KR100235795B1 - Estimation device and method of lateral slip for automobiles - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 주행상태에 따라 차량모델이 성립하는 경우에는 차량모델을 기초로하여 차량의 횡미끄러짐각을 추정하고, 차량모델이 성립하지 않은 경우에는 직접 적분법을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 추정할 수 있도록 한 차량의 횡미끄러짐각 추정장치 및 방법에 관한 것으로, 조향각 센서, 요우 레이트 센서, 횡가속도 센서에서 검출된 각각의 조향각, 요우 레이트, 횡가속도를 통해 차량의 주행상태를 판단하고, 이 판단된 차량의 주행상태가 정상상태로 차량모델이 성립하는 경우에는 차량모델을 기초로 한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 추정하고, 상기 판단된 차량의 주행상태가 천이상태로 차량모델이 성립하지 않은 경우에는 단순 직접 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 추정하도록 함으로써, 정확한 차량의 횡미끄러짐각을 차량의 안정성을 유지하기 위한 제어 시스템에 적용함으로써 차량의 자세가 보다 더 안정되는 효과가 있다.The present invention estimates the lateral slip angle of the vehicle based on the vehicle model when the vehicle model is established according to the driving state of the vehicle, and calculates the lateral slip angle of the vehicle using the direct integration method when the vehicle model is not established. The present invention relates to an apparatus and a method for estimating the lateral slip angle of a vehicle for estimating the vehicle, and to determine a driving state of the vehicle through the steering angle, the yaw rate, and the lateral acceleration detected by the steering angle sensor, the yaw rate sensor, and the lateral acceleration sensor. When the vehicle model is established with the determined driving state of the vehicle as normal, the lateral slip angle of the vehicle is estimated by the equation based on the vehicle model, and the vehicle model is changed to the transition state of the vehicle. If it is not true, the lateral slip angle of the vehicle is estimated by a simple direct integration method. By applying jimgak the control system to maintain the stability of the vehicle there is an effect that the attitude of the vehicle more stable than.

Description

차량의 횡미끄러짐각 추정장치 및 방법Lateral slip angle estimator and method

본 발명은 차량의 주행상태에 따라 차량모델이 성립하는 경우에는 차량모델을 기초로하여 차량의 횡미끄러짐각을 추정하고, 차량모델이 성립하지 않은 경우에는 직접 적분법을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 추정할 수 있도록 한 차량의 횡미끄러짐각 (Side Slip Angle) 추정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention estimates the lateral slip angle of the vehicle based on the vehicle model when the vehicle model is established according to the driving state of the vehicle, and calculates the lateral slip angle of the vehicle using the direct integration method when the vehicle model is not established. The present invention relates to an apparatus and a method for estimating a side slip angle of a vehicle to be estimated.

일반적으로 한계 운전 상황에서 차량의 안정성(stability)을 유지하기 위한 제어 시스템, 즉 4륜 조향 시스템, 차량 요우(yaw) 제어 시스템 등에서는 차량의 자세를 나타내는 횡미끄러짐각을 필요로 한다.In general, a control system for maintaining the stability of a vehicle in a limit driving situation, that is, a four-wheel steering system, a vehicle yaw control system, etc. requires a lateral slip angle indicating the vehicle's attitude.

종래에는 광학식, 초음파식 등의 대지 차속 측정 장비를 이용하여 차량의 횡방향 속도를 측정함으로써 상기 차량의 횡미끄러짐각을 검출하거나, 대지 차속 측정 장비를 이용하지 않는 대신 저렴한 가격의 요우 레이트(Yaw Rate) 센서 및 횡가속도 센서를 이용하여 차량의 횡방향 속도를 측정하고, 측정된 횡방향 속도를 적분함으로써 차량의 횡미끄러짐각을 추정한다.Conventionally, by measuring the lateral speed of the vehicle by using the land vehicle speed measurement equipment such as optical or ultrasonic type, the yaw rate of the vehicle is not detected, or the low rate yaw rate is used instead of the land vehicle speed measurement equipment. The lateral velocity of the vehicle is measured using the sensor and the lateral acceleration sensor, and the lateral slip angle of the vehicle is estimated by integrating the measured lateral velocity.

상기 적분에 의한 차량의 횡미끄러짐각의 추정은 아래와 같은 연산을 수행함으로써 이루어진다.Estimation of the lateral slip angle of the vehicle by the integration is performed by performing the following operation.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

이때, Vy: 횡방향 속도, Vy: 횡방향 속도의 미분치, ay: 황가속도, Ψ : 요우 레이트, Vx: 종방향 속도, β : 횡미끄러짐각을 나타낸다.At this time, V y : lateral velocity, V y : lateral velocity derivative, a y : sulfur acceleration, Ψ: yaw rate, V x : longitudinal velocity, β: lateral slip angle.

이때, Vy: 횡방향 속도,

Figure kpo00003
: 횡방향 속도의 미분치, ay: 횡가속도,
Figure kpo00004
: 요우 레이트, Vx : 종방향 속도, β : 횡미끄러짐각을 나타낸다.Where V y is the lateral velocity,
Figure kpo00003
: Derivative of lateral velocity, a y : lateral acceleration,
Figure kpo00004
: Yaw rate, Vx: longitudinal velocity, β: lateral slip angle.

그러나, 종래 상기 대지 차속 측정 장비를 이용하는 경우에는 장비가 매우 고가일 뿐만 아니라 특히 침수로 등 일부 노면에서는 차량의 횡방향 속도를 검출하기가 어려운 문제점이 있었으며, 상기 요우 레이트 센서 및 횡가속도 센서에 의한 단순 직접 적분법을 이용하는 경우에는 횡미끄러짐각 미분치(

Figure kpo00005
)가 차량의 정상상태(steady state)에서는 이론적으로 0의 값을 갖게 되나, 실제로 센서의 오프 셋(Off Set) 에러의 누적으로 인하여 상기 미분치(
Figure kpo00006
)가 발산하게 되는 문제점이 있었다.However, in the case of using the conventional land vehicle speed measurement equipment, the equipment is not only very expensive, and there is a problem in that it is difficult to detect the lateral speed of the vehicle, especially on some road surfaces such as flooded roads. When using the simple direct integration method, the lateral slip angle derivative (
Figure kpo00005
) Is theoretically zero in the steady state of the vehicle, but in fact, the derivative (
Figure kpo00006
There was a problem that).

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 저렴한 가격의 조향각 센서, 요우 레이트 센서, 횡가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 상태를 판단하고, 이 판단된 차량의 추행상태에 따라 차량모델이 성립하는 경우 차량모델을 기초로 한 식을 통해 차량의 횡미끄럼짐각을 추정하며, 차량모델이 성립하지 않은 경우에는 단순 직접 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 추정할 수 있도록 한 차량의 횡미끄러짐각 추정장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the purpose of which is to determine the driving state of the vehicle using a low-cost steering angle sensor, yaw rate sensor, lateral acceleration sensor, according to the determined driving state of the vehicle When the vehicle model is established, the lateral slip angle of the vehicle is estimated using the equation based on the vehicle model. When the vehicle model is not established, the lateral slip angle of the vehicle can be estimated by the simple direct integration method. The present invention provides an apparatus and method for estimating the lateral slip angle of a vehicle.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 횡미끄러짐각 추정장치 및 방법은, 조향각 센서, 요우 레이트 센서, 횡가속도 센서에서 검출된 각각의 조향각, 요우 레이트, 횡가속도를 통해 차량의 주행상태를 판단하고, 이 판단된 차량의 주행상태가 정상상태로 차량모델이 성립하는 경우에는 차량모델을 기초로 한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 추정하고, 상기 판단된 차량의 주행상태가 천이상태로 차량모델이 성립하지 않은 경우에는 단순 직접 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 추정하도록 함을 특징으로 한다.An apparatus and method for estimating lateral slip angle of a vehicle according to the present invention for achieving the above object may determine a driving state of a vehicle through each steering angle, yaw rate, and lateral acceleration detected by a steering angle sensor, a yaw rate sensor, and a lateral acceleration sensor. When the vehicle model is established with the determined driving state of the vehicle as normal, the lateral slip angle of the vehicle is estimated by the equation based on the vehicle model, and the vehicle is in a state where the driving state of the vehicle is in the transition state. If the model is not established, the lateral slip angle of the vehicle is estimated through a simple direct integration method.

그리고, 조향조건만으로 차량이 정상상태임을 판단하여 차량모델식을 통해 횡미끄러짐각을 추정하다가도 요우 레이트와 횡가속도의 관계로 인하여 차량의 주행상태가 천이상태로 전환하는 경우 단순 직접 적분법에 의한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 추정하고, 조향조건만으로 차량이 천이상태임을 판단하여 단순 직접 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미그러짐각을 추정하다가도 요우 레이트와 횡가속도의 관계로 인하여 차량의 주행상태가 정상상태로 전환하는 경우 차량모델식을 이용하여 횡미끄러짐각을 추정하도록 함을 특징으로 한다.In addition, if the vehicle is in the normal state only by steering condition and the lateral slip angle is estimated through the vehicle model equation, but the driving state of the vehicle is changed to the transition state due to the relationship between the yaw rate and the lateral acceleration, Estimate the lateral slip angle of the vehicle using the steering condition alone, and estimate the lateral slip angle of the vehicle through the simple direct integration method, but the relationship between the yaw rate and the lateral acceleration When the state is converted to the normal state, it is characterized by using the vehicle model to estimate the lateral slip angle.

제1도는 본 발명에 의한 차량의 횡미끄러짐각 추정장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of an apparatus for estimating lateral slip angle of a vehicle according to the present invention.

제2도는 본 발명에 적용되는 2륜 차량모델을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a two-wheeled vehicle model applied to the present invention.

제3도는 조향각 센서로부터 검출된 조향각 상태를 보인 도면.3 is a view showing a steering angle state detected from a steering angle sensor.

제4도는 본 발명에 의한 차량의 횡미끄러짐각 추정방법을 보인 흐름도.4 is a flowchart showing a method of estimating lateral slip angle of a vehicle according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 차량상태 판단부 20 : 횡미끄러짐각 연산부10: vehicle state determination unit 20: lateral slip angle calculation unit

30 : 적분 연산부30: integral calculation unit

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 차량의 횡미끄러짐각 추정장치 및 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus and a method for estimating lateral slip angle of a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 차량의 횡미그러짐각 추정장치의 블록 구성도로서, 조향각 센서에서 검출된 조향각과 요우 레이트 센서에서 검출된 차량의 요우 레이트와 횡가속도 센서에서 검출된 횡가속도를 이용하여 차량의 주행상태를 판단하는 차량상태 판단부(10)와, 상기 차량상태 판단부(10)로부터 차량의 주행상태가 정상상태로 차량모델이 성립하는 경우 차량모델을 기초로 한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 횡미그러짐각 연산부(20)와, 상기 차량상태 판단부(10)로부터 차량의 주행상태가 천이상태로 차량모델이 성립하지 않는 경우 단순 직접 적분법에 의한 식을 이용하여 차량의 미끄러짐각을 계산하는 적분 연산부(30)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for estimating a lateral distortion angle of a vehicle according to the present invention, using a steering angle detected by a steering angle sensor, a yaw rate of a vehicle detected by a yaw rate sensor, and a lateral acceleration detected by a lateral acceleration sensor. The vehicle state determination unit 10 that determines the driving state of the vehicle, and when the vehicle model is established from the vehicle state determination unit 10 to the normal state of the vehicle, the vehicle using an equation based on the vehicle model. When the vehicle model is not established with the transverse slip angle calculator 20 calculating the lateral slip angle of the vehicle and the vehicle driving state from the vehicle state determining unit 10 by using a simple direct integration equation It is composed of an integral calculation unit 30 for calculating the slip angle of the vehicle.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량의 횡미끄러짐각 추정장치의 추정방법을 제2도 내지 제4도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.A method of estimating a lateral slip angle estimating apparatus for a vehicle according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

먼저, 제2도의 2륜 차량모델을 참고로하여 차량모델을 기초로 한 식에 의해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 과정을 설명하면, 본 발명에서 사용하는 차량모델은 전자제어기에서 연산을 하기에 간단한 2륜(two wheel) 모델을 이용한다.First, referring to the two-wheeled vehicle model of FIG. 2, a process of calculating the lateral slip angle of the vehicle by an equation based on the vehicle model will be described. The vehicle model used in the present invention may be calculated by the electronic controller. Use a simple two wheel model.

제2도에 도시된 차량모델에 대해서는 아래와 같은 식이 성립한다.For the vehicle model shown in FIG. 2, the following equation holds.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

여기서, Iz: 차량의 요우 모멘트 이너셔(yaw moment inertia), m : 차량 무게(mass), a : 무게 중심에서 전륜축까지의 거리, b : 무게 중심에서 후륜축까지의 거리, Cf: 전륜 코너링 파워, Cr: 후륜 코너링 파워, V : 차속, δf: 전륜 조향각,

Figure kpo00008
: 요우 레이트, :
Figure kpo00009
요우 레이트 미분치, β : 횡미끄러짐각, V·(r+β) : 차량의 횡가속도(ay)이다.Where I z is the yaw moment inertia of the vehicle, m is the mass of the vehicle, a is the distance from the center of gravity to the front axle, b is the distance from the center of gravity to the rear axle, and C f is Front wheel cornering power, C r : rear wheel cornering power, V: vehicle speed, δ f : front wheel steering angle,
Figure kpo00008
: Yaw rate,:
Figure kpo00009
Yaw rate differential value, β: lateral slip angle, V · (r + β): lateral acceleration of the vehicle (a y ).

상기 식(2)로부터 차량의 횡미끄러짐각은 아래 식(3)과 같이 나타낼 수 있으며, 조향각 센서, 요우 레이트 센서, 횡가속도 센서로부터 각각 검출된 조향각, 요우 레이트, 횡가속도를 식(3)에 대입하여 계산함으로써 차량의 횡미끄러짐각을 구할 수 있게 된다.From the above equation (2), the lateral slip angle of the vehicle can be expressed as shown in the following equation (3), and the steering angle, yaw rate, and lateral acceleration detected from the steering angle sensor, the yaw rate sensor, and the lateral acceleration sensor, respectively, are given in the equation (3). By calculating by substituting, the lateral slip angle of the vehicle can be obtained.

Figure kpo00010
Figure kpo00010

한편, 상기와 같이 단순 차량모델을 기초로 한 차량의 횡미끄러짐각 연산은 차량의 주행상태가 정상상태인 경우에는 타당성이 있으나, 천이상태(transient)에서는 상기 차량모델식이 성립하지 않는다.On the other hand, as described above, the calculation of the lateral slip angle of the vehicle based on the simple vehicle model is valid when the driving state of the vehicle is in a normal state, but the vehicle model equation does not hold in the transition state.

따라서, 차량모델식이 성립하지 않는 천이상태에서는 단순 직접 적분법을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 연산하게 된다.Therefore, in the transition state where the vehicle model is not satisfied, the lateral slip angle of the vehicle is calculated by using a simple direct integration method.

이때, 차량의 천이상태, 즉 주행상태를 판단하기 위해서는 조향각 센서에서 검출되는 조향각과 요우 레이트 센서에서 검출되는 요우 레이트 및 횡가속도 센서에서 검출되는 횡가속도를 통해 차량의 주행상태를 판단하게 된다.In this case, the driving state of the vehicle may be determined based on the steering angle detected by the steering angle sensor, the yaw rate detected by the yaw rate sensor, and the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor.

상기 차량의 주행상태는 직진 주행상태, 선회 시작 상태, 천이상태인 3가지의 상태로 구분되는데, 제3도에 도시된 바와 같이, 조향각 0°를 중심으로 소정의 조향각(δ0) 사이에서 일정 시간을 유지하는 경우로 스트레이트 플래그(Straight Flag) F1이 1로 셋팅되는 상태인 직진 주행상태와, 상기 조향각(δ0) 이상으로 벗어나는 경우로 앤드 오브 스트레이트 플래그(End of Straight Flag) F2가 1로 셋팅되는 상태인 직진의 끝인 선회의 시작 상태와, 조향각의 미분치(Δδ0)가 소정의 조향각속도(Δδ) 이상인 경우로 트랜지언트 플래그(Transient Flag) F3가 1로 셋팅되는 상태인 천이상태로 구분되게 된다.The driving state of the vehicle is classified into three states, such as a straight driving state, a turning start state, and a transition state. As shown in FIG. 3, a predetermined steering angle δ 0 is defined around a steering angle of 0 °. In case of maintaining the time, the straight driving state in which the straight flag F 1 is set to 1 and the deviation of the steering angle δ 0 or more end end of the straight flag F 2 Transition at the state where the transient flag F 3 is set to 1 when the starting state of the turning, the end of the straight line set to 1, and the derivative angle Δδ 0 of the steering angle is greater than or equal to the predetermined steering angle speed Δδ. It is divided into states.

제4도의 동작 흐름도를 참고로 하여 본 발명에 의한 차량의 횡미끄러짐각 추정방법을 더욱 상세히 설명하면, 우선 차량상태 판단부(10)에서는 조향각 센서에서 검출된 조향각과 요우 레이트 센서에서 검출된 요우 레이트 및 횡가속도 센서에서 검출된 횡가속도를 통해 차량의 주행상태를 판단한다(S1).Referring to the method of estimating the lateral slip angle of the vehicle according to the present invention with reference to the operation flowchart of FIG. 4 in more detail, first, in the vehicle state determining unit 10, the steering angle detected by the steering angle sensor and the yaw rate detected by the yaw rate sensor And it determines the driving state of the vehicle through the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor (S1).

상기 단계(S1)에서 차량의 주행상태가 직진 주행상태라면(S2) 차량의 횡미끄러짐각 연산을 위한 초기값을 0으로 셋팅하고(S3), 차량의 주행상태가 선회 시작 상태라면(S4) 횡미끄러짐각 연산부(20)에서 차량모델을 기초로 한 상기 차량모델식(3)을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산한다(S5).If the driving state of the vehicle in the step (S1) is a straight running state (S2) is set to the initial value for calculating the lateral slip angle of the vehicle to 0 (S3), if the driving state of the vehicle is the turning start state (S4) The slip angle calculation unit 20 calculates the lateral slip angle of the vehicle using the vehicle model equation (3) based on the vehicle model (S5).

반면, 상기 단계(S1)에서 차량의 주행상태가 천이상태라면(S6) 상기 차량모델식(3)이 성립하지 않으므로, 이 경우에는 적분 연산부(30)에서 아래 식과 같은 단순 직접 적분법을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산한다(S7).On the other hand, if the driving state of the vehicle is a transition state in the step (S1) (S6) Since the vehicle model equation (3) does not hold, in this case, the integral calculation unit 30 in the vehicle using a simple direct integration method as shown below Calculate the lateral slip angle of (S7).

Figure kpo00011
Figure kpo00011

여기서, ay: 측정된 차량의 횡가속도, V : 차속, r : 요우 레이트, :

Figure kpo00012
횡미끄러짐각 미분치, β : 횡미끄러짐각이다.Where a y is the measured lateral acceleration of the vehicle, V is the vehicle speed, and r is the yaw rate.
Figure kpo00012
Lateral slip angle derivative, β: Lateral slip angle.

한편, 상기 단계(S4, S5)에서 차량의 주행상태가 선회 시작상태로 차량모델을 기초로 한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 경우, 실제로 눈길이나 빙판길 등의 노면 마찰계수가 작은 노면에서 마찰력 한계 이상으로 미끄러지는 경우에는 차량모델이 성립하지 않으므로, 이때에는 차량의 요우 레이트와 횡가속도 사이의 관계식으로부터 차량의 주행상태를 다시 판단하여 천이상태라면 단순 직접 적분법을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산한다.On the other hand, in the case of calculating the lateral slip angle of the vehicle through the formula based on the vehicle model in the step (S4, S5) starting state of the turning, the road surface friction coefficient such as snow road or ice road is actually small The vehicle model does not hold if the road slips above the frictional force limit. At this time, the vehicle's driving condition is re-determined from the relationship between the yaw rate and the lateral acceleration of the vehicle. Calculate the slip angle.

즉, 측정된 횡가속도(ay)를 차속(V)으로 나눈 값이 차량의 요우 레이트(r)와 소정의 값(a) 이상으로 차이가 날 경우(

Figure kpo00013
), 차량의 주행상태를 천이상태로 판단하여 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하도록 한다.That is, when the measured lateral acceleration (a y ) divided by the vehicle speed (V) differs from the yaw rate (r) of the vehicle by more than a predetermined value (a) (
Figure kpo00013
), And determine the transverse slip angle of the vehicle by the integral method.

또한, 차량에 스텝(step) 조향 입력이 주어져 J-turn 수행시 초기에 차량의 주행상태를 천이상태로 판단하여 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 경우, 실제로 센서 오프-셋 에러에 의한 누적 에러가 발생할 수 있으므로, 이때에도 차량의 요우 레이트와 횡가속도 사이의 관계식으로부터 차량의 주행상태를 판단하여 정상상태라면 적분법을 이용한 차량의 횡미끄러짐각의 계산을 중지하고 차량모델을 기초로 한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하도록 한다.In addition, when the step steering input is applied to the vehicle and the J-turn is judged to be the transition state at the beginning of the vehicle, the sensor is actually offset when the lateral slip angle of the vehicle is calculated by the integral method. Accumulated errors may occur due to the error.In this case, the vehicle's driving state is judged based on the relationship between the yaw rate and the lateral acceleration of the vehicle. Calculate the lateral slip angle of the vehicle through the equation.

즉, 조향조건 플래그 F3가 1로 셋팅된 경우 또는 조향조건 F2가 1이지만 차량상태 조건에서 F23이 1로 셋팅되어 적분을 해야 하는 경우에는 초기에 차량모델식으로 차량의 횡미끄러짐각을 구하다가 플래그가 바뀌는 순간의 그 값을 초기값으로 적용하여 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하도록 한다.That is, when steering condition flag F 3 is set to 1 or when steering condition F 2 is 1 but F 23 is set to 1 in vehicle condition condition, the vehicle needs to be integrated in the vehicle model. After calculating, apply the value of the moment when the flag is changed as an initial value to calculate the lateral slip angle of the vehicle through the formula by the integral method.

또한, 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하다가 플래그 F2가 1로 또는 F32가 1로 셋팅되어 차량모델식을 이용해야 하는 경우에도 플래그가 바뀌는 순간의 값을 초기값으로 적용하여 차량모델식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하도록 한다.In addition, when the lateral slip angle of the vehicle is calculated by using the integral method and the flag model F 2 is set to 1 or F 32 is set to 1, the value of the moment when the flag is changed is applied as an initial value. Calculate the lateral slip angle of the vehicle through the vehicle model.

그러나, 이때 적분법에 의한 식을 통해 차량의 횡미끄러짐각을 계산하다가 갑자기 차량모델에 기초한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각 연산을 수행함으로써 차량모델링의 오차에 의한 횡미끄러짐각의 급격한 변화가 발생한다.However, at this time, the lateral slip angle of the vehicle is calculated by the integral method, and then the lateral slip angle of the vehicle is suddenly changed by using the equation based on the vehicle model. .

따라서, 상기와 같은 급격한 변화를 방지하기 위하여 적분 모드에서 차량모델식에 의한 연산 모드로 전환시에는 일정 시간 동안 초기에는 적분 모드값에 가중치를 두고 점점 차량 모델식에 의한 연산 모드값에 가중치를 두도록 한다.Therefore, in order to prevent the sudden change as described above, when switching from the integral mode to the vehicle model formula, the integral mode value is initially weighted for a predetermined time, and the weight is gradually added to the computation mode value according to the vehicle model formula. do.

이상, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 주행상태에 따라 차량모델을 기초로 한 식과 단순 직접 적분법에 의한 식을 병행하여 차량의 횡미끄러짐각을 추정함에 따라 정확한 차량의 횡미끄러짐각을 차량의 안정성을 유지하기 위한 제어 시스템에 적용함으로써 차량의 자세가 보다 더 안정되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the lateral slip angle of the vehicle is accurately determined by estimating the lateral slip angle of the vehicle by using the equation based on the vehicle model and the equation by the simple direct integration method according to the driving state of the vehicle. Applied to the control system for maintaining the stability has the effect that the attitude of the vehicle is more stable.

Claims (5)

조향각 센서에서 검출된 조향각과 요우 레이트 센서에서 검출된 차량의 요우 레이트와 횡가속도 센서에서 검출된 횡가속도를 이용하여 차량의 주행상태를 판단하는 차량상태 판단부(10)와, 상기 차량상태 판단부(10)로부터 차량의 주행상태가 정상상태로 차량모델이 성립하는 경우 차량모델을 기초로 한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 횡미끄러짐각 연산부(20)와, 상기 차량상태 판단부(10)로부터 차량의 주행상태가 천이상태로 차량모델이 성립하지 않는 경우 단순 직접 적분법에 의한 식을 이용하여 차량의 미끄러짐각을 계산하는 적분 연산부(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 횡미끄러짐각 추정장치.A vehicle state determination unit 10 that determines a driving state of the vehicle by using the steering angle detected by the steering angle sensor, the yaw rate of the vehicle detected by the yaw rate sensor, and the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor, and the vehicle state determination unit A horizontal slip angle calculation unit 20 for calculating a horizontal slip angle of the vehicle using an equation based on the vehicle model when the driving model of the vehicle is established from (10), and the vehicle state determining unit Lateral of the vehicle, characterized in that consisting of an integral calculation unit 30 for calculating the slip angle of the vehicle using the equation by a simple direct integration method when the running state of the vehicle is not established from (10) Slip Angle Estimator. 조향각 센서에서 검출된 조향각과 요우 레이트 센서에서 검출된 요우 레이트 및 횡가속도 센서에서 검출된 횡가속도를 통해 차량의 주행상태를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 차량의 주행상태가 정상상태라면 차량모델을 기초로 한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 차량의 주행상태가 천이상태라면 단순 직접 적분법에 의한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 제3단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 횡미끄러짐각 추정방법.A first step of determining a driving state of the vehicle based on a steering angle detected by the steering angle sensor, a yaw rate detected by the yaw rate sensor, and a lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor; and in the first step, the driving state of the vehicle is normal. A second step of calculating a lateral slip angle of the vehicle using an equation based on a vehicle model; and a lateral slip of the vehicle using a simple direct integration method if the driving state of the vehicle is transitioned in the first step. And a third step of calculating the angle. 제2항에 있어서, 상기 제2단계에서 차량모델을 기초로 한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 도중 차량의 요우 레이트와 횡가속도 사이의 관계로 인하여 차량의 주행상태가 천이상태로 전환되는 경우 단순 직접 적분법에 의한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산함을 특징으로 하는 차량의 횡미끄러짐각 추정방법.The driving state of the vehicle according to claim 2, wherein the driving state of the vehicle is shifted due to the relationship between the yaw rate of the vehicle and the lateral acceleration during the calculation of the lateral slip angle of the vehicle using the equation based on the vehicle model in the second step. The method of estimating the lateral slip angle of the vehicle, wherein the lateral slip angle of the vehicle is calculated by using an equation by a simple direct integration method. 제2항에 있어서, 상기 제3단계에서 단순 직접 적분법에 의한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산하는 도중 차량의 요우 레이트와 횡가속도 사이의 관계로 인하여 차량의 주행상태가 정상상태로 전환되는 경우 차량모델을 기초로 한 식을 이용하여 차량의 횡미끄러짐각을 계산함을 특징으로 하는 차량의 횡미끄러짐각 추정방법.The driving state of the vehicle is converted to the normal state due to the relationship between the yaw rate and the lateral acceleration of the vehicle during the calculation of the lateral slip angle of the vehicle using the equation by the simple direct integration method in the third step. If the lateral slip angle estimation method of the vehicle, characterized in that for calculating the lateral slip angle of the vehicle using an equation based on the vehicle model. 제4항에 있어서, 상기 적분 모드에서 차량모델식에 의한 연산 모드로 전환하는 경우 일정 시간 동안 초기에는 적분 모드값에 가중치를 두고 점점 차량 모델식에 의한 연산 모드값에 가중치를 둠으로써 차량의 횡미끄러짐각 추정장치가 급격히 변화하는 것을 방지함을 특징으로하는 차량의 횡미끄러짐각 추정방법.The transverse direction of the vehicle according to claim 4, wherein in the case of switching from the integration mode to the calculation mode based on the vehicle model, the weight of the integration mode value is gradually added to the calculation mode value based on the vehicle model formula for a predetermined time. A method of estimating lateral slip angle of a vehicle, characterized in that the slip angle estimating apparatus is prevented from changing rapidly.
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