KR20180118962A - 차량의 조향 제어 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조향 제어 시스템은 차량의 좌우 휠 속도, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 수신하는 통신부와 차량의 속도, 좌우 휠 속도 차이, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 기초로 조향 보상 조건 만족 여부를 판단하고, 상기 조향 보상 조건 만족하고, 운전자 핸들 릴리즈(Release) 시 미리 설정한 임계 시간 동안 부여된 조향 토크의 평균값을 산출하고, 상기 조향 토크의 평균값에 대응하는 보상 전류를 인가하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 조향 제어 시스템 및 그 제어 방법 {STEERING CONTROL SYSTEM AND METHOD THEREOF IN A VEHICLE}

본 발명은 차량의 조향 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 구배 노면에서 직진 제어를 통하여 운전자의 조향 제어를 보조하기 위한 것이다.

최근 차량에는 운전자가 차량의 조향 시, 작은 조향력을 부과하여도 원하는만큼의 조향력을 발휘하기 위하여 대부분의 차량에는 유압 또는 모터를 사용하는 파워 스티어링(Power Steering) 시스템이 적용되고 있다.

구체적으로, 기존의 유압식 파워 조향 시스템에 유압을 조정하는 전자제어밸브가 추가되어 어시스트량을 조절하는 전자제어 파워 조향(Electronic Power Steering) 시스템과 순수한 모터의 구동에 의하여 어시스트량을 조절하는 전동식 파워 조향(EPS: Electric Power Steering) 시스템으로 구분될 수 있다.

특히, 최근에는 제어의 용이성, 신속한 응답의 요구에 부응하기 위하여 운전자의 조작력을 전동모터에 의해서 배가시켜 조향하는 MDPS(Moter Driven Power Steering) 가 적용되고 있다.

한편, 차량이 주행하는 도로가 기울어진 구배된 도면 위를 주행하게 되는 경우, 도로가 기울어진 방향으로 차량이 쏠리는 현상이 발생한다. 따라서 운전자는 주행 중 차량이 한 쪽으로 쏠리게 되면, 통상 운전자는 그 반대방향으로 조향을 하여, 원하는 방향으로 주행을 한다.

다만, 운전자가 핸들 조작을 해제(Release)하는 경우 차량이 기울어진 방향으로 쉽게 움직이게 되어 운전자의 직진 주행 의도 시에도 직진 제어가 쉽지 않게 느껴질 수 있다.

따라서, 종래의 MDPS 의 제어 방법은 차량이 쏠리는 방향의 반대방향으로 조향 여부를 확인하기 위하여 요각 입력 신호가 입력되는 경우 보상 토크를 산출하여 산출된 보상토크만큼 MDPS 모터로 입력 시키고, 요각 입력 신호가 없으면 기본 제어를 수행하는 구성을 포함한다.

다만, 종래와 같은 기술에 따른 MDPS 의 제어방법에 따르면, 노면의 구배에 따라 보상을 하지만, 그 보상량이 일정하게 정해져 있어서, 차량의 속도, 운전자의 의지 및 구배의 정도에 따라 정밀한 제어가 되지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 10-2013-0075177호

본 발명의 실시 예는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 속도,운전자의 의지 및 구배의 정도에 따라 조향 보상력을 제어 및 해제함에 따라 운전자가 구배가 있는 도로에서의 직진 주행의 어려움을 해결하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 좌우 휠 속도, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 수신하는 통신부;와 상기 차량의 속도, 좌우 휠 속도 차이, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 기초로 조향 보상 조건 만족 여부를 판단하고, 상기 조향 보상 조건 만족하고, 운전자 핸들 릴리즈(Release) 시 미리 설정한 임계 시간 동안 부여된 조향 토크의 평균값을 산출하고, 상기 조향 토크의 평균값에 대응하는 보상 전류를 인가하는 제어부;를 포함하는 조향 제어 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 차량의 속도가 제 1임계값보다 크고, 상기 좌우 휠 속도 차이가 제 2 임계값보다 작고, 상기 조향각의 절대값이 제 1 임계범위에 속하고, 상기 운전자 조향 토크의 절대값이 제 2 임계범위에 속하고, 상기 각속도가 제 3 임계값보다 작으면 조향 보상 조건을 만족한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 운전자 조향 토크가 제 4 임계값보다 작아지고, 상기 조향 토크가 상기 산출된 조향 토크의 평균값의 제 1 비율보다 작아지면 상기 운전자가 핸들 릴리즈 한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제 4 임계값은 상기 제 2 임계범위의 하한값보다 작게 설정될 수있다.

또한, 상기 제어부는 상기 보상 전류를 제 1 기울기로 감소시키고, 상기 운전자의 핸들 조작이 감지되면 상기 보상 전류를 상기 제 1 기울기보다 큰 제 2 기울기로 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 차량의 좌우 휠 속도, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 수신하는 단계;와 상기 차량의 속도, 좌우 휠 속도 차이, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 기초로 조향 보상 조건을 만족하는지 판단하는 단계;와 상기 조향 보상 조건 만족하고 운전자 핸들 릴리즈(Release) 시 미리 설정한 임계 시간 동안 부여된 조향 토크의 평균값을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 조향 토크의 평균값에 대응하는 보상 전류를 인가하는 단계;를 포함하는 조향 제어 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 차량의 속도가 제 1임계값보다 크고, 상기 좌우 휠 속도 차이가 제 2 임계값보다 작고, 상기 조향각의 절대값이 제 1 임계범위에 속하고, 상기 운전자 조향 토크의 절대값이 제 2 임계범위에 속하고, 상기 각속도가 제 3 임계값보다 작으면 조향 보상 조건을 만족한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 운전자 조향 토크가 제 4 임계값보다 작아지고, 상기 조향 토크가 상기 산출된 조향 토크의 평균값의 제 1 비율보다 작아지면 상기 운전자가 핸들 릴리즈 한 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 4 임계값은 상기 제 2 임계범위의 하한값보다 작게 설정될 수 있다.

또한, 상기 보상 전류를 인가하는 단계;는 상기 보상 전류를 제 1 기울기로 감소시키는 단계; 및 상기 운전자의 핸들 조작이 감지되면 상기 보상 전류를 상기 제 1 기울기보다 큰 제 2 기울기로 감소시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 속도,운전자의 의지 및 구배의 정도에 따라 조향 보상력을 제어 및 해제함에 따라 운전자가 구배가 있는 도로에서의 직진 주행의 어려움을 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조향 제어 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 시스템의 제어 방법의 일부를 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 조향 제어 시스템의 제어 방법의 일부를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 조향 제어 시스템의 제어 방법의 일부를 나타낸 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조향 제어 시스템의 블록도이다.

먼저, 차량(1)은 엔진 제어 모듈(engine control module), 전자 제동 모듈(electronic braking module), AVN장치 (Audio/Video/Navigation), 공기 조화 장치, 조향 제어 시스템(Steering Control system)(150), 변속 제어 모듈, 전동 조향 모듈, 가속/감속 장치, 입출력 제어 시스템, 및 각종 차량 센서 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)을 포함하여 차량(1)에는 더욱 다양한 전자 장치가 마련될 수 있다.

또한, 차량(1) 포함된 각종 전자 장치(100)는 차량 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신하는데, 차량 통신 네트워크(NT)를 통하여 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 조향 제어에 필요한 각종 차량 센서로부터 센서값을 수신할 수 있다.

이 때, 차량 통신 네트워크(NT)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대 10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지 1Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다.

구체적으로, 차량(1)에는 각종 차량 센서가 포함되는 것으로,차량의 주행 정보를 감지하기 위하여 가속도 센서(196)(미도시), 요레이트 센서(197) (미도시), 조향각 센서(198) (미도시) 및 속도 센서(199) (미도시) 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)이 동작되기 위하여 필요한 센서에 대하여 설명한다.

가속도 센서(196)는 차량의 가속도를 측정하는 것으로, 횡 가속도 센서(미도시)와 종가속도 센서(미도시)를 포함할 수 있다.

횡가속도 센서는 차량의 이동방향의 X축 이라고 할 때, 이동 방향의 수직축(Y축)방향을 횡방향이라고 하여 횡방향의 가속도를 측정한다.

종가속도 센서는 차량의 이동방향 X축 방향의 가속도를 측정할 수 있다.

이러한 가속도 센서(196)는 단위시간당 속도의 변화를 검출하는 소자로써 가속도, 진동, 충격 등의 동적인 힘을 감지하며 관성력, 전기변형, 자이로(Gyro)의 원리를 이용하여 측정한다.

요레이트 센서(197)는 차량의 각 휠에 설치될 수 있으며, 실시간으로 요레이트값을 검출할 수 있다.

요레이트 센서(197)는 센서 내부에 셀슘 크리스탈 소자가 있으며, 차량이 움직이면서 회전을 하게 되면 셀슘 크리스탈 소자 자체가 회전을 하면서 전압을 발생한다. 이와 같이 발생된 전압을 기초로 차량의 요 레이트를 감지할 수 있다.

조향각 센서(198)는 조향각을 측정한다. 스티어링 휠(미도시)의 하단부에 장착되며, 핸들의 조향 속도, 조향 방향 및 조향각을 검출할 수 있다.

속도 센서(199)는 차량의 휠의 안쪽에 설치되어 차량 바퀴의 회전 속도를 검출하며, 측정한 차속 값을 네트워크(NT)를 통하여 조향 제어 시스템(150)으로 전송할 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 차량(1)에 포함된 기타 차량 센서(195)를 통하여 획득한 차량의 상태를 감지하여 운전자가 구배 도로에서 조향 제어 시 이질감을 느끼지 않도록 보조 제어를 수행한다.

이상에서는 차량(1)의 구성에 대하여 설명하였다.

이하에서는 차량(1)에 포함된 조향 제어 시스템(150)의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 센서부(151), 전자제어유닛(152) 및 구동부(155)를 포함한다.

먼저, 센서부(151)는 도 1 에 도시된 기타 차량 센서(195)에 포함된 각종 센서를 포함하는 것으로, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)의 센서부(151)는 센서값을 차량(1)에 포함된 기타 차량 센서(195)로부터 차량 통신 네트워크(NT)를 통하여 획득한다.

따라서, 센서부(151)는 가속도 센서(196), 요레이트 센서(197), 조향각 센서(198), 및 속도 센서(199)의 센서값 등을 획득할 수 있다.

또한, 도시되지는 않았으나, 이러한 센서부(151)를 통하여 획득하는 센서값은 차량 통신 네트워크(NT)와 연결되어 송수신되는 신호를 의미하는 것으로, 기타 차량 센서(195)에서 측정된 각종 센서값을 수신할 수 있으며, 조향 제어 시스템(150) 내 처리된 제어 신호를 각종 전자 장치(100)로 송신할 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150) 내에서 처리된 신호를 전동 조향 모듈(170)에 각종 제어 신호를 송신할 수 있다.

전자제어유닛 (152)는 조향 제어 시스템(150)을 총괄적으로 제어한다. 구체적으로, 전자제어유닛(152)는 센서부(151)로부터 수신한 센서값을 기초로 조향 제어 신호를 생성하기 위하여 수신한 신호를 처리하는 신호 처리부(153)와, 처리된 신호를 기초로 본 발명에 따른 조향 보상 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 판단부(154)와 판단부(154)에 따라 구동부(155)를 구동하는데 필요한 제어 신호를 산출하는 제어부(156)를 포함한다.

다만, 도시되지는 않았으나, 전자제어유닛(154)는 하드웨어적으로 조향 제어시스템(150)의 동작을 제어하는 메인 프로세서 및 각종 데이터를 저장하는 메모리를 포함한다.

먼저, 신호 처리부(153)는 센서부(151)에서 수신한 신호를 전자 제어 유닛(152) 내에서 전기적 신호로 변환한다. 즉, 신호 처리부(153)는 센서부(151)에서 수신한 각종 센서의 센서값을 판단부(154)에서 보상 조건 판단 여부가 가능한 값으로 변환하여 전송한다.

다음으로, 판단부(154) 및 제어부(156)를 포함하는 전자 제어 유닛(152)는 처리된 신호를 기초로 조향 제어 시스템(150)을 동작시킨다.

예를 들어, 전자 제어 유닛(152)는 구배 도로에서 핸들을 놓은 것(핸들 Release 상태)이 인지되면 차량(1)의 급격한 방향 변경이 되지 않도록 차량(1)의 조향 보상 제어를 수행할 수 있다.

이에 메인 프로세서(154)는 차량(1)의 조향 보상 조건을 판단하는 판단부(154)와, 보상 조건을 만족하는 경우 보상 토크를 산출하는 제어부(156)를 포함하는 것으로, 전자 제어 유닛(152)는 추가적으로,운전자의 핸들 릴리즈 상태를 판단하고, 운전자의 핸들 릴리즈 상태에서 산출한 보상 토크를 부여하는 보상 제어를수행하고,, 보상 해제 조건을 판단하여 보상 제어를 해제한다.

구체적으로, 판단부(154)가 조향 보상 조건을 판단하는 방법에 대하여 자세히 살펴본다.

구체적으로, 조향 보상 조건이란 차량(1)이 구배 도로에서 직진 주행 상태를 유지하는지를 판단하는 것을 의미한다. 이를 판단하기 위하여 전자 제어 유닛(152)는 센서부(151)에서 차량(1)의 속도, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도를 수신한다.

차량(1)의 속도는 기타 차량 센서(165)에 포함된 속도 센서(199)로부터 획득할 수 있다. 이 때, 속도 센서(199)는 차량의 휠의 안쪽에 설치되어 차량 바퀴의 회전 속도를 검출하므로, 차량의 좌우 휠 속도를 각각 획득할 수 있다.

따라서, 전자 제어 유닛(152)는 좌우 휠속의 평균값으로 차량의 속도값을 획득할 뿐만 아니라, 차량의 좌우 휠속 차이를 통하여 직진 상태 여부를 확인할 수 있다.

따라서, 전자 제어 유닛(152) 내 신호 처리부(153)를 거쳐 획득한 속도값을 기초로 판단부(154)는 차량의 속도가 미리 설정한 제 1 임계값 이상이고, 좌우 휠속의 차이가 미리 설정한 제 2 임계값 이하이면, 조향각 센서(198)로부터 획득한 조향각과 운전자가 핸들에 가한 운전자 토크, 및 각속도값을 각기 미리 설정한 임계값과 비교하여 조향 보상 조건에 부합하는지 판단한다.

구체적으로, 획득한 조향각의 절대값이 미리 설정한 임계범위에 속하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 조향각이 +3도보다 크고 +10도 보다 작은 양의 조향각 범위에 속하거나, -3도보다 크고 -10도 보다 작은 음의 조향각 범위에 속하는지 여부를 판단하는 것으로, 양의 방향과 음의 방향에서 동일한 크기의 미리 설정한 조향각 임계범위에 속하는 지 여부를 판단한다.

이 때, 판단부(154)는 획득한 조향각이 양의 방향의 미리 설정한 조향각 임계범위에 속하는 경우에 있어서, 운전자가 핸들에 부여한 운전자 조향 토크가 미리 설정한 임계범위(예를 들어, 0.5N.m~2N.m)에 속하는 지 판단한다. 만일 전자 제어 유닛(152)이 획득한 조향각이 음의 방향의 미리 설정한 조향각 임계범위에 속하는 경우에 있어서, 판단부(154)는 운전자가 핸들에 부여한 운전자 조향 토크가 미리 설정한 임계범위 (예를 들어, -0.5N.m ~ -2N.m)에 속하는 지 판단한다.

이 때, 판단부(154)가 운전자가 핸들에 부여한 운전자 조향 토크가 미리 설정한 임계범위에 속하는지 여부 판단 시 양의 방향과 음의 방향에서 동일한 범위 구간의 운전자 조향 토크 임계범위에 속하는지 여부를 판단한다.

또한, 판단부(154)는 각속도 센서(미도시)에서 획득한 차량(1)의 각속도가 미리 설정한 임계값 보다 작은 지 여부를 판단한다.

따라서, 판단부(154)는 차량의 속도가 미리 설정한 제 1 임계값 이상이고, 좌우 휠속의 차이가 미리 설정한 제 2 임계값 이하이고, 획득한 조향각의 절대값이 미리 설정한 임계범위에 속하는 경우에 운전자가 핸들에 부여한 운전자 조향 토크가 미리 설정한 임계범위에 속하고, 각속도가 미리 설정한 임계값보다 작으면 차량(1)이 구배 도로에서 직진 주행 중인 것으로 판단한다.

이후, 판단부(154)에서 구배도로에서 직진 주행 중인 것으로 판단한 경우, 조향 보상 조건에 만족하는 것으로 판단하여, 제어부(156)는 추가되어야할 조향 보상 토크를 산출한다. 이 때, 산출하는 조향 보상 토크는 보상 조건을 만족한 최종 시점으로부터 미리 설정한 시간(예를 들어, A[sec]) 동안 출력된 조향 토크의 평균값으로 획득할 수 있다.

예를 들어, 조향 보상 조건에 만족한 구간이 미리 설정한 시간(A[sec])를 초과하더라도, 최종 시점으로부터 A[sec]동안 출력되는 조향 토크의 평균 값으로 조향 보상 토크를 산출한다.

이 때, 최종 시점이란 운전자가 핸들을 릴리즈 한 것으로 판단한 시점을 의미한다.

따라서, 제어부(156)는 운전자가 핸들을 릴리즈 하였는지 판단하고, 운전자가 핸들을 릴리즈 한 것으로 판단하면, 산출한 조향 보상 토크를 출력한다.

구체적으로, 전자 제어 유닛(152)는 운전자 조향 토크의 절대값이 미리 설정한 제 3 임계값 보다 작아지고, 미리 산출된 A[sec]동안 출력되는 조향 토크의 평균 값보다 현재 조향 출력 토크가 A[sec]동안 출력되는 조향 토크의 평균 값보다 미리 설정된 제 1 비율보다 작아지는 경우에 운전자가 핸들을 릴리즈 한 것으로 판단한다.

이 때, 제 3 임계값은 조향 보상 조건 판단 시 설정되어 있는 미리 설정한 임계범위의 하한값보다 작은 값으로 설정된다.

따라서, 판단부(154)가는 운전자가 핸들을 릴리즈 한 것으로 판단하면, 제어부(156)에서 조향 보상 제어를 수행한다.

이때, 제어부(156)에서는는 산출한 보상 조향 토크로 조향 보조를 수행하기 위하여 전동 조향 모듈(170)에 포함된 모터(미도시)에 산출된 보상 조향 토크를 발생시키기 위한 보상 전류를 인가할 수 있다.

구체적으로, 제어부(156)는 운전자 조향 보상 제어 수행 시 조향 모터(미도시)에 전류량을 제어한다. 즉, 제어부(156)는 A[sec]동안 출력되는 조향 토크의 평균값이 부과되도록 모터에 램프(Ramp)전류를 부과한 이후, 시간이 지남에 따라, 보상 전류를 0[A]가 되도록 서서히 감소시킨다.

다만, 제어부(156)는 후술하는 보상 해제 조건 만족 시, 빠른 기울기로 램프(Ramp)전류의 보상 전류를 0[A]로 감소시킬 수 있다.

또한, 전자 제어 유닛(152)은 보상 해제 조건을 만족하는 지 여부를 확인하기 위하여 조향각 및 운전자 조향 토크를 획득한다.

구체적으로, 조향각이 보상 제어를 수행 할 때와 반대로 커지는 경우, 또는 운전자 조향 토크가 미리 설정한 제 4 임계값보다 커지는 경우, 전자 제어 유닛(152) 내 판단부(154)는 운전자의 임의 조향 제어(조타 제어)가 수행되는 것으로 판단한다.

따라서, 보상 해제 조건을 만족하는 경우 제어부(156)는는 보상 제어를 급격하게 해제한다. 즉, 제어부(156)는 보상 전류를 빠른 기울기로 램프 전류를 0[A]로 감소시킬 수 있다.

다음으로, 구동부(155)는 전자 제어 유닛 (152)에서 산출한 제어 신호를 기초로 보상조제어를 수행하기 위하여 전동 조향 모듈(170)을 구동할 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)의 구성에 대하여 설명하였다.

이하 도 2 내지 도 5에서는 본 발명의 실시예에 따른 조향 제어 시스템(150)의 제어 방법의 순서도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 보상 조건을 판단한다(S10). 구체적으로, 조향 제어 시스템(150) 내 전자 제어 유닛 (152)는 보상 조건을 만족하는 경우(S20의 예), 보상 제어를 수행하기 위하여 필요한 보상 토크를 산출한다(S30).

이 때, 보상 조건은 도 3에 도시된 바에 따라 설명될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 차량에 포함된 기타 차량 센서(195)로부터 차속을 수신한다(S21). 구체적으로, 차속은 차량(1)의 각 휠에 설치된 휠 스피드 센서(미도시)로부터 수신하므로, 좌우 휠 속이 차이가 날 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150) 내 전자 제어 유닛 (152)는 차속이 기준 차속을 초과하고(S22의 예), 휠 스피드 센서(미도시)로부터 획득한 좌우 휠속으로부터 산출한 좌우 휠속 차가 기준 휠속 차보다 작으면(S23의 예), 직진 주행으로 판단한다(S24).

따라서, 차속이 기준차속을 초과하고 좌우 휠속 차가 기준 휠속 차 미만인 경우 이외에는 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 차량(1)이 직진 주행이 아닌 것으로 판단한다.

이후, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 차량에 포함된 기타 차량 센서(195)로부터 조향각을 수신한다(S25). 또한, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 전동 조향 모듈(170)을 통하여 운전자가 핸들에 가한 운전자 조향 토크값을 수신한다(S26).

이후, 수신한 조향각이 기준 조향각 범위를 만족하고(S27의 예), 수신한 운전자 조향 토크값이 기준 조향각 토크 범위를 만족하면(S28의 예), 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)은 보상 조건을 만족한 것으로 판단한다(S29).

구체적으로, 본 발명에 따른 조향 제어 시스템(150)내 전자 제어 유닛 (152)는 수신한 양의 방향의 조향각에 대하여 양의 방향에서 기준 조향각 범위 만족 시, 수신한 양의 방향의 운전자 조향 토크값이 양의 방향에서 기준 조향각 토크 범위를 만족하거나, 수신한 음의 방향의 조향각에 대하여 음의 방향에서 기준 조향각 범위 만족 시, 수신한 음의 방향의 운전자 조향 토크값이 음의 방향에서 기준 조향각 토크 범위를 만족하면 보상 조건을 만족한 것으로 판단한다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 조향 제어 시스템(150) 내 제어부(152)에서 보상 조건 만족한 것으로 판단하면(S20의 예), 조향 보상 토크를 산출한다(S30). 구체적으로, 전자 제어 유닛 (152)에서 산출하는 조향 보상 토크는 보상 조건을 만족한 최종 시점으로부터 미리 설정한 시간(예를 들어, A[sec]) 동안 출력된 조향 토크의 평균값으로 획득할 수 있다.

다음으로, 조향 제어 시스템(150)은 운전자가 핸들을 릴리즈한 상태에 놓였는지를 판단한다(S40).

이 때, 운전자 핸들 릴리즈 판단 조건은 도 4에 도시된 바에 따라 설명될 수 있다.

먼저, 조향 제어 시스템(150)은 운전자 조향 토크를 수신한다(S41). 이 때, 수신한 운전자 조향 토크 값이 미리 설정한 기준값(제 1 기준값)보다 작아지면(S42의 예), 전자 조향 모듈에서 출력하는 조향 토크를 수신한다(S43).

이 때, 수신한 출력 토크가 현재 조향 출력 토크가 미리 설정한 기준값(제 2 기준값)(예를 들어, A[sec]동안 출력되는 조향 토크의 평균 값보다 미리 설정된 제 1 비율보다 작아지는 경우)보다 작아지면(S44의 예), 운전자가 핸들을 릴리즈 한 것으로 판단하여 조향 보상 제어를 수행한다(S45).

이 때, 조향 제어 시스템(150) 내 전자 제어 유닛 (152)에서 수행하는 조향 보상 제어는 산출한 보상 조향 토크로 조향 보조를 수행하기 위하여 전동 조향 모듈(170)에 포함된 모터(미도시)에 산출된 보상 조향 토크를 발생시키기 위한 보상 전류를 인가할 수 있다.

구체적으로, 전자 제어 유닛 (152)는 운전자 조향 보상 제어 수행 시 조향 모터(미도시)에 전류량을 제어한다. 즉, 전자 제어 유닛 (152)는 A[sec]동안 출력되는 조향 토크의 평균값이 부과되도록 모터에 램프(Ramp)전류를 부과한 이후, 시간이 지남에 따라, 보상 전류를 0[A]가 되도록 서서히 감소시킨다.

다시, 도 2에 도시된 바에 따르면, 조향 제어 시스템(150)은 차량(1)이 보상 해제 조건을 만족하는 경우(S60의 예), 보상 제어를 변경하여 수행하는데, 이에 대하여 도 5에서 자세히 살펴본다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 조향 제어 시스템(150)이 조향 보상 제어를 수행하기 위하여 조향 모터에 보상 전류를 인가한다(S61).

이후, 전자 제어 유닛 (152)는 보상 해제 조건을 만족하는 지 여부를 확인하기 위하여 조향각 및 운전자 조향 토크를 획득한다.

구체적으로, 조향각이 운전자가 핸들을 릴리즈 하였는지 여부 판단 시와 반대방향으로 변화되는 경우(S62의 예)이거나, 또는 운전자 조향 토크가 미리 설정한 기준값(제 3 기준값)보다 커지면 메인 프로세서(153)는 운전자의 임의 조향 제어(조타 제어)가 수행되는 것으로 판단하여, 인가한 보상 전류를 급격히 감소시킨다(S65).

다만, 전자 제어 유닛 (152)는 조향각이 운전자가 핸들을 릴리즈 하였는지 여부 판단 시와 반대방향으로 변화되는 경우가 아니고(S62의 아니오) 운전자 조향 토크가 미리 설정한 기준값(제 3 기준값)보다 작은 상태이면, 보상 전류를 서서히 감소시킨다(S64).

따라서, 보상 해제 조건을 만족하는 경우 전자 제어 유닛 (152)는 보상 제어를 급격하게 해제한다. 즉, 메인 프로세서(153)는 보상 전류를 빠른 기울기로 램프 전류를 0[A]로 감소시킬 수 있다.

이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.

1: 차량 100: 전자 장치
150: 조향 제어 시스템

Claims (10)

1. 차량의 좌우 휠 속도, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 수신하는 통신부;
   상기 차량의 속도, 좌우 휠 속도 차이, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 기초로 조향 보상 조건 만족 여부를 판단하고, 상기 조향 보상 조건 만족하고, 운전자 핸들 릴리즈(Release) 시 미리 설정한 임계 시간 동안 부여된 조향 토크의 평균값을 산출하고, 상기 조향 토크의 평균값에 대응하는 보상 전류를 인가하는 제어부;를 포함하는 조향 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 차량의 속도가 제 1임계값보다 크고, 상기 좌우 휠 속도 차이가 제 2 임계값보다 작고, 상기 조향각의 절대값이 제 1 임계범위에 속하고, 상기 운전자 조향 토크의 절대값이 제 2 임계범위에 속하고, 상기 각속도가 제 3 임계값보다 작으면 조향 보상 조건을 만족한 것으로 판단하는 조향 제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 운전자 조향 토크가 제 4 임계값보다 작아지고, 상기 조향 토크가 상기 산출된 조향 토크의 평균값의 제 1 비율보다 작아지면 상기 운전자가 핸들 릴리즈 한 것으로 판단하는 조향 제어 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 4 임계값은 상기 제 2 임계범위의 하한값보다 작은 조향 제어 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 보상 전류를 제 1 기울기로 감소시키고, 상기 운전자의 핸들 조작이 감지되면 상기 보상 전류를 상기 제 1 기울기보다 큰 제 2 기울기로 감소시키는 조향 제어 시스템.
6. 차량의 좌우 휠 속도, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 수신하는 단계;
   상기 차량의 속도, 좌우 휠 속도 차이, 조향각, 운전자 조향 토크, 및 각속도 정보를 기초로 조향 보상 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
   상기 조향 보상 조건 만족하고 운전자 핸들 릴리즈(Release) 시 미리 설정한 임계 시간 동안 부여된 조향 토크의 평균값을 산출하는 단계; 및
   상기 산출된 조향 토크의 평균값에 대응하는 보상 전류를 인가하는 단계;를 포함하는 조향 제어 시스템의 제어 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 차량의 속도가 제 1임계값보다 크고, 상기 좌우 휠 속도 차이가 제 2 임계값보다 작고, 상기 조향각의 절대값이 제 1 임계범위에 속하고, 상기 운전자 조향 토크의 절대값이 제 2 임계범위에 속하고, 상기 각속도가 제 3 임계값보다 작으면 조향 보상 조건을 만족한 것으로 판단하는 조향 제어 시스템의 제어 방법.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 운전자 조향 토크가 제 4 임계값보다 작아지고, 상기 조향 토크가 상기 산출된 조향 토크의 평균값의 제 1 비율보다 작아지면 상기 운전자가 핸들 릴리즈 한 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 조향 제어 시스템의 제어 방법.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제 4 임계값은 상기 제 2 임계범위의 하한값보다 작게 설정되는 조향 제어 시스템의 제어 방법.
10. 제 6항에 있어서,
    상기 보상 전류를 인가하는 단계;는
    상기 보상 전류를 제 1 기울기로 감소시키는 단계; 및
    상기 운전자의 핸들 조작이 감지되면 상기 보상 전류를 상기 제 1 기울기보다 큰 제 2 기울기로 감소시키는 단계;를 더 포함하는 조향 제어 시스템의 제어 방법.

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