KR20170079816A

KR20170079816A - 차량의 조향 토크 보상 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170079816A
Application number: KR1020150190791A
Authority: KR
Inventors: 홍성종; 이상준; 최치환; 정현진
Original assignee: 남양공업주식회사
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2017-07-10
Also published as: KR102398610B1

Abstract

본 발명은 차량의 조향 토크 보상 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는, 차량 출발 시의 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보를 수집하는 차량정보 수집부; 상기 차량정보 수집부에 의해 수집된 제1 차량 정보를 이용하여 급출발 여부를 판단하는 급출발 판단부; 상기 차량이 급출발한 것으로 판단되면, 기설정된 토크 보상 맵을 근거로 상기 제2 차량 정보에 따라 산출되는 스티어링 휠의 제1 조향 토크값을 조향 떨림이 감소되도록 제2 조향 토크값으로 조정하는 토크 보상부; 및 상기 토크 보상부에 의해 조정된 상기 제2 조향 토크값에 따라 상기 스티어링 휠을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 조향 토크 보상 제어장치 및 방법{Apparatus and method for compensation controlling steering torque of vehicle}

본 발명은 차량의 조향 토크 보상 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 상용화된 차량의 EPS(electric power steering) 시스템은 운전자가 원하는 주행 방향으로 차량의 방향을 조작하는데 있어 모터에 전기적인 토크를 발생시켜 차량 속도에 맞게 운전자의 조향 토크에 도움을 주는 시스템이다. 이러한 EPS 시스템은 차량의 전축 하중 변화에 상관없이 차량 속도에 따라 모터의 어시스트 토크를 출력하여 운전자의 조향력을 경감시키는 역할을 한다.

하지만, EPS 시스템은 차량이 급출발 할 때, 전축 하중 변화에 따른 핸들의 조향 토크 변화에 대한 모터의 토크 보상 제어 기술을 포함하고 있지 않아, 급출발로 인해 차량의 전축 하중이 순간적으로 변화가 발생한다면, 운전자는 조향 시 필요한 조향 토크가 순간적으로 감소하게 된다. 이 때 운전자가 평소와 동일한 조향 토크를 입력하게 된다면, 스티어링 휠이 헐거운 느낌을 받게 되고, 더 큰 조향각이 발생하여 차량의 주행 방향이 운전자가 의도한 방향과 달라질 수 있어, 자칫 사고로 이어지는 문제가 있다. 이와 같이, 급출발로 인한 차량의 전축 하중이 순간적으로 변화하는 경우 운전자에게 조향감에 대한 이질감과 불안정성이 증대되고 사고위험성이 크게 증가하는 문제점이 있다.

한편, 차량의 쏠림을 보상하여 쏠림 보상 토크를 산출하여 EPS를 제어하는 선행기술로 한국등록특허 제10-1425751호가 개시되어 있다.

한국등록특허 제10-1425751호 (등록일자: 2014.07.25.)

본 발명의 목적은, 차량의 전축 하중 변화에 따른 EPS 모터 토크 보상 제어 기술을 적용함으로써, 차량의 전축 하중이 변화하더라도 운전자에게 안정적인 조향감을 제공할 수 있는 차량의 조향 토크 보상 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치는, 차량 출발 시의 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보를 수집하는 차량정보 수집부; 상기 차량정보 수집부에 의해 수집된 제1 차량 정보를 이용하여 급출발 여부를 판단하는 급출발 판단부; 상기 차량이 급출발한 것으로 판단되면, 기설정된 토크 보상 맵을 근거로 상기 제2 차량 정보에 따라 산출되는 스티어링 휠의 제1 조향 토크값을 조향 떨림이 감소되도록 제2 조향 토크값으로 조정하는 토크 보상부; 및 상기 토크 보상부에 의해 조정된 상기 제2 조향 토크값에 따라 상기 스티어링 휠을 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 제1 차량 정보는, 가속페달 가압량, 엔진RPM, 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량일 수 있다.

또한, 상기 급출발 판단부는, 상기 제1 차량 정보 중, 상기 가속페달 가압량 및 상기 엔진RPM이 차량의 급출발에 대해 미리 정의된 제1 기준범위를 모두 만족하면, 상기 차량이 급출발하는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 급출발 판단부는 상기 차량이 급출발하는 것으로 판단되면, 상기 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량이 차량의 이상상태인지에 대해 미리 정의된 제2 기준범위를 모두 만족하면, 상기 차량이 이상상태인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 토크 보상부는, 상기 차량이 급출발한 것으로 판단되고 상기 차량이 이상상태가 아닌 것으로 판단되면, 상기 제2 조향 토크값을 상기 제1 조향 토크값의 제1비율을 갖는 값으로 조정하고, 상기 차량이 급출발한 것으로 판단되고 상기 차량이 이상상태인 것으로 판단되면, 상기 제2 조향 토크값을 상기 상기 제1 조향 토크값의 제2비율로 조정하며, 상기 제1비율은 상기 제2비율보다 클 수 있다.

또한, 상기 토크 보상부는, 조정된 상기 제2 조향 토크값을 상기 제1 조향 토크값이 될 때까지 정해진 시간 간격으로 일정 비율씩 증가되도록 조정할 수 있다.

또한, 상기 제2 차량 정보는, 차량의 속도, 조향토크, 조향각도 및 조향각속도 중 적어도 하나 이상일 수 있다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어 방법은, 차량 출발 시의 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보를 수집하는 단계; 상기 수집된 제1 차량 정보를 이용하여 급출발 여부를 판단하는 단계; 상기 차량이 급출발한 것으로 판단되면, 기설정된 토크 보상 맵을 근거로 상기 제2 차량 정보에 따라 산출되는 스티어링 휠의 제1 조향 토크값을 조향 떨림이 감소되도록 제2 조향 토크값으로 조정하는 단계; 및 상기 조정된 제2 조향 토크값에 따라 상기 스티어링 휠을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 차량의 급출발시 차량의 정보를 활용하여 차량의 전축 하중 변화에 따른 EPS 모터 토크 보상 제어 기술을 적용하여 EPS 시스템을 최적 제어할 수 있으며, 그로 인해 운전자에게 안정적인 조향감을 제공할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치에 적용되는 급출발 판단 기준정보를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치에 적용되는 토크 보상 기준정보를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치에 적용되는 토크 보상 맵을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어 방법의 동작 흐름을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치는 제어부(110), 사용자 인터페이스부(120), 통신부(130), 저장부(140), 차량정보 수집부(150), 급출발 판단부(160) 및 토크 보상부(170)를 포함한다. 여기서, 제어부(110)는 차량의 조향 토크 보상 제어장치의 각 부간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.

먼저, 사용자 인터페이스부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력받기 위한 입력수단 및 제어단말의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.

입력수단으로는 키 버튼이 해당 될 수 있으며, 제어단말의 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키가 해당 될 수도 있다. 또한, 입력수단은 마우스, 조이스틱, 조그 셔틀, 스타일러스 펜과 같은 형태의 입력 수단일 수도 있다.

출력수단으로는 제어단말의 동작 상태 및 결과 등이 표시되는 디스플레이를 포함할 수 있으며, 결과를 음성으로 안내하는 스피커를 포함할 수 있다.

여기서, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display) 등이 포함될 수 있다.

한편, 통신부(130)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량에 구비된 인스트루먼트 패널 및 각종 센서들과 통신 연결되어 센서들에 의해 수집된 차량정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신모듈은 차량의 엔진, 스티어링 휠, 시동장치 등과 연결되어 상태 정보를 수신할 수 있다.

여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 통신부(130)는 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 통신모듈을 포함할 수도 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이 파이(Wi-Fi) 등이 포함될 수 있고, 또한 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.

통신모듈은 무선 인터넷 통신 또는 근거리 통신을 통해 외부 장치로부터 조향 토크의 보상을 위한 알고리즘 및/또는 제어명령 등을 수신할 수 있으며, 조향 토크의 보상 결과를 외부 장치로 송신할 수도 있다.

저장부(140)는 차량의 조향 토크 보상 제어장치가 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장할 수 있다.

일 예로, 저장부(140)는 토크 보상 맵이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보에 대한 파라미터 정보가 저장될 수 있으며, 각 정보에 대해 설정된 정보 우선순위가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 급출발 판단 기준정보가 저장될 수 있으며, 스티어링 휠의 조향 토크를 보상하는데 적용되는 설정정보 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.

여기서, 저장부(140)는 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)과 같은 저장매체를 포함할 수 있다.

한편, 차량정보 수집부(150)는 차량 출발 시의 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보를 수집하는 역할을 한다. 이때, 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보는 통신부(130)를 통해 통신 연결된 차량의 센서들 및/또는 구동유닛들로부터 수집된 것일 수 있다.

여기서, 제1 차량 정보는 가속페달 가압량, 엔진RPM, 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량을 포함한다.

구체적으로, 상기 제1 차량 정보는, 차량의 급출발 여부를 판단하는 기준이 되는 급출발 판단 기준정보와, 급출발시 차량의 상태를 판단하는 이상상태 판단 기준정보로 구분된다.

먼저 차량의 급출발 여부는 가속페달 가압량과, 엔진 RPM 값을 통해 판단할 수 있다. 즉, 급출발 판단의 기준범위는 미리 정의된 제1 기준범위, 가령 도 2에 도시된 바와 같이, 가속페달 가압량이 90 [%] 이상, 엔진RPM이 1000 [RPM/s] 이상인 경우로 설정할 수 있고, 상기 가속페달 가압량 및 상기 엔진RPM이 상기 제1 기준범위를 모두 만족하면, 차량이 급출발하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 상기 가속페달 가압량은 가속페달 가압가능범위 즉, 가속페달 가압량은 미가압시 0%에서 최대 가압 100%로 정하는 것으로 하고, 본 실시예에 따르면 가속페달 가압량이 최대 가압의 90 % 이상에 이르는 것을 제1 기준범위로 설정할 수 있다.

한편, 차량의 급출발 상황에서의 차량의 상태가 고려될 수 있는데, 특히 차량이 경사지게 기울어지는 경우에는 자이로 센서 등의 기울기 센서를 통해 차량의 피치(Pitch) 각도를 측정하고, 상기 피치각도 변화율이 큰 경우에는 차량이 이상상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 차량 핸들의 떨림이 발생하는 경우에는 스티어링 휠의 전동 컬럼 홀 아이씨(hall IC)의 펄스 발생량을 측정하고, 상기 펄스 발생량이 큰 경우에는 차량이 이상상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 급출발시 차량상태가 이상상태인지를 판단하는 기준범위는 미리 정의된 제2 기준범위, 가령 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 피치각도 변화율이 5 [degree/s] 이상, 그리고 스티어링 휠의 전동 컬럼 홀 아이씨(hall IC)의 펄스 발생량이 t [회] 이상으로 설정될 수 있고, 상기 차량의 피치각도 변화율 및 상기 전동 컬럼 홀 아이씨(hall IC)의 펄스 발생량이 상기 제2 기준범위를 모두 만족하면, 차량이 이상상태인 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 상기 홀 아이씨의 펄스 발생량은, 핸들 조작시 0~5V 크기를 갖는 펄스신호가 발생하게 되는데 이때 발생하는 펄스신호들의 수량인 것으로 한다. 즉, 조향장치에서 스티어링 휠(핸들) 회전량에 비례하여 발생하는 펄스신호의 발생량을 홀 아이씨의 펄스 발생량으로 정의할 수 있다. 여기서, t는 센서의 민감도에 따라 설정할 수 있는데, 핸들의 조작 여부를 판단하기 위해 적어도 1 이상인 것으로 한다.

한편, 제2 차량 정보는 차량의 속도, 조향 토크, 조향 각도 및 조향 각속도 등이 해당될 수 있다. 제2 차량 정보는 기설정된 토크 보상 맵에서 스티어링 휠의 입력 토크에 대한 어시스트 토크를 계산하는데 이용된다.

제2 차량 정보로부터 어시스트 토크를 계산하기 위한 기준범위는 도 3과 같이 나타낼 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같은 토크 보상 맵을 이용하여 입력 토크에 대한 어시스트 토크를 계산하는 기준범위는 차량 속도가 0 내지 200 [km/h], 조향 토크가 6 [Nm] 이하, 조향 각도가 ± 520 [degree], 그리고 조향 각속도가 0 내지 1000 [degree/s]로 설정될 수 있다. 본 발명에서는 상기 제2 차량 정보와 토크 보상 맵으로부터 산출되는 어시스트 토크를 제1 조향 토크값으로 정의하며, 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

한편, 급출발 판단부(160)는 차량정보 수집부(150)에 의해 수집된 제1 차량 정보를 이용하여 차량의 급출발 여부를 판단하도록 한다.

즉, 급출발 판단부(160)는 차량정보 수집부(150)에서 수집된 가속페달 가압량, 엔진RPM, 피치각도 변화율 및 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량에 관한 정보 중에서, 상기 가속페달 가압량 및 상기 엔진RPM이 상기 제1 기준범위를 모두 만족하는지 확인하고, 상기 가속페달 가압량 및 상기 엔진RPM이 상기 제1 기준범위를 모두 만족하면 차량이 급출발하는 것으로 판단할 수 있다.

일 예로, 급출발 판단부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이, 가속페달 가압량이 90% 이상, 엔진RPM이 1000 [RPM/s] 이상인 경우 차량이 급출발하는 것으로 판단할 수 있다.

한편, 급출발 판단부(160)는 차량이 급출발하는 것으로 판단되는 경우, 상기 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량이 상기 제2 기준범위를 모두 만족하는지에 따라 차량의 이상상태 여부를 판단한다. 일 예로, 급출발 판단부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 피치각도 변화율이 5 [degree/s] 이상, 그리고 스티어링 휠의 전동 컬럼 홀 아이씨(hall IC)의 펄스 발생량이 t 회 이상이면, 차량이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.

즉, 급출발 판단부(160)는 차량정보 수집부(150)에서 수집된 가속페달 가압량, 엔진RPM, 피치각도 변화율 및 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량 정보들을, 급출발 판단을 위한 정보와 차량의 이상상태 판단을 위한 정보로 구분한다. 그 이유는, 급출발시의 차량의 자세 등이 이상상태인 경우에는, 그렇지 않은 경우에 비해 상대적으로 차량 사고의 위험이 크기 때문에, 조향 토크의 순간적인 감소를 방지할 필요성이 더 크기 때문이다.

한편, 토크 보상부(170)는 급출발 판단부(160)에 의해 차량이 급출발한 것으로 판단되면, 스티어링 휠의 어시스트 토크(제1 조향 토크값)을 조향 떨림이 감소되도록 보상하도록 한다.

여기서, 조향 떨림이란, 급출발로 인해 차량의 전축 하중이 순간적으로 변화하는 경우, 운전자는 조향 시 필요한 조향 토크가 순간적으로 감소하여 운전자가 평소와 동일한 조향 토크를 입력하더라도 스티어링 휠이 헐거워지는 상태를 의미한다. 여기서, 상기 스티어링 휠의 제1 조향 토크값은, 기설정된 토크 보상 맵을 근거로 차량정보 수집부(150)에 의해 수집된 제2 차량 정보에 따라 산출될 수 있다.

토크 보상부(170)는 차량이 급출발한 것으로 판단되면, 기설정된 토크 보상 맵과 제2 차량 정보에 의해 산출된 제1 조향 토크값을, 상기 제1 조향 토크값의 특정 비율을 갖는 제2 조향 토크값으로 일시적으로 조정한다.

상기 조정에 의하면, 급출발로 인해 차량의 전축 하중이 순간적으로 변화하더라도, 조향 시 필요한 조향 토크가 순간적으로 감소하여 조향 떨림이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 급출발로 인해 차량의 전축 하중이 순간적으로 변화하는 경우, 운전자는 조향 시 필요한 조향 토크가 순간적으로 감소하게 되는데, 상기 조정에 의해 상기 조향 토크의 순간적인 감소를 방지함으로써, 운전자가 평소와 동일한 조향 토크를 입력하더라도, 스티어링 휠이 헐거운 느낌을 받지 않고 더 큰 조향각이 발생하지 않아 차량의 사고를 방지할 수 있게 된다.

한편, 토크 보상부(170)는 차량의 급출발시 제1 조향 모터값을 일시적으로 제2 조향 모터값으로 조정함에 있어, 차량의 상태가 이상상태인지에 따라 제2 조향 모터값을 달리하여 조정한다.

구체적으로, 차량이 급출발한 것으로 판단되는 경우, 상기 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량 중 어느 하나가 상기 제2 기준범위를 만족하지 않아, 차량이 이상상태가 아닌 것으로 판단되는 경우에는, 제1 조향 모터값을 일시적으로 제1비율을 갖는 제2 조향 모터값으로 조정하고, 상기 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량이 상기 제2 기준범위를 모두 만족하여 차량이 이상상태인 것으로 판단되는 경우에는 제1 조향 모터값을 일시적으로 제1비율보다 작은 제2비율을 갖는 제2 조향 모터값으로 조정한다. 후술할 도 5를 참조하면, 가령 상기 제1비율은 70%, 제2비율은 50%로 설정 가능하다.

즉, 차량 급출발시 차량이 이상상태가 아닌 경우에는, 이상상태인 경우에 비해 사고 위험이 낮기 때문에, 제1 조향 모터값을 상대적으로 조금만 감소시켜도 무방하므로, 제2 조향 모터값을 제1 조향 모터값의 제1비율, 가령 제1 조향 모터값의 70%에 해당하는 값으로 조정한다. 반면, 차량 급출발시 차량이 이상상태인 경우에는 사고 위험이 커지기 때문에, 제1 조향 모터값을 상대적으로 크게 감소시켜야 하므로, 제2 조향 모터값을 제1 조향 모터값의 제2비율, 가령 제1 조향 모터값의 50%에 해당하는 값으로 조정한다.

한편, 토크 보상부(170)는 제1 조향 모터값을 제2 조향 모터값으로 조정한 이후, 제2 조향 모터값을 제1 조향 모터값이 될 때까지 정해진 시간 간격으로 일정 비율씩 증가되도록 조정하도록 한다. 즉, 차량의 급출발 시에만 제1 조향 모터값을 제2 조향 모터값으로 조정하고, 이후 급출발이 해소되는 경우에 적합하도록 제2 조향 모터값을 제1 조향 모터값이 될 때까지 서서히 증가시키도록 조정한다.

한편, 제어부(110)는 기설정된 토크 보상 맵을 근거로 차량정보 수집부(150)에 의해 수집된 제2 차량 정보에 따라 스티어링 휠의 제1 조향 토크값(어시스트 토크)을 산출하도록 한다. 이때, 제어부(110)는 산출된 제1 조향 토크값에 따라 스티어링 휠을 제어하도록 한다.

여기서, 토크 보상 맵은 차량의 속도 변화에 따른 스티어링 휠 모터의 어시스트 토크 값이 정의된 것으로, 도 4와 같이 나타낼 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 토크 보상 맵은 운전자의 입력 토크값(Measured Torque)에 대응하는 어시스트 토크 값을 나타내며, 토크 보상 맵은 차량의 속도에 따라 다른 그래프를 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 제2 차량 정보와 토크 보상 맵으로부터 산출되는 어시스트 토크를 제1 조향 토크값으로 정의한다.

토크 보상 맵은 목표로 하는 차량에 맞게 모터의 정격 사용 토크와 감속기 사양 등을 결정하고, 결정된 사양을 차량의 속도와 스티어링 휠에서 발생하는 운전자의 입력 토크의 상관 관계를 고려하여 설계된 것이다.

따라서, 제어부(110)는 제2 차량 정보, 즉, 차량의 속도, 조향토크, 조향각도 및 조향각속도 등을 토크 보상 맵에 적용하여 스티어링 휠 모터의 제1 조향 토크값을 산출할 수 있다.

한편, 제어부(110)는 차량이 급출발하는 것으로 확인된 경우, 산출된 제1 조향 토크값를 토크 보상부(170)에 의해 조정한 제2 조향 토크값을 적용하여 스티어링 휠을 제어하도록 한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어장치는 급출발로 인해 차량의 전축 하중이 변화하더라도 운전자에게 안정적인 조향감을 제공하는 것이 가능하게 된다. 뿐만 아니라, 급출발 시의 차량에 상태에 따라 제2 조향 토크값을 가변함으로써 보다 더 안정적인 조향감을 제공할 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 제어부(110), 차량정보 수집부(150), 급출발 판단부(160) 및 토크 보상부(170)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 차량의 조향 토크 보상 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 조향 토크 보상 제어장치는 차량 출발 시(S100), 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보를 수집하도록 한다(S110).

여기서, 조향 토크 보상 제어장치는 'S110' 과정에서 수집된 제1 차량 정보를 이용하여 급출발 여부를 판단하도록 한다(S120).

판단 결과, 조향 토크 보상 제어장치는 'S110' 과정에서 수집된 제1 차량 정보 중, 가속페달 가압량 및 엔진RPM이 차량의 급출발에 대해 미리 정의된 제1 기준범위를 모두 만족하는 경우(S130), 조향 토크 보상 제어장치는 차량이 급출발한 것으로 판단하도록 한다.

만일, 차량이 급출발 한 것으로 판단되는 경우, 조향 토크 보상 제어장치는 제1 차량 정보 중 피치각도 변화율 및 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량이 차량의 이상상태에 대해 미리 정의된 제2 기준범위를 모두 만족하면, 제1 조향 토크값을 일시적으로 제2 조향 토크값으로 조정하며, 이 경우 제2 조향 토크값은 제1 조향 토크값의 제2비율(50%)로 조정된다(S150). 만약, 차량의 이상상태에 대한 제2 기준범위를 만족하지 않는 경우에는, 제2 조향 토크값은 제1 조향 토크값의 제1비율(70%)로 조정된다(S145).

이후, 조향 토크 보상 제어장치는 'S160' 과정에서 조정된 제2 조향 토크값에 따라 스티어링 휠을 제어하도록 한다(S160).

한편, 조향 토크 보상 제어장치는 'S160' 과정 이후 제2 조향 토크값이 제1 조향 토크값과 동일한 값이 될 때까지 정해진 시간 간격으로 일정 비율씩 증가되도록 조정할 수 있다(S170 내지 S190).

'S130' 과정의 판단 결과, 조향 토크 보상 제어장치는 'S110' 과정에서 수집된 제1 차량 정보 중, 가속페달 가압량 및 엔진RPM이 제1 기준범위를 만족하지 않으면, 차량이 급출발하지 않은 것으로 판단하여, 제2 차량 정보와 토크 보상 맵으로부터 산출되는 어시스트 토크를 계산하여(S135) 스티어링 휠을 제어하도록 한다(S160).

상기의 과정들은 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체, 즉, 메모리 및/또는 스토리지에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 제어부 120: 사용자 인터페이스부
130: 통신부 140: 저장부
150: 차량정보 수집부 160: 급출발 판단부
170: 토크 보상부

Claims

차량 출발 시의 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보를 수집하는 차량정보 수집부;
상기 차량정보 수집부에 의해 수집된 제1 차량 정보를 이용하여 급출발 여부를 판단하는 급출발 판단부;
상기 차량이 급출발한 것으로 판단되면, 기설정된 토크 보상 맵을 근거로 상기 제2 차량 정보에 따라 산출되는 스티어링 휠의 제1 조향 토크값을 조향 떨림이 감소되도록 제2 조향 토크값으로 조정하는 토크 보상부; 및
상기 토크 보상부에 의해 조정된 상기 제2 조향 토크값에 따라 상기 스티어링 휠을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 차량 정보는, 가속페달 가압량, 엔진RPM, 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어장치.
청구항 2에 있어서,
상기 급출발 판단부는,
상기 제1 차량 정보 중, 상기 가속페달 가압량 및 상기 엔진RPM이 차량의 급출발에 대해 미리 정의된 제1 기준범위를 모두 만족하면, 상기 차량이 급출발하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어장치.
청구항 3에 있어서,
상기 급출발 판단부는 상기 차량이 급출발하는 것으로 판단되면, 상기 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량이 차량의 이상상태인지에 대해 미리 정의된 제2 기준범위를 모두 만족하면, 상기 차량이 이상상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어장치.
청구항 4에 있어서,
상기 토크 보상부는,
상기 차량이 급출발한 것으로 판단되고 상기 차량이 이상상태가 아닌 것으로 판단되면, 상기 제2 조향 토크값을 상기 제1 조향 토크값의 제1비율을 갖는 값으로 조정하고,
상기 차량이 급출발한 것으로 판단되고 상기 차량이 이상상태인 것으로 판단되면, 상기 제2 조향 토크값을 상기 상기 제1 조향 토크값의 제2비율로 조정하며,
상기 제1비율은 상기 제2비율보다 큰 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어장치.
청구항 5에 있어서,
상기 토크 보상부는,
조정된 상기 제2 조향 토크값을 상기 제1 조향 토크값이 될 때까지 정해진 시간 간격으로 일정 비율씩 증가되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 차량 정보는,
차량의 속도, 조향토크, 조향각도 및 조향각속도 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어장치.
차량 출발 시의 제1 차량 정보 및 제2 차량 정보를 수집하는 단계;
상기 수집된 제1 차량 정보를 이용하여 급출발 여부를 판단하는 단계;
상기 차량이 급출발한 것으로 판단되면, 기설정된 토크 보상 맵을 근거로 상기 제2 차량 정보에 따라 산출되는 스티어링 휠의 제1 조향 토크값을 조향 떨림이 감소되도록 제2 조향 토크값으로 조정하는 단계; 및
상기 조정된 제2 조향 토크값에 따라 상기 스티어링 휠을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 차량 정보는, 가속페달 가압량, 엔진RPM, 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량이고,
상기 급출발 여부를 판단하는 단계는,
상기 제1 차량 정보 중, 상기 가속페달 가압량 및 상기 엔진RPM이 차량의 급출발에 대해 미리 정의된 제1 기준범위를 모두 만족하면, 상기 차량이 급출발하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 급출발 여부를 판단하는 단계는,
상기 차량이 급출발하는 것으로 판단되는 경우, 상기 피치각도 변화율 및 상기 스티어링 휠의 홀 아이씨(hall IC) 펄스 발생량이 차량의 이상상태인지에 대해 미리 정의된 제2 기준범위를 모두 만족하면, 상기 차량이 이상상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 조정하는 단계는,
상기 차량이 급출발한 것으로 판단되고 상기 차량이 이상상태가 아닌 것으로 판단되면, 상기 제2 조향 토크값을 상기 제1 조향 토크값의 제1비율을 갖는 값으로 조정하고,
상기 차량이 급출발한 것으로 판단되고 상기 차량이 이상상태인 것으로 판단되면, 상기 제2 조향 토크값을 상기 상기 제1 조향 토크값의 제2비율로 조정하며,
상기 제1비율은 상기 제2비율보다 큰 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 조정하는 단계는,
상기 제2 조향 토크값을 상기 제1 조향 토크값이 될 때까지 정해진 시간 간격으로 일정 비율씩 증가되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 차량 정보는,
차량의 속도, 조향토크, 조향각도 및 조향각속도 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 차량의 조향 토크 보상 제어 방법.