KR0156552B1 - 차량용 앤티록 브레이크시스템의 브레이크압력 제어방법 - Google Patents

Abstract

차량용 앤티록 브레이크시스템의 브레이크압력 제어방법은 제1인수와 제2인수의 적으로 현재 제어싸이클의 압력감소시간을 계산하여 크게 다른 관성질량모멘트인 경우에도 짧은 정지거리가 확보될 수 있도록 한다. 제1인수는 선행제어싸이클의 압력감소시간에 따르고, 제2인수는 선행제어싸이클에서 바퀴의 최대재가속도에 따라 결정된다.

Description

차량용 앤티록 브레이크시스템의 브레이크압력 제어방법

제1도는 공통의 시간축상에 압력감소시간이 너무 길거나, 너무 짧은 경우, 그리고 적당한 때에 제동되는 바퀴의 주면속도를 바퀴가속도^arad 및 제동되는 바퀴의 브레이크압력 Prad와 함께 보인 그래프.

제2a도와 제2b도는 본 발명에 따른 제동알고리즘의 흐름도.

제1도에는 3가지의 요소가 공통시간축(횡축)상에 작도되어 있다. 제1도(a)는 제동되는 바퀴의 주면속도^vRad와 그 자체공지된 기준속도^vRef의 코오스를 보이고 있다. 제1도(b)는 동일한 시간축상에 요구된 한계값을 포함하는 바퀴의 가속도의 코오스를 보이고 있으며, 제1도(c)는 역시 동일 시간축상에 제동압력의 코오스를 보이고 있다.

제1도(a)에서 보인 바와 같이, 압력감소시간은 초기의 최초 바퀴주면속도에서는 너무 길며, 압력이 너무 많이 감소된다. 따라서, 제1도(b)에서 바퀴의 재가속도는 이론치(s)보다 큰 비교적 높은 최대값(I)에 이른다.

제1도(a)에서 다음의 최소바퀴주면속도^vRad는 너무 짧은 압력감소시간에 해당한다. 즉 압력감소가 불충분하다. 따라서 재가속도는 이론치(s)이하인 비교적 평탄한 최대값(II)에 도달한다.

제1도(a)의 최우측에서는 바퀴주면속도^vRad의 최소값을 보이고 있으며, 압력감소시간, 그리고 압력의 강하가 적당하여 재가속도커어브의 최대값(III)이 이론치(s)에 일치한다(제1도).

제1도로부터 제어싸이클에서 측정된 재가속도는 압력감소시간이 너무 짧다거나 너무 길다는 것이 관찰될 수 있도록 함을 알 수 있다.

제2a도와 제2b도는 상기 언급된 제동알고리즘이 수행되는 흐름도를 보인 것이다.

본 발명은 청구범위 1항의 서두에 언급된 구조로 구성된 차량용 앤티록 브레이크시스템의 브레이크압력 제어방법에 관한 것이다.

앤티록제어하에서 제동중에 제동되는 바퀴의 회전속도가 측정되고, 만약에 바퀴의 감속과/또는 슬립이 사전에 결정된 한계값을 초과하는 경우에 브레이크압력이 각 바퀴에서 감소되어 마찰계수/슬립커어브의 소위 불안정범위로부터 이러한 버어브의 안정범위로 들어가도록 다시 속도를 낼 수 있게 되어 있다.

종래 브레이크압력감소가 종료되는 싯점을 결정하기 위한 여러 가지 기준이 알려진 바 있다. 예를 들어 바퀴주면가속도가 사전에 결정된 값(예를들어 -1g)에 이르렀을 때에 압력감소를 중단시키는 것이 제안된 바 있다. 또 다른 방법으로서 바퀴주면감속도가 어느 정도(전환점)이상이 되지 않을 때에 압력감소가 중단되는 것이 있다. 또 다른 방법으로서 바퀴주면가속도 또는 감속도의 감소가 예정치에 이르렀을 때에 압력감소가 중단되도록 한 것이 있다.

그러나, 이들 방법에 있어서는 마찰계수가 매우 큰 노면에서는 소위 쓸모없는 시간, 즉 공전시간(바퀴의 회전수를 탐지하고 밸브제어신호를 계산하여 자기밸브를 전환시키는데 소요되는 시간) 때문에 압력감소 시간이 길어지거나, 압력감소가 완료되는 시간이 너무 길어 정지거리를 확보하지 못한다(소위 제동부족현상이 일어난다). 다른 한편으로 마찰계수가 낮은 노면에서는 상기 언급된 방법들로서는 예를 들어 -1g에 이르기 전에 압력감소가 조기에 종료된다.

또한 종래에 압력감소가 이루어지는 일정한 시간을 설정하고 이들 시간이 압력감소가 계속된 후에 일정한 고정시간이후에 뒤 따르도록하는 것이 알려져 있다.

그러나, 이러한 방법에 있어서는 초기압력감소가 불충분하여 바퀴가 마찰계수/슬립커어브의 안정된 범위로 복귀하지 못한다면 소위 커다란 제어편차를 보이게 된다. 특히 초기압력감소의 지속시간이 높은마찰계수에서 제동부족이 일어나지 않도록 선택되어야하므로 낮은 마찰계수에서는 그대로 반영된다.

따라서 높은 마찰계수(양호한 노면조건)에서는 브레이크압력감소를 비교적 빨리 완료시키므로서 제동과부족현상(정지거기를 빼았김)을 피할 수 있다. 그러나, 압력감소의 조기종료는 종래기술에 있어서는 제어편차(브레이크압력의 변화)가 증가된 관성질량모멘트에서는 낮아 바퀴가 하이 슬립으로 너무 오래회전하거나 조기에 고정되는 위험이 있는 결점을 갖는다.

상기 언급된 바와 같이, 앤티록제어하의 제동은 관성의 질량모멘트에 따라 좌우된다. 브레이크와 차량으로 구성되는 시스템은 특히 경금속 또는 강철림이 사용되었는가의 여부, 바퀴직경의 대소여부, 제동되는 바퀴가 구동되는 것인지의 여부, 차량의 구동장치가 결합되었는지의 여부, 차량이 전동되어 구동되는지의 여부, 그리고 모든 바퀴가 결합되어 있는지의 여부에 따라 관성질량모멘트가 크게 변화한다.

본 발명의 목적은 관성질량모멘트가 크게 변화하여도 차량의 조향성이 양호하게 유지되는 가운데 정지거리가 짧도록하는 차량용 앤티록브레이크시스템의 브레이크압력을 제어하는 방법을 제공하는데 있다. 이러한 본 발명의 방법은 마찰계수가 낮거나 높거나간에 양호한 제동성능을 제공할 뿐만 아니라, 바퀴의 로딩 및 언로딩 사이의 신속한 변화에 대하여서도 양호한 제동성능을 제공한다. 제동부족현상이 방지된다.

본 발명에 따른 방법은 선행제어싸이클의 압력감소기간에 따른 제1인수와 바퀴의 선행제어싸이클에서 최대재가속도에 따른 적어도 제2인수의 적을 이용하여 현재 제어싸이클의 압력감소시간을 계산하는 목적에 부합한다.

최초 제1제어싸이클(선행제어싸이클이 아님)에서 압력감소시간은 제동되는 바퀴에 대하여 초과되는 슬립과/또는 감속도 한계값에 의하여 통상적인 방법으로 결정되고 측정된다. 압력감소시간으로 측정된 값이 컴퓨터에 기억되고 다음 제어싸이클의 압력감소시간을 결정하는 기준으로 사용된다.

본 발명의 실시형태에 따라서 제1인수는 선행제어싸이클자체의 압력감소 시간이다. 다른 방법에 있어서, 제1인수는 예를 들어 선행제어싸이클의 압력감소시간에 어떠한 승수(가중치)를 급하고 현재 제어싸이클의 압력감소시간에 응답하여 결정될 수 있다.

본 발명의 수정형태에 있어서, 선행제어싸이클에서 바퀴의 최대재가속도에 따른 제2인수는 선행제어싸이클에서 측정된 바퀴의 초대재가속도와 어느 주어진 값의 등식으로 얻어진다.

따라서, 본 발명에 따른 압력감소시간은 다음 등식에 따라 얻어진다.

여기에서 tⁿ _ab는 현재 제어싸이클(n)의 압력감소시간, t_ab ^n-1는 선행제어싸이클(n-1)의 압력감소시간, peak-soll은 예상값(요구된 경우, 어떤 파라메타의 함수임, 이하 참조바람), peak_n-1은 선행제어싸이클(n-1)에서 제동된 바퀴의 최대 재가속도.

본 발명에 따라서 현재의 제어싸이클의 압력감소시간은 항상 새롭게 계산된다. 이러한 계산의 출발기준은 선행제어싸이클에서 측정된 데이터, 즉 선행제어싸이클의 압력감소시간과 선행제어싸이클에서 바퀴의 최대재가속도이다. 만약 선행제어싸이클의 최대재가속도가 비교적 작다면 현재의 제어싸이클의 압력감소시간은 선행제어싸이클의 압력감소시간에 비하여 비교적 크게 된다. 반대로, 선행제어싸이클에서 바퀴의 재가속도가 크다면, 현재 제어싸이클의 압력감소시간은 선행싸이클의 압력감소시간에 비하여 작다.

이상 성명한 내용은 제동알고리즘의 기초 및 기본 제어파라메타를 설명한 것이다. 어떠한 상황하에서, 본 발명은 우선 실시형태에 따른 기본알고리즘의 수정이나 변경형태를 제공한다.

예를 들어 본 발명의 한 변경형태에 따라서, 현재제어싸이클의 압력감소시간은 제동되는 바퀴의 감속도와/또는 슬립이 주어진 한계값보다 크게 될 때에 상기 언급된 두 인수로부터 구하여지는 시간보다 연장될 수 있다. 예정한계값이 초과된다는 사실은 주행중인 바퀴가 어떤 불안정상태의 위험에 놓임을 나타내므로 순간싸이클의 압력감소시간이 연장되는 잇점이 있다. 바퀴의 감속도와/또는 슬립의 크기가 측정되고 그 측정값에 비례하여 압력감소시간이 연장된다. 예를들어, 압력감소시간은 각각 한계값 이상인 2km/h 슬립 또는 2g 바퀴주면감속도마다 1밀리초만큼씩 연장된다. 이와같은 방법으로, 소위 네거티브 μ점프(마찰계수를 뛰어넘음)의 경우에 신속한 압력강하가 이루어진다.

상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 기본 알고리즘에 따라서, 현재 제어싸이클의 압력감소시간은 두 인수의 적으로 얻어지며, 제2인수는 그 분모에 선행제어싸이클에서 측정된 바퀴의 최대재가속도를 갖는 지수이다. 이 지수의 분자는 본 발명의 가장 간단한 실시형태에 따라 고정적으로 주어진 값이다. 본 발명의 개선된 실시형태에 따라서, 상기 주어진 값은 선행제어싸이클중에 바퀴속도의 감소함수에 따라 변화된다. 만약, 선행제어싸이클에서, 압력감소가 시작된 후에 속도의 감소가 거의 없었다면 마찰계수/슬립 커어브가 계속 상승하는 것으로 나타나(예를들어 적설량이 많은 경우와 같이), 압력의 감소(즉, 압력감소시간)가 비교적 작아야 한다. 만약에 선행제어싸이클에서 측정된 속도의 감소가 작다면, 상기 지수의 분자에 사용된 주어진 값은 압력감소시간이 짧도록 비교적 작아야 한다.

현재의 제어싸이클에 대하여 본 발명에 따라 계산된 압력감소시간이 경과되었을 때에, 압력감소가 중단되고 관련된 바퀴의 브레이크에서 브레이크압력은 시간에 대하여 일정하게 유지된다. 본 발명의 우선실시형태에 따라서, 선행압력감소가 종료되었으므로 바퀴주면속도가 예를 들어 2-10km/h 정도로 감소되었을 때에도 계속된다. 물론 이러한 현상은 바퀴가 그 고정상태가 긴박한 상황에 이르지 않았을 때에만 적용된다. 환언컨데, 바퀴가 긴박한 고정상태(통상적으로 감속도와 또는 슬립을 측정하고 이를 한계값과 비교하여 간파됨)로 들어갈 때에 압력을 일정하게 유지하는 것이 즉시 중단되고 압력감소가 계속된다. 고정상태의 경향이 있을 때에 압력이 일정하게 유지되지 않는다.

본 발명에 따른 방법의 다른 수정형태에 따라서, 다른 한편으로 압력감소시간의 종료이전에 수간제어싸이클중 제동되는 바퀴가 예상한계값보다 크게 재가속되는 경우 그 즉시 압력감소가 종료된다.

본 발명에 따른 방법의 다른 수정형태에 있어서는 선행제어싸이클에서 측정된 제동되는 바퀴의 최대재가속도가 소위 제어편차(제어싸이클중 압력변화P)가 선행제어싸이클에서 매우 작았을 경우 압력감소시간의 새로운 계산에 크게 반영되지 않도록 고려되었다. 따라서, 이러한 경우에 순간제어싸이클에서 압력감소시간은 선행제어싸이클의 압력감소시간과 동일하며 압력감소시간에 대한 특정환경하에 제공된 상기 변형형태가 효과적으로 적용될 수 있다.

ABS 브레이크시스템에서 브레이크압력의 제어를 위한 상기 언급된 알고리즘은 현재 기술의 소프트웨어, 즉 프로세서의 프로그래밍으로 수행된다. 본 발명의 기술분야에 전문가라면 여러 가지 제어파라메타의 측정이나 처리가 수월할 것이다.

본 발명의 실시형태를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

Claims (8)

1. 제동되는 바퀴의 회전성향이 측정되고 고정의 위험이 있을 때에 압력감소시간 중에 다수의 연속제어싸이클에서 브레이크압력이 감속되고 이어서 다시 증가되는 차량용 앤티록브레이크시스템의 브레이크압력제어방법에 있어서, 현재 제어싸이클(n)의 압력감소시간(tⁿ _ab)이 선행제어싸이클(n-1)의 압력감소시간(t_ab ^n-1)에 따른 제1인수와 선행제어싸이클에서 바퀴의 최대재가속도(pead_n-1)에 따른 적어도 제2인수의 적으로 계산됨을 특징으로 하는 차량용 앤티록브레이크 시스템의 브레이크압력제어 방법.
2. 청구범위 1항에 있어서, 제1인수가 선행제어싸이클의 압력감소시간(t_ab ^n-1)임을 특징으로 하는 방법.
3. 청구범위 1항 또는 2항에 있어서, 제2인수가 선행제어싸이클(n-1)에서 측정된 바퀴의 예정값(peak-soll)과 최대재가속도(pead_n-1)의 지수에 따라 좌우됨을 특징으로 하는 방법.
4. 청구범위 1항에 있어서, 현재 제어싸이클(n)의 압력감소시간(tⁿ _ab)이 바퀴의 감속과 또는 슬립이 예상 한계 값보다 클 때에 연장됨을 특징으로 하는 방법.
5. 청구범위 3항에 있어서, 예정값(peak-soll)이 선행제어싸이클(n-1)에서 바퀴의 속도감소의 함수임을 특징으로 하는 방법.
6. 청구범위 1항에 있어서, 압력감소시간(t_ab) 이후에 브레이크 압력이 현재 제어싸이클(n)에서 일정하게 유지되고 바퀴의 주면속도가 압력감소시간(t_ab)의 종료로 한계 값까지 감소되었을 경우 브레이크압력감소가 계속됨을 특징으로 하는 방법.
7. 청구범위 1항에 있어서, 압력감소시간(tⁿ _ab)의 종료전에 제동되는 바퀴가 현재 제어싸이클(n)중에 예정 한계 값보다 크게 재가속되는 즉시 브레이크압력감소가 종료됨을 특징으로 하는 방법.
8. 청구범위 1항에 있어서, 선행제어싸이클(n-1)에서 제어편차가 예정비교치보다 작은 경우에 현재제어싸이클(n)의 압력감소시간(tⁿ _ab)이 선행제어싸이클(n-1)의 압력감소시간(t_ab ^n-1)과 같도록 조절됨을 특징으로 하는 방법.