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6WD/6WS 차량의 스티어-바이-와이어 고장 진단 및 고장 안전 주행 제어
나재원(Jae Won Nah),김원균(Won Gun Kim),이경수(Kyong Su Yi),이종석(Jong Seok Lee) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.5
본 논문은 6륜 구동/조향 차량의 스티어바이와이어 시스템의 고장에 대하여 이를 진단하고 고장 발생시 구동력을 재분배하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 고장 진단 및 고장 안전 제어기는 센서 신호와 제어 입력을 이용한 레지듀얼을 이용하여 고장을 진단하고, 고장 진단시 이를 보정하도록 상위 제어기에서는 물리적 한계를 계산하여 거동을 제한하고, 하위 제어기에서는 각 휠에 종방향 타이어 힘을 재분배하여 보정한다. 고장 안전 제어 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. This paper describes a fault detection and traction redistribution strategy for dealing with steer-by-wire system failures in a 6WD/6WS vehicle. The fail-safe controller detects failures of steer-by-wire systems of all wheels with analytical redundancy of sensor signals. When a serious fault or damage occurs in a certain steer-by-wire component, the fail-safe controller gives a redistributed traction control command to the other components. The failsafe redistribution controller consists of the upper and the lower level controller. The upper level controller determines the physical limitation of net yaw moment when the faulty vehicle maneuvers with typical Ackerman steering. The lower level controller compensate the difference between desired yaw-rate via the driver’s input and the physical limitation by redistributed longitudinal tire force on each wheel. Fail-safe performance of a faulty 6WD/6WS vehicle has been evaluated by computer simulations.
고슬립을 이용한 6 륜구동/6 륜조향 차량 고장 안전 주행 제어
나재원(Jae Won Nah),김원균(Won Gun Kim),이경수(Kyongsu Yi),이종석(Jongseok Lee),이대옥(Daeok Lee) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集A Vol.37 No.6
본 논문은 6 륜 독립구동/독립조향 차량의 독립 스티어-바이-와이어 장치의 고장 안전 주행 제어 방법을 제시하였다. 조향부 고장 휠의 횡방향 타이어 힘이 차량 선회 운동에 저항력으로 작용할 수 있으므로, 이를 줄이기 위하여 본 고장 안전 주행 제어 알고리즘은 조향부 고장 휠에 높은 슬립률이 발생 하도록 토크 입력을 가한다. 고슬립으로 인한 조향부 고장 휠의 종방향 타이어 힘 증가를 고려하기 위하여 종방향 타이어 힘을 추정하여 고장나지 않은 휠의 구동력 최적 분배에 구속 조건에 포함시킨다. 개루프 조향 및 폐루프 조향 시뮬레이션 결과 조향부 고장이 발생한 차량의 주행시 고장을 고려하지 않은 최적 구동력 분배 제어에 비하여 본 알고리즘 적용시 차량의 주행 성능이 보정됨을 확인하였다. This paper describes a fault-tolerant driving control strategy for an independent steer-by-wire system in sixwheel-drive/six-wheel-steering vehicles. An algorithm has been designed to realize vehicle maneuverability that is as close as possible to that of non-faulty vehicles by inducing high slip ratio of the wheel through a faulty steer-by-wire system in order to reduce the lateral tire force, which is resistant to the yaw motion. Considering the transition of the longitudinal tire force of a wheel with a faulty steer-by-wire component, the longitudinal tire forces are optimally distributed to the other wheels. Fault-tolerant driving performance has been investigated via computer simulations. Simulation studies show that the proposed algorithm can significantly improve the maneuverability of a vehicle with a faulty steer-by-wire system as compared to the optimal traction distribution method.