KR100229527B1 - 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

차량의 전방좌측, 전방우측, 후방좌측, 후방우측의 중량을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 중량 센서부(10)와, 상기한 중량 센서부로부터 입력되는 측정 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰 경우에는 해당위치의 차고가 낮아지도록 하고, 상기한 중량 센서부로부터 입력되는 측정 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은 경우에는 해당위치의 차고가 높아지도록 하는 제어부(20)와, 상기한 제어부로부터 신호가 입력되는 경우에 전원이 공급되도록 하는 컴프레셔릴레이(40)와, 상기한 컴프레셔 릴레이를 통해서 전원이 공급되는 경우에 압축공기를 생성하여 출력하는 에어 컴프레셔(30)와, 상기한 에어 컴프레셔와 도관을 통해 연결되어 있으며, 에어 컴프레셔로부터 입력되는 압축공기를 저장하는 공기저장 탱크(50)와, 상기한 제어부로부터 입력되는 신호에 따라 공기저장 탱크에 저장되어 있는 압축공기가 공급되도록 하는 차고조절 에어밸브(60)와, 상기한 차고조절 에어밸브와 도관을 통해 연결되어 있으며, 상기한 차고조절 에어밸브를 통해서 공급되는 압축공기에 의해 길이가 늘어나는 쇽업쇼버(70)로 이루어지며, 4개의 중량센서를 이용하여 전방 좌우측과, 후방 좌우측의 중량을 감지한 뒤에 이를 이용하여 차고의 높이를 조절함으로써 실질적으로 승차감과 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

차량의 자동차고 조절장치 및 그 제어방법
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치의 구성 회로도이고,
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치 제어방법의 동작 흐름도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 중량 센서부 20 : 제어부
30 : 에어 컴프레셔 40 : 컴프레셔 릴레이
50 : 공기저장 탱크 60 : 차고조절 에어밸브
70 : 쇽업쇼버
본 발명은 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 4개의 중량센서를 이용하여 전방 좌우측과, 후방 좌우측의 중량을 감지한 뒤에 이를 이용하여 차고의 높이를 조절함으로써 실질적으로 승차감과 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
현가장치(suspension system)는 차체와 차축사이에서 노면으로부터의 진동이나 충격을 완화하여 승차감을 향상시키며 자동차의 자세변화를 최소화하여 조종 안정성을 향상시키는 등의 기능이 있으며, 스프링(spring), 쇽업쇼버(shock absorber), 스테이빌라이저(stabilizer) 등으로 구성되어 있다.
일반적으로 승차감과 조종 안정성은 서로 상반되는 요구로서, 예를 들면 노면의 미세한 진동까지 흡수하기 위해서 스프링을 유연하게 하면 승차감은 좋아지게 되나 선회시에 롤링(rolling)이 심하게 되고 제동시에는 다이브(dive) 현상이 심화되는 등 조종 안정성을 불안하게 된다. 반대로, 스프링 상수가 클 수록, 즉 스프링의 강성이 클수록 조종 안정성은 좋아지게 되나 노면의 미세한 진동까지 차체에 전달됨으로써 승차감이 나빠지게 된다.
따라서, 현가장치의 설계시에는 차량의 성격에 따라 기구적으로 양자를 적절하게 조정하고 있다. 이 경우에, 전자기술을 이용하여 차량의 주행상태에 따라 현가특성을 제어함으로써 양자를 적절하게 만족시키고자 하는 기술이 전자제어 현가장치(Electronic Control Suspension, ECS)이다.
일반적으로, 전자제어 현가장치는 제조업체나 차종에 따라 그 기능에 다소 차이가 있을 수 있으나, 대체로 스프링 상수와, 댐핑력과, 차고를 조절하는 3가지 기능을 가지고 있다. 즉, 차량의 차고 조절장치는 전자제어 현가장치의 일부 기능으로서 제공되고 있다.
종래의 차량의 차고 조절장치는, 차량의 앞뒤에 각각 하나씩 붙어 있는 차고센서가 차량의 앞쪽과 뒤쪽의 높이를 각각 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변화하여 컨트롤 유니트로 출력하면, 상기한 컨트롤 유니트가 앞, 뒤 차고조절 에어밸브를 작동시켜 쇽업쇼버의 길이를 조절함으로써 차고를 조절하도록 동작된다.
그러나 상기한 종래의 차량의 차고 조절장치는, 2개의 차고센서를 이용하여 차량의 높이를 감지하는 방식이기 때문에 노면상태가 불량한 도로를 주행하는 경우에는 수시로 차고가 조정되어야 하기 때문에 오히려 승차감이 떨어지게 되는 단점이 있다.
또한, 종래의 차량의 조절장치는, 2개의 차고센서를 사용하기 때문에, 운전자를 포함하여 탑승자가 차량의 왼쪽으로 몰려앉게 되면 왼쪽의 차고를 적절하게 높여주지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 단점 및 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 4개의 중량센서를 이용하여 전방 좌우측과, 후방 좌우측의 중량을 감지한 뒤에 이를 이용하여 차고의 높이를 조절함으로써 실질적으로 승차감과 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 장치의 구성은, 차량의 전방좌측, 전방우측, 후방좌측, 후방우측의 중량을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 중량 센서부와, 상기한 중량 센서부로부터 입력되는 측정 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰 경우에는 해당위치의 차고가 낮아지도록 하고, 상기한 중량 센서부로부터 입력되는 측정 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은 경우에는 해당위치의 차고가 높아지도록 하는 제어부와, 상기한 제어부로부터 신호가 입력되는 경우에 전원이 공급되도록 하는 컴프레셔 릴레이(compresser relay)와, 상기한 컴프레셔 릴레이를 통해서 전원이 공급되는 경우에 압축공기를 생성하여 출력하는 에어 컴프레셔와, 상기한 에어 컴프레셔와 도관을 통해 연결되어 있으며, 에어 컴프레셔로부터 입력되는 압축공기를 저장하는 공기저장 탱크와, 상기한 제어부로부터 입력되는 신호에 따라 공기저장 탱크에 저장되어 있는 압축공기가 공급되도록 하는 차고조절 에어밸브와, 상기한 차고조절 에어밸브와 도관을 통해 연결되어 있으며, 상기한 차고조절 에어밸브를 통해서 공급되는 압축공기에 의해 길이가 늘어나는 쇽업쇼버로 이루어진다.
본 발명의 구성은, 상기한 에어 컴프레셔의 압축공기가 공기저장 탱크에 공급되지 않고 외부로 배출될 수 있도록 하기 위한 배기솔레노이드 밸브가 에어 컴프레셔에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성은, 상기한 공기저장 탱크내의 압력을 감지하기 위한 압력센서와, 상기한 공기저장 탱크에 저장되어 있는 압축공기를 공급하거나 차단할 수 있는 솔레노이드 밸브가 공기저장 탱크에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성은, 운전자가 자동 차고 조절장치를 필요에 따라 선택적으로 동작시킬 수 있는 동작 스위치를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수도 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 방법의 구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되어 내부의 모든 메모리 변수를 초기화시키는 단계와, 동작 스위치가 온되었는지를 판단하여, 동작 스위치가 온된 경우에는 공기탱크의 내부압력이 적정한지를 판단하는 단계와, 공기탱크의 내부압력이 적정하지 않은 경우에 공기탱크의 내부압력이 적정하게 유지되도록 하는 단계와, 공기탱크의 내부압력이 적정한 경우에 차량의 전방좌우측 및 후방좌우측의 중량을 측정하는 단계와, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰지를 판단하여, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰 경우에 차고를 높이는 단계와, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 작은 경우에 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은지를 판단하는 단계와, 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은 경우에 차고를 낮추는 단계로 이루어진다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치의 구성 회로도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치의 구성은, 중량 센서부(10)와, 동작 스위치(SW)와 중량 센서부(10) 및 동작 스위치(SW)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 제어부(20)와, 상기한 제어부(20)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 컴프레셔 릴레이(40)와, 상기한 제어부(20) 및 컴프레셔 릴레이(40)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 에어 컴프레셔(30)와, 상기한 에어 컴프레셔(30)와 도관을 통해 연결되어 있는 공기저장 탱크(50)와, 상기한 제어부(20)의 출력단에 입력단이 연결되어 있으며 상기한 공기저장 탱크(50)와 도관을 통해 연결되어 있는 차고조절 에어밸브(60)와, 상기한 차고조절 에어밸브(60)와 도관을 통해 연결되어 있는 쇽업쇼버(70)로 이루어진다.
제1도에는 차고조절 에어밸브(60)와 쇽업쇼버(70)가 각각 하나씩 도시되어 있지만, 이것은 표현상의 간단함을 위한 것이며, 실제로는 3개의 에어밸브와 쇽업쇼버가 제어부(20)에 더 연결되어 있는 구성으로 이루어진다.
상기한 중량 센서부(10)의 구성은, 차량의 전방좌측에 설치되어 있는 전방좌측 중량센서(11)와, 차량의 전방우측에 설치되어 있는 전방우측 중량센서(12)와, 차량의 후방좌측에 설치되어 있는 후방좌측 중량센서(13)와, 차량의 후방우측에 설치되어 있는 후방우측 중량센서(14)로 이루어진다.
상기한 제어부(20)는, 마이크로 컨트롤러와, 애널로그/디지틀 컨버터와, 메모리를 내장하는 구성으로 이루어진다.
상기한 에어 컴프레셔(30)에는, 압축공기가 공기저장 탱크(50)로 공급되지 않고 외부로 배출되도록 하기 위한 배기 솔레노이드 밸브(31)가 설치되어 있다.
상기한 공기저장 탱크(50)에는, 공기저장 탱크(50)의 내부압력을 감지하기 위한 압력센서(52)와, 공기저장 탱크(50)에 저장되어 있는 공기가 외부로 공급되거나 차단될 수 있도록 하기 위한 솔레노이드 밸브(51)가 설치되어 있다.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치 제어방법의 동작 흐름도이다.
제2도에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치 제어방법의 구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되는 단계(S10)와, 내부의 모든 메모리 변수를 초기화시키는 단계(S20)와, 동작 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계(S30)와, 동작 스위치가 온된 경우에 공기탱크의 내부압력이 적정한지를 판단하는 단계(S40)와, 공기탱크의 내부압력이 적정하지 않은 경우에 공기탱크의 내부압력이 적정하게 유지되도록 하는 단계(S50)와, 공기탱크의 내부압력이 적정한 경우에 차량의 전방좌우측 및 후방좌우측의 중량을 측정하는 단계(S60)와, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰지를 판단하는 단계(S70)와, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰 경우에 차고를 높이는 단계(S80)와, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 작은 경우에 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은지를 판단하는 단계(S90)와, 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은 경우에 차고를 낮추는 단계(S100)로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법의 작용은 다음과 같다.
전원이 인가되면, 프로그램화되어 내부 메모리에 저장되어 있던 제 2 도에 도시되어 있는 제어방법이 제어부(20)에 의해 실행됨으로써 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법의 동작이 시작된다(S10).
동작이 시작되면, 제어부(200는 내부의 모든 메모리 변수를 초기화시킨 뒤에(S20), 동작 스위치(SW)로부터 입력되는 신호를 읽어 들여 동작 스위치(SW)가 온되었는지를 판단한다(S30).
동작 스위치(SW)가 온된 경우에, 제어부(20)는 공기저장 탱크(50)의 내부에 설치되어 있는 압력센서(52)로부터 입력되는 신호를 읽어들여 공기저장 탱크(50)의 내부압력이 적정한지를 판단한다(S40).
공기저장 탱크(50)의 내부압력이 적정하지 않는 경우에, 공기 저장 탱크(50)의 내부압력이 적정하게 유지될 수 있도록, 제어부(20)는 솔레노이드 밸브(51)를 차단하고 컴퓨레셔 릴레이(40)를 동작시킴으로써 에어 컴프레셔(30)가 동작되어 에어 컴프레셔(30)로부터 압축공기가 공기저장 탱크(50)로 유입되도록 한다(S50).
공기저장 탱크(50)의 내부압력이 적정한 경우에, 제어부(20)는 중량 센서부(10)의 전방좌측 중량센서(11), 전방우측 중량센서(12), 후방좌측 중량센서(13), 후방우측 중량센서(14)로 부터 입력되는 신호를 읽어들여 차량의 전방좌우측 및 후방좌우측의 중량을 측정한다(S60).
다음에, 제어부(20)는 각각의 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰지를 판단한뒤에(S70), 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰 경우에는 공기저장 탱크(50)의 솔레노이드 밸브(51)를 개방하고 해당 위치의 차고조절 에어밸브(60)를 개방하여 압축공기가 쇽업쇼버(70)의 에어 스프링에 공급되도록 함으로써 쇽업쇼버(70)의 길이가 늘어나도록 하여 해당 위치의 차고를 높인다(S80).
만약, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 작은 경우에는, 제어부(20)는 각각의 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은지를 판단한 뒤에(S90), 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은 경우에는 에어 컴프레셔(30)의 배기 솔레노이드 밸브(31)를 개방하고 해당 위치의 차고조절 에어밸브(60)를 개방하여 쇽업쇼버(70)의 에어 스프링에 있던 공기가 대기중으로 방출되도록 함으로써 쇽업쇼버의 길이가 줄어들도록 하여 해당 위치의 차고를 낮춘다(S100).
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에서, 4개의 중량센서를 이용하여 전방 좌우측과, 후방 좌우측의 중량을 감지한 뒤에 이를 이용하여 차고의 높이를 조절함으로써 실질적으로 승차감과 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진 차량의 자동 차고 조절장치 및 그 제어방법을 제공할 수가 있다.
본 발명의 이러한 효과는 전자제어 현가장치 분야에서 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (3)

  1. 차량의 전방좌측, 전방우측, 후방좌측, 후방우측의 중량을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 중량 센서부와, 운전자가 자동 차고 조절장치를 필요에 따라 선택적으로 동작시킬 수 있는 동작 스위치와, 상기한 중량 센서부로부터 입력되는 측정 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰 경우에는 해당위치의 차고가 낮아지도록 하고, 상기한 중량 센서부로부터 입력되는 측정 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은 경우에는 해당위치의 차고가 높아지도록 하는 제어부와, 상기한 제어부로부터 신호가 입력되는 경우에 전원이 공급되도록 하는 컴프레셔 릴레이와, 상기한 컴프레셔 릴레이를 통해서 전원이 공급되는 경우에 압축공기를 생성하여 출력하며, 생성된 압축공기가 공기저장 탱크에 공급되지 않고 외부로 배출되도록 하는 배기 솔레노이드 밸브가 형성된 에어 컴프레셔와, 상기한 에어 컴프레셔와 도관을 통해 연결되어 있으며, 에어 컴프레셔로부터 입력되는 압축공기를 저장하는 공기저장 탱크와, 상기한 제어부로부터 입력되는 신호에 따라 공기저장 탱크에 저장되어 있는 압축공기가 공급되도록 하는 차고조절 에어밸브와, 상기한 차고조절 에어밸브와 도관을 통해 연결되어 있으며, 상기한 차고조절 에어밸브를 통해서 공급되는 압축공기에 의해 길이가 늘어나는 쇽업쇼버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 차고 조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 공기저장 탱크내의 압력을 감지하기 위한 압력센서와,상기한 공기저장 탱크에 저장되어 있는 압축공기를 공급하거나 차단할 수 있는 솔레노이드 밸브가 공기저장 탱크에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 차고 조절장치.
  3. 전원이 인가되면 동작이 시작되어 내부의 모든 메모리 변수를 초기화시키는 단계와, 동작 스위치가 온되었는지를 판단하여, 동작 스위치가 온된 경우에는 공기탱크의 내부압력이 적정한지를 판단하는 단계와, 공기탱크의 내부압력이 적정하지 않은 경우에 공기탱크의 내부압력이 적정하게 유지되도록 하는 단계와, 공기탱크의 내부압력이 적정한 경우에 차량의 전방좌우측 및 후방좌우측의 중량을 측정하는 단계와, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰지를 판단하여, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 큰 경우에 차고를 높이는 단계와, 측정된 중량치가 상한 기준 중량치보다 작은 경우에 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다 작은지를 판단하는 단계와, 측정된 중량치가 하한 기준 중량치보다작은 경우에 차고를 낮추는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 차고 조절장치의 제어방법.
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