KR101252515B1 - 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 능동현가시스템의 단품에 대한 평가를 차량 주행상황을 모사한 환경하에서 수행하고 이를 통하여 단품에 대한 평가뿐만 아니라 제어로직의 성능에 대한 평가도 할 수 있도록 구비된 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치에 관한 것이다.
본 발명은 주행상황을 모사하고 이를 바탕으로 차량 센서를 재현하는 신호발생부와; 상기 신호발생부의 신호에 따라 현가시스템을 제어하는 현가시스템 제어기와; 상기 신호발생부의 신호에 따라 노면가진 작동기를 제어하는 노면가진 제어기와; 상기 현가시스템의 상하부에 설치된 센서모듈에서 감지된 신호를 전달받아 상기 신호발생부에 전달하는 신호변환부;를 포함하는 현가시스템 제어로직 평가장치를 제공한다.

Description

자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치{Apparatus for evaluating control logic of suspension system for automotive}

본 발명은 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 능동현가시스템의 단품에 대한 평가를 차량 주행상황을 모사한 환경하에서 수행하고 이를 통하여 단품에 대한 평가뿐만 아니라 제어로직의 성능에 대한 평가도 할 수 있도록 구비된 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 현가시스템은 노면진동을 저감시키고 차량의 승차감 및 조종안정성에 영향을 끼치므로 최적설계가 매우 중요하다.

이러한 자동차용 현가시스템은 최적설계를 하고 이를 평가하기 위해서 실차에 장착한 후 성능시험을 통하여 평가하고 있다. 하지만 최근에는 여러 가지 능동형/반능동형 섀시 제어장치가 장착되고 있는 추세이므로 단순한 시험평가 방법으로는 한계가 있다. 더욱이 댐퍼의 경우 진동에너지를 열에너지로 변환시키고 유체마찰을 제어하는 반능동 및 능동 댐퍼가 적용되고 있고, 스프링의 특성을 공압 또는 유압을 이용해서 변환시키는 능동스프링이 적용되고 있으므로 단순한 시험평가 방법으로는 한계가 있다.

또한 능동 현가시스템의 물리적인 성능과 특성은 실차주행시험을 통해서 평가할 수 있지만, 이 역시 단품의 초기개발단계에서 적용하는 것은 불가능하고, 실차에 장착해서 시험하는 방법은 시간, 인적자원 및 물적자원이 과도하게 투여되기 때문에 한계가 있다.

이를 극복하기 위해서 스프링 및 댐퍼 특성 및 성능을 향상시킬 수 있는 제어기와 단품을 분리해서 평가하는 단품 시험방법이 적용되고는 있지만 그러한 단순평가 차원에서는 차량의 다양한 주행상황에 대한 제어성능을 평가하는 것은 한계가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제어기가 포함된 제어로직 평가를 차량주행상황을 모사한 환경하에서 수행하고, 이를 통해서 현가시스템 자체에 대한 평가와 더불어 제어기에 탑재되어 있는 제어로직에 대한 검증을 할 수 있도록 된 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치를 제공하는 데 목적이 있다.

아울러 본 발명은 상기와 같이 제어로직에 대한 검증을 할 수 있으므로 제어로직의 Fail-Safe를 판정할 수 있도록 된 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 실험실 내에서 여러 가지 파라미터를 스케쥴러에 입력할 수 있으므로 다양한 차량의 상황에 따른 가상차량모델 해석 결과를 이용해서 제어로직을 평가할 수 있도록 된 자동차용 현가시스템 제어로직 평가장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 상기와 같이 여러 가지 파라미터를 스케쥴러에 입력할 수 있으므로 파라미터에 제어로직을 튜닝할 수 있도록 된 현가시스템 제어로직 평가장치를 제공하는 데 목적이 있다.

아울러 본 발명은 실험실에서 여러 가지 차량의 주행조건에 따른 제어로직을 미리 평가할 수 있으므로 실차주행의 횟수 및 시간을 절약할 수 있도록 된 현가시스템 제어로직 평가장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 주행상황을 모사하고 이를 바탕으로 차량 센서를 재현하는 신호발생부와; 상기 신호발생부의 신호에 따라 현가시스템을 제어하는 현가시스템 제어기와; 상기 신호발생부의 신호에 따라 노면가진 작동기를 제어하는 노면가진 제어기와; 상기 현가시스템의 상하부에 설치된 센서모듈에서 감지된 신호를 전달받아 상기 신호발생부에 전달하는 신호변환부;를 포함하는 현가시스템 제어로직 평가장치를 제공한다.

여기서 상기 신호발생부는 스케쥴러에 따라 차량주행상황을 실시간으로 해석해서 차량 센서 신호를 재현하거나, 시험 스케쥴러에 의해 미리 측정된 값을 기준으로 차량 센서 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.

아울러 상기 신호발생부는 상기 노면가진 제어기와 상기 현가시스템 제어기와 상호작용하도록 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 신호발생부로부터 신호를 입력받아 차량신호에 적합한 신호로 재현하도록 변환시켜 현가시스템 제어기에 출력하는 신호변환부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치는 제어기가 포함된 제어로직 평가를 차량주행상황을 모사한 환경하에서 수행하고, 이를 통해서 댐퍼장치 자체에 대한 평가와 더불어 제어기에 탑재되어 있는 제어로직에 대한 검증을 할 수 있다.

아울러 본 발명에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치는 상기와 같이 제어로직에 대한 검증을 할 수 있으므로 제어모듈의 Fail-Safe를 판정할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치는 실험실 내에서 여러 가지 파라미터를 스케쥴러에 입력할 수 있으므로 다양한 차량의 상황에 따른 제어로직을 평가할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치는 상기와 같이 여러 가지 파라미터를 스케쥴러에 입력할 수 있으므로 파라미터에 제어로직을 튜닝할 수 있다.

아울러 본 발명에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치는 실험실에서 여러 가지 차량의 주행조건에 따른 제어로직을 미리 평가할 수 있으므로 실차주행의 횟수 및 시간을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 현가시스템 제어로직 평가장치는 도 1에 도시된 바와 같이 주행상황을 모사해서 차량 센서를 재현하는 신호발생부(10)와, 상기 신호발생부(10)의 신호에 따라 현가시스템(22)을 제어하는 현가시스템 제어기(20)와, 상기 신호발생부(10)의 신호에 따라 노면가진 작동기(32)를 제어하는 노면가진 제어기(30)와, 상기 현가시스템(22)의 상하부에 설치된 센서모듈(42)에서 감지된 신호를 전달받아 상기 신호발생부(10)에 전달하는 신호변환부(40)를 포함한다.

상기 신호발생부(10)는 주행상황을 모사해서 차량센서를 재현하는 구성요소로서 스케쥴러에 따라 차량주행상황을 실시간으로 해석해서 차량 센서 신호를 재현하거나, 시험 스케쥴러에 의해 미리 측정된 값을 기준으로 차량 센서 신호를 발생시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 노면가진 제어기(30)와 상기 현가시스템 제어기(20)와 상호작용하도록 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 노면가진 제어기(30)에서 신호를 출력하여 노면가진 작동기(32)를 제어하므로, 노면가진 작동기는(32) 현가시스템(22)을 가진시키도록 작동하고, 이 노면가진 작동기(32)의 가진에 의해 현가시스템 제어기(20)는 미리 설정된 제어로직에 따라 현가시스템(22)을 작동시키고, 이 현가시스템(20)에 의해 가진의 제어력이 작용한 결과를 센서모듈(42)에서 감지하여 물리적 상수를 신호발생부(10)로 피드백한다. 이와 더불어, 신호발생부(10)는 차량신호, 센서모듈(42)의 신호, 각 제어기(20, 30)의 제어명령 및 응답을 실시간으로 저장하는 메모리를 구비할 수 있다.

상기 현가시스템 제어기(20)는 상기 신호발생부(10)의 신호에 따라 현가시스템(22)을 재현하는 제어기로서 상기 현가시스템 제어기(20)의 내부에는 주행상황 및 센서의 입력에 따라 현가시스템(22)을 제어하는 제어로직이 내장되어 있어 이를 바탕으로 노면가진 작동기(32)를 통해서 가진되는 입력과 주행상황에 따라 적절한 제어력을 발생시킴으로 상질량 거동을 안정시킨다. 여기서 현가시스템(22)은 댐퍼, 스프링, 타이어로 이루어진다. 또한 상기 현가시스템(22)의 상부에는 차량의 상질량을 모사하기 위하여 차량 상질량의 1/4에 해당하는 질량체(Mass; 44)가 장착된다.

상기 노면가진 제어기(30)는 신호발생부(10)의 신호에 따라 노면가진 작동기(32)를 제어하는 제어기로서, 상기 노면가진 작동기(32)는 타이어를 가진 차량의 상질량을 모사하기 위해 노면을 가진시키도록 작동한다.

상기 신호변환부(40)는 상기 현가시스템(22)의 상하부에 설치된 센서모듈(42)에서 감지된 신호를 전달받아 상기 신호발생부(10)에 전달하도록 신호를 변환시키는 신호변환장치로서, 센서모듈(42) 및 각 제어기(20, 30)에서 발생하는 신호를 처리하여 전기적인 신호로 변환시키는 역할 수행한다. 여기서 상기 신호변환부(40)에 입력되는 센서모듈(42)은 상기 현가시스템(22)의 상하부에 위치하는 상질량 구현부, 노면가진 신호발생부에 설치된 센서로 이루어지며 각각 가속도, 속도 및 힘을 측정하여 상기 신호변환부(40)에 입력된다.

10 : 신호발생부
20 : 현가시스템 제어기
30 : 노면가진 제어기
40 : 신호변환부

Claims (4)

1. 주행상황을 모사해서 차량 센서를 재현하는 신호발생부,
   상기 신호발생부의 신호에 따라 상부에 차량의 상질량을 모사하도록 질량체가 장착된 현가시스템을 제어하는 현가시스템 제어기,
   상기 신호발생부의 신호에 따라 노면가진 작동기를 제어하는 노면가진 제어기,
   상기 현가시스템의 상하부에 설치되어 가속도, 속도 및 힘을 측정하는 센서모듈 및
   상기 센서모듈에서 감지된 신호를 전달받아 상기 신호발생부에 전달하는 신호변환부를 포함하고,
   상기 신호발생부는 스케쥴러에 따라 차량주행상황을 실시간으로 해석해서 차량 센서 신호를 재현하거나, 시험 스케쥴러에 의해 미리 측정된 값을 기준으로 차량 센서 신호를 발생시키며,
   상기 신호발생부는 차량신호, 센서모듈의 신호, 각 제어기의 제어명령 및 응답을 실시간으로 저장하는 메모리를 구비하고,
   상기 신호변환부는 상기 신호발생부로부터 입력된 신호를 처리하여 전기적인 신호로 변환해서 상기 현가시스템 제어기에 출력하는 것을 특징으로 하는 현가시스템 제어로직 평가장치.
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