KR100640175B1 - 차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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이경수
윤장열
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 주행 중인 차량의 횡가속도와 요비율, 조향각 및 차량속도를 측정하고, 이를 바탕으로 차량의 롤각, 롤가속도 및 4개의 바퀴에 작용하는 타이어 수직하중을 예측함으로써 차량의 전복위험지수(Rollover Index)를 정의하고, 예측된 타이어 수직하중을 이용하여 4개의 바퀴를 적절한 양의 힘으로 각각 독립적으로 제어함으로써 차량 전복을 방지할 수 있는 차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 그 방법은, 주행 중인 차량의 동작상태 변화에 따라 검출되는 조향각과 차속, 횡가속도 및 요비율을 검출하여 칼만필터응용부로 입력하는 단계; 상기에서 입력되는 검출 신호들과 차량의 물리적 모델을 이용하여 칼만필터를 통해 롤각 및 롤가속도를 예측하는 단계; 차량 고유의 제원에 따라 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 한계 롤각과 롤가속도, 및 임계 횡가속도를 정의하는 단계; 상기에서 칼만필터를 통해 예측된 차량의 현재 롤각 및 롤가속도와, 검출한 횡가속도, 그리고 차량의 제원에 따라 결정되는 한계 롤각, 롤가속도 및 임계 횡가속도의 정보를 가지고 전복위험지수(RI)를 연산하는 단계; 상기에서 산출된 전복위험지수를 미리 설정해 놓은 전복한계값과 비교하여 차량의 전복위험 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단에서 차량의 전복위험이 있을 경우, 타이어로 인가되는 수직하중을 참조하여 각 바퀴의 브레이크를 개별 제어하여 차량의 전복을 방지하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법{CONTROL SYSTEM FOR PREVENTING A ROLLOVER OF VEHICLE AND METHOD THEREFOR}
도 1a 및 도 1b는 일반적인 차량 선회시 차체의 롤안정성이 저하된 상태와 저하되지 않은 상태를 각각 도시한 차량 모델이다.
도 2는 본 발명의 전복방지 제어 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 전복방지 제어 시스템의 작동 과정을 나타낸 플로우챠트이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 적용된 타이어가 노면에서 떨어지기 이전과 이후의 상태를 나타낸 차량의 물리적 모델이다.
도 5는 본 발명에 의한 롤운동에 대한 서로 다른 운동방정식이 일정 롤각을 기준으로 변환되는 예를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 의한 차량 파라미터와 롤각, 횡가속도 등의 차량 상태에 따른 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 의한 롤각-롤가속도 위상평면에서 전복한계시의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 의한 위상평면에서 타이어가 지면에서 떨어지는 한계 롤각과 한계 롤가속도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명에 의한 전복지수에서의 중요한 요소의 상관관계를 설명하기위해 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 전복한계 직선 상에서 타이어가 지면에서 떨어지기 까지의 시간을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 2차원 위상평면 상에서 차량의 롤 상태에 따른 안정도를 나타낸 도면이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 실험예에 의한 롤상태추정기와 전복위험지수의 검증을 위해 나타낸 그래프이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실험예에 의한 차량 전복방지제어의 여부에 따라 차량 전복 유무를 검증하기 위해 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110: 차량파라미터(고유 제원) 120: 각종 센서
121: 횡가속도 123: 요비율
125: 조향각 127: 차속
130: 롤상태추정기 131: 수직하중연산부
133: 칼만필터응용부 135: 전복위험판단부
140: 제동제어부 150: 차량바퀴
본 발명은 차량의 전복(Rollover) 위험성을 검출하고 방지하기 위한 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행 중인 차량의 횡가속도와 요비율, 조향각 및 차량속도를 측정하고, 이를 바탕으로 차량의 롤각, 롤가속도 및 4개의 바퀴에 작용하는 타이어 수직하중(Fz)을 예측함으로써 차량의 전복위험지수(Rollover Index; RI)를 정의하고, 예측된 타이어 수직하중(Fz)을 이용하여 4개의 바퀴를 적절한 양의 힘으로 각각 독립적으로 제어함으로써 차량 전복을 방지할 수 있는 차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량이 선회할 때, 급격한 조향을 가하면 관성법칙에 의해 차량의 무게중심이 선회방향에 대해 바깥쪽으로 이동하게 되고, 이에 의하여 선회 내측의 바퀴가 지면으로부터 떨어지게 되어 차량이 동역학적으로 매우 불안정한 상태에 이르게 되어 결국에는 롤오버(rollover)가 발생하게 된다. 상기 롤(Roll)은 차량의 폭방향의 거동을 지칭하는 것이고, 롤오버는 차량이 옆으로 움직이거나 전복되는 것을 뜻한다.
통상 차량전복의 경우, SUV, 픽업, 밴 등과 같이 노면으로부터 차량의 무게 중심이 일반 승용차에 비해 높은, 이른 바 지상고가 높은 차량에서는 급선회시 전복(rollover)의 상황이 발생될 개연성이 크게 된다.
한편, 차량에 있어 롤안정성은 SSF(Static Stability Factor)값으로 나타낼 수 있는 데, 이 롤안정성을 나타내는 SSF 값은 다음 수학식 1과 같이 정의된다.
Figure 112005066407574-pat00001
여기서, T는 차량의 윤거이고, H는 차량의 무게중심에 대한 높이이다.
즉, 차량의 윤거가 클수록, 무게중심이 낮을수록 롤에 대한 차량의 안정성은 증대되는 것이다.
또한, 타이어의 수직하중에 대한 타이어의 횡력 또한 상기 롤안정성과 밀접한 관계가 있는 데, 이때 타이어의 횡력에 큰 영향을 미치는 횡마찰계수(??)는 다음 수학식 2와 같이 정의된다.
Figure 112005066407574-pat00002
여기서, Fy는 차체의 측방향으로 작용하는 힘이고, Fz는 차체의 수직방향으로 작용하는 힘이다.
즉, 상기 횡마찰계수(μ)값이 클수록 전복의 가능성은 증대되는 바, 상기 언급한 두 개의 관계식 사이의 연관성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같다.
먼저, 도 1a는 선회시 차체의 롤안정성이 저하된 상태, 즉 전복의 발생이 이루어지는 상태를 도시하고 있다.
이 경우, 차량의 좌측으로 선회하고 있는 상태이고, 선회방향의 외측에 위치 한 타이어에는 횡력(Fy)과 수직하중(Fz)이 동시에 작용하며, 이들 횡력(Fy)과 수직하중(Fz)의 합력(Ft)은 선회방향의 외측에 위치한 타이어와 노면이 만나는 점과 차량의 무게중심(0) 사이를 지나는 기준선(X) 보다 내측으로 상향되는 경사방향에 위치하게 된다.
이 결과, 차량의 무게중심(0)에서는 선회방향과 반대되는 방향으로 모멘트(M)가 발생되고, 이 모멘트(M)는 차량의 롤안정성을 저하시켜 차량이 전복되는 데 큰 영향을 미치게 되는 것이다.
이에 반해, 도 1b에는 선회시 차체의 롤안정성이 저하되지 않은 상태, 즉 전복의 발생이 이루어지지 않는 상태를 도시하고 있다.
이 경우, 차량의 좌측으로 선회하고 있는 상태이고, 선회방향의 외측에 위치한 타이어에는 횡력(Fy)과 수직하중(Fz)이 동시에 작용하며, 이들 횡력(Fy)과 수직하중(Fz)의 합력(Ft)은 선회방향의 외측에 위치한 타이어와 노면이 만나는 점과 차량의 무게중심(0) 사이를 지나는 기준선(X) 보다 외측으로 상향되는 경사방향에 위치하게 된다.
이 결과, 차량의 무게중심(O)에서는 선회방향과 동일한 방향으로 모멘트(M)가 발생되고, 이 모멘트(M)는 전복을 방지하는 역할을 하여 차량의 롤안정성을 증대시키는 데 큰 역할을 하게 되는 것이다.
즉, 선회시 선회방향의 외측에 위치한 타이어에 가해지는 횡력(Fy)의 크기가 롤안정성에 많은 영향을 미치기도 하지만, 원천적으로는 차량의 윤거가 크면 클수 록, 차량의 무게중심이 낮으면 낮을수록 롤안정성이 증대되는 것이다.
차량의 전복사고는 전체 교통사고 중에서 차지하는 비율은 높지 않지만 다른 종류의 차량사고에 비해서 탑승자의 중상이나 사망의 비율이 높기 때문에 전복이 일어나는 것을 최대한 억제하는 것이 필요하다.
따라서 종래에는 차량으로부터 검출 가능한 가속도(x, y축), 각가속도(x, y, z축), 조향각 등의 센서신호들을 이용하여 전복 발생을 사전에 예측하고, 이를 방지하기 위한 일련의 제어를 수행하는 다양한 종류의 방법이 제시되었다.
차량의 전복을 방지하기 위한 제어 시스템에서는 전복 발생을 사전에 검출하는 단계가 선행되어야 하며 무엇보다도 중요한 단계라고 할 수 있는 데, 전복 발생을 사전에 검출하는 방법으로 아래의 예와 같이 다양한 종류가 있었다.
먼저 주행 중 차량의 횡가속도를 검출하여, 검출된 횡가속도와 차량의 물리적 모델을 이용하여 롤각을 예측함으로써 전복을 사전에 검출하는 방법이 있다.
두번째로, 주행 중 차량의 횡가속도와 횡각속도, 조향각 및 차속을 검출하여 이를 통해 롤각을 산출함으로써 전복을 사전에 검출하는 방법이 있다.
세번째로, 조향각 센서를 통해 차량의 조향각을 검출하여, 현재의 조향각이 유지된다는 가정 하에 차량의 물리적 모델을 이용하여 전복이 발생하기까지의 시간(time to rollover)을 산출함으로써 전복을 사전에 검출하는 방법이 있다.
네번째로, 좌우 수직방향 가속도 센서 및 횡가속도 센서를 이용하여 롤각, 롤가속도를 산출하여 2차원 설정맵과 설정치에 의해 전복 상태를 판정하는 방법이 있다.
다섯번째로, 가속도(x, y, z축)와 각속도(x, y, z축) 센서를 통해 입력받은 가속도와 각속도 및 속도 정보를 가지고 칼만필터(Kalman Filter)를 이용하여 현재 및 향후의 롤각, 피치각을 산출함으로써 기준값과 비교하여 전복을 사전에 검출하는 방법이 있다.
한편, 전복을 사전에 예측하고 제어하기 위한 종래의 기술들을 살펴보면, 먼저 롤각, 롤각속도 센서를 이용하여 검출된 값과 2차원 맵의 설정치와 비교하여 차량의 거동 자세를 판정하고 에어커튼, 롤바를 제어하는 방법이 일본특허공개 제2001-264352호에 기재되어 있다.
미국특허 제6,304,805호에서는 각속도(x, z축) 센서를 이용하여 각속도를 입력받아 측정치와 롤링 운동에 대한 물리적 모델을 이용하여 실시간으로 롤각을 산출한 뒤, 기준치와의 비교를 통하여 브레이크를 제어함으로써 전복 발생을 방지하는 방법이 제시되어 있다.
또한, 국내특허공개 제2004-93280호에서는 차량의 가속도와 각속도, 조향각 및 차량속도를 검출하고, 여기에 차량의 이상거동을 직접적으로 파악할 수 있는 타이어의 온도와 압력을 추가로 더 검출하여 차량이 선회할 때 4개의 바퀴를 각각 독립적으로 제어함으로써 차량의 전복 발생을 방지하는 방법을 제시하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 방법만으로는 정확한 전복 검출이 어려웠고, 이에 따라 향후 실제로 전복이 발생하지 않음에도 불구하고, 불필요한 제어 입력을 가하게 됨으로써 차량의 가속성이나 주행성을 저하시키는 단점이 있었다.
또한, 전복 발생을 검출하기 위해 필요한 가속도, 각가속도 및 속도 등의 측정치를 얻기 위하여 차량에 센서들을 많이 장착함으로써 제어 시스템을 구성하는데 있어 많은 비용이 수반되었다.
전복을 방지하기 위하여 4개의 바퀴를 각각 독립적으로 제어함에 있어서도 타이어의 수직하중(Fz)을 고려하지 않았기 때문에 과도한 브레이크 제동 입력이 가하여질 경우 제어에 대한 신뢰성이 높지 않을 뿐만 아니라, 바퀴가 잠기는 현상이 발생하여 차량이 지면에서 미끄러져 회전될 우려가 큰 바, 효과적인 전복 제어가 이루어지지 않는 문제점을 내포하고 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 차량의 주행상태를 검출하여 칼만필터를 통해 차량의 롤각, 롤가속도, 횡가속도를 예측하고, 이와 같은 예측치를 이용해 전복 발생에 대한 위험성을 나타내는 정량화된 전복위험지수(rollover index)를 개발함으로써, 보다 신뢰성 있는 차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법을 구축하는 데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 차량의 4개 바퀴에 각각 작용하는 타이어 수직하중(Fz)을 예측하고, 위와 같이 정의된 전복위험지수를 통해 차량의 주행상태를 실시간으로 감시하여 전복 발생 위험이 있을 경우 4개의 바퀴를 각각 독립적으로 제어함으로써, 보다 효과적인 차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 롤가속도 센서(roll rate sensor)를 사용하지 않고 횡가속도, 요비율 등의 데이터를 이용하여 롤각과 롤가속도를 산출함과 아울러 전 복위험지수를 계산함으로써, 타이어가 지면에서 떨어지기 이전의 제어가능 영역에서 전복방지 추정 성능을 보장할 수 있는 차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또다른 목적은, 차량의 전복위험지수(RI)를 무차원 지수로 정의함으로써 전복 위험성을 정량적으로 판단, 제어기준으로 사용가능할 뿐만 아니라 전복 안전성에 대한 이종 차량간의 상대적 비교 지표로서 사용할 수 있는 차량의 전복방지 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 차량의 선회시 전복을 방지하기 위한 제어 시스템에 있어서: 차량 고유의 제원에 따라 결정되는 차량의 질량, 무게중심까지의 높이, 윤거, 롤강성(Kroll), 롤댐핑계수(Croll), 롤모멘트(Ix) 등과 같은 차량의 특성파라미터; 주행 중인 차량의 동작상태 변화에 따른 횡가속도(lateral acceleration)와 요비율(yaw rate), 조향각(steering angle) 및 차속(speed sensor)을 검출하는 복수의 센서; 상기 조향각과 차속, 횡가속도 및 요비율에 대한 정보를 제공받아 각 타이어에 가해지는 수직하중을 연산하는 수직하중연산부; 상기 조향각과 차속, 횡가속도 및 요비율에 대한 검출 데이터를 제공받아 차량의 물리적 모델을 이용하여 롤각 및 롤가속도를 예측하는 칼만필터응용부; 차량의 특성파라미터에 따라 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 한계 롤각과 롤가속도 및 임계 횡가속도를 정의한 후 상기 칼만필터응용부를 통해 예측된 차량의 현재 롤각과 롤가속도, 검출한 횡가속도, 그리고 차량의 특성파라미터에 따라 결정되는 한계 롤각, 롤가속도 및 임계 횡가속도의 정보를 가지고 전복위험지수(RI)를 연산하되 상기에서 산출된 전복위험지수를 미리 설정해 놓은 전복한계값(RIthreshold)과 비교하여 차량의 전복위험 여부를 판단하는 전복위험판단부; 및 상기 전복위험판단부의 판단 결과에 따라 차량의 전복위험이 있을 경우 수직하중연산부로부터 출력되는 각 타이어의 수직하중을 참조하여 각 바퀴의 브레이크를 개별 제어하여 차량전복을 방지하는 제동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 차량 선회시 전복(Rollover)방지 제어 방법에 있어서: 주행 중인 차량의 동작상태 변화에 따라 검출되는 조향각과 차속, 횡가속도 및 요비율을 검출하여 칼만필터응용부로 입력하는 제 1 단계; 상기에서 입력되는 검출 신호들과 차량의 물리적 모델을 이용하여 칼만필터를 통해 롤각 및 롤가속도를 예측하는 제 2 단계; 차량 고유의 제원에 따라 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 한계 롤각과 롤가속도, 및 임계 횡가속도를 정의하는 제 3 단계; 상기에서 칼만필터를 통해 예측된 차량의 현재 롤각 및 롤가속도와, 검출한 횡가속도, 그리고 차량의 제원에 따라 결정되는 한계 롤각, 롤가속도 및 임계 횡가속도의 정보를 가지고 전복위험지수(RI)를 연산하는 제 4 단계; 상기에서 산출된 전복위험지수를 미리 설정해 놓은 전복한계값(RIthreshold)과 비교하여 차량의 전복위험 여부를 판단하는 제 5 단계; 및 상기 판단 에서 차량의 전복위험이 있을 경우, 타이어로 인가되는 수직하중을 참조하여 각 바퀴의 브레이크를 개별 제어하여 차량의 전복을 방지하는 제 6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제 3 단계는 각 차량의 고유 제원인 차량 파라미터에 의해 특정되는 한계 롤각, 한계 롤가속도 및 임계 횡가속도를, 롤각과 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 정의하는 것을 특징으로 하고, 상기 제 4 단계는 롤각 및 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 차량의 현재 롤운동 상태, 횡가속도, 바퀴가 지면에서 떨어지기까지 남은 시간을 고려하여 전복위험지수(RI)를 산출하는 것을 특징으로 하고, 상기 제 5 단계에서 차량의 전복위험성이 있다고 판단되면 전복위험지수(RI)를 미리 설정한 목표 전복위험지수(RItarget)까지 낮춰주기 위한 제어입력을 산출하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하며, 상기 제 5 단계에서 차량의 전복위험지수(RI)를 무차원 지수로 정의하여 전복 위험성을 정량적으로 판단 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 5 단계는, 목표 전복위험지수(RItarget)를 만족시킬 수 있는 목표 횡가속도(ay,target)를 산출하는 단계; 상기 목표 횡가속도(ay,target)와 차량동역학 방정식을 이용하여 목표 요비율(
Figure 112005066407574-pat00003
)을 산출하는 단계; 슬라이딩 컨트롤을 이용하여 목표 요비율(
Figure 112005066407574-pat00004
)을 만족시키기 위해 차량에 발생시켜할 모멘트(Mz)를 산출하는 단계; 및 차량에 필요한 모멘트(Mz)를 발생시키기 위해서 4개의 바퀴를 각각 독 립적으로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 살펴보고자 한다.
도 2는 본 발명에 의한 전복방지 제어 시스템을 도시한 블록도로서, 차량의 특성파라미터(110), 복수의 센서(120), 칼만필터응용부(133), 수직하중연산부(131), 전복위험판단부(135) 및 제동제어부(140)로 이루어져 있고, 특히 상기 칼만필터응용부(133), 수직하중연산부(131) 및 전복위험판단부(135)는 롤상태추정기(130)라 칭하도록 한다.
상기 차량 특성파라미터(110)는 차량 고유의 제원에 따라 결정되는 차량의 질량, 무게중심까지의 높이, 윤거, 롤강성(Kroll), 롤댐핑계수(Croll), 롤모멘트(Ix) 등과 같은 특성데이터이고, 복수의 센서(120)는 주행 중인 차량의 동작상태 변화에 따른 횡가속도(121; lateral acceleration)와 요비율(123; yaw rate), 조향각(125; steering angle) 및 차속(127; speed sensor)을 검출하는 센서(120)이다.
또한, 수직하중연산부(131)는 차량 특성파라미터(110)와 상기 횡가속도(121)와 요비율(123), 조향각(125) 및 차속(127)에 대한 정보를 제공받아 각 타이어에 가해지는 수직하중을 연산하도록 구성되어 있고, 칼만필터응용부(133)는 상기 횡가속도(121)와 요비율(123), 조향각(125) 및 차속(127)에 대한 검출 데이터를 제공받아 차량의 물리적 모델을 이용하여 롤각 및 롤가속도를 예측하도록 구성되어 있고, 전복위험판단부(135)는 차량의 특성파라미터(110)에 따라 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 한계 롤각과 롤가속도 및 임계 횡가속도를 정의한 후 상기 칼만필터응용부(133)를 통해 예측된 차량의 현재 롤각과 롤가속도, 검출한 횡가속도(121), 그리고 차량의 특성파라미터(110)에 따라 결정되는 한계 롤각, 롤가속도 및 임계 횡가속도의 정보를 가지고 전복위험지수(RI)를 연산하되 상기에서 산출된 전복위험지수를 미리 설정해 놓은 전복한계값(RIthreshold)과 비교하여 차량의 전복위험 여부를 판단하도록 구성되어 있다.
그리고, 제동제어부(140)는 상기 전복위험판단부(135)의 판단 결과에 따라 차량의 전복위험이 있을 경우 수직하중연산부(131)로부터 출력되는 각 타이어의 수직하중을 참조하여 각 바퀴(150)의 브레이크를 개별 제어하여 차량전복을 방지하도록 구성되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 차량 고유의 제원에 따라 결정되는 차량의 질량, 무게중심까지의 높이, 윤거, 롤강성(Kroll), 롤댐핑계수(Croll), 롤모멘트(Ix) 등과 같은 차량의 특성파라미터(110)와, 차량의 동작상태 변화에 따른 횡가속도(121), 요비율(123), 조향각(125), 차속(127) 등의 신호들을 통해 검출한다.
상기에서 언급한 차량의 특성파라미터(110)와, 차량의 동작상태 변화에 따른 검출 신호들은 수직하중연산부(131)로 인가되어 각 타이어에 인가되는 수직력이 계산되고, 차량의 동작상태 변화에 따른 횡가속도(121), 요비율(123), 조향각(125), 차속(127) 등의 신호들은 칼만필터응용부(133)에 입력되고, 상기 칼만필터응용부 (133)를 통해 산출된 롤각과 롤가속도는 전복위험판단부(135)로 전달되어 차량 파라미터(110)와 차량의 동작상태 변화값 등과 함께 전복위험지수를 연산하는데 사용하게 된다.
상기 전복위험판단부(135)에서 연산된 전복위험지수는 미리 설정된 값과 비교하여 전복위험이 있다고 판단되면, 상기에서 연산된 각 타이어의 수직하중연산부(131)의 출력신호에 따라 제동제어부(140)를 통해 4개의 바퀴(150)를 각각 독립적으로 제어함으로써 차량의 전복을 방지하게 된다.
일반적으로, 거동 중인 차량의 전복 위험성을 수치적으로 표현하기 위해서는 기본적으로 현재 차량의 롤각과 롤가속도 정보가 필수적이다.
상기 롤가속도는 센서(120)를 이용해서 측정하는 것이 용이한 반면 롤각은 측정이 상대적으로 어렵다.
하지만 횡가속도(121)와 요비율(123) 등의 측정 가능한 다른 신호들을 이용해서 롤각과 롤가속도를 추정하는 것이 가능하다. 상기 횡가속도(121)와 롤각은 일반적인 운전영역에서 상당히 선형적인 특성을 갖기 때문에 횡가속도(121)를 이용하여 롤각을 추정할 수 있다.
그리고, 센서(120)로부터 측정한 롤가속도를 적분해서 롤각을 추정하거나 현가시스템의 좌우 변위를 측정해서 롤각을 추정하는 방법도 사용되고 있다.
하지만, 본 발명에서는 간략하게 표현된 롤모델을 기반으로 롤상태추정기(130)를 설계하였으며, 일반적인 전복감지 시스템에서 사용하고 있는 롤가속도 센 서(roll rate sensor)를 사용하지 않으면서 타이어가 지면에서 떨어지기 이전의 제어가능 영역에서 추정 성능을 보장하는 것에 초점을 두었다.
이와 같이 구성된 전복방지 제어시스템의 작동 과정을 도 3의 플로우챠트를 통해 살펴보면, 먼저 차량의 각종 센서(120)를 이용하여 횡가속도(121)와 요비율(123), 조향각(125) 및 차속(127) 등의 신호들을 검출하고 검출한 신호를 칼만필터응용부(133)에 입력한다(S1).
상기 칼만필터응용부(133)는 상기에서 입력되는 검출신호들과 차량의 물리적 모델을 이용하여 소정의 칼만필터를 통해 롤각과 롤가속도를 산출 예측하고, 차량 고유의 제원에 따라 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 한계 롤각 및 롤가속도, 그리고 임계 횡가속도를 정의하게 된다(S2).
이와 같이 칼만필터응용부(133)를 통해 예측된 차량의 롤각과 롤가속도와 검출된 횡가속도(121), 그리고 차량 제원에 따른 파라미터(110)를 전복위험판단부(135)로 인가되고, 전복위험판단부(135)는 차량 고유의 제원에 따라 결정되는 한계 롤각과 롤가속도 및 임계 횡가속도의 정보를 가지고 전복위험지수(RI)를 연산하게 된다(S3).
이어, 전복위험판단부(135)는 상기에서 연산한 전복위험지수를 내부 메모리에 미리 설정한 전복한계값(RIthreshold)과 상호 비교하여 전복한계값 이상일 경우, 차량이 전복에 대한 위험성이 있음을 판단한다(S4).
아울러, 바퀴(150)가 지면에서 떨어지게 될 경우에는 차량의 무게중심이 선회방향의 반대쪽으로 급격히 기울게 되어 차량의 롤운동이 매우 불안정하게 될 뿐만 아니라, 전복을 방지하기 위한 브레이크 제어 또한 상당히 어렵기 때문에, 본 발명에서의 전복위험이라 함은 내측 2개의 바퀴가 지면에서 떨어지게 되면 전복이 일어난다는 가정을 포함한다.
전복위험지수(RI)는 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면상의 해석을 통해 전복 한계면을 설정하고, 차량의 현재 롤운동상태, 횡가속도, 바퀴가 지면에서 떨어지기까지 남은 시간을 고려하여 무차원 지수로서 산출하였으며, 전복위험지수가 1미만일 때는 전복에 대해 비교적 안정하고, 1이상일 때는 전복 위험성이 큰 상황을 표현할 수 있도록 정량화하는 것이 바람직하다.
상기에서 전복위험성이 있다고 판단되면, 전복위험판단부(135)는 전복위험지수(RI)를 미리 설정한 목표 전복위험지수(RItarget)까지 낮춰주기 위한 제어입력이 가해지게 되는데, 이때 첫 번째 과정으로 목표 전복위험지수(RItarget)를 만족시킬 수 있는 목표 횡가속도(ay,target)를 산출한다(S5).
상기 목표 횡가속도(ay,target)가 정해지면 차량동역학 방정식을 이용하여 목표 요비율(
Figure 112005066407574-pat00005
)을 산출하고(S6), 이를 바탕으로 슬라이딩 컨트롤을 이용하여 목표 요비율(
Figure 112005066407574-pat00006
)을 만족시키기 위해 차량에 발생시켜할 모멘트(Mz)를 산출한다(S7).
이어, 차량에 필요한 모멘트(Mz)를 발생시키기 위해서 4개의 바퀴(150)를 각 각 독립적으로 제어하게 되는데, 이때 앞서 차량으로부터 검출한 횡가속도(121), 요비율(123), 조향각(125), 차속(127) 등의 신호들을 바탕으로 수직하중연산부(131)에서 타이어의 수직하중(Fz)을 산출(S8)한 후 제동제어부(140)로 출력함으로써 제동제어부(140)는 전복위험판단부(135)와 수직하중연산부(131)로부터 출력되는 신호를 참조하여 각각의 바퀴(150)에 제동입력을 효과적으로 배분하고 타이어의 잠김 현상을 방지함에 따라 차량 전복을 방지하여 주행 안정성을 확보하게 된다(S9).
이로 인해 차량 전복방지 시스템의 신뢰성도 향상시킬 수가 있다.
그럼, 차량 모델을 기반으로 하여 롤상태추정기(130; 칼만필터)의 설계와 전복위험지수 개발에 대하여 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
도 4a 및 도 4b는 타이어가 노면에서 떨어지기 이전과 이후의 상태를 나타낸 차량의 물리적 모델로서, 차량의 롤운동은 타이어의 지면 접촉 여부에 따라서 다른 운동방정식으로 표현되고, 2자유도의 평면 차량모델(bicycle model)을 포함한 전체 운동방정식은 아래 수학식 3과 같다.
Figure 112005066407574-pat00007
단,
Figure 112005066407574-pat00008
: cornering stiffness of front/rear,
Figure 112005066407574-pat00009
: mass,
Figure 112005066407574-pat00010
: sprung mass,
Figure 112005066407574-pat00011
: longitudinal velocity,
Figure 112005066407574-pat00012
: lateral velocity,
Figure 112005066407574-pat00013
: distance between CG(center of gravity) and front wheel,
Figure 112005066407574-pat00014
: distance between CG and rear wheel,
Figure 112005066407574-pat00015
: yaw rate,
Figure 112005066407574-pat00016
: steering angle,
Figure 112005066407574-pat00017
: roll angle,
Figure 112005066407574-pat00018
: roll rate,
Figure 112005066407574-pat00019
: lateral acceleration,
Figure 112005066407574-pat00020
: height of CG,
Figure 112005066407574-pat00021
: height of roll center,
Figure 112005066407574-pat00022
: roll damping,
Figure 112005066407574-pat00023
: roll stiffness,
Figure 112005066407574-pat00024
: moment of inertia about roll center,
Figure 112005066407574-pat00025
: moment of inertia about outer tire,
Figure 112005066407574-pat00026
Figure 112005066407574-pat00027
: track width 이다.
수학식 3의 식(3)과 식(4)은 각각 타이어가 노면에서 떨어지기 이전과 이후 의 운동방정식이다.
상기 수학식 3을 바탕으로 롤상태추정기(130)를 설계하기 위해서 다음의 수학식 4를 이용하고, 롤각이 크지 않다고 가정하면 수학식 5와 같은 선형 상태방정식을 얻을 수 있다.
Figure 112005066407574-pat00028
Figure 112005066407574-pat00029
상기 수학식 5를 이용하여 칼만 게인(Kalman gain)을 구하고, 비선형 방정식인 수학식 3에 적용하는 칼만필터(Extended Kalman filter)를 설계하였다.
다음의 수학식 6은 본 발명에 이용된 롤상태추정기(130)의 기본 형태이다.
Figure 112005066407574-pat00030
차량으로부터 측정되는 신호는 기본적으로 횡가속도(121;
Figure 112005066407574-pat00031
), 요비율(123;
Figure 112005066407574-pat00032
)이다. 차량 전복을 실차를 이용해서 구현하기 어렵기 때문에 측정신호는 성능이 검증된 차량동역학 시뮬레이션툴(CarSim)로부터 얻었다.
롤운동이 타이어 접촉조건에 따라서 서로 다른 운동방정식으로 표현되기 때문에 시뮬레이션에서는 두 운동방정식이 도 5와 같이 일정 롤각을 기준으로 변환될 수 있도록 하였다.
아울러, 차량의 전복가능성을 판단하기 위하여 본 발명에서는 전복위험지수(Rollover Index; RI)를 도입하였는데, 전복위험지수를 정의하기 위해서는 차량이 전복될 가능성이 있다고 판단되는 전복한계(rollover threshold)를 설정하는 것이 선행되어야 하며, 차량의 현재 상태를 추정하여 차량전복에 영향을 미치는 요소들을 결정해야 한다.
상기에서 언급한 롤상태추정기(130)를 통해 추정한 롤각과 롤가속도, 그리고 차량 파라미터(110) 등의 정보를 이용하여 차량전복위험에 대한 위험도를 무차원 지수로 표현함으로써 차량의 전복가능성을 정량화하였다.
통상, 무게중심(center of gravity, CG)이 높은 SUV, RV 차량은 무게중심이 낮은 승용차에 비해 전복위험성이 높은 데, 이와 같이 차량의 전복한계는 차량마다의 형상, 수치 등에 의해 결정된다.
이를 보다 정확하고 해석적으로 구하기 위하여 도 4a와 같은 2차원 차량모델을 이용하였다.
차량의 타이어 중 한 개의 타이어라도 지면에서 떨어진다면 차량의 운동방정식이 달라질 뿐만 아니라, 자세를 수정하기 위한 제어가 상당히 어렵게 된다. 따라서 본 발명에서는 타이어가 지면에서 떨어지게 되는 순간을 전복한계로 설정하였다.
도 6은 차폭(tread; t)과 무게중심까지의 높이(height of CG; h), 롤강성(roll stiffness, Kroll) 등의 차량 파라미터(110)와 롤각, 횡가속도(121) 등의 차량의 상태에 따른 상관관계를 보여주며, 이를 통해 전복 한계점에서의 한계 롤각(
Figure 112005066407574-pat00033
)과 임계 횡가속도(121;
Figure 112005066407574-pat00034
)를 구할 수 있다. 이와 같이 얻어진 임계 횡가속도를 이용하여 롤각-롤가속도 위상평면(phase plane)에서는 전복한계가 어떠한 상관관계를 갖는지 알아보았다.
도 7은 수학식 1의 식(1)에 다양한 초기 조건을 주어 차량의 롤상태가 어떻게 변화하는지 보여주고 있다. 위상평면상의 해석을 통해 최종적으로 타이어가 지면에서 떨어지는 한계 롤각(
Figure 112005066407574-pat00035
)과 한계 롤가속도(
Figure 112005066407574-pat00036
)를 도 8과 같이 구할 수 있다.
도 8에서와 같이 전복한계는 일차의 선형관계로서 표현이 가능하다. 차량의 롤상태가 한계직선 안쪽에 위치할 때는 안정하며, 한계직선 근처 혹은 한계직선을 넘어가게 되면 타이어가 지면에서 떨어지면서 차량의 전복위험성이 커지게 된다.
그럼, 롤상태추정기(130)를 통하여 얻은 차량의 롤상태 정보와 앞에서 정의한 전복한계를 이용하여 차량의 전복에 대한 위험성을 정량적으로 나타낼 수 있는 지수(Rollover Index; RI)를 살펴보고자 한다.
차량의 현재 상태로부터 추정할 수 있는 전복에 대한 위험요소는 다음과 같이 크게 두 가지로 나눠볼 수 있다.
상태 1] 차량의 현재 롤각, 롤가속도: 차량의 롤각과 롤가속도가 전복한계 근처에 있을 때.
상태 2] 차량의 횡가속도: 횡가속도가 클 경우에는 롤각, 롤가속도가 작더라도 전복한계 근처로 갈 확률이 높다.
위에서 언급한 두 가지 위험요소를 전복위험지수에 무차원화하여 적용하기 위해 도 9와 같이 상태 1에 관한 항은 위상평면 상에서 현재 차량의 롤각-롤가속도 상태와 전복한계와의 상관관계로 나타나며, 상태 2에 관한 항은 임계 횡가속도와 현재 횡가속도의 관계로 나타난다.
또한, 전복한계선 근처에서의 전복위험에 관한 판별성을 높이기 위하여 현재의 횡가속도가 유지되고 있다고 가정하였을 때, 타이어가 지면에서 떨어지기까지 남은 시간을 표현하는 TTWL(time to wheel lift)를 도입하여 전복위험지수의 정확도를 높이고자 하였다.
도 10에서 보는 바와 같이 동일한 전복한계 직선 상에서도 타이어가 지면에서 떨어지기까지의 시간이 다름을 알 수 있다. 이와 같은 시간에 관한 함수 또한 전복위험지수에 포함하였다. 또한, 도 11에서 보는 바와 같이 2차원 위상평면 상에서 차량의 롤 상태에 따른 안정도를 고려하고, 위와 같은 3가지 요소를 이용하여 전복위험지수를 다음 수학식 7과 같이 정의하였다.
Figure 112005066407574-pat00037
실험예
시뮬레이션을 통해서 롤상태추정기(130)의 성능을 검증하였다.
도 12를 살펴보면 타이어가 노면과 접촉을 유지하는 경우 롤각과 롤가속도의 추정성능이 우수한 것을 볼 수 있다.
도 13은 피시훅(fish-hook) 조향에서의 결과이다.
타이어의 수직하중을 살펴봤을 때 롤각과 롤가속도의 추정성능이 타이어가 노면과 접촉을 유지하고 있는 구간에서 우수하게 나타난다.
피시훅 조향을 하는 경우에서 차량전복 위험지수를 계산한 결과를 살펴보면 타이어가 지면에서 떨어지는 부분에서 위험지수가 1까지 커지며 완전히 전복이 일어나는 부분에서는 1이상으로 커지는 것을 알 수 있다.
타이어가 노면과 접촉을 유지하는 구간에서는 위험지수도 추정치를 이용하는 것과 실제값을 이용하는 경우 모두 거의 같게 나타난다. 타이어가 노면과 접촉을 유지하고 있는 영역에서 전복위험지수를 기반으로 하는 제어를 고려할 때 이상의 추정성능은 만족할 만한 결과라고 할 수 있다.
도 14는 조향휠이 각속도를 다르게 한 경우의 차선변경 시뮬레이션 결과이다. 차속은 80kph로 동일하며 실선은 조향각속도가 600deg/s이고, 점선은 500deg/s의 경우이다. 600deg/s의 경우에 전복이 일어난다.
그리고, 도 15는 두 경우의 전복위험지수를 나타내고 있다.
조향각(125)속도가 600deg/s인 경우에 전복이 일어나면서 전복위험지수가 1이상으로 급격하게 커진다. 500deg/s에서도 선회반경 안쪽의 타이어 중 하나가 지면에서 떨어지기 때문에 전복위험지수가 1까지 커지게 되지만 전복은 일어나지 않는다.
이어, 전복방지제어(RMC; Rollover Mitigation Control)에 대해 살펴본다.
도 16은 RMC 제어가 없는 J-턴 테스트 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이고, 도 17은 RMC 제어를 갖는 J-턴 테스트 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프로서, 도 16에 보는 바와 같이 전복의 위험이 증가함에 따라 전복위험지수(RI)가 증가되고, 두 개의 바퀴가 땅에서 떨어지게 되고, 그때 차량 전복이 발생하게 된다.
도 16a는 SWA를 나타낸 것이고, 도 16b는 Rollover index를 나타낸 것이고, 도 16c는 Phase plane plot이고, 도 16d는 타이어 수직하중을 나타낸 것이다.
아울러, 도 17에서 보는 바와 같이 비록 바퀴 한 개가 땅에서 떨어졌다고 하여도 차량전복은 발생하지 않았다. 따라서, 시뮬레이션 결과로 인해 RMC가 차량의 롤 모션을 저감시킬 수 있고, 차량전복 사고를 방지할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 17a는 SWA를 나타낸 것이고, 도 17b는 Rollover index를 나타낸 것이고, 도 17c는 Phase plane plot이고, 도 17d는 타이어 수직하중을 나타낸 것이다.
따라서, 본 발명에서는 롤상태추정기(130; roll state estimator)를 이용한 차량전복 위험지수(rollover index)를 제안하였는 데, 롤상태추정기(130)는 측정신호를 횡가속도(121;
Figure 112005066407574-pat00038
)와 요비율(123;
Figure 112005066407574-pat00039
)로 하는 칼만필터(Extended Kalman Filter)의 형태로 설계하였고, 전복위험지수는 롤각-롤가속도 위상평면해석을 이용하였고, 위상평면 상에서 현재 위치와 진행방향, 타이어가 노면에서 떨어지기까지의 시간을 고려하여 전복위험지수를 제안하였다.
시뮬레이션을 이용해서 롤상태추정기(130)의 성능을 검증하고 전복위험지수 의 정확성을 검토한 결과, 설계된 롤상태추정기(130)는 타이어가 노면과 접촉을 유지하는 영역에서 우수한 추정성능을 보였으며, 전복위험지수도 같은 영역 내에서 정확하게 계산되었다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
따라서, 본 발명에서는 차량의 전복 위험성을 정량적인 지수로 산출함으로써 차량의 전복 위험도를 판단하고 제어시점을 결정하는데 있어서의 기준이 되는 지표로 사용가능할 뿐만 아니라 이종 차량간의 전복 위험성에 대한 상대적 비교를 위한 기준으로도 매우 유용하다.
또한, 제어 입력을 가함에 있어 타이어의 수직하중을 실시간으로 예측하여 각각의 바퀴에 제동입력을 효과적 배분함으로써 차량 전복방지 제어의 신뢰도를 높여 차량이 전복되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 전복방지 제어 시스템은 기존의 횡 안정성 제어를 위해 사용되던 측정신호들을 이용하여 필요한 값들을 산출하고 제어를 수행하기 때문에, 현재 상용화 되어 있는 ESP가 장착한 차량에 손쉽게 추가할 수 있을 뿐만 아니라, 적은 추가비 용으로도 차량의 안정성을 상당히 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

  1. 차량의 선회시 전복을 방지하기 위한 제어 시스템에 있어서:
    차량 고유의 제원에 따라 결정되는 차량의 질량, 무게중심까지의 높이, 윤거, 롤강성, 롤댐핑계수, 롤모멘트 등과 같은 차량의 특성파라미터;
    주행 중인 차량의 동작상태 변화에 따른 횡가속도와 요비율, 조향각 및 차속 데이터를 검출하는 복수의 센서;
    상기 횡가속도, 요비율, 조향각 및 차속에 대한 정보를 제공받아 각 타이어에 가해지는 수직하중을 연산하는 수직하중연산부;
    상기 횡가속도와 요비율, 조향각 및 차속에 대한 검출 데이터를 제공받아 차량의 물리적 모델을 이용하여 롤각 및 롤가속도를 예측하는 칼만필터응용부;
    차량의 특성파라미터에 따라 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 한계 롤각과 롤가속도 및 임계 횡가속도를 정의한 후 상기 칼만필터응용부를 통해 예측된 차량의 현재 롤각과 롤가속도, 검출한 횡가속도, 그리고 차량의 특성파라미터에 따라 결정되는 한계 롤각, 롤가속도 및 임계 횡가속도의 정보를 가지고 전복위험지수(RI)를 연산하되 상기에서 산출된 전복위험지수를 미리 설정해 놓은 전복한계값(RIthreshold)과 비교하여 차량의 전복위험 여부를 판단하는 전복위험판단부; 및
    상기 전복위험판단부의 판단 결과에 따라 차량의 전복위험이 있을 경우 수직 하중연산부로부터 출력되는 각 타이어의 수직하중을 참조하여 각 바퀴의 브레이크를 개별 제어하여 차량전복을 방지하는 제동제어부;를 포함하는 차량의 전복방지 제어 시스템.
  2. 차량 선회시 전복방지 제어 방법에 있어서:
    주행 중인 차량의 동작상태 변화에 따라 검출되는 횡가속도와 요비율, 조향각 및 차속을 검출하여 칼만필터응용부로 입력하는 제 1 단계;
    상기에서 입력되는 검출 신호들과 차량의 물리적 모델을 이용하여 칼만필터를 통해 롤각 및 롤가속도를 예측하는 제 2 단계;
    차량 고유의 제원에 따라 롤각, 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 한계 롤각과 롤가속도, 및 임계 횡가속도를 정의하는 제 3 단계;
    상기에서 칼만필터를 통해 예측된 차량의 현재 롤각 및 롤가속도와, 검출한 횡가속도, 그리고 차량의 제원에 따라 결정되는 한계 롤각, 롤가속도 및 임계 횡가속도의 정보를 가지고 전복위험지수(RI)를 연산하는 제 4 단계;
    상기에서 산출된 전복위험지수를 미리 설정해 놓은 전복한계값(RIthreshold)과 비교하여 차량의 전복위험 여부를 판단하는 제 5 단계; 및
    상기 판단에서 차량의 전복위험이 있을 경우, 타이어로 인가되는 수직하중을 참조하여 각 바퀴의 브레이크를 개별 제어하여 차량의 전복을 방지하는 제 6 단계; 를 포함하는 차량의 전복방지 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    각 차량의 고유 제원인 차량 파라미터에 의해 특정되는 한계 롤각, 한계 롤가속도 및 임계 횡가속도를, 롤각과 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 정의하는 것을 특징으로 하는 차량의 전복방지 제어 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    롤각 및 롤가속도로 이루어진 2차원 위상평면 해석을 통해 차량의 현재 롤운동 상태, 횡가속도, 바퀴가 지면에서 떨어지기까지 남은 시간을 고려하여 전복위험지수(RI)를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 전복방지 제어 방법.
  5. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서, 상기 제 5 단계에서,
    차량의 전복위험성이 있다고 판단되면 전복위험지수(RI)를 미리 설정한 목표 전복위험지수(RItarget)까지 낮춰주기 위한 제어입력을 산출하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 차량의 전복방지 제어 방법.
  6. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 제 5 단계에서,
    차량의 전복위험지수(RI)를 무차원 지수로 정의하여 전복 위험성을 정량적으로 판단 가능한 것을 특징으로 하는 차량의 전복방지 제어 방법.
  7. 청구항 2 또는 청구항 5에 있어서, 상기 제 5 단계는,
    목표 전복위험지수(RItarget)를 만족시킬 수 있는 목표 횡가속도(ay,target)를 산출하는 단계;
    상기 목표 횡가속도(ay,target)와 차량동역학 방정식을 이용하여 목표 요비율(
    Figure 112005066407574-pat00040
    )을 산출하는 단계;
    슬라이딩 컨트롤을 이용하여 목표 요비율(
    Figure 112005066407574-pat00041
    )을 만족시키기 위해 차량에 발생시켜할 모멘트(Mz)를 산출하는 단계; 및
    차량에 필요한 모멘트(Mz)를 발생시키기 위해서 4개의 바퀴를 각각 독립적으로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전복방지 제어 방법.
  8. 청구항 2 또는 청구항 7에 있어서,
    주행 중인 차량으로부터 실시간으로 타이어의 수직하중(Fz)을 예측하여 4개의 바퀴를 각각 독립적으로 제어하는 과정에서, 바퀴의 잠김 현상을 방지하고, 제동력을 적절히 배분하여 차량에 필요한 모멘트(Mz)를 생성시키기 위한 제동입력을 효율적으로 가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 전복방지 제어 방법.
  9. 청구항 2에 있어서, 상기 전복위험지수는,
    전복 안전성에 대한 이종 차량간의 상대적 비교 지표로 사용하는 것을 특징으로 하는 차량의 전복방지 제어 방법.
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