KR100767978B1

KR100767978B1 - 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100767978B1
Application number: KR1019997008856A
Authority: KR
Inventors: 무엘러엘마; 코스트프리드리히; 부에르쓰게브하르트
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1997-03-29
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2007-10-18
Also published as: DE59801390D1; US6560539B1; WO1998044353A3; EP0969994B1; WO1998044353A2; KR20010005784A; EP0969994A2; JP2001525057A; DE19713251A1

Abstract

차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법 및 장치가 개시되어 있다. 이 방법에서는, 적어도 2개의 차륜들에 대해 이들 차륜들의 속도들을 결정하고, 적어도 선택된 차륜의 속도에 따라서 상기 차량의 속도를 나타내는 값을 결정한다. 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위해 필요한 차륜의 선택은 적어도 차량의 운전상태에 따라서 행하여지고, 그 운전상태는 적어도 2개의 차륜의 속도들 또는 적어도 이들 속도에 따라서 결정되는 값에 의해 나타내어진다.

제동상황, 차륜속도(vij), 제1 값(axmod), 차량의 속도를 나타내는 값(vref), 제1 계수(kovx), 엔진 상태를 특징짓는 값(motzu).

Description

차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법 및 장치{Method and Device for determining a variable representing the speed of a vehicle}

본 발명은 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법 및 장치에 관해서는 다양한 변형의 종래기술들이 공지되어 있다.

DE-OS 38 33 212(US 5,272,634)에는 록킹 방지 제어 시스템(anti-lock control system)이 구비된 단축구동차량에 있어, 제동압력제어를 벗어난 차량의 속도에 대한 기준치를 형성하는 기법이 서술되어 있다. 이를 위해 실질적으로 구동되는 2개 차륜의 속도들에 기초하여 평균차륜속도를 결정한다. 그 다음, 이 평균 차륜속도의 시간 도함수가 영보다 크면, 기준치는 구동되는 2개의 차륜들 중 느린 차륜의 속도에 의해 결정된다. 이 평균 차륜속도의 시간 도함수가 영보다 작으면, 기준치는 구동되는 2개 차륜들 중 빠른 차륜의 속도에 의해 결정된다. 그래서, 차량의 속도에 대한 기준치의 증가가 최대치에 의해 한정된다.

DE-OS 40 09 195(US 5,364,174)는 사륜구동차량에 설치된 록킹 방지 제어 시스템에 대한 슬립제어에 요구되는 기준속도의 형성방법을 서술하고 있다. 대체적으로, 여기서는 기준속도가 속도 증가시에는 가장 느린 차륜의 속도에 의해 결정되고 또한 속도 감소시에는 세번째 빠른 차륜의 속도에 의해 결정된다. 증가와 감소간의 천이영역에서는 얻어진 가장 느린 차륜속도의 값이 일정하게 유지된다. 만일 세번째 빠른 차륜의 속도가 한 보조기준속도로부터 너무 많이 벗어나면, 기준속도는 이 보조기준속도에 평행하게 유지된다. 보조기준속도는, 세번째 빠른 차륜의 속도보다 높히고 가장 빠른 차륜의 속도보다는 낮춤으로써 형성된다. 또한 이 보조기준속도는 천이범위에서는 일정하게 유지된다. 록킹 성향으로 인해 불안정성이 존재하면, 기준속도의 증가는 보조기준속도의 증가에 의해 결정된다. 차륜이 일회 공전하면, 기준속도는 일정하게 유지되고 보조기준속도의 증가는 물리적으로 가능한 차량 가속도로 제한된다. 사륜구동차량의 후륜이 제동시 구동부로부터 분리되면, 약간 변형된 기준속도의 형성방법이 이용된다. 제어를 벗어나, 모든 차륜의 속도가 기준속도를 초과해 있을 때에는 기준속도가 상승된다. 2개 차륜 또는 3개 차륜이 기준속도보다 빠르면, 기준속도는 일정하게 유지된다. 어떤 차륜도 기준속도보다 빠르지 않거나 또는 단 하나만 빠르면, 기준속도는 하향 제어된다.
DE 43 14 330 A1에는 차량의 기준속도를 결정하는 방법이 서술되어 있다. 이를 위해, 차륜요율, 차량종가속도 및 차량횡가속도가 결정된다. 차량종가속도 및 차량횡가속도에 따라서 차량에 대한 여러 구동상황이 달라진다. 각 구동상황에 따라서 일군의 차륜회전속도가 선택되며, 이 선택된 차륜회전속도로부터 기준속도가 형성된다. 구동상황 "제동 일반"에서는, 기준속도가 모든 4개 차륜들 중 수치상 최대인 차륜요율로서 산출된다. 구동상황 "가속, 정속구동, 엔진추력운전"에서는, 기준속도가 구동되지 않는 차륜들의 차륜요율의 산술평균으로서 생성된다. 구동상황 "좌향곡선에서의 제동" 및 "우향곡선에서의 제동"에서는 최대부하를 갖는 차륜에 의해 기준속도가 결정된다.
DE 39 17 976 A1은 후륜구동차량의 경우, 차량의 속도를 결정하는 방법을 기술하고 있다. 이를 위해, 전륜의 각속도 및 적어도 차량의 두 후륜의 평균각속도가 측정된다. 그 외에도, 차량의 가속도가 적어도 대략 차량의 종방향에서 결정된다. 차량의 양의 가속도에 응답하여, 전륜들 중의 적어도 하나의 각속도에 의해 차량의 속도가 산출된다. 차량의 심한 감속에 응답하여, 차량의 각 차륜들의 최대각속도를 사용하여 차량의 속도가 산출된다.
DE 38 33 212 A1은 슬립제어부를 포함하는 록킹 방지 제어 시스템에 관해 기술하고 있다. 이 슬립제어부의 범주내에서 기준속도가 형성되어야 한다. 기준속도의 크기는 구동된 차륜들의 차륜속도들 중 하나에 의해서만 결정된다. 이 목적을 위해, 구동된 차륜의 두 차륜속도신호의 평균치가 결정된다. 이 평균치의 증가가 0보다 크면 느린 차륜의 차륜속도신호에 의해 기준속도의 크기가 결정된다. 이 평균치의 증가가 0보다 작으면, 빠른 차륜의 차륜속도신호에 의해 기준속도의 크기가 결정된다.

일반적으로, 제동슬립 및 구동슬립을 제어하기 위한 시스템은 예컨대, 슈투트가르트 로베르트 보쉬(Bosch) 사에서 배포한 책자 "자동차용 제동 시스템", VDI 출판사, 뒤셀도르프, 제1 판, 1994년에 공지되어 있다.

차량의 구동역학을 나타내는 값을 제어하기 위한 시스템은, 예컨대, 간행물인 자동차 기술 잡지 (ATZ) 96, 1994년, 제11 호, 674 내지 689 페이지에 발표된 공개기사 "FDR - 보쉬 사의 구동역학 제어"에 공지되어 있다.

DE 43 14 830 A1에 기초하는 본 발명의 목적은, 차량의 동작 거동에 기초하여 또한 차륜의 거동을 고려하여 차량의 속도를 나타내는 값을 정확히 결정할 수 있게 하는, 차량의 속도값 결정방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 1의 특징 및 청구항 13의 특징에 의해 달성된다.

삭제

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치의 이점은, 이 방법 및 장치에 의하면, 상기 종래기술에 비해, 차량의 속도를 나타내는 값들이 임의의 구동시스템을 갖는 구동차량, 즉, 전륜-, 후륜- 및 사륜구동차량에 대해, 차량의 임의의 주어진 운전상태에 대해 결정될 수 있다는 것이 이점이다. 그리고 차량의 속도를 나타내는 값의 결정은, 그것을 결정하는 동안 차량내에 실시된 제어 시스템이 제동슬립을 제어하는 중인지 구동슬립을 제어하는 중인지, 또는 예컨대, 제동슬립이나 구동슬립의 제어보다 상위에 있는 차량의 구동역학을 나타내는 값을 제어하는 중이었는지와는 무관하다.

지금까지는 상이한 차량구동 시스템들에 대해 또한 차량내에 설치된 각종의 슬립제어 시스템에 대해 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위해서는 어떤 적합한 방법 및 장치가 필요했다. 이제 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치에 의하면 모든 슬립제어 시스템에 사용될 수 있는 방법 및 장치가 제공된다.

본 발명의 방법과 그에 따른 본 발명의 장치의 범용성은 우선, 차량의 속도를 나타내는 값이 차량의 속도를 나타내는 부분과 차량의 가속도를 나타내는 부분을 고려하여 적절하게 선택된 기준(baseline)에 기초하여 형성된다는 사실에 기인한다. 다른 한편, 본 발명의 방법 및 장치의 범용성은, 차량의 속도를 나타내는 값을 형성하는 시점에 차량의 현재 운전상태가 결정되고, 이 시점 및 이 차량운전상태에서, 이 운전상태에 따라서, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기에 가장 적합한 차륜이 선택된다는 사실에 기인한다.

차량의 운전상태는 유리하게도, 적어도 차량의 둘 이상의 차륜에 대해 결정된 속도에 따라서 또한 적어도 이 속도에 따라 결정된 값에 따라서 결정된다.

차량 운전상태 결정에 관여하는 상기 제1 의존성의 경우에는, 운전 상태를 결정하기 위해 적어도 두 차륜의 속도를 그 크기에 따라 분류하고, 차량의 속도를 나타내는 값을 그 분류된 속도들과 비교하면 특히 유리하다. 상기한 제2 의존성의 경우에는, 차량의 가속도를 나타내는 값을 사용하고, 이 값에는 적어도 두 차륜들의 속도 외에 다시 적어도 엔진의 상태를 특징짓는 값들이 관여한다. 제2 의존성의 경우에는, 적어도 엔진의 상태에 따라서 결정된 제2 값을 사용함으로써 운전상태의 제어에 관한 개선(정밀화)이 달성될 수 있다. 그렇게 결정된 차량의 운전상태에 기초하여 선택될 차륜에 관한 판정이 가능해진다.

차량의 각 운전상태에 대해 결정된 차륜의 속도는 차량의 속도를 나타내는 부분의 형성시 또한 차량의 가속도를 나타내는 부분의 형성시 고려된다. 여기서, 선택된 차륜의 속도를, 역시 적어도 차량의 운전상태에 따라서 결정된 계수들을 사용하여 그때그때 평가하면 유리하다는 것이 입증되었다. 그 계수들에 의해, 특정 운전상태에 대하여 선택된 차륜이 차량의 속도를 나타내는 값의 형성에 어느 정도 관여하는가가 결정된다.

차량의 가속도를 나타내는 부분을 결정할 때에는 적어도 그 외에도, 엔진의 상태를 특징짓는 값들 및 각 차륜에 작용하는 제동압력에 따라서 결정되는 적어도 하나의 값을 고려하는 것이 유리하다.

차량의 운전상태의 적어도 일부분에 대해서는, 적합한 운전상태에서 개연성 질의(plausibility queries)를 사용함으로써, 선택된 차륜의 결정 및 선택된 차륜의 속도를 평가하기 위해 요구되는 계수의 결정을 정밀화 하는 것이 유리하다.

개연성 질의는 예컨대, 차륜의 속도에 따라 또한 각 차륜의 슬립값들을 나타내는 값들에 따라 행해질 수 있다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치의 추가의 이점은, 공지의 슬립제어 시스템에서 출발하면 실질적으로 어떤 추가적 센서 장치도 요구되지 않는다는데 있다. 그래서, 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치는 각 차륜의 차륜회전속도를 결정하기 위해 예컨대, 슬립제어 시스템 내에 존재하는 센서들에 의지할 수 있는 것이다.

기타 이점 및 유리한 실시 양태는 청구범위의 종속항, 도면 및 실시예의 기재로부터 도출될 수 있을 것이다.

도 1은, 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치가 실시되는 슬립제어 시스템이 장착된 차량을 예시하는 도면.

도 2는 슬립제어 시스템을 기초로 하는 본 발명에 의한 방법의 실시와 본 발명에 의한 장치를 위해 실질적으로 요구되는 센서 장치 및 그에 사용된 제어장치의 구조가 표시된 블록도.

도 3은 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치를 위해 어느 값에 기초하여 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하는가를 보여주는 블록도.

도 4는 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위해 필요한 차량의 차륜 및 선택된 차륜의 속도를 평가하기 위해 요구되는 계수를 선택하기 위해 사용되는 차량의 여러 운전상태의 결정을 보여주는 행렬형 표시.

먼저 동일 번호를 가진 블록은 다른 도면에서도 동일 기능을 갖는다는 점을 참고해야 할 것이다.

본 발명은 예컨대, 차량 차륜의 제동슬립이나 구동슬립에 영향을 줄 수 있는 종래기술로부터 공지된 제어 시스템들에서부터 출발한다. 물론 그렇다고 하더라도 이들이 본 발명의 사상을 제한하는 것은 아니다. 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치는 예컨대, 차량의 구동역학을 나타내는 값, 특히 차량의 요(yaw)각 속도를 제어하는 시스템에도 사용될 수 있다. 그러나 이를 위해서는 도 1에 기초하는 차량에 추가의 센서 장치를 구비해야 한다.

제동슬립을 제어하기 위한 시스템에 있어서는 통상 공지의 방법으로 제동슬립을 제어하기 위해서 각 차륜에 작용하는 제동모멘트들이 브레이크의 작동에 의해 변화된다. 구동슬립을 제어하기 위한 시스템들에서는, 관례적으로 차륜들의 구동슬립이 각 차륜의 제동모멘트의 발생에 의해 또는 엔진에 의해 생성되는 구동모멘트의 영향에 의해 조정된다. 제동슬립 및/또는 구동슬립을 조정하기 위한 시스템의 경우, 대응하는 슬립들을 조정하기 위해 동일한 것이 행하여 진다. 차량의 구동역학을 나타내는 값을 제어하기 위한 시스템의 경우, 보통 해당하는 슬립을 제어하기 위해 필요한 제동모멘트는 운전자와는 무관하게 각 차륜들에 대해 조정될 수 있다. 그 외에도, 엔진에 의해 생성되는 구동모멘트는 예컨대, 구동모멘트 제어 라인들을 따라 영향을 받는다.

서론적으로, 우선 차량의 속도를 나타내는 값(이것은 다음에는 차량의 기준속도로 지칭될 것임)을 결정하는데 있어서의 문제점들에 관해 언급하겠다.

과거 차량에 사용되었던 각종의 슬립제어 시스템의 경우, 고유의 시스템, 즉 차량의 기준속도를 결정하기 위한 고유한 방법 및 고유한 장치가 필요했었다. 그래서, 예컨대, 제동슬립제어에서는 구동슬립제어기와는 다른 시스템이 사용되었다.

마찬가지로, 차량구동 시스템들이 다르면 각 경우 마다 차량의 기준속도를 결정하는 시스템이 달라야했다. 따라서, 예컨대, 단축구동차량용 시스템은 사륜구동차량용 시스템과는 달랐다. 단축구동차량의 경우에는, 구동시 차량의 기준속도를 결정하기 위해, 구동되지 않는 차륜이 자유로운 회전으로 보통 슬립이 없기 때문에, 이들 차륜을 이용할 수 있다. 이에 반해, 사륜구동차량의 경우에는, 정상 구동의 경우, 사륜구동차량의 전 차륜이 슬립되기 때문에 적합한 차륜을 선택하는 것이 쉽지 않다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치는 임의 구동 분류의 차량에 대한 차량의 임의 운전상태 동안, 차량의 기준속도를 결정할 수 있는 시스템을 나타낸다. 그래서, 운전상태에서 예컨대, 임의 슬립제어의 임의 제어 조정이 수행될 수 있다.

도 1에는 차륜들(102vr,102vl,102hr 및 102hl)을 가진 차량(101)이 도시되어 있다. 이하에서는 차량의 차륜에 관해서는 간단한 표기 '102ij'가 도입될 것이다. 그런데 지표(i)는 차륜이 전차축(v)에 있는지 또는 후차축(h)에 있는지를 나타낸다. 지표(j)는 차륜이 차량의 우측(r)에 배치되어 있는지 또는 좌측(l)에 배치되어 있는지를 나타낸다. 두 지표(i 및 j)에 의한 이 표시는 이들이 사용되는 모든 값 및 부분들에 적용된다.

각 차륜(102ij)에는 차륜회전속도센서(103ij)가 할당되어 있다. 각 차륜회전속도센서(103ij)에 의해 발생된 신호(nij)는 추가 처리를 위해 제어장치(104)에 공급된다. 그 외에도, 각 차륜(102ij)에는 액튜에이터(105ij)가 할당되어 있고, 이것에 의해 각 차륜에 작용하는 제동모멘트가 조정될 수 있다. 여기서 액튜에이터(105ij)는 예컨대, 차륜브레이크실린더압력을 조정하기 위한 밸브이다.

또한 차량은 엔진(106)을 포함한다. 엔진(106)으로부터 제어장치(104)로 엔진 데이터(motl)가 공급된다. 그 외에, 차량은 운전자에 의해 작동되는 브레이크페달(107)을 갖고 있다. 센서(108)에 의해 운전자에 의한 브레이크페달(107)의 작동에 의해 제동회로에서 조정된 초기압력이 파악될 수 있다. 센서(108)에 의해 파악된 초기압력은 신호(Pvor)로서 제어장치(104)에 공급된다.

제어장치(104)에서는 이것에 공급된 신호가 처리 또는 평가된다. 제어장치에서 실행되는 조정에 따라 여러 제어신호가 출력된다. 제어장치(104)는 제어신호(Aij)를 발생하고 이 신호에 의해 차륜(102ij)에 할당된 액튜에이터(105ij)는 제동모멘트의 조정을 위해 구동되는 것을 생각해 볼 수 있다. 그 외에도, 제어신호(mot2)를 발생하여 이것으로 엔진(106)에 의해 생성된 구동모멘트에 영향을 주도록 하는 것도 고려해 볼 수 있다.

도 1에 관해서 설명한 상기 센서장치는 본 발명에 의한 방법 또는 본 발명에 의한 장치와 관련해서 본질적으로 필요한 센서장치이다.

차량에 제동슬립제어를 위한 시스템 및 구동슬립제어를 위한 시스템이 장착되면, 차륜회전속도센서(103ij)가 이미 이런 시스템들에 기반하여 존재하게 된다. 차량에 두 시스템 중의 어느 것이 장착되느냐에 따라, 엔진 데이터를 수신하기 위한 대응 수단이나 대응하는 센서(108)가 필요하게 된다.

차량에 차량의 구동역학을 나타내는 값, 특히, 차량의 요각속도를 제어하기 위한 시스템이 장착될 때에는, 도 1에 도시된 센서들을 기본으로하여 적어도 하나의 회전율센서, 요율센서(yaw rate sensor) 및/또는 횡가속도센서, 및 조향각센서가 추가로 필요하다.

도 2에 관해 언급하기 전에, 우선 본 발명의 방법에 기초가 되는 차량의 기준속도를 결정하기 위한 출발점에 대해 설명해야한다.

차량의 기준속도를 결정하는 방법은 서로 독립적인 두 기전에 기초를 두고 있다.

한편으로는, 차량의 기준속도의 현재값은, 차량의 차륜에 대한 각운동량(데이터)보존의 법칙과 차량에 대한 선형운동량 보존의 법칙의 관계에 기초한 모델인 제1 기전을 사용함으로써 결정될 수 있다.

두 지표(i 및 j)에 의해 확립되는 차량 차륜의 각운동량 보존의 법칙은 예컨대, 다음 관계식에 의해 표현된다:

Fij = Cp * Pij - Mij/Rij + Jij/Rij * d(vij)/dt (1)

상기 관계식(1)에서, 값(Fij)은 해당 각 차륜에 작용하는 차륜동력이다. 값(Pij)은 해당하는 차륜브레이크실린더에서 얻어진 압력이다. 이 차륜브레이크실린더압력은 예컨대, 압력센서에 의해 결정될 수 있고, 이를 위해, 각 차륜에는 해당하는 센서가 배치된다. 대안적 방법으로는, 차륜브레이크실린더압력은 예컨대, 상기한 자동차 기술 잡지(ATZ)에 공개되어 있는 기사로부터 도출될 수 있는 것과 같은 일반적으로 공지된 방법으로 유압모델을 사용하여 결정될 수 있다. 이를 위해 유압모델에는 운전자에 의해 제동회로에서 조정되는 초기압력값 및 해당 차륜에 할당된 액튜에이터들의 조종트리거시간값들이 공급된다. 현재의 실시예에서는 운전자에 의해 제동회로에서 조정되는 초기압력(Pvor)은 센서(108)에 의해 결정된다. 해당 차륜에 할당된 액튜에이터의 조종트리거시간값들은 블록(206)에서 결정된다. 이 대안적인 방법에서는, 차륜브레이크실린더압력을 결정하기 위해 차륜에 어떤 압력센서도 배치될 필요가 없다. 값(Mij)은 차륜특정모멘트(카르단모멘트)에 해당한다. 이 차륜특정모멘트는 본 실시예에서는 엔진의 상태를 특징짓는 값들에 기초하여 결정된다. 엔진의 상태를 특징짓는 값들에는, 적어도 엔진관성모멘트, 엔진에 의해 생성된 토오크와 구동모멘트 및 엔진회전속도가 있다. 엔진관성모멘트는 예비시험에서 실험적으로 결정될 수 있다. 엔진회전속도는 센서에 의해 결정되는데, 상기 센서는 이미 공지인 바, 본 실시예에서는 더 이상 설명되지 않는다. 엔진에 의해 생성된 토오크는 엔진회전속도에 기초하여 결정될 수 있다. 값(vij)은 해당하는 차륜의 속도를 나타낸다. 이 값은 해당하는 차륜회전속도센서(103ij)에 의해 결정된 신호(nij)로부터 블록(205)에서 결정된다. 브레이크시스템을 나타내는 제동파라메터를 나타내는 값(Cp)은, 해당 차륜의 관성모멘트를 나타내는 값(Jij)과 마찬가지로 예비단계에서 실험적으로 결정된다. 해당 차륜의 반경을 나타내는 값(Rij)은 예비단계에서 모든 차륜에 대해 경험적 실험으로 결정될 수 있다.

차량의 구동상태 및/또는 구동력을 표현할 수 있는 엔진상태를 특징짓는 값들이 이용될 수 없을 경우에는, 차륜에 작용하는 차륜동력(Fij)은 관계식(1)에 기초하여 아래 관계식으로 표현된다:

Fij = Cp * Pij (1')

즉, 이 경우, 값(Fij)에 의해서는 단지 각 차륜에 작용하는 제동력만 표현된다.

엔진의 상태를 특징짓는 값들은, 예컨대, 엔진회전속도를 결정하기 위한 센서에 결함이 있을 때에나 또는 예컨대, 센서들에 의해 결정된 데이터를 각 블록에 공급하는 데이터 전송 시스템에 결함이 있을 때에는, 이용되지 않다.

차량에 대한 선형운동량 보존의 법칙은 예컨대, 다음 관계에 의해 표현된다.

axmod = (∑Fij + Fwind)/Mfz (2)

상기 관계식(2)에서는, (axmod)은 차량의 가속도에 상당한다. 항(∑Fij)은 모든 차륜동력의 합을 나타낸다. 이 값은 관계식 (1) 또는 (1')에 의해 결정된다. 값(Fwind)에 의해 공기 저항의 영향을 고려한다. 값(Mfz)은 차량의 질량에 상당한다. 이 값에 관해서는 예컨대, 실험적으로 결정된 거의 예정된 값이 사용될 수 있다. 차량의 구동운전동안 공지의 평가알고리즘을 사용하여 값(Mfz)의 변수를 측정하는 것도 고려해 볼 수 있다.

값(axmod)을 결정할 때에는, 상황에 따라서는 측력(사이드 포스)을 고려하는 것이 의미가 있다. 예컨대, 전차축의 사행에 따라 사행이 작을 때에는 이 값(axmod)이 전혀 감소되지 않거나 또는 약간만 감소되는 한편, 사행이 클 때에는 심한 감소가 행해진다. 전차축의 사행은 예컨대, 관찰자에 의해 평가될 수 있다. 이를 위해서는 입력값으로서 적어도 차량의 속도 및 횡가속도가 필요하다. 횡가속도는 공지의 방법으로 적당한 센서에 의해 결정될 수 있다. 전차축의 사행과 감소계수간의 함수관계의 결과에 의한 값(axmod)의 감소는, 측력의 영향을 고려하기 위한 메모리 공간을 최적화할 수 있는 가능성을 나타낸다. 물론 물리적 값들은 측력 및 사행 운동의 경직도를 고려하여 결정될 수 있다.

관계식(2)은 일반적으로 유효하다. 엔진의 상태를 특징짓는 값들이 이용될 수 있는 경우에는, 관계식(1)에 의해 결정된 차륜동력(Fij)이 항(∑Fij)에 대입된다.

엔진의 상태를 특징짓는 값들이 이용되지 않을 경우에는, 관계식(1')에 의해 결정된 차륜동력(Fij)이 항(∑Fij)에 대입된다. 그래서, 이 경우, 결과적으로 차량이 제동된 경우에도 관계식(2)은 그 형태가 불변 유지된다. 그때에는 차륜동력(Fij)은 경우에 따라 존재하는 슬립모멘트에 이르기까지 그때의 차륜에 작용하는 제동력에 상당한다. 한편 차량이 가속된 경우에는, 당연히 관계식(2)은 axmod = Fwind/Mfz로 감소되는데, 그 이유는 그 경우에, 차륜동력(Fij)이 영이 되기 때문이다.

차량의 운전상태의 기술에는 특히 값(axmod)이 도입되기 때문에, 차량의 운전상태가 결정된 블록(20)에 값(axmod)의 상태에 관하여 통보하는 신호가 이용가능 해야 한다. 즉, 그 신호는 값(axmod)이 충분히 서술되었는지 또는 이 값(axmod)이 엔진의 상태를 특징짓는 값들의 이용불능으로 인하여 단지 부분적으로 서술되는지, 차량의 운전상태의 결정에 사용될 수 없는지에 관한 정보를 포함해야 한다. 이 신호에 관해서는 블록(203과 206) 및 도 4의 설명과 관련하여 상술될 것이다.

관계식(2)에 의해 결정된 차량의 가속도에 기초하여 차량의 기준속도는 다음 관계식에 의해 형성된다.

vref(n) = vref(n-1) + axmod(n) + axoff(n) (3)

관계식(3)에서, 항(vref(n))은 기준속도(vref)의 현재의 시간단계(시간구간)(n)에 대한 값이고, 항(vref(n-1))은 이전의 시간단계(n-1)에 대한 값을 표시한다. 항(axmod(n))은 식(2)에 의해 결정된 현재의 시간단계(n)에 대한 차량의 가속도(axmod)를 나타낸다. 항(axoff(n))은 현재의 시간단계(n)에 대한 나중에 설명할 값(axoff)의 변수를 나타낸다.

외삽법을 기초로 모델화된, 차량의 기준속도를 결정하기 위해 사용되는 제1 기전을 사용해서는, 모든 제어에서 즉각 차량의 기준속도를 결정하는 것이 보장될 수 없다. 그런데 이 기전에서는 예컨대, 차도의 사행 또는 차량의 적재 상태 또는 심지어 오차가 있는 평가치 및 센서 신호와 같은 잔존하는 영향들이 대체로 고려되지 않는다. 이런 이유로 차량의 기준속도를 결정하기 위해서는 추가로, 제2 기전이 이용되어야한다. 이 제2 기전에 의하면, 차량의 기준속도를 지원하거나 또는 결정하기 위해 사용될 차량의 차륜들 중의 하나를 선택하여야한다.

제2 기전에 의한 차량의 한 차륜을 선택하는 것에 대해서는 도 4와 관련하여 상술된다. 여기서는 제2 기전에 기초하는 모드만을 간단히 설명한다. 예컨대, 차륜의 속도(vij), 차량의 기준속도(vref) 및 적어도 차량의 가속도를 나타내는 속도(vij)에 따라 결정되는 하나의 추가 값과 같은 여러 변수들에 따라서, 차량의 운전상태가 결정된다. 그렇게 결정된 운전상태의 적어도 일부에 대해 개연성 질의가 실행된다. 적어도 이들 운전상태에 따라 또한 개연성 질의에 따라 실행된 경우, 차량의 기준속도를 결정하는 시점에서 가장 적합한 차량의 차륜이 결정된다.

선택된 차륜의 속도(vaus)에 기초하여 시간단계(n)에 대한 변수(axoff(n))가 예컨대, 다음 관계식에 의해 얻어진다.

axoff(n) = axoff(n-1) + koax(vaus(n) - vref(n-1)) (4)

차량의 가속도를 나타내는 값을 나타내는 이 값(axoff)은 식(2)에 의해 결정된 값(axmod)에 대한 오차 보정항을 나타낸다.

관계식(4)이 나타내는 것처럼, 현재의 시간단계(n)에 대한 값(axoff)의 항(axoff(n))의 변수는, 항(axoff(n-1))의 변수 및 제1 계수(kaox)에 의해 평가된 속도차에 의존한다. 이 속도차는 현재의 시간단계(n)에서 선택된 차륜의 속도(vaus)의 값을 나타내는 항(vaus(n)) 및 시간단계(n-1)에 대한 기준속도(vref)의 변수, 즉, 항(vref(n-1))에 따라서 결정된다.

관계식(4)에 의해 표시되는 값(axoff)의 결정에 따라서 - 이런 유형의 결정은 선택된 차륜의 속도(vaus)에 의해 값(axoff)이 지원되는가로 표현되기도 한다-, 관계식(3)으로 결정된 차량의 값(vref(n))에 기초하여, 차량의 기준속도에 대응해서도 지원이 이루어진다. 이것은 예컨대, 다음 관계식에 의해 표시된다.

vref(n+1) = vref(n) + kovx(vaus(n) - vref(n-1)) (5)

다음의 시간단계(n+1)에 대한 차량의 기준속도의 값을 나타내는 항(vref(n+1))의 변수는, 항(vref(n))의 변수 및 제2 계수(kovx)에 의해 평가된 속도차에 의존한다. 이 속도차는 식(4)에서의 속도차에 상당한다.

제1 계수(koax)의 값뿐만 아니라 제2 계수(kovx)의 값도 선택된 차륜과 같이 제2 식에 의해 결정된다. 개연성 질의에 따라 선택된 차륜의 속도경과가 차량의 기준속도를 특히 지원할 개연성이 있으면, 큰 값들이 두 계수에 할당된다. 그와 반대로 선택된 차륜의 속도경과가 개연성이 적으면, 작은 값들이 두 계수에 할당된다. 어떤 차륜도 지원에 적합하지 않으면, 두 계수에는 값 영이 주어진다. 그리하여 이 두 계수를 통해, 선택된 차륜이 차량의 기준속도를 결정하는데 있어 어느 정도 영향을 주는가가 결정된다.

여기에서 관계식 (1), (1') 및 (2)를 위해 선택된 시간 연속적 표시가 이들 식으로 결정된 값(Fij) 및 axmod을 추가 처리하는데 아무 제한도 주지 않는다는 것을 유의해야 할 것이다. 관계식 (3) 내지 (5)와 관련하여 요구된 이들 값의 시간 불연속적 값들은 도 2에 표시된 대응 블록들에서 마련될 수 있다.

관계식 (3) 및 (4)을 관계식 (5)에 대입함으로써, 시간단계(n+1)에 대한 차량의 기준속도(vref)의 값에 대한 다음 표시가 얻어진다.

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

+ [axoff(n-1) + axmod(n) + koax(vaus(n) - vref(n-1))]

= vvant(n+1) + vaant(n+1) (6)

관계식(6)에 따라 차량의 기준속도의 결정은 다음 방식으로 표시된다:
시간단계(n+1)에 대한 차량의 기준속도의 변수(vref(n+1))는 차량의 속도를 나타내는 각 괄호내의 첫째 수식의 부분(vvant(n+1)) 및 차량의 가속도를 나타내는 각 괄호내의 둘째 수식의 부분(vaant(n+1))에 따라 구해질 수 있다. 차량의 속도를 나타내는 첫째 부분은 시간단계(n+1)와 관련하여, 차량의 기준속도를 위한 이전값 및 제 2 계수(kovx)에 의해 평가된 상기 속도차로 구성되어 있다. 차량의 가속도를 나타내는 둘째 부분은 이전의 시간단계에 대한 값(axoff)의 값, 이전의 시간단계에 대한 값(axmod)의 값 및 1 계수(koax)로 평가된 상기 차로 구성되어 있다.

자동차 내에 제공된 제어 시스템이 제동슬립을 제어하는 시스템인 경우, 또는 상위 제어 시스템, 예컨대, 차량의 구동역학을 나타내는 값을 제어하기 위한 상위 제어 시스템이 하위의 제동슬립제어기에 의해 제동슬립제어를 수행할 경우, 상기한 두 기전 이외에도 기전을 하나 더 추가하는 것이 유리하다. 이 추가 기전의 경우, 한 차륜의 속도에 따라서 차량의 기준속도의 추가 지원이 얻어진다. 이 차륜에 대한 결정은 각 차륜들의 제어되는 언더브레이킹(controlled underbreaking)을 사용하여 즉, 이 차륜들의 차륜브레이크실린더의 제어되는 압력 감소를 통하여, 소위 조정 상들(adjustment phases)에서 공지된 방식으로 이 추가 기전을 사용하여 행한다. 그 때에는 이 방식으로 결정된 차륜은 제2 기전에 의해 결정된 차륜과는 상이할 수 있다.

본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치를 사용하여 결정된 차량의 기준속도는 예컨대, 차륜의 슬립값들을 형성하기 위해 전술한 제어 시스템들에 채용된다.

도 2에는 본 발명에 의한 방법의 실시 및 본 발명에 의한 장치에 필요한 제어장치(104)의 구조가 도시되어 있다. 실질적으로 제어장치는 두 영역으로 분할되어 있다. 제1 영역(201)은 본 발명에 필수적인 블록들을 포함한다. 그것들은 블록들(202,203,204 및 205)이다. 제2 영역은 실질적으로 구현된 제어 시스템의 제어기를 나타내는 블록(206)에 의해 구성된다. 또한 도 2는 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치에 실질적으로 필요한 센서장치들을 나타낸다. 이것은 전술한 바와 같이 구현된 슬립제어 시스템의 센서장치로부터 시작하여 추가의 센서들로 확장될 수 있다.

여기에서 도 2에 할당된 값들은 시간 이산적으로 표시되어 있지 않다는 것을 유의해야 할 것이다. 식(3) 내지 (5)에 따라 요구되는 여러 값들에 대한 시간 이산적 값들은 당연히 대응하는 블록들에서 결정된다.

각 차륜(102ij)의 차륜회전속도를 나타내는, 차륜회전속도센서(103ij)에 의해 발생된 신호(nij)는 나중에 설명할 블록들(202,205 및 206)에 공급된다. 마찬가지로, 운전자에 의해 제동회로 내에서 조정되는 초기압력을 나타내고 센서(108)에 의해 발생된 신호(Pvor)는, 블록(206)에 공급된다.

블록(202)에서는 차륜회전속도(nij)가 차륜의 속도를 나타내는 값(vij)으로 전환되고 그 크기에 따라 분류된다. 값(vij)은 여기서는 블록(202)의 내부 값이기 때문에, 이것은 도 2에는 나타나 있지 않다. 크기에 따라 분류된 차륜속도(vij)는 값(vsi)으로서 블록(202)으로부터 블록(203 및 204)에 공급된다. 크기에 따라 분류된 값(vsi)에는 다음과 같은 할당이 성립한다. 즉, 값(vs1)에는 가장 느린 차륜의 속도, 즉, 최소차륜속도(vij)가 할당되고, 값(vs2)에는 두번째 느린 차륜의 속도가 할당된다. 또한 값(v3)에는 두번째 빠른 차륜의 속도가, 그리고 값(v4)에는 가장 빠른 차륜의 속도, 즉, 최대차륜속도(vij)가 할당된다. 이 할당은 관계 vs1 ＜ vs2 ＜ vs3 ＜ vs4에 의해 표현될 수 있다.

크기에 따라 분류된 차륜속도(vsi)에 기초하여 블록(203)에서 차량의 운전상태(Axy)가 결정되고, 그것은 블록(204)에 공급된다. 운전상태(Axy)를 결정하기 위해에는, 값(vsi)외에도, 예컨대, 블록(205)에서 결정된 차량의 기준속도(vref), 블록(205)에서 결정된 값(axmod) 및 블록(206)에서 결정된 신호들(Si)과 같은 추가 값들이 참여한다. 신호들(Si)은, 값(axmod)의 상태에 관해 정보를 상기한 바와 같이 블록(203)에 통보하기 위한 신호를 적어도 포함한다. 도 3에서 운전상태(Axy)의 결정을 도출하는 것에 관해서는, 도 4에 대한 기술의 맥락에서 더 상세히 설명될 것이다.

블록(204)에서는 운전상태(Axy)에 기초하여 다음과 같은 결정을 행한다:
한편, 차량의 기준속도를 결정 및 지원하기 위해 사용되는 차량의 차륜이 선택된다. 다른 한편, 이미 언급한 계수들(kovx 및 koax)이 결정된다. 선택된 차륜의 속도(vaus) 및 도 2에 값(Ki)에 통합되어 있는 두 계수들(kovx 및 koax)이 블록(205)에 공급된다.

차량의 기준속도를 결정하거나 지원하기 위해 사용될 차륜을 선택하기 위해 또한 계수들(kovx 및 koax)을 결정하기 위해, 운전상태(Axy)들의 적어도 일부에 대해 블록(204)에서 개연성 질의가 행해진다. 그러나, 운전상태들(Axy)의 일부에 대해서는 그런 개연성 질의가 필요하지 않다. 왜냐하면, 이들 운전상태에 관해서는 예컨대, 선택된 차륜이 운전상태에 기초하여 아주 처음부터 고정되어 있거나 또는 그 운전상태에 기초해서는 차량의 한 차륜에 의한 기준속도의 지원이 의미가 없기 때문이다.

개연성 질의에는 크기에 따라 분류된 차륜속도들(vsi) 이외에 추가의 값들이 포함된다. 그래서, 이를 위해 블록(205)으로부터 시작하여 예컨대, 차량의 기준속도(vref) 및 값(axmod)이 블록(204)에 공급된다. 또한 이 목적을 위해 블록(204)에는 각 차륜들의 슬립값들을 나타내는 값들(lambdaij) 및 각 차륜회전속도센서(103ij)의 고장을 나타내는 신호(dfij)가 블록(204)에 공급된다. 또한 블록(204)은 개연성 질의를 수행하기 위해 블록(206)으로부터 신호들(Si)을 수신한다. 이와 관련하여, 신호들(Si)이 여기서는 나중에 설명할 여러 신호들의 집합이고, 블록들(203, 204)에서 이런 신호들 중 여러 신호들이 처리될 때에는 도움이될 수 있다는 것을 유의해야 할 것이다.

표시(Si)에 포함되는 신호들 및 값들은 예컨대, 이미 언급한 전차축의 사행를 나타내는 값을 포함하거나 또는 문제의 시간단계 동안 제동슬립제어의 조정 및/또는 구동슬립제어의 조정 및/또는 상위 제어 시스템의 조정이 있는가에 관한 정보를 제공하는 신호들을 포함할 수 있다. 또한 신호들(Si)은 각 차륜들 또는 전차축의 사행에 관한 정보, 및 제어된 차륜들의 수에 관한 정보, 및 대응하는 차륜에 작용하는 모멘트에 관한 정보, 및 차량의 가속도 성능에 관한, 특히 차량이 관찰된 시간단계에서 감속으로부터 가속으로의 이행이 일어났는지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한 이 신호들(Si)에 포함되는 추가 신호들에 대하여 후술된다.

개연성 질의로서는 예컨대, 다음 질의들이 사용될 수 있을 것이다. 분류된 차륜속도들(vsi) 상호간 및 기준속도(vref)와의 비교에 의해, 차륜속도들이 상호간 또는 기준속도에 대해 개연성이 있는지, 즉, 그 속도들이 서로 동기화되고 안정성이 있는지에 대해 확인될 수 있을 것이다. 이를 위해, 예컨대, 각 차륜속도들 상호간의 차이 및 각 차륜속도의 기준속도에 대한 차이가 결정될 수 있다. 예컨대, 기준속도에 대한 차륜속도의 차이가 작으면 그것은 이 속도가 기준속도를 지원하기에 적당할 수 있다는 표식이 된다. 그 외에도, 차륜들의 속도에 따라서 평균차륜가속도가 결정될 수 있고, 이것은 예컨대, 부하 교체의 인식을 위한 개연성 질의에 포함된다.

또한 슬립값들(lambdaij)에 기초하여 여러 개연성 질의가 실현될 수 있다. 예컨대, 개별 슬립값들(lambdaij)에 기초하여 어느 차륜들이 성능이 불안정하여 기준속도를 지원하기에 덜 적당한지가 결정될 수 있다. 또한 각 슬립값들(lambdaij)의 합을 각 슬립값들의 절대치의 합과 비교함으로써 차량의 차륜들이 안정한 상태에 있는지 없는지를 판정할 수 있다.

차륜회전속도센서(103ij)가 결함이 있는지 또한 어느 것이 결함이 있는지를 나타내는 신호(dfij)에 기초하여, 질문을 통하여, 어느 차륜들의 속도가 기준속도를 지원할 수 없는 차륜들을 결정하는 것이 가능하다.

어떤 차륜의 사행(skew)을 예정된 임계치(threshhold value)와 비교함으로써 그 해당 차륜이 기준속도의 지원에 적합한지 또는 그렇지 못한지가 결정될 수도 있다. 그런데 각 차륜의 사행은 전차축의 사행에 대응하여 구해질 수 있다. 차량의 가속도를 나타내는 값(axmod)을 고려하여, 각 차륜이 기준속도를 지원하기에 적합한지 또는 그렇지 못한지도 결정할 수 있다.

위에 열거한 개연성 질의들은 총괄적 열거가 아니어서 결코 제한성을 갖는 것은 아니다. 추가의 개연성 질의를 사용하는 것도 충분히 고려해 볼 수 있다. 선택되는 차륜 및 두 계수들을 결정하기 위해서는 상이한 개연성 질의를 사용하는 것도 또한 고려해 볼 수 있다. 그 결과, 운전상태(Axy)에 따라 선택되는 차륜들과 두 계수들을 결정하기 위해 동일한 또는 다른 개연성 질의를 사용할 수 있다.

블록(205)에서는 차량의 속도를 나타내는 값인 기준속도(vref)가 결정된다. 이를 위해 블록(205)에는 블록(204)에서 시작하여 선택된 차륜의 속도(vaus), 및 값(Ki)을 통한 제1 계수(koax) 및 제2 계수(kovx)가 공급된다. 블록(205)은 차륜회전속도센서(103ij)로부터 신호(nij)를 수신하고, 이 신호는 내부적으로 차륜의 속도를 나타내는 값(vij)으로 전환된다. 또한 블록(205)에는 블록(206)으로부터 엔진의 상태를 특징짓는 값들(motzu), 차륜브레이크실린더 압력을 나타내는 값(Pij) 및 차량의 질량을 나타내는 값(Mfz)이 공급된다. 차량의 상태를 특징짓는 값들(motzu)로서 블록(205)에는 예컨대, 엔진에 의해 생성된 토오크 및 엔진회전속도가 공급된다. 상기한 값들에 기초하여 블록에서는 예컨대, 관계식 (1)과 (1') 내지 (5)에 따라 차량의 기준속도(vref)가 결정되어, 블록(204) 및 블록(206)에 주어지다.

값들(Pij 및 vij)에 기초하여 또한 적어도 엔진의 상태를 특징짓는 값들(motzu)에 따라서 형성되는 값(Mij)을 고려하여 식(1)에 따라 각 차륜동력을 나타내는 값(Fij)이 형성된다. 엔진의 상태를 특징짓는 값들(motzu)이 이용 가능하지 않을 때에는, 식(1')에 의해 값(Fij)이 결정된다. 차량의 질량을 나타내는 값(Mfz)외에도 값(Fij)이 차량의 가속도를 나타내고 식(2)에 의해 서술되는 값(axmod)의 결정에 관여한다. 또한 블록(205)에서는 관계식(4)에 따라 적어도 선택된 차륜의 속도(vaus)에 기초하여 값(axoff)이 형성된다. 식(3) 및 (5)에 기초하여 차량의 기준속도가 주어진다.

다른 방법으로, 블록(205)에는 블록(206)으로부터 시작하여 그 외에도, 값(alva)이 공급된다. 이 값은 전차축에서의 사행을 나타내고, 값(axmod)의 결정시 고려될 수 있고, 결과적으로 그것은 차량의 기준속도에 영향을 미친다. 이미 설명한 것처럼, 값(alva)은 적어도 차량의 속도 및 차량의 횡가속도에 따라서 결정될 수 있다. 이를 위해, 필요할 수 있는 횡가속도센서가 도 2에 도시되어 있지 않다.

블록(206)은 차량내에 실시되어 있는 제어 시스템을 위해 사용된 제어기를 나타낸다. 블록(206)에는 입력값들로서, 차륜회전속도센서(103ij)에 의해 생성된 신호(nij) 및 센서(108)에 의해 결정된 값(Pvor)이 공급된다. 또한 블록(206)에는 블록(205)으로부터 시작하여 기준속도(vref)가 공급된다. 이 블록은 엔진으로부터 예컨대, 엔진회전속도일 수 있는 값(mot1)을 받는다.

엔진회전속도에 기초하여 블록(206)에서는 예컨대, 엔진에 의해 생성된 토오크와 구동모멘트를 나타내는 값이 결정될 수 있고, 그것은 엔진회전속도와 함께 값들(motzu)로서 블록(205)에 공급될 수 있다. 또한 블록(206)에서는 값(Pvor)에 기초하여 또한 예컨대, 액튜에이터의 조종시간을 나타내고, 블록(206)에서 액튜에이터(105ij)를 위해 결정된 조종신호(Aij)를 고려하여 유압모델을 사용함으로써 차륜브레이크실린더압력(Pij)이 결정된다. 적어도 차륜회전속도(nij) 및 엔진에 의해 생성된 모멘트에 따라서 블록(206)에서는 적당한 평가방법에 의해 차량의 질량을 나타내는 값(Mfz)이 결정된다. 또한 블록(206)에서는 이미 언급한 신호들(Si)이 결정된다. 신호들(Si)을 결정하기 위해서는 적어도 값(nij) 및 엔진의 상태를 특징짓는 값들(motzu)이 사용된다. 마찬가지로 예컨대, 제어 시스템에 의해 행해진 제어기 조정에 관한 정보를 포함하는 제어기 내부값이 고려된다.

이와 관련하여 신호들(Si)에 포함되는 신호로서, 블록(203)에 공급되는 신호에 대해 언급하겠다. 이 신호는 블록에 값(axmod)의 상태에 관해 통보한다. 이 신호는 적어도 엔진회전속도(nmot)에 따라 형성된다. 예컨대, 이를 위해서는 엔진회전속도가 타당한지를 감시한다. 엔진회전속도가 타당하지 않은 것으로 판정될 때에는 그것은 예컨대, 엔진회전속도를 파악하기 위해 사용된 센서에 결함이 있다는 표지가 된다. 그런 경우에는, 엔진의 상태를 특징짓는 값들은 이용 가능하지 않고, 값(axmod)이 식(1')에 의한 값(Fij)을 사용하여 결정된다. 따라서 신호들(Si)에 포함된 신호를 사용하여 값(axmod)이 사용될 수 없음을 블록(203)에 통보한다. 그와 반대로 엔진회전속도가 타당하면 즉, 엔진의 상태를 특징짓는 값들이 이용 가능하면, 관계식(2)에는 관계식(1)에 의한 값(Fij)이 대입된다. 이 경우에는, 블록(203)에 값(axmod)이 사용 가능하다고 통보한다. 그 외에도, 엔진회전속도를 나타내는 값을 감시하기 위해서도, 데이터 전송 시스템의 무에러 기능에 관한 개연성 질의를 행할 수 있다.

그 외에도, 블록(206)은 적어도 차륜회전속도(nij)에 따라서 차륜의 슬립을 나타내는 값들(lambdaij)을 발생한다. 블록(206)은 예컨대, 값(nij)에 기초하여 개연성 질의를 통하여 해당하는 차륜회전속도센서(103ij)의 결함을 나타내는 신호(dfij)를 발생할 수 있다.

그 외에도, 블록(206)은 구현된 제어 시스템에 의하면, 예컨대, 신호들(nij) 및 차량의 기준속도(vref)에 기초하여 액튜에이터(105ij)를 위한 조종신호(Aij) 및 엔진(106)에 의해 생성된 구동모멘트에 영향을 주기 위한 신호(mot2)를 발생한다. 액튜에이터(Aij)에 의해 해당 차륜에 작용하는 제동력이 조정될 수 있다. 차륜동력 및 엔진에 의해 생성된 구동모멘트의 영향에 의해 각 차륜의 슬립들 및 총 슬립이 제어될 수 있다. 사용하는 제어 시스템이 어떤 타입인가에 따라, 블록(206)에는 총 슬립을 제어하기 위해 필요한 추가의 값들이 공급될 수 있고 또한 블록(206)은 제어기에 필요한 추가의 값들을 생성할 수 있다.

여기서, 실시예에 기술된 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치의 사용은 어떤 제한적 의미도 갖지 않는다는 것을 지적하고 싶다. 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치를, 역시 차량의 속도를 나타내는 값이 요구되는 다른 시스템에도 사용하는 것을 고려해 볼 수 있다.

도 3에는 블록(205)에서 이루어지는 차량의 기준속도(vref) 및 값(axmod)의 결정이 상세히 도시되어 있다. 여기에서는 실질적으로 식(1)이나 (1') 내지 (5)가 고려될 수 있다.

블록(301)에서는 예컨대, 식(1)에 따라서, 엔진회전속도(nmot) 및 엔진에 의해 생성된 토오크(Mmot)에 기초하여, 두 가지 값 모두 엔진의 상태를 특성짓고, 둘 다 값(Mij)의 결정에 산입되고 또한 블록(301)에서 차륜속도들(vij)로 변환되는 차륜회전속도(nij) 및 차륜브레이크실린더 압력(Pij)에 기초하여 차륜동력(Fij)이 형성된다. 이 차륜동력(Fij)은 블록(302)에 공급된다. 엔진의 상태를 특징짓는 값들이 이용 불가할 때에는, 차륜동력은 식(1')에 따라 결정된다.

블록(302)에는 또한 차량의 질량을 나타내는 값(Mfz) 및 기준속도(vref)가 공급된다. 블록(302)에서는 여기에 공급되는 값에 따라서 예컨대, 식(2)에 따라서 차량의 가속도를 나타내는 값(axmod)이 형성된다. 값(axmod)은 블록(303)에 공급되고 또한 그것은 블록(205) 밖에 있는 추가의 블록들을 위해 이용된다.

대안적으로, 블록(302)에는 추가의 값으로서 선택적으로 차량의 전차축에서의 사행을 나타내는 값(alva)이 공급될 수 있다. 이 값(alva)에 따라서 값(axmod)에 대한 보정이 행해질 수도 있다.

블록(303)에서는 우선, 값(axmod)에 기초하여 시간단계(n)에 대한 값의 변수(axmod(n))가 결정된다. 값(axoff)의 변수(axoff(n)) 및 시간단계(n-1)에 대한 기준속도의 변수(vref(n-1))와 함께 블록(303)에서는 시간단계(n)에 대한 기준속도의 변수(vref(n))가 예컨대, 식(3)에 의해 결정된다. 이 변수(vref(n))는 블록(305)에 공급된다.

블록(304)에서는 이미 언급한 시간단계(n)에 대한 값(axoff)의 변수(axoff(n))가 결정된다. 이를 위해 블록(304)에는 계수(koax), 선택된 차륜의 속도(vaus), 값(axoff)의 변수(axoff(n)) 및 시간단계(n-1)에 대한 기준속도의 변수(vref(n-1))가 공급된다. 값(vaus)에 기초하여 블록(304)에서는 우선, 시간단계(n)에 대한 변수(vaus(n))가 결정된다. 블록(304)에 존재하는 값에 따라서 예컨대, 관계식(4)에 따라 시간단계(n)에 대한 값(axoff)의 변수(axoff(n))가 결정된다. 변수(axoff(n))는 블록(303) 및 블록(306)에 공급된다.

블록(305)에는 시간단계(n)에 대한 기준속도의 변수(vref(n)) 이외에 선택된 차륜의 속도(vaus), 계수(kovx) 및 시간단계(n-1)에 대한 기준속도의 변수(vref(n-1))가 공급된다. 블록(305)에서는 우선, 속도(vaus)에 기초하여 시간단계(n)에 대한 이 값의 변수(vaus(n))가 결정된다. 블록(305)에 존재하는 값에 따라서 예컨대, 관계식(5)에 따라 시간단계(n+1)에 대한 기준속도의 변수(vref(n+1))가 결정된다. 이 변수(vref(n+1))가 블록(306)에 공급된다. 또한 블록(305)으로부터 기준속도에 대한 시간 연속적 신호(vref)가 출력된다. 이 신호는 시간 이산적 변수(vref(n+1))로부터 예컨대, 유지부재에 의해 발생될 수 있다. 이 신호 또는 값(vref)은 블록(302)에 공급되고, 또한 블록(205) 이외의 추가 블록들을 위해 이용될 수 있다.

블록(306)에는 변수(axoff(n) 및 vref(n+1))가 기억된다. 그래서, 변수(axoff(n))는 블록(304)에 의해 다음 시간단계에 대하여 이용 가능하다. 역시 변수(vref(n+1))는 블록들(303,304 및 305)이 다음 시간단계에 대하여 이용 가능하다.

예컨대, 점화 키를 돌린 후 주행 개시할 때와 같이 전체 제어 시스템을 초기화하는 경우에는, 값(axoff 및 vref)의 순환적인 형성을 위해 필요한 대응 값들에 적당한 개시치들이 할당될 수 있다.

도 4는 블록(203)에 진행되는 차량의 운전상태(Axy)의 결정을 행렬형으로 간략하게 보여준다. 대체적으로 운전상태(Axy)는 차륜들의 속도에 따라서 결정된다.

각 운전상태(Axy)를 결정하기 위한 첫째의 기준은 크기에 따라 분류된 속도들(vsi) 및 기준속도(vref)에 기초하여 형성된다. 이를 위해 기준속도(vref)는 속도(vsi)들과 비교되고 그에 따라 분류된다. 이 비교에 의해 본 실시예 5에서는 여러 그룹의 상이한 운전상태가 얻어진다. 선택된 행렬표시에서는, 이들 그룹은 각 운전상태들(A1y,A2y,A3y,A4y 및 A5y)을 가진 행들에 대응한다.

각 운전상태(Axy)를 명확하게 결정하기 위해서는 추가의 제2 기준이 필요하다. 이 제2 기준은 실질적으로 차량의 가속도를 나타내는 값(axmod)에 기초를 두고 있다.

차량이, 기준속도(vref)가 결정될 필요가 있는 시점에, 제동된 상태, 즉, "제동상황" 또는 가속된 상태, 즉, "구동상황"에 있는지 하는 것은, 실질적으로 값(axmod)에 따라 결정된다. 운전상태는 "구동상황"에서는 Ax1으로, 또한 "제동상황"에서는 Ax2로 표시되어 있다.

이 문제를 더욱 정밀화하기 위해 예컨대, 차량의 차륜들에 작용하는 모멘트와 같은 추가의 값이 이용될 수 있다. 이 차륜모멘트는 예컨대, 블록(206)에서 적어도 차륜브레이크실린더압력(Pij) 및 엔진에 의해 생성된 모멘트에 따라서 결정되어 신호들(Si)을 통해 블록(203)에 공급된다.

값(axmod)에 기초하여, 차량이 제동 상태에 있는지 또는 가속된 상태에 있는지 명확히 결정될 수 없으면, 차량의 운전상태를 나타내기 위해 "기타 상황"으로부터 해당하는 운전상태(Ax3)가 선택된다.

운전상태들(Ax1,Ax2 및 Ax3)을 결정하기 위해서는 차량의 가속도를 나타내는 값(axmod)이 필요하다. 이 운전상태를 결정하기 위한 값(axmod)이 사용될 수 없는 경우에는, 해당 운전상태(Ax4)가 결정된다. 값(axmod)이 결함이 있거나 또는 이미 언급한 것처럼 단지 일부만 제공되어 있을 때에는 이 값(axmod)은 이용될 수 없다. 이 경우에는 주로, 예컨대, 엔진회전속도를 파악하는 센서가 고장이 났거나 또는 오차 있는 신호를 공급할 때나, 또는 예컨대, 블록(205)에 값(axmod)의 결정에 필요한 값을 공급하는 데이터 전송 시스템이 오작동하거나 고장이 났을 때에, 존재한다. 값(axmod)이 운전상태들(Ax1,Ax2 및 Ax3)을 결정하기 위해 사용될 수 있는지 또는 값(axmod)이 사용될 수 없어 운전상태(Ax4)가 고려될 필요가 있는지 하는 것은, 신호들(Si)에 포함된 신호에 의해 블록(203)에 통보된다.

이와 관련하여, 운전상태를 결정하기 위해 처음에 제1 기준 그리고 이어서 제2 기준이 수행되던지 또는 그 역 순으로 수행되던지 하는 것은 본 발명의 방법 및 본 발명의 장치에 어떤 제한도 주지 않는다는 것을 지적하고 싶다.

도 4에 기초하여, 블록(204)에 관해서, 각 운전상태(Axy)에서 이미 언급한 개연성 질의에 의해 기준속도를 결정하기 위한 차륜 및 선택된 차륜의 속도를 평가하기 위해 필요한 두 계수가 결정된다는 것을 언급하고 싶다.

개연성 질의는 "구동상황"을 위해 구성되는 것으로, 이 경우에는, 기준속도보다 작은 속도의 차륜이 선택되도록 하는 성향이 있고, 그래서, 기준속도의 "하향" 쪽 지원(기준속도를 적게 하는 쪽)이 행해진다. 그에 반해 "제동상황"에서는 개연성 질의가, 기준속도보다 큰 속도의 차륜이 선택되도록 하는 성향이 있고, 그래서, 기준속도의 "상향" 쪽 지원(기준속도를 크게 하는 쪽)이 행해진다. 그래서, 어느 경우에나 두 계수는 그 값이 더크면 클수록 지원을 위해 더 적합한 차륜을 선택할 수 있도록 결정된다.

운전상태 동안, 개연성 질의에 따라 차륜들 중 어느 것도 기준속도의 결정에 적합하지 않은 것으로 판정된 경우에는, 두 계수는 영으로 선택된다. 관계식(4)와 (5)에 기초하여, 이 경우에는, 값(axoff)뿐만 아니라 값(vref)에 대한 지원이 취해지지 않고, 두 값에 대해서는, 후속 시간단계의 값이 선행 시간단계의 값으로부터 산출되는 것을 알 수 있다. 그 결과 관계식(6)에 따라, 기준속도의 값(vref(n+1))은 한편으로는 고정 부분(axoff(n-1))과 가변 부분(axmod(n))을 통해 영향을 받게 된다.

이제 두 계수가 영(0)일뿐 아니라 값(axmod)이 사용될 수 없는 그런 운전상태가 존재한다면, 식(6)에 따라 기준속도의 변수(vref(n+1))는 더욱 더 일정 부분(axoff(n-1))에 의해 영향을 받고, 그래서, 이 값에 따라서 외삽된다. 그 결과로 그런 불안정한 운전상태에서, 차량의 기준속도의 증가는 항상 최종 안정 운전상태의 변수(axoff(n-1))에 따라 얻어진다. 결과적으로, 차량의 기준속도(vref)의 경우, 최종 안정 운전상태에 따라 여러가지의 증가들이 얻어진다.

Claims

차량의 속도를 나타내는 값(vref)을 결정하기 위한 방법으로서,

적어도 2개의 차륜들에 대해 상기 차륜들의 속도들(vij)이 결정되고, 적어도 상기 속도들(vij)에 따라서 상기 차량의 가속도를 나타내는 제1 값(axmod)이 결정되며, 적어도 선택된 차륜의 속도(vaus)에 따라서 상기 차량의 상기 속도를 나타내는 값(vref)이 결정되고, 상기 결정에 필요한 차륜은 적어도 상기 차량의 운전상태(Axy)에 따라서 결정되는, 상기 차량의 속도를 나타내는 값(vref)을 결정하기 위한 방법에 있어서,

상기 차량의 상기 운전상태(Axy)는 적어도 상기 적어도 2개의 차륜들의 속도들(vij)과 상기 차량의 상기 가속도를 나타내는 상기 제1 값(axmod)에 의해서 기술되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 차량의 상기 속도를 나타내는 값(vref)은 적어도 상기 차량의 속도를 나타내는 부분(vvant(n+1))과 상기 차량의 가속도를 나타내는 부분(vaant(n+1))으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제2항에 있어서, 상기 차량의 속도를 나타내는 부분(vvant(n+1))은 적어도 상기 차량의 상기 속도를 나타내는 값의 선행 값(vref(n-1))과 제1 계수(kovx)를 사용하여 평가되는 상기 선택된 차륜의 속도(vaus(n))에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제2항에 있어서, 상기 차량의 가속도를 나타내는 부분(vaant(n+1))은 적어도 상기 차량의 상기 가속도를 나타내는 제1 값(axmod(n))과 제2 계수(koax)를 사용하여 평가되는 상기 선택된 차륜의 속도(vaus(n)) 및 상기 차량의 가속도를 나타내는 제2 값(axoff(n-1))에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 차량의 가속도를 나타내는 제1 값(axmod)을 결정하기 위해, 적어도 각 차륜들에 작용하는 제동압력(Pij)이 추가 값으로서 더 결정되고, 또한 엔진의 상태를 특징짓는 값들(motzu)이 고려되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제5항에 있어서, 상기 엔진의 상기 상태를 특징짓는 값들(motzu)로서 적어도 엔진회전수 또는 엔진에 의해 생성된 회전 모멘트가 결정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 선택된 차륜의 상기 속도(vaus)를 평가하기 위한 상기 제1 계수(kovx) 및 상기 제2 계수(koax)가 적어도 상기 차량의 상기운전상태(Axy)에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제7항에 있어서, 상기 운전상태들(Axy)의 적어도 일부에 대해서는 상기 선택된 차륜의 상기 속도(vaus)를 평가하기 위한 상기 제1 계수(kovx) 및 상기 제2 계수(koax)가 개연성 질의(plausibility query)를 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 적어도 상기 엔진의 상기 상태를 특징짓는 값들(motzu)에 따라서 결정되는 제2 값(Si)이 상기 차량의 상기 운전상태(Axy)의 결정에 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 차륜들의 상기 속도들(vij)에 기초하여, 상기 차량의 상기 운전상태(Axy)를 결정하기 위해 이들 차륜들의 상기 속도들이 크기에 따라 분류되고, 상기 차량의 상기 속도를 나타내는 값(vref)이 상기 분류된 속도들(vsi)과 비교되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 운전상태들의 일부에 대해서는 상기 선택된 차륜이 적어도 개연성 질의를 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 개연성 질의의 수행시에는, 상기 차륜들의 상기 속도들(vij) 또는 상기 각 차륜들의 슬립값들을 나타내는 값들(lambdaij) 또는 상기 차량의 상기 가속도를 나타내는 상기 제1 값이 고려되는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 방법.
차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 장치로서,

적어도 2개의 차륜들에 대해 상기 차륜들의 속도들(vij)을 결정하는 제1 수단(202),

적어도 상기 속도들(vij)에 따라서 상기 차량의 가속도를 나타내는 제1 값(axmod)이 결정되고, 적어도 선택된 차륜의 속도(vaus)에 따라서 상기 차량의 속도를 나타내는 값(vref)을 결정하는 제2 수단(205), 및

적어도 상기 차량의 운전상태(Axy)에 따라서 상기 결정에 필요한 차륜을 결정하는 제3 수단(204)을 포함하는, 차량의 속도를 나타내는 값(vref)을 결정하기 위한 장치에 있어서,

상기 차량의 상기 운전상태(Axy)를 결정하기 위한 제4 수단(203)을 더 포함하며, 상기 운전상태는 적어도 2개의 차륜들의 상기 속도들(vij)에 의해서 그리고 상기 차량의 가속도를 나타내는 상기 제1 값(axmod)에 의해서 나타내어지는 것을 특징으로 하는, 차량의 속도를 나타내는 값을 결정하기 위한 장치.
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