KR100229413B1 - 자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100229413B1
KR100229413B1 KR1019970023018A KR19970023018A KR100229413B1 KR 100229413 B1 KR100229413 B1 KR 100229413B1 KR 1019970023018 A KR1019970023018 A KR 1019970023018A KR 19970023018 A KR19970023018 A KR 19970023018A KR 100229413 B1 KR100229413 B1 KR 100229413B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lateral acceleration
vehicle
calculated
steering angle
shock absorber
Prior art date
Application number
KR1019970023018A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990000242A (ko
Inventor
이광기
Original Assignee
오상수
만도기계주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오상수, 만도기계주식회사 filed Critical 오상수
Priority to KR1019970023018A priority Critical patent/KR100229413B1/ko
Publication of KR19990000242A publication Critical patent/KR19990000242A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100229413B1 publication Critical patent/KR100229413B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0162Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0164Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during accelerating or braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01933Velocity, e.g. relative velocity-displacement sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40Steering conditions
    • B60G2400/41Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/012Rolling condition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 발명은 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호에 의거하여 쇽업소버의 댐핑계수를 제어함으로써 과도상태 뿐만 아니라 정상상태의 고속 선회시에 자동차의 조정 안정성을 제공할 수 있도록한 자동차의 롤링 제어 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 주행중인 자동차의 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호를 검출하고, 검출된 조향각 신호와 검출된 차속 신호에 의거하여 정상상태 횡가속도를 산출하고, 검출된 조향각 속도 신호와 검출된 차속 신호에 의거하여 과도상태 횡가속도를 산출하고; 산출된 정상상태 횡가속도 및 산출된 과도상태 횡가속도에 의거하여 최대 횡가속도를 산출하고, 이 산출된 최대 횡가속도에 의거하여 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수를 각각 할당하며; 산출된 정상상태 횡가속도 및 산출된 과도상태 횡가속도의 절대값 차를 산출하고; 각각 할당된 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 각 감쇠계수와 산출된 횡가속도 절대값 차에 의거하여 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 각 댐핑계수를 적응적으로 결정하는 기술수단을 구비함으로써, 주행중인 자동차의 주행 안정성, 조정 안정성 및 승차감을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법
본 발명은 자동차의 롤링을 제어하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 고속주행시에 쇽업소버(shock absorber)의 댐핑계수를 적응적으로 제어함으로써 자동차가 고속으로 주행할 때 그 조정 안정성을 증진시키는 데 적합한 자동차 롤링 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와같이, 자동차의 쇽업소버는 자동차의 주행중에 스프링이 받는 충격에 의해 고유진동을 흡수하여 진동을 감쇠시켜 자체의 롤 운동을 억제시킴으로써, 주행 안정성, 조정 안정성, 승차감 등을 향상시키는 전자제어 현가장치의 일종이다.
이를 위하여, 종래에는 주행중인 자동차의 롤링 안정성을 위해 조향각 속도 센서 및 차속 센서를 통해 검출된 조향각 속도 신호 및 차속 신호에 의거하여 쇽업소버의 댐핑계수를 결정하는 방법을 이용하고 있다.
즉, 종래방법에서는 검출된 조향각 속도 신호 및 차속 신호에 의거하여 쇽업소버의 댐핑계수를 결정함으로써, 일예로서 도 4에 도시된 바와같이, 자동차의 횡가속도가 큰 경우에 자동차의 감쇠계수를 크게하여 자동차의 롤링 운동을 억제하여 자동차의 롤링 안정성을 향상시키도록 하고 있다.
그러나, 상기한 바와같은 종래기술은 검출된 조향각 속도 신호와 차속 신호에 의거하여 쇽업소버의 감쇠계수를 하드 모드로 변환하여 롤 운동만을 제어하기 때문에 과도상태에서의 고유 조향특성을 조절하지 못하여 자동차의 조정성과 안정성을 적적하게 향상시킬수가 없으며, 또한 조향각에 변환가 없을 경우 감쇠계수를 소프트 모드로 전환하므로 고속으로 커브길을 주행할 때 자동차의 안정성에 심각한 악영향을 미칠수가 있다.
일예로서, 상기한 종래기술은 자동차가 짧고 큰 회전각을 갖는 갖는 커브길을 주행하는 경우 검출되는 조향각 속도 신호와 차속 신호에 의거하여 적절한 쇽업소버 댐핑계수를 결정함으로써 원만한 안정성을 확보, 즉 자동차의 롤 운동을 원활하게 제어할 수 있지만, 예를들어, 자동차가 고속으로 완만하면서 긴 커브길을 주행하는 경우 조향각 변화는 크지만 실제적인 조향각 속도 신호가 작아 쇽업소버의 댐핑계수를 적절하게 결정하지 못하게 되므로써 자동차의 롤 운동을 효과적으로 제어할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호에 의거하여 쇽업소버의 댐핑계수를 제어함으로써 과도상태 뿐만 아니라 정상상태의 고속 선회시에 자동차의 조정 안정성을 제공할 수 있는 자동차의 롤링 제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호에 근거하여 산출되는 횡가속도에 따라 쇽업소버의 댐핑계수를 제어함으로써 과도상태 뿐만 아니라 정상상태의 고속 선회시에 자동차의 조정 안정성을 제공할 수 있는 자동차의 롤링 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 관점에 따른 본 발명은, 자동차에 각각 장착된 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버를 제어하여 자동차의 주행중에 발생하는 롤 운동을 제어하는 장치에 있어서, 상기 자동차의 주행중에 핸들의 조향각을 검출하고, 상기 핸들의 조향각 속도를 검출하며, 주행중인 자동차의 차속을 검출하는 감지 블록; 상기 검출된 조향각 신호 및 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 정상상태 횡가속도를 산출하는 제 1 횡가속도 연산 블록; 상기 검출된 조향각 속도 신호 및 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 과도상태 횡가속도를 산출하는 제 2 횡가속도 연산 블록; 상기 산출된 정상상태 횡가속도와 산출된 과도상태 횡가속도에 의거하여 최대 횡가속도를 산출하고, 이 산출된 최대 횡가속도에 의거하여 상기 전륜 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수를 각각 할당하며, 상기 산출된 정상상태 횡가속도와 산출된 과도상태 횡가속도의 절대값 차를 산출하는 횡가속도 비교 블록; 및 상기 각각 할당된 상기 전륜 및 후륜 쇽업소버의 각 감쇠계수와 상기 산출된 횡가속도 절대값 차에 의거하여 상기 전륜 및 후륜 쇽업소버의 각 댐핑계수를 적응적으로 결정하는 댐핑계수 결정 블록으로 이루어진 자동차의 롤링 제어장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명은, 자동차에 각각 장착된 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버를 제어하여 자동차의 주행중에 발생하는 롤 운동을 제어하는 방법에 있어서, 주행중인 자동차의 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호를 검출하는 과정; 상기 검출된 조향각 신호와 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 정상상태 횡가속도를 산출하고, 상기 검출된 조향각 속도 신호와 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 과도상태 횡가속도를 산출하는 과정; 상기 산출된 정상상태 횡가속도 및 산출된 과도상태 횡가속도에 의거하여 상기 자동차의 최대 횡가속도를 산출하는 과정; 상기 산출된 최대 횡가속도에 의거하여 상기 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수를 각각 할당하는 과정; 상기 산출된 정상상태 횡가속도 및 산출된 과도상태 횡가속도의 절대값 차를 산출하는 과정; 및 상기 각각 할당된 상기 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 각 감쇠계수와 상기 산출된 횡가속도 절대값 차에 의거하여 상기 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 각 댐핑계수를 적응적으로 결정하는 과정으로 이루어진 자동차의 롤링 제어방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 롤링 제어장치의 블록구성도,
도 2는 본 발명에 따라 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호에 근거하여 산출되는 횡가속도에 의거하는 쇽업소버의 댐핑계수 제어를 통해 롤링을 제어하는 과정을 도시한 플로우챠트,
도 3a은 본 발명에 따라 산출되는 최대 횡가속도에 따른 댐핑계수값을 도시한 그래프,
도 3b는 본 발명에 따라 횡가속도의 절대값 차에 의한 전륜과 후륜 쇽업소버 감쇠비를 도시한 그래프,
도 4는 종래방법에 따라 쇽업소버가 제어될 때 소프트와 하드간의 관계를 도시한 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 감지 블록112 : 조향각 센서
114 : 조향각 속도 센서116 : 차속센서
130, 150 : 횡가속도 연산 블록170 : 횡가속도 비교 블록
190 : 댐핑계수 결정 블록
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 핵심 기술요지는 자동차의 주행중에 검출되는 조향각 신호와 차속 신호에 의거하여 정상상태의 횡가속도를 검출하고, 조향각 속도 신호와 차속 신호에 의거하여 과도상태의 횡가속도를 검출하며, 이 검출된 정상상태 횡가속도의 절대값과 과도상태 횡가속도의 절대값 간의 차를 산출하고, 이 산출된 절대값차신호에 의거하여 후륜 쇽업소버의 댐핑계수와 전륜 쇽업소버의 댐핑계수를 적응적으로 결정함으로써, 자동차의 주행시에 주행 안정성, 조정 안정성 및 승차감을 향상시킨다는 것으로, 이러한 기술요지는 이하에 기술되는 바람직한 실시예에로부터 보다 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 롤링 제어장치의 블록구성도를 나타낸다.
동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 롤링 제어장치는 감지 블록(110), 제 1 횡가속도 연산 블록(130), 제 2 횡가속도 연산 블록(150), 횡가속도 비교 블록(170) 및 댐핑계수 결정 블록(190)을 포함한다. 또한, 감지 블록(110)은 조향각 센서(112), 조향각 속도 센서(114) 및 차속 센서(116)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 조향각 센서(112)는, 예를들면 핸들축상의 소정위치에 장착되어 주행중인 자동차의 차바퀴 조향각 속도를 검출하는 것으로, 여기에서 검출되는 조향각 속도 신호는 후술하는 제 1 횡가속도 연산 블록(130)으로 제공된다.
또한, 조향각 속도 센서(114)는, 예를들면 핸들축상의 소정위치에 장착되어 주행중인 자동차의 차바퀴 조향각의 범위를 검출하는 것으로, 여기에서 검출되는 조향각 속도 신호는 후술하는 제 2 횡가속도 연산 블록(150)으로 제공된다.
그리고, 차속 센서(116)는, 주행중인 자동차의 속도를 검출하는 것으로, 여기에서 검출되는 차속 신호는 제 1 및 제 2 횡가속도 연산 블록(130,150)으로 각각 제공된다.
다음에, 제 1 횡가속도 연산 블록(130)은 상기한 조향각 센서(112) 및 차속 센서(116)로부터 각각 제공되는 검출된 조향각 신호와 차속 신호에 의거하여 정상상태의 횡가속도를 연산한다.
즉, 자동차의 회전(요운동)과 미끄럼(슬립각) 운동을 고려한 2자유도 자동차 모델을 사용하면 다음의 수식을 이용하여 검출된 조향각 입력에 대한 횡가속도의 전달함수를 구할 수 있다.
[수식 1]
Figure kpo00001
상기 수식 1에서 δ는 입력 조향각을, aδ는 횡가속도를, T1및 T2는 시간상수를, ζ는 감쇠계수를, Wn은 자동차의 고유진동수를 각각 나타내며, 이와같이 산출되는 전달함수는 각 자동차의 제원을 통해 계산할 수 있다.
한편, 상기한 수식 1에서 (aδ/δ)ss 는 정상상태에서의 횡가속도 이득을 나타내는 데, 제 1 횡가속도 연산 블록(130)에서는 검출된 조향각 신호와 차속 신호를 이용하는 다음의 수식을 통해 정상상태의 횡가속도를 산출하며, 여기에서 산출된 횡가속도는 라인 L11을 통해 후술하는 횡가속도 비교 블록(170)으로 제공된다.
[수식 2]
상기한 수식 2에서 m은 자동차의 중량을, Iz는 자동차의 관성 모멘트를, ℓ은 자동차의 축거를, Cf 및 Cr은 전륜과 후륜의 코너링 탄성계수를 각각 나타낸다.
한편, 제 2 횡가속도 연산 블록(130)은 전술한 조향각 속도 센서(114) 및 차속 센서(116)로부터 각각 제공되는 검출된 조향각 속도 신호와 차속 신호에 의거하여 과도상태의 횡가속도를 연산, 즉 전술한 수식 1을 미분함으로써 과도상태의 횡가속도를 연산하며, 여기에서 산출된 과도상태 횡가속도는 라인 L13을 통해 후술하는 횡가속도 비교 블록(170)으로 제공된다. 이때, 과도상태라 함은 자동차의 주행중에 운전자가 순간적인 위험으로부터 회피하기 위하여 급조향을 행할때를 의미한다.
다음에, 횡가속도 비교 블록(170)에서는 라인 L11을 통해 상술한 제 1 횡가속도 연산 블록(130)에서 제공되는 정상상태 횡가속도와 라인 L13을 통해 상술한 제 2 횡가속도 연산 블록(150)에서 제공되는 과도상태 횡가속도에 의거하는 다음의 수식을 이용해, 일예로서 도 3a에 도시된 바와같은, 최대 횡가속도 aymax를 결정한다.
[수식 3]
aymax= Max(|정상상태 횡가속도|, |과도상태 횡가속도|)
이때, 도 3a에 도시된 최대 횡가속도에 따른 댐핑계수값은 롤 운동의 제어효과가 큰 안정성 측면을 고려한 것으로, 횡가속도 범위를 0.1g 에서 0.5g 사이로 하였는 데, 이것은 많은 실험을 통해 얻어진 일반적인 운전자들이 최대로 운전 가능한 횡가속도 영역이다. 이때, 횡가속도 1g은 9.8m/s2이다. 그러나, 본 발명에서는 횡가속도를 상기한 0.1g 에서 0.5g 사이의 범위로 반드시 한정하는 것은 아니며, 이것은 단지 바람직한 실시예로서 제시된 것일뿐 이러한 횡가속도 범위는 여러 가지 외적요인 등에 따라 다각도로 변화될 수 있다.
또한, 횡가속도 비교 블록(170)에서는 상기한 수식을 통해 얻어진 최대 횡가속도를 이용하여 전륜의 쇽업소버와 후륜 쇽업소서의 감쇠계수를 적절하게 배분하며, 여기에서 배분된 전륜 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수는 다음단의 댐핑계수 결정 블록(190)으로 제공된다. 즉, 횡가속도 절대값이 큰 경우에는 각 쇽업소버의 댐핑계수를 크게할 수 있도록 감쇠계수를 배분하여 자동차의 롤 운동을 억제시킴으로써 자동차의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
더욱이, 횡가속도 비교 블록(170)에서는 라인 L13 상의 과도상태 횡가속도 절대값에서 라인 L11 상의 정상상태 횡가속도 절대값을 감산한 절대값 차를 산출하는 데, 여기에서 산출된 절대값 차신호 또한 댐핑계수 결정 블록(190)으로 제공된다.
한편, 댐핑계수 결정 블록(190)에서는, 자동차의 안정성 향상을 위해, 상기한 횡가속도 비교 블록(170)에서 제공되는 전륜 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수에 의거하여 전륜 및 후륜의 댐핑계수를 결정하며, 또한 자동차의 조정성 향상을 위해 상기한 횡가속도 비교 블록(170)에서 제공되는 절대값 차신호에 의거하여 댐핑계수를 적응적으로 결정, 즉 일예로서 도 3b에 도시된 바와같이, 산출된 횡가속도 절대값 차가 크면 자동차의 고유조향 특성을 오버스티어로하여 과도상태의 조정성을 향상시켜 주고 횡가속도 절대값 차가 작으면 일반적인 커브길 주행상황으로 판단하여 자동차의 고유조향 특성과 동일하게 유지시켜 준다. 즉, 횡가속도 절대값 차가 크다는 것은 운전자가 순간적인 위험으로부터 회피하기 위하여 조향 입력을 긴급하게 수행했다는 것을 의미하므로, 댐핑계수 결정 블록(190)에서는 자동차의 고유조향 특성을 오버스티어로하여 과도상태의 조정성을 향상시키도록 전륜 및 후륜의 댐핑계수를 결정한다. 이와같이 횡가속도의 절대값 차에 의한 전륜과 후륜 쇽업소버 감쇠비에 대한 그래프가 일예로서 도 3b에 도시되어 있다.
보다 상세하게, 댐핑계수 결정 블록(190)에서는 횡가속도의 절대값 차신호가 적은 경우에 전륜과 후륜의 쇽업소버 댐핑계수를 동일하게 결정하여 자동차의 고유조향 특성과 동일하게 되도록 전륜 및 후륜 쇽업소버를 제어하고, 횡가속도의 절대값 차신호가 큰 경우에 후륜 쇽업소버의 댐핑계수를 전륜 쇽업소버의 댐핑계수보다 크게하여 자동차의 고유조향 특성을 오버스티어하게하여 긴급조향 상황에서의 조정성을 향상시킨다.
다음에, 상술한 바와같은 본 발명의 롤링 제어장치를 이용하여 주행중인 자동차의 롤링을 제어하는 과정에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따라 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호에 근거하여 산출되는 횡가속도에 의거하는 쇽업소버의 댐핑계수 제어를 통해 롤링을 제어하는 과정을 도시한 플로우챠트이다.
도 2를 참조하면, 자동차의 주행중에 감지 블록(110)을 통해 검출된 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호가 입력되면(단계 202), 검출된 조향각 신호 및 차속 신호에 의거하여 정상상태의 횡가속도를 산출하고, 또한 검출된 조향각 속도 신호와 차속 신호에 의거하여 과도상태의 횡가속도를 산출한다(단계 204).
다음에, 산출된 정상상태 횡가속도와 과도상태 횡가속도에 의거하여 최대 횡가속도를 산출하며(단계 206), 여기에서 산출되는 최대 횡가속도에 의거하여 전륜 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수를 각각 결정한다(단계 208). 이때, 최대 횡가속도를 이용하여 전륜의 쇽업소버와 후륜 쇽업소서의 감쇠계수를 적절하게 배분하는 데, 여기에서 배분되는 전륜 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수는 횡가속도 절대값이 큰 경우에 각 쇽업소버의 댐핑계수를 크게할 수 있도록 배분함으로써 자동차의 롤 운동을 억제시켜 자동차의 안정성을 확보할 수 있도록 하기 위함이다.
그런다음, 산출된 정상상태 횡가속도와 과도상태 횡가속도간의 절대값 차를 연산한 다음(단계 210), 이 연산된 절대값 차값의 크기를, 일예로서 도 3b에 도시된 바와같은 특성 그래프에 의거하여 체크(즉, 비교)한다(단계 212).
상기 단계(212)에서의 체크결과, 횡가속도 절대값이 상대적으로 작은 경우에는 돌발상황의 위험 회피를 위한 긴급조향이 아닌 것으로 판단하여 전륜과 후륜의 쇽업소버 댐핑계수를 동일하게 결정하여 자동차의 고유조향 특성과 동일하게 되도록 전륜 및 후륜 쇽업소버의 댐핑계수를 결정하며(단계 214), 이와같이 결정된 댐핑계수에 따라 전륜 및 후륜 쇽업소버가 제어된다(단계 218).
한편, 상기 단계(212)에서의 체크결과, 횡가속도 절대값이 상대적으로 큰 경우에는 돌발상황의 위험 회피를 위한 긴급조향인 것으로 판단하여 후륜의 쇽업소버 댐핑계수를 전륜의 댐핑계수보다 크게하여 결정하며(단계 216), 이와같이 결정된 댐핑계수에 의해 자동차의 고유조향 특성을 오버스티어하게 함으로써 긴급상황에서의 조정성을 원활(향상)하게 한다(단계 218).
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 주행중인 자동차의 조향각, 조향각 속도, 및 차속에 의거하여 횡가속도를 산출하고, 이 산출된 횡가속도가 큰 경우에는 쇽업소버의 댐핑계수를 크게하여 자동차의 롤 운동을 억제함으로써 자동차의 안정성을 향상시킬 수 있고, 또한 과도상태의 횡가속도가 정상상태의 횡가속도보다 큰 경우 위급상황에 대한 긴급조향인 것으로 판단하여 자동차의 과도상태 고유조향 특성을 오버스티어하게 함으로써 조정성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 자동차에 각각 장착된 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버를 제어하여 자동차의 주행중에 발생하는 롤 운동을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 자동차의 주행중에 핸들의 조향각을 검출하고, 상기 핸들의 조향각 속도를 검출하며, 주행중인 자동차의 차속을 검출하는 감지 블록;
    상기 검출된 조향각 신호 및 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 정상상태 횡가속도를 산출하는 제 1 횡가속도 연산 블록;
    상기 검출된 조향각 속도 신호 및 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 과도상태 횡가속도를 산출하는 제 2 횡가속도 연산 블록;
    상기 산출된 정상상태 횡가속도와 산출된 과도상태 횡가속도에 의거하여 최대 횡가속도를 산출하고, 이 산출된 최대 횡가속도에 의거하여 상기 전륜 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수를 각각 할당하며, 상기 산출된 정상상태 횡가속도와 산출된 과도상태 횡가속도의 절대값 차를 산출하는 횡가속도 비교 블록; 및
    상기 각각 할당된 상기 전륜 및 후륜 쇽업소버의 각 감쇠계수와 상기 산출된 횡가속도 절대값 차에 의거하여 상기 전륜 및 후륜 쇽업소버의 각 댐핑계수를 적응적으로 결정하는 댐핑계수 결정 블록으로 이루어진 자동차의 롤링 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 정상상태 횡가속도((aδ/δ)ss)는, 다음의 식을 통해 얻어지는 횡가속도 전달함수(aδ/δ)를 이용하여 다음의 식과 같이 산출되는 것을 특징으로 하는 자동차의 롤링 제어장치.
    Figure kpo00003
    (상기 수식에서 δ는 입력 조향각을, aδ횡가속도를, T1및 T2는 시간상수를, ζ는 감쇠계수를, Wn은 자동차의 고유진동수를 각각 나타낸다.)
    Figure kpo00004
    (상기 수식에서 m은 자동차의 중량을, Iz는 자동차의 관성 모멘트를, l은 자동차의 축거를, Cf 및 Cr은 전륜과 후륜의 코너링 탄성계수를 각각 나타낸다.)
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 과도상태 횡가속도는, 상기 횡가속도 전달함수(aδ/δ)를 미분하여 산출되는 것을 특징으로 하는 자동차의 롤링 제어장치.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 댐핑계수 결정 블록은, 기설정된 횡가속도 절대값 차의 최소값과 최대값 사이에서 상기 산출된 횡가속도 절대값이 클수록 상기 후륜 쇽업소버의 댐핑계수를 상기 전륜 쇽업소버의 댐핑계수보다 점진적으로 크게 할당하는 것을 특징으로 하는 자동차의 롤링 제어장치.
  5. 자동차에 각각 장착된 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버를 제어하여 자동차의 주행중에 발생하는 롤 운동을 제어하는 방법에 있어서,
    주행중인 자동차의 조향각 신호, 조향각 속도 신호 및 차속 신호를 검출하는 과정;
    상기 검출된 조향각 신호와 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 정상상태 횡가속도를 산출하고, 상기 검출된 조향각 속도 신호와 검출된 차속 신호에 의거하여 상기 자동차의 과도상태 횡가속도를 산출하는 과정;
    상기 산출된 정상상태 횡가속도 및 산출된 과도상태 횡가속도에 의거하여 상기 자동차의 최대 횡가속도를 산출하는 과정;
    상기 산출된 최대 횡가속도에 의거하여 상기 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 감쇠계수를 각각 할당하는 과정;
    상기 산출된 정상상태 횡가속도 및 산출된 과도상태 횡가속도의 절대값 차를 산출하는 과정; 및
    상기 각각 할당된 상기 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 각 감쇠계수와 상기 산출된 횡가속도 절대값 차에 의거하여 상기 전륜 쇽업소버 및 후륜 쇽업소버의 각 댐핑계수를 적응적으로 결정하는 과정으로 이루어진 자동차의 롤링 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 정상상태 횡가속도((aδ/δ)ss)는, 다음의 식을 통해 얻어지는 횡가속도 전달함수(aδ/δ)를 이용하여 다음의 식과 같이 산출되는 것을 특징으로 하는 자동차의 롤링 제어방법.
    Figure kpo00005
    (상기 수식에서 δ는 입력 조향각을, aδ횡가속도를, T1및 T2는 시간상수를, ζ는 감쇠계수를, Wn은 자동차의 고유진동수를 각각 나타낸다.)
    Figure kpo00006
    (상기 수식에서 m은 자동차의 중량을, Iz는 자동차의 관성 모멘트를, l은 자동차의 축거를, Cf 및 Cr은 전륜과 후륜의 코너링 탄성계수를 각각 나타낸다.)
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 과도상태 횡가속도는, 상기 횡가속도 전달함수(aδ/δ)를 미분하여 산출되는 것을 특징으로 하는 자동차의 롤링 제어방법.
  8. 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 댐핑계수의 할당은, 기설정된 횡가속도 절대값 차의 최소값과 최대값 사이에서 상기 산출된 횡가속도 절대값이 클수록 상기 후륜 쇽업소버의 댐핑계수가 상기 전륜 쇽업소버의 댐핑계수에 비해 점진적으로 크게 할당되는 것을 특징으로 하는 자동차의 롤링 제어방법.
KR1019970023018A 1997-06-04 1997-06-04 자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법 KR100229413B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970023018A KR100229413B1 (ko) 1997-06-04 1997-06-04 자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970023018A KR100229413B1 (ko) 1997-06-04 1997-06-04 자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990000242A KR19990000242A (ko) 1999-01-15
KR100229413B1 true KR100229413B1 (ko) 1999-11-01

Family

ID=19508542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970023018A KR100229413B1 (ko) 1997-06-04 1997-06-04 자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100229413B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100478927B1 (ko) * 2001-07-26 2005-03-28 주식회사 만도 차량의 안티 롤 제어장치
KR102322259B1 (ko) * 2017-07-07 2021-11-04 현대자동차 주식회사 차량 제어 장치 및 방법
KR102160151B1 (ko) * 2019-02-01 2020-09-28 주식회사 만도 맵 데이터 설정 장치, 조향 제어 장치, 맵 데이터 생성 방법 및 조향 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990000242A (ko) 1999-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3125603B2 (ja) サスペンション制御装置
US7406371B2 (en) Suspension control system
JPH05330325A (ja) サスペンション制御装置
JPH06247126A (ja) 自動車シャシを閉ループおよび/または開ループ制御するシステム
JPH06278441A (ja) 車両懸架装置
JP6753911B2 (ja) 減衰力可変ダンパの制御装置
KR100229413B1 (ko) 자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법
JP2012136111A (ja) 車両制御システムおよび制御装置
JP4596133B2 (ja) 車両統合制御装置
JP2006089005A (ja) 車両挙動制御装置
JPH07156628A (ja) サスペンション制御装置
KR20020045771A (ko) 승차감 제어 장치 및 그 제어 방법과 이를 이용한 반 능동전자 현가 시스템
KR20000055865A (ko) 전자 제어 현가 장치
KR100394142B1 (ko) 반능동 현가장치의 승차감 제어로직의 제어방법
KR101997323B1 (ko) 차량의 급제동 제어방법
KR100507758B1 (ko) 리버스형 댐퍼를 이용한 전자 제어 현가 장치
CN117642297A (zh) 车辆控制装置以及车辆控制系统
JPH06206417A (ja) 閉ループ制御および/または開ループ制御可能なシャシを閉ループ制御および/または開ループ制御するシステム
KR100397264B1 (ko) 전자 제어 현가 장치
JPH09123725A (ja) サスペンション装置
JPH0788136B2 (ja) スタビライザ制御装置
JPH0612121U (ja) 車両懸架装置
KR19990053296A (ko) 이중 스카이훅 제어방법을 이용한 반능동 현가 제어장치
JPH0764178B2 (ja) スタビライザ制御装置
JPH05131820A (ja) 輪荷重制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140618

Year of fee payment: 16

LAPS Lapse due to unpaid annual fee