KR101907866B1 - Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system - Google Patents

Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system Download PDF

Info

Publication number
KR101907866B1
KR101907866B1 KR1020160150994A KR20160150994A KR101907866B1 KR 101907866 B1 KR101907866 B1 KR 101907866B1 KR 1020160150994 A KR1020160150994 A KR 1020160150994A KR 20160150994 A KR20160150994 A KR 20160150994A KR 101907866 B1 KR101907866 B1 KR 101907866B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steering
front wheel
wheel steering
afs
angle
Prior art date
Application number
KR1020160150994A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180053885A (en
Inventor
김정후
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020160150994A priority Critical patent/KR101907866B1/en
Publication of KR20180053885A publication Critical patent/KR20180053885A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101907866B1 publication Critical patent/KR101907866B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0205—Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0225—Failure correction strategy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/84—Rear wheel steering; All wheel steerings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

사륜조향 시스템의 전륜 제어장치 및 그 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치는 후륜조향장치(RWS)가 구동 불능인지의 여부를 감지하여 능동전륜조향장치(AFS)를 후륜조향장치(RWS)의 페일 조타모드로 변경하는 고장 감지부; 조향휠의 조향각 및 조향각속도를 기초로 직진상태인지 선회상태인지를 판단하는 조향상태 판단부; 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하여 차량이 좌우로 벗어나지 않도록 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 직진모드 수행부; 및 조향각에 따라 능동전륜조향장치(AFS)를 제어하되 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비가 동상방향턴인 경우 역상방향턴인 경우보다 크게 되도록 제어하는 선회모드 수행부;를 포함한다.A front wheel control apparatus and method for a four-wheel steering system are provided. The front wheel control device of the four-wheel steering system according to the embodiment of the present invention detects whether or not the rear wheel steering device RWS is inoperable and changes the active front wheel steering device AFS to the fail-safe steering mode of the rear wheel steering device RWS A fault detection unit; A steering state determination unit for determining whether the steering wheel is in a straight state or a turning state based on a steering angle and a steering angle speed of the steering wheel; A rectilinear mode execution unit for controlling the driving motor of the active front wheel steering device AFS such that the front wheels are repeated in the inphase and reverse phases with respect to the rear wheels so that the vehicle does not deviate left and right; And a turning mode performing unit for controlling the active front wheel steering apparatus AFS according to the steering angle so that the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS is larger than that in the case of a reverse direction turning when the gear ratio is in the in-phase direction.

Description

사륜조향 시스템의 전륜 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-wheel steering system,

본 발명은 사륜조향 시스템에 관한 것으로, 특히, 후륜조향장치의 구동 불능시 전륜조향장치를 이용하여 조타를 가능하게 하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a four-wheel steering system, and more particularly, to a front wheel control apparatus and method for a four-wheel steering system that enables steering by using a front wheel steering apparatus when the rear wheel steering apparatus can not be driven.

최근, 운전자가 조향휠을 조작함에 따라 차량의 전륜에 발생되는 선회력에 대응하여 차량의 후륜에서도 선회력이 발생하게 하여 차로변경, 주차, 고속 선회 시 등에서 차량의 미끄러짐을 방지하게 하는 사륜 조향 시스템을 구비한 차량이 등장하고 있다. In recent years, a four-wheel steering system has been provided to prevent the vehicle from slipping during parking, parking, or turning at high speed by causing a turning force to occur on the rear wheels of the vehicle in response to the turning force generated on the front wheels of the vehicle as the driver operates the steering wheel A vehicle is emerging.

이를 위해 사륜조향 시스템은 능동전륜조향장치(AFS; Active Front Steering) 및 후륜조향장치(RWS, Rear Wheel Steering)를 모두 구비한다. To this end, the four-wheel steering system includes both Active Front Steering (AFS) and Rear Wheel Steering (RWS).

이와 같은 사륜조향 시스템을 구비한 차량에서, 후륜조향장치가 이물질의 끼임 등에 의한 기구적인 고장에 따라 작동이 불가능하게 되면, 후륜이 정상 상태로 복귀하지 않고 틀어진 상태를 유지하기 때문에, 차량의 직진 또는 선회 등의 제어에 어려움이 발생한다. In a vehicle equipped with such a four-wheel steering system, if the rear-wheel steering apparatus becomes unable to operate due to a mechanical failure due to a foreign object being pinched or the like, the rear wheel remains in a distorted state without returning to a normal state, There is a difficulty in control of turning and the like.

KRKR 10-2014-014818610-2014-0148186 AA

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 후륜조향장치의 기구적 고장에 의해 후륜이 틀어진 상태에서도 능동전륜조향장치를 이용하여 차량의 직진 및 선회를 제어할 수 있는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, one embodiment of the present invention is an engine control system that can control the straightness and turning of a vehicle by using an active front wheel steering device even in a state where a rear wheel is broken due to a mechanical failure of the rear wheel steering device A front wheel control device for a four-wheel steering system, and a method thereof.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 후륜조향장치(RWS)가 구동 불능인지의 여부를 감지하여 능동전륜조향장치(AFS)를 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일 조타모드로 변경하는 고장 감지부; 조향휠의 조향각 및 조향각속도를 기초로 직진상태인지 선회상태인지를 판단하는 조향상태 판단부; 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하여 차량이 좌우로 벗어나지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 직진모드 수행부; 및 상기 조향각에 따라 상기 능동전륜조향장치(AFS)를 제어하되 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비가 동상방향턴인 경우 역상방향턴인 경우보다 크게 되도록 제어하는 선회모드 수행부;를 포함하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a rear wheel steering apparatus (RWS) by detecting whether or not a rear wheel steering apparatus (RWS) is incapable of driving and outputting an active front wheel steering apparatus A fault detection unit for changing the fault; A steering state determination unit for determining whether the steering wheel is in a straight state or a turning state based on a steering angle and a steering angle speed of the steering wheel; A rectilinear mode execution part for controlling the driving motor of the active front wheel steering device (AFS) such that the front wheel repeats the in-phase and the reverse-phase with respect to the rear wheel so that the vehicle does not deviate left and right; And a turning mode performing unit for controlling the active front wheel steering apparatus AFS according to the steering angle so that the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS is larger than that when the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS is in the in- A front wheel control device for a four-wheel steering system is provided.

일 실시예에서, 상기 고장 감지부는 상기 후륜조향장치(RWS)의 랙의 변위에 따라 고장여부를 감지할 수 있다.In one embodiment, the failure detection unit may detect a failure according to a displacement of the rack of the rear wheel steering unit (RWS).

일 실시예에서, 상기 고장 감지부는 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일에 따라 후륜의 위치를 저장하여 상기 직진모드 수행부 및 상기 선회모드 수행부로 제공할 수 있다.In one embodiment, the failure detection unit may store the position of the rear wheels according to the failures of the rear wheel steering unit (RWS), and provide the rectilinear mode performing unit and the turning mode performing unit.

일 실시예에서, 상기 직진모드 수행부는 상기 전륜의 각이 상기 후륜의 각을 초과하지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어할 수 있다.In one embodiment, the rectilinear mode performing part may control the driving motor of the active front wheel steering device (AFS) such that the angle of the front wheel does not exceed the angle of the rear wheel.

일 실시예에서, 상기 선회모드 수행부는 상기 조향각, 상기 동상방향턴 또는 상기 역상방향턴의 여부, 및 상기 조향각과 상기 후륜의 각의 차이를 기초로 기어비맵을 이용하여 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비를 결정할 수 있다.In one embodiment, the turning mode performing part performs the turning operation of the active front wheel steering device AFS (AFS) using the gear ratio map on the basis of the difference between the steering angle, the in-phase direction turn or the reverse direction turning, Can be determined.

일 실시예에서, 상기 조향상태 판단부는 상기 조향각의 변위가 일정각도 이내이면서, 상기 조향각속도의 크기가 일정크기보다 작은 경우 직진상태로 판단하고 그 외는 선회상태로 판단할 수 있다.In one embodiment, the steering state determination unit may determine the steering state to be a straight state when the displacement of the steering angle is within a predetermined angle and the magnitude of the steering angle velocity is smaller than a predetermined magnitude, and may determine the steering state to be a turning state.

일 실시예에서, 상기 직진모드 수행부는 상기 동상에 대한 반복주기가 상기 역상에 대한 반복주기보다 크게 되도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어할 수 있다.In one embodiment, the rectilinear mode performing unit may control the driving motor of the active front wheel steering apparatus AFS such that the repetition period for the inphase is greater than the repetition period for the reverse phase.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 후륜조향장치(RWS)가 구동 불능인지의 여부를 감지하는 단계; 능동전륜조향장치(AFS)를 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일 조타모드로 변경하는 단계; 조향휠의 조향각 및 조향각속도를 기초로 직진상태인지 선회상태인지를 판단하는 단계; 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하여 차량이 좌우로 벗어나지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 직진모드 수행단계; 및 상기 조향각에 따라 상기 능동전륜조향장치(AFS)를 제어하되 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비가 동상방향턴인 경우 역상방향턴 경우보다 크게 되도록 제어하는 선회모드 수행단계;를 포함하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a rear wheel steering apparatus, comprising: sensing whether a rear wheel steering apparatus (RWS) is inoperable; Changing an active front wheel steering device (AFS) to a fail-safe steering mode of the rear wheel steering device (RWS); Determining whether the steering wheel is in a straight state or a turning state based on the steering angle and the steering angle speed of the steering wheel; A straight mode execution step of controlling the driving motor of the active front wheel steering apparatus (AFS) such that the front wheel repeats the in-phase and the reverse-phase with respect to the rear wheel so that the vehicle does not deviate left and right; And a turning mode control step of controlling the active front wheel steering apparatus AFS according to the steering angle so that when the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS is in the in-phase direction turn, A front wheel control method of a steering system is provided.

일 실시예에서, 상기 감지하는 단계는 상기 후륜조향장치(RWS)의 랙의 변위에 따라 고장여부를 감지할 수 있다.In one embodiment, the sensing step may detect a failure according to the displacement of the rack of the rear wheel steering (RWS).

일 실시예에서, 상기 감지하는 단계는 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일에 따라 후륜의 위치를 저장할 수 있다.In one embodiment, the sensing may store the position of the rear wheels according to the failure of the rear wheel steering (RWS).

일 실시예에서, 상기 직진모드 수행단계는 상기 전륜의 각이 상기 후륜의 각을 초과하지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어할 수 있다.In one embodiment, the step of performing the rectilinear mode may control the driving motor of the active front wheel steering apparatus AFS such that the angle of the front wheel does not exceed the angle of the rear wheel.

일 실시예에서, 상기 선회모드 수행단계는 상기 조향각, 상기 동상방향턴 또는 상기 역상방향턴의 여부, 및 상기 조향각과 상기 후륜의 각의 차이를 기초로 기어비맵을 이용하여 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비를 결정할 수 있다.In one embodiment, the step of performing the turning mode may be performed by using the gear ratio map on the basis of the difference between the steering angle, the in-phase direction turn or the reverse direction turning, and the angle between the steering angle and the rear wheel, AFS) can be determined.

일 실시예에서, 상기 판단하는 단계는 상기 조향각의 변위가 일정각도 이내이면서, 상기 조향각속도의 크기가 일정크기보다 작은 경우 직진상태로 판단하고 그 외는 선회상태로 판단할 수 있다.In one embodiment, the determining step may determine that the steering angle is within a certain angle, the steering angle velocity is less than a predetermined value, and the other is a turning state.

일 실시예에서, 상기 직진모드 수행단계는 상기 동상에 대한 반복주기가 상기 역상에 대한 반복주기보다 크게 되도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어할 수 있다.In one embodiment, the step of performing the rectilinear mode may control the driving motor of the active front wheel steering apparatus AFS such that the repetition period for the inphase is greater than the repetition period for the reverse phase.

본 발명의 일 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치 및 그 방법은 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복 수행하거나 기어비를 조정하도록 능동전륜조향장치를 제어함으로써, 기구적 고장에 의해 후륜이 틀어진 상태에서도 운전자의 의지에 따라 차량의 직진 또는 선회를 제어할 수 있으므로, 조타가 용이한 환경을 제공할 수 있다.A front wheel control apparatus and method for a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention controls an active front wheel steering apparatus such that front wheels repeatedly perform in-phase and reverse-phase with respect to rear wheels or adjust gear ratios, It is possible to control the turning or turning of the vehicle in accordance with the will of the driver even in a distorted state, so that it is possible to provide an environment in which steering is easy.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1에서 능동전륜조향장치의 개략적 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법의 순서도이다.
도 5는 후륜조향장치의 페일 조타모드에서 역상 제어 상태를 나타낸 개략적 구성도이다.
도 6은 후륜조향장치의 페일 조타모드에서 동상 제어 상태를 나타낸 개략적 구성도이다.
도 7은 후륜조향장치의 페일 조타모드에서 동상 및 역상에 대한 주기를 나타낸 타이밍도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of an active front wheel steering apparatus in FIG.
3 is a block diagram of a front wheel steering apparatus of a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a front wheel control method of a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram showing a reverse phase control state in the fail-safe steering mode of the rear wheel steering apparatus.
6 is a schematic diagram showing the in-phase control state in the fail-safe steering mode of the rear wheel steering apparatus.
7 is a timing chart showing the periods for the in-phase and reverse phases in the fail-safe steering mode of the rear wheel steering apparatus.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에서 능동전륜조향장치의 개략적 구성도이다. Hereinafter, a front wheel control apparatus for a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an active front wheel steering apparatus in FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사륜조향 시스템(1)은 능동전륜조향장치(10), 후륜조향장치(20) 및 전자제어유닛(30)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a four-wheel steering system 1 according to an embodiment of the present invention includes an active front wheel steering device 10, a rear wheel steering device 20, and an electronic control unit 30.

능동전륜조향장치(10)는 차량의 전륜에 각각 연결되며 조향휠(11)의 조작에 따라 차량의 전륜을 구동할 수 있다. 이러한 능동전륜조향장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 조향휠(11), 조향컬럼(12), 유성기어부(13), 조향기어부(18), 및 랙 구동부(19)를 포함한다. The active front wheel steering apparatus 10 is connected to the front wheels of the vehicle respectively and can drive the front wheels of the vehicle in accordance with the operation of the steering wheel 11. [ 2, the active front wheel steering apparatus 10 includes a steering wheel 11, a steering column 12, a planetary gear unit 13, a steering gear unit 18, and a rack driving unit 19 .

조향휠(11)은 유성기어부(13)의 입력축(14)에 연결되어 운전자의 조타 조작을 유성기어부(13)로 전달하고, 조향컬럼(12)은 입력축(14)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. The steering wheel 11 is connected to the input shaft 14 of the planetary gear unit 13 to transmit the steering operation of the driver to the planetary gear unit 13 and the steering column 12 can be arranged to surround the input shaft 14 .

유성기어부(13)는 그 내부의 유성 기어를 구동하기 위한 구동모터(15), 조향휠(11)에 의한 유성기어부(13)의 출력을 조향기어부(18)로 전달하는 출력축(16), 조향컬럼(12) 하단에 설치된 조향각 센서(17)를 포함한다. The planetary gear unit 13 includes a drive motor 15 for driving the planetary gears therein, an output shaft 16 for transmitting the output of the planetary gear unit 13 by the steering wheel 11 to the steering gear unit 18, And a steering angle sensor 17 provided at the lower end of the column 12. [

조향기어부(18)는 유성기어부(13)의 출력축(16)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 양측에 연결된 차량의 전륜을 구동하며, 랙-피니언 쌍으로 이루어질 수 있다. The steering mechanism unit 18 may be a rack-and-pinion pair, which converts the rotational motion of the output shaft 16 of the planetary gear unit 13 into linear motion and drives the front wheels of the vehicle connected to both sides.

랙 구동부(19)는 조향기어부(18)의 랙바(18')에 연결되어 조향 보조동력을 공급하며, 모터 및 액추에이터를 포함할 수 있다. The rack driving portion 19 is connected to the rack bar 18 'of the steering mechanism portion 18 to supply steering assist power, and may include a motor and an actuator.

다시 도 1을 참조하면, 후륜조향장치(20)는 차량의 후륜에 각각 연결되며, 능동전륜조향장치(10)와 독립적으로 조향 기능을 제공하고, 조향휠(11)의 조작에 따라 차량의 후륜을 구동할 수 있다. 1, the rear wheel steering apparatus 20 is connected to the rear wheels of the vehicle, and provides a steering function independently of the active front wheel steering apparatus 10, and, in accordance with the operation of the steering wheel 11, Can be driven.

전자제어유닛(ECU; Electronic Control Unit)(30)은 운전자에 의해 조작되는 조향휠에 따른 진행 방향 및 차량의 주행 속도에 따른 상이한 조타력을 제공하도록 능동전륜조향장치(10) 및 후륜조향장치(20)의 구동을 제어할 수 있다. 이러한 전자제어유닛(30)은 후술하는 바와 같은 전륜 제어장치(100)를 포함할 수 있다.An electronic control unit (ECU) 30 is connected to the active front wheel steering device 10 and the rear wheel steering device 10 to provide different steering forces depending on the traveling direction of the steering wheel and the traveling speed of the vehicle, 20 can be controlled. The electronic control unit 30 may include a front wheel control device 100 as described below.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치의 블록도이다. 3 is a block diagram of a front wheel steering apparatus of a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention.

전륜 제어장치(100)는 도 1 및 도 2의 전자제어유닛(30)에 의해 구현되고, 고장 감지부(110), 조향상태 판단부(120), 직진모드 수행부(130) 및 선회모드 수행부(140)를 포함한다. The front wheel control apparatus 100 is implemented by the electronic control unit 30 of FIGS. 1 and 2 and includes a failure detection unit 110, a steering state determination unit 120, a linear mode execution unit 130, (140).

고장 감지부(110)는 후륜조향장치(20)가 기구적인 고장에 의해 구동 불능인지의 여부를 감지할 수 있다. 이때, 고장 감지부(110)는 후륜조향장치(20)의 랙의 변위에 따라 고장여부를 감지할 수 있다. The failure detection unit 110 can detect whether the rear wheel steering device 20 is inoperable due to a mechanical failure. At this time, the failure detecting unit 110 can detect the failure according to the displacement of the rack of the rear wheel steering apparatus 20. [

즉, 고장 감지부(110)는 이물질의 끼임 등에 의해 후륜조향장치(20)가 기구적 고장을 발생하여 후륜이 정렬되지 않고 틀어진 상태로 작동이 불가능한 경우, 후륜조향장치(20)의 랙의 위치가 고정되므로 이를 통하여 후륜조향장치(20)의 기구적 고장 여부를 감지할 수 있다.That is, when the rear wheel steering apparatus 20 is mechanically broken due to foreign matter or the like, the failure detecting unit 110 can not operate the rear wheel steering apparatus 20 in a state where the rear wheels are not aligned, So that the mechanical failure of the rear wheel steering apparatus 20 can be detected.

이러한 고장 감지부(110)는 후륜조향장치(20)의 기구적 고장을 감지하면 능동전륜조향장치(10)를 후륜조향장치의 페일 조타모드로 변경할 수 있다. 여기서, 후륜조향장치(20)의 고장에 의해 후륜의 위치가 정렬 상태인 중점을 벗어난 경우, 즉, 후륜이 틀어진 경우 직진에 어려움이 있으므로 능동전륜조향장치(10)를 정상모드에서 후륜조향장치의 페일 조타모드로 변경할 수 있다.When the failure detection unit 110 detects a mechanical failure of the rear wheel steering device 20, the active front wheel steering device 10 can be changed to the fail-safe steering mode of the rear wheel steering device. Here, when the position of the rear wheel is out of alignment with the position of the rear wheel due to the failure of the rear wheel steering device 20, that is, when the rear wheel is broken, it is difficult to straighten the active front wheel steering device 10, You can change to the fail-safe mode.

이때, 고장 감지부(110)는 후륜조향장치(20)의 페일에 따라 후륜이 틀어진 상태를 유지하고 있으므로, 후륜의 위치, 즉, 후륜의 현재 각을 저장할 수 있다. 아울러, 고장 감지부(110)는 후륜의 위치를 능동전륜조향장치(10)의 제어시 이용하도록 직진모드 수행부(130) 및 선회모드 수행부(140)로 제공할 수 있다.At this time, since the failure detection unit 110 keeps the rear wheel in a state of being broken according to the failure of the rear wheel steering apparatus 20, the position of the rear wheel, that is, the current angle of the rear wheel, can be stored. In addition, the failure detection unit 110 may provide the linear mode execution unit 130 and the turning mode execution unit 140 to use the position of the rear wheel in controlling the active front wheel steering device 10. [

조향상태 판단부(120)는 운전자의 조작에 의한 조향휠(11)의 조향각 및 조향각속도를 기초로 차량이 직진상태인지 선회상태인지를 판단할 수 있다. The steering state determination unit 120 can determine whether the vehicle is in a straight state or in a turning state based on the steering angle and the steering angle speed of the steering wheel 11 by the driver's operation.

이때, 조향상태 판단부(120)는 조향각의 변위가 일정각도 이내이면서, 조향각속도의 크기가 일정크기보다 작은 경우 직진상태로 판단하고 그 외는 선회상태로 판단할 수 있다. 이와 같이, 조향상태 판단부(120)는 조향휠(11)의 조작량이 큰지 또는 작은지에 따라 운전자의 의지를 판단할 수 있다. At this time, the steering state determination unit 120 may determine that the steering angle is within a certain angle and the steering angle velocity is less than a predetermined value, while the steering angle determination unit 120 determines that the steering angle is in the turning state. In this way, the steering state determination unit 120 can determine the driver's will according to whether the manipulation amount of the steering wheel 11 is large or small.

일례로, 조향상태 판단부(120)는 조향각이 ±10°보다 작은 동시에, 조향각속도가 10deg/s 미만인 경우 차량이 직진상태인 것으로 판단하고, 조향각이 ±10°보다 크거나, 조향각속도가 10deg/s보다 큰 경우 차량이 선회상태인 것으로 판단할 수 있다.For example, the steering state determination unit 120 determines that the vehicle is in a straight-ahead state when the steering angle is less than ± 10 ° and the steering angle speed is less than 10 deg / s. When the steering angle is greater than ± 10 °, / s, it can be determined that the vehicle is in a turning state.

직진모드 수행부(130)는 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하도록 전륜 제어장치(100)의 구동모터(15)를 제어할 수 있다. 즉, 직진모드 수행부(130)는 후륜이 틀어진 상태이므로, 전륜을 좌우로 반복하여 지그재그 형태로 구동하여 차량이 좌우로 벗어나지 않고 직진하도록 능동전륜조향장치(10)의 구동모터(15)를 제어할 수 있다.The forward mode execution unit 130 can control the driving motor 15 of the front wheel control device 100 such that the front wheels repeat the in-phase and the reverse-phase with respect to the rear wheels. That is, since the rearward mode is performed in the forward mode execution unit 130, the front wheels are driven in a zigzag fashion repeatedly to the left and right to control the driving motor 15 of the active front wheel steering device 10 so that the vehicle does not deviate leftward and rightward. can do.

이때, 직진모드 수행부(130)는 전륜의 각이 후륜의 각을 초과하지 않도록 능동전륜조향장치(10)의 구동모터(15)를 제어할 수 있다. 여기서, 전륜이 후륜의 비틀어진 정도보다 더 크게 회전하는 경우 회전방향에 따른 움직임이 과도하여 동상 및 역상의 반복을 더 빈번하게 수행해야 되며, 차량의 좌우 치우침이 발생할 가능성이 더 높기 때문에 직진 제어가 더 곤란하므로 후륜을 기준으로 전륜의 각을 작게 하여 반복적으로 전륜을 좌우로 구동함으로써 좌우 치우침 없이 차량의 직진을 용이하게 제어할 수 있다. At this time, the rectilinear mode execution unit 130 may control the driving motor 15 of the active front wheel steering device 10 so that the angles of the front wheels do not exceed the angles of the rear wheels. In this case, when the front wheel rotates more than the twisted degree of the rear wheel, the movement in the rotational direction is excessively performed, the repetition of the inphase and reverse phases must be performed more frequently, and since the possibility of side- The angle of the front wheel is reduced on the basis of the rear wheel so that the front wheel is repeatedly driven to the left and right so that the straightness of the vehicle can be controlled easily without side-to-side misalignment.

이와 동시에, 직진모드 수행부(130)는 상술한 바와 같은 동상 및 역상의 반복 수행시, 역상에 대한 차량의 회전반경이 동상에 대한 차량의 회전반경보다 짧기 때문에, 동상에 대한 반복주기가 역상에 대한 반복주기보다 크게 되도록 능동전륜조향장치(10)의 구동모터(15)를 제어할 수 있다. 여기서, 동상에 대한 반복주기 및 역상에 대한 반복주기는 후륜의 위치, 즉, 후륜의 비틀어진 각도 및 차량의 속도에 따라 결정될 수 있다.At the same time, when the in-phase mode and the reverse phase as described above are repeatedly performed, since the turning radius of the vehicle with respect to the reverse phase is shorter than the turning radius of the vehicle with respect to the in-phase, It is possible to control the drive motor 15 of the active front wheel steering apparatus 10 so as to be larger than the repetition period. Here, the repetition period for the inphase and the repetition period for the reverse phase can be determined according to the position of the rear wheel, that is, the twisted angle of the rear wheel and the speed of the vehicle.

다시 말하면, 직진모드 수행부(130)는 중점에서 틀어진 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하도록 제어하되, 전륜각이 후륜각을 초과하지 않도록 하면서 동상 구간을 역상 구간보다 길게 반복함으로써, 운전자의 의지에 따라 직진을 수행할 수 있다.In other words, the rectilinear mode execution unit 130 controls the front wheels to repeat the in-phase and the reverse-phase with respect to the rear wheel that has changed from the midpoint, and repeats the in-phase range longer than the reverse- You can go straight on your will.

선회모드 수행부(140)는 운전자에 의해 조작되는 조향휠(11)의 조향각에 따라 능동전륜조향장치(10)를 제어하되, 동상 및 역상 상태에 따라 능동전륜조향장치(10)의 기어비를 제어할 수 있다. 여기서, 차량은 동상방향턴과 역상방향턴이 회전반경이 다르기 때문에, 차량의 좌우 밸런스를 고려하여 능동전륜조향장치(10)의 기어비를 조정하여야 한다. The turning mode execution unit 140 controls the active front wheel steering apparatus 10 according to the steering angle of the steering wheel 11 operated by the driver and controls the gear ratio of the active front wheel steering apparatus 10 according to the in- can do. Here, since the turning radius of the vehicle is different between the turning directions of the in-phase direction and the turning direction of the reverse-phase direction, the gear ratio of the active front wheel steering apparatus 10 must be adjusted in consideration of the left-

이때, 선회모드 수행부(140)는 능동전륜조향장치(10)의 유성기어부(13)의 기어비가 동상방향턴인 경우 크게 되고, 역상방향턴인 경우 작게 되도록 제어할 수 있다. 즉, 선회모드 수행부(140)는 동상방향턴시 기어비가 역상방향턴시 기어비보다 높게 되도록 제어할 수 있다.At this time, the turning mode execution unit 140 can be controlled to be large when the gear ratio of the planetary gear unit 13 of the active front wheel steering device 10 is in the in-phase direction, and becomes small when the reverse direction is turned. That is, the turning mode execution unit 140 can control the gear ratio to be higher than the gear ratio in the case of turning in the up-phase direction.

일례로, 선회모드 수행부(140)는 시스템 설계에 따라 사전 시뮬레이션에 의해 산출하여 저장된 기어비맵을 이용하여 능동전륜조향장치(10)의 기어비를 결정할 수 있다. 여기서, 선회모드 수행부(140)는 조향각, 동상방향턴인지 역상방향턴인지의 여부, 및 조향각과 후륜의 각의 차이를 기초로 상기 기어비맵을 이용하여 능동전륜조향장치(10)의 유성기어부(13)의 기어비를 결정할 수 있다. For example, the turning mode performing unit 140 can determine the gear ratio of the active front wheel steering apparatus 10 by using the stored gear ratio map calculated by the pre-simulation according to the system design. Here, the turning mode execution unit 140 determines whether or not the planetary gear unit 10 of the active front wheel steering apparatus 10 is in a steady state, based on the steering angle, whether the steering angle, The gear ratio of the gear 13 can be determined.

다시 말하면, 선회모드 수행부(140)는 틀어진 상태로 고정된 후륜에 대하여 동상방향턴인지 역상방향턴인지를 기초로 조향휠(11)의 조향각에 따른 전륜과 후륜의 각도 차이에 따라 기어비맵을 이용하여 기어비를 결정할 수 있다.In other words, the turning mode execution unit 140 calculates the gear ratio map according to the angular difference between the front wheel and the rear wheel according to the steering angle of the steering wheel 11, based on whether the reverse rotation is the in- The gear ratio can be determined.

이와 같은 구성에 의해 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치(100)는 기구적 고장에 의해 후륜이 틀어진 상태에서도 운전자의 의지에 따라 차량의 직진 또는 선회를 제어할 수 있으므로, 조타가 용이한 환경을 제공할 수 있다.With this configuration, the front wheel control device 100 of the four-wheel steering system can control the straightness or turning of the vehicle according to the will of the driver even when the rear wheel is broken due to mechanical failure, .

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법의 순서도이고, 도 5는 후륜조향장치의 페일 조타모드에서 역상 제어 상태를 나타낸 개략적 구성도이며, 도 6은 후륜조향장치의 페일 조타모드에서 동상 제어 상태를 나타낸 개략적 구성도이고, 도 7은 후륜조향장치의 페일 조타모드에서 동상 및 역상에 대한 주기를 나타낸 타이밍도이다. Hereinafter, the front wheel control method of the four-wheel steering system of the present invention will be described with reference to Figs. 4 to 7. Fig. Fig. 4 is a flowchart of a front wheel control method of a four-wheel steering system according to an embodiment of the present invention, Fig. 5 is a schematic configuration diagram showing a reverse-phase control state in the pawl steering mode of the rear- FIG. 7 is a timing chart showing the periods for the in-phase and reverse phases in the fail-safe steering mode of the rear-wheel steering apparatus.

사륜조향 시스템의 전륜 제어방법(400)은 후륜조향장치(20)의 고장을 감지하는 단계(S410), 후륜조향장치(20) 고장 조타모드를 실행하는 단계(S420), 조향상태를 판단하는 단계(S430), 직진모드를 수행하는 단계(S440), 및 선회모드를 수행하는 상태(S450)를 포함한다. The front wheel control method 400 of the four-wheel steering system includes a step S410 of detecting a failure of the rear wheel steering device 20, a step S420 of executing a failure steering mode of the rear wheel steering device 20, (S430), performing a straight forward mode (S440), and performing a swing mode (S450).

보다 상세히 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 후륜조향장치(20)가 기구적인 고장에 의해 구동 불능인지여부를 감지할 수 있다(단계 S410). 이때, 후륜조향장치(20)의 랙의 변위에 따라 고장여부를 감지할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 4, first, the rear wheel steering apparatus 20 can detect whether it is inoperable due to mechanical failure (step S410). At this time, the failure of the rear wheel steering apparatus 20 can be detected according to the displacement of the rack.

여기서, 이물질의 끼임 등에 의해 후륜조향장치(20)가 기구적 고장을 발생하여 후륜이 정렬되지 않고 틀어진 상태로 작동이 불가능한 경우, 후륜조향장치(20)의 랙의 위치가 고정되므로 이를 통하여 후륜조향장치(20)의 기구적 고장 여부를 감지할 수 있다.Here, if the rear wheel steering apparatus 20 is mechanically broken due to foreign matter or the like, and the rear wheels are not aligned and can not be operated in a wrong state, the position of the rack of the rear wheel steering apparatus 20 is fixed, It is possible to detect whether or not the device 20 has a mechanical failure.

이와 같이 후륜조향장치(20)의 기구적 고장을 감지하면, 후륜조향장치의 페일 조타모드를 실행할 수 있다(단계 S420). 여기서, 후륜조향장치(20)의 고장에 의해 후륜의 위치가 정렬 상태인 중점을 벗어난 경우, 즉, 후륜이 틀어진 경우 직진에 어려움이 있으므로 능동전륜조향장치(10)를 정상모드에서 후륜조향장치의 페일 조타모드로 변경할 수 있다.When the mechanical failure of the rear wheel steering apparatus 20 is sensed in this way, the fail-safe steering mode of the rear wheel steering apparatus can be executed (step S420). Here, when the position of the rear wheel is out of alignment with the position of the rear wheel due to the failure of the rear wheel steering device 20, that is, when the rear wheel is broken, it is difficult to straighten the active front wheel steering device 10, You can change to the fail-safe mode.

이때, 후륜조향장치(20)의 페일에 따라 후륜이 틀어진 상태를 유지하고 있으므로, 후륜의 위치, 즉, 후륜의 현재 각을 저장할 수 있다. 이와 같이 저장된 후륜의 위치는 직진모드 수행시 또는 선회모드 수행시에 이용될 수 있다.At this time, since the rear wheel is kept in a broken state according to the failure of the rear wheel steering apparatus 20, the position of the rear wheel, that is, the current angle of the rear wheel, can be stored. The position of the rear wheel thus stored can be used when performing the straight forward mode or when performing the turnaround mode.

다음으로, 운전자의 조작에 의한 조향휠(11)의 조향각 및 조향각속도를 기초로 차량이 직진상태인지 선회상태인지를 판단할 수 있다(단계 S430). 이때, 조향각의 변위가 일정각도 이내이면서, 조향각속도의 크기가 일정크기보다 작은 경우 직진상태로 판단하고 그 외는 선회상태로 판단할 수 있다. 이와 같이, 조향휠(11)의 조작량이 큰지 또는 작은지에 따라 운전자의 의지를 판단할 수 있다. Next, based on the steering angle and the steering angle speed of the steering wheel 11 by the driver's operation, it can be determined whether the vehicle is in the straight state or in the turning state (step S430). At this time, when the displacement of the steering angle is within a certain angle and the magnitude of the steering angle velocity is smaller than a certain size, it can be determined as a straight state and others can be determined as a turning state. Thus, the driver's will can be determined depending on whether the steering wheel 11 has a large or small operation amount.

일례로, 조향각이 ±10°보다 작은 동시에, 조향각속도가 10deg/s 미만인 경우 차량이 직진상태인 것으로 판단하고, 조향각이 ±10°보다 크거나, 조향각속도가 10deg/s보다 큰 경우 차량이 선회상태인 것으로 판단할 수 있다.For example, when the steering angle is less than ± 10 ° and the steering angle velocity is less than 10 deg / s, it is determined that the vehicle is in the straight state. If the steering angle is greater than ± 10 ° or the steering angle velocity is greater than 10 deg / State.

단계 S430의 판단 결과, 운전자의 의지가 직진 주행이라고 판단한 경우, 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하도록 전륜 제어장치(100)의 구동모터(15)를 제어하여 직진모드를 수행할 수 있다(단계 S440). As a result of the determination in step S430, when it is determined that the driver's intention is a straight-ahead running, the driver can control the driving motor 15 of the front wheel control device 100 so that the front wheels repeat the in- Step S440).

여기서, 후륜이 틀어진 상태이므로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 전륜(51)을 좌우로 반복하여 지그재그 형태로 구동하여 차량이 좌우로 벗어나지 않고 직진하도록 능동전륜조향장치(10)의 구동모터(15)를 제어할 수 있다.5 and 6, the front wheel 51 is driven in a zigzag fashion repeatedly to the left and right so that the vehicle is driven straight without deviating to the right and left, (15).

이때, 전륜의 각이 후륜(52)의 각을 초과하지 않도록 능동전륜조향장치(10)의 구동모터(15)를 제어할 수 있다. 여기서, 전륜(51)이 후륜(52)의 비틀어진 정도보다 더 크게 회전하는 경우 회전방향에 따른 움직임이 과도하여 동상 및 역상의 반복을 더 빈번하게 수행해야 되며, 차량의 좌우 치우침이 발생할 가능성이 더 높기 때문에 직진 제어가 더 곤란하므로 후륜(52)을 기준으로 전륜(51)의 각을 작게 하여 반복적으로 전륜을 좌우로 구동함으로써 좌우 치우침 없이 차량의 직진을 용이하게 제어할 수 있다. At this time, the drive motor 15 of the active front wheel steering apparatus 10 can be controlled so that the angle of the front wheel does not exceed the angle of the rear wheel 52. [ Here, when the front wheel 51 rotates more than the twisted degree of the rear wheel 52, the movement in the rotational direction is excessively performed so that repetition of the in-phase and the reverse phase is more frequently performed, It is more difficult to perform linear control. Therefore, the angle of the front wheel 51 is reduced on the basis of the rear wheel 52, and the front wheel is repeatedly driven to the left and right.

이와 동시에, 상술한 바와 같은 동상 및 역상의 반복 수행시, 역상에 대한 차량의 회전반경이 동상에 대한 차량의 회전반경보다 짧기 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이 동상에 대한 반복주기(T1)가 역상에 대한 반복주기(T2)보다 크게 되도록 능동전륜조향장치(10)의 구동모터(15)를 제어할 수 있다. 여기서, 동상 반복주기(T1) 및 역상 반복주기(T2)는 후륜의 위치, 즉, 후륜의 비틀어진 각도 및 차량의 속도에 따라 결정될 수 있다.At the same time, when the in-phase and the reverse phase as described above are repeatedly performed, since the turning radius of the vehicle with respect to the reverse phase is shorter than the turning radius of the vehicle with respect to the in-phase, It is possible to control the driving motor 15 of the active front wheel steering apparatus 10 to be larger than the repetition period T2 for the reverse phase. Here, the in-phase repeat period (T1) and the reverse phase repeat period (T2) can be determined according to the position of the rear wheels, that is, the twisted angle of the rear wheels and the vehicle speed.

다시 말하면, 직진모드 수행시, 중점에서 틀어진 후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하도록 제어하되, 전륜각이 후륜각을 초과하지 않도록 하면서 동상 구간을 역상 구간보다 길게 반복함으로써, 운전자의 의지에 따라 직진을 수행할 수 있다.In other words, when the straight running mode is performed, the front wheels are controlled so as to repeat the in-phase and the reverse-phase with respect to the rear wheel that has changed at the midpoint, while the front wheel angle does not exceed the rear wheel angle and the same phase interval is repeated longer than the reverse phase interval. It is possible to perform a straight advance.

단계 S430의 판단 결과, 운전자의 의지가 선회 주행이라고 판단한 경우, 운전자에 의해 조작되는 조향휠(11)의 조향각에 따라 능동전륜조향장치(10)를 제어하되, 동상 및 역상 상태에 따라 능동전륜조향장치(10)의 기어비를 제어하여 선회모드를 수행할 수 있다(단계 S450). 여기서, 차량은 동상방향턴과 역상방향턴이 회전반경이 다르기 때문에, 차량의 좌우 밸런스를 고려하여 능동전륜조향장치(10)의 기어비를 조정하여야 한다. If it is determined in step S430 that the driver's intention is turning, the active front wheel steering device 10 is controlled in accordance with the steering angle of the steering wheel 11 operated by the driver, and the active front wheel steering device 10 is controlled according to the in- The turning mode can be performed by controlling the gear ratio of the apparatus 10 (step S450). Here, since the turning radius of the vehicle is different between the turning directions of the in-phase direction and the turning direction of the reverse-phase direction, the gear ratio of the active front wheel steering apparatus 10 must be adjusted in consideration of the left-

이때, 능동전륜조향장치(10)의 유성기어부(13)의 기어비가 동상방향턴인 경우 크게 되고, 역상방향턴인 경우 작게 되도록 제어할 수 있다. 즉, 동상방향턴시 기어비가 역상방향턴시 기어비보다 높게 되도록 제어할 수 있다.At this time, it is possible to control the gear ratio of the planetary gear unit 13 of the active front wheel steering device 10 to be large when the in-phase direction is turned and to be small when the reverse direction is turned. That is, it is possible to control the gear ratio to be higher than the gear ratio in the case of turning in the opposite phase direction in the case of turning in the in-phase direction.

일례로, 시스템 설계에 따라 사전 시뮬레이션에 의해 산출하여 저장된 기어비맵을 이용하여 능동전륜조향장치(10)의 기어비를 결정할 수 있다. 여기서, 조향각, 동상방향턴인지 역상방향턴인지의 여부, 및 조향각과 후륜의 각의 차이를 기초로 상기 기어비맵을 이용하여 능동전륜조향장치(10)의 유성기어부(13)의 기어비를 결정할 수 있다. For example, the gear ratio of the active front wheel steering apparatus 10 can be determined using a stored gear ratio map calculated by the pre-simulation according to the system design. Here, the gear ratio of the planetary gear unit 13 of the active front wheel steering apparatus 10 can be determined by using the gear ratio map based on the steering angle, whether the in-phase direction turn or the antiphase direction turn is detected, and the difference between the steering angle and the angle of the rear wheel have.

다시 말하면, 선회모드 수행시, 틀어진 상태로 고정된 후륜에 대하여 동상방향턴인지 역상방향턴인지를 기초로 조향휠(11)의 조향각에 따른 전륜과 후륜의 각도 차이에 따라 기어비맵을 이용하여 기어비를 결정할 수 있다.In other words, when performing the turning mode, the gear ratio map is used to calculate the gear ratio according to the angle difference between the front wheel and the rear wheel in accordance with the steering angle of the steering wheel 11 based on whether the in- Can be determined.

다음으로, 차량의 운행이 종료되는지를 판단하여(단계 S460), 차량의 운행이 종료된다고 판단한 경우, 전륜 제어방법(400)을 종료하고, 차량의 운행이 종료되지 않는다고 판단한 경우, 단계 S430으로 복귀하여 단계 S430 내지 단계 S450의 후륜조향장치의 페일 조타모드를 반복적으로 수행할 수 있다.Next, it is determined whether or not the vehicle operation is terminated (step S460). If it is determined that the vehicle operation is terminated, the front wheel control method 400 is terminated. If it is determined that the vehicle operation is not terminated, So that the failure steering mode of the rear wheel steering apparatus of steps S430 to S450 can be repeatedly performed.

이와 같은 방법에 의해 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법(400)은 기구적 고장에 의해 후륜이 틀어진 상태에서도 운전자의 의지에 따라 차량의 직진 또는 선회를 제어할 수 있으므로, 조타가 용이한 환경을 제공할 수 있다.According to this method, the front wheel control method 400 of the four-wheel steering system can control the straightness or turning of the vehicle according to the will of the driver even when the rear wheel is broken due to mechanical failure, .

상기와 같은 방법들은 도 2에 도시된 바와 같은 전자제어유닛(30) 및 도 3에 도시된 바와 같은 전륜 제어장치(100)에 의해 구현될 수 있고, 특히, 이러한 단계들을 수행하는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. Such methods may be implemented by an electronic control unit 30 as shown in FIG. 2 and a front wheel control device 100 as shown in FIG. 3, and in particular as a software program that performs these steps In which case these programs may be stored on a computer readable recording medium or transmitted by a computer data signal combined with a carrier wave in a transmission medium or a communication network.

이 때, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능한 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함하며, 예를 들면, ROM, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장장치 등일 수 있다. At this time, the computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. For example, ROM, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, DVD- , A floppy disk, a hard disk, an optical data storage device, or the like.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 사륜조향 시스템 10 : 능동전륜조향장치
11 : 조향휠 12 : 조향컬럼
13 : 유성기어부 14 : 입력축
15 : 구동모터 16 : 출력축
17 : 조향각 센서 18 : 조향기어부
18' : 랙바 19 : 랙 구동부
20 : 후륜조향장치 30 : 전자제어유닛
100 : 전륜 제어장치 110 : 고장 감지부
120 : 조향상태 판단부 130 : 직진모드 수행부
140 : 선회모드 수행부1: four-wheel steering system 10: active front wheel steering
11: Steering wheel 12: Steering column
13: planetary gear unit 14: input shaft
15: drive motor 16: output shaft
17: steering angle sensor 18:
18 ': Rack bar 19: Rack drive part
20: rear wheel steering device 30: electronic control unit
100: front wheel control device 110:
120: Steering state determination unit 130:
140: Turning mode performing unit

Claims (14)

후륜조향장치(RWS)가 구동 불능인지의 여부를 감지하여 능동전륜조향장치(AFS)를 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일 조타모드로 변경하는 고장 감지부;
조향휠의 조향각 및 조향각속도를 기초로 직진상태인지 선회상태인지를 판단하는 조향상태 판단부;
후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하여 차량이 좌우로 벗어나지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 직진모드 수행부; 및
상기 조향각에 따라 상기 능동전륜조향장치(AFS)를 제어하되 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비가 동상방향턴인 경우 역상방향턴인 경우보다 크게 되도록 제어하는 선회모드 수행부;
를 포함하고,
상기 직진모드 수행부는 상기 동상에 대한 반복주기가 상기 역상에 대한 반복주기보다 크게 되도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치. A failure detection unit for detecting whether or not the rear wheel steering unit RWS is inoperable and changing the active front wheel steering unit AFS to the fail-safe steering mode of the rear wheel steering unit RWS;
A steering state determination unit for determining whether the steering wheel is in a straight state or a turning state based on a steering angle and a steering angle speed of the steering wheel;
A rectilinear mode execution part for controlling the driving motor of the active front wheel steering device (AFS) such that the front wheel repeats the in-phase and the reverse-phase with respect to the rear wheel so that the vehicle does not deviate left and right; And
A turning mode performing unit for controlling the active front wheel steering apparatus AFS according to the steering angle so that the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS becomes larger than that when the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS is in the in-phase direction;
Lt; / RTI >
Wherein the linear mode executing unit controls the driving motor of the active front wheel steering apparatus (AFS) such that the repetition period for the in-phase is greater than the repetition period for the reverse phase. 제1항에 있어서,
상기 고장 감지부는 상기 후륜조향장치(RWS)의 랙의 변위에 따라 고장여부를 감지하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the failure detection unit detects a failure according to a displacement of the rack of the rear wheel steering unit (RWS). 제1항에 있어서,
상기 고장 감지부는 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일에 따라 후륜의 위치를 저장하여 상기 직진모드 수행부 및 상기 선회모드 수행부로 제공하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the failure detection unit stores the position of the rear wheels according to failures of the rear wheel steering unit (RWS) to provide the forward mode execution unit and the turning mode execution unit. 제3항에 있어서,
상기 직진모드 수행부는 상기 전륜의 각이 상기 후륜의 각을 초과하지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치.The method of claim 3,
Wherein the linear mode performing unit controls the driving motor of the active front wheel steering device (AFS) so that the angle of the front wheel does not exceed the angle of the rear wheel. 제3항에 있어서,
상기 선회모드 수행부는 상기 조향각, 상기 동상방향턴 또는 상기 역상방향턴의 여부, 및 상기 조향각과 상기 후륜의 각의 차이를 기초로 기어비맵을 이용하여 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비를 결정하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치.The method of claim 3,
The turning mode executing section determines the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS using the gear ratio map on the basis of the difference between the steering angle, the in-phase direction turn or the reverse direction turning and the difference between the steering angle and the angle of the rear wheel Wheel steering system. 제1항에 있어서,
상기 조향상태 판단부는 상기 조향각의 변위가 일정각도 이내이면서, 상기 조향각속도의 크기가 일정크기보다 작은 경우 직진상태로 판단하고 그 외는 선회상태로 판단하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어장치. The method according to claim 1,
Wherein the steering state determination unit determines the steering state to be a straight state when the displacement of the steering angle is within a predetermined angle and the magnitude of the steering angle velocity is smaller than a predetermined magnitude and determines the other state as a turning state. 삭제delete 후륜조향장치(RWS)가 구동 불능인지의 여부를 감지하는 단계;
능동전륜조향장치(AFS)를 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일 조타모드로 변경하는 단계;
조향휠의 조향각 및 조향각속도를 기초로 직진상태인지 선회상태인지를 판단하는 단계;
후륜에 대하여 전륜이 동상 및 역상을 반복하여 차량이 좌우로 벗어나지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 직진모드 수행단계; 및
상기 조향각에 따라 상기 능동전륜조향장치(AFS)를 제어하되 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비가 동상방향턴인 경우 역상방향턴 경우보다 크게 되도록 제어하는 선회모드 수행단계;
를 포함하고,
상기 직진모드 수행단계는 상기 동상에 대한 반복주기가 상기 역상에 대한 반복주기보다 크게 되도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법. Detecting whether the rear wheel steering device (RWS) is inoperable;
Changing an active front wheel steering device (AFS) to a fail-safe steering mode of the rear wheel steering device (RWS);
Determining whether the steering wheel is in a straight state or a turning state based on the steering angle and the steering angle speed of the steering wheel;
A straight mode execution step of controlling the driving motor of the active front wheel steering apparatus (AFS) such that the front wheel repeats the in-phase and the reverse-phase with respect to the rear wheel so that the vehicle does not deviate left and right; And
Controlling the active front wheel steering apparatus AFS according to the steering angle so that the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS becomes larger than that in the case of the inverse direction turning when the gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS is in the in-phase direction;
Lt; / RTI >
Wherein the step of performing the rectilinear mode controls the driving motor of the active front wheel steering apparatus AFS such that the repetition period for the in-phase is greater than the repetition period for the reverse phase. 제8항에 있어서,
상기 감지하는 단계는 상기 후륜조향장치(RWS)의 랙의 변위에 따라 고장여부를 감지하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the detecting step detects a failure according to a displacement of the rack of the rear wheel steering unit (RWS). 제8항에 있어서,
상기 감지하는 단계는 상기 후륜조향장치(RWS)의 페일에 따라 후륜의 위치를 저장하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the detecting step stores the position of the rear wheels in accordance with the failure of the rear wheel steering unit (RWS). 제10항에 있어서,
상기 직진모드 수행단계는 상기 전륜의 각이 상기 후륜의 각을 초과하지 않도록 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 구동모터를 제어하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the step of performing the straight forward mode controls the driving motor of the active front wheel steering device (AFS) such that the angle of the front wheel does not exceed the angle of the rear wheel. 제10항에 있어서,
상기 선회모드 수행단계는 상기 조향각, 상기 동상방향턴 또는 상기 역상방향턴의 여부, 및 상기 조향각과 상기 후륜의 각의 차이를 기초로 기어비맵을 이용하여 상기 능동전륜조향장치(AFS)의 기어비를 결정하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법. 11. The method of claim 10,
The step of performing the turning mode may include calculating a gear ratio of the active front wheel steering apparatus AFS using a gear ratio map based on the difference between the steering angle, the in-phase direction turn or the reversed direction turning and the difference between the steering angle and the angle of the rear wheel Wheel steering system of claim 1. 제8항에 있어서,
상기 판단하는 단계는 상기 조향각의 변위가 일정각도 이내이면서, 상기 조향각속도의 크기가 일정크기보다 작은 경우 직진상태로 판단하고 그 외는 선회상태로 판단하는 사륜조향 시스템의 전륜 제어방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the determining step determines that the displacement of the steering angle is within a predetermined angle and that the steering angle velocity is smaller than a predetermined value, and determines the steering angle to be a straight state and the other state to be a turning state. 삭제delete
KR1020160150994A 2016-11-14 2016-11-14 Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system KR101907866B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160150994A KR101907866B1 (en) 2016-11-14 2016-11-14 Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160150994A KR101907866B1 (en) 2016-11-14 2016-11-14 Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180053885A KR20180053885A (en) 2018-05-24
KR101907866B1 true KR101907866B1 (en) 2018-10-15

Family

ID=62296968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160150994A KR101907866B1 (en) 2016-11-14 2016-11-14 Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101907866B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110928272B (en) * 2019-11-28 2021-03-16 中南大学 Injection method and system for local creep fault of high-speed train wheel set
KR20210077068A (en) * 2019-12-16 2021-06-25 현대자동차주식회사 Method and apparatus cargo trailer rws control
CN114248830B (en) * 2020-09-22 2023-09-05 河北雷萨重型工程机械有限责任公司 Steering control method and device for vehicle and vehicle
CN113361035B (en) * 2021-06-09 2024-05-14 奇瑞汽车股份有限公司 Four-wheel steering system simulation method and device and computer storage medium
JP2024011301A (en) * 2022-07-14 2024-01-25 トヨタ自動車株式会社 Information processing apparatus, vehicle equipped with the same, information processing method, and program

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100651144B1 (en) * 2005-12-02 2006-11-30 주식회사 만도 Active front wheel steering apparatus for automotive vehicle and control method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100651144B1 (en) * 2005-12-02 2006-11-30 주식회사 만도 Active front wheel steering apparatus for automotive vehicle and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180053885A (en) 2018-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101907866B1 (en) Apparatus and method for controlling front steering in four wheel steering system
EP3715219A1 (en) Steering control device
WO2012173102A1 (en) Electric power steering apparatus
EP3715218A1 (en) Steering control device
US9862408B2 (en) Electric power steering device and electric power steering device control device
JP5181563B2 (en) Vehicle steering system
KR102262140B1 (en) Steering apparatus for steer by wire system
JP5359200B2 (en) Vehicle steering control device
JP2018058512A (en) Vehicular steering device
KR101878070B1 (en) Thereof controlled method and steering system for steer-by-wire system
JP5141311B2 (en) Vehicle control device
JP4487988B2 (en) Electric power steering device
JP5967208B2 (en) Steering control device
JP5772344B2 (en) Vehicle steering system
JP4385267B2 (en) Vehicle steering control device
JP2013018381A (en) Electric power steering device
JP4333399B2 (en) Vehicle steering device
KR20180119762A (en) Apparatus and method for changing steering mode in four wheel steering system
JP2009056996A (en) Steering control device for vehicle
KR102552648B1 (en) Method and Device for Generating Steering Wheel Reaction Torque Signal in SBW system, and SBW Steering Device with the same
JP2005262925A (en) Vehicle condition determination device and vehicle condition determination method
JP7348149B2 (en) Steering control device
JP2005041416A (en) Steering device for vehicle
JP2010215067A (en) Steering angle ratio variable device for vehicle
JP2005112024A (en) Steering control device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant