KR102417608B1 - Vehicle having active roll stabilizer and control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액티브 롤 스테빌라이저를 구비하는 자동차 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 자동차가 주행하는 동안 발생할 수 있는 롤링을 효과적으로 억제하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 자동차의 제어 방법은, 운전자의 가속 의지를 판단하는 단계와; 상기 운전자의 가속 의지에 따라 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드와 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드 가운데 어느 하나의 동작 모드를 선택하는 단계와; 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 선택 시 자동차의 롤 각이 증가하도록 하여 횡가속도에 의한 자동차의 하중 이동을 상쇄시키기 위한 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 수행하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a vehicle having an active roll stabilizer and a control method therefor, and an object of the present invention is to effectively suppress rolling that may occur while the vehicle is running. To this end, a method for controlling a vehicle according to the present invention includes the steps of determining a driver's intention to accelerate; selecting one of an active roll stabilizer acceleration mode and an active roll stabilizer normal mode according to the driver's will to accelerate; and performing reverse-phase control of the active roll stabilizer acceleration mode to offset the load movement of the vehicle due to lateral acceleration by increasing the roll angle of the vehicle when the active roll stabilizer acceleration mode is selected.

Description

액티브 롤 스테빌라이저를 구비하는 자동차 및 그 제어 방법{VEHICLE HAVING ACTIVE ROLL STABILIZER AND CONTROL METHOD THEREOF}A vehicle having an active roll stabilizer and a method for controlling the same

본 발명은 자동차에 관한 것으로, 자동차의 주행 안정성 확보를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle, and to an apparatus and method for securing driving stability of the vehicle.

자동차의 롤링 현상은 자동차의 횡방향을 따라 일어나는 기울어짐 또는 흔들림을 의미한다. 자동차가 주행하는 동안 롤링 현상이 발생하는 원인은 다양하다. 자동차가 주행하는 동안 곡선 구간을 선회할 때 발생하는 원심력이 롤링 현상의 원인일 수 있다. 또는 자동차가 주행 중인 도로의 표면이 고르지 않아 발생하는 자동차의 좌우 흔들림 역시 롤링 현상의 또 다른 원인일 수 있다. 롤링은 자동차의 주행 안정성을 해치고 승차감을 떨어뜨린다. 심지어는 심한 롤링에 의해 자동차가 전복될 수도 있다.The rolling phenomenon of a vehicle refers to an inclination or shaking occurring along the lateral direction of the vehicle. There are various causes of rolling phenomenon while a vehicle is driving. The centrifugal force generated when a vehicle turns a curved section while driving may be the cause of the rolling phenomenon. Alternatively, side-to-side shaking of the vehicle caused by the uneven surface of the road on which the vehicle is traveling may also be another cause of the rolling phenomenon. Rolling impairs the driving stability of the vehicle and reduces the ride quality. Even heavy rolling can cause the car to roll over.

일 측면에 따르면, 자동차가 주행하는 동안 발생할 수 있는 롤링을 효과적으로 억제하는데 그 목적이 있다.According to one aspect, an object of the present invention is to effectively suppress rolling that may occur while a vehicle is driving.

상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 제어 방법은, 운전자의 가속 의지를 판단하는 단계와; 상기 운전자의 가속 의지에 따라 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드와 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드 가운데 어느 하나의 동작 모드를 선택하는 단계와; 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 선택 시 자동차의 롤 각이 증가하도록 하여 횡가속도에 의한 자동차의 하중 이동을 상쇄시키기 위한 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 수행하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a vehicle according to the present invention, comprising: determining a driver's intention to accelerate; selecting one of an active roll stabilizer acceleration mode and an active roll stabilizer normal mode according to the driver's will to accelerate; and performing reverse-phase control of the active roll stabilizer acceleration mode to offset the load movement of the vehicle due to lateral acceleration by increasing the roll angle of the vehicle when the active roll stabilizer acceleration mode is selected.

상술한 자동차의 제어 방법에서, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어는, 상기 자동차의 롤 각이 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량을 연산하는 단계와; 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량에 따라 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어하는 단계를 포함한다.In the vehicle control method described above, the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode may include: calculating a reverse phase control amount of the active roll stabilizer acceleration mode when the roll angle of the vehicle exceeds a preset reference value; and controlling the torque of the active roll stabilizer according to the reverse phase control amount of the active roll stabilizer acceleration mode.

상술한 자동차의 제어 방법에서, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어는, 상기 액티브 롤 스테빌라이저의 액추에이터에 의한 휠 수직 항력을 추정하는 단계를 더 포함한다.In the vehicle control method described above, the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode further includes estimating a wheel vertical drag by an actuator of the active roll stabilizer.

상술한 자동차의 제어 방법에서, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어는, 각 휠 별 휠 수직 항력에 스프링 하중량 작용 힘을 더하여 상기 휠 수직 항력을 보정하는 단계를 더 포함한다.In the vehicle control method described above, the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode further includes correcting the wheel vertical drag by adding a spring-loaded weight action force to the wheel vertical drag for each wheel.

상술한 자동차의 제어 방법에서, 상기 운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드를 선택하고; 상기 운전자의 가속 의지가 상기 미리 설정된 기준 값 이하일 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드를 선택한다.In the vehicle control method described above, selecting the active roll stabilizer acceleration mode when the driver's will to accelerate exceeds a preset reference value; The active roll stabilizer normal mode is selected when the driver's will to accelerate is equal to or less than the preset reference value.

상술한 자동차의 제어 방법에서, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드의 선택 시 자동차의 추정 롤 각과 목표 롤 각 사이의 차이에 기초하여 상기 자동차의 롤 각을 줄이기 위한 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어한다.In the vehicle control method described above, when the active roll stabilizer normal mode is selected, the torque of the active roll stabilizer for reducing the roll angle of the vehicle is controlled based on a difference between the estimated roll angle of the vehicle and the target roll angle.

상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저는, 스테빌라이저 바의 토크를 발생시키도록 마련되는 모터와; 운전자의 가속 의지에 따라 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드와 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드 가운데 어느 하나의 동작 모드를 선택하고, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 선택 시 자동차의 롤 각이 증가하도록 하여 횡가속도에 의한 자동차의 하중 이동을 상쇄시키기 위한 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어가 이루어지도록 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.An active roll stabilizer for a vehicle according to the present invention for the above purpose includes: a motor provided to generate torque of the stabilizer bar; According to the driver's will to accelerate, any one of the active roll stabilizer acceleration mode and the active roll stabilizer normal mode is selected, and when the active roll stabilizer acceleration mode is selected, the roll angle of the vehicle is increased to increase the lateral acceleration. and a control unit for controlling the motor to perform reverse-phase control of the acceleration mode of the active roll stabilizer for offsetting the load movement of the vehicle.

상술한 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저에서, 상기 제어부는 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 위해, 상기 자동차의 롤 각이 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량을 연산하고; 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량에 따라 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어한다.In the above-described active roll stabilizer for a vehicle, the controller is configured to control the reverse phase of the active roll stabilizer acceleration mode when the roll angle of the vehicle exceeds a preset reference value for the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode compute ; The torque of the active roll stabilizer is controlled according to the reverse phase control amount of the active roll stabilizer acceleration mode.

상술한 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저에서, 상기 제어부는 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 위해, 상기 액티브 롤 스테빌라이저의 액추에이터에 의한 휠 수직 항력을 추정한다.In the above-described active roll stabilizer for a vehicle, the controller estimates a wheel vertical drag by an actuator of the active roll stabilizer for reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode.

상술한 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저에서, 상기 제어부는 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 위해, 각 휠 별 휠 수직 항력에 스프링 하중량 작용 힘을 더하여 상기 휠 수직 항력을 보정한다.In the above-described active roll stabilizer for a vehicle, the controller corrects the wheel vertical drag by adding a spring-loaded weight action force to the wheel vertical drag for each wheel in order to control the reverse phase of the active roll stabilizer acceleration mode.

상술한 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저에서, 상기 제어부는, 상기 운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드를 선택하고; 상기 운전자의 가속 의지가 상기 미리 설정된 기준 값 이하일 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드를 선택한다.In the above-described active roll stabilizer for a vehicle, the control unit is configured to select the active roll stabilizer acceleration mode when the driver's will to accelerate exceeds a preset reference value; The active roll stabilizer normal mode is selected when the driver's will to accelerate is equal to or less than the preset reference value.

상술한 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저에서, 상기 제어부는, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드의 선택 시 자동차의 추정 롤 각과 목표 롤 각 사이의 차이에 기초하여 상기 자동차의 롤 각을 줄이기 위한 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어한다.In the active roll stabilizer for the vehicle described above, the controller is configured to reduce the roll angle of the vehicle based on a difference between the estimated roll angle and the target roll angle of the vehicle when the active roll stabilizer normal mode is selected control the torque of

일 측면에 따르면, 자동차가 주행하는 동안 발생할 수 있는 롤링을 효과적으로 억제함으로써, 자동차의 선회 가속 성능과 주행 안정성, 승차감을 개선하는 효과를 제공한다.According to one aspect, by effectively suppressing rolling that may occur while the vehicle is driving, it provides an effect of improving the turning acceleration performance, driving stability, and riding comfort of the vehicle.

도 1은 자동차의 주행 중 나타날 수 있는 운동 특성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저(ARS)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스테빌라이저 제어 계통을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스테빌라이저 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 ARS 가속 모드 및 ARS 노멀 모드의 특성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 ARS 가속 모드에 따른 ARS 역상 제어를 나타낸 도면이다.
1 is a view showing motion characteristics that may appear while driving of a vehicle.
2 is a view showing the structure of an active roll stabilizer (ARS) of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a stabilizer control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a method for controlling a stabilizer according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating characteristics of an ARS acceleration mode and an ARS normal mode of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an ARS reverse phase control according to an ARS acceleration mode of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1은 자동차의 주행 중 나타날 수 있는 운동 특성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing motion characteristics that may appear while driving of a vehicle.

도 1에 나타낸 바와 같이, 자동차(100)가 주행하는 동안에는 노면의 상태와 도로의 곡률에 따라 롤링(Rolling)과 요잉(Yawing), 피칭(Pitching) 등의 운동 특성이 나타날 수 있다. 롤링은 자동차(100)의 종축(Longitudinal Axis)을 회전축으로 하는 횡방향 움직임을 의미한다. 요잉은 자동차(100)의 수직 축(Vertical Axis)을 회전축으로 하는 좌우 방향 움직임을 의미한다. 피칭은 자동차(100)의 횡축(Transverse Axis)을 회전축으로 하는 전후 방향의 움직임을 의미한다.As shown in FIG. 1 , while the vehicle 100 is driving, motion characteristics such as rolling, yawing, and pitching may appear depending on the condition of the road surface and the curvature of the road. Rolling refers to a lateral movement using the longitudinal axis of the vehicle 100 as a rotation axis. The yaw refers to a left-right movement with the vertical axis of the vehicle 100 as a rotation axis. Pitching refers to movement in the front-rear direction using the transverse axis of the vehicle 100 as the rotation axis.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저(ARS)의 구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the structure of an active roll stabilizer (ARS) of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 액티브 롤 스테빌라이저(202F)(202R)가 자동차(100)의 전륜 구동축(Front Axle)(204F)과 후륜 구동축(Rear Axle)(204R) 각각에 설치된다. 액티브 롤 스테빌라이저(202F)(202R)는 전기-기계식 액추에이터(Electromechanical Actuator)일 수 있다.As shown in FIG. 2 , active roll stabilizers 202F and 202R are installed on each of a Front Axle 204F and a Rear Axle 204R of the vehicle 100 . The active roll stabilizers 202F and 202R may be electromechanical actuators.

액티브 롤 스테빌라이저(202F)(202R)는 모터(252)와 제어부(254), 다단 기어 박스(256) 및 탄성중합체 디커플링 유닛(Elastomer Decoupling Unit)(258)을 포함할 수 있다. 모터(252)를 대신하여 유압 실린더가 채용될 수도 있다.The active roll stabilizers 202F and 202R may include a motor 252 and a control unit 254 , a multi-stage gearbox 256 and an Elastomer Decoupling Unit 258 . A hydraulic cylinder may be employed in place of the motor 252 .

일반적으로 스테빌라이저는 자동차의 차체가 좌우로 기우는 것 또는 좌우로 흔들리는 것을 억제하기 위한 장치이다. 일반적인 스테빌라이저는 토션 바 스프링의 양끝을 서스펜션(로어 암)에 설치하여 좌우 바퀴가 서로 다른 동작을 보일 때 작동하여 차체의 좌우 흔들림을 억제한다. 기존의 일반적인 스테빌라이저는 강성의 크기와 뒤틀림의 방향을 조절할 수 없기 때문에 자동차의 주행 상황에 따른 능동적인(active) 대처가 불가하다.In general, a stabilizer is a device for suppressing a vehicle body from tilting left and right or shaking from side to side. A general stabilizer works when the left and right wheels show different motions by installing both ends of the torsion bar spring on the suspension (lower arm) to suppress the left and right shaking of the vehicle body. Since the conventional general stabilizer cannot control the size of rigidity and the direction of distortion, it is impossible to actively cope with the driving situation of the vehicle.

도 2에 나타낸 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 롤 스테빌라이저(202)는 강성의 크기와 방향을 자유롭게 조절할 수 있고, 이로 인해 자동차(100)의 주행 상황에 따라 능동적으로 대처할 수 있도록 한다. 예를 들면, 도 2에서 설명한 모터(252)의 토크를 조절함으로써 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 강성의 크기와 방향을 조절할 수 있다. 모터(252)를 대신하여 유압 실린더가 채용되는 경우에는 유압의 크기를 조절한다.The active roll stabilizer 202 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 can freely adjust the size and direction of rigidity, thereby actively coping with the driving situation of the vehicle 100 . For example, the magnitude and direction of rigidity of the active roll stabilizer 202 may be adjusted by adjusting the torque of the motor 252 described in FIG. 2 . When a hydraulic cylinder is employed instead of the motor 252, the size of the hydraulic pressure is adjusted.

이와 같은 능동적 대처는 자동차(100)의 롤링을 효과적으로 억제하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면 자동차(100)의 롤링이 작은 경우에는 모터(252)의 토크를 작게 조절하고, 반대로 자동차(100)의 롤링이 큰 경우에는 모터(252)의 토크를 크게 조절한다.Such an active response may include effectively suppressing the rolling of the vehicle 100 . For example, when the rolling of the vehicle 100 is small, the torque of the motor 252 is adjusted to be small, and conversely, when the rolling of the vehicle 100 is large, the torque of the motor 252 is adjusted to be large.

액티브 롤 스테빌라이저(202)는 스프링 하중량과 스프링 상중량 사이에서 횡방향 모멘트를 발생하여 스프링 상중량의 롤 자세를 제어한다. 이때 스테빌라이저의 작용/반작용에 의해 스프링 하중량에는 반대 방향 모멘트가 작용한다. 그 결과 액티브 롤 스테빌라이저가 동작할 때 휠 수직 항력이 변화한다. 여기서 스프링은 구동축 마다 마련되는 서스펜션의 스프링을 의미한다. 스프링 하중량은 자동차(100)의 중량 가운데 서스펜션의 스프링에 의해 지지되지 않는 부분의 중량을 의미한다. 이와 반대로, 스프링 상중량은 자동차(100)의 중량 가운데 서스펜션의 스프링에 의해 지지되는 부분의 중량을 의미한다.The active roll stabilizer 202 generates a lateral moment between the unsprung weight and the upper spring weight to control the roll posture of the spring upper weight. At this time, by the action/reaction of the stabilizer, a moment in the opposite direction acts on the spring load. As a result, the wheel vertical drag changes when the active roll stabilizer is activated. Here, the spring means a spring of the suspension provided for each drive shaft. The unsprung weight refers to the weight of a portion of the vehicle 100 that is not supported by the spring of the suspension. On the contrary, the spring weight means the weight of a portion supported by the spring of the suspension among the weight of the vehicle 100 .

타이어 포스는 타이어가 낼 수 있는 최대 마찰력이다. 자동차(100)는 타이어 포스의 한계 내에서 구동, 제동, 선회 운동을 한다. 수직 하중에 따른 타이어 포스는 비선형 특성을 갖는다. 자동차(100)에 횡방향 하중 이동이 발생하면 타이어 포스의 비선형 특성에 의해 좌우 타이어의 타이어 포스 합은 하중 이동 전보다 감소한다. 즉, 좌륜 및 우륜의 타이어 포스의 합은 하중 이동이 클수록 더 감소한다.Tire force is the maximum friction force a tire can produce. The vehicle 100 drives, brakes, and turns within the limits of tire force. The tire force according to the vertical load has a non-linear characteristic. When a lateral load transfer occurs in the vehicle 100 , the sum of the tire forces of the left and right tires decreases due to the non-linear characteristic of the tire force. That is, the sum of the tire forces of the left and right wheels decreases as the load transfer increases.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스테빌라이저 제어 계통을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a stabilizer control system according to an embodiment of the present invention.

제어부(ARS)(254)는 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 동작 전반을 제어한다. 제어부(254)는 자동차(100)에 마련되는 다른 전자 제어부(Electronic Control Unit, ECU)와 협조하여 자동차(100)의 롤이 억제되도록 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 모터(252)의 토크를 제어한다.The control unit (ARS) 254 controls the overall operation of the active roll stabilizer 202 . The control unit 254 controls the torque of the motor 252 of the active roll stabilizer 202 to suppress the roll of the vehicle 100 in cooperation with another electronic control unit (ECU) provided in the vehicle 100 . do.

이를 위해 제어부(254)는 센서부(302)에 의해 검출되는 자동차(100)의 상태 정보를 수신한다. 예를 들면, 센서부(302)는 자동차(100)의 조향각과 횡가속도, 가속 페달 조작량(Accelerator Position), 구동축 토크를 포함하는 자동차(100)의 상태 정보를 검출하여 그 검출 결과를 제어부(253)로 전달한다. 이를 위해 센서부(302)는 조향각 센서와 횡가속도 센서, 가속 페달 센서(Accelerator Position Sensor), 구동축 토크 센서를 포함할 수 있다. 자동차(100)의 조향각과 횡가속도는 자동차(100)의 실제 롤 각을 추정하고 자동차(100)의 안정성을 확보하는데 필요한 목표 롤 각를 계산하는데 사용될 수 있다. 롤 각의 추정은 다음의 수식으로 나타낼 수 있다.To this end, the control unit 254 receives the state information of the vehicle 100 detected by the sensor unit 302 . For example, the sensor unit 302 detects state information of the vehicle 100 including a steering angle and lateral acceleration of the vehicle 100 , an accelerator pedal operation amount (Accelerator Position), and a drive shaft torque, and transmits the detection result to the control unit 253 . ) to pass To this end, the sensor unit 302 may include a steering angle sensor, a lateral acceleration sensor, an accelerator pedal sensor, and a drive shaft torque sensor. The steering angle and lateral acceleration of the vehicle 100 may be used to estimate the actual roll angle of the vehicle 100 and calculate a target roll angle required to secure the stability of the vehicle 100 . Estimation of the roll angle can be expressed by the following equation.

<수식 1> 추정 롤 각 = atan((자동차 파라미터 * 횡가속도)/(무게중심의 높이 - 롤 센서의 높이))<Equation 1> Estimated roll angle = atan((vehicle parameter * lateral acceleration)/(height of center of gravity - height of roll sensor))

또한 가속 페달 조작량과 구동축 토크는 운전자의 가속 의지를 판단하는데 사용될 수 있다. 운전자의 가속 의지 판단은 다음의 수식으로 나타낼 수 있다.In addition, the accelerator pedal operation amount and the drive shaft torque can be used to determine the driver's will to accelerate. The determination of the driver's will to accelerate may be expressed by the following equation.

<수식 2> 가속 의지 = 게인 * 가속 페달 조작량 * 엔진 토크<Equation 2> Acceleration will = gain * accelerator pedal operation amount * engine torque

또한 제어부(254)는 차체 자세 제어부(Electronic Stability Controller, ESC)(304)로부터 자동차(100)의 휠 수직 항력의 정보를 수신한다. 제어부(254)는 액티브 롤 스테빌라이저(202)에 의한 스프링 하중량 작용 힘을 계산하여 차체 자세 제어부(304)에 제공한다. 휠 수직 항력은 다음의 수식으로 나타낼 수 있다.In addition, the control unit 254 receives information on the wheel vertical drag of the vehicle 100 from an Electronic Stability Controller (ESC) 304 . The control unit 254 calculates a spring-loaded force applied by the active roll stabilizer 202 and provides it to the body posture control unit 304 . The wheel normal drag can be expressed by the following equation.

<수식 3> 휠 수직 항력 = 자동차의 하중 / 4 +(종가속도 * 자동차 파라미터) + (횡가속도 * 자동차 파라미터)<Equation 3> Wheel vertical drag = vehicle load / 4 + (longitudinal acceleration * vehicle parameter) + (lateral acceleration * vehicle parameter)

또한 제어부(254)는 모터(액추에이터)(252)와의 통신을 통해 목표 토크를 모터(252)로 전달하고 모터(252)로부터 실제 토크의 정보를 수신한다. 즉, 제어부(254)는 모터(252)로 목표 토크(토크 지령)을 하달하여 모터(252)로 하여금 목적하는 크기 및 방향의 토크를 발생시키도록 한다. 목표 토크는 앞서 설명한 추정 롤 각과 운전자 가속 의지, 휠 수직 항력을 이용하여 연산한다. 목표 토크는 다음의 수식으로 나타낼 수 있다.In addition, the control unit 254 transmits the target torque to the motor 252 through communication with the motor (actuator) 252 and receives information on the actual torque from the motor 252 . That is, the control unit 254 sends a target torque (torque command) to the motor 252 to cause the motor 252 to generate a torque of a desired magnitude and direction. The target torque is calculated using the estimated roll angle described above, the driver's will to accelerate, and the wheel vertical drag. The target torque can be expressed by the following equation.

<수식 4> 목표 토크(노멀 모드) = 게인 * (목표 롤 각 - 실제 롤 각)<Equation 4> Target torque (normal mode) = gain * (target roll angle - actual roll angle)

<수식 5> 목표 토크(역상 제어 모드) = 게인 * 운전자 가속 의지 * (선회 외륜 수직 항력 - 선회 내륜 수직 항력)<Equation 5> Target torque (reverse phase control mode) = gain * driver's acceleration will * (vertical drag of turning outer ring - vertical drag of turning inner ring)

또한 제어부(254)는 토크 센서(미도시)를 통해 스테빌라이저(202)의 실제 토크의 크기 및 방향의 정보를 확보한다.In addition, the control unit 254 secures information on the magnitude and direction of the actual torque of the stabilizer 202 through a torque sensor (not shown).

앞의 설명에서, 제어부(254)에서 차체 자세 제어부(304)로 스프링 하중량 작용 힘의 정보가 전달됨을 언급한 바 있다. 제어부(254)는 스테빌라이저(202)의 실제 토크와 자동차(100)의 모델 별 고유 특성(파라미터), 스테빌라이저의 모델 별 고유 특성(파라미터) 등을 참조하여 스프링 하중량 작용 힘을 추정한다. 스프링 하중량 작용 힘은 다음의 수식으로 나타낼 수 있다.In the previous description, it has been mentioned that information on the force applied by the spring load is transmitted from the control unit 254 to the vehicle body posture control unit 304 . The control unit 254 refers to the actual torque of the stabilizer 202, the unique characteristics (parameters) for each model of the vehicle 100, and the unique characteristics (parameters) for each model of the stabilizer to estimate the force acting on the spring load. The spring-loaded force acting force can be expressed by the following equation.

<수식 6> 스프링 하중량 작용 힘 = 스테빌라이저 토크 * 스테빌라이저 파라미터<Equation 6> Spring load action force = Stabilizer torque * Stabilizer parameter

액티브 롤 스테빌라이저(202)의 제어부(254)와 차체 자세 제어부(304)가 서로 협조 제어하는 경우, 차체 자세 제어부(304)는 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 제어부(254)가 추정한 스프링 하중량 작용 힘의 정보를 이용하여 휠 수직 항력을 보정할 수 있다.When the control unit 254 of the active roll stabilizer 202 and the vehicle body attitude control unit 304 perform cooperative control with each other, the body attitude control unit 304 controls the body attitude control unit 304 under the spring estimated by the control unit 254 of the active roll stabilizer 202 . The normal wheel drag force can be corrected using the information on the weight action force.

휠 수직 항력의 보정은 앞서 수식 3의 휠 수직 항력과 수식 6의 스프링 하중량 작용 힘을 더한 값으로 나타낼 수 있다.The correction of the wheel vertical drag can be expressed as a value obtained by adding the wheel vertical drag of Equation 3 and the spring-loaded weight action force of Equation 6 above.

<수식 7> 휠 수직 항력 보정 = (각 휠 별 휠 수직 항력) + (스프링 하중량 작용 힘)<Equation 7> Wheel vertical drag compensation = (wheel vertical drag for each wheel) + (spring load weight action force)

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스테빌라이저 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 본 발명의 실시 예에 따른 스테빌라이저 제어 방법은 자동차(100)가 주행하는 동안 발생할 수 있는 롤링을 효과적으로 억제함으로써, 자동차(100)의 선회 가속 성능과 주행 안정성, 승차감을 개선하기 위해 제안된 액티브 롤 스테빌라이저의 제어 방법이다.4 is a diagram illustrating a method for controlling a stabilizer according to an embodiment of the present invention. The method for controlling the stabilizer according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 effectively suppresses rolling that may occur while the vehicle 100 is driving, thereby improving the turning acceleration performance, driving stability, and riding comfort of the vehicle 100 . This is the control method of the proposed active roll stabilizer.

먼저 제어부(254)는 센서부(302)에 의해 검출되는 자동차(100)의 상태 정보를 수신한다(402). 예를 들면, 제어부(254)는 센서부(302)로부터 자동차(100)의 조향각과 횡가속도, 가속 페달 조작량(Accelerator Position), 구동축 토크를 포함하는 자동차(100)의 상태 정보를 수신한다. 자동차(100)의 조향각과 횡가속도는 자동차(100)의 실제 롤 각을 추정하고 자동차(100)의 안정성을 확보하는데 필요한 목표 롤 각를 계산하는데 사용될 수 있다. 또한 가속 페달 조작량과 구동축 토크는 운전자의 가속 의지를 판단하는데 사용될 수 있다. 또한 제어부(254)는 차체 자세 제어부(Electronic Stability Controller, ESC)(304)로부터 자동차(100)의 휠 수직 항력의 정보를 수신한다.First, the control unit 254 receives the state information of the vehicle 100 detected by the sensor unit 302 (402). For example, the controller 254 receives the state information of the vehicle 100 including the steering angle and lateral acceleration of the vehicle 100, the accelerator pedal operation amount (Accelerator Position), and the drive shaft torque from the sensor unit 302 . The steering angle and lateral acceleration of the vehicle 100 may be used to estimate the actual roll angle of the vehicle 100 and calculate a target roll angle required to secure the stability of the vehicle 100 . In addition, the accelerator pedal operation amount and the drive shaft torque can be used to determine the driver's will to accelerate. In addition, the control unit 254 receives information on the wheel vertical drag of the vehicle 100 from an Electronic Stability Controller (ESC) 304 .

제어부(254)는 가속 페달 조작량과 구동축 토크를 이용하여 운전자의 가속 의지를 판단한다(404). 예를 들면 가속 페달 조작량 및 구동축 토크의 크기가 작으면 운전자의 가속 의지 역시 작은 것으로 판단할 수 있다. 반대로 가속 페달 조작량 및 구동축 토크의 크기가 크면 운전자의 가속 의지 역시 큰 것으로 판단할 수 있다.The controller 254 determines the driver's will to accelerate by using the accelerator pedal manipulation amount and the drive shaft torque ( 404 ). For example, when the magnitude of the accelerator pedal operation amount and the drive shaft torque are small, it may be determined that the driver's will to accelerate is also small. Conversely, when the magnitude of the accelerator pedal operation amount and the drive shaft torque are large, it may be determined that the driver's will to accelerate is also large.

운전자의 가속 의지의 판단이 완료되면, 제어부(254)는 운전자의 가속 의지를 미리 설정된 기준 값과 비교한다(406). 운전자의 가속 의지와 미리 설정된 기준 값의 비교는 'ARS 가속 모드'와 'ARS 노멀 모드'를 구부하기 위한 것이다. 본 발명의 실시 예에서는 운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값을 초과하면(상대적으로 높으면) 'ARS 가속 모드'로 진행하고, 반대로 운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값 이하이면(상대적으로 낮으면) 'ARS 노멀 모드'로 진행한다.When the determination of the driver's intention to accelerate is completed, the controller 254 compares the driver's will to accelerate with a preset reference value ( 406 ). The comparison between the driver's acceleration intention and the preset reference value is to bend the 'ARS acceleration mode' and the 'ARS normal mode'. In an embodiment of the present invention, if the driver's will to accelerate exceeds a preset reference value (relatively high), the 'ARS acceleration mode' is proceeded, and conversely, if the driver's will to accelerate is less than or equal to a preset reference value (if relatively low) Proceed to 'ARS Normal Mode'.

운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값을 초과하면(406의 '예'), 제어부(254)는 'ARS 가속 모드'로 진행한다. 이를 위해 먼저 자동차(100)의 실제 롤 각이 미리 설정된 ARS 역상 제어 기준 값을 초과하는지를 확인한다(408). 만약 자동차(100)의 실제 롤 각이 미리 설정된 ARS 역상 제어 기준 값을 초과하지 않으면(408의 '아니오'), 402 단계로 복귀한다.If the driver's will to accelerate exceeds a preset reference value (YES in 406), the controller 254 proceeds to the 'ARS acceleration mode'. To this end, it is first checked whether the actual roll angle of the vehicle 100 exceeds a preset ARS reverse phase control reference value ( 408 ). If the actual roll angle of the vehicle 100 does not exceed the preset ARS reverse phase control reference value (No in step 408 ), the process returns to step 402 .

반대로, 만약 자동차(100)의 실제 롤 각이 미리 설정된 ARS 역상 제어 기준 값을 초과하면(408의 '예'), 제어부(254)는 ARS 가속 모드 역상 제어량을 연산한다(410). ARS 가속 모드 역상 제어는 자동차(100)의 롤 각이 증가하도록 하여 횡가속도에 의한 자동차(100)의 하중 이동을 상쇄시키기 위한 것이다. 또한 제어부(254)는 운전자 가속 의지를 빠르게 반영하기 위해 ARS 역상 제어 기준 값을 낮춘다. 또한 제어부(354)는 차체 자세 제어부(304)에서 계산한 휠 수직 항력을 이용하여 좌륜 및 우륜의 수직 항력의 차이를 연산하고, 좌륜 및 우륜의 수직 항력의 차이 기초하여 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 목표 토크를 연산한다.Conversely, if the actual roll angle of the vehicle 100 exceeds the preset ARS reverse phase control reference value (YES in 408), the controller 254 calculates the ARS acceleration mode reverse phase control amount (410). The ARS acceleration mode reverse phase control is to offset the load movement of the vehicle 100 due to lateral acceleration by increasing the roll angle of the vehicle 100 . In addition, the control unit 254 lowers the ARS reverse phase control reference value to quickly reflect the driver's will to accelerate. In addition, the control unit 354 calculates a difference in the vertical drag between the left and right wheels using the wheel vertical drag calculated by the vehicle body posture control unit 304, and based on the difference in the vertical drag between the left and right wheels, the active roll stabilizer 202 Calculate the target torque of

이어서 제어부(254)는 계산된 ARS 가속 모드 역상 제어량에 기초하여 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 모터(252)를 제어함으로 현재 자동차(100)에 발생한 롤 현상을 억제하기 위해 필요한 크기 및 방향의 토크가 액티브 롤 스테빌라이저(202)에서 생성되도록 한다.Next, the control unit 254 controls the motor 252 of the active roll stabilizer 202 based on the calculated ARS acceleration mode reverse phase control amount, thereby controlling the torque of the magnitude and direction required to suppress the rolling phenomenon occurring in the current vehicle 100 . to be generated in the active roll stabilizer 202 .

또한 제어부(254)는 스테빌라이저(202)의 실제 토크와 자동차(100)의 모델 별 고유 특성(파라미터), 스테빌라이저의 모델 별 고유 특성(파라미터) 등을 참조하여 스프링 하중량 작용 힘을 추정한다. 이와 같이 추정한 스프링 하중량 작용 힘의 정보는 제어부(254)에서 차체 자세 제어부(304)로 전달된다. 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 제어부(254)와 차체 자세 제어부(304)가 서로 협조 제어하는 경우, 차체 자세 제어부(304)는 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 제어부(254)가 추정한 스프링 하중량 작용 힘의 정보를 이용하여 휠 수직 항력을 보정할 수 있다.In addition, the control unit 254 refers to the actual torque of the stabilizer 202, the unique characteristics (parameters) for each model of the vehicle 100, and the unique characteristics (parameters) for each model of the stabilizer to estimate the force acting on the spring load. . The information on the spring-loaded weight action force estimated as described above is transmitted from the control unit 254 to the vehicle body posture control unit 304 . When the control unit 254 of the active roll stabilizer 202 and the vehicle body attitude control unit 304 perform cooperative control with each other, the body attitude control unit 304 controls the body attitude control unit 304 under the spring estimated by the control unit 254 of the active roll stabilizer 202 . The normal wheel drag force can be corrected using the information on the weight action force.

앞서 언급한 406 단계에서, 만약 운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값 이하이면(406의 '아니오'), 제어부(254)는 'ARS 노멀 모드'로 진행한다. 이를 위해 먼저 자동차(100)의 실제 롤 각이 미리 설정된 ARS 노멀 기준 값을 초과하는지를 확인한다(418). 만약 자동차(100)의 실제 롤 각이 미리 설정된 ARS 노멀 기준 값을 초과하지 않으면(418의 '아니오'), 402 단계로 복귀한다.In the aforementioned step 406 , if the driver's will to accelerate is less than or equal to a preset reference value (No in 406 ), the controller 254 proceeds to the 'ARS normal mode'. To this end, it is first checked whether the actual roll angle of the vehicle 100 exceeds a preset ARS normal reference value ( 418 ). If the actual roll angle of the vehicle 100 does not exceed the preset ARS normal reference value (No in 418 ), the process returns to step 402 .

반대로, 만약 자동차(100)의 실제 롤 각이 미리 설정된 ARS 노멀 기준 값을 초과하면(418의 '예'), 제어부(254)는 ARS 노멀 모드 제어량을 연산한다(420). ARS 노멀 모드 제어량은 자동차(100)의 추정 롤 각(또는 측정 롤 각)과 목표 롤 각 사이의 차이에 기초하여 자동차(100)의 롤 각을 줄이기 위한 목표 토크를 의미한다. 즉, 자동차(100)의 실제 롤 각이 ARS 노멀 기준 값을 초과하면, 제어부(354)는 자동차(100)의 주행 안정성을 확보하기 위해 ARS 노멀 모드 제어(자동차의 롤 각을 억제하는 방향으로 제어)를 실시한다. 자동차(100)의 추정 롤 각과 목표 롤 각 사이의 차이와 운전자의 가속 의지의 정도에 기초하여 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 목표 토크를 연산할 수 있다.Conversely, if the actual roll angle of the vehicle 100 exceeds the preset ARS normal reference value (YES in 418 ), the controller 254 calculates the ARS normal mode control amount ( 420 ). The ARS normal mode control amount means a target torque for reducing the roll angle of the vehicle 100 based on a difference between the estimated roll angle (or the measured roll angle) of the vehicle 100 and the target roll angle. That is, when the actual roll angle of the vehicle 100 exceeds the ARS normal reference value, the controller 354 controls the ARS normal mode control (in a direction to suppress the roll angle of the vehicle) in order to secure the driving stability of the vehicle 100 . ) is carried out. The target torque of the active roll stabilizer 202 may be calculated based on the difference between the estimated roll angle and the target roll angle of the vehicle 100 and the degree of the driver's intention to accelerate.

이어서 제어부(254)는 계산된 ARS 노멀 모드 제어량에 기초하여 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 모터(252)를 제어함으로 현재 자동차(100)에 발생한 롤 현상을 억제하기 위해 필요한 크기 및 방향의 토크가 액티브 롤 스테빌라이저(202)에서 생성되도록 한다.Next, the control unit 254 controls the motor 252 of the active roll stabilizer 202 based on the calculated ARS normal mode control amount so that the torque of the magnitude and direction required to suppress the roll phenomenon occurring in the current vehicle 100 is to be generated by the active roll stabilizer 202 .

또한 제어부(254)는 스테빌라이저(202)의 실제 토크와 자동차(100)의 모델 별 고유 특성(파라미터), 스테빌라이저의 모델 별 고유 특성(파라미터) 등을 참조하여 스프링 하중량 작용 힘을 추정한다. 이와 같이 추정한 스프링 하중량 작용 힘의 정보는 제어부(254)에서 차체 자세 제어부(304)로 전달된다. 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 제어부(254)와 차체 자세 제어부(304)가 서로 협조 제어하는 경우, 차체 자세 제어부(304)는 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 제어부(254)가 추정한 스프링 하중량 작용 힘의 정보를 이용하여 휠 수직 항력을 보정할 수 있다.In addition, the control unit 254 refers to the actual torque of the stabilizer 202, the unique characteristics (parameters) for each model of the vehicle 100, and the unique characteristics (parameters) for each model of the stabilizer to estimate the force acting on the spring load. . The information on the spring-loaded weight action force estimated as described above is transmitted from the control unit 254 to the vehicle body posture control unit 304 . When the control unit 254 of the active roll stabilizer 202 and the vehicle body attitude control unit 304 perform cooperative control with each other, the body attitude control unit 304 controls the body attitude control unit 304 under the spring estimated by the control unit 254 of the active roll stabilizer 202 . The normal wheel drag force can be corrected using the information on the weight action force.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 ARS 가속 모드 및 ARS 노멀 모드의 특성을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating characteristics of an ARS acceleration mode and an ARS normal mode of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저의 제어에서는 운전자의 가속 의지가 ARS 역상 제어 기준 값을 초과할 때 ARS 가속 모드로 진입한다.In the control of the active roll stabilizer of the vehicle according to the embodiment of the present invention, the ARS acceleration mode is entered when the driver's will to accelerate exceeds the ARS reverse phase control reference value.

ARS 노멀 모드에서의 스테빌라이저(202)의 제어량은 목표 롤 각과 실제 롤 각의 차이에 비례한다(ARS 노멀 모드 제어량 ∝ (목표 롤각 - 실제 롤각)).The control amount of the stabilizer 202 in the ARS normal mode is proportional to the difference between the target roll angle and the actual roll angle (ARS normal mode control amount ∝ (target roll angle - actual roll angle)).

ARS 역상 모드에서의 스테빌라이저(202)의 제어량은 외륜 수직 항력과 내륜 수직 항력의 차이에 비례한다(ARS 역상 모드 제어량 ∝ (외륜 수직 항력 - 내륜 수직 항력)).The control amount of the stabilizer 202 in the ARS reverse phase mode is proportional to the difference between the outer ring normal drag and the inner ring normal drag (ARS reversed phase mode control amount ∝ (outer ring normal drag - inner ring normal drag)).

ARS 역상 제어 기준 값은 ARS 노멀 기준 값보다 작다(ARS 역상 제어 기준 값 < ARS 노멀 기준 값). 이는 운전자 가속 의지를 반영하여 빠르게 선회 가속 성능을 개선하기 위함이다.The ARS reverse phase control reference value is smaller than the ARS normal reference value (ARS reverse phase control reference value < ARS normal reference value). This is to reflect the driver's will to accelerate and improve the turning acceleration performance quickly.

도 5(B)에 나타낸 바와 같이, ARS 역상 제어의 최대 값을 지정함으로써 과도한 롤 현상을 방지하고 자동차(100)의 주행 안정성을 확보한다.As shown in FIG. 5B , by designating the maximum value of the ARS reverse phase control, excessive roll phenomenon is prevented and driving stability of the vehicle 100 is secured.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 ARS 가속 모드에 따른 ARS 역상 제어를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an ARS reverse phase control according to an ARS acceleration mode of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 6(A)는 ARS 미 작동 시의 자동차(100)의 롤 현상을 나타낸 도면이다. 도 6(A)에 나타낸 바와 같이, ARS 미 작동 시 자동차(100)의 선회 또는 흔들림에 의해 롤 현상이 발생한다.6(A) is a view showing the rolling phenomenon of the vehicle 100 when the ARS is not operated. As shown in FIG. 6(A) , a roll phenomenon occurs due to turning or shaking of the vehicle 100 when the ARS is not operated.

도 6(B)는 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 역상 제어가 이루어지는 경우를 나타낸 도면이다. 도 6(B)에서, 실선 곡선 화살표는 자동차(100)의 선회 또는 흔들림에 의한 횡가속도에 기인하는 롤을 나타낸 것이다. 도 6(B)에서, 실선 직선 화살표는 자동차(100)의 롤에 의한 하중 이동을 나타낸 것이다. 도 6(B)에서, 일점 쇄선 곡선 화살표는 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 역상 제어에 의한 추가적인 롤을 나타낸 것이다. 도 6(B)에서, 일점 쇄선 직선 화살표는 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 역상 제어에 의한 추가적인 롤에 따른 하중 이동을 나타낸 것이다. 도 6(B)에서, 이점 쇄선 직선 화살표는 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 역상 제어에 의한 스프링 상중량 작용 힘을 나타낸 것이다. 도 6(B)에서, 삼점 쇄선 직선 화살표는 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 역상 제어에 의한 스프링 하중량 작용 힘을 나타낸 것이다.6(B) is a diagram illustrating a case in which ARS reverse phase control is performed according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6B , a solid curved arrow indicates a roll caused by lateral acceleration caused by turning or shaking of the vehicle 100 . In FIG. 6(B) , a solid straight arrow indicates the load movement by the roll of the automobile 100 . In FIG. 6(B) , a dashed-dotted curved arrow indicates an additional roll by ARS reverse phase control according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6(B), a dashed-dotted straight line arrow shows the load movement according to an additional roll by ARS reverse phase control according to an embodiment of the present invention. In Figure 6 (B), the double-dotted straight line arrow shows the spring weight action force by the ARS reverse phase control according to the embodiment of the present invention. In Figure 6 (B), the three-dot chain straight arrow shows the force applied to the spring load by the ARS reverse phase control according to the embodiment of the present invention.

자동차(100)가 주행하는 동안 곡선 구간을 선회할 때 기준 값을 초과하는 크기 및 방향의 롤 현상이 발생하면 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 액추에이터가 작동하여 스프링 상중량의 자세를 제어한다. 액티브 롤 스테빌라이저(202)는 스프링 상중량과 스프링 하중량 사이에서 움직인다. 롤을 억제하는 방향으로 액추에이터가 동작하면 스프링 상중향의 롤이 억제되어 무게 중심이 자동차(100)의 센터 라인쪽으로 이동하여 하중 이동이 감소한다. 하지만 액추에이터 동작에 의해 스프링 하중량에는 작용/반작용 법칙에 따라 스프링 상중량에 작용하는 힘의 반대 방향으로 힘이 작용한다. 따라서 좌륜 및 우륜에는 롤에 의한 하중 이동과 동일한 방향으로 수직 항력이 작용한다. 이때 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 동작에 의한 무게 중심 이동에 따라 감소한 하중 이동의 양보다 액추에이터 동작에 의해 작용한 수직 항력이 더 크기 때문에 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 작동 전에 비해 좌륜 및 우륜의 수직 항력 차이가 더 증가한다. 단, 하중은 변하지 않기 때문에 좌륜 및 우륜의 수직 항력의 합은 동일하다. 따라서 액티브 롤 스테빌라이저(202)의 동작 시 선회 내륜의 수직 하중이 줄어들게 되어 선회 내륜의 마찰력 감소로 선회 내륜의 휠 슬립이 발생할 가능성이 증가한다. 또한 타이어 좌우의 수직 항력의 차이가 커져 비선형 타이어 특성을 고려할 때 최대 타이어 포스 합이 감소하여 타이어의 최대 구동력이 감소된다.When the vehicle 100 turns in a curved section while driving, if a roll phenomenon of a magnitude and a direction exceeding the reference value occurs, the actuator of the active roll stabilizer 202 operates to control the posture of the spring weight. The active roll stabilizer 202 moves between the over-spring weight and the un-spring weight. When the actuator operates in the direction of restraining the roll, the roll in the upward and middle direction of the spring is suppressed, and the center of gravity moves toward the center line of the vehicle 100, thereby reducing the load movement. However, according to the law of action/reaction, a force acts in the opposite direction to the force acting on the spring weight according to the action/reaction law on the unsprung weight due to the actuator action. Therefore, vertical drag is applied to the left and right wheels in the same direction as the load movement by the roll. At this time, since the vertical drag applied by the actuator operation is larger than the amount of load movement reduced according to the movement of the center of gravity caused by the operation of the active roll stabilizer 202, the left and right wheels of the left and right wheels compared to before the operation of the active roll stabilizer 202 The vertical drag difference increases further. However, since the load does not change, the sum of the vertical drag forces of the left and right wheels is the same. Therefore, when the active roll stabilizer 202 is operated, the vertical load of the turning inner ring is reduced, and thus the possibility of wheel slip of the turning inner ring occurring due to the reduction of the friction force of the turning inner ring is increased. In addition, the difference in the vertical drag between the left and right sides of the tire increases, so that the maximum tire force sum decreases when considering the nonlinear tire characteristics, thereby reducing the maximum driving force of the tire.

위의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 위에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea, and various modifications, changes, and substitutions will be possible without departing from the essential characteristics by those skilled in the art of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed above and the accompanying drawings are for explanation rather than limiting the technical idea, and the scope of the technical idea is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. The scope of protection should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights.

100 : 자동차
202 : 액티브 롤 스테빌라이저
204 : 서스펜션
252 : 모터
254 : 제어부
256 : 다단 기어 박스
258 : 탄성중합체 디커플링 유닛
302 : 센서부
304 : 차체 자세 제어부
100 : car
202: Active Roll Stabilizer
204: suspension
252: motor
254: control
256: multi-stage gearbox
258: elastomeric decoupling unit
302: sensor unit
304: body posture control unit

Claims (12)

운전자의 가속 의지를 판단하는 단계와;
상기 운전자의 가속 의지에 따라 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드와 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드 가운데 어느 하나의 동작 모드를 선택하는 단계와;
상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 선택 시 자동차의 롤 각이 증가하도록 하여 횡가속도에 의한 자동차의 하중 이동을 상쇄시키기 위한 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 수행하는 단계를 포함하는 자동차의 제어 방법.
determining the driver's intention to accelerate;
selecting one of an active roll stabilizer acceleration mode and an active roll stabilizer normal mode according to the driver's will to accelerate;
and performing reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode to offset the load movement of the vehicle due to lateral acceleration by increasing the roll angle of the vehicle when the active roll stabilizer acceleration mode is selected. Way.
제 1 항에 있어서, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어는,
상기 자동차의 롤 각이 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량을 연산하는 단계와;
상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량에 따라 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어하는 단계를 포함하는 자동차의 제어 방법.
According to claim 1, wherein the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode,
calculating a reverse phase control amount of the active roll stabilizer acceleration mode when the roll angle of the vehicle exceeds a preset reference value;
and controlling the torque of the active roll stabilizer according to the reverse phase control amount of the active roll stabilizer acceleration mode.
제 2 항에 있어서, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어는,
상기 액티브 롤 스테빌라이저의 액추에이터에 의한 휠 수직 항력을 추정하는 단계를 더 포함하는 자동차의 제어 방법.
The method according to claim 2, wherein the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode comprises:
The method of controlling a vehicle further comprising the step of estimating a wheel vertical drag by an actuator of the active roll stabilizer.
제 3 항에 있어서, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어는,
각 휠 별 휠 수직 항력에 스프링 하중량 작용 힘을 더하여 상기 휠 수직 항력을 보정하는 단계를 더 포함하는 자동차의 제어 방법.
The method according to claim 3, wherein the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode comprises:
The method of controlling a vehicle further comprising the step of correcting the wheel vertical drag by adding a spring-loaded weight action force to the wheel vertical drag for each wheel.
제 1 항에 있어서,
상기 운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드를 선택하고;
상기 운전자의 가속 의지가 상기 미리 설정된 기준 값 이하일 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드를 선택하는 자동차의 제어 방법.
The method of claim 1,
select the active roll stabilizer acceleration mode when the driver's will to accelerate exceeds a preset reference value;
and selecting the active roll stabilizer normal mode when the driver's will to accelerate is less than or equal to the preset reference value.
제 1 항에 있어서,
상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드의 선택 시 자동차의 추정 롤 각과 목표 롤 각 사이의 차이에 기초하여 상기 자동차의 롤 각을 줄이기 위한 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어하는 단계를 포함하는 자동차의 제어 방법.
The method of claim 1,
and controlling a torque of an active roll stabilizer to reduce a roll angle of the vehicle based on a difference between an estimated roll angle and a target roll angle of the vehicle when the active roll stabilizer normal mode is selected.
스테빌라이저 바의 토크를 발생시키도록 마련되는 모터와;
운전자의 가속 의지에 따라 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드와 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드 가운데 어느 하나의 동작 모드를 선택하고, 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 선택 시 자동차의 롤 각이 증가하도록 하여 횡가속도에 의한 자동차의 하중 이동을 상쇄시키기 위한 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어가 이루어지도록 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저.
a motor provided to generate torque of the stabilizer bar;
According to the driver's will to accelerate, any one of the active roll stabilizer acceleration mode and the active roll stabilizer normal mode is selected, and when the active roll stabilizer acceleration mode is selected, the roll angle of the vehicle is increased to increase the lateral acceleration. and a control unit for controlling the motor to perform reverse-phase control of the acceleration mode of the active roll stabilizer for offsetting the movement of the vehicle's load.
제 7 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 위해,
상기 자동차의 롤 각이 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량을 연산하고;
상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어량에 따라 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어하는 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저.
The method of claim 7, wherein the control unit for reverse-phase control of the active roll stabilizer acceleration mode,
calculating a reverse phase control amount of the active roll stabilizer acceleration mode when the roll angle of the vehicle exceeds a preset reference value;
An active roll stabilizer for a vehicle that controls a torque of the active roll stabilizer according to a reverse phase control amount of the active roll stabilizer acceleration mode.
제 8 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 위해,
상기 액티브 롤 스테빌라이저의 액추에이터에 의한 휠 수직 항력을 추정하는 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저.
The method of claim 8, wherein the control unit for reverse-phase control of the active roll stabilizer acceleration mode,
An active roll stabilizer for a vehicle for estimating a wheel vertical drag by an actuator of the active roll stabilizer.
제 9 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드의 역상 제어를 위해,
각 휠 별 휠 수직 항력에 스프링 하중량 작용 힘을 더하여 상기 휠 수직 항력을 보정하는 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저.
10. The method of claim 9, wherein the control unit for the reverse phase control of the active roll stabilizer acceleration mode,
An active roll stabilizer for a vehicle that compensates the wheel vertical drag by adding a spring-loaded force to the wheel vertical drag for each wheel.
제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 운전자의 가속 의지가 미리 설정된 기준 값을 초과할 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 가속 모드를 선택하고;
상기 운전자의 가속 의지가 상기 미리 설정된 기준 값 이하일 때 상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드를 선택하는 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저.
The method of claim 7, wherein the control unit,
select the active roll stabilizer acceleration mode when the driver's will to accelerate exceeds a preset reference value;
and selecting the active roll stabilizer normal mode when the driver's will to accelerate is equal to or less than the preset reference value.
제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 액티브 롤 스테빌라이저 노멀 모드의 선택 시 자동차의 추정 롤 각과 목표 롤 각 사이의 차이에 기초하여 상기 자동차의 롤 각을 줄이기 위한 액티브 롤 스테빌라이저의 토크를 제어하는 자동차의 액티브 롤 스테빌라이저.
The method of claim 7, wherein the control unit,
An active roll stabilizer for a vehicle that controls a torque of the active roll stabilizer for reducing a roll angle of the vehicle based on a difference between an estimated roll angle and a target roll angle of the vehicle when the active roll stabilizer normal mode is selected.
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