KR100820412B1 - 자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법 - Google Patents

자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차체의 휠하우징측 쇽 업소버의 상단부가 위치하는 부위에 각각 설치되는 로드 셀을 매개로 주행중 차체의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 등의 거동자세의 변화를 검출하고서 각각의 상태에 알맞는 쇽 업소버의 감쇠력 내지 스프링 상수값에 변화를 줌으로써, 차량의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 특성을 최적으로 제어할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 주행중 차체의 거동자세의 변화를 차속센서(12)와 로드 셀(40)의 검출수단(10)을 매개로 차체의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트의 정도를 판단하는 제어수단(20)이 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)의 작동수단(30)의 제어를 통해 현가장치에서의 스프링 상수값과 쇽 업소버의 감쇠력을 조절하여 차체의 거동자세를 안정되게 하는 자동차의 전자제어식 현가장치의 제어방법에 있어서, 상기 롤링 제어는 내측 차륜에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 롤링시 설정된 내측 제어 한계하중 보다 큰 경우임과 더불어, 외측 차륜에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 롤링시 설정된 외측 제어 한계하중 보다 작은 경우에 한하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법{control method of electronic control system for suspension system of an automotive vehicle}
도 1은 종래 자동차 현가장치의 제어방법을 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 현가장치의 제어방법을 도시한 블럭도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-검출수단 12-차속센서
14-조향휠 각속도 센서 16-제동등 센서
18-스로틀 포지션 센서 20-제어수단
30-작동수단 32-스프링 상수값 조절부
34-쇽 업소버 감쇠력 조절부 36-지시 내지 경고부
본 발명은 자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행중 차체의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 등의 거동자세의 변화를 한 종류의 검출수단을 매개로 검출하고서 각각의 상태에 알맞는 쇽 업소버의 감쇠력을 설정함으로써, 차량의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 특성을 최적으로 제어할 수 있도록 하는 자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 전자제어식 현가장치는 주행중 노면으로부터 차체로 전달되는 하중을 적절하게 감쇠시켜 승차감의 향상을 도모하는 것으로, 통상 주행시에는 승차감을 향상시키기 위해 현가장치의 특성을 소프트하게 제어하고, 요철진 비포장도로나 고속 주행시에는 주행의 안정성을 확보하기 위해 현가장치의 특성을 하드하게 제어하게 된다.
즉, 상기 전자제어식 현가장치는 주행속도와 도로의 조건에 따라 현가장치에서의 스프링 상수와 쇽 업소버의 감쇠력 등을 가변적으로 조절하여 차량의 지상고 내지 차체의 거동자세를 제어하여 주행의 안정성과 승차감을 동시에 향상시키도록 한 것이다.
이와 같은 전자제어식 현가장치의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 주행중 차량의 원심력이나 관성력의 변화에 의해 변화되는 차체의 거동자세를 안정되도록 하기 위해 차체의 거동자세의 변화를 검출하기 위한 검출수단(10)과, 이 검출수단(10)을 매개로 검출된 차체의 거동자세에 대한 정보로부터 롤링(rolling)이나 노오즈 다이브(nose dive) 및 스쿼트(squat) 등의 정도를 판단하여 이를 적절하게 제어하는 제어수단(20) 및, 이 제어수단(20)에 의해 차체의 거동자세를 안정되게 하도록 현가장치에서의 스프링 상수값과 쇽 업소버의 감쇠력 조절 및 현재의 상황을 운전자에게 알려 주는 작동수단(30)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 검출수단(10)은 주행중인 차량의 차속을 검출하는 차속센서(12)와, 조향축에 설치되어 조향휠의 조타정도를 감지하는 조향휠 각속도 센서(14), 제동시 운전자에 의한 제동 상태를 감지하는 제동등 센서(16) 및, 급감속이나 급가속 상태를 감지하여 스프링 상수 및 쇽 업소버 감쇠력 제어에 이용하는 스로틀 포지션 센서(18)로 이루어진다.
또한, 상기 검출수단(10)에는 피에조 소자를 이용하여 차체의 바운싱을 측정하여 노면의 요철을 판별하는 중력 센서와, 차량의 앞,뒤에 설치되어 차체와 차축의 위치를 감지하여 차고를 검출하는 차고 센서 등도 포함된다.
한편, 상기 작동수단(30)은 현가장치에서의 스프링 상수를 조절하는 스프링 상수값 조절부(32)와, 쇽 업소버의 감쇠력을 조절하는 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34) 및, 현재의 상황을 운전자에게 시각 내지 청각적으로 알려 주는 지시 내지 경고부(36)로 이루어진다.
따라서, 주행중 선회시 차체에 롤링이 발생하게 되면, 상기 제어수단(20)은 상기 검출수단(10)의 차속센서(12)와 조향휠 각속도 센서(14)를 매개로 롤링의 정도를 검출하고서 상기 작동수단(30)의 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)를 제어하여 차체에서 발생되는 롤링의 정도를 저감시킴과 더불어 지시 내지 경고부(36)를 통해 현재의 상황을 운전자에게 알려 주게 된다.
그리고, 주행중 급제동시 차체에 노오즈 다이브가 발생하게 되면, 상기 제어수단(20)은 상기 검출수단(10)의 차속센서(12)와 제동등 센서(16)를 매개로 노오즈 다이브의 정도를 검출하고서 상기 작동수단(30)의 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)를 제어하여 차체에서 발생되는 노오즈 다이브의 정도를 저감시킴과 더불어 지시 내지 경고부(36)를 통해 현재의 상황을 운전자에게 알려 주게 된다.
또한, 주행중 급가속시 차체에 스쿼트가 발생하게 되면, 상기 제어수단(20)은 상기 검출수단(10)의 차속센서(12)와 스로틀 포지션 센서(18)를 매개로 스쿼트의 정도를 검출하고서 상기 작동수단(30)의 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)를 제어하여 차체에서 발생되는 노오즈 다이브의 정도를 저감시킴과 더불어 지시 내지 경고부(36)를 통해 현재의 상황을 운전자에게 알려 주게 된다.
그런데, 상기와 같은 구성의 종래 전자제어식 현가장치에서는 주행중 변화되는 차체의 여러 가지 거동자세의 특성 변화를 검출하기 위해서는 검출수단(10)이 차속센서(12)와 조향휠 각속도 센서(14), 제동등 센서(16), 스로틀 포지션 센서(18) 등의 다양한 종류의 센서류를 이용해야 한다는 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 차체의 휠하우징측 쇽 업소버의 상단부가 위치하는 부위에 각각 설치되는 로드 셀을 매개로 주행중 차체의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 등의 거동자세의 변화를 검출하고서 각각의 상태에 알맞는 쇽 업소버의 감쇠력 내지 스프링 상수값에 변화를 줌으로써, 차량의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 특성을 최적으로 제어할 수 있도록 하는 자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주행중 차체의 거동자세의 변화를 차속센서와 로드 셀의 검출수단을 매개로 차체의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트의 정도를 판단하는 제어수단이 스프링 상수값 조절부와 쇽 업소버 감쇠력 조절부의 작동수단의 제어를 통해 현가장치에서의 스프링 상수값과 쇽 업소버의 감쇠력을 조절하여 차체의 거동자세를 안정되게 하는 자동차의 전자제어식 현가장치의 제어방법에 있어서, 상기 롤링 제어는 내측 차륜에 장착된 로드 셀의 검출하중이 롤링시 설정된 내측 제어 한계하중 보다 큰 경우임과 더불어, 외측 차륜에 장착된 로드 셀의 검출하중이 롤링시 설정된 외측 제어 한계하중 보다 작은 경우에 한하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 노오즈 다이브 제어는 전륜측에 장착된 로드 셀의 검출하중이 노오즈 다이브시 설정된 전륜 제어 한계하중 보다 큰 경우임과 더불어, 후륜측에 장착된 로드 셀의 검출하중이 노오즈 다이브시 설정된 후륜 제어 한계하중 보다 작은 경우에 한하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스쿼트 제어는 전륜측에 장착된 로드 셀의 검출하중이 스쿼트시 설정된 전륜 제어 한계하중 보다 작은 경우임과 더불어, 후륜측에 장착된 로드 셀의 검출하중이 스쿼트시 설정된 후륜 제어 한계하중 보다 큰 경우에 한하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 전자제어식 현가장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 주행중 차량의 원심력이나 관성력의 변화에 의해 변화되는 차체의 거동자세를 안정되도록 하기 위해 차체의 거동자세의 변화를 검출하기 위한 검출수단(10)과, 이 검출수단(10)을 매개로 검출된 차체의 거동자세에 대한 정보로부터 롤링(rolling)이나 노오즈 다이브(nose dive) 및 스쿼트(squat) 등의 정도를 판단하여 이를 적절하게 제어하는 제어수단(20) 및, 이 제어수단(20)에 의해 차체의 거동자세를 안정되게 하도록 현가장치에서의 스프링 상수값과 쇽 업소버의 감쇠력의 조절 및 현재의 상황을 운전자에게 알려 주는 작동수 단(30)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 검출수단(10)은 주행중인 차량의 차속을 검출하는 차속센서(12)와, 차체의 휠하우징측에 쇽 업소버가 장착되는 상단부로 각 차륜측에 설치되는 로드 셀(40)로 이루어진다.
그리고, 상기 로드 셀(40)은 각 차륜측에 설치되어 주행중 노면으로부터 전달되는 하중의 변화에 따른 차체의 거동자세에 변화가 발생되는 경우에 이를 검출하여 상기 제어수단(20)에 전달하게 된다.
한편, 상기 작동수단(30)은 현가장치에서의 스프링 상수를 조절하는 스프링 상수값 조절부(32)와, 쇽 업소버의 감쇠력을 조절하는 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34) 및, 현재의 상황을 운전자에게 시각 내지 청각적으로 알려 주는 지시 내지 경고부(36)로 이루어진다.
따라서, 주행중 선회시 차체에 롤링이 발생하게 되면, 상기 제어수단(20)은 상기 검출수단(10)의 차속센서(12)와 로드 셀(40)을 매개로 롤링의 정도를 검출하고서 상기 작동수단(30)의 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)를 제어하여 차체에서 발생되는 롤링의 정도를 저감시킴과 더불어 지시 내지 경고부(36)를 통해 현재의 상황을 운전자에게 알려 주게 된다.
이때, 상기 제어수단(20)에서 롤링 제어의 조건은 내측 차륜에 장착된 로드 셀(40)로부터 검출된 검출하중이 롤링시 내측 제어 한계하중 보다 큰 경우임과 더불어, 외측 차륜에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 롤링시 외측 제어 한계하중 보다 작은 경우에 한하여 롤링 제어를 실시하게 된다.
여기서, 상기 내측 제어 한계하중과 외측 제어 한계하중은 실험적인 방법을 통해 각각 설정된 데이터 값이다.
그리고, 주행중 급제동시 차체에 노오즈 다이브가 발생하게 되면, 상기 제어수단(20)은 상기 검출수단(10)의 차속센서(12)와 로드 셀(40)을 매개로 노오즈 다이브의 정도를 검출하고서 상기 작동수단(30)의 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)를 제어하여 차체에서 발생되는 노오즈 다이브의 정도를 저감시킴과 더불어 지시 내지 경고부(36)를 통해 현재의 상황을 운전자에게 알려 주게 된다.
이때, 상기 제어수단(20)에서 노오즈 다이브 제어의 조건은 전륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 노오즈 다이브시 전륜 제어 한계하중 보다 큰 경우임과 더불어, 후륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 노오즈 다이브시 후륜 제어 한계하중 보다 작은 경우에 한하여 노오즈 다이브 제어를 실시하게 된다.
여기서, 상기 전륜 제어 한계하중과 후륜 제어 한계하중은 실험적인 방법을 통해 각각 설정된 데이터 값이다.
또한, 주행중 급가속시 차체에 스쿼트가 발생하게 되면, 상기 제어수단(20)은 상기 검출수단(10)의 차속센서(12)와 로드 셀(40)을 매개로 스쿼트의 정도를 검출하고서 상기 작동수단(30)의 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)를 제어하여 차체에서 발생되는 노오즈 다이브의 정도를 저감시킴과 더불어 지시 내지 경고부(36)를 통해 현재의 상황을 운전자에게 알려 주게 된다.
이때, 상기 제어수단(20)에서 스쿼트 제어의 조건은 전륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 스쿼트시 전륜 제어 한계하중 보다 작은 경우임과 더불어, 후륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 스쿼트시 후륜 제어 한계하중 보다 큰 경우에 한하여 스쿼트 제어를 실시하게 된다.
여기서, 상기 전륜 제어 한계하중과 후륜 제어 한계하중은 실험적인 방법을 통해 각각 설정된 데이터 값이다.
따라서, 상기와 같이 주행중 변화되는 차체의 여러 가지 거동자세의 특성 변화를 검출하기 위한 검출수단(10)이 차속센서(12)와 각 차륜의 휠하우징측에 구비된 로드 셀(40)로 이루어지고, 이 검출수단(10)을 매개로 하여 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트의 발생시 현가장치에서 차체로 전달되는 하중을 측정하고서 이를 통해 적절한 제어를 수행함으로써, 한 종류의 센서가 여러 종류의 센서류를 대체할 수 있어 부품의 공용화 및 제조비용의 절감을 도모하게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법에 의하면, 주행중 차체의 거동자세의 변화에 따라 차량의 현가계통에서 발생하는 하중의 변화를 차체의 휠하우징측 쇽 업소버의 상단측에 위치하는 로드 셀을 매개로 검출하고서, 주행중 차체의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 등의 거동자세의 변화가 발생하면, 각각의 상태에 알맞는 쇽 업소버의 감쇠력 내지 스프링 상수값에 변화를 주어 차량의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트 특성을 최적으로 제어할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 주행중 차체의 거동자세의 변화에 따른 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트의 발생시 한 종류의 센서를 매개로 이를 검출할 수 있으므로, 부품의 수량을 줄일 수 있어 제조비용의 절감을 도모하는 효과가 있게 된다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 주행중 차체의 거동자세의 변화를 차속센서(12)와 로드 셀(40)의 검출수단(10)을 매개로 차체의 롤링이나 노오즈 다이브 및 스쿼트의 정도를 판단하는 제어수단(20)이 스프링 상수값 조절부(32)와 쇽 업소버 감쇠력 조절부(34)의 작동수단(30)의 제어를 통해 현가장치에서의 스프링 상수값과 쇽 업소버의 감쇠력을 조절하여 차체의 거동자세를 안정되게 하는 자동차의 전자제어식 현가장치의 제어방법에 있어서,
    상기 롤링 제어는 내측 차륜에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 롤링시 설정된 내측 제어 한계하중 보다 큰 경우임과 더불어, 외측 차륜에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 롤링시 설정된 외측 제어 한계하중 보다 작은 경우에 한하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자제어식 현가장치의 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 노오즈 다이브 제어는 전륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 노오즈 다이브시 설정된 전륜 제어 한계하중 보다 큰 경우임과 더불어, 후륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 노오즈 다이브시 설정된 후륜 제어 한계하중 보다 작은 경우에 한하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자제어식 현가장치의 제어방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 스쿼트 제어는 전륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 스쿼트시 설정된 전륜 제어 한계하중 보다 작은 경우임과 더불어, 후륜측에 장착된 로드 셀(40)의 검출하중이 스쿼트시 설정된 후륜 제어 한계하중 보다 큰 경우에 한하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자제어식 현가장치의 제어방법.
  5. 삭제
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