KR20200136276A - 후륜조향시스템의 조향 제어방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RWS가 작동되는 운전영역에서 RSPA의 작동 요청시, 후륜의 조향 제어를 통해 차량의 거동을 안정화하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 차량의 운전조건을 기반으로 RSPA(원격 스마트 주차 보조시스템)의 작동을 제한하는 작동제한영역에 진입하는지 판단하고; 상기 작동제한영역에 진입한 상태에서 RSPA의 작동명령시, RWS에 의해 후륜 조향각을 점진적으로 중립으로 제어하는 것을 특징으로 하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법 및 장치가 소개된다.

Description

후륜조향시스템의 조향 제어방법 및 장치{STEERING CONTROL METHOD AND APPARATUS FOR REAR WHEEL STEERING SYSTEM}

본 발명은 RWS가 작동되는 운전영역에서 RSPA의 작동 요청시, 후륜의 조향 제어를 통해 차량의 거동을 안정화하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

원격 스마트 주차 보조시스템(Remote Smart Parking Assist : RSPA)은 차량 주변의 장애물 및 주차선 등을 인식하여 주차공간을 탐색한 후, 차량의 조향, 가/감속, 변속, 제동조작을 자동으로 제어하면서 주차 및 출차를 수행하는 시스템으로, 직각주차 및 출차, 평행주차 및 출차를 수행할 수 있음은 물론, 원격 제어 기능을 통해 협소한 공간의 주차 및 출차 기능까지도 수행이 가능하다.

이러한, RSPA는 일정차속 미만에서 차량의 제어기를 통해 차량의 움직임을 자동으로 제어하는 시스템인바, 일정차속 이상에서는 RSPA가 작동하지 않도록 설계되어야 하고, 반대로 일정차속 미만에서 주차 보조기능이 작동하고 있는 상태에서는 후륜조향시스템(Rear Wheel Steering System : RWS)과 같은 조향 관련 시스템이 작동하지 않도록 설계되어야 한다.

즉, RWS는 일정차속 이상에서 차속에 따라 후륜의 조향각을 전륜과 동상 또는 역상으로 조향 제어하는 시스템으로, RWS와 RSPA가 동시에 작동되는 상황을 방지할 필요가 있다.

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

KR 10-1340738 B1

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, RWS가 작동되는 운전영역에서 RSPA의 작동 요청시, 후륜의 조향 제어를 통해 차량의 거동을 안정화하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, RWS(후륜조향시스템)에 의해 차속에 따라 전륜과 동상 또는 역상으로 후륜 조향각을 제어하는 방법으로서, 컨트롤러가, 차량의 운전조건을 기반으로 RSPA(원격 스마트 주차 보조시스템)의 작동을 제한하는 작동제한영역에 진입하는지 판단하는 단계; 컨트롤러가, 상기 작동제한영역에 진입한 상태에서 RSPA의 작동명령시, RWS에 의해 후륜 조향각을 점진적으로 중립으로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

휠속도센서에 의해 검출된 휠속도의 평균값이 일정속도 초과시, 상기 작동제한영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.

상기 후륜 조향각 제어량을 일정시간 동안 선형적으로 감소하여 후륜 조향각을 중립으로 제어할 수 있다.

상기 후륜 조향각을 중립으로 제어하는 과정 중에, 상기 RSPA의 작동명령이 해제되더라도 상기 후륜 조향각 중립 제어를 우선하여 실시할 수 있다.

상기 후륜 조향각 중립을 확인한 상태에서 RSPA의 작동명령이 없는 경우 후륜 조향 작동을 재개할 수 있다.

본 발명은, 차량의 운전조건에 따라 RSPA(원격 스마트 주차 보조시스템)의 작동을 제한하는 작동제한영역에서 상기 RSPA의 작동명령 여부에 따라 RSPA의 신호 이상을 판단하는 신호이상판단부; 상기 신호이상판단부에서 상기 RSPA의 신호 이상으로 판단시, 후륜 조향각을 점진적으로 중립으로 제어하기 위한 신호를 연산하여 후륜조향시스템에 전송하는 중립제어연산부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

휠속도센서에 의해 검출된 휠속도의 평균값을 연산하는 휠속도연산부;를 더 포함하고, 상기 휠속도연산부에서 연산된 휠속도 평균값이 신호이상판단부에 전송되고 상기 휠속도 평균값이 일정속도 초과시, 상기 작동제한영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, RSPA의 작동제한영역에서 RSPA의 작동 요청시, 후륜 조향 명령값 기울기를 선형적으로 감소시켜 후륜 조향각이 서서히 중립이 되도록 제어함으로써, 후륜 조향각이 급격하게 변화하게 되는 것을 방지하게 되는바, 후륜 조향에 따른 조향 이질감이 생성되는 것을 방지하는 것은 물론, 차량의 거동 이상을 방지하는 효과가 있다.

더불어, RSPA 신호가 정상으로 복귀된 상황에서 RWS 제어 요청시, RWS 제어에 바로 진입하지 않고 후륜 조향각을 중립으로 복귀시킨 후에 RWS를 작동함으로써, 급작스런 RWS 제어 재개에 의한 조향 이질감 발생을 원천적으로 방지하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 후륜조향시스템의 조향 제어장치의 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 후륜조향시스템의 전체적인 조향 제어과정을 예시하여 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명에서 RSPA 신호 이상시와, 신호 정상 복귀시점에서의 RWS명령 거동을 설명하기 위한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 컨트롤러(CLR)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.

한편, 본 발명은 차속에 따라 전륜과 동상 또는 역상으로 후륜 조향각을 제어하는 기능의 RWS가 탑재된 차량에 적용이 가능한 것으로, RSPA의 작동이 제한되는 운전영역에서 RSPA의 작동 요청이 있는 경우, 컨트롤러(CLR)를 통해 RWS를 제어하여 후륜을 조향 제어하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 컨트롤러(CLR)가 차량의 운전조건을 기반으로 RSPA(원격 스마트 주차 보조시스템)의 작동을 제한하는 작동제한영역에 진입하는지 판단하는 단계와, 컨트롤러(CLR)가 상기 작동제한영역에 진입한 상태에서 RSPA의 작동명령시, RWS에 의해 후륜 조향각을 점진적으로 중립으로 제어하는 단계를 포함하여 구성이 된다.

이때에, 상기 RSPA의 작동제한영역은 휠속도센서에 의해 검출된 휠속도의 평균값이 일정속도 초과하는 영역일 수 있는 것으로, 상기 휠속도 평균값이 일정속도 초과시 상기 작동제한영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.

그리고, 상기 휠속도의 평균값은 모든 휠로부터 검출된 휠속도 평균값을 활용할 수 있지만, 바람직하게는 양측 후륜의 휠속도만으로 평균값을 연산하여 활용할 수 있다.

또한, 후륜 조향각을 중립으로 제어시, 상기 후륜 조향각 제어량을 일정시간 동안 선형적으로 감소하여 후륜 조향각을 중립으로 제어할 수 있다.

즉, RSPA가 작동되는 차속영역은 상대적으로 저차속영역이고, RWS는 RSPA가 작동되는 차속영역보다 높은 차속영역에서 작동이 된다.

이처럼, RSPA와 RWS가 작동되는 차속영역이 서로 상이함에도 불구하고, 제어 오류로 인해 RWS가 작동되고 있는 차속영역에서 RSPA 작동 명령이 인가되는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우 RSPA 제어로직에 따라 RWS가 작동하지 않는 상황이 발생하거나, 또는 후륜 조향이 급격하게 중립으로 변경되어 운전자에게 조향 이질감을 발생시키는 문제가 생길 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 RSPA의 작동제한영역에서 RSPA의 작동 요청시, 도 3에 도시한 바와 같이 후륜 조향 명령값 기울기를 선형적으로 감소시켜 후륜 조향각이 서서히 중립이 되도록 제어함으로써, 후륜 조향각이 급격하게 변화하게 되는 것을 방지하게 되는바, 후륜 조향에 따른 조향 이질감이 생성되는 것을 방지하는 것은 물론, 차량의 거동 이상을 방지할 수 있게 된다.

아울러, 도 2 및 도 3과 같이 상기 후륜 조향각을 중립으로 제어하는 과정 중에, 상기 RSPA의 작동명령이 해제되더라도 상기 후륜 조향각 중립 제어를 우선하여 실시할 수 있다.

즉, RSPA의 신호 이상에 따라 후륜 조향각을 중립으로 제어하는 과정에서 RSPA의 작동요청이 해제되어 RSPA의 신호가 정상이 되더라도, 전륜에 따라 후륜을 조향하지 않고, 현재 실시하는 조향각 중립 제어를 우선하여 끝까지 수행하게 된다.

다만, 상기 후륜 조향각 중립을 확인한 상태에서 RSPA의 작동명령이 없는 경우 후륜 조향 작동을 재개할 수 있다.

예컨대, RWS의 명령이 ±0.1mm 이내이고, 실제 RWS의 위치(랙스트로크 센서에 의해 감지 가능)가 ±0.1mm 이내인 경우 후륜 조향각이 중립에 위치한 것으로 확인할 수 있다.

즉, 후륜 조향각 중립 이 후에, 일정차속을 초과하는 상태에서 RSPA의 작동명령이 없는 경우, 전륜 조향에 따라 후륜 조향각을 동상 또는 역상으로 제어할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 조향 제어장치는, 신호이상판단부(20)와, 중립제어연산부(30)를 포함하여 구성이 될 수 있고, 이들 구성요소는 컨트롤러(CLR) 내에 포함되어 구성이 될 수 있다.

도 1을 참조하면, 신호이상판단부(20)에서는 차량의 운전조건에 따라 RSPA(원격 스마트 주차 보조시스템)의 작동을 제한하는 작동제한영역에서 상기 RSPA의 작동명령 여부에 따라 RSPA의 신호 이상을 판단한다.

그리고, 중립제어연산부(30)에서는 상기 신호이상판단부(20)에서 상기 RSPA의 신호 이상으로 판단시, 후륜 조향각을 점진적으로 중립으로 제어하기 위한 신호를 연산하여 최종명령연산부에 전송한다.

이에, 상기 최종명령연산부에서 연산된 신호를 바탕으로 후륜조향 액추에이터(70)의 작동을 제어하여 후륜 조향각을 중립으로 제어하게 된다.

아울러, 휠속도센서에 의해 검출된 휠속도의 평균값을 연산하는 휠속도연산부(10)를 더 포함할 수 있는데, 상기 휠속도연산부(10)에서 연산된 휠속도 평균값이 신호이상판단부(20)에 전송되고 상기 휠속도 평균값이 일정속도 초과시, 상기 작동제한영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.

그리고, 상기 컨트롤러(CLR)에는 RWS의 기본적인 후륜 조향각 제어를 위해 후륜조향신호입력부(40)와, 제어기능별 연산부(50)가 더 포함될 수 있다.

예컨대, 상기 후륜조향신호입력부(40)에는 전륜조향각 및 휠속도가 입력된다. 그리고, 상기 제어기능별 연산부(50)에서는 상기 전륜조향각과 휠속도에 의해 산출된 차속에 따라 현재 차량의 주행과정에서 요구되는 후륜 조향각을 산출한다.

이에, RSPA 신호 정상시, 상기 제어기능별 연산부(50)에서 산출된 후륜 조향각이 최종명령 연산부(60)에 전송되어, 후륜 조향각을 제어하게 된다.

한편, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 전체적인 조향 제어흐름을 살펴보면, 컨트롤러(CLR)를 통해 RSPA의 작동요청과, RWS의 작동요청 및 RWS의 위치가 모니터링되는 과정에서 휠속도센서를 이용하여 후륜의 휠속도를 검출하고, 검출된 휠속도의 평균값을 연산 및 확보한다(S10).

이어서, 상기 휠속도 평균값이 a 초과인지 판단하고(S20), 판단 결과 휠속도 평균값이 a를 초과하는 경우, 차속 및 전륜 조향각에 따라 후륜 조향각을 전륜과 동상 또는 역상으로 제어하게 된다(S30).

이 같은 제어과정에서, RSPA의 작동요청이 있는지 판단한다(S40).

이에, S40의 판단 결과, RSPA의 작동명령 요청이 있는 경우, RSPA의 신호 이상으로 판단하고(S50), RWS의 후륜 조향각 제어량을 일정시간 동안 선형적으로 감소시켜 후륜 조향각을 중립으로 제어한다(S60).

이에, 상기 RWS의 작동명령값이 b 이하이고, RWS 센싱값이 c 이하인지 판단하여 후륜 조향각이 중립 위치에 도달했는지 확인하고(S70), 확인 결과 조향각 중립에 위치한 경우, S40단계로 다시 진입하여 RSPA의 작동요청이 있는지 판단한다.

S40의 판단 결과, RSPA의 작동명령 요청이 없는 경우, RSPA의 신호를 정상으로 판단하고(S80), S30단계로 진입하여 RWS를 정상적으로 제어하게 된다.

반면, S70의 확인 결과, 후륜 조향각이 중립에 위치하지 않은 것으로 판단시, S60단계로 진입하여 후륜 조향각이 중립이 될때까지 제어한다.

한편, S20의 판단결과 휠속도 평균값이 a 이하인 경우에는, RWS가 작동되지 않는 운전영역으로, 후륜 조향각을 중립으로 고정 제어하게 된다(S90).

상술한 바와 같이, 본 발명은 RSPA의 작동제한영역에서 RSPA의 작동 요청시, 후륜 조향 명령값 기울기를 선형적으로 감소시켜 서서히 조향각 중립이 되도록 제어함으로써, 후륜 조향각이 급격하게 변화하게 되는 것을 방지하게 되는바, 후륜 조향에 따른 조향 이질감이 생성되는 것을 방지하는 것은 물론, 차량의 거동 이상을 방지하게 된다.

더불어, RSPA 신호가 정상으로 복귀된 상황에서 RWS 제어 요청시, RWS 제어에 바로 진입하지 않고 후륜 조향각을 중립으로 복귀시킨 후에 RWS를 작동함으로써, 급작스런 RWS 제어 재개에 의한 조향 이질감 발생을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 휠속도연산부
20 : 신호이상판단부
30 : 중립제어연산부
40 : 후륜조향신호입력부
50 : 제어기능별 연산부
60 : 최종명령 연산부
70 : 후륜조향 액추에이터
CLR : 컨트롤러

Claims (7)

1. RWS(후륜조향시스템)에 의해 차속에 따라 전륜과 동상 또는 역상으로 후륜 조향각을 제어하는 방법으로서,
   컨트롤러가, 차량의 운전조건을 기반으로 RSPA(원격 스마트 주차 보조시스템)의 작동을 제한하는 작동제한영역에 진입하는지 판단하는 단계;
   컨트롤러가, 상기 작동제한영역에 진입한 상태에서 RSPA의 작동명령시, RWS에 의해 후륜 조향각을 점진적으로 중립으로 제어하는 단계;를 포함하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   휠속도센서에 의해 검출된 휠속도의 평균값이 일정속도 초과시, 상기 작동제한영역에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 후륜 조향각 제어량을 일정시간 동안 선형적으로 감소하여 후륜 조향각을 중립으로 제어하는 것을 특징으로 하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 후륜 조향각을 중립으로 제어하는 과정 중에, 상기 RSPA의 작동명령이 해제되더라도 상기 후륜 조향각 중립 제어를 우선하여 실시하는 것을 특징으로 하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 후륜 조향각 중립을 확인한 상태에서 RSPA의 작동명령이 없는 경우 후륜 조향 작동을 재개하는 것을 특징으로 하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법.
6. 차량의 운전조건에 따라 RSPA(원격 스마트 주차 보조시스템)의 작동을 제한하는 작동제한영역에서 상기 RSPA의 작동명령 여부에 따라 RSPA의 신호 이상을 판단하는 신호이상판단부;
   상기 신호이상판단부에서 상기 RSPA의 신호 이상으로 판단시, 후륜 조향각을 점진적으로 중립으로 제어하기 위한 신호를 연산하여 후륜조향시스템에 전송하는 중립제어연산부;를 포함하는 후륜조향시스템의 조향 제어장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   휠속도센서에 의해 검출된 휠속도의 평균값을 연산하는 휠속도연산부;를 더 포함하고,
   상기 휠속도연산부에서 연산된 휠속도 평균값이 신호이상판단부에 전송되고 상기 휠속도 평균값이 일정속도 초과시, 상기 작동제한영역에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 후륜조향시스템의 조향 제어방법.

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