KR20020081364A - 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 방법 및시스템 - Google Patents

차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 방법 및시스템 Download PDF

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KR20020081364A
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 적어도 두개의 구동 휠을 구비한 차량, 특히 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 방법에 관한 것이고, 여기서 휠 상에, 특히 휠 베어링 상에 그리고/또는 휠에 배치된 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 내에 각각 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)의 적어도 하나의 센서 소자가 배치되어 있고 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)의 출력 신호가 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위하여 평가된다.
본 발명에 따르면, 이러한 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
a) 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘을 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출하는 단계.
b) 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘을 고려하여 결정하는 단계.
c) 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 기준 속도(FZ_REF)를 고려하는 단계.

Description

차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING AND/OR REGULATING THE HANDLING CHARACTERISTICS OF A MOTOR VEHICLE}
그러한 방법 및 그러한 시스템은 예를 들어 구동 슬립 조절 또는 주행 동특성 조절과 관련하여 적용된다. 여기서, 차량의 개별 휠들의 흴 속도를 센서에 의하여 검출하고 검출된 휠 속도를 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 고려하는 것이 공지되어 있다. 공지된 방법 및 시스템에 의하여 이미 양호한 결과가 달성되었지만, 특히 교통 안전의 측면에서 종래의 방법 및 시스템을 개선하려는 관심이 여전히 존재한다.
그러한 소정 센서와 관련하여, 여러 타이어 제조업자들이 미래에 소위 지능형 타이어를 투입할 계획을 하고 있다는 것도 알려져 있다. 이 때, 새로운 센서 및 평가 회로가 타이어 상에 직접 설치될 수 있다. 그러한 타이어를 투입하는 것은 예를 들어 타이어 상에서 주행 방향에 대하여 횡방향 및 종방향으로 발생하는 모멘트, 타이어 압력, 타이어 온도의 측정과 같은 추가적인 기능을 가능케 한다. 이와 관련하여, 예를 들어 양호하게는 주연 방향으로 연장되는 전기선속을 갖는 자화 표면 또는 스트립이 합체된 타이어가 제공될 수 있다. 자화부는 예를 들어 부분적으로는 항상 동일한 방향이지만 반대 방향, 즉 교대하는 극성을 구비하여 이루어진다. 자화 스트립은 양호하게는 림 플랜지 근방 및 접촉면 근방에서 연장된다. 따라서, 발신기는 휠 속도로 회전한다. 대응 수신기는 양호하게는 회전 방향이 상이한 둘 이상의 지점에서 차체에 고정 설치되고 더욱이 회전축으로부터 상이한 반경방향 거리를 갖는다. 이에 의해, 내측 측정 신호 및 외측 측정 신호가 얻어질 수 있다. 타이어의 회전은 주연 방향으로의 측정 신호 또는 측정 신호들의 변화되는 극성에 의하여 인식될 수 있다. 내측 측정 신호 및 외측 측정 신호의 길이 및 시간적인 변화로부터, 예를 들어 휠 속도가 계산될 수 있다.
본 발명은 적어도 두개의 구동 휠을 구비한 차량, 특히 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 방법에 관한 것이고, 여기서 휠 상에, 특히 휠 베어링 상에 그리고/또는 휠에 배치된 타이어 내에 각각 센서의 적어도 하나의 센서 소자가 배치되어 있고 센서의 출력 신호가 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위하여 평가된다. 또한, 본 발명은 적어도 두개의 구동 휠을 구비한 차량, 특히 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 시스템에 관한 것이고, 여기서 휠 상에, 특히 휠 베어링 상에 그리고/또는 휠에 배치된 타이어 내에 각각 센서의 적어도 하나의 센서 소자가 배치되어 있고 센서의 출력 신호가 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위해 평가된다. 본 발명은 또한 적어도 두 개의 타이어 및/또는 두 개의 휠을 구비한 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 개략적인 도면이고, 이러한 시스템은 본 발명에 따른 방법을 수행하는 데 적합하다.
도2는 본 발명과 관련하여 적용될 수 있는 측벽 센서의 형태인 센서의 개략적인 도면이다.
도3은 도2에 도시된 측벽 센서의 출력 신호에 대한 예시이다.
도4는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단의 일 실시예의 블록 선도를 도시하고, 그러한 수단은 본 발명에 다른 방법의 특징적인 단계를 수행하기에 적합하다.
차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 단계들을 포함하는 기술에 기초하여 구성된다.
a) 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘을 센서에 의하여 검출하는 단계.
b) 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘을 고려하여 결정하는 단계.
c) 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 기준 속도를 고려하는 단계.
휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘 또는 그로부터 도출된 모멘트가 주행 거동의 제어 및/또는 조절에 사용되므로, 주행 거동의 최적 제어 및/또는 조절을 위해 요구되는 본질적으로 더욱 정확한 기준 속도가 계산될 수 있다. 이는 특히 4륜 구동식 차량과 관련하여 적용되고, 따라서 이러한 경우에 전체 휠 기준 속도가 중요하다. 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 매우 정확한 기준 속도를 고려함으로써, 이러한 제어 및/또는 조절은 종래 기술과 비교하여 개선된 결과를 가지고 수행될 수 있다. 또한, 휠 스핀의 인식 그리고 기준, 특히 전체 휠 기준의 일정한 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 단계 b)에서 센서에 의하여 검출된 휠 속도가 고려될 수 있다. 휠 속도의 검출은 예를 들어 각각의 타이어 내에 제공된 위에서 언급한 자화 표면에 의하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예에서, 센서에 의하여 검출된 휠 속도는 ABS(로킹 방지 제동 시스템)-필터링된 휠 속도이다. 이러한 방식으로, 양호하게 제공된 ABS의 효과가 고려된다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 센서에 의하여 검출된 휠 속도로부터 1차 PT1-필터링된 휠 속도가 결정될 수 있다. 1차 PT1-필터링은 예를 들어 80 ms의 주기로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 센서에 의하여 검출된 휠 속도로부터 2차 PT1-필터링된 휠 속도가 결정될 수 있다. 2차 PT1-필터링은 예를 들어 160 ms의 주기로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예에서, 단계 b)에서 휠 가속도 또한 고려될 수 있다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 방법에 의하면, 휠 가속도는 센서에 의하여 검출된 휠 속도로부터 결정될 수 있다. 여기서, 예를 들어 휠 가속도를 각각의 휠 차이 형성을 통하여 결정하는 것이 가능하고, 이를 위해 예를 들어 실제 가장 최근의 계산 사이클에서의 ABS-필터링된 휠 속도로부터의 차이가 결정된다. 계산 사이클의 기본 시간은 20 ms일 수 있다. 이렇게 결정된 차이는 예를 들어 80 ms의 주기로 PT1-필터링될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 양호하게는 단계 b)에서 1차 필터링된 휠 속도들 중에서 가장 느린 휠 속도와 그에 따른 휠 가속도가 고려된다. 이는 예를 들어 대응하는 조정 작업이 1차 필터링된 휠 속도 및 휠 가속도에 대하여 적용되는 점에서 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 또한 단계 b)에서 다음의 변수들 중 하나 이상이 고려될 수 있다. 두 번째로 느린 휠 속도, 구동축의 평균 차량 속도, 가장큰 양의 휠 가속도, 가장 큰 음의 휠 가속도, 가장 큰 휠 속도. 두 번째로 느린 휠 속도는 예를 들어 2차 필터링된 휠 속도에 적용되는 조정 작업에 의하여 결정될 수 있다. 구동축의 평균 차량 속도는 예를 들어 1차 필터링된 휠 속도의 산술 평균으로부터 결정될 수 있다. 가장 큰 양의 휠 가속도는 개별 휠 가속도의 최대값에 대응한다. 유사한 방식으로, 가장 큰 음의 휠 가속도는 개별 휠 가속도의 최소값에 대응한다. 가장 큰 휠 속도는 개별 휠 속도의 최대값에 대응하고, 그에 적용된 조정 작업에 의하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 또한 단계 b)에서 필터링되지 않은 기준 속도가 고려될 수 있다. 필터링되지 않은 기준 속도는 기준 속도의 결정을 위한 입력 변수일 수 있다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 방법에 의하면, 예를 들어 필터링되지 않은 기준 속도는 선택되어 결정된 변수에 따라서 가장 큰 휠 속도값, 가장 느린 휠 속도값, 또는 구동축의 평균 차량 속도값으로 할당될 수 있다. 이는 예를 들어 다음과 같이 이루어질 수 있다. 제어 및/또는 조절 장치를 초기화할 때 또는 엔진 모멘트가 엔진 아이들링 모멘트에 대응할 때, 필터링되지 않은 기준 속도가 가장 큰 휠 속도값으로 할당된다. 그렇지 않은 경우에, 제어 및/또는 조절이 활성화되거나 가장 느린 휠 속도가 기준 속도와 소정값(예를 들어, 1.38 m/s)의 차이보다 더 크면, 가장 느린 휠 속도값이 필터링되지 않은 기준 속도에 대하여 사용된다. 위에서 설명된 질의 조건들 중 어느 것도 충족되지 않은 경우에는, 가장 느린 휠의 휠가속도가 소정값(예를 들어, 0 m/s2)보다 더 작은 지가 검사된다. 그러한 경우에, 필터링되지 않은 기준 속도가 가장 큰 휠 속도값으로 할당되고 REFL-플래그가 설정된다. 휠 가속도가 바로 앞에서 언급한 소정값(예를 들어, 0 m/s2)보다 더 큰 경우에 REFL-플래그가 설정되어 구동축의 평균 차량 속도가 사용되고, 그렇지 않은 경우에는 REFL-플래그가 복원되어 가장 느린 휠 속도가 필터링되지 않은 기준 속도에 대한 입력 변수로 사용된다. REFL-플래그가 설정되지 않은 경우에도, 가장 느린 휠 속도가 사용된다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 양호하게는 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘이 단계 b)에 따라서 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 휠 제동 모멘트에 의한 휠 압력의 형태로 고려된다.
이와 관련하여, 양호하게는 휠 제동 모멘트는 휠 압력을 제동 계수와 곱하여 결정될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 단계 b)에서 휠 제동 모멘트의 합이 고려된다. 제동 모멘트의 합은 특히 이론적인 종방향 가속도를 결정하기 위하여 고려될 수 있고, 이는 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 양호하게는 단계 b)에서 휠 관성 모멘트와 휠 관성 모멘트의 합이 고려된다. 휠 관성 모멘트의 합 또한 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 방식으로 이론적인 종방향 가속도를 결정하기 위하여 고려될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 양호하게는 단계 b)에서 실제 엔진 모멘트와 기어비의 적에 대응하는 구동 모멘트가 고려된다. 구동 모멘트 또한 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 방식으로 이론적인 종방향 가속도를 결정하기 위하여 고려될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 양호하게는 단계 b)에서 공기 저항 모멘트가 고려된다. 공기 저항 모멘트는 공기 저항 계수, 차량 전방 면적, 공기 밀도, 휠 또는 타이어의 회전 반경, 및 기준 속도의 제곱의 적으로 결정된다.
본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예에서, 단계 b)에서 이미 언급한 이론적인 종방향 가속도가 다음과 같이 결정된다.
여기서, MA는 구동 모멘트에, SumMBrems는 휠 제동 모멘트의 합에, MJ_SUM은 휠 관성 모멘트의 합에, MWL은 공기 저항 모멘트에, R은 휠 또는 타이어의 회전 반경에, m은 질량에 대응한다. 이는 예를 들어 모든 휠들이 스피닝되면 이론적인 종방향 가속도를 변경시킬 수 있고, 이에 의해 종래 기술과 비교하여 훨씬 더 정확한 기준 속도가 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 양호하게는 단계 b)에서 휠 스핀 인식이 고려된다. 휠 스핀 인식의 결정과 모든 휠들이 스피닝되는 상태를 표시하는 ALLSLIP-플래그의 설정은 예를 들어 다음과 같이 이루어질 수 있다. 먼저, (예를 들어 네개의) 가속되는 휠들의 회전 관성 모멘트가 계산된 기준 속도에 기초하여결정된다. 이를 위해, 기준 속도와 관계된 종방향 가속도가 실제 기준 속도와 이전 사이클의 기준 속도의 차이 형성을 통하여 고려되고, 기본 시간은 예를 들어 20 ms일 수 있다. 가속되는 휠들의 회전 관성 모멘트값은 모든 휠 관성 모멘트의 합과 비교되어, 기준 속도에 의하여 교정된 (예를 들어 네개의) 구동 휠들의 휠 관성 모멘트를 생성한다. 이 때, ALLSLIP-플래그의 설정이 제어된다. ALLSLIP-플래그는 교정된 휠 관성 모멘트가 소정값(예를 들어, 100 Nm)보다 더 크면 설정된다. ALLSLIP-플래그가 설정된 상태에서 ALLSLIP-플래그의 복원을 위하여 카운터가 소정값(예를 들어, 10)보다 더 큰 지가 검사된다. 그러한 경우에는, 카운터는 복원되고 ALLSLIP-플래그는 유지된다. 이 카운터의 증가는 교정된 휠 관성 모멘트가 (예를 들어, -100 Nm보다 크고 100 Nm보다 작은) 소정 구역 내에 존재하는 동안 ALLSLIP-플래그가 설정되지 않으면 카운터가 각각의 사이클에서 1만큼 증가하는 방식으로 이루어진다. 교정된 휠 관성 모멘트가 그러한 구역 밖에 있는 경우에, 카운터 상태는 변화되지 않고 유지된다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 양호하게는 단계 b)에서 기준 증분이 고려된다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 방법에 의하면, 기준 증분은 복수의 소정 기준 증분값으로부터 선택된다. 이는 예를 들어 다음과 같이 수행될 수 있다. 필터링되지 않은 기준 속도를 기준 속도와 동화시키기 위하여 네개의 상이한 증분 한계 중에서 선택된다. 더욱이, 휠 스핀이 인식(ALLSLIP-플래그 설정)되면, 그러한 동화는 이론적인 종방향 가속도에 의하여 수행된다. 다음으로, 가장 높은 우선권을갖는 증분 한계의 선택이 설명된다. 1) 가장 큰 휠 속도와 가장 느린 휠 속도의 차이가 소정값(예를 들어, 2 m/s)보다 작고 가장 큰 양의 휠 가속도가 소정값(예를 들어, 6 m/s2)보다 작고 가장 큰 음의 휠 가속도가 소정값(예를 들어, 2.5 m/s2)보다 작으면, 소정의 제4 기준 증분(예를 들어, 0.194 m/s)이 기준 증분으로 선택된다. 2) ALLSLIP-플래그가 설정되면, 증분 한계로서 이론적인 종방향 가속도와 예를 들어 20 ms일 수 있는 기본 시간의 적이 선택된다. 3) 후방 차축의 휠들 모두가 조절되는 경우에, 소정의 제2 기준 증분(예를 들어, 0.05 m/s)이 기준 증분으로 선택된다. 4) 휠이 조절되지 않거나 단지 하나의 휠만이 조절되고 그의 휠 제동 모멘트가 임계 파라미터(예를 들어, 25 Nm)보다 작은 경우에, 소정의 제1 기준 증분값(예를 들어, 0.104 m/s)이 선택된다. 5) 조건 1) 내지 조건 4)가 충족되지 않은 경우에, 소정의 제3 기준 증분값(예를 들어, 0.104 m/s)이 기준 증분으로 선택된다. 선택된 기준 증분 또는 증분 한계에 있어서, 기준 속도는 다음과 같이 결정될 수 있다. 필터링되지 않은 기준 속도와 기준 속도의 차이가 기준 증분보다 더 크면, 기준 속도 := 기준 속도 + 기준 증분이 된다. 필터링되지 않은 기준 속도와 기준 속도의 차이가 소정값(예를 들어, -0.137 m/s)보다 더 작으면, 기준 속도 := 기준 속도 + 소정값(예를 들어, -0.137 m/s)이 된다. 이들 두 가지 주어진 조건이 충족되지 않은 경우에, 기준 속도 := 필터링되지 않은 기준 속도가 된다.
본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 각각의 장치는 종속항의 보호 범위 내에 있다.
차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 본 발명에 따른 시스템은 센서가 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘을 검출하고, 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 고려되는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단이 제공되고, 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘은 기준 속도의 결정 시에 고려되는 기술에 기초하여 구성된다. 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘 또는 그로부터 도출된 모멘트가 주행 거동의 제어 및/또는 조절에 사용되기 때문에, 본 발명에 따른 방법에서와 같이 주행 거동의 최적 제어 및/또는 조절을 위해 요구되는 기준 속도가 본질적으로 더욱 정확하게 계산된다. 이는 특히 4륜 구동식 차량과 관련된 경우에 적용되고, 따라서 이러한 경우에 전체 휠 기준 속도가 중요할 수 있다. 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 매우 정확한 기준 속도를 고려함으로써, 본 발명에 따른 시스템은 이러한 제어 및/또는 조절을 종래 기술과 비교하여 개선된 결과를 가지고 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 시스템과 관련하여 휠 스핀 인식 그리고 기준, 특히 전체 휠 기준의 일정한 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 센서에 의하여 검출된 휠 속도를 고려한다. 휠 속도의 검출은 본 발명에 따른 방법에서와 같이 예를 들어 각각의 타이어 내에 제공된 처음에 언급한 자화 표면에 의하여 이루어질 수 있다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 시스템에 의하면, 센서에 의하여 검출된 휠 속도는 ABS-필터링된 휠 속도이다. 이러한 방식으로 본 발명에 따른 시스템에 의하여, 양호하게 주어진 ABS의 효과가 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템의 양호한 실시예에서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 센서에 의하여 검출된 휠 속도로부터 1차 PT1-필터링된 휠 속도를 결정한다. 1차 PT1-필터링은 예를 들어 80 ms의 주기로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 시스템과 관련하여, 차량의 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 센서에 의하여 검출된 휠 속도로부터 2차 PT1-필터링된 휠 속도를 결정한다. 2차 PT1-필터링은 본 발명에 따른 방법과 유사하게 예를 들어 160 ms의 주기로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 휠 가속도 또한 고려한다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 시스템에 의하면, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 센서에 의하여 검출된 휠 속도로부터 휠 가속도를 결정한다. 여기서, 본 발명에 따른 방법에서와 같이 예를 들어 휠 가속도를 각각의 휠 차이 형성을 통하여 결정하는 것이 가능하고, 이를 위해 예를 들어 실제 가장 최근의 계산 사이클에서의 ABS-필터링된 휠 속도로부터의 차이가 결정된다. 계산 사이클의 기본 시간은 예를 들어 20 ms일 수 있다. 이렇게 결정된 차이는 예를 들어 80 ms의 주기로 PT1-필터링될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 1차 필터링된 휠 속도들 중에서 가장 느린 휠 속도와 그에 따른 휠 가속도를 고려한다. 이는 예를 들어 1차 필터링된 휠 속도 및 휠 가속도에 대한 대응하는 조정 작업이 본 발명에 따른 방법과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이 적용되는 점에서 이루어진다. 당연히, 대응하는 휠 속도로부터 그에 따른 휠 가속도를 결정하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 시스템과 관련하여, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 다음의 변수들 중 하나 이상을 고려한다. 두 번째로 느린 휠 속도, 구동 차축의 평균 휠 속도, 가장 큰 양의 휠 가속도, 가장 큰 음의 휠 가속도, 가장 큰 휠 속도. 이러한 경우에, 두 번째로 느린 휠 속도는 2차 필터링된 휠 속도에 적용되는 조정 작업에 의하여 결정될 수 있다. 구동 차축의 평균 차량 속도는 예를 들어 1차 필터링된 휠 속도의 산술 평균으로부터 결정될 수 있다. 가장 큰 양의 휠 가속도는 개별 휠 가속도의 최대값에 대응한다. 유사한 방식으로, 가장 큰 음의 휠 가속도는 개별 휠 가속도의 최소값에 대응한다. 가장 큰 휠 속도는 개별 휠 속도의 최대값에 대응하고, 본 발명에 따른 방법과 관련하여 앞서 설명한 바와 같이 그에 적용되는 조정 작업에 의하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 필터링되지 않은 기준 속도를 고려한다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 시스템에 의하면, 양호하게는 본 발명에 따른 방법과 유사하게 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 선택되어 결정된 변수에 따라서 필터링되지 않은 기준 속도에 가장 큰 휠 속도값, 가장 느린 휠 속도값, 또는 구동 차축의 평균 차량 속도값을 할당한다. 이는 본 발명에 따른 방법과 관련해서와 같이 예를 들어 다음과 같이 이루어질 수 있다.제어 및/또는 조절 장치를 초기화할 때 또는 엔진 모멘트가 엔진 아이들링 모멘트에 대응할 때, 필터링되지 않은 기준 속도가 가장 큰 휠 속도값으로 할당된다. 그렇지 않은 경우에, 제어 및/또는 조절 장치가 활성화되거나 가장 느린 휠 속도가 기준 속도와 소정값(예를 들어, 1.38 m/s)의 차이보다 더 크면, 가장 느린 휠 속도값이 필터링되지 않은 기준 속도에 대하여 사용된다. 위에서 설명된 질의 조건들 중 어느 것도 충족되지 않은 경우에는, 가장 느린 휠의 휠 가속도가 소정값(예를 들어, 0 m/s2)보다 더 작은 지가 검사된다. 그러한 경우에, 필터링되지 않은 기준 속도가 가장 큰 휠 속도값으로 할당되고 REFL-플래그가 설정된다. 휠 가속도가 바로 앞에서 언급한 소정값(예를 들어, 0 m/s2)보다 더 큰 경우에 REFL-플래그가 설정되어 구동 차축의 평균 차량 속도가 사용되고, 그렇지 않은 경우에는 REFL-플래그가 복원되어 가장 느린 휠 속도가 필터링되지 않은 기준 속도에 대한 입력 변수로서 사용된다. REFL-플래그가 설정되지 않은 경우에도, 가장 느린 휠 속도가 사용된다.
본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘을 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 휠 제동 모멘트에 의한 휠 압력의 형태로 고려한다.
본 발명에 따른 시스템에 의하면, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 휠 제동 모멘트를 휠 압력과 제동 계수를 곱하여 결정한다.
본 발명에 따른 시스템은 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단이 휠 제동 모멘트의 합을 고려하도록 형성된다. 제동 모멘트의 합은 특히 이론적인 종방향 가속도를 결정하기 위하여 고려되고, 이는 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
또한, 본 발명에 따른 시스템에 의하면, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 휠 관성 모멘트 및 휠 관성 모멘트의 합을 고려한다. 휠 관성 모멘트의 합 또한 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 방식으로 이론적인 종방향 가속도를 결정하기 위하여 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 실제 엔진 모멘트와 기어비의 적에 대응하는 구동 모멘트를 고려한다. 구동 모멘트 또한 본 발명에 따른 방법과 관련하여 앞서 설명된 바와 유사하게 이론적인 종방향 가속도를 결정하기 위하여 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 공기 저항 모멘트를 고려한다. 공기 저항 모멘트는 공기 저항 계수, 차량 전방 면적, 공기 밀도, 휠 또는 타이어의 회전 반경, 및 기준 속도의 제곱의 적으로 결정된다.
본 발명에 따른 시스템의 양호한 실시예에서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 앞서 설명된 이론적인 종방향 가속도를 다음과같이 결정한다.
여기서, MA는 구동 모멘트에, SumMBrems는 휠 제동 모멘트의 합에, MJ_SUM은 휠 관성 모멘트의 합에, MWL은 공기 저항 모멘트에, R은 휠 또는 타이어의 회전 반경에, m은 질량에 대응한다. 이는 예를 들어 모든 휠들이 스피닝되면 이론적인 종방향 가속도를 변경시킬 수 있고, 이에 의해 본 발명에 따른 방법과 관련하여 앞서 설명한 바와 같이 종래 기술과 비교하여 훨씬 더 정확한 기준 속도가 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 양호한 실시예에서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 휠 스핀 인식을 고려한다. 휠 스핀 인식의 결정과 모든 휠들이 스피닝되는 상태를 나타내는 ALLSLIP-플래그의 설정은 그러한 경우에 다음과 같이 이루어질 수 있다. 먼저, (예를 들어 네개의) 가속되는 휠들의 회전 관성 모멘트가 계산된 기준 속도에 기초하여 결정된다. 이를 위해, 기준 속도와 관계된 종방향 가속도가 실제 기준 속도와 이전 사이클의 기준 속도의 차이 형성을 통하여 고려되고, 기본 시간은 예를 들어 20 ms일 수 있다. 가속되는 휠들의 회전 관성 모멘트값은 모든 휠 관성 모멘트의 합과 비교되어, 기준 속도에 의하여 교정된 (예를 들어 네개의) 구동 휠들의 휠 관성 모멘트를 생성한다. 이 때, ALLSLIP-플래그의 설정이 제어된다. ALLSLIP-플래그는 교정된 휠 관성 모멘트가 소정값(예를 들어, 100 Nm)보다 더 크면 설정된다. ALLSLIP-플래그가 설정된 상태에서 ALLSLIP-플래그의 복원을 위하여 카운터가 소정값(예를 들어, 10)보다 큰 지가 검사된다. 그러한 경우에는, 카운터는 복원되고 ALLSLIP-플래그는 유지된다. 이 카운터의 증가는 교정된 휠 관성 모멘트가 (예를 들어, -100 Nm보다 크고 100 Nm보다 작은) 소정 구역 내에 존재하는 동안 ALLSLIP-플래그가 설정되지 않으면 카운터가 각각의 사이클에서 1만큼 증가하는 방식으로 이루어진다. 교정된 휠 관성 모멘트가 그러한 구역 밖에 있는 경우에, 카운터 상태는 변화되지 않고 유지된다.
또한, 본 발명에 따른 시스템의 양호한 실시예에 의하면, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 본 발명에 따른 방법과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이 기준 증분을 고려한다.
이와 관련하여 본 발명에 따른 시스템에서, 양호하게는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단은 복수의 소정의 기준 증분값으로부터 기준 증분을 선택한다. 이는 예를 들어 다음과 같이 수행될 수 있다. 필터링되지 않은 기준 속도를 기준 속도에 동화시키기 위하여 네개의 상이한 증분 한계 중에서 선택된다. 더욱이, 휠 스핀이 인식(ALLSLIP-플래그 설정)되면, 그러한 동화는 이론적인 종방향 가속도에 의하여 수행된다. 가장 높은 우선권을 갖는 증분 한계의 선택이 본 발명에 따른 방법과 유사하게 수행될 수 있다. 1) 가장 큰 휠 속도와 가장 느린 휠 속도의 차이가 소정값(예를 들어, 2 m/s)보다 작고 가장 큰 양의 휠 가속도가 소정값(예를 들어, 6 m/s2)보다 작고 가장 큰 음의 휠 가속도가 소정값(예를 들어, 2.5 m/s2)보다 작으면, 소정의 제4 기준 증분(예를 들어, 0.194 m/s)이 기준 증분으로 선택된다. 2) ALLSLIP-플래그가 설정되면, 증분 한계로서 이론적인 종방향 가속도와 예를 들어 20 ms일 수 있는 기본 시간의 적이 선택된다. 3) 후방 차축의 휠들 모두가 조절되는 경우에, 소정의 제2 기준 증분(예를 들어, 0.05 m/s)이 기준 증분으로 선택된다. 4) 휠이 조절되지 않거나 단지 하나의 휠만이 조절되고 그의 휠 제동 모멘트가 임계 파라미터(예를 들어, 25 Nm)보다 작은 경우에, 소정의 제1 기준 증분값(예를 들어, 0.104 m/s)이 선택된다. 5) 조건 1) 내지 조건 4)가 충족되지 않은 경우에, 소정의 제3 기준 증분값(예를 들어, 0.104 m/s)이 기준 증분으로 선택된다. 선택된 기준 증분 또는 증분 한계에 있어서, 기준 속도는 다음과 같이 결정될 수 있다. 필터링되지 않은 기준 속도와 기준 속도의 차이가 기준 증분보다 더 크면, 기준 속도 := 기준 속도 + 기준 증분이 된다. 필터링되지 않은 기준 속도와 기준 속도의 차이가 소정값(예를 들어 -0.137 m/s)보다 더 작으면, 기준 속도 := 기준 속도 + 소정값(예를 들어, -0.137 m/s)이 된다. 이들 두 가지 주어진 조건이 충족되지 않은 경우에, 기준 속도 := 필터링되지 않은 기준 속도가 된다.
4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예는 타이어 내에 또는 휠, 특히 휠 베어링 상에 힘 센서가 설치되어 있고 힘 센서의 출력 신호에 따라서 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도가 결정되고 이 기준 속도는 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 고려되는 기술에 기초하여 구성된다. 차량 종방향 속도가 힘 센서의 출력 신호에 따라서 결정됨으로써, 본질적으로 정확한 전체 휠 기준 속도가 계산된다. 정확한 전체 휠 기준속도는 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 특히 중요하다. 또한, 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예에 의하면, 주행 거동의 제어 및/또는 조절에 있어서 종래 기술과 비교하여 개선된 결과가 얻어진다.
도1은 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 개략적인 도면을 도시한다. 도1의 도면에 따르면, 전방 좌측 휠(RVL), 전방 우측 휠(RVR), 후방 좌측 휠(RHL), 후방 우측 휠(RHR)에는 각각 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)가 배치되어 있다. 도시된 실시예에서, 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)는 소위 측벽 센서에 의해 형성되고, 이는 이하에서 도2 및 도3에 따라 더욱 상세하게 설명된다. 본 발명은 타이어 내에 센서 소자를 구비한 센서로만 한정되기보다는, 추가적으로 또는 선택적으로 휠, 특히 휠 베어링 상에 적어도 하나의 센서 소자가 제공되어 있는 센서가 적용될 수 있다. 도시된 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)으로 공급되는 신호를 송출한다. 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단(10)으로 공급된 신호는 경우에 따라서 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 배치된 회로에 의하여 미리 처리될 수 있다. 수단(10)은 결정된 기준 속도(FZ_REF)를 차량의 주행 거동을 제어 및/또는 조절하는 유닛(12)으로 보낸다. 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 도1에서 장치(12)로부터 분리된 것으로 도시되어 있지만, 수단(10)과 장치(12)가 경우에 따라서는 하나의 그룹으로 형성될 수 있다는 것은 확실하다.
도2는 본 발명과 관련하여 적용될 수 있는 측벽 센서의 형태인 센서의 개략적인 도면을 도시한다. 도2의 도면에 따르면, 외형(212)이 단지 개략적으로 도시되고 단지 부분적으로 도시된 타이어(210) 내에 주연 방향으로 연장되는 전기선속을 갖는 자화 스트립(216, 218, 220, 222)이 합체되어 있다. 자화 스트립(216, 218, 220, 222)의 자화부는 부분적으로는 항상 동일한 방향이지만, 반대 방향, 즉 교대하는 극성을 구비한다. 자화 스트립(216, 218, 220, 222)은 도시된 바와 같이 림 플랜지 내에 그리고 접촉면 근방에서 연장된다. 따라서, 송신기(216, 218, 220, 222)는 휠 속도로 회전한다. 두 개의 수신기(S내측, S외측)가 회전 방향이 상이한 두 지점에서 차체에 고정 설치되고, 회전축으로부터 상이한 반경방향 거리를 갖는다.
도3은 도2에 도시된 측벽 센서의 출력 신호(Si, Sa)에 대한 일례를 도시하고, 신호(Si)는 수신기(S내측)에 신호(Sa)는 수신기(S외측)에 할당된다. 신호(Si, Sa)의 주파수로부터 예를 들어 휠 속도가 결정되고, 신호(Si, Sa)들의 대응 위치로부터 타이어의 변형 또는 비틀림 그리고 휠 및/또는 타이어 상에 작용하는 힘이 결정될 수 있다.
도4는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도를 결정하기 위한 수단의 일 실시예의 블록 선도를 도시하고, 그러한 수단은 본 발명에 따른 방법의 특징적인 단계들을 수행하는 데 적합하다. 본 발명의 특정 실시예에 대한 이하의 설명은 네개의 휠을 구비한 4륜 구동식 차량에 대한 것이다. 설명된 바와 같이, 본 발명은 그러한 차량으로 제한되는 것은 아니다.
도4에 따르면, 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)의 신호가 공급되는 기능 블록(110)이 제공된다. 기능 블록(110)은 개별 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 배치된 복수의 회로에 의하여 형성될 수 있다.
도4에 도시된 시스템의 작동 방식에 대한 이하의 설명은 단순화된 상태로 다음의 단계들에서 이루어진다.
Ⅰ. 신호 처리 및 휠 속도의 필터링
Ⅱ. 가장 느린 휠 속도(V_1Ref) 및 그에 따른 휠 가속도(A_V1Ref)의 결정
Ⅲ. 다른 속도 및 가속도 변수의 결정
Ⅳ. 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 입력 변수로서 필터링되지 않은 기준 속도(FZ_REF_un)의 결정
Ⅴ. 모멘트 평형
Ⅵ. 휠 스핀 인식의 결정 및 ALLSLIP-플래그의 설정
Ⅶ. 기준 속도(FZ_REF)의 동화를 위한 기준 증분의 선택
Ⅰ. 신호 처리 및 휠 속도의 필터링
기능 블록(110)에서 나온 ABS(ABS = 로킹 방지 제동 시스템)-필터링된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)가 기능 블록(112)에서 다시 처리된다. 이러한 기능 블록(112)은 무엇보다도 ABS-필터링된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)를 80 ms의 주기로 PT1-필터링하여 1차 필터링된 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)를 결정하기 위하여 제공된다.
기능 블록(112)은 또한 ABS-필터링된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)를 160 ms의 주기로 PT1 필터링하여 2차 필터링된 휠 속도(VanF_VL, VanF_VR, VanF_HL, VanF_HR)를 결정하기 위해 제공된다.
휠 차이 형성을 위하여, 실제 가장 최근의 계산 사이클(주기, 20 ms)에서의 ABS-휠 속도로부터의 차이가 고려되어, 80 ms의 주기로 PT1-필터링된다. 이로부터, 휠 차이 변수 또는 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR)가 생성된다.
ABS-필터링된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR), 1차 필터링된 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR), 2차 필터링된 휠 속도(VanF_VL, VanF_VR,VanF_HL, VanF_HR), 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR)는 기능 블록(110) 또는 기능 블록(112)에서 기능 블록(118)으로 공급되고, 기능 블록(118)은 이들 변수들을 기준 속도의 결정 시에 고려한다.
Ⅱ. 가장 느린 휠 속도(V_1Ref) 및 그에 따른 휠 가속도(A_V1Ref)의 결정
기능 블록(112)에서, 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)들 중 가장 느린 속도가 결정되어 변수(V_1Ref)에 할당된다. 더욱이, 기능 블록(112)에서 그러한 휠의 휠 가속도가 변수(A_V1Ref)에 할당된다.
기능 블록(112)은 가장 느린 휠 속도(V_1Ref) 및 그에 따른 휠 가속도(A_1Ref)를 기능 블록(118)으로 공급하고, 이러한 변수들은 기준 속도(FZ_REF)의 결정 시에 고려될 수 있다.
Ⅲ. 다른 속도 및 가속도 변수의 결정
기능 블록(112)은 160 ms로 필터링된 휠 속도(VanF_VL, VanF_VR, VanF_HL, VanF_HR)에서 두 번째로 느린 휠 속도(V_Second)를 결정한다.
구동 차축(VMAN)의 평균 차량 속도는 기능 블록(112)에서 네개의 개별 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)의 산술 평균으로부터 결정된다.
가장 큰 양의 휠 가속도는 네개의 개별 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR)의 최대값이고, 이는 AVAN_max로 표시된다.
가장 큰 음의 휠 가속도는 네개의 개별 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR)의 최소값이고, 이는 AVAN_min으로 표시된다.
더욱이, 기능 블록(112)에서 가장 큰 휠 속도(VANmax) 또한 네개의 개별 휠속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)로부터 형성된다.
기능 블록(112)은 두 번째로 느린 휠 속도(V_second), 구동 차축(VMAN)의 평균 차량 속도, 가장 큰 양의 휠 가속도(AVAN_max), 가장 큰 음의 휠 가속도(AVAN_min), 가장 큰 휠 속도(VANmax)를 기능 블록(118)으로 공급하고, 이들 변수들은 기준 속도(FZ_REF)의 결정 시에 고려될 수 있다.
Ⅳ. 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 입력 변수로서 필터링되지 않은 기준 속도(FZ_REF_un)의 결정
a) 제어 장치를 초기화할 때 또는 엔진 모멘트 = 엔진 아이들링 모멘트일 때, VANmax가 기능 블록(118)에서 변수(FZ_REF_un)에 할당된다.
b) 그렇지 않은 경우에, 조절이 활성화되거나 질의(V_1ref > FZ_REF - #V_UMSCH)일 때, V_1ref가 기능 블록(118)에서 사용된다.
이러한 질의 조건이 충족되지 않은 경우에, 기능 블록(118)에서 가장 느린 휠의 휠 가속도(A_V1ref)가 #P_AGRENZ보다 작은 지가 검사된다. 그러한 경우에는, VAN_max가 FZ_REF_un에 할당되고 플래그(REFL)가 설정된다.
휠 가속도가 #P_AGRENZ보다 큰 경우에, REFL-플래그가 설정되어 평균 속도(VMAN)가 V_V1Ref < 0인 경우에 사용되고, 그렇지 않은 경우에는 플래그(REFL)가 복원되며 V_1Ref가 필터링되지 않은 차량 기준에 대한 입력 변수로서 사용된다. REFL-플래그가 설정되지 않은 경우에는, V_1Ref가 사용된다.
사용되는 파라미터:
- #V_UMSCH: 1.38 m/s
- #P_AGRENZ: 0 m/s2
Ⅴ. 모멘트 평형
휠 제동 모멘트의 결정:
설치된 측벽 센서로부터 휠 압력이 결정된다. 휠 압력은 제동 계수(cp)로 곱해져서 실제 휠 제동 모멘트(MBrems)를 생성한다. 각각의 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)들은 기능 블록(110)에서 기능 블록(118)으로 공급된다.
모든 휠 제동 모멘트의 합(SumMBrems)이 기능 블록(114)에서 형성되고 네개의 모든 개별 휠 제동 모멘트(Mbrems_i)의 가산에 상응한다. 모든 휠 제동 모멘트의 합(SumMBrems)은 기능 블록(114)에서 기능 블록(118)으로 공급된다.
SumMBrems = ΣMBrems_i, i = 1, 4
휠 관성 모멘트(MJ_i)의 결정:
휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)는 기능 블록(116)에서 다음과 같이 결정된다.
MJ_i = AVAN * Jrad * Rrad, i = 1, 4
여기서, AVAN = Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR
기능 블록(116)은 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)를 기능 블록(118)으로 공급하고, 이들 변수들은 기준 속도의 결정 시에 고려될 수 있다.
모든 휠 관성 모멘트의 합(MJ_SUM)의 결정:
기능 블록(116)은 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)로부터 모든 휠 관성 모멘트의 합(MJ_SUM)을 결정한다.
MJ_SUM = ΣMJ_i, i = 1, 4
변수(MJ_SUM)도 기능 블록(116)에서 기능 블록(118)으로 공급된다.
구동 모멘트(MA)의 결정:
구동 모멘트(MA)는 기능 블록(118)에서 실제 존재하는 엔진 모멘트와 기어비의 적으로 결정된다.
공기 저항 모멘트(MWL)의 결정:
공기 저항 모멘트는 기능 블록(118)에서 공기 저항 계수(cw), 차량 전방 면적(A), 공기 밀도(ρ), 회전 반경(R), 및 차량 속도(FZ_REF)의 제곱의 적으로 결정된다.
MWL = cw * A * ρ/2 * FZ_REF2* R
이론적인 종방향 가속도(ax)의 결정:
기능 블록(118)에서, 모멘트 평형으로부터 이론적인 종방향 가속도(ax)가 계산된다.
여기서, MA는 구동 모멘트에, ΣMBrems는 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)의 합에, ΣMj는 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)의 합에, MWL은 공기 저항 모멘트에, R은 휠 또는 타이어(RVL, RVR, RHL,RHR)의 회전 반경에, m은 질량에 대응한다.
Ⅵ. 휠 스핀 인식의 결정 및 ALLSLIP-플래그의 설정
다음으로, 기능 블록(118)에서 네개의 가속되는 휠의 회전 관성 모멘트가 계산된 차량 속도(FZ_REF)에 기초하여 결정된다. 이를 위해, 종방향 가속도(A_FZ_REF)가 실제 FZ_REF와 이전 사이클(주기, 20 ms)의 FZ_REF의 차이 형성을 통하여 고려된다.
→ MJ_REF = A_FZ_REF * Jrad * Rrad * 4
이 값은 모든 휠 관성 모멘트의 합(MJ_SUM)과 비교되어, 차량 기준에 의하여 교정된 네개의 구동 휠들의 휠 관성 모멘트(MJ_Kor)를 생성한다. 이 때, 플래그(ALLSLIP) 설정이 제어된다.
→ MJ_Kor = MJ_SUM - MJ_REF
ALLSLIP-플래그의 설정:
MJ_KOR > #P_FJSCHW이면, ALLSLIP-플래그가 설정된다.
ALLSLIP-플래그의 복원:
플래그가 설정되어 있을 때, 카운터(CNT_ALLSLIP)가 #P_RESET보다 큰 지가 검사된다. 그러한 경우에, 카운터가 복원되고 플래그가 유지된다.
카운터(CNT_ALLSLIP)의 증가:
카운터는 ALLSLIP-플래그가 설정되어 있지 않을 때 MJ_KOR이 -#P_FJSCHW < MJ_KOR < #P_FJSCHW인 구역 내에 존재하는 동안 각각의 사이클에서 1만큼 증가한다.
MJ_KOR이 그러한 구역 밖에 있는 경우에, 카운터는 변화되지 않고 유지된다.
사용되는 파라미터:
#P_FJSCHW: 100 Nm
#P_RESET: 10
Ⅶ. 기준 속도(FZ_REF)의 동화를 위한 기준 증분의 선택
본 실시예에서, 필터링되지 않은 차량 기준(FZ_REF_un)을 차량 기준(FZ_REF)에 동화시키기 위하여 기능 블록(118)에서 네개의 상이한 증분 한계 중에서 선택된다. 더욱이, 휠 스핀이 인식되면 그러한 동화는 이론적인 종방향 가속도(ax)에 의하여 수행된다.
가장 높은 우선권을 갖는 증분 한계의 선택:
1) (VANmax - V_1Ref) < #REF_HYS 이고,
AVANmax < #A_MAX 이고
AVANmin < #A_MIN 인 경우에,
최대 증분(#REF_STEIG4)이 선택된다.
2) ALLSLIP-플래그가 설정되면, 증분 한계로서 ax와 기본 시간(DT, 20 ms)의 적이 선택된다.
3) 후방 차축의 휠들 모두가 조절되는 경우에, #REF_STEIG2가 결정된다.
4) 휠이 조절되지 않거나 단지 하나의 휠만이 조절되고 그의 휠 제동 모멘트(MBrems)가 임계 파라미터(#MBREMSSCHW)보다 작은 경우에, 증분(#REF_STEIG1)이 선택된다.
5) 조건 1) 내지 4)가 충족되지 않는 경우에, #REF_STEIG3에 의하여 동화된다.
사용되는 파라미터:
- #REF_HYS: 2 m/s
- #REF-STEIG1: 0.104 m/s
- #REF-STEIG2: 0.05 m/s
- #REF-STEIG3: 0.104 m/s
- #REF-STEIG4: 0.194 m/s
- #A_MIN: 2.5 m/s2
- #A_MAX: 6 m/s2
- #MBREMSSCHW: 25 Nm
선택된 증분 한계("REFSTEIG")에 의한 기준 속도(FZ_REF)의 결정:
- (FZ_REF_un - FZ_REF) > REFSTEIG 이면,
→ FZ_REF = FZ_REF + REFSTEIG
- (FZ_REF_un - FZ_REF) < #REFDOWN 이면,
→ FZ_REF = FZ_REF + #REFDOWN
- 상기 두 가지 조건들이 충족되지 않으면,
→ FZ_REF = RZ_REF_un
사용되는 파라미터:
- #REFDOWN: -0.137
본 발명의 범주 내에서, 본 발명의 범위 및 등가물을 벗어나지 않고서 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 본 발명의 범주 내에서, 본 발명의 범위 및 등가물을 벗어나지 않고서 다양한 변경 및 변형이 가능하다.

Claims (44)

  1. 휠 상에, 특히 휠 베어링 상에 그리고/또는 휠에 배치된 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 내에 각각 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)의 적어도 하나의 센서 소자가 배치되어 있고 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)의 출력 신호가 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위하여 평가되는, 적어도 두개의 구동 휠을 구비한 차량, 특히 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 방법에 있어서,
    a) 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘을 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출하는 단계와,
    b) 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘을 고려하여 결정하는 단계와,
    c) 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 기준 속도(FZ_REF)를 고려하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계 b)에서 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)는 ABS-필터링된 휠 속도인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)로부터 1차 PT1-필터링된 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)로부터 2차 PT1-필터링된 휠 속도(VanF_VL, VanF_VR, VanF_HL, VanF_HR)가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR) 또한 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR)는 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 1차 필터링된 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)들 중에서 가능 느린 휠 속도(V_1Ref)와 그에 따른 휠 가속도(A_V1Ref)가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 두 번째로 느린 휠 속도(V_Second), 구동 차축(VMAN)의 평균 차량 속도, 가장 큰 양의 휠 가속도(AVAN_max), 가장 큰 음의 휠 가속도(AVAN_min), 가장 큰 휠 속도(VANmax)의 변수들 중 하나 이상이 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 필터링되지 않은 기준 속도(FZ_REF_un)가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 필터링되지 않은 기준 속도(FZ_REF_un)는 선택되어 결정된 변수에 따라서 가장 큰 휠 속도값(VANmax), 가장 느린 휠 속도값(V_1Ref), 또는 구동 차축(VMAN)의 평균 차량 속도값으로 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘은 단계 b)에 따라서 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)에 의한 휠 압력의 형태로 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)는 휠 압력을 제동 계수(cp)와 곱하여 결정되는 것을 특징으로하는 방법.
  14. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)의 합(SumMBrems)이 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4) 및 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)의 합(MJ_SUM)이 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 실제 엔진 모멘트와 기어비의 적에 대응하는 구동 모멘트(MA)가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 공기 저항 모멘트(MWL)가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 이론적인 종방향 가속도(ax_modell)가 다음과 같이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    여기서, MA는 구동 모멘트에, SumMBrems는 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)의 합에, MJ_SUM은 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)의 합에, MWL은 공기 저항 모멘트에, R은 휠 또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR)의 회전 반경에, m은 질량에 대응함.
  19. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 휠 스핀 인식이 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 기준 증분(REFSTEIG)이 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 기준 증분(REFSTEIG)은 복수의 소정 기준 증분값으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제1항 내지 제21항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치.
  23. 휠 상에, 특히 휠 베어링 상에 그리고/또는 휠에 배치된 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 내에 각각 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)의 적어도 하나의 센서 소자가 배치되어 있고 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)의 출력 신호가 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위하여 평가되는, 적어도 두개의 구동 휠을 구비한 차량, 특히 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 시스템에 있어서,
    센서(SVL, SVR, SHL, SHR)는 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘을 검출하고,
    주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 고려되는 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 검출하기 위한 수단(10)이 제공되고,
    휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘은 기준 속도의 결정 시에 고려되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)를 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)는 ABS-필터링된 휠 속도인 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)로부터 1차 PT1-필터링된 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)를 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)로부터 2차 PT1-필터링된 휠 속도(VanF_VL, VanF_VR, VanF_HL, VanF_HR)를 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR) 또한 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 센서(SVL, SVR, SHL, SHR)에 의하여 검출된 휠 속도(V_VL, V_VR, V_HL, V_HR)로부터 휠 가속도(Avan_VL, Avan_VR, Avan_HL, Avan_HR)를 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  30. 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 1차 필터링된 휠 속도(Van_VL, Van_VR, Van_HL, Van_HR)들 중에서 가능 느린 휠 속도(V_1Ref)와 그에 따른 휠 가속도(A_V1Ref)를 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  31. 제23항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 두 번째로 느린 휠 속도(V_Second), 구동 차축(VMAN)의 평균 차량 속도, 가장 큰 양의 휠 가속도(AVAN_max), 가장 큰 음의 휠 가속도(AVAN_min), 가장 큰 휠 속도(VANmax)의 변수들 중 하나 이상을 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  32. 제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 필터링되지 않은 기준 속도(FZ_REF_un)를 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  33. 제23항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 선택되어 결정된 변수에 따라서 필터링되지 않은 기준 속도(FZ_REF_un)에 가장 큰 휠 속도값(VANmax), 가장 느린 휠 속도값(V_1Ref), 또는 구동 차축(VMAN)의 평균 차량 속도값을 할당하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  34. 제23항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는 힘을 휠 및/또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 상에 작용하는휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)에 의한 휠 압력의 형태로 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  35. 제23항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 휠 압력을 제동 계수(cp)와 곱하여 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)를 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  36. 제23항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)의 합(SumMBrems)을 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  37. 제23항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4) 및 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)의 합(MJ_SUM)을 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  38. 제23항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 실제 엔진 모멘트와 기어비의 적에대응하는 구동 모멘트(MA)를 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  39. 제23항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 공기 저항 모멘트(MWL)를 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  40. 제23항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 이론적인 종방향 가속도(ax_modell)를 다음과 같이 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
    여기서, MA는 구동 모멘트에, SumMBrems는 휠 제동 모멘트(MBrems_1, MBrems_2, MBrems_3, MBrems_4)의 합에, MJ_SUM은 휠 관성 모멘트(MJ_1, MJ_2, MJ_3, MJ_4)의 합에, MWL은 공기 저항 모멘트에, R은 휠 또는 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR)의 회전 반경에, m은 질량에 대응함.
  41. 제23항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 휠 스핀 인식을 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  42. 제23항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 기준 증분(REFSTEIG)을 고려하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  43. 제23항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)를 결정하기 위한 수단(10)은 기준 증분(REFSTEIG)을 복수의 소정 기준 증분값으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  44. 적어도 두 개의 타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 및/또는 휠을 구비한 4륜 구동식 차량의 주행 거동의 제어 및/또는 조절을 위한 시스템에 있어서,
    타이어(RVL, RVR, RHL, RHR) 내에 또는 휠, 특히 휠 베어링 상에 힘 센서가 설치되어 있고, 힘 센서의 출력 신호에 따라서 차량 종방향 속도를 나타내는 기준 속도(FZ_REF)가 결정되고, 이 기준 속도(FZ_REF)는 주행 거동의 제어 및/또는 조절 시에 고려되는 것을 특징으로 하는 시스템.
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