KR20220008952A

KR20220008952A - 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법

Info

Publication number: KR20220008952A
Application number: KR1020200086595A
Authority: KR
Inventors: 최재영; 두광일; 한훈; 정권채; 이준혁; 이혁진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2022-01-24

Abstract

본 발명은 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법에 관한 것으로서, 저마찰 노면에서 휠 슬립 발생을 저감하여 차량 발진의 안정성을 확보할 수 있고, TCS 작동 빈도 및 브레이크 사용 빈도를 낮춤으로써 브레이크 장치의 내구성을 확보할 수 있는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 제어기가 차량에서 수집되는 차량 운전 정보로부터 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건을 만족하는지를 판단하는 단계; 상기 정해진 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 제어기가 상기 정해진 조건을 만족하는 횟수인 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수를 누적하여 카운트하는 단계; 및 상기 누적하여 카운트 된 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수가 정해진 설정횟수에 도달하면, 제어기가 차량의 발진 토크를 저감 팩터를 이용하여 감소시키는 능동 스노우 모드 제어를 수행하는 단계를 포함하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법이 개시된다.

Description

차량의 휠 슬립 저감 제어 방법{Control method for wheel sleep reduction of vehicle}

본 발명은 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저마찰 노면에서 휠 슬립 발생을 저감하여 차량 발진의 안정성을 확보할 수 있고, TCS 작동 빈도 및 브레이크 사용 빈도를 낮춤으로써 브레이크 장치의 내구성을 확보할 수 있는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량 주행 중 안전성을 향상시키기 위한 전자 제어 시스템으로는, 차량 제동시 미끄러운 노면에서 휠 슬립(wheel slip)으로 인한 브레이크 잠김을 방지하는 ABS(Anti-lock Brake System), 차량 급발진이나 급가속시 구동력 또는 제동력을 제어하여 휠 슬립을 방지하는 TCS(Traction Control System), 차량의 자세를 안정적으로 제어하기 위한 ESP(Electronic Stability Program) 등이 알려져 있다.

이 중에서 TCS는 저 마찰 노면이나 비대칭 노면에서의 차량 발진 또는 가속시 구동륜의 과도한 슬립을 방지하여 차량 스핀(spin)을 방지하고 차량의 발진 및 가속 성능, 조종 안정성을 향상시키는 능동 안전장치이다.

TCS는 차량이 미끄러운 노면에서 출발하거나 가속할 때 과잉의 구동력이 발생하여 휠 슬립 등의 현상이 발생하면, 차량의 구동력(구동토크) 또는 제동력(제동토크)을 제어하여 구동륜의 속도를 제어하고, 이를 통해 차량의 가속도가 최대가 될 수 있도록 한다.

여기서, 차량의 구동력은 차량 구동원이 출력하는 토크를 의미할 수 있고, 상기 차량 구동원은 모터(순수 전기 자동차, 연료전지 자동차), 엔진(내연기관 자동차), 또는 모터와 엔진(하이브리드 자동차)일 수 있다.

일례로, 순수 전기 자동차, 연료전지 자동차, 하이브리드 자동차와 같은 모터 구동 차량에서 TCS는 구동륜과 노면 사이에 발생하는 슬립의 양과 노면 마찰계수 등에 따라 구동륜에서 최적 구동력을 얻을 수 있는 목표 구동륜 속도를 결정하고, 이를 추종하도록 모터 토크를 제어한다.

또한, TCS는 코너 길에서 차량이 선회할 때 차량의 불안정성을 막기 위해 모터 토크를 줄여줌으로써 차량이 안전하게 선회할 수 있도록 한다.

TCS 작동시에는 주행 중인 실제 차량속도를 기준으로 차륜의 슬립을 계산하여 슬립을 감소시키는 방향으로 토크를 조절하고, 차륜의 슬립을 계산하기 위해 실시간 정보인 실제 차량속도와 차륜속도를 이용한다.

한편, 최근 SUV 차종에도 하이브리드화가 진행됨에 따라 스노우(SNOW) 모드가 적용된 하이브리드 차량이 개발되는 추세이다.

스노우 모드는 4륜 구동(4-Wheel Drive, 4WD) 차량에 적용되는 주행 모드로서, 아직 2륜 구동(2-Wheel Drive, 2WD) 차량에는 스노우 모드가 적용되어 있지 않다.

스노우 모드는 운전자가 버튼이나 노브 등의 조작장치를 조작하여 스노우 모드를 선택하면, 휠 토크 및 변속 패턴의 차별화를 통해 휠 슬립을 저감하여 차량이 안정적인 주행을 할 수 있도록 한다.

하이브리드 차량의 경우, 기존 가솔린이나 디젤 등의 2WD 차량에 비해 타이어 접지력이 열세일 뿐만 아니라, 모터의 반응성이 빠르기 때문에 저마찰 노면에서 TCS 작동이 빈번하여 운전자 의지대로 운전하기가 힘들다는 문제가 있다.

기존 2WD 하이브리드 차량에서는 휠 슬립이 발생할 경우 TCS가 작동하는데, 이러한 TCS 작동이 빈번해질 경우 발진 안정성이 악화하는 것은 물론 과도한 전력을 사용하게 되므로 고전압 배터리의 방전을 유발할 수 있다.

또한, TCS 작동이 빈번해지면 브레이크 사용의 빈도가 높아지므로 브레이크 장치의 내구성을 확보할 필요가 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 저마찰 노면에서 휠 슬립 발생을 저감하여 차량 발진의 안정성을 확보할 수 있고, TCS 작동 빈도 및 브레이크 사용 빈도를 낮춤으로써 브레이크 장치의 내구성을 확보할 수 있는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어기가 차량에서 수집되는 차량 운전 정보로부터 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건을 만족하는지를 판단하는 단계; 상기 정해진 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 제어기가 상기 정해진 조건을 만족하는 횟수인 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수를 누적하여 카운트하는 단계; 및 상기 누적하여 카운트 된 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수가 정해진 설정횟수에 도달하면, 제어기가 차량의 발진 토크를 저감 팩터를 이용하여 감소시키는 능동 스노우 모드 제어를 수행하는 단계를 포함하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법을 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법에 의하면, 저마찰 노면에서 발진 토크 및 토크 기울기를 줄임으로써 휠 슬립 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 차량 발진의 안정성을 확보할 수 있으며, 차량 운전성이 개선될 수 있다.

또한, TCS 작동 횟수를 줄여 브레이크 사용 빈도를 낮출 수 있게 되므로 브레이크 장치의 내구성이 확보되는 것은 물론 전기에너지의 소비를 최소화할 수 있게 된다.

또한, 차량이 모터를 구동하여 발진하는 동안 휠 슬립을 억제할 수 있으므로 모터가 소모하는 전기에너지를 줄일 수 있고, 결국 배터리의 내구성 및 실도로 연비가 개선되는 이점이 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 슬립 저감 제어 장치의 구성을 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 슬립 저감 제어 과정을 나타내는 순서도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 저마찰 노면에서 휠 슬립 발생을 저감함으로써 차량 발진의 안정성을 확보할 수 있고, TCS 작동 빈도 및 브레이크 사용 빈도를 낮춤으로써 브레이크 장치의 내구성이 확보되는 동시에 전기에너지의 소비를 줄여 배터리 방전이 방지될 수 있는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 4WD 차량에 적용되던 종래의 스노우 모드를 개선한 능동 스노우 모드 제어를 통해 2WD 차량에서도 휠 슬립을 효과적으로 저감할 수 있는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 차량을 구동하기 위한 구동장치인 모터를 탑재한 2WD 차량에서 유용하며, 예를 들어 구동장치로서 엔진과 모터를 탑재하고 변속기를 장착한 2WD 하이브리드 차량에서 휠 슬립을 저감하기 위한 제어 방법으로서 유용하다.

이하, 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 슬립 저감 제어 장치의 구성을 예시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 슬립 저감 제어 과정을 나타내는 순서도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 휠 슬립 저감 제어 장치는, 차량 운전 정보를 검출하는 운전정보 검출부(10); 상기 운전정보 검출부(10)에 의해 검출되는 차량 운전 정보, 및 차량에서 수집되는 휠 슬립 발생 정보에 기초하여 능동 스노우 모드 진입 여부를 결정하고 능동 스노우 모드 진입에 따른 정해진 차량의 휠 슬립 저감 제어를 수행하는 제어기(20); 및 상기 제어기(20)가 출력하는 휠 슬립 저감을 위한 제어신호에 따라 작동이 제어되는 구동장치(30)를 포함한다.

상기 운전정보 검출부(10)는 차량에서 정해진 능동 스노우 모드 진입 조건을 만족하는지를 판단하기 위해 필요한 차량 운전 정보를 검출하는 구성부로서, 외기온도를 검출하는 온도센서(11), 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 입력값을 검출하는 가속페달 센서(Accelerator Position Sensor, APS)(12), 및 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 브레이크 페달 입력값을 검출하는 브레이크 페달 센서(Brake Pedal Sensor, BPS)(13)를 포함할 수 있다.

여기서, 온도센서(11)는 외기온도 대신 흡기온도를 검출하는 것일 수도 있다.

즉, 온도센서(11)는 차량에서 외기온도와 흡기온도 중 정해진 하나를 검출하도록 구비되는 것으로서, 외기온도를 검출하는 외기온 센서이거나, 흡기온도를 검출하는 흡기온 센서일 수 있다.

이에 본 발명의 실시예에 따른 휠 슬립 저감 제어 로직에서 외기온도와 흡기온도 중 정해진 하나가 이용될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 휠 슬립 저감 제어 과정에서 운전자의 가속페달 입력값(APS 값)과 브레이크 페달 입력값(BPS 값)이 이용되는데, 제어기(20)는, 외기온도(또는 흡기온도), 가속페달 입력값(APS 값) 및 브레이크 페달 입력값(BPS 값)을 기초로, 정상 상태의 도로에서는 휠 슬립이 발생하지 않는 조건에서 휠 슬립이 발생하였는지를 판단한다.

이때, 정상 상태의 도로에서는 휠 슬립이 발생하지 않는 조건에서 휠 슬립이 발생한 것으로 판단하였다면, 제어기(20)는 현재 차량이 위치한 노면이 저마찰 노면인 것으로 판단한다.

또한, 제어기(20)는 휠 슬립 발생 및 저마찰 노면인 것으로 판단한 횟수(저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수)를 누적하여 카운트(conut)하고, 이후 판단 과정과 판단 횟수를 계속 반복 및 카운트하여 카운트한 횟수가 설정횟수 이상이면 능동 스노우(SNOW) 모드로 진입한다.

즉, 본 발명의 실시예에서, 제어기(20)는, 외기온도(또는 흡기온도), 가속페달 입력값(APS 값) 및 브레이크 페달 입력값(BPS 값)이 정해진 조건을 만족함과 동시에 휠 슬립이 발생하였다면, 현재 노면이 저마찰 노면인 것으로 판단하고, 이어 설정횟수만큼 반복하여 저마찰 노면인 것으로 판단한 경우 능동 스노우 모드로 진입하는 것이다.

한편, 제어기(20)는 정해진 능동 스노우 모드 진입 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 발진 토크와 발진 토크 기울기를 감소시키는 능동 스노우 모드 제어를 수행한다.

이때, 제어기(20)는 능동 스노우 모드 동안 감소된 발진 토크 및 감소된 발진 토크 기울기에 따라 구동장치(30)의 작동을 제어한다.

여기서, 구동장치(30)는 차량을 구동하는 모터, 즉 구동모터일 수 있고, 능동 스노우 모드 동안에는 제어기(20)가 출력하는 제어신호, 즉 능동 스노우 모드 해제 상태보다 토크 크기 및 기울기가 감소된(기울기가 제한된) 발진 토크 지령에 따라 작동이 제어된다.

통상의 차량에서 발진 토크는 제어기(20)에서 가속페달 입력값 등의 차량 운전 정보를 기초로 발진 토크 맵에 의해 결정되고, 상기 발진 토크 맵에 의해 결정된 값을 기울기 제한(rate limit) 등의 후처리를 거쳐 최종의 발진 토크 지령을 결정 및 생성한다.

본 발명에서는 능동 스노우 모드 동안 발진 토크 맵에 의해 결정된 발진 토크의 크기를 줄임과 동시에 발진 토크의 기울기를 줄임으로써 차량 발진시의 휠 슬립 발생을 억제하게 된다.

본 발명에서 능동 스노우 모드 동안 발진 토크와 이 발진 토크의 기울기를 저감하기 위해 후술하는 바와 같이 저감 팩터 값이 결정되어 이용되는데, 본 발명의 실시예에서 차량 운전 정보는 저감 팩터 값을 결정하는데 이용되는 것으로서 변속단(기어단) 정보를 더 포함할 수 있다.

또한, 제어기(20)는 차량 운전 정보로부터 정해진 능동 스노우 모드 해제 조건을 만족하는지를 판단하여, 능동 스노우 모드 해제 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 능동 스노우 모드 제어를 해제한다.

본 발명의 실시예에서, 능동 스노우 모드 동안 능동 스노우 모드 해제 조건을 판단할 때 후술하는 바와 같이 차속을 이용하여 판단할 수 있으며, 이를 위해 운전정보 검출부(10)는 차속을 검출하는 차속 센서(14)를 더 포함할 수 있고, 상기 차량 운전 정보는 차속을 더 포함할 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 휠 슬립 저감 제어 과정에 대해 각 단계별로 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 제어기(20)는 S11 단계에서 온도센서(11)에 의해 검출되는 외기온도(또는 흡기온도)를 미리 정해진 설정온도(A, 예, -5℃)와 비교하고, 외기온도가 설정온도(A) 이하인 경우 다음 단계를 진행한다.

여기서, 노면에 눈이 존재하거나 블랙 아이스가 발생할 수 있는 외기온도 조건을 구분하여 판단할 수 있도록 상기 설정온도가 설정되며, 이로써 노면에 눈이 존재하거나 블랙 아이스가 발생할 수 있는 외기온도 조건일 경우에만 한정하여 능동 스노우 모드의 진입 및 작동이 이루어질 수 있도록 한다.

상기와 같이 외기온도가 설정온도(A) 이하인 경우, 제어기(20)는 차량에서 수집되는 차량 운전 정보로부터 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건을 만족하는지를 판단한다.

즉, 정상 상태 도로에서는 슬립이 발생하지 않는 가속페달 입력값(APS 값) 또는 브레이크 페달 입력값(BPS 값)일 때 슬립이 발생하는지를 판단하고, 여기서 슬립이 발생하였다면 현재 차량이 위치한 노면이 저마찰 노면인 것으로 판단한다.

정상 상태 도로에서는 슬립이 발생하지 않는 가속페달 입력값(APS 값) 또는 브레이크 페달 입력값(BPS 값)임에도 슬립이 발생하였다면, 제어기(20)는 현재의 노면이 저마찰 노면인 것으로 판단하는 것이다.

본 발명에서 슬립 발생 여부는 ABS 또는 TCS 작동 여부로 판단할 수 있다.

도 2를 참조하면, 정상 상태 도로에서는 슬립이 발생하지 않는 가속페달 입력값(APS 값) 또는 브레이크 페달 입력값(BPS 값)에서 슬립이 발생하였을 때 저마찰 노면으로 판단하는 단계가 S12 단계로 예시되어 있다.

즉, 제어기(20)는, S12 단계에서, 가속페달 입력값(APS 값)이 정해진 제1 가속페달 설정값(B, 예, 60%) 이하이고 TCS 작동이 온(on) 상태이거나, 브레이크 페달 입력값(BPS 값)이 정해진 제1 브레이크 페달 설정값(C, 예, 25%) 이하이고 ABS 작동이 온(on) 상태인 조건을 만족하는지 판단한다.

여기서, 상기 S12 단계의 조건을 만족하면, S13 단계에서 만족한 횟수(X)를 1회씩 누적하여 카운트하고(X = X+1, 여기서 X의 초기값은 0임), 이어 S14 단계에서 상기 누적 및 카운트 된 횟수가 설정횟수(D, 예, 3회) 이상이 되면, 제어기(20)는 능동 스노우 모드 진입 조건을 만족하는 것으로 판단한다.

도 2의 실시에에서, S11 단계 및 S12 단계의 조건은 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건이라 할 수 있고, 제어기(20)는 차량에서 수집되는 차량 운전 정보로부터 S11 단계 및 S12 단계의 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 저마찰 노면에서의 휠 슬립이 발생한 상태인 것으로 판단하여, 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수(상기 조건의 만족 횟수임)를 누적하여 카운트한다.

즉, 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건은, 온도센서에 의해 검출된 외기온도가 설정온도 이하인 조건; 및 운전자의 가속페달 입력값이 정해진 제1 가속페달 설정값 이하이고 TCS(Traction Control System) 작동 온(on) 상태이거나, 운전자의 브레이크 페달 입력값이 정해진 제1 브레이크 페달 설정값 이하이고 ABS(Anti-lock Brake System) 작동이 온(on) 상태인 조건을 포함하는 것이라 할 수있다.

결국, S15 단계에서 능동 스노우 모드로 진입하게 되는데, 이후 해제되기 전까지 능동 스노우 모드가 작동하는 동안, 계속해서 가속페달 입력값(APS 값)이 정해진 가속페달 설정값 이하이고 TCS 작동이 온(on) 상태이거나, 브레이크 페달 입력값(BPS 값)이 정해진 브레이크 페달 설정값 이하이고 ABS 작동이 온(on) 상태인 조건을 만족하는지를 판단한다(S17).

이때, S16 단계에서, 제어기(20)는 가속페달 입력값(APS 값)이 제2 가속페달 설정값(B', 예, 60%) 이하이고 TCS 작동이 온(on) 상태이거나, 브레이크 페달 입력값(BPS 값)이 제2 브레이크 페달 설정값(C', 예, 25%) 이하이고 ABS 작동이 온(on) 상태인 조건을 만족하는지를 판단한다.

상기 제2 가속페달 설정값은 제1 가속페달 설정값과 같은 값이거나 다른 값일 수 있고, 상기 제2 브레이크 페달 설정값은 제1 브레이크 페달 설정값과 같은 값이거나 다른 값일 수 있다.

여기서, 상기 S16 단계의 조건을 만족하면, S17 단계에서 만족한 횟수(X')를 1회씩 누적하여 카운트한다(X' = X'+1, 여기서 X'의 초기값은 0임).

또한, 능동 스노우 모드가 작동하는 동안, S15 단계에서, 제어기(20)는 미리 설정된 팩터 맵(factor map)을 이용하여 상기 만족 횟수(S17 단계의 X'임)와 차량 변속기의 변속단(기어단) 정보로부터 저감 팩터(factor) 값을 결정한다.

상기 팩터 맵은 만족 횟수(X')와 변속단 단수를 입력 변수로 하여 저감 팩터 값을 결정할 수 있도록 설정된 맵으로서, 팩터 맵에서 만족 횟수와 변속단의 단수에 따른 값으로 저감 팩터 값이 결정될 수 있다.

상기 팩터 맵에서 저감 팩터 값은 1 이하의 값으로 설정될 수 있으며, 저감 팩터의 최대값은 1이 될 수 있다.

상기 팩터 맵에서, 동일 변속단 조건일 때 카운트 된 상기 만족 횟수(즉, 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수)가 큰 값일수록 저감 팩터 값이 더 작은 값으로 설정될 수 있고, 만족 횟수가 동일한 조건에서 변속단이 고단일수록 저감 팩터 값이 더 큰 값으로 설정될 수 있다.

상기와 같이 만족 횟수 및 현재의 변속단에 해당하는 저감 팩터 값이 결정되면, 현재의 운전 모드에 해당하는 발진 토크 맵에 의해 결정된 발진 토크에 상기 저감 팩터 값을 곱하여 발진 토크 값을 보정하고, 동시에 발진 토크의 기울기 제한(rate limit)에 이용되는 발진 토크 기울기에 상기 저감 팩터 값을 곱하여 발진 토크 기울기를 보정한다.

여기서, 운전 모드는 노말(NORMAL) 모드와 에코(ECO) 모드, 스포츠(SPORT) 모드를 포함하는 것일 수 있다.

결국, 제어기(20)는 차량 발진 시 보정된 발진 토크 값과 기울기 제한을 위한 보정된 기울기를 이용하여 토크 지령을 생성하고, 생성된 토크 지령에 따라 구동장치(30)의 작동이 제어될 수 있도록 한다.

이로써, 노면에 눈이나 블랙 아이스가 존재할 수 있는 외기온도 조건에서 휠 슬립이 반복적으로 발생할 경우 저마찰 노면으로 판단하여 발진 토크 및 발진 토크 기울기 제한을

한편, 능동 스노우 모드 동안, 제어기(20)는 외기온도(흡기온도)가 상승하여 마찰력이 확보될 것으로 판단되는 온도에 도달하면 능동 스노우 모드를 해제할 수 있다(S18,S19).

즉, 외기온도(또는 흡기온도)가 상기 설정온도(A)를 초과하는 온도에 도달하면 능동 스노우 모드 제어를 중지하는 것이다.

또는 운전자가 가속페달을 설정시간 동안 설정수준 이상으로 밟는 경우, 즉 가속페달 입력값(APS 값)이 상기 제2 가속페달 설정값(B', 예, 60%)을 초과하는 상태가 설정시간(T, 예, 3초) 동안 유지되고 TCS 작동이 오프 상태일 경우, 제어기(20)는 운전자가 긴급한 발진을 요구하는 것으로 판단하여 운전자의 의지를 최대한 반영하기 위해 능동 스노우 모드를 해제한다.

또는 제어기(20)는 도로 조건의 변경을 감지한 경우 능동 스노우 모드를 해제할 수 있는데, 차량 정지와 발진이 반복되는 도심 주행이 아닌, 국도 및 고속도로 주행시에는 도로 조건이 바뀜을 판단하여 능동 스노우 모드를 해제할 수 있으며, 그 판단을 위해 차속 센서(14)에 의해 검출된 현재 차속을 설정차속(V, 예, 80km/hr)과 비교할 수 있다.

즉, 현재 차속이 설정차속(V) 이상이면, 제어기(20)는 도심 주행이 아닌 국도 및 고속도로 주행 조건인 것으로 판단하여 능동 스노우 모드를 해제할 수 있다.

상기와 같이 S18 단계의 해제 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 제어기는 능동 스노우 모드를 해제함과 더불어, S13 및 S17 단계에서 카운트 된 횟수(X,X')를 0으로 리셋(reset)한다.

위의 실시예에서, S12 단계, S16 단계 및 S18 단계에서, 가속페달 입력값(APS 값)과 브레이크 페달 입력값(BPS 값)을 사용하는 것으로 설명하였으나, 가속페달 입력값은 양(+)의 휠 토크값으로, 브레이크 페달 입력값은 음(-)의 휠 토크 값으로 대체하는 것이 가능하다.

또한, 위의 설명에서 제1 가속페달 설정값과 제2 가속페달 설정값은 각각 제1 휠 토크 설정값과 제3 휠 토크 설정값으로 대체될 수 있고, 제1 브레이크 페달 설정값과 제2 브레이크 페달 설정값은 제2 토크 설정값과 제4 토크 설정값으로 대체될 수 있다.

또한, 제어기(20)에서 양(+)의 휠 토크 값은 가속페달 입력값으로부터 산출될 수 있고, 음(-)의 휠 토크 값은 브레이크 페달 입력값으로부터 산출될 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법에 의하면, 휠 슬립이 발생할 수 있는 저마찰 노면에서 발진 토크의 크기 및 토크 기울기를 줄임으로써 휠 슬립 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 차량 발진의 안정성을 확보할 수 있게 된다.

또한, TCS 작동 빈도 및 브레이크 사용 빈도를 낮출 수 있게 되어 브레이크 장치의 내구성을 확보할 수 있는 것은 물론 전기에너지의 소비를 최소화할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 운전정보 검출부
11 : 온도센서
12 : 가속페달 센서
13 : 브레이크 페달 센서
14 : 차속 센서
20 : 제어기
30 : 구동장치(모터)

Claims

제어기가 차량에서 수집되는 차량 운전 정보로부터 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건을 만족하는지를 판단하는 단계;
상기 정해진 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 제어기가 상기 정해진 조건을 만족하는 횟수인 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수를 누적하여 카운트하는 단계; 및
상기 누적하여 카운트 된 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수가 정해진 설정횟수에 도달하면, 제어기가 차량의 발진 토크를 저감 팩터를 이용하여 감소시키는 능동 스노우 모드 제어를 수행하는 단계를 포함하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건은,
온도센서에 의해 검출된 외기온도 또는 흡기온도가 설정온도 이하인 조건; 및
운전자의 가속페달 입력값이 정해진 제1 가속페달 설정값 이하이고 TCS(Traction Control System) 작동이 온(on) 상태이거나, 운전자의 브레이크 페달 입력값이 정해진 제1 브레이크 페달 설정값 이하이고 ABS(Anti-lock Brake System) 작동이 온(on) 상태인 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건은,
온도센서에 의해 검출된 외기온도 또는 흡기온도가 설정온도 이하인 조건; 및
양(+)의 휠 토크 값이 정해진 제1 토크 설정값 이하이고 TCS(Traction Control System) 작동이 온(on) 상태이거나, 음(-)의 휠 토크 값이 정해진 제2 토크 설정값 이하이고 ABS(Anti-lock Brake System) 작동이 온(on) 상태인 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 능동 스노우 모드 제어를 수행하는 단계에서,
상기 저감 팩터 값은 1 이하의 값으로 정해지는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 능동 스노우 모드 제어를 수행하는 단계에서,
상기 제어기는,
상기 발진 토크에 상기 저감 팩터 값을 곱한 값으로 최종의 발진 토크 지령을 결정 및 생성하고,
상기 생성된 최종의 발진 토크 지령에 따라 차량을 구동하는 구동장치의 작동이 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 구동장치는 모터인 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제어기는,
발진 토크의 기울기 제한을 위한 발진 토크 기울기에 상기 저감 팩터 값을 곱하여 발진 토크 기울기를 보정하고,
상기 보정된 발진 토크 기울기를 이용하여 발진 토크의 기울기 제한을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 능동 스노우 모드 제어를 수행하는 단계에서,
상기 제어기는,
상기 차량에서 수집되는 차량 운전 정보로부터 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건을 만족하는지를 판단하고,
상기 정해진 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 상기 정해진 조건을 만족하는 횟수인 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 횟수를 누적 및 카운트하여,
상기 카운트한 횟수와 현재의 변속단 정보로부터 상기 저감 팩터 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제어기는 상기 카운트한 횟수와 현재의 변속단 정보를 입력 변수로 하는 팩터 맵으로부터 상기 저감 팩 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 팩터 맵에서,
동일 변속단 조건일 때 상기 카운트한 횟수가 큰 값일수록 저감 팩터 값이 더 작은 값으로 설정되고,
상기 카운트한 횟수가 동일한 조건에서 변속단이 고단일수록 저감 팩터 값이 더 큰 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건은,
온도센서에 의해 검출된 외기온도 또는 흡기온도가 설정온도 이하인 조건; 및
운전자의 가속페달 입력값이 정해진 제2 가속페달 설정값 이하이고 TCS(Traction Control System) 작동이 온(on) 상태이거나, 운전자의 브레이크 페달 입력값이 정해진 제2 브레이크 페달 설정값 이하이고 ABS(Anti-lock Brake System) 작동이 온(on) 상태인 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 저마찰 노면에서의 휠 슬립 발생 상태를 나타내는 정해진 조건은,
온도센서에 의해 검출된 외기온도 또는 흡기온도가 설정온도 이하인 조건; 및
양(+)의 휠 토크 값이 정해진 제3 토크 설정값 이하이고 TCS(Traction Control System)이 작동 온(on) 상태이거나, 음(-)의 휠 토크 값이 정해진 제4 토크 설정값 이하이고 ABS(Anti-lock Brake System) 작동이 온(on) 상태인 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 능동 스노우 모드 제어를 수행하는 동안, 제어기는 차량 운전 정보로부터 정해진 능동 스노우 모드 해제 조건을 만족하는지를 판단하고, 상기 능동 스노우 모드 해제 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 상기 능동 스노우 모드를 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 제어기는,
온도센서에 의해 검출된 외기온도 또는 흡기온도가 설정온도를 초과하는 조건;
운전자의 가속페달 입력값이 정해진 제2 가속페달 설정값을 초과하는 상태가 설정시간 동안 유지되고 TCS(Traction Control System) 작동이 오프(off) 상태인 조건; 및
현재의 차속이 설정차속 이상인 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우,
상기 능동 스노우 모드 해제 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 제어기는,
온도센서에 의해 검출된 외기온도 또는 흡기온도가 설정온도를 초과하는 조건;
양(+)의 휠 토크 값이 정해진 제3 토크 설정값을 초과하는 상태가 설정시간 동안 유지되고 TCS(Traction Control System) 작동이 오프(off) 상태인 조건; 및
현재의 차속이 설정차속 이상인 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우,
상기 능동 스노우 모드 해제 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 슬립 저감 제어 방법.