KR20120008621A - Electronic stability control apparatus by using wheel lateral acceleration - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 자세 제어(ESC : Electronic Stability Control)를 수행하는 기술에 관한 것으로서, 특히 휠에서 횡가속도를 측정하여 차량 자세 제어를 수행하는데 적합한 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for performing electronic stability control (ESC), and more particularly, to a vehicle attitude control apparatus using wheel lateral acceleration suitable for performing vehicle attitude control by measuring lateral acceleration at a wheel.
일반적으로 차량 자세 제어(ESC) 방식은 ESP(Electronic Stability Program) 또는 VDC(Vehicle Dynamic Control)으로도 불리어 지며, 주행 중에 비, 눈 및 모래 등으로 인해 미끄러운 노면으로 된 도로 사정과 급격한 지그재그 운전과 같은 운동 관성으로 차량의 자세가 불안할 경우, 차량의 자세를 안정적으로 유지하기 위한 것으로 차량 자세가 위험한 상태에서 브레이크 및 엔진 토크를 제어하여 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.In general, the vehicle attitude control (ESC) method is also called ESP (Electronic Stability Program) or VDC (Vehicle Dynamic Control), and the road conditions such as slippery roads due to rain, snow, and sand during driving and sudden zigzag driving When the vehicle's posture is unstable due to exercise inertia, it is to maintain the vehicle's posture stably and to maintain the posture of the vehicle stably by controlling the brake and engine torque in a dangerous posture.
이러한 차량 자세 제어(ESC)는 휠 속도 센서, 브레이크 압력 센서, 조향각 센서, 요레이트(yaw rate) 센서, 횡가속도 센서등과 같은 다수의 센서를 통해 차량의 상태와 노면 상태를 판단하고, 이에 따라 차량 상태가 언더스티어(under steer)인지 또는 오버스티어(over steer)인지를 파악하여 각각 내외측 휠에 브레이킹 동작을 수행하여 차량 자세가 안정적인 상태가 되도록 제어하는 것이며, 최근에는 허브베어링 볼 접촉각 변화에 의한 리테이너(Retainer)의 회전 속도 변화를 이용하여 측정된 휠의 횡력을 토대로 차량 자세를 제어하는 방법이 제안되었다.
The vehicle attitude control (ESC) determines the state of the vehicle and the road surface state through a plurality of sensors such as a wheel speed sensor, a brake pressure sensor, a steering angle sensor, a yaw rate sensor, a lateral acceleration sensor, and the like. To determine whether the vehicle is under steer or over steer and to braking the inner and outer wheels to control the vehicle's attitude to a stable state. A method of controlling the vehicle attitude based on the measured lateral force of the wheel using a change in the rotational speed of the retainer has been proposed.
상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 차량 자세 제어 시스템에 있어서는, 허브베어링 볼 접촉각 변화에 의한 리테이너의 회전 속도 변화를 이용하여 휠의 횡력을 측정하고, 측정된 휠의 횡력을 이용하여 차량 자세 제어에 사용하고 있으나, 이와 같이 휠의 횡력을 이용한 차량 자세 제어 방식은 조립과정에서 접촉각 변화 및 회전마모에 의해 접촉각이 수시로 변화되어 신뢰성이 떨어질 수 있고 구조가 복잡하다는 문제점이 있었다. In the conventional vehicle attitude control system operating as described above, the wheel lateral force is measured using the change in the rotational speed of the retainer caused by the change of the contact angle of the hub bearing ball, and the vehicle attitude control is measured using the measured lateral force of the wheel. However, the vehicle attitude control method using the lateral force of the wheel as described above has a problem in that the contact angle is frequently changed due to the change in contact angle and rotational wear in the assembling process so that the reliability may be deteriorated and the structure is complicated.
이에 본 발명은, 휠에서 횡가속도를 측정하여 차량 자세 제어를 수행할 수 있는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a vehicle attitude control apparatus using wheel lateral acceleration that can measure lateral acceleration at a wheel to perform vehicle attitude control.
또한 본 발명은, 휠에서 횡가속도를 측정하고, 측정한 휠 횡가속도 정보를 토대로 전후륜 휠 횡 슬립각을 산출하여, 산출된 휠 횡 슬립각을 토대로 각 바퀴의 브레이크 압력을 제어할 수 있는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치를 제공한다.
In addition, the present invention, by measuring the lateral acceleration in the wheel, calculates the lateral slip angle of the front wheel based on the measured wheel lateral acceleration information, the wheel that can control the brake pressure of each wheel based on the calculated wheel lateral slip angle Provided is a vehicle attitude control device using lateral acceleration.
본 발명의 일 실시예 장치는, 휠에서 횡가속도를 측정하는 측정부와, 상기 측정부가 측정한 휠 횡가속도 정보를 수신하여 신호처리 하는 데이터 획득부와, 상기 데이터 획득부가 신호처리 한 휠 횡가속도 신호를 토대로 전후륜 휠 횡 슬립각을 산출하고, 산출된 휠 횡 슬립각을 토대로 각 바퀴의 브레이크 압력을 제어하는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an apparatus includes a measuring unit for measuring lateral acceleration in a wheel, a data obtaining unit for receiving and processing wheel lateral acceleration information measured by the measuring unit, and a wheel lateral acceleration in which the data obtaining unit processes a signal. And a control unit for calculating the front and rear wheel side slip angles based on the signal, and controlling the brake pressure of each wheel based on the calculated wheel side slip angle.
여기서 상기 제어부는, 상기 휠 횡가속도 신호, 휠속도 신호, 요레이트 신호, 조향각 신호를 이용하여 상기 휠 횡 슬립각을 산출하는 것을 특징으로 한다.The control unit may calculate the wheel lateral slip angle by using the wheel lateral acceleration signal, the wheel speed signal, the yaw rate signal, and the steering angle signal.
그리고 상기 제어부는, 하기 수학식을 통해 상기 휠 횡 슬립각을 산출하는 것을 특징으로 한다.The controller may calculate the wheel lateral slip angle through the following equation.
, ,
여기서, 는 전륜 휠 횡 슬립각, 은 후륜 휠 횡 슬립각, 은 전륜 휠 횡가속도, 은 후륜 휠 횡가속도, 는 전륜 휠 종속도, 는 후륜 휠 종속도, 은 차체 요레이트, 은 조향각임.here, Front wheel lateral slip angle, Silver rear wheel lateral slip angle, Front wheel lateral acceleration, Rear wheel lateral acceleration, Front wheel wheel dependent road, Rear wheel dependent road, Silver body yorate, Is the steering angle.
또한, 상기 제어부는, 상기 휠 횡 슬립각의 크기를 이용하여 언더스티어 또는 오버스티어를 결정하고, 상기 휠 횡 슬립각의 차이를 이용하여 전체 브레이크의 압력을 결정하는 것을 특징으로 한다.The control unit may determine an understeer or an oversteer using the size of the wheel lateral slip angle, and determine the pressure of the entire brake using the difference of the wheel lateral slip angle.
한편, 상기 측정부는, 휠에서 횡가속도를 측정하는 횡가속도 측정부와, 진행방향의 휠 속도를 측정하는 휠 속도 측정부와, 차제 요레이트를 측정하는 측정부와, 조향각을 측정하는 조향각 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the measuring unit, the lateral acceleration measuring unit for measuring the lateral acceleration in the wheel, the wheel speed measuring unit for measuring the wheel speed in the travel direction, the measuring unit for measuring the yaw rate of the vehicle, the steering angle measuring unit for measuring the steering angle It is characterized by including.
그리고 상기 차량 자세 제어 장치는, 상기 브레이크에 가해지는 압력을 실시간 측정하여 상기 제어부로 전달하는 브레이크 압력 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The vehicle attitude control device may further include a brake pressure measuring unit configured to measure the pressure applied to the brake in real time and transmit the measured pressure to the controller.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다. In the present invention, effects obtained by representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.
본 발명은, 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치를 이용하여 눈길이나 빙판길 또는 고속 선회시 차량이 미끄러지는 시점을 종래 ESC 방식의 차량 제어 시스템보다 빨리 감지하여 차량 제어를 시작하므로 안전성을 향상시킬 수 있으며, 횡방향 미끄러짐에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
The present invention, by using the vehicle posture control device using the wheel lateral acceleration to detect the time of sliding the vehicle at the snow road, ice road or high-speed turning than the conventional ESC vehicle control system to start the vehicle control to improve safety It is possible to prevent the accident caused by the lateral slip in advance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어장치의 구조를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정부의 구조를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도,
도 5a 내지 5c는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 성능에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프.1 is a block diagram showing the structure of a vehicle attitude control apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram showing the structure of a measuring unit according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating an operation procedure of the vehicle attitude control apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart illustrating an operation procedure of the vehicle attitude control apparatus according to another embodiment of the present invention;
5A to 5C are graphs showing simulation results for vehicle attitude control performance according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
첨부된 블록도의 각 블록에 의한 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Combinations by each block in the accompanying block diagrams may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions executed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are described in each block of the block diagram. It creates a means to perform the functions. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram. Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for executing the functions described in each block of the block diagram.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다. In addition, each block may represent a portion of a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions noted in the blocks may occur out of order. For example, the two blocks shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order, depending on the corresponding function.
본 발명의 실시예는 휠에서 횡가속도를 측정하여 차량 자세 제어를 수행하기 위한 것으로서, 휠에서 횡가속도를 측정하고, 측정한 휠 횡가속도 정보를 토대로 전후륜 휠 횡 슬립각을 산출하여, 산출된 휠 횡 슬립각을 토대로 각 바퀴의 브레이크 압력을 제어하는 것이다. 기존의 차량 자세 제어장치(ESC)는 허브 베어링의 외륜 또는 너클에서 측정한 휭방향 가속도 신호 즉, 차체에서 횡가속도를 측정하여 제어하지만, 본 발명의 실시예에서는 휠에서 횡가속도를 측정하여 제어에 활용함으로써 빠르고 성능이 향상된 제어를 가능하게 할 수 있다. An embodiment of the present invention is to perform the vehicle attitude control by measuring the lateral acceleration at the wheel, by measuring the lateral acceleration at the wheel, and calculating the front and rear wheel lateral slip angle based on the measured wheel lateral acceleration information, The brake pressure of each wheel is controlled based on the wheel lateral slip angle. Existing vehicle attitude control device (ESC) is controlled by measuring the lateral acceleration signal measured at the outer ring or knuckle of the hub bearing, that is, the lateral acceleration in the vehicle body, in the embodiment of the present invention by measuring the lateral acceleration in the wheel to control This allows for fast and improved control.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어장치의 구조를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정부의 구조를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a vehicle attitude control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the structure of a measuring unit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 차량 자세 제어 장치는 측정부(100), 데이터 획득부(110), 제어부(120), 브레이크(130) 및 브레이크 압력 측정부(132) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the vehicle attitude control apparatus may include a
구체적으로 측정부(110)는 차량 자세 제어를 위해 필요한 정보를 측정하고 측정된 데이터를 데이터 획득부(110)로 전달하는 것으로서, 도 2에 도시한 바와 같이 횡가속도 측정부(102), 휠속도 측정부(104), 요레이트 측정부(106) 및 조향각 측정부(108) 등을 포함할 수 있다.Specifically, the
여기서 횡가속도 측정부(102)는 각각의 휠에 부착된 횡가속도 센서를 통해 전륜 및 후륜에 대한 횡가속도를 측정하고, 휠속도 측정부(104)는 차량의 진향방향에 대한 휠의 속도로서 전륜 및 후륜에 대한 휠 종속도를 측정한다. 그리고 요레이트 측정부(106)는 차체의 요레이트 센서를 토대로 요레이트를 측정하고, 조향각 측정부(108) 차량 핸들의 조향각을 감지하는 조향각 센서를 통해 조향각을 측정할 수 있다.Here, the lateral
데이터 획득부(110)는 측정부(100)가 측정한 데이터를 수신하여 신호 처리한 후에 제어부(120)로 전달하는 것으로 측정부(100)의 횡가속도 측정부(102), 휠속도 측정부(104), 요레이트 측정부(106) 및 조향각 측정부(108) 등으로부터 제공되는 각종 결과들(횡가속도, 휠속도, 요레이트, 조향각 등)을 주기적으로 획득하며, 획득한 각종 결과들에 대한 신호 처리를 통해 처리 데이터들을 동기화하여 제어부(120)에 제공할 수 있다.The
브레이크(130)는 제어부(120)의 압력 조절 제어 신호를 전달받아 브레이크의 유압 조절을 수행하게 되며, 브레이크 압력 측정부(132)는 브레이크에 가해지는 압력 예컨대, 마스터 실린더 내부의 압력을 감지하여 이를 제어부(120)로 전달함으로써, 제어부(120)에서는 차량에서 브레이크의 제동 여부를 판단할 수 있다.The
제어부(120)는 데이터 획득부(110)로부터 수신한 횡가속도 신호, 휠속도 신호, 요레이트 신호 및 조향각 신호를 토대로 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각을 산출하고, 산출된 전륜 및 후륜에 대한 횡 슬립각의 비율을 이용하여 각 바퀴의 브레이크 힘을 연속적으로 배분하기 위한 값을 도출할 수 있다.The
한편, 휠에서 측정된 횡가속도를 이용하여 휠 횡 슬립각을 산출하는 제어 모델은 하기 <수학식 1>을 토대로 구현할 수 있다.On the other hand, a control model for calculating the wheel lateral slip angle using the lateral acceleration measured in the wheel can be implemented based on Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
, ,
여기서, 는 전륜 휠 횡 슬립각, 은 후륜 휠 횡 슬립각, 은 전륜 휠 횡가속도, 은 후륜 휠 횡가속도, 는 전륜 휠 종속도, 는 후륜 휠 종속도, 은 차체 요레이트, 은 조향각이다.here, Front wheel lateral slip angle, Silver rear wheel lateral slip angle, Front wheel lateral acceleration, Rear wheel lateral acceleration, Front wheel wheel dependent road, Rear wheel dependent road, Silver body yorate, Is the steering angle.
그리고 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각의 비는 하기 <수학식 2>를 토대로 산출할 수 있다.And the ratio of the wheel lateral slip angle with respect to the front wheel and the rear wheel can be calculated based on Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
, ,
여기서, 과 은 각각 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각 비이다.here, and Is the wheel lateral slip angle ratio for the front and rear wheels, respectively.
또한, 제어부(120)는 상기 <수학식 1>을 통해 산출한 전륜 및 후륜 휠 횡 슬립각의 크기를 이용하여 언더스티어 또는 오버스티어인지 여부를 결정하고, 결정된 언더스티어 또는 오버스티어에 따라 브레이크(130)의 압력 조절을 통해 차량 자세 제어를 수행할 수 있다. In addition, the
이때, 전후륜 횡 슬립각 차이를 이용하여 전체 브레이크(130)에 제어할 압력을 결정하고, 전륜 및 후륜 횡 슬립각 비를 이용하여 각 바퀴의 브레이크(130)에 압력을 연속적으로 배분할 수 있다.At this time, the pressure to be controlled to the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation procedure of the vehicle attitude control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 300단계에서 측정부(100)의 횡 가속도 측정부(102)는 휠 에서의 횡 가속도를 측정하고, 302단계에서 휠 속도 측정부(104)는 차량의 진행방향에 대한 휠 속도를 측정한다.Referring to FIG. 3, in
그리고 304단계에서 요레이트 측정부(106)는 차체의 요레이트를 측정하고, 306단계에서 조향각 측정부(108)는 차량 핸들의 조향각을 측정한 후, 각각의 측정된 데이터는 데이터 획득부(110)로 전달되어 신호처리 되고, 신호 처리된 정보는 제어부(120)로 전달된다.In
이에 제어부(120)에서는 308단계에서 휠 횡 가속도 신호를 포함하는 측정 신호들을 토대로 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각을 산출하고, 310단계에서 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각의 비를 이용하여 각 바퀴에 대한 브레이크의 압력을 배분하고, 배분된 압력 제어 명령을 브레이크(130)로 전달하게 된다.The
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an operation procedure of the vehicle attitude control apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 400단계에서 측정부(100)의 횡 가속도 측정부(102)는 차량의 각 바퀴에서 휠의 횡 가속도를 측정하고, 402단계에서 휠 속도 측정부(104)는 차량의 진행방향에 대한 휠 속도로서, 휠 종속도를 측정한다.Referring to FIG. 4, in
그리고 404단계에서 요레이트 측정부(106)는 차체의 요레이트를 측정하고, 406단계에서 조향각 측정부(108)는 차량 핸들의 조향각을 측정한 후, 각각의 측정된 데이터는 데이터 획득부(110)로 전달되어 신호처리 되고, 신호 처리된 정보를 제어부(120)로 전달된다.In
이에 제어부(120)에서는 408단계에서 휠 횡 가속도 신호를 포함하는 측정 신호들을 토대로 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각을 산출하게 되고, 410단계에서 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각의 크기를 이용하여 언더스티어 또는 오버스티어인지 여부를 결정하게 된다. Accordingly, the
그리고 412단계에서는 언더스티어 또는 오버스티어가 결정된 후, 전후륜 횡 슬립각 차이를 이용하여 전체 브레이크(130)에 제어할 압력을 결정하고, 414단계에서 전륜 및 후륜 횡 슬립각 비를 이용하여 각 바퀴의 브레이크(130)에 압력을 연속적으로 배분하게 된다.In
도 5a 내지 5c는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 성능에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프로서, 세로축은 각속도(angular velocity), 가로축은 각도(angle)를 나타내며, 이를 통해 횡 미끄럼량을 파악할 수 있다.5A to 5C are graphs showing simulation results of vehicle attitude control performance according to an embodiment of the present invention, in which the vertical axis represents an angular velocity and the horizontal axis represents an angle, thereby determining a horizontal slip amount. Can be.
이에 도 5a는 기존의 차량 자세 제어 방식을 이용한 성능 그래프이고, 도 5b는 본 발명의 실시예를 통해 브레이크의 압력 배분을 개선한 성능 그래프로서, 기존에 비해 횡 미끄럼량을 22% 정도 감소 시킬 수 있음을 확인할 수 있다.5A is a performance graph using a conventional vehicle attitude control method, and FIG. 5B is a performance graph in which pressure distribution of the brake is improved through an embodiment of the present invention, and the amount of lateral slip can be reduced by about 22% compared with the conventional method. It can be confirmed.
또한, 도 5c는 본 발명의 다른 실시예를 통해 브레이크의 압력 배분 개선과 언더스티어 및 오버스티어의 판단을 추가적으로 개선한 성능 그래프로서, 기존에 비해 횡 미끄럼량을 22% 정도 감소 시킬 수 있음을 확인할 수 있다.In addition, Figure 5c is a performance graph to further improve the pressure distribution of the brake and the determination of the understeer and oversteer through another embodiment of the present invention, it can be confirmed that the amount of lateral slip can be reduced by 22% compared to the conventional Can be.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 휠에서 횡가속도를 측정하여 차량 자세 제어를 수행하기 위한 것으로서, 휠에서 횡가속도를 측정하고, 측정한 휠 횡가속도 정보를 토대로 전후륜 휠 횡 슬립각을 산출하여, 산출된 휠 횡 슬립각을 토대로 각 바퀴의 브레이크 압력을 제어하는 것이다. 이와 같이 휠 횡가속도를 이용하여 차량 자세 제어를 수행함으로써, 기존의 차량 자세 제어 장치 보다 제어시점을 빠르게 가져갈 수 있으며, 이를 통해 안정성을 향상시킬 수 있으므로 차량이 심하게 미끄러지는 극한 상황과 같은 사고를 예방할 수 있다.As described above, an embodiment of the present invention is to perform vehicle attitude control by measuring lateral acceleration at a wheel, and measure lateral acceleration at the wheel, and determine the front and rear wheel lateral slip angles based on the measured wheel lateral acceleration information. It calculates and controls the brake pressure of each wheel based on the calculated wheel side slip angle. By performing the vehicle attitude control using the wheel lateral acceleration as described above, it is possible to bring the control point faster than the existing vehicle attitude control device, thereby improving stability, thereby preventing an accident such as an extreme situation in which the vehicle slips severely. Can be.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.
100 : 측정부 102 : 횡가속도 측정부
104 : 휠속도 측정부 106 : 요레이트 측정부
108 : 조향각 측정부 110 : 데이터 획득부
120 : 제어부 130 : 브레이크
132 : 브레이크 압력 측정부100: measuring unit 102: lateral acceleration measuring unit
104: wheel speed measuring unit 106: yaw rate measuring unit
108: steering angle measurement unit 110: data acquisition unit
120: control unit 130: brake
132: brake pressure measuring unit
Claims (7)
상기 측정부가 측정한 휠 횡가속도 정보를 수신하여 신호처리 하는 데이터 획득부와,
상기 데이터 획득부가 신호처리 한 휠 횡가속도 신호를 토대로 전후륜 휠 횡 슬립각을 산출하고, 산출된 휠 횡 슬립각을 토대로 각 바퀴의 브레이크 압력을 제어하는 제어부
를 포함하는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치.Measuring unit for measuring the lateral acceleration on the wheel,
A data acquisition unit for receiving and processing wheel lateral acceleration information measured by the measurement unit;
A controller for calculating front and rear wheel lateral slip angles based on the wheel lateral acceleration signal processed by the data acquisition unit and controlling brake pressure of each wheel based on the calculated wheel lateral slip angle
Vehicle attitude control device using a wheel lateral acceleration including a.
상기 제어부는,
상기 휠 횡가속도 신호, 휠속도 신호, 요레이트 신호, 조향각 신호를 이용하여 상기 휠 횡 슬립각을 산출하는 것을 특징으로 하는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치.The method of claim 1,
The control unit,
And the wheel lateral slip angle is calculated using the wheel lateral acceleration signal, the wheel speed signal, the yaw rate signal, and the steering angle signal.
상기 제어부는,
하기 수학식을 통해 상기 휠 횡 슬립각을 산출하는 것을 특징으로 하는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치.
,
여기서, 는 전륜 휠 횡 슬립각, 은 후륜 휠 횡 슬립각, 은 전륜 휠 횡가속도, 은 후륜 휠 횡가속도, 는 전륜 휠 종속도, 는 후륜 휠 종속도, 은 차체 요레이트, 은 조향각임.The method of claim 1,
The control unit,
Vehicle attitude control apparatus using the wheel lateral acceleration, characterized in that for calculating the wheel side slip angle through the following equation.
,
here, Front wheel lateral slip angle, Silver rear wheel lateral slip angle, Front wheel lateral acceleration, Rear wheel lateral acceleration, Front wheel wheel dependent road, Rear wheel dependent road, Silver body yorate, Is the steering angle.
상기 제어부는,
하기 수학식을 통해 산출된 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각 비율을 이용하여 각 바퀴의 브레이크 압력을 배분하는 것을 특징으로 하는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치.
,
여기서, 과 은 각각 전륜 및 후륜에 대한 휠 횡 슬립각 비이다.The method of claim 3, wherein
The control unit,
Vehicle attitude control device using a wheel lateral acceleration characterized in that to distribute the brake pressure of each wheel by using the wheel lateral slip angle ratio for the front wheel and the rear wheel calculated through the following equation.
,
here, and Is the wheel lateral slip angle ratio for the front and rear wheels, respectively.
상기 제어부는,
상기 휠 횡 슬립각의 크기를 이용하여 언더스티어 또는 오버스티어를 결정하고,
상기 휠 횡 슬립각의 차이를 이용하여 전체 브레이크의 압력을 결정하는 것을 특징으로 하는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치.The method of claim 1,
The control unit,
Understeer or oversteer is determined using the size of the wheel lateral slip angle,
The vehicle attitude control apparatus using the wheel lateral acceleration, characterized in that for determining the pressure of the entire brake by using the difference of the wheel side slip angle.
상기 측정부는,
휠에서 횡가속도를 측정하는 횡가속도 측정부와,
진행방향의 휠 속도를 측정하는 휠 속도 측정부와,
차제 요레이트를 측정하는 측정부와,
조향각을 측정하는 조향각 측정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치.The method of claim 1,
The measuring unit,
Lateral acceleration measurement unit for measuring the lateral acceleration on the wheel,
A wheel speed measuring unit for measuring the wheel speed in a traveling direction;
A measurement unit for measuring the vehicle yaw rate,
Steering angle measuring unit for measuring steering angle
Vehicle attitude control device using the wheel lateral acceleration, characterized in that it comprises a.
상기 차량 자세 제어 장치는,
상기 브레이크에 가해지는 압력을 실시간 측정하여 상기 제어부로 전달하는 브레이크 압력 측정부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 횡가속도를 이용한 차량 자세 제어장치.The method of claim 1,
The vehicle attitude control device,
Brake pressure measuring unit for measuring the pressure applied to the brake in real time to deliver to the controller
Vehicle attitude control device using the wheel lateral acceleration, characterized in that it further comprises.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130132149A (en) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus and method for control of wheel |
KR101373280B1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-03-19 | 현대오트론 주식회사 | Apparatus for providing conering assist function of electronic stability control system and method thereof |
US9333971B1 (en) | 2014-10-29 | 2016-05-10 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Adaptive cruise control system for vehicle using V2V communication and control method thereof |
US10124780B2 (en) | 2016-03-08 | 2018-11-13 | Hyundai Motor Company | Method for controlling counter steering of vehicle during ABS braking |
US10526012B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-01-07 | Hyundai Motor Company | Method for side slip angle variable control of vehicle having rear wheel steering system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1104372B1 (en) * | 1998-08-10 | 2003-06-11 | Continental Teves AG & Co. oHG | Esp regulator for motor vehicles |
-
2010
- 2010-07-19 KR KR1020100069459A patent/KR101213620B1/en active IP Right Grant
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130132149A (en) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus and method for control of wheel |
KR101373280B1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-03-19 | 현대오트론 주식회사 | Apparatus for providing conering assist function of electronic stability control system and method thereof |
US9333971B1 (en) | 2014-10-29 | 2016-05-10 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Adaptive cruise control system for vehicle using V2V communication and control method thereof |
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US10124780B2 (en) | 2016-03-08 | 2018-11-13 | Hyundai Motor Company | Method for controlling counter steering of vehicle during ABS braking |
US10526012B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-01-07 | Hyundai Motor Company | Method for side slip angle variable control of vehicle having rear wheel steering system |
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