KR20180115374A - 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 직진성 및 주행안정성을 향상시킬 수 있는 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 제어부가 차량에서 수집되는 정보로부터 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단하는 과정; 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단한 경우, 상기 제어부가 상기 차량에서 수집되는 정보 중 적어도 하나 이상으로부터 설정 데이터를 이용하여 후륜의 휠얼라인먼트 이상을 보정하기 위한 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 과정; 상기 제어부가 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 결정된 후륜 제어위치를 상기 결정된 휠얼라인먼트 보정량을 이용하여 보정하는 과정; 및 상기 제어부가 보정된 후륜 제어위치에 기초하여 차량의 후륜 조향 액추에이터를 제어하는 과정을 포함하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법, 및 그 장치가 개시된다.
Description
본 발명은 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후륜 휠얼라인먼트의 틀어짐이나 쏠림 발생시 틀어짐 및 쏠림 정도만큼 후륜 제어위치를 보정함으로써 차량의 직진성 및 주행안정성을 향상시킬 수 있는 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)를 이용하여 운전자의 조향휠(steering wheel) 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 하는 조향 시스템은, 크게 기존의 유압식 파워 조향(Hydraulic Power Steering) 시스템에 유압을 제어하는 전자제어밸브를 추가하여 어시스트량을 조절하는 전자제어 파워 조향(Electronic Power Steering) 시스템과, 순수한 모터 구동에 의해서만 어시스트량을 조절하는 전동식 파워 조향(EPS, Electric Power Steering) 시스템으로 구분할 수 있다.
이와 같은 파워 조향 시스템을 장착한 차량에서 조향휠과 조향 액추에이터 사이에 유성기어나 하모닉 기어로 이루어진 조향 기어비 가변기구를 구비하여, 조향 기어비 가변기구의 작동을 통해 운전자 조향휠의 조향 입력에 대한 출력각을 가변시켜 줌으로써 차량의 거동을 보다 안정화시킬 수 있도록 한 능동 전륜 조향 시스템(AFS, Active Front Steering System)이 알려져 있다.
능동 전륜 조향 시스템은 전자제어장치(예를 들면, ESC ECU)로부터 차량 자세 안정화를 위한 협조제어 명령 및 제어각 정보 등을 입력받아 협조 제어를 수행하며, 특히 전자적으로 조향 기어비를 가변시켜 운전자의 운전 편의성 및 차량 안전성을 향상시킨다.
한편, 일반적인 차량의 경우 전륜만을 조향하여 차량의 진행방향을 바꾸게 되는데, 이때 전륜 및 후륜의 횡력 발생 시점이 서로 다르게 되므로 차량의 진행방향과 운전자 주시 방향이 일치하지 않게 된다.
따라서, 후륜에도 조향 시스템을 적용할 수 있으며, 후륜 조향 시스템을 적용하여 주차시나 저속 선회시 차량의 회전반경을 감소시키고 고속 주행 중에는 방향 선회시의 주행안정성을 향상시키고 있다.
즉, 샤시 제어 시스템 중에 하나인 후륜 조향(RWS, Rear Wheel Steering) 시스템은 차량의 리어 서스펜션에 액추에이터를 설치하여 후륜 휠도 조향이 가능하도록 함으로써 저속일 때는 회전반경을 작게 하여 편의성을 향상시키고, 고속 주행시 장애물로 인한 회피 상황에서 횡미끄럼각을 최소화함으로써 주행안정성을 향상시킨다.
차량의 후륜 조향 시스템에 대한 선행특허문헌으로는 공개특허 제10-2014-0073069호(2014.6.16), 공개특허 제10-2014-0044507호(2014.4.15), 공개특허 제10-2013-0053699호(2013.5.24), 공개특허 제10-2013-0030635호(2013.3.27)를 들 수 있다.
또한, 후륜 조향 시스템을 이용한 차량 제어와 관련해서는 등록특허 제10-1427941호(2014.8.1)에 제시되어 있다.
최근에는 기존의 일체형 후륜 조향 시스템과 별도로, 후륜 조향각을 변경 및 제어하기 위해 후륜 좌/우 휠의 토우각(toe angle)을 독립 제어할 수 있는 장치(actuator)를 구비한 좌/우 독립형 후륜 조향 시스템에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이러한 좌/우 독립형 후륜 조향 시스템을 포함하는 사륜 조향 시스템은 전륜 조향 방향 대비 후륜 조향 시스템의 역상 제어를 통해 저속 선회시의 회전반경을 축소함으로써 차량의 기동성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전륜 조향 방향 대비 후륜 조향 시스템의 동상 제어를 통해 고속 선회시 차량의 주행안전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 후륜 조향 시스템(RWS)을 탑재한 차량에서 타이어나 RWS 액추에이터와 같은 후륜 부품의 내구 마모 등으로 인해 휠얼라인먼트(wheel alignment)의 틀어짐이나 쏠림이 발생한 경우 후륜 추력(thrust force)에 의해 차량 직진이 어려워진다.
그러나, 종래에는 후륜 휠얼라인먼트의 틀어짐이나 쏠림 발생시 차량 직진성의 향상을 위해 틀어짐 및 쏠림 정도만큼 후륜 제어위치(후륜 타각)를 보정할 수 있는 후륜 조향 제어 기술이 제시되어 있지 않다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 후륜 휠얼라인먼트의 틀어짐이나 쏠림 발생시 휠얼라인먼트의 틀어짐 및 쏠림 정도만큼 후륜 제어위치를 보정함으로써 차량의 직진성 및 주행안정성을 향상시킬 수 있는 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 제어부가 차량에서 수집되는 정보로부터 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단하는 과정; 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단한 경우, 상기 제어부가 상기 차량에서 수집되는 정보 중 적어도 하나 이상으로부터 설정 데이터를 이용하여 후륜의 휠얼라인먼트 이상을 보정하기 위한 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 과정; 상기 제어부가 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 결정된 후륜 제어위치를 상기 결정된 휠얼라인먼트 보정량을 이용하여 보정하는 과정; 및 상기 제어부가 보정된 후륜 제어위치에 기초하여 차량의 후륜 조향 액추에이터를 제어하는 과정을 포함하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법을 제공한다.
그리고, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 차량의 운전 정보 및 상태 정보를 검출하는 검출부; 차량에서 수집되는 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 후륜 제어위치를 결정하는 RWS 기본 로직부; 상기 검출부에 의해 검출되는 정보로부터 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단하는 휠얼라인먼트 이상 판단부; 상기 휠얼라인먼트 이상 판단부에 의해 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 검출부에 의해 검출되는 정보 중 적어도 하나 이상으로부터 설정 데이터를 이용하여 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 보정량 산출부; 및 상기 RWS 기본 로직부에서 결정된 후륜 제어위치를, 상기 보정량 산출부에서 결정된 휠얼라인먼트 보정량을 이용하여 보정하고, 보정된 후륜 제어위치에 기초하여 후륜 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 보정부를 포함하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치를 제공한다.
이로써, 본 발명에 따른 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법에 의하면, 후륜 휠얼라인먼트의 틀어짐이나 쏠림 발생시 휠얼라인먼트의 틀어짐 및 쏠림 정도만큼 후륜 제어위치를 보정함으로써 차량의 직진성 및 주행안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제어 장치에서 제어부의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에서 조향각과 휠 속도 차이 값에 따라 설정된 휠얼라인먼트 보정량을 예시한 선도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제어 장치에서 제어부의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에서 조향각과 휠 속도 차이 값에 따라 설정된 휠얼라인먼트 보정량을 예시한 선도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 후륜 휠얼라인먼트의 틀어짐이나 쏠림과 같은 이상 발생시 휠얼라인먼트의 이상 발생량에 상응하는 보정량만큼 후륜 제어위치를 보정함으로써 차량의 직진성 및 주행안정성을 향상시킬 수 있는 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
여기서, 보정 전의 후륜 제어위치는 차량에서 수집되는 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 RWS 기본 로직에 의해 결정되는 후륜 각도 목표값을 의미할 수 있다.
즉, 보정 전의 후륜 제어위치는 후륜 조향 제어시 목표로 하는 후륜 목표 타각, 즉 후륜을 조향하기 위한 목표 후륜 조향각(후륜에 대한 각도 제어값)이 될 수 있는 것으로서, 공지의 RWS 기본 로직에 의해 결정되는 후륜 조향 제어값이며, 후륜의 초기 휠얼라인먼트 세팅 위치에 액추에이터 작동량을 더한 값을 의미한다.
본 발명에서는, 운전자가 차량의 직진 주행 상태를 유지하고 있는 동안 좌우 어느 한 방향으로의 차량 쏠림이 발생하지 않도록, 상기 RWS 기본 로직에 의해 결정된 후륜 제어위치를 휠얼라인먼트 보정량만큼 보정한 후 보정된 후륜 제어위치를 목표로 하여 후륜 조향을 제어하게 된다.
즉, 후륜 조향을 제어하는 제어부가 상기 보정된 후륜 제어위치를 목표값으로 하여 후륜의 조향각(후륜 타각)을 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 상기 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 후륜의 조향각이 목표값이 되도록 후륜 조향 액추에이터(RWS 액추에이터)가 작동하게 된다.
이러한 본 발명의 제어 장치 및 방법은 좌우 독립형 후륜 조향 시스템에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 휠얼라인먼트 보정을 수행하는 장치 구성을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 후륜 조향 시스템의 제어 장치는, 차량의 운전 정보 및 상태 정보를 검출하는 검출부로서, 운전자 조향휠 조작에 따른 조향각을 검출하는 조향각 검출부(11), 차량의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부(12), 차량의 횡가속도(LATAC, Lateral Acceleration)를 검출하는 횡가속도 검출부(13), 및 차량의 후륜 휠 속도를 검출하는 휠 속도 검출부(14)를 포함한다.
여기서, 조향각 검출부(11)와 요레이트 검출부(12), 횡가속도 검출부(13)는 차량에 구비되는 통상의 조향각 센서와 요레이트 센서, 횡가속도 센서가 될 수 있고, 각 센서는 조향각, 요레이트, 횡가속도를 검출하여 검출값을 나타내는 전기적인 신호를 제어부(20)로 출력하게 된다.
또한, 휠 속도 검출부(14)는 후륜의 좌측륜과 우측륜에 각각 설치되어 후륜의 좌측륜 휠 속도와 우측륜 휠 속도를 검출하는 통상의 휠 속도 센서가 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 후륜 조향 시스템의 제어 장치는 상기 각 검출부에 의해 검출된 정보(센서 신호)를 입력받는 제어부(20)를 포함하며, 제어부(20)는 휠얼라인먼트 이상을 감지한 후 휠얼라인먼트 보정량을 산출하고 RWS 기본 로직에 의해 결정된 후륜 제어위치를 휠얼라인먼트 보정량만큼 보정하여 보정된 후륜 제어위치(최종의 후륜 목표 타각)에 따라 후륜 조향 액추에이터(30)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.
도 2는 본 발명에 따른 제어 장치에서 제어부의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
도시된 바와 같이, 제어부(20)는 차량에서 수집되는 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 후륜 제어위치를 결정하는 RWS 기본 로직부(23), 상기 각 검출부에서 입력되는 정보로부터 휠얼라인먼트 이상 발생을 판단하는 휠얼라인먼트 이상 판단부(21), 상기 각 검출부에서 입력되는 정보 중 적어도 하나 이상으로부터 휠얼라인먼트 보정량을 산출하는 보정량 산출부(22), 및 상기 RWS 기본 로직부(23)에서 결정된 후륜 제어위치를 휠얼라인먼트 보정량만큼 보정하여 보정된 후륜 제어위치로 후륜을 조향하기 위한 제어신호를 출력하는 보정부(24)를 포함한다.
이로써 후륜 조향 액추에이터(RWS 액추에이터)(30)가 상기 보정부(24)에서 출력되는 제어신호에 따라 작동함으로써 휠얼라인먼트 이상(틀어짐이나 쏠림 등) 보정이 이루어진 후륜 조향 제어가 수행된다.
여기서, 휠얼라인먼트 보정량은, 휠얼라인먼트 틀어짐이나 쏠림과 같은 휠얼라인먼트 이상 발생시, 현재의 후륜 휠얼라인먼트 위치와 초기 휠얼라인먼트 세팅 위치의 차이만큼을 보상하기 위한 것이다.
상기 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)가 휠얼라인먼트 이상 유무를 판단함은 본 발명에서 휠얼라인먼트 이상을 보정하기 위한 보정 로직의 진입 여부를 결정함을 의미하고, 각 검출부에서 입력되는 정보가 소정의 조건을 만족할 경우 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단하여 보정 모드의 진입이 이루어지도록 한다.
이와 함께, 상기 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)는 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단하여 보정 모드로 진입한 후 각 검출부의 검출 정보가 소정의 해제 조건을 만족할 경우 보정을 중지하는 보정 해제가 이루어지도록 한다.
보정 해제시 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)는 보정량 산출부(22) 및 보정부(24)의 작동을 중지시켜, 보정량 산출부(22)에서 휠얼라인먼트 보정량의 출력이 이루어지지 않도록 하고(휠얼라인먼트 보정량 '0'), 보정부(24)에서 후륜 제어위치의 보정이 이루어지지 않도록 한다.
상기 RWS 기본 로직부(23), 그리고 이 RWS 기본 로직부(23)에서 후륜 제어위치를 결정하기 위한 RWS 기본 로직 및 그 과정은 통상의 후륜 조향 시스템에 이미 적용되고 있는 것이므로, 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그리고, 상기 제어부(20)는 보정량 산출부(22)에서 결정된 휠얼라인먼트 보정량으로부터 보정량 과다 발생을 판단한 경우 보정량 과다 발생을 운전자에게 알려주기 위해 정보제공부(40)를 작동시키는 보정량 과다 판단부(25)를 더 포함할 수 있다.
이상으로 본 발명에 따른 제어 장치의 구성에 대해 설명하였으며, 이하 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
본 발명에 따른 후륜 조향 시스템의 제어 방법은, 차량 주행 중 차량에서 수집되는 정보로부터 후륜 휠얼라인먼트의 틀어짐이나 쏠림 등의 휠얼라인먼트 이상 발생을 판단하는 과정(S11), 휠얼라인먼트 이상을 보정하기 위한 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 과정(S12), RWS 기본 로직부(23)에서 결정된 후륜 제어위치를 휠얼라인먼트 보정량만큼 보정하는 과정(S13), 및 보정된 후륜 제어위치(최종의 후륜 목표 타각)에 기초하여 후륜 조향을 제어하는 과정(S14)을 포함한다.
먼저, 휠얼라인먼트 이상 발생을 판단하는 과정(S11)은 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)가 수행하며, 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)는, 조향각 검출부(11)에 의해 검출된 조향각, 요레이트 검출부(12)에 의해 검출된 차량의 요레이트, 횡가속도 검출부(13)에 의해 검출된 차량의 횡가속도, 휠 속도 검출부(14)에 의해 검출된 후륜의 우측륜과 좌측륜의 휠 속도 간 차이가 소정의 조건을 만족할 경우 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단한다.
보다 상세하게는, 조향각이 미리 정해진 제1 설정범위 이내인 조건, 그리고 차량의 요레이트와 횡가속도가 각각 미리 정해진 요레이트 기준값과 횡가속도 기준값 이하인 조건, 그리고 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이가 미리 정해진 속도차 기준값 이상인 조건을 모두 만족할 경우 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단한다.
바람직하게는, 상기 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)는 상기 모든 조건을 만족하는 상태가 미리 정해진 설정시간 동안 유지될 경우 휠얼라인먼트의 이상이 발생한 것으로 최종 판단하도록 설정될 수 있다.
상기 제1 설정범위는 조향휠 온 센터(on-center) 부근의 작은 조향각 범위로 설정될 수 있으며, 제1 설정범위 이내의 조향각은 휠얼라인먼트의 틀어짐이나 쏠림이 발생하였을 때 차량을 직진시키기 위해, 즉 차량이 어느 한쪽으로 쏠리지 않도록 직진시키기 위해 운전자가 무의식적으로 조향휠을 미세하게 조작하는 상태라 할 수 있다.
또한, 조향각이 제1 설정범위의 하한값(예, 0.5 deg) 미만인 조건은 후륜 휠얼라인먼트의 비틀어짐이나 쏠림 등 이상이 발생하지 않아 운전자의 무의식적인 조향휠 조작이 없이도 차량이 직진 주행하고 있는 상태라 할 수 있고, 이러한 상태는 휠얼라인먼트 이상(틀어짐이나 쏠림 등) 보정을 수행하는 조건에서 제외한다.
또한, 제1 설정범위의 상한값(예, 3 deg)보다 큰 조건은 운전자가 직진이 아닌 원하는 각도로 차량을 조향하기 위해 운전자 자신의 의지로 조향휠을 조작하는 조건으로서, 운전자에 의해 일정 각도 이상으로 조향휠이 조작된 상태(운전자 조향 의지에 따라 조향휠을 통한 조향 입력이 이루어진 상태)를 나타내도록 제1 설정범위가 설정될 수 있다.
또한, 요레이트 검출값이 요레이트 기준값(예, 2 deg/s)보다 큰 조건, 및 횡가속도 검출값이 횡가속도 기준값(예, 0.1 g)보다 큰 조건은 운전자에 의해 조향휠이 조작된 조건으로서, 각각의 기준값보다 큰 조건일 때 직진 유지가 아닌 운전자 조향 의지가 있는 것으로 판단하여 휠얼라인먼트 이상 발생 조건에서 제외한다.
또한, 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)에서 계산되는 후륜의 좌측륜과 우측륜 간의 휠 속도의 차이 값은 양의 값으로서, 좌우 양 차륜의 휠 속도를 뺀 값의 절대값으로 계산될 수 있다.
상기 속도차 기준값은 차량 개발 단계에서 휠 속도 차이가 그 이상일 경우 보정이 필요한 수준의 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 간주하도록 튜닝되는 값(예, 5 kph)이며, 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)는 휠 속도 차이가 상기 속도차 기준값 미만이라면 휠얼라인먼트 차이가 없는 것으로 간주한다.
또한, 상기 조건을 모두 만족하는 상태가 설정시간(예, 2초) 유지될 경우 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)가 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단하도록 설정되며, 설정시간 미만일 경우 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)가 판단 조건의 유효성이 없는 것으로 간주하여 휠얼라인먼트 이상 발생으로 판단하지 않도록 한다.
다음으로, 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)가 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단하면 휠얼라인먼트 보정 모드로 진입하고, 휠얼라인먼트 보정 모드로 진입함에 따라 보정량 산출부(22)가 휠얼라인먼트 보정량을 산출한다(S12).
여기서, 보정량 산출부(22)는 조향각 검출부(11)와 휠 속도 검출부(14)의 검출 정보에 기초하여 휠얼라인먼트 보정량을 산출하도록 구비되며, 보다 상세하게는 조향각 검출부(11)에 의해 검출된 조향각과, 상기 휠 속도 검출부(14)의 검출 정보들로부터 구해진 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이로부터, 저장된 설정 데이터를 이용하여 휠얼라인먼트 보정량을 산출하도록 구비된다.
여기서, 설정 데이터는 조향각과 휠 속도 차이를 입력변수로 하여 휠얼라인먼트 보정량을 결정할 수 있도록 보정량 산출부(22)에 미리 입력 및 저장되어 설정되는 데이터로서, 차량 개발 단계에서 실시한 선행 시험 및 평가 결과에 기초하여 구해질 수 있다.
상기 설정 데이터는 두 변수인 조향각 및 휠 속도 차이와 구하고자 하는 휠얼라인먼트 보정량의 상관 관계를 미리 정의한 데이터가 되는 것으로서, 맵 또는 테이블, 또는 조향각과 휠 속도 차이로부터 휠얼라인먼트를 계산할 수 있는 수식이 될 수 있다.
도 4는 조향각과 휠 속도 차이 값에 따라 설정된 휠얼라인먼트 보정량을 예시한 선도로서, 조향각이 클수록, 그리고 휠 속도 차이 값이 클수록 휠얼라인먼트 보정량이 큰 값으로 설정됨을 예시하고 있으며, 실제 값은 다양하게 튜닝 가능하다.
이어 휠얼라인먼트 보정 모드로 진입한 후, RWS 기본 로직부(23)에서 후륜 제어위치가 결정되고, 보정량 산출부(22)에서 휠얼라인먼트 보정량이 결정되면, 보정부(24)에서는 후륜 제어위치와 휠얼라인먼트 보정량을 입력받아, 상기 후륜 제어위치를 휠월라인먼트 보정량만큼 보정하게 된다(S13).
여기서, 보정된 후륜 제어위치는 휠얼라인먼트 이상 발생시 후륜 조향을 위한 제어 목표가 되는 최종의 후륜 목표 타각(후륜을 조향하기 위한 목표 후륜 조향각) 또는 그에 상응하는 값이 되며, 보정부(24)는 보정된 후륜 제어위치로 후륜 조향이 이루어지도록 하는 액추에이터 제어신호를 생성하여 출력한다.
결국, 상기 보정부(24)가 출력하는 제어신호에 따라 후륜 조향 액추에이터(30)의 작동이 제어되고, 이로써 보정된 후륜 제어위치를 목표값으로 하는 후륜 조향이 이루어지게 된다(S14).
한편, 보정량 과다 판단부(25)가 보정량 산출부(22)에서 입력된 휠얼라인먼트 보정량을 설정값과 비교하여 보정량 과다 여부를 판단하고(S15), 보정량이 설정값 이상으로 과다함을 판단한 경우 정보제공부(40)를 작동시켜 운전자에게 경고한다(S16).
이때, 정보제공부(40)는 일정 수준 이상의 휠얼라인먼트 틀어짐이나 쏠림이 발생하였음을 운전자에게 알려주며, 클러스터의 경고장치나 차량 내 표시장치(예, 내비게이션 디스플레이) 또는 경고음 출력장치 등이 될 수 있다.
또한, 휠얼라인먼트 보정 모드로 진입한 상태에서 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)가 상기 검출부의 검출 정보를 기초로 소정의 해제 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 보정을 중지하는 보정 해제가 이루어지도록 한다(S18).
이때, 보정 해제 조건은 휠얼라인먼트 이상 판단 조건 중 적어도 어느 하나 이상의 조건을 만족하지 않는 조건으로 정해질 수 있다.
즉, 보정 해제 조건은 휠얼라인먼트 이상 판단 조건인 보정 모드 진입 조건 중 적어도 어느 하나 이상의 조건을 만족하지 않을 경우 보정 해제가 이루어지도록 하는 것이다.
보다 상세하게는, 조향각이 상기 제1 설정범위를 벗어난 조건, 차량의 요레이트와 횡가속도가 각각 상기 요레이트 기준값과 횡가속도 기준값을 초과하는 조건, 그리고 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이가 상기 속도차 기준값을 초과하는 조건 중 어느 하나 이상의 조건을 만족할 경우 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)가 보정 모드를 해제한다.
바람직하게는, 잦은 보정 모드 진입 및 해제를 방지하기 위해 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)는 상기 해제 조건을 만족한 상태가 설정시간(예, 2초) 유지될 경우 보정 모드를 해제하도록 설정될 수 있다.
보정 해제가 이루어지면, 휠얼라인먼트 이상 판단부(21)는 보정량 산출부(22) 및 보정부(24)의 작동을 중지시켜 휠얼라인먼트 보정량의 출력이 이루어지지 않도록 하고(휠얼라인먼트 보정량 '0'), 보정부(24)에서 후륜 제어위치의 보정이 이루어지지 않도록 한다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
11 : 조향각 검출부
12 : 요레이트 검출부
13 : 횡가속도 검출부
14 : 휠 속도 검출부
20 : 제어부
21 : 휠얼라인먼트 이상 판단부
22 : 보정량 산출부
23 : RWS 기본 로직부
24 : 보정부
25 : 보정량 과다 판단부
30 : 후륜 조향 액추에이터
40 : 정보제공부
12 : 요레이트 검출부
13 : 횡가속도 검출부
14 : 휠 속도 검출부
20 : 제어부
21 : 휠얼라인먼트 이상 판단부
22 : 보정량 산출부
23 : RWS 기본 로직부
24 : 보정부
25 : 보정량 과다 판단부
30 : 후륜 조향 액추에이터
40 : 정보제공부
Claims (18)
- 제어부가 차량에서 수집되는 정보로부터 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단하는 과정;
후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단한 경우, 상기 제어부가 상기 차량에서 수집되는 정보 중 적어도 하나 이상으로부터 설정 데이터를 이용하여 후륜의 휠얼라인먼트 이상을 보정하기 위한 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 과정;
상기 제어부가 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 결정된 후륜 제어위치를 상기 결정된 휠얼라인먼트 보정량을 이용하여 보정하는 과정; 및
상기 제어부가 보정된 후륜 제어위치에 기초하여 차량의 후륜 조향 액추에이터를 제어하는 과정을 포함하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 차량에서 수집되는 정보는 운전자의 조향휠 조작에 따른 조향각, 차량의 요레이트, 차량의 횡가속도, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제어부는, 조향각이 제1 설정범위 이내인 조건, 차량의 요레이트가 미리 정해진 요레이트 기준값 이하인 조건, 차량의 횡가속도가 미리 정해진 횡가속도 기준값 이하인 조건, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이가 미리 정해진 속도차 기준값 이상인 조건을 모두 만족할 경우, 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 조향각, 차량의 요레이트, 차량의 횡가속도, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이와 관련된 상기 조건을 모두 만족하는 상태가 설정시간 동안 유지될 경우, 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 과정에서, 상기 제어부는 운전자의 조향휠 조작에 따른 조향각과, 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이로부터 설정 데이터를 이용하여 상기 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 설정 데이터는 조향각이 클수록, 그리고 상기 휠 속도 차이가 클수록 휠얼라인먼트 보정량이 더 큰 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부가 상기 결정된 휠얼라인먼트 보정량을 설정값과 비교하여 설정값 이상인 보정량 과다를 판단한 경우 정보제공부를 작동시켜 운전자에게 경고하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제어부는, 보정 해제 조건으로서, 상기 조향각이 제1 설정범위를 벗어난 조건, 차량의 요레이트가 미리 정해진 요레이트 기준값을 초과하는 조건, 차량의 횡가속도가 미리 정해진 횡가속도 기준값을 초과하는 조건, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이가 미리 정해진 속도차 기준값을 초과하는 조건 중 적어도 하나 이상의 조건을 만족할 경우, 보정 없이 상기 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 결정된 후륜 제어위치에 기초하여 차량의 후륜 조향 액추에이터를 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 청구항 8에 있어서,
상기 제어부는, 조향각, 차량의 요레이트, 차량의 횡가속도, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이와 관련된 상기 보정 해제 조건 중 적어도 하나 이상의 조건을 만족하는 상태가 설정시간 동안 유지될 경우, 보정 없이 상기 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 결정된 후륜 제어위치에 기초하여 차량의 후륜 조향 액추에이터를 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 방법.
- 차량의 운전 정보 및 상태 정보를 검출하는 검출부;
차량에서 수집되는 후륜 조향 제어 관련 변수 정보로부터 후륜 제어위치를 결정하는 RWS 기본 로직부;
상기 검출부에 의해 검출되는 정보로부터 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생함을 판단하는 휠얼라인먼트 이상 판단부;
상기 휠얼라인먼트 이상 판단부에 의해 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 검출부에 의해 검출되는 정보 중 적어도 하나 이상으로부터 설정 데이터를 이용하여 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 보정량 산출부; 및
상기 RWS 기본 로직부에서 결정된 후륜 제어위치를, 상기 보정량 산출부에서 결정된 휠얼라인먼트 보정량을 이용하여 보정하고, 보정된 후륜 제어위치에 기초하여 후륜 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 보정부를 포함하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 10에 있어서,
상기 검출부는,
운전자 조향휠 조작 상태에 따른 조향각을 검출하는 조향각 검출부;
차량의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부;
차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도 검출부; 및
차량의 후륜 휠 속도를 검출하는 휠 속도 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 11에 있어서,
상기 휠얼라인먼트 이상 판단부는,
조향각이 제1 설정범위 이내인 조건, 차량의 요레이트가 미리 정해진 요레이트 기준값 이하인 조건, 차량의 횡가속도가 미리 정해진 횡가속도 기준값 이하인 조건, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이가 미리 정해진 속도차 기준값 이상인 조건을 모두 만족할 경우, 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 12에 있어서,
상기 휠얼라인먼트 이상 판단부는,
조향각, 차량의 요레이트, 차량의 횡가속도, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이와 관련된 상기 조건을 모두 만족하는 상태가 설정시간 동안 유지될 경우, 후륜의 휠얼라인먼트 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 10에 있어서,
상기 보정량 산출부는,
조향각 검출부의 검출 정보인 조향각과, 휠 속도 검출부의 검출 정보로부터 구해진 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이로부터 설정 데이터를 이용하여 상기 휠얼라인먼트 보정량을 결정하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 14에 있어서,
상기 설정 데이터는 조향각이 클수록, 그리고 상기 휠 속도 차이가 클수록 휠얼라인먼트 보정량이 더 큰 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 10에 있어서,
상기 보정량 산출부에서 결정된 휠얼라인먼트 보정량을 입력받아 설정값과 비교하여 설정값 이상인 보정량 과다를 판단한 경우 운전자 경고를 위한 정보제공부를 작동시키는 보정량 과다 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 11에 있어서,
상기 휠얼라인먼트 이상 판단부는,
보정 해제 조건으로서, 조향각이 제1 설정범위를 벗어난 조건, 차량의 요레이트가 미리 정해진 요레이트 기준값을 초과하는 조건, 차량의 횡가속도가 미리 정해진 횡가속도 기준값을 초과하는 조건, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이가 미리 정해진 속도차 기준값을 초과하는 조건 중 적어도 하나 이상의 조건을 만족할 경우, 보정 없이 상기 RWS 기본 로직부에서 결정된 후륜 제어위치에 기초하여 차량의 후륜 조향 액추에이터를 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
- 청구항 17에 있어서,
상기 휠얼라인먼트 이상 판단부는,
조향각, 차량의 요레이트, 차량의 횡가속도, 및 후륜의 좌측륜과 우측륜의 휠 속도 차이와 관련된 상기 보정 해제 조건 중 적어도 하나 이상의 조건을 만족하는 상태가 설정시간 동안 유지될 경우, 보정 없이 상기 RWS 기본 로직부에서 결정된 후륜 제어위치에 기초하여 차량의 후륜 조향 액추에이터를 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 후륜 조향 시스템의 제어 장치.
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