KR101902056B1 - 차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하는 방법 및 장치 - Google Patents

차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 앞선 차량(2)에 따라 차량(1), 특히 실용 차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하기 위한 방법 및 장치(3)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 장치를 갖는 차량(1)에 관한 것이다.

Description

차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하는 방법 및 장치{Method and Device for Automatically Regulating a Longitudinal Dynamic of a Motor Vehicle}
본 발명은 차량의 가속에 좌우되는 제 1 상태 변수를 결정하는 단계, 엔진의 구동 토크에 좌우되는 제 2 상태 변수를 결정하는 단계, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수를 결정하는 단계, 앞선 차량에 관한 정보를 결정하는 단계; 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수를 조절하는 단계, 그리고 적어도 하나의 조정 매개 변수에 따라 차량의 종방향 동적 특성을 조정하는 단계를 포함하는, 차량, 특히 다용도 차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 차량의 속도를 결정하기 위한 제 1 감지 장치, 엔진의 구동 토크를 결정하기 위한 제2 감지 장치, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태를 결정하기 위한 제 3 감지 장치, 앞선 차량에 관한 정보를 결정하기 위한 제 4 감지 장치, 그리고 차량의 속도, 엔진의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태 및 앞선 차량에 관한 정보를 분석하고, 적어도 하나의 조정 매개 변수를 조절하고 그리고 적어도 하나의 조정 매개 변수에 따라 차량의 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 분석, 조절 및 조정 유니트를 갖는, 차량, 특히 다용도 차량의 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 장치에 관한 것이다.
이러한 방법 및 장치는 앞선 차량에 따라 속도값 또는 가속도값을 조정하는 거리 또는 속도 조정 수단을 위하여 특히 다용도 차랑에서 사용된다. 위의 조정 시스템은 또한 감응식 순항 컨트롤러 또는 자동 거리 조정 장치(ADR)로 언급되며, 여기서 감응식 순항 제어(ACC)라는 표현이 이러한 조정에 대해 확립되고 있다.
감응식 거리 또는 속도 조정 시스템은 브레이크 시스템 및/또는 엔진 관리 시스템 내에 개입할 수 있으며, 따라서 차량을 가속 및/또는 제동함에 의하여 앞선 차량까지의 원하는 목표 거리가 자동적으로 제어될 수 있다. 따라서 앞선 차량까지의 충분한 거리를 유지함에 의하여 전반적인 구동 안전이 증가되며, 그리고 브레이크 마모 및 이러한 이유로 차량 불가동 시간이 또한 감소된다.
피로 그리고 이러한 이유로 차량의 운전자의 감소된 반응 능력을 야기하는 단조로운 운전 조작이 장시간 동안 수행되어야 한다면 이러한 조정 시스템은 특히 유리하다. 다용도 차량으로 운송 이동시 또는 시내버스 또는 관광버스를 운전할 때 단조로운 그리고 피곤한 운전 조작이 자주 수행된다.
DE 10 2010 055 373 A1는 위에서 설명된 감응 거리 조정 또는 속도 조정에 따라 차량의 종방향 동적 특성을 조정하는 방법을 개시한다.
ACC 조정된 차량의 종방향 동적 거동이 예를 들어, 도로의 경사도 또는 바람 상태와 같은 주변 영향에 크게 좌우된다는 것이 알려져 왔다. 따라서 공지된 조정 시스템으로 평지에서 다른 차량을 뒤따를 때 높은 수준의 승차감이 보장되며 그리고 앞선 차량까지의 원하는 차간 거리가 만족스러운 방식으로 유지될 수 있다는 것이 알 수 있다.
그러나, 내리막길을 구동하는 동안 도로의 경사도의 결과로서 차량이 엔진의 구동 토크에 좌우되지 않는 부가적인 가속을 겪는다면, 높은 수준의 승차감의 조정은 더 이상 유지될 수 없으며 그리고/또는 앞선 차량까지의 거리는 흔히 앞선 차량까지의 조절된 또는 원하는 거리 아래로 떨어진다. 원하는 차간 거리 이하로 떨어진 결과는 조정 시스템에 의한 갑작스러운 강한 제동 간섭이며 또는 주관적인 인식 때문에 운전자는 스스로 제동 간섭을 하는 것이 필요하다고 느낀다.
결과적으로, 경사진 도로를 구동하는 동안에 높은 수준의 승차감이 정말 보장되도록 공지된 시스템은 또한 조절될 수 있다. 그러나, 이는 평지를 구동하는 동안에 유지될 수 없다.
경제적인 관점에서 실행될 수 있고 그리고 평지를 구동하는 동안 그리고 내리막길을 구동하는 동안 높은 수준의 편안함과 충분한 차간 거리를 보장하는 감응식 거리 또는 속도 조정은 알려져 있지 않다.
본 발명의 목적은 주변 영향에 관계없이 다른 차량을 뒤따를 때 높은 수준의 편안함 그리고 충분한 차간 거리를 보장하기 위하여 조정에 영향을 주고 그리고 주변 영향에 조정을 적응시키는 주변 영향의 존재를 감지하는 방법 및 장치를 특정하는 것이다.
제 1 양태에서, 위에서 언급된 형태의 방법에 의하여 이 목적은 이루어지며, 여기서 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수의 조절은 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수 그리고 앞선 차량에 관한 결정된 정보에 따라 수행된다.
차량의 가속에 따라, 엔진의 구동 토크에 따라 그리고 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 따라, 예를 들어 내리막길을 구동하는 동안에 경사진 도로와 같이, 차량의 부가적인 가속을 야기하는 주변 영향이 차량에 작용하는지 여부가 결정될 수 있다. 엔진의 낮은 구동 토크가 없거나 또는 엔진의 낮은 구동 토크만이 있는 동안에 차량의 양의 가속도가 결정된다면 그리고 영구 브레이크 또는 영구 브레이크들의 작동 상태가 큰 부하가 포함되도록 할 수 있다면, 외부 영향이 차량에 작용하고 이는 구동 트레인에 의하여 야기되지 않는 차량의 가속도를 야기한다. 앞선 차량까지의 설정된 목표 거리를 달성하기 위하여, 앞선 차량에 관한 정보로 앞선 차량까지의 거리가 증가되어야 하는지 또는 감소되어야 하는지 여부가 또한 결정될 수 있다. 차량의 가속을 야기하는 외부 영향이 차량에 작용하고 있다면 그리고 동시에 앞선 차량에 관한 정보로부터 앞선 차량까지의 거리가 증가되어야 하는 것으로 결정된다면, 조정 함수의 조정 매개 변수의 조절 또는 적응으로 상기 상황에 대한 응답이 이루어질 수 있어 차량 상의 외부 영향에 의하여 조정 거동이 악영향을 받지 않는다. 따라서 외부 영향에 적응된 조정 매개 변수에 따라 차량의 종방향 동적 특성이 조정될 수 있다.
영구 브레이크의 작동 상태는 예를 들어 영구 브레이크에 의하여 야기된 제동 토크이다. 그러나 작동 상태는 또한 영구 브레이크의 현재 제동력으로부터 결정될 수 있다. 영구 브레이크가 엔진 브레이크로서, 특히 배기 스로틀을 갖는 엔진 브레이크로서, 또는 배기 스로틀과 콘스탄트 초크를 갖는 엔진 브레이크로서 실행된다면, 영구 브레이크의 작동 상태는 또한 플랩(flap) 위치로부터 결정될 수 있다. 플로우 브레이크(유체역학적 리타더) 또는 와전류 브레이크(전자기적 리타더)가 영구 브레이크로서 사용된다면, 영구 브레이크의 작동 상태는 또한 리타더의 샤프트 또는 로터의 회전 속도로부터 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 제 1 실시예는 제 1 상태 변수가 한계값보다 큰지 그리고/또는 작은지 여부를 결정하는 단계; 및/또는 제 2 상태 변수가 한계값보다 큰지 그리고/또는 작은지 여부를 결정하는 단계; 및/또는 제 3 상태 변수가 한계값보다 큰지 그리고/또는 작은지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 조정 함수의 조정 매개 변수의 조절은 그후 한계값을 초과하거나 그리고/또는 작은 제 1, 제 2 및/또는 제 3 상태 변수에 따라 수행된다. 특히, 한계값을 초과하거나 한계값에 도달되는 경우로부터 차량이 현재 한계값보다 큰 그리고/또는 작은 엔진의 구동 토크와 영구 브레이크의 작동 상태에 따라 예상될 가속도 한계값을 초과하는지 여부가 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 제 2 실시예에서, 조정 함수의 조정 매개 변수의 조절은 한계값보다 크고 그리고/또는 적은 적어도 제 1, 제 2 및/또는 제 3 상태 변수의 논리적 조합에 따라 수행된다. 불 대수(Boolean algebra)에 기초한 위의 작동은 제 1 상태 값과 제 2 상태 값을 채택할 수 있는 상태들이 서로 비교되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 한계값이 초과된다면, 이와 관련된 변수는 1, 참(true)으로서 정의될 수 있다. 한계값이 초과되지 않는다면, 이와 관련된 변수는 0, 거짓(false)으로 정의될 수 있다. AND 조합, OR 조합, NOT 조합, NOR 조합 및/또는 NAND 조합과 같은 논리적 연산자에 의하여, 한계값이 다수의 상태 변수에 의하여 초과되는 상태의 존재는 서로 비교될 수 있으며, 조정 함수의 조정 매개 변수는 이에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수가 한계값을 초과하는 상태가 존재할 때까지 조정 매개 변수가 일정한 값을 취하도록 조정 함수의 조정 매개 변수의 조절은 수행될 수 있다. 한계값이 초과되는 상태가 동시에 존재한다면, 조정 매개 변수는 정의된 방식으로 달라진다. 동시에 제1, 제 2 그리고 제 3 상태 변수가 그들의 한계값보다 더 큰지에 대한 질문은 그들의 상태 변수의 논리적 AND 조합에 의하여 문의될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예는 적어도 하나의 휠 브레이크에 좌우되는 제 4 상태 변수를 결정하는 단계; 및 제 4 상태 변수가 한계값보다 큰지 그리고/또는 작은지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 이 실시예에서 한계값이 초과되는 그리고/또는 제1, 제 2, 제 3 및/또는 제 4 상태 변수에 의하여 한계값에 도달되지 않는 적어도 상태의 논리적 조합에 따라 조정 함수의 조정 매개 변수의 조절이 수행된다. 적어도 하나의 휠 브레이크에 따른 제 4 상태 변수의 결정은 브레이크 압력, 브레이크 힘, 차량의 가속도 및/또는 차량의 속도를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 4 상태 변수는 자체가 브레이크 압력, 브레이크 힘, 차량의 가속도 및/또는 차량의 속도일 수 있다. 휠 브레이크의 상태는 엔진의 구동 토크와 관계없이 차량을 부가적으로 가속시키는 주변 영향이 있는지에 대한 지시를 더 제공한다. 이러한 주변 영향이 있다면, 높은 수준의 조정 편안함이 유지되고 그리고 앞선 차량까지의 원하는 거리가 보장될 수 있도록 조정 함수의 조정 매개 변수가 조정되어야 한다.
본 발명에 따른 방법은 유리하게는 앞선 차량의 속도 및/또는 가속도를 결정하는 것과 그리고/또는 앞선 차량까지의 실제 속도를 결정하는 것을 포함하는 앞선 차량에 관한 정보의 결정에 의하여 개발된다. 특히, 앞선 차량에 관한 정보를 결정하기 위하여 레이더 센서(radar sensor) 또는 라이더(Lidar) 시스템이 사용된다. 그러나 앞선 차량에 관한 정보를 결정하기 위하여 전이 시간 측정에 기초한 형태의 다른 센서 또한 고려된다. 앞선 차량에 관한 정보를 결정하기 위하여 광 믹서 감지기(PMD 센서) 또는 초음파의 이용 또한 가능하다.
본 발명에 따른 방법의 다른 유리한 실시예는 제 1, 제 2 그리고 제 3 상태 변수에 따라 차량의 경사 상태에 관한 정보를 유도하는 단계를 포함한다. 특히, 차량의 경사 상태에 관한 정보는 또한 제 1, 제 2, 제 3 그리고 제 4 상태 변수에 따라 유도될 수 있다. 이 동안에, 상태 변수에 기초하여, 계산 루틴을 이용하여 도로의 또는 차량의 어떤 경사 한계값이 초과되거나 또는 도로 및/또는 차량의 정확한 현재 경사 값이 결정될 수 있다는 것이 결론지어질 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 조정 매개 변수에 따른 차량의 종방향 동적 특성의 조정은 차량을 가속 및/또는 제동하는 것을 포함한다. 이는 상황에 따른 부가적인 제동 토크 및/또는 구동 토크를 발생시키기 위하여 조정이 차량의 브레이크 시스템 내에서 그리고 엔진 관리 시스템 내에서 간섭할 수 있다는 것을 의미한다. 차량의 가속도에 좌우되는 제 1 상태 변수의 결정은 바람직하게는 차량의 가속도를 결정하는 것을 포함한다; 대안적으로는 제 1 상태 변수는 차량의 가속도이다. 엔진의 구동 토크에 좌우되는 제 2 상태 변수의 결정은 바람직하게는 엔진의 구동 토크를 결정하는 것을 포함한다; 대안적으로는, 제 2 상태 변수는 엔진의 구동 토크이다. 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수의 결정은 영구 브레이크를 위하여 결정될 수 있는 하나 또는 다수의 위에서 언급된 변수를 결정하는 것을 포함한다; 대안적으로는, 제 3 상태 변수는 영구 브레이크를 위하여 결정될 수 있는 위에서 언급된 변수들 중 하나이다.
본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수의 결정은 적어도 하나의 영구 브레이크 상의 부하를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들어 부하는 백분율 요소로서 결정될 수 있으며, 여기서 정지된 또는 비활성 영구 브레이크는 0%의 부하를 가지며, 최대 응력 영구 브레이크는 100%의 부하를 갖는다.
다른 유리한 실시예에서, 본 발명에 다른 방법은 앞선 차량까지의 목표 거리를 한정하는 단계; 앞선 차량까지의 실제 거리를 결정하는 단계; 및 앞선 차량까지의 결정된 실제 거리를 앞선 차량의 한정된 목표 거리와 비교하는 단계를 포함한다.
특히 유리하게는, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수가 한계값보다 크고 그리고/또는 작다면 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 크다면 조정 매개 변수가 증가 또는 감소되도록 본 발명에 따른 방법은 개발된다. 조정 매개 변수의 증가 또는 감소는 한계값보다 큰 그리고/또는 작은 양과는 관계 없으나, 제 1, 제 2 그리고 제 3 상태 변수가 한계값보다 크거나 또는 작은 동안에는 증가 또는 감소한다.
본 발명에 따른 방법은 유리한 방식으로 개발되어 조정 매개 변수가 최대값보다 크지 않으며 그리고 최소값보다 작지 않다. 최대값 또는 최소값에 도달하면, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수가 한계값보다 크거나 또는 작을 경우 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 큰 경우, 조정 매개 변수는 바람직하게는 일정하게 유지한다. 조정 매개 변수를 정의된 범위의 값으로 제한하는 것은 예를 들어 연속적으로 내리막길을 구동하는 동안 조정이 매우 확고하게 되는 것을 방지하며, 이는 조정에 영향을 미치고 있는 조정 매개 변수가 매우 넓은 값으로 증가되기 때문이다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 실시예에서, 제 1, 제 2 그리고 제 3 상태 변수가 한계값보다 크거나 또는 작다면 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 크다면, 조정 매개 변수는 선형적으로, 비선형적으로 그리고/또는 한정된 함수에 따라서 증가 및/또는 감소한다. 따라서 조정 매개 변수의 결정은 제 1, 제 2 또는 제 3 상태 변수와 한계값의 차이에 따라 수행되지 않는다. 더 정확하게 말하면, 조정 매개 변수는 한계값보다 연속적으로 큰 그리고/또는 작은 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수를 갖는 위에서 언급된 함수 중 하나에 따라서 증가하거나 또는 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 크다면 그에 따라 감소한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 조정 함수의 조정 매개 변수는 이득 계수(gain factor)이다. 본 발명에 따른 방법은 부가적으로 앞선 차량에 대한 속도 차이를 결정하는 단계 및 앞선 차량에 대한 결정된 속도 차이 그리고 설정된 이득 계수에 따라 차량의 목표 가속도를 결정하는 단계를 포함한다. 이를 위하여 목표 가속도는 앞선 차량에 대한 증가된 속도 차이에 좌우되며, 여기서 앞선 차량에 대한 속도 차이 증가는 이득 계수에 좌우되고 그리고/또는 목표 가속도는 결정된 속도 차이 그리고 이득 계수의 함수에 좌우된다. 따라서 예를 들어 이득 계수는 평지를 구동하는 동안에 일정하며 그리고 내리막길을 구동할 때 그리고/또는 오르막길을 구동할 때 변하며, 바람직하게는 연속적인 내리막길 및/또는 오르막길 구동으로 최대값으로 증가한다는 것이 일어날 수 있다. 상태 변수 중 하나가 더 이상 한계값보다 크지 않거나 또는 작지 않다면, 이득 계수는 일정한 값으로 직접적으로 리셋될 수 있으며 그리고/또는 함수에 따라 꾸준하게 동일한 값으로 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예는 차량의 현재 질량을 결정하는 단계를 포함한다. 차량의 질량의 따라 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수를 또한 조절하는 것이 특히 바람직하다. 특히, 차량의 질량은 한정된 한계값에 영향을 줄 수 있으며, 여기서 상태 변수는 방법에 의하여 한정된 한계값에 대하여 더 큰 것으로 그리고/또는 더 작은 것으로 감지될 수 있다. 따라서 본 방법이 다른 형태의 차량을 조정하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 보장될 수 있다. 예를 들어 차량의 질량을 고려함에 의하여 조정은 현재 하중 상태에 응답할 수 있다.
본 발명의 바탕이 되는 목적은 위에서 언급된 형태의 장치를 갖는 제 2 양태에 의하여 이루어지며, 여기서 분석, 조절 및 조정 유니트는 차량의 속도로부터 결정된 차량의 가속도, 엔진의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태 그리고 앞선 차량에 관한 정보에 따라 적어도 하나의 조정 매개 변수를 조절하도록 설계된다. 속도 센서 외에, 예를 들어, 압전, 피에조 저항, 정전용량, 자기저항 가속도 센서와 같은 가속도 센서가 차량의 속도를 결정하기 위한 제 1 감지 장치로서 고려된다. 제 2 감지 장치는 스트레인 게이지를 기반으로 하는 토크 센서일 수 있다. 더욱이, 제 2 감지 장치는 또한 압전, 자기탄성 또는 광학 원리에 따라서 작동하도록 실행될 수 있다. 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태를 결정하기 위한 제 3 감지 장치는 예를 들어, 가속도 센서 또는 속도 센서, 브레이크 압력 센서, 기울기 센서 또는 회전 속도 센서일 수 있다. 제 4 감지 장치로서 레이더 및 라이더(Lidar) 시스템이 특히 바람직하게 사용된다.
본 발명에 다른 장치의 다른 바람직한 실시예에서, 분석, 조절 및 조정 유니트는 로직 유니트를 포함한다. 여기서, 이 로직 유니트는 감지 장치에 연결되고 그리고 차량의 가속도, 엔진의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태 및 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의, 제한값보다 큰 그리고/또는 작은 차이의 감지된 상태를 논리적으로 서로 조합하도록 구성되고 그리고 그들의 결과로서 조정 매개 변수를 조정하도록 구성된다. 이 로직 유니트는 바람직하게는 전자 컴퓨터 장치로서 실행된다.
본 발명에 다른 장치는 유리하게는 적어도 하나의 휠 브레이크의 상태를 결정하기 위한 제 5 감지 장치를 갖고 개발되며, 여기서 분석, 조절 및 조정 유니트는 적어도 하나의 휠 브레이크의 상태를 분석하고, 로직 유니트는 한계값보다 큰 그리고/또는 작은 적어도 하나의 휠 브레이크의 감지된 상태를 차량의 가속도, 엔진의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태 및 앞선 차량에 대한 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의, 제한값보다 큰 그리고/또는 작은 차이의 감지된 상태와 논리적으로 조합하며 그리고 그의 결과로서 조정 매개 변수를 조정한다. 제 5 감지 장치는 예를 들어 속도 또는 가속도 센서, 브레이크 압력 센서 또는 토크 센서일 수 있다.
본 발명의 바탕이 되는 목적은 청구항 12항 내지 14항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 장치를 갖는 차량에 의하여 더 이루어지며, 그리고/또는 여기서 이 장치는 청구항 1항 내지 11항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 방법을 수행하기 위하여 구성되고, 설계되며 그리고/또는 이루어진다.
상세한 설명, 도면 그리고 청구범위에 개시된 본 발명의 특징은 실시예 내에서의 본 발명의 실행을 위하여 개별적으로 그리고 어떠한 조합 상태로 필수적일 수 있다.
본 발명이 청구범위의 보호의 범위를 제한하도록 의도되지 않은 도면을 이용하여 하기에 상세하게 설명된다.
도 1은 평지에서 앞선 차량 뒤에서 주행하는 종방향적으로 동적으로 조정된 차량을 도시한 도면.
도 2는 경사진 도로에서 앞선 차량 뒤에서 주행하는 종방향적으로 동적으로 조정된 차량을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 실시예의 플로우 차트.
도 5는 시간에 대하여 도시된 변수 변화 그리고 조정 매개 변수 변화의 개략적인 도면.
도 1은 평지에서 앞선 차량(2) 뒤에서 주행하는 종방향적으로 동적으로 조정된 차량(1)을 도시한다. 차량(1)은 속도(204)와 가속도(206)를 갖고 이동하는 앞선 차량(2) 뒤에서 속도(201)와 가속도(202)를 갖고 이동한다. 차량(1)은 차량(1)의 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 장치(3)를 포함하며, 이 장치는 차량의 결정된 가속도, 엔진의 토크, 영구 브레이크의 작동 상태 그리고 앞선 차량(2)에 대한 정보에 따라 차량(1)을 가속 또는 감속할 수 있다. 평지에서의 도시된 주행 동안에, 평지에서의 주행에 맞는 조정의 적응을 필요로 하는 차량(1)에 작용하는 주변 영향은 없다. 조정은 평지에서 주행하는 동안에 높은 수준의 조정의 편안함을 보장하도록 그리고 만족스러운 허용 오차를 갖고 앞선 차량(2)까지의 원하는 목표 거리(208)를 유지하도록 구성되며, 따라서 앞선 차량(2)까지의 실제 거리(210)는 기본적으로 앞선 차량(2)까지의 설정된 목표 거리(208)에 대응한다.
각도(212)로 경사진 도로 상에서의 도 2에 도시된 차량(1)의 내리막길 주행의 결과로서, 차량(1)의 부가적인 가속이 일어나며 이는 엔진의 구동 토크에 의하여 야기되지는 않는다. 차량(1)의 가속도(202)와 속도(201)는 결과적으로 증가된다. 만일 앞선 차량(2)의 속도(204) 및/또는 가속도(206)가 일정하다면, 앞선 차량(2)까지의 설정된 목표 거리(208)는 더 이상 유지되지 않을 것이다. 결과적으로, 앞선 차량(2)까지의 실제 거리(210)는 앞선 차량(2)까지의 설정된 목표 거리(208)보다 적다. 만일 동시에 차량의 가속도(202) 그리고 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태가 한계값보다 큰 것으로 결정된다면, 이 주변 영향에 조정을 맞추는 것이 필요하다. 이는 차량의 가속도(202)에 따른 조정 매개 변수, 엔진의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태 그리고 앞선 차량(2)에 관한 정보를 조절함에 의하여 수행된다.
도 3에 따르면, 차량(3)의 종방향 동적 특성을 조정하는 장치는 차량의 속도를 결정하기 위한 제 1 감지 장치(14), 엔진(6)의 구동 토크를 결정하기 위한 제 2 감지 장치(16), 영구 브레이크(8)의 작동 상태를 결정하기 위한 제 3 감지 장치(18), 앞선 차량에 관한 정보를 결정하기 위한 제 4 감지 장치(20), 4개의 휠 브레이크(4a, 4b, 4c, 4d)의 상태를 결정하기 위한 제 5 감지 장치(22), 및 감지 장치(14, 16, 18, 20, 22)에 의하여 결정된 데이터를 분석하고, 적어도 하나의 조정 매개 변수를 조절하고 그리고 조절된 조정 매개 변수에 따라 차량의 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 분석, 조절 및 조정 유니트(24)를 포함한다.
분석, 조절 및 조정 유니트(24)는 차량의 속도로부터 결정된 차량의 가속도, 엔진(6)의 구동 토크, 영구 브레이크(8)의 작동 상태, 4개의 휠 브레이크(4a, 4b, 4c, 4d)의 상태 및 앞선 차량에 관한 정보에 따라 조정 매개 변수를 조절하도록 설계된다. 분석, 조절 및 조정 유니트(24)는 차량의 가속도, 엔진(6)의 구동 토크, 영구 브레이크(8)의 작동 상태, 4개의 휠 브레이크(4a, 4b, 4c, 4d)의 상태 그리고 한계값보다 더 큰, 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의 차이의 상태를 논리적으로 조합하고 그리고 그의 결과로서 조정 매개 변수를 조절하는 논리 연산 장치(26)를 더 포함한다.
도 4는 차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하기 위한 방법을 플로우 차트를 도시한다. 본 방법은 차량의 가속도에 좌우되는 제 1 상태 변수를 결정하는 단계(102), 엔진의 구동 토크에 좌우되는 제 2 상태 변수를 결정하는 단계(104), 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수를 결정하는 단계(106) 그리고 앞선 차량에 관한 정보를 결정하는 단계(108)를 포함한다. 앞선 차량에 관한 결정된 정보에 기초하여, 앞선 차량까지의 실제 거리가 결정된다 (앞선 차량까지의 실제 거리를 결정하는 단계(109)). 앞선 차량까지의 결정된 실제 거리를 비교하는 단계에서, 앞선 차량까지의 목표 거리를 한정하는 단계(100)에 의하여 한정된 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 한정된 목표 거리와 비교된다(110). 본 방법은 제 1 상태 변수가 한계값보다 클 때를 결정하는 단계(112), 제 2 상태 변수가 한계값보다 클 때를 결정하는 단계(114), 그리고 제 3 상태 변수가 한계값보다 클 때를 결정하는 단계 (116)를 더 포함한다.
한계값을 초과하는 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수 그리고 앞선 차량까지의 한정된 목표 거리와의 앞선 차량까지의 결정된 실제 거리의 비교에 기초하여, 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수의 조절(128)은 논리적 조합에 의하여 수행(120)될 수 있다. 더욱이, 제 1, 제 2 그리고 제 3 상태 변수에 따라 차량의 경사 상태에 관한 정보의 유도(122)가 가능하다. 도시된 방법에서 조정 매개 변수는 이득 계수(gain factor)이다. 앞선 차량에 대하여 속도 차이를 결정하는 단계(130)에 뒤이어, 앞선 차량에 관하여 결정된 속도 차이에 따라 그리고 설정된 이득 계수에 따라 차량의 목표 가속도를 결정하는 단계(132)가 수행될 수 있다. 차량의 목표 가속도가 결정된 후, 조정 매개 변수(이득 계수)에 따라 차량의 종방향 동적 특성을 조정하는 단계가 수행될 수 있다. 따라서 차량의 종방향 동적 특성의 조정은 설명된 방법에 기초하여 차량에 작용하는 주변 영향에 적응될 수 있으며, 따라서 예를 들어, 평지를 주행할 때와 같이 경사 도로를 주행하는 동안 유사한 수준의 조정 편안함 또는 승차감이 보장될 수 있으며, 그리고 더욱이 앞선 차량까지의 한정된 목표 거리가 만족스러운 방식으로 유지될 수 있다.
도 5는 시간(350)에 대하여 그려진, 조정 매개 변수(300), 차량의 가속도에 좌우되는 제 1 상태 변수(310), 엔진의 구동 토크에 좌우되는 제 2 상태 변수(320), 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수(330) 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 사이의 차이(340)의 변화를 도시한다. 도시된 구동 상황에서, 조정될 차량은 시점(351)에서 경사진 도로를 주행한다. 시점(352)에서, 엔진의 구동 토크는 0으로 감소하며, 따라서 제 2 변수(320) 또한 0으로 줄어든다. 제 2 상태 변수의 감소는 제 2 상태 변수가 제 2 상태 변수의 한계값(322)보다 작은 것을 야기한다. 경사진 도로 때문에 차량은 엔진의 구동 토크에 좌우되지 않는 부가적인 가속을 겪는다. 엔진 토크의 부족에도 불구하고 가속도는 한계값까지 증가하며, 따라서 제 1 상태 변수(310) 또한 최대값까지 증가한다. 제 1 상태 변수(310)의 증가 동안에, 시점(353)에서 제 1 상태 변수의 한계값(312)은 초과된다. 가속도의 증가 때문에 차량의 영구 브레이크는 또한 작동된다. 도시된 예시적인 실시예에서의 제 3 상태 변수(3330)는 영구 브레이크에 관한 백분율 부하이다. 시점(354)에서, 제 3 상태 변수(330)는 제 3 상태 변수의 한계값(332)을 초과하며, 이 한계값은 예를 들어 영구 브레이크의 최대 부하의 90%에 있을 수 있다. 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의 차이(340)는 시점(351)에서 오르막 구간 상에서의 주행으로부터 증가한다. 시점(356)에서 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의 차이(340)의 한계값(342)은 초과한다. 시점(356)에서 결과적으로 제 1 상태 변수(310), 제 3 상태 변수(330) 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 사이의 차이(340)의 동시 상태가 있다. 여기서, 위의 차이는 한계값 그리고 한계값보다 작은 제 2 상태 변수를 초과한다. 초과된 한계값의 상태 그리고 한계값보다 작은 제 2 상태 변수의 상태의 존재 때문에 조정 매개 변수(300)는 꾸준하게 오르거나 시점(356)에서 시작되어 조정 매개 변수(300)가 시점(357)에서 최대값(302)에 도달할 때까지 증가한다. 초과된 한계값의 설명된 상태 또는 한계값보다 작은 제 2 상태 변수의 설명된 상태 중 하나가 더 이상 존재하지 않을 때까지 최대 값(302)에 도달한 후 조정 매개 변수(300)는 일정하게 남아 있는다. 도시된 구동 상황에서, 시점(358)에서, 제 1 상태 변수(310)는 제 1 상태 변수의 한계값(312) 아래로 떨어진다. 조정 매개 변수(300)를 증가시키기 위하여 또는 일정하게 유지시키기 위하여 충족되어야 하는 필수 조건 중 하나가 더 이상 존재하지 않기 때문에, 조정 매개 변수(300)는 시점(358)에서부터 줄어든다.
도 5 내의 표현은 본 발명에 따른 조정 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 상태 변수(310, 320, 330)의 도시된 프로파일 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의 차이(340)의 프로파일은 매우 단순화되어 있으며 그리고 위의 변수의 서로 간의 모든 상호 작용 전체를 고려하지 않았다.
1 : 차량
2 : 앞 차량
3 : 차량의 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 장치
4a, 4b, 4c, 4d : 휠 브레이크
6 : 엔진
8 : 영구 브레이크
14 : 제 1 감지 장치
16 : 제 2 감지 장치
18 : 제 3 감지 장치
20 : 제 4 감지 장치
22 : 제 5 감지 장치
24 : 분석, 조정 및 조절 유니트
26 : 논리 연산 장치
100 : 앞선 차량에 대한 목표 거리 한정
102 : 차량의 가속도에 좌우되는 제 1 상태 변수를 결정
104 : 엔진의 구동 토크에 좌우되는 제 2 상태 변수를 결정
106 : 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수를 결정
108 : 앞선 차량에 관한 정보 결정
109 : 앞선 차량까지의 실제 거리 결정
110 : 앞선 차량까지의 결정된 실제 거리를 앞선 차량까지의 한정된 목표 거리와 비교
112 : 제 1 상태 변수가 한계값을 초과하는지 그리고/또는 한계값보다 작은지를 결정
114 : 제 2 상태 변수가 한계값을 초과하는지 그리고/또는 한계값보다 작은지를 결정
116 : 제 3 상태 변수가 한계값을 초과하는지 그리고/또는 한계값보다 작은지를 결정
120 : 논리적 조합에 따라 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수의 조절
122: 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수에 따라 차량의 경사 상태에 관한 정보 유도.
128 : 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수의 조절
130 : 앞선 차량에 대한 속도 차이 결정
132: 앞선 차량에 대한 결정된 속도 차이와 설정된 이득 계수 차량에 따라 차량의 목표 가속도를 결정
134 : 적어도 하나의 조정 매개 변수에 따라 차량의 종방향 동적 특성을 조정
201 : 차량의 속도
202 : 차량의 가속도
204 : 앞선 차량의 속도
206 : 앞선 차량의 가속도
208 : 앞선 차량까지의 목표 거리
210 : 앞선 차량까지의 실제 거리
212 : 도로의 경사 각도
300 : 조정 매개 변수
302 : 조정 매개 변수의 최대값
310 : 제 1 상태 변수
312 : 제 1 상태 변수의 한계값
320 : 제 2 상태 변수
322 : 제 2 상태 변수의 한계값
330 : 제 3 상태 변수
332 : 제 3 상태 변수의 한계값
340 : 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의 차이
342 : 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 간의 차이의 한계값
350 : 시간
351 내지 358 : 시점

Claims (16)

  1. - 차량의 가속도에 좌우되는 제 1 상태 변수를 결정하는 단계(102);
    - 엔진의 구동 토크에 좌우되는 제 2 상태 변수를 결정하는 단계(104);
    - 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수를 결정하는 단계(106);
    - 앞선 차량에 관한 정보를 결정하는 단계(108);
    - 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수를 조절하는 단계(128); 및
    - 적어도 하나의 조정 매개 변수에 따라 차량의 종방향 동적 특성을 조정하는 단계(134)를 포함하되,
    조정 함수의 적어도 하나의 매개 변수의 조절(128)은 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수 그리고 앞선 차량에 관한 결정된 정보에 따라 수행되고,
    조정 매개 변수는, 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 사이의 차이가 미리 정해진 제한값을 초과할 때 증가하기 시작하고, 제1 상태 변수가 미리 정해진 제한값 이하로 내려갈 때 감소하기 시작하는 것을 특징으로 하는, 차량의 종방향 동적 특성을 자동적으로 조정하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 제 1 상태 변수가 한계값(112)보다 큰지 또는 작은지 여부를 결정하는 단계;
    - 제 2 상태 변수가 한계값(114)보다 큰지 또는 작은지 여부를 결정하는 단계; 및
    - 제 3 상태 변수가 한계값(116)보다 큰지 또는 작은지 여부를 결정하는 단계에 의하여 특징지워지며, 여기서
    조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수의 조절(128)은 한계값보다 크거나 작은 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수 중 적어도 하나에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수의 조절(128)은 한계값보다 크거나 작은 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수 중 적어도 하나의 논리적 조합에 따라 수행(120)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    - 적어도 하나의 휠 브레이크에 좌우되는 제 4 상태 변수를 결정하는 단계; 및
    - 제 4 상태 변수가 한계값보다 큰지 또는 작은지 여부를 결정하는 단계에 의하여 특징지워지며, 여기서
    조정 함수의 적어도 하나의 조정 매개 변수의 조절(128)은 한계값보다 크거나 작은 제 1, 제 2 및 제 3 및 제 4 상태 변수 중 적어도 하나의 논리적 조합에 따라 수행(120)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 앞선 차량에 관한 정보의 결정(108)은 앞선 차량의 속도 및/또는 가속도를 결정하는 것 그리고/또는 앞선 차량까지의 실제 거리를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수에 따라 차량의 경사 상태에 관한 정보를 유도하는 단계로 특징지워진 방법.
  7. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태에 좌우되는 제 3 상태 변수의 결정(106)은 적어도 하나의 영구 브레이크의 부하를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수가 한계값보다 크다면, 또는 작다면, 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 크다면, 조정 매개 변수는 증가되거나 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수가 한계값보다 크다면, 또는 작다면, 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 크다면, 조정 매개 변수는 최대값을 초과하지 않으며 그리고 최소값 아래로 떨어지지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수가 한계값보다 크다면, 또는 작다면, 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 크다면, 조정 매개 변수는 선형적으로, 비선형적으로 그리고/또는 한정된 함수에 따라서 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 조정 함수의 조정 매개 변수는 이득 계수이며,
    - 앞선 차량에 대한 속도 차이를 결정하는 단계(130); 및
    - 앞선 차량에 대한 결정된 속도 차이 및 설정된 이득 계수에 따라 차량의 목표 가속도를 결정하는 단계(132)에 의하여 특징지워지되,
    목표 가속도는 앞선 차량에 대한 증가된 속도 차이에 좌우되며, 그리고 앞선 차량에 대한 속도 차이 증가는 이득 계수에 좌우되고 그리고/또는 목표 가속도는 결정된 속도 차이의 그리고 이득 계수의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 차량의 속도를 결정하기 위한 제 1 감지 장치(14),
    엔진(6)의 구동 토크를 결정하기 위한 제 2 감지 장치(16),
    적어도 하나의 영구 브레이크(8)의 작동 상태를 결정하기 위한 제 3 감지 장치(18),
    앞선 차량에 관한 정보를 결정하기 위한 제 4 감지 장치(20), 그리고
    차량의 속도, 엔진(6)의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크(8)의 작동 상태 및 앞선 차량(2)에 관한 정보를 분석하고, 적어도 하나의 조정 매개 변수를 조절하고 그리고 적어도 하나의 조정 매개 변수에 따라 차량(1)의 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 분석, 조절 및 조정 유니트(24)를 갖되,
    분석, 조절 및 조정 유니트(24)는 차량의 속도로부터 결정된 차량의 가속도, 엔진(6)의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크(8)의 작동 상태 그리고 앞선 차량(2)에 관한 정보에 따라 적어도 하나의 조정 매개 변수를 조절하도록 설계되고,
    조정 매개 변수는, 앞선 차량까지의 목표 거리와 앞선 차량까지의 실제 거리 사이의 차이가 미리 정해진 제한값을 초과할 때 증가하기 시작하고, 차량의 가속도에 좌우되는 제1 상태 변수가 미리 정해진 제한값 이하로 내려갈 때 감소하기 시작하는 것을 특징으로 하는, 차량의 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 장치(3).
  13. 제12항에 있어서, 분석, 조절 및 조정 유니트(24)는 차량의 가속도, 엔진(6)의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크(8)의 작동 상태 및 앞선 차량(2)까지의 목표 거리와 앞선 차량(2)까지의 실제 거리 간의, 제한값보다 크거나 작은 차이의 상태를 논리적으로 조합하도록 구성되고 그리고 이들에 따라 조정 매개 변수를 조정하도록 구성된 로직 유니트(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(3).
  14. 제13항에 있어서, 적어도 하나의 휠 브레이크(4a, 4b, 4c, 4d)의 상태를 결정하기 위한 제 5 감지 장치(22)를 더 포함하되, 분석, 조절 및 조정 유니트(24)는 적어도 하나의 휠 브레이크의 상태를 분석하며, 로직 유니트(26)는 제한값보다 크거나 작은 적어도 하나의 휠 브레이크(4a, 4b, 4c, 4d)의 감지된 상태를 차량의 감지된 가속도, 엔진(6)의 구동 토크, 적어도 하나의 영구 브레이크의 작동 상태 및 앞선 차량(2)까지의 목표 거리와 앞선 차량(2)까지의 실제 거리 간의, 제한값보다 크거나 작은, 차이와 논리적으로 조합하고 그리고 그들에 따라 조정 매개 변수를 조정하는 것을 특징으로 하는 장치(3).
  15. 제12항에 따른 종방향 동적 특성을 조정하기 위한 장치(3)를 갖되, 이 장치는 제1항에 따른 방법을 수행하기 위하여 구성되고, 설계되고 그리고/또는 이루어진 차량(1).
  16. 제8항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 상태 변수가 한계값보다 크다면, 또는 작다면, 그리고 앞선 차량까지의 목표 거리가 앞선 차량까지의 실제 거리보다 크다면, 조정 매개 변수는 최대값을 초과하지 않으며 그리고 최소값 아래로 떨어지지 않으며, 최대값 또는 최소값에 도달할 때에 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
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