KR102106290B1 - Sbw 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치 및 방법 - Google Patents

Sbw 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예는 조향 반력 토크를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상세하게는 조향각 또는 랙포스와 무관하게 일정한 히스테리시스를 유지할 수 있도록 SBW 시스템의 조향 반력 토크를 생성하는 장치 및 방법에 관한 내용으로서, 일 실시예는 차량의 SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치에 있어서, 입력 인자를 기초로 오프셋을 결정하는 오프셋 결정부, 입력 인자 및 오프셋 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하는 목표 반력 토크 결정부 및 수정된 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성하는 반력 토크 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.

Description

SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치 및 방법{Method for generating steering wheel reaction torque in SBW system and Apparatuses thereof}
본 실시예는 조향 반력 토크를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상세하게는 조향각 또는 랙포스와 무관하게 일정한 히스테리시스(hysteresis)를 유지할 수 있도록 SBW 시스템의 조향 반력 토크를 생성하는 장치 및 방법에 관한 내용을 설명한다.
차량의 SBW(Steer-By-Wire) 시스템은 스티어링 휠과 차륜 사이의 스티어링 칼럼이나 유니버셜 조인트 혹은 피니언 샤프트와 같은 기계적인 연결 장치를 제거하는 대신에 모터와 같은 전동기를 이용하여 차량의 조향이 이루어지도록 하는 시스템을 말한다.
이러한 시스템은 스티어링 랙 기어와 스티어링 칼럼 사이에 기계적인 연결이 없기 때문에, 운전자가 기존 조향 시스템과 유사한 조향감을 느끼기 위해서는 조향시 핸들에 설치된 모터에서 적절한 조향 반력을 생성해야 할 필요가 있다.
기존의 SBW 시스템에서는 SBW의 상위단 제어기인 SFA(Steering Feedback Actuator)를 통해 조향 반력 토크(이하에서 서술하는 반력 토크는 조향 반력 토크와 동일한 의미로 해석될 수 있다)를 생성하여 스티어링 휠을 잡고 있는 운전자가 조향 반력을 느낄 수 있도록 한다. 이 때, 같은 조향각에서도 운전자가 스티어링 휠을 중점에서 회전시킬 때 발생하는 조향 반력 토크와 운전자가 스티어링 휠을 중점으로 복원시킬 때 발생하는 조향 반력 토크에는 차이가 발생할 수 있다. 이러한 차이를 SBW 시스템의 히스테리시스(hysteresis)라고 한다.
운전자가 기존 조향 시스템과 유사한 조향감을 느끼기 위해서는 전술한 히스테리시스의 값이 어느 구간에서건 일정하게 유지되어야 할 필요가 있다. 그러나 조향각 또는 랙포스에 기초하여 조향 반력 토크를 결정하는 기존의 SFA로는 반력 토크의 변화량이 큰 구간과 반력 토크의 변화량이 작은 구간에서의 히스테리시스 값을 일정하게 유지하기 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 본 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위해서 우선 조향각 또는 랙포스 등의 입력 인자에 따라 오프셋을 결정하고, 입력 인자 및 오프셋 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하고, 결정된 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 조향 반력 토크 생성 장치 및 방법에 대해 설명한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 일 실시예는 차량의 SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치에 있어서, 입력 인자를 기초로 오프셋을 결정하는 오프셋 결정부, 입력 인자 및 오프셋 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하는 목표 반력 토크 결정부 및 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성하는 반력 토크 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
또한, 다른 실시예는 차량의 SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 방법에 있어서, 입력 인자를 기초로 오프셋을 결정하는 오프셋 결정 단계, 입력 인자 및 오프셋 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하는 목표 반력 토크 결정 단계 및 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성하는 반력 토크 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 실시예에서 설명한 SBW 시스템을 사용하면, 반력 토크의 변화량이 큰 구간과 반력 토크의 변화량이 작은 구간에서의 히스테리시스 값을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치의 구성 요소를 도시한 구성도이다.
도 2는 기존 SBW 시스템에서 반력 토크를 생성하기 위해 사용하는 반력 토크 맵을 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 오프셋에 따라 반력 토크 맵을 수정하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 반력 토크를 생성하기 위해 사용하는 반력 토크 맵을 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 반력 토크 맵을 기초로 실제 생성되는 반력 토크가 변화하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치의 구성 요소를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 SBW 시스템(100)은 오프셋 결정부(110), 목표 반력 토크 결정부(120) 및 반력 토크 생성부(130)를 포함할 수 있다.
오프셋 결정부(110)는 목표 반력 토크를 결정하기 위해 사용되는 오프셋을 결정할 수 있다. 오프셋은 하나 이상의 입력 인자를 기초로 결정될 수 있다.
일 예로 오프셋을 결정하는 입력 인자는 조향각 및 조향각속도일 수 있다. 즉, 조향각의 값뿐만 아니라 조향각속도, 즉 시간당 조향각의 변화량을 기초로 오프셋이 결정될 수 있다.
다른 예로 오프셋을 결정하는 입력 인자는 랙포스 및 시간당 랙포스 변화량일 수 있다.
목표 반력 토크 결정부(120)는 오프셋 결정부(110)에서 결정된 오프셋 및 전술한 입력 인자 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정할 수 있다.
전술한 입력 인자 및 오프셋 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하기 위해서, 일 예로 목표 반력 토크 결정부(120)는 미리 설정된 계산식을 이용할 수 있다. 즉, 전술한 입력 인자 및 오프셋을 계산식에 대입하여 도출된 결과값을 목표 반력 토크의 값으로 사용할 수 있다.
다른 예로 목표 반력 토크 결정부(120)는 계산식 대신 반력 토크 맵을 이용하여 목표 반력 토크 값을 결정할 수도 있다.
반력 토크 맵은 전술한 입력 인자(조향각/조향각속도 또는 랙포스/랙포스변화량)에 따른 목표 반력 토크 값을 결정하기 위해 사용된다.
구체적으로 목표 반력 토크 결정부(120)는 오프셋 결정부(110)에 의해 결정된 오프셋을 기초로 기준 반력 토크 맵을 변경한 후, 수정된 반력 토크 맵을 구할 수 있다.
목표 반력 토크를 결정하는 반력 토크 맵을 수정하는 구체적인 방법의 일 예를 후술할 도 2 내지 도 4를 통해 설명한다.
한편, 목표 반력 토크 결정부(120)에 의해 결정되는 목표 반력 토크는 전술한 입력 인자 및 오프셋뿐만 아니라, 추가로 차속에 의해서도 변경될 수도 있다.
예를 들어 차속이 높을 수록 과잉 조타의 위험을 줄이기 위해 조향을 무겁게 해야 하기 때문에 목표 반력 토크의 값이 증가하도록 변경하고, 반대로 차속이 낮을 수록 조향을 가볍게 하기 위해 목표 반력 토크의 값이 감소하도록 변경할 수 있다.
반력 토크 생성부(130)는 목표 반력 토크 결정부(120)에 의해 결정된 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성할 수 있다.
반력 토크 생성부(130)는 전술한 목표 반력 토크를 추종하도록 실제 조향 반력 토크를 생성할 수 있다. 단, 반력 토크 생성부(130)는 전술한 목표 반력 토크의 크기만큼의 조향 반력 토크를 즉시 생성하는 대신에, 시간 당 조향 반력 토크의 변화량의 미리 설정된 슬로프값 이하가 되도록 서서히 반력 토크를 생성할 수 있다.
후술할 도 5에서 조향 반력 토크의 변화가 미리 설정된 슬로프값 이하가 되도록 서서히 반력 토크를 생성하는 방법의 일 예를 설명한다.
도 2는 기존 SBW 시스템에서 반력 토크를 생성하기 위해 사용하는 반력 토크 맵을 도시한 도면이다.
반력 토크 맵은 맵 입력값(e.g. 조향각 또는 랙포스)에 따른 반력 토크의 그래프로서 표현되며, 도 2에서는 맵 입력값(e.g. 조향각 또는 랙포스)을 x축, 반력 토크를 y축으로 하는 그래프로 표현한다.
이 때의 반력 토크는 목표 반력 토크를 의미하며, SBW 시스템은 스티어링 휠에 가해지는 실제 반력 토크가 목표 반력 토크를 추종하도록 제어한다.
이 때, 맵 입력값 및 반력 토크의 값의 부호는 방향(예를 들어, (+)는 우측 방향으로 조향각 또는 랙포스가 작용하는 것을 의미하고, (-)는 좌측 방향으로 조향각 또는 랙포스가 작용하는 것을 의미한다)을 의미하며 맵 입력값 및 반력 토크의 절대값은 크기를 의미한다. 이는 후술할 도 3 및 도 4의 그래프에도 동일하게 적용된다.
도 2에서 점선으로 표시된 그래프는 기준 반력 토크 맵을 나타낸다. 기준 반력 토크 맵은 중점(맵 입력값의 크기가 0인 지점을 의미한다)을 포함하는 일정한 맵 입력값 범위 내에서는 맵 입력값에 비례하여 반력 토크가 증가하고, 전술한 조향각 범위 밖에서는 맵 입력값에 상관없이 일정한 반력 토크를 생성하도록 구성될 수 있다.
기존의 SBW 시스템에서는 기준 반력 토크 맵에서 전술한 입력인자(e.g. 조향각 및 조향각속도)를 이용하여 연산된 추가 반력 토크를 더하는 방식으로 반력 토크 맵을 결정할 수 있다. 예를 들어, 조향각속도가 (+)인 경우에는 도 2의 (a)와 같이 양의 추가 반력 토크를 더한 반력 토크 맵이 사용될 수 있다. 반면, 조향각속도가 (-)인 경우에는 도 2의 (b)와 같이 음의 추가 반력 토크를 더한 반력 토크 맵이 사용될 수 있다.
이 때, 도 2의 (a)와 (b)는 기준 반력 토크 맵을 나타내는 그래프에서 y축으로만 이동한 그래프이다. 이 경우 중점을 포함하는 일정한 맵 입력값 범위 내에서 도 2의 (a), (b)와 기준 반력 토크 맵 간의 간격이 전술한 맵 입력값 범위 밖에서의 도 2의 (a), (b)와 기준 반력 토크 맵 간의 간격보다 작다.
구체적으로, 중점을 포함하는 일정한 맵 입력값 범위 내에서 도 2의 (a), (b)와 기준 반력 토크 맵 간의 간격은 도 2의 (a), (b)와 기준 반력 토크 맵 간의 y절편의 차이보다 작지만, 전술한 맵 입력값 범위 밖에서의 도 2의 (a), (b)와 기준 반력 토크 맵 간의 간격은 도 2의 (a), (b)와 기준 반력 토크 맵 간의 y절편의 차이이다.
즉, 중점을 포함하는 일정한 맵 입력값 범위 내에서의 히스테리시스와 전술한 조향각 범위 밖에서의 히스테리시스에 차이가 있다.
한편, 도 2에서는 맵 입력값이 조향각인 경우를 중심으로 설명하였으나, 맵 입력값이 조향각 대신 랙포스인 경우에도 동일한 방식이 적용될 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 오프셋에 따라 반력 토크 맵을 수정하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3에서 점선으로 표시된 그래프는 기준 반력 토크 맵을 나타낸다. 도 2와 마찬가지로 기준 반력 토크 맵은 중점을 포함하는 일정한 맵 입력값 범위 내(예를 들어 조향각이 -180°에서 180° 사이)에서는 맵 입력값에 비례하여 반력 토크가 증가하고, 전술한 맵 입력값범위 밖에서는 맵 입력값에 상관없이 일정한 크기의 반력 토크를 생성하도록 구성될 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 SBW 시스템에서는 결정된 오프셋을 기초로 입력 인자에 따른 목표 반력 토크를 결정하는 반력 토크 맵을 수정할 수 있다.
도 3에서 x축의 맵 인자값이 조향각이라고 가정한다. 도 3에서 수정된 반력 토크 맵은 기준 반력 토크 맵이 x축 방향으로 이동한 그래프이다.
예를 들어 조향각속도가 (+)인 경우에는 도 3의 (a)와 같이 반력 토크 맵이 수정될 수 있다. 이 경우의 오프셋은 (-)값으로서, 반력 토크 맵의 x절편 값이 (-)가 되도록 반력 토크 맵이 수정된다.
반면, 조향각속도가 (-)인 경우에는 도 3의 (b)와 같이 반력 토크 맵이 수정될 수 있다. 이 경우의 오프셋은 (+)값으로서, 반력 토크 맵의 x절편 값이 (+)가 되도록 반력 토크 맵이 수정된다.
이처럼 기준 반력 토크 맵을 x축으로 이동한 도 3의 (a), (b)에 대해 조향각 및 조향각속도를 이용하여 연산된 추가 반력 토크를 더하는 방식으로 반력 토크 맵을 결정할 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 도 4에서 후술한다.
도 4는 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 반력 토크를 생성하기 위해 사용하는 반력 토크 맵을 도시한 도면이다.
도 4의 (a)는 도 3의 (a)에 대해 조향각 및 조향각속도를 이용하여 연산된 추가 반력 토크를 더하는 방식으로 결정된 반력 토크 맵이다.
도 4의 (b)는 도 3의 (b)에 대해 조향각 및 조향각속도를 이용하여 연산된 추가 반력 토크를 더하는 방식으로 결정된 반력 토크 맵이다.
도 4의 (a), (b)를 도 2의 (a), (b)와 비교하면, 이 경우 중점을 포함하는 일정한 조향각 범위 내에서 도 4의 (a)와 (b) 간의 간격이 전술한 조향각 범위 밖에서의 도 4의 (a)와 (b) 간의 간격의 차이가 도 2의 경우보다 적다. 즉, 중점을 포함하는 일정한 조향각 범위 내에서의 히스테리시스와 전술한 조향각 범위 밖에서의 히스테리시스에 차이가 도 2의 경우에 비해서 적다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에서는 조향각 및 조향각속도를 기초로 하여 반력 토크 맵을 수정하는 방법에 대해서 설명하였으나, 조향각 대신 랙포스를 사용하고 조향각속도 대신 시간당 랙포스 변화율을 사용하는 경우에도 동일한 방법으로 반력 토크 맵을 수정할 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 반력 토크 맵을 기초로 실제 생성되는 반력 토크가 변화하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 점선으로 표시된 그래프가 반력 토크 맵, 즉 맵 입력값(e.g. 조향각 또는 랙포스)에 따른 목표 반력 토크를 나타낸 그래프이다.
만약 현재 맵 입력값이 0인 상태에서 실제 조향 반력 토크가 바로 반력 토크 맵을 추종하는 방향으로 변화하게 되면, 운전자가 스티어링 휠을 움직일 때 급격한 조향 반력의 변화를 바로 감지하게 되는 문제가 있다. 이 경우 운전자는 갑자기 스티어링 휠이 무거워지거나 가벼워지는 것으로 인식할 수 있다.
따라서, 그래프 상의 기울기, 즉 맵 입력값 대비 반력 토크의 변화량의 크기가 미리 설정된 슬로프값 이하가 되도록 제한하여, 운전자 입장에서 스티어링 휠로부터 가해지는 조향 반력이 급격히 변화하는 것이 아니라 서서히 변화하는 것처럼 느끼게 할 필요가 있다.
이를 그래프로 표현하면, 일 예로서 스티어링 휠이 중점에 있는 상태에서 조향각을 증가시키는 방향으로 스티어링 휠을 이동할 때 스티어링 휠에 가해지는 실제 조향 반력 토크는 도 5의 (a)와 같이 곡선 형태로 변할 수 있다.
단, 조향각 대비 반력 토크의 변화량의 크기가 미리 설정된 슬로프값 이하를 유지하기만 하면 되므로 반력 토크 변화를 표현하는 곡선의 구체적인 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어 도 5의 (a)에서는 반력 토크 변화를 표현하는 곡선이 지수 형태로 표현되었으나 로그 형태가 될 수도 있다.
만약 실제 스티어링 휠에 가해지는 조향 반력이 반력 토크 맵 상의 목표 반력 토크와 같아지게 되면, 그 이후부터는 실제 스티어링 휠에 가해지는 조향 반력 토크는 반력 토크 맵을 따라 변화할 수 있다.
한편, 도 5에서는 맵 입력값이 조향각인 경우를 중심으로 설명하였으나, 맵 입력값이 조향각 대신 랙포스인 경우에도 동일한 방식이 적용될 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 SBW 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 도 1에서 설명한 조향 반력 토크 생성 장치(100)에 의해 본 방법이 실행되는 것을 예시로 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 방법에서는 입력 인자를 기초로 오프셋을 결정하는 오프셋 결정 단계를 포함할 수 있다(S610).
이 때, 도 1에서 전술한 바와 같이 오프셋 결정 단계에서 결정되는 오프셋을 결정하기 위한 입력 인자는 일 예로 조향각 및 조향각속도일 수 있으며, 다른 예로 랙포스 및 시간당 랙포스의 변화량일 수도 있다.
또한, 본 방법에서는 S610 단계에서 결정된 오프셋 및 입력 인자 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하는 목표 반력 토크 결정 단계를 포함할 수 있다(S620).
만약, 목표 반력 토크를 결정하기 위하여 반력 토크 맵을 사용하는 경우, 입력 인자에 따라 반력 토크 맵이 수정되는 과정은 전술한 도 2 내지 도 4에서 설명한 과정을 따른다. 한편, 전술한 목표 반력 토크의 값은 차속에 비례하여 결정될 수도 있다.
또한, 본 방법에서는 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성하는 반력 토크 생성 단계를 포함할 수 있다(S630).
이 때, 도 5에서 설명한 바와 같이 실제 조향 반력 토크를 바로 반력 토크 맵 상의 값으로 변경하는 대신, 운전자 입장에서 스티어링 휠로부터 가해지는 조향 반력이 서서히 변화하는 것처럼 느끼게 하기 위해서 반력 토크의 변화량의 크기가 미리 설정된 슬로프값 이하가 되도록 제한할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 차량의 SBW(Steer-by-wire) 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 장치에 있어서,
    입력 인자를 기초로 오프셋을 결정하는 오프셋 결정부;
    상기 입력 인자 및 상기 오프셋 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하는 목표 반력 토크 결정부; 및
    상기 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성하는 반력 토크 생성부를 포함하며,
    상기 입력 인자는 랙포스 및 시간당 랙포스 변화량인 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반력 토크 생성부는,
    시간당 상기 조향 반력 토크의 변화량을 미리 설정된 슬로프값 이하가 되도록 제한하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 목표 반력 토크의 크기는 차속에 비례하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 차량의 SBW(Steer-by-wire) 시스템에서 조향 반력 토크를 생성하는 방법에 있어서,
    입력 인자를 기초로 오프셋을 결정하는 오프셋 결정 단계;
    상기 입력 인자 및 상기 오프셋 중 적어도 하나를 기초로 목표 반력 토크를 결정하는 목표 반력 토크 결정 단계; 및
    상기 목표 반력 토크를 기초로 조향 반력 토크를 생성하는 반력 토크 생성 단계를 포함하며,
    상기 입력 인자는 랙포스 및 시간당 랙포스 변화량인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 반력 토크 생성 단계는,
    시간당 상기 조향 반력 토크의 변화량을 미리 설정된 슬로프값 이하가 되도록 제한하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 목표 반력 토크의 크기는 차속에 비례하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019134568A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Zf Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Hilfskraftlenkung eines Fahrzeugs, Hilfskraftlenkung sowie Fahrzeug
WO2021213620A1 (en) * 2020-04-20 2021-10-28 Thyssenkrupp Presta Ag Steer-by-wire steering system with artificial position hysteresis for steering wheel angle modification
DE102020110847A1 (de) * 2020-04-21 2021-10-21 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Bestimmung von Hysterese und Offset einer Lenksäulendrehmomentbestimmung
KR102314349B1 (ko) * 2020-05-12 2021-10-19 현대모비스 주식회사 스티어 바이 와이어 시스템 제어 장치 및 방법
DE102020206703B3 (de) * 2020-05-28 2021-11-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Erzeugen von Lenkhandhabemomenten als haptische Rückmeldung bei Fahrzeuglenksystemen
US20230014442A1 (en) * 2021-07-19 2023-01-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and apparatus to correct for steering wheel rotation
CN113460158B (zh) * 2021-08-20 2022-06-17 上海汽车工业(集团)总公司 Sbw回正控制方法、存储介质和系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005059705A (ja) 2003-08-11 2005-03-10 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
JP2006117088A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Toyota Motor Corp 車両の操舵装置
JP2006298276A (ja) 2005-04-22 2006-11-02 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
JP2007055452A (ja) 2005-08-25 2007-03-08 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
JP4286834B2 (ja) * 2003-05-16 2009-07-01 三菱電機株式会社 操舵制御装置
JP2015098225A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 日産自動車株式会社 運転支援装置
JP2017202774A (ja) 2016-05-12 2017-11-16 日産自動車株式会社 運転支援方法及び運転支援装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04286834A (ja) 1991-03-15 1992-10-12 Toshiba Corp 陰極線管の排気装置
JP4581660B2 (ja) * 2004-12-02 2010-11-17 日産自動車株式会社 車両用操舵装置
JP2006168483A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
JP4506509B2 (ja) * 2005-03-01 2010-07-21 日産自動車株式会社 操舵制御装置
SE533985C2 (sv) * 2009-06-11 2011-03-22 Safe Mobility Ekonomisk Foerening Metod för reglering av fordonsstyrning och fordonsbeteende
DE102011055339B4 (de) * 2011-11-15 2018-06-14 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Verfahren zum bestimmen einer zahnstangenkraft für eine lenkvorrichtung und lenkvorrichtung
RU2582012C1 (ru) * 2012-10-04 2016-04-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство управления рулением
WO2016105316A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Arslan Mehmet Selçuk Steering feel generating system for steer-by-wire systems
ES2772749T3 (es) * 2016-02-05 2020-07-08 Sentient Ip Ab Procedimiento para el control de la dirección y el comportamiento de un vehículo
JP2017149373A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4286834B2 (ja) * 2003-05-16 2009-07-01 三菱電機株式会社 操舵制御装置
JP2005059705A (ja) 2003-08-11 2005-03-10 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
JP2006117088A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Toyota Motor Corp 車両の操舵装置
JP2006298276A (ja) 2005-04-22 2006-11-02 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
JP2007055452A (ja) 2005-08-25 2007-03-08 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
JP2015098225A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 日産自動車株式会社 運転支援装置
JP2017202774A (ja) 2016-05-12 2017-11-16 日産自動車株式会社 運転支援方法及び運転支援装置

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