KR19980054588A - 차량의 밸런스 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가속도 센서를 타이어의 중심축에 장착하여 쇽업소버 가동부를 제어하는 차량의 밸런스 유지 장치에 관한 것으로서, 차륜 속도 센서(22)가 각 타이어의 중심축에 장착되어, 차량과 타이어의 상대 속도인 차륜의 슬립율 및 상하 요동을 측정하고, ECS(23)는 실제 일반노면에서 타이어의 접촉 하중과 이론적으로 구한 타이어의 접촉 하중을 비교하여 쇽업소버 가동부(24)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 주행시 승차감이 향상되고, 제동거리가 짧아져 안정성이 증대되는 효과가 있다.

Description

차량의 밸런스 제어 장치

본 발명은 차량의 밸런스 제어 장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 ECS 장치(Electronic Controlled Suspenssion)에 적용되는 가속도 센서를 타이어의 중심축에 장착하여 쇽업소버 가동부를 제어하는 차량의 밸런스 유지 장치에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 ECS 장치는 속도 센서(51)가 트랜스미션에 장착하여 차량의 속도를 ECS(55)로 전송하면, 상기 ECS(55)는 차량 전륜에 장착된 엑츄에이터(6)를 제어하여 차량의 피치를 능동적으로 제어한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 ECS 장치의 경우, 차량의 좌우 흔들림인 롤링을 제어하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 주행시 승차감을 향상시키고, 제동거리를 단축하여 안정성이 증대시키기 위하여 속도 센서를 타이어의 중심축에 장착하여 이론 댐핑력과 실제 측정되는 댐핑력의 차이를 피이드 백시켜, 쇽업소버 가동부를 제어하는 차량의 밸런스 유지 장치를 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 차량의 밸런스 제어 장치의 일예로서, 차륜 속도 센서가 각 타이어의 중심축에 장착되어, 차량과 타이어의 상대 속도인 차륜의 슬립율 및 상하 요동을 측정하고, ECS는 실제 일반 노면에서 타이어의 접촉 하중과 이론적으로 구한 타이어의 접촉 하중을 비교하여 쇽업소버 가동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의해, 주행시 승차감이 향상되고, 제동거리가 짧아져 안정성이 증대된다.

도 1은 종래의 ECS 장치를 도시한 블록도

도 2는 차량의 현가 시스템을 모델링한 자유도

도 3은 본 발명에 따른 차량의 밸런스 제어 장치를 도시한 블록도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 차체3 : 차축

5 : 현가 스프링7 : 댐퍼

9 : 타이어 스프링11 : 타이어

13 : 노면22 : 차륜 속도 센서

23 : ECS24 : 쇽업소버 가동부

51 : 속도 센서55 : ECS

60 : 액츄에이터

이하, 본 발명의 실시예를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 밸런스 제어 장치는 먼저 차량의 현가 시스템의 모델을 이용하여 차량의 상대 속도 및 상하 요동 변위을 구할 수 있다.

상기 차량의 현가 시스템의 모델은 차체(1)와 차축(3)의 무게를 설정하여 두 질량을 현가 스프링(5)과 댐퍼(7)로 연결하고, 타이어(11)의 댐핑을 선형 스프링(9 ; 이하 타이어 스프링이라 칭함)으로 차축(3)에 연결하였다. 따라서, 타이어(11)에 의한 댐핑은 없는 것으로 가정한다. 그리고, 상기 차축(3)은 차체(1)를 제외한 현가장치를 의미한다.

여기서, X_s: 차체의 상하 요동 변위, X_u: 차축의 상하 요동 변위, X_r: 타이어의 상하 요동 변위

상기와 같이 모델링된 차량은 불균일한 노면(13)의 굴곡에 의해 차량이 요동을 하면 일차적으로 타이어 스프링(9)이 상하 진동하여 충격을 흡수하고, 상기 타이어 스프링(9)의 진동에 의해 차축(3)이 상하 요동하고, 상기 차축(3)의 요동을 현가 스프링(5) 및 댐퍼(7)가 충격을 흡수하여 차체(1)의 요동과 충격을 제어한다.

여기서, 이론적으로 타이어(11)의 상하 요동 속도에 대한 차체(1)의 상하 요동의 상대 속도 및 상하 요동 변위 그리고 차축(3)에 대한 차체(1)의 상대 속도 및 상하 요동 변위를 구할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 밸런스 제어 장치는 각 타이어의 중심축에 장착되어 타이어의 상하 요동 및 차륜의 슬립율을 감지하는 차륜 속도 센서(22)와, 상기 차륜 속도 센서(22)의 신호를 입력받는 ECS(23)와, 상기 ECS(23)에 의해 작동이 제어되며 쇽 업소버의 댐핑 계수를 제어하는 쇽업소버 가동부(24)로 구성된다.

상기 차륜 속도 센서(22)는 타이어의 중심축에 장착되어, 차량(차체와 차축)에 대한 대한 타이어의 상대 속도인 차륜의 슬립율 및 상하 요동 변위를 측정한다. 이것에 의해, 실제 일반 노면에서 타이어의 접촉 하중과 이론적으로 구한 타이어의 접촉 하중을 비교하여 쇽업소버 가동부(24)를 제어한다.

상기 ECS(24)는 다음과 같이 쇽업소버 가동부(24)를 제어한다.

차량의 이론 댐핑력과 차량의 이론 댐핑력에서 실제 측정된 차량의 댐핑력의 차이를 합하여 쇽업소버 가동부(24)를 제어한다. 상기와 같이 쇽 업소버를 제어하므로서, 피치(Pitch;차량의 앞뒤 흔들림)와 롤(Roll; 차량의 좌우 흔들림) 제어 효과를 얻을 수 있고, 브레이크 적용시 노면에 접촉되는 타이어의 최적 접촉 하중을 보장할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 밸런스 제어 장치는 주행시 승차감이 향상되고, 제동거리가 짧아져 안정성이 증대되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 차량의 밸런스 제어 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것이로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 차륜 속도 센서(22)가 각 타이어의 중심축에 장착되어, 차량과 타이어의 상대 속도인 차륜의 슬립율 및 상하 요동을 측정하고, ECS(23)는 실제 일반노면에서 타이어의 접촉 하중과 이론적으로 구한 타이어의 접촉 하중을 비교하여 쇽업소버 가동부(24)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 밸런스 제어 장치.