KR20070076227A

KR20070076227A - Electronically controled suspension system and method for controlling anti-dive using the same

Info

Publication number: KR20070076227A
Application number: KR1020060005368A
Authority: KR
Inventors: 김종헌
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-07-24

Abstract

An electronically controlled suspension system and a method for controlling an anti-dive by using the same are provided to regulate the spring rate of an air spring by using a valve having a quick response and regulating the pressure applying capacity of the air spring. An electrically controlled suspension system includes an air suspension, an electronic control unit, and an air spring capacity regulation section. The air suspension includes a capacity expander(16) and a capacity regulation valve(17). The capacity expander is connected to a pressure applying space to widen the pressure applying capacity of an air spring. The capacity regulation valve opens and closes the connection state between the pressure applying space and the capacity expander. The electronic control unit generates a valve control signal by using an anti-dive control logic based on a vertical acceleration valve detected by a longitudinal acceleration sensor of the vehicle. The air spring capacity regulation section regulates the spring rate of the air spring by opening and closing the capacity regulation valve and regulating the pressure applying capacity of the air spring according to the valve control signal.

Description

ELECTRONICALLY CONTROLED SUSPENSION SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING ANTI-DIVE USING THE SAME

도 1은 종래 기술에 따른 에어 서스펜션 차량의 에어 공급라인 구성도,1 is a configuration diagram of an air supply line of an air suspension vehicle according to the prior art;

도 2는 본 발명에 따른 에어 서스펜션에 적용되는 에어 스프링의 구조를 보인 단면도,2 is a cross-sectional view showing the structure of an air spring applied to the air suspension according to the present invention;

도 3는 본 발명에 따른 전자제어 서스펜션 장치의 블록 구성도,3 is a block diagram of an electronically controlled suspension device according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 전자제어 서스펜션 장치에서 전자제어유닛에서 출력되는 밸브 제어 신호의 파형을 보인 타이밍도.Figure 4 is a timing diagram showing the waveform of the valve control signal output from the electronic control unit in the electronic control suspension apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 댐퍼 11 : 에어 피스톤10 damper 11 air piston

12 : 러버 튜브 13 : 피스톤로드12: rubber tube 13: piston rod

14 : 캡 15 : 러버 범퍼14: cap 15: rubber bumper

16 : 용적 확장기 17 : 용적 조절 밸브16 volumetric expander 17 volumetric control valve

21 : 수직 가속도 센서 22 : 차속 센서21: vertical acceleration sensor 22: vehicle speed sensor

23 : 조향각 센서 30 : 전자제어유닛23: steering angle sensor 30: electronic control unit

41 : 댐퍼 구동부 42 : 에어 공급 조절부41: damper drive unit 42: air supply control unit

43 : 에어 스프링 용적 조절부43: air spring volume adjustment unit

본 발명은 에어 서스펜션(Air suspension)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어 서스펜션을 장착한 차량에 다이브 모션이 발생할 때에 차량의 움직임을 빠르고 효율적으로 안정화할 수 있는 전자제어 서스펜션 장치(ECS; Electronically Controled Suspension system)와 이를 이용한 안티 다이브 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air suspension, and more particularly, to an electronically controlled suspension device (ECS) capable of quickly and efficiently stabilizing the movement of a vehicle when a dive motion occurs in a vehicle equipped with the air suspension. system) and an anti-dive control method using the same.

일반적으로, 차량의 서스펜션은 노면으로부터의 충격을 흡수하여 승차감을 좋게 하면서 주행안정성과 선회특성이 향상되도록 하기 위해 구비되는 것으로서, 이와 같은 서스펜션 중에는 플레이트 스프링 대신에 공기를 이용한 에어 서스펜션이 있다.In general, the suspension of the vehicle is provided in order to absorb the impact from the road surface to improve the riding comfort and to improve the driving stability and the turning characteristic, such an air suspension using air instead of the plate spring.

에어 서스펜션은 압축공기의 탄성을 이용하는 에어 스프링(air spring)을 사용하기 때문에 미세진동까지 흡수하면서 유연한 탄성을 얻을 수 있어 승차감이 뛰어나고, 압축공기압을 조절하는 것에 의해 하중에 관계없이 차고(car height)까지 일정하게 유지시킬 수 있어, 차량의 고급화에 대응되므로 최근에는 레저용 차량에도 적용되는 등 그 사용이 급증하고 있는 추세이다.Since air suspension uses air spring that uses the elasticity of compressed air, it is possible to obtain flexible elasticity while absorbing even the fine vibration, so that the riding comfort is excellent and the height of the car is controlled regardless of the load by adjusting the compressed air pressure. It is possible to keep constant until, and corresponds to the luxury of the vehicle, which is recently applied to a leisure vehicle, the use is increasing rapidly.

도 1은 종래 기술에 따른 에어 서스펜션 차량의 전자 제어 현가 장치에서 안티-다이브(anti-dive) 제어 과정을 설명하기 위한 공급라인 구성도로서, 차량을 급 제동하였을때 차량이 앞쪽으로 솔리는 다이브 모션을 제어하여 차량의 움직임을 안정화시키기 위한 것이다. 즉, 차체(프레임)와 액슬의 사이에 에어 스프링을 설치하여 에어 스프링으로 하여금 차량이 급제동할 때 차량이 앞쪽으로 솔리는 현상을 제어하기 위한 것이다.1 is a supply line configuration diagram for explaining an anti-dive control process in an electronically controlled suspension device of an air suspension vehicle according to the prior art. It is to control the movement of the vehicle to control. That is, by installing an air spring between the vehicle body (frame) and the axle to control the phenomenon that the vehicle is soared forward when the vehicle suddenly brakes.

전륜(1)에 한 쌍 그리고 후륜(2)의 한 쌍 총 4개의 에어 스프링(3)이 설치되고, 이 에어 스프링(3)들은 연결관을 통하여 에어 탱크(5)로부터 압축공기를 공급받을 수 있도록 되어 있으며, 연결관에는 전륜용 2개, 후륜용 2개의 레벨링 밸브(4)가 설치되어 있어 에어 스프링(3)내의 공기량을 조절하도록 되어 있고, 이로써 차량의 거동(기울어진 상태의 복원, 다운된 상태의 업)이 조절되도록 되어 있다.Four air springs (3) are installed on the front wheel (1) and a pair of the rear wheels (2), which can receive compressed air from the air tank (5) via a connecting pipe. The connecting pipe is provided with two leveling valves 4 for the front wheels and two for the rear wheels to adjust the amount of air in the air spring 3, thereby restoring the vehicle's behavior The up state) is adjusted.

한편, 차량이 급제동할 때 차량이 앞쪽으로 솔리는 다이브 모션 발생 시에 전륜(1)의 에어 스프링(3)은 고압 탱크 내부의 공기를 이용하여 팽창되고, 후륜(2)의 에어 스프링(3)은 내부 공기를 대기에 배기시킴으로서 수축되며, 이러한 전후륜(1,2) 에어 스프링(3)의 동작을 통해 차량의 움직임을 안정화시킨다. 즉, 차량이 급제동할 때 고압 탱크 내부의 공기를 이용하여 전륜(1)의 에어 스프링(3)을 급기시켜 차량의 앞쪽을 위로 들어올림과 더불어 후륜(2)의 에어 스프링(3)을 수축시켜 차량의 뒤쪽을 아래로 내림으로서 급제동 시 차량의 움직임을 안정화시킬 수 있다.On the other hand, the air spring 3 of the front wheel 1 is inflated using the air inside the high pressure tank when the dive motion occurs when the vehicle is braced forward when the vehicle brakes rapidly, and the air spring 3 of the rear wheel 2 Is contracted by evacuating the internal air to the atmosphere, and stabilizes the movement of the vehicle through the operation of the front and rear wheels 1 and 2 air springs 3. That is, when the vehicle brakes rapidly, the air spring 3 of the front wheel 1 is supplied by using the air inside the high pressure tank to lift the front of the vehicle up and the air spring 3 of the rear wheel 2 is contracted. By lowering the rear of the vehicle, you can stabilize the movement of the vehicle during sudden braking.

그러나, 종래의 에어 서스펜션은 공압기기의 특성상 짧은 시간에 발생하는 다이브 모션에 반응할 만큼 빠른 응답성을 갖지 못하기 때문에 제어 효과가 크지 않으며, 다이브 모션의 발생 상황이 종료되며, 다시 일반 주행상황으로 복귀하여야 할 경우에는 전륜(1)쪽을 내려주고 후륜(2)을 올려주어 전후 균형을 맞추기 위한 제어 소요시간이 길어서 오히려 차량의 운동성능을 저해할 수 있는 문제점이 있다.However, since the conventional air suspension does not have a responsive enough to respond to the dive motion occurring in a short time due to the characteristics of the pneumatic equipment, the control effect is not large, the dive motion is terminated, and the general driving situation is returned. When it is necessary to return to the front wheel (1) side down the rear wheel (2) to raise the control time to balance the front and rear there is a problem that can hinder the movement performance of the vehicle rather.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 그 목적하는 바는 차량의 다이브 모션 시 에어 서스펜션에 적용되는 에어 스프링의 압력 작용 용적을 조절하여 에어 스프링의 스프링 레이트를 조절할 수 있는 전자제어 서스펜션 장치와 이를 이용한 안티 다이브 제어 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve such a conventional problem, the purpose of which is to control the spring rate of the air spring by adjusting the pressure action volume of the air spring applied to the air suspension during the dive motion of the vehicle It is to provide a suspension device and an anti-dive control method using the same.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 전자제어 서스펜션 장치는, 에어 스프링의 압력 작용 용적을 넓히도록 상기 압력 작용 공간에 연결된 용적 확장기, 상기 압력 작용 공간과 상기 용적 확장기 사이의 연결 상태를 개폐하는 용적 조절 밸브를 구비한 에어 서스펜션과, 차량의 종방향 가속도 센서에 검출된 감가속도값에 의거한 안티 다이브 제어 로직에 의해 밸브 제어 신호를 생성하는 전자제어유닛과, 상기 밸브 제어 신호에 따라 상기 용적 조절 밸브를 개폐하여 상기 에어 스프링의 압력 작용 용적을 조절함으로써 상기 에어 스프링의 스프링 레이트를 조절하는 에어 스프링 용적 조절부를 포함한다.An electronically controlled suspension device according to the present invention for realizing the above object includes a volume expander connected to the pressure action space to open and close a connection state between the pressure action space and the volume expander so as to widen the pressure action volume of the air spring. An air suspension with a volume control valve, an electronic control unit for generating a valve control signal by anti-dive control logic based on a deceleration value detected by a longitudinal acceleration sensor of the vehicle, and the volume in accordance with the valve control signal. And an air spring volume adjusting portion for adjusting the spring rate of the air spring by opening and closing a control valve to adjust the pressure action volume of the air spring.

또한, 본 발명은, 에어 스프링의 압력 작용 용적을 넓히도록 상기 압력 작용 공간에 연결된 용적 확장기, 상기 압력 작용 공간과 상기 용적 확장기 사이의 연결 상태를 개폐하는 용적 조절 밸브를 구비한 에어 서스펜션을 제어하는 전자제어 유닛의 안티 다이브 제어 방법으로서, 주행 중에 다이브 모션이 발생되면, 차량의 종방향 가속도 센서 또는 차속을 미분하여 검출된 감가속도값을 산출하는 단계와, 상기 감가속도값이 상위 임계값 이상인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 상 기 감가속도값이 상위 임계값 이상인 경우 상기 용적 조절 밸브를 후륜(또는 전륜)에 장착된 상기 용적 조절 밸브를 폐쇄하여 상기 에어 스프링의 스프링 레이트를 높이되, 상기 감가속도값이 하위 임계값 이하로 떨어지면 상기 후륜(또는 전륜)의 용적 조절 밸브를 개방시키는 단계를 포함한다.In addition, the present invention provides a method for controlling an air suspension having a volume expander connected to the pressure action space to enlarge the pressure action volume of the air spring, and a volume control valve for opening and closing a connection state between the pressure action space and the volume expander. An anti-dive control method of an electronic control unit comprising: when a dive motion occurs during driving, calculating a detected deceleration value by differentiating a longitudinal acceleration sensor or a vehicle speed of the vehicle, and whether the deceleration value is higher than an upper threshold value; Determining, and if the deceleration value is greater than or equal to the upper threshold, closing the volume control valve mounted on the rear wheel (or the front wheel) to increase the spring rate of the air spring. When the deceleration value falls below the lower threshold value, the volume control valve of the rear wheel (or the front wheel) is opened. It comprises the step of.

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. 그러나 본 발명은 이러한 실시예로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment allows for a better understanding of the objects, features and advantages of the present invention. However, the present invention is not limited to this embodiment.

도 2는 본 발명에 따른 에어 서스펜션에 적용되는 에어 스프링의 구조를 보인 단면도이다. 그 구조를 살펴보면, 차체와 차축 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진, 완충장치인 댐퍼(10)와, 댐퍼(10)의 외측에 동축으로 설치되는 원통형의 에어 피스톤(11)과, 에어 피스톤(11)의 상단에 공기밀 결합되어 에어 스프링의 역할을 하는 러버 튜브(12)와, 러버 튜브(12)의 상부에 공기밀 결합되며 댐퍼(10)의 피스톤로드(13) 상단측과 조인트 결합되는 캡(14)과, 에어공급수단(미도시)으로부터 공급되는 압축공기를 에어 피스톤(11)으로 공급하는 에어포트(미도시)와, 캡(14)에 고정되며 피스톤로드(13)의 압축시 충격을 흡수하는 러버 범퍼(15)와, 캡(14)의 외부에 부가 장착되며 에어 스프링의 압력 작용 용적을 넓히도록 러버 튜브(12)의 내부에 연결된 용적 확장기(16)와, 러버 튜브(12)의 내부와 용적 확장기(16) 사이의 연결 상태를 개폐하여 에어 스프링의 압력 작용 용적을 결정하는 용적 조절 밸브(17)를 포함 하여 구성된다.2 is a cross-sectional view showing the structure of an air spring applied to the air suspension according to the present invention. Looking at the structure, the damper 10 is installed between the body and the axle to absorb the vibration or shock received from the road surface while driving the vehicle to improve the ride comfort, and the damper 10, which is a shock absorber coaxially to the outside of the damper 10 Cylindrical air piston 11 to be installed, the rubber tube 12 is air-tightly coupled to the upper end of the air piston 11 and acts as an air spring, the air-tightly coupled to the upper portion of the rubber tube 12 and the damper ( Cap 14 coupled to the upper end of the piston rod 13 of 10), an air port (not shown) for supplying the compressed air supplied from the air supply means (not shown) to the air piston 11, and the cap The rubber bumper 15 is fixed to (14) and absorbs the shock during compression of the piston rod 13, and is attached to the outside of the cap 14, the rubber tube 12 of the air spring to widen the pressure action volume of the air spring Volume expander 16 connected therein and the interior of the rubber tube 12 And a volume control valve 17 for opening and closing the connection state between the volume expander 16 and the pressure action volume of the air spring.

용적 확장기(16)는 에어 스프링의 고유진동수를 코일 스프링 보다 낮은 고유진동수로 구현하기 위해서 에어 스프링의 내부 압력 작용 용적을 크게 확장하며, 차량의 엔진룸과 같은 좁은 공간에 장착할 때에 간섭 등의 영향을 받지 않도록 캡(14)에 부가적으로 장착되는 것이다.The volume expander 16 greatly expands the internal pressure operating volume of the air spring in order to realize the natural frequency of the air spring at a lower natural frequency than the coil spring, and influences such as interference when mounted in a narrow space such as an engine room of a vehicle. The cap 14 is additionally mounted so as not to receive.

이와 같이 구성된 에어 스프링은 에어포트(미도시)를 통해 들어온 압축공기가 러버 튜브(12)내에 가득 채워지며, 차량의 주행에 따라 피스톤로드(13)의 인장과 압축의 반복 운동시에 러버 튜브(12)가 상하 이동하는 에어 스프링의 기능을 하면서 진동감쇠 작용을 하게 된다.The air spring configured as described above is filled with the compressed air introduced through the airport (not shown) in the rubber tube 12, and the rubber tube (at the time of repeated movement of tension and compression of the piston rod 13 according to the running of the vehicle) 12) acts as a vibration spring to move up and down.

더불어, 도 1을 참조하면 에어 스프링의 에어포트(미도시)는 레벨링 밸브(4)를 거쳐 에어공급수단인 에어 탱크(5)에 연결되며, 차량에 큰 하중이 실려 러버 튜브(12)가 압축되면 에어 탱크(5)로부터 압축공기가 주입되어 러버 튜브(12)가 복원된다.In addition, referring to FIG. 1, the air port (not shown) of the air spring is connected to the air tank 5, which is an air supply means, via a leveling valve 4, and a large load is loaded on the vehicle to compress the rubber tube 12. When compressed air is injected from the air tank 5, the rubber tube 12 is restored.

그리고, 차량의 급제동에 의한 다이브 모션 발생시에 원심력에 의하여 앞쪽 방향으로 차체(7)가 쏠리는 다이브 현상의 발생을 방지하기 위하여 종래에는 레벨링 밸브(4)를 제어하여 에어 탱크(5)의 압축공기를 에어 스프링에 급기/배기하는 방법을 이용하였으나, 본 발명에서는 용적 조절 밸브(17)를 개폐하여 에어 스프링의 압력 작용 용적을 조절함으로써 에어 스프링의 스프링 레이트(rate)를 조절한다. 즉 차체(7)의 앞쪽 에어 스프링은 용적 조절 밸브(17)를 순간적으로 폐쇄하여 에어 스프링의 압력 작용 용적을 줄임으로써 스프링 레이트를 높이며, 반대쪽 에어 스프링에는 용적 조절 밸브(17)를 순간적으로 개방하여 용적 확장기(16)에 의해 에어 스프링의 압력 작용 용적이 확장되도록 함으로써 스프링 레이트를 낮춰서 차량이 과도하게 쏠리는 것을 방지한다.In order to prevent the occurrence of a dive phenomenon in which the vehicle body 7 is oriented in the forward direction by centrifugal force when the dive motion occurs due to rapid braking of the vehicle, the compressed air of the air tank 5 is controlled by controlling the leveling valve 4. Although a method of supplying / exhausting air springs is used, in the present invention, the spring rate of the air springs is adjusted by opening and closing the volume control valve 17 to adjust the pressure action volume of the air springs. That is, the front air spring of the body 7 increases the spring rate by closing the volume control valve 17 momentarily to reduce the pressure action volume of the air spring, and instantly opens the volume control valve 17 to the opposite air spring. The volumetric expander 16 allows the pressure action volume of the air spring to be expanded, thereby lowering the spring rate to prevent the vehicle from excessively tilting.

전술한 바와 같은 에어 서스펜션을 채택하는 본 발명에 따른 전자제어 서스펜션 장치는 도 3의 블록 구성도와 같이 구현할 수 있다. 그 구성을 살펴보면, 각 차륜의 상단 차체에 부착되어 차륜 각각의 거동을 측정하는 수직 가속도 센서(21), 차속 센서(22), 조향각 센서(23), 브레이크 센서(24), 스로틀 위치 센서(25), 전자제어유닛(ECS ECU)(30), 전자제어유닛(30)의 감쇠력 제어 신호에 의거하여 차체와 각 차축 사이에 설치된 댐퍼의 감쇠력을 제어하는 댐퍼 구동부(41)와, 전자제어유닛(30)의 에어 공급 제어 신호에 의거하여 에어탱크의 압축공기를 에어 스프링의 러버 튜브내에 급기 또는 배기하는 에어 공급 조절부(42)와, 전자제어유닛(30)의 밸브 제어 신호에 의거하여 에어 스프링의 용적 조절 밸브를 개폐하여 에어 스프링의 압력 작용 용적을 조절함으로써 에어 스프링의 스프링 레이트를 조절하는 에어 스프링 용적 조절부(43)를 포함하여 구성된다.The electronically controlled suspension apparatus according to the present invention employing the air suspension as described above may be implemented as shown in the block diagram of FIG. 3. Looking at the configuration, the vertical acceleration sensor 21, the vehicle speed sensor 22, the steering angle sensor 23, the brake sensor 24, the throttle position sensor 25 attached to the upper body of each wheel to measure the behavior of each wheel ), A damper driver 41 for controlling the damping force of dampers provided between the vehicle body and each axle based on the damping force control signals of the electronic control unit (ECS ECU) 30 and the electronic control unit 30, and the electronic control unit ( The air spring on the basis of the valve control signal of the electronic control unit 30 and the air supply adjusting unit 42 for supplying or exhausting the compressed air of the air tank to the rubber tube of the air spring based on the air supply control signal of 30). It is configured to include an air spring volume adjusting section 43 for adjusting the spring rate of the air spring by opening and closing the volume control valve of the air spring to adjust the pressure action volume of the air spring.

이와 같이 구성된 전자제어 서스펜션 장치는, 각종 센서(21∼25)로부터의 정보를 토대로 전자제어유닛(30)에서 생성된 감쇠력 제어 신호에 따라 댐퍼 구동부(41)가 댐퍼(10)의 운동특성을 실시간으로 가변시켜 승차감 및 조정 안정성을 향상시킨다. 즉, 댐퍼(10)는 가변 밸브가 댐퍼(10)의 측면에 부착된 무단가변 댐퍼로서, 가변 밸브 뭉치 내에는 2개의 감쇠조절 밸브가 설치되어 인장/압축 행정시의 감쇠력을 별도로 제어 할 수 있다.In the electronically controlled suspension device configured as described above, the damper driver 41 performs real-time movement characteristics of the damper 10 according to the damping force control signal generated by the electronic control unit 30 based on information from various sensors 21 to 25. To improve ride comfort and adjustment stability. That is, the damper 10 is an endless variable damper having a variable valve attached to the side of the damper 10, and two damping control valves are installed in the variable valve bundle to separately control the damping force during the tension / compression stroke. .

에어 공급 조절부(42)는 전자제어유닛(30)이 각종 센서(21∼25)로부터의 정보에 따라 에어 공급 제어 신호를 생성하여 제공하면 에어 공급 제어 신호에 의거하여 에어포트(미도시)를 통해 에어 스프링의 러버 튜브(12)내에 압축공기를 가득 채워서 차량의 주행에 따른 피스톤로드(13)의 인장과 압축의 반복 운동시에 러버 튜브(12)가 상하 이동하는 에어 스프링의 기능을 수행하여 진동감쇠 작용을 발휘하도록 한다. 더불어, 차량에 큰 하중이 실려 러버 튜브(12)가 압축되면 에어 탱크(5)로부터 압축공기를 주입하여 러버 튜브(12)를 복원시킨다.The air supply control unit 42 generates an air supply control signal according to the information from the various sensors 21 through 25 and provides the air (not shown) based on the air supply control signal. By filling the compressed air in the rubber tube 12 of the air spring to perform the function of the air spring that the rubber tube 12 moves up and down during the repeated movement of the tension and compression of the piston rod 13 according to the running of the vehicle Ensure vibration damping. In addition, when the rubber tube 12 is compressed due to a large load on the vehicle, compressed air is injected from the air tank 5 to restore the rubber tube 12.

한편, 전자제어유닛(30)은 승차감 제어 로직과 안티 다이브 제어 로직을 수행하는 제어 알고리즘으로 구현되어 있다. 승차감 제어 로직은 차체가 들리는 인장 행정시 댐퍼(10)의 인장용 가변 밸브를 통하여 감쇠력 모드를 하드/소프트로 조절하고, 차체가 가라앉는 압축 행정시 압축용 가변 밸브를 통하여 감쇠력 모드를 소프트/하드로 조절하여 스카이-훅 제어를 구현함으로써, 차량 운동을 제어하여 승차감을 향상시킨다. 안티 다이브 로직은 차량의 급제동 시에 댐퍼(10)의 감쇠력을 제어하여 차량의 다이브 운동을 억제하기 위한 것으로, 브레이크 센서(24)와 차량의 종방향에 설치된 수직 가속도 센서(21)로부터 입력받은 수직 가속도 신호와 브레이크 신호를 토대로 차량의 다이브 모션을 판단한 후 수직 가속도 신호를 토대로 차량의 감가속도의 크기를 계산하며, 계산된 감가속도의 크기를 토대로 댐퍼(10)의 감쇠력을 조절한다. 즉 전자제어유닛(30)은 차량의 감가속도값이 임계값 이상이 되면 러브 튜브(12) 내부와 용적 확장기(16) 사이에 설치된 용적 제어 밸브(17)를 닫는다.On the other hand, the electronic control unit 30 is implemented with a control algorithm that performs the ride comfort control logic and anti-dive control logic. The ride comfort control logic adjusts the damping force mode to hard / soft through the tension variable valve of the damper 10 during the tension stroke in which the vehicle body is lifted, and soft / hard the damping force mode through the variable valve for compression in the compression stroke in which the vehicle body sinks. By implementing the sky-hook control by adjusting the, the vehicle movement is controlled to improve the riding comfort. The anti-dive logic is to suppress the dive motion of the vehicle by controlling the damping force of the damper 10 during sudden braking of the vehicle. The anti-dive logic is a vertical input received from the brake sensor 24 and the vertical acceleration sensor 21 installed in the longitudinal direction of the vehicle. After determining the dive motion of the vehicle based on the acceleration signal and the brake signal, the magnitude of the deceleration of the vehicle is calculated based on the vertical acceleration signal, and the damping force of the damper 10 is adjusted based on the calculated deceleration. That is, the electronic control unit 30 closes the volume control valve 17 installed between the inside of the love tube 12 and the volume expander 16 when the acceleration value of the vehicle becomes equal to or greater than the threshold value.

또한, 전자제어유닛(30)은 안티 다이브 제어 로직에 의해 차량의 주행 방향에 의한 종 모션의 발생이 판정되면 원심력에 의하여 차량이 앞쪽으로 쏠리는 다이브(dive)현상의 발생을 방지하기 위하여 용적 조절 밸브(17)의 제어를 위한 밸브 제어 신호를 출력한다.In addition, the electronic control unit 30 is a volume control valve to prevent the occurrence of the dive phenomenon in which the vehicle is moved forward by the centrifugal force when it is determined that the longitudinal motion caused by the driving direction of the vehicle by the anti-dive control logic. A valve control signal for the control of 17 is outputted.

그러면, 에어 스프링 용적 조절부(43)는 전자제어유닛(30)의 밸브 제어 신호에 의거하여 쏠리는 쪽의 에어 스프링은 용적 조절 밸브(17)를 순간적으로 폐쇄하여 에어 스프링의 압력 작용 용적을 줄임으로써 스프링 레이트를 높이며, 반대쪽 에어 스프링에는 용적 조절 밸브(17)를 순간적으로 개방하여 용적 확장기(16)에 의해 에어 스프링의 압력 작용 용적이 확장되도록 함으로써 스프링 레이트를 낮춰서 차량이 과도하게 앞쪽으로 쏠리는 것을 방지한다.Then, the air spring of the air spring volume adjustment unit 43 is pulled on the basis of the valve control signal of the electronic control unit 30 by closing the volume control valve 17 momentarily to reduce the pressure action volume of the air spring Increasing the spring rate, the volumetric valve 17 is instantaneously opened on the opposite air spring to expand the pressure action volume of the air spring by the volume expander 16, thereby lowering the spring rate to prevent the vehicle from overly forwardly biased. do.

아울러, 전자제어유닛(30)에서 밸브 제어 신호를 출력하는 임계값을 설정함에 있어서 차속이나 기타 차량 상태에 따라 가변적인 값을 가질 수 있다. 용적 조절 밸브(17)의 개폐를 통해 수행하는 에어 스프링의 스프링 레이트 조절 제어의 종료 시점은 이전에 사용한 임계값보다 조금 낮은 값을 갖는 다른 임계값과 비교하여 판단함으로써 히스테리시스(hysteresis)로 인한 빈번한 제어를 방지할 수 있다.In addition, in setting the threshold value for outputting the valve control signal in the electronic control unit 30 may have a variable value depending on the vehicle speed or other vehicle conditions. Frequent control due to hysteresis is determined by comparing the end point of the spring rate adjustment control of the air spring performed through opening and closing of the volume control valve 17 with other threshold values having a value slightly lower than the previously used threshold value. Can be prevented.

이와 같은 전자제어유닛(30)에 의한 용적 조절 밸브(17)의 개폐 과정에 대한 이해를 돕기 위해 도 4를 참조하여 그 동작을 살펴보기로 한다.In order to help the understanding of the opening and closing process of the volume control valve 17 by the electronic control unit 30 will be described with reference to FIG.

운전자가 브레이크 페달을 밝아 차량의 감가속도가 변화할 때 차량이 제동하는 과정을 설명하면 아래와 같다.The driver explains the process of braking when the deceleration of the vehicle changes by brightening the brake pedal as follows.

먼저, 차량이 제동하는 과정에서 안티 다이브 제어 로직을 위해 상위 임계값 (UT)과 하위 임계값(LT)을 정한다.First, during the braking process, the upper threshold value UT and the lower threshold value LT are determined for the anti-dive control logic.

도 4의 (b)와 같이 차량의 종방향(진행방향) 수직 가속도 센서(21)로부터 얻은 차량의 수직 가속도 신호 또는 차속 센서(22)의 차속 신호를 미분하여 얻은 차량의 감가속도값이 기 설정된 상위 임계값(UT)을 넘게 되면 전륜의 두개의 용적 조절 밸브(17)를 폐쇄한다. 용적 조절 밸브(17)가 폐쇄되면 에어 스프링 내부의 용적이 줄어들어 같은 스트로크(stroke) 만큼 에어 스프링이 압축되어 이전에 용적 조절 밸브(17)를 개방하였을 때보다 더 큰 반력을 갖게 된다. 즉 용적 조절 밸브(17)를 닫았을 경우 에어 스프링의 강성(stiffness)이 높아진다. As shown in FIG. 4B, the deceleration value of the vehicle obtained by differentiating the vertical acceleration signal of the vehicle obtained from the vertical (progression) vertical acceleration sensor 21 of the vehicle or the vehicle speed signal of the vehicle speed sensor 22 is preset. When the upper threshold value UT is exceeded, the two volume control valves 17 of the front wheel are closed. When the volume control valve 17 is closed, the volume inside the air spring is reduced so that the air spring is compressed by the same stroke to have a greater reaction force than when the volume control valve 17 was previously opened. That is, when the volume control valve 17 is closed, the stiffness of the air spring becomes high.

수직 가속도 센서(21)로부터 얻은 차량의 수직 가속도 신호 또는 차속 센서(22)의 차속 신호를 미분하여 얻은 차량의 감가속도값이 상위 임계값(UT)의 아래로 떨어졌을 때에 다시 용적 조절 밸브(17)를 닫게 되면 임계값 근방에서 감가속도값의 입력이 유지되거나 진동하는 값을 가졌을 때에 과도하게 빈번한 밸브 제어를 하게 되므로 이를 방지하기 위하여 하위 임계값(LT)이 적용된다. 즉 감가속도값이 하위 임계값(LT) 밑으로 떨어지더라도 계속 용적 조절 밸브(17)의 폐쇄 상태를 유지하다가 감가속도값이 하위 임계값(LT) 아래로 떨어졌을 때에 비로소 폐쇄하였던 용적 조절 밸브(17)를 개방하는 것이다.When the acceleration value of the vehicle obtained by differentiating the vertical acceleration signal of the vehicle obtained from the vertical acceleration sensor 21 or the vehicle speed signal of the vehicle speed sensor 22 falls below the upper threshold value UT, the volume control valve 17 again. When closing, the lower threshold value LT is applied to prevent excessive valve control when the input of the deceleration value is maintained or vibrates in the vicinity of the threshold value. That is, even when the deceleration value falls below the lower threshold value LT, the volume control valve 17 which is closed when the deceleration rate value falls below the lower threshold value LT continues to be closed. ) To open.

상기에서는 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다.In the above description, but limited to one embodiment of the present invention, it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art.

일예로, 도 4의 (b)에서는 다이브 제어가 필요할 때에 전후륜의 용적 조절 밸브 중에서 어느 한쪽의 밸브를 개폐하여 에어 서스펜션의 강성을 높여주는 실시 예를 설명하였으나, 한쪽의 용적 조절 밸브만을 개폐 제어할 경우에는 오히려 차량의 불안정성을 가져올 수도 있다. 따라서 도 4의 (c)와 같이 다이브 제어가 필요할 때에 전후륜의 모든 용적 조절 밸브를 개폐 제어하여 모든 차륜에 대해 에어 서스펜션의 강성을 높여서 차량의 움직임을 안정화시킬 수도 있다.For example, Figure 4 (b) has been described an embodiment of opening and closing any one of the volume control valves of the front and rear wheels to increase the rigidity of the air suspension when dive control is required, but only one volume control valve opening and closing control If you do, it may lead to vehicle instability. Therefore, as shown in FIG. 4C, when the dive control is required, all volume control valves of the front and rear wheels may be opened and closed to increase the rigidity of the air suspension for all the wheels, thereby stabilizing the movement of the vehicle.

이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.Such modified embodiments should be included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

전술한 바와 같이 본 발명은 에어 서스펜션에 적용되는 에어 스프링의 압력 작용 용적을 응답성이 빠른 밸브를 이용해 조절하여 에어 스프링의 스프링 레이트를 조절하는 것으로서, 에어 서스펜션을 장착한 차량에 종 모션이 발생할 때에 에어 스프링의 스프링 레이트를 조절하여 차량의 움직임을 빠르고 효율적으로 안정화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is to adjust the spring rate of the air spring by adjusting the pressure action volume of the air spring applied to the air suspension by using a quick response valve, when longitudinal motion occurs in a vehicle equipped with the air suspension By adjusting the spring rate of the air spring it is possible to stabilize the movement of the vehicle quickly and efficiently.

Claims

A volume expander connected to the pressure action space to widen the pressure action volume of the air spring, an air suspension having a volume control valve for opening and closing the connection between the pressure action space and the volume expander;

An electronic control unit for generating a valve control signal by anti-dive control logic based on the deceleration value detected by the longitudinal acceleration sensor of the vehicle;

An air spring volume adjusting unit for adjusting the spring rate of the air spring by opening and closing the volume control valve in accordance with the valve control signal to adjust the pressure action volume of the air spring.

Electronically controlled suspension device for anti-dive control comprising a.

The method of claim 1,

And the valve control signal of the electronic control unit is generated based on a deceleration acceleration value calculated by differentiating a longitudinal vehicle speed component of the vehicle.

The method according to claim 1 or 2,

And a threshold for outputting the valve control signal of the electronic control unit has a variable value depending on the vehicle speed or other vehicle conditions.

The method of claim 1,

The end point of the spring rate adjustment control of the air spring by the electronic control unit is determined by comparing with another threshold value having a lower value than the previously used threshold value.

Anti-dive of the electronic control unit for controlling the air suspension with a volume expander connected to the pressure action space to widen the pressure action volume of the air spring, and a volume control valve for opening and closing the connection state between the pressure action space and the volume expander. As a control method,

Calculating a deceleration value detected by differentiating a longitudinal acceleration sensor or a vehicle speed of the vehicle when a dive motion occurs while driving;

Determining whether the deceleration value is greater than or equal to an upper threshold value;

As a result of the determination, when the deceleration value is higher than the upper threshold value, the volume control valve mounted on the rear wheel (or the front wheel) of the volume control valve is closed to increase the spring rate of the air spring, but the deceleration value is lower. Opening the volume control valve of the rear wheel (or front wheel) when it falls below a threshold

Anti-dive control method using an electronically controlled suspension device comprising a.

The method of claim 5,

The upper and lower threshold values are variable according to the vehicle speed or other vehicle conditions, characterized in that the anti-dive control method using an electronically controlled suspension device.

The method of claim 5,

After opening the volume control valve of the rear wheel (or front wheel), the threshold for spring rate adjustment control of the air spring uses another threshold value having a lower value than the previously used threshold value. Anti-dive control method using the device.

The method of claim 5,

The whether or not the dive motion is generated, based on the deceleration value calculated by differentiating the longitudinal vehicle speed component of the vehicle anti-dive control method using an electronically controlled suspension device.

The method of claim 5,

And the spring rate of the air spring is adjusted by opening and closing the volume control valves of both the front and rear wheels to adjust the pressure action volume of the air spring when the control reference value has a value equal to or lower than a lower threshold value. Anti-dive control method using an air suspension device.