KR20240059412A - 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법 - Google Patents

차량의 전자제어 서스펜션 제어방법 Download PDF

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KR20240059412A
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김정완
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 컨트롤러가 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황인지 판단하는 단계; 상기 휠의 거동이 비선형적인 경우, 상기 컨트롤러가 소정의 순서에 따라 차량의 모든 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 전자제어 서스펜션 제어방법{ELECTRONICALLY CONTROLLED SUSPENSION CONTROL METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 전자제어 서스펜션을 제어하는 기술에 관한 것이다.
전자제어 서스펜션은 각 휠의 차체에 대한 수직 변위를 독립적으로 조절할 수 있도록 차량에 구비된다.
최근 상용차에는 위와 같은 전자제어 서스펜션의 일종으로 ECAS(Electronically Controlled Air Suspension)가 탑재되는 경우가 있으며, ECAS는 각 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 에어스프링으로 조절할 수 있다.
참고로, 이하에서 차체에 대한 휠의 수직 방향 거리를 최소로 한다는 것은, 휠을 차체 쪽으로 최대한 당겨서, 궁극적으로 차고가 가장 낮아지도록 하는 것을 의미하고, 차체에 대한 휠의 수직 방향 거리를 최대로 한다는 것은, 휠을 차체로부터 최대한 멀리 이격시켜서, 궁극적으로 차고가 가장 높아지도록 하는 것을 의미한다.
한편, 차량의 등판로 가속 시, 전륜은 수직항력의 축소로 노면 접지력이 저하되어 전륜 들림 사고가 발생할 수 있고, 후륜은 축허용 설계하중 이상의 부하가 작용할 수 있다.
또한, 차량의 강판로 감속 시, 전륜은 축허용 설계하중 이상의 부하가 작용할 수 있으며, 후륜은 수직항력의 축소로 노면 접지력이 저하되어 후륜 들림 사고가 발생할 수 있다.
특히, 상용차의 경우 적재된 화물에 따라 차량의 무게중심이 매우 높게 형성될 수 있고, 차량의 가감속 등에 의해 무게중심의 변화가 크면, 상기한 바와 같은 상황에서, 차량의 접지력 상실에 따른 주행 위험, 타이어의 마모율 편차, 축허용 설계하중 초과에 따른 열화, 과도한 종가속도 변화에 다른 화물 파손 등의 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상용차는 반복적인 경로를 주행하는 환경에서 많이 사용되므로, 자율주행 알고리즘에서 빅데이터 등을 활용하여 차량의 주행을 예측하여 제어하기에 용이하다.
상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 1020090039337 A
본 발명은 차량의 주행 중에도, 차량이 설계된 무게 중심점을 최소한으로 변경될 수 있도록 하여, 각 휠의 수직 항력, 제동력 및 구동력을 확보하여 주행 환경에 따른 차량 안전성을 확보할 수 있도록 한 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법은,
컨트롤러가 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황인지 판단하는 단계;
상기 휠의 거동이 비선형적인 경우, 상기 컨트롤러가 소정의 순서에 따라 차량의 모든 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
차량의 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System) 또는 ESC(Electronic Stability Control)가 작동되면, 상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황인 것으로 판단할 수 있다.
차량의 ABS 또는 TCS가 작동되는 경우, 차량의 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어한 후, 차량의 전방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어할 수 있다.
차량의 ESC가 작동되는 경우, 차량의 선회 내측 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어한 후, 차량의 선회 외측 휠의 차체에 대한 수직방향 거리를 최소로 제어할 수 있다.
상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아닌 경우,
차량이 주행하고 있는 도로의 구배에 따라, 차량의 무게중심의 변화를 최소화하기 위한, 차량의 전방 휠과 후방 휠 사이의 차체에 대한 수직 방향 거리의 변화량인 구배목표변위를 산출하는 단계;
차량의 감속 시, 차량의 감속에 따라, 차량의 무게중심의 변화를 최소화하기 위한, 차량의 전방 휠과 후방 휠 사이의 차체에 대한 수직 방향 거리의 변화량인 감속목표변위를 산출하는 단계;
상기 구배목표변위와 감속목표변위에 따라, 전방 휠과 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 변화시키는 단계;
를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구배목표변위는,
휠베이스와 도로구배를 곱하여 산출할 수 있다.
상기 감속목표변위는,
차량의 감속에 따른 후방 휠의 제동력 저하가 커질수록, 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리가 작아지도록 맵핑된 맵으로부터, 현재 후방 휠의 제동력에 따라 결정되는 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 변위로 산출될 수 있다.
상기 구배목표변위와 감속목표변위에 따라, 전방 휠과 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 변화시키는 단계에서는,
상기 구배목표변위 중 전방 휠이 담당할 전방구배목표변위 및 후방 휠이 담당할 후방구배목표변위를 구분하고;
차량의 전방 휠은 상기 전방구배목표변위에 따라 차체에 대한 수직 방향 거리를 조절하며;
차량의 후방 휠은 상기 후방구배목표변위에 상기 감속목표변위를 더한 값에 따라, 차체에 대한 수직 방향 거리를 조절할 수 있다.
상기 전방구배목표변위와 후방구배목표변위는 각각 상기 구배목표변위의 절반으로 산출되며;
차량의 등판 시에는 상기 전방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로 설정되고, 상기 후방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 설정되며;
차량의 강판 시에는 상기 전방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 설정되고, 상기 후방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로 설정될 수 있다.
상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아닌 경우,
GPS기반 도로 구배 정보의 데이터 정밀도가 소정의 제1기준수준 이상인지, 차량의 평지 주행 시 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 소정의 제2기준수준 이상인지 판단하고;
상기 구배 정보의 데이터 정밀도가 상기 제1기준수준 이상으로 정밀하고, 상기 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 상기 제2기준수준 이상으로 정밀한 경우에만, 이후의 단계를 수행하도록 할 수 있다.
상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아니고, 차량이 가속 중인 경 경우,
차량의 가속에 따라 후방 휠에 작용하는 하중이 허용 설계하중을 초과하지 않도록, 차량의 전방 휠은 차체에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로, 후방 휠은 차체에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 피드백 제어할 수 있다.
상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아닌 경우,
GPS기반 도로 구배 정보의 데이터 정밀도가 소정의 제1기준수준 이상인지, 차량의 평지 주행 시 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 소정의 제2기준수준 이상인지 판단하고;
상기 구배 정보의 데이터 정밀도가 상기 제1기준수준 이상으로 정밀하고, 상기 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 상기 제2기준수준 이상으로 정밀한 경우에만, 이후의 단계를 수행하도록 할 수 있다.
본 발명은 차량의 주행 중에도, 차량이 설계된 무게 중심점을 최소한으로 변경될 수 있도록 하여, 각 휠의 수직 항력, 제동력 및 구동력을 확보하여 주행 환경에 따른 차량 안전성을 확보할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량의 구성도,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 구배도로에서 차체가 수평상태가 되기 위한 전방 휠과 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 변위를 설명한 도면,
도 5는 감속에 따른 전륜 제동력 및 후륜 제동력을 설명하기 위한 도면,
도 6은 차량의 감속도에 따른 후륜 제동력의 변화를 설명한 그래프,
도 7은 후륜제동력에 따른 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 변위의 맵을 예시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량을 예시한 개념도로서, 차량의 전방 휠(FW)들과 후방 휠(RW)들은 ECAS(Electronically Controlled Air Suspension)와 같은 전자제어 서스펜션으로 차체에 대한 수직 방향 거리를 조절할 수 있도록 구성되며, 각 휠들에 설치된 에어스프링(AS)은 컨트롤러(CR)의 제어에 의해 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 조절하도록 구성될 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는, 컨트롤러(CR)가 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황인지 판단하는 단계(S10); 상기 휠의 거동이 비선형적인 경우, 상기 컨트롤러(CR)가 소정의 순서에 따라 차량의 모든 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하는 단계(S20)를 포함하여 구성된다.
여기서, 차량의 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System) 또는 ESC(Electronic Stability Control)가 작동되면, 상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황인 것으로 판단할 수 있다.
즉, ABS가 작동되는 상황은 차량의 감속 시, 휠의 제동력이 제어에 따라 선형적으로 증가되지 못하여, 휠의 거동이 비선형적인 상태가 되는 것으로 볼 수 있으며, TCS가 작동되는 상황은 차량의 가속 시, 휠의 구동력이 제어에 따라 선형적으로 증가되지 못하여, 휠의 거동이 비선형적인 상태가 되는 것으로 볼 수 있고, ECS가 작동되는 상황은 차량의 조향 시, 휠의 코너링포스가 선형적으로 증가되지 못하여, 휠의 거동이 비선형적인 상태가 되는 것으로 볼 수 있는 것이다.
본 발명에서는, 상기와 같이 차량의 ABS 또는 TCS가 작동되는 경우, 차량의 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어한 후, 차량의 전방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어한다.
즉, ABS 작동 시, 모든 휠에 제동력이 발생하지만, 전방 휠로 제동력 집중 현상이 발생하므로, 먼저 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하여 후방 휠의 수직하중을 증가시키고, 이후에 전방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하여, 차량 전체적으로 무게 중심을 낮추어 차량의 안전성을 확보하도록 하는 것이다.
TCS 작동 시에는, 상용차의 경우 후륜 구동 방식을 많이 사용하므로, 먼저 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하여 후방 휠의 수직하중을 증가시켜, 후방 휠의 접지력 향상에 도움을 주고, 이후에 전방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하여, 차량 전체적으로 무게 중심을 낮추어 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
차량의 ESC가 작동되는 경우, 차량의 선회 내측 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어한 후, 차량의 선회 외측 휠의 차체(1)에 대한 수직방향 거리를 최소로 제어하도록 한다.
즉, ECS 작동 시에는, 원심력에 의해 선회 내측 휠은 들리는 경향이 있으므로, 선회 내측 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하여, 내측 전후방 휠의 수직항력을 증가시켜서 접지력을 확보에 도움을 주고, 이후 선회 외측 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 최소가 되도록 제어하여, 차량의 전체적인 무게 중심을 낮춤으로써, 차량의 안전성 향상에 도움을 주는 것이다.
한편, 상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아닌 경우, 즉, ABS, TCS, 또는 ECS가 작동하지 않는 상황에서는, 이후 제어의 적정성을 확보하기 위해, GPS기반 도로 구배 정보의 데이터 정밀도가 소정의 제1기준수준 이상인지, 차량의 평지 주행 시 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 소정의 제2기준수준 이상인지 판단하고(S30);
상기 구배 정보의 데이터 정밀도가 상기 제1기준수준 이상으로 정밀하고, 상기 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 상기 제2기준수준 이상으로 정밀한 경우에만, 이후의 단계를 수행하도록 한다.
이는 상기 컨트롤러(CR)가 상기 GPS기반 도로 구배 정보의 데이터 및 상기 속도센서에 따른 가속도를 입력 받아, 이에 근거하여 이후의 제어를 수행하므로, 이후의 제어에 의해 차량의 주행 거동에 불필요한 변동은 방지되고, 긍정적인 결과를 가져올 수 있는 경우에만, 이후의 제어를 수행하도록 하기 위함이다.
따라서, 상기 제1기준수준과 제2기준수준은 상기와 같은 취지에 따라 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.
상기 구배 정보의 데이터 정밀도가 상기 제1기준수준 이상으로 정밀하고, 상기 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 상기 제2기준수준 이상으로 정밀한 경우, 차량이 주행하고 있는 도로의 구배에 따라, 차량의 무게중심의 변화를 최소화하기 위한, 차량의 전방 휠과 후방 휠 사이의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리의 변화량인 구배목표변위를 산출하는 단계(S40); 차량의 감속 시, 차량의 감속에 따라, 차량의 무게중심의 변화를 최소화하기 위한, 차량의 전방 휠과 후방 휠 사이의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리의 변화량인 감속목표변위를 산출하는 단계(S50); 상기 구배목표변위와 감속목표변위에 따라, 전방 휠과 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 변화시키는 단계(S60)를 수행한다.
즉, 상기 컨트롤러(CR)는 차량이 주행 중인 도로의 구배 정보를 제공받아서, 해당 구배의 도로를 주행할 때, 전방 휠과 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리의 어떻게 변화시키면, 차량의 무게중심의 변화를 최소화시킬 수 있는지를 상기 구배목표변위로 산출하는 것이다.
또한, 상기 컨트롤러(CR)는 차량이 제동 등에 의해 감속되는 경우, 차량의 감속에 따른 차량의 무게중심 변화를 최소화하기 위해서는, 상기 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 어느 정도 변화시켜야 하는지를 상기 감속목표변위로 산출하는 것이다.
참고로,
상기 구배목표변위는, 휠베이스와 도로구배를 곱하여 산출한다.
도 4를 참조하면, 차량은 구배가 y/x인 도로를 주행하는 상황으로서, 해당 도로에서 차량이 수평상태로 되기 위해, 전륜은 a만큼 차체(1)에 대해 수직 방향으로 하측으로 멀어져야 하고, 후륜은 b만큼 차체(1)에 대해 수직 방향으로 상측으로 가까워져야 한다.
상기와 같이 해당 도로에서 차량이 수평상태로 되기 위한 관계는, 다음과 같이 표현될 수 있다.
여기서,
m+n; 구배목표변위
y/x; 도로구배
l; 휠베이스
따라서, 상기 구배목표변위는 상술한 바와 같이 휠베이스와 도로구배의 곱으로 표현될 수 있는 것이다.
한편, 상기 감속목표변위는, 차량의 감속에 따른 후방 휠의 제동력 저하가 커질수록, 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리가 작아지도록 맵핑된 맵으로부터, 현재 후방 휠의 제동력에 따라 결정되는 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 변위로 산출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량을 감속도 a로 제동하는 경우, 전륜 제동력 Bf, 후륜 제동력 Br은 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.
여기서,
; 노면 마찰계수
; 제동시 전륜 동적하중
; 전륜 정적하중
; 차량 총하중
g; 중력가속도
l; 휠베이스
h; 무게중심(CM) 높이
; 제동시 후륜 동적하중
; 후륜 정적하중
즉, 차량은 제동 시 후륜 제동력은 감속도에 반비례하게 되는 것이다.
도 6은 차량의 감속도 및 화물 적차량(즉, 차량 총하중)에 따른 후륜 제동력의 변화를 설명한 그래프로서, 감속도가 클수록 후륜 제동력이 저하됨을 나타내고 있다.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 수식으로 산출된 후륜 제동력이 낮을수록 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 작게 설정하도록 하여, 후방 휠의 제동력 감소를 보상할 수 있도록 함으로써, 감속에 따른 차량의 무게중심 변화를 최소화하도록 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 차량의 감속에 따른 후방 휠의 제동력 저하가 커질수록, 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리가 작아지도록 맵핑된 도 7에 예시된 것과 같은 맵을 미리 다수의 실험 및 해석에 의해 구비하고, 차량의 감속 시, 상기 수식에 의해 계산되는 후륜 제동력에 상응하는 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 변위를 상기 맵으로부터 구하여, 상기 감속목표변위로 하는 것이다.
상기 구배목표변위와 감속목표변위에 따라, 전방 휠과 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 변화시키는 단계에서는, 상기 구배목표변위 중 전방 휠이 담당할 전방구배목표변위 및 후방 휠이 담당할 후방구배목표변위를 구분하고; 차량의 전방 휠은 상기 전방구배목표변위에 따라 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 조절하며; 차량의 후방 휠은 상기 후방구배목표변위에 상기 감속목표변위를 더한 값에 따라, 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 조절한다.
여기서, 상기 전방구배목표변위와 후방구배목표변위는 각각 상기 구배목표변위의 절반으로 산출되며; 차량의 등판 시에는 상기 전방구배목표변위는 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로 설정되고, 상기 후방구배목표변위는 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 설정된다.
또한, 차량의 강판 시에는 상기 전방구배목표변위는 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 설정되고, 상기 후방구배목표변위는 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로 설정된다.
따라서, 차량은 도로의 구배에 대하여 차체(1)의 기울어짐을 최소화하여 무게중심의 이동을 최소화하면서, 차량의 감속 시, 후방 휠의 제동력 저하 정도에 따라 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 축소시켜서, 후방 휠의 제동력을 확보할 수 있도록 하게 된다.
참고로, 상기 '차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향'은 도 2 및 도 3에 '+'기호로 표시되며, '차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향'은 '-'기호로 표시되고 있다.
한편, 상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아니고, 차량이 가속 중인 경 경우, 차량의 가속에 따라 후방 휠에 작용하는 하중이 허용 설계하중을 초과하지 않도록, 차량의 전방 휠은 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로, 후방 휠은 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 피드백 제어한다(S70).
즉, 차량의 가속에 따라 후방 휠에 작용하는 하중이 허용 설계하중을 초과하게 되면, 차량의 내구성 저하 및 도로 파손 등의 문제가 초래되므로, 이를 방지하기 위해, 전방 휠과 후방 휠의 차체(1)에 대한 수직 방향 거리를 상기한 바와 같이 제어하여, 후방 휠(후방 차축)에 과도한 하중이 작용하지 않도록 하는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
FW; 전방 휠
RW; 후방 휠
AS; 에어스프링
CR; 컨트롤러
1; 차체

Claims (12)

  1. 컨트롤러가 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황인지 판단하는 단계;
    상기 휠의 거동이 비선형적인 경우, 상기 컨트롤러가 소정의 순서에 따라 차량의 모든 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하는 단계;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차량의 ABS, TCS 또는 ESC가 작동되면, 상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황인 것으로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    차량의 ABS 또는 TCS가 작동되는 경우, 차량의 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어한 후, 차량의 전방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    차량의 ESC가 작동되는 경우, 차량의 선회 내측 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 최소로 제어한 후, 차량의 선회 외측 휠의 차체에 대한 수직방향 거리를 최소로 제어하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아닌 경우,
    차량이 주행하고 있는 도로의 구배에 따라, 차량의 무게중심의 변화를 최소화하기 위한, 차량의 전방 휠과 후방 휠 사이의 차체에 대한 수직 방향 거리의 변화량인 구배목표변위를 산출하는 단계;
    차량의 감속 시, 차량의 감속에 따라, 차량의 무게중심의 변화를 최소화하기 위한, 차량의 전방 휠과 후방 휠 사이의 차체에 대한 수직 방향 거리의 변화량인 감속목표변위를 산출하는 단계;
    상기 구배목표변위와 감속목표변위에 따라, 전방 휠과 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 변화시키는 단계;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 구배목표변위는,
    휠베이스와 도로구배를 곱하여 산출하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 감속목표변위는,
    차량의 감속에 따른 후방 휠의 제동력 저하가 커질수록, 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리가 작아지도록 맵핑된 맵으로부터, 현재 후방 휠의 제동력에 따라 결정되는 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 변위로 산출되는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 구배목표변위와 감속목표변위에 따라, 전방 휠과 후방 휠의 차체에 대한 수직 방향 거리를 변화시키는 단계에서는,
    상기 구배목표변위 중 전방 휠이 담당할 전방구배목표변위 및 후방 휠이 담당할 후방구배목표변위를 구분하고;
    차량의 전방 휠은 상기 전방구배목표변위에 따라 차체에 대한 수직 방향 거리를 조절하며;
    차량의 후방 휠은 상기 후방구배목표변위에 상기 감속목표변위를 더한 값에 따라, 차체에 대한 수직 방향 거리를 조절하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 전방구배목표변위와 후방구배목표변위는 각각 상기 구배목표변위의 절반으로 산출되며;
    차량의 등판 시에는 상기 전방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로 설정되고, 상기 후방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 설정되며;
    차량의 강판 시에는 상기 전방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 설정되고, 상기 후방구배목표변위는 차체에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로 설정되는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아닌 경우,
    GPS기반 도로 구배 정보의 데이터 정밀도가 소정의 제1기준수준 이상인지, 차량의 평지 주행 시 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 소정의 제2기준수준 이상인지 판단하고;
    상기 구배 정보의 데이터 정밀도가 상기 제1기준수준 이상으로 정밀하고, 상기 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 상기 제2기준수준 이상으로 정밀한 경우에만, 이후의 단계를 수행하도록 하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아니고, 차량이 가속 중인 경 경우,
    차량의 가속에 따라 후방 휠에 작용하는 하중이 허용 설계하중을 초과하지 않도록, 차량의 전방 휠은 차체에 대한 수직 방향 거리를 축소시키는 방향으로, 후방 휠은 차체에 대한 수직 방향 거리를 증가시키는 방향으로 피드백 제어하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어에 따른 휠의 거동이 비선형적인 상황이 아닌 경우,
    GPS기반 도로 구배 정보의 데이터 정밀도가 소정의 제1기준수준 이상인지, 차량의 평지 주행 시 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 소정의 제2기준수준 이상인지 판단하고;
    상기 구배 정보의 데이터 정밀도가 상기 제1기준수준 이상으로 정밀하고, 상기 속도센서에 따른 가속도의 정밀도가 상기 제2기준수준 이상으로 정밀한 경우에만, 이후의 단계를 수행하도록 하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 전자제어 서스펜션 제어방법.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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