KR102347652B1

KR102347652B1 - 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법 및 차량

Info

Publication number: KR102347652B1
Application number: KR1020170169875A
Authority: KR
Inventors: 정장훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2022-01-06
Also published as: KR20190069704A

Abstract

본 발명의 차량(1)에 적용된 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법은 샤시통합제어기(10)의 슬립제어 검출시 차량의 자세제어에 대한 차량위험도 판단의 결과로 상기 슬립제어에 부가되어 타이어 수직력 제어량을 달리 해주는 구동성능 극대화제어, 상기 차량위험도가 없는 경우 상기 슬립제어와 개별적으로 능동현가의 감쇠력 제어가 이루어지는 개별 샤시통합제어로 수행됨으로써 미끄러운 노면 주행시 TCS의 차륜 스핀 방지 제어에 더한 능동현가(Active Suspension)의 타이어 수직력 증대로 TCS 구동성능 극대화가 이루어지는 특징을 갖는다.

Description

구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법 및 차량{Drive Performance Priority type Chassis Integration Control Method and Vehicle thereof}

본 발명은 샤시통합제어에 관한 것으로, 특히 TCS(Traction Control System)의 구동성능 극대화 제어가 이루어지는 샤시통합제어를 수행하는 차량에 관한 것이다.

일반적으로 샤시통합제어는 도로 변화에 대한 차량의 선회 안정성 제어 및 조종성 제어로 주행안정성을 유지시켜준다.

일례로 샤시통합제어는 주행안정성을 저하시키는 도로조건에서 TCS와 AWD(All Wheel Drive)를 함께 묶어 제어 대상으로 하고, 미끄러운 노면 주행시 TCS의 차륜 스핀 방지 제어와 AWD의 구동력 제어를 함께 수행함으로써 최적의 구동 성능 및 조향 성능 확보로 주행안정성이 유지되도록 한다.

국내공개특허 10-2016-0115247(2016년10월06일)

하지만 TCS와 AWD의 통합협조에 의한 샤시통합제어는 TCS와 AWD의 추구 목적이 차량 핸들링 제어 관점이므로 TCS와 AWD의 협조제어에 따른 시너지 효과가 그리 크지 않다는 한계를 갖는 방식이다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 미끄러운 노면 주행시 TCS의 차륜 스핀 방지 제어에 더한 타이어 수직력 증대로 TCS 구동성능 극대화가 이루어짐으로써 차량주행성능을 향상시키고, 특히 타이어 수직력 증대가 능동현가(Active Suspension)의 협조제어로 이루어짐으로써 TCS의 타 시스템 협조영역이 확장되는 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법 및 차량의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 샤시통합제어 방법은 슬립제어가 샤시통합제어기에서 검출된 경우 차량의 자세제어에 대한 차량위험도 판단의 결과로 상기 슬립제어에 부가되어 타이어 수직력 제어량을 달리 해주는 구동성능 극대화제어;가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 차량위험도 판단은 노면마찰계수로 이루어진다. 상기 타이어 수직력 제어량은 능동현가의 감쇠력 제어로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 구동성능 극대화제어는, 상기 슬립제어의 확인시 높은 차량위험도와 낮은 차량위험도로 구분되어 상기 위험도 판단이 이루어지는 슬립판단제어 단계, 상기 높은 차량위험도에서 핸들링 우선 제어모드에 맞춰 상기 타이어 수직력 제어량이 연산되는 구동성능우선 샤시통합제어 단계, 상기 낮은 차량위험도에서 주행모드에 맞춰 상기 타이어 수직력 제어량이 연산되는 주행모드 샤시통합제어 단계로 구분된다.

바람직한 실시예로서, 상기 슬립판단제어 단계는, TCS(Traction Control System)로부터 제공된 차륜의 슬립량으로 상기 슬립제어의 확인을 위한 TCS 슬립제어 조건의 판단이 이루어지는 단계, 상기 TCS 슬립제어 조건의 충족시 상기 슬립제어의 확인을 위한 TCS 슬립제어상태가 판단되는 단계, 상기 높은 차량위험도와 상기 낮은 차량위험도가 노면마찰계수로 구분되어 상기 위험도 판단가 판단되는 단계로 수행된다.

바람직한 상기 슬립판단제어 실시예로서, 상기 TCS 슬립제어 조건과 상기 TCS 슬립제어상태의 각각은 슬립오차에 대한 임계값(threshold)을 적용해 준다. 상기 높은 차량위험도와 상기 낮은 차량위험도의 구분은 상기 노면마찰계수에 대한 임계값(threshold)을 적용해 준다.

바람직한 실시예로서, 상기 구동성능우선 샤시통합제어 단계는, 상기 높은 차량위험도에 대한 Emergency Flag ON이 생성되는 단계, 상기 Emergency Flag ON시 상기 슬립제어에 부가된 핸들링 우선 제어모드로 상기 타이어 수직력 제어량을 위한 능동현가 제어량이 산출되는 단계로 수행된다.

바람직한 구동성능우선 샤시통합제어 실시예로서, 상기 핸들링 우선 제어모드에선, 상기 능동현가 제어량은 전후륜의 각각에 대한 오버레이 작동력으로 적용된다. 상기 오버레이 작동력은 핸들링 성능이 우선되도록 상기 타이어 수직력 제어량이 최대로 산출된다.

바람직한 실시예로서, 상기 주행모드 샤시통합제어 단계는, 상기 낮은 차량위험도에 대한 Drive Mode Flag ON이 생성되는 단계, 스포츠 모드, 노말 모드, 컴포트 모드로 상기 주행모드의 구분이 이루어지는 단계, 상기 슬립제어에 부가된 상기 스포츠 모드, 상기 노말 모드, 상기 컴포트 모드의 각각으로 상기 타이어 수직력 제어량을 위한 능동현가 제어량이 산출되는 단계로 수행된다.

바람직한 주행모드 샤시통합제어 실시예로서, 상기 능동현가 제어량은 상기 스포츠 모드, 상기 컴포트 모드, 상기 노말 모드의 각각에서 전후륜의 각각에 대한 오버레이 작동력으로 적용된다. 상기 오버레이 작동력은 상기 스포츠 모드에서 핸들링 성능이 우선되도록 상기 타이어 수직력 제어량이 최대로 산출되고, 상기 컴포트 모드에서 승차감 성능이 반영된 상기 타이어 수직력 제어량이 산출되며, 상기 노말 모드에서 상기 스포츠 모드와 상기 컴포트 모드의 중간값으로 상기 타이어 수직력 제어량이 산출된다.

바람직한 실시예로서, 상기 차량위험도가 없다고 판단된 경우 능동현가의 감쇠력 제어가 이루어지는 개별 샤시통합제어가 수행되고, 상기 개별 샤시통합제어는 상기 슬립제어와 감쇠력 제어가 개별적으로 이루어진다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 슬립제어를 수행하는 TCS 제어기; 능동현가의 감쇠력을 제어하는 능동현가 제어기; 상기 슬립제어의 검출시 차량의 자세제어에 대한 차량위험도 판단의 결과로 상기 슬립제어에 부가되어 타이어 수직력 제어량을 달리 해주는 구동성능 극대화제어, 상기 차량위험도가 없는 경우 상기 슬립제어와 개별적으로 능동현가의 감쇠력 제어가 이루어지는 개별 샤시통합제어로 수행하는 샤시통합제어기; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 샤시통합제어기는 TCS 시스템에서 정보를 받아 각 차륜의 슬립제어 유무 및 제어량을 인지하는 슬립 인지부, 상기 차륜의 슬립제어 상태를 활용하여 상기 차량위험도의 수준에 따라 상기 타이어 수직력 제어와 상기 감쇠력 제어를 판단해 주는 차량상태 판단부, 상기 타이어 수직력 제어에 적용되는 타이어 수직력 제어량을 결정해 주는 통합제어부로 구성된다.

이러한 본 발명의 차량은 샤시통합제어를 구동성능 우선 방식으로 구현함으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, TCS 통합협조 제어시 TCS 구동성능이 극대화됨으로써 슬립량이 큰 미끄러운 노면 주행에서도 차량 안정성 확보로 조향성능 안정화가 이루어진다. 둘째, AWD에 국한되던 TCS의 타 시스템 협조영역이 능동현가로 확장된다. 셋째, TCS 제어와 능동현가제어의 시너지로 차량 주행모드에 대한 샤시통합제어 매칭효과가 우수하다. 넷째, 큰 슬립량의 위험상황에서 승차감보다 구동성능 극대화를 우선하는 핸들링 성능 통합제어가 가능함으로써 스포츠모드(Sport Mode)에서 차량 안전성과 핸들링 성능이 유지된다. 다섯째, 구동성능과 승차감 트레이드-오프(Trade-off)제어를 선택하는 &H(Riding and Handling) 동시 통합제어가 가능함으로써 노말/컴포트 모드(Normal/Comport Mode)에 적합한 승차감과 핸들링 성능이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 구동성능 우선 방식 샤시통합제어의 원리를 위한 타이어 수직력 특성이 차량에서 표현된 예이고, 도 3은 본 발명에 따른 구동성능 우선 방식 샤시통합제어의 원리를 위한 타이어 마찰원 특성이 타이어 수직력과 구동력 및 횡력의 관계로 표현된 예이며, 도 4는 본 발명에 따른 능동현가의 차량 수직력 제어 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 차량의 수직력 증가로 인한 TCS 구동 성능 변화선도이고, 도 6은 본 발명에 따른 구동성능 우선 방식 샤시통합제어가 수행되는 차량의 예이며, 도 7은 본 발명에 따른 능동현가의 제어 상태 예이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법은 각 차륜 슬립 판단에 의한 차량 위험도 판단(S10~S70)로 구동성능 우선 샤시통합제어(S80~S90-1,S150)와 주행모드 샤시통합제어를 구분하고, 상기 구동성능우선 샤시통합제어(S80~S90-1,S150)에 대해 핸들링 우선 제어모드(S90)로 TCS 슬립제어와 능동현가 AS오버레이 작동력제어(S90-1)를 수행하며, 상기 주행모드 샤시통합제어(S100~S140-1,S150)에 대해 스포츠 모드(sport mode)(S110)와 노말 모드(Normal mode)(S120) 및 컴포트 모드(comport mode)(S120-1)에 맞춘 TCS 슬립제어와 능동현가 AS오버레이 작동력제어(S130,S130-1, S140,S140-1)를 수행한다.

그러므로 상기 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법은 구동성능 극대화제어로 구현되고, 상기 구동성능 극대화제어는 슬립판단제어(S10~S70), 구동성능우선 샤시통합제어(S80~S90-1,S150), 주행모드 샤시통합제어(S100~S140-1,S150), 개별 샤시통합제어(S200~S200-1)로 구분된다.

그 결과 상기 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법은 큰 슬립율(Low μ)의 미끄러운 도로에서 위험 주행 상황시 TCS 시스템 구동력 증대로 차량 안정성 확보와 함께 주행모드에 따라 차량의 승차감 및 핸들링 성능 다양성 확보가 이루어진다.

특히 상기 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법은 TCS 시스템과 능동현가(Active Suspension)시스템과의 통합제어가 이뤄지지 않는 기존의 샤시통합제어 대비 능동현가(Active Suspension)을 이용하여 타이어 수직력을 증대함으로써 TCS의 구동성능을 극대화 시키는 샤시통합제어로 차량 주행성능 개선이 이루어짐에 그 특징이 있다.

도 2 및 도 3은 샤시통합제어기(10)에서 수행하는 구동성능우선 샤시통합제어(S80~S90-1,S150)와 주행모드 샤시통합제어(S100~S140-1,S150)에 대한 기본 원리가 예시된다.

도 2의 타이어 수직력에 대한 차량(1)의 작용을 참조하면, 차량(1)은 차체 거동 제어(피치각 최소화)에 의한 모멘트 클수록 전륜에서 타이어 수직력 증가 및 후륜에서 타이어 수직력 감소를 발생시킨다.

그러면 차량 피치각(Θ)이 줄어들수록 전륜에서 타이어 수직력 증가 및 후륜에서 타이어 수직력 감소를 발생시킴으로써 차체 거동 제어 통해 전륜 타이어 수직력을 증가시키고 반면 후륜 타이어 수직력을 감소시킨다. 이 경우 수직력 증가를 위해서 전륜은 동일 방향으로 후륜은 반대 방향으로 오버레이 작동력 인가가 이루어진다.

도 3의 타이어 마찰원에 대한 전,후륜 능동현가(5-1,5-2)의 작용을 참조하면, 차량(1)의 가속은 차체의 Squat 모션(예, 전륜의 인장 및 후륜의 압축)을 유발하고, 이에 대해 전,후륜 능동현가(5-1,5-2)의 동작은 Squat 모션이 해소되도록 반대방향(예, 전륜의 압축 및 후륜의 인장)으로 작동력을 인가하는 동작이 이루어진다.

그러면 전후륜 타이어 수직력은 상기 능동현가 작동력으로 전륜에서 증가 및 후륜에서 감소하는 방향으로 작용한다. 이를 위해 TCS 작동은 구동성능을 개선하기 위해서 타이어 수직력을 높여야 하므로 전루차륜의 각각을 압축하는 방향으로 오버레이 작동력을 인가시켜준다.

일례로 상기 오버레이 작동력은 전륜의 경우 차체 모션 제어와 동일한 방향(압축)의 작동력이지만 후륜의 경우 차체 모션 제어와 반대가 되어 차체 제어 성능(피치)이 저하된다. 특히 차량 위험도가 높은 (Low μ 등) 상황에서는 안정성을 위해 승차감 성능이 저하되더라도 핸들링 성능, 즉 구동 성능을 극대화 할 수 있는 수직력 제어가 필요하고, 반면 위험도가 낮은 상황에서는 운전자가 선택한 주행모드에 따라 후륜에 들어가는 오버레이 작동력 양을 조절하여 구동 성능 및 차체 제어 성능을 동시에 고려한다.

도 4를 참조하면, 차량(1)에 대한 피치제어로 전륜의 수직력 증가와 후륜의 수직력 감소를 바운스 제어로 전후륜의 수직력 감소를 알 수 있다. 그리고 도 5를 참조하면, 차량(1)의 슬립제어를 위한 TCS 시스템 작동 시 능동현가(5-1,5-2)의 수직력 제어 통한 타이어 구동력 및 횡력 증대를 알 수 있다.

도 6을 참조하면, 차량(1)은 브레이크 시스템(3), TCS(Traction Control System) 제어기(4), 능동현가 제어기(6), 차량센서(8), 시프트 시스템(9) 및 샤시통합제어기(10)를 포함한다.

구체적으로 상기 브레이크 시스템(3)은 전,후륜 브레이크(3-1,3-2)를 제어한다. 상기 TCS 제어기(4)는 전,후륜 스핀 방지 제어를 수행하고, AWD의 구동력 제어와 협조제어한다. 상기 능동현가 제어기(6)는 전,후륜 능동현가(Active Suspension)(5-1,5-2)의 감쇠력을 제어한다. 상기 차량센서(8)는 차속, 시프트위치(shift position), 노면/차륜 마찰량, 악셀/브레이크 페달 눌림량, 차륜 슬립량 등을 검출한다. 상기 시프트 시스템(9)은 차량 변속을 수행하고, 시프트위치(shift position) 신호를 검출한다.

그러므로 상기 전,후륜 브레이크(3-1,3-2), 상기 브레이크 시스템(3), 상기 TCS 제어기(4), 상기 전,후륜 능동현가(5-1,5-2), 상기 능동현가 제어기(6), 상기 차량센서(8) 및 상기 시프트 시스템(9)은 차량(1)을 구성하는 통상적인 장치 또는 시스템이다.

구체적으로 상기 샤시통합제어기(10)는 차속, 시프트위치(shift position), 주행모드, 슬립량, 악셀/브레이크 페달 신호 등을 검출하여 입력 정보로 제공해주는 데이터 입력부(10-1), 제공된 입력 정보에서 주행모드 구분과 슬립량 및 시프트위치를 샤시통합제어와 매칭시키는 테이블을 구축한 AS 매칭 맵(10-2)과 연계된다. 이를 위해 상기 샤시통합제어기(10)는 슬립 인지부(11)와 차량상태 판단부(13) 및 통합제어부(15)로 구성된다.

일례로 상기 슬립 인지부(11)는 TCS 시스템에서 정보를 받아 각 차륜의 슬립제어 유무 및 제어량을 인지라고, 플래그(예, Slip Flag, Emergency Flag)를 생성한다. 상기 차량상태 판단부(13)는 각 차륜의 슬립제어 상태를 활용하여 현 차량의 상태(Low μ 등)를 인지하고, 차량 위험 수준에 따라 핸들링 성능을 고려한 수직력 제어(즉, 동성능우선 샤시통합제어(S80~S90-1,S150))와 R&H 성능 동시 고려한 수직력 제어(즉, 주행모드 샤시통합제어(S100~S140-1,S150)) 중 제어 목표 플래그(즉, Slip Flag 또는 Emergency Flag)를 판단한다. 상기 통합제어부(15)는 제어 목표 플래그에 따라 제어량을 결정한다. 특히 R&H 성능 동시 고려한 제어(즉, 주행모드 샤시통합제어(S100~S140-1,S150))에서는 운전자가 선택한 주행모드에 따라 수직력 제어량을 결정한다.

이하 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법을 도 6 및 도 7을 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어주체는 데이터 입력부(10-1)와 AS 매칭 맵(10-2)에 연계된 샤시통합제어기(10)이고, 제어대상은 전,후륜 타이어의 슬립을 제어하는 TCS 제어기(4)와 전,후륜 능동현가(5-1,5-2)의 감쇠력을 제어하는 능동현가제어기(6)이다.

상기 샤시통합제어기(10)는 슬립판단제어(S10~S70)를 수행하고, 상기 슬립판단제어(S10~S70)는 S10의 차량 및 TCS 정보 검출 단계, S20의 각 차륜 슬립 정보 확인 단계, S30의 TCS 슬립제어 판단 단계, S40의 TCS 슬립제어 OFF 확인 단계, S50의 TCS 슬립제어 ON 확인 단계, S60의 슬립량 판단 단계, S70의 차량 위험도 판단 단계로 구분된다.

도 6을 참조하면, 상기 샤시통합제어기(10)는 데이터 입력부(10-1)의 입력정보 중 차속, 시프트위치, 주행모드, 슬립량을 읽고, 이중 슬립량을 이용해 차륜 타이어의 각각에서 발생되는 차륜슬립정보로 확인한다. 그 결과 상기 샤시통합제어기(10)는 현 차량 상태(Low μ 등)를 인지한다.

이어 상기 샤시통합제어기(10)는 상기 차륜슬립정보 확인 후 TCS 제어기(4)의 TCS 슬립제어가 필요한지를 판단하고, 이를 위해 TCS 슬립제어 조건식을 적용한다.

TCS 슬립제어 조건 : A > a

여기서 “A"는 슬립오차이고, ”a"는 TCS 개입 슬립오차 임계값(threshold)으로 타이어 성능에 관련되는 값이므로 특정 수치로 한정되지 않는다. “>”는 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.

그 결과 슬립오차(A)가 TCS 개입 슬립오차 임계값(a) 미만인 경우 TCS 제어기(4)의 개입상태가 아니므로 TCS 슬립제어 OFF 확인(S40)에 이어 S20으로 피드백하여 제어를 지속한다. 반면 슬립오차(A)가 TCS 개입 슬립오차 임계값(a) 이상인 경우 TCS 제어기(4)의 개입상태이므로 TCS 슬립제어 ON 확인(S50)으로 차륜 슬립제어 플래그(Flag)로 Slip Flag ON을 생성한다.

이어 상기 샤시통합제어기(10)는 상기 Slip Flag ON 확인 후 TCS 슬립제어상태를 판단하고, 이를 위해 TCS 슬립제어상태 판단식을 적용한다.

TCS 슬립제어상태 : A > a-1

여기서 “a-1"은 AS(능동현가)개입 슬립오차 임계값(threshold)으로 TCS 개입 슬립오차 임계값(a)보다 큰 값을 적용한다.

그 결과 슬립오차(A)가 AS개입 슬립오차 임계값(a-1) 미만인 경우 TCS 제어기(4)의 개입만으로 충분한 차량제어가 가능한 상태이므로 S200의 개별 샤시통합제어(S200)로 전환한다.

상기 개별 샤시통합제어(S200)는 S200-1과 같이 TCS 제어기(4)의 슬립제어와 능동현가 제어기(6)의 전후륜 승차감 제어를 수행한다. 이 경우 상기 TCS 제어기(4)와 상기 능동현가 제어기(6)는 서로 협조되지 않고 독자적으로 동작된다. 도 7의 개별제어에 의한 차량(1)을 참조하면, 차량(1)에서는 전후륜 타이어에 대한 타이어 수직력 증가가 이루어지지 않는다.

반면 슬립오차(A)가 AS개입 슬립오차 임계값(a-1) 이상인 경우 TCS 제어기(4)의 개입만으로 충분한 차량제어가 불가능한 상태이므로 차량 위험도 판단 단계(S70)로 진입한다.

상기 샤시통합제어기(10)는 차량 위험도 판단식을 적용한다.

차량 위험도 판단 : B > b

여기서 “B"은 노면마찰계수이고, ”b"는 고슬립 노면마찰계수 임계값(threshold)으로 타이어 성능에 관련되는 값이므로 특정 수치로 한정되지 않는다.

그 결과 노면마찰계수(B)가 슬립 노면마찰계수 임계값(b) 이상인 경우 높은 차량위험도이므로 구동성능우선 샤시통합제어(S80~S90-1,S150)로 전환한다. 반면 노면마찰계수(B)가 슬립 노면마찰계수 임계값(b) 미만인 경우 낮은 차량위험도이므로 주행모드 샤시통합제어(S100~S140-1,S150)로 전환한다.

구체적으로 상기 샤시통합제어기(10)는 구동성능우선 샤시통합제어(S80~S90-1,S150)를 S80의 구동성능우선 샤시통합제어 진입 단계, S90~S90-1의 핸들링 우선 제어모드 단계, S150의 각 차륜 슬립정상에 따른 종료 단계로 수행한다.

일례로 상기 구동성능우선 샤시통합제어 진입(S80)에서는 높은 차량위험도이므로 차륜 슬립제어 플래그(Flag)로 Emergency Flag ON을 생성한다. 상기 핸들링 우선 제어모드(S90,S90-1)에서는 TCS 제어기(4)의 슬립제어와 능동현가 제어기(6)의 오버레이 작동력를 동시에 수행한다. 이 경우 상기 오버레이 작동력은 전륜 오버레이 작동력(D)과 후륜 오버레이 작동력(E)으로 구분되고, 높은 차량 위험도 상황으로 승차감 성능(피치) 저하를 고려하지 않고 타이어 수직력 극대화하여 핸들링 성능 개선에 중점을 두고 산출된다.

도 7의 핸들링 우선 제어모드에 의한 차량(1)을 참조하면, 상기 전륜 오버레이 작동력(D)은 전륜의 타이어 수직력 증가를 상기 후륜 오버레이 작동력(E)은 후륜의 타이어 수직력 증가를 발생시켜준다. 그 결과 차량(1)의 피치 성능은 저하되나 타이어 수직력 증가로 TCS 슬립제어가 크게 개선된다.

구체적으로 상기 샤시통합제어기(10)는 주행모드 샤시통합제어(S100~S140-1,S150)를 S100의 주행모드 샤시통합제어 진입 단계, S110의 스포츠 모드(sport mode) 확인에 의한 핸들링 우선 제어모드(S90,S90-1)로 진입 단계, S120의 노말 모드(Normal mode) 확인에 의한 승차감 병행 제어모드(S130,S130-1)로 진입 단계, S120-1의 컴포트 모드(comport mode)에 의한 승차감 우선 제어모드(S140,S140-1)로 진입 단계, S150의 각 차륜 슬립정상에 따른 종료 단계로 수행한다.

이 경우 상기 스포츠 모드와 상기 노말 모드 및 상기 컴포트 모드는 차량 시스템에 대한 제어량을 달리하도록 시스템 설정값을 이용하는 차량(1)의 주행모드이다. 일례로 상기 스포츠 모드의 시스템 설정값은 차량(1)을 운전자 조작에 대한 즉각적이고 직접적인 반응으로 동적인 제어가 이루어지도록 설정되고, 상기 노말 모드의 시스템 설정값은 차량자세 안정성 제어가 이루어지도록 설정되며, 상기 컴포트 모드의 시스템 설정값은 운전자 및 승객에 대한 편안함을 제공하는 제어가 이루어지도록 설정된다.

일례로 상기 주행모드 샤시통합제어 진입(S100)에서는 낮은 차량위험도이므로 차륜 슬립제어 플래그(Flag)로 Drive Mode Flag ON을 생성한다.

상기 스포츠 모드(S100)에서는 핸들링 우선 제어모드(S90,S90-1)로 전환된다.

상기 노말 모드(S120,S130,S130-1)에서는 S130~S130-1의 승차감 병행 제어모드 진입이 이루어진다. 상기 승차감 병행 제어모드진입(S130~S130-1)에서는 TCS 제어기(4)의 슬립제어와 능동현가 제어기(6)의 오버레이 작동력를 동시에 수행한다. 이 경우 상기 오버레이 작동력은 전륜 오버레이 작동력(d-1)과 후륜 오버레이 작동력(e-1)으로 구분되고, 스포츠 모드와 컴포트 모드의 중간값의 제어량으로 산출된다.

상기 컴포트 모드(S120-1,S140,S140-1)에서는 S140,S140-1의 컴포트 모드 진입이 이루어진다. 상기 컴포트 모드진입(S140,S140-1)에서는 TCS 제어기(4)의 슬립제어와 능동현가 제어기(6)의 오버레이 작동력를 동시에 수행한다. 이 경우 상기 오버레이 작동력은 전륜 오버레이 작동력(d-2)과 후륜 오버레이 작동력(e-2)으로 구분되고, 타이어 수직력 증가 및 승차감 성능 고려한 제어량으로 산출된다.

도 7의 R&H 동시 고려제어모드에 의한 차량(1)을 참조하면, 상기 전륜 오버레이 작동력(D)은 전륜의 타이어 수직력 증가를 상기 후륜 오버레이 작동력(E)은 후륜의 타이어 수직력 증가를 발생시켜준다. 그 결과 차량(1)은 핸들링 우선 제어모드에 비해 그 효과가 크지 않지만 TCS 슬립제어가 개선된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(1)에 적용된 구동성능 우선 방식 샤시통합제어 방법은 샤시통합제어기(10)의 슬립제어 검출시 차량의 자세제어에 대한 차량위험도 판단의 결과로 상기 슬립제어에 부가되어 타이어 수직력 제어량을 달리 해주는 구동성능 극대화제어, 상기 차량위험도가 없는 경우 상기 슬립제어와 개별적으로 능동현가의 감쇠력 제어가 이루어지는 개별 샤시통합제어로 수행됨으로써 미끄러운 노면 주행시 TCS의 차륜 스핀 방지 제어에 더한 능동현가(Active Suspension)의 타이어 수직력 증대로 TCS 구동성능 극대화가 이루어진다.

1 : 차량
3 : 브레이크 시스템 3-1,3-2 : 전,후륜 브레이크
4 : TCS(Traction Control System) 제어기
5-1.5-2 : 전,후륜 능동현가(Active Suspension)
6 : 능동현가 제어기
8 : 차량센서 9 : 시프트 시스템
10 : 샤시통합제어기 10-1 : 데이터 입력부
10-2 : AS 매칭 맵 11 : 슬립 인지부
13 : 차량상태 판단부 15 : 통합제어부

Claims

슬립제어가 샤시통합제어기에서 검출된 경우 차량의 자세제어에 대한 차량위험도 판단의 결과로 상기 슬립제어에 부가되어 타이어 수직력 제어량을 달리 해주는 구동성능 극대화제어;가 포함되며,
상기 슬립제어는 TCS 제어기의 슬립제어 상태이고, 상기 슬립제어 상태에서 슬립오차가 능동현가의 능동현가(Active Suspension) 개입 슬립오차 임계값 이상인 경우 노면마찰계수로 상기 차량위험도 판단이 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 구동성능 극대화제어는, 상기 슬립제어의 확인시 높은 차량위험도와 낮은 차량위험도로 구분되어 상기 위험도 판단이 이루어지는 슬립판단제어 단계, 상기 높은 차량위험도에서 핸들링 우선 제어모드에 맞춰 상기 타이어 수직력 제어량이 연산되는 구동성능우선 샤시통합제어 단계, 상기 낮은 차량위험도에서 주행모드에 맞춰 상기 타이어 수직력 제어량이 연산되는 주행모드 샤시통합제어 단계
로 구분되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 슬립판단제어 단계는, TCS(Traction Control System)로부터 제공된 차륜의 슬립량으로 상기 슬립제어의 확인을 위한 TCS 슬립제어 조건의 판단이 이루어지는 단계, 상기 TCS 슬립제어 조건의 충족시 상기 슬립제어의 확인을 위한 TCS 슬립제어상태가 판단되는 단계, 상기 높은 차량위험도와 상기 낮은 차량위험도가 노면마찰계수로 구분되어 상기 위험도가 판단되는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 구동성능우선 샤시통합제어 단계는, 상기 높은 차량위험도에 대한 Emergency Flag ON이 생성되는 단계, 상기 Emergency Flag ON시 상기 슬립제어에 부가된 핸들링 우선 제어모드로 상기 타이어 수직력 제어량을 위한 능동현가(Active Suspension) 제어량이 산출되는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 핸들링 우선 제어모드에선, 상기 능동현가 제어량은 전후륜의 각각에 대한 오버레이 작동력으로 적용되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 오버레이 작동력은 핸들링 성능이 우선되도록 상기 타이어 수직력 제어량이 최대로 산출되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 주행모드 샤시통합제어 단계는, 상기 낮은 차량위험도에 대한 Drive Mode Flag ON이 생성되는 단계, 스포츠 모드(sport mode), 노말 모드(Normal mode), 컴포트 모드(comport mode)로 상기 주행모드의 구분이 이루어지는 단계, 상기 슬립제어에 부가된 상기 스포츠 모드(sport mode), 상기 노말 모드(Normal mode), 상기 컴포트 모드(comport mode)의 각각으로 상기 타이어 수직력 제어량을 위한 능동현가(Active Suspension) 제어량이 산출되는 단계로 수행되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 7에 있어서, 상기 능동현가 제어량은 상기 스포츠 모드, 상기 컴포트 모드, 상기 노말 모드의 각각에서 전후륜의 각각에 대한 오버레이 작동력으로 적용되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 8에 있어서, 상기 오버레이 작동력은 상기 스포츠 모드에서 핸들링 성능이 우선되도록 상기 타이어 수직력 제어량이 최대로 산출되고, 상기 컴포트 모드에서 승차감 성능이 반영된 상기 타이어 수직력 제어량이 산출되며, 상기 노말 모드에서 상기 스포츠 모드와 상기 컴포트 모드의 중간값으로 상기 타이어 수직력 제어량이 산출되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 차량위험도가 없다고 판단된 경우 상기 능동현가의 감쇠력 제어가 이루어지는 개별 샤시통합제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 개별 샤시통합제어는 상기 슬립제어와 감쇠력 제어가 개별적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 의한 샤시통합제어 방법이 수행되는 차량에 있어서,
슬립제어를 수행하는 TCS(Traction Control System) 제어기;
능동현가(Active Suspension)의 감쇠력을 제어하는 능동현가 제어기;
상기 슬립제어의 검출시 차량의 자세제어에 대한 차량위험도 판단의 결과로 상기 슬립제어에 부가되어 타이어 수직력 제어량을 달리 해주는 구동성능 극대화제어, 상기 차량위험도가 없는 경우 상기 슬립제어와 개별적으로 능동현가의 감쇠력 제어가 이루어지는 개별 샤시통합제어로 수행하는 샤시통합제어기;
가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 12에 있어서, 상기 샤시통합제어기는 TCS 시스템에서 정보를 받아 각 차륜의 슬립제어 유무 및 제어량을 인지하는 슬립 인지부, 상기 차륜의 슬립제어 상태를 활용하여 상기 차량위험도의 수준에 따라 상기 타이어 수직력 제어와 상기 감쇠력 제어를 판단해 주는 차량상태 판단부, 상기 타이어 수직력 제어에 적용되는 타이어 수직력 제어량을 결정해 주는 통합제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.