KR20090123063A - 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어바이와이어시스템 및 토크벡터링시스템이 탑재된 차량에서 스티어바이와이어시스템에 고장이 발생한 경우에, 상기 토크벡터링시스템을 이용하여 차량의 조향 기능을 보조할 수 있도록 하여, 스티어바이와이어 차량의 고장시 안전성을 확보하도록 하고, 나아가 스티어바이와이어시스템에 사용되는 모터와 컨트롤러의 개수를 줄여서 원가절감에 기여하도록 할 수도 있도록 한다.

스티어바이와이어, 토크벡터링, 고장

Description

스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법{Failsafe Method for Steer By Wire Vehicle}

본 발명은 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토크벡터링시스템이 함께 탑재된 차량에서 스티어바이와이어시스템의 고장이 발생하는 경우의 대처방법에 관한 것이다.

스티어바이와이어시스템(Steer By Wire System은 종래에 스티어링휠로부터 조향륜까지 기계적으로 연결된 구성을 배제하고, 양쪽 조향륜에 모터를 장착하고 전기적 제어를 통해 조향이 이루어지도록 하는 시스템이다.

상기와 같은 스티어바이와이어시스템은 종래의 기계적 조향 장치에 비하여 무게가 가볍고 부품이 차지하는 부피가 대폭적으로 축소되어 차량의 레이아웃에 유리한 장점이 있지만, 전기적 시스템으로서의 고장시 대처방안이 취약한 시스템이다.

종래에는 고장시 대처방안으로 도 1에 도시된 바와 같이 각 조향륜에 본래의 모터(500)이외에 예비모터(502)를 구비하고, 모터를 구동할 수 있는 컨트롤러(504)도 예비컨트롤러(506)를 추가로 구비하여, 양쪽 조향륜에 총 4개의 모터와 4개의 컨트롤러가 구비되도록 하여, 하나의 모터 또는 컨트롤러가 고장난 경우에는 예비모터(502)와 예비컨트롤러(506)가 이를 대체할 수 있도록 하는 방법이 주로 사용되고 있으나, 예비모터(502) 또는 예비컨트롤러(506)까지 고장이 발생한 경우에는 사실상 대처방법이 없는 실정이다.

한편, 도 2는 종래 일부 차량에 적용되고 있는 토크벡터링시스템(Torque Vectoring System)을 설명한 것으로서, 토크벡터링시스템은 디퍼렌셜(508)의 좌우 에 모터(510)와 다판클러치(512)가 장착된 구조로서, 좌우 구동력의 적절한 배분이 필요한 경우에, 상기 모터(510)를 구동하고 다판클러치(512)를 압착시켜서 구동륜으로 토크를 원하는 양만큼 전달하도록 하는 것으로 상기 다판클러치(512)를 압착시키는 정도에 따라 전달 토크량이 조절된다.

상기와 같은 토크벡터링시스템은 좌우 구동륜으로 구동력을 적절히 배분하여 저마찰로나, 스립 노면 등에서 선회시 차량 안정성을 향상시키도록 하는 목적으로 사용되고 있다.

본 발명은 스티어바이와이어시스템 및 토크벡터링시스템이 탑재된 차량에서 스티어바이와이어시스템에 고장이 발생한 경우에, 상기 토크벡터링시스템을 이용하여 차량의 조향 기능을 보조할 수 있도록 하여, 스티어바이와이어 차량의 고장시 안전성을 확보하도록 하고, 나아가 스티어바이와이어시스템에 사용되는 모터와 컨트롤러의 개수를 줄여서 원가절감에 기여하도록 할 수도 있도록 한 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법은

스티어바이와이어시스템의 고장여부를 판단하는 고장판단단계와;

상기 고장판단단계 수행결과 고장으로 판단되면, 토크벡터링시스템은 조향 각을 입력 받아 상기 조향각에 따라 좌우 구동륜으로 전달되어야 할 좌우토크 배분율을 계산하는 토크산출단계와;

상기 토크산출단계에서 산출된 토크로 토크벡터링시스템의 모터 및 다판클러치를 제어하여 좌우 구동륜의 토크배분을 수행함으로써 차량의 조향이 이루어지도록 하는 조향단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 고장판단단계는 스티어바이와이어시스템에서 수행되고;

상기 스티어바이와이어시스템에서는 고장신호를 출력하여 상기 토크벡터링시스템으로 전달하며;

상기 토크벡터링시스템에서는 상기 토크산출단계와 상기 조향단계를 수행하도록 할 수 있다.

상기 고장판단단계는 상기 스티어바이와이어시스템의 랙위치제어기가 조향각을 입력받아 랙변위를 계산하고, 그에 따라 랙위치를 제어한 후 피이드백 되는 랙변위를 검사하여 스티어바이와이어시스템의 고장여부를 판단하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 스티어바이와이어시스템 및 토크벡터링시스템이 탑재된 차량에서 스티어바이와이어시스템에 고장이 발생한 경우에, 상기 토크벡터링시스템을 이용하 여 차량의 조향 기능을 보조할 수 있도록 하여, 스티어바이와이어 차량의 고장시 안전성을 확보하도록 하고, 나아가 스티어바이와이어시스템에 사용되는 모터와 컨트롤러의 개수를 줄여서 원가절감에 기여하도록 할 수도 있도록 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는 스티어바이와이어시스템의 고장여부를 판단하는 고장판단단계(S101)와; 상기 고장판단단계(S101) 수행결과 고장으로 판단되면, 토크벡터링시스템은 조향각을 입력 받아 상기 조향각에 따라 좌우 구동륜으로 전달되어야 할 좌우토크 배분율을 계산하는 토크산출단계(S102)와; 상기 토크산출단계(S102)에서 산출된 토크로 토크벡터링시스템의 모터 및 다판클러치를 제어하여 좌우 구동륜의 토크배분을 수행함으로써 차량의 조향이 이루어지도록 하는 조향단계(S103)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 고장판단단계(S101)는 스티어바이와이어시스템에서 수행되도록 하고, 상기 스티어바이와이어시스템에서는 고장신호를 출력하여 상기 토크벡터링시스템으로 전달하며; 상기 토크벡터링시스템에서는 상기 토크산출단계(S102)와 상기 조향단계(S103)를 수행하도록 한 것이다.

물론, 상기 스티어바이와이어시스템에서는 조향각과 차속 및 조타토크를 입력받아서 반력조향토크제어기는 목표조타반력토크를 계산하여 이를 발생시킴으로써, 스티어링휠에 운전자의 조향 조작에 따른 적절한 반력을 제공하도록 한다.

상기 고장판단단계(S101)는 상기 스티어바이와이어시스템의 랙위치제어기가 조향각을 입력받아 랙변위를 계산하고, 그에 따라 랙위치를 제어한 후 피이드백 되는 랙변위를 검사하여 스티어바이와이어시스템의 고장여부를 판단하도록 되어 있다.

상기 랙위치제어기가 스티어바이와이어시스템을 고장을 판단하면, 고장신호를 CAN(Car Area Network)에 띄우거나 직접 연결된 전선 등을 통해 상기 토크벡터링시스템의 제어기로 전달하게 된다.

상기 토크벡터링시스템은 상기 스티어바이와이어시스템의 고장이 아닌 경우에는 종래와 같이 좌우 휠속차, 목표 요레이트에 따른 좌우 구동륜의 토크 배분율을 계산하여, 그에 따라 좌우 구동륜의 토크배분을 수행하도록 한다.

만약, 상기 고장신호를 받아 상기 스티어바이와이어시스템이 고장인 것으로 판단되는 경우에는 상기한 바와 같이 입력 받은 조향각에 따라 좌우 구동륜으로 전달되어야 할 좌우토크 배분율을 계산하는 토크산출단계(S102)를 수행하고, 상기 조향단계(S103)를 수행하여 상기 토크산출단계(S102)에서 산출된 토크로 토크벡터링시스템의 모터 및 다판클러치를 제어하여 좌우 구동륜의 토크배분을 수행함으로써 차량의 조향이 이루어지도록 한다.

따라서, 스티어바이와이어시스템이 고장난 경우에도 좌우 구동륜의 토크배분을 통해 차량의 조향 기능을 수행할 수 있게 되어, 차량의 안전성이 향상되어 상품성 향상에 기여할 수 있게 된다.

또한, 상기한 바와 같은 본 발명을 사용하는 경우에는 종래에 스티어바이와이어시스템을 구비한 차량에서 고장시에 대비하기 위해 예비모터와 예비컨트롤러를 탑재하던 것을 생략할 수 있는 여지를 제공함으로써, 차량의 원가를 절감할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 향후 스티어바이와이어시스템과 토크벡터링시스템의 제어기를 공용화하도록 하는 기초를 제공하는 의미가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 스티어바이와이어시스템의 고장시 대처방법을 설명한 도면,

도 2는 종래 기술에 의한 토크벡터링시스템을 설명한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법을 설명한 도면이다.

Claims (3)

1. 스티어바이와이어시스템의 고장여부를 판단하는 고장판단단계와;

   상기 고장판단단계 수행결과 고장으로 판단되면, 토크벡터링시스템은 조향각을 입력 받아 상기 조향각에 따라 좌우 구동륜으로 전달되어야 할 좌우토크 배분율을 계산하는 토크산출단계와;

   상기 토크산출단계에서 산출된 토크로 토크벡터링시스템의 모터 및 다판클러치를 제어하여 좌우 구동륜의 토크배분을 수행함으로써 차량의 조향이 이루어지도록 하는 조향단계;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 고장판단단계는 스티어바이와이어시스템에서 수행되고;

   상기 스티어바이와이어시스템에서는 고장신호를 출력하여 상기 토크벡터링시스템으로 전달하며;

   상기 토크벡터링시스템에서는 상기 토크산출단계와 상기 조향단계를 수행하는 것

   을 특징으로 하는 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 고장판단단계는 상기 스티어바이와이어시스템의 랙위치제어기가 조향각을 입력받아 랙변위를 계산하고, 그에 따라 랙위치를 제어한 후 피이드백 되는 랙변위를 검사하여 스티어바이와이어시스템의 고장여부를 판단하도록 된 것

   을 특징으로 하는 스티어바이와이어 차량의 고장 대처 방법.

Images