KR101670574B1 - 차량용 액티브 서스펜션 장치 - Google Patents

차량용 액티브 서스펜션 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 내부가 길이 방향으로 구획된 제 1챔버 및 제 2챔버와, 상기 제 1챔버 및 제 2챔버 내에 이동 가능하게 배치되는 제 1피스톤 및 제 2피스톤을 포함하는 펌프; 차량의 휠과 연결된 코일스프링과 연결되고, 상기 펌프로부터 유체를 공급받는 액추에이터; 일측 및 타측이 상기 제 1챔버의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되는 제 1기계식 밸브; 일측 및 타측이 상기 제 2챔버의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되는 제 2기계식 밸브; 및 상기 펌프, 제 1기계식 밸브 및 제 2기계식 밸브 중 적어도 하나와 연통되어 상기 펌프에 유체를 공급하는 유체 저장소;를 포함한다.

Description

차량용 액티브 서스펜션 장치{ACTIVE SUSPENSION APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 액티브 서스펜션 장치에 관한 것으로써, 구체적으로는 차량용 액티브 서스펜션 장치에 사용되는 펌프의 유체 충진을 신속하게 수행할 수 있도록 구성된 차량용 액티브 서스펜션 장치에 관한 것이다.
차량에 있어서의 액티브 서스펜션 시스템(Active Suspension System)은 센서를 통하여 노면으로부터 들어오는 각종 입력들을 감지하고, 전자제어어유닛(Electric Control Unit, ECU)이 상기 감지된 입력을 기초로 차량의 롤(Roll) 거동 등을 효과적으로 제어하는 시스템을 말한다.
구체적으로, 차량의 휠에 연결된 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터를 구비하고 상기 액추에이터에 공급되는 유체량을 적절히 제어하여 차량의 롤(Roll) 및 피치(Pitch) 변화를 감지하여 차고를 일정하게 유지함으로써 승차감 및 차량의 노면 접지력을 향상할 수 있는 기능을 수행한다.
나아가 차고의 레벨 제어(Level Control)을 통하여 노면의 상태에 따라 운전자가 차고의 높이를 설정할 수 있게 하거나, 나아가 고속에서 차고를 낮추어 공기저항을 줄임으로써 운전의 안정성 및 연비를 향상시킬 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 액티브 서스펜션 시스템과 관련하여, 미국등록특허 제6,000,702호에는 Spring 및 이와 직렬로 연결된 Lift-Adjustable Regulating Unit을 포함하고, Lift-Adjustable Regulating Unit으로 공급되는 유체의 유량은 비례제어밸브를 통해서 조절되는 기술적 내용이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 기술적 내용은 고가의 비례제어밸브 및 유압펌프를 사용해야 한다는 문제점이 있으며, 나아가 상기 유압펌프는 엔진에 연결되어 상시 구동되는 구조이므로 이로 인하여 엔진이 작동상태일 경우에는 펌프가 항상 구동하여 고압의 Source를 발생시켜야 하기 때문에 시스템에서 요구하지 않는 과도한 용량을 필요로 하게 되고 엔진 출력을 저하시킴으로써 연비에도 안 좋은 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
한편, 상기 문제점을 해결하기 위하여 액티브 서스펜션 시스템에 양방향 리니어 펌프 및 On/Off 밸브를 적용하는 것을 고려해 볼 수 있는데, 차량의 휠측에 유압을 적절히 제공하기 위해서는 하나의 휠 당 복수 개의 On/Off 밸브가 구비되어야 하고, 이들을 각각 독립적으로 제어해야 하는 문제점이 있다.
미국등록특허공보 제6,000,702호
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
1. 차량용 액티브 서스펜션 장치에 포함되는 펌프 내의 유체 충진 속도를 증진시키는 차량용 액티브 서스펜션 장치를 제안한다.
2. 차량용 액티브 서스펜션 장치에 포함되는 밸브의 개수를 줄임으로써 시스템 전체의 단가를 줄이고, 밸브의 개폐 제어를 간단히 수행할 수 있는 차량용 액티브 서스펜션 장치를 제안한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 내부가 길이 방향으로 구획된 제 1챔버 및 제 2챔버와, 상기 제 1챔버 및 제 2챔버 내에 이동 가능하게 배치되는 제 1피스톤 및 제 2피스톤을 포함하는 펌프; 차량의 휠과 연결된 코일스프링과 연결되고, 상기 펌프로부터 유체를 공급받는 액추에이터; 일측 및 타측이 상기 제 1챔버의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되는 제 1기계식 밸브; 일측 및 타측이 상기 제 2챔버의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되는 제 2기계식 밸브; 및 상기 펌프, 제 1기계식 밸브 및 제 2기계식 밸브 중 적어도 하나와 연통되어 상기 펌프에 유체를 공급하는 유체 저장소;를 포함한다.
상기 액추에이터는 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치된 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4액추에이터를 포함하고, 상기 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 제 1 및 제 2액추에이터 또는 제 3 및 제 4액추에이터에 유체를 동시에 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 상기 제 1챔버의 일측 및 상기 제 1액추에이터 사이에 형성된 제 1유로; 상기 제 1챔버의 타측 및 상기 제 3액추에이터 사이에 형성된 제 3유로; 상기 제 1유로에서 분기되어 상기 제 1기계식 밸브의 일측과 연결된 제 1-1유로; 및 상기 제 3유로에서 분기되어 상기 제 1기계식 밸브의 타측과 연결된 제 3-1유로;를 더 포함하고, 상기 제 1기계식 밸브는 일측 및 타측의 유압에 기초하여 유체 저장소의 유체를 상기 제 1-1유로 또는 상기 제 3-1유로를 통해 상기 제 1챔버의 일측 또는 타측으로 공급하는 것이 가능하다.
상기 제 1기계식 밸브는 피스톤 부재 및 상기 피스톤 부재를 지지하는 탄성부재를 포함하고, 일측 및 타측의 유압에 기초하여 상기 피스톤 부재가 이동함에 따라 상기 유체 저장소와 상기 제 1-1유로를 연통시키거나, 또는 상기 유체 저장소와 상기 제 3-1유로를 연통시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 상기 제 1유로 및 상기 제 3유로상에 각각 배치되는 제 1밸브 및 제 3밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 상기 제 1-1유로 및 상기 제 3-1유로를 연결하는 제 5유로; 및 상기 제 5유로를 흐르는 유체의 이동을 제어하는 제 5밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 상기 제 2챔버의 일측 및 상기 제 2액추에이터 사이에 형성된 제 2유로; 상기 제 2챔버의 타측 및 상기 제 4액추에이터 사이에 형성된 제 4유로; 상기 제 2유로에서 분기되어 상기 제 2기계식 밸브의 일측과 연결된 제 2-1유로; 및 상기 제 4유로에서 분기되어 상기 제 2기계식 밸브의 타측과 연결된 제 4-1유로;를 더 포함하고, 상기 제 2기계식 밸브는 일측 및 타측의 유압에 기초하여 유체 저장소의 유체를 상기 제 2-1유로 또는 상기 제 4-1유로를 통해 상기 제 2챔버의 일측 또는 타측으로 공급하는 것이 가능하다.
상기 제 2기계식 밸브는 피스톤 부재 및 상기 피스톤 부재를 지지하는 탄성부재를 포함하고, 일측 및 타측의 유압에 기초하여 상기 피스톤 부재가 이동함에 따라 상기 유체 저장소와 상기 제 2-1유로를 연통시키거나, 또는 상기 유체 저장소와 상기 제 4-1유로를 연통시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 상기 제 2유로 및 상기 제 4유로상에 각각 배치되는 제 2밸브 및 제 4밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 상기 제 2-1유로 및 상기 제 4-1유로를 연결하는 제 6유로; 및 상기 제 6유로를 흐르는 유체의 이동을 제어하는 제 6밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 기계식 밸브를 양방향 선형 펌프와 병렬로 연결하고, 기계식 밸브가 기계식 밸브의 양 측의 유압차이에 기초하여 유체 저장소에 수용된 유체를 펌프에 공급할 수 있도록 함으로써 유체의 충진 속도를 증진시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
나아가, 기계식 밸브의 도입에 의하여, 각 휠당 하나의 On/Off 밸브만을 필요로 하기 때문에, 제조 원가를 낮추고, 복수 개의 On/Off 밸브를 개폐하기 위한 복잡한 제어 로직을 필요로 하지 않는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치를 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 적용되는 펌프의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서, 롤 제어시의 유체의 흐름을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서, 펌프측에 유체를 충진하는 경우의 유체의 흐름을 설명하기 위한 회로도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 다른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 전반적인 구성에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하도록 하겠다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치를 도시한 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 적용되는 펌프의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 크게 펌프(100), 액추에이터(200), 제 1기계식 밸브(300), 제 2기계식 밸브(400) 및 유체 저장소(500)를 포함하고 있으며, 나아가 상기 각 구성들 간의 유체를 이동시키기 위한 유로들 및 각 유로에 배치되어 유체의 흐름을 제어하는 On/Off 밸브들도 포함할 수 있다.
액추에이터(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 펌프(100)로부터 유체를 공급받으며, 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치된 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4액추에이터(210, 220, 230, 240)로 구분될 수 있다. 각각의 액추에이터(210, 220, 230, 240)는 코일스프링(211, 221, 231, 241) 및 댐퍼(212, 222, 232, 242)와 연결되어 있고, 특히 액추에이터(210, 220, 230, 240)는 코일스프링(211, 221, 231, 241)의 변위를 보상하는 역할을 수행한다
특히, 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 제 1액추에이터(210) 및 제 2액추에이터(220)에 유체를 동시에 공급할 수 있거나, 또는 제 3액추에이터(230) 및 제 4액추에이터(240)에 유체를 동시에 공급하도록 구성할 수 있다. 즉, 도 1과 같이 하나의 펌프(100) 구동에 의해서 차량의 좌측 휠의 전/후륜측의 액추에이터에 유체를 동시에 공급하거나 또는 차량의 우측 휠의 전/후륜측의 액추에이터에 유체를 동시에 공급하는 것이 가능하다. 모터 출력의 증대 없이 상술한 바와 같이 복수 개의 액추에이터(200)에 유체를 동시에 공급할 수 있기 위해서 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서는 듀얼 실린더 구조의 펌프를 제안하고 있으며, 이하에서는 도 2를 참조하여 이에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 적용되는 펌프(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일측에 톱니 형상의 홈이 형성된 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 지지하고, 피니언(160)이 상기 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)의 일측에 형성된 홈과 함께 맞물리도록 배치된다. 피니언(160)은 모터(110)와 연결되고, 모터(110)에 의해서 피니언(160)이 회전하게 되면 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 결론적으로 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)의 이동에 의해서 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다.
이러한 듀얼 실린더 펌프 구조에 의해서 하나의 펌프(100)로 복수 개의 액추에이터(200)에 유체를 동시에 공급할 수 있게 된다. 일반적으로 복수 개의 액추에이터를 하나의 펌프로 제어하기 위해서는 펌프의 용량을 증대시켜야 하는데, 모터 출력의 한계로 인하여 펌프 용량의 증대에는 한계가 존재하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 적용된 듀얼 실린더 구조의 펌프(100)의 경우 모터 출력의 증대 없이 복수 개의 액추에이터(200)를 제어할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프(100)는 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152) 중 적어도 하나를 지지하는 서포트 요크(170, Support Yoke)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 서포트 요크(170)는 제 1랙바(151) 또는 제 2랙바(152)와 피니언(160)이 유격을 방지하기 위해 채용되는 구성으로써, 이를 통해 제 1랙바(151), 제 2랙바(152)에 형성된 홈 또는 피니언에서의 상기 홈과 대응되는 형상의 마모에 의한 오작동을 방지하고, 나아가 유격 발생에 의한 래틀(Rattle) 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 펌프(100)와 액추에이터(200) 사이의 유체가 이동할 수 있도록 유로가 형성되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 펌프(100)의 제 1챔버(131) 일측과 제 1액추에이터(210) 사이에 형성된 제 1유로(610), 제 2챔버(132) 일측과 제 2액추에이터(220) 사이에 형성된 제 2유로(620), 제 1챔버(131) 타측과 제 3액추에이터(230) 사이에 형성된 제 3유로(630) 및 제 2챔버(132) 타측과 제 4액추에이터(240) 사이에 형성된 제 4유로(640)로 구체화할 수 있다.
또한, 상기 제 1유로(610), 제 2유로(620), 제 3유로(630) 및 제 4유로(640)상에는 각 유로에 흐르는 유체의 흐름을 제어할 수 있도록 제 1밸브(710), 제 2밸브(720), 제 3밸브(730) 및 제 4밸브(740)를 각각 배치할 수 있으며, On/Off 기능을 수행하는 솔레노이드 밸브로 형성되는 것이 바람직하다.
제 1기계식 밸브(300) 및 제 2기계식 밸브(400)는 일측 및 타측이 각각 펌프(100)의 일측 및 타측과 유체 연통될 수 있도록 연결되어 있다. 제 1기계식 밸브(300)는 일측 및 타측이 제 1챔버(131)의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되고, 제 2기계식 밸브(400)는 일측 및 타측이 제 2챔버(132)의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되도록 연결되어 있다. 결국 제 1기계식 밸브(300) 및 제 2기계식 밸브(400)는 펌프(100)와 병렬로 연결되어 있는 구성이라고 할 수 있다. 구체적으로, 제 1기계식 밸브(300)의 일측은 제 1유로(610)에서 분기된 제 1-1유로(611)에 의해서 제 1챔버(131)의 일측과 유체 연통되고, 제 1기계식 밸브(300)의 타측은 제 3유로(630)에서 분기된 제 3-1유로(631)에 의해서 제 1챔버(131)의 타측과 유체 연통된다. 또한 제 2기계식 밸브(400)의 일측은 제 2유로(620)에서 분기된 제 2-1유로(621)에 의해서 제 2챔버(132)의 일측과 유체 연통되고, 제 2기계식 밸브(400)의 타측은 제 4유로(640)에서 분기된 제 4-1유로(641)에 의해서 제 2챔버(132)의 타측과 유체 연통된다.
이러한 제 1기계식 밸브(300) 및 제 2기계식 밸브(400)는 외부 케이스, 상기 케이스 내에서 이동 가능하도록 배치된 피스톤 부재 및 상기 피스톤 부재를 케이스 내부에서 지지하는 탄성부재를 포함하도록 구성된다. 또한 케이스의 일측 및 타측에는 펌프(100)에 유체를 전달하거나, 펌프(100)로부터 유체를 전달받기 위한 개구부가 형성될 수 있으며, 하나의 개구만의 형성도 가능하며 도 1에 도시된 바와 같이 2개 이상이 형성되는 것도 가능할 것이다.
한편, 케이스는 유체를 수용하고 있는 유체 저장소(500)와 유체 연통되어 있으며, 제 1기계식 밸브(300) 및 제 2기계식 밸브(400)는 일측 및 타측의 유압에 기초하여 유체 저장소(500)의 유체를 펌프(100)로 공급할 수 있게 된다. 구체적으로 제 1기계식 밸브(300)의 일측의 유압이 타측의 유압보다 더 높게 형성되면 피스톤 부재가 일측에서 타측방향으로 이동하게 되고, 이 때 유체 저장소(500)와 제 1기계식 밸브(300)의 타측이 유체 연통되게 되고, 이로 인하여 유체 저장소(500)의 유체를 제 3-1유로(631)를 통해 제 1챔버(131)의 타측으로 공급할 수 있게 된다. 이를 통해서 펌프(200) 내의 유체 충진을 좀 더 효율적이고 신속하게 수행할 수 있게 된다. 제 2기계식 밸브(400)의 경우도 제 1기계식 밸브(300)와의 동작과 동일하게 동작하기 때문에 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 펌프(200)의 유체 충진을 좀 더 신속하게 수행하기 위하여 제 1-1유로(611) 및 제 3-1유로(631)를 연결하는 제 5유로(650) 및 제 2-1유로(621) 및 제 4-1유로(641)를 연결하는 제 6유로(660)를 형성할 수 있으며, 상기 제 5유로(650) 및 제 6유로(660) 상에는 유체의 이동을 제어하기 위한 제 5밸브(750) 및 제 6밸브(760)를 각각 배치할 수 있다. 제 5밸브(750) 및 제 6밸브(760)는 On/Off 기능을 수행하는 밸브로써, 솔레노이드 밸브를 채용하는 것도 가능하다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 각 상황별 유체의 흐름에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서, 롤 제어시의 유체의 흐름을 설명하기 위한 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서, 펌프측에 유체를 충진하는 경우의 유체의 흐름을 설명하기 위한 회로도이다.
차량 주행 중 롤(Roll) 변화가 감지되어 이를 보상하기 위하여 차량의 좌측 전륜 휠 및 좌측 후륜 휠에 각각 배치된 제 1액추에이터(210) 및 제 2액추에이터(220)에 유체를 동시에 공급해야 하는 상황이 발생할 경우, 각 휠측에 배치된 액추에이터(200)와 연결된 유로(610, 620, 630, 640)는 개방되어야 하므로, 제 1밸브(710), 제 2밸브(720), 제 3밸브(730) 및 제 4밸브(740)는 개방시킨다. 또한 액추에이터(200)에 유체를 신속히 전달해야 하기 때문에 제 1유로(610), 제 2유로(620), 제 3유로(630) 및 제 4유로(640)로부터 분기된 제 1-1유로(611), 제 2-1유로(621), 제 3-1유로(631) 및 제 4-1유로(641)에는 유체가 이동하지 않도록 해야 하므로, 제 1기계식 밸브(300), 제 2기계식 밸브(400), 제 5밸브(750) 및 제 6밸브(760)는 닫힌 상태가 되도록 제어되어야 한다. 이때, 펌프(100) 내의 피니언(160)은 모터(110)에 의해 반시계방향으로 회전하게 되고, 이로 인하여 제 1피스톤(141)은 좌측방향으로, 제 2피스톤(142)은 우측방향으로 각각 이동하게 된다. 이때 제 1챔버(131)의 일측에 수용된 유체는 제 1유로(610)를 통해 제 1액추에이터(210)로 이동하게 되고, 동시에 제 2챔버(132)의 타측에 수용된 유체는 제 2유로(620)를 통해 제 2액추에이터(220)로 이동하게 됨으로써, 차량의 롤 발생에 대한 보상을 수행하게 된다. 한편, 제 3액추에이터(230) 및 제 4액추에이터(240)에 수용된 유체는 유압차에 의하여 각각 제 3유로(630) 및 제 4유로(640)를 통하여 제 1챔버(131)의 타측 및 제 2챔버(132)의 일측으로 이동하게 된다. 차량의 우측 액추에이터에 유체를 공급하는 경우는 앞서 설명한 내용과 반대의 매커니즘이 적용되기 때문에 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 상기 롤 제어가 완료된 이후, 펌프(100)의 타측에 유체를 충진하는 경우 유체의 흐름을 설명하도록 하겠다. 우선 액추에이터(200)의 스트로크를 유지하기 위하여 제 1밸브(710), 제 2밸브(720), 제 3밸브(730) 및 제 4밸브(740)는 폐쇄되도록 제어한다. 이 경우 펌프(100)는 모터(110)에 의해 계속 구동하게 되는데, 제 1챔버(131)의 일측에 수용된 유체는 제 1액추에이터(210) 측으로 이동이 불가능하기 때문에 제 1-1유로(611)을 통해 제 1기계식 밸브(400)의 일측으로 이동하게 된다. 이때 제 1기계식 밸브(400)의 일측의 유압은 타측의 유압보다 높게 되므로, 제 1기계식 밸브(400) 내부의 피스톤 부재는 타측 방향으로 이동하게 된다. 이를 통해 유체 저장소(500)에 수용된 유체는 도 4에 도시된 바와 같이 제 3-1유로(631)와 연통되게 되므로, 결국 펌프(100)는 유체 저장소(500)에 수용된 유체를 공급받게 됨으로써, 신속하고 효율적으로 유체의 충진이 가능하게 된다. 한편, 제 1-1유로(611) 및 제 3-1유로(631) 사이를 연결하는 제 5유로(650)를 통하여 유체가 이동할 수 있도록 제 5밸브(750)를 개방되도록 제어함으로써, 제 1챔버(131)의 일측에 수용된 유체를 제 5유로(650)를 통하여 제 1챔버(131)의 타측으로 전달할 수 있게 된다. 이를 통해서 제 1챔버(131)의 타측의 유체 충진을 더욱 신속하게 수행하는 것이 가능하게 된다. 마찬가지로 제 2챔버(132)의 일측의 경우, 제 2기계식 밸브(400)에 의해 유체 저장소(500)에 수용된 유체가 제 2챔버(132)의 일측으로 전달되게 되고, 나아가 제 6밸브(760)를 개방시킴으로써 제 2챔버(132) 타측에 수용된 유체 또한 제 2챔버(132)의 일측으로 직접 전달되게 함으로써 제 2챔버(132)의 일측으로 유체를 신속하게 충진하는 것이 가능하게 된다. 이와 반대로, 제 1챔버(131)의 일측 및 제 2챔버(132)의 타측에 유체를 충진하기 위한 내용 또한 앞서 설명한 부분과 유체가 반대로 흐르는 것 이외에는 동일하므로 이에 대한 자세한 설명을 생략하도록 한다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 펌프
210, 220, 230, 240: 액추에이터
300: 제 1기계식 밸브
400: 제 2기계식 밸브
500: 유체 저장소

Claims (10)

  1. 내부가 길이 방향으로 구획된 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132)와, 상기 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132) 내에 이동 가능하게 배치되는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 포함하는 펌프(100);
    차량의 휠과 연결된 코일스프링과 연결되고, 상기 펌프(100)로부터 유체를 공급받는 제1 내지 제4액추에이터(210, 220, 230, 240);
    일측 및 타측이 상기 제 1챔버(131)의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되도록 상기 펌프(100)와 병렬로 연결되는 제 1기계식 밸브(300);
    일측 및 타측이 상기 제 2챔버(132)의 일측 및 타측과 각각 유체 연통되도록 상기 펌프(100)와 병렬로 연결되는 제 2기계식 밸브(400);
    제 1기계식 밸브(300) 및 제 2기계식 밸브(400) 중 적어도 하나와 연통되어 상기 펌프(100)에 유체를 공급하는 유체 저장소(500);
    상기 제 1챔버(131)의 일측 및 상기 제 1액추에이터(210) 사이에 형성된 제 1유로(610);
    상기 제 1챔버(131)의 타측 및 상기 제 3액추에이터(230) 사이에 형성된 제 3유로(630);
    상기 제 1유로(610)에서 분기되어 상기 제 1기계식 밸브(300)의 일측과 연결된 제 1-1유로(611); 및
    상기 제 3유로(630)에서 분기되어 상기 제 1기계식 밸브(300)의 타측과 연결된 제 3-1유로(631)를 포함하고,
    상기 제 1기계식 밸브(300) 및 제 2기계식 밸브(400)는 케이스, 상기 케이스 내에서 이동 가능하도록 배치된 피스톤 부재 및 상기 피스톤 부재를 상기 케이스 내부에서 지지하는 탄성부재를 포함하도록 구성되고,
    상기 제 1기계식 밸브(300)는 일측 및 타측의 유압에 기초하여 상기 유체 저장소(500)의 유체를 상기 제 1-1유로(611) 또는 상기 제 3-1유로(631)를 통해 상기 제 1챔버(131)의 일측 또는 타측으로 공급하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 액추에이터(210, 220, 230, 240)는 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치되고,
    상기 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 제 1 및 제 2액추에이터(210, 220) 또는 제 3 및 제 4액추에이터(230, 240)에 유체를 동시에 공급할 수 있는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1기계식 밸브(100)는 피스톤 부재 및 상기 피스톤 부재를 지지하는 탄성부재를 포함하고,
    일측 및 타측의 유압에 기초하여 상기 피스톤 부재가 이동함에 따라 상기 유체 저장소(500)와 상기 제 1-1유로(611)를 연통시키거나, 또는 상기 유체 저장소(500)와 상기 제 3-1유로(631)를 연통시키는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1유로(610) 및 상기 제 3유로(630)상에 각각 배치되는 제 1밸브(710) 및 제 3밸브(730)를 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1-1유로(611) 및 상기 제 3-1유로(631)를 연결하는 제 5유로(650); 및
    상기 제 5유로(650)를 흐르는 유체의 이동을 제어하는 제 5밸브(750);
    를 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2챔버(132)의 일측 및 상기 제 2액추에이터(220) 사이에 형성된 제 2유로(620);
    상기 제 2챔버(132)의 타측 및 상기 제 4액추에이터(240) 사이에 형성된 제 4유로(640);
    상기 제 2유로(620)에서 분기되어 상기 제 2기계식 밸브(400)의 일측과 연결된 제 2-1유로(621); 및
    상기 제 4유로(640)에서 분기되어 상기 제 2기계식 밸브(400)의 타측과 연결된 제 4-1유로(641);
    를 더 포함하고,
    상기 제 2기계식 밸브(400)는 일측 및 타측의 유압에 기초하여 상기 유체 저장소(500)의 유체를 상기 제 2-1유로(621) 또는 상기 제 4-1유로(641)를 통해 상기 제 2챔버(132)의 일측 또는 타측으로 공급하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2기계식 밸브(400)는 피스톤 부재 및 상기 피스톤 부재를 지지하는 탄성부재를 포함하고,
    일측 및 타측의 유압에 기초하여 상기 피스톤 부재가 이동함에 따라 상기 유체 저장소(500)와 상기 제 2-1유로(621)를 연통시키거나, 또는 상기 유체 저장소(500)와 상기 제 4-1유로(641)를 연통시키는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2유로(620) 및 상기 제 4유로(640)상에 각각 배치되는 제 2밸브(720) 및 제 4밸브(740)를 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2-1유로(621) 및 상기 제 4-1유로(641)를 연결하는 제 6유로(660); 및
    상기 제 6유로(660)를 흐르는 유체의 이동을 제어하는 제 6밸브(760);
    를 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
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