KR0135310B1 - 브레이크 시스템용 앤티록 제어/트렉션 슬립 제어 회로 장치 - Google Patents

브레이크 시스템용 앤티록 제어/트렉션 슬립 제어 회로 장치

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KR0135310B1
KR0135310B1 KR1019900702190A KR900702190A KR0135310B1 KR 0135310 B1 KR0135310 B1 KR 0135310B1 KR 1019900702190 A KR1019900702190 A KR 1019900702190A KR 900702190 A KR900702190 A KR 900702190A KR 0135310 B1 KR0135310 B1 KR 0135310B1
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우. 그라우 ; 카.데.블름
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Abstract

앤티록 제어 및/또는 트랙션 슬립 제어에 의한 브레이크 시스템회로 앤티록 제어 및/또는 트랙션 슬립제어에 의한 브레이크 시스템회로는 특정 기준에 따른 각 하나의 주요 바퀴 속도를 선택하는 선택회로(8,9)와, 시상수(12)가 변화하는 필터수단(10,11)에 의해 형성된 가로 기준속도(13,14)가 되도록 설계된 코너링 인식용 회로를 구비한다. 차분신호(DVS)는 가로 기준 속도(SRGL, SRGR)로 형성되며, 그 속도의 크기는 역전 피드백에 의해 변화가능하다. 차분 신호(DVS)는 차량 기준 속도(VREF)에 따라 어댑테이션 회로(18)를 작동시키는데, 그 어댑테이션 회로는 코너링 특성을 제어하기 위해 앤티록 제어 및 트랙션슬립 제어의 한계값에 영향을 끼친다.

Description

브레이크 시스템용 앤티록 제어/트렉션 슬립 제어 회로 장치
본 발명은 브레이크 시스템용 앤티록(anti-lock) 제어/트랙션 슬립(traction slip) 제어 회로 장치에 관한 것으로서, 바퀴 회전 운동을 나타내는 전기 신호를 발생하기 위한 바퀴 센서와, 차량 기준 속도를 형성하는 회로와, 센서 신호 선택용 회로와, 코너링 인식(cornering identification)용 회로와, 브레이크 압력 제어 신호를 발생하는 회로를 구비하며, 각 차량 측부의 바퀴들의 회전 운동은 제1단계에서 개별적으로 결정될 수 있고, 상기 측부 관련된 측정 값들은 제2단계에서 비교 가능하다.
코너링 인식용 회로를 갖춘 앤티록 브레이크 시스템용의 유사한 회로 장치를 장치하는 것은 이미 주지되어 있다. 공개된 독일 특허출원 제 34 13 738 호에 따르면, 바퀴 회전 운동은 바퀴 센서에 의해 측정되고, 슬립은 측정값과 차량 기준 속도를 비교하여 결정되며, 그 슬립의 총합은 각 차량의 측부에 대해 개별적으로 형성된다.
최종적으로, 차량 양 측부의 슬립 총합의 차이가 확정되고, 제어에 대한 개별적 바퀴의 영향을 지시하는 선택 기준(셀렉트-로(select-low) 등)은 슬립 총합의 차이가 한계값을 초과할 경우 변화된다. 이러한 방식으로, 제어 회로는 직진 구동 중과 코너링 중의 상이한 차량 운동에 대해 적응된다.
공개된 독일 특허출원 제 21 19 590 호에는, 예를 들어 수은 스위치에 의해, 코너링 인식의 목적으로 차량의 가로(횡방향) 가속도를 측정하는 앤티록 제어 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템에 있어서, 차축의 바퀴는 정상적 경우에는 셀렉트-하이(select-high) 원래에 따라 제어되는 반면, 코너링 인식후에는 셀렉트-로 원리로 전환된다.
또한, 코너링 인식을 위해 조향 운동에 대해 기계적으로 동작되는 스위치 형태의 조향 각도 신호와 수단을 채용하는 시스템은 이미 존재한다. 이 수단의 출력신호는 코너링 하는 동안 앤티록 제어를 변경된 차량 운동에 일채시키는 역할을 한다.
본 발명의 목적은, 단지 기존의 바퀴 센서에 의해 공급된 정보로부터 코너링 인식 신호를 유도하고 또한 상이한 구동 및 도로 상황에 대해 섬세하게 반응하는 제어 어댑테이션(control adaptation)을 가능하게 하는 회로 장치를 안출하고자 하는 것이다.
이러한 목적은 초기에 언급된 형태의 회로를 가지고 해결될 수 있는데, 본 발명의 특징은, 제1단계에서 소정의 기준에 따라 각 차량측부에 대해 가로 기준 속도가 형성되는 점과, 양 가로 기준 속도로부터 차분 신호가 생성될 수 있고 이 신호는 차량 기준 속도와 결합된 후 코너링 인식 및/또는 코너링 중의 차량 운동, 즉 바퀴 하중과 조향 각도 등의 변화에 대한 제어 어댑테이션을 위해서 평가될 수 있는 점에 있다.
즉, 추가의 센서를 필요로 하지 않는다. 코너링에 관한 필요 정보는 커브 내측(curve-inward) 및 커브 외측(curve-outward) 바퀴의 변화하는 회전 운동으로부터 유도된다. 상이한 상황에 대해 섬세하게 반응하는 방식으로 제어를 조절할 수 있게 하는 코너링 인식 신호가 얻어진다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 소정의 선택 및 평가 기준에 따른 가로 기준 속도를 형성하기 위해, 선도(leading) 바퀴 속도를 각기 유도해 내는 것을 가능케 하는 선택 회로들이 구비된다. 선도 바퀴 속도는 가변 필터 시상수(variable filter time-constant)와 함께 필터 수단(저주파 통과 필터)에 공급되는데, 가변 필터 시상수는 순간 마찰값이나 마찰 계수, 혹은 대응하는 측정값으로부터 각기 유도 가능하고, 필터 시상수는 마찰 계수의 감소에 따라 단계적으로 또는 연속적으로 증가한다. 바람직하게는, 높은 마찰 계수에 대해 인가되는 시상수와 중간 마찰값에 대해 인가되는 시상수 및 낮은 마찰값에 대해 인가되는 시상수는 대략 1:2:4 의 관계를 갖는다. 다른 경우에 있어서, 낮은 마찰 계수에 대한 필터 시상수는 높은 마찰 계수에 비해 3 내지 10 배 크기 만큼 증가된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 양 가로 기준 속도에 대해 형성된 차분 신호는 접속 가능한 피드백(feedback) 회로에 의해 수정될 수 있는데, 피드백 회로는 앤티록 브레이크 동작 동안 정상의 전형적인 바퀴 회전 운동이 나타나는 경우에는 활성화되어 차분 신호를 감소시키고, 무정형 외전 운동이 발생하는 경우에는 불활성화되거나 차분 신호에 약간의 영향만 미치게 된다. 따라서, 이 경우, 즉 무정형의 바퀴 회전 운동이 있는 경우에는, 제어 한계값에 대한 영향 즉 코너링 동안 제어 감도의 감소가 증가한다.
제어 회로의 어댑테이션을 위해, 본 발명에서는 추가적으로, 차분 신호를 차량 기준 속도로 나눈 수정(corrective) 신호를 유도해내고, 그것을 어댑테이션 회로에 공급하며, 어댑테이션 회로는 수정 신호의 크기에 따라서 혹은 단계적으로 비례하거나 연속적으로 제어 한계값을 증가시키고 그리고/또는 제어 감도를 감소시킨다.
이러한 목적으로, 제어 슬립 한계값 및/또는 감속 한계값 및/또는 요우잉 토우크 한계에 대한 스위치-오프 한계값 등은 수정 신호에 응답하여 가변적이다.
선도 바퀴를 선택하는 경우, 제어가 없을 때, 즉 제어 동작이 실행되지 않는 동안, 각각의 가로 기준 속도를 형성하기 위해서 원칙적으로 선택되는 것은 보다 느린 바퀴이며, 반면에 제어 동작이 존재하는 때에는 원칙적으로 보다 빠른 바퀴가 선도 바퀴로서 취해진다. 그러나 일실시예에 있어서, 선도 바퀴의 속도가 차량 기준 속도를 초과하여 증가되자 마자, 가로 기준 속도를 지배하는 바퀴는 제어 작용 중에 보다 빠른 바퀴에서 보다 느린 바퀴로 넘어갈 것이다. 즉, 바퀴들 중 어느 하나, 예를들면 구동 바퀴가 구동 모터의 작용으로 인해 차량보다 더 빨라지게 되는 과속의 경우에 이것이 적용된다.
더욱이, 본 발명의 다른 실시예에서, 선도 바퀴의 속도 신호가 공급되는 필터수단은 선도 바퀴 속도의 감소에는 반응하지만, 증가하는 속도 신호에는 아무런 영향을 미치지 않는다. 즉, 필터링 수단은 단지 일방향으로만 작용된다.
본 발명의 추가적 특징, 장점 및 응용 가능성은, 본 발명에 따른 회로 구조의 설계 및 기능 모드를 불럭도를 도시하는 첨부 도면을 참조한 다음 실시예의 기술로 부터 명백해질 것이다.
처리될 신호들은 개별적 바퀴 센서(1,2,3,4)에 의해 얻어지는 개별적 바퀴의 회전 운동 상태를 나타내는 출력 신호들이며, 첨자 VL 및 VR 은 좌측 및 우측 앞바퀴를 나타내고, 첨자 HL 및 HR 은 좌측 및 우측 뒷바뮈를 나타낸다. 회로(5)에서, 센서 신호들이 처리되어, 속도 신호 VVL, VVR, VHL및 VHR이 얻어진다.
미리 설정된 기준에 다른 논리 조합에 의해서, 회로 블록(6)에서는 개별적 속도 신호로부터 이른바 차량 기준 신호 VREF가 형성된다. 감속 신호 및 가속 신호 v 와, 저어크(jerk) v 와, 각 바퀴의 순간적인 미끄러짐(slip)은, 차량 기준 신호 VREF의 도움을 받아서, 평가 회로(7)에서 속도 신호에 근거하여 각각의 바퀴에 대해 개별적으로 정의된다. 소위 마찰 계수 인식(RW-E)은 로킹(locking) 경향과 만나는 시점에서, 예를 들면 안정적으로 달리는 바퀴의 감속으로부터 혹은 감압 지속기간으로부터 공급되는 마찰 계수를 결정하며, 역시 평가 회로(7)에서 공급된다.
또한, 차량 측부의 2 개의 바퀴에 대한 속도 신호 VVR, VHR; VVL, VHL는, 미리 설정된 기준에 따라 각 차량측부에 대한 선도(leading) 바퀴 속도를 선택하는 선택 회로(8,9)에 각기 전달된다. 선도 바퀴를 결정하는데 필요한 제어 작용의 개시에 대한 정보는 평가 회로(7)로부터 회로(8) 및 (9)까지 연장하는 신호선을 통해 전송된다.
가로(lateral) 기준 속도를 확정하기 위해, 회로(8) 및/또는 (9)에서 선택된 바퀴 속도는 본 실시예에서 1차 저주파 통과 필터(low-pass filter)로 지칭되는 필터수단(10) 및/또는 (11)을 거쳐 인도된다. 2 개의 필터 수단(10,11)의 필터 시상수(T)는 가변적이며, 회로(12)에 의해 부호화(symbolized)되는 대로, 평가 회로(7)에 의해 얻어지는 실제 마찰 계수에 적응(adapted)된다. 평가 회로(7)에 의해 높은 마찰 계수(대략, 마찰 계수0.6)가 신호화되면, 시상수가 크므로, 통상적으로 존재하는 또한 제어가 작용하지 않는 바퀴 속도의 상대적으로 빠른 변동 혹은 요동은 제거된다. 마찰 계수가 감소할 경우, 보다 긴 지속 기간의 제어 사이클이 발생되므로, 필터의 시상수가 회로(12)에 의해 증가된다.
높은 마찰 계수를 갖는 시상수와 비교하여 낮은 마찰 계수를 갖는 시상수를 4 배에서 10 배 크기까지 증가시키는 것이 상책이다. 일실시예에 있어서, 높은 마찰 계수의 시상수 T 는 중간 마찰 계수에서의 시상수 및 낮은 마찰 계수(μ0.1)의 시상수와 1 대 2 대 4 의 비율을 갖는다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 필터 수단(10,11)은 필터 시상수가 감소하는 바퀴 속도 신호에 효과적이도록 안출된 것이며, 반면에 증가하는 속도 신호는 필터수단에 의해 영향을 받지 않는다. 선소 바퀴 속도가 필터 수단(10,11)의 이전의 출력량을 초과하여 증가하는 경우에는, 보다 높은 속도가 가로 기준 속도가 될 것이다.
필터 수단(10,11)의 출력 신호는 가로 기준 속도(SRG)를 나타내며, SRGL및 SRGR은 각기 좌측 및 우측 가로 기준 속도이다. 이 신호는 단계(13,14)에 의해 부호화된다. 그 다음, 양쪽 속도 신호의 차이 DVS 가 단계(15)에서 형성된다. 이 단계의 출력 신호는 접속 가능한 역전 피드백 회로(16)에 따라 부가적으로 영향을 받고, 상기 회로(16)에는 평가 회로(7)가 접속된다. 슬립 제어된 브레이킹(braking)의 전형적인 정상(normal) 바퀴 회전 운동의 경우에는, 역전 피드백이 상대적으로 크므로, 제어에 대한 차분 신호의 영향은 거의 없다. 다른 한편, 예를 들면, 외란(disturbances), 광범위하게 변하는 마찰 계수 및 기타 다른 임계 상태에 의해 발생 될 수 있는 무정형 바퀴 회전 운동의 경우에는, 역전 피드백이 상대적으로 작아지게되어, 코너링에 의해 발생되는 차분 신호 DVS 의 영향이 비교적 크게 된다. 역전 피드백의 정도는 몇 개의 단계로 혹은 연속적으로 변화될 수 있으므로, 제어 한계값들 및/또는 이들의시프트(shift)에 대한 영향은 외란 혹은 정상 회전 운동과 불일치의 정도에 따라 차이나게 크다.
차분 신호 DVS, 즉 단계(15)의 출력 신호는, 제어에 대한 영향이 수행되는 어댑테이션(adaptation) 회로(18)에 전달되기 이전에 차량 기준 속도 VREF에 의해 제산기(divider, 17)에서 나눠진다. 따라서, 제어에 대한 차분 신호의 영향은 차량속도 및/또는 차량 기준 속도에 좌우된다.
어댑테이션 회로(18)의 출력 신호는 평가 회로(7)로 유도된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 제어 한계값은 이 경로를 통해 회로(18)의 입력 신호에 따라서, 즉 차분 신호 DVS 및 역전 피드백의 정도에 따라서 높아지거나 낮아진다. 예를 들면, 제어의 감도는 슬립 한계값의 시프트에 의해 변화될 수 있다. 제어 작동중에 압력 감소 및 압력 증가의 시점을 결정하는 감속 한계값 및/또는 가속 한계값을 시프트시킴으로써, 제어의 감도가 또한 영향을 받는다. 대응하는 스위치 한계값의 감소 혹은 이른바 요우잉(yawing)토오크 한계의 적시의 비활성화는, 예를 들면 코너링 동안에 상대적으로 많이 도로에 접촉하는 차량 바퀴 혹은 바퀴들에 충분한 브레이크 압력이 제공되는 것을 보장하기 위해서, 중요할 수 있다. 그 원리에 있어서, 어댑테이션 회로(18)는, 소정 방식의 특별한 코너링 조건으로 제어를 적응시킬 수 있는 각각의 제어 변수에 영향을 미치는 것이 가능하다.
본 발명 장치의 기능 모드는 개별적 회로 및 그들의 배선에 대한 이전의 기술로부터 알 수 있다. 차량이 적진 혹은 직선에서 약간 벗어나 구동되는 동안, 가로기준 속도는 거의 동일하다. 어댑테이션 회로(18)는 앤티록 제어 시스템 혹은 트랙션 슬립 제어 시스템의 제어 한계값에 어떠한 영향도 미치지 않는다.
코너링 동안, 커브(curve) 내측 및 커브 외측 차량 바퀴가 상이한 거리를 지나는 결과로서, 발산하는 (divergent) 가로 기준 속도 SRGL, SKGR이 발생되고, 이에 따라 단계(15)의 출력에서 차분 신호가 발생된다. 그러나, 전형적인 정상 제어 작용에서는, 회로(16)에 의한 역전 피드백이 커지므로 단계(15)의 출력 신호는 상대적으로 작아지게 된다. 이 경우, 어댑테이션 회로(18)에 의한 제어 한계값에 대한 영향은 거의 없으며, 단계(15)의 출력 신호가 회로(17)에서 차량 기준 속도에 의해 나눠지고 또한 어떤 상황하에서는 상수 인자로 고려되기 때문에 차량 속도는 여전히 중요하다.
저주파 통과 필터(10,11)는 외란, 진동, 도로 충돌 등으로 야기되는 상대적으로 빠른 속도 변화가 추가로 전달되지 않도록 막는다. 높은 마찰 계수가 있을 경우 시상수(T;12)는 작고, 반면에 개별적 제어 작용(예를 들면, 압력 감소)이 낮은 마찰 계수와 함께 상대적으로 오래 계속되므로 낮은 마찰 계수의 경우에는 시상수(T)가 크다.
회로(16)에 의한 접속 가능한 역전 피드백은, 무정형이고 임계적인 제어 운동을 코너링 동안에 만나게 되는 경우에, 단계(15) 및 (17)의 출력 신호가 커지도록 영향을 미친다. 이에 따라 제어 한계값은 증대되고 제어 감도는 낮아진다. 예를 들면, 바퀴 슬립은 제어 개시 이전의 정상 제어 운동중 보다 커질 수 있다. 다른 한편으로는, 증가된 제어 감도가 정상의 경우에 그리고 직진 구동의 경우에 대해 선택될 수 있는데, 그 이유는 코너링 중의 차량의 운동에 대한 코너링 인식 및 스위치 한계값의 어댑테이션이 본 발명의 회로 구조로 인해 보장되기 때문이다.
전술된 바와 같이, 코너링 인식은 요우잉 토오크에 대한 제어의 반응을 변화시키기 위해 사용될 수도 있다. 이것은 요우잉 토오크를 억제하는 수단이 직진 구동시에 매우 유용하기 때문이며, 반면에 코너링 중에는 그러한 수단이 불리할 수 도 있다. 따라서, 본 발명에 따라 얻어지는 코너링 인식 신호에 의해서 그러한 소위 요우잉-토오크 감쇠를 무력화하는 것 및/또는 요우잉-토우크 한계를 스위치 오프하는 한계값을 낮추는 것은 유리한 것이다. 코너링 중의 차량 운동을 개선시키는 또한 본 발명의 회로의 출력 신호에 의해 초래되는 추가적인 제어 변형이 물론 가능하다.

Claims (9)

  1. 차량 회전 운동을 나타내는 전기 신호를 발생하는 바퀴 센서(1,2,3,4)와, 차량 기준 속도를 형성하는 회로(6)와, 센서 신호를 선택하는 회로(8,9)와, 코너링 인식용 회로(18)와, 브레이크 압력 제어 신호를 발생하는 회로를 구비하며, 각각의 차량 측부 바퀴의 회전 운동이 제1단계에서 개별적으로 결정되고, 측부 관련 측정값들이 제2단계에서 비교되는, 브레이크 시스템용 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치에 있어서, 상기 제1단계에서는, 선택 회로(8,9)에서, 차량 속도의 비교 및 평가를 통해 각각의 차량 측부에 대한 가로 기준 속도(SRGL, SRGR)가 형성되고, 각각의 경우에 미리 설정된 선택 및 평가 기준에 따라 가로 기준 속도(SRGL, SRGR)를 형성하기 위해 선도 바퀴 속도가 유도되며, 그리고 제어 부재시, 즉 제어 작용이 수행되지 않는 동안에는 보다 느린 차량 바퀴가 또한 제어 작용 중에는 보다 빠른 바퀴가 원칙적으로 가로 기준 속도(SRGL, SRGR)를 형성하기 위한 선도 바퀴로서 역할하며, 상기 제2단계에서는, 양 가로 기준 속도(SRGL, SRGR)로부터 차분 신호(DVS)가 생성되는 데, 이 차분 신호는 차량 기준 속도(VREF)와 결합된 후, 코너링 인식을 위해 그리고/또는 코너링 중의 차량 운동, 즉 바퀴 하중, 조향 각도 및 이와 유사한 것에 대해 제어를 적응시키기 위해 평가되는 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
  2. 제1항에 있어서, 가변 필터 시상수(T)를 갖는 저주파 통과 필터 수단(10,11,12)이 구비되며, 각각의 경우에 상기 선도 바퀴 속도는 상기 저주파 통과 필터 수단(10,11) 중의 하나의 공급되고, 상기 필터 시상수(T)는 순간 마찰값이나 마찰 계수, 혹은 대응하는 측정값의 함수로서, 마찰값의 감소에 따라 필터 시상수(T)가 연속적으로 혹은 단계적으로 증가하는 함수인 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
  3. 제2항에 있어서, 낮은 마찰 계수에 대한 필터 시상수(T)를 높은 마찰 계수에 대한 필터 시상수에 비해 3배 내지 10배 크기로 증가시킬 수 있는 회로(10)를 구비하는 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
  4. 제2항에 있어서, 높은 마찰 계수에 대해 인가되는 필터 시상수는 중간 마찰 계수에 대한 시상수 및 낮은 마찰 계수에 대한 시상수와 대략 1:2:4 의 비율의 관계인 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 양 가로 기준 속도(SRGL, SRGR)로부터 형성된 차분 신호(DVS)는 접속가능한 역전 피드백 회로(16)에 의해 수정되는 데, 상기 역전 피드백 회로(16)는 상기 앤티록 브레이킹 동작 중에 정상의 전형적인 바퀴 회전 운동이 나타나는 경우에는 활성화되어 차분 신호를 감소시키고, 무정형 바퀴 회전 운동이 발생하는 경우에는 불활성화되거나 차분 신호(DVS)에 약간의 영향만 미치게 되는 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
  6. 제1항에 있어서, 제어 회로의 적응을 위해, 차분 신호(DVS)를 차량 기준 속도(VREF)로 나눔으로써(제산기, 17) 수정 신호가 유도되고, 상기 수정 신호는 어댑테이션 회로 (18)에 공급되고, 상기 어댑테이션 회로(18)는 하난 혹은 그 이상의 제어 한계값을 상기 수정 신호의 크기의 함수로서 또는 그것에 비례하여 단계적으로, 혹은 연속적으로 증가시키거나, 제어 감도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어의 슬립 한계값 및/또는 감속 한계값 및/또는 가속 한계값 및/또는 요우잉 토오크 한계 혹은 이와 유사한 것에 대한 스위치-오프 한계값은 수정 신호 응답하여 가변적인 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
  8. 제1항에 있어서, 제어 작용 중에, 선도 바퀴의 속도가 차량 기준 속도(VREF)를 초과하여 상승하는 즉시, 가로 기준 속도(SRGL, SRGR)에 지배적 영향을 미치는 바퀴는 보다 느린 바퀴로 넘어가는 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어회로 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 저주파 필터 수단(10,11)의 필터 시상수는 선도 바퀴 속도의 감소를 나타내는 속도 신호에는 반응하는 반면, 상기 바퀴 속도의 증가를 나타내는 속도 신호에 의해서는 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 앤티록 제어/트랙션 슬립 제어 회로 장치.
KR1019900702190A 1989-02-18 1989-12-23 브레이크 시스템용 앤티록 제어/트렉션 슬립 제어 회로 장치 KR0135310B1 (ko)

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