KR100933325B1

KR100933325B1 - 차량용 주행제어장치

Info

Publication number: KR100933325B1
Application number: KR1020077018630A
Authority: KR
Inventors: 준 사쿠가와; 시로 몬자키
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2009-12-22
Also published as: JP2006321308A; CN101111417B; US20080114511A1; KR20070095413A; JP4215026B2; WO2006123215A3; WO2006123215A2; DE602006017821D1; WO2006123215A8; EP1881921B1; EP1881921A2; US8200391B2; CN101111417A

Abstract

본 발명에 따른 차량의 목표요모멘트(Mt)가 차량 주행을 안정하게 만들도록 계산된다(S20). 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 계산된다(S30). 상기 변화율(φd)을 토대로, 조향각 제어용 비율(ωs1)이 계산된다(S50). 변화율(φd)이 양의 값이면, 상기 변화율(φd)이 증가함에 따라 상기 비율(ωs1)이 점진적으로 증가한다. 제동력 제어용 비율(ωb)은 상기 비율(ωs1)을 1에서 감산하여 계산된다(1-ωs1)(S60). 상기 비율(ωs1, ωb)을 토대로, 조향각 제어용 목표요모멘트(Mts) 및 제동력 제어용 목표요모멘트(Mtb)가 계산된다(S70). 조향각변경장치(24) 및 제동장치(36)는 각각 상기 목표요모멘트(Mts, Mtb)를 토대로 제어된다(S400 내지 S430).

조향수단, 제동/주행력제어수단, 목표회전제어량, 목표회전제어량 할당

Description

차량용 주행제어장치{RUNNING CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 주행제어장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 조향휠의 조향각과 상기 휠에 대한 제동/주행력을 제어하여 차량의 주행 움직임을 제어하는 주행제어장치에 관한 것이다.

일본특허출원공보 제JP-A-2003-175749호에는 자동차와 같은 차량용 주행제어장치의 일 례가 개시되어 있다. 상기 주행제어장치는 조향수단, 제동/주행력제어수단, 계산수단, 제산수단 및 제어수단을 포함한다. 상기 조향수단은 운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠(steering wheel)을 조향한다. 상기 제동/주행력제어수단은 각각의 휠에 대한 제동/주행력을 제어한다. 상기 계산수단은 차량의 목표요모멘트(target yaw moment)와 같은 목표회전제어량을 계산한다. 상기 제산수단은 목표회전제어량을 소정의 비율들로 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 분할한다. 상기 제어수단은 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 조향수단을 제어하고, 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 제동/주행력제어수단을 제어한다.

일반적으로, 차량의 주행 움직임은 차량을 가속하거나 감속하지 않고, 조향 수단을 이용하여 조향휠을 조향함으로써 제어될 수 있다. 하지만, 차량은 주행 움직임이 제동/주행력을 제어하여 제어될 때보다 운전자의 운전 조작에 반응하여 보다 느리게 움직인다. 또한, 차량의 언더스티어링(understeer)에 대처하기 어렵다. 이와는 대조적으로, 차량의 주행 움직임이 제동/주행력을 제어하여 제어되면, 상기 차량은 주행 움직임이 조향휠을 조향하여 제어될 때보다 운전자의 운전 조작에 대응하여 더욱 빠르게 움직인다. 하지만, 차속이 변경되어야만 한다. 즉, 차량이 가속 또는 감속되어야 한다.

상술된 주행제어장치에 의하면, 목표회전제어량은 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/구동력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 소정의 비율들로 나누어진다. 상기 비율들은 예컨대 조향수단 및 제동/주행력제어수단의 반응성과 특성을 토대로 설정된다. 그러므로, 차량의 주행 움직임이 조향휠의 조향각만을 제어하여 제어되거나 제동/주행력만을 제어하여 제어되는 경우에 비해, 상기 차량의 주행 움직임이 적절하면서도 효과적으로 제어될 수 있다.

하지만, 상술된 주행제어장치에 있어서, 상기 비율들은 예컨대 운전자의 의도나 탑승자가 원하는 주행 모드를 고려하지 않고, 조향수단 및 제동/주행력제어수단의 반응성 및 특성(목표회전제어량을 얻기 위한 반응성 및 특성)을 토대로 설정된다. 그러므로, 상기 목표회전제어량이 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행 모드에 따라 조향수단 및 제동/주행력제어수단에 적절하게 할당될 수 없게 된다.

본 발명은 운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠을 조향하기 위한 조향수단, 및 각각의 휠에 대한 제동/주행력을 제어하기 위한 제동/주행력제어수단을 포함하는 종래의 주행제어장치의 상술된 문제점의 관점에서 고안되었다. 본 발명의 목적은, 목표회전제어량이 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 분할될 때, 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행 모드를 고려하여 상기 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행 모드에 따라, 조향수단 및 제동/주행력제어수단에 목표회전제어량을 적절하게 할당하여, 차량의 주행 움직임이 적절하면서도 효과적으로 제어되도록 하는 것이다.

본 발명의 제1실시형태는, 조향수단, 제동/주행력제어수단, 계산수단, 제산수단 및 제어수단을 포함하는 차량용 주행제어장치에 관한 것이다. 상기 조향수단은, 운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠을 조향한다. 상기 제동/주행력제어수단은 각각의 휠에 대한 제동/주행력을 제어한다. 상기 계산수단은 차량의 주행 움직임을 안정화하기 위하여 상기 차량의 목표회전제어량을 계산한다. 상기 제산수단은 상기 목표회전제어량을 소정의 비율들로 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 분할한다. 상기 제어수단은 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 조향수단을 제어하고, 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 제동/주행력제어수단을 제어한다. 상기 주행제어장치는 또한 상기 운전자가 수행하는 가속 조작량을 검출하기 위한 검출수단을 더 포함한다. 상기 제산수단은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율을 증가시킨다.

본 발명의 제1실시형태에 있어서, 운전자가 수행하는 가속 조작량이 검출된다. 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율은, 운전자가 수행하는 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라 증가된다. 그러므로, 운전자가 차량을 보다 많이 가속하고자 하면, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율이 증가된다. 그 결과, 상기 차량은 제동력의 제어로 인하여 차량의 가속 성능의 열화를 방지하면서 안정하게 주행한다. 운전자가 차량을 보다 적게 가속하고자 하면, 제동력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율이 증가된다. 그 결과, 차량은 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 효과적으로 안정화될 수 있다. 따라서, 상기 목표회전제어량은 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행 모드에 따라 분할될 수 있어, 차량의 주행 움직임이 효과적으로 제어될 수 있게 된다.

본 발명의 제2실시형태는 조향수단, 제동/주행력제어수단, 계산수단, 제산수단 및 제어수단을 포함하는 차량용 주행제어장치에 관한 것이다. 상기 조향수단은 운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠을 조향한다. 상기 제동/주행력제어수단은 각각의 휠에 대한 제동/주행력을 제어한다. 상기 계산수단은 차량의 주행 움직임을 안정화하기 위하여 상기 차량의 목표회전제어량을 계산한다. 상기 제산수단은 상기 목표회전제어량을 소정의 비율들로 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 분할한다. 상기 제어수단은 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 조향수단을 제어하고, 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 제동/주행력제어수단을 제어한다. 상기 주행제어장치는 또한 상기 운전자가 수행하는 운전 조작에 신속하게 응답하여 차량이 움직이는 제1주행모드 또는 상기 제1주행모드에서보다 운전자가 수행하는 운전 조작에 보다 느리게 반응하여 차량이 움직이는 제2주행모드로 주행모드를 설정하는 운전자에 의해 조작되는 설정수단을 더 포함한다. 상기 설정수단이 주행모드를 제1주행모드로 설정하면, 상기 제산수단은 상기 설정수단이 주행모드를 제2주행모드로 설정한 것에 비해, 조향휠의 회전각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율을 증가시킨다.

제2실시형태에 있어서, 운전자가 설정수단을 조작하면, 상기 주행모드는 운전자가 수행하는 운전 조작에 신속하게 응답하여 차량이 이동하는 제1주행모드, 또는 상기 제1주행모드에서보다 운전 조작에 보다 느리게 반응하여 차량이 이동하는 제2주행모드로 설정된다. 상기 주행모드가 제1주행모드로 설정되면, 조향휠의 회전각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율은, 상기 주행모드가 제2주행모드로 설정될 때에 비해 증가된다. 그러므로, 조향각 제어 및 제동력 제어에 대한 목표회전제어량의 할당은, 탑승자가 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 차량 이동을 원하는 지의 여부를 토대로 제어된다. 그 결과, 목표회전제어량의 할당이 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 제어될 수 있다.

본 발명의 제3실시형태는 조향수단, 제동/주행력제어수단, 계산수단, 제산수단 및 제어수단을 포함하는 차량용 주행제어장치에 관한 것이다. 상기 조향수단은 운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠을 조향한다. 상기 제동/주행력제어수단은 각각의 휠에 대한 제동/주행력을 제어한다. 상기 계산수단은 차량의 주행 움직임을 안정화하기 위하여 상기 차량의 목표회전제어량을 계산한다. 상기 제산수단은 상기 목표회전제어량을 소정의 비율들로 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 분할한다. 상기 제어수단은 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 조향수단을 제어하고, 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 제동/주행력제어수단을 제어한다. 상기 주행제어장치는 또한 운전자를 식별하기 위한 수단을 더 포함한다. 상기 제산수단은 상기 식별된 운전자에 따라, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들을 가변적으로 설정한다.

제3실시형태에 있어서, 운전자가 식별되고, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들은 식별된 운전자에 따라 가변적으로 설정된다. 그러므로, 조향각 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동력 제어에 할당된 목표회전제어량은 각각의 운전자에 대해 최적값으로 정확하게 제어될 수 있다. 따라서, 목표회전제어량의 할당이 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 적절하게 제어될 수 있게 된다.

제1실시형태에 있어서, 상기 계산수단은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 목표회전제어량을 감소시킬 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 목표회전제어량은, 운전자가 수행하는 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라 감소된다. 그러므로, 운전자가 차량을 보다 많이 가속하고자 함에 따라, 목표회전제어량이 감소된다. 그 결과, 운전자가 차량을 많이 가속하고자 하면, 상기 차량은 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 이동한다. 운전자가 차량을 적게 가속하고자 하면, 차량의 주행 움직임이 효과적으로 안정될 수 있다.

제1실시형태에 있어서, 가속 조작량이 증가되지 않으면, 상기 제산수단은 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율을 0 으로 설정할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 가속량이 증가되지 않는 경우, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표조향제어량의 비율이 0 으로 설정된다. 즉, 운전자가 수행하는 가속 조작량이 증가되지 않으면, 모든 목표회전제어량이 제동력 제어에 할당된다. 이에 따라, 운전자가 수행하는 가속 조작량이 증가되지 않는 경우에도, 조향휠의 조향각의 제어에 할당되는 목표조향제어량의 비율이 0 보다 크고 1 보다 작은 값으로 설정되는 경우에 비해, 차량의 주행 움직임이 제동력의 제어에 의해 회전제어량을 제어하여 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 효과적으로 안정될 수 있다.

제2실시형태에 있어서, 상기 설정수단이 주행모드를 제1주행모드로 설정하면, 상기 계산수단은 상기 설정수단이 주행모드를 제2주행모드로 설정할 때에 비해, 목표회전제어량을 감소시킬 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 설정수단이 주행모드를 제1주행모드로 설정하면, 상기 목표회전제어량은, 상기 설정수단이 주행모드를 제2주행모드로 설정할 때에 비해 감소된다. 그러므로, 상기 목표회전제어량은, 탑승자가 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 차량이 이동하는 것을 원하는 지의 여부를 토대로 제어된다. 따라서, 상기 목표회전제어량은 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 제어될 수 있다.

제1실시형태 또는 제2실시형태에 있어서, 상기 계산수단은, 운전자가 수행하는 가속 조작의 변화율이 증가함에 따라, 목표회전제어량을 감소시킬 수도 있다.

제3실시형태에 있어서, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들은 사전에 미리 각각의 운전자에 대해 설정될 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들이 사전에 미리 각각의 운전자에 대해 설정된다. 그러므로, 복잡한 계산 등을 필요로 하지 않으면서도, 조향각 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동력 제어에 할당된 목표회전제어량이 각각의 운전자에 대해 최적값으로 제어된다.

제2실시형태 및 제3실시형태에 있어서, 상기 계산수단은, 운전자가 수행하는 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 목표회전제어량을 감소시킬 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 운전자가 수행하는 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 목표회전제어량이 감소된다. 그러므로, 운전자가 차량을 보다 많이 가속하고자 하면, 목표회전제어량이 감소된다. 그 결과, 운전자가 차량을 많이 가속하고자 할 때, 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 차량이 움직인다. 운전자가 차량을 적게 가속하고자 하면, 차량의 주행 움직임이 효과적으로 안정화될 수 있다.

각각의 상술된 실시형태에 있어서, 상기 제산수단은, 차량이 주행되고 있는 도로의 상태를 고려하여, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들을 제어할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 차량이 주행되고 있는 도로의 상태를 고려하여, 상기 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들이 제어된다. 그러므로, 도로 상태가 고려되지 않은 경우에 비해, 상기 목표회전제어량의 할당이 더욱 적절하게 제어될 수 있게 된다.

각각의 상술한 실시형태들에 있어서, 상기 계산수단은 차량의 목표회전상태량을 계산하기 위한 수단, 및 차량의 실제회전상태량을 검출하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. 상기 계산 수단은, 상기 목표회전상태량으로부터 실제회전상태량의 편차를 토대로, 목표회전제어량으로서 차량의 목표요모멘트를 계산할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 차량의 목표회전상태량이 계산되고, 차량의 실제회전상태량이 검출되며, 상기 목표회전상태량으로부터 실제회전상태량의 편차를 토대로, 차량의 목표요모멘트가 목표회전제어량으로서 계산된다. 그러므로, 차량의 목표요모멘트는, 도로 위를 주행하고 있는 차량의 상태를 토대로, 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표요모멘트와 제동/주행력의 제어에 할당된 목표요모멘트로 적절하게 분할될 수 있다.

각각의 상술된 실시예들에 있어서, 상기 조향수단은 운전자가 조작하는 조향조작요소에 대해 조향휠을 조향할 수도 있어, 운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠을 조향하게 된다.

각각의 상술된 실시예들에 있어서, 상기 제동/주행력제어수단은 각각의 휠에 대하여 제동력을 개별적으로 제어하기 위한 수단을 포함할 수도 있고, 상기 제동/주행력제어수단은 각각의 휠에 대하여 제동력을 제어할 수도 있어, 각각의 휠에 대한 제동/주행력을 제어하게 된다.

제1실시형태에 있어서, 상기 제산수단은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율을 증가시킬 수도 있다.

상기 계산수단은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 감소시킬 수도 있다.

상기 계산수단은, 식별된 운전자에 따라 목표회전제어량을 증가 또는 감소시킬 수도 있다.

상기 도로의 상태는 도로의 커브 정도일 수도 있다.

상기 제산수단은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 증가시킬 수도 있다.

상기 제산수단은, 차량의 목표요모멘트가 상기 차량의 드리프트-아웃(drift-out)을 억제하는 데 사용될 때, 상기 차량의 모든 목표요모멘트를 상기 제동/주행력의 제어에 할당할 수도 있다.

상기 제산수단은, 상기 목표요모멘트가 차량의 스핀을 억제하는 데 사용될 때에 상기 차량의 목표요모멘트가 증가함에 따라, 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표요모멘트의 비율을 증가시킬 수도 있다.

상기 계산수단은, 도로의 상태를 토대로 목표회전제어량을 증가 또는 감소시킬 수도 있다.

상기 도로의 상태는, 가속 조작 또는 조향 조작이 수행되는 빈도를 토대로 분류된 도로의 상태들을 포함할 수도 있다.

도 1은 자동조향장치로서의 기능을 하는 조향각변경장치를 포함하는 차량에 적용된 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 주행제어장치의 구성을 도시한 개략도;

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 주행제어루틴을 도시한 흐름도;

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 주행제어루틴을 도시한 흐름도;

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 주행제어루틴을 도시한 흐름도;

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제4실시예에 따른 주행제어루틴을 도시한 흐름도;

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제5실시예에 따른 주행제어루틴을 도시한 흐름도;

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제6실시예에 따른 주행제어루틴을 도시한 흐름도;

도 8은 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)과 목표요모멘트의 증감 계수(Ka)간의 관계를 도시한 그래프;

도 9는 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)과 조향각제어용 비율(ωs1)간의 관계를 도시한 그래프;

도 10은 도로반경(R)과 목표요모멘트의 증감 계수(Kd)간의 관계를 도시한 그래프;

도 11은 도로반경(R)과 조향각제어용 비율(ωs41)간의 관계를 도시한 그래프;

도 12는 목표요모멘트(Mt)와 조향각제어용 비율(ωs42)간의 관계를 도시한 그래프;

도 13은 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd), 도로반경(R) 및 목표요모멘트의 증감 계수(Ke)간의 관계를 도시한 그래프; 및

도 14는 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd), 도로반경(R) 및 조향각제어용 비율(ωs5)간의 관계를 도시한 그래프이다.

이하, 본 발명의 예시적인 실시예들을 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.

[제1실시예]

도 1은 자동조향장치로서의 기능을 하는 조향각변경장치를 포함하는 차량에 적용된 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 주행제어장치의 구성을 도시한 개략도이다.

도 1에서, 차량(12)은 전방좌측휠(10FL), 전방우측휠(10FR), 후방좌측 휠(10RL) 및 후방우측휠(10RR)을 포함한다. 상기 전방좌측휠 및 전방우측휠(10FL, 10FR)은 랙바(rack-bar; 18)와 타이로드(tie-rods; 20L, 20R)를 통해 랙피니언식동력조향장치(rack and pinion type power steering device; 16)에 의해 조향되는 조향휠이다. 동력조향장치(16)는 운전자가 조작하는 운전자의 조향휠(14)의 움직임에 따라 구동된다.

상기 운전자의 조향휠(14)은 상부조향축(22), 조향각변경장치(24), 하부조향축(26) 및 유니버설조인트(28)를 통해 상기 동력조향장치(16)의 피니언축(30)에 연결된다. 상기 상부조향축(22)은 제1조향축으로 간주된다. 상기 하부조향축(26)은 제2조향축으로 간주된다. 예시된 실시예에서는, 상기 조향각변경장치(24)가 조향 조작을 보조하는 모터(32)를 포함한다. 상기 모터(32)는 하우징(24A)측에 있는 상부조향축(22)의 하단부와 로터(24B)측에 있는 하부조향축(26)의 상단부에 연결되어 있다.

상기 조향각변경장치(24)는 조향기어비변경장치로서의 기능을 한다. 보다 구체적으로는, 상기 조향각변경장치(24)가 상부조향축(22)에 대해 하부조향축(26)을 회전시켜, 운전자의 조향휠(14)의 회전각에 대한 조향휠들(전방좌측휠 및 전방우측휠(10FL, 10FR))의 조향각의 비, 즉 조향기어비를 변경하게 된다. 상기 조향각변경장치(24)는 또한 자동조향장치로서의 기능도 한다. 보다 구체적으로는, 조향각변경장치(24)가 운전자의 조향휠(14)에 대하여 전방좌측휠 및 전방우측휠(10FL, 10FR)을 조향하는 것을 보조하여 차량의 거동을 제어하게 된다. 전자제어유닛(34)의 조향제어부는 조향각변경장치(24)를 제어한다.

통상적으로, 조향각변경장치(24)는 모터(32)를 이용하여 상부조향축(22)에 대해 하부조향축(26)을 회전시켜, 조향기어비가 소정의 조향 특성이 얻어지는 기어비와 같게 되도록 한다. 조향각변경장치(24)가 차량의 거동을 제어하기 위해 조향 조작을 보조하면, 상기 조향각변경장치(24)는 모터(32)를 이용하여 상부조향축(22)에 대해 하부조향축(26)을 능동적으로 회전시켜, 필요에 따라 전방좌측휠 및 전방우측휠(10FL, 10FR)을 자동으로 조향하게 된다.

만일 조향각변경장치(24)가 오작동으로 인하여 상부조향축(22)에 대해 하부조향축(26)을 회전시킬 수 없게 되면, 로크장치(도 1에는 도시안됨)가 작동된다. 상기 로크장치는 하우징(24A) 및 로터(24B)의 상대 운동을 기계적으로 정지시켜, 상부조향축(22)에 대한 하부조향축(26)의 회전각의 변경을 방지하게 된다.

상기 동력조향장치(16)는 유압동력조향장치 또는 전력조향장치일 수도 있다. 하지만, 동력조향장치(16)는 랙바(18)가 왕복운동하는 방향의 힘으로 모터의 회전토크를 변환하는 스크루식 변환기구 및 모터를 포함하는 랙구동전력조향장치인 것이 바람직하다. 이러한 랙구동전력조향장치는, 조향각변경장치(24)가 전방 휠 조향을 보조할 때 생성되어, 운전자의 조향휠(14)로 전달되는 반응토크를 감소시키는 보조조향토크를 발생시킨다

각각의 휠에 대한 제동력은 압력 Pi(i=fl, fr, rl, rr), 즉 각각의 휠 실린더(40FL, 40FR, 40RL, 40RR)의 제동압력을 제동장치(36) 내의 유압회로(38)를 이용하여 제어함으로써 제어된다. 상기 유압회로(38)는 오일 저장소, 오일 펌프 및 각종 밸브장치(이들 모두가 도시안됨)를 포함한다. 통상적으로, 각 휠 실린더에서의 제동압력은 마스터 실린더(44)에 의해 제어된다. 상기 마스터 실린더(44)는 운전자가 조작하는 브레이크 페달(42)의 감압에 따라 구동된다. 각 휠 실린더에서의 제동압력은 후술하는 바와 같이, 필요에 따라 전자제어유닛(34)에 의해 개별적으로 제어될 수도 있다.

예시된 실시예에 있어서, 상부조향축(22)에는 운전자의 조향휠의 조향각(θ)으로서 상부조향축의 회전각을 검출하는 조향각센서(50)가 제공된다. 상기 조향각변경장치(24)에는 상부조향축(22)에 대한 하부조향축(26)의 상대회전각(θre)으로서 하우징(24A)과 로터(24B)간의 상대회전각을 검출하는 회전각센서(52)가 제공된다. 이들 센서들로부터의 출력들은 전자제어유닛(34)으로 공급된다. 상기 조향각센서(52)는 하부조향축(26)의 회전각(θs)을 검출하는 센서로 대체될 수도 있다. 이 경우, 상대회전각(θre)이 회전각의 차(θs-θ)로서 얻어진다.

상기 전자제어유닛(34)은 차속센서(54)에 의해 검출되는 차속(V)을 나타내는 신호, 요율센서(56)에 의해 검출되는 차량의 요율(γ)을 나타내는 신호, 각각의 압력센서(58FL, 58RR)에 의해 검출되는 각각의 휠에 대한 제동압력(Pi)을 나타내는 신호, 압력센서(60)에 의해 검출되는 마스터실린더압력(Pm)을 나타내는 신호, 및 액셀러레이터페달조작량센서(62)에 의해 검출되는 액셀러레이터페달조작량(φ)을 수신한다.

상기 전자제어유닛(34)은 조향제어부, 제동력제어부 및 거동제어부(이들 모든 부분이 도시안됨)를 포함한다. 상기 조향제어부는 조향각변경장치(24)를 제어한다. 상기 제동력제어부는 각각의 휠에 대한 제동력을 제어한다. 상기 거동제어부는 차량의 거동을 제어한다. 각각의 제어부는 CPU를 구비한 마이크로컴퓨터, ROM, RAM 및 양방향 공통 버스에 의해 서로 연결되는 입출력포트장치를 포함한다. 운전자의 조향휠이 조향되어 차량을 좌측으로 회전시키면, 조향각센서(50)에 의해 검출되는 운전자의 조향휠의 조향각(θ)의 값은 양의 값이다. 조향휠이 조향되어 차량을 좌측으로 회전시킬 때, 회전각센서(52)에 의해 검출되는 상대회전각(θre)의 값은 양의 값이다. 차량이 좌측으로 회전할 때, 요율센서(56)에 의해 검출되는 요율(γ)의 값은 양의 값이다.

후술하는 바와 같이, 전자제어유닛(34)은, 운전자가 수행하는 조향 조작량을 나타내는 운전자의 조향휠의 조향각(θ), 상대회전각(θre) 및 조향기어비(Rg)를 토대로 전방좌측휠 및 전방우측휠의 실제 조향각(δa)을 계산한다. 운전자의 조향휠의 조향각(θ)은 운전자가 수행하는 조향 조작량을 보여준다. 상기 전자제어유닛(34)은 실제 조향각(δa)과 차속(V)을 토대로 차량의 목표요율(γt)을 계산한다. 그 후, 전자제어유닛(34)은 요율센서(56)에 의해 검출되는 목표요율(γt)로부터 실제 요율(γ)의 요율편차(△γ)를 계산한다. 그 후, 상기 요율편차(△γ)를 토대로, 상기 전자제어유닛(34)은 요율편처(△γ)를 감소시켜 차량의 움직임을 안정화시키기 위한 목표요모멘트(Mt)를 계산한다. 상기 전자제어유닛(34)은 차량의 목표회전제어량으로서 목표요모멘트(Mt)를 계산한다.

상기 전자제어유닛(34)은 단위시간당 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변경량으로서 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 계산한다(즉, 시간-도함수 값). 상기 전자제어유닛(34)은 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)에 따라 목표요모멘트(Mt)를 증가 또는 감소시킨다. 상기 전자제어유닛(34)은 또한 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs) 및 목표요모멘트(Mt)를 제동력제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωb)을 계산한다. 상기 비율(ωs, ωb)을 토대로, 상기 목표요모멘트(Mt)가 조향각제어를 위한 목표요모멘트(Mts) 및 제동력제어를 위한 목표요모멘트(Mtb)로 분할된다.

또한, 전자제어유닛(34)은 전방좌측휠 및 전방우측휠의 목표조향각(△δt)을 계산하여 목표요모멘트(Mts)를 얻게 된다. 상기 전자제어유닛(34)은 조향각변경장치(24)를 제어하여, 전방좌측휠 및 전방우측휠(10FL, 10FR)의 조향각이, 실제 조향각(δa)과 목표조향각(△δt)을 합산하여 얻어지는 목표조향각(δt)과 같게 되도록 한다. 또한, 전자제어유닛(34)은 각각의 휠에 대한 목표제동압력(Pti)을 계산하여 목표요모멘트(Mtb)를 얻게 된다. 그 후, 전자제어유닛(34)은 각각의 휠에 대한 제동압력(Pi)을 제어하여, 상기 제동압력(Pi)이 대응하는 목표제동압력(Pti)과 같게 만들어, 차량의 주행 움직임을 안정화시키기 위해 요율편차(△γ)를 감소시키게 된다.

다음으로, 예시된 실시예에 따른 전자제어유닛(34)에 의해 실행되는 차량용 주행제어루틴을 도 2에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다. 상기 제어루틴에 있어서, 차량의 주행 움직임은 전방좌측휠 및 전방우측휠의 조향각을 제어하여 제어된다. 도 2의 흐름도에 도시된 제어루틴은 점화스위치(도시안됨)를 폐쇄시켜 개시되어, 소정의 시간 간격들로 실행된다.

우선, 단계 S10에서, 운전자의 조향휠 등의 조향각(θ)을 나타내는 신호가 판독된다. 단계 S20에서, 상기 조향각(θ) 및 조향기어비(Rg)를 토대로, 전방좌측휠 및 전방우측휠의 조향각(δf)(=θ/Rg)을 예측한다. 또한, 아래의 수학식 1에 따라, 차속(V) 및 예측된 조향각(δf)을 토대로 기준요율(γe)이 계산된다.

γe = V×δf/(1 + KhV2)H

수학식 1에서, "H"는 휠 베이스를 나타내고, "Kh"는 안정성 팩터를 나타낸다. 또한, 차량의 목표요율(γt)은 아래의 수학식 2에 따라 계산된다.

γt = γe/(1 + Ts)

수학식 2에서, "T"는 시상수를 나타내고, "s"는 라플라스 연산자를 나타낸다. 동적 요율을 계산하기 위하여, 차량의 횡방향 가속도(Gy)를 고려하여 기준요율(γe)이 계산될 수도 있다.

단계 S20에서, 차량의 목표요율(γt)로부터 실제 요율(γ)의 편차인 요율편차(△γ)가 계산된다. 상기 요율편차(△γ)를 토대로, 공지된 방법을 이용하여, 요율편차(△γ)를 줄이는 데 사용되는 목표회전제어량으로서 목표요모멘트(Mt)가 계산된다.

단계 S30에서, 단위시간당 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화량으로서 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 계산된다. 단계 S40에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 목표요모멘트의 증감 계수(Ka)가 도 8에 도시된 그래프에 대응하는 맵을 이용하여 계산된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 증감 계수(Ka)는 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 음의 값일 때에 1 이다. 상기 증감 계수(Ka)는, 상기 변화율(φd)이 양의 값일 때에 변화율(φd)이 증가함에 따라 점진적으로 감소한다.

단계 S50에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 조향각제어에 목표요모멘트를 할당하는 데 사용되는 비율(ωs1)이 계산된다. 단계 S60에서, 제동력제어에 목표요모멘트를 할당하는 데 사용되는 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs1)을 감산하여(1-ωs1) 계산된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 비율(ωs1)은, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 음의 값일 때에 0 이다. 상기 비율(ωs1)은, 변화율(φd)이 양의 값일 때에 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 증가함에 따라 점진적으로 증가한다.

단계 S70에서, 증감 계수(Ka), 조향각제어를 위한 비율(ωs1) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 각각 아래의 수학식 3 및 수학식 4에 따라 계산된다.

Mts = ωs1 × Ka × Mt

Mtb = ωb × Ka × Mt

단계 S400에서, 전방 휠의 목표조향각(△δt)은 조향각제어를 위한 목표요모 멘트(Mts)의 함수로서 계산된다. 단계 S410에서, 조향각변경장치(24)는, 전방좌측휠 및 전방우측휠이 목표조향각(△δt)에 의해 조향되도록 제어된다.

단계 S420에서, 제동력제어용 목표요모멘트(Mtb) 및 마스터실린더압력(Pm)을 토대로, 마스터실린더압력(Pm)에 기초한 각각의 휠에 대한 목표제동압력과 각각의 휠에 대한 제동압력의 증감량의 합으로서, 각각의 휠에 대한 목표제동압력 Pti(i=fl, fr, rl, rr)이 계산된다. 상기 제동압력의 증감량은 제동력제어를 위한 목표요모멘트(Mtb)를 얻기 위해 제동압력이 증가되거나 감소되어야 하는 양이다. 단계 S430에서, 상기 제동장치(36)는, 각각의 휠에 대한 제동압력(Pi)이 대응하는 목표제동압력(Pti)과 같게 되도록 제어된다.

예시된 제1실시예에 있어서, 차량의 주행 움직임을 안정화시키는 데 사용되는 차량의 목표요모멘트(Mt)는 단계 S20에서 계산된다. 단계 S30에서, 운전자가 수행하는 가속 조작량의 변화율로서 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 계산된다. 단계 S50에서, 조향각제어용 비율(ωs1)이 계산된다. 변화율(φd)이 양의 값이면, 상기 비율(ωs1)은 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 증가함에 따라 점진적으로 증가한다. 단계 S60에서, 제동력제어에 목표요모멘트를 할당하는 데 사용되는 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs1)을 감산하여(1-ωs1) 계산된다. 단계 S70에서, 조향각제어를 위한 비율(ωs1) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 목표요모멘트(Mts)와 목표요모멘트(Mtb)가 계산된다. 상기 목표요모멘트(Mts)는 조향각제어에 할당된 목표요모멘트(Mt)의 값이다. 상기 목표요모멘트(Mtb)는 제동력제어에 할당된 목표요모멘트(Mt)의 값이다. 단계 S400 내지 단계 S430에서, 조향각변경장치(24) 및 제동장치(36)는, 조향각제어에 의해 얻어지는 요모멘트가 목표요모멘트(Mts)와 같게 되고, 제동력제어에 의해 얻어지는 요모멘트가 목표요모멘트(Mtb)와 같게 되도록 제어된다.

이에 따라, 상기 목표요모멘트(Mt)는, 운전자가 수행하는 가속 조작량의 증가율을 토대로, 조향각제어용 목표요모멘트(Mts)와 제동력제어용 목표요모멘트(Mtb)로 적절하게 분할된다. 그러므로, 운전자가 차량을 보다 많이 가속하고자 하면, 조향각제어에 의해 얻어지는 요모멘트가 증가된다. 그 결과, 제동력제어로 인한 차량의 가속 성능의 열화를 방지하면서도 차량이 안정하게 주행할 수 있다. 운전자가 차량을 보다 적게 가속하고자 하면, 제동력제어에 의해 얻어지는 요모멘트가 증가된다. 그 결과, 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 차량이 효과적으로 안정화될 수 있다. 따라서, 상기 목표요모멘트는 탑승자가 원하는 주행 모드 및 운전자의 의도를 토대로 분할될 수 있다.

특히, 예시된 제1실시예에서는, 단계 S40에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 목표요모멘트의 증감 계수(Ka)가 계산된다. 상기 증감 계수(Ka)는, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 양의 값일 때에 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 증가함에 따라 점진적으로 감소한다. 그러므로, 운전자가 차량을 더욱 많이 가속하고자 함에 따라, 차량에 인가되어야 하는 목표요모멘트가 감소된다. 그 결과, 운전자가 차량을 많이 가속하고자 하면, 상기 운전자의 의도와 운전자가 원하는 주행 모드를 토대로 차량이 주행한다. 운전자가 차량을 적게 가속하고자 하면, 차량의 주행 움직임이 효과적으로 안정화될 수 있 다.

또한, 예시된 제1실시예에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 양의 값이 아니면, 조향각제어용 비율(ωs1)이 0 으로 설정된다. 그러므로, 모든 목표요모멘트(Mt)가 제동력제어에 할당된다. 이에 따라, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 양의 값이 아니더라도, 조향각제어용 비율(ωs1)이 0 보다 크고 1 보다 작은 값으로 설정되는 경우에 비해, 제동력제어에 의해 얻어지는 요모멘트를 이용하여, 차량의 주행 움직임이 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 효과적으로 안정화될 수 있다.

[제2실시예]

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 주행제어장치에 의해 실행되는 주행제어루틴을 도시한 흐름도이다. 도 3에는, 도 2와 동일한 단계들이 동일한 단계 번호로 표시되어 있다. 이와 유사하게, 도 2와 동일한 단계들이 도 4 내지 도 7에도 동일한 단계 번호로 표시되어 있다.

제2실시예에 있어서, 전자제어유닛(34)은 액셀러레이터페달조작량센서(62)로부터의 액셀러레이터페달조작량(φ)을 나타내는 신호를 수신하지 않는다. 하지만, 도 1에 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 전자제어유닛(34)은 주행모드를 나타내는 신호를 수신한다. 차량의 주행모드는 운전자가 조작하는 전환스위치(64)에 의해 스포츠모드 또는 표준모드로 설정된다. 차량의 주행모드가 스포츠모드로 설정되면, 상기 차량은 주행모드가 표준모드로 설정된 경우에 비해 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 이동한다.

차량의 주행모드와 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 전자제어유닛(34)은 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs2) 및 목표요모멘트(Mt)를 제동력제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωb)을 계산한다. 상기 비율(ωs2, ωb)을 토대로, 상기 목표요모멘트(Mt)가 조향각제어를 위한 목표요모멘트(Mts) 및 제동력제어를 위한 목표요모멘트(Mtb)로 분할된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2실시예에서는, 단계 S10, S20 및 S400 내지 S430이 제1실시예에서와 동일하게 실행된다. 단계 S20이 종료된 후, 루틴은 단계 S80으로 진행된다.

단계 S80에서, 전환스위치(64)에 의해 설정된 차량의 주행모드가 스포츠모드인 지의 여부를 판정한다. 단계 S80에서 YES 판정이 내려지면, 단계 S90에서 목표요모멘트의 증감 계수(Kb)는 0.5 로 설정되고, 조향각제어용 비율(ωs2)은 1.0 으로 설정된다. 그 후, 루틴은 S110으로 진행된다. 단계 S80에서 NO 판정이 내려지면, 단계 S100에서 목표요모멘트의 증감 계수(Kb)는 1.0 으로 설정되고, 조향각제어용 비율(ωs2)은 0.5 로 설정된다. 그 후, 루틴은 S110으로 진행된다.

단계 S110에서, 제동력제어용 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs2)을 감산하여 계산된다(1-ωs2). 단계 S120에서, 증감 계수(Kb), 조향각제어를 위한 비율(ωs2) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 각각 아래의 수학식 5 및 수학식 6에 따라 계산된다.

Mts = ωs2 × Kb × Mt

Mtb = ωb × Kb × Mt

따라서, 예시된 제2실시예에서는, 단계 S80 내지 S110에서, 전환스위치(64)에 의해 설정된 차량의 주행모드와 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 증감 계수(Kb), 조향각제어를 위한 비율(ωs2) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)이 계산된다. 상기 증감 계수(Kb)를 토대로, 차량에 인가되어야 할 요모멘트가 증가 또는 감소된다. 또한, 상기 비율(ωs2, ωb)을 토대로, 상기 목표요모멘트(Mt)가 조향각제어를 위한 목표요모멘트(Mts) 및 제동력제어를 위한 목표요모멘트(Mtb)로 분할된다.

이에 따라, 스포츠모드의 조향각제어용 비율(ωs2)이 표준모드에서보다 더욱 크다. 그러므로, 차량에 인가되는 요모멘트와, 조향각제어 및 제동력제어에 대한 목표요모멘트(Mt)의 할당은, 운전자가 차량을 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 움직이고자 하는 지의 여부에 따라 제어된다. 따라서, 조향각제어 및 제동력제어에 대한 목표요모멘트의 할당이 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 적절하게 제어될 수 있다.

특히, 예시된 제2실시예에서는, 스포츠모드에서, 상기 증감 계수(Kb)가 표준모드에서보다 더욱 작은 값으로 설정된다. 그러므로, 차량에 인가되는 요모멘트는, 운전자가 차량을 운전자의 운전 조작에 신속하게 응답하여 움직이고자 하는 지의 여부에 따라 제어될 수 있다. 따라서, 목표요모멘트(Mt)를 할당하는 데 사용되는 비율들만이 차량의 선택된 주행모드에 따라 가변적으로 설정되는 경우에 비해, 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 차량에 인가되는 요모멘트가 더욱 적절하면서도 더욱 정확하게 제어될 수 있다.

예시된 제2실시예에 있어서, 스포츠모드의 조향각제어용 비율(ωs2)은 표준모드에서보다 더욱 크고, 스포츠모드의 증감 계수(Kb)는 표준모드에서보다 작다. 그러므로, 스포츠모드의 조향각제어용 비율(ωs2)이 표준모드에서보다 작고, 스포츠모드의 증감 계수(Kb)가 표준모드에서보다 큰 경우에 비해, 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 차량에 인가되는 요모멘트가 더욱 적절하면서도 더욱 정확하게 제어될 수 있다.

[제3실시예]

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 주행제어장치에 의해 실행되는 주행제어루틴을 도시한 흐름도이다.

제3실시예에 있어서, 운전자가 운전자식별버튼(도 1에는 도시안됨)을 조작하면, 운전자가 식별된다. 운전자, 증감 계수(Kc)의 값 및 조향각제어에 목표요모멘트를 할당하는 데 사용되는 비율(ωs3)의 값은 예컨대 표 1에 도시된 바와 같이 전자제어유닛(34)에 등록되어 있다. 상기 증감 계수(Kc)의 값 및 상기 비율(ωs3)의 값은 운전자가 원하는 주행모드를 나타낸다. 상기 등록된 운전자는 각각의 운전자식별버튼에 대응한다.

	증감 계수(Kc)	비율(ωs3)
운전자 A	1.0	0.2
운전자 B	0.8	0.5
운전자 C	0.2	1.0

운전자가 운전자식별버튼의 조작에 의해 식별된 후, 전자제어유닛(34)은 목표요모멘트(Mt)를 증가 또는 감소시키는 데 사용되는 증감 계수(Kc) 및 조향각제어용 비율(ωs3)을 상기 식별된 운전자에 대한 등록된 정보를 토대로 설정한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제3실시예에서는, 단계 S10, S20 및 단계 S400 내지 S430이 제1실시예에서와 동일한 방식으로 실행된다. 단계 S20이 종료된 후, 루틴은 단계 S130으로 진행된다.

단계 S130에서, 운전자가 운전자식별버튼의 조작을 토대로 식별된다. 단계 S140에서, 증감 계수(Kc) 및 조향각제어용 비율(ωs3)이 상기 식별된 운전자에 대응하는 값들로 설정된다. 단계 S150에서, 제동력제어용 비율(ωb)은 상기 비율(ωs3)을 1 에서 감산하여 계산된다(1-ωs3).

단계 S160에서, 증감 계수(Kc), 조향각제어를 위한 비율(ωs3) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 각각 아래의 수학식 7 및 수학식 8에 따라 계산된다.

Mts = ωs3 × Kc × Mt

Mtb = ωe × Kc × Mt

예시된 제3실시예에서는, 단계 S130에서, 운전자가 운전자식별버튼의 조작을 토대로 식별된다. 단계 S140에서, 증감 계수(Kc) 및 조향각제어를 위한 비율(ωs3)은 상기 식별된 운전자에 대응하는 값들로 설정된다. 단계 S150에서, 제동력제어용 비율(ωb)은 상기 비율(ωs3)을 1 에서 감산하여 계산된다(1-ωs3). 단계 S160에서, 증감 계수(Kc), 조향각제어를 위한 비율(ωs3) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 계산된다.

이에 따라, 증감 계수(Kc), 조향각제어를 위한 비율(ωs3) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)이 최적값들로 정확하게 설정된다. 그 결과, 차량에 인가되는 요모멘트 및 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어 및 제동력제어에 할당하는 데 사용되는 비율들이 각각의 운전자에 대한 최적값들로 제어될 수 있다. 따라서, 차량에 인가되는 요모멘트 및 상기 요모멘트의 할당이 운전자의 의도와 운전자가 원하는 주행모드에 따라 적절하게 제어될 수 있다

특히, 예시된 제3실시예에서는, 증감 계수(Kc)도 운전자에 따라 가변적으로 설정되기 때문에, 차량에 인가되는 요모멘트가 운전자에 따라 제어될 수 있다. 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어 및 제동력제어에 할당하는 데 사용되는 비율들만이 운전자에 따라 가변적으로 설정되는 경우에 비해, 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 차량에 인가되는 요모멘트 및 상기 목표요모멘트의 할당이 더 욱 정확하게 제어될 수 있다.

예시된 제3실시예에서는, 상기 비율(ωs3) 및 증감 계수(Kc)가 사전에 미리 등록된 정보를 토대로 설정된다. 그러므로, 상기 비율(ωs3) 및 증감 계수(Kc)는, 복잡한 계산 등이 필요없이 식별된 운전자에 따라 설정될 수 있다.

예시된 제3실시예에서는, 운전자가 운전자식별버튼을 조작하면, 운전자가 식별된다. 하지만, 운전자는 본 기술 분야에 공지된 여하한의 사람 식별용 수단을 이용하여 식별될 수도 있다. 사람 식별용 수단의 예시들은 일본특허출원공보 제JP-A-2-173868호, JP-A-2-173869호, JP-A-3-87981호, JP-A-9-147113호, JP-A-2001-167274호 및 JP-A-2002-259982호에 개시되어 있다.

[제4실시예]

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 주행제어장치에 의해 실행되는 주행제어루틴을 도시한 흐름도이다. 제4실시예는 제1실시예 및 제2실시예를 수정하여 이루어진다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제4실시예에서는, 단계 S10 내지 S50, S80 내지 S100, 및 S400 내지 S430이 제1실시예 및 제2실시예에서와 동일하게 실행된다. 단계 S90 또는 S100이 종료된 후, 루틴은 단계 S170으로 진행된다.

단계 S170에서, 목표요모멘트를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs)은 비율 ωs1 과 ωs2 의 곱으로 계산된다. 단계 S180에서, 목표요모멘트를 제동력제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs)을 감산하여 계산된다(1-ωs).

단계 S190에서, 증감 계수(Ka, Kb), 조향각제어를 위한 비율(ωs) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 각각 아래의 수학식 9 및 수학식 10에 따라 계산된다.

Mts = ωs × Ka × Kb × Mt

Mtb = ωb × Ka × Kb × Mt

예시된 제4실시예에서는, 단계 S40에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 목표요모멘트의 증감 계수(Ka)가 계산된다. 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 양의 값이면, 상기 증감 계수(Ka)는 상기 변화율(φd)이 증가함에 따라 점진적으로 감소한다. 단계 S50에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 조향각제어용 비율(ωs1)이 계산된다. 상기 변화율(φd)이 양의 값이면, 상기 비율(ωs1)은 상기 변화율(φd)이 증가함에 따라 점진적으로 증가한다. 단계 S80 내지 S100에서, 전환스위치(64)에 의해 설정된 주행모드가 스포츠모드인 지 또는 표준모드인 지의 여부를 판정한다. 또한, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 토대로, 증감 계수(Kb) 및 조향각제어용 비율(ωs2)이 계산된다.

단계 S170에서, 조향각제어용 비율(ωs)은 비율 ωs1 과 ωs2 의 곱으로 계 산된다. 단계 S180에서, 제동력제어용 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs)을 감산하여 계산된다(1-ωs). 상기 증감 계수(Ka, Kb)를 토대로, 차량에 인가되어야 할 요모멘트가 증가 또는 감소된다. 또한, 상기 비율(ωs, ωb)을 토대로, 상기 목표요모멘트(Mt)가 조향각제어용 목표요모멘트(Mts) 및 제동력제어용 목표요모멘트(Mtb)로 분할된다.

이에 따라, 제1실시예 및 제2실시예 양자 모두의 효과가 성취된다. 상기 목표요모멘트 및 목표요모멘트의 할당은, 제1실시예 및 제2실시예에서보다 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 더욱 적절하게 제어될 수 있다.

[제5실시예]

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 주행제어장치에 의해 실행되는 주행제어루틴을 도시한 흐름도이다.

제5실시예에서는, 도 1에 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 차량(12)에 CCD 카메라(66)가 제공된다. 전자제어유닛(34)은 상기 CCD 카메라(66)에 의해 캡처된 차량의 전방 장면에 대한 화상 정보를 나타내는 신호를 수신한다.

상기 전자제어유닛(34)은 본 발명의 기술적 분야의 공지된 방법을 이용하여 차량의 전방 장면에 대한 화상 정보를 분석하여, 차량(12)이 주행하고 있는 도로의 커브 정도로서 도로반경(R)을 계산하게 된다. 상기 도로반경(R)을 토대로, 상기 전자제어유닛(34)은 목표요모멘트(Mt)를 증가 또는 감소시키는 데 사용되는 증감 계수(Kd)를 계산한다. 또한, 상기 전자제어유닛(34)은 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs41)을 계산한다. 또한, 상기 목표요모멘트(Mt) 가 양의 값 또는 음의 값인 지의 여부와 목표요모멘트(Mt)를 토대로, 상기 전자제어유닛(34)은 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs42)을 계산한다. 상기 비율(ωs41, ωs42)을 토대로, 전자제어유닛(34)은 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs4), 및 목표요모멘트(Mt)를 제동력제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωb)을 계산한다.

제5실시예에 있어서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 단계 S10 내지 S30, S40 내지 S70, 및 S400 내지 S430은 제1실시예 및 제2실시예에서와 동일하게 실행된다. 단계 S30이 종료된 후, 루틴은 단계 S35로 진행된다.

단계 S35에서, CCD 카메라(66)에 의해 캡처되는 차량 전방 장면의 화상에 관하여 본 발명의 기술적 분야에 공지된 화상분석처리를 수행하여, 차량(12)이 주행하고 있는 도로 상의 백색 차선이 검출되었는 지의 여부를 판정한다. NO 판정이 내려지면, 단계 S40 내지 S70이 실행된 다음, 루틴이 단계 S400으로 진행된다. YES 판정이 내려지면, 루틴이 단계 S200으로 진행된다.

단계 S200에서, 화상분석처리에 의해 얻어진 도로에 관한 정보를 토대로, 도로의 구성이 예측된다. 또한, 도로의 예측된 구성을 토대로, 도로의 커브 정도로서 도로반경(R)이 계산된다.

단계 S210에서, 도로반경(R)을 토대로, 목표요모멘트의 증감 계수(Kd)가 도 10의 그래프에 대응하는 맵을 이용하여 계산된다. 단계 S220에서, 목표요모멘트(Mt)를 토대로, 조향각제어용 비율(ωs41)이 계산된다. 단계 S230에서, 도로반경(R)을 토대로, 도 12의 그래프에 대응하는 맵을 이용하여 조향각제어용 비율(ω s42)이 계산된다.

단계 S240에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 기준값(φdo)(양의 상수값) 이상인 지의 여부를 판정한다. YES 판정이 내려지면, 루틴은 단계 S40으로 진행된다. NO 판정이 내려지면, 루틴은 단계 S250으로 진행된다.

단계 S250에서, 조향각제어용 비율(ωs4)은 상기 비율 ωs41 과 ωs42 의 곱으로 계산된다. 단계 S260에서, 제동력제어용 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs4)을 감산하여 계산된다(1-ωs4).

단계 S270에서, 증감 계수(Kd), 조향각제어를 위한 비율(ωs4) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 각각 아래의 수학식 11 및 수학식 12에 따라 계산된다.

Mts = ωs4 × Kd × Mt

Mtb = ωb × Kd × Mt

따라서, 예시된 제5실시예에서는, 단계 S35 및 S200에서, 도로반경(R)이 도로의 커브 정도로서 계산된다. 단계 S210에서, 목표요모멘트의 증감 계수(Kd)는 도로반경(R)을 토대로 계산된다. 도로의 커브가 급격해 질수록, 증감 계수(K)가 증가한다. 단계 S220에서, 목표요모멘트(Mt)를 토대로, 조향각제어용 비율(ωs41)이 계 산된다. 단계 S230에서, 도로반경(R)을 토대로, 조향각제어용 비율(ωs42)이 계산된다. 도로의 커브가 급격해 질수록, 상기 비율(ωs42)이 감소한다.

단계 S240에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 기준값(φdo)보다 작다고 판정되면, 상기 조향각제어용 비율(ωs4)은, 단계 S250에서, 상기 비율 ωs41 과 ωs42 의 곱으로 계산된다. 단계 S260에서, 제동력제어용 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs4)을 감산하여 계산된다(1-ωs4). 단계 S270에서, 증감 계수(Kd), 조향각제어를 위한 비율(ωs4) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 계산된다.

이에 따라, 도로의 커브가 급격해 질수록, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트의 값이 감소하고, 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트의 값이 증가한다. 그러므로, 조향각제어 및 제동력제어에 대한 목표요모멘트(Mt)의 할당이 도로의 커브 정도를 토대로 적절하게 제어될 수 있다.

특히, 예시된 제5실시예에서는, 단계 S210에서, 도로반경(R)을 토대로, 목표요모멘트의 증감 계수(Kd)가 계산된다. 도로의 커브가 급격해 질수록, 목표요모멘트의 증감 계수가 증가한다. 그러므로, 도로의 커브가 급격해 질수록, 차량의 주행 움직임을 안정화시키기 위해 요모멘트가 증가된다. 이는 차량의 주행 움직임을 정확하면서도 효과적으로 안정화시킨다.

예시된 제5실시예에서는, 단계 S220에서, 목표요모멘트(Mt)를 토대로, 조향 각제어용 비율(ωs41)이 계산된다. 상기 조향각제어용 비율(ωs41)은, 목표요모멘트(Mt)가 차량의 언더스티어를 억제하는 데 사용될 때 0 으로 설정된다. 이는 차량이 언더스티어 상태에 있을 때 목표요모멘트(Mt)가 조향각제어에 불필요하게 할당되는 상황을 회피하여, 전방 휠의 횡력이 증가될 수 없게 된다. 목표요모멘트(Mt)가 차량의 오버스티어를 억제하는 데 사용되면, 조향각제어용 비율(ωs41)은 상기 목표요모멘트(Mt)가 증가함에 따라 감소된다. 그러므로, 오버스티어를 억제할 필요성이 증가함에 따라, 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 증가된다. 이는 차량의 오버스티어를 효과적으로 억제한다.

예시된 제5실시예에서, 도로 상의 백색 차선이 단계 S35에서 검출되지 않은 것으로 판정되는 경우, 또는 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 기준값(φdo) 이상이라고 판정되는 경우, 단계 S40 내지 S70이 실행된다. 그러므로, 제1실시예에서와 같이, 운전자가 차량을 많이 가속하고자 하면, 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행모드에 따라 차량이 이동한다.

[제6실시예]

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제6실시예에 따른 차량용 주행제어장치에 의해 실행되는 주행제어루틴을 도시한 흐름도이다.

제6실시예에서는, 전자제어유닛(34)이 액셀러레이터페달조작량센서(62)로부터의 액셀러레이터페달조작량(φ)을 나타내는 신호를 수신한다. 상기 전자제어유닛(34)은 또한 도 1에 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, CCD 카메라(66)에 의해 캡처된 차량 전방 장면에 관한 화상 정보를 나타내는 신호도 수신한다.

상기 전자제어유닛(34)은 제1실시예에서와 같이 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)을 계산한다. 상기 전자제어유닛(34)은 또한 제5실시예에서와 같이 도로의 커브 정도로서 도로반경(R)을 계산한다. 그 후, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)과 도로반경(R)을 토대로, 상기 전자제어유닛(34)은 목표요모멘트(Mt)를 증가 또는 감소시키는 데 사용되는 증감 계수(Ke) 및 상기 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs5)을 계산한다.

제6실시예에서는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 단계 S10 내지 S70, S200, 및 S400 내지 S430이 제5실시예에서와 동일하게 실행된다. 단계 S200이 종료된 후, 루틴은 단계 S280로 진행된다.

단계 S280에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)과 도로반경(R)을 토대로, 목표요모멘트의 증감 계수(Ke)가 도 13에 도시된 그래프에 대응하는 맵을 이용하여 계산된다. 단계 S290에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)과 도로반경(R)을 토대로, 도 14에 도시된 그래프에 대응하는 맵을 이용하여, 조향각제어용 비율(ωs5)이 계산된다.

단계 S300에서, 목표요모멘트(Mt)를 제동력제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωb)은 1 에서 상기 비율(ωs5)을 감산하여 계산된다(1-ωs5). 단계 S310에서, 상기 증감 계수(Ke), 조향각제어를 위한 비율(ωs5) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 각각 아래의 수학식 13 및 수학식 14에 따라 계산된다.

Mts = ωs5 × Ke × Mt

Mtb = ωb × Ke × Mt

예시된 제6실시예에서는, 단계 S35 및 S200에서, 도로반경(R)이 도로의 커브 정도로서 계산된다. 단계 S280에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)과 도로반경(R)을 토대로, 목표요모멘트의 증감 계수(Ke)가 계산된다. 단계 S290에서, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)과 도로반경(R)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트의 비율(ωs5)이 계산된다.

단계 S300에서, 제동력제어용 목표요모멘트(ωb)는 1 에서 상기 비율(ωs5)을 감산하여 계산된다(1-ωs5). 단계 S310에서, 증감 계수(Ke), 조향각제어를 위한 비율(ωs5) 및 제동력제어를 위한 비율(ωb)을 토대로, 조향각제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(조향각제어용 목표요모멘트(Mts))과 제동력제어에 할당되는 목표요모멘트(Mt)의 값(제동력제어용 목표요모멘트(Mtb))이 계산된다.

이 경우, 스포츠모드의 조향각제어용 비율(ωs5)은 표준모드에서보다 더 크다. 또한, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 양의 값이면, 상기 변화율(φd)이 증가함에 따라, 상기 비율(ωs5)이 증가한다. 그러므로, 상기 목표요모멘트(Mt)의 할당이 차량을 가속하기 위한 운전자의 의도와 선택된 주행모드를 토대로 적절하게 제어될 수 있다.

특히, 예시된 제6실시예에서는, 스포츠모드의 목표요모멘트(Mt)의 증감 계 수(Ke)가 표준모드에서보다 더 작다. 또한, 액셀러레이터페달조작량(φ)의 변화율(φd)이 양의 값이면, 상기 변화율(φd)이 증가함에 따라, 상기 증감 계수(Ke)가 감소한다. 그러므로, 차량을 가속하기 위한 운전자의 의도와 선택된 주행모드를 토대로 차량에 인가되는 요모멘트 또한 적절하게 제어될 수 있다.

지금까지 본 발명을 그 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 상기 예시적인 실시예들이나 구성예들로 국한되지는 아니하며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예들이 가능하다는 것은 자명하다.

예를 들어, 각각의 상술된 실시예에서는, 차량의 목표회전제어량으로 간주되는 목표요모멘트(Mt)가 계산되어, 목표요율(γt)로부터의 실제 요율(γ)의 편차(△γ)를 감소시켜 차량의 주행 움직임을 안정화시키게 된다. 하지만, 상기 목표요모멘트(Mt)는, 차량의 주행 움직임을 안정화시키는 데 사용되는 목표요모멘트(Mt)가 얻어질 수 있는 한, 본 발명의 기술적 분야에서 공지된 여하한의 방법을 이용하여 계산될 수도 있다.

제4실시예는 제1실시예 및 제2실시예를 조합하여 이루어진다. 제1실시예 내지 제3실시예와 제5실시예 및 제6실시예는 여하한의 방식으로 조합될 수도 있다. 이 경우, 목표요모멘트(Mt)를 조향각제어에 할당하는 데 사용되는 비율(ωs)은 조합된 실시예들에서의 비율들(예컨대, ωs1 및 ωs2)의 곱으로 설정되고, 상기 목표요모멘트의 증감 계수는 상기 조합된 실시예에서의 증감 계수들(예컨대, 증감 계수 Ka 및 Kb)의 곱으로 설정된다.

상술된 제5실시예 및 제6실시예에 있어서는, 도로의 커브 정도로서 도로반 경(R)이 계산된다. 도로반경(R)을 토대로, 목표요모멘트를 할당하는 데 사용되는 비율들과 상기 목표요모멘트의 증감 계수가 가변적으로 설정된다. 하지만, 각각의 상술된 실시예에서는, 목표요모멘트를 할당하는 데 사용되는 비율들 또는 상기 증감 계수가 도로의 커브 정도 이외의 상기 도로의 상태를 토대로 가변적으로 설정될 수도 있다.

이 경우, 도로의 커브 정도 이외의 상기 도로의 상태로는, 예컨대 가속 조작 또는 조향 조작이 수행되는 빈도에 기초하여 분류되는 도로의 상태들을 사용하는 것이 가능하다. 상기 목표요모멘트의 증감 계수는, 조합된 실시예들에서의 증감 계수들(예컨대, 증감 계수 Ka 및 Kb)과 후술하는 표 2에 기초하여 설정되는 증감 계수(Kr)의 곱으로 설정된다.

	증감 계수 Kr
도시지역도로	1.0
고속도로	0.8 ~ 1.0
산속도로	0.8
경주트랙	0 ~ 0.2

각각의 상술된 실시예들에서는, 목표요모멘트(Mt)를 할당하는 데 사용되는 비율들 뿐만 아니라 상기 목표요모멘트의 증감 계수가 가변적으로 설정된다. 따라서, 목표요모멘트(Mt)는 필요에 따라 증가 또는 감소된다. 하지만, 목표요모멘트의 증감 계수의 가변 설정이 생략될 수도 있다.

또한, 각각의 상술된 실시예들에서는, 조향수단으로 간주되는 조향각변경장치(24)가 필요에 따라, 상부조향축(22)에 대해 하부조향축(26)을 회전시켜 전방좌측휠 및 전방우측휠(10FL, 10FR)을 자동으로 조향한다. 하지만, 상기 조향수단은, 조향수단이 조향휠을 필요에 따라 조향하는 한, 본 발명의 기술 분야에서 공지된 여하한의 구성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 타이-로드(20L, 20R)의 길이를 증가 및 감소시키는 조향각변경장치, 또는 스티어-바이-와이어식(steer-by-wire type) 조향장치가 채택될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 목표회전제어량이 조향휠의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 분할될 때, 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행 모드를 고려하여 상기 운전자의 의도와 탑승자가 원하는 주행 모드에 따라, 조향수단 및 제동/주행력제어수단에 목표회전제어량을 적절하게 할당하여, 차량의 주행 움직임이 적절하면서도 효과적으로 제어되게 할 수 있다.

Claims

차량(12)용 주행제어장치에 있어서,

운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠(10FL, 10FR)을 조향하기 위한 조향수단(24);

각각의 휠(10FL, 10FR, 10RL, 10RR)에 대한 제동/주행력을 제어하기 위한 제동/주행력제어수단(36);

상기 차량(12)의 주행 움직임을 안정화하기 위하여 상기 차량(12)의 목표회전제어량을 계산하기 위한 계산수단(34);

상기 목표회전제어량을 소정의 비율들로 상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 나누기 위한 제산수단(34); 및

상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 조향수단(24)을 제어하고, 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 제동/주행력제어수단(36)을 제어하기 위한 제어수단(34)을 포함하고,

상기 주행제어장치는,

상기 운전자가 수행하는 가속 조작량을 검출하기 위한 검출수단(62)을 더 포함하여 이루어지며,

상기 제산수단(34)은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항에 있어서,

상기 계산수단(34)은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 목표회전제어량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 가속 조작량이 증가되지 않으면, 상기 제산수단(34)은 상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율을 0 으로 설정하는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 가속 조작량의 증가율은 액셀러레이터페달조작량의 변화율인 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
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차량(12)용 주행제어장치에 있어서,

운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 조향휠(10FL, 10FR)을 조향하기 위한 조향수단(24);

각각의 휠(10FL, 10FR, 10RL, 10RR)에 대한 제동/주행력을 제어하기 위한 제동/주행력제어수단(36);

상기 차량(12)의 주행 움직임을 안정화하기 위하여 상기 차량(12)의 목표회전제어량을 계산하기 위한 계산수단(34);

상기 목표회전제어량을 소정의 비율들로 상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량과 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량으로 나누기 위한 제산수단(34); 및

상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 조향수단(24)을 제어하고, 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량을 토대로 상기 제동/주행력제어수단(36)을 제어하기 위한 제어수단(34)을 포함하고,

상기 주행제어장치는,

운전자를 식별하기 위한 수단(34)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 제산수단(34)은, 상기 식별된 운전자에 따라, 상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들을 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제7항에 있어서,

상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들은 사전에 미리 각각의 운전자에 대해 설정되는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 계산수단(34)은, 상기 운전자가 수행하는 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 목표회전제어량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제산수단(34)은, 상기 차량(12)이 주행하고 있는 도로의 상태를 고려하여, 상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량 및 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표회전제어량의 비율들을 제어하는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제10항에 있어서,

상기 제산수단(34)은, 도로가 급커브가 됨에 따라, 상기 조향각에 할당된 목표요모멘트(target yaw moment)의 값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제산수단(34)은 목표요모멘트에 기초한 조향각 제어를 위한 비율을 계산하고;

상기 제산수단(34)은, 상기 목표요모멘트가 상기 차량(12)의 언더스티어(understeer)를 억제하는 데 사용될 때, 상기 조향각 제어를 위한 비율을 0 으로 설정하며;

상기 제산수단(34)은, 상기 목표요모멘트가 상기 차량(12)의 오버스티어를 억제하는 데 사용될 때에 상기 목표요모멘트가 증가함에 따라, 상기 조향각 제어를 위한 비율을 감소시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계산수단(34)은, 도로가 급커브가 됨에 따라, 목표회전제어량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계산수단(34)은 상기 차량(12)의 목표회전상태량을 계산하기 위한 수단 및 상기 차량(12)의 실제회전상태량을 검출하기 위한 수단을 포함하고;

상기 계산수단(34)은, 상기 목표회전상태량으로부터 상기 실제회전상태량의 편차를 토대로, 상기 목표회전제어량으로서 상기 차량(12)의 목표요모멘트를 계산하는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조향수단(24)은 운전자가 조작하는 조향조작요소에 대해 상기 조향휠(10FL, 10FR)을 조향하여, 상기 운전자가 수행하는 조향 조작에 독립적으로 상기 조향휠(10FL, 10FR)을 조향하는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제동/주행력제어수단(36)은 각각의 휠(10FL, 10FR, 10RL, 10RR)에 대한 제동력을 개별적으로 제어하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제동/주행력제어수단(36)은 각각의 휠(10FL, 10FR, 10RL, 10RR)에 대한 제동력을 제어하여, 각각의 휠(10FL, 10FR, 10RL, 10RR)에 대한 제동/주행력을 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 계산수단(34)은, 식별된 운전자에 따라 목표회전제어량을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제10항에 있어서,

상기 도로의 상태는 상기 도로의 커브 정도인 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 제산수단(34)은, 가속 조작량의 증가율이 증가함에 따라, 상기 조향휠(10FL, 10FR)의 조향각의 제어에 할당된 목표회전제어량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제산수단(34)은, 상기 차량(12)의 목표요모멘트가 상기 차량(12)의 드리프트-아웃(drift-out)을 억제하는 데 사용될 때, 상기 차량(12)의 모든 목표요모멘트를 상기 제동/주행력의 제어에 할당하는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제산수단(34)은, 목표요모멘트가 상기 차량(12)의 스핀을 억제하는 데 사용될 때에 상기 차량(12)의 목표요모멘트가 증가함에 따라, 상기 제동/주행력의 제어에 할당된 목표요모멘트의 비율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제1항, 제2항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 계산수단(34)은, 도로의 상태를 토대로 목표회전제어량을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.
제22항에 있어서,

상기 도로의 상태는, 가속 조작 또는 조향 조작이 수행되는 빈도를 토대로 분류된 도로의 상태들을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행제어장치.