KR20050036077A - 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법 - Google Patents

전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 관한 것으로, 전자제어 현가 장치에서 차량 운행 중에 노면 판정을 위해 이용되는 차량의 수직 가속도 등의 구별기준값에 의거하여 가변 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 방법으로서, 구별기준값과 기 설정된 임계값과의 비교 결과에 따라 노면 상태를 판정하여 해당 노면 상태에 대응하게 감쇠력을 제어하고, 노면 상태 판정 결과는 기 설정된 노면 판정 유지 시간 내에서만 유효한 것을 특징으로 하며, 차량 운행 중에 가변 댐퍼의 감쇠력을 제어하기 위하여 노면 상태를 판정함에 있어서 임계값 초과 횟수와 노면 판정 유지 시간을 함께 고려하여 적정 감쇠력을 결정함으로써, 임계값을 낮추어서 응답성을 빠르게 하면서도 제어 시간이 길어서 승차감이 나빠지는 것을 방지하는 이점이 있다.

Description

전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING DAMPING FORCE OF ELECTRONIC CONTROL SUSPENSION}
본 발명은 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 운행 중에 가변 댐퍼의 감쇠력을 제어하기 위하여 노면 상태를 판정함에 있어서 임계값 초과 횟수와 노면 판정 유지 시간을 함께 고려하여 적정한 감쇠력을 결정하도록 한 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법에 관한 것이다.
현가 장치는 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다. 또한 현가 장치는 구동 바퀴에서 발생하는 구동력이나 제동시 각 바퀴의 제동력을 차체에 전달함과 동시에 선회시의 원심력에도 견디고 각 바퀴를 차체에 대해서 올바른 위치에 유지하는 역할도 가지고 있다.
한편, 전자제어 현가 장치에서는 차량내에 각종 센서를 부착하고, 센서로부터의 정보에 따라 댐퍼의 운동특성을 가변시켜 승차감 및 조정 안정성을 향상시키고 있다.
이러한 현가 장치는 4륜의 감쇠력을 독립적으로 제어함으로서 독립 현가 시스템의 장점을 최대한 보장하여 주는 시스템으로서, 각 차륜의 상단 차체에는 수직 가속도 센서가 부착되어 차륜 각각의 거동을 측정, 독립적인 제어를 가능하게 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자제어 현가 장치의 개략적인 구성도로서, 한국 등록특허공보 제10-0204407호에 개시된 "서스펜션제어장치"를 예로서 나타내었다.
스프링(3)과 인버팅가변댐핑계수형의 인장가능/압축가능 완충기(4)는 차량본체(1)(스프링상질량)와 차량본체(1)를 지지하기 위한 차량의 4개 바퀴들(스프링하질량)(2) 중 하나 사이에 병렬로 배열되어 있다. 인버팅형은 인장의 댐핑계수가 증가할 때 압축의 댐핑계수가 감소하고, 인장의 댐핑계수가 감소할 때 압축의 댐핑계수가 감소되는 것을 의미한다. 상하방향으로의 차량의 가속도(수직 가속도)를 검출하기 위한 가속도센서(5)는 차량본체(1)에 부착되어 있다. 가속도센서(5)로부터의 가속도신호는 컨트롤러(6)로 공급된다. 덧붙여 말하면, 가변댐핑계수형 4개의 완충기(4)와 4개의 스프링이 4개의 바퀴(2)에 각각 대응하게 설치되어 있지만 간략하게 하기 위하여 한 세트의 완충기와 스프링만을 나타내었다.
상기와 같이 구성된 전자제어 현가 장치에서 노면 상태에 따라 완충기(댐퍼)의 감쇠력을 조절하기 위한 컨트롤러(감쇠력 제어 장치)는 차량의 수직 가속도에 비례하여 감쇠력을 결정하는 방식과 노면 상태에 따라 감쇠력 모드를 결정하는 방식 중에서 어느 하나로 구현되는 것이 일반적이다.
한국 등록특허공보 제10-0204407호에는 수직 가속도에 비례한 감쇠력 결정방식으로 감쇠력을 제어하는 여러 가지 실시예의 컨트롤러가 제안되어 있으며, 이 중에서 하나의 실시예를 도 2에 나타내었다.
컨트롤러(6)는 적분처리부(41)와, 보정값 연산부(42)와, 제어목표값 연산부(43)와, 상기한 제어신호 발생부(44)와, 대진폭횟수 연산부(45)와, 판정부(46), 및 파라미터조절부(47)로 이루어지는 것이 일반적이다. 적분처리부(41) 및 가속도센서(5)는, 가속도센서(5)의 가속도신호 α가 적분되어 보정값 연산부(42)로 차례로 보내져 상향 또는 하향절대속도를 얻는 상향 및 하향절대속도 검출수단을 구성한다. 보정값 연산부(42)의 내부에는, 상향 및 하향절대속도들(Ｓ)의 소정값(Ａ)보다 작은 부분(이 부분은 이후에 데드밴드로 언급됨)을 포함한 범위내의 데이터와 상기 데이터에 비례한 데이터(Ｓ')(이후에는 보정된 상향 또는 하향절대속도로 언급됨)사이의 대응을 표현한 정보를 저장하고, 이 보정값 연산부(42)에 상향 또는 하향절대속도(Ｓ)를 입력함으로써, 대응보정된 상향 또는 하향절대속도(Ｓ')가 얻어질 수 있으며, 이 절대속도(Ｓ')는 제어값 연산수단으로서 역할하는 제어목표값 연산부(43)로 차례로 보내진다.
제어목표값 연산부(43)는 보정된 상향 또는 하향절대속도(Ｓ')를 제어이득(Ｋ)과 곱하여 제어신호발생수단으로서 역할하는 제어신호 발생부(44)로 차례로 보내지는 제어목표값(Ｃ)을 얻도록 역할한다. 제어신호 발생부(44)는 제어목표값(Ｃ)에 근거하여 완충기(4)의 감쇠력 결정을 위한 제어신호(θ)를 제시하고, 이 신호는 완충기(4)의 감쇠력을 조절하는 액츄에이터(도시 생략됨)로 출력된다. 이 경우에, 가변댐핑계수형 완충기(4)의 특징에 근거하여 설정된 제어신호(Ｃ)와 대응한 제어신호(θ) 사이의 관계를 표현하는 정보(이 정보를 나타내는 그래프가 도 2의 제어신호 발생부(44)를 나타내는 블록에 도시되어 있다.)는 제어신호 발생부(44)내에 저장되고, 제어목표값(Ｃ)을 제어신호 발생부(44)를 입력함으로써 대응한 보정신호(θ)가 얻어질 수 있다.
액츄에이터는 제어신호(θ)에 의거하여 가변댐핑계수형 완충기(4)의 신장 또는 압축의 소정 댐핑계수를 확립한다. 예를 들면, 도 2에 나타내 제어신호 발생부(44)를 표시하는 블록내의 그래프로 나타낸 바와 같이, 차량본체(1)의 절대속도가 정방향(차량의 상향)으로 증가되어 정방향에 관련된 댐핑계수의 목표값을 증가시키는 경우에, 신장의 댐핑계수는 증가되고 압축의 댐핑계수는 감소된다. 다른 한편, 차량본체(1)의 절대속도가 부방향(차량의 하향방향)으로 증가되고 부방향에 관련된 댐핑계수의 목표값을 증가시키는 경우에, 신장의 댐핑계수는 감소되고 압축의 댐핑계수는 증가된다.
대진폭횟수 연산부(45)는 도 3과 같이 가속도 α에 관련된 임계값을 가지며, 가속도신호가 소정시간 주기 내에 상부 및 하부 임계값에 의해 한정된 범위를 이탈하는 변화의 횟수를 카운트하여 대진폭횟수신호(Ｆ)(카운트된 값에 대응함)를 판정부(46)로 보낸다. 판정부(46)는 대진폭횟수 연산부(45)에 의해 카운트된 대진폭횟수들에 대응하는 노면상태를 표현한 정보를 사전에 저장하여, 대진폭횟수 연산부(45)로부터의 대진폭횟수신호(Ｆ)가 판정부로 입력될 때, 판정부는 대응하는 노면상태를 판정하고, 그 판정된 결과는 데드밴드조절수단 및 제어이득 조절수단으로서 역할하는 파라미터조절부(47)로 보내진다. 파라미터판정부(47)는 판정부(46)로부터의 판정된 결과에 대응하는 데드밴드(Ａ)(파라미터값 Ａ)와 제어이득(Ｋ)을 조절하는 역할을 한다. 또, 파라미터조절부(47)는 제어이득(Ｋ)과 데드밴드(Ａ)중 적어도 하나가 판정부(46)로부터의 판정된 결과에 대응하여 조절될 수 있다.
상기에서는 판정부(46)가 대진폭횟수 연산부(45)에 의해 카운트된 대진폭횟수신호(F)에 의거하여 현재의 노면상태를 판정하는 경우를 예로서 설명하였으나, 도 2에서는 차량 속도 센서(53)의 출력이 판정부(46)로 입력되는 것을 알 수 있다. 이에 따라 판정부(46)에서의 노면상태 판정은 차량속도가 감안되어 변화된다.
차량본체(1)에 부착된 차량속도센서(53)는 판정부(46)로 차례로 보내지는 차량속도를 검출하는 역할을 하며, 판정부(46)는 대진폭횟수 연산부(45)로부터 얻어진 대진폭의 횟수에 따라 노면상태를 결정하기 위한 정보를 사전에 저장하고, 대진폭횟수신호(F)와 차량속도센서(53)로부터의 차량속도신호(V)가 판정부(46)로 입력될 때, 노면상태는 이들 신호들에 대응하여 노면상태정보를 선택함으로써 판정되고, 판정결과는 파라미터조절부(47)에 보내지도록 디자인되어 있다.
또한, 도 2에는 도시 생략하였으나 차량본체에 차량높이센서를 부착하고, 차량높이센서에 의해 검출된 차량높이 검출값을 판정부(46)로 입력시켜 가속도 검출값과 차속 검출값과 함께 노면상태를 결정하기 위한 구별기준값으로 추가할 수 있다. 이와 같이 노면상태의 판정을 위한 구별기준값이 증가하면 노면상태에 따라 완충기의 감쇠력을 고도로 정밀하게 제어할 수 있게 되며, 이에 의해 차량의 승차감을 향상시킨다.
도 4는 전자제어 현가 장치에서 노면 상태에 따라 완충기(댐퍼)의 감쇠력을 조절하기 위한 감쇠력 제어 장치의 다른 실시예로서, 노면 상태에 따라 감쇠력 모드를 결정하는 방식이 적용된 예이며, 도 2의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.
판정부(46)는 도 2의 감쇠력 제어 장치에 대한 설명에 기재한 바와 같이 대진폭횟수 연산부(45)로부터 얻어진 대진폭의 횟수에 따라 노면상태를 결정하기 위한 정보를 사전에 저장하고, 대진폭횟수신호(F)와 차량속도센서(53)로부터의 차량속도신호가 판정부(46)로 입력될 때, 노면상태는 이들 신호들에 대응하여 노면상태정보를 선택함으로써 판정되고, 판정결과를 감쇠력 모드 결정부(61)로 전달한다.
그러면, 감쇠력 모드 결정부(61)는 판정부(46)의 노면상태 판정결과에 의거하여 감쇠력 모드를 결정하는데, 감쇠력 모드는 소프트 모드, 미디움 모드, 하드 모드의 3 모드로 분류하거나 각 모드를 세분화하여 보다 많은 모드로 분류할 수 있다. 이에 따라 감쇠력 모드 결정부(61)는 도 5에 나타낸 바와 같이 노면상태 판정결과(노면1, 노면2, 노면3 …)에 따라 완충기(댐퍼)의 감쇠력 모드를 결정하며, 감쇠력 모드 제어신호를 액츄에이터(도시 생략됨)로 전달한다.
이로서, 액츄에이터는 감쇠력 모드 결정부(61)에서 결정된 감쇠력 모드에 따라 완충기(4)의 댐핑계수를 변화시켜 해당 모드에 대응하는 감쇠력으로 조절하게 된다.
물론, 도 4의 감쇠력 제어 장치에서도 도 2의 감쇠력 제어 장치의 경우와 마찬가지로 차량높이센서에 의해 검출된 차량높이 검출값이 노면상태의 판정을 위한 구별기준값으로 포함될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 도 2 및 도 4에 도시된 전자제어 현가 장치용 감쇠력 제어 장치에 있어서 노면 판정에 따라 감쇠력 특성 변동이 많이 필요한 경우에는 응답성 향상을 위해서 노면 판정이 빨리 일어나야 하고, 이를 위해서는 도 3에 나타낸 바와 같은 노면판정을 위한 임계값의 수준을 오판정이 나지 않는 한 최대한 낮추어 주어야 한다.
그런데, 응답성 향상을 위하여 낮은 임계값을 설정한 경우에는 높은 감쇠력 제어가 필요한 특정 노면을 통과하고 나서도 노면 판정이 다소 긴 시간 동안 유지되어 차체의 모션이 부자연스러워 승차감에 나쁜 영향을 준다.
도 6은 도 4에 도시된 전자제어 현가 장치용 감쇠력 제어 장치에서 높은 가속도 임계값 설정에 따른 감쇠력 제어 과정을 보인 신호 파형도이다.
도 6의 1 지점에서 가속도신호 α가 임계값을 벗어나 판정부(46)에 의해 불량 노면이 판정되면 감쇠력 모드 결정부(61)는 감쇠력 모드를 하드 모드쪽으로 가져가며, 2 지점에서 가속도신호 α가 임계값에 의한 한정 범위로 들어와 판정부(46)에 의해 우량 노면으로 판정되면 감쇠력 모드 결정부(61)는 감쇠력 모드를 곧바로 소프트 모드쪽로 가져간다.
이와 같이, 가속도 임계값이 높게 설정된 경우에는 임계값을 낮게 설정한 경우와 비교할 때에 불량 노면 판정의 시점이 늦어지므로 감쇠력 제어 또한 나쁜 응답성을 가지며, 불량 노면을 통과하고 나서는 우량 노면 판정의 시점이 빨라 곧바로 감쇠력이 소프트하게 제어되므로 하드 제어 유지로 인한 승차감 저하가 작음을 알 수 있다.
도 7은 도 4에 도시된 전자제어 현가 장치용 감쇠력 제어 장치에서 낮은 가속도 임계값 설정에 따른 감쇠력 제어 과정을 보인 신호 파형도이다.
도 7의 1 지점에서 가속도신호 α가 임계값을 벗어나 판정부(46)에 의해 불량 노면이 판정되면 감쇠력 모드 결정부(61)는 감쇠력 모드를 하드 모드쪽으로 가져가며, 2 지점에서 가속도신호 α가 임계값에 의한 한정 범위로 들어와 판정부(46)에 의해 우량 노면으로 판정되면 감쇠력 모드 결정부(61)는 감쇠력 모드를 곧바로 소프트 모드쪽로 가져간다.
이와 같이, 가속도 임계값이 낮게 설정된 경우에는 임계값을 높게 설정한 경우와 비교할 때에 불량 노면 판정의 시점이 빨라지므로 감쇠력 제어 또한 좋은 응답성을 가지며, 불량 노면을 통과하고 나서는 우량 노면 판정의 시점이 늦어 하드 제어가 다소 긴 시간 동안 유지되다가 감쇠력이 소프트하게 제어되므로 하드 제어 유지로 인한 승차감 저하가 나타날 수 있는 문제점이 있는 것을 알 수 있다.
상기에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 노면 상태에 따라 감쇠력 모드를 결정하는 방식이 적용된 도 4의 감쇠력 제어 장치에 대한 문제점을 지적하였으나, 상기와 같이 임계값 설정에 따라 수반되는 응답성 및 승차감의 문제는 도 2와 같이 수직 가속도에 비례한 감쇠력 결정방식이 적용된 감쇠력 제어 장치에서도 동일하게 나타난다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 차량 운행 중에 가변 댐퍼의 감쇠력을 제어하기 위하여 노면 상태를 판정함에 있어서 임계값 초과 횟수와 노면 판정 유지 시간을 함께 고려하여 적정 감쇠력 또는 감쇠력 모드를 결정하도록 함으로써 임계값을 낮추어서 응답성을 빠르게 하면서도 제어 시간이 길어서 승차감이 나빠지는 것을 방지하도록 한 새로운 감쇠력 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법은, 전자제어 현가 장치에서 차량 운행 중에 노면 판정을 위한 구별기준값에 의거하여 가변 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 방법으로서, 상기 구별기준값과 기 설정된 임계값과의 비교 결과에 따라 노면 상태를 판정하여 해당 노면 상태에 대응하게 상기 감쇠력을 제어하며, 상기 노면 상태 판정 결과는 기 설정된 노면 판정 유지 시간 내에서만 유효한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 아래에서 사용될 용어를 정의하면 다음과 같다.
판정허가 온(ON) 상태는 판정 허용 상태이며, 판정허가 오프(OFF) 상태는 판정 불허 상태이고, 노면 1 이라 함은 노면 판정을 불량 노면과 우량 노면의 두 종류로 판정할 때에의 불량 노면과 동일한 의미로서 온 상태는 불량 노면 판정 상태이고, 노면 1 오프 상태는 우량 노면 판정 상태이다.
타이머1, 2, 3은 통상의 차량용 전자제어유닛에 내장된 내부 타이머이며, T1 시간은 노면 판정 상태의 유지 제한시간이고, T2 시간은 상기 판정 불허 상태의 유지 제한시간이며, T3 시간은 상기 노면 판정에 따라 감쇠력 모드를 변경할 때에 감쇠력이 선형적으로 변경되도록 제어하는 선형 변경 시간이다.
도 8에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 감쇠력 제어 방법은, 노면 판정을 위한 구별기준값인 차량의 수직 가속도가 기 설정된 임계값을 초과하는 횟수를 검출한 후 노면 판정이 허용된 상태에서 상기 검출된 임계값 초과 횟수와 기 설정된 기준 조건을 비교하는 단계(S101∼S111)와, 상기 횟수 비교 결과에 따라 선택적으로 현재 노면 상태에서 특정 노면 상태로 변경 판정하여 해당 노면 상태에 대응하는 상기 감쇠력을 제어함과 아울러 노면 판정 유지 시간을 카운트하는 단계(S112∼S115)와, 상기 카운트한 노면 판정 유지 시간과 기 설정된 노면 판정 유지 제한시간을 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 상기 특정 노면 상태에서 상기 현재 노면 상태로 복원 판정하는 단계(S113∼S116)와, 상기 복원 판정에 따라 해당 노면 상태에 대응하는 상기 감쇠력을 제어함과 아울러 상기 노면 판정 허용 상태를 노면 판정 불허 상태로 변경하면서 노면 판정 불허 시간을 카운트하는 단계(S116, S122)와, 상기 카운트된 노면 판정 불허 시간과 기 설정된 노면 판정 불허 제한시간을 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 상기 노면 판정 불허 상태를 상기 노면 판정 허용 상태로 변경하는 단계(S121∼S123)로 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 감쇠력 제어 방법을 도 4에 도시된 전자제어 현가 장치용 감쇠력 제어 장치에 적용한 예를 설명하기로 한다.
먼저, 가속도 센서(5)에서 검출된 수직 가속도신호는 대진폭 횟수 연산부(45)로 입력되며, 대진폭 횟수 연산부(45)는 입력되는 가속도신호가 노면 판정을 위해 기 설정된 임계값을 초과하는 횟수를 검출하여 판정부(46)로 전달한다. 즉 대진폭횟수신호(F)가 판정부(46)로 전달된다.
이후의 감쇠력 결정을 위한 노면 판정 과정은 판정부(46)에서 수행되며, 이하에서는 그 언급을 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, S101의 초기화 상태에서는 노면 판정허가가 온 상태이며, 노면 1은 오프 상태이고, 타이머1, 2, 3은 0(zero) 값을 갖는 상태에서 초기 구동된다.
초기 구동시 S102에서 판정허가가 온 상태이므로 S111에서 임계 신호 검출부(45)로부터 전달되는 임계값 초과 횟수와 노면 판정을 위해 기 설정된 기준 조건을 비교한다. 여기서 노면 판정을 위한 기준 조건은 소정의 기준 횟수로 설정할 수도 있으며, 소정의 기준 횟수 범위로 설정할 수도 있다.
S112에서 임계값 초과 횟수가 기준 조건을 만족하면, S113에서 타이머1에 의해 카운트된 시간과 T1 시간을 비교하여 타이머1 시간이 T1 시간보다 작으면 S114를 수행하며, 타이머1 시간이 T1 시간 이상이면 S116을 수행한다.
초기 구동시에는 타이머1이 아직 동작되지 않은 상태이므로 S114에서 노면 1이 오프 상태에서 온 상태로 변경, 즉 우량 노면 상태에서 불량 노면 상태로 변경 판정하며, 타이머1이 구동을 시작하여 불량 노면 판정 상태의 유지 시간을 카운트한다. 이후 S102로 회귀한다.
판정부(46)에 의하여 현재 주행 노면이 불량 노면 상태로 판정되면 그 결과를 전달받은 감쇠력 모드 결정부(61)는 가변 댐퍼의 감쇠력을 하드(Hard)쪽으로 제어한다.
이후, 시간이 경과하여 타이머1에 의하여 카운트되는 불량 노면 판정 유지 시간이 T1 시간, 즉 노면 판정 상태의 유지 제한시간 이상이 되면 S116이 수행된다. S116에서 노면 1은 온 상태에서 오프 상태로 변경, 즉 불량 노면 상태에서 우량 노면 상태로 변경 판정하며, 판정허가는 오프 상태로 변경, 즉 노면 판정 불허 상태로 변경되고, 타이머1은 0 값을 갖도록 초기화되며, 타이머2가 시간 카운트를 시작하여 노면 판정 불허 상태의 유지 시간을 카운트한다. 이후 S102로 회귀한다.
판정부(46)에 의하여 현재 주행 노면이 우량 노면 상태로 변경 판정되면 그 결과를 전달받은 감쇠력 모드 결정부(61)는 가변 댐퍼의 감쇠력을 소프트(Soft)쪽으로 제어한다.
S102에서는 판정허가가 오프 상태이므로 S121로 진행하며, S121에서는 타이머2에 의하여 카운트된 노면 판정 불허 상태의 유지 시간과 기 설정된 T2 시간, 즉 판정 불허 상태의 유지 제한시간을 비교하는데, 타이머2의 구동 초기에는 타이머2의 카운트 시간이 T2 시간보다 작을 것이므로 S122로 진행되며, S122에서 타이머2는 노면 판정 불허 상태의 유지 시간을 계속하여 카운트한다. 이후 S102로 회귀한다.
이후, 시간이 경과하여 타이머2에 의하여 카운트되는 노면 판정 불허 상태의 유지 시간이 T2 시간, 즉 노면 판정 불허 상태의 유지 제한시간 이상이 되면 S123이 수행된다. S123에서 판정허가는 오프 상태에서 온 상태로 변경, 즉 노면 판정 허가 상태로 변경되고, 타이머2는 0 값을 갖도록 초기화된다. 이후 S102로 회귀한다.
도 9는 본 발명에 따른 전자제어 현가 장치에서 소정의 가속도 임계값 설정에 따른 감쇠력 제어 과정을 보인 신호 파형도로서, 1 지점에서 판정허가가 온 상태이므로 가속도신호에 의거하여 노면1이 온 상태가 되어 감쇠력 모드가 하드 제어되며, 타이머1에 의한 T1 시간에 다다르면 2 지점에서 판정허가가 오프 상태로 변경되어 노면1이 오프 상태로 변경됨에 따라 감쇠력 모드가 소프트 제어됨을 알 수 있다. 이후 T2 시간이 경과하면 판정허가가 다시 온 상태로 전환되며 가속도신호에 의거하여 노면1이 오프 상태가 되어 감쇠력 모드가 소프트로 유지된다.
한편, 본 발명에 따른 전자제어 현가 장치에서 감쇠력 제어 과정에서 판정부(46)에서의 노면 판정 허가가 온 상태에서 오프 상태로 변경될 때에 감쇠력 모드 결정부(61)는 가변 댐퍼의 감쇠력을 하드에서 소프트로 변경 제어하는데, 급격히 감쇠력이 풀릴 경우에 이질감에 의한 승차감 저하의 우려가 발생할 수 있다. 따라서 도 10에 나타낸 바와 같이 가변 댐퍼의 감쇠력을 하드에서 소프트로 변경 제어할 때에는 감쇠력이 선형적으로 감소되도록 제어하는 것이 바람직하다. 다시 말해서 2 지점에서 감쇠력 모드를 소프트로 변경하여 제어하고자 할 때에 타이머3이 구동됨과 아울러 감쇠력이 하드에서 소프트쪽으로 선형적으로 감쇠되며, 타이머3에 의한 T3 시간에 다다르면 비로소 감쇠력이 소프트 모드로 제어되는 것이다.
한편, 상기의 설명에서는 노면 판정을 위한 구별기준값으로 차량의 수직 가속도만을 고려한 예를 설명하였으나, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 상기 구별기준값으로 차량 속도 센서에 의해 검출되는 차속 검출값과 차량높이센서에 의해 검출되는 차량높이 검출값을 더 추가할 수 있다. 이와 같이 노면상태의 판정을 위한 구별기준값이 증가하면 노면상태에 따라 완충기(댐퍼)의 감쇠력을 고도로 정밀하게 제어할 수 있게 되며, 이에 의해 차량의 승차감을 향상시킨다.
또한, 전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 감쇠력 제어 방법을 도 4에 도시된 감쇠력 제어 장치에 적용한 경우를 예로서 설명하였으나, 본 발명에 따른 감쇠력 제어 방법을 도 2에 도시된 감쇠력 제어 장치에 적용할 경우에도 전술한 실시예와 동일한 효과가 발휘된다.
상술하면, 판정부(46)에 의하여 임계값 초과 횟수와 노면 판정 유지 시간이 고려된 노면 판정 결과가 파라미터조절부(47)로 전달되면 파라미터판정부(47)는 판정부(46)로부터의 판정된 결과에 대응하는 데드밴드(Ａ)(파라미터값 Ａ)와 제어이득(Ｋ)을 조절하는 역할을 하며, 이로서 제어목표값 연산부(43)에서 출력되는 제어목표값(Ｃ)이 변화된다. 따라서 제어신호 발생부(44)에서 출력되는 완충기(4)의 감쇠력 결정을 위한 제어신호(θ)가 변화되며, 액츄에이터(도시 생략됨)가 변화된 제어신호(θ)에 의거하여 완충기(4)의 신장 또는 압축의 댐핑계수를 조절함에 따라 비로소 완충기(4)의 감쇠력이 임계값 초과 횟수와 노면 판정 유지 시간이 고려되어 결정되는 것이다.
상기에서는 본 발명의 몇 가지 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다.
다시 말해서, 본 발명에 따른 감쇠력 제어 방법은 도 1에 도시된 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 구성에 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 수직 가속도 센서와 조향각 센서 등의 주행 환경 감지 수단, 가변 댐퍼 및 엑츄에이터 등의 감쇠력 가변 수단, 전자제어유닛 등과 같은 제어 수단을 포함하여 이루어진 모든 전자제어 현가 장치에 적용할 수 있으며, 설정된 임계값을 이용한 노면 판정 결과에 따라 감쇠력을 가변 제어하는 모든 기술 분야에 적용할 수 있는 범용성을 갖는다.
아울러, 전술한 실시예에서는 인버팅가변댐핑계수형의 완충기에 본 발명에 따른 감쇠력 제어 방법을 적용한 예를 설명하였으나 인장/압축이 동시에 증감하는 방식, 즉 노말형(Normal type)에도 본 발명의 감쇠력 제어 방법을 적용할 수 있음은 당업자에 의한 자명한 사항이라고 할 것이다.
이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명은 차량 운행 중에 가변 댐퍼의 감쇠력을 제어하기 위하여 노면 상태를 판정함에 있어서 임계값 초과 횟수와 노면 판정 유지 시간을 함께 고려하여 적정 감쇠력을 결정함으로써, 임계값을 낮추어서 응답성을 빠르게 하면서도 제어 시간이 길어서 승차감이 나빠지는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 전자제어 현가 장치의 개략적인 구성도,
도 2는 종래의 제 1 실시예에 따른 전자제어 현가 장치용 감쇠력 제어 장치의 블록 구성도,
도 3은 종래 기술에 따른 감쇠력 제어 장치에서 감쇠력 제어를 위한 가속도 임계값 설정 예시도,
도 4는 종래의 제 2 실시예에 따른 전자제어 현가 장치용 감쇠력 제어 장치의 블록 구성도,
도 5는 도 4의 감쇠력 제어 장치에서 노면 상태에 따른 감쇠력 모드 결정 상태를 보인 예시도,
도 6은 종래 기술에 따른 전자제어 현가 장치에서 높은 가속도 임계값 설정에 따른 감쇠력 제어 과정을 보인 신호 파형도,
도 7은 종래 기술에 따른 전자제어 현가 장치에서 낮은 가속도 임계값 설정에 따른 감쇠력 제어 과정을 보인 신호 파형도,
도 8은 본 발명에 따른 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 9는 본 발명에 따른 감쇠력 제어 방법에서 소정의 가속도 임계값 설정에 따른 감쇠력 제어 과정을 보인 신호 파형도,
도 10은 본 발명에 따른 전자제어 현가 장치에서 감쇠력 제어 과정의 일예를 보인 신호 파형도이다.

Claims (3)

  1. 전자제어 현가 장치에서 차량 운행 중에 노면 판정을 위한 구별기준값에 의거하여 가변 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 방법으로서,
    상기 구별기준값과 기 설정된 임계값과의 비교 결과에 따라 노면 상태를 판정하여 해당 노면 상태에 대응하게 상기 감쇠력을 제어하며, 상기 노면 상태 판정 결과는 기 설정된 노면 판정 유지 시간 내에서만 유효한 것을 특징으로 한 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감쇠력 제어 방법은, 상기 구별기준값이 기 설정된 임계값을 초과하는 횟수를 검출한 후 노면 판정이 허용된 상태에서 상기 검출된 임계값 초과 횟수와 기 설정된 기준 조건을 비교하는 단계와,
    상기 횟수 비교 결과에 따라 선택적으로 현재 노면 상태에서 특정 노면 상태로 변경 판정하여 해당 노면 상태에 대응하는 상기 감쇠력을 제어함과 아울러 노면 판정 유지 시간을 카운트하는 단계와,
    상기 카운트한 노면 판정 유지 시간과 기 설정된 노면 판정 유지 제한시간을 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 상기 특정 노면 상태에서 상기 현재 노면 상태로 복원 판정하는 단계와,
    상기 복원 판정에 따라 해당 노면 상태에 대응하는 상기 감쇠력을 제어함과 아울러 상기 노면 판정 허용 상태를 노면 판정 불허 상태로 변경하면서 노면 판정 불허 시간을 카운트하는 단계와,
    상기 카운트된 노면 판정 불허 시간과 기 설정된 노면 판정 불허 제한시간을 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 상기 노면 판정 불허 상태를 상기 노면 판정 허용 상태로 변경하는 단계
    를 포함하는 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감쇠력 제어 방법은,
    상기 노면 판정 결과에 따라 상기 감쇠력을 변경할 때에는 기 설정된 선형 변경 시간동안 상기 감쇠력이 선형적으로 변경되도록 제어하는 것을 특징으로 한 전자제어 현가 장치의 감쇠력 제어 방법.
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