KR102379042B1 - 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법 - Google Patents

차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102379042B1
KR102379042B1 KR1020150142536A KR20150142536A KR102379042B1 KR 102379042 B1 KR102379042 B1 KR 102379042B1 KR 1020150142536 A KR1020150142536 A KR 1020150142536A KR 20150142536 A KR20150142536 A KR 20150142536A KR 102379042 B1 KR102379042 B1 KR 102379042B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output shaft
motor
input shaft
value
preset
Prior art date
Application number
KR1020150142536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170043169A (ko
Inventor
김태균
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020150142536A priority Critical patent/KR102379042B1/ko
Publication of KR20170043169A publication Critical patent/KR20170043169A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102379042B1 publication Critical patent/KR102379042B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치는 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어, 상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터, 모터 위치 센서, 피니언 토크 센서, 피니언 각도 센서 및 조향각 센서 중 적어도 하나에서 검출한 신호에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함을 판단하는 전자제어유닛;을 포함한다.

Description

차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법{ACTIVE FRONT STEERING SYSTEM APPARATUS FOR VEHICLE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명의 차량의 능동 전륜 조향 장치(AFS: Active Front Steering System) 및 이의 제어 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 가변기어비(VGR:Variable Gear Ratio) 제어 기능을 가진 능동 전륜 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
차량의 조향장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 앞바퀴가 선회하는 회전중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 운행할 수 있도록 보조하는 장치이다. 최근에는 주행 중 강하게 불어오는 횡풍이나 좌우가 비대칭인 노면 등의 외부 환경에 능동적으로 대처할 수 있도록 조향축을 분리하고서, 운전자의 조향휠 조작으로 인한 조향각을 직접 조향컬럼에 전달하지 않고 수시로 변화하는 조향각을 지속적으로 감지하여 이를 차량의 각종 정보와 비교분석한 후 조향컬럼의 조향축 회전을 제어하는 모터에 전기적 신호로 전달함으로써 조향각을 조절하는 이른바 능동 전륜 조향 시스템이 등장하였다.
또한, 이러한 능동 전륜 조향 시스템에는 입력축과 출력축 사이의 기어비를 변환시키는 유성 기어가 구비되어 있으며, 차속에 기초하여 유성 기어의 기어비를 가변시킴으로써 차속에 따른 조향각 정도를 제어하게 된다.
구체적으로, 차량이 저속 주행 상황일 때는 주차 편의성을 담보하기 위하여 큰 조향력이 발생할 수 있도록 기어비가 가변되고, 차량이 고속 주행 상황일 때는 주행 안정성을 고려하여 작은 조향력이 발생할 수 있도록 기어비가 가변된다.
한편, 능동 전륜 조향 장치에 문제가 발생할 경우, 오작동을 방지하기 위하여 모터의 기능을 제한하여 유성 기어에 의한 기어비 가변을 불가능하게 하기 위한 솔레노이드 밸브가 마련되어 있다. 그러나 입력, 출력 및 모터 연결 부분이 서로 이격되어 단절되거나, 파손에 의하여 토크 전달이 불가능할 경우 이에 대한 안전 장치가 없으며, 제어 기능 또한 구현되어 있지 않아 주행중 위험 상황을 초래할 수 있는 문제가 발생될 수 있다.
하기 선행 문헌은 AFS(Active Front Steering) 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 AFS 시스템에서 정상 또는 비정상적 상황으로 시스템 정지시 AFS 정지 전후로 운전자 조향각 차이가 발생할 경우가 있으며 이 경우 AFS 시스템이 재구동할 때 이 조향각 오차를 보상하려는 모터 구동으로 인한 조향 이질감이나 시스템 비정상 작동 현상을 방지 또는 완화하는 자기 조향 방지 장치 및 방법에 대한 것으로써 본 발명의 기술적 요지를 개시하고 있지 않다.
한국공개특허공보 제10-2015-0005238호
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 이의 제어 방법은 방법은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
차량의 능동 전륜 조향 장치에서 외부 충격 및 제작 결함 등의 사유로 발생된 기구적 결함 발생 여부를 용이하게 검출함으로써 안전정인 차량 주행을 담보할 수 있는 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치는 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어, 상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터, 모터 위치 센서, 피니언 토크 센서, 피니언 각도 센서 및 조향각 센서 중 적어도 하나에서 검출한 신호에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함을 판단하는 전자제어유닛;을 포함한다.
상기 전자제어유닛은, 현재 모드가 상기 유성 기어를 초기 정렬하는 초기화 모드인지 또는 상기 유성 기어의 기어비를 가변하는 가변 기어비 제어 모드인지를 판단하는 모드 판단부; 상기 모터 위치 센서로부터 전달받은 모터의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값과 비교하는 제 1비교부; 상기 조향각 센서로부터 전달받은 상기 입력축의 각속도를 미리 설정된 제 2값과 비교하는 제 2비교부; 상기 피니언 토크 센서로부터 전달받은 상기 출력축의 토크를 미리 설정된 제 3값과 비교하는 제 3비교부; 상기 피니언 각도 센서로부터 전달받은 상기 출력축의 회전 속도를 미리 설정된 제 4값과 비교하는 제 4비교부; 및 상기 제 1비교부, 제 2비교부, 제 3비교부 및 제 4비교부 중 적어도 하나의 비교 결과에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 판단부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 모드 판단부가 현재 모드를 초기화 모드라고 판단하고, 상기 제 1비교부가 상기 모터의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값보다 크다고 판단하고, 상기 제 2비교부가 상기 입력축의 각속도가 미리 설정된 제 2값보다 작다고 판단할 경우, 상기 판단부는 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생하였다고 판단하는 것이 바람직하다.
상기 모드 판단부가 현재 모드를 가변 기어비 제어 모드라고 판단하고, 상기 제 1비교부가 상기 모터의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값보다 크다고 판단하고, 상기 제 3비교부가 상기 출력축의 토크를 미리 설정된 제 3값보다 작다고 판단하고, 상기 제 4비교부가 상기 출력축의 회전 속도를 미리 설정된 제 4값보다 작다고 판단할 경우, 상기 판단부는 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생하였다고 판단하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함 경고를 수행하는 경고부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 모터의 구동을 단속하는 솔레노이드 밸브를 더 포함하고, 상기 전자제어유닛은 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 모터의 구동이 제한되도록 상기 솔레노이드 밸브를 제어하는 밸브 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법은 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어 및 상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 관한 것으로써, 상기 모터의 회전 속도, 상기 입력축의 각속도, 상기 출력축의 토크 및 상기 출력축의 각속도를 수신하는 단계; 상기 차량의 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드가 상기 유성 기어를 초기 정렬하는 초기화 모드인지 또는 상기 유성 기어의 기어비를 가변하는 가변 기어비 제어 모드인지를 판단하는 단계; 상기 모터의 회전 속도, 상기 입력축의 각속도, 상기 출력축의 토크, 상기 출력축의 각속도 및 상기 모드 판단 결과에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.
상기 현재 모드가 초기화 모드라고 판단되는 경우, 상기 기구적 결합의 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 모터의 회전 속도와 미리 설정된 제 1값과 비교하는 단계; 및 상기 입력축의 각속도와 미리 설정된 제 2값과 비교하는 단계;를 포함하고, 상기 모터의 회전 속도가 미리 설정된 제 1값보다 크고, 상기 입력축의 각속도가 미리 설정된 제 2값보다 작을 경우, 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생된 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
상기 현재 모드가 가변 기어비 제어 모드라고 판단되는 경우, 상기 기구적 결합의 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 모터의 회전 속도와 미리 설정된 제 1값과 비교하는 단계; 및 상기 출력축의 토크 및 각속도가 미리 설정된 제 3값 및 제 4값과 각각 비교하는 단계;를 포함하고, 상기 모터의 회전 속도가 상기 제 1값보다 크고, 상기 출력축의 토크가 상기 제 3값보다 작고, 상기 출력축의 각속도가 상기 제 4값보다 작을 경우, 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생된 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계 이후에는, 상기 기구적 결함의 발생 여부에 대한 경고 메시지를 출력하는 단계; 및 상기 모터의 구동을 단속하는 솔레노이드 밸브가 상기 모터의 구동이 제한되도록 제어되는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 이의 제어 방법은 차량의 능동 전륜 조향 장치에 배치된 모터 위치 센서, 피니언 토크 센서, 피니언 각도 센서 및 조향각 센서로부터 검출한 신호에 기초하여 입력축과 출력축 사이의 기구적 결함을 판단함으로써, 차량의 안정적인 주행을 담보할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 차량의 능동 전륜 조향 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 전자제어유닛을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법에 대하여 설명하도록 한다. 도 1은 차량의 능동 전륜 조향 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치 중 전자제어유닛을 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하여 차량의 능동 전륜 조향 시스템을 전반적으로 살펴보면, 차량의 능동 조향 시스템은 조향휠(101)과, 조향휠(101)에 연결되는 입력축(103), 입력축(103)을 둘러싸는 조향컬럼(105), 조향컬럼(105)의 하단에 설치된 조향각 센서(107), 조향각 센서(107)의 하측에 형성되는 유성 기어(110), 유성 기어(110)를 구동하기 위한 모터(111), 모터(111)에 구비되는 모터위치센서(113), 차량의 속도를 감지하는 차속 센서(117), 유성 기어(110)의 하측에 형성되되 출력축의 회전운동을 랙바(119)의 직선 운동으로 변환하는 랙-피니언 기구부(121), 출력축의 회전 토크 및 회전각을 각각 검출하는 피니언 토크 센서 및 피니언 각도 센서(115), 랙바(119)에 조향 보조동력을 공급하기 위한 액츄에이터(123)를 포함하여 구성된다. 또한, 도 1에는 명시적으로 도시되어 있지는 않으나, 능동 전륜 조향 시스템이 정상적인 작동이 불가능한 상황의 경우 시스템의 오작동을 방지하기 위한 솔레노이드 밸브가 구비되어 있으며, 구체적으로 시스템 오작동으로 판단될 경우 솔레노이드 밸브를 온(On) 시킴으로써 모터(111)를 고정함으로써 모터(111)의 기능을 제한하는 역할을 수행한다. 또한 입력축 회전각 센서(107), 모터 위치센서(113) 등으로부터 각종 신호를 전달받고 모터(111), 솔레노이드 밸브, 모터(111) 또는 액츄에이터(123)의 구동을 제어하는 전자제어장치(ECU:125)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 상술한 능동 전륜 조향 장치에 대한 전반적인 내용과 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전륜 조향 장치를 구체적으로 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 다른 능동 전륜 조향 장치는 크게 유성 기어(110), 모터(111) 및 전자제어유닛(125)으로 구성된다. 유성 기어(110)는 상술한 바와 같이 일측은 조향휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)과 연결되어 있으며, 타측은 랙-피니언 기구부(121)에 동력을 전달하는 출력축과 연결되어 있다. 특히, 유성 기어(110)는 입력축의 회전 각도와 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성된다. 모터(111)는 상기 유성 기어(110)의 가변비를 가변시키기 위하여 구동되는 구성이다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치는 상기 모터(111)의 회전 속도 또는 회전 각도를 검출할 수 있는 모터 위치 센서(113), 입력축의 회전 각속도를 검출하는 조향각 센서(107), 출력축의 토크 및 회전각속도를 검출할 수 있는 피니언 토크 센서 및 피니언 각도 센서(115)를 구비하고 있으며, 전자제어유닛(125)은 상기 센서들 중 적어도 하나에서 검출한 신호에 기초하여 입력축(103)과 출력축 사이의 기구적 결함 여부를 판단한다. 이하에서는 도 2를 참조하여 전자제어유닛(125)의 세부 구성을 구체적으로 검토하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치에서의 전자제어유닛(125)은 도 2에 도시된 바와 같이, 구체적으로 모드 판단부(200), 제 1비교부(300), 제 2비교부(400), 제 3비교부(500), 제 4비교부(600) 및 판단부(700)를 포함하여 구성된다.
모드 판단부(200)는 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드가 유성 기어(110)를 초기 정렬하는 초기화 모드인지 또는 유성 기어(110)의 기어비를 가변하는 가변 기어비 제어 모드(Variable Gear Ratio Mode, VGR Mode) 인지를 판단하는 역할을 수행한다.
제 1비교부(300)는 모터 위치 센서(113)로부터 전달받은 모터(111)의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값(a)과 비교하는 기능을 수행하고, 이를 통하여 모터(111)의 회전 여부를 확인하게 된다. 제 2비교부(400)는 조향각 센서(107)로부터 전달받은 입력축의 각속도를 미리 설정된 제 2값(b)과 비교하는 기능을 수행하고, 한편 초기화 모드인 경우 입력과 출력이 반대가 되는데, 즉 랙-피니언 기구부(121)의 피니언은 고정이 되고 모터(111)의 구동에 따라 조향휠(101)이 회전을 하는 형태이며, 기구부가 단절될 경우, 모터(111)의 회전에도 불구하고 조향휠(101)에 모터 토크가 전달이 되지 않기 때문에 회전을 할 수 없게 된다. 제 3비교부(500)는 피니언 토크 센서로부터 전달받은 출력축의 토크를 미리 설정된 제 3값(c)과 비교하는 기능을 수행하고, 이를 통해 모터(111)의 토크가 출력축에 전달되는지 여부를 확인할 수 있게 된다. 제 4비교부(600)는 피니언 각도 센서(115)로부터 전달받은 출력축의 각속도를 미리 설정된 제 4값(d)과 비교하는 기능을 수행하고, 차량의 거동에 의하여 출력축이 강제적으로 회전하는 경우 또한 고려하기 위함이다.
판단부(700)는 제 1비교부(300), 제 2비교부(400), 제 3비교부(500) 및 제 4비교부(600) 중 적어도 하나의 비교 결과에 기초하여 입력축(103)과 출력축 사이의 기구적 결함 발생 여부를 판단하는 구성인데, 이하 판단부(700)의 구체적인 판단 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
모드 판단부(200)가 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드를 초기화 모드라고 판단할 경우를 먼저 살펴보면, 제 1비교부(300)가 모터의 회전 속도가 미리 설정된 제 1값(a)보다 크다고 판단하고, 제 2비교부(400)가 입력축의 각속도가 미리 설정된 제 2값(b)보다 작다고 판단할 경우, 판단부(700)는 입력축(103)과 출력축 사이의 기구적 결함이 발생하였다고 판단한다. 이때 제 1값(a) 및 제 2값(b)은 차량의 상태 및 능동 전륜 조향 장치의 상태에 기초하여 설정되어야 하며, 예를 들명 제 1값(a)는 60 RPM, 제 2값(b)은 120 deg/sec 정도로 설정할 수 있을 것이다.
또한, 모드 판단부(200)가 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드를 가변 기어비 제어모드라고 판단할 경우를 살펴보면, 제 1비교부(300)가 모터(111)의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값(a)보다 크다고 판단하고, 제 3비교부(300)가 출력축의 토크를 미리 설정된 제 3값(c)보다 작다고 판단하고, 제 4비교부(400)가 출력축의 회전 각속도를 미리 설정된 제 4값(d)보다 작다고 판단할 경우, 판단부(700)는 입력축과 출력축 사이에 기구적 결함이 발생하였다고 판단한다. 이때 제 3값(c)은 토크 옵셋 및 노면 부하를 고려하여 설정되어야 하며, 예를 들면 0.5 Nm로 설정하는 것도 가능할 것이다. 또한, 제 4값(d)은 차량의 상태 및 능동 전륜 조향 장치의 상태에 기초하여 설정되어야 하며, 예를 들어 90 deg/sec로 설정하는 것도 가능할 것이다.
한편, 전자제어유닛(125)은 판단부(700)가 입력축과 출력축 사이에 기구적 결함이 있다고 판단할 경우, 이러한 결함 여부에 대한 경고를 수행하는 경고부(800)를 더 포함할 수 있다. 즉, 경고부(800)에 의하여 차량에 구비된 디스플레이에 경고 메시지가 출력되도록 할 수 있으며, 나아가 비상등을 점등하도록 제어할 수도 있을 것이다.
또한, 전자제어유닛(125)에는 판단부(700)가 입력축과 출력축 사이에 기구적 결함이 있다고 판단할 경우, 비상제어모드의 진입 이전에 모터(111)의 구동을 단속(Lock)할 수 있도록 밸브 제어부(910) 또는 모터 제어부(920)를 포함할 수 있다. 구체적으로 밸브 제어부(910)는 모터(111)의 구동이 제한되도록 솔레노이드 밸브를 제어하는 구성이고, 모터 제어부(920)는 모터(111)에 인가되는 전원을 차단하는 구성이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 대하여 설명하되, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치에서 이미 설명한 내용과 중복되는 내용은 그 자세한 설명을 생략하도록 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법은 조향휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)의 회전 각도와 랙-피니언 기구부(121)에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어(110) 및 상기 유성 기어(110)의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터(111)를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 센서값을 수신하는 단계(S100), 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드를 판단하는 단계(S200) 및 입력축과 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300)를 포함한다.
센서값을 수신하는 단계(S100)는 모터(111)의 회전 속도, 상기 입력축(101)의 각속도, 상기 출력축의 토크 및 상기 출력축의 각속도를 수신하는 단계로써, 상기 신호는 각각 모터 위치 센서(113), 조향각 센서(107), 피니언 토크 센서 및 피니언 각도 센서(115)에 의하여 검출된다.
현재 모드를 판단하는 단계(S200)는 구체적으로 차량의 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드가 유성 기어(110)를 초기 정렬하는 초기화 모드인지 또는 유성 기어(110)의 기어비를 가변하는 가변 기어비 제어 모드인지를 판단하는 단계이다.
입력축과 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300)는 모터(111)의 회전 속도, 상기 입력축의 각속도, 상기 출력축의 토크, 상기 출력축의 각속도 및 상기 모드 판단 결과에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는데, 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드에 따라 구체적으로 판단 방법에 차이가 있다.
먼저 현재 모드가 초기화 모드라고 판단되는 경우, 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300)는, 모터(111)의 회전 속도와 미리 설정된 제 1값(a)과 비교하는 단계(S310) 및 입력축의 각속도와 미리 설정된 제 2값(b)과 비교하는 단계(S320)를 포함하게 되고, 이때, 모터의 회전 속도가 미리 설정된 제 1값(a)보다 크고, 입력축의 각속도가 미리 설정된 제 2값(b)보다 작을 경우, 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생된 것으로 판단하게 된다.
또한 현재 모드가 가변 기어비 제어 모드라고 판단되는 경우, 상기 기구적 결합의 발생 여부를 판단하는 단계(S300)는, 모터의 회전 속도와 미리 설정된 제 1값(a)과 비교하는 단계(S330) 및 출력축의 토크 및 각속도가 미리 설정된 제 3값(c) 및 제 4값(d)과 각각 비교하는 단계(S340)를 포함하게 되고, 모터의 회전 속도가 제 1값(a)보다 크고, 출력축의 토크가 제 3값(c)보다 작고, 출력축의 각속도가 제 4값(d)보다 작을 경우, 입력축과 출력축 사이의 기구적 결함이 발생된 것으로 판단하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 입력축과 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300) 이후에는, 기구적 결함의 발생 여부에 대한 경고 메시지를 출력하는 단계(S400) 및 모터(111)의 구동을 단속하는 솔레노이드 밸브가 모터(111)의 구동이 제한되도록 제어되는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 한편, 모터(111)에 인가되는 전원을 차단함으로써 모터(111)의 구동을 제한하는 것도 가능할 것이다. 상기와 같은 단계가 완료된 이후, 최종적으로 차량의 능동 전륜 조향 장치는 비상 제어 모드로 진입하게 됨으로써, 능동 전륜 조향 장치의 오작동에 따른 사고 발생을 방지할 수 있게 된다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 조향휠 103: 입력축
107: 조향각 센서 110: 유성 기어
111: 모터 113: 모터 위치 센서
115: 피니언 각도 센서 125: 전자제어유닛
200: 모드 판단부 300: 제 1비교부
400: 제 2비교부 500: 제 3비교부
600: 제 4비교부 700: 판단부
800: 경고부 910: 밸브 제어부
920: 모터 제어부

Claims (10)

  1. 조향휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)의 회전 각도와 랙-피니언 기구부(121)에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어(110);
    상기 유성 기어(110)의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터(111);
    모터 위치 센서(113), 피니언 토크 센서, 피니언 각도 센서(115) 및 조향각 센서(107) 중 적어도 하나에서 검출한 신호에 기초하여 상기 입력축(103)과 상기 출력축 사이의 기구적 결함을 판단하는 전자제어유닛(125);
    을 포함하고,
    상기 전자제어유닛(125)은,
    현재 모드가 상기 유성 기어를 초기 정렬하는 초기화 모드인지를 판단하는 모드 판단부(200);
    상기 모터 위치 센서(113)로부터 전달받은 모터의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값(a)과 비교하는 제 1비교부(300);
    상기 조향각 센서(107)로부터 전달받은 상기 입력축의 각속도를 미리 설정된 제 2값(b)과 비교하는 제 2비교부(400); 및
    상기 제 1비교부(300) 및 제 2비교부(400) 중 적어도 하나의 비교 결과에 기초하여 상기 입력축(103)과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 판단부(700);를 포함하며,
    상기 모드 판단부(200)가 현재 모드를 초기화 모드라고 판단하고,
    상기 제 1비교부(300)가 상기 모터의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값(a)보다 크다고 판단하고,
    상기 제 2비교부(400)가 상기 입력축의 각속도가 미리 설정된 제 2값(b)보다 작다고 판단할 경우,
    상기 판단부(700)는 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생하였다고 판단하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 조향휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)의 회전 각도와 랙-피니언 기구부(121)에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어(110);
    상기 유성 기어(110)의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터(111);
    모터 위치 센서(113), 피니언 토크 센서, 피니언 각도 센서(115) 및 조향각 센서(107) 중 적어도 하나에서 검출한 신호에 기초하여 상기 입력축(103)과 상기 출력축 사이의 기구적 결함을 판단하는 전자제어유닛(125);
    을 포함하고,
    상기 전자제어유닛(125)은,
    현재 모드가 상기 유성 기어의 기어비를 가변하는 가변 기어비 제어 모드인지를 판단하는 모드 판단부(200);
    상기 모터 위치 센서(113)로부터 전달받은 모터의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값(a)과 비교하는 제 1비교부(300);
    상기 피니언 토크 센서로부터 전달받은 상기 출력축의 토크를 미리 설정된 제 3값(c)과 비교하는 제 3비교부(500);
    상기 피니언 각도 센서(115)로부터 전달받은 상기 출력축의 각속도를 미리 설정된 제 4값(d)과 비교하는 제 4비교부(600); 및
    상기 제 1비교부(300), 제 3비교부(500) 및 제 4비교부(600) 중 적어도 하나의 비교 결과에 기초하여 상기 입력축(103)과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 판단부(700);를 포함하며,
    상기 모드 판단부(200)가 현재 모드를 가변 기어비 제어 모드라고 판단하고,
    상기 제 1비교부(300)가 상기 모터의 회전 속도를 미리 설정된 제 1값(a)보다 크다고 판단하고,
    상기 제 3비교부(500)가 상기 출력축의 토크를 미리 설정된 제 3값(c)보다 작다고 판단하고,
    상기 제 4비교부(600)가 상기 출력축의 회전 각속도를 미리 설정된 제 4값(d)보다 작다고 판단할 경우,
    상기 판단부(700)는 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생하였다고 판단하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 전자제어유닛(125)은,
    상기 판단부(700)의 판단 결과에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함 경고를 수행하는 경고부(800);
    를 더 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  6. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 모터(111)의 구동을 단속하는 솔레노이드 밸브를 더 포함하고,
    상기 전자제어유닛(125)은 상기 판단부(700)의 판단 결과에 기초하여 상기 모터(111)의 구동이 제한되도록 상기 솔레노이드 밸브를 제어하는 밸브 제어부(910)를 더 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  7. 조향휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)의 회전 각도와 랙-피니언 기구부(121)에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어(110) 및 상기 유성 기어(110)의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터(111)를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 모터(111)의 회전 속도, 상기 입력축(103)의 각속도, 상기 출력축의 토크 및 상기 출력축의 각속도를 수신하는 단계(S100);
    상기 차량의 능동 전륜 조향 장치의 현재 모드가 상기 유성 기어(110)를 초기 정렬하는 초기화 모드인지 또는 상기 유성 기어(110)의 기어비를 가변하는 가변 기어비 제어 모드인지를 판단하는 단계(S200);
    상기 모터(111)의 회전 속도, 상기 입력축의 각속도, 상기 출력축의 토크, 상기 출력축의 각속도 및 상기 모드 판단 결과에 기초하여 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300);
    를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 현재 모드가 초기화 모드라고 판단되는 경우, 상기 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300)는,
    상기 모터의 회전 속도와 미리 설정된 제 1값(a)과 비교하는 단계(S310); 및
    상기 입력축의 각속도와 미리 설정된 제 2값(b)과 비교하는 단계(S320);
    를 포함하고,
    상기 모터의 회전 속도가 미리 설정된 제 1값(a)보다 크고, 상기 입력축의 각속도가 미리 설정된 제 2값(b)보다 작을 경우, 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생된 것으로 판단하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 현재 모드가 가변 기어비 제어 모드라고 판단되는 경우, 상기 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300)는,
    상기 모터의 회전 속도와 미리 설정된 제 1값(a)과 비교하는 단계(S330); 및
    상기 출력축의 토크 및 각속도와 미리 설정된 제 3값(c) 및 제 4값(d)과 각각 비교하는 단계(S340);
    를 포함하고,
    상기 모터의 회전 속도가 상기 제 1값(a)보다 크고, 상기 출력축의 토크가 상기 제 3값(c)보다 작고, 상기 출력축의 각속도가 상기 제 4값(d)보다 작을 경우, 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함이 발생된 것으로 판단하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 입력축과 상기 출력축 사이의 기구적 결함의 발생 여부를 판단하는 단계(S300) 이후에는,
    상기 기구적 결함의 발생 여부에 대한 경고 메시지를 출력하는 단계(S400); 및
    상기 모터(111)의 구동을 단속하는 솔레노이드 밸브가 상기 모터의 구동이 제한되도록 제어되는 단계(S500);
    를 더 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
KR1020150142536A 2015-10-13 2015-10-13 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법 KR102379042B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150142536A KR102379042B1 (ko) 2015-10-13 2015-10-13 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150142536A KR102379042B1 (ko) 2015-10-13 2015-10-13 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170043169A KR20170043169A (ko) 2017-04-21
KR102379042B1 true KR102379042B1 (ko) 2022-03-25

Family

ID=58705611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150142536A KR102379042B1 (ko) 2015-10-13 2015-10-13 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102379042B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101878939B1 (ko) * 2017-06-14 2018-07-16 주식회사 만도 차량 능동전륜조향장치 및 제어방법
KR20190001964A (ko) 2017-06-28 2019-01-08 현대자동차주식회사 차량용 조향 장치 및 그 제어 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000062632A (ja) * 1998-08-19 2000-02-29 Toyota Motor Corp 車両用操舵装置
JP2008001364A (ja) * 2007-08-31 2008-01-10 Toyota Motor Corp サスペンション

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4442630B2 (ja) * 2007-04-11 2010-03-31 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵制御装置
KR20150005238A (ko) 2013-07-05 2015-01-14 현대모비스 주식회사 조향각 변화에 따른 자기 조향 방지 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000062632A (ja) * 1998-08-19 2000-02-29 Toyota Motor Corp 車両用操舵装置
JP2008001364A (ja) * 2007-08-31 2008-01-10 Toyota Motor Corp サスペンション

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170043169A (ko) 2017-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9868464B2 (en) Electric power steering apparatus and control method thereof
JP4884056B2 (ja) 車両用操舵制御装置
US7174987B2 (en) End of travel feature for steer by wire vehicle
US10392050B2 (en) Steering apparatus for steer by wire system
US9751555B2 (en) Steering system for vehicle
US10994773B2 (en) Steering system
KR20120065353A (ko) 자율적으로 구동하는 차량의 안전한 스티어링 시스템
JP6437238B2 (ja) 後輪転舵制御装置
JP4546895B2 (ja) 車両制御システム
JP2007245821A (ja) 車両用操舵装置
KR102379042B1 (ko) 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법
KR101878070B1 (ko) 스티어 바이 와이어용 조타시스템 및 그 제어방법
JP2016172471A (ja) 後輪転舵制御装置
KR100802741B1 (ko) 듀얼모터식 좌우독립형 ｓｂｗ 시스템의 듀얼모터 제어방법
JP2008030591A (ja) 制動制御装置およびその方法
KR101782714B1 (ko) 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법
KR101896313B1 (ko) 가변 랙 스트로크 시스템의 페일 세이프 제어장치 및 방법
JP6764503B2 (ja) アクチュエータ制御装置
JP2003267249A (ja) 車両用操舵装置
JP2004196003A (ja) 車両操舵装置
JP3731997B2 (ja) 車両のステアリング装置
CN115052803A (zh) 转向系统
JP2005254982A (ja) 車両用可変舵角装置
KR100854765B1 (ko) 인터락 회로를 이용하는 모터 제어 방법 및 장치
JP2005067448A (ja) ステア・バイ・ワイヤ式操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant