KR100320500B1 - 차량용선회롤링저감장치 - Google Patents

Abstract

차량이 급격한 선회시나 회전반경이 좁은 커브 선회시 엔진 브레이크작용으로 차량을 일정 차속 이하로 제동시켜 코너링 포스가 원심력을 이길 수 있도록 함으로서, 차량의 전복사고 및 중앙선 침범 등의 사고를 방지할 수 있는 차량용 선회 롤링 저감장치를 제공하기 위하여,

조향핸들의 조향 회전각을 검출하여 조향각이 설정치 이상되면 전자제어유닛 (ECU)에 그 신호를 전달하는 조향 회전각 감지수단과; 차량의 속도를 검출하여 차속이 설정치 이상이 되면 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 차속 감지수단과; 차량의 좌우측 기울기가 일정각 이상되면 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 롤링감지수단과; 수동변속기의 변속단의 위치를 감지하여 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 변속단 감지수단과; 상기 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 클러치를 작동시키는 클러치 작동수단과; 엔진 브레이크가 작동될 수 있도록 수동변속기의 특정변속단에서 특정변속단으로 변화시켜 주는 변속단 가변수단을 포함하는 차량용 선회 롤링 저감장치를 제공한다.

Description

차량용 선회 롤링 저감장치{ROLLING DAMPING SYSTEM OF VEHICLE}

본 발명은 차량 선회시 발생하는 롤링을 저감시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 급선회시 엔진 브레이크를 작동시켜 롤링을 저감하는 차량용 선회 롤링 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 선회시 타이어의 횡할각(타이어가 옆으로 미끄러지는 각도로서 타이어의 방향과 차량의 진행방향 사이각을 말한다)으로 타이어와 노면의 마찰에 의해 코너링 포스가 발생한다.

상기 코너링 포스는 운전자가 커브를 돌기 시작하면 원심력이 차체를 진행방향으로 끌고 가려고 하지만 이 원심력을 이기고 원하는 방향으로 선회 가능하게 하는 힘이다.

하지만 상기한 코너링 포스가 원심력을 이기지 못하는 상황 즉 차량이 급격한 선회시나 회전반경이 좁은 커브길을 고속으로 선회시 타이어의 횡활각이 임계점 이상에 도달하면 자동차는 자기진로로 부터 벗어나게 되어 차량이 전복되거나 중앙선 침범 내지는 중앙분리대를 들이받는 사고가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량이 급격한 선회시나 회전반경이 좁은 커브 선회시 엔진 브레이크작용으로 차량을 일정 차속 이하로 제동시켜 코너링 포스가 원심력을 이길 수 있도록 함으로서, 차량의 전복사고 및 중앙선 침범 등의 사고를 방지할 수 있는 차량용 선회 롤링 저감장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 선회 롤링 저감장치의 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 조향각 감지수단의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 차속 감지수단의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 롤링 감지수단의 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 클러치 작동수단의 구성도.

도 6은 본 발명에 따른 변속단 감지수단의 구성도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 선회 롤링 저감장치는, 조향핸들의 조향 회전각을 검출하여 조향각이 설정치 이상되면 전자제어유닛(ECU)에 그 신호를 전달하는 것으로, 조향의 핸들과 연결되는 조향샤프트의 일측에 장착되어 같이 회전하고, 일정위치에 이동접점이 형성되는 가이드플레이트와, 상기 가이드 플레이트의 외주연측에 위치하고, 일단에 상기 조향핸들이 일정치 이상 회전하게 되면 상기 이동접전과 접지되는 고정접점이 일정 위치에 형성되는 고정플레이트로 이루어진 조향각 감지수단과; 차량의 속도를 검출하여 차속이 설정치 이상이 되면 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하는 것으로, 차량의 스피도 미터 계기판의 일측에 장착되고 일정위치에 고정접점이 형성되는 접속패널과, 속도표시바늘의 힌지축상에 장착되어 같이 회전하고, 상기 차속이 설정치 이상되면 상기 고정접점측에 접지되는 이동접점으로 이루어진 차속 감지수단과; 차량의 좌우측 기울기가 일정각 이상되면 그 신호를 전자제어유닛에 전달하는 것으로, 쇽 업소버의 피스톤로드측과 연결된 현가 스프링의 상단측에 장착되고, 타단측으로 이동접점이 형성된 피스톤과, 상기 피스톤이 상하로 이동 가능하게 장착되고, 하단측이 상기 쇽 업소버의 실린더측과 연결된 상기 현가 스프링의 하단측에 장착되고, 내측 일정 위치에 상기 이동접점과 접지되는 고정접점이 장착된 실린더로 이루어진 롤링감지수단과; 수동변속기의 변속단의 위치를 감지하여 그 신호를 전자제어유닛에 전달하는 것으로, 변속레버의 일측에 장착되어 변속레버의 이동위치를 감지하여 변속단을 검출하는 변속단 감지센서와; 상기 전자제어유닛의 신호에 의해 클러치를 작동시키는 것으로, 클러치 페달의 일측에 장착되어, 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 상기 클러치 페달을 작동시키는 방향으로 밀어주는 제1솔레노이드로 이루어진 클러치 작동수단과; 엔진 브레이크가 작동될 수 있도록 수동변속기의 변속단을 변화시켜 주는 것으로, 변속레버의 일측이 관통되고, 변속레버가 각 변속단으로 이동 가능하도록 가이드홈이 형성되는 가이드 패널과, 변속레버가 5단에 위치해 있으면, 변속레버를 4단으로 이동시켜 엔진 브레이크를 작동시킬 수 있도록 하는 제2, 제3, 제4솔레노이드와, 변속레버가 4단에 위치해 있으면 전자제어유닛의 신호에 의해 상기 변속레버를 3단으로 이동시켜 엔진 브레이크를 작동시킬 수 있도록 하는 제5솔레노이드로이루어진 변속단 가변수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 차량용 선회 롤링 저감수단의 회로도로서, 차량의 조향각이 설정치 이상되는 신호를 검출하는 조향각 감지수단(2)과, 차량의 속도가 설정치 이상되는 신호를 검출하는 차속감지수단(4)과, 차체의 롤링각이 설정치 이상되면 그 신호를 검출하는 롤링감지수단(6)과, 수동변속기의 현재의 변속단을 감지하는 변속단 감지수단(8)과, 상기 나열한 각각의 수단으로부터 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)(12)과, 이 전자제어유닛(ECU)(12)의 신호에 의해 클러치를 작동시키는 클러치 작동수단과, 차량 급선회시 엔진 브레이크가 작동될 수 있도록 수동변속기의 특정 변속단에서 특정변속단으로 시프트 하는 변속단 가변수단(10)을 포함한다.

상기한 조향각 감지수단(2)은 조향핸들(32)의 일측에 장착되어 조향핸들(32)의 회전각도를 검출하여 조향각을 감지하는 수단으로 도 2에 그 일실시예가 도시된다.

상기 조향각 감지수단(2)은 조향샤프트(34)의 외주연에 장착되어 같이 회전하고, 이동접점(36)이 형성되는 가이드플레이트(38)와, 이 가이드플레이트(38)의 외측에 형성되고, 일정위치에서 상기 이동접점(36)과 접촉하는 고정접점(42)이 형성되는 고정플레이트(40)로 이루어진다.

이러한 조향각 감지수단(2)은 조향핸들(32)이 설정각 이상으로 회전하게 되면 상기 가이드플레이트(38)가 회전하면서 이동접점(36)이 고정접점(42)측에 접지되어 전원이 인가되면서 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(12)에 전달한다.

상기 차속감지수단(4)은 차량의 속도를 검출할 수 있는 차속센서 등의 다양한 방법이 사용될 수 있으나, 도 3에 도시된 본 실시예에서는 차량의 스피도 미터 계기판(22)의 일측에 장착되고 일정위치에 도체인 고정접점(28)이 형성되는 접속패널(26)과, 속도표시바늘(24)의 힌지축상에 장착되어 같이 회전하고, 도체인 로드상의 이동접점(30)으로 이루어진 차속 감지수단(4)이 사용된다.

이러한 차속감지수단(4)은 이동접점(30)이 속도표시바늘(24)과 같이 회전하면서 설정차속 이상되면 고정접점(28)측에 접지되어 그 신호를 전자제어유닛 (ECU)(12)에 전달한다.

위에서 언급한 설정차속은 접속패널(26)상에 고정접점(28)이 설치된 위치에서의 차속으로 대개의 경우 차속이 80Km/h에서 이동접점(30)이 고정접점(28)에 접지되도록 설정됨이 바람직하다.

상기한 롤링감지수단(6)은 차량 길이방향의 좌우측의 기울기 즉 차량의 좌우측 쏠림 각도를 측정하기 위한 수단으로 도 4에 도시된 본 실시예에서는, 차량 써스펜션의 일측에 장착되어 이 써스펜션의 길이변화를 검출하여 차체의 쏠림 각도를 검출한다.

이러한 롤링감지수단(6)은 쇽 업소버(44)의 피스톤로드(46)측과 연결된 현가 스프링(50)의 상단측에 장착된 피스톤(52)과, 이 피스톤(52)이 상하로 이동 가능하게 장착되고, 하단측이 상기 쇽 업소버(44)의 실린더(48)측과 연결된 현가 스프링 (50)의 하단측에 장착된 실린더(56)를 포함한다.

상기 피스톤(52)은 실린더(56)의 내주연을 이동하는 하단측에 이동접점(54)이 설치되고, 이 이동접점(54)과 일정 간격을 두고, 실린더(56)의 내주연에 고정접점(58)이 설치된다.

상기 실린더(56)과 고정접점(58) 사이에는 탄성부재(57)가 개재되어, 상기 이동접점과의 접지시 일정 탄성력을 부여하여 접지충격을 줄여주고, 이동접점(54)이 상측으로 이동하면 고정접점(58)을 원위치로 복귀시켜 주는 역할을 한다.

이와 같은 롤링감지수단은 차체의 좌,우측에 동일한 구조로 각각 장착되며, 차체의 기울기가 설정치 이상이 되면 현가 스프링(50)이 압축되고, 이때 피스톤 (52)이 실린더(56)의 하측으로 이동하면 이동접점(54)이 고정접점(58)측에 접지되면서 전원이 인가되어 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(12)에 전달한다.

상기한 변속단 검출수단은 변속단의 위치를 파악하기 위한 센서로서, 변속단의 위치가 5단일 경우, 4단일 경우를 각각 검출하여 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달한다.

상기 클러치 작동수단은 수동변속기의 변속단을 시프트하기 위해 클러치를 끊어주는 역할을 하는 수단으로 도 5에 도시된다.

상기 클러치 작동수단은 클러치 페달(62)의 일측에 설치되어 전자제어유닛 (ECU)(12)의 신호에 의해 상기 클러치 페달(62)을 밀어주는 제1솔레노이드(68)로 이루어진다.

이 제1솔레노이드(68)는 클러치 페달(62)이 푸시되는 방향측에 설치되어 클러치 페달(62)의 일측을 밀어주는 작동로드(64)와, 이 작동로드(64)를 직선왕복 이동시키는 코일(66)로 이루어진다.

상기한 변속단 가변수단은 변속레버(70)의 일측에 장착되는 가이드 패널(72)과, 전자제어유닛(ECU)(12)의 신호에 의해 만일 변속레버(70)가 5단측에 위치해 있으면 그 변속레버(70)를 중립측으로 이동시키는 제2솔레노이드(78)와, 상기 중립측으로 이동된 변속레버(70)를 3단 및 4단 선택위치로 직선 이동시키는 제3솔레노이드(76)와, 변속레버(70)를 4단으로 이동시키는 제4솔레노이드(78)와, 변속레버를 3단측으로 이동시키는 제5솔레노이드(80)를 포함한다.

상기 가이드 패널(72)은 변속레버(70)가 각각의 변속단측으로 이동할 수 있도록 하는 가이드홈(86)이 형성되고, 이 가이드홈(86)의 일단측으로 각각의 솔레노이드가 설치된다.

상기한 제2솔레노이드(74)는 상기 가이드 패널(72)의 5단측 가이드홈(88)의 상단측에 장착되어 변속레버(70)가 5단 위치에 있으면 중립위치로 이동시키는 푸시로드(82)와, 전자제어유닛(ECU)(12)의 신호에 의해 이 푸시로드(82)를 직선왕복 이동시키는 코일(84)을 포함한다.

상기 제3솔레노이드(76)는 상기 가이드홈(86)의 길이방향 즉 변속레버가 변속단을 선택하는 위치의 일단에 설치되어 5단,후진측 중립위치에 있는 변속레버 (70)를 3단,4단측 중립위치로 이동시키는 역할을 하면, 그 구조는 상기 제2솔레노이드(74)와 동일하다.

상기 제4솔레노이드(78)는 3단측 가이드홈(90)의 일단에 설치되어 중립위치에 있는 변속레버(70)를 4단측 가이드홈(92)으로 밀어주는 역할을 하며, 그 구조는제2솔레노이드(74)와 동일하다.

상기 제5솔레노이드(78)는 4단측 가이드홈(92)의 일단에 설치되어 4단 위치에 있는 변속레버(70)를 3단으로 변속시키는 역할을 하면 그 구조는 제2솔레노이드 (74)와 동일하다.

이와 같은 변속단 가변수단은 만일 변속레버(70)가 5단에 위치하면 전자제어유닛(ECU)(12)의 신호에 의해 먼저 제2솔레노이드(68)가 작동되어 변속레버(12)의 위치를 5단,후진 중립위치로 이동시킨다. 그리고 이와 동시에 제3솔레노이드(76)가 작동되어 변속레버(70)를 3,4단 중립위치로 이동시킨 후 다시 제4솔레노이드(78)가 작동되어 변속레버(70)를 4단으로 이동시킨다. 즉 5단에 있던 변속레버(70)를 4단으로 이동시킨다.

또한 변속레버가 4단에 있으면 제5솔레노이드(80)가 작동되어 변속레버(70)를 3단으로 이동시킨다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 차량용 선회 롤링 저감장치는 차량의 급선회 또는 회전반경이 좁은 길의 선회시 조향각 감지수단(2)에 의해 조향핸들(32)의 회전각이 설정치 이상이 되면 그 신호가 전자제어유닛(ECU)(12)에 전달되고, 차량의 속도가 설정치 이상이 되면 차속감지수단(4)에 의해 그 신호가 전자제어유닛(ECU)(12)에 전달되고, 차량이 선회하면 원심력에 의해 바깥측 서스펜션이 압축되면 차량에 좌우기울기가 발생하고, 이 차체 좌우기울기가 설정치 이상되면 롤링감지수단(6)에 의해 그 신호가 전자제어유닛(ECU)(12)에 전달되고, 변속단 감지센서(8)는 현재의 변속단의 위치를 감지하여 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(12)에전달한다.

이러한 각각의 감지수단(2),(4),(6) 및 감지센서(8)의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)(12)은 먼저 제1솔레노이드(68)를 작동시켜 클러치 페달(62)를 가압하여 동력전달을 일시적으로 차단시킨 뒤, 변속레버(70)의 위치가 5단에 있으면 제2, 제 3, 제4솔레노이드(74),(76),(78)를 순차적으로 작동시켜 변속레버를 4단으로 이동시키면 바퀴측의 회전력과 엔진측의 구동력 차가 발생하여 바퀴의 회전력이 엔진측으로 전달되어 제동력이 발생하는 엔진 브레이크를 작동시켜 코너링 포스가 원심력을 이길 수 있도록 한다.

또한 변속레버의 위치가 4단에 있으면 제5솔레노이드(80)를 작동시켜 변속레버의 위치를 3단으로 이동시켜 역시 엔진 브레이크가 작동되도록 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 차량용 선회 롤링 저감장치는, 차량의 급선회시 및 선회반경이 좁은 도로의 선회시 엔진 브레이크를 작용시켜 차량을 일정 차속 이하로 제동하여 코너링 포스가 원심력을 이길 수 있도록 함으로서, 차량의 전복사고 및 중앙선 침범 등의 사고를 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 조향핸들의 조향 회전각을 검출하여 조향각이 설정치 이상되면 전자제어유닛 (ECU)에 그 신호를 전달하는 것으로, 조향의 핸들과 연결되는 조향샤프트의 일측에 장착되어 같이 회전하고, 일정 위치에 이동접점이 형성되는 가이드플레이트와, 상기 가이드 플레이트의 외주연측에 위치하고, 일단에 상기 조향핸들이 일정치 이상 회전하게 되면 상기 이동접점과 접지되는 고정접점이 일정 위치에 형성되는 고정플레이트로 이루어진 조향각 감지수단과;

   차량의 속도를 검출하여 차속이 설정치 이상이 되면 그 신호를 전자제어유닛 (ECU)에 전달하는 것으로, 차량의 스피도 미터 계기판의 일측에 장착되고 일정위치에 고정접점이 형성되는 접속패널과, 속도표시바늘의 힌지축상에 장착되어 같이 회전하고, 상기 차속이 설정치 이상되면 상기 고정접점측에 접지되는 이동접점으로 이루어진 차속 감지수단과;

   차량의 좌우측 기울기가 일정각 이상되면 그 신호를 전자제어유닛에 전달하는 것으로, 쇽 업소버의 피스톤로드측과 연결된 현가 스프링의 상단측에 장착되고, 타단측으로 이동접점이 형성된 피스톤과, 상기 피스톤이 상하로 이동 가능하게 장착되고, 하단측이 상기 쇽 업소버의 실린더측과 연결된 상기 현가 스프링의 하단측에 장착되고, 내측 일정 위치에 상기 이동접점과 접지되는 고정접점이 장착된 실린더로 이루어진 롤링감지수단과;

   수동변속기의 변속단의 위치를 감지하여 그 신호를 전자제어유닛에 전달하는것으로, 변속레버의 일측에 장착되어 변속레버의 이동위치를 감지하여 변속단을 검출하는 변속단 감지센서와;

   상기 전자제어유닛의 신호에 의해 클러치를 작동시키는 것으로, 클러치 페달의 일측에 장착되어, 전자제어유닛(ECU)의 신호에 의해 상기 클러치 페달을 작동시키는 방향으로 밀어주는 제1솔레노이드로 이루어진 클러치 작동수단과;

   엔진 브레이크가 작동될 수 있도록 수동변속기의 변속단을 변화시켜 주는 것으로, 변속레버의 일측이 관통되고, 변속레버가 각 변속단으로 이동 가능하도록 가이드홈이 형성되는 가이드 패널과, 변속레버가 5단에 위치해 있으면, 변속레버를 4단으로 이동시켜 엔진 브레이크를 작동시킬 수 있도록 하는 제2, 제3, 제4솔레노이드와, 변속레버가 4단에 위치해 있으면 전자제어유닛의 신호에 의해 상기 변속레버를 3단으로 이동시켜 엔진 브레이크를 작동시킬 수 있도록 하는 제5솔레노이드로 이루어진 변속단 가변수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 선회 롤링 저감 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더의 내측과 고정접점과의 사이에 개재되어 상기 고정접점이 일정 탄성력을 부여하는 탄성부재가 장착되어짐을 특징으로 하는 차량용 선회 롤링 저감장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2솔레노이드는,

   상기 가이드 패널에 형성된 5단 가이드홈의 일단측에 장착되어 5단에 위치한변속레버를 5단,후진 중립위치로 이동시키는 푸시로드와;

   상기 전자제어유닛의 신호에 의해 상기 푸시로드를 직선왕복 운동시키는 코일;로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 선회 롤링 저감장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제3솔레노이드는,

   상기 가이드 패널의 중립측 가이드홈의 일단측에 장착되어 5단, 중립위치에 있는 변속레버를 3단,4단 중립위치로 이동시키는 푸시로드와;

   상기 전자제어유닛의 신호에 의해 상기 푸시로드를 작동시키는 코일;로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 선회 롤링 저감장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제4솔레노이드는,

   상기 가이드 패널의 3단 가이드홈의 일단에 설치되어 3,4단 중립위치에 있는 변속레버를 4단 가이드홈으로 이동시키는 푸시로드와;

   상기 전자제어유닛의 신호에 의해 상기 푸시로드를 직선왕복 운동시키는 코일;로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 선회 롤링 저감장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 제5솔레노이드는,

   상기 가이드 패널의 4단 가이드홈의 일측에 장착되어 4단 위치에 있는 변속레버를 3단측으로 이동시키는 푸시로드와;

   상기 전자제어유닛의 신호에 의해 상기 푸시로드를 직선왕복 운동시키는 코일을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 선회 롤링 저감수단.

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