KR20030027402A - Traction control system in vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 경사로 슬립방지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사길에서 출발 시 슬립을 방지할 수 있도록 된 차량의 경사로 슬립방지 시스템에관한 것이다.The present invention relates to a slope slip prevention system of a vehicle, and more particularly, to a slope slip prevention system of a vehicle that can prevent slip when starting from the slope.
일반적으로 회전되는 차륜과 도로의 접촉에 따른 마찰력을 매개로 주행하는 차량은 그 특성상, 주행 시 도로의 상태에 의해 노면과 타이어 사이의 마찰력이 약해지는 슬립(Slip)이 발생되고 이에 따라, 이러한 슬립을 방지하기 위해 TCS라 불리는 슬립방지시스템(Traction Control System)을 적용하게 된다.In general, a vehicle that travels through frictional force due to contact between a wheel and a road that rotates has a characteristic that a slip occurs in which a frictional force between the road surface and a tire is weakened by the state of the road during driving, and thus, the slip To prevent this problem, a Traction Control System called TCS is applied.
이러한 TCS는 그 방법에 따라 크게 브레이크연동방식과 엔진스로틀연동방식으로 분류되는데 이중, 브레이크연동방식은 평지 또는 경사로에서 출발 시 한 쪽 차륜에서 슬립이 발생되면 브레이크를 작동시키도록 된 것인 반면, 엔진스로틀연동방식은 평지 또는 경사로에서 출발 시 슬립이 발생되면 스로틀밸브를 닫아 주도록 된 것이다.These TCSs are classified into brake interlock and engine throttle interlock according to the method. Of these, the brake interlock is designed to operate the brake when slippage occurs in one wheel when starting from a flat or ramp. The throttle linkage system is to close the throttle valve when slip occurs when starting from a flat or slope.
여기서, 상기 브레이크연동 TCS(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 각 차륜(W)에 설치된 스피드센서(S)의 신호를 받아 처리하는 ECU(30)와 연계하여 브레이크페달(11)의 조작력을 배력하는 마스터실린더(12)에서 발생된 유압을 제어하여 각 차륜(W)의 브레이크 제동 토오크를 제어하는 콘트롤러(13)로 이루어지게 된다.Here, the brake linkage TCS 10 of the brake pedal 11 in conjunction with the ECU 30 that receives and processes the signal of the speed sensor S installed on each wheel (W) of the vehicle as shown in FIG. It is made of a controller 13 for controlling the brake braking torque of each wheel (W) by controlling the hydraulic pressure generated in the master cylinder 12 for backing the operating force.
즉, 상기 브레이크연동 TCS(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 차륜(W)중 슬립이 발생되어 마찰력이 적은 차륜(W)의 브레이크 토오크(Torque)를 제어하여 슬립이 발생되지 않는 마찰력이 큰 차륜(W)의 구동력을 이용하여 차량을 출발시키도록 된 것이다.That is, the brake linkage TCS 10, as shown in Figure 2, the slip occurs in the wheel (W) of the vehicle to control the brake torque (Torque) of the wheel (W) with a small friction force friction force does not occur slip The vehicle is started using the driving force of this large wheel (W).
그러나, 이와 같은 브레이크연동 TCS(10)는 상대적으로 슬립이 적게 일어나는 차륜(W)의 구동력을 이용하여 차량을 출발하게 되므로 만약, 차륜(W)이 동시에슬립을 발생하는 경우에나 또는 경사로에서 출발 시 슬립이 발생되면 그 슬립을 감지하여 브레이크를 작동시키므로 차량을 전혀 출발시키지 못하게 되는 단점이 있게 된다.However, such brake interlock TCS (10) starts the vehicle by using the driving force of the wheel (W) that is relatively less slip, so if the wheel (W) occurs at the same time or when starting from the slope If a slip occurs, the brake is detected and the brake is operated, so that the vehicle cannot be started at all.
물론, 이와 같은 상황에서 운전석에 구비된 TCS 작동 스위치를 오프(Off)시켜 브레이크를 조작시키지 않고 일반적인 방법으로 미끄러지면서 출발을 할 수 있지만 대개의 운전자가 상기 TCS 작동 스위치를 오프시키지 않는 경우가 빈번한 문제가 있게됨은 물론이다.Of course, in such a situation, it is possible to start off by sliding the TCS operation switch provided in the driver's seat by turning off the TCS operation switch without operating the brake, but most drivers do not turn off the TCS operation switch. Of course there is.
한편, 엔진스로틀연동 TCS(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 각 차륜(W)에 설치된 스피드센서(S)의 신호를 받아 처리하는 ECU(30)와 연계하여 가속페달(21)의 조작에 따라 엔진으로 유입되는 흡입공기량을 조절하는 스로틀밸브의 개폐각을 제어하여 각 차륜(W)의 슬립을 제어하는 콘트롤러(22)로 이루어지게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the engine throttle linkage TCS 20 is connected to an ECU 30 that receives and processes a signal of a speed sensor S installed at each wheel W of the vehicle, thereby providing an acceleration pedal 21. By controlling the opening and closing angle of the throttle valve for adjusting the amount of intake air flowing into the engine in accordance with the operation is made of a controller 22 for controlling the slip of each wheel (W).
즉, 상기 엔진스로틀연동 TCS(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 ECU(30)를 통해 차륜(W)중 슬립이 일어난 상황을 인식하면 콘트롤러(22)가 가속페달을 밟더라도 가속페달과는 반대로 스로틀밸브를 최대한 닫아 엔진의 구동력을 저하시키면서 슬립을 줄여 차량을 출발시키도록 된 것이다.That is, when the engine throttle linkage TCS 20 recognizes a situation where slippage occurs in the wheels W through the ECU 30 as shown in FIG. 2, the engine throttle linkage TCS 20 may be different from the accelerator pedal even when the controller 22 steps on the accelerator pedal. On the contrary, the throttle valve is closed as much as possible to reduce the driving force of the engine while reducing slip and starting the vehicle.
그러나, 이와 같은 브레이크연동 방식이나 엔진스로틀연동 방식은 모두 특수한 상황 즉, 언덕길에서 차륜(W)의 슬립이 발생되는 경우나 또는 평지에서라도 도 3에 도시된 바와 같이 양 쪽 차륜(W)에 모두 슬립이 발생되는 경우에는 브레이크를 작동하거나 또는 스로틀밸브를 닫아버리게 되므로 차량을 출발시키기 위한 동작을전혀 할 수 없게 되는 문제가 있게 된다.However, both of the brake interlock method and the engine throttle interlock method are slipped on both wheels W as shown in FIG. 3 even in a special situation, that is, when the wheel W slips on a hill road or even on a flat surface. In this case, since the brake is operated or the throttle valve is closed, there is a problem that the operation for starting the vehicle cannot be performed at all.
이와 같은 현상은 특히, 엔진스로틀연동 TCS(20)의 경우에 심한데 즉, 경사로에서 등판 시 구동되는 차륜(W)이 모두 슬립 되면 상기 엔진스로틀연동 TCS(20)의 작동을 차단하지 않은 상태에서 등판하기 위해 가속페달(21)을 밟더라도 콘트롤러(22)가 스로틀밸브를 최대한 닫아주게 되므로 경사에 의해 차량 후방으로 작용하는 중력에 의한 구배 저항 때문에 등판이 사실상 불가능하게 되는 문제가 있게 된다.This phenomenon is particularly severe in the case of the engine throttle linkage TCS 20, that is, if all the wheels (W) driven when climbing on the slope is slipped in the state that does not block the operation of the engine throttle linkage TCS (20). Even if the accelerator pedal 21 is stepped on, the controller 22 closes the throttle valve as much as possible, so that the climbing is virtually impossible due to the gradient resistance caused by gravity acting toward the rear of the vehicle.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 경사로에서 한쪽이나 양쪽에서 차륜의 슬립이 발생되거나 또는 동일한 차륜의 슬립이 일어나더라도 측정된 차량의 경사 값을 차륜의 슬립제어 값에 반영하여 브레이크의 제동과 스로틀밸브의 닫힘을 최대로 하지 않고 엔진의 구동력을 어느 정도 유지시켜 슬립을 벗어날 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above. Even when the wheel slips on one or both sides of the ramp or the slip of the same wheel occurs, the measured slope value of the vehicle is reflected in the slip control value of the wheel. Its purpose is to maintain the driving force of the engine to some extent without breaking the brake and closing the throttle valve.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크 페달의 조작에 의해 발생되는 유압을 콘트롤러를 통해 제어하여 슬립 되는 차륜의 브레이크 제동 토오크를 제어하는 브레이크연동 TCS와, 구동 차륜의 동시 슬립 시 가속페달의 조작에 따라 개페되는 스로틀밸브의 개폐각을 콘트롤러를 통해 조절하여 엔진의 출력을 제어하는 엔진스로틀연동 TCS 및 스피드센서를 통해 측정되는 차륜의 회전수와 차량에 설치된 경사센서를 통해 측정되는 도로의 경사 값을 기준으로 상기 TCS의 각 콘트롤러의 작동을 제어하는 ECU로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the brake interlocking TCS for controlling the brake braking torque of the wheel to be slipped by controlling the hydraulic pressure generated by the operation of the brake pedal through the controller, and the accelerator pedal during the simultaneous slip of the driving wheel The rotation speed of the wheel measured by the engine throttle linkage TCS and the speed sensor that controls the output of the engine by controlling the opening and closing angle of the throttle valve opened through the controller of the road and the inclination sensor installed on the vehicle It characterized in that the ECU for controlling the operation of each controller of the TCS based on the inclination value.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 경사로 슬립방지 시스템의 구성도1 is a block diagram of a system for preventing slip slip of a vehicle according to the present invention
도 2는 한쪽 차륜에 슬립이 발생된 상태도2 is a state in which slip is generated in one wheel
도 3은 양쪽 차륜에 슬립이 발생된 상태도3 is a state in which slip is generated on both wheels;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 브레이크연동TCS11 : 브레이크페달10: Brake interlock TCS11: Brake pedal
12 : 마스터실린더13,22 : 콘트롤러12: master cylinder 13,22: controller
20 : 엔진스로틀연동TCS20: engine throttle interlocking TCS
21 : 가속페달30 : ECU21: accelerator pedal 30: ECU
40 : 경사센서41 : 송신부40: tilt sensor 41: transmitter
42 : 수신부43 : 이동볼42: receiver 43: moving ball
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 경사로 슬립방지 시스템의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차륜을 제동시키는 브레이크시스템의 유압을 콘트롤러(13)를 통해 제어하여 슬립 차륜(W)의 브레이크 제동 토오크를 제어하는 브레이크연동 TCS(10)와, 차륜(W)의 슬립 시 가속페달(21)의 조작에 따라 개·폐되는 스로틀밸브의 개폐각을 콘트롤러(22)를 통해 조절하여 엔진의 출력을 제어하는 엔진스로틀연동 TCS(20) 및 스피드센서(S)를 통해 측정되는 차륜(W)의 회전수와 차량에 설치된 경사센서(40)를 통해 측정되는 도로의 경사 값을 기준으로 상기 TCS(20,30)의 각 콘트롤러(13,22)의 작동을 제어하는 ECU(30)로 이루어진다.1 is a block diagram of a system for preventing slipping of a road slip according to the present invention, the present invention controls the hydraulic pressure of the brake system for braking the wheels through the controller 13 to brake brakes of the slip wheels (W). The controller 22 adjusts the opening and closing angles of the brake interlock TCS 10 for controlling torque and the throttle valve opened and closed according to the operation of the accelerator pedal 21 when the wheel W is slipped through the controller 22. The TCS 20 based on the engine throttle interlocking TCS 20 and the speed of the wheel W measured by the speed sensor S and the inclination value of the road measured by the inclination sensor 40 installed in the vehicle. ECU 30 which controls the operation of each controller 13, 22 of 30.
여기서, 상기 경사센서(40)는 서로 간격을 두고 전 길이를 따라 등간격으로 배열되어 송·수신된 신호를 ECU(30)로 전송하는 송·수신부(41,42)와, 이 송·수신부(41,42)사이를 이동하는 이동볼(43)로 이루어진다.Here, the inclination sensor 40 is arranged at equal intervals along the entire length at intervals of each other, the transmission and reception unit 41, 42 for transmitting the transmitted and received signals to the ECU 30, and the transmission and reception unit ( It consists of a moving ball 43 to move between 41,42.
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 차량이 평지에서 슬립이 발생되면 즉, ECU(30)가 유입되는 경사센서(40)의 신호가 설정된 경사 판단 값에 미치지 못하는 작은 값임을 판단하게 되면 전술한 종래의 경우와 같이, 각 차륜(W)의 슬립 상태에 따라 브레이크연동TCS(10)나 엔진스로틀연동 TCS(20)를 각각 작동시켜 슬립상태를 제어하여 차량을 출발시키게 된다.First, when the vehicle is slipped on a flat surface, that is, when it is determined that the signal of the inclination sensor 40 into which the ECU 30 is introduced is a small value that does not reach the set inclination determination value, as in the conventional case described above. According to the slip state of each wheel W, the brake interlock TCS 10 or the engine throttle interlock TCS 20 are operated to control the slip state to start the vehicle.
즉, 구동륜 중 한 쪽 차륜(W)에 슬립이 크게 발생되면 마찰력이 적은 차륜(W)의 브레이크 토오크를 제어하여 슬립이 발생되지 않는 마찰력이 큰 차륜(W)의 구동력을 이용하여 차량을 출발시키는 브레이크연동 TCS(10)를 작동하는 한편, 구동륜 모두에서 슬립이 발생되면 가속페달(21)의 조작에 따라 엔진으로 유입되는 흡입공기량을 조절하는 스로틀밸브를 가속폐달의 조작과 반대로 닫아 엔진의 출력을 저하시켜 각 차륜(W)의 슬립을 제어하는 엔진스로틀연동 TCS(20)를 선택적으로 작동시키게 된다.That is, when a large slip occurs in one of the driving wheels, the brake torque of the wheel W having a small frictional force is controlled to start the vehicle using the driving force of the wheel W having a large frictional force that does not generate slip. When the brake interlock TCS 10 is operated and slippage occurs in both of the driving wheels, the throttle valve for adjusting the amount of intake air flowing into the engine according to the operation of the accelerator pedal 21 is closed in the opposite direction to the operation of the accelerator pedal to output the engine output. The engine throttle linkage TCS 20 for lowering the slip of each wheel W is selectively operated.
한편, 차량에 장착된 경사센서(40)가 경사진 도로에 따라 송·수신부(41,42)사이를 이동하는 이동볼(43)의 운동에 의해 도로의 경사에 상응되는 신호를 전송받은 ECU(30)가 스피드센서(S)의 신호를 통해 회전되는 차륜(W)이 경사가 있는 오르막에 위치된 상태에서 슬립이 발생되었다고 판단하면 상기 TCS(10,20)에 의한 제어조건에 인터럽트(Interrupt)하여 경사로에서 차량을 등판시키게 된다.On the other hand, the inclination sensor 40 mounted on the vehicle ECU received a signal corresponding to the inclination of the road by the movement of the moving ball 43 moving between the transmission and reception unit (41, 42) in accordance with the inclined road ( If 30 is determined that slip has occurred in the state in which the wheel W rotated by the signal of the speed sensor S is located on an uphill slope, the control condition by the TCS 10, 20 is interrupted. To climb the vehicle on the ramp.
즉, 상기 ECU(30)가 경사로에서의 출발에서 출발된다고 판단되면 브레이크연동 TCS(10)와 엔진스로틀연동 TCS(20)을 작동하기 위한 제어신호를 모두 차단하고, 단지 상기 경사센서(40)에서 오는 신호에 따른 구동륜의 슬립유발을 방지하기 위해 제어 로직을 실행시키게 된다.That is, when it is determined that the ECU 30 starts from the start of the slope, all control signals for operating the brake interlock TCS 10 and the engine throttle interlock TCS 20 are blocked, and only in the inclination sensor 40. The control logic is executed to prevent slippage of the driving wheel according to the coming signal.
이와 같이, 상기 ECU(30)에 의해 제어되면 만약, 슬립조건이 상기 브레이크연동 TCS(10)의 작동조건일 경우에는 슬립이 일어나는 차륜(W)을 제동하는 브레이크의 제동압력을 상대적으로 줄여 차륜(W)의 회전력을 유지하는 한편, 만약 슬립조건이 상기 엔진스로틀연동 TCS(20)의 작동조건일 경우에는 스로틀밸브를 완전히 닫지 않고 열린 상태를 유지시켜 엔진의 출력이 어느 정도 유지되도록 하여 구동륜의 구동력을 크게 해 차량이 출발될 수 있도록 한다.As such, when controlled by the ECU 30, if the slip condition is an operating condition of the brake interlock TCS 10, the braking pressure of the brake for braking the wheel W in which slip occurs is relatively reduced. While maintaining the rotational force of W), if the slip condition is the operating condition of the engine throttle interlocking TCS 20, the driving force of the drive wheel is maintained by maintaining the output of the engine to some extent by maintaining the open state without completely closing the throttle valve. To increase the vehicle's departure time.
여기서, 상기 스로틀밸브 닫힘량은 평지출발모드 조건의 스로틀밸브 닫힘량에 경사율을 곱해 산출 예를 들어, 평지출발모드 조건의 스로틀밸브 닫힘량이 20°이고 측정된 경사도가 30%(17°)이면 6°(20 x 0.3)정도만 스로틀밸브를 닫아 슬립 시 엔진의 출력을 상대적으로 높여 차량을 출발시킬 수 있게 된다.Here, the throttle valve closing amount is calculated by multiplying the throttle valve closing amount in the flat start mode condition by the inclination rate, for example, if the throttle valve closing amount in the flat start mode condition is 20 ° and the measured inclination is 30% (17 °). Only 6 ° (20 x 0.3) closes the throttle valve, allowing the engine to start relatively high during sleep.
이와 같이, 본 발명은 경사로에서 차량의 구동륜에 슬립이 발생될 때 그 경사 정도에 따라 엔진의 구동력을 유지시켜 차량의 경사로 등판 능력을 유지시켜 주게됨은 물론이다.As such, when the slip is generated in the driving wheels of the vehicle in the ramp, the driving force of the engine is maintained according to the degree of inclination to maintain the ramp climbing capability of the vehicle.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 경사로에서 출발하는 차량에 슬립이 발생되면 그 경사정도에 따라 슬립을 방지하기 위해 닫혀지는 스로틀밸브의 열림량을 최소한도로 유지시켜 엔진의 구동력을 유지해 차량이 경사로를 등판할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when a slip occurs in the vehicle starting from the ramp, the vehicle is driven by maintaining the driving force of the engine by keeping the opening amount of the throttle valve closed to prevent slip according to the degree of inclination. There is an effect to be able to climb.
또한, 본 발명은 경사로에서 슬립이 발생되면 운전자가 TCS를 오프시키지 않더라도 마치, TCS가 작동되지 않는 상황에서 차량을 주행시키는 것과 같은 상태를유지해 차량이 경사로를 등판할 수 있도록 하므로 TCS 조작 스위치를 조작하는 번거로움이 없는 편리성을 주는 효과가 있게 된다.In addition, when the slip occurs in the ramp, even if the driver does not turn off the TCS, the vehicle can climb the ramp while maintaining the same state as driving the vehicle in a situation where the TCS is not operated. There is an effect that gives convenience without the hassle.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20071031 Year of fee payment: 5 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |