KR101960179B1 - 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 주변 환경을 감지하여 주변환경 정보를 수집하는 주변환경 감지부, 운전자의 조작을 감지하여 운전자 조작 정보를 수집하는 운전자 감지부, 주변환경 정보 및 운전자 조작정보를 바탕으로 운전자의 변속 패턴과 반응속도를 분석하고 분석된 데이터에 맞는 변속 모드를 추천하는 판단부, 및 판단부의 제어에 따라 차량의 4륜에 미리 설정된 값으로 토크를 인가하는 구동부를 포함하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
기존 4륜 구동 차량은 정차 혹은 주행 상태에 있는 차량의 상태 판단을 하고 4륜에서 각각 바퀴에 필요한 구동력을 계산하고 이에 해당하는 토크를 연산하여 적절한 구동 방법을 통해 차량의 바퀴를 구동하고 있다.
운전자가 조작하는 클러치 페달, 가속 페달, 변속 기어단 수, 조향 핸들에 관한 정보를 감지하고 이를 CAN(Controlled Area Network) 통신을 통해 차량 내 다양한 제어기가 수신하고 있으며, 차량의 움직임을 제어하기 위한 전략에 맞게 사용하고 있다.
그러나, 기존의 4륜 구동 차량은 토크 분배에 있어서 운전자의 변속 패턴이나 반응 속도의 영향을 크게 고려하지 않았다. 또한, 차량에 미치는 운전자의 변속 패턴 및 반응 속도의 영향을 고려하지 않았기 때문에 운전자가 차량을 주행하는데 있어 차량의 기어단 변속을 수행할 때 비효율적인 엔진 동력의 전달 과정이나 부자연스러운 차량의 움직임을 경험하게 된다.
이에 따라, 고속 선회 주행에서 변속을 하거나, 불규칙적으로 미끄러운 노면에서 변속 주행을 하는 등의 상황에 직면할 경우 4륜 구동 차량은 거동을 제어하는데 어려움이 있다.
본 발명은 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 전략에 있어서 운전자의 변속 패턴 및 반응 속도를 고려하는 것으로 차량의 수동변속이 이루어지는 주행 상황에서 차량의 거동을 효과적으로 제어하여 안정적으로 주행할 수 있는 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 운전자의 늦거나 빠른 변속으로 인해 발생할 수 있는 불안정한 차량의 움직임을 미연에 방지할 수 있는 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 자동차 서킷 등의 주행에서 효과적으로 변속하여 주행 재미와 연비 향상을 도모하는 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 주변 환경을 감지하여 주변환경 정보를 수집하는 주변환경 감지부, 운전자의 조작을 감지하여 운전자 조작 정보를 수집하는 운전자 감지부, 주변환경 정보 및 운전자 조작정보를 바탕으로 운전자의 변속 패턴과 반응속도를 분석하고 분석된 데이터에 맞는 변속 모드를 추천하는 판단부, 및 판단부의 제어에 따라 차량의 4륜에 미리 설정된 값으로 토크를 인가하는 구동부를 포함하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치를 제공한다.
또한, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치의 토크 분배 제어 방법에 있어서, 토크 분배 제어 장치의 주변환경 감지부가 차량의 주변환경을 감지하여 날씨 정보와 노면 정보, 도로교통 정보, 주변환경 정보를 감지 또는 수집하는 주변환경 감지 단계; 토크 분배 제어 장치의 운전자 감지부가 운전자가 전방 코너를 인식한 후 차량을 감속하는 단계, 코너의 진입 전 조향 핸들을 조작하여 도로 외측에 차량을 이동하는 단계, 가속페달을 해제하고 클러치 페달을 인가흔 단계, 변속기어레버를 조작하는 단계, 클러치 페달을 해제하고 가속페달을 인가하는 단계 및 조향핸들을 조작하여 코너를 선회하고 가속페달을 인가하는 단계를 포함하는 운전자의 조작을 감지하여 운전자 조작 정보를 수집하는 운전자 조작 감지 단계; 토크 분배 제어 장치의 판단부가 주변환경 감지부 및 운전자 감지부 각각의 센서를 통해 수집된 주변환경 정보 및 운전자 조작 정보를 취득하는 신호 정보 취득 단계; 토크 분배 제어 장치의 판단부가 현재의 변속 정보 및 차량 거동 정보를 저장하고, 과거의 유사한 주행 정보로부터 변속 정보 및 차량 거동 결과를 검출하여 저장된 현재의 변속 정보 및 차량 거동 정보와 비교하는 정보 저장 및 분석 단계; 토크 분배 제어 장치의 판단부가 변속시점, 변속 스케줄, 기어단 전환속도 중 적어도 하나를 포함하는 변속 정보를 반영한 최적의 변속 모드를 추천하고 4륜 토크 분배량을 결정하는 변속 모드 추천 및 토크 분배 결정 단계; 를 포함하며, 상기 변속 모드 추천 및 토크 분배 결정 단계에서는, 추천한 변속모드의 변속제어전략에 따라 변속단을 활용하여 차량의 4륜 토크 분배량을 연산하여 연산된 토크 분배량을 바탕으로 토크 분배를 실행하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영하고, 특정 주행상황에서 클러치 페달 조작, 클러치 발열, 클러치 마모를 포함하는 클러치 작동 정보에 의한 클러치 조작 패턴 및 시점을 분석하여 변속 모드를 추천하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영하며, 운전자와 환경의 상태를 감지하고 토크제어 시점과 토크 분배량을 변화시키는 선제적 제어방식과, 토크 인가 이후 실시간으로 운전자와 주변환경 상태를 감지하고 토크제어에 반영하는 피드백 제어방식 중 적어도 하나를 포함하는 토크 제어 방식을 수행하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한다.
삭제
본 발명은 운전자의 변속 패턴이나 조작 반응속도에 영향을 받는 4륜 구동차량의 주행에 있어서 구동력 인가와 해제를 부드럽게 수행할 수 있도록 하며, 고속 선회를 주로 하는 고성능 차량의 경우 운전자에게 주행 재미를 주기 위해서 차량의 회두성을 좋게 하면서 동시에 차량 거동의 안정성을 확보할 수 있다.
특히, 운전자가 기어단 수를 낮추면서 선회하는 코너의 경우 너무 빠른 다운시프팅으로 인해 엔진출력이 과다하게 전달되어 차량의 종횡방향 거동에 영향을 줄 수 있는데 휠 토크 분배량의 조절을 통해 휠 구동력을 적절하게 증감함으로써, 코너의 진입과 주행 및 탈출에 있어서 최적의 코너링을 구현할 수 있다.
또한, 눈길이나 빙판길과 같이 미끄러운 노면에서 발진하는 경우 기어단 수에 따른 구동력 차이뿐만 아니라 클러치 페달 인가비율에 따른 토크 인가량을 다변화함으로써 최적의 발진 성능을 확보할 수 있다.
또한, 차량의 추월 상황처럼 점진적인 가속을 위한 변속상황에서 운전자의 변속 패턴에 따라 공격적이고 신속한 운전자의 경우와 반대 성향의 운전자의 경우를 구분하여 토크 인가량을 결정함으로써 운전자의 성향에 맞는 만족감을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 구성을 세부적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 방법을 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 3의 운전자 조작 감지 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 구성을 세부적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 방법을 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 3의 운전자 조작 감지 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 구성을 세부적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치는 차량의 주변 환경을 감지하여 주변환경 정보를 수집하는 주변환경 감지부(100), 운전자의 조작을 감지하여 운전자 조작 정보를 수집하는 운전자 감지부(200), 주변환경 정보 및 운전자 조작 정보를 바탕으로 운전자의 변속 패턴과 반응속도를 분석하고 분석된 데이터에 맞는 변속 모드를 추천하는 판단부(300), 주변환경 감지부(100), 판단부(300)의 제어에 따라 차량의 4륜에 미리 설정된 값으로 토크를 인가하는 구동부(400), 주행환경 감지부(100), 운전자 감지부(200), 판단부(300) 및 구동부(400) 사이의 신호 전달을 수행하는 인터페이스부(500), 및 차량 외부에 존재하는 장치들과 신호 송수신을 수행하는 통신부(600)를 포함할 수 있다.
주변환경 감지부(100)는 주변환경을 감지하여 온도, 습도 등의 날씨 정보와, 마찰계수, 선회반경, 구배각 등의 노면 정보와, 도로교통 정보와, 차량의 전후측면에 인접한 물체 감지 정보를 포함하는 주변환경 정보를 감지 또는 수집할 수 있다.
또한, 주변환경 감지부(100)는 차량의 모양과 주행도로환경에 맞추어 차량의 미리 설정된 위치에 설치될 수 있다. 예를 들면, 주변환경 감지부(100)는 차량의 전면, 후면, 양측면, 상단, 하단의 6방향 중 적어도 하나의 위치에 설치되어 주변환경 정보를 감지 또는 수집할 수 있다.
이러한 주변환경 감지부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 주변환경 정보의 감지 또는 수집을 위하여, GPS 센서(110), 네비게이션 센서(120), 차량속도 센서(130), 레이더 센서(140), 차량 횡가속도 센서(150), 및 차량 요레이트 센서(160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
운전자 감지부(200)는 클러치 페달, 가속페달, 조향핸들, 기어단 등의 운전자가 조작하는 장치들로부터 운전자 조작정보를 감지 또는 수집할 수 있다.
이러한 운전자 감지부(200)는 운전자 조작정보의 감지 또는 수집을 위하여, 가속페달 센서(210), 변속단 센서(220), 클러치페달 센서(230), 브레이크페달 센서(240), 및 조향각 센서(250) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
판단부(300)는 주변환경 정보 및 운전자 조작정보에 맞추어 변속시점, 변속속도, 변속패턴 등을 파악하고, 분석된 데이터에 맞는 변속 모드를 추천하며, 추천한 변속 모드의 변속제어전략에 따라 구동부(400)에 제어명령을 내릴 수 있다.
또한, 판단부(300)는 추천한 변속 모드의 변속제어전략에 따라 변속단을 활용하여 차량의 4륜 토크 분배(제어)량을 연산할 수 있다. 특히, 판단부(300)는 차량의 종방향 거동에 있어서 부드러운 변속감을 실현하기 위하여 기존의 토크량에 연산한 토크량을 가감하는 것으로 토크 분배량을 결정할 수 있다.
또한, 판단부(300)는 운전자의 기어변속 패턴과 반응속도 데이터를 저장하여 데이터를 관리하며, 주행 환경에 맞게 변속 추천 및 자동 실행을 수행할 수 있다.
예를 들면, 판단부(300)는 고속으로 코너링을 하고자 하는 차량에서 저장된 변속 패턴에 맞게 변속을 수행하고, 변속 절차에 맞추어 토크 분배량을 미세하게 조정하여 차량의 오버스티어 또는 언더스티어를 조절하여 코너 탈출을 용이하게 할 수 있다.
또한, 운전자들이 변속시 어려워하는 클러치 페달의 조작에 있어서도, 판단부(300)는 특정 주행상황에서 클러치 페달 조작, 클러치 발열, 클러치 마모를 포함하는 클러치 작동 정보에 의한 클러치 조작 패턴 및 시점 등을 분석하여 변속 모드를 추천해줄 수 있다. 이러한 판단부(300)의 추천은 엔진의 구동력을 차량에 전달하기 위한 결정적인 역할을 수행하는 클러치의 특성상, 토크 분배 시점에 밀접하게 연관되어 있다.
여기서, 판단부(300)의 토크 제어 방식은 운전자와 환경의 상태를 감지하고 토크제어 시점과 분배량(제어량)에 변화가 필요한 경우에 선제적으로 제어하는 방식과, 토크 인가 이후 실시간으로 운전자와 주변환경 상태를 감지하고 토크제어에 반영하는 피드백 제어방식 모두를 포함할 수 있다.
구동부(400)는 판단부(300)로부터 수신한 제어 명령대로 차량을 구동하며, 엔진에서부터 동력전달장치를 통해 차량의 구동륜에 전달되는 토크량을 분배하거나 별도의 구동용 단품을 부착하여 구동륜에 토크를 가감할 수 있다.
예를 들면, 구동부(400)는 4륜 구동 차량의 ATC(Active Transfer Case), 커플링, 전자식 차동제한장치 등의 단품에서 이용되는 다판 습식 클러치의 유압식 모터제어 방식을 통해 토크를 인가하거나, 구동륜에 내장된 인-휠 드라이브(In-Wheel Drive)의 경우 구동륜 각각을 제어할 수 있다.
인터페이스부(500)는 차량, 차량에 부착된 각종 센서류, 각종 제어기류를 포함하여 내부적인 단위 유닛들의 인터페이스 관계에서 신호정보, 수치정보, 지령정보 등의 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(500)는 차량의 CAN(Controlled Area Network) 통신과 유사한 형태로 주어진 역할을 수행할 수 있다.
통신부(600)는 차량 외부에 존재하는 장치들과 차량 내부의 장치들 간의 인터페이스 관계에서의 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 통신부(600)는 GPS 정보, ITS(지능형 교통망시스템) 정보를 차량 외부로부터 수신하여 판단부(300)의 연산에 활용하거나, 차량 내부의 단위 장치들이 수집한 데이터를 외부에 저장하기 위하여 외부(서버)로 송수신할 수 있다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 방법을 설명한다. 여기서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치의 구성 요소를 함께 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 방법을 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 3의 운전자 조작 감지 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 방법은 주변환경 감지 단계(S100), 운전자 조작 감지 단계(S200), 신호 정보 취득 단계(S300), 정보 저장 및 분석 단계(S400), 및 변속 모드 추천 및 토크 분배 결정 단계(S500)를 포함할 수 있다.
주변환경 감지 단계(S100)에서는, 주변환경 감지부가 차량의 주변환경을 감지하여 온도, 습도 등의 날씨 정보와, 마찰계수, 선회반경, 구배각 등의 노면 정보와, 도로교통 정보와, 차량의 전후측면에 인접한 물체 감지 정보를 포함하는 주변환경 정보를 감지 또는 수집할 수 있다.
운전자 조작 감지 단계(S200)에서는, 운전자의 조작을 감지하여 운전자 조작 정보를 감지 또는 수집할 수 있다.
여기서, 운전자 조작 감지 단계(S200)는 도 4에 도시된 바와 같이 운전자가 전방 코너를 인식한 후 차량을 감속하는 단계(S210), 코너의 진입 전 조향 핸들을 조작하여 도로 외측으로 차량을 이동하는 단계(S220), 가속 페달을 해제하고 클러치 페달을 인가하는 단계(S230), 변속 기어레버를 조작하는 단계(S240), 클러치 페달을 해제하고 가속 페달을 인가하는 단계(S250), 및 조향 핸들을 조작하여 코너를 선회하고 가속 페달을 인가하는 단계(S260)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 운전자가 약 120Km/h의 차량 속도로 직진 주행을 하다가, 전방 100m에 좌측으로 선회하는 코너를 발견할 수 있다. 그리고, 운전자는 일정 차량 속도 이하로 감속을 하기 위해 브레이크 페달을 밟고, 코너 진입을 위해 코너의 바깥쪽으로 조향 핸들을 조작할 수 있다. 그리고 줄어드는 엔진 회전수(Rpm)에 맞추어 기어단을 낮출 수 있다. 참고로, 코너 선회 시 차량의 경로는 일반적인 코너링 방식인 아웃-인-아웃(Out-In-Out) 방식을 예로 든다.
이는 운전자가 클러치 페달, 브레이크 페달, 기어봉을 조작하는 것으로, 현재보다 낮은 기어단으로 변속하게 되는 다운쉬프팅 과정을 거친다.
변속 과정에서는 운전자의 클러치 페달을 밟는 속도와, 운전자의 기어봉 조작을 통해 차량의 변속 기어단을 변화하는 속도를 알 수 있다. 운전자가 차량을 변속하는 속도에 따라서 순간순간의 기어단 수가 정해지는데, 변속기의 기어단 수에 따라서 차량을 구동하는데 사용하는 엔진의 힘이 달라질 수 있다. 즉, 코너 선회주행중인 차량의 구동 성능을 운전자가 변속하는 속도가 영향을 줄 수 있다.
다음, 신호 정보 취득 단계(S300)에서는, 판단부가 주변환경 감지부 및 운전자 감지부 각각의 센서를 통해 수집된 주변환경 정보 및 운전자 조작 정보를 취득할 수 있다. 예를 들면, 판단부는 차량의 모양과 주행도로환경에 맞추어 차량에 설치된 센서들 각각의 정보를 시간에 따라 취득할 수 있다. 또한, 판단부는 운전자 감지부의 센서를 통해 브레이크 페달, 가속 페달, 클러치 페달, 조향 핸들, 변속 기어단 각각의 정보를 시간에 따라 취득할 수 있다.
다음, 정보 저장 및 분석 단계(S400)에서는, 판단부가 현재의 변속 정보 및 차량 거동 정보를 저장하고, 과거의 유사한 주행 정보로부터 변속 정보 및 차량 거동 결과를 검출하여 현재의 정보와 비교할 수 있다. 여기서, 과거의 유사한 주행 정보는 판단부가 기존에 저장된 주행 정보로부터 검색하여 검출된 정보일 수 있다.
다음, 변속 모드 추천 및 토크 분배 결정 단계(S500)에서는, 판단부가 변속 시점, 변속 스케쥴, 기어단 전환속도 중 적어도 하나를 포함하는 변속 정보를 반영한 최적의 변속 모드를 추천하고 4륜 토크 분배량(제어량)을 결정하여 결정된 4륜 토크 분배량(제어량)에 따라 토크 분배를 실행할 수 있다.
여기서, 판단부는 추천한 변속 모드의 변속제어전략에 따라 구동부에 제어명령을 내리되, 추천한 변속모드의 변속제어전략에 따라 변속단을 활용하여 차량의 4륜 토크 분배량을 연산하여 연산된 토크 분배량을 바탕으로 구동부에 제어명령을 내릴 수 있다.
또한, 판단부는 특정 주행상황에서 클러치 페달 조작, 클러치 발열, 클러치 마모를 포함하는 클러치 작동 정보에 의한 클러치 조작 패턴 및 시점을 분석하여 변속 모드를 추천할 수 있다.
이때, 판단부는 운전자와 환경의 상태를 감지하고 토크제어 시점과 토크 분배량을 변화시키는 선제적 제어방식과, 토크 인가 이후 실시간으로 운전자와 주변환경 상태를 감지하고 토크제어에 반영하는 피드백 제어방식 중 적어도 하나를 포함하는 토크 제어 방식을 수행할 수 있다.
본 발명은 운전자의 변속 패턴이나 조작 반응속도에 영향을 받는 4륜 구동차량의 주행에 있어서 구동력 인가와 해제를 부드럽게 수행할 수 있도록 하며, 고속 선회를 주로 하는 고성능 차량의 경우 운전자에게 주행 재미를 주기 위해서 차량의 회두성을 좋게 하면서 동시에 차량 거동의 안정성을 확보할 수 있다.
특히, 운전자가 기어단 수를 낮추면서 선회하는 코너의 경우 너무 빠른 다운시프팅으로 인해 엔진출력이 과다하게 전달되어 차량의 종횡방향 거동에 영향을 줄 수 있는데 휠 토크 분배량의 조절을 통해 휠 구동력을 적절하게 증감함으로써, 코너의 진입과 주행 및 탈출에 있어서 최적의 코너링을 구현할 수 있다.
또한, 눈길이나 빙판길과 같이 미끄러운 노면에서 발진하는 경우 기어단 수에 따른 구동력 차이뿐만 아니라 클러치 페달 인가비율에 따른 토크 인가량을 다변화함으로써 최적의 발진 성능을 확보할 수 있다.
또한, 차량의 추월 상황처럼 점진적인 가속을 위한 변속상황에서 운전자의 변속 패턴에 따라 공격적이고 신속한 운전자의 경우와 반대 성향의 운전자의 경우를 구분하여 토크 인가량을 결정함으로써 운전자의 성향에 맞는 만족감을 증대시킬 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 전략에 있어서 운전자의 변속 패턴 및 반응 속도를 고려하는 것으로 차량의 수동변속이 이루어지는 주행 상황에서 차량의 거동을 효과적으로 제어하여 안정적으로 주행할 수 있는 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 운전자의 늦거나 빠른 변속으로 인해 발생할 수 있는 불안정한 차량의 움직임을 미연에 방지할 수 있는 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 자동차 서킷 등의 주행에서 효과적으로 변속하여 주행 재미와 연비 향상을 도모하는 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100: 주변환경 감지부
200: 운전자 감지부
300: 판단부
400: 구동부
500: 인터페이스부
600: 통신부
200: 운전자 감지부
300: 판단부
400: 구동부
500: 인터페이스부
600: 통신부
Claims (17)
- 차량의 주변 환경을 감지하여 주변환경 정보를 수집하는 주변환경 감지부;
운전자의 조작을 감지하여 운전자 조작 정보를 수집하는 운전자 감지부;
상기 주변환경 정보 및 운전자 조작정보를 바탕으로 운전자의 변속 패턴과 반응속도를 분석하고 분석된 데이터에 맞는 변속 모드를 추천하는 판단부; 및
상기 판단부의 제어에 따라 차량의 4륜에 미리 설정된 값으로 토크를 인가하는 구동부;
를 포함하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 판단부는 추천한 변속 모드의 변속제어전략에 따라 상기 구동부에 제어명령을 내리되, 추천한 변속모드의 변속제어전략에 따라 변속단을 활용하여 차량의 4륜 토크 분배량을 연산하여 연산된 토크 분배량을 바탕으로 상기 제어명령을 내리는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 판단부는 운전자의 기어변속 패턴과 반응속도 데이터를 저장하여 데이터를 관리하며, 주행 환경에 맞게 변속 모드 추천을 수행하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 판단부는 특정 주행상황에서 클러치 페달 조작, 클러치 발열, 클러치 마모를 포함하는 클러치 작동 정보에 의한 클러치 조작 패턴 및 시점을 분석하여 변속 모드를 추천하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 판단부는 운전자와 환경의 상태를 감지하고 토크제어 시점과 토크 분배량을 변화시키는 선제적 제어방식과, 토크 인가 이후 실시간으로 운전자와 주변환경 상태를 감지하고 토크제어에 반영하는 피드백 제어방식 중 적어도 하나를 포함하는 토크 제어 방식을 수행하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 주변환경 감지부는 상기 주변환경 정보의 수집을 위하여 GPS 센서, 네비게이션 센서, 차량속도 센서, 레이더 센서, 차량 횡가속도 센서 및 차량 요레이트 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 주변환경 감지부는 차량의 모양과 주행도로환경에 맞추어 차량의 전면, 후면, 양측면, 상단, 하단 중 적어도 하나의 위치에 설치되는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 운전자 감지부는 운전자 조작정보의 수집을 위하여 가속페달 센서, 변속단 센서, 클러치페달 센서, 브레이크페달 센서 및 조향각 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 주변환경 감지부, 상기 운전자 감지부, 상기 판단부 및 상기 구동부 사이의 신호 송수신을 수행하는 인터페이스부를 더 포함하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
차량 외부에 존재하는 장치들과 신호 송수신을 수행하는 통신부를 더 포함하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 통신부는 GPS 정보 및 지능형 교통망시스템 정보를 차량 외부로부터 수신하여 상기 판단부의 연산에 활용하거나, 차량 내부의 단위 장치들이 수집한 데이터를 외부에 저장하기 위하여 외부로 송수신하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치.
- 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 장치의 토크 분배 제어 방법에 있어서,
토크 분배 제어 장치의 주변환경 감지부가 차량의 주변환경을 감지하여 날씨 정보와 노면 정보, 도로교통 정보, 주변환경 정보를 감지 또는 수집하는 주변환경 감지 단계;
토크 분배 제어 장치의 운전자 감지부가 운전자가 전방 코너를 인식한 후 차량을 감속하는 단계, 코너의 진입 전 조향 핸들을 조작하여 도로 외측에 차량을 이동하는 단계, 가속페달을 해제하고 클러치 페달을 인가하는 단계, 변속기어레버를 조작하는 단계, 클러치 페달을 해제하고 가속페달을 인가하는 단계 및 조향핸들을 조작하여 코너를 선회하고 가속페달을 인가하는 단계를 포함하는 운전자의 조작을 감지하여 운전자 조작 정보를 수집하는 운전자 조작 감지 단계;
토크 분배 제어 장치의 판단부가 주변환경 감지부 및 운전자 감지부 각각의 센서를 통해 수집된 주변환경 정보 및 운전자 조작 정보를 취득하는 신호 정보 취득 단계;
토크 분배 제어 장치의 판단부가 현재의 변속 정보 및 차량 거동 정보를 저장하고, 과거의 유사한 주행 정보로부터 변속 정보 및 차량 거동 결과를 검출하여 저장된 현재의 변속 정보 및 차량 거동 정보와 비교하는 정보 저장 및 분석 단계;
토크 분배 제어 장치의 판단부가 변속시점, 변속 스케줄, 기어단 전환속도 중 적어도 하나를 포함하는 변속 정보를 반영한 최적의 변속 모드를 추천하고 4륜 토크 분배량을 결정하는 변속 모드 추천 및 토크 분배 결정 단계; 를 포함하며,
상기 변속 모드 추천 및 토크 분배 결정 단계에서는, 추천한 변속모드의 변속제어전략에 따라 변속단을 활용하여 차량의 4륜 토크 분배량을 연산하여 연산된 토크 분배량을 바탕으로 토크 분배를 실행하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영하고,
특정 주행상황에서 클러치 페달 조작, 클러치 발열, 클러치 마모를 포함하는 클러치 작동 정보에 의한 클러치 조작 패턴 및 시점을 분석하여 변속 모드를 추천하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영하며,
운전자와 환경의 상태를 감지하고 토크제어 시점과 토크 분배량을 변화시키는 선제적 제어방식과, 토크 인가 이후 실시간으로 운전자와 주변환경 상태를 감지하고 토크제어에 반영하는 피드백 제어방식 중 적어도 하나를 포함하는 토크 제어 방식을 수행하는, 운전자 변속 패턴 및 반응속도를 반영한 4륜 구동 차량의 토크 분배 제어 방법. - 삭제
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