KR102637348B1 - 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치 - Google Patents

스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차륜 간 휠속 차이값을 산출하고, 차량의 추정 횡가속도 및 센싱 횡가속도 간 횡가속도 차이값을 산출하는 신호 처리부와, 휠속 차이값을 기초로 노면 충격 여부를 판단하는 충격 판단부와, 노면 충격으로 판단되면 횡가속도 차이값을 기초로 노면 충격에 따른 반력 토크를 산출하는 토크 산출부를 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치를 제공한다.

Description

스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치{APPARATUS FOR SIMULATING ROAD IMPACT IN STEER BY WIRE SYSTEM}
본 발명은 조향 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 스티어 바이 아이어 시스템의 노면 충격을 모사하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 조향 시스템은 차량의 운전자가 조향휠(steering wheel)에 가한 조향력(또는 회전력)을 바탕으로 차륜의 조향각을 변화시킬 수 있는 시스템을 의미한다. 최근에는 조향휠의 조향력을 경감하여 조향 상태의 안정성을 보장하기 위해 EPS(Electric Power Steer) 즉, 전동식 파워 조향 시스템이 차량에 적용되고 있다.
이러한 전동식 파워 조향 시스템은 차량에 장착된 차속 센서 및 토크 센서를 통해 차량의 속도 상태 및 토크 상태를 측정하고, ECU(Electronic Control Unit, 전자 제어 유닛)를 통해 측정된 차량의 속도 상태 및 토크 상태에 따라 모터를 구동시켜 저속 운행 시 차량의 운전자에게 가벼우면서 편안한 조향감을 제공하고, 고속 운행시 차량의 운전자에게 무거우면서 안전한 조향감을 제공하고, 비상 시 차량의 운전자에게 급속한 조향이 이루어질 수 있도록 최적의 조향 상태를 제공할 수 있다.
그리고, 최근에는 스티어 바이 와이어 기반의 차량 조향 장치에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 스티어 바이 와이어 기반의 차량 조향 장치는 조향휠에 연결된 스티어링 컬럼 모듈(steering column module)과 차륜에 연결된 스티어링 랙 모듈(steering rack module)이 기계적으로 서로 분리되어 있다.
한편, 스티어링 컬럼 모듈과 스티어링 랙 모듈이 기계적으로 연결되어 있는 조향 시스템의 경우, 차륜으로 유입되는 외란이 기계적 연결을 통해 운전자에게 직접 전달된다. 이는 운전자에게 불쾌감을 유발할 수 있으나, 운전자에게 현재 주행 중인 노면의 상태를 피드백하는 순기능도 갖고 있다.
그러나, 스티어 바이 와이어 기반의 차량 조향 장치의 경우, 스티어링 컬럼 모듈과 스티어링 랙 모듈이 기계적으로 분리되어 있기 때문에 차륜으로 유입되는 외란이 운전자에게 전달되지 않는다.
특히, 차량이 과속 방지턱이나 포트폴(Pothpole)을 통과할 때 그 충격에 의해 차량이 좌우로 흔들리며 조향휠이 움직이는 것이 자연스런 상황이지만, 스티어 바이 와이어 기반의 차량 조향 장치는 이 경우 조향휠이 움직이지 않아 조향휠과 차량의 거동이 불일치하여 운전자로 하여금 부자연스러움을 느끼게 하는 문제점이 있다.
따라서, 차륜으로 유입되는 외란을 모사하여 운전자에게 전달하는 별도의 제어 기술이 필요하다.
본 발명은 스티어 바이 와이어 기반 차량 조향 장치에 있어서, 차량이 과속 방지턱이나 포트폴을 통과할 때 그 충격에 의해 차량이 좌우로 흔들리며 조향휠이 움직이는 것을 자연스럽게 모사할 수 있는 노면 충격 모사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 차륜 간 휠속 차이값을 산출하고, 차량의 추정 횡가속도 및 센싱 횡가속도 간 횡가속도 차이값을 산출하는 신호 처리부와, 휠속 차이값을 기초로 노면 충격 여부를 판단하는 충격 판단부와, 노면 충격으로 판단되면 횡가속도 차이값을 기초로 노면 충격에 따른 반력 토크를 산출하는 토크 산출부를 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치는, 반력 토크를 조향휠에 인가하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치는, 차륜의 휠속을 감지하는 휠속 센서와, 센싱 횡가속도를 감지하는 횡가속도 센서와, 조향각 및 차속을 기초로 추정 횡가속도를 연산하는 횡가속도 연산부를 더 포함할 수 있다.
충격 판단부는, 좌우측 전륜 간 제1 휠속 차이값이 제1 기준값 이상이고, 좌우측 후륜 간 제2 휠속 차이값이 제2 기준값 이하이면 노면 충격으로 판단할 수 있다.
또한, 충격 판단부는, 좌우측 전륜 간 제1 휠속 차이값이 제1 기준값 이상이고, 좌우측 후륜 간 제2 휠속 차이값이 제2 기준값 이하이고, 좌측 전륜 및 후륜 간 제3 휠속 차이값 또는 우측 전륜 및 후륜 간 제4 휠속 차이값이 제3 기준값 이상이면 노면 충격으로 판단할 수 있다.
또한, 충격 판단부는, 노면 충격으로 판단되고, 차량 운전자의 조타 토크가 제4 기준값 이하거나 랙 포스가 제5 기준값 이하이면 노면 충격 신호를 출력할 수 있다.
토크 산출부는, 노면 충격 신호를 입력 받아 반력 토크의 인가 시간인 액티브 카운트를 연산할 수 있다.
또한, 토크 산출부는, 차량의 축간 거리 및 차속을 기초로 상기 액티브 카운트를 산출할 수 있다.
또한, 토크 산출부는 횡가속도 차이에 따른 반력 토크를 정의한 반력 토크 맵을 차속 별로 설정하고, 반력 토크 맵을 이용해 횡가속도 차이값 및 차속에 따른 반력 토크를 산출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스티어 바이 와이어 기반 차량 조향 장치에 있어서, 차량이 과속 방지턱이나 포트폴을 통과할 때 그 충격에 의해 차량이 좌우로 흔들리며 조향휠이 움직이는 것을 자연스럽게 모사할 수 있고, 이를 통해 운전자에게 현재 주행 중인 노면 상태를 피드백할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 스티어 바이 와이어(steer by wire) 기반의 차량 조향 장치를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2의 센서부의 구체적인 블록도이다.
도 4는 도 2의 신호 처리부가 차륜 간 휠 속 차이를 산출하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 2의 신호 처리부가 차량의 추정 횡가속도 및 센싱 횡가속도 간 횡가속도 차이를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 충격 판단부가 노면 충격 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 도 2의 토크 산출부가 액티브 카운트 및 반력 토크를 산출하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 실시예에 따른 스티어 바이 와이어(steer by wire) 기반의 차량 조향 장치를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 기반의 차량 조향 장치(이하, 스티어 바이 와이어 시스템)는, 조향휠(steering wheel)(100), 스티어링 컬럼 모듈 (steering column module, SCM)(200), 스티어링 랙 모듈(steering rack module, SRM)(300), 제어 모듈(400) 및 차륜(wheel)(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
조향휠(100)은 운전자의 조작에 의해 작동(즉, 회전)될 수 있다. 즉, 조향휠(100)은 운전자의 조작에 의해 회전되고, 이를 기반으로 차량의 진행 방향(즉, 차륜(500)의 진행 방향 등)을 결정 또는 변경할 수 있다.
스티어링 컬럼 모듈(200)은 조향휠(100)과 연결될 수 있다. 이러한 스티어링 컬럼 모듈(200)은, 조향축, 조향 반력 모터 및 복수의 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
조향축은, 조향휠(100)과 연결될 수 있으며, 조향휠(100)이 회전하는 경우 회전하는 조향휠(100)에 상응하여 회전할 수 있다.
조향 반력 모터는 조향축과 연결될 수 있다. 또한, 조향 반력 모터는 조향휠(100)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하여 조향휠(100)에 조향 반력을 제공할 수 있다. 이러한 조향 반력 모터는 운전자에게 적절한 조향감을 느끼게 할 수 있다.
복수의 센서는 스티어링 컬럼 모듈(200)에 포함된 각종 구성 요소들의 상태를 측정할 수 있으며, 조향각 센서, 토크 센서 및 조향각속도 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 스티어링 컬럼 모듈(200)에 포함된 각종 구성요소들의 상태를 측정할 수 있다면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
여기서, 조향각 센서는 조향휠(100)의 회전각 즉, 조향휠(100)의 조향각을 측정할 수 있다. 그리고, 토크 센서는 조향휠(100)이 회전함에 따라 조향축에 발생하는 토크를 측정할 수 있다. 그리고, 조향각속도 센서는 조향휠(100)의 회전각속도 즉, 조향휠(100)의 조향각속도를 측정할 수 있다.
스티어링 랙 모듈(300)은 상술한 스티어링 컬럼 모듈(200)과 기계적으로 분리될 수 있다. 이러한 스티어링 컬럼 모듈(200)은, 구동 모터, 피니언(pinion), 랙(rack) 및 복수의 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
구동 모터는 구동 전류에 의해 구동될 수 있으며, 구동 전류에 상응하는 구동 토크를 발생할 수 있다. 또한, 구동 모터는 발생된 구동 토크에 기반하여 차륜(500)에 조향력을 제공할 수 있다.
피니언은 구동 모터와 연결될 수 있다. 또한, 피니언은 구동 모터에서 발생된 구동 토크에 기반하여 회전 운동을 할 수 있다. 그리고, 랙은 피니언과 연결될 수 있으며, 피니언의 회전 운동에 기반하여 직선 운동을 할 수 있다. 이와 같이, 피니언과 랙은 상술한 구동 모터의 구동 토크를 바탕으로 차륜(500)에 조향력을 제공하여 차륜(500)의 방향을 변화시킬 수 있다.
복수의 센서는 스티어링 랙 모듈(300)에 포함된 각종 구성요소들의 상태를 측정할 수 있으며, 랙 위치 센서, 랙 변위 센서, 피니언각 센서 및 피니언각속도 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 스티어링 랙 모듈(300)에 포함된 각종 구성요소들의 상태를 측정할 수 있다면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
여기서, 랙 위치 센서는 랙의 위치를 측정할 수 있고, 랙 변위 센서는 랙의 변위를 측정할 수 있다. 그리고, 피니언각 센서는 피니언의 회전각 즉, 피니언의 각을 측정할 수 있고, 피니언각속도 센서는 피니언의 회전각속도 즉, 피니언의 각속도를 측정할 수 있다.
제어 모듈(400)은 상술한 스티어링 컬럼 모듈(200) 및 스티어링 랙 모듈(300)과 연결될 수 있다. 또한, 제어모듈(400)은 스티어링 컬럼 모듈(200) 및 스티어링 랙 모듈(300)의 동작 즉, 스티어링 컬럼 모듈(200) 및 스티어링랙 모듈(300)에 포함된 각각의 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 제어 모듈(400)은 스티어링 컬럼 모듈(200) 및 스티어링 랙 모듈(300)에 포함된 각각의 구성요소들로부터 각각의 정보들을 제공받고, 상기 제공받은 정보들을 이용하여 제어 신호를 생성하며, 상기 생성된 제어 신호에 기반하여 스티어링 컬럼 모듈(200) 및 스티어링 랙 모듈(300)에 포함된 각각의 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어 모듈(400)은 차량에 배치되는 각각의 센서들과 연결될 수 있다. 또한, 제어모듈(400)은 차량에 배치되는 각각의 센서들의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어 모듈(400)은 차량에 배치되는 각각의 센서들의 동작을 제어하여 이들로부터 각각의 센서 정보(예컨대, 차량의 차속 정보 등)들을 제공받을 수 있다. 또한, 제어 모듈(400)은 제공받은 각각의 센서 정보들을 바탕으로 각각의 제어 신호를 생성하고, 생성된 각각의 제어 신호를 이용하여 스티어링 컬럼 모듈(200) 및 스티어링 랙 모듈(300)에 포함된 각각의 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치의 블록도이고, 도 3은 도 2의 센서부의 구체적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치는, 센서부(10), 신호 처리부(410), 충격 판단부(420), 토크 산출부(430) 및 구동부(210)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 센서부(10)는 전술한 스티어링 컬럼 모듈(200) 및 스티어링 랙 모듈(300)에 구비된 복수의 센서를 포함하며, 신호 처리부(410), 충격 판단부(420) 및 토크 산출부(430)는 전술한 제어 모듈(400)에 구비될 수 있다. 그리고, 구동부(210)는 전술한 조향 반력 모터를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 센서부(10)는 차륜의 휠속을 감지하는 휠속 센서(11)와, 센싱 횡가속도를 감지하는 횡가속도 센서(12)와, 조향휠의 조향각을 감지하는 조향각 센서(13)와, 차량의 차속을 감지하는 차속 센서(14)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 휠속 센서(11)는 4개의 차륜 즉, 좌우측 전륜 및 좌우측 후륜의 휠속을 각각 감지할 수 있도록 4개가 구비될 수 있다.
한편, 노면 충격으로 인해 휠속 센서(11) 및 횡가속도 센서(12)의 감지값은 실제값과 차이가 날 수 있다. 예를 들어, 휠속 센서(11)는 실제 휠속이 변하지 않았음에도 불구하고 노면 충격에 의해 휠속이 변화된 것으로 오감지할 수 있고, 횡가속도 센서(12)도 횡가속도가 변하지 않았음에도 불구하고 노면 충격에 의해 횡가속도가 변화된 것으로 오감지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치는, 노면 충격 시 휠속 센서(11) 및 횡가속도 센서(12)가 오감지한다는 점에 착안하여 노면 충격 여부 판단하고, 반력 토크를 산출한다.
본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치는 조향각 및 차속을 기초로 추정 횡가속도를 연산하는 횡가속도 연산부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 추정 횡가속도는, 횡가속도 센서(11)에 의해 감지된 센싱 횡가속도와 대응되는 것으로 노면 충격 여부와 상관없이 차량의 실제 횡가속도에 해당할 수 있다.
신호 처리부(410)는, 차륜 간 휠속 차이를 산출하고, 차량의 추정 횡가속도 및 센싱 횡가속도 간 횡가속도 차이를 산출한다.
도 4는 도 2의 신호 처리부가 차륜 간 휠 속 차이를 산출하는 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 5는 도 2의 신호 처리부가 차량의 추정 횡가속도 및 센싱 횡가속도 간 횡가속도 차이를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 신호 처리부(410)는 휠속 센서(11)로부터 4개의 차륜 휠속(WhlSpdFL, WhlSpdFR, WhlSpdRL, WhlSpdRR)을 각각 입력 받는다. 그리고, 좌측 전륜 휠속(WhlSpdFL)과 우측 전륜 휠속(WhlSpdFR)의 차이의 절대값인 제1 휠속 차이값(FrntLRDiff)을 산출하고, 좌측 후륜 휠속(WhlSpdRL)과 우측 후륜 휠속(WhlSpdRR)의 차이의 절대값인 제2 휠속 차이값(RearLRDiff)을 산출하고, 좌측 전륜 휠속(WhlSpdFL)과 좌측 후륜 휠속(WhlSpdRL)의 차이의 절대값인 제3 휠속 차이값(LeftFRDiff)을 산출하고, 우측 전륜 휠속(WhlSpdFR)과 우측 후륜 휠속(WhlSpdRR)의 차이의 절대값인 제4 휠속 차이값(RightFRDiff)을 산출한다.
도 5를 참조하면, 신호 처리부(410)는, 횡가속도 센서(12)로부터 센싱 횡가속도(VehLatA)를 입력받고, 횡가속도 연산부로부터 추정 횡가속도(EstimdLatA)를 입력 받는다. 그리고, 센싱 횡가속도(VehLatA)와 추정 횡가속도(EstimdLatA)의 차이의 절대값인 횡가속도 치이값(LatAdiff)과 위상(LatAdiffDir)을 산출한다.
충격 판단부(420)는 신호 처리부(410)로부터 휠속 차이값을 입력 받아 이를 기초로 노면 충격 여부를 판단한다.
도 6은 도 2의 충격 판단부가 노면 충격 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 충격 판단부(420)는, 좌우측 전륜 간 제1 휠속 차이값(FrnLRDiff)이 제1 기준값 이상이고, 좌우측 후륜 간 제2 휠속 차이값(RearLRDiff)이 제2 기준값 이하이고, 좌측 전륜 및 후륜 간 제3 휠속 차이값(LeftFRDiff) 또는 우측 전륜 및 후륜 간 제4 휠속 차이값(RightFRDiff)이 제3 기준값 이상이면, 노면 충격으로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 기준값은 미리 설정되어 충격 판단부(420)에 저장될 수 있다.
일반적으로, 차량이 평지를 주행하는 경우 휠속 센서(11)에 의해 감지된 전륜 및 후륜의 휠속은 거의 동일하지만, 차량이 과속 방지턱이나 포트폴을 통과하는 경우 휠속 센서(11) 오감지로 인해 휠속 센서(11)에 의해 감지된 전륜 및 후륜의 휠속은 차이가 발생할 수 있다.
구체적으로, 차량이 과속 방지턱이나 포트폴을 통과하는 과정을 살펴보면, 먼저 제1 시점에서 좌우측 전륜이 통과하고 제1 시점 보다 나중인 제2 시점에서 좌우측 후륜이 나중에 통과하게 된다. 이에 따라, 제1 시점에서 좌우측 전륜 휠속은 노면 충격에 의해 휠속 센서(11)의 감지값이 실제값과 차이가 날 수 있지만, 좌우측 후륜 휠속은 휠속 센서(11)의 감지값과 실제값이 거의 차이가 없다.
따라서, 좌우측 후륜 휠속 간에는 거의 차이가 발생하지 않지만, 좌우측 전륜 휠속 간, 좌측 전륜 및 후륜 휠속 간 및 우측 전륜 및 후륜 휠속 간에는 차이가 발생할 수 있다. 이러한 차이는 좌우측 전륜 중 어느 하나만 과속 방지턱 또는 포트폴을 통과하는 경우 확연히 나타나게 된다. 그리고, 이들 차이가 기준값 이상이면 노면 충격으로 판단할 수 있다.
충격 판단부(420)는, 노면 충격으로 판단되고, 차량 운전자의 조타 토크(DrvrTq)가 제4 기준값 이하거나 랙 포스(RackF)가 제5 기준값 이하이면 노면 충격 신호 즉, 노면 충격 플래그 1을 출력할 수 있다. 여기서, 제4 및 제5 기준값은 미리 설정되어 충격 판단부(420)에 저장될 수 있다.
구체적으로, 조타 토크(DrvrTq) 또는 랙 포스(RackF)가 기준값을 초과한다는 의미는 운전자의 조타 의지가 있다는 것을 의미하며, 이 경우까지 반력 토크를 인가하게 되면 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있다. 따라서, 충격 판단부(420)는 조타 토크(DrvrTq) 또는 랙 포스(RackF)가 기준값 이하인 조타 의지가 없는 경우에 한해 노면 충격 신호를 출력한다.
토크 산출부(430)는, 노면 충격으로 판단되고 운전자의 조타 의지가 없다고 판단되면, 신호 처리부(410)에 의해 산출된 횡가속도 차이값을 기초로 노면 충격에 따른 반력 토크를 산출한다. 여기서, 토크 산출부(430)는 노면 충격이 클수록 횡가속도 차이값이 크게 나타나기 때문에, 횡가속도 차이값이 클수록 반력 토크를 증가시킨다.
도 7은 도 2의 토크 산출부가 액티브 카운트 및 반력 토크를 산출하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 토크 산출부(430)는 노면 충격 신호를 입력 받아 반력 토크(Output_Torque)의 인가 시간인 액티브 카운트(ActCnt)를 연산한다. 여기서, 액티브 카운트(ActCnt)는 차량의 축간 거리(Wheelbase)(전륜 및 후륜 간 거리) 및 차속을 기초로 산출될 수 있다.
구체적으로, 반력 토크(Output_Torque)는 노면 충격이 발생된 시점에서 끝나는 시점까지인 액티브 카운트(ActCnt) 동안 인가되며, 액티브 카운트(ActCnt)는 차량이 축간 거리를 차속으로 나눈 값으로 산출될 수 있다.
토크 산출부(130)는, 횡가속도 차이값(LatADiff) 및 차속(VehSpd)을 입력 받아, 횡가속도 차이에 따른 반력 토크를 정의한 반력 토크 맵을 차속 별로 설정하고, 반력 토크 맵을 이용해 횡가속도 차이값(LatADiff) 및 차속(VehSpd)에 따른 반력 토크(Output_Torque)를 산출할 수 있다.
구동부(210)는 토크 산출부(130)로부터 반력 토크(Output_Torque)와 액티브 카운트(ActCnt)를 입력 받아 반력 토크(Output_Torque)를 액티브 카운트(ActCnt) 동안 조향휠(100)에 인가할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치는, 차량이 과속 방지턱이나 포트폴을 통과할 때 그 충격에 의해 차량이 좌우로 흔들리며 조향휠이 움직이는 것을 자연스럽게 모사할 수 있고, 이를 통해 운전자에게 현재 주행 중인 노면 상태를 피드백할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 조향휠
200 : 스티어링 컬럼 모듈
300 : 스티어링 랙 모듈
400 : 제어 모듈
500 : 차륜

Claims (9)

  1. 차륜 간 휠속 차이값을 산출하고, 차량의 추정 횡가속도 및 센싱 횡가속도 간 횡가속도 차이값을 산출하는 신호 처리부;
    상기 휠속 차이값을 기초로 노면 충격 여부를 판단하는 충격 판단부; 및
    상기 노면 충격으로 판단되면 상기 횡가속도 차이값을 기초로 상기 노면 충격에 따른 반력 토크를 산출하는 토크 산출부
    를 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반력 토크를 조향휠에 인가하는 구동부
    를 더 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차륜의 휠속을 감지하는 휠속 센서;
    상기 센싱 횡가속도를 감지하는 횡가속도 센서; 및
    조향각 및 차속을 기초로 상기 추정 횡가속도를 연산하는 횡가속도 연산부
    를 더 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 충격 판단부는
    좌우측 전륜 간 제1 휠속 차이값이 제1 기준값 이상이고, 좌우측 후륜 간 제2 휠속 차이값이 제2 기준값 이하이면 상기 노면 충격으로 판단하는
    스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 충격 판단부는
    좌우측 전륜 간 제1 휠속 차이값이 제1 기준값 이상이고, 좌우측 후륜 간 제2 휠속 차이값이 제2 기준값 이하이고, 좌측 전륜 및 후륜 간 제3 휠속 차이값 또는 우측 전륜 및 후륜 간 제4 휠속 차이값이 제3 기준값 이상이면 상기 노면 충격으로 판단하는
    스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 충격 판단부는
    상기 노면 충격으로 판단되고, 차량 운전자의 조타 토크가 제4 기준값 이하거나 랙 포스가 제5 기준값 이하이면 노면 충격 신호를 출력하는
    스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 토크 산출부는
    상기 노면 충격 신호를 입력 받아 상기 반력 토크의 인가 시간인 액티브 카운트를 연산하는
    스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 토크 산출부는
    상기 차량의 축간 거리 및 차속을 기초로 상기 액티브 카운트를 산출하는
    스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 토크 산출부는
    상기 횡가속도 차이에 따른 상기 반력 토크를 정의한 반력 토크 맵을 차속 별로 설정하고, 상기 반력 토크 맵을 이용해 상기 횡가속도 차이값 및 차속에 따른 상기 반력 토크를 산출하는
    스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치.
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