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KR20230159001A - Sbw 시스템의 반력 토크 제어장치 및 방법 - Google Patents

Sbw 시스템의 반력 토크 제어장치 및 방법 Download PDF

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Publication number
KR20230159001A
KR20230159001A KR1020220058816A KR20220058816A KR20230159001A KR 20230159001 A KR20230159001 A KR 20230159001A KR 1020220058816 A KR1020220058816 A KR 1020220058816A KR 20220058816 A KR20220058816 A KR 20220058816A KR 20230159001 A KR20230159001 A KR 20230159001A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
yaw rate
vehicle
target torque
sbw system
torque control
Prior art date
Application number
KR1020220058816A
Other languages
English (en)
Inventor
임용현
Original Assignee
에이치엘만도 주식회사
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 에이치엘만도 주식회사 filed Critical 에이치엘만도 주식회사
Priority to KR1020220058816A priority Critical patent/KR20230159001A/ko
Priority to US18/091,701 priority patent/US20230365189A1/en
Publication of KR20230159001A publication Critical patent/KR20230159001A/ko

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Abstract

본 발명은 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 차속 센서와 랙 포지션 센서의 검출 결과를 이용하여 차량의 요레이트를 추정하는 요레이트 추정부와, 요레이트 검출 센서의 검출 결과와 상기 요레이트 추정부에서 추정된 요레이트 추정치를 비교하여 차량이 언더 스티어 또는 오버 스티어 상태인지 확인하는 차량 상태 판단부와, 상기 차량 상태 판단부의 판단 결과인 인덱스를 이용하여 타겟 토크를 보상하고, 최종 타겟 토크를 출력하는 타겟 토크 보상부를 포함할 수 있다.

Description

SBW 시스템의 반력 토크 제어장치 및 방법{Reaction torque control device and method for SBW system}
본 발명은 스티어의 반력 토크를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 스티어 바이 와이어(Steer By Wire, SBW) 장치의 반력 토크를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량의 진행방향을 제어하기 위한 장치인 조향장치로서, 최근 전자 제어에 의하여 조향모터가 필요한 조향력을 제공하는 전자식 파워 스티어링(Electric Power Steering; 이하 'EPS'라 함) 장치가 널리 이용되고 있다.
이러한 EPS 조향장치는 운전자에 의하여 조향휠에 인가되는 조향토크에 따라 EPS 조향모터를 구동하여, 조향칼럼을 회전시키거나 또는 그에 연결된 랙바를 이동시키도록 동작한다.
이를 위하여 EPS 조향장치는 EPS 조향 모터와, 조향모터를 제어하는 조향 ECU(전자 제어 유닛)을 포함하며, 조향모터에는 일정한 감속기가 연결되고, 감속기는 조향칼럼 또는 랙바와 연동하여 동작한다.
한편, 차량의 SBW(Steer-By-Wire) 조향 시스템은 조향휠과 차륜 사이의 스티어링 칼럼이나 유니버셜 조인트 혹은 피니언 샤프트와 같은 기계적인 연결 장치를 제거하는 대신에 모터와 같은 전동기를 이용하여 차량의 조향이 이루어지도록 하는 조향 시스템을 말한다.
SBW 시스템은 일반적으로 상위단 장치와 하위단 장치 및 그를 제어하는 제어장치를 포함하며, 상위단 장치는 조향휠에 연결되어 조향휠에 인가되는 토크를 감지하는 토크 감지부와, 하부의 랙바를 통한 조향에 따라 조향휠에 반력 토크를 제공하기 위한 모터 장치로서의 반력모터를 구비할 수 있다, 이러한 상위단 장치를 스티어링 피드백 액추에이터 (Steering Feedback Actuator; SFA)로 표현할 수 있다.
또한, 하위단 장치는 조향휠에 인가되는 조향 토크에 비례하는 조향 보조 토크 신호를 생성하고, 조향 보조 토크 신호를 이용하여 차륜의 타이로드에 연결된 랙바(Rack Bar)를 좌우로 이동시키기 위한 피니언 기어 또는 볼너트 기구부를 구동하는 조향 구동 모터 또는 조향 구동 액추에이터를 제어한다.
이러한 SBW 시스템에서는 조향휠과 조향칼럼 및 SFA를 포함하는 상위단 장치와, 랙바 구동장치(피니언 기어, 볼너트와 그를 구동하는 조향 모터 등)을 포함하는 RWA(Road Wheel Actuator)를 포함하는 하위단 장치 사이에 기계적인 연결 없이 독립적으로 동작한다.
따라서, 실제 조향이 이루어지는 하위단 장치의 랙바 이동에 따라 상위단 장치에 연결된 조향휠을 회전시킴으로써 운전자에게 조향 필링을 느끼게 해 주어야 하며, 이를 위하여 조향휠에 인가되는 힘 또는 토크를 반력 또는 반력 토크로 정의할 수 있다.
한편, 차량 주행중에는 노면상태, 차륜의 언밸런스 등에 의하여 차량이 원하는 방향으로 조향되지 않고 횡방향으로 이동하는 슬립현상이 발생할 수 있다.
이러한 차량 슬립이 발생하면, 차량은 목표 조향각도보다 더 조향되는 오버 스티어(Over-steer) 현상 또는 목표 조향각도보다 덜 조향되는 언더 스티어(Under-steer) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 오버스티어 또는 언더스티어 현상 발생시 차량의 목표 궤적을 벗어나게 되며, 따라서 운전자는 그를 보상하기 위한 추가 조향 제어를 수행하게 된다. 이러한 추가 조향 제어를 카운터 스티어(Counter-steer)라 할 수 있다.
한편, 일반적인 SBW 조향장치 또는 EPS 조향장치에서는 스티어링 휠이 일정한 조향각으로 회전한 이후에 중앙위치로 복귀할 때 스티어링 휠의 복원을 보조하는 액티브 리턴 기능(Active Return Function)을 제공할 수 있다.
이러한 액티브 리턴 기능을 수행하는 과정에서, 노면 상태에 따라서 적절한 반력(피드백) 토크 제공을 방해하는 토크 성분이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 오버/언더 스티어 상태에서 운전자의 카운터 스티어가 방해되는 현상이 발생될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로서 공개특허 10-2022-0003474호(SBW 시스템의 조향휠 반력 토크 신호 생성 장치 및 방법, 그를 포함하는 SBW 조향 장치, 2022년 1월 10일 공개)에는 차량의 슬립 인덱스를 산출하고, 슬립 인덱스를 보상하는 보상게인을 조향 반력 토크 신호에 적용하는 기술이 기재되어 있다.
상기 공개특허는 SBW 시스템에서 반력 토크를 제공할 수 있다는 점에 특징이 있으나, 슬립 상태를 검출하기 위하여 차륜의 회전속도, 차속, 랙위치, 모터 토크, 차륜 각도를 검출하기 위한 센서들을 모두 사용하기 때문에 센서의 수 증가에 따른 연산의 복잡성이 증가할 수 있어 개선이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 좀더 간단한 연산을 통해 SBW 시스템의 반력 토크를 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치는, 차속 센서와 랙 포지션 센서의 검출 결과를 이용하여 차량의 요레이트를 추정하는 요레이트 추정부와, 요레이트 검출 센서의 검출 결과와 상기 요레이트 추정부에서 추정된 요레이트 추정치를 비교하여 차량이 언더 스티어 또는 오버 스티어 상태인지 확인하는 차량 상태 판단부와, 상기 차량 상태 판단부의 판단 결과인 인덱스를 이용하여 타겟 토크를 보상하고, 최종 타겟 토크를 출력하는 타겟 토크 보상부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 요레이트 추정부는, 아래의 수학식 1을 이용하여 요레이트를 추정할 수 있다.
[수학식 1]
V는 상기 차속 센서에서 검출된 차속(m/s), L은 차량의 휠베이스 길이(m), g는 중력 가속도, K는 언더스티어 변화도(deg/g), G는 변환값(deg/mm), x는 상기 랙 포지션 센서에서 검출된 랙 포지션(mm)
본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 상태 판단부는, 상기 요레이트 검출 센서에서 검출된 요레이트에서 추정된 요레이트를 감하여, 요레이트 차 정보를 구하고,
요레이트 차 정보의 절대값을 기준값과 비교하여, 차량이 정상 상태 또는 이상 상태임을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 차량 상태 판단부는, 차량이 이상 상태로 확인된 경우, 요레이트 차 정보의 부호와 상기 요레이트 검출 센서에 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인하여, 동일한 경우 오버 스티어 상황으로 판단하고, 다른 경우 언더 스티어 상황으로 판단하여, 판단 결과에 따른 인덱스를 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 타겟 토크 보상부는, 상기 인덱스와 타겟 토크를 입력받아 각각 타겟 토크를 보상하는 다수의 토크 보상부와, 다수의 상기 토크 보상부의 출력을 가산하여 최종 타겟 토크를 출력하는 타겟 토크 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 토크 보상부는, 아래의 수학식 2를 통해 토크를 보상할 수 있다.
[수학식 2]
Tcomp는 보상된 타겟 토크, Torigin은 입력된 타겟 토크이며, f는 인덱스값, Gain은 조정 가능한 임의의 값
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법은, a) 차속과 랙 포지션 검출 결과를 이용하여 요레이트를 추정하는 단계와, b) 요레이트 센서를 통해 검출된 요레이트와 상기 추정된 요레이트를 이용하여 차량의 상태를 판단하는 단계와, c) 판단된 차량의 상태를 반영하여 타겟 토크를 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 a) 단계는, 아래의 수학식 1을 이용하여 요레이트를 추정할 수 있다.
[수학식 1]
V는 상기 차속 센서에서 검출된 차속(m/s), L은 차량의 휠베이스 길이(m), g는 중력 가속도, K는 언더스티어 변화도(deg/g), G는 변환값(deg/mm), x는 상기 랙 포지션 센서에서 검출된 랙 포지션(mm)
본 발명의 실시 예에서, 상기 b) 단계는, 요레이트 검출 센서에서 검출된 요레이트에서 추정된 요레이트를 감하여, 요레이트 차 정보를 구하고, 요레이트 차 정보의 절대값을 기준값과 비교하여, 차량이 정상 상태 또는 이상 상태임을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 b) 단계는, 차량이 이상 상태로 확인된 경우, 요레이트 차 정보의 부호와 상기 요레이트 검출 센서에 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인하여, 동일한 경우 오버 스티어 상황으로 판단하고, 다른 경우 언더 스티어 상황으로 판단하여, 판단 결과에 따른 인덱스를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 인덱스와 타겟 토크를 입력받아 아래의 수학식 2를 통해 각각 타겟 토크를 보상하고, 보상된 타겟 토크의 합을 출력할 수 있다.
[수학식 2]
Tcomp는 보상된 타겟 토크, Torigin은 입력된 타겟 토크이며, f는 인덱스값, Gain은 조정 가능한 임의의 값
본 발명은 차량의 속도와 랙의 위치를 검출하여 추정 요레이트(Yaw Rate)를구하고, 요레이트 센서의 검출값을 비교하여 차량의 상태를 확인한 후, 반력 토크를 보상함으로써, 하드웨어 구성을 보다 단순화함과 아울러 연산 과정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치의 블록 구성도이다.
도 2는 차량 상태 판단부의 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명에서 판단하는 오버 스티어 케이스의 예시도이다.
도 4는 본 발명에서 판단하는 언더 스티어 케이스의 예시도이다.
도 5는 본 발명에서 타겟 토크 보상부의 블록 구성도이다.
이하, 본 발명 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 아래에 설명되는 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 발명을 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되지 않음은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면 본 발명은, 차속 센서(11)와 랙 포지션 센서(12)를 통해 검출된 차속 및 랙 포지션을 이용하여 요레이트 추정부(10)와, 상기 요레이트 추정부(10)에서 추정된 요레이트 추정치와 요레이트 검출 센서(21)에서 검출된 요레이트를 비교하여 차량의 상태를 판단하는 차량 상태 판단부(20)와, 상기 차량 상태 판단부(20)에서 판단된 차량 상태와 타겟 토크를 이용하여 최종 반력 토크를 출력하는 타겟 토크 보상부(30)를 포함한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 요레이트 추정부(10)는 센서를 통해 측정 가능한 데이터와 차량 동력학 모델을 이용하여 요레이트를 추정한다.
이를 위하여 요레이트 추정부(10)는 차속 센서(11)와 랙 포지션 센서(12)를 통해 차속과 랙 포지션을 검출하고, 정상상태 선회 방정식을 이용하여 현재 차량의 요레이트를 추정한다.
요레이트 추정부(10)에서는 아래의 수학식 1로 정의된 정상 상태 선회 방정식의 요레이트 게인 수식을 이용하되, SBW 시스템의 특성을 반영하여 바퀴의 조향각 부분을 랙 변위화 변환 값의 곱으로 치환한 수학식 2의 수식을 사용하여 요레이트를 추정한다.
위의 수학식 1과 2에서 V는 차속(m/s), L은 차량의 휠베이스 길이(m), g는 중력 가속도, K는 언더스티어 변화도(deg/g), δ는 차량 휠의 스티어 각도(deg), G는 변환값(deg/mm), x는 랙 포지션(mm)을 뜻한다.
요레이트 추정부(10)는 랙 포지션 센서(12)로부터 x의 값을 획득하고, 차속 센서(11)로부터 V의 값을 획득하여, 요레이트 추정치를 산출한다.
요레이트 추정치는 차량 상태 판단부(20)로 제공된다.
차량 상태 판단부(20)는 요레이트 추정치와 요레이트 검출 센서(21)에서 검출된 요레이트를 이용하여 현재 차량의 상태를 판단한다.
차량 상태 판단부(20)는 요레이트 검출 센서(21)의 요레이트와 요레이트 추정치의 차인 요레이트 차 정보를 산출하고, 요레이트 차 정보를 기준값과 비교하여 차량이 정상 상태인지, 아니면 언더 스티어 또는 오버 스티어 상태인지 확인할 수 있다.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 2는 차량 상태 판단부(20)의 연산 동작 흐름도이다.
먼저, S21단계와 같이, 차량 상태 판단부(20)는 요레이트 차 정보(YawRate Diff.)의 절대값일 기준값(Threshold)에 비하여 큰 것인지 확인한다.
즉, 검출된 요레이트와 요레이트 추정치의 차의 절대값이 미리 설정된 기준값에 비해 더 큰가를 판단하여, 이상 상황의 발생 여부를 확인한다.
요레이트 차 정보의 절대값이 기준값 이하이면 S23단계와 같이 정상 상태로 판단하고, 인덱스를 1로하여 타겟 토크 보상부(30)로 제공한다. 타겟 토크 보상부(30)의 작용은 이후에 설명하는 것으로 한다.
상기 S21단계의 판단 결과 요레이트 차 정보의 절대값이 기준값에 비하여 더 큰 값이면, S22단계와 같이 이상이 있는 것으로 판단하고, 이상의 종류를 확인한다.
S21단계에서는 단순히 요레이트 차 정보의 크기를 확인한 것이며, S22단계에서는 요레이트 차 정보의 부호값을 이용하여 오버 스티어 상황 또는 언더 스티어 상황을 판단한다.
좀 더 구체적으로 S22단계에서는 요레이트 차 정보의 부호값과 상기 요레이트 검출 센서(21)에서 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인한다.
요레이트 검출 센서(21)에서 검출된 요레이트 또한 부호에 따라 언더 스티어 또는 오버 스티어 상황을 나타낸다.
본 발명에 따라 차량의 오버 스티어 상태와 언더 스티어 상태의 판단 케이스를 도 3과 도 4에 각각 도시하였다.
도 3을 참조하면 오버 스티어 상태는 요레이트 추정치의 부호에 무관하게 요레이트 검출 센서(21)의 검출 요레이트의 부호와 요레이트 차 정보의 부호가 동일한 경우로 제한된다.
또한, 도 4를 참조하면 언더 스티어 상태는 요레이트 추정치의 부호와 무관하게 요레이트 검출 센서(21)의 검출 요레이트의 부호와 요레이트 차 정보의 부호가 다른 경우로 제한된다.
따라서, S22 단계에서 요레이트 검출 센서(21)의 검출 요레이트와 요레이트 차 정보의 부호의 동일성을 확인하여, 현재 차량이 오버 스티어 상태 또는 언더 스티어 상태인지 확인할 수 있다.
S24단계에서는 오버 스티어 상황인 경우의 인덱스를 정의하고, S25단계에서는 언더 스티어 상황인 경우의 인덱스를 정의한다.
앞서 인덱스는 S23단계의 정상 상황에서 1로 정의되고, 오버 스티어 상황에서는 0 이상 1 미만의 값, 언더 스티어 상황에서는 1초과 2이하의 값으로 정의될 수 있다.
이때 오버 스티어 상황과 언더 스티어 상황에서의 인덱스는 범위로 지정되며, 요레이트 차 정보의 크기에 따라 인덱스 값을 확정할 수 있다. 요레이트 차 정보의 절대값이 클수록 인덱스 값은 해당 범위 내에서 더 큰 값을 가지도록 할 수 있다.
이처럼 결정된 인덱스 값은 타겟 토크 보상부(30)로 입력된다.
타겟 토크 보상부(30)는 타겟 토크를 입력받아 인덱스 값을 이용하여 타겟 토크를 보상한다.
타겟 토크는 스티어의 조향 각에 의해 생성된 값이며, 타겟 토크 보상부(30)는 순간순간 변화되는 조향 각에 따른 타겟 토크를 그 시점에서의 회전 각에 기초한 타겟 토크 함수를 이용하여 보상하고, 각 보상 결과를 가산하여 최종 타겟 토크를 출력한다.
도 5는 타겟 토크 보상부(30)의 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면 타겟 토크 보상부(30)는 타겟 토크들과 차량 상태 판단부(20)의 인덱스를 이용하여 보상된 타겟 토크를 생성하는 다수의 토크 보상부(31)와, 상기 다수의 토크 보상부(31)의 보상된 타겟 토크를 가산하여 최종 타겟 토크를 출력하는 타겟 토크 출력부(32)를 포함하여 구성된다.
타겟 토크 출력부(32)는 본 발명에서 고려되지 않은 타겟 토크 변화 요인을 함께 가산하여 출력할 수 있다.
상기 토크 보상부(31)는 아래의 수학식 3을 통해 타겟 토크를 보상하는 것으로 한다.
수학식 3에서 Tcomp는 보상된 타겟 토크, Torigin은 입력된 타겟 토크이며, f는 인덱스값이다. Gain은 임의의 값으로 조정 가능한 것으로 한다.
이와 같은 처리에 의하여 본 발명은 차량의 운행 상황에 따라 스티어링 휠의 조향 무게감인 반력 토크를 생성하여, 운전자가 차량 및 노면의 상태를 정확하게 인지할 수 있도록 할 수 있으며, 언더 또는 오버 스티어 상황에서 카운터 스티어 동작을 통해 운전자의 적절한 스티어링 휠 조작을 유도하여, 조향성을 향상시키고 차량의 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

Claims (20)

  1. 차량의 요레이트를 추정하는 요레이트 추정부;
    요레이트 검출 센서의 검출 결과와 상기 요레이트 추정부에서 추정된 요레이트 추정치를 비교하여 차량이 언더 스티어 또는 오버 스티어 상태인지 확인하는 차량 상태 판단부; 및
    상기 차량 상태 판단부의 판단 결과인 인덱스를 이용하여 타겟 토크를 보상하고, 최종 타겟 토크를 출력하는 타겟 토크 보상부를 포함하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요레이트 추정부는,
    차속 센서와 랙 포지션 센서의 검출 결과를 이용하여 차량의 요레이트를 추정하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 요레이트 추정부는,
    아래의 수학식 1을 이용하여 요레이트를 추정하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
    [수학식 1]

    V는 차속 센서에서 검출된 차속(m/s), L은 차량의 휠베이스 길이(m), g는 중력 가속도, K는 언더스티어 변화도(deg/g), G는 변환값(deg/mm), x는 랙 포지션 센서에서 검출된 랙 포지션(mm)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량 상태 판단부는,
    상기 요레이트 검출 센서에서 검출된 요레이트에서 추정된 요레이트를 감하여, 요레이트 차 정보를 구하고,
    요레이트 차 정보를 이용하여 차량이 정상 상태 또는 이상 상태임을 확인하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 요레이트 차 정보의 절대값을 기준값과 비교하여, 차량의 정상 상태 또는 이상 상태임을 확인하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차량 상태 판단부는,
    차량이 이상 상태로 확인된 경우,
    요레이트 차 정보의 부호와 상기 요레이트 검출 센서에 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인하여,
    동일한 경우 오버 스티어 상황으로 판단하고,
    판단 결과에 따른 인덱스를 출력하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 차량 상태 판단부는,
    차량이 이상 상태로 확인된 경우,
    요레이트 차 정보의 부호와 상기 요레이트 검출 센서에 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인하여,
    동일하지 않은 경우 언더 스티어 상황으로 판단하고, 판단 결과에 따른 인덱스를 출력하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 토크 보상부는,
    상기 인덱스와 타겟 토크를 입력받아 각각 타겟 토크를 보상하는 다수의 토크 보상부; 및
    다수의 상기 토크 보상부의 출력을 가산하여 최종 타겟 토크를 출력하는 타겟 토크 출력부를 포함하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 토크 보상부는,
    아래의 수학식 2를 통해 토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어장치.
    [수학식 2]

    Tcomp는 보상된 타겟 토크, Torigin은 입력된 타겟 토크이며, f는 인덱스값, Gain은 조정 가능한 임의의 값
  10. a) 요레이트를 추정하는 단계;
    b) 요레이트 센서를 통해 검출된 요레이트와 상기 추정된 요레이트를 이용하여 차량의 상태를 판단하는 단계; 및
    c) 판단된 차량의 상태를 반영하여 타겟 토크를 보상하는 단계를 포함하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 a) 단계는 차속과 랙 포지션 검출 결과를 이용하여 요레이트를 추정하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    아래의 수학식 1을 이용하여 요레이트를 추정하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
    [수학식 1]

    V는 차속 센서에서 검출된 차속(m/s), L은 차량의 휠베이스 길이(m), g는 중력 가속도, K는 언더스티어 변화도(deg/g), G는 변환값(deg/mm), x는 랙 포지션 센서에서 검출된 랙 포지션(mm)
  13. 제12항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    요레이트 검출 센서에서 검출된 요레이트에서 추정된 요레이트를 감하여, 요레이트 차 정보를 구하고,
    요레이트 차 정보를 이용하여 차량이 정상 상태 또는 이상 상태임을 확인하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    요레이트 차 정보의 절대값을 기준값과 비교하여 차량이 정상 상태인지 이상 상태인지 확인하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    차량이 이상 상태로 확인된 경우, 요레이트 차 정보의 부호와 상기 요레이트 검출 센서에 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인하여, 동일한 경우 오버 스티어 상황으로 판단하고, 판단 결과에 따른 인덱스를 출력하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    차량이 이상 상태로 확인된 경우, 요레이트 차 정보의 부호와 상기 요레이트 검출 센서에 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인하여,
    부호가 동일하지 않은 경우 언더 스티어 상황으로 판단하고, 판단 결과에 따른 인덱스를 출력하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 인덱스와 타겟 토크를 입력받아 아래의 수학식 2를 통해 각각 타겟 토크를 보상하고, 보상된 타겟 토크의 합을 출력하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
    [수학식 2]

    Tcomp는 보상된 타겟 토크, Torigin은 입력된 타겟 토크이며, f는 인덱스값, Gain은 조정 가능한 임의의 값
  18. a) 차속 센서와 랙 포지션 센서에서 검출된 차속과 랙 포지션 검출 결과를 이용하여 요레이트를 추정하되, 아래의 수학식 1을 이용하여 추정하는 단계;
    b) 요레이트 센서를 통해 검출된 요레이트와 상기 추정된 요레이트를 이용하여 차량이 오버 스티어 또는 언더 스티어 상태인지 판단하는 단계; 및
    c) 판단된 차량의 상태를 반영하여 타겟 토크를 보상하는 단계를 포함하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
    [수학식 1]

    V는 차속 센서에서 검출된 차속(m/s), L은 차량의 휠베이스 길이(m), g는 중력 가속도, K는 언더스티어 변화도(deg/g), G는 변환값(deg/mm), x는 랙 포지션 센서에서 검출된 랙 포지션(mm)
  19. 제18항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    차량이 이상 상태로 확인된 경우, 요레이트 차 정보의 부호와 상기 요레이트 센서에 검출된 요레이트의 부호가 동일한지 확인하여, 동일한 경우 오버 스티어 상황으로 판단하고, 다른 경우 언더 스티어 상황으로 판단하여,
    판단 결과에 따른 인덱스를 출력하는 것을 특징으로 하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 인덱스와 타겟 토크를 입력받아 아래의 수학식 2를 통해 각각 타겟 토크를 보상하고, 보상된 타겟 토크의 합을 출력하는 SBW 시스템의 반력 토크 제어방법.
    [수학식 2]

    Tcomp는 보상된 타겟 토크, Torigin은 입력된 타겟 토크이며, f는 인덱스값, Gain은 조정 가능한 임의의 값
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