KR920006344B1

KR920006344B1 - 자동차바퀴의 회전속도제어장치

Info

Publication number: KR920006344B1
Application number: KR1019880000112A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 후지오카; 코지 다카다
Original assignee: 스미토모덴기고교 가부시키가이샤; 나카하라 츠네오
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1988-01-09
Publication date: 1992-08-03
Also published as: JPS63279954A; US5149177A; DE3880160D1; DE3880160T2; EP0274397B1; KR880008914A; EP0274397A2; JPH064407B2; EP0274397A3

Abstract

내용 없음.

Description

자동차바퀴의 회전속도제어장치

제1도는 마찰제어시스템의 제동력제어부에 적용되는 본 발명의 1실시예에 따른 회로의 블록도.

제2도는 제1도에 도시된 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트.

제3도 및 제4도는 제1도의 시스템으로부터 얻어지는 제1예에 따른 파형도.

제5도는 제1도의 시스템으로부터 얻어지는 제2예에 따른 파형도.

제6도는 예 2의 작용을 나타낸 흐름도.

제7도는 마찰제어시스템의 제동력제어 및 구동력제어 모두에 적용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로의 블럭도.

제8도는 앤티록제어시스템에 적용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

VD : 구동바퀴속도검출장치 VN : 비구동바퀴속도검출장치

S : 스핀량출력장치 D : 스핀증가율출력장치

BC : 제동력제어장치

본 발명은 자동차바퀴의 회전속도를 제어하는 제어시스템에 관한 것으로, 특히 앤티록제어시스템에 있어서 바퀴에 가해지는 제동력이나 구동력을 제어함으로써 바퀴의 회전속도와, 그 순간의 자동차주행속도 또는 적절한 추정치나 표시치사이의 편차가 절대치 이상으로 초과되는 것을 방지할 수 있도록 된 자동차바퀴의 회전속도제어장치에 관한 것이다.

에컨대 앤티록제어기(anti-lock controller)나 마찰제어기(track-tion controller)에 사용되는 종래의 자동차바퀴의 회전속도제어장치는 통상 바퀴의 회전가속도의 절대치가 소정한도이상으로 초과되는지의 여부와, 바퀴의 회전속도와 자동차주행속도간의 편차가 소정한도이상으로 초과되는지의 여부등 2가지 판단조건에 따라 제어를 행하도록 되어 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 제어장치에 있어서는 빙판등과 같이 타이어와 도로면간의 마찰력이 매우 작은 도로를 주행하면서 소정한도를 초과하는 제동력이나 구동력을 지속적으로 가하는 경우에는 바퀴의 회전속도와 자동차의 주행속도간의 편차의 절대치가 완만하게 증가되기 때문에 그 검출이 대단히 늦어져서 결국 미끄러짐을 신속하게 방지할 수 없게 된다. 이를 보다 상세히 설명하면, 바퀴속도의 절대치가 0이거나 또는 극히 작을 경우에는 상기 편차의 절대치가 드레숄드치(threshold value)를 넘을 때까지는 미끄러짐이 검출되지 않게 되는 바, 이 드레숄드치는 바퀴의 회전속도에 포함된 노이즈성분을 고려할 경우 불필요하게 감소되어질 수 없는 것이다.

또, 앤티록제어기(anti-lock controller)의 경우에는 약간의 과잉제동력이 긴 시간동안 지속적으로 인가되는 일이 없기 때문에 그 문제가 비교적 적다고는 하나, 마찰제어기의 경우에는 상기와 같은 문제를 결코 무시할 수 없게 된다.

본 발명의 요점은 통상의 판단기준을 위해 이용되던 제1제어수단에다 적분적요소, 즉 바퀴의 회전속도와 자동차의 주행속도사이의 편차의 절대치가 완만하게 증가되는 것을 검출할 수 있도록 된 제2제어수단을 부가적으로 구성시킨 것이다.

상기와 같은 적분적요소로서는 예컨대 편차의 절대치가 일정의 드레숄드치를 일정시간이상 연속하여 초과하거나, 편차의 절대치가 드레숄드치를 초과하는 시간과 초과하지 않는 시간을 빼서 초과하고 있는 시간쪽이 일정시간이상 길게 되는 것을 나타내는 지표를 사용하여 행하게 된다.

이와 같이 완만한 변화를 검출하기 위한 적분적요소는 자동차바퀴 회전속도제어장치의 전 기술분야, 즉 과잉제동력을 억제하기 위해 제동력을 완화시켜 주는 앤티록제어분야나, 과잉구동력을 억제하기 위해 제동력을 부가하거나 원동기의 구동력을 완화시켜 주는 마찰제어분야에 적용할 수 있다. 그러나 적분적요소는 특히 마찰제어, 그중에서도 구동바퀴에 제동력을 인가하기 위한 제어에 적합하게 된다.

본 발명은 마찰 제어시스템의 제동력제어에 적용함에 있어 각 구동바퀴속도에 의해 추정되는 자동차주행속도 또는 비구동바퀴의 속도로부터의 편차의 차에 대해 적분적검출을 행하게 되면 특히 우수한 효과를 갖는다.

이것은 구동바퀴가 차동기어장치에 연결되어 있기 때문에 생기는 것으로, 이런 종류의 편차가 완만하게 증가되는 상황에서는 한쪽의 구동바퀴의 편차가 증가하는 한편 다른쪽의 구동바퀴의 편차는 감소하게 되는 현상이 용이하게 발생하기 때문이다.

이와 같은 경우, 실제로 발생하는 편차와 제어목표인 이상적인 편차의 차이가 한쪽은 양, 다른쪽은 음의 값을 갖게 되므로, 편차의 차를 고려하면 거의 2배의 감도로 편차증대측의 바퀴 움직임을 검출할 수 있게 되어 편차가 큰 측의 바퀴에 적절한 제동력을 인가할 수 있게 된다.

또, 자동차가 선회중인 경우에는 구동바퀴와 비구동바퀴의 속도차이를 단순히 취하는 것만으로는 가령 같은 측끼리의 비교에 있어서도 구동바퀴·비구동바퀴의 속도차가 발생하게 되고, 특히 전륜구동차의 경우에는 구동바퀴와 비구동바퀴간의 편차가 양으로 발생하여 마찰제어대상인 구동력과대로 판정하기가 매우 어렵게 된다. 그러나 구동바퀴간의 속도차로부터 비구동바퀴간의 속도차를 빼게 되면, 선회시의 앞뒤바퀴 차이로 인한 영향은 거의 무시할 수 있게 되므로 실제의 과잉구동력만을 검출할 수 있게 된다. 이것은 각각 같은 쪽의 구동바퀴와 비구동바퀴사이의 차이를 취하고, 그 차이의 좌우간의 차, 즉 편차의 차를 취하여 제2제어수단의 대상으로 하는 것을 의미한다. 또한 같은 쪽의 구동바퀴와 비구동바퀴사이의 편차를 구할 때 만일 그 값이 음일 경우에는 0으로 하고, 좌우간의 편차의 차를 구해 이것으로 제2제어수단의 제어대상으로 하게 되면 외부의 변동요인에 대해 강해지게 된다.

한편, 편차의 급격한 증가에 대처할 수 있는 검출방법으로서는 각 구동바퀴마다 종래부터 이용되고 있는 과잉편차를 검출하고 편차의 미분치가 초과되는 것을 검출하여 이를 조합하는 방법이 있는 바, 이때 자동차의 선회에 따른 영향은 과잉검출을 위한 드레숄드치를 적당히 설정해 줌으로써 거의 무시할 수 있게 된다.

다음으로, 마찰제어중 원동기의 구동력억제제어에 본 발명을 적용하는 경우에는 좌우측의 구동바퀴와 비구동바퀴의 편차의 평균치, 또는 더 작은 쪽의 편차를 대상으로 제어를 행하게 된다. 여기서 전자, 즉 평균치를 이용하는 경우는 원동기의 출력이 차동기어장치를 통해 좌우측의 구동바퀴회전속도의 평균치로 나타나게 된다는 점에 착안한 것이고, 후자 즉 작은 쪽의 편차를 이용하는 경우는 마찰제어는 원동기출력의 억제와 동시에 제동력제어도 행해지는 것이 일반적이고, 좌우간의 차이는 응답이 빠른 제동력제어에서 중요한 것으로서 취급되는 것에 착안한 것이다. 또, 좌우의 노면마찰계수가 다른 경우를 가정하면, 미끄러지기 쉬운 노면상의 구동바퀴는 편차가 커지게 되므로 제동력이 적당히 가해져야만 잘 미끄러지지 않는 노면상의 편차와 같은 정도로 안정될 것으로 예상된다. 따라서 원동기출력억제제어는 잘 미끄러지지 않는 노면상의 구동바퀴를 대상으로 시행하면 좋을 것으로 판단된다.

또, 좌우 양편차의 평균치나 더 작은 쪽의 편차를 대상으로 본 발명의 적분적요소, 즉 제2제어수단을 부가하게 되면 원동기출력이 약간 과대한 상태로 장시간 지속되는 것이 방지되어 핸들의 조종성과 안정성향상에도 도움이 된다. 단, 이때 상기 조건만으로는 선회상태와 구별되지 않으므로 비구동바퀴의 좌우속도차를 사용하여 제어대상으로 하는 편차를 보정하거나 또는 드레숄드치를 보정할 필요가 있다.

또한 적분적요소와 관련한 편차의 드레숄드치는 통상제어에 관한 편차(미분치가 아님)의 드레숄드치보다 작게 될 필요가 있으므로 선회보정을 행하는 것이 바람직하다(이점에서, 마찰제어의 제동력제어에 이용되는 편차의 차는 자동적으로 어느 정도의 선회보정이 행해지기 때문에 유리하다).

이어서, 본 발명을 앤티록제어방식에 적용하는 경우에 대해 설명한다.

앤티록의 제어대상은 자동차바퀴의 속도와 추정되는 자동차속도의 편차인데, 통상제어의 경우에는 상기조건에 자동차바퀴의 가속도가 가미되는 것이 일반적이다.

앤티록제어의 경우, 자동차속도추정의 정밀도를 비롯하여 통상 마찰제어의 경우보다 불확실한 요소가 많아 그 만큼 드레숄드치의 절대값을 크게 해야만 한다.

또 4바퀴에 모두 제동력이 가해지게 되면 각 바퀴를 지지하고 있는 노면의 마찰유지력과 관련하여 바퀴들이 복잡하게 반응하기 때문에 선회보정의 기준으로 되는 수치를 얻기가 어렵게 된다(실제로 마찰제어기에 있어서는 좌우의 비구동바퀴에 상응하는 좌우의 비제동바퀴라는 개념이 없다).

따라서, 앤티록제어의 경우에는 자동차바퀴의 회전속도에 관한 정보만으로 충분한 실용성을 갖는 선회보정을 행하기가 매우 어렵기 때문에 조종각층정기나 횡가속도계를 사용하지 않는 한 선회보정을 생략할 수 밖에 없게 된다.

이러한 이유로, 앤티록제어의 경우에는 가속도에 의한 판단을 중요시하고 대상으로 되는 회전속도와 자동차의 추정주행속도 사이의 편차에 적용되는 드레숄드치의 절대치가 매우 높은 값으로 설정되게 된다. 이 때문에 가속도가 적은 상태에서 편차의 절대치가 완만하게 증가되는 경우에는 검출이 매우 늦어지는 것이 일반적이다.

그러므로 본 발명에 따른 적분적요소의 적용도 선회보정을 필요로 하지 않을 정도로 큰 드레숄드치를 갖고서 적용할 수 밖에는 없지만, 그래도 통상제어에서 가속도의 절대치가 작은 때의 편차에 적용되는 드레숄드치보다는 충분히 작은 값으로 설정되므로 실용상 유효한 수단으로 되게 된다.

아울러, 이제까지 설명한 모든(일반제어나 본 발명의 적분적요소에 의한 제어를 막론하고) 편차 또는 편차의 드레숄드치를 사용하는데 있어 어느 쪽이든 자동차속도에 의한 보정을 행하는 것이 바람직하고, 또 이러한 보정에는 대부분의 공지예에서 볼 수 있으므로 그 상세한 실명은 생략한다.

본 발명의 요점은 앞서 실명한 바와 같이 적분적요소에 의한 제어를 통상제어에 부가한 점에 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명을 마찰제어장치의 제동력제어부분에 적용한 경우를 나타낸 블럭도로서, 이 경우에 편차는 스핀으로 표시된다. 또한 도면중 참조부호에 부가된 첨자 1은 차량의 한쪽(예컨대 오른쪽)에 관한 것을 나타내고, 첨자 2는 다른쪽(예컨대 왼쪽)에 관한 것을 나타낸다.

또, 도면에서 참조부호 VD는 구동바퀴의 속도를 검출하는 속도검출장치이고, VN은 비구동바퀴의 속도를 검출하는 속도검출장치이며, 또 S는 구동바퀴의 스핀량을 표시하는 신호를 출력하는 스핀량출력장치로서, 예컨대 구동바퀴속도검출장치(VD)의 출력과 비구동바퀴속도검출장치(VN)의 출력의 차를 취하는 감산기로 구성된다. 스핀량은 우선 각 구동바퀴속도와 자동차주행속도의 차이에 의해 얻을 수 있으나, 자동차의 선회시에는 약간의 보정을 행하는 것이 바람직하고, 이를 위해 비구동바퀴간의 속도차를 이용할 수 있다. 또 같은 쪽의 구동바퀴와 비구동바퀴간의 속도차를 취하여 제1근사치로 하고 양쪽 비구동바퀴간의 속도차이를 이용하여 선회보정을 행할 수도 있는 바, 이러한 보정은 본 출원인이 1985년 9월 11일자로 일본국에 출원한 일본국 특허출원 소 60-201233호에 기재되어 있다.

그러나, 이러한 선회보정이 특히 필요한 것은 편차가 완만하게 증가하는 경우에 대처하기 위한 것이므로, 본 발명의 제2제어수단을 이용하게 되면 마찰제어의 제동력제어에 관해서는 생략할 수 있게 된다. 또 보다 확실히 하기 위해서는 스핀량 출력장치(S)의 특성으로서 출력이 음이 필 경우에 0으로 처리하는 것과 같은 특성을 갖추는 것이 바람직하다.

또한, 제1도에서 참조부호 D는 스핀증가율출력장치로서, 이는 예컨대 스핀량출력장치(S)의 출력을 미분하는 미분기로 구성되고, SV는 좌우측의 스핀량의 차를 출력하는 좌우스핀편차출력장치이다. 또 BC는 제1제어수단, 즉 통상제어용 제동력제어기로서, 이는 스핀량출력장치(S)와 스핀증가율출력장치(D)로부터 얻어지는 신호를 이용하여 제어변수

FUNC=K₂·(SPIN+K₁·DSPIN)

(K₁, K₂는 소정의 계수, SPIN은 S의 출력, DSPIN은 D의 출력)

를 산출함으로써 통상제어(본 출원인이 대한민국에 특허출원한 특허출원 87-13684호 ; 명칭[바퀴조향제어장치]에 기재)를 행한다. 또, 제1도에서 참조부호 BC'는 제2제어수단, 즉 적분적제어용 제동력제어기로서, 이는 좌우스핀편차출력장치(SV)로부터 얻어지는 신호를 이용하여 후에 설명하는 적분적제어를 행하게되는 바, 여기서 BC'₁는 S₁＞S₂일 경우에 작동하고, BC'₂는 S₁＞S₂일 경우에 작동한다.

또 BA는 제동력제어기(BC, BC')로부터의 명령에 따라 실제로 제동력을 가해주거나 완화해 주고, 또는 증가시키거나 감소시키는 제동작동기이고, B는 제동장치를 나타낸다. 또 단순화하기 위해 도시하지는 않았지만, BC, BC'에서 사용되는 계수나 드레숄드치와 같은 변수는 자동차의 주행속도[(VN₁+VN₂)/2]나 그 미분치에 따라 임의적으로 적절하게 설정할 수 있는 바, 이에 대해서는 상기 대한민국 특허출된 87-13684호에 기재되어 있고, 또 이로부터 통상적으로 이해할 수 있는 기술적 사항이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

이에, 제1도에 도시된 제1실시예는 마이크로컴퓨터를 이용하여 구성할 수 있는 바, 그 동작을 제2도의 플로우챠트를 이용해서 실명한다.

단계(#1)에서, 스핀량출력장치(S)는 구동 및 비구동바퀴간의 회전속도의 차를 취하여 다음 식, 즉

SPIN = VD -VN

으로 표시되는 스핀량을 연산한다. 그리고 이때 그 값이 음인 경우에는 "0"으로 놓이게 된다. 또 스핀증가율출력장치(D)는 스핀량(VD-VN)을 미분한 값, 즉 스핀가속도

를 출력한다. 그리고, 좌우스핀편차출력장치(SV)는 다음 식,

S1-S2

로 표시되는 좌우스핀편차를 연산한다.

단계(#2)에서, 제동제어기(BC)는 스핀(SPIN) 및 스핀가속도(DSPIN)를 인가받아 제어변수

(FUNC=k₂(SPIN+k₁·DSPIN)

(단, K₁,K₂는 소정의 계수)

를 산출한다.

여기서, 오른쪽 및 원쪽스핀량이 각각 제3도(a)에 도시된 곡선(S₁, S₂)과 같이 변화한다면, 스핀미분치

S₁제3도(b)에 도시된 그래프와 같이 변화하게 되고, 제어변수(FUNC1)는 제3도(d)에 도시된 그래프와 같이 변화하게 되며, 좌우스핀편차(SV)는 제3도(c)에 도시된 그래프와 같이 변화하게 된다. 또 제어변수(FUNC)에는 미분항이 포함되어 있으므로 스핀의 변화를 아주 빠르게 검출할 수 있게 된다.

또, 제어변수(FUNC)에는 스핀량을 나타내는 항이 갖추어져 있는데, 그 미분값

은 스핀량에 의해 증가되게 된다.

이어서, 단계(#3∼#8)에서는 제어변수(FUNC)를 기초로 자동차바퀴의 움직임이 판단되어 통상제어가 행해지게 된다. 즉, 단계(#3)에서는 제어변수(FUNC)가 양의 드레숄드치(H₁)보다 큰지의 여부가 판단되게 되는데, 이때 FUNC값이 H₁보다 큰 경우에는 단계(#4)에서 바로 앞, 또는 그 이전에 기억된 제어변수(FUNC)의 최대치(FPEAK)와 비교되고, 또 이번에 검출된 FUNC값이 EPEAK보다도 큰 경우에는 단계(#5)에서 이번에 검출된 FUNC값이 FPEAK로 기록된다. 따라서, 프로그램이 단계 #3, #4, #5로 진행되는 경우에는 제어변수(FUNC)가 드레숄드치(H₁)를 넘어 양의 방향으로 증가되고 있는 것을 알 수 있게 된다. 즉, 과대 스핀이 발생하여 스핀이 증대중인 것을 나타낸다. 그리고 이와 같은 경우에는 단계(#13)에서 제동력을 급격히 증가시키는 명령을 발생시켜 제동작동기(BA)로 급격히 가압하는 신호를 출력함으로써 제동을 가하여 과대스핀을 억제하게 된다.

한편, 단계(#4)에서 이번에 얻어진 FUNC값이 FPEAK보다 작은 경우에는, 즉 FUNC값이 드레숄드치(H₁)를 넘기는 하나 감소중인 경우에는 제동력제어기(BC')에 대응하는 연산부분인 단계(#12)로 진행하여 적분적제어가 행해지게 된다.

또, 단계(#3)에서 이번에 검출된 FUNC값이 양의 드레숄드치(H₁)보다 작은 경우에는 단계(#6)로 진행하여 FUNC값이 음의 드레숄드치(H₂)보다 작은지의 여부가 판단되게 되는데, 이때 FUNC값이 H₂보다 작은 경우에는 단계(#7)로 진행하여 바로 앞, 또는 그 이전에 기억된 제어변수(FUNC)의 최소치(FPEAK)와 비교되게 된다. 그리고 FPEAK보다도 이번에 검출된 FUNC값이 더 작은 경우에는(음의 방향으로 크다면)단계(#8)에서 이번에 검출된 FUNC값을 FPEAK로 기록한다. 따라서 프로그램이 단계 #3, #6, #7, #8로 진행하는 경우에는 제어번수(FUNC)가 드레숄드치(H₂)를 음의 방향으로 초과하여 음의 방향으로 증가하고 있는 중임을 알 수 있게 된다. 즉, 과대스핀이 억제되고 있는 것을 나타내기 때문에, 이러한 경우에는 단계(#6)에서 제동력을 급격히 감소시키는 명령을 발생시켜 제동작동기(BA)로 급격히 감압하는 신호를 출력함으로써 제동을 완화시키게 된다. 또 단계(#6)에서 FUNC값이 드레숄드치(H₂)보다 크다고 판단된 경우, 즉 FUNC값이 양쪽의 드레숄드치(H₁, H₂) 사이에 있는 경우에는 단계(#9)로 진행하여 FPEAK를 0으로 한 다음 단계(#12)로 진행한다.

따라서 단계(#12)로는 FUNC값이 양의 최대치보다 작거나 음의 최대치보다 큰 경우, 또는 FUNC값이 양쪽의 드레숄드치(H₁, H₂)사이에 있는 경우에 진행하게 된다·

이상은 마찰제어중의 제동력제어에 이용되는 통상제어의 일례를 설명한 것이고, 이어서 설명되는 단계(#12)가 본 발명의 요지인 제2제어수단, 즉 적분적요소인 바, 이하 이에 대해 상세히 설명한다.

단계(#12)에서는 편차가 완만하게 증가하는 경향이 있는지의 여부가 판단되는데, 이때 "YES"의 경우에는 단계(#14)에서 제동력을 완만하게 증가시키는 명령을 발생하여 제동작동기(BA)에 완만하게 가압하는 신호를 출력함으로써 제동력을 서서히 가해주는 한편, "NO"의 경우에는 단계(#15)에서 제동력을 완만하게 감소시키는 명령을 발생하여 제동작동기(BA)에 완만하게 감압하는 신호를 출력함으로써 제동력을 서서히 해제하게 된다. 또한, 급격하게 가압하는 신호와, 완만하게 가압하는 신호는 제동유압을 변경시키는 제어밸브에 인가되는 전압 또는 전류레벨을 변경시키는 것으로 적용할 수 있고, 다른 방법으로서 솔레노이드밸브에 동일한 전압레벨신호를 단속적으로 출력하여 출력시간과 비출력시간의 비율을 변화시켜 주어도 좋으며(이른바 펄스폭변조제어), 그 밖에 다른 방법을 이용해도 된다. 또한 전압신호도 같은 형태로 적용할 수 있다.

이하, 본 발명의 특징인 단계(#12)의 판단예로서 3가지 구체적인 예를 설명한다.

[예 1]

제4도에 도시된 바와 같이 스핀편차(SV)가 양의 드레숄드치(△)를 초과하게 되면 타이머가 카운트를 시작하게 되고, 이어 카운트값이 To 이상이 되면 완증(緩增)명령을 출력하게 된다. 그후, 스핀편차(SV)가 양의 드레숄드치(△)보다 작게 원 시점에서 완증명령을 중지함과 더불어 카운터를 리셋트시키게 된다.

또 스핀편차(SV)가 음인 경우에는 제동력제어기(BC'₁)가 실제적인 작동없이 감시를 계속하게 되고, 제동력제어기(BC'₂)가 반대로 동일한 작동을 하게 된다.

그러나, 제동력제어기(BC'₁, BC'₂)를 하나의 제동력제어기(BC'₁)로 하여, 스핀편차(SV)가 음의 드레숄드치(-△)를 음의 방향으로 초과하게 되면 타이머가 카운트를 시작하고, 이어 카운트값이 To 이상이 되면 제동 작동기(BA₂)측으로 완증명령을 출력하며, 그후, 스핀편차(SV)가 음의 드레숄드치(-△)보다 크게 된 시점에서 완증명령을 중지함과 더불어 카운터를 리셋시키도록 해도 좋다. 또, 카운터는 일거에 리셋트되지 않고 SV가 △보다 작은 때는 시간에 따라 카운트값을 감소시키고, "0"으로 되면 그 이상의 감산을 중지해서 "0"을 유지하도록 해도 된다.

[예 2]

제5도에 도시된 바와 같이 스핀편차(SV)와 드레숄드치(△)를 비교하여 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)를 초과하는 시간(T₁, T₂, T₃)을 가산하여 카운트값(∑Ti)을 구하는 한편, 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)보다 낮은 시간(T'₁, T'₂, T'₃)을 별도로 가산하여 카운트값(∑Ti')을 구한다.

이어서, 양카운트값(∑Ti, ∑Ti')을 비교하여, 카운트값의 차(∑Ti-∑Ti') 가 일정차(To) 이상이 되면 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)를 초과하는 기간동안은 완중명령을 내고, 그후 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)롤 넘지 않는 상태가 일정시간(To')이상 지속되면 카운트값(∑Ti, ∑Ti')을 리셋트시켜 처음부터 카운트를 다시 시작하게 된다.

상기 내용을 식으로 표시하면,

To

(T₁+T₂＋…)-(T'₁+T'₂+…)

이 성립하는 시점을 발견하면 되고, 이 양변에 2(T'₁+T'₂+…)를 더하면,

To + 2 (T'₁+T'₂+…)

T₁+ T₂+…T'₁+ T'₂…

가 되며, 여기서

T = T₁+ T₂+…+ T'₁+ T'₂+…

라 하면, T는 설정되고 나서부터의 시간을 나타내는 바, 이를 윗식에 대입하면,

To+2(T'₁+T'₂+…)

T

로 표시되어 ∑Ti'와 T의 값으로 대체할 수 있게 된다.

제6도에 도시된 플로우챠트(#12-1∼#12-11)는 예 2의 판단을 수행하는 경우의 일례를 나타낸 것으로, 이 플로우챠트에서 Ta는 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)를 초과하는 시간과 초과하지 않은 시간의 차를 카운트하는 타이머의 카운트값을 나타내고, Tb는 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)이하에 있는 시간을 카운트하여 Ta를 리셋트시키는 타이머의 카운트값을 나타내며, 또 카운트값(Ta)은 최대치, 예컨대 255로 되면 리셋트될 때까지 카운트값을 유지하게 되는데, 이는 카운트값(Tb)의 경우도 마찬가지이다.

이하, 예 2의 판단을 수행하는 플로우챠트를 그 단계를 따라 설명한다.

단계(#12-1)에서는 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)보다 큰가 작은가의 여부를 판단하여, 클 경우에는 단계(#12-2)에서 카운트값(Tb)을 0으로 하는 한편, 작을 경우에는 단계(#12-3)에서 카운트값(Tb)에 1을 더한다. 이어 단계(#12-4)에서는 카운트값(Tb)이 소정치(To')보다 큰지의 여부를 판단하여, 클 경우에는 단계(#12-5)에서 카운트값(Ta)을 0으로 한 후 단계(#12-6)로 진행하는 한편, 작을 경우에는 직접 단계(#12-6)로 진행한다.

또, 단계(#12-6)에서는 다시 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)보다 큰지 작은지를 판단하여, 클 경우에는 단계(#12-9)에서 카운트값(Ta)에 1을 더한 후 단계(#12-10)로 진행하고, 작을 경우에는 단계(#12-7)에서 카운트값(Ta)이 0인지 아닌지를 판단하여 0이면 단계(#12-10)로 진행하는 한편 0이 아니면 단계(#12-8)에서 카운트값(Ta)으로부터 1을 뺀다.

또 단계(#12-10)에서는, 카운트값(Ta)과 소정치(To)를 비교하여, 카운트값(Ta)쪽이 작을 경우에는 단계(#15)로 진행하여 완감명령을 출력하고, 카운트값(Ta)쪽이 클 경우에는 단계(#l2-11)에서 다시 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)보다 큰지 작은지를 판단하여, 크면 단계(#14)에서 완증명령을 출력하는 한편 작으면 단계(#15)에서 완감명령을 출력하게 된다.

이상은 제동력제어기(BC'₁)쪽의 기능이고, 제동력제어기(BC'₂)쪽에서는 스핀편차(SV)의 부호가 반전된 상태에서 동일한 과정이 행해지게 된다.

[예 3]

예 2에서는 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)를 초과한 통산시간(∑Ti) 및 드레숄드치(△)보다 낮은 통산시간(∑Ti')에 근거하여 제어를 행했으나, 예 3에서는 드레숄드치(△)를 중식축으로 하는 스핀편차(SV)의 적분치를 이용하여 제어를 행하게 된다. 즉,

따라서,

를 판단하여, 상기 식을 만족하면서 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)를 초과하는 기간동안은 완증명령을 출력한다.

또 적분이 중단되어 리셋되는 시점은, 스핀편차(SV)가 드레숄드치(△)를 초과하지 않은 시간이 일정기간(To')이상 계속된 시점이고, 적분의 기점은 리셋된 뒤 최초로 스핀편차가 드레숄드치(△)를 초과한 시점이다.

이상 예 1, 2, 3에 있어서, 드레숄드치(△)의 선택법은 제어변수(FUNC)의 식에서 DSPIN=0으로 한 경우, 즉

FUNC=K₂·SPIN

으로 주어지는 식에서 제어변수(FUNC)가 양의 드레숄드치(H₁)를 초과하도록 한 SPIN값보다도 작은 값에서 선택하는 것이 바람직한 바, 즉 H₁/K₂보다도 작은 값을 선택한다.

또, 드레숄드치(△)도 드레숄드치(H₁,H₂)와 마찬가지로 자동차의 주행속도가 작을 때는 일정치에 근접하고, 주행속도가 커짐에 따라 자동차 주행속도의 일정비에 근접하도록 점차 커지게 되는 것이 바람직하다.

제7도에서는 본 발명의 제2제어수단을 마찰제어기의 구동력억제제어에 적용한 예를 나타내는 바, 제7도의 상반부는 제동력억제에 관한 부분으로서 이미 설명한 것과 같다.

또, 제7도에서 참조부호 EC는 구동력억제제어의 통상제어부분으로, 이 통상제어방법은 여러가지를 생각할 수 있으나, 여기서는 평균편차(SA)를 주체로 하면서 필요에 따라 일부 미분성분을 추가하여 제동력제어의 통상제어부분과 거의 동일한 제어를 행하고, 또 GP에서 제동력제어의 출력값(BC)으로부터 제동력제어레벨을 추정하며, L에서 좌우의 추정제동력 레벨중 작은 쪽을 구해 구동력제어에 반영하도록 한 예를 도시해 놓았다.

한편, 본 발명의 특징부분은 적분적제어(BC')인 바, 이는 제동력제어에서의 BC'와 동일한 요령으로 수행되고, 대상으로 하는 편차가 좌우측의 구동바퀴와 비구동바퀴간의 평균편차(SA)로 되어 있을 뿐이므로 앞에서 설명한 예 1, 2, 3에 나타낸 적분적제어방식을 그대로 응용할 수 있다.

또, 제8도는 본 발명을 앤티록제어에 적용한 예를 나타낸 것으로, 앤티록제어에서는 각 바퀴의 움직임으로부터 자동차의 주행속도(Vv)를 추정하고, 이 추정속도(Vv)와 각 바퀴속도와의 편차를 제어의 대상으로 한다. 또한 도면에서는 1채널분만을 나타내었으나, 실제로 동일한 것이 제어채널수만큼 필요하게 되며, 이 채널수로서는 1, 2, 3, 4의 어느 것도 공지사실로 잘 알려져 있다.

또, 앞서 설명한 마찰제어방식은 자동차의 가속중에서 수행되는 반면 앤티록제어방식은 자동차의 감속중에서 수행되는 것이어서, 각 변수의 부호에 주의할 필요가 있으나, 근본적으로는 같은 개념을 적용할 수 있는 바, 즉 자동차의 주행속도와 바퀴의 회전속도사이의 편차 및 그 미분치에 의거하여 통상제어(BC)를 행하게 된다.

아울러 제동자동기(BA)는 마찰제어에서의 가압자동기 대신 감압자동기가 이용되고, 일반제어(BC)에 부가하여 본 발명에 의한 제2제어수단(BC')이 구비되기는 하나, 그 내용은 부호에 적절히 주의함으로써 앞서 기술됨 예 1, 2, 3에 도시된 것을 이용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 예 1, 2, 3중의 어느 한가지 적분적제어가 수행됨으로써 통상제어에서는 검출할 수 없는 완만한 편차발생을 빠르고 확실하게 검출할 수 있다.

이상 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 통상의 기술에 따라 다양하게 변경실시할 수 있는 바, 예컨대 전체도면에 걸쳐 본 발명을 설명함에 있어 미분조작(D)의 대상을 편차(S)로 나타내었으나, 편차의 기준을 제공하는 자동차의 주행속도, 즉 비구동바퀴의 회전속도와 자동차의 추정주행속도중의 어느 하나에 대한 미분값이 작은 경우에는 미분조작의 대상을 편차가 아닌 구동바퀴의회전속도로 직접 해 줄 수도 있으며, 또한 앤티록제어의 경우에는 각 바퀴의 회전속도로 해도 좋은 바, 어느 경우든 연산에 편리한 것을 택할 수 있다.

또, 통상제어의 전형적인 예로서 편차성분과 미분성분이 드레숄드치와 비교되는 단일함수로 복합되었으나, 일반제어는 이러한 시스템에 한정되지 않고, 편차성분이나 미분성분에 각각 드레숄드치를 대응하여 얻어진 결과를 조합하는 방식으로 할 수도 있다.

따라서 이러한 변경 및 적용실시예는 본 발명의 관점에서 벗어나지 않는한 청구의 범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 관점에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

자동차바퀴의 회전속도와, 바퀴위치에서의 자동차의 지면에 대한 주행속도 또는 추정치와의 편차를 최적치 근처에서 유지하기 위해 바퀴에 가해지는 제동력 및 구동력을 증감제어하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치에 있어서, 상기 편차 및, 편차나 바퀴회전속도의 미분치를 근거로 하여 편차의 절대치가 증가하거나 지속적으로 증가하려고 하는 것을 검출해서 제어하는 통상제어용 제1제어수단(S, D, BC)과, 상기 제1제어수단(S,D,BC)에서의 상기 미분치가 0인 경우에 편차의 절대치만으로 과대편차로 판단할 수 있는 값보다 작은 소정의 드레숄드치(△)와 상기 편차를 비교함으로써 상기 편차의 절대치가 상기 드레숄드치(△)보다 약간 초과되는 경향을 일정기간(To ; To')동안 지속하고 있다는 것을 검출해서 제어하는 제2제어수단(S, SV, BC')을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제2제어수단(S, SV, BC')은 편차의 절대치가 소정의 드레숄드치(△)를 초과한 기간이 일정기간(To) 이상인 것을 취해 과대편차나 편차의 과대경향을 판정하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제2제어수단(S, SV, BC')은 편차의 절대치가 소정의 드레숄드치(△)를 초과한 기간(∑Ti)이 초과하지 않은 기간(∑Ti')보다 소정기간(To) 이상 긴 것을 취해 과대편차나 편차의 과대경향으로 판정하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제2제어수단(S,SV,BC')은 편차와 소정 드레숄드치(△)와의 차이(SV-△)에 대한 시간적분치가 소정치(△')를 초과하는 것을 취해 과대편차나, 과대편차경향으로 판정하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제2항에 있어서, 상기 제2제어수단(S, SV, BC')은 편차가 과대나 과대경향으로 판정되고, 또 편차의 절대치가 드레숄드치(△)를 넘은 기간에만 편차를 억제하기 의해 제동력이나 구동력을 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제1항에 있어서, 제어의 대상은 구동바퀴의 구동력과대로 인한 구동바퀴속도와 자동차주행속도 내지 비구동바퀴속도사이의 편차(SV)이고, 과대편차를 억제하는 수단은 제동력을 부가하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제6항에 있어서, 상기 제2제어수단은 한쪽 구동바퀴의 속도(VD₁)로부터 같은 쪽 비구동바퀴속도(VN₁)와 다른쪽 구동바퀴의 속도(VN₂)를 빼고, 또 다른쪽의 비구동바퀴의 속도(VD₂)를 더해 준 것을 제어의 대상인 편차(SV)로 하여 제어를 행하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제6항에 있어서, 상기 제2제어수단은 한쪽 구동바퀴의 속도로부터 같은쪽 비구동바퀴의 속도를 뺀뒤 그 값이 음이면 0으로 간주하고, 다른쪽 구동바퀴의 속도로부터 다른쪽 비구동바퀴의 속도를 뺀 뒤 그 값이 음이면 0으로 간주한 값과의 차이를 제어의 대상인 편차로 하여 제어를 행하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제1항에 있어서, 제어의 대상은 구동바퀴의 구동력과대로 인한 구동바퀴속도와 자동차주행속도 내지 비구동바퀴속도사이의 편차이고, 과대편차를 억제하는 수단은 원동기의 구동력을 억제하는 것으로 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제9항에 있어서, 상기 편차를 좌우측의 구동바퀴와 비구동바퀴로부터, 또는 자동차의 추정속도로부터 얻어지는 편차의 평균치(SA)로 하여 제어를 행하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제9항에 있어서, 상기 편차를 좌우측의 구동바퀴와 비구동바퀴로부터, 또는 자동차의 추정속도로부터 얻어지는 편차중 작은쪽의 편차로 하여 제어를 행하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.
제1항에 있어서, 제어대상은 자동차바퀴에 가해지는 제동력의 과대로 인한 바퀴속도와 자동차의 추정 내지 실측속도사이의 편차이고, 과대편차를 억제하는 수단은 제동력을 억제하는 것으로 된 것을 특징으로 하는 자동차바퀴의 회전속도제어장치.