KR20120106958A - 제동 조작 시 조향 토크의 감소 방법 및 이러한 방법을 실행하기 위한 개회로 제어 장치 - Google Patents

제동 조작 시 조향 토크의 감소 방법 및 이러한 방법을 실행하기 위한 개회로 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량이 제동되는 동시에 조향되는 주행 상황에서 제동 조작 시 조향 토크의 감소 방법에 관한 것이다. 뒷바퀴에 대한 제동력의 변동을 통해, 앞바퀴는 표준 제동력 분배와 비교하여 더 용이하게 조향 가능하다. 이에 의해, 전기 제동력 보조를 위해 요구되는 최대 출력은 훨씬 감소한다.

Description

제동 조작 시 조향 토크의 감소{REDUCING THE STEERING TORQUE DURING BRAKING MANEUVERS}
본 발명은 차량이 제동되는 동시에 조향되는 주행 상황에서 자동차의 조향 토크의 감소 방법에 관한 것이다.
제동 과정이 실행되는 동안, 앞바퀴의 조향 토크가 한편으로는 휠의 제동 자체를 통해 상승하고, 다른 한편으로는 앞바퀴로의 차량 중량의 변동(shifting)을 통해서도 상승한다. 이러한 두 경우의 결과로서, 제동되지 않은 휠에서보다 더 많은 에너지가 조향 운동을 위해 소모되어야 한다. 높은 조향 토크가 예를 들어 "3단계로 이루어지는 반대 방향 전환"의 방향 전환 조작 시에 또는 더 느린 속도의 제동 조작 시에 발생한다. 종래의 전기식 보조 조향 장치(EPS)는 이러한 극한의 상황을 위해 구성되어야 하기 때문에, 비교적 고성능을 지니고 가격이 비싸다.
따라서, 본 발명의 목적은 차량이 제동되는 동시에 조향되는 주행 상황에서 앞바퀴에 작용하는 조향 토크를 감소하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 청구범위 제1항에 기술된 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 추가의 실시예들은 종속항들의 대상이다.
본 발명에 따라, 차량이 제동되는 동시에 조향되는 주행 상황에서 뒷바퀴에서의 제동력을 표준 모드(즉, 추가 조향 운동이 없는 제동 조작)와 비교하여 자동으로 상승시키는 것이 제시된다. 이에 의해, 뒷바퀴 제동 장치가 원하는 전체 제동력의 비교적 더 많은 부분을 전달받을 수 있다. 이에 의해, 앞바퀴는 부하가 경감되고, 앞바퀴에서의 조향 토크는 비교적 더 낮다. 이에 따라, 보조 조향 장치의 서보 모터는 더 낮은 최대 출력을 위해 구성될 수 있으며, 더 작은 치수로 설계될 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따라, 차량이 조향되는 제동 과정이 실행되는 동안 앞바퀴에서의 제동력은 적어도 부분적으로 감소되거나, 표준 모드에서보다 더 낮게 설정된다. 뒷바퀴에서 제동력은 비교적 상승한다. 이에 의해, 전체 제동력은 적어도 부분적으로 앞바퀴로부터 뒷바퀴로 변동되고, 앞바퀴는 부하가 경감되는데, 이는 재차 앞바퀴에서의 조향 토크의 감소를 야기한다.
뒷바퀴에서의 제동력은 바람직하게는 앞바퀴에서보다 더 높게 설정된다.
예를 들어 후진 주행에서와 같은 특정 주행 상황에서 차량은 뒷바퀴 제동 장치에 의해서만 제동될 수도 있다. 이러한 경우, 뒷바퀴 제동 장치에서는 제동력이 상승하고, 앞바퀴는 전혀 제동되지 않은 상태로 유지되거나 실질적으로 제동되지 않은 상태로 유지된다. 상기 유형의 주행 조작은 예를 들어 휠 회전수 센서의 모니터링에 의해 감지될 수 있다.
상술한, 뒷바퀴 제동 장치로의 제동력의 변동은 바람직하게는 차량이 능동적으로 조향될 때, 즉 조향 각도 변화가 발생하는 경우에만 실행되어야 한다. 반면, 예를 들어 직진 주행시 또는 일정한 반경을 갖는 커브 주행시와 같이 조향 각도가 일정하게 유지되는 제동 조작이 실행되는 동안, 차량은 표준 모드로 제동되어야 한다. 조향 각도 변화는 예를 들어 조향 각도 센서에 의해 감지될 수 있다.
본 발명에 따른 제동력 변동은 안전상의 이유로 차량 속도가 느릴 때만 실행되어야 한다. 본 발명에 따라, 예를 들어 20㎞/h 이하의 속도 임계값이 사전 설정될 수 있으며, 이러한 속도 임계값에 미달될 때는 자동 기능이 개시되어야 한다. 차량 속도가 더 빠를 때, 차량은 표준 모드로 제동되어야 한다.
본 발명의 특별한 일 실시예에 따라, 제동력은 조향 각도 변화가 사전 설정된 임계값보다 크거나 더 빠른 경우에만 자동으로 뒷바퀴 제동 장치로 변동되는 것이 제시될 수 있다. 조향 각도가 더 작을 때 또는 조향 각도 변화가 더 느릴 때, 차량은 표준 제동 모드로 제동되어야 한다.
본 발명에 따른 제동력 분배는 바람직하게 제동 토크 측면에서 중립이다. 즉 제동력의 총합은 표준 모드에서의 전체 제동력에 상응해야 하며, 이에 따라 운전자가 기대하는 차량 감속에 영향을 미치지 않아야 한다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 예시적으로 하기에 더 상세히 설명된다.
도 1은 차량 앞바퀴에서의 조향 토크의 감소 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 "3단계로 이루어지는 반대 방향 전환" 조작 시에 앞바퀴 및 뒷바퀴에서의 조향 각도, 속도, 및 제동 압력을 도시한 그래프이다.
도 1에는 차량 앞바퀴에서의 조향 토크의 감소 방법에 대한 간소화된 흐름도가 도시되어 있다. 차량이 제동되는 동시에 조향되는 주행 상황에서, 앞바퀴는 표준 제동 조작(즉, 조향 운동이 없는 제동 조작)과 비교하여 더 약한 강도로 제동됨에 따라 부하가 경감된다. 따라서, 앞바퀴에서의 조향 토크는 감소될 수 있다.
본 방법의 시작 이후, 단계(S1)에서는 차량 속도(v)가 사전 설정된 임계값(v0), 예를 들어 20㎞/h 이하의 속도보다 느린지 우선 검사된다. 또한, 차량이 전방으로 이동하는지 또는 후방으로 이동하는지가 확인될 수 있다. 속도(v)가 임계값(v0)보다 느린 경우, 단계(S2)에서는 시간에 따른 조향 각도 변화가 사전 설정된 임계값보다 큰지 검사된다. 임계값보다 크지 않은 경우, 본 방법은 시작 단계로 회귀한다. 단계(S2)에서 시간에 따른 조향 각도 변화가 임계값보다 큰 경우, 단계(S3)에서는 브레이크 페달이 작동하는지 검사된다. 이는 종래의 브레이크 페달 센서에 의해 실행될 수 있다. 브레이크 페달이 작동하는 경우, 앞바퀴 제동 장치 및 뒷바퀴 제동 장치의 제동력은 표준 제동 조작에서와는 달리 자동으로 변화한다. 브레이크 페달이 작동하지 않는 경우, 본 방법은 시작 단계로 회귀한다. 최종적으로, 단계(S4)에서는 휠 회전수 센서에 의해 전진 주행과 후진 주행이 구별된다.
"S5"의 경우는 차량이 전진 이동(v>0)하면서 제동되는 주행 상황에 해당하고, 운전자는 예를 들어 방향 전환을 위해 특정 시점에 조향을 시작한다. 이러한 경우 제동력이 앞바퀴 제동 장치에서는 감소하고 뒷바퀴 제동 장치에서는 상승한다. 이 경우, 제동력의 변화는 제동 토크 측면에서 중립으로 실행되므로, 차량의 감속은 영향을 받지 않는다.
"S6"의 경우는 예를 들어 3단계로 이루어지는 반대 방향 전환 조작의 제2 단계에서 차량이 후진 주행(v<0)하는 주행 상황에 해당한다. 이러한 경우, 제동력은 뒷바퀴 제동 장치에서 상승하고, 앞바퀴는 전혀 제동되지 않은 상태로 유지되거나 실질적으로 제동되지 않은 상태로 유지된다.
이러한 두 경우에서, 앞바퀴에서의 조향 토크는 표준 모드에서의 제동과 비교하여 감소할 수 있다.
도 2에는 3단계로 이루어지는 반대 방향 전환 조작이 실행되는 동안 앞바퀴에서의 조향 각도(δL), 차량 속도(v), 및 제동 압력(pV)과 뒷바퀴에서의 제동 압력(pH)이 도시되어 있다. 우선, 차량은 직진 주행으로부터 제동되며, 이때 모든 휠 제동 장치들이 작동된다. 시점(t1)에서는 운전자가 차량을 한쪽 방향으로 조향하는 방향 전환 조작이 시작된다. 조향 각도(δL)는 곡선(1)에 나타난 바와 같이 선형으로 상승한다. 조향 각도 변화가 감지되자마자, 앞바퀴에서의 제동 압력(pV)은 완전히 강하하고[특성 곡선(3)의 섹션(5) 참조], 뒷바퀴에서의 제동 압력은 상응하게 상승한다[특성 곡선(4)의 섹션(6) 참조]. 이 경우, 전체 제동 토크는 일정하게 유지된다.
시점(t2)에서, 차량은 최대 조향 각도(δL)일 때 정지 상태가 된다. 이제, 특성 곡선(4)에 나타난 바와 같이 뒷바퀴에서의 제동 압력도 완전히 강하한다. 이어서, 차량은 후진으로 가속되는 반면, 이와 동시에 조향 각도는 줄어들고 마지막에는 음의 값을 갖는다[특성 곡선(1) 참조]. 시점(t3)에서, 차량은 재차 제동을 시작한다. 후진 주행 상태이므로, 제동 압력은 뒷바퀴에서만 형성된다. 앞바퀴는 제동되지 않은 상태로 유지된다. 시점(t4)에서, 차량은 스티어링 휠이 최대한 반대로 편향될 때 정지 상태가 된다. 이 경우, 뒷바퀴에서의 제동 압력은 완전히 강하한다. 이어서, 차량은 재차 전방으로 가속되고 스티어링 휠은 중립 위치가 된다[특성 곡선(1)]. 따라서, 반대 방향 전환 조작은 종료된다.

Claims (9)

  1. 차량이 제동되는 동시에 조향되는 주행 상황에서 자동차의 조향 토크를 감소하는 방법에 있어서,
    차량이 제동되는 동시에 조향되는지, 그리고 뒷바퀴에서의 제동력(pH)이 상기 주행 상황에서 자동으로 상승되는지 검사되는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  2. 제1항에 있어서, 앞바퀴에서의 제동력(pV)은 적어도 부분적으로 감소되거나, 표준 모드에서보다 더 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 뒷바퀴에서의 제동력(pH)은 앞바퀴에서의 제동력(pV)보다 더 높게 설정되는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 차량의 주행 방향이 모니터링되고, 차량이 후진 주행하는 경우 뒷바퀴에서만 제동이 실행되는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 조향 각도(δL)가 모니터링되고, 조향 각도 변화(δL)가 감지되자마자 뒷바퀴에서의 제동력(pH)은 자동으로 상승하는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 속도(v)가 모니터링되고, 차량 속도(v)가 사전 설정된 임계값보다 느린 경우 뒷바퀴에서의 제동력(pH)은 자동으로 상승하는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 조향 각도(δL) 및/또는 조향 각도 변화가 임계값을 초과하는 경우 제동력이 자동으로 변화하는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 휠들에서의 제동력의 총합은 원하는 제동 요건에 상응하는 것을 특징으로 하는, 조향 토크 감소 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항을 실행하기 위한 수단을 포함하는 개회로 제어 장치.
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