KR100199731B1 - Rolling control system using shock-absorber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쇽 업소버를 이용한 롤링제어장치에 관한 것으로, 쇽 업소버(1)의 외통(2)내에 실린더(3)가 일정간격을 두고 내장되고, 상기 실린더(3)내에는 피스톤로드(4)가 상하로 이동가능하게 설치되며, 이 피스톤로드(4)의 선단부에는 유통구멍(5a)을 갖춘 신장밸브(5)가 일체로 장착되고, 상기 실린더(3)의 하부는 유통구멍(6a)을 갖춘 압축밸브(6)를 매개로 외통(2)과 연통되게 설치되는 한편, 선회각속도센서(7)를 매개로 차량의 선회각속도를 감지해서 일정치 이상이 될 때에 차체의 위치감지센서(8)로 차체의 위치를 감지하여 초기 설정치와 비교해서 상이한 경우에는 상기 외통(2)과 실린더(3)사이의 오일유동을 차단하여 쇽 업속버(1)의 수축을 저지하는 제어수단(11,12,13)이 구비된 구조로 되어, 차량의 선회시에 쇽 업소버의 운동을 제어해서 차체의 바깥쪽 쏠림을 효과적으로 방지해주는 잇점이 있다.The present invention relates to a rolling control apparatus using a shock absorber in which a cylinder 3 is built in an outer cylinder 2 of a shock absorber 1 at a predetermined interval and a piston rod 4 is provided in the cylinder 3 And an extension valve 5 having a flow-through hole 5a is integrally mounted on the tip end portion of the piston rod 4. The lower portion of the cylinder 3 is provided with a flow hole 6a And is connected to the outer cylinder 2 via a compression valve 6 while sensing the turning angular velocity of the vehicle via the swing angular velocity sensor 7 to be detected by the position sensor 8 of the vehicle body (11, 12, 13) for blocking the shrinkage of the shock-absorbing fastener (1) by blocking oil flow between the outer cylinder (2) and the cylinder (3) So as to control the motion of the shock absorber at the time of turning of the vehicle, It has the advantage of preventing the rim effectively.
Description
제1도는 본 발명에 따른 쇽 업소버를 이용한 롤링제어장치의 개략적인 구성도이고,FIG. 1 is a schematic block diagram of a rolling control apparatus using a shock absorber according to the present invention,
제2도는 본 발명에 따른 제어판이 유로를 차단하기 이전 상태의 평면도이고,FIG. 2 is a plan view of the control panel according to the present invention,
제3도는 본 발명에 따른 제어판이 유로를 차단한 상태의 평면도이다.FIG. 3 is a plan view of the control panel according to the present invention in a state in which the flow path is cut off.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
1 : 쇽 업소버 2 : 외통1: Shock absorber 2: Outer crown
3 : 실린더 4 : 피스톤로드3: cylinder 4: piston rod
5 : 신장밸브 6 : 압축밸브5: Extension valve 6: Compression valve
7 : 선회각속도센서 8 : 위치감지센서7: Swing angular velocity sensor 8: Position sensor
9 : 상부체이버 10 : 하부체임버9: Upper Cylinder 10: Lower Chamber
11a, 11b : 상,하부 제어판 12 : 회전축11a, 11b: Upper and lower control panel 12:
13 : 모우터 14 : 속도감지센서13: Motor 14: Speed sensor
본 발명은 차량의 롤링제어장치에 관한 것으로, 특히 쇽 업소버의 오일유동을 제어판을 매개로 제어해서 차량의 선회시에 원심력에 의한 차체의 기울어짐을 효과적으로 방지해줄 수 있도록 된 쇽 업소버를 이용한 롤링제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling control device for a vehicle, and more particularly, to a rolling control device using a shock absorber, which is capable of effectively preventing inclination of a vehicle body due to centrifugal force when a vehicle is turned by controlling oil flow of a shock absorber through a control plate .
일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성된다.Generally, a suspension system of a vehicle connects an axle and a vehicle body to prevent damage to the vehicle body and cargo by controlling the vibration or shock which the axle receives from the road surface to be transmitted directly to the vehicle body while driving, A shock absorber for controlling the free vibration of the chassis spring to improve ride comfort, and a stabilizer for preventing rolling of the vehicle.
여기서 상기 섀시 스프링은 차체와 바퀴사이에 설치되어 주행중 노면으로부터 전달되는 충격과 바퀴의 진동을 흡수하여 차체에 전달되지 않도록 하기 위한 것으로서, 금속 스프링에는 리프 스프링과 코일 스프링 및 토션 바 스프링이 있고, 이밖에 고무 스프링과 공기 스프링 등도 사용되고 있다.The chassis spring is disposed between the vehicle body and the wheel so as to absorb shock transmitted from the road surface during running and vibration of the wheel so as not to be transmitted to the vehicle body. The metal spring includes a leaf spring, a coil spring, and a torsion bar spring. Rubber springs and air springs are also used outside.
그리고 상기 쇽 업소버는 차량의 주행중 스프링이 받는 충격에 의해 발생하는 고유진동을 흡수하여 진동을 빨리 감쇠시켜 승차감을 좋게하기 위한 것으로서, 상하운동에너지를 열에너지로 바꾸는 작용을 하고, 그 방식에 따라 고체 마찰식과 유압식이 있지만, 일반적으로 유압식이 많이 사용되며, 또 작동상으로는 신장시에 감쇠력을 발휘하는 단동식과, 신장시와 압축시에 모두 감쇠력을 발휘하는 복동식이 있다.The shock absorber absorbs the natural vibration generated by the impact of the springs during running of the vehicle to quickly attenuate the vibration to improve the ride quality. The shock absorber acts to change the up-down kinetic energy into thermal energy, In general, there are hydraulic and hydraulic type, but there are many types of hydraulic type. In operation, there is a single acting type that exhibits damping force when it is extended, and a double acting type that exhibits damping force both when it is stretched and when it is compressed.
한편 상기 스태빌라이저는 좌우로 로어 현가 아암에 양단에 장착되어 좌우의 바퀴가 서로 동시에 상하운동하는 경우에는 작용하지 않지만, 좌우의 바퀴가 서로 상하운동하는 경우에는 비틀려져 그 때에 발생하는 스프링 복원력으로 차체의 기울기를 감소시키는 역할을 하고 있다.On the other hand, the stabilizer does not act when the right and left wheels are mounted on both ends of the lower suspension arm at right and left and the left and right wheels simultaneously move up and down. However, when the left and right wheels move up and down relative to each other, they are twisted, And serves to reduce the tilt.
그런데 차량이 주행중에 선회를 하게 되면 원심력으로 인해 차체가 바깥쪽으로 기울어지게 되는 이른바 롤링(rolling)현상이 발생하게 되는데, 이 롤링현상은 차체를 불안정하게 만들어서 탑승자에게 불쾌감을 주게 된다.However, when the vehicle turns while driving, a rolling phenomenon occurs in which the vehicle body is tilted outward due to the centrifugal force. This rolling phenomenon uncomfortably makes the vehicle body uncomfortable.
상기와 같은 롤링 현상을 방지하기 위해 스태빌라이저를 장착하고 차량의 무게중심을 가능한 한 낮게하여 최소화시키는 방법이 사용되고 있지만, 상기한 종래의 스태빌라이저를 사용한 현가장치로서는 만족할 만한 롤링제어 효과를 얻을 수가 없었다.In order to prevent such a rolling phenomenon, a method of mounting a stabilizer and minimizing the center of gravity of the vehicle as much as possible has been used. However, satisfactory rolling control effect can not be obtained as a suspension using the above-described conventional stabilizer.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 쇽 업소버내의 오일유동을 제어판을 매개로 적절히 제어해서 롤링현상을 효과적으로 억제해 줄수 있도록 된 쇽 업소버를 이용한 롤링제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rolling control device using a shock absorber capable of effectively suppressing a rolling phenomenon by appropriately controlling an oil flow in a shock absorber through a control plate .
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 쇽 업소버의 외통내에 실린더가 일정간격을 두고 내장되고, 상기 실린더내에는 피스톤로드가 상하로 이동가능하게 설치되며, 이 피스톤로드의 선단부에는 유통구멍을 갖춘 신장밸브가 일체로 장착되고, 상기 실린더의 하부는 유통구멍을 갖춘 압축밸브를 매개로 외통과 연통되게 설치되는 한편, 선회각속도센서를 매개로 차량의 선회각속도를 감지해서 일정치 이상이 될 때에 차체의 위치감지센서로 차체의 위치를 감지하여 초기 설정치와 비교해서 상이한 경우에는 상기 외통과 실린더사이의 오일유동을 차단하여 쇽 업소버의 수축을 저지하는 차체의 기울어짐을 억제하는 제어수단이 구비된 구조로 되어 있다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a shock absorber comprising: a cylinder in which a cylinder is installed at a predetermined interval in an outer cylinder of a shock absorber; a piston rod is provided in the cylinder so as to be movable up and down, And a lower portion of the cylinder is provided so as to communicate with the outer cylinder via a compression valve having a flow hole while sensing a turning angular velocity of the vehicle through a rotation angular velocity sensor A control means for detecting the position of the vehicle body by the position sensor of the vehicle body and for suppressing the tilting of the vehicle body which obstructs the shrinkage of the shock absorber by interrupting the oil flow between the outer cylinder and the cylinder when the difference is different from the initial set value Structure.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어수단이 상기 외통과 실런더를 상부체임버와 하부체임버로 구획짓도록 2개의 제어판이 밀접해서 상하로 설치되고, 상기 상,하부 제어판은 각각 원판형상으로 하고서 45의 각도를 두고 4개의 부채꼴형상을 한 구멍이 형성되며, 상기 하부 제어판은 고정되게 설치된 반면에 상기 상부 제어판은 회전축에 설치되는 한편, 상기 회전축에는 회전축을 45각도씩만 회전시켜 상기 상부 제어판의 구멍과 하부 제어판의 구멍이 서로 연통되게 하거나 서로 엇갈리게하여 상부 체임버와 하부 체임버 사이를 차단하는 구동수단이 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, two control panels are vertically installed vertically so that the control means divides the outer cylinder and the cylinder holder into an upper chamber and a lower chamber, and the upper and lower control plates are each formed into a disc shape 45 The lower control panel is fixedly installed while the upper control panel is installed on the rotary shaft, while the rotary shaft is provided with a rotary shaft 45 And a driving means for blocking the upper chamber and the lower chamber by turning the holes of the upper control plate and the lower control plate so that the holes of the upper control plate are communicated with each other or are shifted to each other.
여기서 상기 구동수단은 콘트롤러의 제어신호를 입력받아 회전축을 45씩 회전시키는 모우터로 이루어진다.Here, the driving means receives the control signal of the controller, And a motor that rotates one by one.
또 상기 콘트롤러가 차속을 감지해서 차속이 일정속도 이상인 경우에만 모우터에 제어신호를 인가시키기 위해 콘트롤러의 입력단자에 속도감지센서가 설치되어 있다.In addition, a speed sensing sensor is provided at an input terminal of the controller to apply a control signal to the motor only when the controller senses the vehicle speed and the vehicle speed is equal to or higher than a constant speed.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 쇽 업소버를 이용한 롤링제어장치의 개략적인 구성도인 바, 즉 쇽 업소버(1)의 외통(2)내에 실린더(3)가 일정간격을 두고 내장되고, 상기 실린더(3)내에는 피스톤로드(4)가 상하로 이동가능하게 설치되며, 이 피스톤로드(4)의 선단부에는 유통구멍(5a)을 갖춘 신장밸브(5)가 일체로 장착되어 있는 한편, 상기 실린더(3)의 하부는 유통구멍(6a)을 갖춘 압축밸브(6)를 매개로 외통(2)과 연통되게 설치되어 있다.FIG. 1 is a schematic view of a rolling control device using a shock absorber according to the present invention. That is, a cylinder 3 is built in an outer cylinder 2 of a shock absorber 1 at a certain interval, A piston rod 4 is provided so as to be movable up and down within the piston rod 4. An expansion valve 5 having a flow hole 5a is integrally mounted on the tip end portion of the piston rod 4, Is provided so as to communicate with the outer cylinder 2 via a compression valve 6 having a flow-through hole 6a.
이에 따라 상기 피스톤로드(4)가 상하운동할 때에 각 밸브(5,6)의 유통구멍(5a,5a)을 통해 오일이 빠져나가면서 그 때에 발생되는 감쇠력으로 진동이나 충격을 적절히 흡수해주게 되어 있다.As a result, when the piston rod 4 moves up and down, the oil escapes through the flow holes 5a and 5a of the valves 5 and 6 and absorbs vibrations and shocks with a damping force generated at that time .
그리고 선회각도센서(7)를 매개로 차량의 선회각속도를 감지해서 일정치 이상이 될 때에 차체의 위치감지센서(8)로 차체의 위치를 감지하여 초기 설정치와 비교해서 상이한 경우에는 상기 외통(2)과 실린더(3)사이의 오일유동을 차단하여 쇽 업소버(1)의 수축을 저지해서 차체의 기울어짐을 억제하는 제어수단이 구비되어 있다.And detects the turning angular velocity of the vehicle through the turning angle sensor 7, detects the position of the vehicle body by the position sensor 8 of the vehicle body when the turning angle is greater than a predetermined value, ) And the cylinder (3) to block the shrinkage of the shock absorber (1), thereby suppressing the inclination of the vehicle body.
여기서 상기 제어수단은 상기 외통(2)과 실린더(3)를 상부체임버(9)와 하부체임버(10)로 구획짓도록 2개의 제어판(11a,11b)이 밀접해서 상하로 설치되고, 상기 상,하부에 제어판(11a,11b)은 각각 제2도에 자세히 도시된 바와 같이 원판형상으로 하고서 45의 각도를 두고 4개의 부채꼴형상을 한 구멍(11aa,11ba)이 형성되며, 상기 하부 제어판(11b)은 고정되게 설치된 반면에 상기 상부 제어판(11a)은 회전축(12)에 설치되어 있다.The control means is provided with two control panels 11a and 11b closely arranged vertically so as to divide the outer cylinder 2 and the cylinder 3 into an upper chamber 9 and a lower chamber 10, The control plates 11a and 11b are formed in a disc shape as shown in detail in FIG. 2, And the upper control plate 11a is installed on the rotary shaft 12 while the lower control plate 11b is fixedly installed.
그리고 상기 회전축(12)에는 회전축(12)을 45각도씩만 회전시켜 제2도에 도시된 바와 같이 상기 상부 제어판(11a)의 구멍(11aa)과 하부 제어판(11b)의 구멍이 서로 연통되게 하거나 제3도에 도시된 바와 같이 서로 엇갈리게하여 상부 체임버(8)와 하부 체임버(9) 사이를 차단하는 구동수단이 설치되어 있다.The rotary shaft 12 is provided with a rotary shaft 12 at 45 So that the holes 11aa of the upper control plate 11a and the holes of the lower control plate 11b are communicated with each other as shown in FIG. 2 or the upper chamber 8) and the lower chamber (9).
여기서 상기 구동수단은 콘트롤러(ECU)의 제어신호를 입력받아 회전축(12)을 회전시키는 모우터(13)로 구성되어진다.The driving unit includes a motor 13 for receiving a control signal from a controller (ECU) and rotating the rotary shaft 12.
또한 상기 콘트롤러에는 속도감지센서(4)가 입력단자에 연결되어 차속도를 감지하도록 되어 있다.In addition, the speed sensor 4 is connected to the input terminal of the controller to detect the vehicle speed.
이하 본 발명에 따른 쇽 업소버를 이용한 롤링제어장치의 작용 및 효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the rolling control device using the shock absorber according to the present invention will be described.
차량의 선회시에 원심력으로 인해 하중의 이동으로 쇽 업소버(1)가 압축되면서 차체가 바깥쪽으로 쏠리게 되는 데, 이 경우에 상기 선회각속도센서(7)에 의해 차량의 선회각속도가 감지됨과 더불어 이 감지된 신호가 상기 콘트롤러에 입력되면 콘트롤러에서는 입력된 감지신호를 기준치와 비교하게 된다.When the vehicle is turning, the shock absorber 1 is compressed by the movement of the load due to the centrifugal force and the vehicle body is pushed outward. In this case, the turning angular velocity of the vehicle is detected by the turning angular velocity sensor 7, When the signal inputted to the controller is inputted to the controller, the controller compares the input sensed signal with a reference value.
여기서 감지된 신호가 기준치 이상이고, 또 상기 위치감지센서(8)에 의해 감지된 차체의 위치가 초기 위치와 상이한 때에는 콘트롤러가 상기 모우터(13)에 소정의 제어전류를 인가시키게 되고, 이에 따라 모우터(13)에 의해 상기 상부 제어판(11a)이 45만큼만 회전하면서 제3도에 도시된 바와 같이 외통(2)과 실린더(3)의 상부체임버(9)와 하부체임버(10)를 연통되지 않도록 차단하여 주게 된다.When the sensed signal is above the reference value and the position of the body detected by the position sensor 8 is different from the initial position, the controller applies a predetermined control current to the motor 13, When the upper control plate 11a is rotated by 45 So that the outer cylinder 2 and the upper chamber 9 of the cylinder 3 and the lower chamber 10 are blocked from communicating with each other as shown in FIG.
상기와 같이 외통(2)과 실린더(3)의 상부체임버(9)와 하부체임버(10)가 제어판(11a,11b)에 의해 연통되지 않도록 차단되면, 상,하부 체임버사이의 오일유동이 저지되게 되고, 이로 인해 쇽 업소버(1)의 피스톤로드(4)는 더 이상 하강되지 않게 되면서 차체가 바깥쪽으로 쏠리는 것을 효과적으로 저지해서 롤링현상을 제어해주게 되는 것이다.As described above, when the outer cylinder 2 and the upper chamber 9 and the lower chamber 10 of the cylinder 3 are blocked from being communicated by the control plates 11a and 11b, the oil flow between the upper and lower chambers is blocked As a result, the piston rod 4 of the shock absorber 1 is not lowered any more, thereby effectively preventing the vehicle body from being pushed outwardly, thereby controlling the rolling phenomenon.
한편 상기한 제어동작은 상기 속도감지센서(14)에 의해 차속도가 일정속도 이상인 경우에만 행해지고, 차속도가 일정속도 이하인 경우에는 상부제어판(11a)과 하부 제어판(11b)이 동일한 위상으로 겹쳐지게 되면서 상, 하부 체임버사이의 오일유통이 제어판을 통해 원활하게 이루어져 정상적인 쇽 업소버의 작동이 행해지게 된다.On the other hand, the above-described control operation is performed only when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed by the speed sensing sensor 14. When the vehicle speed is equal to or lower than a constant speed, the upper control plate 11a and the lower control plate 11b are overlapped in the same phase The oil circulation between the upper and lower chambers is smoothly performed through the control panel, so that the normal operation of the shock absorber is performed.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 쇽 업소버를 이용한 롤링제어장치에 의하면, 차량의 선회시에 원심력으로 인해 하중의 이동으로 차체가 바깥쪽으로 쏠릴 때에 쇽 업소버내의 오일 유동을 차단하여 차체의 쏠림을 저지함과 더불어 차체의 안정된 자세를 유지해주고, 탑승자의 승차감을 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to the rolling control apparatus using the shock absorber according to the present invention, when the vehicle body moves outward due to the centrifugal force due to the centrifugal force when the vehicle is turned, the oil flow in the shock absorber is blocked to prevent the body from leaning It is possible to maintain the stable posture of the vehicle body and to improve the riding comfort of the occupant.
Claims (4)
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