KR20120099921A

KR20120099921A - 비대칭 마찰 노면에서의 차량용 협조 제어 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20120099921A
Application number: KR1020110018446A
Authority: KR
Inventors: 박인혜
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-12

Abstract

차량용 협조 제어 장치 및 차량용 협조 제어 방법을 개시한다. 본 발명의 목적은, 차량 자세 제어 장치와 능동형 전륜 조향 장치간의 협조 제어를 통하여 비대칭 마찰 노면에서의 제동 시 차량의 안정성 및 제동력을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 협조 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다. 본 발명에 따른 차량 협조 제어 방법은, 차량의 제동 시 검출되는 바퀴 속도로부터 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면인지를 판단하고; 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이면 고정 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하고; 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이 아니면 가변 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성한다.

Description

비대칭 마찰 노면에서의 차량용 협조 제어 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING COOPERATION OF VEHICLE AT DISSYMMETRY FRICTION ROAD SURFACE AND CONTROL METHOD THEREFOR}

본 발명은 차량용 협조 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 비대칭 마찰 노면에서의 차량 제동시 운전자의 조향 없이도 차량의 직진 거동을 안전하게 유지시킬 수 있도록 한 차량용 협조 제어장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

비대칭 마찰력을 갖는 노면에서의 제동 시 노면 마찰력에 따른 제동력이 달라서 차량이 노면 마찰력이 높은 쪽으로 쏠린다. 이렇게 차량이 쏠리는 현상을 막기 위해, 기존의 협조 제어에서는 델타 요(delta yaw)만으로 제어를 하여 차량의 요 모션이 크게 나타나고, 좌우 요 모션도 크게 나타났다.

또한, 운전자가 브레이크 압력을 어떻게 밟느냐에 따라서 제어량의 불균형이 생긴다. 특히 급제동시 차량의 순간적인 제동력이 크게 발생하여 델타 요 값이 크게 적용됨에 따라 차량의 스티어 제어량이 적절히 생성되어 차량의 직진 거동이 가능하지만, 브레이크를 살살 밟으면 상대적으로 델타 요 값이 작게 생성되어 스티어 제어량이 상대적으로 작게 생성됨에 따라 차량이 고마찰 노면으로 쏠리게 되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 차량 자세 제어 장치와 능동형 전륜 조향 장치간의 협조 제어를 통하여 비대칭 마찰 노면에서의 제동 시 차량의 안정성 및 제동력을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 협조 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 차량 협조 제어 방법은, 차량의 제동 시 검출되는 바퀴 속도로부터 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면인지를 판단하고; 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이면 고정 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하고; 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이 아니면 가변 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성한다.

상술한 차량 협조 제어 방법에서, 고정 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 고정 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것이다.

상술한 차량 협조 제어 방법에서, 가변 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 가변 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것이다.

상술한 차량 협조 제어 방법은, 새로운 조향 각 제어 값에 따라 모터를 제어하여 피니언 조향 각을 제어하는 것을 더 포함한다.

본 발명에 따른 차량 협조 제어 장치는, 바퀴 속도를 검출하는 바퀴 속도 센서와; 차량의 제동 시 바퀴 속도 센서로부터 수신되는 바퀴 속도로부터 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면인지를 판단하고, 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이면 고정 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하며, 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이 아니면 가변 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하는 차량 자세 제어 장치를 포함한다.

상술한 차량 협조 제어 장치에서, 고정 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 고정 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것이다.

상술한 차량 협조 제어 장치에서, 가변 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 가변 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것이다.

상술한 차량 협조 제어 장치는, 새로운 조향 각 제어 값에 따라 모터를 제어하여 피니언 조향 각을 제어하는 것을 더 포함한다.

이를 통해 본 발명은, 차량 자세 제어 장치와 능동형 전륜 조향 장치간의 협조 제어를 통하여 비대칭 마찰 노면에서의 제동 시 차량의 안정성 및 제동력을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 협조 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 협조제어장치를 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 협조 제어 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스플릿 뮤 제어 시 기어 비 변경 개념을 나타낸 도면.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 협조제어장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자 제어 제동 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 협조제어장치는 크게 차량 자세 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control, 이하 'ESC'라 한다)(20)와, 능동형 전륜 조향 장치(AFS : Active Front Steering, 이하 'AFS'라 한다)를 포함하여 구성된다.

여기에서, ESC(20)는 바퀴 속도 센서(11), 요 레이트 센서(12), 횡 가속도 센서(13)로부터 차량의 정보를 수신하고, 각 전자 밸브, 예컨대 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브를 유압 구동부(14)에 구동시킨다.

AFS(30)는 조향 각 센서(11)로부터 조향 각을 수신하고, 수신된 조향 각에 따라 조향 구동부(14)를 제어한다. 특히 AFS(30)는 ESC(20)로부터 제공된 오버라이드 각 또는 미리 설정된 오버라이드 각 한계치에 따라 조향을 제어한다.

ESC(20) 내의 ABS(5)는 4개의 바퀴 속도 센서(11)로부터 바퀴 속도를 수신하고 각 바퀴가 최적의 슬립을 유지하도록 압력을 생성하여 바퀴가 잠기지 않고 제동력을 발생시키는 시스템이다.

본 실시 예에서, ESC(20)는 4개의 바퀴 속도 센서(11)로부터 수신된 바퀴 속도를 기초로 현재 노면이 비대칭 마찰 노면(이하, '스플릿 뮤'라 한다.)인지 여부를 판단하고, 요 레이트 센서(12)로부터 측정된 요 레이트와 ESC(20) 내부에서 계산된 요 레이트의 차이인 델타 요와 제어, 예컨대 PID 제어를 통해 오버라이드 각을 계산한다. 또한 ESC(20)는 현재 노면이 스플릿 뮤(즉 비대칭 마찰 노면)인 경우 운전자의 조향 각에 AFS 고정 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정한다. 반대로 현재 노면이 스플릿 뮤(즉 비대칭 마찰 노면)가 아닌 경우에는 운전자의 조향 각에 AFS 가변 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정한다.

이와 같은 구성을 갖는 차량용 협조 제어 장치의 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 협조 제어 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 협조 제어 장치의 제어 방법은 AFS(30)와 ESC(20)의 협조 제어 시, 스플릿 뮤에서 제동을 하게 되면 AFS 고정 기어 비를 적용하여 조향 각을 제어함으로써 보다 정확하게 조향 각을 제어할 수 있도록 한 것이다.

ESC(20)는 제동 시 바퀴 속도 센서(11)로부터 바퀴 속도를 수신한다(202).

다음, ESC(20)는 수신된 바퀴속도를 이용하여 현재 노면이 비대칭 마찰 노면(즉 스플릿 뮤 == 1)인지 여부를 판단한다(204).

204 단계의 판단 결과, 현재 노면이 비대칭 마찰 노면인 경우에는(즉 스플릿 뮤 == 1), ESC(20)는 운전자의 조향 각에 AFS 고정 기어 비를 곱하고, 여기에 오버라이드 각을 더하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성한다(206).

반대로, 204 단계의 판단 결과, 비대칭 마찰 노면이 아닌 경우에는, ESC(20)는 운전자의 조향 각에 AFS 가변 기어 비를 곱하고, 여기에 오버라이드 각을 더하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성한다(208).

이와 같이 새로운 조향 각 제어 값이 생성되면, 이 새로운 조향 각 제어 값에 따라 모터를 제어하여(210) 피니언 조향 각을 제어함으로써 새로운 조향 각 제어 값에 따른 조향이 이루어지도록 한다(212).

도 3에 나타낸 바와 같이, 제동에 의해 속도(302)가 감소하는 동안 피니언 각(304)은 일정하게 유지되며, 이 때 노면의 상태가 비대칭 마찰 노면인 경우 고정 기어 비(306a)를 적용하여 조향 각을 제어하고, 반대로 노면의 상태가 비대칭 마찰 노면이 아닌 경우 가변 기어 비(306a)를 적용하여 조향 각을 제어한다.

이를 통해 본 발명은, 차량 자세 제어 장치와 능동형 전륜 조향 장치간의 협조 제어를 통하여 비대칭 마찰 노면에서의 제동 시 차량의 안정성 및 제동력을 향상시킬 수 있도록 한다.

5 : 안티 록 브레이크 시스템(ABS)
11 : 4개의 바퀴 속도 센서
12 : 요 레이트 센서
13 : 횡 가속도 센서
14 : 유압 구동부
20 : 차량 자세 제어 장치(ESC)
30 : 능동형 전륜 조향 장치(AFS)
31 : 제 1 조향 각 센서
32 : 제 2 조향 각 센서
33 : 조향 구동부

Claims

차량의 제동 시 검출되는 바퀴 속도로부터 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면인지를 판단하고;
상기 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이면 고정 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하고;
상기 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이 아니면 가변 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하는 차량용 협조 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 고정 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 고정 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것인 차량용 협조 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 가변 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 가변 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것인 차량용 협조 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 새로운 조향 각 제어 값에 따라 모터를 제어하여 피니언 조향 각을 제어하는 것을 더 포함하는 차량용 협조 제어 방법.
바퀴 속도를 검출하는 바퀴 속도 센서와;
상기 차량의 제동 시 바퀴 속도 센서로부터 수신되는 바퀴 속도로부터 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면인지를 판단하고, 상기 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이면 고정 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하며, 상기 현재의 노면이 비대칭 마찰 노면이 아니면 가변 기어 비를 적용하여 새로운 조향 각 제어 값을 생성하는 차량 자세 제어 장치를 포함하는 차량용 협조 제어 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 고정 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 고정 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것인 차량용 협조 제어 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 가변 기어 비를 적용한 새로운 조향 각 제어 값의 생성은, 운전자의 조향 각에 AFS 가변 기어 비를 곱하고 여기에 오버라이드 각을 더하여 조향 각을 결정하는 것인 차량용 협조 제어 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 새로운 조향 각 제어 값에 따라 모터를 제어하여 피니언 조향 각을 제어하는 것을 더 포함하는 차량용 협조 제어 장치.