KR20020081400A - 휠 브레이크 매개 변수의 결정 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
휠 브레이크의 매개 변수 결정을 위한 방법 및 장치가 제안된다. 매개 변수는 압력 수단으로 작동되는 휠 브레이크의 제동 토크 또는 제동력과 제동 압력 사이의 관계를 나타내는 브레이크 매개 변수이다. 상기 브레이크 매개 변수의 결정은 휠 개별적으로 휠 특성적인 변수를 기초로 하여 산출을 통해 실행된다.
Description
브레이크 시스템의 현대식 제어 시스템에서는 브레이크 특성적인 매개 변수가 다양하게 사용된다. 여기서 중요한 매개 변수는 휠 브레이크에 작용하는 제동 토크 또는 제동력과 제어된 제동 압력 사이의 비례 상수이다. 상기 변수는 예를 들어 공지된 차량 다이나믹 제어 시스템에 사용된다. 상기 유형의 제어 시스템은 안톤 반 찬텐, 라이너 에르하르트 및 게오르그 파프가 쓴 간행물 SAE지 950759호 "보쉬사의 차량 다이나믹 제어 시스템(VDC)"에 기술되어 있다. 제어 시스템에 의해 결정된 휠에 대한 목표 제동 토크는 비례 인자(CP)를 사용하여 설정 압력값으로 변환되고, 비례 요소(CP)는 제동 토크와 제동 압력 사이의 브레이크 특성적인 관계를 설명한다. 또한 브레이크 매개 변수는 유압 모델의 범위에서 밸브에 대한 제어 신호를 근거로 제동 압력을 결정하는데 사용되기 때문에, 매개 변수가 제어의 정확성에 대한 영향력을 갖는다. 매개 변수는 휠 거동 결정시에, 그리고 (예를 들어, 슬립 산출 방법에서) 이로부터 유도된 변수 결정시에 영향을 미친다.
휠에 작용하는 제동력 및 제동 토크가 운전자에 의해 작동될 수 있는 제어 요소의 작동도에 따라서, 특히 브레이크 페달의 작동도에 따라서 전자 제어 장치를 사용하여 조절되는 전자 제어식 브레이크 시스템이 이에 해당된다. 이에 관한 일례는 독일 특허 제196 48 936호이다. 또한 브레이크 매개 변수는 휠 브레이크 제어시에 평가된다.
이는 휠 브레이크의 브레이크 매개 변수는 일정하지 않고, 정확하게 말하자면 브레이크의 노후화, 브레이크 디스크의 상태 및 온도에 따라 변경되는 것을 나타낸다. 이러한 변경의 이유는 언급된 상태가 브레이크 라이닝과 브레이크 디스크 또는 브레이크 드럼 사이에서 마찰 계수의 변동을 야기시키고, 작용하는 제동력 또는 제동 토크와 제동 압력 사이의 관계에 영향을 미치기 때문이다. 브레이크 매개 변수가 일정하게 받아들여지면, 상기 매개 변수가 사용되는 산출 시 원치 않는 부정확성이 사용되거나 휠 거동의 오류 평가가 발생할 수 있다.
따라서, 상술된 독일 특허 제196 48 936호에는 브레이크 매개 변수 또는 브레이크 매개 변수들을 변경에 적응시키는 처리 방법이 설명된다. 종방향에 대한 차량의 힘 평형을 기초로 하여 관계성이 도출되어, 그에 따라 각 브레이크 매개 변수가 제동 압력과 차량의 감속을 기초로 하여 결정된다. 제안된 방법에서는 브레이크 매개 변수가 축방향으로만 결정될 수 있다.
본 발명은 휠 브레이크의 매개 변수를 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 이하에서 도면에 도시된 실시예를 참조로 상세히 설명된다.
도1은 차량의 브레이크 시스템의 제어를 위한 제어 장치의 개략도이다.
도2 및 도3은 브레이크 매개 변수의 평가 및 결정을 위한 양호한 실시예를 도시한 흐름도이다.
브레이크 매개 변수의 적응은 휠 슬립과 다른 휠 특성적인 변수에 따른 브레이크 매개 변수의 결정을 통해 공급되고, 상기 변수를 사용하여 각 주행 상황과 환경 영향에 대한 지속적인 적응이 가능하다. 상기 방법으로 휠 거동의 정확한 평가가 가능해지고, 제동 압력 및 조절 또는 제어의 평가의 질에 대한 개선이 달성된다.
각각의 휠에 대한 브레이크 매개 변수의 검출은 휠 특성적인 변수를 기초로 하여 실행되는 것은 특히 바람직하다. 이로써 제어의 정확성을 더 개선시킬 수 있는 휠 특성적인 변경이 결정된다.
다른 장점은 이하의 설명 및 청구항에 나타난다.
도1은 적어도 하나의 입력 회로(12), 마이크로 컴퓨터(14) 및 출력 회로(16)를 포함하는 제어 유닛을 도시한다. 이는 상호간의 정보 및 데이터 교환을 위해 통신 시스템(18)으로 서로 연결되어 있다. 입력 회로(12)에는 작동 변수를 나타내거나 작동 변수로부터 유도할 수 있는 신호를 제어 유닛(10)에 공급하는 입력 케이블이 안내된다. 예를 들어, 차량 휠의 휠 속도(VRAD)를 나타내는 신호를 상응하는 측정 장치(26 내지 30)로부터 전달하는 입력 케이블(20 내지 24)이 도1에 도시된다. 또한 브레이크 시스템 내의 예비 압력을 나타내는 변수가 측정 장치(32)로부터 입력 케이블(34)을 통해 공급되며, 즉 압력이 운전자에 의해 브레이크 페달의 작동을 통해 브레이크 시스템에서 제어된다. 또한 입력 케이블(36 내지 40)이 제공되고, 제어 유닛(10)을 실행시키는 제어 기능과 관련되고 측정 장치(42 내지 46)로부터 상기 입력 케이블을 통한 다른 변수들은 중요하다. 상기 유형의 변수들은 예를 들어 서두의 종래 기술에서 언급되었고 조향각, 요 레이트(yaw rate), 횡 가속도 등을 나타낼 수 있다. 개별 휠 브레이크에 배치된 밸브 장치 및/또는 펌프 장치(54 내지 58)로 안내되는 출력 케이블(48 내지 52)은 출력 회로(16)에서 시작된다. 제어 유닛(10)은 제어 기능에 따라 각 휠 브레이크의 제동 압력에 작용하기 위하여, 제어 유닛에 의해 실행된 제어 기능의 범위 내에서 밸브 장치 및/또는 펌프 장치를 제어한다.
마이크로 컴퓨터(14) 내에서 실행되는 프로그램에 의해 수행된 제어 유닛(10)의 제어 기능에 대한 일례가 서두에 언급된 종래 기술에 공지되어 있다. 각 휠 브레이크의 브레이크 매개 변수는 결정된 제동 압력을 기초로 하여 제동력 산출 또는 제동 토크 산출 시 그리고 반대로, 목표 토크값 또는 목표 제동력 값의 제동 압력 목표값으로의 변환 시 그리고/또는 휠 거동의 평가 산출 시 평가된다. 상기 인자들은 각 브레이크의 구성에 의해 결정되고 브레이크 디스크에 대한 브레이크 라이닝의 효과적인 접촉면과, 브레이크 라이닝 중심에 대한 휠 중심 간격과, 브레이크 디스크와 브레이크 라이닝 사이의 마찰 계수로 구성된다. 상기 변수들은 통상적으로 사용이 불가능하거나 변화를 결정한다. 통상적인 값들이 브레이크 매개 변수에 대한 상수로 받아들여지면, 상기 브레이크 매개 변수를 기초로 하여 수행되는 산출의 정확성은 소정의 사용에 있어서 만족하지 못하다. 휠 브레이크의 압력이 보고되는 단계 중에, 브레이크의 마찰 계수 및 브레이크 매개 변수의 평가는 실행될 수 있다. 압력이 직접 측정되거나 운전자가 제어 간섭 없이 제동을 걸면 휠 브레이크의 압력은 보고된다. 이와 같은 경우, 운전자에 의해 유압식 브레이크 시스템에 공급된 압력값이 영향을 받지 않고 휠 브레이크로 전송되기 때문에 휠 브레이크는 측정된 사전 압력에 일치한다. 이와 같은 경우, 브레이크 매개 변수는 휠 특성 변수에 따라 각 휠에 대해 개별적으로 결정될 수 있다. 다음 공식은 이에 적합하다.
CP = (λ* FN * RRAD * CLAM)/PRAD + MMOT/PRAD
λ는 휠 슬립, FN은 예를 들어 측정 또는 평가될 수 있는 휠 접촉력, RRAD는 상수로써 결정될 수 있는 다이나믹 휠 반경, CLAM은 마찬가지로 상수로 받아들여질 수 있는 휠과 마찰 계수 사이의 비례 인자, PRAD는 현재 작동 상태에서 측정된 사전 압력과 상응하는 휠 제동 압력, MMOT는 고려된 휠에 전달되는 엔진의 구동 토크를 의미한다. 구동되지 않는 휠에 대한 추가적인 용어는 보충 설명없이 생략된다.
브레이크 매개 변수가 제동 중에 평가될 수 있는 조건이 존재하면, 각 브레이크 매개 변수는 상술된 공식에 따라 산출된다. 간섭이 사용된 신호들에 대해 반대로 작용하려면, 산출된 값은 매우 큰 시간 상수로 저역 필터링된다. 이러한 방법으로 적응의 이상점(outlier)이 방지된다.
브레이크 매개 변수의 적응을 위한 상술한 작동 상태가 존재하지 않으면, 지금까지 산출된 값이 유지된다.
상술한 공식은 휠에서의 토크 평형을 기초로 하여 유도된다. 다른 실시예에서는 힘 평형으로부터 유도된 방정식이 사용된다. 방정식들은 브레이크 특성적인 상수에 의해서 구분된다.
양호한 실시예에서, 상술된 처리 방법은 제어 유닛(10)의 마이크로 컴퓨터(14)의 프로그램으로써 구현된다. 상기 유형의 프로그램은 도2에서 흐름로를 참조로 도시된다.
프로그램 부분의 개시 후, 각 휠에 대해 제1 단계(100)에서 휠 슬립(λRADi), 사전 압력(PVOR), 접촉력(Fni)과 경우에 따라서, 사용 가능한 (측정되거나 유압 모델에 의해 산출된) 제동 압력(PRADi)과 같은 필요한 변수들이 읽혀진다. 이어서 단계(102)에서는 사전 압력이 0인지, 즉, 운전자가 제동을 걸지 않는지의 여부와 경우에 따라서는, 제공된 제어 장치가 활성이 아닌지, 즉, 브레이크 간섭이 수행되지 않는지의 여부가 검사된다. 만일 그렇다면, 단계(104)에 따라서 지금까지의 브레이크 매개 변수(CP(n-1))가 유지된다. 그 후 단계(106)에서는 결정된 브레이크 매개 변수가 저역 필터를 통하여 필터링되고 단계(108)에서 출력된다. 프로그램은 다음 간격으로 반복된다. 단계(102)가 제동 과정이 존재한다는 것을 나타내면, 단계(110)에서 브레이크 매개 변수(CP(n))는 앞서 언급된 공식을 기초로 하여 산출된다. 그 후 단계(106)가 이어진다.
도2의 도면에서 휠 제동 압력이 보고된다. 보고되지 않는 경우, 사전 압력이 소정의 한계값보다 크고, 제어 장치가 활성이 아니면, 단계(110)가 유도된다. 위의 경우 휠 제동 압력은 측정된 사전 압력과 같다.
도3은 산출 프로그램으로써 브레이크 매개 변수의 평가에 대한 가능성을 나타내는 흐름도를 도시한다. 이에 따라서 프로그램의 개시 후 제1 단계(200)에서는 개별 휠 브레이크(MSOLLXY)에 대해 결정된 브레이크 목표값이 읽혀진다. 이어지는 단계(202)에서는 상응하는 브레이크 매개 변수(PSOLLXY)가 적응된 브레이크 매개 변수(CPXY)를 고려하여 상응하는 목표 토크 변수들로부터 결정된다. 이어서 단계(204)에서는 서두에 언급한 종래 기술에 공지된 유압 모델을 사용하여 각 개별 휠 브레이크에 대해 결정된 목표 압력과 평가된 또는 측정된 실제 제동 압력을 기초로하여 밸브 장치에 대한 제어 시간(TXY)이 결정된다.
상술된 처리 방법은 상응하는 변수들을 사용하여 공압식 휠 브레이크에서 또는 전기 모터식 보조 장치를 갖는 브레이크에서 사용된다. 제동 압력 대신에 예를 들어, 보조 장치에 작용하는 상기 제어 변수를 나타내는 전류 변수가 사용된다.
Claims (10)
- 매개 변수가 제동 토크 또는 제동력과 휠 브레이크의 보조 장치에 작용하는 휠 브레이크의 제어 변수 사이의 관계를 나타내고, 브레이크 매개 변수가 작동 변수에 따라 결정되는, 휠 브레이크 매개 변수의 결정 방법에 있어서,브레이크 매개 변수의 결정이 휠 특성적인 변수에 따라서 휠 개별적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 제어 변수는 휠 압력 또는 전기 모터식 휠 브레이크의 제어 변수인 것을 특징으로 하는 방법.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 휠 특성적인 변수들은 휠 슬립, 휠 접촉력, 휠 제동 압력 및 휠 반경인 것을 특징으로 하는 방법.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 휠에 작용하는 엔진 토크는 구동되는 휠에서 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 간섭이 실행되지 않고 운전자가 제동을 거는 경우, 매개 변수의 결정이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 매개 변수의 변경은 사전 결정된 작동 상태에서만 실행되고, 그 외의 작동 상태에서는 매개 변수의 결정된 값이 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 결정된 브레이크 매개 변수가 필터링되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 브레이크 매개 변수는, 목표 브레이크 토크로부터 목표 제동 압력을 결정하기 위해, 측정된 제동력 또는 측정된 제동 토크로부터 휠 제동 압력을 결정하기 위해 또는 휠 거동을 평가하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 매개 변수의 결정을 위해 다음의 공식이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.CP = (λ* FN * RRAD * CLAM)/PRAD + MMOT/PRAD
- 적어도 하나의 제어 기능을 실행하기 위하여 제동 토크 또는 제동력과 보조 장치에 작용하는 제어 변수 사이의 관계를 나타내는 휠 브레이크의 매개 변수를 평가하고, 상기 매개 변수를 결정하는 수단을 포함하는 제어 유닛을 갖는 휠 브레이크 매개 변수의 결정 장치에 있어서,상기 수단이 휠 특성적인 변수를 기초로 하여 휠 개별적으로 매개 변수를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
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| EP1263635A1 (de) | 2002-12-11 |
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