KR20010093817A - 차량의 차동 차단 기능을 실행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

차량의 차동 차단 기능을 실행하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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안드레아스 에르반
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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 차량의 차동 차단 기능을 실행하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 차량은 전륜 구동 차량이며, 상기 차동 차단 기능은 전륜 구동 차량의 전방 액슬과 후방 액슬 사이에서 작용하는 세로 방향 블록을 생성하기 위해 이용된다. 본 방법에 따라 적어도 하나의 구동되는 휠이 스핀 경향을 보이는 경우라면 차동 차단 기능이 운전자와 무관하게 실행되는 간섭을 이용하여 휠 토크에 영향을 주는 적어도 하나의 부재 상에서 실행된다. 조정되어질 휠 토크에 대한 적어도 하나의 설정값이 운전자와 무관한 간섭을 실행하기 위해 사전 설정된다.

Description

차량의 차동 차단 기능을 실행하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR EXERCISING A DIFFERENTIAL BLOCKING FUNCTION FOR A VEHICLE}
독일 특허 제34 21 776호에는 전륜(four wheel) 구동되는 차량이 기술되어 있다. 상기 차량의 경우 액슬 구동 샤프트(axle drive shaft)를 가지는 액슬의 휠들뿐 아니라, 액슬 구동 샤프트도 차동 기어를 통해 구동 엔진(driving engine)과 연결되어 있다. 독일 특허 제34 21 776호는 차동 차단을 위한 전자 공학적 대안을 제공한다는 목적에 기초한다. 전자 차동 차단은 각각의 휠 브레이크에 트랙션 슬립의 발생에 상응하게 제동 압력이 공급됨으로써 달성된다. 다시 말해 하나의 휠 또는 그 이상의 휠들에 다른 휠들을 비교하여 스핀(spin)이 이루어질 때 상기 하나 또는 그 이상의 휠들의 제동이 실행된다. 휠들 중 마지막 휠에 스핀이 발생한다고하더라도, 그런 경우라면 엔진 토크는 감소한다. 다시 말해서, 모든 휠들은 최적의 트랙션 슬립으로 조절되며, 그로 인해 코너링 안전도(cornering stability)는 양호해진다.
독일 특허 제34 21 776호에는 차동 차단 기능의 실현과 관련하여 단지 제동 압력의 공급에 대해서만 공지되어 있다. 공급되어질 제동 압력에 대한 구체적인 설정값의 이용 또는 제공은 상기 공보에서는 기재되어 있지 않다. 결과적으로 상기 공보로부터는 차동 차단을 구현하는 범주에서 제동 토크가 사전 설정된 설정값에 따라 조정되는 점은 취해지지 않는다. 그러므로 상기와 같이 실행되는 간섭(intervention)에 의해서는, 구동되는 차량 액슬들의 속도들이 바람직한 방법으로 상호 근접하는 점은 보장되지 않는다.
높은 트랙션 슬립(traction slip)을 이용하여 휠들을 실제 제동함으로써 차동 차단 기능의 구현 내지 실행, 특히 가로 방향 차단 기능(longitudinal blocking function)의 실현은 선행 기술로부터 공지되어 있다. 가로 방향 차단 기능의 실현은 지금까지 대개 이른바 단일 휠 제어(single wheel control)를 적용함으로써 이루어졌다. 이때 단일 휠 제어는 가로 방향 및 세로 방향의 로킹 효과(locking effect)를 동시에 담당한다.
도1 내지 도3은 본 발명에 따른 장치 및 방법의 블록 선도가 서로 상이하게 도시된 상세도이다. 블록들은 동일한 부호로 표시되지만 동일한 기능을 갖는다.
본 발명의 목적은 차동 차단 기능을 실행하기 위한 종래의 방법 내지 장치를 개선하는 것이다.
상기 목적은 특허청구의 범위 제1항 내지 제11항의 특징들에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 방법은 차량의 차동 차단 기능을 실행하기 위한 방법이다. 본 발명에 따른 방법을 이용하여 적어도 하나의 구동되는 휠의 휠스핀 경향에 있어서, 휠 토크(wheel torque)에 영향을 주기 위한 적어도 하나의 수단에 대해 운전자에 무관하게 실행되는 간섭을 이용하여 차동 차단의 기능이 실현된다. 실현된 차동 차단 기능이라고 하면, 바람직하게는 차량의 전방 액슬(front axle)과 후방 액슬(rear axle) 사이에서 작용하는 차동 블록이 되어야 한다. 운전자와 무관하게개시된 간섭을 실행하기 위해, 조정되어질 휠 토크에 대한 적어도 하나의 설정값이 사전 설정된다.
바람직하게는 차량이라고 하면 전륜 구동되는 차량이 된다. 그 결과 차동 차단 기능은 차량의 전방 액슬과 후방 액슬 사이에 작용하는 세로 방향 블록(longitudinal block)이 된다. 물론 이러한 점은 어떠한 제한 사항을 나타내지 않는다. 전륜 구동되는 차량에 대한 실시예에 있어서 도시되는 본 발명에 따라 가로 방향 차단 기능을 실행하기 위한 방법은 그에 상응하게 변경된 형태로 하나의 액슬 구동 차량에 대해서도 또한 가로 방향 차단 기능을 실행하는데 이용될 수 있다. 다만, 상기와 같이 이용하는 경우에 대해서는 본 출원의 범주에서 더 상세히 다루어지지 않을 뿐이다.
적어도 하나의 설정값을 사전 설정함으로써(전륜 구동되는 차량의 경우 구동되는 액슬은 2개가 존재하므로, 2개의 설정값이 사전 설정된다), 구동되는 차량 액슬들에 대해 존재하는 속도들은 상호 간에 근접해진다. 이러한 조치를 통해 차량에 대한 최적의 트랙션이 보장된다.
휠 토크에 영향을 주기 위한 수단이라고 하면 바람직하게는 차량의 휠에 할당되는 브레이크 액추에이터가 되며, 상기 브레이크 액추에이터는 브레이크 시스템의 한 부분이다. 상기 브레이크 시스템을 이용하여서 운전자와 무관하게 차량의 각각의 휠들에 있어서 제동 토크가 생성될 수 있다. 다시 브레이크 시스템이라고 하면, 유압식 또는 전기 유압식 또는 공압식 또는 전기 공압식 또는 전기 기계식 브레이크 시스템이 될 수 있다. 브레이크 액추에이터에 대체되는 장치로서 제어가능한 기계식 차동 잠금 장치(differential lock) 또는 제어 가능한 클러치가 이용될 수 있다.
상기의 제어 가능한 기계식 차동 잠금 장치 또는 제어 가능한 기계식 클러치는, 예컨대 전방 휠 구동 장치 및 연결 가능한 후방 휠 구동 장치를 갖는 차량에 있어서 가능한 바와 같이 메인 구동 액슬(main drive axle)에, 하나의 개방된 중앙 차동 기어(center differential gear)를 연결하거나 또는 제2 구동 액슬을 직접적으로 결합하는 역할을 할 수도 있다. 이러한 경우 설정값으로서 전동되어질 클러치 토크가 이용될 수도 있다. 상기 클러치 토크는 ｜MBrSymLSVA - MBrSymLSHA｜의 관계에 따라 생성된다. 상기 설정값은 토크 인터페이스(torque interface)를 통해 하류에 배치되는 레귤레이터에, 클러치 토크에 대한 설정값으로서 사전 설정된다.
휠 토크에 영향을 주기 위한 수단이 브레이크 액추에이터라고 한다면, 바람직하게는 설정값으로서 휠 브레이크 토크에 대한 설정값이 사전 설정된다. 차량이 결과적으로 2개의 구동되는 액슬들을 포함하는 전륜 구동되는 차량이라고 하면, 상기 두 액슬들의 각각에 대해 하나의 설정값이 사전 설정된다.
자유로이 회전하는 휠 속도를 나타내는 제1 휠 속도 변수 및 트랙션 슬립에 대한 설정값에 종속되어서는, 액슬의 카르단 샤프트 속도(cardan shaft speed)에 대한 설정값이 측정된다. 휠 속도 센서를 이용하여 측정된 휠 속도를 나타내는 제2 휠 속도 변수에 따라서 동일한 액슬의 카르단 샤프트 속도에 대한 실제값이 측정된다. 상기 설정값 및 실제값에 따라서 편차 변수(deviation variable)가 측정된다. 상기 편차 변수는 조절 수단(regulating means), 특히 PI-레귤레이터를 이용하여 조절되어질 휠 토크에 대한 설정값으로 전환된다.
카르단 샤프트 속도에 대한 설정값은, 차동 차단 기능이 시간상 엔진 토크가 조절되기 전에 활성화될 수 있도록 선택된다. 특히 상기의 경우 카르단 샤프트 속도에 대한 설정값은 차량 속도를 나타내는 속도 변수에 따라 측정된다. 상기의 처리 방식은 다음과 같은 배경을 갖는다. 스타팅 영역에 있어서 우선적으로 차단 간섭을 통해 트랙션을 개선하기 위한 조치가 이루어진다. 상기의 잠재성을 완전하게 사용하지 못하는 점에 한해서 단지 엔진 토크의 약간의 감소만이 이루어진다. 4개의 모든 휠들이 너무 많은 트랙션 슬립을 가지거나 또는 차량이 안정화될 때에 비로소 구동 토크의 더욱 강력한 감소가 이루어진다. 이러한 점은 엔진 토크 조절의 간섭을 통해 이루어진다.
바람직한 방법에 있어서 편차 변수의 측정 시에, 각각의 액슬에 있어서 휠 속도의 상호간 진동(mutual vibration)에 기인하는 제2 휠 속도 변수에 작용이 고려된다.
바람직한 것으로 증명되었던 점에 있어서, 조절 수단은 하나의 비례 구성 요소(proportional component) 및 하나의 적분 구성 요소(integral component)를 포함한다. 적분 구성 요소에 대한 적분 증폭(integration amplification)은 미분된 편차 변수의 값에 종속되어 측정된다. 만약 각각의 액슬에 대해 적어도 하나의 휠 슬립 변수가 사전 설정된 값을 초과한다면, 상기 적분 구성 요소는 빠르게 감소된다. 휠 슬립은 다음의 이유에서 감시된다. 구동 휠에 있어서 실제로 제동 압력이 축적됨으로써 상기 휠이 초과 제동되어지는 점이 완전하게 결코 제외될 수 없게 된다. 이러한 점은 즉각적으로 압력 축적(pressure build-up)에 의해 제거되어야만 하는 초과 제동된 휠에서의 브레이크 슬립을 초래한다.
전륜 구동 차량에서 최적의 트랙션은, 단지 모든 구동 휠들이 가능한 한 동일한 속도로 회전할 때에만 달성될 수 있다. 특히 전방 액슬(VA)과 후방 액슬(NA) 사이에서, 엔진 토크가 휠들을 통해 최적으로 지면상에 전달될 수 있도록, 가능한 한 속도 차이가 전혀 없거나 혹은 단지 극미한 차이만 발생해야 한다. 이러한 설정값은 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치를 이용함으로써 달성된다.
세로 방향으로, 다시 말해 차량의 전방 액슬과 후방 액슬 사이에서 차동 블록의 기능을 실현하는 것은 독자적인 조절 회로를 통해 이루어져야 한다. 그럼으로써 발생하는 세로 방향 블록 효과가 개별적으로 조절될 수 있게 된다. 이러한 점은 설정 슬립 값들에 기초하는 휠 크루즈 레귤레이터를 통해 실현되어야 한다.
상기의 목적에 적합하게 차량은 바람직한 방법에 있어서, 예컨대 자동차 기술 잡지(ATZ) 96, 1994년 발행, 11호 674 ~ 689 페이지에 기술된 공개 "FDR - 보쉬사의 차량 다이내믹 제어(vehicle dynamic control)"에 공지되어 있는 바와 같이, 하나의 슬립 조절 장치를 장착하고 있다. 상기 장치를 이용하면서 또한 적어도 하나의 차량 운동 변수(vehicle movement variable)의 조절이 가능하다. 상기 차량 운동 변수라고 하면 차량의 요 레이트(yaw rate)가 된다. 차량의 요 레이트를 조절하기 위해서는 측정된 요 레이트가 요 레이트용 설정값과 비교되며, 요 레이트의 시스템 편차(system deviation)가 측정된다. 그리고 상기 시스템 편차에 따라 운전자와 무관하게 휠 개별적인 브레이크 간섭 및/또는 엔진 제어 간섭이 실행된다.이와 관련하여 요 레이트의 시스템 편차에 따라 슬립 변경 설정값과 그런 다음에는 상기 값으로부터 각각의 휠들에 대한 슬립 설정값이 측정된다. 상기 슬립 설정값은 요 레이트 레귤레이터 하부에 배치되어 있으면서, 브레이크 슬립 또는 트랙션 슬립의 조절을 가능케 하는 레귤레이터들에 공급된다. 특히 트랙션 슬립의 조절을 가능케 하는 하부에 배치되는 레귤레이터들 내에서는 슬립 설정값이 휠 속도를 조정하기 위한 설정 휠 속도로 변환된다. 무엇보다도 운전자와 무관한, 휠 개별의 브레이크 간섭을 통해 요잉 모멘트(yawing moment)가 차량에 제공되며, 상기 모멘트를 통해 차량의 실제 요 레이트는 요 레이트에 대한 설정값에 근접해진다.
앞서 기술한 차량 다이내믹 제어는 그런 사이에 상세하게는 ESP(전자식 안정도 프로그램(electronic stability program))으로서도 또한 공지되었다. 공개 "FDR - 보쉬사의 차량 다이내믹 제어"의 내용은 이와 관련하여 본 출원의 부분이 되어야 한다.
차량 다이내믹 제어를 실행하기 위한 장치에 대한 상기의 참조 사항은 어떠한 제한도 나타내어서는 안 된다. 분명하게 차량은 또한 트랙션 슬립 조절을 실행하기 위한 장치 또는 슬립 조절을 실행하기 위한 기타 장치를 장착하고 있을 수 있다. 물론 슬립 조절을 실행하기 위한 장치를 이용하여서도 운전자와 무관한 휠 개별적인 브레이크 간섭, 이른바 실제 브레이크 간섭의 실행이 가능해야 한다. 이는 상기 간섭은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위해 필요하기 때문이다.
바람직한 방법에 있어서, 본 발명에 따른 세로 방향 차단 레귤레이터(L-레귤레이터)는, 임의의 전륜 차량용의 기존의 차량 다이내믹 조절 장치 내에 통합되는것이 가능하도록 실현되어 있다. 확실한 통합 가능성은 다음의 조치를 통해 보장된다. 세로 방향 차단 레귤레이터의 경우 오로지 물리적 변수에 기초하는 입력 변수들만이 이용된다. 출력 변수들로서는, 휠 토크에 영향을 주기 위한 수단들이 브레이크 액추에이터인 경우에 두 가지 토크(MBrSymLSVA, MBrSymLSHA)가 이용된다. 그에 반해 상기 수단이 제어 가능한 차동 잠금장치 또는 제어 가능한 클러치라고 하면, 이러한 경우 클러치 토크 ｜MBrSymLSVA - MBrSymLSHA｜가 이용된다. 제어 가능한 클러치가 되거나 또는 제어 가능한 차동 잠금 장치가 되거나 상관없이, 토크에 기초하여 작동하는 모든 제어 부재는 빠르게 세로 방향 차단 레귤레이터에 연결될 수 있다. 이러한 점이 이루어질 수 없다고 한다면 특수한 인터페이스가 제공되어진다. 상기의 인터페이스라고 하면 예컨대 클러치 토크의 기능으로서 클러치 제어 부재의 제어 전류에 대한 특성도가 된다.
또한 본 발명에 따른 세로 방향 차단 레귤레이터는 필요한 경우 엔진 토크 조절(AMR)과 조화를 이룰 수 있도록 구현되어 있다. 그 외에도 상기 레귤레이터는 오프로드(off-road) 요건을 충족하는데, 다시 말해 울퉁불퉁한 도로 상의 차량 주행 시 또는 오프로드 내 주행 시에 이용 가능하다. 이와 관련하여 다음과 같은 조치가 취해진다. 조절 기간이 증대함에 따라 최대 세로 방향 차단 토크(MBrSymIMax)는 더욱 커진다. 동시에 엔진 토크 감소는 지정된 높은 엔진 토크 이상에서 점차 더욱 약화된다. 그런 다음 주행이 어려운 오프로드 영역에서는 어떠한 엔진 토크 감소도 더 이상 이루어지지 않는다. 마찰 계수가 낮은 경우 더욱 뚜렷한 엔진 토크 감소가 이루어지며, 이러한 점은 유연한 스타팅을 가능케 한다.
추가 이점은 다음과 같다.
- 두 카르단 샤프트 속도의 동기화는 액슬 방향으로 이루어진다. 동력학상의 이유(진동 감쇠)에서 각각의 액슬들이 개별적으로 조절될 수 있을 때 이점을 갖는다. 이러한 점은 브레이크 세로 방향 블록으로서의 실시예와 밀접한 연관성를 갖는다.
- 세로 방향 차단 토크의 축적은 PI-레귤레이터의 이용 하에 실현되는데, 왜냐하면 세로 방향 블록이 차단 토크를 상승시켜야만 하는 경우에, 평가 가능한 시스템 편차가 존재하기 때문이다. 그에 반해 세로 방향 차단 토크의 감소는 제어 장치를 이용하여 이루어진다. 이러한 경우 평가 가능한 시스템 편차는 결코 존재하지 않게 된다.
- 경우에 따라 코너링에 근거하여 존재할 수 있는 기하학적 슬립이 산출된다. 이러한 조치를 통해 경우에 따라 존재하는 코너링과 그와 관련되는 기하학적 슬립으로부터 시작하여 실제로 요구되지 않는 간섭은 어떠한 경우에도 실행되지 않는 점이 보장된다. 이른바 기하학적 슬립은 예컨대 전방 휠들이 코너링 시에 그에 상응하는 후방 휠들보다 더욱 작은 반경으로 진행하기 때문에 발생한다. 보상 조치 없이 좁은 코너링 시에 세로 방향 블록을 활성화시킬 수도 있는 시스템 편차가 발생할 수도 있다. 운동학적 연관성을 고려함으로써 상기 영향이 산출된다. 이러한 고려는 이미 자유롭게 회전하는 휠 속도의 측정 시에 이루어진다. 기하학적 슬립의 보상 없이 세로 방향 차단 레귤레이터의 중립대(netral zone)는 확장되어야만 한다.
- 액슬 방향으로의 설정 토크가, 하부에 배치되는 제어 부재에 제어 변수로서 출력된다. 상기 제어 부재는 능동적인(active), 다시 말해 운전자와 무관한 압력 축적의 가능성을 가지는 브레이크 시스템이 될 수 있다. 마찬가지로 제어 부재로서 차량의 전방 액슬과 후방 액슬 사이에서 작용하는, 제어 가능한 기계식 차단 잠금장치 또는 제어 가능한 기계식 클러치가 고려된다. 물론 후자의 경우에는 제어 부재에 전방 액슬과 후방 액슬 사이에서 조정되어질 설정 토크의 차이를 나타내는 하나의 제어 변수가 공급된다. 이러한 경우 클러치 토크 ｜MBrSymLSVA - MBrSymLSHA｜가 적합하다.
- 세로 방향 차단 레귤레이터의 동력학은 가로 방향 차단과 무관하게 조정 가능하다. 이러한 점은 가로 방향 차단 기능을 실현하기 위해 독립 레귤레이터가 자신의 매개 변수 블록(parameter block)과 더불어 이용됨으로써 달성된다. 동시에 작동점은, 엔진 토크 조절과 조화로운 상호 작용이 가능할 수 있도록, 개별적으로 적응된다.
- 수동으로 작동되는 기어박스를 장착한 차량용 스톨링 보호 장치(stalling protection device)는 필요한 경우, 세로 방향 차단 레귤레이터의 경우에 따른 활동성에 의해 야기될 수 있는 엔진의 스톨(stall)을 방지한다. 스톨링 보호장치는 다음의 이유에서 필요한 것이다. 휠 토크에 영향을 주기 위한 수단에 본 발명에 따른 간섭을 함으로써 차량의 엔진이 상황에 따라 정지할 수 있도록 휠들이 강력하게 제동될 수 있다. 이러한 점을 회피하기 위해 그에 상응하는 감시가 개시된다.
스톨링 보호장치는 다음의 조치에 따라 실현된다. 엔진 속도가 감시된다.엔진 속도가 정해진 최소값을 초과한다면, 세로 방향 차단 토크는, 엔진 속도가 상기 최소값을 다시금 초과할 때까지, 그에 상응하여 강력하게 감소된다. 엔진 속도에 대한 최소값은 세로 방향 차단 토크 자체에 종속되어 특성 곡선을 이용하여 사전 설정될 수 있다. 추가로 세로 방향 차단 토크가 순간적으로 자유로이 이용되는 유니버셜 조인트 토크(universal-joint torque)의 비율로 제한되는 점이 보장된다.
추가 이점 및 바람직한 형성예들은 도면 및 실시예의 명세 내용에서 인용할 수 있다.
앞서 언급한 ATX 기사 "FDR - 보쉬사의 차량 다이내믹 제어"의 내용은 본 문서로서 명세서 내에 수용되어야 하며, 명세서의 부분이 되어야 한다. 그에 상응한 점은 독일 특허 제34 21 776호의 내용에도 적용되어야 한다.
본 출원에 기초하는 실시예는 능동적인, 다시 말해 운전자와 무관한 압력축적의 가능성을 제공하는 브레이크 시스템의 이용을 보여준다. 이러한 점이 어떠한 제한 사항을 나타내어서는 안 된다. 그에 상응하는 방식으로 가로 방향 차단 기능 역시 조절 가능한 세로 방향 블록 또는 그에 상응하게 사용되는 클러치를 이용하여 구현될 수 있다.
도1에는 일반적인 형태로 하나의 제어 유닛(108)이 도시되어 있다. 상기 제어 유닛은 차량 다이내믹 제어의 범주에서 사용되는 제어 유닛을 의미한다. 계속되는 상세도는, 이러한 견지에서 앞서 언급한 공개 "FDR - 보쉬사의 차량 다이내믹 제어"를 참조하여야 할 것이다. 상기 제어 유닛에는 횡방향 가속도 센서(101)를 이용하여 측정되는 횡방향 가속도(aq), 조향각도 센서(102)를 이용하여 측정되는 조향 각도(delta), 요 레이트 센서(103)를 이용하여 측정되는 차량의 요 레이트(omega), 운전자에 의해 조정되는 것으로서 압력센서(104)를 이용하여 측정되는 공급 압력(Pvor) 및 휠 속도 센서(105ij)를 이용하여 측정되는 휠 속도(vradij)등의 상이한 입력 변수들이 공급된다.
그 외에도 상기 제어 유닛(108)에는 속도 변수(vf)와 자유로이 회전하는 휠 속도(vradfreiij)가 공급된다. 자유로이 회전하는 상기 휠 속도는 블록(106)에 있어서 휠 속도 변수(vradij)에서 시작하여 횡방향 가속도, 요 레이트 및 조향 각도에 의해 나타나는 차량 운동을 고려하면서 측정된다. 그렇게 측정된 자유 회전 휠 속도들은 차량 운동에 기인하는 속도 비율은 결코 더 이상 포함하지 않게 된다. 이러한 조치를 통해 전술한 기하학적 슬립이 제거된다. 차량의 속도를 나타내는 속도 변수(vf)는 블록(106)에서 공지된 방식으로 자유 회전 휠 속도들(vradfreiij)에 종속되어 측정된다. 계속되는 진행에 있어서 자유 회전 휠 속도들은 또한 제1 휠 속도 변수들로서 표시된다. 휠 속도 센서(105ij)를 이용하여 측정되는 휠 속도들(vradij)은 계속해서 또한 제2 속도 변수들로서 표시된다.
그 외에도 자유 회전 휠 속도(vradfreiij)는 블록(107)에 공급된다. 상기 블록에는 추가적으로 블록(108)으로부터 출발하여 트랙션 슬립의 설정값을 나타내는 하나의 변수(slSoASR)가 공급된다. 상기 변수로부터는 블록(107)에서 설정 휠 속도들을 나타내는 변수들(vSoradij)이 측정된다. 상기 변수들(vSoradij)의 측정은 예컨대 다음 방정식에 따라 이루어진다.
vSoradij = vradfreiij * (1 + slSoASR) (1).
상기 변수들(vSoradij)은 추가적 처리를 위해 제어 유닛(108)에 공급된다. 설정 휠 속도들은 자유 회전 휠 속도들에 종속되어 측정되므로, 또한 상기 설정 휠 속도들 내에 경우에 따라 존재하게 되는 기하학적 슬립이 제거된다.
앞의 내용에서 휠 속도 센서용으로 이용되는 축약 방법, 105ij는 다음과 같은 의미를 갖는다. 지수 i는 전방 휠(V) 또는 후방 휠(h)의 여부를 지정한다. 지수 j는 차량 휠이 우측 휠(r) 또는 좌측 휠(l)의 여부를 지정한다. 상기 축약 방식은 사용되는 전체 변수들 내지 블록들에 있어서 동일하게 적용된다.
제어 유닛(108)에 공급되는 변수들에서 시작하여 상기 제어 유닛은 차량 다이내믹 제어의 범주에서 자신의 내부에 저장되어 있는 제어 개념에 따라 자체적으로 할당되어 있는 액추에이터(109)용의 제어 신호(S1)를 생성한다. 상기 액추에이터라고 하면 차량 다이내믹 제어의 범주에서 예컨대 엔진으로부터 송출되는 토크에 영향을 주기 위한 수단 및/또는 차량의 휠들에 할당되는 브레이크 액추에이터들이 된다. 상기 브레이크 액추에이터들은 유압식, 전기 유압식, 공압식, 전기 공압식 또는 전기 기계식 브레이크 시스템의 부분일 수 있다. 신호(S2)는 액추에이터(109)로부터 제어 유닛에 공급된다. 상기 신호는 액추에이터들의 작동 상태에 대한 정보를 상기 제어 유닛에 제공한다. 제어 유닛(108) 내에 저장된 제어 개념과 관련하여서는 앞서 언급한 공개 "FDR-보쉬사의 차량 다이내믹 제어"가 참조되어야 할 것이다.
선행하여 도시한 액추에이터들의 제어는 차량 다이내믹 제어의 범주에서 실행되는 제어와 관한 것이다. 그 외에도 블록(108)은 또한 본 발명에 따른 간섭을 실행하기 위해 필요한 신호들을 생성한다. 이와 관련하여 블록(108) 내에서는 조정되어질 휠 토크용으로 적어도 하나의 설정값이 생성된다. 상기 설정값은 신호들(S1)로 전환되며, 상기 신호들을 이용하여 블록(109) 내에 포함되어 있는, 휠 토크에 영향을 주기 위한 수단이 제어된다. 앞서 언급한 바와 같이 상기 수단이라고 하면, 브레이크 액추에이터 또는 제어 가능한 기계식 차단 잠금 장치 또는 제어 가능한 클러치가 될 수 있다.
그 외에도 블록(108) 내에는 적어도 하나의 구동되는 휠에 대해 스핀 경향이 존재하는 지의 여부가 결정되는 감지가 개시된다. 이와 관련하여 구동되는 휠들에 대해서 사전 설정 가능한 임계값과 비교 가능하도록 각각 존재하는 슬립 값이 평가된다. 만약 하나의 구동되는 휠에 대해 임계값이 초과된다면, 상기 휠에 대해 스핀 경향이 존재하는 것이다. 상기 정보는 본 발명에 따른 방법의 범주에서 평가된다. 단지 적어도 하나의 휠에 있어서 스핀 경향이 존재하는 경우라면, 차동 차단 기능이 활성화된다.
차동 차단 기능이 세로 방향 블록이라고 한다면, 대개 구동 액슬의 두 휠들에 있어서 너무 높은 트랙션 슬립이 발생하는 경우에만 비로소 세로 방향 블록이 활성화된다. 왜냐하면 하나의 액슬에서 스핀이 발생하는 하나의 휠이 정상적인 경우 우선적으로 가로 방향 차단에 의해 안정화되며 그리고 세로 방향 블록에 의해서는 우선적으로 평가되지 않기 때문이다. 그에 반해 하나의 액슬에 있어서 상호간에 불안정한 휠들이 존재하는 상황은, 이러한 경우는 이른바 트램프(tramp)가 되며, 세로 방향 블록에 의해 평가된다.
앞서 기술한 휠 슬립의 평가에 대체되는 방법에 있어서 직접적으로 휠 속도가 평가될 수도 있다.
분명하게 제어 유닛(108)의 경우 또한 트랙션 슬립 조절의 범주에서 이용되는 제어 유닛이 될 수 있다. 그리고 또한 상기 제어 유닛이라고 하면 또 다른 제어 유닛이 될 수도 있다. 다만 가로 방향 차단 기능이 브레이크 간섭을 이용하여 실행되는 경우에 한해서는 운전자와 무관한 브레이크 간섭이 구현 가능한 제어 유닛 및 브레이크 시스템이 이용되어야 한다.
도2에 관해 기술하기 전에 우선적으로 가로 방향 차단 기능을 실현하는 것에 기초하는 상이한 설정값 및 제어 변수들의 형성에 대해 기술하고자 한다. 상기 변수들은 블록(108) 내에서 측정된다. 상기 변수들의 측정을 위한 기초는 우선적으로 방정식(1)에 따라 측정된 설정 휠 속도(vSoradij) 및 휠 속도 센서를 이용하여 측정된 휠 속도 변수(vradij)이다.
전방 액슬(VA)과 후방 액슬(HA)에 대한 설정 카르단 샤프트 속도용 비선형화값(non-linearized value)은 다음의 방정식에 따라 결정된다.
vSoKarVA = (vSoradv1 + vSoradvr) / 2 (2a),
vSoKarHA = (vSoradh1 + vSoradhr) / 2. (2b).
차동 차단 기능을 실현하기 위해 제어 변수로서 두 개의 필터링된 액슬 카르단 샤프트 속도(vKarFVA, vKarFHA)가 이용된다. 이와 관련하여 우선적으로 두 개의 액슬 카르단 샤프트 속도(vKarVA, kKarHA)가 다음 방정식에 따라 측정된다.
vKarVA = (vradv1 + vradvr) / 2 (3a),
vKarHA = (vradh1 + vradhr) / 2 (3b).
상기 두 변수(vKarVA, vKarHA)들은 또한 각각의 액슬의 카르단 샤프트 속도에 대한 실제값으로서도 표시된다. 상기 변수(vKarVA, vKarHA)들을 필터링함으로써 대개 필터링된 액슬 카르단 샤프트 속도(vKarFVA, vKarFHA)들을 획득하게 된다. 필터는 예컨대 제1 수준의 필터(PT1)로서 설계되어 있다. 관련 필터 매개 변수를 통해 필터링의 강도가 결정된다. 대체되는 방법에 있어서는 필터링된 변수들 대신에 또한 두 개의 필터링되지 않은 변수(vKarVA, vKarHA)들이 이용될 수 있다.
추가로 액슬 방향으로 필터링된 차동 속도(vDifFVA, vDifFHA)들이 필요하게 된다. 우선적으로 필터링되지 않은 차동 속도들은 다음과 같이 측정된다.
vDifVA = vradv1 - vradvr (4a),
vDifHA = vradh1 - vradhr (4b).
상기 변수들(vDifVA, vDifHA)의 필터링을 통해 필터링된 차동 속도(vDifFVA, vDifFHA)들이 생성된다.
전술한 바와 같이, 실행되는 상이한 필터링은 각각 예컨대 적합하게 조정된 저주파 통과 필터(low-pass filter)를 이용한 상태에서 이루어진다.
이하는 전방 액슬에 대한 시스템 편차(d_vKarLSVA)와 후방 액슬에 대한 시스템 편차(d_vKarLSHA)가 도시되어 있는 도2를 설명한다. 상기 두 변수들은 계속되는 진행에 있어서 카르단 샤프트 속도에 대한 설정값 및 실제값에 따라 측정되는 편차 변수들로서도 또한 표시된다.
이러한 점에서 본 발명에 따른 처리 방법이 다시 도시된다. 하나의 구동 액슬의 양 휠들에서 또 다른 구동 액슬에 비해 너무 높은 트랙션 슬립이 발생한다면, 너무 높은 트랙션 슬립이 발생하는 구동 액슬에서의 대칭식 브레이크 토크 축적을 통해 세로 방향으로의 차단 효과가 달성될 수 있다. 그럼으로써 또 다른 구동 액슬에는 더욱 높은 구동 토크가 공급된다. 이러한 목적을 위해 세로 방향 차단 레귤레이터 및 그로 인한 시스템 편차의 측정부 역시 액슬 방향으로 구성되어 있다.
그 결과 도 2에 도시되는 시스템 편차의 측정부(measuring)는 동일한 2개의 분기(branch), 다시 말해 전방 액슬에 대한 측정부 및 후방 액슬에 대한 측정부로 이루어져 대칭 구성된다. 이러한 이유에서 다음에서는 단지 하나의 분기, 즉 후방 액슬에 대한 분기만이 상세히 기술된다. 전방 액슬의 분기의 설명은 내용 상 동일하다.
이러한 견지에서 전방 액슬용 분기 내에 포함되어 있는 각각의 변수들 내지 블록들에는 추가 문자 "v"로 식별되어져 있음에 주지해야 할 것이다. 그에 상응하게 후방 액슬용 분기 내에 포함되어 있는 각각의 변수들 내지 블록들에는 추가 문자 "h"로 식별 표시되어 있다. 동일한 번호를 가지는 블록들과 동일한 변수 명칭을 갖지만 상이한 지수를 갖는 변수들은 동일한 기능 내지 의미를 갖는다.
우선적으로 세로 방향 차단 레귤레이터용으로 조정되어질 작동점, 다시 말해후방 액슬에서의 설정값(vSoKarLSHA)이 측정된다. 상기 값은 계속되는 진행에서 또한 카르단 샤프트 속도에 대한 설정값으로서도 표시된다.
이와 관련하여 우선 방정식(2b)에 따라 측정되었던 설정 카르단 샤프트 속도(vSoKarHA)에 대한 비선형화 값이 블록(201h)에서 가중 계수(K1)로 가중된다. 가중화된 설정 카르단 샤프트 속도는 접속점(205h)에 공급된다. 계속해서 구성 요소(202h, 203h)를 이용하여 후방 액슬에 대해 두 개의 자유 회전 휠 속도들(vradFreihl, vradFreihr)의 평균값이 제공된다. 이와 관련하여 우선적으로 합산점(202h)(summation point)을 이용하여 두 개의 자유 회전 휠 속도들의 합산이 이루어진다. 이어서 상기 합계는 블록(203h)에서 계수(0.5)로 곱해진다. 그렇게 측정된 평균값은 이어서 블록(204h) 내에서 계수(1-K1)로 가중된다. 가중화된 평균값은 마찬가지로 접속점(205h)에 공급된다. 상기 접속점 내에서는 가중화된 설정 카르단 샤프트 속도와 가중화된 평균값의 합산이 이루어진다. 상기 합계(vSoKarLSHA)는 후방 액슬에서의 카르단 샤프트 속도에 대한 설정값을 나타낸다.
가중 계수(K1)는 값 영(0)과 일(1)의 범위에서 변동되며, 그리고 차량 속도를 나타내는 속도 변수(vf)에 따라 달라진다. 스타팅 영역 내에서 K1 = 0이 이용된다. 왜냐하면 상기의 상황에서는 트랙션이 우선 순위를 가져야 하기 때문이다. 차량 속도가 증가하면서 K1은 일(1)의 값에 근접해진다.
가중 계수를 변경함으로써 세로 방향 차단 컨트롤의 작동점은 경우에 따라 존재하는 구동 토크 컨트롤(AMR)의 작동점에 비해 강하된다. 이러한 점은 구동 토크 컨트롤이 구동 토크를 다시금 감소시킬 수 있기 전에 이미 세로 방향 블록이 차단 토크를 형성하는 것을 의미한다.
다음에서는 vDifFHA = 0이라는 가정 하에서 가중 계수(K1)의 물리적 기술상의 배경을 설명할 것이다.
K1 = 1인 경우에는 d-vKarLSHA = vKarFHA - vSoKarHA이다. 이러한 점은 정확하게 엔진 레귤레이터의 시스템 편차에 해당된다. 다시 말해 엔진 레귤레이터 및 세로 방향 블록은 동일한 설정 변수(vSoKarHA)까지 조절된다.
K1 = 0인 경우에는 d_vKarLSHA = vKarFHA - 0.5(vRadFreiHL + VradFreiHR)이다. 이러한 점에 있어서 후방 액슬의 카르단 샤프트 속도가 자유 회전 휠 속도들보다 더욱 높아지는 즉시, 전방 액슬의 특성에 따라 세로 방향 블록에 대한 시스템 편차가 발생한다. 이러한 경우 엔진 레귤레이터에 있어서 아직도 엔진 토크를 감소시키는 시스템 편차가 발생하지 않는 동안에도 이미 세로 방향 블록의 경우 시스템 편차가 발생할 수 있다.
조정되어질 작동점(vSoKarLSHA)은 접속점(206h)에 공급된다. 상기 접속점에는 또한 방정식(3b)에 따라 측정되었던 실제 카르단 샤프트 속도(vKarHA)도 공급된다. 접속점(206h) 내에서는 실제 카르단 샤프트 속도(vKarHA)로부터 분명하게 설정값을 나타내는 조정되어질 작동점(vSoKarLSHA)이 제거된다. 이러한 경우 발생하는 차이는 실제 액슬 시스템 편차를 나타낸다. 다음과 같은 이유에서 실제값으로부터 설정값이 제거된다. 스핀이 이루어지는 구동휠들이 존재하는 경우 실제값이 설정값보다 크다. 결과적으로 상기와 같이 차이의 형성을 통해 양수의 값이 생성된다. 상기 양수의 값은 곧바로 실행되어질 압력 감소의 범주에서 처리될 수 있게 된다.
접속점(206h) 내에서 생성된 차이는 또 다른 접속점(207h)로 공급된다.
방정식(4b)을 이용하여 형성되었던 필터링된 속도 차이(vDifFHA)의 값은 블록(211h) 내에서 계수(0.5)로 평가되며, 그리고 이어서 블록(212h) 내에서 계수(K2)로 가중된다. 상기와 같이 측정된 변수는 접속점(207h)에 공급된다. 상기 접속점(207h) 내에서 개시되는 차이 형성을 통해 후방 액슬의 두 휠들이 설정값(vSoKarLSHA)을 초과하는 정도의 할당률이 제공된다. 계수(0.5)는 평균값으로서 카르단 샤프트 속도의 정의로부터 생성된다.
계수(K2)는 일(1)과 영(0)의 사이에서 변경된다. K2 = 1인 경우 속도 차이(vDifFHA)에 기인하는 할당률 차이가 완전하게 제거되는데, 이러한 점은 정상적인 경우에 해당된다. 그러나 하나의 액슬에 있어서 이른바 "트램핑 휠들(tramping wheels)"에게 있어서(이러한 점은 상기 액슬에 있어서 휠 속도들의 상호간 진동에 해당된다), 그에 상하는 휠 속도들의 차이의 그에 상응하는 할당률을 세로 방향 차단 레귤레이터용 시스템 편차로 고정하는 것이 목적에 맞다. 그럼으로써 진동은 효과적으로 감쇠된다. 계수(K2)는 차량 속도에 의해 제어된다. 상기 계수(K2)는 스타팅 영역 내에서 다시 말해 2m/s보다 작은 차량 속도에 대해서 진동하는 액슬에 있어서 영(0)으로 설정된다. 또한 특성 곡선에 대해 사전 설정하는 것 역시 생각해 볼 수 있다.
만약 후방 액슬에 있어서 휠들의 진동이 존재한다면, 후방 액슬은 비동기식으로 작동된다. 후방 액슬에 있어서의 카르단 샤프트 속도는 후방 휠들의 진동에도 불구하고 일정하게 유지된다. 차동 차단 기능의 실현을 개선하기 위해 진동에 의해 존재하는 속도 차이가 시스템 편차를 측정하는 범주에서 고정된다.
접속점(207h)을 이용하여 획득되는 조절 차이(regulating difference)는 블록(208h)을 이용하여 양수의 값으로 제한된다. 상기와 같이 제한된 조절 차이는 접속점(209h) 뿐 아니라 접속점(209v)에도 공급된다. 접속점(209h)에 있어서 후방 액슬의 제한된 시스템 편차로부터 전방 액슬의 제한된 시스템 편차가 제거된다. 이러한 차이 형성을 통해 후방 액슬과 전방 액슬 사이에서 두 액슬들의 속도들의 상호간 균형 조정을 실현할 수 있기 위해 요구되는 커플링이 실현된다. 다시 말해 두 액슬들간의 속도의 편차가 측정된다. 상기 편차는 전기식 차동 차단을 제어하기 위해 전환된다.
두 시스템 편차들의 차이를 형성함으로써 두 카르단 샤프트 속도들은 단지 서로에 대해 동기화되는 점이 보장된다. 이러한 점은 기계식 세로 방향 블록에서와 동일하다.
이어서 후방 액슬의 경우 두 시스템 편차들의 차이는 블록(210h)을 이용하여 제한되며, 더 상세히 말하자면, 아래 방향으로는 영(0)의 값에 그리고 위의 방향으로는 최대값(d_vKarLSMax)에 제한된다. 블록(210h)의 출력 장치에 존재하는 변수(d_vKarLSHA)는 세로 방향 차단 레귤레이터와 관련하여 후방 액슬용 시스템 편차 내지 편차 변수를 나타낸다. 상기 변수(d_vKarLSHA)는 후방 액슬의 휠들에 어느 정도만큼 강하게 스핀이 발생했는지 그리고 이와 관련하여 어느 정도로 전방 액슬에 대해 편차가 존재하는지에 대한 척도이다.
이미 앞서 언급한 바와 같이 전방 액슬에 대한 분기가 동일하게 구성되어 있는데, 그로 인해 상기 분기의 독립적인 명세는 포기된다. 오히려 후방 액슬에 대한 분기의 선행하는 명세 내용이 참조된다.
다음에서는 본 발명에 따른 레귤레이터가 도시되어 있는 도3에 대해 다루게 된다.
도3에서 볼 수 있듯이 각각의 구동 액슬에 대해서 세로 방향 차단 토크의 구성 요소를 조절하기 위해 변경된 PI 레귤레이터가 사용된다. 이러한 이유에서 도 3 내에 도시된 레귤레이터는 2개의 동일한 PI 레귤레이터로 구성되어 있는데, 하나의 PI 레귤레이터는 전방 액슬 용이며, 다른 하나는 후방 액슬용이다. 다음에서는 단지 하나의 분기, 다시 말해 후방 액슬용 분기만이 상세하게 도시된다. 전방 액슬용 분기의 명세는 내용상 동일하다. 후방 액슬용 분기 내에 포함되어 있는 각각의 변수들 내지 블록들은 추가 문자 "h"로 식별표시되어 있다. 그에 상응한 점이 전방 액슬에도 적용된다. 동일한 번호를 가지는 블록들과 동일한 변수 명칭을 가지지만 상이한 지수를 가지는 변수들은 동일한 기능 내지 의미를 갖는다.
시스템 편차(d_vKarLSHA)는 블록(301h)에 공급된다. 상기 블록 내에서 상기 편차는 매개 변수(KpMBrSymKHA)로 곱해진다. 상기와 같이 획득된 변수는 블록(305h)에 공급되며, 상기 블록 내에서는 상기 변수가 최대값(MBrSymKarMax)으로 제한된다. MBrSymPHA로 표시되어지는 상기와 같이 획득된 P-할당률은 접속점(308h)에 공급된다. P-할당률은 동적 조절 특성을 개선하는 역할을 하는데,왜냐하면 상기 할당률을 통해 세로 방향 차단 레귤레이터의 다이내믹이 상승되기 때문이다. P 할당률의 제한은 강력한 토크 충격이 이루어질 때까지 회피된다.
블록(304h)은 차단 토크의 형성을 위해 이용되는, 다시 말해 시스템 편차(d_vKarLSHA)가 매개변수(P_dvKarLSMin)보다 클 때 이용되는 적분기(integrator)를 나타낸다. 그에 상응하는 비교는 적분기(304h) 내에서 개시된다. 그럼으로써 하나의 맹점이 실현되며, 그럼으로써 매우 민감한 적분은 방지될 수 있게 된다.
적분 증폭(KoMBrSymIAufHA)은 하나의 미분기(302h)를 이용한 미분화된 편차변수에 종속되어 결정된다. 이와 관련하여 우선적으로 KoMBrSymIAufHA는 P_KoMBrSymIAuf1과 동일하게 설정된다. 상기 미분화된 시스템 편차가 값(P_deldvKarLS)을 초과한다면, KoMBrSymIAufHA는 값(P_KoMBrSymIAuf2)으로 감소된다.
다음의 이유에서 적분 증폭은 미분화된 편차 변수에 종속되어 측정된다. 미분화된 편차 변수를 평가함으로써 편차 변수가 증가하거나 감소하는 지의 여부에 대한 정보가 존재하게 된다. 만약 시스템 편차가 반대의 경향을 보이는 것으로 확인하였다면, 이러한 경우 더욱 작은 값(P_KoMBrSymIAuf2)이 이용됨으로써 적분이 느리게 진행된다. 이러한 조치를 통해 다른 액슬의 "분리(break-away)"를 조장하는 초과 토크가 회피된다.
만약 시스템 편차가 매개 변수(P_dvKarLsMin)보다 작다면, 기울기(KoMBrSymIAbHA)(gradient)를 이용하여 제어되는 감소가 이루어진다. 구동액슬의 I-할당률의 더욱 빠른 감소는 항상, 상기 액슬에 대해 각각의 휠에 있어서 지배적인 휠 슬립을 나타내는 하나의 휠 슬립 변수, 예컨대 (slradhl 또는 slradhr)가 브레이크 슬립 값(P_slBrems)을 초과할 때에 이루어진다. 상기 두 경우에 있어서 감소라고 하면 물론 상이한 기울기로 제어되는 감소가 된다. 그에 상응하는 휠 슬립의 평가는 블록(303h) 내에서 개시된다. 휠 슬립을 평가함으로써 브레이크 슬립을 초래하는 마찰값의 갑작스런 변동이 고려된다.
대개 알 수 있는 바와 같이 시스템 편차(d_vKarLSHA)의 미분작용에 종속되어 적분기의 매개변수가 전환된다.
수동 변속기를 장착한 차량에 있어서 또한 엔진 속도의 감시가 이루어진다. 상기 감시는 마찬가지로 블록(303h)에서 개시된다. 엔진 속도(Nmot)가 값(P_nMotLSAbfast)에 미치지 못한다면, 마찬가지로 블록(304h)에 변수(KoMBrSymIAbHA)를 통해 공급되는 기울기(P_MbrSymIAbHAfast)로 I-할당률의 더욱 빠른 감소가 이루어진다. 세로 방향 블록을 개방함으로써 엔진의 스톨링은 방지된다. 전방 엔드(front end)에 있어서, 변수(P_nMotLSAbfast)값은 엔진 토크의 진행에 따라 측정되며, 각각의 엔진 유형에 따른다. 상기 값은 예컨대 1200 ~ 1500/rpm의 범위 내에 존재한다.
이러한 견지에 있어서 확인되어야 할 사실로, 차동 차단 기능의 범주에서 브레이크 토크의 형성은 조절(regulation)의 형태로 이루어진다는 것이다. 그에 반해 브레이크 토크의 감소는 제어(control)의 형태로 이루어진다. 형성에 영향을 주기 위해 정확하게 말하자면 형성의 시간상 진행에 영향을 주기 위해 블록(304h)에는 변수(KoMBrSymIAufHA)가 공급된다. 그에 상응하는 방법으로 블록(304h)에는 감소에 영향을 주기 위해 변수(KoMBrSymIAbHA)가 공급된다.
블록(304h) 내에서 생성된 변수(MBrSymIHA')는 접속점(306h)에 공급된다. 또 다른 액슬(이러한 경우 전방 액슬임)로부터 발행하는 것으로서 경우에 따라 존재하게 되는 세로방향 블록 할당률 역시 고려되어야 할 것이다. 그러므로 접속점(306h)에는 블록(307v)을 이용하여 측정된 변수(MBrSymIVA)가 공급된다. 상기 두 변수로부터 접속점(306h) 내에서는 차이가 형성된다. 그로 인해 단지 하나의 액슬에 있어서 고정되게 항상 세로 방향 블록 할당률이 작용할 수 있게 된다. 그럼에도 불구하고 조절 진동은 방지되는데, 왜냐하면 동력학적으로 짧은 교차 단계(intersection phase)가 개시되기 때문이다. 상기 교차 단계는 시스템에 감쇠하는 식으로 작용한다. 전륜 구동 차량에 있어서는 전방 액슬과 후방 액슬 사이에는 세로 방향 진동이 초래될 수 있는데, 왜냐하면 제어 부재의 자체 감쇠가 극미하기 때문이다. 교차 단계는 진동을 감쇠시키는 식으로 작용한다.
상기와 같이 접속점(306h)을 이용하여 획득된 I 할당률은 블록(307)을 이용하여 제한된다. 아래 방향으로는 영(0)의 값까지 그리고 상부 방향으로는 값(MBrSymIMax.)까지 제한되는 것이다.
I-할당률에 대한 최대값(MBrSymIMax)은 일련의 변수들에 의해 결정된다. 우선 적으로 상기 할당률은 제어 부재 예약에 의해 결정된다. 다시 말해 브레이크 유압에 있어서 최대한 자유롭게 이용 가능한 회로 압력으로부터 야기되는 브레이크 토크가 초과되어져서는 안 된다. 다른 한편에서는 상기 할당률은 순간적으로 자유롭게 이용 가능한 카르단 샤프트 구동 토크의 한 할당률까지 제한된다. 그 외에도 상기 I-할당률은 차량 속도에 종속되어 제한되는데, 다시 말해 차량 속도가 증가하면 허용 세로방향 차단 토크는 더욱 작아진다. 정해진 차량 속도 이상에서는 어떠한 세로방향 차단 토크도 허용되지 않는다. 그 외에도 MBrSymIMax는 또한 조절기간(regulating duration)(이러한 경우 트랙션 슬립 레귤레이터의 조절기간이다)의 기능이 될 수 있다. 조절 기간이 증가하면 세로 방향 블록의 더욱 강력한 간섭이 가능하게 되는데, 예컨대 상기의 연관성에 있어서 오프로드에서의 스타팅 과정이 참조되어야 할 것이다.
제한된 I-할당률은 접속점(308h)에 공급된다. 상기 접속점 내에서 두 조절 할당률, 즉 P-할당률과 I-할당률이 더해진다. 두 조절 할당률의 합산을 통해 대개 액슬 방향으로 세로방향 차단 토크에 대한 구성 요소(MBrSymLSHA)가 획득된다. 변수(MBrSymLSHA)는 조정되어질 휠 토크에 대한 설정값을 나타낸다. 실시예에 따라서 제어부재로서 브레이크 액추에이터가 사용되기 때문에, 상기 변수는 정확히 말하자면 휠 브레이크 토크에 대한 설정값이 된다.
세로 방향 차단 토크의 측정된 구성 요소(MBrSymLSVA) 내지 (MBrSymLSHA)는 각각의 차량 액슬에 대해 각각 관련하는 휠들에 동일한 부분으로 분리된다. 다시 말해 하나의 액슬의 좌/우 휠 사이에서 대칭식 분리가 개시된다. 하부에 배치되는 제어 시스템은 기타 조절 시스템의 토크 요건과 더불어 그에 상응하는 휠 토크를 실행한다. 하부에 배치되는 제어 시스템이라고 하면 예컨대 능동적인, 다시 말해 운전자와 무관한 브레이크 간섭을 구현가능하게 하는 브레이크 시스템이 될 수 있다. 또한 조절 가능한 세로 방향 블록 또는 그에 상응하는 클러치가 될 수 있다.
본 발명에 따른 장치 내지 본 발명에 따른 방법에 있어서 보충되는 특수한 기능들이 제공될 수 있다. 이러한 점에서 예컨대 휠 브레이크의 초과 하중을 지양할 수 있는 하나의 보호 장치가 될 수 있다. 상기 보호 장치에 있어서 공지되어 있는 제동 온도 모델을 이용하여 평가된 브레이크 디스크의 온도가 측정된다. 이와 관련하여 평가된 휠 토크를 이용하여 성능 손실이 산출된다. 가열 및 냉각을 파악하는 밸런스를 통해 디스크 온도까지 폐쇄되어지는 것이 가능하다.
만약 하나 또는 그 이상의 휠 브레이크에서 온도 임계값이 초과된다면, 세로방향 차단 토크의 새로운 형성이 더 이상 이루어지지 않거나 또는 이미 존재하는 세로 방향 차단 토크가 감소되어진다. 이러한 점은 항상, 적어도 하나의 과열된 휠 브레이크가 존재하는 액슬에 관계한다.
궁극적으로 몇 가지 중요한 관점을 기술할 수 있을 것이다. 차동 차단 기능을 실행함으로써 차량의 스타팅 특성이 개선되는데, 왜냐하면 전방 액슬의 속도와 후방 액슬의 속도 사이의 차이가 균형 조정되기 때문이다. 다시 말해 차동 차단 기능의 실현이 결과적으로 낮은 속도 영역 내에서 사용된다. 다른 말로 해서 차동 차단 기능의 실현은 스타팅의 보조 수단을 나타낸다.
또한 주지해야 하는 바로서 명세서 내에 선택되는 실시예의 형태 및 도면 내 선택된 도는 본 발명에 본질적인 사고에 대해 어떠한 제한 효과를 가져서는 안 된다는 것이다. 예컨대 실시예에 기초하는 차량은 2개의 구동 액슬을 포함하고 있다. 이러한 점은 제한 사항을 나타내어서는 안 된다. 분명하게 본 발명에 따른방법 내지 본 발명에 따른 장치는 2개 이상의 구동되는 액슬을 자유롭게 이용할 수 있는 차량에 대해서도 이용될 수 있다. 이러한 경우에 그에 상응하는 적응이 요구된다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 구동되는 휠에 스핀 경향이 발생하는 경우 휠 토크에 영향을 주기 위한 적어도 하나의 수단에 대해, 운전자와 무관하게 실행되는 간섭을 이용하여 차동 차단의 기능, 바람직하게는 차량의 전방 액슬과 후방 액슬 사이에서 작용하는 차동 차단의 기능이 실행되며, 운전자와 무관하게 개시된 간섭을 실행하도록 조정될 휠 토크에 대한 적어도 하나의 설정값(MBrSymLSVA, MBrSymLSHA)이 사전 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 차동 차단 기능을 실현하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 차량은 전륜 구동되는 차량이며, 적어도 하나의 설정값을 사전 설정함으로써, 구동되는 차량 액슬에 대해 존재하는 속도들이 상호간에 근접해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 휠 토크에 영향을 주기 위한 수단은, 운전자와 무관하게 차량의 각각의 휠들에 브레이크 토크가 생성될 수 있도록 하는 브레이크 시스템의 부분이 되는, 차량의 한 휠에 할당되는 브레이크 액추에이터가 되거나 또는 제어 가능한 기계식 차동 잠금 장치 또는 제어 가능한 클러치인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 사전 설정된 설정값은 휠 브레이크 토크에 대한 설정값인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 차량은 2개의 구동 액슬을 포함하며, 상기 두 액슬들의 각각에 대해서 하나의 설정값이 사전 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 자유롭게 회전하는 휠 속도들을 나타내는 제1 휠 속도 변수(vradfreiij) 및 트랙션 슬립에 대한 하나의 설정값(slSoASR)에 따라 한 액슬의 카르단 샤프트 속도에 대한 하나의 설정값(vSoKarLSVA, vSoKarLSHA)이 측정되며, 휠 속도 센서에 의해 측정되는 휠 속도를 나타내는 제2 휠 속도 변수(vradij)에 따라, 동일한 상기 액슬의 카르단 샤프트 속도에 대한 하나의 실제값(vKarVA, vKarHA)이 측정되며, 상기 설정값 및 상기 실제값에 따라 편차 변수(d_vKarLSVA, d_vKarLSHA)가 측정되며, 상기 편차 변수는 조절 수단, 특히 PI-레귤레이터를 이용하여 조정될 휠 토크에 대한 설정값으로 전환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 카르단 샤프트 속도에 대한 설정값은, 차동 차단 기능이 시간 상 엔진 토크 조절 이전에 활성화될 수 있도록 선택되며, 특히 이러한 경우 카르단 샤프트 속도에 대한 설정값은 차량 속도를 나타내는 하나의 속도 변수(vf)에 따라 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 편차 변수의 측정 시에 각각의 액슬에 있어서 휠 속도들의 상호간 진동에 기인하는 제2 휠 속도 변수들에 대한 영향이 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 조절 수단은 하나의 비례 할당률 및 하나의 적분 할당률을 포함하며, 동시에 적분 할당률에 대한 적분 증폭(KoMBrSymIAufHA, KoMBrSymIAufVA)은 미분된 편차 변수의 값에 종속되어 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제6항에 있어서, 각각의 액슬에 대해 적어도 하나의 휠 슬립 변수(slRadij)가 사전 설정된 값(P_slBrems)을 초과한다면 적분 할당률이 빠르게 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 휠 토크에 영향을 주기 위한 수단을 포함하며, 적어도 하나의 구동되는 휠에 있어서 스핀 경향이 발생하는 경우 휠 토크에 영향을 주기 위한 수단들 중 적어도 하나의 수단에 대해 운전자와 무관하게 실행되는 간섭을 이용하여 차동 차단의 기능, 바람직하게는 차량의 전방 액슬과 후방 액슬 사이에서 작용하는 차동 차단의 기능을 실행하며, 운전자와 무관하게 개시된 간섭을 실행하도록 조정될 휠 토크에 대한 적어도 하나의 설정값(MVrSymlSVA, MBrSymLSHA)이 사전 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 차동 차단 기능을 실행하기 위한 장치.
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