KR20170086980A - 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법 - Google Patents

차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치는 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어; 상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터; 상기 랙-피니언 기구부를 구동시키는 액추에이터; 상기 출력축의 토크값에 기초하여 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬시 이상 상황을 판단하는 전자제어유닛;을 포함한다.

Description

차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법{ACTIVE FRONT STEERING SYSTEM APPARATUS FOR VEHICLE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 능동 전륜 조향 장치(AFS: Active Front Steering System) 및 이의 제어 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상이 발생하는 경우 발생될 수 있는 문제점을 해소할 수 있는 능동 전륜 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
차량의 조향장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 앞바퀴가 선회하는 회전중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 운행할 수 있도록 보조하는 장치이다. 최근에는 주행 중 강하게 불어오는 횡풍이나 좌우가 비대칭인 노면 등의 외부 환경에 능동적으로 대처할 수 있도록 조향축을 분리하고서, 운전자의 조향휠 조작으로 인한 조향각을 직접 조향컬럼에 전달하지 않고 수시로 변화하는 조향각을 지속적으로 감지하여 이를 차량의 각종 정보와 비교분석한 후 조향컬럼의 조향축 회전을 제어하는 모터에 전기적 신호로 전달함으로써 조향각을 조절하는 이른바 능동 전륜 조향 시스템이 등장하였다.
또한, 이러한 능동 전륜 조향 시스템에는 입력축과 출력축 사이의 기어비를 변환시키는 유성 기어가 구비되어 있으며, 차속에 기초하여 유성 기어의 기어비를 가변시킴으로써 차속에 따른 조향각 정도를 제어하게 된다.
구체적으로, 차량이 저속 주행 상황일 때는 주차 편의성을 담보하기 위하여 큰 조향력이 발생할 수 있도록 기어비가 가변되고, 차량이 고속 주행 상황일 때는 주행 안정성을 고려하여 작은 조향력이 발생할 수 있도록 기어비가 가변된다.
이러한 능동 전륜 조향 시스템은 시스템 시작시 입력축 및 출력축의 각 또는 위치를 미리 설정된 각 또는 위치로 조정하는 기능이 필요하며, 이 과정에서 액추에이터에 의해 입력 축이 강제로 회전하게 된다. 이때, 운전자의 팔 또는 막대기와 같은 물체가 핸들을 관통하여 있는 경우, 액추에이터에서 발생되는 힘으로 인하여 핸들이 회전하면서 운전자 상해 또는 차량 내부의 파손 등을 야기시킬 수 있는 문제점이 있다.
하기 선행 문헌은 AFS(Active Front Steering) 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 AFS 시스템에서 정상 또는 비정상적 상황으로 시스템 정지시 AFS 정지 전후로 운전자 조향각 차이가 발생할 경우가 있으며 이 경우 AFS 시스템이 재구동할 때 이 조향각 오차를 보상하려는 모터 구동으로 인한 조향 이질감이나 시스템 비정상 작동 현상을 방지 또는 완화하는 자기 조향 방지 장치 및 방법에 대한 것으로써 본 발명의 기술적 요지를 개시하고 있지 않다.
한국공개특허공보 제10-2015-0005238호
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 이의 제어 방법은 방법은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
차량의 능동 전륜 조향 장치의 초기화 진행 과정에서 발생할 수 있는 안전사고를 방지하고, 나아가 액추에이터의 구동을 위한 모터의 과부하를 방지할 수 있는 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치는 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어; 상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터; 상기 랙-피니언 기구부를 구동시키는 액추에이터; 상기 출력축의 토크값에 기초하여 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬시 이상 상황을 판단하는 전자제어유닛;을 포함한다.
상기 출력축의 토크값은 입력축 각도 센서, 출력축 각도 센서 및 출력축 토크 센서 중 적어도 하나에 기초하여 산출되는 것이 바람직하다.
상기 전자제어유닛은, 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬시의 상기 출력축의 토크값이 미리 설정된 값과 비교하는 비교부; 상기 비교부의 비교 결과에 기초하여 이상 상황 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 액추에이터를 제어하는 액추에이터 구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 미리 설정된 값 이상인 상기 출력축의 토크값이 미리 설정된 제 1시간동안 지속되는 경우, 상기 판단부는 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬시 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
상기 전자제어유닛은 상기 이상 상황 발생시 사용자에게 오류 메시지를 발송하는 경고부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 판단부가 상기 이상 상황이 발생하였다고 판단하는 경우, 상기 액추에이터 구동부는 미리 설정된 제 2시간동안 상기 액추에이터에 전원 공급을 차단하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동형 전륜 조향 장치의 제어 방법은 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어와, 상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터와 상기 랙-피니언 기구부를 구동시키는 액추에이터를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 관한 것으로써, 차량에 장착된 센서의 검출신호를 수신받는 단계; 현재 작동 모드가 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬 모드인지 여부를 판단하는 단계; 현재 작동 모드가 상기 초기 정렬 모드라고 판단되는 경우, 상기 센서의 검출 신호에 기초하여 초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계; 및 초기 정렬시 이상 상황 발생 여부 판단 결과에 기초하여 사용자에게 경고를 하거나 또는 상기 액추에이터를 제어하는 단계;를 포함한다.
상기 센서는 입력축 각도 센서, 출력축 각도 센서 및 출력축 토크 센서 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 센서의 검출 신호에 기초하여 상기 출력축의 토크값을 산출하는 단계; 상기 출력축의 토크값이 미리 설정된 값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 상기 미리 설정된 값 이상인 상기 출력축의 토크값이 미리 설정된 제 1시간동안 지속되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 출력축의 토크값의 크기 및 지속 여부에 기초하여 초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
사용자에게 경고를 하거나 또는 상기 액추에이터를 제어하는 단계는, 사용자에게 상기 이상 상황 발생 메시지를 발송하는 단계; 상기 액추에이터에 인가되는 전원을 차단하는 단계; 상기 액추에이터의 전원 인가 차단 시간이 미리 설정된 제 2시간을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 액추에이터의 전원 인가 차단 시간에 기초하여 상기 액추에이터에 전원을 다시 인가하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 이의 제어 방법은 시스템 시작시 수행되는 초기 정렬 진행 과정에서, 출력축의 토크값에 기초하여 조향휠의 부하 여부를 판단하고, 이에 기초하여 운전자에게 경고를 함으로써, 운전자로 하여금 위험 상황을 인지하도록 하여 안전 사고를 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 조향휠의 부하 여부에 기초하여 미리 설정된 시간동안 랙-피니언 기구부를 구동시키는 액추에이터의 동작을 중단시킴으로써, 입력축과 출력축이 고정될 경우의 모터 과부하를 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 차량의 능동 전륜 조향 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 전자제어유닛을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 일부 단계를 좀 더 구체적으로 세분화하여 도시한 플로우차트이다.
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.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법에 대하여 설명하도록 한다. 도 1은 차량의 능동 전륜 조향 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치 중 전자제어유닛을 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하여 차량의 능동 전륜 조향 시스템을 전반적으로 살펴보면, 차량의 능동 조향 시스템은 조향휠(101)과, 조향휠(101)에 연결되는 입력축(103), 입력축(103)을 둘러싸는 조향컬럼(105), 조향컬럼(105)의 하단에 설치된 조향각 센서(107), 조향각 센서(107)의 하측에 형성되는 유성 기어(110), 유성 기어(110)를 구동하기 위한 모터(111), 모터(111)에 구비되는 모터위치센서(113), 차량의 속도를 감지하는 차속 센서(117), 유성 기어(110)의 하측에 형성되되 출력축(124)의 회전운동을 랙바(119)의 직선 운동으로 변환하는 랙-피니언 기구부(121), 출력축(124)의 회전 토크 및 회전각을 각각 검출하는 피니언 토크 센서 및 피니언 각도 센서(115), 랙바(119)에 조향 보조동력을 공급하기 위한 액츄에이터(123)를 포함하여 구성된다. 또한, 도 1에는 명시적으로 도시되어 있지는 않으나, 능동 전륜 조향 시스템이 정상적인 작동이 불가능한 상황의 경우 시스템의 오작동을 방지하기 위한 솔레노이드 밸브가 구비되어 있으며, 구체적으로 시스템 오작동으로 판단될 경우 솔레노이드 밸브를 온(On) 시킴으로써 모터(111)를 고정함으로써 모터(111)의 기능을 제한하는 역할을 수행한다. 또한 입력축 회전각 센서(107), 모터 위치센서(113) 등으로부터 각종 신호를 전달받고 모터(111), 솔레노이드 밸브, 모터(111) 또는 액츄에이터(123)의 구동을 제어하는 전자제어장치(ECU:125)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 상술한 능동 전륜 조향 장치에 대한 전반적인 내용과 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 전륜 조향 장치를 구체적으로 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치는 크게 유성 기어(110), 모터(111), 액추에이터(123) 및 전자제어유닛(125)을 포함한다.
유성 기어(110)는 상술한 바와 같이 일측은 조향휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)과 연결되어 있으며, 타측은 랙-피니언 기구부(121)에 동력을 전달하는 출력축(124)과 연결되어 있다. 특히, 유성 기어(110)는 입력축(103)의 회전 각도와 출력축(124)의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성된다.
모터(111)는 상기 유성 기어(110)의 가변비를 가변시키기 위하여 구동되는 구성이고, 액추에이터(123)는 랙-피니언 기구부(121)의 랙바(119)에 조향 보조동력을 공급하기 위한 구성으로써, 유성 기어(110)의 기어비 변경을 위한 모터(111)와 다른 별도의 전동기를 포함하도록 구성된다.
전자제어유닛(125)은 출력축(124)의 토크값에 기초하여 조향휠(101) 및 랙-피니언 기구부(121)의 초기 정렬시 이상 상황을 판단하는 기능을 수행한다. 상술한 바와 같이 차량의 능동 전륜 조향 장치는 시스템 온(On) 직후 입력축(103)과 출력축(124)을 정렬하는 기능을 필수적으로 수행해야 하는데, 이러한 초기 정렬 기능을 수행하는 과정에서 입력축(103) 또는 출력축(124)이 임의 또는 강제로 회전하게 되고, 이러한 기능을 수행하는 중에 연석 등에 의하여 타이어가 고정되거나, 기구의 불량 또는 운전자의 팔이 핸들에 끼어 핸들이 고정되는 경우, 초기 정렬 작동의 완료를 위하여 액추에이터(123)에 전류가 계속 흐르게 되어 액추에이터(123) 또는 전자제어유닛(125)이 과열되는 상황이 발생할 수 있으며, 동시에 안전 사고가 발생할 수 있게 된다.
상술한 문제를 방지하기 위하여, 전자제어유닛(125)은 출력축(124)의 토크값에 기초하여 초기 정렬시 이상 상황을 판단하고, 이상 상황이라고 판단되는 경우 그에 따른 액추에이터(123) 또는 경고 장치에 후속 조치를 취할 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다. 이 경우, 출력축(124)의 토크값은 입력축 각도 센서, 출력축의 각도 센서 및 출력축의 토크 센서 중 적어도 하나에 기초하여 획득될 수 있으며, 이하 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 전자제어유닛(125)을 좀 더 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 전자제어유닛(125)은 도 2에 도시된 바와 같이 크게 비교부(200), 판단부(300), 액추에이터 구동부(400)를 포함한다.
비교부(200)는 조향휠(101) 및 랙-피니언 기구부(121)의 초기 정렬시의 출력축(124)의 토크값이 미리 설정된 값(a)과 비교하는 기능을 수행한다. 비교부(200)에서의 비교 결과에 기초하여 판단부(300)는 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시의 이상 상황 여부를 판단하게 된다. 구체적으로, 비교부(200)에서 출력축(124)의 토크값이 미리 설정된 값(a) 이하라고 확인되는 경우, 판단부(300)는 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시의 과정이 정상적이라고 판단한다. 반대로 비교부(200)에서 출력축(124)의 토크값이 미리 설정된 값(a)을 초과하는 것으로 확인되는 경우, 판단부(300)는 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 부적절한 원인에 의하여 입력축(103) 또는 출력축(124)에 불필요한 부하가 걸려있는 상황으로 파악하여 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상 상황이 발생하였다고 판단한다. 여기에서 미리 설정된 값(a)은 예를 들면 4N*m일 수 있다.
한편, 판단부(300)는 출력축(124)의 토크값이 일시적으로 미리 설정된 값(a)을 초과할 수 있는 경우를 고려하여, 미리 설정된 값(a)을 초과하는 출력축(124)의 토크 값이 미리 설정된 제 1시간(t1) 동안 지속되는 경우에 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상 상황이 발생하였다고 판단하는 것이 바람직하다. 예를 들어 미리 설정된 값(a)을 초과하는 토크값이 1초 이상 지속되는 경우 판단부(300)는 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상 상황이 발생하였다고 판단한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 전자제어유닛(125)은 경고부(500)를 더 포함할 수 있다. 이러한 경고부(500)는 전자제어유닛(125)의 판단부(300)가 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 경우, 사용자에게 오류 메시지를 발송하는 기능을 수행한다. 예를 들어 차량에 장착된 스피커 등을 통하여 운전자에게 초기 정렬시 이상이 있음을 경고하는 것도 가능하고, 나아가 차량에 장착된 디스플레이를 통하여 경고 메시지가 출력되도록 하는 것도 가능할 것이다.
상술한 바와 같이, 판단부(300)가 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 경우, 액추에이터 구동부(400)는 이러한 판단 결과에 기초하여 액추에이터(123)를 제어하게 된다. 구체적으로 액추에이터 구동부(400)는 액추에이터(123)에 전원 공급을 차단함으로써, 출력축(124)의 강제 회전을 중단시키는데, 특히 액추에이터 구동부(400)는 미리 설정된 제 2시간(t2) 동안만 액추에이터(123)에 전원 공급을 차단하는 것이 바람직하다. 이는 상술한 경고부(500)에 의하여 운전자가 초기 정렬시 이상 상황을 인지한 후, 이러한 이상 상황의 원인을 제거할 시간을 확보하기 위함이다. 예를 들어, 조향휠이 막대기 등의 도구에 의하여 고정되어 있을 경우, 판단부(300)는 초기 정렬시 이상 상황이 발생하였다고 판단하여 경고부(500)로 하여금 운전자에게 이러한 이상 상황을 인지시키게 함과 동시에 액추에이터(123)에 전원 공급을 차단하게 된다. 이 경우 이상 상황을 인지한 운전자는 조향휠에 끼워진 막대기를 미리 설정된 제 2시간(t2) 이내에 제거하게 되고, 이러한 미리 설정된 제 2시간(t2) 이후 액추에이터 구동부(400)는 액추에이터(123)에 전원을 다시 공급하도록 함으로써, 원활한 초기 정렬 과정이 수행되도록 한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 대하여 설명하되, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치에서 이미 설명한 부분과 중복되는 내용은 그 구체적인 설명을 생략하도록 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 일부 단계를 좀 더 구체적으로 세분화하여 도시한 플로우차트이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법은 조향휠(101)의 동력을 전달받는 입력축(103)의 회전 각도와 랙-피니언 기구부(121)에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어(110)와, 상기 유성 기어(110)의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터(111)와 상기 랙-피니언 기구부(121)를 구동시키는 액추에이터(123)를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 센서의 검출 신호를 수신하는 단계(S100), 초기 정렬 모드인지 여부를 판단하는 단계(S200), 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계(S300) 및 경고 및 액추에이터를 제어하는 단계(S400)를 포함한다.
센서의 검출신호를 수신하는 단계(S100)는 구체적으로 차량에 장착된 센서의 검출신호, 차량에 장착된 센서는 입력축 각도 센서, 출력축 각도 센서 및 출력축 토크 센서 중 적어도 하나인 것이 바람직하다. 이후 능동 전륜 조향 장치의 작동 모드가 초기 정렬 모드인지 여부를 판단하는 단계(S200)가 수행되는데, 이 단계에서 초기 정렬 모드로 판단되는 경우에는 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계(S300)가 수행된다.
초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계(S300)는 센서의 검출 신호에 기초하여 이상 상황 발생 여부를 판단하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 단계로 세분화될 수 있다. 구체적으로 센서의 검출 신호에 기초하여 출력축(124)의 토크값을 산출하고(S310), 산출된 출력축(124)의 토크값이 미리 설정된 값(a)을 초과하는지 여부를 판단하는 단계(S320)가 수행된다. 산출된 출력축(124)의 토크값이 미리 설정된 값(a), 예를 들어 4N*m를 초과한다고 판단하면, 이러한 미리 설정된 값(a)을 초과한 출력축(124)의 토크값이 미리 설정된 제 1시간(t1), 예를 들면 1초 동안 지속되는지 여부를 판단하는 단계(S330)가 수행되고, 출력축(124)의 토크값의 크기 및 지속 여부에 기초하여 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계(S340)가 수행된다. 즉, 출력축(124)의 토크값이 미리 설정된 값(a)을 초과하고, 이러한 미리 설정된 값(a)을 초과하는 토크값이 미리 설정된 시간(t1) 동안 지속되는 경우, 전자제어유닛(125)은 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상 상황이 발생된 것으로 판단하게 되고, 경고 및 액추에이터를 제어하는 단계(S400)가 수행되게 되는데, 이에 대해서 도 5를 참조하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
사용자에게 경고를 하거나 또는 액추에이터를 제어하는 단계(S400)는 도 5에 도시된 바와 같이 경고 메시지를 발송하는 단계(S410), 액추에이터 인가 전원을 차단하는 단계(S420), 인가 전원 차단 시간을 파악하는 단계(S430) 및 액추에이터 전원을 재인가하는 단계(S440)를 포함한다.
먼저 전자제어유닛(125)이 능동 전륜 조향 장치의 초기 정렬시 이상이 있다고 판단하면, 사용자에게 이상 상황을 인지시키기 위한 이상 상황 발생 메시지를 발송하는 단계(S410)가 수행된다. 이후, 액추에이터(123) 및 전자제어유닛(125)의 과부하 또는 과열 발생을 방지하기 위하여 액추에이터(123)에 인가되는 전원을 차단하는 단계(S420)가 수행된다. 다만, 이러한 액추에이터(123)의 전원 인가 차단 시간의 경우, 사용자가 경고에 의하여 초기 정렬 이상 상황을 인지한 후 이상 상황을 야기시킨 원인 제거를 수행할 수 있는 시간을 충분히 확보한 후에 액추에이터(123)에 전원을 다시 인가하는 것이 원활한 초기 정렬 수행에 바람직하므로, 액추에이터(123)의 전원 인가 차단 시간이 미리 설정된 제 2시간(t2)을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계(S430)가 수행된다. 이후 전원 인가 차단 시간이 미리 설정된 제 2시간(t2)을 초과한 경우, 상술한 바와 같이 액추에이터(123)에 전원을 다시 인가하는 단계(S440)를 수행한다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 조향휠 103: 입력축
107: 조향각 센서 110: 유성 기어
111: 모터 113: 모터 위치 센서
115: 피니언 각도 센서 124: 출력축
125: 전자제어유닛 200: 비교부
300: 판단부 400: 액추에이터 구동부
500: 경고부

Claims (10)

  1. 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어;
    상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터;
    상기 랙-피니언 기구부를 구동시키는 액추에이터;
    상기 출력축의 토크값에 기초하여 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬시 이상 상황을 판단하는 전자제어유닛;
    을 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 출력축의 토크값은 입력축 각도 센서, 출력축 각도 센서 및 출력축 토크 센서 중 적어도 하나에 기초하여 산출되는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유닛은,
    상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬시의 상기 출력축의 토크값을 미리 설정된 값(a)과 비교하는 비교부;
    상기 비교부의 비교 결과에 기초하여 이상 상황 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 액추에이터를 제어하는 액추에이터 구동부;
    를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값을 초과하는 상기 출력축의 토크값이 미리 설정된 제 1시간동안 지속되는 경우, 상기 판단부는 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬시 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 이상 상황 발생시 사용자에게 오류 메시지를 발송하는 경고부를 더 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 판단부가 상기 이상 상황이 발생하였다고 판단하는 경우, 상기 액추에이터 구동부는 미리 설정된 제 2시간동안 상기 액추에이터에 전원 공급을 차단하는 차량의 능동 전륜 조향 장치.
  7. 조향휠의 동력을 전달받는 입력축의 회전 각도와 랙-피니언 기구부에 동력을 전달하는 출력축의 회전 각도 간의 비가 가변 가능하도록 형성되는 유성 기어와, 상기 유성 기어의 기어비를 가변시키기 위하여 구동되는 모터와 상기 랙-피니언 기구부를 구동시키는 액추에이터를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법에 있어서,
    차량에 장착된 센서의 검출신호를 수신받는 단계;
    현재 작동 모드가 상기 조향휠 및 상기 랙-피니언 기구부의 초기 정렬 모드인지 여부를 판단하는 단계;
    현재 작동 모드가 상기 초기 정렬 모드라고 판단되는 경우, 상기 센서의 검출 신호에 기초하여 초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    초기 정렬시 이상 상황 발생 여부 판단 결과에 기초하여 사용자에게 경고를 하거나 또는 상기 액추에이터를 제어하는 단계;
    를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 센서는 입력축 각도 센서, 출력축 각도 센서 및 출력축 토크 센서 중 적어도 하나인 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계는,
    상기 센서의 검출 신호에 기초하여 상기 출력축의 토크값을 산출하는 단계;
    상기 출력축의 토크값이 미리 설정된 값을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 미리 설정된 값을 초과한 상기 출력축의 토크값이 미리 설정된 제 1시간동안 지속되는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 출력축의 토크값의 크기 및 지속 여부에 기초하여 초기 정렬시 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 사용자에게 경고를 하거나 또는 상기 액추에이터를 제어하는 단계는,
    사용자에게 상기 이상 상황 발생 메시지를 발송하는 단계;
    상기 액추에이터에 인가되는 전원을 차단하는 단계;
    상기 액추에이터의 전원 인가 차단 시간이 미리 설정된 제 2시간을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 액추에이터의 전원 인가 차단 시간에 기초하여 상기 액추에이터에 전원을 다시 인가하는 단계;
    를 포함하는 차량의 능동 전륜 조향 장치의 제어 방법.
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