KR20180049576A - Traction control system and method of controlling the same - Google Patents
Traction control system and method of controlling the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180049576A KR20180049576A KR1020160145649A KR20160145649A KR20180049576A KR 20180049576 A KR20180049576 A KR 20180049576A KR 1020160145649 A KR1020160145649 A KR 1020160145649A KR 20160145649 A KR20160145649 A KR 20160145649A KR 20180049576 A KR20180049576 A KR 20180049576A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wheel
- slip
- tire
- wheel slip
- estimator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
- B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
-
- 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
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- 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
- B60W40/02—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 ambient conditions
- B60W40/06—Road conditions
- B60W40/068—Road friction coefficient
-
- 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
- B60W2510/08—Electric propulsion units
- B60W2510/083—Torque
-
- B60W2550/148—
-
- 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
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/40—Coefficient of friction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 트랙션컨트롤시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전륜의 내부에 인휠모터가 장착된 하이브리드 차량에서 후륜 측에서 휠 슬립(wheel slip)이 발생하기 전에 후륜의 토크를 제어함으로써 후륜의 휠 슬립을 원천적으로 차단할 수 있는 트랙션컨트롤시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traction control system and a control method thereof. More particularly, the present invention relates to a traction control system and a control method thereof, The present invention relates to a traction control system and a control method thereof.
일반적으로, 차량의 주행중에 안정성을 향상시키기 위한 장치로서는 제동 시 슬립 방지를 위한 ABS(Anti-lock Brake System)와, 급발진 시 슬립을 방지하기 위한 TCS(Traction Control System)와, 차량의 주행중 차량 자세를 안정적으로 유지하여 주행 안정성을 향상시키는 안정성 시스템인 ESC(Electronic Stability Contrl) 등을 사용하고 있다. Generally, as an apparatus for improving stability during running of a vehicle, there are an anti-lock brake system (ABS) for preventing slip during braking, a Traction Control System (TCS) for preventing slip during sudden acceleration, (Electronic Stability Control), which is a stability system that improves driving stability by stably maintaining the stability.
한편, 종래의 TCS는 각 차륜이 개별적으로 작동함에 따라 해당 차륜에서 휠슬립(wheel slip)이 검출될 때 ESC를 이용하여 해당 차륜에 유압에 의한 브레이크 토크를 인가함으로써 해당 차륜의 휠슬립을 방지할 수 있다. On the other hand, in the conventional TCS, the wheel slip of the wheel is prevented by applying the brake torque by hydraulic pressure to the corresponding wheel by using the ESC when the wheel slip is detected in the corresponding wheel as each wheel is operated individually .
하지만, 종래의 TCS는 브레이크 토크를 인가하기 위한 유압의 생성시간이 일정하게 소요되므로 상대적으로 큰 래그 및 딜레이가 발생하고, 이에 휠슬립이 이미 상당수준 진행한 후에나 TCS가 작동할 수 있으므로 해당 차륜의 휠슬립을 효과적으로 제어할 수 없는 단점이 있었다. 요컨대, 각 차륜의 휠슬립이 발생하여 그 휠슬립이 상당수준 진행된 후에 TCS가 작동하는 방식이므로 해당 차륜에 대한 휠슬립을 효과적으로 제어하기 어려운 단점이 있었다.However, in the conventional TCS, since the generation time of the hydraulic pressure for applying the brake torque is constant, relatively large lag and delay occur, and since the TCS can be operated after the wheel slip has already advanced considerably, There is a disadvantage that the wheel slip can not be effectively controlled. That is, since the TCS is operated after the wheel slip of each wheel occurs and the wheel slip proceeds to a considerable level, it is difficult to effectively control the wheel slip with respect to the corresponding wheel.
또한, 종래의 TCS는 각 휠을 독립적으로 제어하고, 각 차륜의 휠슬립이 검출된 후에 TCS의 제어가 이루어지는 방식으로 이루어져 그 제어성능이 상대적으로 낮으므로, TCS의 제어방식을 차량의 전체 관점에서 통합할 필요성이 대두되고 있다. In addition, since the conventional TCS controls each wheel independently, and the TCS is controlled after the wheel slip of each wheel is detected, the control performance of the TCS is relatively low. Therefore, There is a growing need for integration.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 전륜 및 후륜에 대해 통합적인 TCS의 제어를 수행함으로써 차량 전체의 TCS 제어성능을 향상시킬 수 있는 트랙션 컨트롤시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a traction control system and a control method thereof that can improve TCS control performance of an entire vehicle by performing integrated TCS control for front wheels and rear wheels, There is a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 차량의 전륜 내에 인휠모터가 설치된 하이브리드 차량의 슬립을 제어하기 위한 트랙컨트롤 시스템으로, According to an aspect of the present invention, there is provided a track control system for controlling a slip of a hybrid vehicle having an in-wheel motor installed in a front wheel of the vehicle,
타이어의 종방향 힘을 추정하는 힘 추정기(force estimator);A force estimator for estimating a longitudinal force of the tire;
타이어의 휠슬립을 추정하는 슬립 추정기(slip estimator); 및A slip estimator for estimating a wheel slip of the tire; And
상기 힘 추정기에 의해 추정된 타이어의 종방향 힘과 상기 슬립 추정기에 의해 추정된 타이어의 휠슬립을 이용하여 최적 휠슬립점(optimum wheel slip point)을 산출함과 더불어, 산출된 최적 슬립점을 이용하여 전륜의 인휠모터의 작동을 제어하는 트랙컨트롤 제어기;를 포함할 수 있다. An optimum wheel slip point is calculated using the longitudinal force of the tire estimated by the force estimator and the wheel slip estimated by the slip estimator, and the calculated optimal slip point is used And a track control controller for controlling the operation of the in-wheel motor of the front wheels.
상기 트랙컨트롤 제어기는 상기 힘 추정기에 추정된 타이어의 종방향 힘과, 상기 슬립 추정기에 의해 추정된 타이어의 휠슬립 사이의 상관관계를 맵핑하여 맵 데이터를 생성하고, 생성된 맵 데이터에 기초하여 최적 휠슬립점(optimum wheel slip point)을 산출하도록 구성될 수 있다. Wherein the track control controller generates map data by mapping the correlation between the longitudinal force of the tire estimated by the force estimator and the wheel slip estimated by the slip estimator, May be configured to yield an optimum wheel slip point.
상기 트랙컨트롤 제어기는 타이어의 현재 슬립이 설정된 최대슬립값 이상이되면 전륜의 인휠모터의 구동토크를 조절하여 전륜의 휠슬립을 일정 변동폭으로 변동(oscillating)시킬 수 있다. The track control controller may adjust the driving torque of the front wheel in-wheel motor to oscillate the wheel slip of the front wheel to a predetermined range when the current slip of the tire is equal to or greater than a preset maximum slip value.
본 발명의 다른 양태는 차량의 전륜 내에 인휠모터가 설치된 하이브리드 차량의 슬립을 제어하기 위한 트랙컨트롤 시스템의 제어방법으로, Another aspect of the present invention is a control method of a track control system for controlling a slip of a hybrid vehicle provided with an in-wheel motor in a front wheel of the vehicle,
타이어의 종방향 힘 및 타이어의 휠슬립을 추정하며, Estimates the longitudinal force of the tire and the wheel slip of the tire,
추정된 타이어의 종방향 힘 및 타이어의 휠슬립 사이의 관계를 나타내는 맵데이터를 생성하고, Generates map data indicating the relationship between the estimated longitudinal force of the tire and the wheel slip of the tire,
상기 맵 데이터에 기초하여 최적 휠슬립점을 산출하며, Calculates an optimum wheel slip point based on the map data,
타이어의 현재 휠슬립이 설정된 최대슬립값 이상이면 전륜의 휠슬립을 변동시키도록 제어하고, Controls the wheel slip of the front wheel to fluctuate when the current wheel slip of the tire is equal to or greater than a set maximum slip value,
상기 전륜의 휠슬립을 변동시키면서 제어하는 도중에 전륜의 최대 종방향 힘과 수직하중을 이용하여 노면 마찰계수를 산출하며, The road surface friction coefficient is calculated using the maximum longitudinal force and the vertical load of the front wheel during the control while varying the wheel slip of the front wheel,
산출된 노면마찰계수를 이용하여 차량의 후륜이 낼 수 있는 최대 토크값을 산출할 수 있다. It is possible to calculate the maximum torque value that the rear wheel of the vehicle can generate using the calculated road surface friction coefficient.
상기 맵 데이터는 일정 형태의 곡선으로 생성되고, 상기 맵 데이터의 곡선이 변곡점을 가진 정상적인 형태이면 최적 휠슬립점을 산출할 수 있다. The map data is generated as a curve of a certain shape, and an optimum wheel slip point can be calculated if the curve of the map data is a normal shape having an inflection point.
상기 맵 데이터의 곡선에서 접선기울기는 '0'인 지점을 최적 휠슬립점으로 설정할 수 있다. And a point where the tangent slope is '0' in the curve of the map data can be set as the optimum wheel slip point.
타이어의 현재 휠슬립이 설정된 최대슬립값 이상이면 전륜의 구동토크를 조절하여 전륜의 휠슬립을 변동시키도록 제어할 수 있다. If the current wheel slip of the tire is equal to or greater than the preset maximum slip value, the drive torque of the front wheels may be controlled to control the wheel slip of the front wheels to fluctuate.
상기 산출된 노면마찰계수 및 최대 토크값에 의해 후륜의 구동토크를 제어할 수 있다. The drive torque of the rear wheels can be controlled by the calculated road surface friction coefficient and the maximum torque value.
본 발명에 의하면, 전륜 및 후륜에 대해 통합적인 TCS의 제어를 수행함으로써 차량 전체의 TCS 제어성능을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, it is possible to improve the TCS control performance of the entire vehicle by performing integrated TCS control on the front wheels and the rear wheels.
특히, 본 발명은 전륜의 내부에 인휠모터가 장착된 하이브리드 차량에서 인휠모터의 신속한 응답성을 이용하여 전륜에서 상대적으로 큰 휠슬립이 발생하지 않도록 제어함과 더불어, 인휠모터에 의해 추정된 노면마찰계수를 통해 현재 주행 중인 노면에 대한 최대 토크값을 산출하며, 산출된 최대 토크값에 맞춰 후륜의 토크를 제어함으로써 후륜에서의 휠슬립 발생을 미연에 차단하거나 최소화할 수 있는 장점이 있다. In particular, the present invention uses a quick response of an in-wheel motor in a hybrid vehicle equipped with an in-wheel motor in a front wheel so as not to generate a relatively large wheel slip in the front wheel, And the torque of the rear wheel is controlled in accordance with the calculated maximum torque value, so that the occurrence of wheel slip in the rear wheel can be prevented or minimized in advance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트랙션컨트롤시스템이 적용되는 하이브리드 차량의 구동계를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트랙션컨트롤시스템의 휠슬립 곡선이 산출되는 과정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트랙션컨트롤시스템의 제어방법을 도시한 순서도이다. 1 is a view illustrating a drive system of a hybrid vehicle to which a traction control system according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a conceptual diagram illustrating a process of calculating a wheel slip curve of a traction control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a control method of a traction control system according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, the size, line thickness, and the like of the components shown in the drawings referenced in the description of the present invention may be exaggerated somewhat. The terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the user, the intention of the operator, customs, and the like. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of this specification as a whole.
도 1은 인휠모터가 장착된 하이브리드 차량을 예시한 도면으로, 도 1의 하이브리드 차량은, 엔진(11)과 변속기(12) 사이에 모터-제너레이터(13)가 배치되어 엔진(11) 및 모터-제너레이터(13) 중에서 적어도 어느 하나의 동력을 변속기(12) 측으로 전달하도록 구성될 수 있다.1 shows a hybrid vehicle in which an in-wheel motor is mounted. In the hybrid vehicle shown in Fig. 1, a motor-
엔진(11)의 좌우 양측에는 한 쌍의 전륜(1)이 배치되고, 전륜(1) 내에는 인휠모터(3, in-wheel motor)가 설치될 수 있다. 이에 전륜(1)은 인휠모터(3)에 의해 독립적으로 구동할 수도 있다. 또한, 엔진(11)의 좌우 양측에는 한 쌍의 회생제동시스템(17)이 마련될 수도 있다. A pair of front wheels 1 are disposed on both left and right sides of the
변속기(12)에는 후방 구동축(14)이 연결되며, 후방 구동축(14)의 후방단에는 차동장치(15)가 설치될 수 있다. 차동장치(15)에는 한 쌍의 후방 차축(16)을 매개로 한 쌍의 후륜(2)이 연결되어 있다. A
차동장치(15)와 후방 차축(16) 사이에는 디커플러(18)가 설치될 수도 있고, 이러한 디커플러(18)에 의해 차동장치(15)와 후방 차축(16)이 분리가능하게 연결될 수도 있다. A
본 발명의 실시예에 따르면, 인휠모터(3)에는 트랙컨트롤 제어기(20, traction control controller)가 접속될 수 있고, 인휠모터(3)는 트랙컨트롤 제어기(20)에 의해 그 작동이 제어될 수 있다. 또한, 트랙컨트롤 제어기(20)는 엔진 제어기에 접속될 수 있고, 이에 트랙컨트롤 제어기(20)는 엔진 제어기를 통해 후륜(2)의 구동토크를 제어할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, a
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 트랙컨틀롤시스템은 인휠모터(3)의 신속한 응답성을 이용하여 전륜(1)에서 상대적으로 큰 휠슬립이 발생하지 않도록 제어함과 더불어, 인휠모터(3)에 의해 추정된 노면마찰계수를 통해 현재 주행 중인 노면에 대한 최대 토크값을 산출하며, 산출된 최대 토크값에 맞춰 후륜(2)의 토크를 제어함 후륜(2)에서의 휠슬립 발생을 미연에 차단할 수 있다. Accordingly, the track control system according to the embodiment of the present invention controls the in-
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 트랙컨트롤시스템은, 타이어의 종방향 힘(Fx)을 추정하는 힘 추정기(21, force estimator)와, 타이어의 휠슬립을 추정하는 슬립 추정기(22, slip estimator)와, 힘 추정기(21)에 의해 추정된 타이어의 종방향 힘과 슬립 추정기(22)에 의해 추정된 타이어의 휠슬립을 이용하여 최적 휠슬립점(optimum wheel slip point)을 산출함과 더불어 산출된 최적 슬립점을 이용하여 전륜(1)의 인휠모터(3)의 작동을 제어하는 트랙컨트롤 제어기(20)를 포함할 수 있다. 2, a track control system according to an embodiment of the present invention includes a
힘 추정기(21) 및 슬립 추정기(22)는 차량의 ECU, EMS, 각종 센서 등을 통해 종방향 가속도, 횡방향 가속도, 요레이트(yaw rate), 조향각, 휠 속도 등과 같은 다양한 데이터(28)를 입력받을 수 있다. 이렇게 입력받은 데이터(28)를 이용하여 힘 추정기(21)는 타이어의 종방향 힘(Fx)을 추정할 수 있고, 슬립 추정기(22)는 타이어의 휠슬립(λ)을 추정할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬립 추정기(22)는 타이어 슬립 추정기(tire slip estimator)일 수 있고, 이에 타이어 슬립 추정기는 입력된 다양한 데이터(28)를 이용하여 타이어의 휠슬립(λ)을 직접적으로 연산하도록 구성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 슬립 추정기(22)는 차량 속도 추정기(vehicle speed emtimator)일 수도 있다. 예컨대, 차량 속도 추정기에 의해 추정된 차속은 타이어의 휠슬립(λ)과 소정의 함수관계이므로 트랙컨트롤 제어기(20)는 차량 속도 추정기에 의해 추정된 차속을 이용하여 연산함으로써 타이어의 휠슬립(λ)을 추정할 수도 있다. 이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬립 추정기(22)는 타이어 슬립 추정기를 대체하여 차량 속도 추정기일 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, the
트랙컨트롤 제어기(20)는 힘 추정기(21)에 추정된 타이어의 종방향 힘(Fx)과, 슬립 추정기(22)에 의해 추정된 타이어의 휠슬립(λ) 사이의 상관관계를 그래프 또는 표(table) 등으로 맵핑함으로써 맵 데이터(25)를 생성할 수 있고, 그 생성된 맵 데이터(25)에 기초하여 최적 휠슬립점(optimum wheel slip point, λopt)을 산출할 수 있다. The
운전자의 의지에 의해 가속이 진행되어 타이어의 현재 슬립이 설정된 최대슬립값(λmax) 이상(또는 초과)일 경우에는 트랙컨트롤 제어기(20)가 전륜(1) 특히, 전륜(1) 내의 인휠모터(3)의 구동토크를 조절함으로써 전륜(1)의 휠슬립을 일정 변동폭(도 2의 화살표 a 참조)으로 변동(oscillating)시킬 수 있다. When the acceleration is advanced by the driver's will and the current slip of the tire is equal to or greater than the set maximum slip value? Max , the
예컨대, 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt) 이상이 되면 인휠모터(3)의 구동토크를 감소시켜 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt)에 근접하게 할 수 있고, 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt) 이하가 되면 인휠모터(3)의 구동토크를 증가시켜 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt)에 근접하게 할 수 있다. 이를 테면, 트랙컨트롤 제어기(20)는 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점의 근처에서 일정 변동폭(a)으로 변동하도록 제어함으로써 전륜(1)에서 상대적으로 큰 휠슬립이 발생하지 않도록 제어할 수 있다. For example, close to the front wheel (1) of wheel slip is optimal wheel slip points (λ opt) at least when the in-wheel wheel slip optimal wheel slip points (λ opt) of the front wheel (1) by reducing the drive torque of the
그리고, 트랙컨트롤 제어기(20)는 맵 데이터(25)로부터 산출된 최적 휠슬립점에 상응하는 최대 종방향 힘(Fx_max)과 전륜(1)의 수직하중(Fz_front)을 이용하여 노면마찰계수를 산출할 수 있고, 이렇게 산출된 노면마찰계수를 이용하여 후륜이 낼 수 있는 최대 토크값을 산출할 수 있다. 트랙컨트롤 제어기(20)는 그 산출된 최대 토크값을 엔진 제어기(미도시) 등으로 전송하고, 이에 엔진 제어기(미도시)는 후륜(2)의 구동토크가 최대 토크값이 되도록 제어할 수 있다. The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트랙컨트롤시스템의 제어방법을 예시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a control method of a track control system according to an embodiment of the present invention.
운전자의 의지에 의해 차량이 가속되는 경우 등에 트랙컨트롤시스템(TCS)이 활성화될 수 있다(S1).The track control system TCS can be activated (S1) when the vehicle is accelerated by the driver's will.
힘 추정기(21, force estimator)에 의해 타이어의 종방향 힘(Fx)을 추정하고, 슬립 추정기(22, slip estimator)에 의해 타이어의 휠슬립(λ)을 추정한다(S2). The longitudinal force F x of the tire is estimated by a
이렇게 추정된 타이어의 종방향 힘(Fx)과 타이어의 휠슬립(λ)이 트랙컨트롤 제어기(20)에 입력되면, 트랙컨트롤 제어기(20)는 도 2와 같이 종방향 힘(Fx)과 휠슬립(λ) 사이의 관계를 나타내는 일정형태의 곡선을 가진 맵 데이터(25)를 생성한다(S3). When the estimated longitudinal force F x of the tire and the wheel slip λ of the tire are input to the
도 2에 예시된 맵 데이터(25)는 타이어의 종방향 힘(Fx)과 타이어의 휠슬립이 증가할 수록 타이어의 종방향 힘(Fx)이 증가하다가 변곡점을 지나면서 감소하는 형태로 나타날 수 있다. 도 2의 그래프 상에서 종방향 힘(Fx) 및 휠슬립의 접선기울기()는 변곡점을 기준으로 양의 접선기울기와 음의 접선기울기를 가질 수 있고, 이에 변곡점에서의 접선기울기는 '0'이 될 수 있다().The
종방향 힘(Fx) 및 휠슬립(λ)의 접선기울기가 음의 기울기를 가지는() 지를 판단한다(S4). 이는 맵 데이터(25)의 곡선이 변곡점을 가진 정상적인 형태인지를 판단하기 위함이다. When the tangential slope of the longitudinal force (F x ) and wheel slip (?) Has a negative slope ( (S4). This is to judge whether the curve of the
S4단계에서 종방향 힘(Fx) 및 휠슬립(λ)의 접선기울기가 음의 기울기를 가지는 것으로 판단되면, S3단계에서 생성된 맵 데이터(25)가 변곡점을 가진 정상적인 것으로 인식할 수 있고, 도 2의 그래프 상에 나타난 바와 같이 종방향 힘(Fx) 및 휠슬립(λ)의 접선기울기가 '0'인 지점을 최적 휠슬립점(λopt)으로 설정한다(S5). 그리고, S4단계에서 종방향 힘(Fx) 및 휠슬립(λ)의 접선기울기가 음의 기울기를 가지 않는 것으로 판단되면 S3단계에서 생성된 맵 데이터(25)가 변곡점을 가지지 않은 비정상적인 것으로 인식될 수 있고, 이에 S2단계로 리턴하여 맵 데이터(25)를 재생성할 수 있다. If it is determined in step S4 that the tangential slope of the longitudinal force F x and the wheel slip? Has a negative slope, the
그 이후에, 운전자의 의지에 의해 차량의 가속이 계속 진행되어 현재의 휠슬립이 설정된 최대값 이상인지를 판단한다(S6).Thereafter, it is determined whether or not the current acceleration of the vehicle is continued by the driver's will and the current wheel slip is equal to or greater than the preset maximum value (S6).
S6단계에서 현재의 휠슬립이 설정된 최대값(λmax) 이상인 것으로 판단되면, 트랙컨트롤 제어기(20)는 전륜(1)의 구동토크를 조절함으로써 전륜(1)의 휠슬립을 변동시키도록 제어한다(S7).If it is determined in step S6 that the current wheel slip is equal to or greater than the set maximum value? Max , the
여기서, 트랙컨트롤 제어기(20)는 전륜(1) 내의 인휠모터(3)의 구동토크를 조절함으로써 전륜(1)의 휠슬립을 일정 변동폭(도 2의 화살표 a 참조)으로 변동(oscillating)시킬 수 있다. Here, the
예컨대, 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt) 이상이 되면 인휠모터(3)의 구동토크를 감소시켜 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt)에 근접하게 할 수 있고, 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt) 이하가 되면 인휠모터(3)의 구동토크를 증가시켜 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt)에 근접하게 할 수 있다. 이를 테면, 트랙컨트롤 제어기(20)는 전륜(1)의 휠슬립이 최적 휠슬립점(λopt)의 근처에서 일정 변동폭(a)으로 변동하도록 제어함으로써 전륜(1)에서 상대적으로 큰 휠슬립이 발생하지 않도록 제어할 수 있다. 여기서, 변동폭(a)은 차량이 주행 중인 노면의 상태에 따라 바뀔 수 있으며, 이러한 변동폭(a)은 후술하는 S8단계에서 산출되는 노면마찰계수의 변화에 대응할 수 있도록 설정될 수 있다. 예컨대, 변동폭(a)은 0.1~0.2 사이일 수 있다. For example, close to the front wheel (1) of wheel slip is optimal wheel slip points (λ opt) at least when the in-wheel wheel slip optimal wheel slip points (λ opt) of the front wheel (1) by reducing the drive torque of the
한편, S6단계에서 현재의 휠슬립이 설정된 최대값(λmax) 이하인 것으로 판단되면 S4단계로 리턴하여 최적 휠슬립(λopt)을 재설정할 수 있다. On the other hand, if it is determined in step S6 that the current wheel slip is less than or equal to the preset maximum value (? Max ), the process returns to step S4 to reset the optimum wheel slip? Opt .
S7단계에서 전륜(1)의 휠슬립을 변동시키면서 제어하는 도중에 전륜의 최대 종방향 힘(Fx_max)과 수직하중(Fz_front)을 이용하여 아래의 [수학식 1]에 의해 노면 마찰계수(μ)를 산출한다(S8).The road surface friction coefficient by Equation 1 below was provided in step S7 to control while changing the wheel slip of the front wheel (1) using the maximum longitudinal force (F x_max) and vertical load (F z_front) of the front wheel (μ (S8).
S8단계에서 산출된 노면마찰계수(μ)를 이용하여 후륜(2)이 낼 수 있는 최대 토크값(τrear)을 아래의 [수학식 2]에 의해 산출한다(S9).The maximum torque value? Rear that the
여기서, re는 후륜(2)의 휠유효반경이고, Fz_rear는 후륜(2)의 수직하중이다. Here, r e is the effective radius of the wheel of the
트랙컨트롤 제어기(20)는 [수학식 2]에 의해 산출된 최대 토크값을 엔진 제어기(미도시) 등으로 전송하고, 이에 엔진 제어기(미도시)는 후륜(2)의 구동토크가 산출된 최대 토크값(τrear)이 되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 후륜(2)은 전륜(1)의 인휠모터(3)에 의해 산출된 노면마찰계수 및 최대 토크값으로 제어될 수 있으므로, 후륜(2)에서 휠슬립이 발생됨이 미연에 차단될 수 있거나 휠슬립의 발생이 최소화될 수 있다. The
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .
1: 전륜
2: 후륜
3: 인휠모터
11: 엔진
12: 변속기
13: 모터-제너레이터
14: 후방 구동축
15: 차동장치
16: 후방 차축
17: 회생제동시스템
18: 디커플러
20: 트랙컨트롤 제어기
21: 힘 추정기
22: 슬립 추정기1: front wheel
2: rear wheel
3: In-wheel motor
11: Engine
12: Transmission
13: Motor-generator
14: rear drive shaft
15: Differential
16: rear axle
17: Regenerative braking system
18: decoupler
20: Track control controller
21: force estimator
22: Slip estimator
Claims (8)
타이어의 종방향 힘을 추정하는 힘 추정기(force estimator);
타이어의 휠슬립을 추정하는 슬립 추정기(slip estimator); 및
상기 힘 추정기에 의해 추정된 타이어의 종방향 힘과 상기 슬립 추정기에 의해 추정된 타이어의 휠슬립을 이용하여 최적 휠슬립점(optimum wheel slip point)을 산출함과 더불어, 산출된 최적 슬립점을 이용하여 전륜의 인휠모터의 작동을 제어하는 트랙컨트롤 제어기;를 포함하는 트랙컨트롤 시스템.A track control system for controlling the slip of a hybrid vehicle equipped with an in-wheel motor in a front wheel of the vehicle,
A force estimator for estimating a longitudinal force of the tire;
A slip estimator for estimating a wheel slip of the tire; And
An optimum wheel slip point is calculated using the longitudinal force of the tire estimated by the force estimator and the wheel slip estimated by the slip estimator, and the calculated optimal slip point is used And a track control controller for controlling the operation of the in-wheel motor of the front wheels.
상기 트랙컨트롤 제어기는 상기 힘 추정기에 추정된 타이어의 종방향 힘과, 상기 슬립 추정기에 의해 추정된 타이어의 휠슬립 사이의 상관관계를 맵핑하여 맵 데이터를 생성하고, 생성된 맵 데이터에 기초하여 최적 휠슬립점(optimum wheel slip pointm)을 산출하도록 구성되는 트랙컨트롤 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the track control controller generates map data by mapping the correlation between the longitudinal force of the tire estimated by the force estimator and the wheel slip estimated by the slip estimator, A track control system configured to produce an optimum wheel slip point.
상기 트랙컨트롤 제어기는 타이어의 현재 슬립이 설정된 최대슬립값 이상이되면 전륜의 인휠모터의 구동토크를 조절하여 전륜의 휠슬립을 일정 변동폭으로 변동(oscillating)시키는 트랙컨트롤 시스템.The method of claim 2,
Wherein the track control controller oscillates the wheel slip of the front wheel by a predetermined amount by adjusting the driving torque of the front wheel of the front wheel when the current slip of the tire is equal to or greater than a preset maximum slip value.
타이어의 종방향 힘 및 타이어의 휠슬립을 추정하며,
추정된 타이어의 종방향 힘 및 타이어의 휠슬립 사이의 관계를 나타내는 맵데이터를 생성하고,
상기 맵 데이터에 기초하여 최적 휠슬립점을 산출하며,
타이어의 현재 휠슬립이 설정된 최대슬립값 이상이면 전륜의 휠슬립을 변동시키도록 제어하고,
상기 전륜의 휠슬립을 변동시키면서 제어하는 도중에 전륜의 최대 종방향 힘과 수직하중을 이용하여 노면 마찰계수를 산출하며,
산출된 노면마찰계수를 이용하여 차량의 후륜이 낼 수 있는 최대 토크값을 산출하는 트랙컨트롤 시스템의 제어방법.A control method for a track control system for controlling a slip of a hybrid vehicle equipped with an in-wheel motor in a front wheel of the vehicle,
Estimates the longitudinal force of the tire and the wheel slip of the tire,
Generates map data indicating the relationship between the estimated longitudinal force of the tire and the wheel slip of the tire,
Calculates an optimum wheel slip point based on the map data,
Controls the wheel slip of the front wheel to fluctuate when the current wheel slip of the tire is equal to or greater than a set maximum slip value,
The road surface friction coefficient is calculated using the maximum longitudinal force and the vertical load of the front wheel during the control while varying the wheel slip of the front wheel,
And calculating a maximum torque value that the rear wheel of the vehicle can generate using the calculated road surface friction coefficient.
상기 맵 데이터는 일정 형태의 곡선으로 생성되고, 상기 맵 데이터의 곡선이 변곡점을 가진 정상적인 형태이면 최적 휠슬립점을 산출하는 트랙컨트롤 시스템의 제어방법.The method of claim 4,
Wherein the map data is generated as a curved line of a predetermined shape, and an optimal wheel slip point is calculated when the curve of the map data is a normal shape having an inflection point.
상기 맵 데이터의 곡선에서 접선기울기는 '0'인 지점을 최적 휠슬립점으로 설정하는 트랙컨트롤 시스템의 제어방법.The method of claim 5,
And setting a point where a tangent slope is '0' in the curve of the map data as an optimum wheel slip point.
타이어의 현재 휠슬립이 설정된 최대슬립값 이상이면 전륜의 구동토크를 조절하여 전륜의 휠슬립을 변동시키도록 제어하는 트랙컨트롤 시스템의 제어방법.The method of claim 4,
And controlling the drive torque of the front wheels to change the wheel slip of the front wheels when the current wheel slip of the tire is equal to or greater than a set maximum slip value.
상기 산출된 노면마찰계수 및 최대 토크값에 의해 후륜의 구동토크를 제어하는 트랙컨트롤 시스템의 제어방법.The method of claim 4,
And controlling the driving torque of the rear wheels based on the calculated road surface friction coefficient and the maximum torque value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160145649A KR20180049576A (en) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Traction control system and method of controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160145649A KR20180049576A (en) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Traction control system and method of controlling the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180049576A true KR20180049576A (en) | 2018-05-11 |
Family
ID=62185620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160145649A KR20180049576A (en) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Traction control system and method of controlling the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20180049576A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023146970A1 (en) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | Worcester Polytechnic Institute | Optimizing vehicle mobility performance |
-
2016
- 2016-11-03 KR KR1020160145649A patent/KR20180049576A/en active Search and Examination
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023146970A1 (en) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | Worcester Polytechnic Institute | Optimizing vehicle mobility performance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10486547B2 (en) | Device and method for controlling electric vehicle with torque command and vibration suppression control | |
US8573709B2 (en) | Braking control apparatus for electric vehicle | |
US9950703B2 (en) | Vehicle with independently driven multiple axes, and controller which independently drives multiple axles | |
JP5857593B2 (en) | Brake control device for vehicle | |
CN108367682B (en) | Control system and method for a motor vehicle | |
JP2003002079A (en) | Driving force controller for four-wheel drive vehicle | |
JP2013035509A (en) | Vehicle breaking force control device | |
CN101786452A (en) | Driving anti-slip control system of shaft-driven electric vehicle and control method thereof | |
JP2007255664A (en) | Turning behavior control device for vehicle | |
WO2018110346A1 (en) | Torque distributor control device | |
WO2011108084A1 (en) | Vehicle state computing device and vehicle control device | |
JP2015085792A (en) | Vehicle brake force control method | |
WO2016152632A1 (en) | Vehicle control device and vehicle control method | |
JP5506632B2 (en) | Brake device for vehicle | |
US20210171017A1 (en) | Electronic stability control method for vehicle | |
GB2435102A (en) | Friction estimation for vehicle control systems | |
KR20180049576A (en) | Traction control system and method of controlling the same | |
JP2016190607A (en) | Control apparatus of vehicle | |
KR101086812B1 (en) | Engine drag torque control unit | |
GB2428754A (en) | Vehicle yaw control with tyre-road friction estimator | |
JP5125669B2 (en) | Vehicle speed estimation device for four-wheel drive vehicles | |
JP2018129890A (en) | Output control device of vehicle | |
JP4269901B2 (en) | Vehicle behavior control device and program | |
KR20100039640A (en) | Estimation method of reference speed of automobile | |
JP5966994B2 (en) | Brake control device for vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment |