KR970007727B1 - 차량용 앤티-록 브레이크시스템의 브레이크 압력 제어방법 - Google Patents

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Description

차량용 앤티-록 브레이크시스템의 브레이크 압력 제어방법

제1도는 공통의 시간축상에 기준속도의 코오스와, 5개 제어싸이클을 통한 브레이크 압력의 해당 코오스와 함께 바퀴주면속도의 코오스를 보인 그래프.

제2도는 두 제어사이클을 통한 제1도와 유사한 코오스를 확대하여 보인 그래프.

본 발명은 차량용 앤티-록 브레이크 시스템(ABS 시스템)의 브레이크 압력 제어방법에 관한 것으로, 제동된 바퀴의 회전성향이 측정되고 주어진 한계치를 능가하는 경우 브레이크 압력이 바퀴의 슬립과, 또는 회전감속에 따라 강하되고, 이어서 다시 상승되며 안정압력의 단계중에 일정하게 유지되는 차량용 앤티-록 브레이크시스템의 브레이크 압력 제어방법에 관한 것이다.

이러한 방법이 DE-OS 36 10 185로부터 공지되어 있다. 공지된 경우에 있어서 브레이크 압력의 최적한 제어, 즉 바퀴가 총 제동시간중 최대의 시간동안 최적한 범위의 마찰계수/슬립곡선으로 주행하도록 보장하는 정도로 전체 ABS브레이크 제동의 제어싸이클을 통하여 브레이크 압력을 조절하는 것은 브레이크 압력생성을 두 단계로 나누는 것에 목적을 두고 있다. 압력증가의 제1단계에서 브레이크 압력은 비교적 가파른 기울기로, 즉 매우 신속하게 상승되는 반면에 다음 단계에서 이러한 압력증가는 보다 느슨한 기울기로, 즉 보다 느리게 이루어진다. 이들 압력생성단계의 시간은 선행제어싸이클에서 압력감소의 시간에 따라 조절된다.

마찬가지로 EP-A 2 0 125 614에도 브레이크 압력 제어방법이 기술되어 있는 바, 이 특허문헌에서 브레이크 압력은 압력증가에 이어 일정한 시간동안은 안정상태가 유지될 수 있게 되어 있다. 그러나, 이와 같은 경우, 다만 압력생성시간이 사전에 측정된 파라메타에 따라서 조절된다. 다른 한편으로 안정압력의 단계, 즉 브레이크 압력이 일정하게 유지되는 동안의 시간은 사전에 측정된 어떠한 제어치에 의하여서 변화되지는 않는다.

상기 언급된 종래기술에 의하여 압력강하에 이어서 브레이크 압력은 정지거리가 짧아지도록 하기 위하여 슬립이 양호한 감속 효과를 허용하는 레벨로 가능한한 신속히 상승되어야함을 알 수 있다. 그러나, DE-OS 36 10 185에 따른 방법에 있어서, 가파른 기울기에서 수행되는 제1압력생성단계의 종료시에 유효한 브레이크 압력은 록킹압력으로부터는 요원하며 이러한 록킹 압력은 비교적 긴시간 이후에, 전형적으로는 300-400ms의 시간이후에 압력의 연속맥동상승중에 형성된다. 종래 기술의 이러한 상태에서 선행제어 싸이클의 압력감소시간에 따른 압력생성 시간의 계산은 압력감소 시간이 바퀴의 브레이크 실린더의 압력에 따라 좌우되는 결점을 갖는다.

이러한 이유로 제동중에 여러 제어싸이클에서의 제어시간은 크게 변하여 압력의 신속한 상승시간을 올바르게 결정하는 것이 어렵다. 그러나 만약에 신속한 압력증가의 시간이 너무 빠르면 감속된 바퀴는 최적한 슬립보다는 짧으나 너무 긴 거리를 주행할 것이므로 정지거리가 길어지게 된다.

따라서 공지의 방법에 있어서는 최단의 물리적인 거리가 확보될 수 있는 록킹 압력직전까지 브레이크 압력을 신속히 상승시키는 것이 불가능하다. 더우기, 상이한 기울기의 두-단계 압력증가를 포함하는 공지의 방법에 있어서, 이러한 압력은 규칙적인 진동수가 너무 높아 록킹압력에 도달할 수가 없다. DE-PS 27 06 278에는 제어싸이클의 지속시간이 각 차량에 대하여 제한 제어 진동수가 능가될 수 없고 일반적으로 차량축의 공명진동수에 의하여 결정되므로 작은 값이 주어질 수 없음이 설명되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 정지거리가 짧은 차량용 앤티-룩 브레이크 시스템에서 브레이크 압력의 제어를 위한 상기 언급된 일반적인 형태의 방법을 개선하는 데 있다.

이러한 목적은 본 발명의 방법에 따라서 달성될 수 있는 바, 압력안정단계의 시간이 압력감소시간과, 또는 순간제어싸이클의 압력생성시간을 적어도 하나의 선행제어싸이클의 것과 비교한 것에 따라서 조절된다.

따라서, 본 발명에 따른 브레이크 압력은 록킹압력직전까지 단일의 비교적 가파른 기울기로 상승되고 소위 압력안정상태중에 일정하게 유지된다. 이러한 안정압력단계의 시간은 사전에 측정된 값에 따라서, 즉 압력감소와, 또는 압력생성시간사이의 비교에 따라서 사전에 계산된다. 안정압력상태의 지속시간을 결정하기 위하여 선행압력감소시간을 상호 비교하는 것이 좋다. 만약에 진행중의 제어싸이클에서 압력감소 시간은 선행제어싸이클의 것과 상이하지 않는 경우, 압력안정단계는 예를 들어 300-800ms, 좋기로는 300-400ms의 값으로 비교적 길게 설정될 수 있다. 만약에 여러 제어싸이클에서 측정된 압력감소시간이 적합한 것이라면 요구된 압력생성시간은 사전에 매우 정확히 계산될 수 있다.

따라서 본 발명은 록킹압력직전까지 브레이크 압력의 매우 빠른 상승이 이루어지도록 하므로서 바퀴는 최대 제동효과를 얻을 수 있는 슬립의 범위에 신속히 도달할 수 있다. 어느 정도의 긴 제동단계(즉, 바퀴의 제동압력이 낮은 시간동안의 단계가 가능하다)는 노면상태가 불규칙할 때에 안정압력상태가 비교적 짧고, 압력감소 또는 압력생성시간의 변화에 의하여 반영되는 환경이 바퀴가 불안정하게 되는 경우를 감안하여 압력의 추가상승에 이어 조정되는 본 발명에 따라서 해소된다.

이는 본 발명에 따라서 압력안정단계의 시간은 브레이크제동의 제1싸이클 초기에 각 제어싸이클을 위하여 다시 계산됨을 의미한다. 이를 위하여 순간 제어싸이클의 압력감소시간(이 시간은 슬립과, 또는 바퀴의 회전감속이 초과하므로서 그 자체 공지된 방법으로 얻어지는 결과의 시간이다)은 적어도 선행 제어싸이클의 압력감소시간 또는 다수의 선행제어싸이클에 있어서 다수의 압력감소 시간과 비교된다. 안정압력단계는 일치정도에 따라서 사전에 결정된 최대값까지 연장된다. 다른 한편으로 압력 감소시간사이의 불일치정도에 따라서 압력안정단계는 수 밀리초의 최소값까지 짧아진다.

압력안정상태의 종교시에 압력은 노면의 마찰계수가 개선되었는지를 결정하고 또한 바퀴의 슬립경향을 나타내는 한계치를 능가하여 다시 브레이크 압력이 낮아져 바퀴의 조향가능성을 유지하기 위하여 간단히 최대값으로 상승된다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

기준속도(VF)(차량 속도라고도 함)와 앤티-룩 제어로 브레이크가 제동되는 바퀴의 주면속도의 전형적인 코오스가 제1도(a)의 시간좌표상에 통상적인 방법으로 작도되어 있다. 이 도면은 브레이크 제동의 5개 제어싸이클(1), (2), (3), (4), (5)을 보이고 있다.

바퀴의 슬립, 환언컨데 바퀴주면속도 VW와 기준속도 VF 사이의 차이는 브레이크 압력 P를 제어하는데 공지된 방법으로 이용된다. 또한 본 발명의 기술분야에 숙력된 자이먼 브레이크 압력 P이 브레이크의 작동시 바퀴의 회전감속(정 또는 부회전감속)에 따라서 부기적으로 또는 다른 방법으로 조절될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이들 관계가 알려져 있으므로 이들을 상세히 설명할 필요는 없을 것이다.

또한 현재에 본 발명의 기술분야에 숙련된 자이먼 제어가 확실하게 이루어질 수 있는 크기를 측정하고 브레이크 압력을 조절하는데 요구되는 수단을 잘 알 것이다.

본 발명은 제1도(b)에서 PH1, PH2, PH3, PH4 및 PH5로 표시된 소위 압력안정단계의 시간을 조절하는 것에 관련된다. 해당시간은 제1도(b)에서 t1H, t2H, t3H, t4H 및 t5H로 표시되어 있다.

제1제어싸이클(1)에서 압력감소시간 t1DOWN이 측정되고 프로세서에 기억된다. 압력감소시간 t1DOWN의 지속시간은 사전에 결정된 초과 한계치로부터 공지된 방법으로 얻어진다. 이어서 브레이크 압력은 사전에 결정된 다른 한계치가 슬립과, 또는 바퀴가속에 대하여 초과될 때에 시간 t1UP 동안에 한번 더 상승된다. 시간 t1UP의 지속시간은 초과 한계치로부터 얻어지거나 공지의 방법으로 사전에 계산된다. 압력생성시간 t1UP은 t1H 시간동안 값 PH1으로 고정된 브레이크 압력 P에 따른다. 선행싸이클에 대한 압력감소시간 t1DOWN의 비교가 제1제어싸이클 중에도 이루어질 수 없으므로 안정압력단계의 시간 t1H는 예를 들어 50ms의 작은 값으로 조절된다.

브레이크가 불균일한 노면에서 제동되는 것으로 추정되고, 예를 들어 바퀴가 어름조각위를 지날때에 일어날 수 있는 것과 같이 제1제어싸이클의 압력안정단계 t1H의 종료시에 마찰계수가 급격히 악화되는 것으로 추정된다. 이러한 결과로 압력감소시간 t2DOWN은 그 만큼 길어질 것이다. 이는 제2제어싸이클의 압력감소시간 t2DOWN이 제1제어싸이클의 압력감소시간 t1DOWN과는 현저히 상이함을 의미한다.

따라서 제2제어싸이클의 연속된 압력생성시간에 이어서 브레이크 압력이 값 PH2로 일정하게 유지되는 동안에 제2제어싸이클의 압력안정단계 t2H는 제1제어싸이클(1)중에 안정 압력단계의 지속시간 t1H보다 매우 짧게 조절된다. 이제는 바퀴가 어름조각 위를 벗어나 다시 노면으로 이동하여 마찰계수가 양호하여졌다고 가정한다. 이는 압력안정단계 t2H중에 바퀴가 록킹되는 위험을 나타내는 한계치를 벗어나지 못하였으며 압력이 보다 가파른 기울기로 최대값 P_max로 상승됨을 의미한다. 이와 같이 증가된 브레이크 압력때문에 록킹위험을 나타내는 한계치가 한번 더 초과되고 제3제어싸이클(3)(제1도 a참조)이 개시된다. 압력감소시간은 상기 언급된 바와 같이 제어싸이클(1), (2)과 동일한 방법으로 얻어지며 압력생성단계로 마찬가지다. 상기 가정된 바와 같이, 제어싸이클(3)에서 바퀴는 제어싸이클(2)에서 거론된 바 있는 어름조각위를 더 이상 지나지 않으므로 제3제어싸이클(3)의 압력감소 시간은 제1도(b)로부터 직접 알 수 있는 바와 같이 제2제어싸이클(2)의 경우보다 매우 짧다. 따라서, 브레이크 압력이 값 PH3로 안정되게 유지되는 동안에 제3제어싸이클(3)에서 압력안정단계의 시간 t3H는 비교적 짧다. 제3제어사이클에서 안정압력단계의 이러한 짧은 시간 t3H에 이어서 압력은 급격한 기울기로 최대값 P_max까지 상승되고 바퀴는 록킹위험이 있는 범위에서 한번 더 회전하여 제4제어싸이클(4)이 개시된다. 노면상태가 변화되지 않으면 제4제어싸이클의 압력감소시간은 제3제어싸이클의 경우와 일치한다. 제3 및 제4제어싸이클에서 압력감소시간이 일치하므로 제4제어싸이클에서 압력안정단계의 시간 t4H은 300-400ms로 비교적 길게 조절된다.

따라서 브레이크가 작동될 때에 바퀴는 단일압력단계에서 비안정 범위 직하에 놓이며 여기에서 비교적 긴 시간동안 유지된다. 이는 적어도 하나의 선행제어싸이클에서 필요한 압력생성시간이 알려지므로 가능한 것이다. 이와 같이 경험적으로 얻어진 압력생성시간은 순간제어싸이클에 대하여서도 적용된다. 압력 생성 시간에 대하여 선행제어싸이클로부터 유도된 값은 예상제어한계치보다 약간 낮게 유지되도록 하기 위하여 매우 적은 양(수밀리초, 예를들어 3ms)만큼 감소된다. 제4제어싸이클에서 안정압력단계의 비교적 긴 시간 t4H에 이어서 브레이크 압력은 노면의 마찰계수가 개선되거나 이러한 마찰계수의 개선없이 다시 슬립과, 또는 회전감속한계치가 초과하여 제1도에서 보인 바와 같이 제5제어싸이클이 개시되는 경우에 나타나도록 하기 위하여 최대값 P_max로 간단히 상승된다. 제1도에서, 제3 및 제4제어싸이클에 비교하여 마찰계수가 변화되지 않아 제5제어싸이클의 압력감소주기는 제3 및 제4제어싸이클의 압력감소시간만큼 긴 것으로 가정한다. 따라서, 제5제어싸이클에서 브레이크 압력이 값 PH5로 안정되게 유지되는 동안에 압력안정단계의 시간 t5H는 제4제어싸이클중의 경우와 동일하게 비교적 길게 조절된다.

아울러 제1도(b)는 불연속선 PS로 브레이크 압력의 코오스를 보인 것이다. 이는 종래 기술(DE-OS 36 10 185)에 따른 상이한 기울기의 2-단계압력생성을 보인 것이다. 한편으로는 브레이크 압력 PS의 코오스들을 비교하고 다른 한편으로는 본 발명을 설명하는 커어브를 기준으로하여 설명된 것을 비교하므로서 브레이크가 작동되는 바퀴가 슬립의 한계범위에 보다 근접하여 주행하고 따라서 본 발명에 의하여 제동효과가 보다 양호하게 성취될 수 있음을 명백하게 알 수 있다.

제2도는 확대하여 보다 명확히 설명하기 위한 것이다. 이는 두 제어싸이클(3), (4) 확인컨데 브레이크의 제동이 가하여지는 동안의 두 제어싸이클을 보인 것이다. 제3제어싸이클(3) 중에 압력감소의 시간 t3DOWN은 선행제어싸이클의 압력감소의 경우와 일치하는 것으로 가정한다. 상기 설명한 바에 따라서, 압력이 값 PH3으로 안정되게 유지되는 동안에 제3제어싸이클에서 압력안정상태의 시간 t3H는 비교적 길게 설정된다. 또한 압력생성시간 t3UP이 비교적 길어 압력 PH3는 록킹 압력보다 약간 아래에 놓인다. 공지된 2-단계압력은 커어브 PS로 보이니 상이한 기울기에서 생성된다. 공지된 방법에 대한 제동력의 이득은 제2도(b)에서 빗금친부분으로 표시하였다.

Claims (3)

1. 제동된 바퀴의 회전성향이 측정되고 주어진 한계치를 능가하는 경우 브레이크 압력이 바퀴의 슬립과/또는 회전감속에 따라 강하되고, 이어서 다시 상승되며 안정압력의 단계중에 일정하게 유지되는 차량용 앤티-룩 브레이크 시스템의 브레이크 압력 제어방법에 있어서, 압력안정단계의 시간(t1H, t2H…t5H)가 이 안정안력단계의 시간이 압력감소 또는 비교된 압력생성이 이들이 상이한 경우보다는 일치하는 경우에 보다 길어지도록 현재 제어싸이클의 압력감소시간(t1DOWN, t2DOWN…)과 또는 압력 생성시간(t1UP, t2UP…)을 선행제어싸이클의 압력감소시간 또는 압력생성시간과 비교한 것에 따라 조절됨을 특징으로 하는 차량용 앤티-록 브레이크시스템의 브레이크 압력 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 압력이 압력안정단계의 종료시에 짧게 상승됨을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 2항에 있어서, 다른 사전에 결정된 한계치에 도달할 때까지 압력생성이 연속됨을 특징으로 하는 방법.

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