KR100341742B1 - 전자제어현가장치의제어방법 - Google Patents

Abstract

디지탈 방식의 차고 센서를 이용하여 차체의 상하 진동 및 차고 변화량에 따라 댐퍼의 감쇠력을 가변하기 위한 것으로, 운행되는 차량의 상태를 검출하는 차량 상태 검출수단과, 자동차의 높이 변화에 따른 액슬과 차체의 위치를 검출하는 차고 검출수단과, 차량 상태 검출수단과 차고 검출수단에서 인가되는 신호를 분석하여 차량의 상하 속도 및 댐퍼의 피스톤 방향에 따라 차고 및 댐퍼의 감쇠력을 조절하는 전반적인 동작을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 차고 및 댐퍼의 감쇠력을 조절하는 액츄에이터로 이루어져 댐퍼의 피스톤 방향에 따라 감쇠력 가변을 제어함으로써 디지탈 방식의 차속센서가 설치된 차량에서도 차체의 상하 진동 및 차고 변화량에 따라 댐퍼의 감쇠력을 조절하여 차량의 안전성 및 조향성을 향상시킨다.

Description

전자 제어 현가장치의 제어방법{ELECTRONIC CONTROL SUSPENSION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 전자 제어 현가장치의 제어방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 디지탈 방식의 차고 센서를 이용하여 차체의 상하 진동 및 차고 변화량에 따라 댐퍼의 감쇠력을 제어하기 위한 전자 제어 현가장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자 제어 현가장치는 차량의 운행조건 및 노면 상태에 따라 차량의 높이와 스프링의 상수 및 완충 능력이 자동으로 조절되게 하는 것으로, 종래의 전자 제어 현가장치는 운행되는 차량의 운행조건에 따라 아날로그 방식의 차고센서에서 인가되는 신호를 분석하여 차고 변화율, 즉 댐퍼 피스톤의 속도를 검출하여 차고 제어 및 감쇠력 가변을 동시에 제어하는 스카이 훅 제어 방식을 사용하였다.

그러나, 디지탈 방식의 차고센서를 사용하는 자동제어 현가장치는 상기의 스카이 훅 제어방법이 적용되지 않으며, 단지 디지탈 방식의 차고센서에서 인가되는 신호에 따라 차량의 자세를 유지하는 데이터로 사용하였다.

따라서, 상기에서 서술한 바와 같이 디지탈 방식의 차고센서를 이용하는 종래의 자동제어 현가장치는 차고센서를 차량의 자세를 유지하는 데이터에만 사용하므로 차체의 상하진동 및 차고 변화량에 따라 감쇠력 가변이 이루어지지 않아 주행도로의 다양한 굴곡면에 적절히 대응하지 못하며 승차감이 떨어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 디지탈 방식의 차고센서에서 인가되는 신호를 분석하여 피스톤 방향을 검출하며, 검출되는 피스톤 방향에 따라 감쇠력 가변을 제어함으로써 디지탈 방식의 차속센서가 설치된 차량에서도 차체의 상하진동 및 차고 변화량에 따라 감쇠력이 가변될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명이 적용되는 전자 제어 현자장치는,

운행되는 차량의 상태를 검출하는 차량 상태 검출수단과; 자동차의 높이 변화에 따른 액슬과 차체의 위치를 검출하는 차고 검출수단과; 차량 상태 검출수단과 차고 검출수단에서 인가되는 신호를 분석하여 차량의 상하 속도 및 댐퍼의 피스톤 방향에 따라 차고 및 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 제어수단과; 상기 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 차고 및 댐퍼의 감쇠력을 조절하는 액츄에이터를 포함하며,

차량 상태 검출수단은, 차량의 이동방향을 조향하는 핸들의 조향각을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 조향각 센서와, 운행되는 차량의 차속을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 차속센서와, 흡기계내로 흡입되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 스로틀 포지션 센서와, 주행에 따른 차체의 상하 가속도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 가속도 센서를 포함하여 이루어지며,

상기의 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은

운행되는 차량의 상태에 따라 차체의 상하 가속도를 검출한 후 일정 방식에 따라 검출되는 가속도를 적분하여 차체의 상하 속도를 검출하는 단계;

운행되는 차량의 상태에 따라 현재의 차고를 검출한 후 메모리 테이블에 저장되어 있는 학습차고와 현재차고를 비교하여 차고의 대소에 따라 댐퍼의 피스톤 방향을 설정하는 단계;

상기에서 검출되는 차체의 상하 속도에 설정되어 있는 댐퍼의 피스톤 방향을 승산하여 승산한 값이 양수라고 판단되면, 차체의 상, 하 속도와 댐퍼의 피스톤 속도 방향이 일치하므로 댐퍼의 감쇠력을 크게 하여 조향성을 향상시키는 하드모드로 진입하는 단계;

상기에서 검출되는 차체의 상하 속도에 설정되어 있는 댐퍼의 피스톤 방향을 승산하여 승산한 값이 음수라고 판단되면, 차체의 상, 하 속도와 댐퍼의 피스톤 속도 방향이 일치하지 않으므로 댐퍼의 감쇠력을 작게 하여 승차감을 향상시키기 위한 소프트 모드로 진입하는 단계를 포함한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 현가장치를 보이는 구성 블록도이다.

도2는 전자 제어 현가장치를 제어하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 현가장치는 차량 상태 검출부(10)와, 차고 센서(20)와, 제어부(30)와, 액츄에이터(40)로 이루어지는데, 차량 상태 검출부(10)는 운행되는 차량의 정보를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

상기 차량 상태 검출부(10)는 차량의 이동방향을 조향하는 핸들의 조향각을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 조향각 센서(11)와, 운행되는 차량의 차속을 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 차속센서(12)와, 흡기계내로 흡입되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 스로틀 포지션 센서(13)와, 주행에 따른 차체의 상하 가속도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력하는 가속도 센서(14)로 이루어져 있다.

차고 센서(20)는 포토 단소기 형식과 같은 디지탈 방식의 센서이며 차량의 좌우 전륜 및 좌우 후륜에 각각 설치되어 자동차의 높이 변화에 따른 액슬과 차체의 위치를 감지하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

제어부(30)는 상기 가속도 센서(10)에서 인가되는 신호를 분석하여 차량의 상하 가속도 및 속도를 검출하며 차고 센서(20)에서 인가되는 신호를 분석하여 댐퍼의 피스톤 방향을 검출하여 차량의 상하 속도 및 댐퍼의 피스톤 방향에 따라 댐퍼의 감쇠력을 조절하기 위한 제어신호를 출력한다.

예를 들면, 상기 제어부(30)는 차고 센서(20)에 인가되는 현재 차고와 제어부(30)의 메모리 테이블에 저장되어 있는 학습 차고를 서로 비교하여 학습 차고가 현재 차고보다 크면 댐퍼의 피스톤 속도 방향(Vp)을 -1로 셋팅하고, 학습 차고가 현재 차고와 같으면 댐퍼의 피스톤 속도 방향(Vp)을 0으로 셋팅하고, 학습 차고가 현재 차고보다 작으면 댐퍼의 피스톤 속도 방향(Vp)을 1로 셋팅한다.

액츄에이터(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 신호에 따라 댐퍼의 감쇠력을 조절한다.

예를 들면, 쇽업소버를 부드럽게 하여 승차감을 향상시키는 소프트(Soft)모드와 쇽업소버를 딱딱하게 하여 조향성을 향상시켜 안전성을 확보하는 하드(Hard)모드로 조절한다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 전자 제어 현가장치 동작을 제어하기 위한 본 발명은 도1과 함께 설명하면 다음과 같다.

소정의 목적지로 차량이 주행할 때 도로 상태가 울퉁불퉁한 노면을 통과하게 되면 차체도 같이 상, 하 진동이 발생하는데, 이때 제어부(30)는 차량의 상태 검출부(10)의 가속도 센서에서 인가되는 신호를 분석하여 차체 상하 가속도(a_b)를 검출하며(스텝 110), 상기에서 검출되는 차체 상하 가속도를 적분하여 차체 상하 속도 (v_b)를 검출한다(스텝 120).

또한, 제어부(30)는 차고센서(20)에서 인가되는 신호를 분석하여 차량의 높이 변화에 따른 액슬과 차체의 높이, 즉 현재 차고를 검출한다(스텝 130).

이때, 제어부(30)는 상기 스텝 130에서 검출되는 현재 차고와 메모리 테이블에 입력되어 있는 학습 차고를 비교하여 학습차고와 현재 차고의 대소를 판단한다(스텝 140).

상기 스텝 140에서 현재차고가 학습차고 보다 크다고 판단되면 댐퍼의 피스톤 속도 방향( v_p)을 -1로 셋팅하고, 현재차고와 학습차고가 같다고 판단되면 댐퍼의 피스톤 속도 방향(v_p)을 0으로 셋팅한다.

또한, 현재차고가 학습차고 보다 작다고 판단되면 댐퍼의 피스톤 속도 방향 ( v_p)을 +1로 셋팅한 후(스텝 150) 상기 스텝 130에서 검출되는 차체 상하속도( v_b)에 셋팅된 피스톤 속도 방향( v_p)를 승산하여 승산한 값이 0보다 큰지를 판단한다(스텝 160).

이때, 피스톤 속도 방향은 지구중력의 반대방향을 '+'로 정한다. 또한, 차체의 상하속도도 지구중력의 반대방향을 '+'로 정한다. 이는 임의로 정하는 것이므로 필요에 따라 반대로 정의될 수도 있다.

상기 스텝 160에서 차체 상하속도( v_b)에 피스톤 속도 방향( v_p)를 승산한 값이 0보다 크다고 판단되면, 차체의 상, 하 속도와 댐퍼의 피스톤 속도 방향이 일치하므로 댐퍼의 감쇠력을 크게 하여 조향성을 향상시키는 하드(Hard)모드로 조절하기 위한 제어신호를 제1액츄에이터(40)에 출력한다(스텝 170).

한편, 차체 상하속도( v_b)에 피스톤 속도 방향( v_p)를 승산한 값이 0보다 작거나 같다고 판단되면(스텝 180) 차체의 상, 하 속도와 댐퍼의 피스톤 속도 방향이 일치하지 않으므로 쇽업소버의 감쇠력을 작게 하여 승차감을 향상시키기 위한 소프트(Soft) 모드로 제어하기 위한 제어신호를 액츄에이터(40)에 출력한다(스텝 190).

액츄에이터(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 신호에 따라 댐퍼의 감쇠력을 소프트 및 하드로 조절하여 승차감 및 조향성을 향상시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 댐퍼의 피스톤 방향에 따라 감쇠력 가변을 제어함으로써 디지탈 방식의 차속센서가 설치된 차량에서도 차체의 상하 진동 및 차고 변화량에 따라 댐퍼의 감쇠력을 조절하여 차량의 안전성 및 조향성을 향상시킨다.

Claims (4)

1. 운행되는 차량의 상태에 따라 차체의 상하 가속도를 검출한 후 일정방식에 따라 검출되는 가속도를 적분하여 차체의 상하 속도를 검출하는 단계;

   운행되는 차량의 상태에 따라 현재의 차고를 검출한 후 메모리 테이블에 저장되어 있는 학습차고와 현재차고를 비교하여 차고의 대소에 따라 댐퍼의 피스톤 방향을 설정하는 단계;

   상기에서 검출되는 차체의 상하 속도에 설정되어 있는 댐퍼의 피스톤 방향을 승산하여 승산한 값이 양수라고 판단되면, 차체의 상, 하 속도와 댐퍼의 피스톤 속도 방향이 일치하므로 댐퍼의 감쇠력을 크게 하여 조향성을 향상시키는 하드모드로 진입하는 단계;

   상기에서 검출되는 차체의 상하 속도에 설정되어 있는 댐퍼의 피스톤 방향을 승산하여 승산한 값이 음수라고 판단되면, 차체의 상, 하 속도와 댐퍼의 피스톤 속도 방향이 일치하지 않으므로 댐퍼의 감쇠력을 작게 하여 승차감을 향상시키기 위한 소프트 모드로 진입하는 단계를 포함하는 전자 제어 현가방법.
2. 청구항 1에 있어서, 현재차고가 학습차고 보다 크다고 판단되면 댐퍼의 피스톤 속도 방향을 '-1'로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 현가방법.
3. 청구항 2에 있어서, 현재차고와 학습차고의 크기가 같다고 판단되면 댐퍼의 피스톤 속도 방향을 '0'으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 현가방법.
4. 청구항 3에 있어서, 현재차고가 학습차고 보다 작다고 판단되면 댐퍼의 피스톤 속도 방향을 '+1'로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 현가방법.

Images