KR101162326B1 - apparatus and method for controoling suspension of vehicles - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차륜 속도 센서를 이용하는 타 제어장치와 함께, 차량에 설치되는 현가 제어 장치에 있어서, 상기 차량의 차륜들에 각각 설치되는 감쇠력 가변 댐퍼와, 차량이 주행하는 노면을 판단하여 상기 감쇠력 가변 댐퍼를 제어하되, 상기 노면의 판단을 위해 상기 타 제어장치로부터 수신되는 차륜 속도 신호를 이용하는 현가 제어 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현가 제어 장치를 제공한다.The present invention relates to a suspension control device installed in a vehicle together with another control device using a wheel speed sensor, wherein the damping force variable dampers are respectively provided on wheels of the vehicle, and the road surface on which the vehicle travels is determined to determine the damping force variable damper. To control the suspension, and providing a suspension control device comprising a suspension control unit using the wheel speed signal received from the other control device for the determination of the road surface.

본 발명에 의하면, 기존 현가 제어 장치를 위한 다수의 센서(차체 가속도 센서, 차륜 가속도 센서, 횡가속도 센서)를 별도로 설치하지 않고도 차량에 장착된 타 제어유닛이 사용하던 차륜 속도 센서의 신호를 이용함으로써, 원가가 절감되고 시스템이 단순화되는 효과가 있다.According to the present invention, by using a signal of the wheel speed sensor used by another control unit mounted on the vehicle without separately installing a plurality of sensors (body acceleration sensor, wheel acceleration sensor, lateral acceleration sensor) for the existing suspension control device This reduces cost and simplifies the system.

현가 제어, 차륜 속도 센서, 노면 판단, 차고센서, 댐퍼 제어 Suspension control, wheel speed sensor, road judgment, garage sensor, damper control

Description

현가 제어 장치 및 그 현가 제어 방법{apparatus and method for controoling suspension of vehicles}Suspension control device and its suspension control method {apparatus and method for controoling suspension of vehicles}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 현가 제어 장치가 포함된 차량 제어 시스템의 구성 블록도.1 is a block diagram of a vehicle control system including a suspension control device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 차량 제어 시스템에서 본 발명을 설명하기 위한 구성블록도.2 is a block diagram illustrating the present invention in the vehicle control system shown in FIG.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 현가 제어 장치의 동작 흐름도.3 is an operation flowchart of a suspension control apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 차륜 속도 센서 200 : 조향각 센서100: wheel speed sensor 200: steering angle sensor

300 : 요레이트 센서 400 : 제동압력 센서300: yaw rate sensor 400: braking pressure sensor

500 : 차체자세 제어유닛 600 : 현가 제어 유닛500: body position control unit 600: suspension control unit

610 : 고주파 필터 620 : G레벨 비교기 610: high frequency filter 620: G level comparator

630 : 진동수 카운터 640 : 판정 처리부630: frequency counter 640: judgment processing unit

700 : 제동 제어 구동부 800 : 엔진 제어 구동부700: braking control drive unit 800: engine control drive unit

900 : 감쇠력 가변 댐퍼900: damping force variable damper

본 발명은 현가 제어 장치의 현가 제어 방법에 관한 것으로, 기존의 가속도센서 대신 차륜 속도 센서의 신호에 의거하여 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 현가 제어장치 및 현가 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a suspension control method of the suspension control device, and a suspension control device and a suspension control method for controlling the damping force of the damper based on the signal of the wheel speed sensor instead of the conventional acceleration sensor.

현재 차량에 장착된 전자 제어 시스템은 현재 개발 업체에서의 중요한 관심 사항이며 많은 연구 개발이 진행되고 있다.Electronic control systems mounted on vehicles are currently a major concern for developers and a lot of research and development is underway.

일반적으로, 다수의 제어유닛(ABS(Antilock Brake System) 혹은 ESP(Electronicc Stability Program)와 CDC(Continuous Damping Control))이 장착된 고급 차량용 전자 제어 시스템이 많이 개발되는 추세이나, 각 제어유닛은 각각 연결된 센서로부터 신호를 수신하여 각 제어를 수행하고 있기 때문에 차량의 시스템 단가가 높고 내부가 복잡해지는 문제가 있다.In general, a lot of electronic vehicle control systems equipped with a plurality of control units (ABS (Antilock Brake System) or ESP (Electronicc Stability Program) and CDC (Continuous Damping Control) has been developed, but each control unit is connected Since each control is performed by receiving a signal from the sensor, the system cost of the vehicle is high and the interior becomes complicated.

특히, 현가 제어 장치는 공지된 현가 제어 방법으로, 차체 가속도 센서, 차륜 가속도 센서, 횡 가속도 센서의 신호를 모두 수신하여 노면을 판정하고 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 것으로 주로 구현된다.In particular, the suspension control device is a known suspension control method, mainly implemented by receiving the signals of the vehicle body acceleration sensor, the wheel acceleration sensor, the lateral acceleration sensor to determine the road surface and to control the damping force of the damper.

이러한 종래의 현가 제어 장치는 유사한 수직입력(vertical input)에 대해서도 가속도와 변위를 각각 따로 받기 때문에 비용적 측면에서 매우 비효율적인 단점이 있다.The conventional suspension control device has a disadvantage in that it is very inefficient in terms of cost since it receives acceleration and displacement separately for similar vertical inputs.

최근 들어서, 현가 제어 장치는 차량에 함께 장착되어 있는 타 제어유닛(차 고 제어유닛)에 사용되던 차고 센서의 신호를 기초로 노면을 판정하는 방법이 개발되고 있다.In recent years, a suspension control device has been developed to determine a road surface based on a signal of a garage sensor used in another control unit (garage control unit) mounted together in a vehicle.

그러나, 차고 센서의 신호를 기초로 노면 판정을 수행하는 경우, 실제 노면에서 들어오는 수직입력이 정현파라고 할 때 변위와 가속도의 주파수는 동일하나 일반적인 차고 신호에 특성상 고주파가 나타나지 않기 때문에 고주파 노면의 판단이 어려워지는 문제점이 있다.However, when the road surface determination is performed based on the signal of the garage sensor, when the vertical input coming from the road surface is a sinusoidal wave, the frequency of the displacement and the acceleration is the same, but since the high frequency does not appear in the general garage signal, There is a problem that becomes difficult.

이에 따라, 현가 제어 장치의 노면 판정에 사용되는 신호를 타 제어유닛의 공유가능한 다른 신호로 대체하는 방법에 대한 필요성이 대두되었다.Accordingly, there is a need for a method of replacing a signal used for determining the road surface of a suspension control device with another signal that can be shared by another control unit.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 현가 제어 장치의 노면 판정에 있어서, 차륜 속도 센서로부터 수신된 신호에 의거하여 노면을 판정하는 현가 제어장치 및 현가 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and provides a suspension control device and a suspension control method for determining a road surface based on a signal received from a wheel speed sensor in a road surface determination of a suspension control device. There is a purpose.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 차륜 속도 센서를 이용하는 타 제어장치와 함께, 차량에 설치되는 현가 제어 장치에 있어서, 상기 차량의 차륜들에 각각 설치되는 감쇠력 가변 댐퍼와, 차량이 주행하는 노면을 판단하여 상기 감쇠력 가변 댐퍼를 제어하되, 상기 노면의 판단을 위해 상기 타 제어장치로부터 수신되는 차륜 속도 신호를 이용하는 현가 제어 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현가 제어 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a suspension control device installed in a vehicle, along with other control device using a wheel speed sensor, a damping force variable damper respectively installed on the wheels of the vehicle, and the vehicle And a suspension control unit configured to control the damping force variable damper by determining the road surface on which the vehicle is traveling, and using a wheel speed signal received from the other controller to determine the road surface. do.

바람직하게, 상기 현가 제어 유닛은 상기 차륜 속도 신호의 저주파 영역을 필터링하는 고주파 필터와, 상기 필터링된 신호와 노면판정을 위해 결정된 G-레벨 임계값을 비교하는 G레벨 비교기와, 상기 G레벨 비교기의 비교결과를 기초로 상기 G-레벨 임계값을 넘는 신호를 카운트하여 노면의 주파수를 계산하는 진동수 카운터와, 상기 진동수 카운터에 의해 계산된 노면의 주파수에 의거하여 노면상태를 판정하여 상기 감쇠력 가변 댐퍼를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 판정 처리부를 포함하여 구성된다.Preferably, the suspension control unit includes a high frequency filter for filtering the low frequency region of the wheel speed signal, a G level comparator for comparing the filtered signal and a G-level threshold determined for road determination, and the G level comparator. A frequency counter for counting a signal exceeding the G-level threshold value and calculating the frequency of the road surface, and determining a road surface state based on the frequency of the road surface calculated by the frequency counter. And a decision processing section for outputting a control signal for controlling.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 차륜 속도 센서를 이용하는 타 제어장치와 함께, 차량에 설치되는 현가 제어 장치의 현가 제어 방법으로, 상기 타 제어장치로부터 차륜 속도 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 차륜 속도 신호를 이용하여 차량이 주행하는 노면을 판단하는 단계와, 상기 판단된 노면에 상응하여 상기 차량에 구비된 감쇠력 가변 댐퍼를 제어하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 제어 장치의 현가 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a suspension control method of a suspension control device installed in a vehicle together with another control device using a wheel speed sensor, receiving a wheel speed signal from the other control device, and the received wheel Determining a road surface on which the vehicle travels by using a speed signal, and outputting a control signal for controlling a damping force variable damper provided in the vehicle in correspondence to the determined road surface. It provides a suspension control method.

바람직하게, 상기 판단단계는 상기 수신된 차륜 속도 신호의 저주파 영역을 필터링하는 단계와, 상기 필터링된 신호와 노면판정을 위해 결정된 G-레벨 임계값을 비교하는 단계와, 상기 비교단계의 비교결과에 따라 노면의 주파수를 계산하는 단계와, 상기 계산된 노면의 주파수에 의거하여 노면상태를 판정하는 단계를 포함한다.Preferably, the determining may include filtering a low frequency region of the received wheel speed signal, comparing the filtered signal with a G-level threshold determined for road determination, and comparing the result of the comparing with the comparison result. And calculating the frequency of the road surface, and determining the road surface state based on the calculated frequency of the road surface.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하도록 한 다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 현가 제어 장치가 포함된 차량 제어 시스템의 간단한 구성 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 전자제어 시스템에서 본 발명을 설명하기 위한 구성블록도이다.1 is a simple block diagram of a vehicle control system including a suspension control device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram illustrating the present invention in the electronic control system for a vehicle shown in FIG. .

도 1을 참조하면, 차량 제어 시스템은 다수의 센서(차륜 속도 센서(100), 조향각센서(200), 요레이트센서(300), 제동압력 센서(400))와, 다수의 센서(100 내지 400)로부터 수신되는 신호를 기초로 수행되는 타 제어 유닛인 차체자세 제어유닛(500)와, 차체자세 제어유닛의 제어에 따라 구동되는 제동 제어 구동부(700) 및 엔진 제어 구동부(800)와, 본 발명의 일실시예에 따른 현가 제어 방법으로 차륜 속도 센서(100)에 의해 측정된 차륜 속도 신호를 기초로 노면을 판단하여 감쇠력 가변 댐퍼(900)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 현가 제어 유닛(600)와, 현가 제어 유닛(600)의 제어에 따라 감쇠력이 가변되는 감쇠력 가변 댐퍼(900)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a vehicle control system includes a plurality of sensors (wheel speed sensor 100, steering angle sensor 200, yaw rate sensor 300, braking pressure sensor 400), and a plurality of sensors 100 to 400. The vehicle body control unit 500, which is another control unit performed on the basis of the signal received from the), the braking control driver 700 and the engine control driver 800 driven under the control of the vehicle body control unit, and the present invention Suspension control unit 600 for outputting a control signal for controlling the damping force variable damper 900 by determining the road surface based on the wheel speed signal measured by the wheel speed sensor 100 in a suspension control method according to an embodiment of the present invention And a damping force variable damper 900 whose damping force is variable according to the control of the suspension control unit 600.

이때, 현가 제어 유닛(600)은 차량이 주행하는 노면을 판정하여 공지된 감쇠력 제어 방법을 수행하는 것으로, 기존의 횡가속도 센서 신호를 기초로 노면을 판정하지 않고 차륜 속도 센서(100)로부터 수신된 차륜 속도 신호를 기초로 노면을 판정하는 것이 특징이다.At this time, the suspension control unit 600 performs a known damping force control method by determining the road surface on which the vehicle travels, and received from the wheel speed sensor 100 without determining the road surface based on the existing lateral acceleration sensor signal. The road surface is determined based on the wheel speed signal.

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 현가 제어 유닛(600)은 차륜 속도 센서(100)의 차륜 속도 신호를 차체자세 제어유닛(500)를 통해 수신하는 것으로 구현되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the suspension control unit 600 according to an embodiment of the present invention was implemented to receive the wheel speed signal of the wheel speed sensor 100 through the vehicle body attitude control unit 500, but the present invention is not limited thereto. no.

이를테면, 현가 제어 유닛(600)이 차륜 속도 센서(100)로부터 직접 차륜 속도 신호를 수신하거나, 또는 차륜 속도 센서(100)와 연동되는 타 인터페이스를 통해 수신하는 것으로 구현될 수 있다.For example, the suspension control unit 600 may be implemented by receiving the wheel speed signal directly from the wheel speed sensor 100 or through another interface interworking with the wheel speed sensor 100.

현가 제어 유닛(600)은 차륜 속도 신호에 의거하여 노면을 판단하고 감쇠력 가변 댐퍼(900)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하기 위해, 차륜 속도 신호를 필터링하는 고주파 필터(610)와, 필터링된 차고신호와 G레벨 임계값과의 비교를 수행하는 G레벨 비교기(620)와, 단위시간동안 임계값을 넘는 가속도신호를 카운트하는 진동수 카운터(630)와, 노면상태를 판정하는 판정 처리부(640)를 포함하여 구성된다.The suspension control unit 600 determines a road surface based on the wheel speed signal and outputs a control signal for controlling the damping force variable damper 900, and a high frequency filter 610 for filtering the wheel speed signal, and the filtered garage. A G-level comparator 620 for comparing the signal with the G-level threshold value, a frequency counter 630 for counting an acceleration signal exceeding the threshold value for a unit of time, and a determination processor 640 for determining a road surface condition. It is configured to include.

먼저, 고주파 필터(610)는 수신된 차륜 속도 신호의 저주파영역을 필터링하여 송출한다. G레벨 비교기(620)는 고주파 필터(610)에 의해 필터링된 신호와 노면판정을 위해 결정된 G-레벨 임계값(Bad 1, Bad 2)과의 비교를 수행한다. 진동수 카운터(630)는 G레벨 비교기(620)에 의해 비교된 결과를 이용하여, 단위시간동안 임계값을 넘는 가속도신호를 카운트하여 노면의 주파수를 계산한다. First, the high frequency filter 610 filters and transmits the low frequency region of the received wheel speed signal. The G level comparator 620 compares the signal filtered by the high frequency filter 610 with the G-level thresholds Bad 1 and Bad 2 determined for the road surface determination. The frequency counter 630 calculates the frequency of the road surface by counting an acceleration signal exceeding a threshold value for a unit time by using the result compared by the G level comparator 620.

판정 처리부(640)는 진동수 카운터(630)에 의해 계산된 주파수에 의거하여 해당 주파수가 기설정된 임계치를 초과하는 지에 따라 노면의 상태를 판정하고, 판정결과에 따라 감쇠력 가변 댐퍼(900)를 제어하는 제어신호를 출력한다.The determination processing unit 640 determines the state of the road surface based on the frequency calculated by the frequency counter 630 according to whether the frequency exceeds a preset threshold, and controls the damping force variable damper 900 according to the determination result. Output a control signal.

도 3은 도 1에 도시된 전자제어 현가 장치의 동작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of the electronically controlled suspension device illustrated in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 현가 제어 유닛(600)은 차륜 속도 센서(100)로부터 차륜 속도 신호를 수신한다(S1). Referring to FIG. 3, the suspension control unit 600 receives a wheel speed signal from the wheel speed sensor 100 (S1).

다음, 고주파 필터(610)는 수신된 차륜 속도 신호의 저주파 영역을 필터링한다(S2).Next, the high frequency filter 610 filters the low frequency region of the received wheel speed signal (S2).

G레벨 비교기(620)는 필터링된 신호와 기설정된 G-레벨 임계값을 비교하고(S3), 진동수 카운터(630)는 상기 S3 단계에서 G-레벨 임계값을 넘는 신호를 카운트한다(S4).The G level comparator 620 compares the filtered signal with a predetermined G-level threshold value (S3), and the frequency counter 630 counts a signal exceeding the G-level threshold value in step S3 (S4).

다음, 판정 처리부(640)는 진동수 카운터(630)에 의해 카운트되어 발생하는 주파수에 의거하여 노면을 판정하고, 판정결과에 따라 감쇠력 제어 신호를 출력한다(S5).Next, the determination processing unit 640 determines the road surface based on the frequency counted and generated by the frequency counter 630, and outputs a damping force control signal in accordance with the determination result (S5).

이에 따라, 본 발명은 기존의 노면 판단방법에 필요한 다수의 센서(차체 가속도 센서, 차륜 가속도 센서, 횡가속도 센서)를 별도로 설치하지 않고도 타 제어유닛(500)에서 사용하던 차륜 속도 센서(100)로부터 수신되는 신호에 의거하여 노면의 판단하고 감쇠력 가변 댐퍼(900)의 감쇠력을 제어한다.Accordingly, the present invention is the wheel speed sensor 100 used in the other control unit 500 without separately installing a plurality of sensors (body acceleration sensor, wheel acceleration sensor, lateral acceleration sensor) required for the existing road surface determination method The road surface is determined based on the received signal and the damping force of the damping force variable damper 900 is controlled.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The invention being thus described, it will be obvious that the same way may be varied in many ways. Such modifications are intended to be within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 차량에 구비된 차륜 속도 센서를 타 제어유닛과 공유하여 사용함으로써, 차량 제어 시스템의 생산비용을 최소화하고 시스템 자체를 단순화시키는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by using the wheel speed sensor provided in the vehicle shared with the other control unit, there is an effect of minimizing the production cost of the vehicle control system and simplify the system itself.

즉, 기존 현가 제어 장치에서 사용하던 다수의 센서(차체 가속도 센서, 차륜 가속도 센서, 횡가속도 센서)를 설치하지 않고 기존의 타 제어유닛이 사용하는 차륜 속도 센서의 신호를 이용하기 때문에, 센서의 설치단가가 절감될 분 아니라 시스템도 단순화되는 것이다.That is, since the sensors of the wheel speed sensor used by other control units are used without installing a plurality of sensors (body acceleration sensor, wheel acceleration sensor, lateral acceleration sensor) used in the existing suspension control device, The cost is not reduced, but the system is simplified.

Claims (4)

차륜 속도 센서를 이용하는 타 제어장치와 함께, 차량에 설치되는 현가 제어 장치에 있어서,In the suspension control apparatus installed in a vehicle together with another control apparatus using a wheel speed sensor, 상기 차량의 차륜들에 각각 설치되는 감쇠력 가변 댐퍼와,A damping force variable damper respectively installed on the wheels of the vehicle; 차량이 주행하는 노면을 판단하여 상기 감쇠력 가변 댐퍼를 제어하되, 상기 노면의 판단을 위해 상기 타 제어장치로부터 수신되는 차륜 속도 신호를 이용하는 현가 제어 유닛을 포함하여 구성되며,And determining a road surface on which the vehicle travels to control the damping force variable damper, wherein the suspension control unit uses wheel speed signals received from the other control device to determine the road surface. 상기 현가 제어 유닛은The suspension control unit 상기 차륜 속도 신호의 저주파 영역을 필터링하는 고주파 필터와,A high frequency filter for filtering a low frequency region of the wheel speed signal; 상기 필터링된 신호와 노면판정을 위해 결정된 G-레벨 임계값을 비교하는 G레벨 비교기와,A G level comparator for comparing the filtered signal with a G-level threshold determined for road surface determination; 상기 G레벨 비교기의 비교결과를 기초로 상기 G-레벨 임계값을 넘는 신호를 카운트하여 노면의 주파수를 계산하는 진동수 카운터와,A frequency counter for counting a signal exceeding the G-level threshold based on a comparison result of the G level comparator and calculating a frequency of the road surface; 상기 진동수 카운터에 의해 계산된 노면의 주파수에 의거하여 노면상태를 판정하여 상기 감쇠력 가변 댐퍼를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 판정 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현가 제어 장치.And a determination processing unit for determining a road surface state based on the frequency of the road surface calculated by the frequency counter and outputting a control signal for controlling the damping force variable damper. 삭제delete 차륜 속도 센서를 이용하는 타 제어장치와 함께, 차량에 설치되는 현가 제어 장치의 현가 제어 방법으로,A suspension control method of a suspension control device installed in a vehicle together with another control device using a wheel speed sensor, 상기 타 제어장치로부터 차륜 속도 신호를 수신하는 단계와,Receiving a wheel speed signal from the other control device; 상기 수신된 차륜 속도 신호를 이용하여 차량이 주행하는 노면을 판단하는 단계와,Determining a road surface on which the vehicle travels using the received wheel speed signal; 상기 판단된 노면에 상응하여 상기 차량에 구비된 감쇠력 가변 댐퍼를 제어하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하며,And outputting a control signal for controlling the damping force variable damper provided in the vehicle according to the determined road surface. 상기 판단하는 단계는The determining step 상기 수신된 차륜 속도 신호의 저주파 영역을 필터링하는 단계와,Filtering a low frequency region of the received wheel speed signal; 상기 필터링된 신호와 노면판정을 위해 결정된 G-레벨 임계값을 비교하는 단계와,Comparing the filtered signal with a G-level threshold determined for road surface determination; 상기 비교단계의 비교결과에 따라 노면의 주파수를 계산하는 단계와,Calculating a frequency of the road surface according to the comparison result of the comparing step; 상기 계산된 노면의 주파수에 의거하여 노면상태를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 제어 장치의 현가 제어 방법.And determining the road surface state on the basis of the calculated frequency of the road surface. 삭제delete
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