KR20190048206A

KR20190048206A - 차량의 구동 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190048206A
Application number: KR1020170142874A
Authority: KR
Inventors: 정태천
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2019-05-09
Also published as: KR102325692B1

Abstract

본 발명은 차량의 구동 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 주제어부가, 현재 노면 상황에 따른 차량의 구동력 확보를 위한 구동륜 목표 속도를 산출하는 단계, 및 주제어부가, 차속에 근거하여 판단한 차량의 고착 상태 여부, 및 구동륜의 휠 속도와 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 구동 제어 방법 및 장치{METHOD FOR CONTROLLING DRIVING VEHICLE AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 차량의 구동 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량이 위치한 현재 노면 상황을 고려하여 차량의 구동을 제어하는 차량의 구동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

차량의 전자 제어 시스템은 차량의 슬립(Slip)현상을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 제공하는 기능을 수행하며, 제동 시 바퀴의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가동시 구동륜의 슬립을 방지하는 트랙션 제어시스템(TCS: Traction Control System)과, ABS와 TCS를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행 안정성을 향상시켜주는 차량 안정성 제어 시스템(ESP: Electronic Stability Program) 등이 있다.

종래의 전자 제어 시스템은, 눈길 또는 진흙길과 같은 험로에서 차량이 출발하거나 가속할 때, 구동륜의 과도한 슬립으로 전진하지 못하고 고착(stuck)되는 상태를 벗어나기 위한 최적의 구동력을 제공하는 측면에서는 기능적 한계를 갖는다. 즉, 운전자가 직접 노면에 대한 주행 모드를 설정하고, 설정된 주행 모드 별로 엔진 토크를 제어하는 일률적인 제어 방식이 적용됨에 따라 다양한 노면 상황에 적응적인 구동 제어 기능을 제공하지 못하는 한계를 갖는다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0049533호(2006. 05. 19. 공개)에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은, 노면 마찰계수가 작거나(눈길, 진흙노면, 풀밭 등) 출발이 어려운 노면(모래노면 등) 등 차량이 위치한 현재의 노면 상황에 관계없이 차량의 노면 주행 용이성, 특히 고착(stuck) 상태에서의 차량의 탈출 용이성을 향상시키기 위한 차량의 구동 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 구동 제어 방법은 주제어부가, 현재 노면 상황에 따른 차량의 구동력 확보를 위한 구동륜 목표 속도를 산출하는 단계, 및 상기 주제어부가, 차속에 근거하여 판단한 상기 차량의 고착 상태 여부, 및 구동륜의 휠 속도와 상기 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계에서, 상기 주제어부는, 상기 차량의 고착 상태 여부, 및 상기 구동륜의 휠 속도와 상기 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 엔진토크를 증감시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계는, 상기 주제어부가, 상기 차속에 근거하여 상기 차량의 고착 상태 여부를 판단하는 단계, 및 상기 차량의 고착 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 주제어부가, 미리 설정된 제1 토크증가량을 이용하여 상기 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계는, 상기 차량의 고착 상태가 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 주제어부가, 상기 구동륜의 휠 속도와 상기 구동륜 목표 속도를 비교하는 단계, 및 상기 구동륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도 이하인 경우, 상기 주제어부가, 미리 설정된 제2 토크증가량을 이용하여 상기 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계로서, 상기 제2 토크증가량은 상기 제1 토크증가량보다 낮은 값을 갖는, 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계는, 상기 구동륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우, 상기 주제어부가, 상기 현재 엔진토크를 감소시켜 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계 이후, 상기 주제어부가, 상기 구동륜 각각의 스핀 상태에 기초하여 요구 제동압력을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 요구 제동압력을 산출하는 단계는, 상기 주제어부가, 상기 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는 것으로 판단된 경우, 상기 주제어부가, 상기 구동륜 간의 휠 속도 차이가 목표 속도 차이가 되도록 제어하는 방식을 이용하여 상기 요구 제동압력을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 주제어부가, 미리 설정된 구동 제어 개시 조건이 충족되었는지 판단하는 단계로서, 상기 구동 제어 개시 조건은 상기 차량에 장착된 구동 스위치의 ON 상태, 및 상기 차량의 가속 페달과 브레이크 페달이 답입되지 않은 상태인, 단계를 더 포함하고, 상기 구동륜 목표 속도를 산출하는 단계, 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계, 및 상기 요구 제동압력을 산출하는 단계는, 상기 구동 제어 개시 조건이 충족된 경우 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 엔진 제어부가, 상기 산출된 요구 엔진토크에 따라 상기 차량의 엔진토크를 제어하는 단계, 및 제동 제어부가, 상기 산출된 요구 제동압력에 따라 상기 차량의 제동압력을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 구동륜 목표 속도를 산출하는 단계, 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계, 및 상기 요구 제동압력을 산출하는 단계는, 상기 엔진 제어부 및 상기 제동 제어부에 의해 상기 차량의 엔진토크 및 제동압력이 각각 제어되는 과정에서 상기 구동 제어 개시 조건이 충족되지 않을 때까지 재차 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 구동 제어 장치는 차량의 차속을 검출하는 차속 센서, 상기 차량의 구동륜의 휠 속을 검출하는 휠 속 센서, 및 현재 노면 상황에 따른 차량의 구동력 확보를 위한 구동륜 목표 속도를 산출하고, 상기 차속 센서에 의해 검출된 차속에 근거하여 판단한 상기 차량의 고착 상태 여부, 및 상기 휠 속 센서에 의해 검출된 휠 속과 상기 산출된 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크를 산출하는 주제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량이 위치한 현재의 노면 상황을 고려한 노면 적응형 순항 제어 로직을 통해 노면 주행 용이성, 특히 고착(stuck) 상태에서의 차량의 탈출 용이성을 향상시킬 수 있고, 별도의 하드웨어 추가 없이 ESC와 같은 종래의 제어 시스템을 활용하여 제어 로직을 구현함으로써 제어 시스템을 단순화시키고 비용을 절감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법에서 요구 엔진토크를 산출하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법에서 현재 엔진토크를 증감시켜 요구 엔진토크를 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법에서 요구 제동압력을 산출하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 구동 제어 방법 및 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 장치는 차속 센서(10), 휠 속 센서(20), 주제어부(30), 엔진 제어부(40) 및 제동 제어부(50)를 포함할 수 있다.

차속 센서(10)는 차량의 차속을 검출하여 후술할 주제어부(30)로 전달할 수 있다. 차속 센서(10)에는 엔진 회전수(RPM: Revolution Per Minute)를 측정하여 차속을 검출하는 센서, 및 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 차속을 검출하는 센서 등 다양한 센서가 모두 포함될 수 있다. 차속 센서(10)에 의해 검출된 차속은 주제어부(30)에 의해 차량이 고착 상태에 있는지 여부를 판단하는데 사용될 수 있다.

휠 속 센서(20)는 차량의 구동륜의 휠 속을 검출하여 주제어부(30)로 전달할 수 있다. 휠 속 센서(20)는 구동륜과 일체로 구성되어 회전하는 톤 휠과 에어갭(Air-gap)을 갖도록 조립되어, 톤 힐의 회전시 발생하는 자계 변화를 속도 펄스로 변환하여 휠 속을 검출할 수 있다.

주제어부(30)는 현재 노면 상황에 따른 차량의 구동력 확보를 위한 구동륜 목표 속도를 산출하고, 차속 센서(10)에 의해 검출된 차속에 근거하여 판단한 차량의 고착 상태 여부, 및 휠 속 센서(20)에 의해 검출된 구동륜의 휠 속과 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크를 산출할 수 있다.

여기서, 차량의 고착 상태는 차량이 움직일 수 없는 상태로서, 차속이 0[KPH]인 상태를 의미한다. 그리고, 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크라 함은, 현재 노면 상황에 따라 발생한 고착 상태에서 차량이 탈출하기 위해 요구되는 엔진토크를 포함하여, 현재 노면 상황에서 최적의 구동력을 확보하기 위한 엔진토크를 의미한다. 또한, 구동륜의 휠 속도는 휠 속 센서(20)에 의해 검출된 구동륜의 휠 속의 평균값, 즉 구동륜의 평균 속도를 의미하는 것으로 정의한다.

특히, 본 실시예에서 주제어부(30)는 차량의 고착 상태 여부, 및 구동륜의 휠 속과 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 엔진토크를 증감시킴으로써(즉, 현재 설정된 엔진토크 값을 증감시킴으로써) 요구 엔진토크를 산출할 수 있다. 또한, 본 실시예에서 주제어부(30)는 요구 엔진토크를 산출한 후, 구동륜 각각의 스핀 상태에 기초하여 요구 제동압력을 산출할 수 있다.

즉, 후술할 것과 같이 본 실시예의 주제어부(30)는 차량의 고착 상태 여부, 및 구동륜의 휠 속과 구동륜 목표 속도의 비교 결과를 고려하여, 고착 상태에서 차량이 탈출하는 등 현재 노면 상황에서 최적의 구동력을 확보하기 위한 요구 엔진토크를 산출함과 동시에, 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는 것으로 판단되면(즉, 구동륜 간 스핀 불균형 상태가 발생한 것으로 판단되면) 구동륜 간의 속도 차이를 제거하기 위한 요구 제동압력을 산출함으로써, 엔진토크 및 제동압력 제어를 통해 현재 노면 상황에서 차량의 최적 구동력을 확보할 수 있다.

한편, 주제어부(30)는 미리 설정된 구동 제어 개시 조건이 충족된 경우에만 구동륜 목표 속도, 요구 엔진 토크 및 요구 제동압력을 산출할 수 있다. 여기서, 구동 제어 개시 조건은 차량에 장착된 구동 스위치의 ON 상태, 및 차량의 가속 페달과 브레이크 페달이 답입되지 않은 상태를 의미한다.

즉, 사용자가 차량에 장착된 구동 스위치를 ON 시키는 경우에만 주제어부(30)는 본 실시예에 따른 구동 제어가 필요한 노면에 차량이 위치한 것으로 판단하여 구동륜 목표 속도, 요구 엔진 토크 및 요구 제동압력을 산출할 수 있다(즉, 본 실시예의 구동 제어를 수행할 수 있다).

또한, 주제어부(30)는 차량의 가속 페달과 브레이크 페달이 답입되지 않은 상태에서 아이들(idle) 엔진토크를 이용한 차량의 주행 속도, 즉 크립 토크(creep torque)에 의한 저속 영역에서 본 실시예의 구동 제어를 수행함으로써, 엔진 부하를 최소화하는 범위에서 고착 상태를 탈출하고 현재 노면 상황을 주행하기 위한 최적의 구동력을 확보할 수 있다.

엔진 제어부(40)는 주제어부(30)에 의해 산출된 요구 엔진토크에 따라 차량의 엔진토크를 제어할 수 있다. 엔진 제어부(40)는 엔진을 제어하기 위해 차량에 탑재되는 EMS(Engine Management System)를 포함할 수 있다.

제동 제어부(50)는 주제어부(30)에 의해 산출된 요구 제동압력(즉, 제동 유압)에 따라 차량의 제동압력을 제어할 수 있다. 제동 제어부(50)는 제동을 제어하기 위해 차량에 탑재되는 ABS(Anti-lock Brake System) 및 TCS(Traction Control System)를 포함할 수 있다.

이하에서는 전술한 구성에 기초하여 본 실시예에 따른 차량의 구동 제어 장치의 동작을 도 2 내지 도 6을 참조한 차량의 구동 제어 방법으로서 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법에서 요구 엔진토크를 산출하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법에서 현재 엔진토크를 증감시켜 요구 엔진토크를 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법에서 요구 제동압력을 산출하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동 제어 방법을 설명하면, 먼저 주제어부(30)는 미리 설정된 구동 제어 개시 조건이 충족되었는지 판단한다(S10). 구동 제어 개시 조건은 차량에 장착된 구동 스위치의 ON 상태, 및 차량의 가속 페달과 브레이크 페달이 답입되지 않은 상태를 의미한다.

S10 단계에서 구동 제어 개시 조건이 충족된 것으로 판단된 경우, 주제어부(30)는 현재 노면 상황에 따른 차량의 구동력 확보를 위한 구동륜 목표 속도를 산출한다(S20).

이어서, 주제어부(30)는 차속에 근거하여 판단한 차량의 고착 상태 여부, 및 구동륜의 휠 속도와 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크를 산출한다(S30). S30 단계에서, 주제어부(30)는 차량의 고착 상태 여부, 및 구동륜의 휠 속도와 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 엔진토크를 증감시킴으로써 요구 엔진토크를 산출할 수 있다.

도 3을 참조하여 S30 단계를 구체적으로 설명하면, 우선 주제어부(30)는 차속 센서(10)에 의해 검출된 차속에 근거하여 차량의 고착 상태 여부를 판단한다(S31). S31 단계에서, 주제어부(30)는 차속 센서(10)에 의해 검출된 차속이 0[KPH]인 경우, 차량이 고착 상태에 있는 것으로 판단한다.

S31 단계에서 차량의 고착 상태인 것으로 판단된 경우, 주제어부(30)는 미리 설정된 제1 토크증가량을 이용하여 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 요구 엔진토크를 산출한다(S33). 즉, 주제어부(30)는 차량의 고착 상태를 벗어나기 위해 요구되는 엔진토크를 확보하기 위해, 미리 설정된 제1 토크증가량을 이용하여 현재 설정된 엔진 토크의 값을 증가시킴으로써 요구 엔진토크를 산출한다. 여기서, S33 단계가 최초 수행되는 경우 현재 엔진토크는 아이들(idle) 엔진토크, 즉 크립 토크가 될 수 있다. 또한, 제1 토크증가량은 차량의 고착 상태를 벗어나기 위해 요구되는 엔진토크의 실험적 결과에 기초하여 다양하게 설계되어 주제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다.

한편, S31 단계에서 차량의 고착 상태가 아닌 것으로 판단된 경우, 주제어부(30)는 구동륜의 휠 속도와 S20 단계에서 산출된 구동륜 목표 속도를 비교한다(S35).

S35 단계에서, 구동륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도 이하인 경우, 주제어부(30)는 미리 설정된 제2 토크증가량을 이용하여 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 요구 엔진토크를 산출한다(S37). 여기서, 제2 토크증가량은 제1 토크증가량보다 낮은 값으로 주제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다. 즉, 주제어부(30)는 구동륜 목표 속도 이하인 범위에서 구동륜의 평균 속도가 증가함에 따라, 차량의 고착 상태인 경우 요구 엔진토크를 증가시키기 위한 제1 토크증가량보다 낮은 값을 갖는 제2 토크증가량을 이용하여 현재 엔진토크를 증가시킨다. S37 단계는 후술할 S39 단계에서 요구 엔진토크를 감소시키기 위한 사전 제어 단계로서의 의미를 갖는다.

한편, S35 단계에서 구동륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우, 주제어부(30)는 현재 엔진토크를 감소시켜 요구 엔진토크를 산출한다(S39). 즉, 구동륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우 엔진토크를 빠르게 감소시켜 구동력을 확보할 필요가 있으므로, 주제어부(30)는 현재 엔진토크를 감소시켜 요구 엔진토크를 산출한다. 현재 엔진토크의 감소량은 차량의 구동력 확보를 위한 실험적 결과에 기초하여 설계될 수 있으며, 이를 테면 제1 토크증가량과 그 크기가 갖고 부호가 반대인 제1 토크감소량으로 주제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다. 이에 따라, 주제어부(30)는 미리 설정된 제1 토크감소량을 이용하여 현재 엔진토크를 감소시킴으로써 요구 엔진토크를 산출할 수 있다.

도 4는 주제어부(30)가 제1 토크증가량, 제2 토크증가량 및 제1 토크감소량을 이용하여 현재 엔진토크를 증감시킴으로써 요구 엔진토크를 산출하는 예시를 도시하고 있다. 즉, 본실시예에서 제1 토크증가량, 제2 토크증가량 및 제1 토크감소량은 엔진토크의 증감율(즉, 엔진토크의 증감 기울기값)로서 주제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다(예. 제1 토크증가량: (+)10Nm/sec, 제2 토크증가량: (+)5Nm/sec, 제1 토크감소량: (-)10Nm/sec).

이상에서 설명한, S30 단계에서 주제어부(30)가 요구 엔진토크를 산출하는 과정을 정리하면, 차량의 고착 상태인 것으로 판단된 경우, 주제어부(30)는 미리 설정된 제1 토크증가량을 이용하여 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 요구 엔진토크를 산출한다. 도 4에 도시된 예시로서 설명하면, 주제어부(30)는 현재 엔진토크가 10Nm/sec의 증가율로 증가되도록 요구 엔진토크를 산출한다.

그리고, 차량의 고착 상태가 아닌 것으로 판단된 경우로서 구동륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도 이하인 경우, 주제어부(30)는 제1 토크증가량보다 낮은 값을 갖도록 미리 설정된 제2 토크증가량을 이용하여 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 요구 엔진토크를 산출한다. 도 4에 도시된 예시로서 설명하면, 주제어부(30)는 현재 엔진토크가 5Nm/sec의 증가율로 증가되도록 요구 엔진토크를 산출한다.

그리고, 차량의 고착 상태가 아닌 것으로 판단된 경우로서 구동륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우, 주제어부(30)는 현재 엔진토크를 감소시켜 요구 엔진토크를 산출한다. 도 4에 도시된 예시로서 설명하면, 주제어부(30)는 현재 엔진토크가 10Nm/sec의 감소율로 감소되도록 요구 엔진토크를 산출한다.

S30 단계를 통해 요구 엔진토크가 산출된 후, 주제어부(30)는 구동륜 각각의 스핀 상태에 기초하여 요구 제동압력을 산출한다(S40). 즉, S30 단계를 통해 산출된 요구 엔진토크만을 이용하여 고착 상태에서 차량이 탈출하는 등 현재 노면 상황에서 최적의 구동력을 확보할 수도 있으나, 노면 상황에 따라서는 구동륜 간의 스핀 불균형 상태가 발생할 수 있으며, 이러한 경우 현재 노면 상황에 최적화된 구동력을 확보할 수 없는 문제점이 발생하므로, 본 실시예에서 주제어부(30)는 요구 엔진토크와 함께, 구동륜 간의 휠 속도 차이를 제거하여 구동륜 간의 스핀 불균형 상태를 제거하기 위해 요구 제동압력을 더 산출할 수 있다.

도 5를 참조하여 S40 단계를 구체적으로 설명하면, 우선 주제어부(30)는 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는지 여부를 판단한다(S41).

S41 단계에서 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는 것으로 판단된 경우, 주제어부(30)는 구동륜 간의 휠 속도 차이가 목표 속도 차이가 되도록 제어하는 방식을 이용하여 요구 제동압력을 산출한다(S43). S43 단계에서, 주제어부(30)는 구동륜 간의 휠 속도 차이와 목표 속도 차이 간의 차이값(구동륜 간의 휠 속도 차이 - 목표 속도 차이)을 오차로 하는 비례-적분 제어기(Proportional-Integral Controller)를 이용하여 요구 제동압력을 산출할 수 있다. 여기서, 목표 속도 차이는 S20 단계에서 구동륜 목표 속도와 함께 산출될 수 있다.

S40 단계 이후, 엔진 제어부(40)는 S30 단계에서 산출된 요구 엔진토크에 따라 차량의 엔진토크를 제어한다(S50). S50 단계에서 엔진 제어부(40)는 전술한 것과 같이 요구 엔진토크에 따라 엔진토크의 증감 기울기를 제어하여 엔진토크를 증감시킬 수 있다.

그리고, 제동 제어부(50)는 S40 단계에서 산출된 요구 제동압력에 따라 차량의 제동압력을 제어한다(S60). 한편, S41 단계에서 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우에 해당하지 않는 것으로 판단된 경우(즉, 구동륜 간의 스핀 불균형 상태가 발생하지 않은 경우), S60 단계는 수행되지 않고 S50 단계만 수행된다.

한편, 도 6에 도시된 것과 같이 구동륜 목표 속도를 산출하는 S20 단계, 요구 엔진토크를 산출하는 S30 단계, 및 요구 제동압력을 산출하는 S40단계는, S50 단계 및 S60 단계를 통해 차량의 엔진토크 및 제동압력이 각각 제어되는 과정에서 S10 단계에서 판단되는 구동 제어 개시 조건이 충족되지 않을 때까지 재차 수행될 수 있다.

즉, S30 단계 및 S40 단계에서 최초 산출된 요구 엔진토크 및 요구 제동압력에 따라 S50 단계 및 S60 단계에서 차량의 엔진토크 및 제동압력을 제어하더라도 고착 상태에서 차량이 탈출하기 위한 구동력이 확보되지 않을 수도 있으며, S50 단계 및 S60 단계의 제어 과정에서 차량의 상태가 변경될 수 있으므로, S50 단계 및 S60 단계의 제어 과정에서 S10 단계에서 판단되는 구동 제어 개시 조건이 충족되지 않을 때까지 S20 단계 내지 S40 단계는 재차 수행될 수 있다.

예를 들면, ⅰ)차량이 고착 상태인 경우에는 S33 단계를 통해 제1 토크증가량에 따른 요구 엔진토크가 산출된 후 S50 단계에서 차량의 엔진토크가 제어되고, ⅱ)이후, 차량이 고착 상태를 벗어난 상태로서 구동륜의 평균 속도가 구동륜 목표 속도 이하인 범위에서 증가하는 경우에는 S37 단계를 통해 제2 토크증가량에 따른 요구 엔진토크가 산출된 후 S50 단계에서 차량의 엔진토크가 제어되며(즉, 엔진토크의 증가율이 감소되도록 제어), ⅲ)이후, 구동륜의 평균 속도가 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우에는 S39 단계를 통해 제1 토크감소량에 따른 요구 엔진토크가 산출된 후 S50 단계에서 차량의 엔진토크가 감소되도록 제어되는 일련의 과정을 통해 현재 노면 상황에서의 최적의 구동력을 확보할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는 차량이 위치한 현재의 노면 상황을 고려한 노면 적응형 순항 제어 로직을 통해 노면 주행 용이성, 특히 고착(stuck) 상태에서 차량의 탈출 용이성을 향상시킬 수 있고, 별도의 하드웨어 추가 없이 ESC와 같은 종래의 제어 시스템을 활용하여 제어 로직을 구현함으로써 제어 시스템을 단순화시키고 비용을 절감시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 차속 센서
20: 휠 속 센서
30: 주제어부
40: 엔진 제어부
50: 제동 제어부

Claims

주제어부가, 현재 노면 상황에 따른 차량의 구동력 확보를 위한 구동륜 목표 속도를 산출하는 단계; 및
상기 주제어부가, 차속에 근거하여 판단한 상기 차량의 고착 상태 여부, 및 구동륜의 휠 속도와 상기 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크를 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계에서, 상기 주제어부는,
상기 차량의 고착 상태 여부, 및 상기 구동륜의 휠 속도와 상기 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 엔진토크를 증감시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계는,
상기 주제어부가, 상기 차속에 근거하여 상기 차량의 고착 상태 여부를 판단하는 단계; 및
상기 차량의 고착 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 주제어부가, 미리 설정된 제1 토크증가량을 이용하여 상기 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제3항에 있어서,
상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계는,
상기 차량의 고착 상태가 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 주제어부가, 상기 구동륜의 휠 속도와 상기 구동륜 목표 속도를 비교하는 단계; 및
상기 구동륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도 이하인 경우, 상기 주제어부가, 미리 설정된 제2 토크증가량을 이용하여 상기 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계로서, 상기 제2 토크증가량은 상기 제1 토크증가량보다 낮은 값을 갖는, 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제4항에 있어서,
상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계는,
상기 구동륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우, 상기 주제어부가, 상기 현재 엔진토크를 감소시켜 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계 이후, 상기 주제어부가, 상기 구동륜 각각의 스핀 상태에 기초하여 요구 제동압력을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 요구 제동압력을 산출하는 단계는,
상기 주제어부가, 상기 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는 것으로 판단된 경우, 상기 주제어부가, 상기 구동륜 간의 휠 속도 차이가 목표 속도 차이가 되도록 제어하는 방식을 이용하여 상기 요구 제동압력을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 주제어부가, 미리 설정된 구동 제어 개시 조건이 충족되었는지 판단하는 단계로서, 상기 구동 제어 개시 조건은 상기 차량에 장착된 구동 스위치의 ON 상태, 및 상기 차량의 가속 페달과 브레이크 페달이 답입되지 않은 상태인, 단계;를 더 포함하고,
상기 구동륜 목표 속도를 산출하는 단계, 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계, 및 상기 요구 제동압력을 산출하는 단계는, 상기 구동 제어 개시 조건이 충족된 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제8항에 있어서,
엔진 제어부가, 상기 산출된 요구 엔진토크에 따라 상기 차량의 엔진토크를 제어하는 단계; 및
제동 제어부가, 상기 산출된 요구 제동압력에 따라 상기 차량의 제동압력을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 구동륜 목표 속도를 산출하는 단계, 상기 요구 엔진토크를 산출하는 단계, 및 상기 요구 제동압력을 산출하는 단계는, 상기 엔진 제어부 및 상기 제동 제어부에 의해 상기 차량의 엔진토크 및 제동압력이 각각 제어되는 과정에서 상기 구동 제어 개시 조건이 충족되지 않을 때까지 재차 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 방법.
차량의 차속을 검출하는 차속 센서;
상기 차량의 구동륜의 휠 속을 검출하는 휠 속 센서; 및
현재 노면 상황에 따른 차량의 구동력 확보를 위한 구동륜 목표 속도를 산출하고, 상기 차속 센서에 의해 검출된 차속에 근거하여 판단한 상기 차량의 고착 상태 여부, 및 상기 휠 속 센서에 의해 검출된 휠 속과 상기 산출된 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 노면을 주행하기 위해 요구되는 요구 엔진토크를 산출하는 주제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 차량의 고착 상태 여부, 및 상기 구동륜의 휠 속도와 상기 구동륜 목표 속도의 비교 결과 중 하나 이상에 기초하여 현재 엔진토크를 증감시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제12항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 차량의 고착 상태인 것으로 판단된 경우, 미리 설정된 제1 토크증가량을 이용하여 상기 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제13항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 차량의 고착 상태가 아닌 판단된 경우로서 상기 구동륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도 이하인 경우, 미리 설정된 제2 토크증가량을 이용하여 상기 현재 엔진토크를 증가시킴으로써 상기 요구 엔진토크를 산출하되, 상기 제2 토크증가량은 상기 제1 토크증가량보다 낮은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제13항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 차량의 고착 상태가 아닌 것으로 판단된 경우로서 상기 구동륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는 경우, 상기 현재 엔진토크를 감소시켜 상기 요구 엔진토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 요구 엔진토크를 산출한 후, 상기 구동륜 각각의 스핀 상태에 기초하여 요구 제동압력을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제16항에 있어서,
상기 주제어부는, 상기 구동륜 중 하나의 차륜의 휠 속도가 상기 구동륜 목표 속도를 초과하는 것으로 판단된 경우, 상기 구동륜 간의 휠 속도 차이가 목표 속도 차이가 되도록 제어하는 방식을 이용하여 상기 요구 제동압력을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제16항에 있어서,
상기 주제어부에 의해 산출된 요구 엔진토크에 따라 상기 차량의 엔진토크를 제어하는 엔진 제어부; 및
상기 주제어부에 의해 산출된 요구 제동압력에 따라 상기 차량의 제동압력을 제어하는 제동 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 주제어부는, 미리 설정된 구동 제어 개시 조건이 충족된 경우 상기 구동륜 목표 속도 및 상기 요구 엔진토크를 산출하되, 상기 구동 제어 개시 조건은 상기 차량에 장착된 구동 스위치의 ON 상태, 및 상기 차량의 가속 페달과 브레이크 페달이 답입되지 않은 상태인 것을 특징으로 하는 차량의 구동 제어 장치.