KR100558518B1 - 반능동 현가장치의 수직 가속도 및 속도 측정 방법 - Google Patents

반능동 현가장치의 수직 가속도 및 속도 측정 방법 Download PDF

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KR100558518B1
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김완일
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 반능동 현가장치의 수직 가속도 및 속도 측정 방법에 관한 것으로, 특히 본 발명의 수직 가속도 측정 방법은 차량의 반능동 현가장치의 3개 수직 가속도 센서들에서 각각 측정된 수직 가속도 값들로부터 나머지 1개의 수직 가속도 값을 구하는 방법에 있어서, 제 1수직 가속도 센서 내지 제 3수직 가속도 센서에서 각각 측정된 수직 가속도 값을 입력받는 단계와, 제 1수직 가속도 값 내지 3수직 가속도 값들을 모두 더하되, 각 수직 가속도 값에 보정 상수를 곱하여 제 1수직 가속도 값 내지 제 3수직 가속도 값을 모두 더하여 나머지 1개의 수직 가속도 값을 구하는 단계를 포함한다. 그러므로 본 발명은 3개의 가속도 센서들에서 측정된 수직 가속도 값들과 이들 각 값에 실제 원하는 위치에서의 가속도 값으로 보정하기 위한 상수를 곱하고 모든 값을 더하여 나머지 한 개의 수직 가속도 값을 구함으로써 정확한 수직 가속도 값의 측정 및 보정이 가능하다.
반능동 현가장치, 댐퍼, 수직 가속도, 보정 상수

Description

반능동 현가장치의 수직 가속도 및 속도 측정 방법{METHOD FOR MEASUREMENT A VERTICAL ACCELERATION AND VELOCITY OF THE SEMI-ACTIVE SUSPENSION SYSTEM}
도 1은 반능동 현가장치를 채택한 차량에서의 3개의 댐퍼 및 수직 가속도 센서들의 위치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 수직 가속도 측정 방법을 설명하기 위한 반능동 현가장치의 블록도,
도 3은 반능동 현가장치를 채택한 차량에서의 3개의 댐퍼 및 속도 센서들의 위치를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 속도 측정 방법을 설명하기 위한 반능동 현가장치의 블록도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 제 1가속도 센서 12 : 제 2가속도 센서
14 : 제 3가속도 센서 16 : ECU
18 : 제 1댐퍼 20 : 제 2댐퍼
22 : 제 3댐퍼 24 : 제 4댐퍼
26 : 제 1액튜에이터 28 : 제 2액튜에이터
30 : 제 3액튜에이터 32 : 제 4액튜에이터
100 : 제 1속도 센서 102 : 제 2속도 센서
104 : 제 3속도 센서
본 발명은 차량의 반능동 현가장치(semi active suspension system)에 관한 것으로서, 특히 반능동 현가장치의 수직 가속도 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반능동 현가 장치는 차량에 장착된 댐퍼의 운동특성을 실시간으로 가변시켜서 주행안정성 및 승차감을 향상시키는 장치이다. 운전자가 과도하게 조향을 하거나 차량의 거동이 일정한 궤도를 벗어날 경우 하중차이에 의한 쏠림현상 및 조향력 상실로 운전자는 차량전복이나 예측불가의 위험에 처할 수 있다. 그러나, 이 반능동 현가시스템이 장착된 차량의 경우에는 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동, 구동시의 차량의 안정성을 확보할 수 있고, 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 압력을 효과적으로 차단함으로써 승객에게 안락한 승차감(ride comfort)과 운전편의성을 제공해 준다.
이러한 반능동 현가장치는 차량에 장착된 여러 가지 센서들중에서 수직 가속도 센서, 차속 센서, 조향각 센서, 브레이크 감지 센서, 트로틀 위치 감지 센서 등을 통해서 차량의 주행 상태를 감지하여 4개 차륜에 각각 연결된 댐퍼와 액튜에이터를 제어하는 것이다.
이중에서 수직 가속도 센서는 4개의 댐퍼 근방에 각각 설치되는데, 실제 가속도 장착 위치와 댐퍼의 설치 위치가 차이가 나기 때문에 정확하게 차륜의 가속도 값을 측정하기 어려웠다.
종래에는 각 댐퍼쪽 근방에 위치하도록 차체 앞쪽에 장착된 2개의 수직 가속도 센서들과 뒤쪽에 장착된 1개의 수직 가속도 센서를 통해서 3개의 수직 가속도 값들을 구하고 나머지 하나의 수직 가속도 값은 수학식 1과 같이 3개의 수직 가속도 값들을 입력받아 ECU에서 연산하여 구하였다.
Figure 112004046717586-pat00001
여기서
Figure 112004046717586-pat00002
은 앞쪽 좌측(front left) 수직 가속도,
Figure 112004046717586-pat00003
은 앞쪽 우측(front right) 수직 가속도,
Figure 112004046717586-pat00004
은 뒤쪽 좌측(rear left) 수직 가속도,
Figure 112004046717586-pat00005
은 뒤쪽 우측(rear right) 수직 가속도,
Figure 112004046717586-pat00006
는 앞쪽 쓰레드(tread),
Figure 112004046717586-pat00007
은 뒤쪽 쓰레드를 나타낸다.
이와 같이 3개의 수직 가속도값들과 차륜의 쓰레드값을 이용하여 나머지 한 개의 수직 가속도값을 구할 경우에는 정확한 수직 가속도 값을 구하기 어렵기 때문에 차량의 운동성을 정확하게 판단하는데 문제점이 있었다.
또한 종래에는 3개의 속도 센서들로부터 나머지 한 개의 속도 센서값을 구할 경우에도 정확한 속도값을 구하기 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 3개의 가속도 센서들에서 측정된 수직 가속도 값들과 이들 각 값에 실제 원하는 위치에서의 가속도 값으로 보정하기 위한 상수를 곱하고 모든 값을 더하여 나머지 한 개의 수직 가속도 값을 구함으로써 정확한 수직 가속도 값의 측정 및 보정이 가능한 반능동 현가장치의 수직 가속도 측정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 3개의 속도 센서들에서 측정된 속도값들과 이들의 속도값에 실제 원하는 위치에서의 속도값으로 보정하기 위한 상수를 곱하고 모든 값을 더하여 나머지 한 개의 속도값을 구함으로써 정확한 속도값의 측정 및 보정이 가능한 반능동 현가장치의 속도 측정 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 반능동 현가장치의 3개 수직 가속도 센서들에서 각각 측정된 수직 가속도 값들로부터 나머지 1개의 수직 가속도 값을 구하는 방법에 있어서, 제 1수직 가속도 센서 내지 제 3수직 가속도 센서에서 각각 측정된 수직 가속도 값을 입력받는 단계와, 제 1수직 가속도 값 내지 3수직 가속도 값들을 모두 더하되, 하기 수학식에 의해 각 수직 가속도 값에 보정 상수를 곱하여 제 1수직 가속도 값 내지 제 3수직 가속도 값을 모두 더하여 나머지 1개의 수직 가속도 값(Ad)을 구하는 단계를 포함한다.
Figure 112004046717586-pat00008
여기서 α, β, γ는 각각 나머지 1개의 수직 가속도 센서에 대응하는 댐퍼 위치에서의 보정 상수, Ad는 나머지 1개의 수직 가속도값, Aa1, Aa2, Aa3은 제 1 내지 제 3수직 가속도값이다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 반능동 현가장치의 3개 속도 센서들에서 각각 측정된 속도 값들로부터 나머지 1개의 속도 값을 구하는 방법에 있어서, 제 1속도 센서 내지 제 3속도 센서에서 각각 측정된 속도 값을 입력받는 단계와, 제 1속도 값 내지 3속도 값들을 모두 더하되, 하기 수학식에 의해 각 속도 값에 보정 상수를 곱하여 제 1속도 값 내지 제 3속도 값을 모두 더하여 나머지 1개의 속도 값(Ad)을 구하는 단계를 포함한다.
Figure 112004046717586-pat00009
여기서 α, β, γ는 각각 나머지 1개의 속도 센서에 대응하는 댐퍼 위치에서의 보정 상수, Ad는 나머지 1개의 속도값, Aa1, Aa2, Aa3은 제 1 내지 제 3속도값이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 반능동 현가장치를 채택한 차량에서의 3개의 댐퍼 및 수직 가속도 센서들의 위치를 나타낸 도면으로서, 이를 참조하면 차량 차체(1)에서 앞쪽 댐퍼들(18, 20)쪽에 각각 2개의 수직 가속도 센서들(10, 12)이 설치되며 뒤쪽 댐퍼들(22, 24)중 어느 하나의 댐퍼쪽에 1개의 수직 가속도 센서(14)가 설치된다. 이때 차체의 폭 방향을 X, 차체의 길이 방향을 Y로 기준하면 앞쪽 2개의 수직 가속도 센서들 (10, 12)의 각 그 위치는 (X2, Y2), (X1, Y1)이며 뒤쪽 1개의 수직 가속도 센서(14)의 위치는 (X3 Y3)이다. 미설명된 도면부호 1=FR은 앞쪽 좌측(front left)의 제 1댐퍼(18) 위치, 2=FL은 앞쪽 우측(front right)의 제 2댐퍼(20) 위치, 3=RR은 뒤쪽 좌측(rear left)의 제 3댐퍼(22) 위치, 4=RL은 뒤쪽 우측(rear right)의 제 4댐퍼(24) 위치를 나타낸 것이다.
본 발명은 이러한 3개 수직 가속도 센서들(10, 12, 14) 사이의 X, Y 위치 좌표(예컨대 X1-X2, Y1-Y3)를 이용하여 실제 나머지 1개의 수직 가속도 센서가 설치되어야 하는 위치에서 측정된 수직 가속도 값의 보정 상수를 구한다.
도 2는 본 발명에 따른 수직 가속도 측정 방법을 설명하기 위한 반능동 현가장치의 블록도로서, 이를 참조하면 반능동 현가장치는 제 1 내지 제 3수직 가속도 센서(10, 12, 14)와, ECU(16)와, 제 1 내지 제 4댐퍼(18, 20, 22, 24)와, 제 1 내지 제 4액튜에이터(26, 28, 30, 32)로 구성된다.
제 1 내지 제 3수직 가속도 센서(10, 12, 14)는 차체의 4개 댐퍼 중에서 3개의 댐퍼 근방에 설치되어 차량의 상하운동(bounce motion)을 측정하기 위한 센서로서, 상하 차체운동인 수직 가속도 값을 중력가속도 단위의 전기적인 전압으로 출력해주는 센서이다.
ECU(16)는 마이크로프로세서(microprocessor)를 사용하고 있으며 내부에 각 차륜의 댐퍼 감쇠력을 독립적으로 제어하기 위한 스카이훅 로직(sky-hook logic)을 기본으로 하는 바운스(bounce), 롤(roll), 다이브(dive), 스쿼트(squat) 등의 제어 알고리즘이 포함되어 있다.
제 1 내지 제 4댐퍼(18, 20, 22, 24)는 가변 밸브가 댐퍼 측면에 부착되어 있어 인장/압축시 각각의 제 1 내지 제 4액튜에이터(26, 28, 30, 32)를 제어하기 위한 댐퍼 감쇠력을 조정한다.
이와 같이 구성된 반능동 현가장치에서의 본 발명에 따른 수직 가속도 측정 방법은 다음과 같이 진행된다.
제 1 내지 제 3수직 가속도 센서들(10, 12, 14)에서 각각 측정된 수직 가속도 값(Aa1, Aa2, Aa3)은 ECU(16)로 입력된다.
ECU(16)는 제 1, 제 2 내지 제 3수직 가속도 센서들(10, 12, 14)에서 각각 측정된 수직 가속도 값(Aa1, Aa2, Aa3)을 입력받아 다음 수학식 2와 같이 나머지 1개의 수직 가속도 값(Ad)을 구한다.
Figure 112004046717586-pat00010
여기서 α, β, γ는 나머지 1개의 수직 가속도 센서에 대응하는 제 4댐퍼 위치에서의 보정 상수이며 Ad는 나머지 1개의 수직 가속도값이며 Aa1, Aa2, Aa3은 제 1 내지 제 3수직 가속도값을 나타낸다.
수학식 2를 참조하면, 수직 가속도 센서가 설치되지 않은 제 4댐퍼 위치의 나머지 1개 수직 가속도 값(Ad)은 제 1, 제 2 내지 제 3수직 가속도 센서들(10, 12, 14)에서 각각 측정된 수직 가속도 값(Aa1, Aa2, Aa3)에 해당 보정 상수(α, β , γ)를 곱한 후에 보정 상수를 곱한 제 1가속도 값 내지 제 3가속도 값을 모두 더한 것이다.
이때 보정 상수(α, β, γ)를 구하는 과정은 다음과 같다.
예를 들어, 차체에 설치된 수직 가속도 센서에 대한 평면 방정식(P)을 Z = AX + BY + C라고 가정하면 각 수직 가속도 센서의 위치 좌표들은 모두 P 방정식에 포함된다.
Figure 112004046717586-pat00011
여기서 A, B, C는 상수이며 각 상수는 다음 수학식들을 참조한다.
Figure 112004046717586-pat00012
Figure 112004046717586-pat00013
Figure 112004046717586-pat00014
이때 3개의 수직 가속도 센서들이 부착된 위치가 댐퍼 상부 포인트로 동일 평면에 위치하고 앞쪽 제 1 및 제 2수직 가속도 센서의 Y 방향값이 동일(Y1=Y2)하다고 가정하면 이들 3개의 수직 가속도 센서들은 각각
Figure 112004046717586-pat00015
,
Figure 112004046717586-pat00016
,
Figure 112004046717586-pat00017
의 가속도 값을 출력한다.
차체에 설치된 제 1 내지 제 4댐퍼에 대한 평면 방정식이 z= Ax + By + C이라고 하고 이를 2차 미분한다. 이때 이들 댐퍼의 위치는 x, y로 표기한다.
Figure 112004046717586-pat00018
Figure 112004046717586-pat00019
이때
Figure 112004046717586-pat00020
이다.
함수 A가 Z1, Z2, Z3에 대한 함수이며 Z1, Z2, Z3도 시간에 대한 함수이므로 시간에 대한 함수 A의 미분은 체인 룰을 적용하면 다음 수학식 9와 같다. 수학식 8을 각 계수에 대하여 확장한 후에 각 센서 가속도별로 정리하면, 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004046717586-pat00021
Figure 112004046717586-pat00022
그러므로, 댐퍼 위치(x, y)에서의 보정 상수 α, β, γ는 다음 수학식 11과 같다.
Figure 112004046717586-pat00023
α(x, y) =
β(x, y) =
Figure 112004046717586-pat00024
γ(x, y) =
Figure 112004046717586-pat00025
수학식 9와 보정 상수 α, β, γ에 있는
Figure 112004046717586-pat00026
,
Figure 112004046717586-pat00027
,
Figure 112004046717586-pat00028
의 값을 구하면 다음 수학식 12와 같다.
Figure 112004046717586-pat00029
Figure 112004046717586-pat00030
Figure 112004046717586-pat00031
그리고 수학식 9와 보정 상수 α, β, γ에 있는
Figure 112004046717586-pat00032
,
Figure 112004046717586-pat00033
,
Figure 112004046717586-pat00034
의 값을 구하면 다음 수학식 13과 같다.
Figure 112004046717586-pat00035
Figure 112004046717586-pat00036
Figure 112004046717586-pat00037
또한 수학식 9와 보정 상수 α, β, γ에 있는
Figure 112004046717586-pat00038
,
Figure 112004046717586-pat00039
,
Figure 112004046717586-pat00040
의 값을 구하면 다음 수학식 14와 같다.
Figure 112004046717586-pat00041
Figure 112004046717586-pat00042
Figure 112004046717586-pat00043
위 수학식 12 내지 14에서 구한 값을 수학식 11에 대입하면 수직 가속도 센서가 설치되지 않은 제 4댐퍼 위치(x, y)에서의 보정 상수 α, β, γ는 다음 수학식 15와 같이 3개의 수직 가속도 센서들(10, 12, 14)의 위치 좌표(X1, X2, X3 )(Y1, Y2, Y3)로 구할 수 있게 된다.
Figure 112004046717586-pat00044
Figure 112004046717586-pat00045
Figure 112004046717586-pat00046
이와 같이, 수학식 15에서 구한 보정 상수 α, β, γ와 제 1 내지 제 3수직 가속도 센서(10, 12, 14)의 값(Aa1, Aa2, Aa3)을 수학식 2에 대입하면 ECU(16)는 수직 가속도 센서가 설치되지 않는 제 4댐퍼(24) 위치에서의 수직 가속도값(Ad)을 구하게 된다.
그리고 본 발명의 ECU(16)는 제 1 내지 제 3수직 가속도 센서(10, 12, 14)의 값을 하기 수학식 16에 의해 각각의 제 1 내지 제 3댐퍼(18, 20, 22, 24) 위치에서의 수직 가속도 값으로 보정한다.
Figure 112004046717586-pat00047
여기서
Figure 112004046717586-pat00048
는 제 1 내지 제 3댐퍼 위치에서의 수직 가속도로 보정된 값들이다.
Figure 112004046717586-pat00049
은 제 1댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
Figure 112004046717586-pat00050
는 제 2댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
Figure 112004046717586-pat00051
은 제 3댐퍼의 위치에서의 보정 상수이다.
예를 들어, 아래 표 1과 같이 제 1 내지 제 3수직 가속도 센서의 X, Y 위치값(1500, 1800)(200, 1800)(1400, 300)과 제 1 내지 제 4댐퍼의 x, y 위치값(1700, 2000)(0, 2000)(1600, 500)(100, 500)이 주어지면, 이들 각 댐퍼 위치에서의 보정 상수α, β, γ를 구한다. 그리고 제 4댐퍼 위치의 보정 상수와 제 1 내지 제 3수직 가속도 센서의 X, Y 위치값으로 나머지 1개, 즉 제 4댐퍼 위치에서의 수직 가속도 값을 측정할 수 있다.(표 1에는 미표시)
Figure 112004046717586-pat00052
본 발명의 ECU(16)는 이와 같이 각 댐퍼 위치에서의 보정 상수 α, β, γ를 이용하여 제 1 내지 제 4댐퍼 위치에서의 수직 가속도로 보정된 값에 따라 차량의 승차감을 높이기 위해 제 1 내지 제 4댐퍼(18, 20, 22, 24)의 감쇠력을 조정하는 값을 보내고 이에 감쇠력 값에 따라 제 1 내지 제 4액튜에이터(26, 28, 30, 32)가 작동하게 된다.
도 3은 반능동 현가장치를 채택한 차량에서의 3개의 댐퍼 및 속도 센서들의 위치를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 차량 차체(1)에서 앞쪽 댐퍼들(18, 20)쪽에 각각 2개의 속도 센서들(100, 102)이 설치되며 뒤쪽 댐퍼들(22, 24)중 어느 하나의 댐퍼쪽에 1개의 속도 센서(104)가 설치된다. 이때 차체의 폭 방향을 X, 차체의 길이 방향을 Y로 기준하면 앞쪽 2개의 속도 센서들(100, 102)의 각 그 위치는 (X2, Y2), (X1, Y1)이며 뒤쪽 1개의 속도 센서(104)의 위치는 (X3 Y3)이다. 미설명된 부분은 도 1의 장치와 동일하므로 설명을 생략하였다.
본 발명은 이러한 3개 속도 센서들(100, 102, 104) 사이의 X, Y 위치 좌표(예컨대 X1-X2, Y1-Y3)를 이용하여 실제 나머지 1개의 속도 센서가 설치되어야 하는 위치에서 측정된 속도 값의 보정 상수를 구한다.
도 4는 본 발명에 따른 속도 측정 방법을 설명하기 위한 반능동 현가장치의 블록도로서, 이를 참조하면 반능동 현가장치는 제 1 내지 제 3속도 센서(100, 102, 104)와, ECU(16)와, 제 1 내지 제 4댐퍼(18, 20, 22, 24)와, 제 1 내지 제 4액튜에이터(26, 28, 30, 32)로 구성된다. 여기서 제 1 내지 제 3속도 센서(100, 102, 104)는 차체의 4개 댐퍼 중에서 3개의 댐퍼 근방에 설치되어 차량의 속도를 측정하기 위한 센서이다.
이와 같이 구성된 반능동 현가장치에서의 본 발명에 따른 속도 측정 방법은 다음과 같이 진행된다. 한편 본 발명의 속도 측정 방법에 있어서 속도값은 가속도값을 적분한 것과 동일하므로 상술한 가속도 측정 방법에 설명된 수학식들과 동일한 수학식들을 사용하기로 한다.
우선 제 1 내지 제 3속도 센서들(100, 102, 104)에서 각각 측정된 속도 값(Aa1, Aa2, Aa3)은 ECU(16)로 입력된다.
ECU(16)는 제 1, 제 2 내지 제 3속도 센서들(100, 102, 104)에서 각각 측정 된 속도 값(Va1, Va2, Va3)을 입력받아 다음 수학식 17과 같이 나머지 1개의 속도 값(Ad)을 구한다.
Figure 112004046717586-pat00053
여기서 α, β, γ는 나머지 1개의 속도 센서에 대응하는 제 4댐퍼 위치에서의 보정 상수이며 Vd는 나머지 1개의 속도값이며 Va1, Va2, Va3은 제 1 내지 제 3속도값을 나타낸다.
수학식 17을 참조하면, 속도 센서가 설치되지 않은 제 4댐퍼 위치의 나머지 1개 속도 값(Vd)은 제 1, 제 2, 제 3속도 센서들(100, 102, 104)에서 각각 측정된 속도 값(Va1, Va2, Va3)에 해당 보정 상수(α, β, γ)를 곱한 후에 이들 보정 상수를 곱한 제 1속도 값 내지 제 3속도 값을 모두 더한 것이다.
각 속도 값에 곱해지는 보정 상수(α, β, γ)는 다음과 같이 구해진다.
예를 들어, 차체에 설치된 속도 센서에 대한 평면 방정식(P)을 Z = AX + BY + C라고 가정하면 각 속도 센서의 위치 좌표들은 모두 P 방정식에 포함된다.
Figure 112004046717586-pat00054
여기서 A, B, C는 상수이며 각 상수는 다음 수학식들을 참조한다.
Figure 112004046717586-pat00055
Figure 112004046717586-pat00056
Figure 112004046717586-pat00057
이때 3개의 속도 센서들이 부착된 위치가 댐퍼 상부 포인트로 동일 평면에 위치하고 앞쪽 제 1 및 제 2속도 센서의 Y 방향값이 동일(Y1=Y2)하다고 가정하면 이들 3개의 속도 센서들은 각각
Figure 112004046717586-pat00058
의 속도 값을 출력한다.
차체에 설치된 제 1 내지 제 4댐퍼에 대한 평면 방정식이 z= Ax + By + C이라고 하고 이를 1차 미분한다. 이때 이들 댐퍼의 위치는 x, y로 표기한다.
Figure 112004046717586-pat00059
Figure 112004046717586-pat00060
이때
Figure 112004046717586-pat00061
이다.
함수 A가 Z1, Z2, Z3에 대한 함수이며 Z1, Z2, Z3도 시간에 대한 함수이므로 시간에 대한 함수 A의 미분은 체인 룰을 적용하면 다음 수학식 24와 같다. 즉, 수 학식 23을 각 계수에 대하여 확장한 후에 각 센서의 속도별로 정리하면, 수학식 24와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004046717586-pat00062
Figure 112004046717586-pat00063
그러므로, 댐퍼 위치(x, y)에서의 보정 상수 α, β, γ는 다음 수학식 26과 같다.
Figure 112004046717586-pat00064
α(x, y) =
β(x, y) =
Figure 112004046717586-pat00065
γ(x, y) =
Figure 112004046717586-pat00066
수학식 26과 보정 상수 α, β, γ에 있는
Figure 112004046717586-pat00067
,
Figure 112004046717586-pat00068
,
Figure 112004046717586-pat00069
의 값을 구하면 다음 수학식 27과 같다.
Figure 112004046717586-pat00070
Figure 112004046717586-pat00071
Figure 112004046717586-pat00072
그리고 수학식 26과 보정 상수 α, β, γ에 있는
Figure 112004046717586-pat00073
,
Figure 112004046717586-pat00074
,
Figure 112004046717586-pat00075
의 값을 구하면 다음 수학식 28과 같다.
Figure 112004046717586-pat00076
Figure 112004046717586-pat00077
Figure 112004046717586-pat00078
또한 수학식 26과 보정 상수 α, β, γ에 있는
Figure 112004046717586-pat00079
,
Figure 112004046717586-pat00080
,
Figure 112004046717586-pat00081
의 값을 구하면 다음 수학식 29와 같다.
Figure 112004046717586-pat00082
Figure 112004046717586-pat00083
Figure 112004046717586-pat00084
위 수학식 27 내지 29에서 구한 값을 수학식 26에 대입하면 속도 센서가 설 치되지 않은 제 4댐퍼 위치(x, y)에서의 보정 상수 α, β, γ는 다음 수학식 30과 같이 3개의 속도 센서들(100, 102, 104)의 위치 좌표(X1, X2, X3)(Y1 , Y2, Y3)로 구할 수 있게 된다.
Figure 112004046717586-pat00085
Figure 112004046717586-pat00086
Figure 112004046717586-pat00087
이와 같이, 수학식 30에서 구한 보정 상수 α, β, γ와 제 1 내지 제 3속도 센서(100, 102, 104)의 값(Va1, Va2, Va3)을 수학식 17에 대입하면 ECU(16)는 속도 센서가 설치되지 않는 제 4댐퍼(24) 위치에서의 속도값(Vd)을 구하게 된다.
그리고 본 발명의 ECU(16)는 제 1 내지 제 3속도 센서(100, 102, 104)의 값을 하기 수학식 31에 의해 각각의 제 1 내지 제 3댐퍼(18, 20, 22, 24) 위치에서의 속도 값으로 보정한다.
Figure 112004046717586-pat00088
여기서
Figure 112004046717586-pat00089
는 제 1 내지 제 3댐퍼 위치에서의 수직 가속도로 보정된 값들이다.
Figure 112004046717586-pat00090
은 제 1댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
Figure 112004046717586-pat00091
는 제 2댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
Figure 112004046717586-pat00092
은 제 3댐퍼의 위치에서의 보정 상수이다.
그러므로 제 1 내지 제 3속도 센서의 X, Y 위치값과 제 1 내지 제 4댐퍼의 x, y 위치값이 주어지면, 본 발명의 ECU(16)는 제 1 내지 제 4댐퍼 위치에서의 보정 상수 α, β, γ를 구한다. 그리고 제 4댐퍼 위치의 보정 상수와 제 1 내지 제 3속도 센서의 X, Y 위치값으로 나머지 1개, 즉 제 4댐퍼 위치에서의 속도 값을 측정한다. 그리고 제 1 내지 제 4댐퍼 위치에서의 속도로 보정된 값에 따라 차량의 승차감을 높이기 위한 제 1 내지 제 4댐퍼(18, 20, 22, 24)의 감쇠력을 조정하는 값을 보내고 조정된 감쇠력 값에 따라 제 1 내지 제 4액튜에이터(26, 28, 30, 32)가 작동하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 3개의 가속도 센서들에서 측정된 수직 가속도 값들과 이들 각 값에 실제 원하는 댐퍼 위치에서의 가속도 값으로 보정하기 위한 상수를 곱하여 모두 더하여 나머지 한 개의 수직 가속도 값을 구하고, 3개 가속도 센서들에서 측정된 수직 가속도 값에 해당 댐퍼 위치에서의 보정 상수를 곱하여 보정된 수직 가속도 값을 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명은 댐퍼 위치에서의 수직 가속도 값을 구할 수 있으며 보정 상수로 센서에서 측정한 수직 가속도 값도 보정이 가능하여 보정된 수직 가속도 값 으로 차량의 승차감을 보다 정확하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 수직 가속도 센서대신에 속도 센서에도 적용할 수 있어 차량의 승차감을 보다 정확하게 조정할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (6)

  1. 차량의 반능동 현가장치의 3개 수직 가속도 센서들에서 각각 측정된 수직 가속도 값들로부터 나머지 1개의 수직 가속도 값을 구하는 방법에 있어서,
    제 1수직 가속도 센서 내지 제 3수직 가속도 센서에서 각각 측정된 수직 가속도 값을 입력받는 단계와,
    상기 제 1수직 가속도 값 내지 3수직 가속도 값들을 모두 더하되, 하기 수학식에 의해 각 수직 가속도 값에 보정 상수를 곱하여 제 1수직 가속도 값 내지 제 3수직 가속도 값을 모두 더하여 나머지 1개의 수직 가속도 값(Ad)을 구하는 단계
    를 포함하는 반능동 현가장치의 수직 가속도 측정 방법.
    Figure 112004046717586-pat00093
    여기서 α, β, γ는 각각 나머지 1개의 수직 가속도 센서에 대응하는 댐퍼 위치에서의 보정 상수, Ad는 나머지 1개의 수직 가속도값, Aa1, Aa2, Aa3은 제 1 내지 제 3수직 가속도값임.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보정 상수(α, β, γ)는 상기 제 1 내지 제 3수직 가속도 센서의 X, Y 위치 좌표와 센서가 설치되지 않는 댐퍼의 x, y 위치 좌표로 하기 수학식과 같이 구하는 것을 특징으로 하는 반능동 현가장치의 수직 가속도 측정 방법.
    Figure 112004046717586-pat00094
    Figure 112004046717586-pat00095
    Figure 112004046717586-pat00096
    X1, X2, X3은 각각 제 1수직 가속도 센서 내지 제 3수직 가속도 센서의 X 위치값들이며 Y1, Y2, Y3은 각각 제 1수직 가속도 센서 내지 제 3수직 가속도 센서의 Y 위치값들이며, x, y는 나머지 1개의 수직 가속도 센서 위치에 대응하는 댐퍼의 X 및 Y 위치값임.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    나머지 1개의 수직 가속도 값을 구하는 단계이후에,
    상기 제 1 내지 제 3수직 가속도 센서의 값을 하기 수학식에 의해 해당 댐퍼 위치에서의 수직 가속도 값으로 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반능동 현가장치의 수직 가속도 측정 방법.
    Figure 112004046717586-pat00097
    여기서
    Figure 112004046717586-pat00098
    는 제 1 내지 제 3댐퍼 위치에서의 수직 가속도로 보정된 값들이며
    Figure 112004046717586-pat00099
    은 제 1댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
    Figure 112004046717586-pat00100
    는 제 2댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
    Figure 112004046717586-pat00101
    은 제 3댐퍼의 위치에서의 보정 상수임.
  4. 차량의 반능동 현가장치의 3개 속도 센서들에서 각각 측정된 속도 값들로부터 나머지 1개의 속도 값을 구하는 방법에 있어서,
    제 1속도 센서 내지 제 3속도 센서에서 각각 측정된 속도 값을 입력받는 단계와,
    상기 제 1속도 값 내지 3속도 값들을 모두 더하되, 하기 수학식에 의해 각 속도 값에 보정 상수를 곱하여 제 1속도 값 내지 제 3속도 값을 모두 더하여 나머지 1개의 속도 값(Ad)을 구하는 단계
    를 포함하는 반능동 현가장치의 속도 측정 방법.
    Figure 112004046717586-pat00102
    여기서 α, β, γ는 각각 나머지 1개의 속도 센서에 대응하는 댐퍼 위치에서의 보정 상수, Ad는 나머지 1개의 속도값, Aa1, Aa2, Aa3은 제 1 내지 제 3속도값임.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 보정 상수(α, β, γ)는 상기 제 1 내지 제 3속도 센서의 X, Y 위치 좌표와 센서가 설치되지 않는 댐퍼의 x, y 위치 좌표로 하기 수학식과 같이 구하는 것을 특징으로 하는 반능동 현가장치의 속도 측정 방법.
    Figure 112004046717586-pat00103
    Figure 112004046717586-pat00104
    Figure 112004046717586-pat00105
    X1, X2, X3은 각각 제 1속도 센서 내지 제 3속도 센서의 X 위치값들이며 Y1, Y2, Y3은 각각 제 1속도 센서 내지 제 3속도 센서의 Y 위치값들이며, x, y는 나머지 1개의 속도 센서 위치에 대응하는 댐퍼의 X 및 Y 위치값임.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    나머지 1개의 속도 값을 구하는 단계이후에,
    상기 제 1 내지 제 3속도 센서의 값을 하기 수학식에 의해 해당 댐퍼 위치에서의 속도 값으로 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반능동 현가장치의 속도 측정 방법.
    Figure 112004046717586-pat00106
    여기서
    Figure 112004046717586-pat00107
    는 제 1 내지 제 3댐퍼 위치에서의 속도로 보정 된 값들이며
    Figure 112004046717586-pat00108
    은 제 1댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
    Figure 112004046717586-pat00109
    는 제 2댐퍼의 위치에서의 보정 상수이며
    Figure 112004046717586-pat00110
    은 제 3댐퍼의 위치에서의 보정 상수임.
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