KR100463275B1 - 자동차용 안전장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 각종 제어장치(앤티스키드 제어장치, 구동 미끄럼 제어장치, 차량 운동 제어장치, 섀시 제어장치 및 보호장치)의 작동에 영향을 주는 불균일한 주행로의 검출을 용이하게 하는 자동차용 안전장치를 제공한다.
차량의 주행 운동을 표시하는 센서값이 측정되는 제 1 및 제 2 센서 수단을 구비한 자동차용 안전장치에 있어서 주행 운동 수단(차륜에 걸리는 힘의 조절) 및 보호 수단이 설치되고 최소한 제 1 센서 수단의 측정된 센서 값에 응답해서 주행 운동 수단에 의해 차량의 주행 운동을 조절하는 액츄에이터가 조작되고, 제 2 센서 수단의 측정된 센서값에 응답해서 보호 수단에 의해 보호 장치가 작동된다. 제 2 센서 수단의 센서값에 응답해서 주행로의 상태를 표시하는 신호가 형성되고, 이 신호가 주행 운동 수단에 있어서 액츄에이터의 조작을 위해 사용된다.
Description
발명이 속하는 기술분야
본 발명은 자동차용 안전 장치에 관한 것이다.
종래의 기술
차량이 록킹(locking)되지 않도록 하기 위한 장치(앤티스키드 제어 장치, ABS), 구동 차륜의 구동 미끄럼을 제어하기 위한 장치(구동 미끄럼 제어장치, ASR), 차량의 횡방향 운동, 차량의 횡방향 안정성을 제어하기 위한 장치(주행 운동 제어 장치, FDR) 및 자동차에 있어 가변으로 설계된 섀시를(폐쇄 루프 또는 개방 루프로) 제어하기 위한 장치(섀시 제어 장치, FWR)는 공지되어 있다.
사고시 특히, 정면 충돌시에 차량에 타고 있는 사람의 상처를 적게 하기 위해 최근 보호 장치로서 넓은 정면에 에어백을 설치하였다. 운전자(driver)가 에어백에 접촉하기 전에 에어백이 완전히 팽창한 경우에 최적으로 보호된다. 이것은 적절한 시점에 있어서 충돌의 검출(차량의 급속한 감속도의 검출)을 필요로 하고, 이 검출은 일반적으로 에어백 제어 장치내에 설치되어 있는 대응 가속도 센서의 신호에 의해 가능해진다. 타고 있는 사람 및 차의 소유자에 있어서 사고를 피하는 것이 바람직한 것은 당연하다. 이 때문에 특히 ABS 장치, ASR 장치 및 FDR 장치가 소위, 주행 운동 안전 장치로서 많이 채용되어 왔다. 이 경우 차륜에 있어서 힘을 목적대로 조절하므로서 차량의 횡방향 미끄러짐 운동을 회피할 수 있게 된다.
이와 같은 주행 운동 제어장치의 제어 파라미터를 설정할 때, 도로 표면의 가능한한 넓은 범위의 스펙트럼(spectrum)을 고려하도록 노력이 행해지고 있다. 그러나 특히 평탄치 아니한 주행 노상에서는 상기 장치의 효과가 현저히 저하하는 일이 있다. 따라서 상기 장치의 제어 파라미터를 주행로의 상태에 적합하게 하는 것이 공지되어 있다. 이때 이와 같은 불균일한 도로의 검출 기능이 상기 장치의 제어 장치 내에 내장되어 있다. 노면 상태가 불량한 도로는(예를 들어 소위, 주행로의 불균일성에 의해) 제어 회로에 있어서 노이즈 변수로 간주되고, 이 경우 차륜에 부여되는 충격이 단기간의 계속되지 않는 브레이크 작동을 부여하고, 이에 따라 제어의 「작동」을 스타트시키는 일이 있다. 다른 적합한 방법은 예를 들어 제어가 소정 시간 계속된 후에 미끄럼 임계값을 저하시킬 수가 있다. 이와 같은 주행 운동 제어 장치를 주행로의 상태에 적합하도록 하는 다른 방법에 대해서는 유럽 특허 B1 제 0293393 호를 참조 바란다.
노면 상태가 불량한 구간을 검출하기 위해서 추가로서 「불량 도로의 검출 센서」를 내장해도 좋으나 이것은 비용 및 품질 요구의 관점에서 불리하다.
또한, 엔진 제어 장치의 제어 파라미터를 주행로의 상태에 적합하도록 하는 것이 공지되어 있다. 이는 특히, 주행로의 불균일성에 의해 발생되는 연소 실화(misfire)에 관해서 적용이 되는 것이다. 이에 관해서는 독일 특허공개 제 4215938 호 및 제 4229487 호를 참조바란다.
독일 특허 공개 제 4212337 호(미국 특허 제 5372411 호에 대응)에서 보호 장치를 제어하기 위한 제어 장치 및 ABS/ASR 제어 장치를 1 개의 제어장치에 조합시키는 것이 공지되어 있다. 이 경우 보호 장치의 작동은 가속도 센서의 함수로서 조작된다. 이와 같은 일체로 조합된 제어 장치(보호 장치 및 ABS/ASR 장치)는 이 가속도 센서의 신호가 ABS/ASR 장치 내에서 더 처리되도록 기능성을 개선하기 위해 제안되어 있다.
[발명이해결하려고하는과제]
본 발명의 과제는 자동차의 각종 제어 장치(앤티스키드 제어 장치, 구동 미끄럼 제어장치, 차량 운동 제어장치, 섀시 제어 장치 및 보호 장치)의 작동에 영향을 주는 불균일한 주행로의 검출을 용이하게 하는 자동차용 안전장치를 제공하는 것이다.
[과제를해결하기위한수단]
본 발명은 차량의 주행 운동을 표시하는 센서값이 측정되는 제 1 및 제 2 센서 수단을 구비한 자동차용 안전장치에 관한 것이다. 또한, 주행 운동 수단(차륜에 걸리는 힘의 조절) 및 보호 수단이 설치되고, 여기에서 적어도 제 1 센서 수단의 측정된 센서값에 응답해서 주행 운동 수단에 의해 차량의 주행 운동을 조절하는 액츄에이터가 조작되고, 또한 제 2 센서 수단의 측정된 센서값에 응답해서 보호 수단에 의해 보호 장치가 작동된다. 본 발명의 특징은 제 2 센서 수단의 센서값에 응답해서 주행로의 상태를 표시하는 신호가 형성되고 이 신호가 주행 운동 수단에 있어서 액츄에이터의 조작을 위해 사용된다.
본 발명에 의해 큰 추가 비용없이 주행 운동 수단을 그 시점에 있어서 존재하는 주행로의 상태에 적합하게 할 수가 있다. 예를 들어, 이와 같은 적합하게 하는 것은 주행 운동 수단에 있어서 미끄럼 임계값이 보호 장치의 센서 장치의 센서 신호의 함수로서 저하되는 것이어도 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 주행로의 상태를 표시하는 신호가 보호 수단에서 형성되도록 설계되어 있어도 된다. 이 신호를 보호 수단에서 형성하기 위해서는, 대응하는 보호 장치의 제어 장치 프로그램을 「불균일한 도로」의 검출 기능에 대해 확장하는 것만으로 족하다. 「불균일한 도로」의 검출 기능의 출력 신호를 주행 운동 제어 장치에 입력하는 것만으로 족하다.
특히, 주행로의 상태를 표시하는 신호가 주행로의 불균일성을 표시하는 척도를 부여하도록 설계되어 있어도 된다. 이경우 주행로의 불균일성을 부여하는 신호가 자동차 물결 형상의(불균일한) 주행로 상을 주행하고 있거나 또는 평탄한(평면의) 주행로를 주행하고 있는가를 표시하는 확률을 부여해도 된다.
제 2 센서 수단 즉, 주로 보호 장치에 부속된 센서 수단이 그 주된 감도가 주행 방향으로 존재하도록 형성되어 있어도 된다. 이 경우 센서 수단이 차량의 종방향 가속도 외에 차량의 종방향에 대해 직각 방향 특히, 수직 방향으로 성분을 갖는 차량 가속도도 또한 측정하도록 형성되어 있어도 된다. 주행 방향으로 그 주된 감도 방향을 갖춘 센서가 사용되고 있으나 상기 센서는 일반적으로 종방향 및/또는 이에 수직인 방향으로 영향을 주는 도로의 불균일성을 검출하기 위해 사용해도 된다. 특히 이와 같은 센서가 그 주된 감도 방향에 대해 약간 경사지게 장착되도록 하여도 된다.
서두에 기재된 장치는 본 발명에 의해 주행 운동 수단으로서,
차량 차륜이 록킹되지 않도록 하고(ABS),
구동 차륜의 구동 미끄럼을 제어하고(ASR),
차량의 수직 방향 운동을 (폐쇄 루프 또는 개방 루프로) 제어하고(FWR),
엔진을 제어하며 및/또는 주행 운동(차량 운동 또는 차량 안정성)을 제어하도록(FDR)을 형성해도 좋다. 이 경우 액츄에이터로서 브레이크 장치, 예비 구동 장치, 구동 장치 및/또는 차량구조와 차륜 사이에 설치된 가변 현가 장치가 열거된다.
발명의 실시예
도 1 의 좌측은 주행로(13) 위를 구르는 차륜을 도시하고 있다. 차륜 회전속도 N 은 회전속도센서(5)에 의해 측정되고 또한 주행 운동 제어 장치(14)에 공급된다. 이 실시예에 있어서는 ABS 제어 장치가 사용되고 있는 것으로 한다. ABS 제어 장치(14)에 있어서는 차륜 회전 속도 NR 의 함수로서 및 그 자체가 공지되어 있는 알고리즘에 의해 일반적으로 차륜 미끄럼 및 차륜 감속도의 함수로서 신호 M 가 형성되고, 이 신호 M 에 의해 개략 도시한 전자기 밸브(1)를 거쳐서 차륜 브레이크 실린더(액츄에이터; 3) 내의 브레이크 압력 PR 을 상승시키거나 저감시키거나 또는 일정하게 유지할 수가 있다. 브레이크 페달을 거쳐서 운전자가 조작가능한 주 브레이크 실린더가 도면부호 2로 표시되어 있다.
상기 실시예에 있어서는 에어백(12)은 보호 수단으로서의 에어백 제어장치(10)로부터의 작동 신호 A 에 의해 작동된다. 이 경우 작동 신호 A 는 공지되어 있는 바와 같이 차량의 종방향 감속도를 부여하는 신호(a1)를 평가하므로서 결정된다. 이 신호(a1)는 가속도 센서(11)에서 발생되고 또한 에어백 제어 장치(10)에 공급된다. 이경우 가속도 센서(11)는 에어백 제어 장치(10)의 내부에 설치해도 된다.
상기 실시예에 있어서는 에어백 제어 장치(12)내에 평가 수단(10a)이 설치되고, 평가수단(10a)은 가속도 센서(11)의 신호(a1)에서 주행 방향에 대해 직각인 차량 운동을 표시하는 부분을 평가한다. 이것은 특히 주행로(13)의 불균일성의 결과로서 발생하는 수직 방향 또는 수평 횡 방향 중 어느 방향의 차량 구조의 가속도라도 된다. 평가 수단(10a)에 있어서 신호(a1)는 주행로의 노이즈 강도가 주행로의 상태 및 속도의 함수로서 평가된다. 이들로부터 얻어진 출력 신호 F 는 존재하는 도로의 비평탄성에 비례해도 되고, 또는 차량이 노면 상태가 불량한 도로 위를 주행하고 있는 확률을 부여해도 된다. 이때 신호 F 는 ABS 제어 장치(14)에 공급되고 거기에서 공지된 바와 같이 처리된다.
요약을 하면 본 발명은 다음과 같이 설명을 할 수가 있다.
본 발명의 특징은 에어백의 가속도 센서(11)에 의한 주행로의 불균일성의 검출이다. 에어백 제어 장치(10) 또는 평가 수단(10a)에 있어서 새로운 기능은 용이하게 프로그래밍될 수가 있고, 또한 주행로의 노이즈 강도를 주행로의 상태 및 속도의 함수로서 출력시킬 수가 있다. 주된 감도 방향이 주행 방향인 가속도 센서(11)가 사용되고 있으나, 도로의 불균일성은 일반적으로 종방향 및 수직 방향으로 작용한다. 따라서 에어백 제어장치(10) 또는 평가수단(10a)은 1 개의 수치 또는 1 개의 신호를 출력하는 데에 지나지 아니하나 이 수치는 측정된 「불균일한 도로」에 비례한다. 이 수치는 차량이 노면 상태가 불량한 도로 위를 주행하는 확률을 표시하고 있다. 이때 확률의 상승과 함께 ABS 제어 장치(14)에 대한 임계값을 이에 대응해서 저감해도 좋다.
효과
본 발명은 특히, 독일 특허 공개 제 4212337 호(미국 특허 제 5372411 호에 대응)와의 비교에 있어서 에어백 제어 장치와 ABS 제어 장치가 1 개의 하우징 내에 내장되어 있는 것이 유리하나 반드시 그것을 전제로 하는 것은 아니다. 「불균일한 도로」의 검출 기능에 관한 출력 신호만을 ABS 제어 장치(14)에 공급하는 것만으로 족하다. 특히 뛰어난 신호 전달이 예를 들어 제어장치 간에 버스 시스템(bus system)을 사용하므로서 가능해진다. 이와 같은 시스템은 예를 들어 CAN 으로서 알려져 있다. 이에 따라 본 발명은 적은 비용으로 실행 및 사용할 수 있고, 더욱이 양쪽의 제어장치의 통합과는 관계가 없다.
본 발명의 큰 이점은 ABS 제어 장치(14)에 있어서 불량도로의 검출 알고리즘을 간단하게 할뿐만 아니라 이 검출때문에 종래에 필요했던 임의의 종류의 ABS 또는 ASR 의 연속 제어를 불필요하게 한 것이다. 이에 따라 ABS 장치의 부하 및 마모가 저감되고 따라서 장치의 수명을 연장시키고 또한 장치의 고장 가능성을 저감시킬 수가 있다.
에어백 장치를 구비한 차량의 신뢰도가 더욱 높아지는 것은 다른 이점이다. 따라서, 가속도 센서(11)는 거의 모든 신차에 설치된다. 본 발명에 의한 ABS, ASR, FDR 및/또는 FWR 장치의 에어백 장치와의 결합에 의해 효과적인 전체 장치가 이루어진다.
도 1 은 본 발명에 의한 실시예의 블록 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 액츄에이터(전자밸브) 2 : 주 브레이크 실린더
3 : 액츄에이터(차륜 브레이크 실린더)
5 : 제 1 센서 수단(회전 속도 센서)
10 : 에어백 제어 장치
10a : 가로 방향 운동 성분의 평가 수단
11 : 제 2 센서 수단(가속도 센서)
12 : 보호 장치(에어백) 13 : 주행로
14 : 주행 운동 수단(주행 운동 제어 장치)
A : 에어백 작동 신호
a1 : 센서값(주행 방향 감속도)
F : 주행로의 상태(불균일성)를 표시하는 신호
M : 신호
NR : 센서값(차륜 회전 속도)
PR : 브레이크 압력
Claims (8)
- 차량의 운동을 표시하는 센서값(NR, a1)을 측정하는 제 1 및 제 2 센서 수단(5, 11)과,적어도 제 1 센서 수단(5)의 측정된 센서값(NR)에 응답해서 차량의 주행 운동을 조절하는 액츄에이터(1, 3)를 조작하는 주행 운동 수단(14)과,제 2 센서 수단(11)의 측정된 센서값(a1)에 응답해서 보호 장치(12)를 작동하는 보호 수단(10)을 구비한 자동차용 안전 장치에 있어서,상기 제 2 센서 수단(11)의 센서값(a1)에 응답해서 주행로의 상태를 표시하는 신호(F)가 형성되고,상기 신호(F)가 주행 운동 수단(14)에서 액츄에이터(1, 3)의 조작을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전 장치.
- 제 1 항에 있어서, 주행로의 상태를 표시하는 신호(F)가 보호 수단(10, 10a)에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 주행로의 상태를 표시하는 신호(F)가 주행로(13)의 불균일성을 표시하는 척도를 부여하는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전장치.
- 제 3 항에 있어서, 주행로의 불균일성을 부여하는 신호(F)가 자동차가 평탄한 주행로(13) 위를 주행하고 있는가 또는 파형 형상의 주행로(13) 위를 주행하고 있는가를 표시하는 확률을 부여하는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전 장치.
- 제 1 항에 있어서, 제 2 센서 수단(11)이 그 주된 감도가 주행 방향으로 존재하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전 장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 센서 수단(11)을 차량의 종방향 가속도(a1) 외에 차량의 종방향에 대해서 직각 방향, 특히 수직 방향의 성분을 갖는 차량 가속도도 부가로 측정하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 주행 운동 수단(14)은 차량 차륜의 록(lock)을 회피하고,구동 차륜의 구동 미끄럼을 제어하고,차량의 수직 방향 운동을 (폐루프 또는 개방 루프로) 제어하고,엔진을 제어하고, 및주행 운동을 제어하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전 장치.
- 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,주행 운동 수단(14)에 의해 조작되는 액츄에이터(13)는,브레이크 장치이고,예비 구동 장치 또는 구동 장치이고, 및차량 구조와 차륜 사이에 설치된 가변 현가 장치인 것을 특징으로 하는 자동차용 안전 장치.
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