KR910004602B1

KR910004602B1 - 바퀴조향제어장치

Info

Publication number: KR910004602B1
Application number: KR1019870013684A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 후지오카; 고지 다카타
Original assignee: 스미토모덴기고교 가부시키가이샤; 나카하라 츠네오
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1991-07-08
Also published as: KR880007314A; US4823269A; EP0270092B1; DE3768615D1; EP0270092A3; JPS63141864A; EP0270092A2

Abstract

내용 없음.

Description

바퀴조향제어장치

제 1 도는 본 발명의 제1실시예에 따른 바퀴조향제어장치를 도시해 놓은 블록도.

제 2 도는 불량도로지수출력부의 세부구성을 도시해 놓은 블록도.

제 3a 도 내지 제 3c 도는 양호한 도로를 주행할 때 제 2 도에 도시된 불량도로지수출력부로부터 출력되는 출력파형을 도시해 놓은 파형도.

제 4a 도 내지 제 4c 도는 불량도로를 주행할 때 제 2 도에 도시된 불량도로지수출력부로부터 출력되는 출력파형을 도시해 놓은 파형도.

제 5 도는 불량도로지수(Ka)와 계수(K1)사이의 관계를 도시해 놓은 그래프.

제 6 도는 제 1 도에 도시된 바퀴조향제어장치의 동작을 도시해 놓은 플로우챠트.

제 7a 도 내지 제 7d 도는 제 1 도에 도시된 바퀴조향제어장치의 동작상태를 도시해 놓은 파형도.

제 8a 도 내지 제 8c 도는 본 발명의 제 1 변형예에 따른 동작상태를 도시해 놓은 플로우챠트

제 9 도는 본 발명의 제 2 변형예에 따른 동작상태를 도시해 놓은 플로우챠트

제 10 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 바퀴조향제어장치를 도시해 놓은 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

VD : 구동바퀴속도검출부 VN : 비구동바퀴속도검출부

S : 조향량출력부 D : 조향중가율출력부

A : 불량도로지수출력부 VB : 차속출력부

BC : 제동콘트롤러 BA : 제동액추에이터

B : 제동부 2 : 미분회로

4 : 평균취득회로 6 : 편향회로

8 : 절대치회로 10 : 적분회로

EC : 엔진콘트롤러 EA : 엔진액추에이터

E : 엔진 D' : 구동바퀴기속도출력부.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 자동차의 출발시나 가속시에 구동바퀴에서 발생되는 과대한 양의 조향(spin)을 빠르면서도 효과적으로 억제할 수 있도록 된 바퀴조향제어장치에 관한 것으로, 특히 구동바퀴의 제동시스템이나 엔진을 제어함으로써 과대하게 큰 조향을 억제하도록 된 바퀴조향제어장치에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

일반적으로, 자동차 구동바퀴의 회전속도가 자동차의 속도보다 조금 더 빠를 때, 즉 구동바퀴가 조금 조향될때에는 구동바퀴의 구동력이 도로표면에 유효하게 전달됨으로써 자동차는 원하는 바대로 주행하게 된다. 그러나 자동차가 갑자기 출발하거나 갑자기 가속될 때, 또는 미끄러운 도로표면위를 구동할 때에는 구동바퀴가 과대하게 조향되게 되므로 구동력이 손실되게 된다. 즉, 엔진파워가 도로표면에 유효하게 전달되지 않게 된다. 따라서, 최근에는 과대하게 큰 바퀴조향을 최적의 양으로 감소시켜 주는 바퀴조항제어장치가 제안되어 있다.

이러한 종래의 바퀴조향제어장치에 의하면, 과다한 양의 조향을 검출하기 위해 구동 및 비구동바퀴의 회전속도를 계산하고, 또 조향이 발생되게 되면 그 조향을 억제하기 위해 구동바퀴에 제동력을 가하도록 되어 있다. 예를들어 일본 특허공개공보 1986년 16164호에 의하면 구동바퀴의 조향량과 가속도를 검출하고, 또 이들과 각각의 임계값을 비교함으로써 구동바퀴에 가해지는 제동력의 증가나 감소를 제어하도록 되어 있다.

그러나, 과대하게 큰 양의 조향을 제어하기 위한 상기한 종래의 바퀴조향제어장치에 있어서는 과대조향량의 검출방법으로서 구동바퀴의 조향량과 구동바퀴의 가속도에 의한 검출판단이 개별적으로 행해지도록 되어 있다. 이 때문에 구동바퀴에 가해지는 제동력의 증가나 감소나주로 구동바퀴의 조향량보다는 구동바퀴의 가속도에 따라 결정되는 경우에는 예를들어 조향량이 임계값을 크게 초과하는 경우에 구동바퀴가 저속으로 가속되게 되면(예컨대 가속도가 임계값보다 작다면) 제동력은 감소 되도록 제어되게 되고, 또 구동바퀴가 적당한 범위에서 가속되게 되면(예컨대 임계값보다 더 크게 된다면) 제동력은 증가되도록 제어되게 된다.

따라서, 과대하게 큰 양의 조향이나 과대하게 작은 양의 조향(제동력이 큰 범위로 작용함에 의해 초래되는 조향량의 과대한 감소)이 검출될 때, 구동바퀴의 가속도가 임계값을 상회하는한 제동력은 연속적으로 증가하게 된다.

또한 종래의 바퀴종향제어장치에 있어서 과대한 양의 조향이 단지 구동바퀴의 조향량에 입각해소 검출되는 경우에는 비록 구동바퀴의 가속이 검출되더라도 이것은 과대한 양의 조향을 검출함에 있어 검출된 조향량과 함께 사용되지 않게 된다. 즉, 과대한 양의 조향을 제어하기 위한 종래의 바퀴조향제어장치에 있어서는 구동바퀴의 가속이나 조향의 변화율과 견련된 조향량의 과대한 변화에 대해서는 전혀 고려되지 않고 있다.

이 때문에 종래의 바퀴조향제어장치에 있어서는 구동바퀴에 가해지는 제동력은 검출된 조향량의 임계값을 초과하거나 검출된 가속도가 임계값을 초과하는한 지속적으로 증가하게 된다는 문제점이 있게 된다.

[발명의 목적]

이에, 본 발명은 상기와 같은 결점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 구동바퀴의 조향량과 이 조향량 변화율(가속)의 검출에 따라 과대하게 큰 양의 조향을 억제할 수 있도록 된 바퀴조향제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성 및 작용]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 따른 바퀴조향제어장치는 구동바퀴에 제동력을 적용하여 구동바퀴중 적어도 하나의 바퀴에 발생되는 조향을 제어하도록 된 바퀴조향제어장치에 있어서, 구동바퀴의 조향(SPIN)을 검출하는 조향검출수단과, 조향의 가속(DSPIN ; 변화율)을 검출하는 조향가속검출수단, 다음식으로 주어지는 제어변수(FUNC)를 계산하는 계산수단, FUNC ∝ SPIN+K·DSPIN(K ; 상수) 정(+)측에 제어변수(FUNC)의 제 1 임계값을 산출하는 제 1 임계값산출수단, 상기 제어변수(FUNC)와 상기 제 1 임계값을 비교하는 비교수단 및, 제어변수(FUNC)가 제 1 임계값을 초과한 후의 구간과 제어변수(FUNC)가 정피이크점이나 이 정피이크점과 관련된 소정 레벨이 이르기 전의 구간 및 제어변수(FUNC)가 증가하는 동안에 구동바퀴에 인가되는 제동력을 증가시키는 제동력증강신호를 발생시키는 제동제어수단을 포함하여 구성되어 있다.

또한 본 발명에 따른 바퀴조향제어장치는 부(-)측의 제어변수(FUNC)의 제 2 임계값을 산출하는 제 2 임계값산출수단을 추가로 포함하게 된다. 그리고, 이때 비교수단은 제어변수(FUNC)를 제 2 임계값과 비교하게 되고, 제동제어수단은 제어변수(FUNC)가 제 2 임계값이하로 강하된 후의 구간과 제어변수(FUNC)가 부피이크점이나 이 부피이크점과 관련된 소정 레벨이 이르기 전의 구간 및 제어변수(FUNC)가 감소하는 동안에 구동바퀴에 인가되는 제동력을 감소시키는 제동력감축신호를 발생시키게 된다.

그 결과, 본 발명의 바퀴조향제어장치에 의하면 구동바퀴의 조향량 정보와 그 조향량의 가속(변화율)에 따라 과대한 양의 조향을 제어할 수 있게 되고, 또 조항량이 갑자기 증가하거나 또는 점진적으로 증가될 때 그 조향량을 빠르게 억제할 수 있게 된다.

[실시예]

이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

[제 1 실시예]

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 바퀴조향제어장치를 도시해 놓은 블록도로, 제 1 도에서 참조부호의 오른쪽에 부가된 숫자 "1"은 예컨대 자동차의 우측에 제공되는 장치를 나타내고, 이와 마찬가지로 숫자 "2"는 예컨대 자동차의 좌측에 제공되는 장치를 나타낸다.

또한, 제 1 도에서 참조부호 VD는 구동바퀴의 속도를 검출하는 속도검출부이고, VN은 비구동바퀴의 속도를 검출하는 속도검출부이며, S는 구동바퀴의 조향량을 나타내는 신호를 출력하는 조향량을 나타내는 신호를 출력하는 조향량출력부를 나타낸다. 그리고, 조향량출력부(S) 구동바퀴속도검출부(VD)와 비구동바퀴속도검출부(VN)의 출력사이의 차이를 계산하는 감산기를 포함하는 구성되어 있다.

한편, 조향량은 각각의 구동바퀴속도와 자동차속도의 속도차에 의해 얻어지지만, 자동차의 회전시에는 약간의 보정을 시행하는 것이 요망되게 되는데, 이러한 보정에는 죄우측 비구동바퀴사이의 회전속도차이를 이용할 수 있다.

또한, 상기한 보정을 위한 다른 방범으로서는 자동차의 한쪽(예컨대 우측)에 설치된 구동바퀴와 비구동바퀴사이의 회전속도차를 계산하고, 이들 근거로 좌우측 구동바퀴사이의 회전속도차를 계산하는 방법이 있는바, 이러한 방법은 본 출원인에 의해 출원되어 1987년 3월 17일자로 공개된 일본국 공개공보 1987년 60937호에 게재되어 있다.

한편, 제 1 도에서 참조부호 D는 조향량의 증가율을 나타내는 신호를 출력하는 조향증가율출력부를 나타내는 바, 이러한 조향증가율출력부(D)는 예컨데 조향량출력부(S)로부터 출력되는 신호를 미분하는 미분기를 포함하고 있다.

또, 제 1 도에서 참조부호 A는 불량도로지수를 나타내는 신호를 출력하는 불량도로지수출력부를 나타내는 바, 이 불량도로지수출력부(A)로부터 출력되는 신호(불량도로지수 ; Ka)의 레벨은 자동차가 주행하는 도로의 거칠기에 비례하여 높아지게 된다. 이 불량도로지수출력부(A)에 대해서는 이후 제 2 도를 참조해서 상세하게 설명한다.

또, 제 1 도에서 참조부호 VB는 자동차의 속도에 비례하는 신호(Kb)를 출력하는 차속출력부를 나타낸다. 이 차속출력부(VB)는 예컨대 좌우측 비구동바퀴사이의 평균속도를 계산하는 평균값회로로 구성되어 있는데, 이 차속출력부(VB)는 제거할 수도 있다. 단 이러한 경우에 차속은 자동차의 한쪽에 설치된 비구동바퀴의 속도를 검츨함으로써 검출하게 된다, 또 차속출력부(VB)는 비구동바퀴의 속도를 출력하는 비구동바퀴속도검출부(VN1)(VN2)로부터 전달되는 신호에 따라 차속을 출력하는 추정연산부로 대체할 수도 있는데, 이러한 추정연산부는 상기한 일본국 공개특허공보 1987년 60937호에 게재되어 있다.

또, 제 1 도에서 참조부호 BC는 상술한 조향량출력부(S)와 조향증가율 출력부(D), 불량도로지수출력부(A) 및 차속출력부(VB)로부터 전달되는 신호에 근거해서 다음 식으로 주어지는 제어변수(FUNC)를 계산하는 제동콘트롤러이다.

이 제동콘트롤러(BC)는 제어변수(FUNC)의 값에 따라 조향량이 과대하게 큰지 또는 과대하게 작은지를 검출하게 된다. 그리고 이때 조향량이 과대하게 크거나 또는 과대하게 커질 우려가 있다는 것이 검출되게 되면, 제동콘트롤러(BC)는 제동력을 부가하거나 증가시키는 코멘드신호를 발생시키고, 또 조향량이 과대하게 작은 경우에는 제동력을 해제하거나 감소시키는 코멘드신호를 발생시키게 된다.

또, 제 1 도에서 참조부호 BA는 상기 제동콘트롤러(BC)로부터 전달되는 코멘드신호에 응답하여 제동력을 부가, 해제, 증가 또는 감소시키는 제동액추에이터를 나타내고, 참조부호 B는 제동부를 나타낸다.

이어, 불량도로지수(Ka)를 나타내는 신호를 출력하는 불량도로지수출력부(A)에 대해 설명한다.

제 2도에 도시된 바와같이 불량도로지수출력부(A)는 미분회로(2)와 평균취득회로(4), 편향회로(6), 절대치회로(8) 및 적분회로(10)를 포함하고 있다. 또 제 3 도는 자동차가 양호한 도로를 주행할 때 불량도로지수출력부(A)로부터 출력되는 신호파형을 나타낸 파형도이고, 제 4 도는 자동차가 불량한 도로를 주행할 때 불량도로지수출력부(A)로부터 출력되는 신호파형을 나타낸 파형도이다.

제 3 도에는 자동차가 양호한 도로상을 주행하는 경우를 나타낸 것으로, 이 경우 비구동바퀴는 자동차의 가속시에는 그 회전속도가 점진적으로 증가하게 되고, 자동차의 감속시에는 그 회전속도가 점진적으로 감소하게 된다. 따라서 미분회로(2)로부터 출력되는

으로 표시되는 출력의 변동폭은 작게 된다.

또한, 제 2 도에 도시된 바와같이 미분회로(2)로부터 출력되는 신호는 편향회로(6)로 직접 전달됨과 더불어 평균취득회로(4)를 통해서도 전달되게 되고, 이 편향회로(6)로부터 출력되는 신호는 절대치회로(8)를 통해 적분회로(10)로 전달되어 적분되게 되는 바. 적분된 결과값(Ka)이 불량도로지수가 된다. 그리고 이 값(Ka)은 자동자가 양호한 도로를 주행하는 경우에는 제 3 도(c)에 도시된 바와같이 적은 값으로 되게 된다.

한편 제 4 도는 자동차가 자갈길이나 거칠은 길과 같은 불량한 도로를 주행하는 경우의 출력파형을 나타낸 것으로, 이 경우 비구동바퀴는 순간적으로 도로로부터 튀어오르게 되므로 불균일하게 회전하게 된다. 따라서, 상기 미분회로(2)로부터 출력되는 출력의 변동폭은 제 4 도(b)에 도시된 바와같이 크게 된다. 그리고 불량도로지수(Ka)는 상술한 바와같은 방법으로 계산되게 된다.

여기서, 제 3 도(c)의 경우와 제 4 도(c)의 경우를 비교해 보면, 불량도로지수(Ka)는 도로의 거칠음에 비례하여 높아짐을 알 수 있는 바, 이 불량도로지수(Ka)는 다음 식으로 표시되게 된다.

또 불량도로지수(Ka)의 값이 큰 경우에는 비구동바퀴속도검출부(VN)의 출력은 큰 범위에서 변동하게 되므로

도 큰 범위에서 변동하게 된다. 이와같이 제어변수(FUNC)의 항중

도 역시 큰 범위에서 변동하게 된다. 이와같이 제어변수(FUNC)의 값이 큰 범위에서 변동하는 것을 방지하기 위해서는 계수(K1)는 불량도로지수(Ka)에 역비례하는 근사값을 갖도록 계산되어야 한다.

본 실시예에 있어서의 불량도로지수(Ka)와 계수(K1)사이의 관계는 제 5 도에 도시되어 있다.

한편, 제 1 도에 도시된 바퀴조향제어장치의 블럭도에 의하면, 블량도로지수출력부(A)는 자동차의 좌측 및 우측에 설치되도록 되어 있지만, 이 블량도로지수출력부(A)는 자동차의 한쪽에만 설치하고 그 불량도로지수(Ka)의 신호가 제동콘트롤러(BC1,BC2)에 전달되도록 할 수 있다. 또, 다른 변형예로서 불량도로지수출력부(A)는 차속출력부(VB)로부터의 신호(Kb)를 공급받도록 구성할 수도 있다.

제 1 도에 도시된 바퀴조향제어장치는 마이크로컴퓨터에 의해 제어되게 되는 바, 이 마이크로컴퓨터에 의해 수행되는 처리를 제 6 도에 도시된 플로우챠트를 참조해서 설명한다.

먼저 S1단계에서 조향량출력부(S)는 구동바퀴와 비구동바퀴사이의 회전속도차이를 계산하여 다음 식으로 표시되는 조향량시호를 출력한다.

VD -VD

이때 조향량증가율출력부(D)는 상기 조향량(VD-VN)을 미분해서 조향가속신호를 출력한다. 즉,

이어 S2단계에서 제동콘트롤러(BC)는 상기 조향량신호의 조향가속신호, 불량도로지수출력부(A)로부터 출력되는 신호(Ka) 및 차속출력부(VB)로부터 출력되는 차속신호를 인가받아 다음 식으로 표시되는 제어변수(FUNC)를 계산하게 된다. 즉,

여기서, K1=1/(Ka+Ca)(Ca는 정수), K2=1/(Kb+Cb)(Cb는 정수)

이때, 조향량이 제 7도(a)에 도시된 바와같이 변화하면, 제어변수(FUNC) 제 7 도(b)에 도시된 바와같이 변화하게 되는데, 미분된 항이 제어변수(FUNC)에 포함되므로 조향량의 변화는 아주 빠르게 검출될 수 있게 된다.

상기 식으로부터 알 수 있는 바와같이 제어변수(FUNC)는 조향량신호(VD-VN)를 포함하고 되고, 제어변수(FUNC)의 값은

양에 의해 증가하게 된다

이어 S3단계 내지 S8단계에서 바퀴의 상태가 제어변수(FUNC)에 근거해서 검출된다. 즉 S3단계에서는 제어변수가 정(+)의 임계값(H1)보다 더 큰지의 여부가 검출되게 되는데, 이때 제어변수(FUNC)가 정(+)의 임계값(H1)보다 큰 경우에는 그 제어변수(FUNC)는 S4단계에서 이전주기에서 기억되어 있던 FPEAK의 최대값과 비교되게 되고, 이러한 비교에서 지금 얻어진 제어변수(FUNC)가 그 이전주기에서 얻어진 FPEAK의 최대값보다 더 큰 경우에는 지금 얻어지는 제어변수(FUNC)의 값은 정(+)피이크값으로서 간주되어 S5단계에서 FPEAK의 최대값으로 기록되게 된다. 따라서, 프로그램이 S3단계, S4단계, S5단계순으로 진행되면, 제어변수(FUNC)의 값이 임계값(H1)을 초과하여 정(+)방향으로 증가하고 있음을 알 수 있게 된다. 즉 조향이 과대하게 큰 양으로 발생되고, 또 조향량이 증가하고 있다는 것을 알 수 있게 된다. 그리고 이러한 경우에는, S10단계에서 타이머가 "0"으로 셋팅되고, S15단계에서 제동유압과 같은 유압을 증가시키기 위한 신호가 제동액추에이터(BA)로 전달되어 그 발생된 조향을 제한하기 위한 제동력이 인가되게 된다.

한편, 상기 S4단계에서 지금 얻어진 제어변수(FUNC)의 값이 FPEAK의 최대값보다 더 작은 경우에는, 즉 제어변수(FUNC)의 값이 임계값(H1)은 초과하지만 감소하고 있는 경우에는 프로그램은 S12단계로 진행하게 된다.

또한, 상기 S3단계에서 제어변수(FUNC)의 값이 임계값(H1)보다 더 작은 것으로 검출되게 되면, 프로그램은 S6단계로 진행하여 그 제어변수(FUNC)의 값이 부(-)의 임계값(H2)보다 더 작은지의 여부를 검출하게 된다. 그리고, 제어변수(FUNC)의 값이 임계값(H2)보다 작은 것으로 검출되게 되면 프로그램은 S7단계로 진행하여 제어변수(FUNC)의 값을 그 이전주기에서 기억된 FPEAK의 최소값과 비교하게 되는데, 이때 지금 얻어진 제어변수(FUNC)의 값이 FPEAK의 최소값보다 더 작다고 검출되면, 즉 부(-)의 방향으로 더 크다고 검출되면 지금 얻어지는 제어변수(FUNC)의 값은 부(-)의 방향으로 더 크다고 검출되면 지금 얻어지는 제어변수(FUNC)의 값은 부(-)의 피이크값으로서 간주되어 S8단계에서 FPEAK의 최소값으로서 기록되게 된다.

이와같이 프로그램이 S3,S6,S7,S8단계를 거치는 동안 제어변수(FUNC)의 값이 부(-)의 임계값(H2)을 초과하고 부(-)의 방향으로 증가하고 있음을 알 수 있게 된다. 즉, 조향이 과대하게 큰 양으로 발생되어 증가하고 있음을 알 수 있게 된다. 그리고, 이러한 경우에는 S11단계에서 타이머가 "0"으로 셋트되게 되고, S17단계에서 제동액추에이터(BA)가 제동력을 감소시키도록 하는 신호를 제동콘트롤러(BC)에 공급하게 된다.

한편, 상기 S6단계에서 제어변수(FUNC)의 값이 임계값(H2)보다 더 크다고 검출되면, 즉 제어변수(FUNC)의 값이 임계값(H1)(H2) 사이의 범위에 있을 때에는 프로그램은 S9단계로 진행하여 FPEAK는 "0"으로 셋팅되게 되고, 이때 프로그램은 S12단계로 진행하게 된다. 즉 제어변수(FUNC)의 값이 임계값(H1)(H2)사이의 범위에 있거나, 또는 제어변수(FUNC)의 값이 정(+)의 피이크점을 통과하여 감소하고 있거나, 부(-)의 피이크점을 통과하여 증가하고 있을 때에는 프로그램은 S12단계로 진행하게 된다. 따라서 프로그램이 S4단계나 S7단계로부터 S12단계로 진행할때, 제어변수(FUNC)의 값이 바로 정(+)이나 부(-)의 피이크를 통과함을 알수 있게 된다. 그리고, 이 경우에는 "0"으로 셋트되어 있는 타이머에 "1"이 가산되는데, 이 타이머는 "225"에 이르는 Tm보다 더 큰 양을 계수할 수 있도록 설계되게 된다.

이어, S13단계에서 타이머의 계수값에 소정 값(P), 예컨대 16의 배수인지의 여부가 검출되게 되는데, 이때 계수값이 P의 배수인 것으로 검출되면, S17단계로 진행하여 제동유압등의 유압을 감소시키기 위해 제동액추에이터(BA)로 전달되는 감압신호를 발생시키게 된다. 한편, 타이머의 계수값의 상기 소정 값(P)의 배수가 아닌 경우에는 S14단계로 진행하여 상기 계수값과 소정 값 Tm을 비교하여 제동력의 제어가 완료되었는지의 여부를 검출하게 된다.

그리고, 타이머에 의한 계수값이 상기 소정 값(Tm)보다 낮은 경우에는 S16단계로 진행하여 제동액추에이터(BC)의 제동유압이 유지되도록 하는 홀드신호를 발생시키게 되고, 이와달리 타이머에 의한 계수값이 소정 값(Tm)보다 높은 경우에는 S17단계로 진행하여 감압신호를 발생시키게 된다.

한편, 상기 S13단계에서 타이머에 의한 계수값과 비교되는 값 P는 예컨대 타이머에 의해 계수되는 값에 따라 변경되고, 또 S14단계에서 타이머에 의한 계수값과 비교되는 값 Tm도 제동액추에이터(BA)의 특성에 따라 역시 변경되게 된다.

그리고, 상기한 동작주기는 바퀴조향의 제어를 달성하기 위해 반복되게 된다.

이하, 제 7 동에 도시된 동작예에 대하여 설명한다.

시작점으로부터 T1지점까지는 S1,S2,S3,S6,S9,S12,S13,S14 및 S16단계의 동작주기를 반복하게 된다. 또 이 기간동안 FPEAK는 "0"으로 되어 있고, 제동액추에이터(BA)의 제동유압은 그 이전의 상태로 유지되게 된다.

이어, T1지점으로부터 T2지점까지의 기간, 즉 과대하게 큰 조향이 발생되어 증가될 때에는 S1,S2,S3,S4,S5,S10 및 S15단게의 동작주기가 반복되고, 이 기간동안 FPEAK의 내용이 증가됨과 더불어 기억되어 제동유압이 증가하게 된다. 따라서, 제동력이 증가되어 과대한 양으로 발생되었던 조향이 억제되게 된다.

이어, T2지점으로부터 T3지점까지의 기간, 즉 과대하게 큰 양으로 발생되었던 조향이 억제되고 있는 경우에는 S1,S2,S3,S4,S12,S13,S14 및 S16단계의 동작주기는 제 1 반주기동안 반복되고, S1,S2,S3,S6,S9,S12,S13,S14 및 S16단계는 제2반주기동안 반복된다. 따라서, FPEAK의 내용은 "0"으로 복귀되고, 제동유압은 T2지점에서 설정된 레벨로 유지되게 된다. 따라서 과대하게 큰 양으로 발생되었던 조향은 확실하게 억제되게 된다. 또 T2지점으로부터 타이머는 계수를 시작하게 되는데 제 7 도에 도시된 예에 있어서는 타이머가 소정의 값(P)을 계수하기 전에 다른 주기로 이행하게 된다.

T3지점으로부터 T4지점까지의 기간, 즉 과대한 조향을 크게 억제하고 있는 동안에는, S1,S2,S3,S6,S7,S8,S11 및 S17단계의 동작주기가 반복되고, FPEAK의 내용은 음의 방향으로 증가하게 되어, 제동유압은 감소되게 된다. 따라서, 과대한 양의 조향이 크게 억제되는 동안에는 조향량의 최적의 범위로 제오되도록 제동력이 감소되게 된다.

이어, T4지점으로부터 T5지점까지의 기간, 즉 조향량이 최적의 값이나 그 최적의 값의 근처값으로 있는 경우에는 S1,S2,S3,S6,S9,S12,S13,S14 및 S16단계의 동작주기가 반복되는데, 이때 T4지점으로부터 타이머가 계수를 개수하고, 제동유압은 유지되게 된다. 또 T5지점에서 타이머가 소정의 값 P를 계수하게 되면, S1, S2, S3, S6, S9,S12,S13 및 S17단계의 동작주기가 한 주기동안 수행되게 됨으로써 제동유압은 짧은 기간동안에 감소되게 된다.

한편, T5지점후의 기간동안 타이머가 P의 배수를 계수할 때마다 제동유압은 순간적으로 조금씩 감소되게 된다. 그리고 타이머에 의한 계수값이 소정 값 Tm을 초과했을 때 제동유압을 축소시키기 위한 신호가 연속적으로 발생되어 제동유압을 "0"으로 복귀시킴으로써 제동력의 제어가 완료되게 된다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 바퀴조향제어장치에 있어서는 조향이 발생되거나 과다한 양으로 발생될 우려가 있는 경우, 즉 구동바퀴의 회전속도가 매우 높게 되거나 매우 높아질 우려가 있는 경우에는 조향량이 감소되기 시작할 때까지 제동력은 증가하게 되는데, 이때 과다한 조향의 축소가 자니치게 큰 경우에는 그 축소량이 지나치지 않게 될 때까지 제동력이 감소되게 되고, 상기 이외의 기간에서 일정 또는 가변의 시간간격마다 제동력감축코멘드가 발생되어 제동력은 일정하게 유지되다가 P의 시간간격마다 조금씩 감소되며, 이들 동작이 완료된 후에는 실질적으로 "0"으로 된다.

본 발명의 바퀴조향제어장치에 따르면, 조향이 지나치게 큰 경우에는 제동력이 구동바퀴에 빠르게 공급되게 되고, 과대한 조향이 감소될 조짐이 있게 되면 제동력은 유지되면서 점차 제거되게 되므로, 과대한 양의 조향을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

[제 1 변형예]

제동액추에이터(BA)는 통상 외부적으로 제공되는 구동신호에 의해 작동되는 솔레이노이드밸브를 갖추어 그 구동신호에 따라 제동부에 제동유압을 공급함으로써 제동력을 발생시키게 된다. 그러므로, 제동액추에이터(BA)의 동작특성을 감안하여 솔레이드구동신호를 발생시키는 것이 중요하게 된다. 즉 구동신호에 매우 민감하게 응답하는 제동액추에이터(BA)를 사용하는 경우에는 제동부(B)에 압력을 공급하는데 필요한 시간이 매우 짧아지게 되므로, 솔레노이드를 구동시키기 위한 솔레노이드구동신호가 T1지점으로부터 T2지점까지의 기간동안 연속적으로 발생되게 되면 제동부(B)에 제공되는 제동력이 필요이상으로 커지게 된다.따라서 제동유압을 필요한 속도로 증가시키기 위해서는, 솔레노이드구동신호와 압력홀딩신호를 조합하여 펄스열의 형태로 발생시키게 되면 제동유압은 필요한 속도로 단속적으로 증가되게 된다. 그리고 이와 마찬기지로 제동액추에이터(BA)의 압력을 필요한 속도로 감소시키는 경우에는 솔레노이드해제신호와 압력홀딩신호를 조합해서 펄스열로 발생시키는 것이 바람직하게 되는 바, 상기한 바와같이 조합신호룰 생성해 주기 위해서는 다음과 같은 구성이 이루어지게 된다. 즉, 제 8 도(a)에 나타낸 플로우챠트를 S5단계와 S10단계사이 및 S8단계와 S11단계 사이에 삽입하고, 제 8 도(b)에 나타낸 플로우챠트를 S10단계이후에 삽입하며, 제 8 도(c)에 나타낸 플로우챠트를 S11단계와 S17단계사이 및 S17단계 바로 위에 삽입하게 되면, 필요한 펄스폭과 펄스주파수를 갖는 펄스열이 S19단계에서 출력되게 된다.

[제 2 변형예]

일반적으로 제동부(B)에서 제동패드는 제동유압의 공급에 의해 디스크와 접촉되어 제동력을 발생시키게 된다. 그러나 제동유압이 초기에 "0"으로부터 증가됨과 더불어 단속적으로 생성되는 펄스에 의해 상승되는 경우에는 제동압력이 펄스들에 의해 단속적으로 증가된 다면 제동패드가 디스크와 접촉되지 않을 가능성이 있게 되는데, 이러한 경우에는 제동력의 빠른 적용이 이루어지지 않게 된다.

따라서, 이와같은 현상을 방지해 주기 위해서는 제동유압을 증가시키기 위한 신호를 단조적인(monotonic) 펄스열로 하지 않고, 최초펄스의 펄스폭을 크게 해주면서 나머지 펄스들을 단조펄스열이 되도록 해주거나, 그 대신에 펄스의 듀티인수를 초기에는 크게 해주면서 시간에 관련하여 점진적으로 감소되도록 생성하면 된다. 이와같은 신호를 생성하게 위해서는 제 9 도에 도시된 플로우챠트를 S5단계와 S15단계사이에 삽입하게 되는데, 이와같은 배열에 의하면 S20단계에서 타이머에 의해 계수되는 값이 소정 값 Tm을 초과하는지의 여부가 검출되게 되고, 이때 타이어에의한 계수값이 소정값 Tm을 초과하는 것으로 검출되면 제동유압은 "0"인 것으로 판단된다. 따라서 S21 단계에서 최초펄스의 펄스폭이 크게 되어 있는 펄스열이 제동유압이 증가시키져지도록인가되게 된다. 그리고 이와달리 상기 S20단계에서 타이머에 의해 계수된 값이 소정 값 Tm을 초과하지 않은 것으로 검출되면 제동유압이 "0"이 아닌 것으로 판단된다. 따라서 이 경우에는 S22단계에서 단조펼스열이 인가되어 제도유압을 요구되는 속도로 증가시키게 된다.

[제 2 실시예]

제 10 도는 본 발명에 따른 바퀴조향제어장치의 제 2실시예를 도시해 놓은 것으로, 본 제2실시예에서의 제어변수(FUNC)는 상기 제1실시예의 제어변수(FUNC)와 다르게 되어 있다.

즉, 상기 제1실시예에서의 제어변수(FUNC)는

로 정의되었지만, 본 제2실시예에서의 제어변수(FUNC)는

로 정의된다.

이들 상기(1)과 (2)식 사이의 관계는 다음과 같이 설명된다.

즉, 식(1)에서

의 항은

으로 나타낼수 있는데, 여기서 지나치게 큰 양의 조향이 일어나는 경우에는 구동바퀴와 비구동바퀴의 가속도는

으로 고려할 수 있게 된다. 따라서

로 되므로, 상기(2)식은 (1)으로부터 구할 수 있게 된다.

그리고 상기(2)식의 동작을 수행하기 위해, 제 10 도에 도시된 바와같이 구동바퀴의 회전속도(VD)의 증가율인 가속도를 출력하는 구동바퀴 가속도출력부(D')가 구동바퀴속도검출부(VD)와 제동콘트롤러(BC)사이에 삽입되어 있다. 이를테면 본 발명의 제1실시예에 따른 바퀴조향제어장치에서 제공된 조항증가율출력부(D)가 구동바퀴속도출력부(D')로 대체 되어 있다.

이어, 제어변수(FUNC)에 대해 설명한다.

제어변수(FUNC)는 일반적으로 다음과 같이 표시된다.

여기서 SPIN은 구동바퀴의 조향량 또는 그의 근사값을 나타내고, DSPIN은 조향의 가속도 또는 그의 근사값을 나타낸다.

또한 K1=1로 가정하면 상기(4)식은

로 표시할 수 있게 된다.

따라서, 제1실시예에서 제어변수(FUNC)는 다음과 같은 관계를 기초로 하여 정의되게 되고,

본 발명의 제2실시예에서는 제어변수(FUNC)가 다음의 관계에 기초하여 정의될 수 있다.

그리고 그 이외의 경우에는 제어변수(FUNC)가 다음과 같은 다른 관계에 기초하여 정의될 수 있다.

또는

본 발명에 따른 바퀴조향제어장치가 상기한 바와같이 실현되는 경우, 차속출력부(VB)는 제 10 도에서 점선으로 표시된 바와같이 S1 및 S2와 접속되게 된다.

또 SPIN 및 DSPIN은 자동차가 회전하게 되는 경우 자동차의 앞바퀴와 뒷바퀴사이의 속도차를 고려함으로써 각각의 구동바퀴의 회전속도를 계산하는 추정연산부(상기 1987년 일본국 특허공개공보 제 60937호에 게재되어 있다)에 의해 구해지는 식을 이용하여 다음과 같이 정의할 수 있다.

여기서, Va : 전방의 우측바퀴속도

Vb : 후방의 우측바퀴속도

Vc : 전방의 좌측바퀴속도

W : 바퀴의 밑부분길이

T : 부튀의 접지면 폭

이고,

상기 식은 앞바퀴의 접지면폭이 뒷바퀴의 접지면폭과 동일한 FF형(front-mounted. front-drive type)자동차에 대하여 계산된 것이지만, 상기 식은 FR형(front-mounted, rear-drive type) 자동차이고, 또한 앞바퀴의 접지폭과 뒷바퀴의 접지폭이 다른 경우에도 계산될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에서는 조향량제어가 제동력의 제어에 의해서만 실현하도록 되어 있지만, 본 발명의 제2실시예에서는 조향량제어가 제동력의 제어에 의해서 뿐만 아니라 엔진구동력의 제어에 의해서도 실현되도록 되어 있다.

그리고, 제 10 도에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 바퀴조향제어 장치는 상기 제 1 도에 도시된 제1실시예에서 제공된 바퀴조향제어장치에 대해 엔전콘트롤러(EC)와 엔진액추에이터(EA) 및 엔진(E)이 추가로 제공되게 되는 바, 그중 엔진콘트롤러(EC)는 다음의 식에 의해 엔진(E)을 제어하기에 적합한 제어변수(EFUNC)를 계산하게 된다.

또, 과다한 양의 조향을 제어하기 위해, 제1실시예에서는 제동유압의 증가와 유지 및 감소를 실행하도록 되어 있지만, 본 발명의 제2실시예에서는 조향제어가 상기 제1실시예에 적용되는 방법에 더하여 엔진의 구동력을 제어하는 것에 의해 실행되도록 되어 있다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 제2실시예에서는 엔진의 구동력이 제어변수(EFUNC)에 기초하여 개방되는 조절밸브(throttle valve)의 변화에 의해 제어되게 되는 바, 이러한 구성에 의해 수행되는 동작설명은 제 7 도에 나타낸 파형도와 동일하므로 여기서 그 설명을 생략한다.

또, 본 발명의 제1실시예에의 경우에도 엔진콘트롤러(EC)와 엔진액 추에이터(EA)를 제공할 수 있는바. 이러한 경우에는 다음과 같은 제어변수(EFUNC)가 사용되게 된다.

여기서 제어변수(EFUNC)는 일반적으로 다음과 같이 표시될 수 있다.

EFUNC=K2·[SPIN1+SPIN2+K1·(DSPIN1+DSPIN2)]…………(7)

이때 SPIN 및 SPIN2는 각각 좌측구동바퀴 및 우측구동바퀴의 조향량 또는 그 조향량의 근사값이고, DSPIN1 및 DSPIN2는 각각 좌측구동바퀴 및 우측구동바퀴의 가속도 또는 그 가속도의 근사값을 나타낸다.

SPIN1과 SPIN2는 다음과 같이 정의될 수 있다.

DSPI1=

, DSPIN2=

, 또는

DSPI1=

, DSPIN2=

이때 제어변수(EFUNC)는 상기의 SPIN1과 SPIN2, DSPIN1 및 DSPIN2를 조합함으로서 다른 식으로 정의 될 수도 있다.

엔진콘트롤러(EC)는 상술한 바와같이 죄측구동바퀴 및 우측구동바퀴의 평균조향량에 입각해서 과다하게 크거나 적은 조향을 검출함에 의해 제어되게 되는 바, 이때 엔진콘트롤러 (EC)는 좌측구동바퀴와 우측구동바퀴증 더 작은 조향이 일어나는 쪽의 조향량에 따라 제어되게 된다. 이러한 방법은 예를들어 본 출원[1987년 10월 27일자로 미국특허청에 제출한 출원〈일련번호는 아직 접수되지 않았음〉과, 1987년 10월 30일자로 출원된 E.P.C 출원 번호 8711599841]과 동대리인에 위임되어 1986년 10월 30일자로 출원된 일본국 특허 출원 제 258867호의 "wheel spin control apparatus for use in an automobile"에 게재되어 있다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 바퀴조향제에장치의 동작은 제1실시예에 따른 바퀴조향제어장치의 동작과 유사하게 되므로, 제 2실시예의 동작설명은 생략한다.

본 발명의 따른 바퀴조향제어장치는 제동력뿐만 아니라 엔진의 구동력도 제어함으로써 실현되므로 지나치게 큰 양으로 발생된 조향을 아주 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

[발명의 효과]

이상 설명한 바와같이 본 발명의 따른 바퀴조향제어장치에 의하면, 상기한 본 발명의 목적이 적절하게 수행되게 된다.

또한 이상에서는 첨부된 도면과 함께 채택된 본 발명의 실시예에 관해서만 전적으로 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술내용을 변경하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변형실시할 수 있게 된다.

Claims

구동바퀴에 제동력을 적용함으로써 자동차의 구동바퀴중 적어도 1바퀴에 발생되는 조향을 제어하도록된 바퀴조향제어장치에 있어서, 상기 구동바퀴의 조향량을 검출하는 조향검출부(S)와, 조향량의 가속을 검출하는 조향가속검출부(D), 조향량과 조향가속의 합에 비례하는 제어변수(FUNC)를 계산하는 계산부(BC) 및, 제어변수(FUNC)가 정(+)측의 제 1 임계값을 초과하는 경우에는 제동력을 증가적으로 구동바퀴에 적용하고, 또 제어변수(FUNC)가 부(-)측의 제 2 임계값보다 더 작게 되는 경우에는 제동력을 감소적으로 구동바퀴에 적용하는 방식으로 구동바퀴에 제어하는 제어수단(BC)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
구동바퀴에 제동력을 적용함으로써 자동차의 구동바퀴중 적어도 1바퀴에 발생되는 조향을 제어하도록된 바퀴조향제어장치에 있어서, 구동바퀴의 조향(SPIN)을 검출하는 조향검출수단(S)과, 상기 조향의 가속(DSPIN)을 검출하는 조향가속검출수단(D), FUNC ∝ SPIN+K·DSPIN(K ; 상수)로 주어지는 제어변수(FUNC)를 계산하는 계산수단(BC), 정측의 상기 제어별수(FUNC)의 제 1 임계값을 산출하는 제 1 임계값 산출수단(BC), 상기 제어변수(FUNC)와 제 1 임계값을 비교하는 비교수단(BC) 및, 상기 제어변수(FUNC)가 상기 제 1 임계값을 초과한 후의 구간과, 상기 제어변수(FUNC)가 정피이크점이나 이 정피이크점과 관련된 소정의 레벨에 이르기 전의 구간 및, 상기 제어변수(FUNC)가 증가하는 동안에는 제동력증강신호를 발생시켜 제동력을 구동바퀴에 증가적으로 인가하는 제동제어수단(BC)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 2 항에 있어서, 부즉의 제어변수(FUNC)의 제 2 임계값을 산출하는 제2임계값산출수단(BC)을 추가로 구비하고, 상기 비교수단(BC)은 상기 제어변수(FUNC)와 상기 제2임계값을 비교하며, 상기 제동제어수단(BC)은 상기 제어수단(FUNC)가 상기 제 2 임계값보다 더 낮아진 후의 구간과, 상기 제어변수(FUNC)가 부피이크점이나 이 부피이크점과 관련된 소정 레벨에 이르기 전의 구간 및 상기 제어변수(FUNC)가 감소되는 동안에는 제동력감축신호를 발생시켜, 제동력을 상기 구동바퀴에 감소적으로 인가하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 2 항에 있어서, 자동차가 주행하는 도로가 평탄하지 않거나 요철이 심한 길임을 나타내는 불량도로 지수신호(Ka)를 산출하는 불량도로지수출력수단(A)과, 차속신호(Kb)를 산출하는 차속산출수단(VB)을 추가로 구비하고, 상기 계산수단(BC)은

FUNC=K2·(SPIN+K1·DSPIN)

[여기서 K1은 불량도로지수(Ka)에 반비례하는 값이나 그 근사값이고, K2은 차속(Kb)에 반비례하는 값이 나 그 근사값]로 주어지는 제어변수(FUNC)를 계산하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 2 항에 있어서, 비구동바퀴의 속도를 산출하는 산출수단(VN)을 추가로 구비하고, 상기 불량도로지수출력수단(A)는 비구동바퀴의 속도값을 미분하는 미분수단(2)고, 이 임분값의 평균을 취득하는 평군취득수단(4) 및, 상기 미분값과 평균값 사이의 차이에 대한 절대값을 적분하는 적분수단(10)을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제동력증강신호와 제동력감축신호에 응답해서 유압에 의해 동작되는 제동시스템(BA,B)을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제동력증강신호와 제동력감축신호는 각각 소정의 주파수를 갖는 펄스신호인 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 7 항에 있어서, 유압이 "0"인 경우에 인가되는 상기 제동력증강신호를 최초펄스는 그 펄스폭이 비교적 넓고, 이 최초펄스의 다음에 이어지는 펄스는 비교적 그 펄스폭이 작은 펄스열로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 조향검출수단(S)은 구동바퀴의 속도를 산츨하는 수단(VD)과, 비구동바퀴의 속도를 산출하는 수단(VN) 및, 상기 구동바퀴의 속도와 비구동바퀴의 속도사이의 차이(VD-VN)를 취하는 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 9 항에 있어서, 조향가속검출수단(D)은 상기 구동바퀴의 속도와 비구동바퀴의 속도사이의 차이를 미분하는 미분수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 조향가속검출수단(D)은 상기 구동바퀴의 속도를 미분하는 미분수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 3 항에 있어서, 제어변수(FUNC)가 상기 제 1 및 제 2 임계값 사이의 범위외부의 피이크점에 도달한 경우에는 그 시점에서 계수를 시작하고, 상기 제어변수(FUNC)가 상기 범위에 들어간 후와 상기 범위를 벗어날 때의 시점에서 계수를 종료 및 리셋트하는 카운터를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 12 항에 있어서, 제동제어수단(BC)은 상기 카운터가 소정 단위시간의 배수를 계수했을 때 일시적으로 제동력감출신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.
제 12 항에 있어서, 제동제어수단(BC)은 상기 카운터가 소정의 최대시간을 계수했을때 제동력감축신호를 연속적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 바퀴조향제어장치.