차량 코너링 성능 향상을 위한 전륜 조향 제어 전략 개발

박기서; 한경석

doi:10.3795/KSME-A.2021.45.6.481

주제분류

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저널정보

대한기계학회
대한기계학회 논문집 A권 학술저널
대한기계학회논문집 A권 제45권 제6호(통권 제429호)
2021.6 481 - 488 (8page)
DOI : 10.3795/KSME-A.2021.45.6.481

저자정보

박기서 (울산대학교)
한경석 (경북대학교)

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본 논문에서는 차량 코너링 성능 향상을 위한 능동 전륜 조향 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존 요레이트 기반 횡 제어기와는 달리, 새로운 상태변수(전/후륜 슬립각 차이)를 이용하여 타이어-노면 마찰에 의존하지 않는다는 차별성을 가진다. 차량 최대 코너링 성능은 노면 마찰에 의해 물리적으로 제한되기 때문에 일반적으로 제어기 설계시 마찰 정보가 주어져야 하지만, 양산차에서 마찰정보를 측정/추정하기가 힘들다. 이런 기술적 어려움을 해결하기 위해서 본 논문에서는 노면 타입에 강건하고 제한 조건이 고려된 모델 예측 제어기를 설계하였다. 운전자 입력에 따라 변하는 타겟 상태변수를 정의하지 않고 설계된 제어기는 일정한 타겟 값을 추종하는 것이 가장 큰 장점이다. 제안된 알고리즘의 효과 및 유효성은 시뮬레이션을 통하여 검증되었다.

This paper presents the active front steering control strategy for the enhancement of the vehicle cornering performance. Unlike the conventional yaw rate-based lateral controller, our approach does not depend on the tire-road friction, by defining a new state variable, that is, slip angle difference between the front and rear wheels. Because the maximum cornering performance of the vehicle is physically limited by the given road friction, this friction information that is nearly difficult to measure or estimate in real time should be predefined when designing the controller. In this study, such a technical difficulty is mainly treated by formulating the model predictive controller that considers the constraints of the state and control. Without defining the varying target state variable according to the driver command, the controller is designed in such a way to track the constant target value, enabling the road friction dependency. The effectiveness of the proposed method was verified through simulation studies.

#Maneuverability(민첩성) #Model Predictive Control(모델예측제어) #Active Front Steering(능동 전륜 조향) #Vehicle Lateral Control(차량 횡 제어) #Vehicle Slip Control(차량 슬립 제어)