KR960005851B1 - 4륜조타차량의 후륜조타장치 - Google Patents

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히로시 오오무라
후미오 카게야마
타케시 무라이
히로유끼 노오다
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마쯔다 가부시기가이샤
와다 요시히로
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Abstract

내용 없음.

Description

4륜조타차량의 후륜조타장치
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 후륜조타장치를 구비한 4륜조타차량을 도시한 개략도.
제2도는 제1도의 도시한 차량에 구비된 안티-스키드브레이크장치를 도시한 개략도.
제3도는 제1도에 도시한 차량에 사용된 후륜전타특성을 도시한 도면.
제4도는 노면의 마찰계수 μ와 후륜전타비 보정치와의 관계를 도시한 맵(map).
제5도 및 제6도는 후륜제어유닛에 의해 실행된 후륜전타비 보전로우틴을 예시하는 순서도.
제7도 및 제8도는 본 발명의 다른 실시예의 후륜제어유닛에 의해 실행된 후륜전타비 보정루우틴을 예시하는 순서도.
제9도는 본 발명의 또다른 실시예의 후륜제어유닛에 의해 실행된 후륜전타비 보정루우틴을 예시하는 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 차량 2FL : 좌전륜
2FR : 우전륜 2RL : 좌후륜
2RR : 우후륜 9 : 중립유지수단
10 : 서어보모우터 13 : 핸들타각센서
14 : 차속센서 18 : 후륜타각센서
23 : 브레이크장치 24 : 가속도센서
25 : 차륜속도장치 A : 전륜전타기구
B : 후륜전타기구
본 발명은 4륜조타차량의 후륜조타장치, 특히, 안티-스키드브레이크장치 및/또는 트랙션제어장치를 구비한 4륜조타차량의 후륜조타장치에 관한 것이다.
전륜의 전타각과 차속에 따라 변하는 후륜의 전타각으로, 차속이 느릴때 전륜에 반대되는 방향으로(역위상), 차속이 빠를때 전륜과 같은 방향으로(동위상), 후륜이 전타되는 속도감용식의 4륜조타차량이 공지되어 있다.
또한, 제동시 각 차륜의 회전속도의 강하를 검출하고, 각 차륜의 브레이크액압을 제어해서 차륜의 회전속도를 노면과 차륜의 마찰이 최대가 되는 속도로 유지하며, 그에 의해 급제동 또는 낮은 마찰계수 μ의 도로상에서의 제동시 차륜의 스키드 또는 록을 방지하는 안티-스키드 브레이크장치(이하 ABS라 약칭함)가 공지되어있다.
또한, 트랙션제어장치(이하 TRC장치라 약침함)가 공지되어 있으며, 이는 발진시 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 검출하고, 엔진의 드로틀개방도 및/또는 구동륜에 대한 브레이크액압을 제어해서, 노면(路面)과 구동륜사이의 마찰을 최대로하여, 그에 의해 발진시 또는 급가속시 구동륜의 최적도로 그립핑(gripping)력을 얻는다.
ABS와 결합된 후륜조타장치를 제어해서, 후륜전타특성이 ABS가 작동하고 있는지의 여부에 따라 변화해서, 급제동시 구동안정성을 한층더 향상시키는 장치가 제안되어 있다. 예를들면, 일본공개특허공보 제62(1987)-12471호에 기재되어 있는 바와 같이, 차속등의 함수로서 정의된 정상주행의 후륜전타특성은 동위상쪽으로 이동하도록 변화되며, 그에 의해 급제동시 후미의 흔들림(drift)을 방지할 수 있다.
그러나 후륜전타특성이 ABS가 작동하고 있는지의 여부에 따라 변화할때, 후륜전타특성은 자주 변화할 수 있어 그 마찰계수가 자주 변하는 도로에서 제동이 행해지는 경우에 헌팅(hunting)을 일으키며, 그에 의해 차량의 주행안정성이 저하된다.
앞서의 소견과 설명에 비추어서, 본 발명의 주목적은, 슬립제어장치의 작동이 중지될때 차량의 주행안정성을 확보할 수 있는 ABS 또는 TRC와 같은 슬립제어장치를 가진 4륜조타차량의 후륜조타장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일형태에 의하면, 트랙션제어장치 또는 안티-스키드브레이크장치와 같은 슬립제어장치를 구비한 4륜조타차량의 후륜조타장치가 구비되어 있으며, 이 후륜조타장치는, 소정의 후륜전타특성에 의해 차량의 전륜의 전차에 따라 차량의 후륜을 전타하는 후륜전타기구와, 슬립제어장치의 작동의 개시에 따라 실제적으로 후륜전타특성을 보정하는 후륜전타특성 보정수단과, 그리고, 슬립제어장치의 작동이 중지된 후 소정의 조건이 만족될때까지, 보정된 후륜전타특성을 유지하는 보정유지수단을 구비하고 있다.
예를들면, 보정유지수단은, 슬립제어장치의 작동이 중지된 후 소정의 시간이 경과할때까지, 보정된 후륜전타특성을 유지한다. 슬립제어장치가 ABS인 경우, 차량의 감속이 브레이크페달이 밟혀진 상태에서 차체 감속도가 소정치이하의 상태가 일정시간 계속할때까지는, 보정유지수단은 보정된 후륜전타특성을 유지한다. 슬립제어장치가 TRC장치인 경우, 브레이크페달이 밟혀진 상태에서 차량의 가속도가 소정치이상의 상태가 일정시간 계속할때까지는, 보정유지수단은 보정된 후륜전타특성을 유지한다.
이 장치에 의해, 슬립제어장치의 작동이 중지된 직후 후륜전타특성이 변할 수 없으며, 따라서 슬립제어장치의 작동이 중지되었을때의 장치의 헌팅이 방지되며, 그에 의해 차량의 주행안정성을 확보할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 트랙션제어장치 또는 안티-스키드브레이크장치와 같은 슬립제어장치를 구비한 4륜조타차량의 후륜조타장치가 구비되어 있으며, 이 후륜조타장치는, 소정의 후륜전타특성에 의해 차량의 전륜조타에 따라 차량의 후륜을 전타하는 후륜전타기구와, 슬립제어장치의 작동의 개시에 따라 실제적으로 후륜전타특성을 보정하는 제1보정수단과, 슬립제어장치의 작동시 판정된 노면상태에 의거하여 후륜전타특성을 보정하는 제2보정수단과, 그리고 슬립제어장치의 작동이 중단된 후의 노면상태에 의거하여 보정된 후륜전타 특성을 유지하는 보정유지수단을 구비한다.
이 장치에 의해, 슬립제어장치의 작동이 중지된 직후 후륜전타 특성은 크게 변화할 수 없으며, 따라서 차량운전상태의 변화가 방지되며, 주행안정성이 확보된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도에서, 차량(1)의 좌우전륜(2FL) 및 (2FR)은 전륜전타기구(A)에 의해 전타되며, 차량(1)의 좌우후륜(2RL) 및 (2RR)은 후륜전타기구(B)에 의해 전타된다.
전륜전타기구(A)는 한쌍의 너클아암(3FL) 및 (3FR), 한쌍의 타이로드(4FL) 및 (4FR) 그리고 타이로드(4FL) 및 (4FR)을 연결하는 릴레이로드(5F)를 구비하고 있다. 전륜전차기구(A)는, 릴레이로드(5F)에 연결된 랙(도시생략) 및 스티어링측에 연결된 피니언(6)을 구비한 스티어링기구(C)를 거쳐 핸들(8)에 연결되어 있다.
후류전타기구(B)는 한쌍의 너클아암(3RL) 및 (3RR), 한쌍의 타이로드(4RL) 및 (4RR), 타이로드(4RL) 및 (4RR)을 연결하는 릴레이로드(5R), 서어보모우터(10), 그리고 서어보모우터(10)의 구동력을 릴레이로드(5R)에 전달하는 변속기구(11)를 구비하고 있다.
또한, 후륜전타기구(B)는 서어보모우터(10)와 릴레이로드(5R)을 착탈하는 클러치(12) 및 릴레이로드(5R)을 중립위치에 가압하는 스프링(9a)을 가진 중립유지수단(9a)으로 이루어진 페일세이프(fail-safe)기구를 구비하고 있으며, 중립위치에서는 중립유지수단(9a)이 후륜(2RL) 및 (2RR)을 전방을 향하도록 유지하고 있다. 후륜전타기구(B)가 고장일 경우, 즉, 서어보모우터(10)가 고장일때, 클러치는 해제되며, 릴레이로드(5R)는 중립유지수단(9)의 스프링(9a)의 힘에 의해 중립위치에 유지되며, 차량(1)은 2륜조타차량으로 운전되도록 된다.
차량(1)은 또한 핸들(B)의 타각을 검출하는 타각센서(13), 차속을 검출하는 차속센서(14), 서어보모우터(10)의 각위치를 검출하는 엔코우터(17), 그리고 릴레이로드(5R)의 위치를 통해 후륜(2RL) 및 (2RR)의 타각을 검출하는 후륜타각센서(18)를 구비하고 있다. 후륜제어유닛(U1)은 타각센서(13), 차속센서(14), 엔코우더(17) 그리고 후륜타각센서(18)의 출력에 의거해서 서어보모우터(10)를 제어한다.
후륜제어유닛(U1)은, 차속(V)의 함수로서 소정의 후륜전타비 특성에 의해 후륜전타비 K(=θR/θF, 여기서 θR은 후륜의 전타각, θF는 전륜의 전타각을 나타낸다)를 설정하고, 이와 같이 설정된 후륜전타비 K 및 타각센서(13)에 의해 검출된 핸들(8)의 타각 θH에 의거하여 목표후륜전타각을 결정하는, 차속감응식의 후륜전타각 제어장치를 구비하고 있다.
후륜제어유닛(U1)은 목표후륜전타각에 의해 서어보모우터(10)를 제어하여 후륜(2RL) 및 (2RR)을 전타하며, 동시에, 엔코우더(17) 및 후륜전타각센서(18)를 거쳐 서어보모우터(10) 및 릴레이로드(5R) 각각의 위치를 감시한다.
차량(1)은 슬립제어장치로서 제2도에 도시한 안티-스키드브레이크장치를 구비하고 있다.
제2도에 도시한 바와 같이, 각 차륜(2FL), (2RF), (2RL) 및 (2RR)은 브레이크(23)를 구비하고 있으며, 이 브레이크(23)는 차륜과 함께 회전하는 디스크로우터(23a)와 브레이크 액압이 가해질때 디스크로우터(23a)를 제동하는 캘리퍼(23b)를 구비하고 있다.
ABS는 다른 브레이크(23)에 가해진 브레이크액압에서 각 브레이크(23)에 가해지는 브레이크액압을 제어한다. ABS는 차량(1)의 감속을 검출하는 가속도센서(24) 각 차륜의 차륜속도를 각각 검출하는 차륜속도센서(25), 센서(24) 및 (25)의 출력을 받는 ABS 제어유닛(U2), ABS 제어유닛(U2)에서 각각의 유압제어밸브(26)에 주어진 제어신호에 의거하여 각각의 브레이크(23)에 가해진 브레이크액압을 제어하는 유압제어밸브(28), 그리고 유압제어밸브(26)에 조정된 압력으로 브레이크액을 공급하는 유압유닛(도시생략)을 구비하고 있다.
ABS제어유닛(U2)는, 차륜속도센서(25)에 의해 검출된 차륜(2FL), (2FR), (2RL) 및 (2RR)의 소정의 회전속도중의 하나, 예를들면, 최고속도에 의거하여, 노면과 차륜사이의 소정의 슬립비가 얻어지고 그리고 주어진 차속에 대해 최대제동력이 발생하는 기준회전속도를 결정한다.
다음, ABS제어유닛(U2)는 각각의 회전속도를 기준회전속도와 비교하여, 각각의 브레이크(23)에 대한 브레이크 액압을 제어해서, 유압밸브(26)를 거쳐 각 차륜의 스키드 또는 록을 방지한다.
제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이, ABS제어유닛(U2)은 후륜제어유닛(U1)에 노면의 마찰계수 μ 및 ABS가 작동하는지의 여부를 표시하는 신호 S를 출력하며, 후륜제어유닛(U1)은 각각의 브레이크(23)에 대한 ABS의 작동상태에 의해 후륜전타각비 특성을 변화시킨다.
제3도는 후륜제어유닛(U1)에 구비된 후륜전타각 제어장치에 의해 설정된 후륜전타비 특성을 표시한다. 곡선 Ⅰ는 ABS가 작동하지 않을때 차속(V)에 의해 설정된 정상 후륜전타비를 표시하며, 곡선 Ⅱ는, ABS가 작동할때 설정되고 그리고 정상 후륜전타비 특성곡선 Ⅰ를 양의 상수인 보정치 KA로 보정해서 얻어진 보정후륜전타비 특성을 나타낸다. 이 실시예에서 차량(1)은 전륜-엔진 후륜-구동차로 가정되어 있으며, 보정치 KA는 정상후륜전타비 특성곡선에 의해 주어진 후륜전타비 K에 부가되므로, 후륜전타비 특성곡선은 동위상쪽으로 이동한다. 후륜전타비 K는 동위상에서 양으로, 역위상에서 음으로 정의된다. 전륜-엔진 전륜-구동차의 경우에, 보정치 KA는 정상후륜전타비 특성곡선 Ⅰ에 의해 주어진 후륜전타비 K에서 제해지므로, 후륜전타비 특성곡선은 곡선 Ⅱ'에 표시된 대로 역위상측으로 이동한다.
ABS가 작동할때 설정되는 곡선 Ⅱ로 표시된 보정후륜 전타비특성은 또한 마찰-베이스보정치(KB)로써 보정되므로, 후륜전타비특성곡선은 곡선 Ⅲ로 표시된 것과 같은 위상을 향해 이동한다. 마찰-베이스보정치 KB는, 제4도에 도시한 바와 같이, ABS제어유닛(U2)에 의해 판정된 노면의 마찰계수 μ에 의해 변화된다. 제4도에서 볼 수 있는 바와 같이, 노면의 마찰계수 μ가, 브레이크가 적용될때의 차체의 감속도가 예를들면 -0.2G인때의 값보다 클때, 마찰-베이스보정치 KB는 0가 된다.
정상적으로, 보정치 KA는 보정치 KB의 절대치보다 크다. 따라서, ABS가 작동하면, 후륜전타비 KT는 식 KT=K+KA+KB로 표시된다. 전륜-엔진 전륜-구동차량의 경우에, 후륜전타비 KT는 식 KT=K-KA+KB로 표시된다.
이 실시예에서, 보정치 KA에 의한 후륜전타비특성의 비정은, ABS의 작동중지 직후에는 해제되지 않고 차량의 주행상태가 안정돌때 해제된다. 즉, 타이머는 ABS의 작동중지시에 설정되며, 보정치 KA에 의한 후륜전타비특성의 보정은, 그것이 차량의 주행이 안정될때 해제되더라도 또는 타이머가 타임아우트 되기전에도 브레이크페달이 밟혀져 있는 동안 차속이 0에 접근하더라도, ABS의 작동중지후 타이머가 타임아우트 될때까지 소정시간 동안 유지된다. 마찰-베이스 보정치 KB에 의한 보정은 보정치 KB에 의한 보정해제후에도 해제되지 않으며, 마찰-베이스 보정치 KB는 ABS의 다음 작동에서 판정된 노면의 마찰계수 μ에 의거하여 갱신된다.
후륜제어유닛(U1)에 의해 수행된 후륜전타비 보정루우틴을 제5도 및 제6도에 도시한 순서도를 참조해서 아래에 설명한다.
제5도에 도시한 바와 같이, 후륜제어유닛(U1)은 처음에 차속(Y)를 판독하고, 차속(V)에 의거하여 곡선 Ⅰ(제3도)에 의해 후륜전타비 K를 설정한다(단계 S1 및 S2). 다음, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S3에서 플래그 F가 1인지의 여부를 판정하고, 플래그 F는 보정치 KA에 의한 후륜전타비특성의 보정이 행해졌을때 1로 설정된다. 플래그(F)가 1이 아님, 즉, F=O이라고 판정되었을때 후륜제어유닛(U1)은 단계 S4에서 ABS가 작동하고 있는지의 여부를 판정한다. ABS가 작동하지 않는다고 판정되었을때, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S1으로 복귀한다. 그렇지 않으면 후륜제어유닛(U1)은 보정치 KA에 의해 단계 S2에서 설정된 후륜전타각비 K를 보정하고, 플래그 F를 1로 설정한다(단계 S5 및 S6). 다음, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S1으로 복귀한다. 다음 순서에서는, 단계 S3에서 질문에 대한 답이 예가 되며, 따라서, 후륜제어유닛(U1)는 제6도에서 단계 S3 후에 단계 S7로 진행하다.
단계 S7에서, 후륜제어유닛(U1)은 노면의 마찰계수 μ를 판독한다. 다음, 단계 S8에서, 후륜제어유닛(U1)은 제4도에 도시한 맵에 의해 마찰베이스보정치 KB를 판정하고, 그것을 보정된 후륜전타비에 추가한다(K±KA+KB).
단계 S9에서, 후륜제어유닛(U1)은 ABS의 작동이 중지되었는지의 여부를 판정한다. ABS의 작동이 중지되지 않았다고 판정되면, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S1으로 복귀한다.
한편, 단계 S9에서 ABS의 작동이 중지되었다고 판정되면, 후륜제어유닛(U1)은 소정시간(1 내지 2분후) 타임아웃트하는 타이머를 설정한다(단계 S10). 다음, 단계 S11에서, 후륜제어유닛(U1)은 타이머가 타임아우트 되었는지의 여부를 판정하고, 타이머가 타임아우트되었다고 판정하면, 후륜제어유닛(91)은 보정치 KA를 0으로 하고, 플래그 F가 0로 설정된 후 복귀한다. (단계 S12 및 S13) 타이머가 타임아우스 되지 않았다고 판정되면, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S14에서 브레이크페달이 밟혀졌는지(브레이크스위치가 온(on)인지)의 여부가 판정된다. 브레이크가 밟혀지면, 후륜제어유닛(U1)은 보정치 KA는 0으로 하고, 차량의 감속도(V)가 소정시간동안 소정치보다 낮거나 차속이 대략 0 인한 타이머가 타임아웃트(단계 S12 및 S13)되기 전에도 플래그 F를 0으로 설정한다(단계 S15 및 S16).
이 실시예에서, ABS의 중지시의 헌팅현상은 상술한 방법으로 방지되어, 차량의 주행안정성을 확보한다.
슬립제어장치로서 트랙제어장치가 사용되는 본 발명의 다른 실시예를 아래에 설명한다. 이 실시예의 후륜전타장치는 전실시예와 기계적으로 대략 같으며, 주로 후륜제어유닛(U1)의 작동에 있어서 그것과 다르다. TRC에서, 구동륜의 가벼운 제동 및/또는 엔진의 드로틀제어는 차량의 발진시 또는 급가속시에 구동륜의 슬립을 방지하기 위하여 행해진다. 이 실시예에서 후륜제어유닛(U1)에 의해 행해지는 후륜전타비 보정루우틴을 제7도 및 제8도에 도시한 순서도를 참조해서 아래에 설명한다.
제7도 및 제8도에 도시한 순서도의 단계 S21 내지 S36은, 단계 S24의 질문이 TRC가 작동하고 있는지, 단계 S29의 질문이 TRC가 작동하지 않는지, 단계 S34의 질문이 가속기가 눌려져 있는지(가속기 스위치가 온(On)인지), 단계 S35의 질문이 차량의 가속도 ｜V｜가 소정시간동안 소정치보다 큰지 그리고 단계 S36의 질문이 구동륜속도가 차속과 대랴같은지를 제외하고는 제5도 및 제6도에 도시한 순서도의 단계 S1 내지 S16과 동일하다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 보정치 KA에 의한 후륜전타비 특성의 보정은 ABS의 작동직후 해제되지만, 마찰베이스보정치 KB에 의한 보정은 보정치 KA에 의한 보정의 해제후에도 해제되지 않으며, 마찰베이스보정치 KB는 ABS의 다음 작동시에 판정된 도면의 마찰계수 μ에 의거하여 갱신된다. 그러나, 선회시의 횡가속도 G의 절대치가 마찰계수 μ의 공지된 최대치, 예를들면, 0.3G 보다 큰값에 비추어 너무 큰값으로 증가하면, 마찰베이스보정치 KB는 0이 된다.
제9도에 도시한 바와 같이, 후륜제어유닛(U1)은 처음에 차속(V)을 판독하고, 차속(V)에 의거하여 곡선 Ⅰ(제3도)에 의해 후륜전타비 K를 설정한다(단계 S41 및 S42). 다음, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S43에서 ABS가 작동하고 있는지의 여부를 판정한다. ABS가 작동하고 있지않다고 판정되면, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S48에서 후륜전타비 KT를 K로 설정한 후, 단계 S41로 복귀한다. 그렇지않으면, 후륜제어유닛(U1)은 보정치 KA를 설정한다(단계 S44). 단계 S45에서, 후륜제어유닛(U1)은 노면의 마찰계수 μ를 판독한다. 다음, 단계 S46에서, 후륜제어유닛(U1)은 제4도에 도시한 맵에 의해 마찰-베이스보정치 KB를 결정한다. 단계 S47에서, 후륜제어유닛(U1)은 ABS의 작동이 중단되었는지의 여부를 판정한다. ABS의 작동에 중지되지 않았다고 판정되면, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S48에서 후륜전타비 KT를 K+KA+KB로 설정한 후 단계 S41로 복귀한다.
한편, 단계 S47에서 ABS의 작동이 중지되었다고 판정되면, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S49에서 보정치 KA를 0으로하고, 그후 단계 S50에서 횡가속도 G의 절대치가 소정치 Co 보다 작지않는지의 여부를 판정한다. 전자가 후자보다 작다고 판정되면, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S48에서 후륜전타비 KT를 K+KB로 설정한다.
마찰-베이스보정치 KB의 값은 ABS의 다음 작동에서 단계 S46에서의 판정에 의거하여 갱신된다. 한편, 횡가속도 G의 절대치가 소정치 Co 보다 작지않다고 판정되면, 차량의 주행상태는 안정된 것으로 고려되며, 마찰-베이스보정치 KB는 단계 S51에서 0이 된다. 따라서, 후륜제어유닛(U1)은 단계 S48에서 후륜전타비 KT를 K로 설정한다.
상술한 실시예에서, 본 발명은 ABS가 구비된 4륜조타차량에 적용되었지만, 본 발명은 또한 TRC장치가 구비된 4륜조타차량에서도 적용할 수 있다.

Claims (2)

  1. 안티-스키드브레이크장치 또는 트랙션제어장치와 같은 슬립제어장치를 구비한 4륜조타차량의 후륜조타장치에 있어서, 소정 후륜타특성에 의해 차량의 전륜의 전타에 따라 차량의 후륜을 전타하는 후륜전타기구와, 슬립제어장치의 작동의 개시에 따라 실제적으로 후륜 전타특성을 보정하는 후륜전타특성보정수단과, 그리고 슬립제어장치의 작동이 중지된 후, 소정의 조건이 만족될때까지, 보정된 후륜전타특성을 유지하는 보정유지수단을 구비하는, 4륜조타차량의 후륜조타장치.
  2. 안티-스키드브레이크장치 또는 트랙션 제어장치와 같은 슬립제어장치를 구비한 4륜조타차량의 후륜조타장치에 있어서, 소정 후륜전타특성에 의해 차량의 전륜의 전타에 따라 차량의 후륜을 전타하는 후륜전타기구와, 슬립제어장치의 작동의 개시에 따라 후륜전타특성을 실제적으로 보정하는 제1보정수단과, 슬립제어장치의 작동시에 판정된 노면상태에 의거하여 후륜전타특성을 보정하는 제2보정수단과, 그리고 슬립제어장치의 작동이 중지된 후, 노면상태에 의거하여 보정된 후륜전타특성을 유지하는 보정유지수단을 구비하는, 4륜조타차량의 후륜조타장치.
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