KR100280303B1 - 차량용 현가장치의 제어방법 - Google Patents

차량용 현가장치의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100280303B1
KR100280303B1 KR1019970012416A KR19970012416A KR100280303B1 KR 100280303 B1 KR100280303 B1 KR 100280303B1 KR 1019970012416 A KR1019970012416 A KR 1019970012416A KR 19970012416 A KR19970012416 A KR 19970012416A KR 100280303 B1 KR100280303 B1 KR 100280303B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
resonance region
signal
pass filter
vehicle body
Prior art date
Application number
KR1019970012416A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980075985A (ko
Inventor
곽병학
이인찬
Original Assignee
밍 루
주식회사만도
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 밍 루, 주식회사만도 filed Critical 밍 루
Priority to KR1019970012416A priority Critical patent/KR100280303B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100280303B1 publication Critical patent/KR100280303B1/ko
Publication of KR19980075985A publication Critical patent/KR19980075985A/ko

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

차량 센서로부터 도로의 노면상태를 인식하여 승차감과 운전성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 현가장치의 제어방법에 관한 것으로, 차체의 수직 가속도 센서에서 계측된 가속도 값으로부터 저주파수 필터형 적분기를 이용하여 차체 공진역에 해당하는 신호를 계산하고 이 신호로부터 절대값과 저주파수 통과 필터를 통과시켜 차체 공진역에 해당하는 대표값을 계산하는 방법을 제공함으로써 달성한다.

Description

차량용 현가장치의 제어방법
본 발명은 차량에 관한 것으로, 특히 차량 센서로부터 도로의 노면상태를 인식하여 승차감과 운전성을 항상시킬 수 있도록 한 차량용 현가장치의 제어방법에 관한 것이다.
종래 차량의 전자 제어 현가 장치(ECS)는 제1도에 도시된 바와같이 차량의 거동을 측정하는 센서부, 측정된 신호를 가지고 계산하는 ECU(중앙 연산 장치), 차량 거동을 제어하는 감쇠력을 발생하는 댐퍼, 그리고 이 댐퍼의 제어 로드를 회전시키는 전자식 액튜에이터로 구성되었다.
그리고 상기 센서부는 차량의 상하 방향의 가속도를 감지하는 수직 가속도센서(1), 차속을 계산하는 차속 센서(2), 운전자가 제동시 이를 감지하는 브레이크 온/오프 센서(3), 엔진의 드로틀 개도각을 감지하는 TPS(4), 조향 각속도를 측정하는 조향 센서(5)로 구성되었다.
또한, 상기 ECU는 센서의 신호를 근거로 그 순간의 적절한 댐퍼의 감쇠력을 결정하고 이를 근거로 4바퀴 댐퍼 상단의 전자식 액튜에이터(6)의 위치를 동시에 절환시킨다.
그리고 댐퍼는 다단 가변 댐퍼와 전자식 액튜에이터로 구성되며, 이 다단 가변 댐퍼의 감쇠력은 댐퍼 상부에 위치한 전자식 액튜에이터(6)를 구동시켜 댐퍼의 제어로드를 회시킴으로써 유로의 크기를 변화시켜 4바퀴 댐퍼의 감쇠력을 선정된 감쇠력 위치로 동시에 조정한다.
도면중 미설명 부호 7은 각부를 전자적으로 제어하기 위한 ECU이다.
또한, 종래 ECS 시스템은 각각의 제어 상황에 따라 6개의 개별 로직으로 구성되어 있다.
첫째로, 안티-바운스(ANTI-BOUNCE)제어는 범프나 험로 주행과 같은 상황을 감지하여 차속이 V1Kph이상이고 차량의 무게 중심(콘솔 박스)에 위치한 차량의 수직 가속도의 크기가 G1 g이상인 경우에 미디엄(Medium)으로 절환되면 조건의 해제 tl초 후에 원래의 상태로 복귀한다.
둘째로, 안티-쉐이크(ANTI-SHAKE)제어는 차가 정지시에 승객이 타고 내리는 경우 및 짐의 적재 및 하차시의 차량의 움직임이 작도록 하기 위하여 차속이 V2 Kph이하에서 하드로 절환되며, 차속이 V2l Kph 이상에서 t2초 이상 유지되면 원래의 상태로 절환된다.
고속 감응의 경우는 차량이 고속으로 주행하는 경우의 차량의 조종 안전성을 확보하기 위하여 차속이 V3 Kph 이상에서 t2초 이상 유지되면 미디엄으로 절환되고 차속이 V3l Kph이하인 경우에서는 원래의 상태로 복귀된다.
셋째로, 안티-스쿼트(ANTI-SQUAT) 제어는 저속에서 출발시 차량의 앞부분이 상하 방향으로 움직이는 것을 최소로 하기 위하여 차속이 V4 Kph미만이고 드로틀 센서의 개도각이 θ4 Deg 보다 큰 경우에 미디엄으로 절환되며 t4초가 경과시 또는 차속이 V41 Kph보다 크면 원래의 상태인 미디엄 또는 하드로 절환된다.
넷째로, 안티 다이브(ANTI-DIVE) 제어는 중,고속에서 제동시 차량의 앞부분이 아래 방향으로 움직이는 것을 최소로 하기 위하여 차속 V5 Kph 이상에서 제동에 의해 제동 스위치가 온(ON)되면 하드모드로 절환되며 이 조건이 성립하지 않는 시점으로부터 t5초가 경과하면 미디엄 또는 하드로 절환된다.
다섯째로, 안티-롤(ANTI-ROLL) 제어는 조향시의 차량의 안정성을 확보하기 위하여 적용하며 차속이 V6 Kph보다 큰 경우에 차속이 V6l Kph, V62 Kph, V63 Kph, V64 Kph에서 조향 각속도가 각각 θ61 Deg/sec, θ62 Deg/sec, θ63 Deg/sec, θ64 Deg/sec보다 큰 경우에는 하드로 절환되며, 이 조건이 해제된 때로부터 t6초 경과시에는 원래의 상태로 복귀된다.
상기와 같은 종래의 ECS 시스템은 차량이 주행하는 노면의 주파수 및 노면의 거칠기 특성을 고려하지 않고 운전자의 입력상황에 의하여 작성된 테이블에 의하여 제어하기 때문에 승차감면에 대한 고려가 없어서 승차감 향상이라는 전자제어 현가장치의 목적을 만족하지 못한다.
또한, 운전시 안전면에서도 제어에 임의성이 많기때문에 불필요한 제어 및 필요시 제어 모두에 성능을 제한적으로만 만족시키는 문제가 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 노면 입력의 크기와 주파수에 따라 가변되는 제어로직으로 승차감과 바퀴의 노면 접지력을 향상시킴으로써 승차감향상과 주행안정성을 동시에 만족시킬 수 있는 차량용 현가장치의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
제1도는 종래 차량용 ECS의 전체 구성도.
제2도는 본 발명 노면 감지식 전자제어 현가장치 차량 장착도.
제3도는 본 발명의 블럭도.
제4도는 본 발명의 승차감 제어로직 구성도.
제5도는 본 발명의 차체 공진역 계산부의 구성도.
제6도는 본 발명의 차축 공진역 계산부의 구성도.
제7도는 본 발명에 따른 댐퍼 제어 맵을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 차체 수직 가속도 센서 26 : 승차감 제어 로직
32 : 댐퍼 위치 결정부 37 : 차체 공진역 신호 계산부
38 : 차축 공진역 계산부 39 : 댐퍼 상태 판단부
40 : 저주파수 통과 필터형 계산부 41,43 : 시간역 파워 계산부
42 : 고주파수 통과필터
상술한 목적을 가진 본 발명은 차체의 수직 가속도 센서에서 계측된 가속도 값으로부터 저주파수 필터형 적분기를 이용하여 차체 공진역에 해당하는 신호를 계산하고 이 신호로부터 절대값과 저주파수 통과 필터를 통과시켜 차체 공진역에 해당하는 대표값을 계산하는 방법을 제공함으로써 달성된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명의 노면 감지 방식의 전자제어 현가장치의 차량 장착 도면으로, 차량의 수직 방향의 가속도를 감지하는 전륜의 수직가속도 센서(11)와, 측정된 호를 근거로 제어로직을 연상하고 그 결과에 따라 액튜에이터를 제어하는 ECU(20)와, 차량 거동을 제어하는 감쇠력을 발생하는 댐퍼 및 액튜에이터(30)로 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 17은 브레이크 온/오프 센서, 18은 TPS, 19는 모드선택스위치이다.
제3도는 상기 센서와 각 로직간의 구성을 나타낸 도면으로 입력측에 수직 가속도센서(21), 스티어링 각도 센서(22), 차속센서(23), 브레이크 온/오프센서(24), 드로틀 위치센서(25)가 구비된다.
그리고 상기 입력측의 각센서의 데이타를 입력받아 로직을 수행하는 승차감 제어로직(26), 안티 바운스 제어 로직(27), 안티-롤 제어 로직(28), 스피드 디펜던트 제어 로직(29), 안티- 다이브 제어 로직(30), 안티-스쿼트 로직(31)이 구비된다.
또한 출력측에는 상기 각 로직에 따른 위치결정을 제어하는 댐퍼위치 결정부(32)가 구비됨과 아울러 이의 출력단에 제1내지 제4액튜에이터 및 댐퍼(33-36)가 구비된다.
제4도는 상기 승차감 제어로직의 상세구성도로, 수직 가속도 센서(21)로부터 입력된 신호를 저주파수 적분기를 통과시켜 차체공진 주파수에 해당되는 저주파수 성분의 시간역 파워값을 계산하는 차체 공진역 신호 계산부(37)와, 수직 가속도 센서(21)로부터 입력된 신호로부터 차축 공진 주파수에 해당하는 고주파수 성분의 시간역 파워값을 계산하는 차축 공진역 신호 계산부(38)와, 상기 차체 공진역 신호 계산부(37)와 차축 공진역 신호 계산부(38)의 차체 공진역 크기와 차축 공진역 크기로부터 현재의 적정 댐퍼위치를 계산하는 댐퍼 상태 판단부(39)를 포함하여 구성된다.
제5도는 상기 차체 공진역 시간 계산부(37)의 상세도로, 차체 수직 가속도 센서(21)로부터 차체 공진역에 해당하는 신호를 필터링하는 저주파수 통과 필터형 적분기(40)와, 상기 저주파수 통과 필터링 적분기(40)로부터 시간역의 파워를 계산하는 시간역 파워 계산부(41)를 포함하여 구성된다.
제6도는 차축 공진역 신호 계산부(38)의 상세도로, 입력되는 신호로부터 고주파수 대역의 신호만 통과시키는 고주파수 통과필터(42)와, 상기 고주파수 통과필터(42)를 통하여 출력된 신호로부터 시간역의 파워를 계산하는 시간역 파워 계산부(43)를 포함하여 구성된다.
제7도는 댐퍼 제어 맵으로 차체 공진역 크기 : 차축 공진역크기를 나타낸 그래프로서, 도시된 H는 노면의 차축공진역에서 파워값, 상기 W는 노면의 차체공진역에서 파워값을 나타낸다. 즉, 상기 H, W는 차종에 따른 설계변수값을 의미합니다.
이와같이 구성된 본 발명은 먼저 수직 가속도센서(21)에 의해 감지된 데이타를 입력받은 승차감 제어로직(26)은 차체의 공진 영역에서 공진제어를 통하여 운동을 제어하고 승차감 영역에서는 감쇠력을 낮게 함으로써 승차감을 향상시킴과 아울러 차축공진 주파수에서 감쇠력을 높임으로써 차축공진을 방지하여 조정 안정성을 확보한다.
또한, 승차감 제어로직(26)은 가속도센서(21)로부터 차체 공진역 신호와 차축 공진역 신호를 계산하여 차체 공진역 신호와 차측공진역 신호의 크기에 따라 현재 댐퍼 상태를 제어한다.
즉, 승차감 제어로직(26)의 차체 공진역 신호계산부(37)는 차체의 수직 가속도 센서의 신호를 저주파수 통과 필터형 적분기(40)를 통과시켜 차체 공진역에 해당되는 신호만을 계산한 후 시간역 파워 계산부(41)를 통과시켜 시간역의 파워를 계산하게 한다.
이때, 저주파수 통과 필터형 적분기(40)는 차체 수직 가속도로부터 DC오프셋(offset)을 제거하고 설계자가 원하는 주파수 영역에서 차체 공진역에 해당되는 신호인 수직 속도를 계산한다.
아래의 식(1)은 저주파수 통과 필터형 적분기의 필터식이다.
Figure kpo00001
단, 상기 ζ1과 ω1은 적분에 사용되는 필터의 계수를 결정하기 위해 사용되는 상수로, ζ1은 필터의 감쇠계수, ω1은 저주파통과필터의 통과주파수, a(s)는 수직가속도, υ(s)는 수직속도, S는 라플라스변환자이며, 상기 ζ1은 0.1 이상 0.7 이하의 값을 사용한다.
한편, 시간역 파워계산부(41)는 상기 식(1)의 저주파수 통과 필터형 적분기(40)를 통하여 구한 차체 공진역 신호로부터 식(2)의 비선형 필터를 통과시켜 양수인 차체 공진 역시간의 시간역 파워 값을 계산하며, 여기서 식(2)는 앞단의 출력신호인 절대값만을 취하여 필터링함을 의미한다.
Figure kpo00002
여기서, 상기 rl(s)는 노면의 저주파수 파워, TS는 저주파 통과필터의 시정수로 T는 0.1 이상으로 설정한다.
상기 식(2)의 결과인 차체 공진역의 시간역 파워값은 차체의 공진의 크기를 의미한다.
한편, 차축공진역 신호 계산부(38)는 차체의 수직 가속도 센서(21)의 신호로부터 차축 공진 주파수에 해당되는 고주파수 성분의 시간역 파워값을 계산한다.
고주파수 통과필터(42)는 차축 공진역 신호만을 통과시키고 그 이하 주파수 부분 신호인 차체 공진역 신호등은 제거하며 아래의 식(3)은 고주파수 통과 필터식을 나타낸다.
Figure kpo00003
여기서, 상기 ζ2는 필터의 감쇠계수로 0.1 이상 0.3 이하의 값을 사용하고, ω2는 저주파수 통과필터의 통과주파수로 48 이상 72 이하의 값을 사용하며, a(s)는 수직가속도, rh1(s)는 노면의 저주파수성분이다.
또한, 시간역 파워 계산부(43)는 식 (4)와 같다.
Figure kpo00004
여기서, 상기 TS는 저주파 통과필터의 시정수로 T는 0.01 미만의 값을 사용하고, 상기 식(4)의 결과인 차축 공진역의 시간역 파워값은 차측의 공진크기를 의미한다.
또한, 댐퍼 위치 결정부(32)는, 승차감 제어 로직(26)에서 구한 차체 공진역 크기와 차축 공진역 크기로부터 현재의 적정 댐퍼 위치를 계산하는 역할을 수행하는 것으로, 차체 공진역 크기와 차축 공진역 크기에 의한 2차원 맵에 의하여 구현된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 차량이 차체 공진을 발생시키는 노면을 주행할 때 노면 주파수비를 통하여 차체의 공진역을 감지하여 감쇠력을 증가시킴으로써 차체 운동을 극소화하고, 차량이 차축공진을 발생시키는 노면을 주행시 이를 감지하여 감쇠력을 증가시킴으로써 차량의 조정안정성 상실을 방지하여 승차감과 조종안정성을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 차체의 수직 가속도 센서(21)에서 계측된 가속도 값으로부터 식(1)의 저주파수 필터형 적분기(40)를 이용하여 차체 공진역에 해당하는 신호를 계산하고 이 신호로부터 식(2)와 같은 절대값과 저주파수 통과 필터를 통과시켜 차체 공진역에 해당하는 대표값을 계산하는 과정과; 차체의 수직 가속도 센서(21)에서 계측된 가속도값으로부터 식(3)과 같은 고주파수 통과필터(42)를 통과시켜 차축 공진역에 해당하는 신호를 계산하고 이 신호로부터 식(4)와 같은 절대값과 저주파수 통과필터를 통과시켜 차축 공진역에 해당하는 대표값을 계산하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 제어방법.
    Figure kpo00005
  2. 제1항에 있어서, 상기 차체 공진역 대표값과 차축 공진역 대표값을 이용하여 2차원 제어맵을 형성하여 차체 공진역 대표값이 커지거나 차축 공진역 대표값이 커지면 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 제어방법.
KR1019970012416A 1997-04-03 1997-04-03 차량용 현가장치의 제어방법 KR100280303B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970012416A KR100280303B1 (ko) 1997-04-03 1997-04-03 차량용 현가장치의 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970012416A KR100280303B1 (ko) 1997-04-03 1997-04-03 차량용 현가장치의 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR100280303B1 true KR100280303B1 (ko) 2001-02-01
KR19980075985A KR19980075985A (ko) 2001-03-15

Family

ID=65954770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970012416A KR100280303B1 (ko) 1997-04-03 1997-04-03 차량용 현가장치의 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100280303B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980075985A (ko) 2001-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100251805B1 (ko) 차량용 현가장치의 제어방법
KR0181232B1 (ko) 차량의 반 능동 전자 제어 현가 장치 및 방법
JPH1191623A (ja) キャブサスペンション制御装置
JPH05201225A (ja) シャシ制御システム
JP3083113B2 (ja) 車両懸架装置
KR20000027739A (ko) 전자 제어 현가 장치
JPH08108725A (ja) 車両懸架装置
JP4648125B2 (ja) 可変減衰力ダンパの制御装置
JPH05262118A (ja) ショックアブソーバの減衰力制御装置
KR100241923B1 (ko) 차량의 전자 제어 현가 장치
KR100280303B1 (ko) 차량용 현가장치의 제어방법
JP2002331816A (ja) 車両のサスペンション特性制御装置
KR100251804B1 (ko) 차량의 현가장치 제어방법
JP3270647B2 (ja) 車両のサスペンション装置
KR100229413B1 (ko) 자동차의 롤링 제어장치 및 그 제어방법
KR100210832B1 (ko) 차량의 전자 제어 현가 장치
KR20020045771A (ko) 승차감 제어 장치 및 그 제어 방법과 이를 이용한 반 능동전자 현가 시스템
KR20000055865A (ko) 전자 제어 현가 장치
JP3094752B2 (ja) 車両用サスペンション制御装置
JP3791874B2 (ja) 車両のロール制御装置
KR100397264B1 (ko) 전자 제어 현가 장치
JPH09123725A (ja) サスペンション装置
JPH08183317A (ja) 車両の電子制御サスペンション
KR100329857B1 (ko) 차량의전자제어감쇠력가변현가장치
JPH0572512U (ja) 車両懸架装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 19970403

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 19970403

Comment text: Request for Examination of Application

PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 19990331

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 19990709

Patent event code: PE09021S01D

A107 Divisional application of patent
PA0107 Divisional application

Comment text: Divisional Application of Patent

Patent event date: 19991209

Patent event code: PA01071R01D

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 19991228

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20000314

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20000809

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20001109

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20001110

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20021204

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20040902

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20051026

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20051220

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20071029

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20081030

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090917

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090917

Start annual number: 10

End annual number: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20111010