KR0154036B1 - 자동차 바퀴의 위치 보정장치 및 그 보정방법 - Google Patents

자동차 바퀴의 위치 보정장치 및 그 보정방법

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KR0154036B1 KR1019930015315A KR930015315A KR0154036B1 KR 0154036 B1 KR0154036 B1 KR 0154036B1 KR 1019930015315 A KR1019930015315 A KR 1019930015315A KR 930015315 A KR930015315 A KR 930015315A KR 0154036 B1 KR0154036 B1 KR 0154036B1
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Abstract

자동차의 주행속도와 주행조건을 고려하여 전/후바퀴의 위치를 보정하므로 안전한 주행이 이루어질 수 있도록 하는 자동차 바퀴의 위치 보정 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위해, 앞바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제1가속도 감지수단과; 뒷바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제2가속도 감지수단과; 자동차의 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지수단과; 핸들의 회전상태와 회전방향을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 핸들 회전방향 감지수단과; 상기 제1가속도 감지수단과, 제2가속도 감지수단과, 차속 감지수단과, 핸들 회전방향 감지수단과 연결되어 자동차의 주행속도와 주행조건에 따라 앞/뒤바퀴의 토우상태를 제어하기 위한 신호를 출력하는 전자 제어수단과; 상기 전자 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 앞/뒤바퀴의 고정상태를 가변시키는다수개의 액츄에이터 수단으로 이루어져 있다.

Description

자동차 바퀴의 위치 보정장치 및 그 보정방법
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차 바퀴의 위치 보정장치의 블록도.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차 바퀴의 위치 보정방법의 동작 순서도이다.
이 발명은 자동차가 정상적으로 주행할 수 있도록 바퀴의 위치를 보정하기 위한 것으로서, 특히, 곡선도로를 주행할 경우에 자동차의 속도뿐만 아니라 바퀴의 주행조건을 고려하여 바퀴의 위치를 보정할 수 있도록 하는 자동차 바퀴의 위치 보정장치 및 그 보정방법에 관한 것이다.
자동차가 커브길을 주행할 경우에, 종래에는 단지 자동차 뒷바퀴를 조향장치의 동작에 의해 제어되는 앞바퀴와 동위상 또는 역위상이 되도록하여 곡선주행의 안전성을 향상시켰다.
즉 저속으로 주행할 경우에는 앞바퀴의 위상과 반대방향인 역위상이 되도록 뒷바퀴의 위상을 제어하여 회전반경을 최소화할 수 있도록 하였다.
그리고 고속으로 주행할 경우에는 앞바퀴의 위상과 동일한 위상이 되도록 뒷바퀴의 위상을 제어하여 차량의 그립(grip)성능을 향상시킨다.
따라서 많은 사고가 발생하는 커브길의 주행을 보다 안전하게 하고, 고속주행시 운전자의 부주의로 발생하게 되는 대형 사고의 위험을 감소시킬 수 있도록 한다.
그러나 종래에는 자동차의 주행조건과는 무관하게 단지 자동차의 주행속도에 따라 뒷바퀴의 토우상태를 제어하므로 정확한 자동차의 주행상태에 맞게 차륜의 토우(toe)제어를 실행할 수 없으므로 노면이 젖어있을 경우나 빙판길에 발생하는 위험과 실수에 정확하게 대처할 수 없는 문제점이 있다.
그리고 단지 뒷바퀴의 토우상태만을 제어하므로 운전 미숙이나 운전자의 부주의로 인한 주행상태에 안전한 제어를 실행할 수 없다.
그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 주행속도와 주행조건을 고려하여 전/후바퀴의 위치를 보정하므로 안전한 주행이 이루어질 수 있도록 하는 자동차 바퀴의 위치 보정 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 앞바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제1가속도 감지수단과; 뒷바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제2가속도 감지수단과; 자동차의 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지수단과; 핸들의 회전상태와 회전방향을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 핸들 회전방향 감지수단과; 상기 제 1가속도 감지수단과, 제2가속도 감지수단과, 차속 감지수단과, 핸들 회전방향 감지수단과 연결되어 자동차의 주행속도와 주행조건에 따라 앞/뒤바퀴의 토우상태를 제어하기 위한 신호를 출력하는 전자 제어수단과; 상기 전자 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 앞/뒤바퀴의 고정상태를 가변시키는 다수개의 액츄에이터 수단으로 이루어져 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또다른 구성은, 오일 펌프수단을 작용시키는 단계와; 차속 감지수단의 신호를 판독하여 자동차의 주행속도를 판단하는 단계와; 판단된 자동차 속도와 설정속도를 비교 판단하고, 자동차의 속도가 설정속도보다 느릴 경우에 핸들 회전방향 감지수단의 신호를 판독하여 곡선도로를 주행하고 있을 경우에 앞/뒤바퀴가 서로 역위상관계에 있도록 앞/뒤바퀴에 장착되어 있는 액츄에이터를 구동시켜 앞/뒤바퀴의 위치를 보정하는 단계와; 자동차의 속도가 설정속도보다 빠를 경우에 앞바퀴의 미끄러짐이 뒤바퀴의 미끄러짐보다 많이 발생했는지를 판단하여 앞바퀴의 미끄러짐이 뒤바퀴의 미끄러짐보다 많이 발생할 경우에 앞바퀴에 장착되어 있는 액츄에이터를 구동시켜 가속도가 작용하는 반대방향으로 바퀴의 위치를 보정하는 단계와; 앞/뒤바퀴의 미끄러짐이 비슷할 경우, 앞/뒤바퀴의 미끄러짐 정도가 설정값보다 작거나 같을 경우에 현재의 상태로 주행할 수 있도록 앞/뒤바퀴의 위치를 보정하지 않고, 앞/뒤바퀴의 미끄러짐 정도가 설정값보다 클 경우에 앞/뒤바퀴의 위치를 모두 보정하는 단계와; 뒷바퀴의 미끄러짐이 앞바퀴의 미끄러짐보다 많이 발생할 경우에 뒷바퀴에 미끄러짐이 많이 발생한 것으로 판단하여 뒷바퀴에 장착되어 있는 액츄에이터를 구동시켜 가속도가 작용하는 반대방향으로 바퀴의 위치를 보정하는 단계로 이루어져 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차 바퀴의 위치 보정장치의 블록도, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차 바퀴의 위치 보정방법의 동작 순서도이다.
제1도를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 앞바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제1가속도 감지부(11)와, 뒷바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제2가속도 감지부(12)와, 자동차의 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지부(13)와, 핸들의 회전상태와 회전방향을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 핸들 회전방향 감지부(14)와, 상기 감지부(11∼14)에 연결되어 자동차의 주행속도와 주행조건의 따라 앞/뒤바퀴의 토우상태를 제어하기 위한 신호를 출력하는 전자 제어부(2)와, 상기 전자 제어부(2)와 연결되어 전자 제어부(2)에서 인가되는 신호에 따라 동작하여 유압을 형성하기 위한 오일을 펌핑하는 오일 펌프부(3)와, 상기 전자 제어부(2)와 연결되어 전자 제어부(2)에서 인가되는 제어신호에 따라 오일 펌프부(3)의 동작에 따라 작용하는 유압을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브부(4), 상기 오일 펌프부(3)와 연결되어 솔레노이드 밸브부(4)의 동작에 따라 작용하는 유압에 따라 동작하는 액츄에이터부(5)로 이루어져 있다.
상기 액츄에이터부(5)는 앞/뒤의 전/후바퀴에 각각 장착되어 있는 제1∼제4액츄에이터(51∼54)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.
먼저 전원이 인가되면, 전자 제어부(2)는 이용되는 변수를 초기화하고(22), 자동차 바퀴의 위치를 보정하기 위해 필요한 유압을 제공하기 위한 오일을 펌핑하기 위한 오일 펌프부(3)를 동작시켜(23) 필요한 오일을 펌핑한다.
그리고 전자 제어부(2)는 차속 감지부(13)에서 인가되는 신호를 판독하여(24) 현재 주행중인 자동차의 속도를 판단하고, 판단된 자동차의 주행속도를 설정속도와 비교하여(25) 자동차가 저속으로 주행중인지 아니면 중, 고속으로 주행중인지를 판단한다.
그러므로 현재 주행중인 자동차의 주행속도가 설정속도보다 작을 경우에 전자 제어부(2)는 자동차가 저속으로 주행중인 것으로 판단하고 핸들회전 방향 감지부(14)에서 인가되는 신호를 판독하여(26) 현재 주행하고 있는 주행도로가 직선도로인지 아니면 곡선도로인지, 그리고 주행방향이 왼쪽인지 아니면 오른쪽인지를 판단한다.
그러므로 핸들 회전방향 감지부(14)에서 인가되는 신호에 따라 자동차가 곡선도로를 주행하고 있는 것으로 판단되면, 전자 제어부(2)는 자동차의 뒷바퀴가 앞바퀴의 위상에 반대로 위치할 수 있도록 솔레노이드 밸브부(4)의 동작을 제거하여(28) 오일 펌프부(3)의 동작으로 펌핑된 오일의 유압을 제어한다.
그러므로 설정속도보다 느린 저속으로 주행중에 커브길을 선회할 경우에, 전자 제어부(2)는 조향장치에 의해 방향이 설정된 앞바퀴의 방향과 반대방향으로 뒷바퀴가 위치할 수 있도록 자동차의 앞/뒤바퀴에 모두 장착되어 있는 액츄에이터부(5)의 제1∼제4액츄에이터(51∼54)를 동작시켜(29) 곡선주행시 회전반경을 최소화할 수 있도록 한다.
그러나 자동차의 속도가 설정속도보다 빠를 경우에, 전자 제어부(2)는 자동차의 고속이나 중속으로 주행하고 있는 것으로 판단한다.
그러므로 제1 및 제2가속도 감지부(11, 12)에서 인가되는 신호를 판독하여(210) 전자 제어부(2)는 현재 앞바퀴와 뒷바퀴의 주행방향에 대해 횡방향으로 작용하는 가속도(Gf, Gr)의 크기를 판단한다.
즉, 회전하는 방향의 반대방향으로 작용하는 원심력의 영향으로 발행하는 가속도의 크기를 판단한다.
그리고 전자 제어부(2)는 제1 및 제2가속도 감지부(11,12)를 통하여 판단된 앞바퀴의 가속도(Gf)가 설정된 소정값의 상수(a)가 더해진 뒷바퀴의 가속도(Gr)보다 큰지를 판단한다(211).
그러므로 앞바퀴의 가속도(Gf)가 비교값(Gr+a)보다 더 크게 작용할 경우에 전자 제어부(2)는 회전하는 앞바퀴의 미끄러짐이 뒤바퀴의 미끄러짐 정도보다 커 회전방향의 반대방향으로 차체가 벗어나려고 하는 상태로 판단한다(212).
따라서 전자 제어부(2)는 상기와 같이 회전방향에 반대방향으로 자동차가 이탈할 때 발생하는 대형사고를 방지하기 위해 솔레노이드 밸브부(4)의 동작을 제어하여(213) 앞바퀴의 위치를 제어한다.
상기 솔레노이드 밸브부(4)는 앞바퀴에 장착되어 있는 제1 및 제2액츄에이터(51,52)가 회전방향과 동일한 방향으로 앞바퀴를 이동시킬 수 있을 만큼의 유압이 작용할 수 있도록 한다.
즉, 제1 및 제2액츄에이터를 (51,52)가 자동차의 회전방향에 대해 안쪽에 위치한 앞바퀴는 토우아웃(toe out)방향으로 이동시키고, 바깥쪽에 위치한 앞바퀴는 토우인(toe in)방향으로 이동시킨다(214).
따라서 전자 제어부(2)는 솔레노이드 밸브부(4)의 동작을 제어하여 오일 펌프부(3)에서 펌핑된 오일의 유압크기를 가변시켜 액츄에이터부(5)의 제1 및 제2액츄에이터(51,52)가 자동차 앞바퀴의 위치를 보정할 수 있도록 한다.
그러므로 상기와 같이 미끄러짐이 발생하는 앞바퀴의 위치를 회전방향과 동일한 방향으로 보정하여 회전력을 증대시켜 차체가 회전반대 방향으로 이탈되지 않고 안전한 주행이 이루어질 수 있도록 한다.
그러나 앞바퀴에 작용하는 가속도(Gf)가 비교값(Gr+a)보다 크지 않을 경우에 전자 제어부(2)는 앞바퀴에 작용하는 가속도(Gf)가 비교값(Gr+a)와 같은지를 판단한다(215).
따라서 앞바퀴에 작용하는 가속도가 비교값(Gr+a)와 같은 값을 유지할 경우에 전자 제어부(2)는 앞/뒤바퀴에 작용하는 가속도(Gf, Gr+a)의 크기가 설정값보다 큰지를 판단한다(216).
그러므로 앞/뒤바퀴에 작용하는 가속도(Gf, Gr+a)가 설정값보다 작을 경우에, 전자 제어부(2)는 현재의 주행상태가 매우 안정적인 것으로 판단하여(217) 현상태로 앞/뒤바퀴가 계속 유지될 수 있도록 한다(222).
따라서 별도의 액츄에이터부(5)의 동작을 제어하지 않고 계속 주행한다.
그러나 앞/뒤바퀴에 작용하는 가속도(Gf, Gr+a)의 크기가 설정값보다 클 경우에 전자 제어부(2)는 앞/뒤바퀴의 미끄러짐 정도가 매우 커 현재의 주행상태가 매우 위험한 것으로 판단한다(223).
그러므로 전자 제어부(2)는 솔레노이드 밸브부(4)의 동작을 제어하여 오일 펌프부(3)에서 펌핑된 오일의 유압크기를 가변시켜 액츄에이터부(5)의 제1∼제4액츄에이터(51∼54)를 구동시켜(224) 자동차 앞/뒤바퀴의 위치를 보정한다.
따라서 액츄에이터부(5)의 제1과 제3액츄에이터(51,53)로 앞/뒤바퀴의 위치를 토우 아웃 방향으로 보정하고, 제2와 제4액츄에이터(52,54)로 앞/뒤바퀴의 위치를 토우 인 방향으로 보정하여 차체에 심한 미끄러짐이 발생할 때 앞/뒤바퀴의 위치를 안정상태로 보정하여 발생할 수 있는 사고를 예방할 수 있도록 한다.
그러나 앞바퀴에 작용하는 가속도(Gf)가 비교값(Gr+a)과 같지 않을 경우에, 전자 제어부(2)는 앞바퀴에 작용하는 가속도(Gf)가 비교값(Gr+a)보다 작은 상태로 판단하여(218) 현재 회전하는 뒷바퀴의 미끄러짐 정도가 앞바퀴의 미끄러짐 정도보다 큰 상태로 판단한다(219).
그러므로 뒷바퀴의 미끄러짐 정도보다 앞바퀴의 미끄러짐 정도가 클 경우와 같은 원리로 전자 제어부(2)는 각 액츄에이터부(5)에 작용하는 유압의 크기를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브부(4)의 동작을 제어한다(220).
그러므로 전자 제어부(2)는 솔레노이드 밸브부(4)를 동작시켜 회전반경에 대해 안쪽의 바퀴가 토우아웃 상태를 유지하고, 안쪽의 바퀴는 토우인상태를 유지할 수 있도록 액츄에이터부(5)에 작용하는 유압의 크기를 제어한다.
따라서 상기 솔레노이드 밸브부(4)는 뒷바퀴에 장착되어 뒷바퀴의 위치를 보정할 수 있는 제3 및 제4액츄에이터(51,52)가 회전방향과 동일한 방향으로 뒷바퀴를 이동시킬 수 있을 만큼의 유압이 작용할 수 있도록 한다.
즉 제3 및 제4액츄에이터(53,54)가 자동차의 회전방향에 대해 안쪽에 위치한 앞바퀴는 토우아웃(toe out)방향으로 이동시키고, 바깥쪽에 위치한 앞바퀴는 토우인(toe in) 방향으로 이동시킨다(221).
따라서 전자 제어부(2)는 솔레노이드 밸브부(4)의 동작을 제어하여, 오일 펌프부(3)에서 펌핑된 오일의 유압의 크기를 가변시켜 액츄에이터부(5)의 제3 및 제4액츄에이터(53,54)가 미끄러짐이 발생하는 자동차 뒷바퀴의 위치를 보정할 수 있도록 한다.
따라서 상기와 같이 미끄러짐이 발생하는 뒷바퀴의 위치를 회전방향과 동일한 방향으로 보정하여 회전력을 증대시켜 차체가 회전반대 방향으로 이탈되지 않고 안전한 주행이 이루어질 수 있도록 한다.
그러므로 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 자동차의 속도뿐만아니라 자동차의 주행조건을 판단하여 자동차 바퀴의 위치를 보정할 수 있으므로 안전한 주행동작이 이루어질 수 있도록 하고, 대형사고의 위험이 없는 저속주행으로 곡선도로를 주행할 경우에는 회전반경을 최소화할 수 있도록 자동차 바퀴의 위치를 보정하므로 곡선도로를 용이하게 주행할 수 있도록 한다.
그리고 곡선주행뿐만아니라 직선주행시에 주행도로의 사정으로 미끄러짐이 발생할 경우에도 자동차 바퀴의 위치를 보정하므로 차체가 미끄러져 발생하는 대형사고의 위험을 감소시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 앞바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제1가속도 감지수단과; 뒷바퀴에 작용하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 제2가속도 감지수단과; 자동차의 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지수단과; 핸들의 회전상태와 회전방향을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 핸들 회전방향 감지수단과; 상기 제1가속도 감지수단과, 제2가속도 감지수단과, 차속 감지수단과, 핸들 회전방향 감지수단과 연결되어 자동차의 주행속도와 주행조건에 따라 앞/뒤바퀴의 토우상태를 제어하기 위한 신호를 출력하는 전자 제어수단과; 상기 전자 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 앞/뒤바퀴의 고정상태를 가변시키는 다수개의 액츄에이터 수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴의 위치 보정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자 제어수단과 다수개의 액츄에이터 수단에 연결되어 상기 전자 제어수단에서 인가되는 신호에 의해 액츄에이터 수단의 동작을 제어하기 위한 오일을 펌핑하는 오일 펌프수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴의 위치 보정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전자 제어수단과 어일 펌프수단에 연결되어 상기 전자 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 액츄에이터의 동작에 필요한 유압의 크기를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴의 위치 보정장치.
  4. 오일 펌프수단을 작용시키는 단계와; 차속 감지수단의 신호를 판독하여 자동차의 주행속도를 판단하는 단계와; 판단된 자동차 속도와 설정속도를 비교 판단하고, 자동차의 속도가 설정속도보다 느릴 경우에 핸들 회전방향 감지수단의 신호를 판독하여 곡선도로를 주행하고 있을 경우에 앞/뒤바퀴가 서로 역위상관계에 있도록 앞/뒤바퀴에 장착되어 있는 액츄에이터를 구동시켜 앞/뒤바퀴의 위치를 보정하는 단계와; 자동차의 속도가 설정속도보다 빠를 경우에 앞바퀴의 미끄러짐이 뒤바퀴의 미끄러짐보다 많이 발생했는지를 판단하여 앞바퀴의 미끄러짐이 뒤바퀴의 미끄러짐보다 많이 발생할 경우에 앞바퀴에 장착되어 있는 액츄에이터를 구동시켜 가속도가 작용하는 반대방향으로 바퀴의 위치를 보정하는 단계와; 앞/뒤바퀴의 미끄러짐이 비슷할 경우, 앞/뒤바퀴의 미끄러짐 정도가 설정값보다 작거나 같을 경우에 현재의 상태로 주행할 수 있도록 앞/뒤바퀴의 위치를 보정하지 않고, 앞/뒤바퀴의 미끄러짐 정도가 설정값보다 클 경우에 앞/뒤바퀴의 위치를 모두 보정하는 단계와; 뒷바퀴의 미끄러짐이 앞바퀴의 미끄러짐보다 많이 발생할 경우에 뒷바퀴에 미끄러짐이 많이 발생한 것으로 판단하여 뒷바퀴에 장착되어 있는 액츄에이터를 구동시켜 가속도가 작용하는 반대방향으로 바퀴의 위치를 보정하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴의 위치 보정방법.
  5. 제4항에 있어서, 자동차 바퀴의 미끄러짐을 판단하기 위해, 제1 및 제2가속도 감지수단의 신호를 판독하여 앞/뒤바퀴의 회방향 가속도의 크기를 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴의 위치 보정방법.
  6. 제4항에 있어서, 자동차 바퀴의 미끄러짐을 판단하기 위해, 앞바퀴의 횡방향 가속도의 크기가 뒷바퀴의 횡방향 가속도의 크기에 상수값을 더한 비교값보다 클 경우엔 앞바퀴에 미끄러짐이 많이 발생한 것으로 판단하고, 앞바퀴의 횡방향 가속도의 크기가 비교값과 동일할 경우엔 앞/뒤바퀴의 미끄러짐이 비슷한 것으로 판단하고, 앞바퀴의 횡방향 가속도의 크기가 비교값보다 작을 경우엔 뒷바퀴에 미끄러짐이 많이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴의 위치 보정방법.
  7. 제4항에 있어서, 해당하는 바퀴의 위치를 보정하기 위한 다수개의 액츄에이터는 상기 전자 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 상기 오일 펌프수단에서 펌핑된 오일의 유압이 제어되어 동작되는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴의 위치 보정방법.
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