KR20100095556A - 중첩 조향 시스템의 활성화 방법 - Google Patents

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라인하르트 그로쓰하임
토마스 반너
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체트 에프 렝크시스테메 게엠베하
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Abstract

본 발명은 중첩 조향 시스템(10)의 활성화 방법과, 중첩 조향 시스템(10)과, 제어 장치(22)와, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 이러한 방법에서 조향비는 주행 속도에 따라 실행되며, 이 경우 시간적 지연의 수치는 주행 속도에 따라 조정된다.

Description

중첩 조향 시스템의 활성화 방법{METHOD FOR ACTIVATING A SUPERIMPOSED STEERING SYSTEM}
본 발명은 중첩 조향 시스템의 작동 방법과, 상기 유형의 중첩 조향 시스템과, 상기 유형의 중첩 조향 시스템에서 사용하기 위한 제어 장치와, 상기 유형의 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드 수단을 구비한 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
중첩 조향 시스템 또는 각(angle) 중첩 조향 시스템의 경우, 운전자가 사전 설정한 조향 휠각의 중첩은 상황에 따른 운전자 지원에 대한 중첩각 또는 추가각에 의해 실행된다. 이 경우 실제 조향각을 결정함으로써 연결된 휠들의 편향 수치를 결정하는, 소위 피니언각이 형성된다.
중첩 조향 시스템에 대한, 속도에 따르는 가변적 기어비의 함수는 차량 종방향 속도에 의존하여 조향 휠각과 피니언각 사이에서 속도에 따라 가변적인 조향비를 검출한다. 이러한 상관 관계를 토대로 하여, 중첩 조향 시스템의 추가각 조정기에 의해 조정되는 중첩각 또는 추가각이 도출된다.
중첩 조향 시스템을 작동하기 위한 공지된 방법의 경우, 조향 핸들에 의해 사전 설정된 조향 휠각은 조향 기어에 의해 피니언각으로 변환되며, 피니언각은 차량의 조향 가능한 하나 이상의 휠에 대한 휠 조향각의 수치를 결정한다. 이 경우 추가각이 형성되며 조향 기어에서 사전 설정된 조향 휠각에 중첩된다. 따라서 운전자가 결정한 조향 휠각은 일반적으로 주행 속도에 따라 형성된 추가각에 의해 중첩된다.
조향 휠에 의해 사전 설정된 조향각(
Figure pct00001
)은 추가각(
Figure pct00002
)에 의해 중첩되므로, 전륜에 인가된 조향각(
Figure pct00003
)에 직접적으로 영향을 미치는 피니언각(
Figure pct00004
)이 형성된다. 이 경우 다음의 식이 적용된다.
Figure pct00005
여기서, iv는 조향 휠각(
Figure pct00006
)과 전륜각(
Figure pct00007
) 사이의 비율을 규정하는 기어비를 나타낸다.
이로써 조향 휠각(
Figure pct00008
)과 피니언각(
Figure pct00009
) 사이의 비율을 결정하는 중첩 조향 시스템의 조향비는 기어비(iv)에 직접 영향을 미친다.
소위 능동적 조향 시스템의 경우 조향비는 주행 속도에 따라 그리고 통상적으로 조향각에 따라 변동한다. 예컨대 고속도로를 빠져나갈 때와 같이 속도가 높을 때, 속도는 조향비에 천천히 작용해야만 한다. 이를 위해 속도 신호는 신호 필터를 통과한다. 조향각이 부여된 조향 휠을 구비한 차량이 이제 신속히 제동되면, 신호 필터의 시간적 지연으로 인해 차량의 정지 이후에도 조향 휠은 움직일 수 있다. 이러한 움직임은 방해가 된다.
따라서 본 발명의 목적은 이러한 바람직하지 못한 작용을 방지하는 데 있다.
주행 속도에 따라 조향비가 변동하는 중첩 조향 시스템을 활성화하기 위한 본 발명에 따른 방법에서(이 경우 조향비의 검출 시 주행 속도는 시간적으로 지연되어 고려된다), 시간적 지연은 주행 속도에 따라 변동한다.
특히 차량이 신속히 제동되는 상황의 경우 시간적 지연의 변동 또는 시간적 지연 수치의 가변성에 의해 주행 속도가 가급적 신속하게 조향비의 계산뿐만 아니라 이로써 엔진 설정각의 계산에도 도입되며 차량의 정지 시 조향 휠이 움직이지 않는 것이 보장될 수 있다.
시간적 지연은 하나 이상의 필터에 의해 조정될 수 있다. 예컨대 2개의 필터, 통상적으로 PT1 필터가 사용되면, 특정 값 미만의 주행 속도에서는 시간적 지연이 더 적은 필터가 사용된다. 각각 하나의 특정 속도 범위에 할당되는 다수의 필터들을 사용하는 것이 기본적으로 가능하다.
대안적으로, 주행 속도에 따라 시상수가 변동할 수 있는 적응성 필터를 사용하는 것도 가능하다.
따라서 이러한 적응성 필터는 가변적 필터 상수를 갖는데 즉, 주행 속도에 대한 정보를 갖는 신호는 속도가 높을 때보다 속도가 낮을 때 더 적게 지연된다. 이로써 차량의 심한 제동 시 조향비의 적응은 차량이 감속될 때 이미 완료될 수 있다. 차량의 정지 시 조향 휠은 더 이상 움직이지 않는다.
상기 실시예에서 조향비는 조향각에 따라 추가로 변동한다.
본 발명에 따른 차량의 중첩 조향 시스템은 차량의 조향 가능한 하나 이상의 휠에 대한 소정의 조향각과, 주행 속도에 따라 추가각 또는 중첩각을 형성하는 추가각 조정기와, 조향 휠각과 추가각의 중첩에 의해 조향 휠각을 피니언각으로 변환하는 조향 기어를 위한 수치로서 조향 휠각을 사전 설정하기 위한 조향 휠을 포함한다. 이 경우 주행 속도는 시간적으로 지연되어 고려되며, 시간적 지연 또는 시간적 지연의 수치는 주행 속도에 따라 변동한다.
중첩 조향 시스템의 경우, 상기 실시예에서 추가각 조정기는 제어 장치에 의해 구동되는 전기 모터를 포함한다.
본 발명에 따른 제어 장치는 특히 전술한 방법의 실행에 사용되며 앞서 제시한 중첩 조향 시스템에 사용된다. 상기 제어 장치는 주행 속도에 따라 추가각을 검출하도록 설계되며, 주행 속도는 시간적으로 지연되어 고려된다. 이 경우 시간적 지연은 주행 속도에 따라 변동한다.
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은, 상기 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터의 마이크로프로세서 상에서, 특히 중첩 조향 시스템의 제어 장치에서 구현될 때 전술한 유형의 중첩 조향 시스템의 작동 방법을 실행하도록 프로그램 코드 수단을 포함한다.
상기 컴퓨터 프로그램은 예컨대 디스켓, CD, DVD, 하드 디스크, USB 메모리스틱 등과 같은 컴퓨터 판독 가능한 데이터 매체 상에 또는 인터넷 서버 상에 컴퓨터 프로그램 제품으로서 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 상기 지점으로부터 제어 장치의 메모리 요소 내로 전달될 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점 및 실시예는 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 제시된다.
앞서 언급한, 그리고 추후에 더 설명할 특징들은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서도 기재된 각각의 조합 형태뿐만 아니라 다른 조합 형태로 또는 단독으로도 사용될 수 있다.
본 발명은 하나의 실시예를 기초로 도면에 개략적으로 도시되며 이하에서 도면을 참조로 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 중첩 조향 시스템의 실시예의 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 차량 속도의 함수로서 예시적인 기어비를 도시한 그래프이다.
도 1에는 본 발명에 따른 중첩 조향 시스템의 실시예가 도시되어 있으며, 중첩 조향 시스템은 전체적으로 도면 부호 10으로 표시되어 있다. 상기 도면에는 조향 핸들(12) 즉, 이 경우에는 조향 휠과, 조향 기어(14)와, 추가각 조정기(16) 및, 앞차축(18)에 의해 연결되고 차량 제어를 위해 링크되어 있는 2개의 전륜(20)이 도시되어 있다.
추가각 조정기(16)의 전기 모터(24)를 구동하기 위해 제어 장치(22)가 또한 제공된다.
조향 휠(12)에 의해 사전 설정된 조향각(
Figure pct00010
)은 조향 기어(14)에서 추가각 조정기(16)의 전기 모터(24)의 추가각 또는 추가각의 엔진 조향각(
Figure pct00011
)에 의해 중첩되므로, 전륜에 인가되는 조향각(
Figure pct00012
)에 직접적으로 영향을 미치는 피니언각(
Figure pct00013
)이 형성된다. 이 경우 다음 식과,
Figure pct00014
다음 식이 적용된다.
Figure pct00015
상기 식에서,
Figure pct00016
과
Figure pct00017
는 사전 설정된 인자이다.
추가각(
Figure pct00018
)의 검출 시, 차량의 주행 속도가 고려되며, 이는 시간적으로 지연되는 방식으로 실행된다. 본 발명에 따라 이제 이러한 시간적 지연은 주행 속도에 따라 변동하는데 즉, 시간적 지연의 수치가 주행 속도에 따라 변동한다. 따라서 조향각이 부여된 조향 휠을 구비한 차량이 신속히 제동되는 상황일 때, 추가각(
Figure pct00019
)의 계산에 가급적 빨리 속도가 도입되므로, 차량의 정지 시 조향 휠은 움직이지 않는다.
도 2에는 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위해 차량 속도의 함수로서 예시적인 기어비(i v )가 그래프로 도시되어 있다.
도시된 그래프에서 횡좌표(150)에는 차량 속도가, 종좌표(250)에는 기어비(i v )가 도시되어 있다. 따라서 상기 그래프는 차량 속도의 함수로서 기어비(i v )를 설명하고 있으며, 이때 기어비(i v )는 조향 휠각과 전륜각 사이의 비율로서 규정되는데 즉, 다음 식이 적용된다.
i v = 설정 기어비 = 조향 휠각/전륜각
기어비(i v )는 속도가 낮을 때 즉, 직접 모드일 때의 i v min 350과 속도가 높을 때 즉, 간접 모드일 때의 i v max 450 사이에서 거동한다. 60km/h의 속도일 때 순수한 기계적인 조향이 실행되고 추가각 조정기가 관여하지 않는 것은 알려져 있다. 낮은 속도에서 지원 방식으로 관여가 이루어지고 높은 속도에서는 카운터 조향이 실행된다.
이 경우 차량 속도에 대한 정보를 갖는 신호의 경로가 유입된 필터에 의해 야기되는 바와 같이, 차량의 속도가 시간적으로 지연되는 점이 고려된다. 이제 본 발명에 따라 상기의 시간적 지연은 차량 속도에 따라 정해진다.
이는 더 높은 속도의 주행에서보다 낮은 속도의 주행에서 차량 속도의 변수가 추가각 검출에 더 신속하게 작용하는 것을 의미한다. 차량의 정지 시 조향 휠은 상기와 같이 더 이상 움직이지 않을 수 있게 된다.

Claims (9)

  1. 주행 속도에 따라 조향비가 변동하는 중첩 조향 시스템(10)을 활성화하기 위한 방법으로서, 주행 속도는 시간적으로 지연되어 고려되는, 중첩 조향 시스템의 활성화 방법에 있어서,
    상기 시간적 지연은 주행 속도에 따라 변동하는 것을 특징으로 하는, 중첩 조향 시스템의 활성화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시간적 지연은 하나 이상의 필터에 의해 조정되는, 중첩 조향 시스템의 활성화 방법.
  3. 제2항에 있어서, 적응성 필터가 사용되는, 중첩 조향 시스템의 활성화 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 조향비는 조향 휠각(
    Figure pct00020
    )에 따라 추가로 변동하는, 중첩 조향 시스템의 활성화 방법.
  5. 조향 휠각(
    Figure pct00021
    )을 사전 설정하기 위한 조향 핸들(12)과, 주행 속도에 따라 추가각(
    Figure pct00022
    )을 형성하는 추가각 조정기(16)와 (이 경우 주행 속도는 시간적으로 지연되어 고려됨), 조향 휠각(
    Figure pct00023
    )과 추가각(
    Figure pct00024
    )의 중첩에 의해 조향 휠각(
    Figure pct00025
    )을 피니언각(
    Figure pct00026
    )으로 변환하는 조향 기어(14)를 구비한 차량의 중첩 조향 시스템에 있어서,
    상기 시간적 지연은 주행 속도에 따라 변동하는 것을 특징으로 하는 차량의 중첩 조향 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 추가각 조정기(16)는 제어 장치(22)에 의해 구동되는 전기 모터(24)를 포함하는 차량의 중첩 조향 시스템.
  7. 제6항에 따른 중첩 조향 시스템(10)에서 사용되고, 특히 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 제어 장치로서, 주행 속도에 따라 추가각(
    Figure pct00027
    )을 검출하도록 설계되며, 이 경우 주행 속도는 시간적으로 지연되어 고려되는 제어 장치에 있어서,
    상기 시간적 지연은 주행 속도에 따라 변동하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  8. 특히 제5항 또는 제6항에 따른 중첩 조향 시스템(10)의 제7항에 따른 제어 장치(22) 중 컴퓨터의 마이크로프로세서 상에서 컴퓨터 프로그램이 구현될 때, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 프로그램 코드 수단을 구비한 컴퓨터 프로그램.
  9. 특히 제5항 또는 제6항에 따른 중첩 조향 시스템(10)의 제7항에 따른 제어 장치(22) 중 컴퓨터의 마이크로프로세서 상에서 컴퓨터 프로그램이 구현될 때, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 컴퓨터 판독 가능한 데이터 매체 상에 저장된 프로그램 코드 수단을 구비한 컴퓨터 프로그램 제품.
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