KR20230106237A - 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기 - Google Patents

노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기 Download PDF

Info

Publication number
KR20230106237A
KR20230106237A KR1020220001896A KR20220001896A KR20230106237A KR 20230106237 A KR20230106237 A KR 20230106237A KR 1020220001896 A KR1020220001896 A KR 1020220001896A KR 20220001896 A KR20220001896 A KR 20220001896A KR 20230106237 A KR20230106237 A KR 20230106237A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
control unit
control
road surface
suspension system
Prior art date
Application number
KR1020220001896A
Other languages
English (en)
Inventor
김세권
Original Assignee
주식회사 엘시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘시스 filed Critical 주식회사 엘시스
Priority to KR1020220001896A priority Critical patent/KR20230106237A/ko
Publication of KR20230106237A publication Critical patent/KR20230106237A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/15—Fluid spring
    • B60G2202/152—Pneumatic spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80—Exterior conditions
    • B60G2400/82—Ground surface
    • B60G2400/821—Uneven, rough road sensing affecting vehicle body vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80—Exterior conditions
    • B60G2400/82—Ground surface
    • B60G2400/824—Travel path sensing; Track monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10—Damping action or damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/201—Air spring system type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 발명은 자동차의 주행 중 사전정보를 이용하여 상황에 따른 승차감 향상 혹은 안정성 향상을 위하여 서스펜션 제어를 안정적으로 수행 할 수 있도록 하는 능동현가 시스템 제어기 및 그를 이용한 제어방법을 제공하고자 한다.

Description

노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기{Active suspension system integrated controller using road surface information and pre-formation information}
본 발명은 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 능동현가 시스템을 제어하는 제어기에 관한 것이다.
자동차의 주행에 있어 승차감(Ride Quality)과 조안성(Handling Performance)은 해당 차량이 운용되는 동적 상태 및 환경에 따라 변화하며, 종래의 수동형 현가장치는 이러한 성능지표의 적절한 타협점으로 설계됨
서스펜션(Suspension)은 쇽업소버 시스템, 스테빌라이져, 기타 섀시 링크(Chassis link)로 구성되는 시스템 단위 구성, 쇽업소버(Shock absorber)란 자동차의 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 충격과 진동을 줄여주어 승차감을 좋게 하는 서스펜션장치의 주요 구성 요소
쇽업소버는 차체 중량을 지지함과 동시에 노면에 의한 바퀴의 상하 진동을 완화하고 흡수하여 진동이 차체에 직접 전달되는 것을 방지하는 역할을 함. 또한, 차량의 무게 중심 이동(Weight shifting)을 제어하여 XYZ 축을 기준으로한 움직임(Pitching, Yawing, Rolling)을 결정짓기 때문에 주행성능에 중요한 영향을 미침 쇽업소버 외에 노면에서 받는 충격을 완화시키는 부품으로 섀시 스프링(chassis spring), 자동차의 좌, 우 흔들림을 방지하는 스테이빌라이져(stabilizer) 등이 있으며, 쇽업소버는 섀시 스프링의 진동을 흡수하여 승차감과 핸들링을 결정지음
에어 스프링은 기존공기의 압축과 팽창에 의해 얻어지는 탄성효과를 이용하여 하중을 지지하는 스프링으로 기존의 코일 스프링 역할을 대체하며 낮은 고유 진동수 가능함에 따라 안락한 승차감을 유지할 수 있으며 공기양을 조절함으로써 차고조절 및 조종 안정성 향상에 기여
따라서 본 발명은 자동차의 주행 중 사전정보를 이용하여 상황에 따른 승차감 향상 혹은 안정성 향상을 위하여 서스펜션 제어를 안정적으로 수행 할 수 있도록 하는 능동현가 시스템 제어기 및 그를 이용한 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 차량 상태 데이터 및 모드값 수신을 위한 CAN 수신부; 에어스프링을 제어하는 릴레이 제어부; 댐퍼를 제어하는 전류 제어부; 상태값 모니터링을 위한 Bluetooth 송수신부;를 포함하는 제어시스템을 제공한다.
상기 CAN 수신부는 센서노드로부터 사전정보에 따른 모드값 및 차량 OBD를 포함할 수 있다.
상기 릴레이 제어부는 차량 주행 경로에 따른 제어 파라미터를 적용하여 압축탱크로부터 에어스프링까지 공기의 주입 및 에어스프링에서 공기 방출을 포함할 수 있다.
상기 전류 제어부는 차량 주행 경로에 따른 제어 파라미터를 적용하여 0A~3A 까지의 감쇠력 조절을 포함할 수 있다.
상기 Bluetooth 송수신부는 에어스프링 및 댐퍼가 포함된 서스펜션의 상태값을 확인을 포함할 수 있다.
본 발명의 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 차량 능동현가 시스템 통합제어기 에 따르면, 전방의 노면상태 및 사전경로형상을 통해 설정된 모드값에 따른 차량의 거동을 구분하여 적절한 파라미터로 제어할 수 있음에 따라 차량의 승차감 개선 및 안정성 확보의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 시예에 따른 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 차량 능동현가 시스템 통합제어기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 차량 능동현가 시스템 통합제어기의 사양이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 프로토콜이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 전체 구성도이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 차량 능동현가 시스템 통합제어기의 구성도이고, 도 2는 통합제어기의 사양이며, 도 3은 제어를 위한 프로토콜이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 차량의 능동현가 시스템 제어기는 센서노드로 부터 제어명령을 송신하고 제어노드로 제어명령을 수신하여 차량 제어를 수행하는 구성요소들을 포함한다. CAN통신부, 릴레이 제어부, 전류제어부, 블루투스 송수신부를 포함하여 구성 될 수 있다.
제어부는 센서노드에 의해 연산되는 예측에 따라 설정된 제어모델을 수신하여 차량의 거동을 모드로 판단하여, 모드에 따라 알맞은 에어스프링 및 댐퍼 제어를 수행하도록 제어부에 그 결과를 전달할 수 있다.
차량의 거동의 관한 모드 다수개로 이루어질 수 있다. 예를 들어 차량의 거동에 관한 모드은 차고 저,중,고 3개로 구분하고, 노면 모드를 4개의 구역으로 구별할 수 있다. 이때
모드1은 감쇠력이 가장 낮고 차고가 가장 높은 경우이고, 모드4는 감쇠력이 가장 높고 차고가 가장 낮은 경우가 된다. 물론, 차량의 거동에 관한 모드는 4개에 제한되지 않고 다양한 개수로 변형 실시될 수 있다.
차량의 모드 판단 결과는 제어부로 보내지고, 제어부는 에어스프링 및 댐퍼의 솔레노이드 밸브를 제어하면서 전자제어 서스펜션(ECS)의 서스펜션의 제어를 수행할 수 있게 된다.
서스펜션의 제어는 노면 상태를 미리 관찰함으로써 서스펜션 제어를 먼저 수행할 수 있기 때문에 제1 제어로직으로 불릴 수 있다. 제1 제어로직은 카메라로 인지된 노면을 기준 포장,비포장, 진흙, 눈길로 구분하여, 노면 상태값 도달 전에 가장 유사한 차량 거동을 가지는 파라미터를 미리 입력하여 제어를 실시하는 것이다.
상술한 제1 제어로직을 이용하지 않는 경우, 일반적인 전자제어 서스펜션의 제어는 제2 제어로직으로 불릴 수 있다.
제2 제어로직을 수행하기 위한 경로를 판단할 수 있다. 예를 들어 차량 경로에 코너에 따른 차체(Body) 가속도(G), 바퀴(Wheel) 가속도(G), 조향각, 차속, 브레이트 압력, TQI, 주행모드 등일 수 있다.
제어부는 상술한 센서노드의 모드에 따라 노면 상태를 판단하고, 제어를 통해 승차감(Ride)을 제어하는 명령을 내릴 수 있다. 또한 제어부는 안티-롤(Anti-Roll), 안티 드라이브(AntiDrive),안티 스쿼트(Anti-Squat) 등의 적응(Adaptive) 제어를 수행할 수 있다.
제어부는 어떠한 제어 명령을 먼저 수행할지 제어 우선순위를 판단하는 코디네이터 역할을 겸할 수 있다. 즉, 제어는 통상적인 전자제어 서스펜션(ECS)의 제어는 센서노드로부터 수신되는 명령를 기초로 하고 결과값이 존재하지 않을 경우에는 기본값 설정을 통해 기초 상태로 서스펜션의 제어를 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 노면 정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 차량 능동현가 시스템 제어기에 따르면, 센서노드를 통해 노면 인지와 경로형상에 의한 예상 차량 거동으로 구분하여 적절한 파라미터로 제어할 수 있으므로 차량의 안정성과 승차감 향상의 효과가 있다.
1 : 능동현가 통합제어기
100 : CAN 수신부
200 : PWM 제어부
300 : ADC 수신부
400 : 릴레이 제어부

Claims (5)

  1. 제1항에 있어서.
    상기 데이터 및 모드값 수신을 위한 CAN 수신부; 에어스프링을 제어하는 릴레이 제어부; 댐퍼를 제어하는 전류 제어부; 상태값 모니터링을 위한 Bluetooth 송수신부;를 포함하는 제어기
  2. 제2항에 있어서.
    CAN 수신부는 센서노드로부터 사전정보에 따른 모드값 및 차량 OBD를 포함
  3. 제3항에 있어서.
    릴레이 제어부는 차량 주행 경로에 따른 제어 파라미터를 적용하여 압축탱크로부터 에어스프링까지 공기의 주입 및 에어스프링에서 공기 방출을 포함
  4. 제4항에 있어서.
    전류 제어부는 차량 주행 경로에 따른 제어 파라미터를 적용하여 0A~3A 까지의 감쇠력 조절을 포함
  5. 제5항에 있어서.
    Bluetooth 송수신부는 에어스프링 및 댐퍼가 포함된 서스펜션의 상태값 확인을 포함
KR1020220001896A 2022-01-06 2022-01-06 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기 KR20230106237A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220001896A KR20230106237A (ko) 2022-01-06 2022-01-06 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220001896A KR20230106237A (ko) 2022-01-06 2022-01-06 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230106237A true KR20230106237A (ko) 2023-07-13

Family

ID=87160087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220001896A KR20230106237A (ko) 2022-01-06 2022-01-06 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230106237A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112339517B (zh) 一种半主动悬架控制方法及控制系统
US9114683B2 (en) Vehicle control device and method
CN107323199B (zh) 一种新的半主动油气悬架控制系统及方法
RU2748285C2 (ru) Способ и устройство для осуществления управления без обратной связи или с обратной связью креплением кабины водителя
US8086371B2 (en) Control device for a wheel suspension system
RU2496656C2 (ru) Устройство управления стабилизатором транспортного средства
KR101148267B1 (ko) 레벨링 시스템을 구비한 차량에서 감쇠력을 조정하기 위한방법
US7085636B2 (en) Transmissibility shaping control for active vehicle suspension systems
EP1659007B1 (en) Air suspension and electronically controlled suspension system
WO2013111505A1 (ja) 車両の制御装置及び車両の制御方法
JPWO2013111734A1 (ja) 車両の制御装置及び車両の制御方法
JPWO2013133059A1 (ja) 車両の制御装置及び車両の制御方法
CN105799444A (zh) 用于簧上车辆结构的水平控制的方法及装置
US20240157749A1 (en) Suspension system with optimized position sensitive damping and system and method for optimizing the same
KR20230106237A (ko) 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기
US10434834B2 (en) Method for operating a motor vehicle, method for roll compensation of a motor vehicle, and motor vehicle
JP5113882B2 (ja) ダンパ制御装置
CN116691259B (zh) 半主动悬架控制方法、系统及车辆
Satoh et al. An active suspension employing an electrohydraulic pressure control system
KR20230173811A (ko) 노면정보 및 경로형상 사전정보를 이용한 능동현가 시스템 통합제어기
Dorling Integrated control of road vehicle dynamics
Zhou et al. Semi-active control on leaf spring suspension based on SMC
Mishra et al. Adopting Pothole Mitigation System for Improved Ride, Handling and Enhanced Component Life
JP5970831B2 (ja) ピッチレイト推定装置
WO2024142840A1 (ja) 制御装置