KR101047565B1 - 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치 - Google Patents

횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101047565B1
KR101047565B1 KR1020070129287A KR20070129287A KR101047565B1 KR 101047565 B1 KR101047565 B1 KR 101047565B1 KR 1020070129287 A KR1020070129287 A KR 1020070129287A KR 20070129287 A KR20070129287 A KR 20070129287A KR 101047565 B1 KR101047565 B1 KR 101047565B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
lateral
angular velocity
steering angle
disturbance
Prior art date
Application number
KR1020070129287A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090062173A (ko
Inventor
이중렬
신동호
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020070129287A priority Critical patent/KR101047565B1/ko
Priority to JP2008164145A priority patent/JP5145128B2/ja
Priority to US12/220,817 priority patent/US8050823B2/en
Priority to DE102008041248A priority patent/DE102008041248A1/de
Priority to CN200810171831.XA priority patent/CN101456418B/zh
Publication of KR20090062173A publication Critical patent/KR20090062173A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101047565B1 publication Critical patent/KR101047565B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes 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, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045—Improving turning performance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W40/00—Estimation 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
    • B60W40/10—Estimation 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2555/00—Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/20—Ambient conditions, e.g. wind or rain

Abstract

횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치가 소개된다. 그 제어장치는, 횡외란을 감지하는 횡외란 감지부; 횡외란이 감지되면 운전자 조향각을 산출하고, 산출된 운전자 조향각 및 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 타깃 회전각속도를 계산하는 타깃 회전각속도 연산부; 및 횡외란에 의해 발생한 회전모멘트가 감쇄되도록 차량 회전각속도를 제어하여, 제어된 차량 회전각속도를 계산된 타깃 회전각속도로 수렴시키는 차량 회전각속도 제어부;를 포함한다. 이러한 장치에 따르면, 횡외란 발생시에도 횡외란에 의한 회전 모멘트를 감쇄할 수 있도록 차량 회전각속도를 제어함으로써, 차량 주행에서의 이탈을 방지하고, 교통사고에 대한 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
횡외란, 회전 모멘트, 회전 각속도, 조향각

Description

횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치{Method and Apparatus for Controlling Lateral Stability of Vehicle}
본 발명은 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 횡외란 발생시에도 횡외란에 의한 회전 모멘트를 감쇄할 수 있도록 차량 회전각속도를 제어함으로써, 차량 주행에서의 이탈을 방지하고, 교통사고에 대한 위험을 방지할 수 있는 효과가 있는 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 차량의 안정적인 주행을 위한 첨단 안전 차량(Advanced Safety Vehicle: ASV) 기술과 같은 차량 안전을 위한 제어 기술들이 많이 개발되고 있다.
이러한, 첨단 안정 차량 기술과 같은 제어 기술들은 운전자의 조향의지가 적은 직선로에서는 제어개입을 하고, 운전자의 조향의자가 큰 곡선로에서는 제어개입을 하지않고 운전자에게 제어권을 넘겨주는 방식의 제어 기술이다.
하지만, 차량이 곡선로 주행 중 횡외란이 갑작스럽게 유입되면, 횡외란에 의한 요(Yaw) 성분으로 인해 회전 모멘트가 발생하게 되는데, 종래의 차량 안전을 위한 제어 기술들은 횡외란에 대한 적절한 제어 및 대응 기술을 제공해주지 못하게 때문에, 운전자가 의도하는 주행로를 이탈하게 되는 문제점이 발생할 수 있으며, 이로 인해 심각한 교통사고를 초래할 수 있는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 횡외란 발생시에도 횡외란에 의한 회전 모멘트를 감쇄할 수 있도록 차량 회전각속도를 제어함으로써, 차량 주행에서의 이탈을 방지하고, 교통사고에 대한 위험을 방지하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 따르면, 주행 중 횡외란(Side Wind)이 발생한 경우, 차량의 거동을 안정시키기 위한 횡안정 제어 장치에 있어서, 횡외란을 감지하는 횡외란 감지부; 횡외란이 감지되면 운전자 조향각을 산출하고, 산출된 운전자 조향각 및 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 타깃 회전각속도를 계산하는 타깃 회전각속도 연산부; 및 횡외란에 의해 발생한 회전모멘트가 감쇄되도록 차량 회전각속도를 제어하여, 제어된 차량 회전각속도를 계산된 타깃 회전각속도로 수렴시키는 차량 회전각속도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 장치를 제공한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 주행 중 횡외란(Side Wind)이 발생한 경우, 차량의 거동을 안정시키기 위하여, 횡안정 제어 장치가 제공하는 횡안정 제어 방법에 있어서, (a) 횡외란을 감지하는 횡외란 감지 단계; (b) 횡외란이 감지되면 운전자 조향각을 산출하고, 산출된 운전자 조향각, 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 타깃 회전각속도를 계산하는 타깃 회전각속도 연산 단계; 및 (c) 횡외란에 의해 발생한 회전모멘트가 감쇄되도록 차량 회전각속도를 제어하여, 제어된 차량 회전각속도를 계산된 타깃 회전각속도로 수렴시키는 차량 회전각속도 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 횡외란 발생시에도 횡외란에 의한 회전 모멘트를 감쇄할 수 있도록 차량 회전각속도를 제어함으로써, 차량 주행에서의 이탈을 방지하고, 교통사고에 대한 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 횡안정 제어 장치에 대한 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 주행 중인 차량에 횡외란(Side Wind)이 발생한 경우, 차량의 거동을 안정하기 시키기 위한 횡안정 제어 장치(100)는 횡외란 감지부(110), 타깃 회전각속도 연산부(120) 및 차량 회전각속도 제어부(130)를 포함하며, 조향각을 감지하는 조향각 센서 및 회전각속도(Yaw Rate)를 감지하는 요레이트(Yaw Rate) 센서를 포함할 수도 있다.
횡외란 감지부(100)는 횡외란을 감지하며, 이러한 감지는 요레이트 센서를 이용함으로써 수행된다.
타깃 회전각속도 연산부(120)는 횡외란이 감지되면 운전자 조향각을 산출하 고, 산출된 운전자 조향각 및 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 타깃(Target) 회전각속도를 계산하는 기능을 수행한다. 위에서 언급한 회전각속도를 요레이트(Yaw Rate)라고도 한다.
차량 회전각속도 제어부(130)는 횡외란 감지부(100)에서 감지된 횡외란에 의해 발생한 회전모멘트가 감쇄되도록 차량 회전각속도를 제어하고, 이렇게 제어된 차량 회전각속도(Vehicle Yaw Rate)가 타깃 회전각속도 연산부(120)에서 기 계산된 타깃 회전각속도로 수렴되도록 해준다.
타깃 회전각속도 연산부(120)는 조향각 센서를 이용하여 위에서 언급한 운전자 조향각을 산출하게 된다.
타깃 회전각속도 연산부(120)는 횡외란 감지부(100)에서 횡외란이 감지된 감지 시점을 기준으로, 기준이 되는 감지 시점 이전의 조향각을 샘플주기 간격으로 샘플개수만큼 추출하고, 이렇게 추출된 샘플개수의 조향각을 평균하여 운전자 조향각을 산출할 수 있다. 예를 들어, 만약 샘플주기가 10초, 샘플개수가 5개이고, 횡외란 감지부(100)가 횡외란을 50초에 감지하였다면, 기준이 되는 감지 시점이 50초 지점이 되고, 타깃 회전각속도 연산부(120)는 조향각 센서로부터 0초, 10초, 20초, 30초 및 40초에서의 조향각을 전달받아, 전달받은 5개의 조향각에 대한 총합에서 샘플개수인 5로 나누어 평균값을 구하고, 이렇게 구해진 평균값이 운전 조향각이 된다.
타깃 회전각속도 연산부(120)는 전술한 방식에 의해 산출된 운전자 조향각으로부터 타깃 회전각속도를 구하기 위한 전륜 조향각을 다시 계산하게 된다. 전륜 조향각은 하기 [수학식 1]을 이용하여 계산할 수 있다.
Figure 112007089452762-pat00001
Figure 112007089452762-pat00002
: 전륜 조향각(rad)
Figure 112007089452762-pat00003
: 운전자 조향각(deg)
Figure 112007089452762-pat00004
: 기어 비율(Gear Ratio)
타깃 회전각속도 연산부(120)는 산출된 운전자 조향각으로부터 계산된 전륜 조향각, 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 획득된 제 1 차량정보와 제 2 차량정보를 토대로, 하기 [수학식 2]의 미분방정식을 풀어 타깃 회전각속도를 구하게 된다. [수학식 2]에서의 타깃 회전 가각속도는 타깃 회전각속도를 미분한 성분이다.
Figure 112007089452762-pat00005
Figure 112007089452762-pat00006
: 타깃 회전 가각속도(rad/s2)
Figure 112007089452762-pat00007
: 타깃 회전각속도 (rad/s)
Figure 112007089452762-pat00008
: 전륜 조향각 (rad)
Figure 112007089452762-pat00009
: 제 1 차량정보
Figure 112007089452762-pat00010
: 제 2 차량정보
위에서 언급한 제 1 차량정보(K) 및 제 2 차량정보(T)는 차량정보에 포함된 차량 거동 정보 및 차량 재원 정보를 이용하여 구해질 수 있으며, 이러한 차량정보가 되는 차량속도, 차량질량, 앞바퀴의 코너링 파워, 뒷바퀴의 코너링 파워, 차량 무게중심으로부터 앞바퀴까지의 거리, 차량 무게중심으로부터 뒷바퀴까지의 거리 및 조향계의 관성모멘트를 이용하여 구해질 수 있는데, 제 1 차량정보는 하기 [수학식 3]로부터 획득될 수 있고, 제 2 차량정보는 하기 [수학식 4]를 통하여 계산될 수 있다.
Figure 112007089452762-pat00011
Figure 112007089452762-pat00012
Figure 112007089452762-pat00013
: 차량속도 (m/s)
Figure 112007089452762-pat00014
: 차량질량 (Kg)
Figure 112007089452762-pat00015
: 차량 무게중심으로부터 앞바퀴까지의 거리(m)
Figure 112007089452762-pat00016
: 차량 무게중심으로부터 뒷바퀴까지의 거리(m)
Figure 112007089452762-pat00017
: 조향계의 관성모멘트(kg·m2)
Figure 112007089452762-pat00018
,
Figure 112007089452762-pat00019
: 앞바퀴의 코너링 파워(N/rad)
Figure 112007089452762-pat00020
,
Figure 112007089452762-pat00021
: 뒷바퀴의 코너링 파워(N/rad)
도 2는 본 발명에 따른 횡안정 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 주행 중인 차량에 횡외란이 발생한 경우, 차량의 거동을 안정하기 시키기 위한 횡안정 제어 방법은, 횡외란을 감지하는 횡외란 감지 단계(S200), 횡외란이 감지되면 운전자 조향각을 산출하고, 산출된 운전자 조향각, 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 타깃 회전각속도를 계산하는 타깃 회전각속도 연산 단계(S202) 및 횡외란에 의해 발생한 회전모멘트가 감쇄되도록 차량 회전각속도를 제어하여, 제어된 차량 회전각속도를 기 계산된 타깃 회전각속도로 수렴시키는 차량 회전각속도 제어 단계(S204)를 포함한다.
타깃 회전각속도 연산 단계(S202)에서는, 횡외란 감지 단계(S200)으로부터 횡외란이 감지된 감지 시점을 기준으로, 감지 시점 이전의 조향각을 샘플주기 간격으로 샘플개수만큼 조향각 센서로부터 추출하여, 상기 추출된 샘플개수의 조향각을 평균하여 위에서 언급한 운전자 조향각을 산출한다.
위에서 언급한 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보는, 차량속도, 차량질량, 앞바퀴의 코너링 파워, 뒷바퀴의 코너링 파워, 차량 무게중심으로부터 앞바퀴까지의 거리, 차량 무게중심으로부터 뒷바퀴까지의 거리 및 조향계의 관성모멘트를 포함한다.
타깃 회전각속도 연산 단계(S202)에서는 전술한 운전자 조향각 및 차량정보를 이용하여 타깃 회전각속도에 대하여 위에서 언급한 [수학식 2]와 같은 미분방정식을 만들고, 이를 풀어서 타깃 회전각속도를 구하게 된다. 이렇게 구해진 타깃 회전각속도는 차량 회전각속도 제어 단계(S204)에서 차량 회전각속도를 제어하는 기준이 되는 정보이다.
도 3은 횡외란 발생시 횡안정 제어 방법 적용에 따른 차량 회전각속도의 제어를 나타내는 시뮬레이션 결과 그래프이며, 횡외란 입력 조건은, 0.5초에서 2.5초까지 2초간 횡외란이 입력되었고, 이러한 입력된 횡외란에 의해 횡력 및 회전 모멘트가 발생한다.
본 발명에 따른 횡안정 제어 방법은 횡외란에 의해 발생한 횡력 또는 회전 모멘트에 의해 운전자가 의도하는 주행로를 이탈하는 현상을 방지하기 위한 방법으로써, 차량 회전각속도를 제어하여 횡외란에 의한 요(Yaw) 성분으로 발생하는 회전 모멘트를 감쇄시킴으로써, 차량 회전각속도가 주행에 필요한 타깃 회전각속도에 수렴하도록 제어하는 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 횡안정 제어 방법을 적용하여, 차량 회전각속도가 계산된 타깃 회전각속도에 수렴해가는 것을 확인해 볼 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 횡안정 제어 방법은 차량 회전각속도를 타깃 회전각속도에 수렴하도록 제어하는 것이다.
도 4는 직선로 주행시 횡외란이 발생한 경우, 횡안정 제어 적용 및 미적용에 따른 이탈정도를 비교하기 위한 시뮬레이션 결과 그래프이다.
도 4의 (a)는 횡외란이 발생하지 않는 상황에서 직선로를 주행하는 차량에 대하여, 차량의 거동을 보여주는 그래프로서, 횡외란 발생시 이탈정도가 얼마나 되는지에 대한 기준이 되는 그래프이다.
도 4의 (b)는 횡외란이 0.5초에서 2.5초까지 2초간 발생한 상황에서 직선로를 주행하는 차량에 대하여, 횡안정 제어 장치가 구비되지않아 횡안정 제어 기능이 미적용된 차량의 거동을 보여주는 그래프이다.
도 4의 (c)는 횡외란이 0.5초에서 2.5초까지 2초간 발생한 상황에서 직선로를 주행하는 차량에 대하여, 횡안정 제어 장치가 구비되어 횡안정 제어 기능이 적용된 차량의 거동을 보여주는 그래프이다.
도 4(a), 도 4(b) 및 도 4(c)에서, 그래프의 가로축은 시간을 의미하고, 세로축은 시간에 따른 차량의 횡방향 이동거리를 의미한다.
도 4(a)를 참조하면, 횡외란이 발생하지 않았기 때문에, 모든 시간에 대하여 횡방향 이동거리가 0임을 알 수 있다. 이는 차량이 정상상태로 직선로를 주행하고 있음으로 보여주는 것이다.
도 4(b)를 참조하면, 횡외란 발생에 의해, 횡안정 제어 장치가 구비되지 않은 차량은 2초간의 횡외란 발생 이후인 2.5초 지점에서 정상상태와 비교하여 대략 횡방향의 이동거리가 2m이상 이탈한 것을 확인할 수 있다. 이 정도의 이탈 현상은 교통사고를 초래할 수 있다.
반면, 4(c)를 참조하면, 도 4(b)와 동일한 횡외란 발생이 있었음에도 불구하고, 횡안정 제어 장치가 구비된 차량은 2.5초 지점에서 정상상태와 비교하여 횡방향의 이동거리가 대략 25cm이하로 이탈한 것을 확인할 수 있는데, 이는 도 4(b)에서의 2m 이탈정도에 비하면 상당히 줄어든 이탈정보를 보이는 것을 보여준다.
따라서, 직선로를 주행하는 차량에 구비된 횡안정 제어 장치는 횡외란 발생시에도, 횡외란에 의한 회전 모멘트를 감쇄할 수 있도록 차량 회전각속도를 제어함으로써, 차량 주행에서의 이탈을 방지하고, 교통사고에 대한 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 5는 곡선로 주행시 횡외란이 발생한 경우, 횡안정 제어 적용 및 미적용에 따른 이탈정보를 비교하기 위한 시뮬레이션 결과 그래프이다.
도 5의 (a)는 횡외란이 발생하지 않는 상황에서, 곡선로를 주행하는 차량에 대하여, 차량의 거동을 보여주는 그래프로서, 횡외란 발생시 이탈정도가 얼마나 되는지에 대한 기준이 되는 그래프이다.
도 5의 (b)는 횡외란이 0.5초에서 2.5초까지 2초간 발생한 상황에서 곡선로를 주행하는 차량에 대하여, 횡안정 제어 장치가 구비되지않아 횡안정 제어 기능이 미적용된 차량의 거동을 보여주는 그래프이다.
도 5의 (c)는 횡외란이 0.5초에서 2.5초까지 2초간 발생한 상황에서 곡선로를 주행하는 차량에 대하여, 횡안정 제어 장치가 구비되어 횡안정 제어 기능이 적 용된 차량의 거동을 보여주는 그래프이다.
도 5(a), 도 5(b) 및 도 5(c)에서, 그래프의 가로축은 시간을 의미하고, 세로축은 시간에 따른 차량의 횡방향 이동거리를 의미한다.
도 5(a)는 모든 시간에 대하여 정상상태로 주행하는 것을 보여주는 것으로서, 0초에서 횡방향의 이동거리가 0m이고, 2.5초가 되는 지점에서 횡방향의 이동거리가 대략 1.5m 가 되는 것을 확인할 수 있다.
도 5(b)를 참조하면, 횡외란 발생에 의해, 횡안정 제어 장치가 구비되지 않은 차량은 2초간의 횡외란 발생 이후인 2.5초 지점에서 횡방향의 이동거리가 정상상태인 1.5m보다 대략 2m이상 이탈한 4m 정도를 보이는 것을 확인할 수 있다. 이 정도의 큰 이탈 현상은 갑작스런 교통사고를 초래할 수 있다.
반면, 5(c)를 참조하면, 도 5(b)와 동일한 횡외란 발생이 있었음에도 불구하고, 횡안정 제어 장치가 구비된 차량은 2.5초 지점에서 횡방향의 이동거리가 정상상태인 1.5m보다 대략 25cm 이하 정도로 이탈한 1.7m 정도를 보임으로써, 이탈정도가 매우 작음을 확인할 수 있는데, 이는 도 5(b)에서의 2m 이상의 이탈정도에 비하면 상당히 줄어든 이탈정보를 보이는 것을 보여준다.
따라서, 도 4에서의 직선로뿐만 아니라 곡선로에서도, 차량에 구비된 횡안정 제어 장치는, 횡외란 발생시에도 횡외란에 의한 회전 모멘트를 감쇄할 수 있도록 차량 회전각속도를 제어함으로써, 차량 주행에서의 이탈을 방지하고, 교통사고에 대한 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 횡안정 제어 장치에 대한 블록구성도,
도 2는 본 발명에 따른 횡안정 제어 방법에 대한 흐름도,
도 3은 횡외란 발생시 횡안정 제어 방법 적용에 따른 차량 회전각속도의 제어를 나타내는 시뮬레이션 결과 그래프,
도 4는 직선로 주행시 횡외란이 발생한 경우, 횡안정 제어 적용 및 미적용에 따른 이탈정보를 비교하기 위한 시뮬레이션 결과 그래프,
도 5는 곡선로 주행시 횡외란이 발생한 경우, 횡안정 제어 적용 및 미적용에 따른 이탈정보를 비교하기 위한 시뮬레이션 결과 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 횡안정 제어 장치
110: 횡외란 감지부
120: 타깃 회전각속도 연산부
130: 차량 회전각속도 제어부

Claims (9)

  1. 주행 중 횡외란(Side Wind)이 발생한 경우, 차량의 거동을 안정시키기 위한 횡안정 제어 장치로서,
    횡외란을 감지하는 횡외란 감지부;
    상기 횡외란이 감지되면 운전자 조향각을 산출하고, 상기 산출된 운전자 조향각 및 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 타깃 회전각속도를 계산하는 타깃 회전각속도 연산부; 및
    상기 횡외란에 의해 발생한 회전모멘트가 감쇄되도록 차량 회전각속도를 제어하여, 상기 제어된 차량 회전각속도를 상기 계산된 타깃 회전각속도로 수렴시키는 차량 회전각속도 제어부;를 포함하며,
    상기 타깃 회전각속도 연산부는, 상기 횡외란이 감지된 감지 시점을 기준으로, 상기 감지 시점 이전의 조향각을 샘플주기 간격으로 샘플개수만큼 추출하여, 상기 추출된 샘플개수의 조향각을 평균하여 상기 운전자 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 횡외란 감지부는, 요레이트 센서를 이용하여 상기 횡외란을 감지하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 타깃 회전각속도 연산부는, 조향각 센서를 이용하여 상기 운전자 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 타깃 회전각속도 연산부는, 상기 산출된 운전자 조향각으로부터 계산된 전륜 조향각, 상기 차량정보를 이용하여 획득된 제 1 차량정보와 제 2 차량정보를 토대로, 미분 방정식인 하기 수학식을 풀어 상기 타깃 회전각속도를 구하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 장치.
    Figure 112007089452762-pat00022
    Figure 112007089452762-pat00023
    : 타깃 회전 가각속도
    Figure 112007089452762-pat00024
    : 타깃 회전각속도
    Figure 112007089452762-pat00025
    : 전륜 조향각
    Figure 112007089452762-pat00026
    : 제 1 차량정보
    Figure 112007089452762-pat00027
    : 제 2 차량정보
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 1 차량정보(K) 및 상기 제 2 차량정보(T)는,
    차량속도, 차량질량, 앞바퀴의 코너링 파워, 뒷바퀴의 코너링 파워, 차량 무게중심으로부터 상기 앞바퀴까지의 거리, 차량 무게중심으로부터 상기 뒷바퀴까지의 거리 및 조향계의 관성모멘트를 이용하여 구해지는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 장치.
  7. 주행 중 횡외란(Side Wind)이 발생한 경우, 차량의 거동을 안정시키기 위하여, 횡안정 제어 장치가 제공하는 횡안정 제어 방법에 있어서,
    (a) 횡외란을 감지하는 횡외란 감지 단계;
    (b) 상기 횡외란이 감지되면 운전자 조향각을 산출하고, 상기 산출된 운전자 조향각, 차량거동정보와 차량재원정보가 포함된 차량정보를 이용하여 타깃 회전각속도를 계산하는 타깃 회전각속도 연산 단계; 및
    (c) 상기 횡외란에 의해 발생한 회전모멘트가 감쇄되도록 차량 회전각속도를 제어하여, 상기 제어된 차량 회전각속도를 상기 계산된 타깃 회전각속도로 수렴시키는 차량 회전각속도 제어 단계;를 포함하며,
    상기 단계 (b)는, 상기 횡외란이 감지된 감지 시점을 기준으로, 상기 감지 시점 이전의 조향각을 샘플주기 간격으로 샘플개수만큼 추출하여, 상기 추출된 샘플개수의 조향각을 평균하여 상기 운전자 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서, 상기 차량정보는,
    차량속도, 차량질량, 앞바퀴의 코너링 파워, 뒷바퀴의 코너링 파워, 차량 무게중심으로부터 상기 앞바퀴까지의 거리, 차량 무게중심으로부터 상기 뒷바퀴까지의 거리 및 조향계의 관성모멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 횡안정 제어 방법.
KR1020070129287A 2007-12-12 2007-12-12 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치 KR101047565B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070129287A KR101047565B1 (ko) 2007-12-12 2007-12-12 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치
JP2008164145A JP5145128B2 (ja) 2007-12-12 2008-06-24 横安定制御方法及びそのための横安定制御装置
US12/220,817 US8050823B2 (en) 2007-12-12 2008-07-29 Method and apparatus for controlling lateral stability of vehicle
DE102008041248A DE102008041248A1 (de) 2007-12-12 2008-08-13 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Seitenstabilität eines Fahrzeugs
CN200810171831.XA CN101456418B (zh) 2007-12-12 2008-11-12 用于控制车辆的侧向稳定性的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070129287A KR101047565B1 (ko) 2007-12-12 2007-12-12 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090062173A KR20090062173A (ko) 2009-06-17
KR101047565B1 true KR101047565B1 (ko) 2011-07-07

Family

ID=40680195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070129287A KR101047565B1 (ko) 2007-12-12 2007-12-12 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8050823B2 (ko)
JP (1) JP5145128B2 (ko)
KR (1) KR101047565B1 (ko)
CN (1) CN101456418B (ko)
DE (1) DE102008041248A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9050997B1 (en) 2010-08-31 2015-06-09 Michael R. Schramm Rollover prevention apparatus
JP5547607B2 (ja) * 2010-10-29 2014-07-16 アイシン精機株式会社 車両の横方向運動制御装置
WO2014205331A2 (en) * 2013-06-20 2014-12-24 William Feininger System and method for generating and transmitting data without personally identifiable information
ES2871903T3 (es) * 2014-01-02 2021-11-02 Michael R Schramm Aparato para la prevención de vuelcos
CN104180818B (zh) * 2014-08-12 2017-08-11 北京理工大学 一种单目视觉里程计算装置
JP6055525B1 (ja) * 2015-09-02 2016-12-27 富士重工業株式会社 車両の走行制御装置
EP3350036A1 (de) * 2015-09-14 2018-07-25 Continental Teves AG & Co. oHG Verfahren zur regelung eines kraftfahrzeugs und elektronisches bremsensteuergerät
US10029729B2 (en) * 2016-03-15 2018-07-24 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for corner based reference command adjustment for chassis and active safety systems
CN112172789B (zh) * 2020-09-25 2021-07-02 河南坐骑科技有限公司 主动侧倾车辆防侧翻控制方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4720790A (en) * 1984-05-21 1988-01-19 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Apparatus for controlling steer angle of rear wheels of vehicle
JPS6436572A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Nippon Seiko Kk Four wheel steering device for vehicle
JP2900445B2 (ja) * 1989-11-14 1999-06-02 三菱自動車工業株式会社 車輪のキャンバ角制御装置
JP2972967B2 (ja) * 1991-02-26 1999-11-08 アンリツ株式会社 計量装置
JPH05310142A (ja) * 1992-05-11 1993-11-22 Fuji Heavy Ind Ltd ４輪操舵車両の制御方法及び装置
US5524079A (en) * 1992-09-01 1996-06-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rear wheel steering angle controlling apparatus of four-wheel steering vehicle
JP3360528B2 (ja) * 1996-06-19 2002-12-24 日産自動車株式会社 車両運動制御装置
JP4264503B2 (ja) * 1999-09-28 2009-05-20 株式会社アドヴィックス 車両の挙動制御装置
JP3696466B2 (ja) * 2000-01-31 2005-09-21 光洋精工株式会社 車両用操舵装置
JP2001334949A (ja) * 2000-05-26 2001-12-04 Aisin Seiki Co Ltd 後輪操舵制御装置
JP2002211380A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Unisia Jecs Corp 車両姿勢安定制御装置
JP4024574B2 (ja) * 2002-03-29 2007-12-19 株式会社ジェイテクト 車両制御装置
JP4123158B2 (ja) * 2004-02-06 2008-07-23 三菱自動車工業株式会社 車両用パワーステアリング装置及び車両用外乱推定装置
JP4069886B2 (ja) * 2004-03-15 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 車輌の挙動制御装置
JP2006335171A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Toyota Motor Corp 車輌の制駆動力制御装置
US20080015754A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Hac Aleksander B System for estimating and compensating for lateral disturbances using controlled steering and braking
US7970512B2 (en) * 2006-08-30 2011-06-28 Ford Global Technologies Integrated control system for stability control of yaw, roll and lateral motion of a driving vehicle using an integrated sensing system with pitch information

Also Published As

Publication number Publication date
JP5145128B2 (ja) 2013-02-13
DE102008041248A1 (de) 2009-06-18
CN101456418B (zh) 2014-07-23
JP2009143535A (ja) 2009-07-02
KR20090062173A (ko) 2009-06-17
US8050823B2 (en) 2011-11-01
CN101456418A (zh) 2009-06-17
US20090157262A1 (en) 2009-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101047565B1 (ko) 횡안정 제어 방법 및 그를 위한 횡안정 제어 장치
US9221466B2 (en) Method for automatically correcting a state variable of a vehicle
US9969425B2 (en) Rear wheel steering control
JP5538620B2 (ja) 後輪が側方に滑った場合に二輪車を安定化するための方法
US8958953B2 (en) Travel direction stabilization system for vehicles
US20160229394A1 (en) Vehicle control apparatus
US8862333B2 (en) Method of determining the lateral velocity of a vehicle during abnormal driving situations
JP6346617B2 (ja) 牽引車両とトレーラとからなる連結車を安定させる方法および装置
US20070294009A1 (en) Steering Control Apparatus for a Vehicle
US10549733B2 (en) Method and control unit for recognizing critical driving situations of a two-wheeled motor vehicle
US20050149243A1 (en) Integrating active front steering and vehicle stability brake control
US20180201242A1 (en) Method for performing closed-loop control of a motor vehicle and electronic brake control unit
KR101791722B1 (ko) 조향 제어 장치 및 방법
US20170072996A1 (en) Apparatus and method for controlling electric power steering system
CN109421639B (zh) 车辆安全行驶控制方法、装置及车辆
US11440547B2 (en) Vehicle travel assistance device
KR20140121056A (ko) 조향 제어 장치 및 조향 특성 제어 방법
KR102460857B1 (ko) 차량의 전복 상태 판단 장치 및 방법
KR101997432B1 (ko) 차량 자세 제어장치 및 그 제어방법
KR101639815B1 (ko) 뱅크 로드 검출 방법
RU2702878C1 (ru) Способ предотвращения сноса и заноса колес автомобиля
JP2017515715A (ja) 車両制御システム
EP2657095B1 (en) Vehicle yaw stability control method and apparatus
KR100910636B1 (ko) 전자식 주행안전 장치 및 그 제어방법
JP5131693B2 (ja) ヨーレイトセンサ及び横加速度センサの故障検出装置及び方法

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: 20140630

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150630

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190627

Year of fee payment: 9