KR102003336B1 - 차량의 무게중심 속도 추정방법 - Google Patents

차량의 무게중심 속도 추정방법 Download PDF

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Abstract

차량의 주행상태를 측정하는 단계; 측정한 차량의 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계; 및 차량이 미끄러진다고 판단된 경우, 무게중심 속도를 제한하는 단계;를 포함하는 차량의 무게중심 속도 추정방법이 소개된다.

Description

차량의 무게중심 속도 추정방법{ESTIMATING METHOD OF VELOCITY OF CENTER OF GRAVITY FOR A FOUR-WHEEL DRIVE VEHICLE}
본 발명은 차량의 무게중심 속도를 추정하는 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 차량에 미끄러짐이 발생하는 경우에 차량의 무게중심 속도를 더 정확하게 추정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 차륜에는 각각의 차륜 속도를 측정하는 속도 센서가 부착되고, 차륜의 속도 센서의 센싱 값을 기반으로 차량의 속도를 산출할 수 있다.
그러나 차량에 미끄러짐이 발생하는 경우 또는 차량이 선회하는 경우에는 차륜 센서의 센싱 값을 기반으로 산출한 차량의 속도에는 오차가 크게 발생하여 별도의 차량속도 산출방법에 의해 산출된다.
따라서, 먼저 차량의 미끄러짐 여부를 판단하여 미끄러짐이 발생하는지 여부를 정확하게 검출해야 하고, 미끄러지는 경우로 판단되면 별도의 차량속도 산출방법에 의해 차량의 속도를 산출해야 한다.
종래에는 차륜의 속도 센서에 의해 얻어진 차륜 속도 값과 가속도 값에 기반하여 결정된 차체 속도 추정치의 차이에 의하여 미끄러짐을 판단하였고, 미끄러짐 발생 시 가속도 센서 값에 하이패스 필터를 활용하였다.
위의 방식을 활용하기 위해서는 사용하는 가속도 값의 정확도가 매우 중요한데, 미끄러짐 발생 시 가속도 센서 값에 하이패스 필터를 활용하게 될 경우 실제 미끄러짐 발생한 상황에서는 차량의 가속이 저주파 값에 의해 지배를 받게 되므로 그 오차가 매우 커지게 되어 가속도 값에 기반하여 결정된 차체 속도 추정 값이 부정확해지는 문제가 있었다.
또한, 차량이 선회하는 경우 즉, 차량이 무게중심을 기준으로 회전하고 있는 상황에서는 차륜센서 값이 횡방향의 미끄러짐과 차륜의 조향 및 현가장치의 탄성성질로 인하여 차속을 직진상황과 같이 정확하게 나타낼 수 없는 문제가 있었다.
즉, 차량의 미끄러짐을 정확하게 판단할 수 없는 문제점과 미끄러짐으로 판단된 경우 차량의 무게중심 속도를 정확하게 산출할 수 없는 문제점 등이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 2006-506276 A KR 10-1739230 B
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 모든 차륜이 미끄러지는 사륜 구동 차량에서도 차량이 미끄러지는 상황을 정확하게 판단하고, 정확한 차량의 무게중심 속도를 추정하는 방법을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 무게중심 속도 추정방법은 차량의 주행상태를 측정하는 단계; 측정한 차량의 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계; 및 차량이 미끄러진다고 판단된 경우, 무게중심 속도를 제한하는 단계;를 포함한다.
주행상태를 측정하는 단계는 측정한 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 속도 및 횡방향 속도를 각각 산출할 수 있다.
종방향 속도는 차륜의 속도센서에서 측정한 속도에서 종방향 속도를 분리하여 산출할 수 있다.
횡방향 속도는 동역학 모델을 이용하여 차량의 횡방향 속도를 산출할 수 있다.
횡방향 속도를 산출하는 단계 이전에, 차량의 구심가속도를 반영하여 종방향 및 횡방향 가속도를 각각 보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계에서 종방향 미끄러짐은 차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단 및 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단을 이용할 수 있다.
차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계에서 횡방향 미끄러짐은 차량의 무게중심 미끄러짐각을 산출하여 미끄러짐을 판단할 수 있다.
무게중심 속도를 제한하는 단계는, 종방향 및 횡방향 속도가 각각 증가하는 상태인지 감소하는 상태인지 판단하는 단계; 및 속도가 증가하는 상태인 경우에는 무게중심 속도의 상한치를 제한하고, 속도가 감소하는 상태인 경우에는 무게중심 속도의 하한치를 제한하는 단계;를 포함할 수 있다.
무게중심 속도의 상한치 또는 하한치를 제한하는 단계에서, 종방향 속도는 무게중심 속도의 이전 값과 현재 가속도를 기반으로 산출한 무게중심 속도를 차륜 중 어느 하나의 종방향 속도 값으로 제한할 수 있다.
무게중심 속도의 상한치 또는 하한치를 제한하는 단계에서, 횡방향 속도는 무게중심 속도의 이전 값과 현재 가속도를 기반으로 산출한 무게중심 속도를 동역학 모델을 이용하여 산출한 횡방향 속도 값으로 제한할 수 있다.
본 발명의 차량의 무게중심 속도 추정방법에 따르면, 차륜들의 속도센서 값을 신뢰하기 어려운 상황에서 차량의 무게중심 속도를 정확하게 추정할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 종방향 및 횡방향의 미끄러짐을 각각 판단하고, 종방향 및 횡방향의 속도를 분리하여 추정함으로써 속도 추정의 정확성이 높아지는 효과를 갖는다.
또한, 차량이 선회하는 상황에서도 차량의 미끄러짐을 정확하게 판단하고, 이에 따라 차량의 무게중심 속도를 정확하게 산출하는 효과를 갖는다.
이에 따라, 정확성이 높게 추정한 차량의 속도를 이용하여 차량의 자세제어, 4륜 구동 제어, 현가장치 제어, 제동 제어 등의 신뢰성을 높이는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 무게중심 속도 추정방법의 순서도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐을 판단하는 단계를 구체화한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무게중심 속도를 제한하는 단계를 구체화한 순서도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 무게중심 속도 추정방법의 순서도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 무게중심 속도 추정방법은 차량의 주행상태를 측정하는 단계(S100); 측정한 차량의 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계(S300); 및 차량이 미끄러진다고 판단된 경우, 무게중심 속도를 제한하는 단계(S400);를 포함할 수 있다.
차량의 주행상태를 측정하는 단계(S100)에서는 차량의 차륜 속도를 측정할 수 있다. 차량의 차륜 모두에 차륜의 속도를 측정하는 속도 센서가 마련되어 모든 차륜의 속도를 측정하거나, 일부의 차륜에만 속도 센서가 마련되어 일부 차륜의 속도만을 측정할 수도 있다. 여기서는 차량의 전방좌측(FL), 전방우측(FR), 후방좌측(RL) 및 후방우측(RR)의 차륜에 각각 마련된 속도를 측정하는 것을 예로 들었다.
또한, 차량의 주행상태를 측정하는 단계(S100)에서 차량의 주행상태에는 조향각 센서에서 측정한 조향각, 요 레이트(Yaw Rate)센서에서 측정한 요 각속도, 가속도 센서에서 측정한 종방향 및 횡방향 가속도 등을 모두 포함할 수 있다.
차량의 주행상태를 측정하는 단계(S100)는 측정한 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 속도 및 횡방향 속도를 각각 산출할 수 있다. 즉, 측정한 주행상태를 기반으로 차량의 속도를 종방향 속도와 횡방향 속도로 분리할 수 있다.
차량의 종방향 속도를 산출하는 단계(S210)는 차륜의 속도센서에서 측정한 속도에서 종방향 속도를 분리하여 산출할 수 있다. 구체적으로, 조향각 센서에서 측정한 조향각, 요 레이트 센서에서 측정한 요 각속도 등을 반영할 수 있다. 일 실시예로 아래의 수식을 이용하여 차량의 종방향 속도를 분리할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00001
차량무게중심 미끄러짐각은 차량속도벡터가 종방향 대비 얼만큼 차이가 발생하는지 나타내는 지표로서, 차량선회 상태 판단 및 여타 선회 제어에 활용될 수 있는 여지가 커 매우 유용한 지표이다. 차량무게중심 미끄러짐각 값과 변화율 값을 활용해 차량선회 상태를 판단하는데 활용할 수 있다. 여기서 차량무게중심 미끄러짐각은 아래와 같은 수식을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00002
차량무게중심 미끄러짐각의 이전값 및 조향각을 활용하여 종방향 속도를 산출함으로써 차량이 선회하는 경우에도 차량의 종방향 속도를 정확하게 산출할 수 있는 효과를 갖는다.
차량의 횡방향 속도를 산출하는 단계(S230)는 횡방향 속도는 동역학 모델을 이용하여 차량의 횡방향 속도를 산출할 수 있다. 횡방향 속도를 산출하는 단계(S230) 이전에는 차량의 구심가속도를 반영하여 종방향 및 횡방향 가속도를 각각 보정하는 단계(S220);를 더 포함할 수 있다.
먼저, 종방향 및 횡방향 가속도를 각각 보정하는 단계(S220)에서는 아래의 수식을 이용하여 가속도 센서에 의해 측정된 종방향 및 횡방향 가속도를 보정할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00003
로직의 한 루프 수행시간(T)는 0.01[sec]로 되어 있으나, 이는 제어 상황에 맞게 더 수행시간이 더 짧게 설정하여 더 자주 산출하거나, 수행시간을 더 길게 설정하여 산출 값의 지속시간이 길어지게 설정할 수 있다.
상기 수식을 이용하여 가속도를 보정하면, 종경사 및 횡경사와 차량의 선회시의 구심가속도를 반영하여 더 정확한 종방향 및 횡방향 가속도를 더 정확하게 산출할 수 있는 효과를 갖는다.
차량의 횡방향 속도를 산출하는 단계(S230)는 아래의 동역학 모델의 State를 이용할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00004
이에 따라, 아래의 수식을 이용하여 차량의 횡방향 속도를 산출할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00005
Figure 112017093879547-pat00006
여기서 차량의 회전관성 모멘트 및 후륜 타이어 선회 강성계수 등은 차량에 따라 설계자가 실험을 통해 산출하여 적절하게 대입할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐을 판단하는 단계(S300)를 구체화한 순서도이다.
도 2를 더 참조하면, 측정한 차량의 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계(S300)에서는 상기 산출한 차량의 종방향 및 횡방향 속도와 보정한 가속도 등을 기반으로 종방향 미끄러짐(S310, S320)과 횡방향 미끄러짐(S330)을 각각 판단할 수 있다.
먼저, 종방향 미끄러짐은 차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단(S310) 및 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단(S320)을 이용할 수 있다.
차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단(S310)은 아래와 같은 수식을 조건으로 판단할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00007
P는 설계자가 적절하게 설정할 수 있는 값으로, 실험에 의하여 실제 미끄러지는 경우와 주행 중에 발생하는 오차 범위 등을 고려하여 적절하게 설정할 수 있다.
위의 4가지 조건 중에서 3가지 이상을 만족하는 경우에는 차량이 종방향으로 미끄러지는 것으로 판단할 수 있다(S340). 1가지만 만족하더라도 미끄러지는 것으로 판단하거나 4가지 조건을 모두 만족할 때 미끄러지는 것으로 판단하는 것으로 변경하는 것은 당업자가 제어의 조건을 적절히 변경하는 것에 불과하여 모두 가능할 수 있다.
차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단(S310)에 의해 미끄러지는 것으로 판단되지 않는 경우, 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단(S320)을 할 수 있다. 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단은 아래의 수식을 조건으로 판단할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00008
상기 조건을 만족하면 차량이 미끄러지는 것으로 판단할 수 있다(S340).
특히, 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단(S320)은 차량의 종방향 미끄러짐이 시작되는 시작점을 판단하는데 활용될 수 있다. 5루프 이전의 종방향 차속을 초기 종방향 차속으로 하는 적분 종방향 차속 값과 직전 종방향 차속 값을 비교하여 물리적으로 차륜과 노면 사이의 미끄러짐이 발생하여 차륜의 종방향 속도가 비정상적으로 커지는 상황을 판단할 수 있다.
그러나 한번 미끄러짐이 발생하기 시작하면 엔진파워의 한계로 차륜 속도는 일정 수준까지 빠르게 증가하다가 수렴하게 된다. 이 때에는 차륜의 종방향 속도 증가값과 종방향 가속도 값 사이에 차이가 거의 없어지므로 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단에 의해서는 종방향 미끄러짐을 판단하기 어렵다.
이러한 연속적인 종방향 미끄러짐이 발생하는 경우에는 차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단(S310)과 같이 차륜의 종방향 속도와 무게 중심 속도의 제한이 이루어진 이전 종방향 차속 값 사이의 차이에 의해 종방향 미끄러짐을 판단할 수 있다.
즉, 차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단(S310)과 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단(S320)을 OR 논리 연산자로 판단하여 차량의 종방향 미끄러짐을 더 정확하게 판단할 수 있다. 차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단(S310)에 의해 미끄러지는 것으로 판단되거나, 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단(S320)에 의해 미끄러지는 것으로 판단되면 종방향 미끄러짐으로 판단할 수 있다(S340). 차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단(S310) 및 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단(S320)의 조건을 모두 만족하지 않으면 종방향 미끄러짐이 없는 것으로 판단할 수 있다(S350).
횡방향 미끄러짐을 판단하는 단계(S330)에서 횡방향 미끄러짐은 차량의 무게중심 미끄러짐각을 산출하여 미끄러짐을 판단할 수 있다. 아래와 같은 수식을 조건으로 판단할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00009
Q는 설계자가 적절하게 설정할 수 있는 값으로, 실험에 의하여 실제 미끄러지는 경우와 주행 중에 발생하는 오차 범위 등을 고려하여 적절하게 설정할 수 있다. 차량의 무게중심 미끄러짐각의 크기가 설정된 값보다 큰 경우에 횡방향으로 미끄러진다고 판단할 수 있다.
횡방향 미끄러짐을 판단하는 단계(S330)에서 조건을 만족하면 횡방향으로 미끄러진다고 판단할 수 있다(S360). 횡방향 미끄러짐 판단 조건을 만족하지 않으면 횡방향 미끄러짐이 없는 것으로 판단할 수 있다(S350).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무게중심 속도를 제한하는 단계(S400)를 구체화한 순서도이다.
도 3을 더 참조하면, 무게중심 속도를 제한하는 단계(S400)는, 종방향 및 횡방향 속도가 각각 증가하는 상태인지 감소하는 상태인지 판단하는 단계(S420, S440); 및 속도가 증가하는 상태인 경우에는 무게중심 속도의 상한치를 제한하고(S431, S461), 속도가 감소하는 상태인 경우에는 무게중심 속도의 하한치를 제한하는(S432, S462) 단계;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 미끄러짐 판단 단계(S300)에서 판단한 결과로 종방향 미끄러짐이 있는 경우(S410)에는 종방향 차속이 증가하는 상태인지 판단하고(S420), 이에 따라 상한치 또는 하한치를 제한할 수 있다(S430). 종방향 미끄러짐이 없는 경우에는 하기 설명하는 차륜의 종방향 속도 중에서 세 번째로 빠른 속도를 종방향 무게중심의 속도로 정할 수 있다.
종방향 차속이 증가하는 상태로 판단된 경우에는 상한치를 제한하고(S431), 종방향 차속이 감소하는 상태로 판단된 경우에는 하한치를 제한할 수 있다(S432). 종방향 속도는 무게중심 속도의 이전 값과 현재 가속도를 기반으로 산출한 무게중심 속도를 차륜 중 어느 하나의 종방향 속도 값으로 제한할 수 있다.
구체적으로 상한치 제한은 아래의 수식과 같이 제한할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00010
구체적으로 하한치 제한은 아래의 수식과 같이 제한할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00011
여기서,
Figure 112017093879547-pat00012
는 차륜 센서에서 측정한 차륜의 종방향 속도 중에서 세번째로 빠른 속도를 의미하는 것으로 아래의 수식에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00013
여기서, 3rd는 세 번째로 큰 값을 찾는 연산자를 의미한다.
차륜의 속도 중 세 번째로 빠른 속도를 이용하는 이유는 차륜의 속도 센서가 고장나는 경우를 대비할 수 있고, 차량이 선회하는 경우에 무게중심의 속도와 가장 비슷하게 산출되기 때문이다. 또한, 브레이크 등에 의해 제동하는 경우에도 가장 느린 차륜의 속도보다 더 정확하게 G센서에서 측정하는 무게중심의 속도 값과 오차가 가장 적기 때문이다. 세번째가 아닌 다른 차륜의 속도 센서의 측정값을 이용하는 것이 가능함은 당업자에게 자명할 것이다.
미끄러짐 판단 단계(S300)에서 차량의 미끄러짐이 없다고 판단되는 경우에는 차륜 센서에서 측정한 차륜의 종방향 속도의 세번째 빠른 속도를 차량의 종방향 속도로 산출할 수 있을 것이다.
미끄러짐 판단 단계(S300)에서 판단한 결과로 횡방향 미끄러짐이 있는 경우(S440)에는 횡방향 차속이 증가하는 상태인지 판단하고(S450), 이에 따라 상한치 또는 하한치를 제한할 수 있다(S460). 횡방향 미끄러짐이 없는 것으로 판단된 경우에는 상기 산출된 동역학 모델을 이용한 횡방향 속도를 횡방향 무게중심의 속도로 정할 수 있다.
횡방향 차속이 증가하는 상태로 판단된 경우에는 상한치를 제한하고(S461), 횡방향 차속이 감소하는 상태로 판단된 경우에는 하한치를 제한할 수 있다(S462). 횡방향 속도는 무게중심 속도의 이전 값과 현재 가속도를 기반으로 산출한 무게중심 속도를 동역학 모델을 이용하여 산출한 횡방향 속도 값으로 제한할 수 있다.
구체적으로 상한치 제한은 아래의 수식과 같이 제한할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00014
구체적으로 하한치 제한은 아래의 수식과 같이 제한할 수 있다.
Figure 112017093879547-pat00015
마지막으로, 무게중심 속도를 제한하는 단계(S400) 이후에, 시동이 종료되었는지 여부를 판단하는 단계(S500);를 포함할 수 있다. 차량의 시동이 종료된 경우에는 미끄럼 판단 및 제한 등을 종료할 수 있고, 시동이 종료되지 않은 경우 설계자가 기설정한 주기(T)에 따라 다시 차량의 주행상태를 측정하는 단계(S100)로 진행하여 판단 및 제한등의 제어를 반복할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S100 : 차량의 주행상태 측정 단계
S300 : 차량의 종방향 또는 횡방향 미끄러짐 판단 단계
S400 : 차량의 무게중심 속도 제한 단계
S500 : 시동 종료 판단 단계

Claims (10)

  1. 차량의 주행상태를 측정하는 단계;
    측정한 차량의 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계; 및
    차량이 미끄러진다고 판단된 경우, 무게중심 속도를 제한하는 단계;를 포함하고,
    무게중심 속도를 제한하는 단계는,
    종방향 및 횡방향 속도가 각각 증가하는 상태인지 감소하는 상태인지 판단하는 단계; 및
    속도가 증가하는 상태인 경우에는 무게중심 속도의 상한치를 제한하고, 속도가 감소하는 상태인 경우에는 무게중심 속도의 하한치를 제한하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    주행상태를 측정하는 단계는 측정한 주행상태를 기반으로 차량의 종방향 속도 및 횡방향 속도를 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    종방향 속도는 차륜의 속도센서에서 측정한 속도에서 종방향 속도를 분리하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    횡방향 속도는 동역학 모델을 이용하여 차량의 횡방향 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    횡방향 속도를 산출하는 단계 이전에, 차량의 구심가속도를 반영하여 종방향 및 횡방향 가속도를 각각 보정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계에서 종방향 미끄러짐은 차륜별 Slip Ratio를 이용한 미끄러짐 판단 및 종방향 가속도를 이용한 미끄러짐 판단을 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    차량의 종방향 미끄러짐 및 횡방향 미끄러짐 여부를 각각 판단하는 단계에서 횡방향 미끄러짐은 차량의 무게중심 미끄러짐각을 산출하여 미끄러짐을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    무게중심 속도의 상한치 또는 하한치를 제한하는 단계에서, 종방향 속도는 무게중심 속도의 이전 값과 현재 가속도를 기반으로 산출한 무게중심 속도를 차륜 중 어느 하나의 종방향 속도 값으로 제한하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    무게중심 속도의 상한치 또는 하한치를 제한하는 단계에서, 횡방향 속도는 무게중심 속도의 이전 값과 현재 가속도를 기반으로 산출한 무게중심 속도를 동역학 모델을 이용하여 산출한 횡방향 속도 값으로 제한하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게중심 속도 추정방법.
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