KR100751252B1 - 요우레이트센서를 이용한 기준차속 보정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요우레이트 센서를 구비한 ABS 차량에서의 기준 차체속도를 보정하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 선회제동시, 차량의 좌우 바퀴의 속도차가 반영된 차량의 기준차체속도를 이용하여 차량의 슬립율을 결정할 수 있도록 차량의 선회정도에 따른 좌우 바퀴의 속도차를 이용하여 차량의 기준차체속도를 보정하는 데 있다.
본 발명에서는 각 차륜속도센서로부터 각 차륜속도를 검출하여 차량의 기준차체속도를 설정한 후 요우레이트센서를 이용하여 차량의 선회정도를 검출한다. 이 선회정도를 이용하여 차량의 좌우차륜의 속도차를 산출하고, 이 좌우속도차를 이용하여 상기 설정된 기준차체속도를 보정함으로서 차량의 선회제동시, 차량의 제동성 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

요우레이트센서를 이용한 기준차속 보정방법{The standard vehicle speed compensation method which uses the yaw sensor}
도 1은 본 발명에 따른 ABS 차량에서 요우레이트 센서를 이용하여 선회 제동시 기준차속을 보정하는 것을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선회 제동시 요우레이트 센서를 이용하여 기준차속을 보정하는 방법에 대한 블록도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 센서부 11 : 차륜속도센서
12 : 요우레이트센서 20 : ECU
21 ; 차륜속도연산부 22 : 기준차체속도추정부
23 : 좌우차륜속도차연산부 24 : 기준차체속도보정부
25 : 슬립율연산부 26 : ABS 제어부
30 : 액츄에이터부
본 발명은 요우레이트 센서를 구비한 ABS 차량에서의 기준 차체속도를 보정 하는 방법에 관한 것으로, 요우레이트 센서를 이용하여 차량의 선회제동시 기준차체속도를 보정하여 선회제동시의 차량의 제동성 및 안정성을 향상시키는 선회제동시 요우레이트센서를 이용한 기준차속 보정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System ; 이하 ABS라 칭함)에서는 4바퀴에 차륜속도센서가 장착되어 4바퀴의 차륜속도센서로부터 차륜속도를 감지하고, 4바퀴의 차륜속도로부터 차체속도를 추정하게 된다. 차량이 정속 주행하거나, 완만한 제동 및 가속시에는 차륜속도와 차체속도가 거의 일치하는데 반하여 급제동하여 ABS 제어가 시작되어 차륜슬립을 제어하는 경우에는 차체속도와 차륜속도가 일치하지 않는다. 즉, 4바퀴의 차륜속도는 적절한 슬립을 유지하도록 제어되면서 변화되는데 제동압력이 증가하면, 차륜속도는 감소하다가 제동압력이 감소되면, 차륜속도는 다시 증가하는 형태를 반복 수행하게 된다.
따라서, 4바퀴의 차륜속도가 각각 변화하는 가운데 가장 빠른 차륜속도를 기준차체속도로 추정하여 각 4바퀴의 차륜의 슬립율을 연산하는데 이용한다.
그러나, 차량이 직진하거나 완만한 선회를 하는 경우에는 차량의 무게 중심에서의 차체속도나 차량의 좌우 측면에서의 차체속도는 차이가 없으나, 차량이 작은 선회반경의 회전 즉 유턴(U-TURN)같은 급한 선회를 하는 경우의 제동시에는 좌우 차륜속도가 차이가 크므로 차량의 중심에서의 좌우 차륜속도에 차이가 크게 발생하게 된다.
이러한 경우, 차량의 중심에서의 차량의 기준차체속도를 기준으로 각 4바퀴의 차륜슬립을 추정하는 경우에는 선회 안쪽 바퀴는 실제보다 슬립이 큰 것으로 판 단하여 조기에 제동압력을 감압하게 되고, 선회 바깥쪽 바퀴는 실제보다 슬립이 작은 것으로 판단하여 압력감압이 지연되어 보다 큰 슬립상태에서 ABS 제어를 하게 되어 적절한 제동이 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 선회제동시, 차량의 좌우 바퀴의 속도차가 반영된 차량의 기준차체속도를 이용하여 차량의 슬립율을 결정할 수 있도록 차량의 선회정도에 따른 좌우 바퀴의 속도차를 이용하여 차량의 기준차체속도를 보정하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 각 바퀴에서의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와, 차량의 선회정도를 검출하기 위한 요우레이트 센서를 구비한 차량에서의 기준차체속도를 보정하는 방법에 있어서, 각 차륜속도센서로부터 각 차륜속도를 검출하여 차량의 기준차체속도를 설정하는 단계; 요우레이트 센서를 이용하여 차량의 선회정도를 검출하는 단계; 검출된 차량의 선회정도가 미리 설정된 값 이상인 경우, 검출된 선회정도를
Figure 112007038640956-pat00005
식에 대입하여 좌우차륜의 속도차를 산출하는 단계; 산출된 좌우속도차를 이용하여 설정된 기준차체속도를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 ABS 차량에서 요우레이트 센서를 이용하여 선회 제동시 기준차속을 보정하는 것을 설명하기 위한 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 센서부(10), ECU(Electronic Control Unit)(20) 및 액츄에이터부(30)로 이루어 져 있다. 센서부(10)는 각 차륜에 마련되어 차륜의 속도를 검출하기 위한 차륜속도센서(11), 차량의 선회정도를 검출하기 위한 요우레이트센서(12)로 이루어져 있다.
ECU(20)는 각 차륜속도센서(11)로부터 검출된 각 차륜속도를 연산하기 위한 차륜속도연산부(21)와, 연산된 차륜속도 중 가장 빠른 차륜속도를 기준차체속도로 추정하는 기준차체속도추정부(22)와, 요우레이트센서(12)로부터 검출된 차량의 선회정도를 미리 설정된 식에 대입하여 좌우차륜의 속도차를 연산하기 위한 좌우차륜속도차연산부(23), 기준차체속도추정부(22)와 좌우차륜속도차연산부(23)에서 추정 및 연산된 기준차체속도와 좌우차륜속도차를 이용하여 기준차체속도추정부(22)에서 추정된 기준차체속도를 보정하는 기준차체속도보정부(24)와, 보정된 기준차체속도를 이용하여 각 차륜에서의 슬립율을 연산하는 슬립율연산부(25)와, 연산된 각 차륜에서의 슬립율이 적정 슬립율에 도달하도록 액츄에이터부(30)를 제어하는 ABS 제어부(26)로 이루어져 있다.
액츄에이터부(30)는 ABS 제어부(26)의 제어신호에 따라 각 차륜의 휠실린더에 공급되는 유압을 조절한다.
본 발명에서는 요우레이트센서를 이용하여 기준차체속도를 보정함으로서 기존의 ABS 차량의 경우에는 요우레이트센서를 더 구비해야 하며, ESP(Electronic stability program) 또는 VDC(Vehicle Dynamic control)과 같은 차량 안정성 제어시스템을 장착한 차량에는 요우레이트 센서가 마련되어 있어 별도의 요우레이트센서를 구비할 필요가 없다.
도 2는 본 발명에 따른 요우레이트 센서를 이용하여 기준차속을 보정하는 방 법에 대한 블록도이다. 도 2에 도시된바와 같이, ECU(20)는 각 차륜속도센서(11)로부터 각 차륜속도를 검출한다(S100). 검출된 차륜속도 중 가장 빠른 차륜속도를 차량의 기준차체속도로 설정한다(S110).
이어, ECU(20)는 요우레이트센서(12)로부터 차량의 선회정도를 검출한다(S120). ECU(20)는 검출된 차량의 선회정도(요우레이트)를 다음의 요우레이트와 차량의 좌우바퀴의 속도차이와의 관계식에 대입하여 좌우바퀴의 속도차이를 산출한다(130). 이때, 차량의 선회정도가 미리 설정된 값이상인 경우 즉, 차량의 유-턴(U-Turn)과 같은 급한 선회를 하는 경우에 좌우바퀴의 속도차이가 차량의 슬립율에 큰 영향을 끼침으로서 차량의 선회정도가 미리 설정된 값이상인 경우에만 좌우 바퀴의 속도차이를 산출할 수도 있다.
Figure 112001033754074-pat00001
(ΔV는 좌우바퀴의 속도차[kph], Ψ는 요우레이트(yaw rate)[deg/sec], Tr는 전륜 및 후륜 트레드[m], C1은 단위변환 상수이다)
ECU(20)는 이 산출된 좌우바퀴의 속도차(V)를 이용하여 차량의 선회시 선회 안쪽 및 바깥쪽 바퀴의 기준차체속도를 보정한다(S140). 이때, 선회 안쪽 바퀴의 기준차체속도는 Vref_in = Vref - ΔV/2에 대입하여 보정하고, 선회 바깥 바퀴의 기준차체속도는 Vref_out = Vref + ΔV/2에 대입하여 보정한다(Vref는 기존 4바퀴에서의 차륜속도로부터 추정된 기준차체속도이다).
ECU(20)는 이렇게 보정된 안쪽 및 바깥쪽 바퀴의 기준차체속도를 이용하여 해당 바퀴에서의 슬립율을 산출한다(S150).
슬립율이 산출되면, ECU(20)는 해당 슬립율이 적정슬립율에 도달하도록 액츄에이터를 구동하여 해당 바퀴의 휠 실린더에 공급되는 압력을 조절하여 ABS 제어를 수행한다(S160).
이상에서 상세히 설명한 본 발명은 차량의 선회제동시, 차량의 선회정도를 반영하여 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴에서의 기준차체속도를 보정함으로서 차량의 제동성 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 각 바퀴에서의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와, 차량의 선회정도를 검출하기 위한 요우레이트 센서를 구비한 차량에서의 기준차체속도를 보정하는 방법에 있어서,
    상기 각 차륜속도센서로부터 각 차륜속도를 검출하여 차량의 기준차체속도를 설정하는 단계,
    상기 요우레이트 센서를 이용하여 차량의 선회정도를 검출하는 단계,
    상기 검출된 차량의 선회정도가 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 검출된 선회정도를 하기 식에 대입하여 좌우차륜의 속도차를 산출하는 단계,
    상기 산출된 좌우속도차를 이용하여 상기 설정된 기준차체속도를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 요우레이트 센서를 이용한 기준차체속도 보정방법.
    Figure 112007038640956-pat00006
    (ΔV는 좌우바퀴의 속도차[kph], Ψ는 요우레이트(yaw rate)[deg/sec], Tr는 전륜 및 후륜 트레드[m], C1은 단위변환 상수이다.)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 각 바퀴에서의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서와, 차량의 선회정도를 검출하기 위한 요우레이트 센서를 구비한 차량에서의 기준차체속도를 보정하는 방법에 있어서,
    상기 각 차륜속도센서로부터 각 차륜속도를 검출하여 차량의 기준차체속도를 설정하는 단계,
    상기 요우레이트 센서를 이용하여 차량의 선회정도를 검출하는 단계,
    상기 검출된 선회정도를 이용하여 좌우차륜의 속도차를 산출하는 단계,
    상기 산출된 좌우속도차를 이용하여 상기 설정된 기준차체속도를 보정하는 단계를 포함하되,
    상기 기준차체속도보정단계에서는 선회 안쪽 차륜의 기준차체속도는 실제 슬립율보다 낮은 슬립율을 유지하도록 상기 설정된 기준차체속도보다 느린 기준차체속도로 보정하고, 선회 바깥 차륜의 기준차체속도는 실제 슬립율보다 높은 슬립율을 유지하도록 상기 설정된 기준차체속도보다 빠른 기준차체속도로 보정하는 것을 특징으로 하는 요우레이트센서를 이용한 기준차체속도 보정방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 선회 안쪽 차륜의 기준차체속도는 상기 설정된 기준차체속도에서 상기 산출된 좌우 차륜의 속도차를 2로 나눈값을 뺀 값으로 보정하고, 선회 바깥 바퀴의 기준차체속도는 상기 설정된 기준차체속도에 상기 산출된 좌우 차륜의 속도차를 2 로 나눈값을 더한 값으로 보정하는 것을 특징으로 하는 요우레이트센서를 이용한 기준차체속도 보정방법.
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