KR20070006102A - 차량 자세제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 자세제어 시스템에 관한 것으로, 유압유닛이 차체의 무게중심을 기준으로 한 직각좌표상의 XY평면상에 어느 한 면이 평행하도록 고정되는 브라켓에 의해 차체에 설치되고, 관성센서는 상기 브라켓에 설치되는 센서하우징내에 수용된다.

이에 따라 유압유닛을 차량에 마운팅할 브라켓을 통해 유압유닛에 통합되어 구성됨으로써, 센서신호의 신뢰성을 떨어뜨리지 않으면서도 장착부품이 절감되고 장착이 용이하게 된다.

Description

차량 자세제어 시스템{Electronical stability program}

도 1은 본 발명에 의한 차량 자세제어 시스템이 장착된 유압유닛의 사시도이다..

도 2는 차량의 무게중심을 원점으로 하는 3차원 좌표계를 나타낸 것이다

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 유압유닛 11 : 모듈레이터블럭

20 : 센서하우징 30 : 브라켓

31 : 안착부

본 발명은 차량의 자세제어 시스템(Electronical Stability Program)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자세제어를 위한 관성센서가 내부에 설치된 SCU(Sensor Cluster Unit)를 차체의 XY평면의 한 면에 평행하도록 고정된 전자유압제어유닛에 장착하는 것을 특징으로 하는 차량 자세제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 슬립현상을 효과적으로 방지하여 안정되면서 강력한 제동력을 얻기 위한 것으로, 제동 시 휠의 슬립을 방지하는 안티록 브레이크 시스템과, 차랑의 급발진 또는 급가속에 의한 구동휠의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 컨트롤 시스템(Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 컨트롤 시스템을 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESP: Electronic Stability Program)등이 개시되어 있다.

ESP는 위험한 운전상황에서 스스로 제동력을 조절하거나 엔진토크를 제어하여 차량의 자세를 안정되게 제어하여 위험상황에서 벗어나게할 수 있게 하는 장치이다.

즉, 후륜에서의 오버스티어 현상이나, 전륜에서의 언더스티어 현상을 감지하여 이를 방지하기위한 제어를 수행하는데, 이때 관성센서를 이용하여 차량의 선회정도를 감지하게 된다.

이러한 관성센서는 원칙적으로 차량의 무게중심에 장착되어야 하므로, 차량의 실내에 장착되는 분리된 하우징(Sensor Cluster Unit)안에 설치되기도 한다.

그러나, 이것은 조립 부품 수의 증가와 함께 차량 실내에 장착되는 SCU를 위한 배선 및 장착 등의 측면에서 많은 공정수를 요구하며 이는 원가상승의 요인이 된다.

또 다른 방법으로, ESP의 컨트롤 유닛내부로 관성센서를 통합하는 방법이 있 는데, 이 경우 관성 센서로부터 발생되는 신호의 신뢰성 문제를 해결하기 위해 ESP 유압유닛의 무게중심에 최적화된 장착이 요구되며, 아울러 바람직한 주파수 응답성을 갖는 고무 차단제의 설치가 필수적이고, 장착의 유연성을 확보하기 위해 서로 수직인 두 개의 가속도 센서를 사용하여야만 한다.

그러나, ESP 유압유닛의 무게중심에 센서를 장착하는 것은 복잡한 조립과정과 새로운 부품의 추가가 요구되며 아울러 센서신호의 신뢰성도 확보되기 힘들다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 관성센서와 전자유압제어장치와 브라켓으로 구성된 ESP패키지를 통합함으로써, 센서신호의 신뢰성을 떨어뜨리지 않으면서도 장착부품이 절감되고 장착이 용이하게 되는 차량자세제어 시스템의 제공을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 차량의 횡방향 가속을 감지하기 위한 횡 가속도 센서 및 차량의 요 레이트를 측정하기 위한 요레이트 센서를 포함하는 관성센서와, 상기 관성 센서에서 발생되는 신호가 입력되는 콘트롤 유닛과, 상기 콘트롤 유닛에서 발생되는 제어신호에 의해 제어되는 유압유닛을 포함하는 차량자세제어 시스템에 있어서,

상기 유압유닛은 차체의 무게중심을 기준으로 한 직각좌표상의 XY평면상에 어느 한 면이 평행하도록 고정되는 브라켓에 의해 차체에 설치되고, 상기 관성센서는 상기 브라켓에 설치되는 센서하우징내에 수용되는 것을 특징으로 한다.

상기 센서하우징은 상기 브라켓에서 차체의 무게중심을 기준으로 한 직각좌표상의 XY평면에 평행한 평면 상에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 센서하우징은 차체의 무게중심을 기준으로 한 직각좌표상의 XY평면에 평행한 평면 상에 상기 브라켓에 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량자세제어 시스템은 기본적으로 관성센서가 수용되는 센서하우징(20)과, 상기 센서하우징(20)이 고정되고 전자유압제어장치(HECU)을 포함하는 차량용 유압유닛(HU)(10)이 차체에 고정되도록 하는 브라켓(30)을 포함한다.

ESP는 솔레노이드 밸브 및 유압회로로 이루어진 모듈레이터블록(11) 및 유압펌프를 포함하며, 이를 제어하기 위한 콘트롤 유닛이 추가된다.

차량자세제어 시스템(ESP)은 안티록 브레이크 시스템과 트렉션 컨트롤 시스템이 적용된 차량에 적용되어야 실효성이 있으므로, ESP가 장착된 차량은 반드시 안티록 브레이크 시스템이 포함된 유압유닛(HU)(10)이 장착된다.

따라서, 관성센서를 유압유닛(10)에 설치할 경우, 관성센서가 내장되는 센서하우징(20), 센서하우징(20) 및 유압유닛(10)을 고정하기위한 브라켓(30) 및 유압유닛을 통합적으로 구성할 수 있게된다.

도 2는 차량의 무게중심을 원점으로 하는 3차원 좌표계를 나타낸 것이다.

상기 센서하우징(20) 내의 관성센서는 요 레이트 센서와 횡 가속도 센서로 구성되는데, 차량의 선회정도를 정확하게 감지하기 위해 요 레이트 센서는 차량의 XY평면상에 설치되어야 하며, 횡가속도 센서는 차량의 횡축, 즉 Y축과 평행하게 장착되어야 한다.

이러한 장착조건을 만족시키기 위해 유압유닛(10)을 브라켓(30)에 의해 차량의 XY평명에 한 면이 평행하도록 고정하되, 센서하우징(20)이 차량의 XY평면에 평행한 평면 상에 차량의 횡축, 즉 Y축상에 설치될 수 있게 브라켓(30)을 구성하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 브라켓(30)은 유압유닛의 하부를 구성하도록 설치되어 2점 이상의 마운팅 구조를 갖는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 브라켓(30)은 2점 마운팅구조를 갖는 실시예로써, 유압펌프가 설치된 면을 정면으로 보았을 때 모듈레이터블럭(11)의 하부면이 브라켓(30)의 안착부(31)에 설치된다. 이때 안착부(31)는 하부가 차량측에 장측이 Y축과 평행하게 마우팅되고, 안착부(31)의 상면에 센서하우징(20)이 안착부(31)의 장측과 평행하게 설치되면 센서하우징(20)도 일면이 Y축과 평행을 이루게 된다.

즉, 센서하우징(20)이 XY평면상에 설치되어야 한다는 관성센서의 설치조건은 상기 센서하우징(20)을 설치하기위한 결합구조를 갖는 브라켓(30)에 센서하우징(30)을 결합하고, 브라켓(30)을 유압유닛(10)에 결합하여 차체에 유압유닛(10)을 마운팅함으로써, 모두 만족될 수 있는 것이다.

상기 센서하우징(20)과 브라켓(30)간의 결합구조는 결합홈에 의한 끼움결합의 형태로도 구성될 수 있으나, 견고하게 고정되고 외부충격등에 의해 센서하우징의 위치변화를 방지하기 위해 나사결합에 결합하거나, 브라켓에 센서하우징을 일체로 형성할 수도 있다.

유압펌프는 엔진룸에 설치되므로 센서하우징이 유압유닛에 설치된다고 하여도 그 위치가 차량의 무게중심이 아니므로 신뢰할 수 있는 측정치를 얻기 위해서는 콘트롤 유닛(미도시)에서 별도의 보정과정을 거쳐야 하는바, 센서하우징이 X축 및 Y축에 평행하게 설치되므로, 차량의 무게중심을 지나는 X축 및 Y축과의 거리차만큼 보정하면 쉽게 무게중심에서의 측정값과 거의 차이가 없는 신뢰할 수 있는 측정값을 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 자세제어 시스템은 센서하우징의 장착구조는 유압유닛을 차량에 마운팅할 브라켓을 통해 유압유닛에 통합되어 구성됨으로써, 센서신호의 신뢰성문제가 해결됨과 동시에 고무차단제의 설치가 불필요하다.

또한, 센서와 콘트롤 유닛간의 거리가 짧고 유압유닛에 통합적으로 구성될 수 있으므로 설치가 용이함은 물론 설치부품이 감소되어 원가가 절감되는 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 횡방향 가속을 감지하기 위한 횡 가속도 센서 및 차량의 요 레이트를 측정하기 위한 요레이트 센서를 포함하는 관성센서와, 상기 관성 센서에서 발생되는 신호가 입력되는 콘트롤 유닛과, 상기 콘트롤 유닛에서 발생되는 제어신호에 의해 제어되는 유압유닛을 포함하는 차량자세제어 시스템에 있어서,

   상기 유압유닛은 차체의 무게중심을 기준으로 한 직각좌표상의 XY평면상에 어느 한 면이 평행하도록 고정되는 브라켓에 의해 차체에 설치되고, 상기 관성센서는 상기 브라켓에 설치되는 센서하우징내에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량자세제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 센서하우징은 상기 브라켓에서 차체의 무게중심을 기준으로 한 직각좌표상의 XY평면에 평행한 평면 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량자세제어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 센서하우징은 차체의 무게중심을 기준으로 한 직각좌표상의 XY평면에 평행한 평면 상에 상기 브라켓에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량자세제어 시스템.

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