KR100241833B1 - Vehicle stability control device to distinguish road surface friction coefficient - Google Patents
Vehicle stability control device to distinguish road surface friction coefficientInfo
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Abstract
차체 및 전후륜을 갖는 차량의 안정성 제어장치는 드리프트 아웃 경향성의 증가와 함께 증가하는 드리프트 아웃 상태량을 만들기 위해 드리프트 아웃에 대해 차체의 경향성을 판정하는 수단과; 차체의 횡가속도를 검출하는 수단과; 각 차륜에 가변 제동력을 선택적으로 적용하는 브레이크수단과; 각 차륜에 제동력을 가변적으로 적용하도록 브레이크수단을 제어하는 제어수단을 포함하고, 여기서 상기 제어수단은 드리프트 아웃 상태량을 기초로 브레이크수단을 제어하여서 드리프트 아웃 상태량의 증가에 따라 더 높은 강도로 후륜을 제동하고 동시에 횡가속도가 실제로 작은 것이면 후륜 브레이크 제어에 드리프트 아웃 상태량의 참가를 실제로 없애는 수정을 한다.A stability control apparatus for a vehicle having a vehicle body and front and rear wheels includes means for determining the propensity of the vehicle body to drift out to make an amount of drift out condition increasing with an increase in the drift out tendency; Means for detecting lateral acceleration of the vehicle body; Brake means for selectively applying a variable braking force to each wheel; Control means for controlling the brake means to variably apply a braking force to each wheel, wherein the control means controls the brake means on the basis of the amount of drift out state to brake the rear wheels at a higher intensity as the amount of drift out state increases. At the same time, if the lateral acceleration is actually small, a correction is made to actually eliminate the participation of the drift-out state amount in the rear brake control.
Description
본 발명은 차량의 구동 안정성을 개량하기 위해 차량의 거동제어에 관한 것으로서, 특히 좌측륜 및 우측륜으로 주행되는 영역에서 마찰계수의 값이 다른 도로의 노면상태를 구별하는 안정성 제어장치에 관한 것이다. 여기서 그러한 노면상태는 스플릿(split) μ라고 부르기로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to behavior control of a vehicle in order to improve driving stability of the vehicle, and more particularly, to a stability control device for distinguishing road surfaces of roads having different friction coefficient values in regions driven by left and right wheels. Such road conditions are referred to herein as split μ.
자동차 등의 차량은 굴곡도로 또는 코너에서 과도하게 조작되면, 원심력으로서 차체에 적용된 횡력(side force)이 차속 및 조타각의 증가와 함께 제한 없이 증가할 수 있고 한편 노면에서 차량을 유지하는 타이어 그립력(tire grip force)이 제한되어 있어서 특히 미끄러운 젖은 도로에서 더 작아지기 때문에, 전륜들이 타이어 그립력의 집중으로 선회의 외측으로 미끄러지는 불안정한 현상인 “드리프트 아웃(drift-out)”이 되기가 쉽다.When a vehicle such as an automobile is excessively manipulated on a curved road or a corner, the side force applied to the vehicle body as a centrifugal force may increase without limitation with the increase of the vehicle speed and steering angle, while the tire grip force that keeps the vehicle on the road surface ( Because of the limited tire grip force, especially on slippery wet roads, it is easy to become a “drift-out”, an unstable phenomenon in which the front wheels slide out of the turn due to the concentration of tire grip force.
자동차 등의 차량에서 스핀 및/또는 드리프트 아웃을 억제하려는 수많은 노력이 있다. 예를 들어 일본 공개특허 소6-24304호에서는, 제어된 제동력이 피드백 제어시스템에 의해 각 차륜에 적용되어서 차체의 실제 요잉율이 조타조건을 포함한 차량의 주행조건을 기초로 연산된 목표 요잉율에 일치되는 것을 설명하고 있다.There are numerous efforts to suppress spin and / or drift out in vehicles such as automobiles. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-24304, controlled braking force is applied to each wheel by a feedback control system so that the actual yaw rate of the vehicle body is calculated based on the target yaw rate calculated based on the driving conditions of the vehicle including the steering condition. Explain what is matched.
굴곡코스를 따라 구동되는 차량의 드리프트 아웃은 특히 후륜에서 차량을 제동함으로써 효과적으로 억제되며 따라서 차량이 감속되어 적용된 원심력이 감소되며, 또한 후륜이 제동되면, 후륜의 타이어 그립력의 횡벡터 성분이 제동에 의해 발생된 전후벡터 성분의 부가에 의해 감소되고, 이용가능한 타이어 그립력의 총벡터가 제한되며 모든 방향으로 집중함에 따라 후륜이 선회 외측으로 미끄러지게 되며 따라서 주행 차량을 드리프트 아웃에 대항하여 선회 내측으로 향하여 진행시킨다.The drift-out of the vehicle driven along the winding course is effectively suppressed, especially by braking the vehicle at the rear wheels, so that the applied centrifugal force is reduced by decelerating the vehicle, and when the rear wheel is braked, the lateral vector component of the tire grip force of the rear wheels is braked. Reduced by the addition of the generated front and rear vector components, the total vector of available tire grip forces is limited and as the rear wheels slide outwards as they concentrate in all directions, thus driving the traveling vehicle inwards against the drift out. Let's do it.
그러나, 드리프트 아웃 억제 제어장치를 장착한 차량이 좌우측 후륜에 대해 노면 마찰계수의 값이 다른 일직선의 스플릿 μ도로를 따라 구동되는 동안 가속 또는 제동되면 차량이 도로의 어느 한쪽으로 선회될 것이다. 예를 들어, 도로가 차량의 좌측륜에 대해 비교적 낮은 마찰계수를 나타내고 차량의 우측륜에 대해 비교적 높은 마찰계수를 나타내고 있다고 가정하면, 실제로 차량이 후륜에서 제동될때 우측으로 선회하고 또 운전자가 거의 무의식적으로 차체를 좌측으로 조타하여 차체의 직선코스를 유지하려고 한다. 그러한 조타작동에 따라, 조타각 센서에 의해 검출된 조타각과, 요잉율센서에 의해 검출된 요잉율 및 차속센서에 의해 검출된 차속으로 부터 연산된 조타각과의 차이를 기초로 하여 드리프트 아웃 제어가 작동하도록 응용되어 있으면, 드리프트 아웃 제어를 작동시키는 조타각에 차이가 발생하게 된다. 그러나, 이런 경우에 차량이 굴곡코스를 따라 구동되면 차체에 적용되어야 할 원심력이 차체에 적용되지 않기 때문에 드리프트 아웃 억제제어 즉 후륜의 자동제동이 소용없게 되거나 또는 오히려 차량의 안정된 거동을 보장하기에는 바람직하지 않게 된다.However, if the vehicle equipped with the drift-out suppression control device is accelerated or braked while the road friction coefficient value is driven along a straight-line split μ road with respect to the left and right rear wheels, the vehicle will turn to either side of the road. For example, assuming that the road exhibits a relatively low coefficient of friction for the left wheel of the vehicle and a relatively high coefficient of friction for the right wheel of the vehicle, the vehicle actually turns to the right when braking from the rear wheels and the driver is almost unconscious. Steer the body to the left to maintain the straight course of the body. According to such steering operation, the drift out control is activated based on the difference between the steering angle detected by the steering angle sensor and the steering angle calculated from the vehicle speed detected by the yaw rate detected by the yaw rate sensor and the vehicle speed sensor. If applied, a difference occurs in the steering angle for operating the drift out control. However, in this case, if the vehicle is driven along the bending course, the centrifugal force to be applied to the vehicle body is not applied to the vehicle body, so that the drift-out suppressor, that is, the automatic braking of the rear wheels, becomes useless or rather it is not desirable to ensure the stable operation of the vehicle. Will not.
드리프트 아웃 억제제어와 관련된 상술한 문제에 비추어, 본 발명의 주 목적은 상술한 문제를 극복한 차량의 개량된 안정성 제어장치를 제공하는데 있다.In view of the above problems associated with the drift out inhibitor, the main object of the present invention is to provide an improved stability control device for a vehicle which overcomes the above problems.
상기 목적을 달성하기 위해서, 차체와 전륜 및 후륜을 갖는 차량의 안정성 제어장치에 있어서,In order to achieve the above object, in the vehicle stability control device having a front wheel and a rear wheel,
대체로 드리프트 아웃 경향성의 증가와 함께 증가하는 드리프트 아웃 상태량(drift-out quantity)을 만들기 위해 드리프트 아웃에 대해 차체의 경향성을 판정하는 수단과:Means for determining the tendency of the vehicle body to drift out to create a drift-out quantity that generally increases with increasing drift out tendency:
차체의 횡가속도를 검출하는 수단과:Means for detecting the lateral acceleration of the vehicle body:
각 차륜에 가변 제동력을 선택적으로 적용하는 브레이크수단과:Brake means for selectively applying variable braking force to each wheel:
각 차륜에 제동력을 가변적으로 적용하도록 브레이크수단을 제어하는 제어수단을 포함하고,A control means for controlling the brake means to variably apply the braking force to each wheel,
여기서 상기 제어수단은 드리프트 아웃 상태량을 기초로 브레이크수단을 제어하여서 드리프트 아웃 상태량의 증가에 따라 더 높은 강도로 후륜을 제어하고 동시에 횡가속도가 실제로 작은 것(minor)이면 후륜 브레이크 제어에 드리프트 아웃 상태량의 참가를 실제로 없애는 수정을 한다.Here, the control means controls the brake means based on the amount of the drift out state to control the rear wheel with higher intensity as the amount of the drift out state increases, and at the same time, if the lateral acceleration is actually small, Make a modification that actually eliminates participation.
차량이 드리프트 아웃할려는 경향을 가리키는 드리프트 아웃 상태량에 따라 후륜에 가변 제동을 선택적으로 적용하는 것에 의존하여 차량의 드리프트 아웃을 억제하기 위한 차량의 안정성 제어장치를 작동시킬 때 횡가속도가 실제로 작은 것이면 후륜 브레이크 제어에 드리프트 아웃 상태량의 참가를 실제로 없애는 수정을 하도록 작동시킴으로써, 차량의 드리프트 아웃을 억제하는 안정성 제어장치가 실제로 일직선의 스플릿 μ도로에서 차량의 주행 거동에 악영향을 주는 일이 명확하게 회피된다.If the lateral acceleration is actually small when operating the stability control of the vehicle to suppress the drift out of the vehicle by relying on selectively applying variable braking to the rear wheel according to the amount of drift out condition indicating the vehicle's tendency to drift out By actuating to make a correction that actually eliminates the participation of the drift-out state amount in the brake control, it is clearly avoided that the stability control device that suppresses the drift-out of the vehicle actually adversely affects the driving behavior of the vehicle on the straight split mu road.
상술한 안정성 제어장치에서, 횡가속도가 그 절대값이 예정된 임계값보다 작으면 횡가속도가 실제로 작은 것이라고 판단하여도 좋다.In the above stability control device, if the lateral acceleration is smaller than the predetermined threshold value, it may be determined that the lateral acceleration is actually small.
그러한 임계값의 크기를 적절히 판정함으로써 드리프트 아웃 억제 제어가 실제로 불필요할 때에만 적절히 중단되고, 반면에 실행될 때에는 드리프트 아웃 억제 제어의 장점을 완전히 이용할 수 있게 된다.By appropriately determining the magnitude of such a threshold value, the drift out suppression control is appropriately interrupted only when it is actually unnecessary, while when executed, the advantage of the drift out suppression control can be fully utilized.
또는, 상술한 안정성 제어장치에서, 횡가속도가 차체의 전후가속도에 대한 횡가속도의 비의 절대값이 예정된 임계값보다 작으면, 횡가속도가 실제로 작은 것이라고 판단하여도 좋다.Alternatively, in the stability control apparatus described above, if the lateral acceleration is less than the predetermined threshold value of the ratio of the lateral acceleration to the front and rear acceleration of the vehicle body, it may be determined that the lateral acceleration is actually small.
그러한 배열에 의하여 횡가속도가 실제로 얼마나 작은 것인지를 기초로 하여 노면의 스플릿 μ상태를 판단하는 일은, 횡가속도가 스플릿 μ상태에 의해 발생되는 제동 크기를 고려하여 더욱 이론적으로 가깝게 만들어진다.Judging the split μ state of the road surface based on how small the lateral acceleration is actually by this arrangement makes the lateral acceleration closer to theoretical considering the braking magnitude generated by the split μ state.
또한, 상술한 안정성 제어장치에서, 횡가속도가 드리프트 아웃 상태량에 대한 횡가속도의 비의 절대값이 예정된 임계값보다 작으면, 횡가속도가 실제로 작은 것이라고 판단하여도 좋다.Further, in the above stability control device, if the lateral acceleration is less than the predetermined threshold value of the ratio of the lateral acceleration to the drift-out state amount, it may be determined that the lateral acceleration is actually small.
그러한 배열에 의해, 차량이 실제로 직선코스를 벗어나 주행하더라도 노면의 스플릿 μ상태의 판단을 이용할 수 있는 데, 이는 차량의 선회로 인한 횡가속도의 성분이 횡가속도 센서에 의해 검출된 횡가속도가 드리프트 아웃 상태량에 의해 나누어짐으로써 보상되기 때문이다.With such an arrangement, even if the vehicle is actually traveling off the straight course, it is possible to use the judgment of the split μ state of the road surface, in which the component of the lateral acceleration due to the turning of the vehicle is drifted out of the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor. This is because it is compensated by dividing by the state quantity.
상기 안정성 제어장치는 차속 검출수단과, 차체의 요잉율 검출수단과, 조타각 검출수단을 포함하고, 여기서 상기 제어수단이 조타각 검출수단에 의해 검출된 조타각과, 차속 검출수단에 의해 검출된 차속 및 요잉율에 의해 검출된 요잉율을 기초로 연산된 조타각 사이의 차이의 절대값으로서 상기 드리프트 아웃 상태량을 연산할 수 있다.The stability control device includes vehicle speed detecting means, yaw rate detecting means of the vehicle body, and steering angle detecting means, wherein the control means is a steering angle detected by the steering angle detecting means and a vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means. And the drift-out state amount as an absolute value of the difference between the steering angles calculated based on the yaw rate detected by the yaw rate.
상술한 안정성 제어장치의 작동 및 이에 의해 이용가능한 기능 및 장점들은 도면을 참고로 하여 실시예에 관한 아래 설명으로 부터 명백히 나타날 것이다.Operation of the above-described stability control device and the functions and advantages available thereby will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
제1도는 본 발명에 의한 안정성 제어장치의 실시예에서 유압회로 수단 및 전기제어 수단의 개략도.1 is a schematic diagram of hydraulic circuit means and electric control means in an embodiment of a stability control device according to the invention;
제2도는 본 발명의 장치에 의하여 실행되는 안정성 제어루틴의 실시예의 흐름도.2 is a flow diagram of an embodiment of a stability control routine implemented by the apparatus of the present invention.
제3도는 제2도의 루틴에 의한 제어를 위해 드리프트 아웃 상태량을 수정하는 단계를 상세히 도시하는 흐름도.3 is a flowchart detailing the steps of modifying the amount of drift out state for control by the routine of FIG.
제4도는 제2도의 루틴에 의한 제어를 위해 드리프트 아웃 상태량을 수정하는 단계를 상세히 도시하는 흐름도.4 is a flowchart detailing the steps of modifying the amount of drift out state for control by the routine of FIG.
제5도는 제어를 위한 드리프트 아웃 상태량과 목표 총슬립비 사이의 관계를 도시하는 맵.5 is a map showing the relationship between the drift out state amount for control and the target total slip ratio.
제6도는 후륜의 브레이크를 제어하기 위해 후륜의 총슬립비와 듀티비 사이의 관계를 도시하는 맵.6 is a map showing the relationship between the total slip ratio and the duty ratio of the rear wheels for controlling the brakes of the rear wheels.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 유압회로수단 12 : 브레이크 페달10: hydraulic circuit means 12: brake pedal
14 : 마스터 실린더 16 : 하이드로 부스터14: master cylinder 16: hydro booster
20 : 좌측전륜 브레이크압 제어수단20: left front wheel brake pressure control means
22 : 우측전륜 브레이크압 제어수단22: right front wheel brake pressure control means
24 : 비례밸브24: proportional valve
28,50FL,50FR : 3포트-2위치 전환식 전자기제어밸브28,50FL, 50FR: 3 port-2 position switchable electromagnetic control valve
54FL,54FR : 정상개방식 온-오프밸브54FL, 54FR: Normal Open On-Off Valve
56FL,56FR : 정상폐쇄식 온-오프밸브56FL, 56FR: Normally Closed On-Off Valve
64RL,64RR : 휠 실린더64RL, 64RR: Wheel Cylinders
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 유압회로수단 및 전기제어수단의 구성에 관하여 본 발명의 안정성 제어장치의 실시예를 개략적으로 도시하는 제1도를 참고하면, 유압회로수단(10)은 운전자가 발을 밟게 되는 브레이크 페달(12)과, 이 브레이크 페달(12)의 밟기(stepping-on)에 따라 마스터 실린더 압력을 발생시키는 마스터 실린더(14)와, 부스터 압력을 발생시키는 하이드로 부스터(hydro-booster;16)를 포함하는 종래 방식의 수동 브레이크 압력원 수단을 구비한다.First, referring to FIG. 1 schematically showing an embodiment of the stability control device of the present invention with respect to the configuration of the hydraulic circuit means and the electric control means, the hydraulic circuit means 10 is a brake pedal 12 in which the driver steps on the foot 12. And a master cylinder 14 for generating a master cylinder pressure upon stepping-on of the brake pedal 12, and a hydro-
또한 유압회로수단(10)은 저장소(36)와 브레이크 유체 펌프(40)를 포함한 동력식 브레이크 압력원 수단을 구비하고, 상기 브레이크 유체 펌프는 가압된 브레이크 유체를 통로(38)에 공급하고, 이 통로에 어큐뮬레이터(accumulator;46)가 연결되어 있어서 후술하는 자동 브레이크 제어를 위한 안정된 어큐뮬레이터 압력이 통로(38)에서 이용될 수 있다. 또한 어큐뮬레이터 압력이 부스터 압력을 발생하기 위한 압력원으로서 하이드로 부스터(16)에 공급되며, 상기 하이드로 부스터는 브레이크 페달(12)의 밟기 성능에 의존하는 마스터 실린더 압력과 동일한 압력성능을 갖지만, 이하에 설명하는 바와 같이 필요한 브레이크 압력을 얻기 위해 정상 개방식 온-오프밸브(on-off valve) 및 정상 폐쇄식 온-오프밸브의 직렬 연결에 의해 브레이크 유체가 소비되는 동안에도 그러한 압력성능을 유지할 수 있다.The hydraulic circuit means 10 also has a powered brake pressure source means comprising a
제1통로(18)는 마스터 실린더(14)의 제1포트로부터 좌측 전륜 브레이크압 제어수단(20) 및 우측 전륜 브레이크압 제어수단(22)까지 연장한다. 비례 밸브(24)를 포함한 제2통로(26)는 마스터 실린더(14)의 제2포트로부터 좌측 후륜 브레이크압 제어수단(32) 및 우측 후륜 브레이크압 제어수단(34)을 향해 3포트-2위치 전환식 전자기 제어밸브(28)를 경유하여 연장하고, 상기 제어밸브의 출구포트가 공통통로(30)를 거쳐 좌우측 후륜 브레이크압 제어수단(32,34)에 연결되어 있다.The
좌우측 전륜의 브레이크압 제어수단(20,22)은 가변 제동력을 좌우측 전륜에 적용하기 위한 휠 실린더(48FL,48FR)와, 3포트-2위치 전환식 전자기 온-오프밸브(50FL,50FR)와, 직렬 연결된 정상 개방식 전자기 온-오프밸브(54FL,54FR) 및 정상 폐쇄식 전자기 온-오프밸브(56FL,56FR)를 포함하고, 상기 정상 개방식 온-오프밸브 및 정상 폐쇄식 온-오프밸브의 직렬연결은, 통로(38)의 어큐뮬레이터 압력 또는 하이드로 부스터의 압력이 3포트-2위치 전환식 전자기 제어밸브(44)(이의 동작은 이하에 설명되어 있슴)를 통해 공급되도록 응용된 통로(53)와, 저장소(36)에 연결된 복귀통로(52) 사이에 연결된다. 직렬연결된 온-오프밸브(54FL,56FL)의 중간점은 연결통로(58FL)에 의해 제어밸브(50FL)의 포트에 연결되고, 직렬연결된 온-오프밸브(54FR,56FR)의 중간점은 연결통로(58FR)에 의해 제어밸브(50FR)의 포트에 연결된다.The brake pressure control means (20, 22) of the front left and right wheels includes wheel cylinders (48FL, 48FR) for applying a variable braking force to the front and rear wheels, a 3-port-2 position switching electromagnetic on-off valve (50FL, 50FR), A series connection of the normally open electromagnetic on-off valve (54FL, 54FR) and the normally closed electromagnetic on-off valve (56FL, 56FR) connected in series, the series connection of the normally open on-off valve and the normally closed on-off
좌우측 후륜의 브레이크압 제어수단(32,34)은 제동력을 좌우측 후륜에 각각 적용하기 위한 휠 실린더(64RL,64RR)와, 직렬 연결된 정상 개방식 전자기 온-오프밸브(60RL,60RR) 및 정상 폐쇄식 전자기 온-오프밸브(62RL,62RR)를 포함하고, 상기 정상 개방식 온-오프밸브 및 정상 폐쇄식 온-오프밸브의 직렬연결은, 제어밸브(28)의 출구포트를 통해 연결된 통로(30)와, 복귀통로(52) 사이에 연결된다. 직렬연결된 온-오프밸브(60RL,62RL)의 중간점은 연결통로(66RL)에 의해 좌측후륜에 제동력을 적용하기 위한 휠 실린더(64RL)에 연결되고, 직렬연결된 온-오프밸브(60RR,62RR)의 중간점은 연결통로(66RR)에 의해 우측후륜에 제동력을 적용하기 위한 휠 실린더(64RR)에 연결된다.The brake pressure control means 32 and 34 of the left and right rear wheels have wheel cylinders 64RL and 64RR for applying braking force to the left and right rear wheels, respectively, and a normally open electromagnetic on-off valve 60RL and 60RR connected in series and a normally closed electromagnetic. An on-off valve (62RL, 62RR), the series connection of the normally open on-off valve and the normally closed on-off valve includes: a passage (30) connected through an outlet port of the control valve (28), It is connected between the return passages (52). The midpoint of the series-connected on-off valves 60RL and 62RL is connected to the wheel cylinder 64RL for applying braking force to the left rear wheel by a connecting passage 66RL, and the series-connected on-off valves 60RR and 62RR. The midpoint of is connected to the wheel cylinder 64RR for applying the braking force to the right rear wheel by the connecting passage 66RR.
제어밸브(50FL,50FR)는, 도면에 도시된 상태와 같이 휠 실린더(48FL,48FR)를 수동 브레이크압 통로(18)에 연결시키는 한편 연결통로(58FL,58FR)와는 분리되는 제1위치와, 휠 실린더(48FL,48FR)를 통로(18)와는 분리시키는 한편 연결통로(58FL,58FR)에 연결되는 제2위치 사이로 각각 전환된다.The control valves 50FL and 50FR have a first position that connects the wheel cylinders 48FL and 48FR to the hand
제어밸브(28)는 직렬연결된 온-오프밸브(60RL,62RL) 및 직렬연결된 온-오프밸브(60RR,62RR)를 위한 통로(30)를 도면에 도시된 상태와 같이 수동 브레이크압 통로(26)와 연결되는 제1위치와, 통로(30)를 통로(26)와 분리시키는 한편 전환 제어밸브(44)의 출구포트에 연결된 통로(68)와 연결되고 동시에 통로(53)와 연결되는 제2위치 사이로 전환되고, 따라서 제어밸브(44)가 도면에 도시된 바와 같은 제1위치에 있거나 또는 그 반대인 제2위치에 있는가에 따라 하이드로 부스터(16)의 송출포트에 연결되거나 또는 어큐뮬레이터 압력 통로(38)와 연결된다.The
제어밸브(50FL,50FR 및 28)가 도면에 도시된 상태와 같은 제1위치에 있으면, 휠 실린더(48FL,48FR,64RL,64RR)가 수동 브레이크압 통로(18)와 연결되며 따라서 마스터 실린더(14)의 압력이 각각의 휠 실린더에 공급됨으로써 운전자가 브레이크 페달(12)의 밟기에 따라 제동력을 각 차륜에 적용할 수 있게 된다. 제어밸브(28)가 제2위치로 전환되면, 제어밸브(44)가 도시된 제1위치에 있는 동안에는, 후륜 휠 실린더(64RL,64RR)에는 브레이크 페달의 밟기에 따라 하이드로 부스터(16)로부터 부스터 압력이 공급된다. 제어밸브(50FL,50FR,28,44)가 제2위치로 전환되면, 휠 실린더(48FL,48FR,64FL,64RR)에는 브레이크 페달(12)의 밟기와는 별개로 해당되는 정상개방식 온-오프밸브의 개방상태와, 해당되는 정상폐쇄식 온-오프밸브의 폐쇄상태의 비율 즉 듀티비에 따라 정상개방식 온-오프밸브(54FL,54FR,60RL,60PR) 및 정상폐쇄식 온-오프밸브(56FL,56FR,62RL,62RR)의 제어하에서 통로(38)의 동력식 어큐뮬레이터 브레이크압력이 공급된다.When the control valves 50FL, 50FR and 28 are in the first position as shown in the figure, the wheel cylinders 48FL, 48FR, 64RL, 64RR are connected with the hand
전환 제어밸브(50FL,50FR,28,44), 정상 개방식 온-오프밸브(54FL,54FR,60RL,60RR), 정상 폐쇄식 온-오프밸브(56FL,56FR,62RL,62RR), 및 펌프(40)는 모두다 아래에서 상세히 설명된 바와 같이 전기제어수단(70)에 의해 제어된다. 전기제어수단(70)은 마이크로 컴퓨터(72) 및 구동회로수단(74)으로 구성된다. 제1도에 상세히 도시되어 있지는 않지만, 마이크로 컴퓨터(72)는 중앙처리장치, 판독전용 기억장치, 임의접근 기억장치, 입력 및 출력포트 수단, 그리고 이들 기능소자들을 상호연결시키는 공통버스를 포함하는 일반적 구성을 가질 수 있다.Toggle Control Valves (50FL, 50FR, 28, 44), Normally Open On-Off Valves (54FL, 54FR, 60RL, 60RR), Normally Closed On-Off Valves (56FL, 56FR, 62RL, 62RR), and Pumps (40) Are all controlled by the electrical control means 70 as described in detail below. The electric control means 70 is composed of a
마이크로 컴퓨터(72)의 입력포트수단에는 차속센서(76)로부터 나온 차속 V를 나타내는 신호와, 차체의 질량 중심에 장착된 횡가속도 센서(78)로부터 나온 차체의 횡가속도 Gy를 나타내는 신호와, 요잉율 센서(80)로부터 나온 차체의 요잉율 γ를 나타내는 신호와, 조타각 센서(82)로 나온 조타각 θ를 나타내는 신호와, 차체의 질량 중심에 장착된 전후가속도 센서(84)로 부터 나온 차체의 전후가속도 Gx를 나타내는 신호와, 차륜 속도센서(86FL-86RR) 각각으로 부터 나온 좌우측 전후륜의 차륜속도(차륜원주속도) Vwfl, Vwfr, Vwrl, Vwrr를 나타내는 신호가 공급된다. 횡가속도 센서(78), 요잉율센서(80) 및 조타각센서(82)는 차량이 좌회전할때 각각 횡가속도, 요잉율 및 조타각이 양(positive)인 것으로서 검출하고, 전후가속도 센서(84)는 차량이 전진방향으로 가속될때 전후 가속도가 양인 것으로서 검출한다. 대체로, 아래 분석에서 차량의 선회방향을 구별하는 변수(parameter)는 각각 차량을 위에서 볼때 선회가 반시계 방향일때 양으로 간주되고, 선회가 시계방향일때 음(negative)으로 간주된다.The input port means of the
마이크로 컴퓨터(72)의 판독전용 기억장치는 제2도 내지 제4도에 도시된 흐름도와 제5도 및 제6도에 도시된 맵을 저장하고 있다. 중앙처리장치는 아래에 설명한 바와 같이 흐름도 및 맵에 따라 상기 여러가지 센서에 의해 검출된 변수를 기초로 하여 연산을 수행하고, 차량의 스핀 상태 및 드리프트 아웃 상태를 판단 및 평가하기 위한 스핀 상태량 및 드리프트 아웃 상태량을 구하고, 평가한 상태량을 기초로 하여 차량의 선회거동을 제어하고, 특히 각각의 차륜에 가변 제동력을 선택적으로 적용함으로써 차량의 스핀 및 드리프트 아웃을 억제한다.The read-only memory device of the
아래에서, 본 발명의 안정성 제어장치는 제2도 내지 제6도를 참고로 하여 제어동작에 관한 실시예의 형태로서 설명하기로 한다. 제2도의 흐름도에 따른 제어는 도면에 도시되지 않은 점화 스위치의 폐쇄에 의해 시작되고, 수십 마이크로초와 같은 예정된 시간간격에서 반복적으로 수행된다.In the following, the stability control device of the present invention will be described as an embodiment of the control operation with reference to FIGS. Control in accordance with the flowchart of FIG. 2 is initiated by the closing of the ignition switch, not shown in the figure, and iteratively performed at predetermined time intervals, such as tens of microseconds.
단계 10에서, 차속 센서(76)에서 나온 차속 V를 포함한 신호 및 다른 신호들이 판독된다. 단계 20에서 조타시스템의 기어비를 N으로 하고 휠베이스를 L로 하면, 조타각은 요잉율 γ을 기초로 하여 아래 수학식 1에 의해 평가된다.In
[수학식 1][Equation 1]
θy=(γ/V)*N*L*3.6θy = (γ / V) * N * L * 3.6
단계 30에서, 조타각 센서(82)에 의해 검출된 실제 조타각과 요잉율을 기초로 평가된 조타각과의 차이 △θ는 아래 수학식 2와 같이 연산된다.In
[수학식 2][Equation 2]
△θ=θ-θyΔθ = θ-θy
단계 40에서, 드리프트 아웃 상태량 DQ라고 불리는 변수는 요잉율 γ의 부호로부터 판단된 차량의 선회방향을 기초로 연산되어서 차량이 좌회전하면 드리프트 아웃 상태량 DQ가 △θ와 동일하게 되고, 차량이 우회전하면 드리프트 아웃 상태량 DQ가 -△θ와 동일하게 된다. 드리프트 아웃상태량 DQ에는 음의 값이 없다.In
단계 50에서, 드리프트 아웃 상태량 DQ가 제3도 또는 제4도에 따라 수정된다.In step 50, the drift out state amount DQ is modified according to FIG. 3 or FIG.
제3도의 루틴에 따라, 단계 51에서, 횡가속도 센서(78)에 의해 검출된 횡가속도 Gy의 절대값이 차량이 실제로 굴곡로를 따라 구동되고 있지 않은지, 다시 말하면 구동되는 차량이 실제로 직선로를 따라 구동되고 있는지를 확인하는 비교적 작은 임계값보다 더 작은지 판단한다. 응답이 예이면, 제어가 단계 52로 진행하고, 여기서 드리프트 아웃 상태량 DQ가 영으로 되고, 제어가 단계 10으로 복귀한다. 단계 51의 응답이 아니오이면, 제어가 단계 53으로 진행하고, 여기서 Gy의 절대값이 비교적 큰 임계값 G2보다 큰지 판단된다. 응답이 예이면, 제어가 단계 54로 진행하고, 여기서 DQ의 값이 단계 40에서 연산된 바와 같이 유지된다. 단계 53의 응답이 아니오이면, 제어가 단계 55로 진행하고, 여기서 DQ의 값이 Gy의 값에 비례하고 또 아래 수학식 3에 따라 조정된다.According to the routine of FIG. 3, in
[수학식 3][Equation 3]
DQ=DQ*{(|Gy|-G1)/(G2-G1)}DQ = DQ * {(| Gy | -G1) / (G2-G1)}
횡가속도가 실제로 작은 것으로서 판단되어서 횡가속도 Gy의 절대값이 작은 임계값 G1보다 작으며 한편 DQ의 어떤 실질적인 값이 단계 40에서 연산되었으면, 그러한 DQ의 실질적인 값은 차량이 일직선 스플릿 μ도로에서 가속 또는 제동되기 때문이며 동시에 운전자가 차량을 직선코스에서 벗어나지 않도록 조타하는 노력을 하고 있다고 추정하다. 따라서, 제3도의 상기 프로세스에서 이해되듯이, 그러한 상태에서는 드리프트 아웃 제어가 실행되지 않는다. 단계 53-55는 차량이 일직선 스플릿 μ 도로를 따라 주행되는 상태와, 차량이 명확한 굴곡로를 따라 주행되는 상태와의 사이에 회색영역에서 드리프트 아웃 제어를 안정시키기 위해 제공되어 있다.If the lateral acceleration is judged to be actually small so that the absolute value of the lateral acceleration Gy is less than the threshold G1 which is small, while any substantial value of DQ has been computed in
제4도의 루틴에 따라, 운전자가 직선코스를 벗어나지 않게 차량을 조정함에 따라 차량이 일직선 스플릿 μ 도로를 따라 가속 또는 제동되고 있는 상태가 횡가속도의 값을 전후가속도 Gx 또는 드리프트 아웃 상태량 DQ의 연산값과 비교함으로써 더욱 정교하게 판단된다. 그래서 단계 61에서, 변수 Gxyr은 Gy 대 Gx 또는 Gy 때 DQ의 비로서 연산된다. (각각의 경우 분모의 변화에 대해 영이 아닌 최소값을 확립하도록 영으로 나누는 연산을 하지 않도록 측정된다.) 단계 62에서 Gxyr이 적절하게 정해진 비교적 작은 임계값 G3보다 작은지를 판단한다. Gy를 Gx로 나눔으로써 스플릿 μ로 인한 거짓 DQ를 없애기 위한 선택이 Gy의 저임계값에 따라 만들어질 수 있다. 다시 말하면, 운전자가 일직선 코스를 벗어나지 않도록 조타함에 따라 차량이 일직선 스플릿 μ 도로를 따라 가속 또는 제동된 상태와, 차량이 굴곡코스를 따라 실제로 선회하는 상태와의 비교가 비교적 명확히 나타난다. Gy를 DQ로 나눔으로써 유사한 효과를 얻을 수 있다. 단계 62의 응답이 예이면, 제어가 단계 63으로 진행하고, 여기서 DQ의 값이 영으로 되고, 제어가 단계 10으로 복귀한다. 다른 한편, 단계 62의 응답이 아니오이면, 제어가 단계 64로 진행하고, 여기서 Gxyr이 비교적 큰 임계값 G4보다 큰지를 판단한다. 응답이 예이면, 이 루틴은 DQ의 값을 변화시키지 않고 종료하고 단계 70으로 진행시키며, 반면에 단계 64의 응답이 아니오이면, 제어가 단계 66으로 진행하고, DQ의 값이 아래 수학식 4에 따라 조정되어 Gxyr의 값이 G3와 G4 사이에 있는 회색영역을 위한 Gxyr의 값에 비례하게 된다.According to the routine of FIG. 4, as the driver adjusts the vehicle so that it does not leave the straight course, the state in which the vehicle is being accelerated or braked along the straight split μ road is the calculated value of the transverse acceleration Gx or the drift-out state quantity DQ. It is judged more precisely by comparing with. So in step 61 the variable Gxyr is computed as the ratio of DQ at Gy to Gx or Gy. (In each case, it is measured not to divide by zero to establish a non-zero minimum value for the change in denominator.) In
[수학식 4][Equation 4]
DQ=DQ*(Gxyr-G3)/(G4-G3)DQ = DQ * (Gxyr-G3) / (G4-G3)
제2도의 흐름도로 돌아가서, 단계 70에서 목표 총슬립비 Rsall이 제5도에 도시된 바와 같은 맵을 참고로 함으로써 단계 50에서 처리된 드리프트 아웃 상태량 DQ을 기초로 하여 정해진다. 다음에 단계 80에서, 목표 총슬립비 Rsall이 영인지 아닌지를 판단한다. 응답이 예이면, 제어는 단계 10으로 돌아가는 데 왜냐하면 그러한 상태에서는 드리프트 아웃 제어가 필요하지 않기 때문이다.Returning to the flowchart of FIG. 2, in
단계 80의 응답이 아니오이면, 제어가 단계 90으로 진행하여, 여기서 수학식 5와 같이 목표 총슬립비 Rsall가 적절한 분포비 Kr에 따라 선회의 내측 및 외측에서의 목표 슬립비 Rsri와 Rsro 사이에 분포된다.If the answer of
[수학식 5][Equation 5]
Rsri=Rsall*kr/100 Rsro=Rsall*(100-kr)/100Rsri = Rsall * kr / 100 Rsro = Rsall * (100-kr) / 100
단계 100에서, 요잉율 γ의 부호로 부터 판단된 차량이 선회 방향에 따라 좌우측 후륜에 대한 목표 슬립비 Rsrl 및 Rsrr은 차량의 좌회전을 하면 아래 수학식 6에 따라 정해지고, 차량이 우회전을 하면 아래 수학식 7에 따라 정해진다.In
[수학식 6][Equation 6]
Rsrl=Rsri Rsrr=RsroRsrl = Rsri Rsrr = Rsro
[수학식 7][Equation 7]
Rsrl=Rsro Rsrr=RsriRsrl = Rsro Rsrr = Rsri
단계 110에서, Vb를 기준차륜속도(예로서 선회내측에서의 전륜의 차륜속도)로서 취하면 목표 차륜속도 Vwti(i=rl,rr)는 아래 수학식 8에 따라 연산된다.In step 110, if Vb is taken as the reference wheel speed (e.g., the wheel speed of the front wheel in the turning inside), the target wheel speed Vwti (i = rl, rr) is calculated according to the following expression (8).
[수학식 8][Equation 8]
Vwti=Vb*(100-Rsi)/100Vwti = Vb * (100-Rsi) / 100
단계 120에서, Vwide(Vwi의 미분)를 후륜의 차륜가속도로서 취하고 Ks를 적절한 양의 계수로서 취하면, 목표 슬립비 SPi(i=rl,rr)가 아래 수학식 9에 따라 연산된다.In step 120, taking Vwide (differential of Vwi) as the wheel acceleration of the rear wheel and Ks as the appropriate positive coefficient, the target slip ratio SPi (i = rl, rr) is calculated according to the following equation (9).
[수학식 9][Equation 9]
SPi=Vwi-Vwti+Ks*(Vwid-Gx)SPi = Vwi-Vwti + Ks * (Vwid-Gx)
단계 130에서, 제6도에 도시된 바와 같은 맵을 참고하면, 정상개방식 온-오프밸브(60RL,60RR) 및 정상폐쇄식 온-오프밸브(62RL,62RR)로 전환하기 위한 듀티비는 목표 슬립비 SPi의 값을 기초로 정해진다. 단계 140에서, 제어밸브(28,44)는 제2위치로 전환되고, 후륜의 휠실린더(64RL,64RR)에 공급된 브레이크압은 위에서 구한 듀티비 Dri에 해당하는 증분 또는 감소만큼 증가 또는 감소되도록 제어된다.In
본 발명이 특별한 실시예에 관하여 설명되어 있으나, 기술에 숙련된 자는 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않고 도시된 실시예에 관한 여러가지 변경이 가능하다는 것을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with respect to particular embodiments, those skilled in the art will understand that various changes may be made to the illustrated embodiments without departing from the spirit of the invention.
본 발명에 의한 안정성 제어장치에 의하면, 차량이 드라프트 아웃할려는 경향을 가리키는 드라프트 아웃 상태량에 따라 후륜에 가변 제동을 선택적으로 적용하는 것에 의존하여 차량의 드라프트 아웃을 억제하기 위한 차량의 안정성 제어장치를 작동시킬 때 횡가속도가 실제로 작은 것이면 후륜 브레이크 제어에 드라프트 아웃 상태량의 참가를 실제로 없애는 수정을 하도록 작동시킴으로써, 차량의 드라프트 아웃을 억제하는 안정성 제어장치가 실제로 일직선의 스플릿 μ 도로에서 차량의 주행 거동에 악영향을 주는 일이 명확하게 회피된다.According to the stability control device according to the present invention, the stability of the vehicle for suppressing the drift out of the vehicle by selectively applying the variable braking to the rear wheel according to the amount of the drift out state indicating the tendency for the vehicle to drift out If the lateral acceleration is actually small when the control is activated, the stability control that suppresses the vehicle's drift-out is actually on a straight line μ road by activating a modification that actually eliminates the involvement of the draft-out condition in the rear brake control. The adverse effect on the running behavior of the vehicle is clearly avoided.
또한, 상술한 안정성 제어장치에서, 횡가속도가 그 절대값이 예정된 임계값보다 작으면 횡가속도가 실제로 작은 것이라고 판단하는 실시예에서, 그러한 임계값의 크기를 적절히 판정함으로써 드라프트 아웃 억제 제어가 실제로 불필요할 때에만 적절히 중단되고, 반면에 실행될 때에는 드라프트 아웃 억제 제어의 장점을 완전히 이용할 수 있게 된다.Further, in the above-described stability control device, in the embodiment in which the lateral acceleration is actually smaller when the absolute value thereof is smaller than the predetermined threshold value, the draft out suppression control is actually performed by appropriately determining the magnitude of such threshold value. Properly interrupted only when it is not necessary, on the other hand, when executed, the advantage of the draft out suppression control can be fully exploited.
또한, 상술한 안정성 제어장치에서, 횡가속도가 차체의 전후가속도에 대한 횡가속도의 비의 절대값이 예정된 임계값보다 작으면, 횡가속도가 실제로 작은 것이라고 판단하는 실시예에서, 그러한 배열에 의하여 횡가속도가 실제로 얼마나 작은 것인지를 기초로 하여 노면의 스플릿 μ 상태를 판단하는 일은, 횡가속도가 스플릿 μ 상태에 의해 발생되는 제동 크기를 고려하여 더욱 이론적으로 가깝게 만들어진다.Further, in the above-described stability control device, when the lateral acceleration is less than the predetermined threshold value of the absolute value of the ratio of the lateral acceleration to the front and rear acceleration of the vehicle body, in the embodiment of determining that the lateral acceleration is actually small, Determining the split μ state of the road surface based on how small the acceleration is actually made makes the lateral acceleration closer to the theoretical considering the braking magnitude generated by the split μ state.
또한, 상술한 안정성 제어장치에서, 횡가속도가 드라프트 아웃 상태량에 대한 횡가속도의 비의 절대값이 예정된 임계값보다 작으면, 횡가속도가 실제로 작은 것이라고 판단하는 실시예에서, 그러한 배열에 의해, 차량의 선회로 인한 횡가속도의 성분이 횡가속도 센서에 의해 검출된 횡가속도가 드리프트 아웃 상태량에 의해 나누어짐으로써 보상되기 때문에, 차량이 실제로 직선코스를 벗어나 주행하더라도 노면의 스플릿 μ 상태의 판단을 이용할 수 있다.Further, in the above-described stability control device, in the embodiment in which the lateral acceleration is actually small if the absolute value of the ratio of the lateral acceleration to the drift-out state amount is smaller than the predetermined threshold, by such an arrangement, Since the component of the lateral acceleration due to the turning of the vehicle is compensated by the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor divided by the drift-out state amount, it is possible to use the judgment of the split μ state of the road even if the vehicle is actually traveling off the straight course. Can be.
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