Abstract
This paper presents the development of an adaptive cruise control (ACC) system, which is one of the typical advanced driver assist systems, for 4-wheel drive hybrid in-wheel electric vehicles. The front wheels of the vehicle are driven by a combustion engine, while its rear wheels are driven by in-wheel motors. This paper proposes an adaptive cruise control system which takes advantage of the unique driveline configuration presented herein, while the proposed power distribution algorithm guarantees its tracking performance and fuel efficiency at the same time. With the proposed algorithm, the vehicle is driven only by the engine in normal situations, while the in-wheel motors are used to distribute the power to the rear wheels if the tracking performance decreases. This paper also presents the modeling of the in-wheel motors, hybrid in-wheel driveline, and integrated ACC control system based on a commercial high-precision vehicle dynamics model. The simulation results obtained with the model are presented to confirm the performance of the proposed algorithm.
본 연구에서는 인휠 전기구동 시스템의 장점을 바탕으로 첨단능동안전지원 기술의 일종인 적응순항제어(Adaptive Cruise Control, ACC) 알고리즘의 고도화 방안을 제시한다. 본 연구에서 대상 차량은 전륜은 엔진에 의해, 후륜은 인휠모터에 의해 구동되는 4륜 하이브리드 구동계를 갖는 것을 특징으로 하는데, 이러한 구성은 기존 내연기관 차량을 개선하여 차량의 출력을 증가시키거나 4륜 하이브리드 형태로의 변화를 용이하게 하는 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 차량의 구성을 바탕으로 기본 상태에서는 엔진만을 이용하여 차간거리 제어를 수행하되, 젖은 노면 등 주행 환경에서 제어오차가 커지게 되면 후륜의 인휠모터를 구동하여 제어성능을 확보할 수 있는 ACC 알고리즘을 제안한다. 제안된 ACC 알고리즘은 상기와 같은 방법으로 ACC 제어성능을 최적화함과 동시에 기존 4륜 자동차가 갖는 장점을 그대로 유지하도록 한다. 또한 본 연구에서는 고정밀 동역학 SW를 기반으로 대상 인휠모터 및 인휠 하이브리드 구동계, 해당 구동계 기반의 ACC 제어시스템을 모델링하였으며, 이를 통해 시뮬레이션 환경을 기반으로 제안된 알고리즘의 검증 결과를 제시한다.