KR101846678B1

KR101846678B1 - 차량의 차선 유지 제어 방법

Info

Publication number: KR101846678B1
Application number: KR1020160070659A
Authority: KR
Inventors: 장일영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2018-04-06
Also published as: DE102016121726A1; US20170355355A1; CN107472222B; US10053071B2; KR20170138638A; CN107472222A

Abstract

본 발명은 차량의 차선 유지 제어 방법에 관한 것으로, 차량 전방에 좌륜과 우륜의 휠속도 차이를 차선 유지 제어(SLS) 진입 조건으로 이용하여, 제동시 차량 쏠림(yaw)이 발생하기 시작하는 초기부터 제동 압력을 제어함으로써, 차량 쏠림을 효과적으로 개선하여 차량의 차선 이탈을 방지하고 직진 주행 안정성을 향상할 수 있도록 하는 차량의 차선 유지 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

차량의 차선 유지 제어 방법{Lane keeping assist method for vehicle}

본 발명은 차량의 차선 유지 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직진 주행중에 제동시 차량의 쏠림 현상으로 인한 차선 이탈을 방지할 수 있는 차량의 차선 유지 제어 방법에 관한 것이다.

최근 차량의 주행 안정성을 향상하기 위한 전자식 제어 시스템으로서 차량 자세를 안정적으로 유지해주는 ESC(Electronic Stability Control system)가 적용되고 있다.

상기 ESC의 기능 중 하나로 차선 유지 제어(SLS, Straight Lane Stability control) 기능이 있으며, 주행중인 차량의 불안정성을 감시하여 차륜에 공급되는 제동력(제동 압력)을 조절함으로써 차량 직진 주행 안정성을 향상하는 SLS 기능을 수행하게 된다.

따라서, ESC를 장착한 차량의 경우, 차선 유지 제어(SLS)를 통해 제동시 차량이 한쪽으로 치우치며 발생하는 차량 쏠림 현상을 개선하여 주행 안정성 향상을 도모하게 된다.

종래에는 차량의 요레이트(yaw rate) 값을 차선 유지 제어(SLS)의 진입 조건으로 이용하는데, 검출된 요레이트 값을 기준으로 차선 유지 제어(SLS)를 시작하고 그에 따라 요레이트 값이 기준값 이하로 감소하게 되면 차선 유지 제어(SLS)를 종료한다.

그러나, 차량의 요레이트 값을 이용하는 경우, 차량의 쏠림(yaw)이 발생한 이후에 차선 유지 제어(SLS)를 시작하게 됨에 따라 제동시에 차량 쏠림 현상을 개선하는 효과가 매우 미비하며, 그로 인해 과다한 제동 압력 제어를 유발하여 차량 안정성을 확보하는데 불리해지고, 또한 사용자가 브레이크 페달을 조작하면서 이질감을 느끼게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 차량 전방에 좌륜과 우륜의 휠속도 차이를 차선 유지 제어(SLS) 진입 조건으로 이용하여, 제동시 차량 쏠림(yaw)이 발생하기 시작하는 초기부터 제동 압력을 제어함으로써, 차량 쏠림을 효과적으로 개선하여 차량의 차선 이탈을 방지하고 직진 주행 안정성을 향상할 수 있도록 하는 차량의 차선 유지 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 차량의 직진 주행중 제동시, 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이가 있는지 판단하는 제1단계; 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이에 기초하여 기준 휠과 제어 휠을 판단하는 제2단계; 상기 휠속도 차이가 있으면, 상기 제어 휠의 프리 감압 제어를 수행하여 기준 휠과 제어 휠 간에 휠속도 차이를 감소시키는 제3단계; 및 상기 제어 휠의 프리 감압 제어에 따른 휠속도 안정화 시간을 카운트하여 제어 휠의 프리 감압 제어 종료 여부를 판단하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법을 제공한다.

구체적으로 상기 제2단계에서는, 좌륜 휠과 우륜 휠 중에 휠속도가 더 낮은 휠을 감압 제어가 필요한 제어 휠로서 판단하고 휠속도가 더 높은 휠을 기준 휠로서 판단한다.

그리고, 상기 제4단계는, 제어 휠과 기준 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 이하가 되면 휠속도 안정화 시간을 카운트하는 과정; 상기 휠속도 안정화 시간의 카운트 값이 일정시간(TBD)을 초과하면 제어 휠의 프리 감압 제어 종료를 결정하는 과정;을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제3단계의 프리 감압 제어에 따른 기준 휠과 제어 휠 간에 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A)을 초과하면, 상기 제어 휠의 후속 감압 제어를 수행하는 후속 제어 단계가 더 진행되며, 이때 상기 후속 제어 단계에서는 제어 휠과 기준 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만이 될 때까지 상기 제어 휠의 후속 감압 제어를 수행한다.

그리고, 상기 후속 제어 단계가 진행됨에 의해, 상기 제어 휠의 후속 감압 제어에 따른 휠속도 안정화 시간을 카운트하여 제어 휠의 후속 감압 제어 종료 여부를 판단하는 종료 판단 단계가 더 진행된다.

구체적으로, 상기 종료 판단 단계는, 제어 휠과 기준 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만이 되면 휠속도 안정화 시간을 카운트하는 과정; 상기 휠속도 안정화 시간이 일정시간(TBD)을 초과하면 제어 휠의 후속 감압 제어 종료를 결정하는 과정;을 포함한다.

본 발명에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법에 의하면, 제동시 차량 쏠림(yaw)이 발생하기 시작하는 초기부터 제동 압력을 제어하여 차량 쏠림을 효과적으로 개선할 수 있으며, 이에 차량의 제동시 발생하는 쏠림 현상으로 인한 차선 이탈을 방지하고 직진 주행 안정성을 향상할 수 있으며, 또한 차선 유지 제어(SLS)를 위한 적절한 제동 압력 제어가 이루어짐으로써 기존의 과다한 제동 압력 제어로 인한 사용자의 브레이크 페달 조작 이질감을 제거할 수 있어 상품성 향상을 도모할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법을 나타낸 개략적인 순서도
도 2는 본 발명에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법을 순차적으로 나타낸 순서도

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

본 발명은 차량 전방에 좌륜과 우륜의 휠속도 차이를 차선 유지 제어(SLS) 진입 조건으로 이용하여, 제동시 차량 쏠림(yaw)이 발생하기 시작하는 초기부터 제동 압력(차륜 제동을 위한 액압)을 감압 제어함으로써 차량 쏠림을 효과적으로 개선하여 차량의 차선 이탈을 방지하고 직진 주행 안정성을 향상할 수 있도록 한다.

이를 위하여, 도 1에 보듯이, 좌륜과 우륜의 휠속도 차이가 기준값(α)을 초과하면 차선 유지 제어(SLS)를 시작하여 선택된 차륜 휠 측으로 공급되는 제동 압력을 감압 제어하게 되고, 제동 압력의 감압 제어에 의해 좌륜과 우륜의 휠속도 차이가 감소하여 "좌우 휠속도 차이< (α-β)"를 만족하게 되면 차선 유지 제어(SLS)를 종료한다.

여기서, 상기 기준값(α)은 차량에 따라 최적의 값으로 튜닝되는 값이고, 상기 β는 차량에 따라 튜닝 가능한 기준값(α) 감소분이다.

여기서, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2에 보듯이, 먼저 직진 주행중인 차량의 제동시 차량 전방의 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도를 비교하여 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이가 존재하는지 판단하고(S100), 상기 휠속도 차이에 기초하여 기준 휠과 제어 휠을 판단한다.

상기 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이가 있으면, 좌륜 휠과 우륜 휠 중 휠속도가 더 낮은 휠을 쏠림 개선을 위한 감압 제어가 필요한 제어 휠로서 판단하고 휠속도가 더 높은 휠을 기준 휠로서 판단하며, 이렇게 판단된 제어 휠의 정확한 압력 제어를 위한 프리 감압 제어를 수행한다.

예를 들어, 좌륜 휠속도가 우륜 휠속도보다 높으면, 우륜 휠을 제어 휠로 판단하고, 좌륜 휠을 기준 휠로 판단하며, 좌륜 휠속도를 기준 휠속도로 판단한다(S110-1). 반대로, 우륜 휠속도가 좌륜 휠속도보다 높으면, 좌륜 휠을 제어 휠로서 판단하고, 우륜 휠을 기준 휠로서 판단하며, 우륜 휠속도를 기준 휠속도로 판단한다(S110-2).

좀더 설명하면, 제동시 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이가 발생하게 되면, 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A)을 초과하는지 여부를 판단하기 전에, 먼저 휠속도가 더 낮은 상태의 제어 휠의 프리 감압 제어를 일정시간(TBD) 동안 수행함으로써 제어 휠과 기준 휠 간에 휠속도 차이를 감소시킨다(S120).

이렇게 제어 휠의 프리 감압 제어를 통해 휠속도 차이를 줄임으로써 차량 거동을 선(先) 안정화시킬 수 있으며, 차량 거동을 선 안정화시켜 응답성을 개선함으로써 제동시 차량 쏠림을 억제하거나 또는 차량 쏠림(yaw)이 발생하기 시작하는 초기 시점부터 차량 쏠림을 개선할 수 있게 된다.

그리고, 차량 속도에 따른 휠속차 허용값(A)을 계산하고, 다시 말해 주행중인 차량 속도를 기준으로 차량 쏠림 현상이 우려되지 않는 휠속도 차이의 최대치로서 휠속차 허용값(A)을 계산하고(S120), 기준 휠과 제어 휠의 휠속도 차이를 상기 휠속차 허용값(A)과 비교한다(S130).

비교 결과, 기준 휠과 제어 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 이하인 경우, 차량 쏠림 발생 가능성이 없는 것으로 판단되므로, 차선 유지 제어(SLS)에 따른 제어 휠의 후속 감압 제어를 수행하지 않고 종료하는데, 이때 제어 휠의 프리 감압 제어에 따른 휠속도 안정화가 이루어지는지 판단하기 위하여 설정된 일정시간(TBD) 동안 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만으로 유지되는지 판단한다.

더 설명하면, 제어 휠의 프리 감압 제어 이후 후속 감압 제어를 수행하지 않고 제어 휠의 감압 제어를 종료해도 되는지 판단하기 위하여, 제어 휠의 프리 감압 제어에 따른 휠속도 안정화 시간을 카운트한다(S140). 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만으로 유지되는 시간, 즉 휠속도 안정화 시간을 카운트하여 측정한 값이 일정시간(TBD)을 초과하는지 판정하고(S150), 일정시간(TBD)을 초과하면 차량 쏠림을 유발하는 휠속도 차이가 없는 것으로 보고, 다시 말해 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이가 안정화된 것으로 보고, 제어 휠의 감압 제어를 종료한다.

한편, 상기 비교 결과, 기준 휠과 제어 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A)을 초과하는 경우, 차량 쏠림이 발생하는 것으로 판단하여, 다시 말해 제어 휠의 프리 감압 이후에도 차량 쏠림 현상이 발생하는 것으로 판단하여, 차선 유지 제어(SLS)에 따른 제어 휠의 후속 감압 제어를 수행한다(S160).

이때 상기 후속 감압 제어는 기준 휠과 제어 휠 간에 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만이 될 때까지 수행하며, 상기 휠속도 차이와 휠속차 허용값(A)을 비교하여(S170) 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만이 되면, 제어 휠의 후속 감압 제어에 따른 휠속도 안정화가 이루어지는 판단하기 위해 일정시간(TBD) 동안 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만으로 유지되는지 판정한다.

이를 위해, 프리 감압 제어 시와 마찬가지로, 후속 감압 제어에 의해 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만으로 유지되는 휠속도 안정화 시간을 카운트하여(S180) 측정한 값이 일정시간(TBD)을 초과하는지 판정하고(S190), 일정시간(TBD)을 초과하면 차량 쏠림을 유발하는 휠속도 차이가 제거된 것으로 판단하고, 제어 휠의 후속 감압 제어를 종료한다.

만약, 휠속도 안정화 시간이 일정시간(TBD)을 초과하지 못하면 다시 휠속도 차이가 증가하는 것으로 판단하고, 제어 휠의 추가 감압 제어를 수행하도록 한다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims

차량의 직진 주행중 제동시, 좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이가 있는지 판단하는 제1단계;
좌륜 휠과 우륜 휠 간에 휠속도 차이에 기초하여 기준 휠과 제어 휠을 판단하는 제2단계;
상기 휠속도 차이가 있으면, 상기 제어 휠의 프리 감압 제어를 수행하여 기준 휠과 제어 휠 간에 휠속도 차이를 감소시키고, 상기 기준 휠과 제어 휠의 휠속차 허용값(A)을 계산하는 제3단계; 및
상기 프리 감압 제어에 따른 기준 휠과 제어 휠 간에 휠속도 차이가 상기 휠속차 허용값(A)을 초과하면, 상기 제어 휠의 후속 감압 제어를 수행하는 후속 제어 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 휠의 프리 감압 제어에 따른 휠속도 안정화 시간을 카운트하여 제어 휠의 프리 감압 제어 종료 여부를 판단하는 종료 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2단계에서는, 좌륜 휠과 우륜 휠 중에 휠속도가 더 낮은 휠을 감압 제어가 필요한 제어 휠로서 판단하고 휠속도가 더 높은 휠을 기준 휠로서 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 종료 판단 단계는,
제어 휠과 기준 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 이하가 되면 휠속도 안정화 시간을 카운트하는 과정;
상기 휠속도 안정화 시간의 카운트 값이 일정시간(TBD)을 초과하면 제어 휠의 프리 감압 제어 종료를 결정하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 후속 제어 단계에서는, 제어 휠과 기준 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만이 될 때까지 상기 제어 휠의 후속 감압 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 휠의 후속 감압 제어에 따른 휠속도 안정화 시간을 카운트하여 제어 휠의 후속 감압 제어 종료 여부를 판단하는 종료 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 종료 판단 단계는,
제어 휠과 기준 휠의 휠속도 차이가 휠속차 허용값(A) 미만이 되면 휠속도 안정화 시간을 카운트하는 과정;
상기 휠속도 안정화 시간이 일정시간(TBD)을 초과하면 제어 휠의 후속 감압 제어 종료를 결정하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.