KR0152549B1 - 2단스프링 상수 가변식 전자제어 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 현가 장치에서 스프링 상수를 2단으로 가변할 수 있게하여 차량의 승차감 및 조종안전성을 향상시킨 전자제어 현가장치에 관한 것이다.

종래의 감쇄력 가변식 쇽 업쇼바를 사용한 현가장치에서는 급격한 핸들링 조작시 차체의 변위가 충분하게 저하되지 않게되어 안정된 핸들링이 이루어지지 않게 되는 문제가 있었으며, 쇽 업쇼바(6)는 코일스프링(3)과 같이 공진 주파수와 진폭을 조정하는 기능이 없으므로 쇽업쇼바의 감쇄력 조절만으로는 안락한 승차감을 제공함에 부족함이 있게 되는 문제가 있었으나, 본 발명에서는 주행상태에 따라 차체 자세 제어에 실질적인 영향을 미치는 코일스프링의 정수가 제어되도록 하여 항상 안락한 승차감과 주행 안전성을 가지도록 하였다.

Description

2단스프링 상수 가변식 전자제어 현가장치

제1도는 본 발명의 제어 설명도,

제2도는 종래 기술에 의한 현가장치의 제어설명도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:부압액튜에이터 2:차체마운팅

3:코일스프링 4:피스톤로드

5:상부실린더 6:쇽 업쇼바

7:오일통로 8:하부실린더

9:솔레노이드밸브 10:타이어

11:보조스프링 12:피스톤

20:보조스프링 마운팅실린더 21:경고등

22:제어기 23:스프링시트

본 발명은 자동차의 현가 장치에서 스프링 상수를 2단으로 가변할 수 있게하여 차량의 승차감 및 조종안정성을 향상시킨 전자제어 현가장치에 관한 것이다.

스프링과 쇽 업쇼바는 차체바디부와 타이어 연결부 사이에 위치하며, 주행중 타이어를 통해 유입되는 노면진동을 1차적으로 흡수하여 차체바디부에 탑승하는 승차자에게 안락한 승차감을 제공하게 된다.

일반적으로 스프링은 스프링 정수값이 낮은 것을 사용할수록 차체 바디부의 공진 주파수가 낮아지게 되고, 주행중 안락한 승차감을 제공하게 되지만, 너무 낮아지게 되면 급격한 핸들링 조작시에 차체 바디부가 심하게 흔들리게 되어 무게 중심이 변하고 조종안정성이 저하되는 문제가 생기므로 승차감과 조종안전성의 양자를 모두 고려하여 적합하게 선택 도어진다.

또한 쇽 업쇼바는 노면 주행시 차체바디부에 발생되는 진동을 신속히 감쇄시키기 위한 것으로, 피스톤 로드의 상하진 운동속도가 증가됨에 따라 감쇠력이 증가되는 특성을 가지는데, 초기에 사용되었던 쇽 업쇼바에서는 일률적인 감쇠력 특성을 가지도록 되어 있으므로 노면 상황에 따른 제어나, 주행조건에 따른 적합한 제어가 이루어지지 않았었는데, 최근에는 감쇄력이 가변되는 쇽 업쇼바에 개발되어 노면 상황과 주행조건에 따라 감쇄력이 적절히 가변되도록 되어 있다.

제2도는 종래 기술에 의한 전자제어 되는 감쇄력 가변식 쇽 업쇼바에 대한 제어 설명도로서, 종래의 전자제어식 현가장치는 쇽 업쇼바(6)와, 상기 쇽 업쇼바(6)의 스프링 시트(23)에 일단이 지지되고 타단은 쇽 업쇼바(6)의 피스톤 로드(4) 선단이 고정되는 차체마운팅(2)에 지지되는 코일스프링(3)과, 상기 피스톤 로드(4)의 선단 상부에 위치하며 주행상태에 따른 입력신호(차속신호, 차체가속도신호, 조향각신호, 가속페달신호, 브레이크신호, 차고신호)를 받아서 적절한 제어신호를 출력하게 되는 제어기(22')와 연결된 스텝모우터(30)로 구성된다.

이와같은 종래의 현가장치에서는 균일한 스프링 정수를 가지는 1개의 코일스프링을 사용하고 있는데, 차로부터 차속, 차체 가속도, 차고, 가속 페달각 신호, 브레이크 신호등이 센서로 부터 감지되면 제어기(22')를 통해 스텝모우터(30)의 구동신호를 출력하게 되는데, 스텝모우터(30)가 회전하게 되면 피스톤 로드(4)내에 삽입된 콘트롤로드(미도시함)가 함께 회전하게 됨에 따라 쇽 업쇼바의 피스톤 밸브의 개도가 변환되어 감쇄력이 가변제어 되는 것이다. 즉, 제어기(22')에서는 차량의 주행 상태에 따라 최적의 감쇄력 사양을 결정하고 이 신호를 스텝모우터를 구동되는 액튜에이터에 보내어 쇽 업쇼바(6)의 피스톤 밸브를 조절하여 최적의 감쇄력으로 쾌적한 승차감과 안정된 조향 성능을 제공하게 되는 것이다.

그런데, 쇽 업쇼바(6)란 원래 차체 바디부에 발생된 진동을 신속히 감쇄시키는 기능을 하는 것으로서, 코일 스프링(3)에 비해 차체의 자세 제어에 미치는 영향이 미미하므로, 아무리 노면주행 상태에 따라 제어되는 감쇄력의 차이가 크게 되도록 가변 감쇄력 제어범위를 높게 설계 하더라도 충분한 차체의 자세제어가 이루어지지 않게 된다.

즉, 종래의 현가장치의 경우 급격한 핸들링 조작시 차체의 변위가 충분하게 저하되지 않게되어 안정된 핸들링이 이루어지지 않게 되는 문제가 있었으며, 쇽 업쇼바(6)는 코일스프링(3)과 같이 조절만으로는 안락한 승차감을 제공함에 부족함이 있게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 이상의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주행상태에 따라 차체 자세 제어에 실질적인 영향을 미치는 코일스프링의 스프링 정수가 제어되도록 하여 항상 안락한 승차감과 주행 안전성을 가지도록 하는데 목적이 있으며, 그 해결방안으로는 차체 마운팅과 쇽 업쇼바의 스프링 시트 사이에 설치되는 코일스프링과는 별도로, 제어장치에 의해 작동되는 마운팅 실린더에 의해 탄발력이 조정되는 보조스프링을 차체 마운팅과 쇽 업쇼바의 상부면 사이에 장착하여 주행조건에 따라 스프링 정주 제어를 가능토록함에 의해 항상 최적의 주행 안전성과 승차감이 발생되도록 하고 있다.

첨부도면에 의해 본 발명이 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 보면, 쇽 업쇼바(6)의 상기 쇽 업쇼바(6)의 시트(23)에일단이 지지되고 타단은 쇽 업쇼바(6)의 피스톤 로드(4) 선단이 고정되는 차체마운팅(2)에 지지되는 코일 스프링(3)으로 구성되는 현가장치에 있어서; 상기 코일스프링(3)과는 별도로 설치되며 일단부는 쇽 업쇼바(6) 상부면에 지지되는 보조 스프링(11)과, 상기 차체마운팅(2)에서 하방으로 설치되어 상기 보조스프링(11)의 타단부를 지지하게 되며 솔레노이드 밸브(9)와 연결된 부압액튜에이터(1)에 의해 제어되도록 구성된 보조스프링 마운팅 실린더(20)와, 가속페달각(13), 차속(14)에 차체가속도(15), 차고신호(16), 조향각신호(17), 브레이크신호(18), 조향각속도(19)가 입력되어 상기 솔레이트밸브(9)에 출력신호를 전달하도록 구성된 제어기(22)로 이루어진다.

또한, 상기 보조스프링(11)의 길이는 보조스프링 마운팅실린더(20) 하단에서부터 쇽 업쇼바 상부면 사이의 길이보다 짧게 구성되고, 필요에 따라서는 상기 제어기(22)에 경고등(21)이 연결 구성될 수도 있다.

이와같이 구성되는 본 발명은 다음과 같이 작동된다.

제1도에 도시된 바와같이, 주행중 가속페달각(13), 차속(14)등의 신호가 센서로 부터 제어기(22)에 입력되면 차랴의 거동 상태를 파악하여 솔레노이드밸브(9)에 제어 신호를 보낸다. 이때 제어기(22)에서 전체 스프링 정수를 크게 조정할 필요가 있다고 판단하게 되면 엔진 흡기 매니폴드와 연결된 부압 액튜에이터(1)가 작동하여 보조스프링 마운팅실린더(20)가 하강하게 되는데, 보조스프링(11)이 보조스피링 마운팅실린더(20)의 하단과 닿게 되면 보조스프링(11)에도 하중이 걸리게 되어 차량 현가장치의 스프링 상수가 커지는 효과가 나타나게 된다.

또한 주행중 가속페달각(13) 차속(14)등의 입력신호에 의해 제어기(22)에서 전체스프링 정수를 다시 작게 조절할 필요가 있다고 판단하게 되면 부압액튜에이터(1)가 작동하여 보조스프링 마운팅 실린더(20)가 상승하게 되며, 이때 보조스프링(11)이 보조스프링 마운팅실린더(20)의 하단으로 부터 떨어지게 되면 코일스프링(3)에 의해서만 하중이 걸리 게 되므로 차량현가 장치의 스프링 정수는 다시 작게 조정된다.

또한 경고등(21)이 제어기(22)에 연결된 경우에는, 부압 액튜에이터(1)가 작동하여 보조스프링 마운팅실린더(20)에 의해 보조스프링(11) 정수만큼의 전체스프링 정수가 증가된 때에 경고등(21)이 점등되도록 하여 운전자가 주의하도록 할수 있다.

이와같이 본 발명은 차체 마운팅과 쇽 업쇼바의 스프링 시트 사이에 설치되는 코일스프링과는 별도로, 제어장치에 의해 작동되는 마운팅 실린더에 의해 탄발력이 조정되는 보조스프링을 차체 마운팅과 쇽 업쇼바의 상부면 사이에 장착하여 주행조건에 따라 스프링 정수 제어을 가능토록함에 의해 최적의 주행 안정성과 승차감이 발생되도록 하는 우수한 발명이다.

Claims (3)

1. 쇽 업쇼바(6)와, 상기 쇽 업쇼바(6)의 스프링 시트(23)에 일단이 지지되고 타단은쇽 업쇼바(6)의 피스톤 로드(4) 선단이 고정되는 차체마운팅(2)에 지지되는 코일 스프링(3)으로 구성되는 현가장치에 있어서; 상기 코일스프링(3)과는 별도로 설치되며 일단부는 쇽 업쇼바(6) 상부면에 지지되는 보조 스프링(11)과, 상기 차체마운팅(2)에서 하방으로 설치되어 상기 보조스프링(11)의 타단부를 지지하게 되며 솔레노이드 밸브(9)와 연결된 부압액튜에이터(1)에 의해 제어되도록 구성된 보조스프링 마운팅 실린더(20)와, 가속페달각(13), 차속914), 차체가속도(15), 차고신호(16), 조향각신호(17), 브레이크신호(18), 조향각신호(19)가 입력되어 상기 솔레노이드밸브(9)에 출력신호를 전달하도록 구성된 제어기(22)로 이루어진 것을 특징으로 하는 2단 스프링 상수가변식 전자제어 현가장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보조스프링(11)의 길이는 보조스프링 마운팅실린더(20)하단에서 부터 쇽 업쇼바 상부면 사이의 길이보다 짧게 구성된 것을 특징으로 하는 2단 스프링 상수가변식 전자제어 현가장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어기(22)에 경고등(21)이 연결 구성된 것을 특징으로 하는 2단 스프링 상수가변식 전자제어 현가장치.