KR101622795B1 - 차량의 쏠림 보상 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 각종 외부적 요인과 내부적 요인에 의해 발생되는 쏠림 현상에 대하여 MDPS의 모터 구동력을 보상하는 제어를 수행함으로써, 차량의 쏠림 현상을 저감 또는 배제하여 차량의 주행안정성을 확보하고 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있도록 한 차량의 쏠림 보상 방법을 제공한다.

Description

차량의 쏠림 보상 방법{Pulling Compensation Method for Vehicle}

본 발명은 차량의 쏠림 보상 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MDPS(Motor Driven Power Steering)가 탑재된 차량에서, 노면 상태나 타이어의 마모 또는 횡풍 등에 따라 차량이 쏠리게 되는 것을 보상하여 편안하고 안정된 주행이 가능하도록 하는 기술에 관한 것이다.

차량은 각종 외부적 요인 및 내부적 요인에 의해 쏠림이 발생하게 되는데, 이러한 쏠림 현상은 운전자에게 불안감을 줄 수 있고, 지속적인 작용으로 운전자의 피로를 유발하게 되므로 이를 최소화시킬 필요가 있다.

차량의 쏠림을 발생시키는 요인으로는 외부적 요인으로 횡풍이나 주행 노면의 경사 등이 있으며, 내부적 요인으로는 타이어의 편마모나 휠얼라인먼트의 상태 등이 있다.

한편, MDPS 장치는 모터의 구동력으로 운전자의 조타력을 보조할 수 있도록 하는 장치로서, 종래의 유압식 파워스티어링 장치와는 달리 상기 모터를 운전자의 조향 조작과 무관하게 능동적으로 제어하여, 차량의 조향 특성을 개선하는 데에 활용할 수 있다.

본 발명은 차량의 각종 외부적 요인과 내부적 요인에 의해 발생되는 쏠림 현상에 대하여 MDPS의 모터 구동력을 보상하는 제어를 수행함으로써, 차량의 쏠림 현상을 저감 또는 배제하여 차량의 주행안정성을 확보하고 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있도록 한 차량의 쏠림 보상 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 쏠림 보상 방법은

ESC 신호, ABS 신호, 차속 및 조향각에 의해 차량의 쏠림을 판단할지를 결정하여 제어의 안정성을 확보하는 안정성확보단계와;

요우각도와 MDPS 모터의 토크에 의해 차량의 쏠림을 판단하는 쏠림판단단계와;

상기 쏠림판단단계 수행 결과, 차량의 쏠림이 판단되면, MDPS 모터의 토크를 보상함으로써 차량의 쏠림 현상을 제거하는 쏠림제어단계;

를 포함하여 구성되고;

상기 쏠림판단단계와 상기 쏠림제어단계는 상기 차속에 따라 각각 다르게 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량의 각종 외부적 요인과 내부적 요인에 의해 발생되는 쏠림 현상에 대하여 MDPS의 모터 구동력을 보상하는 제어를 수행함으로써, 차량의 쏠림 현상을 저감 또는 배제하여 차량의 주행안정성을 확보하고 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 쏠림 보상 방법의 일 예를 도시한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예는 ESC 신호, ABS 신호, 차속 및 조향각에 의해 차량의 쏠림을 판단할지를 결정하여 제어의 안정성을 확보하는 안정성확보단계(S100)와; 요우각도와 MDPS 모터의 토크에 의해 차량의 쏠림을 판단하는 쏠림판단단계(S110,S130)와; 상기 쏠림판단단계 수행 결과, 차량의 쏠림이 판단되면, MDPS 모터의 토크를 보상함으로써 차량의 쏠림 현상을 제거하는 쏠림제어단계(S120,S140)를 포함하여 구성되고, 상기 쏠림판단단계와 상기 쏠림제어단계는 상기 차속에 따라 각각 다르게 구성되는 것을 알 수 있다.

상기 안정성확보단계(S100)에서는, ESC 신호에 의해 ESC가 작동하지 않고, ABS 신호에 의해 ABS가 작동하지 않으며, 차속이 제1기준차속 이상이며, 조향각의 변화율이 제1기준값 이하임이 확인되면, 차량의 쏠림을 판단할 수 있는 상태로 판단한다.

즉, ESC가 작동중이거나 ABS가 작동중인 경우에는 차량에 지속적으로 작용하는 쏠림이 아닌 순간적인 쏠림이 발생하는 상태로 볼 수 있어서, 이와 같은 경우를 배제하기 위함이며, 차속이 예컨대 40 Km/h미만의 저속 상태와 조향각의 변화가 급격한 경우 등에서는 차량에 지속적으로 발생하는 쏠림을 판단하기 부적절하므로 이와 같은 경우를 미리 배제하여, 제어의 안정성을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 상기 제1기준차속은 본 실시예에서 40 Km/h이며, 상기 제1기준값은 급격한 조향상태임을 나타낼 수 있는 것으로서, 실험이나 해석 등에 의해 정해지는 값이다.

본 실시예에서 상기 쏠림판단단계(S110,S130)와 쏠림제어단계(S120,S140)는 상기한 바와 같이 차속에 따라 서로 다르게 구성되는 바, 상기 차속이 상기 제1기준차속 이상이면서, 상기 제1기준차속 보다 빠른 속도인 제2기준차속 미만이면, 이하의 차량 내부적 요인에 따른 쏠림을 쏠림판단단계(S110)에서 판단하고 그에 따른 쏠림제어단계(S120)를 수행하며, 상기 차속이 상기 제2기준차속 이상인 경우에는 후술하는 차량 외부적 요인에 따른 쏠림을 쏠림판단단계(S130)에서 판단하고 그에 따른 쏠림제어단계(S140)를 수행하도록 되어 있다.

여기서, 상기 제2기준차속은 본 실시예의 경우 60 Km/h이다.

먼저, 차량 내부적 요인에 따른 쏠림을 판단하는 상기 쏠림판단단계(S110)에서는 상기 차속이 상기 제1기준차속 보다 빠른 속도인 제2기준차속 미만이면, 상기 요우각도의 평균이 제2기준값 이상이고, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제3기준값 이상이며, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제1기준시간 이상 유지될 경우에 차량 내부적 요인에 따른 차량의 쏠림으로 판단한다.

이 경우, 상기 쏠림제어단계(S120)에서는 상기 쏠림 정도에 따른 MDPS보상토크를 구하고, 상기 MDPS보상토크를 이용하여 MDPS 모터의 토크를 보상함으로써 차량의 쏠림을 제거한다.

특히, 상기 쏠림제어단계(S120)에서 구해진 MDPS보상토크는 그대로 MDPS 모터의 토크를 보상하는 데에 사용하는 것이 아니라, 비휘발성 메모리에 저장하여 차량의 시동 오프 후 다시 차량의 시동이 온 된 다음의 주행에서도 활용하도록 하며, 상기 MDPS 모터의 토크를 보상할 때에는, 상기 구해진 MDPS보상토크와 상기 메모리에 저장되어 있는 과거 소정 기간의 MDPS보상토크들의 평균값을 사용하여 보상한다.

이렇게 함으로써, 급격한 MDPS 모터의 토크 보상이 이루어지는 것을 방지하여 안정성을 확보하며, 휠얼라인먼트 상태나 타이어 마모 등과 같은 상태가 악화되거나 호전되어도 모든 경우에 안정되게 현재의 차량 상태가 반영되도록 한다.

여기서, 상기 제2기준값은 차량의 쏠림으로 볼 수 있는 수준이라고 판단하는 기준이 되는 요우각도로서, 실험과 해석에 의해 적절히 결정되는 값이며, 상기 제3기준값은 운전자가 차량의 쏠림을 제거하기 위해 스티어링휠을 조작함에 따라 MDPS모터에 인가된 토크 값으로서, 적절한 보정이 필요한 수준이라고 판단되는 정도를 나타내는 값이며, 역시 실험과 해석에 의해서 결정되는 값이다.

다음, 차량 외부적 요인에 따른 쏠림을 판단하는 쏠림판단단계(S130)는 상기 차속이 상기 제2기준차속 이상이고, 상기 MDPS보상토크들의 평균값에 변화가 없는 경우에, 조향각의 변화율이 제1기준값 이하 여부로부터 판단한다.

이 경우, 상기 요우각도의 평균이 제4기준값 이상이고, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제5기준값 이상이며, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제2기준시간 이상 유지될 경우에 차량 외부적 요인에 따른 차량의 쏠림으로 판단한다.

여기서, 상기 제4기준값은 상기 제2기준값과 거의 동일한 개념으로서, 실질적으로는 상기 제2기준값과 동일한 값이 사용될 수도 있다. 또한, 상기 제5기준값은 상기 제3기준값과 거의 동일한 개념으로서, 역시 실제로는 상기 제3기준값과 동일한 값이 사용될 수 있다.

상기 제2기준시간도, 상기 그 기술적 의미는 상기 제1기준시간의 경우와 마찬가지로 차량에 지속적으로 영향을 미치는지의 여부를 판단하기 위한 것이며, 본 실시예에서는 50초가 사용되었으나 실질적으로는 상기 제1기준시간과 동일한 값을 가질 수도 있을 것이다.

이와 같이 차량 외부적 요인에 의한 쏠림이 판단된 경우, 상기 쏠림제어단계(S140)에서는 상기 MDPS 모터의 토크의 평균의 절대치 크기에 따라 차등적으로 정해진 보상토크에 따라 상기 MDPS 모터의 토크를 보상하는데, 구체적으로는 도 1에 예시한 바와 같이 상기 MDPS 모터의 토크의 평균의 절대치가 1.0Nm미만인 경우와, 1.0Nm 이상 1.5Nm 미만인 경우 및 1.5Nm이상인 경우로 나누어서, 상기 세 범위에 따라 차례로 크기가 증가하는 보상토크를 정하고, 이 보상토크에 따라 MDPS 모터의 토크를 보상함으로써, 외부적 요인에 의한 차량의 쏠림을 제거할 수 있다.

S100; 안정성확보단계
S110, S130; 쏠림판단단계
S120, S140; 쏠림제어단계

Claims (5)

1. ESC 신호, ABS 신호, 차속 및 조향각에 의해 차량의 쏠림을 판단할지를 결정하여 제어의 안정성을 확보하는 안정성확보단계와;
   요우각도와 MDPS 모터의 토크에 의해 차량의 쏠림을 판단하는 쏠림판단단계와;
   상기 쏠림판단단계 수행 결과, 차량의 쏠림이 판단되면, MDPS 모터의 토크를 보상함으로써 차량의 쏠림 현상을 제거하는 쏠림제어단계;
   를 포함하여 구성되고;
   상기 쏠림판단단계와 상기 쏠림제어단계는 상기 차속에 따라 각각 다르게 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 안정성확보단계에서는, ESC 신호에 의해 ESC가 작동하지 않고, ABS 신호에 의해 ABS가 작동하지 않으며, 차속이 제1기준차속 이상이며, 조향각의 변화율이 제1기준값 이하임이 확인되면, 차량의 쏠림을 판단할 수 있는 상태로 판단하며;
   상기 쏠림판단단계에서는 상기 차속이 상기 제1기준차속 보다 빠른 속도인 제2기준차속 미만이면, 상기 요우각도의 평균이 제2기준값 이상이고, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제3기준값 이상이며, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제1기준시간 이상 유지될 경우에 차량 내부적 요인에 따른 차량의 쏠림으로 판단하고;
   상기 쏠림제어단계에서는 상기 쏠림 정도에 따른 MDPS보상토크를 구하고, 상기 MDPS보상토크를 이용하여 MDPS 모터의 토크를 보상함으로써 차량의 쏠림을 제거하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 쏠림제어단계에서 구해진 MDPS보상토크는 비휘발성 메모리에 저장하여 차량의 시동 오프 후 다시 차량의 시동이 온 된 다음의 주행에서도 활용하도록 하며;
   상기 MDPS 모터의 토크를 보상할 때에는, 상기 구해진 MDPS보상토크와 상기 메모리에 저장되어 있는 과거 소정 기간의 MDPS보상토크들의 평균값을 사용하여 보상하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 쏠림판단단계에서는 상기 차속이 상기 제2기준차속 이상이고, 상기 MDPS보상토크들의 평균값에 변화가 없으면,
   상기 요우각도의 평균이 제4기준값 이상이고, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제5기준값 이상이며, 상기 MDPS 모터의 토크의 평균이 제2기준시간 이상 유지될 경우에 차량 외부적 요인에 따른 차량의 쏠림으로 판단하고;
   상기 쏠림제어단계에서는 상기 MDPS 모터의 토크의 평균의 절대치 크기에 따라 차등적으로 정해진 보상토크에 따라 상기 MDPS 모터의 토크를 보상하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 쏠림제어단계에서는 상기 MDPS 모터의 토크의 평균의 절대치가 1.0Nm미만인 경우와, 1.0Nm 이상 1.5Nm 미만인 경우 및 1.5Nm이상인 경우로 나누어서, 상기 세 범위에 따라 차례로 크기가 증가하는 보상토크를 정한 것
   을 특징으로 하는 차량의 쏠림 보상 방법.

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