KR0160577B1 - 차량 현가 제어 시스템 - Google Patents

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KR0160577B1
KR0160577B1 KR1019950035298A KR19950035298A KR0160577B1 KR 0160577 B1 KR0160577 B1 KR 0160577B1 KR 1019950035298 A KR1019950035298 A KR 1019950035298A KR 19950035298 A KR19950035298 A KR 19950035298A KR 0160577 B1 KR0160577 B1 KR 0160577B1
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하지메 데라사끼
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도오다 고오이찌로
가부시끼가이샤 유니시아 젝스
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Abstract

본 발명은 가변 감쇄력 특성을 제공하기 위해 차량의 탄성 및 비탄성 질량체 사이에 제공되어진 적어도 하나의 완충기를 제어해주는 현가 제어 시스템에 관한 것이다. 제어 시스템은 감지된 조향각을 나타내는 전기 신호상에 중첩된 소음을 여과하기 위한 저역 통과 필터를 포함한다. 소음 제거 조향각 표시 신호는 최적 감쇄력 특성을 제공하기 위해 감지된 차량 동작을 기초로 하여 완충기를 제어해주는 정상 제어 모드와 정상 제어 모드에서 제공된 것보다 더 큰 감쇄력 특성을 제공하기 위해 소음 제거 차량 조향각 표시 신호를 기초로 하여 완충기를 제어해주는 롤 제어 모드에서 작동 가능한 제어 유니트로 제공되어진다. 제어 유니트는 소음 제거 조향각 표시 신호가 소정의 제1한계값을 초과할 때에 롤 제어 모드에서 작동한다. 이 작동은 소음 제거 조향각 표시 신호가 그 피크값과 정비례하여 설정된 제2한계값 아래로 감소하고 나서 소정의 시간 후에 롤 제어 모드로부터 정상 제어 모드로 변화되어진다.

Description

차량 현가 제어 시스템
제1도는본 발명에 따라 이루어진 차량 현가 제어 시스템의 하나의 실시예를 도시하는 개략도.
제2도는 차량에 사용되는 완충기를 도시하는 사시도.
제3도는 완충기의 상세한 구조를 도시하는 단면도.
제4도는 완충기의 주요부를 도시하는 부분 확대 단면도.
제5도는 피스톤 속도에 대한 감쇄력의 그래프.
제6도는 완충기내에 배치된 조절기의 회전에 의해 완충기가 작동될 수 있는 제어 범위를 설명하는데 사용된 개략도.
제7a도는 조절기의 제1위치에서 제4도의 선 K-K를 따라 취한 단면도.
제7b도는 조절기의 제1위치에서 제4도의 선 L-L 및 M-M을 따라 취한 단면도.
제7c도는 조절기의 제1위치에서 제4도의 선 N-N을 따라 취한 단면도.
제8a도는 조절기의 제2위치에서 제4도의 선 K-K를 따라 취한 단면도.
제8b도는 조절기의 제2위치에서 제4도의 선 L-L 및 M-M을 따라 취한 단면도.
제8c도는 조절기의 제2위치에서 제4도의 선 N-N을 따라 취한 단면도.
제9a도는 조절기의 제3위치에서 제4도의 선 K-K를 따라 취한 단면도.
제9b도는 조절기의 제3위치에서 제4도의 선 L-L 및 M-M을 따라 취한 단면도.
제9c도는 조절기의 제3위치에서 제4도의 선 N-N을 따라 취한 단면도.
제10도는 조절기의 제1위치에서 감쇄력 특성을 설명하기 위해 사용되는 개략도.
제11도는 조절기의 제2위치에서 감쇄력 특성을 설명하기 위해 사용되는 개략도.
제12도는 조절기의 제3위치에서 감쇄력 특성을 설명하기 위해 사용되는 개략도.
제13a도, 제13b도, 제13c도, 제13D도는 제어 유니트의 작동에 관련한 정상제어 모드를 설명하기 위해 사용되는 그래프.
제14도는 차량 속도에 대한 제어 상수의 그래프.
제15도는 제어 유니트의 작동을 정상 및 롤 제어 모드 사이에서 절환하기 위해 사용될 때의 디지털 컴퓨터의 프로그래밍의 공정 계통도.
제16a도, 제16b도 및 제16c도는 제어 유니트의 작동 정상 및 롤 제어 모드 사이에서 절환되는 타이밍을 설명하기 위해 사용되는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 종방향 G 센서 2 : 조향 센서
3 : 펄스 모터 4a : 인터페이스 회로
4b : 중앙 처리 장치(CPU) 4c :구동 회로
7 : 피스톤 로드 22 : 체크 밸브
30 : 실린더 31 : 피스톤
32 : 저장실 33 : 외피
34 : 기부 35 : 안내 부재
36 : 현가 스프링 38 : 스터드
40 : 조절기 SA : 완충기
본 발명은 차량 현가 제어 시스템에 관한 것으로서, 특히 탄성 및 비탄성 질량체(sprung and un sprung mass) 사이에 위치된 적어도 하나의 완충기를 최적 감쇄계수를 제공하도록 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다. 예를 들면, 일본국 특허 공개 제5-77624호는 차량 롤링 운동을 검출하기 위해 조향각(steering angle)센서로부터 제공된 신호를 사용하는 차량 현가 제어 시스템을 개시하고 있다. 현가 제어 시스템은, 차량이 조향되는 하나의 차량측에 위치된 완충기에 신장측 강성(hard) 감쇄력 특성을 제공하고 감지된 조향각이 소정의 한계값(threshold value)을 초과할 때에 차량의 나머지 다른 측에 위치된 완충기에 압축측 강성 특성을 제공하도록 완충기들을 제어함으로써 차량 롤링 운동을 억제하기 위해 롤 제어 모드에서 작동하도록 배열되어 있다. 저역 통과 필터는 조향각 센서로부터 제공된 조향각 표시 신호상에 중첩될 수도 있는 노이즈를 제거하기 위해 제공된다. 노이즈 제거 조향각 표시 신호는 롤 제어 모드가 개시되고 종료되는 시간을 결정하도록 사용된다. 그러나, 노이즈 제거 조향각 표시신호는 감지된 조향각 표시 신호보다 다소 지연될 것이다. 시간 지연은 차량 조향 휠이 회전되는 정도에 정비례한다. 이러한 이유로, 감지된 조향각에 관하여 롤 제어 모드의 종료가 지연되는 시간은 가변적이고 차량 조향 휠이 회전되는 정도에 따라 좌우된다. 그러므로, 종래의 현가 제어 시스템에서는, 롤 제어 모드가 종료될 때에 차량 운전자에게 혼란감을 주게 된다.
본 발명의 주 목적은 차량 조향 휠이 회전되는 정도에 상관없이 감지된 조향각에 대해 동일한 시간 지연을 갖고 롤 제어 모드로부터 정상 제어 모드로 현가 제어 작동을 복귀시킬 수 있는 개선된 차량 현가 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 가변 감쇄력 특성을 제공하기 위해 차량의 탄성 및 비탄성 질량체 사이에 제공된 적어도 하나의 완충기와, 차량의 동작을 감지하고 감지된 차량 동작을 나타내는 제1센서 신호를 발생해주는 제1센서 수단과, 차량 조향각을 감지하고 감찌된 차량 조향각을 나타내는 제2센서 신호를 발생해주는 제2센서수단을 포함하는 차량용 현가 제어 시스템이 제공된다. 저역 통과 필터는 제2센서 신호를 노이즈 제거 조향각 표시 신호로 변환하기 위해 제공된다. 현가 제어 시스템은 또한 최적의 감쇄력 특성을 제공하기 위해 제1센서 신호를 기초로 완충기를 제어해주는 정상 제어 모드와 정상 제어 모드에서 제공된 것보다 더 큰 감쇄력 특성을 제공하기 위해 노이즈 제거 차량 조향각 표시 신호를 기초로 완충기를 제어해주는 롤 제어 모드에서 작동 가능한 제어 유니트를 포함한다. 이 제어 유니트는 노이즈 제거 조향각 표시 신호의 피크값을 검출하기 위한 수단과, 노이즈 제거 조향각 표시 신호가 소정의 제1한계값을 초과할 때에 롤 제어 모드에서 제어 유니트를 작동하기 위한 수단과, 검출된 피크값과 정비례하여 제2한계값을 설정하기 위한 수단과, 노이즈 제거 조향각 표시 신호가 제2한계값 아래로 감소하고 나서 소정 시간 후에 롤 제어 모드로부터 정상 제어 모드로 변화시키기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 첨부한 도면과 관련하여 취해진 다음의 설명을 참조로 더 상세하게 설명될 것이다.
도면들 중 특히 제1도를 참조하면, 본 발명을 구체화하는 차량 현가 제어 시스템의 개략도가 도시되어 있다. 현가 제어 시스템은 완충기(SA)에 최적 감쇄력 특성을 제공하는 방식으로 펄스 모터(3)를 구동하기 위한 제어 유니트(4)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 제2도에 가장 잘 도시된 것과 같이, 4개의 완충기(SA1,SA2,SA3,SA4)의 각각은 탄성 질량체(차체) 및 비탄성 질량체(타이어 휠) 사이에 위치되어 있다. 운전석(제2도) 가까이에 장착된 제어 유니트(4)는 인터페이스 회로(4a), 중앙 처리 장치(CPU)(4b) 및 구동 회로(4c)를 포함한다. 중앙 처리 장치(4b)는 각각의 완충기(SA)에 제공될 필요한 감쇄력 특성을(감쇄 계수의 형태로) 계산한다. 이러한 계산은 종방향 G 센서(1), 조향 센서(2) 및 차량 속도 센서(5)를 포함하는 다양한 센서로부터 인터페이스 회로(4a)를 통하여 중앙처리장치에 제공된 신호를 기초로 하여 이루어진다. 제2도에 도시된 것과 같이, 종방향 G 센서(1)는 각각의 완충기들이 차체에 부착되는 위치에 근접하여 차체(탄성 질량체)상에 장착된다. 종방향 G 센서(1)는 각각의 위치에서 차체의 종방향 가속도(G)를 감지하고 인터페이스 회로(4a)에 감지된 종방향 가속도를 나타내는 센서 신호를 발생해준다. 조향 휠(제2도)상에 장착된 조향 센서(2)는 조향 휠의 회전각(θ)을 감지하고 인터페이스 회로(4a)에 감지된 조향각을 나타내는 센서 신호를 발생해준다. 인터페이스 회로(4a)는 저역 통과 필터(6a,6b)를 포함한다. 저역 통과 필터(6a)는 감지된 종방향 가속도(G)를 나타내는 신호를 각각의 종방향 G 센서(1)로부터 수신하여 이들을 각각의 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)를 나타내는 신호로 변환시킨다. 저역 통과 필터(6b)는 조향 센서 (2)로부터 감지된 조향각(θ)을 나타내는 신호를 수신하여 조향각 표시 신호상에 중첩될 수도 있는 노이즈를 제거하도록 처리한다. 처리 또는 노이즈 제거 조향각(θf)은 인터페이스 회로(4a)로부터 중앙 처리 장치(4b)로 전달된다. 중앙 처리 장치(12b)는 계산된 감쇄 계수를 특정화한 제어 워드를 구동 신호 발생기 회로(12c)에 전달해주며, 그것에 의해서 구동 신호 발생기 회로는 계산된 감쇄력 특성을 제공하기 위해 펄스 모터(3)들 중 대응하는 하나를 구동시켜주는 펄스 모터 구동회로(12e)에 스텝 구동신호를 발생해준다.
제3도를 참조하면, 현가 제어 시스템으로 사용될 수도 있는 가변 감쇄력 형태의 완충기가 도시되어 있다. 완충기(SA)는 실린더(30) 및 실린더(30)내에서 왕복 운동하도록 장착된 피스톤(31)을 포함한다. 피스톤(31)은 그 양측부 상에 상부실(A) 및 하부실(B)을 한정하고 있다. 외피(33)는 실린더와 함께 저장소(C)를 한정하기 위해 실린더(30)를 둘러싸도록 위치된다. 기부(34)는 하부실(B)로부터 저장소(C)를 분리시키기 위해 제공된다. 피스톤 로드(7)는 활주 운동을 위해 피스톤(31)에 결합된다. 피스톤 로드(7)의 활주 운동은 안내 부재(35)에 의해 안내된다. 현가 스프링(36)은 외피(33) 및 차체 사이에 고정된다. 참조 부호 37은 범퍼 고무 부재(또는 부싱)를 지시한다.
제4도를 참조하면, 피스톤(31)은 그 피스톤(31)의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 제1 및 제2통로 (31a,31b)를 구비하고 있다. 압축측 감쇄 밸브(20)는 제1통로(31a)와 협력하여 제공된다. 신장측 감쇄 벨브(12)는 제2통로(31b)와 협력하여 제공된다. 피스톤 로드(7)는 그 선단부에서 반동 스톱퍼(41)와 나사식으로 맞물려져 있다. 반동 스톱퍼(41)는 피스톤(31)을 통과해 연장되는 스터드(38)내에 나사식으로 맞물려져 있다. 스터드(38)에는 상부실(A) 및 하부실 (B)사이에 연결된 유동 통로(39)가 형성되어 있다. 조절기(40), 신장측 체크 밸브(17) 및 압축측 체크 밸브(22)는 유동 통로(39)와 협력하여 제공된다. 조절기(40)는 유동 통로(39)의 유효 면적을 조절하기 위해 제어 로드(70)(제3도)를 거쳐 조절기를 회전시키는 펄스 모터(3)들 중 대응하는 하나와 구동적으로 관련되어 있다. 스터드(38)에는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 포트 (21, 13, 18, 14, 16)가 감소하는 크기로 형성되어 있다. 조절기(40)는 중공부(19), 제1 및 제2 측면 구멍(24,25) 및 외주 표면에 형성된 종방향 홈(23)을 구비하고 있다. 그러므로, 이러한 구조에서는 4개의 유동 통로가 신장 행정 중에 상부실(A) 및 하부실(B)사이의 연결부에 형성된다. 이들 유동 통로는 제2 통로(31b)로부터 신장측 감쇄 밸브(12)의 내측부를 통하여 하부실(B)로 연장하는 신장측 제1 유동 통로(D)와, 제2포트(13)로부터 종방향 홈(23)을 통하여 제4포트(14)로 그리고 그에 따라 신장측 감쇄 밸브(12)의 외주측을 통하여 하부실(B)로 연장하는 신장측 제2 유동통로(E)와, 제2포트로부터 종방향 홈(23)을 통하여 제5포트(16)로 그리고 그에 따라 신장측 체크밸브(17)를 통하여 하부실(B)로 연장하는 신장측 제3유동 통로(F)와, 제3포트(18)로부터 제2측면 구멍(25) 및 중공부(19)를 통하여 하부실(B)로 연장하는 바이패스 통로(G)를 포함하고 있다. 또한, 압축 행정 중에는 상부실(A) 및 하부실(B)사이의 연결부에 3개의 유동 통로가 형성된다. 이들 유동 통로는 압축측 감쇄 밸브(20)를 통하여 제1통로(31a)로부터 연장하는 압축측 제1유동통로(H)와, 중공부(19)로부터 제1측면 구멍(24)을 통하여 제1포트(21)로 그리고 그에 따라 압축측 체크 밸브(22)를 통하여 상부실(A)로 연장하는 압축측 제1유동 통로(J)와, 중공부(19)로부터 제2 측면 구멍(25)및 제3포트(18)를 통하여 상부실로 연장하는 바이패스 통로(G)를 포함하고 있다.
제5도에 도시된 것과 같이, 조절기(40)는 신장 및 압축측의 양쪽에서 복수의 단계로 완충기(SA)의 감쇄력 특성을 조절하도록 회전될 수 있다. 제6도에 도시된 것과 같이 조절기(40)가 연성(soft) 범위(SS)에 대응되는 제2위치(②)에 있고, 여기서 완충기(SA)는 그 신장 및 압축측의 양쪽에서 연성 감쇄력 특성을 구비하고 있다고 가정하자. 이러한 감쇄력 특성을 제11도에서 도시되어 있다. 제2위치(②)에서는, 피스톤(31)의 성분들이 제8a도, 제8b도 및 제8c도에서 도시된 것 같이 위치되어 있다. 제 8a도는 제4도의 선 K-K를 따라 취한 단면도이고 제8b도는 제4도의 선 L-L 및 M-M을 따라 취한 단면도이며, 제8c도는 제4도의 선 N-N을 따라 취한 단면도이다. 조절기(40)가 제2위치(②)로부터 반시계 방향으로 회전하면, 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 단지 그 신장측에서만 복수의 단계로서 강성 특성측으로 변화된다. 결국, 제6도에 도시된 것 같이, 조절기(40)는 압축측 강성 범위(HS)에 대응되는 제1위치(ⓛ)로 오게되고, 여기서 완충기(SA)는 그 압축측에 고정 연성 특성을 구비하고 있다. 이러한 감쇄력 특성은 제10도에 도시되어 있다. 제1위치(ⓛ)에서, 피스톤(31)의 성분들은 제7a도, 제7b도 및 제7c도에서 도시된 것 같이 위치되어 있다. 제 7a도는 제4도의 선 K-K를 따라 취한 단면도이고 제7b도는 제4도의 선 L-L 및 M-M을 따라 취한 단면도이며, 제7c도는 제4도의 선 N-N을 따라 취한 단면도이다. 조절기(40)가 제2위치(②)로부터 시계 방향으로 회전할 때, 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 단지 그 압축측에서만 복수의 단계로서 강성 특성측으로 변화된다. 결국, 제6도에 도시된 것 같이, 조절기(40)는 압축측 강성 범위(SH)에 대응되는 제3위치(③)로 오게되고, 여기서 완충기(SA)는 그 신장측에 고정 연성 특성을 구비하고 있다. 이러한 감쇄력 특성은 제12도에 도시되어 있다. 제3위치(③)에서, 피스톤(31)의 성분들은 제9a도, 제9b도 및 제9c도에서와 같이 위치되어 있다. 제 9a도는 제4도의 선 K-K를 따라 취한 단면도이고 제9b도는 제4도의 선 L-L 및 M-M을 따라 취한 단면도이며, 제9c도는 제4도의 선 N-N을 따라 취한 단면도이다.
제13a도 내지 13D도를 참조하여, 제어 유니트(4)의 정상 제어 작동에 대해 설명한다. 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)는 제13a도와 같은 방식으로 변화한다고 가정한다. 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)가 0일 때, 완충기(SA)는 연성 범위(SS)에 위치된 감쇄력 특성을 구비하도록 제어된다. 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)가 양의 값을 가질 때, 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 신장측 강성 범위(HS)로 제어된다. 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 압축측에서 낮은 값으로 고정된다. 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 신장측에서 탄성 질량체 종방향 속도(Vn )에 정비례하여 변화된다. 이러한 경우에, 감쇄력 특성(C)은 C = kl·Vn으로 제어되는데, 여기서 kl은 제14도에 도시된 것과 같이 차량 속도(Sv)의 함수로서 계산된 정상 제어 상수이다. 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)가 음의 값을 가질 때, 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 압축측 강성 범위()로 제어된다. 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 신장측에서 낮은 값으로 고정된다. 완충기(SA)의 감쇄력 특성은 신장측에서 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)에 정비례하여 변화된다. 이러한 경우에, 감쇄력 특성(C)은 C = kl * Vn으로 제어된다.
탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도가 완충기(SA)의 압축 행정(COM)을 지시하는 음의 부호를 가진 상태에서 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)가 음의 부호로부터 양의 부호로 변화되는 제어 범위(a)에서, 완충기(SA)는 탄성 질량체 종방향 속도(Vn) 부호를 기초로 하여 신장측 강성 범위(HS)로 제어된다. 그러므로, 이러한 제어 범위에서, 완충기(SA)는 완충기의 현재 행정에 대응되는 압축측에서 연성 특성을 구비하도록 제어된다.
탄성 질량체 종방향 속도(SA)의 부호가 양의 값으로 남아 있고, 탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도가 음의 부호로부터 완충기(SA)의 신장 행정(EXT)을 지시하는 양의 부호로 변화되는 제어 범위(b)에서, 완충기(SA)는 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)의 부호를 기초로 하여 신장측 강성 범위(HS)로 제어된다. 그러므로, 이러한 제어 범위에서, 완충기(SA)는 완충기의 현재 행정에 대응되는 신장측에서 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)에 비례하는 강성 특성을 구비하도록 제어된다.
탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도가 완충기(SA)의 신장 행정(EXT)을 지시하는 양의 부호를 가진 상태에서 탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도가 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)가 양의 부호로부터 음의 부호로 변화되는 제어 범위(c)에서, 완충기(SA)는 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)를 기초로 하여 압축측 강성 범위(SH)로 제어된다. 그러므로, 이러한 제어 범위에서, 완충기(SA)는 완충기의 현재 행정에 대응되는 신장측에서 연성 특성을 구비하도록 제어된다.
탄성 질량체 종방향 속도(Vn)의 부호가 음의 값으로 남아있고 탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도가 양의 부호로부터 완충기의 압축 행정(COM)을 지시하는 음의 부호로 변화되는 제어 범위(d)에서, 완충기(SA)는 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)의 부호를 기초로 하여 압축측 강성 범위(SH)로 제어된다. 그러므로, 이러한 제어 범위에서, 완충기(SA)는 완충기의 현재 행정에 대응되는 압축측에서 강성 특성을 구비하도록 제어된다.
이러한 실시예에서, 완충기(SA)는 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)와 탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도의 부호들이 동일할 때(제어 범위 b 및 d)는 완충기(SA)의 현재 행정에 대응되는 측상에서 강성 특성 쪽으로 제어되고, 탄성 질량체 수직 속도()와 탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도의 부호들이 다를 때(제어 범위 a 및 c)는 완충기(SA)의 현재 행정에 대응되는 측상에서 연성 특성 쪽으로 제어된다. 그러므로, 탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도를 검출할 필요없이 스카이후크 이론(skyhook theory)을 기초로 하여 이루어지는 감쇄력 특성 제어와 동일한 제어를 수행하는 것이 가능하다. 또한, 감쇄력 특성은 제어 범위(a)로부터 제어 범위(b)로의 변화 및 제어 범위(c)로부터 제어 범위(d)로의 변화에 반응하여 펄스 모터(3)를 구동하지 않고 절환될 수 있다. 그러므로, 스카이후크 이론을 기초로 한 감쇄력 특성 제어와 비교하여 감쇄력 특성 절환 주파수를 감소시키는 것이 가능하다. 이것은 더 빠른 제어 반응 및 개선된 펄스 모터 내구성을 제공하는데 효과적이다.
제15도는 정상 및 롤 제어 모드 사이의 제어 작동을 절환하기 위해 사용될 때의 디지털 컴퓨터의 프로그래밍의 공정 계통도이다. 처리 조향각(θf)이 제1한계값(θon)과 같거나 그보다 더 클 때, 그것은 조향 휠의 큰 회전각으로부터 상당한 정도의 차량 롤링 운동이 초래됨을 의미하고 제어 작동은 롤 제어 모드로 놓여진다. 제어 작동은 처리된 조향각(θf)의 피크값(θmax)의 70% 정도가 될 수 있는 제2한계값 (θoff)이하로 처리된 조향각(θf)이 감소하고 나서 소정의 지연 시간(Ts) 후에 롤 제어 모드로부터 정상 제어 모드로 절환된다.
컴퓨터 프로그램은 지점(102)에서 개시된다. 프로그램의 지점(104)에서, 피크값 또는 최대 조향각 값(θmax)은 롤 제어가 시작되는 제1한계값으로 사용되는 초기 조향각 값(θon)으로 초기화된다. 지점(106)에서, 조향 센서(2)로부터 공급된 감지된 조향각 값(θ)은 컴퓨터 메모리로 판독된다. 지점(108)에서, 차량 속도 센서(5)로부터 공급된 감지된 차량 속도(Sv)는 컴퓨터 메모리로 판독된다. 지점(110)에서, 처리 조향각 값(θf)은 조향각 신호(θ)가 저역 통과 필터(6b)를 통과함으로써 발생된다. 프로그램의 지점(112)에서, 처리 조향각(θf)이 제2한계값(θoff) 이하로 감소한 후 지연 시간(Ts)이 경과되었는지 여부에 대해 결정된다. 이 물음에 대한 답이 예이면, 그 다음에 프로그램은 지점(114)으로 진행된다. 그렇지 않으면, 프로그램은 지점(120)으로 진행된다. 프로그램의 지점(114)에서, 노이즈 처리 조향각 값(θf)이 제 1한계값(θon)과 같거나 더 큰지의 여부에 대해 결정된다. 이 물음에 대한 답이 예이면, 그 다음에 프로그램은 지점(116)으로 진행된다. 그렇지 않으면, 프로그램은 지점(128)으로 진행된다. 프로그램의 지점(116)에서, 처리 조향각(θf)이 최대값(θmax)보다 더 큰지에 대한 여부가 결정된다. 이 물음에 대한 답이 예이면, 그 다음에 프로그램은 지점(122)으로 진행된다. 그렇지 않으면, 프로그램은 지점(118)으로 진행된다. 지점(118)에서, 처리 조향각(θf)이 제2한계값(θoff)과 같거나 그보다 작은 지에 대한 여부가 결정된다. 이 물음에 대한 답이 예 이면, 그 다음에 프로그램은 지점(124)으로 진행된다. 그렇지 않으면, 프로그램은 제어 작동이 롤 제어 모드에 놓여지는 지점(126)으로 진행된다. 이러한 진행에 이어, 프로그램은 지점(106)으로 복귀된다.
프로그램의 지점(120)에서, 지연 시간(Ts)이 경과도었는지 여부에 대해 결정된다. 이 물음에 대한 답이 예이면, 그 다음에 프로그램은 지점(128)으로 진행된다. 그렇지 않으면, 프로그램은 제어 작동이 롤 제어 모드에 놓여지는 지점(126)으로 진행된다. 이러한 진행에 이어, 프로그램은 지점(106)으로 복귀된다. 프로그램의 지점(128)에서, 최대값(θmax)은 제1한계값(θon)으로 초기화된다. 이러한 초기화의 완료에 의해, 프로그램은 제어 작동이 정상 제어 모드에 놓여지는 지점(130)으로 진행된다. 이러한 진행에 이어, 프로그램은 지점(106)으로 복귀된다.
프로그램의 지점(122)에서, 최대값(θmax)은 처리 조향각(θf)에 의해서 갱신된다. 이러한 최대값 갱신 단계의 완료에 의해서, 프로그램은 제어 작동이 롤 제어 모드에 놓여지는 지점(126)으로 진행된다. 이러한 진행에 이어, 프로그램은 지점(106)으로 복귀된다.
프로그램의 지점(124)에서, 롤 제어 지연 시간(Ts)이 롤 제어 지연 시간(Ts)의 통과를 개시하도록 설정된다. 이러한 지연 시간 설정 단계의 완료에 의해서, 프로그램은 제어 작동이 롤 제어 모드에 놓여지는 지점(126)으로 진행된다. 이러한 진행에 이어, 프로그램은 지점(106)으로 복귀된다.
제16a도, 제16b도 및 제16c도를 참조하여, 본 발명의 현가 제어 시스템의 작동에 대해 더 자세하게 설명한다. 처리 조향각(θf)이 제1한계값(θon)보다 적게 되는 그러한 작은 각도에 걸쳐 조향 휠이 회전되는 경우에, 제어 작동은 정상 제어 모드에 놓여진다. 정상 제어 모드 중에, 완충기(SA)는 C=kl·Vn으로 계산된 감쇄력 특성(C)을 구비하도록 제어되는데, 여기서 kl은 제14도에 도시된 바와 같이 차량 속도(Sv)의 함수로서 계산된 정상 제어 상수이다. 정상 제어 상수(kl)는 차량이 직선으로 이동할 때, 양호한 구동감을 보장하도록 정해진다.
처리 조향각(θf)이 제1한계값(θon)과 같거나 그보다 크게되는 그러한 큰 각도에 걸쳐 조향 휠이 회전되는 경우에, 제어 작동은 롤 제어 모드에 놓여진다. 롤 제어 모드 중에, 완충기(SA)는 C=k2·Vn으로 계산된 감쇄력 특성(C)을 구비하도록 제어되는데, 여기서 k2는 제14도에 도시된 바와 같이 차량 속도(Sv)의 함수로서 계산된 롤 제어 상수이다. 롤 제어 상수(k2)는 차량이 원형으로 이동할 때 차량 롤링 운동을 억제하도록 정상 제어 상수(k1)보다 큰 값으로 정해진다.
조향 휠이 시계 방향으로 회전될 때 차량은 좌측으로 롤링한다. 이러한 경우에, 차량의 우측 차륜 측상의 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)는 양의 부호를 갖는 반면에, 차량의 좌측 차륜 측상의 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)는 음의 부호를 갖는다. 이러한 이유로, 차량의 우측 차륜과 관련된 완충기(SA2,SA4)는 신장측 강성 범위(HS)로, 즉 완충기(SA2,SA4)의 현재 행정에 대응되는 신장측 상에 강성 특성을 구비하도록 제어되며, 반면에 차량의 좌측 차륜과 관련된 완충기(SA1,SA3)는 압축측 강성 범위(SH)로, 즉 완충기(SA1,SA3)의 현재 행정에 대응되는 압축측상에 강성 특성을 구비하도록 제어된다. 이러한 현가 제어 도중에서, 롤링 방향에서의 완충기(SA)의 각각의 행정은 차량이 직선으로 이동될 때에 제공되는 감쇄력 특성보다 더 큰 감쇄력 특성으로 억제된다. 그러므로, 차량의 롤링 운동을 좌측으로 억제하는 것이 가능하다.
조향 휠이 반시계 방향으로 회전될 때에 차량은 우측으로 롤링한다. 이러한 경우에, 차량의 우측 차륜 측상의 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)는 음의 부호를 갖는 반면에, 차량의 좌측 차륜 측상의 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)는 양의 부호를 갖는다. 이러한 이유로, 차량의 우측 차륜과 관련된 완충기(SA2,SA4)는 압축측 강성 범위(SH)로, 즉 완충기(SA2,SA4)의 현재 행정에 대응되는 압축측 상에 강성 특성을 구비하도록 제어되며, 반면에 차량의 좌측 차륜과 관련된 완충기(SA1,SA3)는 신장측 강성 범위(HS)로, 즉 완충기(SA1,SA3)의 현재 행정에 대응되는 신장측에 강성 특성을 구비하도록 제어된다. 이러한 현가 제어 중에, 롤링 방향에서의 완충기(SA)의 각각의 행정은 차량이 직선으로 이동될 때에 제공되는 감쇄력 특성보다 더 큰 감쇄력 특성으로 억제된다. 그러므로, 차량의 롤링 운동을 우측으로 억제하는 것이 가능하다.
현가 제어 중에, 탄성 질량체 종방향 속도(Vn)의 방향(부호)에 반대인 완충기(SA)의 행정측 상의 감쇄력 특성은 차량 롤링 운동에 의해서 야기된 노면 입력을 흡수하도록 하기 위해서 연성 특성을 제공하도록 설정된다. 이것은 롤 제어 중에 구동감을 개선시키는 데 효과적이다. 제어 작동은 처리 조향각 값(θf)이 제2한계값(θoff)이하로 감소한 후 소정의 지연 시간(Ts)이 경과되었을 때에 롤 제어 모드로부터 정상 제어 모드로 절환된다. 제2한계값은 처리 조향각(θf)의 피크 또는 최대값(θmax)의 70%에 대응되는 값으로 설정될 수도 있다. 제2한계값(θoff)이 처리 조향각(θf)의 피크값에 정비례하는 값으로 설정되기 때문에, 조향 휠이 회전되는 정도에 무관하게 실제 조향각(θ)에 대해 동일한 지연 시간 또는 타이밍으로 롤 제어 모드를 종료하는 것이 가능하다.
본 발명은 감쇄력 특성이 나머지 다른 행정측 상에서 제어될 때에 압축 및 신장 행정측의 하나에서 연성측 상에 고정된 감쇄력 특성(또는 낮은 값으로 고정된 감쇄 계수)을 구비하는 형태의 완충기(SA)와 관련하여 기술되어 있으나, 완충기(SA)는 압축 및 신장 행정측의 양자에 대해 가변적인 감쇄력 특성을 구비하도록 배열될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 차량 동작이 탄성 질량체 종방향 속도에 의해 표시되어 있으나, 탄성 및 비탄성 질량체 사이의 상대 속도 등을 단독으로 포함하는 다른 매개 변수들에 의해 또는 탄성 질량체 종방향 속도와 조합하여 차량 동작이 표시될 수도 있음을 이해하여야 한다.
본 발명이 특정한 실시예에 관련하여 설명되었을지라도, 다수의 대안예, 수정예 및 변형예들이 그러한 기술 분야에서 숙련된 사람에게 명백할 것이라는 것은 분명하다. 따라서, 첨부된 청구 범위의 범주 내에 있는 모든 대안예, 수정예 및 변형예들을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.

Claims (3)

  1. 가변 감쇄력 특성을 제공하기 위해 차량의 탄성 및 비탄성 질량체 사이에 제공된 적어도 하나의 완충기와, 차량의 거동을 감지하고 감지돈 차량의 거동을 나타내는 제1센서신호를 발생시키는 제1센서 수단과, 차량 조향각을 감지하고 차량 조향각을 나타내는 제2센서 신호를 발생해주는 제2센서 수단과, 제2센서 신호를 노이즈 제거 조향각 표시 신호로 변환하기 위한 저역 통과 필터와, 최적 감쇄력 특성을 제공하기 위해 제1센서 신호를 기초로 완충기를 제어하는 정상 제어 모드와 정상 제어 모드에서 제공되는 것보다 더 큰 감쇄력 특성을 제공하기 위해 노이즈 제거 차량 조향각 표시 신호를 기초로 완충기를 제어하는 롤 제어 모드에서 작동 가능한 제어 유니트를 구비하고 있으며, 상기 제어 유니트는 노이즈 제거 조향각 표시 신호의 피크값을 검출하기 위한 수단과, 노이즈 제거 조향각 표시 신호가 소정의 제1한계값을 초과할 때에 롤 제어 모드로 상기 제어 유니트를 작동하기 위한 수단과, 검출된 피크값과 정비례하는 제2한계값을 설정하기 위한 수단과, 노이즈 제거 조향각 표시 신호가 제2한계값 아래로 감소하고 나서 소정 시간 후에 롤 제어 모드로부터 정상 제어 모드로 변화시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 현가 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제어 유니트는 제2한계값을 검출된 피크값의 약 70%로 설정시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 현가 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 노이즈 제거 조향각 표시 신호의 피크값을 검출하기 위한 수단은 소정의 간격으로 노이즈 제거 조향각 표시 신호를 판독하기 위한 수단과, 제1한계치로서 노이즈 제거 조향각 표시 신호의 피크값을 저장하기 위한 수단과, 저장된 피크값과 연속적으로 판독된 노이즈 제거 조향각 표시 신호값과 비교하기 위한 수단과, 판독된 값이 저장된 피크값보다 클 때 판독된 값으로 저장된 피크값으로 갱신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 현가 제어 시스템.
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