KR20050075708A - 소정 시간에 걸쳐 대표 매개변수의 편차를 분석한알고리즘을 사용하여 차량의 안정성을 제어하기 위한시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 안정성 제어 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단 및 G_i의 값의 요구되면, 시간에 대해 G의 편차를 계산하고, 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (G_i, A_[wet,p])의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하고, 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(G^Cwet)을 결정하는 방식으로 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단의 각 활성 시에 슬립 매개변수(G^Opt)를 계산하기 위한 수단을 포함한다.

Description

소정 시간에 걸쳐 대표 매개변수의 편차를 분석한 알고리즘을 사용하여 차량의 안정성을 제어하기 위한 시스템 {SYSTEM FOR CONTROLLING THE STABILITY OF A VEHICLE USING AN ALGORITHM ANALYSING THE VARIATION IN A REPRESENTATIVE PARAMETER OVER TIME}

본 발명은 차량 안정성 제어 시스템에 관한 것이다. 특정 적용예에 있어서, 발명은 "ABS"라는 용어로 대중화된, 급제동 중에 차륜(wheel)의 잠금을 방지하려는 시스템에 관한 것이다. 일반적으로, 발명은 차륜 구동 또는 제동 토크를 결정하는 것 또는 하나 이상의 차륜의 조향을 결정하는 것, 또는 서스펜션(suspension)을 고려한 것과 같은 액튜에이터에 대해 자동으로 작용하여 차량을 안정 경로 상에 유지하려는 모든 시스템을 고려하며, 이는 경로의 제어{예컨대 활성 안티롤(antiroll)}에 또한 효과를 가지는 것으로 공지된 바이다. 전술된 특정 적용예에 있어서, 액튜에이터는 차륜에 구동 토크를 가하는 장치 또는 차륜 상의 브레이크이다.

본 발명은 또한 타이어 시험 방법에 관한 것이다.

정보를 위해, 타이어의 종방향 마찰 계수(μ)는 인가된 수직력에 의해 분할된 종방향힘의 비율, 즉 타이어 상에 인가된 부하이다(순수한 제동력의 단순화된 경우에 그리고, 인가 방법은 당업자에게 통상 공지된 바이다.); 타이어의 속도와 차량의 속도 사이에 슬립(slip)이 존재하지 않는 경우에, 즉 타이어가 자유롭게 회전한다면 타이어 상의 슬립(G)은 G=0%이고, 타이어가 회전식으로 잠겨진다면 G=100%이다. 통상, 환경{노면(아스팔트, 콘크리트)의 특성, 건조 또는 젖음(물의 높이), 온도 및 타이어의 마모 수준}에 의하면, 노면 특성 및 슬립(G)의 함수인 μ의 값은 크게 변할 수도 있다(μ_max는 얼음 위에서 대략 0.15이고 건조한 노면 위에서 대략 1.2이다).

차량의 제동이 (종종 점착 계수로 또한 불리는) 마찰 계수의 최대치에 상응하는 슬립(G)에서 트레드(tread) 기능을 형성하려는 경우에 더욱 효과적일 것이라는 것은 공지된 바이다. 마찰 계수의 최대치는 μ_max라고 불린다. 그러나, 보통의 운전자는 이 조건을 만족시키도록 조정할 수 없다.

이는 차량 안정성 제어 시스템이 개발된 이유로, 최대 마찰 계수에 상응한 것으로 간주된 미리 정해진 슬립 목표물을 목표로 삼도록 제동력을 자동 조절한다.

특히, 2003년 12월 17일 등록된 특허 출원 EP 제1371534호는 발명자의 연구가 발견할 수 있었던 "불변량(Invariant)"으로 불리는 양을 사용하여 슬립을 조절하는 방법을 제안하며, 이 양은 문제의 타이어가 어떤 것이든 타이어가 회전하는 노면의 점착이 어떠한지에 상관없이 대체로 일정하기 때문에 이와 같이 불린다.

또한, 2003년 12월 17일에 등록된 특허 출원 EP 제1372049호를 통해, "불변량"으로 불리는 동일한 양을 사용하여 슬립을 조절하는 방법이 제안되었다.

이 방법은 실제 회전 조건하에서 타이어의 실제 최대 마찰 계수에 실제로 근접한 슬립 목표물을 결정하는 것을 가능하게 하지만, 제동(또는 가속)의 유효성을 개선하기 위한 양호한 목표물을 결정하는 것이 가능한 경우가 존재한다.

본 발명은 차량의 안정성을 제어하는 시스템 또는 타이어를 시험하기 위한 방법에서 제어된 매개변수를 위한 이상적인 목표물을 예측하기 위한 "젖음" 알고리즘으로 불리는 알고리즘을 제안한다.

일반적인 체계에서, 발명은 노면에서 운행하려는 차량의 타이어 기능의 특성 매개변수(Q)가 특정 법칙에 따라 매개변수(P)의 함수로써 변하는 차량 안정성 제어 시스템을 제안하며, 상기 매개변수(P)의 최적치는 타이어에 인가된 회전 토크, 타이어의 조향각, 타이어의 캠버각(camber angle), 및 타이어에 인가된 수직력을 포함한 군에서 선택된 요소 중 적어도 하나에 작용하도록 제어기에 의해 직접 또는 간접적으로 부과되며, 제어기는

· P_i의 값의 요구되면, 시간에 대해 P의 편차를 계산하기 위한 수단,

· 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (P_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하기 위한 수단, 및

· 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(P^Cwet)을 결정하기 위한 수단을 포함한다.

구해진 결과는 그 시간에 차량의 상황이 이상적인 것으로 선택된 값으로 매개변수(Q)의 값을 유지하는 것이다. 본원에서, 상세한 설명에는 통상 차량의 요잉(yawing)에 작용하는 기동 중에 또는 제동 기동(제1 경우에 ABS라는 명칭으로 공지된 기능 또는 제2 경우에 ESP라는 명칭으로 공지된 기능)중에 타이어의 슬립의 제어에 대한 적용예가 주어진다. 최종적으로, 적용예는 차륜의 토크에 작용하는 것과 다른 액튜에이터를 사용하여 경로를 제어하려 하는 것으로 언급된다.

이에 따라, 제1 적용예에 있어서, 발명은 매개변수(P)가 타이어 상에서의 슬립(G)이고 특성 매개변수(Q)가 타이어의 마찰 계수(μ)인 차량 안정성 제어 시스템을 제안하며, 시스템은 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단, 종방향힘을 조절하는 수단, 및

· G_i의 값이 요구되면, 시간에 대한 G의 편차를 계산하고,

· 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (G_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하고,

· 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(G^Cwet)을 결정하는 방식으로 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단의 각 활성 시에 슬립 매개변수(G^Opt)를 계산하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 선택의 적용예는 마찰 계수가 최대인 수준으로 타이어 함수를 형성할 목적으로 제동 시에 차륜의 슬리핑(slipping)을 제어하는 것이다. 이 경우의 전체적인 이하의 설명은 제동 제어에 작용하는 종방향힘을 조절하기 위한 장치를 고려한다. 이 경우에, 전술되었으며 이후에 상세히 기술될 작동이 제동 기동의 각 시작 시에 초기화(i=0)된다는 것은 이번만 지시될 것이다. 그러나, 본 발명을 가속 시에 차륜의 슬리핑의 제어에 적용하도록 결정된다면, 종방향힘을 조절하는 장치는 차륜의 구동 토크에 작용하여 미리 정해진 토크 임계치보다 큰 구동 토크의 편차에 대한 각 요구 시에 지시된 작동이 초기화된다(i=0).

또한, 본 발명의 내용에서, 그 점착 특성이 처리된 트레드가 공기압 타이어 또는 비공기압 탄성 고형 타이어 또는 트랙의 것인지가 그리 중요하지 않다는 것은 또한 주지된 바이다. "트레드", "타이어" 또는 "공기압 타이어", "고형 타이어", "탄성 타이어", "트랙" 또는 "차륜"라는 용어는 등가물로 해석되어야 한다. 각 슬립(G_i)에 대한 마찰 계수(μ_i)의 값의 결정은 직접 측정 또는 다른 측정으로부터의 평가 또는 차량 부하 및 노면의 평면에서의 힘과 같은 다른 양의 평가에 의해 수행될 수도 있다는 것은 또한 주지된 바이다.

유사하게는, 발명의 다른 태양에 있어서, 발명은 노면 상에서 회전하려 하는 타이어 기능인 특성 매개변수(Q)가 특정 법칙에 따라 매개변수(P)의 함수로써 변하는 타이어 시험 시스템을 제안하며, 상기 매개변수(P)의 최적치는 타이어에 인가된 회전 토크, 타이어의 조향각, 타이어의 캠버각, 및 타이어에 인가된 수직력을 포함하는 군에서 선택된 요소 중 적어도 하나에 작용하도록 직접 또는 간접적으로 제어기에 의해 부과되며, 제어기는

· P_i의 값이 요구되면, 시간에 대한 P의 편차를 계산하기 위한 수단.

· 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (P_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하기 위한 수단,

· 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(P^Cwet)을 결정하기 위한 수단을 포함한다.

구해진 결과는 시험의 목적에 따라 선택된 값으로 매개변수(Q)의 값을 유지하는 것이다. 본원에서, 통상 제동 기동 중의 타이어의 슬립의 제어에 대한 적용은 상세히 기술된다. 최종적으로, 적용예는 타이어의 드리프트(drift)를 제어하려는 것으로 언급된다.

발명은 노면 상에서 회전하려 하는 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단과, 노면 상의 타이어의 회전을 목표로 삼는 슬립인 적어도 하나의 "목표 슬립" 매개변수를 사용하여 종방향힘을 조절하는 수단, 및

· G_i의 값의 요구되면, 시간에 대한 G의 편차를 계산하고,

· 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (G_i, A_[wet,p])의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 G의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_[wet,p])를 계산하고,

· 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_[wet,p]의 최근값을 사용하여 목표 슬립(G^Cwet)을 결정하는 방식으로 슬립(G_i)에 각각 대응하는 종방향힘의 연속적인 수준("i")에 대해 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단의 각 활성 시에 상기 슬립 매개변수(G^Opt)를 계산하기 위한 수단을 사용하여, 매개변수(P)가 타이어의 슬리핑(G)이고 특성 매개변수(Q)가 타이어의 마찰 계수(μ)인, 타이어를 시험하기 위한 시스템을 제안한다.

본 발명의 선택의 적용예는 시험 차량 또는 기계에 대한 제동시의 차륜의 슬리핑을 제어하는 것이다. 이 경우의 전체적인 이하의 설명은 제동 제어에 작용하는 종방향힘을 조절하기 위한 장치를 고려한다. 이 경우에, 전술되었으며 이후에 상세히 기술될 작동이 제동 기동의 각 시작시에 초기화(i=0)된다는 것은 이번만 지시될 것이다. 그러나, 본 발명을 가속시의 차륜의 슬리핑의 제어에 적용하도록 결정된다면, 종방향힘을 조절하는 장치는 차륜의 구동 토크에 작용하여 미리 정해진 토크 임계치보다 큰 구동 토크의 편차에 대한 각 요구 시에 지시된 작동이 초기화된다(i=0).

또한, 본 발명의 내용에서, 그 점착 특성이 진행된 트레드가 공기압 타이어 또는 비공기압 탄성 고형 타이어 또는 트랙의 것인지는 그리 중요하지 않다는 것은 또한 주지된 바이다. "트레드", "타이어" 또는 "공기압 타이어", "고형 타이어", "탄성 타이어", "트랙" 또는 "차륜"라는 용어는 등가물로 해석되어야 한다. 각 슬립(G_i)에 대한 마찰 계수(μ_i)의 값의 결정은 직접 측정 또는 다른 측정으로부터의 평가 또는 차량 부하 및 노면의 평면에서의 힘과 같은 다른 양의 평가에 의해 수행될 수도 있다는 것은 또한 주지된 바이다.

그 명칭에서 지시된 바와 같이, 이 알고리즘은 젖은 노면(사실, 모든 저점착 노면) 상의 목표물을 계산하도록 특히 설계된다. 이는 이 형태의 노면 상에서 차륜이 매우 신속하게 잠겨서 곡선{μ(G)}의 최대치가 초과되는 것을 늦게 인지하는 결함이 존재하기 때문이다.

이 알고리즘의 원리는 시간의 함수로서 슬립의 도함수의 변화를 연구하는 것으로 이루어진다. 사실, 과도하게 신속한 변화, 즉 슬립의 과도하게 신속한 변화가 나타난다면, 최대 점착에 상응하는 슬립이 초과되었거나 초과되기 시작하기 때문에 시스템은 더 이상 안정적이지 않은 것으로 추정될 수 있다.

상기 알고리즘은 오로지 4%를 초과하는 슬립값과 함께 사용되는 것이 바람직하다. 유리하게는, 상기 낮은 임계치는 대략 초당 100%이고 두 번째로 큰 임계치는 대략 초당 300%이다.

이 알고리즘의 단순 적용예는 계수(A_wet 및 B_wet)가 이하의 방식으로 계산되는 것을 의미하는 선형 회귀를 사용한다.

이에 따라, 제3 목표 슬립(G^Cwet)은 이하와 같이 결정된다.

매개변수"dG_tgt"에 대한 초당 200%의 실험치가 도7에서 도시된 바와 같이 양호한 결과를 제시하지만, 실제로 β와 불변성 매개변수에 대해 언급된 바와 같이 차량 안정성 제어 시스템의 실질적인 기능에 대한 미세 조정 버튼으로 이 매개변수를 임의로 사용하는 것이 가능하다.

제동 기동의 바로 시작에서 획득된 마찰 계수값과 낮은 슬립에 대해 몇몇 보정이 아래에 제안된다. 제동의 시작시에, 곡선{μ{G)}가 이상 거동을 가질 수 있다는 것을 발견하였다. 알고리즘의 이 제1 부분의 목적은 이 거동을 보정하는 것이다. 도2 및 도3에 있어서, 젖은 노면 상에서, 곡선{μ(G)}의 기부(foot)는 선형적으로 보이지 않으며, 제로(μ)에 대해 슬립이 존재하지 않는다는 것을 알 수 있다. 이는 아마도 측정된 슬립의 값의 에러로 인함이다. 이는 노면 상의 트레드의 접촉부의 물리적인 현상을 명백하게 나타내지 않는다. 이는 곡선{μ(G)}의 기울기에 대한 연구에 기초한 목표 슬립 계산 알고리즘에 대한 폐단이다. 당연히, 이는 이 정보를 획득하기 위한 차량에 사용되는 명확한 기술적인 수단에 매우 의존적이다. 결론적으로, 이 내용에서 공급된 지시는 이 문제점을 취급하는 데에 적용하기에 유용한 단순 제안이나, 이에 제한되지 않는다. 일반적으로, 허용하기 어려운 경향을 가진다면 슬립의 함수에 따른 마찰 계수의 편차 곡선의 기부의 형상을 강제적으로 보정하는 것이 유용하다.

이에 따라, 자료의 제1 처리 부분은 목표 슬립 또는 최적 슬립을 신뢰성있게 계산하기 위한 자료를 사용하는 것이 가능한 슬립의 값을 계산하는 단계로 이루어진다. 이 슬립을 G₀이라고 하자. 도2는 이 슬립(G₀)이 대략 3%와 동일하다는 것을 도시한다. 곡선{μ(G)}의 허용하기 어려운 경향은 G₀을 곡선의 증가 부분의 대체로 선형인 부분에 연결하여 획득된다.

그 결과, 차량 안정성 제어 시스템은 G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차 곡선을 사용한 모든 작동 이전에, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차가 대체로 일정하지 않은 동안에 제1 실제쌍(μ_i, G_i)을 제거하고, 쌍(0, G₀) 및 비제거쌍(μ_i , G_i)이 대체로 정렬되도록 제로 마찰 계수와 관련된 슬립(G₀)을 구하고(물론, 이에 제한되지 않음), G₀보다 큰 G_i의 임의의 값에 대해, G_i는 G_i-G₀으로 대체되도록 (0, G₀)에서 시작하여 비제거쌍(μ_i, G₀)을 접합한 곡선을 사용하여 상기 곡선의 시작이 보정되는 것이 바람직하다.

이에 대해, 예컨대,

· 0.01 미만의 마찰 계수와 관련된 슬립의 모든 값을 시스템적으로 제거하는 단계,

· 시간의 함수로 μ과 G의 회귀, 바람직하게는 도2 및 도3의 수단에 의해 도시된 예에서 곡선의 기부의 경향에 대한 지수적 회귀를 연속적으로 계산하는 단계를 포함한 알고리즘이 사용된다.

,

획득된 값이 평가 또는 측정된 마찰 계수가 0.1을 초과하거나 슬립이 4%를 초과하는 경우에 실현성을 나타내는 것으로 간주될 수 있다.

도3은 시간의 함수인 마찰 계수 및 시간의 함수인 슬립에 대해 각각 획득된 값을 제시하는 곡선에서 G₀을 결정하는 방식을 도시한다. μ의 곡선의 회귀가 임의의 값, 예컨대 0.05와 동일한 시간의 값이 구해진다(0.05와 동일한 Y축과 제로 X축 값 사이의 수평 성분, 점선 곡선 참조). G₀의 값은 이 순간에 슬립의 곡선에서 회귀값이 될 것이다{슬립(G₀)의 값을 제시하는 이전에 획득된 지점과 연속선의 곡선 상의 지점 사이의 수직 성분 참조}.

이에 따라, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차 곡선을 사용한 모든 작동 이전에, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차 곡선을 사용한 모든 작동 이전에, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차가 대체로 일정하지 않은 동안에 제1 실제쌍(μ_i, G_i)을 제거하고, 쌍(0, G₀) 및 비제거쌍(μ_i, G_i)이 대체로 정렬되도록 제로 마찰 계수와 관련된 슬립(G₀)을 구하고(물론, 이에 제한되지 않음), (0, G₀)에서 시작하여 비제거쌍(μ_i, G₀ )을 접합한 곡선을 사용하여 상기 곡선의 시작이 보정되는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 사용된 모든 알고리즘에서, G₀보다 큰 G_i의 임의의 값에 대해, G_i는 G_i-G₀으로 대체된다.

지금까지, μ의 값이 계산되거나 평가되었다는 것이 가정되었다. 그러나, 임의의 경우에, (각 차량-또는 타이어 시험 벤치의 제동 시스템-의 특정 특징에 대한 제동 압력을 기초하여 자체 평가된 제동력 및 차륜의 속도에서) 마찰 계수를 획득하는 방법은 만족할 만한 결과를 제시하지 않는다{계산된 곡선 μ(G)은 너무 평탄하거나 연속적으로 상승함). 이는 현실적이지 않은 것으로 공지된 바이다. 이 문제점을 보정하기 위해서, 계산된 μ의 수치 보정이 도입될 수 있다. 이 보정은 시간의 함수인 슬립의 변화율에 기초한다. 이는 차륜의 속도(및 이에 따른 슬립)가 신속하게 증가하기(take off) 시작한다면 곡선{μ(G)}의 불안정 영역이 관련되었기 때문이다. 이에 따라, 곡선 μ(G)은 하강할 것이며, 이는 이하의 장점을 취한다.

여기서, "Acorr"는 미세 조정 계수이며 각 알고리즘에 대해 특정적일 수 있다. 예컨대, 양호한 실제값은 "평균" 알고리즘에 대해 0.2인 것으로 입증되었다. 도4는 이 보정을 도시한다. 이 보정에 의해, 곡선{μ(G)}은 물리적인 실현성에 대해 보다 확정된 형상을 회복하여, 알고리즘이 확실한 목표물을 생성하게 한다.

μ_max의 값이 이 보정에 의해 자체 변경된다면, 사용된 모든 알고리즘이 그 값보다는 곡선의 형상에 기초한 것이라는 것을 알 것이다. 독자는 "불변량" 알고리즘이 관련 마찰 계수의 실제값을 계산하지 않고서도 슬립 목표물을 계산하는 것을 가능하게 한다는 사실이 드러난 전술된 특허 출원을 또한 참조하며, 관련 마찰 계수의 실제값은 차량 차륜의 슬립 제어의 기능을 보정하는 데에 필수적이지 않다.

전술된 특허 출원에 있어서, "불변량" 알고리즘의 다른 적용 가능성은, 예컨대 드리프트 추력의 포화에 근접한 작동 영역에서 공기압 타이어 또는 탄성 고형 타이어에 의해 전개된 드리프트 추력의 분석에 대해 논증되었다. 이는 이들 물리적 현상의 편차 법칙의 유사성으로 인한 것이다. 동일한 방식으로, 본 발명은 차량 안정성 제어 시스템의 슬립 제어 또는 타이어에 대한 시험중의 슬립 제어보다 넓은 적용예를 가진다. 주제에 근접하기 위해서, 발명이 ("드리프트 추력"으로 또한 불리는) 측방향힘이 최대인 공기압 타이어의 드리프트 각도(δ)의 값을 예측하려 하는 차량 안정성 제어 시스템에 또한 적용되고, 또한 발명이 ("드리프트 추력"으로 또한 불리는) 측방향힘이 최대인 공기압 타이어의 드리프트 각도(δ)의 값을 예측하려 하는 타이어 시험 시스템에 적용되는 것으로 (이해되는 바와 같이 추가사항도 제한되지 않고서도) 간단히 언급한다. 이는 타이어 기능을 소정값의 드리프트 추력(F_det)으로 유지할 수 있도록 타이어가 그 최대치에 도달하여, 이에 따라 더 이상 드리프트 추력을 유지할 수 없는 시기를 예측하는 경우이다. 타이어 기능을 소정값으로 유지하기 위해서, "젖음" 알고리즘에 의해 드리프트 각도에 대해 목표물을 평가하는 것이 또한 유용하다.

이 경우에, 매개변수(P)는 타이어의 드리프트 각도(δ)이고, 특성 매개변수(Q)는 타이어의 드리프트 추력(F^det)이다. 이는 운전자에게 경고하거나 타이어 기능을 소정값의 드리프트 추력(F^det)으로 유지할 수 있도록 타이어가 그 최대치에 도달하여, 이에 따라 차량을 회전하게 하는 그 주요 기능에 더 이상 상응할 수 없을 시기를 예측하는 경우이다. 타이어 기능을 소정 목표값으로 유지하기 위해서, 위험한 구동 상황(차량이 운전자가 의도한 대로 운행하지 않는다면, 이로부터 사고가 날 수도 있음)을 회피하도록 차량을 감속시키기 위한 예방적인 개입을 가능한 자동적으로 수행하는 것이 가능하다. 이들 작용을 고의로 수행하기 위해서, 이에 따라 다양한 알고리즘에 의해 제시된 다수의 목표치 사이에서 선택하는 것이 또한 유용하다.

차량 동적 관리 시스템으로의 적용예에 있어서, 발명은 매개변수(P)가 타이어의 드리프트 각도(δ)이고 특성 매개변수(Q)가 타이어의 드리프트 추력(F^det)인 차량 안정성 제어 시스템을 고려하며, 시스템은 그 제어 수단에 대해 차량의 운전자에 의해 입력된 지시에 따라 및 경로 제어기에 의해 전달된 지시에 따라 매개변수(ξ)를 제어하기 위한 수단, 매개변수(ξ)를 조절하는 수단, 및

· δ_i의 값의 요구되면, 시간에 대한 δ의 편차를 계산하고,

· 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (δ_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수 (A_{[ wet,p ]})를 계산하고,

· 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(δ^Cwet)을 결정하는 방식으로 매개변수(ξ)를 입력하기 위해 활성화될 때마다 드리프트 매개변수(δ^Opt)의 각도를 계산하기 위한 수단을 포함한다.

타이어 시험에 대한 적용예에 있어서, 발명은 노면 상에서의 시험하에서 타이어에 드리프트 각도를 가하기 위한 수단을 사용한 타이어의 슬립 시험을 위한 시스템을 고려하며, 수단에는 시험 제어 수단에서 입력된 지시에 따라, 그리고 타이어 기능을 소정값의 드리프트 추력(F^det)으로 유지하려 하는 제어기에 의해 전달된 지시에 따라 매개변수("ξ")을 제어하는 시스템이 구비되고, 제어기는 최대치의 드리프트 추력(F^det)에 상응하는 드리프트 각도의 적어도 하나의 최적치(δ^Opt)를 사용하고, 상기 제어기는

· δ_i의 값의 요구되면, 시간에 대한 δ의 편차를 계산하고

· 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (δ_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하고

· 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(δ^Cwet)을 결정하는 작동을 수행하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 차량 안정성 제어 시스템에 의하면, 최대 마찰 계수에 상응한 것으로 간주된 미리 정해진 슬립 목표물을 목표로 삼도록 제동력을 자동 조절할 수 있다.

도1은 젖음 알고리즘(wet algorithm)을 도시하는 도면.

도2는 측정 또는 평가의 제1 획득의 특정 처리 과정을 도시하는 도면.

도3은 상기 특정 처리 과정을 상세히 도시하는 도면.

도4는 측정 또는 평가의 다른 특정 획득 처리 과정을 도시하는 도면.

Claims (22)

1. 노면 상에서 운행하려는 차량의 타이어 기능의 특성 매개변수(Q)는 특정 법칙에 따른 매개변수(P)의 함수에 따라 변하고, 상기 매개변수(P)의 최적치는 타이어에 인가된 회전 토크, 타이어의 조향각, 타이어의 캠버각, 및 타이어에 인가된 수직력을 포함한 군에서 선택된 요소 중 적어도 하나에 대해 작용하도록 직접 또는 간접적으로 제어기에 의해 부과되는, 차량 안정성 제어 시스템이며,

   상기 제어기는

   · P_i의 값이 요구되면, 시간에 대해 P의 편차를 계산하기 위한 수단과,

   · 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (P_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하기 위한 수단과,

   · 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(P^Cwet)을 결정하기 위한 수단을 포함하는 차량 안정성 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 매개변수(P)는 타이어 상에서의 슬립(G)이고, 상기 특성 매개변수(Q)는 타이어의 마찰 계수(μ)이고, 상기 시스템은 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단과, 상기 종방향힘을 조절하기 위한 수단과, 상기 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 상기 수단의 각 활성 시에

   · G_i의 값이 요구되면, 시간에 대해 G의 편차를 계산하고,

   · 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (G_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 G의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하고,

   · 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(G^Cwet)을 결정하는 방식으로 슬립 매개변수(G^Opt)를 계산하기 위한 수단을 포함하는 차량 안정성 제어 시스템.
3. 제2항에 있어서, 선형 회귀가 사용되고 계수(A_wet 및 B_wet)는

   로 계산되고, 이에 따라, 제3 목표 슬립(G^Cwet)은

   으로 결정되는 차량 안정성 제어 시스템.
4. 제2항에 있어서, "dG_tgt"는 미세 조정 매개변수로 사용되는 차량 안정성 제어 시스템.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종방향힘을 조절하기 위한 장치는 제동 제어에 작용하고 제동 기동의 각 시작시에 지시된 상기 작동은 초기화(i=0)되는 차량 안정성 제어 시스템.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종방향힘을 조절하기 위한 상기 장치는 상기 차륜의 구동 토크에 작용하고 지시된 상기 작동은 미리 정해진 토크 임계치를 초과하는 구동 토크의 편차에 대해 요구될 때 초기화(i=0)되는 차량 안정성 제어 시스템.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차 곡선을 사용한 모든 작동 이전에, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차가 대체로 일정하지 않은 동안에 제1 실제쌍(μ_i, G_i)을 제거하고, 상기 쌍(0, G₀) 및 비제거쌍(μ _i, G_i)이 대체로 정렬되도록 제로 마찰 계수와 관련된 슬립(G₀)을 구하고, G₀보다 큰 G_i 의 임의의 값에 대해, G_i는 G_i-G₀으로 대체되도록 (0, G₀)에서 시작하여 비제거쌍(μ_i, G₀)을 접합한 곡선을 사용하여 상기 곡선의 시작의 보정이 수행되는 차량 안정성 제어 시스템.
8. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 시간에 대한 슬립의 편차가 미리 정해진 임계치보다 커지는 경우에, 상기 곡선의 말단의 보정은 G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차 곡선을 사용한 모든 작동 이전에 상기 미리 정해진 편차 임계치를 초과하여 시간에 대해 슬립의 편차를 발생시키는 슬립에 상응한 μ_i의 값을 교체하여 수행되고, 보정된 값은

   이며, "Acorr"은 미리 설정된 매개변수인 차량 안정성 제어 시스템.
9. 제8항에 있어서, "Acorr"은 대략 0.2인 차량 안정성 제어 시스템.
10. 제8항에 있어서, "Acorr"은 미세 조정 매개변수로 사용되는 차량 안정성 제어 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 매개변수(P)는 상기 타이어의 드리프트 각도(δ)이고 상기 특성 매개변수(Q)는 상기 타이어의 드리프트 추력(F^det)이고, 상기 시스템은 그 제어 수단에서 상기 차량의 운전자에 의해 입력된 지시 및 경로 제어기에 의해 전달된 지시에 따라 매개변수("ξ")를 제어하기 위한 수단, 매개변수("ξ")를 조절하는 수단, 및 매개변수("ξ")를 입력하기 위한 상기 수단의 각 활성화 시에

    ·δ_i의 값이 요구되면, 시간에 대해 δ의 편차를 계산하고,

    ·상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (δ_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하고,

    ·상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(δ^Cwet)을 결정하는 방식으로 드리프트 각도 매개변수(δ^Opt)를 계산하기 위한 수단을 포함하는 차량 안정성 제어 시스템.
12. 타이어 기능의 특성 매개변수(Q)는 시험하에서 특정 법칙에 따라 매개변수(P)의 함수에 따라 변경되고, 상기 매개변수(P)의 최적치는 타이어에 인가된 회전 토크, 타이어의 조향각, 타이어의 캠버각, 및 타이어에 인가된 수직력을 포함한 군에서 선택된 요소 중 적어도 하나에 작용하도록 직접 또는 간접적으로 제어기에 의해 부과되는 타이어 시험 시스템이며,

    상기 제어기는

    · P_i의 값이 요구되면, 시간에 대해 P의 편차를 계산하기 위한 수단과,

    · 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (P_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수 (A_{[ wet,p ]})를 계산하기 위한 수단과,

    · 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 (A_{[ wet,p ]})의 최근값을 사용하여 목표 슬립(P^Cwet)을 결정하기 위한 수단을 포함하는 타이어 시험 시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 매개변수(P)는 타이어 상에서의 슬립(G)이고, 상기 특성 매개변수(Q)는 타이어의 마찰 계수(μ)이고, 상기 시스템은 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 수단과, 상기 종방향힘을 조절하기 위한 수단과,

    · G_i의 값이 요구되면, 시간에 대해 G의 편차를 계산하고,

    · 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (G_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 G의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하고,

    · 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 (A_{[ wet,p ]})의 최근값을 사용하여 목표 슬립(G^Cwet)을 결정하는 방식으로 상기 타이어에 종방향힘을 가하기 위한 상기 수단의 각 활성 시에 슬립 매개변수(G^Opt)를 계산하기 위한 수단을 포함하는 타이어 시험 시스템.
14. 제13항에 있어서, 선형 회귀가 사용되고 계수(A_wet 및 B_wet)는

    으로 계산되고, 이에 따라, 제3 목표 슬립(G^Cwet)은

    으로 결정되는 타이어 시험 시스템.
15. 제13항에 있어서, "dG_tgt"는 미세 조정 매개변수로 사용되는 타이어 시험 시스템.
16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종방향힘을 조절하기 위한 장치는 제동 제어에 작용하고 제동 기동의 각 시작시에 지시된 상기 작동은 초기화(i=0)되는 타이어 시험 시스템.
17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종방향힘을 조절하기 위한 상기 장치는 상기 차륜의 구동 토크에 작용하고 지시된 상기 작동은 미리 정해진 토크 임계치를 초과하는 구동 토크의 편차에 대해 요구될 때 초기화(i=0)되는 타이어 시험 시스템.
18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차 곡선을 사용한 모든 작동 이전에, G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차가 대체로 일정하지 않은 동안에 제1 실제쌍(μ_i, G_i)을 제거하고, 상기 쌍(0, G₀) 및 비제거쌍(μ _i, G_i)이 대체로 정렬되도록 제로 마찰 계수와 관련된 슬립(G₀)을 구하고, G₀보다 큰 G_i 의 임의의 값에 대해, G_i는 G_i-G₀으로 대체되도록 (0, G₀)에서 시작하여 비제거쌍(μ_i, G₀)을 접합한 곡선을 사용하여 상기 곡선의 시작의 보정이 수행되는 타이어 시험 시스템.
19. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 시간에 대한 슬립의 편차가 미리 정해진 임계치보다 커지는 경우에, 상기 곡선의 말단의 보정은 G_i의 함수에 따른 μ_i의 편차 곡선을 사용한 모든 작동 이전에 상기 미리 정해진 편차 임계치를 초과하여 시간에 대해 슬립의 편차를 발생시키는 슬립에 상응한 μ 값을 교체하여 수행되고, 보정된 값은

    이며, "Acorr"은 미리 설정된 매개변수인 타이어 시험 시스템.
20. 제19항에 있어서, "Acorr"은 대략 0.2인 타이어 시험 시스템.
21. 제19항에 있어서, "Acorr"은 미세 조정 매개변수로 사용되는 타이어 시험 시스템.
22. 제12항에 있어서, 상기 노면 상에서의 시험하에서 타이어에 드리프트 각도를 가하기 위한 수단을 사용하고, 상기 수단에는 시험 제어 수단으로부터 입력된 지시 및 소정값의 드리프트 추력(F^det)으로 상기 타이어 기능을 유지하기 위해 제어기에 의해 전달된 지시에 따라 매개변수("ξ")을 제어하기 위한 시스템이 구비되고, 상기 제어기는 상기 드리프트 추력(F^det)의 최대치에 상응하는 드리프트 각도의 적어도 하나의 최적치(δ^Opt)를 사용하고, 상기 제어기는

    · δ_i의 값이 요구되면, 시간에 대해 δ의 편차를 계산하고,

    · 상기 편차가 낮은 임계치를 초과하는 동안, (δ_i, A_{[ wet,p ]})의 함수인 편차 곡선에 의해 시간에 대한 P의 편차를 모델링하도록 직접 계산 또는 적절한 회귀에 의해 계수(A_{[ wet,p ]})를 계산하고,

    · 상기 편차가 높은 임계치를 초과하는 즉시, 적어도 A_{[ wet,p ]}의 최근값을 사용하여 목표 슬립(δ^Cwet)을 결정하는 방식으로 수행하기 위한 수단을 포함하는 타이어 시험 시스템.