[Paper Riview]Review of Integrated Vehicle Dynamics Control Architectures

 'Integrated Vehicle Dynamics Control Architectures'를 리뷰한 논문이다.

Chassis control system에 활용되고 있는 downstream structure의 장점에 대해 담고 있다.

 

Fig.1 Structure of the Downstream Coordination Appoach

Fig.1은 전체적인 Downstream 구조에 대한 개략도이다. 사용자에게 입력을 받은 각 장치는 아래와 같은 역할을 한다.

• 4WD는 상시 4륜구동
• 토크 벡터링은 다판 클러치를 기준으로 좌우 구동력을 조절하는 장치
• EPAS는 기존에 설명했던 MDPS와 같은 스티어링 휠 장치
• 4WS는 동상제어와 역상제어
• ESP는 ABS와 TCS를 합친 차량 자세제어 장치
• Adaptive Suspension은 전자제어현가장치

 

ECU에서 각 연산을 통해 출력된 결과는 Actuator에 전달되어 차량을 구동, 현가, 제동, 조향 역할을 수행해내고 Motion Sensors를 통해 피드백된다. 이때 Motion Sensors 장치의 종류는 휠 스피드 센서, 조향각 센서, 횡가속도 G센서, 비틀림 센서 등이 존재한다.

 

논문에서는 총 4가지 타입의 시스템 타입을 다음과 같이 정의하고 있다; Pure Subsumption, Largest Modulus Activation, ANN(Artifi-cial Neural Network), Fuzzy Logic Control.

Fig.2 Pure Subsumption Coordination

Fig.2는 Pure subsumption 시스템으로 어떤 하나의 시스템이 작동할 때 다른 시스템은 non-activate상태에 있다. 즉, 어떤 하나의 우선권(Priority)을 가진 서브시스템 위주로 출력이 생성된다는 것이다. 종류로는 AD(Active Differential), ESC(Electronic Stability Control), TV(Torque Vectoring)가 있다. 이후 나올 Largest Modulus Activation과의 차이점은 non-zero conmand로 subsystem이 유지된다는 점이다.

Fig.3 Largest Modulus Activation Coordination

Fig.3은 가장 우선권이 높은 시스템이 출력을 결정한다. Fig.2에 설명한 Pure Subsumption과의 차이점은 subsystem이 단 하나만 고려된다는 점이다.

Fig.4 Artificial Neural Network Coordination

Fig.4는 평균과 Non-linear interpolation function weight에 대비하여 subsystem 연산을 한다. 강화학습과 같은 제어기에 활용되는 시스템이라고 볼 수 있다.

Fig.5 Fuzzy Logic Coordination

Fig.5는 on/off 제어 같이 이분법적으로 나눌 수 없는 smart cruise control에 활용되는 시스템이다. 예를 들면 선형적인 조향각(Steering angle), 휠에 분배된 토크(Wheel torque) 제어기에 활용되는 시스템이라고 볼 수 있다.

 

Reference

 

Paper : M. Kissai, B. Monsuez and A. Tapus, "Review of integrated vehicle dynamics control architectures," 2017 European Conference on Mobile Robots (ECMR), Paris, 2017, pp. 1-8, doi: 10.1109/ECMR.2017.8098687.