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KR20120041555A - Vehicle with multiple axis driven independently - Google Patents

Vehicle with multiple axis driven independently Download PDF

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Publication number
KR20120041555A
KR20120041555A KR1020100103054A KR20100103054A KR20120041555A KR 20120041555 A KR20120041555 A KR 20120041555A KR 1020100103054 A KR1020100103054 A KR 1020100103054A KR 20100103054 A KR20100103054 A KR 20100103054A KR 20120041555 A KR20120041555 A KR 20120041555A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
steering
wheel
input
sensor
Prior art date
Application number
KR1020100103054A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이종석
이경수
나재원
정성용
Original Assignee
삼성테크윈 주식회사
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성테크윈 주식회사, 서울대학교산학협력단 filed Critical 삼성테크윈 주식회사
Priority to KR1020100103054A priority Critical patent/KR20120041555A/en
Publication of KR20120041555A publication Critical patent/KR20120041555A/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/354Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having separate mechanical assemblies for transmitting drive to the front or to the rear wheels or set of wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/303Speed sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PURPOSE: An independent multi-axis drive type vehicle improves the reliability of fault diagnosis by diagnosing the fault based on the relation of the detected value from the yawing rate sensor and calculated yawing rate value form the other sensors. CONSTITUTION: An independent multi-axis drive type vehicle comprises a control input unit, a driving control unit, an operating unit, a preprocessing unit, and a fail safety control unit. The control input unit is input the control input. The control input includes at least one value among the steering input and the acceleration input and the brake input. The driving control unit controls and drives some part of wheels according to the control input. The operating unit operates the vehicles through the control input of the driving control unit. The operating unit comprises a sensor module. The sensor module comprises a yawing rate sensor and a plurality of sensors. The yawing rate sensor detects the yawing rate of a vehicle. A plurality of sensors detects the operating state of a vehicle. The preprocessing unit generates the yawing rate by detecting the signal from a yawing rate sensor, and calculates the yawing rate during the operating state and control input state. The fail safety control unit diagnoses the failure of sensors based on the detected yawing rate and calculated yawing rate.

Description

독립 다축 구동형 차량{Vehicle with multiple axis driven independently}Vehicle with multiple axis driven independently

본 발명은 독립 다축 구동형 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 차륜이 장착되고, 각각의 차륜에 서로 다른 구동 및/또는 제동 입력을 가할 수 있는 독립 다축 구동형 차량에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an independent multi-axis drive type vehicle, and more particularly, to an independent multi-axis drive type vehicle in which a plurality of wheels are mounted and which can apply different driving and / or braking inputs to each wheel.

최근 차량의 주행 안정성과 주행 중 운전자의 편의성에 대한 요구가 증가하고 있다. 또한, 차량의 능동 안전 시스템과 운전자 보조 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, there is an increasing demand for driving stability of a vehicle and convenience of a driver while driving. In addition, studies on active safety systems and driver assistance systems of vehicles are being actively conducted.

능동 안전 제동 시스템으로는 ESC(Electronic Stability control) 등이 있다. 또한, 능동 조향 시스템으로는 AFS(Active Front Steering)등이 있다. 또한, 구동력 제어 시스템으로는 엔진의 토크를 제어하는 TCS(Traction Control System), 및 디퍼렌셜 액슬 장치를 이용한 DYC(Direct Yaw Control) 등이 있다. Active safety braking systems include Electronic Stability Control (ESC). In addition, an active steering system includes AFS (Active Front Steering). In addition, the driving force control system includes a TCS (Traction Control System) for controlling the torque of the engine, and DYC (Direct Yaw Control) using a differential axle device.

능동 안전 장치는 차량에 장착된 요 속도 센서(yaw-rate sensor), 횡가속도 센서, 휠 속도 센서 등으로부터 차량의 상태를 파악한다. 이때, 차량의 상태가 불안정한 상태라고 판단되면, 차량이 안정된 상태가 되도록 필요한 제어 입력을 계산하여 가하게 된다. Active safety devices detect the vehicle's condition from a yaw-rate sensor, lateral acceleration sensor, and wheel speed sensor. At this time, if it is determined that the state of the vehicle is unstable, the necessary control input is calculated and applied so that the vehicle is in a stable state.

한편, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에서는 적어도 일부의 바퀴가 모터를 이용하여 구동될 수 있다. 이때, 적어도 일부의 차륜에는 각각 서로 다른 구동 입력 및/또는 제동 입력이 가해질 수 있다. Meanwhile, in an electric vehicle or a hybrid vehicle, at least some of the wheels may be driven using a motor. In this case, different driving inputs and / or braking inputs may be applied to at least some of the wheels.

본 발명은, 요속도 센서의 측정값과 다른 센서로부터 추정되는 요속도 추정값의 관계로부터 다른 요소들이 고장을 진단함으로써, 고장 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 독립 다축 구동형 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an independent multi-axis drive type vehicle capable of improving reliability of failure diagnosis by diagnosing a failure from the relationship between the measured value of the yaw speed sensor and the estimated yaw speed estimated from another sensor. do.

본 발명은, 각각 독립 구동이 가능한 복수의 차륜들; 조향 입력, 가속 입력, 및 제동 입력 중의 적어도 하나를 포함하는 조종 입력을 입력받는 조종 입력부; 요속도를 감지하는 요속도 센서를 포함하고, 차량의 작동 상태를 감지하는 복수의 센서들; 상기 요속도 센서의 신호를 처리하여 요속도 측정값을 생성하고, 상기 조종 입력 및 상기 작동 상태 중의 적어도 일부로부터 요속도 추정값을 추정하는 전처리부; 상기 요속도 측정값 및 상기 요속도 추정값으로부터 상기 센서들 중의 적어도 일부의 고장을 진단하는 고장 안전 제어부;를 구비하는 독립 다축 구동형 차량을 제공한다. The present invention, each of the plurality of wheels capable of independent driving; A steering input unit configured to receive a steering input including at least one of a steering input, an acceleration input, and a braking input; A plurality of sensors including a yaw rate sensor for detecting a yaw rate and detecting an operating state of the vehicle; A preprocessor configured to process a signal of the yaw rate sensor to generate a yaw rate measured value, and to estimate a yaw rate estimated value from at least a portion of the steering input and the operating state; And a failure safety control unit for diagnosing a failure of at least some of the sensors from the yaw speed measurement value and the yaw speed estimate value.

회전축이 상기 차륜의 회전축에 직접 연결되어 상기 차륜을 구동하는 인-휠 모터를 포함하는 구동 모듈, 각각의 상기 차륜들에 설치되는 브레이크를 포함하는 제동 모듈, 및 상기 차륜들 중의 적어도 어느 하나와 링크로 연결되어 조향각을 조절하는 조향 모터를 포함하는 조향 모듈을 더 구비할 수 있다. A drive module including an in-wheel motor, the rotary shaft being directly connected to the rotary shaft of the wheel to drive the wheel, a braking module including a brake installed on each of the wheels, and a link with at least one of the wheels. It may be further provided with a steering module including a steering motor connected to adjust the steering angle.

상기 조종 입력에 따라 상기 차륜들 중의 적어도 일부를 제어하는 주행 제어부를 더 구비할 수 있다. The driving controller may further include a driving controller configured to control at least some of the wheels according to the steering input.

상기 센서가, 상기 차량의 조향각을 감지하는 조향각 센서, 상기 차량의 횡가속도를 감지하는 횡가속도 센서, 상기 차량의 종방향 속도를 감지하는 종방향 속도 센서, 및 상기 차륜들 중의 적어도 일부의 휠 회전 속도를 감지하는 휠 속도 센서를 구비할 수 있다. The sensor may include a steering angle sensor for detecting a steering angle of the vehicle, a lateral acceleration sensor for detecting a lateral acceleration of the vehicle, a longitudinal speed sensor for detecting a longitudinal speed of the vehicle, and wheel rotation of at least some of the wheels It may be provided with a wheel speed sensor for detecting the speed.

상기 전처리부에서, 상기 조향각 센서의 신호를 처리하여 조향각 측정값, 상기 횡가속도 센서의 신호를 처리하여 횡가속도 측정값, 상기 종방향 속도 센서의 신호를 처리하여 종방향 속도 측정값, 및 상기 휠 속도 센서의 신호를 처리하여 휠 속도 측정값을 중의 적어도 일부를 생성할 수 있다. In the pre-processing unit, the steering angle measurement value by processing the signal of the steering angle sensor, the lateral acceleration sensor signal processing the lateral acceleration measurement value, the longitudinal speed measurement value by processing the signal of the longitudinal speed sensor, and the wheel The signal of the speed sensor may be processed to generate at least some of the wheel speed measurements.

상기 전처리부에서, 상기 조향 입력으로부터, 상기 차량의 종방향 속도, 횡방향 속도, 및 동역학 모델을 반영하여, 생성되는 제1 추정값, 상기 조향각 측정값으로부터, 상기 차량의 종방향 속도, 횡방향 속도, 및 동역학 모델을 반영하여, 생성되는 제2 추정값, 상기 횡가속도 측정값과 상기 종방향 속도 측정값으로부터 생성되는 제3 추정값, 및 각각 복수의 상기 휠 속도 측정값으로부터 생성되는 복수의 제4 추정값들 중의 적어도 일부를 생성할 수 있다. In the preprocessor, from the steering input, reflecting the longitudinal velocity, the lateral velocity, and the dynamics model of the vehicle, from the first estimated value, the steering angle measurement value, the longitudinal velocity of the vehicle, the lateral velocity And a second estimated value generated by reflecting a dynamic model, a third estimated value generated from the lateral acceleration measurement value and the longitudinal speed measurement value, and a plurality of fourth estimated values generated from the plurality of wheel speed measurement values, respectively. At least some of them may be produced.

상기 고장 안전 제어부가, 각각 상기 제1 추정값 내지 제4 추정값들 중의 일부의 차들에 의하여 생성되는 복수의 레지듀얼의 조합으로부터 상기 센서들 중의 적어도 일부의 고장을 진단할 수 있다. The failure safety control unit may diagnose a failure of at least some of the sensors from a combination of a plurality of residuals generated by differences of some of the first to fourth estimates, respectively.

상기 센서들 중의 일부 센서가 고장난 것으로 진단되는 경우에, 고장나지 않은 것으로 진단되는 다른 센서로부터 추정되는 추정값 또는 요속도 측정값으로 고장난 것으로 진단되는 센서로부터 추정되는 추정값 또는 요속도 측정값을 대체할 수 있다. If some of the sensors are diagnosed to have failed, the estimated value or yaw rate measurement estimated from the sensor diagnosed as failed may be substituted for the estimated value or yaw rate measured from another sensor diagnosed as not broken. have.

상기 요속도 센서가 고장난 것으로 진단되는 경우에, 상기 조향각 측정값으로부터 추정되는 제2 추정값을 상기 요속도 측정값으로 대체할 수 있다. When the yaw rate sensor is diagnosed to have failed, the second estimated value estimated from the steering angle measurement may be replaced with the yaw rate measurement.

상기 고장 안전 제어부가, 상기 차량의 종방향 속도, 상기 제동 입력, 및 휠 가속도로부터 상기 제동 모듈의 고장 여부를 판단할 수 있다. The failsafe control unit may determine whether the brake module is broken from the longitudinal speed of the vehicle, the braking input, and the wheel acceleration.

상기 휠 가속도가 상기 차륜의 휠 속도로부터 칼만 필터에 의하여 추정되어 생성될 수 있다. The wheel acceleration may be estimated and generated by the Kalman filter from the wheel speed of the wheel.

상기 고장 안전 제어부가, 상기 주행 제어기로부터 각각의 상기 차륜들의 구동 모터에 입력되는 구동 입력 토크와 상기 구동 모터에서 측정되는 측정 토크를 비교하여 상기 구동 모터의 고장 여부를 진단할 수 있다. The failure safety controller may diagnose whether the driving motor is broken by comparing the driving input torque input to the driving motors of the wheels from the driving controller with the measured torque measured by the driving motor.

상기 고장 안전 제어부에서 구동 모듈, 제동 모듈, 및 조향 모듈 중의 적어도 일부의 고장을 진단한 경우에, 상기 주행 제어부가 상기 차륜들에 토크를 분배하여 주행 한계 능력까지 주행하도록 제어할 수 있다. When the failure safety control unit diagnoses a failure of at least some of the driving module, the braking module, and the steering module, the driving control unit may control to distribute the torque to the wheels to travel to the driving limit capability.

상기 주행 한계 능력 이상의 주행 시에는, 차량을 안전하게 정지할 것인지 여부를 사용자가 선택할 수 있도록 할 수 있다. The user can select whether or not to stop the vehicle safely when the vehicle exceeds the driving limit capability.

본 발명에 따른 독립 다축 구동형 차량에 의하면, 요속도 센서의 측정값과 다른 센서로부터 추정되는 요속도 추정값의 관계로부터 다른 요소들이 고장을 진단함으로써, 고장 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the independent multi-axis drive type vehicle according to the present invention, the reliability of the failure diagnosis can be improved by diagnosing the failure from the relationship between the measured value of the yaw speed sensor and the estimated yaw speed estimated from another sensor.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서, 8 휠 구조의 독립 다축 구동형 차량을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 독립 다축 구동형 차량의 내부에서 이루어지는 제어 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 독립 다축 구동형 차량에서, 조향 입력과 센서들에 의한 측정값으로부터 각각의 센서들과 조향 모듈의 고장을 진단하는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 고장을 진단하는 구조에서, 각각의 레지듀얼과 각각의 센서들과 조향 모듈의 고장 여부의 관계의 일 실시예를 개략적으로 도시한 표이다.
도 5는 도 1의 독립 다축 구동형 차량에서, 제동 모듈의 고장을 진단하는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 독립 다축 구동형 차량에서, 구동 모듈의 고장을 진단하는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 독립 다축 구동형 차량에서, 요속도 센서의 정상 상태와 고장 발생 시의 요속도 측정값의 경향을 보여주는 그래프이다.
도 8은 도 1의 독립 다축 구동형 차량에서, 요속도 센서의 고장 발생 시에 요속도 측정값을 다른 추정값으로 대체한 경우를 보여주는 그래프이다.
도 9는 도 1의 독립 다축 구동형 차량에서, 조향각 센서의 정상 상태와 고장 발생 시의 조향각 측정값의 경향을 보여주는 그래프이다.
1 is a diagram schematically illustrating an independent multi-axis driven vehicle having an eight wheel structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a control structure inside the independent multi-axis drive type vehicle of FIG. 1.
3 is a diagram schematically illustrating a structure for diagnosing a failure of each of the sensors and the steering module from the steering input and the measured values by the sensors in the independent multi-axis driven vehicle of FIG. 1.
4 is a table schematically showing an embodiment of a relationship between failure of each residual and respective sensors and a steering module in the structure of diagnosing a failure of FIG. 3.
FIG. 5 is a view schematically illustrating a structure for diagnosing a failure of a braking module in the independent multi-axis drive type vehicle of FIG. 1.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a structure for diagnosing a failure of a driving module in the independent multi-axis driving type vehicle of FIG. 1.
FIG. 7 is a graph showing a trend of a yaw speed measured value when a steady state of a yaw speed sensor and a failure occur in the independent multi-axis drive type vehicle of FIG. 1.
FIG. 8 is a graph illustrating a case in which a yaw speed measurement value is replaced with another estimated value when a yaw speed sensor fails in the independent multi-axis drive type vehicle of FIG. 1.
FIG. 9 is a graph showing a trend of a steering angle measurement value when a steady state of a steering angle sensor and a failure occur in the independent multi-axis drive type vehicle of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 8 휠 구조의 독립 다축 구동형 차량(10)의 개략적인 구조가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 독립 다축 구동형 차량(10)의 내부에서 이루어지는 제어 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 1 shows a schematic structure of an independent multi-axis driven vehicle 10 having an eight wheel structure according to an exemplary embodiment of the present invention. 2 schematically illustrates a control structure inside the independent multi-axis drive type vehicle 10 of FIG. 1.

독립 다축 구동형 차량(10)은 인휠 모터(12)를 이용하여 독립 구동이 가능하도록 구성된 차량의 각 차륜(11)에 각각 다른 구동 및 제동력이 가해지도록 할 수 있다. 따라서, 운전자의 조종 입력에 대한 기계적으로 가능한 범위 이상의 선회 운동을 가능하도록 할 수 있다. The independent multi-axis drive type vehicle 10 may apply different driving and braking force to each wheel 11 of the vehicle configured to be independently driven using the in-wheel motor 12. Thus, it is possible to enable a turning motion beyond the mechanically possible range for the driver's steering input.

상위 제어기(210)에서는 운전자의 조향 입력에 대한 요속도를 계산하고, 이를 추종하기 위한 차량 전체 종방향 힘과 요 모멘트를 결정할 수 있다. 하위 제어기(220)에서는 각 차륜(11)에 요구되는 구동력 및 제동력을 결정하고, 차륜(11)과 지면의 슬립이 설정된 최대 슬립률을 넘기지 않도록 제어할 수 있다. 따라서, 에너지 효율을 높이고, 주행 성능 및 안전성을 향상시킬 수 있다. The host controller 210 may calculate the yaw speed for the steering input of the driver and determine the overall longitudinal force and yaw moment of the vehicle to follow the driver's steering input. The lower controller 220 may determine the driving force and the braking force required for each wheel 11 and may control the slip of the wheel 11 and the ground not to exceed the set maximum slip ratio. Therefore, it is possible to improve energy efficiency and to improve driving performance and safety.

한편, 차량의 주행 안정성과 주행 중 운전자의 편의성을 향상시키기 위하여, 차량의 능동 안전 시스템과 운전자 보조 시스템을 도입할 수 있다. 이를 위하여, 능동 안전 제동 시스템으로는 ESC(Electronic Stability control) 등이 적용될 수 있다. 또한, 능동 조향 시스템으로는 AFS(Active Front Steering)등이 적용될 수 있다. Meanwhile, in order to improve driving stability of the vehicle and convenience of the driver while driving, an active safety system and a driver assistance system of the vehicle may be introduced. To this end, ESC (Electronic Stability Control) may be applied as an active safety braking system. In addition, as an active steering system, AFS (Active Front Steering) may be applied.

또한, 구동력 제어 시스템으로는 엔진의 토크를 제어하는 TCS(Traction Control System) 및 디퍼렌셜 액슬 장치를 이용한 DYC(Direct Yaw Control)등이 적용될 수 있다. In addition, the driving force control system may include a TCS (Traction Control System) for controlling the torque of the engine and DYC (Direct Yaw Control) using a differential axle device.

이러한 능동 안전 장치는 차량에 장착된 요 속도 센서(yaw-rate sensor), 조향각 센서, 횡가속도 센서, 종방향 속도 센서, 및 휠 속도 센서 등으로부터 차량의 상태를 파악하고, 차량의 상태가 불안정한 상태라고 판단되면 차량이 안정된 상태가 되도록 필요한 제어 입력을 계산하여 가할 수 있다. The active safety device detects the state of the vehicle from the yaw-rate sensor, the steering angle sensor, the lateral acceleration sensor, the longitudinal speed sensor, and the wheel speed sensor mounted on the vehicle, and the state of the vehicle is unstable. If it is determined that the necessary control input can be calculated and applied to the vehicle to be in a stable state.

본 발명의 일 실시예에 따른 독립 다축 구동형 차량(10)은 4륜, 6륜, 또는 8륜 등의 전기 구동 또는 하이브리드 차륜형 독립 다축 구동형 장갑 차량 등에 적용될 수 있다. 독립 다축 구동형 차량(10)은 이러한 구조적 장점을 활용함으로써, 기계적인 방법에 의한 선회 운동의 한계 이상의 주행이 가능하도록 구동 및 제동력을 분배할 수 있다. The independent multi-axis drive type vehicle 10 according to an embodiment of the present invention may be applied to an electric drive or hybrid wheel type independent multi-axis drive type armored vehicle such as four wheels, six wheels, or eight wheels. Independent multi-axis drive type vehicle 10 can utilize the structural advantages, it is possible to distribute the driving and braking force to enable the driving beyond the limit of the turning movement by the mechanical method.

이를 위하여, 차량의 조종성, 횡방향 주행 안정성 등을 목적으로 하는 목표 종방향 속도 및 목표 요속도를 결정하고, 이를 실현하기 위한 각 차륜의 구동 및 제동력의 최적의 해를 구하여 입력으로 가할 수 있다. To this end, a target longitudinal speed and a target yaw speed for the purpose of maneuverability, transverse running stability, etc. of the vehicle may be determined, and an optimal solution of driving and braking force of each wheel for realizing the vehicle may be obtained and applied as an input.

도면을 참조하면, 독립 다축 구동형 차량(10)은 조종 입력에 대하여 적어도 일부의 차륜들에 개별적으로 가해지는 구동 및/또는 제동 입력을 결정하여 독립 구동할 수 있다. 이를 위하여, 독립 다축 구동형 차량(10)에는 복수의 차륜(11)이 장착되고, 각각의 차륜(11)은 독립 구동이 가능하다. 이를 위하여, 각각의 차륜(11)에는 인휠 모터(in-wheel motor)(12)가 장착될 수 있다. Referring to the drawings, the independent multi-axis drive type vehicle 10 may independently drive and / or determine a driving and / or braking input applied to at least some of the wheels with respect to the steering input. To this end, a plurality of wheels 11 are mounted on the independent multi-axis drive type vehicle 10, and each wheel 11 may be independently driven. To this end, each wheel 11 may be equipped with an in-wheel motor 12.

인휠 모터(12)는 회전축이 차륜(11)의 회전축에 직접 연결되어 차륜(11)을 구동할 수 있다. 인휠 모터(12)는 각 차륜(11)에 별도의 변속 기계 장치의 연결 없이 감속기어를 통해 직접 휠에 연결될 수 있다.The in-wheel motor 12 may drive the wheel 11 by the rotation axis is directly connected to the rotation axis of the wheel (11). The in-wheel motor 12 may be directly connected to the wheel through the reduction gear without connecting a separate transmission mechanism to each wheel 11.

이때, 독립 다축 구동형 차량(10)은 전기 자동차 또는 하이브리드 차량이 될 수 있다. 독립 다축 구동형 차량(10)이 하이브리드 차량인 경우에, 엔진의 출력을 얻은 전력으로 각각의 차륜(11)에 설치되는 인휠 모터(12)를 구동할 수 있다. In this case, the independent multi-axis driven vehicle 10 may be an electric vehicle or a hybrid vehicle. When the independent multi-axis drive type vehicle 10 is a hybrid vehicle, the in-wheel motor 12 installed in each wheel 11 can be driven by the electric power obtained from the output of the engine.

또한, 각각의 차륜(11)에는 기계식 브레이크(13)가 장착될 수 있다. 기계식 브레이크(13)는 제동 성능이 뛰어난 유압식 브레이크가 될 수 있다. 각 차륜(11)에 장착되는 인휠 모터(12)의 특성상의 회생 제동이 가능하다. 차량(10)의 제동은 인휠 모터(12)와 기계식 브레이크(13)를 사용하여 효율적으로 이루어질 수 있다. In addition, each wheel 11 may be equipped with a mechanical brake 13. The mechanical brake 13 can be a hydraulic brake with excellent braking performance. Regenerative braking on the characteristics of the in-wheel motor 12 mounted on each wheel 11 is possible. Braking of the vehicle 10 can be achieved efficiently using the in-wheel motor 12 and the mechanical brake 13.

이때, 모터를 통한 제동력과 주행 상황에 따라 회생 제동만으로는 제동이 불가한 경우에 각 차륜에 장착되는 기계식 브레이크(13)가 작동되어 차량의 제동 성능을 향상시킬 수 있다. At this time, when braking is not possible only by regenerative braking according to the braking force and driving conditions through the motor, the mechanical brake 13 mounted on each wheel may be operated to improve braking performance of the vehicle.

도 1에 도시된 실시예에서는 인휠 모터(12) 및 기계식 브레이크(13)가 각각의 차륜(11) 모두에 개별적으로 장착될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 인휠 모터(12) 및/또는 기계식 브레이크(13)가 일부의 차륜(11)에만 장착되는 실시예도 가능하다. In the embodiment shown in FIG. 1, the in-wheel motor 12 and the mechanical brake 13 can be individually mounted to each of the wheels 11. However, the present invention is not limited thereto, and an embodiment in which the in-wheel motor 12 and / or the mechanical brake 13 are mounted only on some of the wheels 11 may be possible.

한편, 차량(10)은 조향 모터(14)에 의하여 기계적 조향을 제어할 수 있다. 조향 모터(14)는 차륜들(11) 중의 적어도 어느 하나와 링크로 연결되어 차량(10)의 조향각을 조절할 수 있다. Meanwhile, the vehicle 10 may control mechanical steering by the steering motor 14. The steering motor 14 may be connected to at least one of the wheels 11 by a link to adjust the steering angle of the vehicle 10.

독립 다축 구동형 차량(10)은 조종 입력부(100); 주행 제어부(200); 작동부(300); 전처리부(400); 및 고장 안전 제어부(500)를 구비할 수 있다. The independent multi-axis driven vehicle 10 includes a steering input unit 100; Driving control unit 200; Operating part 300; Pre-processing unit 400; And a failsafe control unit 500.

조종 입력부(100)는 조향 입력, 가속 입력, 및 제동 입력 중의 적어도 하나를 포함하는 조종 입력을 입력받는다. 주행 제어부(200)는 조종 입력에 따라 차륜들(11) 중의 적어도 일부의 구동 및/또는 제동을 제어할 수 있다. 작동부(300)는 주행 제어부(200)의 제어 명령에 의하여 차량(10)을 작동시킨다. The steering input unit 100 receives a steering input including at least one of a steering input, an acceleration input, and a braking input. The driving controller 200 may control driving and / or braking of at least some of the wheels 11 according to the steering input. The operation unit 300 operates the vehicle 10 by a control command of the travel control unit 200.

작동부(300)는 복수의 센서들을 포함하는 센서 모듈(340)을 구비한다. 센서 모듈(340)은 차량(10)의 요속도를 감지하는 요속도 센서를 포함하고, 차량(10)의 작동 상태를 감지하는 복수의 센서들을 포함할 수 있다. The operation unit 300 includes a sensor module 340 including a plurality of sensors. The sensor module 340 may include a yaw rate sensor that detects a yaw speed of the vehicle 10, and may include a plurality of sensors that detect an operating state of the vehicle 10.

전처리부(400)는 요속도 센서의 신호를 처리하여 요속도 측정값을 생성하고, 조종 입력 및 작동 상태 중의 적어도 일부로부터 요속도 추정값을 추정할 수 있다. 고장 안전 제어부(500)는 요속도 측정값 및 요속도 추정값으로부터 센서들 중의 적어도 일부의 고장을 진단할 수 있다. The preprocessor 400 may generate a yaw rate measurement value by processing a signal of the yaw rate sensor, and estimate the yaw rate estimated value from at least some of the steering input and the operating state. The failsafe control unit 500 may diagnose a failure of at least some of the sensors from the yaw speed measurement value and the yaw speed estimate value.

따라서, 요속도 센서의 측정값과 다른 센서로부터 추정되는 요속도 추정값의 관계로부터 다른 요소들이 고장을 진단함으로써, 고장 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Therefore, other factors diagnose the fault from the relationship between the measured value of the yaw rate sensor and the estimated yaw rate estimated from another sensor, thereby improving the reliability of the fault diagnosis.

주행 제어부(200)는, 상위 제어기(210), 및 하위 제어기(220)를 구비할 수 있다. The traveling control unit 200 may include an upper controller 210 and a lower controller 220.

상위 제어기(210)는 차량의 주행 조건을 고려하여 차량의 주행 제어 전략을 결정하고, 주행 제어 전략에 따라 조종 입력으로부터 차량의 기계적 조향각, 목표 요 모멘트, 목표 종방향 힘, 및 목표 휠 속도 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 목표 제어량을 결정할 수 있다. The host controller 210 determines the driving control strategy of the vehicle in consideration of the driving conditions of the vehicle, and determines at least one of a mechanical steering angle, a target yaw moment, a target longitudinal force, and a target wheel speed from the steering input according to the driving control strategy. A target control amount including either can be determined.

하위 제어기(220)는 주행 제어 전략에 따라 상위 제어기(210)에서 결정한 목표 제어량으로부터 각각의 차륜들(11)의 휠 토크를 결정할 수 있다. 이때, 주행 조건에 따라 각각의 인휠 모터(12)에 최적화된 구동 및 제동 입력을 분배함으로써, 고속 급선회 및 야지 주행 등을 포함한 다양한 주행 상황에서도 차량의 주행 안정성을 유지하면서 주행 성능을 높일 수 있다. The lower controller 220 may determine the wheel torque of each of the wheels 11 from the target control amount determined by the upper controller 210 according to the driving control strategy. In this case, by distributing the driving and braking inputs optimized for each in-wheel motor 12 according to the driving conditions, the driving performance may be increased while maintaining the driving stability of the vehicle even in various driving situations including high speed turning and field driving.

작동부(300)는 조향 모듈(310), 구동 모듈(320), 제동 모듈(330), 및 센서 모듈(340)을 구비할 수 있다. The operation unit 300 may include a steering module 310, a driving module 320, a braking module 330, and a sensor module 340.

조향 모듈(310)은 조향 모터(14)를 구비할 수 있다. 조향 모듈(310)은 1개 또는 복수의 조향 모터(14)를 링크로 연결하여 조향 바퀴들의 각도를 조정함으로써 차량(10)의 기계적 조향각을 조절할 수 있다. 이때, 조향 모터(14)는 차량의 구조에 따라 다른 구조로 링크를 통하여 차륜들(11)에 연결될 수 있다. The steering module 310 may have a steering motor 14. The steering module 310 may adjust the mechanical steering angle of the vehicle 10 by connecting one or a plurality of steering motors 14 by a link to adjust angles of steering wheels. At this time, the steering motor 14 may be connected to the wheels 11 through a link in a different structure depending on the structure of the vehicle.

4륜 구조를 갖는 독립 다축 구동형 차량의 경우에는 전륜들의 조향각을 조절할 수 있다. 8륜 구조의 독립 다축 구동형 차량(10)과 6륜 구조의 독립 다축 구동형 차량의 경우는 전륜 및 중륜의 조향각을 작동시킬 수 있다. 이 경우, 각 차륜(11)의 조향각이 필요한 만큼 독립적으로 구동될 수 있다. 따라서, 차량의 조향 구동을 위한 구동 손실이 적고, 조향 모터(14)를 효율적으로 구동할 수 있게 된다. In the case of an independent multi-axis driven vehicle having a four-wheel structure, steering angles of the front wheels can be adjusted. In the case of the independent multi-axis driven vehicle 10 having an 8-wheel structure and the independent multi-axis driven vehicle having a 6-wheel structure, steering angles of the front wheels and the middle wheels can be operated. In this case, the steering angle of each wheel 11 can be driven independently as needed. Therefore, there is little drive loss for steering drive of a vehicle, and it becomes possible to drive the steering motor 14 efficiently.

한편, 조향 입력은 조향 핸들을 통하여 입력받을 수 있다. 가속 입력은 가속 패달을 통하여 입력받을 수 있다. 제동 입력은 브레이크 패달을 통하여 입력받을 수 있다.Meanwhile, the steering input may be input through the steering handle. The acceleration input may be input through an acceleration pedal. The braking input may be input via the brake pedal.

구동 모듈(320)은 도 1의 인휠 모터(12)를 구비할 수 있다. 또한, 제동 모듈(330)은 도 1의 기계식 브레이크(13)를 구비할 수 있다. 센서 모듈(340)은 차량(10)의 작동 상태를 감지하는 것으로, 복수개의 센서들을 포함할 수 있다. The drive module 320 may include the in-wheel motor 12 of FIG. 1. In addition, the braking module 330 may include the mechanical brake 13 of FIG. 1. The sensor module 340 detects an operating state of the vehicle 10 and may include a plurality of sensors.

센서 모듈(340)은 요 속도 센서(yaw-rate sensor), 조향각 센서, 횡가속도 센서, 종방향 속도 센서, 및 휠 속도 센서 등을 포함할 수 있다. The sensor module 340 may include a yaw-rate sensor, a steering angle sensor, a lateral acceleration sensor, a longitudinal speed sensor, a wheel speed sensor, and the like.

요 속도 센서(yaw-rate sensor)는 차량(10)의 요속도를 감지한다. 조향각 센서는 차량(10)의 조향각을 감지한다. 횡가속도 센서는 차량(10)의 횡가속도를 감지한다. 종방향 속도 센서는 차량(10)의 종방향 속도를 감지한다. 휠 속도 센서는 차륜들(11) 중의 적어도 일부의 휠 회전 속도를 감지한다. A yaw-rate sensor detects a yaw speed of the vehicle 10. The steering angle sensor detects a steering angle of the vehicle 10. The lateral acceleration sensor detects lateral acceleration of the vehicle 10. The longitudinal speed sensor detects the longitudinal speed of the vehicle 10. The wheel speed sensor senses the wheel rotation speed of at least some of the wheels 11.

전처리부(400)는 센서 모듈(340)의 센서들에서 감지되어 측정 신호들을 처리하여 각종 측정값을 생성할 수 있다. 또한, 전처리부(400)는 조종 입력 및 작동 상태로부터 요속도 추정값을 추정할 수 있다. The preprocessor 400 may generate various measurement values by processing the measurement signals detected by the sensors of the sensor module 340. In addition, the preprocessor 400 may estimate the yaw speed estimate from the steering input and the operating state.

이를 위하여, 전처리부(400)는 센서 모듈(340)의 센서들에서 감지되어 측정 신호들을 처리하여 각종 측정값을 생성은 신호 처리기(410) 및 조종 입력 및 작동 상태로부터 요속도 추정값을 추정하는 상태 추정기(420)를 구비할 수 있다. To this end, the preprocessor 400 detects the sensors of the sensor module 340 and processes the measured signals to generate various measured values. The state of estimating the yaw rate estimated value from the signal processor 410 and the steering input and the operating state is generated. An estimator 420 may be provided.

전처리부(400)에서 생성되는 측정값들은 조향각 측정값, 횡가속도 측정값, 종방향 속도 측정값, 및 휠 속도 측정값 중의 적어도 일부를 포함할 수 있다. The measurement values generated by the preprocessor 400 may include at least some of a steering angle measurement value, a lateral acceleration measurement value, a longitudinal speed measurement value, and a wheel speed measurement value.

조향각 측정값은 조향각 센서의 측정 신호를 처리하여 생성될 수 있다. 횡가속도 측정값은 횡가속도 센서의 측정 신호를 처리하여 생성될 수 있다. 종방향 속도 측정값은 종방향 속도 센서의 측정 신호를 처리하여 생성될 수 있다. 휠 속도 측정값은 휠 속도 센서의 측정 신호를 처리하여 생성될 수 있다. The steering angle measurement may be generated by processing the measurement signal of the steering angle sensor. The lateral acceleration measurement value may be generated by processing the measurement signal of the lateral acceleration sensor. The longitudinal speed measurement can be generated by processing the measurement signal of the longitudinal speed sensor. The wheel speed measurement may be generated by processing a measurement signal of the wheel speed sensor.

전처리부(400)에서는 후술하는 도 3과 같은 고장 진단 구조에 의하여 각종 측정값들로부터 요속도 추정값을 구하고, 요속도 측정값과 요속도 추정값들 각각의 레지듀얼들(residuals)을 생성할 수 있다. 고장 안전 제어부(500)에서는 레지듀얼들의 값에 따라 각각의 센서들과 조향 모들의 고장 여부를 진단할 수 있다. The preprocessing unit 400 may obtain a yaw rate estimate value from various measured values and generate residuals of each of the yaw rate measured value and the yaw rate estimated values by a failure diagnosis structure as illustrated in FIG. 3. . The failsafe control unit 500 may diagnose whether the respective sensors and the steering model have failed according to the values of the residuals.

또한, 고장 안전 제어부(500)는 차량의 종방향 속도, 제동 입력, 및 휠 가속도로부터 제동 모듈의 고장 여부를 판단할 수 있다. 또한, 고장 안전 제어부(500)는 각각의 차륜들의 구동 모터에 입력되는 구동 입력 토크와 구동 모터에서 측정되는 측정 토크를 비교하여 구동 모터의 고장 여부를 진단할 수 있다. In addition, the failure safety controller 500 may determine whether the brake module is broken from the longitudinal speed of the vehicle, the brake input, and the wheel acceleration. In addition, the failure safety controller 500 may diagnose the failure of the driving motor by comparing the driving input torque input to the driving motors of the respective wheels with the measured torque measured by the driving motor.

따라서, 전기 자동차 또는 하이브리드 차륜형 독립 다축 구동형 장갑 차량의 야지 험로 주행 및 전투 상황 시 센서 및 구동, 제동, 조향 모듈의 고장 발생 시에 이를 진단하고 대처할 수 있다. 따라서, 독립 다축 구동형 차량(10)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Therefore, it is possible to diagnose and cope with failures of sensors and driving, braking and steering modules in the field driving and combat situations of electric vehicles or hybrid wheel type independent multi-axis driven armored vehicles. Therefore, the reliability of the independent multi-axis drive type vehicle 10 can be improved.

상위 제어기(210)는 운전자의 조종 입력에 대한 차량의 목표 거동을 계산하여 설정한다. 또한, 상위 제어기(210)는 목표 거동을 추종하기 위하여 하위 제어기(220)에 가해지는 제어 입력을 결정할 수 있다. The host controller 210 calculates and sets a target behavior of the vehicle with respect to the driver's steering input. In addition, the upper controller 210 may determine a control input applied to the lower controller 220 to follow the target behavior.

이때, 제어 입력은 토크 제어를 위한 차량 전체의 종방향 힘과 목표 요 모멘트 또는 속도 제어를 위한 목표 휠 속도가 될 수 있다. 또한, 제어 입력은 복합 조향을 위한 기계적 조향 및/또는 각각의 차륜(11)에 필요한 휠 토크 조향의 듀얼 조향 제어 입력이 될 수 있다. In this case, the control input may be a longitudinal force of the entire vehicle for torque control and a target wheel speed for target yaw moment or speed control. The control input may also be a dual steering control input of mechanical steering for compound steering and / or wheel torque steering required for each wheel 11.

하위 제어기(220)는 상위 제어기(210)에서 결정된 제어 입력을 차량(10)에 반영하기 위한 각 차륜에 요구되는 타이어 힘 분배, 각각의 인휠 모터(12)에서 발생하는 회생 제동의 양에 따라 유압으로 생성해야 하는 기계식 브레이크(13)의 브레이크 양을 결정하는 복합 제동 제어, 및 각 차륜(11)의 슬립이 과도하게 발생할 경우 차량의 주행 안정성을 위한 휠 슬립 제어를 포함하여 이루어질 수 있다. The lower controller 220 applies hydraulic pressure according to the amount of tire force distribution required for each wheel to reflect the control input determined by the upper controller 210 to the vehicle 10, and the amount of regenerative braking generated by each in-wheel motor 12. The combined brake control to determine the brake amount of the mechanical brake 13 to be generated, and the wheel slip control for running stability of the vehicle when the slip of each wheel 11 occurs excessively.

전처리부(400)는 센서들로부터 입력되는 측정 신호를 처리하고, 제어에 필요한 변수들의 상태를 추정하여 상위 제어기(210) 및/또는 하위 제어기(220)에서 필요한 정보를 만들어낼 수 있다. The preprocessor 400 may process the measurement signal input from the sensors, estimate the state of the variables required for the control, and generate information required by the upper controller 210 and / or the lower controller 220.

상위 제어기(210)에서는 차량의 주행 조건에 따라 차량의 주행 제어 전략을 결정할 수 있다. 이때, 주행 조건은 일반 주행 모드, 제자리 선회 모드, 및 급선회 주행 모드를 포함할 수 있다. The host controller 210 may determine the driving control strategy of the vehicle according to the driving condition of the vehicle. In this case, the driving condition may include a normal driving mode, an in-situ turning mode, and a sharp turning driving mode.

일반 주행 모드에는 기계적 조향, 복합 제동, 안정성 제어, 및 슬립 제어 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 주행 제어 전략에 의하여 차량(10)이 제어되도록 한다. 제자리 선회 모드에는 기계적 조향이 제거된 복합 조향에 의하여 차량(10)이 제어되도록 한다. In the normal driving mode, the vehicle 10 is controlled by a driving control strategy including at least one of mechanical steering, combined braking, stability control, and slip control. In situ swing mode allows the vehicle 10 to be controlled by a compound steering from which mechanical steering has been removed.

급선회 주행 모드에는 복합 조향, 복합 제동, 안정성 제어, 및 슬립 제어 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 주행 제어 전략에 의하여 차량(10)이 제어되도록 한다. In the rapid driving mode, the vehicle 10 is controlled by a driving control strategy including at least one of compound steering, compound braking, stability control, and slip control.

기계적 조향은 조향 모터(14)에 의하여 조향 모터(14)에 링크로 연결되는 조향 차륜들의 조향각을 조정하는 것이다. 복합 조향은 기계적 조향과 각 차륜(11)의 휠 토크 조향의 조합에 의하여 이루어지는 제어가 될 수 있다. Mechanical steering is to adjust the steering angle of the steering wheels which are linked by the steering motor 14 to the steering motor 14. The compound steering can be a control made by a combination of mechanical steering and wheel torque steering of each wheel 11.

일반 주행은 기계적 조향이 가능한 회전 반경 선회 주행을 말한다. 따라서, 일반 주행에서는 기계적 조향 이외의 추가적인 조향 제어는 불필요하다. 또한, 주행 중 감속 상황이 발생하게 되면 인휠 모터(12)의 회생 제동량을 결정하고, 유압 제동력과 회생 제동력을 분배하는 복합 제동 제어를 할 수 있다. Normal travel refers to a turning radius turning drive with mechanical steering. Therefore, additional steering control other than mechanical steering is unnecessary in normal driving. In addition, when a deceleration situation occurs during driving, the regenerative braking amount of the in-wheel motor 12 may be determined, and complex braking control may be performed to distribute the hydraulic braking force and the regenerative braking force.

일반 주행은 고속 상황을 포함하기 때문에 차량의 안정성 제어가 포함될 수 있다. 또한, 조향 성능을 향상시키기 위한 슬립 제어가 포함될 수 있다. Since normal driving includes high speed situations, stability control of the vehicle may be included. In addition, slip control may be included to improve steering performance.

제자리 선회는 종방향 운동 없이 제자리에서 선회하는 운동을 말한다. 이 경우, 종방향 속도가 없이 요(yaw) 운동만을 필요로 한다. 따라서, 기계적 조향이 제외되고, 복합 조향 제어 전략에 의한 각각의 차륜(11)에 차등 토크 분배를 통해 요 모멘트를 발생시킬 수 있다. In-situ swinging refers to the movement in place without longitudinal movement. In this case, only yaw motion is required without longitudinal velocity. Thus, mechanical steering is excluded and yaw moments can be generated through differential torque distribution on each wheel 11 by a compound steering control strategy.

급선회 주행은 기계적 조향으로 불가한 작은 선회 반경의 주행을 위해 필요하다. 이 경우, 기계적 조향으로 최대한 선회 성능을 활용하고, 동시에 복합 조향 전략의 휠 구동력 차등 분배를 통해 추가적 모멘트를 보상하도록 구성하여 기계적 조향의 한계를 극복할 수 있다. Sharp turning is necessary for driving with small turning radii which is not possible with mechanical steering. In this case, it is possible to overcome the limitation of mechanical steering by utilizing the turning performance to the maximum by mechanical steering and at the same time compensating for additional moments through the differential distribution of wheel driving force of the compound steering strategy.

복합 조향 제어 전략은, 주행 상황에 따라 기계식 조향, 안정성 제어, 휠 토크 제어, 및 휠 속도 제어 중의 적어도 어느 하나의 제어 전략에 의하여 차량(10)이 제어되도록 할 수 있다. 이때, 복합 조향 제어 전략은, 제1 모드로 일반 도로 고속 상황(30kph 이상), 제2 모드로 일반 도로 중속 상황(10kph ~ 30kph), 제3 모드로 일반 도로 저속 상황(5kph ~ 10kph), 및 오프 로드의 저속 상황(0kph ~ 5kph)으로 나누어 만들어질 수 있다. The compound steering control strategy may allow the vehicle 10 to be controlled by at least one control strategy of mechanical steering, stability control, wheel torque control, and wheel speed control according to the driving situation. At this time, the compound steering control strategy is a general road high speed situation (30kph or more) in the first mode, a general road medium speed situation (10kph to 30kph) in the second mode, a general road low speed situation (5kph to 10kph) in the third mode, and It can be created by dividing the low-speed situation of off-road (0kph ~ 5kph).

한편, 주행 상황에 따라 복합 조향 제어 전략에 의하여 조향 제어 전략이 결정될 수 있다. 표에 도시된 실시예에서는 도로 상황을 일반 도로와 오프로드로 구분하고, 속도 조건을 고속, 중속, 및 저속으로 구분하였다. 이때, 고속은 시속 30㎞이상, 중속은 시속 10㎞와 30㎞ 사이, 저속은 시속 5㎞와 10㎞ 사이, 오프로드 저속은 5㎞이하의 상황이 되도록 하였다. Meanwhile, the steering control strategy may be determined by the complex steering control strategy according to the driving situation. In the example shown in the table, road conditions are divided into general roads and off roads, and speed conditions are divided into high speed, medium speed, and low speed. At this time, the high speed is more than 30km per hour, the medium speed is between 10km and 30km per hour, the low speed is between 5km and 10km per hour, the off-road low speed is less than 5km.

이때, 기계적 조향각의 한계는 10도로 정의하였고, 그 이상의 조향각을 운전자가 요구할 때 복합 조향 제어를 통해 목표 요 모멘트를 만들어내도록 할 수 있다. 저속 상황에서는 휠 속도 제어에 의하여 목표 값을 만족시키도록 할 수 있다. 이는, 오프 로드 저속상황에서는 휠 속도 제어가 휠 토크 제어에 비해 강인한 특성을 보이기 때문이다. At this time, the limit of the mechanical steering angle was defined as 10 degrees, it can be made to create the target yaw moment through the compound steering control when the driver requires more steering angle. In a low speed situation, the target value may be satisfied by the wheel speed control. This is because the wheel speed control is more robust than the wheel torque control in the off-road low speed situation.

중속 상황에서는 휠 토크 제어를 통해 목표 요 모멘트를 만족시키지만, 휠의 상태에 따라 속도 제어를 병행하도록 할 수 있다. 이는, 휠 슬립 각이 큰 휠에 슬립률이 발산하는 현상을 방지하기 위함이다. 상기 고속 상황에서는 일반 주행(조향각 10도 미만)에서 복합 조향의 개념보다는 안정성 제어 개념으로 제어함으로써, 차량의 안정성을 확보하도록 할 수 있다. In the medium speed situation, the target yaw moment is satisfied by the wheel torque control, but the speed control can be performed in parallel with the wheel condition. This is to prevent a phenomenon in which the slip ratio diverges to the wheel having a large wheel slip angle. In the high-speed situation, the stability of the vehicle can be ensured by controlling the stability control concept rather than the compound steering concept in normal driving (less than 10 degrees steering angle).

여기서, 일반 도로 고속 상황에서는 기계적 조향과 안정성 제어(DYC, Direct Yaw Control)에 의하도록 조향 제어 전략을 짤 수 있다. 또한, 일반 도로 중속 상황에서는 기계적 조향과 휠 토크 제어에 의하도록 조향 제어 전략을 짤 수 있다. Here, the steering control strategy may be formulated to be based on mechanical steering and stability control (DYC, Direct Yaw Control) in the general road high speed situation. In addition, the steering control strategy can be formulated by the mechanical steering and wheel torque control in the normal road medium speed situation.

일반 도로 저속 상황에서는 기계적 조향과 휠 토크 제어 및 휠 속도 제어의 조합에 의하도록 조향 제어 전략을 짤 수 있다. 이때, 회전 시에 외측 휠은 휠 토크 제어에 의하고, 내측 휠은 휠 속도 제어에 의하여 조향될 수 있다. 오프로드 저속 상황에서는 기계적 조향 없이 내측 및 외측 휠 모두에 휠 속도 제어에 의하여 조향될 수 있다. In normal road low speed situations, a steering control strategy can be formulated to combine mechanical steering with wheel torque control and wheel speed control. At this time, the outer wheel may be controlled by the wheel torque control, the inner wheel may be steered by the wheel speed control. In off-road low speed situations it can be steered by wheel speed control on both the inner and outer wheels without mechanical steering.

한편, 주행 제어부(200)는, 고장 안전 제어부(500)에서 조향 모듈(330), 구동 모듈(320), 및 제동 모듈(330) 중의 적어도 일부의 고장을 진단한 경우에는, 차륜들(11)에 토크를 분배하여 주행 한계 능력까지 주행하도록 제어할 수 있다. Meanwhile, when the failure control unit 500 diagnoses a failure of at least some of the steering module 330, the driving module 320, and the braking module 330, the wheels 11 may be used. The torque can be distributed to control the driving to the driving limit capability.

이때, 주행 한계 능력 이상의 주행 시에는, 차량을 안전하게 정지할 것인지 여부를 사용자가 선택할 수 있도록 할 수 있다. At this time, the user can select whether or not to stop the vehicle safely when driving beyond the driving limit capability.

따라서, 조향 모듈(330), 구동 모듈(320), 및 제동 모듈(330) 중의 적어도 일부가 고장난 경우에도, 차량(10)을 안정적으로 제어함으로써, 차량(10)의 강건성, 신뢰성, 및 안정성을 향상시킬 수 있다. Therefore, even when at least some of the steering module 330, the driving module 320, and the braking module 330 fail, the vehicle 10 is stably controlled, thereby improving the robustness, reliability, and stability of the vehicle 10. Can be improved.

도 3에는 독립 다축 구동형 차량(10)에서, 조향 입력과 센서들에 의한 측정값으로부터 각각의 센서들과 조향 모듈의 고장을 진단하는 구조가 도시되어 있다. 도 4에는 차량(10)의 고장을 진단하는 구조에서, 각각의 레지듀얼과 각각의 센서들과 조향 모듈의 고장 여부의 관계의 일 실시예가 표로 도시되어 있다. 3 shows a structure for diagnosing the failure of each of the sensors and the steering module from the steering input and the measured values by the sensors in the independent multi-axis driven vehicle 10. FIG. 4 is a table showing an embodiment of a relationship between failure of each residual and respective sensors and a steering module in a structure for diagnosing a failure of the vehicle 10.

도면을 참조하면, 전처리부(400)에서 조향 입력, 조향각 측정값, 횡가속도 측정값, 종방향 속도 측정값, 및 휠 속도 측정값으로부터 제1 추정값, 제2 추정값, 제3 추정값, 및 복수의 제4 추정값들 중의 일부를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 추정값, 제2 추정값, 제3 추정값, 및 복수의 제4 추정값들은 각각 조향 명령 또는 각각의 측정값으로부터 추정되는 요속도 추정값들이 될 수 있다. Referring to the drawings, the preprocessing unit 400 includes a steering input, a steering angle measurement value, a lateral acceleration measurement value, a longitudinal speed measurement value, and a wheel speed measurement value based on a first estimated value, a second estimated value, a third estimated value, and a plurality of values. Some of the fourth estimates may be generated. Here, the first estimate value, the second estimate value, the third estimate value, and the plurality of fourth estimate values may be yaw velocity estimates estimated from the steering command or the respective measured value, respectively.

제1 추정값은 조향 입력으로부터, 종방향 속도, 횡방향 속도, 및 차량의 동역학 모델을 반영하여, 생성될 있다. 또한, 제2 추정값은 조향각 측정값으로부터, 차량의 종방향 속도, 횡방향 속도, 및 동역학 모델을 반영하여, 생성될 수 있다. The first estimate may be generated from the steering input, reflecting the longitudinal velocity, the lateral velocity, and the dynamics model of the vehicle. In addition, the second estimate may be generated from the steering angle measurement to reflect the longitudinal speed, the lateral speed, and the dynamics model of the vehicle.

제3 추정값은 횡가속도 측정값과 종방향 속도 측정값으로부터 생성될 수 있다. 제4 추정값들은 각각 복수의 휠 속도 측정값으로부터 생성될 수 있다. The third estimate may be generated from the lateral acceleration measurement and the longitudinal speed measurement. The fourth estimates may each be generated from a plurality of wheel speed measurements.

제1 추정값 및 제2 추정값 각각은 아래의 수학식 1에 의하여 정의되는 2 자유도 바이시클 모델(31, 32)에 의하여 추정되어 생성될 수 있다. Each of the first estimate value and the second estimate value may be estimated and generated by the two degrees of freedom bike models 31 and 32 defined by Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, β는 횡방향 속도를 종방향 속도로 나눈 값이 되고, γ는 요속도이고, a 변수로 표현되는 행렬식과 b 변수로 표현되는 행렬식 각각은 차량 동력학 모델에 의하여 결정되는 값들이다. Here, β is the value obtained by dividing the lateral velocity by the longitudinal velocity, γ is the yaw velocity, and each of the determinants represented by the a variable and the determinants represented by the b variable are values determined by the vehicle dynamics model.

제3 추정값은 도면의 33에서와 같이 횡가속도 측정값을 종방향 속도 측정값으로부터 나누어 생성될 수 있다. 또한, 제4 추정값들은 도면의 34에서와 같이 양쪽 휠의 선속도 차이를 타이어 중심 사이의 거리에 해당하는 윤거의 1/2에 해당하는 값(th)으로 나누어 구해질 수 있다. 이때, 제4 추정값들은 차륜의 개수의 1/2에 해당하는 개수로 구해질 수 있다. The third estimated value may be generated by dividing the lateral acceleration measurement value from the longitudinal speed measurement value as shown in FIG. 33. In addition, the fourth estimated values may be obtained by dividing the difference in linear speeds of both wheels by a value th corresponding to 1/2 of the roundness corresponding to the distance between the tire centers, as shown in FIG. 34. In this case, the fourth estimated values may be obtained by the number corresponding to 1/2 of the number of wheels.

또한, 전처리부(400)에서는 도면의 35에서와 같이 요속도 측정값과 제1 내지 제4 추정값들의 차이에 의하여 구해지는 레지듀얼들(r1 내지 r9)을 구할 수 있다. 고장 안전 제어부(500)는, 각각 제1 추정값 내지 제4 추정값들 중의 일부의 차들에 의하여 생성되는 복수의 레지듀얼의 조합으로부터 조향 구동기 및/또는 센서들 중의 적어도 일부의 고장을 진단할 수 있다. In addition, the preprocessor 400 may obtain residuals r1 to r9 obtained by the difference between the yaw velocity measured value and the first to fourth estimated values, as shown in FIG. 35. The failsafe control unit 500 may diagnose a failure of at least some of the steering driver and / or the sensors from a combination of a plurality of residuals generated by the differences of some of the first to fourth estimates, respectively.

고장 안전 제어부(500)는 레지듀얼들(r1 내지 r9)을 각각의 기준값과 비교하여 조향 모듈(310) 및 센서 모듈(340)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 이때, 조향 모듈(310) 및 센서 모듈(340)의 고장 여부는 각각의 레지듀얼들(r1 내지 r9)이 각각의 기준값보다 큰가 여부의 조합에 의하여 판단될 수 있다. 여기서, 각각의 레지듀얼들(r1 내지 r9)이 각각의 기준값보다 큰 경우에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다. The failure safety controller 500 may diagnose the failure of the steering module 310 and the sensor module 340 by comparing the residuals r1 to r9 with respective reference values. In this case, the failure of the steering module 310 and the sensor module 340 may be determined by a combination of whether the respective residuals r1 to r9 are larger than the respective reference values. Here, it may be determined that there is a problem when each of the residuals r1 to r9 is larger than each reference value.

각각의 레지듀얼들(r1 내지 r9)로부터 구성 요소들의 고장 여부를 진단하는 것은 도 4의 테이블의 실시예에서와 같은 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 레지듀얼 r1과 레지듀얼 r2가 기준값보다 크고 레지듀얼 r3 내지 r9가 기준값보다 작으면 조향 모듈(310)의 조향 구동기 예를 들어 조향 모터가 고장난 것으로 판단할 수 있다. Diagnosing whether a component has failed from each of the residuals r1 to r9 may be performed by the same method as in the embodiment of the table of FIG. 4. For example, when the residual r1 and the residual r2 are larger than the reference value and the residuals r3 to r9 are smaller than the reference value, it may be determined that the steering driver, for example, the steering motor of the steering module 310 has failed.

한편, 전처리부(400)는 센서들 중의 일부 센서가 고장난 것으로 진단되는 경우에, 고장나지 않은 것으로 진단되는 다른 센서로부터 추정되는 추정값 또는 요속도 측정값으로 고장난 것으로 진단되는 센서로부터 추정되는 추정값 또는 요속도 측정값을 대체할 수 있다. Meanwhile, when some of the sensors are diagnosed to have failed, the preprocessor 400 estimates or estimates from the sensors diagnosed as having failed with an estimated value estimated from another sensor diagnosed as not broken or a measured yaw rate. You can replace the speed measurement.

따라서, 일부 센서가 고장난 경우에도 그 대신에 다른 센서에서 추정된 값을 이 이용함으로써, 고장 진단의 성능을 향상시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, even when some sensors fail, by using the values estimated by other sensors instead, it is possible to improve the performance of the fault diagnosis and improve the reliability.

그 일 실시예로서, 요속도 센서가 고장난 것으로 진단되는 경우에, 조향각 측정값으로부터 추정되는 제2 추정값을 요속도 측정값으로 대체할 수 있다. 도 8에 요속도 센서가 고장난 것으로 진단되는 경우에 요속도 측정값을 제2 추정값으로 대체한 경우의 시뮬레이션 결과에 의한 요속도가 도시되어 있다. As an example, when the yaw speed sensor is diagnosed to have failed, the second estimated value estimated from the steering angle measurement may be replaced with the yaw speed measurement. FIG. 8 illustrates the yaw rate by the simulation result when the yaw rate measurement value is replaced by a second estimated value when the yaw rate sensor is diagnosed to have failed.

도 7의 그래프에서 요속도 센서가 고장난 고장 상태의 요속도 그래프(72)의 형상이, 요속도 센서가 고장나지 않은 정상 상태에서의 요속도 그래프(71)의 형상에 대하여 4초에서 갑자기 0 deg/sec로 떨어져 버린다. 하지만, 도 8의 그래프에서와 같이, 제2 추정값으로 요속도 측정값을 대체한 경우에 고장 상태의 요속도 그래프(82)가 정상 상태의 요속도 그래프(81)와 거의 일치하는 것을 보여준다. In the graph of Fig. 7, the shape of the speed graph 72 in the failure state in which the speed sensor is broken is suddenly 0 deg at 4 seconds with respect to the shape of the speed graph 71 in the normal state in which the speed sensor is not broken. fall off at / sec. However, as shown in the graph of FIG. 8, when the yaw speed measurement value is replaced by the second estimated value, it is shown that the yaw rate graph 82 in the fault state almost coincides with the steady state yaw rate graph 81.

한편, 도 9에서 조향 모듈(310)이 고장난 경우에는 조향 측정값이 고장 상태의 그래프(92)를 갖게 되고, 고장이 없는 정상 상태의 그래프(91)와 차이를 보이게 된다. 이 경우, 조향 모듈(310)의 고장이 발생한 경우에는 조향 입력에 의한 요속도 추정값에 해당하는 제1 추정값과 조향각 측정값에 의한 요속도 추정값에 해당하는 제2 추정값의 차이를 이용하여 조향 모듈(310)의 고장을 진단할 수 있다. Meanwhile, when the steering module 310 is broken in FIG. 9, the steering measurement value has a failure state graph 92, and is different from the failure state normal graph 91. In this case, when a failure of the steering module 310 occurs, the steering module may be configured by using a difference between the first estimated value corresponding to the yaw speed estimated value by the steering input and the second estimated value corresponding to the yaw speed estimated value by the steering angle measurement value. The failure of 310 can be diagnosed.

도 5에는 독립 다축 구동형 차량(10)에서 제동 모듈(330)의 고장을 진단하는 구조가 개략적으로 도시되어 있다. FIG. 5 schematically illustrates a structure for diagnosing a failure of the braking module 330 in the independent multi-axis driven vehicle 10.

도면을 참조하면, 고장 안전 제어부(도 2의 500)는 차량(10)의 종방향 속도, 제동 입력, 및 휠 가속도로부터 제동 모듈(330)의 고장 여부를 판단할 수 있다. 구체적인 실시예로서, 제동 시에 종방향 속도가 0에 근접한 값을 갖는 경우에 정상으로 판단될 수 있다. 제동 시에 종방향 속도가 0에 근접한 값이 아닌 경우에, 제동 입력이 가해진 경우에도 각각의 차륜(11)에서의 휠 가속도 추정값이 기준값 이하로 떨어지지 않은 경우에는 고장으로 판단할 수 있다. Referring to the drawings, the failsafe control unit 500 of FIG. 2 may determine whether the braking module 330 has failed from the longitudinal speed, the braking input, and the wheel acceleration of the vehicle 10. As a specific embodiment, when braking has a value close to zero in the longitudinal velocity, it may be determined to be normal. In the case where the longitudinal speed is not close to zero at the time of braking, even when a braking input is applied, it may be determined that the wheel acceleration estimate at each wheel 11 does not fall below the reference value.

여기서, 휠 가속도 추정값은 각각의 차륜(11)의 휠 회전 속도로부터 칼만 필터에 의하여 추정되어 생성될 수 있다. 고장 발견 시에는 운전자의 선택에 따라 주행 제어부(200)에 의하여 보조 브레이크 또는 모터의 동작으로 긴급 제동이 이루어지도록 할 수 있다. Here, the wheel acceleration estimate may be generated by the Kalman filter estimated from the wheel rotational speed of each wheel (11). When a failure is found, emergency braking may be performed by the driving control unit 200 by an auxiliary brake or a motor according to a driver's selection.

따라서, 제동 모듈(330)에 고장이 발생한 경우에도 제동 모듈(330)의 고장 발생 여부를 진단하고, 긴급 제동이 이루어지도록 함으로써, 차량(10)의 운행의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Therefore, even when a failure occurs in the braking module 330, by diagnosing whether a failure of the braking module 330 occurs and making emergency braking, the reliability of the driving of the vehicle 10 may be improved.

도 6에는 독립 다축 구동형 차량(10)에서 구동 모듈(320)의 고장을 진단하는 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 6 schematically illustrates a structure for diagnosing a failure of the driving module 320 in the independent multi-axis driven vehicle 10.

도면을 참조하면, 고장 안전 제어부(도 2의 500)는 구동 입력 토크와 측정 토크를 비교하여 구동 모터(61)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 구동 입력 토크는 주행 제어부(200)로부터 각각의 차륜들(11)의 구동 모터(61) 예를 들어 인휠 모터(12)에 입력될 수 있다. Referring to the drawings, the failsafe control unit 500 of FIG. 2 may diagnose the failure of the drive motor 61 by comparing the drive input torque and the measured torque. The driving input torque may be input from the driving controller 200 to the driving motor 61, for example, the in-wheel motor 12, of each of the wheels 11.

측정 토크는 구동 모터(61)에서 측정될 수 있다. 측정 토크는 아날로그 전류 신호를 바탕으로 해당 구동 모터(61)의 모터 제어기(62)에서 보내는 토크값에 의하여 측정될 수 있다. 이때 토크 값은 전류 신호로 측정될 수 있다. The measurement torque can be measured at the drive motor 61. The measured torque may be measured by a torque value sent from the motor controller 62 of the corresponding drive motor 61 based on the analog current signal. In this case, the torque value may be measured as a current signal.

이때, 모터 제어기(62)에서는 구동 모터(61)로 지령 아날로그 전류 신호의 형태로 토크 지령을 보낼 수 있다. 또한, 모터 제어기(62)에서는 구동 모터(61)의 측정 토크를 측정 전류 신호의 형태로 측정할 수 있다. 또한, 모터 제어기(62)는 구동 모터(61)의 휠 각속도를 측정할 수 있다. At this time, the motor controller 62 may send a torque command in the form of a command analog current signal to the drive motor 61. In addition, the motor controller 62 can measure the measured torque of the drive motor 61 in the form of a measured current signal. In addition, the motor controller 62 may measure the wheel angular velocity of the drive motor 61.

이때, 고장 안전 제어기(500)에서 측정 토크와 휠 각속도를 입력받아 구동 모듈(330)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 또한, 고장 안전 제어기(500)는 구동 모듈(330)이 고장난 것으로 진단되는 경우에 구동 모듈의 주행 한계 능력 내에서 주행할 수 있도록 제어할 수 있다. 또한, 주행 한계 능력 이상의 주행 시에는 차량(10)을 안전하게 정지시킬 수 있다. In this case, the failure safety controller 500 may receive the measured torque and the wheel angular velocity to diagnose whether the driving module 330 has failed. In addition, the failure safety controller 500 may control to drive within the driving limit capability of the driving module when the driving module 330 is diagnosed as a failure. In addition, the vehicle 10 can be safely stopped when traveling beyond the driving limit capability.

따라서, 구동 모듈(320)에 고장이 발생한 경우에도 구동 모듈(320)의 고장 발생 여부를 진단하고, 안전 구동이 이루어지도록 함으로써, 차량(10)의 운행의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Therefore, even when a failure occurs in the drive module 320, by diagnosing whether a failure of the drive module 320 occurs and ensuring safe driving, the reliability of the driving of the vehicle 10 can be improved.

본 발명에 따르면, 요속도 센서의 측정값과 다른 센서로부터 추정되는 요속도 추정값의 관계로부터 다른 요소들이 고장을 진단함으로써, 고장 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the reliability of the fault diagnosis can be improved by diagnosing the fault from other factors from the relationship between the measured value of the yaw rate sensor and the estimated yaw rate estimated from another sensor.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. I can understand. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10: 차량, 11: 차륜,
12: 인휠 모터, 13: 기계식 브레이크,
14: 조향 모터, 100: 조종 입력부,
200: 주행 제어부, 210: 상위 제어기,
220: 하위 제어기, 300: 작동부,
400: 전처리부, 500: 고장 안전 제어부.
10: vehicle, 11: wheel,
12: in-wheel motor, 13: mechanical brake,
14: steering motor, 100: control input,
200: driving control unit, 210: upper controller,
220: sub-controller, 300: operating part,
400: preprocessor, 500: failsafe control.

Claims (14)

각각 독립 구동이 가능한 복수의 차륜들;
조향 입력, 가속 입력, 및 제동 입력 중의 적어도 하나를 포함하는 조종 입력을 입력받는 조종 입력부;
요속도를 감지하는 요속도 센서를 포함하고, 차량의 작동 상태를 감지하는 복수의 센서들;
상기 요속도 센서의 신호를 처리하여 요속도 측정값을 생성하고, 상기 조종 입력 및 상기 작동 상태 중의 적어도 일부로부터 요속도 추정값을 추정하는 전처리부;
상기 요속도 측정값 및 상기 요속도 추정값으로부터 상기 센서들 중의 적어도 일부의 고장을 진단하는 고장 안전 제어부;를 구비하는 독립 다축 구동형 차량.
A plurality of wheels each capable of independent driving;
A steering input unit configured to receive a steering input including at least one of a steering input, an acceleration input, and a braking input;
A plurality of sensors including a yaw rate sensor for detecting a yaw rate and detecting an operating state of the vehicle;
A preprocessor configured to process a signal of the yaw rate sensor to generate a yaw rate measured value, and to estimate a yaw rate estimated value from at least a portion of the steering input and the operating state;
And a failure safety control unit for diagnosing a failure of at least some of the sensors from the yaw speed measurement value and the yaw speed estimate value.
제1항에 있어서,
회전축이 상기 차륜의 회전축에 직접 연결되어 상기 차륜을 구동하는 인-휠 모터를 포함하는 구동 모듈,
각각의 상기 차륜들에 설치되는 브레이크를 포함하는 제동 모듈, 및
상기 차륜들 중의 적어도 어느 하나와 링크로 연결되어 조향각을 조절하는 조향 모터를 포함하는 조향 모듈을 구비하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 1,
A driving module including an in-wheel motor having a rotating shaft directly connected to the rotating shaft of the wheel to drive the wheel;
A braking module including a brake installed on each of the wheels, and
And a steering module including a steering motor connected to at least one of the wheels to adjust a steering angle.
제1항에 있어서,
상기 조종 입력에 따라 상기 차륜들 중의 적어도 일부를 제어하는 주행 제어부를 더 구비하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 1,
And a travel controller for controlling at least some of the wheels in response to the steering input.
제1항에 있어서,
상기 센서가,
상기 차량의 조향각을 감지하는 조향각 센서,
상기 차량의 횡가속도를 감지하는 횡가속도 센서,
상기 차량의 종방향 속도를 감지하는 종방향 속도 센서, 및
상기 차륜들 중의 적어도 일부의 휠 회전 속도를 감지하는 휠 속도 센서를 구비하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 1,
The sensor,
A steering angle sensor for detecting a steering angle of the vehicle;
Lateral acceleration sensor for detecting the lateral acceleration of the vehicle,
A longitudinal speed sensor for sensing a longitudinal speed of the vehicle, and
And a wheel speed sensor for detecting a wheel rotation speed of at least some of the wheels.
제4항에 있어서,
상기 전처리부에서,
상기 조향각 센서의 신호를 처리하여 조향각 측정값,
상기 횡가속도 센서의 신호를 처리하여 횡가속도 측정값,
상기 종방향 속도 센서의 신호를 처리하여 종방향 속도 측정값, 및
상기 휠 속도 센서의 신호를 처리하여 휠 속도 측정값을 중의 적어도 일부를 생성하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 4, wherein
In the pretreatment unit,
Steering angle measurement value by processing the signal of the steering angle sensor,
Transverse acceleration measurement value by processing the signal of the lateral acceleration sensor,
A longitudinal speed measurement value by processing the signal of the longitudinal speed sensor, and
And at least a portion of the wheel speed measurement value by processing the signal of the wheel speed sensor.
제5항에 있어서,
상기 전처리부에서,
상기 조향 입력으로부터, 상기 차량의 종방향 속도, 횡방향 속도, 및 동역학 모델을 반영하여, 생성되는 제1 추정값,
상기 조향각 측정값으로부터, 상기 차량의 종방향 속도, 횡방향 속도, 및 동역학 모델을 반영하여, 생성되는 제2 추정값,
상기 횡가속도 측정값과 상기 종방향 속도 측정값으로부터 생성되는 제3 추정값, 및
각각 복수의 상기 휠 속도 측정값으로부터 생성되는 복수의 제4 추정값들 중의 적어도 일부를 생성하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 5,
In the pretreatment unit,
A first estimated value generated from the steering input, reflecting a longitudinal velocity, a lateral velocity, and a dynamics model of the vehicle,
A second estimated value generated from the steering angle measurement, reflecting the longitudinal speed, the lateral speed, and a dynamics model of the vehicle,
A third estimated value generated from the lateral acceleration measurement and the longitudinal speed measurement, and
And independently generate at least some of the plurality of fourth estimates, each generated from a plurality of wheel speed measurements.
제6항에 있어서,
상기 고장 안전 제어부가, 각각 상기 제1 추정값 내지 제4 추정값들 중의 일부의 차들에 의하여 생성되는 복수의 레지듀얼의 조합으로부터 상기 센서들 중의 적어도 일부의 고장을 진단하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 6,
And wherein the failsafe control unit diagnoses a failure of at least some of the sensors from a combination of a plurality of residuals produced by the differences of some of the first to fourth estimates, respectively.
제7항에 있어서,
상기 센서들 중의 일부 센서가 고장난 것으로 진단되는 경우에, 고장나지 않은 것으로 진단되는 다른 센서로부터 추정되는 추정값 또는 요속도 측정값으로 고장난 것으로 진단되는 센서로부터 추정되는 추정값 또는 요속도 측정값을 대체하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 7, wherein
In the event that some of the sensors are diagnosed to have failed, an independent value that replaces the estimated or yaw rate measurement estimated from the sensor diagnosed as failed with an estimate or yaw rate estimate estimated from another sensor diagnosed as not broken Multi-axis driven vehicle.
제8항에 있어서,
상기 요속도 센서가 고장난 것으로 진단되는 경우에, 상기 조향각 측정값으로부터 추정되는 제2 추정값을 상기 요속도 측정값으로 대체하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 8,
And a second estimated value estimated from the steering angle measurement value with the yaw speed measurement value when the yaw speed sensor is diagnosed to have failed.
제2항에 있어서,
상기 고장 안전 제어부가, 상기 차량의 종방향 속도, 상기 제동 입력, 및 휠 가속도로부터 상기 제동 모듈의 고장 여부를 판단하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 2,
And the failsafe control unit determines whether the braking module has failed from the longitudinal speed, the braking input, and the wheel acceleration of the vehicle.
제10항에 있어서,
상기 휠 가속도가 상기 차륜의 휠 속도로부터 칼만 필터에 의하여 추정되어 생성되는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 10,
And the wheel acceleration is generated by the Kalman filter estimated from the wheel speed of the wheel.
제3항에 있어서,
상기 고장 안전 제어부가, 상기 주행 제어기로부터 각각의 상기 차륜들의 구동 모터에 입력되는 구동 입력 토크와 상기 구동 모터에서 측정되는 측정 토크를 비교하여 상기 구동 모터의 고장 여부를 진단하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 3,
And the fault safety control unit diagnoses a failure of the drive motor by comparing a drive input torque input to the drive motors of the wheels from the travel controller and a measured torque measured by the drive motor.
제3항에 있어서,
상기 고장 안전 제어부에서 구동 모듈, 제동 모듈, 및 조향 모듈 중의 적어도 일부의 고장을 진단한 경우에, 상기 주행 제어부가 상기 차륜들에 토크를 분배하여 주행 한계 능력까지 주행하도록 제어하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 3,
When the failure safety control unit diagnoses a failure of at least a part of a driving module, a braking module, and a steering module, an independent multi-axis drive type vehicle which controls the driving control unit to distribute the torque to the wheels to travel to a driving limit capability. .
제13항에 있어서,
상기 주행 한계 능력 이상의 주행 시에는, 차량을 안전하게 정지할 것인지 여부를 사용자가 선택할 수 있도록 하는 독립 다축 구동형 차량.
The method of claim 13,
The independent multi-axis drive type vehicle which enables a user to select whether to stop a vehicle safely, when the drive exceeds a driving limit capability.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140379221A1 (en) * 2013-06-21 2014-12-25 Continental Automotive Systems, Inc. Multi-axis vehicle sensor mounting
CN112498475A (en) * 2020-12-11 2021-03-16 湖北航天技术研究院特种车辆技术中心 Chassis steering system, safety protection method and device
CN114572003A (en) * 2022-02-28 2022-06-03 优跑汽车技术(上海)有限公司 Distributed hub motor power supply system, integrated chassis structure and new energy automobile

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140379221A1 (en) * 2013-06-21 2014-12-25 Continental Automotive Systems, Inc. Multi-axis vehicle sensor mounting
US9193321B2 (en) * 2013-06-21 2015-11-24 Continental Automotive Systems, Inc. Multi-axis vehicle sensor mounting
CN112498475A (en) * 2020-12-11 2021-03-16 湖北航天技术研究院特种车辆技术中心 Chassis steering system, safety protection method and device
CN112498475B (en) * 2020-12-11 2022-03-25 湖北航天技术研究院特种车辆技术中心 Chassis steering system, safety protection method and device
CN114572003A (en) * 2022-02-28 2022-06-03 优跑汽车技术(上海)有限公司 Distributed hub motor power supply system, integrated chassis structure and new energy automobile

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