KR101283023B1 - 험로 주행시 차량 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 제동안정성은 문제되지 않는 과속방지턱 등과 같은 험로를 주행하는 상황에서, ABS 작동을 금지하고 차량의 회생제동기능을 지속적으로 충분히 발휘할 수 있도록 함으로써, 제동시의 회생 에너지량을 극대화시켜, 차량의 연비를 향상시킬 수 있도록 하며, 차량 주행의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

험로 주행시 차량 제어 방법{Vehicle Control Method on Rough Road}

본 발명은 차량이 과속방지턱 등과 같이 노면의 요철이 급격한 험로를 주행하는 상황에서, 차량을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 ABS기능과 회생제동기능을 구현할 수 있는 차량에서의 제어 방법에 관한 기술이다.

하이브리드 차량 등과 같이 구동륜과 모터의 연결구조를 가질 수 있는 차량에서는, 차량의 감속 또는 제동시에, 종래 마찰열로 모두 소진해야 했던 에너지로 모터를 구동하여 전기에너지로 회수하는 회생제동기능을 구현할 수 있다.

현재 회생제동기능은 대체로 종래의 유압식 제동장치 등에서 제공하는 제동력과 함께 상호 보완적으로 제동력을 형성할 수 있도록 하여, 제동 작용의 안정성을 확보함과 아울러, 차량의 안전성을 확보하도록 하고 있다.

다만, 상기한 바와 같이 회생제동기능을 구비한 차량도 ABS 작동시와 같이 종래 제동장치에 의한 제동력의 변화가 급격한 상황에서는, ABS 작동에 의한 제동력과 회생제동기능의 작용에 의한 제동력의 상호 매칭이 매우 어려워서, 회생제동기능을 사용하지 않는다.

즉, 차량의 감속이나 제동상황에서도 ABS가 작동하는 구간에서는 회생제동기능을 정지하여 차량의 안정된 제동특성을 확보하도록 하는 것이다.

그런데, 도 1에 예시한 바와 같이 차량이 과속방지턱을 통과하는 경우처럼, 차속이 비교적 빠르지 않아서 제동 안정성의 문제가 없는 험로의 통과시에도 ABS의 작동이 이루어지게 되는 경우가 많은데, 이와 같은 상황에서 ABS가 작동되면 차량의 발진 및 감속이 원활하지 못하고 제동거리가 증가하는 경향이 있으며, 특히 회생제동기능이 정지됨에 따라 회생제동기능으로 회수되는 에너지의 양이 감소되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 제동안정성은 문제되지 않는 과속방지턱 등과 같은 험로를 주행하는 상황에서, 차량의 회생제동기능을 지속적으로 충분히 발휘할 수 있도록 함으로써, 제동시의 회생 에너지량을 극대화시켜, 차량의 연비를 향상시킬 수 있도록 하며, 차량 주행의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 험로 주행시 차량 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 험로 주행시 차량 제어 방법은
차량의 ABS 작동 조건이 충족되는지를 판단하는 ABS판단단계(S10)와;
차량이 과속방지턱과 같은 험로를 주행하는 상황인지를 판단하는 험로판단단계(S20)와;
차량이 험로를 주행하고 있는 것으로 판단되면, ABS 작동을 금지시키는 ABS금지단계(S30)와;
상기 험로판단단계(S20) 수행결과, 차량이 험로 주행 상태가 아니라고 판단되면, ABS 작동을 허용하고, 회생제동기능을 금지시키는 회생제동금지단계(S40);를 포함하여 구성되고,
상기 험로판단단계(S20)에서는 차량의 모든 차륜의 서스펜션 상하방향 변위차가 소정값 이상으로 서로 벌어지면, 험로 주행 상황으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 차량의 제동안정성은 문제되지 않는 과속방지턱 등과 같은 험로를 주행하는 상황에서는, ABS 작동을 금지하고 차량의 회생제동기능을 지속적으로 충분히 발휘할 수 있도록 함으로써, 제동시의 회생 에너지량을 극대화시켜, 차량의 연비를 향상시킬 수 있도록 하며, 차량 주행의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 험로 주행시 차량 제어 방법의 실시예를 예시한 순서도,
도 3은 본 발명의 제어방법을 구현하기 위한 장치의 개념을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 험로 주행시 차량 제어 방법의 실시예는, 차량의 ABS 작동 조건이 충족되는지를 판단하는 ABS판단단계(S10)와; 차량이 과속방지턱과 같은 험로를 주행하는 상황인지를 판단하는 험로판단단계(S20)와; 차량이 험로를 주행하고 있는 것으로 판단되면, ABS 작동을 금지시키는 ABS금지단계(S30)와; 상기 험로판단단계(S20) 수행결과, 차량이 험로 주행 상태가 아니라고 판단되면, ABS 작동을 허용하고, 회생제동기능을 금지시키는 회생제동금지단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 차량의 ABS 작동 조건이 충족되는 경우에도, 각 차륜의 서스펜션 변위차를 이용하여 험로 주행 상황인지를 판단한 후, 차량의 험로 주행 여부에 따라, ABS기능과 회생제동기능 중 어느 하나만을 선택적으로 발휘하도록 제어하는 것이다.

다시 말하면, 차량이 험로를 주행하는 경우에는 회생제동기능만을 선택적으로 발휘하도록 제어하고 ABS는 작동하지 않도록 함으로써, 불필요한 ABS의 작동으로 차량의 발진 및 감속이 원활하지 못하고 제동거리가 증가하는 경향이 배제되도록 하고 회생제동기능의 발현으로 제동으로 소모될 에너지를 전기에너지로 회수하여 차량의 연비 향상에 기여할 수 있도록 하며, 차량이 험로를 주행하지 않는 경우에는 ABS기능만을 선택적으로 발휘하도록 제어하고 회생제동기능은 억제하여, 차량의 안정된 제동성능 구현으로 차량의 안전성을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 험로판단단계(S20)에서는 차량의 모든 차륜의 서스펜션 상하방향 변위차가 소정값 이상으로 서로 벌어지면, 험로 주행 상황으로 판단한다.

즉, 차량의 각 차륜이 상하 방향으로 형성하는 변위차가 소정값 이상인 경우를 험로 주행 상황으로 판단하고, 그 미만의 변위차가 형성되는 경우에는 험로 주행 상황이 아닌 것으로 판단하는 것이다.

예컨대, 과속방지턱을 통과하는 경우라면, 앞쪽 차륜이 범프하면서 앞쪽 차륜과 뒤쪽 차륜의 상하방향 변위차는 상대적으로 크게 벌어질 것이고, 통상의 ABS 작동이 필요한 평탄한 노면의 경우에는 이와 같은 변위차는 발생하지 않을 것이므로, 상기와 같이 차륜의 상하방향 변위차, 즉 각 서스펜션의 상하방향 변위차(차륜의 변위차를 그대로 반영하므로)를 비교하여 차량의 험로 주행 여부를 판단하는 것이다.

여기서, 상기 험로 주행 여부를 판단하는 기준이 되는 상기 소정값은 실험 및 해석에 의해 오판의 염려가 없도록 적절히 선정될 수 있을 것이다.

도 2를 참조하면, 차량의 브레이크가 작동되면, 종래 통상의 ABS 작동 조건이 충족되는지를 판단하는 상기 ABS판단단계(S10)를 수행하고, ABS 작동 조건이 충족되는 경우, 서스펜션의 변위차를 검출하여 4개 차륜의 상하방향 변위를 서로 비교함으로써, 그 차이가 상기 소정값 이상으로 험로를 주행중인지를 판단하는 상기 험로판단단계(S20)가 수행된다.

상기 차량이 험로를 주행하고 있는 것으로 판단되는 경우에는 상기 ABS금지단계(S30)를 수행하여, 차량은 회생제동기능만을 발휘하여 제동으로 소모될 에너지를 회수하게 되며, 차량이 험로를 주행하고 있는 것이 아니라고 판단되는 경우에는 상기 회생제동금지단계(S40)를 수행하여, 회생제동을 금지하고 ABS를 정상적으로 작동시킴으로써, 안정된 제동성능 확보로 차량의 안전성을 확보하도록 하는 것이다.

한편, 도 3은 상기한 바와 같은 제어방법이 수행될 수 있는 하드웨어의 기본적인 구성을 개념적으로 도시한 바, 본 발명의 상기한 바와 같은 제어를 수행하는 컨트롤러(1)는 브레이크센서(3), 휠속도센서(5) 등의 신호를 받아 차량이 ABS 작동 조건을 충족하는지를 판단할 수 있고, 아울러 각 차륜의 상하방향 변위에 대한 정보를 변위제공수단(7)으로부터 얻을 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 변위제공수단(7)으로 사용될 수 있는 것은 각 차륜의 상하방향 변위를 측정하도록 각 서스펜션의 쇽업소버 등에 각각의 센서를 구비하도록 할 수도 있을 것이지만, 종래 ARC(ACTIVE ROLL CONTROL) 시스템이 탑재된 차량에서는 각 차륜과 차체 사이를 연결하는 유압액츄에이터의 압력을 실시간으로 모니터링 할 수 있으므로, 이 유압액츄에이터의 압력을 이용하여 각 차륜의 상하방향 변위를 환산하도록 하는 것도 바람직할 것이다.

한편, 상기 컨트롤러(1)는 상기한 바와 같은 판단에 따라 ABS장치(9)와 회생제동장치(11)에 제어신호 또는 명령을 송출하여, 험로 주행시에 상기와 같이 선택적으로 어느 한 장치만이 그 기능을 발휘할 수 있도록 한다.

아울러 상기 컨트롤러(1)는 도 3에 도시된 것과는 달리, 별도의 휠스피드센서 및 브레이크센서(3) 등의 신호를 받지 않고, 상기 ABS장치(9)가 ABS 작동조건의 충족 여부에 대하여 제공하는 신호를 받아 상기와 같은 제어방법을 처리하도록 구성하는 것도 가능할 것이며, 실제 하드웨어적으로는 상기 ABS장치(9)와 회생제동장치(11)의 제어부와 함께 통합된 제어부로 구성될 수도 있을 것이다.

1; 컨트롤러
3; 브레이크센서
5; 휠속도센서
7; 변위제공수단
9; ABS장치
11; 회생제동장치
S10; ABS판단단계
S20; 험로판단단계
S30; ABS금지단계
S40; 회생제동금지단계

Claims (6)

1. 차량의 ABS 작동 조건이 충족되는지를 판단하는 ABS판단단계(S10)와;
   차량이 과속방지턱과 같은 험로를 주행하는 상황인지를 판단하는 험로판단단계(S20)와;
   차량이 험로를 주행하고 있는 것으로 판단되면, ABS 작동을 금지시키는 ABS금지단계(S30)와;
   상기 험로판단단계(S20) 수행결과, 차량이 험로 주행 상태가 아니라고 판단되면, ABS 작동을 허용하고, 회생제동기능을 금지시키는 회생제동금지단계(S40);를 포함하여 구성되고,
   상기 험로판단단계(S20)에서는 차량의 모든 차륜의 서스펜션 상하방향 변위차가 소정값 이상으로 서로 벌어지면, 험로 주행 상황으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 험로 주행시 차량 제어 방법.
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4. 차량의 ABS 작동 조건이 충족되는 경우에도, 각 차륜의 서스펜션 변위차를 이용하여 험로 주행 상황인지를 판단하여, 차량의 험로 주행 여부에 따라, ABS기능과 회생제동기능 중 어느 하나만을 선택적으로 발휘하도록 제어하되,
   차량이 험로를 주행하는 경우에는 회생제동기능만을 선택적으로 발휘하도록 제어하고, 차량이 험로를 주행하지 않는 경우에는 ABS기능만을 선택적으로 발휘하도록 제어하며,
   차량이 험로를 주행하는지의 여부는, 차량의 각 차륜이 상하 방향으로 형성하는 변위차가 소정값 이상인 경우를 험로 주행 상황으로 판단하고, 그 미만의 변위차가 형성되는 경우에는 험로 주행 상황이 아닌 것으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 험로 주행시 차량 제어 방법.
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