KR19990057519A - 차량용 전자제어 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 횡가속도 센서와 종가속도 센서를 이용하여 노면의 상태를 감지하고, 이 감지된 노면의 상태에 따라 무단 솔레노이드를 통해 각각의 차량 바퀴에 부착된 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 독립적으로 제어하는 차량용 전자제어 현가장치에 관한 것으로, 전우 바퀴에는 횡가속도 센서를, 전우, 후좌, 후우 바퀴에 종가속도 센서를 각각 장착하고, 이 가속도 센서들로부터 검출된 신호의 노이즈를 제거한 후, 이 노이즈가 제거된 검출신호를 통해 노면의 상태 및 차량의 주행 상태를 판단하고, 이 판단 결과에 따른 쇼크 업쇼바의 적정 감쇠력을 결정하여 이에 따른 액츄에이터 구동신호에 의해 무산 솔레노이드를 독립적으로 구동시킴으로써 전후 좌우 차량 바퀴에 각각 부착된 쇼크 업쇼바의 가쇠력을 조절하도록 하여, 차량의 승차감과 조향성 및 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

차량용 전자제어 현가장치

본 발명은 횡가속도 센서와 종가속도 센서를 이용하여 노면의 상태를 감지하고, 이 감지된 노면의 상태에 따라 무단 솔레노이드를 통해 각각의 차량 바퀴에 부착된 쇼크 업쇼바(Shock Absorber)의 감쇠력을 독립적으로 제어함으로써 차량의 승차감과 조향성 및안정성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 전자제어 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 차축과 차체를 연결하는 현가장치를 구비하여 차량이 주행할 경우에 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체와 화물의 손상을 방지하고, 승차감 및 안정성을 향상시키고 있다.

또한 현가장치는 바퀴에서 발생되는 구동력이나 제동할 경우에 각각의 구동 바퀴의 제동력을 차체에 전달함과 동시에 선회할 경우에 원심력에 견디고, 구동 바퀴를 차체에 대하여 올바른 위치에 유지시키는 것으로서, 노면에서 받는 충격을 완화시키기 위하여 상하 방향으로 유연한 결합을 필요로 함은 물론 구동 바퀴가 발생하는 구동력, 제동력 및 선회시의 원심력 등에 견딜 수 있도록 수평 방향으로 강한 결합을 필요로 한다.

종래 차량용 전자제어 현가장치(Electronic Control Suspension System; ECS)는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되며, 전자 제어기(Electronic Control Unit; ECU)(7)는 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서(1), 차량의 바퀴가 맞닿는 노면의 높이를 검출하는 높이 센서(2), 차량의 제동을 검출하는 브레이크 스위치(3), 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(4), 차량의 조향 각속도를 검출하는 조향각 센서(5) 및 엔진의 트로틀 개도각을 검출하는 TPS(Throttle Position Sensor)(6)의 각 검출신호를 입력하여 차량의 주행 상태를 판단하고, 이 판단 결과에 따라 전자식 액츄에이터(8~11)를 구동시켜 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 동시에 하드 모드(Hard Mode), 미디움 모드(Medium Mode), 소프트 모드(Soft Mode)로 적절하게 조정한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전자제어 현가장치는 차량의 주행 상태를 감지하는 센서의 수가 적어 정확한 판단을 할 수 없을 뿐만 아니라 차량 바퀴 4개의 감쇠력이 독립적으로 움직이는 구조를 고려하지 않고 전좌, 전후, 후좌 및 후우의 액츄에이터를 동시에 동일하게 구동시킴으로써 차량의 승차감은 물론 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 차량에 횡가속도 센서와 종가속도 센서를 장착하고, 이 가속도 센서로 검출된 신호를 이용하여 노면에 따른 차량의 주행 상태를 판단하고, 이 판단 결과에 따라 무단 솔레노이드를 통해 차량 바퀴에 부착된 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 독립적으로 적절하게 조절하여 줌으로써 차량의 승차감과 조향성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 전자제어 현가장치를 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 전자제어 현가장치는 전우 바퀴에는 횡가속도 센서를, 전우, 후좌, 후우 바퀴에는 종가속도 센서를 각각 장착하고, 이 가속도 센서로부터 검출된 신호의 노이즈를 제거한 후, 이 노이즈가 제거된 검출신호를 통해 노면의 상태 및 차량의 주행 상태를 판단하고, 이 판단 결과에 따른 쇼크 업쇼바의 적정 감쇠력을 결정하여 이에 따른 액츄에이터 구동신호에 의해 무단 솔레노이드를 독립적으로 구동시킴으로써 전후 좌우 차량 바퀴에 각각 부착된 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 조절하도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 차량용 전자제어 현가장치의 블록 구성도

도 2는 본 발명에 의한 차량용 전자제어 현가장치의 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

23 : 전우 횡1가속도 센서 24 : 전우 종2가속도 센서

25 : 전우 종10가속도 센서 26 : 후좌 종2가속도 센서

27 : 후우 종2가속도 센서 28 : 필터부

29 : 제어부 30 : 구동부

31 : 전좌 액츄에이터 32 : 전우 액츄에이터

33 : 후좌 액츄에이터 34 : 후우 액츄에이터

35 : 궤환부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량용 전자제어 현가장치의 구성과 동작을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 전자제어 현가장치의 블록 구성도로서, 차량의 제동을 검출하는 브레이크 스위치(20)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(21)와, 엔진의 트로틀 개도각을 검출하는 TPS(22)와, 차량의 앞의 오른쪽 바퀴의 좌우 방향으로의 가속도를 검출하는 횡 1가속도 센서(23)와, 차량 앞의 오른쪽 바퀴의 수직 방향으로의 가속도를 검출하는 전우 종2가속도 센서(24) 및 전우 종10가속도 센서(25)와, 차량 뒤의 왼쪽바퀴의 수직 방향으로의 가속도를 검출하는 후좌 종2가속도 센서(26)와, 차량 뒤의 오른쪽 바퀴의 수직 방향으로의 가속도를 검출하는 후우 종2가속도 센서(27)와, 상기 센거(20~27)로부터 출력되는 검출신호의 노이즈를 제거하는 필터부(28)와, 상기 필터부(28)에 의해 노이즈가 제거된 검출신호를 입력하여 노면의 상태 및 차량의 주행 상태를 판단하고, 이 판단 결과에 따라 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 적절하게 조절하기 위한 각각의 독립적인 액츄에이터 구동신호 를 출려하는 제어부(29)와, 상기 제어부(29)에서 출력되는 액츄에이터 구동신호를 증폭하는 구동부(30)와, 무단 솔레노이드로 구성되어 상기 구동부(30)에서 출력되는 구동신호에 따라 구동되는 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 조절하는 전좌 액츄에이터(31), 전우 액츄에이터(32), 후좌 액츄에이터(33), 후우 액츄에이터(34)와, 상기 전좌 액츄에이터(31), 전우 액츄에이터(32), 후좌 액츄에이터(33), 후우 액츄에이터(34)가 움직인 위치를 피드백(feed)하여 구동부(30)의 출력신호에 대응되는 위치에 확실히 가 있는지를 감지하는 궤환부(35)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량용 전자제어 현가장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

차량 주행시 브레이크 스위치(20)는 차량이 제동 상태인지 아닌지를 검출하고 차속센서(21)는 차량의 현재 속도를 검출한다.

그리고, TPS(22)는 운전자가 차량 운행시 액츄에이터를 얼마나 밟았는지를 백분율로 계산한다.

또한, 횡 1가속도 센서(23)는 차량의 앞의 오른쪽 바퀴가 좌우 방향으로 움직이는 경우 가속도를 검출하고, 각각 전우, 후좌, 후우 바퀴에 부착된 종가속도 센서(24~27)는 해당 바퀴별로 수직 방향으로 움직이는 경우의 종가속도를 검출한다.

이때, 상기와 같이 각 센서(20~27)로부터 출력되는 검출신호는 외부 여러 가지 환경에 의해 영향을 받아 노이즈가 실리게 된다.

따라서, 필터부(28)를 통해 각 센서(20~27)에서 검출된 신호의 노이즈 성분을 제거한 후, 제어부(29)로 출력한다.

이어, 제어부(29)는 필터부(28)를 통과한 각 센서(20~27)의 검출신호를 입력하여 디지털 신호로 변환하고, 다시 변환된 8비트의 디지털 신호를 10비트로 변환하여 물리량으로 환산함으로써 차량의 노면 상태 및 주행 상태를 판단하게 된다.

그리고 나서, 제어부(29)는 노면의 상태 및 차량의 주행 상태 판단 결과에 따른 적정 감쇠량을 결정하여 이에 따른 액츄에이터 구동신호를 각각의 액츄에이터(31~34)로 출력한다.

이때, 제어부(29)의 구동신호가 직접 액츄에이터(31~34)로 출력되기전 구동부(30)에서 액츄에이터를 구동시킬 수 있는 큰 전류신호로 증폭한다.

그러면, 상기 각 액츄에이터(31~34)는 상기 제어부(29)에서 출력되는 액츄에이터 구동신호에 따라 구동되어 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 조절한다.

이때, 본 발명에서는 상기 액츄에이터(31~34)로서 무단 솔레노이드를 구비하여 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 조절하며, 각 바퀴마다 서로 독립적으로 조절한다.

그리고, 상기 궤환부(35)를 통해 상기 전좌 액츄에이터(31), 전우 액츄에이터(32), 후좌 액츄에이터(33), 후우 액츄에이터(34)가 움직인 위치를 피드백하여 구동부(30)의 출력신호에 대응되는 위치에 확실히 가 있는지를 감지한다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 차량에 횡가속도 센서와 종가속도 센서를 장착하고, 이 가속도 센서로부터 검출된 신호를 이용하여노면에 따른 차량의 주행상태를판단하고, 이 판단 결과에 따라 무단 솔레노이드를 구동시켜 차량 바퀴에 부착된 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 독립적으로 조절하여 줌으로써 차량의 승차감과 조향성 및 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 차량의 제동을 검출하는 브레이크 스위치(20)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(21)와, 엔진의 트로틀 개도각을 검출하는 TPS(22)와, 차량의 앞의 오른쪽 바퀴의 좌우 방향으로의 가속도를 검출하는 횡 1가속도 센서(23)와, 차량 앞의 오른쪽 바퀴의 수직 방향으로의 가속도를 검출하는 전우 종2가속도 센서(24) 및 전우 종10가속도 센서(25)와, 차량 뒤의 왼쪽바퀴의 수직 방향으로의 가속도를 검출하는 후좌 종2가속도 센서(26)와, 차량 뒤의 오른쪽 바퀴의 수직 방향으로의 가속도를 검출하는 후우 종2가속도 센서(27)와, 상기 센서(20~27)로부터 출력되는 검출신호의 노이즈를 제거하는 필터부(28)와, 상기 필터부(28)에 의해 노이즈가 제거된 검출신호를 입력하여 노면의 상태 및 차량의 주행 상태를 판단하고, 이 판단 결과에 따라 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 적절하게 조절하기 위한 각각의 독립적인 액츄에이터 구동신호를 출력하는 제어부(29)와, 상기 제어부(29)에서 출력되는 액츄에이터 구동신호를 증폭하는 구동부(30)와, 무단 솔레노이드로 구성되어 상기 구동부(30)에서 출력되는 구동신호에 따라 구동되는 쇼크 업쇼바의 감쇠력을 조절하여 전좌 액츄에이터(31), 전우 액츄에이터(32), 후좌 액츄에이터(33), 후우 액츄에이터(34)와, 상기 전좌 액츄에이터(31), 전우 액츄에이터(32), 후좌 액츄에이터(33), 후우 액츄에이터(34)가 움직인 위치를 피드백하여 구동부(30)의 출력신호에 대응되는 위치에 확실히 가 있는지를 감지하기 위한 궤환부(35)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어 현가장치.