KR20080022773A - 2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 차량안전 시스템 제어방법에 관한 것으로, 2륜 구동 차량의 엔진 정보 및 속도 정보를 읽어들인 후, 비탈길 등판시인가를 판단한 다음, 비탈길 등판인 경우 엔진 토크가 바퀴에 미치는 토크와 실제 타이어가 노면에서 얻을 수 있는 토크와의 차이를 구하기 위한 모멘트 관계식과 엔진에서 전달되는 출력을 구하는 관계식에서 제1 소정식을 도출한 다음 상기 엔진 정보 및 속도 정보를 통하여 차량 바퀴에 전달되는 토크를 구하는 제1 단계와; 상기 제1 단계에 수행이 완료되면 상기에서 구해진 차량 바퀴에 전달되는 토크와 차량의 운동 방정식에서 제2 소정식을 도출하여 이를 통하여 노면 기울기를 추정하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계의 수행이 완료되면 바퀴가 생성할 수 있는 최대 토크를 구하는 제3 소정식에 상기에서 추정한 노면 기울기를 대입하여 노면의 마찰계수를 추정한 다음, 상기 추정한 노면 기울기와 마찰계수를 이용하여 차량의 안전 시스템 제어를 수행하는 제3 단계로 이루어진 방법을 제공함으로써, 하드웨어의 추가 없이 차량안전 시스템을 제어할 수 있도록 하여 추가적인 비용이 들지 않고, 구성의 복잡성이 없어 간단하게 등판성능 향상을 도모하는 등의 효과가 있다.
노면 마찰계수, 노면 구배, 차량안전 시스템, 2륜 구동

Description

2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법{Automobile Safety System Controlling Method of 2-Wheel Drive Vehicle}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비탈길 등판 시 작용하는 시스템의 구성을 간략하게 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 차량안전 시스템 제어를 위한 동작 흐름도.
*** 도면의 주요부분에 대한 설명 ***
100 : 엔진 200 : 변속기
300 : 바퀴 400 : 구동륜 속도센서
본 발명은 차량의 차량안전 시스템 제어방법에 관한 것으로, 특히 2륜 구동 차량에 있어서, 비탈길 등판시에 엔진 및 구동륜 속도 정보를 이용한 노면 마찰 계수(Road Friction) 및 구배(Slope) 추정을 통하여 차량의 차량안전 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.
차량은 현대인들이 생활에 없어서는 않 될 필수적인 요소가 되었으며, 그 기능도 단순한 운송 수단에서 주거 및 업무공간으로까지 확대되는 추세에 있다. 이처럼 차량은 활용도가 무척 높은 작품이지만 양적 증가에 따라 사고에 따른 피해도 크게 증가하고 있다. 이에 따라 차량안전 시스템인 차량의 제동 및 구동에 관련된 운행안전 제어장치가 필요성이 증대되고 있다.
이러한 운행안전 제어장치는 차량에 탑재된 전자 제어기가 차량이 안전하게 운행되는지 여부를 판단하여 차량이 주행 경로에서 이탈하는 경향을 보일 때, 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도 필요에 따라 2차륜의 브레이크를 구동하여 차량이 운행 경로를 따라 안전하게 주행할 수 있도록 한다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서는 노면의 구배 상태 및 노면 마찰 계수를 계산하지 않고, 단지 센서로드의 감지에 의해 제동 장치를 작동하게 됨으로써, 등판로 또는 미끄러운 노면에서 출발, 주행할 때 후륜 2축이 동시에 슬립될 경우 센서로드가 작동되지 않아 제동 장치가 제대로 제 기능을 발휘하지 못하는 문제점이 지적되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 노면 구배 각도 및 마찰 계수의 각 검출치에 의해 제어토록 함으로써 미끄러운 노면에서 출발 주행시 후륜 2축이 동시에 슬립되더라도 보다 확실하게 차량 안정 시스템을 작동시켜 등판성능 향상을 도모하도록 하였다.
그러나, 상기 방법은 노면 구배 센서와 노면 마찰계수 센서가 추가되어야 하고, 그에 따라 구성이 복잡해 지고 비용이 상승 되는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 하드웨어의 추가 없이 엔진 및 구동륜 속도 정보를 이용한 노면 마찰 계수 및 구배 추정을 통하여 비탈길 등판시의 차량안전 시스템을 제어하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법은 2륜 구동 차량의 엔진 정보 및 속도 정보를 읽어들인 후, 비탈길 등판시인가를 판단한 다음, 비탈길 등판인 경우 엔진 토크가 바퀴에 미치는 토크와 실제 타이어가 노면에서 얻을 수 있는 토크와의 차이를 구하기 위한 모멘트 관계식과 엔진에서 전달되는 출력을 구하는 관계식에서 제1 소정식을 도출한 다음 상기 엔진 정보 및 속도 정보를 통하여 차량 바퀴에 전달되는 토크를 구하는 제1 단계와; 상기 제1 단계에 수행이 완료되면 상기에서 구해진 차량 바퀴에 전달되는 토크와 차량의 운동 방정식에서 제2 소정식을 도출하여 이를 통하여 노면 기울기를 추정하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계의 수행이 완료되면 바퀴가 생성할 수 있는 최대 토크를 구하는 제3 소정식에 상기에서 추정한 노면 기울기를 대입하여 노면의 마찰계수를 추정한 다음, 상기 추정한 노면 기울기와 마찰계수를 이용하여 차량의 안전 시스템 제어를 수행하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비탈길 등판 시 작용하는 시스템의 구성을 간략하게 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 차량안전 시스템 제어를 위한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 2륜 구동 차량의 엔진 정보(엔진 토크, 엔진 알피엠(rpm) 등) 및 속도 정보(각 구동륜의 각속도 및 각가속도 등)를 읽어들인 후(S100)), 차량이 비탈길 등판시인가를 판단한 다음(S101), 판단결과 비탈길 등판시인 경우 엔진 토크가 바퀴에 미치는 토크와 실제 타이어가 노면에서 얻을 수 있는 토크와의 차이를 구하기 위한 모멘트 관계식과 엔진에서 전달되는 출력을 구하는 관계식에서 제1 소정식을 도출하는데, 모멘트 관계식은
Figure 112006064807016-PAT00001
로, 바퀴의 관성 모멘트(I)에 바퀴의 회전 각가속도(
Figure 112006064807016-PAT00002
)의 곱으로 표현되며, 바퀴의 입력 토크(
Figure 112006064807016-PAT00003
)보다 노면에서 얻는 토크(
Figure 112006064807016-PAT00004
)가 작을 경우 바퀴의 과도한 공회전을 일으키게 된다.
상기 엔진에서 전달되는 출력을 구하는 관계식은 엔진 정보로부터 얻을 수 있고, 토크 정보와 기어간의 기어비를 통해 바퀴에 전달되는 토크를 추정할 수 있으며, 바퀴의 회전 각속도(
Figure 112006064807016-PAT00005
)는 구동륜 속도센서(400)로부터 얻을 수 있다. 또한 내부 동력손실(
Figure 112006064807016-PAT00006
)은 엔진(100)으로부터 차량 내부 시스템인 변속기(200)를 통해 바퀴에 전달되는 동력 전달과정이 대부분 기계적인 방식으로 이루어지기 때문에 추정이 가능하며(기어를 통한 동력전달), 기어간 마찰력, 관성체 회전에 의 한 손실력 및 열손실에 의한 복합적인 손실동력을 포함한다..
상기 도출한 제1 소정식에 상기 엔진 정보 및 속도 정보를 통하여 차량 바퀴에 전달되는 토크를 구하는데(S102), 상기 제1 소정식은,
Figure 112006064807016-PAT00007
이며, 여기서,
Figure 112006064807016-PAT00008
는 엔진출력단의 회전 각속도이고,
Figure 112006064807016-PAT00009
는 엔진출력단의 회전 각속도이다.
상기 단계(S102)의 수행이 완료되면 차량의 운동 방정식인
Figure 112006064807016-PAT00010
에 상기에서 구한 차량 바퀴에 전달되는 토크를 대입하면 제2 소정식을 도출할 수 있으며, 이때 상기 제2 소정식은,
Figure 112006064807016-PAT00011
이고,
여기서,
Figure 112006064807016-PAT00012
는 등판 경사각도이고, R은 바퀴의 동반경이며, M은 차량 질량이고,
Figure 112006064807016-PAT00013
는 X방향 차량 직진 가속도이다. 또한 상기에서 차량의 속도가 높아 공기저항을 무시할 수 없을 경우에는 유체역학식인
Figure 112006064807016-PAT00014
을 이용 하여 구하고, 구름저항력은 일반적으로 그 값이 작기 때문에 무시한다.
상기에서 도출한 제2 소정식에서는 2륜 구동 차량의 경우 비구동륜의 속도가 차량의 속도와 동일하기 때문에 차량의 실제 속도 및 가속도를 구할 수 있어 노면기울기(
Figure 112006064807016-PAT00015
)를 구할 수 있다(S103).
상기 단계(S103)의 수행이 완료되면 바퀴가 생성할 수 있는 최대 토크는 노면 마찰계수와 수직항력에 의해 결정되는데, 이를 구하는 제3 소정식은,
Figure 112006064807016-PAT00016
이며, 여기서,
Figure 112006064807016-PAT00017
는 노면 마찰계수이고, N은 평지에서 차량 수직항력이며, R은 바퀴의 동반경이고,
Figure 112006064807016-PAT00018
는 등판 경사각도이다.
상기 제3 소정식에 추정한 노면 기울기를 대입하여 노면의 마찰계수를 추정한 다음, 상기 추정한 노면 기울기와 마찰계수를 이용하여 차량의 안전 시스템 제어를 수행한다(S104 ~ S105).
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법은, 하드웨어의 추가 없이 차량안전 시스템을 제어할 수 있도록 하여 추가적인 비용이 들지 않고, 구성의 복잡성이 없어 간단하게 등판성능 향상을 도모하는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 2륜 구동 차량의 엔진 정보 및 속도 정보를 읽어들인 후, 비탈길 등판시인가를 판단한 다음, 비탈길 등판인 경우 엔진 토크가 바퀴에 미치는 토크와 실제 타이어가 노면에서 얻을 수 있는 토크와의 차이를 구하기 위한 모멘트 관계식과 엔진에서 전달되는 출력을 구하는 관계식에서 제1 소정식을 도출한 다음 상기 엔진 정보 및 속도 정보를 통하여 차량 바퀴에 전달되는 토크를 구하는 제1 단계와;
    상기 제1 단계에 수행이 완료되면 상기에서 구해진 차량 바퀴에 전달되는 토크와 차량의 운동 방정식에서 제2 소정식을 도출하여 이를 통하여 노면 기울기를 추정하는 제2 단계; 및
    상기 제2 단계의 수행이 완료되면 바퀴가 생성할 수 있는 최대 토크를 구하는 제3 소정식에 상기에서 추정한 노면 기울기를 대입하여 노면의 마찰계수를 추정한 다음, 상기 추정한 노면 기울기와 마찰계수를 이용하여 차량의 안전 시스템 제어를 수행하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 소정식은
    Figure 112006064807016-PAT00019
    이며,
    상기의 수식에서,
    Figure 112006064807016-PAT00020
    는 바퀴가 차량에 전달해 주는 토크이고,
    Figure 112006064807016-PAT00021
    은 바퀴측 입력단의 토크이며, I는 바퀴의 관성 모멘트이고,
    Figure 112006064807016-PAT00022
    는 바퀴의 회전 각가속도이며,
    Figure 112006064807016-PAT00023
    는 엔진출력단의 회전 각속도이고,
    Figure 112006064807016-PAT00024
    는 엔진출력단의 회전 각속도이며,
    Figure 112006064807016-PAT00025
    는 차량 내부 손실동력이고,
    Figure 112006064807016-PAT00026
    는 바퀴의 회전 각속도인 것을 특징으로 하는 2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 소정식은
    Figure 112006064807016-PAT00027
    이며,
    상기 수식에서,
    Figure 112006064807016-PAT00028
    는 등판 경사각도이고, R은 바퀴의 동반경이며, M은 차량 질량이고,
    Figure 112006064807016-PAT00029
    는 X방향 차량 직진 가속도인 것을 특징으로 하는 2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제3 소정식은
    Figure 112006064807016-PAT00030
    이며,
    상기 수식에서,
    Figure 112006064807016-PAT00031
    는 노면 마찰계수이고, N은 평지에서 차량 수직항력이며, R은 바퀴의 동반경이고,
    Figure 112006064807016-PAT00032
    는 등판 경사각도인 것을 특징으로 하는 2륜 구동 차량의 차량안전 시스템 제어방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101417866B1 (ko) * 2010-05-12 2014-07-09 주식회사 만도 노면 마찰계수 추정방법
CN106494381A (zh) * 2015-09-08 2017-03-15 现代自动车株式会社 用于控制停车的设备和用于控制停车的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3798668B2 (ja) 2001-10-11 2006-07-19 本田技研工業株式会社 路面摩擦係数の算出装置
JP4534641B2 (ja) 2004-07-16 2010-09-01 トヨタ自動車株式会社 車輪のスリップ率演算装置及び車輪の制駆動力制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101417866B1 (ko) * 2010-05-12 2014-07-09 주식회사 만도 노면 마찰계수 추정방법
CN106494381A (zh) * 2015-09-08 2017-03-15 现代自动车株式会社 用于控制停车的设备和用于控制停车的方法
CN106494381B (zh) * 2015-09-08 2020-10-09 现代自动车株式会社 用于控制停车的设备和用于控制停车的方法

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