KR0181224B1 - 하중 인식 스티어링 가변 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 특히 차체 하중과 노면 상태를 감지하여 스티어링 조작에 필요한 힘을 경중 2단계로 조절할 수 있는 하중 인식 스티어링 가변 시스템을 제공하려는 것이며, 이것은 스로틀 밸브의 개도신호와 차속신호, 횡가속 신호, 하중 감지신호를 입력받아 이를 데이터 처리하고 매핑된 노면 마찰계수를 도입하는 기본값 설정부와, 상기 차속 신호, 횡가속 신호, 하중 감지신호를 입력받아 이를 데이터 처리하는 변수 설정부와, 상기 기본값 설정부의 출력신호와 변수 설정부의 출력 신호에 따라 통상의 스티어링 장치로 제어신호를 인가하는 출력부로 이루어지고, 상기 스티어링 장치의 작동에 의해 발생되는 신호는 상기 기본값 설정부와 변수 설정부로 피이드 백되게 한 구성으로 되어 있다.

Description

하중 인식 스티어링 가변 시스템

스티어링 장치는 차량의 진행 방향을 조종하는 데에 필수적인 장치로서, 최근에는 유압의 도움으로 가볍게 스티어링 휠을 조작할 수 있게 하는 스티어링 시스템이 보급되고 있는 추세에 있다.

상기 공지된 스티어링 시스템은 앞차륜을 좌측 혹은 우측으로 방향 전환되게 하는 기어수단을 유압에 의존하여 구동시키게 되어 있고, 상기 유압은 운전자가 스티어링 휠을 조작한 각도에 비례적으로 증가되게 하여 가볍게 스티어링 휠을 조작 할 수 있는 구성으로 되어 있다.

그러나 이러한 스티어링 시스템에서 발견되는 모순점은 차속이 빨라질수록 노면과 차륜 사이의 마찰력이 저하되는 데에 반비례하여 스티어링 유압은 높아지게 되는 점에 있다. 이와 같은 고속 주행에서 핸들 조작이 가볍게 되면 자칫 안전 사고를 일으킬 우려가 높아지게 되므로 현재 실용화되고 있는 스티어링 시스템은 차속이 일정이상으로 증가되면 스티어링 작동에 필요한 유압이 상대적으로 낮아지게 하거나 또는 유압 공급을 차단하여 핸들이 필요 이상으로 가볍게 되는 일이 없도록 하고 있다.

그렇지만 상술한 구성의 스티어링 시스템은 단지 차속만을 유압 가변의 변수로 채용하고 있기 때문에 아직도 정밀 제어가 불가능하여 주행 안정성을 보장하여 주지 못하는 문제가 있다.

즉, 미끄러운 노면 주행시나 승차 인원이 많아 차체 하중이 무겁게 되는 경우에도 오로지 차 속의 변화에 따른 제어를 행하게 됨에 따라 스티어링 조작의 조종 안정성이 전혀 보장되지 못하고 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점에 비추어 노면의 상태와 차체 하중을 검출하고, 이를 토대로 스티어링에 요구되는 유압의 크기를 조절함으로써 어떤 조건에서도 주행 안정성을 보장할 수 있는 하중 인식 스티어링 가변 시스템을 제안하는 것이다.

이에 따라 본 발명을 스로틀 밸브의 개도 신호와 차속 신호, 횡가속 신호, 하중 감지신호를 입력받아 이를 데이터 처리하고 매핑된 노면 마찰계수를 도입하는 기본값 설정부와, 상기 차속 신호, 횡가속 신호, 하중 감지신호를 입력받아 이를 데이터 처리하는 변수 설정부와, 상기 기본값 설정부의 출력신호와 변수 설정부의 출력 신호에 따라 통상의 스티어링 장치로 제어신호를 인가하는 출력부로 이루어지고, 상기 스티어링 장치의 작동에 의해 발생되는 신호는 상기 기본값 설정부와 변수 설정부로 피이드 백 되게 한 구성으로 된다.

이와 같은 구성의 본 발명은 기본값 설정부에 가상 실험을 통해 측정된 노면 마찰계수가 매핑되어 있어서 통상적 상태에서는 대개 상기 기본값 설정부의 제어에 따라 출력부가 스티어링 장치로 공급되는 유압을 제어하고, 차체 하중의 변동이 발생하면 상기 변수 설정부가 이를 데이터 처리하여 상기 기본값 설정부에 의해 제어되는 출력부를 수정 제어함으로써 상기 스티어링 장치는 결과적으로 차량의 부하 상태, 차속 및 노면 상태와 차체 하중 등을 변수로 하여 제어되는 것이 되기 때문에 지극히 정밀하게 제어되어 최적의 주행 안정성을 확보하여 주게되는 것이다.

제1도는 본 발명 시스템이 적용된 차량의 개략 구성도.

제2도는 본 발명 시스템의 제어를 위한 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1∼4 : 차륜 5∼8 : 로드 센서

9 : 컨트롤러 10 : 스티어링 장치

11 : 스로틀 개도 센서 12 : 차속센서

13 : 횡가속 센서 14 : 기본값 설정부

15 : 변수 설정부 16 : 출력부

상술한 구성의 본 발명을 첨부 도면에 따른 바람직한 실시예로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명 시스템이 적용된 차량의 개략 구성도이고, 제2도는 본 발명 시스템의 제어를 위한 블록도를 나타내고 있다.

본 발명에서 4개의 차륜(1)(2)(3)(4)에는 각각 로드 센서(5)(6)(7)(8)가 배치되어서 차체의 하중을 감지할 수 있게 되어 있고, 이것은 차륜과 직접적으로 관련된 쇽업소버의 적당한 부위로 설치되는 것이다.

상기 로드센서(5)(6)(7)(8)로부터 송출되는 감지 신호는 컨트롤러(9)로 입력되고, 이 컨트롤러(9)에 의해 스티어링 장치(10)가 제어된다.

하편, 상기 컨트롤러(9)에는 별도로 가속 페달의 조작 상태를 인지시켜 주는 스로틀 개도 센서(11)의 신호와, 차량의 주행 속도를 알려주는 차속센서(12), 그리고 차량의 선회여부 등을 인식시켜 주는 횡가속 센서(13)의 신호가 입력된다.

상기 컨트롤러(9)는 제2도에 잘 묘사되어 있듯이 기본값 설정부(14)와 변수 설정부(15), 그리고 이들에 의해 제어되는 출력부(16)로 구성되어 있다.

상술한 구성에 의해 본 발명은 기본값 설정부(14)가 스로틀 개도 센서(11)의 신호, 차속센서(12)의 신호, 횡가속 센서(13)의 신호 및 4개의 로드 센서(5)(6)(7)(8)로부터 송출되는 신호를 입력받아 데이터 처리하고, 이를 토대로 미리 매핑된 노면 마찰계수를 독출하여 그것에 상응하는 출력신호을 출력부(16)로 인가해서 스티어링 장치(10)가 제어되게 한다.

이 경우는 차량의 하중 변화가 반영되지 않은 통상적 주행 상태이다.

본 발명에서, 차량의 주행이 상기 기본적 제어 상태를 벗어나는 경우에는 변수 설정부(15)가 데이터를 제어한다. 즉, 상기 변수 제어부(15)에는 4개의 로드 센서(5)(6)(7)(8)와 차속센서(12) 그리고 횡가속 센서(13)의 신호가 입력되어서 데이터 처리되고, 이것을 토대로 상기 변수 설정부(15)는 상기 기본값 설정부(14)와는 별도로 출력부(16)를 제어하게 된다.

상기 출력부(16)는 통상의 스티어링 장치(10)로 공급되는 유량을 변화시키는 것이고, 또 상기 스티어링 장치(10)는 운전자에 의한 스티어링 휠의 조작으로 작동된다. 그리고 상기 스티어링 장치(10)가 작동할 때에 파상되는 신호는 상기 기본값 설정부(14)와 변수 설정부(15)로 피이드 백 되어서 이들에 의한 제어가 보다 정확하게 되도록 하고 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 컨트롤러가 미리 매핑된 데이터를 가지고 있는 기본값 설정부와, 입력되는 신호의 변화에 따라 출력 신호를 가변 시키는 변수 설정부, 그리고 이들 설정부에 의해 제어되는 출력부를 가지고 있음과 동시에 상기 컨트롤러로 입력되는 신호가 차속 신호는 물론, 여기에 스로틀 개도 신호, 횡가속 신호, 차체 하중 신호가 함께 입력되는 것이므로 차량의 속도에 따른 유압 제어뿐만 아니라, 노면 상태 및 차체 하중에 따른 유압 제어도 가능하게 되어 운전자가 스티어링 휠의 조작에 필요한 느낌을 가질 수 있는 상태로 되게 제어할 수 있어서 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 차량의 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 특히 차체 하중과 노면 상태를 감지하여 스티어링 조작에 필요한 힘을 경중 2단계로 조절 할 수 있는 하중 인식 스티어링 가변 시스템을 제공함에 그 목적을 두고 있는 것이다.

Claims (1)

1. 스로틀 밸브의 개도 신호와 차속 신호, 횡가속 신호, 하중 감지신호를 입력받아 이를 데이터 처리하고 매핑된 노면 마찰계수를 도입하는 기본값 설정부와, 상기 차속 신호, 횡가속 신호, 하중 감지신호를 입력받아 이를 데이터 처리하는 변수 설정부와, 상기 기본값 설정부의 출력신호와 변수 설정부의 출력 신호에 따라 통상의 스티어링 장치로 제어신호를 인가하는 출력부로 이루어지고, 상기 스티어링 장치의 작동에 의해 발생되는 신호는 상기 기본값 설정부와 변수 설정부로 피이드 백 되게 한 구성으로 된 하중 인식 스티어링 가변 시스템.