KR20130052790A - 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법 - Google Patents

차량 동적 성능 향상 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130052790A
KR20130052790A KR1020110118027A KR20110118027A KR20130052790A KR 20130052790 A KR20130052790 A KR 20130052790A KR 1020110118027 A KR1020110118027 A KR 1020110118027A KR 20110118027 A KR20110118027 A KR 20110118027A KR 20130052790 A KR20130052790 A KR 20130052790A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
steering
ecu
esc
mdps
Prior art date
Application number
KR1020110118027A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101305124B1 (ko
Inventor
고영민
이상호
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020110118027A priority Critical patent/KR101305124B1/ko
Publication of KR20130052790A publication Critical patent/KR20130052790A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101305124B1 publication Critical patent/KR101305124B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/114—Yaw movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/18—Braking system
    • B60W2510/182—Brake pressure, e.g. of fluid or between pad and disc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/20—Steering systems

Abstract

본 발명은 제동, 조향 및 전후 구동력 배분 시스템 등의 개별 제어시스템을 통합 제어함으로써, 필요한 파라미터를 공유하고 적절한 제어 명령으로 제어시스템 간의 간섭을 회피하여 주행안정성과 조종안정성 등의 차량 운동 성능을 극대화시킬 수 있는 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치는 4륜 구동 차량에서 조향각, 요 레이트, 브레이크 신호, 휠스피드를 감지하는 센서부; 노면의 마찰력에 따른 제동압을 각 차륜에 가하여 차량의 거동을 제어하는 ESC 장치; 모터를 이용하여 핸들을 회전시키는 MDPS 장치; 전후 차륜에 구동력을 배분하는 4WD 장치; 상기 MDPS 장치와 4WD 장치를 각각 제어하기 위한 MDPS ECU 및 4WD ECU; ESC ECU를 가지며, 상기 센서부, ESC ECU, MDPS ECU 및 4WD ECU로부터 신호를 입력받아 차량의 제동, 조향 및 전후 구동력 배분을 통합 제어하는 ESC 통합제어부를 포함하고, 차량 선회 시 주행 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

차량 동적 성능 향상 장치 및 방법{Vehicle dynamic performance improvement apparatus and method for the same}
본 발명은 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 주행안정성은 물론 차량의 민첩성 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 4WD(4 Wheel Drive) 장치가 장착되는 차량은 차량의 중심점을 기준으로 차체가 좌측 혹은 우측으로 돌아가는 요 모멘트(Yaw Moment)를 측정하는 수단이 장착되어 있지 않아 단지 차륜의 슬립에 따라 단순히 전후의 구동력을 분배 제어하고 있다.
따라서, 다양한 운전조건과 노면조건에 따라 차량의 거동을 제어할 수 없는 문제점이 있다.
한편, 전자식 차량 안정성 제어(Electronic Stability Control 이하, ESC) 장치는 요 모멘트를 검출하는 요 레이트 센서(Yaw Rate Sensor)와 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도 센서를 이용하여 차량의 거동을 제어하며, 차량의 선회시 제동 장치를 이용하여 차량의 주행 안정성을 확보하고, 전후좌우 4개의 차륜에 노면의 마찰력에 따른 적당한 제동압을 가하여 차량이 불안정해지는 것을 방지한다.
최근 들어 일부 차종에서는 모터의 회전을 이용하여 쉽게 핸들을 회전시킬 수 있는 전동식 파워 스티어링(MDPS;Motor Drive Power Steering) 시스템이 적용되고 있다.
이 전동식 파워 스티어링 시스템(MDPS)은 엔진의 회전에 의해 오일의 흐름을 이용한 것이 아니므로, 엔진의 부하를 저감시켜 연비 향상에 탁월한 효과를 나타내고 있다.
전동식 파워 스티어링 시스템(MDPS)에는 모터를 제어하고 조향각 신호를 송출하는 MDPS 유니트(UNIT)가 조향장치에 장착되어 있다.
도 1은 종래기술에 따른 조향 및 차량 안정성 제어 장치(MDPS와 ESC)가 장착된 차량에서 코너링시 제어방법을 설명하기 위한 개략도로서, MDPS는 MDPS 유니트를 통해 송출되는 조향각 신호를 바탕으로 조타토크를 ESC에 송신하고, ESC는 회전 각속도를 측정하는 ESC 센서(조향각, 선회속도, 횡가속도)의 센서값을 바탕으로 요구조향토크를 MDPS에 송신하며, 코너링 시 언더스티어 및 오버스티어 여부를 판단하여 전후좌우의 각 바퀴에 필요한 제동력을 선택적으로 작동시킴으로써 코너링시의 극도의 불안정한 상황에서 발생하는 차량의 미끄러짐을 안정적으로 잡아주고 운전자의 실수까지도 보정해준다.
그러나, 코너링 시 핸들링 성능 향상을 위해 ESC, MDPS, 4WD를 통해 제동력, 조향, 전후 구동력 배분을 제어하는 경우에 핸들링 성능은 좋아지지만, 개별제어시스템(ESC, MDPS, 4WD)간의 신호 간섭으로 제어 시간이 증가하여 에너지 및 시간적인 측면에서 비효율적인 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 제동, 조향 및 전후 구동력 배분 시스템 등의 개별 제어시스템을 통합 제어함으로써, 필요한 파라미터를 공유하고 적절한 제어 명령으로 제어시스템 간의 간섭을 회피하여 주행안정성과 조종안정성 등의 차량 운동 성능을 극대화시킬 수 있는 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치는 4륜 구동 차량에서 조향각, 요 레이트, 브레이크 신호, 휠스피드를 감지하는 센서부; 노면의 마찰력에 따른 제동압을 각 차륜에 가하여 차량의 거동을 제어하는 ESC 장치; 모터를 이용하여 핸들을 회전시키는 MDPS 장치; 전후 차륜에 구동력을 배분하는 4WD 장치; 상기 MDPS 장치와 4WD 장치를 각각 제어하기 위한 MDPS ECU 및 4WD ECU; ESC ECU를 가지며, 상기 센서부, ESC ECU, MDPS ECU 및 4WD ECU로부터 신호를 입력받아 차량의 제동, 조향 및 전후 구동력 배분을 통합 제어하는 ESC 통합제어부를 포함하고, 차량 선회 시 주행 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 ESC 통합제어부는 현재 측정된 차량 요 레이트, 요구 요 레이트, 각 차륜의 제동압을 이용하여 요 레이트 차이(에러) 및 필요한 모멘트를 구하고, 각 차륜의 제동압과 요구토크를 산출하여 차량 선회 시 각 차륜의 요구토크와 제동압을 동시에 제어하는 요구토크 및 제동압 제어부와, 현재 계산된 구동력 배분 듀티와 모멘트를 이용하여 전후 차륜에 구동력을 분배 제어하는 구동력 배분 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 요구토크 및 제동압 제어부는 언더스티어 시 조향에 의한 모멘트와 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시키거나 또는 오버스티어 시 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시켜 차량의 거동을 제어하는 것을 특징으로 한다.;
본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 방법은 4WD 차량에서 차량의 거동을 제어하기 위해, 차량의 조향각, 요 레이트, 브레이크, 휠 스피드 신호를 수집하는 단계; 제어작동조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 제어작동조건을 만족하는 경우 언더스티어 또는 오버스티어 상태인지 여부를 판단하는 단계; 상기 단계에서 언더스티어 상태인 경우 조향 및 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시켜 각 차륜을 제동, 조향 및 전후 구동력 배분을 제어하는 단계; 및 상기 단계에서 오버스티어 상태인 경우 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시켜 각 차륜에 제동 및 전후 구동력 배분을 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법의 장점을 설명하면 다음과 같다.
제동(ESC), 조향(MDPS) 및 전후 구동력 배분(4WD) 시스템의 통합 제어를 통해 필요한 파라미터를 공유하고 적절한 제어명령으로 시스템 간의 신호 간섭을 회피하여 주행 및 조종 안정성 등의 차량 운동 성능을 극대화 시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 조향 및 차량 안정성 제어 장치(MDPS와 ESC)가 장착된 차량에서 코너링시 제어방법을 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 제동, 조향 및 구동력 배분을 통합제어하는 개념을 설명하기 위한 개략도
도 3은 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치를 보여주는 개략도
도 4는 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치의 신호 흐름도
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 방법의 순서도
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 용이하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 제동, 조향 및 구동력 배분을 통합제어하는 개념을 설명하기 위한 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치를 보여주는 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치의 신호 흐름도이다.
본 발명은 4륜 구동 차량에서 주행안정성 및 조종안정성을 극대화시킬 뿐만 아니라 개별 제어시스템 간의 신호 간섭을 회피할 수 있는 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 장치는 각종 센서부(16), ESC 장치(10), MDPS 장치(11), 4WD 장치(12)를 포함하는 액추에이터부와, MDPS 장치(11)와 4WD 장치(12)를 각각 제어하기 위한 MDPS ECU(14)(Electronic Control Unit) 및 4WD ECU(15)를 포함하는 개별제어부와, ESC 장치(10), MDPS 장치(11) 및 4WD 장치(12)를 통합제어하기 위한 ESC 통합제어부(13)(HECU)로 구성된다.
본 발명에 따른 ESC 통합제어부(13)는 입력신호부(20), ESC ECU(17), 요구토크 및 제동압 제어부(18), 구동력 배분 제어부(19) 및 출력신호부(21)를 포함한다.
센서부(16)는 조향각센서, 브레이크 페달센서, 휠스피드센서를 포함하고, 이들 센서를 통해 감지하는 스티어링 요레이트(Steering wheel yaw rate), 브레이크 신호, 4개의 휠 스피드, TPS 등을 감지한다.
MDPS ECU(14)는 조향토크 센서 등으로부터 신호를 입력받아 MDPS 장치(11)의 조향토크를 제어하고, 운전자의 조향 의지에 추종하여 선회 시 요구 스티어링 휠 요 레이트를 산출하여 ESC 통합제어부(13)에 신호를 보내고, ESC 통합제어부(13)로부터 제어신호를 받아 요구 요 레이트로 차량의 자세를 제어할 수 있다.
4WD ECU(15)는 듀티 제어를 통해 차량의 전후륜에 각각 구동력 배분을 제어하고, 차량 선회 시 구동력 배분 듀티값을 산출하여 ESC 통합제어부(13)에 신호를 보내고, ESC 통합제어부(13)로부터 제어신호를 받아 요구 구동력으로 전후륜에 배분하여 차량의 자세를 안정적으로 제어할 수 있다.
ESC 통합제어부(13)는 센서부(16), MDPS ECU(14), 4WD ECU(15)로부터 신호를 입력받아 제동, 조향 및 구동력 배분을 통합 제어한다.
입력신호부(20)는 센서부(16), MDPS ECU(14), 4WD ECU(15)로부터 신호를 입력받아 ESC ECU(17), 요구토크 및 제동압 제어부(18), 구동력 배분 제어부(19)에 신호를 전달한다.
ESC ECU(17)는 입력신호부(20)를 통해 ABS/TCS/ESC 상태 플레그(FLAG), 제동압 및 차속, 요구 요 레이트(desired yaw rate), 횡 미끄러짐 각, 횡 미끄러짐 각속도, 노면마찰계수 등을 입력받고, 요구토크 및 제동압 제어부(18)에 요구 요 레이트 및 제동압 신호를 송신한다.
요구토크 및 제동압 제어부(18)는 입력신호부(20)와 ESC ECU(17)로부터 신호를 입력받아 측정된 실제 차량의 요 레이트와 차륜의 제동압을 이용하여 요구토크(조향) 및 제동압을 산출하여 MDPS ECU(14)에 제어신호를 보낸다.
여기서, 요구토크 및 제동압의 산출방법을 설명하면 다음과 같다.
요구토크 및 제동압 제어부(18)는 입력신호부(20)로부터 차량의 실제 요 레이트를 입력받고, ESC ECU(17)로부터 요구 요 레이트(desired yaw rate)를 입력받아 그 차이값즉 요 레이트 에러(yaw rate error=│yaw rate-desired yaw rate│)를 계산하고, 요 레이트 에러를 통해 오버스티어 또는 언더스티어 여부를 판단한다.
예를 들어 실제 차량의 요 레이트값이 요구 요 레이트값(중립 스티어 시 기준이 되는 요레이트 값)보다 큰 경우 오버스티어 상태(+값)인 것으로 판단하고, 실제 차량의 요 레이트값이 요구 요 레이트값보다 작은 경우 언더스티어 상태(-값)인 것으로 판단한다.
이때, 오버스티어 시 전륜의 슬립이 발생되는 상황이므로, 조향에 의한 효과는 미비하여, 본 발명에서는 언더스티어 인 경우를 타겟으로 하며 요구토크 및 제동압 제어부(18)는 언더스티어 상태에 있는 차량의 요 레이트(요구토크)를 제어하기로 한다.
그 다음, 상기 요 레이트 에러와 ESC ECU(17)로부터 입력받은 각 차륜의 실제 제동압을 이용하여 모멘트를 구한다.
이어서, 상기 구한 모멘트로부터 필요한 제동압과 요구토크량을 각각 산출한 후, 산출된 제동압과 요구토크량을 각각 ESC ECU(17)와 MDPS ECU(14)에 보낸다.
이때, 차량이 언더스티어 상태인 경우 선회시 내측 후륜의 제동압을 증압시키는 증압명령 신호를 ESC ECU(17)에 보내고, 요구토크량을 MDPS ECU(14)에 보내어, 상기 내측 후륜의 제동력을 증가시키고, 차체 앞쪽을 선회방향으로 더 회전시킴으로써, 차량을 언더스티어에서 원하는 방향(중립스티어)으로 전환시킬 수 있다.
또한, 언더스티어 발생시 구동력 배분량 산출방법을 설명하면 다음과 같다.
구동력 배분 제어부(19)는 입력신호부(20)로부터 현재 차량의 구동력 배분 듀티값을 입력받고, 요구토크 및 제동압 제어부(18)에서 산출된 모멘트와 측정된 구동력 배분 듀티값을 바탕으로 새로운 전후 구동력 배분값을 산출하여, 전후 구동력을 각 차륜에 배분한다.
출력신호부(21)는 요구토크 및 제동압 제어부(18)와 구동력 배분 제어부(19)로부터 신호를 입력받아 MDPS ECU(14)와 4WD ECU(15)에 각각 신호를 전달한다.
이하, 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 방법을 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 차량 동적 성능 향상 방법의 순서도이다.
차량 선회시 ESC 통합제어부(13)는 센서부(16), MDPS ECU(14), 4WD ECU(15), ESC ECU(17)로부터 신호를 수집하여 필요한 파라미터를 공유한다.
그 다음 제어작동조건을 판단한다.
제어작동조건은 차량이 현재 가속상황인지, 제동상황이 아닌지, 미리 결정된 적정 속도 범위 내인지, 제어허용범위 내인지, ESC와 TCS가 미작동 상태인지, 요 레이트 에러 기준값 이상인지, 시스템이 작동가능한지 여부 등이다.
제어작동조건의 구체적인 예로서, CAN 시그널(signal) 이 일정 시간 이상 끊기지 않는 경우, ESC 자가 진단 신호 이상이 일정 시간 이상 지속되지 않는 경우, MDPS 자가 진단 신호 이상이 일정 시간 이상 지속되지 않는 경우, 4WD 자가 진단 신호 이상이 일정 시간 이상 지속되지 않는 경우, MDPS 체크썸(checksum) 이상이 일정 시간 이상 지속되지 않는 경우, MDPS 얼라이브 카운터(alive counter) 이상이 일정 시간 이상 지속되지 않는 경우, VSM(Vehicle Stability Management) 엑티브 플레그(active flag) = 1 일 때 요청토크 = 0 이 아닌 경우, VSM active flag = 0 일 때 요청토크 = 0 인 경우, VSM 요청토크가 일정 값 이내인 경우, 토크센서값 또는 output 토크값이 0XFFF인 경우가 일정 시간 이상 지속되지 않는 경우, VSM1 signal error flag = ‘true’ 가 일정 시간 이상 지속되지 않는 경우, APS > 일정 값 for 일정 시간 (가속상황인 경우), 차속(Vehicle speed) > 일정 값 km/h (일정 속도 이상인 경우), 횡가속도 > 일정 값 (횡 가속도가 제어 범위 이내인 경우), TCS or ESC flag = 0 차량모델에 의한 횡가속도 > 일정 값 (운전자의 선회 의지가 있는 경우), 요 레이트 에러(Yaw rate error) > 일정 값 (차량 거동이 언더스티어인 경우), 차량이 스핀(spin) 상태가 아닌 경우 등이다.
계속해서, 상기 제어작동조건을 만족하는 경우 차량이 언더스티어 또는 오버스티어 상태인지 여부를 판단한다.
이어서, 도 에서 A로 연결되는 순서도에 도시한 바와 같이 언더스티어 상태인 경우에 요구토크 및 제동압 제어부(18)에서 요 레이트 에러 및 요구 요 레이트를 이용하여 필요 모멘트를 계산한다.
그 다음, 조향에 의한 모멘트와 토크백터링 효과에 의한 모멘트를 분배한다.
여기서, 토크벡터링 효과란 양쪽 바퀴에 작용하는 힘의 차이로 인해 차량에 모멘트가 발생하는 것을 의미한다.
예를 들어 차량이 언더스티어 거동을 보이는 경우에 4WD 커플링에 의해 후륜의 양바퀴에 동일한 양의 구동력이 작용하고, 선회 내측 바퀴에 ESC에 의한 제동력을 가하여, 선회 내측 바퀴에는 작은 힘이 작용하고 선회 외측 바퀴에는 큰 힘이 작용하는 방식으로 차량에 선회 방향으로 모멘트를 발생시킴으로써 차량 거동을 언더스티어에서 중립 스티어(neutral steer) 거동으로 만드는데 도움을 준다.
계속해서 타겟 조향각(차량이 중립스티어 일때 조향각)을 계산하고, 상기 타겟 조향각으로 차량을 회전시키기 위해 조타토크를 산출하여 MDPS ECU(14)에 제어신호를 보내고, 차량 조향을 제어한다.
또한, 상기 계산된 모멘트와 현재 측정된 각 차륜의 제동압을 이용하여 필요한 제동력을 계산하고, 브레이크 압력을 분배한다.
이때, 선회 시 내측 후륜의 브레이크 압력을 증가시켜 언더스티어 상태의 차체 앞쪽을 선회 궤적 안쪽으로 회전시킨다.
그리고, 상기 계산된 모멘트와 현재의 구동력 배분 듀티값을 바탕으로 전후 구동력 분배 비율을 계산하고, 이 구동력 분배 비율로 전후 구동력을 분배한다.
차량이 언더스티어 상태인 경우에 상기와 같이 조향, 제동력, 전후 구동력 배분을 제어하여 중립스티어 상태로 차량의 자세를 제어할 수 있다.
한편, 도 에서 B로 연결되는 순서도에 도시한 바와 같이 오버스티어인 경우 요 레이트 에러와 현재 각 차륜의 제동압를 이용하여 필요 모멘트(토크백터링 효과에 의한 모멘트)를 계산하고 조타 토크의 추가에 의한 조향 제어 없이 바로 필요한 제동력을 계산한다.
이때, 오버스티어 인 경우에는 전륜에 슬립이 발생하는 상황이어서 조향에 의한 효과가 거의 없기 때문에 조향 제어를 할 필요가 없다.
따라서, 전후좌우의 바퀴에 필요한 제동력을 계산하고, 필요한 브레이크 압력을 각 차륜에 분배한다.
이어서, 상기한 방법에 의해 전후 구동력 분배 비율을 계산하여 전후 구동력을 분배함으로써, 차량의 오버스티어 상태를 중립스티어 상태로 조종할 수 있다.
그리고, 도 에서 C로 연결되는 순서도에 도시한 바와 같이 언더스티어 및 오버스티어도 아닌 중립스티어 상태인 경우에는 별도의 제어가 필요하지 않다.
따라서, 본 발명에 의하면 제동(ESC), 조향(MDPS) 및 전후 구동력 배분(4WD) 시스템의 통합 제어를 통해 필요한 파라미터를 공유하고 적절한 제어명령으로 시스템 간의 신호 간섭을 회피하여 주행 및 조종 안정성 등의 차량 운동 성능을 극대화 시킬 수 있다.
10 : ESC 장치 11 : MDPS 장치
12 : 4WD 장치 13 : ESC 통합제어부
14 : MDPS ECU 15 : 4WD ECU
16 : 센서부 17 : ESC ECU
18 : 요구토크 및 제동압 제어부
19 : 구동력 배분 제어부
20 : 입력신호부 21 : 출력신호부

Claims (4)

  1. 조향각, 요 레이트, 브레이크 신호, 휠스피드를 감지하는 센서부(16);
    노면의 마찰력에 따른 제동압을 각 차륜에 가하여 차량의 거동을 제어하는 ESC 장치(10);
    모터를 이용하여 핸들을 회전시키는 MDPS 장치(11);
    전후 차륜에 구동력을 배분하는 4WD 장치(12);
    상기 MDPS 장치(11)와 4WD 장치(12)를 각각 제어하기 위한 MDPS ECU(14) 및 4WD ECU(15);
    ESC ECU(17)를 가지며, 상기 센서부(16), ESC ECU(17), MDPS ECU(14) 및 4WD ECU(15)로부터 신호를 입력받아 차량의 제동, 조향 및 전후 구동력 배분을 통합 제어하는 ESC 통합제어부(13)를 포함하고, 차량 선회 시 주행 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량 동적 성능 향상 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 ESC 통합제어부(13)는 현재 측정된 차량 요 레이트, 요구 요 레이트, 각 차륜의 제동압을 이용하여 요 레이트 차이(에러) 및 필요한 모멘트를 구하고, 각 차륜의 제동압과 요구토크를 산출하여 차량 선회 시 각 차륜의 요구토크와 제동압을 동시에 제어하는 요구토크 및 제동압 제어부(18)와, 현재 계산된 구동력 배분 듀티와 모멘트를 이용하여 전후 차륜에 구동력을 분배 제어하는 구동력 배분 제어부(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 동적 성능 향상 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 요구토크 및 제동압 제어부(18)는 언더스티어 시 조향에 의한 모멘트와 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시키거나 또는 오버스티어 시 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시켜 차량의 거동을 제어하는 차량 동적 성능 향상 장치.
  4. 4WD 차량에서 차량의 거동을 제어하기 위한 차량 동적 성능 향상 방법에 있어서,
    차량의 조향각, 요 레이트, 브레이크, 휠 스피드 신호를 수집하는 단계;
    제어작동조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어작동조건을 만족하는 경우 언더스티어 또는 오버스티어 상태인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 단계에서 언더스티어 상태인 경우 조향 및 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시켜 각 차륜을 제동, 조향 및 전후 구동력 배분을 제어하는 단계; 및
    상기 단계에서 오버스티어 상태인 경우 토크 벡터링 효과에 의한 모멘트를 발생시켜 각 차륜에 제동 및 전후 구동력 배분을 제어하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 동적 성능 향상 방법.
KR1020110118027A 2011-11-14 2011-11-14 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법 KR101305124B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110118027A KR101305124B1 (ko) 2011-11-14 2011-11-14 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110118027A KR101305124B1 (ko) 2011-11-14 2011-11-14 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130052790A true KR20130052790A (ko) 2013-05-23
KR101305124B1 KR101305124B1 (ko) 2013-09-12

Family

ID=48662164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110118027A KR101305124B1 (ko) 2011-11-14 2011-11-14 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101305124B1 (ko)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101512696B1 (ko) * 2013-12-19 2015-04-17 한국과학기술원 자동차의 주행안정성 통합 제어 시스템 및 방법
KR20160057858A (ko) * 2014-11-14 2016-05-24 현대자동차주식회사 현가, 구동 및 제동을 통합한 요모멘트 분배를 위한 통합 샤시 제어 방법 및 시스템
US9421842B2 (en) 2014-10-15 2016-08-23 Hyundai Motor Company Method for controlling suspension system
KR20180067121A (ko) * 2016-12-12 2018-06-20 현대자동차주식회사 예측정보 기반 통합제어방법 및 차량
CN108216222A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 现代自动车株式会社 改善前方碰撞回避性能的集成控制方法以及相关的车辆
KR20190001759A (ko) * 2017-06-28 2019-01-07 현대자동차주식회사 롤 위상 선제어 방식 샤시통합제어 방법 및 차량
CN114312750A (zh) * 2022-01-18 2022-04-12 郑州轻工业大学 一种主动转向和横摆力矩自学习协同控制方法
KR102420654B1 (ko) * 2021-11-24 2022-07-14 주식회사 씨티엔에스 인휠모터를 구비한 차량의 토크벡터링 제어방법
CN115230680A (zh) * 2022-09-23 2022-10-25 万向钱潮股份公司 车辆转向调整控制方法和车辆转向调整控制系统
WO2023075199A1 (ko) * 2021-10-26 2023-05-04 주식회사 씨티엔에스 인휠모터를 구비한 차량의 토크벡터링 제어장치 및 제어방법
KR20230070932A (ko) * 2021-11-15 2023-05-23 현대위아 주식회사 전기차용 전자식 차동 제한장치의 제어방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4362137B2 (ja) 2007-02-28 2009-11-11 三菱電機株式会社 車両用操舵装置
JP4499145B2 (ja) 2007-11-08 2010-07-07 三菱電機株式会社 車両用操舵制御装置
KR101510329B1 (ko) * 2009-09-16 2015-04-06 현대자동차 주식회사 차량의 샤시 통합제어시스템 및 방법
KR20110062124A (ko) * 2009-12-02 2011-06-10 현대자동차주식회사 토크 벡터링 시스템과 ａｇｃｓ 시스템을 통합 제어하는 방법

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101512696B1 (ko) * 2013-12-19 2015-04-17 한국과학기술원 자동차의 주행안정성 통합 제어 시스템 및 방법
US9421842B2 (en) 2014-10-15 2016-08-23 Hyundai Motor Company Method for controlling suspension system
KR20160057858A (ko) * 2014-11-14 2016-05-24 현대자동차주식회사 현가, 구동 및 제동을 통합한 요모멘트 분배를 위한 통합 샤시 제어 방법 및 시스템
KR20180067121A (ko) * 2016-12-12 2018-06-20 현대자동차주식회사 예측정보 기반 통합제어방법 및 차량
CN108216222A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 现代自动车株式会社 改善前方碰撞回避性能的集成控制方法以及相关的车辆
KR20190001759A (ko) * 2017-06-28 2019-01-07 현대자동차주식회사 롤 위상 선제어 방식 샤시통합제어 방법 및 차량
WO2023075199A1 (ko) * 2021-10-26 2023-05-04 주식회사 씨티엔에스 인휠모터를 구비한 차량의 토크벡터링 제어장치 및 제어방법
KR20230070932A (ko) * 2021-11-15 2023-05-23 현대위아 주식회사 전기차용 전자식 차동 제한장치의 제어방법
KR102420654B1 (ko) * 2021-11-24 2022-07-14 주식회사 씨티엔에스 인휠모터를 구비한 차량의 토크벡터링 제어방법
CN114312750A (zh) * 2022-01-18 2022-04-12 郑州轻工业大学 一种主动转向和横摆力矩自学习协同控制方法
CN114312750B (zh) * 2022-01-18 2022-08-09 郑州轻工业大学 一种主动转向和横摆力矩自学习协同控制方法
WO2023138258A1 (zh) * 2022-01-18 2023-07-27 郑州轻工业大学 一种主动转向和横摆力矩自学习协同控制方法
CN115230680A (zh) * 2022-09-23 2022-10-25 万向钱潮股份公司 车辆转向调整控制方法和车辆转向调整控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR101305124B1 (ko) 2013-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101305124B1 (ko) 차량 동적 성능 향상 장치 및 방법
JP5830554B2 (ja) 四輪操舵車両の制御方法
US8521349B2 (en) Vehicle steerability and stability control via independent wheel torque control
JP4568302B2 (ja) 加加速度情報を用いた車両の前後加速度制御装置
CN109641620B (zh) 车辆和用于车辆转向的方法
CN108248583B (zh) 一种汽车电子稳定控制系统及其分层控制方法
JP4179392B1 (ja) 車両の旋回挙動制御装置
US20130211678A1 (en) Vehicle with independently driven multiple axes, and controller which independently drives multiple axles
EP3044058B1 (en) Vehicle control system and method
JP2009505886A (ja) 車両安定性制御システム
JP2005112007A (ja) 車両の統合制御装置
CN112752691B (zh) 一种车辆前后驱动扭矩分配方法、装置及车辆
JP2016182959A (ja) 車両の運動制御装置
CN107848509A (zh) 用于在路面上积水打滑时辅助驾驶员的方法
JP2018030582A (ja) 車両の運動制御装置、及び運動制御プログラム
CN112550430B (zh) 车辆稳定控制方法及系统
JP4600126B2 (ja) 車両姿勢制御装置
CN109982902B (zh) 用于再生和摩擦制动混合的横向动态控制
CN101380952A (zh) 在复杂路面条件下车辆行驶稳定性控制系统
JP2021107223A (ja) 車両運動制御装置、制御装置、マネージャ、方法、プログラム、および車両
JP2010260544A (ja) 加加速度情報を用いた車両の運動制御方法
US20180257477A1 (en) Traction management control system for vehicle having independently driven axles
JP2006187047A (ja) ４輪独立駆動車の駆動力制御装置
CN107031637B (zh) 纯电动汽车牵引力控制方法
JP6771610B2 (ja) 車両の運動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180829

Year of fee payment: 6