KR100388103B1 - 차량 동적 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 동적 제어방법에 관한 것으로, 차량이 회전하여 차량이 오버스티어 상태인 경우 핸들의 조타력을 증가시켜 운전자에 의한 과도한 조향을 방지하고, 차량이 언더스티어 상태인 경우 핸들의 조타력을 감소시켜 운전자가 조향을 쉽게 하도록 하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 차륜의 속도를 검출하기 위한 차륜속도센서, 차량에 가해지는 측방향 가속도를 검출하기 위한 횡가속도 센서, 차량의 조향 각도를 검출하기 위한 조향각센서 및 각속도를 검출하기 위한 각속도센서를 구비한 차량 동적 제어 방법에 있어서, 상기 차륜속도센서, 횡가속도센서, 조향각센서 및 각속도센서로부터 차륜속도, 횡가속도, 조향각 및 각속도를 각각 검출하는 단계, 상기 검출된 횡가속도 값을 미리 설정된 횡가속도값과 비교하는 단계, 상기 비교결과에 따라 각속도를 계산하는 단계, 상기 검출된 각속도값과 상기 계산된 각속도값을 비교하는 단계, 상기 각속도값 비교결과에 따라 언더스티어 또는 오버스티어를 판단하는 단계 및 상기 판단결과에 따라 핸들의 조타력을 제어하는 단계를 포함함으로써 차량이 오버스티어시 핸들의 조향이 잘 조정되지 않도록 조타력을 증가시키고, 언더스티어시에는 핸들의 조향이 잘 조정되도록 조타력을 감소시킴으로서 오버스티어시 운전자에 의한 지나친 조향을 방지할 뿐만 아니라, 언더스티어시 운전자가 조향을 쉽게 하도록 함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량 동적 제어방법{Method of vehicle dynamics control system}

본 발명은 차량 동적제어 방법(Vehicle dynamics control system)에 관한 것이며, 차량의 회전시 발생하는 차량의 언더스티어(Understeer) 또는 오버스티어(Oversteer)시 전자제어 조향장치(Eletronic controlled power steering 약칭 ECPS)를 이용하여 핸들의 조타력을 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어 조향장치(ECPS)는 압력을 높인 오일을 조향 장치와 연동하는 실린더에 넣어 피스톤의 운동에 의해 핸들의 조작력을 가볍게 하는것이며,파워 실린더에 들어가는 오일의 량은 컨트롤 밸브에 의해 조정되며, 핸들의 조작을 신속히 할수록 많아지고 핸들의 조작을 멈추면 오일의 유입도 멈추는 구조로 되어 있기 때문에 핸들의 조작력이 무거워야 되는 경우에도 통상의 핸들조작과 같은 감각으로 운전을 간편하게 할 수 있게 한다.

차량 동적제어 시스템에서는 차량이 커브길을 돌 때, 노면 상태, 차량 속도 변화 등의 원인으로 인해 차량은 바람직하지 않은 조향 특성, 즉, 차량의 의도된 회전반경보다 실제 차량의 회전반경이 큰 언더스티어 상태 또는 차량의 의도된 회전반경보다 실제 차량의 회전반경이 더 작은 오버스티어 상태가 발생한다.

그러나, 종래의 차량 동적제어 시스템에서는 차량이 언더스티어시 또는 오버스티어시인 경우 핸들의 조타력을 제어하지 않기 때문에 언더스티어 시에는 운전자가 핸들이 무거워져 조향하는데 많은 힘이 필요하며, 오버스티어 시에는 핸들이 가벼워져 지나친 조향을 하게 될 경우 더 큰 제동력이 필요하며, 심한 경우에는 차량의 안정성을 잃을 수가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량이 회전하여 차량이 오버스티어 상태인 경우 핸들의 조타력을 증가시켜 운전자에 의한 과도한 조향을 방지하고, 차량이 언더스티어 상태인 경우 핸들의 조타력을 감소시켜 운전자가 조향을 쉽게 하도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 동적 제어시스템에 대한 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 동적 제어방법에 대한 흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

100 : 차륜속도센서 101 : 횡가속도센서

102 : 각속도센서 103 : 조향각센서

104 : 파워스티어링 컨트롤유닛 105 : 솔레노이드밸브

106 : 밸브구동부

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차륜의 속도를 검출하기 위한 차륜속도센서, 차량에 가해지는 측방향 가속도를 검출하기 위한 횡가속도 센서, 차량의 조향 각도를 검출하기 위한 조향각센서 및 각속도를 검출하기 위한 각속도센서를 구비한 차량 동적 제어 방법에 있어서, 상기 차륜속도센서, 횡가속도센서, 조향각센서 및 각속도센서로부터 차륜속도, 횡가속도, 조향각 및 각속도를 각각 검출하는 단계, 상기 검출된 횡가속도 값을 미리 설정된 횡가속도값과 비교하는 단계, 상기 비교결과에 따라 각속도를 계산하는 단계, 상기 검출된 각속도값과 상기 계산된 각속도값을 비교하는 단계, 상기 각속도값 비교결과에 따라 언더스티어 또는 오버스티어를 판단하는 단계 및 상기 판단결과에 따라 핸들의 조타력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 동적제어 시스템에 대한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성은 4개의 차륜의 속도를 검출하는 차륜속도센서(100), 차량에 가해지는 측방향 가속도를 검출하기 위한 횡가속도 센서(101), 차량의 z축에 대한 각속도를 검출하기 위한 각속도 센서(102) 및 조향 각도를 검출하기 위한 조향각 센서(103)를 포함하고 있다.

그리고, 상기 센서들(100)(101)(102)(103)로부터 신호를 입력받아 차량의 제어를 수행하는 파워스티어링 컨트롤 유닛(104), 상기 파워스티어링 컨트롤 유닛(104)의 제어신호에 따라 솔레노이드 밸브를 구동시키는 밸브구동부(106) 및 상기 밸브구동부(106)에 의해 파워 실린더에서 스티어링 샤프트측으로 인가되는 유압을 제어하는 솔레노이드 밸브(105)를 포함하고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 동적제어 시스템에 대한 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법은 크게 보면, 차량이 언더스티어 또는 오버스티어 상태인지를 판단하여 그 판단결과에 따라 핸들의 조타력을 제어하는 것으로 이루어져 있다.

차량의 언더스티어 또는 오버스티어를 판단하는 방법을 자세히 살펴보면, 먼저, 파워스티어링 컨트롤유닛(104)은 차륜속도센서(100)로부터 차륜의 속도를 검출하고, 횡가속도센서(101)로부터 차량에 가해지는 측방향 가속도를 검출하며, 조향각센서(103) 및 각속도센서(102)로부터 각각 차량의 조향각도 및 각속도를 검출한다(S100).

파워스티어링 컨트롤유닛(104)은 상기 센서들을 이용하여 각각의 값들을 검출한 후 상기 검출된 횡가속도값을 미리 설정된 횡가속도값과 비교하고(S110), 그 비교결과에 따라 차량의 각속도를 계산한다. 이때, 상기 검출된 횡가속도값이 미리 설정된 횡가속도값보다 큰 경우는 상기 검출된 조향각값 및 차륜속도값을 미리 설정된 각속도 계산식에 대입하여 각속도값을 계산하고(S120), 만약, 상기 검출된 횡가속도값이 미리 설정된 횡가속도값보다 작은 경우는 상기 검출된 횡가속도값을 미리 설정된 각속도식에 대입하여 각속도값을 계산한다(S130).

상기 각속도값이 계산되면, 파워스티어링 컨트롤유닛(104)은 상기 검출된 각속도값과 상기 계산된 각속도값을 비교한다(S140). 이때, 상기 검출된 각속도값이 상기 계산된 각속도값보다 큰 경우는 차량이 언더스티어 상태라고 판단하고,상기 검출된 각속도값이 상기 계산된 각속도값보다 작은 경우는 차량이 오버스티어 상태라고 판단한다.

상기와 같이 차량의 언더스티어 상태 또는 오버스티어 상태가 판단되면, 파워스티어링 컨트롤유닛(104)은 차량이 언더스티어 상태인 경우 조향이 쉽도록 밸브구동부(106)를 통해 솔레노이드 밸브(105)를 구동하여 파워 실린더로부터 스티어링 샤프트측으로 인가되는 유압을 제어함으로서 핸들의 조타력을 작게 하고(S150), 차량이 오버스티어 상태인 경우 과도한 조향을 되지 않도록 핸들의 조타력을 크게 한다(S160).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량이 오버스티어시 핸들의 조향이 잘 조정되지 않도록 조타력을 증가시키고, 언더스티어시에는 핸들의 조향이 잘 조정되도록 조타력을 감소시킴으로서 오버스티어시 운전자에 의한 지나친 조향을 방지할 뿐만 아니라, 언더스티어시 운전자가 조향을 쉽게 하도록 함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 각 차륜의 속도를 검출하기 위한 차륜속도센서, 차량에 가해지는 측방향 가속도를 검출하기 위한 횡가속도 센서, 차량의 조향 각도를 검출하기 위한 조향각센서 및 각속도를 검출하기 위한 각속도센서를 구비한 차량 동적 제어 방법에 있어서,

   상기 차륜속도센서, 횡가속도센서, 조향각센서 및 각속도센서로부터 각 차륜속도, 횡가속도, 조향각 및 각속도를 각각 검출하는 단계;

   상기 검출된 횡가속도 값을 미리 설정된 횡가속도값과 비교하는 단계;

   상기 비교결과 상기 검출된 횡가속도값이 미리 설정된 횡가속도값보다 크면 상기 검출된 조향각값과 차륜속도값을 이용하여 각속도를 계산하고, 상기 검출된 횡가속도값이 미리 설정된 횡가속도값보다 적으면 상기 검출된 횡가속도값을 이용하여 각속도를 계산하는 단계;

   상기 검출된 각속도값과 상기 계산된 각속도값을 비교하는 단계;

   상기 각속도값 비교결과에 따라 차량의 상태를 언더스티어 또는 오버스티어로 판단하는 단계;

   상기 판단결과에 따라 핸들의 조타력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 동적 제어방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 비교결과 상기 검출된 각속도값이 상기 계산된 각속도값보다 크면 차량이 언더스티어 상태라고 판단하고, 상기 검출된 각속도값이 상기 계산된 각속도값보다 적으면 차량이 오버스티어 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 동적제어방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 조타력 제어단계는 차량이 언더스티어 상태인 경우 조향이 쉽도록 핸들의 조타력을 작게 하는 것을 특징으로 하는 차량 동적 제어방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 조타력 제어단계는 차량이 오버스티어 상태인 경우 과도한 조향을 되지 않도록 핸들의 조타력을 크게 하는 것을 특징으로 하는 차량 동적 제어방법.