KR0177352B1

KR0177352B1 - 자동차 현가 장치 제어 시스템

Info

Publication number: KR0177352B1
Application number: KR1019960003440A
Authority: KR
Inventors: 가쯔야 이와사끼
Original assignee: 도오다 고오이찌로; 가부시끼가이샤 유니시아 젝스
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1999-03-20
Also published as: GB9602702D0; DE19605504A1; GB2297952B; KR960031167A; GB2297952A; US5802478A; CN1134370A

Abstract

본 발명은, 한 쌍의 전륜과 후륜에 지지된 자동차에 사용하는 현가 장치 제어시스템에 관한 것이다. 완충기는 가변 감쇠력 특성을 제공하기 위하여 전륜 및 후륜측 타워 위치에서 스프링체와 비스프링체 사이에 설치된다. 전륜측 타워 위치에서의 차량의 제1거동이 감지된다. 미리 결정된 전사 함수를 이용하여 상기 감지된 제1차량 거동을 기초로 하여 후륜측 타워 위치에서의 차량의 제2거동을 계산한다. 전륜측 타워 위치 상에 장착된 완충기의 감쇠력 특성은 감지된 제1차량 거동을 기초로 하여 제어된다. 후륜측 타워 위치 상에 장착된 완충기의 감쇠력 특성은 계산된 제2차량 거동을 기초로 하여 제어된다.

Description

자동차 현가 장치 제어 시스템(Automotive Vehicle Suspension Control System)

제1도는 본 발명에 따라 제조된 자동차 현가 장치 제어 시스템의 일 실시예를 도시한 개략적 선도.

제2도는 자동차에 사용된 완충기를 도시하는 사시도.

제3도는 각 완충기의 세부 구조를 도시한 단면도.

제4도는 완충기의 주요 부분을 도시한 부분 확대 단면도.

제5도는 피스톤 속도에 대한 감쇠력을 나타내는 그래프.

제6도는 완충기 내에 배치한 조정자의 회전에 따라 완충기가 작동 가능한 제어 영역을 설명하는 선도.

제7a도는 조정자가 제1위치에 있을 때에 제4도의 선 K-K를 따라서 도시한 횡단면도.

제7b도는 조정자가 제1위치에 있을 때에 제4도의 선 L-L과 선 M-M을 따라서 도시한 횡단면도.

제7c도는 조정자가 제1위치에 있을 때에 제4도의 선 N-N을 따라서 도시한 횡단면도.

제8a도는 조정자가 제2위치에 있을 때에 제4도의 선 K-K를 따라서 도시한 횡단면도.

제8b도는 조정자가 제2 위치에 있을 때에 제4도의 선 L-L과 선 M-M을 따라서 도시한 횡단면도.

제8c도는 조정자가 제2위치에 있을 때에 제4도의 선 N-N을 따라서 도시한 횡단면도.

제9a도는 조정자가 제3위치에 있을 때에 제4도의 선 K-K를 따라서 도시한 횡단면도.

제9b도는 조정자가 제3위치에 있을 때에 제4도의 선 L-L과 선 M-M을 따라서 도시한 횡단면도.

제9c도는 조정자가 제3위치에 있을 때에 제4도의 선 N-N을 따라서 도시한 횡단면도.

제10도는 조정자가 제1위치에 있을 때의 감쇠력 특성을 설명하는데 사용되는 선도.

제11도는 조정자가 제2위치에 있을 때의 감쇠력 특성을 설명하는데 사용되는 선도.

제12도는 조정자가 제3위치에 있을 때의 감쇠력 특성을 설명하는데 사용되는 선도.

제13도는 제1도의 현가 장치 제어 시스템에 사용되는 신호 처리 회로를 도시하는 블록 선도.

제14a도는 주파수에 대한 이득 그래프.

제14b도는 주파수에 대한 위상 그래프.

제15a도는 주파수에 대한 이득 그래프.

제15b도는 주파수에 대한 위상 그래프.

제16도는 제1도의 현가 장치 제어 시스템에 이용된 전사 함수 계산 모델을 설명하는 데 사용되는 개략적 측면도.

제17도는 제1도의 현가 장치 제어 시스템에 이용된 전사 함수 계산 모델을 설명하는 데 사용되는 개략적 사시도.

제18a도는 주파수에 대한 이득 그래프.

제18b도는 주파수에 대한 위상 그래프.

제19a도는 주파수에 대한 이득 그래프.

제19b도는 주파수에 대한 위상 그래프.

제20도는 각 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는데 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그램흐름도.

제21a도 내지 제21e도는 감쇠력 제어를 설명하는데 사용되는 그래프.

제22a도는 주파수에 대한 위상 그래프.

제22b도는 주파수에 대한 이득 그래프.

제23도는 상대 속도(△Ⅹ - △Ⅹ₀)에 대한 역수(KU)의 그래프.

제24도는 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제2실시예에 사용된 신호 처리회로를 도시하는 블록 선도.

제25도는 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제2실시예에 사용된 또 다른 신호 처리 회로를 도시하는 블록 선도.

제26a도는 주파수에 대한 이득 그래프.

제26b도는 주파수에 대한 위상 그래프.

제27도는 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제2실시예에 사용된 처리 신호의 형태를 설명하는데 사용되는 그래프.

제28또는 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제2실시예에서의 각 완충기의 감쇠력 특성을 제어하는데 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그램 흐름도.

제29a도 내지 제29e도는 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제2실시예에서 형성되는 감쇠력 특성 제어를 설명하는 데 사용되는 그래프.

제30도는 처리 신호(V_PT,_C)에 대한 이득(Ku) 그래프.

제31도는 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제3실시예에 사용된 신호 처리회로를 도시하는 블록 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1_FL, 1_FR: 수직 G 센서 3 : 펄스 모터

4 : 제어 유니트 7 : 피스톤 로드

12, 20 : 감쇠 밸브 13, 14, 16, 18, 21 : 포트

17, 22 : 체크 밸브 23 : 홈

24, 25 : 구멍 30 : 실린더

31 : 피스톤 33 : 하우징

35 : 안내 부재 38 : 스터드

39 : 유동 통로 40 : 조정자

본 발명은 스프링체(차체)와 비스프링체(차륜 중 하나에 해당) 사이에 개재된 완충기 각각의 감쇠력 특성을 제어하기 위하여 전방의 한 쌍의 접지 차륜과 후방의 한 쌍의 접지 차륜 상에 지지된 자동차에 사용하기 위한 현가 장치 제어 시스템에 관한 것이다.

일례로, 일본 특허 공개 제4-191109호는 자동차가 거친 노면 부분을 통과할 때에 전륜 각각으로부터 발생된 진동 입력치에 응답하여서 차체를 후륜에 대하여 지지하기 위하여 인가된 힘을 증가 및 감소시키도록 작동기를 제어하는 상기와 같은 자동차 현가 장치 제어 시스템에 대하여 개시하고 있다. 전륜으로부터의 진동입력치가 소정치를 초과하는 경우, 작동기는 후륜이 거친 노면 부분을 통과하게 될 시점에서 진동 입력치를 감소시키는 방향으로 작동하게 된다. 이러한 시점은 차속을 기준으로 해서 계산된다. 즉, 종래의 현가 장치 제어 시스템은 전륜으로부터의 진동 입력치가 차속에 따른 후륜측 제어를 위한 보정 신호를 발생시키는데 사용되는 시기를 지연시키기 위하여 상기와 같은 사전 제어를 행한다. 전륜이 거친 노면 부분을 통과할 때에 차체에 큰 진동 입력치가 발생한다 해도 후륜측 제어는 전륜이 거친 노면 부분을 통과할 때 차체에 발생한 진동 입력치를 기준으로 하여 행하기 때문에, 후륜이 거친 노면 부분을 통과할 때의 진동 입력치는 전륜이 거친 노면 부분을 통과할 때보다 더 큰 범위로 감소하게 된다.

그러나 종래의 현가 장치 제어 시스템은 스프링체의 수직 속도 및/또는 각 차륜의 상대 속도를 검출하기 위한 차량 거동 센서를 필요로 하고 있는데, 이에 의하면 현가 장치 제어 시스템이 복잡해지며 고가로 되게 된다. 더욱이, 스프링체 공진 주파수는 전륜측 제어를 위한 것과 후륜측 제어를 위한 것이 스프링체의 질량과 현가 스프링 상수가 다르다는 점에서 볼 때 다르다. 이러한 이유로 해서, 후륜측상의 차량 거동을 정확하게 계산해서 최적의 제어력을 발생시키는 것이 불가능하지는 않다 해도 상당히 어렵다.

본 발명의 목적은 차량 거동 센서의 수를 줄여서 사용하면서도 후륜측 상의 차량 거동을 정확하게 계산해서 최적의 제어력을 발생시킬 수 있는 간단하고 저렴한 자동차 현가 장치 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 좌우 전륜측의 타워(tower) 위치에서 좌우 전륜에 지지되며 또한 좌우 후륜측의 타워(tower) 위치에서 좌우 후륜에 지지된 자동차에 사용하기 위한 현가 장치 제어 시스템이 제공된다. 이러한 현가 장치 제어 시스템은 가변 감쇠력 특성을 제공하기 위하여 각각의 타워 위치에서 자동차의 스프링체와 비스프링체 사이에 마련된 완충기와, 좌우 전륜측 타워 위치에서 자동차의 제1거동을 감지하기 위한 센서 수단과, 감지된 제1의 자동차 거동에 기초하여 좌우 후륜측 타워 위치에서 자동차의 제2거동을 계산하는 계산 수단을 포함한다. 계산 수단은 노면 입력치를 그 전달 경로로서 갖는 미리 결정된 전사 함수를 이용하며, 감지된 제1의 자동차 거동들 간의 차를 계산하기 위한 수단을 채택한다. 현가 장치 제어 시스템은 또한 감지된 제1의 자동차 거동에 기초하여서 좌우 전륜측 타워 위치에 장착된 완충기용의 제1제어 신호를 발생시키는 수단과, 계산된 제2의 자동차 거동에 기초하여서 좌우 후륜측 타워 위치에 장착된 완충기용의 제2제어 신호를 발생시키는 수단과, 상응하는 완충기의 감쇠력 특성을 제어하기 위하여 제1 및 제2제어 신호에 응답하는 제어 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 차체가 좌우 전륜측의 타워 위치에서 좌우 전륜에 지지되며 또한 좌우 후륜측의 타워 위치에서 좌우 후륜에 지지된 자동차에 사용하기 위한 현가 장치 제어 시스템이 제공된다. 이러한 현가 장치 제어 시스템은 가변 감쇠력 특성을 제공하기 위하여 각각의 타워 위치에서 자동차의 스프링체와 비스프링체 사이에 마련된 완충기와, 좌우 전륜측 타워 위치에서 차체로 입력되는 수직 입력치를 감지하기 위한 센서 수단과, 좌우 전륜측 평균내는 제1반동비 계산 수단과, 상기 감지된 수직 입력치를 타워 위치들 사이의 중앙에서 제1반동비(bounce rate)를 계산하기 위하여 상기 감지된 수직 입력치를 평균내는 제1반동비 계산 수단과, 상기 감지된 수직 입력치를 기초로 하여 제1롤링비(rolling rate)를 계산하는 제1롤링비 계산 수단과, 좌우 후륜측 타워 위치에서 차체에 입력되는 수직 입력치를 계산하는 수단과, 감지되고 계산된 수직 입력치에 기초하여 완충기용의 제어 신호를 발생시키는 수단과, 상응하는 완충기의 감쇠력 특성을 제어하기 위하여 상기 제어 신호에 응답하는 제어 수단을 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여서 본 발명을 보다 더 상세히 설명한다.

도면 중 특히 제1도를 참고하면, 제1도에서는 본 발명을 구체화하는 자동차 현가 장치 제어 시스템의 개략적 선도가 도시되어 있다. 현가 장치 제어 시스템은 완충기(SA)에 대하여 최적의 감쇠력 특성을 제공하는 방식으로 펄스 모터를 구동시키는 제어 유니트(4)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 제2도에 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 4개의 완충기(SA_FL,SA_FR,SA_RL,SA_RR) 각각이 스프링체(차체)와 비스프링체(타이어 차륜) 사이에 개재되어 있다. 운전자 좌석 근처에 위치한 제어 유니트(4,제4도)는 인터페이스 회로(4a)와 중앙 처리 유니트(CPU)와 구동 회로(4c)를 포함한다. 중앙 처리 유니트(4)는 각각의 완충기(SA)용으로 제공되도록 하는 소정의 감쇠력 특성(감쇠 계수의 형태)를 계산한다. 이러한 계산은 인터페이스회로(4a)를 통하여 스프링체 수직 G 센서(1_FL,1_FR)를 포함하는 여러가지 센서로부터 중앙 처리 유니트로 공급된 신호에 기초하여 이루어진다. 수직 G 센서(1_FL,1_FR)는 제2도에 도시된 바와 같이 각각의 완충기(SA_FL,SA_FR)가 차체에 부착되게 되는 위치(타워 위치)에 인접한 차체(스프링체) 상에 장착된다. 수직 G 센서(1_FL,1_FR)는 각각의 위치에서 차체(스프링체)의 수직 가속도(G)를 감지하여서 감지된 수직 가속도를 나타내는 신호를 인터페이스 회로(4a) 쪽으로 발생시킨다. 수직 가속도 센서 신호는 감지된 가속도가 상향으로 향할 때는 양의 부호이고 감지된 가속도 신호가 하향으로 향할 때는 음의 부호이다. 차속 센서(2)는 자동차의 주행 속도를 감지하여서 감지된 차속을 인터페이스 회로(4a) 쪽으로 발생시킨다. 중앙 처리 유니트(4b)는 스텝 모터(3) 중 대응하는 어느 한 스텝 모터를 구동시켜서 계산된 감쇠력 특성을 제공하기 위하여 구동 회로(4c) 쪽으로 계산된 감쇠 계수를 특정화하는 제어 명령어를 전달한다.

제3도를 참고하면, 현가 장치 제어 시스템에 사용되는 감쇠력 가변형 완충기가 도시되어 있다. 완충기(SA)는 실린더(30)와 이 실린더(30) 내에서 왕복 운동하도록 장착된 피스톤(31)을 포함한다. 피스톤(31)은 양쪽으로 상부 챔버(A)와 하부 챔버(B)를 한정한다. 외부 하우징(33)은 실린더(30)를 둘러싸도록 배치되어서 실린더를 따라 가면서 저장실(C)를 한정한다. 기부(34)가 저장실(C)을 하부 챔버(B)로부터 분리하도록 마련된다. 피스톤과 피스톤 로드(7)는 활주 운동을 할 수 있도록 피스톤(31)에 결합된다. 피스톤 로드(7)의 활주 운동은 안내 부재(35)에 의하여 안내된다.

현가 스프링(36)은 외부 하우징(33)과 차체 사이에 착좌된다. 도면 부호 37은 범퍼 고무 부재(또는 부싱)를 나타내는 것이다.

제4도를 참고하면, 피스톤(31)은 피스톤(31)의 전 길이에 걸쳐서 연장되는 제 1통로(31a)와 제2통로(31b)를 구비한다. 압축측 감쇠 밸브(20)는 제1통로(31a)와 협동하도록 마련된다. 신장측 감쇠 밸브(12)는 제2통로(31b)와 협동하도록 마련된다. 피스톤 로드(7)는 그 선단부가 경계 스토퍼(41)에 나사 결합된다. 경계 스토퍼(41)는 피스톤(31)을 관통하여 연장되는 스터드(38) 내에 나사 결합된다. 스터드(38)에는 제1 및 제2통로(31a,31b)를 우회하여서 상부 챔버(A)와 하부 챔버(B) 사이에 연결된 통로(E,F,G,J)를 형성하는 유동 통로(39)가 형성된다. 조정자(adjuster)(40)와 신장측 체크 밸브(17)와 압축측 체크 밸브(22)가 유동 통로(39)와 협동하도록 설치된다. 조정자(40)는 이 조정자를 제어봉(70, 제3도)을 통하여 회전시켜서 유동 통로(39)의 유효 면적을 조정하는 펄스 모터(3) 중 해당하는 것과 구동 가능하게 결합된다. 스터드(38)에는 크기가 감소하는 순서로 볼 때 제1포트(21), 제2포트(13), 제3포트(18), 제4포트(14) 및 제5포트(16)가 형성된다. 조정자(40)는 중공 부분(19)과, 제1 및 제2측방향 구멍(24, 25)과, 그 외주면에 형성된 종방향 홈(23)을 구비한다. 따라서, 이러한 구조에 있어서는 4개의 통로가 신장 행정(또는 위상) 중에 상부 챔버(A)와 하부 챔버(B) 사이를 연결하기 위하여 형성된다. 이러한 유동 통로는, 제2통로(31b)로부터 신장측 감쇠 밸브(12)의 내측을 통하여 하부 챔버(B)로 연장되는 신장측 제1 유동 통로(D), 제2포트(13)로부터 종방향 홈(23)을 통하여 제4포트(14)로 연장되고 이에 따라 신장측 감쇠 밸브(12)의 외주측을 통하여 하부 챔버(B)로 연장되는 신장측 제2유동 통로(E), 제2포트로부터 종방향 홈(23)을 통하여 제5포트(16)로 연장되고 이에 따라 신장측 체크 밸브(17)를 통하여 하부 챔버(B)로 연장되는 신장측 제3유동 통로(F), 및 제3포트(18)로부터 제2측방향 구멍(25)을 통하여 하부 챔버(B)로 연장되는 우회 통로(G)를 구비한다. 더욱이, 3개의 통로가 압축 행정 중에 상부 챔버(A)와 하부 챔버(B)를 형성시키기 위하여 형성된다. 이러한 유동 통로는, 제1통로(31a)로부터 압축측 감쇠 밸브(20)를 통하여 연장되는 압축측 제1유동 통로(H), 중공 부분(19)으로부터 제1측방향 구멍(24)을 통하여 제1 포트(21)로 연장되고 이에 따라 압축측 체크 밸브(22)를 통하여 상부 챔버(A)로 연장되는 압축측 제2유동 통로(J), 및 중공 부분(19)으로부터 제2측방향 구멍(25)과 제3포트(18)를 통하여 상부 챔버로 연장되는 우회 통로(G)를 포함한다.

조정자(40)는 제5도에 도시된 바와 같이 신장측과 압축측 모두에서 다수의 단계로 완충기(SA)의 감쇠력 특성을 조정하도록 회전시킬 수 있다. 우선, 조정자(40)는 제5도에 도시된 바와 같이 완충기(SA)가 신장측과 압축측 모두에서 약한 감쇠력 특성을 갖고 있는 연성 범위(soft range)(SS)에 상당하는 제2위치(2)에 있다고 가정해 보기로 한다. 이러한 감쇠력 특성은 제11도에 도시되어 있다. 제2위치(2)에서, 피스톤(31)의 구성 부재들은 제8a도, 제8b도 및 제8c도에 도시된 바와 같이 위치된다. 제8a도는 제4도의 선 K-K를 따라서 도시한 횡단면도이고, 제8b도는 제4도의 선 L-L과 선 M-M을 따라서 도시한 횡단면도이며, 제8c도는 제4도의 선N-N을 따라서 도시한 횡단면도이다. 조정자(40)가 제2위치(2)로부터 반시계 방향으로 회전할 때 완충기(SA)의 감쇠력 특성은 신장 행정측 상에서만 다수의 단계에서 강 특성 쪽을 향해 변동한다. 결국, 조정자(40)는 제6도에 도시된 바와 같이 완충기(SA)가 압축측 상에서 일정한 연성 특성을 갖게 되는 신장측 강성 범위(hard ragne)(HS)에 해당하는 제1위치(1)에 이르게 된다. 이러한 감쇠력 특성은 제10도에에 도시되어 있다. 제1위치(1)에서, 피스톤(31)의 구성 부재들은 제7a도, 제7b도 및 제7c도에 도시된 바와 같이 위치된다. 제7a도는 제4도의 선 K-K를 따라서 도시한 횡단면도이고, 제7b도는 제4도의 선 L-L과 선 M-M을 따라서 도시한 횡단면도이며, 제7c도는 제4도의 선 N-N을 따라서 도시한 횡단면도이다. 조정자(40)가 제2위치(2)로부터 시계 방향으로 회전할 때 완충기(SA)의 감쇠력 특성은 신장 행정측상에서만 다수의 단계에서 강 특성 쪽을 향해 변동한다. 결국, 조정자(40)는 제6도에 도시된 바와 같이 완충기(SA)가 신장측 상에서 일정한 연성 특성을 갖게 되는 압축측 강성 범위(HS)에 해당하는 제3위치(3)에 이르게 된다. 이러한 감쇠력 특성은 제12도에 도시되어 있다. 제3위치(3)에서, 피스톤(31)의 구성 부재들은 제9a도, 제9b도 및 제9c도에 도시된 바와 같이 위치된다. 제9a도는 제4도의 선 K-K를 따라서 도시한 횡단면도이고, 제9b도는 제4도의 선 L-L과 선 M-M을 따라서 도시한 횡단면도이며, 제9c도는 제4도의 선 N-N을 따라서 도시한 횡단면도이다.

제13도를 참고하면, 제어 신호(Ⅴ)(V_FL,V_FR,V_RL,Q_RR)와 그리고 각각의 완충기(SA)에 대하여 감쇠력 특성 제어를 위하여 사용하기 위하여 상기 상응하는 제어 신호(Ⅴ)에 기초하여 목표 감쇠력 특성 위치(P)를 계산하기 위한 인터페이스 유니트(4a) 안에 포함된 신호 처리 회로가 도시되어 있다. 신호 처리 유니트는 11개의 블록(A1 내지 A11)을 포함한다. 제1블록(A1)은, 각각의 수직 G 센서(1_FL,1_FR)로부터 공급되며 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)를 나타내는 센서 신호를 받으며 그리고 이들 신호를 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도를 나타내는 스프링체 수직 속도 신호로 변환시키는 2개의 속도 변환 필터를 사용한다. 각각의 속도 변환 필터는 제14a도에서 점선 곡선으로 나타낸 이득 특성과 제14b도의 점선 곡선으로 나타낸 위상 특성을 갖는 1차 저 통과 필터(LPF)의 형태를 취할 수 있다. 선택적으로, 각각의 속도 변환 필터는 제14a도에서 실선 곡선으로 나타낸 이득 특성과 제14b도의 실선 곡선으로 나타낸 위상 특성을 갖는 위상 전진 보상 필터(PCF : phase advance compensation filter)의 형태를 취할 수 있다. 이러한 위상 전진보상 필터를 사용하게 되면 수직 가속도(G_FL,G_FR)가 넓은 주파수 대역에서 수직 속도로 변환되게 한다. 변환된 수직 속도 신호는 속도 변환 필터로부터 각각의 대역 통과 필터(BPF)(블럭 A2)로 공급된다. 상기 대역 통과 필터(BPF)는 좌우 전륜측 타워 위치에서 스프링체 수직 속도(△X:△X_FL,△X_FR)를 나타내는 신호를 발생시키기 위하여 소정의 주파수 대역을 제외한 성분을 필터링한다. 블록(A1)에 사용되는 위상 전진 보상 필터(PCF)와 블록(A2)에 사용되는 2차 대역 통과 필터(PCF)를 조합하면 제15a도에서 실선 곡선으로 나타낸 이득과 제15b도에서 실선 곡선으로 나타낸 위상 특성을 갖게 된다. 블럭(A1)에 사용되는 1차 저 통과 필터와 블럭(A2)에 사용되는 1차 대역 통과 필터(PCF)를 조합하면 제15a도에서 점선 곡선으로 나타낸 이득과 제15b도세서 점선 곡선으로 나타낸 위상 특성을 갖게 된다. 이러한 이득 특성과 위상 특성을 비교함으로써 알 수 있게 되는 바와 같이, 위상의 기울기는 목표 제어 주파수 대역에 있어서는 위상 전진 보상 필터(PCF)와 2차 대역 통과 필터(PCF)를 조합한 경우가 1차 저 통과 필터와 1차 대역 통과 필터(PCF)를 조합한 경우보다 더 작다.

신호 처리 회로는 또한 좌우 전륜측 타워 위치에서 검출된 수직 가속도(G_FL,G_FR)에 기초하여 상대 속도 신호(△X-△X₀)[(△X-△X₀)_FL, (△X-△X₀)_FR]을 유도하기 위하여 전사 함수 G_UF(S)(블럭 A3)를 이용한다. 상기 전사 함수 G_UF(S)는 다음과 같이 주어진다.

여기서, m₁은 전륜측 스프링체 질량이고, C1은 전륜측 현가 장치의 감쇠 계수이고, k₁은 전륜측 현가 장치의 스프링 상수이고, S는로 표현되는 라플라스 연산자이다. 전사 함수 계산 모델은 제16도 및 제17도에 도시되어 있는데, 여기서 문자 X₁(X_1L,X_1R)은 전륜측 스프링체 입력치를 나타내는 것이고, 문자 X₂(X_2L,X_2R)는 전륜측 비스프링체 입력치를 나타내는 것이고, 문자 X₃(X_3L,X_3R)은 전륜측 노면 입력치를 나타내는 것이고, 문자 m₂는 전륜측 비스프링체 질량이고, 문자 c₂는 전륜의 감쇠 계수이고, 문자 k₂는 전륜의 스프링 상수를 나타내는 것이고, 문자 X₄(X_4L,X_4R)는 후륜측 스프링체 입력치를 나타내는 것이고, 문자 X₅(X_5L,X_5R)는 후륜측 비스프링체 입력치를 나타내는 것이고, 문자 X₆(X_6L,X_6R)은 후륜측 노면 입력치를 나타내는 것이고, 문자 m₃은 후륜측 스프링체 질량이고, 문자 m₄는 후륜측 비스프링체 질량이고, 문자 c₃은 후륜측 현가 장치의 감쇠 계수이고, 문자 k₃은 후륜측 현가 장치의 스프링 상수를 나타내는 것이고, 문자 k₄는 후륜의 스프링 상수를 나타내는 것이다. 전사 함수 G_UF(S)는 제18a도에 나타낸 바와 같은 이득 특성과 제18b도에 나타낸 위상 특성을 갖는다.

제13도는 참고하면, 블록(A4)은, 블록(A2)으로부터 전달된 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도 신호(△X : △X_FL,△X_FR)를 나타내는 센서 신호를 받으며 그리고 좌우 전륜측 완충기(SA_FL,SA_FR)의 감쇠력 특성을 제어하기 위하여 사용되는 제어 신호(V_FL,V_FR)를 형성시키기 위하여 블록(A3)으로부터 전달된 좌우 전륜측에서의 상대 속도(△X-△X₀)[(△X-△X₀)_FL, (△X-△X₀)_FR]를 나타내는 신호를 받는 계산 회로를 사용한다. 제어 신호(V_FL,V_FR)는 다음 식으로부터 계산된다.

블록(A4)에 있어서, 계산 회로는 또한 다음 식으로부터 목표 감쇠력 특성 위치(P)(P_FL, P_FR)도 계산한다.

여기서, V_H는 비례 감쇠력 특성 제어용으로 설정된 한계치이고(제21a도 참고), P_max는 최대 감쇠력 특성 위치이다. 식(2)로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어 신호(V)는 상대 속도(△X - △X₀)가 0일 때는 무한대로 발산한다. 이러한 것을 피하기 위해, 목표 감쇠력 특성 위치(P)는 상대 속도의 절대치가 최소 한계치 X_min미만(일 때에는 최대값 P_max로 설정된다.

블록(A5)은, 좌우 전륜측 타워 위치에서 검출된 스프링체 수직 가속도(G_FL, G_FR) 즉, 좌우 전륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_1L,X_1R)에 기초하여 좌우 후륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_4dL,X_4dR)를 계산하기 위하여 전사 함수(G_R(S))를 이용한다. 제16도 및 제17도에서 알 수 있는 바와 같이, 이다. 이러한 계산은 다음 식으로부터 이루어진다.

여기서, G_1(S)는 전륜측 스프링체로부터 노면으로의 전사 함수이고, G_2(S)는 전륜과 후륜 위치의 차체 부분들 간의 입력 지연 시간의 차이고, G_3(S)는 노면으로부터 후륜측 스프링체로의 전사 함수이다. 전사 함수 G_R(S)는 제19a도에 도시된 바와 같은 이득 특성과 제19b도에 도시된 바와 같은 위상 특성을 갖는다.

지연 전사 함수 G_2(S)는 지연 전사 함수를 포함한다. 지연 시간 R은으로 설정된다. 여기서, W_B는 차륜 기부이고, S_V는 차속이고,는 시스템 응답 지연 시간이다. 즉, 지연 시간 R은 전륜측 노면 입력치 X₃이 발생하는 시간과 후륜측 노면 입력치 X₆이 발생하는 시간 간의 지연에 해당하는 지연 전사 함수로부터의 시스템 응답 지연 시간의 차이다. 이러한 것은 제어력이 시스템 응답 지연이 없이 후륜측 완충기에 발생하게 한다.

블록(A6)에서, 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도(G_FL)와 스프링체 수직 가속도(G_FR) 간의 차의 거동을 계산한다. 좌우 전륜측 스프링체 수직 가속도(G_FL,G_FR)는 후륜측 스프링체 입력치(X_4dL,X_4dR)에 대응한다. 계산된 거동은 차량의 롤링 방향에서 차체를 방해하게 되는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 입력치(X_4sL,X_4sR)에 대응한다.

블록(A7)에서, 좌우 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도(G_RL)는 식(6)에 따라 차량의 롤링 방향에서 차체를 방해하게 되는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 입력치(X_4SL)로부터 좌우 후륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_4dL)를 감함으로써 계산되고, 좌우 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도(G_RR)는 식(7)에 따라 좌우 후륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_4dL)를 차량의 롤링 방향에서 차체를 방해하게 되는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 입력치(X_4SR)에 더함으로써 계산된다.

제1블록(A8)은 블록(A1)에서 사용된 것과 유사한 2개의 속도 변환 필터를 사용한다. 속도 변환 필터는 블록(A7)으로부터 공급된 스프링체 수직 가속도(G_RL,G_RR)를 받아서 이것을 좌우 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도를 나타내는 스프링체 수직 속도 신호로 변환한다. 변환된 수직 속도 신호는 블록(A8)으로부터 블록(A2)에서 사용된 것과 유사한 밴드 통과 필터(BPF)를 사용하는 블록(A9)으로 공급된다. 밴드 통과 필터(BPF)는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도(△X)(△X_RL,△X_RR)를 나타내는 신호를 발생시키기 위해 목표 주파수 밴드를 제외한 성분들을 필터링한다. 블록(A9)은 블록(A3)에서 사용된 것과 유사한 전사 함수 G_Ur(S)를 사용하여서 좌우 후륜측 타워 위치에서 검출된 수직 가속도(G_RL,GRR)에 기초하여 상대 속도 신호(△X-△X₀)[(△X-△X₀)_RL, (△X-△X₀)_RR]를 유도한다. 블록(A11)은 블록(A4)에서 사용된 것과 유사한 계산 회로를 사용한다. 이 계산 회로는 블록(A9)으로부터 전달된 각각의 후륜측 위치에서의 스프링체 수직 속도(△X)(△X_RL,△X_RR)를 나타내는 신호를 받으며 그리고 블럭(A10)으로부터 전달받는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 상대 속도 (△X-△X₀)[(△X-△X₀)_RL, (△X-△X₀)_RR]를 나타내는 신호도 받아서 좌우 후륜측 완충기(SA_RL,SA_RR)의 감쇠력 특성 제어를 위한 식(2)에 따라서 제어 신호(V_RL,V_RR)를 계산한다. 블록(A11)에서, 계산 회로는 또한 식(3) 및 식(4)에 따라서 목표 감쇠력 특성 위치 P(P_RL,P_RR)도 계산한다.

제20도는 각 완충기(SA)의 감쇠력 특성을 제어하는데 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그램 흐름도이다. 이 컴퓨터 프로그램은 지점(102)에서 시작된다. 프로그램의 지점(104)에서는 완충기(SA)들 중 대응하는 한 완충기용의 제어 신호(V)가 양(+)인지의 여부를 결정한다. 그 답이 예이면 프로그램은 이어서 완충기를 신장 위상 강성 영역(HS)에서 작동시키기 위한 명령을 발생시키는 지점(106)으로 진행하고 그리고 나서 종료 지점(114)으로 진행한다. 한편, 프로그램은 지점(108)에서 또 다른 결정 단계를 수행한다. 여기에서의 결정은 제어 신호(V)가 음(-)인지의 여부를 결정하는 것이다. 그 답이 예이면 프로그램은 이어서 완충기를 압축위상 강성 영역(SH)에서 작동시키기 위한 명령을 발생시키는 지점(110)으로 진행하고 그리고 나서 종료 지점(114)으로 진행한다. 한편, 이것이 의미하는 바는 제어 신호가 0이면 프로그램은 완충기가 연성 영역(SS)에서 작동하도록 하는 명령을 발생시키는 지점(112)으로 진행한다는 것이다. 이에 후속하여서 프로그램은 종료 지점(114)으로 진행한다.

제21a도 내지 제21e도를 참고하여 감쇠력 특성 제어에 대하여 추가로 더 설명한다. 우선, 스프링체 수직 속도(△X)와 상대 속도(△X-△X₀)를 기초하여 계산된 제어 신호(V)가 제21a도에 도시된 바와 같이 시간에 따라 변화한다고 가정해 보기로 한다. 제어 신호(V)가 0일 때, 완충기는 신장 위상과 압축 위상 모두가 미리 결정된 일정한 저 감쇠력 특성을 나타내는 연성 영역(SS)에 위치되는 감쇠력 특성을 갖도록 제어된다. 제어 신호(V)가 양(+)의 값일 때, 완충기의 감쇠력 특성은 압축위상이 미리 결정된 저(연성) 감쇠력 특성으로 일정한 강성 영역(HS)에서 제어된다. 이 경우, 신장 위상용의 감쇠력 특성(목표 감쇠력 위치 Pi)은 제어 신호(V)에 비례하는 방향으로 증가한다. 제어 신호(V)가 음(-)의 값일 때, 완충기의 감쇠력 특성은 신장 위상 강성 영역(SH)이 미리 결정된 저 감쇠력 특성으로 일정한 압축 위상 강성 영역(HS)에서 제어되며, 압축 위상에서의 감쇠력 특성은 목표 감쇠력 특성 위치(P_C)가 제어 신호(V)에 비례하는 방향으로 제공되도록 변동된다.

제21c도에서, 특성은 스프링체 수직 속도(△X)와 상대 속도(△X-△X₀)를 기초하여 계산된 제어 신호(V)가 음의 부호(하향)로부터 양의 부호(상향)로 변화하는 제어 영역을 나타내는 것이다. 상대 속도(△X-△X₀)는 여전히 음인 상태(완충기가 압축 위상에서 작동)를 유지하게 되므로 완충기는 제어 신호(V)의 부호(방향)에 따라서 신장 위상 강성 영역(HS)에서 제어된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 압축 위상에 연성 특성을 마련하도록 제어된다.

제어 신호(V)의 부호가 양인 상태(상향)를 유지하고 상대 속도(△X-△X₀)가 음의 부호로부터 완충기의 신장 위상(EXT)을 나타내는 양의 부호로 변화하는 제어 영역(b)에서, 완충기는 제어 신호(V)의 부호(방향)에 따라서 신장 위상 강성 영역(HS)에서 제어되어서 완충기는 신장 위상에 있게 된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 완충기의 현재의 위상에 대응하는 신장 위상에서 제어 신호(V)에 비례하는 방향의 강성 특성을 갖도록 제어된다.

제어 신호(V)가 양의 부호(상향)로부터 음의 부호(하향)로 변화하고 상대 속도(△X-△X₀)는 완충기의 신장 위상(EXT)을 나타내는 양의 부호를 갖는 제어 영역(c)에서, 완충기는 제어 신호(V)의 부호에 따라서 압축 위상 위상 강성 영역(SH)에서 제어된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 완충기의 현재의 위상에 대응하는 신장 위상에서 연성 특성을 갖도록 제어된다.

제어 신호(V)의 부호가 음인 상태(하향)을 유지하고 상대 속도(△X-△X₀)가 양의 부호로부터 완충기의 신장 위상(EXT)을 나타내는 음의 부호로 변화하는 제어 영역(d)에서, 완충기는 제어 신호(V)의 부호에 기초하여 압축 위상 강성 영역(SH)에서 제어된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 완충기의 현재의 위상에 대응하는 신장 위상에서 강성 특성을 갖도록 제어된다.

이 실시예에서, 완충기는 제어 신호(V)의 부호와 상대 속도(△X-△X₀)의 부호가 동일한 때(제어 영역(b)과 제어 영역(d)에는 완충기의 현재 위상에 강성 특성을 제공하도록 제어되고 제어 신호(V)의 부호와 상대 속도(△X-△X₀)의 부호가 다른 때(제어 영역(a)과 제어 영역(c))에는 완충기의 현재 위상에 연성 특성을 제공하도록 제어된다. 따라서, 스카이 후크(sky hook) 이론에 기초하여 감쇠력 특성 제어와 동일한 제어를 수행할 수가 있게 된다. 더욱이, 감쇠력 특성 위치는 완충기의 위상이 절환될 때에 즉, 제어 영역(a)으로부터 제어 영역(b)으로의 변화와 그리고 제어 영역(c)으로부터 제어 영역(d)으로의 변화(연성 특성에서 강성 특성으로의 변화)에 응답하여서 이전의 제어 영역(a,c)에서 강성 특성측으로 절환된다. 따라서, 연성 특성에서 강성 특성으로의 변화가 지연 시간이 없이 이루어지게 할 수 있다.

본 발명의 현가 장치 제어 시스템은 다음과 같은 이점을 제공한다.

우선, 본 발명의 현가 장치 제어 시스템은 스프링체 수직 속도(△X_FL,△X_FR,△X_RL, △X_RR)와 상대 속도에 대한 정보를 필요로 한다. 본 발명에 따르면 상기와 같은 필요한 정보를 얻기 위해서는 단지 2개의 센서 즉, 수직 G 센서(1_FL,1_FR)만이 필요하게 된다. 따라서, 현가 제어 신호가 간단해지고 그 비용이 저렴해진다.

둘째로, 전사 함수 G_R(S)에 따라서 계산된 후륜측 스프링체 수직 속도(X_4dL, X_4dR)로부터 노면 입력치를 전달 경로로서 갖는 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도(X_4SL,X_4SR)로의 전사 함수 G_R(S)에 따라서 각각의 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도를 정확하게 계산할 수 있게 된다. 이것은 최적의 제어력을 발생시키는 데 있어 유효하다.

제22a도는 주파수에 대한 위상을 나타내는 위상 특성 곡선을 도시하는 것이다. 점선인 곡선은 좌우 후륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_4dL,X_4dR)만을 기초로 한 전사 함수 G_R(S)를 사용하여서 계산이 이루어진 위상 특성에 관한 것이다. 실선인 곡선은 좌우 후륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_4dL,X_4dR)와 그리고 차체를 차량의 롤링 방향으로 방해하는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 입력치(X_4SL,X_4SR)를 기초로 한 전사 함수 G_R(S)를 사용하여서 계산이 이루어진 위상 특성에 관한 것이다. 제22b도는 주파수에 대한 이득을 나타내는 이득 특성 곡선을 도시하는 것이다. 점선인 곡선은 좌우 후륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_4dL,X_4dR)만을 기초로 한 전사 함수 G_R(S)를 사용하여서 계산이 이루어진 이득 특성에 관한 것이다. 실선인 곡선은 좌우 후륜측 타워 위치에서의 수직 입력치(X_4dL,X_4dR)와 그리고 차체를 차량의 롤링 방향으로 방해하는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 입력치(X_4SL,X_4SR)를 기초로 한 전사 함수 G_R(S)를 사용하여서 계산이 이루어진 이득 특성에 관한 것이다. 점선인 곡선과 실선인 곡선을 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 좌우 후륜측 타워 위치에서의 실제 스프링체 수직 속도에 아주 근접한 값을 얻을 수 있다.

셋째로, 전륜측 노면의 입력치(X₃)가 발생하는 시간과 후륜측 노면의 입력치(X₆)가 발생하는 시간간의 지연 시간에 상응하는 지연 전사 함수에 대한 시스템 응답 지연 시간의 차인 지연 시간 R은 후륜측 완충기에 시스템 지연 시간이 없이 제어력이 발생되게 한다.

본 발명을 실명함에 있어서, 감쇠력 특성이 다른 위상으로 변경된 때에 신장 위상과 압축 위상 중 어느 한 위상으로 설정된 저 감쇠력 특성을 갖는 종류의 완충기에 관하여서 설명하였지만, 신장 위상과 압축 위상 모두에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖는 종류의 완충기를 사용할 수 있다는 것은 주지 사실이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 수직 가속도(G_FL,G_FR)를 기초로 하여 상대 속도(△X-△X₀)[(△X-△X₀)_FL, (△X-△X₀)_FR]를 계산하기 위하여 식(1)에 따라 계산되는 전사 함수 G_Uf(S)와 수직 가속도(G_FL,G_FR)를 기초로 하여 수직 입력치(X_4dL,X_4dR)를 계산하기 위하여 식(5)에 따라 계산되는 전사 함수 G_R(S)와 관련하여 설명하였지만, 이러한 전사 함수가 고 차원 전사 함수인 경우에는 근사 저 차원 전사 함수 또는 근사 필터를 사용함으로써 방정식이 복잡해지고 프로그램이 증가된 메모리 용량을 필요로 하게 되는 것을 피할 수 있다는 것은 주지 사실이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 식(2)으로부터 계산된 제어 신호(V)에 관하여 설명하였지만, 제어 신호(V)가 다음의 식으로부터도 계산될 수 있다는 것은 주지 사실이다.

여기서, KU는 상대 속도(△X-△X₀)의 역수이다. 이것은 제어 신호(V)가 무한대로 발산하게 되는 것을 방지하는데 유효하다. 역수 KU는 컴퓨터에서 프로그램된 상관 관계로부터 계산된다. 일례로, 역수 KU는 상대 속도(△X-△X₀)가 미리 결정된 하한치 Smin와 같거나 또는 그 미만이면 미리 결정된 최대치로 설정되고 상대 속도(△X-△X₀)가 미리 결정된 상한치 Smax와 같거나 그 보다 크면 미리 결정된 최소치로 설정된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 제어 신호(V)에 기초하여 식(3)에 따라서 계산된 목표 감쇠력 특성 위치에 대하여 설명하였지만, 제어 신호(V)에 있어서의 지점(0)으로 근접하는 작은 변화에 기인하여서 목표 감쇠력 특성 위치(P)가 난조 현상(hunting)을 일으키는 것을 방지하도록 사각 구역(dead zone)(V_NC)이 마련될 수 있다는 점은 주지 사실이다. 이 경우, 목표 감쇠력 특성 위치(P)는 다음 식으로부터 계산된다.

식(2)의 이득은 차속에 따라 변화한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 좌우 전륜측 차량의 거동을 감지하기 위한 스프링체 수직 가속도 센서에 관하여 설명하였지만, 이러한 센서는 제거되거나 혹은 좌우 전륜측 스프링체 수직 변위를 감지하기 위하여 위치되는 변위 센서로 대체될 수도 있다는 것은 주지 사실이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 좌우 전륜측 타워 위치에 위치한 좌우 전륜측 차량의 거동 감지 수단에 관하여 설명하였지만, 좌우 전륜측의 차량 거동 감지 수단으로부터 공급된 신호에 기초하여 좌우 전륜측 타워 위치에서의 차량 거동을 계산하기 위하여 미리 결정된 전사 함수를 이용하는 위치 보정 수단이 마련될 수 있다는 것은 주지 사실이다.

제24도 내지 제30도를 참고하면, 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제2실시예가 도시되어 있다. 제24도는 각각의 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도(G)(G_FL,G_FR,G_RL,G_RR)]를 계산하기 위한 인터페이스 유니트(4a)에 포함된 신호 처리 회로를 도시하는 블럭 선도이다. 신호 처리 회로는 5개의 블럭(B1 내지 B5)을 포함한다. 제1 블럭(B1)은 각각의 수직 G 센서(1_FL,1_FR)로부터 공급되며 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)를 나타내는 센서 신호를 받아서 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)에 기초하여 다음 식으로부터 전륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_F를 계산하는 계산 회로를 사용한다.

블록(B2)은 전륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_F를 기초로 하여서 후륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_R를 계산하기 위하여 전륜 위치로부터 후륜 위치로까지의 전달 경로로서 노면 입력치를 갖는 전사 함수 GB_(S)를 사용한다. 이 전사 함수는 다음과 같다.

여기서, G_1(S)는 전륜측 스프링체로부터 노면으로의 전사 함수이고, G_2(S)는 후륜측 노면으로부터 후륜측 스프링체로의 전사 함수이며, G_3(S)는 전륜 위치 및 후륜위치에서의 차체 부분들 간의 입력 시간 차이에 대한 지연 전사 함수이다. 지연 전사 함수 G_3(S)함수는 다음과 같이 계산된다.

여기서, W_B는 차륜 기부이고, S_V는 차속이다. 블록(B3)은 각각의 수직 G 센서(1_FL,1_FR)로부터 공급되며 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)를 나타내는 센서 신호를 받아서 좌우 전륜측 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)에 기초하여 다음 식으로부터 차량 롤링비 GR를 계산하는 계산 회로를 사용한다.

블록(B4)은 블록(A1)으로부터 공급되는 후륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_R와 블록(A3)으로부터 공급되는 롤링비 GR를 받아서 다음 식으로부터 우측 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도(G_RR)를 계산하는 계산 회로를 사용한다.

블록(B5)은 블록(A1)으로부터 공급되는 후륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_R와 블록(A3)으로부터 공급되는 롤링비 GR를 받아서 다음 식으로부터 좌측 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도(G_RL)를 계산하는 계산 회로를 사용한다.

제25도는 제24도의 신호 처리 회로로부터 얻어진 스프링체 수직 가속도(G)(G_FL,G_FR,G_RL,G_RR)에 기초하여 스프링체 수직 속도(△X), 상대 속도(△X-△X₀) 및 저 주파수 신호 V_PT,_C를 계산하기 위한 블럭(B1 내지 B4)을 포함하는 신호 처리 회로를 도시하는 블럭 선도이다. 블럭(C1)은 위상 지연 보상 식을 이용하여서 스프링체 수직 가속도(G)(G_FL,G_FR,G_RL,G_RR)를 각각의 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도로 변환시킨다.

전사 함수는 저 주파수 측(-0.05㎐) 상에서의 이득을 감소시키도록 하기 위하여 감쇠력 특성 제어에 필요한 주파수 대역(0.5㎐ 내지 3㎐)에서의 적분(1/S)과 등가인 위상 및 이득 특성을 제공하는데 사용한다. 이 전사 함수는 다음의 위상 지연 보정 식으로 주어진다.

여기서, γ는 이득 특성을 가지고 적분(1/S)을 통해 얻어진 스프링체 수직 속도 신호에 일치시키는데 필요한 이득이다. 이 경우, γ=10이다. 따라서, 제26a도 및 제26b도에 실선으로 도시된 바와 같이 감쇠력 특성 제어를 하는 데 필요한 주파수 대역(0.5㎐ 내지 3㎐)에서의 위상 특성을 떨어뜨림이 없이 저 주파수 상의 이득을 감소시킬 수가 있다. 제26a도 및 제26b도의 점선은 적분(1/S)을 통하여 얻어진 스프링체 수직 속도 신호의 이득 및 위상 특성을 나타내는 것이다.

블록(C2)은 목표 주파수 대역을 제외한 성분들을 필터링하는 대역 통과 필터 기능을 갖는다. 밴드 통과 필터 BPF는 스프링체 공진 주파수 대역에 대응하는 목표 제어 주파수에서의 얻어진 스프링체 수직 속도(△X)(△X_FL,△X_RL,△X_RR)의 2차 고통과 필터 HPF(0.3㎐) 2차 저 통과 필터 LPF(4㎐)를 포함한다. 블록(C3)은 수직 G 센서(1)에 의하여 검출된 수직 가속도(G)(G_FL,G_FR,G_RL,G_RR)에 기초하여 상대 속도를 도출하기 위한 전사 함수를 이용한다. 이 전사 함수 G_u(S)는 다음과 같이 주어진다.

여기서, m은 스프링체 질량이고, c는 현가 장치의 감쇠 계수이고, k는 현가 장치의 스프링 상수이고, S는로 표현되는 라플라스 연산자이다. 블록(C4)은 제27도에서 점선으로 나타낸 바와 같이 상대 속도 신호(△X-△X₀)(고 주파수 신호)의 최고 절대치를 검출하여서, 제27도에서 실선으로 나타낸 바와 같이 상대 속도 신호의 다음 최고치까지의 상대 속도 신호의 현재 최고치에서 결정된 값을 갖는 처리된 신호 V_PT,_C(저 주파수 신호)를 형성한다.

제28도는 각 완충기(SA)의 감쇠력 특성을 제어하는데 사용되는 디지탈 컴퓨터의 프로그램을 나타내는 흐름도이다. 이 컴퓨터 프로그램은 지점(202)에서 개시한다. 프로그램의 지점(204)에서는 완충기(SA)들 중 대응하는 어느 한 완충기용의 스프링체 수직 속도(△X)가 양(+)인지의 여부를 결정한다. 그 답이 예이면 프로그램은 이어서 완충기를 신장 위상 강성 영역(HS)에서 작동시키기 위한 명령을 발생시키는 지점(206)으로 진행하고 그리고 나서 종료 지점(214)으로 진행한다. 한편, 프로그램은 지점(208)에서 또 다른 결정 단계를 수행한다. 여기에서의 결정은 스프링체 수직 속도(△X)가 음(-)인지의 여부를 결정하는 것이다. 그 답이 예이면 프로그램은 이어서 완충기를 압축 위상 강성 영역(SH)에서 작동시키기 위한 명령을 발생시키는 지점(210)으로 진행하고 그리고 나서 종료 지점(214)으로 진행한다. 한편, 이것이 의미하는 바는 스프링체 수직 속도(△X)가 0이면 프로그램은 완충기가 연성 영역(SS)에서 작동하도록 하는 명령을 발생시키는 지점(212)으로 진행한다는 것이다. 이에 후속하여서 프로그램은 종료 지점(214)으로 진행한다.

제29a도 내지 제29e도를 참고하여 감쇠력 특성 제어에 대하여 추가로 더 설명한다. 우선, 스프링체 수직 속도(△X)가 제29a도에 도시된 바와 같이 시간에 따라 변화한다고 가정해 보기로 한다. 스프링체 수직 속도(△X)가 0일 때, 완충기는 신장 위상과 압축 위상 모두가 미리 결정된 일정한 저 감쇠력 특성을 나타내는 연성 영역(SS)에 위치되는 감쇠력 특성을 갖도록 제어된다. 스프링체 수직 속도(△X)가 양(+)의 값일 때, 완충기의 감쇠력 특성은 압축 위상이 미리 결정된 저(연성) 감쇠력 특성으로 일정한 강성 영역(HS)에서 제어된다. 신장 위상 감쇠력 특성(목표 감쇠력 위치 P_T)은 스프링체 수직 속도(△X)에 비례하는 방향으로 증가한다. 이 경우, 목표 감쇠력 특성 위치 P_T는 다음과 같이 계산된다.

여기서, α는 신장 위상에서의 상수이고, Ku(=a/(△X-△X₀))는 상대 속도(△X-△X₀)와 그리고 제30도에 도시된 바와 같이 처리된 신호 V_PT,_C에 따라 설정된 이득이다.

스프링체 수직 속도(△X)가 음(-)의 값일 때, 완충기의 감쇠력 특성은 신장 위상에 미리 결정된 저(연성) 감쇠력 특성을 제공할 수 있도록 압축 위상 강성 영역(HS)에서 제어되며, 압축 위상 감쇠력 특성(목표 감쇠력 특성 위치 P_C)은 스프링체 수직 속도(△X)에 비례하는 방향으로 다음과 같이 변화한다.

여기서, β는 압축 위상에서의 상수이다.

제29c도에서, 특성은 스프링체 수직 속도(△X)와 상대 속도(△X-△X₀)에 기초하여 계산된 스프링체 수직 속도(△X)가 음의 부호(하향)로부터 양의 부호(상향)로 변화하는 제어 영역을 나타내는 것이다. 상대 속도(△X-△X₀)는 여전히 음인 상태(완충기가 압축 위상에서 작동)를 유지하게 되므로 완충기는 스프링체 수직 속도(△X)의 부호(방향)에 따라서 신장 위상 강성 영역(HS)에서 제어된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 압축 위상에 연성 특성을 마련하도록 제어된다.

스프링체 수직 속도(△X)의 부호가 양인 상태(상향)를 유지하고 상대 속도(△X-△X₀)가 음의 부호로부터 완충기의 신장 위상(EXT)을 나타내는 양의 부호로 변화하는 제어 영역(b)에서, 완충기는 스프링체 수직 속도(△X)의 부호(방향)에 따라서 신장 위상 강성 영역(HS)에서 제어되어서 이 완충기는 신장 위상에 있게 된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 완충기의 현재의 위상에 대응하는 신장 위상에서 스프링체 수직 속도는(△X)에 비례하는 방향의 강성 특성을 갖도록 제어된다.

스프링체 수직 속도(△X)가 양의 부호(상향)로부터 음의 부호(하향)로 변화하고 상대 속도(△X-△X₀)는 완충기의 신장 위상(EXT)을 나타내는 양의 부호를 갖는 제어 영역(c)에서, 완충기는 스프링체 수직 속도(△X)의 부호에 따라서 압축 위상 강성 영역(SH)에서 제어된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 완충기의 현재의 위상에 대응하는 신장 위상에서 연성 특성을 갖도록 제어된다.

스프링체 수직 속도(△X)의 부호가 음인 상태(하향)을 유지하고 상대 속도 ?가 양의 부호로부터 완충기의 신장 위상(EXT)을 나타내는 음의 부호로 변화하는 제어 영역(d)에서, 완충기는 스프링체 수직 속도(△X)의 부호에 기초하여 압축 위상 강성 영역(SH)에서 제어된다. 따라서, 이러한 제어 영역에서 완충기는 완충기의 현재의 위상에 대응하는 신장 위상에서 강성 특성을 갖도록 제어된다.

이 실시예에서, 완충기는 스프링체 수직 속도(△X)의 부호와 상대 속도(△X-△X₀)의 부호가 동일한 때(제어 영역(b)과 제어 영역(d))에는 완충기의 현재 위상에 강성 특성을 제공하도록 제어되고 스프링체 수직 속도(△X)의 부호와 상대 속도(△X-△X₀)의 부호가 다른 때(제어 영역(a)과 제어 영역(c))에는 완충기의 현재 위상에 연성 특성을 제공하도록 제어된다. 따라서, 스프링체 수직 속도(△X)만을 기초로 해서도 스카이 후크(sky hook) 이론에 기초하여 감쇠력 특성 제어와 동일한 제어를 수행할 수가 있게 된다. 더욱이, 감쇠력 특성 위치는 완충기의 위상이 절환될 때에 즉, 제어 영역(a)으로부터 제어 영역(b)으로의 변화와 그리고 제어 영역(c)으로부터 제어 영역(d)으로의 변화(연성 특성에서 강성 특성으로의 변화)에 응답하여서 이전의 제어 영역(a, c)에서 강성 특성측으로 절환된다. 따라서, 연성 특성에서 강성 특성으로의 변화가 지연 시간이 없이 이루어지게 할 수 있다. 이러한 효과는 아주 신속한 응답성을 제공하게 된다. 강성 특성에서 연성 특성으로의 변화는 펄스 모터(3)를 구동시키지 않고도 이루어지므로 펄스 모터의 내구성을 증진시킬 수 있게 되며 그리고 동력 소비도 줄일 수 있게 된다.

수직 G 센서(1)는 차량 제동 시에 차량이 그 구동 위치에서 감속될 때에는 음(하향)인 스프링체 수직 가속도 성분을 검출한다. 이러한 저 주파수의 하향 스프링체 수직 가속도 성분은 신호를 편류(drift)시킨다. 차량이 긴 상향 경사로에서 가속하는 중이거나(이 경우 상향 스프링체 수직 가속도 성분은 검출된다) 긴 하향 경사로에서 가속하는 중이거나 혹은 수직 G 센서(1)로부터의 신호에 도입된 저 주파수 DC 성분이 존재하는 경우에 신호는 편류된다. 그러나, 본 실시예에서는 스프링체 수직 가속도(G)를 스프링체 수직 속도로 변환시키기 위해서 위상 지연 보상식이 이용된다. 위상 지연 보상 식을 이용하게 되면 감쇠력 특성 제어를 하는데 필요한 주파수 대역(0.5 내지 3㎐)에서의 위상 특성을 악화시키지 않으면서도 저 주파수 대역에서의 이득을 감소시키는 데 효과적이게 된다. 따라서, 수직 G 센서로부터 발생된 신호가 그 위에 유도된 저 주파수 성분을 갖는다 해도 감쇠력 특성 제어가 저 주파수측 이득 감소에 영향을 미치지 않게 할 수 있게 된다.

제31도는 본 발명의 현가 장치 제어 시스템의 제3실시예를 도시하는 것이다. 이 실시예는 인터페이스 유니트(4a)에 포함된 신호 처리 회로를 제외하고는 제2실시예와 실질적으로 동일하다. 이 실시예에 있어서, 신호 처리 회로는 10개의 블록(D1 내지 D10)을 포함한다. 제1블록(D1)은, 각각의 수직 G 센서(1_FL,1_FR)로부터 공급되며 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)를 나타내는 센서 신호를 받으며 그리고 상기 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)에 기초하여 식(9)으로부터 전륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_F를 계산하는 계산 회로를 사용한다. 블록(D2)은 전륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_R에 기초하여 후륜들 사이의 중앙에서의 변동비 GB_R를 계산하기 위하여 전륜 위치로부터 후륜 위치로의 전달 경로로서 노면 입력치를 갖는 전사 함수 G_B(S)를 사용한다. 이러한 전사 함수는 식(10)으로 주어진다.

블럭(D3)은 각각의 수직 G 센서(1_FL,1_FR)로부터 공급되며 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)를 나타내는 센서 신호를 받아서 좌우 전륜측 스프링체 수직 가속도 신호(G_FL,G_FR)에 기초하여 식(12)으로부터 차량 롤링비 GR을 계산하는 계산 회로를 사용한다. 블록(D4)은 전륜측 상에서 검출된 차량 반동비 GR에 기초하여 후륜측 상의 롤링비 GR_R를 계산하기 위하여 전륜 위치로부터 후륜 위치로의 전사 함수 G_R(S)를 사용한다. 블록(D5)은 블록(D2)으로부터 공급되는 후륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_R와 블록(D4)으로부터 공급되는 롤링비 GR_R를 받아서 반동비와 롤링비의 합(GB_R+GB_R)을 계산하는 계산 회로를 사용한다. 블록(D6)은 블록(D2)으로부터 공급되는 후륜들 사이의 중앙에서의 반동비 GB_R와 블록(D4)으로부터 공급되는 롤링비 GR_R을 받아서 반동비로부터 롤링비를 감한 차(GB_R-GB_R)를 계산하는 계산 회로를 사용한다.

블록(D7)은 후륜측을 향해 전달된 스프링체 수직 가속도의 고 주파수 성분 GH_R을 계산하기 위하여 전륜 위치로부터 후륜 위치로의 전달 경로로서 본체를 갖는 전사 함수 G_HP(S)를 사용한다. 블록(D8)은 후륜측을 향해 전달된 스프링체 수직 가속도의 고 주파수 성분 GH_L을 계산하기 위하여 전륜 위치로부터 후륜 위치로의 전달경로로서 본체를 갖는 전사 함수 G_HP(S)를 사용한다. 블록(D9)은 블록(D5)으로부터 공급된 합(GB_R+ GB_R)과 블록(D7)으로부터 공급된 고 주파수 성분 GH_R을 받아서 다음 식으로부터 우측 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 가속도(G_RR)를 계산하는 계산회로를 사용한다.

블록(D10)은 블록(D5)으로부터 공급된 차(GB_R- GB_R))와 블록(D8)으로부터 공급된 고 주파수 성분 GH_L을 받아서 다음 식으로부터 좌측 후륜측 타워 위치에서의 스프링체 가속도(G_RL)를 계산하는 계산 회로를 사용한다.

본 실시예에서, 후륜측 롤링비 GR_R는 전륜측 상에서 검출된 차량 롤링비 GR 대신에 사용된다. 더욱이, 차체를 거쳐서 후륜으로 전달된 스프링체 수직 가속도의 고 주파수 성분(G_RR,G_RL)이 고려된다. 따라서, 좌우 후륜측 스프링체 수직 가속도(G_RR,G_RL)를보다 더 정확하게 계산할 수 있다.

본 발명은 수직 입력치로서 스프링체 수직 가속도에 관하여 설명되었으나 수직 입력치는 스프링체와 비스프링체 간의 상대 변위의 형태가 될 수도 있다는 것은 주지 사실이다. 또한, 본 발명은 스프링체 수직 속도가 0인 때에 완충기의 감쇠력 특성을 연성 영역(SS)에 유지시키기 위한 제어에 관하여 설명되었으나 스프링체 수직 속도가 대략 0으로 설정된 때에도 감쇠력 특성을 연성 영역(SS)에 유지시킬 수도 있다는 것은 주지 사실이다. 이러한 것은 제어의 난조 현상을 피하는데 있어 효과적이다.

본 발명을 그 특정 실시예에 관하여 설명하였으나 당업자들이라면 여러 가지로 선택하고, 수정하고, 변경할 수 있다는 것은 명백한 사실이다. 따라서, 이러한 선택, 수정 및 변경들은 특허 청구의 범위의 범주 내에 포함되는 것이다.

Claims

좌우 전륜측의 타워 위치에서 좌우 전륜에 지지되며 또한 좌우 후륜측의 타워 위치에서 좌우 후륜에 지지된 자동차에 사용하기 위한 현가 장치 제어 시스템에 있어서, 가변 감쇠력 특성을 제공하기 위하여 각각의 타워 위치에서 자동차의 스프링체와 비스프링체 사이에 마련된 완충기와, 좌우 전륜측 타워 위치에서 자동차의 제1거동을 감지하기 위한 센서 수단과, 감지된 제1의 자동차 거동에 기초하여 좌우 후륜측 타워 위치에서 자동차의 제2거동을 계산하며 노면 입력치를 그 전달 경로로서 갖는 미리 결정된 전사 함수를 이용하며 감지된 제1의 자동차 거동들 간의 차를 계산하기 위한 수단과, 감지된 제1의 자동차 거동에 기초하여서 좌우 전륜측 타워 위치에 장착된 완충기용의 제1제어 신호를 발생시키는 수단과, 계산된 제2의 자동차 거동에 기초하여서 좌우 후륜측 타워 위치에 장착된 완충기용의 제2제어 신호를 발생시키는 수단과, 상응하는 완충기의 감쇠력 특성을 제어하기 위하여 제1 및 제2제어 신호에 응답하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도를 검출하기 위한 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 계산 수단은 제1 및 제2차량 거동에 기초하여 각각의 타워 위치에서 스프링체와 비스프링체 사이의 상대 속도를 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 갖는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1제어 신호를 발생시키는 수단은 제1차량 거동을 좌우 전륜측 타워 위치에서의 대응하는 속도로 변환시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 센서 수단은 센서 위치에서 차량의 제3거동을 검출하기 위하여 좌우 전륜측 타워 위치를 제외한 센서 위치에 장착된 센서를 포함하며, 제1제어 신호를 발생시키는 수단은 차량의 제3거동에 기초하여 차량의 제1거동을 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 구비하는 위치 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜축 타워 위치에 장착된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제어 수단은, 완충기가 다른 위상에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖도록 제어될 때 신장 위상과 압축 위상 중 한 위상에서 저 감쇠력 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 완충기를 제어하는 수단과, 제1 또는 제2제어 신호가 상향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 신장 위상에서의 감쇠력 특성을 변화시키며 또한 제1 및 제2제어 신호가 하향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 압축 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제2항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간을 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 변위를 검출하기 위한 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제9항에 있어서, 상기 제1제어 신호를 발생시키는 수단이 상기 차량의 제1거동을 좌우 전륜측 타워 위치에서의 대응하는 속도로 변환시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제9항에 있어서, 상기 센서 수단은 센서 위치에서 차량의 제3거동을 검출하기 위하여 좌우 전륜측 타워 위치를 제외한 센서 위치에 장착된 센서를 포함하며, 제1제어 신호를 발생시키는 수단은 차량의 제3거동에 기초하여 차량의 제1거동을 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 구비하는 위치 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 현가 장치 제어 시스템.
제9항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에 장착된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제9항에 있어서, 상기 제어 수단은, 완충기가 다른 위상에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖도록 제어될 때 신장 위상과 압축 위상 중 한 위상에서 저 감쇠력 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 완충기를 제어하는 수단과, 제1 또는 제2제어 신호가 상향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 신장 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키며 또한 제1 및 제2제어 신호가 하향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 압축 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제9항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간을 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 계산 수단은 제1 및 제2차량 거동에 기초하여 각각의 타워 위치에서 스프링체와 비스프링체 사이의 상대 속도를 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 갖는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제15항에 있어서, 상기 제1제어 신호를 발생시키는 수단은 제1차량 거동을 좌우 전륜측 타워 위치에서의 대응하는 속도로 변환시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제15항에 있어서, 상기 센서 수단은 센서 위치에서 차량의 제3거동을 검출하기 위하여 좌우 전륜측 타워 위치를 제외한 센서 위치에 장착된 센서를 포함하며, 제1 제어 신호를 발생시키는 수단은 차량의 제3거동에 기초하여 차량의 제1거동을 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 구비하는 위치 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제15항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에 장착된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제15항에 있어서, 상기 제어 수단은, 완충기가 다른 위상에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖도록 제어될 때 신장 위상과 압축 위상 중 한 위상에서 저 감쇠력 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 완충기를 제어하는 수단과, 제1 또는 제2제어 신호가 상향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 신장 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키며 또한 제1 및 제2제어 신호가 하향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 압축 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제15항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간을 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1제어 신호를 발생시키는 수단은 제1차량 거동을 좌우 전륜측 타워 위치에서의 대응하는 속도로 변환시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제21항에 있어서, 상기 센서 수단은 센서 위치에서 차량의 제3거동을 검출하기 위하여 좌우 전륜측 타워 위치를 제외한 센서 위치에 장착된 센서를 포함하며, 제1 제어 신호를 발생시키는 수단은 차량의 제3거동에 기초하여 차량의 제1거동을 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 구비하는 위치 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제21항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에 장착된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제21항에 있어서, 상기 제어 수단은, 완충기가 다른 위상에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖도록 제어될 때 신장 위상과 압축 위상 중 한 위상에서 저 감쇠력 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 완충기의 제어하는 수단과, 제1 또는 제2 제어 신호가 상향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 신장 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키며 또한 제1 및 제2제어 신호가 하향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 압축 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제21항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간를 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 센서 수단은 센서 위치에서 차량의 제3거동을 검출하기 위하여 좌우 전륜측 타워 위치를 제외한 센서 위치에 장착된 센서를 포함하며, 제1 제어 신호를 발생시키는 수단은 차량의 제3거동에 기초하여 차량의 제1거동을 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 구비하는 위치 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제26항에 있어서, 상기 제어 수단은, 완충기가 다른 위상에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖도록 제어될 때 신장 위상과 압축 위상 중 한 위상에서 저 감쇠력 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 완충기를 제어하는 수단과, 제1 또는 제2제어 신호가 상향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 신장 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키며 또한 제1 및 제2제어 신호가 하향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 압축 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제26항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간을 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에 장착된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제29항에 있어서, 상기 제어 수단은, 완충기가 다른 위상에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖도록 제어될 때 신장 위상과 압축 위상 중 한 위상에서 저 감쇠력 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 완충기를 제어하는 수단과, 제1 또는 제2제어 신호가 상향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 신장 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키며 또한 제1 및 제2제어 신호가 하향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 압축 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제29항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간을 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은, 완충기가 다른 위상에서 가변적인 감쇠력 특성을 갖도록 제어될 때 신장 위상과 압축 위상 중 한 위상에서 저 감쇠력 특성을 갖도록 하기 위하여 각각의 완충기를 제어하는 수단과, 제1 또는 제2제어 신호가 상향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 신장 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키며 또한 제1 및 제2제어 신호가 하향을 나타내는 신호를 가질 때는 완충기의 압축 위상에서 감쇠력 특성을 변화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제32항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간을 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제1항에 있어서, 차속을 검출하기 위한 차속 센서를 더 포함하고, 상기 전사 함수는 전륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간과 후륜으로부터 노면 입력치가 발생하는 시간 사이의 지연인 차륜의 기부와 차속의 함수로서 계산되는 지연에 대한 시스템 응답 지연의 차에 상응하는 지연 시간을 설정하기 위한 지연 전사 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
차체가 좌우 전륜측의 타워 위치에서 좌우 전륜에 지지되며 또한 좌우 후륜측의 타워 위치에서 좌우 후륜에 지지된 자동차에 사용하기 위한 현가 장치 제어 시스템에 있어서, 가변 감쇠력 특성을 제공하기 위하여 각각의 타워 위치에서 자동차의 스프링체와 비스프링체 사이에 마련된 완충기와, 좌우 전륜측 타워 위치에서 차체로 입력되는 수직 입력치를 감지하기 위한 센서 수단과, 좌우 전륜측 타워 위치들 사이의 중앙에서 제1반동비를 계산하기 위하여 상기 감지된 수직 입력치를 평균 내는 제1반동비 계산 수단과, 상기 감지된 수직 입력치를 기초로 하여 제1롤링비를 계산하는 제1롤링비 계산 수단과, 상기 계산된 제1반동비에 기초하여 좌우 후륜측 타워 위치들 사이의 중앙에서의 제2반동비를 계산하기 위한 미리 결정된 전사 함수를 갖는 제2반동비 계산 수단과, 좌우 후륜측 타워 위치에서 차체에 입력되는 수직 입력치를 계산하는 수단과, 감지되고 계산된 수직 입력치에 기초하여 완충기용의 제어 신호를 발생시키는 수단과, 상응하는 완충기의 감쇠력 특성을 제어하기 위하여 상기 제어 신호에 응답하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제35항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체 수직 가속도를 검출하기 위한 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.
제36항에 있어서, 상기 감지되고 계산된 수직 입력치에 기초하여 각각의 타워 위치에서의 스프링체 수직 속도를 계산하기 위한 수단을 더 포함하며, 각각의 완충기는, 신장 위상과 압축 위상에 있는 완충기의 감쇠력 특성을 위해서 연성 특성을 제공하는 연성 영역(SS)에서, 압축 위상에 있는 완충기의 감쇠력 특성은 연성 특성으로 고정되어 있는 상태에서 신장 위상에 있는 완충기의 감쇠력 특성을 위해서 가변 강성 특성을 제공하는 신장 위상 강성 영역(HS)에서, 그리고 신장 위상에 있는 완충기의 감쇠력 특성은 연성 특성으로 고정되어 있는 상태에서 압축 위상에 있는 완충기의 감쇠력 특성을 위해서 가변 강성 특성을 제공하는 압축 위상 강성 영역(SH)에서 작동 가능하고, 상기 제어 수단은, 대응하는 감지된 스프링체 수직 속도가 0 부근의 부호를 가질때에는 신장 위상 감성 연성 영역(HS)에서, 그리고 대응하는 감지된 스프링체 수직 속도가 양의 부호를 가질 때에는 연성 영역에서, 대응하는 감지된 스프링체 수직 속도가 음의 부호를 가질 때에는 압축 위상 강성 영역(SH)에서 완충기를 제어하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제35항에 있어서, 상기 센서 수단이 좌우 전륜측 타워 위치에서의 스프링체와 비스프링체 간의 상대 변위를 검출하기 위한 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치 제어 시스템.