KR20070069602A

KR20070069602A - 차량의 선회 안정성 제어방법

Info

Publication number: KR20070069602A
Application number: KR1020050131919A
Authority: KR
Inventors: 백종탁
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-03
Also published as: KR101016633B1

Abstract

본 발명은 차량의 선회 안정성 제어방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 지나친 언더스티어에 의해 구동륜에 과도한 스핀이 발생한 경우, 엔진구동력을 감소시켜 선회모멘트를 보상함으로서 차량이 원하는 주행코스 바깥쪽으로 밀려 나가는 것을 방지할 수 있어 차량의 선회 안정성을 향상시킨다.

이를 위해 본 발명은차량의 실제선회속도와 차량모델로부터 산출된 운전자가 원하는 기준선회속도사이의 선회속도량 오차로부터 차량거동이 언더스티어인지를 판단하고, 언더스티어인 경우, 엔진구동력을 제어하여 선회 내측으로 보상모멘트를 발생시키고, 상기 엔진구동력 제어 중에 구동륜에 스핀이 발생한 경우, 발생된 스핀량에 기초하여 상기 엔진구동력을 감소시켜 상기 보상모멘트를 보상한다.

Description

차량의 선회 안정성 제어방법{Control method for stable cornering in a vehicle}

도 1은 본 발명이 적용되는 차량 자세 제어장치의 제어블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 선회 안정성 제어방법에 대한 제어흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10a 내지 10d : 휠 속도센서 11 : 조향각센서

12 : 요우레이트센서 13 : 횡가속도센서

20 : 제어부 30 : 구동력조절부

31 : 제동력조절부

본 발명은 차량의 선회 안정성 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량이 원하는 주행코스보다 바깥쪽으로 밀려 나가는 언더스티어시 차량의 선회 안정성을 향상시킬 수 있는 차량의 선회 안정성 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 자세 제어장치(Electronic Stability Program ; ESP)는 차 량 선회시, 차량이 원하는 주행코스보다 안쪽으로 들어오는 오버스티어인 경우에는 선회 바깥쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 발생시키고, 반대로, 차량이 원하는 주행코스보다 바깥쪽으로 밀려 나가는 언더스티어인 경우에는 선회 안쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 발생시켜 차량의 실제 선회정도가 운전자가 원하는 기준선회정도를 유지하도록 제어함으로써 차량의 주행 안전성을 향상시킨다.

종래에는 특히 언더스티어시 선회 안쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 발생시키기 위해 단순시 차량의 실제 선회속도와 운전자가 원하는 기준선회속도사이의 선회속도량 오차만으로 엔진구동력의 제어량을 결정하여 엔진 토크를 제어한다.

하지만, 지나친 언더스티어인 상태에서는 과도한 구동력으로 인하여 구동 슬립 발생하게 되고, 이로 인해 선회 안쪽으로 충분한 보상 모멘트를 발생시킬 수 없어 차량이 원하는 주행코스보다 바깥쪽으로 밀려 나가게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 지나친 언더스티어시 구동륜의 스핀량을 고려하여 엔진구동력을 제어함으로서 충분한 선회모멘트를 보상할 수 있는 차량의 선회 안정성 제어방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 선회 안정성 제어방법은 차량의 실제선회속도와 차량모델로부터 산출된 운전자가 원하는 기준선회속도사이의 선회속도량 오차로부터 차량거동이 언더스티어인지를 판단하고, 언더스티어인 경우, 엔진구동력을 제어하여 선회 내측으로 보상모멘트를 발생시키고, 상기 엔진구동력 제어 중에 구동륜에 스핀이 발생한 경우, 발생된 스핀량에 기초하여 상기 엔진구동력을 감소시켜 상기 보상모멘트를 보상하는 것을 특징으로 한다.

상기 언더스티어인 경우, 차량의 횡가속도를 검출하고, 검출된 횡가속도로부터 노면상태를 판단하고, 판단된 노면상태에 상응하는 엔진구동력제어임계값으로부터 산출된 엔진구동력으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 발생된 스핀량에 상응하는 엔진구동력제어임계값으로부터 산출된 엔진구동력감소량만큼 감소시키는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 자세 제어장치는 각 휠 속도센서(10a 내지 10d), 조향각센서(11), 요우레이트센서(12), 횡가속도센서(13)를 포함한다. 제어부(20)는 이 들 센서들로부터 검출된 각 휠 속도, 선회속도, 조향각, 횡가속도를 입력받는다.

이 제어부(20)는 요우레이트센서(12)를 통해 차량의 실제 선회속도를 검출하고, 각 휠 속도센서(10a 내지 10d)와 조향각센서(11)로부터 검출된 각 휠 속도와 조향각에 기초하여 차량모델로부터 운전자가 원하는 기준 선회속도를 산출한다.

또한, 제어부(20)는 검출된 실제 선회속도와 산출된 기준 선회속도사이의 선회속도량 오차를 산출한다. 제어부(20)는 이러한 선회속도량 오차를 언더스티어 판단을 위해 미리 설정된 언더스티어 임계값과 비교하는 방식으로 차량거동이 언더스티인지를 판단한다.

또한, 제어부(20)는 횡가속도센서(13)로부터 읽어 들인 횡가속도에 기초하여 주행노면의 상태를 판단한다. 이러한 노면상태는 후술하겠지만 언더스티어 임계값과 더불어 엔진구동력제어임계값을 산출하는 데 사용된다.

또한, 제어부(20)는 각 휠 속도센서(10a 내지 10d)로부터 검출된 각 휠 속도에 기초하여 각 슬립율을 산출하고, 산출된 슬립율을 근거로 하여 구동륜의 스핀발생여부 및 스핀량을 판단하여 인식한다.

한편, 제어부(20)는 차량거동이 언더스티어인 경우, 언더스티어 정도별로 적절한 보상모멘트를 발생시켜 차량의 선회 안정성을 확보하도록 캔(CAN)통신 연결된 구동력조절부(30)를 통해 엔진구동력을 조절하고, 필요한 경우, 제동력조절부(31)를 통해 후륜 내측 바퀴에 제공되는 제동력을 조절한다.

상기한 제어부(20)의 작용을 살펴보면, 먼저, 제어부(20)는 차량의 실제선회속도와 차량모델로부터 산출된 운전자가 원하는 기준선회속도사이의 선회속도량 오차로부터 차량거동이 언더스티어인지를 판단하고, 언더스티어인 경우, 엔진구동력을 제어하여 선회 내측으로 보상모멘트를 발생시키고, 엔진구동력 제어 중에 구동륜에 스핀이 발생한 경우, 발생된 스핀량에 기초하여 엔진구동력을 감소시켜 보상모멘트를 보상하는 방식으로 언더스티어정도에 따라 엔진구동력을 제어함으로서 보상모멘트를 충분히 발생시킬 수 있으므로, 지나친 언더스티어가 발생하더라도 차량의 선회 안정성을 안정시킬 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 선회 안정성 제어방법에 대한 제어흐름도이다. 도 2를 살펴보면, 먼저, 단계 S100에서 제어부(20)는 요우레이트센서(12)를 통해 검출된 실제 선회속도(ψ_measured)와, 각 휠 속도센서(10a 내지 10d)와 조향각센서(11)를 통해 검출된 각 휠 속도와 조향각으로부터 산출된 운전자가 원하는 기준 선회속도(ψ_desired)사이의 선회속도량 오차(Δψ=ψ_measured - ψ_desired)를 산출한다.

그리고, 단계 S101에서 제어부(20)는 선회속도량 오차(Δψ)와 언더스티어 임계값(under_threshold)을 비교하여 차량거동이 차량이 원하는 주행코스보다 바깥쪽으로 밀려 나가는 언더스티어인지를 판단한다. 이때, 제어부(20)는 선회속도량 오차(Δψ)가 언더스티어 임계값(under_threshold)보다 적으면, 차량거동을 언더스티어로 판단한다.

단계 S101에서의 판단결과 차량거동이 언더스티어이면, 단계 S102에서 제어부(20)는 구동륜에 스핀이 발생하였는지를 판단한다. 이때, 제어부(20)는 각 휠 속도센서(10a 내지 10d)로부터 검출된 각 휠 속도에 기초하여 각 슬립율을 산출하고, 산출된 슬립율을 근거로 하여 구동륜의 스핀발생여부 및 스핀량을 판단하여 인식한다.

만약, 단계 S102에서의 판단결과 구동륜에 스핀발생하지 않았으면, 제어부(20)는 단계 S107로 리턴하여 엔진구동력제어임계값(B)을 산출한다. 이때, 제어부(20)는 횡가속도센서를 통해 차량의 횡가속도를 검출하고, 검출된 횡가속도로부터 노면상태를 판단하고, 판단된 노면상태에 따라 결정된 상수값(Gain_A)을 산출한다. 또한, 상기한 엔진구동력제어임계값(B)은 산출된 상수값(Gain_A)과 언더스티어 임계값을 곱한 값(A)이다.

그런 후 단계 S108에서 제어부(20)는 산출된 엔진구동력제어임계값에 기초하여 엔진구동력을 제어하게 된다.

한편, 단계 S102에서의 판단결과 구동륜에 스핀이 발생하였으면, 단계 S103에서 제어부(20)는 상기한 엔진구동력제어임계값(B)을 산출한다. 이때, 상기한 엔진구동력제어임계값(B)은 미리 설정된 상수값과 스핀량을 곱한값(Gain_B*스핀량)에 단계 S107에서의 상수값(Gain_A)과 언더스티어 임계값을 곱한 값(A)을 더한 값이다.

그리고, 단계 S104에서 제어부(20)는 선회속도량 오차(Δψ)와 단계 S103에서 산출된 엔진구동력제어임계값(B)을 비교하여 선회속도량 오차(Δψ)가 엔진구동력제어임계값(B)보다 적거나 같은지를 판단한다. 이때, 선회속도량 오차(Δψ)가 엔진구동력제어임계값(B)보다 적거나 같으면, 지나친 언더스티어를 의미하고, 그 반대인 경우에는 정상범위 내의 언더스티어를 의미한다.

만약, 단계 S104에서의 판단결과 선회속도량 오차(Δψ)가 엔진구동력제어임계값(B)보다 크면, 단계 S107로 리턴하여 이후의 단계를 수행한다.

한편, 단계 S104에서의 판단결과 선회속도량 오차(Δψ)가 엔진구동력제어임계값(B)보다 적거나 같으면, 단계 S105에서 제어부(20)는 지나친 언더스티어로 인해 보상모멘트가 충분히 발생하지 않는 것을 방지할 수 있도록 단계 S105에서 엔진구동력을 감소시키기 위해 필요로 하는 엔진구동력감소량(f(Δψ-B, 스핀량))을 산출한다.

그런 후 단계 S106에서 제어부(20)는 산출된 엔진구동력감소량(f(Δψ-B, 스 핀량)만큼 엔진구동력을 감소시켜 선회 안쪽으로의 선회모멘트를 보상한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 지나친 언더스티어에 의해 구동륜에 과도한 스핀이 발생한 경우, 엔진구동력을 감소시켜 선회모멘트를 보상함으로서 차량이 원하는 주행코스 바깥쪽으로 밀려 나가는 것을 방지할 수 있어 차량의 선회 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량의 실제선회속도와 차량모델로부터 산출된 운전자가 원하는 기준선회속도사이의 선회속도량 오차로부터 차량거동이 언더스티어인지를 판단하고,

언더스티어인 경우, 엔진구동력을 제어하여 선회 내측으로 보상모멘트를 발생시키고,

상기 엔진구동력 제어 중에 구동륜에 스핀이 발생한 경우, 발생된 스핀량에 기초하여 상기 엔진구동력을 감소시켜 상기 보상모멘트를 보상하는 것을 특징으로 하는 차량의 선회 안정성 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 언더스티어인 경우, 차량의 횡가속도를 검출하고, 검출된 횡가속도로부터 노면상태를 판단하고, 판단된 노면상태에 상응하는 엔진구동력제어임계값으로부터 산출된 엔진구동력으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 선회 안정성 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 발생된 스핀량에 상응하는 엔진구동력제어임계값으로부터 산출된 엔진구동력감소량만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 선회 안정성 제어방법.