KR20130069105A - A multi-shaft driving apparatus for controlling individual wheel - Google Patents

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KR20130069105A
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이대옥
여승태
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Abstract

PURPOSE: A multi-shaft propulsion driving device is provided to improve mobility and survivability of a combat vehicle by independently controlling and directly mounting an electric motor of a high performance on a vehicle wheel. CONSTITUTION: A multi-shaft propulsion driving device comprises driving devices(200a-200f), a driving control device(300), a driver operating device(400), and a detecting device(500). A driving device is mounted on each vehicle wheel. The driving control device independently controls the driving devices of each wheel according to conditions of the wheels and a vehicle detected through the detecting device. The driver operating device receives a driving signal and a steering signal of a driver and transmits the signals to the driving control device. The detecting device comprises various sensors(510) and a state estimator(520) and detects the stated of the vehicle and the wheels. [Reference numerals] (200) Driving device; (210) In-wheel motor; (220) Composite braking device; (230) Operating control device; (300) Driving control device; (310) Stability controller; (320) Upper controller; (330) Lower controller; (340) Slip controller; (400) Driver operating device; (410) Accelerating pedal; (420) Braking pedal; (430) Steering handle; (440) Sensor signal processor; (500) Sensor/state estimator; (510) Sensor; (520) State estimator; (600) Power supply device; (610) Low-power supply; (620) High-power supply

Description

독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치{A MULTI-SHAFT DRIVING APPARATUS FOR CONTROLLING INDIVIDUAL WHEEL}Multi-axis propulsion drive with independent wheel control {A MULTI-SHAFT DRIVING APPARATUS FOR CONTROLLING INDIVIDUAL WHEEL}

본 발명은 국방분야의 미래 지상 플랫폼 구축을 위한 새로운 개념의 추진장치를 적용한 차륜형 특수차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각각의 휠을 독립적으로 제어할 수 있어서 기동성 및 안정성을 높인 다축추진 구동장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel-type special vehicle to which a new concept propulsion device is applied for building a future ground platform in the defense field. And a control method.

일반적인 차량은 엔진에서 생성한 구동력을 변속기를 통해 운전 상황에 맞도록 변환하고, 트랜스퍼케이스를 통해 전후륜에 동력을 분배하여, 전후륜의 회전에 의해 구동된다. 따라서, 필연적으로 동력을 각각의 차륜으로 전달하는 구성이 요구된다.A typical vehicle converts the driving force generated by the engine to suit the driving situation through the transmission, distributes power to the front and rear wheels through the transfer case, and is driven by the rotation of the front and rear wheels. Therefore, a configuration for transmitting power to each wheel inevitably is required.

종래의 기술과 같이 엔진에서 생성한 구동력을 차륜으로 전달하는 형태의 지상차량의 경우, 각각의 차륜이 독립적으로 구동되지 못하기 때문에 기동성 및 안정성에 있어서 어느 정도의 제약이 발생한다. 또한, 구동력을 차륜으로 전달하는 구성에 의해 차량 내부의 공간이 협소해지는 문제점이 발생한다. 특히, 국방분야의 지상차량의 경우, 높은 기동성능과 생존성이 요구되고, 특수 임무 수행을 위해 차량 내부 공간의 증대가 요구된다. In the case of the land vehicle of the type which transmits the driving force generated by the engine to the wheels as in the prior art, some limitations occur in the maneuverability and stability because each wheel is not driven independently. In addition, there is a problem that the space inside the vehicle is narrowed by the configuration of transmitting the driving force to the wheel. In particular, in the case of ground vehicles in the defense sector, high maneuverability and survivability are required, and the space inside the vehicle is required to perform a special mission.

전술한 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 각각의 차륜의 구동력을 발생시키는 모터가 휠 내부에 위치하는 인휠모터가 사용되기도 한다. 인휠모터는 전기를 동력원으로 사용하는 차량에 사용되는 기술로서, 가솔린 또는 디젤 차량에서의 구동축을 통한 동력전달에 의해 차륜이 회전 구동하는 방식과는 달리, 휠 내부에 배치되는 모터에 의해 동력이 휠에 직접 전달되도록 한다.In order to solve the above-described problem, an in-wheel motor in which a motor generating the driving force of each wheel is located inside the wheel may be used. In-wheel motor is a technology used in a vehicle that uses electricity as a power source, and unlike a method in which wheels are driven to rotate by power transmission through a drive shaft in a gasoline or diesel vehicle, power is driven by a motor disposed inside the wheel. To be passed directly to the.

여기서, 국방분야의 지상차량에 인휠모터를 적용시키는 방안이 고려될 수 있다. 인휠모터를 적용하는 경우, 차량 내부의 공간을 증대시키고, 각각의 차륜이 독립적으로 제어될 수 있어서 기동성 및 안정성이 향상되는 장점을 가지게 된다.Here, a method of applying an in-wheel motor to a ground vehicle in the defense field may be considered. In the case of applying the in-wheel motor, the space inside the vehicle is increased, and each wheel can be independently controlled to have the advantage of improved maneuverability and stability.

하지만, 국방분야의 지상차량의 경우 차륜이 일반차량보다 많은 경우가 있다. 이러한 경우, 이들 차륜을 효과적으로 제어하는 것은 일반 차량에 비해 어려운 문제점을 가진다.However, in the case of ground vehicles in the defense sector, there are cases where the wheels are larger than the general vehicles. In such a case, effectively controlling these wheels has a difficult problem compared to a general vehicle.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art.

즉, 본 발명은 국방분야의 미래 지상 플랫폼 구축을 위해 새로운 개념의 추진장치를 적용하여, 기동성능과 생존성이 획기적으로 향상된 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.That is, an object of the present invention is to provide a multi-axis propulsion drive capable of independent wheel control by applying a new concept propulsion device for the future ground platform construction in the defense sector, significantly improved maneuverability and survivability.

또한, 본 발명은 고성능의 전기모터를 휠에 직접 장착하여 파워트레인 요소를 제거함으로서 특수 임무 수행을 위한 차량 내부 공간을 증대시킴은 물론 기동성능 및 생존성을 획기적으로 개선시킬 수 있는 신개념의 첨단 전기식 추진장치인 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is equipped with a high-performance electric motor directly to the wheel to remove the powertrain element to increase the interior space of the vehicle for a special mission, as well as a new concept of advanced electric that can dramatically improve the maneuverability and survivability An object of the present invention is to provide a multi-axis propulsion drive device capable of controlling an independent wheel as a propulsion device.

또한, 본 발명은 미래 저탄소 친환경의 신개념 차량 플랫폼에 적용할 수 있는 고효율, 고성능 추진 시스템인 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control, which is a high efficiency, high performance propulsion system that can be applied to a future low-carbon eco-friendly new concept vehicle platform.

또한, 본 발명은 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치를 효율적으로 제어할 수 있는 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다It is also an object of the present invention to provide a control method capable of efficiently controlling a multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.

본 발명은 전술한 과제를 달성하기 위해 다음과 같은 구성을 제공한다.The present invention provides the following configuration to achieve the above object.

본 발명의 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치는, 차량에 장착된 각각의 차륜에 구비되는 구동장치; 상기 각각의 차륜에 구비된 상기 각각의 구동장치를 독립적으로 제어하는 주행제어장치; 차량 및 각각의 차륜의 상태를 감지하는 감지장치;를 포함하고, 상기 주행제어장치는 상기 감지장치를 통해 감지한 차량 및 각각의 차륜의 상태에 따라 상기 각각의 차륜에 구비되는 구동장치를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 한다. Multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control of the present invention, the drive device provided for each wheel mounted on the vehicle; A driving control device for independently controlling the respective driving devices provided in the respective wheels; And a sensing device for sensing a state of a vehicle and each wheel, wherein the driving control device independently of a vehicle detected through the sensing device and a driving device provided in each wheel according to a state of each wheel. It is characterized by controlling.

상기 각각의 구동장치는 인휠모터, 제동장치, 및 구동제어기를 포함하고, 상기 주행제어장치는 상기 구동제어기를 통해 상기 인휠모터 또는 제동장치를 제어한다. Each of the driving devices includes an in-wheel motor, a braking device, and a driving controller, and the traveling control device controls the in-wheel motor or the braking device through the driving controller.

또한, 상기 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치는 운전자의 주행 및 조향신호를 입력받아 상기 주행제어장치에 전달하는 운전자 운용장치;를 더 포함하고, 상기 주행제어장치는 상기 운전자 운용장치로부터 전달받는 운전자 입력신호에 따라 상기 각각의 구동장치를 구동시키되, 상기 감지장치를 통해 감지한 차량 및 각각의 차륜의 상태에 따라 상기 각각의 차륜에 구비되는 구동장치가 독립적으로 구동되도록 제어한다. The multi-axis propulsion driving device capable of controlling the independent wheel may further include a driver operating device configured to receive a driving and steering signal of the driver and transmit the received driving signal to the driving control device, wherein the driving control device is received from the driver operating device. The respective driving devices are driven according to a driver input signal, and the driving devices provided on the respective wheels are independently driven according to the state of the vehicle and the respective wheels detected by the sensing device.

상기 운전자 운용장치는, 가속페달과 제동페달 및 조향핸들의 조작을 감지하여 상기 주행제어장치로 전송할 수 있도록 하는 센서신호처리기를 포함하고, 상기 센서신호처리기는, 운전자의 조작신호뿐만 아니라 상기 감지장치로부터 감지된 차량 및 각각의 차륜의 상태를 상기 주행제어장치로 전송하도록 처리할 수 있다. The driver operating apparatus includes a sensor signal processor configured to detect an operation of an accelerator pedal, a brake pedal, and a steering wheel, and transmit the sensing signal to the driving control apparatus, wherein the sensor signal processor includes the sensing device as well as the driver's operation signal. And the state of each of the wheels and the respective wheels detected from the vehicle can be transmitted to the traveling control device.

상기 주행제어장치는, 상기 운전자 운용장치로부터의 입력신호에 따라 차량의 종방향 목표 힘을 결정하는 상위제어기와, 상기 각각의 차륜의 상태신호에 따라 상기 상위제어기의 종방향 목표 힘을 만족하도록 상기 각각의 차륜에 휠 토크를 분배하는 하위제어기를 포함하고, 상기 하위제어기는 상기 각각의 차륜이 독립적으로 제어되도록 상기 상위제어기로부터의 구동신호를 변환하여 상기 각각의 구동제어기에 전달한다. The driving control apparatus may include an upper controller configured to determine a longitudinal target force of the vehicle according to an input signal from the driver operating apparatus, and to satisfy the longitudinal target force of the upper controller according to a state signal of each wheel. And a lower controller for distributing wheel torque to each wheel, wherein the lower controller converts the driving signal from the upper controller so as to control each wheel independently, and transmits the driving signal to each of the driving controllers.

여기서, 상기 주행제어장치는 상기 감지장치에서 감지된 차량의 횡가속도와 요(yaw)속도에 따라 상기 구동장치를 제어하는 안전성제어기;를 더 포함한다. The driving control apparatus may further include a safety controller configured to control the driving apparatus according to the lateral acceleration and the yaw speed of the vehicle detected by the sensing apparatus.

또한, 상기 주행제어장치는 상기 감지장치에서 감지된 각각의 차륜의 미끌림에 따라 상기 구동장치를 제어하는 슬립제어기;를 더 포함한다. The driving control apparatus may further include a slip controller controlling the driving apparatus according to sliding of each wheel detected by the sensing apparatus.

상기 차륜은 6개의 차륜을 구비할 수 있고, 상기 6개의 차륜의 구동장치가 독립적으로 각각 제어된다. The wheels may have six wheels, and the driving devices of the six wheels are independently controlled.

한편, 본 발명은 인휠모듈형 구동장치에 관한 것으로, 상기 인휠모터의 구동축에 연결되는 감속기; 상기 감속기에 접촉될 수 있는 기계식 제동장치 및 상기 인휠모터 내부에 구비되는 회생제동장치로 구성되는 복합제동장치;를 포함하고, 상기 인휠모터와 감속기 및 복합제동장치가 일체로 결합되어 하나의 모듈을 형성하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the present invention relates to an in-wheel modular drive device, a reducer connected to the drive shaft of the in-wheel motor; And a complex braking device comprising a mechanical braking device that can be in contact with the reducer and a regenerative braking device provided in the in-wheel motor. It is characterized by forming.

한편, 본 발명은 차량에 구비되는 각각의 차륜의 구동장치를 독립적으로 제어하는 다축추진 구동장치의 제어방법에 관한 것으로, 주행제어장치가 운전자 운용장치 또는 상기 감지장치로부터 입력신호 또는 차량 및 각각의 차륜의 상태신호를 감지하는 단계; 상기 주행제어장치의 상위제어기에서 상기 입력신호 또는 상기 상태신호에 따라 차량의 필요구동을 판단하는 단계; 상기 주행제어장치의 하위제어기에서 상기 상위제어기의 판단에 따라 상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계; 상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 구동장치에 구비되는 구동제어기에 구동명령을 분배하여 상기 각각의 차륜의 구동장치를 독립적으로 구동하는 단계;를 포함한다. On the other hand, the present invention relates to a control method of a multi-axis propulsion drive device for independently controlling the drive device of each wheel provided in the vehicle, the traveling control device is an input signal or the vehicle and each of the vehicle from the driver operating device or the sensing device Detecting a state signal of a wheel; Determining a required driving of the vehicle according to the input signal or the state signal in an upper controller of the traveling control device; Determining, by the lower controller of the traveling control device, the required driving of the driving device of each wheel according to the determination of the upper controller; And driving the driving device of each wheel independently by distributing a driving command to a driving controller provided in the driving device of each wheel.

상기 차량의 필요구동을 판단하는 단계는, 상기 운전자 운용장치에 의한 입력신호의 의한 차량의 목표 가속도와 상기 감지장치에 의한 차량의 측정 가속도의 차이에 따라 차량에 필요한 종방향 목표 힘을 결정하는 것을 특징으로 한다. The determining of the required driving of the vehicle may include determining a longitudinal target force required for the vehicle according to a difference between the target acceleration of the vehicle by the input signal by the driver operating device and the measurement acceleration of the vehicle by the sensing device. It features.

상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계는, 상기 감지장치에 의해 측정된 상태신호에 따라 각각의 차륜에서의 종방향 힘을 추정하는 단계; 상기 감지장치에 의해 측정된 상태신호에 따라 각각의 차륜에서의 슬립율을 계산하는 단계; 상기 각각의 차륜에서의 추정된 종방향 힘과 슬립율에 의해 노면의 마찰력을 추정하는 단계; 상기 추정된 각각의 차륜에서의 노면의 마찰력에 비례하여 각각의 차륜에 분배될 구동력을 결정하는 단계;를 포함한다. Determining a required drive of the drive device of each wheel comprises: estimating a longitudinal force at each wheel according to a state signal measured by the sensing device; Calculating a slip ratio at each wheel according to the state signal measured by the sensing device; Estimating the frictional force of the road surface by the estimated longitudinal force and the slip ratio at each wheel; And determining a driving force to be distributed to each wheel in proportion to the estimated frictional force of the road surface at each of the wheels.

한편, 상기 제어방법은 상기 주행제어장치의 안정성제어기에서 상기 상태신호에 따라 차량의 필요안정성구동을 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 차량의 필요안정성구동을 판단하는 단계는, 횡가속도센서를 통해 측정된 차량의 횡가속도와 차량의 목표 횡가속도 차이를 산정하여 사전설정된 기준치를 초과하는 지를 판단한다. The control method may further include determining, by the stability controller of the traveling control device, the required stability driving of the vehicle according to the state signal, wherein the determining of the required stability driving of the vehicle may include: The difference between the measured lateral acceleration of the vehicle and the target lateral acceleration of the vehicle is determined to determine whether the predetermined reference value is exceeded.

여기서, 상기 횡가속도센서를 통해 측정된 차량의 횡가속도와 차량의 목표 횡가속도 차이가 사전설정된 기준치를 초과하는 경우, 상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 구동장치에 구비되는 구동제어기에 구동명령을 분배하여 차량의 속도를 줄이는 것을 특징으로 한다. Here, when the difference between the lateral acceleration of the vehicle and the target lateral acceleration of the vehicle measured by the lateral acceleration sensor exceeds a predetermined reference value, the driving control device sends a driving command to a drive controller provided in the driving device of each wheel. It is characterized by reducing the speed of the vehicle by distributing.

한편, 상기 제어방법은 상기 주행제어장치의 슬립제어기에서 상기 상태신호에 따라 차량의 슬립율을 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 차량의 슬립율을 판단하는 단계는, 각각의 차륜에서의 회전속도와 차속을 비교하여 슬립율을 계산하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the control method further comprises the step of determining the slip ratio of the vehicle in accordance with the state signal in the slip controller of the driving control device, wherein the step of determining the slip ratio of the vehicle, the rotation in each wheel The slip rate is calculated by comparing the speed with the vehicle speed.

여기서, 상기 각각의 차륜에서의 슬립율이 사전 설정된 제한치를 초과하는 경우, 상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 분배되는 입력토크를 결정하여 제어하는 것을 특징으로 한다. Here, when the slip ratio at each of the wheels exceeds a preset limit, the traveling control device is characterized by determining and controlling the input torque to be distributed to each of the wheels.

한편, 본 발명은 다축휠의 독립제어가 가능한 구동장치를 구비한 차량에 관한 것으로, 차량 몸체; 상기 몸체에 구비된 각각의 차륜에 구비되는 인휠모듈형 구동장치; 상기 각각의 차륜에 구비된 상기 각각의 구동장치를 독립적으로 제어하는 주행제어장치; 차량 및 각각의 차륜의 상태를 감지하는 감지장치;를 포함하고, 상기 주행제어장치는 상기 감지장치를 통해 감지한 차량 및 각각의 차륜의 상태에 따라 상기 각각의 차륜에 구비되는 구동장치를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the present invention relates to a vehicle having a drive device capable of independent control of a multi-axis wheel, the vehicle body; An in-wheel module driving device provided in each of the wheels provided in the body; A driving control device for independently controlling the respective driving devices provided in the respective wheels; And a sensing device for sensing a state of a vehicle and each wheel, wherein the driving control device independently of a vehicle detected through the sensing device and a driving device provided in each wheel according to a state of each wheel. It is characterized by controlling.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.The present invention has the following effects by the above configuration.

본 발명은 인휠모터를 적용한 독립휠 제어형 다축 하이브리드/전기 전투차량, 전투/감시정찰로봇 등의 군사용 로봇, 미래형 저탄소 지상 유·무인 전투차량의 추진제어 시스템에 적용되어, 고성능의 전기 모터를 차륜에 직접 장착하여 독립제어를 함으로서 전투차량 등의 기동성 및 생존성을 증대시킨다. 또한, 에너지 효율도 증대시키는 효과를 가진다. 나아가 차량의 중량감소와 가용공간 확대는 물론 기동성능 및 연비 향상 등의 효과를 발생시킨다.The present invention is applied to the propulsion control system of the independent wheel controlled multi-axis hybrid / electric combat vehicle, military robots such as combat / monitoring and reconnaissance robot, future low-carbon ground-manned and unmanned combat vehicle using an in-wheel motor, and a high-performance electric motor Independent control by mounting directly increases the mobility and survivability of combat vehicles. It also has the effect of increasing energy efficiency. In addition, it reduces the weight of the vehicle and increases the usable space, as well as improving the maneuverability and fuel economy.

도 1은 본 발명의 차량의 개략도.
도 2는 차륜에 구비되는 구동장치를 보여주는 단면도.
도 3은 도 2의 구동장치를 독립적으로 제어할 수 있는 시스템을 보여주는 개략도.
도 4는 본 발명의 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도.
도 5는 도 4의 제어방법 중 각각의 차륜에 구비된 구동장치의 필요구동을 판단하는 과정을 보여주는 흐름도.
도 6은 본 발명의 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법의 다른 실시예를 보여주는 흐름도.1 is a schematic diagram of a vehicle of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a drive device provided in the wheel.
3 is a schematic diagram showing a system capable of independently controlling the drive device of FIG.
Figure 4 is a flow chart showing an embodiment of a control method of a multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of determining a required drive of a driving device provided in each wheel of the control method of FIG. 4.
Figure 6 is a flow chart showing another embodiment of a control method of a multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control of the present invention.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치가 구비된 차량의 일 실시예를 보여준다. 도 1을 참고하면, 본 실시예의 차량의 몸체(100)에는 다수개의 차륜(202)이 구비되어 있다.Figure 1 shows an embodiment of a vehicle equipped with a multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control of the present invention. Referring to Figure 1, the body 100 of the vehicle of the present embodiment is provided with a plurality of wheels (202).

상기 차량 몸체(100)는 국방용 차량에 사용될 수 있는 여러가지 외관을 가질 수 있다. 도 1에서는 개략적으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. The vehicle body 100 may have various appearances that can be used in a defense vehicle. Although schematically illustrated in FIG. 1, the present invention is not limited thereto.

도 1에서 상기 차량 몸체(100)에는 6개의 차륜(202)이 구비되어 있다. 하지만, 이는 예시적으로 6개의 차륜을 구비한 실시예를 도시한 것에 불과하고, 후술하는 방법에 의해 각각의 차륜이 독립적으로 제어될 수 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다. In FIG. 1, the vehicle body 100 includes six wheels 202. However, this is merely illustrative of the embodiment provided with six wheels, and if each wheel can be independently controlled by the method described below all fall within the scope of the present invention.

상기 각각의 차륜(202)에는 구동장치(200)가 구비된다. 상기 구동장치(200)는 차륜을 각각 독립적으로 제어하기 위한 인휠모터(210), 복합제동장치(220), 및 구동제어기(230)를 포함하여 구성된다. Each wheel 202 is provided with a drive device (200). The drive device 200 is configured to include an in-wheel motor 210, a complex braking device 220, and a drive controller 230 for independently controlling the wheels.

여기서 상기 인휠모터(210), 복합제동장치(220), 및 구동제어기(230)는 각각의 차륜에 구비되되 차량에 일체로 장착될 수 있다. 특히 인휠모터(210)와 복합제동장치(220)는 모듈형으로 결합되어 차륜(202) 내측에 구비될 수 있다. 이러한 인휠모터와 복합제동장치의 모듈을 인휠모듈이라고 칭할 수 있다. 상기 인휠모듈은 공간을 최소화하고 에너지 효율을 높이기 위한 구조에 해당한다.In this case, the in-wheel motor 210, the composite braking device 220, and the drive controller 230 may be provided on each wheel, but may be integrally mounted to the vehicle. In particular, the in-wheel motor 210 and the composite braking device 220 may be modularly coupled to the inside of the wheel 202. The module of the in-wheel motor and the composite braking device may be referred to as an in-wheel module. The in-wheel module corresponds to a structure for minimizing space and increasing energy efficiency.

인휠모터와 제동장치를 포함하는 인휠모듈은 보다 상세하게 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참고하면, 상기 인휠모듈은 인휠모터(210), 복합제동장치(220) 및 감속기(250)를 포함하고 있다.An in-wheel module including an in-wheel motor and a braking device is shown in more detail in FIG. 2. 2, the in-wheel module includes an in-wheel motor 210, a complex braking device 220, and a reduction gear 250.

상기 인휠모듈은 차체에 대해 회전하지 않는 너클(240)에 연결된다. 상기 너클(240)은 차체에 대해 회전을 하지만, 서스팬션(미도시)에 연결되어 진동할 수 있다. 상기 너클(240)은 상기 인휠모듈과 차량의 몸체를 연결하는 역할을 한다. 상기 너클을 관통하여 차륜의 축(241)이 관통하고 있다. 하지만, 상기 축(241)은 너클에 대해 회전을 하지 않는다. The in-wheel module is connected to a knuckle 240 that does not rotate relative to the vehicle body. The knuckle 240 rotates with respect to the vehicle body, but may be connected to a suspension (not shown) to vibrate. The knuckle 240 serves to connect the in-wheel module and the body of the vehicle. The shaft 241 of the wheel penetrates through the knuckle. However, the shaft 241 does not rotate about the knuckle.

상기 인휠모터(210)은 스테이터(211)와 로터(212)를 구비하고 있다. 상기 스테이터는 상기 축(241)에 연결되어 고정된 구성이다. 상기 로터(212)는 상기 스테이터(211)와 소정의 간격을 가지고 이격되어 있되 상기 스테이터와의 전자기적 작용에 의해 상기 스테이터 주위를 회전하게 된다. 즉, 상기 로터(212)는 상기 축(241)에 대해 회전하게 된다. The in-wheel motor 210 includes a stator 211 and a rotor 212. The stator is connected to the shaft 241 in a fixed configuration. The rotor 212 is spaced apart from the stator 211 at a predetermined interval, but rotates around the stator by an electromagnetic action with the stator. That is, the rotor 212 rotates about the shaft 241.

상기 로터(212)의 회전은 로터와 연결된 감속기(250)로 전달된다. 상기 감속기는 내부에 감속기어가 구비되어 로터의 회전속도를 유성기어의 기어비에 따라 감속한다. Rotation of the rotor 212 is transmitted to the reducer 250 connected to the rotor. The reduction gear is provided inside the reduction gear to reduce the rotational speed of the rotor according to the gear ratio of the planetary gear.

상기 감속기(250)에는 림(201)이 연결되어 있다. 상기 림(201)은 상기 차륜(202)의 내주면상에 장착되는 구성으로 차륜을 지지하는 기능을 한다. 상기 인휠모터(210)을 통해 생성된 회전은 상기 감속기(250)을 통해 림(201)으로 전달된다. 그에 따라 상기 림(201)은 고정된 상기 축(241)에 대해 회전을 할 수 있다. 나아가 차륜이 상기 축(241)에 대해 회전이 이루어진다.Rim 201 is connected to the reducer 250. The rim 201 functions to support the wheel in a configuration mounted on the inner circumferential surface of the wheel 202. The rotation generated through the in-wheel motor 210 is transmitted to the rim 201 through the speed reducer 250. Accordingly, the rim 201 can rotate about the fixed shaft 241. Furthermore, wheels are rotated about the shaft 241.

상기 복합제동장치(220)은 기계식 제동을 수행하는 기계식 제동장치(221)와 전기식 회생제동 기능을 수행하는 회생제동장치(222)를 포함한다. 상기 기계식 제동장치(221)은 기계적으로 감속기에 마찰을 발생시켜 제동이 이루어지도록 하는 장치를 말한다. 상기 회생제동장치(222)는 상기 인휠모터(210)에 구비되는 스테이터와 로터를 이용하는 것으로, 전기적으로 로터에 역방향 회전력을 발생시킴과 동시에 전력을 발생하도록 하는 장치를 말한다. The combined braking device 220 includes a mechanical braking device 221 for performing mechanical braking and a regenerative braking device 222 for performing an electric regenerative braking function. The mechanical brake device 221 refers to a device that mechanically generates friction to reduce the brake. The regenerative braking device 222 is a device that uses the stator and the rotor provided in the in-wheel motor 210 to electrically generate a reverse rotational force and generate power at the same time.

상기 구동제어기(230)는 각각의 차륜(202)에 구비되어 상기 인휠모듈을 제어하고 전력변환 기능을 수행한다. 이 경우, 후술할 주행제어장치에 전기적으로 연결되어 상기 각각의 차량에 구비되는 구동제어기가 제어되기도 한다. 즉, 구동제어기에서 토크 명령이 인휠모터로 전달되어 구동시키고, 감속기를 거쳐 차륜을 구동시킨다.The drive controller 230 is provided in each wheel 202 to control the in-wheel module and performs a power conversion function. In this case, a driving controller electrically connected to the driving control apparatus to be described later may be controlled. That is, the torque command is transmitted from the drive controller to the in-wheel motor and driven, and the wheel is driven through the speed reducer.

도 3에는 전술한 구동장치를 구동제어하기 위한 구성이 도시되어 있다. 도 3에서는 도 1의 차량에 차륜이 6개가 구비되어 있기 때문에 이와 대응되도록 상기 각각의 차륜에 장착된 구동장치(200a,200b,200c,200d,200e,200f)를 세분화 하였다. 도 3을 참고하면, 상기 각각의 차륜의 구동장치를 제어하기 위한 구성으로 주행제어장치(300), 운전자에 의한 구동명령을 입력받는 운전자운용장치(400) 및 차량 및 각각의 차륜의 상태를 감지하는 감지장치(500)를 포함하여 구성된다. 3 shows a configuration for driving control of the above-described driving apparatus. In FIG. 3, since six wheels are provided in the vehicle of FIG. 1, the driving apparatuses 200a, 200b, 200c, 200d, 200e, and 200f mounted to the respective wheels are subdivided to correspond thereto. Referring to FIG. 3, a driving control device 300, a driver operating device 400 receiving a driving command by a driver, a vehicle, and a state of each wheel are detected as a configuration for controlling the driving device of each wheel. It is configured to include a sensing device 500.

상기 감지장치(500)는 각종 센서(510)와 주행제어에 필요한 상태를 추정하는 상태추정기(520)를 포함한다. 이는 차량 및 각각의 차륜의 상태를 감지할 수 있도록 하여 구동장치의 제어를 위한 정보를 제공한다. The sensing device 500 includes various sensors 510 and a state estimator 520 for estimating a state required for driving control. This makes it possible to detect the state of the vehicle and each wheel to provide information for the control of the drive device.

상기 운전자 운용장치(400)는 운전자의 주행 및 조향신호를 입력받아 후술할 주행제어장치에 전달하는 구성으로, 운전자의 구동명령을 입력받을 수 있도록 한다. 상기 운전자 운용장치(400)로는 가속페달(410), 제동페달(420) 및 조향핸들(430)이 있을 수 있으며, 이들의 조작을 감지하여 주행제어장치(300)로 전송할 수 있도록 하는 센서신호처리기(440)도 구비될 수 있다. The driver operating apparatus 400 is configured to receive a driving and steering signal of a driver and transmit the same to a driving control apparatus, which will be described later, to receive a driving command of the driver. The driver operating apparatus 400 may include an accelerator pedal 410, a brake pedal 420, and a steering wheel 430. The sensor signal processor may detect the manipulation thereof and transmit the same to the driving controller 300. 440 may also be provided.

상기 센서신호처리기(440)는 운전자의 조작신호뿐만 아니라 상기 감지장치(500)로부터 감지된 차량 및 각각의 차륜의 상태를 주행제어장치(300)로 전송하도록 처리할 수 있다.  The sensor signal processor 440 may process to transmit the state of each vehicle and each wheel detected by the sensing device 500 to the driving control device 300 as well as the driver's operation signal.

주행제어장치(300)는 상기 각각의 차륜에 구비된 상기 각각의 구동장치를 독립적으로 제어하는 기능을 한다. 상기 주행제어장치(300)는 상기 운전자 운용장치(400)로부터의 구동명령인 입력신호에 따라 차량의 종방향 목표 힘을 결정하는 상위제어기(320), 상기 각각의 차륜의 상태신호에 따라 상기 상위제어기의 종방향 목표 힘을 만족하도록 상기 각각의 차륜에 휠 토크를 분배하는 하위제어기(330), 상기 감지장치에서 감지된 차량의 횡가속도와 요(yaw)속도에 따라 상기 구동장치를 제어하는 안전성제어기(310) 및 상기 감지장치에서 감지된 각각의 차륜의 미끌림에 따라 상기 구동장치를 제어하는 슬립제어기(340)를 포함한다. The travel control device 300 functions to independently control the respective drive devices provided in the respective wheels. The travel control device 300 is a higher controller 320 for determining a longitudinal target force of the vehicle according to an input signal which is a driving command from the driver operating device 400, and the higher controller according to a state signal of each wheel. Sub-controller 330 for distributing wheel torque to each wheel to satisfy the longitudinal target force of the controller, and safety for controlling the drive device according to the lateral acceleration and yaw speed of the vehicle sensed by the sensing device. A controller 310 and a slip controller 340 for controlling the driving device according to the sliding of each wheel detected by the sensing device.

상기 하위제어기(330)는 상기 각각의 차륜이 독립적으로 제어되도록 상기 상위제어기로부터의 구동신호를 변환하여 상기 각각의 구동제어기(230)에 전달한다. 즉, 각각의 차륜에 필요한 구동을 연산하여 분배하는 것이다. 그에 따라 상기 주행제어장치(300)는 상기 구동제어기(230)를 통해 상기 인휠모터(210) 또는 제동장치(220)를 제어한다. The lower controller 330 converts the driving signal from the upper controller so as to control each wheel independently, and transmits the driving signal to each of the driving controllers 230. That is, the driving required for each wheel is calculated and distributed. Accordingly, the travel control device 300 controls the in-wheel motor 210 or the braking device 220 through the drive controller 230.

여기서 상기 주행제어장치(300)는 상기 운전자 운용장치(400)로부터 전달받는 운전자 입력신호에 따라 상기 각각의 구동장치(200)를 구동시키되, 상기 감지장치(500)를 통해 감지한 차량 및 각각의 차륜의 상태에 따라 상기 각각의 차륜에 구비되는 구동장치(200)가 독립적으로 구동되도록 제어한다. 구체적인 제어에 대해서는 후술한다.Here, the driving control device 300 drives the respective driving device 200 according to a driver input signal received from the driver operating device 400, and the vehicle and the respective devices detected by the sensing device 500. According to the state of the wheel, the driving device 200 provided in each of the wheels is controlled to be driven independently. Specific control will be described later.

한편, 도 3을 참고하면 전원공급장치(600)가 더 구비될 수 있다. 상기 전원공급장치(600)는 제어 및 신호전원을 공급하는 저전원공급기(610)와 구동전원을 공급하는 고전원공급기(620)로 구성된다.Meanwhile, referring to FIG. 3, a power supply device 600 may be further provided. The power supply device 600 includes a low power supply 610 for supplying control and signal power and a high power supply 620 for supplying driving power.

한편, 본 발명은 차량에 구비되는 각각의 차륜의 인휠모듈형 구동장치를 독립적으로 제어하는 다축추진 구동장치의 제어방법에 관한 것이다. 도 4에는 이러한 제어방법이 도시되어 있다. On the other hand, the present invention relates to a control method of a multi-axis propulsion drive device for independently controlling the in-wheel modular drive device of each wheel provided in the vehicle. 4 shows such a control method.

도 4를 참고하면, 상기 제어방법의 일 실시예는, 주행제어장치가 운전자 운용장치 또는 상기 감지장치로부터 입력신호 또는 차량 및 각각의 차륜의 상태신호를 감지하는 단계(S100), 상기 주행제어장치의 상위제어기에서 상기 입력신호 또는 상기 상태신호에 따라 차량의 필요구동을 판단하는 단계(S200), 상기 주행제어장치의 하위제어기에서 상기 상위제어기의 판단에 따라 상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계(S300), 상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 구동장치에 구비되는 구동제어기에 구동명령을 분배하여 상기 각각의 차륜의 구동장치를 독립적으로 구동하는 단계(S400)를 포함한다. Referring to FIG. 4, in one embodiment of the control method, the driving control apparatus detects an input signal or a state signal of each vehicle and each wheel from a driver operating apparatus or the sensing apparatus (S100), and the driving control apparatus. Determining the required driving of the vehicle according to the input signal or the state signal at the upper controller of the driving controller (S200); and the required driving of the driving device of each wheel according to the determination of the upper controller at the lower controller of the traveling control apparatus. Determining (S300), and the driving control device distributes a driving command to a driving controller provided in the driving device of each wheel to independently drive the driving device of each wheel (S400). .

상기 차량 및 각각의 차륜의 상태신호를 감지하는 단계(S100)는 운전자운용장치(400)로부터 운전자의 구동명령 또는 상기 감지장치(500)로부터 차량 및 차륜의 상태가 감지된 후, 전기적인 신호화가 되어 상기 주행제어장치(300)로 입력되는 단계를 말한다. In the detecting of the state signals of the vehicle and each wheel (S100), after the driver's driving command is detected from the driver operating apparatus 400 or the state of the vehicle and the wheel from the sensing apparatus 500, electrical signaling is performed. And the step of inputting the driving control device 300.

상기 차량의 필요구동을 판단하는 단계(S200)는 상기 상위제어기(300)에서 운전자 운용장치에 의한 입력신호의 의한 차량의 목표 가속도와 상기 감지장치에 의한 차량의 측정 가속도의 차이에 따라 차량에 필요한 종방향 목표 힘을 결정하는 단계를 말한다. 즉, 운전자에 의해 입력된 목표 가속도와 실제 측정된 가속도 차이에 의해 필요 가속도를 결정하는 것이다.The determining of the required driving of the vehicle (S200) may be necessary for the vehicle according to the difference between the target acceleration of the vehicle by the input signal by the driver operating device and the measurement acceleration of the vehicle by the sensing device in the upper controller 300. Refers to determining the longitudinal target force. In other words, the required acceleration is determined by the difference between the target acceleration input by the driver and the actual measured acceleration.

상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계(S300)는 상기 상위제어기에서 결정된 차량의 필요구동을 각각의 차륜에 필요한 소요 구동력을 최적으로 분배하여 각각의 차륜을 독립적으로 구동시키는 명령을 결정하는 단계를 말한다.Determining the required drive of the drive device of each wheel (S300) is a command to drive each wheel independently by optimally distributing the required drive force required for each wheel by the necessary drive of the vehicle determined by the upper controller Tell the steps to decide.

도 5는 상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계(S300)를 보다 상세하게 보여준다. 도 5를 참고하면, 상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계(S300)는, 상기 감지장치에 의해 측정된 상태신호에 따라 각각의 차륜에서의 종방향 힘을 추정하는 단계(S310), 상기 감지장치에 의해 측정된 상태신호에 따라 각각의 차륜에서의 슬립율을 계산하는 단계(S320), 상기 각각의 차륜에서의 추정된 종방향 힘과 슬립율에 의해 노면의 마찰력을 추정하는 단계(S330), 상기 추정된 각각의 차륜에서의 노면의 마찰력에 비례하여 각각의 차륜에 분배될 구동력을 결정하는 단계(S340)로 이루어진다. Figure 5 shows in more detail the step (S300) of determining the required drive of the drive device of each wheel. Referring to FIG. 5, in the determining of the required driving of the driving device of each wheel (S300), estimating the longitudinal force in each wheel according to the state signal measured by the sensing device (S310). Calculating a slip ratio at each wheel according to the state signal measured by the sensing device (S320), and estimating the frictional force of the road surface by the estimated longitudinal force and slip ratio at each wheel. In step S330, determining the driving force to be distributed to each wheel in proportion to the estimated frictional force of the road surface in each wheel in step S340.

상기 각각의 차륜에서의 종방향 힘을 추정하는 단계(S310)는 상기 감지장치에 의해 각각의 차륜에서의 각가속도를 측정 또는 추정하여 각각의 차륜에서의 종방향 힘을 추정할 수 있다.In estimating the longitudinal force in each of the wheels (S310), the sensing device may estimate or measure the longitudinal force in each of the wheels by measuring or estimating the angular acceleration in each wheel.

상기 각각의 차륜에서의 슬립율을 계산하는 단계(S320)는 상기 감지장치에 의해 측정된 차량의 속도와 차륜의 회전속도를 통해 계산될 수 있다. The step S320 of calculating the slip ratio at each wheel may be calculated through the speed of the vehicle and the rotation speed of the wheel measured by the sensing device.

상기 노면의 마찰력을 추정하는 단계(S330)는 상기 각각의 차륜에서의 추정된 종방향 힘과 슬립률에 의해 계산되어 추정될 수 있다. 그에 따라 각각의 차륜에 분배될 구동력을 결정하는 단계(S340)에서는 상기 추정된 각각의 차륜에서의 노면의 마찰력에 비례하여 각각의 차륜의 구동력을 결정하게 된다. Estimating the frictional force of the road surface (S330) may be calculated and estimated by the estimated longitudinal force and the slip ratio at each wheel. Accordingly, in the determining of the driving force to be distributed to each wheel (S340), the driving force of each wheel is determined in proportion to the estimated frictional force of the road surface in each of the wheels.

도 6은 상기 제어방법의 다른 실시예를 보여준다. 도 6을 참고하면, 상기 제어방법은 상기 주행제어장치의 안정성제어기에서 상기 상태신호에 따라 차량의 필요안정성구동을 판단하는 단계(S210)를 더 포함할 수 있다. 상기 차량의 필요안정성 구동을 판단하는 단계(S210)는 차량의 횡 가속도와 요 속도의 급격한 증가에 따른 차량의 불안정성을 제거하기 위하여 차량의 속도를 줄여서 횡가속도를 감소시키고, 차량의 요속도 발산을 막기 위한 요 모멘트를 생성하는 역할을 한다. 6 shows another embodiment of the control method. Referring to FIG. 6, the control method may further include a step S210 of determining the required stability driving of the vehicle according to the state signal in the stability controller of the traveling control device. Determining the necessary stability driving of the vehicle (S210) reduces the lateral acceleration by reducing the speed of the vehicle in order to remove the instability of the vehicle caused by the rapid increase in the lateral acceleration and yaw speed of the vehicle, and the release of the yaw speed of the vehicle It creates the yaw moment to prevent it.

상기 차량의 필요안정성구동을 판단하는 단계(S210)는 상기 감지장치에 포함되는 횡가속도센서 등을 통해 측정된 차량의 횡가속도와 차량의 목표 횡가속도 차이를 산정하여 사전설정된 기준치를 초과하는지를 판단한다. In the determining of the required stability driving of the vehicle (S210), the difference between the lateral acceleration measured by the lateral acceleration sensor included in the sensing device and the target lateral acceleration of the vehicle is determined to determine whether the predetermined reference value is exceeded. .

여기서, 상기 횡가속도센서를 통해 측정된 차량의 횡가속도와 차량의 목표 횡가속도 차이가 사전설정된 기준치를 초과하는 경우, 상기 주행제어장치(300)가 상기 각각의 차륜의 구동장치에 구비되는 구동제어기(230)에 구동명령을 분배하여 차량의 속도를 줄인다. 이러한 경우, 전술한 것과 같이 상위제어기 및 하위제어기를 통해 각각의 차륜에 독립적으로 구동명령을 형성한다.Here, when the difference between the lateral acceleration of the vehicle and the target lateral acceleration of the vehicle measured by the lateral acceleration sensor exceeds a predetermined reference value, the driving controller 300 is provided in the driving device of each wheel Distributing a drive command to 230 reduces the speed of the vehicle. In this case, as described above, the driving command is independently formed on each wheel through the upper controller and the lower controller.

한편, 상기 제어방법은 상기 주행제어장치의 슬립제어기에서 상기 상태신호에 따라 차량의 슬립율을 판단하는 단계(S220)를 더 포함한다. 상기 차량의 슬립율을 판단하는 단계(S220)는 각각의 차륜의 주행상태를 모니터링하여 미끄러짐이 발생하지 않도록 입력토크를 결정하는 기능을 수행한다.On the other hand, the control method further comprises the step of determining the slip ratio of the vehicle according to the state signal in the slip controller of the driving control apparatus (S220). The step of determining the slip ratio of the vehicle (S220) monitors the driving state of each wheel to determine the input torque so that slip does not occur.

상기 차량의 슬립율을 판단하는 단계(S220)는 각각의 차륜에서의 회전속도와 차속을 비교하여 슬립율을 계산한다. 여기서, 상기 각각의 차륜에서의 슬립율이 사전 설정된 제한치를 초과하는 경우, 상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 분배되는 입력토크를 결정하여 미끄러지지 않도록 제어하게 된다. 이 경우에도 전술한 것과 같이 상위제어기 및 하위제어기를 통해 각각의 차륜에 독립적으로 구동명령을 형성한다.In the determining of the slip ratio of the vehicle (S220), the slip rate is calculated by comparing the rotation speed and the vehicle speed at each wheel. Here, when the slip ratio at each of the wheels exceeds a preset limit value, the travel control device determines that the input torque of each wheel is distributed so as not to slip. Also in this case, as described above, the driving command is independently formed on each wheel through the upper controller and the lower controller.

한편, 상기 차량의 필요안정성구동을 판단하는 단계(S210)와 차량의 슬립율을 판단하는 단계(S220)는 운전자운용장치의 입력을 토대로 하는 차량의 필요구동판단 단계와 병렬적으로 이루어질 수 있다. 즉, 이들 단계들이 동시 또는 이시에 독립적으로 이루어질 수 있는 것이다.
On the other hand, the step of determining the required stability driving of the vehicle (S210) and the step of determining the slip ratio of the vehicle (S220) may be performed in parallel with the necessary driving determination step of the vehicle based on the input of the driver operating device. In other words, these steps may be performed simultaneously or independently.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is not to be construed as limited to such embodiments and / or drawings, and is determined by the matters set forth in the claims below. do. In addition, it should be clearly understood that improvements, changes, modifications, and the like apparent to those skilled in the art described in the claims are included in the scope of the present invention.

100 : 차량 몸체 200 : 구동장치
201 : 림 202 : 차륜
210 : 인휠모터 220 : 복합제동장치
230 : 구동제어기 250 : 감속기
300 : 주행제어장치 400 : 운전자 운용장치
500 : 감지장치 600 : 전원공급장치100: vehicle body 200: drive device
201: rim 202: wheel
210: in-wheel motor 220: composite braking device
230: drive controller 250: reducer
300: driving control device 400: driver operating device
500: detection device 600: power supply

Claims (17)

차량에 장착된 각각의 차륜에 구비되는 구동장치;
상기 각각의 차륜에 구비된 상기 각각의 구동장치를 독립적으로 제어하는 주행제어장치;
차량 및 각각의 차륜의 상태를 감지하는 감지장치;를 포함하고,
상기 주행제어장치는 상기 감지장치를 통해 감지한 차량 및 각각의 차륜의 상태에 따라 상기 각각의 차륜에 구비되는 구동장치를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
A driving device provided on each wheel mounted to the vehicle;
A driving control device for independently controlling the respective driving devices provided in the respective wheels;
It includes; sensing device for detecting the state of the vehicle and each wheel,
The driving control device is characterized in that to independently control the drive device provided in each of the wheels according to the state of the vehicle and each wheel detected by the sensing device,
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
제1항에 있어서,
상기 각각의 구동장치는 인휠모터, 제동장치, 및 구동제어기를 포함하고,
상기 주행제어장치는 상기 구동제어기를 통해 상기 인휠모터 또는 제동장치를 제어하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
The method of claim 1,
Each drive device includes an in-wheel motor, a brake device, and a drive controller,
The driving control device is characterized in that for controlling the in-wheel motor or braking device through the drive controller,
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
제1항에 있어서,
운전자의 주행 및 조향신호를 입력받아 상기 주행제어장치에 전달하는 운전자 운용장치;를 더 포함하고,
상기 주행제어장치는 상기 운전자 운용장치로부터 전달받는 운전자 입력신호에 따라 상기 각각의 구동장치를 구동시키되, 상기 감지장치를 통해 감지한 차량 및 각각의 차륜의 상태에 따라 상기 각각의 차륜에 구비되는 구동장치가 독립적으로 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
The method of claim 1,
And a driver operating device which receives a driving and steering signal of a driver and transmits the same to the driving control device.
The driving control apparatus drives each of the driving apparatuses according to a driver input signal received from the driver operating apparatus, and is provided to each of the wheels according to the state of the vehicle and each of the wheels detected by the sensing apparatus. Characterized in that the device is controlled to be driven independently,
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
제3항에 있어서,
상기 운전자 운용장치는, 가속페달과 제동페달 및 조향핸들의 조작을 감지하여 상기 주행제어장치로 전송할 수 있도록 하는 센서신호처리기를 포함하고,
상기 센서신호처리기는, 운전자의 조작신호뿐만 아니라 상기 감지장치로부터 감지된 차량 및 각각의 차륜의 상태를 상기 주행제어장치로 전송하도록 처리할 수 있는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
The method of claim 3,
The driver operating apparatus includes a sensor signal processor configured to detect an operation of an accelerator pedal, a brake pedal, and a steering wheel, and transmit the sensing signal to the driving control apparatus.
The sensor signal processor may be configured to transmit not only a driver's operation signal but also a state of each vehicle and each wheel detected by the sensing device to the driving controller.
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
제4항에 있어서,
상기 주행제어장치는,
상기 운전자 운용장치로부터의 입력신호에 따라 차량의 종방향 목표 힘을 결정하는 상위제어기와, 상기 각각의 차륜의 상태신호에 따라 상기 상위제어기의 종방향 목표 힘을 만족하도록 상기 각각의 차륜에 휠 토크를 분배하는 하위제어기를 포함하고,
상기 하위제어기는 상기 각각의 차륜이 독립적으로 제어되도록 상기 상위제어기로부터의 구동신호를 변환하여 상기 각각의 구동제어기에 전달하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
5. The method of claim 4,
The traveling control device,
An upper controller that determines a longitudinal target force of the vehicle according to an input signal from the driver operating device, and wheel torque on each of the wheels so as to satisfy the longitudinal target force of the upper controller in accordance with a status signal of each of the wheels; A sub-controller for distributing
The lower controller converts the driving signal from the upper controller so as to control each wheel independently and transmits the driving signal to each of the driving controllers.
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
제5항에 있어서,
상기 주행제어장치는 상기 감지장치에서 감지된 차량의 횡가속도와 요(yaw)속도에 따라 상기 구동장치를 제어하는 안전성제어기;를 더 포함하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
The method of claim 5,
The driving control device further comprises a safety controller for controlling the drive device according to the lateral acceleration and yaw speed of the vehicle detected by the sensing device;
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
제5항에 있어서,
상기 주행제어장치는 상기 감지장치에서 감지된 각각의 차륜의 미끌림에 따라 상기 구동장치를 제어하는 슬립제어기;를 더 포함하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
The method of claim 5,
The driving control device further includes a slip controller for controlling the driving device according to the sliding of each wheel detected by the sensing device;
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
제1항에 있어서,
상기 차량은 6개의 차륜을 구비하고,
상기 6개의 차륜의 구동장치가 독립적으로 각각 제어되는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치.
The method of claim 1,
The vehicle has six wheels,
Characterized in that the drive device of the six wheels is independently controlled, respectively,
Multi-axis propulsion drive with independent wheel control.
인휠모터;
상기 인휠모터의 구동축에 연결되는 감속기;
상기 감속기에 접촉될 수 있는 기계식 제동장치 및 상기 인휠모터 내부에 구비되는 회생제동장치로 구성되는 복합제동장치;를 포함하고,
상기 인휠모터와 감속기 및 복합제동장치가 일체로 결합되어 하나의 모듈을 형성하는 것을 특징으로 하는,
인휠모듈형 구동장치.
In-wheel motor;
A reducer connected to the drive shaft of the in-wheel motor;
And a complex braking device comprising a mechanical braking device that can be in contact with the reducer and a regenerative braking device provided inside the in-wheel motor.
The in-wheel motor and the reducer and the combined braking device are integrally combined to form a module,
In-wheel modular drive.
차량에 구비되는 각각의 차륜의 구동장치를 독립적으로 제어하는 다축추진 구동장치의 제어방법에 있어서,
주행제어장치가 운전자 운용장치 또는 상기 감지장치로부터 입력신호 또는 차량 및 각각의 차륜의 상태신호를 감지하는 단계;
상기 주행제어장치의 상위제어기에서 상기 입력신호 또는 상기 상태신호에 따라 차량의 필요구동을 판단하는 단계;
상기 주행제어장치의 하위제어기에서 상기 상위제어기의 판단에 따라 상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계;
상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 구동장치에 구비되는 구동제어기에 구동명령을 분배하여 상기 각각의 차륜의 구동장치를 독립적으로 구동하는 단계;를 포함하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법.
In the control method of the multi-axis propulsion drive device for independently controlling the drive device of each wheel provided in the vehicle,
Detecting, by the driving controller, an input signal or a status signal of each vehicle and each wheel from a driver operating apparatus or the sensing apparatus;
Determining a required driving of the vehicle according to the input signal or the state signal in an upper controller of the traveling control device;
Determining, by the lower controller of the traveling control device, the required driving of the driving device of each wheel according to the determination of the upper controller;
The driving control device distributing a driving command to a driving controller provided in the driving device of each wheel to independently drive the driving device of each wheel;
Control method of multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.
제10항에 있어서,
상기 차량의 필요구동을 판단하는 단계는,
상기 운전자 운용장치에 의한 입력신호의 의한 차량의 목표 가속도와 상기 감지장치에 의한 차량의 측정 가속도의 차이에 따라 차량에 필요한 종방향 목표 힘을 결정하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법.
The method of claim 10,
Determining the required driving of the vehicle,
Characterized in that the longitudinal target force required for the vehicle according to the difference between the target acceleration of the vehicle by the input signal by the driver operating device and the measurement acceleration of the vehicle by the sensing device,
Control method of multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.
제11항에 있어서,
상기 각각의 차륜의 구동장치의 필요구동을 판단하는 단계는,
상기 감지장치에 의해 측정된 상태신호에 따라 각각의 차륜에서의 종방향 힘을 추정하는 단계;
상기 감지장치에 의해 측정된 상태신호에 따라 각각의 차륜에서의 슬립율을 계산하는 단계;
상기 각각의 차륜에서의 추정된 종방향 힘과 슬립율에 의해 노면의 마찰력을 추정하는 단계;
상기 추정된 각각의 차륜에서의 노면의 마찰력에 비례하여 각각의 차륜에 분배될 구동력을 결정하는 단계;를 포함하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법.
The method of claim 11,
Determining the required drive of the drive device of each wheel,
Estimating a longitudinal force at each wheel according to the state signal measured by the sensing device;
Calculating a slip ratio at each wheel according to the state signal measured by the sensing device;
Estimating the frictional force of the road surface by the estimated longitudinal force and the slip ratio at each wheel;
Determining a driving force to be distributed to each wheel in proportion to the estimated frictional force of the road surface in each of the wheels;
Control method of multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.
제10항에 있어서,
상기 주행제어장치의 안정성제어기에서 상기 상태신호에 따라 차량의 필요안정성구동을 판단하는 단계;를 더 포함하고,
상기 차량의 필요안정성구동을 판단하는 단계는, 횡가속도센서를 통해 측정된 차량의 횡가속도와 차량의 목표 횡가속도 차이를 산정하여 사전설정된 기준치를 초과하는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법.
The method of claim 10,
Determining the required stability driving of the vehicle according to the state signal in the stability controller of the traveling control device;
The determining of the required stability driving of the vehicle may include determining whether the vehicle exceeds the preset reference value by calculating a difference between the vehicle lateral acceleration and the target lateral acceleration measured by the lateral acceleration sensor.
Control method of multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.
제13항에 있어서,
상기 횡가속도센서를 통해 측정된 차량의 횡가속도와 차량의 목표 횡가속도 차이가 사전설정된 기준치를 초과하는 경우,
상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 구동장치에 구비되는 구동제어기에 구동명령을 분배하여 차량의 속도를 줄이는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법.
The method of claim 13,
When the difference between the lateral acceleration of the vehicle and the target lateral acceleration of the vehicle measured by the lateral acceleration sensor exceeds a preset reference value,
Characterized in that the driving control device to reduce the speed of the vehicle by distributing a drive command to the drive controller provided in the drive device of each wheel,
Control method of multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.
제10항에 있어서,
상기 주행제어장치의 슬립제어기에서 상기 상태신호에 따라 차량의 슬립율을 판단하는 단계;를 더 포함하고,
상기 차량의 슬립율을 판단하는 단계는, 각각의 차륜에서의 회전속도와 차속을 비교하여 슬립율을 계산하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법.
The method of claim 10,
Determining a slip ratio of the vehicle according to the state signal in a slip controller of the traveling control device;
Determining the slip ratio of the vehicle, characterized in that for calculating the slip ratio by comparing the rotation speed and the vehicle speed in each wheel,
Control method of multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.
제15항에 있어서,
상기 각각의 차륜에서의 슬립율이 사전 설정된 제한치를 초과하는 경우,
상기 주행제어장치가 상기 각각의 차륜의 분배되는 입력토크를 결정하여 제어하는 것을 특징으로 하는,
독립휠 제어가 가능한 다축추진 구동장치의 제어방법.
16. The method of claim 15,
If the slip ratio at each of the wheels exceeds a preset limit,
Characterized in that the traveling control device determines and controls the input torque to be distributed of each wheel,
Control method of multi-axis propulsion drive device capable of independent wheel control.
차량 몸체;
상기 몸체에 구비된 각각의 차륜에 구비되는 인휠모듈형 구동장치;
상기 각각의 차륜에 구비된 상기 각각의 구동장치를 독립적으로 제어하는 주행제어장치;
차량 및 각각의 차륜의 상태를 감지하는 감지장치;를 포함하고,
상기 주행제어장치는 상기 감지장치를 통해 감지한 차량 및 각각의 차륜의 상태에 따라 상기 각각의 차륜에 구비되는 구동장치를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는,
다축휠의 독립제어가 가능한 구동장치를 구비한 차량.
Vehicle body;
An in-wheel module driving device provided in each of the wheels provided in the body;
A driving control device for independently controlling the respective driving devices provided in the respective wheels;
It includes; sensing device for detecting the state of the vehicle and each wheel,
The driving control device is characterized in that to independently control the drive device provided in each of the wheels according to the state of the vehicle and each wheel detected by the sensing device,
A vehicle equipped with a drive device capable of independent control of a multi-axis wheel.
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