KR20160044650A - 차량용 어시스트 토크 보상장치 및 방법 - Google Patents

차량용 어시스트 토크 보상장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 요각속도와 조향각속도 및 차속을 이용하여 스티어링에 대한 차량의 조타 특성을 분석한 후, 분석 결과에 따라 차속에 대응되는 어시스트 토크를 산출하는 어시스트 토크 산출부; 어시스트 토크 산출부에 의해 산출된 상기 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출하는 급조타 어시스트 토크 산출부; 및 MDPS 시스템에 의해 산출된 기본 어시스트 토크에 급조타 어시스트 토크를 반영하여 최종 어시스트 토크를 산출하는 최종 어시스트 토크 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 어시스트 토크 보상장치 및 방법{ASSIST TORQUE COMPENSATING APPARATUS AND METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 어시스트 토크 보상 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차속에 따른 조타 특성을 분류하여 조타 특성에 적합한 어시스트 토크를 출력하는 차량용 어시스트 토크 보상장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, MDPS(MOTOR DRIVEN POWER STEERING) 시스템은 차량의 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향 조작감이 부여되게 모터를 제어하고, 차량의 고속 운행시에는 무겁고 안정적인 조향 조작감이 부여되도록 모터를 제어하며, 비상 상황시에는 신속한 조향이 이루어질 수 있도록 모터의 구동을 제어함으로써, 운전자에게 최적의 조향 조작 환경을 제공한다.
MDPS 시스템은 모터로 어시스트 토크를 생성하므로 각 상위로직에서 적절한 지령값을 산출한다. MDPS 시스템은 기존로직에서 어시스트 토크를 생성하는 메인로직으로 부스트로직이 있고 수방과 복원을 책임지는 댐핑 로직과 복원로직이 있다. 이러한 기존 로직들은 어시스트를 저감하고 차량의 Self-alignment 토크를 강화하여 차량의 급조타 반응을 오히려 반감시키는 효과를 갖는다.
그 결과, 종래의 MDPS 시스템은 차량의 선회나 보타 유지시 이질감이 느끼게 하였고, 저차속에서 급조타시 조향의도를 차량 모션이 추종하지 못하거나 고속에서 장애물 회피시 장애물 회피에 적합한 주행이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0057882호(2013.06.03)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 차속에 따른 조타 특성을 분류하여 조타 특성에 적합한 어시스트 토크를 출력하는 차량용 어시스트 토크 보상 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 급조타시 저속 상태에서는 조향의도를 차량 모션이 충분히 추종할 수 있도록 하고, 고속 상태에서는 차량의 모션을 빠르게 유도하여 차량의 안정성을 확보할 수 있도록 하는 차량용 어시스트 토크 보상 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저속 상태로 좁은 공간에서 주행하거나 주차할 경우 상대적으로 차량의 각도 변화를 크게 할 수 있어 좁은 공간에서의 조향 편의성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 차량용 어시스트 토크 보상 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 어시스트 토크 보상장치는 요각속도와 조향각속도 및 차속을 이용하여 스티어링에 대한 차량의 조타 특성을 분석한 후, 분석 결과에 따라 차속에 대응되는 어시스트 토크를 산출하는 어시스트 토크 산출부; 상기 어시스트 토크 산출부에 의해 산출된 상기 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출하는 급조타 어시스트 토크 산출부; 및 MDPS 시스템에 의해 산출된 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 반영하여 최종 어시스트 토크를 산출하는 최종 어시스트 토크 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 어시스트 토크 산출부는 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속에 따라 상기 어시스트 토크를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 어시스트 토크 산출부는 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하이고 차속이 제1 설정속도 이상이면 조향각속도와 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 어시스트 토크 산출부는 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상이고 차속이 제2 설정속도 이하이면 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 최종 어시스트 토크 산출부는 상기 최종 어시스트 토크를 상기 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 오버레이 방식으로 합산하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 어시스트 토크 보상방법은 요각속도와 조향각속도 및 차속을 이용하여 스티어링에 대한 차량의 조타 특성을 분석한 후, 분석 결과에 따라 차속에 대응되는 어시스트 토크를 산출하는 단계; 상기 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출하는 단계; 및 MDPS 시스템에 의해 산출된 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 반영하여 최종 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 어시스트 토크를 산출하는 단계는 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속에 따라 상기 어시스트 토크를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 어시스트 토크를 산출하는 단계는 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하이고 차속이 제1 설정속도 이상이면 조향각속도와 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 어시스트 토크를 산출하는 단계는 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상이고 차속이 제2 설정속도 이하이면 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 최종 어시스트 토크는 상기 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 오버레이 방식으로 합산하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차속에 따른 조타 특성을 분류하여 조타 특성에 적합한 어시스트 토크를 출력하여 급조타시 저속 상태에서는 조향의도를 차량 모션이 충분히 추종할 수 있도록 하고, 고속 상태에서는 차량의 모션을 빠르게 유도하여 차량의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
본 발명은 저속 상태로 좁은 공간에서 주행하거나 주차할 경우 상대적으로 차량의 각도 변화를 크게 할 수 있어 좁은 공간에서의 조향 편의성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 차량용 어시스트 토크 보상 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도 1 은 차선 변경시 조향과 횡가속도의 변화를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 어시스트 토크 보상장치의 블럭 구성도이다.
도 3 은 횡가속도에 대한 어시스트 토크 경로를 나타낸 도면이다.
도 4 는 급조타 보상 전의 최종 어시스트 토크를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 급조타 보상 후의 최종 어시스트 토크를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 어시스트 토크 보상방법의 순서도이다.
도 7 은 도 6 의 급조타 어시스트 토크 산출 과정을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 어시스트 토크 보상장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 차선 변경시 조향과 횡가속도의 변화를 나타낸 도면이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 어시스트 토크 보상장치의 블럭 구성도이며, 도 3 은 횡가속도에 대한 어시스트 토크 경로를 나타낸 도면이며, 도 4 는 급조타 보상 전의 최종 어시스트 토크를 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 급조타 보상 후의 최종 어시스트 토크를 나타낸 도면이다.
차량이 선회주행 예를 들어 코너링을 할 때나 차선을 변경할 때 항상 슬라이드 슬립(slide slip)이 발생하고 횡력을 받는다. 이 횡력은 노면의 상태나 MDPS(MOTOR DRIVEN POWER STEERING) 시스템의 내부 마찰 등의 상태로부터도 영향을 받지만 차속과 차량의 응답 모션에 가장 큰 영향을 받는다.
도 1 과 같이, 차량이 차선을 변경(①->②->③)할 경우, 선회 방향으로의 요 모션에 의한 요각속도가 발생하고, 그 결과 타이어에 슬립과 분력이 발생하여 차량 선회중심방향으로 타이어에 횡가속도가 크게 발생하게 된다.
이에 본 실시예에서는 차속(고속 또는 저속)에 따른 조타 특성을 분류하고, 조타 특성에 따라 급조타 어시스트 토크를 제공한다. 이에, 급조타시 저속 상태에서는 조향각과 차량의 모션 차이를 극복하고, 고속 상태에서는 차량의 모션을 빠르게 유도하여 차량의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 차량용 어시스트 토크 보상장치는 컬럼토크 센서(10), 횡가속도 센서(20), 차속 센서(30), 조향각 센서(40), 요각속도 산출부(50), 조향각속도 산출부(60), 어시스트 토크 산출부(70), 급조타 어시스트 토크 산출부(80), MDPS 시스템(90) 및 최종 어시스트 토크 산출부(100)를 포함한다.
컬럼토크 센서(10)는 조향 컬럼의 컬럼토크를 센싱하고, 횡가속도 센서(20)는 차량의 횡가속도를 센싱하며, 차속 센서(30)는 차량의 차속을 센싱하며, 조향각 센서(40)는 조향 휠의 조향각을 센싱한다.
여기서, 컬럼토크 센서(10), 횡가속도 센서(20), 차속 센서(30) 및 조향각 센서(40)는 운전자의 조향 의도와 차량의 속도 등을 통해 차량의 주행 상태의 변화를 판정하기 위해 채용된 것으로써, 상기한 각 센서에 의해 센싱된 값은 필요에 따라 직접 센싱되어질 수 있으나, 차량의 기타 부품 등을 통해 계산되어질 수도 있다.
요각속도 산출부(50)는 횡가속도 센서(20)와 차속 센서(30)에 의해 각각 센싱되어진 횡가속도와 차속을 이용하여 요각속도를 산출한다.
조향각속도 산출부(60)는 조향각 센서(40)에 의해 센싱된 조향각을 미분하여 조향각속도를 산출한다.
참고로, 본 실시예에서는 조향각속도를 조향각센서에 의해 센싱된 조향각을 이용하여 산출하는 것을 예시로 설명하였으나, 조향각속도가 조향각속도 센서를 통해 직접 센싱될 수도 있다.
어시스트 토크 산출부(70)는 요각속도와 조향각속도 및 차속을 이용하여 어시스트 토크를 산출한다.
더욱 상세히 설명하면, 어시스트 토크 산출부(70)는 차속 센서(30)와 요각속도 산출부(50) 및 조향각속도 산출부(60)로부터 차속, 요각속도 및 조향각속도를 각각 입력받고, 이들을 분석하여 차량의 조타 특성을 판단한다. 차량의 조타 특성으로는 스티어링 휠의 조타 여부와, 차량이 현재 선회주행 상태인지 여부가 포함될 수 있으며, 특히 차속과 조향각속도를 통해 고속 상황에서의 급조타인지 여부 및 저속 상황에서의 급조타인지 여부를 판단할 수 있다.
이어 어시스트 토크 산출부(70)는 상기한 조향각속도와 요각속도의 차이값(절대값) 및 차속을 이용하여 어시스트 토크를 산출한다. 여기서, 조향각속도와 요각속도의 차이값을 통해 스티어링에 대한 차량의 응답상태를 확인할 수 있다.
차속이 제2 설정속도 이하인 저속일 경우 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상이면 조향 의도에 대한 차량 모션 추종이 부족한 상태이므로, 어시스트 토크 산출부(70)는 차량이 더욱 빠르게 선회될 수 있도록 상기한 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속을 이용하여 어시스트 토크를 산출한다. 즉, 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상이면 차량 모션 추종이 부족한 상태이므로, 이를 해소하기 위해 어시스트 토크 산출시, 조향각속도와 요각속도의 차이값을 반영함으로써 조향 의도에 대한 차량 모션 추종이 충분히 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 저속 상황에서 차량의 미끄러짐은 상대적으로 미비하므로, 상기한 어시스트 토크를 통해 운전자의 급격한 조향에 대한 차량 요 모션을 증대시킬 수 있다.
게다가, 차속이 제1 설정속도 이상인 고속일 경우 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하이면 조향 의도에 대한 차량 모션 추종이 충분한 상태이므로, 어시스트 토크 산출부(70)는 급박한 상황에서 좀 더 조향이 가능하도록 상기한 조향각속도 및 차속을 이용하여 어시스트 토크를 산출한다. 즉, 조향각속도와 요각속도의 차이값을 토대로 차량의 미끄러짐을 판단할 수 있는데, 이 경우, 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하이면 차량의 미끄러짐이 상대적으로 적고 조향 의도에 대한 차량 모션 추종이 충분히 이루어지는 상태이다. 통상, 고속에서는 조향이 상대적으로 무겁게 이루어지고 있는데, 이는 장애물 회피 등을 위한 급격한 조향이 필요할 경우에는 부적합할 수 있으므로, 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하인 상태(차량의 미끄러짐이 상대적으로 적고 조향 의도에 대한 차량 모션 추종이 충분히 이루어지는 상태)에서는, 차속을 반영하여 어시스트 토크를 산출함으로써, 고속에서의 급조타시에는 조향을 상대적으로 더욱 가볍게 하여 조향이 더욱 쉽게 이루어질 수 있도록 한다. 이를 통해, 장애물 회피를 위한 급조향에 대응할 수 있다.
급조타 어시스트 토크 산출부(80)는 어시스트 토크 산출부(70)에 의해 산출된 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출한다. 즉, 급조타 어시스트 토크 산출부(80)는 어시스트 토크 산출부(70)에 의해 산출된 어시스트 토크에 조타와 코너링 조건으로 기 판단된 디커플 게인을 곱하여 급조타 어시스트 토크를 산출한다.
MDPS 시스템(90)은 상기한 컬럼토크, 횡가속도, 차속 및 조향각 중 어느 하나 이상을 이용하여 운전자의 조타에 따른 댐핑 토크 또는 복원 토크 등과 같은 기본 어시스트 토크를 발생시킨다. 이러한 MDPS 시스템(90)은 차량의 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향 조작감이 부여되게 모터를 제어하고, 차량의 고속 운행시에는 무겁고 안정적인 조향 조작감이 부여되도록 모터를 제어하며, 비상 상황시에는 신속한 조향이 이루어질 수 있도록 모터를 제어한다. 여기서, MDPS 시스템(90)이 컬럼토크, 횡가속도, 차속 및 조향각 중 어느 하나 이상을 이용하여 기본 어시스트 토크를 산출하는 것은 당업자에게 자명하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
최종 어시스트 토크 산출부(100)는 상기한 MDPS 시스템(90)에 의해 산출된 기본 어시스트 토크에 급조타 어시스트 토크를 반영하여 최종 어시스트 토크를 산출한다. 이 경우, 최종 어시스트 토크 산출부(100)는 기본 어시스트 토크에 급조타 어시스트 토크를 오버레이 방식으로 합산하여 최종 어시스트 토크를 산출한다.
최종 어시스트 토크 산출부(100)에서 출력되는 최종 어시스트 토크는 조향계 시스템을 거쳐서 노면의 횡가속도를 보상한다. 도 3 을 참조하면, 최종 어시스트 토크에 따라 어시스트 모터가 구동하고, 최종 어시스트 토크가 유니버셜 조인트를 거쳐 바퀴에 전달됨으로써, 노면의 횡가속도를 보상할 수 있다.
결과적으로, 최종 어시스트 토크는 급격한 조향에 의한 차량 선회시 노면의 횡가속도에 대하여 횡방향으로 타이어가 밀리지 않도록 밀어주는 기능을 수행함으로써, 운전자가 느끼는 횡력에 의한 압박을 줄여주고 부드러운 선회가 이루어질 수 있도록 하며 차량 선회시 차량의 불안정함을 완화시킨다.
도 4 와 도 5 는 차속80[KPH]에서 80[deg]범위를 1[Hz]로 급조타를 수행했을 경우의 실차 시험 결과로서, 급조타시 급조타 어시스트 토크로 보상하기 전과 후의 최종 어시스트 토크를 나타낸 것으로서, 최종 어시스트 토크 보상 전에는 최종 어시스트가 최대 20Nm이나(도 4 참조), 최종 어시스트 토크 보상 후에는 최종 어시스트 토크가 22Nm이고 보상 시점도 상대적으로 빠른 것을 확인할 수 있다(도 5 참조).
즉, 최종 어시스트 토크 보상 전과 후를 비교하면, 동일한 조향 조건에 대하여 어시스트가 급조타 보상후가 크게 출력됨을 알 수 있고 횡가속도 대비 어시스트가 활성화 되는 시점(위상)이 빠른것을 알 수있다. 즉 횡가속도에 반응하여 차량의 요추종모션을 좀더 빨리 이끌어낼수 있는 지령을 산출할 수 있음을 알 수 있다. 그러므로 MDPS의 어시스트가 차량의 선회력에 영향을 주어 횡가속도가 최소화되면서 차량 모션이 증대되는 방향으로 진행되어 운전자의 급조타에 좀더 빠르게 반응함을 알 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 어시스트 토크 보상방법을 도 6 과 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 어시스트 토크 보상방법의 순서도이고, 도 7 은 도 6 의 급조타 어시스트 토크 산출 과정을 도시한 순서도이다.
도 6 을 참조하면, 컬럼토크 센서(10)가 조향 컬럼의 컬럼토크를 센싱하고, 횡가속도 센서(20)가 차량의 횡가속도를 센싱하며, 차속 센서(30)가 차량의 차속을 센싱하며, 조향각 센서(40)는 조향 휠의 조향각을 센싱한다(S100).
상기한 바와 같이 컬럼토크, 횡가속도, 차속 및 조향각이 각각 센싱되면, MDPS 시스템(90)은 상기한 컬럼토크, 횡가속도, 차속 및 조향각 중 어느 하나 이상을 이용하여 기본 어시스트 토크를 산출한다(S300).
또한, 요각속도 산출부(50)는 횡가속도와 차속을 이용하여 요각속도를 산출하고, 조향각속도 센서는 조향각을 미분하여 조향각속도를 산출한다(S200).
어시스트 토크 산출부(70)는 차속 센서(30)와 요각속도 산출부(50) 및 조향각속도 산출부(60)로부터 차속, 요각속도 및 조향각속도를 각각 입력받고, 이들을 분석하여 차량의 조타 특성을 판단하고, 판단 결과에 따라 조향각속도와 요각속도의 차이 및 속도를 이용하여 고속 급조타 상황에서의 어시스트 토크 또는 저속 급조타 상황에서의 어시스트 토크를 산출한다.
이어 급조타 어시스트 토크 산출부(80)는 어시스트 토크 산출부(70)에 의해 산출된 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출한다(S400). 이에 대해서는 도 7 을 참조하여 설명한다.
한편, 최종 어시스트 토크 산출부(100)는 단계(S300)에서 MDPS 시스템(90)에 의해 산출된 기본 어시스트 토크에 급조타 어시스트 토크를 반영하여 최종 어시스트 토크를 산출한다(S500). 이 경우, 최종 어시스트 토크 산출부(100)는 기본 어시스트 토크에 급조타 어시스트 토크를 오버레이 방식으로 합산하여 최종 어시스트 토크를 산출한다.
도 7 을 참조하면, 먼저 어시스트 토크 산출부(70)는 차속이 제1 설정속도 이상인지를 판단하고(S402), 판단 결과 차속이 제1 설정속도 이상이면 조향각속도와 요각속도의 차이값을 계산한다(S404).
이어, 어시스트 토크 산출부(70)는 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하인지를 판단한다(S406). 단계(S406)에서의 판단 결과 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하이면, 차량 모션이 조향을 충분히 추종하고 있는 상태이므로, 어시스트 토크 산출부(70)는 장애물 회피를 위한 급조향에 대응할 수 있도록 상기한 조향각속도과 차속을 이용하여 어시스트 토크를 산출한다(S408). 즉, 차량이 미끄러짐이 없는 조건이 조향각속도와 요각속도의 차이가 적을때이며, 이때에는 조향각속도를 토대로 급조타를 판단할 수 있다. 따라서, 조향각속도를 이용하여 어시스트 토크를 산출함으로써, 고속에서 장애물 회피를 위한 충분한 어시스트 토크를 제공할 수 있게 된다.
한편, 상기한 단계(S402)에서의 판단 결과 차속이 제1 설정속도 미만일 경우, 어시스트 토크 산출부(70)는 차속이 제2 설정속도 이하인지를 판단한다(S410).
단계(S410)에서의 판단 결과 차속이 제2 설정속도 이하이면, 어시스트 토크 산출부(70)는 조향각속도와 요각속도의 차이값을 계산한다(S412).
어시스트 토크 산출부(70)는 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상인지를 판단하고(S414), 판단 결과 조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상이면, 차량이 더욱 빠르게 선회될 수 있도록 상기한 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속을 이용하여 어시스트 토크를 산출한다(S416). 즉, 저속에서는 통상적으로 차량의 미끄러짐이 거의 없는 상태이고, 이 경우 어시스트 토크 산출시에는 조향각속도와 요각속도의 차이값을 반영하여 어시스트 토크를 제공함으로써, 저속에서 차량이 충분히 빠르게 선회할 수 있도록 한다.
이어 급조타 어시스트 토크 산출부(80)는 어시스트 토크 산출부(70)에 의해 산출된 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출하는데, 어시스트 토크 산출부(70)에 의해 산출된 어시스트 토크에 조타와 코너링 조건으로 기 판단된 디커플 게인을 곱하여 급조타 어시스트 토크를 산출한다(S418).
이와 같은 본 실시예는 차속에 따른 조타 특성을 분류하여 조타 특성에 적합한 어시스트 토크를 출력함으로써, 급조타시 저속 상태에서는 조향각과 차량의 모션 차이를 극복하고, 고속 상태에서는 차량의 모션을 빠르게 유도하여 차량의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
또한 본 실시예는 저속 상태에서 좁은 공간에서의 주행이나 주차 과정에서, 상대적으로 차량의 각도 변화를 크게 할 수 있어 좁은 공간에서의 조향 편의성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 컬럼토크 센서
20: 횡가속도 센서
30: 차속 센서
40: 조향각 센서
50: 요각속도 산출부
60: 조향각속도 산출부
70: 어시스트 토크 산출부
80: 급조타 어시스트 토크 산출부
90: MDPS 시스템
100: 최종 어시스트 토크 산출부

Claims (10)

  1. 요각속도와 조향각속도 및 차속을 이용하여 스티어링에 대한 차량의 조타 특성을 분석한 후, 분석 결과에 따라 차속에 대응되는 어시스트 토크를 산출하는 어시스트 토크 산출부;
    상기 어시스트 토크 산출부에 의해 산출된 상기 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출하는 급조타 어시스트 토크 산출부; 및
    MDPS 시스템에 의해 산출된 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 반영하여 최종 어시스트 토크를 산출하는 최종 어시스트 토크 산출부를 포함하는 차량용 어시스트 토크 보상장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 어시스트 토크 산출부는
    조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속에 따라 상기 어시스트 토크를 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 어시스트 토크 산출부는
    조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하이고 차속이 제1 설정속도 이상이면 조향각속도와 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 어시스트 토크 산출부는
    조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상이고 차속이 제2 설정속도 이하이면 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 최종 어시스트 토크 산출부는
    상기 최종 어시스트 토크를 상기 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 오버레이 방식으로 합산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상장치.
  6. 요각속도와 조향각속도 및 차속을 이용하여 스티어링에 대한 차량의 조타 특성을 분석한 후, 분석 결과에 따라 차속에 대응되는 어시스트 토크를 산출하는 단계;
    상기 어시스트 토크에 컬럼토크 및 횡가속도를 반영하여 급조타 어시스트 토크를 산출하는 단계; 및
    MDPS 시스템에 의해 산출된 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 반영하여 최종 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함하는 차량용 어시스트 토크 보상방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 어시스트 토크를 산출하는 단계는
    조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속에 따라 상기 어시스트 토크를 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 어시스트 토크를 산출하는 단계는
    조향각속도와 요각속도의 차이값이 제1 제한값 이하이고 차속이 제1 설정속도 이상이면 조향각속도와 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 어시스트 토크를 산출하는 단계는
    조향각속도와 요각속도의 차이값이 제2 제한값 이상이고 차속이 제2 설정속도 이하이면 조향각속도와 요각속도의 차이값 및 차속을 이용하여 상기 어시스트 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 최종 어시스트 토크는 상기 기본 어시스트 토크에 상기 급조타 어시스트 토크를 오버레이 방식으로 합산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 어시스트 토크 보상방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190027995A (ko) * 2017-09-08 2019-03-18 현대자동차주식회사 동력 조향 시스템의 어시스트 토크 결정 방법
WO2020184853A1 (ko) * 2019-03-11 2020-09-17 주식회사 만도 전동 파워스티어링 시스템의 오버레이 제어 장치 및 그 방법
CN116080408A (zh) * 2023-01-09 2023-05-09 上海拿森汽车电子有限公司 一种滑行能量回收的控制方法、设备、存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03135873A (ja) * 1989-07-14 1991-06-10 Kayaba Ind Co Ltd 後輪操舵装置
JPH092316A (ja) * 1995-06-22 1997-01-07 Nissan Motor Co Ltd 車両のヨーイング挙動制御装置
JPH0911873A (ja) * 1995-06-30 1997-01-14 Mitsubishi Motors Corp 車両の旋回制御装置
KR20030033845A (ko) * 2001-10-25 2003-05-01 주식회사 만도 전동식 파워스티어링 장치
JP2003285755A (ja) * 2002-03-29 2003-10-07 Mazda Motor Corp 自動車の電動パワーステアリング装置
KR20040107840A (ko) * 2003-06-14 2004-12-23 주식회사 만도 차량용 능동조향장치
JP2005112007A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Toyoda Mach Works Ltd 車両の統合制御装置
JP2005145155A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Nsk Ltd スタビリティコントロール装置
JP2009119959A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2010158963A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Nissan Motor Co Ltd 車両制御装置及び車両制御方法
JP2011121474A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2013129316A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Toyota Motor Corp 車両の運動制御装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03135873A (ja) * 1989-07-14 1991-06-10 Kayaba Ind Co Ltd 後輪操舵装置
JPH092316A (ja) * 1995-06-22 1997-01-07 Nissan Motor Co Ltd 車両のヨーイング挙動制御装置
JPH0911873A (ja) * 1995-06-30 1997-01-14 Mitsubishi Motors Corp 車両の旋回制御装置
KR20030033845A (ko) * 2001-10-25 2003-05-01 주식회사 만도 전동식 파워스티어링 장치
JP2003285755A (ja) * 2002-03-29 2003-10-07 Mazda Motor Corp 自動車の電動パワーステアリング装置
KR20040107840A (ko) * 2003-06-14 2004-12-23 주식회사 만도 차량용 능동조향장치
JP2005112007A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Toyoda Mach Works Ltd 車両の統合制御装置
JP2005145155A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Nsk Ltd スタビリティコントロール装置
JP2009119959A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2010158963A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Nissan Motor Co Ltd 車両制御装置及び車両制御方法
JP2011121474A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2013129316A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Toyota Motor Corp 車両の運動制御装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190027995A (ko) * 2017-09-08 2019-03-18 현대자동차주식회사 동력 조향 시스템의 어시스트 토크 결정 방법
US10689024B2 (en) 2017-09-08 2020-06-23 Hyundai Motor Company Method for determining assist torque of power steering system
WO2020184853A1 (ko) * 2019-03-11 2020-09-17 주식회사 만도 전동 파워스티어링 시스템의 오버레이 제어 장치 및 그 방법
KR20200108655A (ko) * 2019-03-11 2020-09-21 주식회사 만도 전동 파워스티어링 시스템의 오버레이 제어 장치 및 그 방법
CN116080408A (zh) * 2023-01-09 2023-05-09 上海拿森汽车电子有限公司 一种滑行能量回收的控制方法、设备、存储介质
CN116080408B (zh) * 2023-01-09 2024-03-26 上海拿森汽车电子有限公司 一种滑行能量回收的控制方法、设备、存储介质

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