KR101039279B1 - 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템 - Google Patents

자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템에 관한 것으로서, 자동차의 주행 안정성을 향상시키기 위해 설치되는 자세제어장치(ESP)와 현가장치(CDC)를 통합하여 구성 단순화 및 장착의 용이성을 이룰 수 있는 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 차체가속도 센서, 조향각센서, 요레이트센서, 횡가속도센서, 브레이크압력센서가 연결되어 신호를 전송받는 ESP 컨트롤러와, 휠스피드센서 및 휠가속도센서의 신호를 전송받는 CDC 컨트롤러 및 댐퍼 컨트롤러와, 상기한 ESP 컨트롤러와 CDC 컨트롤러가 CAN 통신 네트워크로 연결되어 데이터를 공유하면서 ESP 컨트롤러는 휠실린더를 제어하고 CDC 컨트롤러는 쇽업소버 유압을 제어하도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템{Integrated System which combine ESP and CDC}
도 1은 일반적인 자동차의 자세제어장치(ESP)를 도시한 블록도이다.
도 2는 일반적인 자동차의 현가장치(CDC)를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 자세제어장치(ESP)와 현가장치(CDC)의 통합 시스템을 도시한 블록도이다.
본 발명은 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 주행 안정성을 향상시키기 위해 설치되는 자세제어장치(ESP)와 현가장치(CDC)를 통합하여 구성 단순화 및 장착의 용이성을 이룰 수 있는 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 차량의 주행 안정성 향상 및 제동 안정성등을 위해 다양한 장치가 설치되어 있는 바, 휠의 슬립을 방지하기 위한 ABS(Anti-lock Brake System) 및 TCS(Traction Control System)와, 차량 자세 제어를 위한 ESP(Electronic Stability Program)와, 현가 장치인 CDC(Continuous Damping Control)와, 조향장치인 EPS(Electric Power Steering)등이 장착된다.
즉, 차량의 제동, 조향, 현가 장치에 관련된 다양한 전자제어장치들이 설치되어 차량이 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 상기한 ESP 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 휠스피드센서(10), 조향각센서(11), 요레이트 센서(12), 횡가속도센서(13), 브레이크압력센서(14)로부터 신호를 입력받아 브레이크 컨트롤러(15)와 엔진컨트롤러(16)를 통해 각종 휠실린더들(17-1 ~ 17-4) 및 EMS(Engine Management System)(18)를 제어하는 ESP 컨트롤러(19)로 이루어져 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기한 CDC 장치는 차체가속도센서(20), 휠가속도센서(21), 조향각센서(또는 횡가속도센서)(22)의 신호를 입력받아 댐퍼컨트롤러(23)를 통해 쇽업소버들(24-1 ~ 24-4)의 유압을 제어하는 CDC 컨트롤러(25)로 이루어져 있다.
상기한 ESP 장치와 CDC 장치는 각각 연결된 다수의 센서를 통해 신호를 입력받을 뿐만 아니라 ESP 컨트롤러와 CDC 컨트롤러간에 CAN(Controller Area Network)통신을 이용하여 필요한 데이터를 교환하게 된다.
그러나, 상기한 바와 같이 ESP 장치와 CDC 장치를 별도로 구성하여 차량에 장착하게 되면 횡가속도 센서, 조향각 센서등과 같이 ESP 장치와 CDC 장치에서 모두 사용되는 센서의 중복 설치가 발생되거나 또는 하나의 센서로 ESP 장치 및 CDC 장치에 신호를 보내기 위한 와이어링 작업이 매우 복잡하게 되는 문제점이 있다.
즉, 차량의 안정성 향상을 위해 설치되는 ESP 장치와 CDC 장치가 각각 설치 되기 때문에, 설치 작업 및 와이어링등의 배치가 매우 복잡하게 되고 이로 인해 차량의 전체적인 제어 시스템이 복잡하게 됨으로써 차량의 원가 상승 요인이 되는 것이다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, ESP 장치와 CDC 장치를 CAN 통신을 이용하여 하나의 시스템으로 통합함과 아울러 서로 중복되는 센서를 하나로 정리하면서 센서들의 장착 및 효율을 고려하여 ESP 컨트롤러와 CDC 컨트롤러에 센서를 분산 설치한 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템를 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 차체가속도 센서, 조향각센서, 요레이트센서, 횡가속도센서, 브레이크압력센서가 연결되어 신호를 전송받는 ESP 컨트롤러와, 휠스피드센서 및 휠가속도센서의 신호를 전송받는 CDC 컨트롤러 및 댐퍼 컨트롤러와, 상기한 ESP 컨트롤러와 CDC 컨트롤러가 CAN 통신 네트워크로 연결되어 데이터를 공유하면서 ESP 컨트롤러는 휠실린더를 제어하고 CDC 컨트롤러는 쇽업소버 유압을 제어하도록 구성함을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템을 도시한 블록도로서, ESP 컨트롤러(19)에 신호를 전송하도록 차체가속도 센서(20), 조향각센서(11), 요레이트센서(12), 횡가속도센서(13), 브레이크압력센서(14)가 연결되어 있고, 휠스피드센서(10)의 신호가 입력되는 4개의 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25- 4) 및 댐퍼 컨트롤러(23-1 ~ 23-4)가 바퀴 각각에 설치되어 있으며, ESP 컨트롤러(19)와 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)가 각각 CAN 통신 네트워크(30)로 연결되어 데이터를 주고 받을 수 있게 되어 있다.
즉, 종래 CDC 컨트롤러에 연결되어 있는 차체가속도 센서를 ESP 컨트롤러에 연결하여 CDC 컨트롤러에서는 CAN 통신을 통해 ESP 컨트롤러에서 신호를 전달받도록 하였고, 종래 ESP 컨트롤러에 연결된 휠스피드센서를 CDC 컨트롤러에 연결하여 ESP 컨트롤러에서는 CAN 통신을 통해 CDC 컨트롤러에서 신호를 전달받도록 한 것이다.
여기서, 상기한 휠스피드센서(10)를 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)에 연결한 것은, CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)가 각각의 현가장치가 직접 설치되는 것이기 때문에 휠에 설치되는 휠스피드센서(10)의 연결 및 배치와 와이어링 작업이 종래 ESP 컨트롤러(19)에 연결하는 것에 비해 단순하고 용이하게 되기 때문이다.
또한, 차체가속도센서(20)를 ESP 컨트롤러(19)에 연결 설치한 것은 횡가속도센서(13)와 같이 차량 중심에 설치되는 ESP 컨트롤러(19)에 차체가속도센서(20)를 연결하는 작업 및 와이어링 작업이, 현가 장치에 근접되거나 현가장치에 설치되는 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)에 비해 용이하기 때문이다.
ESP 컨트롤러(19)와 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)에서 모두 사용되는 조향각센서(11)의 신호 및 횡가속도센서(13)의 신호는 ESP 컨트롤러(19)에서 CAN 통신 네트워크(30)를 통해 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)와 공유하도록 한 것이다.
상기한 전륜의 CDC 컨트롤러(25-1, 25-2)에는 휠가속도센서(21)가 설치되어 있고, 각각의 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)에는 댐퍼 컨트롤러(23-1 ~ 23-4)가 설치되어 있는 바, 이는 4륜의 쇽업소버(24-1 ~ 24-4)의 유압을 각각 제어하게 된다.
물론, 상기한 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)를 각각의 차륜에 하나씩 설치하지 않고 이를 통합적으로 하나를 설치하고, 여기에 휠스피드센서(10) 및 휠가속도센서(21)를 연결하여 신호를 입력받고 하나의 댐퍼 컨트롤러로 4개의 차륜에 설치된 쇽업소버 유압을 제어해도 된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 차량 주행중에는 요레이트센서(12), 조향각센서(11), 차체가속도센서(20), 횡가속도센서(13), 브레이크압력센서(14)로부터의 신호가 ESP 컨트롤러(19)에 입력됨과 아울러 각각의 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)에는 휠스피드센서(10) 및 휠가속도센서(21)에서의 신호가 입력된다.
여기서, 상기한 ESP 컨트롤러(19)에서 브레이크 압력 및 엔진 제어를 위해서는 휠스피드센서(10)에서의 신호가 필요한 바, 이를 CAN 통신 네트워크(30)를 통해 CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)에 요청하여 휠스피드 신호를 입력받게 된다.
또한, CDC 컨트롤러(25-1 ~ 25-4)에서 현가장치의 쇽업소버(24-1 ~ 24-4) 유압을 제어하기 위해서는 조향각센서(11) 또는 횡가속도센서(13) 및 차체가속도센서(20)의 신호가 필요한 바, CAN 통신 네트워크(30)를 통해 요청하여 데이터를 받아 제어하게 된다.
이상과 같이 본 발명은 ESP 장치와 CDC 장치를 CAN 통신네트워크로 통합함과 아울러 각각의 센서를 최적의 설치 위치 및 와이어링이 가능하도록 배치하고, 서로 필요한 데이터를 CAN 통신 네트워크를 통해 공유하도록 함으로써, 자동차의 전자제어 장치의 구성을 단순화하고 원가를 절감할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 차체가속도 센서, 조향각센서, 요레이트센서, 횡가속도센서, 브레이크압력센서가 연결되어 신호를 전송받는 ESP 컨트롤러와, 휠스피드센서 및 휠가속도센서의 신호를 전송받는 CDC 컨트롤러 및 댐퍼 컨트롤러와, 상기한 ESP(Electronic Stability Program) 컨트롤러와 CDC(Continuous Damping Control) 컨트롤러가 CAN (Controller Area Network)통신 네트워크로 연결되어 데이터를 공유하면서 ESP 컨트롤러는 휠실린더를 제어하고 CDC 컨트롤러는 쇽업소버 유압을 제어하도록 구성함을 특징으로 하고,
    상기 횡가속도센서와 같이 차량 중심에 설치되는 상기 ESP 컨트롤러에 상기 차체가속도 센서를 연결하는 작업 및 와이어링 작업이 용이하도록 상기 차체가속도센서를 상기 ESP 컨트롤러에 연결하는 것을 특징으로 하고,
    상기 CDC 컨트롤러가 현가장치에 직접 설치되는 것을 통해 상기 휠스피드센서의 연결 및 매치와 와이어링 작업이 용이하도록 상기 휠스피드센서를 상기 CDC 컨트롤러에 연결하는 것을 특징으로 하는 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기한 CDC 컨트롤러를 각각의 차륜에 하나씩 설치하고 CAN 통신 네트워크에 각각 연결하여 데이터 통신이 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기한 4개의 CDC 컨트롤러에서 전륜에 설치되는 2개의 CDC 컨트롤러에만 휠가속도 센서를 연결 설치하여 구성함을 특징으로 하는 자동차용 자세제어장치와 현가장치의 통합 시스템.
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