KR19980055545A - 차량의 밸런스 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가속도 센서를 타이어의 중심축에 장착하여 쇽업소버 가동부를 제어하는 차량의 밸런스 유지 장치에 관한 것으로서, 제3가속도 센서(22)가 타이어의 중심축에 장착되어, 차량과 타이어의 상대 속도 및 상하 요동 변위를 측정하고, 제어부(23)는 실제 일반 노면에서 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.

종래의 ECS 장치는 롤 제어를 위하여 스티어링 각 센서를 장착하였으며, 롤의 능동 제어(Active Control)를 위해서 액츄에이터를 차량 전륜에 장착하였다. 그리고, 피치(Pitch) 제어는 고려되지 않아, 급출발 또는 급제동시 노면에 대한 타이어의 접촉력에 영향을 미쳐 편하중이 발생함으로서, 제동력의 불균형을 초래하여 오버 스티어링을 유도하고, 제동 거리를 필요 이상으로 잠식하여 안전 운전에 악영향을 미쳤다.

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

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 차량의 밸런스 제어 장치의 일예로서, 제3가속도 센서가 타이어의 중심축에 장착되어, 차량과 타이어의 상대 속도 및 상하 요동 변위를 측정하고, 제어부는 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 차량의 현가 시스템을 모델링한 자유도.

도 2는 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:노면20:제1가속도 센서

21:제2가속도 센서22:제3가속도 센서

23:제어부24:쇽업소버 가동부

이하, 본 발명의 실시예를 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 밸런스 제어 장치는 먼저 차량의 현가 시스템의 모델을 이용하여 차량의 상대 속도 및 상하 요동 변위를 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 연결하여, 타이어(11)의 댐핑을 선형 스프링(9; 이하 타이어 스프링이라 칭함)으로 가정하여 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,

Xr:타이어의 상하 요동 변위

상기와 같이 모델링된 차량은 불균일한 노면(13)의 굴곡에 의해 차량이 요동을 하면 일차적으로 타이어 스프링(9)이 상하 진동하며 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 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 밸런스 제어 장치는 차체에 장착되어 차체의 상하 요동 가속도를 감지하는 제1가속도 센서(20)와 차축에 장착되어 차축의 상하 요동 가속도를 감지하는 제2가속도 센서(21)와, 타이어의 중심축에 장착되어 타이어의 상하 요동 가속도를 감지하는 제3가속도 센서(22)와 상기 제1,2,3가속도 센서(20,21,22)의 신호를 입력받는 제어부(23)와 상기 제어부(23)에 의해 작동이 제어되며 쇽 업소버의 댐핑 계수를 제어하는 쇽업소버 가동부(24)로 구성된다.

상기 제3가속도 센서(22)는 타이어의 중심축에 장착되어, 차량(차체와 차축)에 대한 타이어의 상대 속도 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 제어부(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 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 제3가속도 센서(22)가 타이어의 중심축에 장착되어, 차량과 타이어의 상대 속도 및 상하 요동 변위를 측정하고, 제어부(23)는 실제 일반 노면에서 타이어의 접촉 하중과 이론적으로 구한 타이어의 접촉 하중을 비교하여 쇽업소버 가동부(24)를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 밸런스 제어 장치.