KR0121133B1 - 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법 - Google Patents
퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법Info
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Abstract
본 발명은 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 퍼지추론을 이용하여 쇽 압쇼바의 댐핑값을 가변적으로 결정하여 차량의 승차감을 향상시킨 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 전자제어 현가장치 및 그 방법에서는 차량의 본체에 장착된 전륜 쇽 압쇼바 및 흐륜 쇽 압쇼바를 구비하여 주행중인 차량에서 발생하는 진동이나 충격을 흡수하는 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 방법에 있어서, 상기 본체에 내장되어 차량의 속도, 횡 가속도 브레이크 작동신호, 드로틀밸브의 열린 정도 및 수직 가속도를 감지하는 감지수단부와, 승차감의 향상을 위하여 상기 감지수단부에서 입력된 수직가속도값을 보정하는 보정 수단부와, 상기 감지수단부 및 보정수단부에서 입력된 변수값으로 퍼지추론을 실행하는 퍼지추론부와, 상기 퍼지추론부에서 출력된 추론 결과의 비 퍼지화를 수행하여 상기 전륜 쇽 압쇼바 및 후륜 쇽 압쇼바의 댐핑값을 출력하는 전자제어부로 이루어져 차량의 주행상태에 따라 댐핑값을 가변하여 차량 안정성 및 승차감과 조정안정성을 향상하는 것이다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 자동차의 현가 제어장치의 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 자동차의 현가 제어장치의 제어 블록도.
제3도는 본 발명에 따른 자동차의 현가 제어장치 및 방법의 제어 흐름도.
제4도는 본 발명에 따른 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 방법의 퍼지 제어로직 구성도.
제5도는 본 발명에 따른 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어방법의 퍼지추론은 결과인 소속함수를 도시한 도면.
제6도는 본 발명에 따른 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어방법의 비퍼지화를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전륜 쇽 압쇼바 2 : 후륜 쇽 압쇼바
3 : 차속 감지센서 4 : 횡 가속도감지센서
5 : 제동동작감지센서 6 : 드로틀밸브개도감지센서
7 : 수직가속도감지센서 8 : 전자제어부
40 : 감지수단부 10 : 차량의 본체
50 : 보정수단부 60 : 퍼지추론부
본 발명은 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 퍼지추론을 이용하여 쇽 압쇼바의 댐핑값을 가변적으로 결정하는 차량의 승차감과 조정안정성을 향상시킨 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
차량의 현가장치는 차량의 주행시에 노면으로부터의 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않게 하여 차체의 손상방지 및 승차감을 향상시키는 피스톤과 실린더의 구조를 갖는 장치이며 주행중인 차량에 진동 및 충격이 전달되면 쇽 압쇼바 내부 실린더의 작은 구멍, 즉 오리피스를 통하여 공기나 오일이 이동함으로서 진동이나 충격을 감쇠하는 역할을 수행하고, 상기 오리피스를 통하여 공기나 오일의 이동시에 오리피스에 발생하는 마찰력인 쇽 압쇼바의 댐핑값을 조정하여 쇽 압쇼바의 감쇠력을 제어한다.
이러한 종래의 차량용 현가장치에서는 차량의 전륜 및 후륜에 쇽 압쇼바를 장착하여 노면으로부터의 진동이나 충격을 흡수하는 방식으로 쇽 압쇼바의 댐핑값을 고정시켜 장착할 수 밖에 없게 되어 승차감의 향상과 조종안정성을 동시에 만족시킬 수 없고 고정되어 있는 댐핑값으로 주행중인 차량에 발생하는 다양한 진동이나 충격을 충분히 감쇠하지 못하게 하게 되어 승차감의 향상을 추구하면 조정안정성에 문제점이 있으며, 조정안정성의 향상을 추구하면 승차감에 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에서는 차량에 장착되어 주행중인 차량에서 발생하는 여러 상황에 따라 가변적으로 변하는 운행상태를 감지하는 각종 감지센서들의 입력을 퍼지추론하여 그 결과에 따라 연속적으로 전륜 및 후륜의 쇽 압쇼바의 댐핑값을 가변시켜줌으로서 차량 안정성의 증대 및 최적의 승차감을 이루게 하는 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명의 전자제어 현가장치에서는 차량의 본체에 장착된 전륜 쇽 압쇼바 및 후륜 쇽 압쇼바를 구비하여 주행중인 차량에서 발생하는 진동이나 충격을 흡수하는 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 방법에 있어서, 상기 본체에 내장되어 차량의 속도, 횡 가속도, 브레이크 작동신호, 드로틀밸브의 열린 정도 및 수직 가속도를 감지하는 감지수단부와, 승차감의 향상을 위하여 상기 감지수단부에서 입력된 수직가속도값을 보정하는 보정수단부와, 상기 감지수단부 및 보정수단부에서 입력된 변수값으로 퍼지추론을 실행하는 퍼지추론부와, 상기 퍼지추론부에서 출력된 추론 결과의 비퍼지화를 수행하여 상기 전륜 쇽 압쇼바 및 후륜 쇽압쇼바의 댐핑값을 출력하는 전자제어부로 이루어져 차량의 주행상태에 따라 댐핑값을 가변하여 차량 안정성 및 승차감을 향상하는 것이다.
또한 본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에서는 감지수단부, 보정수단부, 퍼지추론부 및 전자제어부를 구비하여 주행중인 차량에서 발생하는 진동이나 충격을 흡수하는 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어방법에 있어서, 차량의 속도가 저속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제1법칙과, 차량의 속도가 고속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 중간으로 유지하는 제2법칙과, 차량의 속도가 중속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 작게 유지하는 제3법칙과, 주행중인 차량이 고속이고, 제동동작이 감지되었다면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제4법칙과, 주행중인 차량이 고속이고, 드로틀밸브가 많이 열려 있다면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제5법칙과, 주행중인 차량에서 발생하는 횡가속도가 중간 이상이면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제6법칙과, 주행중인 차량에서 발생하는 수직가속도가 중간 이상이면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제7법칙으로 이루어진 퍼지추론을 이용하는 것이다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 방법의 구성을 제1도 내지 제2도에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에서는 제1도에서 보는 바와 같이 차량의 전륜에 장착되어 노면으로부터의 진동 및 충격을 흡수하여 주는 전륜 쇽 압쇼바(1), 차량의 후륜에 장착되어 노면으로부터의 진동 및 충격을 흡수하여 주는 후륜 쇽 압쇼바(2), 주행중인 차량의 속도를 감지하는 차속 감지센서(3), 주행중인 차량에서 발생하는 횡 가속도를 감지하는 횡 가속도 감지센서(4), 차량이 주행중에 제동동작을 수행하는 것을 감지하는 제동동작 감지센서(5), 가속 페달과 연결되어 연소 실린더에 흡입되는 공기의 유량을 제어하는 드로틀밸브의 개.폐 상태를 감지하는 드로틀밸브 개도 감지센서(6), 주행중인 차량에서 발생하는 수직 가속도를 감지하는 수직가속도 감지센서(7)등의 감지수단부(40) 및 차량의 본체(10)로 구성되어 있다.
또한 본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에서는 제2도에서 보는 바와 같이 상기 감지수단부(40)로부터 입력된 수직가속도의 값을 보정하는 보정수단부(50), 상기 감지수단부(40)로부터 입력된 변수값들을 퍼지추론하는 퍼지추론부(60), 차량의 주행상태에 따라 퍼지추론된 결과에 따라 쇽 압쇼바의 댐핑값을 결정하는 쇽 압쇼바의 제어를 행하는 전자제어부(8)로 구성되어 있다.
첨부된 도면의 제3도는 본 발명의 따른 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법의 흐름도이며 제4도는 본 발명에 따른 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법의 퍼지 제어로직 구성도이고 제5도는 본 발명에 따른 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어방법의 퍼지추론 결과인 소속함수를 도시한 도면이며 제6도는 본 발명에 따른 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치의 비퍼지화를 도시한 도면이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법의 상세한 동작은 제3도에서 보는 바와 같이 주행중인 차량의 각종상태를 감지하는 감지수단부(40)에서의 감지에 의하여 주행중인 차량의 각종 상태를 나타내는 변수값을 입력받고, (단계 101) 특히, 승차감의 향상을 위하여 주행중인 차량이 수직방향으로 받는 수직가속도의 값을 수직 가속도 감지센서(7)가 감지하여 보정수단부(50)에 입력하여 현재의 수직 가속도의 절대값과 바로 전에 입력된 수직가속도의 절대값을 비교하여 현재의 수직가속도가 바로 전의 수직가속도보다 크면 현재의 수직가속도로서 퍼지추론을 수행하며, 현재의 수직가속도가 바로 전의 수직가속도보다 작다면 다음 식1에 의하여 보정을 실행한 다음 퍼지추론을 실행하여 소속함수를 생성한다.
수직가속도의 절대값=보정 계수(α)*전단계의 수직가속도의 절대값+(1-α)*전단계에서 보정된 수직가속도값 ………………………………………………… 식1
입력된 수직가속도의 값을 식1에 의하여 보정한 다음 (단계 102) 퍼지추론부(60)에 입력시키면, 차속 감지센서(3)의 감지에 의하여 주행중인 차량의 속도를 퍼지추론부(60)에 입력하고, 횡가속도 감지센서(4)의 감지에 의하여 차량이 주행중에 발생하는 수평방향의 가속도 즉, 횡가속도를 퍼지추론부(60)에 입력하며, 제동동작 감지센서(5)의 감지로부터는 차량이 제동동작을 수행하는지의 여부를 감지하며 퍼지추론부(60)에 입력시키며, 연소 실린더에 유입되는 공기의 양을 조절하는 드로틀밸브의 열린상태를 드로틀밸브개도감지센서(6)의 감지에 의하여 퍼지추론부(60)에 입력하게 된다.
따라서 감지수단부(40)에서 감지된 각종 센서들의 출력값으로 제4도의 본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 방법의 퍼지 제어 로직 구성도에서 보는 바와 같이 감지수단부(40)에서 감지한 입력 변수값에 따라 퍼지추론부(60)에서 각각 상이한 법칙을 적용함으로서 퍼지화하여(단계 103) 제5도에서 본 발명에 따른 전자제어 현가장치의 퍼지추론 결과인 소속함수를 도시한 도면에서 보는 바와 같이 감지수단부(40)의 감지에 의하여 주행중인 차량의 주행상태에 따라, 입력된 7가지의 변수값을 적용하여 쇽 압쇼바의 댐핑값에 대한 소속함수를 생성하는 다음의 퍼지법칙을 적용함으로서 퍼지추론을 수행한다.(단계 104)
법칙 1 : 차량의 속도가 저속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지한다.(제5도(a))
법칙 2 : 차량의 속도가 고속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 중간으로 유지한다.(제5도(b))
법칙 3 : 차량의 속도가 중속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 작게 유지한다.(제5도(c))
법칙 4 : 주행중인 차량이 고속이고, 제동동작이 감지되었다면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지한다.(제5도(d))
법칙 5 : 주행중인 차량이 고속이고, 드로틀밸브가 많이 열려 있다면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지한다.(제5도(e))
법칙 6 : 주행중인 차량에서 발생하는 횡가속도가 중간 이상이면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지한다.(제5도(f))
법칙 7 : 주행중인 차량에서 발생하는 수직가속도가 중간 이상이면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지한다.(제5도(g))
상기와 같은 법칙들로서 감지수단부(40)에서의 감지에 의하여 입력된 7가지 변수값에 의하여 퍼지추론부(60)에서 퍼지추론을 실행하여 7가지의 소속함수가 생성되면, 전자제어부(8)에서는 현재의 차량 주행상태에 따라서 전륜 쇽 압쇼바(1)와 후륜 쇽 압쇼바(2)의 댐핑값을 결정하는 실제 응용을 위하여 상기 7가지 추론 결과들의 최대값들의 평균값을 취하여 대표치를 생성하는 추론 결과의 비퍼지화를 수행한다.(단계 105)
퍼지추론부(60)의 퍼지추론 결과인 소속함수들에 대한 최대값의 평균을 취하여 쇽 압쇼바의 댐핑값을 결정하는 추론 결과의 비퍼지화는 제5도에서 보는 바와 같이 만약, 차량의 속도를 감지하는 차속 감지센서(3)에 의하여 현재의 주행중인 차량의 속도를 나타내는 변수 값이 1이 입력된 경우에는 제6도에서 보는 바와 같이 (법칙 1)에 따라 입력된 차속에 대한 소속함수는 0.5라는 신뢰값을 가지게 되어, 이때의 출력은 차속에 대한 신뢰값인 0.5의 값과 쇽 압쇼바의 댐핑값을 소속함수의 곱으로 Y1이라는 영역을 가지게 되며, 또한 주행중인 차량의 속도를 나타내는 변수값이 1인 입력된 경우에는 (법칙 3)에 따라 입력된 차속에 대한 소속함수는 0.4라는 신뢰값을 가지게 되어, 이때의 출력은 차속에 대한 신뢰값인 0.4의 값과 쇽 압쇼바의 댐핑값의 소속함수의 곱으로 Y2이라는 영역을 가지게 되어, 이런 방법에 의하여 모든 입력변수에 따른 신뢰값과 쇽 압쇼바의 소속함수의 곱을 계산하여 출력된 출력들의 최대값만을 취하게 되면 최종적으로 Y라는 영역을 지니게 되지만, 주행중인 차량의 쇽 압쇼바 댐핑값은 하나의 고정치를 가질 수 밖에 없기 때문에 쇽 압쇼바 댐핑값을 결정하기 위해서는 최종적으로 출력된 최대값들의 평균을 취하여 쇽 압쇼바의 댐핑값을 결정하여 쇽 압쇼바를 제어한다.(단계 106)
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명의 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치 및 그 방법에서는 차량의 주행중에 발생하는 상황에 따라 각종 입력변수값을 퍼지추론하여 연속적으로 전륜 및 후륜의 쇽 압쇼바의 댐핑값을 가변시켜 줌으로서 최적의 차량 안정싱 및 승차감을 향상시키는 장점이 있다.
Claims (2)
- 차량의 본체(10)에 장착된 전륜 쇽 압쇼바(1) 및 후륜 쇽 압쇼바(2)를 구비하여 주행중인 차량에서 발생하는 진동이나 충격을 흡수하는 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치에 있어서, 상기 본체(10)에 내장되어 차량의 속도, 횡 가속도, 브레이크 작동신호, 드로틀밸브의 열린 정도, 수직가속도를 감지하는 감지수단부(40), 승차감의 향상을 위하여 상기 감지수단부(40)에서 입력된 수직가속도값을 보정하는 보정수단부(50), 상기 감지수단부(40) 및 보정수단부(50)에서 입력된 변수값으로 퍼지추론을 실행하는 퍼지추론부(60), 상기 퍼지추론부(60)에서 출력된 추론 결과의 비퍼지화를 수행하여 상기 전륜 쇽 압쇼바(1)의 댐핑 값 및 후륜 쇽 압쇼바(2)의 댐핑값을 출력하는 전자제어부(8)로 이루어져 차량의 주행상태에 따라 쇽 압쇼바의 댐핑값을 가변하여 차량 안정싱 및 승차감을 향상하는 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어장치.
- 감지수단부, 보정수단부, 퍼지추론부 및 전자제어부를 구비하여 주행중인 차량에서 발생하는 진동이나 충격을 흡수하는 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어방법에 있어서, 차량의 속도가 저속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제1법칙, 차량의 속도가 고속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 중간으로 유지하는 제2법칙, 차량의 속도가 중속이면, 쇽 압쇼바의 댐핑값을 작게 유지하는 제3법칙, 주행중인 차량이 고속이고, 제동동작이 감지되었다면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제4법칙, 주행중인 차량이 고속이고, 드로틀밸브가 많이 열려 있다면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제5법칙, 주행중인 차량에서 발생하는 횡가속도가 중간 이상이면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제6법칙, 주행중인 차량에서 발생하는 수직가속도가 중간 이상이면 쇽 압쇼바의 댐핑값을 크게 유지하는 제7법칙으로 이루어진 퍼지추론을 이용한 자동차의 현가 제어방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230057033A (ko) * | 2021-10-21 | 2023-04-28 | 전남대학교산학협력단 | 퍼지 유한 메모리 구조를 이용한 전자 유압 엑추에이터를 포함하는 비선형 능동 서스펜션의 상태추정 방법 및 이를 포함하는 전자장치 |
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1994
- 1994-09-23 KR KR1019940024021A patent/KR0121133B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR20230057033A (ko) * | 2021-10-21 | 2023-04-28 | 전남대학교산학협력단 | 퍼지 유한 메모리 구조를 이용한 전자 유압 엑추에이터를 포함하는 비선형 능동 서스펜션의 상태추정 방법 및 이를 포함하는 전자장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960010300A (ko) | 1996-04-20 |
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