KR20160064671A - Operation method for electronic stability program - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 안정적인 제어를 위해 뱅크(Bank) 인식 조건을 강건화하여, 자세 안정성 알고리즘을 수행하기 용이한 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of operating a vehicle stability control system, and more particularly, to a method of operating a vehicle stability control system that is robust to a bank recognition condition for stable control of a vehicle, .
일반적으로 차량의 안정성 제어 시스템(Electronic Stability Program ; 이하 ESP라 칭함)은 차량의 주행안정성을 확보 하기위한 시스템으로서 차량이 원하는 주행코스보다 바깥쪽으로 밀려나가는 언더스티어나 차량의 원하지 않는 선회속도 증가로 인하여 선회반경이 급격히 줄어들면서 차량안정성을 잃어버리는 오버스티어시 제동력 및 구동력을 제어함으로서 원하지 않는 차량 선회모멘트를 보상하여 차량을 원하는 선회궤적으로 유지시킨다.Generally, an electronic stability program (hereinafter referred to as ESP) of a vehicle is a system for securing stability of a vehicle, which is caused by an undershoot of the vehicle being pushed outward beyond a desired traveling course or an undesired turning speed of the vehicle By controlling the braking force and driving force during oversteering, which causes the vehicle's stability to be lost due to a sudden decrease in the turning radius, the vehicle is maintained in a desired trajectory by compensating for an undesired vehicle turning moment.
이러한 차량 안정성 제어시스템은 차량이 차량 성능 시험 등에 사용되는 뱅크 로드(bank road)와 같이 차량의 횡방향으로 급경사를 이루는 노면을 주행하게 되면 차량은 적은 조향각만으로 기울어진 노면을 주행하게 됨으로써 운전자가 원하는 선회속도량은 적게 계산되어지나, 차량에서 측정되는 차량 선회속도량은 크게 발생하므로 이러한 선회속도량의 차이에 따라 차량 상태를 오버스티어인 상태로 오판함으로써 부적절한 선회 모멘트 제어를 수행하여 오히려 차량의 선회 안정성을 해치는 문제점이 있다.Such a vehicle stability control system allows a vehicle to travel on a sloping road surface with only a small steering angle when the vehicle runs on a steep road surface in a lateral direction of the vehicle, such as a bank road used for vehicle performance test, The turning speed is small but the vehicle turning speed measured by the vehicle is large. Therefore, the turning state of the vehicle is incorrectly controlled by mistaking the vehicle state as the oversteer state according to the difference of the turning speed, There is a problem that stability is impaired.
또한, 이를 방지하기 위해서 차량의 속도와 횡가속도 센서를 통해 측정된 횡가속도 값을 통해서 횡방향 기울어짐 각도를 산출하고 산출된 노면의 횡방향 기울어짐 각도 크기에 기초하여 오버스티어 제어를 변경할 수는 있으나, 이는 뱅크 로드와 노면이 저 마찰 노면인 경우를 구별할 수는 없는 문제점이 있다.In order to prevent this, it is also possible to calculate the lateral inclination angle through the vehicle speed and the lateral acceleration value measured through the lateral acceleration sensor, and to change the oversteer control based on the calculated lateral inclination angle magnitude of the road surface However, there is a problem that the bank road and the road surface can not be distinguished from the low friction road surface.
본 발명의 목적은, 차량의 안정적인 제어를 위해 뱅크(Bank) 인식 조건을 강건화하여, 자세 안정성 알고리즘을 수행하기 용이한 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a method of operating a vehicle stability control system which makes it possible to strengthen a bank recognition condition for stable control of a vehicle and to easily execute an attitude stability algorithm.
본 발명에 따른 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법은, 요레이트 센서에서 측정된 회전각속도, 횡가속도에서 측정된 횡가속도 및 휠스피드센서에서 측정된 차량속도를 기반으로 뱅크(bank) 로드인지 임시 판단하는 단계, 상기 임시 판단 단계에서 상기 뱅크 로드으로 임시 판단되면, 차고센서에서 측정된 차량의 전후륜 차고 변화량을 기반으로 산출된 상기 차량의 수직하중을 기반으로 상기 뱅크 로드인지 확정 판단하는 단계 및 상기 확정 판단 단계에서, 상기 뱅크 로드로 확정 판단하면, 상기 차량의 자세 안정성 알고리즘을 실행하는 단계를 포함한다.A method of operating a vehicle stability control system according to the present invention is a method for temporarily determining whether a vehicle is a bank load based on a rotational angular velocity measured by a yaw rate sensor, a lateral acceleration measured by a lateral acceleration, and a vehicle speed measured by a wheel speed sensor Determining a bank load based on a vertical load of the vehicle calculated based on a front-rear wheel height change amount of the vehicle measured by a height sensor, when it is temporarily determined as the bank load in the provisional determination step; And executing a postural stability algorithm of the vehicle when the determination is affirmative in the determination step.
상기 임시 판단 단계는, 상기 횡가속도 및 상기 차량속도를 기반으로 추정회전각속도를 추정하는 단계, 상기 추정회전각속도 및 상기 회전각속도를 비교하여 제1 경사각을 산출하는 단계 및 상기 제1 경사각이 설정된 제1 기준각보다 큰지 판단하는 단계를 포함한다.The temporary determination step may include estimating an estimated rotational angular velocity based on the lateral acceleration and the vehicle velocity, calculating a first tilt angle by comparing the estimated rotational angular velocity and the rotational angular velocity, 1 reference angle.
상기 산출 단계는, 상기 회전각속도 및 상기 추정회전각속도 사이의 속도차이값에 대응하는 상기 제1 경사각을 산출한다.The calculating step calculates the first inclination angle corresponding to the speed difference value between the rotational angular velocity and the estimated rotational angular velocity.
상기 판단 단계는, 상기 제1 경사각이 상기 제1 기준각보다 크면 상기 뱅크 로드로 임시 판단한다.The determination may be made by the bank load if the first inclination angle is larger than the first reference angle.
상기 확정 판단 단계는, 상기 전후륜 차고 변화량으로 상기 수직하중을 산출하는 단계, 상기 수직하중을 설정시간 간격으로 확인하여 제2 경사각을 산출하는 단계 및 상기 제2 경사각이 설정된 제1 기준각보다 큰지 판단하는 단계를 포함한다.Calculating a second inclination angle by checking the vertical load at a set time interval; and calculating the second inclination angle by comparing the second inclination angle with a first reference angle And a step of judging.
상기 판단 단계는, 상기 제2 경사각이 상기 제2 기준각보다 크면 상기 뱅크 로드로 확정 판단한다.If the second inclination angle is larger than the second reference angle, the determination is made by the bank load.
본 발명에 따른 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법은, 차고센서에서 측정된 전후륜 차고 변화량을 기반으로 차량의 수직하중 변화를 실시간을 감지하여 뱅크 로드을 인식하도록 함으로써, 뱅크 로드의 미인식 및 오인식 문제를 해결할 수 있으므로 뱅크 로드의 인식에 대한 강건성을 확보할 수 있는 이점이 있다.A method of operating a vehicle stability control system according to the present invention is a method of detecting a bank load by recognizing real-time changes in a vertical load of a vehicle based on a change amount of a front-rear wheel height measured by a height sensor, There is an advantage that the robustness against the recognition of the bank load can be secured.
도 1은 본 발명에 따른 차량 안정성 제어 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 제어모듈에서 산출되는 차량의 수직하중에 따른 경사각 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.1 is a control block diagram showing a control configuration of a vehicle stability control system according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a change in the inclination angle according to the vertical load of the vehicle, which is calculated by the control module shown in FIG.
3 is a flowchart showing an operation method of the vehicle stability control system according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 차량 안정성 제어 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어블록도 및 도 2는 도 1에 나타낸 제어모듈에서 산출되는 차량의 수직하중에 따른 경사각 변화를 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a control block diagram showing a control structure of a vehicle stability control system according to the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a change in an inclination angle according to a vertical load of a vehicle calculated by the control module shown in FIG.
도 1 및 도 2을 참조하면, 차량 안정성 제어 시스템은 요레이트 센서(110), 횡가속도센서(120), 휠스피드센서(130), 차고센서(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.1 and 2, the vehicle stability control system may include a
요레이트 센서(110)는 차량의 중심선과 지면에 대한 수직축을 기준으로 회전각속도를 측정할 수 있다.The
횡가속도 센서(120)는 차량의 측방에 작용하는 횡가속도를 측정할 수 있다.The
휠스피드 센서(130)는 차량의 속도, 즉 차량속도를 측정할 수 있다.The
차고센서(140)는 차량의 전륜 및 후륜에 장착되어, 차량의 전후륜 각각에 연결된 레버의 회전량을 측정하여, 전후륜 차고 변화량를 측정할 수 있다.The
제어부(150)는 요레이트 센서(110)에서 측정된 회전각속도, 횡가속도 센서(120)에서 측정된 횡가속도 및 휠스피드 센서(130)에서 측정된 차량속도를 기반으로, 상기 차량이 뱅크(bank) 로드에 주행 중인지 임시 판단한다.The
즉, 제어부(150)는 상기 횡가속도 및 상기 차량속도를 기반으로 추정회전각속도를 추정하고, 상기 추정회전각속도 및 상기 회전각속도 사이의 속도차이값에 대응하는 제1 경사각을 산출한다.That is, the
이후, 제어부(150)는 상기 제1 경사각이 설정된 제1 기준각보다 크면 상기 차량이 뱅크 로드로 주행중인 것으로 임시 판단한다.If the first inclination angle is greater than the first reference angle, the
제어부(150)는 상기 차량이 뱅크 로드로 주행중인 것으로 임시 판단하면, 차고센서(140)에 측정된 전후륜 차고 변화량을 기반으로 수직하중을 산출할 수 있으며, 상기 수직하중을 설정시간 간격으로 확인하여 제2 경사각을 산출할 수 있다.If the
여기서, 제어부(150)는 하기의 [수학식 1]에 따라 수직하중을 산출할 수 있다.Here, the
M은 차량중량, g는 중력가속도 및 Θ는 경사각이다.M is the vehicle weight, g is the gravitational acceleration, and? Is the tilt angle.
여기서, 도 2는 (1/cosΘ)에 대한 그래프이며, 예를 들어 뱅크 로드의 경사각이 15도에서 뱅크 로드인식 기준값은 수직하중보다 3.5% 증가한 값을 나타낼 수 있다.Here, FIG. 2 is a graph of (1 / cos?). For example, when the inclination angle of the bank rod is 15 degrees, the reference value of the bank load recognition may be 3.5% higher than the vertical load.
이와 같이, 제어부(150)는 도 2에 나타낸 그래프를 이용하여, 상기 수직하중에 따라 제2 경사각을 산출할 수 있다.In this way, the
이후, 제어부(150)는 상기 제2 경사각이 설정된 제2 기준각보다 큰지 판단하여, 상기 제2 경사각이 상기 제2 기준각보다 크면 뱅크 로드로 주행중인 것으로 확정 판단한다.Then, the
제어부(150)는 뱅크 로드로 주행중인 것으로 확정 판단하면, 상기 차량의 자세 안정성 알고리즘을 실행한다.If the
도 3은 본 발명에 따른 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart showing an operation method of the vehicle stability control system according to the present invention.
도 3을 참조하면, 차량 안정성 제어 시스템의 제어부(150)는 요레이트 센서(110)에서 측정된 회전각속도, 횡가속도 센서(120)에서 측정된 횡가속도 및 휠스피드 센서(130)에서 측정된 차량속도를 수신한다(S110).3, the
제어부(150)는상기 횡가속도 및 상기 차량속도를 기반으로 추정회전각속도를 추정한다(S120).The
제어부(150)는 상기 추정회전각속도 및 상기 회전각속도를 비교하여 제1 경사각을 산출한다(S130).The
제어부(150)는 상기 제1 경사각이 설정된 제1 기준각보다 큰지 판단한다(S140).The
즉, 제어부(150)는 상기 제1 경사각이 상기 제1 기준각보다 크면 상기 뱅크 로드로 임시 판단한다.That is, if the first inclination angle is larger than the first reference angle, the
제어부(150)는 차고센서(140)에서 측정된 차량의 전후륜 차고 변화량을 수신한다(S150).The
제어부(150)는 상기 전후륜 차고 변화량으로 상기 수직하중을 산출하고(S160), 상기 수직하중을 설정시간 간격으로 확인하여 제2 경사각을 산출한다(S170).The
제어부(150)는 상기 제2 경사각이 설정된 제1 기준각보다 큰지 판단하고(S180), 상기 뱅크 로드로 확정 판단하면, 상기 차량의 자세 안정성 알고리즘을 실행한다(S190).The
즉, 제어부(150)는 상기 제2 경사각이 상기 제1 기준각보다 크면 상기 뱅크 로드로 확정 판단하여, 자세 안정성 알고리즘을 실행한다.That is, if the second inclination angle is larger than the first reference angle, the
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.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, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (7)
상기 임시 판단 단계에서 상기 뱅크 로드으로 임시 판단되면, 차고센서에서 측정된 차량의 전후륜 차고 변화량을 기반으로 산출된 상기 차량의 수직하중을 기반으로 상기 뱅크 로드인지 확정 판단하는 단계; 및
상기 확정 판단 단계에서, 상기 뱅크 로드로 확정 판단하면, 상기 차량의 자세 안정성 알고리즘을 실행하는 단계;를 포함하는 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법.Determining temporarily a bank load based on the rotational angular velocity measured by the yaw rate sensor, the lateral acceleration measured by the lateral acceleration, and the vehicle speed measured by the wheel speed sensor;
Determining a bank load based on a vertical load of the vehicle calculated on the basis of a front-rear wheel height change amount of the vehicle measured by a height sensor, when it is temporarily determined as the bank load in the provisional determination step; And
And executing the postural stability algorithm of the vehicle when the determination is affirmative in the determination of the bank load.
상기 임시 판단 단계는,
상기 횡가속도 및 상기 차량속도를 기반으로 추정회전각속도를 추정하는 단계;
상기 추정회전각속도 및 상기 회전각속도를 비교하여 제1 경사각을 산출하는 단계; 및
상기 제1 경사각이 설정된 제1 기준각보다 큰지 판단하는 단계;를 포함하는 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법.The method according to claim 1,
The temporary determination step may include:
Estimating an estimated rotational angular velocity based on the lateral acceleration and the vehicle speed;
Calculating a first inclination angle by comparing the estimated rotational angular velocity and the rotational angular velocity; And
And determining whether the first inclination angle is greater than a first reference angle that is set.
상기 산출 단계는,
상기 회전각속도 및 상기 추정회전각속도 사이의 속도차이값에 대응하는 상기 제1 경사각을 산출하는 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법.3. The method of claim 2,
Wherein,
The first inclination angle corresponding to the speed difference value between the rotational angular velocity and the estimated rotational angular velocity is calculated.
상기 판단 단계는,
상기 제1 경사각이 상기 제1 기준각보다 크면 상기 뱅크 로드로 임시 판단하는 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법.3. The method of claim 2,
Wherein,
And when the first inclination angle is larger than the first reference angle, the bank load is temporarily determined as the bank load.
상기 확정 판단 단계는,
상기 전후륜 차고 변화량으로 상기 수직하중을 산출하는 단계;
상기 수직하중을 설정시간 간격으로 확인하여 제2 경사각을 산출하는 단계; 및
상기 제2 경사각이 설정된 제2 기준각보다 큰지 판단하는 단계;를 포함하는 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법.The method according to claim 1,
The determination step includes:
Calculating the vertical load at the change amount of the front and rear wheel height;
Calculating a second inclination angle by checking the vertical load at a set time interval; And
And determining whether the second inclination angle is greater than a second reference angle that is set.
상기 수직하중 산출 단계는,
하기의 [수학식]에 의해 산출되는 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법;
[수학식]
수직하중 = Mg cosΘ + (MV^2)/RsinΘ
= Mg(cosΘ + sinΘ*tanΘ) = Mg(1/cosΘ)
M은 차량중량, g는 중력가속도 및 Θ는 경사각이다.6. The method of claim 5,
Wherein the vertical load calculating step comprises:
An operation method of a vehicle stability control system calculated by the following equation;
[Mathematical Expression]
Vertical load = Mg cos? + (MV ^ 2) / Rsin?
= Mg (cos? + Sin? * Tan?) = Mg (1 / cos?)
M is the vehicle weight, g is the gravitational acceleration, and? Is the tilt angle.
상기 판단 단계는,
상기 제2 경사각이 상기 제1 기준각보다 크면 상기 뱅크 로드로 확정 판단하는 차량 안정성 제어 시스템의 동작방법.6. The method of claim 5,
Wherein,
And if the second inclination angle is larger than the first reference angle, the bank load is determined and determined.
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| KR102253161B1 (en) | 2021-05-18 |
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