KR100240101B1 - 자동차의 요잉상태 검지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 주행중 요잉상태를 검지하는 방법에 있어서, 전체의 차륜으로부터 각각의 차륜의 속력을 검출하는 차륜 속력검출단계와, 상기 차륜의 속력으로부터 우측후륜속력에대한 우측전륜속력의 속력비와, 좌측 후륜속력에 대한 좌측전륜의 속력비를 각각 구하는 속력비산출단계와, 상기의 속력비의 차(|θ₁-θ₂|)가 일정치 K보다 큰 지를 판단하는 비교단계와, 상기 속력비치가 일정치를 초과하는 경우 요잉현상이 발생하는 것으로 판단하여 제어장치로 신호를 발신하는 요잉신호발신단계를 포함하도록 구성되어, 차륜으로부터 검출된 차륜의 속력을 기초로 간단한 연산만으로 차량의 주행중 요잉 상태가 발생하는 여부를 판단하는 방법을 제공하여 고가의 요잉상태 검출센서를 대체할 수 있도록 하였다.

Description

자동차의 요잉상태 검지방법

본 발명은 자동차의 제어에 관한 것으로, 제동력 제어시스템, 또는 구동력 제어시스템의 제어를 위한 기초자료로 사용되는 차량의 요잉현상에 대한 정보를 차륜의 속력을 자료로 전자제어장치의 내부에서 연산하여 검출할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일반적으로 자동차에는 차량의 속력제어를 위해 브레이크장치를 구비하고 있는 바, 최근에는 차량의 제동능력향상과 제동중의 조향안정성 확보를 위해 제동력제어시스템(ABS : anti blocking brake system, 이하 ABS라고 칭한다)를 구비하고 있다.

이 시스템은 제동시, 차량의 전후륜에 설치된 차륜회전속력 검출센서를 이용하여 차속을 추정하고 이를 기초로 현재의 슬립률과 감속도를 추정한 후, 이들 자료를 입력변수로 하여 차륜의 고착상태(locking)발생을 예측하고, 그 전에 브레이크 압력을 감소시켜 차륜회전속력을 차속에 근접시키고, 다시 차륜의 회전속력이 일정치를 초과하기 전에 브레이크 압력을 증가시켜 차륜을 제동시키는, 일련의 동작을 반복하여 제동중인 차량의 슬립률을 바람직한 상태로 유지시키도록 제어하는 것으로서, 차륜의 고착상태가 발생함으로 조향성의 상실 및 주행안정성의 상실의 상태가 되는 것을 사전에 방지하고 제동능력을 향상시킨다.

한편 최근의 차량에는 차량의 출발구동시에 구동력의 과잉 또는 노면과의 마찰계수가 너무 적기 때문에 발생하는 구동륜의 슬립현상을 방지하기 위한 것으로서 구동력제어시스템(Traction Control System, 이하 TCS라고 칭한다)을 장착하고 있다.

이 시스템은 구동륜의 슬립으로 인해 주행의 안전성이 떨어지고, 타이어와 동력전달계의 손상이 오는 현상을 예방하고, 특히 후륜 구동방식의 고출력 차량의 경우 급선회시 발생하기 쉬운 오버스티어링 현상(Over steering)이나, 급가속시 측력의 손실로 발생하는 요잉 토크(yawing torque)를 제한하기 위하여, 구동륜의 슬립율이 적정상태에 유지되도록 차량의 제동력과 기관의 구동력을 제어한다.

이러한 TCS나 ABS는 모두 다 차륜의 슬립률이 일정정도에 유지되도록 기능하므로 일반적으로 서로 관계가 깊고 따라서 서로 연계를 갖고 작동하도록 하고 있다.

일반적으로 요잉현상은 차량의 제동 또는 구동시에, 좌륜과 우륜의 노면과의 마찰계수가 서로 달라 슬립률이 다른 경우 발생되는 현상으로 차량이 수직축을 중심으로 회전하게되는 현상이다.

이러한 현상이 발생하면 차량의 주행안정성이 심히 손상되므로 차량의 제동시에는 ABS가, 또는 구동시에는 TCS가 작동되면 이러한 현상을 방지할 수 있다.

따라서, 일반적으로 ABS나 TCS는 요잉현상의 발생을 검지하여 사전에 각 차륜의 슬립률을 각각 제어하는 시스템으로 운영되어 요잉현상의 발생을 저지시키도록 설계되어 있다.

종래에 있어서는 요잉현상의 발생을 검출하는 수단으로 요잉율 검출센서, 또는 측력가속도 검출센서 등을 두고 있다.

그러나 이러한 기구들은 고가이므로 그 제조비용이 .상승하는 단점이 있다.

따라서 저렴한 비용으로 기존의 장비를 가지고 이를 검출하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 전술한 요구에 따른 것으로, 차륜으로부터 검출된 차륜의 속력을 기초로 간단한 연산만으로 차량의 주행중 요잉 상태가 발생하는 여부를 판단하는 방법을 제공하여 고가의 요잉상태 검출센서를 대체할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 요잉상태 검지방법의 순차를 보여주는 흐름도.

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 주행중 요잉상태를 검지하는 방법에 있어서, 전체의 차륜으로부터 각각의 차륜의 속력을 검출하는 차륜 속력검출단계와, 상기 차륜의 속력으로부터 우측후륜속력에 대한 우측전륜속력의 속력비와 좌측후륜속력에 대한 좌측전륜의 속력비를 구하는 속력비산출단계와, 상기의 속력비의 차(|θ₁-θ₂|)가 일정치 K보다 큰 지를 판단하는 비교단계와, 상기 소력비차가 일정치를 초과하는 경우 요잉현상이 발생하는 것으로 판단하여 제어장치로 신호를 발신하는 요잉신호발신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 요잉상태 검지방법을 제공한다.

이하 본 발명에 따른 요잉상태 검지방버의 각 구성단계를 설명하도록 한다.

제1도는 본 발명에 따른 요잉상태 검지방법의 순차를 보여주는 흐름도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 먼저 요잉은 각 차륜간의 회전속도의 차이가 발생하는 것이므로, 요잉의 판단기준은 각 차륜의 회전속력을 구하는 것에서 시작한다.

그래서 그 첫번째 단계는 4개의 차륜으로부터 차륜의 속력을 검출하는 차륜 속력검출단계로서 정밀성을 높이려면 현재의 차륜의 회전속력을 정확히 측정해야 한다.

다음으로 요잉의 현상은 차체가 수직축을 중심으로 회전하는 것이므로 회전을 위한 모멘트가 형성될 때 발생하게 되고, 이는 각 차륜에 가해진 마찰저항력의 차이가 생기면 발생하는 것이고, 제동 중 또는 구동출발 중 각 차륜의 현재 속력 중 어느 하나가 급격히 작아지거나 급격히 빨라 지는 경우 발생하므로, 이때 좌측 전/후륜간의 속력비와 우측 전/후륜간의 속력비가 달라진다는 사실을 이용하여 요잉상태를 예측할 수 있는 것이다.

따라서 우측후륜속력에대한 우측전륜속력의 속력비()와, 좌측후륜속력에 대한 좌측전륜속도의 속력비()를 각각 구하는 속력비산출단계와, 상기의 속력비의 차(|θ₁-θ₂|)가 일정치 K보다 큰 지를 판단하는 비교단계를 두어 이들간에 차이가 발생하는 지를 관찰한다.

이러하 과정은 비교적 간단한 논리회로를 통해서 이루어질 수 있으며, 연산수단을 갖춘 종합제어시스템을 이용할 수도 있다.

전술한 단계에서 속력비차이가 일정치를 초과하는 경우 요잉현상이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.

이러한 검출결과는 제동력 제어시스템이나, 구동력제어 시스템에서 제어의 기준으로 사용되어진다. 제동력 제어시스템이나 구동력 제어시스템에서는 서로 연계되어 각 차륜별로 제동력을 조절할 수 있고, 또한 엔진의 구동력도 제어할 수 있으므로 요잉현상을 방지하여 차량의 안정성을 높일 수 있다.

전술한 방법으로 차량의 요잉 현상을 고가의 요잉검지센서를 사용하는 대신 간단한 연산으로 구해 낼 수 있으므로 차량의 제조에 대한 비용의 상승없이 차량의 안정성과 승차감의 개선을 이룰 수 있다.

Claims (1)

1. 자동차의 주행중 요잉상태를 검지하는 방법에 있어서, 전체의 차륜으로부터 각각의 차륜의 속력을 검출하는 차륜 속력검출단계와, 상기 차륜의 속력으로부터 우측후륜속력에 대한 우측전륜속력의 속력비와 좌측후륜속력에 대한 좌측전륜속력의 속력비를 각각 구하는 속력비산출단계와, 상기의 속력비의 차(|θ₁-θ₂|)가 일정치 K 보다 큰 지를 판단하는 비교단계와, 상기 속력비의 차가 일정치를 초과하는 경우 요잉현상이 발생하는 것으로 판단하여 제어장치로 신호를 발신하는 요잉신호발신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 요잉상태 검지방법.