KR100251081B1

KR100251081B1 - Semi-active suspension control method

Info

Publication number: KR100251081B1
Application number: KR1019970025792A
Authority: KR
Inventors: 김성하; 김동윤
Original assignee: 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19990002231A

Abstract

PURPOSE: A half-active suspension control method is provided to control according to movement characteristic of a vehicle by delivering a final control signal through multiplication of the coefficient established as bouncing received via an acceleration sensor, rolling and pitching. CONSTITUTION: A bouncing signal V(B) is calculated by multiplying bouncing coefficient K(B) with speed of spring regular mass in each vehicle wheel separated from an acceleration sensor. A rolling signal V(R) is detected by multiplying rolling coefficient K(R) of steering coefficient K(s) with difference between the vehicle wheel and the speed of the spring regular mass. A pitching signal V(P) is obtained by multiplying brake coefficient K(b) and pitching coefficient K(P) with different between the vertical side wheel and the speed of the spring regular mass. A final control signal V(F) deciding suspension of water supply is calculated by multiplying scale coefficient K(S) with a value adding the bouncing, rolling and pitching signals. A half active suspension controls the suspension of the water supply of a variable damper by deciding each coefficient according to travelling condition and a fine suspension according to movement characteristic of the vehicle.

Description

Control method of vehicle semi-active suspension

본 발명은 차량 반능동 현가의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가속센서를 통해 얻어지는 차량의 바운싱, 롤링, 피칭에 차량의 주변조건에 따라 설정되는 각 계수를 곱하여 최종적인 제어 시그날이 송출되도록 한 차량 반능동 현가의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a vehicle semi-active suspension, and more particularly, multiplying each coefficient set according to the vehicle's surrounding conditions by bounce, rolling, and pitching of the vehicle obtained through the acceleration sensor so that the final control signal is transmitted. A vehicle semi-active suspension control method.

일반적으로 현가는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써, 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게하는 장치로 노면으로부터 충격을 완화하는 스프링, 토션바 등의 탄성체와 상기 탄성체의 자유진동을 제어하는 댐퍼 등으로 구성되어 있다.In general, suspension is a spring that connects the axle and the body to prevent the axle from being transmitted directly to the body while driving, thereby preventing damage to the body and cargo and improving ride comfort. And a damper for controlling free vibration of the elastic body, such as a torsion bar or the like.

이러한 현가는 보통의 도로 주행시에는 승차감을 향상시키기 위하여 부드러워야 하고, 고속 주행시에는 주행안정성을 확보하기 위하여 딱딱해야 하며, 또한 노면의 상태에 따라 발생되는 모든 충격을 흡수하여 차체의 진동을 최소화할 수 있어야 한다.Such suspension should be smooth to improve ride comfort on normal roads, and hard to secure driving stability at high speeds, and can minimize vibrations by absorbing all shocks generated by road conditions. Should be

그러나, 주로 사용되고 있는 기계식 현가장치는 스프링 상수, 댐퍼의 감쇠력등이 일정값으로 고정되어 있으므로 이것에 의하여는 이상적인 현가특성에 접근될 수 없는 실정이다.However, since the mechanical suspension is mainly used, the spring constant, damping force of the damper, etc. are fixed at a constant value, thereby failing to approach the ideal suspension characteristics.

따라서, 전자제어 현가장치의 일종인 반능동 현가장치가 개발되었으며, 이는 ECU(Electronic Control Unit)가 각종 센서로부터 차량의 상태나 노면 등을 감지하여 댐퍼의 감쇠력을 변화시키거나 차고를 조절하거나 상하 진동등을 제어하고 있다.Therefore, a semi-active suspension, which is a kind of electronically controlled suspension, has been developed, which enables the ECU (Electronic Control Unit) to detect the vehicle's state or road surface from various sensors to change the damping force of the damper, adjust the garage, or move up and down vibration. And so on.

상기 센서는 제1도의 블록도에서와 같이 차속센서, 차고센서, 브레이크센서, 조향각도센서, 중력센서 등이며, 상기 센서들로부터 인가된 신호를 기초로 ECU(1)는 이를 비교 판단하여 댐퍼(2)의 감쇠력을 제어하고 있다.The sensor is a vehicle speed sensor, a garage sensor, a brake sensor, a steering angle sensor, a gravity sensor, etc., as shown in the block diagram of FIG. 1, and the ECU 1 compares and judges the damper (based on the signals applied from the sensors). The damping force of 2) is controlled.

도시된 가변댐퍼(2)는 복동식 댐퍼를 기초로 피스톤 로드(3) 내에 모터(4)가 설치되어 있으며, 모터(4)는 피스톤 로드(3) 선단에 구비되어 있는 로터리 밸브(5)를 회전시키도록 되어 있다.The illustrated variable damper 2 is provided with a motor 4 in the piston rod 3 based on the double-acting damper, and the motor 4 has a rotary valve 5 provided at the tip of the piston rod 3. It is supposed to rotate.

이러한 로터리 밸브(5)에 직경이 다른 오리피스가 다수 형성되어 있으며, 따라서 로터리 밸브(5)가 회전하게 되면 오리피스의 위치가 변경되고 이에 따라 댐퍼의 감쇠력이 변경되는 것이다.The rotary valve 5 is formed with a plurality of orifices of different diameters, and thus, when the rotary valve 5 is rotated, the position of the orifice is changed and thus the damping force of the damper is changed.

이를 좀더 상세히 설명하기 위한 예시도면 제3도는 제어신호에 의한 가변댐퍼의 단수결정을 나타낸 도표로서, 여기서 단수란 오리피스의 크기변경에 따른 감쇠력의 변경을 의미한 것이다.FIG. 3 is a diagram illustrating the determination of the number of stages of the variable damper by the control signal, where the number of stages means the change of the damping force according to the size change of the orifice.

예를 들어 변경되는 단수를 약 16단이라 할 때, 8단을 기준으로 신장(extension)과 압축(compression)으로 구분되는바, 즉 8단 기준으로 큰 단수쪽은 신장되는 경우이고, 작은 단수쪽은 압축되는 경우로 구분되면서 각 단에 대응되는 제어신호가 결정되어 있으며, ECU가 상기 각 센서의 신호를 종합하여 신호를 송출하면 상기 모터가 회전되고 그 영역에 따른 단수를 제어하여 신장이나 압축의 감쇠력을 제어하는 것이다.For example, when the number of stages to be changed is about 16 stages, the stage is divided into extension and compression based on the eight stages, that is, when the large stage on the eight stages is extended and the small stage is extended. The control signal corresponding to each stage is determined while the signal is compressed, and when the ECU sends out a signal by synthesizing the signals of the respective sensors, the motor rotates and controls the number of stages according to the area of the expansion or compression. It is to control the damping force.

한편, 예시도면 제2도는 이러한 반능동 현가장치에 의한 차량의 현가제어 상태를 나타낸 설명도이고, 제2a도는 차량의 종축을 중심으로 하는 좌우회전운동인 롤링(Rolling)을 나타내고, 제2b도는 피칭(Pitching)상태를 나타내고 있다.On the other hand, Figure 2 is an explanatory diagram showing the suspension control state of the vehicle by such a semi-active suspension, Figure 2a shows the rolling (rolling) of the left and right rotational movement around the longitudinal axis of the vehicle, Figure 2b is a pitching (Pitching) is shown.

여기서 제2a도에 도시된 롤링은 커브선회시 등에서 일어나게 되는데, 규정속도 이상에서 조향휠을 규정각도 이상으로 조향시킬 경우 댐퍼의 감쇠력을 증가시켜 차체의 롤링을 방지하도록 되어 있다.Here, the rolling shown in FIG. 2a occurs at the time of curve turning and the like, and when the steering wheel is steered above the prescribed angle at the specified speed or more, the damping force of the damper is increased to prevent rolling of the vehicle body.

한편, 제2b도는 차량 횡축을 중심으로 하는 전후회전운동인 피칭을 나타낸 것으로, 피칭은 주행중 제동이 걸리는 경우 발생되는데, 규정속도 이상에서 브레이크가 작도되어 브레이크 센서가 작동신호를 송출할 경우 감쇠력을 증가시키도록 되어 있으며, 이때 차량의 자세는 차고 센서로부터 감지되도록 되어 있다.On the other hand, FIG. 2b shows pitching, which is a forward and backward rotational movement about the horizontal axis of the vehicle. Pitching is generated when braking is applied while driving. When the brake is drawn at a specified speed and the brake sensor sends an operation signal, the damping force is increased. At this time, the attitude of the vehicle is to be detected from the height sensor.

또한, 차량의 수직축을 따라 승강되는 바운싱(Bouncing)제어가 있으며, 이는 압전소자를 이용한 중력센서가 스프링 상질량의 운동을 감지하고 이에 따라 감쇠력을 제어하고 있다.In addition, there is a bouncing control that is elevated along the vertical axis of the vehicle, which is a gravity sensor using a piezoelectric element detects the movement of the mass on the spring and thereby controls the damping force.

상술된 바와 같이 반능동 현가장치는 각종 센서로부터 차량의 자세를 파악하고 이로부터 댐퍼의 단수를 결정하여 감쇠력을 조정하고 있다.As described above, the semi-active suspension device adjusts the damping force by grasping the vehicle attitude from various sensors and determining the number of stages of the damper therefrom.

이러한 반능동 현가에 의해 차체의 차고나 자세등이 제어되고 있지만, 결정된 스프링 상수를 극복하고 노면상태 등이 보다 완벽히 파악된다면 머지않아 능동현가가 기대될 수 있을 것이다.The garage or posture of the vehicle body is controlled by the semi-active suspension, but if the spring constant is overcome and the road condition is fully understood, the active suspension can be expected in the near future.

상기 반능동 현가는현재에 들어 통체적 제어를 수행하는 ECU의 연산처리 고속화에 의해 보다 정밀한 현가제어가 수행되고 있으며, 특히 가속센서를 이용하여 차량의 동적특성을 정밀히 파악하여 가변댐퍼의 단수를 결정하는 반능동 현가가 의욕적으로 개발중에 있다.As for the semi-active suspension, more precise suspension control is performed by speeding up the computational processing of the ECU which performs general control. Especially, the number of variable dampers is determined by precisely grasping the dynamic characteristics of the vehicle using the acceleration sensor. Semi-active suspension is under development.

즉, 상기된 반능동 현가는 차고센서 등에 의해 단순히 차량의 자세를 파악하고 이것의 송출신호와 ECU에 설정된 맵과의 비교를 통해 댐퍼의 감쇠력을 제어하고 있으므로, 불규칙 노면이나 여러 가지 주행상황에 따른 차량의 동적특성은 정밀하게 파악되지 않는다.In other words, the semi-active suspension described above is simply determined by the height sensor of the vehicle, and the damping force of the damper is controlled by comparing the transmission signal with the map set in the ECU. The dynamic characteristics of the vehicle are not accurately known.

이러한 이유로 개발중 인 것이 가속센서를 이용한 반능동 현가장치의 제어이며, 각 차륜측에 가속센서를 설치하여 그곳의 운동특성을 파악하고 이를 종합하여 상기 댐퍼의 감쇠력을 결정하므로써 보다 정밀한 현가제어가 수행될 수 있는 것이다.For this reason, the development of the semi-active suspension system using the acceleration sensor is under control, and the acceleration sensor is installed on each wheel side to grasp the movement characteristics of the wheel, and the damping force of the damper is determined by combining them. It can be.

이에 본 발명은 가속센서를 이용한 차량의 반능동 현가에 있어, 차량의 각 운동특성에 따라 가변댐퍼를 보다 정밀하게 제어하는 차량 반능동 현가의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for controlling a vehicle semi-active suspension in which the variable damper is more precisely controlled according to each movement characteristic of the vehicle in the semi-active suspension of the vehicle using the acceleration sensor.

이를 위한 본 발명은 가속센서를 통해 얻어지는 차량의 바운싱, 롤링, 피칭에 차량의 주변조건에 따라 설정되는 각 계수를 곱하여 최종적인 제어 시그날이 송출되도록 한 것으로, 각 차륜의 위치에서 스프링 상질량의 속도에 바운싱계수 K(B)를 곱하여 바운싱시그날 V(B)을 구하고, 횡방향 스프링 상질량의 속도 차이에 롤링계수 K(R) 와 조향계수 K(s)를 곱하여 롤링시그날 V(R)을 구하며, 종방향 스프링 상질량의 속도 차이에 피칭계수와 브레이크계수 K(b)를 곱하여 피칭시그날 V(P)을 구한 다음, 이들의 합에 스케일계수 K(S)를 곱하여 최종 제어시그날 V(F)이 가변댐퍼의 제어영역에 있도록 한 것이다.The present invention for this purpose is to multiply each factor set according to the vehicle's surrounding conditions by bounce, rolling, pitching of the vehicle obtained through the acceleration sensor so that the final control signal is sent, the speed of the mass on the spring at each wheel position Multiply the bounce coefficient K (B) to obtain the bouncing signal V (B), and multiply the rolling difference K (R) and the steering coefficient K (s) by the difference in velocity of the transverse spring mass to obtain the rolling signal V (R). , The pitch difference and the brake coefficient K (b) are multiplied by the speed difference of the longitudinal spring phase mass to obtain the pitching signal V (P), and the sum of these is multiplied by the scale factor K (S) to give the final control signal V (F). It is in the control area of this variable damper.

여기서 상기 각 계수들은 차량의 주행상황에 따라 결정되도록 하여 이에 따른 가변댐퍼의 단수가 제어되도록 할 수 있으며, 이에 따라 차량의 운동특성에 따른 정밀한 현가가 제어됨으로써, 승차감 및 핸들링 성능 등이 향상되는 것이다.Here, the coefficients may be determined according to the driving condition of the vehicle, thereby controlling the number of stages of the variable damper. Accordingly, precise suspension according to the movement characteristics of the vehicle is controlled, thereby improving ride comfort and handling performance. .

제1도는 반능동 현가장치를 나타낸 설명도.1 is an explanatory diagram showing a semi-active suspension.

제2a도, b도는 반능동 현가의 현가작동상태를 나타낸 차량 설명도.2A and 2B are vehicle explanatory diagrams showing a suspension operation state of a semi-active suspension.

제3도는 반능동 현가 가변댐퍼의 단수와 제어신호관계를 나타낸 도표.3 is a diagram showing the relationship between the stage and the control signal of the semi-active suspension variable damper.

제4도는 본 발명에 따른 반능동 현가 제어방법을 나타낸 설명도.4 is an explanatory diagram showing a semi-active suspension control method according to the present invention.

제5a, b, c도는 본 발명에 따른 각 계수의 속도에 따른 변경을 나타낸 개요도.5a, b, and c are schematic views showing changes according to the speed of each coefficient according to the present invention.

제6a, b, c도는 본 발명에 따른조향계수의 속도에 따른 변경을 나타낸 개요도이다.6a, b, and c are schematic views showing the change according to the speed of the steering coefficient according to the present invention.

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 각 차륜측에 위치된 가속센서로부터 독립적으로 각 차륜측의 스프링 상질량의 속도에 바운싱계수 K(B)를 곱하여 바운싱시그날 V(B)을 구하고, 그 차륜과 횡방향족 차륜의 스프링 상질량 속도와의 차에 조향계수 K(s)와 롤링계수 K(R)를 곱하여 롤링시그날 V(R)을 구하며, 그 차륜과 차량 종방향측 차륜과의 스프링 상질량 속도와의 차에 브레이크계수 K(b)와 피칭계수 K(P)를 곱하여 피칭시그날 V(P)을 구함과 동시에, 상기 바운싱시그날 V(B), 롤링시그날 V(R), 피칭시그날 V(P)을 합하고 이것이 가변댐퍼의 제어신호 영역에 조정되도록 스케일계수 K(S)를 곱하여 가변댐퍼의 단수를 결정하는 최종 제어시그날 V(F)을 구하는 차량 반능동 현가 제어방법이다.The present invention obtains the bouncing signal V (B) by multiplying the bouncing coefficient K (B) by the speed of the spring upper mass on each wheel side independently from the acceleration sensor located on each wheel side, and obtaining the bouncing signal V (B) on the spring of the wheel and the transverse wheel. The rolling signal V (R) is obtained by multiplying the steering coefficient K (s) and the rolling coefficient K (R) by the difference between the mass speed, and the brake coefficient at the difference between the spring mass mass speed of the wheel and the vehicle longitudinal side wheel. The pitching signal V (P) is obtained by multiplying K (b) by the pitching coefficient K (P), and the bouncing signal V (B), rolling signal V (R) and pitching signal V (P) are summed and this is a variable damper. It is a semi-active suspension control method for obtaining the final control signal V (F) for determining the number of stages of the variable damper by multiplying the scale factor K (S) so as to be adjusted to the control signal region of the controller.

여기서, 스케일계수 D(S)는 가변댐퍼의 제어영역이 결정되어 지고 상기 바운싱계수 K(B), 롤링계수 K(R), 피칭계수 K(P)가 1로 가정되어진 상태에서, 어느 기준속도에서 제어영역의 최대값을 바운싱시그날 V(B), 롤링시그날 V(R). 피칭시그날 V(P) 최대값의 합으로 나눈 값으로 결정되어지고, 상기 기준속도 이외의 영역에서는 상기 기준속도에서 결정되어진 스케일계수 K(S) 값에 바운싱시그날 V(B), 롤링시그날 V(R), 피칭시그날 V(P) 최대값의 합의 비율로써 정하여지는 것을 특징으로 한다.Here, the scale coefficient D (S) is a reference speed in which a control region of the variable damper is determined and the bouncing coefficient K (B), rolling coefficient K (R), and pitching coefficient K (P) are assumed to be 1. Bouncing signal V (B), rolling signal V (R). The pitching signal V (P) is determined by dividing the sum of the maximum values, and in areas other than the reference speed, the bouncing signal V (B) and the rolling signal V ( R), pitching signal V (P) is characterized in that it is determined by the ratio of the sum of the maximum value.

또한, 바운싱계수 K(B)나 롤링계수 K(R)나 피칭계수 K(P)는 이들을 1로 가정하여 어느 기준속도에서 결정되어진 바운싱시그날 V(B), 롤링시그날 V(R), 피칭시그날 V(P) 최대값의 합에서 이 값이 나오도록 상호 조절되어지는 것을 특징으로 한다.Also, the bouncing coefficient K (B), rolling coefficient K (R), or pitching coefficient K (P) are assumed to be 1 and the bouncing signal V (B), rolling signal V (R), pitching signal determined at a certain reference speed. It is characterized by mutual adjustment so that this value comes out from the sum of V (P) maximum values.

한편, 조향계수 K(s)는 입력되는 조향각(K_s1), 조향각속도(K_s2), 차속도(K_s3)의 곱에 1을 더하여 결정되어지는 것을 특징으로 하며, 브레이크계수 K(b)와 더불어 지연시간이 부여되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the steering coefficient K (s) is determined by adding 1 to the product of the input steering angle K _s1 , the steering angle speed K _s2 , and the vehicle speed K _s3 , and the brake coefficient K (b) In addition, a delay time is provided.

예시도면 제4도는 본 발명에 따른 현가제어 방법을 나타낸 설명도로서, 본 발명은 가속센서를 통해 얻어지는 차량의 바운싱, 롤링, 피칭에 차량의 주변조건에 따라 설정되는 각 계수를 곱하여 최종적인 제어시그날 V(F)이 송출되도록 하였다.4 is an explanatory diagram illustrating a suspension control method according to the present invention. The present invention multiplies the bounce, rolling, and pitching of a vehicle obtained by an acceleration sensor by multiplying each coefficient set according to the ambient conditions of the vehicle to obtain a final control signal. V (F) was to be sent out.

즉, 승용차에 채용되고 있는 현가는 독립식이므로 각 차륜마다의 바운싱(X_s)과 횡바향 스프링 상질량 속도의 차인 롤링(X_left-X_rgitht), 그리고 종방향 스프링 상질량 속도의 차인 피칭(X_front- X_rear) 운동을 검출하고 여기에 각각의 계수를 곱하여 합한 다음 이것에 스케일계수 K(S)를 곱하여 최종 제어시그날 V(F)을 구하도록 한 것이다. 이것은 각 차륜측 위치에서That is, since the suspension employed in the passenger car is independent, rolling (X _left -X _rgitht ), which is the difference between the bouncing of each wheel (X _s ), the transverse spring normal mass speed, and the pitch of the longitudinal spring normal mass speed (X _front -X _rear ) motion is detected, multiplied by each factor, summed, and multiplied by the scale factor K (S) to obtain the final control signal V (F). This is because at each wheel side

(V₁, V₂, V₃, V₄는 차량의 전류좌우, 후륜좌우의 속도이다.)(V ₁ , V ₂ , V ₃ , V ₄ are the speeds of the vehicle's current left and right, rear wheel left and right.)

여기서 바운싱계수 K(B), 롤링계수 K(R), 피칭계수 K(P)는 각 시그날의 상대적인 크기를 결정해주는 인자가 되어 최종 제어시그날 V(F)에 미치는 영향을 조절한다.Here, the bouncing coefficient K (B), the rolling coefficient K (R), and the pitching coefficient K (P) are factors that determine the relative magnitude of each signal, thereby controlling the influence on the final control signal V (F).

즉, 바운싱계수 K(B), 롤링계수 K(R), 피칭계수 K(P)의 값을 어떻게 설정해 주는냐에 따라 최종 제어시그날 V(F)로부터의 송출신호가 달라지게 되고 이에 따라 가변댐퍼의 단수가 변경되는 것이며, 예를 들어 고속주행에서 바운싱이나 피칭보다 롤링제어가 중요하므로 이 경우 속도센서로부터 일정이상의 속도가 감지되면 롤링계수 K(R)를 증가하여 롤링을 중점적으로 차량의 자세제어를 하게 되는 것이다.That is, depending on how the values of bouncing coefficient K (B), rolling coefficient K (R) and pitching coefficient K (P) are set, the transmission signal from the final control signal V (F) is changed. For example, rolling control is more important than bouncing or pitching at high speeds.In this case, if a certain speed is detected from the speed sensor, the rolling coefficient K (R) is increased to control the attitude of the vehicle. Will be done.

한편, 이러한 각 시그날로부터 산출된 신호와 제3도에 도시된 가변댐퍼의 단수와의 제어신호 영역과 매칭시키기 위하여 스케일계수 K(S)가 결정되야 한다.On the other hand, the scale factor K (S) must be determined to match the control signal region between the signal calculated from each of these signals and the stage of the variable damper shown in FIG.

이러한 각 계수는 상기 식으로부터 역으로 구해지며 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Each of these coefficients is obtained inversely from the above equation, which is explained in more detail as follows.

스케일겨수 K(S)는 험로주행 실험인 범프실험을 통해 구해지며, 이때 전제되는 조건은 상기 제3도에서와 같이 단수에 따른 제어영역이 결정되어 있고, 바운싱계수 K(B), 롤링계수 K(R), 피칭계수 K(P)는 1로 가정한다.The scale number K (S) is obtained through the bump test, which is a rough road driving experiment, and the precondition is that the control area according to the singular is determined as shown in FIG. 3, and the bouncing coefficient K (B) and rolling coefficient K (R) and pitching coefficient K (P) are assumed to be 1.

범프실험은 10km/h의 속도에서 약 0.1m 높이의 범프를 통과해 가며 수행되며, 가능한 최고속도까지 10km/h 씩 증가해 가며 수행되며, 설계자가 의도하는 범위에서 바운싱속도(X_s), 롤링속도(X_left-X_right), 피칭속도(X_front- X_rear)를 확정할 수 있다.Bump experiments are carried out through a bump of approximately 0.1 m height at a speed of 10 km / h, in increments of 10 km / h up to the maximum possible speed, and bounce speed (X _s ), rolling in the designer's intended range. The speed (X _left- X _right ) and pitching speed (X _front -X _rear ) can be determined.

이중 어느 하나의 속도를 기준으로 실험의 각 속도영역에서 스케일계수 K(S)가 정하여지게 된다.Among them, the scale factor K (S) is determined in each speed range of the experiment based on any one speed.

예를 들어 주행속도를 10km/h에서 시작하여 10km/h씩 가능한 최고속도인 120km/h까지 각각의 속도에서 전류한번, 후륜한번 총 2번씩을 실시하는데, 기준은 60km/h로 설정하고, 이 6)km/h의 실험을 예로 든다.For example, starting at 10 km / h and running twice at each speed up to 120 km / h, the maximum possible speed of 10 km / h. 6) Take the experiment of km / h as an example.

먼저, 전륜좌측(V₁)에 범프가 통과하는 경우, 여기서 상기 범프의 높이는 설계자가 얼마나 높은 범프까지 운동을 제어할 것인가를 설정함에 따라 다를 수 있지만, 대부분 범프의 높이는 10cm∼15cm이면 충분하다.First, in the case where the bump passes through the front wheel left side V ₁ , the height of the bump may vary depending on how high the bump is to be controlled by the designer, but most bumps have a height of 10 cm to 15 cm.

따라서, 전륜좌측(V₁)에 이 범프를 통과시킬 때, 이때의 각 차륜의 속도의 값은 차량에 장착된 공지의 가속센서를 통하여 얻을 수 있다. 따라서, 전륜좌측(V₁)의 속도는 ①식에 의하여 얻어질 수 잇는데, 실험시 핸들을 돌기거나 브레이크를 제동하지 않음에 따라 조향계수 K(s), 브레이크계수 K(b)는 각각 1이고, 또한 이 범프가 지나는 동안에 신장(extension)의 경우 X_s1의 최대값을 0.4, (X_s1-X_s2)의 최대값을 0.3, (X_s1-X_s3)의 최대값을 0.1이라고 하면,Thus, when passing through the bump to the left front wheel (V _1), the value of the speed of the wheels at this time can be obtained by an acceleration sensor of known mounted on a vehicle. Therefore, the speed of the front wheel seat (V ₁ ) can be obtained by the following equation, where the steering coefficient K (s) and brake coefficient K (b) are 1, respectively, as the handle is not turned or braked. In addition, if the maximum value of X _s1 is 0.4, the maximum value of (X _s1 -X _s2 ) is 0.3 and the maximum value of (X _s1 -X _s3 ) is 0.1 for this extension.

이 되고,

Become,

여기서 K(B), K(R), K(P)를 각각 1이라고 하면, ①식에 의해If K (B), K (R) and K (P) are each 1,

이 된다. 즉 V₁=0.8K(S)_f이 나오게 되는데, 이 경우에는 제2도에 나타난 바와 같이 신장(extension)의 최대값이 V₁=0.9가 되어야 하므로, 결국 0.8K(S_f)=0.9 이고 60km/h 일 때 전륜좌측(V₁)의 K(S)_f=0.9/0.8가 된다.

Becomes I.e., V ₁ = 0.8K (S) _f is out there is, because in this case, the maximum value of the height (extension) as shown in Figure 2 have to be V ₁ = 0.9, eventually 0.8K (S _f) = 0.9, and At 60 km / h, K (S) _f = 0.9 / 0.8 at the front wheel seat (V ₁ ).

따라서 60km/h 이외의 속도에서는 이 값을 기준으로 K(S)을 구할 수 있는데, 예를 들어 시속 20km/h에서

의 합의 최대값이 0.5라고 하면Therefore, at speeds other than 60 km / h, K (S) can be obtained based on this value, for example, at 20 km / h

If the maximum of the sum of is 0.5

K(S)_f(V=20)=0.5/0.8×K(S)_f) V=60)K (S) _f (V = 20) = 0.5 / 0.8 x K (S) _f ) V = 60)

=0.5/0.8×0.9/0.8=45/64 가 된다.= 0.5 / 0.8 x 0.9 / 0.8 = 45/64.

결국, 위와 같은 실험을 후방차륜에 대해서도 동일하게 적용하면 후륜좌측의 스케일계수도 구할 수 있는바, 즉 K(S)_r(V=60)을 구할 수 있으면서 다른 속도에서의 값도 구할 수가 있게 된다.As a result, if the same experiment is applied to the rear wheel, the scale factor of the rear wheel can be obtained, that is, K (S) _r (V = 60) can be obtained and the value at other speed can be obtained. .

다음으로, 바운싱계수 K(B), 롤링계수 K(R), 피칭계수 K(P)는 산출된 각 시그날로 부터의 합내에서 조정된다.Next, the bouncing coefficient K (B), rolling coefficient K (R), and pitching coefficient K (P) are adjusted within the sum from each calculated signal.

예를 들어 시속 60km/h의 경우에서For example, at 60 km / h

K(B)×V(B)_max(=0.4)+K(R)×V(R)_max(=0.3)+K(P)×V(P)_max(=0.1=0.8K (B) × V (B) _max (= 0.4) + K (R) × V (R) _max (= 0.3) + K (P) × V (P) _max (= 0.1 = 0.8

이므로, 이러한 결과치 0.8이 만족되도록 바운싱계수 K(B), 롤링계수 K(R), 피칭계수 K(P)가 결정되며, 이것은 설계의도에 따르는 것이다.Therefore, the bouncing coefficient K (B), rolling coefficient K (R), and pitching coefficient K (P) are determined so that this result value 0.8 is satisfied, which is in accordance with the design intention.

즉, 상기 각 계수를 동등하게 다루지 않고 어느 하나에 중점을 두어 그 값을 크게 하여 나머지와 차별을 둘 수 있는것이며, 상기된 ECU에 주행상황에 따라 그 차별의 조건을 설정할 수 있는 것이다.That is, instead of treating each of the above coefficients equally, it is possible to differentiate the rest from the other by increasing its value and setting the conditions of the differentiation according to the driving situation in the above-described ECU.

그 일례로서 제5도에서와 같이 차속에 따라 각 계수에 차별화를 두었으며, 일반적으로 차량이 선회할 때 고속일수록 롤링이 심하므로, 고속영역에서 롤링계수 K(R)가 다른 계수에 비해 그 값이 큰 것을 알 수 있다.As an example, as shown in FIG. 5, each coefficient is differentiated according to the vehicle speed. In general, the rolling speed is more severe as the vehicle turns, so the rolling coefficient K (R) is higher than other coefficients in the high speed region. You can see this big.

한편, 조향계수 K(s)와 브레이크계수 K(b)는 상기 조향센서와 브레이크센서의 신호로부터 감지되며 이들은 가속센서를 통한 차량의 동적특성을 파악하여 현가제어를 수행하는 전제조건의 개념으로 역할을 한다.Meanwhile, the steering coefficient K (s) and the brake coefficient K (b) are detected from the signals of the steering sensor and the brake sensor, which serve as a concept of precondition for grasping the dynamic characteristics of the vehicle through the acceleration sensor. Do it.

즉, 차량 선회시 핸들을 돌림으로써 차량에 롤링모션이 다른 모션보다 영향력이 크게 되는 경우에 조향계수 K(s)를 부가하여 롤링모션을 더 억제할 수 있는 것이며, 유사한 이유로 브레이크를 작동시킬 때 차량에 피칭모션이 크므로 이 경우 피칭계수 K(P)를 증가시켜 피칭모션을 억제하도록 한 것이다.In other words, if the rolling motion is more influential than other motions by turning the steering wheel, the steering motion K (s) can be added to further suppress the rolling motion. Since the pitching motion is large in this case, the pitching coefficient K (P) is increased to suppress the pitching motion.

조향에 의해 차량에 롤링모션을 유발하는데 큰 영향을 미치는 것은 조향각(K_s1), 조향각속도(K_s2), 차속(K_s3)이 있으며, 따라서 조향계수 K(s)=1+K_s1×K_s2×K_s3으로 나타나며, 그 예가 제6도에 도시되고 있고 여기서 1은 상기 각 요소 중 어느 하나가 0이 되더라도 이것이 롤링시그날 V(R)에 영향을 주는 것을 피하기 위함이다.Steering angle (K _s1 ), steering angular velocity (K _s2 ), and vehicle speed (K _s3 ) are the major influences on the vehicle to induce rolling motion by steering. Therefore, steering coefficient K (s) = 1 + K _s1 × K _s2 x K _s3 , an example of which is shown in FIG. 6, where 1 is to avoid affecting the rolling signal V (R) even if either of the above elements becomes zero.

한편, 브레이크계수 K(b)는 종래와 마찬가지로 브레이크 램프의 점등신호와 더불어 본 발명의 현가제어에 부가되며, 상기 조향계수 K(s)나 브레이크계수 K(b)의 부여에는 약간의 지연시간이 필요하다.On the other hand, the brake coefficient K (b) is added to the suspension control of the present invention together with the lighting signal of the brake lamp as in the prior art, and a slight delay time is applied to the provision of the steering coefficient K (s) or the brake coefficient K (b). need.

즉, 운전자가 브레이크를 작동시키거나 조향할 때 실제 차량은 운전자의 입력와 동시에 반응하지 않으며 약간의 지연시간을 가지고 있으며, 입력에 의하여 차량의 현가가 반응하고 다시 안정구간으로 완전히 이동하는데에도 어느 정도의 시간을 필요로 한다.That is, when the driver activates or steers the brake, the actual vehicle does not react at the same time as the driver's input and has some delay time. It takes time.

따라서, 이러한 브레이크나 조향의 작동과 동시에 각 계수를 부여하여 뒤이어 발생되는 모션에 대응하고 이것이 해제되더라도 약간의 지연시간동안 현가 제어를 더 수행하여 차량의 자세를 안정화시키는 것이 바람직한 것이다.Accordingly, it is desirable to stabilize each vehicle posture by applying the respective coefficients simultaneously with the operation of the brake or the steering to correspond to the motion generated afterwards, and further performing suspension control for a slight delay even if this is released.

이러한 지연시간은 실험적으로 결정되어 지며, 통상 약 2∼3초 정도면 무방하다.This delay time is determined experimentally and usually about 2 to 3 seconds is fine.

따라서, 상술된 모든 계수들이 결정되고 차량의 주행중 운동특성에 따라 바운싱속도, 롤일속도, 피칭속도가 입력되면 여기에 따른 최종 제어시그날 V(F)이 송출되며, 이에 따라 가변댐퍼의 단수가 제어되어 반능동 현가제어가 수행되는 것이다.Therefore, when all the above-described coefficients are determined and the bouncing speed, roll work speed, and pitching speed are input according to the movement characteristics of the vehicle while driving, the final control signal V (F) is transmitted accordingly, and thus the number of stages of the variable damper is controlled. Semi-active suspension control is performed.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 가속센서를 통해 얻어지는 차량의 바운싱, 롤링, 피칭에 차량의 주변조건에 따라 설정되는 각 계수를 곱하여 최종적인 제어 시그날이 송출되도록 함으로써, 차량의 운동특성에 따른 제어가 수행되도록 하여 승차감 및 핸들링 성능 등이 향상되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the final control signal is transmitted by multiplying the bounce, rolling, and pitching of the vehicle obtained by the acceleration sensor with each coefficient set according to the ambient conditions of the vehicle, thereby controlling the motion characteristics of the vehicle. By doing so, the riding comfort and handling performance is improved.

Claims

Independently from the acceleration sensor located on each wheel side, the bouncing signal V (B) is obtained by multiplying the speed of the spring mass on each wheel side by the bouncing coefficient K (B), and the spring mass mass speed of the wheel and the transverse wheel. The rolling signal V (R) is obtained by multiplying the rolling coefficient K (R) by the steering coefficient K (s), and the brake coefficient K ( b) multiplying the pitching coefficient K (P) to obtain the pitching signal V (P), and at the same time, the bouncing signal V (B), rolling signal V (R) and pitching signal V (P). And a final control signal V (F) for determining the number of stages of the variable damper by multiplying the scale factor K (S) to be adjusted to the signal region.

According to claim 1, wherein the scale coefficient K (S) is a state in which the control region of the variable damper is determined and the bouncing coefficient K (B), rolling coefficient K (R), pitching coefficient K (P) is assumed to be 1 Is determined by dividing the maximum value of the control area at the reference speed by the sum of the maximum values of the bouncing signal V (B), rolling signal V (R), and pitching signal V (P), and the area other than the reference speed. Is determined by the ratio of the sum of the bouncing signal V (B), the rolling signal V (R), and the pitching signal V (P) to the scale coefficient K (S) determined at the reference speed. Suspension control method.

2. The bounce coefficient K (B) to the rolling coefficient K (R) or the pitching coefficient K (P) according to claim 1, wherein the bouncing signal V (B) and the rolling signal V determined at a certain reference speed assuming these values as 1; And (R), the pitching signal V (P). The vehicle semi-active suspension control method characterized in that it is mutually adjusted so that this value comes out.

The vehicle semi-active vehicle according to claim 1, wherein the steering coefficient K (s) is determined by adding 1 to a product of an input steering angle K _s1 , a steering angle speed K _s2 , and a vehicle speed K _s3 . Suspension control method.