KR102633949B1 - 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법 - Google Patents

차량 휠 얼라인먼트 조정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법에 관한 것으로서, 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생하지 않도록 차량의 휠 얼라인먼트를 조정할 수 있는 개선된 휠 얼라인먼트 조정 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량을 휠 얼라인먼트 장비에 위치시킨 상태에서 고정 장치를 이용하여 스티어링 휠을 온 센터 위치에 고정하는 단계; 제어기에서 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS(Motor Driven Power Steering) 로직이 시작되어 MDPS 시스템의 토크센서가 출력하는 신호로부터 토크 정보가 실시간으로 취득되는 단계; 제어기가 상기 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직에 따라 상기 취득되는 현재의 토크 값을 정해진 목표 토크 값과 비교하여 현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달하도록 MDPS 모터의 구동을 제어하는 단계; 및 현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달한 상태에서 휠 얼라인먼트 조정 작업이 실시되는 단계를 포함하는 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법이 개시된다.

Description

차량 휠 얼라인먼트 조정 방법{Method for adjusting wheel alignment of vehicle}
본 발명은 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생하지 않도록 차량의 휠 얼라인먼트를 조정할 수 있는 개선된 휠 얼라인먼트 조정 방법에 관한 것이다.
차량에서 현가 장치 및 조향 장치를 구성하는 모든 부품들은 해당 차량의 설계 규격에 따라 정확하게 조립되어야 하고, 이러한 모든 규격 제품의 상호 결합 상태가 휠 얼라인먼트(wheel alignmnet)의 기본이 된다.
휠 얼라인먼트는 차량의 움직임에 따라 마찰력, 가속도, 원심력 및 구동력에 대하여 힘의 균형을 유지시켜 차량의 유연한 운행과 노면과의 접촉성을 한층 더 높여줌으로써 조향 성능을 향상시키고, 직진이나 회전에서 더욱 안정된 차량 자세를 유지시켜 롤(roll)이나 전복이 발생되지 않도록 한다.
휠 얼라인먼트는 토우(toe), 캠버(camber), 캐스터(caster), 킹핀 경사각(kingpin inclination) 등의 요소로 구성되며, 각 요소들은 차량 종류에 따라 소정의 값으로 조정된다.
이러한 휠 얼라인먼트의 요소들은 서로 보완 작용을 하여 스티어링 휠(steering wheel)의 조작력을 경감시키는 것은 물론, 스티어링 휠 조작의 안전성을 제공하고, 차량의 직진성과 스티어링 휠의 복원성, 타이어 마모의 경감 등 효과를 제공한다.
통상적으로 이루어지는 휠 얼라인먼트 조정 작업에 대해 설명하면, 먼저, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차량을 롤러(1) 위에 위치시키는데, 이때 휠 얼라인먼트의 이상이 있는 경우라면, 스티어링 휠(10)이 정중앙의 온 센터가 아닌 오프 센터 위치로 틀어져 있을 수 있다.
이후, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스티어링 휠(10)을 온 센터 위치가 되도록 정렬한 뒤, 고정 장치(2)를 이용하여 스티어링 휠(10)을 회전되지 않도록 고정하고, 이때 이 작업으로 인해 타이어(20)의 틀어짐(회전)이 발생할 수 있다.
이후, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 타이어(30)가 정렬해 있도록 통상의 휠 얼라인먼트 조정 작업을 실시한다.
이후, 도 1의 (d)에 나타낸 바와 같이, 스티어링 휠(10)을 고정하고 있던 고정 장치(2)를 스티어링 휠(10)로부터 분리하여 제거한다.
한편, 도 2는 종래의 문제점을 설명하기 위한 도면으로, 도 1이 휠 얼라인먼트 조정 작업시의 정상 조건을 나타낸 것이라면, 도 2는 휠 얼라인먼트 조정 작업시의 문제 발생 조건을 나타낸 것이며, 도 1과 마찬가지로 전동식 스티어링(MDPS:Motor Driven Power Steering) 시스템(이하 'MDPS 시스템'라 함)이 적용된 구성을 예시하고 있다.
도 1 및 도 2에서, 도면부호 11은 컬럼 축을 나타내고, 도면부호 20은 MDPS 모터를 나타내며, 도면부호 30은 스티어링 기어를 나타낸다.
또한, 도면부호 12는 스티어링 휠(10)측에 연결된 입력축을, 도면부호 14는 스티어링 기어(30)측에 연결된 출력축을 나타내며, 도면부호 13은 입력축(12)과 출력축(14) 사이의 토션바를 나타내고, 도면부호 11은 이들을 포함하는 구성의 컬럼 축을 나타낸다.
종래의 문제점으로서, 상기의 과정과 같이 휠 얼라인먼트 작업을 하고 나면, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이, 고정 장치(2)의 제거 후, 스티어링 휠(10)이 온 센터 위치를 벗어나 회전되어 있는 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생할 수 있다.
스티어링 휠 오프 센터는 차량은 직진 주행 중이지만 스티어링 휠(10)이 정중앙 위치에 있지 않은 상태, 즉 온 센터 위치에 있지 않은 상태를 말하고, 이때 스티어링 휠(10)을 정중앙에 있도록 정렬하면 차량이 주행 동안 한쪽으로 쏠리게 된다.
이러한 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생하는 메커니즘을 살펴보면, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스티어링 휠(10)을 온 센터 위치로 정렬하여 고정하고 나면, 토션바(13) 상단부만 비틀려서 정상 조건에서와 같은 타이어(30)의 틀어짐이 발생하지 않을 수 있고, 이때 토션바(13)에는 힘이 걸려 있게 된다.
이후, 도 2의 (c)에서 통상의 휠 얼라인먼트 작업을 실시한 후, 도 2의 (d)와 같이 스티어링 휠 고정 장치(2)를 제거하고 나면, 스프링 백(spring back) 현상과 같은 작용에 의해 토션바(13)에 걸려 있던 힘이 풀리면서 스티어링 휠(10)이 회전되어 틀어지는 문제인 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생하지 않도록 차량의 휠 얼라인먼트를 조정할 수 있는 개선된 휠 얼라인먼트 조정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량을 휠 얼라인먼트 장비에 위치시킨 상태에서 고정 장치를 이용하여 스티어링 휠을 온 센터 위치에 고정하는 단계; 제어기에서 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS(Motor Driven Power Steering) 로직이 시작되어 MDPS 시스템의 토크센서가 출력하는 신호로부터 토크 정보가 실시간으로 취득되는 단계; 제어기가 상기 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직에 따라 상기 취득되는 현재의 토크 값을 정해진 목표 토크 값과 비교하여 현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달하도록 MDPS 모터의 구동을 제어하는 단계; 및 현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달한 상태에서 휠 얼라인먼트 조정 작업이 실시되는 단계를 포함하는 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법은 현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달한 상태에서 상기 제어기에 의해 MDPS 모터가 회전되지 않도록 MDPS 모터의 위치가 고정되는 단계를 더 포함하고, 상기 MDPS 모터의 위치가 고정된 상태에서 상기 휠 얼라인먼트 조정 작업이 실시되도록 하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 목표 토크는, 상기 토크센서가 설치된 토션바의 비틀림에 의한 잔류 토크 값에 있어서, 휠 얼라인먼트 조정 작업 후 고정 장치에 의한 스티어링 휠의 고정이 해제될 때 스티어링 휠이 오프 센터 위치로 회전되는 스티어링 휠 오프 센터가 발생하지 않는 잔류 토크 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목표 토크는 0의 토크 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
이로써, 본 발명에 따른 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법에 의하면, MDPS 모터를 구동하여 입력축과 출력축 사이의 토션바 비틀림을 최소화한 상태에서 휠 얼라인먼트를 조정함으로써, 휠 얼라인먼트 조정 후 스티어링 휠의 고정을 해제하더라도 스티어링 휠이 스프링 백 현상에 의해 되돌아가는 오프 센터 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 통상적인 휠 얼라인먼트 조정 작업의 과정을 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 2는 종래의 휠 얼라인먼트 조정 작업에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 통상의 MDPS 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4는 통상의 MDPS 시스템에서 입력축과 출력축, 토션바, 토크센서의 조립 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 휠 얼라인먼트 조정 과정을 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 6은 본 발명에 따른 휠 얼라인먼트 조정 과정의 MDPS 로직을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 휠 얼라인먼트 조정을 수행하는 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 휠 얼라인먼트 조정 작업시 부품 회전 상태의 예를 설명한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위해 휠 얼라인먼트 조정 후 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생하는 것에 대해 다른 도면을 참조하여 좀더 설명하기로 한다.
도 3은 통상의 MDPS 시스템을 도시한 구성도이고, 도 4는 통상의 MDPS 시스템에서 입력축과 출력축, 토션바, 토크센서의 조립 상태를 도시한 단면도이다.
통상의 MDPS 시스템에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 운전자의 스티어링 휠(10)의 조작에 따른 회전력이 전달되는 입력축(12), 스티어링 기어(30)의 랙바 및 피니언 등을 통해 차량 휠측으로 연결되고 회전력을 전달하는 출력축(14), 상기 입력축(12)과 출력축(14) 사이에 연결되는 토션바(13), 그리고 상기 토션바(13)의 비틀림 정도를 감지하는 방식으로 조타토크를 검출하는 토크센서(15)가 구비된다.
여기서, 입력축(12)은 스티어링 휠(10)측으로 연결되는 축이고, 출력축(14)은 차량 휠측으로 연결되는 축이며, 토션바(13)는 양단부가 각각 입력축(12)과 출력축(14)에 압입되어 고정된다.
즉, 토션바(13)의 도면상 상단부가 입력축(12)에, 토션바(13)의 도면상 하단부가 출력축(14)에 압입되어 고정되는 것이다.
토크센서(15)는 토션바(13)의 비틀림 정도에 상응하는 토크 신호를 출력하는데, 토션바(13)의 비틀림 정도에 따른 자기장 변화를 감지하는 방식이 알려져 있다.
또한, MDPS 시스템에서 MDPS 모터(20)는 출력축(14)에 힘을 전달하도록 설치된다.
MDPS 시스템의 구조적인 특성상 스티어링 휠(10)의 회전시 입력축(12)과 출력축(14) 간 회전각의 차이가 발생하는데, 휠 얼라인먼트 조정을 위해 스티어링 휠(10)을 온 센터 위치로 회전시킨 뒤 고정 장치(2)로 고정하였을 때, 타이어(31)와 스티어링 휠(10)은 모두 회전된 상태일 수 있고, 이때 입력축(12)과 출력축(14)을 연결하는 토션바(13)가 비틀리면서 변위의 일부를 흡수하여 '입력축 회전각 > 출력축 회전각'의 상태를 보이게 된다.
이어, 휠 얼라인먼트 조정 작업 후 스티어링 휠 고정 장치(2)를 제거하면, 스프링 백 현상의 작용에 의해 상기 흡수된 변위만큼 스티어링 휠(10)이 되돌아가면서 오프 센터 문제가 발생한다.
예를 들면, 도 3에 예시한 바와 같이, 휠 얼라인먼트의 조정을 위해 스티어링 휠(10) 및 입력축(12)을 10°회전시켰고(①,②), 이때 토션바(13)의 비틀림이 4°였으며(③), 출력축(14)이 입력축(12)과 반대방향으로 6°회전되었고(④), 스티어링 기어(30)에서 랙은 출력축(14)의 6°회전에 상응하는 양만큼 이동한 상태(⑤)라 가정한다.
이때, 타이어(31) 또한 회전된 상태가 될 수 있다(⑥).
이러한 상태에서 스티어링 휠(10)을 고정 장치(2)로 고정한 뒤 휠 얼라인먼트 조정을 실시하고(⑦), 휠 얼라인먼트 조정 후 스티어링 휠 고정 장치(2)를 제거하면, 토션바(13)의 비틀림양만큼, 즉 비틀렸던 토션바(13)의 4°만큼 스티어링 휠(10)이 되돌아가면서 오프 센터 위치에 있게 된다(⑧).
따라서, 본 발명은 스티어링 휠 오프 센터 문제가 발생하지 않도록 차량의 휠 얼라인먼트를 조정할 수 있는 개선된 휠 얼라인먼트 조정 방법을 제공하고자 하는 것으로, 휠 얼라인먼트 조정 작업시 토션바(13)의 비틀림 및 잔류 응력이 줄어든 상태가 되도록 MDPS 모터(20)로 출력축(14)을 강제로 회전시켜 입력축(12)과 출력축(14)을 정렬시키는 점에 주된 기술적 특징을 가진다.
전술한 바와 같이, MDPS 시스템에서, 입력축(12)은 스티어링 휠(10)측으로 연결되는 축이고, 출력축(14)은 차량 휠측으로 연결되는 축이며, 토션바(13)의 상단부가 입력축(12)에, 토션바(13)의 하단부가 출력축(14)에 연결 및 고정되고, MDPS 모터(20)는 출력축(14)에 힘을 전달하도록 설치된다.
그리고, 상기 토션바(13)에는 토션바의 비틀림 정도에 상응하는 전기적인 신호(토크 신호)를 출력하는 토크센서(15), 즉 조타토크를 감지하는 토크센서가 설치된다.
이러한 MDPS 시스템이 탑재된 차량에서 휠 얼라인먼트 조정 작업시에는, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 먼저 차량을 휠 얼라인먼트 장비의 롤러(1) 위에 위치시키는데, 이때 휠 얼라인먼트의 이상이 있는 경우라면 스티어링 휠(10)이 정중앙의 온 센터가 아닌 오프 센터 위치로 틀어져 있을 수 있다.
이후, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스티어링 휠(10)을 온 센터 위치가 되도록 정렬한 뒤, 고정 장치(2)를 이용하여 스티어링 휠을 회전되지 않도록 고정하며, 정상 조건이라면 이 작업으로 인해 타이어(31)의 틀어짐(회전)이 발생하지만, 종래와 같은 문제 발생 조건이라면 타이어(31)의 틀어짐이 발생하지 않을 수 있다.
문제 발생 조건에서는 스티어링 휠(10)을 온 센터 위치로 회전시키더라도 토션바(13)만 비틀어져 타이어(31)의 각도 변화가 미미할 수 있는 것이다.
이후, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 타이어(31)가 정렬해 있도록 통상의 휠 얼라인먼트 조정 작업을 실시하는데, 이때 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직이 작동한다.
즉, 출력축(14)에 동력 전달 가능하게 연결된 MDPS 모터(20)를 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직에 따라 구동시키는 것이며, 이때 MDPS 모터(20)에서 출력되는 토크가 출력축(14)을 강제로 회전시켜 토션바(13)의 비틀림 및 잔류 응력이 줄어든 상태가 되도록 입력축(12)과 출력축(14)을 정렬시키게 된다.
이렇게 토션바(13)의 비틀림 및 잔류 응력이 줄어들도록 출력축(14)을 강제로 회전시키면 타이어(31)의 각도 변화가 발생하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직은 토션바(13)의 비틀림 및 잔류 응력이 '0'에 수렴하도록 출력축(14)을 강제 회전시키는 MDPS 모터 제어를 포함한다.
이때, 제어기(도 7에서 도면부호 40임)는 토크센서(15)의 신호, 즉 토션바(13)의 비틀림 정도에 따른 토크 신호를 입력받아 MDPS 모터(20)의 구동을 제어하는데 이용하는데, 토크센서(15)에 의해 검출되는 토크 값은 토션바(13)에 걸리는 잔류 응력 값으로서, 이 잔류 응력 값이 목표 값인 0이 될 때까지 MDPS 모터(20)의 구동을 제어한다.
이와 같은 MDPS 모터(20)의 구동 제어를 통해 토션바(13)의 비틀림 및 잔류 응력은 0이 되고, 결국 토션바(13)가 비틀려 있지 않은 상태가 된다.
이후, 통상의 휠 얼라인먼트 조정 작업을 실시하며, 휠 얼라인먼트 조정 작업이 끝나고 나면, 도 5의 (d)에 나타낸 바와 같이, 스티어링 휠(10)을 고정하고 있던 고정 장치(2)를 제거한다.
고정 장치(2)의 제거 전에 토션바(13)의 비틀림이 제거된 상태이므로, 고정 장치를 제거하더라도 종래와 같은 스프링 백 현상 및 스티어링 휠(10)의 오프 센터 문제는 발생하지 않게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 휠 얼라인먼트 조정 과정의 MDPS 로직을 나타내는 순서도이고, 도 7은 본 발명에 따른 휠 얼라인먼트 조정을 수행하는 시스템의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 8은 본 발명에 따른 휠 얼라인먼트 조정 작업시 부품 회전 상태의 예를 설명한 도면이다.
도 6의 순서도는 상기한 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직을 보여주고 있으며, 먼저 도 7의 제어기(40)는 현재의 차량 상태가 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직의 동작 조건을 만족하는지를 확인한다.
여기서, 제어기(40)는 MDPS 시스템의 작동을 제어하는 차량 내 제어기(예, MDPS ECU), 특히 토크센서(15)의 신호를 입력받아 MDPS 모터(20)의 구동을 제어할 수 있는 차량 내 제어기가 될 수 있다.
이때, 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직의 동작 조건은 휠 얼라인먼트 조정 장비에서 차량의 휠 얼라인먼트 공정이 시작되고, 휠 얼라인먼트 조정용 OBD(On Board Diagnostics) 장치가 차량에 연결된 뒤(S11), 스티어링 휠(10)이 고정 장치(2)에 의해 고정된 조건으로 정해질 수 있다(S12)(도 5의 (b) 및 (c) 상태에 해당함).
상기 제어기(40)는 MDPS 로직의 동작 조건을 만족하는지를 확인하여 동작 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직을 시작한다(S13).
이와 같이 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직이 시작되면, 제어기(40)는 토크센서(15)에서 입력되는 신호로부터 현재의 토크 정보를 취득한다(S14).
여기서, 토크센서(13)는 MDPS 시스템에서 조타토크를 검출하는 통상의 토크센서이며, 이는 토션바(13)의 비틀림 정도에 상응하는 신호, 즉 조타토크를 나타내는 신호를 출력하는바, 스티어링 휠(10)을 고정 장치(2)를 이용하여 고정한 후 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직이 시작되면, 상기 제어기(40)가 토크센서(15)의 신호로부터 토크 정보를 실시간으로 취득하게 된다.
이후, 제어기(40)는 토크센서(15)에 의해 검출되는 현재의 토크 값을 정해진 목표 토크 값과 비교하여(S15), 피드백 정보인 현재의 토크 값이 상기 목표 토크 값에 도달할 때까지, 즉 현재의 토크 값이 목표 토크 값 이하가 될 때까지 MDPS 모터(20)를 구동하여 출력축(14)을 강제로 회전시킨다(S16).
상기 토크센서(15)에 의해 검출되는 현재의 토크(토션바 잔류 응력) 값이 0보다 크다는 것은 토션바(13)에서 비틀림이 발생한 상태, 그리고 입력축(12)의 회전각과 출력축(14)의 회전각 사이에 차이가 존재하는 상태임을 의미한다.
본 발명에서 목표 토크는 스티어링 휠 오프 센터가 발생하지 않는 수준의 토션바 잔류 토크 값으로 설정될 수 있고, 예로서 목표 토크는 0(Nm)의 토크 값으로 설정될 수 있다.
도 7은 제어기가 MDPS 시스템에서 토크센서(15)에 의해 검출된 토크 값, 즉 토크센서(15)의 신호를 파드백 신호로 입력받아 그로부터 취득한 토크 값(토션바에 걸리는 잔류 응력)을 목표 토크 값(예, 0 Nm)과 비교하고, 토크센서(15)의 토크 값과 목표 토크 값의 차이(error)가 0이 될 때까지 MDPS 모터(20)를 구동하여 출력축(14)을 강제 회전시키는 피드백 로직을 보여주고 있다.
이후, 제어기(40)는 피드백 로직에 따라 상기 차이가 0이 될 때까지 출력축(14)을 강제로 회전시켜 입력축(12)과 정렬시킴으로써 상기 차이가 0이 되도록 한 뒤, 휠 얼라인먼트 조정 작업 중 MDPS 모터(20)와 출력축(14)이 회전되지 않도록 MDPS 모터(20)의 위치를 고정시킨다(S17).
상기 MDPS 모터(20)의 위치를 고정시키는 것은 휠 얼라인먼트 작업 중 입력축(12)과 출력축(14) 등을 포함하는 컬럼 축(11) 전체의 회전과 틀어짐을 방지하기 위한 것이다.
이와 같이 토크센서(15)의 토크 값과 목표 토크 값의 차이가 0이 되도록 MDPS 모터(20)의 구동을 제어하고 나면, 제어기(40)가 MDPS 모터(20)의 회전축과 출력축(14)이 회전되지 않도록 MDPS 모터(20)의 위치를 고정하는 제어를 수행하고, MDPS 모터의 위치가 고정된 상태에서 작업자는 통상의 휠 얼라인먼트 조정 작업을 실시한다(S18).
이후, 휠 얼라인먼트 조정 작업이 끝나고 나면 고정 장치(2)를 제거하여 스티어링 휠(10)의 고정 상태를 해제한다.
결국, 본 발명에서는 MDPS 로직의 동작으로 토션바 잔류 응력을 0으로 만들어주고 입력축(12)과 출력축(14) 사이의 토션바(13)의 비틀림을 최소화한 상태에서, 작업자가 휠 얼라인먼트를 조정하도록 함으로써, 휠 얼라인먼트 조정 후 스티어링 휠(10)의 고정을 해제하더라도 스티어링 휠이 토션바(13)의 스프링 백 현상에 의해 되돌아가는 오프 센터 문제가 방지될 수 있다.
도 8을 참조하여 예를 설명하면, 휠 얼라인먼트의 조정을 위해 스티어링 휠(10) 및 입력축(12)을 10°회전시켰고(①,②), 이때 토션바(13)의 비틀림이 4°정도 발생하였으며(③), 출력축(140)이 입력축(12)과 반대방향으로 6°정도 회전되었고(④), 스티어링 기어(30)에서 랙은 출력축(14)의 6°회전에 상응하는 양만큼 이동한 상태(⑤)라 가정한다.
이때, 타이어(31) 또한 회전된 상태가 될 수 있다(⑥).
이러한 상태에서 스티어링 휠(10)을 고정 장치(도 5에서 도면부호 2임)로 고정한 뒤 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직이 동작하면, MDPS 모터(20)의 구동에 의해 출력축(14)이 이전과 반대방향(④와 반대방향)으로 4°정도 추가로 강제 회전되고(⑦), 이에 스티어링 기어(30)의 랙은 출력축(14)의 4°회전에 상응하는 양만큼 이전과 반대방향(⑤와 반대방향)으로 추가로 이동한 상태가 된다(⑧)
이때, 타이어(31) 또한 추가로 회전된 상태가 된다(⑨).
또한, 토션바(13)의 비틀림 및 잔류 응력은 제거된 상태가 된다.
이후, 휠 얼라인먼트 조정을 실시하고(⑩), 휠 얼라인먼트 조정 후 스티어링 휠 고정 장치(2)를 제거하면, 토션바(13)의 비틀림이 제거된 상태이므로, 스티어링 휠(10)이 되돌아가는 오프 센터 문제는 발생하지 않게 된다(⑪).
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1 : 롤러 2 : 고정 장치
10 : 스티어링 휠 11 : 컬럼 축
12 : 입력축 13 : 토션바
14 : 출력축 15 : 토크센서
20 : MDPS 모터 30 : 스티어링 기어
31 : 타이어 40 : 제어기

Claims (5)

  1. 차량을 휠 얼라인먼트 장비에 위치시킨 상태에서 고정 장치를 이용하여 스티어링 휠을 온 센터 위치에 고정하는 단계;
    제어기에서 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS(Motor Driven Power Steering) 로직이 시작되어 MDPS 시스템의 토크센서가 출력하는 신호로부터 토크 정보가 실시간으로 취득되는 단계;
    제어기가 상기 휠 얼라인먼트 조정용 MDPS 로직에 따라 상기 취득되는 현재의 토크 값을 정해진 목표 토크 값과 비교하여 현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달하도록 MDPS 모터의 구동을 제어하는 단계; 및
    현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달한 상태에서 휠 얼라인먼트 조정 작업이 실시되는 단계를 포함하고,
    상기 목표 토크는, 상기 토크센서가 설치된 토션바의 비틀림에 의한 잔류 토크 값에 있어서, 휠 얼라인먼트 조정 작업 후 고정 장치에 의한 스티어링 휠의 고정이 해제될 때 스티어링 휠이 오프 센터 위치로 회전되는 스티어링 휠 오프 센터가 발생하지 않는 잔류 토크 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    현재의 토크 값이 목표 토크 값에 도달한 상태에서 상기 제어기에 의해 MDPS 모터가 회전되지 않도록 MDPS 모터의 위치가 고정되는 단계를 더 포함하고,
    상기 MDPS 모터의 위치가 고정된 상태에서 상기 휠 얼라인먼트 조정 작업이 실시되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 토크는 0의 토크 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 휠 얼라인먼트 조정 방법.
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