KR20190002881A - 차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치 - Google Patents

차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 제어부가, 차량의 후륜 조향을 제어하기 위해 입력받은 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단된 경우, 제어부가 차량의 요 레이트에 기초하여 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출하는 단계, 및 제어부가, 산출된 후륜각 감소율에 따라 후륜을 중립으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치{METHOD FOR CONTROLLING REAR WHEEL STEERING IN VEHICLE AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후륜을 중립으로 제어하여 후륜 조향 제어의 오동작을 방지하는 차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
차량에 적용되는 능동 전륜 조향 시스템(AFS: Active Front Steering)은 스티어링 휠과 조향 엑츄에이터 사이에 조향 기어비 가변장치를 구비하여, 스티어링 휠의 조향각을 입력받아 AFS 엑츄에이터로 가변된 회전각을 출력하고 조향 기어비를 가변시킴으로써 전륜 조향 반응성 및 주행 안정성을 제공한다.
그리고, 후륜 조향 시스템(RWS: Rear Wheel Steering)은 스티어링 휠의 조향각 및 차속 등을 입력받아 후륜각을 결정하고, RWS 엑츄에이터를 구동시켜 후륜각을 제어함으로써 후륜 조향 반응성 및 주행 안정성을 제공한다.
이러한 후륜 조향 시스템은 차량이 저속 주행하는 경우, 후륜을 전륜의 조향 방향과 반대 방향으로 조향하여(즉, 후륜을 전륜과 역상으로 조향하여) 회전 반경을 축소시킴으로써 후륜 조향 반응성을 향상시키고, 차량이 고속 주행하는 경우, 후륜을 전륜의 조향 방향과 같은 방향으로 조향하여(즉, 후륜을 전륜과 동상으로 조향하여) 요 레이트(Yaw Rate)를 감소시킴으로써 주행 안정성을 제공한다.
후륜 조향 제어를 위해서 RWS ECU와 같은 제어장치는 전술한 조향각 및 차속 등의 신호를 입력받아 목표 후륜 조향각을 산출하고, 산출된 목표 후륜 조향각에 따라 후륜 조향을 제어한다. 따라서, 목표 후륜 조향각을 정밀하게 산출하여 제어 성능을 향상시키기 위해서는 후륜 조향 제어를 위한 입력신호의 정확도가 요구되며, 입력신호에 존재하는 오류는 목표 후륜 조향각의 오류로 직결되어 후륜 조향 제어의 오동작이 야기됨으로써 탑승자의 안전도 보장할 수 없는 문제점을 발생시킨다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1997-0065303호(1997.10.13 공개)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 후륜 조향 제어를 위한 입력신호에 존재하는 오류로부터 야기되는 후륜 조향 제어 상의 오동작을 방지하여 탑승자의 안전을 확보하기 위한 차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법은, 제어부가, 차량의 후륜 조향을 제어하기 위해 입력받은 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가 상기 차량의 요 레이트에 기초하여 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출하는 단계, 및 상기 제어부가, 상기 산출된 후륜각 감소율에 따라 상기 후륜을 중립으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 요 레이트로부터 산출된 요 가속도가 미리 설정된 기준치 이상인지 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 후륜을 중립으로 제어하기 위한 중립 복원 시간을 설정하여 상기 후륜각 감소율을 산출하되, 상기 중립 복원 시간은 미리 저장된 중립 복원 시간 초기치로 최초 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 요 가속도가 상기 기준치 이하인 경우, 현재의 후륜각 및 현재 설정된 중립 복원 시간에 근거하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 후륜을 중립으로 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 후륜이 중립 상태에 도달하기 전, 상기 요 가속도가 상기 기준치 이하인 상태에서 상기 기준치를 초과하는 상태로 변경되었는지 여부를 판단하고, 상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 후륜을 중립으로 제어하기 시작한 시점으로부터 소요된 중립 복원 진행 시간을 더 고려하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 기준치에 대한 상기 요 가속도의 초과량이 클수록 상기 현재 설정된 중립 복원 시간을 더 증가시켜 갱신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 차량의 차속이 미리 설정된 기준 차속 이상이고 상기 차량의 전륜 및 후륜이 동상인 것으로 판단된 경우에는, 후륜 조향 제어를 정지하고 상기 차량이 직진 주행하는 것으로 확인된 후 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 후륜 조향 제어 장치는, 차량의 후륜 조향을 제어하기 위한 후륜 조향 제어 입력정보를 센싱하는 센싱부, 차량의 요 레이트를 검출하는 요 레이트 센서,및 기 센싱부로부터 입력받은 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 요 레이트 센서로부터 입력받은 요 레이트에 기초하여 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출하고, 상기 산출된 후륜각 감소율에 따라 상기 후륜을 중립으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 후륜 조향 제어를 위한 입력신호에 오류가 존재하는 경우 후륜을 중립으로 제어하여 차량 거동의 안전성을 확보함으로써 탑승자의 안전을 보장할 수 있고, 후륜 중립 제어를 위한 별도의 기구장치 없이 후륜각 감소율을 산출하여 후륜을 제어하는 로직을 통해 후륜 중립 제어를 수행함으로써 시스템 단순화 및 비용 절감 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 장치에서 제어부가 후륜을 중립으로 제어하는 과정을 개괄적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 후륜각을 산출하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 중립 복원 시간에 근거하여 산출되는 후륜각 감소율에 따라 후륜이 중립으로 제어되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 저속 역상 모드 및 고속 역상 모드에서의 각 후륜 중립 제어 과정을 비교하여 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 후륜을 중립으로 제어하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법 및 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 장치에서 제어부가 후륜을 중립으로 제어하는 과정을 개괄적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 장치는 센싱부(10), 요 레이트 센서(20), 제어부(30) 및 후륜 구동부(40)를 포함할 수 있다.
센싱부(10)는 차량의 후륜 조향을 제어하기 위한 후륜 조향 제어 입력정보를 센싱하여 후술할 제어부(30)로 전달할 수 있다. 후륜 조향 제어 입력정보는 제어부(30)가 목표 후륜 조향각을 산출하기 위해 사용하는 파라미터를 의미하며, 조향각, 차속 및 횡가속도를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 제어부(30)가 목표 후륜 조향각을 산출하기 위해 고려하는 모든 파라미터를 포함할 수 있다. 이를 위해 센싱부(10)는 조향휠의 조향각을 검출하는 조향각 센서(11), 차량의 차속을 검출하는 차속 센서(13), 및 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도 센서(15) 등을 포함할 수 있다.
요 레이트 센서(20)는 차량의 요 레이트를 검출하여 제어부(30)로 전달할 수 있다. 요 레이트는 차량의 Z축을 기준으로 좌우로 회전하는 값의 비율로서, 본 실시예에서 요 레이트는 차량의 거동 안정성을 판단하는 파라미터로 사용되어 후술할 것과 같이 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출하기 위해 사용될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 후륜 조향 제어 입력정보를 센싱하는 센싱부(10)와, 후륜각 감소율을 산출하는데 사용되는 요 레이트를 검출하는 요 레이트 센서(20)를 편의상 분리된 구성으로 설명하지만, 실시예에 따라서는 요 레이트 센서(20)가 센싱부(10)에 포함되는 통합된 구성으로 구현될 수도 있다.
후륜 구동부(40)는 제어부(30)로부터 목표 후륜 조향각을 입력받아 RWS 엑추에이터(미도시) 및 감속기(미도시)를 통해 후륜각이 목표 조향 후륜각이 되도록 후륜을 조향할 수 있다.
제어부(30)는 센싱부(10)로부터 입력받은 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단한 경우, 요 레이트 센서(20)로부터 입력받은 요 레이트에 기초하여 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출하고, 산출된 후륜각 감소율에 따라 후륜을 중립으로 제어할 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 것과 같이 정상적인 후륜 조향 제어가 수행되는 과정에서(도 2의 정상 제어 영역) 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 발생한 경우, 후륜 조향 제어 입력정보에 기초하여 산출되는 목표 후륜 조향각 또한 오류를 수반하게 되어 후륜 조향 제어의 정상적인 동작이 이루어질 수 없으므로, 본 실시예에서는 현재 소정의 각도로 조향되어 있는 후륜을 중립으로 제어하고(도 2의 중립 제어 영역) 후륜 조향 제어를 정지하여 차체의 거동 안정성을 확보하는 것을 특징으로 한다. 여기서 후륜 중립 제어는 후륜각이 0°가 되도록 제어하는 것으로 정의한다.
이하에서는 전술한 내용에 기초하여 후륜의 중립 제어가 수행되는 과정을 제어부(30)의 동작을 중심으로 도 3 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 후륜각을 산출하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 중립 복원 시간에 근거하여 산출되는 후륜각 감소율에 따라 후륜이 중립으로 제어되는 과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 저속 역상 모드 및 고속 역상 모드에서의 각 후륜 중립 제어 과정을 비교하여 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법에서 후륜을 중립으로 제어하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 조향 제어 방법을 설명하면, 먼저 제어부(30)는 차량의 후륜 조향을 제어하기 위해 입력받은 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는지 여부를 판단한다(S100). 제어부(30)는 후륜 조향 제어 입력정보가 정상 상태에서 입력될 것으로 예상되는 후륜 조향 제어 입력정보의 값 또는 패턴이 아닌 비정상적인 값 또는 패턴으로 입력되는 경우 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한 전술한 것과 같이 후륜 조향 제어 입력정보는 조향각, 차속 및 횡가속도 등을 포함할 수 있으며, 제어부(30)는 입력되는 복수의 후륜 조향 제어 입력정보 중 하나 이상에 오류가 존재하는 것으로 판단된 경우, 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 후륜 조향 제어 입력 정보에 오류가 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 제어부(30)는 정상적인 후륜 조향 제어를 계속한다(S110).
이어서, 제어부(30)는 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단된 경우, 차량의 요 레이트에 기초하여 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출한다(S200). 후륜각 감소율은 후륜을 현재의 후륜각으로부터 중립으로 이동시키기 위한 단위시간당 각도 감소율을 의미한다.
이때, 제어부(30)는 요 레이트로부터 산출된 요 가속도(요 가속도는 요 레이트를 시간에 대하여 미분하여 산출될 수 있다.)가 미리 설정된 기준치 이상인지 판단하고, 그 판단 결과에 따라 후륜을 중립으로 제어하기 위한 중립 복원 시간을 설정하여 후륜각 감소율을 산출할 수 있다. 중립 복원 시간은 후륜을 현재의 후륜각으로부터 중립으로 이동시키기 위해 필요한 시간으로서, 제어부(30)에 미리 저장된 중립 복원 시간 초기치로 최초 설정될 수 있다(중립 복원 시간 초기치는 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 설계되어 제어부(30)에 미리 저장되어 있을 수 있다.).
도 4을 참조하여 S200 단계를 구체적으로 설명한다.
제어부(30)는 요 가속도가 미리 설정된 기준치 이상인지 판단한다(S240). 즉, 현재 차량의 요 가속도가 작은 경우, 현재 차량의 거동 안정성이 어느 정도 확보되어 있는 것으로 판단할 수 있으므로 현재 설정된 중립 복원 시간(즉, 중립 복원 시간 초기치)을 이용하여 후륜각 감소율을 산출한다. 반면, 현재 차량의 요 가속도가 큰 경우, 차량의 거동 안정성을 위해 중립 복원 시간을 증가시킬 필요성이 있으므로 현재 설정된 중립 복원 시간을 증가시켜 갱신함으로써 후륜각 감소율을 산출한다. 요 가속도의 대소 판단 기준이 되는 상기 기준치는 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 설계되어 제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다.
이에 따라, 요 가속도가 기준치 이하인 경우(S240), 제어부(30)는 현재의 후륜각 및 현재 설정된 중립 복원 시간에 근거하여 후륜각 감소율을 산출한다(S250). 중립 복원 시간은 갱신 가능한 파라미터로서, 최초의 후륜 중립 제어의 경우 전술한 중립 복원 시간 초기치로 설정되며, 후술할 것과 같이 후륜을 중립으로 제어할 때 요 가속도가 기준치 이하인 상태에서 기준치를 초과하는 상태로 변경된 경우, 후술할 S260 단계를 통해 일정 수치 증가된 값으로 갱신된다.
따라서, 요 가속도가 기준치 이하인 경우, 후륜각 감소율은 하기 수학식 1에 따라 산출될 수 있다.
Figure pat00001
도 5의 ①번 감소선은 요 가속도가 기준치 이하인 경우, 후륜각 감소율(a)에 따라 후륜이 중립으로 제어되는 것을 도시하고 있다.
한편, 요 가속도가 기준치를 초과하는 경우(S240), 제어부(30)는 기준치에 대한 요 가속도의 초과량에 기초하여 현재 설정된 중립 복원 시간을 갱신하고, 현재의 후륜각 및 갱신된 중립 복원 시간에 근거하여 후륜각 감소율을 산출한다(S260). 이때, 제어부(30)는 기준치에 대한 요 가속도의 초과량이 클수록 현재 설정된 중립 복원 시간을 더 증가시켜 갱신한다.
구체적으로, 제어부(30)는 기준치에 대한 요 가속도의 초과량이 클수록 차량의 거동 안정성을 위해 후륜을 중립으로 제어하기 위한 중립 복원 시간을 더 길게 설정할 필요성이 있는 것으로 판단한다. 이에 따라 기준치에 대한 요 가속도의 초과량을 판단하여 중립 복원 시간의 증가 비율을 계산하고, 계산된 증가 비율을 현재 설정된 중립 복원 시간에 적용하여 중립 복원 시간을 갱신한다. 하기 수학식 2는 현재 설정된 중립 복원 시간을 갱신하는 과정을 나타낸다.
Figure pat00002
Figure pat00003
수학식 2에 따라, 기준치에 대한 요 가속도의 초과량이 클수록 중립 복원 시간이 더 큰 값으로 갱신되어 후륜 중립 제어 과정에서 차량의 거동 안정성이 확보될 수 있다.
따라서, 요 가속도가 기준치를 초과하는 경우, 후륜각 감소율은 하기 수학식 3에 따라 산출될 수 있다.
Figure pat00004
도 5의 ②번 감소선은 요 가속도가 기준치를 초과하는 경우, 후륜각 감소율(a')에 따라 후륜각이 중립 제어되는 것을 도시하고 있다.
한편, 수학식 3에서 중립 복원 진행 시간은 후륜을 중립으로 제어하기 시작한 시점(즉, S300 단계 개시 시점)으로부터 현재까지 소요된 시간을 의미한다.
보다 구체적으로, S240 단계에서 요 가속도가 기준치 이하인 경우, 전술한 것과 같이 현재의 후륜각 및 현재 설정된 중립 복원 시간에 근거하여 후륜각 감소율이 산출되고, 산출된 후륜각 감소율에 따라 후술할 S300 단계에서 후륜이 중립으로 제어된다. 이때, S300 단계를 통해 후륜이 중립으로 제어되는 과정에서 어느 시점에 요 가속도가 기준치를 초과하는 것으로 판단된 경우, 현재의 후륜각 감소율에 따라 후륜을 중립으로 제어 시 차량의 거동 불안정을 야기할 수 있으므로 중립 복원 시간을 증가시켜 갱신할 필요성이 존재하며, 이에 본 실시예에서는 S260 단계를 재수행하여 후륜각 감소율을 재산출한다. 따라서 S260 단계의 재수행을 통해 후륜각 감소율이 재산출되는 경우, 후륜이 중립으로 제어하기 시작한 시점으로부터 현재까지 소요된 시간을 고려해야 하며, 상기 소요된 시간을 중립 복원 진행 시간으로 정의하여 수학식 3에 따라 후륜각 감소율을 재산출한다.
즉, S260 단계가 최초 수행되는 경우, S300 단계를 통해 후륜에 대한 중립 제어가 개시되기 전이므로 중립 복원 진행 시간은 0의 값으로 설정되어 후륜각 감소율이 산출되고, S240, S250를 거쳐 S300 단계가 수행되는 과정에서 요 가속도가 기준치를 초과하는 것으로 판단된 경우 S260 단계를 통해 후륜각 감소율이 재산출되며 이때 후륜을 중립으로 제어하기 시작한 시점으로부터 현재까지 소요된 시간이 고려되어 후륜각 감소율이 재산출된다.
한편 본 실시예는 후륜각 감소율을 산출하는 S200 단계에서, 차량의 차속이 미리 설정된 기준 차속 이상이고 차량의 전륜 및 후륜이 동상으로 판단된 경우(S210), 후륜 조향 제어를 정지하고(S220) 차량이 직진 주행하는 것으로 확인된 후(S230) 후륜각 감소율을 산출할 수도 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면, 차량의 후륜 조향 제어 모드는 차속이 저속인 영역에서 전륜과 후륜이 역상인 저속 역상 모드와, 차속이 고속인 영역에서 전륜과 후륜이 동상인 고속 동상 모드로 구분된다. 저속 역상 모드에서 후륜의 중립 제어를 개시하는 경우, 차량의 요 레이트가 감소하기 때문에 탑승자의 위화감이 적고 차량의 거동 안정성에 큰 영향을 미치지 않는다. 따라서 도 6(a)에 도시된 것과 같이 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단된 경우, 제어부(30)는 소정의 대기 시간이 없이 후륜각 감소율을 산출하여 후륜 중립 제어를 수행한다.
반면, 고속 동상 모드에서 후륜의 중립 제어를 개시하는 경우, 차량의 요 레이트가 증가하기 때문에 탑승자의 위화감이 크고 차량의 거동이 불안정해질 가능성이 존재한다. 따라서, 도 6(b)에 도시된 것과 같이 차속이 기준 차속 이상이고 전륜 및 후륜이 동상인 고속 동상 모드인 경우(S210), 제어부(30)는 후륜 조향 제어를 정지하고(S220) 차량이 직진 주행하는 것으로 확인된 후에만(S230) 후륜각 감소율을 산출하여 후륜 중립 제어를 수행한다. 한편, 기준 차속은 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 설계되어 제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다.
참고로, 후륜 조향 제어 입력정보 중 차속 센서(13)의 고장으로 차속 정보에 오류가 발생한 경우, S210 단계에서 차속이 기준 차속 이상인지 여부를 판단할 수 없는 문제점이 발생한다. 다만 차량에는 차륜의 회전속도를 이용하여 차속을 검출하는 센서, 엔진 회전수(RPM: Revolution Per Minute)를 측정하여 차속을 검출하는 센서, 및 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 차속을 검출하는 센서 등 다양한 차속 센서(13)가 채용될 수 있으며, 따라서 상기 차속 센서(13) 중 정상적으로 작동하고 있는 차속 센서(13)를 통해 차속을 검출하여 기준 차속 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
S200 단계 이후, 제어부(30)는 S200 단계에서 산출된 후륜각 감소율에 따라 후륜 구동부(40)의 구동을 제어하여 후륜을 중립으로 제어한다(S300).
이때, 후륜을 중립으로 제어하는 S300 단계에서, 제어부(30)는 후륜에 대한 중립 제어를 개시한 후(S310) 후륜이 중립 상태에 도달하기 전(S330), 요 가속도가 기준치 이하인 상태에서 기준치를 초과하는 상태로 변경된 경우(S350), S260 단계를 재수행하여 후륜각 감소율을 재산출한다.
즉, 후륜을 중립으로 제어하는 동안 요 가속도가 기준치 이하인 상태에서 기준치를 초과하는 상태로 변경되었음에도 S250 단계에서 설정된 중립 복원 시간(즉, 중립 복원 시간 초기치)로부터 산출된 후륜각 감소율에 따라 후륜의 중립 제어를 수행하는 경우 차량의 거동 불안정으로 탑승자의 안전이 보장되지 않을 수 있으므로, 제어부(30)는 S260 단계를 재수행하여 기준치에 대한 요 가속도의 초과량에 기초하여 현재 설정된 중립 복원 시간을 갱신하고, 현재의 후륜각 및 갱신된 중립 복원 시간에 근거하여 후륜각 감소율을 재산출한다.
이때, 전술한 것과 같이 제어부(30)는 후륜을 중립으로 제어하기 시작한 시점(즉, S300 단계 개시 시점)으로부터 현재까지 소요된 중립 복원 진행 시간을 더 고려하여 후륜각 감소율을 재산출한다. 즉, 재산출되는 후륜각 감소율은 전술한 수학식 3에 따라 산출될 수 있다.
정리하면, 요 가속도가 기준치 이하인 경우 S200 단계에서는 후륜각 감소율이 a로 산출되고, S300 단계에서 후륜각 감소율 a에 따라 후륜의 중립 제어가 수행된다(도 5의 A 구간). 후륜의 중립 제어가 수행되는 과정에서 요 가속도가 기준치를 초과하는 것으로 판단된 경우, S260 단계를 통해 중립 복원 진행 시간이 고려되어 후륜각 감소율 a'이 재산출되고, 재산출된 후륜각 감소율 a'에 따라 후륜의 중립 제어가 수행된다(도 5의 B 구간).
한편, 요 가속도가 기준치를 초과하는 상태에서 기준치 미만인 상태로 변경된 경우는 차량의 거동 안정성에 영향을 미치지 않는 경우이므로 현재의 후륜각 감소율에 따라 후륜에 대한 중립 제어를 계속한다.
이와 같이 본 실시예는 후륜 조향 제어를 위한 입력신호에 오류가 존재하는 경우 후륜을 중립으로 제어하여 차량 거동의 안전성을 확보함으로써 탑승자의 안전을 보장할 수 있고, 후륜 중립 제어를 위한 별도의 기구장치 없이 후륜각 감소율을 산출하여 후륜을 제어하는 로직만으로 후륜 중립 제어를 수행함으로써 시스템 단순화 및 비용 절감 효과를 달성할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 센싱부
11: 조향각 센서
12: 차속 센서
13: 횡가속도 센서
20: 요 레이트 센서
30: 제어부
40: 후륜 구동부

Claims (14)

  1. 제어부가, 차량의 후륜 조향을 제어하기 위해 입력받은 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가 상기 차량의 요 레이트에 기초하여 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 산출된 후륜각 감소율에 따라 상기 후륜을 중립으로 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 요 레이트로부터 산출된 요 가속도가 미리 설정된 기준치 이상인지 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 후륜을 중립으로 제어하기 위한 중립 복원 시간을 설정하여 상기 후륜각 감소율을 산출하되, 상기 중립 복원 시간은 미리 저장된 중립 복원 시간 초기치로 최초 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 요 가속도가 상기 기준치 이하인 경우, 현재의 후륜각 및 현재 설정된 중립 복원 시간에 근거하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 요 가속도가 상기 기준치를 초과하는 경우, 상기 기준치에 대한 상기 요 가속도의 초과량에 기초하여 현재 설정된 중립 복원 시간을 갱신하고, 현재의 후륜각 및 상기 갱신된 중립 복원 시간에 근거하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 후륜을 중립으로 제어하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 후륜이 중립 상태에 도달하기 전, 상기 요 가속도가 상기 기준치 이하인 상태에서 상기 기준치를 초과하는 상태로 변경되었는지 여부를 판단하고,
    상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 후륜을 중립으로 제어하기 시작한 시점으로부터 소요된 중립 복원 진행 시간을 더 고려하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 기준치에 대한 상기 요 가속도의 초과량이 클수록 상기 현재 설정된 중립 복원 시간을 더 증가시켜 갱신하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 후륜각 감소율을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 차량의 차속이 미리 설정된 기준 차속 이상이고 상기 차량의 전륜 및 후륜이 동상인 것으로 판단된 경우에는, 후륜 조향 제어를 정지하고 상기 차량이 직진 주행하는 것으로 확인된 후 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 방법.
  8. 차량의 후륜 조향을 제어하기 위한 후륜 조향 제어 입력정보를 센싱하는 센싱부;
    상기 차량의 요 레이트를 검출하는 요 레이트 센서; 및
    상기 센싱부로부터 입력받은 후륜 조향 제어 입력정보에 오류가 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 요 레이트 센서로부터 입력받은 요 레이트에 기초하여 후륜을 중립으로 제어하기 위한 후륜각 감소율을 산출하고, 상기 산출된 후륜각 감소율에 따라 상기 후륜을 중립으로 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 조향 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 요 레이트로부터 산출된 요 가속도가 미리 설정된 기준치 이상인지 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 후륜을 중립으로 제어하기 위한 중립 복원 시간을 설정하여 상기 후륜각 감소율을 산출하되, 상기 중립 복원 시간은 미리 저장된 중립 복원 시간 초기치로 최초 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 요 가속도가 상기 기준치 이하인 경우, 현재의 후륜각 및 현재 설정된 중립 복원 시간에 근거하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 요 가속도가 상기 기준치를 초과하는 경우, 상기 기준치에 대한 상기 요 가속도의 초과량에 기초하여 현재 설정된 중립 복원 시간을 갱신하고, 현재의 후륜각 및 상기 갱신된 중립 복원 시간에 근거하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 후륜을 중립으로 제어하는 동안 상기 요 가속도가 상기 기준치 이하인 상태에서 상기 기준치를 초과하는 상태로 변경된 경우, 상기 후륜을 중립으로 제어하기 시작한 시점으로부터 소요된 중립 복원 진행 시간을 더 고려하여 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기준치에 대한 상기 요 가속도의 초과량이 클수록 상기 현재 설정된 중립 복원 시간을 더 증가시켜 갱신하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 제어 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량의 차속이 미리 설정된 기준 차속 이상이고 상기 차량의 전륜 및 후륜이 동상인 것으로 판단된 경우에는, 후륜 조향 제어를 정지하고 상기 차량이 직진 주행하는 것으로 확인된 후 상기 후륜각 감소율을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 중립 장치.
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