KR100535993B1 - 차량속도를 지시하는 변수 결정방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 차량의 속도를 지시하는 변수 결정 방법 및 장치가 제안되어 있다. 이러한 방법에서는 두 개 이상의 차륜에 대해 이들 차륜의 속도가 결정되고, 선택 차륜의 속도의 함수로서 차량의 속도를 지시하는 변수가 결정된다. 이를 위해 두 개 이상의 차륜의 속도에 기초하여 차량의 속도가 결정되는데, 이 작동 상태의 함수로서 선택 차륜이 결정된다. 차량의 결정된 작동 상태들의 일부에 대해 차량의 그때그때 결정된 작동 상태의 함수로서 추가적으로 선택 차륜의 결정을 위해 타당성 질문이 수행된다.

Description

차량 속도를 지시하는 변수 결정 방법 및 장치

본 발명은 차량의 속도를 지시하는 변수를 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

차량의 속도를 지시하는 변수를 결정하기 위한 방법 및 장치는 종래 기술에서 여러 가지 변형된 형태로 공지되어 있다.

독일 공개특허 제 38 33 212 호(미국특허 제 5,272,634 호)에서는, 잠김 방지 브레이크 제어 시스템(antilock braking control system)이 구비된 일축 구동 차량에 대해서, 제동 압력 제어 범위 이외에서 차량 속도를 위한 기준치를 형성하는 것이 기재되어 있다. 이를 위해서는 실질적으로 두개의 구동 차륜의 속도에 기초하여 평균 차륜 속도가 결정된다. 이 평균 차륜 속도의 시간에 따른 도함수가 영(zero)보다 크면, 두개의 구동 차륜 중 느린 차륜의 속도에 의해 기준 속도가 결정된다. 평균 차륜 속도의 시간에 따른 도함수가 영보다 작으면, 두개의 구동 차륜 중 빠른 차륜의 속도에 의해 기준 속도가 결정된다. 따라서, 차량 속도에 대한 기준 속도의 구배는 최대값으로 제한된다.

독일 공개공보 제 40 09 195 호(미국특허 제 5,364,174 호)는 전체 차륜 구동 차량에 사용된 잠김 방지 브레이크 제어 시스템에 대해서 슬립 제어에 필요한 기준 속도를 형성하는 것에 관해 기술하고 있다. 실질적으로, 이 경우 기준 속도는, 속도 증가시에는 가장 느린 차륜의 속도에 의해 결정되며, 속도 감소시에는 세번째로 빠른 차륜의 속도에 의해 결정된다. 증가와 감소 사이의 이행범위에서, 가장 느린 차륜 속도의 도달치는 일정하게 유지된다. 세 번째로 빠른 차륜의 속도와 보조 기준 속도 사이의 편차가 약간 큰 경우에는, 기준 속도가 상기 보조 기준 속도와 일치하도록 유지된다. 보조 기준 속도는 세 번째로 빠른 차륜의 속도에 의해서는 증가되고 가장 빠른 차륜의 속도에 의해서는 감소되게 함으로써 형성된다. 또한 보조 기준 속도는 이행 범위에서도 일정하게 유지된다. 잠김 경향으로 인해 불안정 상태가 존재하는 경우에는, 기준 속도의 구배는 보조 기준 속도의 구배에 의해 결정된다. 차륜이 슬립 회전을 발생시킨 경우에는, 기준 속도는 일정하게 유지되고, 보조 기준 속도의 상승은 물리적으로 가능한 차량 가속도에 한정된다. 전체 차륜 구동 차량의 후방 차륜이 제동시에 구동 시스템으로부터 분리되면, 약간 수정된 기준 속도의 형성 방법이 사용된다. 제어 범위 이외에서는, 전체 차륜의 속도가 기준 속도 이상일 때 기준 속도는 상승된다. 두 개 또는 세 개의 차륜이 기준 속도보다 빠를 경우, 기준 속도는 일정하게 유지된다. 어떠한 차륜도 기준 속도보다 빠르지 않거나, 단지 하나의 차륜만이 기준 속도보다 빠른 경우, 기준 속도는 낮은 쪽으로 수정된다.

제동 슬립 및 구동 슬립을 제어하기 위한 시스템은, 일반적으로 예를 들어 독일 스튜트가르트 소재의 로베르트 보쉬 게엠베하(Robert Bosch GmbH사)에 의해 발행된 서적 "차량용 브레이크 장치(Bremsanlagen fur Kraftfahrzeuge)", VDI 출판사, 듀셀도르프, 제1판, 1994 로부터 공지되어 있다.

도 1은 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치가 실시되는 슬립 제어 시스템이 구비된 차량의 계통도.

도 2는 슬립 제어 시스템에 기초를 두고있고, 실질적으로 본 발명에 의한 방법 및 장치를 실시하는데 필요한 센서 기구 및 액추에이터 기구와 본 발명에 의한 방법 및 장치에 사용되는 제어 장치의 구조를 도시하는 도면.

도 3은 본 발명에 의한 방법 및 장치에 대해서, 어느 값에서 차량의 속도를 지시하는 변수가 결정되는가를 도시하는 도면.

도 4는 차량 속도를 지시하는 변수를 결정하는데 필요한 차량 차륜 및 선택 차륜의 속도를 평가하는데 필요한 계수가 그들로부터 선택되는 차량의 다양한 작동 상태가 도시되어 있는 표.

본 발명의 목적은 차량의 속도를 지시하는 변수의 결정을 개선하는 데 있다.

이러한 목적은 청구항1 및 청구항10의 특징에 의해 달성된다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치의 상기한 종래 기술에 대한 이점은, 임의의 구동 차량에 대해, 즉, 전륜 구동, 후륜 구동 및 전체 차륜 구동 차량에 대해 차량의 속도를 지시하는 변수가 차량의 임의의 작동 상태에 대해서 결정될 수 있다는 것이다. 그 경우, 차량 속도를 지시하는 변수의 결정은, 그 결정 중에, 차량 내에 설치된 제어 시스템이 제동 슬립 제어 및 구동 슬립 제어의 방향으로, 또는 예를 들어 제동 슬립 제어 및 구동 슬립 제어의 상위에 존재하는 제어의 방향으로 작동되는가의 여부에는 무관하다. 그러한 상위에 존재하는 제어의 예로서는, 자동차 기술지(ATZ) 96, 1994년 11월호, 674 내지 689면에 기재된 문헌 "FDR-Bosch의 주행 동작 특성 제어"와 같은 주행 동작 특성 제어를 들 수 있다.

종래에는, 다양한 차량 구동 설계에 대해서 및 차량에 사용된 각종 슬립 제어 장치의 각각의 형태에 대해서, 차량의 속도를 지시하는 변수를 결정하기 위해 고유의 방법 내지는 고유의 장치가 필요하였다. 본 발명의 방법 및 본 발명의 장치에 의해, 제동 슬립 제어 시스템 뿐만 아니라 구동 슬립 제어 시스템에도 사용될 수 있는 방법 및 장치가 존재하게 되었다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치가 일반적으로 사용될 수 있는 것은, 한가지로는, 차량의 속도를 지시하는 변수가 차량의 속도를 지시하는 성분과 차량의 가속도를 지시하는 성분을 고려한 유리하게 선택된 방법에 기초하여 형성된다는 것에 토대를 두고 있다. 또한, 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치가 일반적으로 사용될 수 있는 것은, 다른 한가지로는, 차량의 속도를 지시하는 변수를 형성하는 시점에서 차량의 작동 상태가 결정되며, 이 작동 상태의 함수로서, 이 시점에서 또한 차량의 그 작동 상태에서 차량의 속도를 지시하는 변수를 결정하기 위해 가장 적합한 차량의 차륜이 선택된다는 것에 있다.

차량의 작동 상태의 결정은 유리하게는 적어도 두 개 이상의 차륜에 대해 결정된 속도의 함수로서 행해진다. 이때 적어도 두 개 이상의 차륜의 속도는 그 크기에 따라 분류되고 차량의 속도를 지시하는 변수가 상기 분류된 속도와 비교된다. 그렇게 결정된 차량의 작동 상태에 기초하여 선택 차륜에 관한 결정이 행해질 수 있다.

그때그때 차량의 작동 상태에 대해 결정된 차륜의 속도는 차량의 속도를 지시하는 성분의 형성 및 차량의 가속도를 지시하는 성분의 형성에서 고려된다. 이 경우, 선택 차륜의 속도를 경우에 따라 차량의 작동 상태의 함수로서 결정된 계수로 평가하는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 그 계수에 의해 각 작동 상태에 대해 선택 차륜이 차량의 속도를 지시하는 변수의 형성에 얼마나 크게 관여하는가 하는 것이 정해진다.

적어도 차량의 일부 작동 상태에 대해서, 선택 차륜의 결정 및 선택 차륜의 속도의 평가에 필요한 계수의 결정을, 그때그때 결정된 작동 상태의 함수로서 수행하는 타당성 질문을 사용하여, 적절한 작동 상태의 범위 내에서 정확하게 행하는 것이 유리하다.

타당성 질문은, 예를 들어 적어도 차륜 속도의 함수로서 또한 차량의 가속도를 지시하는 변수의 함수로서 수행될 수 있다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치의 추가의 이점은, 공지된 제동 및 구동 슬립 제어 시스템에서 실질적으로 추가의 센서 기구가 필요하지 않다는 점이다. 따라서, 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치는, 예를 들어 슬립 제어 시스템 내에 존재하는 개개의 차륜의 차륜 회전 속도를 측정하기 위한 센서를 종전대로 이용할 수 있다.

추가의 유리한 이점 및 유리한 실시예는 종속 청구범위, 도면 및 실시예의 설명으로부터 도출될 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명의 실시예를 나타내는 도면에서는 같은 번호를 가진 블록은 다른 도면에서도 같은 기능을 갖는다는 점에 유의해야할 것이다.

본 발명은, 예를 들어 차량 차륜의 제동 슬립 및 구동 슬립을 조절할 수 있는, 종래 기술로부터 공지되어 있는 제어 시스템에 기초를 두고있다. 그러나 이것에 의해 본 발명의 사상이 제한되어서는 안될 것이다. 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치는 예를 들어 제동 및 구동 슬립 제어의 상위에 존재하는 제어에 대해서도 이용될 수 있다. 이를 위해서는 도 1을 기초로 경우에 따라서는 추가의 센서가 필요하다. 예를 들어 차량의 요율(yaw rate)의 제어를 위한 시스템에 관한 것이면, 그 외에도 하나 이상의 조향각 센서, 횡가속도 센서 및 요율 센서가 필요하다.

제동 슬립의 제어를 위한 시스템의 경우에는, 통상 공지의 방법에서는 제동 슬립의 제어를 위해 차륜에 작용하는 제동 토크가 브레이크의 조작에 의해 변화된다. 구동 슬립의 제어를 위한 시스템의 경우에는, 공지의 방법에서는 차륜의 구동 슬립이 차륜의 브레이크 작동에 의한 제동 토크의 발생에 의해 또한 모터에 의해 발생되는 구동 토크의 제어에 의해 제어된다. 제동 및 구동 슬립의 제어를 위한 시스템의 경우에는, 대응하는 슬립의 제어를 위해서는 대응적인 것이 수행된다. 어떤 시스템의 경우에는, 대응하는 슬립의 제어를 위해 필요한 제동 토크가 대응하는 차륜에 대해 개별적으로 제어될 수 있다.

서론적으로, 먼저 차량의 속도(이하에서는 차량의 기준 속도라 지칭됨)를 지시하는 변수의 결정시의 문제점에 관해 언급하겠다.

종래에는, 한편으로는 차량에 사용되는 각종의 슬립 제어 시스템의 경우, 고유의 설계, 즉 고유의 방법 및 고유의 장치가 차량의 기준 속도의 결정을 위해 필요했다. 따라서, 예를 들어 제동 슬립 제어기에서는 구동 슬립 제어기에서와는 다른 설계가 사용되었다.

마찬가지로, 차량 구동 개념이 상이하면, 차량의 기준 속도의 결정을 위한 상이한 설계가 필요했다. 그래서 예를 들어 일축 구동 차량에 대한 설계는 전체 차륜 구동에 대한 개념과 상이했다. 일축으로 구동되는 차량의 경우에는, 차량의 기준 속도를 구할 때, 구동시에 구동되지 않는 차륜을 이용할 수 있는데, 그 이유는 비구동 차륜은 자유회전 차륜으로서 정상적으로는 슬립이 없기 때문이다. 거기에 반해 전체 차륜 구동 차량의 경우에는 적당한 차륜을 선택하기가 어려운데, 그 이유는 정상적인 경우 전체 차륜 구동 차량의 전체 차륜이 슬립 경향을 가지기 때문이다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치는, 임의의 구동 차량에 대해서, 차량의 임의의 작동 상태에 대해 차량의 기준 속도를 결정할 수 있는 설계를 나타내고 있다. 이 경우, 구동 상태에서는 예를 들어 임의의 슬립 제어기의 임의의 바람직한 제어 동작이 행해질 수 있다.

도 1에는 차륜(102vr, 102vl, 102hr 및 102hl)을 가진 차량(101)이 도시되어 있다. 이하에서는 차량의 차륜에 대해서 간략화된 부호(102ij)가 이용된다. 이 경우, 지수 i 는 차륜이 후차축(h)에 있는지 또는 전차축(v)에 있는지를 나타낸다. 지수 j 는 차량의 우측(r) 또는 좌측(l)에 배치된 것을 나타낸다. 두 지수 i 및 j에 의한 부호는 그 부호가 사용되는 모든 변수나 부품에 대해 적용된다.

각 차륜(102ij)에는 차륜 회전수 센서(103ij)가 할당되어 있다. 각 회전수 센서(103ij)에 의해 발생된 신호(nij)는 추가 처리를 위해 제어 장치(104)에 공급된다. 추가적으로 차륜(102ij)에는 각 차륜에 작용하는 제동 토크를 제어할 수 있는 액추에이터(105ij)가 배치되어 있다. 여기서의 액추에이터(105ij)는 예를 들어 차륜 제동 실린더 압력을 조절하기 위한 밸브이다. 또한 차량은 모터(106)를 포함하고 있다.

선택적으로는, 운전자에 의해 제동 회로에 설정된 공급 압력(Pvor)이 감지될 수 있는 센서(107)가 배치될 수도 있다. 이것은 신호 Pvor로서 제어 장치(104)에 공급된다.

제어 장치(104)에서는 거기에 공급된 신호가 처리 및 평가된다. 제어 장치에서 수행되는 제어에 따라 상이한 제어 신호가 출력된다. 제어 장치(104)는 제어 신호(Aij)를 발생시키고, 그 신호에 의해 차륜(102ij)에 배치된 액추에이터(105ij)가 제동 토크를 설정하도록 작동된다. 그 외에도 모터(106)에 의해 발생되는 구동 토크가 영향을 받을 수 있게 하는 제어 신호(mot1)의 출력이 고려될 수 있다.

지금까지 도 1과 관련하여 설명한 센서 기구는 본 발명의 방법 및 본 발명의 장치에 관련하여 본질적으로 필요한 센서 기구를 나타내고 있다. 차량에 제동 슬립을 제어하기 위한 시스템 및 구동 슬립을 제어하기 위한 시스템이 구비되면, 이 시스템에는 이미 차륜 회전수 센서(103ij)가 존재한다.

도 2를 설명하기 전에, 우선 본 발명의 방법에 기초를 두고있는 차량 기준 속도의 결정을 위한 방법에 대해 소개하겠다.

차량의 기준 속도의 결정은 두 가지 방법으로 구성된다. 한가지로는, 차량의 기준 속도는 다음 방정식에 기초하여 보간법에 따라 구해진다:

vref(n) = vref(n-1) + ax(n) (1)

식1에서 기호 vref(n) 은 현재의 시간 단계 (n)에 대한 기준 속도(vref)의 값을 나타내고, 그리고 기호 vref(n-1) 은 이전의 시간 단계 (n-1)에 대한 값을 나타낸다. 기호 ax(n) 은 현재의 시간 단계 (n)에 대한 후술하는 변수(ax)의 값을 나타낸다.

상기한 첫 번째 방법에 추가하여 두 번째 방법을 통해서는 차량의 기준 속도를 지지 또는 결정하는데 사용될 차량 차륜 중 하나가 선택된다.

두 번째 방법에 의해 차량의 차륜을 선택하는 것은 나중에 도 4와 관련하여 상세히 설명될 것이다. 여기서는 두 번째 방법에 기초를 두고 있는 방법을 간단히 개시하겠다. 신호(nij)에 기초하여 형성된 차륜의 속도(vij) 및 차량의 기준 속도(vref)에 따라 차량의 작동 상태가 결정된다. 그렇게 결정된 작동 상태의 일부분에 대해서는 그 시점에서 결정된 작동 상태의 함수로서 타당성 질문이 수행된다. 이러한 작동 상태의 함수로서 및 타당성 질문이 수행될 경우의 타당성 질문의 함수로서, 차량 기준 속도의 결정 시점에서 가장 적합한 차량 차륜이 결정된다.

선택 차륜의 속도(vaus)에 기초하여 예를 들어 하기의 방정식에 따라 시간 단계 (n)에 대한 변수(ax)가 결정된다:

ax(n) = ax(n-1) + koax*(vaus(n) - vref(n-1)) (2)

이 변수(ax)는 차량의 가속도를 지시하는 변수를 나타낸다. 차량의 기준 속도 결정시 변수(ax)가 갖는 기능은 추후 상세히 설명될 것이다. 이와 관련하여 여기서는 간단히 상기 변수(ax)는 차량의 기준 속도와 관련하여 적응 구배의 기능 및 보정항의 기능을 갖는다고 언급해두고자 한다.

식2가 나타내는 것처럼, 변수(ax)의 현재의 시간 단계 (n)에 대한 값 ax(n)은 기호 ax(n-1) 의 값 및 제 1 계수(koax)로 평가된 속도차의 함수이다. 이 속도차는 현재의 시간 단계 (n)에서 선택 차륜의 속도치를 나타내는 기호 vaus(n) 및 vref(n-1), 즉 시간 단계 (n-1)에 대한 기준 속도(vref)의 값에 의해 형성된다.

식2에 의해 표시되는 변수(ax)의 결정은 또한 선택 차륜의 속도(vaus)에 의해 변수(ax)를 지지하는 것으로서 표시되어 있다. 차량의 기준 속도의 경우 식1에 의해 결정된 값(vref(n))에 기초하여 대응하는 지지가 생긴다. 이것은 예를 들어 다음 식으로 표시된다:

vref(n+1) = vref(n) + kovx*(vaus(n) - vref(n-1)) (3)

다음의 시간 단계 (n+1)에 대한 차량의 기준 속도를 나타내는 기호 vref(n+1)의 값은 기호 vref(n) 의 값과 제 2 계수(kovx)로 평가된 속도차의 함수이다. 이 속도차는 식2에서의 것에 상당한다.

제 1 계수의 값(koax) 및 제 2 계수의 값(kovx)은 선택 차륜과 같이 두 번째 방법에 의해 결정된다. 타당성 질문에 따라 선택 차륜의 속도경과가 차량의 기준 속도의 지지에 특별히 타당하다는 것으로 되면, 두 계수는 큰 값에 지정된다. 선택 차륜의 속도경과가 타당성이 적으면, 두 계수는 대응적으로 보다 작은 값에 지정된다. 어떤 차륜도 지지에 적합하지 않으면, 두 계수는 영(zero)의 값에 할당된다. 따라서 두 계수를 통하여 선택 차륜이 어떤 정도로 차량의 기준 속도의 결정에 관여하는가 하는 것이 결정된다.

상기 식1 및 식2를 식3에 이용함으로써 시간 단계 (n+1)에 대한 차량의 기준 속도의 값에 관한 다음 식이 얻어진다:

vref(n+1) = [vref(n-1) + kovx*(vaus(n) - vref(n-1))]

+ [ax(n-1) + koax*(vaus(n) - vref(n-1))]

= vvant(n+1) + vaant(n+1) (4)

상기 식4에 의해 차량의 기준 속도의 결정이 다음과 같이 표시될 수 있다: 시간 단계 (n+1)에 대한 차량의 기준 속도의 값 vref(n+1)은 차량의 속도를 지시하는 성분(vvant(n+1))의 함수로서(첫번째 대괄호에 대응) 또한 차량의 가속도를 지시하는 성분(Vaant(n+1))의 함수로서(두번째 대괄호에 대응) 결정될 수 있다. 차량의 속도를 지시하는 첫째 부분은, 시간 단계 (n+1)에 관하여, 차량의 기준 속도에 관한 이전의 값 및 제 1 계수(kovx)로 평가된 상기 차로 구성되어 있다. 차량의 가속도를 지시하는 두 번째 부분은 이전의 시간 단계에 대한 변수(ax)의 값 및 제 2 계수(koax)로 평가된 상기 차로 구성되어 있다.

차량에서 실시된 제어 시스템의 경우 그것이 제동 슬립의 제어를 위한 시스템이면 또는 상위의 제어 시스템이 하위의 제동 슬립 제어기에 의해 제동 슬립 제어를 행하면, 이 경우에는 유리하게도 상기 두 방법에 추가의 기구가 부가될 수 있다. 이 추가의 기구에서는 차륜의 속도의 함수로서 차량의 기준 속도의 추가의 지지가 행해진다. 이 차륜은 이 추가의 기구의 경우 공지의 방법으로 소위 적응 과정에서 목표로 하는 각 차륜의 제동 완화에 의해, 즉 이 차륜의 차륜 브레이크 실린더에서의 목표 압력 저하에 의해 결정된다. 이 경우 이런 방식에 의해 결정된 차륜은 두 번째 기구로 결정된 다수 중의 것일 수 있다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치로 결정된 차량의 기준 속도는 이미 상기한 제어 시스템에서 예를 들어 차륜의 슬립치의 형성을 위해 사용된다.

도 2에는 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치를 구성하는데 필요한 제어 장치(104)가 표시되어 있다. 대체로 제어 장치는 두 영역으로 분할되어 있다. 한 영역(201)은 본 발명에 의한 블록을 포함한다. 이것은 블록(202, 203, 204 및 205)에 관한 것이다. 다른 영역은 블록(206)에 의해 분할되어 있는데, 이 블록은 실질적으로 실시된 제어 시스템의 제어기를 표시한다. 그 외에 도 2는 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치에 대해 실질적으로 필요한 센서 기구를 도시한다. 센서 기구에는 상기와 같이 제공된 슬립 제어 시스템의 센서 기구에 더불어 추가의 센서가 제공되어도 된다.

여기서 도 2에 표시된 값들은 시간 단계마다 표시되어 있지는 않다는 것을 유의해야 할 것이다. 여러 값들을 위한 식1 내지 식3에 따라 요구되는 시간 단계마다의 값들은 대응하는 블록에서 결정된다.

차륜 회전수 센서(103ij)에 의해 발생된, 각 차륜(102ij)의 차륜 회전수를 나타내는 신호(nij)는, 다음에 설명할 블록(202) 및 블록(206)에 공급된다. 선택적으로는 신호는 블록(205)에도 공급될 수 있다. 운전자가 제동 회로에서 제어된 공급 압력을 파악할 수 있도록 하는 센서(107)가 존재하는 경우에는, 이 센서(107)에 의해 발생된 신호(Pvor)는 블록(206)에 공급될 수 있다.

블록(202)에는 차륜 회전수(nij)는 차륜의 속도를 나타내는 변수(vij)로 환산되고 그 값에 따라 분류된다. 변수(vij)는 블록(202)의 내부 값이기 때문에, 이것은 도 2에는 표시되어 있지는 않다. 크기에 따라 분류된 차륜 속도(vij)는 블록(202)에서 변수(vsi)로서 블록(203) 및 블록(204)에 공급된다. 크기에 따라 분류된 변수(vsi)의 경우 예를 들어 다음의 할당이 성립한다: 가장 느린 차륜의 속도, 즉 최저 차륜 속도(vij)는 변수(vs1)에 할당된다. 변수(vs2)에는 두 번째로 느린 차륜의 속도가, 또한 변수(vs3)에는 두 번째로 빠른 차륜의 속도가, 또한 변수(vs4)에는 가장 빠른 차륜의 속도, 즉 최고 차륜 속도(vs4)가 할당된다. 이 할당은 vs1<vs2<vs3<vs4 의 관계로 요약될 수 있다.

크기에 따라 분류된 차륜 속도에 기초하여 블록(203)에서는 차량의 작동 상태(Ax)가 결정되어 블록(204)에 공급된다. 작동 상태(Ax)의 결정에는 변수(vsi) 외에 블록(205)에서 결정된 차량의 기준 속도(vref)가 고려된다. 블록(203)에서 행해지는 작동 상태(Ax)의 결정에 대해서는 도 4에 관한 기재에서 보다 상세히 설명될 것이다.

블록(204)에서는 차량의 작동 상태(Ax)에 기초하여 다음의 결정들이 행해진다: 한가지는 기준 속도를 결정 또는 지지하는데 사용되는 차량의 차륜이 선택된다. 다른 것으로는 이미 언급된 계수(kovx 및 koax)가 결정된다. 선택 차륜의 속도(vaus) 및 도 2에서 변수(Ki)로 요약되어 있는 두 계수(kovx 및 koax)가 블록(205)에 공급된다.

차량의 기준 속도의 지지 및 결정에 사용된 차륜의 선택 및 계수(kovx 및 koax)의 결정을 위해, 작동 상태(Ax)의 일부에 대해 그때그때 결정된 작동 상태의 함수로서 블록(204)에서 타당성 질문이 수행된다. 작동 상태(Ax)의 일부에 대해서는 물론 상기 타당성 질문이 필요 없는데, 그 이유는 이들 작동 상태에 대해서는 예를 들어 작동 상태로 인해 이미 처음부터 선택 차륜이 확실하거나 또는 작동 상태로 인해 차량 차륜에 의한 기준 속도의 지지가 무의미하기 때문이다.

타당성 질문에서는 상기 분류된 차륜 속도(vsi)에 의한 크기 외에 추가의 변수가 관여한다. 그래서 블록(204)에는 블록(205)으로부터 시작하여 차량의 기준 속도(vref)가 공급된다. 그 외에 블록(204)에는 이 목적을 위해 블록(206)으로부터 시작하여 선택적으로 각 차륜의 슬립치를 나타내는 변수(lambdaij) 및 각 차륜 회전수 센서(103ij)를 나타내는 신호(dfij)가 공급될 수 있다. 그 위에 블록(204)은 타당성 질문을 위해 블록(206)으로부터 신호(Si)를 수신한다. 이와 관련하여 신호(Si)는 여러 신호들의 집합이라는 점에 유의해야 할 것이다.

부호 Si 에 포함되는 신호 또는 변수는, 예를 들어 관찰된 시간 단계에 대해 실시된 슬립 제어 시스템의 작동이 존재하는가 하는 것에 관한 정보를 발생하는 신호를 포함할 수 있다. 또한 그것은 관찰된 시간 단계에서 제어된 차륜의 수에 관한 정보를 포함할 수도 있다. 그 외에 그것은 차량의 가속도를 지시하는 양의 형태로 차량의 가속도 거동에 관한 정보를 포함할 수도 있는데, 특히 차량이 관찰된 시간 단계에서 감속으로부터 가속으로의 이행 중에, 즉 대응하는 부하의 전환 중에 존재하는지에 관한 정보를 포함할 수 있다.

타당성 질문으로서는 예를 들어 다음 질문이 사용된다: 분류된 차륜 속도들(vsi)의 상호간 또한 기준 속도(vref)와의 비교에 의해, 차륜 속도들이 상호간에 또한 기준 속도에 대해 타당하게 거동하는지, 즉 그것들이 서로 동기적인지 또한 각각 안정한지 하는 것이 점검될 수 있다. 이를 위해서 예를 들어 각 차륜 속도들 상호간의 거리(차이) 및 기준 속도에 대한 각 차륜 속도의 차이의 결정이 제공된다. 예를 들면 기준 속도에 대한 차륜 속도의 작은 차이는, 이 속도는 기준 속도를 지지하는데 적합할 수 있다는 지표이다.

또한, 타당성 질문의 경우, 상기한 부하 전환의 고려가 제공된다. 순간 고려된 시점에서 그런 부하 전환이 존재하는 것이 확인되면, 기준 속도의 결정의 경우 상기 상황에서 기준 속도가 결정될 때에는 그 속도가 부하 전환의 시점에서 그 순간에 타당한 기준 속도 이상으로 존재하는 하나의 차륜이 선택되도록 예견적으로 대응(작동)될 수 있다. 그런 차륜이 선택되는 것은, 부하 전환으로 인해 차량 속도가 어떤 고려에 의해서도 상승할 것이고 따라서 그것을 지시하기 위해 상승하는 기준 속도가 필요해지기 때문이다. 추가의 타당성 질문은 예를 들어 제어된 차륜의 수가 질문됨으로써 실현된다.

또한, 존재하는 한, 슬립치(lambdaij)에 기초하여 여러 타당성 질문이 실현될 수 있다. 예를 들어 각 슬립치(lambdaij)에 기초하여 어느 차륜이 불안정하게 거동하고 따라서 기준 속도를 지지하는데 덜 적합한가 하는 것이 확정될 수 있다. 그 외에도 각 슬립치들(lambdaij)의 합과 각 슬립치들의 절대치의 합을 비교해봄으로써 차량의 차륜들이 안정한 상태에 있는가 있지 않은가가 확인될 수 있다.

또한 이것이 존재하는 한 신호(dfij)에 기초하여 타당성 질문이 고려될 수 있다. 신호(dfij)에 의해 차륜 회전수 센서(103ij)가 혹시 오차가 있는지 또한 어느 회전수 센서가 오차가 있는지 하는 것이 표시될 수 있다. 이 정보에 의해 질문을 통하여 그 속도가 기준 속도를 지지하기에 의문시되는 차륜이 결정될 수 있다.

상기한 몇 가지 타당성 질문의 열거가 결코 총괄적인 열거를 나타내는 것은 아니고 따라서 결코 제한적 성질의 것은 아니다. 추가의 타당성 질문을 사용하는 것은 충분히 고려해 볼 수 있다. 마찬가지로 선택될 차륜을 결정하는데 또한 두 계수를 결정하는데 상이한 타당성 질문을 이용하는 것도 생각해 볼 수 있다. 따라서 작동 상태(Ax)에 따라 선택되는 차륜의 결정을 위해 또는 두 계수의 결정을 위해 같거나 다른 타당성 질문을 사용할 수가 있다.

블록(205)에서는 차량의 속도를 지시하는 변수인 기준 속도(vref)가 결정된다. 이를 위해 블록(205)에는 블록(204)에서 출발하여 선택 차륜의 속도(vaus) 및 제 1 계수(koax) 및 제 2 계수(kovx)의 변수(Ki)가 공급된다. 이들 변수에 기초하여 블록(205)에서는 예를 들어 식1 내지 식3에 따라 차량의 기준 속도(vref)가 결정되고 블록(203), 블록(204) 및 블록(206)에 출력된다.

선택적으로는, 블록(205)에는 한가지로는 차륜 회전수 센서(103ij)에 의해 발생된 신호(nij)가 내부적으로 차륜의 속도를 지시하는 변수(vij)로 변환되어 공급될 수 있다. 다른 것으로는 블록(205)에는 블록(206)으로부터 출발하여 선택적으로 차륜 브레이크 실린더 압력을 지시하는 변수(Pij)가 공급될 수 있다. 변수(Pij, vij)에서 시작하여 블록(205)에서는 후술하는 변수(vref)의 보정이 행해질 수 있다.

블록(206)은 차량에 제공되는 제어 시스템에 사용된 제어기를 표시한다. 입력치로서 블록(206)에는 차륜 회전수 센서(103ij)에 의해 발생된 신호(nij) 및 블록(206)에서 결정된 기준 속도(vref)가 공급된다.

선택적으로는, 블록(206)에는 센서(107)에 의해 결정된 변수(Pvor)가 공급된다. 이 변수가 블록(206)에서 이용가능해지면, 이 변수에 기초하여 또한 블록(206)에서 액추에이터(105ij)를 위해 결정된, 예를 들어 이 액추에이터의 조작 시간을 나타내는 조작 신호(Aij)를 고려하여, 예를 들어 상기한 자동차기술지에 공개된 문헌으로부터 알려진 유압모델을 사용함으로써 차륜 브레이크 실린더 압력(Pij)이 결정될 수 있다. 다른 방법으로는, 블록(205)에서 차륜 브레이크 실린더 압력이 고려되어야하는 한, 차륜 브레이크 실린더 압력도 적당한 센서에 의해 파악될 수 있다.

또한, 블록(206)에서는 이미 언급한 신호(Si)가 결정될 수 있다. 신호(Si)의 결정에서는 변수(nij)가 관여한다. 마찬가지로 예를 들어 제어 시스템에 의해 수행된 제어기 작동에 관한 정보를 포함하는 제어기 내부 양도 고려될 수 있다.

차륜의 슬립을 지시하는 변수(lambdaij) 및 해당 차륜 회전수 센서(103ij)의 오차를 나타내는 신호(dfij)가 블록(204)에서 요구되는 경우에는, 이 신호가 블록(206)에서 발생된다. 변수(lambdaij)의 결정에 있어서나 신호(dfij)의 결정에 있어서 변수(nij)가 관여한다.

그 외에도 블록(206)은 제공된 제어 시스템에 대응하여 예를 들어 신호(nij) 및 차량의 기준 속도(vref)에 기초하여 액추에이터(105ij)를 위한 조작 신호(Aij) 및 모터(106)가 발생한 구동 토크에 영향을 주기 위한 신호(mot1)를 발생한다. 액추에이터(105ij)에 의해 대응하는 차륜에 작용하는 제동력이 제어될 수 있다. 차륜 힘의 제어에 의해 각 차륜의 슬립치가, 또한 모터에 의해 발생된 구동 토크의 제어에 의해 차륜의 합성 슬립치가 제어될 수 있다. 제어 시스템이 어떤 종류인가에 따라, 블록(206)에는 추가적으로 제어에 필요한 변수가 공급될 수 있고 블록(206)은 추가적으로 제어에 필요한 변수를 발생할 수 있다.

여기에서, 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치에 관한 실시예에 지시된 이용은 본 발명을 한정하는 것은 아니라는 것을 유의해야 한다. 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치를, 역시 차량의 속도를 지시하는 변수를 필요로 하는 다른 시스템에 이용하는 것도 생각할 수 있다.

도 3에서는 블록(205)에서 행해지는 차량의 기준 속도(vref)의 결정이 상세하게 표시되어 있다. 여기에서는 실질적으로 식1 내지 식3이 고려될 수 있다.

블록(301)에는 시간 단계 (n)에서의 변수(ax)의 값 ax(n) 및 시간 단계 (n-1)에서의 기준 속도의 값 vref(n-1)에 기초하여 시간 단계 (n)에서의 기준 속도의 값 vref(n)이 예를 들어 식1에 의해 결정될 수 있다. 이 값 vref(n)은 블록(303)에 공급된다.

블록(302)에서는 시간 단계 (n)에서의 상기한 변수(ax)의 값 ax(n)이 결정된다. 이를 위해 블록(302)에는 계수(koax), 선택 차륜의 속도(vaus), 변수(ax)의 값 ax(n-1) 및 시간 단계 (n-1)에 대한 기준 속도의 값 vref(n-1)이 공급된다. 값(vaus)에 기초하여 블록(302)에서는 우선 시간 단계 (n)에 대한 값 vaus(n)이 결정된다. 블록(302)에 존재하는 변수의 함수로서 예를 들어 식2에 의해 시간 단계 (n)에 대한 변수(ax)의 값 ax(n)이 결정된다. 값 ax(n)은 블록(301) 및 블록(304)에 공급된다.

블록(303)에는 시간 단계 (n)에 대한 기준 속도의 값 vref(n) 외에 선택 차륜의 속도(vaus), 계수(kovx) 및 시간 단계 (n-1)에 대한 기준 속도의 값 vref(n-1)이 공급된다. 블록(303)에서는 우선 속도(vaus)에 기초하여 시간 단계(n)에 대한 상기 변수의 값 vaus(u)이 결정된다. 블록(303)에 존재하는 변수에 따라 예를 들어 식3에 따라 시간 단계 (n+1)에 대한 기준 속도의 값 vref(n+1)이 결정된다. 이 값 vref(n+1)은 블록(304)에 공급된다. 또한 블록(303)으로부터는 기준 속도에 대한 연속 신호(vref)가 출력된다. 이 신호는 이산 시간의 값 vref(n+1)으로부터 예를 들어 유지 부재에 의해 발생될 수 있다. 신호 또는 변수(vref)는 블록(205) 외의 추가의 블록을 위해 마련된다.

블록(304)에는 값 ax(n) 및 vref(n+1)이 기억된다. 따라서, 값 ax(n)은 후속 시간 단계를 위해 블록(302)에서 이용될 수 있다. 마찬가지로, 값 vref(n+1)은 후속 시간 단계를 위해 블록(301, 302 및 303)에서 이용될 수 있다.

선택적으로는, 블록(205) 내에는 블록(305)이 블록(205)에서 차륜 브레이크 실린더 압력(Pij)이 처리가능한 경우를 위해 배치되어 있다. 블록(305)에서 차륜의 속도를 지시하는 변수(vij)로 환산된 차륜 회전수(nij) 및 차륜 브레이크 실린더 압력(Pij)에 기초하여 블록(305)에서 각 차륜(102ij)의 가속 및 감속이 결정되고 감시될 수 있다. 각 차륜의 이러한 가속 또는 감속에 기초하여 블록(305)에서는 거기에 공급된 변수(vref)가 변수(vref*)로 교정되고, 그것이 블록(205) 외부에 위치한 다른 블록들에 출력될 수 있다.

예를 들어 점화 키이를 돌림으로써 주행개시를 일으키는 전체 제어 시스템의 초기화의 경우에는, 변수(ax 및 vref)의 반복적 형성에 필요한 대응 변수에 적당한 초기치가 할당될 수 있다.

도 4는 간단한 표의 형태로 블록(203)에서 진행되는 차량의 작동 상태(Ax)의 결정을 도시한다.

작동 상태(Ax)는 차륜의 속도 및 기준 속도에 따라 결정된다. 이를 위해 기준 속도(vref)는 크기에 따라 분류된 속도(vsi)와 비교되고 적당히 분류된다. 이 비교에 의해 본 실시예에서는 5가지 다른 작동 상태가 얻어진다. 선택된 표의 표시에서는 작동 상태(A1, A2, A3, A4 및 A5)가 사용되어 있다.

도 4에 기초하여, 블록(204)과 관련하여서는, 작동 상태(Ax)에 있어서는 그때그때 결정된 작동 상태의 함수로서 기준 속도를 구하기 위해 선택되는 차륜을 결정하기 위한 타당성 질문 및 선택 차륜의 속도의 평가에 필요한 두 계수의 결정을 위한 타당성 질문이 수행된다는 것이 명확해진다. 그때 두 계수는, 선택 차륜이 지지를 위해 적합해지면 그럴수록 그 계수의 값이 더 커지도록 결정된다.

타당성 질문에 따라 하나의 차륜이 기준 속도의 결정에 적합하다는 것이 확정되는 작동 상태의 경우에는 - 그런 경우에는 두 계수(koax 및 kovx)에 영(zero)과 다른 값이 할당된다 - 기준 속도가 식4에 따라 결정된다. 이 경우에는 변수(ax)는 기준 속도(vref)에 대응하는 적응 구배를 나타내고, 이 구배는 식2에 따라 선택 차륜의 속도(vaus) 및 기준 속도(vref)의 함수로서 형성된 차에 기초한다. 그럼으로써 기준 속도(vref)는 일종의 오차 교정부로서 작용하는 변수(ax)로 인해 실제 존재하는 차량 속도에 근접하게 될 수 있다.

타당성 질문에 따라 어떤 차륜도 기준 속도의 결정에 적합하지 않은 작동 상태의 경우에는 - 이 작동 상태는 불안정 작동 상태로 지칭됨 - 영(zero)인 두 계수가 선택된다. 식2 및 식3으로부터, 상기 경우에는 변수(ax) 및 변수(vref)는 더 이상 어떠한 지지도 존재하지 않고, 두 변수의 경우 이전의 시간 단계의 값으로부터 다음 시간 단계의 값이 발생한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 식4에 따라 기준 속도의 값 vref(n+1)은 전적으로 일정 부분(ax(n-1))을 통해 영향을 받고 그것에 의해 보간되게 된다. 이 경우에는, 변수(ax)는 그때까지 적응된 보간치(ax(n-1))에 기초한 고정치가 된다. 그 결과로서, 상기 불안정한 작동 상태의 경우, 차량의 기준 속도의 상승은 항상 마지막에 안정화된 작동 상태의 값 ax(n-1)에 따라 얻어진다. 따라서, 차량의 기준 속도의 경우, 마지막에 안정화된 작동 상태의 함수로서 상이한 상승이 얻어진다.

이와 같은 관계에 있어서, 본 발명에서 변수(ax)에 관한 구배라는 용어는 엄밀한 수학적 의미로 이해되어서는 안된다는 것을 언급해 둔다. 즉, 변수(ax)는 기준 속도(vref)의 시간적 도함수를 나타내는 것을 아니다. 오히려, 변수(ax)와 관련하여 사용된 구배라는 용어로는, 변수(ax)의 가산적인 고려에 의해 기준 속도의 시간 선도가 영향을 받는다는 것을 나타내는 것으로 보아야 할 것이다. 변수(ax)의 값이 클수록 기준 속도(vref)는 크게 증가한다.

Claims (11)

1. 차량의 속도를 지시하는 속도 변수를 결정하기 위한 방법에 있어서,

   차량의 두 개 이상의 차륜의 차륜 속도를 결정하는 단계와;

   상기 차량의 작동 상태를 상기 차륜 속도의 함수로서 결정하는 단계와;

   상기 두 개 이상의 차륜 중 특정 차륜을 선택하기 위해 상기 차량의 적어도 일부 작동 상태에 대한 타당성 질문을 수행하며, 상기 타당성 질문은 결정된 작동 상태의 함수로서 수행되는 단계; 및

   상기 속도 변수가 선택된 특정 차륜의 개별적인 차륜 속도의 함수로서 결정되는 단계를 포함하는 속도 변수 결정 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결정된 작동 상태는 상기 속도 변수의 또 다른 함수로서 결정되는 속도 변수 결정 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 작동 상태를 결정하는 단계는,

   상기 차륜 속도를 크기별로 분류하는 단계; 및

   상기 속도 변수를 상기 분류된 차륜 속도와 비교하는 단계를 포함하는 속도 변수 결정 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 속도 변수는 차량의 속도를 지시하는 제 1 성분과 상기 차량의 가속도를 지시하는 제 2 성분의 함수로서 결정되는 속도 변수 결정 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 성분은,

   상기 속도 변수의 이전값, 및 소정의 계수로 평가된 선택된 특정 차륜의 개별적인 차륜 속도 중 하나의 함수로서 결정되는 속도 변수 결정 방법.
6. 제 4항에 있어서, 상기 제 2 성분은,

   상기 차량의 가속도를 지시하는 변수, 및 소정의 계수로 평가된 선택된 특정 차륜의 개별적인 차륜 속도 중 하나의 함수로서 결정되는 속도 변수 결정 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 차량의 적어도 일부 작동 상태에 대한 타당성 질문은 상기 소정의 계수를 결정하기 위해 수행되는 속도 변수 결정 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 타당성 질문은,

   i) 상기 차륜 속도, 및 ii) 상기 차량의 가속도를 지시하는 변수 중 적어도 하나의 함수로서 수행되는 속도 변수 결정 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은 슬립 제어 시스템에서 이용되는 속도 변수 결정 방법.
10. 차량의 속도를 지시하는 속도 변수를 결정하기 위한 장치에 있어서,

    차량의 두 개 이상의 차륜의 차륜 속도를 결정하는 제 1 수단과;

    상기 차량의 작동 상태를 상기 차륜 속도의 함수로서 결정하는 제 2 수단과;

    상기 두 개 이상의 차륜 중 특정 차륜을 선택하기 위해 상기 차량의 적어도 일부 작동 상태에 대한 타당성 질문을 수행하며, 상기 타당성 질문은 결정된 작동 상태의 함수로서 수행되는 제 3 수단; 및

    상기 속도 변수가 선택된 특정 차륜의 적어도 개별적인 차륜 속도의 함수로서 결정되는 제 4 수단을 포함하는 속도 변수 결정 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 슬립 제어 시스템은 구동 슬립 제어 시스템 및 제동 슬립 제어 시스템 중 한가지 시스템인 속도 변수 결정 방법.