KR20010032314A - 자동차의 틸트 안정화 장치 및 방법 - Google Patents

자동차의 틸트 안정화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본발명의 방법은 틸트의 경우에 자동차의 안정성을 위한 방법에 관계한다. 이와 동시에 적어도 하나 이상의 휠에 대해서 각각의 휠에 대한 휠작용을 나타내는 변수가 얻어진다. 적어도 하나 이상의 휠에 따라 적어도 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 설정 변수는 자동차에 대해서 자동차의 종방향축을 향한 자동차축을 중심으로 틸트의 경향이 존재하는가를 인식하게 된다. 틸트의 경향이 존재할 경우 적어도 하나 이상의 자동차 휠에서 적어도 안정화를 위한 제동작용이 실행된다.

Description

자동차의 틸트 안정화 장치 및 방법{Method and device for stabilising motor vehicle tilt}
자동차의 틸트를 안정화하기 위한 장치 및 방법은 여러 방면으로 종래의 기술으로부터 여러 번의 개량을 거쳐서 이미 공개되어 왔다.
독일특허 DE 32 22 149 C2호로부터 자동차의 측방 전복을 방지하기 위한 방법 및 장치가 공개되어 있다. 이러한 자동차로서 화물자동차(van carrier)를 취급하기로 한다. 장치는 무게 중심(gravity center)의 전체 높이를 계산하기 위한 측정장치가 포함되어 있다. 더나아가서 이 측정장치는 차륜간 거리와 전체중심의 두배로 나눈 몫으로된 임계 기준값으로서 자동차의 정적 안정성(static stability)을 연산하기 위한 장비를 포함하고 있다. 더나아가서 상기 장비는 자동차 속도의 제곱을 중력가속도를 포함한 커브반경을 연산한 각각의 조정각도로 나눈 값의 동적 비안정성(dynamic instability)을 연산하기 위한 장비를 포함하고 있다. 만약 기준값이 동적인 비안정성을 초과한다면, 자동차의 속도는 감속된다. 이러한 자동차 속도는 한편으로는 자동차의 제동을 조정하므로서 그리고 다른 한편으로는 엔진의 클러치를 각각에 따라 조정하므로서 감속이 된다.
본 발명의 목적은 차량의 틸트의 안정화를 위한 방법 및 장치를 개선하는 것으로 구성된다.
본 발명의 목적은 제 1 청구항 또는 제 9 청구항 또는 제 10 청구항을 통해 파악될 수 있다.
본발명은 자동차의 틸트를 안정화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도면은 도 1 내지 도 6으로 되어 있다.
또한 서로 다른 도면에서 동일한 표시부호를 가진 블록은 동일한 기능을 갖는다.
도 1a 및 도 1b는 본발명의 방법이 사용되고 있는 몇몇 거리주행용 자동차를 도시한 도면.
도 2 내지 도 4는 본발명의 방법을 실행하기 위한 본발명의 장치에 대한 서로 다른 두 가지 실시예를 도시한 회로도.
도 3 내지 도 5는 각각 흐름도를 이용하여 각각의 실시예로서 본발명의 방법을 실행하기 위한 과정을 도시한 도면.
도 6은 커브주행의 경우 거리주행용 자동차에 대한 물리적인 물체의 작용을 도시적으로 도시한 도면.
상기 방법을 이용하여 자동차가 틸트의 경향이 있을 경우에도 안전성을 유지하게 된다. 이러한 방법에 대해서 적어도 하나의 휠을 위해서 각각의 휠에 대한 휠의 작용이 양적으로 기술된 변수를 얻게 된다. 더나아가서 적어도 하나 이상의 휠에 대해 얻어진 휠작용에 따라 양적으로 기술된 변수가 자동차의 종방향으로 향하는 자동차축을 중심으로 틸트의 경향이 있는지 없는지를 얻게 된다. 만약 틸트의 경향이 존재한다면, 적어도 하나 이상의 자동차의 휠에 대해 안정된 제동작용이 실행된다.
이 장(chapter)에서는 만약 다음부터 ″자동차의 틸트″라는 개념에 대해서는, ″자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차가 틸팅하는 경향″임을 의미한다는 것을 유의하여야 한다. ″자동차의 종방향을 향하는 자동차축″의 표현은 다음과 같이 이해하여야 한다. 즉, 자동차 축에 있어서 한편으로는 자동차의 틸트의 발생기준이 되는 자동차축의 중심을 실제적인 자동차의 종축으로 취급하고 있다. 다른 한편으로서는 자동차종축에 대해서 확정된 각도로 회전되는 자동차축이 취급된다. 그러나 회전된 자동차축이 자동차 중심을 통과하는지에 대해서는 중요한 사항이 아니다. 자동차축이 회전되는 경우에 또한 자동차축의 방향성을 허용하여 하며, 상기의 방향성의 경우에 자동차축은 자동차의 대칭축과 일치하거나 또는 이 대칭축에 대해서 평행한 축과 일치하게 된다.
유리한 방법으로서 각각의 휠의 휠의 작용이 양적(quantitative)으로 나타나게 되는 변수로서 적어도 하나 이상의 휠에 대해서 각각의 휠에 작용하는 휠의 부하에 종속되어 있는 변수가 얻어진다. 또는 상기 각각의 휠에 대해, 각각의 휠의 휠 거동을 정량적으로 기술할 수 있어서, 이 개개의 휠의 미끄러짐을 기술하는 정도를 측정한다.
특히 유리한 것으로서 각각의 휠의 휠의 작용이 양적으로 나타나게 되는 변수로서 적어도 하나 이상의 휠에 대해서 각각의 휠의 직경 또는 반경을 나타내는 변수가 얻어진다. 상기 변수는 적어도 각각의 휠의 휠의 회전수를 나타내는 변수, 자동차속도를 나타내는 변수, 자동차의 횡방향 동적성향을 나타내는 변수 그리고 자동차의 기하적인 모양을 나타내는 변수에 따라서 얻어진다. 이를 위해서 유리한 방법으로서 자동차의 횡방향의 동적성향을 나타내는 변수로서 자동차의 요잉 율(yawing rate) 또는 자동차의 횡방향을 나타내는 변수가 얻어지며, 그리고 자동차 속도를 나타내는 변수는 적어도 휠의 회전수를 나타내는 휠에 대한 변수에 의해서 얻어진다.
자동차의 틸트 경향을 인식하기 위해서 유리한 방법으로 다음의 다음를 제안하고 있다: 적어도 하나 이상의 휠의 휠회전수를 나타내는 변수가 얻어진다. 더나아가서 적어도 하나 이상의 자동차의 횡방향 동적성향을 나타내는 변수가 얻어진다. 적어도 자동차의 횡방향 동적성향을 나타내는 변수에 따라서 적어도 하나 이상의 휠이 단기간으로 제동모멘트와 구동모멘트를 발생시키거나 또는 변화시키며 그리고 제동모멘트나 구동모멘트를 발생시키거나 또는 변화시킨 후에, 적어도 휠의 휠회전수를 나타내는 적어도 하나 이상의 휠에 대한 변수에 따라서 얻어지게 된다. 자동차의 틸트의 경향을 인식하기 위해서 시간 간격동안, 즉 제동모멘트와 구동모멘트를 단기간 발생시키거나 또는 변화시키며 그리고 제동모멘트나 구동모멘트를 발생시키거나 또는 변화시킨 동안에 휠작용을 양적으로 나타내는 변수의 발생된 변화을 얻게된다. 자동차의 종방향으로 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향은 휠작용을 양적으로 나타내는 변수의 변화에 의하여 나타난 값이 이 변수의 임계값보다도 큰 경우에만 존재하게 된다.
유리한 방법으로서 자동차의 횡방향 동적성향을 나타내며 이미 얻어진 변수에 따라서, 즉 어떤 자동차의 휠이 자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향을 인식하기에 적당한가를 결정하게 된다. 자동차의 틸트의 경향을 인식하는 것은 유리한 방법으로서 적어도 하나 이상의 휠에 따라서, 적어도 하나 이상의 휠에 단기간 제동모멘트와 구동모멘트를 발생시키거나 또는 변화시키기 위해 시도된다. 특히 상기의 경우 커부 내부측에 장치된 자동차의 휠이 선택된다.
제 2 인식에 따라서 자동차를 위해서 틸트의 경향이 존재하는데, 이는 만약 적어도 하나 이상의 휠을 위한 휠의 작용을 양적으로 나타내고 있는 변수의 값이 제 1 임계값 보다 클 때 또는 적어도 하나 이상의 휠을 위해서 휠의 작용을 양적으로 나타내고 있는 변수의 값이 제 1 임계값 보다 작을 경우 또는 만약 적어도 하나 이상의 휠을 위해서 휠의 작용이 양적으로 나타나게 되는 변수가 이에 따른 임계값 보다도 큰 경우이며, 이와 동시에 이에 따른 휠축의 휠을 위해서 각각 휠의 작용이 양적으로 나타내고 있는 변수가 얻어지게 되며, 그리고 이 변수에 따라서 휠축의 경사각도를 나타내는 변수를 얻게된다. 또는 자동차를 위해서 틸트의 경향이 존재하게 되는데, 이는 자동차속도를 나타내는 변수와 자동차속도한계값에 의해서 이루어지는 차이의 값이 이에 따른 임계값보다도 작은 경우이다.
장점적으로 적어도 외곽 커브에 존재하고 있는 자동차의 전륜휠를 안정화시키는 제동작용이 상기 휠에서 제동모멘트를 발생시키거나 증가가 실행되도록 하고 있다. 더나아가서 유리한 방법으로서 자동차를 안정화시키기 위해 모터작용과 자동차 차체의 엑츄에이터를 작용시키고 있다.
또다른 장점 또는 유리한 형태는 종속항, 도면, 실시예에 대한 기술에서 인용할수 있다.
맨처음 도 1a와 도 1b를 다루도록 하며, 상기 도면은 본발명의 방법이 사용된 몇몇 거리주행용 자동차를 도시하고 있다.
도 1a에서 하나의 일체형 자동차(101)가 도시되어 있다. 이러한 자동차의 경우 승용차 뿐만 아니라 상용차도 해당된다. 도 1a에서 도시하고 있는 일체형 자동차(101)의 경우 적어도 두 개 이상의 휠축을 포함한 자동차가 해당되며, 상기 휠축은 점선의 형태로 지시하고 있다. 자동차(101)의 휠축은 도면부호(103ix)로 나타내져 있다. 이와 동시에 전륜축(V)으로 취급할 것인가 아니면 후륜축(h)으로 취급할 것이가를 인덱스(i)가 보여주게 되며, 인덱스(x)를 통해서 두 개의 축을 가진 자동차의 경우 전륜축과 후륜축 중 어느 것이 취급될 것인가를 보여주고 있다. 이와 동시에 다음과 같은 순서가 유효하다: 자동차의 가장자리로부터 차례로 전륜축 또는 후륜축이 각각 작은 값의 인덱스(x)와 서로 대응된다. 각각의 휠축이 자동차 가장자리와 더 이격될수록 이에 대응된 인덱스(x)값 또한 커진다. 따라서 휠(102ixj) 다음에 휠축(103ix)가 순서가 된다. 인덱스(i 또는 x)의 의미는 상기에서 설명한 바와 동일하다. 인덱스(j)는 자동차의 우측(r)에 또는 좌측(l)에 있는 휠인지를 지시하게 된다. 휠(102ixj)를 도시할 경우에 각각의 개별휠 또는 투윈휠(twin wheel)을 구별할 필요가 더이상 없다. 더나아가서 자동차(101)는 조정장치(104)를 포함하고 있으며, 이 조정장치(104)에 본발명의 장치가 본발명의 방법을 실시하기 위해서 실시되고 있다.
도 1b에서는 하나의 트랙터(105; tractor)와 트레일러(106; trailer)로 된 자동차의 콤비네이션을 도시하고 있다. 그리고 트랙터(105)와 세 개의 축을 포함한 트레일러(106)으로된 자동차 콤비네이션을 고려함에 있어서 어떠한 제한을 두고 있지는 않다(즉, 일반적으로 견인차량과 트랙터의 종류를 제한하지 않는다). 트랙터(105)는 휠축(108iz)을 구비하고 있다. 그리고 휠축(108iz)은 이에 따른 휠(107ijz)과 대응된다. 인덱스(i 또는 j)의 의미는 도면 1a와 관계해서 이미 언급한 것이다. 인덱스(z)는 휠축, 즉 트랙터의 휠임을 나타내고 있다. 더나아가서 트랙터(105)는 조정장치(109)를 구비하고 있으며, 조정장치(109)를 이용해서 종방향을 향한 자동차축을 중심으로 트랙터(105)와 트레일러(106)의 틸트 경향 그리고 전체 자동차 콤비네이션의 틸트 경향을 인식하게 된다. 트랙터(106)는 두 개의 휠축(108ixa)을 포함하고 있다. 두 개의 휠축(108ixa)은 각각의 방법으로 휠(107ixja)으로 나뉘어져 있다. 인덱스(i, x, j)의 의미는 이미 도면 1a의 관계에서 나타나 있다. 인덱스(a)는 트랙터(106) 콤비네이션으로 취급됨을 보여준다. 도 1b에서 도시되어 있는 트랙터(105)와 트레일러(106)용 휠축의 갯수에 제한을 두고 있지 않다. 조정장치(109)는 트랙터(105)에 장치하는 대신 트래일러(106)에 장치될 수 있다. 더나아가서 트랙터(105) 뿐만 아니라 트래일러(106)에 모두 조정장치를 장착하는 것을 생각할 수 있다.
인덱스(a, j, j, x, z)에 의해서 도 1a와 1b에서 선택된 표시부호는 이들이 사용하고 있는 전체변수 또는 콤퍼넌트에 해당된다.
본발명의 장치 또는 본발명의 방법은 자동차 종방향을 향한 자동차축을 중심으로 틸트의 경향이 존재할 때 자동차의 안정성에 관계하고 있다. 본 특허에서는 두 개의 실시예가 소개되어 있으며, 또한 틸트의 경향은 상기 두 실시예의 서로 다른 견해에 근거를 두고 있다.
맨처음 도 2 와 도 3을 이용한 제 1 실시예에 대해서 기술된다.
자동차의 경우 도 1a에서 도시하고 있는 것처럼 일체형의 자동차에 대해서 다루고 있다. 더나아가서 일체형의 자동차는 적어도 두 개 이상의 휠축(103ix)을 장착하는 것으로 가정한다. 따라서 두 개의 휠축에 대해서는 휠(102v1r, 102 v1l)를 포함한 전륜축(103vl) 또는 휠(102v1l, 102h1l)을 포함한 후륜축(103h1)을 다루고 있다. 상기 휠에 장착되어 있는 휠회전수 센서(201v1r, 201v1l, 201h1r, 201 h1l)가 도 2에 도시되어 있다. 또한 도 2에서 지시하고 있는 것처럼 일체형 자동차의 휠축갯수에 따라 또다른 휠회전수센서(201ixj)를 고려할 수도 있다. 휠회전수센서(201ixj)를 이용해서 변수 nixj가 측정되고, 변수(nixj)는 각각에 따른 휠(102ixj)의 휠회전수를 나타낸다. 휠회전수센서(201ixj)는 제어기(209)의 종류와는 상관없이 항시 장치되어야 하며 그리고 이 회전수센서(201ixj)에 의해 측정되는 변수 nixj는 본발명의 장치에서 작동하는 제어기(209)와는 상관없이 항상 블록(205, 209)으로 송출된다.
본발명의 장치에서 작동하는 제어기(209)의 종류에 따라서 여러종류의 센서가 사용될수 있다. 제어기(209)에 대해서는 제동 미끄러짐제어기가 사용될 수 있으며, 상기 제동 미끄러짐제어기는 제어기(209)에서 실행되는 제어를 근거로 하여 휠제동을 작동시키며, 이와마찬가지로 제어기(209)에 대해 구동미끄러짐제어기가 사용될 수 있으며, 이 구동미끄러짐제어기는 제어기(209)에서 실행되는 제어를 근거로 하여 휠제동 또는 모터를 작동시키므로서, 휠회전수센서(201ixj)는 이미 위에서 지시한 바와 같이 항상 존재하여야만 한다. 이러한 경우에 물론 횡방향가속센서(202), 요잉율 센서(203), 핸들각도센서(204) 등은 장치되어 있지 않다. 이어서 자동차의 횡방향가속도 그리고 요잉 율 또는 핸들각도가 필요할 경우에 대해서는 반드시 휠회전수(nixj)의 변수는 종래의 방법으로서 제어기(209) 또는 블록(206)에서 유도된다. 이러한 경우 도 2에서는 나타나 있는 블록(206)으로 변수 aq, delta, omega의 송출은 변수(nixj)의 송출로 대체하기로 한다. 그러나 도 2의 도면에서는 되시되어 있지 않음에 유의하기를 바라며, 더우기 도시된 것으로 한정하는 바는 물론 아니다.
이와 반대로 제어기(209)의 경우 제어의 기본적인 기능으로서 자동차의 운전동적성향을 나타내는 변수, 예를 들어서 자동차의 횡방향가속도와 그리고 요잉율에 따른 변수가 휠제동 또는 모터에 영향을 미치도록 제어하는 제어기로 취급되며, 또한 이러한 제어기는 예를 들어서 자동차기술 잡지(ATZ) 16, 1994, 권 11에서, 674 내지 689쪽에 나타난 공개″FDR-보쉬의 주행의 동적성향 제어″가 공개되었으며, 또한- 도 2에서 도시한것 처럼- 휠회전수센서(201ixj) 이외에도 횡방향 가속도센서(202), 요잉 율 센서(203) 그리고 핸들각도센서(204)가 구비되어 있다. 이러한 경우 각각의 센서의 도움으로 얻어진 변수가 제어기(209), 블록(206)에서 처리된다. 상기의 경우가 바로 도 2에 도시되어 있다. 이 장에서는 어떠한 경우에, 예를 들어 횡방향 가속도센서와 요잉율 센서 그리고 핸들각도센서가 장치되지 않은 경우에 각각의 변수는 마찬가지로 휠회전수로부터 유도되어 온다는 것을 유의하여야 한다.
도 2의 도면에 대해서는 제한을 두고 있지 않다. 마찬가지로 상기에서 지시한 것 처럼, 실행되는 제어기의 종류에 따라서 또한 간단한 변형이 필요하다.
이어서 자동차(101)는 하나의 횡방향 가속도센서(202), 요잉 율(203) 또는 핸들각도센서(204)를 포함하고 있다. 자동차의 횡방향가속도를 나타내는 변수 aq, 자동차의 요잉 율을 나타내는 변수 omega 그리고 자동차의 핸들각도를 나타내고 있는 변수 delta가 블록(206, 209)으로 송출된다.
블록(205)에서는 종래의 방법으로 변수 nixj로부터 자동차 속도를 나타내는 변수 vf가 얻어진다. 상기 변수 vf는 블록(209)으로 송출된다. 더나아가서 블록(205)에서는 변수 nixj 또는 변수 vf로부터 종래의 방법으로 변수 lamdaixj가 얻어지며, 변수 lamdaixj는 휠의 구동미끄러짐 또는 제동미끄러짐을 나타내는 것이다. 변수 lamdaixj는 블록(206) 뿐만아니라 블록(209)으로 송출된다.
한편 블록(206)에서는 자동차의 상태를 근거로 하여 상승되어 위험해지는 자동차 휠이 얻어진다. 다시 말해 자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향을 인식하기 위해 적당하다는 판단되는 자동차휠을 얻게 된다.
즉, 상기의 휠은 적어도 자동차의 횡방향 동적성향을 나타내는 결정 변수 delta, aq, omega에 따라서 얻을 수 있으며, 변수 delta, aq, omega는 블록(206)으로 송출된다. 이어서 블록(206)에서는 핸들각도를 나타내고 있는 변수 delta, 자동차의 횡방향가속도를 나타내는 변수 aq 그리고 자동차의 요잉율을 나타내는 변수 omega로부터 변수가 얻어지며, 이로 인해 어떤 종류의 커브로, 즉 좌측커브로 아니면 우측커브로 자동차가 주행하고 있는지를 인식하게 된다.
내부 커브에 있는 휠을 얻기에 개념적으로 충분한데, 왜냐하면 틸트의 경향이 있을 경우 내부커브에 있는 자동차 휠은 자연적으로 맨처음 상승되거나, 또는 자동차의 틸트의 초기단계가 내부커브에 있는 휠이 상승되므로서 인식된다. 휠결정에 대한 세분화는 내부커브에 있는 휠 또는 내부 커브에 있는 후륜휠의 상승에 의해서 생각하는 것보다 더 심하게 위협받게 되는지를 결정한다. 이러한 세분화는 배경이전에, 즉 자동차의 기하학적 형태 또는 자동차의 짐에 대한 하중에 따라서 이미 내부커브에 있는 전륜휠 또는 내부 커브에 있는 후륜휠이 상승에 의해서 위협을 받게 됨을 의미하는 것이다. 이러한 경우 이미 위에서 기술하고 있듯이 하나의 변수를 얻을 수 있는데, 예를 들어서 핸들각도, 자동차의 횡방향 가속도 그리고 자동차의 요잉 율와 함수 관계가 있는 변수를 얻을 수 있다. 상승에 의해서 위협받는 휠에 대해 얻어진 변수 lambdaixja는 도 2에서는 보조인덱스(a)로 나타내고 있다.
다른 한편으로 상승에 의해서 위협받고 있는 휠이 인식된 경우에 블록(206)에서는 신호 SMixj, SM이 발생하게 되며, 신호 SMixj, SM으로부터 상승에 의해서 위협받고 있는 적어도 하나 이상의 휠중 하나에서 제동모멘트와 구동모멘트가 단기적으로 발생하거나 또는 변화된다. 상승에 의해서 위협받고 있는 휠이 휠의 동적성향의 변화에 대해서 반응하기 때문에, 예를 들어서 상승에 의해서 위협받고 있는 휠의 미끄러짐값을 평가하므로서, 자동차에 대해 틸트의 경향이 존재하는지 아니면 존재하지 않는지를 결정하게 된다.
더나아가서 상승에 의해서 위협을 받고 있으며 그리고 이에 따라서 자동차의 틸트의 경향을 인식하는 데에 적합한 자동차 휠을 인식한 경우, 그리고 휠에서 제동모멘트 또는 구동모멘트가 단기적으로 발생하거나 또는 변화하는 경우에 부가적으로 자동차의 구동개념, 즉 다시 말해서 전륜구동 또는 후륜구동 아니면 4륜구동차량 중 어느 자동차를 다룰 것인가에 대한 것을 고려하게 된다. 그리고 4륜구동 자동차는 예를 들어서 변수 GMixj, SM에 따른 각각의 영향을 통해서 도달하게 된다.
만약 자동차의 휠에서 각각의 개별적인 제동작용이 가능하지 않다면, 실행되고 있는 제동장치가 개별 제동작용을 허용하지 않거나, 또는 상기 자동차상태를 이유로 개별 제동작용이 가능하지 않으므로서, 이러한 상황에서는 상승에 의해 위협받는 휠을 인식할 필요가 없게 된다. 따라서 이러한 개별적인 휠을 인식할 필요가 없는 경우에는 자동차의 모든 휠에서 동일한 시간에 제동모멘트 또는 구동모멘트를 단기간에 발생하도록 하거나 또는 변화시키게 된다.
블록(206)에서 형성된 변수 SMixj, SM은 블록(209)으로 송출된다. 변수 SMixj로 인해서 휠에 대응되는 엑츄에이터(213ixj)가 조정되며, 엑츄에이터(213ixj)를 통해 모터에서 출력되는 모터모멘트가 영향을 받게 된다. 이와 동시에 변수 SMixj, SM은 블록(206)에서 형성되어, 상승에 의해서 위협받는 각각의 휠에서 단기적으로 제동모멘트 또는 구동모멘트를 발생 또는 변화시키게 된다. 이와 동시에 상승에 의해서 위협받는 각각의 휠에 대응되는 엑츄에이터(213ixj)를 적당히 조정하므로서 약각의 제동모멘트가 형성되거나 또는 이미 발생된 제동모멘트는 단지 약간의 변화만이 되도록 하고 있다. 이와 동시에 자동차의 모터에 대응되는 수단을 적당히 조정하고 또한 휠에 대응되는 엑츄에이터(213ixj)를 적당히 조정하므로서 약간의 구동모멘트가 발생되거나 또는 이미 발생된 구동모멘트가 약간의 변화를 나타나게 된다.
상승에 의해서 위협받는 휠의 미끄러짐값 lamdaixja은 블록(206)에서 블록(207)로 송출된다. 본발명의 주요한 두 블록(206, 207)은 하나의 블록(208)으로 구성된다. 이 곳(블록(208))에서는 각각의 휠의 미끄러짐을 나타내는 변수를 선택하여 휠의 작용을 양적으로 나타내는 변수로서 휠회전수를 나타내는 변수가 자체적으로 사용되거나 또는 휠회전수의 시간변화을 나타내는 변수가 사용된다.
블록(207)에서는 이에게 송출되는 변수 lambdaixja를 이용하여 자동차 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향이 있을지에 대한 인식을 실행하도록 한다. 이러한 실행을 위해서 맨처음 적어도 하나 이상의 휠에 대해서, 즉 상승에 의해서 위협을 받는 적어도 하나 이상의 휠에 대해서 각각의 휠작용을 나타내는 변수의 변화 deltalambdaixja를 인식하게 된다. 이와 동시에 시간간격 동안에 변화 deltalambdaixja를 얻게 되는데, 상기 시간간격 동안에는 제동모멘트와 구동모멘트가 각각의 휠에서 단기간 발생 또는 변화되거나, 또는 상기 시간간격에 따라서 제동모멘트와 구동모멘트가 각각의 휠에 단기간으로 발생되거나 되는 변화된다.
휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수의 변화 deltalambdaixja에 따라서, 자동차에 대해서 틸트의 경향이 존재하는가에 대한 여부를 인식하게 된다. 만약 변수 deltalambdaixja의 값이 이 값에 대한 임계값보다 크다면, 자동차의 틸트의 경향이 존재한다. 이러한 경우에 블록(207)에서 변수 KT가 발생된다. 변수 KT를 통해서 제어기 또는 자동차 제어기(209)로 자동차의 틸트의 경향의 존재의 여부가 송출된다.
조정장치(104)에서는 실행되는 제어기 또는 자동차제어기가 도면부호(209)로 표시된다. 제어기(209)의 경우 예를 들어서 제어기의 기본기능으로서 자동차의 주행동적성향을 나타내는 변수, 예를 들어서 횡방향 가속도 또는 자동차 요잉율에 따른 변수를 휠제동와 모터에 영향을 미치도록 제어하는 제어기를 다루고 있다. 제어기(209)에 대해서는 이미 상술한 공개 ″FDR-보쉬의 주행에 대한 동적성향의 제어″를 참조하기 바란다. 블록(209)의 기본적인 기능상에서 발생하고 있는 제어는 종래의 방법으로 블록(209)으로 송출되는 변수 nixj, delta, aq, omega, vf, lambdaixj와 변수 mot2 그리고 변수 ST2에 기인하고 있으며, 또한 예를 들어서 변수 mot2는 모터회전수를 나타내고 있으며 그리고 모터(211)로부터 블록(209)으로 송출되며, 상기 변수(ST2)는 블록(210)으로부터 블록(209)으로 송출되며, 상기 블록(210)은 자동차에서 장치되어 있는 엑츄에이터를 나타내고 있다.
블록(209)의 기본적인 기능으로 부가적으로 실행되고 있는 제어는 블록(209)에서 하나의 틸트의 방지가 실행된다. 틸트의 방지의 범위에서 제어기는 두 개의 과제를 확실히 충족하게 된다. 즉 첫번째의 과제에 대한 충족으로서 제어기는 변수 SMixj, SM을 각각의 신호 ST1으로 변환시키고, 상기 신호 ST1은 조정논리회로(210)로 송출되며, 그리고 상승에 의해서 위협을 받는 휠에서 제동모멘트나 구동모멘트가 단기적으로 발생되거나 또는 변화되도록 하고 있다. 두번째에 대해서 제어기는 블록(209)으로 송출된 변수 KT에 기인하여 실제 틸트의 방지가 실행된다. 따라서 이러한 틸트의 방지를 기본기능의 제어보다도 외견상으로는 중시하고 있다.
한편으로는 자동차 종방향을 향한 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향의 존재가 변수 KT를 이용하여 제어기(209)로 전달되며, 그밖에 제어기(209)로 얼마만큼 틸트의 경향이 큰가 또는 어떤 휠을 통해서 자동차의 틸트를 위협하고 있는가를 전달하게 된다.
제어기(209)는 변수 ST1를 발생하며, 변수 ST1은 조정논리회로(210)로 송출되며, 이와 동시에 조정논리회로(10)에 의해서 자동차에 장치되어 있는 엑츄에이터가 조정된다. 변수 ST1이 엑츄에이터를 조정하는 조정논리회로(210)로 전달된다. 이와 동시에 변수 ST1은 기본적인 기능을 제어하기 위해서 뿐만 아니라 틸트의 경향을 인식하기 위해서 또는 틸트를 방지하기 위해서 얻어진다. 기본기능을 위해 실행되는 제어에 따라 변수 ST1를 발생시키는 것과 관계해서 상기에서 언급한 공개 ″FDR-보쉬의 자동차의 동적성향 제어″를 참조하기 바란다. 틸트를 인식하기 위해서 또는 틸트를 방지하기 위해서 실행되는 작용을 위해서 변수 ST1가 적절하게 변조된다.
자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트를 방지하기 위해서 예를 들어서 자동차의 엑츄에이터에 다음과 같은 작용을 고려할 수 있다: 한편으로는 제동모멘트 또는 모터모멘트가 감소되므로서 더불어 자동차 속도가 감소되도록 하고 있다. 다른 한편으로는 휠에 개별적인 제동을 실행하므로서 의도적으로 자동차의 틸트에 대해 대항하도록 하고 있다. 예를 들어서 뒤집히기 전에 심하게 롤링하는 자동차의 경우 그리고 외부커브에 있는 전륜휠에 의해서 뒤집히게 될 경우 의도적인 커브외부의 전륜휠에 제동작용에 의해서 제동모멘트가 발생하게 된다. 이를 통해서 휠에서의 미끄러짐작용은 단지 약간의 측면력만을 전달하여, 이에 따라서 틸트의 위험이 감소되도록 하고 있다.
그밖에 자동차에 장치되어 있는 차체엑츄에이터를 작동시키므로서 자동차의 요동운동이 제한된다. 블록(210), 즉 조정논리회로에서 제어기(209)에 의해서 발생된 변수 ST1가 모터(211)조정을 위한 조정신호 또는 자동차의 엑츄에이터를 조정하기 위한 조정신호로 변환된다. 엑츄에이터의 경우 예를 들어서 자동차 엑츄에이터(212ixj)가 다루어지는데, 상기 자동차엑츄에이터(212ixj)를 이용해서 자동차 차체의 작동상태에 영향을 주게되며, 또는 엑츄에이터(213ixj)가 취급되는데, 이 엑츄에이터(213ixj)를 이용해서 각각의 휠에 제동력을 생산하게 된다. 모터(211)를 조정하기 위해서 조정논리회로는 하나의 신호 mot1을 발생하게 되며, 이 신호 mot1을 이용해서 예를 들어서 모터의 스로틀밸브위치에 영향을 주게된다. 또한 자동차차체 엑츄에이터(212ixj)를 조정하기 위해서 조정논리회로(210)는 신호 Fsixj를 발생하게 되며, 이 신호 Fsixj를 이용해서 자동차차체 엑츄에이터(212ixj)에 의해서 실현되는 댐핑(damping) 또는 탄성도에 영향을 미치게 된다. 특히 브레이크로 구성되는 엑츄에이터(213ixj)를 조정하기 위해서 조정논리회로(210)는 신호 Aixj를 발생시키고 있으며, 이 신호 Aixj를 이용하여 엑츄에이터(213ixj)에 의해서 각각의 휠에 발생되는 제동력이 영향을 받게 된다. 조정논리회로(210)는 변수 ST2를 발생시키며, 변수 ST2는 제어기(209)로 송출되고 있으며, 이와 동시에 변수 ST1는 각각의 엑츄에이터를 조정하기 위한 정보를 구비하고 있다.
자동차차체 엑츄에이터(212ixj)에 의해서 자동차의 차체가 영향을 받게 된다. 그리고 제어기가 자동차차체 엑츄에이터(212ixj)의 피드백 값의 상태를 인식하기 위해서, 자동차차체 엑츄에이터(212ixj)에서 제어기(209)로 신호 Frixj가 송출된다.
이 곳에서는 도 2에서 도시된 엑츄에이터 이외에도 이른바 리타터의 사용을 고려할 수 있다. 도 2에서 사용되고 있는 제동장치의 경우 유압 또는 공압 그리고 전기유압식 또는 전기공압식 제어장치가 해당된다.
도 3에서는 블록(208)에서 진행되는 본발명적인 방법을 기술하기 위해서 흐름도가 도시되어 있다. 도 3에서는 확실히 일체형의 자동차에 대해서 다루므로서 본발명에 대한 아이디어를 제한하지 않고 있다. 도 3에서 도시하고 있는 흐름도는 적절한 방법으로 자동차 콤비네이션에 적용할 수 있다. 도 3에서 사용되고 있는 표시″u/o″는 논리 연산자(logical operator)″and/or″의 축약된 표현으로 도시하고 있다.
본발명의 방법은 단계(301)로 시작되는데, 단계(301)에서는 변수 omega, aq, 또는 delta, lambdaixj가 판독된다. 변수 omega, aq, 또는 delta는 각각의 센서를 이용하여 감지하든지 아니면 휠회전수로부터 유도된다. 단계(301)에 이어서 단계(302)가 실시된다.
단계(302)에서 실행된 질문에 의해서 자동차의 상태가 자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향이 있을지 없을지에 대한 여부를 판단하게 된다. 즉, 변수 aq의 값이 제 1 임계값 S1a를 초과하는지 그리고 변수 omega가 제 2 임계값 S1b를 초과하는지를 판단하게 된다. 만약 단계(302)에서 두 개의 부분질문 중 적어도 하나를 충족하게 되면, 단계(302)에 이어서 단계(303)가 실행된다. 그러나 이와반대로 단계(302)에서 두 개의 부분적 질문 중 어느것도 충족시키지 못한다면, 단계(302)에서 재차 새롭게 단계(301)가 실행된다.
단계(303)에서는 이미 상술한 바와 같이 상승에 의해서 위협받는 자동차 휠을 얻게 되는데, 다시말해서 자동차의 틸트의 경향을 인식하기에 적당한 자동차휠을 얻게 되는 것이다.
단계(303)에 이어서 단계(304)가 실행된다. 단계(304)에서는 상승에 의해서 위협받는 적어도 하나 이상의 휠에서 제동모멘트 또는 구동모멘트가 단기적으로 발생하거나 또는 변화하도록 하는 것이다. 따라서 상기 목적을 위해서 블록(206)에 의해서 발생하는 변수 SMixj, SM이 제어기(209)에서 그리고 조정논리회로(210)에서 각각의 조정신호로 변환된다. 상승에 의해서 위협받는 각각의 휠에 장치된 엑츄에이터를 적당히 조정하므로서 약간의 제동모멘트가 발생되며 이와 동시에 이미 발생된 제동모멘트도 약간의 변화를 가져온다.
자동차의 각각의 휠에 개별작용을 실행할 수 없을 경우에는 자동차의 모든 휠에서 제동모멘트와 구동모멘트를 단기간 발생하거나 변화시키도록 하고 있다.
단계(304)에 이어서 단계(305)가 실행된다. 단계(305)에서는 상승에 의해서 위협받는 휠에 대해서 각각 휠의 작용을 양적으로 나타내고 있는 변수 deltalambdaixja의 변화가 얻어진다. 변화를 나타내고 있는 변수 deltalambdaixja는 시간간격동안에, 즉 제동모멘트와 구동모멘트가 각각의 휠에 단기간으로 발생하거나 또는 변화되는 동안에 얻어진다. 이곳에서는 이미 기술하고 있는 도 4를 참고하기 바란다. 단계(305)에 이어서 단계(306)가 실행된다.
단계(306)에서는 변수 deltalambdaixja에 따라서 자동차에 대해 자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 틸트의 경향이 있는가에 대한 여부를 판단하게 된다. 만약 변수 deltalambdaixja값이 각각의 임계값 S2보다 클 경우 틸트의 경향이 존재한다. 이렇게 틸트의 경향이 존재할 경우 단계(306)에 이어서 단계(307)이 실행된다. 그러나 이와는 달리 변수 deltalambdaixja값이 임계값 S2보다 작을 경우, 다시 말해 틸트의 경향이 존재하지 않을 경우와 동일한 의미를 갖을 경우에는 단계(306)에 이어서 새로이 단계(301)가 실행된다.
단계(307)에서는 자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트가 존재하는 사실을 근거로 제동작용, 모터작용 그리고 자동차차체 엑츄에이터에 작동이 실행되며, 그리고 상기 작용을 통해 자동차의 안정성이 도달하게 된다. 제동작용, 다시말해서 엑츄에이터(213ixj)작용 또는 모터작용은 무엇보다도 자동차속도를 감속시키는데에 사용되고 있다. 이를 통해서 종래의 방법으로 각각의 휠에 제동작용을 하므로서 요잉모멘트(yawing moment)가 안정된다. 이에 대해서 상기 기술하고 있는 외부커브에 있는 전륜축의 제동을 참고하기 바란다. 자동차차체 엑츄에이터(212ixj)의 작용을 통해 자동차의 요동운동이 부분적으로 상쇄되며 그리고 중점에 영향을 주게 된다.
단계(307)에 이어서 새롭게 단계(301)가 실행된다.
이 곳에서는 또한번 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수의 변화를 얻게 되는 것에 대해서 언급하기로 한다. 상기의 변수변화를 얻는 것은 다음과 같은 방법을 고려할 수 있다: 그 하나로서 발생된 변화가 시간간격, 즉 제동모멘트와 구동모멘트가 단기간으로 발생되고 그리고 변화되는 기간동안에 얻어진다. 예를 들어서 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수에 대해서 여러 개의 값을 고려하므로서 변수 lambdaixj의 구배가 얻어지게 된다. 두번째로서 제동모멘트 또는 구동모멘트가 단기간으로 발생 또는 변화되기 전의 값으로부터 발생되는 변화가 얻어진다. 이를 위해서 첫번째 값은 메모리매체에 임시저장된다.
도 4 및 도 5를 참조하여 제 2 실시예가 설명된다. 도 2와 관계하여 실시된 실시예, 즉 센서와 제어기는 도 4에서 도시하고 있는 실시예에 대해서 유효한 것이다. 이미 도 2와 관계해서 기술된 블록 또는 콤퍼넌트에 대해서는 도 4와 관계해서 더이상 상술하지 않기로 한다.
또한 제 2 실시예 대해서는 도 1a에서 도시한 바와 같이 일체형의 자동차에 대해서 다루고 있다. 휠회전수센서(201ixj)를 이용해서 변수 nixj가 얻어지며, 변수 nixj는 각각의 휠회전수를 나타낸 것이다. 변수 nixj는 블록(401, 404)으로 송출된다. 더나아가서 자동차(101)는 횡방향가속도센서(202) 또는 요잉율 센서(203)를 포함하고 있는 것으로 가정한다. 자동차의 횡방향가속도를 나타내는 변수 aq는 블록(404)에 뿐만아니라 블록(402)으로도 송출된다. 또한 자동차의 요잉 율을 나타내는 변수 omega는 블록(404, 401, 402)으로 송출된다.
블록(205)에서 얻어진 변수 vf는 블록(401, 404)으로 송출된다. 더나아가서 블록(205)에서 얻어진 변수 lambdaixj 뿐만아나라 블록(402) 또한 블록(404)에 송출된다.
블록(401)에서는 변수 vf, 변수 nixj, 변수 omega로부터 변수 rixj가 얻어지며, 변수 rixj는 휠에 대한 휠작용을 양적으로 나타내고 있다. 변수 rixj는 각각의 휠에 작용하는 휠부하와 종속관계에 있다. 특히 변수 rixj의 경우 휠의 동적 롤반경을 다루게 되며, 상기 롤반경은 휠의 직경 또는 이에 따른 반경에 따라서 기술되며, 동적 롤반경은 다음과 같은 수학식
에 의해서 얻어지게 되며, 또한 상기 공식에서 포함하고 있는 변수 a는 자동차의 차륜간거리에 대한 1/2을 나타내고 있다. 외부커부에 있는 휠에 대해서는 플러스(+)표시가 사용되며, 내부커브에 있는 휠을 위해서는 마이너스(-)표시가 사용된다. 휠작용을 양적으로 표시하고 있는 변수 rixj가 블록(401)에서 블록(402)으로 송출된다.
블록(402)에서는 이 블록(402)으로 송출된 변수 lambdaixj, rixj, aq, omega 또는 블록(402)에 송출되며 또한 각각 축과 관계하는 부하를 나타내는 또다른 변수 mlix가 자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차가 틸트의 경향이 존재하는지를 인식하도록 실행된다. 여러가지 질문들이 도시된 도 5에 소개되고 있다. 만약 블록(402)에서 자동차의 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향이 존재하는 경우에 변수 KT가 발생하게 되며, 변수 KT는 블록(404)으로 송출된다. 자동차의 틸트의 경향이 존재하는지 하지 않는지를 변수 KT를 통해 제어기나 자동차 제어기(404)로 전달하게 된다. 도 4에서는 조정장치에 포함되어 있는 본발명의 두 개의 콤퍼넌트(401, 402)가 블록(403)으로 하나의 블록이 된다.
조정장치(104)에서 실행되고 있는 제어기 또는 자동차제어기는 블록(404)으로 표시된다. 제어기(404)는 자체의 기본적인 기능으로서 도 2의 제어기(208)와 동일한 기능을 한다. 블럭(404)에서 기본기능으로서 실행되는 제어에 대해 부가적으로 틸트의 방지가 제어기(404)에서 실행된다. 상기의 틸트의 방지가 외견상으로는 기본기능의 제어보다도 우선하게 된다. 틸트의 방지가 특히 변수 KT에 의해서 실행되고 있다.
블록(402)에서 실행되는 틸트 인식의 방식에 대해서 블록(402)에서는 축과 관계하는 휠부하 mlix가 필요하다. 이러한 것은 제어기(404)에서 예를 들어서 종래의 방법으로 휠회전수로부터 얻어지게 되며, 그리고 블럭(404)으로부터 시작해서 블럭(402)으로 송출된다.
제어기(404)에서 변수 ST1가 발생하며, 변수 ST1는 조정논리회로(405)로 송출되며, 조정논리회로(405)에 의해서 자동차에 장치되어 있는 엑츄에이터가 조정된다. 변수 ST1은 조정논리회로(405)로 전달되며, 조정논리회로(405)는 엑츄에이터를 조정하게 된다. 이와 동시에 변수 ST1은 기본기능의 제어를 위해서 뿐만아니라 틸트의 방지를 위해서 얻게 된다. 기본기능을 위해 실행되는 제어에 따라서 변수 ST1의 발생과 관계해서 상기에서 언급한 공개 ″FDR-보슈의 주행동적제어″를 참조하기 바란다. 틸트를 방지하기 위해 실행되는 작용을 위해서 변수 ST1이 각각 변조된다.
자동차의 틸트를 방지하기 위해서 자동차의 엑츄에이터에서 실행되는 작용은 도 2의 관계에서 기술하고 있는 것과 일치한다.
블록(405), 즉 조정논리회로에서 제어기(404)에 의해서 발생되는 변수(ST1)는 모터(211)용 조정신호로 변환되거나 또는 자동차의 엑츄에이터(212ixj, 213ixj)용 조정신호로 변환된다. 이러한 변환은 적절한 방법으로 도 2와의 관계에서 기술된 것과 마찬가지로 기술하고 있다.
차체엑츄에이터(211ixj)에 의해서 자동차 차체가 영향을 받게 된다. 제어기가 차체엑츄에이터(211ixj)의 피이드백 상태를 인식하기 위해서, 차체엑츄에이터(211ixj)로부터 제어기(208)로 신호 Frixj를 송출한다.
이곳에서는 도 2에서 도시하고 있는 엑츄에이터 주변에 소위 리타터(지연기)의 사용을 고려할 수 있다. 도 2에서 사용되고 있는 제동장치의 경우 유압, 공압 또는 전기유압 또는 전기공압적인 제동장치로서 다루어 진다.
도 5에서 도시된 흐름도를 이용하여 제 2 실시예의 본발명의 방법의 진행은 도 4에 도시된 바와 같이 기술된다. 본발명의 방법은 특히 블록(403)에서 진행된다. 도 3에서 사용되고 있는 표시″u/o″는 도 3의 표시와 동일하다.
본발명의 방법은 단계(501)로 시작하며, 단계(501)에서는 변수 nixj, omega, aga, vf, lambdaixj, mlix를 판독하게 된다. 단계(301)에 이어서 단계(502)가 실행된다. 단계(502)에서 실행되는 질문은 단계(302)에서 실행한 것과 동일하다. 만약 단계(502)에서 적어도 두 개 중 하나의 질문에 대해 충족하게 된다면, 단계(502)에 이어서 단계(503)가 실행된다. 그러나 이와는 달리 단계(502)에서는 두 개의 부분질문중 어느 것도 충족하지 못한다면, 단계(502)에서 단계(501)로 새롭게 실행된다.
단계(503)에서는 구동미끄러짐과 제동미끄러짐을 나타내는 변수 lambdaixj의 값이 임계값 S2와 서로 비교된다. 단계(503)에서 제공되는 질문은 다음과 같은 근거로 실행된다: 단계(504)에서는 제공된 휠작용을 양적으로 나타내고 있으며 또한 휠의 동적 롤반경을 나타내고 있는 변수 rixj를 얻기 위해서, 휠이 외견상 미끄러짐과 무관할경우(즉 미끄러짐이 발생하지 않은 경우), 즉 휠의 구동미끄러짐 또는 제동미끄러짐이 설정된 임계값 보다도 작을 경우에 실행된다. 그러나 만약 상기가 충족되지 못할 경우에는 휠작용을 양적으로 기술하고 있는 변수 rixj를 완전하게 얻을 수 없게 된다.
만약 단계(503)에서 변수 lambdaixj의 값이 이 값에 대한 임계값보다 작다고 결정되면, 단계(503)에 이어서 단계(504)가 실행되며, 단계(504)에 의해서 제 1 방법은 틸트의 경향을 인식하기 위한 질문으로부터 유도된다. 질문의 제 1 방법은 단계(503) 내지 단계(506)으로 조합된다. 만약 이와 반대로 단계(503)에서 변수 lambdaixj의 값이 이 변수의 임계값 S2보다 크다면, 단계(503)에 이어서 단계(508)가 실행되며, 단계(508)에 의해서 제 2 방법은 틸트의 경향을 인식하기 위한 질문으로부터 유도된다. 질문의 제 2 방법은 단계(508 내지 510)로 구성되어 있다.
이 곳에서는 각각의 단계에서 사용되고 있는, 예를 들어서 여기서는 도면부호 lambaixj로 명명된 도식적 표현이란, 즉 각각의 단계가 임의의 개별적인 휠, 임의의 다수의 휠 또는 자동차의 모든 휠에 대해서 실행하고 있음을 의미한다.
단계(504)에서 공식을 이용해서 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수가 얻어진다. 상기 변수는 이미 위에서 의미하고 있듯이, 만약 휠에 극단적으로 큰 미끄러짐이 존재하지 않는다면, 즉 다시 말해서 휠속도와 그리고 자동차 속도가 각각 서로가 차이를 보이지 않을 경우에 얻어진다. 따라서 자동차에서 얻어진 변수 rixj를 근거로 하기 때문에 단계(506)에서 오류판단이 발생하지 않게 된다. 단계(504)에 이어서 단계(505)가 실행된다. 단계(505)에서는 변수 deltarixj, rixjpunkt, alphaix가 얻어진다. 변수 deltarixj에 있어서 실제값, 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수 rixj, 직선주행을 할 경우 얻어지는 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수로 이루어진 편차를 다루고 있다.
직선주행의 경우 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수와 일치하는 값은 시간이 경과함에 따라서 적당한 주행상태에서 얻게 되며 그리고 적당한 메모리에 임시저장된다.
변수 rixjpunkt의 경우 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수 rixj에 대한 시간의 경과를 나타내는 변수로 취급한다. 즉 다시말해서 변수 rixjpunkt는 변수 rixj의 시간미분이 된다. 변수 alphaix의 경우 휠축의 경사각을 나타내는 변수로 취급된다. 변수 alphaix는 하기의 수학식
에 따라서 얻어진다. 이 수학식에서 인식하다시피 휠축에 있는 두 개의 휠에 대해서 얻어진 변수, 즉 각각의 휠작용을 양적으로 기술하고 있는 변수로부터 휠축의 경사를 나타내고 있는 변수가 얻어진다. 그밖에 변수 alphaix는 자동차의 차륜간거리(2a)에 관계하고 있다. 경사각도 alpahix에 대한 상기 공식은 각도 alphaix가 작을 경우에 적합한 근사식으로서 기술되고 있다.
단계(505)에 이어서 단계(506)가 실행된다. 단계(506)를 이용하여 자동차에 대해 자동차의 종방향을 향하는 자동차축 중심으로 자동차의 틸트의 경향이 있는지 없는지를 인식하게 된다. 단계(506)에서 실행된 개별질문은 단계(505)로부터 얻어진 변수를 사용하므로서 얻어지며, 상기 변수는 재차 단계(504)에서 얻어진 휠작용을 양적으로 나타내고 있는 변수 rixj의 실제값에 따라서 얻어진다.
제 1 부분질문에서는 변수 rixj의 실제값이 제 1 임계값 S3a를 초과하는지의 여부를 판다하게 된다. 이와 동시에 제 1 임계값 S3a은 하중을 받지 않은 휠의 반경을 나타내고 있다. 질문에 의해서 커브주행을 할 경우 내부커브에 있는 휠의 상승을 위협하고 있는지를 결정하게 된다. 제 1 부분질문은 하나의 또다른 질문, 즉 변수 rixj의 실제값이 제 2 임계값 S3a보다도 작을지 클지를 결정하는 질문을 포함하고 있다. 따라서 상기 질문을 이용해서 외부 커부외부측에 있는 휠을 감지하며 그리고 자동차의 틸트의 경향을 근거로 하여 강하게 휠이 가압된다. 제 1 부분질문을 이용하므로서 자동차의 틸트의 경향을 인식하기 위해서 동적 롤반경의 절대변수가 각각의 임계값과 서로 비교된다. 자동차의 틸트의 경향, 즉 내부 커브에 있는 휠의 동적 롤반경이 임계값 S3a보다 클 경우 또는 외부 커브에 있는 휠의 동적 롤반경이 임계값 S3b보다 작을 경우에 자동차의 틸트의 경향이 존재하게 된다.
제 2 부분질문의 경우 편차 deltarixj의 값이 제 3 임계값 S3c보다도 클지 크지 않을지를 결정하게 된다. 이러한 질문을 이용해서 동적 롤반경의 상대적인 변화, 즉 커브주행에 있어서 직선주행으로부터 시작되는 롤반경이 자동차의 틸트의 경향을 있는지에 대한 여부를 인식하기 위해서 평가하게 된다. 자동차의 틸트의 경향은 편차의 값이 각각의 임계값 S3c보다도 클 경우에 존재하게 된다.
제 3 부분질문에 있어서, 휠작용을 양적으로 나타내는 변수 rixj를 시간적으로 나타내는 변수 rixjpunkt의 값이 제 4 임계값 S3d보다도 작은지 작지않은지를 결정하게 된다. 자동차의 틸트의 경향은, 만약 사간적인 진행을 나타내는 변수의 값이 제 4 임계값 S3d보다 작을 때에 존재하게 된다.
제 4 부분질문에서는 휠의 축의 경사각도를 나타내는 변수 alphaix가 제 5 임계값 S3e보다 클지 크지 않을 지를 결정하게 된다. 그리고 자동차의 틸트의 경향은 변수 alphaix의 값이 임계값 S3e보다도 클 경우에 존재한다.
단계(506)에서 진행되는 부분질문을 이용하여 적어도 하나 이상의 제 4 부분질문을 충족할 때에 자동차의 틸트의 경향을 인식하도록 되어 있다. 적어도 하나 이상의 부분질문을 충족하게 된다면, 단계(506)에 이어서 단계(507)이 실행된다. 틸트의 경향이 있을 경우에 블록(402)에서 실행되는 변수 KT에 대한 취급은 도 5에서는 도시되지 않았다. 만약 단계(506)에서 부분질문이 충족되지 않는다면, 즉 다시말해 자동차의 틸트가 존재하지 않는다면 단계(506)에 이어서 새롭게 단계(501)가 실행된다.
도 4와 도 2 관계에서 언급하고 있듯이 단계(507)에서는 각각의 제동작용, 모터작용 그리고 차체작용이 자동차의 종방향으로 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트를 방지하기 위해서 실행된다..
단계(503)에서는 변수 lambdaixj의 값이 각각의 임계값 S2를 초과하는가를 결정할 경우 제 1 인식방법을 사용하지 않는다. 따라서 단계(503)에 이어서 단계(508)가 실행된다. 제 2 인식방법은 적어도 하나 이상의 휠에 대해 이전 진행단계에서 얻어진 변수에 따라서 실행되며, 상기 변수는 휠작용을 양적으로 나타내고 있다. 단계(508)에서는 자동차의 중심과의 고도를 나타내는 변수 hsix가 준비되어 있으며, 변수 hsix는 특히 하나의 축과 관계하는 중심고도를 나타내고 있다. 이에 따라 예를 들어서 변수 hsix가 판독되며, 상기 변수 hsix는 단계(503)에서 실행되는 질문을 충족시키고 또한 임시메모리에 저장된다. 또다른 방법으로서 변수 hsix는 변수 rixj에 따라서 얻어지며, 또한 상기 변수 rixj는 단계(503)에서 실행되는 질문을 충족시키는 진행단계 동안에 임시저장된다. 축과 관계한 중심고도 hsix는 일반적으로 하기의 수학식
에 따라서 얻어진다. 상기의 수학식에서 변수 C는 휠축에 장치된 휠의 수직의 탄성강도의 결과값을 나타내며, 변수 a는 휠축의 차륜간거리의 1/2을 나타내고, 변수 alphaixj는 주행로에 대해서 휠축의 경사각도를 나타내고, 변수 mlix는 휠축에 작용하는 부하를 나타내고 있으며 그리고 변수 aq는 자동차에 작용하는 횡방향가속도를 가리킨다. 이와 동시에 진행단계의 변수 mlix, aq, alphaix는 예를 들어서, 진행단계에서 단계(503)에서 실행되는 질문이 충족되기 위해서 사용된다. 따라서 상기의 경우 변수 mlix, 변수 aq, 변수 alphaix, 또는 변수 alphaix를 얻기위해서 요구되는 변수 rixj가 진행적으로 임시저장소에서 저장되어야만 함을 의미한다. 단계(508)에 이어서 단계(509)가 실행된다.
단계(509)에서는 종래의 방법으로 자동차의 중심고도를 나타내고 있는 변수 hsix로부터 자동차의 커브주행에 대한 속도한계가 얻어진다. 속도한계값은 자동차에 대한 속도를 보여주고 있으며, 상기 속도의 경우 자동차 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향이 나타나지 않는다. 자동차의 중심고도를 나타내는 변수에 따라 속도한계값을 얻기 위해서 예를 들어 ″자동차 포켓북″ VDI-출판사, 제 21판, 346쪽에서 나와 있는 공식을 참조하기 바란다. 단계(509)에 이어서 단계(510)가 실행된다. 단계(510)에서는 자동차속도와 속도한계값으로 이루어져 편차의 값이 임계값 S4의 값과 동일한 값보다 작은지를 결정한다. 만약 편차 값이 임계값(S4)과 동일하거나 또는 작을 경우 자동차 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차 틸트의 경향이 존재하는것을 의미하며, 이에 따라 단계(510)에 이어서 단계(507)가 실행된다. 그러나 만약 이와는 달리 편차값이 임계값(S4)보다도 클 경우 자동차의 틸트의 경향이 존재하지 않는 것을 의미하므로 단계(510)에 이어서 단계(501)가 실행된다.
도 5에서 도시된 흐름도는 동일한 방법으로 자동차 콤비네이션에 적용시킬 수 있다.
도 6에서는 마지막으로 본발명의 방법에 기초를 두고 있는 물리적인 물체의 작용이 도시되어 있다. 도 6에서는 도 1a에 되어 있는 것처럼, 일체형의 자동차가 도식적으로 도시되고 있다. 그러나 이러한 도식적 표현에 어떠한 제한을 두고 있지는 않다.
도 6에서는 휠축(103ix)과 이 휠축에 장착되어 있는 휠(102ixj, 102ixr)을 나타내고 있다. 더나아가서 서스펜션장치(605, 606)를 이용하여 휠(103ix)과 연결되어 있는 자동차 구조물(601)이 도시되어 있다. 도 6에서는 자동차의 차륜간거리(2a)가 도시되어 있다. 마찬가지로 휠축의 경사각도 alphaix는 주행표면에 대해서 도시되어 있다. 그리고 자동차는 좌측 커브 주행을 하고 있다.
도 6에서 도시한 것처럼 커브주행을 할 경우 하중에 대한 축이동이 발생하게 되며, 내부 커브에 있는 휠(102ixl)은 부하가 감소하게 되며 그리고 극단적인 경우 바닥과의 접촉상태를 잃게 된다. 이와 동시에 평면바닥에서 아니면 경사진 바닥에서 커브주행을 하고 있는가에 대해서는 거의 관심밖의 일이다. 이와 반대로 외부 커브에 있는 휠(102ixr)은 심하게 하중을 받게 된다. 각각의 휠에 걸리는 부하가 축이동시키므로서 한편으로는 각각의 동적 롤반경 rixj이 변화된다. 다른 한편으로서는 내부 커브에 있는 휠에 의해서 전달되는 수직력은 즉 0이 되므로서, 이에 따라 원주력(peripheral force)은 타이어를 통해서 주행로(또는 여기서 바닥)로 약간 전달되거나 또는 거의 전달되지 않는다. 이러한 상태에서는 각각의 휠에서의 미끄러짐작용이 특히 휠 동적성향의 변화에 대해서 민감하며, 이러한 휠 동적성향은 예를 들어서 각각의 휠에서 구동모멘트 또는 제동모멘트의 단기간의 발생 또는 변화시키므로서 발생된다. 구동모멘트 또는 제동모멘트는 상승하는 휠을 인식하기 위해서 사용되고 있으며, 이러한 인식은 재차 자동차 종방향을 향하는 자동차축을 중심으로 자동차의 틸트의 경향을 인식하기 위해서 사용되고 있다.
마지막으로, 본명세서에서 선택된 실시예와 도면은 본발명의 아이디어를 제한함없이 도시되어 있다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 휠에 대해 그 상응하는 휠의 거동이 정량적으로 기술되는 변수가 계산되는, 기울어지는 경우 특히 차량이 전복되는 것을 회피하기 위한 자동차의 안정성을 위한 방법에 있어서,
    적어도 하나의 휠에 대해 측정되는, 휠의 거동이 정량적으로 기술되는 변수에 따라 적어도 하나의 변수가 측정되고 차량의 종방향으로 향해진 자동차축의 주위로의 기울어짐 경향이 있는지가 측정되고,
    차량의 적어도 하나의 휠에 기울어지는 경향이 있는 경우 차량을 안정화시키는 제동작용이 실시되는 자동차의 안정화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 각각의 휠의 거동이 정량적인 변수로 기술되고, 적어도 하나의 휠에 대해 이 각각의 휠에 작용하는 휠 압력에 따른 크기가 측정되는 자동차의 안정화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    그 각각의 휠의 거동이 정량적인 변수로 기술되고, 상기 적어도 하나의 휠에 대해 각각의 휠의 미끄러짐을 기술하는 변수가 측정되는 자동차의 안정화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    그 각각의 휠의 거동이 정량적인 변수로 기술되고, 상기 적어도 하나의 휠에 대해, 개개의 휠 직경 또는 반경을 기술하는 하나의 변수가 측정되고,
    특히, 상기 변수는 적어도 상응하는 휠의 회전수와, 차량속도를 기술하는 변수와, 횡방향 동적성향을 기술하는 변수와, 자동차의 기하학적인 형태를 나타내는 변수를 기술하는 변수에 따라 계산되고,
    여기서, 특히 차량의 횡방향 동적 성향을 나타내는 변수로 차량의 요잉율 및/또는 차량의 횡방향 가속도를 기술하는 변수가 계산되고, 차량의 속도를 기술하는 값은 적어도 상기 휠들에 대해 측정된 휠회전수를 기술하는 변수들에 따라 계산되는 자동차의 안정화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 휠에 대해 휠회전수를 기술하는 변수가 계산되고,
    적어도 차량의 횡방향동적성향을 나타내는 변수가 계산되고,
    적어도 차량의 횡방향동적성향을 나타내는 변수에 따라, 적어도 하나의 휠에 단시간의 제동모멘트 및/또는 작동모멘트가 적용 및/또는 변경되고,
    상기 제동모멘트 및/또는 작동모멘트가 적어도 하나의 휠에 단시간동안 작용 및/또는 변경되는 동안 및/또는 이 제동모멘트 및/또는 작동모멘트가 적어도 하나의 휠에 단시간동안 작용 및/또는 변경된 후에, 상기 적어도 하나의 휠에 대해, 적어도 상기 휠의 회전수를 기술하는 변수에 따라 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수가 계산되고,
    특히, 상기 제동모멘트 및/또는 작동모멘트가 적어도 하나의 휠에 단시간동안 작용 및/또는 변경되는 동안 및/또는 이 제동모멘트 및/또는 작동모멘트가 적어도 하나의 휠에 단시간동안 작용 및/또는 변경된 후의 기간 동안 차량이 기울어지는 것을 인식하기 위해, 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수의 주어진 변화량이 계산되고,
    여기서, 차량기울어지는 경향의 양이 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수가 변화량이 상응하는 임계치를 초과할 때, 차량의 길이방향으로 향해진 차량의 축 주위로의 차량의 기울어지는 경향이 존재하는 자동차의 안정화 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    적어도 차량의 횡방향 횡방향 동적성향을 나타내는 변수에 따라서, 차량의 길이방향으로 향해진 차량의 축 주위로의 차량이 기울어지는 경향을 인식하기 위해 차량의 어떠한 휠이 적당한지를 결정하며, 차량의 길이방향으로 향해진 차량의 축 주위로의 차량이 기울어지는 경향의 인식은 적어도 하나 이상의 휠에 따라서 실행되므로써, 특히 곡면 내측에 존재하는 차량의 휠들이 선택되어, 적어도 하나 이상의 휠에 제동모멘트 및/또는 구동모멘트가 단시간동안 작용 및/또는 변화되는 것을 특징으로 하는 자동차의 안정화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    차량의 길이방향으로 향해진 차량의 축 주위로의 기울어지는 경향을 갖는 차량에 대해,
    적어도 하나의 휠에 대해, 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수의 값이 제 1 임계값보다 클 때, 또는
    적어도 하나의 휠에 대해, 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수의 값이 제 2 임계값보다 작을 때, 및/또는
    적어도 하나의 휠에 대해, 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수의 값과 비교값의 차(difference)의 양이 상응하는 임계값보다 클 때, 및/또는
    적어도 하나의 휠에 대해, 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수의 시간에 따른 경로를 기술하는 변수의 값이 상응하는 임계값보다 작을 때, 및/또는
    휠 축의 기울기를 기술하는 변수의 크기가 상응하는 임계값보다 클 때,
    여기서 상응하는 휠 축의 휠들에 대해 각각의 휠거동을 정량적으로 기술하는 변수가 계산되고, 상기 변수들에 따라 휠축의 기울기를 기술하는 변수가 계산되고, 또는
    속도의 임계값과 차량의 속도를 기술하는 변수의 차가 상응하는 임계값보다 작을 때, 차량에 차량의 길이방향으로 향해진 차량의 축주위로의 기울어지는 경향이 있는 자동차의 안정화 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 외부 커브에 있는 자동차 전륜횔을 안정화시키는 제동작용은 상기 휠에 제동모멘트를 작용 및/또는 증가하도록 실행하는, 특히 차량의 이격된 모터 인터페이스 및/또는 차체 액츄이터의 인터페이스를 안정화하기 위해 실행되는 것을 특징으로 하는 자동차의 안정화 방법.
  9. 특히 차량이 전복되는 것을 회피하기 위해, 차량의 길이방향으로 향해진 차량의 축 주위로 차량이 기울어지는지를 측정하는, 차량이 기울어지는 것을 회피하기 위한 자동차의 안정성을 위한 방법에 있어서,
    기울어지는 경향이 존재하는 경우 적어도 외부 커브에 있는 자동차의 전륜휠에 안정화를 위해서 제동작용이 실행되는, 차량이 기울어지는 것을 회피하기 위한 자동차의 안정화 방법.
  10. 특히 차량이 전복되는 것을 회피하기 위한, 기울어지는 경향이 있을 경우 차량을 안정화시키는 방법에 있어서,
    이를 사용하여 적어도 하나의 휠에 대해 상응하는 휠의 거동을 정량적으로 기술하는 변수가 계산되는 제 1 수단이 포함되고,
    이를 사용하여 적어도 하나의 휠에 대해 상기 제 1 수단으로 계산되는 변수에 따라, 차량에 대해 차량의 길이방향으로 향해진 차량의 축 주위로의 기울어지는 경향이 있는지가 계산되는 제 2 수단이 포함되고,
    여기서 차량의 적어도 하나의 휠에 기울어지는 경향이 존재하는 경우, 안정화를 위한 제동작용이 실시되는 자동차의 안정화 방법.
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