초록 ▼

□ 연구개요
최근 자율주행 차량과 전기 자동차는 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술들과 연관된 주요 산업으로 각광받고 있다. 완성차 회사에서는 미래 모빌리티 기술을 선점하기 위한 다양한 솔루션들을 제공하고 있다. 미래형 모빌리티는 기존 차량보다 더 많은 거동을 제공할 수 있어야 하고, 주행 중 탑승자에게 안정성 뿐 아니라 편안한 승차감을 제공할 수 있어야 한다. 따라서 본 과제에서는 다양한 능동 샤시제어 시스템들을 이용한 주행제어 알고리즘을 개발하여 다양한 거동이 가능한 미래형 모빌리티의 기반 기술을 확보하고자 한다.

□ 연구개요
최근 자율주행 차량과 전기 자동차는 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술들과 연관된 주요 산업으로 각광받고 있다. 완성차 회사에서는 미래 모빌리티 기술을 선점하기 위한 다양한 솔루션들을 제공하고 있다. 미래형 모빌리티는 기존 차량보다 더 많은 거동을 제공할 수 있어야 하고, 주행 중 탑승자에게 안정성 뿐 아니라 편안한 승차감을 제공할 수 있어야 한다. 따라서 본 과제에서는 다양한 능동 샤시제어 시스템들을 이용한 주행제어 알고리즘을 개발하여 다양한 거동이 가능한 미래형 모빌리티의 기반 기술을 확보하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
[1차 연도 개발내용] 능동 전/후륜 조향 시스템을 이용한 선회 시 탑승자의 선회 승차감 개선 제어 알고리즘 개발
ㅇ 선회 승차감 개선 제어 컨셉 및 전략 수립
- 선회 시 특정 위치(탑승자 위치)의 발생 종/횡 가속도 최소화 제어
ㅇ 제어 알고리즘 구조도 및 기능 아키텍처 수립 : 목표 거동, 제어부
- 목표 거동 : 종/횡 가속도 최소화를 위한 목표 요레이트 및 목표 횡 슬립각 산출
- 제어부 : Bicycle 역모델을 이용한 전/후륜 능동 조향각 산출
ㅇ 제어로직 검증을 위한 시뮬레이션 환경 구축 및 성능 검증
[2차 연도 개발내용] 반 능동 현가 시스템과 각 휠의 독립 제/구동 시스템을 이용한 선회 시 탑승자의 수직 방향 승차감 개선 제어 알고리즘 개발
ㅇ 선회 승차감 개선 제어 컨셉 및 전략 수립
- 선회 시 특정 위치(탑승자 위치)의 발생 롤/피치 일체감 향상 제어
ㅇ 제어 알고리즘 구조도 및 기능 아키텍처 수립 : 목표 거동, 제어부, 분배부
- 목표 거동 : 롤/피치 거동 일체감 향상을위한 목표 롤, 피치각 산출
- 제어부 : 목표 거동 추종을 위한 롤, 피치 모멘트 제어기 개발
- 분배부 : 반 능동 현가 시스템, 각 휠 제/구동 시스템 분배 최적화 기술 개발
ㅇ 제어로직 검증을 위한 시뮬레이션 환경 구축 및 성능 검증
[3차 연도 개발내용] 4륜 독립 제/구동 시스템(인휠 모터 시스템)을 이용하여 이동체의 요 거동을 제어해 전 주행 영역에서의 선회 안정성 극대화 제어 알고리즘 개발
ㅇ 제어 알고리즘 구조도 및 기능 아키텍처 수립 : 목표 거동, 제어부, 분배부
※ 목표 거동, 제어부는 1, 2차 연도 개발내용과 동일 해 C/O(Carry Over)하였고, 3차 연도에는 분배부를 신규 개발함.
ㅇ 주행 상황 별 4륜 독립 제/구동 시스템(인휠 모터 시스템) 최적 분배 전략 도출
ㅇ 최적 분배 알고리즘 개발
ㅇ 제어로직 검증을 위한 시뮬레이션 환경 구축 및 성능 검증

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
최근 자동차 산업은 미래 모빌리티 기술을 선점하기 위해 첨단 자동차 플랫폼(AVP, Advance Vehicle Platform) 기반의 차량 모션 통합제어(VMC, Vehicle Motion Control) 핵심기술 확보에 주력하고 있다. 본 제안 과제는 미래 모빌리티 VMC의 통합 주행 제어 기술 중 하나로 미래 모빌리티 기술을 선도하기 위한 기반 연구로 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.
본 과제의 결과물인 주행제어 기술을 교내 자동차 관련 동아리에 이전하여 관련 학생들이 미래 모빌리티의 인재가 될 수 있도록 지속적으로 인력양성에 노력할 계획이다. 또한 자동차 회사나 자동차 부품 회사의 엔지니어들이 해당 분야의 전문가가 될 수 있도록 해당 결과물에 대한 기술자문 활동을 활발히 할 예정이고, 중소/중견기업으로의 기술을 이전하여 관련 기업들이 사업 범위를 확대하는데 도움이 되도록 노력할 계획이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차 연도 연구과제 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2) 2차 연도 연구과제 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3) 3차 연도 연구과제 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 25