KR100398980B1 - 안티록브레이크제어시스템 - Google Patents

Abstract

차륜속도 센서가 전원주파수에 거의 상응하는 주파수의 신호를 공급하는 속도범위에서는 특별한 제어가 실시되는 안티록 브레이크 제어시스템이 나타나 있다. 상기 특별한 제어에 의하면 기준량으로서, 어떤 1개의 차륜의 속도로부터 형성되는 차량기준 속도와, 다른의 차륜의 속도로부터 형성되는 보조기준 속도가 사용된다. 차속이 임계 영역에 들어가면, 제3 제어형태가 활발해지고, 이른바 vmIn 제어가 활발해 진다.

Description

안티록 브레이크 제어 시스템

청구항 1에 기재된 특징을 구비한 본 발명에 의한 안티록 제어시스템이 갖는 이점은 통상의 전원 주파수에 상응하는 주파수에 의해 발생되는 장애 신호가 회전수 센서신호 및 그들의 신호로부터 형성되는 차량기준 속도의 평가에 있어서, 확실하게 배제되는 것이다. 유리하게는 이것으로, 임계속도 범위에 있어서도 ABS의 제어 특성을 유지할 수 있다. 전원주파수를 갖는 장애에 의해 이미 어떠한 제어도 트리거되지 않고, 존재중의 제어는 차량 정지상태에 있어서 종료한다.

이러한 이점은 다음과 같이하여 달성된다. 즉, 기준차륜의 차륜 회전수 센서 신호의 주파수가 50Hz의 영역에 있는 임계속도 영역에서의 안티록 제어가 아래의 차량 기준 속도 및 소위 보조기준 속도로 특별한 조정에 의해 행해진다. 상기의 경우, 차량기준 속도는 63Hz 내지 47Hz의 사이에서는 음(-)으로 조정된다. 차륜속도가 최소치 vmin과 47Hz의 사이에 있으면, 신호가 장애에 의해 잘못된 것으로 될 가능성이 없고, 그 때에서는 차량기준 속도를 신뢰성을 갖고 차륜속도에 근거하여 형성할 수 있다.

종속 청구항에서는 본 발명의 바람직한 실시형태가 나타나 있다.

안티록 브레이크 제어시스템을 구비하고 있는 차량의 경우, 통상은 4개의 회전수센서(특수한 경우에서는 3개 밖에 없는 경우도 있다)가 삽입되어 있고, 그들은 각각의 차륜에 대응되어져 있다. 이들의 회전수센서의 출력신호는 일반적으로 펄스형상이다. 각각의 펄스 내지 각각의 펄스측 테두리의 시간 간격으로부터, 해당하는 차륜의 회전수가 구해진다.

그리고 차륜회전수로부터 차량기준 속도가 구해지고, 이것은 안티록 제어에 관해 중요한 량을 구성하는 것이다. 그 때, 차량기준 속도는 예를들면, 4개의 차륜속도로부터 구해지거나 또는 1개의 차륜 이른바 기준차륜의 차륜속도로부터 구해진다. 또한 차륜 회전수로부터, ABS 제어에서는 다른 제어량으로서 이용가능한 기준속도를 형성할 수 있다.

안티록 제어시스템에 있어서의 중요한 량은 차륜 회전수센서의 출력신호를 바탕으로 형성되기 때문에, 센서의 기능에 관한 신뢰성 있는 감시를 행하지 않으면 안된다.

이 때문에 예를들면, 독일연방공화국 특허출원 제44058 01.2호 명세서에 의하면, ABS 제어시스템에 있어서 사용되는 감시 시스템이 제안되어 있고, 이것에 의하면 차륜 회전수 센서의 여러가지의 오류 동작을 검출할 수 있다.

안티록 제어 시스템에서는 50Hz(또는 60Hz)의 전원주파수에 거의 일치하는 장애 신호가 특별히 문제가 있는 것으로 판명되었다. 이러한 장애 신호는 예를들면, 통상의 전원전압으로 구동되는 노면(路面) 히터에 의해 야기되는 자계에 의해서 ABS 시스템의 회전수 센서에 입력 결합할 가능성이 있다. 상기의 경우, 그들의 회전수 센서는 제어장치에 대하여 잘못된 차륜속도를 부여하게 되어 그로 인해 원하지 않는 ABS제어가 야기될 우려가 있다.

이러한 문제점에 의거하여 본 발명의 과제는 장애 신호가 존재할 때에 그들의 신호를 검출하여, 그 작용을 확실하게 억제하는 것이다. 또한 그때, 장애신호 억제를 가능한한 부가적인 구성소자를 설치하지 않고 실시할 수 있도록 하고자 한다.

도면에서는 본 발명의 실시예가 도시되어 있고, 다음에 그것에 관해 상세히 설명한다. 상기의 경우, 도 1 에서는 본 발명을 이해하기 위해 중요한 안티록 제어시스템의 량과 함께 블럭다이아그램도가 도시되어 있다. 도 2 에서는 제어동작을 개략적으로 도시한 플로우챠트가 도시되어 있고, 도 3 에서는 임계영역에서의 속도의 경과 특성이 시간축상에 도시되어 있다. 그 때, 도 3a에서는 제1 실시예가 도시되어 있고, 도 3b에서는 작은 마찰치에 대한 제어에 관한 속도경과 특성이 도시되어 있으며, 또한 도 3c에서는 ABS에 의해 이미 제어가 행해져 있는 차량이 히터 상부에 와 있는 경우가 도시되어 있다.

도 1에 의하면, 각각의 차륜에 대응시켜진 회전수센서에 참조부호 10, 11, 12, 13이 첨부되어 있다. 이들의 센서는 출력신호(S1, S2, S3, S4)를 송출한다. 통상, 이들의 신호는 시간적으로 연속하는 복수의 펄스로 구성된다. 펄스간의 간격 내지 동종의 측테두리간의 간격으로부터 평가장치(14)는 일반적으로 마이크로프로세서에 있어서, ABS 제어에 필요한 각각의 차륜속도 내지 차륜 회전수가 구해진다.상기의 경우, 각각의 신호(S1 내지 S4)에 관해, 평가해야 할 시간간격이 참조부호(T1 내지 T4)로 도시되어 있다.

평가장치(14)는 안티록 제어시스템에 있어서의 통상의 평가회로 내지 제어장치에 상응하는 것이다. 따라서 이것에서는 중앙 계산유니트, 메모리, 비교수단 및 필요에 따라서 다른 논리소자가 마련되어 있다. ABS 제어의 기본제어의 기본적인 동작에 관하여는 예를들면, "Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch" 제19판, 제518 내지 523페이지에 나타나 있다.

평가회로(14)는 신호(S1 내지 S4)에 근거하여 제어펄스를 형성하고, 그들의 제어펄스를 통해 ABS 제어가 실행된다. 따라서 평가장치에 의해 예를들면, 차륜 브레이크에 대응시켜 설치된 3/3밸브(15 내지 18)가 제어된다. 부가적으로 행해지는 타당성 체크내지 에러 검출은 표시마크(19)로 지시된다. 평가장치로 인도되는 그외의 정보(그들은 필요에 따라서 대응 센서로부터 공급된다)는 참조부호 S5로 나타내고 있다.

각각의 신호(S1 내지 S4)의 시간간격(T1 내지 T4)으로부터, 차량기준 속도 및 보조기준 속도가 구해진다. 도 2에서는 그 순서가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 평가장치에 있어서 각각의 신호의 순차 연속하는 각측 테두리 간의 시간간격이 각각 측정된다. 그 때, 각 신호(S1 내지 S4)를 위한 프로그램 사이클마다 시간간격(T1, T4)이 구해진다(스텝 SCH1). 그들의 시간에 의해 통상, 대응하는 차륜속도(v1 내지 v4)가 구해진다(SCH2).

예를들면 2번째로 빠른 차륜(상기의 경우에서는 기준차륜)의 속도로부터, 스텝 SCH3에 있어서 차량기준 속도 FZREF가 구해지고, 그 때에 통상, 이미 알려진 차륜 주위 길이 및 발신기휠의 기어수가 함께 고려된다. 이들 순서의 상세한 기술은 예를들면, 독일 연방 공화국 특허출원 제4405801.2호 명세서에 나타나 있다.

차량기준 속도 FZREF 이외에 또한 별도의 기준속도 즉, 보조기준 속도 HREF가 가장 빠른 차륜의 속도로부터 형성된다. 도 2의 경우, 이것은 스텝 SCH4로서 도시되어 있다. 또한, 보조기준 속도 HREF를 얻기 위해서는 차량기준 속도를 구하는 것과 같은 관계가 성립한다. 기본적으로는 차량기준 속도와 보조기준 속도를 다른 기준에 따라서 형성하는 것도 가능하지만, 그 때, 한쪽의 기준속도는 어느 1개 차륜의 차륜속도로부터 형성되고, 다른쪽의 기준속도는 다른 차륜의 차륜속도로부터 형성된다.

스텝 SCH5에 있어서, 차량기준 속도가 한계치와 비교된다. 상기 한계치 vg는 63Hz의 신호주파수에 상응하고, 혹은 9km/h의 속도에 상응하는 것이다. 차량기준 속도가 상기 한계치보다도 크면, 통상의 ABS 제어(ABS(n), 스텝 SCH6)이 실행된다. 이것에 대하여 차량기준 속도 FZREF가 상기 제1 한계치 vg보다도 작으면, 특별한 ABS 제어순서가 실행된다. 이것은 스텝 SCH7로서 나타나 있고, 다음에 이것에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다. 상기 스텝은 경우에 따라서는 발생할 가능성이 있는 장애에 의해서도, 아무일 없이 끝내도록 하고자 하는 것이다.

도 3에서는 여러가지 다른 조건에 관한 속도가 시간축 t상에 나타나 있고, 상기의 경우, 차량기준 속도 FZREF는 절선으로, 보조기준 속도 HFREF는 점선으로 도시되어 있다. vR에서 기준차륜 속도가 도시되어 있다. 수평선으로 도시되어있는63Hz, 47Hz, 16Hz의 주파수는 각각 9km/h, 6.75km/h, 2.75km/h의 속도에 대응하는 것으로, 가장 최후의 속도는 vmin이라고도 칭한다.

도 3a에서는 차륜속도 vR가 63Hz 내지 47Hz 사이의 임계 범위에 있는 사례가 도시되어 있다. 따라서 차량기준 속도 FZREF는 상기 범위에서는 음(-)으로 조정된다. 즉 새롭게 구해질 때 마다 차량기준 속도는 그것이 선행된 것보다도 작으면 차량기준 속도로서 사용되고, 그렇지않으면 차량기준 속도는 강제적으로 작게 된다.

기준차륜 차륜 속도가 47Hz의 하한치 vgu를 하회했을때에, 차량기준 속도의 조정을 다시 기준차륜의 차륜속도를 바탕으로 행할 수 있다. 그러나 50Hz의 장애가 생기면, 기준차륜 속도가 50Hz인 것으로 되고, 이것은 다시 임계 범위내에 위치하기때문에, 그결과, 차량기준 속도는 vmin=2.75km/h에 도달할때까지 음(-)으로 조정되어 진다.

도 3b에서는 낮은 마찰치에 있어서의 조정에 관한 실예가 도시되어 있다. 상기 실예의 경우, 차륜속도 vR는 시점 t1에서 63Hz인 상방의 한계속도 vgo보다도 작게된다. 소속의 차륜이 기준차륜이면, 전원 주파수에 의한 장애영역에 있다. 따라서 차량기준 속도 FZREF는 안전상의 이유로, 차륜속도가 시점 t2에서 47Hz의 값보다도 작게 될때까지 음(-)으로 조정된다. 기준차륜이 상기 값을 하회하면, 즉 그 속도가 최소속도 vmin과 47Hz의 사이 이면, 소속신호가 장애에 의해 야기되지 않은 것이 보증된다. 상기의 경우, 차량기준 속도를 차륜속도에 세트할 수 있어, 통상의 ABS 제어를 다시 행할 수 있다.

기준차륜의 차륜속도가 시점 t3에서 다시 한계영역에 들어가면, 차량기준 속도는 다시 음(-)으로 조정된다. 시점 t2과 t3 사이의 영역에서는 차량기준 속도의 조정은 기준차륜의 속도에 의존하여 행해진다.

도 3b에 도시되어 있는 실예의 경우, 차량기준 속도는 t1과 t2 사이의 영역에서는 차륜속도 vR 보다도 작다. 따라서 차륜속도와 차량기준 속도 사이의 슬립은 양(+)이고, ABS 제어는 행해지지 않는다. f2와 t3 사이에서는 차량기준 속도와 차륜속도의 사이에서 슬립이 발생되고, 상기의 경우, 보조기준 속도에 대한 슬립이 발생하여, 통상의 ABS 제어가 행하여진다.

도 3b에 의거한 ABS 제어는 몇개의 차륜 적합하게는 비구동륜이 보조기준 속도에 따라서 제어되며, 이것에 의해 또한 제어사이클도 실행될 때에만 기능한다. 모든 차륜이 차량기준 속도에 관련하여 제어되면, 현저하게 작은 슬립이라도, 경우에 따라서는 양(+)의 슬립이라도, 압력을 감소하여 차륜이 다시 움직이기 시작하도록 하는 데는 불충분하다.

도 3c에서는 ABS가 이미 제어상태에 있고, 차량이 장애발생원인 즉 히터위에 와 있을때의 실예가 도시되어 있다. 상기 실예의 경우, 차량은 시점 t1에 있다. 결국 차륜속도는 0이다. 차량기준 속도 및 보조기준 속도는 감소된다. 시점 t2에서 장애가 발생하여, 차륜속도가 잘못하여 50Hz인 것으로 취급되어진다. 그러나 이시점에서, 차량기준 속도는 차륜속도를 추종하지 않는다. 그와 같은 것은 47Hz와 63Hz의 사이에 위치하고 있기 때문이다. 따라서 차량기준 속도는 그것이 시점 t3에서 3km/h의 값에 도달할때까지 감소된다.

t2와 t3의 사이의 영역에서, 보조기준 속도에 따라서 제어되는 차륜에 있어서, 압력 감소를 트리거할 수 있고, 낮은 마찰에 있어서의 제어에 대한 중요한 상위점은 차량은 이미 머물고 있기 때문에 차륜은 압력감소에 대해 응답하지 않는 것이다. 이것으로 차량기준 속도가 위를 향해 조정될 가능성은 없고, 어느 하나의 시점에서 3km/h의 한계치를 하회한다. 그 시점 t3로부터 다시, 모든 차륜이 차량 기준 속도에 따라서 제어된다. 그러나 슬립은 이미 거의 기대되지 않기 때문에, ABS 제어는 종료한다. 차량이 정지하고 있는 한, 차량기준 속도도 이미 양으로 조정될 가능성이 없고, 이것은 차륜이 장애이므로 다시 50Hz의 속도로 도약적으로 변화했을 때에도 그와 같다. 상기의 경우, 차량기준 속도는 일정하게 유지되는데 반해, 보조기준 속도는 장애를 추종한다.

차량기준 속도가 3m/h보다도 크고 보조기준 속도 HREF가 15km/h보다도 작은 한, 구동되지 않은 차량축은 보조기준 속도에 따라서 제어된다. ABS 제어가 활발하면, 47Hz에 상응하는 속도보다도 밑에 있어서 차량기준 속도는 기준차륜을 바탕탕으로 형성된다.

차량기준 속도가 예를들면 8km/h와 5km/h인 상방의 한계치 vmino와 하방의 한계치 vmin 사이의 영역에 있으면, 이른바 Vmin 제어라는 별도의 ABS 제어로 전환된다. 상기 제어의 경우, 통상의 ABS 제어보다도 약간의 슬립으로 제어된다.

상기 특별한 ABS 제어의 경우, 그 동작은 어떤 조건이 존재하고 있는가에 의존한다. ABS 제어가 활동적이지 않은 영역에서는 차량기준 속도 FZREF가 속도 vmin에 있어 유지되고 있는 것을 전제로 한다. 그와 같은 것은 상기의 경우, 기준 차륜 속도는 50Hz에 상응하기 때문이고, 따라서 차량기준 속도 FZREF는 음으로 조정된다.

ABS 제어가 활동적이지만 회전수센서 예를들면 1개 내지 4개의 회전수센서가 장애를 받은 신호를 공급하고 있는 영역인 경우, 센서신호의 펄스열이 63Hz와 vmin에 대응하는 값의 사이에 있는 상기 영역에서, 차량기준 속도 내지 보조기준 속도의 조정이 도 3a에 도시되어 있는 것과 같이 행하여진다.

도 3a에서는 여러가지 조건에 관하여 속도가 시간축상에 도시되어 있다. 상기의 경우, 차량기준 속도 FZREF는 절선으로 도시되어 있고, 보조기준 속도는 점선으로 도시되어 있다. 또한 이것에 덧붙여, ABS 제어가 활동적일 때에 생기는 차륜 속도 vR이 도시되어 있다. 3개의 수평방향의 선은 각각, 63Hz(9k m/h), 47Hz(6.75km/h) 및 속도 vmin=2.75m/h인 16Hz에 대응한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 차량기준 속도는 이하로 향해서 결국 작은 값을 향해 vmi까지 진행하고 있다. 왜냐하면, 기준차륜에 의해서 50Hz의 주파수가 공급되어 있기 때문이다. 15k m/h보다도 이하에서는 전륜은 보조기준 속도 HREF에 따라서 제어된다. 구동륜은 9km/h보다도 이하에서는 지나치게 제동되어 있다. 왜냐하면 그들은 차량기준 속도에 의해 제어되기 때문이다. 차량기준 속도가 3km/h를 하회하면, 모든 차륜은 다시 차량기준 속도 FZREF에 따라서 제어되고, 그리하여 제어는 중지된다.

ABS 제어가 활발할 때, 마찰치가 작고(low-μ), 장애가 생기지 않는 영역이면, 47Hz 내지 63Hz의 범위에서 차량기준 속도는 감소하며, 상기의 경우, 비구동륜은 또한 보조기준 속도에 따라서 제어된다. 어떤 차륜이 제어국면을 따라서 다시움직이기 시작할 때에 속도가 vmin과 6.75km/h(47Hz에 상응)의 사이에 있고, 더우기 차량기준 속도의 기준 차륜이면, 차량기준 속도는 그 차륜에 설정되어, 결국 그 차륜의 속도가 차량기준 속도의 형성에 사용된다.

상기의 경우, vmin 제어가 활발하고, 각 차륜에 대응시켜 설치되어 있는 압력 제어 밸브에 있어서 압력이 감소된다. 차량기준 속도는 상기의 경우에서는 주기적으로 상승하기 때문에, 차량이 정지할때까지 항상 보조기준 속도에 따라서 제어가 행하여진다.

이 특별한 ABS 제어에 의하면, 전원주파수에 의한 장애가 생길 가능성이 있는 속도 범위에 있어서, 그 종류의 장애에 의해 잘못된 제어가 야기되지 않도록 한다. 존속중의 제어는 차량정지 상태에서 종료한다.

Claims (6)

1. 차량의 차륜들에 배치된 두 개 이상의 회전수 센서를 구비하며, 이 회전수 센서의 신호는 평가 장치 내에 전달되어 제어 신호를 형성하고, 상기 회전수 신호로부터 차량의 기준 속도를 산출하는 안티록 브레이크 제어 시스템에 있어서,

   상기 차량 기준 속도를 위한 영역을 정의하고, 차량의 기준 속도가 상기 영역 내에 존재하는지를 검사하며, 필요한 경우에 특별한 ABS 제어 프로세스를 실시하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 차량의 기준 속도는 어느 한쪽 차륜의 차륜 회전 신호로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 차륜들 중 다른쪽 차륜의 속도로부터 보조 기준 속도가 형성되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 제어 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 차량의 기준 속도가 메인 주파수에 의해 장애가 발생할 수 있는 속도 영역에 있을 때, 차량의 기준 속도는 음(-)으로 조정되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 제어 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량의 기준 속도가 메인 주파수에 의해 장애가 발생할 수 있는 속도 영역에 있을 때, 비구동륜들은 상기 차량의 기준 속도가 소정의 속도 임계치보다 작아질 때까지 보조 기준 속도에 따라서 조절되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 제어 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량의 기준 속도가 메인 주파수에 의해 장애가 발생하지 않는 속도 영역에서 있을 때, 차량의 기준 속도는 기준 차륜의 속도에 따라 보정되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 제어 시스템.

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