KR100471034B1 - 에어서스펜션제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 서스펜션 제어장치에 관한 것으로서, 차축(10)과 공기스프링(20),(21) 사이에 각각 차량의 수직방향 압력을 감지하는 감지센서(30),(31)를 각각 설치하여 이로부터 검출된 압력을 근거로 ECU(60)에서 차축의 기울기를 연산하고, 그에 상응하는 신호를 출력하여 해당 공기스프링(20),(21)의 탄성계수를 조절하며, 공압파이프(50)의 관로상에는 ECU(60)의 제어에 의해 관로를 개폐하는 에어서플라이밸브(51), 2방향밸브(52), 레벨링밸브(53),(53a) 및 3방향밸브(54),(54a)가 해당 공기스프링(20),(21)의 공기압 송출라인에 순차적으로 설치되는 구성으로 차륜에 가해지는 압력차를 연산하여 차축의 기울기 방향 및 각도를 산출하여 해당 공기스프링의 탄성계수를 실시간 독립적으로 제어하여 롤링을 방지하는 에어 서스 펜션 제어장치에 관한 것이다.

Description

에어 서스펜션 제어장치{Air suspension control device}

본 발명은 에어 서스펜션 제어장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 진동압을 감지하여 공기스프링을 자동으로 제어하도록 하는 에어 서스펜션 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어 서스펜션은 공기스프링을 사용하는 서스펜션으로 공기의 탄성을 이용하기 때문에 작은 진동을 흡수하여 승차감을 좋게 하고, 압력의 컨트롤에 의하여 차고를 일정하게 할 수 있어 상용차나 대형 버스 등에 주로 사용되고 있다.

일 예로 종래의 에어 서스펜션은, 도 1에 도시한 바와 같이, 프레임(1)과 차축(2) 사이에 공기스프링(3)을 탄설하고, 차축(2)의 기울어짐을 감소시키기 위해 스태빌라이저(4)를 프레임(1)에 고정하여 차량의 롤링 등을 억제함으로써, 조정안정성 및 승차감을 향상시키도록 하고 있다.

그러나, 종래의 구성은 본 발명과 대비할 때 스태빌라이저나 판스프링을 공기스프링과의 구조적인 결합을 통해 앤티롤 등을 억제할 수 있기 때문에 구성부품이 추가되어 원가를 상승시키는 문제점이 있을 뿐 아니라 차량의 기울어짐에 대한 실시간 반응이 지연되는 문제점이 있다.

특히, 양측 차륜의 동시에 바운드하거나 또는 일측 차륜만 바운드할 경우 스태빌라이저의 영향에 의해 승차감을 안정화시킬 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 특히 스태빌라리저나 판스프링을 배재한 상태에서 공기스프링만으로 앤티롤을 억제하고 차량 기울기에 대한 보상을 실시간으로 수행할 수 있는 에어 서스펜션 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 서스펜션 제어장치는 차축과 프레임 사이에 공기스프링이 설치되는 에어 서스펜션에 있어서, 차축의 수직방향 압력을 검출하는 압력센서와, 상기 압력센서의 검출신호를 근거로 차량 상태를 차축의 기울기 및 각도를 연산처리하고 처리된 결과를 기설정된 데이터 테이블과 비교하여 해당 제어신호를 통해 각각의 공기스프링에 작용하는 공기압을 실시간으로 제어하는 ECU와, 상기 ECU의 제어신호에 따라 공기스프링에 작용하는 공기압을 조절하는 밸브가 구비된 공압파이프로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 공압파이프에 해당 공기스프링에 작용하는 공기압을 조절하기 위해 서플라이밸브, 2방향밸브, 레벨링밸브, 3방향밸브가 순차적으로 설치됨을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 본 발명은 차량 선회시나 또는 전후 방향의 롤릴현상이 발생할 경우 각 차륜의 수직압력의 변화를 압력센서를 통해 감지하고 ECU에서 감지된 신호를 근거로 공기스프링에 작용하는 공기압을 실시간으로 제어하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 에어 서스펜션 제어장치를 보여주는 계통도로서, 전륜에 구비된 에어 서스펜션을 도시한 것이다.

본 발명은 상기 차축(10)과 공기스프링(20),(21) 사이에 각각 차량의 수직방향 압력을 감지하는 감지센서(30),(31)를 각각 설치하여 이로부터 검출된 압력을 근거로 ECU(60)에서 차축의 기울기를 연산하고, 그에 상응하는 신호를 출력하여 해당 공기스프링(20),(21)의 탄성계수를 조절함으로써, 각도를 보상하여 차량의 롤링을 방지하게 된다.

상기 공기스프링(20),(21)은 에어탱크(40)와 공압파이프(50)를 통해 연통되어 있으며, 상기 공압파이프(50)의 관로상에는 ECU(60)의 제어에 의해 관로를 개폐하는 에어 서플라이밸브(51), 2방향밸브(52), 레벨링밸브(53),(53a) 및 3방향밸브(54),(54a)가 해당 공기스프링(20),(21)의 공기압 송출라인에 순차적으로 설치되는 구성으로 이루어져 있다.

이하, 상기한 실시예 구성에 따른 작용을 상세하게 설명하면, 차량이 선회할 경우 내측 차륜과 외측 차륜에 가해지는 압력이 상이하게 되며, 이를 압력센서 (30),(31)에서 감지하게 된다.

ECU(60)에서는 차륜에 가해지는 압력과 비례한 전압을 출력하는 압력센서(30),(31)의 전압을 연산처리하여 차축의 기울기 방향 및 각도를 산출하게 되며, 이와 같이 산출된 값을 기설정된 데이터 테이블과 비교하여 해당 제어신호를 공압파이프(50)에 설치된 밸브를 실시간 제어하여 공기스프링(20),(21)에 가해지는 공기압력을 조절하게 된다.

일예로, 좌측으로 차량이 선회할 경우 원심력에 의해 우륜에 가해지는 압력은 좌륜에 가해지는 압력보다 크게 되며, 따라서 우륜측 압력센서(30)의 출력전압은 좌륜측 압력센서(31)의 출력전압보다 크게 된다.

따라서, ECU(60)에서는 이의 출력전압을 연산처리하여 차축(10)의 기울기 방향 및 각도를 산출하고 데이터 테이블과 비교하여 우륜측 공압파이프상에 설치된 레벨링밸브(53a) 및 3방향밸브(54a)를 제어하여 우륜의 차고를 높이고 반대로 좌륜의 차고를 낮춰 승차감 및 조정안정성을 향상시키게 된다.

이때, 상기 레벨링밸브(53),(53a)는 일정 높이의 차고를 유지하는 작용을 하며, 3방향밸브(54),(54a)는 차고의 높이를 제어하기 위한 것으로 우륜측 3방향밸브(54a)는 대기중으로의 공기유출을 차단하여 차고를 높이고, 반대로 좌륜측 3방향밸브(54)는 대기중으로 공기를 방출하여 공기스프링(20)의 탄성계수를 감소시켜 차고를 낮춤으로써, 선회시 차량의 좌우밸런스를 조절하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차륜에 가해지는 압력차를 연산하여 차축의 기울기 방향 및 각도를 산출하여 해당 공기스프링의 탄성계수를 조절할 수 있도록 함으로써, 종래의 스태빌라이저에 의해 저해되는 승차감을 극복할 수 있을 뿐만 아니라 4륜의 공기스프링을 실시간 독립적으로 제어하여 차랴의 롤링을 방지하여 승차감을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 종래의 에어 서스펜션을 보여주는 개략도

도 2는 본 발명의 에어 서스펜션 제어장치를 보여주는 계통도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차축 20,21 : 공기스프링

30,31 : 압력센서 40 : 에어탱크

50 : 공압파이프 51 : 서플라이밸브

52 : 2방향밸브 53,53a : 레벨링밸브

54,54a : 3방향밸브 60 : ECU

Claims (2)

1. 차축과 프레임 사이에 공기스프링이 설치되는 에어 서스펜션에 있어서, 차축의 수직방향 압력을 검출하는 압력센서와, 상기 압력센서의 검출신호를 근거로 차량 상태를 차축의 기울기 및 각도를 연산처리하고 처리된 결과를 기설정된 데이터 테이블과 비교하여 해당 제어신호를 통해 각각의 공기스프링에 작용하는 공기압을 실시간으로 제어하는 ECU와, 상기 ECU의 제어신호에 따라 공기스프링에 작용하는 공기압을 조절하는 밸브가 구비된 공압파이프로 구성됨을 특징으로 하는 에어 서스펜션 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공압파이프에 해당 공기스프링에 작용하는 공기압을 조절하기 위해 에어 서플라이밸브, 2방향밸브, 레벨링밸브, 3방향밸브가 순차적으로 설치됨을 특징으로 하는 에어 서스펜션 제어장치.

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