임계 주행 상황에서의 차량 틸팅 안정화를 위한 방법 및 주행 다이내믹 조절 시스템 document_id A220623030609

예컨대 미니밴, SUV들(스포츠 유틸리티 차량) 또는 트랜스포터와 같이 중심이 높은 차량들은 특히 횡방향 가속도가 매우 높은 커브 주행에서 종축을 중심으로 틸팅되는 경향이 있다. 따라서 틸팅 임계 상황들을 조기에 인식해서 안정화 조치를 개시할 수 있는, 예컨대 롤오버-방지(ROM:Roll-Over-Mitigation)와 같은 틸팅 안정화 시스템들이 종종 사용된다. 틸팅 안정화 기능(ROM)을 갖는 ESP와 같은 공지된 주행 다이내믹 조절 시스템들은 차량을 안정화하기 위해 일반적으로 브레이크 시스템, 엔진 매니지먼트 또는 능동적 조향에 의해, 주행 작동에 개입한다. 종래 기술에 공지된, 롤오버 방지 기능을 갖는 주행 다이내믹 조절 시스템은 예컨대 도1에 도시된다. 도1은 실질적으로 롤오버 방지-조절 알고리즘(4, 5)을 갖는 제어 장치(1)와 틸팅 임계적 주행 상태를 검출하기 위한 센서 장치(2) 및 안정화 개입을 실행하기 위한 액추에이터(3)를 포함하는, 공지된 롤오버 방지-시스템이 매우 단순화된 개략적 블록도를 도시한다. 제어 장치(1)가 ESP-센서 장치(2)의 센서 신호에 의거해 틸팅 임계 상황을 검출하면, 주행 다이내믹 조절부는 예컨대 커브 외측 전방 휠의 휠 브레이크의 작동을 통해 주행 작동에 개입한다. 따라서 차량의 횡방향 가속도와 요잉 속도가 감소하며 차량은 안정화된다. 다른 시스템들은 예컨대 차량을 안정화하기 위해, 능동적 스프링/댐퍼 시스템(수직 항력 분배 시스템), 엔진 매니지먼트 또는 능동적 조향 시스템을 이용한다. 종축을 중심으로 차량이 틸팅되는 실질적 원인은 일반적으로 매우 높은 횡방향 가속도이다. 따라서 근래의 주행 다이내믹 조절 시스템들은 틸팅 임계 주행 상황을 검출하기 위해, 일반적으로 차량의 횡방향 다이내믹을 설명하는 변수(이하에서는 지시 변수(S)로 표현됨)를 이용한다. 지시 변수는 특성 임계값과 비교되며 임계값을 넘어설 때 안정화 개입이 개시된다. 지시 변수는 일반적으로 안정화 개입의 강도도 결정한다. 도2는 지시 변수(S)의 계산에 부가되는 다양한 입력 변수들을 도시한다. 실질적 성분은 차량의 횡방향 가속도(ay)이다. 횡방향 가속도(ay)가 위상 지연되게 조향 프리세팅(조향휠 위치)을 따르기 때문에, 횡방향 가속도(ay)의 측정값은 일반적으로 조향각의 변화에 따라, 경우에 따라서는 횡방향 가속도의 시간적 변화(day/dt)와 같은 추가의 부가 변수(P)에 따라 상승한다. 이로부터 얻어지는, 동시에 지시 변수(S)를 형성하는 소위 유효 횡방향 가속도는, 횡방향 가속도(ay)의, 차량의 횡방향 가속도의 시간적 변화(day/dt)의, 경우에 따라서는 추가의 부가 변수(P)의 함수(F)이다. 도2에서 알 수 있는 바와 같이, 입력 변수들(ay, day/dt, P)이 기능 블록(4)에 따라 연결되며 이로부터 지시 변수(S)가 계산된다. 이와 같이 얻어진 지시 변수(S)는 마지막으로는 조절 알고리즘(5)에 제공되어 조절 개입의 지속과 강도를 결정한다. 차량의 틸팅 특성은 차량의 구성적 특성 외에도 실질적으로 부하에 따른다. 부하가 증가함에 따라, 일반적으로 차량의 틸팅 경향이 증가하며 부하가 감소함에 따라 틸팅 경향은 감소한다. 더욱이 탄성과 같은 구성적 특징들도 노후화로 인해서 변할 수 있으므로 차량의 틸팅 경향에 작용할 수 있다. 부하와 기계적 상태는 틸팅 안정화 기능(ROM)을 갖는 공지된 주행 다이내믹 조절부에서 일반적으로 불분명하게 고려된다. 따라서 공지된 틸팅 안정화 기능(ROM)은 일반적으로 매우 감도가 높으며 즉, 높은 부하 상태와 유연한 탄성으로 조정되는데, 이는 특히 SUV들 또는 작은 트랜스포터들과 같이 부하 변동이 큰 차량에서 확실한 주행 특성을 보장하기 위함이다. 이로써, 정상 부하일 때 안정화 개입은 횡방향 가속도값이 매우 낮을 때 이미 개시된다. 즉 정상 부하 또는 낮은 부하일 때 틸팅 안정화 개입은 너무 일찍, 또한 너무 빈번하게 발생할 수 있다.