KR20130048411A - Steering angle estimation apparatus and steering angle estimation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절대 조향각을 추정하기 위한 차량의 조향각 추정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a steering angle of a vehicle for estimating an absolute steering angle.
차량에는 운전자 및 탑승자의 안전을 위하여 여러 가지 안전 시스템들이 마련되어 있으며, 각 안전 시스템들은 독립적으로 해당 기능을 수행한다.The vehicle is equipped with various safety systems for the driver and passenger safety, and each safety system performs its function independently.
차량의 안정 시스템으로는 차량 충돌 시 운전자 등 탑승자의 안전을 목적으로 하는 에어백 제어 시스템과, 급제동시나 눈길, 빗길과 같이 미끄러지기 쉬운 노면에서 제동시 발생되는 차륜의 슬립현상을 감지하여 브레이크 유압을 조절함으로써 차륜의 잠김에 의한 슬립을 방지하고 제동시 방향 안정성 및 조종성 확보, 제동 거리 단축 등을 수행하는 안티록 브레이크 시스템( ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 가속 또는 코너링 시 차량의 자세를 제어하는 차량자세 안정 제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control), 각 차륜의 타이어의 내구성ㅇ승차감ㅇ제동력 향상을 위해 각 타이어의 압력 및 온도 정보를 운전자에게 알려 주는 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS: Tire pressure monitoring system) 등 여러 종류의 안전 시스템들이 있다.The vehicle's stabilization system includes an airbag control system for the safety of passengers such as drivers in the event of a vehicle crash, and the brake hydraulic pressure is detected by detecting the slip phenomenon of wheels generated during braking on slippery roads such as sudden braking, snowy roads and rain. Anti-Lock Brake System (ABS) which prevents slippage by locking the wheel, secures directional stability, maneuverability and shortens the braking distance, and adjusts the vehicle's posture during acceleration or cornering. Electronic Stability Control (ESC) to control the tire pressure monitoring system (TPMS) that informs the driver of pressure and temperature information of each tire for improved tire durability and ride comfort. There are several types of safety systems.
이 중 차량의 자세 안정 제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control)은 가속 시나 제동 시 또는 코너링시의 극도의 불안정한 상황에서 발생하는 차량의 미끄러짐을 앞, 뒤, 좌, 우 필요한 제동의 바퀴를 선택적으로 작동시켜, 차량의 자세를 안정적으로 잡아주고 운전자의 실수까지도 보정해주는 시스템이다.The electronic stability control system (ESC) of the vehicle selectively operates the wheels required for front, rear, left, and right braking to prevent the vehicle from slipping under extreme instability during acceleration, braking or cornering. This system is designed to stably position the vehicle and correct driver's mistakes.
이러한 차량의 자세 안정 제어 시스템는, 운전자의 조향 의지를 판단하기 위해 조향각을 이용하는데, 이때 조향각을 획득하기 위해서 절대 조향각 센서 또는 상대 조향각 센서를 이용한다.The vehicle attitude stability control system uses a steering angle to determine a driver's steering intention, wherein an absolute steering angle sensor or a relative steering angle sensor is used to obtain a steering angle.
여기서 절대 조향각 센서는 상대 조향각 센서에 비해 가격이 높고, 상대 조향각 센서는 절대 조향각 센서에 비해 가격이 저렴하나 미끄러운 노면에서 선회 출발 시 검출 정확도가 낮은 문제점이 있다.The absolute steering angle sensor is higher in price than the relative steering angle sensor, and the relative steering angle sensor is lower in price than the absolute steering angle sensor, but has a problem of low detection accuracy when turning at a slippery road surface.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가격 경쟁력이 높은 차량의 조향각 추정 장치 및 그 방법을 제공한다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an apparatus and method for estimating a steering angle of a vehicle having a high price competitiveness.
본 발명의 다른 목적은 상대 조향각 검출부를 이용하여 절대 조향각을 추정하는 절대 조향각 모델식을 활용하여 모든 주행 조건에서 강인한 차량의 조향각 추정 장치 및 그 방법을 제공한다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating a steering angle of a vehicle which is robust under all driving conditions by using an absolute steering angle model formula for estimating an absolute steering angle using a relative steering angle detector.
본 발명의 일 측면에 따른 조향각 추정 장치는 차량에 마련된 각 휠의 속도를 검출하는 휠 속도 검출부; 차량의 요 레이트를 검출하는 요 레이트 검출부; 각횔의 속도 및 요 레이트 중 적어도 하나를 이용하여 조향각을 추정하는 제어부를 포함한다.Steering angle estimating apparatus according to an aspect of the present invention includes a wheel speed detector for detecting the speed of each wheel provided in the vehicle; A yaw rate detector for detecting a yaw rate of the vehicle; And a control unit for estimating a steering angle using at least one of a speed and a yaw rate of each beam.
제어부는, 각 횔의 속도에 기초하여 차속을 산출하고 차속과 각 휠 속도를 이용하여 휠 스핀을 산출하고 산출된 휠 스핀이 기준 스핀 미만이면 휠 속도 기반의 조향각 모델을 이용하여 조향각을 추정한다.The controller calculates a vehicle speed based on the speed of each wheel, calculates a wheel spin using the vehicle speed and each wheel speed, and estimates the steering angle using a steering speed model based on a wheel speed when the calculated wheel spin is less than the reference spin.
휠 속도 기반의 모델은Wheel speed based model
이다.to be.
제어부는, 추정된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송한다.The control unit transmits the estimated steering angle to the attitude stability control system.
제어부는 검출된 요 레이트가 일정 범위 이내인지 판단하고, 검출된 요 레이트가 일정 범위 이내이면 요 레이트 기반의 조향각 모델을 이용하여 조향각을 추정한다.The controller determines whether the detected yaw rate is within a predetermined range, and estimates the steering angle using a yaw rate based steering angle model when the detected yaw rate is within a predetermined range.
요 레이트 기반의 조향각 모델은,Steering angle model based on yaw rate,
이다.to be.
다른 측면에 따른 조향각 추정 방법은, 차량의 주행 중 각 횔의 속도를 검출하고, 각 휠의 속도에 기초하여 차속을 산출하고, 차속과 각 휠 속도를 이용하여 휠스핀을 산출하고, 산출된 휠 스핀이 기준 스핀 미만이면 휠 속도 기반의 조향각 모델을 이용하여 조향각을 추정한다.According to another aspect of the present invention, a steering angle estimating method detects a speed of each wheel while driving a vehicle, calculates a vehicle speed based on the speed of each wheel, calculates a wheel spin using the vehicle speed and each wheel speed, and calculates a wheel. If the spin is less than the reference spin, the steering angle is estimated using a wheel speed-based steering angle model.
휠 속도 기반의 모델은Wheel speed based model
이다. to be.
조향각 추정 방법은 추정된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함한다.The steering angle estimation method further includes transmitting the estimated steering angle to the attitude stability control system.
조향각 추정 방법은 산출된 휠 스핀이 기준 스핀 이상이면 저장부에 저장된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함한다.The steering angle estimation method further includes transmitting the steering angle stored in the storage unit to the attitude stability control system when the calculated wheel spin is equal to or greater than the reference spin.
또 다른 측면에 따른 조향각 추정 방법은, 차량의 주행 중 요 레이트를 검출하고, 검출된 요 레이트가 일정 범위 이내인지 판단하고, 검출된 요 레이트가 일정범위 이내이면 요 레이트 기반의 조향각 모델을 이용하여 상기 조향각을 추정한다.According to another aspect of the present invention, a steering angle estimation method detects a yaw rate while driving a vehicle, determines whether the detected yaw rate is within a certain range, and uses a yaw rate-based steering angle model when the detected yaw rate is within a certain range. Estimate the steering angle.
요 레이트 기반의 조향각 모델은,Steering angle model based on yaw rate,
이다.to be.
조향각 추정 방법은 추정된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함한다.The steering angle estimation method further includes transmitting the estimated steering angle to the attitude stability control system.
조향각 추정 방법은 검출된 요레이트가 일정 범위를 벗어나면 저장부에 저장된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함한다.The steering angle estimating method further includes transmitting the steering angle stored in the storage unit to the attitude stability control system when the detected yaw rate is out of a predetermined range.
본 발명은 ESC 시스템에 사용되는 휠 속도 검출부 또는 요 레이트 검출부를 이용하여 절대 조향각을 추정함으로써 운전자의 조향의지에 따른 ESC 시스템의 제어 정확도 및 안정성을 높일 수 있다.The present invention can increase the control accuracy and stability of the ESC system according to the driver's steering intention by estimating the absolute steering angle using the wheel speed detector or the yaw rate detector used in the ESC system.
또한 휠 속도 검출부 또는 요 레이트 검출부를 이용하여 절대 조향각을 추정함으로써 제조 단가를 낮출 수 있어 경제적이다.In addition, the manufacturing cost can be lowered by estimating the absolute steering angle using the wheel speed detector or the yaw rate detector, which is economical.
또한 조향각 센서보다 값이 싼 휠 속도 검출부 또는 요 레이트 검출부를 이용함으로써, ESC 시스템의 가격 경쟁력 향상의 효과가 있다.In addition, by using a wheel speed detector or a yaw rate detector that is cheaper than a steering angle sensor, the cost competitiveness of the ESC system can be improved.
또한 절대 조향각 모델식을 이용하여 절대 조향각을 추정함으로써 미끄러운 노면에서도 정확한 절대 조향각을 추정할 수 있다.In addition, the absolute steering angle can be estimated by using the absolute steering angle model, and the accurate absolute steering angle can be estimated even on a slippery road surface.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향각 추정 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향각 추정 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향각 추정 방법의 순서도이다.1 is a block diagram of an apparatus for estimating a steering angle according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a steering angle estimation method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a steering angle estimation method according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향각 추정 장치의 구성도로, 차량의 조향각 추정 장치는 휠속도 검출부(10), 요레이트 검출부(20), 제어부(30), 저장부(40)를 포함한다. 이러한 조향각 추정 장치는 차량의 자세 안정 제어 시스템(50)에 추정된 절대 조향각을 제공한다.1 is a configuration diagram of a steering angle estimating apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein a steering angle estimating apparatus of a vehicle includes a
휠속도 검출부(10)는 차량의 좌측 전륜(FL)에 설치되어 좌측 전륜의 속도를 검출하는 FL휠속도센서, 우측 전륜(FR)에 설치되어 우측 전륜의 속도를 검출하는 FR휠속도센서, 좌측 후륜(RL)에 설치되어 좌측 후륜의 속도를 검출하는 RL휠속도센서, 우측 후륜(RR)에 설치되어 우측 후륜의 속도를 검출하는 RR휠속도센서를 가지고, 휠속도 검출부(10)의 각 휠속도센서는 검출한 휠의 속도를 제어부(30)에 전송한다.The wheel
요 레이트 검출부(20)는 차량의 선회정도를 검출하여 제어부(30)에 전송한다.The yaw rate detection unit 20 detects the degree of turning of the vehicle and transmits it to the
요 레이트 검출부(20)는 차량이 수직축을 기준으로 회전할 때, 즉 Z축 방향을 기준으로 회전할 때 내부의 프레이트 포크가 진동 변화를 일으키면서 전자적으로 차량의 요 레이트를 검출한다. 여기서 요 레이트는 차체의 앞뒤가 좌우측 또는 선회할 때 안쪽 바깥쪽 차륜 쪽으로 이동하려는 힘이다.The yaw rate detection unit 20 electronically detects the yaw rate of the vehicle while the plate fork causes a vibration change when the vehicle rotates about the vertical axis, that is, rotates about the Z axis direction. The yaw rate here is the force to move towards the inner and outer wheels when the front and rear of the body are turning left and right or turning.
요 레이트 검출부(20)는 내부에 셀슘 크리스탈 소자가 있어 이 소자가 차량이 움직이면서 회전을 하게 되면 소자 자체가 회전을 하면서 전압을 발생하는 구조로 되어 있다.The yaw rate detection unit 20 has a cesium crystal element therein, and when the element rotates while the vehicle moves, the element itself rotates to generate a voltage.
조향 추정 장치는 횡가속도 검출부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다. 여기서 횡가속도 검출부는 2축 가속도 센서로, 차량 주행 중 차량이 옆 방향으로 밀려나려고 하는 힘의 가속도인 차량의 횡 가속도(Lateral-G)를 검출하여 제어부(30)에 전송한다.The steering estimating apparatus may further include a lateral acceleration detector (not shown). Here, the lateral acceleration detector detects and transmits the lateral acceleration (Lateral-G) of the vehicle, which is an acceleration of a force that the vehicle is to be pushed to the side while driving the vehicle, and transmits it to the
제어부(30)는 휠 속도 검출부(10)에서 검출된 각 휠의 휠 속도를 이용하여 차속을 산출하고, 차속 및 요 레이트 검출부(20)에서 검출된 요레이트를 이용하여 조향각을 추정한다. 이를 예를 들어 설명한다.The
제어부(30)는 각 휠 속도를 기초로 좌우 전륜 및 좌우 후륜의 속도차를 연산하고, 좌우 전륜(FL, FR)의 속도차는 좌우 전륜의 속도를 비교한 후 속도가 빠른 차륜에서 속도가 느린 차륜의 속도를 빼고, 좌우 후륜(RL, RR)의 속도차 역시 좌우 후륜의 속도를 비교한 후 속도가 빠른 차륜에서 속도가 느린 차륜의 속도를 뺀다.The
제어부(30)는 연산된 차륜 속도차 및 좌우 차륜 간의 거리를 기초로 하여 전륜의 요레이트와 후륜의 요레이트를 연산한다. 이때, 전륜의 요 레이트는 느린 차륜의 속도를 기준으로 빠른 차륜의 속도 증가량에 대한 요 레이트(Yaw Rate: 차량의 중심)를 연산하고, 후륜의 요 레이트는 빠른 차륜의 속도를 기준으로 느린 차륜의 속도 감소량에 대한 요 레이트(Y aw Rate)를 연산한다.The
제어부(30)는 전륜의 요레이트와 후륜의 요레이트를 이용하여 좌우 후륜의 속도 중에서 속도가 더 느린 쪽 차륜의 속도를 연산하고, 이 때 연산된 더 느린 쪽차륜의 속도를 기초로 하여 차량의 속도(즉, 차속)를 산출한다.The
제어부(30)는 구동륜의 휠 속도와 차속의 차이가 일정 속도 이하이면서 검출된 요 레이트가 기준 요 레이트 보다 작으면, 즉 구동륜의 휠 스핀이 기준 휠 스핀 미만이면 휠 속도에 기반한 조향각 모델을 이용하여 절대 조향각을 추정하고 추정된 절대 조향각을 ESC 시스템에 전송하고, 구동륜의 휠 스핀이 기준 휠 스핀 이상이면 저장부(40)에 저장된 조향각을 인신하고 인식된 조향각을 ESC 시스템에 전송한다.The
여기서 휠 스핀은 차속을 기초로 하여 각 차륜에서의 휠 스핀을 연산하는 것도 가능하다.Here, the wheel spin can also calculate the wheel spin on each wheel based on the vehicle speed.
휠 속도 기반의 조향각 모델을 이용하여 운전자 의지에 대응하는 절대 조향각을 추정한다. 각 휠 속도를 이용한 조향각 모델식은 다음과 같다.The steering angle model based on the wheel speed is used to estimate the absolute steering angle corresponding to the driver's will. The steering angle model using each wheel speed is as follows.
iL: steering gear ratioi L : steering gear ratio
L: wheel base, [m]L: wheel base, [m]
vx: actual longitudinal velocity, [m/s]v x : actual longitudinal velocity, [m / s]
r: yaw rate, [deg/s]r: yaw rate, [deg / s]
Vch: characteristic speed, [m/s]V ch : characteristic speed, [m / s]
S: Track width, [m]S: Track width, [m]
δ: 조향각δ: steering angle
또한 제어부(30)는 요 레이트 검출부(20)에서 검출된 요레이트를 이용하여 조향각을 추정한다.In addition, the
제어부(30)는 검출된 요레이트가 기준 범위이면 요 레이트에 기반한 조향각 모델을 이용하여 절대 조향각을 추정하고 추정된 절대 조향각을 ESC 시스템에 전송하고, 검출된 요레이트가 기준 범위를 벗어나면 저장부(40)에 저장된 조향각을 인신하고 인식된 조향각을 ESC 시스템에 전송한다.The
요 레이트 기반의 조향각 모델을 이용하여 운전자 의지에 대응하는 절대 조향각을 추정한다. 요 레이트를 이용한 조향각 모델식은 다음과 같다.Using the yaw rate based steering angle model, the absolute steering angle corresponding to the driver's will is estimated. The steering angle model using the yaw rate is as follows.
iL: steering gear ratioi L : steering gear ratio
ku: understeer gradient, [deg/g]k u : understeer gradient, [deg / g]
r: yaw rate, [deg/s]r: yaw rate, [deg / s]
vx: actual longitudinal velocity, [m/s]v x : actual longitudinal velocity, [m / s]
Vch: characteristic speed, [m/s]V ch : characteristic speed, [m / s]
L: wheel base, [m]L: wheel base, [m]
S: Track width, [m]S: Track width, [m]
δ: 조향각δ: steering angle
여기서 vx는 휠의 속도에 기초하여 산출하는 것도 가능하다.Here, v x can also be calculated based on the speed of the wheel.
저장부(40)는 차량의 이전 주행 시의 조향각을 저장하고, 차량이 시동되면 저장된 조향각을 제어부(40)에게 제공하고, 제어부(40)의 지시에 따라 추정된 절대 조향각을 저장한다.The
이와 같이 휠 속도 검출부 및 요 레이트 검출부 중 적어도 하나를 이용하여 운전자의 조향 의지를 정확하게 추정할 수 있다.In this way, the steering intention of the driver may be accurately estimated using at least one of the wheel speed detector and the yaw rate detector.
여기서 휠 속도 검출부 및 요 레이트 검출부는 절대 조향각 센서보다 가격이 저렴하여 ESC시스템의 가격 경쟁력 향상의 효과가 있다. 또한 슬립을 반영하여 조향각을 검출하기 때문에 미끄러운 노면에서도 절대 조향각을 정확하게 추정할 수 있다.Here, the wheel speed detector and the yaw rate detector are less expensive than the absolute steering angle sensor, thereby improving the price competitiveness of the ESC system. In addition, since the steering angle is detected by reflecting the slip, the absolute steering angle can be accurately estimated even on a slippery road surface.
자세 안정 제어(ESC) 시스템(50)은 제어부(30)에서 전송된 차속과 조향각에 기초하여 운전자가 원하는 요 레이트를 산출하고, 산출된 요 레이트와 기준 요 레이트에 기초하여 차량의 자세를 판단한다.The attitude stability control (ESC) system 50 calculates a yaw rate desired by the driver based on the vehicle speed and steering angle transmitted from the
자세 안정 제어(ESC) 시스템(50)은 산출된 요 레이트가 기준 요 레이트보다The posture stability control (ESC) system 50 calculates that the calculated yaw rate is lower than the reference yaw rate.
클 경우 오버스티어로 인식하고, 산출된 요 레이트가 기준 요 레이트에 도달되도록 유압 조절부(미도시)를 제어하여 전륜 선회 외측 휠에 제동력을 가하는 오버스티어가 수행되도록 한다.If it is large, it is recognized as an oversteer, and the hydraulic control unit (not shown) is controlled so that the calculated yaw rate reaches the reference yaw rate so that the oversteer that applies braking force to the front wheel turning outer wheel is performed.
또한, 자세 안정 제어(ESC) 시스템(50)은 산출된 요 레이트가 기준 요 레이In addition, the attitude stability control (ESC) system 50 has a calculated yaw rate as a reference yaw ray.
트보다 적은 경우에 언더스티어로 인식하고, 산출된 요 레이트가 기준 요 레이트에 도달되도록 유압 조절부(미도시)를 제어하여 후륜 선회 내측 휠에 제동력을 가하는 언더스티어가 수행되도록 한다.If less than the drive is recognized as an understeer, the hydraulic control unit (not shown) is controlled so that the calculated yaw rate reaches the reference yaw rate so that the understeer to apply braking force to the rear wheel turning inner wheel is performed.
자세 안정 제어(ESC) 시스템(50)은 각 휠 속도를 이용하여 차량의 조향 성능을 확보하되, 횡가속도 검출부(미도시)에서 검출된 가속도를 통해 차량의 내리막길 주행 상태를 검출하여 차량의 조향 성능 확보에 이용함으로써, 휠 속도 검출 데이터만을 이용하는 것보다 훨씬 향상된 차량 안정성 제어의 실현이 가능하다.The attitude stability control (ESC) system 50 secures the steering performance of the vehicle using each wheel speed, and detects the driving condition of the vehicle downhill through the acceleration detected by the lateral acceleration detector (not shown). By using it for securing performance, it is possible to realize much improved vehicle stability control than using only wheel speed detection data.
즉 내리막길과 같은 특수한 주행 환경에서는 휠의 속도만을 기준으로 하여 차량의 조향 안정성을 판정하는 것보다는 현재의 주행 노면이 내리막길이라는 특수한 상황을 감안하여 휠 속도 검출 데이터를 이용하여 조향 안정성을 확보할 수 있어 안정되고 정확한 조향 제어가 가능하다.That is, in a special driving environment such as a downhill road, rather than judging steering stability of the vehicle based only on the speed of the wheel, it is possible to secure steering stability by using wheel speed detection data in consideration of a special situation that the current driving road is downhill. This enables stable and accurate steering control.
따라서 자세 안정 제어(ESC) 시스템(50)은 각 차륜의 휠 실린더에 공급되는 유압을 조절하여, 각 차륜에 공급되는 브레이크액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시킨다.Therefore, the attitude stability control (ESC) system 50 adjusts the hydraulic pressure supplied to the wheel cylinders of the respective wheels, thereby controlling the brake hydraulic pressure supplied to each wheel to stably maintain the running state of the vehicle.
이러한 자세 안정 제어(ESC) 시스템(50)은 각 차륜의 휠 실린더에 공급되는 유압을 조절하는 유압 조절부, 유압 조절에 대응하여 개폐가 조절되는 복수의 솔레노이드 밸브를 포함한다.The ESC system 50 includes a hydraulic control unit for adjusting the hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder of each wheel, and a plurality of solenoid valves whose opening and closing are adjusted in response to the hydraulic control.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 조향각 추정 순서도이다.2 is a flowchart illustrating steering angle estimation according to an embodiment of the present invention.
우선 조향각 추정 장치는 차량이 시동(101)되면 제어부(30)는 저장부(40)에 저장된 조향각을 인식(102)하고, 인식된 조향각을 초기 조향각으로 이용한다.First, when the vehicle is started 101, the steering angle estimating apparatus recognizes 102 the steering angle stored in the
다음, 조향각 추정 장치는 주행 중 각 휠 속도와 요 레이트를 검출한다.Next, the steering angle estimating apparatus detects each wheel speed and yaw rate while driving.
다음 조향각 추정 장치는 각 휠 속도를 이용하여 차속을 산출(103)한다. 여기서 차속은 차속 검출부(미도시)를 이용하여 직접 검출하는 것도 가능하다.Next, the steering angle estimating apparatus calculates a vehicle speed by using each wheel speed (103). The vehicle speed can also be detected directly using a vehicle speed detection unit (not shown).
차속 산출을 예를 들어 설명한다.The vehicle speed calculation will be described by way of example.
각 휠 속도를 기초로 좌우 전륜 및 좌우 후륜의 속도차를 연산하고, 좌우 전륜(FL, FR)의 속도차는 좌우 전륜의 속도를 비교한 후 속도가 빠른 차륜에서 속도가 느린 차륜의 속도를 빼고, 좌우 후륜(RL, RR)의 속도차 역시 좌우 후륜의 속도를 비교한 후 속도가 빠른 차륜에서 속도가 느린 차륜의 속도를 뺀다.The speed difference between the left and right front wheels and the left and right rear wheels is calculated based on each wheel speed, and the speed difference between the left and right front wheels (FL, FR) is compared with the speed of the left and right front wheels, and the speed of the slow wheel is subtracted from the fast wheel. The speed difference between the left and right rear wheels (RL, RR) is also compared with the left and right rear wheel speeds, and then subtracts the speed of the slower wheels from the higher speed wheels.
그리고 연산된 차륜 속도차 및 좌우 차륜 간의 거리를 기초로 하여 전륜의 요레이트와 후륜의 요레이트를 연산한다.The yaw rate of the front wheel and the yaw rate of the rear wheel are calculated based on the calculated wheel speed difference and the distance between the left and right wheels.
이때, 전륜의 요 레이트는 느린 차륜의 속도를 기준으로 빠른 차륜의 속도 증가량에 대한 요 레이트(Yaw Rate: 차량의 중심)를 연산하고, 후륜의 요 레이트는 빠른 차륜의 속도를 기준으로 느린 차륜의 속도 감소량에 대한 요 레이트(Y awRate)를 연산한다.At this time, the yaw rate of the front wheel calculates the yaw rate for the speed increase of the fast wheel based on the speed of the slow wheel, and the yaw rate of the rear wheel is based on the speed of the fast wheel. Calculate the yaw rate for the speed reduction amount.
전륜의 요레이트와 후륜의 요레이트를 이용하여 좌우 후륜의 속도 중에서 속도가 더 느린 쪽 차륜의 속도를 연산하고, 이 때 연산된 더 느린 쪽 차륜의 속도를 기초로 하여 차량의 속도(즉, 차속)를 산출한다.The yaw rate of the front wheel and the yaw rate of the rear wheel are used to calculate the speed of the slower side of the left and right rear wheels, and based on the calculated speed of the slower side wheel, ) Is calculated.
다음 차량의 속도를 기초로 하여 각 차륜에서의 휠 스핀을 연산한다.The wheel spin in each wheel is then calculated based on the speed of the next vehicle.
다음 조향각 추정 장치는 차속과 각 휠의 속도를 비교하여 각 휠 스핀을 산출(104)하고 산출된 휠 스핀과 기준 휠 스핀을 비교하여 산출된 휠 스핀이 기준 휠스핀 보다 작은지 판단(105)한다.Next, the steering angle estimating apparatus compares the vehicle speed and the speed of each wheel to calculate each wheel spin (104), and compares the calculated wheel spin with the reference wheel spin to determine whether the calculated wheel spin is smaller than the reference wheel spin (105). .
이때 산출된 휠 스핀이 기준 휠 스핀보다 작으면 휠 속도에 기반한 조향각 모델식을 이용하여 절대 조향각을 추정(106)하고, 추정된 절대 조향각을 저장하고 또한 ESC 시스템에 전송(107)한다.At this time, if the calculated wheel spin is smaller than the reference wheel spin, the absolute steering angle is estimated 106 by using the steering angle model formula based on the wheel speed, and the estimated absolute steering angle is stored and transmitted to the
반면 조향각 추정 장치는 산출된 휠 스핀이 기준 휠 스핀 이상면 미리 저장된 조향각을 ESC 시스템에 전송(108)한다.On the other hand, the steering angle estimator transmits 108 the steering angle stored in advance to the ESC system when the calculated wheel spin is greater than or equal to the reference wheel spin.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향각 추정 순서도이다.3 is a flowchart illustrating steering angle estimation according to another embodiment of the present invention.
우선 조향각 추정 장치는 차량이 시동(201)되면 제어부(30)는 저장부(40)에 저장된 조향각을 인식(202)하고, 인식된 조향각을 초기 조향각으로 이용한다.First, when the vehicle is started 201, the steering
다음, 조향각 추정 장치는 주행 중 요 레이트를 검출(203)한다.Next, the steering angle estimating apparatus detects the yaw rate while driving (203).
다음 조향각 추정 장치는 검출된 요 레이트가 일정 범위 내인지 판단(204)하고, 검출된 요 레이트가 일정 범위 내이면 요 레이트 속도에 기반한 조향각 모델식을 이용하여 절대 조향각을 추정(205)하고, 추정된 절대 조향각을 저장하고 또한 ESC 시스템에 전송(206)한다.Next, the steering angle estimating apparatus determines whether the detected yaw rate is within a predetermined range, and if the detected yaw rate is within a predetermined range, estimates an absolute steering angle by using a steering angle model formula based on the yaw rate velocity (205), and estimates it. Stored absolute steering angle and also transmit 206 to the ESC system.
반면 조향각 추정 장치는 검출된 요레이트가 일정 범위를 벗어나면 저장부(40)에 미리 저장된 조향각을 ESC 시스템에 전송(207)한다.On the other hand, the steering angle estimating apparatus transmits the steering angle pre-stored in the
10 : 휠속도 검출부 20 : 요레이트 검출부
30 : 제어부 40 : 저장부
50: ESC 시스템10: wheel speed detection unit 20: yaw rate detection unit
30: control unit 40: storage unit
50: ESC system
Claims (14)
상기 차량의 요 레이트를 검출하는 요 레이트 검출부;
상기 각 횔의 속도 및 요 레이트 중 적어도 하나를 이용하여 조향각을 추정하는 제어부를 포함하는 조향각 추정 장치.A wheel speed detector for detecting a speed of each wheel provided in the vehicle;
A yaw rate detector for detecting a yaw rate of the vehicle;
And a control unit for estimating a steering angle using at least one of the speed and yaw rate of each shock.
상기 각 횔의 속도에 기초하여 차속을 산출하고 상기 차속과 각 휠 속도를 이용하여 휠 스핀을 산출하고 산출된 휠 스핀이 기준 스핀 미만이면 휠 속도 기반의 조향각 모델을 이용하여 상기 조향각을 추정하는 조향각 추정 장치.The apparatus of claim 1,
A steering angle is calculated based on the speed of each wheel, and a wheel spin is calculated using the vehicle speed and each wheel speed. When the calculated wheel spin is less than a reference spin, the steering angle is estimated using a steering speed model based on a wheel speed. Estimation device.
상기 추정된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 조향각 추정 장
치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
Steering angle estimation field for transmitting the estimated steering angle to the attitude stability control system
Chi.
상기 검출된 요 레이트가 일정 범위 이내인지 판단하고, 상기 검출된 요 레
이트가 일정 범위 이내이면 요 레이트 기반의 조향각 모델을 이용하여 상기 조향각을 추정하는 조향각 추정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
It is determined whether the detected yaw rate is within a predetermined range, and the detected yaw rate
And a steering angle estimating steering angle using a yaw rate based steering angle model.
인 조향각 추정 장치.The steering angle model of claim 1, wherein the yaw rate-based steering angle model comprises:
Steering angle estimation device.
상기 각 휠의 속도에 기초하여 차속을 산출하고,
상기 차속과 각 휠 속도를 이용하여 휠 스핀을 산출하고,
상기 산출된 휠 스핀이 기준 스핀 미만이면 휠 속도 기반의 조향각 모델을
이용하여 상기 조향각을 추정하는 조향각 추정 방법.Detect the speed of each wheel while the vehicle is running
Calculate a vehicle speed based on the speed of each wheel,
Calculating a wheel spin using the vehicle speed and each wheel speed,
If the calculated wheel spin is less than the reference spin, a steering angle model based on wheel speed is obtained.
A steering angle estimation method for estimating the steering angle using the steering angle.
인 조향각 추정 방법.The method of claim 7, wherein the wheel speed based model
Steering angle estimation method.
상기 추정된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함하
는 조향각 추정 방법.The method of claim 8,
Transmitting the estimated steering angle to an attitude stability control system.
Is a steering angle estimation method.
상기 산출된 휠 스핀이 기준 스핀 이상이면 저장부에 저장된 조향각을 자세
안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함하는 조향각 추정 방법.The method of claim 8,
If the calculated wheel spin is greater than or equal to the reference spin, the steering angle stored in the storage unit is determined.
A steering angle estimation method further comprising transmitting to a stability control system.
상기 검출된 요 레이트가 일정 범위 이내인지 판단하고,
상기 검출된 요 레이트가 일정 범위 이내이면 요 레이트 기반의 조향각 모델을 이용하여 상기 조향각을 추정하는 조향각 추정 방법.Detects the yaw rate while the vehicle is running
It is determined whether the detected yaw rate is within a certain range,
And a steering angle estimating method using a yaw rate-based steering angle model if the detected yaw rate is within a predetermined range.
인 조향각 추정 방법.The steering angle model of claim 11, wherein the yaw rate-based steering angle model comprises:
Steering angle estimation method.
상기 추정된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함하는 조향각 추정 방법.The method of claim 11,
And transmitting the estimated steering angle to an attitude stability control system.
상기 검출된 요레이트가 일정 범위를 벗어나면 저장부에 저장된 조향각을 자세 안정 제어 시스템으로 전송하는 것을 더 포함하는 조향각 추정 방법.The method of claim 11,
And transmitting the steering angle stored in the storage unit to the attitude stability control system when the detected yaw rate is out of a predetermined range.
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|---|---|---|---|
| KR1020110113249A KR20130048411A (en) | 2011-11-02 | 2011-11-02 | Steering angle estimation apparatus and steering angle estimation method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-11-02 KR KR1020110113249A patent/KR20130048411A/en not_active Application Discontinuation
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