KR100528619B1

KR100528619B1 - 전자 제어 현가 장치와 이를 이용한 댐퍼 제어 방법

Info

Publication number: KR100528619B1
Application number: KR10-2003-0084377A
Authority: KR
Inventors: 김완일
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-11-15
Also published as: KR20050050760A

Abstract

복수 노면 판정을 보다 정확하게 하여 승차감을 향상시킬 수 있는 본 발명에 따른 차량의 전자 제어 현가 장치는 노면 판정용 센서의 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키는 필터링부와, n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 임계값 추출부와, 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 최대값 추출부와, 추출된 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하여 가중치를 산출하되, 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출하고, 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi)를 “0”으로 설정하는 가중치 산출부와, 노면 판정용 임계값(Yi_ref)별로 제어 변수(Ki)가 설정되어 있으며, 가중치 산출부에서 제공되는 가중치(Pi)와 이에 대응되는 제어 변수(Ki)간의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 제어 이득 산출부와, 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 제어 신호 발생부를 포함한다.

Description

전자 제어 현가 장치와 이를 이용한 댐퍼 제어 방법{ELECTRONIC CONTROL UNIT AND METHOD FOR CONTROLLING DAMPER USING THE SAME}

본 발명은 전자 제어 현가 장치에 관한 것으로, 특히 서로 다른 복수개의 노면 판정 조건이 동시에 성립되는 노면에서의 노면 판정을 정확하게 하여 승차감을 향상시킬 수 있는 전자 제어 현가 장치와 이를 이용한 댐퍼 제어 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 전자 제어 현가 장치를 도시한 구조도이고, 도 2는 도 1의 제어기를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 차량을 구성하는 차체(1)와 4개(도면에는 하나만을 도시함)의 차륜(2)의 차축(부호 생략) 사이에는 용수철(3)과 감쇠력을 제어할 수 있는 가변 댐퍼(4)가 병렬로 장착되어 있어 차체(10)를 지지하고 있다. 차체(1) 상에는 차체(1)의 노면 판정을 위한 정보를 제공하는 노면 상태 검출 수단(5)이 부착되어 있다. 노면 상태 검출 수단(5)은 차체(1)의 상하 방향의 가속도를 검출하는 수직 가속도 센서, 차고 센서, 초음파 센서 등과 같이 노면의 굴곡, 거칠기 등을 신호의 진폭과 주파수로 파악할 수 있으며, 노면 상태 검출 수단(5)에서 검출된 신호(α)는 제어기(6)에 공급된다. 또, 가변 댐퍼(4) 및 용수철(3)은 4개의 차륜(2)에 대응하여 각각 4개 설치되어 있지만 편의상 그 중 하나만을 도시하고 있다.

가변 댐퍼(4)에는 액추에이터(7)가 설치되어 있다. 액추에이터(7)는 제어기(6)로부터의 제어 신호에 근거하여 가변 댐퍼(4)의 도시하지 않은 감쇠력 발생 기구를 구동하여 가변 댐퍼(4)에 제어 신호에 따른 감쇠력을 발생시키고, 또한 제어 신호에 근거하여 감쇠력을 조절할 수 있도록 하고 있다.

제어기(6)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 적분 처리부(8), 제어 목표치 산출부(9), 제어 신호 발생부(10), 판정용 회수 산출부(11), 판정부(12), 파라미터 조정부(13)로 대략 구성되어 있다. 적분 처리부(8)는 노면 상태 검출 수단(5)의 신호(α)를 적분하여 이를 제어 목표치 산출부(9)에 출력한다.

제어 목표치 산출부(9)는 적분된 값에 제어 이득(K)을 곱해서 제어 목표치(C)를 구하고, 이를 제어 신호 발생부(10)에 출력한다. 제어 신호 발생부(10)는 제어 목표치(C)에 근거하여 제어 신호(I)를 발생하고 이 제어 신호(I)를 액추에이터(7)에 출력한다. 이 경우, 제어 신호 발생부(10)에는 가변 댐퍼(4)의 특성에 근거하여 설정한 제어 목표치(C)와 이것에 거의 비례하는 제어 신호(I)를 나타내는 정보(편의상, 도 2의 제어 신호 발생부(10)를 나타내는 블록 중에 이 정보를 나타내는 그래프를 나타내고 있음)가 저장되어 있고, 제어 목표치(C)를 입력받아 이에 대응되는 제어 신호(I)를 발생시킨다.

그리고, 액추에이터(7)는 제어 신호(I)를 입력받아 감쇠력 발생 기구(도시 생략)를 구동하고, 가변 댐퍼(4)가 원하는 신장측, 축소측 감쇠력을 얻을 수 있도록 하고 있다.

판정용 회수 산출부(11)는 꾸불꾸불한 도로용 기준범위 데이터(Tu), 험한 도로용 기준범위 데이터(Ta)를 가지고 있으며, 이를 토대로 소정 시간 t(예컨대 500ms) 내에서 노면 상태 검출 수단(5)의 신호(α)에 꾸불꾸불한 도로 성분, 험한 도로 상분의 진폭이 각각 기준 범위 데이터(Tu, Ta)에 들어 있는 횟수(진동 선분 레벨)(Fu, Fa; 이하 적절히 판정용 횟수를 F로 총칭함)를 산출하고, 이를 판정부(12)에 출력한다.

판정부(12)는 판정용 회수 산출부(110)가 얻은 판정용 횟수(Fu, Fa)에 근거하여 다음과 같이 노면 상태, 예를 들면 꾸불꾸불한 도로, 험한 도로, 보통 도로를 판정하고, 판정 결과를 파라미터 조정부(13)에 출력한다. 즉, 판정부(12)는 상기 소정 시간 내에서의 꾸불꾸불한 도로 성분이 꾸불꾸불한 도로 기준 범위 데이터(Tu)에 들어 있는 횟수가 기 설정된 값 이상인 것으로 판정하면 차량이 꾸불꾸불한 도로를 주행하고 있는 것으로 판정하고, 소정 시간 내에서 험한 도로 성분이 험한 도로용 기준 범위 데이터(Ta)에 들어 있는 회수가 기 설정된 값 이상 이라 하고 판정하면 차량이 험한 도로를 주행하고 있는 것으로 판단한다. 또한, 판정부(12)는 꾸불꾸불한 상태 및 험한 도로 상태가 아닌 경우 차량이 보통 상태의 노면을 주행하고 있는 것으로 판정한다.

파라미터 조정부(13)는 판정부(12)의 판정 결과에 따라 제어 이득(K)을 조정한다. 이때, 판정부(12)가 노면 상태를 꾸불꾸불한 상태로 판정한 경우 꾸불꾸불한 도로용 제어 이득(K), 댐핑력을 향상시키는 방향의 제어 이득(K)을 설정하고, 판정부(12)가 노면 상태를 험한 상태로 판정한 경우 험한 도로용 제어 이득(K), 승차감을 악화시키지 않은 방향의 제어 이득(K)을 설정하고, 판정 결과 꾸불꾸불한 상태와 험한 상태의 2개의 판정 내용이 포함되는 경우에 꾸불꾸불한 도로용 제어 이득(K)에 우선하여 험한 도로용 제어 이득(K)을 설정하도록 하고 있다.

꾸불꾸불한 도로용 제어 이득(K)이 설정됨으로써, 제어 신호(I)가 조정되어 가변 댐퍼(4)가 큰 감쇠력을 발생하여(하드 상태가 되어) 댐핑력의 향상을 도모할 수 있게 되고, 험한 도로용 제어 이득(K)이 설정됨으로써, 제어 신호(I)가 조정되어 가변 댐퍼(4)가 비교적 작은 감쇠력을 발생하여(소프트 상태가 되어) 승차감의 향상을 도모할 수 있게 되어 있다.

종래의 전자 제어 현가 장치가 저주파 굴곡이 심한 도로와 고주파의 거친 길을 모두 하나의 노면으로 판단하며, 이에 따라 감쇠력을 하드하게 제어하여 차량 자세를 잡아줘 안정성을 도모한다. 그러나, 꾸불꾸불한 도로 상태인 고주파의 거친 길의 경우 감쇠력을 하드하게 제어하게 되면, 차량 자세를 잡을 때 심한 충격이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 전자 제어 현가 장치는 둘 이상의 노면(복수)이 판정되는 경우 먼저 설정된 우선 순위에 의해서 하나의 노면 상태를 선택하고, 이에 해당하는 제어 이득(K)을 제어기(10)에 제공하여 감쇠력 지령치를 출력하게 된다. 여기서 우선 순위 설정 기준은 승차감을 중요시 할 것인지, 차량 자세 안정성을 중요시 할 것인지에 따라 결정되거나 차속별로 다르게 결정할 수도 있다. 특히, 전자 제어 현가 장치는 고속 주행 시 승차감을 다소 희생하거라도 차량 안정성 위주 및 차이어 접지력 변동을 최소화하여 조종 안정성을 확보하는 방향으로 제어를 수행한다.

그러나, 복수 노면 주행 시 차량 주행 노면이 두 가지 이상의 특성을 어느 정도 가지는데, 종래의 전자 제어 현가 장치는 복수 노면을 우선 순위에 따라 하나의 노면으로만 판정하게 되면, 노면 오판정 시 제어 특성이 너무 상이하여 제어 성능의 부조화가 발생되는 문제점이 있다. 즉, 큰 진폭의 험로에서 노면 판정을 아파트 둔턱으로 잘못 판정하게 되면, 전자 제어 현가 장치는 감쇠력을 하드하게 제어하기 때문에 승차감이 나빠지게 된다. 이런 현상의 원인은 전자 제어 현가 장치가 노면 판정을 노면 상태 검출 수단(5)에서 발생되는 신호의 진폭에 대해서 임계값이나 임계값 초과 횟수로 결정하기 때문에 임계값과 카운트 회수가 근사한 노면 조건에서는 노면을 오판정하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수 노면 조건 형성 시 각 노면에 가중치를 부여하고 각 노면의 가중치와 각 노면에 해당하는 제어 변수를 가중 평균하여 제어 이득을 결정함으로써, 노면 판정 시 하나의 노면을 이용함으로 인한 오판 가능성을 줄이고 노면 진폭의 크기를 가중치로 두어 노면 판정의 정확성을 높일 수 있는 전자 제어 현가 장치와 이를 이용한 댐퍼 제어 방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 이용하여 감쇠력을 제어하는 전자 제어 현가 장치에 있어서, 상기 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키는 필터링부와, 상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 임계값 추출부와, 상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 최대값 추출부와, 상기 추출된 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하여 가중치를 산출하되, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출하고, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi)를 “0”으로 설정하는 가중치 산출부와, 상기 노면 판정용 임계값(Yi_ref)별로 제어 변수(Ki)가 설정되어 있으며, 상기 가중치 산출부에서 제공되는 가중치(Pi)와 이에 대응되는 제어 변수(Ki)간의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 제어 이득 산출부와, 상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 제어 신호 발생부를 포함한다.

본 발명은, 노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키는 전자 제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 있어서, 상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 단계와, 상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 단계와, 상기 추출된 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하는 단계와, 상기 비교 결과, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출하며, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi)를 “0”으로 설정하는 단계와, 상기 가중치 산출부에서 산출된 가중치들의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 단계와, 상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명은, 노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키고, 임계값(Yi_ref)별로 가중치(μi)가 설정되어 있는 전자 제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 있어서, 상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 단계와, 상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 단계와, 상기 노면 판정용 신호별 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하는 단계와, 상기 비교 결과, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 상기 임계값(Yi_ref)에 대응되는 가중치(μi)를 추출하고, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치를“0”으로 설정하는 단계와, 상기 가중치 산출부에서 산출된 i 개의 가중치들의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 단계와, 상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명은, 노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키고, 상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 대응되는 가중치(μi)가 설정되어 있는 전자 제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 있어서, 상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 단계와, 상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 단계와, 상기 추출된 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하는 단계와, 상기 비교 결과, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출함과 더불어 상기 비교 대상의 노면 판정용 신호에 대응되는 가중치(μi)를 추출하고, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi, μi)를“0”으로 설정하는 단계와, 상기 가중치 산출부의 가중치(Pi, μi)의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 단계와, 상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전자 제어 현가 장치에서 제어기의 구조를 도시한 블록도이고, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 적용될 노면 판정용 신호를 도시한 신호 파형도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전자 제어 현가 장치는 노면 판정용 센서(300), 필터링부(310), 임계값 추출부(320), 최대값 추출부(330), 가중치 산출부(340), 제어 이득 산출부(350) 및 제어 신호 발생부(360)를 포함한다.

노면 판정용 센서(300)는 수직 가속도 센서, 차고 센서, 초음파 센서 등으로 차체 또는 차축에 설치되며, 노면의 굴곡, 거칠기 등을 파악할 수 있는 출력 신호를 생성하여 필터링부(310)에 제공한다.

필터링부(310)는 노면 판정용 센서(300)에서 제공되는 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2)개의 노면 판정용 신호를 생성하고, 이를 임계값 추출부(320) 및 최대값 추출부(330)에 제공한다. 예를 들어 설명하면, 필터링부(310)는 저주파 및 고주파 필터를 구비하며, 저주파 필터로 출력 신호를 저주파 필터링하여 도 4a에 도시된 바와 같은 저주파 노면 판정용 신호와 고주파 필터로 출력 신호를 고주파 필터링하여 도 4b에 도시된 바와 같은 고주파 노면 판정용 신호를 생성시킨다.

임계값 추출부(320)는 n 개의 노면 판정용 신호에 적용될 임계값이 저장된 메모리를 구비하며, 각각의 노면 판정용 신호에 적용될 임계값(Yi_ref)을 메모리에서 추출하여 가중치 산출부(340)에 제공한다. 또한, 최대값 산출부(330)는 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하여 가중치 산출부(340)에 제공한다.

가중치 산출부(340)는 최대값 산출부(330)에서 제공되는 최대값(Yi_Max)들과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)들 간의 비교를 통해 가중치(Pi)를 산출하는데, 이때 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출하며, 최대값(Yi_Max)이 임계값 미만인 경우에 가중치(Pi)를 “0”으로 설정한다. 가중치 산출부(340)에서 산출된 가중치(Pi)는 제어 이득 산출부(350)에 제공된다.

제어 이득 산출부(350)는 노면 판정용 임계값(Yi_ref) 별로 제어 변수(Ki)가 설정되어 있으며, 아래의 수학식 1에 도시된 바와 같이 가중치 산출부(340)에서 제공되는 가중치(Pi)와 제어 변수(Ki)간의 가중 평균값으로 제어 이득(K)을 산출하여 제어 신호 발생부(360)에 제공한다.

제어 신호 발생부(360)는 제어 이득 산출부(350)에서 산출된 제어 이득(K)을 제공받으며, 이에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어한다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치를 구하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 다른 실시 예로서 각각의 임계값(Yi_ref)에 적용될 가중치(μi)를 미리 설정하여 메모리에 저장한 다음 메모리에 저장된 가중치(μi)를 이용하여 제어 이득(K)을 산출하거나, 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)간의 비율로 계산된 가중치(Pi) 및 메모리에 저장된 가중치(μi)를 이용하여 제어 이득(K)을 산출할 수 있다.

즉, 본 발명의 다른 실시 예의 경우 가중치 산출부(340)에는 임계값(Yi_ref)별 가중치(μi)가 설정된 메모리를 구비하며, 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 비교하여 가중치(μi)를 설정하되, 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우 임계값(Yi_ref)에 대응되는 가중치(μi)를 메모리에서 인출하고, 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만일 경우 가중치를 “0”으로 설정한다.

이때 제어 이득 산출부(350)는 아래의 수학식 2와 같이 임계값(Yi_ref)별 제어 변수(Ki)와 가중치 산출부(340)에서 산출된 가중치들간의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전자 제어 현가 장치의 가중치 산출부(340)는 임계값(Yi_ref)별 가중치(μi)가 설정되어 있는 메모리를 구비하며, 최대값 추출부(330)에서 제공되는 각 노면 판정용 신호별 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하여 가중치를 산출하되, 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상인 경우 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출함과 더불어 임계값(Yi_ref)에 대응되는 가중치(μi)를 메모리에서 인출하고, 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만인 경우 가중치(Pi, μi)를 “0”으로 설정한다. 이렇게 설정된 각각의 노면 판정용 신호에 대응되는 가중치(Pi, μi)들은 제어 이득 산출부(350)에 제공된다.

제어 이득 산출부(350)는 아래의 수학식 3에 도시된 바와 같이 가중치 산출부(340)에서 제공되는 가중치(Pi, μi)와 이에 대응되는 제어 변수(Ki)간의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출한다.

상기와 같은 구성을 갖는 전자 제어 현가 장치의 동작 과정은 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일실시예를 나타내기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내기 위한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타내기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 먼저 필터링부(310)는 노면 판정용 센서(300)에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n개의 노면 판정용 신호를 생성시킨 후 이를 임계값 추출부(320)와 최대값 산출부(330)에 제공한다(S500, S502). 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 필터링부(310)가 출력 신호를 3가지 방식으로 필터링하여 3개의 노면 판정용 신호를 생성시키는 것을 예로 들어 설명한다.

임계값 추출부(320)는 3개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Y1_ref, Y2_ref, Y3_ref)을 추출한 후에 이를 가중치 산출부(340)에 제공하고, 최대값 산출부(320)는 필터링부(310)에서 제공되는 각각 노면 판정용 신호에서 최대값(Y1_Max, Y2_Max, Y3_Max)을 산출하여 가중치 산출부(340)에 제공한다(S504, S506).

가중치 산출부(340)는 임계값 추출부(320)에서 제공되는 임계값(Y1_ref)과 최대값(Y1_Max)을 비교하며(S508), 비교 결과 최대값(Y1_Max)이 임계값(Y1_ref) 이상인 경우 가중치(P1)를 최대값(Y1_Max)과 임계값(Y1_ref)간의 비율(최대값/임계값)로 산출하여 제어 이득 산출부(350)에 제공하며, 제어 이득 산출부(350)는 임계값(Y1_ref)에 대응되는 제어 변수(K1)를 추출한 후 가중치(P1), 제어 변수(K1)를 메모리에 저장시킨다(S510, S512).

이후, 가중치 산출부(340)는 노면 판정용 신호가 더 이상 존재하지 않는지의 여부, 즉, i값이 n이 되었는지의 여부를 판단한다(S516).

단계 S516의 판단 결과, i가 n의 값이 되지 않은 경우 i값을 하나 더 증가시킨 후에 단계 S508로 진행한다(S518).

단계 S508의 비교 결과, 최대값(Y1_Max)이 임계값(Y1_ref) 미만인 경우 가중치 산출부(340)는 가중치(P1)를 “0”으로 설정한 다음 단계 S516으로 진행한다(S514).

다시 말해서, 가중치 산출부(340)는 단계 S508을 필터링부(310)에서 출력된 노면 판정용 신호의 수만큼 위와 같은 과정을 반복 수행하여 가중치 P1, P2, P3을 산출한다. 이후 가중치 산출부(340)는 위의 과정을 통해 산출된 가중치(Pi)가 모두 0의 값을 갖는지의 여부를 판단한다(S520).

단계 S520의 판단 결과, 가중치(Pi)가 모두 0인 경우 가중치 산출부(340)는 초기 가중치(P0)를 1로 설정하여 제어 이득 산출부(350)에 제공하며, 가중치(Pi)가 0이 아닌 경우에 초기 가중치(P0)를 0으로 설정하여 제어 이득 산출부(350)에 제공한다(S522, S524). 이때 제어 이득 산출부(350)는 초기 제어 변수(K0)를 기 설정된 값, 예를 들면 0으로 설정한다.

제어 이득 산출부(350)는 가중치 산출부(340)에서 제공되는 가중치(Pi)와 제어 변수(Ki)를 위의 수학식 1에 적용하여 제어 이득(K)을 산출하여 제어 신호 발생부(360)에 제공한다(S526). 제어 신호 발생부(360)는 제어 이득(K)에 비례한 제어 신호를 발생시켜 댐퍼를 제어한다.

이하, 첨부된 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 먼저 필터링부(310)는 노면 판정용 센서(300)에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n개의 노면 판정용 신호를 생성시킨 후 이를 임계값 추출부(320)와 최대값 산출부(330)에 제공한다(S600, S602).

임계값 추출부(320)는 3개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Y1-ref, Y2_ref, Y3-ref)을 추출한 후에 이를 가중치 산출부(340)에 제공하고, 최대값 산출부(320)는 필터링부(310)에서 제공되는 각각 노면 판정용 신호에서 최대값(Y1_Max, Y2_Max, Y3_Max)을 산출하여 가중치 산출부(340)에 제공한다(S604, S606).

가중치 산출부(340)는 임계값 추출부(320)에서 제공되는 임계값(Y1_ref)과 최대값(Y1_Max)을 비교하며(S608), 비교 결과 최대값(Y1_Max)이 임계값(Y1_ref) 이상인 경우 가중치(μ1)를 메모리에서 인출하여 제어 이득 산출부(350)에 제공하며, 제어 이득 산출부(350)는 임계값(Y1_ref)에 대응되는 제어 변수(K1)를 추출한 후 가중치(μ1), 제어 변수(K1)를 메모리에 저장시킨다(S610, S612).

이후, 가중치 산출부(340)는 노면 판정용 신호가 더 이상 존재하지 않는지의 여부, 즉, i값이 n이 되었는지의 여부를 판단한다(S616).

단계 S616의 판단 결과, i가 n의 값이 되지 않은 경우 i값을 하나 더 증가시킨 후에 단계 S608로 진행한다(S618).

단계 S608의 비교 결과, 최대값(Y1_Max)이 임계값(Y1_ref) 미만인 경우 가중치 산출부(340)는 가중치(μ1)를 “0”으로 설정한 다음 단계 S616으로 진행한다(S614).

다시 말해서, 가중치 산출부(340)는 단계 S608을 필터링부(310)에서 출력된 노면 판정용 신호의 수만큼 위와 같은 과정을 반복 수행하여 가중치 μ1, μ2, μ3을 산출하여 제어 이득 산출부(350)에 제공한다. 이후 가중치 산출부(340)는 위의 과정을 통해 산출된 가중치(μi)가 모두 0의 값을 갖는지의 여부를 판단한다(S620).

단계 S620의 판단 결과, 가중치(μi)가 모두 0인 경우 가중치 산출부(340)는 초기 가중치(μ0)를 1로 설정하여 제어 이득 산출부(350)에 제공하며, 가중치(μi)가 0이 아닌 경우에 초기 가중치(μ0)를 0으로 설정하여 제어 이득 산출부(350)에 제공한다(S622, S624). 이때 제어 이득 산출부(350)는 초기 제어 변수(K0)를 기 설정된 값, 예를 들면 0으로 설정한다.

제어 이득 산출부(350)는 가중치 산출부(340)에서 제공되는 가중치(μi)와 제어 변수(Ki)를 위의 수학식 2에 적용하여 제어 이득(K)을 산출하여 제어 신호 발생부(360)에 제공한다(S626). 제어 신호 발생부(360)는 제어 이득(K)에 비례한 제어 신호를 발생시켜 댐퍼를 제어한다.

이하, 첨부된 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 먼저 필터링부(310)는 노면 판정용 센서(300)에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n개의 노면 판정용 신호를 생성시킨 후 이를 임계값 추출부(320)와 최대값 산출부(330)에 제공한다(S700, S702).

임계값 추출부(320)는 3개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Y1-ref, Y2_ref, Y3-ref)을 추출한 후에 이를 가중치 산출부(340)에 제공하고, 최대값 산출부(320)는 필터링부(310)에서 제공되는 각각 노면 판정용 신호에서 최대값(Y1_Max, Y2_Max, Y3_Max)을 산출하여 가중치 산출부(340)에 제공한다(S704, S706).

가중치 산출부(340)는 임계값 추출부(320)에서 제공되는 임계값(Y1_ref)과 최대값(Y1_Max)을 비교하며(S708), 비교 결과 최대값(Y1_Max)이 임계값(Y1_ref) 이상인 경우 최대값(Y1_Max)과 임계값(Y1_ref)간의 비율(최대값/임계값)로 제 1 가중치(P1)를 산출함과 더불어 제 2 가중치(μ1)를 메모리에서 인출하여 제어 이득 산출부(350)에 제공한다. 제어 이득 산출부(350)는 임계값(Y1_ref)에 대응되는 제어 변수(K1)를 추출한 후 제 1, 2 가중치(P1, μ1), 제어 변수(K1)를 메모리에 저장시킨다(S710, S712, S714).

이후, 가중치 산출부(340)는 노면 판정용 신호가 더 이상 존재하지 않는지의 여부, 즉, i값이 n이 되었는지의 여부를 판단한다(S718).

단계 S716의 판단 결과, i가 n의 값이 되지 않은 경우 i값을 하나 더 증가시킨 후에 단계 S708로 진행한다(S720).

단계 S708의 비교 결과, 최대값(Y1_Max)이 임계값(Y1_ref) 미만인 경우 가중치 산출부(340)는 제 1, 2 가중치(P1, μ1)를 “0”으로 설정한 다음 단계 S716으로 진행한다(S716).

다시 말해서, 가중치 산출부(340)는 단계 S708을 필터링부(310)에서 출력된 노면 판정용 신호의 수만큼 이와 같은 과정을 반복 수행하여 제 1, 2 가중치 P1, P2, P3, μ1, μ2, μ3을 산출하여 제어 이득 산출부(350)에 제공한다. 이후 가중치 산출부(340)는 위의 과정을 통해 산출된 제 1, 2 가중치(Pi, μi)가 모두 0의 값을 갖는지의 여부를 판단한다(S722).

단계 S722의 판단 결과, 제 1, 2 가중치(Pi, μi)가 모두 0인 경우 가중치 산출부(340)는 초기 제 1, 2 가중치(P0, μ0)를 1로 설정하여 제어 이득 산출부(350)에 제공하며, 제 1, 2 가중치(Pi, μi)가 0이 아닌 경우에 초기 제 1, 2 가중치(P0, μ0)를 0으로 설정하여 제어 이득 산출부(350)에 제공한다(S724, S726). 이때 제어 이득 산출부(350)는 초기 제어 변수(K0)를 기 설정된 값, 예를 들면 0으로 설정한다.

제어 이득 산출부(350)는 가중치 산출부(340)에서 제공되는 제 1, 2 가중치(Pi, μi)와 제어 변수(Ki)를 위의 수학식 3에 적용하여 제어 이득(K)을 산출하여 제어 신호 발생부(360)에 제공한다(S728). 제어 신호 발생부(360)는 제어 이득(K)에 비례한 제어 신호를 발생시켜 댐퍼를 제어한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 복수 노면 조건 형성 시 최대 진폭(최대값)과 해당 임계값의 비율 또는 기 설정된 값으로 각 노면에 대한 가중치를 결정하고 각 노면의 가중치와 각 노면에 해당하는 제어 변수를 가중 평균하여 제어 이득을 결정함으로써, 노면 판정 시 하나의 노면을 이용함으로 인한 오판 가능성을 줄이고 노면 진폭의 크기를 가중치로 두어 노면 판정의 정확성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 노면 판정의 정확성을 높여 보다 정확한 노면별 제어를 가능하게 함으로써, 승차감 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 전자 제어 현가 장치를 도시한 도면이고,

도 2는 도 1의 제어기를 도시한 블록도이고,

도 3은 본 발명에 따른 전자 제어 현가 장치에서 제어기의 구조를 도시한 블록도이고,

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 적용될 노면 판정용 신호를 도시한 신호 파형도이고,

도 5는 본 발명의 일실시예를 나타내기 위한 흐름도이고,

도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내기 위한 흐름도이고,

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타내기 위한 흐름도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

300 : 노면 판정용 센서 310 : 필터링부

320 : 임계값 추출부 330 : 최대값 추출부

340 : 가중치 산출부 350 : 제어 이득 산출부

360 : 제어 신호 발생부

Claims

노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 이용하여 감쇠력을 제어하는 전자 제어 현가 장치에 있어서,

상기 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키는 필터링부와,

상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 임계값 추출부와,

상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 최대값 추출부와,

상기 추출된 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하여 가중치를 산출하되, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출하고, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi)를 “0”으로 설정하는 가중치 산출부와,

상기 노면 판정용 임계값(Yi_ref)별로 제어 변수(Ki)가 설정되어 있으며, 상기 가중치 산출부에서 제공되는 가중치(Pi)와 이에 대응되는 제어 변수(Ki)간의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 제어 이득 산출부와,

상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 제어 신호 발생부

를 포함하는 전자 제어 현가 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 가중치 산출부는,

상기 임계값(Yi_ref)별 가중치(μi)가 설정되어 있으며, 상기 노면 판정용 신호별 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하여 가중치를 산출하되, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 상기 설정된 가중치(μi)를 적용시키고 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치를“0”으로 설정하며,

상기 제어 이득 산출부는,

상기 임계값(Yi_ref)별로 제어 변수(Ki)가 설정되어 있으며, 상기 가중치 산출부에서 산출된 가중치(μi)와 제어 변수(Ki)간의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 현가 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 가중치 산출부는,

상기 임계값(Yi_ref)별로 가중치(μi)가 설정되어 있으며, 상기 노면 판정용 신호별 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하여 가중치를 산출하되, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출함과 더불어 상기 임계값(Yi_ref)에 대응되는 가중치(μi)를 추출하고, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi, μi)를“0”으로 설정하며,

상기 제어 이득 산출부는,

상기 임계값(Yi_ref)별로 제어 변수(Ki)가 설정되어 있으며, 상기 가중치 산출부의 가중치(Pi, μi)와 제어 변수(Ki)간의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 현가 장치.
노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키는 전자 제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 있어서,

상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 단계와,

상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 단계와,

상기 추출된 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하는 단계와,

상기 비교 결과, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출하며, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi)를 “0”으로 설정하는 단계와,

상기 가중치 산출부에서 산출된 가중치들의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 단계와,

상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 단계

를 포함하는 전자 제어 현가 장치의 댐퍼 제어 방법.
노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키고, 임계값(Yi_ref)별로 가중치(μi)가 설정되어 있는 전자 제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 있어서,

상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 단계와,

상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 단계와,

상기 노면 판정용 신호별 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하는 단계와,

상기 비교 결과, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 상기 임계값(Yi_ref)에 대응되는 가중치(μi)를 추출하고, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치를“0”으로 설정하는 단계와,

상기 가중치 산출부에서 산출된 i 개의 가중치들의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 단계와,

상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 단계

를 포함하는 전자 제어 현가 장치의 댐퍼 제어 방법.
노면 판정용 센서에서 출력된 출력 신호를 각기 다른 방식으로 필터링하여 서로 다른 진폭을 갖는 n(n ≥2) 개의 노면 판정용 신호를 생성시키고, 상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 대응되는 가중치(μi)가 설정되어 있는 전자 제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 있어서,

상기 n 개의 노면 판정용 신호에 각각 적용될 임계값(Yi_ref)을 추출하는 단계와,

상기 각각의 노면 판정용 신호에서 최대값(Yi_Max)을 추출하는 단계와,

상기 추출된 각각의 최대값(Yi_Max)과 이에 대응되는 임계값(Yi_ref)을 각각 비교하는 단계와,

상기 비교 결과, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 이상일 경우에 최대값(Yi_Max)과 임계값(Yi_ref)의 비율로 가중치(Pi)를 산출함과 더불어 상기 비교 대상의 노면 판정용 신호에 대응되는 가중치(μi)를 추출하고, 상기 최대값(Yi_Max)이 임계값(Yi_ref) 미만 일 경우 가중치(Pi, μi)를“0”으로 설정하는 단계와,

상기 가중치 산출부의 가중치(Pi, μi)의 가중 평균값을 이용하여 제어 이득(K)을 산출하는 단계와,

상기 제어 이득(K)에 대응되는 제어 신호를 발생시켜 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 단계

를 포함하는 전자 제어 현가 장치의 댐퍼 제어 방법.