KR20220034976A - 차량 모터 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20220034976A
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motor
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target yaw
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KR1020200116882A
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황성욱
김승기
이상호
박재일
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 모터 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 차량 모터 제어 장치는, 차량의 상태가 오버 스티어(over steer) 상태인지 언더 스티어(under steer) 상태인지를 판단하고, 상기 차량의 상태에 따라 모터의 구동 제어 모드 또는 제동 제어 모드를 결정하고, 상기 오버 스티어 상태 또는 상기 언더 스티어 상태를 이용하여 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하고 상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.

Description

차량 모터 제어 장치 및 그 방법{Apparatus for controlling motor of a vehicle and method thereof}
본 발명은 차량 모터 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동 차량의 핸들링 성능(오버스티어 또는 언더 스티어)을 고려하여 모터 제어량을 산출하여 적용하는 기술에 관한 것이다.
친환경 차량은 충전 가능한 전원부인 배터리와 모터를 포함하고 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시키고 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량과, 수소 연료 전지 차량을 포함한다.
이처럼 모터를 구비한 차량은 전륜과 후륜을 구동하기 위한 모터를 각각 구비하고, 차속, 조향각, 및 횡저크를 기반으로 각 모터의 제어량을 결정하여 모터를 구동시킨다.
기존에는 핸들링 성능을 고려하지 않고 모터 제어량을 결정함으로써 토크 제어로 선회 응답성, 안정성 등이 고려되지 않았다.
본 발명의 실시예는 선회 상황별 또는 선회 위상별 전후륜모터의 토크 제어를 수행하여 선회 응답성 및 안정성을 개선할 수 있는 차량 모터 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 실시예는 코너링 강성 기반의 목표 요모멘트를 산출하여 이를 기반으로 연산된 타이어힘을 만족하는 모터 제어량을 산출할 수 있는 차량 모터 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 모터 제어 장치는, 차량의 상태가 오버 스티어(over steer) 상태인지 언더 스티어(under steer) 상태인지를 판단하고, 상기 차량의 상태에 따라 모터의 구동 제어 모드 또는 제동 제어 모드를 결정하고, 상기 오버 스티어 상태 또는 상기 언더 스티어 상태를 이용하여 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하고 상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 차속, 조향각, 횡저크, 요레이트, 및 횡슬립각 중 적어도 하나 이상을 기반으로 상기 차량의 상태를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 차속 및 조향각을 기반으로 목표 요레이트를 산출하고, 상기 목표 요레이트와 현재 요레이트의 차이값인 요레이트 에러값과 전륜 횡슬립각 및 후륜 횡슬립각을 조합하여 언더 스티어 지수 또는 오버 스티어 지수를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 단일 모터를 구비하는 차량에 있어서, 상기 목표 요모멘트에 따라 상기 단일 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 적어도 두 개 이상의 모터를 구비하는 차량에 있어서, 상기 목표 요모멘트에 따라 제 1 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하고, 롤 상태량 및 피치 상태량을 이용하여 제 2 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량의 상태가 언더 스티어 상태인 경우, 후륜 모터의 제동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 전륜 모터의 구동을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량의 상태가 오버 스티어 상태인 경우, 전륜 모터의 구동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 후륜 모터의 제동을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 바이시클 모델(Bicycle Model) 및 슬라이딩 모드 컨트롤(SMC, Sliding Mode Control)를 이용하여 요레이트 에러에 대한 목표 요모멘트를 산출하되, 일반 주행 영역 및 타이어 비선형 구간인 한계 영역에서 사용 가능한 코너링 강성을 기반으로 상기 목표 요모멘트를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 목표 요모멘트를 차량 모델의 타이어 힘 기반 수식으로 전개하고, 차량 동역학 모델을 기반으로 각 타이어의 수직력을 산출하고, 상기 타이어의 수직력을 이용하여 타이어 횡력을 산출하고, 상기 타이어 횡력을 기반으로 타이어 구동력을 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 타이어 구동력, 모터 회전 속도, 및 차속을 이용하여 상기 모터 제어량을 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 모터 제어량, 피치 성능 지배 인자 종가속도, 롤 성능 지배 인자인 횡가속도를 반영한 가중치를 상기 목표 요모멘트와 연산하여 상기 모터 제어량을 최종 결정하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 모터 제어 방법은 차량의 상태가 오버 스티어(over steer) 상태인지 언더 스티어(under steer) 상태인지를 판단하는 단계; 상기 차량의 상태에 따라 모터의 구동 제어 모드 또는 제동 제어 모드를 결정하는 단계; 상기 결정된 제어 모드에 따라 상기 모터를 제어하는 단계; 상기 오버 스티어 상태 또는 상기 언더 스티어 상태를 이용하여 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하는 단계; 및 상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 차량의 상태가 오버 스티어 상태인지 언더 스티어 상태인지를 판단하는 단계는, 차속 및 조향각을 기반으로 목표 요레이트를 산출하고, 상기 목표 요레이트와 현재 요레이트의 차이값인 요레이트 에러값과 전륜 횡슬립각 및 후륜 횡슬립각을 조합하여 언더 스티어 지수 또는 오버 스티어 지수를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모터를 제어하는 단계는, 단일 모터를 구비하는 차량에 있어서, 상기 목표 요모멘트에 따라 상기 단일 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모터를 제어하는 단계는, 적어도 두 개 이상의 모터를 구비하는 차량에 있어서, 상기 목표 요모멘트에 따라 제 1 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 단계; 및 롤 상태량 및 피치 상태량을 이용하여 제 2 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모터를 제어하는 단계는, 상기 차량의 상태가 언더 스티어 상태인 경우, 후륜 모터의 제동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 전륜 모터의 구동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모터를 제어하는 단계는, 상기 차량의 상태가 오버 스티어 상태인 경우, 전륜 모터의 구동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 후륜 모터의 제동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하는 단계는, 상기 목표 요모멘트를 차량 모델의 타이어 힘 기반 수식으로 전개하는 단계; 차량 동역학 모델을 기반으로 각 타이어의 수직력을 산출하는 단계; 상기 타이어의 수직력을 이용하여 타이어 횡력을 산출하는 단계; 및 상기 타이어 횡력을 기반으로 타이어 구동력을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 단계는, 상기 타이어 구동력, 모터 회전 속도, 및 차속을 이용하여 상기 모터 제어량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 단계는, 상기 모터 제어량, 피치 성능 지배 인자 종가속도, 롤 성능 지배 인자인 횡가속도를 반영한 가중치를 상기 목표 요모멘트와 연산하여 상기 모터 제어량을 최종 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 선회 상황별 또는 선회 위상별 전후륜모터의 토크 제어를 수행하여 선회 응답성 및 안정성을 개선할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전륜 모터와 후륜 모터의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 모터 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 상태 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 상태에 따른 모터 제어 모드 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 언더 스티어 모드 및 오버 스티어 모드를 개선하기 위한 모터 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 8자유도 차량 모델을 나타내는 도면이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선회 시 수직력 모델을 나타내기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이어의 수직력, 타이어 횡력, 및 타이어 구동력을 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어량을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2륜 구동 차량의 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 4륜 구동 차량의 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 4륜 구동 차량의 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 모터 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전륜 모터와 후륜 모터의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 모터 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량의 전륜을 구동하는 전륜 모터 M1, 후륜을 구동하는 후륜 모터 M2가 각각 구비된다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 모터 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량 모터 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
차량 시스템은 차량 모터 제어 장치(100), 센싱 장치(200), 전륜 모터 M1, 및 후륜 모터 M2를 포함한다.
차량 모터 제어 장치(100)는 차량의 상태가 오버 스티어(over steer) 상태인지 언더 스티어(under steer) 상태인지를 판단하고, 차량의 상태에 따라 모터의 구동 제어 모드 또는 제동 제어 모드를 결정하고, 오버 스티어 상태 또는 상기 언더 스티어 상태를 이용하여 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하고 상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정할 수 있다.
차량 모터 제어 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 본 발명에서는 차량 내 네트워크 통신 기술을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크 통신 기술로는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등을 통해 차량 내 통신을 수행할 수 있다.
일 예로서, 통신부(110)는 차량 내 센싱 장치(200), 전륜 모터 M1, 및 후륜 모터 M2와 통신을 수행할 수 있다. 일 예로서, 통신부(110)는 모터 제어량에 따른 명령치를 전륜 모터 M1, 및 후륜 모터 M2로 전송하고, 센싱 장치(200)에 의해 센싱된 차량 정보를 수신할 수 있다.
저장부(120)는 센싱 장치(200)의 센싱 결과 및 프로세서(130)에 의해 획득되는 데이터 및 프로세서(130)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
일 예로서, 저장부(120)는 미리 실험치에 의해 설정된 언더 스티어 또는 오버 스티어 상태 판별을 위한 임계치, 구동 토크 한계치 등이 저장될 수 있다.
저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 통신부(110), 저장부(120) 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(130)는 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어기일 수 있다.
프로세서(130)는 차속, 조향각, 횡저크, 요레이트, 및 횡슬립각 중 적어도 하나 이상을 기반으로 차량 언더 스티어 상태, 오버 스티어 상태, 및 횡운동 안정성을 판단할 수 있다. 이때, 차속, 조향각, 횡저크, 요레이트, 및 횡슬립각 등은 차량의 센싱 장치(200)로부터 수신하거나 차량 내 장치로부터 차량 신호로서 수신할 수 있다. 이때, 차량의 언더 스티어(under steer) 상태는 방향을 틀 때 운전자가 의도하는 것보다 덜 날카롭게 돌려고 하는 차의 경향을 의미한다.
차량의 오버 스티어(over steer) 상태는 차량이 코너를 돌 때 스티어링휠을 돌린 각도보다 회전반경이 작아지는 현상을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 상태 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면 프로세서(130)는 차속, 및 조향각 등을 이용하여 목표 요레이트를 연산하고 목표 요레이트와 현재 요레이트의 차이값인 요레이트 에러량(e)을 산출한다.
이어 프로세서(130)는 전륜과 후륜의 횡슬립각 추정치와 요레이트 에러량(e)을 조합하여 차량의 1차 언더 스티어 지수(Understeer index), 오버 스티어지수(oversteer index)를 도출한다.
프로세서(130)는 차속, 조향 각속도, 횡저크, 및 횡가속도 중 적어도 하나 이상을 이용하여 운전자 선회 의지와 주행 노면상태를 반영하는 가중치(Weight Factor)를 산출한다.
프로세서(130)는 차량의 1차 언더 스티어 지수 및 오버 스티어 지수에 가중치를 컴바인(combine)하여 차량의 1차 언더 스티어 지수 및 오버 스티어 지수를 보정한다.
이에 프로세서(130)는 보정된 1차 언더 스티어 지수 및 오버 스티어 지수를 출력한다.
프로세서(130)는 전동화 차량에 장착된 모터의 형태별 협조를 위한 모터 제어 모드를 결정할 수 있다. 모터의 형태는 2륜 구동 또는 4륜 구동으로 구분될 수 있다. 모터 제어 모드는, 구동 제어 모드 및 제동 제어 모드로 구분될 수 있다.
2륜구동(2WD) 차량은 단일 모터를 활용하여 선회중 제동 토크 제어 또는 구동 토크 제어로 선회 성능을 개선할 수 있다.
4륜구동(4WD) 차량은 전륜 모터 및 후륜 모터를 활용하여 제 1 모터(예, 후륜 모터)로 선회 성능을 개선하고, 제 2 모터(예, 전륜 모터)로 차체 안정화 제어를 수행한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 상태에 따른 모터 제어 모드 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면 프로세서(130)는 2륜 구동 차량의 경우, 언더 스티어 지수와 오버 스티어 지수를 이용하여 목표 요모멘트(Mz)를 산출하고, 목표 요모멘트(Mz)에 따라 모터의 제동 및 구동 제어를 수행한다.
도 4b를 참조하면 프로세서(130)는 4륜 구동 차량의 경우, 언더 스티어 지수와 오버 스티어 지수를 이용하여 목표 요모멘트(Mz)를 산출하고, 목표 요모멘트(Mz)에 따라 제 1 모터의 제동 및 구동 제어를 수행한다. 또한, 프로세서(130)는 롤 상태량 및 피치 상태량을 이용하여 제 2 구동모터의 제동 및 구동 제어를 수행함으로써 차체의 안정화를 수행한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 4륜 구동 차량의 언더 스티어 모드 및 오버 스티어 모드를 개선하기 위한 모터 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면 4륜 구동 차량에서 모터의 종방향 토크 기반으로 언더 스티어 및 오버 스티어 제어 시 부수적으로 발생하는 피치/롤 거동 제어를 수행한다. 즉 프로세서(130)는 언더 스티어 개선을 위해 후륜 모터의 제동 제어를 수행하고 전륜 모터 구동 제어를 수행한다. 또한, 프로세서(130)는 오버 스티어 개선을 위해 전륜 모터의 구동 제어를 수행하고 후륜 모터 제동 제어를 수행한다.
도 6을 참조하면 프로세서(130)는 언더 스티어 발생시 후륜 모터의 제동 제어를 수행하고 후륜 모터의 제동 제어로 인하여 발생하는 피치/롤 레이트가 임계치를 초과하는 경우(과도한 피치/롤이 발생하는 경우) 전륜 모터를 구동 제어함으로써 언더 스티어가 개선되고 롤/피치 댐핑력이 항상될 수 있다.
프로세서(130)는 오버 스티어 발생시 전륜 모터의 구동 제어를 수행하고, 전륜 모터의 구동 제어로 인하여 발생하는 피치/롤 레이트가 임계치를 초과하는 경우 후륜 모터의 제동 제어를 수행함으로써 오버 스티어가 개선되고 롤/피치 댐핑력이 향상될 수 있다.
이처럼 프로세서(130)는 전륜 모터와 후륜 모터를 동시에 제어하여 과도한 롤/피칭을 방지하고 제동 토크 및 구동 토크 인가로 이질감을 감소시킬 수 있으며 언더 스티어 또는 오버 스티어 개선을 위한 제동 제어량 및 구동 제어량을 증대시킬 수 있다. 이에 본 발명은 차량 거동 제어 범위가 증가하는 효과를 제공할 수 있다.
프로세서(130)는 핸들링 지수를 기반으로 차량 목표 요모멘트를 만족하는 모터 제어량을 결정할 수 있다.
프로세서(130)는 핸들링 지수를 기반으로 차량 목표 요모멘트를 만족하는 모터 제어량을 결정할 수 있다. 즉 프로세서(130)는 차량 모델 기반 목표 요모멘트를 결정하여 차량 운동 목표량을 결정한다.
이를 위해 프로세서(130)는 바이시클 모델(Bicycle Model)을 기반으로 피드백 제어를 이용하여 요레이트 에러에 대한 목표 요모멘트를 산출하되 일반 주행 영역과 타이어 비선형 구간인 한계 영역을 모두 사용 가능한 코너링 강성을 기반으로 목표 요모멘트를 결정할 수 있다. 이때, 피드백 제어의 예로서 슬라이딩 모드 컨트롤(SMC, Sliding Mode Control)를 이용할 수 있다.
아래 수학식 1은 바이시클 모델을 나타내고 수학식 2는 바이시클 모델을 기반으로 요모멘트(Mz, r)를 산출하는 식을 나타낸다.
Figure pat00001
Cf는 전륜 코너링 강성, Cf는 후륜의 코너링 강성, M은 차량 질량, Vx 는 차량 속도이고, Iz 는 z축방향의 회전 관성이다. Lf 차량의 무게 중심으로부터 전륜 중심까지의 거리로서 도 8a의 a를 의미한다. Lr 차량의 무게 중심으로부터 후륜 중심까지의 거리로서 도 8a의 b를 의미한다.
Figure pat00002
r 는 요레이트이고,
Figure pat00003
은 요레이트 속도이고, β는 횡슬립각이고, δf는 타이어 전륜의 조향각이고 δr는 타이어 후륜의 조향각이다.
Figure pat00004
S 는 슬라이딩 모드의 서페이스이고, rd는 목표 요레이트이다.
Figure pat00005
는 코너링 강성 실제값과 추정값 차이값이다.
상기 수학식 3은 슬라이딩 표면(Sliding Surface) 즉 요레이트 에러 평면을 정의하는 수식이다.
Figure pat00006
Fr은 후륜 힘, Ff 전륜 힘, k1은 슬라이딩 모드 변수이다.
상기 수학식 4에서는 SMC를 이용하여 최종 목표 요모멘트(Mz)를 산출하는 수식을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 타이어 슬립각을 연산하고, 선형 구간에서의 코너링 강성(Cf, Cr)을 연산한 후 모델 기반 요모멘트 제어량을 결정하고, 모델 불확실성 기반의 비선형 구간의 코너링 강성을 기반으로 신호 기반 요모멘트 제어량을 산출하여, 모델 기반 요모멘트 제어량과 신호 기반 요모멘트 제어량을 산출하여 최종적으로 차량 목표 요모멘트를 산출할 수 있다.
이에 본 발명은 실차 코너링 강성 기반으로 목표 요모멘트를 결정할 수 있으며, 타이어 비선형 구간(한계 영역 포함)에서도 차량 목표 성능의 확보가 가능하다.
프로세서(130)는 기존과 다르게 목표 요모멘트를 추종을 위한 모터 제어량 결정을 타이어 힘 레벨에서 유도할 수 있다.
즉 프로세서(130)는 목표 요모멘트를 구동모터 제어로 구현하기 위해 모멘트 항을 차량 모델의 타이어 힘 기반의 수식인 아래 수학식 5와 같이 전개할 수 있다. 이때, 차량 모델은 8자유도 차량 모델 또는 선회시 수직력 모델을 포함할 수 있다. 도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 8자유도 차량 모델을 나타내는 도면이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선회 시 수직력 모델을 나타내기 위한 도면이다.
Figure pat00007
이때 a 는 차량 중심(CG)에서 전륜축 거리, b 는 차량 중심(CG)에서 후륜축 거리, T는 차량의 전폭을 의미한다.
이어 프로세서(130)는 타이어 및 차량 동역학 모델인 아래 수학식 6으로부터 타이어의 수직력 Fz를 도출할 수 있다.
Figure pat00008
여기서 m는 차량 총 질량, ms는 차체(차량 바디) 무게, ax 종가속도, ay는 횡가속도, l은 차량 전체 길이(l=lf+lr), h는 차고 es는 차량 무게중심에서 롤 중심점까지의 거리, Φ는 롤각, a는 차량의 무게 중심으로부터 전륜 중심까지의 거리로서, 수학식 1의 Lf 와 같다. b는 차량의 무게 중심으로부터 후륜 중심까지의 거리로서 수학식 1의 Lr 와 같다.
도 9와 같이 프로세서(130)는 아래 수학식 7과 같이 타이어 횡력 Fy을 도출하고 아래 수학식 8과 같이 타이어 구동력 Fx을 도출한다. 도 9은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이어의 수직력, 타이어 횡력, 및 타이어 구동력을 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
Figure pat00009
C는 전륜과 후륜의 공칭 코너링 강성 지수로서, 수학식 7은 후륜과 전륜에 각각 적용될 수 있다.
Figure pat00010
즉 프로세서(130)는 Fx 마진을 추정하고 목표 Fx를 연산할 수 있다.
즉 프로세서(130)는 수학식 6을 통해 각 타이어의 수직력 Fz을 산출하고, 수학식 7을 통해 타이어 횡력 Fy을 산출하고 수학식 8을 통해 타이어 구동력 Fx을 산출할 수 있다.
이에 프로세서(130)는 아래 수학식 9와 같이 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트(Fz1, Fz2, Fz3, Fz4)를 추종하기 위한 구동 모터 제어량 P를 결정할 수 있다.
Figure pat00011
여기서 Tm은 모터 토크, wm 은 모터의 회전 속도, Fx은 타이어 구동력, V는 차속이다. 이에 모터 제어량인 모터 토크 쓰은 구동력과 차속의 곱한 값을 모터의 회전속도로 나눈 값으로서 산출될 수 있다. 이때, 차속, 모터의 회전 속도는 차량 내 장치로부터 수신하거나 센서를 통해 획득될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 모터 제어량을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면 V는 모터의 속도, Fx는 타이어 구동력을 의미한다.
프로세서(130)는 2WD(1-Motor) 및 4WD(2-Motor 이상) 형태에 따라 모터 제어량을 배분할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2륜 구동 차량의 구동 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 4륜 구동 차량의 구동 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 4륜 구동 차량의 구동 모터 제어량 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 2륜 구동 차량의 경우, 단일 모터로 제어 목표량 추종할 수 있다. 즉 언더 스티어 시 단일 모터의 제동 제어를 수행하여 전륜 그립력을 향상시키고, 오버 스티어 시 단일 모토의 구동 제어를 수행하여 후륜 그립력을 향상시킨다.
도 12를 참조하면, 4륜 구동 차량의 경우, 언더 스티어 지수 및 오버 스티어 지수에 따른 전륜 모터 및 후륜 모터의 제어량 추종할 수 있다. 즉 프로세서(130)는 언더 스티어를 기반으로 후륜 모터로 제동 제어를 수행하여 전륜 그립력을 개선하고, 전륜 모터로 구동제어를 함으로써 차체 거동을 안정화시킬 수 있다. 또한 프로세서(130)는 오버 스티어 지수를 기반으로 전륜 모터로 구동 제어를 수행하여 후륜 그립력을 개선하고, 후륜 모터로 제동 제어를 수행함으로써 차체 거동을 안정화시킬 수 있다.
프로세서(130)는 아래 수학식 10과 같이, 목표 요모멘트를 위한 모터 제어량(T_c)에 가중치(Weight Factor)를 곱산하여 차체 안정화를 위한 모터 제어량을 결정할 수 있다. 도 13을 참조하면, 가중치(WF)는 요 제어 모터 제어량과 피치 성능 지배 인자 종가속도(ax), 롤 성능 지배 인자인 횡가속도(ay)를 반영할 수 있다.
Figure pat00012
센싱 장치(200)는 차속, 조향각, 횡저크, 요레이트, 및 횡슬립각 등을 센싱하여 차량 모터 제어 장치(100)로 제공할 수 있다.
이를 위해 센싱 장치(200)는 차속센서, 조향각센서, 횡저크 센서 등을 포함할 수 있다.
이하, 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 모터 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 모터 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 차량 모터 제어 장치(100)가 도 14의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 14의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 차량 모터 제어 장치(100)의 프로세서(130)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 14를 참조하면 차량 모터 제어 장치(100)는 차량 상태가 언더 스티어 상태인지, 오버 스티어 상태인지를 판단한다. 즉 차량 모터 제어 장치(100)는 차속, 조향각, 횡저크, 요레이트, 및 횡슬립각 중 적어도 하나 이상을 기반으로 차량의 언더 스티어 지수와 오버 스티어 지수를 산출한다.
구체적으로 차량 모터 제어 장치(100)는 차속, 조향각 등을 이용하여 목표 요레이트를 연산하고, 목표 요레이트와 현재 요레이트의 차이값인 요레이트 에러값과 전륜 횡슬립각과 후륜 횡슬립각을 조합하여 언더 스티어 지수 및 오버 스티어 지수를 산출할 수 있다. 이어 차량 모터 제어 장치(100)는 언더 스티어 지수가 미리 정한 임계치를 초과하면 언더 스티어 상태로 판단하고, 오버 스티어 지수가 미리 정한 임계치를 초과하면 오버 스티어 상태로 판단한다. 이때, 임계치들은 실험치에 의해 미리 결정될 수 있다.
차량의 상태가 언더 스티어 상태이면(S103), 차량 모터 제어 장치(100)는 모터 제동 제어를 수행한다(S104).
차량 모터 제어 장치(100)는 모터 제동 제어에 의해 언더 스티어가 개선되었는 지를 판단하고(S105), 언더 스티어가 개선된 경우 모터 제어를 종료한다(S106).
반면, 언더 스티어가 개선되지 않은 경우, 제동 토크 피드백을 위해 모터 제어량을 결정한다(S109). 즉 차량 모터 제어 장치(100)는 언더 스티어 지수를 이용하여 목표 요모멘트를 산출하고, 타이어 힘을 기반으로 모터 제어량을 산출할 수 있다.
이어 차량 모터 제어 장치(100)는 모터 제어량(제동 토크)이 미리 정한 한계치 이상인지를 판단하고(S108), 한계치 미만이면 제동 토크 피드백 제어를 수행한다(S109). 즉 차량 모터 제어 장치(100)는 상기 과정 S107에서 결정된 제동 토크를 기반으로 모터의 제동 제어를 수행한다. 이때, 제동 토크 한계치는 사용자가 이질감을 느끼지 않는 최대 토크를 의미하며 미리 실험치에 의해 결정될 수 있다. 이에 차량 모터 제어 장치(100)는 상기 과정 S105 내지 S1P09를 언더 스티어가 개선될 때까지 반복 수행할 수 있다.
반면, 제동 토크가 미리 정한 한계치 이상이면, 더 이상 제동 토크 피드백 제어를 하지 않고 언더 스티어가 일부 개선된 상태로 모터 제어가 종료된다(S110).
한편 차량 모터 제어 장치(100)는 상기 과정 S104~S110을 수행하는 과정과 동시에 병렬적으로 차체 안정화를 위한 과정 S111 내지 S114를 수행할 수 있다.
먼저 차량 모터 제어 장치(100)는 후륜 모터 제동 제어에 따른 롤/피치 레이트를 판단하고(S111), 롤/피치 레이트의 증감률이 임계치(Thrh') 보다 큰지를 판단하고(S112), 롤/피치 레이트의 증감률이 임계치보다 크면 차량이 단일 모터 차량(2WD)인지 복수 모터 차량(4WD)인지를 판단하여(S113), 단일 모터 차량이면 모터 제어를 종료하고, 복수 모터 차량인 경우 언더 스티어 개선을 위해 제동된 제 1 모터가 아닌 제 2 모터로 차체 안정화를 위한 구동 제어를 수행할 수 있다(S114).
한편, 상기 과정 S101에서 차량 상태가 오버 스티어 상태인 경우(S121), 모터 구동 제어를 수행한다(S122).
이어 차량 모터 제어 장치(100)는 오버 스티어가 개선되었는 지를 판단하고(S123), 오버 스티어가 개선된 경우 모터 제어를 종료한다(S124).
반면 오버 스티어가 개선되지 않은 경우, 차량 모터 제어 장치(100)는 모터 제어량(구동 토크)을 결정한다(S125)
차량 모터 제어 장치(100)는 결정된 구동 토크가 미리 정한 한계치 이상인지를 판단하고(S126), 결정된 구동 토크가 한계치 미만이면 구동 토크 피드백 제어를 수행한다(S126). 즉 차량 모터 제어 장치(100)는 결정된 구동 토크를 기반으로 모터의 구동 제어를 수행한다(S127). 이때, 구동 토크 한계치는 사용자가 이질감을 느끼지 않는 최대 토크를 의미하며 미리 실험치에 의해 결정될 수 있다.
한편 결정된 구동 토크가 한계치 이상이면, 차량 모터 제어 장치(100)는 구동 토크 피드백 제어를 수행하지 않고 오버 스티어를 일부 개선하고 종료한다(S128).
또한 차량 모터 제어 장치(100)는 상기 과정 S121 ~ S128을 수행하는 과정과 동시에 병렬적으로 차체 안정화를 위한 과정 S111 내지 S114를 수행할 수 있다.
먼저 차량 모터 제어 장치(100)는 전륜 모터의 구동 제어에 따른 롤/피치 레이트를 판단하고(S111), 롤/피치 레이트의 증감률이 임계치(Thrh') 보다 큰지를 판단하고(S112), 롤/피치 레이트의 증감률이 임계치보다 크면 차량이 단일 모터 차량(2WD)인지 복수 모터 차량(4WD)인지를 판단하여(S113), 단일 모터 차량이면 모터 제어를 종료하고, 복수 모터 차량인 경우 언더 스티어 개선을 위해 제동된 제 1 모터가 아닌 제 2 모터로 차체 안정화를 위한 구동 제어를 수행할 수 있다(S114).
이와 같이 본 발명은 전동화 차량의 선회 운동 개선 시 목표 요레이트를 산출하여 모터 제어량을 결정함으로써 선회 상황별, 선회 위상별 전륜 모터 및 후륜 모터의 토크 제어로 선회 응답성 및 안정성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 코너링 강성 기반의 목표 요모멘트를 산출하고 이를 기반으로 연산된 타이어 힘을 만족하는 모터 제어량을 산출하여 모터를 제어함으로써 선회 민첩성과 안정성을 동시에 제어할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 15를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 차량의 상태가 오버 스티어(over steer) 상태인지 언더 스티어(under steer) 상태인지를 판단하고, 상기 차량의 상태에 따라 모터의 구동 제어 모드 또는 제동 제어 모드를 결정하고, 상기 오버 스티어 상태 또는 상기 언더 스티어 상태를 이용하여 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하고 상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부;
    를 포함하는 차량 모터 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    차속, 조향각, 횡저크, 요레이트, 및 횡슬립각 중 적어도 하나 이상을 기반으로 상기 차량의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    차속 및 조향각을 기반으로 목표 요레이트를 산출하고, 상기 목표 요레이트와 현재 요레이트의 차이값인 요레이트 에러값과 전륜 횡슬립각 및 후륜 횡슬립각을 조합하여 언더 스티어 지수 또는 오버 스티어 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    단일 모터를 구비하는 차량에 있어서, 상기 목표 요모멘트에 따라 상기 단일 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    적어도 두 개 이상의 모터를 구비하는 차량에 있어서,
    상기 목표 요모멘트에 따라 제 1 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하고,
    롤 상태량 및 피치 상태량을 이용하여 제 2 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 상태가 언더 스티어 상태인 경우, 후륜 모터의 제동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 전륜 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 상태가 오버 스티어 상태인 경우, 전륜 모터의 구동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 후륜 모터의 제동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    바이시클 모델(Bicycle Model) 및 슬라이딩 모드 컨트롤(SMC, Sliding Mode Control)를 이용하여 요레이트 에러에 대한 목표 요모멘트를 산출하되, 일반 주행 영역 및 타이어 비선형 구간인 한계 영역에서 사용 가능한 코너링 강성을 기반으로 상기 목표 요모멘트를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 목표 요모멘트를 차량 모델의 타이어 힘 기반 수식으로 전개하고,
    차량 동역학 모델을 기반으로 각 타이어의 수직력을 산출하고,
    상기 타이어의 수직력을 이용하여 타이어 횡력을 산출하고,
    상기 타이어 횡력을 기반으로 타이어 구동력을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 타이어 구동력, 모터 회전 속도, 및 차속을 이용하여 상기 모터 제어량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 프로세서는,
    모터 제어량, 피치 성능 지배 인자 종가속도, 롤 성능 지배 인자인 횡가속도를 반영한 가중치를 상기 목표 요모멘트와 연산하여 상기 모터 제어량을 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 장치.
  12. 차량의 상태가 오버 스티어(over steer) 상태인지 언더 스티어(under steer) 상태인지를 판단하는 단계;
    상기 차량의 상태에 따라 모터의 구동 제어 모드 또는 제동 제어 모드를 결정하는 단계;
    상기 결정된 제어 모드에 따라 상기 모터를 제어하는 단계
    상기 오버 스티어 상태 또는 상기 언더 스티어 상태를 이용하여 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하는 단계; 및
    상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 차량의 상태가 오버 스티어 상태인지 언더 스티어 상태인지를 판단하는 단계는,
    차속 및 조향각을 기반으로 목표 요레이트를 산출하고, 상기 목표 요레이트와 현재 요레이트의 차이값인 요레이트 에러값과 전륜 횡슬립각 및 후륜 횡슬립각을 조합하여 언더 스티어 지수 또는 오버 스티어 지수를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 모터를 제어하는 단계는,
    단일 모터를 구비하는 차량에 있어서, 상기 목표 요모멘트에 따라 상기 단일 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 모터를 제어하는 단계는,
    적어도 두 개 이상의 모터를 구비하는 차량에 있어서,
    상기 목표 요모멘트에 따라 제 1 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 단계; 및
    롤 상태량 및 피치 상태량을 이용하여 제 2 모터의 구동 제어 또는 제동 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 모터를 제어하는 단계는,
    상기 차량의 상태가 언더 스티어 상태인 경우, 후륜 모터의 제동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 전륜 모터의 구동을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 모터를 제어하는 단계는,
    상기 차량의 상태가 오버 스티어 상태인 경우, 전륜 모터의 구동 제어를 수행하고 피치 및 롤 레이트가 미리 정한 임계치를 초과하면 후륜 모터의 제동을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 타이어 힘 기반의 목표 요모멘트를 산출하는 단계는,
    상기 목표 요모멘트를 차량 모델의 타이어 힘 기반 수식으로 전개하는 단계;
    차량 동역학 모델을 기반으로 각 타이어의 수직력을 산출하는 단계;
    상기 타이어의 수직력을 이용하여 타이어 횡력을 산출하는 단계; 및
    상기 타이어 횡력을 기반으로 타이어 구동력을 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 단계는,
    상기 타이어 구동력, 모터 회전 속도, 및 차속을 이용하여 상기 모터 제어량을 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 목표 요모멘트를 추종하는 모터 제어량을 결정하는 단계는,
    상기 모터 제어량, 피치 성능 지배 인자 종가속도, 롤 성능 지배 인자인 횡가속도를 반영한 가중치를 상기 목표 요모멘트와 연산하여 상기 모터 제어량을 최종 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 모터 제어 방법.
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