KR20170045956A - An automobile and a method for controlling an automobile - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 및 자동차의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 능동 회전형 스태빌라이저가 설치된 자동차 및 자동차의 제어방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
일반적으로 자동차는 주행 중 노면으로부터 발생하게 되는 진동을 흡수하기 위한 수단으로, 1차적으로 차륜을 통해 완화시킴과 아울러, 차륜을 통해 전달되는 큰 진동은 2차적으로 현가장치를 통하여 흡수함으로써 승객에게 보다 편안한 승차감을 제공하도록 구비된다. Background Art [0002] Generally, a vehicle is a means for absorbing vibrations generated from a road surface while traveling, primarily by relaxing through a wheel, and a large vibration transmitted through a wheel is secondarily absorbed through a suspension device So as to provide a comfortable ride.
이와 더불어, 노면의 상하 굴곡 및 주행하는 자동차의 좌측 및 우측 방향으로의 선회시 발생되는 자동차의 좌우 방향으로의 흔들림 현상을 최소화하기 위한 것으로서, 스태빌라이저가 구비된다. In addition, a stabilizer is provided for minimizing vertical and horizontal bending of the road surface and swinging in the left and right direction of the vehicle caused by turning of the traveling vehicle in the left and right directions.
종래의 상기 스태빌라이저는, 단일 소재로 구성된 스태빌라이저 바(Stabilizer bar)를 차체의 횡방향으로 연장되도록 장착하여, 자동차의 주행 중 좌/우측 현가장치의 상대적인 거동자세의 변화에 따라 발생되는 차체의 롤링을 상기 스태빌라이저 바 자체가 보유하는 롤 강성을 매개로 완화시킴으로써, 차체의 자세를 안정화시키는 것이 일반적이다. In the conventional stabilizer, a stabilizer bar composed of a single material is mounted so as to extend in the transverse direction of the vehicle body, and the rolling of the vehicle body caused by a change in the relative movement attitude of the left / It is general to stabilize the posture of the vehicle body by mitigating the roll stiffness possessed by the stabilizer bar itself.
이러한 스태빌라이저 바는 단일 환봉 또는 파이프 소재를 적정 길이로 절단하고, 절단된 소재를 성형하여 스태빌라이저 바로서 요구되는 형상 및 강성을 갖도록 가공한 다음, 열처리와 쇼트피닝 및 도장 등의 공정을 거쳐 제작한다. Such a stabilizer bar is manufactured by cutting a single round bar or pipe material to an appropriate length, shaping the cut material, shaping it to have the shape and rigidity required for the stabilizer bar, and then subjecting it to heat treatment, shot peening and painting.
그러나, 상기와 같은 단일 소재로 제작되는 스태빌라이저 바는 수동형 스태빌라이저 바(Passive stabilizer bar)로서, 제작이 용이하고 생산단가가 낮은 이점을 갖고 있으나, 앞서 설명한 바와 같이, 자체적으로 갖는 고유의 롤 강성을 이용하여 차체의 롤 현상을 제어하게 되므로, 자동차의 주행시 발생하는 다양한 형태의 롤을 모두 다 효과적으로 억제시키기 어려운 문제점을 가진다. However, the stabilizer bar made of a single material as described above is a passive stabilizer bar and has advantages of being easy to manufacture and having a low production cost. However, as described above, the stabilizer bar using its own inherent roll rigidity And the roll phenomenon of the vehicle body is controlled. Therefore, there is a problem that it is difficult to effectively suppress all kinds of rolls that occur during traveling of the vehicle.
이에 따라, 최근에는 스태빌라이저 바의 롤 강성을 상황에 따라 조절할 수 있도록 액추에이터를 구비한 능동 회전형 스태빌라이저(Active Rotary type Stabilizer, ARS)의 사용이 증가되고 있다. In recent years, the use of an active rotary type stabilizer (ARS) equipped with an actuator has been increasing so that the roll stiffness of the stabilizer bar can be adjusted according to circumstances.
자동차의 능동 회전형 스태빌라이저는, 두 개의 하프 스태빌라이저 바가 액추에이터의 양단에 결합된 것으로 구성되어 자동차에 발생되는 롤의 크기에 따라 액추에이터가 작동하여 스태빌라이저 바의 롤 강성을 조절함으로써 자동차의 자세를 안정화시키도록 되어 있다. The active rotation stabilizer of an automobile is constituted by two half stabilizer bars coupled to both ends of an actuator so that an actuator is operated according to the size of a roll generated in an automobile to adjust the roll stiffness of the stabilizer bar to stabilize the posture of the automobile .
도 1은 단일 소재의 스태빌라이저 바가 구비된 차체의 정면도이고, 도 2a 내지 도 2c는 종래 기술에 따른 자동차의 수동형 스태빌라이저의 작동 과정을 나타낸 개념도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저의 구성 중 액추에이터 및 스태빌라이저 바의 연결 모습을 나타낸 개략도이다. FIG. 1 is a front view of a vehicle body provided with a stabilizer bar of a single material, FIGS. 2a to 2c are conceptual views showing an operation process of a passive stabilizer of an automobile according to the prior art, Fig. 3 is a schematic view showing the connection of the actuator and the stabilizer bar in the configuration of Fig.
종래 기술에 따른 자동차의 수동형 스태빌라이저는, 도 1에 도시된 바와 같이, 단일 소재의 스태빌라이저 바(1)가 차체의 하부 중 좌우 바퀴(20A,20B)를 향하여 차폭방향으로 길게 배치되고, 자동차의 주행 모습 중 좌측 및 우측 방향의 선회 주행시 발생되는 차체(10)의 롤링 현상은 스태빌라이저 바가 갖는 자체적인 롤 강성의 작용에 의하여 억제된다.
1, the
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 수동형 스태빌라이저를 나타내는 정면도, 도 2a 내지 도 2c는 종래 기술에 따른 자동차의 수동형 스태빌라이저의 작동과정을 나타내는 개념도, 도 3은 종래 기술에 따른 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저를 나타내는 단면도이다. FIG. 1 is a front view showing a passive stabilizer of an automobile according to the prior art, FIG. 2 is a conceptual view showing the operation of a passive stabilizer of an automobile according to the prior art, and FIG. 3 is a schematic view of a passive stabilizer of an automobile, Fig.
스태빌라이저 바(1)는 차체(10)의 하부에서 좌우 바퀴(20A,20B)를 향하여 좌우로 길게 배치되고, 스탭 링크(23A,23B)를 매개로 좌우 로워 암(21A,21B)에 결합되며, 차체(10)는 좌우 현가장치(25A,25B)를 매개로 좌우 바퀴(20A,20B)로부터 전달되는 주행 진동을 흡수하도록 구성되어 있다.
The
도 2a 내지 도 2c를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 자동차가 직진방향 주행시에는 도 2a에서와 같이, 차체(10)가 어느 한 쪽 방향으로 기울어지지 아니한 바, 스태빌라이저 바(1)가 작용하는 롤 강성은 거의 없는 상태가 되다가, 자동차가 오른쪽 방향으로 선회 주행하게 되면, 도 2b에서와 같이 차체(10)가 관성에 의하여 왼쪽 방향으로 기울어지게 되고, 이때 스태빌라이저 바(1)는 자체 롤 강성에 의해 차체(10)를 오른쪽 방향으로 유지시키는 힘을 제공하며, 자동차가 왼쪽 방향으로 선회 주행하게 되면, 도 2c에서와 같이 차체(10)가 관성에 의하여 오른쪽 방향으로 기울어지게 되고, 이때 스태빌라이저 바(1)는 자체 롤 강성에 의해 차체(10)를 왼쪽 방향으로 유지시키는 힘을 제공한다.
2A to 2C, when the automobile travels in the straight-ahead direction, the
이와 같이, 단일 소재로 이루어진 스태빌라이저 바(1)를 이용하여 차체(10)의 롤링을 제어하는 것이 어느 정도 가능하나, 다양한 주행 상태 변화에 적응할 수 없는 문제점이 있는 바, 앞서 설명한 바와 같이, 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저(50)가 개발되었다.
As described above, there is a problem that the rolling of the
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저(50)는, 하우징(55) 내부의 일측에는 모터로 이루어진 모터(60)가 구비되고, 하우징(55) 내부의 타측에는 모터(60)로부터 전달되는 회전력을 감속시키는 감속기(70)가 구비된다.
3, the active
여기서, 모터(60)가 인접한 하우징(55)의 일단에는, 상술한 하프 스태빌라이저 바 중 하나의 스태빌라이저 바(이하, "고정 스태빌라이저 바(80)"라 칭함)가 하우징(55)을 감싸도록 모터의 축을 지지하게 배치된 모터 커버(85)에 용접 방식으로 결합되고, 감속기(70)가 인접한 하우징(55)의 타단에는, 나머지 스태빌라이저 바(이하, "회전 스태빌라이저 바(90)"라 칭함)가 감속기(70)의 최종 출력축(71)에 스플라인 기어 치합 방식으로 연결되어 모터(60)로부터 감속기(70)를 거쳐 소정의 회전력을 전달받는다.
Herein, one end of the
감속기(70)는, 도 3에 상세하게 도시되지 않았으나, 모터 축으로부터 제공되는 회전력을 선 기어가 입력받아 회전하면서 선 기어 주변의 복수의 유성 기어가 치합되어 공전하고, 이 공전하는 복수개의 유성 기어가 그 주변을 감싸고 있는 링 기어에 치합되어 회전되면서 감속시키는 역할을 한다. 3, a plurality of planetary gears around the sun gear are engaged and revolved while the sun gear is rotated by a rotational force provided from the motor shaft, and a plurality of planetary gears Is engaged with the ring gear surrounding the ring gear to rotate and decelerates.
이러한 구성을 가진 감속기(70)는, 상기 선 기어, 유성 기어 및 링기어로 이루어진 유성기어세트가 축방향으로 3개 연속 배치된 구조로 이루어져서, 모터(60)의 회전속도를 다단으로 감속시켜 회전력을 증폭시킨 후, 회전 스태빌라이저 바(90)로 전달하는 기능을 수행한다.
The
그런데, 종래 기술에 따른 상기 능동 회전형 스태빌라이저는, 상기 자동차가 선회를 시작한 후 또는 상기 자동차가 오프로드에 진입한 후에, 상기 모터(60)의 제어가 시작된다. 따라서, 상기 모터(60)가 구동을 시작하기까지의 시간동안 승차감이 저하되며 자동차의 안정성도 저하되는 문제점이 있다.
However, in the active rotation stabilizer according to the related art, control of the
본 발명이 해결하려는 과제는, 자동차가 선회를 시작하기 전이나 오프로드에 진입하기 전에 능동 회전형 스태빌라이저를 프리(Pre)제어하여 승차감 및 자동차의 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차 및 자동차의 제어방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION A problem to be solved by the present invention is to provide a control method of a vehicle and an automobile which can improve the ride comfort and the stability of an automobile by pre-controlling the active rotation stabilizer before the automobile enters the off- .
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 자동차는, 차체의 좌우 높이를 조절하는 능동 회전형 스태빌라이저(ARS; Active Rotary type Stabilizer)와, 자동차의 전방도로를 촬영하여 영상으로 출력하는 카메라센서와, 상기 카메라센서에서 출력되는 상기 영상으로부터 상기 전방도로의 차선을 추출하여 상기 차선의 곡률을 계산하고, 상기 카메라센서에서 출력되는 상기 영상으로부터 상기 전방도로의 노면상태를 판단하여, 상기 계산된 차선의 곡률 및 상기 판단된 노면상태에 따라, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 전에 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 프리(Pre) 제어하는 컨트롤러를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an automobile including: an active rotary type stabilizer (ARS) for adjusting the height of the vehicle body; a camera A controller for calculating a curvature of the lane by extracting a lane of the front road from the image output from the camera sensor, determining a road surface state of the front road from the image output from the camera sensor, And a controller for pre-controlling the active rotation type stabilizer before the automobile enters the front road according to the curvature of the lane and the determined road surface state.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어방법은, 자동차의 전방도로를 촬영하여 영상으로 출력하는 전방영상수집 단계와, 상기 출력되는 영상으로부터 상기 전방도로의 차선을 추출하여 상기 차선의 곡률을 계산하고, 상기 출력되는 영상으로부터 상기 전방도로의 노면상태를 판단하는 전방도로상태파악 단계와, 상기 계산된 차선의 곡률 및 상기 판단된 상기 전방도로의 노면상태에 따라, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 전에 능동 회전형 스태빌라이저를 프리 제어하는 ARS 프리제어 단계를 포함한다. A method of controlling an automobile according to an embodiment of the present invention includes a forward image capturing step of photographing a forward road of an automobile and outputting the image as an image; extracting a lane of the front road from the output image, And determining a road surface state of the front road from the output image based on the calculated curvature of the lane and the road surface state of the front road determined, And an ARS pre-control step of pre-controlling the active rotation stabilizer beforehand.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예에 의한 자동차 및 자동차의 제어방법에 따르면, 자동차가 전방도로로 진입하기 전에 능동 회전형 스태빌라이저를 프리(Pre) 제어하기 때문에, 승차감 및 자동차의 안정성이 향상되는 효과가 있다. According to the automobile and vehicle control method according to the embodiment of the present invention, since the active rotation stabilizer is pre-controlled before the automobile enters the front road, the ride comfort and the stability of the automobile are improved.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 수동형 스태빌라이저를 나타내는 정면도,
도 2a 내지 도 2c는 종래 기술에 따른 자동차의 수동형 스태빌라이저의 작동과정을 나타내는 개념도,
도 3은 종래 기술에 따른 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저를 나타내는 정면도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저의 작동과정을 나타내는 개념도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저를 나타내는 단면도,
도 7은 도 6에 도시된 복수의 유성기어세트 중 하나의 구성을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어 블록도,
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어방법에 따른 순서도,
도 10은 컨트롤러에 설정되는 ARS 제어모드를 나타내는 블록도,
도 11은 전방도로의 상태에 따라 선택되는 ARS 제어모드를 나타내는 도면이다.1 is a front view showing a passive stabilizer of an automobile according to the prior art,
FIGS. 2A to 2C are conceptual diagrams showing an operation process of a passive stabilizer of an automobile according to the prior art,
3 is a sectional view showing an active rotation stabilizer of an automobile according to the prior art,
4 is a front view showing an active rotation type stabilizer of an automobile according to an embodiment of the present invention,
5A to 5C are conceptual diagrams illustrating an operation process of an active rotation stabilizer of an automobile according to an embodiment of the present invention,
6 is a sectional view showing an active rotation type stabilizer for an automobile according to the embodiment of the present invention,
7 is a view showing a configuration of one of the plurality of planetary gear sets shown in Fig. 6,
8 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention,
9 is a flowchart showing a control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention,
10 is a block diagram showing an ARS control mode set in the controller,
11 is a diagram showing an ARS control mode selected according to the state of the front road.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 자동차 및 자동차의 제어방법을 도면들을 참고하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of controlling an automobile and an automobile according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저를 나타내는 정면도, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저의 작동과정을 나타내는 개념도이다. FIG. 4 is a front view showing an active rotation type stabilizer of an automobile according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5C are conceptual diagrams showing an operation process of an active rotation type stabilizer of an automobile according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저(ARS; Active Rotary type Stabilizer)는, 도 4에 참조된 바와 같이, 차체(110)의 전방 우측 바퀴(120A) 및 좌측 바퀴(120B)를 향하여 각각 횡방향으로 연장된 고정 스태빌라이저 바(180) 및 회전 스태빌라이저 바(190)와, 고정 스태빌라이저 바(180) 및 회전 스태빌라이저 바(190) 사이에 배치되어 각각의 인접하는 단부를 연결함과 아울러, 각각의 스태빌라이저 바(180,190)에 소정의 회전력을 발생시켜 공급하는 액추에이터(100)를 포함한다. 이하, 상기 능동 회전형 스태빌라이저는 ARS로 설명하기로 한다.
The active rotary type stabilizer (ARS) according to the embodiment of the present invention may be applied to the front
고정 스태빌라이저 바(180) 및 회전 스태빌라이저 바(190)는, 액추에이터(100)와 연결되는 일측이 각각 길이방향으로 직선 연장되되, 타측이 소정각도 밴딩 형성되어, 액추에이터(100)의 작동에 의하여 회전 가능하게 구비되고, 고정 스태빌라이저 바(180) 및 회전 스태빌라이저 바(190)의 밴딩된 타측은 각각 차체(110)의 로워암에 스태빌라이저 링크(이하, "스탭 링크"라 칭함)(600)를 매개로 연결될 수 있다.
One side of the
이와 같은 구성으로 이루어진 자동차의 ARS의 작동 모습을 간략하게 설명하면 다음과 같다. A brief description of the operation of the ARS of a vehicle having such a configuration is as follows.
먼저, 자동차가 도 5a에 참조된 바와 같이, 직진 주행하게 되면, 자동차의 ARS의 액추에이터(100)는 전혀 작동되지 아니한다.
First, when the automobile travels straight, as shown in Fig. 5A, the
다음으로, 자동차가 도 5b에 참조된 바와 같이, 오른쪽 방향으로 선회 주행하게 되면, 차체(110)가 관성에 의하여 왼쪽 방향으로 기울어지게 된다. 이때, 차체(110)가 원래의 위치로 복원되도록 액추에이터(100)를 일방향의 회전력이 발생되도록 작동시킨다. 그러면, 상대적으로 차체(110)가 낮아진 측의 고정 스태빌라이저 바(180)는 일방향으로 회전되면서 스탭 링크(600,600B)를 매개로 로워암(130B)을 밀면서 차체(110)를 위로 밀어올리고, 상대적으로 차체(110)가 높아진 측의 회전 스태빌라이저 바(190)는 타방향으로 회전되면서 스탭 링크(600,600A)를 매개로 로워암(130A)을 잡아당기면서 차체(110)를 아래로 잡아당겨 차체(110)를 원래의 위치로 복원시킨다.
Next, as shown in FIG. 5B, when the vehicle turns leftward in the right direction, the
반대로, 자동차가 도 5c에 참조된 바와 같이, 왼쪽 방향으로 선회 주행하게 되면, 차체(110)가 관성에 의하여 오른쪽 방향으로 기울어지게 된다. 이때, 차체(110)가 원래의 위치로 복원되도록 액추에이터(100)를 타방향의 회전력이 발생되도록 작동시킨다. 그러면, 상대적으로 차체(110)가 높아진 측의 고정 스태빌라이저 바(180)는 타방향으로 회전되면서 스탭 링크(600B)를 매개로 로워암(130B)을 잡아당기면서 차체(110)를 아래로 잡아당기고, 상대적으로 차체(110)가 낮아진 측의 회전 스태빌라이저 바(190)는 일방향으로 회전되면서 스탭 링크(600A)를 매개로 로워암(130A)을 밀면서 차체(110)를 위로 밀어올려 차체(110)를 원래의 위치로 복원시킨다.
On the contrary, when the vehicle turns leftward as shown in FIG. 5C, the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저는, 자동차의 선회방향에 따라 좌측 또는 우측으로 기울어진 차체(110)의 좌우 높이를 조절하여, 선회 주행이 아닌 직진 주행과 같은 모습을 구현하도록 함으로써 탑승자에게 보다 편안하고 안정적인 주행 환경을 부여할 수 있다.
As described above, the active rotation type stabilizer of the vehicle according to the embodiment of the present invention adjusts the height of the left and right sides of the
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 능동 회전형 스태빌라이저를 나타내는 단면도, 도 7은 도 6에 도시된 복수의 유성기어세트 중 하나의 구성을 나타내는 도면이다. Fig. 6 is a cross-sectional view showing an active rotation type stabilizer for an automobile according to the embodiment of the present invention, and Fig. 7 is a diagram showing the configuration of one of the plurality of planetary gear sets shown in Fig.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 ARS의 액츄에이터(100)는, 내부에 소정 공간이 구비된 하우징(105)과, 하우징(105)의 내부에 구비되어 소정의 회전력을 발생시키는 모터(200)와, 하우징(105)의 내부에 구비되고 모터(200)에 의하여 발생된 회전력을 소정의 감속비를 갖도록 감속시키는 감속기(300)를 포함한다.
6 and 7, an
보다 상세하게는, 모터(200)는, 하우징(105)의 내부 중 일측 내주면에 인접되게 고정된 스태이터(210)와, 스태이터(210)의 내부에서 전력 공급에 따라 회전되는 로터(220)로 이루어질 수 있다. 즉, 모터(200)는 전기력으로 구동되는 구동모터의 일종이다. 스태이터(210)와 로터(220)는 그 위치가 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라서는 스태이터(210)가 하우징(105)의 축 중심에 위치되고, 스태이터(210)의 외주면을 감싸도록 배치되어 전력 공급에 따라 회전되도록 로터(220)가 구비되는 것도 가능하다.
More specifically, the
감속기(300)는, 모터(200)에 인접되게 배치되어 모터(200)로부터 회전력을 공급받아 1차, 2차, 3차로 감속시키는 3개의 유성기어세트(310)(320)(330)를 포함한다. 감속기(300)는 모터(200)의 회전속도를 감속시켜 모터(200)의 회전력을 증폭시켜서 회전 스태빌라이저 바(190)로 전달한다.
The
3개의 유성기어세트(310)(320)(330)는 축방향으로 순차적으로 배치된다. 즉, 감속기(300)는 모터(200)와 근접하여 가장 우측에 배치되는 제1 유성기어세트(310)와, 회전 스태빌라이저 바(190)과 근접하여 가장 좌측에 배치되는 제3 유성기어세트(330)와, 제1 유성기어세트(310) 및 제3 유성기어세트(330) 사이에 배치되는 제2 유성기어세트(320)를 포함한다.
The three planetary gear sets 310, 320, and 330 are sequentially disposed in the axial direction. That is, the
제1 유성기어세트(310), 제2 유성기어세트(320) 및 제3 유성기어세트(330)는 모두 동일한 구성으로 형성된다. 제1 유성기어세트(310), 제2 유성기어세트(320) 및 제3 유성기어세트(330)는 각각, 선기어(311)와, 선기어(311)의 둘레를 따라 배치되는 복수의 유성기어(312)와, 복수의 유성기어(312)를 감싸고 하우징(105)의 내벽에 고정되는 링기어(313)를 포함한다.
The first planetary gear set 310, the second planetary gear set 320, and the third planetary gear set 330 are all formed in the same configuration. The first planetary gear set 310, the second planetary gear set 320 and the third planetary gear set 330 each include a
선기어(311)는 링기어(313) 내부의 중심에 배치되고, 복수의 유성기어(312)는 링기어(313)의 내부에서 선기어(311) 및 링기어(313) 사이에 맞물린다. 선기어(311)가 회전되는 경우 복수의 유성기어(312)는 선기어(311)와 반대방향으로 회전되면서 선기어(311)의 둘레를 따라 공전된다.
The
제1 유성기어세트(310)의 선기어(311)에는 모터(200)의 회전축(230)과 결합되는 입력축(340)이 결합된다. 입력축(340)은 모터(200)의 회전력이 입력되는 부분으로서, 감속기(300)의 입력축(340)을 의미한다. 또한, 제3 유성기어세트(330)의 복수의 유성기어(312)의 회전축에는 캐리어(350)가 결합된다. 캐리어(350)는 모터(200)의 회전력이 감속기(300)에서 증폭되어 출력되는 부분으로서, 감속기(300)의 출력축을 의미한다.
The
캐리어(350)는 회전 스태빌라이저 바(190)와 스플라인 결합되어, 감속기(300)에서 증폭된 모터(200)의 회전력을 회전 스태빌라이저 바(190)으로 전달하여서, 회전 스태빌라이저 바(190)가 비틀리도록 한다. 회전 스태빌라이저 바(190)는 일단이 캐리어(350)의 중심으로 삽입된다. 캐리어(350)의 중심은 회전 스태빌라이저 바(190)의 일단이 삽입될 수 있도록 회전 스태빌라이저 바(190)를 향하는 외측면이 개구되고, 그 개구된 내주면에는 기어치가 형성된다. 또한, 캐리어(350)의 중심으로 삽입되는 회전 스태빌라이저 바(190)의 일단의 외주면에는 캐리어(350)의 개구된 내주면에 형성된 상기 기어치와 맞물리는 기어치가 형성된다. 회전 스태빌라이 바(190)의 일단이 캐리어(350)의 개구된 중심으로 삽입되면, 캐리어(350)의 개구된 중심의 내주면에 형성된 기어치와, 회전 스태빌라이저 바(190)의 일단의 외주면에 형성된 기어치가 서로 맞물림으로서, 회전 스태빌라이저 바(190) 및 캐리어(350)는 스플라인 결합된다.
The
하우징(105)의 타단에는 감속기 커버(360)에 의해 차폐된다. 감속기 커버(360)는 하우징(105)의 타단에 고정된다. 회전 스태빌라이저 바(190)는 감속기 커버(360)를 관통하고, 감속기 커버(360)에 대해 회전 가능하게 배치된다.
The other end of the
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어 블록도이다. 8 is a control block diagram of an automobile according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차는 카메라센서(410)와, 가속도센서(420)와, 요레이트센서(430)와, 조향각센서(440)와, 차속센서(450)와, 차고센서(460)와, 휠속센서(470)와, 컨트롤러(500)를 더 포함한다.
8, an automobile according to an embodiment of the present invention includes a
카메라센서(410)는 자동차의 주행 중에 자동차의 전방도로를 촬영하여 영상으로 출력한다. 카메라센서(410)는 출력되는 상기 영상을 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
가속도센서(420)는 상기 자동차의 주행 중에 상기 자동차에 발생되는 횡가속도 및 종가속도를 감지한다. 가속도센서(420)는 적어도 하나의 센서로 구비될 수 있다. 가속도센서(420)는 감지한 상기 횡가속도 및 종가속도에 대한 데이터 값을 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
요레이트센서(430)는 상기 자동차의 주행 중에 상기 자동차에 발생되는 요(yaw)레이트를 감지한다. 요레이트센서(430)는 감지한 상기 요레이트에 대한 데이터 값을 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
조향각센서(440)는 상기 자동차의 주행 중에 스티어링 휠의 조향각 및 조향각속도를 감지한다. 조향각센서(440)는 감지한 상기 조향각 및 조향각속도에 대한 데이터 값을 상기 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
차속센서(450)는 상기 자동차의 주행 중에 상기 자동차의 차속을 감지한다. 차속센서(450)는 감지한 상기 차속에 대한 데이터 값을 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
차고센서(460)는 상기 자동차의 주행 중에 상기 자동차의 차고를 감지한다. 차고센서(460)는 감지한 상기 차고에 대한 데이터 값을 상기 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
휠속센서(470)는 상기 자동차의 주행 중에 각 바퀴의 휠속을 감지한다. 휠속센서(470)는 감지한 상기 휠속에 대한 데이터 값을 상기 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
컨트롤러(500)는 카메라센서(410), 가속도센서(420), 조향각센서(440), 차속센서(450), 차고센서(460) 및 휠속센서(470)로부터 입력되는 데이터값들을 이용하여, 상기 ARS의 액츄에이터(100)를 제어한다. 상기 ARS의 구체적인 제어에 대해서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
The
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어방법에 따른 순서도, 도 10은 컨트롤러에 설정되는 ARS 제어모드를 나타내는 블록도, 도 11은 전방도로의 상태에 따라 선택되는 ARS 제어모드를 나타내는 도면이다. FIG. 10 is a block diagram showing an ARS control mode set in the controller. FIG. 11 is a diagram showing an ARS control mode selected according to the state of the front road. FIG. 9 is a flowchart showing a control method of an automobile according to the embodiment of the present invention. to be.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차는, 주행 중 전방도로 진입 전에 상기 ARS를 제어하는 ARS 프리(Pre)제어와, 상기 전방도로 진입 후에 상기 ARS를 제어하는 ARS 포스트(Post)제어로 구분된다. 상기 ARS 프리제어는 카메라센서(410)의 데이터값만을 이용하고, 상기 ARS 포스트제어는 카메라센서(410)를 제외한 가속도센서(420), 조향각센서(440), 차속센서(450), 차고센서(460) 및 휠속센서(470)의 데이터값들을 이용한다.
8 to 11, an automobile according to an embodiment of the present invention includes an ARS pre-control for controlling the ARS before entering the front road while driving, an ARS post control for controlling the ARS after entering the front road, (Post) control. The ARS pre-control uses only the data value of the
기존의 ARS가 탑재된 자동차는 선회가 시작되거나 오프로드에 진입을 한 후 자동차의 데이터를 측정하고 분석하여서 자동차가 현재 선회 주행인지 노면상태가 오프로드인지 판단한 후 제어를 시작하게 된다. 이럴 경우 실제로 선회도로나 오프로드에 진입을 한 후 상기 ARS의 액츄에이터(100)가 구동하기까지 지연 시간이 발생하여서 운전자에게는 이질감을 느끼게 하고 오프로드에서는 자동차의 거동을 해치는 제어가 수행될 가능이 있다. 이러한 점을 해결하기 위해서는 자동차가 선회 또는 오프로드에 진입하기 전에 전방도로에 대한 판단을 한 후 상기 ARS의 Pre제어를 통해서 운전자의 승차감 및 자동차의 거동성을 향상시킬 수 있다.
A vehicle equipped with an existing ARS starts to control after judging whether the vehicle is currently turning or off-road by measuring or analyzing the data of the vehicle after turning or entering the off-road. In this case, a delay time occurs until the
첫 번째로, 상기 자동차가 주행을 시작하여 상기 전방도로로 진입 전에 상기 ARS를 프리(Pre) 제어하는 것에 대해 설명하면 다음과 같다. First, pre-control of the ARS before the vehicle starts traveling and enters the front road will be described as follows.
먼저, 자동차는 주행을 시작한다(S1). First, the vehicle starts running (S1).
카메라센서(410)는 상기 자동차의 전방에 장착되어 주행 중 전방도로를 촬영하여 영상으로 출력하는 전방영상수집 단계를 수행한다(S2). 카메라센서(410)는 상기 자동차의 주행 중 지속적으로 전방도로를 촬영하여 출력되는 영상을 컨트롤러(500)로 입력한다.
The
컨트롤러(500)는 카메라센서(410)에서 출력되는 상기 영상으로부터 상기 전방도로의 차선을 추출하여 상기 차선의 곡률을 계산하여 설정값인 α값과 비교한다(S3). 즉, 컨트롤러(500)는 카메라센서(410)에서 수집되는 실시간 영상을 통하여서 상기 전방도로의 곡률을 계산한다. 컨트롤러(500)는 계산된 곡률이, 설정된 α값보다 크면 상기 전방도로가 선회도로라고 판단하고, 상기 α값 이하이면 상기 전방도로가 직진도로라고 판단한다. 컨트롤러(500)는 상기 영상에서 차선의 곡률을 계산하기 위해서는 수집되는 영상에서 우선적으로 차선을 제외한 필요하지 않는 부분을 필터처리하여서 영상에서 차선만 추출한다. 그 후 컨트롤러(500)는 추출된 차선 정보(픽셀)값을 이용하여서 픽셀들의 기울기 값과 유클리디안 거리 값으로 곡률을 구할 수 있다. 정확도를 높이기 위해서 픽셀의 개수를 늘리면 부하에 의하여 계산 속도가 떨어지므로 전체 픽셀의 개수는 적절하게 조절한다. 컨트롤러(500)는 픽셀 당 곡률 값을 계산하고 이에 대한 전체적인 평균값과 상기 α값을 비교하여서 전방도로가 선회도로인지 직진도로인지 판단하는 전방도로상태파악 단계를 수행한다(S5).
The
또한, 컨트롤러(500)는 카메라센서(410)에서 출력되는 상기 영상으로부터 상기 전방도로의 노면상태를 판단한다(S4). 즉, 컨트롤러(500)는 카메라센서(410)에서 수집되는 영상을 통해서 상기 전방도로가 온로드인지 오프로드인지 판단한다. 상기 전방도로가 오프로드라면 오프로드에 진입하기 전에 상기 ARS의 제어모드를 변경하여서 자동차의 거동을 저해시키는 제어를 방지해야 한다. 하지만 현재 오프로드라고 판단할 수 있는 경우는 자동차가 실제 오프로드에 진입을 하고 일정 시간동안 자동차 데이터를 분석을 통해서 오프로드라 판단하기 때문에 판단하기까지 지연으로 인해서 자동차의 거동을 저해시킨다. 이를 해결하기 위해서 컨트롤러(500)는 미리 전방도로를 판단하여 전방도로가 오프로드인 경우 사전에 ARS 제어모드를 전환하여 자동차의 거동이 저해되는 것을 방지한다. 이와 같이, 컨트롤러(500)는 상기 판단된 노면상태에 따라 상기 전방도로가 온로드인지 오프로드인지를 판단하는 전방도로상태파악 단계도 수행한다(S5).
In addition, the
즉, 전방도로상태파악 단계(S5)에서는, 상기 계산된 곡률을 이용하여 상기 전방도로가 선회도로인지 직진도로인지를 판단함과 아울러, 상기 전방도로의 노면상태가 온로드인지 오프로드인지를 판단한다. That is, in the front road state grasping step (S5), it is determined whether the front road is the turning road or the straight road using the calculated curvature, and further, it is judged whether the road state of the front road is onroad or offroad do.
컨트롤러(500)는 전방도로의 상태를 파악을 한 후 ARS Pre제어를 수행하기 위한 제어모드를 선택한다(S6). 상기 ARS 제어모드는 도 10에 참조된 바와 같이, 액츄에이터(100)를 구동하는 액티브(Active)모드와, 모터(200)의 3상을 단락하여 액츄에이터(100)를 구동하지 않아서 기존의 스태빌라이저 바와 비슷한 롤 강성을 가지게 하는 락(Lock)모드와, 스태빌라이저 바가 없는 것과 같은 롤 강성을 가지게 하는 프리(Free)모드를 포함한다. 상기 프리모드는 상기 액티브모드 및 상기 락모드보다 고정 스태빌라이저 바(180) 및 회전 스태빌라이저 바(190)의 롤 강성을 약하게 하는 것을 의미한다. 상기 ARS 제어모드는 상기 액티브모드, 락모드 및 프리모드 3가지 제어모드로 제한되지는 않고 여러 가지 제어모드로 변경이 가능하다.
The
컨트롤러(500)는 도 11에 참조된 바와 같이, 상기 전방도로의 노면상태가 온로드인지 오프로드인지에 따라서 상기 ARS 제어모드 중 하나를 선택한다. 즉, 컨트롤러(500)는 상기 전방도로가 선회도로이든 직진도로이든 간에, 상기 전방도로가 오프로드라 판단이 되면 상기 ARS 제어모드 중 상기 프리(Free)모드를 선택하고, 온로드라 판단이 되면 상기 액티브(Active)모드를 선택한다.
The
컨트롤러(500)는 제어모드를 선택 후 그에 대한 후속 조치로 상기 전방도로에 진입하기 전에 ARS 프리(Pre)제어를 수행하게 된다(S7). 컨트롤러(500)는 상기 프리(Free)모드라 판단이 되는 경우 상기 전방도로 진입 전에 다른 제어모드에서 상기 프리(Free)모드로 변경하여 승차감 및 자동차의 거동을 향상시킨다. 그리고, 컨트롤러(500)는 상기 전방도로가 선회도로라고 판단이 되는 경우 계산된 차선 곡률에 대한 P(Proportinal)게인 제어를 통해서 액츄에이터(100)를 프리(Pre) 제어하여 선회 시 ARS 액츄에이터(100)의 구동에 의해서 생기는 잭업 현상을 보완해주고 승차감을 향상시킨다.
The
컨트롤러(500)가 액츄에이터(100)를 제어하는 제어량은 아래 식으로 표현될 수 있다.
The control amount by which the
차선 곡률 X P게인 = 제어량(각도 or 토크) Lane curvature X P Gain = Control amount (angle or torque)
두 번째로, 상기 자동차가 상기 전방도로 진입한 후에 상기 ARS를 포스트(Post) 제어하는 것에 설명하면 다음과 같다. Second, the post control of the ARS after the automobile enters the forward road will be described as follows.
이후, 상기 자동차는 상기 전방도로로 진입한다. Thereafter, the automobile enters the forward road.
컨트롤러(500)는 상기 자동차가 상기 전방도로에 진입 한 후, 전 단계에서 판단한 상기 전방도로의 상태가 정확한지 다시 확인한다. 컨트롤러(500)는 상기 전방도로의 상태를 재판단하기 위해서 차량데이터측정 단계를 수행한다(S8). 컨트롤러(500)는 차량데이터측정 단계(S8)에서, 가속도센서(420)가 감지한 횡가속도 및 종가속도와, 요레이트센서(430)가 감지한 요레이트와, 조향각센서(440)가 감지한 스티어링 휠의 조향각 및 조향각속도와, 차속센서(450)가 감지한 차속과, 차고센서(460)가 감지한 차고와, 휠속센서(470)가 감지한 각바퀴의 휠속을 측정한 후, 그 측정된 데이터값들을 이용하여 차량 상태를 추정할 수 있다(S9).
The
상기 차량상태추정 단계(S9)에서 컨트롤러(500)는, 상기 차량데이터측정 단계(S8)에서 측정된 데이터값들을 이용하여 상기 진입한 전방도로가 선회도로인지 직직도로인지 판단함과 아울러, 상기 진입한 전방도로가 온로드인지 오프로드인지를 재확인할 수 있다. 본 실시예에서 컨트롤러(500)는 가속도센서(420)가 감지한 상기 횡가속도와, 요레이트센서(430)가 감지한 상기 요레이트와, 조향각센서(440)가 감지한 상기 스티어링 휠의 조향각 및 조향각속도를 이용하여 상기 자동차가 선회 주행 중인지 직진 주행 중인지 재확인하고, 차고센서(460)가 감지한 상기 차고를 이용하여 주행 중인 도로의 노면상태가 온로드인지 오프로드인지를 재확인한다.
In the vehicle state estimation step S9, the
컨트롤러(500)는 상기 차량상태추정 단계(S9)에서 상기 진입한 전방도로가 선회도로인지 직진도로인지, 상기 진입한 전방도로가 온로드인지 오프로드인지를 재확인 한 후, 상기 ARS를 포스트 제어하는 ARS 포스트(Post)제어 단계를 수행한다(S10).
The
상기 ARS 포스트(Post)제어 단계(S10)는 전술한 식으로 계산되는 ARS 액츄에이터(100)의 제어량만큼 액츄에이터(100)를 구동시키는 단계를 의미한다. 상기 액티브모드에서 선회를 하게 되면 측정되는 상기 자동차의 데이터 중에 횡가속도, 요레이트, 조향각, 조향각속도 및 차속에 의하여 ARS 액츄에이터(100) 제어량이 결정이 되며, 그 결정된 ARS 액츄에이터(100) 제어량만큼 상기 ARS 액츄에이터(100)를 제어한다.
The ARS post control step S10 means driving the
컨트롤러(500)는 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입하기 전에 수행되는 상기 프리(Pre)제어에 따른 액츄에이터(100) 제어량과, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 후에 결정되는 상기 포스트(Post)제어에 따른 액츄에이터(100) 제어량을 비교(S11)하여서, 상기 포스트 제어량이 상기 프리 제어량보다 크면 상기 프리(Pre)제어를 해제시킨다(S12). 만약, 상기 프리(Pre)제어를 해제시키지 않으면, 상기 프리(Pre)제어와 상기 포스트(Post)제어가 서로 충돌할 경우, 상기 ARS 액츄에이터(100)는 적절한 반응을 하지 않아서 자동차의 승차감 및 안정성을 저해시킬 수 있다. 이에 상기 프리(Pre)제어에 의해서 정해진 제어량은 상기 포스트(Post)제어가 진행되는 순간에도 유지하며, 상기 포스트(Post)제어로직에 의해서 계산된 입력 값에 대한 액츄에이터(100) 제어량이, 상기 프리(Pre)제어에서 이미 구동된 제어량 보다 커지게 되면 상기 프리(Pre)제어를 해제하여 제어 권한을 포스트(Post)제어부에 넘긴다.
The
상기와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 자동차 및 자동차의 제어방법에 따르면, 자동차가 전방도로로 진입하기 전에 능동 회전형 스태빌라이저를 프리(Pre) 제어하기 때문에, 승차감 및 자동차의 안정성이 향상된다.
As described above, according to the automobile and vehicle control method according to the embodiment of the present invention, since the active rotation stabilizer is pre-controlled before the automobile enters the front road, the ride comfort and the stability of the automobile are improved.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalents thereof are included in the scope of the present invention Should be interpreted.
100: 액츄에이터
105:하우징
180: 고정 스태빌라이저 바
190: 회전 스태빌라이저 바
410: 카메라센서
420: 가속도센서
430: 요레이트센서
440: 조향각센서
450: 차속센서
460: 차고센서
470: 휠속센서
500: 컨트롤러100: actuator 105: housing
180: Fixed stabilizer bar 190: Rotary stabilizer bar
410: camera sensor 420: acceleration sensor
430: yaw rate sensor 440: steering angle sensor
450: vehicle speed sensor 460:
470: Wheel speed sensor 500: Controller
Claims (12)
자동차의 전방도로를 촬영하여 영상으로 출력하는 카메라센서; 및
상기 카메라센서에서 출력되는 상기 영상으로부터 상기 전방도로의 차선을 추출하여 상기 차선의 곡률을 계산하고, 상기 카메라센서에서 출력되는 상기 영상으로부터 상기 전방도로의 노면상태를 판단하여, 상기 계산된 차선의 곡률 및 상기 판단된 노면상태에 따라, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 전에 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 프리(Pre) 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 자동차.An active rotary type stabilizer (ARS) for adjusting the height of the left and right sides of the vehicle body;
A camera sensor for photographing the front road of the automobile and outputting it as an image; And
Calculating a curvature of the lane by extracting a lane of the front road from the image output from the camera sensor, determining a road surface condition of the front road from the image output from the camera sensor, And a controller for pre-controlling the active rotation stabilizer before the automobile enters the front road according to the determined road surface condition.
상기 자동차의 횡가속도 및 종가속도를 감지하는 적어도 하나의 가속도센서와,
상기 자동차의 요레이트를 감지하는 요레이트센서와,
스티어링 휠의 조향각 및 조향각속도를 감지하는 조향각센서와,
차속을 감지하는 차속센서와,
차고를 감지하는 차고센서와,
각 바퀴의 휠속을 감지하는 휠속센서를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 가속도센서가 감지하는 상기 횡가속도 및 상기 종가속도와, 상기 요레이트센서가 감지하는 상기 요레이트와, 상기 조향각센서가 감지하는 상기 조향각 및 상기 조향각속도와, 상기 차속센서가 감지하는 상기 차속과, 상기 차고센서가 감지하는 상기 차고와, 상기 휠속센서가 감지하는 상기 휠속에 따라, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 후에 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 포스트(Post) 제어하는 자동차.The method according to claim 1,
At least one acceleration sensor for sensing the lateral acceleration and the longitudinal acceleration of the vehicle,
A yaw rate sensor for detecting a yaw rate of the automobile,
A steering angle sensor for sensing a steering angle and a steering angle of the steering wheel;
A vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed,
A garage sensor for sensing a garage,
Further comprising a wheel speed sensor for sensing a wheel speed of each wheel,
Wherein the controller is configured to calculate the yaw rate of the yaw rate sensor based on the lateral acceleration detected by the at least one acceleration sensor and the yaw rate sensed by the yaw rate sensor, the steering angle detected by the steering angle sensor, The vehicle control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle speed sensor sensed by the sensor, the garage sensed by the height sensor, and the wheel detected by the wheel speed sensor, .
상기 컨트롤러는, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 후에, 상기 포스트 제어 양이, 상기 프리 제어에서 이미 사용된 양보다 크면 상기 프리 제어를 해제하는 자동차.The method of claim 2,
The controller releases the pre-control if the amount of post-control is greater than the amount already used in the pre-control, after the vehicle has entered the front road.
상기 컨트롤러는,
상기 적어도 하나의 가속도센서가 감지하는 상기 횡가속도와, 상기 요레이트센서가 감지하는 상기 요레이트와, 상기 조향각센서가 감지하는 상기 조향각 및 상기 조향각속도를 이용하여, 상기 자동차가 직진 중인지 선회중인지 판단하고,
상기 차고센서가 감지하는 상기 차고를 이용하여, 주행 중인 노면상태가 온로드인지 오프로드인지 판단하는 자동차.The method of claim 2,
The controller comprising:
Determining whether the vehicle is turning or turning using the lateral acceleration detected by the at least one acceleration sensor, the yaw rate detected by the yaw rate sensor, the steering angle detected by the steering angle sensor, and the steering angle velocity and,
Using the garage detected by the height sensor to judge whether the road surface state is on-road or off-road.
상기 컨트롤러는,
상기 계산된 차선의 곡률 및 상기 판단된 상기 전방도로의 노면상태에 따라, 복수의 제어모드 중 하나를 선택하여 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 전에 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 제어하는 자동차.The method according to claim 1,
The controller comprising:
Selecting one of a plurality of control modes according to the calculated curvature of the lane and the determined road surface state of the front road so as to control the active rotation stabilizer before the vehicle enters the front road.
상기 능동 회전형 스태빌라이저는, 하우징의 일단에 고정되는 고정 스태빌라이저 바와, 상기 하우징의 타단에 회전 가능하게 배치되는 회전 스태빌라이저 바와, 상기 하우징 내에 구비되어 상기 회전 스태빌라이저 바를 회전시키는 액츄에이터를 포함하고,
상기 복수의 제어모드는, 상기 액츄에이터를 구동시키는 액티브(Active)모드와, 상기 액츄에이터를 구동시키지 않는 락(Lock)모드와, 상기 액티브모드 및 상기 락모드보다 상기 고정 스태빌라이저 바 및 상기 회전 스태빌라이저 바의 롤 강성을 약하게 하는 프리(Free)모드를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 계산된 차선의 곡률에 따라 상기 액츄에이터를 P게인 제어하되, 상기 노면상태가 온로드이면 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 상기 액티브모드로 제어하고, 상기 노면상태가 오프로드이면 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 상기 프리모드로 제어하는 자동차.The method of claim 5,
The active rotation stabilizer includes a fixed stabilizer bar fixed to one end of the housing, a rotation stabilizer bar rotatably disposed at the other end of the housing, and an actuator provided in the housing to rotate the rotation stabilizer bar,
Wherein the plurality of control modes include an active mode for driving the actuator, a lock mode for not actuating the actuator, and a lock mode for driving the fixed stabilizer bar and the rotary stabilizer bar And a free mode for weakening roll stiffness,
Wherein the controller controls the actuator to P gain according to the calculated curvature of the lane, and controls the active rotation stabilizer to the active mode when the road surface state is an on-road state, And controlling the typical stabilizer in the free mode.
상기 출력되는 영상으로부터 상기 전방도로의 차선을 추출하여 상기 차선의 곡률을 계산하고, 상기 출력되는 영상으로부터 상기 전방도로의 노면상태를 판단하는 전방도로상태파악 단계; 및
상기 계산된 차선의 곡률 및 상기 판단된 상기 전방도로의 노면상태에 따라, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 전에 능동 회전형 스태빌라이저를 프리 제어하는 ARS 프리제어 단계;를 포함하는 자동차의 제어방법.A forward image acquisition step of photographing a road ahead of the vehicle and outputting the image as an image;
A front road state grasping step of calculating a curvature of the lane by extracting a lane of the front road from the output image and determining a road surface state of the front road from the output image; And
And an ARS pre-control step of pre-controlling the active rotation type stabilizer before the automobile enters the forward road according to the calculated curvature of the lane and the road surface state of the front road judged.
상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 후에, 상기 자동차의 횡 가속도 및 종가속도를 감지하고, 상기 자동차의 요레이트를 감지하며, 스티어링 휠의 조향각 및 조향각속도를 감지하고, 차속을 감지하며, 차고를 감지하고, 각 바퀴의 휠속을 감지하는 차량데이터측정 단계와,
상기 횡가속도 및 상기 종가속도와, 상기 요레이트와, 상기 조향각 및 상기 조향각속도와, 상기 차속과, 상기 차고와, 상기 휠속에 따라, 상기 자동차가 상기 전방도로로 진입 후에 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 포스트 제어하는 ARS 포스트제어 단계;를 더 포함하는 자동차의 제어방법.The method of claim 7,
After the automobile enters the front road, it detects the lateral acceleration and the closing speed of the automobile, detects the yaw rate of the automobile, detects the steering angle and the steering angle of the steering wheel, detects the vehicle speed, A vehicle data measuring step of sensing a wheel speed of each wheel,
The stabilizer control device controls the active-rotation-type stabilizer to move in the post direction after the automobile enters the forward road according to the lateral acceleration, the longitudinal acceleration, the yaw rate, the steering angle and the steering angle velocity, the vehicle speed, And an ARS post control step of controlling the vehicle.
상기 ARS 포스트제어 단계에서는, 상기 포스트 제어 양이, 상기 프리 제어에서 이미 사용된 양보다 크면 상기 프리 제어를 해제하는 자동차.The method of claim 8,
And in the ARS post control step releases the pre-control if the post control amount is greater than the amount already used in the pre-control.
상기 ARS 포스트제어 단계에서는,
상기 횡가속도와, 상기 요레이트와, 상기 조향각 및 상기 조향각속도를 이용하여, 상기 자동차가 직진 중인지 선회중인지 판단하고,
상기 차고를 이용하여, 주행 중인 노면상태가 온로드인지 오프로드인지 판단하는 자동차의 제어방법.The method of claim 8,
In the ARS post control step,
Determining whether the automobile is turning straight or turning, using the lateral acceleration, the yaw rate, the steering angle, and the steering angle velocity,
And using the garage to determine whether the running road surface state is on-road or off-road.
상기 ARS 프리제어 단계에서는,
상기 계산된 차선의 곡률 및 상기 판단된 상기 전방도로의 노면상태에 따라, 복수의 제어모드 중 하나를 선택하여 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 제어하는 자동차의 제어방법.The method of claim 7,
In the ARS pre-control step,
And controlling the active rotation type stabilizer by selecting one of a plurality of control modes according to the calculated curvature of the lane and the road surface state of the front road judged.
상기 능동 회전형 스태빌라이저는, 하우징의 일단에 고정되는 고정 스태빌라이저 바와, 상기 하우징의 타단에 회전 가능하게 배치되는 회전 스태빌라이저 바와, 상기 하우징 내에 구비되어 상기 회전 스태빌라이저 바를 회전시키는 액츄에이터를 포함하고,
상기 복수의 제어모드는, 상기 액츄에이터를 구동시키는 액티브모드와, 상기 액츄에이터를 구동시키지 않는 락모드와, 상기 액티브모드 및 상기 락모드보다 상기 고정 스태빌라이저 바 및 상기 회전 스태빌라이저 바의 롤 강성을 약하게 하는 프리모드를 포함하며,
상기 ARS 프리제어 단계에서는, 상기 계산된 차선의 곡률에 따라 상기 액츄에이터를 P게인 제어하되, 상기 노면상태가 온로드이면 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 상기 액티브모드로 제어하고, 상기 노면상태가 오프로드이면 상기 능동 회전형 스태빌라이저를 상기 프리모드로 제어하는 자동차의 제어방법.The method of claim 11,
The active rotation stabilizer includes a fixed stabilizer bar fixed to one end of the housing, a rotation stabilizer bar rotatably disposed at the other end of the housing, and an actuator provided in the housing to rotate the rotation stabilizer bar,
Wherein the plurality of control modes includes an active mode for driving the actuator, a lock mode for not actuating the actuator, and a free mode for weakening the roll stiffness of the fixed stabilizer bar and the rotary stabilizer bar Mode,
The ARS pre-control step controls the actuator to P gain according to the calculated curvature of the lane, and controls the active rotation stabilizer to the active mode when the road surface state is an on-road state, and if the road surface state is off- And controlling the active rotation stabilizer in the free mode.
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JP2003154830A (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-27 | Toyota Motor Corp | Vehicular stabilizer device and lateral acceleration detector |
JP2010215002A (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toyota Motor Corp | Stabilizer system for vehicle |
KR20130019942A (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-27 | 현대자동차주식회사 | Control device for suspension |
KR20140147234A (en) * | 2013-06-19 | 2014-12-30 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus and method for controlling stability of vehicle |
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2015
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---|---|---|---|---|
JP2003154830A (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-27 | Toyota Motor Corp | Vehicular stabilizer device and lateral acceleration detector |
JP2010215002A (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toyota Motor Corp | Stabilizer system for vehicle |
KR20130019942A (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-27 | 현대자동차주식회사 | Control device for suspension |
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