KR101207205B1 - Wheel Slip Control Apparatus Of ABS For A Four Wheel Drive Vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안티로크 브레이크 시스템과 협력 제어하는 사륜 구동 제어기에서 부구동륜에 전달하는 토크를 제어하는 제어장치를 제공한다. 상기 사륜 구동 제어기는 캔 통신하여 안티로크 브레이크 시스템의 작동여부를 전달받으며, 작동신호가 입력되면 엔진 드래그에 의한 슬립 발생을 방지하기 위하여 부구동륜에 전달하는 토크를 적절하게 제어한다.The present invention provides a control device for controlling the torque transmitted from the four-wheel drive controller to the secondary drive wheel in cooperative control with the anti-lock brake system. The four-wheel drive controller can communicate with the can communicate the operation of the anti-lock brake system, and when the operation signal is input to properly control the torque transmitted to the sub-drive wheel to prevent the slip caused by the engine drag.

Description

사륜 구동 차량을 위한 안티로크 브레이크 시스템의 바퀴 슬립 제어장치{Wheel Slip Control Apparatus Of ABS For A Four Wheel Drive Vehicle}Wheel Slip Control Apparatus Of ABS For A Four Wheel Drive Vehicle

도 1은 본 발명에 따른 사륜 구동 차량의 구동륜과 부구동륜의 토크를 제어하기 위한 사륜 구동 제어기가 안티로크 브레이크 시스템 제어기와 캔 통신하는 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration in which a four-wheel drive controller for controlling torque of a driving wheel and a sub-drive wheel of a four-wheel drive vehicle can communicate with an anti-lock brake system controller.

도 2는 사륜 구동 차량에서 사륜 구동 자동 모드와 사륜 구동 로크 모드인 경우 부구동륜에 대한 토크를 나타낸 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing torque for a sub-drive wheel in a four-wheel drive automatic mode and a four-wheel drive lock mode in a four-wheel drive vehicle.

도 3은 사륜 구동 차량이 사륜 구동 로크 모드에 설정되고 안티로크 브레이크 시스템에 의한 제동이 발생된 경우 차속과 부구동륜의 속도 차이에 의한 슬립을 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a graph illustrating slippage caused by a difference in speed between a vehicle speed and a sub-drive wheel when a four-wheel drive vehicle is set to a four-wheel drive lock mode and braking by the anti-lock brake system occurs.

도 4는 본 발명에 따라 부구동륜에 의한 슬립을 방지하기 위해 부구동륜에 전달되는 토크를 제어하는 경우의 그래프이다.Figure 4 is a graph in the case of controlling the torque transmitted to the sub-drive wheel to prevent slip by the sub-drive wheel in accordance with the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

1-4 : 바퀴 속도센서1-4: Wheel Speed Sensor

10 : ABS 제어기10: ABS controller

20 : 바퀴 제동부20: wheel brake

30 : 4WD 제어기30: 4WD Controller

40 : 토크 조절부40: torque adjustment unit

본 발명은 안티로크 브레이크시스템을 구비한 사륜 구동 차량에서의 바퀴 슬립 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안티로크 브레이크 시스템이 작동 시 부구동륜에 전달하는 토크를 감소시켜 과도한 슬립을 방지할 수 있도록 한 사륜 구동 차량을 위한 안티로크 브레이크 시스템의 바퀴 슬립 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel slip control device in a four-wheel drive vehicle having an anti-lock brake system, and more particularly, to prevent excessive slip by reducing the torque transmitted to the sub-drive wheel during operation. A wheel slip control device of an antilock brake system for a four wheel drive vehicle.

사륜 구동(4WD) 차량은 차량의 주행 안정성을 확보하기 위해 구동륜과 부구동륜에 분배하는 구동 토크를 제어하기 위한 사륜 구동 제어기(4WD controller)를 구비한다. 일반적으로 사륜 구동 제어기는 스로틀 개도, 전륜과 후륜의 속도 차 및 조향각 등의 정보를 토대로 하여 사륜 구동 자동 모드(이하 자동 모드;Auto Mode)와 사륜 구동 로크 모드(이하 로크 모드;Lock Mode) 중 어느 하나의 운전 모드를 설정한다. 자동 모드에서는 제어기에 의해 능동적으로 구동 토크를 배분하는 것으로, 스로틀 개도에 따라 부구동륜에 전달되는 토크를 가변하도록 한다. 로크 모드에서는 구동륜과 부구동륜이 직결되어 동력 전달되는 구조로서, 스로틀 개도에 관계없이 부구동륜에 전달되는 토크를 일정하게 한다.Four-wheel drive (4WD) vehicle is provided with a four-wheel drive controller (4WD controller) for controlling the drive torque distributed to the drive wheel and the sub-drive wheel to ensure the running stability of the vehicle. In general, the four-wheel drive controller is based on information such as the throttle opening degree, the speed difference between the front and rear wheels, steering angle, etc. Set one operation mode. In the automatic mode, by actively distributing the drive torque by the controller, the torque transmitted to the secondary drive wheels is varied according to the throttle opening degree. In the lock mode, the driving wheel and the sub-drive wheel are directly connected to each other to transmit power, and the torque transmitted to the sub-drive wheel is constant regardless of the throttle opening degree.

한편 사륜 구동 차량에서 바퀴의 잠김을 방지하기 위한 안티로크 브레이크 시스템을 채용하고 있는 경우, 안티로크 브레이크 시스템과 사륜 구동 제어시스템은 캔(CAN; controller area network) 통신하여 협력 제어함으로써 안정적인 차량 의 자세 제어를 수행하도록 하고 있다.On the other hand, when an anti-lock brake system is adopted to prevent wheel locking in a four-wheel drive vehicle, the anti-lock brake system and the four-wheel drive control system communicate with a CAN (controller area network) to cooperatively control the vehicle stance. To be done.

그러나 상기와 같이 시스템 제어기 사이에 협력 제어를 함에도 불구하고, 로크 모드로 설정된 경우, 구동륜과 부구동륜이 직결된 상태에서, 안티로크 브레이크 시스템에 의한 제동이 수행되면, 엔진 드래그(engine drag)에 의하여 부구동륜의 속도와 차속의 속도 차이로 인한 슬립이 과도하게 발생한다.However, despite the cooperative control between the system controllers as described above, in the lock mode, when braking by the anti-lock brake system is performed in a state in which the driving wheel and the sub-drive wheel are directly connected, the engine is dragged by the engine drag. Excessive slip occurs due to the difference between the speed of the secondary drive wheel and the speed of the vehicle.

본 발명은 상기와 같은 문제를 고려하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 안티로크 브레이크 시스템과 협력 제어하는 사륜 구동 제어기에서 부구동륜에 전달하는 토크를 제어함으로서 로크 모드에서 안티로크 브레이크 시스템에 의한 제동이 발생하여도 부구동륜에서의 슬립 발생을 방지할 수 있도록 한 사륜 구동 차량의 바퀴 슬립 제어장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide braking by an antilock brake system in a lock mode by controlling torque transmitted to a secondary drive wheel in a four-wheel drive controller cooperatively controlling with an antilock brake system. The present invention provides a wheel slip control device for a four-wheel drive vehicle capable of preventing occurrence of slip in a secondary drive wheel even if this occurs.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안티로크 브레이크 시스템을 구비한 사륜 구동 차량에 있어서 바퀴 슬립 제어장치에 있어서, 상기 차량의 바퀴 속도를 검출하기 위한 속도센서; 상기 속도센서에 의해 검출한 바퀴 속도에 기초하여 상기 안티로크 브레이크 시스템의 작동여부를 판단하고 상기 시스템의 작동이 필요한 경우 그에 따른 작동신호를 출력하는 안티로크 브레이크 시스템 제어기; 상기 차량의 구동륜과 부구동륜에 전달하는 토크의 비율을 조절하기 위한 토크 조절부; 및 상기 안티로크 브레이트 시스템 제어기로부터 전달받은 상기 작동신호에 응답하여 상기 토크 조절부를 제어하는 사륜 구동 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wheel slip control apparatus for a four-wheel drive vehicle having an anti-lock brake system, comprising: a speed sensor for detecting a wheel speed of the vehicle; An anti-lock brake system controller which determines whether the anti-lock brake system is operated based on the wheel speed detected by the speed sensor and outputs an operation signal according to operation of the system; Torque adjusting unit for adjusting the ratio of the torque transmitted to the drive wheel and the secondary drive wheel of the vehicle; And a four-wheel drive controller controlling the torque control unit in response to the operation signal received from the anti-lock brake system controller.

상기 사륜 구동 제어기는 운전모드가 로크 모드인 경우 엔진 드래그에 의한 상기 부구동륜의 슬립을 방지하기 위해 상기 부구동륜에 전달하는 토크를 감소시킨다.The four-wheel drive controller reduces the torque transmitted to the sub-drive wheels to prevent slippage of the sub-drive wheels by engine drag when the operation mode is the lock mode.

상기 사륜 구동 제어기는 상기 부구동륜에 전달하는 토크를 일정시간 동안 설정된 하한값에 도달할 때까지 선형적으로 감소하고, 상기 부구동륜에 전달하는 토크가 하한값에 이르면 유지한다.The four-wheel drive controller linearly decreases the torque transmitted to the secondary drive wheel until reaching a lower limit value set for a predetermined time, and maintains the torque transmitted to the secondary drive wheel when the lower limit value is reached.

상기 사륜 구동 제어기는 캔 통신하여 상기 작동신호를 전달받는다.The four-wheel drive controller can communicate with the can receive the operation signal.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하여, 본 발명에 따른 사륜 구동 차량을 위한 안티로크 브레이크 시스템의 바퀴 슬립 제어장치의 구성을 설명한다.Referring to Figure 1, the configuration of the wheel slip control device of the anti-lock brake system for a four-wheel drive vehicle according to the present invention.

바퀴 속도센서(1~4)는 구동륜과 부구동륜에 각각 설치되고, 해당 바퀴의 속도를 검출하여 안티로크 브레이크 시스템(이하 ABS) 제어기(10)에 제공한다. ABS 제어기(10)는 속도 센서를 통하여 전달받은 바퀴 속도에 따라 ABS 작동 여부를 체크하고, 그러한 체크 결과 ABS 작동이 필요한 경우로 판단되면 바퀴의 슬립을 방지하기 위하여 바퀴 제동부(20)에 제어 명령을 출력한다. 이에 응답하여 바퀴 제동부(20)는 해당 바퀴의 유압을 적절하게 제어하여 슬립 발생을 방지하도록 한다.The wheel speed sensors 1 to 4 are installed at the driving wheels and the sub-drive wheels, respectively, and detect the speed of the wheels and provide them to the anti-lock brake system (hereinafter referred to as ABS) controller 10. The ABS controller 10 checks the ABS operation according to the wheel speed received through the speed sensor, and if it is determined that the ABS operation is necessary as a result of the check, a control command to the wheel brake unit 20 to prevent the slip of the wheel. Outputs In response, the wheel braking unit 20 properly controls the hydraulic pressure of the wheel to prevent slippage.

이와 같이 ABS 작동하는 경우, ABS 제어기(10)는 이에 대한 ABS 작동신호를 캔 통신을 통하여 사륜 구동(이하 4WD) 제어기(30)에 전달한다.When the ABS operation as described above, the ABS controller 10 transmits the ABS operation signal for this to the four-wheel drive (hereinafter referred to as 4WD) controller 30 through the can communication.

스로틀 개도 센서(31)는 스로틀 개도를 측정하여 4WD 제어기(30)에 제공하 며, 조향각 센서(32)는 조향각을 측정하여 4WD 제어기(30)에 제공한다.The throttle opening degree sensor 31 measures the throttle opening degree and provides it to the 4WD controller 30, and the steering angle sensor 32 measures the steering angle and provides it to the 4WD controller 30.

4WD 제어기(30)는 스로틀 개도, 조향각 및 전륜과 후륜의 속도차를 토대로 하여 사륜 구동 차량의 현재의 운전모드가 자동 모드 또는 로크 모드인지를 체크한다. 4WD 제어기(30)는 토크 조절부(40)를 제어하여 구동륜과 부구동륜의 구동 토크를 제어한다. 여기서 토크 조절부(40)는 엔진의 동력을 변환하는 트랜스미션(미도시)를 포함하고, 변환된 동력을 소정의 비율로 나누어 구동륜 및 부구동륜의 추진축으로 전달하는 동력전달장치(미도시)를 포함하며, 구동륜과 부구동륜으로 전달하는 동력의 비율을 제어하기 위해 전동식 모터(미도시)를 이용할 수 있다. 실시 예에서는 토크 조절부에 대한 구체적 구성을 설명하지 않았으나, 한국공개특허 10-2004-0098252호, 10-2006-0046508호에 개시되어 있는 구성과 같이 구동륜과 부구동륜에 전달하는 동력의 비율을 조절할 수 있는 구성을 적용할 수 있다.The 4WD controller 30 checks whether the current driving mode of the four-wheel drive vehicle is the automatic mode or the lock mode based on the throttle opening degree, the steering angle, and the speed difference between the front wheel and the rear wheel. The 4WD controller 30 controls the torque adjusting unit 40 to control the drive torque of the driving wheel and the sub-drive wheel. Here, the torque control unit 40 includes a transmission (not shown) for converting power of the engine, and includes a power transmission device (not shown) for dividing the converted power by a predetermined ratio to the driving shaft of the driving wheel and the secondary driving wheel. In addition, an electric motor (not shown) may be used to control a ratio of power transmitted to the driving wheel and the sub-drive wheel. In the embodiment, the specific configuration for the torque control unit has not been described, but as in the configurations disclosed in Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2004-0098252 and 10-2006-0046508, the ratio of power transmitted to the driving wheel and the sub-drive wheel is adjusted. Any configuration can be applied.

도 2의 (a)에 도시한 스로틀 개도는 t1~t3에서 일정 레벨로 개방한 경우를 나타낸다.The throttle opening degree shown to Fig.2 (a) shows the case where it opened to the predetermined level in t1-t3.

이때 차량의 운전모드가 자동 모드라고 하면, 도 2의 (b)에서와 같이, 제1구간(t1~t2)에서 부구동륜으로 전달하는 구동 토크를 선형적으로 증가시키고, 제2구간(t2~t3)에서 증가된 구동 토크를 유지하고, 제3구간(t3~t4)에서 구동 토크를 선형적으로 감소시키도록 한다. 이와 같이 자동 모드에서는 스로틀 개도에 따라 부구동륜에 전달하는 토크를 능동적으로 제어한다.In this case, when the driving mode of the vehicle is the automatic mode, as shown in FIG. 2B, the driving torque transmitted to the sub-drive wheels is linearly increased in the first section t1 to t2 and the second section t2 to Maintaining the increased drive torque in t3), and linearly decreases the drive torque in the third section (t3 ~ t4). In this manner, in the automatic mode, the torque transmitted to the sub-drive wheels is actively controlled according to the throttle opening degree.

차량의 운전모드가 로크 모드라고 하면 도 2의 (c)와 같이, 스로틀 개도에 관계없이 부구동륜으로 전달하는 토크를 일정 레벨로 유지한다.When the driving mode of the vehicle is the lock mode, as shown in FIG. 2C, the torque transmitted to the secondary drive wheel is maintained at a constant level regardless of the throttle opening degree.

4WD 제어기(30)는 캔 통신을 통하여 ABS 작동신호를 전달 받으면, 부구동륜에 전달하는 토크를 적절하게 제어해 주어야 할 필요가 있다. 이를 도 3에 따라 설명한다.When the 4WD controller 30 receives the ABS operation signal through the can communication, it is necessary to appropriately control the torque transmitted to the secondary drive wheels. This will be described with reference to FIG. 3.

예를 들어, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 초기 일정 구간 동안 스로틀 개도를 일정 레벨로 개방하고 난 다음 소정 시점(B)에서 ABS 제동이 실행됨에 따라 ABS 작동신호가 발생하는 경우, 이때 로크 모드인 경우 구동륜과 부구동륜이 직결되는 동력전달구조를 적용하게 되고 부구동륜에 전달하는 토크를 일정 레벨로 유지하게 되기 때문에, 엔진 드래그에 의한 바퀴 슬립이 발생한다. 즉, 실선으로 표시한 차속(S1)과 점선으로 표시한 부구동륜의 속도(S2)의 차이가 과도하게 발생한다. For example, as shown in (a) of FIG. 3, when the throttle opening degree is opened to a predetermined level during an initial predetermined section, and then the ABS operation signal is generated as the ABS braking is performed at a predetermined time (B), In this case, in the lock mode, a power transmission structure in which the driving wheels and the sub-drive wheels are directly connected is applied, and the torque transmitted to the sub-drive wheels is maintained at a predetermined level, thereby causing wheel slip by engine drag. That is, the difference between the vehicle speed S1 indicated by the solid line and the speed S2 of the sub-drive wheels indicated by the dotted line is excessively generated.

이와 같이 속도 차이가 과도하게 발생하는 문제를 해결하기 위해서, 4WD 제어기(30)는 토크 조절부(40)를 제어하여 도 4와 같이, ABS 작동신호에 응답하여 부구동륜으로 전달하는 토크를 제어한다. 즉, 4WD 제어기(30)는 ABS 작동신호가 일정 크기 레벨로 변화하면 부구동륜에 전달하는 토크를 일정 구간(t1~t3)에 걸쳐서 감소시킨다. 이때, 부구동륜에 전달하는 토크가 하한값(Q)에 도달할 때 까지 감소하고, 하한값에 도달하면 그대로 유지한다. 여기서 부구동륜에 전달하는 토크를 감소하는 구간의 길이 및 하한값은 차량의 조건에 따라 절절하게 설정할 수 있다.In order to solve the problem of excessive speed difference, the 4WD controller 30 controls the torque control unit 40 to control the torque transmitted to the secondary drive wheel in response to the ABS operation signal as shown in FIG. 4. . That is, the 4WD controller 30 reduces the torque transmitted to the sub-drive wheels over a predetermined period t1 to t3 when the ABS operation signal changes to a certain level. At this time, the torque transmitted to the sub-drive wheel decreases until it reaches the lower limit value Q, and is maintained as it is when the lower limit value is reached. Here, the length and the lower limit of the section for reducing the torque transmitted to the secondary drive wheels can be set appropriately according to the conditions of the vehicle.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 사륜 구동 차량의 로크 모드에서 ABS 작동에 응답하는 경우 부구동륜에 전달하는 토크를 적절하게 제어함으로서 엔진 드래그에 의한 슬립을 방지할 수 있다. According to the present invention as described above, when responding to the ABS operation in the lock mode of the four-wheel drive vehicle, by appropriately controlling the torque transmitted to the secondary drive wheel it is possible to prevent the slip by the engine drag.

Claims (4)

안티로크 브레이크 시스템을 구비한 사륜 구동 차량에 있어서 바퀴 슬립 제어장치에 있어서,In a wheel slip control device in a four-wheel drive vehicle having an anti-lock brake system, 상기 차량의 바퀴 속도를 검출하기 위한 속도센서; A speed sensor for detecting a wheel speed of the vehicle; 상기 속도센서에 의해 검출한 바퀴 속도에 기초하여 상기 안티로크 브레이크 시스템의 작동여부를 판단하고 상기 시스템의 작동이 필요한 경우 그에 따른 작동신호를 출력하는 안티로크 브레이크 시스템 제어기; An anti-lock brake system controller which determines whether the anti-lock brake system is operated based on the wheel speed detected by the speed sensor and outputs an operation signal according to operation of the system; 상기 차량의 구동륜과 부구동륜에 전달하는 토크의 비율을 조절하기 위한 토크 조절부; 및 Torque adjusting unit for adjusting the ratio of the torque transmitted to the drive wheel and the secondary drive wheel of the vehicle; And 상기 안티로크 브레이트 시스템 제어기로부터 전달받은 상기 작동신호에 응답하여 상기 토크 조절부를 제어하는 사륜 구동 제어기를 포함하고,A four-wheel drive controller for controlling the torque control unit in response to the operation signal received from the anti-lock brate system controller, 상기 사륜 구동 제어기는 운전모드가 로크 모드인 경우 엔진 드래그에 의한 상기 부구동륜의 슬립을 방지하기 위해 상기 부구동륜에 전달하는 토크를 감소시키는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 안티로크 브레이크 시스템의 바퀴 슬립 제어장치. The four-wheel drive controller may reduce the torque transmitted to the sub-drive wheel to reduce slippage of the sub-drive wheel by dragging the engine when the driving mode is the lock mode. Control unit. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 사륜 구동 제어기는 상기 부구동륜에 전달하는 토크를 일정시간 동안 설정된 하한값에 도달할 때까지 선형적으로 감소하고, 상기 부구동륜에 전달하는 토크가 하한값에 이르면 유지하는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 안티로크 브레이크 시스템의 바퀴 슬립 제어장치. The method of claim 1, wherein the four-wheel drive controller linearly decreases the torque transmitted to the sub-drive wheel until reaching a set lower limit value for a predetermined time, and maintains when the torque transmitted to the sub-drive wheel reaches a lower limit. Wheel slip control device of anti-lock brake system of 4-wheel drive vehicle. 제1항에 있어서, 상기 사륜 구동 제어기는 캔 통신하여 상기 작동신호를 전달받는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 안티로크 브레이크 시스템의 바퀴 슬립 제어장치. The wheel slip control apparatus of claim 1, wherein the four-wheel drive controller is can-communicated to receive the operation signal.
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