KR102399623B1 - Method for generating steering reaction force of steer-by-wire system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스티어링휠의 선회 및 복원 회전시에 히스테리시스를 갖는 조향반력을 구현하여 조타감 및 수방 안정성을 향상시키는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 조향정보 및 차속정보를 입력받고; 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 반력모터에 의해 출력하는 목표 모터반력토크를 설정하되, 스티어링휠을 조향 회전하는 경우의 목표 모터반력토크와 복원 회전하는 경우의 목표 모터반력토크를 동일하게 설정하며; 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 MR브레이크에 의해 출력하는 목표 프릭션반력토크를 설정하고; 상기 목표 모터반력토크와 목표 프릭션반력토크를 추종하도록 반력모터와 MR브레이크를 제어하여 스티어링휠에 조향반력토크를 제공하는 것을 특징으로 하는 SBW시스템용 조향반력 생성방법이 소개된다.The present invention relates to a technology for improving steering feel and water direction stability by implementing a steering reaction force having hysteresis during turning and restoring rotation of a steering wheel. In the present invention, steering information and vehicle speed information are input; Set the target motor reaction torque output by the reaction force motor based on the inputted steering and vehicle speed information, and set the target motor reaction force torque when the steering wheel is steered and rotated and the target motor reaction force torque when the steering wheel is rotated to be the same and; setting a target friction reaction torque output by the MR brake based on the inputted steering and vehicle speed information; A steering reaction force generation method for an SBW system is introduced, characterized in that the steering reaction force torque is provided to the steering wheel by controlling the reaction force motor and the MR brake to follow the target motor reaction force torque and the target friction reaction force torque.

Figure R1020170166946
Figure R1020170166946

Description

ＳＢＷ시스템용 조향반력 생성방법{METHOD FOR GENERATING STEERING REACTION FORCE OF STEER-BY-WIRE SYSTEM}Method for generating steering reaction force for SBR system

본 발명은 반력모터와 MR브레이크에 의해 선회 및 복원 회전시에 히스테리시스를 갖는 조향반력을 구현하여 조타감을 향상시키는 한편, 수방 안정성을 확보하는 SBW시스템용 조향반력 생성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating a steering reaction force for an SBW system that improves steering feel and secures water resistance by realizing a steering reaction force with hysteresis during turning and restoration rotation by a reaction force motor and MR brake.

스티어 바이 와이어 시스템(STEER BY WIRE SYSTEM)은 스티어링휠과 차량의 구동바퀴의 기계적 연결을 분리한 조향시스템으로, 스티어링휠의 회전 신호를 전자제어유니트(ECU)를 통해 입력받고, 입력된 회전 신호를 바탕으로 구동바퀴에 연결된 조향모터를 작동시켜 차량을 조향할 수 있다.STEER BY WIRE SYSTEM is a steering system that separates the mechanical connection between the steering wheel and the driving wheels of the vehicle. The vehicle can be steered by operating a steering motor connected to the driving wheels.

이러한 스티어 바이 와이어 시스템은 기존의 조향시스템이 갖는 기계적 연결구조가 제거됨으로써, 조향계 구성에 따른 레이아웃 자유도를 증가시키고, 연비를 개선하며, 차륜에서 역입력되는 외란을 제거할 수 있는 등의 장점을 갖고 있다.Such a steer-by-wire system has advantages such as increasing the freedom of layout according to the steering system configuration, improving fuel efficiency, and removing disturbance from reverse input from the wheel by removing the mechanical connection structure of the existing steering system. have it

반면, 이 같은 기계적 연결구조의 단절로 인해 운전자가 필요로 하는 조향정보를 제대로 피드백 받을 수 없는 단점도 있다.On the other hand, there is also a disadvantage in that the steering information required by the driver cannot be properly fed back due to the disconnection of the mechanical connection structure.

예컨대, 기존의 조향시스템의 경우 유니버셜조인트 등을 통한 기계적 연결구조로 인해 조향반력을 별도 생성할 필요가 없지만, 스티어 바이 와이어 시스템의 경우에는 기계적 연결구조가 없기 때문에 스프링 또는 모터 등을 이용하여 조향반력 또는 복원반력을 생성하게 된다.For example, in the case of an existing steering system, there is no need to separately generate a steering reaction force due to a mechanical connection structure through a universal joint, etc., but in the case of a steer-by-wire system, a steering reaction force using a spring or a motor is used because there is no mechanical connection structure. Or it will generate a restoring reaction force.

이 외에도, MR장치 혹은 모터와 MR댐퍼를 이용하여 SBW의 조향 반력을 구현하는 기술이 제안된바 있으나, MR장치 하나만 이용한 경우 스티어링 휠의 움직임을 생성할 수 없는 단점이 있고, MR댐퍼와 모터를 이용한 경우 댐퍼의 특성상 스티어링휠의 회전속도 별로 다른 제어전략이 요구되는 문제가 있다. In addition to this, a technique for realizing the steering reaction force of SBW using an MR device or a motor and an MR damper has been proposed. When used, there is a problem in that a different control strategy is required for each rotation speed of the steering wheel due to the characteristics of the damper.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

US 6535806 B2US 6535806 B2 US 6761243 B2US 6761243 B2 US 6678595 B2US 6678595 B2

본 발명은 반력모터와 MR브레이크에 의해 선회 및 복원 회전시에 히스테리시스를 갖는 조향반력을 구현하여 조타감을 향상시키는 한편, 수방 안정성을 확보하는 SBW시스템용 조향반력 생성방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method for generating a steering reaction force for an SBW system that improves steering feel by realizing a steering reaction force with hysteresis during turning and restoration rotation by a reaction force motor and MR brake, while ensuring water-repellent stability.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 스티어링휠에 반력모터와 MR브레이크가 연결된 SBW시스템으로서, 컨트롤러가 조향정보 및 차속정보를 입력받는 단계; 컨트롤러가 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 반력모터에 의해 출력하는 목표 모터반력토크를 설정하되, 스티어링휠을 조향 회전하는 경우의 목표 모터반력토크와 복원 회전하는 경우의 목표 모터반력토크를 동일하게 설정하는 단계; 컨트롤러가 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 MR브레이크에 의해 출력하는 목표 프릭션반력토크를 설정하는 단계; 및 컨트롤러가 상기 목표 모터반력토크와 목표 프릭션반력토크를 추종하도록 반력모터와 MR브레이크를 제어하여 스티어링휠에 조향반력토크를 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an SBW system in which a reaction force motor and an MR brake are connected to a steering wheel, comprising the steps of: a controller receiving steering information and vehicle speed information; The controller sets the target motor reaction force torque output by the reaction force motor based on the inputted steering and vehicle speed information, and the target motor reaction force torque when the steering wheel is steered and rotated and the target motor reaction force torque when the steering wheel is rotated are the same to set it up; setting, by a controller, a target friction reaction torque output by the MR brake based on the inputted steering and vehicle speed information; and controlling the reaction force motor and the MR brake so that the controller follows the target motor reaction force torque and the target friction reaction force torque to provide the steering reaction force torque to the steering wheel.

상기 목표 모터반력토크는 차속에 비례할 수 있다.The target motor reaction force torque may be proportional to the vehicle speed.

상기 목표 모터반력토크는 조향각 중립에서 0으로 설정하고, 상기 조향각 중립을 기준으로 조향각이 커짐에 따라 증가하도록 설정할 수 있다.The target motor reaction force torque may be set to 0 at the neutral steering angle, and may be set to increase as the steering angle increases based on the neutral steering angle.

상기 목표 모터반력토크는, 조향각 중립에서 소정의 기준조향각까지 제1기울기를 갖고, 상기 기준조향각에서 최대조향각까지 상기 제1기울기보다 완만한 제2기울기를 갖도록 설정할 수 있다.The target motor reaction torque may be set to have a first slope from a neutral steering angle to a predetermined reference steering angle, and to have a second slope that is gentler than the first slope from the reference steering angle to a maximum steering angle.

상기 목표 프릭션반력토크는 조향각 중립에서 O보다 큰 소정의 토크로 설정하고, 상기 조향각 중립을 기준으로 조향각이 커짐에 따라 감소하도록 설정할 수 있다.The target friction reaction torque may be set to a predetermined torque greater than 0 at the neutral steering angle, and may be set to decrease as the steering angle increases with respect to the neutral steering angle.

상기 목표 프릭션반력토크는, 조향각 중립에서 소정의 기준조향각까지 제3기울기를 갖고, 상기 기준조향각에서 최대조향각까지 상기 제3기울기보다 완만한 제4기울기를 갖도록 설정할 수 있다.The target friction reaction torque may be set to have a third gradient from a neutral steering angle to a predetermined reference steering angle, and to have a fourth gradient that is gentler than the third gradient from the reference steering angle to a maximum steering angle.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 스티어링휠의 선회 회전시의 조향반력토크와, 복원 회전시의 조향반력토크 사이에 히스테리시스가 형성됨으로써, 운전자가 느끼는 조타감이 크게 향상되고, 스티어링휠의 수방 안정성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention provides a hysteresis between the steering reaction force torque during the turning rotation of the steering wheel and the steering reaction force torque during the restored rotation through the above-described problem solving means, thereby greatly improving the steering feel felt by the driver, and It has the effect of improving the waterproofing stability.

도 1은 본 발명에 따른 SBW시스템에서 스티어링휠에 반력모터와 MR브레이크가 연결된 구성을 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따라 모터반력토크와 프릭션반력토크에 의해 최종조향반력토크를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에서 차속별로 설정된 모터반력토크를 예시하여 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에서 조향각에 따라 설정된 모터반력토크 및 프릭션반력토크와 함께 스티어링휠에 제공되는 최종조향반력토크를 예시하여 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에서 조향 회전시의 조향반력토크와 복원 회전시의 조향반력토크 사이에 히스테리시스가 구현되는 작동 원리를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에서 조향각속도에 따라 설정된 프릭션반력토크를 예시하여 나타낸 도면.1 is a view illustrating a configuration in which a reaction force motor and an MR brake are connected to a steering wheel in an SBW system according to the present invention.
2 is a view for explaining a method of generating a final steering reaction force torque by a motor reaction force torque and friction reaction force torque according to the present invention.
3 is a view illustrating an exemplary motor reaction force torque set for each vehicle speed in the present invention.
4 is a view illustrating the final steering reaction force torque provided to the steering wheel together with the motor reaction force torque and the friction reaction force torque set according to the steering angle in the present invention.
5 is a view for explaining an operating principle in which hysteresis is implemented between the steering reaction force torque at the time of the steering rotation and the steering reaction force torque at the time of the restoration rotation in the present invention.
6 is a view showing an exemplary friction reaction torque set according to the steering angular speed in the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 스티어링휠(1)에 반력모터(5)와 MR브레이크(7)가 연결된 SBW시스템에 적용이 가능한 것으로, 도 1을 참조하여 상기 구성요소들의 연결관계를 살펴보면, 스티어링휠(1)의 하단에 조향센서(3)가 설치되고, 상기 조향센서(3)의 하단에 반력모터(5)와 MR브레이크(7)가 직렬 또는 병렬 형태로 설치될 수 있다. 그리고, 상기 MR브레이크(7)의 하단에는 스티어링휠(1)의 최대 조향각 이상의 회전을 기구적으로 제한하는 스토퍼기구(11)가 설치될 수 있다.The present invention is applicable to the SBW system in which the reaction force motor 5 and the MR brake 7 are connected to the steering wheel 1, and referring to FIG. The steering sensor 3 is installed at the lower end, and the reaction force motor 5 and the MR brake 7 may be installed in series or parallel at the lower end of the steering sensor 3 . In addition, a stopper mechanism 11 may be installed at the lower end of the MR brake 7 to mechanically limit rotation of the steering wheel 1 beyond the maximum steering angle.

아울러, 상기 조향센서(3)는 조향각(θ)과 조향토크의 검출이 가능한 TAS센서일 수 있다. 그리고, 상기 MR브레이크(7)는 MR유체(Magneto-rheological Fluid)에 전기적 신호가 인가되면 마찰력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 이는 공지의 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, the steering sensor 3 may be a TAS sensor capable of detecting a steering angle θ and a steering torque. In addition, the MR brake 7 is a device capable of generating frictional force when an electrical signal is applied to the MR fluid (Magneto-rheological Fluid), and since this is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

그리고, 차량에 설치된 여러 센서들을 통해 차속정보 및 조향정보가 컨트롤러(9)에 입력될 수 있고, 컨트롤러(9)는 상기 입력된 정보들을 바탕으로 목표 모터반력토크와 목표 프릭션반력토크를 결정할 수 있다. 이를 위해, 상기 컨트롤러(9)에는 모터반력토크맵과 프릭션반력토크맵이 저장될 수 있고, 상기 맵에 의해 반력모터(5)와 MR브레이크(7)의 작동을 제어할 수 있다.In addition, vehicle speed information and steering information may be input to the controller 9 through various sensors installed in the vehicle, and the controller 9 may determine a target motor reaction force torque and a target friction reaction force torque based on the input information. there is. To this end, a motor reaction force torque map and a friction reaction force torque map may be stored in the controller 9 , and operations of the reaction force motor 5 and the MR brake 7 may be controlled by the maps.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 SBW시스템에서 조향반력을 생성하기 위한 방법에 대해 설명하면, 먼저 컨트롤러(9)가 조향정보 및 차속정보를 입력받는다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 and 2 , a method for generating a steering reaction force in the SBW system according to the present invention will be described. First, the controller 9 receives steering information and vehicle speed information.

상기 조향정보는 조향각(θ) 및 조향각속도(ω)일 수 있는 것으로, TAS센서를 통해 입력받아 연산될 수 있고, 상기 차속정보는 차속센서를 통해 입력받을 수 있다.The steering information may be a steering angle θ and a steering angular velocity ω, and may be calculated by receiving input through a TAS sensor, and the vehicle speed information may be inputted through a vehicle speed sensor.

그리고, 컨트롤러(9)가 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 반력모터(5)에 의해 출력하는 목표 모터반력토크를 설정할 수 있다. 특히, 상기 목표 모터반력토크는 스티어링휠(1)을 조향 회전하는 경우의 목표 모터반력토크와 스티어링휠(1)을 복원 회전하는 경우의 목표 모터반력토크를 동일하게 설정할 수 있다.In addition, the controller 9 may set a target motor reaction force torque output by the reaction force motor 5 based on the inputted steering and vehicle speed information. In particular, the target motor reaction force torque may be set equal to the target motor reaction force torque when the steering wheel 1 is steered and rotated and the target motor reaction force torque when the steering wheel 1 is restored and rotated.

예컨대, 조향각(θ) 또는 랙포스(Frack)에 따라 모터반력토크맵에 의해 목표 모터반력토크가 결정될 수 있고, 상기 목표 모터반력토크는 스티어링휠(1)의 선회 방향 회전시와 복원 방향 회전시의 토크 변화가 동일하게 결정될 수 있다.For example, the target motor reaction force torque may be determined by the motor reaction force torque map according to the steering angle θ or the rack force (F rack ), and the target motor reaction force torque is the turning direction rotation of the steering wheel 1 and the restoration direction rotation The torque change at the time can be equally determined.

또한, 컨트롤러(9)가 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 MR브레이크(7)에 의해 출력하는 목표 프릭션반력토크를 설정할 수 있다.Also, the controller 9 may set a target friction reaction torque output by the MR brake 7 based on the inputted steering and vehicle speed information.

예컨대, 조향각(θ) 또는 랙포스(Frack)에 따라 프릭션반력토크맵에 의해 목표 프릭션반력토크가 결정될 수 있다.For example, the target friction reaction force torque may be determined by the friction reaction force torque map according to the steering angle (θ) or rack force (F rack ).

다음으로, 컨트롤러(9)가 상기 목표 모터반력토크와 목표 프릭션반력토크를 추종하도록 반력모터(5)와 MR브레이크(7)를 제어하여 스티어링휠(1)에 조향반력토크를 제공할 수 있다.Next, the controller 9 controls the reaction force motor 5 and the MR brake 7 to follow the target motor reaction force torque and the target friction reaction force torque to provide the steering reaction force torque to the steering wheel 1 . .

즉, 반력모터(5)를 의한 모터반력토크(Tmotor)와 MR브레이크(7)에 의한 프릭션반력토크(Tbrake)가 합산되어 총 조향반력토크(Ttotal)가 출력되는바, 최종적으로 운전자가 느끼는 조향반력토크를 스티어링휠(1)에 제공할 수 있게 된다.That is, the motor reaction force torque T by the reaction force motor 5 and the friction reaction force torque T brake by the MR brake 7 are summed to output the total steering reaction force torque T total , and finally It is possible to provide the steering reaction force torque felt by the driver to the steering wheel 1 .

아울러, 도 3과 같이 본 발명은 상기 목표 모터반력토크가 차속(v)에 비례하여 설정될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3 , in the present invention, the target motor reaction force torque may be set in proportion to the vehicle speed v.

즉, 차속이 빠른 경우 상대적으로 차속이 느린 경우보다 조향각(θ) 또는 랙포스(Frack)에 대한 목표 모터반력토크가 더 증대됨으로써, 조향반력토크가 더 커지게 되고, 이에 스티어링휠(1)의 조향감이 무겁게 느껴질 수 있게 된다.That is, when the vehicle speed is fast, the target motor reaction force torque with respect to the steering angle θ or the rack force is further increased than when the vehicle speed is relatively slow, so that the steering reaction force torque becomes larger, and thus the steering wheel (1) The steering feel can feel heavy.

그리고, 도 4와 같이, 본 발명의 상기 목표 모터반력토크는 조향각(θ) 중립에서 0으로 설정하고, 상기 조향각(θ) 중립을 기준으로 조향각(θ)이 커짐에 따라 증가하도록 설정할 수 있다.And, as shown in FIG. 4 , the target motor reaction force torque of the present invention may be set to 0 at the neutral steering angle θ, and may be set to increase as the steering angle θ increases with respect to the neutral steering angle θ.

구체적으로, 상기 목표 모터반력토크는, 조향각(θ) 중립에서 소정의 기준조향각까지 제1기울기(G1)를 갖고, 상기 기준조향각에서 최대조향각까지 상기 제1기울기보다 완만한 제2기울기(G2)를 갖도록 설정할 수 있다.Specifically, the target motor reaction force torque has a first slope G1 from a neutral steering angle θ to a predetermined reference steering angle, and a second slope G2 that is gentler than the first slope from the reference steering angle to the maximum steering angle can be set to have .

예컨대, 상기 조향각(θ) 중립에서 우선회 방향으로 스티어링휠(1)을 회전하는 경우, 조향각(θ)이 커질수록 목표 모터반력토크도 함께 증가하게 된다.For example, when the steering wheel 1 is rotated from the neutral to the right turn direction at the steering angle θ, as the steering angle θ increases, the target motor reaction torque also increases.

또한, 본 발명의 상기 목표 프릭션반력토크는 조향각(θ) 중립에서 O보다 큰 소정의 토크로 설정하고, 상기 조향각(θ) 중립을 기준으로 조향각(θ)이 커짐에 따라 감소하도록 설정할 수 있다.In addition, the target friction reaction force torque of the present invention may be set to a predetermined torque greater than 0 at the neutral steering angle θ, and decreased as the steering angle θ increases with respect to the neutral steering angle θ. .

구체적으로, 상기 목표 프릭션반력토크는, 조향각(θ) 중립에서 소정의 기준조향각(θ)까지 제3기울기(G3)를 갖고, 상기 기준조향각에서 최대조향각까지 상기 제3기울기보다 완만한 제4기울기(G4)를 갖도록 설정할 수 있다.Specifically, the target friction reaction force torque has a third slope G3 from a neutral steering angle θ to a predetermined reference steering angle θ, and a fourth slope that is gentler than the third slope from the reference steering angle to the maximum steering angle It can be set to have a slope (G4).

예컨대, 상기 조향각(θ) 중립에서 우선회 방향으로 스티어링휠(1)을 회전하는 경우, 조향각(θ)이 커질수록 목표 프릭션반력토크는 감소하게 된다.For example, when the steering wheel 1 is rotated in the right turn direction from the neutral steering angle θ, the target friction reaction torque decreases as the steering angle θ increases.

이러한, 상기 목표 프릭션반력토크는 스티어링휠(1)의 선회방향이 전환됨에 따라 물리적으로 작용하는 토크의 방향이 같이 바뀌기 때문에, 상기 목표 프릭션반력토크의 크기에 따라 후술하는 선회 회전시와 복원 회전시 사이의 히스테리시스 폭이 달라질 수 있다. 상기 히스테리시스의 생성 매커니즘에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.As the target friction reaction force torque is changed as the turning direction of the steering wheel 1 is changed, the direction of the torque physically applied also changes. The hysteresis width between rotations may vary. A mechanism for generating the hysteresis will be described again below.

참고로, 상기 목표 프릭션반력토크는 도 6에 도시한 바와 같이, 소정의 조향각속도(ω)까지 급격하게 상승하고, 그 이후의 조향각속도(ω) 구간에서는 일정하게 유지되도록 설정할 수 있다.For reference, as shown in FIG. 6 , the target friction reaction torque may be set to rapidly increase up to a predetermined steering angular velocity ω and remain constant in a subsequent steering angular velocity ω section.

한편, 도 5를 참조하여, 본 발명에서 조향 회전시의 조향반력토크와 복원 회전시의 조향반력토크 사이에 히스테리시스가 구현되는 작동 원리를 설명하면, 스티어링휠(1)을 조향각(θ) 중립에서 우선회하는 방향으로 회전하는 경우, 반력모터(5)에 의해 좌선회 방향에 대한 모터반력토크(Tmotor)가 생성이 되는데, 이때에 MR브레이크(7) 역시 프릭션으로 작용하게 됨으로써, 좌선회 방향에 대한 프릭션반력토크(Tbrake)가 생성된다.On the other hand, referring to FIG. 5 , the operating principle in which hysteresis is implemented between the steering reaction force torque during steering rotation and the steering reaction force torque during restoration rotation in the present invention will be described. When rotating in the right turning direction, the motor reaction force torque (T motor ) for the left turning direction is generated by the reaction force motor 5. At this time, the MR brake 7 also acts as friction, so that the left turning A friction reaction force torque (T brake ) with respect to the direction is created.

따라서, 우선회 방향으로 회전하는 경우, 좌선회 방향에 대한 모터반력토크(Tmotor)와 좌선회 방향에 대한 프릭션반력토크(Tbrake)가 합산됨으로써, 스티어링휠(1)에 모터반력토크(Tmotor)보다 큰 최종 조향반력토크(Ttotal)를 제공하게 된다.Therefore, when rotating in the right turning direction, the motor reaction force torque T motor for the left turning direction and the friction reaction force torque T brake for the left turning direction are summed, so that the motor reaction force torque (T motor ) in the steering wheel 1 The final steering reaction force torque (T total ) greater than T motor ) is provided.

그런데, 이 상태에서 조향각(θ) 중립을 향해 복원하는 좌선회 방향으로 스티어링휠(1)을 회전하게 되면, MR브레이크(7)는 운동방향이 전환됨에 따라 물리적으로 토크 방향만이 바뀌기 때문에 우선회 방향에 대한 프릭션반력토크(Tbrake)가 생성된다.However, in this state, when the steering wheel 1 is rotated in the left turning direction to restore the steering angle θ toward neutral, the MR brake 7 physically changes only the torque direction as the motion direction is changed. A friction reaction force torque (T brake ) with respect to the direction is created.

하지만, 반력모터(5)는 단지 토크가 줄어들 뿐 토크의 방향은 바뀌지 않기 때문에 여전히 좌선회 방향에 대한 모터반력토크(Tmotor)를 생성하게 된다.However, since the reaction force motor 5 only reduces the torque and does not change the direction of the torque, it still generates the motor reaction force torque T for the left turning direction.

따라서, 조향각(θ) 중립을 향해 좌선회 방향으로 복원 회전하는 경우, 좌선회 방향에 대한 모터반력토크(Tmotor)와 우선회방향에 대한 프릭션반력토크(Tbrake)가 합산됨으로써, 스티어링휠(1)에 모터반력토크(Tmotor)보다 작은 최종 조향반력토크(Ttotal)를 제공하게 된다.Accordingly, when the steering angle θ is restored to rotate in the left turning direction toward neutral, the motor reaction force torque T motor in the left turning direction and the friction reaction force torque T brake in the right turning direction are summed, so that the steering wheel In (1), the final steering reaction force torque (T total ) smaller than the motor reaction force torque (T motor ) is provided.

이에, 스티어링휠(1)의 선회 회전시의 조향반력토크(Ttotal)와, 복원 회전시의 조향반력토크(Ttotal) 사이에 히스테리시스가 형성됨으로써, 운전자가 느끼는 조타감이 크게 향상되고, 또한 스티어링휠(1)의 수방 안정성(스티어링휠에서 손을 놓았을 때의 거동 안정성)을 향상시키게 된다.Accordingly, a hysteresis is formed between the steering reaction force torque T total at the time of turning of the steering wheel 1 and the steering reaction force torque T total at the time of the restoration rotation, so that the steering feel felt by the driver is greatly improved, and also It improves the stability of the steering wheel 1 (the stability of behavior when the steering wheel is released).

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.On the other hand, although the present invention has been described in detail only with respect to the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .

1 : 스티어링휠
3 : 조향센서
5 : 반력모터
7 : MR브레이크
9 : 컨트롤러1: steering wheel
3: Steering sensor
5: reaction force motor
7: MR brake
9: Controller

Claims (6)

스티어링휠에 반력모터와 MR브레이크가 연결된 SBW시스템으로서,
컨트롤러가 조향정보 및 차속정보를 입력받는 단계;
컨트롤러가 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 반력모터에 의해 출력하는 목표 모터반력토크를 설정하되, 스티어링휠을 조향 회전하는 경우의 목표 모터반력토크와 복원 회전하는 경우의 목표 모터반력토크를 동일하게 설정하는 단계;
컨트롤러가 상기 입력된 조향 및 차속정보를 바탕으로 MR브레이크에 의해 출력하는 목표 프릭션반력토크를 설정하는 단계; 및
컨트롤러가 상기 목표 모터반력토크와 목표 프릭션반력토크를 추종하도록 반력모터와 MR브레이크를 제어하여 스티어링휠에 조향반력토크를 제공하는 단계;를 포함하고,
상기 목표 모터반력토크는, 조향각 중립에서 소정의 기준조향각까지 제1기울기를 갖고 증가하고, 상기 기준조향각에서 최대조향각까지 상기 제1기울기보다 완만한 제2기울기를 갖고 증가하도록 설정하며,
상기 목표 프릭션반력토크는, 조향각 중립에서 소정의 기준조향각까지 제3기울기를 갖고 감소하고, 상기 기준조향각에서 최대조향각까지 상기 제3기울기보다 완만한 제4기울기를 갖고 감소하도록 설정한 것을 특징으로 하는 SBW시스템용 조향 반력 생성방법.As an SBW system in which a reaction force motor and MR brake are connected to the steering wheel,
receiving, by a controller, steering information and vehicle speed information;
The controller sets the target motor reaction force torque output by the reaction force motor based on the inputted steering and vehicle speed information, and the target motor reaction force torque when the steering wheel is steered and rotated and the target motor reaction force torque when the steering wheel is rotated are the same step to set;
setting, by a controller, a target friction reaction torque output by MR brake based on the inputted steering and vehicle speed information; and
providing a steering reaction force torque to the steering wheel by controlling the reaction force motor and the MR brake so that the controller follows the target motor reaction force torque and the target friction reaction force torque;
The target motor reaction torque is set to increase with a first slope from a neutral steering angle to a predetermined reference steering angle, and increase with a second slope that is gentler than the first slope from the reference steering angle to a maximum steering angle,
The target friction reaction torque is set to decrease with a third slope from the neutral steering angle to a predetermined reference steering angle, and decrease with a fourth slope that is gentler than the third slope from the reference steering angle to the maximum steering angle. How to generate steering reaction force for SBW system. 청구항 1에 있어서,
상기 목표 모터반력토크는 차속에 비례하는 것을 특징으로 하는 SBW시스템용 조향 반력 생성방법.The method according to claim 1,
The target motor reaction torque is a steering reaction force generation method for an SBW system, characterized in that proportional to the vehicle speed. 청구항 1에 있어서,
상기 목표 모터반력토크는 조향각 중립에서 0으로 설정하고, 상기 조향각 중립을 기준으로 조향각이 커짐에 따라 증가하도록 설정한 것을 특징으로 하는 SBW시스템용 조향반력 생성방법.The method according to claim 1,
The method for generating a steering reaction force for an SBW system, characterized in that the target motor reaction torque is set to 0 at a neutral steering angle and is set to increase as the steering angle increases with respect to the neutral steering angle. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 목표 프릭션반력토크는 조향각 중립에서 O보다 큰 소정의 토크로 설정하고, 상기 조향각 중립을 기준으로 조향각이 커짐에 따라 감소하도록 설정한 것을 특징으로 하는 SBW시스템용 조향반력 생성방법.The method according to claim 1,
The method for generating a steering reaction force for an SBW system, characterized in that the target friction reaction torque is set to a predetermined torque greater than 0 at a neutral steering angle, and is set to decrease as the steering angle increases based on the neutral steering angle. 삭제delete
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