KR100187101B1 - 전자제어 서스펜션시스템을 이용한 코너링시 엔진출력 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

전자제어 서스펜션시스템을 이용한 코너링시 엔진출력 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자제어서스펜션(ECS)시스템을 이용한 엔진출력 제어장치에 관한 것으로, 엔진의 흡기다기관(2)과 연통되는 서지탱크(3)와 ECS시스템의 공기스프링 배기 포트와 연통되는 저압공기탱크(14)간을 연통 또는 폐쇄시키도록 솔레노이드밸브(12)를 개재하여 설치된 연결튜브(11)와, 저압공기탱크(14)와 ECS용 에어콤프레서의 공기흡입구 사이를 연결하는 공기튜브(19)와, 자동차 스티어링 컬럼에 설치되어 스티어링 휠의 조향각도를 검출하는 조향각 센서(Sw)의 출력신호와 구동휠에 설치된 속도센서(Ss)의 출력신호를 받아 조향각(θ)에 비례한 차량의 속도값(υ)이 소정의 기울기 이상일 때 상기 솔레노이드 밸브(12)를 개방시키는 구동신호와 ECS시스템의 에어콤프레서를 작동시키는 모우터구동신호를 출력단에서 발생하는 전자제어장치(10)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 엔진출력 제어장치는 ECS용 전자제어장치(10)가 자동차의 코너링시 속도가 기준이상으로 과속임을 판단하였을때 튜브(11) 중간에 설치한 솔레노이드 밸브(12)를 개방시켜 서지탱크내의 공기를 빨아내어 엔진출력을 저하시킨다.

Description

전자제어 서스펜션시스템을 이용한 코너링시 엔진출력 제어장치 및 그 방법
제1도는 본 발명에 따른 ECS시스템을 이용한 엔진출력 제어장치의 시스템 구성도.
제2도는 제1도 전자제어장치(ECU)의 동작을 나타내는 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진 2 : 흡기다기관
3 : 서지탱크 5 : 드로틀보디
6 : 스피드센서 8 : 조향각센서
10 : 전자제어장치 11 : 연결튜브
12 : 솔레노이드밸브 17 : 모우터 구동장치
14 : 저압공기탱크 15 : 공기스프링
16 : 고압공기탱크 18 : 에어콤프레서
본 발명은 자동차의 엔진출력 제어장치에 관한 것으로, 특히 전자제어 서스펜션(ECS)시스템을 이용하여 자동차가 과속으로 코너링할 때 자동으로 엔진출력을 저하시켜 속도를 적절히 낮추게 하기위한 엔진출력 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차가 굽은 코너링할때 그 속도에 비례하는 원심력을 이기기 위해서는 필히 차량의 속도를 떨어뜨리고 나서 코너링을 해야한다는 것이 안전운전의 상식으로 되어있다. 물론 코너링시에 브레이크 조작은 금물로 되어있다. 그러나 종종 운전자가 굽은 길을 미리 인지하지 못했거나 속도감각을 잃고 과속으로 코너링을 시작하게 되고 미처 속도를 낮추지 못해 차량이 길 밖으로 밀려나가게 되는 안전사고를 당하는 경우가 발생하고 있다.
이와같은 자동차의 코너링시 선회안전성을 유지하기 위해 고급승용차에서는 별도의 트랙션 콘트롤 시스템(TCS)을 설치하고 있다. 이 장치는 미끄러지기 쉬운 노면에서 가속성 및 선회안전성을 향상시키는 슬립 제어기능과 일반도로에서의 주행중 선회 가속시 핸들의 조향량을 감지하여 가속페달의 조작빈도를 감소시켜 선회능력을 향상시키는 트레이스 제어기능을 가지고 있으며, 이 2가지 제어기능은 일반적으로 모두 엔진의 회전력을 저하시키는 엔진출력제어방식을 채택하고 있다. 엔진 토오크 제어를 위해서는 주 드로틀밸브 또는 보조 드로틀밸브의 개도각을 제어하거나 연료분사량 조절 및 점화시기를 지연시켜 엔진 출력을 저하시키게 된다.
본 발명은 종래의 TCS 시스템을 사용하지 않고, 액티브 전자제어 현가장치(ECS : Active Electronic Control Suspension)가 설치된 승용차에서 앤티 롤(ANTI-ROLL), 앤티 다이브(ANTI-DIVE)제어 등을 위한 공기스프링의 저압공기탱크와 엔진 흡기관의 서지탱크 사이를 솔레노이드밸브가 설치된 연결튜브로 연결하고, ECS전자제어장치에서 구동휠 속도 및 스티어링핸들의 조향각을 검출하고 이를 연산하여 코너링시 속도가 기준속도 이상으로 판명되면 ECS용 에어콤프레서를 구동하는 동시에 솔레노이드 밸브를 개방시켜 상기 저압공기탱크와 서지탱크사이를 연통시킴에 의해 서지탱크 내의 공기를 저압탱크 쪽으로 일정량 유출시켜 엔진의 출력을 떨어뜨림으로써 차량의 속도를 적절히 낮추게 하는 엔진출력 제어장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 이하 첨부도면을 참고로한 본 발명의 일 실시예에 대한 상세한 설명으로 부터 보다 명백해 질 것이다.]
제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 전자제어 서스펜션시스템을 이용한 엔진출력 제어장치의 전체 시스템이 도시되어 있다.
엔진(1)의 흡기다기관(2)과 연통되는 서지탱크(3)와 ECS시스템의 저압공기탱크(14)사이에 이들 탱크사이를 연통하는 연결튜브(11)가 설치되고, 이 연결튜브(11) 중간에 솔레노이드 밸브(12)가 설치된다. 이 솔레노이드 밸브(12)의 개방 또는 폐쇄동작에 의해 서지탱크(3)와 저압공기탱크(14)는 서로 연통 및 차단가능한 관계로 연결된다.
ECS 시스템에서, 저압공기탱크(14)는 공기스프링(15)으로부터 배기되는 공기를 저장하는 곳으로서 파이프를 통해 배기밸브를 거쳐 공기스프링(15)의 배기포트에 연결되고, 공기스프링(15)의 급기포트는 급기밸브를 거쳐 고압공기탱크(16)로 연결되며, 고압공기탱크(16)는 에어콤프레서(18)와 연결되어 여기서 공급된 고압의 공기를 8-9 Kg/cm2의 일정압력으로 저장한다. 이 고압공기탱크내의 공기는 전자제어장치(10)의 제어하에 4개의 쇽업소버와 동축에 설치된 공기스프링(15)의 내압을 제어하도록 급기밸브를 통해 급기되고 배기밸브를 통해 저압공기탱크(14)내로 배기된다.
ECS 전자제어장치(10)의 센서입력단에는 전기도선에 의해 자동차 스티어링 컬럼에 설치되어 스티어링 휠의 조향각도를 검출하는 통상의 조향각 센서(Sw)의 출력이 연결되고, 그 또하나의 입력단에는 구동휠에 설치된 속도센서(Ss)의 출력이 연결된다. 또한 전자제어장치(10)의 하나의 출력단은 상기 솔레노이드 밸브(12)의 액츄에이터 구동기(13)로 연결되고, 또 다른 하나의 출력단은 상기 콤프레서(18)를 작동시키는 구동장치(17)로 연결된다.
상기 구동기(13)는 전자제어장치(10)의 출력신호에 의해 스위치 온 되어 자동차 배터리 전원을 상기 솔레노이드 밸브(12)로 공급하는 통상의 릴레이 또는 반도체 스위치로 구성된다. 상기 콤프레서 구동장치(17) 또한 통상의 릴레이 또는 반도체 스위치로 구성되고, 전자제어장치(10)의 출력신호에 의해 스위치 온 되어 콤프레서 구동모우터로 배터리 전원을 공급한다.
위와같은 구성의 엔진출력제어장치에서, ECS 전자제어장치(10)의 동작을 제2도의 플로우챠트를 참고하여 상세히 설명한다.
ECS시스템이 작동중일때 속도센서(6)로부터의 차량속도신호와 조향각센서(6)로부터 입력된 조향각신호, 즉 스티어링 휠의 조타각도를 나타내는 신호가 전자제어장치(10)로 입력되어 현재 속도를 계산하고, 이 속도값(υ)을 조향각(θ)에 비례하여 미리설정된 값 K(내부의 ROM에 기억시켜 놓음)와 비교한다.
상기 설정값 K은 속도에 대한 함수 f(υ)로 표시되고, 다음식으로 나타낼 수 있다.
f(υ) = θm / υm2(υ - υm)2(1)
여기서 υm은 자동차 소정의 최고속도치를 나타내고, θm은 스티어링 휠의 최대조타각도를 나타낸다.
상기 속도값(υ)이 미리설정된값 K보다 크다면 전자제어장치(10)는 코너링시 차량속도가 기준이상으로 빨라 과속이라고 판단하여 에어콤프레서(18)를 구동하기 위한 모우터 구동신호(m)를 발생하고, 이어서 서지탱크(3)와 저압공기탱크(14)사이에 연결된 튜브(11)를 개방시키도록 솔레노이드밸브(12) 구동신호(s)를 발생한다.
따라서, 에어콤프레서(18)가 작동하여 저압공기탱크(14)내의 공기를 파이프(19)를 통하여 빨아들이는 동시에 솔레노이드밸브(12)가 개방되어 연결튜브(11)를 연통시키게 되므로 서지탱크(3)내의 공기가 ECS시스템의 저압공기탱크(14)내로 유출되어 서지탱크내의 공기압이 낮아지게 되고, 따라서 엔진의 흡기다기관으로 공급되는 공기가 희박하게 되어 엔진 출력이 낮아지게 된다.
한편, 현재 속도값(υ)이 미리설정된값 K보다 작다면 조향각(θ)에 비례하여 안정한 코너링속도를 가지고 있는 것으로 판단하여 원래의 상태대로 상기서지탱크(3)와 저압공기탱크(14)사이의 솔레노이드밸브(12)의 차단상태를 계속유지하고, 엔진을 정상동작시키며, 또한 ECS 시스템의 장치들도 고유의 기능을 수행하게 만든다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자제어 서스펜션(ECS)시스템의 저압공기탱크를 엔진흡기관의 서지탱크와 튜브로 연결시키고, 전자제어장치가 자동차의 코너링시 속도가 기준이상으로 과속임을 판단하였을때 상기 튜브 중간에 설치한 솔레노이드밸브를 개방시켜 엔진출력을 저하시킴에 의해 코너링시 과속에 의한 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 특출한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 엔진의 흡기다기관(2)과 연통되는 서지탱크(3)와 전자제어서스펜션(ECS)시스템의 공기스프링 배기포트와 연통되는 저압공기탱크(14)간을 연통 또는 폐쇄시키도록 솔레노이드밸브(12)를 개재하여 설치된 연결튜브(11)와, 상기 저압공기탱크(14)와 ECS용 에어콤프레서의 공기흡입구 사이를 연결하는 공기튜브(19)와, 자동차 스티어링 컬럼에 설치되어 스티어링 휠의 조향각도를 검출하는 조향각 센서(Sw)의 출력신호와 구동휠에 설칙된 속도센서(Ss)의 출력신호를 받아 조향각(θ)에 비례한 차량의 속도값(υ)이 소정의 기울기 이상일 때 상기 솔레노이드 밸브(12)를 개방시키는 구동신호와 ECS시스템의 에어콤프레서를 작동시키는 모우터구동신호를 출력단에서 발생하는 전자제어장치(10)로 이루어진 것을 특징으로 하는 ECS시스템을 이용한 코너링시 엔진출력 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스티어링 휠의 조향각(θ)에 비례한 차량의 속도값(υ)은 다음의 함수로 표시되는 것을 특징으로 하는 코너링시 엔진출력 제어장치.
    f(υ) = θm / υm2(υ - υm)2
    여기서, υm은 자동차 소정의 최고속도치를 나타내고, θm은 스티어링 휠의 최대조타각도를 나타낸다.
  3. ECS시스템이 작동중일때 속도센서로부터의 차량속도신호와 스티어링 휠에 설치된 조향각센서로부터의 조향각신호를 입력받아 현재속도값 및 조향각을 계산하고, 상기 속도값(υ)을 조향각(θ)에 비례하여 미리설정된값 K과 비교하고, 상기 속도값(υ)이 미리설정된값 K보다 클 때 ECS용 에어콤프레서를 구동하기 위한 모우터 구동신호를 발생하는 동시에 자동차 서지탱크와 ECS용 저압 공기탱크사이에 연결된 튜브를 개방시키도록 솔레노이드밸브 구동신호를 발생하는 단계로 이루어진 ECS시스템을 이용한 코너링시 엔진출력 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 미리설정된 값 K은 속도에 대한 함수 f(υ)로 표시되고, 다음식으로 나타내는 것을 특징으로 하는 ECS시스템을 이용한 코너링시 엔진출력 제어방법.
    f(υ) = θm / υm2(υ - υm)2
    여기서, υm은 자동차 소정의 최고속도치를 나타내고, θm은 스티어링 휠의 최대조타각도를 나타낸다.
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