KR20230076140A - 차량의 휠을 위한 슬립 컨트롤러의 동작점을 설정하는 방법 및 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량(100)의 휠(110)을 위한 슬립 컨트롤러(106)의 동작점(104)을 설정하는 방법에 관한 것으로, 슬립 컨트롤러(106)가 활성화되면, 동작점(104)에 근거하여 휠(110)에서의 슬립(108)의 사용하에 휠(110)에 가해지는 토크(112)가 조절되며, 이때, 토크(112)가 관찰되고, 슬립(108)이 조건을 만족하면 동작점(104)의 값이 토크(112)의 이전 값으로 설정된다.
Description
본 발명은 차량의 휠을 위한 슬립 컨트롤러의 동작점(working point)을 설정하는 방법 및 상응하는 제어 장치에 관한 것이다.
슬립 컨트롤러는 브레이크 슬립 컨트롤러 또는 트랙션 컨트롤러로서 구성될 수 있다. 브레이크 슬립 컨트롤러는 잠김 방지 제동 시스템(ABS)의 일부일 수 있으며, ALC(Anti Lock Controller)라고도 한다. 트랙션 컨트롤러는 트랙션 컨트롤 시스템(TCS)의 일부일 수 있다. 컨트롤러가 활성화되어 있는 동안, 최대한의 감속 또는 가속을 위한 추정된 최적의 압력을 동작점이라고 한다.
차량의 브레이크 슬립 컨트롤러는 차량의 적어도 하나의 휠이 잠기기 시작할 때 활성화된다. 제어를 위한 동작점은 통상적으로 브레이크 슬립 컨트롤러의 활성화 시점에 운전자에 의해 적용되거나 요청되는 제동압이다. 동작점의 제1 값을 시작점(starting point)이라고 한다. 활성화 후에는 먼저 제동압이 크게 낮아짐으로써 휠이 안정화된다. 휠이 안정화되면 제동압이 조금씩 증가하며, 이 경우 상기 동작점이 브레이크 슬립 컨트롤러의 제어 목표이다.
차량의 트랙션 컨트롤러는 차량의 적어도 하나의 휠이 스핀(spin)하기 시작할 때 활성화된다. 이 경우, 제어를 위한 동작점은 통상적으로 브레이크 슬립 컨트롤러의 활성화 시점에 운전자에 의해 적용되거나 요청되는 구동 토크이다. 동작점의 제1 값을 시작점(starting point)이라고 한다. 활성화된 후에는 먼저 구동 토크가 크게 낮아짐으로써 휠이 안정화된다. 휠이 안정화되면 구동 토크가 조금씩 증가하며, 이 경우 상기 동작점이 트랙션 컨트롤러의 제어 목표이다.
이에 근거하여, 본원에 제시된 접근법과 함께, 독립 청구항들에 따라 차량의 휠을 위한 슬립 컨트롤러의 동작점을 설정하는 방법 및 상응하는 제어 장치, 그리고 마지막으로 상응하는 컴퓨터 프로그램 제품 및 머신 판독 가능 저장 매체가 소개된다. 본원에 제시된 접근법의 바람직한 전개 및 개선은 설명부에 명시되며 종속 청구항들에 기술된다.
본 발명의 실시예들은 바람직하게, 적어도 하나의 큰 단계로써 슬립 컨트롤러의 동작점을 미리 설정한 다음 작은 단계들에서 최적화하는 것을 가능케 할 수 있다. 설명한 동작점의 설정은 제동 토크 또는 구동 토크의 신속한 그리고/또는 정밀한 제어를 가능케 할 수 있다.
차량의 휠을 위한 슬립 컨트롤러의 동작점을 설정하는 방법이 제안되며, 이 방법에서는 활성화된 슬립 컨트롤러가 휠과 지면 사이에서 현재 측정된 슬립을 고려한 동작점에 근거하여 휠에서 야기된 토크를 조절하고, 슬립 컨트롤러의 활성화 전에 그리고/또는 활성화되어 있는 동안에 상기 토크가 반복적으로 관찰되며, 상기 슬립이 미리 결정된 조건을 충족하는 경우 상기 동작점의 값은 과거의 토크 값으로 설정된다.
본 발명의 실시예에 대한 사상은 특히 하기에 기술된 고찰 및 인식에 기초하는 것으로 간주될 수 있다.
휠이 지면 위를 구르고, 이때 굴러가는 방향으로 또는 그 반대 방향으로 힘이 지면에 전달되면, 휠과 지면 사이에 슬립이 발생한다. 상기 힘은 휠에 작용하는 토크에 비례한다. 토크가 증가함에 따라 슬립이 커진다. 전달 가능한 토크는 최대값을 가지며, 이 최대값부터 슬립은 더 증가하지만 토크는 급격히 감소한다. 토크의 최대값이 초과되면 휠이 미끄러지기 시작한다. 제동하면 휠이 잠기기 시작하고, 가속하면 휠이 스핀하기 시작한다. 최대 토크는 현재 환경 조건에 따라 달라진다. 환경 조건은 휠과 지면에 영향을 미친다. 환경 영향의 복잡한 상호 작용으로 인해, 최적의 토크를 계산하는 것은 불가능하다.
브레이크 슬립 컨트롤러는, 휠로부터 지면으로 최대로 가능한 토크가 전달될 수 있는 값 미만으로 슬립이 유지되도록, 휠에 기계적으로 연결된 브레이크에서의 제동압을 조절한다. 휠에서의 토크는 제동압에 비례한다. 최대로 가능한 토크를 전달하는 데 실제로 필요한 제동압은 미지의 값이고 근사치만 알 수 있기 때문에, 그러한 제동압의 추정값이 브레이크 슬립 컨트롤러의 동작점이라 할 수 있다. 브레이크 슬립 컨트롤러는 휠이 미끄러지지 않도록 제동압을 높일 수 있거나, 제동압을 유지할 수 있거나, 제동압을 낮출 수 있다.
트랙션 컨트롤러는, 휠로부터 지면으로 최대로 가능한 구동 토크가 전달될 수 있는 값 미만으로 슬립이 유지되도록, 구동 토크를 조절한다. 실제로 전달 가능한 구동 토크는 미지의 값이고 근사치만 알 수 있기 때문에, 최대로 가능한 구동 토크의 추정값이 트랙션 컨트롤러의 동작점이라 할 수 있다. 트랙션 컨트롤러는 휠이 미끄러지지 않도록 구동 토크를 높일 수 있거나, 구동 토크를 유지할 수 있거나, 구동 토크를 낮출 수 있다.
예를 들어 차량 운전자가 차량의 브레이크 페달을 통해 너무 강한 제동압을 증가시키거나 차량의 가속 페달을 통해 너무 강하게 가속하고자 할 때, 슬립 컨트롤러가 활성화될 수 있다. 슬립 컨트롤러는 토크에 대한 토크 설정값을 출력한다. 토크 설정값은 차량 브레이크 시스템에서 유압 제동압으로 변환되고, 그리고/또는 차량 구동 시스템에서 구동 토크로 변환된다. 그러면 토크 설정값은 각각 작동되는 페달과 무관하다.
슬립이 한계값 미만일 때, 슬립 컨트롤러는 비활성화될 수 있다. 슬립 컨트롤러가 활성화되면, 동작점을 슬립 컨트롤러의 시작점이라고 한다.
관찰 시, 토크, 즉, 구동 토크 또는 제동 토크의 시간 프로파일이 기록될 수 있다. 미리 결정된 간격으로 토크 값이 저장될 수도 있다. 동작점 또는 시작점을 설정할 때, 기록되거나 저장된 값 중 하나가 새로운 동작점 또는 시작점으로서 사용될 수 있다.
여기에 제시된 접근법은 활성화된 슬립 컨트롤러와 비활성화된 슬립 컨트롤러 모두에서 사용될 수 있다. 비활성화된 슬립 컨트롤러에서는 시작점이 추적된다. 활성화된 슬립 컨트롤러에서는 동작점이 추적된다.
슬립 프로파일의 음의 기울기로부터 양의 기울기로의 전환점이 인지되면, 동작점의 값은 토크의 이전 값, 다시 말해 과거 시점에 설정된 값으로 설정될 수 있다. 동작점은 브레이크 시스템 또는 구동 시스템의 불감 시간만큼 시간상 선행하는 토크 값으로 설정될 수 있다. 음의 기울기로부터 양의 기울기로의 전환점에서는 슬립이 증가한다. 그러나 제동 시스템과 구동 시스템은 지체 없이 반응할 수 없다. 브레이크 시스템 및/또는 구동 시스템이 반응하기까지, 슬립은 이미 목표 범위를 벗어나거나 최대 토크로부터 멀어지게 된다. 따라서, 동작점은 슬립이 아직 양호했던 과거의 토크로 설정될 수 있다.
슬립이 한계값보다 크면 동작점의 값은 과거의 토크 값으로 설정될 수 있다. 한계값은 예를 들어 실험, 계산, 이전의 경험 등에 의해 미리 결정되어 슬립 컨트롤러에 저장될 수 있다. 예를 들어, 슬립이 7%보다 커지면, 동작점은 양호한 토크가 전달될 수 있었던 과거의 값으로 설정될 수 있다. 슬립이 13.5%, 17.5% 및 23%보다 커지면, 동작점이 새로 재설정될 수 있다. 또한, 토크를 설정할 때 상기 동작점이 고려된다. 이는 토크가 신속하게 조정될 수 있는 목표값을 지정하며, 최적 값의 초과 또는 미달을 방지한다.
제동압의 값은, 슬립이 목표 슬립 영역 내에 있고 차량의 양 또는 음의 가속도가 목표 가속도 영역 내에 있을 때 검출될 수 있다. 상기 값은, 슬립과 가속도가 원하는 대로일 때 검출될 수 있다.
슬립이 목표 슬립 영역 내에 있고, 토크가 동작점보다 높으며, 슬립 프로파일의 양의 기울기로부터 음의 기울기로의 전환점이 인지되면, 동작점의 값이 미리 정의된 증분만큼 증가할 수 있다. 휠에 실제로 가해지는 토크가 동작점보다 높은데도 슬립이 감소하기 시작하면, 상기 동작점이 너무 낮은 것이다. 증분은, 동작점을 신속하게 변경할 수 있도록 하기 위한 더 큰 단계일 수 있다.
토크의 기울기는 동작점에 비례하여 설정될 수 있다. 동작점이 높을수록 토크가 더 강하게 변경될 수 있다. 반대로, 동작점이 낮을수록 토크는 더 약하게 변경될 수 있다. 높은 동작점은 양호한, 즉, 미끄럼 방지된 도로 상태에서 비롯된다. 낮은 동작점은 열악한, 즉, 미끄러운 도로 상태에서 비롯된다.
토크가 동작점보다 높고 슬립의 기울기가 음이면, 동작점의 값은 미리 정의된 증분만큼 증가할 수 있고 토크는 임의의 시간동안 일정하게 유지될 수 있다. 실제 토크가 이미 동작점보다 높은데도 슬립이 감소하기 시작하면, 상기 동작점이 너무 낮은 것이다.
상기 방법은 예를 들어 소프트웨어 또는 하드웨어 형태로, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 혼합 형태로 예를 들어 제어 유닛에서 구현될 수 있다.
본원에 제시된 접근법은 또한, 본원에 제시된 방법의 한 변형예의 단계를 상응하는 장치에서 수행하거나, 제어하거나 구현하도록 구성된 제어 장치를 제공한다.
이 제어 장치는, 신호 또는 데이터를 처리하기 위한 적어도 하나의 컴퓨터 유닛; 신호 또는 데이터를 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리 유닛; 및 통신 프로토콜에 내장된 데이터를 판독입력하거나 출력하기 위한 적어도 하나의 인터페이스 및/또는 통신 인터페이스;를 구비한 전기 장치일 수 있다. 컴퓨터 유닛은 예를 들어, 센서 신호를 처리하고 이 센서 신호에 따라 데이터 신호를 출력하기 위한 신호 프로세서, 이른바 시스템 ASIC 또는 마이크로컨트롤러일 수 있다. 메모리 유닛은 예를 들어 플래시 메모리, EPROM 또는 자기 메모리 유닛일 수 있다. 인터페이스는 센서로부터 센서 신호를 판독입력하기 위한 센서 인터페이스로서, 그리고/또는 데이터 신호 및/또는 제어 신호를 액추에이터로 출력하기 위한 액추에이터 인터페이스로서 구성될 수 있다. 통신 인터페이스는 데이터를 무선으로 그리고/또는 유선으로 판독입력하거나 출력하도록 구성될 수 있다. 인터페이스는 예를 들어 다른 소프트웨어 모듈과 함께 마이크로컨트롤러상에 존재하는 소프트웨어 모듈일 수도 있다.
반도체 메모리, 하드 디스크 메모리 또는 광학 메모리와 같은 머신 판독 가능한 캐리어 또는 저장 매체에 저장될 수 있고, 특히 컴퓨터 또는 장치에서 실행될 때 위에서 설명된 실시예 중 하나에 따른 방법의 단계를 수행, 구현 및/또는 제어하는 데 사용되는, 프로그램 코드를 가진 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 프로그램도 바람직하다.
본 발명의 가능한 특징 및 장점 중 일부는 본 명세서에서 상이한 실시예들을 참조하여 기술되는 점에 유의한다. 통상의 기술자는 제어 장치 및 방법의 특징들이 본 발명의 추가 실시예에 도달하기 위해 적합한 방식으로 조합되거나, 조정되거나 교체될 수 있음을 인식하고 있다.
하기에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하며, 이때 도면이나 설명이 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 제어 장치를 구비한 차량의 도면이다.
도 2 내지 도 5는 일 실시예에 따른 동작점의 설정을 나타내는 도면들이다.
도면들은 개략적으로 도시되었을 뿐 실제와 일치하지 않는다. 도면들에서 동일한 도면부호는 동일한 기능 또는 동일한 효과를 갖는 기능을 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 제어 장치를 구비한 차량의 도면이다.
도 2 내지 도 5는 일 실시예에 따른 동작점의 설정을 나타내는 도면들이다.
도면들은 개략적으로 도시되었을 뿐 실제와 일치하지 않는다. 도면들에서 동일한 도면부호는 동일한 기능 또는 동일한 효과를 갖는 기능을 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 제어 장치(102)를 구비한 차량(100)의 도면을 도시한다. 제어 장치(102)는 차량(100)의 슬립 컨트롤러(106)를 위한 동작점(104)을 설정하도록 구성된다. 슬립 컨트롤러(106)는 차량의 적어도 하나의 휠(110)에서의 슬립(108)을 제한하도록 구성된다. 이를 위해 슬립 컨트롤러(106)는, 차량(100)의 또 다른 제어 장치로부터 또는 동일한 제어 장치의 또 다른 기능부로부터 또는 차량(100)의 운전자로부터의 토크 요청(114)이 너무 클 때 해당 휠(110)의 토크(112)를 감소시킨다. 이를 위해, 슬립 컨트롤러(106)는 차량(100)의 브레이크 시스템(116) 또는 차량(100)의 구동 시스템(118)에 작용할 수 있다. 슬립 컨트롤러(106)는, 적어도 상기 하나의 휠(110)의 토크(112)가 현재 조건에 대해 너무 커지고 휠(110)에서의 슬립(108)이 현재 조건에 의해 미리 결정된 최대값보다 클 때 활성화된다. 토크(112)는 제동 토크 또는 구동 토크일 수 있다. 이들은 부호만 서로 상이하다.
동작점(104)은, 휠(110)과 지면 사이에 최적의 힘 전달이 달성되어야 하는 추정 토크 값이다. 따라서 동작점(104)은 휠(110) 또는 지면의 현재 상태에 따라 달라진다.
제어 장치(102)는 슬립(108) 및 현재 토크(112)를 판독입력하고, 슬립(108)의 슬립 프로파일 및 토크(112)의 토크 프로파일을 관찰한다. 제어 장치(102)는 슬립(108) 및 토크(112)의 함수로서 동작점(104)을 설정한다.
달리 말하면, 여기에 제시된 접근법에서는 예를 들어 잠김 방지 제동 시스템(ABS) 또는 트랙션 컨트롤 시스템(TCS) 내 컨트롤러의 제어 변수에 대한 최적의 시작점 및 동작점이 사전 설정된다. 제어가 시작되는 제어 변수의 값을 컨트롤러의 시작점이라고 한다.
이제, ALC(Anti Lock Controller)의 컨트롤러 압력 레벨의 예를 사용하여 상기 접근법을 설명한다. ALC(Anti Lock Control)는 휠이 잠기는 것을 저지하고 제동 거리를 단축하기 위한 제동압 제어(증가, 감소 및 유지)이다.
컨트롤러가 활성화되어 있는 동안, 최대한의 감속을 위한 추정된 최적의 압력을 동작점이라고 한다.
통상적으로 ALC(Anti Lock Control)에서는 ALC(Anti Lock Control)의 활성화 시점에 계산되는 현재 압력 레벨로 설정된다. 이 시점에서 이미 휠의 불안정성이 나타나기 때문에, 상기 시점은 최적의 동작점으로 선택되지 않는다. 컨트롤러는 휠이 안정화되었을 때 비로소 최적의 동작점을 결정할 수 있다. 컨트롤러는, 최적의 압력 레벨을 찾고 거기에서 압력을 조정하기 위해 휠을 안정화한다.
여기에 제시된 접근법에서는 휠 불안정성이 인지되기 전에 압력 시작점의 최적화가 수행된다. 이를 통해, 압력 감소가 시작될 때 곧바로 최대한 양호한 압력 레벨로 설정될 수 있고, 휠이 안정화된 후에는 압력이 다시 빠르게 상기 지점까지 증가할 수 있다. 최적의 압력 레벨을 오랫동안 찾을 필요가 없다.
ALC(Anti Lock Control)를 예로 들면, 이를 통해 제동 거리가 짧아질 수 있는데, 그 이유는 안티록 컨트롤러(Anti Lock Controller)가 올바른 압력 레벨 수준을 통해 곧바로 최적의 슬립을 설정하여 최대로 가능한 감속을 더 빠르게 달성하기 때문이다.
또한, 능동 제어 중에 가능한 한 최고의 성능이 달성되도록 동작점이 조정된다. ALC(Anti Lock Control)에서는 차량의 가능한 한 큰 감속이 달성되며, 급격한 압력 상승 및 압력 감소로 인한 진동이 방지된다.
여기에 제시된 접근법에 의해 최대 제동압에 더 빨리 도달한다. 이로써 컨트롤러는 최상의 성능을 제공한다. 제어 거동은 현재 조건(예: 도로, 휠)에 맞춰 조정된다. 휠 다이내믹이 시작점에서 고려됨으로써, 예측 제어가 가능하다. 너무 빠르고 때로는 불필요한 압력 상승 및 압력 감소로 인한 진동이 감소한다.
요약하면 여기에 제시된 접근법에 의해, 상황에 대해 최상의 압력 레벨이 결정됨으로써, 제어 시작 시(압력 시작점) 그리고 제어 동안(동작점)의 거동이 최적화된다. 이는 ALC(Anti Lock Control)의 경우 제동 거리 단축, 큰 압력 상승 및 감소의 약화(진동 약화) 및 휠 다이내믹의 고려로 이어지고, 그로 인해 초기 단계에서 변화에 반응할 수 있다.
예컨대 트랙션 컨트롤 시스템(TCS)과 같은 다른 컨트롤러의 경우, 더 나은 트랙션에 의한 시동 프로세스가 가능해질 수 있다. 이 경우에도 추정된 동작점은 제어 거동에 명백히 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.
이 동작점은, 컨트롤러가 휠을 불안정하게 만들지 않으면서 최상의 성능을 제공할 수 있는 추정 압력이다. 가능한 최고의 성능을 평가하기 위해 슬립 및 휠 다이내믹이 이용될 수 있다. 이 경우, 슬립 및 휠 다이내믹에 대해 정의된 범위를 휠에 대해 제어 거동이 최적인 목표 구역(target zone)이라고 할 수 있다.
컨트롤러가 외부 영향에 노출되기 때문에, 이상적인 동작점을 정확하게 계산할 수 없다. 그러므로 동작점을 조정하기 위해 시스템 내 측정 변수가 사용된다. 동작점을 결정할 때 시스템의 불감 시간을 고려할 수 있다. 시점(t_1)에서의 슬립의 변화는 시스템의 t_불감 시간을 뺀, 시점(t_1)에서의 압력 변화에 기인한다. 특정 제어를 통한 동작점의 조정은, 컨트롤러가 오랫동안 최적의 압력을 찾는 단계(phase)를 방지하고, 예컨대 지면의 마찰 계수가 현저히 낮아지는 것과 같은, 환경의 급격한 변화에 대한 신속한 대응을 가능케 한다. 또한, 이미 컨트롤의 활성화 시, 원하는 휠 슬립이 발생하는 최적의 압력 레벨이 추정될 수 있다.
기본적으로 동작점은 너무 높거나 너무 낮게 선택될 수 있다. 이하, "현재 제동압보다 낮은 동작점의 선택"과 "현재 제동압보다 높은 동작점의 선택"이 구분된다. 상기 두 가지 옵션에 대해, 압력 레벨 조정이 유의미한 예로서 서로 상이한 시나리오를 설명한다. 컨트롤러는, 동작점의 압력을 설정하여 최상의 성능을 달성하기 위해 이를 가능한 한 오래 유지하려고 한다.
컨트롤러가 활성화되었을 때 슬립의 전환점, 즉, 휠에 너무 많은 제동압이 가해져서 최적 슬립의 구역을 벗어나게 됨을 지시하는, 음의 기울기로부터 양의 기울기로의 변경이 인지되면, 컨트롤러의 압력 시작점 또는 동작점이 현재 제동압보다 낮게 선택된다. 전환점 이전에 휠이 최적 슬립의 영역에 있었기 때문에, 상기 제동압은 컨트롤러의 동작점으로서 아주 적합하다. 컨트롤러는, 휠의 너무 높은 슬립에 기인하는 현재 시스템 압력을 취하는 대신, 휠이 최적의 슬립 상태에 있었던 압력을 "채택하여", 이를 목표로 제어한다. 제동압이 너무 높으면 휠이 불안정해질 것이고, 다시 안정화하려면 강력한 제어가 필요할 것이다. 이 경우, 과거에 검출된 동작점은 휠을 최대한 안정적으로 유지하여 컨트롤러의 성능을 높이는 데 도움이 된다.
컨트롤러의 동작점이 너무 높은 경우, 즉, 슬립이 슬립 한계값 아래로부터 이를 넘어 증가하는 경우, 컨트롤러의 압력 시작점 또는 동작점이 현재 제동압보다 낮게 선택될 수 있다. ALC(Anti Lock Control)에서는 7%의 제1 브레이크 슬립 한계치가 도움이 되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 13.5%, 17.5% 및 23%의 슬립이 초과될 때 동작점을 조정하는 것이 유의미한 것으로 확인되었다. 상기 한계치가 초과되려면 더 낮은 제동압이 필요하며, 이러한 더 낮은 제동압은 동작점의 변경 없이는 감압을 통해 서서히 도달할 수 밖에 없다.
제동 중에 휠이 불안정해지기 전에 안정적이고 양호한 감속(예: 슬립 < 5% 및 a < -15)으로 압력 레벨을 통과하면, 이 압력 레벨이 컨트롤러의 시작점으로서 사용될 수 있다. 최적점이 초기 시점에 인지됨으로써 컨트롤러는 곧바로 최적의 압력 레벨로 제어된다. 더 오래 걸리는 압력 상승 및 압력 감소가 줄어들 수 있다.
슬립이 증가했으나 바로 감소하기 시작하고, 현재 시스템 압력도 컨트롤러의 동작점보다 높은 경우, 컨트롤러의 압력 시작점 또는 동작점이 현재 제동압보다 높게 선택될 수 있다. 최적 슬립의 영역 내에서 하강하는 슬립은 제동압이 너무 작음을 지시한다. 이로 인해 제동 거리가 더 길어진다.
슬립이 최적의 영역 내에, 즉, ALC(Anti Lock Control)의 경우 0 내지 5% 사이에 있고, 상승 슬립으로부터 하강 슬립으로의 전환점이 감지되면, 즉, 기울기가 양에서 음으로 변경되면, 동작점이 너무 낮으므로 높여야 한다. 최적의 영역 내에서 하강하는 슬립은, 더 많은 제동압이 증가할 수 있으므로 차량의 감속이 높아질 것이라는 징후이다.
추가로, 동작점에 따라 제어 다이내믹, 즉, 압력 상승 및 감소의 기울기가 조정될 수 있다. 동작점이 낮을 때에는 압력을 조정하기 위해 더 낮은 다이내믹, 즉, 더 느린 압력 상승 및 압력 감소가 사용된다. 동작점이 높을수록 압력 조정이 더 강해진다. 동작점에 대한 다이내믹의 의존성으로 인해, 동작점 가까이에서의 민감한 제어의 방해 없이, 외부 영향의 변화에 강하게 반응할 수 있다.
또한, 상기 동작점은, 강한 변화가 있을 때 컨트롤러의 너무 이른 오반응을 방지하기 위해 시스템 거동을 대기하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어 능동 압력 상승으로 인해 목표 압력이 이미 동작점보다 높은 경우, 일정 시간(ALC(Anti Lock Control)에서는 예를 들어 30ms) 동안 압력이 유지되고 슬립의 변화가 관찰된다. 슬립이 원하는 방향으로 변화하지 않으면 압력은 계속 상승한다. 그러나 슬립이 이미 강하게 변화하고 있다면, 컨트롤러는 이에 반응하여 압력을 계속 유지시키며, 슬립 변화가 너무 크면 압력에 대응할 수도 있다.
여기에 제시된 접근법은 예컨대 ALC(Anti Lock Controller) 및 TCS(Traction Control System)와 같이 슬립을 주요 측정 변수로서 사용하는 컨트롤러에 사용될 수 있다. 이 접근법은 엔진의 동작점으로도 전용될 수 있다.
도 2 내지 도 5는 실시예들에 따른 동작점(104)의 설정을 나타내는 도면들을 도시한다. 상기 설정은 도 1과 같이 제어 장치에 의해 수행된다. 동작점(104)은 하나의 그래프에 슬립(108) 및 브레이크 압력(200)과 함께 표시되며, 그래프의 가로 좌표에는 시간이 기입되어 있고 세로 좌표에는 동작점(104), 제동압(200) 및 슬립(108)의 상이한 값 영역이 기입되어 있다. 여기서 동작점(104)은 제동압(200)에 대한 제어 목표를 나타내는 압력값이다.
도 2는 휠에서의 과도한 토크로 인해 슬립(108)의 목표 구역(202)이 초과된 점을 도시한다. 여기서는 슬립(108)이 목표 구역(202) 내에 있었을 때의 제동압(200)의 값이 동작점(104)으로서 선택된다. 그런 다음, 제동압(200)이 동작점(104)으로 조절됨에 따라 토크가 다시 목표 구역(202) 내에 있게 된다. 본 도해는 슬립 컨트롤러가 활성화되기 전의 시작점과 제어 중 동작점(104)의 조정 모두에 대해 유효하다.
도 3은 토크가 최적의 영역 내에 있을 때 동작점(104)의 기능을 도시한다. 슬립 컨트롤러는 최적치를 다시 찾지 않고도, 예를 들어 지면 마찰 계수의 변동과 같은 주변 환경의 간섭을 보상할 수 있다. 동작점(104)이 목표값이다.
도 4는 음의 기울기로부터 양의 기울기로의 슬립(108)의 전환점(204)을 도시한다. 전환점(204)을 통해, 최적의 힘 전달을 달성하기 위해 필요한 제동압(200)이 시스템의 불감 시간(206)을 이용하여 추정될 수 있다. 이를 위해, 전환점(204)에서 불감 시간(206)을 뺀 시점의 제동압(200)이 동작점(104)으로서 사용되고 이 값으로 조절된다.
도 5는 최대 전달 가능 토크에 도달하기 전, 양의 기울기로부터 음의 기울기로의 슬립의 전환점(204)을 도시한다. 이는 동작점(104)의 상승을 유발하고, 그에 따라 다음 제어 루프에서 토크가 더 잘 조절된다.
마지막으로, "구비하는", "포함하는" 등과 같은 용어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, "하나"와 같은 용어는 복수를 배제하지 않는다는 점에 유의한다. 청구 범위 내 참조 부호들은 제한으로 간주되어서는 안 된다.
Claims (10)
- 차량(100)의 휠(110)을 위한 슬립 컨트롤러(106)의 동작점(104)을 설정하는 방법이며,
활성화된 슬립 컨트롤러(106)가 휠(110)과 지면 사이에서 현재 측정된 슬립(108)을 고려한 동작점(104)에 근거하여 휠(110)에서 야기된 토크(112)를 조절하고,
슬립 컨트롤러의 활성화 전에 그리고/또는 활성화되어 있는 동안에 토크(112)가 반복적으로 관찰되며, 슬립(108)이 미리 결정된 조건을 충족하는 경우 동작점(104)의 값이 토크(112)의 과거의 값으로 설정되는, 슬립 컨트롤러의 동작점 설정 방법. - 제1항에 있어서, 상기 충족될 조건으로서 슬립(108)의 시간 프로파일의 음의 기울기로부터 양의 기울기로의 전환점이 인지되면, 동작점(104)의 값이 토크(112)의 과거의 값으로 설정되는, 슬립 컨트롤러의 동작점 설정 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 충족될 조건으로서 슬립(108)이 미리 결정된 한계값보다 더 크면, 동작점(104)의 값이 토크(112)의 과거의 값으로 설정되는, 슬립 컨트롤러의 동작점 설정 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 토크(112)의 값은, 슬립(108)이 미리 결정된 목표 슬립 영역 내에 있고, 차량(100)의 양 또는 음의 가속도가 미리 결정된 목표 가속도 영역 내에 있을 때 검출되는, 슬립 컨트롤러의 동작점 설정 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬립(108)이 미리 결정된 목표 슬립 영역 내에 있고, 토크(112)가 동작점(104)보다 높으며, 슬립(108)의 프로파일의 양의 기울기로부터 음의 기울기로의 전환점이 인지되면, 동작점(104)의 값이 미리 정의된 증분만큼 증가하는, 슬립 컨트롤러의 동작점 설정 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 토크(112)의 기울기는 동작점(104)에 비례하여 설정되는, 슬립 컨트롤러의 동작점 설정 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 토크(112)가 동작점(104)보다 높고 슬립(108)의 기울기가 음이면, 동작점(104)의 값이 미리 정의된 증분만큼 증가하고 토크(112)는 미리 결정된 시간동안 일정하게 유지되는, 슬립 컨트롤러의 동작점 설정 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 상응하는 장치에서 실행하고, 구현하고 그리고/또는 제어하도록 구성된 제어 장치(102).
- 컴퓨터 프로그램 제품의 실행 시, 프로세서에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하고, 구현하고 그리고/또는 제어할 것을 지시하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 제품.
- 제9항에 따른 컴퓨터 프로그램 제품이 저장된 머신 판독 가능 저장 매체.
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