KR20180024114A - 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 전진 주행시에는 RWS 시스템이 정상적으로 작동되도록 하고, 후진 주행시에는 RWS 시스템이 작동되지 않도록 하여 후진 주행시 거동 이질감이 최소화되도록 하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법이 소개된다.

Description

차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법 {REAR WHEEL STEERING CONTROL SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 주행 상황에 따라 후륜의 조타각을 제어하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근에는 차량의 주행 성능 및 주행 안정성의 향상을 위해, 차량의 주행 상황에 따라 후륜을 조향하는 RWS(Rear Wheel Steering) 시스템이 적용되고 있다. 이러한 RWS 시스템은 차량의 주행속도에 따라 전륜과 후륜의 조타각을 달리하도록 제어한다. 이러한 RWS 시스템은 저속에서는 후륜을 전륜과 반대 방향으로 조향하고, 고속에서는 전륜과 후륜이 같은 방향으로 조향되도록 한다.

즉, 차량이 저속으로 주행할 때에는 좁은 장소에서도 원활한 선회 주행이 가능하도록 전륜과 후륜을 반대방향으로 조향시켜 선회 반경이 감소되도록 하며, 차량이 고속으로 주행할 때에는 직진 주행성이 향상되어야 하는바, 전륜과 후륜이 동일한 방향으로 조향되도록 하여 직진 주행안정성이 향상되도록 한다.

그러나 기존의 RWS 시스템은 차속에 따라 후륜의 조타각을 제어하기 때문에, 전후진에 구분없이 상시 동작된다. 즉, 후진 주행시 차량 거동이 상이함에 따라 운전자가 이질감을 느끼게 되며, 원활한 후진 주행에 방해되는 요소가 되어 접촉 사고가 발생될 수 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1985-0006352 A (1985.10.05)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전진 주행시에는 RWS 시스템이 정상적으로 작동되도록 하고, 후진 주행시에는 RWS 시스템이 작동되지 않도록 하여 후진 주행시 거동 이질감을 최소화하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템은 전륜의 조타각과 개별적으로 후륜의 조타각을 제어하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템에 있어서, 변속 레버 위치에 따른 변속단을 검출하는 변속단 체크부; 및 현재 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 차량의 주행속도에 따라 후륜의 조타각이 변경되도록 제어하고, 현재 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 제어하는 리어 휠 제어부;를 포함한다.

리어 휠 제어부는 현재 변속단이 주차단일 경우 후륜의 조타각 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 한다.

리어 휠 제어부는 변속단 체크부를 통해 검출된 변속단을 저장하고, 현재 변속단이 중립단일 경우 저장된 이전 변속단과 동일한 후륜의 조타각 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.

리어 휠 제어부는 현재 변속단이 중립단인 상태에서, 이전 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 후륜의 조타각이 변경되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

리어 휠 제어부는 현재 변속단이 중립단인 상태에서, 이전 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법은 전륜의 조타각과 개별적으로 후륜의 조타각을 제어하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법에 있어서, 변속 레버 위치에 따른 변속단을 검출하는 변속단 체크단계; 및 현재 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 차량의 주행속도에 따라 후륜의 조타각이 변경되도록 하고, 현재 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각 변경되지 않도록 하는 리어 휠 제어단계;를 포함한다.

리어 휠 제어단계는 현재 변속단이 중립단일 경우 이전 변속단을 체크하며, 이전 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 후륜의 조타각이 변경되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

리어 휠 제어단계는 현재 변속단이 중립단일 경우 이전 변속단을 체크하며, 이전 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각 변경되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법에 따르면, 전진 주행시에는 RWS 시스템이 정상적으로 작동되도록 하고, 후진 주행시에는 RWS 시스템이 작동되지 않도록 하여 후진 주행시 거동 이질감이 최소화된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법의 순서도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법의 순서도이다.

본 발명의 RWS (Rear Wheel Steering) 장치는 운전자의 조향 입력각, 차량속도, 요레이트에 기반하여 동작되며, ECU가 해당 정보들을 수집하여 전륜과 개별적으로 후륜의 조타각을 조절한다. 이는, 후륜에 연결된 링크를 모터를 통해 제어하여 후륜의 조타각을 조절할 수 있다. 이외에, RWS 장치(50)는 이미 다양한 선행문헌들을 통해 공지된 기술이고 다양한 실시예가 공지된바, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본 발명은 상술한 리어 휠 스티어링 장치의 구동 시점을 변속단에 따라 제어하는 것으로, 기존의 차량이 주행이 시작되면 RWS 장치(50)가 작동되는데, 후진 주행시에도 RWS 장치(50)가 작동됨에 따라 운전자의 조향 이질감이 발생되었지만, 본 발명에서는 전진 주행시 또는 후진 주행시에 따라 RWS 장치(50)의 작동을 제어함으로써 원활한 주행이 이루어지도록 한다.

본 발명에 따른 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 전륜의 조타각과 개별적으로 후륜의 조타각을 제어하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템에 있어서, 변속 레버의 위치에 따른 변속단을 검출하는 변속단 체크부(100); 및 현재 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 차량의 주행속도에 따라 후륜의 조타각이 변경되도록 제어하고, 현재 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 제어하는 리어 휠 제어부(200);를 포함한다.

여기서, 변속단 체크부(100)는 변속 레버의 위치를 체크하여 주차단, 후진단, 중립단, 주행단 중 특정 변속단을 검출하며, 변속 레버의 위치가 결정되면 해당 신호를 리어 휠 제어부(200)에 전달한다.

리어 휠 제어부(200)는 RWS 장치(50)를 제어하는 것으로, 변속단 체크부(100)로부터 현재 변속단에 대한 정보를 입력받고, 차속센서(10)로부터 주행속도 정보와 조향 센서(20) 및 요레이트 센서(30)로부터 차량 선회 방향에 따른 정보를 입력받아 RWS 장치(50)를 제어한다. 즉, 리어 휠 제어부(200)는 현재 변속단이 주행단인 상태에서, 차량의 주행속도가 저속인 경우 후륜이 전륜의 조향 방향과 반대방향으로 조향되도록 제어하고, 주행속도가 고속인 경우 후륜이 전륜의 조향 방향과 동일한 방향으로 조향되도록 제어한다.

특히, 리어 휠 제어부(200)는 현재 변속단이 후진단일 경우 주행속도와 선회 방향에 따른 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 한다. 이때, 주행속도 및 전륜의 조타각에 따른 RWS 제어로직에 근거하여 후륜의 조타각 변경값은 계속적으로 연산하되 후진단일 경우 최종적으로 RWS 장치(50)의 제어는 수행하지 않도록 할 수 있다. 즉, 차량의 주행이 시작되면 미리 저장된 RWS 제어로직에 근거하여 전륜 조타각에 따라 후륜 조타각이 결정되는데, 이때 전진 또는 후진 주행에 상관없이 RWS 장치(50)를 제어함에 따라 후진 주행에 이질감이 발생될 수 있는바, 변속단을 체크하여 후단일 경우 RWS 장치(50)가 동작되지 않도록 함으로써 전륜의 조타각이 변경되더라도 RWS 장치(50)의 동작에 따른 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 하는 것이다. 이로 인해, 전진 주행시에만 RWS 장치(50)가 동작되고, 후진 주행시에는 RWS 장치(50)가 동작되지 않음으로써, 특히 후진 주행상태에서 조향시 이질감이 발생됨에 따라 원활한 주행에 방해되지 않도록 하여 안전사고가 방지되도록 한다.

본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 리어 휠 제어부(200)는 현재 변속단이 주차단일 경우 후륜의 조타각 제어를 수행하지 않도록 한다. 즉, 현재 변속단이 주차단일 경우 주행속도는 0에 가깝기 때문에 RWS 장치(50)가 동작되지 않는다. 이에, 리어 휠 제어부(200)는 변속단이 주차단일 경우 RWS 장치(50)가 동작되지 않도록 하여 후륜의 조타각 제어가 수행되지 않도록 한다.

한편, 리어 휠 제어부(200)는 변속단 체크부(100)를 통해 검출된 변속단을 저장하고, 현재 변속단이 중립단일 경우 저장된 이전 변속단과 동일한 후륜의 조타각 제어를 수행할 수 있다.

이처럼, 리어 휠 제어부(200)는 현재 변속단이 중립단에 위치할 경우 이전 변속단의 위치에 따라 RWS 장치(50)의 제어를 다르게 수행한다. 일례로, 주행단에서 중립단으로 변속하여 관성 주행을 하는 경우 RWS 장치(50)의 작동이 갑자기 정지하게 되면 운전자의 선회 주행에 이질감이 발생되거나 다른 조향감으로 인해 운전자의 운전 습관에 혼동을 주어 주행에 발해가 발생될 수 있다. 또한, 후진단으로 변속하여 후진 주행중 실수로 인해 중립단으로 변속시 RWS 장치(50)가 동일하게 작동되면 운전자의 후진 주행에 RWS 장치(50)가 순간적으로 개입함에 따라 이질감이 발생되어 원활한 주행이 이루어지지 못할 수 있다.

따라서, 리어 휠 제어부(200)는 현재 변속단이 중립단으로 변속된 경우 이전 변속단의 위치에 따라 RWS 장치(50)의 제어를 달리하여 원활한 주행이 수행되도록 한다.

상세하게, 리어 휠 제어부(200)는 현재 변속단이 중립단인 상태에서, 이전 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 후륜의 조타각이 변경되도록 제어할 수 있다. 이렇게, 리어 휠 제어부(200)는 변속단이 변속되어 중립단으로 결정되면 저장된 이전 변속단을 체크하고, 이전 변속단이 주행단일 경우 RWS 장치(50)를 제어하여 전륜의 조타각 변경에 대응하여 후륜의 조타각이 변경되도록 한다.

즉, 이전에 변속단이 주행단에서 중립단으로 변속됨은 차량의 일시적인 정차 상황이나, 관성 주행을 하는 것으로 볼 수 있는바, 결국 차량이 주행되는 상태 또는 재주행될 수 있는 것으로, 이전 변속단이 주행단일 경우 중립단으로 변속되더라도 RWS 장치(50)가 정상적으로 작동이 유지되도록 하여, 원활한 주행이 이루어지도록 하는 것이다.

만약, 현재 변속단이 중립단인 상태에서, 이전 변속단이 후진단일 경우 리어 휠 제어부(200)는 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 이전에 변속단이 후진단에서 중립단으로 변속됨은 후진 주행중 운전자의 실수로 중립단으로 변속되거나, 후진 주행 완료 후 재차 후진 주행을 수행할 수 있는 것으로, 변속단이 주행단으로 변속되기 전까지는 RWS 장치(50)의 제어가 수행되지 않도록 하여 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 한다. 이로 인해, 후진 주행시 RWS 장치(50)가 순간적으로 개입됨에 따라 발생될 수 있는 소음 및 충격 발생이 저감되고, 정확한 후진 주행이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 전륜의 조타각과 개별적으로 후륜의 조타각을 제어하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 변속 레버 위치에 따른 변속단을 검출하는 변속단 체크단계(S100); 및 현재 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 차량의 주행속도에 따라 후륜의 조타각이 변경되도록 하고, 현재 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각 변경되지 않도록 하는 리어 휠 제어단계(S200);를 포함한다.

이렇게, 전진 주행시에만 RWS 장치(50)의 제어가 수행되고, 후진 주행시에는 RWS 장치(50)의 제어가 수행되지 않음으로써, 특히 후진 주행상태에서 조향시 이질감이 발생됨에 따라 원활한 주행에 방해되지 않도록 하여 안전사고가 방지되도록 한다.

여기서, 리어 휠 제어단계(S200)는 현재 변속단이 중립단일 경우 이전 변속단을 체크하며, 이전 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 후륜의 조타각이 변경되도록 제어한다.

즉, 이전에 변속단이 주행단에서 중립단으로 변속됨은 차량의 일시적인 정차 상황이나, 관성 주행을 하는 것으로 볼 수 있는바, 결국 차량이 주행되는 상태 또는 재주행될 수 있는 것으로, 이전 변속단이 주행단일 경우 중립단으로 변속되더라도 RWS 장치(50)가 정상적으로 작동이 유지되도록 하여, 원활한 주행이 이루어지도록 하는 것이다.

한편, 리어 휠 제어단계(S200)는 현재 변속단이 중립단일 경우 이전 변속단을 체크하며, 이전 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각 변경되지 않도록 제어한다.

즉, 이전에 변속단이 후진단에서 중립단으로 변속됨은 후진 주행중 운전자의 실수로 중립단으로 변속하거나, 후진 주행 완료 후 재차 후진 주행을 수행할 수 있는 것으로, 변속단이 주행단으로 변속되기 전까지는 RWS 장치(50)의 제어가 수행되지 않도록 하여 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 한다. 이로 인해, 후진 주행시 RWS 장치(50)가 순간적으로 개입됨에 따라 발생될 수 있는 소음 및 충격 발생이 저감되고, 정확한 후진 주행이 이루어지도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템 및 방법에 따르면, 전진 주행시에는 RWS 시스템이 정상적으로 작동되도록 하고, 후진 주행시에는 RWS 시스템이 작동되지 않도록 하여 후진 주행시 거동 이질감이 최소화된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100:변속단 체크부 200:리어 휠 제어부
S100:변속단 체크단계 S200:리어 휠 제어단계

Claims (8)

1. 전륜의 조타각과 개별적으로 후륜의 조타각을 제어하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템에 있어서,
   변속 레버의 위치에 따른 변속단을 검출하는 변속단 체크부; 및
   현재 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 차량의 주행속도에 따라 후륜의 조타각이 변경되도록 제어하고, 현재 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 제어하는 리어 휠 제어부;를 포함하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   리어 휠 제어부는 현재 변속단이 주차단일 경우 후륜의 조타각 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   리어 휠 제어부는 변속단 체크부를 통해 검출된 변속단을 저장하고, 현재 변속단이 중립단일 경우 저장된 이전 변속단과 동일한 후륜의 조타각 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   리어 휠 제어부는 현재 변속단이 중립단인 상태에서, 이전 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 후륜의 조타각이 변경되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템.
5. 청구항 3에 있어서,
   리어 휠 제어부는 현재 변속단이 중립단인 상태에서, 이전 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각이 변경되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 시스템.
6. 전륜의 조타각과 개별적으로 후륜의 조타각을 제어하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법에 있어서,
   변속 레버 위치에 따른 변속단을 검출하는 변속단 체크단계; 및
   현재 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 차량의 주행속도에 따라 후륜의 조타각이 변경되도록 하고, 현재 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각 변경되지 않도록 하는 리어 휠 제어단계;를 포함하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   리어 휠 제어단계는 현재 변속단이 중립단일 경우 이전 변속단을 체크하며, 이전 변속단이 주행단일 경우 전륜의 조타각 변경시 후륜의 조타각이 변경되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   리어 휠 제어단계는 현재 변속단이 중립단일 경우 이전 변속단을 체크하며, 이전 변속단이 후진단일 경우 전륜의 조타각이 변경되더라도 후륜의 조타각 변경되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 휠 스티어링 제어 방법.

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