KR100537845B1 - 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법은 차량 운동을 나타내는 운동량을 제어한다. 본 장치는 차량 운동을 나타내는 양을 검출하기 위한 제 1 수단을 포함한다. 본 장치는 두 개 이상의 제어 장치를 구비하며 이 제어 장치는 제 1 수단이 검출한 양에 기초하여 적절한 액추에이터에 의해 차량의 안정화를 위한 제어 동작을 상호 독립적으로 수행한다. 이때 적어도 하나의 제어 장치가 차량의 조향 휠에 영향을 미친다. 또한, 적어도 하나의 제어 장치가 차량의 제동 장치 및 엔진에 영향을 미치며, 및 다른 제어 장치는 샤시 액추에이터에 영향을 준다. 그 외에 본 장치는 제 2 수단을 구비하며, 제 2 수단은 제 1 수단이 검출한 양에 기초하여, 두 개 이상의 제어 장치 중 적어도 하나에 차량이 안정될 때까지 때때로 영향을 미치는 신호 및/또는 양을 결정한다. 이때 두 개 이상의 제어 장치 중 적어도 하나가 제 2 수단이 결정한 신호 및/또는 양에 의해 영향을 받을 때까지는, 제 2 수단과 무관한 제어 동작을 사용하여 차량의 안정화를 수행한다.

Description

차량 운동을 나타내는 운동량 제어 방법 및 장치{Method and device for regulating motion quantities representing the movement of a vehicle}
본 발명은 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
차량 운동을 나타내는 운동량의 제어 방법 및 장치는 종래기술에 다수가 공지되어 있다.DE-OS 43 05 155 A1(US 5,455,770)에는 상위의 주행 다이나믹 컴퓨터를 구비한 주행 다이나믹 제어 장치가 공지되어 있다. 주행 다이나믹 컴퓨터에는 각각 제동 제어기와 후차축 조향 제어기가 종속되어 있다. 종속된 제동 제어기는 요 속도(yaw velocity) 제어기와 플로트 각(float angle) 제어기로 구성된다. 종속된 후차축 조향 제어기는 요 속도 제어기와 플로트 각 제한기로 구성된다. 두 개의 제어기, 즉 제동 제어기와 후차축 조향 제어기는 병렬로 작동할 수 있다.측정 데이터 검출에 의해 다양한 파라미터가 검출된다. 이것은 예를 들어, 요 속도, 플로트 각, 차륜 속도, 전차축 및 후차축에 대한 조향각, 차량 종방향 속도 또는 차량 횡방향 속도, 및 차량 종방향 가속도 또는 차량 횡방향 가속도이다. 측정 데이터 검출에 의해 파악된 데이터는 주행 다이나믹 컴퓨터, 종속된 제동 제어기 및 종속된 후차축 조향 제어기에서 사용된다. 측정 데이터 검출에 의해 파악된 데이터에 의해 표시되는 주행 상태에 기초하여, 주행 다이나믹 컴퓨터는 제동 제어기에 요 속도에 대한 목표값과 플로트 각에 대한 한계값을 설정한다. 동시에 주행 다이나믹 컴퓨터는 요 속도 제어 또는 플로트 각 제어를 수행하는 제어 모드를 제동 제어기에 전달한다. 이러한 설정에 따라, 제동 제어기는 그것에 종속된 차륜 제어기에 대한 제어 동작을 개시하며, 차륜 제어기는 상기 동작 신호에 따라 밸브 개방 시간을 결정한다. 이러한 밸브 개방 시간은 상응하는 유압 장치에 의해 차륜 제동 압력 변화로 변환된다. 제동 제어기에 대한 상기 설정에 따라, 주행 다이나믹 컴퓨터는 후차축 조향 제어기에도 역시 요 속도에 대한 목표값과 플로트 각에 대한 한계값을 설정한다. 또한, 주행 다이나믹 컴퓨터는 후차축 조향 제어기에 설치된 두 개의 제어기 중 어느 것을 작동시킬 것인가를 후차축 조향 제어기에 통보한다. 후차축 조향 제어기에 포함되는 두 개의 제어기는 후차축 조향각을 특성화하는 신호를 발생시키며, 이 신호는 적절한 유압 장치에 의해 변환된다.DE-OS 40 31 316 A1(US 5,205,371)에는 조향 시스템에 관해 개시되어 있으며 본 발명의 이해를 위해 이를 참고로 한다. 이러한 조향 시스템에 의하면, 운전자가 조향 휠을 통해 제공하는 조향 운동, 즉 센서에 의해 검출된 조향 휠 각도()는 중첩 기어에서 액추에이터의 운동, 즉 모터각()에 중첩된다. 이렇게 형성된 중첩 운동(′)은 조향 기어 및 조향 링크 기구를 통해 조향가능하게 구성된 전차륜에 전달되어, 조향각()이 설정된다. 상기 액추에이터는 전기 모터로서 설계될 수 있다. 이러한 서보 조향 시스템의 작동 원리는 상기 중첩 기어의 변속비()에 의해 조향이 간접적으로 이루어질 수 있으며, 그에 따라 작은 조향 휠 모멘트()가 달성될 수 있다는 사실에 기초한다. 이로 인한 매우 큰 조향 휠 각도()는 적절한 모터각()의 중첩에 의해 회피될 수 있다.
수학식 1에 따라, 일반적인 크기의 조향 휠 각도로 필요한 출력 각도(＇)가 설정될 수 있다. 조향 지지를 위해 필요한 모터각() 또는 그 목표값은 조향 휠 각도()로부터 결정된다. 모터각()은 차량 운동을 나타내는 신호에 의존한다.
DE-OS 44 46 582 A1에는 상위의 제어기와 종속된 제어기를 포함하는 제어 시스템이 공지되어 있다. 상위 제어기는 액추에이터에 영향을 주기 위한 신호를 발생시킨다. 이 경우 액추에이터는 제동력을 차륜에 전달한다. 차륜 회전수에 기초하여, 차륜에 제동력을 전달하는 액추에이터를 제어하기 위해 하위 제어기에서 제어 신호가 생성된다. 액추에이터에 영향을 주기 위한 신호는 상위 제어기에 의해 생성되므로, 상위 제어기의 제어 변수는 두 개의 한계값 내의 목표 범위로 유지된다. 상기 상위 제어기는 상위 제어기의 제어 변수가 상기 목표 범위를 벗어나는 경우에만 액추에이터에 영향을 준다.차량 주행 다이나믹 제어 시스템은 예를 들어, 1994년에 발간된 자동차 기술 잡지(ATZ) 96권, 제11호, 674 내지 689쪽의 "보쉬의 FDR-주행 다이나믹 제어"에 개시되어 있다.본 발명의 목적은 차량 운동을 나타내는 운동량의 제어를 개선하는 것이다.
도 1은 차량의 주행 다이나믹을 제어하기 위한 종래의 시스템을 예시적으로 도시하는 도면.
도 2 및 도 3은 종래의 조향 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 본 발명에 따른 장치의 블럭도.
도 5는 본 발명에 따른 제어 장치의 예시적인 구성을 도시한 도면.
차량 운동을 나타내는 운동량의 제어 장치는, 양호하게는 차량의 운동을 나타내며 제 1 수단(401)에 의해 검출되는 변수(양 및/또는 신호)에 기초하여, 적절한 액추에이터(409, 410, 413, 416, 417)에 의해 차량을 상호 독립적으로 안정화시키도록 제어 동작을 수행하는, 적어도 두 개의 제어 장치(405, 406, 407)를 포함한다.
다음 사항들이 유용하게 적용된다.
적어도 하나의 제어 장치(405)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)에 개입하고,
적어도 하나의 제어 장치(406)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 조향장치(413)에 개입하며, 및/또는
적어도 하나의 제어 장치(407)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입한다.
적어도 하나의 제어 장치(406)가 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 조향장치(413)에 개입하고, 적어도 하나의 제어 장치(407)가 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하는 것이 유리할 수도 있다.
제 1 수단에 의해 검출되는 차량의 운동을 나타내는 운동량에 기초하여, 제 2 수단(404)에 의해 신호 및/또는 양(변수)이 결정되는 것이 바람직한데, 상기 신호 및/또는 양은 적어도 두 개의 제어 장치 중 적어도 하나를 적어도 일시적으로 제어함으로써, 차량이 안정화된다. 또한, 제어 장치는 상호 작용하며, 상호 간섭하지 않음으로써 차량의 안정화에 관한 양호한 총체적 효과를 발휘하도록 제어된다. 적어도 두 개의 제어 장치 중 적어도 하나의 장치는, 그 장치가 제 2 수단에 의해 결정된 신호 및/또는 양에 의해 제어될 때까지, 제 2 수단과는 독립적으로 차량을 안정화시키기 위한 제어 동작을 수행한다.상기 장치는 제 1 수단에 의해 검출된 차량의 운동을 나타내는 운동량이 전송되는 제 3 수단(402, 403)을 포함하는 것이 유리하다. 제 3 수단에 의하면, 차량의 주행 상태를 나타내는 양 및/또는 운전자에 의해 선택된 목표값을 나타내는 양은 차량의 운동을 나타내는 운동량에 기초하여 결정된다. 차량의 주행 상태를 나타내는 양 및/또는 운전자에 의해 선택된 목표값을 나타내는 양은 적어도 두 개의 제어 장치 중 적어도 하나를 적어도 일시적으로 제어하는 신호 및/또는 양을 결정하기 위해 제 2 수단에 전송된다.양호하게는, 제어 장치(405, 406, 407)는 각각 적어도 제어 수단(408, 411, 414) 및/또는 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터(409, 410, 413, 416, 417)를 제어하기 위한 수단(412, 415, 418) 및/또는 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 구비한다.각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터(409, 410, 413, 416, 417)를 제어하기 위한 수단(412, 415, 418)에 전송되는 신호 및/또는 양은, 양호하게는 적어도 상기 제 1 수단에 의해 검출되어 전송된 양 및 상기 제 2 수단에 의해 전송된 신호 및/또는 양에 기초하여 상기 제어 수단(408, 411, 414)에 의해 발생된다. 유사하게, 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단은, 양호하게는 적어도 제 1 수단에 의해 검출된 양 및/또는 제어 수단에 의해 전송된 신호 및/또는 양에 기초하여, 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 신호 및/또는 양을 발생시킨다.각각의 제어 수단(408, 411, 414)은 적어도 제어기를 제어하는 수단(408a, 411a, 414a) 및/또는 상기 제어 장치에 대한 특성 제어를 수행하기 위한 제어기(408b, 411b, 414b) 및/또는 추가의 제어 동작을 수행하기 위한 수단(411c, 414c)을 구비하는 것이 유리한 것으로 입증되었다.양호하게는, 각각의 제어기(408b, 411b, 414b)에 개입하는데 사용되는 신호 및/또는 양은 적어도 제 2 수단에 의해 결정되는 양 및/또는 신호에 기초하여 제어기를 제어하는 수단(408a, 411a, 414a)에 의해 결정된다. 마찬가지로, 적어도 상기 제어기를 제어하는 수단에 의해 결정된 양 및/또는 신호 그리고 제 1 수단에 의해 검출된 양에 기초하여, 상기 제어기는 양호하게는 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(412, 415, 418)에 전송되는 신호 및/또는 양을 결정한다.상기 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 제어하기 위해 상기 수단(412, 415, 418)에 전송되는 신호 및/또는 양이 적어도 상기 제 1 수단에 의해 검출된 양에 기초하여 추가의 제어 동작을 수행하기 위한 수단(411c, 414c)에 의해 결정되고, 상기 신호 및/또는 양은 상기 제 2 수단에 의해 결정된 신호 및/또는 양과는 무관하게 추가의 제어 동작을 수행하기 위한 수단에서 결정되는 것이 특히 유리하다.상기 제 2 수단에 의해 결정된 양 및/또는 신호가 다음과 같은 것을 포함하는 경우가 특히 유리하다.
- 개별 제어 장치를 작동 및/또는 차단하거나, 상기 제어 장치의 작동에 영향을 미치는 신호, 및/또는
- 개별 제어 장치의 제어 동작을 증가 및/또는 감소시키는 양, 특히 가변 이득, 및/또는- 상기 제어 장치에 포함된 제어기에서 결정되는 제어 편차의 어떤 값부터 제어 동작이 수행되는지를 결정하기 위한 양, 특히 동작 임계값, 및/또는
- 제어 동작을 제한하는 양, 특히 최대값, 및/또는
- 제어기에 대한 목표값을 나타내는 양, 및/또는
- 제어기에서 발생하는 제어 규칙을 설정 및/또는 변경하는 양.
그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 조향장치(413)에 개입하는 제어 장치(406)는 양호하게는 다음과 같이 구성된다.
- 제어기를 제어하는 수단(411a), 차량을 안정화시키는 조향 개입을 수행하기 위한 제어기(411b), 및 추가의 조향 동작을 수행하기 위한 수단(411c)을 구비하는 제어 수단(411),
- 조향 액추에이터를 제어하기 위한 수단(412), 및
- 조향 액추에이터(413).
차량의 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)을 제어하는 제어 장치(405)는 양호하게는 다음과 같이 구성된다.
- 제어기를 제어하는 수단(408a)과 차량을 안정화시키기 위해 제동 장치 개입 및 엔진 개입을 수행하는 제어기(408b)를 포함하는 제어 수단(408), 및
- 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)을 제어하기 위한 수단(418), 및
- 액추에이터로서의 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409).
그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하는 제어 장치(407)는 양호하게는 다음과 같이 구성된다.
- 제어기를 제어하는 수단(414a), 차량을 안정화시키기 위해 샤시 개입을 수행하기 위한 제어기(414b), 및 추가의 샤시 개입을 수행하기 위한 수단(414c)을 구비하는 제어 수단(414), 및
- 샤시 액추에이터(416)를 제어하기 위한 수단(415), 및
- 샤시 액추에이터(416).
본 발명에 따른 장치 및 방법의 추가의 이점은 다음과 같다.
- 차량의 횡방향 다이나믹, 특히 주행 안정성에 영향을 미치는 다양한 서브 시스템(405, 406, 407)의 계층적 모듈 코디네이션(coordination).
- 각각의 서브 시스템(405, 406, 407)은 자신의 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)를 구비한다.
- 모든 서브 시스템의 제어기(FZR)는 동시에 작동될 수 있다.
- 서브 시스템의 제어기(FZR)는 자율적으로 작동될 수 있으며, 특정 주행 상황 예를 들어, 정상 작동시에 상호 간섭하지 않는다.
- 시스템 코디네이터(coordinator)(404)에 의한 코디네이션에 의해 상호 독립적으로 작동하는 서브 시스템으로는 달성할 수 없는 양호한 주행 특성이 달성된다. 동시에, 모든 주행 상황에서, 서브 시스템의 상호 간섭이나 상반된 작동이 회피된다.
- 시스템 코디네이터는 순시 주행 상황 또는 주행 상태와 운전자의 의지에 기초하여 서브 시스템의 제어기(FZR)를 제어한다.- 상기 코디네이션에 의해, 주어진 상황에서 가장 효과적인 개입을 행하는 서브 시스템이 사용된다.
- 이것은 다양한 시스템 구조에 쉽게 매칭될 수 있는 개방형 구조이다. 서브 시스템이 추가, 제거 또는 변경되면, 제어기(FRZ)를 포함하는 다른 서브 시스템을 변경하지 않은 상태에서 시스템 코디네이터만을 매칭하면 된다.
- 서브 시스템이 고장난 경우에, 다른 서브 시스템은 코디네이션 없이 자율적으로 계속 작동할 수 있다. 이 경우 상호간의 간섭을 방지하기 위해 작동 가능한 서브 시스템의 작동이 제한될 수 있다.
- 시스템 코디네이터에 비상가동 기능이 있는 경우에는, 서브 시스템이 고장났을 때 작동 가능한 서브 시스템은 코디네이트된 방식으로 작동될 수 있다.
- 시스템 코디네이터가 고장난 경우에, 서브 시스템은 자율적으로 작동을 지속할 수 있다. 이 경우 상호간의 간섭을 방지하기 위해 작동 가능한 서브 시스템의 작동이 부분적으로 제한 될 수 있다.
- 서브 시스템은 기본적으로 코디네이트될 필요 없는 추가 기능(411c, 414c)을 자율적으로 수행할 수 있다.
- 시스템 코디네이터는 내부적으로 계층적 구조를 가질 수 있다.
- 전체 시스템의 다양한 기능들은 상호 통신하는 복수의 제어 장치 또는 프로세서에 임의의 방식으로 분할될 수 있거나, 또는 고성능 중앙 제어 장치 또는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
우선 도 1에 도시된 공지된 차량 다이나믹 제어용 시스템을 설명한다. 이러한 시스템은 본 발명에 따른 장치의 제어 장치로 사용된다.
도 1은 차륜(102vr, 102vl, 102hr 및 102hl)을 갖는 차량(101)을 도시한다. 이하에서는 차량의 차륜을 간략한 참조 부호인 102ij로 표기한다. 여기서, 인덱스 i 는 차륜이 후차축(h)에 장착되어 있는지 전차축(v)에 장착되어 있는지를 나타낸다. 인덱스 j 는 차륜이 차량 우측(r)에 있는지 또는 좌측(l)에 있는지를 나타낸다. 두 인덱스 i 및 j 는 이것을 가진 모든 양 또는 구성 요소에 상응하게 적용된다.모든 차륜(102ij)에는 차륜 회전수 센서(103ij)가 배속된다. 각각의 차륜 회전수 센서(103ij)에 의해 생성된 신호(nijmess)는 제어 장치(109)에 전송된다. 차량(101)에는 차륜 회전수 센서(103ij) 외에도 다른 센서가 설치된다. 즉, 제어 장치(109)에 신호(omegamess)를 전송하는 회전 속도 센서 또는 요 속도 센서(104)가 설치된다. 또한, 횡가속도 센서(105)가 설치된다. 그 센서에 의해 발생된 신호(aymess)도 제어 장치(109)에 전송된다. 차량은 추가적으로 조향각 센서(106)를 포함하는데, 이 조향각 센서(106)는 운전자가 조향 휠(107)과 조향 로드(108)를 통해 전차륜에 설정한 조향각을 검출한다. 조향각 센서(106)가 검출한 신호(deltamess)는 제어 장치(109)에 전송된다. 엔진(111)으로부터 실제 엔진 특성 데이터(mot1) 예를 들어, 엔진 회전수 및/또는 스로틀 밸브 위치 및/또는 점화 각도 등이 제어 장치(109)에 전송된다.제어 장치(109)에서 그것에 전송된 신호가 처리 또는 평가되며 차량의 주행 다이나믹 제어에 따라 조정 신호가 출력된다. 제어 장치(109)가 발생하는 조정 신호(Aij)는 차륜(102ij)에 배속된 액추에이터(110ij)를 제어할 수 있으며, 이 액추에이터는 바람직하게는 제동 장치이다. 그 외에도 엔진(111)에 의해 전달되는 구동 모멘트를 제어하는 조정 신호(mot2)가 출력될 수 있다.다음에, 도 2 및 도 3에 도시된 종래의 조향 시스템에 대해 설명한다. 이 시스템은 본 발명에 따른 장치에서 제어 장치로서 사용된다.도 2 및 도 3은 차량 운전자에 의해 작동될 수 있는 조향 휠(21 또는 31)을 도시한다. 조향 휠(21, 31)의 조작에 의해 조향 휠 각도() 또는 조향 휠 모멘트()가 중첩 기어(22, 32)에 전달된다. 동시에 액추에이터(23, 33)의 모터각()이 중첩 기어(22, 32)에 전달되며, 이때 액추에이터는 전동 모터로 구성될 수 있다. 중첩 기어(22, 32)의 출력측으로부터 중첩된 운동(′)이 조향 기어(24, 34)에 전달되고 상기 조향 기어는 다시 조향 로드(26)를 통해 전체 각도(′)에 따라 조향 가능한 차륜(25a, 25b)에 조향각() 또는 조향 모멘트()를 전달한다. 도 3에는 센서(38, 36)가 있으며, 센서(38)는 조향 휠각()을 검출하여 제어 장치(37)에 전달하고, 센서(36)는 차량(35)의 운동(예를 들어, 요 운동, 횡가속도, 차량 속도 등)을 검출하여 제어 장치(37)에 전달한다. 제어 장치(37)는 검출된 조향 휠 각도()에 따라서, 그리고 경우에 따라서는 차량 운동에 따라서 액추에이터(23, 33)의 제어를 위한 조정 변수(u)를 결정한다.다음에, 본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 장치의 일반적인 사항을 설명한다. 도 4로 설명한다.차량의 횡방향 다이나믹 거동, 특히 주행 안정성은 다양한 시스템 또는 개입 가능성에 의해 액티브하게 영향을 받을 수 있다. 차량에 이러한 시스템을 복수 개 설치할 경우, 가능한 한 양질의 차량 거동을 얻기 위해서는 각 시스템이 상호 독립적으로 작동하기보다는 개입들이 코디네이트되어야 한다. 이러한 코디네이션 과제를 해결하기 위해 계층적 모듈 구조를 제시한다.
주행 안정성을 위해 다양한 시스템을 적용할 수 있다.
- 차량 주행 다이나믹 제어용 시스템(FDR). 이 시스템은 무엇보다도 제동 장치 및 엔진 개입에 의해 차륜 종방향력을 변경시킨다. 이러한 시스템은 예를 들어, 1994년 발간된 자동차 기술 잡지(ATZ) 제96권 제11호의 674-689쪽 "보쉬의 FDR-차량 다이나믹 제어"에 개시되어 있다.
- 전자 제동력 분배 시스템. 이 시스템 역시 차륜 제동력을 변경시킨다. 이러한 시스템은 예를 들어, DE-OS 41 12 388 Al(US 5,281,012)에 개시되어 있다.
- 주행 다이나믹 조향 시스템(FLS). 이 시스템은 조향각 변경으로 인해 전차축에 작용하는 횡방향력을 변경시킨다. 이러한 시스템은 예를 들어, DE-OS 40 31 316 Al(US 5,205,371)에 개시되어 있다.
- 후차륜 조향 시스템. 이 시스템은 후차축에 조향각을 설정하여 후차축에 작용하는 횡방향력을 변경시킨다. 이러한 시스템은 예를 들어, 1989년 11월 28일/29일 에센에서 개최된 "4륜 조향장치" 세미나 논문 "승용차 4륜 조향 서보 액추에이터"에 개시되어 있다.
- 예를 들어, 능동 안정화 장치 형태의 능동 샤시 시스템. 이 시스템은 차륜 접촉력 및 도로 표면에 평행한 힘의 영향을 준다. 이러한 시스템은 예를 들어, 1992년 발간된 자동차 기술 잡지(ATZ) 제94권, 제7/8호 392-406쪽 "저연비의 능동 샤시 제어를 위한 고성능 컨셉"에 개시되어 있다.
- 차륜 구동력에 영향을 주기 위한 능동 차동 기어.
상술한 시스템들을 차량에 사용하는 경우 각 시스템은 대부분 상호 독립적으로 작동한다. 따라서 최상의 차량 성능을 얻을 수 없다. 다양한 제어 시스템에 의해 구현되는 제어 전략을 코디네이트하기 위한 시도는 고성능 차량 제어기를 사용하여 모든 사용 가능한 조절 개입을 결정하는 것이다. 이 시도는, 이론적으로 최상의 성능을 얻을 수 있으나 실제로는 여러 가지 어려움이 있다:
- 제어 구조가 일목요연하지 않다.
- 제어기 설계의 고비용.
- 적용의 난이성.
- 모든 개입 또는 시스템 결합을 위해 완전한 제어 장치를 설계 및 적용해야 한다.
- 서브 시스템이 고장나면 전체 시스템을 차단해야 한다.
이러한 단점들은 본 발명에 의해 회피될 수 있다.
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 본 발명에 따른 장치를 기술한다.도 4는 차량 주행 다이나믹에 영향을 미치는 다양한 시스템의 코디네이션을 위한 본 발명에 따른 장치의 모듈 구조를 블럭 회로도로 도시한다.이 구조는 블럭(402, 403)에 의해 형성된 상위 레벨의 분석 및 블럭(404)에 의해 형성된 코디네이션과, 서브 시스템 또는 제어 장치라 하는 개별 시스템(405, 406, 407)으로 분할된다.서브 시스템 또는 제어 장치는 다시 서브 시스템 제어기 또는 제어 수단, 액추에이터 및 액추에이터 제어기 또는 각 제어 장치에 배속된 액추에이터 제어 수단으로 분할된다.도 4는 다양한 종류 및 개수의 서브 시스템 또는 제어 장치가 코디네이트될 수 있는 개방형 시스템을 도시한다. 예를 들어, 도 4에는 자동차 엔진과 제동 장치에 영향을 미치는 적어도 하나의 차량 주행 다이나믹 제어용 시스템(FDR)과 주행 다이나믹 조향 시스템(FLS)이 존재하는 것으로 가정한다. 여기에 예를 들어, 능동 샤시 제어용 시스템과 같은 다른 시스템을 추가할 수도 있다.도 4의 블럭(401)은 차량 운동을 나타내는 운동량을 검출하기 위해 차량에 포함된 다양한 수단을 도시한다. 예를 들어, 블럭(401)은 도 1, 도 2 또는 도 3에 도시된 센서를 포함한다. 다양한 센서가 검출한, 차량 운동을 나타내는 운동량을 M으로 표시한다.블럭(401)에서 검출된 양(M)은 주행 상태 분석 블럭(402), 운전자 요구사항 인식 블럭(403) 및 다양한 제어 수단(408, 411, 414)과 액추에이터 제어기(412, 415 및 418)에 입력값으로서 전달된다.여기서, 양(M)은 일반적인 의미로 해석한다. 이미 언급한 센서에 의해 검출된 양 또는 신호 이외에도, 처리된, 예컨대 필터링된 또는 모니터링된 센서 신호 또는 센서 신호로부터 도출된 양 예를 들어, 추정치 등이 있다. 물론, 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 모든 구성 요소에 모든 양(M)이 제공될 필요는 없다. 오히려 양(M)의 제공과 관련해서 두 가지 대안이 있다. 즉, 양(M)의 모든 값을 상술한 구성 요소에 공급하여, 이 구성 요소가 상기 양들(M)로부터 내부 처리를 위해 필요한 값만을 선택하도록 하거나, 이 구성 요소에, 상기 양들(M) 중 내부 처리에 필요한 양(M)만을 공급하는 것이다. 후자의 경우 개개의 구성 요소에는 그 구성 요소에서 실시되는 기능을 충족시키는데 필요한 양(M)만이 제공된다.도 4는 전자의 경우를 가정한 것이다. 후자를 택하는 경우 M 대신 다른 인덱스 부호를 사용해야 할 것이다.본 발명에 따른 장치의 구조는 각 서브 시스템 또는 각 제어 장치가 자체의 차량 제어기(FZR) 또는 자체의 제어기(FZR)를 갖는 것을 특징으로 한다. 다양한 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)가 차량의 다이나믹 특성을 나타내는 하나 이상의 양을 제어한다. 즉 예를 들어, 요 속도, 횡가속도, 플로트 각 또는 곡선 반경 등이다. 일부 또는 모든 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)는 개루프 제어기일 수도 있다.(이하에서는, 개루프 및 폐루프 제어기에 대해서는 구별하지 않는다.)양(M)에 기초하여, 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)는 각각의 제어 규칙에 의해 개입을 결정한다. 즉, 각각의 액추에이터 제어부 또는 각각의 제어 장치에 배속된 서브 시스템 또는 제어 장치의 액추에이터를 제어하기 위한 수단에 대한 신호(S)에 포함된 목표값(SR)을 결정한다.여기서 참조부호 SR 은 각 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)에서 생성되는 목표값을 나타낸다. 유사하게, 참조부호 S 는 제어 수단으로부터 액추에이터 제어부에 전달되는 신호를 의미한다. 이에 관해서는, 도 5를 참조로 후술한다.목표값(SR)은 차량의 주행 성능에 영향을 준다. 이러한 목표값(SR)은 제어기(408b)로부터 제어 장치(405)에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(418)에, 제어기(411b)로부터 제어 장치(406)에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(412)에, 및 제어기(414b)로부터 제어 장치(407)에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(415)에 전달된다. 상술된 바와 같이, 목표값(SR)은 도 4에 명시적으로 표현하지 않았으며, 이 값은 오히려 신호(S)에 포함되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 장치에 존재할 수 있는 수단(ZF)에 의해 생성된 신호(SF)가 신호(S)에 포함된다. 자세한 내용은 제어 장치(407)와, 특히 그 장치가 포함한 제어 수단(414)을 상세하게 도시하는 도 5를 참조한다.제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)는 자율적으로 즉, 서로 독립적으로 작동한다. 또한, 상기 제어기는 목표값(SR)을 결정하기 위해, 블럭(404) 즉, 시스템 코디네이터에 의한 어떠한 설정도 필요로 하지 않는다. 다시 말해, 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)와 부속된 서브 시스템 또는 제어 장치(405, 406, 407)는 시스템 코디네이터인 블럭(404)에 의해 결정된 신호 및/또는 양(E)에 의해 제어될 때까지, 차량 안정화를 위한 제어 동작을 독자적으로(영향을 미치지 않고) 수행할 수 있다. 즉, 차량 상태에 의해, 필요한 경우 서브 시스템(405, 406, 407)과 함께 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)에 예를 들어, 목표값 또는 한계값이 설정된다. 차량 상태가 허용하는 경우, 블럭(404)이 양(E)에 의해 블럭(405, 406, 407)에 영향을 미치는 것이 생략되며, 이렇게 함으로써 제어 장치는 자체에 내장된 독립적인 제어 규칙에 따라 독자적인 제어를 수행할 수 있다. 참조부호 E 는 도 4에 도시된 양 E1, E2, E3 을 포함하는 것이다.제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)는 특정한 주행 상태, 즉 정상 작동 상태에서 상호 간섭하지 않으며 상충 작용을 하지 않도록 설계된다.양호한 상호 작용과 그로 인한 우수한 주행 성능을 달성하고 제반 주행 상태에서 서브 시스템의 상호간섭을 배제하기 위해 개입들이 시스템 코디네이터인 블럭(404)에 의해 코디네이트된다.시스템 코디네이터인 블럭(404)은 양(E)을 사용하여 상응하는 제어 장치(405, 406, 407), 즉 대응 서브 시스템 제어기 또는 대응 제어 수단(408, 411, 414)에 개입할 수 있다. E1 을 사용하여 제어 장치(405)에, E2 를 사용하여 제어 장치(406)에, 그리고 E3 을 사용하여 제어 장치(407)에 개입할 수 있다. 또한 양(E1, E2, E3)을 사용하여 각각의 제어기 영향 수단(RBE: 408a, 411a, 414a)에 영향을 준다. 상기 제어기 영향 수단(RBE)은 그것에 전달된 양(E)을 기초로 양(R1, R2, R3)을 생성하며, 이 양들은 관련 제어기(FZR: 408b, 411b, 414b)에 전달된다.도 4에서 보듯이 각각의 양(E1, E2, E3)은 제어기 영향 수단(RBE: 408a, 411a, 414a)에 전달된다. 시스템 코디네이터가 모든 제어기 영향 수단(RBE)에 동일한 양(E)를 전달하고, 제어기 영향 수단(RBE)이 각각 자체에 필요한 양(E)만을 취하는 방법도 대안으로 고려해 볼 수 있다.서브 시스템 제어기 또는 제어기 수단(408, 411, 414)의 부분에 상술한 제어기 영향 수단(RBE: 408a, 411a, 414a)이 제공된다. 이 제어기 영향 수단은 시스템 코디네이터(404)가 생성한 양(E)을 서브 시스템 고유의 제어 변경값으로 변경시킨다. 다음에, 도 5에 대해 설명한다.시스템 코디네이터(404)에 의해 생성되며, 서브 시스템 또는 제어 장치에 영향을 미치는 영향 인자 또는 양(E)으로서, 다음과 같은 것을 제공한다.
- 제어 수단(408, 411 및 414)의 인에이블링(enabling)에 영향을 미치는 인에이블 신호. 도 4에 따르면 원칙적으로 제어 수단에 대해 두 가지 상이한 구조가 제공되기 때문에, 인에이블링에 영향을 미치는 두 가지 상이한 변형예를 고려해 볼 수 있다. 제어 수단이 하나의 제어기 영향 수단(RBE)과 하나의 제어기(FZR)로만 구성된 경우(예를 들어, 제어 수단(408) 참조), 제어기(FZR)는 인에이블 신호를 통해 인에이블링되고, 그에 따라서 동시에 제어 수단이 인에이블링된다. 이 경우 제어기(FZR)의 인에이블은 제어기 수단의 인에이블에 상응한다. 이에 반해 제어 수단이 하나의 제어기 영향 수단(RBE), 하나의 제어기(FZR), 및 부가 기능을 수행하기 위한 수단(ZF)으로 구성된 경우(예를 들어, 제어 수단(414) 참조), 제어기(FZR)의 인에이블이 제어 수단의 인에이블과 직접적으로 연결되지 않는다. 제어기(FZR)가 인에이블링되지 않는 경우, 수단(ZF)은 제어기(FZR)의 인에이블과는 무관하게 작동하며 따라서 제어 수단 역시 신호(S)를 생성할 수 있다. 이 시점에서는 제어기의 인에이블에 대한 이해 및 제어기 개입의 인에이블 또는 허용 또는 가능성에 대한 이해가 필요하다.
- 제어기(FZR)의 개입을 감소 또는 증가시키는 가변 이득의 의미로의 양.
- 제어 장치에 포함된 제어기에 의해 결정되는 제어 편차의 어떤 값부터 제어 동작이 수행되는지를 결정하는 양, 특히 개입 임계값.
- 제어 동작을 제한하는 양, 특히 최대값.
- 제어기(FZR)에 대한 목표값을 나타내는 양.
- 제어기(FZR)에서 실행되는 제어 규칙을 규정 및/또는 변경시키는 양. 예를 들어, 제어 규칙이 PID-제어 형태로 구현되는 경우, 개개의 제어 성분, 즉 비례-, 적분- 및 미분 제어 성분을 상응하는 계수를 설정함으로써 상이한 크기로 평가할 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 제어 성분을 완전히 제거할 수도 있다.
이때 상이한 서브 시스템에 대한 영향 인자 또는 양(E)은 물리적 및 논리적 의미를 가져야 하거나, 여러 개의 서브 시스템에 대한 동일한 영향 인자 또는 양(E)을 사용해야 한다. 예를 들어, 본원에서는 목표값이 언급된다.시스템 코디네이터(404)는 블럭(402)에서 실행되는 주행 상태 분석 결과를 기초로 그리고 블럭(403)에서 실행되는 운전자 요구 검출을 기초로 영향 인자를 확정한다.블럭(402)에서 수행되는 주행 상태 분석에서, 블럭(401)에서 결정된 차량 운동을 나타내는 양(M)에 기초하여 차량의 주행 상태를 나타내는 양이 결정된다. 도 4에서 주행 상태로서 표시되는 상기 양은 시스템 코디네이터(404)에 전달된다. 이러한 양은 어느 정도 실제값을 나타낸다.이러한 양은 예를 들어, 차륜 속도, 차량 주행속도, 차량에 작용하는 횡가속도, 수직 축에 대한 차량의 요 속도, 차량의 플로트 각, 전차축 또는 후차축에서의 경사 위치 각, 타이어력, 차륜 제동 장치 실린더 압력 또는 각 차륜의 슬립 등이다. 이러한 양들 중 몇 가지는 센서가 직접 검출한다. 이러한 양들은 일반적으로 블럭(402)에서 변경되지 않으며, 수단(401)으로부터 변경되지 않은 채로 블럭(402)을 통과한다. 이것은 예를 들어, 요 속도, 횡가속도 또는 차륜 속도 등일 수 있다. 플로트 각 또는 경사 위치 각 등과 같은 다른 양은 상응하는 입력 신호로부터 모델링에 의해 얻어진다.또한, 블럭(402)에서 수행되는 주행 상태 분석은 측정된 양에 기초하여 차량 상태 외에도 주변 상황을 분석한다. 특히, 차량이 다이나믹적 한계 범위에 있는지 또는 그 범위에 근접했는지의 여부, 즉 마찰계수(μ)를 기초로 하는 여유값이 얼마인지를 검출한다. 그 외에도 여러 가지 환경적 조건, 즉 도로와 타이어간의 마찰계수(μ), 차량에 대한 도로의 마찰계수(μ-스플릿)와 예를 들어, 차량의 횡력 포텐셜 이용 등의 주변 상황을 검출한다.블럭(403)에서 실행되는 운전자 요구 검출의 경우, 블럭(401)에서 결정된 차량 운동과 작동을 나타내는 양(M)에 기초하여 운전자에 의해 선택된 설정을 나타내는 값을 결정 분석한다. 도 4에 운전자 요구로 표시된 양은 시스템 코디네이터(404)에 전달된다. 이 값은 어느 정도 목표값을 나타낸다. 이러한 양으로서는 예를 들어, 목표 요 속도, 운전자가 설정한 조향각, 차량 종가속도 또는 횡가속도의 목표값, 차량의 감속에 대한 목표값, 운전자가 설정한 전(preliminary)압력 및 기타 양 등이 있다.요약하면, 운전자 요구 검출은 운전자의 행위로부터 소정의 차량 운동을 유도한다. 운전자가 차량 조작 요소들을 통해 설정한, 예컨대 조향각, 전압력 또는 제동 페달 위치, 가속 페달 위치와 같은 양의 측정을 통해 운전자의 행위가 검출된다. 예를 들어, 제동 페달 위치 또는 가속 페달 위치로부터 차량 감속 또는 가속에 대한 값들을 산출한다. 횡가속도는 알려진 바와 같이 조향각에 기초하여 모델링에 의해 검출된다. 센서를 통해 직접 다른 양을 검출하는 것도 고려해 볼 수 있다.차량에 설치된 제동 시스템에 따라, 그 제동 시스템에 관련된 운전자의 행위를 나타내는 상이한 양이 필요하다는 사실을 인식해야 한다. 서브 시스템(405)의 경우 여러 가지 제동 장치를 사용할 수 있다. 예를 들어, 1994년에 발간된 자동차 기술 잡지(ATZ) 제96권, 제11호 674-689쪽의 "보쉬의 FDR-주행 다이나믹 제어"에 설명된 유압 제동 장치를 사용할 수 있다. 또한 WO 97/00433에 공지된 전자 유압 제동 장치를 사용할 수도 있다. 유압 제동 장치 대신에, 공압 또는 전자-공압 제동 장치를 사용할 수도 있다. 그 외에 브레이크 슈 및/또는 브레이크 라이닝과 연결된 서보 모터에 의해 제동력이 직접적으로 발생되는 전동식 제동 장치도 사용할 수 있다.어떤 종류의 제동 장치를 사용하느냐에 따라, 운전자의 행위를 나타내기 위해 적어도 운전자가 설정한 전압력 또는 페달 위치를 나타내는 양, 또는 2개의 양 모두가 필요하다.시스템 코디네이터는 신호 즉, 주행 상태 및 운전자 요구에 기초하여 어떤 서브 시스템 및 제어 장치가 가장 적합하며 현재의 주행 상태에서 운전자가 원하는 주행 특성을 달성하기 위해 그들을 어떻게 조작할 것인가를 결정한다.주로 제어기(FZR)에 의해 실현되는 차량 제어 외에도, 서브 시스템 또는 제어 장치(405, 406, 407)는 추가 기능(ZF)을 실행할 수 있다. 이를 위해 예를 들어, 제어 수단(411 또는 414)은 블럭(ZF: 411c 또는 414c)을 포함한다. 추가의 제어 동작 실행을 위한 블럭(ZF) 또는 수단(411c 또는 414c)의 개입은 코디네이트될 필요가 없다. 왜냐하면, 상기 개입은 예를 들어, 차량 횡방향 다이나믹에 약간만 영향을 미치거나 또는 전혀 영향을 미치지 않기 때문이다. 이러한 추가 기능 또는 수단(411c 또는 414c)에 의해 실행되는 추가의 제어 동작은 예를 들어, 쾌적 주행 기능이다.주행 다이나믹 조향 시스템(FLS)인 제어 수단(406)에서는, 운전자가 조향 휠에 설정한 조향 휠각과 운전자의 설정에 기초하여 조향 가능한 차륜에 설정된 차륜 조향각과의 관계는 수단(411c)에 의해 차량 속도의 함수로서 변경될 수 있다. 예컨대 능동 샤시 제어부일 수 있는 제어 수단(407)에서는 예를 들어, 수단(414c)에 의해 코너링시에 차량의 수평화가 달성될 수 있다. 이것은 코너링 시에 능동 샤시 제어에 의해, 샤시 액추에이터가 공지된 방식으로 영향을 받아, 차량이 요동 운동을 나타내지 않는다는 것을 의미한다.수단(ZF: 411c, 414c)은 시스템 코디네이터(404)에 의해 영향을 받지 않으며, 서브 시스템 제어기 또는 제어 수단(411 또는 414)과 완전히 무관하게 설계된다. 물론, 추가기능이 조절 대신에 제어될 수도 있다. 서브 시스템 또는 제어 장치의 목표값(S)은 서브 시스템의 제어기(FZR) 뿐만 아니라, 존재한다면 이 서브 시스템의 추가 제어 동작 실행을 위한 수단(ZF)에 의해 결정된다. 상술한 사항에 대해서는 도 5를 참고로 한다.그들에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 제동 장치 및/또는 차량 엔진에 개입하는 서브 시스템(FDR) 또는 제어 장치(405)는 차륜 모멘트, 차륜 모멘트 변경, 차륜 슬립 또는 차륜 슬립 변경 등에 대한 목표값을 설정한다. 상기 목표값(S1)은 공지된 방식으로 액추에이터 제어에 의해 또는 제어 장치(405)에 배속된 액추에이터 구동용 수단(418)에 의해, 엔진(409)에 영향을 주기위한 신호(AM) 또는 제동 장치(410)에 영향을 주기 위한 신호(AB)로 변환된다. 이 경우, 빠르게 요구되는 변경은 제동 장치를 통해, 그리고 덜 빠르게 요구되는 변경은 엔진을 통해 실현되도록 분할하는 것이 바람직하다.다음과 같은 제동 장치의 사용을 고려해 볼 수 있다. 유압식 또는 전자 유압식 제동 장치, 공압식 또는 전자 공압식 제동 장치, 및 전동식 제동 장치이다. 상기 유압식 또는 전자 유압식 제동 장치에서는, 제어시간을 나타내는 신호가 유압 밸브를 제어한다. 전자 유압식 제동 장치에서는, 상기 신호들이 적어도 운전자가 설정한 전압력과 제동페달의 거리를 나타내는 신호를 포함한다. 공압식 또는 전자 공압식 제동 장치에서는, 제어시간을 나타내는 신호가 공압 밸브를 제어한다. 전동식 제동 장치에서는, 액추에이터로서 브레이크 슈 및/또는 브레이크 라이닝과 연결된 서보 모터가 사용되며, 상기 서보 모터는 전류를 나타내는 제어 신호로 제어된다.도 4에 도시된 신호(AM, AB, AL, A)는 일반적으로 액추에이터 제어 신호를 나타낸다. 신호(AM)에 기초하여, 스로틀 밸브 위치의 변경에 의해 엔진(409)으로부터 전달되는 토크가 변한다. 적절한 제동 시스템의 제동 액추에이터에 대한 제어 시간을 나타내는 신호(AB)에 의해, 제동 액추에이터는 설정한 제동 토크가 상응하는 차륜에 발생하도록 영향을 받는다.그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 조향 장치에 개입하는 서브 시스템 제어기(FLS) 또는 제어 장치(406)에서는, 예를 들어, 전방 조향각 또는 전방 조향각 변경이 목표값(S2)으로서 사용될 수 있다. 이 목표값(S2)은 액추에이터 제어 또는 제어 장치(406)에 배속된 액추에이터 제어용 수단(412)에 의해 공지된 방식으로 조향 액추에이터(413)에 영향을 미치는 신호(AL)로 변환된다. 신호(AL)는 예를 들어, 조향각 설정을 위해 조향 액추에이터(413)에 포함된 모터에 영향을 미치는 펄스폭 변조 신호이다.차량의 후차축에서의 조향각에 영향을 미치는 서브 시스템 제어기의 사용을 고려해 볼 수도 있다.다음에, 제어 장치(407)에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 장치는 제어 장치를 사용하여 임의로 확장 가능해야 하므로, 이 점을 분명히 하기 위해 제어 장치(407)를 파선으로 표시한다. 또한 이것과 관련해서, 제어 장치(407)는 액추에이터를 임의의 수로 포함할 수 있다. 상기 실시예에서는, 1992년 발간된 자동차 기술 잡지(ATZ) 제94권, 392 내지 406 쪽의 "저연비의 능동 샤시 제어를 위한 고출력 컨셉"에 설명되어 있듯이, 서브 시스템 또는 제어 장치(407)는 샤시 제어 수행을 위한 장치라는 것을 가정한 것이다. 이것과 관련해서, 샤시 제어부로서 제어 장치(407)를 사용하는 경우, 액추에이터로서 오직 액추에이터(416)만을 사용한다고 가정한다.그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하는 제어 장치(407)는, 양호하게는 목표값(S3)으로서 감쇠기 경도에 대한 값, 또는 스프링 경도에 대한 값, 또는 설정되어야 할 목표 레벨에 대한 값을 설정한다. 어떤 목표값(S3)을 설정하는가 하는 것은, 특히 능동 샤시 제어가 사용되는가 수동 샤시 제어가 사용되는가에 따라 다르다. 목표값(S3)은 액추에이터 제어 또는 제어 장치(407)에 배속된 액추에이터 제어용 수단(415)에 의해 샤시 액추에이터(416)에 영향을 미치는 신호(A1)로 변환된다. 액추에이터(416)는 예를 들어, 유압 액추에이터 장치, 공압 액추에이터 장치 또는 전자기식 액추에이터일 수 있다. 유압 또는 공압 장치는 예를 들어, 실린더, 밸브 또는 스로틀과 같은 다양한 구성 요소로 이루어진다. 사용된 샤시 액추에이터의 종류에 따라, 신호(A1)는 예를 들어, 유압 또는 공압 액추에이터의 부속품인 밸브 및 스로틀에 대한 제어 신호 또는 전자기식 액추에이터에 대한 전류일 수 있다.관련 액추에이터는 수단(412, 418)에 의해 결정된 신호(AL, AM, 또는 AB)에 의해 제어 또는 조절되므로, 제어기(FZR)에 의해 결정된 목표값과 수단(ZF)에 의해 미리 주어진 값이 설정된다.도 5는 제어 장치(407)의 내부 구조의 상세도를 예시적으로 도시한다. 이러한 다이어그램은 제어 장치(406)에도 적용된다.제어기 영향 수단(414a)은 시스템 코디네이터(404)에 의해 생성된 양(E3)을 받는다. 선택적으로, 차량 운동을 나타내는 양(M) 역시 제어기 영향 수단(414a)에 전달될 수 있다. 전달된 양(E3, M)에 기초하여, 제어기 영향 수단(414a)은 제어기(414b)에 전달되어 영향을 미치는 영향 인자(R3)를 결정한다. 영향 인자(R3) 외에 차량 운동을 나타내는 양(M)이 제어기(414b)에 전달된다. 이 양에 기초하여, 제어기(414b)는 논리 소자(419)에 전달되는 목표값(SR3)을 결정한다.차량 운동을 나타내는 양(M)은 추가 기능(ZF)을 수행하기 위한 수단(414c)에 전달된다. 이러한 양에 의존하여, 수단(414c)은 논리 소자(419)에 전달되는 양(SF3)을 결정한다.논리 소자(419)에 의해, 양들(SR3, SF3)은 양(S3)에 결합된다. 이러한 결합은 예를 들어, 두 양(SR3, SF3)을 양(S3)에 가산하는 것을 포함한다. 그러나, 다른 형태의 결합도 고려해 볼 수 있다. 예를 들어, 두 양(SR3, SF3)은 양(S3)에 결합될 때 서로에 대해 가중될 수도 있다.논리 소자(419)로부터, 양(S3)은 제어 장치(407)에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(415)에 전달된다. 양(S3) 이외에도, 차량 운동을 나타내는 양(M)이 제어 장치(407)에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(415)에 전달된다. 전달된 양에 기초하여, 수단(415)은 제어 장치(407)에 배속된 액추에이터(416, 417)를 제어하기 위한 신호(A1, A2)를 결정한다.실시예에서 선택된 예는 본 발명을 제한 하는 것은 아니다.

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  13. 차량 운동을 나타내는 양(변수)을 검출하는 제 1 수단(401)과;
    적합한 액추에이터들(409, 410, 413, 416, 417)을 사용하여, 서로 독립적으로 상기 제 1 수단에 의해 검출되고 차량 운동을 나타내는 양을 기초로, 차량을 안정화시키기 위해 제어 동작을 수행하는 2개 이상의 제어 장치(405, 406, 407)를 포함하고;
    상기 2개 이상의 제어 장치는,
    그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)에 개입하는 적어도 하나의 제어 장치(405)와, 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 조향 장치(413)에 개입하는 적어도 하나의 제어 장치(406), 또는
    그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)에 개입하는 적어도 하나의 제어 장치(405)와, 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하는 적어도 하나의 제어 장치(407), 또는
    그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 조향 장치(413)에 개입하는 적어도 하나의 제어 장치(406)와, 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하는 적어도 하나의 제어 장치(407)를 구비하고,
    상기 차량을 안정화시키기 위해, 상기 제 1 수단에 의해 검출된 양을 기초로, 상기 2개 이상의 제어 장치 중 적어도 하나의 제어 장치에 적어도 일시적으로 영향을 미치는 신호 및/또는 양을 결정하는 제 2 수단(404)을 포함하는, 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치에 있어서,
    상기 2개 이상의 제어 장치 중 적어도 하나의 제어 장치는 상기 제 2 수단에 의해 검출된 상기 신호 및/또는 양에 의해 영향을 받을 때까지 상기 제 2 수단에 의해 영향을 받지 않고 상기 차량을 안정화시키기 위해 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 수단(401)에 의해 검출된 양은 제 3 수단(402, 403)에 공급되고, 상기 제 3 수단에 의해, 차량 운동을 나타내는 양을 기초로, 상기 차량의 주행 상태를 나타내는 양이 결정되고, 및/또는
    상기 제 3 수단에 의해 운전자에 의해 선택되는 설정을 나타내는 양이 결정되며, 및
    상기 차량의 주행 상태를 나타내는 양 및/또는 상기 운전자에 의해 선택되는 설정을 나타내는 양이, 상기 2개 이상의 제어 장치 중 적어도 하나의 제어 장치에 적어도 일시적으로 영향을 미치는 신호 및/또는 양을 결정하기 위해 상기 제 2 수단(404)에 전달되는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제어 장치(405, 406, 407)는 적어도 상기 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(412, 415, 418) 및/또는 제어 수단(408, 411, 414)을 각각 포함하고, 및/또는 상기 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터(409, 410, 413, 416, 417)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어 수단(408, 411, 414)에 의해, 적어도 그것들에 공급되고, 상기 제 1 수단에 의해 검출된 양을 기초로, 및 상기 제 2 수단에 의해 그것들에 공급된 신호 및/또는 양을 기초로, 상기 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단(412, 415, 418)에 공급되는 신호 및/또는 양이 발생되고, 및/또는
    상기 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터를 제어하기 위한 수단은 상기 제어 수단에 의해 그것에 공급된 신호 및/또는 양을 기초로, 그리고 상기 제 1 수단에 의해 검출된 양을 기초로, 상기 각각의 제어 장치에 배속된 상기 액추에이터(409, 410, 413, 416, 417)의 제어를 위한 신호 및/또는 양을 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 제어 수단(408, 411, 414)은 적어도 제어기 영향 수단(408a, 411a, 414a) 및/또는 상기 제어 장치의 특성인 제어를 수행하기 위한 제어기(408b, 411b, 414b) 및/또는 부가의 제어 동작을 구현하기 위한 수단(411c, 414c)을 각 경우에 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제어기 영향 수단(408a, 411a, 414a)에 의해, 상기 제 2 수단에 의해 검출된 양 및/또는 신호를 기초로, 상기 각각의 제어기(408b, 411b, 414b)에 개입되는 신호 및/또는 양이 결정되고, 및/또는
    상기 제어기는 상기 제어기 영향 수단에 의해 결정된 양 및/또는 신호를 기초로, 그리고 상기 제 1 수단에 의해 검출된 양을 기초로, 상기 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터(409, 410, 413, 416. 417)를 제어하기 위해 상기 수단(412, 415, 418)에 공급되는 신호 및/또는 양을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 추가의 제어 동작을 구현하기 위한 상기 수단(411c, 414c)에 의해, 상기 제 1 수단에 의해 검출된 양을 기초로, 상기 각각의 제어 장치에 배속된 액추에이터(409, 410, 413, 416, 417)를 제어하기 위한 수단(412, 415, 418)에 공급되는 신호 및/또는 양이 결정되고,
    상기 신호 및/또는 양은 추가의 제어 동작을 구현하기 위한 상기 수단에서, 상기 제 2 수단에 의해 결정된 신호 및/또는 양과 무관하게 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
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  24. 제 13 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 수단(404)에 의해 결정된 양 및/또는 신호는,
    - 개별 제어 장치(405, 406, 407)를 인에이블 및/또는 차단하고, 및/또는 개별 제어 장치의 인에이블링에 영향을 미치는 신호, 및/또는
    - 상기 개별 제어 장치의 제어 동작을 감소 및/또는 증가시키는 양, 특히 가변 이득, 및/또는
    - 상기 제어 장치에 포함된 상기 제어기(408b, 411b, 414b)에서 결정되는 제어 편차의 어떤 값부터 제어 동작이 수행되는지를 결정하는 양, 특히 동작 임계값, 및/또는
    - 상기 제어 동작을 제한하는 양, 특히 최대값, 및/또는
    - 상기 제어기의 목표값을 나타내는 양, 및/또는
    - 상기 제어기에서 실행되는 제어 규칙을 미리 결정 및/또는 변경하는 양, 을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
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  30. 제 13 항에 있어서, 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 조향 장치(413)에 개입하는 상기 제어 장치(406)는,
    - 제어기 영향 수단(411a), 상기 차량을 안정화시키는 조향 동작을 수행하기 위한 제어기(411b) 및 추가의 조향 동작을 구현하기 위한 수단(411c)을 포함하는 제어 수단(411), 및
    - 상기 조향 액추에이터(413)의 제어를 위한 수단(412)을 포함하고,
    - 액추에이터로서 조향 액추에이터(413)를 포함하며, 및/또는
    그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)에 개입하는 상기 제어 장치(405)는,
    - 제어기 영향 수단(408a) 및 상기 차량을 안정화시키는 제동 및/또는 엔진 동작을 수행하기 위한 제어기(408b)를 포함하는 제어 수단(408), 및
    - 상기 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)을 제어하기 위한 수단(418)을 포함하고,
    - 액추에이터로서 상기 제동 장치(410) 및/또는 엔진(409)을 포함하며, 및/또는
    그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하는 상기 제어 장치(407)는,
    제어기 영향 수단(414a), 상기 차량을 안정화시키는 샤시 동작을 수행하기 위한 제어기(414b) 및 추가의 샤시 동작을 구현하기 위한 수단(414c)을 포함하는 제어 수단(414), 및
    - 상기 샤시 액추에이터(416)를 제어하기 위한 수단(415)을 포함하고,
    - 액추에이터로서 샤시 액추에이터(416)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 장치.
  31. 제 1 수단(401)에 의해 차량 운동을 나타내는 양을 검출하고,
    적합한 액추에이터(409, 410, 413, 416, 417)들을 사용하여, 서로 독립적으로, 상기 제 1 수단에 의해 검출되고 차량 운동을 나타내는 양을 기초로, 상기 차량을 안정화시키기 위한 제어 동작을 수행하는 2개 이상의 제어 장치(405, 406, 407)가 제공되고,
    상기 2개 이상의 제어 장치 중,
    적어도 하나의 제어 장치(405)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 제동 장치(401) 및/또는 엔진(409)에 개입하고, 적어도 하나의 제어 장치(406)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 조향 장치(413)에 개입하고, 또는
    적어도 하나의 제어 장치(405)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 제동 장치(410) 및/또는 엔진(410)에 개입하고, 적어도 하나의 제어 장치(407)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하고, 또는
    적어도 하나의 제어 장치(406)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 조향 장치(413)에 개입하고, 적어도 하나의 제어 장치(407)는 그것에 의해 수행되는 제어 동작에 의해 상기 차량의 샤시 액추에이터(416)에 개입하고,
    상기 차량을 안정화시키기 위해, 상기 제 1 수단에 의해 검출된 양을 기초로, 상기 2개 이상의 제어 장치 중 적어도 하나의 제어 장치에 적어도 일시적으로 영향을 미치는 신호 및/또는 양이 제 2 수단(404)에 의해 결정되는,
    차량 운동을 나타내는 운동량 제어 방법에 있어서,
    상기 2개 이상의 제어 장치 중 적어도 하나의 제어 장치는 상기 제 2 수단에 의해 검출된 신호 및/또는 양에 의해 영향을 받을 때까지 상기 제 2 수단에 의해 영향을 받지 않고 상기 차량을 안정화시키기 위해 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 운동을 나타내는 운동량 제어 방법.
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