KR100217219B1 - 차량의 거동 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 차량의 거동 상태에 따라 최적의 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 구하므로서 차량의 거동을 효과적이고 효율적으로 제어하는 것으로서 차량의 거동이 스핀 상태인 드리프트 아웃 상태인지를 판별하고(스텝 30, 110), 차량의 거동이 스핀 상태인 때에는 차량의 거동이 주로 앤티 스핀 모멘트에 의해 제어되도록 목표 요모멘트(Mt) 및 목표 전후력(Fx)을 결정하고(스텝 70 내지 90), 차량의 거동이 드리프트 아웃 상태인 때에는 차량의 거동이 주로 전후력(감속)에 의해 제어되도록 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 결정하는 것과 동시에 이들에 의거 각 차륜의 목표 제동력을 결정한다(스텝 150 내지 170).

Description

차량의 거동 제어 장치

제1도는 전륜 구동차에 적용된 본 발명에 의한 거동 제어 장치의 한 실시예를 도시하는 개략구성도.

제2도는 제1도에 도시된 실시예의 제동장치를 전기식 제어 장치와 함께 도시하는 개략구성도.

제3도는 도시한 실시예에서의 거동 제어를 도시하는 일반적인 흐름도.

제4도는 제3도에 도시된 일반적인 흐름도의 스텝(90)에서의 제동력의 전후륜에 분배 루틴을 도시하는 흐름도.

제5도는 제3도에 도시된 일반적인 흐름도의 스텝(170)에서 제동력의 전후륜에의 분배 루틴을 도시하는 흐름도.

제6도는 차량의 거동이 오버스티어 상태인 경우에 대해 모멘트(M) 및 전후력(Fx)과 내륜 및 외륜의 제동력(Fin, Fout) 사이의 관계 및 실시예에서의 외륜의 제동력을 구하는 방법을 도시하는 그래프.

제7도는 차량의 거동이 언더스티어 상태인 경우에 대해 모멘트(M) 및 전후력(Fx)과 내륜 및 외륜의 제동력(Fin, Fout) 사이의 관계 및 실시예에서의 내륜 및 외륜의 제동력을 구하는 방법을 도시하는 그래프.

제8도는 좌우 2륜의 차량 모델을 좌선회시에 대해 도시하는 설명도.

제9도는 차량의 거동이 오버스티어 상태인 경우에 대해 모멘트(M) 및 전후력(Fx)과 내륜 및 외륜의 제동력(Fin, Fout) 사이의 관계 및 본 발명에서 내륜 및 외륜의 제동력을 구하는 방법을 도시하는 그래프.

제10도는 차량의 거동이 언더스티어 상태인 경우에 대해 모멘트(M) 및 전후력(Fx)과 내륜 및 외륜의 제동력(Fin, Fout) 사이의 관계 및 본 발명에서 내륜 및 외륜의 제동력을 구하는 방법을 도시하는 그래프.

제11도는 전륜이 구동되는 차량의 거동이 오버스티어 상태인 경우에 대해 모멘트(M) 및 전후력(Fx)과 내륜 및 외륜의 제동력(Fin, Fout) 사이의 관계 및 본 발명에서 내륜 및 외륜의 제동력을 구하는 방법을 도시하는 그래프.

제12도는 차량의 거동이 오버스티어 상태인 경우에 대해 제동력의 전후륜으로의 분배 요령을 도시하는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 유압회로 4 : 엔진

5 : 트랜스 밋션 10 : 제동장치

14 : 마스터 실린더

18, 20, 26, 28 : 브레이크 유압 제어 장치

34 : 오일 펌프

38FL, 38FR, 38RL, 38RP : 휠 실린더

40FL, 40FR, 40RL, 40RR : 제어 밸브

44FL, 44FR, 44RL, 44RR : 개폐 밸브

46FL, 46FR, 46RL, 46RR : 개폐 밸브

50 : 전기식 제어 장치 56 : 차속도 센서

58 : 횡 가속도 센서 60 : 요레이트 센서

62 : 조타각 센서 64 : 전후 가속도 센서

72FL∼72RR : 압력 센서

[산업상의 이용분야]

본 발명은 자동차등의 차량 선회시에 있어서의 드리프트 아웃(drift out)이나 스핀과 같은 바람직하지 않은 거동을 억제하여 저감하는 거동 제어 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

자동차등의 차량 선회시에 있어서의 거동을 제어하는 장치의 하나로서 예를 들면 일본국 공개특허공보 평 제3-112754호에 기재되어 있는 바와같이 차속이 한계 차속을 초과하는 경우에는 실제 요레이트(yaw rate)가 한계 요레이트가 되는 상태에서 한계 차속까지 저하하도록 자동 브레이크 수단을 제어하게 구성된 거동 제어 장치가 종래부터 공지되어 있으며, 특히 차속과 한계 차속의 편차에 따른 목표 감소도 및 실제 요레이트와 한계 요레이트의 편차에 따른 목표 요모멘트(yaw moment)가 달성되게 각륜의 제동력이 결정되도록 구성된 거동 제어 장치가 종래부터 공지되어 있다.

이러한 거동 제어 장치에 의하면 차량을 항상 차륜의 그립 영역안에서 주행시키므로서 선회시에 있어서의 스핀이나 드리프트 아웃과 같은 바람직하지 않은 거동을 방지할 수 있고 또한 차량의 회두성을 향상시킬 수 있다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

일반적으로 차량 선회시의 거동을 안정화시키기 위한 최적의 요모멘트 크기 및 감속도의 크기는 차량의 거동 상태 즉 오버스티어 상태(스핀 상태)인지 언더스티어(under steer) 상태(드리프트 아웃 상태)인지에 의해 상이하다. 그런데 상기 공보에 기재된 종래의 거동 제어 장치에 있어서는 목표 요모멘트 및 목표 감속도를 결정할 때 차량의 거동 상태가 고려되어 있지 않고 이 때문에 차량의 거동 상태에 따른 최적의 요모멘트 및 전후력을 발생시킬 수 없고 따라서 반드시 효과적으로 또는 효율적으로 거동을 제어할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 종래의 거동 제어 장치에 있어서 상술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이고 본 발명의 주요한 과제는 차량의 거동 상태에 따라 최적의 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 구하므로서 차량의 거동을 효과적으로 또는 효율적으로 제어하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상술한 바와 같은 주요한 과제는 본 발명에 의하면 청구범위 제1항의 구성 즉 차량의 거동을 검출하는 수단과 차량의 목표 거동을 설정하는 목표 거동 설정 수단과 차량의 거동이 상기 목표 거동이 되도록 각 차륜의 제동력을 제어하는 제동력 제어 수단을 가지며 상기 제동력 제어 수단은 차량의 거동에 의거하여 차량의 목표 요모멘트를 구하는 목표 요모멘트 결정 수단과 차량의 거동에 의거하여 차량의 목표 전후력을 구하는 목표 전후력 결정 수단을 포함한 차량의 거동 제어 장치에 있어서 차량의 거동이 언더스티어 상태인지 오버스티어(over steer) 상태인지를 판결하는 거동 상태 판결수단과 상기 거동 상태 판별 수단의 판별결과에 의거하여 상기 목표 요모멘트 결정 수단에 의한 목표 요모멘트의 결정상태 및 상기 목표 전후력 결정 수단에 의한 목표 전후력의 결정상태를 변경하는 변경수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 차량의 거동 제어 장치에 의해 달성된다.

또한 본 발명에 의하면 상술한 주요한 과제를 효과적으로 달성하기 위해 청구범위 제1항의 구성에 있어서 상기 변경수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별될 때에는 차량의 거동이 주로 요모멘트에 의해 제어되도록 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력의 결정상태를 변경하도록 구성된다.

또한 본 발명에 의하면 상술한 주요한 과제를 효과적으로 달성하기 위해 청구범위 제1항의 구성에 있어서, 상기 거동 제동 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며, 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 상기 목표 요모멘트의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다(청구범위 제2항의 구성).

또한 본 발명에 의하면 상술한 주요한 과제를 효과적으로 달성하기 위해 청구범위 제1항 구성에 있어서 상기 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 1륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 상기 목표 전후력의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다(청구범위 제3항 구성).

또한 본 발명에 의하면 상술한 주요한 과제를 효과적으로 달성하기 위해 청구범위 제1항의 구성에 있어서, 상기 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며, 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별될 때에는 후륜의 마찰원의 크기 및 차량의 제원으로부터 구해지는 「후륜의 제동력에 의해 발생하는 요모멘트가 후륜의 횡력이 저하하므로서 감소하는 요모멘트보다 커지는 최대 제동력」과 전륜의 마찰원의 크기내에 있어서의 최대 제동력의 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다(청구범위 제4항의 구성).

또한 본 발명에 의하면 상술한 주요한 과제를 효과적으로 달성하기 위해 청구범위 제1항의 구성에 있어서 상기 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별될 때에는 전륜 및 후륜의 마찰원의 크기의 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다(청구범위 제5항의 구성).

[작용]

상술한 청구범위 제1항의 구성에 의하면 목표 요모멘트 결정 수단에 의한 목표 요모멘트의 결정 상태 및 목표 전후력 결정 수단에 의한 목표 전후력의 결정 상태가 거동 상태 판별 수단의 판별 결과에 의거하여 변경 수단에 의해 변경되고 이에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태인지 오버스티어 상태인지에 따라 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 가장 적합하게 결정되므로 언더스티어 상태 또는 오버스티어 상태의 거동을 제어하기 위해 최적 요모멘트 및 전후력이 발생되고 이에 의해 차량의 거동이 효과적으로 또는 효율적으로 제어된다.

또한, 차량의 거동이 오버스티어일 때에는 차량의 거동이 주로 요모멘트에 의해 제어되도록 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 구해지고 이에 의해 차량의 거동이 주로 앤티 스핀 모멘트에 의해 제어되므로 차량의 감속을 가능한 한 회피하면서 차량의 거동력이 효과적으로 제어되고 또한 차량의 거동이 언더스티어 상태일 때에는 차량의 거동이 주로 전후력에 의해 제어되도록 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 구해지고 이에 의해 차량의 거동이 주로 감속에 의해 제어되므로 스핀의 유발을 초래하지 않고 차량의 거동이 효과적으로 제어된다.

또한 상술한 청구범위 제2항의 구성에 의하면 차량의 거동이 오버스티어 상태인 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 제동력 분배 결정 수단에 의해 목표 요모멘트의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기의 분배가 결정되고 이에 의해 앤티 스핀 모멘트가 효과적으로 또는 효율적으로 발생되므로 차량의 스핀 상태가 효과적으로 또는 효율적으로 억제된다.

또한 상술한 청구범위 제3항의 구성에 의하면 차량의 거동이 언더스티어 상태인 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 제동력 분배 결정 수단에 의해 목표 전후력의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기의 분배가 결정되고 이에 의해 차량이 효과적으로 또는 효율적으로 감속되므로 차량의 드리프트 아웃 상태가 효과적으로 또는 효율적으로 억제된다.

또한 상술한 청구범위 제4항의 구성에 의하면 차량의 거동이 오버스티어 상태일 때에는 후륜의 마찰원의 크기 및 차량의 제원으로 구해지는 「후륜의 제동력에 의해 발생하는 요모멘트가 후륜의 횡력이 저하하므로서 감소하는 요모멘트 보다 커지는 최대 제동력」과 전륜의 마찰원의 크기 내에 있어서 최대 제동력의 비에 의거하여 제동력 분배 결정 수단에 의해 전후륜의 제동력의 크기가 분배되므로 전후륜의 제동력의 크기가 가장 효과적인 앤티 스핀 모멘트를 발생하도록 설정되고 이에 의해 차량의 스핀 상태가 효과적으로 또한 효율적으로 억제된다.

또한 상술한 청구범위 제5항의 구성에 의하면 차량의 거동이 언더스티어 상태일 때에는 제동력 분배 결정 수단에 의해 전륜 및 후륜의 마찰원의 크기에 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기가 분배되므로 전후륜의 제동력의 크기가 최적으로 설정되고 이에 의해 차량의 드리프트 아웃(drift out) 상태가 효과적으로 또한 효율적으로 억제된다.

[바람직한 실시예]

본 발명의 바람직한 한 실시예에 의하면 차량의 거동이 언더스티어 상태인지 오버스티어 상태인지를 판별하는 거동 상태 판별 수단은 차량의 횡 미끄러짐을 표시하는 물리량에 의거하여 차량의 거동이 언더스티어 상태인지 아닌지를 판별하고 차량의 요레이트를 표시하는 물리량에 의거하여 차량의 거동이 오버스티어 상태인지 아닌지를 판별하도록 구성된다.

또한 오버스티어 상태에 있어서의 차량의 거동은 언더스티어 상태에 있어서의 차량의 거동에 비해 불안정하므로 본 발명의 기타의 하나의 바람직한 실시상태에 의하면 거동 상태 판별 수단은 우선 차량의 거동이 오버스티어 상태인지 아닌지를 판별하고 이것이 부정판별인 때에는 차량의 거동이 언더스티어 상태인지 아닌지를 판별하도록 구성된다.

또한 본 발명의 다른 한 바람직한 실시상태에 의하면 좌우전륜은 조타륜인 동시에 구동륜이고, 제동력 분배 결정 수단은 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 좌우전륜의 구동력을 고려하고 목표 요모멘트의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다.

또한 본 발명의 상세한 특징에 의하면 상술한 청구범위 제1항의 구성에 있어서 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며 제동력 제어 수단은 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 제동력 분배 결정 수단은 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 목표 요모멘트의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하고 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 목표 전후력의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다.

또한 본 발명의 또다른 상세한 특징에 의하면 상술한 청구범위 제1항의 구성에 있어서 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며 제동력 제어 수단은 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 제동력 분배 결정 수단은 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 목표 요모멘트의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하고 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 모든 차륜의 제동력의 크기가 대응하는 차륜의 마찰원의 크기 이하일 때에는 후륜의 마찰원의 크기 및 차량의 제원으로부터 구해지는 「후륜의 제동력에 의해 발생하는 요모멘트가 후륜의 횡력이 저하하므로서 감소하는 요모멘트보다 커지는 최대 제동력」과 전륜의 마찰원의 크기 내에 있어서의 최대 제동력의 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다.

또한 본 발명의 또다른 상세한 특징에 의하면 상술한 청구범위 제1항의 구성에 있어서 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며, 제동력 제어 수단은 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 제동력 분배 결정 수단은 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 목표 전후력의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하고 상기 거동 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 모든 차륜의 제동력의 크기가 대응하는 차륜의 마찰원의 크기 이하일 때에는 전륜 및 후륜의 마찰원의 크기의 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다.

또한 본 발명의 다른 하나의 상세한 특징에 의하면 상술한 청구범위 제1항의 구성에 있어서 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 가지며 제동력 제어 수단은 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고 제동력 분배 결정 수단은 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 목표 요모멘트의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하고 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과하는 때에는 목표 전후력의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력의 크기를 분배하고 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 모든 차륜의 제동력의 크기가 대응하는 차륜의 마찰원의 크기 이하일 때에는 후륜의 마찰원의 크기 및 차량의 제원으로부터 구해지는 「후륜의 제동력에 의해 발생하는 요모멘트가 후륜의 횡력이 저하하므로서 감소하는 요모멘트 보다 커지는 최대 제동력」과 후륜의 마찰원의 크기 내에 있어서의 최대 제동력의 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기를 분배하고 거동 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별되는 경우에 있어서 모든 차륜의 제동력의 크기가 대응하는 차륜의 마찰원의 크기 이하일 때에는 전륜 및 후륜의 마찰원의 크기의 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기를 분배하도록 구성된다.

[제동력의 분배 방법]

실시예의 설명에 앞서 본 발명의 이해가 용이해지도록 본 발명에 있어서의 좌우차륜 및 전후륜에의 제동력의 분배 방법에 관하여 설명한다.

(1) 좌우차륜으로의 분배

제8도에 도시되어 있는 바와같이 휠 베이스가 0으로 된 좌우 2륜의 차량 모델이 횡가속도(Gy)로 좌선회하고 있는 상태를 고려하면 하중이동에 의해 외륜(100 out)의 마찰원(102 out)은 내륜(100 in)의 마찰원(102 in) 보다 크다. 특히 차량의 질량을 m으로 하고 중력가속도를 g로 하고 차량의 중심 0의 높이를 h로 하고 트렛드를 t로 하면 내륜 및 외륜의 마찰원 반경 Finmax 및 Foutmax는 각각 하기의 (식 1) 및 (식 2)로써 표시된다.

따라서 제9도에 도시되어 있는 바와 같이 가로축에 모멘트(M)를 취하고 세로축에 전후력(Fx)을 취하면 제동력만에 의해 차량에 부여할 수 있는 요모멘트 및 전후력은 제8도에 있어서 실선의 햇칭이 행해진 구형의 영역(제어 가능 범위)이 된다. 특히 목표 요모멘트(Mt) 및 목표 전후력(Fx)이 상기 제어 기능 범위내에 있을 때에는 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 좌표로 하는 점부터 내륜 제동력의 축 및 외륜 제동력의 축에 내려진 수직선의 아래의 값으로서 내륜 및 외륜의 목표 제동력이 하나로 구해진다.

이에 대해 목표 요모멘트(Mt) 및 목표 전후력(Fx)이 상기 제어 가능 범위 밖에 있을 때에는 내륜 및 외륜의 목표 제동력을 어떻게 결정하는가가 문제가 된다. 일반적으로 차량의 거동이 오버스티어 상태(스핀 상태)인 경우에 있어서 차량의 거동을 안정화시키기 위해서는 차량에 앤티 스핀 모멘트를 부여하는 것이 효과적이므로 본 발명에 의하면 목표 요모멘트(Mt)의 달성을 우선시켜 제동력의 좌우차륜에의 분배가 결정된다.

따라서 점(P1∼P7)을 제9도에 도시된 점으로 하면 목표 요모멘트(Mt) 및 목표 전후력(Fx)이 사각형(P1-P4-P6-P7)의 영역(이하 「스핀 영역」이라 함)에 있는 때에는 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 좌표로 하는 점을 전후력의 축에 평행으로 외륜 제동력의 축상에 이동한 점의 좌표로서 내륜의 목표 제동력(=0) 및 외륜의 목표 제동력이 결정된다.

또한 일반적으로 차량의 거동이 언더스티어 상태 (드리프트 아웃 상태)인 경우에 있어서 차량의 거동을 안정화시키기 위해서는 감속(감속에 의한 하중이동 (선회를 보조하는 방향의 모멘트가 발생한다) 및 차속저하)이 효과적이므로 본 발명에 의하면 목표 전후력(Fx)의 달성을 우선시켜 제동력의 좌우차륜에의 분배가 결정된다.

따라서 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 점(P2, P3)을 지나 모멘트(M)의 축에 평행한 2개의 직선 사이이고 또한 점(P5)과 점(P3)을 잇는 직선보다 아래쪽 영역(이하 「드리프트 아웃 영역」이라 함)에 있을 때에는 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 좌표로 하는 점을 모멘트의 축에 평행으로 선분(P2, P3) 상에 이동한 점의 좌표로서 내륜 및 외륜의 목표 제동력이 결정된다.

또한 후술하는 실시예에 있어서는 목표 요모멘트(Mt) 및 목표 전후력(Fx)은 상기 제어 가능 범위, 스핀 영역, 드리프트 아웃 영역이외의 영역의 값으로는 연산되지 않으나 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 제어 가능 범위, 스핀 영역, 드리프트 아웃 영역 이외의 영역의 값으로 연산되는 경우에는 그 값의 좌표에 실질적으로 가장 가까운 제어 가능 범위의 경계상의 점에 대응하는 목표 제동력이 결정된다.

예를들면 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 점(P6)과 점(P7)을 잇는 직선보다 아래쪽이고 외륜 제동력의 축보다 윗쪽이고 또한 선분(P6, P4) 보다 왼쪽 영역에 있을 때에는 내륜 및 외륜의 목표 제동력은 점(P4)의 좌표로 결정되고 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 외륜 제동력의 축보다 아래쪽이고 점(P5)과 점(P3)을 잇는 직선보다 윗쪽이고 또한 점(P3)과 점(P4)을 잇는 직선보다 아래쪽 영역일 때에는 목표 요모멘트 및 목표 전후력을 좌표로 하는 점을 외륜 제동력의 축에 평행으로 선분(P3, P4)상에 이동한 점의 좌표로서 내륜 및 외륜의 목표 제동력이 결정된다.

또한 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 3각형(P1, P2, P5) 영역에 있을 때에는 그들을 좌표로 하는 점을 외륜 제동력의 축에 평행으로 내륜 제동력의 축상에 이동한 점의 좌표로서 내륜의 목표 제동력 및 외륜의 목표 제동력(=0)이 결정되고 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 점(P2)을 지나 모멘트의 축에 평행한 직선보다 위쪽이고 점(P5)과 점(P3)을 잇는 직선보다 아래쪽 영역에 있을 때는 점(P2)의 좌표로서 내륜 및 외륜의 목표 제동력이 결정되고 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 점(P3)을 지나 모멘트의 축에 평행한 직선보다 아래쪽이고 또한 점(P5)과 점(P3)을 잇는 직선보다 아래쪽 영역에 있을 때에는 점(P3)의 좌표로서 내륜 및 외륜의 목표 제동력이 결정된다.

단 차량의 오버스티어 상태를 제어하는 경우에는 제동력의 부여에 의한 횡력의 감소가 문제가 되므로 예를들면 제10도에 도시되어 있는 바와 같이 내륜 및 외륜의 제동력은 대응하는 차륜의 마찰원 반경의 1/3 이하로 설정되는 것이 바람직하고 제동력이 마찰원 반경의 1/3이면 횡력의 감소는 5% 정도로 억제된다.

또한 차량이 전륜 구동차인 경우와 같이 조타륜으로서의 전륜에 구동력이 부여되는 경우에는 차량에 부여할 수 있는 요모멘트 및 전후력은 제11도에 있어서 실선의 햇칭이 행해진 영역이 되고, 제어 가능 범위는 제동력만에 의한 경우의 제어 가능 범위 보다 확대한다. 언더스티어 상태의 차량 거동에 대해서는 차륜의 구동력을 사용해도 의미가 없으나 오버스티어 상태의 차량 거동에 대해서는 차륜의 구동력을 사용하므로서 차량에 보다 큰 앤티 스핀 모멘트를 부여하고 그리고 차량의 감속도를 저감하는 것이 가능하게 된다.

(2) 전후륜에의 분배

오버스티어 상태에 대한 거동 제어에 있어서는 선회 외측 전륜의 제동력이 크면 클수록 차량에 부여되는 앤티 스핀 모멘트가 커지므로 전륜의 전후력(제동력)의 최대치 Fxfmax는 제12도에 도시되어 있는 바와 같이 그 차륜의 마찰원 반경이 되고 전륜에 대한 노면의 마찰계수를 μf로 하고 전륜의 하중을 Wf로 하면 하기의 (식 3)으로 표시된다.

또한 후륜에 제동력이 부여되는 경우에는 제동력에 의해서 부여되는 모멘트와 횡력이 저하하므로서 감소하는 모멘트의 양쪽을 고려하여 제동력을 결정할 필요가 있다. 바꿔 말하면 제12도에 도시되어 있는 바와 같이 제동력(Fxrmax)과 횡력(Fy)의 합력(Fr) 작용 방향이 차량의 위쪽에서 보아 차량의 중심(0)과 후륜의 접지점(P)을 잇는 직선에 대해 수직 방향이고 그리고 합력(Fr)의 크기가 후륜의 마찰원 반경과 동일해 지도록 후륜의 제동력의 최대치(Fxrmax)가 결정되지 않으면 안되고 따라서 동심(0)과 후륜의 회전축선 사이의 차량 전후 방향의 거리를 B로 하고 후륜에 대한 노면의 마찰계수를 μr로 하고 후륜의 하중을 Wr로 하면 후륜의 제동력의 최대치는 하기의 (식 4)로 표시되고 제동력은 전후륜의 제동력의 최대치 (Fxfmax 및 Fxrmax)의 비에 따라 분배된다.

또한 오버스티어 상태의 거동제어에 있어서는 제동력은 전후륜의 마찰원 반경에 비례하는 비율로 분배된다.

[실시예]

하기에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세하게 설명한다.

제1도는 전륜 구동차에 적용된 본 발명에 따른 거동 제어 장치의 하나의 실시예를 도시하는 개략 구성도, 제2도는 제1도에 도시된 실시예의 제동장치를 전기식 제어 장치와 함께 도시하는 개략 구성도이다.

제1도에 있어서 2FL, 2FR, 2RL, 2RR 은 각각 좌우전륜 및 좌우후륜을 표시하고 있고, 이들 차륜의 제동력은 제동장치(10)의 유압회로(3)에 의해 휠 실린더(38FL, 38FR, 38RL, 38RR)의 제동압이 제어되므로서 제어되도록 되어 있다. 후에 상세하게 설명하는 바와 같이 유압회로(3)는 브레이크 페달(12)의 밟는 조작에 따라 또는 전기식 제어 장치(50)의 마이크로 컴퓨터(52)에 의해 제어되므로서 휠 실린더(38FL, 38FR, 38RL, 38RR)의 제동압을 제어한다.

조타륜이고 구동륜이기도 한 좌우전륜(2FL 및 2FR)은 도면에는 도시되어 있지 않은 스테어링 휠의 회전에 따라서 조타되고 또한 엔진(4)의 출력이 트랜스 밋션(5)를 통해 구동축 (6FL 및 6FR)으로 전달되므로서 구동된다. 엔진(4)의 출력은 액셀 페달(7)의 밟는 양에 따라 마이크로 컴퓨터(52)에 의해 트로틀 밸브(8)을 구동하는 트로틀 액추에이터(9)가 제어되므로서 제어되고 이에 의해 좌우전륜(2FL 및 2FR)의 구동력이 제어된다.

제2도에 상세하게 도시되어 있는 바와 같이 제동장치(10)은 운전자에 의한 브레이크 페달(12)의 밟는 조작에 응답하여 브레이크 오일을 제1 및 제2의 포트에서 압송하는 마스터 실린더(14)를 가지며 제1의 포트는 전륜용의 브레이크 유압 제어 도관(16)에 의해 좌우 전륜용 브레이크 유압 제어 장치(18) 및 (20)에 접속되고 제2의 포트는 도중에 프로포셔널 밸브(22)를 갖는 후륜용 브레이크 유압 제어 도관(24)에 의해 좌우후륜용 브레이크 유압 제어 도관(26) 및 (28)에 접속되어 있다. 또한 제동장치(10)은 리저버(30)에 저장된 브레이크 오일을 퍼올리고 고압 오일로서 고압도관(32)으로 공급하는 오일 펌프(34)를 가지고 있다. 고압도관(32)은 각 브레이크 유압 제어 장치(18, 20, 26, 28)에 접속되고 또한 그 도중에는 어큐뮬레이터(36)가 접속되어 있다.

각 브레이크 유압 제어 장치(18, 20, 26, 28)은 각각 대응하는 차륜에 대한 제동력을 제어하는 휠 실린더(38FL, 38FR, 38RL, 38RR)와 3포트 2위치전환형의 전자식 제어 밸브(40FL, 40FR, 40RL, 40RR)와 리저버(30)에 접속된 저압도관(42)과 고압도관(32) 사이에 설치된 상개방형의 전자식 개폐 밸브(44FL, 44FR, 44RL, 44RR) 및 상폐쇄형의 전자식 개폐 밸브(46FL, 46FR, 46RL, 46RR)를 가지고 있다. 각각 개폐 밸브(44FL, 44FR, 44RL, 44RR)와 개폐밸브(46FL, 46FR, 46RL, 46RR) 사이의 고압도관(32)는 접속도관(48FL, 48FR, 48RL, 48RR)에 의해 제어 밸브(40FL, 40FR, 40RL, 40RR)에 접속되어 있다.

제어 밸브(40FL, 40FR)는 각각 전륜용 브레이크 유압 제어 도관(16)과 휠 실린더(38FL, 38FR)을 연통 접속하고 또한 휠 실린더(38FL, 38FR)와 접속도관(48FL, 48FR)의 연통을 차단하는 도시한 제1의 위치와 브레이크 유압 제어 도관(16)과 휠 실린더(38FL, 38FR)의 연통을 차단하고 또한 휠 실린더(38FL, 38FR)와 접속도관(48FL, 48FR)을 연통 접속하는 제2의 위치로 교체되도록 되어 있다. 마찬가지로 40RL 및 40RR은 각각 후륜용 브레이크 유압 제어 도관(24)와 휠 실린더(38RL, 38RR)를 연통 접속하고 또한 휠 실린더(38RL, 38RR)와 접속도관(48RL, 48RR)의 연통을 차단하는 도시한 제1의 위치와 브레이크 유압 제어 도관(24)와 휠 실린더(38RL, 38RR)의 연통을 차단하고 또한 휠 실린더(38RL, 38RR)와 접속도관(48RL, 48RR)을 연통 접속하는 제2의 위치로 교체되도록 되어 있다.

제어 밸브(40FL, 40FR, 40RL, 40RR)가 제2의 위치에 있는 상황에 있어서 개폐 밸브(44FL, 44FR, 44RL, 44RR) 및 개폐 밸브(46FL, 46FR, 46RL, 46RR)가 도시한 상태로 제어되면 휠 실린더(38FL, 38FR, 38RL, 38RR)는 제어 밸브(40FL, 40FR, 40RL, 40RR) 및 접속도관(48FL, 48FR, 48RL, 48RR)을 통해 고압도관(32)와 연통 접속되고 이에 의해 휠 실린더 내의 압력이 증압된다. 반대로 제어 밸브가 제2의 위치에 있는 상황에 있어서 개폐 밸브(44FL, 44FR, 44RL, 44RR)가 개폐되어 개폐 밸브(46FL, 46FR, 46RL, 46RR)가 개방되면 휠 실린더는 제어 밸브 및 접속도관을 통해 저압도관(42)와 연통 접속되고 이에 의해 휠 실린더 내의 압력이 감압된다. 또한 제어 밸브가 제2의 위치에 있는 상황에 있어서 개폐 밸브(44FL, 44FR, 44RL, 44RR) 및 개폐 밸브(46FL, 46FR, 46RL, 46RR)가 폐판되면 횔 실린더는 고압 도관(32) 및 저압도관(42)의 어느것과도 차단되고 이에 의해 휠 실린더 내의 압력이 그대로 유지된다.

이리하여 제동장치(10)은 제어 밸브(40FL, 40FR, 40RL, 40RR)가 제1의 위치에 있을 때에는 휠 실린더(38FL, 38FR, 38RL, 38RR)에 의해 운전자에 의한 브레이크 페달(12)의 밟는 양에 따른 제동력을 발생하고 제어 밸브(40FL, 40FR, 40RL, 40RR)의 어느것인가가 제2의 위치에 있을 때에는 당해 차륜의 개폐 밸브(44FL, 44FR, 44RL, 44RR) 및 개폐밸브(46FL, 46FR, 46RL, 46RR)는 후에 상세하게 설명하는 바와 같이 전자식 제어 장치(50)에 의해 제어된다. 전기식 제어 장치(50)는 마이크로 컴퓨터(52)와 구동회로(54)로 이루어져 있고 마이크로 컴퓨터(52)는 제1도 및 제2도에는 상세하게 도시되어 있지 않으나 예를들면 중앙처리 유닛(CPU)과 리드 온리 메모리(ROM)와 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 입출력 포트 장치를 가지며 이들이 쌍방향성의 코먼버스에 의해 서로 접속된 일반적인 구성의 것일 수도 있다.

마이크로 컴퓨터(52)의 입출력 포트 장치에는 차속도 센서(56)에 의해 차속(V)을 표시하는 신호, 실질적으로 차체의 중심에 설치된 횡가속도 센서(58)에 의해 차체의 횡가속도(Gy)를 표시하는 신호, 요레이트 센서(60)에 의해 차체의 요레이트(γ)를 표시하는 신호, 조타각 센서(62)에 의해 조타각(θ)을 표시하는 신호, 실질적으로 차체의 중심에 설치된 전후 가속도 센서(64)에 의해 차체의 전후 가속도(Gx)를 표시하는 신호, 액셀 페달 센서(66)에 의해 액셀 페달(7)의 밟는 양(A ccp)을 표시하는 신호, 회전수 센서(68)에 의해 엔진 회전수(Ne)를 표시하는 신호, 시프트 포지션 센서(70)에 의해 트랜스 밋션(5)의 변속단(변속비 Rt)을 표시하는 신호, 압력 센서(72FL, 72FR, 72RL, 72RR)에 의해 휠 실린더(38FL, 38FR, 38RL, 38RR)내의 압력(제동압)(PFL, PFR, PRL, PRR)을 표시하는 신호가 입력되도록 되어 있다. 또한 횡가속도 센서(58)등은 차량의 좌선회 방향을 정으로 하여 횡가속도 등을 검출하도록 되어 있다.

또한 마이크로 컴퓨터(52)의 ROM은 후술한 바와 같이 각종 제어프로 및 맵을 기억하고 있고 CPU는 상술한 각종 센서에 의해 검출된 패러미터에 의거하여 후술한 바와 같이 각종 연산을 행하여 차량의 거동이 언더스티어 상태 또는 오버스티어 상태인지 아닌지를 판별하고 그 판별결과에 따라 차량의 목표 요모멘트(Mt) 및 목표 전후력(Ft)을 연산하고 이들에 의거하여 차량의 선회 거동을 안정화시키기 위한 각 차륜의 제동력을 연산하고 그 연산결과에 의거 각 차륜의 제동력을 제어하여 차량의 선회 거동을 안정화시키도록 되어 있다.

다음에 제3도에 도시된 일반적인 흐름도를 참조하여 도시한 실시예에 의한 차량의 선회 거동 제어의 개요에 관하여 설명한다. 또한 제3도에 도시된 플로차트에 의한 제어는 도면에는 도시되어 있지 않은 이그네이션 스위치의 폐쇄에 의해 개시되고 소정의 시간마다 반복 실행된다.

우선 스텝(10)에 있어서는 차속도 센서(56)에 의해 검출된 시속(V)을 표시하는 신호등의 독해가 행해지고 스텝(20)에 있어서는 횡가속도(Gy)와 차속(V) 및 요레이트(γ)의 합 V*γ의 편차 Gy-V*γ로써 횡가속도의 편차, 즉 차량의 횡 미끄러짐 가속도(Vyd)가 연산되고 횡가속도의 편차(Vyd)가 적분되므로서 차체의 횡미끄러짐 속도(Vy)가 연산되고 차체의 전후속도 Vx(=차속 V)에 대한 차체의 횡미끄러짐 속도(Vy)의 비 Vy/Vx 로서 차체의 슬립각()이 연산된다. 또한 차체의 슬립각()의 미분치로서 차체의 슬립각 속도(d)가 연산된다.

스텝(30)에 있어서는 2 및 b를 각각 정의 정수로 하여 차체의 슬립각() 및 슬립각 속도(d)의 선형화 a*+b*d 의 절대치가 기준치c (정의 정수)를 초과하고 있는지 아닌지의 판별, 즉 차량의 스핀 상태에 있는지 아닌지의 판별이 행해지고 부정판별이 행해진 때에는 스텝(100)으로 나아가고 긍정판별이 행해진 때에는 스텝(40)으로 나아간다.

스텝(40)에 있어서는 횡가속도(Gy)가 정인지 아닌지의 판별, 즉 차량이 좌선회 상태인지 아닌지의 판별이 행해지고 긍정판별이 행해진 때에는 스텝(50)에 있어서 Cspin을 정의 정수로 하여 하기의 식 5의 계수(Cs)가-Cspin으로 설정되고 부정판별이 행해진 때에는 스텝(60)에 있어서 계수(Cs)가 Cspin으로 설정된다. 스텝(70)에 있어서는 목표 요모멘트(Mt)가 하기의 (식 5)에 따라서 연산되는 것과 동시에 목표 전후력(Ft)이 Ftc(정수)로 설정된다.

스텝 80에 있어서는 상술한 (식 1) 및 (식 2)에 따라서 내륜 및 외륜의 마찰원 반경 Finmax 및 Foutmax가 연산되므로서 제11도에 대응하는 제6도의 맵의점(P2-P5)이 결정되고 또한 액셀 페달(7)의 밟는 양(A ccp) 및 엔진 회전수(Ne)에 의거하여 도면에는 도시되어 있지 않은 맵에서 엔진(4)의 출력 토오크(Te)가 연산되고 출력 토오크(Te) 및 트랜스 밋션(5)의 변속단 즉 변속비(Rt)에 의거하여 도면에는 도시되어 있지 않은 맵에 의해 내륜 및 외륜의 구동력(Fdin 및 Fdout)이 연산되므로서 점(P1', P4' 및 P6')가 결정되고 이렇게 결정된 제6도의 맵에 의거 상술한 요령으로 외륜의 제동력(Fout)이 결정된다. 스텝(90)에 있어서는 제4도에 도시된 루틴에 따라서 외륜의 제동력(Fout)이 전후륜에 분배되고 이에의해 선회 외륜측의 전후륜의 목표 제동력이 연산된다.

스텝(100)에 있어서는 Kh를 스터비리티 팩터로 하고 L을 휠 베이스로 하여 하기의 (식 6)에 따라서 기준 요레이트(rc)가 연산되는 것과 동시에 T를 시정수로 하고 s를 러플러스 연산자로 하여 하기의 (식 7)에 따라서 목표 요레이트 rt가 연산된다.

스텝(110)에 있어서는 목표 요레이트(rt)의 절대치와 차량의 실요레이트(γ)의 절대치의 편차 ｜γt｜-｜γ｜가 기준치 (γc) (정의 정수)를 초과하고 있는지 아닌지의 판별, 즉 차량이 드리프트 아웃 상태에 있는지 아닌지의 판별이 행해지고 부정판별이 행해진 때에는 스텝(10)으로 돌아가고 긍정판별이 행해진 때에는 스텝(120)으로 나아간다.

스텝(120)에 있어서는 횡가속도(Gy)가 맞는지 아닌지의 판별, 즉 차량이 좌선회 상태에 있는지 아닌지의 판별이 행해지고 긍정판별이 행해진 때에는 스텝(130)에 있어서 후술한 계수(K)가 1로 설정되고 부정판별이 행해진 때에는 스텝(140)에 있어서 계수(K)가 -1에 설정된다. 스텝(150)에 있어서는 목표 요모멘트(Mt)가 Mtc 를 정수로 하여 K * Mtc에 설정되는 것과 동시에 목표 전후력(Ft)이 하기의(식 8)에 따라서 연산된다.

스텝(160)에 있어서는 상술한(식 1) 및 (식 2)에 따라서 내륜 및 외륜의 마찰원 반경 Finmax 및 Foutmax가 연산되고 이들 마찰원 반경의 1/3의 값에 의거하여 제10도에 대응하는 제7도의 맵의 점(P2'-P6')이 결정되고 이렇게 결정된 제7도의 맵에 의거하여 상술한 요령으로 내륜 및 외륜의 제동력 Fin 및 Fout가 결정된다. 스텝(170)에 있어서는 제5도에 도시된 루틴에 따라서 내륜의 제동력(Fin) 및 외륜의 제동력(Fout)가 각각 전후륜에 분배되고 이에의해 각차륜의 목표 제동력이 연산된다.

스텝(180)에 있어서는 스텝(90, 170)에 있어서 연산된 각차륜의 목표 제동력에 의거하여 각차륜의 휠 실린더(38 i) (i=FL, FR, RL, RR)의 목표 제동압(Pti)이 도면에는 도시되어 있지 않은 맵에서 연산되고 또한 듀티비(Dri)가 하기의 (식 9)에 따라서 연산된다. 또한 하기의 (식 9)에 있어서 Kp 및 Kd는 제동압의 피드 백 제어에 있어서의 비례항 및 미분항의 비례정수이다.

또한 스텝(180)에 있어서는 제동압이 증감되어야할 차륜의 제어 밸브(40 i)에 대해 제어신호가 출력되므로서 그 제어 밸브가 제2의 위치에 전환 설정되는 것과 동시에 그 차륜의 선회 외륜의 개폐 밸브에 대해 듀티비(Dri)에 대응하는 제어신호가 출력되므로서 휠 실린더(38 i)에 대한 어큐뮬레이터 압의 급배가 제어되고 이에 의해 제동압이 증감되므로서 제동력이 목표 제동력에 제어된다.

또한 이 경우 듀티 비(Dri)가 부의 기준치와 정의 기준치 사이의 값일 때에는 상류측의 개폐 밸브가 제2의 위치에 전환 설정되고 또한 하류측의 개폐 밸브가 제1의 위치에 유지되므로서 대응하는 휠 실린더 내의 압력이 유지되고 듀티비가 정의 기준치 이상인 때에는 선회 외륜의 상류측 및 하류측의 개폐 밸브가 제1도에 도시된 위치에 제어되므로서 대응하는 휠 실린더에 어큐뮬레이터 압이 공급되므로서 당해 휠 실린더 내의 압력이 증압되고 듀티 비가 부의 기준치 이하인 때에는 선회 외륜의 상류측 및 하류측의 개폐 밸브가 제2의 위치에 전환 설정되므로서 대응하는 휠 실린더 내의 브레이크 오일이 저압도관(42)에 배출되고 이에 의해 당해 휠 실린더 내의 압력이 감압된다.

다음에 제4도 및 제5도에 도시된 플로차트를 참조하여 각각 스핀 제어 및 드리프트 아웃 제어의 경우의 전후륜에의 제동력의 분배 루틴에 관하여 설명한다.

스텝(92)에 있어서는 mf 및 mr 을 각각 차량의 전륜측 및 후륜측 질량으로 하고 차량의 Cfr을 전륜의 롤 강성 분배로 하여 전후 가속도(Gx) 및 횡가속도(Gy)에 의거하여 하기의 (식 10) 및 (식 11)에 따라서 각각 선회 내륜측의 전륜 및 후륜의 하중(Wfin 및 Wrin)이 연산되는 것과 동시에 전후 가속도(Gx) 및 횡가속도(Gy)에 의거하여 하기의 (식 12) 및 (식 13)에 따라서 각각 선회 외륜측의 전륜 및 후륜의 하중 Wfout 및 Wrout가 연산된다.

스텝(94)에 있어서는 μinf 및 μinr 을 각각 선회 내륜측의 전륜 및 후륜에 대한 노면의 마찰 계수로 하여 상술한 (식 3) 및 (식 4)에 대응하는 하기의 (식 14) 및 (식 15)에 따라서 각각 선회 내륜측의 전륜 및 후륜에 발생시킬 수 있는 제동력의 최대치 Finfmax 및 Finrmax가 연산되는 것과 동시에 μoutf 및 μoutr을 각각 선회 외륜측의 전륜 및 후륜에 대한 노면의 마찰계수로 하여 상술한 (식 3) 및 (식 4)에 대응하는 하기의 (식 16) 및 (식 17)에 따라서 각각 선회 외륜측의 전륜 및 후륜에 발생시킬 수 있는 제동력의 최대치 Foutfmax 및 Foutrmax가 연산된다.

스텝(96)에 있어서는 하기의 (식 18) 및 (식 19)에 따라서 제동력의 최대치 Finfmax 및 Finrmax에 비례하는 비율로 내륜의 제동력 Fin이 분배되므로서 선회 내륜측의 전륜 및 후륜의 목표 제동력 Finf 및 Finr이 연산되는 것과 동시에 하기의 (식 20) 및 (식 21)에 따라서 제동력의 최대치 Foutfmax 및 Foutrmax에 비례하는 비율로 외륜의 제동력 Fout가 분배되므로서 선회 외륜측의 전륜 및 후륜의 목표 제동력 Foutf 및 Foutr이 연산된다.

한편 스텝(172 내지 174)도 각각 상술한 스텝(92 내지 96)과 마찬가지로 실행되나 스텝(174)에 있어서는 선회 내륜측의 후륜에 발생시킬 수 있는 제동력의 최대치 Finrmax는 하기의 (식 22)에 따라서 연산된다.

이리하여 도시한 실시예에 있어서는 스텝(20)에 있어서 차체의 슬립 각() 및 슬립 각 속도d가 연산되고 스텝 30에 있어서 이들에 의거하여 차량이 스핀 상태인지 아닌지의 판별이 행해지고 차량이 스핀 상태가 아닌때에는 스텝(100)에 있어서 목표 요레이트 γt가 연산되고 스텝(110)에 있어서 차량이 드리프트 아웃 상태인지 아닌지의 판별이 행해지고 차량이 드리프트 아웃 상태가 아닌 때에는 스텝(10)으로 돌아간다. 따라서 이 경우에는 스텝(40 내지 90) 또는 스텝(120 내지 180)은 실행되지 않고 이에의해 각차륜의 제동압이 마스터 실린더압, 따라서 브레이크 페달(12)의 밟은 양에 따라서 제어된다.

이에 대해 차량이 스핀 상태가 되면 스텝(30)에 있어서 긍정판별이 행해지고 스텝(70)에 있어서 스핀 상태에 따라 목표 요모멘트(Mt)가 연산되는 것과 동시에 목표 전후력(Ft) 일정치로 설정되고 스텝(80)에 있어서 목표 요모멘트(Mt)의 달성이 우선되도록 목표 요모멘트 및 목표 전후력에 의거하여 선회 외륜의 제동력이 결정되고 스텝(90)에 있어서 앤티 스핀 모멘트가 가장 효과적으로 또한 효율적으로 발생되도록 선회 외륜의 제동력이 선회 외륜측의 전후륜에 분배되고 스텝(180)에 있어서 선회 외륜측의 전후륜의 제동력이 목표 제동력으로 제어되고 이에의해 차량의 스핀 상태가 효과적으로 또한 효율적으로 제어된다.

또한 차량이 드리프트 아웃 상태가 되면 스텝(110)에 있어서 긍정판별이 행해지고 스텝(150)에 있어서 목표 요모멘트 및 목표 전후력에 따라 선회 내륜 및 외륜의 제동력이 결정되고 스텝(170)에 있어서 선회 내륜 및 외륜의 제동력이 각각 전후륜의 마찰원 반경의 비율에 따라 분배되고 스텝(180)에 있어서 각차륜의 제동력이 목표 제동력으로 제어되고 이에 의해 차량의 드리프트 아웃 상태가 효과적으로 또한 효율적으로 제어된다.

또한 상술한 실시예에 있어서는 차량이 전륜 구동차이고 차량의 거동이 스핀 상태인 때에는 전륜의 구동력을 고려하여 제11도에 도시된 그래프에 대응하는 맵에 의해 목표 요모멘트(Mt) 및 목표 전후력(Fx)이 연산되도록 되어 있으나 차량이 후륜 구동차인 경우에는 차량의 거동인 스핀 상태인 경우에 있어서의 목표 요모멘트 및 목표 전후력은 제9도에 도시된 그래프에 대응하는 맵에 의해 연산된다.

또한 상술한 실시예에 있어서는 차량의 거동이 스핀 상태인 때에는 선회 외륜측의 전후륜에만 제동력이 부여되도록 되어 있으나 선회 내륜측의 차륜에도 제동력이 부여되고 내륜의 제동력과 외륜의 제동력의 차에 의해 차량에 앤티 스핀 모멘트가 부여될 수도 있다.

상술한 바에 있어서는 본 발명을 특정 실시예에 관하여 상세하게 설명했으나 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 범위내에서 기타 여러 가지 실시예가 가능한 것은 당업자에게 있어서 명백할 것이다.

예를들면 상술한 실시예에 있어서는 차량의 거동이 드리프트 아웃 상태인 때에는 제10도에 도시되어 있는 바와 같이 제어 가능 범위는 내륜 및 외륜의 마찰원 반경의 1/3에 의거하여 설정되도록 되어 있으나 마찰원 반경에 대한 보정 계수는 1/3 이외의 값일 수도 있다.

또한 상술한 실시예에 있어서는 각차륜에 있어서의 마찰 계수 μoutf, μoutr, μinf 및 μinr은 정수이나 노면의 상황에 관계없이 각차륜에 발생시킬 수 있는 제동력의 크기가 정확하게 연산되도록 예를들면 차량의 횡가속도의 크기 등에서 차량 전체로서의 마찰계수(μ)가 연산되고 이 마찰계수(μ)에 의거하여 각 차륜에 관한 마찰계수가 보정될 수도 있다.

[발명의 효과]

이상의 설명에서 분명한 바와 같이 본 발명의 청구범위 제1항의 구성에 의하면 차량의 거동이 언더스티어 상태인지 오버스티어 상태인지에 따라 목표 요모멘트 및 목표 전후력이 최적으로 결정되고 언더스티어 상태 또는 오버스티어 상태의 거동을 제어하기 위해 최적의 요모멘트 및 전후력이 발생되므로 차량의 거동을 효과적으로 또한 효율적으로 제어할 수 있다.

또한 차량의 거동이 오버스티어 상태에서는 목표 감속도를 우선시키면 충분한 오버스티어 제어효과가 얻어지지 않기 때문에 요모멘트를 우선시키며 또한 차량의 거동이 언더스티어 상태인 때에는 차량의 거동이 주로 감속에 의해 제어되므로 스핀의 유발을 초래하지 않고 차량의 거동을 효과적으로 제어할 수 있다.

또한 차량의 거동이 오버스티어 상태인 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과할 때에는 목표 요모멘트의 달성이 우선되도록 좌우차륜의 제동력의 크기의 분배가 결정되고 이에의해 앤티 스핀 모멘트가 효과적으로 또한 효율적으로 발생되므로 차량의 스핀 상태를 효과적으로 또한 효율적으로 억제할 수 있다.

또한, 청구범위 제3항의 구성에 의하면 차량의 거동이 언더스티어 상태일 경우에 있어서 적어도 일륜의 제동력의 크기가 당해 차륜의 마찰원의 크기를 초과할 때에는 목표 전후력의 달성이 우선되도록 좌우차륜의 제동력의 크기의 분배가 결정되고 이에의해 차량이 효과적으로 또한 효율적으로 감속되므로 차량의 드리프트 아웃 상태를 효과적으로 또한 효율적으로 억제할 수 있다.

또한, 청구범위 제4항의 구성에 의하면 차량의 거동이 오버스티어 상태인 때에는 전후륜의 제동력의 크기가 가장 효과적인 앤티 스핀 모멘트를 발생하도록 설정되므로 차량의 스핀 상태를 효과적으로 또한 효율적으로 억제할 수 있다.

또한, 청구범위 제5항의 구성에 의하면 차량의 거동이 언더스티어 상태인 때에는 전륜 및 후륜의 마찰원의 크기의 비에 의거하여 전후륜의 제동력의 크기가 분배되고 전후륜의 제동력의 크기가 최적으로 설정되므로 차량의 드리프트 아웃 상태를 효과적으로 또한 효율적으로 억제할 수 있다.

Claims (5)

1. 차량의 거동을 검출하는 수단과, 차량의 목표 거동을 설정하는 목표 거동 설정 수단과, 차량의 거동이 상기 목표 거동이 되도록 각 차륜의 제동력을 제어하는 제동력 제어 수단을 구비하며, 상기 제동력 제어 수단은 차량의 거동에 의거하여 차량의 목표 요모멘트(yaw moment)를 구하는 목표 요모멘트 결정 수단과, 차량의 거동에 의거하여 차량의 목표 전후력을 구하는 목표 전후력 결정 수단을 포함하는 차량의 거동 제어 장치에 있어서, 차량의 거동이 언더스티어 상태인지 오버스티어 상태인지를 판별하는 거동 상태 판별 수단과, 상기 거동 상태 판별 수단의 판별 결과에 의거하여 상기 목표 요모멘트 결정 수단에 의한 목표 요모멘트의 결정상태 및 상기 목표 전후력 결정 수단에 의한 목표 전후력의 결정 상태를 변경하는 변경수단을 가지며, 상기 변경 수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별될 때에는 차량의 거동이 주로 요모멘트에 의해 제어되도록 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력의 결정 상태를 변경하고, 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별될 때에는 차량의 거동이 주로 전후력에 의해 제어되도록 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력의 결정 상태를 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 거동 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 구비하며, 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고, 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별되는 경우에, 적어도 1륜의 제동력 크기가 당해 차륜 마찰원의 크기를 초과할 때에는 상기 목표 요모멘트의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력 크기를 분배하는 것을 특징으로 하는 차량의 거동 제어 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 구비하며, 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고, 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별되는 경우에, 적어도 1륜의 제동력 크기가 당해 차륜 마찰원의 크기를 초과할 때에는 상기 목표 전후력의 달성을 우선하여 좌우차륜의 제동력 크기를 분배하는 것을 특징으로 하는 차량의 거동 제어 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 구비하며, 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고, 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 상태 판별 수단에 의해 차량의 거동이 오버스티어 상태라고 판별될 때에는 후륜의 마찰원의 크기 및 차량의 제원으로부터 구해지는 후륜의 제동력에 의해 발생하는 요모멘트가 후륜의 횡력이 저하하므로서 감소하는 요모멘트 보다 커지는 최대 제동력과 전륜 마찰원의 크기내에서 최대 제동력의 비에 의거하여 전후륜 제동력의 크기를 분배하는 것을 특징으로 하는 차량의 거동 제어 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 거동 제어 장치는 각 차륜의 마찰원의 크기를 구하는 수단을 구비하며, 상기 제동력 제어 수단은 상기 목표 요모멘트 및 상기 목표 전후력을 달성하기 위한 각 차륜의 제동력의 크기를 연산하는 제동력 분배 결정 수단을 포함하고, 상기 제동력 분배 결정 수단은 상기 거동 판별 수단에 의해 차량의 거동이 언더스티어 상태라고 판별될 때에는 전륜 및 후륜 마찰원의 크기의 비에 의거하여 전후륜의 제동력 크기를 분배하는 것을 특징으로 하는 차량의 거동 제어 장치.