KR950003807A - 외란 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

본원은 외란 관찰자(52,88,30)가 휠의 검출된 각속도를 근거로 하여 자동차의 차륜(14)에 작용하는 외란을 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 방법의 한 형태로, 휠 각속도는 외란에 의해 야기되는 휠 각속도 변화량을 근거로 하여, 상기 외란에 대해 보상된다. 상기 방법의 또다른 형태도, 휠의 각가속도 및 외란을 관찰자에 의해 추정되고 휠의 관성 모멘트를 추정된 외란과 휠의 각가속도간의 관계식에 따라서 얻어낸다

Description

외란 검출 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 1 도는 자동차의 차륜(tired wheel)에 작용하는 외란(disturbance)을 검출하는데 적응된 본 발명의 외란 검출 장치의 제 1 실시예를 나타내는 개략적인 블럭도, 제 2 도는 제 1 도에 도시된 장치에 의해 외란이 검출되는 차륜의 단편적인 단면도, 제 3 도는 제 2 도에 도시된 차륜의 역학적 모델의 도시도, 제 4 도는 제 1 도에 도시된 장치의 기능적인 요소들을 나타내는 블럭도, 제 5 도는 본 장치에 사용된 컴퓨터의 판독 전용 메모리(read-only memory)에 기억된 제 1 제어 프로그램에 따른 차륜의 회전 속도 변화를 얻기 위한 루틴을 나타내는 흐름도, 제 6 도는 제 5 도의 판독 전용 메모리에 기억된 제 2 제어 프로그램에 따른 휠 속도 계산/보상 루틴을 나타내는 흐름도, 제 7 도는 제 5 도의 루틴의 S8 단계에 사용된 회전수(N)와 자동차 속도(V)사이의 관계를 나타내는 그래프도, 제 8 도는 본 장치에 의해 검출된 외란의 근사치를 설명하는 그래프도, 제 9 도는 본 장치에 이용된 외란 관찰자를 나타내는 블럭도, 제10도는 제 5 도의 판독 전용 메모리에 기억된 제 3 제어 프로그램에 따른, 차륜의 스프링 상수 변화를 얻기 위해 상관을 계산하는 루틴을 나타내는 흐름도, 제11도는 제 5 도의 판독 전용 메모리에 기억된 제 4 제어 프로그램에 따른, 차륜의 관성 모멘트 변화를 얻기 위해 상관을 계산하는 루틴을 나타내는 흐름도.

Claims (26)

  1. 자동차의 차륜에 작용하는 외란(disturbance)를 검출하는 외란 검출 장치에 있어서, 상기 차륜(14)의 각속도를 검출하는 각속도 검출장치(10,12,18,45,82,110) 및, 상기 각속도 검출 장치에 의해 검출된 최소한 상기 차륜의 각속도에 근거하여 상기 차륜(14)에 작용하는 상기 외란을 추정하는 외관 관찰자(52,88,130)를 포함하는 외란 검출 장치.
  2. 자동차의 차륜의 각속도를 보상하는 방법에 있어서, 제 1 항에서 청구된 상기 외란 검출 장치에 의해 검출되고 상기 각속도의 상기 변화량을 야기하며 상기 휠에 작용하는 외란에 근거하여, 그 차륜의 각속도의 변화량을 얻는 단계 및 상기 각속도의 변화량에 근거하여, 상기 외란 검출 장치의 각속도 검출 장치에 의해 검출된 차륜의 각속도를 보상하는 단계를 포함하는 차륜의 각속도 보상 방법.
  3. 자동차 차륜의 관성 모멘트 변화량을 구하는 방법에 있어서, 상기 차륜에 작용하는 외란 뿐만 아니라 상기 차륜의 각속도를 추정하기 위해, 제 1 항에서 청구된 상기 외란 검출 장치를 동작시키는 단계 및, 상기 외란 및 상기 차륜의 각속도간의 관계식에 따라 그 차륜의 관성 모멘트의 변화량을 얻는 단계를 포함하는 차륜의 관성 모멘트 변화량을 구하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 차륜(14)에 인가된 구동 토오크와 제동 토오크중 최소한 한 토오크를 검출하는 토오크 검출기(68)를 더 구비하며, 상기 외란 관찰자(52,88,130)가 상기 차륜(14)의 최소한 상기 각속도 및, 상기 구동 토오크와 상기 제동 토오크중의 최소한 한 토오크에 근거하여 상기 외란을 추정하는 외란 검출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 각속도 검출 장치(10,12,18,110)에 의해 검출된 상기 차륜의 각속도 가변 성분을 얻는 수단(110)을 더 구비하며, 상기 외란 관찰자(130)는 최소한 상기 차륜의 각속도 가변 성분에 근거하여 상기 외란을 추정하는 외란 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 외란 관찰자(52,88,130)는 비틀림 스프링(32)에 의해 상호 연관하여 회전하도록 접속됨 림(28) 및 벨트(30)가 있는 상기 차륜(14)의 동적 모델에 따라 설계되며, 상기 각속도 검출장치(10,12,18,45,82,110)는 상기 림의 각속도를 검출하며, 상기 외란 관찰자는 상기 림의 최소한 상기 각속도에 근거하여 상기 외란을 추정하는 외란 검출 장치.
  7. 자동차의 차륜(14)의 공기압의 변화를 검출하는 방법에 있어서, 제 6 항에서 청구된 외란 관찰자를 동작시켜, 상기 차륜에 작용하는 외란 뿐만 아니라 상기 림과 상기 벨브간의 비틀림 각을 추정하는 단계 및, 상기 외란과 상기 비틀림 각간의 관계식에 따라 상기 차륜의 공기압 변화량을 얻는 단계로 구성되는 차륜의 공기압 변화량 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 차륜의 공기압 변화량을 얻는 단계는, 상기 외란 관찰자에 의해 연속적으로 얻어진 그 외란과 그 비틀림각 사이의 상호 상관 함수를, 상기 외란 관찰자에 의해 연속적으로 얻어진 비틀림각의 자기 상관 함수로 나눔으로써, 상기 외란과 상기 비틀림각 사이의 관계식으로 표현된 변수로서, 연속적인 상관 표준값을 얻으며, 상기 연속적인 상관 표준값들의 선행하는 표준값과, 현재의 상기 비틀림각값과 현재의 상기 외란값의 곱 및, 상기 현재의 비틀림각 값의 제곱에 기초하여, 상기 연속적인 상관 표준값중의 현재 표준값을 얻는 단계를 포함하는 차륜의 공기압 변화량 검출 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 차륜(14)의 관성 모멘트 변화량을 검출하는 수단(56,58) 및, 상기 차륜의 관성 모멘트의 검출된 변화량에 근거하여 상기 외란 관찰자(52)에 의해 변수로서 사용된 상기 차륜의 관성 모멘트를 보상하는 수단(60,134)를 더 구비하는 외란 검출 장치.
  10. 제 6 항 또는 9항에 있어서, 상기 비틀림 스프링(32)의 스프링 상수 변화량을 검출하는 수단(56,58,132) 및 상기 비틀림 스프링의 상기 검출된 스프링 상수 변화량에 근거하여, 상기 외란 관찰자(52,130)에 의해 변수로서 이용된 상기 스프링 상수를 보상하는 수단(60,134)를 더 구비하는 외란 검출 장치.
  11. 제 6 항 또는 9항에 있어서, 상기 외란 관찰자(52,88,130)는 상기 림(28)의 최소한 상기 각속도(WR)에 근거하여, 상기 림과 상기 벨트(30)간의 외란 W2및 비틀림각 θRB을 추정하는 수단을 구비하며, 상기 장치는 상기 외란 관찰자에 의해 추정된 상기 외란 W2과 상기 비틀림각 θRB사이의 관계식에 따라 상기 비틀림 스피프(32)의 스프링 상수 K의 변화량 △K를 검출하는 상수 변화 검출 장치(56,58,132)를 더 구비하며, 상기 외란 W2는 다음 방정식
    W2=(-1/JB)Td+(△K/JB)θRB
    (여기서, JB는 상기 벨트(30)의 관성 모멘트이고 Td는 자동차가 달리고 있는 도로 표면으로부터 상기 벨트(30)에 인가된 토오크)에 의해 정의되는 외란 검출 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 상수 변화 검출 장치에 의해 검출된 상기 비틀림 스프링(32)의 스프링 상수 K의 변화량 △K에 해당하는 상기 차륜의 공기압의 변화량 △P를 검출하는 공기압 검출 수단(62,136)을 더 구비하며, 상기 변화량 △K과 상기 변화량 △P 사이의 소정의 관계식에 따르는 외란 검출 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 상수 변동 검출 장치에 의해 검출된 상기 비틀림 스프링(32)의 스프링 상수K의 상기 변화량 △K에 근거하여 상기 외란 관찬자(52,88,130)에 변수로서 사용된 상기 스프링 상수 K를 보상하는 수단(60,134)를 더 구비하는 외란 검출 장치.
  14. 제 6 항에 있어서, 상기 외관 관찰자(52,88)는 적어도 상기 림(28)의 상기 각속도 WR에 근거하여 상기 벨트(30)의 각속도 WB및 외란 W2를 추정하는 수단을 구비하며, 상기 장치는 또한 상기 외란 관찰자에 의해 추정된 상기 벨트의 상기 각속도 WB에 근거하여 상기 벨트의 각가속도 WB'를 얻는 관성 모멘트 검출장치(56,58)를 더 구비하며 상기 외란 관찰자에 의해 검출된 상기 외란 W2과 상기 벨트의 상기 각가속도 WB' 사이의 관계식에 따라 상기 벨트의 관성 모멘트 JB의 변화량 △JB을 검출하며, 상기 외란 W2은 다음 방정식
    W2=(-1/JB)Td+(△K/JB)WB'
    (여기서, Td는 자동차가 달리는 노면으로부터 상기 벨트(30)에 가해지는 외란 토오크)에 정의되는 외란 검출 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 관성 모멘트 변화 검출 장치(56,58)에 의해 검출된 상기 벨트(30)의 상기 관성 모멘트 JB의 상기 변화량 △JB에 근거하여 상기 차륜(14)의 타이어(26)에 부착되는 외부 물체를 검출하는 수단(62)을 더 구비하는 외란 검출 장치.
  16. 제14항 또는 15항에 있어서, 상기 관성 모멘트 변화 검출 장치(56,58)에 의해 검출된 상기 벨트의 상기 관성 모멘트 JB의 상기 변화량 △JB에 근거하여, 상기 차륜(14)의 타이어(26)에 설치한 체인을 검출하는 수단(62)을 더 구비하는 외란 검출 장치.
  17. 제14항 또는 15항에 있어서, 상기 관성 모멘트 변화 검출 장치(56,58)에 의해 검출된 상기 벨트(30)의 상기 관성 모멘트 JB의 상기 변화량 △JB에 근거하여, 상기 차륜(14)의 타이어 마모량을 검출하는 수단(62)을 더 구비하는 외란 검출 장치.
  18. 제14항 또는 15항에 있어서, 상기 관성 모멘트 변화 검출된 상기 관성모멘트 JB의 상기 변화량 △JB에 근거하여, 상기 외란 관찰자(52,88)에 의해 변수로서 사용되는 상기 벨트(30)의 상기 관성 모멘트 JB를 보상하는 수단(60)을 더 구비하는 외란 검출 장치.
  19. 제 6 항에 있어서, 상기 외란 관찰자(52,88)는 최소한 상리 림(28)의 상기 각속도 WR에 근거하여 외란 W1을 추정하는 수단을 구비하며, 상기 장치는 또한 상기 림의 상기 각속도 WR에 근거하여 상기 림의 각가속도 WR'을 얻기 위한 관성 모멘트 변화 검출 장치(56,58)을 더 구비하여 상기 외란 관찰자에 의해 건출된 상기 외란 W1과 상기 림의 상기 각가속도 WR' 사이의 관계식에 따라 상기 림의 관성 모멘트 JR의 변화량 △JR을 검출하며, 상기 외란 W1은 다음 방정식
    W1=-(△JR/JR)WR'
    에 의해 정의되는 외란 검출 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 차륜은 휠 부재(24)와 상기 휠 부재에 부착된 타이어(26)로 구성되며, 상기 장치는 또한 상기 관성 모멘트 변화 검출 장치(56,58)에 의해 검출된 상기 림(28)의 상기 관성 모멘트 JR의 상기 변화량 △JR에 근거하여 상기 휠 부재(24)의 교체를 검출하는 수단(62)를 구비하는 외란 검출 장치.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 외란 관찰자(130)는 평행하게 배치된 비틀림 스프링(32) 및 댐퍼(100)에 의해 상호 회전가능하게 연결된 림(28) 및 벨트(30)가 있는 상기 차륜(14)의 동적 모델에 따라 설계되며, 상기 각속도 검출 장치(10,12,18,110)는 상기 림의 각속도를 검출하며 상기 외란 관찰자는 최소한 상기 림의 상기 각속도에 근거하여 상기 외란을 추정하는 외란 검출 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 외란 검출기(130)는 상기 림(28)의 상기 각속도를 상기 림의 등가 선형 변위속도(XR')로서 사용되고 최소한 상기 림의 등가 선형 변위 속도(XR')를 근거로 하여, 상기 외란(W2)과, 상기 벨트(30)의 상기 등가 선형 변위 속도, 및 상기 림(28)과 상기 벨트(30)간의 등가 상대 선형 변위(XRB)를 추정하며, 상기 장치는 또한 상기 외란 관찰자(130)에 의해 추정된 상기 외란(W2)과, 상기 등가 선형 변위 속도(XB')와 상기 등가 상대 선형 변위(XRB) 및, 상기 각속도 검출 장치(10,12,18,110)에 의해 검출된 등가 선형 변위 속도(XR')를 근거로 하여, 상기 댐퍼(110)의 댐핑 계수(DW)의 변화량 △DW및 상기 비틀림 스프링(32)의 스프링 상수의 변화량 △KW을 검출하는 상수 변화 검출 장치(13)를 더 구비하며, 상기 외란(W2)은 다음식
    W2=(△DW/mB)(XR'-XB')+(△KW/mB)XRB+Fd/mB'
    (여기서, mB는 상기 벨트(30)의 등가 관성 질량이며, Fd는 상기 자동차가 달리고 있는 도로 표면으로부터 상기 벨트에 인가되는 외란 토오크와 등가인 외란력)에 의해 정의되는 외란 검출 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 상수 변화 검출 장치(132)는(△DW/mB)(XR'-XB')+(△KW/mB)XRB의 이론적 근사값고 그 추정된 외란(W2)과의 차의 제곱(시간 간격마다 얻어짐)의 합이 최소화되도록 하는 방식으로 상기 댐핑 계수(DW)의 상기 변화량(△DW) 및 상기 스프링 상수(KW)의 변화량(△KW)을 검출하는 외란 검출 장치.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 외란 관찰자(52,88)는 상기 자동차의 서스텐션 시스템에 접속되는 상기 차륜(14)의 동적 모델에 따라서 설계되며, 최소한 상기 차륜의 각속도를 근거로 하여, 상기 외란을 추정하며, 상기 자동차 및 상기 차륜(14)의 스프렁(sprung) 질량체 및 언스프렁(unsprung) 질량체는 상기 서스펜션 시스템을 통해서 서로 상대적으로 움직일 수 있게 접속되고, 상기 림(28) 및 상기 벨트(30)는 비틀림 스프링(32)에 의해 서로 상대적으로 회전할 수 있게 접속되는 외란 검출 장치.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 차륜(10)의 상기 각속도의 주기적 변화 주파수와, 상기 외란 관찰자가 고 정확도로 상기 외란을 추정하는 최적 주파수간의 차가 소정값보다 크지 않을때, 상기 외란 관찰자(88) 동작을 저지시키는 저지 장치(80,82,84,86)를 더 구비하는 외란 검출 장치.
  26. 제 1 항, 제 4 항 내지 제 6 항, 제 9 항, 제12항, 제14항, 제15항, 제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 외란 관찰자에 있어서, 상기 자동차의 주행 속도를 검출하는 자동차 속도 센서(70)와, 상기 자동차 속도 센서에 의해 검출되는 상기 자동차의 상기 주행 속도와, 상기 각속도 검출 장치(10,12,18,45,82,110)에 의해 검출된 상기 차륜의 상기 각속도간의 차를 계산하는 속도차 계산 수단(45)과, 상기 속도차 계산 수단에 의해 계산된 상기 차를 근거로 하여 상기 차륜의 상기 각속도의 주기적 변화량을 추정하는 주기적 변화량 추정수단(45)과, 상기 주기적 변화량 추정 수단에 의해 추정된 상기 주기적인 변화량에 근거하여, 상기 각속도 검출 수단에 의해 검출된 상기 차륜의 상기 각속도를 보상하는 각속도 보상 수단(45)을 더 구비하며, 상기 외란 관찰자(52)는 상기 각속도 보상 수단에 의해 보상되는 차륜의 각속도를 수신하는 외란 관찰자.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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