KR20160139457A - Vehicle type Trailer Stability Control method ans system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량에 연결된 트레일러가 요동(Oscillation) 할 때 브레이크(Brake) 제어를 통해 차량의 속도를 감속시키고, 전동식 파워 스티어링 토크(Motor Driven Power Steering Torque)를 이용하여 진동을 복원하여 차량의 주행을 안정화 시켜주는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention reduces the speed of the vehicle through brake control when the trailer connected to the vehicle is oscillating and restores the vibration by using an electric motor-driven power steering torque, And more particularly, to a system and method for stabilizing a vehicle trailer.
일반적으로 차량이 도로 상에서 트레일러를 달고 주행하는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 차속이 주어진 노면에서 어느 임계 차속을 넘게 되면, 운전자의 적은 조향 입력에도 차량과 트레일러에 요동(Oscillation)이 발생하게 된다.Generally, when a vehicle is running on a road with a trailer, as shown in FIG. 1, when a vehicle speed exceeds a certain threshold vehicle speed on a given road surface, oscillation occurs in the vehicle and the trailer even with a small steering input of the driver .
TSC(Trailer Stability Control) 시스템은 트레일러의 요동(Oscillation)에 의하여 차량이 불안정해 질 때, 브레이크(Brake)와 엔진(Engine) 제어를 통하여 차량의 속도를 감속시켜 안정화 시켜주는 시스템이다. The TSC (Trailer Stability Control) system is a system that decelerates and stabilizes the speed of the vehicle through brake and engine control when the vehicle becomes unstable due to the oscillation of the trailer.
트레일러의 요동 상황에서 차량이 순간적으로 감속을 하게 되면 요(Yaw)가 일시적으로 증폭되는 현상이 발생하게 된다. 차량이 고속으로 주행하는 상황이라면 요(Yaw)의 증폭 정도가 심해지게 되고, 당황한 운전자가 요(Yaw)를 더욱 증폭시키는 방향으로 조향을 하게 된다. 따라서, 트레일러의 요동이 심해져 트레일러가 차량 쪽으로 접히는 잭 나이프(Jack-knife)의 위험한 상황이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
If the vehicle decelerates instantaneously in the trailer swing, the yaw will be temporarily amplified. If the vehicle is traveling at high speed, the degree of amplification of the yaw will be increased, and the driver will be steered in a direction to further amplify the yaw. Accordingly, there is a problem that a dangerous situation of a jack-knife in which the trailer is shaken to the vehicle due to an increase in shaking of the trailer may occur.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량에 연결된 트레일러가 요동(Oscillation) 할 때 브레이크(Brake) 제어를 통해 차량의 속도를 감속시킴과 더불어, 전동식 파워 스티어링 토크(Motor Driven Power Steering Torque)를 이용하여 차량의 진동을 복원하여 차량의 주행을 안정화 시켜 주는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and an object of the present invention is to reduce the speed of the vehicle through brake control when the trailer connected to the vehicle is oscillated and to reduce the speed of the motor driven power steering torque The present invention also provides a vehicle trailer stability control system and method for stabilizing the running of a vehicle by restoring the vibration of the vehicle using the vehicle.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 트레일러의 요동에 의한 차량의 진동을 감지하여 진동 방향과 목표 스티어 앵글(Target Steer Angle)을 검출하는 요오 센서(Yaw Sensor); 상기 차량의 진동이 감지되면, 상기 차량의 네 바퀴에 브레이크 압력이 동시에 인가되도록 제어하고, 상기 진동 방향의 바퀴에 추가 브레이크 압력이 인가되도록 제어하며, 상기 차량의 진동에 따라 검출된 목표 스티어 앵글에 대응된 목표 스티어 토크(Target Steer Torque) 값을 MDPS(Motor Driven Power Steering)부에 전달하는 제어부; 상기 목표 스티어 토크 값에 따라 모터를 통해 동력을 발생시켜 휠 축에 전달하여, 상기 차량이 상기 진동 방향에서 반대 방향으로 복원되도록 상기 휠 축을 상기 발생된 동력에 따라 동작하는 전동식 파워 스티어링부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 차량의 네 바퀴에 동시에 또는 해당 바퀴에 브레이크 압력을 인가하여 제동하는 제동부를 포함하는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a yaw sensor for detecting a vibration of a vehicle caused by a rocking motion of a trailer and detecting a target steering angle in a vibration direction. The controller controls the brake pressure to be simultaneously applied to the four wheels of the vehicle when the vibration of the vehicle is sensed, controls the additional brake pressure to be applied to the wheels in the vibration direction, A controller for transmitting a corresponding target steering torque value to an MDPS (Motor Driven Power Steering) unit; An electric power steering unit that generates power through a motor according to the target steering torque value and transmits the generated power to the wheel shaft to operate the wheel shaft according to the generated power so that the vehicle is restored to the opposite direction in the vibration direction; And a braking unit that applies braking pressure to four wheels of the vehicle at the same time or under the control of the controller to brake the brakes.
또한, 상기 차량의 진동에 따른 목표 스티어 앵글에 대응된 스티어링 토크(Torque) 값을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The controller may further include a storage unit for storing a steering torque value corresponding to the target steering angle according to the vibration of the vehicle.
상기 요오 센서는, 상기 차량의 좌측 전륜, 우측 전륜, 좌측 후륜, 우측 후륜 중 어느 바퀴 방향으로 진동이 발생했는지를 진동 방향으로 산출하고, 상기 트레일러의 요동에 의해 상기 차량이 얼마의 각도로 진동했는지를 목표 스티어 앵글로 산출하게 된다.The io sensor calculates in a vibration direction which of the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel vibrations have occurred in the vibration direction, and calculates the vibration angle of the vehicle caused by the oscillation of the trailer As a target steer angle.
상기 제어부는, 요오 에러(Yaw Error)가 증가할 때의 P 이득(Gain)과 감소할 때의 D 이득 및 속도별 이득(Speed Gain)에 기초하여 상기 목표 스티어 앵글을 결정할 수 있다. The control unit may determine the target steer angle based on the P gain when the yaw error increases, the D gain when the yaw error increases, and the gain according to the speed (Speed Gain).
그리고, 상기 제어부는, 상기 목표 스티어 앵글 및 토크 이득(Torque Gain)에 기초하여 상기 목표 스티어 토크 값을 결정할 수 있다.
The control unit may determine the target steering torque value based on the target steering angle and the torque gain.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 요오 센서(Yaw Sensor)가 트레일러의 요동에 의한 차량의 진동을 감지하여 진동 방향과 목표 스티어 앵글(Target Steer Angle)을 검출하는 단계; 제어부가 브레이크 압력을 상기 차량의 네 바퀴에 동시에 인가하여 1차로 제동 제어하는 단계; 상기 제어부가 상기 감지된 진동 방향의 바퀴에 추가 브레이크 압력을 인가하여 2차로 제동 제어하는 단계; 상기 제어부가 상기 요오 앵글에 대응된 목표 스티어 토크(Target Steer Torque) 값을 MDPS(Motor Driven Power Steering)부에 전달하는 단계; 및 상기 MDPS부가 상기 목표 스티어 토크 값에 따라 모터를 통해 동력을 발생시켜 휠 축에 전달하여, 상기 차량이 상기 진동 방향에서 반대 방향으로 복원되도록 상기 휠 축을 좌회전 또는 우회전 방향으로 동작하는 단계를 포함하는 차량용 트레일러 안정 제어 방법을 제공할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a vehicle, the method comprising: sensing a vibration of a vehicle by a yawing sensor of a trailer and detecting a target steering angle; ; The control unit firstly applies braking pressure to four wheels of the vehicle to perform braking control; The control unit applying second brake pressure to the wheel in the sensed vibration direction to perform secondary braking control; The controller transmits a target steering torque value corresponding to the io angle to an MDPS (Motor Driven Power Steering) unit; And a step in which the MDPS generates power via a motor according to the target steering torque value and transmits the generated power to the wheel shaft to operate the wheel shaft in the left or right direction so that the vehicle is restored in the opposite direction in the vibration direction It is possible to provide a vehicle trailer stabilization control method.
본 발명에 의하면, 차량에 연결된 트레일러의 요동으로 차량이 진동하게 될 때, 차량의 네 바퀴에 모두 브레이크 압력을 전달하여 1차로 제동함과 더불어 진동 방향 측의 바퀴에 추가 브레이크 압력을 전달해 2차로 제동하여 차량의 속도를 감속함과 더불어 트레일러의 요동에 따른 차량의 진동을 줄어들게 할 수 있다.According to the present invention, when the vehicle vibrates due to the oscillation of the trailer connected to the vehicle, the brake pressure is transmitted to all four wheels of the vehicle, thereby braking the vehicle first, and further transmitting the brake pressure to the wheel in the vibration direction, Thereby reducing the speed of the vehicle and reducing the vibration of the vehicle due to the rocking of the trailer.
따라서, MDPS 스티어 토크를 이용해 TSC 제어를 수행하게 됨으로써 차량의 진동을 복원하여 차량의 주행을 안정화 시키고, 트레일러의 잭 나이프(Jack Knife) 현상을 방지할 수 있다.
Therefore, by performing the TSC control using the MDPS steer torque, the vibration of the vehicle can be restored to stabilize the running of the vehicle, and the Jackknife phenomenon of the trailer can be prevented.
도 1은 종래 방식에 의하여 제어된 트레일러 차량의 주행 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 트레일러 안정 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 트레일러 안정 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 요오 센서의 트레일러 요동 감지에 따라 차속을 감속 제어하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 트레일러의 요동에 의해 감지된 요오 정보에 대응된 목표 스티어 토크 값을 나타낸 그래프이다.1 is a view for explaining a traveling state of a trailer vehicle controlled by a conventional method.
2 is a block diagram schematically showing a configuration of a vehicle trailer stability control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling a vehicle trailer stability according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of deceleration control of the vehicle speed according to the trailer swinging detection of the io sensor according to the embodiment of the present invention.
5 is a graph showing a target steering torque value corresponding to the io information sensed by the rocking of the trailer according to the embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain parts that are described as being "below" other parts are described as being "above " other parts. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
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. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 트레일러 안정 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram schematically showing a configuration of a vehicle trailer stability control system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 트레일러 안정 제어 시스템(200)은, 요오 센서(Yaw Sensor)(210), 제어부(220), 전동식 파워 스티어링(Motor Driven Power Steering, 이하 MDPS)부(230), 제동부(240) 및 저장부(250)를 포함한다.2, a vehicle trailer
요오 센서(210)는 트레일러의 요동에 의한 차량의 진동을 감지하여 진동 방향과 목표 스티어 앵글(Target Steer Angle)을 검출한다.The io
요오 센서(210)는, 차량의 좌측 전륜, 우측 전륜, 좌측 후륜, 우측 후륜 중 어느 바퀴 방향으로 진동이 발생했는지를 진동 방향으로 산출하고, 트레일러의 요동에 의해 차량이 얼마의 각도로 진동했는지를 목표 스티어 앵글로 산출하게 된다.The
제어부(220)는 차량의 진동이 감지되면, 차량의 네 바퀴에 브레이크 압력이 동시에 인가되도록 제어하고, 진동 방향의 바퀴에 추가 브레이크 압력이 인가되도록 제어하며, 차량의 진동에 따라 검출된 목표 스티어 앵글에 대응된 목표 스티어 토크(Target Steer Torque) 값을 MDPS부(230)에 전달한다.The
MDPS부(230)는 목표 스티어 토크 값에 따라 모터를 통해 동력을 발생시켜 휠 축에 전달하여, 차량이 진동 방향에서 반대 방향으로 복원되도록 휠 축을 발생된 동력에 따라 동작시킨다.The
제동부(240)는 제어부(220)의 제어에 따라 차량의 네 바퀴에 동시에 또는 해당 바퀴에 브레이크 압력을 인가하여 제동한다.The
저장부(250)는 차량의 진동에 따른 목표 스티어 앵글에 대응된 스티어링 토크(Torque) 값을 저장한다.The
제어부(220)는, 목표 스티어 앵글에 대해 요오 에러(Yaw Error)가 증가할 때의 P 이득(Gain)과 감소할 때의 D 이득을 각각 설정하여 더한 값에 속도별 이득(Gain)을 곱하여 산출하게 된다.The
제어부(220)는, 목표 스티어 토크 값에 대해, 목표 스티어 앵글에 토크 이득(Torque Gain)을 곱하여 산출하게 된다.
The
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 트레일러 안정 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling a vehicle trailer stability according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 트레일러 안정 제어 시스템(200)은, 먼저 요오 센서(Yaw Sensor)가 트레일러의 요동에 의한 차량의 진동을 감지하여 진동 방향과 목표 스티어 앵글을 검출한다(S310).3, in the vehicle trailer
즉, 요오 센서(210)는, 차량의 좌측 전륜(FL), 우측 전류(FR), 좌측 후륜(RL), 우측 후륜(RR) 중 어느 바퀴 방향으로 진동이 발생했는지를 진동 방향으로 산출하고, 트레일러의 요동에 의해 차량이 얼마의 각도로 진동했는지를 목표 스티어 앵글로 산출하게 된다. 예를 들면, 트레일러의 요동에 의해 차량의 앞 부분이 오른쪽으로 5ㅀ 정도 이동하는 경우에, 제어부(220)는 요오 센서(210)에 의해 오른쪽 앞 바퀴(Front Right: FR) 측에 진동이 발생하는 것으로 감지하고, 5ㅀ의 목표 스티어 앵글을 산출할 수 있다.That is, the
여기서, 요오 센서(210)는 차량의 무게 중심에 해당하는 부분에 설치된 것으로서, 차량이 직진으로 주행하는 중에 도 4에 도시된 바와 같이 운전자의 조향(Steer) 입력이나 도로 상태에 의해 트레일러가 요동함에 따라 차량이 좌우로 진동하는 것을 감지(Oscillation Detection Counter)하는 것이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 요오 센서의 트레일러 요동 감지에 따라 차속을 감속 제어하는 예를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 차량이 감속하는 시점 이후에 요오 에러(Yaw Error)가 순간적으로 증폭되는 것을 알 수 있고, 이 시점에 운전자는 차량의 불안정을 느끼게 된다. 이때, 요오 에러는 측정된 요오 레이트(Yaw Rate)에서 기준 요오 레이트(Reference Yaw Rate)를 뺀 값이다.Here, the io
이어, 제어부(220)는 트레일러의 요동에 따른 차량의 진동을 감지하면, 도 4에 도시된 바와 같이 브레이크 압력을 차량의 네 바퀴(FL, FR, RL, RR)에 동시에 인가하여 1차로 제동 제어한다(S320).4, the
이때, 제어부(220)는 요오 센서(210)에 의해 검출된 진동 방향과 목표 스티어 앵글에 근거해 차량의 진동이 어느 방향에 발생했는지를 감지하고, 감지된 진동 방향의 바퀴에도 브레이크 압력을 인가하여 2차로 제동 제어할 수 있다. At this time, the
이어, 제어부(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 요오 앵글에 대응된 목표 스티어 토크(Target Steer Torque) 값을 MDPS(230)부에 전달한다(S330). 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 트레일러의 요동에 의해 감지된 요오 정보에 대응된 목표 스티어 토크 값을 나타낸 그래프이다. 제어부(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 요오 레이트 에러(Yaw Rate Error)에 대응된 목표 스티어 토크 값을 MDPS부(230)에 전달하여, MDPS부(230)가 요오 에러가 줄어들게 조향할 수 있도록 한다.Next, the
이때, 제어부(220)는 요오 에러(Yaw Error)가 증가할 때의 P 이득(Gain)과 감소할 때의 D 이득 및 속도별 이득(Speed Gain)에 기초하여 목표 스티어 앵글을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(220)는 다음 수학식 1과 같이 목표 스티어 앵글에 대해 요오 에러(Yaw Error)가 증가할 때의 P 이득(Gain)과 감소할 때의 D 이득을 각각 설정하여 더한 값에 속도별 이득(Gain)을 곱하여 산출하게 된다. 이 경우에 스티어(Steer)는 요오 에러(yaw error)를 줄이는 방향으로 주어야 하기 때문에 최종값에 -1을 곱한 값이 최종적인 목표 스티어 앵글(target steer angle) 값이 된다.At this time, the
또한, 제어부(220)는, 목표 스티어 앵글 및 토크 이득(Torque Gain)에 기초하여 목표 스티어 토크 값을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(220)는 목표 스티어 토크 값에 대해, 다음 수학식 2와 같이 목표 스티어 앵글에 토크 이득(Torque Gain)을 곱하여 산출하게 된다.Further, the
MDPS부(230)의 튜닝 상태에 따라 토크(Torque)에 대한 앵글(Angle) 값이 다르기 때문에 최종적인 목표 스티어 토크(Target Steer Torque)는 목표 스티어 앵글에 이득(Angle To Torque gain)을 곱하여 산출하는 것이다.The target steering torque is calculated by multiplying the target steering angle by a gain (Angle To Torque gain) because an angle value to a torque varies depending on the tuning state of the
이때, 제어부(220)는 차량의 진동에 따른 목표 스티어 앵글에 대응된 스티어링 토크(Torque) 값을 저장부(250)에 저장할 수 있다.At this time, the
이어, MDPS부(230)가 목표 스티어 토크 값에 따라 모터를 통해 동력을 발생시켜 휠 축에 전달하여, 차량이 진동 방향에서 반대 방향으로 복원되도록 휠 축을 좌회전 또는 우회전 방향으로 동작시킨다(S350).Then, the
예를 들면, 차량이 트레일러의 요동에 의해 차량 앞 부분이 오른쪽으로 진동하는 경우에, 휠 축을 왼쪽으로 동작시킴에 따라 오른쪽 진동 방향에서 반대 방향 왼쪽으로 복원되는 것이다.For example, in the case where the front portion of the vehicle is vibrated to the right due to the rocking of the trailer, the vehicle is restored to the left in the opposite direction in the rightward vibration direction by operating the wheel shaft to the left.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 목표 스티어 토크에 의한 조향 입력 시에 차량이 감속할 때의 요오 에러의 크기가 기존보다 줄어들며, 요동의 수렴 속도도 더 빨라지는 것을 확인할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 5, it can be seen that the magnitude of the iodine error when the vehicle decelerates at the time of steering input by the target steering torque is reduced, and the convergence speed of the swing is also faster.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량에 연결된 트레일러가 요동(Oscillation) 할 때 브레이크(Brake) 제어를 통해 차량의 속도를 감속시킴과 더불어, 전동식 파워 스티어링 토크(Motor Driven Power Steering Torque)를 이용하여 차량의 진동을 복원하여 차량의 주행을 안정화 시켜주는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the trailer connected to the vehicle is oscillating, the speed of the vehicle is decelerated through the brake control, and the motor-driven power steering torque is used It is possible to realize a vehicle trailer stabilization control system and method that stabilizes the running of the vehicle by restoring the vibration of the vehicle.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
본 발명은 차량에 연결된 트레일러가 요동할 때 브레이크(Brake) 제어를 통해 차량의 속도를 감속시킴과 더불어, 전동식 파워 스티어링(MDPS) 토크(Torque)를 이용해 차량의 진동을 복원하여 차량의 주행을 안정화 시켜주는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템 및 방법에 적용할 수 있다.
The present invention reduces the speed of the vehicle through brake control when the trailer connected to the vehicle is rocking and restores the vibration of the vehicle using an electric power steering (MDPS) torque to stabilize the running of the vehicle The present invention can be applied to a vehicle trailer control system and method.
200 : 차량용 트레일러 안정 제어 시스템
210 : 요오 센서
220 : 제어부
230 : MDPS부
240 : 제동부
250 : 저장부200: Vehicle Trailer Stability Control System
210: Io sensor
220:
230: MDPS section
240:
250:
Claims (6)
상기 차량의 진동이 감지되면, 상기 차량의 네 바퀴에 브레이크 압력이 동시에 인가되도록 제어하고, 상기 진동 방향의 바퀴에 추가 브레이크 압력이 인가되도록 제어하며, 상기 차량의 진동에 따라 검출된 목표 스티어 앵글에 대응된 목표 스티어 토크(Target Steer Torque) 값을 MDPS(Motor Driven Power Steering)부에 전달하는 제어부;
상기 목표 스티어 토크 값에 따라 모터를 통해 동력을 발생시켜 휠 축에 전달하여, 상기 차량이 상기 진동 방향에서 반대 방향으로 복원되도록 상기 휠 축을 상기 발생된 동력에 따라 동작시키는 MDPS부;
상기 제어부의 제어에 따라 상기 차량의 네 바퀴에 동시에 또는 해당 바퀴에 브레이크 압력을 인가하여 제동하는 제동부;
를 포함하는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템.
A yaw sensor for sensing the vibration of the vehicle due to the oscillation of the trailer and detecting a target steering angle;
The controller controls the brake pressure to be simultaneously applied to the four wheels of the vehicle when the vibration of the vehicle is sensed, controls the additional brake pressure to be applied to the wheels in the vibration direction, A controller for transmitting a corresponding target steering torque value to an MDPS (Motor Driven Power Steering) unit;
An MDPS unit that generates power through a motor according to the target steering torque value and transmits the generated power to the wheel shaft to operate the wheel shaft according to the generated power so that the vehicle is recovered in the opposite direction in the vibration direction;
A braking unit that applies braking pressure to four wheels of the vehicle at the same time or according to the control of the control unit to brake the braking unit;
And a control system for controlling the vehicle.
상기 차량의 진동에 따른 목표 스티어 앵글에 대응된 스티어링 토크(Torque) 값을 저장하는 저장부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템.
The method according to claim 1,
A storage unit for storing a steering torque value corresponding to a target steering angle according to the vibration of the vehicle;
Further comprising a control unit for controlling the vehicle.
상기 요오 센서는, 상기 차량의 좌측 전륜, 우측 전륜, 좌측 후륜, 우측 후륜 중 어느 바퀴 방향으로 진동이 발생했는지를 진동 방향으로 산출하고, 상기 트레일러의 요동에 의해 상기 차량이 얼마의 각도로 진동했는지를 상기 목표 스티어 앵글로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The io sensor calculates in a vibration direction which of the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel vibrations have occurred in the vibration direction, and calculates the vibration angle of the vehicle caused by the oscillation of the trailer Is calculated as the target steer angle.
상기 제어부는, 요오 에러(Yaw Error)가 증가할 때의 P 이득(Gain)과 감소할 때의 D 이득 및 속도별 이득(Speed Gain)에 기초하여 상기 목표 스티어 앵글을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the control section determines the target steer angle based on a P gain when the yaw error increases and a D gain and a speed gain corresponding to the decrease when the yaw error increases. Trailer stability control system.
상기 제어부는, 상기 목표 스티어 앵글 및 토크 이득(Torque Gain)에 기초하여 상기 목표 스티어 토크 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량용 트레일러 안정 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit determines the target steering torque value based on the target steering angle and the torque gain.
제어부가 브레이크 압력을 상기 차량의 네 바퀴에 동시에 인가하여 1차로 제동 제어하는 단계;
상기 제어부가 상기 감지된 진동 방향의 바퀴에 추가 브레이크 압력을 인가하여 2차로 제동 제어하는 단계;
상기 제어부가 상기 목표 스티어 앵글에 대응된 목표 스티어 토크(Target Steer Torque) 값을 MDPS(Motor Driven Power Steering)부에 전달하는 단계; 및
상기 MDPS부가 상기 목표 스티어 토크 값에 따라 모터를 통해 동력을 발생시켜 휠 축에 전달하여, 상기 차량이 상기 진동 방향에서 반대 방향으로 복원되도록 상기 휠 축을 좌회전 또는 우회전 방향으로 동작하는 단계;
를 포함하는 차량용 트레일러 안정 제어 방법.
Detecting a vibration direction and a target steer angle by sensing a vibration of the vehicle due to a rocking motion of the trailer;
The control unit firstly applies braking pressure to four wheels of the vehicle to perform braking control;
The control unit applying second brake pressure to the wheel in the sensed vibration direction to perform secondary braking control;
The controller transmits a target steering torque value corresponding to the target steering angle to an MDPS (Motor Driven Power Steering) unit; And
The MDPS generating power through a motor according to the target steering torque value and transmitting the generated power to the wheel shaft to operate the wheel shaft in the left or right direction so that the vehicle is recovered in the opposite direction in the vibration direction;
And a control unit for controlling the stability of the vehicle.
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2015
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