KR0145756B1 - 차량용 능동 롤 제어장치 - Google Patents

차량용 능동 롤 제어장치

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KR0145756B1
KR0145756B1 KR1019940015495A KR19940015495A KR0145756B1 KR 0145756 B1 KR0145756 B1 KR 0145756B1 KR 1019940015495 A KR1019940015495 A KR 1019940015495A KR 19940015495 A KR19940015495 A KR 19940015495A KR 0145756 B1 KR0145756 B1 KR 0145756B1
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김철수
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정몽원
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Abstract

본 발명은 차량용 스테빌라이저 제어장치에 관한 것으로서, 특히 종래의 수동형 스테빌라이저 제어장치 차량에서 승차감 향상과 안정성 향상이 서로 상충되는 설계사양에서 발생하는 한계에 대해 차량용 스테빌라이저 제어장치에 비례압력제어밸브와 방향제어밸브를 설치하여 로타리 유압액츄에이터의 압력을 연속적으로 제어함으로서, 주행상태에 따라서 발생하는 롤 현상을 억제하여 차량을 최대한 수평으로 하여 승차감을 향상하고, 선회시나 제동시 및 조향시 로타리 유압액추에이터의 압력을 연속적으로 제어하여 차량 자세제어 및 조종성 안정성을 동시에 개선할 수 있도록한 차량용 능동 롤 제어장치에 관한 것이다.

Description

차량용 능동 롤 제어장치
제1도는 종래의 스테빌라이저 사시도.
제2도는 본발명의 능동 롤 제어장치 개략 구성도.
제3도는 본발명의 다른 실시예 구성도.
제4도는 본발명의 또다른 실시예 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:조향각 및 횡가속도 검출기 2:차속검출기
3:압력검출기 4, 7, 11:유압모터
6, 6':전,후륜 유압 액츄에이터 8, 8':비례제어 감압밸브
9, 9':방향제어밸브 10, 10', 15, 15':유압액츄에이터
본 발명은 차량용 스테빌라이저 제어장치에 관한 것으로서, 특히 종래의 수동형 스테빌라이저 제어장치 차량에서 승차감 향상과 안정성 향상이 서로 상충되는 설계사양에서 발생하는 한계에 대해 차량용 스테빌라이저 제어장치에 비례압력제어밸브와 방향제어밸브를 설치하여 로타리 유압액츄에이터의 압력을 연속적으로 제어함으로서, 주행상태에 따라서 발생하는 롤 현상을 억제하여 차량을 최대한 수평으로 하여 승차감을 향상하고, 선회시나 제동시 및 조향시 로타리 유압액추에이터의 압력을 연속적으로 제어하여 차량 자세제어 및 조종성 안정성을 동시에 개선할 수 있도록한 차량용 능동 롤 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 조정안정성과 승차감을 향상시키기 위하여 파시브 서스펜션을 설치하여 차량을 제어하게 된다.
이와같은 목적으로 이용되는 종래의 차량 롤 현상을 제어하는 것으로서 소위 파시브 서스펜션은이 알려져 있다.
따라서 이와같은 파시브 서스펜션(Passive Suspention)의 구조를 보면 제1도에서 보는 바와같이 스테빌라이저바(21)라는 일조의 비틀림 스피링을 설치하여 그역활을 할 수 있게 하였으나 이는 차량의 선회시 원심력에 의해 횡 가속도가 발생하고 이에 의해 차량에는 차량의 무게중심을 중심으로 회전 모우멘트가 발생하며 횡가속도의 방향으로 차량이 기울게되어 차량의 무게가 한쪽으로 과도하게 전가되고 또 타이어에서 슬립이 발생하여 조향성을 악화시킨다. 범프통과시 역시차량이 저주파수를 가지고 출렁이는 현상이 생긴다. 이를 방지하기 위하여 전륜과 후륜 각각의 좌우 너클을 스테빌라이저로 연결하여 좌우의 높이차에 의한 토오크를 스테빌라이저바의 각변위량에 해당하는 토오크로 보상할 수 있게 된다.
그러나 이와같은 기존의 스테빌라이저바는 고정된 강성을 가지고 있기 때문에 다양하고 급작스러운 주행조건의 변화에 대처하지 못하며 외부 롤모우멘트에 수동적인 반응만을 하는 문제점이 있었다. 본발명은 상기와같은 종래의 문제점을 보완하고져 종래의 수동형 스테빌라이저 제어장치 차량에서 승차감 향상과 안정성 향상이 서로 상충되는 설계사양에서 발생하는 한계에 대해 차량용 스테빌라이저 제어장치에 비례압력제어밸브와 방향제어밸브를 설치하여 로타리 유압액츄에이터의 압력을 연속적으로 제어함으로서, 주행상태에 따라서 발생하는 롤 현상을 억제하여 차량을 최대한 수평으로하여 승차감을 향상하고, 선회시나 제동시 및 조향시 로타리 유압액추에이터의 압력을 연속적으로 제어하여 차량 자세제어 및 조종성 안정성을 동시에 개선할 수 있게하는데 그 목적이 있는 것으로서 이하 본발명을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과같다.
본발명의 구성을 보면 제2도에서 보는 바와같이 전륜밸브 액튜에이터 유닛(6)과 후륜밸브 액튜에이터 유닛(6')으로 크게 분리되어 조향각 및 횡가속도 검출기(1)와, 전자제어기에 검출신호를 보내주는 차속검출기(2)와, 시스템의 압력을 감지하여 시스템의 압력을 제어하는 압력검출기(3)가 모터와 펌프(4) 및 밸브유닛(5)이 연결되어 구성된다.
상기와같이 구성되는 본발명은 유압원으로 탱크와 일체로된 유압펌프(4)를 이용하고, 토오크를 생성하기 위해 유압로타리 액츄에이터(6)(6')을 이용하며, 상기 로타리 액츄에이터(6)(6')의 회전방향을 스위치 하기 위하여 방향제어밸브를 이용한다.
또한 유압원으로서 유압펌프(4)와 전후륜에 대응 배치시킨 유압로타리 액츄에이터(6)(6')의 압력을 제어하기 위해, 차량자세 변화검출기(2)와 횡가속도검출기(1)의 검출신호에 의해 제어기는 비례제어 감압밸브와 유량제어가 가능한 방향제어밸브를 제어해 최적을 차량자세를 제어할 수 있다.
또한 본발명의 다른 실시예로 제3도에서 보는 바와같이 전륜밸브 액츄에이터유닛(6)에는 전륜부의 압력을 제어하는 비례제어감압밸브(8)와, 유압로타리 액츄에이터(10)가 발생하는 토오크의 방향을 제어하는 방향제어밸브(9)가 연결 구성되며, 또한 후륜밸브액츄에이터 유닛(6')에도 전륜부의 압력을 제어하는 비례제어 감압밸브(8')와 유압로타리 액츄에이터(10')가 발생하는 토오크의 방향을 제어하는 방향제어 밸브(9')가 연결 되어있다.
또한 본발명의 또다른 실시예로 제4도에서 보는 바와같이 로타리 액츄에이터(15)(15')와 방향제어밸브(14)(14')에 비례감압밸브대신 비례압력제어밸브(13)(13')와 유량의 등분을 위한 분류기(12)를 연결하여 유압로타리액츄에이터(15)(15')의 챔버압력을 조절할 수 있게 구성된다.
이상과같이 구성되는 본발명의 실시예에 따른 작용효과를 설명하면 다음과같다.
유압원으로서 탱크 앨체형의 유압펌프(4)(7)(11)에서 토출된 오일은 각 전후륜에 대응 배치시킨 유압로타리 액츄에이터(10)(10')(15)(15')의 챔버에 공급,배기하는 것에 의해 로타리 액츄에이터축에 연결된 스테빌라이저가 토오크를 가하며 작동해 차량의 운동상태를 제어하고 차량의 운동상태는 차량자세 변화검출기(2)와 횡가속도 검출기(1)의 검출 즉, 자세 및 안정성을 최적으로 제어한다. 시스템고장에 의한 일정강성 유지 기능은 이상상태검출기의 검출신호에 위해 방향제어밸브(9)(9')(14)(14')의 개도를 절환하여 수행한다.
본 발명에서 사용한 방향제어밸브(9)(9')(14)(14')는,적용한 차량의 특성에 따라 복귀측 관로의 압력을 설정압력으로 차량요구강성을 유지하게 된다. 즉 비례솔레노이드에 의해 제어되는 방향제어밸브의 개도절환을 수행하게 된다. 이때 방향제어밸브의 개도에 따라 방출유량의 조절이 가능하고 개도는 일종의 댐핑 오피리스의 역할을 한다.
이때 강성의 소포트모드에서 하드모드로의 연속적인 변환의 요구나 시스템 고장시, 방향제어밸브의 개도절환에 따른 방출유량의 조정에 의해 유압로타리액츄에이터의 강성을 제어하는 구조로 되어 있다.
이상에서 설명한 바와같이 본발명은 각 차륜에 부착된 유압 액츄에이터의 압력을 제어하여 차량의 운동상태를 적극적으로 제어하여 종래의 스테빌라이저에서 얻을 수 없는 승차감 및 조종안정성을 동시에 실현할 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용한 비례제어감압밸브와 유량제어가 가능한 방향제어밸브의 조합의 간단한 구조에 의해 유압로타리 액츄에이터가 부착된 액츄에이터가 부착된 스테빌라이저의 임의 회전방향의 토오크를 생성할 수 있게 된다.
따라서 조향시 및 선회시 차량자세 변화를 작게하여, 차량의 운동 특성을 최적으로 하며, 간단한 구조에 의해, 승차감과 조종 안정성을 동시에 실현할 수 있으며, 능동 롤 제어장치 유압회로에서 요구하는 필수성능, 즉 펌프통과시 차고를 조정하며 선회시 타이어의 접지력을 제어하며 또한 시스템 압력은 쉽게 복귀가 가능해야 한다. 또한 구조가 간단 하여 부피 및 무게가 적고 에너지 소비가 적어 적용차종에 제한을 받지않고 사용할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본발명은 수동형 스테빌라이저 제어장치 차량에서 승차감 향상과 안정성 향상이 서로 상충되는 설계사양에서 발생하는 한계에 대해 차량용 스테빌라이저 제어장치에 비례압력제어밸브와 방향제어밸브를 설치하여 로타리 유압액츄에이터의 압력을 연속적으로 제어함으로서, 주행상태에 따라서 발생하는 롤 현상을 억제하여 차량을 최대한 수평으로하여 승차감을 향상하고, 선회시나 제동시 및 조향시 로타리 유압액추에이터의 압력을 연속적으로 제어하여 차량 자세제어 및 조종성 안정성을 동시에 개선할 수 있는 효과를 얻고자 한 것이다.

Claims (2)

  1. 차량의 전륜과 후륜에 마련되어 토오크를 생성하는 유압로터리 액츄에이터, 상기 유압 로터리 액츄에이터의 압력을 제어하는 압력제어수단, 조향각 및 횡가속도를 검출하여 차량의 일측에 설치된 전자제어기에 검출신호를 보내주는 조향각 및 횡가속도 검출기, 상기 전자제어기에 차량의 속도를 검출하여 검출신호를 보내주는 차속검출기를 구비한 차량용 능동 롤 제어장치에 있어서, 상기 압력제어수단은 차량의 전륜에 설치되어 압력을 감압제어하는 비레제어감압밸브와 상기 유압로터리 액츄에이터가 발생하는 토오크의 방향을 제어하는 방향제어밸브가 연결되어 구성된 전륜밸브 액츄에이터 유닛과, 차량의 후륜에 설치되어 압력을 제어하는 비례제어감압밸브와 유압로터리 액츄에이터가 발생하는 토오크의 방향을 제어하는 방향제어밸브가 연결되어 구성된 후륜밸브 액츄에이터 유닛을 구비하고, 유체의 압력을 감지하여 그 압력을 제어하는 압력검출기가 구비된 것을 특징으로 한 차량용 능동 롤 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압력제어수단은 상기 유압 로터리 액츄에이터의 챔버압력을 조절하는 비례압력제어밸브와 유량의 등분을 위한 분류기를 포함하는 것을 특징으로 한 차량용 능동 롤 제어장치.
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