KR20220106806A

KR20220106806A - 이중화 제동 장치 시스템 제어

Info

Publication number: KR20220106806A
Application number: KR1020227021862A
Authority: KR
Inventors: 레인 리오; 핸더슨 레옹; 오스칼슨 크리스티안
Original assignee: 볼보 트럭 코퍼레이션
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2022-07-29
Also published as: WO2021115565A1; EP4072912B1; CN114761291A; EP4072912A1; EP4072912C0; US20230023411A1; CN114761291B; JP7411805B2; JP2023505501A

Abstract

대형 차량용 제동 시스템으로서, 제동 시스템은 각각의 휠 슬립 한계 및 각각의 브레이크 토크 요청에 기초하여, 제 1 휠의 제동을 제어하도록 배열된 제1 브레이크 컨트롤러, 및 제2 휠의 제동을 제어하도록 배열된 제2 브레이크 컨트롤러를 포함하고, 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러는, 브레이크 컨트롤러 고장의 경우 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 하나가 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 다른 쪽의 휠에 대한 제동 제어를 맡을 수 있도록 배열된 백업 연결을 통해 상호 연결되고, 제동 시스템은 브레이크 컨트롤러 고장에 대한 응답으로, 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계(

, 710)를 감소된 휠 슬립 한계(

, 730)로 줄이도록 (601) 배열되는 제어 유닛을 포함하는, 제동 시스템을 제공한다.

Description

이중화 제동 장치 시스템 제어

본 개시는 대형 차량용 제동 시스템의 리던던시(redundancy)에 관한 것이다. 본 개시내용은 특히 자율 주행을 위해 구성된 차량과 관련이 있다. 본 발명은 트럭 및 건설 장비와 같은 대형 차량에 적용될 수 있다. 본 발명은 주로 세미 트레일러 차량 및 트럭과 같은 화물 운송 차량과 관련하여 설명될 것이지만, 본 발명은 이러한 특정 유형의 차량에 제한되지 않고 자동차와 같은 다른 유형의 차량에도 사용될 수 있다.

대형 차량의 제동 시스템은 안전한 차량 작동의 핵심이다. 제동 시스템은 필요할 때 차량 속도를 제한할 뿐만 아니라 차량 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 따라서 브레이크 시스템이 오작동하는 대형 차량은 심각한 위험을 나타낸다. 이러한 위험을 최소화하는 것이 바람직하다.

차량이 제동 능력을 상실하거나 제동 시스템의 오작동으로 인해 불안정해지지 않도록 하기 위해 제동 시스템에 리던던시가 추가될 수 있다. 제어 시스템과 액추에이터(예를 들면 디스크 또는 드럼 브레이크)에 리던던시를 추가할 수 있다.

차량 제동 시스템에서 이중화를 달성하기 위해 병렬 또는 직렬로 배열된 둘 이상의 독립적으로 제어되는 완전한 브레이크 시스템을 포함하는 브레이크 시스템 레이아웃이 일반적으로 사용된다. 따라서 하나의 시스템이 고장나면 백업 시스템이 제어를 담당하고 차량 브레이크를 작동할 수 있다. 그러나 이러한 유형의 중복성은 전체 차량 비용을 증가시키고 브레이크 시스템 서비스를 복잡하게 만든다.

US 2017/0210361 A1은 이중화를 포함하는 대형 차량용 브레이크 컨트롤러 레이아웃을 개시한다.

이중화 브레이크 시스템으로 전환할 때 차량 안정성과 전반적인 제어에 부정적인 영향을 미치지 않는 것이 중요하다.

본 개시내용의 목적은 브레이크 장치 고장 동안 및 이후에 안전한 차량 작동 및 제어 가능성이 유지된다는 점에서 강건한 이중화 브레이크 시스템을 제공하는 것이다. 이 목적은 중장비 차량용 제동 시스템에 의해 적어도 부분적으로 얻어진다. 제동 시스템은 각각의 휠 슬립 한계 및 각각의 브레이크 토크 요청에 기초하여 제1 휠의 제동을 제어하도록 배열된 제1 브레이크 컨트롤러, 및 제2 휠의 제동을 제어하도록 배열된 제2 브레이크 컨트롤러를 포함하고, 여기서 제1 및 제 2 브레이크 컨트롤러는 브레이크 컨트롤러 고장의 경우에 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 하나가 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 다른 쪽의 휠의 제동 제어를 맡을 수 있도록 배열된 백업 연결을 통해 상호 연결된다. 제동 시스템은 또한 브레이크 컨트롤러 고장에 응답하여 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계를 감소된 휠 슬립 한계로 감소시키도록 배열된 제어 유닛을 포함한다.

설정된 휠 슬립 한계에 추가 안전 마진을 추가함으로써, 즉 감소된 휠 슬립 한계를 구성함으로써 고장난 브레이크 컨트롤러로 작동하더라도 휠 슬립이 발생할 가능성이 없다. 이렇게 하면 제어 입력에 대한 차량 응답을 더 쉽게 예측할 수 있으며 이는 이점이다.

양태에 따르면, 제1 브레이크 컨트롤러는 전방 차축 좌측 휠의 제동을 제어하도록 배열되고, 제2 브레이크 컨트롤러는 전방 차축 우측 휠의 제동을 제어하도록 배열되며, 이로써, 제1 및 제2 브레이크 컨트롤러는 페일-오퍼레이셔널 브레이크 컨트롤러로서 배열된다. 여기에 개시된 기술은 특히 과격한 제동 기동 동안 차량 제어에서 중요한 역할을 하기 때문에 전방 차축 브레이크 컨트롤러에 부과된 슬립 한계를 제어하는 데 특히 적합하다. 개시된 기술에 의해, 전방 차축 브레이크 장치의 브레이크 컨트롤러 고장에도 불구하고 안전한 차량 작동 및 측면 타이어 힘을 생성하는 능력이 유지될 수 있다.

양태에 따르면, 제어 유닛은 기능적 브레이크 컨트롤러로부터 도로 마찰에 관한 데이터를 얻고, 도로 마찰에 관련된 데이터에 따라 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계를 구성하도록 배열된다. 이러한 방식으로 주행 시나리오에 따라 안전 마진을 조정할 수 있으므로 전반적인 제어 효율성이 향상된다. 도로 마찰 조건이 좋은 경우, 즉 도로 견인력이 좋은 경우 부과된 휠 슬립 한계에 더 작은 안전 마진이 추가될 수 있는 반면, 덜 유리한 운전 조건은 백업 연결을 통해 작동하는 고장난 브레이크 컨트롤러에 부과되는 휠 슬립 한계에 더 큰 안전 마진이 추가됨을 의미할 수 있다.

양태에 따르면, 도로 마찰과 관련된 데이터는 기능 브레이크 컨트롤러에 의해 검출된 피크 휠 슬립 값 및/또는 기능 브레이크 컨트롤러에 의해 추정된 도로 마찰 계수를 포함한다. 최대 휠 슬립 값 및/또는 예상 도로 마찰을 알면 고장난 브레이크 컨트롤러의 휠 슬립 한계를 안정적이고 효율적인 방식으로 설정할 수 있다.

양태들에 따르면, 감소된 휠 슬립 한계는 감소된 슬립 한계의 테이블에 기초하여 결정되고, 감소된 슬립 한계의 테이블은 고장난 브레이크 컨트롤러와 차량의 동일한 측면에 있는 휠에 대해 결정된 휠 슬립 값에 의해 인덱싱되도록 구성된다. 따라서 이전 실험 및/또는 분석에서 다양한 주행 조건에 대한 일련의 휠 슬립 한계가 테이블에 저장된다. 그런 다음 현재 주행 시나리오에 따라 적절한 휠 슬립 한계를 선택할 수 있다.

예를 들어, 전방 좌측 브레이크 컨트롤러가 고장난 반면, 동일한 측면 후방 차축 브레이크 컨트롤러에서 양호한 트랙션 조건이 보인다고 가정해 보면, 동일한 측면 후방 차축 브레이크 컨트롤러가 저마찰 조건을 감지하는 경우에 비해 고장 브레이크 컨트롤러의 자세 휠 슬립 한계의 작은 감소를 표로 표시할 수 있다.

측면에 따르면, 감소된 휠 슬립 한계는 고장난 브레이크 컨트롤러와 동일한 차량 측면에 있는 휠의 기능적 브레이크 컨트롤러에 의해 검출된 최소 피크 휠 슬립으로서 결정되고, 미리 결정된 안전 계수만큼 감소된다.

이것은 감소된 휠 슬립 한계를 설정하는 강력하고 직접적인 방법이다. 감소된 휠 슬립 한도는 현지 도로 상황에 따라 달라지며 안전 마진이 추가되어 견고하다. 안전 마진은 예를 들어 처음에 부과된 휠 슬립 제한의 20% 정도일 수 있다.

양태에 따르면, 제어 유닛은 전방 차축 브레이크 컨트롤러 고장에 응답하여 하나 이상의 트레일러 휠 상의 브레이크 토크 및/또는 휠 슬립 한계를 증가시키도록 배열된다. 이는 전방 차축 브레이크 컨트롤러에서 고장이 나는 차량 조합의 속도를 늦추기 위해 트레일러가 앵커로 사용된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 트랙터는 모퉁이를 성공적으로 지나가기 위해 상당한 횡력이 필요한 모퉁이에 어느 정도 거리를 입력했을 수 있지만 트레일러는 모퉁이까지 진입하지 않았기 때문에 여전히 큰 횡력을 받지 않는다. 앞 차축 휠에서 휠이 미끄러지는 경우 트랙터가 필요한 횡력을 생성하지 못할 수 있다. 트레일러를 사용하여 차량 조합을 감속하면 트랙터 장치가 도로 다시 잡아 필요한 횡력을 생성할 수 있다.

양태에 따르면, 제어 유닛은 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계를 감소된 휠 슬립 한계에서 백업 모드 휠 슬립 한계까지 증가시키도록 배열된다. 장애가 발생하고 제어 알고리즘과 작동이 안정화된 후 슬립 상황을 평가할 수 있다. 차량 제어 가능성에 대한 브레이크 컨트롤러 고장의 영향은 브레이크 컨트롤러 고장 이전에 있던 초기에 구성된 휠 슬립 한계까지 휠 슬립 레벨을 증가시킴으로써 감소될 수 있으나, 그러나 이는 주행 조건이 고장난 브레이크 컨트롤러의 부과된 휠 슬립 한계의 증가를 보증하는 것과 같은 경우에만 그렇다.

양태에 따르면, 전방 차축 상의 휠과 연관된 휠 속도 센서는 전방 차축의 다른 측면 상의 휠과 연관된 브레이크 컨트롤러에 십자형으로 연결되도록 배열된다. 이 교차 연결을 통해 WEM은 백업 연결을 통해 제어되는 휠의 휠 속도를 모니터링할 수 있다. 이는 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠의 제어 가능성 및 관찰 가능성을 증가시키며, 이는 이점이다.

양태에 따르면, 차량은 제1 및 제2 후륜 차축을 포함하고, 제1 후방 차축 상의 휠과 관련된 휠 속도 센서는 제2 후륜 차축 상의 휠 및 제1 후륜 차축 상의 휠과 동일한 측에 연결된 브레이크 컨트롤러에 연결되도록 배열된다. 따라서 후방 차축의 브레이크 컨트롤러는 차량의 동일한 측면에 있는 휠에서 자체 휠과 휠 속도 데이터를 얻을 수 있어 이점이 있다. 예를 들어, 두 개 이상의 다른 휠 속도 측정값을 비교하여 휠 이탈을 감지할 수 있다. 휠 이탈을 감지하면 부과된 휠 미끄러짐 한계를 줄일 수 있다.

또한 방법, 제어 유닛, 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 판독 가능 매체, 컴퓨터 프로그램 제품, 및 전술한 이점과 관련된 차량이 여기에 개시되어 있다.

일반적으로, 특허청구범위에 사용된 모든 용어는 본 명세서에서 달리 명시적으로 정의되지 않는 한, 기술 분야에서의 통상적인 의미에 따라 해석되어야 한다. “요소, 장치, 구성 요소, 수단, 단계 등." 에 대한 모든 참조는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 요소, 장치, 구성 요소, 수단, 단계 등의 적어도 하나의 예시를 언급하는 것으로 공개적으로 해석되어야 한다. 여기에 공개된 모든 방법의 단계는 명시적으로 언급되지 않는 한 공개된 정확한 순서로 수행될 필요는 없다. 본 발명의 추가 특징 및 이점은 첨부된 청구범위 및 하기 설명을 연구할 때 명백해질 것이다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 본 발명의 상이한 특징들이 결합되어 이하에서 설명되는 것과 다른 실시예를 생성할 수 있음을 인식해야 한다.

첨부된 도면을 참조하여, 아래에서 실시예로서 인용된 본 발명의 실시양태의 보다 상세한 설명을 따른다.
도 1a 내지 도 1c는 예시적인 차량을 개략적으로 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 상호 연결된 브레이크 컨트롤러의 예를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 운전 시나리오의 예를 도시한다.
도 4는 예시적인 브레이크 장치 레이아웃을 도시한다.
도 5는 제어 유닛 및 휠 엔드 모듈 어셈블리를 개략적으로 도시한다.
도 6은 타이어 힘과 휠 슬립의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 시간에 따른 구성된 슬립 한계의 예를 보여주는 그래프이다.
도 8은 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 9는 제어 유닛을 개략적으로 도시한다.
도 10은 컴퓨터 프로그램 제품의 예를 도시한다.

본 발명은 이제 본 발명의 특정 측면이 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 더 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고 여기에 설명된 명확하고 양태에 제한되는 것으로 구성되어서는 안되며; 오히려, 이들은 본 개시가 철저하고 완전할 수 있고 본 발명의 범위가 당업자에게 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공된다. 유사한 번호는 설명 전체에서 유사한 요소를 나타낸다.

본 발명은 도면에서 설명되고 예시된 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 당업자는 첨부된 청구항의 범위 내에서 많은 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 화물 운송을 위한 다수의 예시적인 차량(100)을 도시한다. 도 1a는 휠(120, 140, 160)에 지지된 트럭을 보여주며, 그 중 일부는 구동 휠이다.

도 1b는 트랙터 유닛(101)이 트레일러 유닛(102)을 견인하는 세미트레일러 차량 조합을 도시한다. 트레일러 유닛(102)의 전방 부분은 핍스 휠 연결부(103)에 의해 지지되는 반면, 트레일러 유닛(102)의 후방 부분은 한 세트의 트레일러 휠(180)에 지지된다.

도 1c는 트레일러 유닛(102)을 견인하도록 배치된 돌리 유닛(104)을 갖는 트럭을 도시한다. 트레일러 유닛의 전방 부분은 돌리 휠(190) 세트에 지지되고 트레일러의 후방 부분은 트레일러 휠(180) 세트에 지지된다.

각 차량(100)은 차량 모션 관리(VMM) 제어 모듈과 같은 제어 유닛(110)을 포함한다. 이 제어 유닛은 잠재적으로 차량(100) 전체에 분산된 다수의 하위 장치를 포함하거나 단일 물리적 장치일 수 있다. 제어 유닛은 차량 작동을 제어한다. 제어 유닛(110)은 예를 들어, 차량의 안정성을 유지하기 위해 휠 사이에 제동력을 할당한다. 각각의 휠 브레이크 컨트롤러는 제어 유닛(110)에 통신 가능하게 결합되어, 제어 유닛이 브레이크 컨트롤러와 통신하여 차량 제동을 제어할 수 있게 한다.

위에서 논의된 것과 같은 차량 조합은 일반적으로 알려져 있으므로 더 자세히 논의하지 않을 것이다. 명세서에 개시된 기술은 도 1a-1c에 도시된 조합뿐만 아니라 다양한 차량 조합 및 차량 유형에 적용할 수 있다. 또한, 명세서에 개시된 기술은 예를 들어 전기 구동 차량 또는 하이브리드 전기 차량에도 적용 가능하다는 것을 이해해야 한다.

각 휠은 휠 브레이크(130, 150, 160)와 연관되어 있다(트레일러 유닛 휠 브레이크는 도 1a-1c에 표시되지 않음). 이 휠 브레이크는 예를 들어 공압 작동식 디스크 브레이크 또는 드럼 브레이크일 수 있지만, 본 개시내용의 일부 측면은 차량 감속 동안 전력을 생성하는 회생 브레이크에도 적용할 수 있다.

휠 브레이크는 브레이크 컨트롤러에 의해 제어된다. 여기서, 브레이크 컨트롤러, 브레이크 모듈레이터 및 휠 엔드 모듈이라는 용어는 상호 교환적으로 사용된다. 이들은 모두 차량(100)과 같은 차량의 적어도 하나의 휠에 가해지는 제동력을 제어하는 장치로 해석되어야 한다. 서비스 브레이크 시스템은 주차 시 차량을 고정된 위치에 유지하도록 구성된 주차 브레이크 시스템과 달리 주행 중 차량을 제동하는 시스템이다.

여기서 제동력은 제동 토크로 정량화된다. 제동 토크와 제동력 사이를 변환하는 것은 간단하다.

브레이크 시스템의 경우, 단일 전기적 고장의 경우 제동 성능(최대 감속 능력)의 손실이 전혀 또는 제한적으로 발생하고 차량 안정성의 손실이 전혀 또는 제한적으로 발생하지 않는 것이 바람직하다. 대부분의 알려진 서비스 브레이크 시스템은 두 개의 서비스 브레이크 시스템이 병렬로 설치되어 부품, 배관 및 공기 피팅이 두 배로 증가하는 경우에만 이 요구 사항을 충족할 수 있다.

그러나 서비스 브레이크 시스템의 최근 개발은 차량의 각 휠에 개별 브레이크 컨트롤러를 대신 포함하는 배열로 구성된다. 정상 작동 시 각 브레이크 컨트롤러는 제동력 제어, 휠 잠금 방지 및 컨트롤러의 각 휠에 대한 진단을 수행한다. 그러나 이 외에도 각 컨트롤러의 제어 출력을 다른 브레이크 컨트롤러 중 하나의 '백업' 포트에 연결할 수도 있다. 이러한 방식으로 컨트롤러는 결함이 있는 컨트롤러의 백업 포트에 대한 연결을 작동하여 결함이 있는 컨트롤러의 기능을 맡을 수 있다. 백업 포트에 대한 연결은 공압 연결일 수 있다. 결함이 있는 컨트롤러는 외부 컨트롤러가 결함이 있는 컨트롤러의 액추에이터에 의한 휠 제동을 제어할 수 있도록 백업 포트와 브레이크 액추에이터 사이의 액세스를 개방하기만 하면 된다.

도 2a, 2b는 이와 같은 설정(200, 250)을 도시한다. 좌측 휠 엔드 모듈(WEM)(210l)은 제어 연결부(213l)를 통해 좌측 전방 차축 휠(120l)의 제동을 제어하도록 배열된다. 제어 연결은 예를 들어 디스크 브레이크 등을 달성하기 위한 공압 연결일 수 있다. 우측 WEM(210r)은 유사한 제어 연결부(213r)를 통해 우측 전방 차축 휠(120r)의 제동을 제어하도록 배열된다.

2개의 WEM은 백업 연결부(220)에 의해 연결되어 각 WEM이 다른 휠의 제동을 제어할 수 있다. 따라서 WEM 중 하나가 실패하면 다른 하나가 차량 제동 용량을 유지하기 위해 인계받아 효과적으로 제동 제어 중복성을 제공할 수 있다.

각각의 WEM(210l, 210r)은 각각의 휠에 제동력을 발생시키기 위한 수단(211l, 211r)을 포함한다. 두 WEM(210l, 210r)이 완전히 기능하고 의도한 대로 작동하는 디폴트 모드(도 2A에 도시됨)에서, 백업 포트(214l, 214r)는 스위치(212l, 212r)에 의해 각각의 휠 브레이크로부터 분리된다. 이러한 '스위치'는 예를 들어 백업 연결부(220)가 공압 연결부인 경우 공압 밸브일 수 있다. WEM(210l, 210r)에 장애가 발생하면 다른 WEM이 제어 연결(220)을 통해 제어를 맡을 수 있도록 각각의 스위치(212l, 212r)를 뒤집는다. 컨트롤러가 브레이크를 제어하는 능동 모드에서 컨트롤러가 제어를 다른 컨트롤러로 넘기는 슬레이브 모드로의 모드 변경은 예를 들어 전력 손실 등에 의해 자동으로 촉발될 수 있다.

하나의 전방 차축 WMM 210l, 210r이 고장나면 브레이크 제어를 위해 다른(여전히 작동하는) WEM을 사용할 수 있다. 스위치(212l, 212r)는 WEM 고장 시 자동으로 작동될 수 있거나 제어 유닛(110)으로부터 원격으로 작동될 수 있다. 스위치가 공압 밸브인 경우, 밸브는 예를 들어 기본적으로 개방되어 있고/있거나 제어 유닛(110)으로부터 원격으로 제어 가능하고, 즉, 브레이크 컨트롤러가 죽으면 밸브가 자동으로 열리고(자체적으로 또는 외부 제어 신호에 의해) 다른 브레이크 컨트롤러가 제어할 수 있다.

도 2b 는 좌측 전방 차축 컨트롤러(210l)가 고장난 시나리오(250)를 도시한다. 예를 들어, 좌측 휠(120l) 브레이크 컨트롤러(210l)가 전기적 결함을 겪는다면, 백업 연결(220)이 제어 연결(213l)에 연결되도록 자동으로 백업 포트 214l에 가해지는 공기압을 통과하는 상태로 전환된다. 따라서 두 휠(120l, 120r)은 이제 도 3에 도시된 바와 같이 우측 브레이크 컨트롤러(210r)에 의해 제어될 것이며, 고장난 컨트롤러(210l)는 슬레이브로 작용하여 전체 시스템(200)이 작동불능이 되도록 한다.

그러나 브레이크 컨트롤러가 고장났고 기능적인 컨트롤러가 자체 브레이크와 고장난 컨트롤러의 브레이크를 모두 제어하는 시나리오 250에 따라 작동하는 차량은 어려운 운전 시나리오를 지나갈 때 어려움에 직면할 수 있다. 이는 적어도 부분적으로 백업 연결을 통한 컨트롤러와 액추에이터 간의 더 긴 제어 연결 때문에 제어 루프 대역폭이 제한될 수 있다.

도 3a는 트랙터 유닛(101)이 폐쇄 곡선 특성을 갖는 도로 스트레치(310)에 진입하는 시나리오(300)를 도시한다. 곡선을 지나기 위해 차량 조합(101, 102)은 종방향 힘(320) 외에 상당한 횡방향 힘(330, 340)을 생성할 수 있어야 한다. 이것은 도 6과 같이 휠 슬립이 한계 미만으로 유지되는 경우에만 가능하다. 여기서 F_X 는 타이어(또는 휠) 종방향 힘이고 F_y 는 타이어(또는 휠) 횡방향 힘이다. 도 6에서 종방향 휠 슬립이 증가함에 따라 횡력 F_y 를 생성하는 능력이 크게 감소하는 것을 볼 수 있다. 백업 연결부(220)를 기준으로 운전하는 경우, 정상 운전에 비해 제어 루프 시정수 등이 길어질 수 있으므로 휠 슬립 제어 능력이 제한될 수 있다. 차량 조합이 WEM 고장에 직면하더라도 휠 슬립이 제어되는 작동을 유지할 수 있는 것이 중요하다.

도 3b는 차량 조합(101, 102)이 국부적으로 결빙된 지역과 같은 낮은 마찰을 갖는 패치(370)가 있는 도로 스트레치(360)에 진입하는 다른 시나리오(350)를 도시한다. 이 낮은 마찰 영역(370)은 차량 조합(101, 102)의 한쪽에 상당한 휠 슬립을 야기할 수 있으며, 이는 차례로 커브를 지나기 위해 충분한 횡력을 생성하는 차량의 능력을 제한할 것이다. 다시 말하지만, 차량 조합은 WEM 고장에 직면하더라도 휠 슬립이 제어되는 작동을 유지할 수 있어야 한다.

여기에 개시된 기술 중 일부는 VMM과 브레이크 사이에 사용되는 인터페이스를 활용한다. PCT/EP2016/063782에 설명된 대로 VMM 도메인은 휠 토크 요청 및 휠 슬립 한계를 각 로컬 브레이크 컨트롤러에 보낼 수 있다. 이 한계는 일반적으로 최대 제동 성능을 제공하기 위해 선택된다. 그러나 하나의 휠 유닛이 고장난 경우 이 슬립 한계는 여기에서 정상보다 낮은 값으로 조작된다. 이 값은 예측 가능한 모든 도로 조건에 대해 여전히 타이어 힘 대 슬립 곡선의 선형 영역 내에 있는 값에 해당할 수 있다(도 6 참조). 이렇게 하면 양쪽 휠의 휠이 잠기는 것을 방지하여 원하지 않는 측면 타이어 힘의 손실을 방지할 수 있다.

두 시나리오(300, 350) 모두에서 VMM 또는 차량 제어 유닛(110)은 차량의 속도를 늦추고 심각한 휠 슬립을 피하기 위해 트레일러(102)를 '앵커'로 사용할 수 있다. 다시 말해서, 양태들에 따르면, 차량 제어 유닛(110)은 전방 차축 브레이크 컨트롤러 고장에 응답하여 하나 이상의 트레일러 휠 상의 브레이크 토크 및/또는 휠 슬립 한계를 증가시키도록 배열된다. 이는 트레일러가 전방 차축 브레이크 컨트롤러에서 고장이 나는 차량 조합의 속도를 늦추기 위해 앵커로 사용된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 트랙터는 모퉁이를 성공적으로 지나기 위해 상당한 횡력이 필요한 회전에 어느 정도 거리를 입력했을 수 있지만 트레일러는 모퉁이까지 진입하지 않았기 때문에 여전히 큰 횡력을 받지 않는다. 앞 차축 휠에서 휠이 미끄러지는 경우 트랙터가 필요한 횡력을 생성하지 못할 수 있다. 트레일러를 사용하여 차량 조합을 감속하면 트랙터 장치가 도로를 다시 잡게되고 필요한 횡력을 생성할 수 있다.

도 4는 본 교시에 따른 예시적인 브레이크 장치 시스템(400) 레이아웃을 도시한다. 2개의 앞차축 휠(120l, 120r)과 4개의 뒷차축 휠(140l, 160l, 140r, 160r)이 있다. 각 휠에는 도 4에서 1에서 6까지 번호가 지정된 해당 WEM이 있다. 각 휠에는 도 4에서 1부터 6까지 번호가 매겨진 적어도 하나의 관련 휠 속도 센서(WS)가 있다. 휠 속도 센서 및 차량 제어를 위한 이들의 사용은 알려져 있으므로 여기에서 더 자세히 논의하지 않을 것이다.

차량 모션 관리 모듈(VMM)은 차량 제동 기능의 적어도 일부를 제어하도록 구성된 제어 유닛(110)이다. 이 유닛은 도 5와 관련하여 아래에서 더 자세히 논의될 것이다. 위에서 언급된 바와 같이, VMM은 차량(100)의 감속을 위해 제동 시스템을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 예를 들어 도 3a 및 3b와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이 앵커로서 트레일러(102)를 사용하는 것과 같이 차량이 움직일 때 차량 안정성을 제어하기 위해 제동 시스템을 사용할 수 있다.

전방 차축 WEM(210l, 210r)은 페일-오퍼레이셔널 상태로 배치된다. 여기에 서 '페일-오퍼레이셔널'은 다른 컨트롤러가 백업 연결(220)을 통해 인계받기 때문에 차량이 상당한 제동 능력을 잃지 않고 하나의 컨트롤러가 고장날 수 있음을 의미한다. 또한 전방 차축 휠의 제동 기능이 실질적으로 유지되기 때문에 차량 안정성에 심각한 영향을 미치지 않을 것이다. 전방 차축의 고장난 WEM은 스위치 212l, 212r(도 4에는 표시되지 않음)을 개방 단계로 설정하고 전방 차축에서 여전히 작동하는 WEM은 다른 휠도 제어한다.

전방 차축(105) 상의 각 휠(120l, 120r)은 관련된 휠 속도 센서(WS1, WS2)를 갖는다. 휠 속도 센서의 데이터는 알려진 방식으로 제동을 제어하는 데 사용될 수 있다. 차량의 일측에 있는 하나 이상의 휠 속도 센서 사이의 교차 연결부(440, 450)는 차량의 다른 측에 있는 브레이크 컨트롤러에 연결될 수 있다. 후방 차축 WEM, 즉 도 4의 WEM 3, WEM 4, WEM 5, WEM 6은 일부 측면에 따라 페일 사일런트로 배열된다. 여기서 '페일 사일런트'란 해당 휠의 제동력을 유지하기 위해 백업 컨트롤러가 개입하지 않고 하나의 컨트롤러가 고장날 수 있음을 의미한다. 그러면 고장난 컨트롤러의 휠이 제동되지 않은 자유 주행 휠이 된다. 후방 차축의 경우 한쪽에 있는 WEM은 연결 460l, 460r, 470l, 470r을 통해 도 4와 같이 중복성을 위해 휠 속도 센서를 공유한다. 이렇게 하면 후방 차축 휠의 휠 속도 센서가 고장난 경우에도 최소한 급제동을 할 수 있다.

제1 후방 차축(106) 브레이크 컨트롤러(WEM3, WEM4)는 일부 양태에 따라 도 4에 도시된 페일 사일런트 모드 대신 도 2A 및 2B에 도시된 페일 오퍼레이셔널 모드로 배열될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

또한, 제2 후방 차축(107) 브레이크 컨트롤러(WEM5, WEM6)는 일부 양태에 따라 도 4에 도시된 페일 사일런트 모드 대신 도 2A 및 2B에 도시된 페일 작동 모드로 배열될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

서로 다른 후방 차축에 있는 휠 속도 센서를 브레이크 컨트롤러에 연결하는 것의 장점은 브레이크 컨트롤러가 서로 다른 휠 속도를 비교하여 예를 들어 휠 이탈 상태 등을 감지할 수 있다는 것이다. 이 검출은 제어 유닛(110)에 전달될 수 있다.

도 5는 차량 제어를 위한 시스템을 개략적으로 도시한다. 교통 상황 관리(TSM) 모듈(510)은 차량 궤적을 계획하고, 계획된 궤적에 기초하여 VMM(110)으로부터 가속도 및 곡률 프로파일(520)을 요청한다. VMM(110)은 현재 차량 기능 및 상태(530)로 다시 응답하여 TSM 모듈이 예를 들어 차량 작동을 최적화하면서 차량 안전을 보장하기 위해 계획된 궤적을 업데이트 및 유지할 수 있다.

VMM 모듈(110)은 차량 상태가 추론될 수 있는 다양한 형태의 센서 데이터(550)에 액세스할 수 있다. 센서 데이터는 예를 들어, 하나 이상의 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기, 하나 이상의 무선 탐지 및 거리 측정(레이더) 트랜시버, 하나 이상의 광 탐지 및 거리 측정(라이더) 트랜시버, 및 카메라 등과 같은 하나 이상의 비전 기반 센서를 포함한다. 센서 데이터는 또한 예를 들어 휠 속도 센서, 조향 각도 센서, 브레이크 및 구동 토크 추정기, 관성 측정 장치(IMU) 센서 등으로부터의 내부 센서 데이터를 포함할 수 있다.

외부 및 내부 센서 데이터는 데이터를 필터링하고 차량 상태를 추정하는 모션 및 상태 추정 모듈(540)에 입력된다. 그러한 움직임 및 상태 추정 모듈은 알려져 있으며 여기에서 더 자세히 논의되지 않을 것이다. 차량 상태는 예를 들어 전역 기준 시스템에서 섀시의 위치, 전역 기준 시스템에서 롤, 피치 및 요, 뿐만 아니라 로컬 휠 기준 프레임의 각 휠에 대한 세로 속도

와 관련된 변수를 포함할 수 있다. 휠의 좌표계에서 각 휠에 대한 세로 속도

를 아는 것은 시스템이 휠 미끄러짐 λ를 정확하게 결정할 수 있게 해주기 때문에 중요하다.

VMM 또는 제어 유닛(110)은 TSM 모듈(510)로부터의 요청을 충족시키기 위해 강제 할당(560)을 결정한다. 이러한 힘 할당은 특정 휠 브레이크에 대한 토크 요청(T_{REQ i}) 설정과 추진 소스 및 조향 각도 제어를 포함할 수 있다.

VMM 모듈은 또한 주어진 WEM이 준수할 각 WEM,

, 에 대한 휠 슬립 한계를 지정한다. 따라서, 도 5를 참조하면, WEM, 즉 i 번째 WEM(570)은 휠 속도

, 휠 슬립 한계

및 토크 요청 T_{REQ i} 를 수신한다. 수신된 파라미터에 기초하여, WEM은 각각의 제동 장치(590) 및 잠재적으로 또한 백업 연결(220)을 통해 고장난 WEM을 제어(580)한다.

WEM은 현재 휠 슬립을 결정(및 보고)할 수 있다.

여기서

는 휠 회전 속도이고

는 휠 반경이다. 이 정의에 따르면 슬립은 추진 슬립에 대해 양수이고 제동 슬립에 대해 음수이다. 다만, 이하에서 휠 슬립의 한계를 논할 때 그 한계는 휠 슬립의 절대값을 말한다. 따라서 증가된 휠 슬립 한계는 위의 정의에 따라 더 큰 허용된 양의 휠 슬립 한계 또는 더 작은 허용된 음의 휠 슬립 한계를 나타낸다.

시간 창에 걸쳐 감지된 가장 큰 휠 슬립

은 VMM에 다시 보고될 수 있으며 또한 추정된 도로 마찰 계수

도 보고될 수 있다. 추정된 도로 마찰 계수는 달성 가능한 타이어 측면 힘 F_y 가 다음으로 제한되는 값에 해당할 수 있다.

여기서 F_z 는 타이어에 작용하는 수직력이다. WEM은 또한 현재 토크 용량 T_{CAP i} 를 결정하고 보고할 수 있다.

WEM이 실패하고 백업 연결(220)이 실패한 컨트롤러와 관련된 휠에 대한 휠 제동을 제어하는 데 사용되는 슬레이브 모드에 들어가면, 휠 슬립 한계

는 위에서 논의된 바와 같이 조정된다. 실패한 WEM에 대한 예시적인 휠 슬립 한계는 도 7에 시간에 대해 표시된다. 도 7에 표시된 슬립 한계

은 페일 오퍼레이셔널 모드로 구성된 하나의 브레이크 컨트롤러가 고장난 차축의 양 휠에 효과적으로 적용되는 슬립 한계이다.

WEM은 초기에 일부 휠 슬립 한계

710으로 구성된다. 그런 다음 WEM은 시간 t₁ (720)에서 어떤 이유로 실패하고 휠 브레이크 제어가 백업 연결(220)을 통해 이루어지는 슬레이브 모드로 들어간다. 이 경우 휠 슬립 한계는 자동으로 감소된 휠 슬립 한계

730 까지 감소한다 601. 이 감소된 휠 슬립 한계는 휠 슬립이 발생하지 않을 가능성이 있는 더 큰 안전 마진으로 차량 제어가 실행됨을 의미한다. 감소된 휠 슬립 한계는 예를 들어 선형으로 얻을 수 있는 타이어 횡력의 영역에 해당할 수 있다.

감소된 휠 슬립 한계

730은 시간 t₂까지의 기간 동안 유지된다. 시간 t₂에서 예를 들어 낮은 피크 휠 슬립 값

및/또는 높은 예상 도로 마찰 조건

_EST를 보고하는 다른 WEM으로 인해 차량 제어 안전 마진이 감소될 수 있다고 결정되었다.

실패한 WEM과 관련된 휠 슬립 한계는 시간 t₂ (740)에서 시간 t₃(760)에 도달하는 백업 휠 슬립 한계 값

(770)까지 점진적으로 증가한다(750). 이 백업 휠 슬립 한계 값

(770)는 원래 구성된 휠 슬립 한계

710과 같거나 다른 값일 수 있다. 그러나 백업 휠 슬립 한계 값은 종종 브레이크 컨트롤러가 완전히 기능할 때 사용되는 휠 슬립 한계 값보다 낮다.

시스템이 휠 속도 센서의 교차 연결부(440, 450)를 포함하는지 여부에 따라 원하는 제어 전략에 약간의 차이가 있을 수 있음을 이해해야 한다. 휠 속도 센서의 교차 연결이 작동하지 않는 경우 WEM은 한 휠에서 측정된 휠 속도에 따라 적용된 브레이크 압력(양 휠에 전송됨)을 제어한다. 이 경우 피드백이 존재하지 않는 컨트롤러에 결함이 있는 휠에서 휠 잠금이 발생하지 않도록 충분한 안전 마진이 있는 슬립 한계를 선택하는 것이 중요하다. 휠 속도 센서 출력의 교차 연결 440, 450이 있는 경우 작동하는 브레이크 컨트롤러는 '낮음 선택' 접근 방식으로 슬립 한계를 따를 수 있다. 즉, 브레이크 압력은 어느 휠도 구성된 슬립 한계를 초과할 수 없는 수준에서 제어된다. 요약하면, 도 7은 대형 차량(100)을 위한 제동 시스템에서의 작동의 예를 도시한다. 제동 시스템은 제1 휠(120, 150, 170)의 제동을 제어하도록 배열된 제1 브레이크 컨트롤러 WEMi(570) 및 제2 브레이크 컨트롤러(WEMi, 570)를 포함하고, 각각의 휠 슬립 한계

및 각각의 브레이크 토크 요청 T_{REQ i} 에 기초하여 제 2 휠(120, 150, 170)에 대한 제동을 제어하도록 배열된다. 브레이크 컨트롤러 고장의 경우 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러는 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 하나가 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 다른 쪽의 휠에 대한 제동 제어를 맡을 수 있도록 배열된 백업 연결(220)을 통해 상호 연결된다. 제동 시스템은 브레이크 컨트롤러 고장에 응답하여 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계

, 710을 감소된 휠 슬립 한계

, 730으로 감소시키도록 (701) 배열된 제어 유닛(110)을 포함한다.

이는 브레이크 컨트롤러 고장에 대응하여 차량 제어 마진이 증가함을 의미한다. 증가된 마진은 예를 들어 백업 연결(220)을 작동하는 마스터 브레이크 컨트롤러와 슬레이브 모드에서 작동하는 고장난 브레이크 컨트롤러 사이의 추가된 제어 연결 길이로 인해 제동 시스템에 약간의 추가 지연이 있기 때문에 보장될 수 있다.

일반적으로, 반드시 그런 것은 아니지만, 제1 브레이크 컨트롤러(570), WEM1은 전방 차축(101) 좌측 휠(120l)에 대한 제동을 제어하도록 배열되고, 제2 브레이크 컨트롤러(570), WEM2는 앞 차축(101) 우측 휠(120r)에 대한 제동을 제어하도록 배열되고, 이로써, 제1 및 제2 브레이크 컨트롤러는 페일-오퍼레이셔널 브레이크 컨트롤러로서 배열된다. 이 설정은 도 2A 및 2B와 관련하여 위에서 예시되고 논의되었다.

일부 양태에 따르면, 제어 유닛(110)은 기능적 브레이크 컨트롤러로부터 도로 마찰과 관련된 데이터를 획득하고, 도로 마찰과 관련된 데이터에 따라 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계

를 구성하도록 배열된다. 따라서, 도로 마찰 조건이 유리한 경우, 상당한 안전 마진이 필요하지 않을 수 있기 때문에 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계

가 양만큼 증가할 수 있다. 반면에 기능적 브레이크 컨트롤러에서 보고한 도로 마찰 조건이 예를 들어 젖은 도로 또는 결빙 도로 조건으로 인해 바람직하지 않은 경우 안전 마진을 원래 구성된 것 이상으로 늘려야 할 수도 있다.

일부 그러한 양태에 따르면, 도로 마찰과 관련된 데이터는 기능적 브레이크 컨트롤러에 의해 검출된 피크 휠 슬립 값

를 포함한다. 최대 휠 슬립 값은 도로 마찰 상태를 나타낸다. 예를 들어, 일부 컨트롤러가 높은 휠 슬립 값을 감지한 경우 상당한 안전 마진이 보장될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 도로 마찰 조건을 결정하기 위해 사용되는 기능적 브레이크 컨트롤러는 바람직하게는 고장난 브레이크 컨트롤러와 동일한 차량(100)의 측면에 있는 휠과 관련된 브레이크 컨트롤러이다. 이는 고장난 브레이크 컨트롤러와 동일한 차량(100) 측에 있는 휠과 연결된 브레이크 컨트롤러에 의해 감지된 도로 마찰 조건이 차량(100)의 반대편에 있는 브레이크 컨트롤러에 비해 고장난 브레이크 컨트롤러와 더 큰 상관관계를 보일 가능성이 높기 때문이다.

일부 양태에 따르면, 감소된 휠 슬립 한계(730)는 감소된 슬립 한계의 테이블에 기초하여 결정된다. 감소된 슬립 한계의 이 테이블은 고장난 브레이크 컨트롤러와 차량의 동일한 측면에 있는 휠에 대해 결정된 휠 슬립 값에 의해 인덱싱되도록 구성될 수 있다. 테이블은 미리 결정되어 제어부(110)에 저장될 수 있다.

일부 다른 양태에 따르면, 감소된 휠 슬립 한계는 고장난 브레이크 컨트롤러와 차량의 동일한 측면에 있는 휠의 기능적 브레이크 컨트롤러에 의해 검출된 최소 피크 휠 슬립으로서 결정되고, 미리 결정된 안전 계수만큼 감소된다.

도 7을 참조하면, 제어 유닛(110)은 또한 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계

를 감소된 휠 슬립 한계

, 730에서 백업 모드 휠 슬립 한계

, 770까지 증가시키도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 전반적인 도로 상태가 양호하다고 판단되는 경우 수행할 수 있다. 예를 들어, 노면이 건조하고 결빙이 없을 수 있으므로 양호한 제동 조건을 제공한다. 증가는 바람직하게는 점진적이고 매끄럽다. 예를 들어 감소된 휠 슬립 한도

, 730에서 백업 모드 휠 슬립 한도

, 770까지 증가는 선형 함수(750) 또는 일련의 연속적인 더 작은 단계에 대한 증가와 같은 적어도 프라이스와이즈(pricewise) 선형 함수일 수 있다. 백업 모드 휠 슬립 한계

, 770과 초기 설정된 휠 슬립 한계의 차이는 주행 시나리오에 따라 설정될 수 있으며, 그러나 백업 모드 휠 슬립 한계(770)는 바람직하게는 초기에 구성된 휠 슬립 한계(710) 미만이다.

도 4 및 도 5에 도시된 제어 유닛(110)은 또한 적어도 제1 데이터 버스(420) 및 제1 데이터 버스와 별개인 제2 데이터 버스(430)를 통해 제동 시스템(400)을 제어하도록 배열될 수 있다. 제1 데이터 버스(420)는 적어도 제1 브레이크 컨트롤러(WEM1) 및 제4 브레이크 컨트롤러(WEM4)를 제어하도록 배열되고, 제2 데이터 버스(430)는 적어도 제2 브레이크 컨트롤러(WEM2) 및 제3 브레이크 컨트롤러(WEM3)를 제어하도록 배열된다. 이렇게 하면 차량이 제동 기능을 완전히 상실하지 않고 데이터 버스 중 하나가 고장날 수 있다.

도 4는 또한 각각의 휠에 연결되어 배열된 다수의 휠 속도 센서를 보여준다. 휠 속도 센서는 십자형으로 연결될 수 있다. 즉, 선택적으로 전방 차축(101)의 휠(120l, 120r)과 관련된 휠 속도 센서(WS1, WS2)는 전방 차축의 다른 쪽에 있는 휠(120l, 120r)과 연관된 브레이크 컨트롤러(WEM1, WEM2)에 연결되어 440, 450 배열된다.

일부 측면에 따르면, 연결부(460l, 460r, 470l, 470r)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이, 한쪽의 후방 차축 WEM은 중복성을 위해 휠 속도 센서를 공유한다. 이렇게 하면 후방 차축 휠의 휠 속도 센서가 고장난 경우에도 최소한 급제동을 할 수 있다. 따라서, 선택적으로, 차량은 제1 후륜 차축(106) 및 제2 후륜 차축(107)을 포함하며, 제1 후방 차축(102) 상의 휠(140l, 140r)과 연관된 휠 속도 센서(WS3, WS4)는 제2 후륜 차축(107) 및 제1 후륜 차축(102) 상의 휠과 동일한 측에 있는 휠(160l, 160r)과 연관된 브레이크 컨트롤러 WEM5, WEM6 에 연결되도록 460l, 470r, 460l, 470r 배열된다.

서로 다른 후방 차축에 있는 휠 속도 센서를 브레이크 컨트롤러에 연결하는 것의 장점은 브레이크 컨트롤러가 서로 다른 휠 속도를 비교하여 예를 들어 휠 이탈 상태 등을 감지할 수 있다는 것이다. 이 감지는 제어 유닛(110)에 전달될 수 있다. 이러한 일이 발생하면, 제어 유닛(110)은 휠 들림을 감지하는 브레이크 컨트롤러와 연관된 구성된 휠 슬립 한계

를 감소시킬 수 있다.

도 8은 중장비 차량(100)의 제동 방법을 나타내는 흐름도이다. 방법의 측면은 도 6과 관련하여 위에서 논의되었다. 방법은 다음을 포함한다; 각각의 구성된 휠 슬립 한계

, 570, 600 및 각각의 브레이크 토크 요청 T_{REQ i}, 570을 기반으로, 제1 휠(120, 150, 170)에 대한 제동을 제어하도록 구성된 제1 브레이크 컨트롤러(WEMi), 및 제2 휠(120, 150, 170)에 대한 제동을 제어하도록 구성된 제2 브레이크 컨트롤러(WEMi)를 포함하는 제동 시스템을 구성하는 단계(S1).

제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러는 브레이크 컨트롤러 오류의 경우에 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 하나가 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 다른 쪽의 휠의 제동 제어를 맡을 수 있도록 배열된 백업 연결부(220)를 통해 상호 연결된다. 그리고, 브레이크 컨트롤러 고장에 응답하여, 고장난 브레이크 컨트롤러와 연관된 구성된 휠 슬립 한계

, 710을 감소된 휠 슬립 한계

, 730으로 감소시키는 601 단계 S2 를 포함한다. 따라서 이 방법은 위에서 논의한 브레이크 시스템 작동의 몇 가지 주요 측면을 요약한다. 일부 양태에 따르면, 방법은 기능적 브레이크 컨트롤러로부터 도로 마찰과 관련된 데이터를 획득하는 단계 S3 를 포함하고, 및 도로 마찰과 관련된 데이터에 따라 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계

를 구성하는 단계 S4를 포함한다.

일부 그러한 양태에 따르면, 도로 마찰과 관련된 데이터는 기능 브레이크 컨트롤러(S31)에 의해 검출된 피크 휠 슬립 값

를 포함한다.

다른 이러한 양태에 따르면, 기능적 브레이크 컨트롤러는 고장난 브레이크 컨트롤러 S32 와 같은 차량(100)의 동일한 측면에 있는 휠과 연관된 브레이크 컨트롤러이다.

방법은 선택적으로 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계

를 감소된 휠 슬립 한계

, 730에서 백업 모드 휠 슬립 한계

, 770까지로 증가시키는 단계(S5)를 포함한다.

도 9은 논의의 의미에 따라 제어 유닛(110)의 구성요소를 다수의 기능 유닛의 관점에서 도시한다. 이러한 제어부(110)는 차량(100)에 포함될 수 있다. 처리 회로(910)는 예를 들어, 저장 매체(930)의 형태로, 컴퓨터 프로그램 제품에 저장된 소프트웨어 명령을 실행할 수 있는 적절한 중앙 처리 장치 CPU, 다중 프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서 DSP 등 중 하나 이상의 임의의 조합을 사용하여 제공된다. 처리 회로(910)는 적어도 하나의 주문형 집적 회로 ASIC, 또는 필드 프로그램 가능 게이트 어레이 FPGA로서 더 제공될 수 있다.

특히, 처리 회로(910)는 제어 유닛(110)이 도 10과 관련하여 논의된 방법과 같은 일련의 동작 또는 단계를 수행하게 하도록 구성된다. 예를 들어, 저장 매체(930)는 동작들의 세트를 저장할 수 있고, 처리 회로(910)는 저장 매체(930)로부터 동작들의 세트를 검색하여 제어 유닛(110)이 동작들의 세트를 수행하게 하도록 구성될 수 있다. 작업 세트는 실행 가능한 명령어 세트로 제공될 수 있다. 따라서, 처리 회로(910)는 여기서 개시된 바와 같은 방법을 실행하도록 배열된다.

저장 매체(930)는 또한 영구 저장 장치를 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 자기 메모리, 광학 메모리, 솔리드 스테이트 메모리 또는 원격 장착 메모리의 임의의 단일 또는 조합일 수 있다.

제어 유닛(110)은 서스펜션 시스템 센서 또는 IMU와 같은 적어도 하나의 외부 장치와 통신하기 위한 인터페이스(920)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 인터페이스(920)는 아날로그 및 디지털 구성요소와 유선 또는 무선 통신을 위한 적절한 수의 포트를 포함하는 하나 이상의 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 처리 회로(1010)는 예를 들어, 데이터 및 제어 신호를 인터페이스(920) 및 저장 매체(930)로 전송함으로써, 인터페이스(920)로부터 데이터 및 보고를 수신함으로써, 및 저장 매체(930)로부터 데이터 및 명령을 검색함으로써 제어 유닛(110)의 일반적인 동작을 제어한다. 제어 노드의 다른 구성 요소 및 관련 기능은 제시된 개념을 모호하게 하지 않기 위해 생략된다.

도 10은 상기 프로그램 제품이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 도 10에 예시된 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단(1020)을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체(1010)를 예시한다. 컴퓨터 판독 가능 매체 및 코드 수단은 함께 컴퓨터 프로그램 제품(1000)을 형성할 수 있다.

Claims

대형 차량(100)용 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700)으로서,
제동 시스템은 각각의 휠 슬립 한계(
, 710) 및 각각의 브레이크 토크 요청(T_{REQ i})에 기초하여, 제 1 휠(120, 150, 170)의 제동을 제어하도록 배열된 제1 브레이크 컨트롤러(WEMi, 570), 및 제2 휠(120, 150, 170)의 제동을 제어하도록 배열된 제2 브레이크 컨트롤러(WEMi, 570)를 포함하고,
제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러는, 브레이크 컨트롤러 고장의 경우 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 하나가 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 다른 쪽의 휠에 대한 제동 제어를 맡을 수 있도록 배열된 백업 연결(220)을 통해 상호 연결되고,
제동 시스템은 브레이크 컨트롤러 고장에 대한 응답으로, 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계(
, 710)를 감소된 휠 슬립 한계(
, 730)로 줄이도록 (701) 배열되는 제어 유닛(VMM, 110)을 포함하는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항에 있어서,
제1 브레이크 컨트롤러(WEM1, 570)는 전방 차축(101) 좌측 휠(120l)에 대한 제동을 제어하도록 배열되고, 제2 브레이크 컨트롤러(WEM2, 570)는 앞 차축(101) 오른쪽 휠(120r)에 대한 제동을 제어하도록 배열되고, 이로써, 제1 및 제2 브레이크 컨트롤러는 페일-오퍼레이셔널 브레이크 컨트롤러로서 배열되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 또는 제2항에 있어서,
제어 유닛(110)은 기능적 브레이크 컨트롤러로부터 도로 마찰과 관련된 데이터를 획득하고, 도로 마찰과 관련된 데이터에 따라 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계(
, 730, 750, 770)를 구성하도록 배열되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제3항에 있어서,
도로 마찰과 관련된 데이터는 기능 브레이크 컨트롤러에 의해 검출된 피크 휠 슬립 값(
) 및/또는 추정된 도로 마찰 계수(
)를 포함하는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
여기서 감소된 휠 슬립 한계(
, 730)는 감소된 슬립 한계(
, 730)의 테이블에 기초하여 결정되고,
감소된 슬립 한계의 테이블은 고장난 브레이크 컨트롤러와 차량의 동일한 측면에 있는 휠에 대해 결정된 휠 슬립 값에 의해 인덱싱되도록 구성되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
감소된 휠 슬립 한계(
, 730)는 고장난 브레이크 컨트롤러와 동일한 차량 측면에 있는 휠의 기능적 브레이크 컨트롤러에 의해 감지된 최소 피크 휠 슬립으로 결정되며, 미리 결정된 안전 계수만큼 감소되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
제어 유닛(110)은 전방 차축 브레이크 컨트롤러 고장에 응답하여 하나 이상의 트레일러 휠(180)에 대한 브레이크 토크 및/또는 휠 슬립 한계를 증가시키도록 배열되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
제어 유닛(110)은 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한``계(
, 750)를 감소된 휠 슬립 한계(
, 730)에서 백업 모드 휠 슬립 한계(μ
, 770)까지 증가시키도록 배열되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제8항에 있어서,
백업 모드 휠 슬립 한계(
, 770)는 초기에 구성된 휠 슬립 한계(
, 710)보다 작거나 같은, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제8항 또는 제9항에 있어서,
감소된 휠 슬립 한계(
, 730)로부터 백업 모드 휠 슬립 한계(
, 770)까지의 증가(750)는 선형 함수(750)인, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
전방 차축(101) 상의 휠(120l, 120r)과 관련된 휠 속도 센서(WS1, WS2)는 전방 차축의 반대쪽의 휠(120l, 120r)과 관련된 브레이크 컨트롤러(WEM1, WEM2)에 십자형으로 연결되어 (440, 450) 배열되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량은 제1(106) 및 제2(107) 후륜 차축을 포함하고,
제1 후방 차축(106) 상의 휠(140l, 140r)과 연관된 휠 속도 센서(WS3, WS4)는 (460l, 470r, 460l, 470r)에 제2 후륜 차축(107) 및 제1 후륜 차축(106) 상의 휠과 동일한 측에 있는 휠(160l, 160r)과 연관된 브레이크 컨트롤러(WEM5, WEM6)에 연결되어 배열되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제12항에 있어서,
후방 차축 휠 브레이크 컨트롤러는 각각의 제 1 후방 차축(106) 휠 속도 센서와 제 2 후방 차축(107) 휠 속도 센서로부터 출력된 휠 속도 센서를 비교함으로써 휠 리프트-오프를 검출하도록 배열되고,
제어 유닛(110)은 휠 리프트 오프를 검출하는 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계(
)를 감소시키도록 배열되는, 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 제동 시스템(200, 250, 400, 500, 700)을 포함하는 차량(100).
대형 차량(100)을 제동하는 방법에 있어서, 상기 방법은;
각각의 휠 슬립 한계(
, 710) 및 각각의 브레이크 토크 요청(T_{REQ i})에 기초하여, 제 1 휠(120, 150, 170)의 제동을 제어하도록 배열된 제1 브레이크 컨트롤러(WEMi, 570), 및 제2 휠(120, 150, 170)의 제동을 제어하도록 배열된 제2 브레이크 컨트롤러(WEMi, 570)를 포함하는 제동 시스템을 구성하는 단계(S1)로서, 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러는, 브레이크 컨트롤러 고장의 경우 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 하나가 제 1 및 제 2 브레이크 컨트롤러 중 다른 쪽의 휠에 대한 제동 제어를 맡을 수 있도록 배열된 백업 연결(220)을 통해 상호 연결되는, 단계(S1) 및
브레이크 컨트롤러 고장에 대한 응답으로,
고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계(
, 710)를 감소된 휠 슬립 한계(
, 730)로 줄이는 단계(S2, 701)를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서,
기능적 브레이크 컨트롤러로부터 도로 마찰과 관련된 데이터를 획득하는 단계(S3), 및
도로 마찰과 관련된 데이터에 따라 고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 휠 슬립 한계(
)를 구성하는 단계(S4)를 포함하는, 방법.
제15항 또는 제 16항에 있어서,
고장난 브레이크 컨트롤러와 관련된 구성된 휠 슬립 한계(
)를 감소된 휠 슬립 한계(
, 730)에서 백업 모드 휠 슬립 한계(
, 770)까지 증가시키는 단계(S5, 750) 를 포함하는, 방법.
프로그램이 컴퓨터 상에서 또는 제어 유닛(110)의 처리 회로(910) 상에서 실행될 때 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항의 단계를 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램(1020).
프로그램 제품이 컴퓨터 상에서 또는 제어 유닛(110)의 처리 회로(910) 상에서 실행될 때 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항의 단계를 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램(1020)을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체(1010).