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초소형 전기자동차의 휠 속도센서 Failsafe 알고리즘에 관한 연구
고영진(Youngjin Ko),김선우(Sunwoo Kim),이태영(Taeyeong Lee),서광모(Kwangmo Seo) 한국자동차공학회 2017 한국 자동차공학회논문집 Vol.25 No.6
Congestion is one of the keywords in the prevailing global trend where the mega city phenomenon is accelerated in spite of many problems such as parking lot shortages, traffic congestion, air pollution and so on. One of the emerging solutions for traffic congestion is to invigorate various micro-mobilites for many applications and purposes. This e-mobility might be defined by an electric transportation for 2 persons, less than a small vehicle in terms of size, power and weight. The micro-mobility can be categorized based on the number of wheels, power or top speed. This paper describes the fault detection and failsafe algorithm to be used for wheel speed sensors in a VCU. The failsafe algorithm consists of four redundant sub-models that can be used in detecting the faults in wheel speed sensors(front right wheel, front left wheel, rear wheel). The failsafe algorithm is developed using the model-based design method, with a hardware-in-the loop simulation environment constructed using both matlab/simulink and testbench. To verify the proposed failsafe algorithm, simulations are conducted under the fault injection condition based on RTOS.
Electronic Wedge Brake 시스템의 클램핑력 추정 및 Failsafe 제어 알고리즘 설계에 관한 연구
정승환(Seunghwan Chung),이형철(Hyeongcheol Lee) 한국자동차공학회 2016 한국 자동차공학회논문집 Vol.24 No.1
The EWB(electronic wedge brake) is one in which the braking force is developed in a wedge and caliper system and applied to a disk and wedge mechanism. The advantage of the wedge structure is that it produces self-reinforcing effect and hence, utilizes minimal motor power, resulting in reduced gear and current. The extent of use of clamping force sensors and protection from failure of the EWB system directly depends on the level of vehicle mass production. This study investigated the mathematical equations, simulation modeling, and failsafe control algorithm for the clamping force sensor of the EWB and validated the simulations. As this EWB system modeling can be applied to motor inductance, resistance, screw inertia, stiffness, and wedge mass and angle, this study could improve the accuracy of simulation of the EWB. The simulation results demonstrated the braking force, motor speed, and current of the EWB system when the driver desired to the step and pulse the brake force inputs. Moreover, this paper demonstrated that the proposed failsafe control algorithm accurately detects faults in the clamping force sensor, if any.
자율주행차량의 제동 신뢰성 확보를 위한 리던던시 시스템 요구사항과 아키텍쳐 디자인
황우현(Woohyun Hwang),이호주(Hoju Lee),김필준(Piljun Kim),김현우(Hyunwoo Kim),안성기(Sungki Ahn),고희권(Heekwon Ko),지석만(Sukman Ji) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
기존의 차량에 대한 패러다임이 변화하고 있다. 크게 4가지 키워드가 미래 자동차의 특징이라고 한다. Mobility, Electrification, Connectivity, Autonomous driving 에서도 자율주행에 대한 기대가 커지고 있다. 자율주행 레벨 2단계부터 점진적으로 확장하려는 기존의 자동차 메이커 업체들이 있고, 레벨 4부터 바로 적용하려는 IT 관련 업체들이 있다. 어느 방향이던지 자율주행에 대한 신뢰성 확보가 가장 큰 관심사이며, 그것을 달성하기 위해서는 Redundancy가 확보되어야 한다. 크게 SW와 HW 적인 방법들로 이중화를 확보할 수 있다. 그러나 자율주행 레벨에 따라 고장 상황 일 때 백업 성능을 만족해야 되는지는 업체들마다 다르게 예측하고 있다. 정상 상황과 거의 같은 수준의 성능을 만족하려면 시스템 구성도 복잡해 지고, 가격적인 측면도 상승할 것이다. 다양한 요구조건에 대해 특히 차량의 안전에 가장 직접적이고 중요한 시스템은 위급한 상황에 즉시 대응가능한 Brake system이라고 생각한다. 본 연구에서는 자율주행 레벨 3단계 이상에서 차량 레벨에서의 고장 대비를 위한 요구사항이 무엇인지를 정의한다. 그 요구사항을 바탕으로 차량의 통신, 전원, 엑츄에이터의 리던던시 아키텍처를 설계한다. 제동 리던던시 시스템의 업체 동향과 요구사항 분석을 통하여 적용 가능한 아키텍처를 설계하고, 주제동 성능 및 리던던시 백업 성능에 대해 고찰한다. 특히 자율주행이 가능한 테슬라 사의 모델 3에 대한 벤치마킹 결과를 통해 레벨3 수준의 기술 적용이 가능한 리던던시 아키텍처를 소개한다. 그리고 몇 개의 대표적인 리던던시 제동 아키텍처 들과의 비교를 통해, 각각의 장단점을 분석하였다.
자율주행자동차용 멀티 센서 고장 검출 및 보상 제어에 관한 연구
정승환(Seunghwan Chung) 한국자동차공학회 2022 한국 자동차공학회논문집 Vol.30 No.4
Autonomous vehicles require multiple sensors to measure various driving environments. Sensor fault and performance degradation are major factors that weaken the perception performance of autonomous vehicles. Sensor fusion refers to the process of merging data from a wide variety of sensors to accurately create the presence or absence of an object and its trajectory. The process of detecting a sensor fault in sensor fusion processing and compensating for a sensor with weakened performance becomes a major factor in determining the perceived performance of an autonomous vehicle. In this study, we proposed a sensor fault detection and compensation control strategy, which is a scattergram concept. Further, this paper presents a whole process and algorithm including fault detection, fault isolation, fault identification and fault compensation applied in the simulation environment. The test results show that the proposed control algorithm and strategy are reliable in the sensor fault tolerant process of autonomous vehicles.