KR20060109907A - 전진 거리 제어를 향상시키기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 전진 거리 제어에 관한 것이다. 창조적인 본 방법에 따르면, 전진 거리 제어의 브레이크 압력 요구에 대한 차량의 전자 브레이크 제어 시스템의 시스템 반응은 비교적 천천히 발생하여 최대 압력 또는 압력 감소율을 초과하지 않는다. 다른 방법으로서, 브레이크 제어는 브레이크 압력 적분에 따라 미리 계획된다.

Description

전진 거리 제어를 향상시키기 위한 방법{METHOD FOR IMPROVING A HEADWAY DISTANCE CONTROL}

본 발명은 주행 제어 시스템을 향상시키기 위한 방법에 관한 것이다.

차량에 점점 빈번히 사용되는 보조 시스템으로서, 또한 ACC (Adaptive Cruise Control: 적응성 주행 제어) 와, AICC (Adaptive Intelligent Cruise Control: 적응성 지능형 주행 제어) 또는 ICC (Intelligent Cruise Control: 지능형 주행 제어) 로 알려진 능동 속도 제어 시스템 즉, 주행 제어 시스템은 이들이 차량을 조작하는 운전자를 크게 도와주기 때문에 시중에서 인기가 있다. 이들 시스템은 운전자의 승차감을 향상시킨다. 따라서, 제어 안락성의 관점에서 이들 시스템에 대하여 운전 안락성 요구가 특히 높다.

안티록 시스템 (anti-lock system: ABS), 구동력 제어 (ESP), 또는 트랙션 슬립 제어 (TCS) 등과 같은 종래의 브레이크 제어 기능은 유압기와 전자기기의 응답속도에 특히 많은 중점을 두는데, 이들 시스템의 제어 성능이 이러한 응답속도에 달려 있기 때문이다.

따라서, ABS, TCS, 또는 ESP 를 포함하는 전자 브레이크 제어 시스템을 일반적으로 구비한 최신 브레이크 시스템은 브레이크 압력에 대하여 '신속한' 시스템 응답을 보인다. 이는 규정된 브레이크 압력 요구가 있으면, 소망하는 브레이크 압력을 가능한 한 빨리 조정하기 위해서 브레이크 시스템의 유압 및 전자 요소는 짧은 시간에 이러한 요구에 응답한다는 것을 의미한다.

본 발명의 목적은 주행 제어 시스템의 편안성 및 안전성을 향상시키기 위한 것이다.

이러한 목적은 청구 범위의 독립항에 의해 달성된다.

바람직한 실시형태는 종속항에 나타나 있다.

이하에서, 주행 제어 기능을 포함하는 공지된 모든 주행 제어 시스템 또는 속도 제어 시스템을 '적응성 주행 제어 (adaptive cruise control)' 시스템 또는 간단히 'ACC' 라 한다. 따라서 ACC, AICC 또는 ICC 와 같은 모든 가능한 주행 제어 시스템은 물론 CC 와 같은 모든 하위 속도 제어 시스템도 본 발명에서는 이들 시스템에 속하는 것이다.

본 발명의 목적은 주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요건에 대한 차량의 전자 브레이크 제어 시스템의 시스템 응답이 비교적 느리게 나타나는 것으로 달성된다.

보다 구체적으로, ACC 시스템이 작동할 때 브레이크 시스템은 최대 또는 매우 높은 응답속도로 응답하지 않는다. 그 이유는 일반적으로 ACC 시스템이 대상을 비교적 빨리 감지할 수 있으며, 따라서 제어 작용이 '느리게' 발생될 수 있기 때문이다.

또한, 레이더 시스템 또는 ACC 시스템의 적외선 센서 시스템을 개량하여 범위를 더욱 증대시켜서, 응답 시간을 길게 할 수 있다. 그래서, 제어의 편안성이 더욱 향상될 수 있다.

본 발명에 따르면, 시스템 응답은 전자 브레이크 제어 시스템으로부터 브레이크 압력 요구가 있을 때 보다 느리게 나타난다.

본 발명에 따르면, 주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요구에 대한 시스템 응답은 결과적인 최대 압력 증가 또는 압력 감소 속도를 초과하지 않도록 느리게 나타난다.

본 발명에 따르면, 결과적인 최대 압력 증가 또는 압력 감소 속도는 5 bar/s ~ 20 bar/s 이다.

본 발명의 목적은 또한 주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요구가 있으면 긴 기간, 바람직하게는 전체 브레이크 작동 기간 동안 미리 브레이크 제어를 계획함으로써 이루어진다.

본 발명에 따르면, 브레이크 제어를 미리 계획할 때, 결과적인 브레이크 압력은 전자 브레이크 제어 시스템 프로그램의 실행으로 조정되지 않는다.

최신의 전자 브레이크 제어 시스템에서는, 대략 10 ms 의 프로그램 실행 시간 (루프 시간) 이 필요한 것으로 나타났다. 본 발명에 따르면, ACC 시스템의 브레이크 압력 요구 시에 결과적인 브레이크 압력은 10 ~ 10000 회, 바람직하게는 100 ~ 1000 회의 프로그램 실행의 모니터링 시간 동안 조정된다.

본 발명에 따르면, 평균 브레이크 압력 (브레이크 압력 적분) 은 브레이크 제어를 계획할 때에 결정되며, 결과적인 브레이크 압력은 브레이크 압력 적분에 따라 조정된다.

따라서, 주행 제어 또는 속도 제어 시스템 (특히, ACC 시스템) 의 브레이크 압력, 브레이크 토크 또는 감속 요구에 대한 차량 전자 브레이크 제어 시스템의 시스템 응답은 '조만간에 (in time)' 즉, 즉시 나타나지 않는다. 대신에, 상기 요구는 상황에 따른, 규정된 시간 간격에 대한 브레이크 압력 적분의 형태로 '분배 (distributed)' 된다.

본 발명에 따르면, 평균 브레이크 압력은 1 초 ~ 5 초의 기간 동안에 결정된다.

본 발명에 따르면, 상기 시간은 주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요구량의 크기 또는 상승 구배에 따라 가변적으로 조정된다.

본 발명은 또한 다음과 같은 특징을 가지면서 주행 제어 시스템을 향상시키는 방법에 의해 달성되며, 즉 이 방법은 주행 제어 시스템의 기능 모듈이 전자 브레이크 제어 유닛의 압력 제어기에 의해 실행되는 감속 및/또는 토크 요구량을 계산하고, 속도의 적응이 요구되는 대상을 주행 제어 시스템이 감지하면, 최소거리를 조정하는데 요구되는 대응 감속 또는 감소 토크가 계산되며, 대응 감속 또는 감속 토크는 편안한 제어에 따라 조정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 실시형태로 상세히 설명될 것이다.

차량은 ACC 시스템 및 전자 브레이크 제어 시스템 (EBS 유닛) 을 포함한다.

ACC 시스템의 ACC 기능 모듈은 ABS 유닛의 대응 압력 제어기에 의해 실행되는 감속 및/또는 토크 요구량을 계산한다. ACC 시스템이 속도의 적응이 요구되는 대상을 감지하면, 거리를 조정하는데 필요한 대응 감속 (토크) 량이 계산된다. 이러한 감속 (토크) 량은 최대한 빨리 조정되는 것이 아니라 최대한 편안한 방식으로 조정된다.

차량의 소망하는 감속을 조정하기 위해서 우선 차량 구동 모터의 엔진 토크를 감소시킨다. 대응 감속 (토크) 량이 엔진 토크의 감속으로 얻어지지 않는다면, 적극적인 브레이크 압력 발생이 추가로 요구된다.

공칭 값(nominal value)과 실제 값을 비교하여 적절한 브레이크 압력을 결정한다. 이 때, 소망하는 브레이크 압력과, 각 루프 (EBS 프로그램의 실행) 즉, 규정된 시간 내에 모델에 의해 측정 또는 재생성된 브레이크 압력 또는 바퀴 브레이크 압력의 편차를 계산한다. 이러한 편차는 바퀴 브레이크에서 압력을 발생시키기 위한 액츄에이터 시스템의 제어 지표가 된다.

브레이크 압력의 공칭 값은 바람직하게 ACC 기능 모듈의 필터링된 감속명세 (deceleration specification) (토크) 로부터 결정된다. 상기 감속명세는 천천히 변경되며, 또한 압력 요구량도 마찬가지로 변경시킨다.

본 발명의 방법은 비교적 짧은 시간 간격 동안에 요구량을 변경시키지 않으나, 긴 기간, 바람직하게는 전체 브레이크 작동 동안에 걸쳐 브레이크 압력의 조정을 계획한다. 이렇게 하여, ACC 값은 천천히 변경된다.

엔지 토크 제어 이외에 브레이크 압력 조정을 실행할 필요가 있다면, 소망하는 감속 (토크) 를 조정하는데 필요한 브레이크 압력 적분이 바람직하게는 1 ~ 5 초에 대해 계산된다.

본 발명에 따르면, ACC 값의 각각의 변경은 브레이크 압력 요구량의 일시적인 변경에 따라 일어나지 않으며, 브레이크 압력 요구량은 긴 시간 동안 결정된다.

보다 구체적으로는, 제동은 계획되어 진다.

본 발명의 방법은 브레이크 압력 요구량을 조화시켜, 브레이크 제어의 편안성을 향상시킨다.

브레이크 적분의 시간 구간은 ACC 명세의 크기 또는 상승 구배에 따라 바람직하게 변경된다. 예컨대, 검출된 주행 상황을 피해야 한다면, 시스템 응답이 충분히 빨리 나타나도록 하기 위해서 매우 높은 명세 및/또는 높은 상승 구배가 시간 구간을 감소시킨다. 이로써 편안성이 향상된다.

본 발명은 3 개의 도면 (도 1 ~ 도 3) 을 참조로 한 예로서 보다 자세히 설명될 것이다.

도 1 은 시간 (t) 에 대하여 나타낸 차량 가속도 (a) 를 나타낸다.

도 2 는 본 발명에 따라 브레이크 제어를 미리 계획하지 하지 않은 경우에 브레이크 시스템의 압력 P_former 이 시간 (t) 의 함수로 어떻게 나타나는가를 보여준다.

도 3 은 본 발명에 따라 브레이크 제어를 미리 계획한 경우에 브레이크 시스템의 압력 P_former 이 시간 (t) 의 함수로 어떻게 나타나는가를 보여준다.

도 1 은 예컨대, ACC 의 요구에 의한 공칭 (nominal) 가속도 a_nominal 를 나타낸다. 브레이크 제어에서, 브레이크 제어 계획이 없는 경우에 이러한 ACC 의 요구의 결과로 몇 개의 '초과 영역(overshooter)' I, II, II 이 나타나는 곡선 a_{actual, former} 에 대응하는 차량 가속도가 얻어진다. 본 발명에 따른 제어에 의하면 오직 하나의 '초과 영역' IV 이 나타나는 곡선 a_{actual , new} 에 대응하는 차량 가속도가 얻어지며, 그 후, 실제 가속도 a_{actual , new} 는 소망하는 공칭 가속도에 천천히 접근한다. 이렇게 해서 시스템의 제어 편안성이 향상된다.

도 2 는 본 발명에서 설명된 바와 같이, 미리 브레이크 제어를 계획하지 않은 경우 브레이크 시스템의 압력 P_former 이 어떻게 나타나는가를 보여준다. 공칭 가속도 a_nominal 의 값을 기준으로 하여, 공칭 압력 P_{nominal , former} 이 브레이크 시스템에서 발생되며, 차량 가속도 a_{actual , former} 에 대응하는 '초과 영역' 이 나타난다.

또한, 공칭 압력 P_nominal 을 조정하면, 차량 브레이크의 압력 제어에 의해 초래된 추가적인 진동이 나타나는 결과적인 실제 압력 P_{actual , former, control} 이 얻어진다. 차량 가속도 (a) 의 제어는 이들 압력 변동에 의해 더욱 악화된다. 운전 편안성은 더욱 나빠진다.

도 3 에서 보는 바와 같이 브레이크 제어를 미리 계획한 경우에 브레이크 시 스템의 압력 P_new 을 시간 (t) 의 함수로 나타내면, 공칭 압력 P_{nominal , new} 에 따라서, 기본적으로 초과영역을 보이지 않지만 이전의 압력 레벨 (P₁) 을 새로운 압력 레벨 (P₂) 에 양호하게 적응하게 해주는 실제 압력 (P_{actual , new}) 이 얻어진다. 이 결과, 상당히 급격한 변화 없이 도 1 에 도시된 차량 가속도의 조정이 가능한데, 즉 보다 구체적으로 비교적 일정한 차량 감속이 가능하게 된다.

Claims (10)

1. 차량 주행 제어 시스템을 향상시키기 위한 방법으로서,

   주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요건에 대한 차량의 전자 브레이크 제어 시스템의 시스템 응답이 비교적 느리게 나타나는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   시스템 응답은 전자 브레이크 제어 시스템으로부터 브레이크 압력 요구가 있을 때 보다 느리게 나타나는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요구에 대한 시스템 응답은 결과적인 최대 압력 증가 또는 압력 감소 속도를 초과하지 않도록 느리게 나타나는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   결과적인 최대 압력 증가 또는 압력 감소 속도는 5 bar/s ~ 20 bar/s 인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요구가 있으면 긴 기간, 바람직하게는 전체 브레이크 작동 기간 동안 미리 브레이크 제어를 계획함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 시스템을 향상시키기 위한 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   브레이크 제어를 미리 계획할 때, 결과적인 브레이크 압력은 전자 브레이크 제어 시스템 프로그램의 실행으로 조정되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   평균 브레이크 압력 (브레이크 압력 적분) 은 브레이크 제어를 계획할 때에 결정되며, 결과적인 브레이크 압력은 브레이크 압력 적분에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   평균 브레이크 압력은 1 초 ~ 5 초의 기간 동안에 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 시간은 주행 제어 시스템의 브레이크 압력 요구량의 크기 또는 상승 구배에 따라 가변적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    주행 제어 시스템의 기능 모듈은 전자 브레이크 제어 유닛의 압력 제어기에 의해 실행되는 감속 및/또는 토크 요구량을 계산하고,

    속도의 적응이 요구되는 대상을 주행 제어 시스템이 감지하면, 최소거리를 조정하는데 요구되는 대응 감속 또는 감소 토크가 계산되며,

    대응 감속 또는 감속 토크는 편안한 제어에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.

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