KR101622794B1

KR101622794B1 - 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법

Info

Publication number: KR101622794B1
Application number: KR1020100040711A
Authority: KR
Inventors: 이세복
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2016-05-31
Also published as: KR20110121216A

Abstract

본 발명은 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법에 관한 것으로, 차량이 주행 중일 때 측정된 조향 토크, 요각, 조향각 및 차속을 통해서 차량의 쏠림 현상을 판별하고, 차량 쏠림에 따른 조향 토크 변화를 조향 토크의 크기에 따라 보상하므로, 주행의 안전성을 확보할 수 있고, 운전자가 차량의 쏠림을 방지하기 위해 부가적으로 가중하는 조향 토크를 제거할 수 있으므로 운전자의 피로도를 저감시킬 수 있다.

Description

차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법{APPARATUS FOR COMPENSATION PULLING OF VEHICLE AND COMPENSATION METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 조향 토크, 요각, 조향각 및 차속을 통해 차량의 쏠림 현상을 판별하고, 이를 조향 토크에 따라 보상하므로, 주행 안전성을 확보할 수 있는 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법에 관한 것이다.

차량이 직진으로 주행 시 횡풍, 노면 구배 조건 및 타이어 상태 등과 같은 내/외적인 요인에 의해서 차량의 좌/우 불균형이 발생하여 운전자의 의지와 상관없이 차량이 좌/우 중 어느 한쪽으로 치우치게 되는 쏠림(pulling) 현상이 발생 한다.

종래에는 이러한, 쏠림(pulling) 현상이 발생하는 경우 운전자가 차량의 직진성을 유지하기 위하여 일정한 힘으로 핸들을 조작하여, 조향 휠이 차량 쏠림의 반대방향이 되도록 조작하여야 하는 단점이 있었다. 또한, 주행 중 발생하는 쏠림(pulling) 현상으로 인해 운전자의 편의성, 안전성 및 차량의 직진성이 저하될 수 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 조향 토크, 요각, 조향각 및 차속을 통해 차량의 쏠림 현상을 판별하고, 이를 조향 토크에 따라 보상하므로, 주행 안전성을 확보할 수 있는 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 차량의 쏠림 현상을 판별하고, 이를 조향 토크에 따라 보상하므로, 운전자가 차량의 쏠림을 방지하기 위해 부가적으로 가중하는 조향 토크를 제거하여 운전자의 피로도를 저감시킬 수 있는 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법은 전자식 안전 제어 시스템과 에어백이 동작하고 있는지 여부를 확인하는 보상 장치 구동 여부 판단 단계와, 상기 전자식 안전 제어 시스템과 상기 에어백이 동작하고 있지 않다면, 쏠림 판단부에서 조향 토크 평균, 요각 평균, 조향각 변화율 및 차속을 통해 차량의 횡방향 쏠림이 발생되었는지 여부를 판단하는 쏠림 판단 단계 및 상기 쏠림 판단부에서 쏠림이 발생된 것으로 판단되면, 보상토크 산출부에서 상기 조향 토크 평균의 크기에 따라 보상 토크를 산출하는 보상 토크 산출 단계를 포함할 수 있다.

상기 쏠림 판단 단계는 상기 차속이 60KPH를 초과하는지 여부를 판단하는 속도 판단 단계와, 상기 차속이 60KPH를 초과하면, 상기 조향각 변화율이 초당 5°미만인지 여부를 판단하는 조향각 판단 단계와, 상기 조향각 변화율이 초당 5°미만이면, 요각 평균이 5°를 초과하는지 여부를 판다하는 요각 판단 단계 및 상기 요각 평균이 5°초과하면, 상기 조향 토크 평균이 0.5Nm를 초과하는지 여부를 판단하는 제1조향 토크 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 보상 토크 산출 단계는 상기 조향 토크 평균이 0.5Nm를 초과하면, 상기 조향 토크 평균이 1Nm을 초과하는지 여부를 판단하는 제2조향 토크 판단 단계와, 상기 제2조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1Nm 이하이면, 보상토크를 0.5Nm로 설정하는 제1보상 토크 설정 단계와, 상기 제2조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1Nm를 초과하면, 상기 조향 토크 평균이 1.5Nm을 초과하는지 여부를 판단하는 제3조향 토크 판단 단계와, 상기 제3조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1.5Nm 이하이면, 보상토크를 1Nm로 설정하는 제2보상 토크 설정 단계 및 상기 제3조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1.5Nm를 초과하면, 보상토크를 1.5Nm로 설정하는 제3보상 토크 설정 단계를 포함할 수 있다.

또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법은 전자식 안전 제어 시스템과 에어백이 동작하고 있지 않다면, 조향 토크 평균, 요각 평균, 조향각 변화율 및 차속을 통해 차량의 횡방향 쏠림이 발생되었는지 여부를 판단하는 쏠림 판단부 및 상기 쏠림 판단부에서 쏠림이 발생된 것으로 판단되면, 상기 조향 토크 평균의 크기에 따라 보상 토크를 산출하는 보상토크 산출부를 포함할 수 있다.

상기 전자식 안전 제어 시스템과 상기 에어백이 동작(구동)하고 있으면, 상기 쏠림 판단부 및 상기 보상 토크 산출부의 동작을 제한시키는 안전 유지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법은 조향 토크, 요각, 조향각 및 차속을 통해 차량의 쏠림 현상을 판별하고, 이를 조향 토크에 따라 보상하므로, 주행 안전성을 확보할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의한 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법은 차량의 쏠림 현상을 판별하고, 이를 조향 토크에 따라 보상하므로, 운전자가 차량의 쏠림을 방지하기 위해 부가적으로 가중하는 조향 토크를 제거하여 운전자의 피로도를 저감시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 쏠림 보상 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 차량의 쏠림 보상 방법을 수행하기 위한 장치를 도시한 블록도이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 쏠림 보상 방법을 도시한 순서도가 도시되어 있다. 그리고 도 2를 참조하면, 차량의 쏠림 보상 장치를 도시한 블록도가 도시되어 있다. 이하에서는 도 1의 차량의 쏠림 보상 방법을 도 2의 차량의 쏠림 보상 장치를 통해 설명하고자 한다.

우선, 차량의 전동식 파워 스티어링("이하 MDPS"; Motor Driving Power Steering) 제어부(20)는 조향토크, 조향각 및 차속에 따라 구동 모터(M)의 구동을 제어하기 위한 조향 토크(Mt)를 산출하고 이를 구동 모터(M)에 인가한다.

그리고 쏠림 보상 장치(10)는 전자식 안전 제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control)과 에어백(Airbag)이 동작하고 있지 않다면, 조향 토크 평균(Mta), 요각 평균(Ya), 조향각 변화율(Ar) 및 차속(Vs)을 통해 차량의 횡방향 쏠림이 발생되었는지 여부를 판단하는 쏠림 판단부(11)와, 쏠림 판단부(11)에서 차량의 횡방향 쏠림(pulling)이 발생된 것으로 판단되면, 조향 토크 평균(Mta) 크기에 따라 보상 토크(B)를 산출하는 보상토크 산출부(12)를 포함한다.

그리고 쏠림 보상 장치(10)는 차량의 안전성 확보를 위해 안전 유지부(13)를 더 포함한다. 이러한 안전 유지부(13)는 전자식 안전제어 시스템(ESC)과 에어백이 구동하고 있다면 쏠림 판단부(11)의 동작을 제한하여 쏠림 보상 장치(10)를 정지시키고, 전자식 안전제어 시스템(ESC)과 에어백이 구동하지 않을 경우에 쏠림 판단부(11)가 구동하도록 제어한다. 또한 안전 유지부(13)는 보상토크 산출부(12)에서 보상 토크 산출시 연산 오류를 점검하고, 연산 오류 발생 시 보상토크 산출부(12)의 동작을 제한시킨다. 또한 안전 유지부(13)는 각 센서에서 측정된 조향 토크, 요각, 차속 및 조향각의 값이 유효한지 여부를 판단하고 이를 통해 쏠림 보상 장치(120)의 구동 여부를 제어하여 차량의 안정성을 유지시킨다.

그리고 구동 모터(M)는 조향 토크(Mt)와 보상 토크(B)를 합산한 합산 토크(Ms)를 인가받아, 상기 합산 토크(Ms)에 의해 구동한다. 즉, 쏠림 보상 장치(10)는 차량에 쏠림을 판단하고, 쏠림 발생 시 한쪽으로 편향 되는 차량의 조향 토크를 보상하여, 운전자가 편향되는 차량의 직진 주행 유도를 위해서 조향휠 제어시 가중되는 피로도를 저감시킬 수 있다.

그리고 차량의 쏠림 보상 방법을 수행하기 위해서는 우선, 안전 유지부(13)가 전자식 안전 제어 시스템(ESC)과 에어백의 동작 여부를 판단하고, 전자식 안전 제어 시스템(ESC)과 에어백이 동작하고 있는지 여부를 확인하여 차량의 쏠림 보상 장치(10)의 구동여부를 제어하는 보상 장치 구동 여부 판단 단계(S1)를 수행한다. 그리고 보상 장치 구동 여부 판단 단계(S1)에서 전자식 안전 제어 시스템(ESC)과 에어백이 동작하고 있다면, 쏠림 보상 장치(10)의 구동을 제한한다.

그리고 보상 장치 구동 여부 판단 단계(S1)에서 전자식 안전 제어 시스템(ESC)과 에어백이 구동되고 있지 않다면, 쏠림 판단부(11)는 조향 토크 평균(Mta), 요각 평균(Ya), 조향각 변화율(Ar) 및 차속(Vs)을 통해 차량의 횡방향 쏠림이 발생되었는지 여부를 판단하는 쏠림 판단 단계(S2)를 실행한다.

이러한 쏠림 판단 단계(S2)에서는 차량의 쏠림이 운전자에게 영향을 끼치기 시작하는 차속(Vs)인 60KPH를 초과하는지 여부를 판단하는 속도 판단 단계(S21)를실행한다.

그리고 쏠림 판단 단계(S2)에서는 차속(Vs)이 60KPH를 초과하면, 차량 쏠림이 운전자에게 영향을 끼치는 것으로 판단하고, 차량이 직진 주행을 하고 있는지 여부를 확인하기 위해서 조향각 변화율(Ar)이 초당 5°미만인지 여부를 판단하는 조향각 판단 단계(S22)를 실행한다.

그리고 조향각 변화율(Ar)이 초당 5° 미만이면, 차량에 흔들림이 발생하였는지 여부를 확인하기 위해서 요각 평균(Ya)이 5°를 초과하는지 여부를 판단하는 요각 판단 단계(S23)를 실행한다.

그리고 요각 평균(Ya)이 5°를 초과하면, 차량 쏠림에 의해서 운전자가 조향 토크를 변경시키고 있는지 여부를 확인하기 위해서 조향 토크 평균(Mta)이 0.5Nm를 초과하는지 여부를 판단하는 제1조향 토크 판단 단계(S24)를 실행한다.

즉, 쏠림 판단 단계(S2)에서는 차속(Vs)이 60KPH를 초과하고, 조향각 변화율(Ar)이 초당 5°미만으로 변화하고, 요각 평균(Ya)이 5°를 초과하며, 조향 토크 평균(Mta)이 0.5Nm를 초과할 때 차량에 쏠림이 발생된 것으로 판단한다.

그리고 쏠림 판단 단계(S2)에서 차속(Vs)이 60KPH를 초과, 조향각 변화율(Ar)이 초당 5°미만, 요각 평균(Ya)이 5°를 초과, 조향 토크 평균(Mta)이 0.5Nm를 초과하는 것 중 적어도 하나의 조건을 만족하지 않는다면 차량에 쏠림이 발생되지 않은 것으로 판단하고 보상 장치 구동 여부 판단 단계(S1)를 재실행한다.

그리고 쏠림 판단 단계(S2)에서 차량에 쏠림이 발생된 것으로 판단되면, 보상토크 산출부(12)는 조향 토크 평균(Mta)의 크기에 따라 보상 토크(B)를 산출하기 위해서 보상 토크 산출 단계(S3)를 실행한다.

이러한 보상 토크 산출 단계(S3)에서는 제1조향 토크 판단 단계(S24)에서 조향 토크 평균(Mta)이 0.5Nm를 초과하는 것으로 판단되면, 조향 토크 평균(Mta)이 1Nm을 초과하는지 여부를 판단하는 제2조향 토크 판단 단계(S31)를 실행한다.

그리고 제2조향 토크 판단 단계(S31)에서 조향 토크 평균(Mta)이 1Nm이하인 것으로 판단되면, 조향 토크 평균(Mta)이 0.5Nm를 초과하고 1Nm이하인 것이므로 운전자에게 조향 이질감을 주지 않도록 0.5Nm로 보상 토크(B)를 설정하는 제1보상 토크 설정 단계(S32)를 실행한다.

그리고 제2조향 토크 판단 단계(S31)에서 조향 토크 평균(Mta)이 1Nm를 초과하는 것으로 판단되면, 조향 토크 평균(Mta)이 1.5Nm을 초과하는지 여부를 판단하는 제3조향 토크 판단 단계(S33)를 실행한다.

그리고 제3조향 토크 판단 단계(S33)에서 조향 토크 평균(Mta)이 1.5Nm이하인 것으로 판단되면, 조향 토크 평균(Mta)이 1Nm를 초과하고 1.5Nm이하인 것이므로 운전자 조향에 이질감을 주지 않도록 1Nm로 보상 토크(B)를 설정하는 제2보상 토크 설정 단계(S34)를 실행한다.

그리고 제3조향 토크 판단 단계(S33)에서 조향 토크 평균(Mta)이 1.5Nm를 초과하는 것으로 판단하면, 보상 토크(B)에 의해 차량의 조향각이 과도하게 조향되는 것을 방지하기 위해서 보상 토크 최대 제한 값인 1.5Nm로 보상 토크(B)를 설정하는 제3보상 토크 설정 단계(S35)를 실행한다.

이와 같이 보상 토크 산출 단계(S3)에서는 쏠림 판단 단계(S2)에서 차량에 쏠림이 발생된 것으로 판단되면, 조향 토크 평균(Mta)의 크기에 따라 운전자가 이질감을 느끼지 않도록 단계별로 보상 토크(B)를 산출하여, 조향 토크를 보상한다. 이와 같이 차량 쏠림에 따른 조향 토크 변화를 보상토크를 통해 보상함으로써, 운전자가 차량의 쏠림을 방지하기 위해 가하게 되는 조향 토크를 제거할 수 있으므로 운전자의 피로도를 저감시킬 수 있다.

이러한 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법은 차량 주행 중, 조향 토크, 요각, 조향각 및 차속을 통해 차량의 쏠림 현상을 판별하고, 이를 조향 토크에 따라 보상하므로, 주행 안전성을 확보할 수 있고, 운전자가 편향되는 차량의 직진 주행 유도를 위해서 조향 휠 제어 시 가중되는 피로도를 저감시킬 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 차량의 쏠림 보상 장치 및 그의 보상 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10; 쏠림 보상 장치
11; 쏠림 판단부 12; 보상토크 산출부
13; 안전 유지부 Mta; 조향 토크 평균
Ya; 요각 평균 Ar; 조향각 변화율
Vs; 차속

Claims

전자식 안전 제어 시스템과 에어백이 동작하고 있는지 여부를 확인하는 보상 장치 구동 여부 판단 단계;
상기 전자식 안전 제어 시스템과 상기 에어백이 동작하고 있지 않다면, 쏠림 판단부에서 조향 토크 평균, 요각 평균, 조향각 변화율 및 차속을 통해 차량의 횡방향 쏠림이 발생되었는지 여부를 판단하는 쏠림 판단 단계; 및
상기 쏠림 판단부에서 쏠림이 발생된 것으로 판단되면, 보상토크 산출부에서 상기 조향 토크 평균의 크기에 따라 보상 토크를 산출하는 보상 토크 산출 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 쏠림 판단 단계는
상기 차속이 60KPH를 초과하는지 여부를 판단하는 속도 판단 단계;
상기 차속이 60KPH를 초과하면, 상기 조향각 변화율이 초당 5°미만인지 여부를 판단하는 조향각 판단 단계;
상기 조향각 변화율이 초당 5°미만이면, 요각 평균이 5°를 초과하는지 여부를 판단하는 요각 판단 단계; 및
상기 요각 평균이 5°초과하면, 상기 조향 토크 평균이 0.5Nm를 초과하는지 여부를 판단하는 제1조향 토크 판단 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 보상 토크 산출 단계는
상기 조향 토크 평균이 0.5Nm를 초과하면, 상기 조향 토크 평균이 1Nm을 초과하는지 여부를 판단하는 제2조향 토크 판단 단계;
상기 제2조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1Nm 이하이면, 보상토크를 0.5Nm로 설정하는 제1보상 토크 설정 단계;
상기 제2조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1Nm를 초과하면, 상기 조향 토크 평균이 1.5Nm을 초과하는지 여부를 판단하는 제3조향 토크 판단 단계;
상기 제3조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1.5Nm 이하이면, 보상토크를 1Nm로 설정하는 제2보상 토크 설정 단계; 및
상기 제3조향 토크 판단 단계에서 상기 조향 토크 평균이 1.5Nm를 초과하면, 보상토크를 1.5Nm로 설정하는 제3보상 토크 설정 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.
전자식 안전 제어 시스템과 에어백이 동작하고 있지 않다면, 조향 토크 평균, 요각 평균, 조향각 변화율 및 차속을 통해 차량의 횡방향 쏠림이 발생되었는지 여부를 판단하는 쏠림 판단부; 및
상기 쏠림 판단부에서 쏠림이 발생된 것으로 판단되면, 상기 조향 토크 평균의 크기에 따라 보상 토크를 산출하는 보상토크 산출부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 전자식 안전 제어 시스템과 상기 에어백이 동작하고 있으면, 상기 쏠림 판단부 및 상기 보상 토크 산출부의 동작을 제한시키는 안전 유지부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 장치.