KR100863552B1 - 차량 안정성 제어방법 - Google Patents

차량 안정성 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100863552B1
KR100863552B1 KR1020070075613A KR20070075613A KR100863552B1 KR 100863552 B1 KR100863552 B1 KR 100863552B1 KR 1020070075613 A KR1020070075613 A KR 1020070075613A KR 20070075613 A KR20070075613 A KR 20070075613A KR 100863552 B1 KR100863552 B1 KR 100863552B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
turning speed
vehicle
lateral acceleration
speed
actual
Prior art date
Application number
KR1020070075613A
Other languages
English (en)
Inventor
곽병학
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020070075613A priority Critical patent/KR100863552B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100863552B1 publication Critical patent/KR100863552B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045Improving turning performance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/068Road friction coefficient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/109Lateral acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18Steering angle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 안정성 제어방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 차량 모델로부터 기준 선회속도를 산출하고, 차량 모델로부터 결정된 횡가속도를 이용하여 제한된 선회속도의 최대값을 산출하고, 차량 모델로부터 산출된 기준 선회속도와 차량의 실제 선회속도의 차이인 선회속도 오차에 의해 민감도가 결정되며, 차량 모델로부터 결정된 횡가속도와 차량의 실제 횡가속도의 횡가속도 차이를 근거로 하여 차량이 노면한계상태에 도달여부로부터 선회속도 제한 진입조건을 판단하고, 선회속도 제한 진입조건이면, 차량이 노면한계상태에 도달정도를 나타내는 가중치인 비선형 함수계수를 산출하여 비선형 함수계수가 "1"이면, 제어 기준 선회속도를 기준 선회속도로 결정하고, 비선형 함수계수가 "0"이면, 제어 기준 선회속도를 제한된 선회속도의 최대값으로 결정하고, 차량의 실제 선회속도가 제어 기준 선회속도를 추정하도록 제동력과 구동력을 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 안정성 제어방법{Control method for electronic stability program in a vehicle}
도 1은 종래의 차량 안정성 시스템에서 노면조건에 따른 차량의 운동 상태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실싱예에 따른 차량 안정성 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 안정성 제어방법에 대한 제어흐름도이다.
도 4는 기준 선회속도와 제한된 기준 선회속도에 가중치를 부여하는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 선회 속도 오차의 경향에 따른 선회 속도 제한의 진입 조건 민감도(d1)를 도시한 도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
101 : 측정부 102 : 추정부
103 : 차량운동량연산부 104 : 안정기준값설정부
105 : 비교부 106 : 결정부
107 : 엔진제어부 108 : 제동압제어부
109 : TCS 제어블록 110 ; ABS제어블록
본 발명은 차량 안정성 제어방법에 관한 것으로, 특히 차량의 선회주행시 운전자가 원하는 주행코스로 차량이 궤적을 유지하도록 하기 위한 차량의 안정성 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 안정성 제어시스템(Electronic Stability Program system ; 이하 ESP 시스템)은 차량 선회 주행시 타이어의 접촉한계에 이르는 위험한 상황에서 적절한 바퀴를 제어함으로써 차량을 운전자가 원하는 방향으로 운동시키는 시스템이다.
이러한 ESP 시스템은 타이어와 노면 사이의 접착한계가 차량의 후륜에서 먼저 도달했을 때 나타나는 스핀 아웃(Spin-Out) 현상인 오버스티어시와 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착 한계에 도달함에 따라 나타나는 드리프트(Drift) 현상인 언더스티어시 서로 다른 제어를 수행하여 차량이 운전자가 원하는 방향으로 운동하도록 한다. 즉, 오버스티어시에는 전륜 외측 바퀴에 제동력을 가하여 차랑의 바깥쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴으로써 차량의 조향성 상실을 방지하고, 언더스티어시에는 후륜 내측 바퀴에 제동력을 가하여 차량의 안쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴으로써 차량이 원하는 궤적에서 바깥쪽으로 밀려나는 것을 방지한다.
이러한 오버스티어와 언더스티어의 판단은 차량의 실제 선회속도량과 차량의 모델에서 산출된 기준 선회속도량의 차이를 근거로 하여 차량의 실제 선회속도량이 기준 선회속도량보다 크면 오버스티어로 판단하고, 차량의 실제 선회속도량이 기준 선회속도량보다 적으면 언더스티어로 판단한다.
이때, 제어의 기준이 되는 기준 선회속도량은 운전자가 원하는 차량의 궤적을 나타내는 안정 기준값(Stability Criterion)이며, 이는 선회속도로서 나타낼 수 있다. 이 운전자가 원하는 선회속도 즉 기준 선회속도(r desired)는 기본 물리법칙에 의거하여 식 [1]에 보인 바와 같이, 조향각(
Figure 112007054876887-pat00001
)과 차속(Vx)으로부터 결정된다.
Figure 112007054876887-pat00002
식 [1]
도 1은 종래의 ESP 시스템에서 노면조건에 따른 차량의 운동 상태를 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 고 마찰노면에서는 식 [1]을 이용하여 산출되는 기준선회속도를 근거로 하여 해당 바퀴를 제어하는 경우 차량이 조정성과 안정성을 동시에 만족시킴을 보여준다. 하지만 저 마찰노면에서는 선회속도 제한이 없는 경우 차량의 운전을 제어하지만 조정성 및 안정성을 만족시키지 못한다.
이와 같은 제어결과는 제어의 기준이 되는 기준 선회속도량은 차량의 조정성과 안정성을 판단하기 위한 필수적인 기준이 되지만, 이 기준 선회속도량이 일반적으로 받아들여지는 고 마찰노면의 안정된 차량 운동만을 표시하므로, 저 마찰노면 등에서 이를 기준으로 제어하는 경우에는 차량의 조정성과 안정성 모두를 확보할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량이 저 마찰노면을 선회 주행하는 경우, 선회 속도 제한을 이용하여 저 마찰노면에서의 차량의 조정성과 안정성을 확보할 수 있는 차량의 안정성 제어방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 안정성 제어방법은 차량 모델로부터 기준 선회속도를 산출하고, 상기 차량 모델로부터 결정된 횡가속도를 이용하여 제한된 선회속도의 최대값을 산출하고, 상기 차량 모델로부터 산출된 기준 선회속도와 차량의 실제 선회속도의 차이인 선회속도 오차에 의해 민감도가 결정되며, 상기 차량 모델로부터 결정된 횡가속도와 차량의 실제 횡가속도의 횡가속도 차이를 근거로 하여 차량이 노면한계상태에 도달여부로부터 선회속도 제한 진입조건을 판단하고, 상기 선회속도 제한 진입조건이면, 차량이 노면한계상태에 도달정도를 나타내는 가중치인 비선형 함수계수를 산출하여 상기 비선형 함수계수가 "1"이면, 제어 기준 선회속도를 상기 기준 선회속도로 결정하고, 상기 비선형 함수계수가 "0"이면, 제어 기준 선회속도를 상기 제한된 선회속도의 최대값으로 결정하고, 차량의 실제 선회속도가 상기 제어 기준 선회속도를 추정하도록 제동력과 구동력을 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선회속도 제한 진입 조건은 상기 차량 모델로부터 산출된 기준 선회속도와 차량의 실제 선회속도의 차이인 선회속도 오차에 따라 그 민감도를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선회속도 오차가 안정영역인 경우에는 상기 선회속도 제한 진입 조건의 민감도를 크게 설정하여 상기 차량 모델로부터 산출된 횡가속도와 실제 횡가속도의 횡가속도 차이에 따른 판단을 둔감하게 하고, 상기 선회속도 오차가 노면한계 영역에 근접하거나 머무르면, 상기 선회속도 진입조건의 민감도를 적게 설정하여 상기 차량 모델로부터 산출된 횡가속도와 실제 횡가속도의 횡가속도 차이에 따른 판단을 빠르게 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 본 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
운전자의 운전 중 타이어의 접촉한계에 이르는 위험한 상황에서 적절한 바퀴를 제어함으로서 차량이 운전자가 원하는 방향으로 운동하도록 하는 본 발명의 ESP 시스템은 차량의 언더스티어시 후륜 내측 바퀴에 제동력을 가함으로서 차량이 원하는 궤적에서 바깥쪽으로 밀려나는 것을 방지하며, 차량의 오버스티어시 전륜 외측 바퀴에 제동력을 가함으로서 차량의 조향성 상실을 방지하는 시스템이다. 차량의 언더스티어와 오버스티어의 판단은 기본 물리적 원리 (차량동역학), 즉 차량에 작용하는 힘과 가속도의 관계인 뉴톤(Newton) 제2 법칙을 이용한다.
기존의 바퀴제어 장치인 ABS 및 TCS와의 협조제어는 피할 수 없는 상황이며 본 발명의 ESP 시스템에 의해서 ABS와 TCS에 좋지 않은 영향을 끼쳐서는 안되며, 반대로 ABS와 TCS에 의해서 시스템의 성능을 감소시켜서는 안 된다. 오히려 아래서 언급되는 본 발명의 ESP 시스템에서 사용하는 센서들을 이용하여 ABS와 TCS의 성능 을 향상시킬 수 있으며 협조제어에 의해서 최적의 안정성을 확보 할 수 있다.
본 발명의 ESP 시스템은 ABS용 차속 센서 이외에 운전자의 조향 의지를 판단하기 위해서 조향각 센서가 필요하며 차량의 실제 운동 상태를 알기 위하여 차체의 선회속도센서 및 횡가속도센서가 장착된다. 또한 운전자의 제동의지를 판단하기 위해서 브레이크 압력센서를 필요로 한다.
본 발명의 ESP 시스템에서는 각 센서들을 통해 얻어진 차량운동량 (Actual Vehicle Motion)과 횡가속도센서로부터 검출된 횡가속도를 근거로 하여 얻어지는 노면조건 등을 이용하여 미리 정해진 안정 기준값(Stability Criterion)보다 실제 차량운동량이 클 경우 적절한 차륜을 제어함으로써 차량의 안정성을 확보한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 안정성 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 ESP 시스템은 측정부(101)와 ESP 제어부(102~109)를 구비한다. ESP 제어부(102~109)는 추정부(102), 차량운동량연산부(103), 안정기준값설정부(104), 비교부(105), 결정부(106), 엔진제어부(107), 제동압제어부(108)를 구비하며, 기존의 트랙션 콘트롤 제어를 수행하기 위한 TCS 제어블록(109)과 안티록 브레이크 제어를 수행하기 위한 ABS제어블록(110)과 협조 제어를 수행한다.
측정부(101)는 차량의 안정성 제어를 위한 차속센서, 선회속도센서, 조향각센서, 횡가속도센서, 브레이크압력센서 등을 구비하고, 각 센서들로부터 측정된 신호를 처리한다.
추정부(102)는 측정부(101)의 센서를 통하여 측정된 신호를 이용하여 타이어와 노면사이의 마찰계수와 차체 미끄럼각(slide slip angle)을 추정한다.
차량운동량연산부(103)는 측정부(101)와 추정부(102)의 출력측에 연결되어 센서의 측정값과 추정된 값을 입력받아 차량의 실제 운동량을 연산한다.
안정기준값설정부(104)는 기본 차량동역학에 의해서 결정되는 운전자가 원하는 선회속도량을 나타내는 안정기준값(stability criterion)을 설정한다.
비교부(105)는 차량운동량연산부(103)에서 연산된 차량운동량과 안정기준값설정부(104)에서 설정된 안정 기준값을 비교하여 그 차에 상응하는 신호를 출력한다.
결정부(106)는 비교부(105)로부터의 신호에 기초하여 차량의 언더스티어(Plow)(Excessive Understeer)와 오버스티어(Spin-out)(Excessive Oversteer)를 결정한다. 그 결정에 따른 신호를 엔진제어부/제동압제어부(107, 108)로 출력한다.
엔진제어부/제동압제어부(107, 108)는 ABS 제어블록(110)의 제동력의 조절만으로 불충분할 때 엔진의 구동력을 함께 조절하도록 TCS제어블록(109)과 협조 제어를 수행한다. 즉, 결정부(106)의 결정에 따라 오버스티어시에는 후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이의 접착한계에 도달하여 스핀 아웃(Spin-out)되는 현상이 나타나므로 전륜의 제동장치를 제어함으로써 전륜에 의해 발생하는 선회모멘트를 줄여준다. 반대로 언더스티어시에는 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착 한계에 도달하여 플로우(Plow) 현상이 나타나므로 후륜을 제어하여 차량이 원하는 궤적으로 운동하게 한다. 아울러, 노면마찰계수 변화시에는 더욱 더 심한 오버스티어 현상이 나타날 수 있는데 여기서는 차량운동량과 안정기준값의 차이가 규정된 값 이상의 변화율로 증가할 때 전륜 바깥쪽 바퀴 이외에 후륜 바깥쪽 바퀴도 제어함으로써 차량 안정성을 확보한다. 본 발명의 차량 안정성 시스템은 최적의 안정성과 승차감을 위해 제동력만으로 불충분한 경우에는 엔진에 의한 구동력을 감소시킴으로서 지나친 제동력에 의한 차량의 흔들림 (Rocking) 현상을 최소화한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 안정성 제어방법에 대한 제어흐름도이다. 도 3을 살펴보면, 본 발명의 차량 안정성 제어방법은 차량모델로부터 기준선회속도를 산출하는 단계(S100), 제한된 기준선회속도를 산출하는 단계(S110), 선회속도오차를 산출하는 단계(S120), 선회속도오차를 이용하여 선회속도 제한 진입조건의 민감도를 결정하는 단계(S130), 선회속도진입조건을 판단하는 단계(S140), 제어 기준선회속도를 결정하는 단계(S150), 실제선회속도가 제어 기준선회속도를 추종하도록 제어하는 단계(S160)를 구비한다.
상기한 각각 과정을 좀더 자세히 살펴보면, 먼저, 차속센서, 조향각센서, 선회속도센서, 횡가속도센서, 마스터실린더에 마련된 압력센서로부터 각각 차속, 조향각과 조향각속도, 실제 선회속도, 횡가속도, 브레이크압력을 검출한다.
그리고, 상기한 차속과 조향각을 이용하여 차량 모델로부터 기준 선회속도(r desired)를 산출한다. 좀더 상세히 살펴보면, 운전자가 원하는 차량의 궤적을 나타내는 안정기준값은 상술한 바와 같이 선회속도(Yaw rate)로 나타낼 수 있으며 이는 기본 물리법칙에 의거하여 조향각과 차속으로부터 결정된다. 본 발명의 차량 안정성 제어시스템에서는 차량을 2자유도(Degree of Freedom) 시스템으로 모델링함으로써 조향각, 차속, 그리고, 운전자가 원하는 선회속도와의 관계를 구한다. 다음의 식은 차체선회속도(r)와 차체미끄럼각(
Figure 112007054876887-pat00003
)에 대한 차량운동방정식을 나타낸다.
Figure 112007054876887-pat00004
식 [2]
(여기서, Nδ은 제어모멘트 미분계수[control moment derivative (-lfcf)]
Yδ는 제어력 미분계수[control force derivative(cf)]
Nr은 요댐핑 미분계수[yaw damping derivative{(lf 2cf+lr 2cr)/V}]
Yβ는 사이드 슬립 댐핑 미분계수[side slip damping derivative(cf+cr)]
Nβ은 정적 횡방향 안정 미분계수[static directional stability derivative{(lfcf-lrcr)}]
Yr는 횡력/요커플링 미분계수[lateral force/yaw coupling derivative{(lfcf-lrcr)/V}]
Iz는 z축에 대한 차량 관성모멘트[vehicle inertia of moment about z-axis]
m은 차량 무게[vehicle mass]
l은 중심과 차축의 거리[distance of the axle and the center of gravity]
아래 첨자 f,r은 각각 전륜과 후륜
c는 타이어 코너링 스티프니스[tire cornering stiffness]
V는 차속이다.)
뉴톤 제 2법칙과 미분(Derivative)개념을 이용하여 유도된 이 식(2)을 정리하면 식(3)과 같이 조향각 (
Figure 112007054876887-pat00005
)에 대한 선회속도(r no)는 차속 (Vx)의 함수로 결정할 수 있다.
Figure 112007054876887-pat00006
식 [3]
여기서, Vch는 고유 속도특성계수이다.
기준 선회속도(r desired)는 식(3)에 의해 결정된 선회속도(r no)로부터 식(4)와 같이 차속(Vx)과 식 (3)의 선회속도로 결정된 로우패스필터로부터 결정된다.
Figure 112007054876887-pat00007
식 [4]
여기서, L은 로우패스필터이다.
하지만, 식(4)에 의해 산출된 기준 선회속도(r desired)값을 이용하여 노면마찰계수가 적은 저 마찰노면에 동일하게 제어하면 차량의 주행방향은 운전자가 원하는 방향으로 이동되지만 차체 미끄럼각이 커지게 되어 안정성을 잃게 되기 때문에 차량이 불안정상태로 제어된다. 따라서 이와 같은 경우에는 기준 선회속도(r desired)를 제한함으로써 차량안정성과 원하는 방향으로의 조정성을 동시에 확보할 수 있게 된다.
제한된 기준 선회속도(r limited)를 산출하기 위해 차속과 횡가속도의 최대값을 이용하여 제한된 기준 선회속도의 최대값(r limited, max)을 산출한다. 이 제한된 기준 선회속도의 최대값(r limited, max)은 기본적인 차량운동의 동역학적 제한조건에서 결정될 수 있다. 여기서 차체 횡가속도(ay) 값은 노면마찰계수(
Figure 112007054876887-pat00008
), 차속(V) 등으로부터 결정된다.
Figure 112007054876887-pat00009
식 [5]
이 식(5)의 동역학적인 제한조건에서 결정된 제한된 선회속도의 최대값(r limited, max)은 차량의 운동조건과 노면조건이 다양하기 때문에 실제적인 차량 제어에는 기본적인 아이디어만을 제공한다.
따라서 차량 안정성 제어의 제어 기준 선회속도(r desired, control)는 다음의 식 [6]과 [7]과 같이 차량의 상태 즉 노면 한계에 수렴정도에 따라 결정된다(140).
Figure 112007054876887-pat00010
식 [6]
Figure 112007054876887-pat00011
식 [7]
여기서, 식 [6]의 비선형 함수의 계수(k_mu)는 차량이 노면 한계 상태에 도달하였는지를 표현하는 가중치가 된다. k_mu = 1 이면 현재 차량은 노면 한계 이내에 있으며 차량 제어에 사용되는 기준 선회 속도(r desired, control)는 차량 모델에서 계산된 목표 선회 속도(r desired)가 된다. 또한, k_mu = 0 는 차량이 노면 한계에 충분히 도달하여 기준 선회 속도(r desired, control)는 선회 속도 최대치로(r limited, max)가 되어야 한다, k_mu 가 그 사이값에서는 차량 거동이 노면 한계 영역에 있음을 표시한다.
만일 차량 모델로 결정된 목표 선회 속도가 최대 기준 선회 속도(r desired, control, saturation) 보다 적다면 식 [7]과 같이 k_mu 값에 관계없이 차량 모델에서 계산된 목표 선회 속도(r desired)가 된다.
차량 거동이 노면 한계치의 도달 정도는 즉 k_mu는 도 4와 같은 차량 모델에서 계산된 횡가속도와 측정된 횡가속도 크기(d1)로 결정할 수 있다. 이 식은 기준 선회 속도(r desired, control)의 크기만을 결정하며, 그 부호는 식 [7] 과 같이 차량 모델에서 계산된 기준 선회 속도에 따라 결정한다.
선회 속도 제한의 진입 조건인 차량 모델에서 계산된 횡가속도와 측정된 횡가속도 크기(d1)는 차량의 모델로 계산된 운전자 의지에 해당하는 차량 모델 선회 속도와 실제 차량에서 측정된 선회 속도의 차이인 선회 속도 오차(delta_yaw_model)에 따라 그 민감도를 결정할 수 있다.
delta_yaw_model = r measurement - r model
delta_yaw_model > 0, over steer tendency
delta_yaw_model < 0, under steer tendency 식[8]
도 5는 식 [8]과 같이 정의된 선회 속도 오차의 경향에 따른 선회 속도 제한의 진입 조건 민감도(d1)를 도표화 한 것이다. 즉 선회 속도 오차가 안정영역에서는 선회 속도 제한의 진입 조건 민감도(d1)를 크게 설정하여 차량 모델에서 계산된 횡가속도와 측정된 횡가속도 크기에 따른 판단을 둔감하게 하고, 선회 속도 오차가 노면 한계 영역에 근접하거나, 머무르면 진입 조건 민감도를 적게 설정하여 선회 속도 제한 판단을 빠르게 한다. 이 판단은 차량 측정 횡가속도의 크기에 따라서 추가적으로 민감도를 조정한다. 측정 횡가속도가 큰 고마찰 노면에서는 선회 속도 오차에 따라 d1을 적게 결정함으로써 선회 속도 제한 조건에 적극적으로 판단하고, 횡 가속도가 적은 저 마찰 노면에서는 선회 속도 오차의 따른 d1을 적게 결정하여 차량 노면 판단을 유보하여 오 판단을 방지한다.
차량의 후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이의 접착한계에 도달했을 때 스핀 아웃(Spin Out) 현상인 오버스티어와 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착 한계에 도달 하여 드리프트(Drift)현상인 언더스티어는 식 [8]에서 결정하는 측정 선회 속도량(r measurement )과 제어 기준 선회 속도량(r limited, control )의 차이인 선회 속도 량 오차(delta_yaw)로부터 결정한다(150). 즉, 선회속도 오차(delta_yaw)가 양수이면 오버스티어로 판단하고(160), 음수이면 언더스티어로 판단한다.
delta_yaw = r measurement - r limited, control
delta_yaw > 0, over steer
delta_yaw_model < 0 under steer 식[9]
후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이의 접착한계에 도달했을 때 스핀 아웃(Spin Out) 현상이 나타나므로 전륜의 제동장치를 제어함으로써 전륜에 의해 발생하는 선회모멘트를 줄여준다. 반대로 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착 한계에 도달 하여 드리프트(Drift)현상이 발생했을 경우 후륜을 제어하여 차량이 원하는 궤적으로 운동하게 한다. 즉, 오버스티어시에는 전륜의 구동력과 제동력을 제어하여 내향모멘트를 발생시키고, 언더스티어시에는 반대로 후륜의 구동력과 제동력을 제어하여 외향모멘트를 발생시킴으로써 측정된 선회속도가 기준 선회속도를 추종하도록 하여 차량이 원하는 궤적을 안정적으로 운동하게 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 주행노면을 반영하여 기준 선회속도를 제한함으로써 고 마찰노면 뿐만 아니라 저 마찰노면에서도 차량의 조정성 과 안정성을 모두 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 차량 모델로부터 기준 선회속도를 산출하고,
    상기 차량 모델로부터 결정된 횡가속도를 이용하여 제한된 선회속도의 최대값을 산출하고,
    상기 차량 모델로부터 산출된 기준 선회속도와 차량의 실제 선회속도의 차이인 선회속도 오차에 의해 민감도가 결정되며, 상기 차량 모델로부터 결정된 횡가속도와 차량의 실제 횡가속도의 횡가속도 차이(d1)를 근거로 하여 차량이 노면한계상태에 도달여부로부터 선회속도 제한 진입조건을 판단하고,
    상기 선회속도 제한 진입조건이면, 차량이 노면한계상태에 도달정도를 나타내는 가중치인 비선형 함수계수(k-mu)를 산출하여 상기 비선형 함수계수가 "1"이면, 제어 기준 선회속도를 상기 기준 선회속도로 결정하고, 상기 비선형 함수계수가 "0"이면, 제어 기준 선회속도를 상기 제한된 선회속도의 최대값으로 결정하고,
    차량의 실제 선회속도가 상기 제어 기준 선회속도를 추정하도록 제동력과 구동력을 제어하는 것을 포함하되,
    상기 선회속도 제한 진입 조건은 상기 차량 모델로부터 산출된 기준 선회속도와 차량의 실제 선회속도의 차이인 선회속도 오차에 따라 그 민감도를 결정하는 것을 포함하는 차량 안정성 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 선회속도 오차가 안정영역인 경우에는 상기 선회속도 제한 진입 조건의 민감도를 크게 설정하여 상기 차량 모델로부터 산출된 횡가속도와 실제 횡가속도의 횡가속도 차이에 따른 판단을 둔감하게 하고, 상기 선회속도 오차가 노면한계 영역에 근접하거나 머무르면, 상기 선회속도 진입조건의 민감도를 적게 설정하여 상기 차량 모델로부터 산출된 횡가속도와 실제 횡가속도의 횡가속도 차이에 따른 판단을 빠르게 하는 것을 포함하는 차량 안정성 제어방법.
KR1020070075613A 2007-07-27 2007-07-27 차량 안정성 제어방법 KR100863552B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070075613A KR100863552B1 (ko) 2007-07-27 2007-07-27 차량 안정성 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070075613A KR100863552B1 (ko) 2007-07-27 2007-07-27 차량 안정성 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100863552B1 true KR100863552B1 (ko) 2008-10-15

Family

ID=40153378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070075613A KR100863552B1 (ko) 2007-07-27 2007-07-27 차량 안정성 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100863552B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100388104B1 (ko) 2001-07-12 2003-06-18 주식회사 만도 차량의 안정성 제어시스템
KR20040096679A (ko) * 2003-05-10 2004-11-17 주식회사 만도 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법
KR20060014468A (ko) * 2004-08-11 2006-02-16 주식회사 만도 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법
KR100684033B1 (ko) 2002-02-23 2007-02-16 주식회사 만도 차량의 주행 안정성 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100388104B1 (ko) 2001-07-12 2003-06-18 주식회사 만도 차량의 안정성 제어시스템
KR100684033B1 (ko) 2002-02-23 2007-02-16 주식회사 만도 차량의 주행 안정성 제어방법
KR20040096679A (ko) * 2003-05-10 2004-11-17 주식회사 만도 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법
KR20060014468A (ko) * 2004-08-11 2006-02-16 주식회사 만도 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100684033B1 (ko) 차량의 주행 안정성 제어방법
US8244432B2 (en) Road-surface friction-coefficient estimating device
US7398145B2 (en) Wheel grip factor estimating apparatus and vehicle motion control apparatus
EP2626264B1 (en) Motion control system for vehicle based on jerk information
CN111267835B (zh) 基于模型预测算法的四轮独立驱动汽车稳定性控制方法
EP1811308B1 (en) Apparatus and method for estimating a sideslip angle
Jo et al. Vehicle stability control system for enhancing steerabilty, lateral stability, and roll stability
EP1640231A1 (en) Motor vehicle control using a dynamic feedforward approach
KR101103528B1 (ko) 차량 안정성 제어시스템의 선회속도 제어방법
CN114620052A (zh) 一种车辆信号处理方法、装置和驾驶设备
KR20200047961A (ko) 차량의 통합 제어 장치
KR100863550B1 (ko) 차량 안정성 제어방법
KR100688451B1 (ko) 차량의 주행 안정성 제어방법
JP3271956B2 (ja) 車両の路面摩擦係数推定装置
KR100907868B1 (ko) 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법
KR100863552B1 (ko) 차량 안정성 제어방법
KR100750854B1 (ko) 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법
KR100388104B1 (ko) 차량의 안정성 제어시스템
KR20070060471A (ko) 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법
KR100987071B1 (ko) 차량 안정성 제어시스템의 특이 노면 검출장치
KR100721046B1 (ko) 차량 안정성 제어 시스템
KR20080088052A (ko) 차량 안정성 제어 시스템의 이종타이어 감지 장치 및 이에적합한 감지 방법
KR100987076B1 (ko) 차량 안정성 제어시스템의 거친 노면 검출방법
KR101365008B1 (ko) 차량 자세 제어방법
KR101144657B1 (ko) 차량 안정성 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130923

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140618

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160927

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170922

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190924

Year of fee payment: 12