KR100721112B1 - 조향에 따른 차량의 제동 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오버스티어 혹은 언더스티어 발생시 임시타이어 장착여부에 따라 제동력을 제어할 수 있는 조향에 따른 차량의 제동 제어방법에 관한 것으로, 차량의 선회를 검출하고 조향상태를 판단하여 뉴트럴스티어가 아닐 경우 임시타이어의 장착여부를 판단하고, 임시타이어가 장착되었다고 판단되면 조향상태에 따라 제동제어를 하여 보상모멘트를 발생시킴으로써, 언더스티어 혹은 오버스티어 발생시 임시타이어의 장착여부를 판단하여 그에 따라 제동력을 제어함으로써, 선회시 적절한 보상모멘트를 발생시킬 수 있어 안정성을 높일 수 있다.

Description

조향에 따른 차량의 제동 제어방법{Control method for braking vehicle in connection with steering}
도 1은 종래의 차량의 제동제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 제동제어장치를 설명하기 위한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 제동제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10:차륜속도감지부 20:조향각감지부
40:제어부 50:제동구동부
60:유압모듈 70:스티어감지부
본 발명은 차량에 관한 것으로, 오버스티어 혹은 언더스티어 발생시 임시타이어 장착여부에 따라 제동력을 제어할 수 있는 조향에 따른 차량의 제동 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 ESP 제동제어는 차량의 이상 동작 감지시 한 바퀴에 제동력을 발생시켜 차량에 보상모멘트를 주는 것이다. 자동차에는 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위한 조향장치가 마련되어 있어, 운전자가 주향여건에 따라 조향핸들을 돌려 차량을 운전자가 원하는 방향의 조향각도로 진행시키게 된다.
그런데, 자동차가 선회할 때에는 원심력이 작용하게 되므로 차량이 일정한 반지름을 그리며 선회하기 위해서는 작용하는 원심력과 균형된 힘이 요구된다. 그 힘은 타이어가 옆으로 미끄러져 발생하며 이것을 선회 구심력이라 한다. 실제로 선회할 때에는 이러한 선회구심력이 발생하기 까지는 타이어가 옆으로 미끄러지는 양이 커진다. 따라서 선회중심은 뒤차축의 연장선보다 앞으로 나오게 되고, 이에 따라 오버스티어(Over steer) 현상 및 언더스티어(Under steer) 현상이 발생하게 된다.
오버스티어 현상이란 앞바퀴에 발생하는 선회구심력이 어떤 이유로 커져서 원심력을 이기게 되어 차량의 앞부분이 선회방향의 안쪽으로 들어가게 되어 선회반지름이 작아지게 됨으로써 발생하는 것이다. 또한 언더스티어 현상이란 오버스티어 현상과 반대되는 것으로 차량의 뒷바퀴에 발생하는 선회구심력이 큰 경우 차량이 선회방향의 바깥쪽으로 나가게 되어 발생하는 선회반지름이 커지는 현상이다.
이에 따라 오버스티어 혹은 언더스티어 발생시 각 바퀴의 제동을 제어함으로써 보상모멘트를 주어 조향을 뉴트럴스티어 가깝게 하고 있으며, 그 방법은 다음과 같다.
도 1은 종래의 차량의 제동제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 조향시 조향상태를 판단한다. 먼저 언더스티어 인지를 판단한다(S10). 단계(S10)에서 언더스티어라고 판단될 경우 선회방향의 내측 후륜의 제동을 실시한다(S11).
단계(S10)에서 언더스티어가 아니라고 판단되면 오버스티어인지를 판단한다(S20). 단계(S20)에서 오버스티어라고 판단되면 선회 외측 전륜의 제동을 실시한다(S21).
그러나 임시타이어를 장착하였을 경우 임시타이어는 보통타이어보다 노면과의 접지범위가 작기 때문에 상기한 제동제어에 따른 보상모멘트가 적게 발생하기 때문에 제어의 효과가 감소하게 되는 단점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임시타이어의 장착여부에 관계없이 적절한 보상모멘트를 발생시킬 수 있는 조향에 따른 차량의 제동제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조향에 따른 차량의 제동제어방법은, 차량의 선회를 검출하고 조향상태를 판단하는 조향상태 판단단계, 조향상태 판단단계에서 뉴트럴스티어가 아닐 경우 임시타이어의 장착여부를 판단하는 임시타이어판단단계, 임시타이어판단단계에서 임시타이어가 장착되었다고 판단되면 조향상태에 따라 제동제어를 하여 보상모멘트를 발생시키는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 제동제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 제동제어장치는 전체동작을 제어하기 위한 제어부(40)를 구비하고, 전륜의 좌측차륜의 속도를 검출하기 위한 FL차륜속도감지부(11)가 제어부(40)에 접속되며, 전륜의 우측차륜의 속도를 검출하기 위한 FR차륜속도감지부(12)가 제어부(40)에 접속된다. 또한 후륜의 좌측차륜의 속도를 검출하기 위한 RL차륜속도감지부(13)가 제어부(40)에 접속되고, 후륜의 우측차륜의 속도를 검출하기 위한 RR차륜속도감지부(14)가 제어부(40)에 전기적으로 접속된다.
또한 본 발명에 따른 차량의 제동 제어장치는 스티어링의 휠(미도시)의 조향각을 검출하는 조향각감지부(20)가 제어부(40)에 접속되고, 제동페달(31)의 작동을 감지하는 제동감지부(32)가 제어부(40)에 접속되며, 제어부(40)의 제어에 따라 유압모듈(60)을 구동하는 제동구동부(50)가 구비된다.
상기 유압모듈(60)은 전륜 좌측차륜을 제동하는 FL제동부(61)와, 전륜 우측차륜을 제동하는 FR제동부(62)와, 후륜 좌측차륜을 제동하는 RL제동부(63)와, 후륜 우측차륜을 제동하는 RR제동부(64)를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 차량의 제동제어장치는 차량 조향시 차량의 선회정도를 감지하여 그에 따른 신호를 제어부(40)로 출력하는 스티어 감지부(70)를 구비한다. 상기 스티어 감지부(70)는 요레이트(yaw rate) 센서를 이용하여 용이하게 구현이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 제동제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(40)는 각 차륜의 차륜속도를 검출한다(S110). 제어 부(40)는 차륜속도를 검출하기 위하여 각 차륜속도감지부(10)로부터 전송되는 신호에 따라 각 차륜의 속도를 검출한다.
제어부(40)는 조향각감지부(20) 및 스티어감지부(70)를 통하여 현재 조향상태를 검출한다(S120). 제어부(40)는 조향각감지부(20)를 통하여 감지된 조향각과 스티어감지부(70)를 통하여 감지된 선회상태를 바탕으로 하여 오버스티어인지를 판단한다(S130). 단계(S130)에서 오버스티어라고 판단되면 제어부(40)는 임시타이어의 장착여부를 판단한다(S140). 임시타이어의 장착여부는 각 차륜의 속도에 의해 판단하는데, 단계(S110)에서 검출된 각 차륜의 속도에 따라 제어부(40)는 임시타이어의 장착여부를 판단한다.
단계(S140)에서 임시타이어를 장착하지 않았다고 판단되면 제어부(40)는 선회 외측의 전륜을 제동하도록 제동구동부(51)를 제어한다(S141). 이에 따라 유압모듈(60)은 제동구동부(01)의 구동에 따라 선회 외측의 전륜을 제동한다.
단계(S140)에서 임시타이어를 장착했다고 판단되면 제어부(40)는 선회 외륜 모두를 제동할 수 있도록 제동구동부(50)를 제어한다(S150). 이에 따라 제동구동부(50)는 선회 외륜 모두를 제동하도록 유압모듈(60)을 구동한다.
한편, 단계(S130)에서 오버스티어가 아니라고 판단되면 제어부(40)는 조향각감지부(20)를 통하여 감지된 조향각과 스티어감지부(70)를 통하여 감지된 선회상태를 바탕으로 하여 언더스티어 인지를 판단한다(S160). 단계(S160)에서 판단된 결과가 언더스티어라고 판단되면 제어부(40)는 임시타이어의 장착여부를 판단한다(S170). 임시타이어의 장착여부는 각 차륜의 속도에 의해 판단하는데, 단 계(S110)에서 검출된 각 차륜의 속도에 따라 제어부(40)는 임시타이어의 장착여부를 판단한다.
단계(S170)에서 임시타이어를 장착하지 않았다고 판단되면 제어부(40)는 선회 내측의 후륜을 제동하도록 제동구동부(50)를 제어한다(S171). 이에 따라 유압모듈(60)은 제동구동부(50)의 구동에 따라 선회 내측의 후륜을 제동한다.
단계(S170)에서 임시타이어를 장착했다고 판단되면 제어부(40)는 선회 내륜 모두를 제동할 수 있도록 제동구동부(50)를 제어한다(S180). 이에 따라 제동구동부(50)는 선회 내륜 모두를 제동하도록 유압모듈(60)을 구동한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 조향에 따른 차량의 제동제어방법에 의하면, 언더스티어 혹은 오버스티어 발생시 임시타이어의 장착여부를 판단하여 그에 따라 제동력을 제어함으로써, 선회시 적절한 보상모멘트를 발생시킬 수 있어 안정성을 높일 수 있다.

Claims (4)

  1. 차량 선회시 조향상태에 따라 차륜을 제동하는 제동제어방법에 있어서,
    차량의 선회를 검출하고 조향상태를 판단하는 조향상태 판단단계,
    조향상태 판단단계에서 뉴트럴스티어가 아닐 경우 임시타이어의 장착여부를 판단하는 임시타이어판단단계,
    상기 임시타이어판단단계에서 임시타이어가 장착되었다고 판단되면 상기 조향상태에 따라 제동제어를 하여 보상모멘트를 발생시키는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향에 따른 차량의 제동제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임시타이어판단단계는, 각 차륜의 속도를 검출하고 그 차이에 의해 임시타이어 장착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 조향에 따른 차량의 제동제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어단계는 상기 조향상태가 오버스티어일 경우 선회외륜을 모두 제동하며, 상기 조향상태가 언더스티어 일 경우에는 선회내륜을 모두 제동하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 임시타이어판단단계에서 임시타이어가 장착되지 않았다고 판단되면, 상기 조향상태가 오버스티어일 경우 선회외륜 후륜을 제동하며, 상기 조향상태가 언더스티어 일 경우에는 선회내륜의 후륜을 제동하는 것을 특징으로 하는 조향에 따른 차량의 제동 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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