KR101956020B1 - System of total control for electric 4 wheel drive system and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차선유지기능(Lane Keep Assist System : LKAS)을 실행할 때 차량의 운전조건에 따라 구동토크 제어구간과 조향토크 제어구간 및 혼합 구간을 분배하여 이질감이 발생되지 않는 운전성을 제공할 수 있도록 하는 E-4WD시스템의 통합 제어방법이 개시된다.
본 발명은 주행 상태에서 좌우측 차선영상, 조향각, 조향토크, 요레이트, 차속을 포함하는 운전정보를 검출하는 과정; 좌우측 차선영상을 분석하여 차선내 차량의 위치를 판정하고, 조향각의 정보와 회전 각속도인 요레이트를 분석하여 차량의 진행방향을 분석하고 차선 이탈 가능성 여부를 판정하는 과정; 차선 이탈 가능성이 판정되면 통합 모드가 실행되어 차선유지를 위한 조향토크와 구동토크를 연산하고, 연산된 조향토크와 구동토크의 비율을 조합하여 조향 목표토크와 구동 목표토크를 결정하는 과정; 조향 목표토크로 MDPS를 동작시키고, 구동 목표토크로 좌우측 차륜의 구동력을 조정하여 차선유지기능을 실행시키는 과정을 포함한다.The present invention relates to a method and apparatus for distributing a driving torque control section, a steering torque control section and a hybrid section according to a driving condition of a vehicle when performing a lane keeping assist system (LKAS) An integrated control method of an E-4WD system is disclosed.
The present invention provides a driving method for a vehicle, comprising: detecting driving information including left and right lane images, a steering angle, a steering torque, a yaw rate, and a vehicle speed in a running state; Analyzing the left and right lane images to determine the position of the vehicle in the lane, analyzing the information of the steering angle and the yaw rate which is the rotational angular velocity, analyzing the traveling direction of the vehicle, and determining the possibility of lane departure; Calculating a steering torque and a drive torque for maintaining the lane by executing the integrated mode when the lane departure possibility is determined, and determining the steering target torque and the drive target torque by combining the calculated ratio of the steering torque and the drive torque; And executing the lane keeping function by operating the MDPS with the steering target torque and adjusting the driving force of the left and right wheels with the driving target torque.
Description
본 발명은 e-4WD시스템에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 차선유지기능(Lane Keep Assist System : LKAS)을 실행할 때 차량의 운전조건에 따라 구동토크 제어구간과 조향토크 제어구간 및 혼합 구간을 분배하여 이질감이 발생되지 않는 운전성을 제공할 수 있도록 하는 E-4WD시스템의 통합 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an e-4WD system, and more particularly, to an e-4WD system that distributes a driving torque control section, a steering torque control section, and a hybrid section according to a driving condition of a vehicle when a lane keeping assist system (LKAS) And to provide an E-4WD system integrated control method capable of providing driving performance in which no sense of heterogeneity is generated.
차량에 적용되는 4WD시스템은 연비 향상을 위하여 주행 상황에 따라 구동모드를 다르게 하고 있다. The 4WD system applied to the vehicle has different driving modes according to the driving situation in order to improve the fuel efficiency.
예를 들면, 발진이나 미끄러운 도로, 모래땅이나 가파른 언덕, 진흙길 등의 운행으로 슬립이 발생되고 큰 구동력이 필요로 하는 경우 4WD모드로 구동하며, 일반적인 고속 주행시는 2WD모드로 구동된다.For example, when a slip occurs due to operation of rash, slippery road, sandy terrain, steep hill, muddy road, etc., and a large driving force is required, the vehicle is driven in 4WD mode.
차량이 4WD모드로 구동되는 경우 차량의 자세제어나 조종성, 등판성능, 험로 탈출 면에서는 유리하나 2WD모드에 비하여 연비가 떨어진다.When the vehicle is driven in the 4WD mode, the fuel economy of the vehicle is lower than that of the 2WD mode in terms of the posture control, the maneuverability, the backing performance, and the escape route.
차량이 2WD모드로 구동되는 경우 주행토크가 작고 조종 안정성의 측면에서 무리가 없지만 빗길이나 눈길, 결빙구간의 경우에는 노면의 마찰계수가 감소하므로, 타이어의 마찰력 한계가 줄어들어 차량의 자세를 제어하는데 어려움이 따른다.When the vehicle is driven in the 2WD mode, the running torque is small and the stability of the running stability is good. However, the friction coefficient of the road surface is reduced in the case of the rain, snow, and freezing sections. .
화석 연료의 사용에 따른 환경문제의 심각성과 한정된 자원의 고갈에 따라 모터로 구동되는 전기자동차, 연료전지 자동차, 하이브리드 자동차 등을 포함하는 하이브리드 전기자동차가 제공되고 있다.A hybrid electric vehicle including an electric vehicle driven by a motor, a fuel cell vehicle, and a hybrid electric vehicle is being provided in accordance with the seriousness of environmental problems due to the use of fossil fuels and the depletion of limited resources.
하이브리드 전기자동차는 다양한 형식으로 e-4WD시스템이 적용되어 전/후륜의 좌/우 차륜을 제어하여 차선유지(LKAS)기능, 조향 보조기능, 요(Yaw)발생을 제어하여 안전된 차량의 운행에 안정된 거동이 제공될 수 있도록 한다.Hybrid electric vehicles are equipped with various types of e-4WD system to control left and right wheels of front and rear wheels to control lane keeping (LKAS) function, steering assist function and yaw generation, So that a stable behavior can be provided.
e-4WD시스템으로 각 차륜의 휠 안에 모터를 각각 개별적으로 장착하여 운전상황에 따라 전/좌/우의 차륜을 능동적으로 제어하는 인휠 e-WD시스템, 전륜축 혹은 후륜축에 내연기관의 출력과 연결되는 독립된 구동계가 적용되고 다른 한 축에 모터를 적용하여 모터의 출력이 좌우측 차륜으로 연결되는 인라인 e-WD시스템, 전륜축 혹은 후륜축에 내연기관의 출력과 연결되는 독립된 구동계가 적용되고, 다른 측의 각 차륜에 독립 구동되는 인휠 모터가 적용되는 e-4WD시스템으로 구성될 수 있다 .In-wheel e-WD system that actively controls the front / left / right wheels according to the driving situation by individually mounting motors in each wheel of each wheel with e-4WD system, connecting output of internal combustion engine to front or rear axle An in-line e-WD system in which the output of the motor is connected to the left and right wheels by applying a motor to the other shaft and an independent drive system connected to the output of the internal combustion engine is applied to the front or rear axle, And an e-4WD system to which an in-wheel motor driven independently of each wheel of the e-4WD system is applied.
일반적으로 차량이 주행하는 과정에서 노면의 구배조건, 차량의 좌우 비대칭 구조, 좌우 타이어 특성차이 등의 원인에 의해 직진 주행시 한쪽 방향으로 쏠리게 되는 쏠림 현상이 발생하며, 이러한 쏠림 현상은 양산 차량의 초기 품질지수 평가에서 항상 발생되는 고질적인 문제이다.Generally, in the process of running the vehicle, there is a tendency to deviate in one direction in the straight running due to the gradient conditions of the road surface, the asymmetric structure of the vehicle left and right, and the difference in characteristics of the left and right tires. This is a chronic problem that always occurs in exponential evaluation.
차량의 주행 중에 한쪽으로 치우치는 쏠림 현상이 발생되는 경우 운전자가 직접 이를 인지하고 스티어링 휠을 조작하여 직진 주행이 제공될 수 있도록 한다.When the driver is leaning toward one side during the running of the vehicle, the driver directly recognizes this and operates the steering wheel so that straight running can be provided.
e-4WD시스템에 적용되는 차선유지기능은 직진 주행상태에서 한쪽으로 치우치는 쏠림이 발생되는 경우 조향각과 조향토크만을 능동적으로 제어하여 차선을 추종하는 주행이 유지될 수 있도록 하고 있다.The lane keeping function applied to the e-4WD system enables active control of only the steering angle and the steering torque in the case where leaning that deviates to one side occurs in the straight running state, so that the driving following the lane can be maintained.
그러나, 이 경우 차선 추종을 위한 조향토크의 조정이 스티어링 휠로 전달되어 운전자에게 이질감으로 제공되는 문제점을 발생시킬 수 있다.However, in this case, the adjustment of the steering torque for the lane-following may be transmitted to the steering wheel and may be provided to the driver as a sense of heterogeneity.
또한, 직진 주행상태에서 한쪽으로 치우치는 쏠림이 발생되면 좌/우측 차륜의 구동토크를 제어하여 차선을 추종하는 주행이 유지될 수 있도록 하고 있다.In addition, when a leaning shift occurs in one direction in the straight running state, the driving torque of the left and right wheels is controlled so that the running following the lane can be maintained.
그러나, 이 경우 스티어링 휠로 전단되는 조향토크의 이질감은 발생되지 않으나 운전자의 의지와 상관없는 차량의 이상 거동으로 인식하게 되는 문제점을 발생시킬 수 있다.However, in this case, a sense of heterogeneity of the steering torque applied to the steering wheel is not generated, but it may cause a problem that the vehicle is recognized as an abnormal behavior of the vehicle irrespective of the driver's will.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 그 목적은 차선유지기능을 실행할 때 차량의 운전조건에 따라 구동토크 제어구간과 조향토크 제어구간 및 혼합 제어구간을 분배하여 구동토크와 조향토크를 통합 제어함으로써, 이질감이 발생되지 않는 운전성을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a steering control apparatus and a steering control apparatus that divides a driving torque control section, a steering torque control section, and a hybrid control section according to a driving condition of a vehicle, So as to provide a driving property in which no sense of heterogeneity is generated.
본 발명의 실시예에 따르면 좌우측 차선을 영상으로 검출하는 영상검출부; 조향각의 변화를 검출하는 조향각검출부; 스티어링 휠의 토크 변화를 검출하는 조향토크검출부; 주행 차속을 검출하는 차속검출부; 차선내의 차량 위치와 조향각 및 요레이트를 분석하여 차선 이탈 가능이 판정되면 차선유지를 위한 조향토크와 구동토크를 산출하고, 조향토크와 구동토크를 조합한 제어신호로 MDPS 및 e-4WD를 제어하여 차선유지기능을 제공하는 제어부를 포함하는 e-4WD시스템의 통합 제어장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, an image detection unit detects an image of left and right lanes as an image; A steering angle detection unit for detecting a change in the steering angle; A steering torque detector for detecting a change in torque of the steering wheel; A vehicle speed detector for detecting a running vehicle speed; When the lane departure possibility is determined by analyzing the vehicle position, the steering angle and the yaw rate in the lane, the steering torque and the drive torque for maintaining the lane are calculated, and the MDPS and e-4WD are controlled by the control signal combining the steering torque and the drive torque An integrated control device of an e-4WD system including a control section that provides a lane-keeping function is provided.
상기 제어부는 MDPS를 제어하여 조향각 및 조향토크를 조정하고, e-4WD의 좌우 구동토크를 제어하여 조향력을 보조할 수 있다.The control unit controls the steering angle and the steering torque by controlling the MDPS, and can assist the steering force by controlling the left and right driving torques of the e-4WD.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 주행 상태에서 좌우측 차선영상, 조향각, 조향토크, 요레이트, 차속을 포함하는 운전정보를 검출하는 과정; 좌우측 차선영상을 분석하여 차선내 차량의 위치를 판정하고, 조향각의 정보와 회전 각속도인 요레이트를 분석하여 차량의 진행방향을 분석하고 차선 이탈 가능성 여부를 판정하는 과정; 차선 이탈 가능성이 판정되면 통합 모드가 실행되어 차선유지를 위한 조향토크와 구동토크를 연산하고, 연산된 조향토크와 구동토크의 비율을 조합하여 조향 목표토크와 구동 목표토크를 결정하는 과정; 조향 목표토크로 MDPS를 동작시키고, 구동 목표토크로 좌우측 차륜의 구동력을 조정하여 차선유지기능을 실행시키는 과정을 포함하는 e-4WD시스템의 통합 제어방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a driving method of a vehicle, comprising: detecting driving information including left and right lane images, a steering angle, a steering torque, a yaw rate, and a vehicle speed in a running state; Analyzing the left and right lane images to determine the position of the vehicle in the lane, analyzing the information of the steering angle and the yaw rate which is the rotational angular velocity, analyzing the traveling direction of the vehicle, and determining the possibility of lane departure; Calculating a steering torque and a drive torque for maintaining the lane by executing the integrated mode when the lane departure possibility is determined, and determining the steering target torque and the drive target torque by combining the calculated ratio of the steering torque and the drive torque; There is provided an integrated control method of an e-4WD system including the steps of operating the MDPS with the steering target torque and adjusting the driving force of the left and right wheels with the driving target torque to execute the lane keeping function.
상기 차선 이탈 가능성이 판정된 상태에서 조향토크가 설정된 기준토크를 초과하면 운전자의 조향 의지로 판정하여 차선유지기능을 실행하지 않을 수 있다.If the lane departure possibility is determined, if the steering torque exceeds the set reference torque, the lane keeping function may not be executed by determining the driver's intention to steer.
이와 같이 본 발명은 차량의 운전조건에 따라 제어구간을 구분하고, 구분된 제어구간에 따라 구동토크와 조향토크를 분배 제어함으로써 운전자에게 이질감이 발생되지 않는 차선유지 제어를 안정되게 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, the control period is classified according to the driving condition of the vehicle, and the driving torque and the steering torque are distributed and controlled according to the divided control period, so that the lane keeping control in which no sense of heterogeneity is generated can be stably provided.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 e-WD시스템의 통합 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 e-4WD시스템의 통합 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 e-4WD시스템에서 통합 제어구간의 토크 가변선도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 e-4WD시스템의 통합 제어 관계를 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing an integrated controller of an e-WD system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an integrated control procedure of an e-4WD system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a torque variable diagram of an integrated control section in an e-4WD system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an integrated control relationship of the e-4WD system according to the embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.The present invention can be embodied in various different forms, and thus the present invention is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 e-4WD시스템의 통합 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of an integrated controller of an e-4WD system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명은 영상검출부(101)와 조향각검출부(102), 조향토크검출부(103), 차속검출부(104), 제어부(201), MDPS(301) 및 e-4WD(401)를 포함한다.1, the present invention includes an
영상검출부(101)는 운행 차량의 주변 및 좌우측 차선 정보를 영상으로 입력하여 제어부(201)에 제공한다.The
상기 영상검출부(101)는 광시야각을 갖는 카메라로 구성될 수 있으며, 차량의 전방과 측방에 적어도 하나 이상 복수개로 장착될 수 있다.The
조향각검출부(102)는 전륜 휠의 진행 방향인 조향각의 변화를 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 제어부(201)에 제공한다.The steering
조향토크검출부(102)는 운전자가 동작시키는 스티어링 휠의 토크 변화를 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 제어부(201)에 제공한다.The
차속검출부(104)는 각 차륜의 속도를 검출하여 그에 대한 정보를 전기적 신호로 제어부(201)에 제공한다. The
제어부(201)는 상기 영상검출부(101)에서 제공되는 좌우측 차선 정보를 분석하여 차선내 차량의 위치를 판정하고, 조향각의 정보와 회전 각속도인 요레이트를 분석하여 차량의 진행방향을 분석하고 차선의 이탈 가능성 여부를 판정한다.The
상기 제어부(201)는 차선의 이탈 가능성이 판정되면 조향토크를 분석하여 설정된 기준토크를 초과하면 운전자의 조향 의지에 따른 스티어링 휠의 작동으로 판정하여 차선보조기능을 실행하지 않는다.If the possibility of the lane departure is determined, the
상기 제어부(201)는 차선의 이탈 가능성이 있으나 조향토크가 설정된 기준토크를 초과하지 않는 상태이면 요구 조향각의 크기에 따른 차선유지를 위한 통합모드가 실행되어 차선유지를 위한 조향토크와 구동토크를 연산한다.If the lane departure is possible but the steering torque does not exceed the set reference torque, the
상기 차선유지를 위한 통합모드는 구동토크와 조향토크의 조합 결정될 수 있다. The integrated mode for maintaining the lane can be determined by a combination of the drive torque and the steering torque.
그리고, 상기 제어부(201)는 차선 유지를 위해 연산된 조향토크와 구동토크를 분석하여 제어구간을 결정하고, 결정된 제어구간에 따라 연산된 조향토크와 구동토크의 비율을 조합하여 최종적인 조향 목표 토크와 구동 목표 토크를 연산하여 결정한다.The
도 3에서 알 수 있는 바와 같이 차선 유지에 필요한 요구 조향각에 따라 구동토크와 조향토크의 비율이 조합되어 결정된다. As can be seen from Fig. 3, the ratios of the drive torque and the steering torque are determined in combination according to the required steering angle required for lane keeping.
상기 제어부(201)는 상기 최종적인 조향 목표 토크를 결정할 때 도로 곡률을 추종하는 필요 조향각이 큰 값은 도로 곡률과 차속을 고려하여 아래의 식과 같이 조향토크를 보정한다.The
FTV2 = Kkf(k,V)F TV2 = K k f (k, V)
여기서, FTV2는 도로 곡률에 의한 토크 벡터링의 구동력 분배량이고,Here, FTV2 is the driving force distribution amount of the torque vectoring by the road curvature,
K는 카메라를 통해 검출되는 도로 곡률을 의미하며,K denotes the road curvature detected through the camera,
V는 차량의 주행속도를 의미한다.V means the running speed of the vehicle.
또한, 상기 제어부(201)는 상기 최종적인 구동 목표 토크를 결정할 때 쏠림 정도의 작은 조향각이 필요할 때는 e-4WD의 구동력 배분량을 아래의 식과 같이 결정한다.Further, when a steering angle of a small degree of leaning is required when determining the final driving target torque, the
여기서, FTV1은 이탈량에 의한 토크 벡터링의 구동력 분배량이고,Here, FTV1 is a driving force distribution amount of torque vectoring by the amount of deviation,
Kp는 비례상수이며, K p is a proportional constant,
t는 좌우 휠의 중심간 거리인 트레드(tread)를 의미한다.t denotes a tread which is the distance between the centers of the left and right wheels.
상기 제어부(201)는 최종 조향 목표토크와 구동 목표 토크가 결정되면 MDPS (Motor Driven Power Steer)를 통해 조향각 및 조향토크를 제어하고, e-4WD의 좌우 구동토크를 조정하여 조향력을 보조함으로써, 차선을 추종하는 주행이 제공될 수 있도록 한다.When the final steering target torque and the driving target torque are determined, the
MDPS(301)는 상기 제어부(201)에서 인가되는 제어신호에 따라 조향각과 조향토크를 조정하여 차선을 추종하는 주행이 제공될 수 있도록 한다. The
e-4WD(401)는 상기 제어부(201)에서 인가되는 제어신호에 따라 전후좌우 차륜의 구동토크를 조정하여 차선을 추종하는 주행이 제공될 수 있도록 한다.The
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같이 실행된다.The operation of the present invention including the functions as described above is executed as follows.
본 발명에 따른 차선유지기능이 적용되는 차량의 운행이 개시되면 제어부(201)는 영상검출부(101)로부터 좌우측 차선 정보의 영상을 검출하고, 조향각검출부(102)로부터 조향각의 변화를 검출하며, 조향토크검출부(102)는 스티어링 휠의 토크 변화를 검출하고, 차속검출부(104)로부터 각 차륜의 속도를 검출한다(S102).The
이후, 상기 제어부(201)는 영상검출부(101)에서 제공되는 좌우측 차선 정보를 분석하여 차선내 차량의 위치를 판정하고(S103), 조향각 정보와 회전 각속도인 요레이트를 분석하여 차량의 진행방향을 분석하여 차선의 이탈 가능성 여부를 판정한다(S104).The
상기 제어부(201)는 S104에서 차선의 이탈 가능성이 판정되면 상기 조향토크 검출부(103)에서 제공되는 조향토크를 분석하여 설정된 기준토크를 초과하는지 판단한다(S105).The
상기 제어부(201)는 S105에서 조향토크가 설정된 기준토크를 초과하면 운전자의 조향 의지에 따른 스티어링 휠의 작동으로 판정하여 차선유지기능을 실행하지 않는다(S106).When the steering torque exceeds the set reference torque at S105, the
그러나, 상기 제어부(201)는 S105에서 조향토크가 설정된 기준토크 미만이면 차선유지기능의 통합모드로 진입한 다음(S107) 차선유지를 위한 필요 조향토크와 구동토크를 연산한다(S108)(S109).However, if the steering torque is less than the reference torque set in S105, the
상기 제어부(201)는 차선 유지를 위한 연산된 구동토크와 조향토크의 조합하여 조향토크와 구동토크의 비율에 따라 최종적인 조향 목표 토크와 구동 목표 토크를 연산하여 결정한다(S110).The
도 3에서 알 수 있는 바와 같이 차선 유지에 필요한 요구 조향각에 따라 구동토크와 조향토크의 비율이 조합되어 결정된다. As can be seen from Fig. 3, the ratios of the drive torque and the steering torque are determined in combination according to the required steering angle required for lane keeping.
상기 제어부(201)는 상기 최종적인 조향 목표 토크를 결정할 때 도로 곡률을 추종하는 필요 조향각이 큰 값은 도로 곡률과 차속을 고려하여 아래의 식과 같이 조향토크를 보정한다.The
FTV2 = Kkf(k,V)F TV2 = K k f (k, V)
여기서, FTV2는 도로 곡률에 의한 토크 벡터링의 구동력 분배량이고,Here, FTV2 is the driving force distribution amount of the torque vectoring by the road curvature,
K는 카메라를 통해 검출되는 도로 곡률을 의미하며,K denotes the road curvature detected through the camera,
V는 차량의 주행속도를 의미한다.V means the running speed of the vehicle.
또한, 상기 제어부(201)는 상기 최종적인 구동 목표 토크를 결정할 때 쏠림 정도의 작은 조향각이 필요할 때는 e-4WD의 구동력 배분량을 아래의 식과 같이 결정한다.Further, when a steering angle of a small degree of leaning is required when determining the final driving target torque, the
여기서, FTV1은 이탈량에 의한 토크 벡터링의 구동력 분배량이고,Here, FTV1 is a driving force distribution amount of torque vectoring by the amount of deviation,
Kp는 비례상수이며, K p is a proportional constant,
t는 좌우 휠의 중심간 거리인 트레드(tread)를 의미한다.t denotes a tread which is the distance between the centers of the left and right wheels.
상기 제어부(201)는 S111에서 최종 조향 목표토크와 구동 목표 토크가 결정되면 MDPS(Motor Driven Power Steer)를 통해 조향각 및 조향토크를 제어하고, e-4WD의 좌우 구동토크를 조정하여 조향력을 보조하여(S112) 차선을 추종하는 주행이 제공될 수 있도록 한다(S113).When the final target steering torque and the target driving torque are determined in step S111, the
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 주행 차량(A1)이 차선 이탈이 예상되는 경우(A2) 토크 벡터링이 작동되어 MDPS(301)를 통해 우측으로 조향이 이루어지도록 하고, 동시에 좌측 후륜의 구동토크를 크게 하여 차선이탈이 발생되지 않도록 할 수 있다.As can be seen from Fig. 4, when the lane departure is expected in the lane A1, the torque vectoring is activated so that the steering is made rightward through the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
101 : 영상검출부 102 : 조향각검출부
103 : 조향토크검출부 104 : 차속검출부
201 : 제어부 301 : MDPS
401 : e-4WD101: image detecting unit 102: steering angle detecting unit
103: Steering torque detecting unit 104:
201: control unit 301: MDPS
401: e-4WD
Claims (7)
조향각, 요레이트를 검출하는 차량상태검출부;
스티어링 휠의 토크 변화를 검출하는 조향토크검출부;
상기 영상검출부를 통해 차선내의 차량 위치를 추출하고 차량상태검출부를 통해 조향각 및 요레이트를 분석하여 차선 이탈 가능이 판정되면 차선유지를 위한 조향토크와 구동토크를 산출하고, 조향토크와 구동토크를 조합한 제어신호로 MDPS 및 e-4WD를 제어하여 차선유지기능을 제공하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는 차선 유지를 위해 연산된 상기 조향토크와 구동토크를 분석하여 제어구간을 결정하고, 상기 제어구간에 따라 연산된 조향토크와 구동토크의 비율을 조합하여 최종적인 조향 목표 토크와 구동 목표 토크를 연산하여 결정한 후 MDPS(Motor Driven Power Steer)를 통해 조향각 및 조향토크를 제어하고 e-4WD의 좌우 구동토크를 조정하여 조향력을 보조하는 통합제어를 수행하는 e-4WD시스템의 통합 제어장치.An image detector for detecting left and right lanes as an image;
A vehicle state detector for detecting a steering angle and a yaw rate;
A steering torque detector for detecting a change in torque of the steering wheel;
A steering angle and a yaw rate are analyzed through a vehicle state detector to calculate a steering torque and a driving torque for maintaining a lane when the lane departure possibility is determined, and a combination of a steering torque and a drive torque And a controller for controlling the MDPS and e-4WD with one control signal to provide a lane-keeping function,
The control unit determines the control period by analyzing the steering torque and the drive torque calculated for the lane keeping and combines the ratio of the steering torque and the drive torque calculated according to the control period to obtain the final target steering torque and the driving target torque 4WD system that controls the steering angle and the steering torque through MDPS (Motor Driven Power Steer) and adjusts the left and right driving torque of the e-4WD to assist the steering force.
주행 차속을 검출하는 차속검출부를 더 포함하고,
상기 제어부는 영상검출부에서 검출되는 도로의 곡률과 차속검출부에서 제공되는 차속을 고려하여 조향토크를 결정하는 e-4WD시스템의 통합 제어장치.The method according to claim 1,
Further comprising a vehicle speed detecting section for detecting a running vehicle speed,
Wherein the controller determines the steering torque in consideration of the curvature of the road detected by the image detector and the vehicle speed provided by the vehicle speed detector.
상기 제어부는 하기의 식을 적용하여 조향토크를 결정하는 e-WD시스템의 통합 제어장치.
FTV2 = Kkf(k,V)
여기서, FTV2는 도로 곡률에 의한 토크 벡터링의 구동력 분배량이고,
K는 카메라를 통해 검출되는 도로 곡률을 의미하며,
V는 차량의 주행속도를 의미한다.The method according to claim 1,
Wherein the controller determines the steering torque by applying the following equation.
F TV2 = K k f (k, V)
Here, FTV2 is the driving force distribution amount of the torque vectoring by the road curvature,
K denotes the road curvature detected through the camera,
V means the running speed of the vehicle.
상기 제어부는 하기의 식을 적용하여 e-4WD의 구동력 배분량을 결정하는 e-4WD시스템의 통합 제어장치.
여기서, FTV1은 이탈량에 의한 토크 벡터링의 구동력 분배량이고,
Kp는 비례상수이며,
t는 좌우 휠의 중심간 거리인 트레드(tread)를 의미한다.The method according to claim 1,
Wherein the controller determines the driving force distribution amount of the e-4WD by applying the following equation.
Here, FTV1 is a driving force distribution amount of torque vectoring by the amount of deviation,
K p is a proportional constant,
t denotes a tread which is the distance between the centers of the left and right wheels.
좌우측 차선영상을 분석하여 차선내 차량의 위치를 판정하고, 조향각의 정보와 회전 각속도인 요레이트를 분석하여 차량의 진행방향을 분석하고 차선 이탈 가능성 여부를 판정하는 과정;
차선 이탈 가능성이 판정되면 통합 모드가 실행되어 차선유지를 위한 조향토크와 구동토크를 연산하고, 상기 차선유지를 위해 연산된 상기 조향토크와 구동토크를 분석하여 제어구간을 결정하며, 상기 제어구간에 따라 연산된 조향토크와 구동토크의 비율을 조합하여 최종적인 조향 목표 토크와 구동 목표 토크를 연산하여 결정하는 과정;
MDPS(Motor Driven Power Steer)를 통해 조향각 및 조향토크를 제어하고 e-4WD의 좌우 구동토크를 조정하여 조향력을 보조하는 통합제어를 통해 차선유지기능을 실행시키는 과정;
을 포함하는 e-4WD시스템의 통합 제어방법.Detecting driving information including left and right lane images, a steering angle, a steering torque, a yaw rate, and a vehicle speed in a running state;
Analyzing the left and right lane images to determine the position of the vehicle in the lane, analyzing the information of the steering angle and the yaw rate which is the rotational angular velocity, analyzing the traveling direction of the vehicle, and determining the possibility of lane departure;
If it is determined that the lane departure possibility is determined, the integrated mode is executed to calculate the steering torque and the driving torque for maintaining the lane, and the control period is determined by analyzing the steering torque and the driving torque calculated for the lane keeping, Calculating a final target steering torque and a target driving torque by combining the calculated ratio of the steering torque and the driving torque;
A process of controlling the steering angle and the steering torque through MDPS (Motor Driven Power Steer) and adjusting the left and right driving torque of the e-4WD to execute the lane keeping function through the integrated control for assisting the steering force;
Gt; e-4WD < / RTI >
상기 차선 이탈 가능성이 판정된 상태에서 조향토크가 설정된 기준토크를 초과하면 운전자의 조향 의지로 판정하여 차선유지기능을 실행하지 않는 e-4WD시스템의 통합 제어방법.The method according to claim 6,
And the lane-keeping function is not executed when the steering torque exceeds the set reference torque in the state where the possibility of lane departure is determined, the lane keeping function is not executed.
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