KR101209715B1

KR101209715B1 - 차량의 조향각 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR101209715B1
Application number: KR1020060036169A
Authority: KR
Inventors: 김종민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2012-12-07
Also published as: KR20070104055A

Abstract

회전반경 제어장치(Variable Rack Stroke : VRS)가 장착되는 차량에서 주행중에 검출되는 범핑력(Bump/Rebound)으로부터 노면의 상태를 판단하여 오프 로드(Off Road)의 주행으로 판정되는 경우 회전반경 제어장치를 작동시켜 풀 턴(Full Turn)의 발생이 방지되도록 조향각의 범위를 제한하도록 하는 것으로,

차고센서를 통해 차량의 주행중 노면의 상태에 따라 범프 혹은 리바운드시에 발생되는 차고의 변화량을 설정된 일정시간 간격으로 검출하여 노면이 포장도로인지 혹은 오프 로드인지를 판정하며, 오프 로드로 판정되는 경우 회전반경 제어장치를 작동시켜 조향휠의 풀 턴을 제한하는 것을 특징으로 한다.

회전반경 제어장치, 풀 턴, 범프, 리바운드, 오프 로드

Description

차량의 조향각 제어장치 및 방법{STEER ANGLE CONTROL SYSTEM OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 조향각 제어장치에 대한 개략적인 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 차량에서 조향각 제어를 수행하는 실시예의 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 차량에서 조향각 제어 수행을 위한 차고 변화량 검출에 대한 일 예시도.

도 4는 종래의 차량에 적용되는 조향각 제어장치에 대한 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차고센서 20 : 제어부

30 : 회전반경 제어장치

본 발명은 회전반경 제어장치(Variable Rack Stroke : VRS)가 장착되는 차량에 관한 것으로, 더 상세하게는 주행중에 검출되는 범핑력(Bump/Rebound)으로부터 노면의 상태를 판단하여 오프 로드(Off Road)의 주행으로 판정되는 경우 회전반경 제어장치를 작동시켜 풀 턴(Full Turn)의 발생이 방지되도록 조향각의 범위를 제한 하도록 하는 차량의 조향각 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행중 노면의 조건으로 차체가 서스펜션이 갖는 최저점으로 가라앉는 풀 범프(Full Bump)와 최고점으로 튀어 오르는 풀 리바운드(Full Rebound)시에 조향휠이 최고점으로 꺽이는 풀 턴(Full Turn)이 이루어지면, 절각이 커져 볼 조인트가 이탈할 수 있는 가능성이 있고, 주변 샤시 부품간 갭(Gap)이 임계점을 초과하게 되어 주변 부품의 파손을 유발시키게 된다.

따라서, 차량에는 차체가 서스펜션이 갖는 최저점으로 가라앉는 풀 범프 혹은 최고점으로 튀어 오르는 풀 리바운드시에 조향휠이 최고점으로 꺽이는 풀 턴을 방지하기 위한 장치가 장착되고 있다.

이는 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이, 스토퍼(7)가 형성되는 너클(3)이 휠(1)의 내측에 볼트(5)에 의해 고정되어 장착되어, 풀 범프 혹은 풀 리바운드시에 휠(1)이 최고점으로 꺽이는 경우 스토퍼(7)와 크로스 멤버(9)가 접촉되도록 한다.

따라서, 풀 범프 혹은 풀 리바운드시에 휠(1)의 풀 턴이 발생하는 경우 스토퍼(7)는 크로스 멤버(9)와 접촉되어 일정 각도 이상으로 꺾이는 것을 방지한다.

상기한 바와 같은 구조의 장치는 스토퍼와 크로스 멤버의 간격이 고정되어 있어 휠의 꺽이는 각도가 한정되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 차량의 주행중에 검출되는 범핑력으로부터 포장도로 및 오프 로드를 판단하여 오프 로드의 주행으로 판정되는 경우 회전반경 제어장치를 능동적으로 작동시켜 조향각 의 범위를 제한하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 회전반경 제어장치가 장착되는 차량에 있어서, 차량의 주행중 노면의 상태에 따라 범프 혹은 리바운드시에 발생되는 차고의 변화를 검출하는 차고센서와; 상기 차고센서의 신호로부터 차고 변화량을 검출하여 노면이 포장도로인지 혹은 오프 로드인지를 판정하며, 오프 로드로 판정되는 경우 회전반경 제어장치를 작동시켜 조향휠의 풀 턴을 제한하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 주행이 개시되면 설정된 일정시간 간격으로 차고 변화량을 검출하는 과정과; 차고 변화량에서 80% 이상의 범프 혹은 70% 이상의 리바운드가 검출되는지 판정하는 과정과; 80% 이상의 범프 혹은 70% 이상의 리바운드가 검출되면 검출횟수를 카운터하여 설정횟수 이상으로 누적되는지 판단하는 과정과; 범프 혹은 리바운드의 검출횟수가 설정횟수 이상으로 누적되면 오프 로드로 판정하여 회전반경 제어장치를 통해 조향휠의 풀 턴을 제한하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 조향각 제어장치에 대한 개략적인 구성도이다.

도시된 바와 같이 차고센서(10)와 제어부(20) 및 회전반경 제어장치(30)를 포함하여 구성되는데, 차고센서(10)는 차량의 주행중 노면의 상태에 따라 범프 혹은 리바운드시에 발생되는 차고의 변화를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

제어부(20)는 차고센서(10)에서 인가되는 차고 변화의 정보를 분석하여 노면이 포장도로인지 혹은 오프 로드인지를 판정하며, 오프 로드로 판정되는 경우 회전반경 제어장치(30)를 작동시켜 풀 범프 혹은 풀 리바운드시에 조향휠의 풀 턴이 발생되는 것을 방지한다.

상기 제어부(20)는 설정된 일정시간, 바람직하게는 1초 간격으로 차고센서(10)의 정보를 판독하여 80% 이상의 범프가 검출되거나 70% 이상의 리바운드가 검출되는 경우 그 발생횟수를 카운터하여 설정된 일정횟수, 바람직하게는 30회 이상 으로 검출되는 경우 오프 로드로 판정한다.

회전반경 제어장치(30)는 평상시에는 체인을 장착하지 않는 점을 고려하여, 조향장치 박스의 조향 스트로크를 체인의 장착 유무에 따라 변화시켜 그 공간 만큼 앞바퀴를 더 돌릴 수 있도록 함으로써, 0.8m 정도의 회전 반경을 줄여 유턴이나 주차를 할 때 높은 기동성을 발휘하는 장치로, 제어부(20)의 제어신호에 따라 오프 로드에서 작동하여 조향휠이 풀 턴되는 것을 방지한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명에서 조향각을 제어하는 동작은 다음과 같다.

본 발명에 따른 차량이 주행을 개시하게 되면(S101) 차고센서(10)는 노면의 상태에 따라 범프 혹은 리바운드시에 발생되는 차고의 변화를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(20)에 인가한다(S102).

제어부(20)는 차고센서(10)에서 인가되는 차고 변화의 정보를 분석하여 차고 변화량을 검출한다(S103).

이때, 제어부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 설정된 일정시간, 바람직하게는 1초 간격으로 차고센서(10)의 정보를 판독하여 80% 이상의 범프가 검출되거나 70% 이상의 리바운드가 검출되는지를 판단한다(S104).

상기 S104의 판단에서 80% 이상의 범프 혹은 70% 이상의 리바운드가 검출되면 그 발생횟수를 카운터하여(S105) 설정된 일정횟수, 바람직하게는 30회 이상으로 검출되었는지를 판단한다(S106).

상기에서 80% 이상의 펌프 혹은 70% 이상의 리바운드가 설정된 일정횟수, 바람직하게는 30회 이상 검출되면 현재 주행중인 노면은 오프 로드인 것으로 판정한다(S107).

따라서, 제어부(20)는 회전반경 제어장치(30)를 작동시켜(S108) 조향휠이 풀 턴되는 것을 제한한다(S109).

그러나, 상기 S104의 판단에서 80% 이상의 범프 혹은 70% 이상의 리바운드가 발생되지 않거나 카운트되는 횟수가 설정된 일정횟수를 초과하지 않으면 현재 주행중인 노면은 포장도로인 것으로 판정한다(S110).

따라서, 제어부(20)는 회전반경 제어장치(30)의 작동을 중지한 상태로 유지시킴으로써(S111) 조향휠의 풀 턴이 이루어질 수 있도록 한다(S112).

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변 형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량에 장착되는 회전반경 제어장치를 이용하여 오프 로드에서 풀 범프 혹은 풀 리바운드시에 발생되는 조향휠의 풀 턴을 제한함으로써, 별도의 장치가 부가하지 않은 상태에서 차량의 안정성 및 신뢰성을 제공하는 효과가 있다.

Claims

회전반경 제어장치가 장착되는 차량의 조향각 제어장치에 있어서,

차량의 주행중 노면의 상태에 따라 범프 혹은 리바운드시에 발생되는 차고의 변화를 검출하는 차고센서와;

상기 차고센서의 신호로부터 차고 변화량을 검출하여 노면이 포장도로인지 혹은 오프 로드인지를 판정하며, 오프 로드로 판정되는 경우 회전반경 제어장치를 작동시켜 조향휠의 풀 턴을 제한하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 설정된 일정시간 간격으로 차고센서의 정보를 판독하여 80% 이상의 범프가 검출되거나 70% 이상의 리바운드가 검출되는 경우 그 발생횟수를 카운터하여 설정된 일정횟수 이상 검출되는 경우 오프 로드로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 제어장치.
차량의 주행이 개시되면 설정된 일정시간 간격으로 차고 변화량을 검출하는 과정과;

차고 변화량에서 80% 이상의 범프 혹은 70% 이상의 리바운드가 검출되는지 판정하는 과정과;

80% 이상의 범프 혹은 70% 이상의 리바운드가 검출되면 검출횟수를 카운터하여 설정횟수 이상으로 누적되는지 판단하는 과정과;

범프 혹은 리바운드의 검출횟수가 설정횟수 이상으로 누적되면 오프 로드로 판정하여 회전반경 제어장치를 통해 조향휠의 풀 턴을 제한하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 제어방법.
제3항에 있어서,

상기 범프 혹은 리바운드의 검출횟수가 설정횟수 이상으로 누적되지 않으면 포장도로로 판정하여 회전반경 제어장치를 통해 조향휠의 풀 턴을 유지시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 제어방법.
제3항에 있어서,

상기 오프 로드 판정을 위한 카운트 누적 횟수는 30회로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 제어방법.