KR101897071B1 - Wheel suspension system capable of energy regeneration and suspension control - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 에너지 회생 및 액티브 서스펜션 제어가 가능한 휠 서스펜션 시스템(1)은 댐퍼(20)를 포함하고, 댐퍼(20)는, 케이스(22) 내에서 상하이동 가능하게 배치되며 유체(30)가 채워진 실린더(24); 실린더(24) 내벽을 슬라이딩 이동하도록 밀착 배치되고 하나 이상의 오리피스(36)가 형성된 유압피스톤(32); 유압피스톤(32)의 일면에서 축방향으로 연장된 피스톤로드(38); 케이스(22) 및 실린더(24) 중 하나에 택일적으로 배치되어 전자기 커플링되는 코일(46)과 영구자석(44); 및 유압피스톤(32) 내에 배치되어 모터(56)에 의해 회전하고, 하나 이상의 관통공(52)이 형성된 디스크(50)를 포함한다. 본 발명에 따른 휠 서스펜션 시스템(1)은 디스크(50)를 회전시켜 오리피스(36)의 개방도를 제어하는 전자제어부(60)를 더 포함할 수 있다. The wheel suspension system 1 capable of energy regeneration and active suspension control according to the present invention includes a damper 20 and the damper 20 is disposed so as to be movable up and down in the case 22, A filled cylinder 24; A hydraulic piston (32) closely fitted to slide on the inner wall of the cylinder (24) and formed with at least one orifice (36); A piston rod (38) axially extending from one surface of the hydraulic piston (32); A coil 46 and a permanent magnet 44 that are electromagnetically coupled to one of the case 22 and the cylinder 24 and are electromagnetically coupled; And a disk 50 disposed in the hydraulic piston 32 and rotated by a motor 56 and having at least one through hole 52 formed therein. The wheel suspension system 1 according to the present invention may further include an electronic control unit 60 for controlling the opening degree of the orifice 36 by rotating the disk 50.
Description
본 발명은 휠 서스펜션 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유압댐퍼에서 오리피스의 개방도를 조절하여 에너지 회생 및 서스펜션 제어 모두를 가능하게 하는 에너지 회생 및 서스펜션 제어가 가능한 휠 서스펜션 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel suspension system, and more particularly, to a wheel suspension system capable of energy regeneration and suspension control by regulating the opening degree of an orifice in a hydraulic damper to enable energy regeneration and suspension control.
자동차의 서스펜션에는 주행 중에 노면으로부터 큰 하중이 작용하여 차체는 진동하며, 이러한 진동은 완충기(shock absorber)에서 열로 바뀌어 대기 중으로 발산된다. 이러한 발산되는 에너지를 전기에너지로 회생하기 위하여 여러 가지 방식이 고안되고 특허출원 및 등록이 된 바 있으나, 실용화하는데 어려움을 겪고 있다. In the suspension of the vehicle, a large load is applied from the road surface during driving, and the vehicle body vibrates, and such vibration is converted into heat from a shock absorber and is emitted to the atmosphere. Various methods have been devised to regenerate such divergent energy into electrical energy, and patent applications and registrations have been made, but they have been difficult to put into practical use.
선행문헌 미국특허출원공개공보 US20130154281 A1은 통합된 에너지 생성 댐퍼를 개시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤(140)이 하향 이동하면 압축된 유압유(142)가 제1 포트(148)를 통해 유입되어 제로터(gerotor)(16)를 회전시키고, 제2 포트(149)를 통해서 저압부(145)로 유입된다. 이때, 제로터(16)에 직접 연결된 발전기(18)가 회전하면서 전기를 발생시킨다. Prior Art United States Patent Application Publication No. US20130154281 A1 discloses an integrated energy generation damper. 1, when the
동 선행문헌에서는 유압 모터 한 개가 충격 흡수(전기 생산)와 액티브 제어(전기 소모) 기능을 수행하므로 회생 기능과 액티브 제어기능이 동시에 작동할 수 없고, 이들 간 원활한 변환에 어려움이 존재한다. 또한, 제로터의 기어 이의 수가 적어서 압력 맥동이 심하고 진동의 발생 우려가 존재한다. In the preceding literature, one hydraulic motor performs shock absorption (electricity production) and active control (electricity consumption) functions, so regenerative function and active control function can not operate at the same time, and there is a difficulty in smooth conversion between them. In addition, the number of gear teeth of the gerotor is small and pressure pulsation is serious and vibration is likely to occur.
따라서, 보다 용이한 방식으로 주행 중 발생하는 차체 진동 에너지를 전기로 회생하고, 차량이 코너링, 제동 등의 거동을 할 때 액티브 댐퍼 역할을 하여 자세를 보다 안정적으로 유지할 수 있는 서스펜션 시스템이 필요하다. Accordingly, there is a need for a suspension system that can regenerate the body vibration energy generated during traveling in a more easily operated manner and maintain the posture more stably by acting as an active damper when the vehicle performs a behavior such as cornering or braking.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량 주행 중에 노면으로부터 서스펜션에 작용하는 하중에 의해서 차체가 상하로 진동하는 에너지를 전기에너지로 회생 및 저장하여 필요할 때 사용하도록 하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 서스펜션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a vehicular electric vehicle in which the energy that the vehicle body vibrates up and down by a load acting on a suspension from a road surface during a vehicle running is regenerated and stored as electric energy, And to provide a suspension system that can improve the performance of the suspension system.
또한, 서스펜션의 충격 완화와 자세 제어 기능을 신속하게 전환하여 전기 회생과 승차감 향상을 동시에 도모할 수 있는 서스펜션 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide a suspension system capable of rapidly reducing the impact of suspension and attitude control function to improve both the electric regeneration and the ride comfort.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다. The features of the present invention for achieving the objects of the present invention as described above and performing the characteristic functions of the present invention described below are as follows.
본 발명에 따른 에너지 회생 및 액티브 서스펜션 제어가 가능한 휠 서스펜션 시스템은 댐퍼를 포함하고, 댐퍼는, 케이스 내에서 상하이동 가능하게 배치되며 유체가 채워진 실린더; 실린더 내벽을 슬라이딩 이동하도록 밀착 배치되고 하나 이상의 오리피스가 형성된 유압피스톤; 유압피스톤의 일면에서 축방향으로 연장된 피스톤로드; 케이스 및 실린더 중 하나에 택일적으로 배치되어 전자기 커플링되는 코일과 영구자석; 및 유압피스톤 내에 배치되어 모터에 의해 회전하고, 하나 이상의 관통공이 형성된 디스크를 포함한다. A wheel suspension system capable of energy regeneration and active suspension control according to the present invention includes a damper, the damper including: a cylinder filled with a fluid; A hydraulic piston closely attached to the inner wall of the cylinder for sliding movement and having at least one orifice formed therein; A piston rod axially extending from one surface of the hydraulic piston; Coils and permanent magnets electromagnetically coupled to one of the case and the cylinder and electromagnetically coupled; And a disk disposed in the hydraulic piston and rotated by the motor and having at least one through hole formed therein.
본 발명에 따른 휠 서스펜션 시스템은 디스크를 회전시켜 오리피스의 개방도를 제어하는 전자제어부를 더 포함할 수 있다. The wheel suspension system according to the present invention may further include an electronic control unit for controlling the opening degree of the orifice by rotating the disk.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 주행 중에 발생하는 차체 진동 에너지를 전기로 회생하는 동시에, 차량이 코너링, 제동 등의 거동을 할 때 액티브 댐퍼 역할을 하여 자세를 보다 안정적으로 유지하여 최적의 승차감을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, the vehicle body vibration energy generated during traveling is regenerated into electricity, and when the vehicle performs a behavior such as cornering or braking, it acts as an active damper to stably maintain the posture, can do.
또한, 본 발명에 따르면 에너지 절감의 효과와 차량의 자세 제어를 통해 최적의 승차감을 제공하는 서스펜션 시스템이 제공된다. In addition, according to the present invention, there is provided a suspension system that provides an optimum ride comfort through energy saving effect and attitude control of a vehicle.
도 1은 종래기술을 도시하고,
도 2는 본 발명에 따른 휠 서스펜션 시스템의 개괄도를 도시하고,
도 3은 본 발명에 따른 휠 서스펜션 시스템의 댐퍼의 단면도를 도시하고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압피스톤 내에 형성된 디스크를 도시하고,
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따라 유압피스톤의 오리피스가 폐쇄된 모습을 도시하며,
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 유압피스톤의 오리피스가 일부 개방 또는 일부 폐쇄된 모습을 도시하며,
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따라 유압피스톤의 오리피스가 전부 개방된 모습을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자제어부의 작동에 관한 예시도를 도시하고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자제어부의 작동모드에 관해 도시한다.Figure 1 shows a prior art,
Figure 2 shows a schematic diagram of a wheel suspension system according to the invention,
3 shows a sectional view of a damper of a wheel suspension system according to the present invention,
Figure 4 illustrates a disc formed in a hydraulic piston according to one embodiment of the present invention,
FIG. 5A shows an orifice of a hydraulic piston closed according to an embodiment of the present invention,
Figure 5b illustrates a partially or partially closed orifice of a hydraulic piston in accordance with an embodiment of the present invention,
FIG. 5C shows a state in which the orifices of the hydraulic pistons are all opened according to an embodiment of the present invention.
6 shows an exemplary diagram of the operation of the electronic control unit according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 illustrates an operating mode of the electronic control unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. Also, it should be understood that the present invention should not be construed as limited to the embodiments described herein, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다. Meanwhile, in the present invention, the terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The terms may be referred to as a second element only for the purpose of distinguishing one element from another, for example, to the extent that it does not depart from the scope of the invention in accordance with the concept of the present invention, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.Whenever an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that other elements may be present in between something to do. On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly contacted" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited element, step, operation, and / Or additions.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 회생 및 액티브 서스펜션 제어가 가능한 휠 서스펜션 시스템(1)은 댐퍼(20)를 포함하고, 댐퍼(20)는, 케이스(22) 내에서 상하이동 가능하게 배치되며 유체(30)가 채워진 실린더(24); 실린더(24) 내벽을 슬라이딩 이동하도록 밀착 배치되고 하나 이상의 오리피스(36)가 형성된 유압피스톤(32); 유압피스톤(32)의 일면에서 축방향으로 연장된 피스톤로드(38); 케이스(22) 및 실린더(24) 중 하나에 택일적으로 배치되어 전자기 커플링되는 코일(46)과 영구자석(44); 및 유압피스톤(32) 내에 배치되어 모터(56)에 의해 회전하고, 하나 이상의 관통공(52)이 형성된 디스크(50)를 포함한다. 3 and 4, the wheel suspension system 1 capable of energy regeneration and active suspension control according to the present invention includes a
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 및 액티브 서스펜션 제어가 가능한 휠 서스펜션 시스템(1)은 스프링(10)을 더 포함할 수 있다. 댐퍼(20)는 브라켓(102)을 통해 차체 측에 고정될 수 있고 휠 고정부(104)를 통해 휠 측에 장착될 수 있다. As shown in FIG. 2, the wheel suspension system 1 capable of energy recovery and active suspension control according to an embodiment of the present invention may further include a
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 댐퍼(20)는, 케이스(22) 내에서 상하이동 가능하게 배치되며 내부가 유체(30)로 채워진 실린더(24); 실린더(24) 내벽을 슬라이딩 이동하도록 밀착 배치되고 하나 이상의 오리피스(36)가 형성된 유압피스톤(32); 유압피스톤(32)의 일면에서 축방향으로 연장되는 피스톤로드(38)를 포함한다. 댐퍼가 단통식인 경우, 실린더(24) 내에서 유압 피스톤(32) 하측에 배치되는 피스톤(42)과, 피스톤(42)과 실린더(24)의 벽 사이에는 채워지는 압축공기(40)를 포함할 수 있다. 도면에는 단통식 댐퍼만이 기재되어 있지만, 본 발명에 따른 댐퍼(20)는 복통식 또는 삼통식 댐퍼일 수 있다.3, the
또한, 댐퍼(20)는 케이스(22) 및 실린더(24) 중 어느 하나에 택일적으로 배치되어 전자기 커플링 되는 영구자석(44)과 코일(46)을 포함한다. 예를 들어, 영구자석(44)이 케이스(22)에, 더욱 바람직하게는 케이스(22) 내벽에 배치되면 코일(46)은 실린더(24)에, 더욱 바람직하게는 실린더(24)의 외벽에 배치된다. 반대로, 영구자석(44)이 실린더(24)에, 더욱 바람직하게는 실린더(24)의 외벽에 배치되면 코일(46)은 케이스(22)에, 더욱 바람직하게는 케이스의 내벽에 배치된다. 이는, 선형 보이스 코일 액츄에이터에서와 같이, 원통형의 코일이 원통형의 코일을 감싸는 영구자석과의 사이에 형성된 에어갭에서 축방향으로 이동하는 원리와 유사하다. 또한, 본 발명은 이와 같이 생성된 전류를 저장하는 축전지(48)를 더 포함할 수 있다. The
또한, 댐퍼(20)는, 유압피스톤(32) 내에 배치되어 모터(56)에 의해 구동되어 회전하고 표면에 하나 이상의 관통공(52)이 형성된 디스크(50)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스크(50)는 피스톤로드(38)의 내부에 배치되는 구동샤프트(54)에 의해 모터(56)와 연결되어 회전이 조절될 수 있다. 디스크(50)의 중심으로부터 관통공(52)까지의 거리 및 유압피스톤(32)의 중심으로부터 오리피스(36)까지의 거리는 일치하도록 형성될 수 있다. 바람직하게는, 디스크(50)의 중심으로부터 디스크(50)에 형성된 하나 이상의 관통공(52)의 중심까지의 거리 및 유압피스톤(32)의 중심으로부터 오리피스(36)의 중심까지의 거리가 일치되도록 형성될 수 있다. 이에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 디스크(50)의 하나 이상의 관통공(52)과 유압피스톤(32)의 오리피스(36)가 포개어졌을 때 유체연통하도록 구성될 수 있다. The
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 휠 서스펜션 시스템(1)은 전자제어부(60)를 더 포함할 수 있다. 전자제어부(60)는 서스펜션의 구성요소들과 각종 신호를 주고받는다.6, the wheel suspension system 1 according to the present invention may further include an
전자제어부(60)는, 또한, 유체가 관통하는 하나 이상의 오리피스(36)의 개방도를 제어할 수 있다. 전자제어부(60)는 유압피스톤(32)의 오리피스(36)가 개방되는 정도를 조절하여 오리피스(36)를 통과하는 유체의 양이 조절되게 제어할 수 있다. 예를 들어, 유압피스톤(32) 내부에 형성된 디스크(50)를 회전하여 하나 이상의 오리피스(36)의 개방도를 제어할 수 있다. 바람직하게는, 오리피스(36)와 디스크(50)에 형성된 관통공(52)의 중심이 일치하도록 또는 디스크(50)에 형성된 관통공(52)의 중심을 오리피스(36)의 중심에 대해 이동시킴으로써 오리피스(36)의 개방도를 제어할 수 있다. 도 5a 내지 도 5c에는 오리피스의 개방도가 변화되는 일례가 도시되어 있다. 오리피스(36)의 개방 정도의 변화에 따라 오리피스(36)를 통해 흐르는 유체(30)의 양을 변화시킬 수 있다. 도면에는 4개의 원형의 관통공 및 오리피스가 도시되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 더 적거나 많은 수의 관통공 및 오리피스가 다른 형상으로 형성될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. The
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도면에는 도시되지 않았지만, 오리피스(36)와 크기가 동일한 디스크를 오리피스(36)의 중심과 일치하도록 유압피스톤(32) 내부에 배치시키고 그 디스크를 360° 회전시킴으로써 오리피스(36)의 개방도가 또한 조절되는 구성을 취할 수 있다. 이 경우, 오리피스의 개수와 관통공의 개수는 동일하게 형성되는 것이 바람직할 것이다. 또한, 본 명세서에 직접적으로 기재되지 않았다 하더라도, 다른 방식으로 디스크를 이용하여 오리피스의 개방도를 조절하여 유체의 흐름을 조절하는 것 또한 본 발명의 범주 내에 있다는 것이 이해되어야 한다. According to another embodiment of the present invention, a disc of the same size as the
전자제어부(60)는, 또한, 오리피스의 개방도를 조절하여 서스펜션 시스템(1)이 후술할 여러 모드에 의해 작동하도록 제어할 수 있다. The
도 7에 도시된 바와 같이, 전자제어부(60)는 오리피스(36)의 개방도를 조절하여 휠 서스펜션 시스템(1)이 에너지 회생 모드에서 작동하도록 제어할 수 있다. 전자제어부(60)가 디스크(50)를 회전시켜 오리피스(36)를 완전히 폐쇄하도록 하면, 차량 주행시 노면으로부터 서스펜션에 작용하는 하중에 의해서 차체가 상하로 진동하는 에너지인 차체 진동에너지가 전기에너지로 회생된다. 구체적으로, 실린더(24)가 상하로 이동하여 코일(46)에 전류가 유도되며 이를 축전지 등에 저장하여 회생 기능을 실현한다. 또한, 오리피스(36)를 개방하면, 차체 진동에너지의 일부는 코일에 의해 전기에너지로 회생되고 나머지는 댐핑력에 의해 열로 변환된다. As shown in Fig. 7, the
도 7에 도시된 바와 같이, 전자제어부(60)는, 또한, 오리피스(36)의 개방도를 조절하여 휠 서스펜션 시스템(1)의 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절 모드에서 작동할 수 있도록 제어할 수 있다. 유압피스톤이 상하로 이동하여 오리피스 사이로 유체가 통과하면서 속도에 비례하여 댐핑력이 발생하고, 오리피스의 총 면적, 즉, 개수 및 크기에 따라 댐핑력이 달라지므로, 전자제어부(60)는 피스톤 내부에 형성된 디스크를 소정 각도로 회전시켜 오리피스의 개방되는 정도를 조정하여 요구되는 댐핑력을 얻기 위해 댐핑력을 변화시킬 수 있다. 이때, 오리피스의 개방도를 조절하여 차체 진동에너지의 일부는 댐핑력에 의해 열로 변환되고 나머지는 코일에 의해 전기로 회생된다. 7, the
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 전자제어부(60)는 오리피스(36)의 개방도를 조절하여 휠 서스펜션 시스템(1)이 액티브 서스펜션 기능을 수행하는 액티브 서스펜션 모드에서 작동하도록 제어할 수 있다. 오리피스를 완전히 폐쇄하고 코일에 회생된 전력을 인가하여 차고를 조절할 수 있는 액티브 서스펜션 기능을 수행하도록 한다. 액티브 서스펜션 모드에서는 차량의 롤(roll) 또는 피치(pitch) 제어가 필요할 때 또는 차체의 높이 조절이 필요할 때 등 액티브 서스펜션 제어가 필요할 때에, 오리피스(36)를 완전히 폐쇄하고 회생된 전기에너지를 코일에 가하여 차체의 높이를 조절하는 액티브 서스펜션 기능을 구현한다. 7, the
이와 같이, 본 발명에 따른 휠 서스펜션 시스템은 오리피스 개방도의 조절을 통해 간단한 방법으로 전기에너지를 회생하고, 댐핑력을 조절하며, 액티브 서스펜션 기능까지 구현하여 최적의 승차감과 전력 회생을 도모할 수 있다. As described above, the wheel suspension system according to the present invention can regulate the electric energy, adjust the damping force, and realize the active suspension function through the simple adjustment of the orifice opening degree, thereby achieving optimum ride comfort and power regeneration .
본 발명에 따른 휠 서스펜션 시스템(1)은, 또한, 주행 및 노면 정보를 감지하여 전자제어부(60)와 신호를 주고받는 각종 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차속센서, 브레이크센서, 3축 가속도(x,y,z) 센서, 조향각 센서, 차고 센서 또는 차량 수평 자세 센서 등에 의해 주행 정보가 수집되고, 노면의 굴곡, 선회 각도, 포트 홀(pot hole), 범프, 도로의 포장 여부 등의 노면 정보가 수집된다. The wheel suspension system 1 according to the present invention may also include various sensors for sensing traveling and road surface information and exchanging signals with the
이와 같은 주행 및 노면 정보는 전자제어부(60)에 전달되고, 전자제어부(60)는 주행 정보 및 노면 정보 중 적어도 하나에 기초하여 자동으로 에너지 회생 모드, 액티브 서스펜션 모드 및 댐핑력 조절 모드 중 선택적으로 가장 적절한 모드에서 서스펜션이 작동할 수 있도록 제어한다. 또한, 수집된 주행 및 노면 정보 중 적어도 하나에 기초하여 운전자가 선택적으로 특정 모드에서 서스펜션이 작동하도록 할 수 있다. The traveling and road surface information is transmitted to the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
1: 휠 서스펜션 시스템 10: 스프링
20: 댐퍼 22: 케이스
24: 실린더 30: 유체
32: 유압피스톤 36: 오리피스
38: 피스톤 로드 40: 압축공기
42: 피스톤 44: 영구자석
46: 코일 48: 축전지
50: 디스크 52: 관통공
54: 구동샤프트 56: 모터
102: 브라켓 104: 휠 고정부 1: wheel suspension system 10: spring
20: damper 22: case
24: cylinder 30: fluid
32: Hydraulic piston 36: Orifice
38: Piston rod 40: Compressed air
42: piston 44: permanent magnet
46: Coil 48: Battery
50: disk 52: through hole
54: drive shaft 56: motor
102: Bracket 104: Wheel fixing part
Claims (8)
케이스(22) 내에서 상하이동 가능하게 배치되며 유체(30)가 채워진 실린더(24);
상기 실린더(24)의 내벽을 슬라이딩 이동하도록 밀착 배치되고 하나 이상의 오리피스(36)가 형성된 유압피스톤(32);
상기 유압피스톤(32)의 일면에서 축방향으로 연장된 피스톤로드(38);
상기 케이스(22) 및 실린더(24) 중 하나에 택일적으로 배치되어 전자기 커플링되는 코일(46)과 영구자석(44);
상기 유압피스톤(32) 내에 배치되어 모터에 의해 회전하고, 하나 이상의 관통공(52)이 형성된 디스크(50); 및
상기 디스크(50)를 회전시켜 상기 오리피스(36)의 개방도를 제어하는 전자제어부(60)를 포함하며,
상기 전자제어부(60)는,
상기 오리피스(36)의 개방도를 조절하여 차체 진동에너지를 전기에너지로 저장하도록 하는 에너지 회생 모드에서 휠 서스펜션 시스템이 작동하고, 상기 오리피스(36)를 폐쇄하고 코일에 전기에너지를 인가하여 차체의 높이를 조절하게 되는 액티브 서스펜션 기능을 수행하는 액티브 서스펜션 모드에서 휠 서스펜션 시스템이 작동하도록 제어하며,
상기 에너지 회생 모드 또는 액티브 서스펜션 모드는 감지된 주행 정보 및 노면 정보 중 적어도 하나에 기초하여 자동으로 실행하는 것을 특징으로 하는 휠 서스펜션 시스템.
1. A wheel suspension system capable of energy recovery and active suspension control including a single damper (20), wherein the damper (20)
A cylinder (24) arranged to be movable up and down in a case (22) and filled with a fluid (30);
A hydraulic piston (32) closely disposed to slide on an inner wall of the cylinder (24) and having at least one orifice (36) formed therein;
A piston rod (38) extending axially on one surface of the hydraulic piston (32);
A permanent magnet (44) and a coil (46) that are electromagnetically coupled to one of the case (22) and the cylinder (24) and are electromagnetically coupled;
A disk 50 disposed in the hydraulic piston 32 and rotated by a motor and having at least one through hole 52 formed therein; And
And an electronic control unit (60) for controlling the opening degree of the orifice (36) by rotating the disk (50)
The electronic control unit (60)
The wheel suspension system is operated in the energy recovery mode in which the body vibration energy is stored as electric energy by adjusting the opening degree of the orifice 36. The orifice 36 is closed and the electric energy is applied to the coil, In the active suspension mode, which performs the active suspension function to control the wheel suspension system,
Wherein the energy recovery mode or the active suspension mode is automatically executed based on at least one of the sensed driving information and road surface information.
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