KR100247263B1 - 차륜 속도 센서의 실패에 대하여 채택되는 차량의 안정성 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 차량 안정성 제어장치는, 예를 들면 차량이 좌측 선회할 때 구동 불안정성에 대한 차체의 경향성을 평가하고, 상기 차체 경향성의 증가에 따라 일반적으로 증가되는 불안정성의 상태량을 발생시키기 위한 수단과; 좌륜 속도 신호를 발생하기 위하여 좌륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단과; 우륜 속도 신호를 발생하기 위하여 우륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단과; 상기 각각의 차륜에 대한 가변적인 제동력을 선택적으로 적용하기 위한 브레이크 수단 및; 불안정성 상태량과 좌륜 속도 신호를 기초로 한 계산에 따라 우륜에 대한 제동력을 가변적으로 적용하기 위하여 상기 브레이크 수단을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며, 상기 좌륜 속도 신호가 정상이 아닌 것으로 판단되고 또한 우륜 속도 센서가 정상이 아닌 것으로 판단될 때 상기 제어수단은 좌륜 속도 신호의 대용으로써 우륜 속도 신호를 사용하며, 상기 제어수단은 제어작동을 해체하기 전에 가장 긴 소정의 기간 동안 우륜에 적용되는 제동력을 부가로 변화시키지 않도록 유지한다.

Description

차륜 속도 센서의 실패에 대하여 채택되는 차량의 안정성 제어장치

본 발명은 자동차와 같은 차량의 구동 안정성을 향상시키기 위한 거동제어(behavior control)에 관한것으로써, 특히 스핀과 드리프트-아웃(drift-out)과 같은 구동 불안정성에 대하여 차량을 바람직하게 억제하기 위한 안정성 제어 장치에 관한 것이다.

자동차 등의 차량이 과도하게 작동될 때 스핀 및/또는 드리프트-아웃하는 경향성이 있으며, 그 이유로서는 원심력과 같이 자체에 적용되는 측방향 힘이 차속과 조타 각의 증가와 더불어 그 한계가 없이 증가할수 있는 반면에, 상기 측방향 힘에 대한 도로면을 따라 차량을 유지하고 조타하는 타이어 그립힘(grip force)은 제한되고, 특히 미끄럽게 젖은 도로위에서 상기 타이어 그립힘이 보다 작게되기 때문이다.

자동차 등과 같은 차량에 대한 스핀 및/또는 드리프트-아웃을 억제하기 위하여 많은 노력들을 해왔다. 일본 특허공개 6-24304에 도시된 실시예에서는, 제어된 제동력이 피드백 제어 시스템에 의하여 각각의 차륜에 적용됨으로써, 차체의 실질적인 요잉율(yaw rate)은 조타 상태를 포함하는 차량의 구동상태를 기초로하여 계산되는 목표 요잉율과 일치된다.

차량의 스핀과 드리프트-아웃과 같은 구동 불안정성에 대하여 차량의 구동 안정성을 부가로 향상시키기 위한 유사한 노력으로서, 본원의 발명자는 공동 계류중인 한국특허 출원번호 제 97-2302, 97-2303, 97-2304, 97-2305 및 97-2306호에 기재된 바와 같은 다양한 발명을 제안하였다.

4륜 차량에서, 선회의 외부측에서 전륜에 대한 제동력을 적용하기 위하여 선회구동시 스핀에 대하여 차량을 억제하는 것이 효과적이므로, 제동된 전륜주위에서 차체에 안티-스핀 모멘트(anti-spin moment)를 발생시킨다. 또한, 종래기술에 공지된 바와 같이, 드리프트-아웃은 차량 특히, 후륜에서 제동함으로서 효과적으로 억제되고, 차량은 차량에 적용되는 원심력을 감소시키기 위하여 감속되며, 따라서 후륜이 제동될 때, 후륜의 타이어 그립힘의 횡 벡터 성분은 제동에 의하여 발생되는 전후 벡터성분을 부가시킴으로서 감소되며, 이용가능한 타이어 그립힘의 전체 벡터는 제한되고 소위 마찰원에 의하여 형성되는 모든 방향에서 포함되기 때문에, 후륜을 선회의 외부방향으로 슬립하도록 하므로, 구동차량을 선회내부를 향하도록 한다.

이러한 차량의 구동 안정성 제어는 제동될 차륜의 속도가 계산되고 제어되는 것을 기초로 하여 기준차륜 속도를 요구한다. 또한, 안정성 제어의 제동은 제동되지 않는다면 이동가능하게 듀(due) 차륜 속도에 대한 제동된 차륜의 차륜 속도를 감소시킴으로써 제동된 차륜과 도로면사이의 마찰력을 발생시키기 위하여 차륜에 적용되기 때문에, 차륜과 도로면사이의 슬립을 발생시키도록 제동될 차륜의 차륜 속도가 문제점으로서 대두된다. 문제점이 상기 차륜 속도를 검출하기 위한 수단에서 발생된다면, 그럼에도 불구하고 상기 제어가 계속된다면, 안정성 제어의 장점은 잃게 된다.

상술된 문제점에서 볼 때, 본 발명의 주 목적은 차륜 속도 검출수단에서 발생될수 있는 문제점에 대하여 준비되는 자동차와 같은 차량의 보다 향상된 안정성 제어장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따라, 상술된 목적은 차체 및, 좌측 전륜, 우측 전륜, 좌측 후륜 및, 우측 후륜을 갖는 차량의 안정성 제어장치에 의하여 성취되며, 상기 안정성 제어장치는, 차체 경향성의 증가에 따라 일반적으로 증가되는 불안정성 상태량을 발생시키기 위하여 구동 불안정성에 대한 차체의 경향성을 평가하기 위한 수단과; 제 1 차륜 속도 신호를 발생시키기 위하여 차량의 좌측에서 작용하는 상기 차륜중 제 1 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단과; 제 2 차륜 속도 신호를 발생시키기 위하여 차량의 우측에서 작용하는 상기 차륜중 제 2 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단과; 상기 각 차륜에 대하여 가변성 제동력을 선택적으로 적용하기 위한 브레이크 수단과; 상기 불안정성 상태량을 기초로한 계산에 따라서 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 및, 구동 불안정성에 대하여 차체를 억제하기 위하여 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 각각에 적용되는 제동력에 따라 제 2 차륜 속도 신호 또는 차륜 속도 신호에 선택적이며 가변적으로 제동력을 적용하도록 상기 브레이크 수단을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며, 상기 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호가 상기 불안정성 상태량을 기초로 한 계산에 따라 정상이 아닌 것으로 판정될 때, 상기 제어수단은 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호의 각각의 대체로써 상기 제 1 차륜 속도 신호 또는 제 2 차륜 속도 신호를 상기 각각에 대응되게 사용한다.

상기 제어수단은 정상이 아닌 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호의 판단이 늦어도 소정주기동안에 계속될 때 제어작동을 종료할수 있도록 상술된 안정성 제어장치는 부가로 구성될 수 있다.

또한, 상술된 목적은 차체, 좌측 전륜, 우측 전륜, 좌측 후륜 및, 우측 후륜을 갖는 차량의 안정성 제어장치에 의하여 성취되는데, 상기 안정성 제어장치는, 차체 경향성의 증가에 따라 일반적으로 증가되는 불안정성 상태량을 발생시키기 위하여 구동 불안정성에 대한 차체의 경향성을 평가하기 위한 수단과; 제 1 차륜 속도 신호를 발생시키기 위하여 차량의 좌측에서 작용하는 상기 차륜중 제 1 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단과; 제 2 차륜 속도 신호를 발생시키기 위하여 차량의 우측에서 작용하는 상기 차륜중 제 2 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단과; 상기 각 차륜에 대하여 가변성 제동력을 선택적으로 적용하기 위한 브레이크 수단과; 상기 불안정성 상태량을 기초로한 계산에 따라 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 및, 구동 불안정성에 대하여 차체를 억제하기 위하여 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 각각에 적용되는 제동력에 따라 상기 제 2 차륜 신호 또는 제 1 차륜 신호에 선택적이며 가변적으로 제동력을 적용하도록 상기 브레이크 수단을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며, 제동력이 적용되는 상기 제 1 차륜 속도 신호 또는 제 2 차륜 속도 신호가 정상이 아닌 것으로 판단될 때, 상기 제어수단은 가장 긴 소정주기동안에 부가로 변화되지 않는 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜에 적용되는 제동력을 유지한 다음, 제어 수단의 제어작동을 종료한다.

제1도는 본 발명에 따른 안정성 제어장치 실시예의 유압회로 수단과 전기 제어 수단을 개략적으로 도시한 도면.

제2도는 본 발명에 따른 안정성 제어장치에 의하여 실행되는 특히, 스핀 억제 제어장치로써 구성된 안정성 제어방법 실시예의 흐름도.

제3도는 차륜 속도 신호를 판단하고 대체하며 본 발명의 기본적인 부분을 구성하기 위한 방법의 실시예를 도시한 흐름도.

제4도는 제2도에 도시된 흐름도의 수정예를 도시한 흐름도.

제5도는 스핀 상태량(SQ)과 목표 슬립비(Rsfo)사이의 관계를 도시한 맵(map).

제6도는 슬립비(SPfo)와 듀티비(duty ration: Drfo)사이의 관계를 도시한 맵.

제7도는 스핀 상태량(SQ)의 미분값(SQd)를 기초로한 시간과 듀티비(Drfo)사이의 관계를 도시한 맵.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 유압회로 수단 12 : 브레이크 페달

14 : 마스터 실린더 48FL, 48FR, 64RL, 64RR : 휠 실린더

50FL, 50FR, 50RL, 50RR : 제어밸브 V : 차속

Gy : 횡 가속도 Gx : 전후 가속도

다음은, 본 발명을 첨부된 도면을 참조로하여 바람직한 실시예들과 수정예를 보다 상세하게 설명한다.

첫 번째로 도 1를 참고로 하면, 도 1은 본 발명의 안정성 제어장치의 유압회로 수단과 전기 제어수단의 구성에 대하여 본 발명의 안정성 제어장치의 실시예를 개략적으로 도시하고, 도면부호 10은 도시된 유압회로 수단은 운전자에 의하여 밟혀지는 브레이크 페달(12)을 포함하는 종래의 수동 브레이크 압력원 수단과, 브레이크 페달(12)을 밟음으로서 마스터 실린더 압력을 발생시키도록 채택된 마스터 실린더(14) 및, 부스터 압력을 발생시키는 하이드로-부스터(hydro-booster)(16)를 포함한다.

상기 유압회로 수단(10)은 저장부(36)를 포함하는 파워 브레이크 압력원 수단과, 가압된 브레이크 유체를 어큐뮬레이터(46)가 연결된 통로(38)로 이송시키는 브레이크 유체펌프(40)를 부가로 포함함으로써, 이후에 설명되는 자동 브레이크 제어용의 안정된 어큐뮬레이터 압력이 통로(38)에서 이용가능하다. 상기 어큐뮬레이터 압력은 브레이크 페달(12)을 밟는 것에 의존하는 마스터 실린더 압력과 동일한 압력성능을 갖는 부스터 압력 발생용 압력원(pressure source)인 하이드로-부스터(16)으로 공급되지만, 이후에 설명되는 바와 같이 바람직한 브레이크 압력을 얻기 위하여 정상 개방식 온-오프 밸브와 정상 폐쇠식 온-오프 밸브의 일련의 연결부에 의하여 브레이크 유체가 소모될동안 상기와 같은 압력 성능을 얻을수 있다.

제 1 통로(18)는 마스터 실린더(14)의 제 1 포트로부터 좌측 전륜 브레이크 압력 제어수단(20)과 우측 전륜 브레이크 압력 제어수단(22)으로 연장된다. 비례밸브(24)를 포함하는 제 2 통로(26)는 3-포트-2-위치 전환식 전자석 제어밸브(28)를 경유하여 마스터 실린더(14)의 제 2 포트로부터 좌측 후륜 브레이크 압력제어 수단(32)과 우측 후륜 브레이크 압력 제어수단(34)를 향해 연장되고, 상기 전자석 제어밸브의 출구포트는 공통의 통로(30)를 경유하여 좌측 및 우측 후륜 브레이크 압력 제어수단(32 및 34)과 연결된다.

상기 좌측 전륜 및 우측 전륜의 브레이크 압력 제어수단(20 및 22)은 좌측 전륜 및 우측 전륜에 가변성 제동력을 적용하기 위한 휠 실린더(48FL 및 48FR), 3-포트-2위치 전환식 전자식 제어밸브(50FL 및 50FR), 정상 개방식 전자석 온-오프 밸브(54FL 및 54FR)와 정상 폐쇄식 전자석 온-오프 밸브(56FL 및 56FR)의 일련의 연결부를 각각 포함하고, 상기 정상 개방식 온-오프 밸브와 폐쇄식 온-오프 밸브의 일련의 연결부는 이후에 작동이 설명되는 3-포트-2-위치 전환식 전자 제어밸브(44)를 통하여 하이드로-부스터로부터 상기 통로(38)의 어큐뮬레이터 압력 또는 부스터 압력을 공급하도록 채택된 통로(53)와, 상기 저장부(36)에 연결된 복귀통로(52)사이에 연결된다. 상기 온-오프 밸브(54FL 및 56FL)의 일련의 연결부의 중간점은 연결통로(58FL)에 의하여 제어밸브(50FL)의 포트에 연결되고, 상기 온-오프 밸브(54FR 및 56FR)의 일련의 연결부의 중간 점은 연결통로(58FR)에 의하여 제어밸브(50FR)의 포트에 연결된다.

상기 좌측 후륜 및 우측 후륜의 브레이크 압력 제어수단(32 및 34)은 좌측 후륜 및 우측 후륜에 제동력을 적용하기 위한 휠 실린더(64RL 및 64RR), 정상 개방식 전자석 온-오프 밸브(60RL 및 60RR)와 정상 폐쇄식 전자석 온-오프 밸브(62RL 및 62RR)의 일련의 연결부를 각각 포함하며, 정상 개방식 온-오프 밸브와 정상 폐쇄식 온-오프 밸브의 일련의 연결부는 제어밸브(28)의 하나의 출구포트에 연결된 통로(30)와 복귀통로(52) 사이에 연결된다. 상기 온-오프 밸브(60RL 및 62RL)의 일련의 연결부의 중간 점은 연결통로(66RL)에 의하여 좌측 후륜에 제동력을 적용하기 위한 휠 실린더(64RL)에 연결되고, 상기 온-오프 밸브(60RR 및 62RR)의 일련의 연결부의 중간점은 연결통로(66RR에 의해 우측 후륜에 제동력을 적용하기 위한 휠 실린더(64RR)에 연결된다.

상기 제어밸브(50FL 및 50FR)는 수동적인 브레이크 압력 통로(18)를 가진 휠 실린더(48FL 및 48FR)를 연결하는 반면에 도면에 도시된 상태에서와 같이 연결통로(58FL 및 58FR)로부터 휠 실린더(48FL 및 48FR)를 각각 분리시키기 위한 제 1 위치와, 상기 압력 통로(18)로부터 휠 실린더(48FL 및 48FR)를 분리시키는 반면에 연결통로(58FL 및 58FR)로써 휠 실린더(48FL 및 48FR)를 각각 연결시키기 위한 제 2 위치 사이에서 각각 전환된다.

상기 제어밸브(28)는 도면에 도시된 상태에서와 같이 수동적인 브레이크 압력통로(26)를 가진 온-오프 밸브(60RR 및 62RR)의 일련의 연결부와 상기 온-오프 밸브(60RL 및 62RL)의 일련의 연결부를 위한 통로(30)를 연결하기 위한 제 1 위치와, 상기 압력 통로(26)로부터 통로(30)를 분리하는 반면에 상기 통로(53)와 함께 전환형 제어밸브(44)의 출구포트에 연결되는 통로(68)로써 연결하는 제 2 위치 사이에서 스위치되므로, 상기 제어밸브(44)가 도면에 도시된 바와 같이 제 1 위치 또는 그것에 대향되는 제 2 위치에 있는지에 따라서 하이드로-부스터(16)의 운송포트 또는 어큐뮬레이터 압력통로(38)중 하나에 연결된다.

상기 제어밸브(50FL, 50FR 및 28)가 도면에 도시된 상태와 같이 제 1 위치에 있을 때, 상기 필 실린더(48FL, 48FR, 64RL, 64RR)는 마스터 실린더(14)의 압력으로써 공급될 수 있도록 수동적인 브레이크 압력통로(18) 및 제 2 통로(26)와 연결되므로, 운전자가 브레이크 페달(12)을 밟음에 따른 각 차륜에 대한 제동력을 적용하도록 한다. 상기 제어밸브(28)가 제 2 위치로 전환될 때, 제어밸브(44)는 도시된 제 1 위치에서 유지되며, 상기 후륜 실린더(64RL 및 64RR)는 하이드로-부스터(16)로부터 브레이크 페달을 밟음에 따라 부스터 압력이 공급된다. 상기 제어밸브(50FL, 50FR, 28 및 44)가 제 2 위치로 전환될 때, 상기 휠 실린더(48FL, 48FR, 64RL, 64RR)에는 정상 개방식 온-오프 밸브의 개방상태와 정상 폐쇄식 온-오프 밸브의 폐쇄상태의 비 즉, 브레이크 페달(12)의 밟음으로부터의 이격, 소위 듀티비에 따라서, 정상 개방식 온-오프 밸브(54FL, 54FR, 60RL, 60RR)과 정상 폐쇄식 온-오프 밸브(56FL, 56FR, 62RL, 62RR)의 제어하에서 통로(38)의 파워 어큐뮬레이터 브레이크 압력이 공급된다.

상기 전환 제어 밸브(50FL, 50FR, 28, 44), 정상 개방식 온-오프 밸브(54FL, 54FR, 60RL, 60RR), 정상 폐쇄식 온-오프 밸브(56FL, 56FR, 62RL, 62RR) 및, 펌프(40)는 이후에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 전기 제어 수단(70)에 의하여 모두 제어된다. 상기 전기 제어 수단(70)은 마이크로-컴퓨터(72)와 구동 회로 수단(74)으로 구성된다. 도 1에서는 상세히 도시되지 않지만, 상기 마이크로-컴퓨터(72)는 중앙 처리 유닛, 리드 온리 메모리, 랜덤 엑세스 메모리(Random Access Memory), 입력 및 출력 포트 수단 및 상기 구성 요소를 상호 연결하는 공통 버스(common bus)를 포함하는 일반적인 구성을 가질 수 있다.

상기 마이크로-컴퓨터(72)의 입력포트 수단은 자속 센서(76)로부터 자속(V)를 도시하는 신호, 자체의 질량중심에 장착된 횡 가속도 센서(78)로부터 차체의 횡 가속도(Gy)를 도시하는 신호, 요잉율 센서(80)로부터 자체의 요잉율(γ)를 도시하는 신호, 조타각 센서(82)로부터 조타각(θ)를 도시하는 신호, 자체의 질량중심에 장착된 전후 가속도 센서(84)로부터 자체의 전후 가속도(Gx)를 도시하는 신호 및, 차륜 속도센서(86FL-86RR)로부터 도면에 도시되지 않은 좌측 전륜및 우측 전륜과, 좌측 후륜 및 우측 후륜의 차륜 속도(차륜 원주속도: Vwfl, Vwfr, Vwrl, Vwrr)를 도시하는 신호를 각각 공급받는다. 상기 횡 가속도 센서(78), 요잉율 센서(80)와 조타각 센서(82)는 차량이 왼쪽으로 선회할 때 횡 가속도, 요잉율 및, 조타각이 각각 양(+)(positive)으로 되는지를 검출하고, 상기 전후 가속도 센서(84)는 차량이 전방방향으로 가속될 때 전후 가속도가 양으로 되는지를 검출한다. 일반적으로, 다음의 분석에서, 차량의 선회방향을 구별하는 변수는 차량의 상부로부터 볼때에 선회가 시계반대 방향일 때 양(positive)으로 되며, 선회가 시계방향일 때 음(negative)으로 된다.

상기 마이크로-컴퓨터(72)의 리드 온리 메모리(Read Only Memory)는 도 2, 도 3, 도 4에 도시된 흐름도와, 도 5 내지 도 8에 도시된 맵을 저장한다. 상기 중앙처리 유닛은 차량의 스핀상태와 드리프트-아웃 상태를 평가하여 판단하기 위하여 스핀상태량과 드리프트-아웃 상태량을 얻을수 있도록 아래에 설명되는 바와 같은 흐름도와 맵에 따라 상술된 센서에 의하여 검출되는 변수를 기초로 하여 다양한 계산을 실행하고, 각 차륜에 가변성 제동력을 선택적으로 적용함으로서 특히, 스핀과 드리프트-아웃을 억제하도록 상기 평가된 상태량을 기초로 하여 차량의 선회 안정성을 제어한다.

다음으로, 본 발명의 안정성 제어장치를 도 2 내지 도 7를 참고로하여 제어작동의 형태에서 스핀의 경향성에 대한 차량을 제어하는 실시예에 대하여 설명한다. 그러나, 상기 차량은 본 발명의 동일한 원리에 따라 상기 드리프트-아웃에 대하여 제어될 수 있다. 그러므로, 본 설명에서 안정성과 불안정성에 관련된 개념은 스핀과 드리프트-아웃을 포함하도록 구성된다. 도 2에 도시된 흐름도에 따른 제어는 도면에 도시되지 않은 점화 스위치의 폐쇄에 의하여 시작되고, 수십 마이크로-초와 같은 소정의 시간간격으로 반복적으로 실행된다.

단계 10에서, 자속 센서)76)등으로부터 차속(V)를 포함하는 신호가 판독된다. 단계 20에서, 횡 가속도 센서(78)에 의하여 검출된 실질적인 횡 가속도(Gy)와, 차속(V)과 요잉율(γ)의 곱과의 차이가 자체의 측방향 미끄럼 가속도(Vyd)를 얻기 위하여 Vyd=Gy-V＊γ로서 계산된다. 그 다음, 시간 베이스에서 Vyd를 적분하고, 측방향 미끄럼 속도(Vy)가 얻어진다. 단계 30에서, 차체의 슬립각(β)은 차체의 전후 속도(Vx)에 대한 측방향 미끄럼 속도(Vy)의 비(=차속(V))가 β=Vy/Vx로서 계산된다.

단계 40에서, 2개의 양의 상수(K1 및 K2)를 적절하게 취하고, 본원에서 스핀값(SV)으로 불리우는 값은 SV=K1＊β+K2＊Vyd와 같이 슬립각(β)과 측방향 미끄럼 속도(Vyd)의 선형합으로 계산된다. 단계 50에서, 차량의 선회 방향은 요잉율(γ)의 값(sign)으로부터 판단되며, 본원에서 스핀상태량(SQ)으로 불리우는 변수는 상기 스핀값(SV)이 양일때 SV와 동일하게 결정되며, 상기 스핀값이 음일때 -SV와 동일하게 결정된다. 또는, 상기 스핀상태량은 차량의 선회 안정성의 변화에 대하여 보다 민감하게 결정될수 있으므로, 상기 스핀값(SV)이 요잉율(γ)과 일치되도록 양이 될때, 스핀상태량(SQ)은 SV와 동일하게 되며, 그러나 스핀값(SV)이 양의 요잉율(γ)에 대하여 음이라면, 스핀상태량(SQ)이 0으로 되며, 이와 유사하게, 상기 스핀값(SV)이 음인 요잉율(γ)에 일치되도록 음일때, 상기 스핀상태량(SQ)은 -SV와 동일하게 되지만, 그러나 상기 스핀값(SV)는 음의 요잉율(γ)에 대하여 양이며, 상기 스핀상태량(SQ)은 0으로 된다. 상기 스핀상태량(SQ)은 차체의 스핀 경향을 나타내는 변수이다.

단계 60에서, 도 5에 도시된 맵을 참고하면, 선회의 외측에서 전륜의 목표 슬립 비(Rsfo)는 스핀상태량(SQ)의 값에 대하여 판독된다. 상기 목표 슬립 비(Rsfo)는 차량을 스핀에 대하여 억제하기 위하여 차체에서 안티-스핀 모멘트를 발생시키기 위하여 선회 외측에서 전륜에 의하여 나타나는 슬립 비의 목표값이다.

단계 70에서, Rsfo가 0으로 판단된다. 상기 응답이 예스(yes)라면, 즉 스핀 경향성이 없다면, 상기 제어는 단계 10으로 복귀되고, 그 반면에 상기 응답이 노(no)라면, 상기 제어는 단계 80으로 부가로 진행되며, 스핀은 본 발명에 따른 제어를 억제한다.

그러나 단계 80에서, 플래그(flag: F)가 1에서 세트되는지 판단된다. 이후에 상세히 설명되는 바와 같이, 플래그(F)는 좌측 전륜및 우측 전륜의 차륜 속도 센서(스핀에 대하여 차량을 제어하는 실시예에서)에서 문제가 발생될 때, 또는 좌측 전륜 및 우측 전륜의 차륜 속도 센서중 하나에서 문제가 발생할때 1로 세트되고 상기 문제는 소정기간동안 계속된다. 이러한 점이 발생되면 즉, 단계 80의 응답이 예스일때, 상기 제어작동의 부가의 진행은 정지되며, 상기 제어는 단계 10으로 복귀된다. 상기 플래그(F)가 1에서 세트되지 않을때, 즉 플래그(F)가 0일때(본 기술에서 일반적으로 초기에는 0으로 리세트된다). 상기 제어하는 제어작동 즉, 단계 90으로 부가의 작동을 처리한다.

단계 90에서, 기준 차륜 속도(Vb)로써 선회의 내측으로 차륜의 차륜 속도와, 선회의 외측에서 전륜의 목표 차륜 속도(Vwtfo)는 다음과 같이 계산된다.

단계 100에서, 상기 선회의 외측에서 전륜의 차륜 가속도(Vwfo의 미분)로써 Vwfod를, 차륜 속도로써 Vwfo를, 적절한 양의 상수로써 Ks를, 선회 외측에서 전륜의 목표 슬립 바(SPfo)를 취함으로써, 다음과 같이 계산된다.

단계 110에서, 도 6에 도시된 맵을 참고로 하면, 선회 외측에서 전륜의 휠 실린더로부터 또는 그곳으로 브레이크 유체를 공급 또는 배출하기 위하여 듀티비(Drfo)가 SPfo의 값에 따라 계산된다. Drfo는 상기 온-오프 밸브의 온-기간 대 오프-기간의 비를 나타낸다(54FL 대 56FR 또는 54FR 대 56FR).

120단계에서, 플래그(F1)가 1로 세트되는 것을 판단된다. 또한 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 플래그(F1)는 본 발명에 따라 안정성 제어에 의하여 제동이 적용되는 선회의 외측에서 전륜의 차륜 속도 센서에서 문제가 발생할 때 1로 세트된다. F1은 상기 어떠한 문제가 없을때 0으로 리세트된다. 도 3를 참고로 하여 아래에서 설명되는 바와 같이, F1이 1로 세트되는 문제가 발생될때만 예스로 판단되는 상기 단계에 도달하지만, 소정기간은 상기 문제의 발생으로부터 지체되지 않는다. 상기 주기의 지체이후에, 상기 제어는 단계 120에 도달이전에 예스로 되는 단계 80에서 변환된다. F1이 1에서 세트된다면, 상기 제어는 단계 130으로 진행되고, 선회 외측에서 전륜의 Drfo의 셋-업은 0으로 세트된다. Drfo의 셋-업이 0으로 된다는 것은 적절한 휠 실린더로부터 또는 휠 실린더로 브레이크 유체의 공급 또는 배출이 더이상 이루어질수 없다는 것을 의미하므로, 상기 휠 실린더로 공급되는 브레이크 유체압력은 상기 소정의 주기가 랩스될(lapsed) 때까지 상기 현재값에서 유지된다. 그런 다음 상기 압력은 배출되고, 플래그(F)가 0으로 셋업되기 때문에, 상기 안정성 제어장치의 제어동작은 해결된다. 단계 120의 응답이 노라면, 상기 제어는 단계 130를 바이패스한다.

단계 140에서, 선회 외측에서 전륜에 대응하는 제어밸브(44) 및 제어밸브(50FL 또는 50FR)는 상기 제 2위치로 전환되며, 정상 개방식 온-오프 밸브와 정상 폐쇄식 온-오프 밸브(54FL-56FL 또는 54FR-56FR)의 일련의 연결부는 듀티비(Drfo)에 따라 제어되므로, 상기 선회 외측에서 전륜에는 상기 계산된 압력에서 브레이크 유체가 공급되는 휠 실린더(46FL 또는 48RL)에 의하여 제어된 제동력이 적용된다.

도 3은 제어된 플래그(F 및 F1)의 루틴을 도시한 흐름도이다. 상기 루틴은 도 2에 도시된 주 루틴의 어떠한 연속적인 실행부 사이에 적절하게 개입되는 바와같이 실행되는 서브-루틴이거나 또는 상기 서브-루틴은 어떠한 펄스 신호도 소정의 연속적인 주기에서 전륜 속도 센서 하나로부터 수신하지 않을때만 실행될 수 있다.

210단계에서, 상기 좌측 전륜과 우측 전륜의 차륜 속도(Vwfl 및 Vwfr)를 지시하는 신호가 입력된다. 단계 220에서, 조타 각(θ) 또는 요잉율(γ)을 기초로 하여 좌측으로 선회하는 것을 판단된다. 상기 응답이 예스일때 즉, 상기 차량이 좌측으로 선회할때, 230단계에서 좌측 전륜 차륜 속도 센서(86FL)가 정상적으로 작동하는지를 판단하는 반면에, 상기 응답이 노일때 290단계에서 우측 전륜 속도 센서(86FR)가 정상적으로 작동하는지를 판단한다. 여기에서 상기 서브-루틴은 차량이 임계값보다 더 높은 비에서 좌측 선회 또는 우측 선회할 때만 실행된다. 상기 정상적으로 작동하는 차륜 속도 센서의 판단은 이용가능한 출력신호에 의해 이루어질수 있으며, 그 이유는 상기 센서의 문제는 전기회로의 분리로 인한 출력신호가 가장 많은 실패가 된다.

상기 230단계의 응답이 예스일때, 다음 240단계에서 좌측 전륜이 기준차륜으로써 결정되며, 즉 Vb=Vwfl이며, 카운트 값(C1)은 0으로 리세트 되며, 반면에 단계 230의 응답이 노일때, 단계 250에서 우측 전륜이 결정되는 즉, Vb=Vwfr이고, 카운트 값(C1)은 점차 증가된다. 이와 유사하게, 단계 290의 응답이 예스일때, 단계 300에서 우측 전륜이 기준차륜으로써 결정되고 즉, Vb=Vwfr로 되며, 카운트 값(C1)은 0으로 리세트되는 반면에, 단계 290의 응답이 노일때, 단계 310에서 좌측 전륜은 기준차륜이 되도록 결정되고, 즉, Vb=Vwfl이 되고, 카운트 값(C1)은 점차 증가된다. 그래서 Vb의 값은 상술된 수학식 1에 따라 Vwtfo의 계산에 사용된다. 그러나 상기 경우에, 수학식 1은 다음과 같이 수정될것이다.

여기에서, Φ(θ)는 조타각(θ)과 차량의 기하적인 상태에 의존하는 선회 외측에서의 차속에 대한 선회 내측에서의 전륜의 차륜 속도의 비를 조정하는 조타각(θ)의 함수이다.

단계 260에서, 좌측 전륜의 차륜 속도 센서(86FR)가 정상적으로 작동하는지를 판단한다. 상기 응답이 예스일때, 270단계에서 플래그(F1)는 0으로 리세트되고, 카운트 값(C2)은 0으로 리세트되며, 반면에 상기 응답이 예스일때, 단계 280에서 플래그(F1)는 1로 세트되고 카운트 값(C2)은 점차 증가된다. 이와 유사하게, 단계 320에서는, 좌측 전륜의 차륜 속도 센서(86FL)이 정상적으로 작동되는지를 판단한다. 상기 응답이 예스일 때, 단계 330에서 플래그(F1)는 0으로 리세트되고, 카운트 값(C2)은 0으로 리세트되며, 반면에 상기 응답이 노일때, 단계 340에서 플래그(F1)는 1로 세트되며, 카운트 값(C2)은 점차 증가된다.

상기 좌측 전륜및 우측 전륜의 차륜 속도 센서가 동시에 실패할 가능성이 보다 작기 때문에, 상기 제어가 단계 280에 도달할때, 단계 240을 통과하는 것은 타당한 것이다.

상기 어느 경우에서나, 단계 350에서 카운트 값(C1)에 제 1 임계 카운트 값(K1)보다 작게되는지를 판단한다. 상기 응답이 예스일때, 단계 360에서 카운트 값(C2)은 제 2 임계 카운트 값(K2)보다 작게되는지를 판단한다. 상기 응답이 예스일때, 단계 370에서 좌측 전륜 및 우측 전륜의 차륜 속도 센서중 하나 이상이 정상적으로 작동되는지 즉, 상기 카운트 값(C1 및 C2)의 하나 이상이 0으로 되는지를 판단한다. 상기 응답이 예스일때, 단계 380에서 플래그(F)는 0으로 리세트된다. 상기 응답이 단계 350, 360 및, 370 중 하나 이상이 되지 않을때 즉, 시간계산(C1)이 K1으로 계산되거나, 시간계산(C2)이 K2로 계산되거나, 또는 좌륜 및 우륜 속도 센서의 어느것도 정상적이 아닐때, 단계 390에서 플래그(F)는 1로 세트된다. 플래그(F)가 1로 세트될때, 상기 제어는 도 2의 단계 80에서 복귀하기 위하여 변환되므로, 안정성 제어는 더 이상 실행되지 않는다. 그러나, 상기 방법에서 상기 스핀상태량(SQ)이 도중에 낮게 된다면, 상기 제어는 플래그(F)가 1로 세트되기 전에 단계 70에서 해결된다.

일반적으로, 상기 기준차륜 속도는 선회 내측에서 전류으로부터 취하는 것이 바람직하며, 그 이유로서는 선회 내측에서 전륜이 스핀 억제 제어용으로 제동되지 않고, 일반적으로 드리프트 아웃 억제 제어용으로 제동되지 않는다. 그러나, 본원에서 제안된것은 문제가 선회의 내측에서 전륜의 차륜 속도 센서에서 발생될 때, 기준차륜은 상술된 바와 같이 선회 외측으로 차륜으로 전환된다. 상기 경우에, 시간계산(C1)은 시작되고, 임계 시간계산(K1)이 계산되고, 본 발명에 따른 안정성 제어의 실행이 해결된다. 그러므로, 상기 문제가 발생될때 차량 안정성 제어는 실행되지 않으며 즉, 어떠한 제동도 전륜에 적용되지 않으며, 차량의 구동상태에서 갑작스러운 변화가 없다. 상기 문제가 차량의 안정성 제어의 실행중에 발생된다면, 즉 선회 외측에서 전륜의 제동시, 상기 제어는 연속되지만, 시간계산은 시작되고, 시간계산(K1)이후 안정성 제어는 해결되어 더 이상 실행되지 않는다. 상기 안정성 제어의 어떠한 하나의 시간이 도중에 끝나게될 수 있도록 상기 시간계산(K1)이 적절하게 결정될 때, 차량의 구동상태의 갑자스러운 변화가 발생되지 않는다. 상기 경우에, 도면에 도시되어 있지 않지만 상기 문제를 지시하는 경고램프를 설치하는 것이 바람직하다.

선회 외측에서 차륜의 차륜 속도 센서에서 문제가 발생될 때, 시간계산은 시작된다. 상기 플래그(F1)가 1로 세트됨으로써, 선회 외측에서 휠 실린더로부터 또는 그곳으로 브레이크 유체를 배출하거나 공급하기 위한 듀티비(Drfo)는 0으로 되는 즉, 선회 외측에서 전륜의 제동력의 제어는 계산(K2)이 계산될 때까지 중지되어 상기 안정성 제어가 해결된다. 제동력이 더이상 변하지 않는것이 가장 양호한것이므로, 보다 큰 에러는 제어를 위한 계산을 연속적으로 하기 위하여 부가로 시도됨으로서 상기 제어내로 도입된다.

도 4는 도 2에 도시된 실시예의 수정예를 도시한다. 상기 수정은 단계 130에서 이루어진다. 다른 단계는 도 2의 단계와 동일한 것이고, 다른 단계에 대한 각각의 설명은 생략될것이다. 상기 수정의 단계 130에서, 플래그(F1)가 1로 세트될 때, 스핀 상태량(SQ)의 미분(SQd)가 계산되고, 도 7에 도시된 맵을 참고로 스핀상태량(SQ)의 미분을 기초로 하여 듀티비(Drfo)가 계산된다. 도 7의 성능곡선으로부터 명백한 바와 같이, 상기 수정예에서 듀티비(Drfo)는 스핀상태량(SQ)의 변화비에 일반적으로 비레하는 값을 가지도록 결정됨으로써, 상기 스핀상태량(SQ)이 증가하거나 감소할 때, 스핀억제 제동력은 대응되는 적절한 비율에서 증가되거나 감소된다.

이상으로 본 발명에 따른 바람직한 실시예와 수정예를 상세하게 설명하였으나, 당업자에게 있어서는 본 발명의 정신으로부터 벗어나지 않고 도시된 실시예에 대하여 다양한 수정예가 이루어질수 있다는 것이 명확할 것이다.

Claims (3)

1. 차체, 좌측 전륜, 우측 전륜, 좌측 후륜 및, 우측 후륜을 갖는 차량의 안정성 제어장치에 있어서, 차체 경향성의 증가에 따라 일반적으로 증가되는 불안정성의 상태량을 발생시키기 위해 구동 불안정성에 대한 차체의 경향성을 평가하기 위한 수단; 제 1 차륜 속도 신호를 발생시키기 위해 차량의 좌측에 작용하는 상기 차륜들중 제 1 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단; 제 2 차륜 속도 신호를 발생시키기 위해 차량의 우측에 작용하는 상기 차륜중 제 2 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단; 상기 각 차륜들에 대해 가변성 제동력을 선택적으로 적용하기 위한 브레이크 수단 및; 상기 불안정성 상태량을 기초로한 계산에 따라 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 및 구동 불안정성에 대해 차체를 억제하기 위해 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 각각에 적용되는 제동력에 따라 상기 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호에 선택적이며 가변적으로 제동력을 적용하도록 상기 브레이크 수단을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며, 상기 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호가 상기 불안정성 상태량을 기초로 한 계산에 따라 정상이 아닌것으로 판단될 때, 상기 제어수단은 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호 각각의 대체로써 상기 제 1 차륜 속도 신호 또는 상기 제 2 차륜 속도 신호를 상기 각각에 대응되게 사용하는 것인 차량의 안정성 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 정상이 아닌 상기 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호의 판단이 늦어도 소정주기동안 계속될 때 상기 제어 수단의 제어작동을 종료하는 것인 차량의 안정성 제어장치.
3. 차체, 좌측 전륜, 우측 전륜, 좌측 후륜 및, 우측 후륜을 갖는 차량의 안정성 제어장치에 있어서, 차체 경향성의 증가에 따라 일반적으로 증가되는 불안정성의 상태량을 발생시키기 위해 구동 불안정성에 대한 차체의 경향성을 평가하기 위한 수단; 제 1 차륜 속도 신호를 발생시키기 위해 차량의 좌측에 작용하는 상기 차륜중 제 1 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단; 제 2 차륜 속도 신호를 발생시키기 위해 차량의 우측에 작용하는 상기 차륜중 제 2 차륜의 차륜 속도를 검출하기 위한 수단; 상기 각 차륜들에 대해 가변성 제동력을 선택적으로 적용하기 위한 브레이크 수단 및; 상기 불안정성 상태량을 기초로한 계산에 따라 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 및 구동 불안정성에 대해 차체를 억제하기 위해 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜 각각에 적용되는 제동력에 따라 상기 제 2 차륜 속도 신호 또는 제 1 차륜 속도 신호에 선택적이며 가변적으로 제동력을 적용하도록 상기 브레이크 수단을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며, 제동력이 적용되는 상기 제 1 차륜의 속도 신호 또는 제동력이 적용되는 제 2 차륜의 속도 신호가 정상이 아닌 것으로 판단될 때, 상기 제어수단은 가장 긴 소정주기동안 부가로 변화되지 않는 상기 제 1 차륜 또는 제 2 차륜에 적용되는 제동력을 유지한 후 제어 수단의 제어작동을 종료하는 것인 차량의 안정성 제어장치.

Images