적응 알고리즘을 이용한 ESC와 ARS 기반 요 모멘트 분배

임성진(Seongjin Yim) 대한기계학회 2016 大韓機械學會論文集A Vol.40 No.12

본 논문은 자세 제어 장치와 능동 후륜 조향장치를 가지는 통합 섀시 제어에서 요 모멘트 분배를 위해 적응 알고리즘을 적용하는 방법을 제안한다. 통합 섀시 제어는 상위제어기와 하위제어기로 구성된다. 상위제어기에서 슬라이딩 모드 제어 이론을 이용하여 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요 모멘트를 계산한다. 하위제어기에서는 제어 요 모멘트를 만들어 내기 위해 자세 제어 장치의 제동 압력과 능동 후륜 조향장치의 조향각을 결정하는 데에 적응 알고리즘을 적용한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다. This paper presents an application of adaptive algorithms for yaw moment distribution with electronic stability control (ESC) and active rear steering (ARS) in integrated chassis control (ICC). Integrated chassis control consists of upper- and lower-level controllers. In the upper-level controller, the control yaw moment is computed with sliding mode control required to stabilize a vehicle. In the lower-level controller, adaptive algorithms are applied to determine the required brake pressure of ESC and the necessary steering angle of ARS, in order to generate the control yaw moment. Simulation is performed using the vehicle simulation package CarSim to validate the proposed method.

후륜 조향각 결정을 통한 통합 섀시 제어기의 성능 향상

임성진(Seongjin Yim) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集A Vol.41 No.2

본 논문은 자세 제어 장치(ESC)와 후륜 조향 장치(RWS)를 장착한 통합 섀시 제어기의 성능을 향상시키기 위해 후륜 조향각을 결정하는 방법을 제안한다. 차량을 안정화시키기 위해 필요한 제어 요 모멘트는 자세 제어 장치와 후륜 조향 장치를 이용하여 만들어진다. 각 장치의 타이어 힘을 결정하기 위해 의사역행렬 제어할당 방법을 적용한다. 제어기의 성능을 향상시키기 위해 후륜 조향 장치의 조향각을 결정하는 데에 네 가지 방법을 적용한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법들이 통합 섀시 제어기의 성능을 향상시킬 수 있음을 검증한다. This paper presents a method to determine the rear steering angle in integrated chassis control with electronic stability control (ESC) and rear wheel steering (RWS). A control yaw moment needed to stabilize a vehicle should be distributed into the tire forces generated by the ESC and RWS. Weighted pseudo-inverse control allocation (WPCA) is adopted to determine the tire forces. Four methods are proposed to calculate the rear wheel steering angle. To validate the proposed methods, a simulation is performed using a vehicle simulation software package, CarSim. The simulation results show that the proposed method for determining the rear wheel steering angle improves the performance of the integrated chassis control.

최적 요모멘트 분배 방법을 이용한 고장 안전 통합 섀시 제어기 설계

임성진(Seongjin Yim) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集A Vol.38 No.3

본 논문은 전자제어식 조향 및 제동 장치를 장착한 차량에 대해 고장 안전 기능을 가지는 통합 섀시 제어 시스템을 제안한다. 통합 섀시 제어 시스템에서 상위 제어기는 슬라이딩 모드 제어 이론을 이용하여 제어 요모멘트를 만들어 낸다. 하위 제어기는 가중 의사-역행렬 기반 제어 분배 방법(WPCA)으로 제어 요모멘트를 전자제어식 조향 및 제동 장치의 타이어 힘으로 분배한다. WPCA 의 가변 가중치를 조절하여 구동기 혹은 센서의 고장에 대처할 수 있다. 이러한 상황에서 WPCA 방법으로 가변 가중치를 최적화하여 요모멘트 분배 성능을 향상시키기 위해 시뮬레이션을 이용한 최적화 방법을 제안한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행한다. This paper presents an integrated chassis control system with fail safety using optimum yaw moment distribution for a vehicle with steer-by-wire and brake-by-wire devices. The proposed system has two-level structure: upper- and lower-level controllers. In the upper-level controller, the control yaw moment is computed with sliding mode control theory. In the lower-level controller, the control yaw moment is distributed into the tire forces of active front steering(AFS) and electronic stability control(ESC) with the weighted pseudo-inverse based control allocation(WPCA) method. By setting the variable weights in WPCA, it is possible to take the sensor/actuator failure into account. In this framework, it is necessary to optimize the variables weights in order to enhance the yaw moment distribution. For this purpose, simulation-based tuning is proposed. To show the effectiveness of the proposed method, simulations are conducted on a vehicle simulation package, CarSim.

자세 제어 장치와 능동 후륜 조향을 이용한 통합 섀시 제어

임성진(Seongjin Yim) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集A Vol.38 No.11

본 논문에서는 자세 제어 장치와 능동 후륜 조향을 이용한 통합 섀시 제어를 제안한다. 제어에 필요한 요 모멘트를 만들어 내기 위해 직접 요 모멘트 제어 방법을 이용한다. 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법을 이용하여 제어 요 모멘트를 자세 제어 장치의 제동력과 능동 후륜 조향의 조향각으로 분배한다. 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법에 가변 가중치를 도입하여 다양한 구동기 조합을 표현하고 차량의 속도를 높이기 위해 시뮬레이션을 이용하여 가변 가중치를 최적화한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법이 차량의 조종안정성과 횡방향 안정성을 향상시킨다는 사실을 검증한다. This paper proposes integrated chassis control (ICC) with electronic stability control (ESC) and active rear steering (ARS). Direct yaw moment control is used to generate a control yaw moment. A weighted pseudo-inversebased control allocation (WPCA) method is adopted to distribute the control yaw moment into tire forces, generated by ESC and ARS. Simulation-based tuning of variables weights in the WPCA is used to enhance the yaw moment distribution performance. Simulations using the vehicle simulation software CarSim<SUP>®</SUP> show that the proposed ICC is effective in improving maneuverability and lateral stability.

차량 안정성 향상을 위한 샤시 통합 제어 알고리즘 개발

정지열(Ji Yoel Joeng),안창선(Changsun Ahn),이상호(Sangho Lee),오영호(Young Ho Oh),이언구(Unkoo Lee) 한국자동차공학회 2006 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

Most electronic chassis control systems, such as ESC, CDC, AGCS or MOPS have been designed to improve each own performance. Recently, however, many researches are focused on maximizing vehicle overall stability and performance by integration of individual system. In this paper, the architecture and integration strategies of the integrated chassis control system are introduced, and the result of simulation is presented.

차량 안정성 향상을 위한 샤시 통합 제어 시스템 제어로직 개발

이상호(Sangho Lee),안창선(Changsun Ahn),정지열(Ji Yoel Joeng),오영호(Young Ho Oh),이언구(Unkoo Lee) 한국자동차공학회 2006 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

Most electronic chassis control systems, such as ESC, CDC, AGCS or MDPS have been designed to improve each own performance. Recently, however, many researches are focused on maximizing vehicle overall stability and performance by integration of individual system. In this paper, the architecture and integration strategies of the integrated chassis control system are introduced, and the result of simulation is presented.

횡방향 안정성 향상을 위한 통합 섀시 제어의 적응 가변 가중치 조절

임성진(Seongjin Yim),김우일(Wooil Kim) 대한기계학회 2016 大韓機械學會論文集A Vol.40 No.1

본 논문에서는 차량의 횡방향 안정성을 향상시키기 위해 자세 제어 장치(ESC)와 능동 전륜 조향(AFS)을 이용하는 통합 새시 제어의 적응 가변 가중치 조절 방법을 제안한다. 제어기 설계 방법론을 적용하여 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요 모멘트를 구한 후 이를 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법(WPCA)을 이용하여 ESC 의 제동력과 AFS 의 추가 조향각으로 분배한다. 저마찰 노면에서는 차량의 속도가 높다면 횡슬립각이 증가하여 횡방향 안정성이 저하되므로 이를 방지하기 위해 WPCA 의 가변가중치를 상황에 따라 조절하는 방법을 제안한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법이 통합 섀시 제어기의 횡방향 안정성을 향상시킨다는 사실을 검증한다. This paper presents an adaptive variable weights tuning system for an integrated chassis control with electronic stability control (ESC) and active front steering (AFS) for lateral stability enhancement. After calculating the control yaw moment needed to stabilize a vehicle with a controller design method, it is distributed into the tire forces generated by ESC and AFS using weighted pseudo-inverse-based control allocation (WPCA). On a low friction road, lateral stability can deteriorate due to high vehicle speed. To cope with the problem, adaptive tuning rules on variable weights of the WPCA are proposed. To check the effectiveness of the proposed method, a simulation was performed on the vehicle simulation package, CarSim.

ESC, AFS와 AGCS를 이용한 샤시 통합제어시스템 설계

윤경준(Kyoungjun Yoon),이재천(Jaecheon Lee),이규훈(Kyuhoon Lee),황태훈(Taehun Hwang),박기홍(Kihong Park),허승진(Seung-Jin Heo) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

The active chassis control systems have been developed with vehicle electronic technology by achieving operating convenience and guaranteeing the stability of the vehicle. However, each controller has been optimized to meet its object according as developing each controller. In this paper, two integrated control logics - one that integrates Electronic Stability Control and Active Geometry Control Suspension and the other that integrates Electronic Stability Control and Active Front Steering - have been developed. The main control target of both logics is vehicle dynamics control under critical situations. The two logics were tested under various driving conditions in a reliable simulation environment and their synergetic effects were investigated. The results indicate that the proposed logics can yield better vehicle performance than the cases when the individual chassis control modules work without any integration scheme.

고장 안전 기능을 가지는 통합 샤시 제어기 설계

임성진(Seongjin Yim) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11

This paper presents a method to design an integrated chassis controller with fail safety function for a vehicle with steer-by-wire and brake-by-wire devices. The integrated chassis controller has two-level structure: upper- and lower-level controllers. In the upper-level controller, the control yaw moment is computed with sliding mode control theory. In the lowerlevel controller, the control yaw moment is distributed into the tire forces of AFS and ESC with the weighted least square (WLS) method. By setting the variable weights in WLS, it is possible to take the sensor/actuator failure into account. To show the effectiveness of the proposed method, simulations are conducted on a vehicle simulation package CarSim.

고장 안전 기능을 가지는 통합 샤시 제어기의 최적화

임성진(Seongjin Yim) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2012 No.5

This paper presents a method for optimizing an integrated chassis controller with fail safety function for a vehicle with steer-by-wire and brake-by-wire devices. The integrated chassis controller has two-level structure: upper- and lower-level controllers. In the upper-level controller, the control yaw moment is computed with sliding mode control theory. In the lowerlevel controller, the control yaw moment is distributed into the tire forces of AFS and ESC with the weighted least square (WLS) method. By setting the variable weights in WLS, it is possible to take the sensor/actuator failure into account. In this framework, it is necessary to optimize the variables weights in order to enhance the yaw moment distribution. To show the effectiveness of the proposed method, simulations are conducted on a vehicle simulation package CarSim.