KR101937473B1

KR101937473B1 - 차량용 능동 현가장치

Info

Publication number: KR101937473B1
Application number: KR1020170118008A
Authority: KR
Inventors: 민경현
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-04-11

Abstract

본 발명은 압축 및 인장 행정시 연결라인을 따라 이동되는 유체가 양방향 펌프로 유입되지 않도록 함으로써, 양방향 펌프의 불필요한 동작 및 에너지 소모를 방지할 수 있고, 엑티브 모드로 행정시 양방향 펌프를 이용해 감쇠력을 가변적으로 제어함으로써, 댐핑 성능을 향상시킴과 아울러 차량의 안정성과 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 능동 현가장치에 관한 것이다.

Description

차량용 능동 현가장치{ACTIVE SUSPENSION SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 능동 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단방향 밸브를 이용해 양방향 펌프의 불필요한 동작 및 에너지 소모를 방지할 수 있고, 고주파 입력시에 댐핑 성능을 유지시키며, 양방향 펌프와 내장형 가변 밸브 및 와장형 가변 밸브를 이용해 급가속과 급감속 또는 선회시 차량의 자세를 안정적으로 유지시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 능동 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 서스펜션(suspension, 현가장치 라고도 함) 시스템은 차체 중량을 지지함과 동시에 노면으로부터 차체로 전해지는 진동을 억제 및 감쇠시키는 역할을 한다.

이러한 종래의 차량용 서스펜션 시스템은, 바퀴가 결합되는 휠을 회전 가능하게 지지하는 캐리어와, 상기 캐리어의 상부를 차체에 연결시키기 위한 어퍼 암과, 상기 캐리어의 하부를 차체에 연결시키기 위한 로워 암과 어시스트 암 및 트레일링 암과, 캐리어의 상부와 차체를 연결시키는 완충기와, 로워 암과 차체 사이에 배치되는 탄성 스프링과, 차에에 고정되는 스테빌라이저 바와, 상기 스테빌라이저 바와 로워 암을 연결시키는 연결링크 등으로 구성된다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개실용 제20-1996-000888호(1996년 01월 17일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 차량용 능동 현가장치가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 양방향 펌프의 펌핑 방향으로만 개방 가능한 체크 밸브를 적용하여, 압축 및 인장 행정시 연결라인을 따라 이동되는 유체가 양방향 펌프로 유입되지 않도록 함으로써, 양방향 펌프의 동작부가 불필요하게 동작하는 것을 방지할 수 있고, 압축 및 인장 행정시 양방향 펌프의 동작부에 고정용 토크를 부여하지 않아도 되므로 불필요한 전기에너지 소모가 발생하지 않는 차량용 능동 현가장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 양방향 펌프의 능동 제어와 내장형 가변 밸브와 외장형 가변 밸브를 이용해 압축 및 인장 행정시의 감쇠력을 가변시킴으로써, 고주파 입력시에 댐핑 성능을 유지시키고, 급가속과 급감속 또는 선회시 차량의 자세를 안정적으로 유지시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 능동 현가장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치는, 피스톤에 의해 압축챔버 및 인장챔버로 분할되는 실린더와, 압축측 연결부가 상기 압축챔버에 연결되고, 인장측 연결부가 상기 인장챔버에 연결되는 연결라인과, 상기 연결라인에 연결되며, 행정시 상기 압축챔버와 인장챔버의 체적 차이를 보상하는 축압기를 포함하는 차량용 능동 현가장치에 있어서, 양단이 상기 연결라인의 압축측 연결부와 인장측 연결부에 각각 연결되는 제1크로스라인과, 상기 제1크로스라인에 설치되며, 엑티브 모드로 행정시 유체를 상기 압축챔버 또는 인장챔버로 펌핑하는 양방향 펌프와, 양단이 상기 연결라인과 상기 제1크로스라인에 각각 연결되는 제2크로스라인을 포함하며, 상기 축압기를 기준으로 상기 연결라인의 양측에 각각 설치되며, 행정시 유체가 상기 축압기로 이동되지 않도록 하는 제1압축측 밸브 및 제1인장측 밸브와, 상기 양방향 펌프를 기준으로 상기 제2크로스라인의 양측에 각각 설치되며, 행정시 유체가 상기 양방향 펌프로 이동되지 않도록 하는 제2압축측 밸브와 제2인장측 밸브와, 양단이 상기 제1압축측 체크밸브를 기준으로 상기 연결라인의 압축측 연결부와 상기 축압기에 각각 연결되는 분기라인과, 상기 피스톤에 설치되며, 행정시 유체가 통과되는 유량을 가변하는 내장형 가변 밸브 및, 상기 분기라인에 설치되며, 행정시 유체가 통과하는 유량을 가변하는 외장형 가변 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2크로스라인은 일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제2압축측 밸브의 사이에 위치된 상기 제1크로스라인에 연결되고, 타단이 상기 축압기와 상기 제1압축측 밸브의 사이에 위치된 상기 연결라인에 연결되는 압축측 연결관 및, 일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제2인장측 밸브의 사이에 위치된 상기 제1크로스라인에 연결되고, 타단이 상기 축압기와 상기 제1인장측 밸브의 사이에 위치된 상기 연결라인에 연결되는 인장측 연결관이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 압축측 연결관에는 행정시 유체가 상기 제1크로스라인에서 상기 축압기로 이동되지 않도록 일 방향이 차단되는 제3압축측 밸브가 설치되며, 상기 인장측 연결관에는 행정시 유체가 상기 제1크로스라인에서 상기 축압기로 이동되지 않도록 일 방향이 차단하는 제3인장측 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 축압기는 감쇠력 모드로 압축 행정시 상기 연결라인과 상기 제1인장측 밸브와 상기 연결라인의 인장측 연결부를 통해 상기 인장챔버로 유량을 공급하고, 감쇠력 모드로 인장 행정시 상기 연결라인과 상기 제1압축측 밸브와 상기 연결라인의 압축측 연결부를 통해 상기 압축챔버로 유량을 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 축압기는 엑티브 모드로 압축 행정시 상기 연결라인과 상기 압축측 연결관을 통해 상기 제1크로스라인의 압축측 일단으로 유량을 공급하고, 엑티브 모드로 인장 행정시 상기 연결라인과 상기 인장측 연결관을 통해 상기 제1크로스라인의 인장측 일단으로 유량을 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양방향 펌프는 엑티브 모드로 압축 행정시 유체를 상기 제1압축측 밸브 방향으로 펌핑하여, 상기 연결라인의 인장측 연결부로 이동시키고, 엑티브 모드로 인장 행정시 유체를 상기 제1인장측 밸브 방향으로 펌핑하여, 상기 연결라인의 압축측 연결부로 이동시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내장형 가변 밸브는 감쇠력 모드로 압축 행정시 차단되는 반면, 감쇠력 모드로 인장 행정시와 엑티브 모드로 압축 및 인장 행정시 개방되어 상기 인장챔버의 유체를 상기 압축챔버로 이동시키며, 상기 외장형 가변 밸브는 감쇠력 모드로 인장 행정시 차단되는 반면, 감쇠력 모드로 압축 행정시와 엑티브 모드로 압축 및 인장 행정시 개방되어 상기 압축챔버의 유체를 상기 축압기로 이동시키는 것이 바람직하다.

본 발명은 양방향 펌프의 동작부가 불필요하게 동작하는 것을 방지할 수 있어 장치의 동작 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 압축 및 인장 행정시 양방향 펌프의 동작부를 통해 유체가 유출입되지 않도록 동작부 고정용 토크를 부여하지 않아도 되므로 불필요한 전기에너지 소모가 발생하지 않는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명은 엑티므 모드로 행정시 양방향 펌프를 이용해 감쇠력을 제어함으로써, 고주파 입력시에 댐핑 성능을 유지시키고, 급가속과 급감속 또는 선회시 차량의 자세를 안정적으로 유지시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 축압기를 저압으로 유지시킬 수 있어 유체의 누설(Leak)을 방지할 수 있고, 인장챔버와 압축챔버가 단방향 밸브를 사이에 두고 축압기에 연결되므로 부압이 발생 되지 않으며, 엑티브 모드로 구동시 압축챔버와 인장챔버 중 어느 하나가 고압이 되는 경우 다른 하나가 저압이 되는 구조이므로 낮은 압력으로도 큰 힘을 생성시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치를 보여주기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.

또한, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.

도 1 내지 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치는 실린더(10)와, 연결라인(20) 및, 축압기(accumulator, 30)를 포함한다.

특히, 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치는 제1크로스라인(100)과, 양방향 펌프(200)와, 제1압축측 밸브(301)와, 제1인장측 밸브(302)와, 제2압축측 밸브(401)와, 제2인장측 밸브(402)와, 제2크로스라인(500, 500-1)과, 제3압축측 밸브(601)와, 제3인장측 밸브(602)와, 분기라인(700)와, 내장형 가변 밸브(800) 및, 외장형 가변 밸브(900)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치에는 양방향 펌프(200)와, 내장형 가변 밸브(800) 및 외장형 가변 밸브(900)의 구동을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 더 포함될 수 있으며, 압축챔버(11)와 인장챔버(12)에는 압력을 감지하여 상기 제어부로 전달하기 위한 압력 센서(미도시)가 각각 설치될 수 있다.

상기한 구성들 중, 실린더(10)는 피스톤 로드(1)의 일단에 결합된 피스톤(2)에 의해 상측의 압축챔버(11)와 하측의 인장챔버(12)로 분할되고, 상기 압축챔버(11)와 인장챔버(12)의 내부에는 작동용 유체(오일 등, O)가 충전된다.

그리고, 피스톤(2)에는 압축 및 인장 행정시 유체(O)가 상하로 유통될 수 있도록 다수의 메인 유로(미도시)가 상하로 관통 형성되며, 상기 메인 유로에는 후술 될 내장형 가변 밸브(800)가 설치된다.

이와 같은 상기 피스톤(2)은, 피스톤 로드(1)의 일단에 결합된 상태로 압축 및 인장 행정을 하는데, 상기 피스톤 로드(1)의 일단이 실린더(10)의 외부로 연장되어 차량의 차축 등에 연결된다.

연결라인(20)은, 일측의 압축측 연결부(21)가 압축챔버(11)와 연결되고, 반대되는 인장측 연결부(22)가 인장챔버(12)와 연결된다.

이와 같은 상기 연결라인(20)은, 압축 및 인장 행정시 압축챔버(11)와 인장챔버(12)의 유체(O)가 상호 이동될 수 있도록 유로를 형성한다.

축압기(accumulator, 30)는, 내부 공간에 일정 압력을 축적해 두었다가 필요에 따라 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 공급하기 위한 것으로, 상기 축압기(30)의 포트는 연결라인(20)에 연결된다.

이와 같은 상기 축압기(30)는, 피스톤(2)이 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 압축챔버(11)와 인장챔버(12) 중 상대적으로 저압인 챔버로 유체(O)를 이동시켜 체적 차이를 보상한다.

더 상세히 설명하면, 상기 축압기(30)는 감쇠력 모드로 압축 행정시 후술 될 제1인장측 밸브(302)와 연결라인(20)의 인장측 연결부(22)를 통해 인장챔버(12)로 유량을 공급한다.

반면, 상기 축압기(30)는 감쇠력 모드로 인장 행정시 후술 될 제압축측 밸브(301)와 연결라인(20)의 압축측 연결부(21)를 통해 압축챔버(11)로 유량을 공급한다.

한편, 상기 축압기(30)는 엑티브 모드로 압축 행정시 연결라인(20)과 후술 될 압축측 연결관(500)을 통해 제1크로스라인(100)의 압축측 일단으로 유량을 공급한다.

반면, 상기 축압기(30)는 엑티브 모드로 인장 행정시 연결라인(20)과 후술 될 인장측 연결관(500-1)을 통해 제1크로스라인(100)의 인장측 일단으로 유량을 공급한다.

제1크로스라인(100)은, 일단이 연결라인(20)의 압축측 연결부(21)와 연결되고, 반대되는 타단이 연결라인(20)의 인장측 연결부(22)와 연결된다.

여기서, 상기 제1크로스라인(100)에는 후술 될 양방향 펌프(200)가 설치되는데, 상기 양방향 펌프(200)는 제1크로스라인(100)의 중심 위치에 설치될 수 있다.

양방향 펌프(200)는, 제1크로스라인(100)에 설치되며, 엑티브 모드로 행정시 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12) 방향으로 유체(O)를 펌핑하여 감쇠력을 조절한다.

더 상세히 설명하면, 상기 양방향 펌프(200)는 엑티브 모드로 피스톤(2)이 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 압축챔버(11)와 인장챔버(12) 방향으로 유체(O)를 선택적으로 펌핑하여 감쇠력을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 양방향 펌프(200)에는 양 방향에 형성된 유출입 포트가 제1크로스라인(100)에 각각 결합되며, 상기 양방향 펌프(200)에는 동작 제어를 위해 제어부(미도시)가 전기적으로 연결된다.

이와 같이, 상기 양방향 펌프(200)가 압축챔버(11) 및 인장챔버(12)로 순간적인 압력을 전달하는 경우, 압축챔버(11) 및 인장챔버(12)의 압력이 증가하고, 이를 통해 차량의 자세를 하드(hard)하게 제어할 수 있다.

따라서, 상기 양방향 펌프(200)는 급가속과 급감속 또는 선회시 압축챔버(11) 및 인장챔버(12)로 유체(O)를 펌핑하여 감쇠력을 향상시킴으로써, 차량의 자세를 안정적으로 유지시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 양방향 펌프(200)는 엑티브 모드로 압축 행정시 유체(O)를 제1압축측 밸브(301) 방향으로 펌핑하여, 연결라인(20)의 인장측 연결부(22)로 이동시킨다.

반면, 상기 양방향 펌프(200)는 엑티브 모드로 인장 행정시 유체(O)를 제1인장측 밸브(302) 방향으로 펌핑하여, 연결라인(20)의 압축측 연결부(21)로 이동시킨다.

제1압축측 밸브(301)는, 축압기(30) 연결 위치를 기준으로 연결라인(20)의 압축측 연결부(21) 방향에 설치되며, 행정시 압축챔버(11)의 유체(O)가 축압기(30) 연결 위치로 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제1압축측 밸브(301)는 감쇠력 모드로 인장 행정시 유체(O)가 연결라인(20)의 압축측 연결부(21)로 이동되도록 개방된다.

제1인장측 밸브(302)는, 축압기(30) 연결 위치를 기준으로 연결라인(20)의 인장측 연결부(22) 방향에 설치되며, 행정시 인장챔버(12)의 유체(O)가 상기 축압기(30) 연결 위치로 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제1인장측 밸브(302)는 감쇠력 모드로 압축 행정시 유체(O)가 연결라인(20)의 인장측 연결부(22)로 이동되도록 개방된다.

제2압축측 밸브(401)는, 양방향 펌프(200)를 기준으로 제1크로스라인(100)의 압축측 일단에 설치되며, 압축 행정시 압축챔버(11)의 유체(O)가 양방향 펌프(200)로 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제2압축측 밸브(401)는 엑티브 모드로 인장 행정시 유체(O)가 제1크로스라인(100)을 통해 연결라인(20)의 압축측 연결부(21)로 이동되도록 개방된다.

제2인장측 밸브(402)는, 양방향 펌프(200)를 기준으로 제1크로스라인(100)의 인장측 일단에 설치되며, 인장 행정시 인장챔버(12)의 유체(O)가 양방향 펌프(200)로 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제2인장측 밸브(402)는 엑티브 모드로 압축 행정시 유체(O)가 제1크로스라인(100)을 통해 연결라인(20)의 인장측 연결부(22)로 이동되도록 개방된다.

제2크로스라인(500)(500-1)은, 제1크로스라인(100)과 축압기(30)를 연결시키기 위한 것으로, 상기 제2크로스라인은 압축측 연결관(500) 및, 인장측 연결관(500-1)로 구비된다.

상기 압축측 연결관(500)은, 일단이 양방향 펌프(200)와 2압축측 밸브(401)의 사이에 위치된 제1크로스라인(100)에 연결되고, 반대되는 타단은 축압기(30) 연결 위치와 후술 될 제1압축측 밸브(301)의 사이에 위치된 연결라인(20)에 연결된다.

인장측 연결관(500-1)은, 일단이 양방향 펌프(200)와 제2인장측 밸브(402)의 사이에 위치된 제1크로스라인(100)에 연결되고, 반대되는 타단은 축압기(30) 연결 위치와 후술 될 제1인장측 밸브(302)의 사이에 위치된 연결라인(20)에 연결된다.

제3압축측 밸브(601)는, 상기 압축측 연결관(500)에 설치되며, 행정시 유체(O)가 제1크로스라인(100)에서 축압기(30)로 이동되지 않도록 일 방향이 차단된다.

제3인장측 밸브(602)는, 인장측 연결관(500-1)에 설치되며, 행정시 유체(O)가 제1크로스라인(100)에서 축압기(30)로 이동되지 않도록 일 방향이 차단된다.

제3압축측 밸브(601)는, 양방향 펌프(200)를 기준으로 압축챔버(11) 방향에 위치된 제2크로스라인(500)에 설치되며, 행정시 유체(O)가 제1크로스라인(100)에서 축압기(30)가 연결된 연결라인(20)으로 이동되지 않도록 차단한다.

반면, 상기 제3압축측 밸브(601)는 엑티브 모드로 압축 행정시 축압기(30)의 유체(O)가 압축측 제2크로스라인(500)과 제1크로스라인(100)을 통해 양방향 펌프(200)로 이동되도록 개방된다.

제3인장측 밸브(602)는, 양방향 펌프(200)를 기준으로 인장챔버(12) 방향에 위치된 제2크로스라인(500-1)에 설치되며, 행정시 유체(O)가 제1크로스라인(100)에서 축압기(30)가 연결된 연결라인(20)으로 이동되지 않도록 차단한다.

반면, 상기 제3인장측 밸브(602)는 엑티브 모드로 인장 행정시 축압기(30)의 유체(O)가 인장측 제2크로스라인(500-1)과 제1크로스라인(100)을 통해 양방향 펌프(200)로 이동되도록 개방된다.

이와 같은 제3압축측 밸브(602)와 제3인장측 밸브(602)는, 감쇠력 모드로 행정시 제1크로스라인(100)의 유체(O)가 축압기(30)로 이동되지 않도록 차단하므로, 축압기(30)를 저압으로 유지시킬 수 있고, 이를 통해 유체(O)의 누설을 방지할 수 있다.

분기라인(700)은, 일단이 제1압축측 밸브(301)를 기준으로 연결라인(20)의 압축측 연결부(21) 방향에 연결되고, 반대되는 타단은 축압기(30)와 연결된다.

여기서, 상기 분기라인(700)에는 후술 될 외장형 가변 밸브(900)가 설치되는데, 상기 분기라인(700)은 외장형 가변 밸브(900)의 개폐 동작에 의해 개방 또는 폐쇄된다.

내장형 가변 밸브(800)는, 피스톤(2)의 메인 유로 내에 설치되는 것으로, 인장챔버(12)에서 압축챔버(11)로 이동되는 유체(O)의 감쇠력을 조절하여 하드 모드(hard mode) 또는 소프트 모드(soft mode)로 전환시킨다.

이와 같은 상기 내장형 가변 밸브(800)는, 도 2에서처럼 감쇠력 모드로 압축 행정시 유체(O)가 통과되지 않도록 차단된다.

반면, 상기 내장형 가변 밸브(800)는 감쇠력 모드로 인장 행정시와 엑티브 모드로 압축 및 인장 행정시 개방되어 인장챔버(12)의 유체(O)를 압축챔버(11)로 이동시킨다.

또한, 상기 내장형 가변밸브(800)는 하드 모드(hard mode)로 행정시 개방되는 단면적을 축소시켜 하드한 감쇠력을 발생시키고, 소프트 모드(soft mode)로 행정시 개방되는 단면적을 증가시켜 소프트한 감쇠력을 발생시킨다.

외장형 가변 밸브(900)는, 분기라인(700)에 설치되는 것으로, 압축챔버(11)에서 축압기(30)로 이동되는 유체(O)의 감쇠력을 조절하여 하드 모드(hard mode) 또는 소프트 모드(soft mode)로 전환시킨다.

이와 같은 상기 외장형 가변 밸브(900)는, 도 3에서처럼 감쇠력 모드로 인장 행정시 유체(O)가 통과되지 않도록 차단된다.

반면, 상기 외장형 가변 밸브(900)는 도 2와 4 및 5에서처럼 감쇠력 모드로 압축 행정시와 엑티브 모드로 압축 및 인장 행정시 개방되어 압축챔버(11)의 유체(O)를 축압기(30)로 이동시킨다.

이하, 도 1 내지 5를 참조로 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 감쇠력 모드로 압축 행정을 하는 경우는 도 2에서처럼 피스톤(2)의 하강에 의해 압축챔버(11)가 고압이 되고, 인장챔버(12)는 상대적으로 저압이 된다.

그리고, 내장형 가변 밸브(800)는 차단되고, 외장형 가변 밸브(900)는 개방되어 압축챔버(11)의 유체(O)를 축압기(30) 방향으로 이동시킨다.

이때, 압축챔버(11)의 유체(O)는 외장형 가변 밸브(900)를 통과하여 축압기 (30)로 전달되며, 외장형 가변 밸브(900)의 유량 제어에 의해 감쇠력이 발생된다.

또한, 축압기(30)의 유량이 제1인장측 밸브(302)와 연결라인(20)의 인장측 연결부(22)를 통해 인장챔버(12)로 공급된다.

이 과정에서, 제2압축측 밸브(401)와 제2인장측 밸브(402)가 양방향 펌프(200)로 유체(O)가 이동되지 않도록 차단하므로, 양방향 펌프(200)의 동작부가 불필요하게 동작하는 것을 방지할 수 있어 장치의 동작 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 압축 및 인장 행정시 양방향 펌프(200)의 동작부를 통해 유체(O)가 유출입되지 않도록 동작부 고정용 토크를 부여하지 않아도 되므로, 불필요한 전기에너지 소모가 발생하지 않는다.

반면, 감쇠력 모드로 인장 행정을 하는 경우는 도 3에서처럼 피스톤(2)의 상승에 의해 인장챔버(12)가 고압이 되고, 압축챔버(11)는 상대적으로 저압이 된다.

그리고, 내장형 가변 밸브(800)의 개방에 의해 인장챔버(12)의 유체(O)가 압축챔버(11)로 이동되고, 외장형 가변 밸브(900)는 차단된다.

이때, 축압기(30)의 유량이 제1압축측 밸브(301)와 연결라인(20)의 압축측 연결부(21)를 통해 압축챔버(11)로 이동되며, 내장형 가변 밸브(800)의 유량 제어에 의해 감쇠력이 발생된다.

또한, 압축 및 인장 행정시 양방향 펌프(200)의 동작부를 통해 유체(O)가 유출입되지 않도록 동작부 고정용 토크를 부여하지 않아도 되므로 불필요한 전기에너지 소모가 발생하지 않는다.

한편, 엑티브 모드로 압축 행정을 하는 경우는 도 4에서처럼 피스톤(2)의 하강에 의해 압축챔버(11)가 고압이 되고, 인장챔버(12)는 상대적으로 저압이 된다.

그리고, 내장형 가변 밸브(800)는 개방되어 인장챔버(12)의 유체(O)를 압축챔버(11)로 이동시키며, 상기 내장형 가변 밸브(800)의 유량 제어에 의해 감쇠력이 발생된다.

또한, 축압기(30)의 유량이 압축측 연결관(500)과 제3압축측 밸브(601)와 제1크로스라인(100)을 통해 양방향 펌프(200)로 이동된다.

아울러, 양방향 펌프(200)는 유체(O)를 제1크로스라인(100)의 인장측 일단을 향해 펌핑하고, 펌핑된 유체(O)는 제2인장측 밸브(402)와 연결라인(100)의 인장측 연결부(22)를 통해 인장챔버(12)로 유입된다.

따라서, 엑티브 모드로 압축 행정시 인장챔버(12)는 고압으로 형성되고, 압축챔버(11)는 저압으로 형성되므로, 감쇠력을 저감(downward Active Force)시킬 수 있다.

반면, 엑티브 모드로 인장 행정을 하는 경우는 도 5에서처럼 피스톤(2)의 상승에 의해 인장챔버(12)가 고압이 되고, 압축챔버(11)는 상대적으로 저압이 된다.

또한, 축압기(30)의 유량이 인장측 연결관(500-1)과 제3인장측 밸브(602)와 제1크로스라인(100)을 통해 양방향 펌프(200)로 이동된다.

아울러, 양방향 펌프(200)는 유체(O)를 제1크로스라인(100)의 압축측 일단을 향해 펌핑하고, 펌핑된 유체(O)는 제2압축측 밸브(401)와 연결라인(100)의 압축측 연결부(21)를 통해 인장챔버(12)로 유입된다.

따라서, 엑티브 모드로 인장 행정시 압축챔버(11)는 고압으로 형성되고, 인장챔버(12)는 저압으로 형성되므로, 감쇠력을 상승(upward Active Force)시킬 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 양방향 펌프(500)의 펌핑 방향으로만 개방 가능한 제1압축측 체크 밸브(701)와 제1인장측 체크 밸브(702)를 각각 적용함으로써, 양방향 펌프(500)의 동작부가 불필요하게 동작하는 것을 방지할 수 있어 장치의 동작 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 압축 및 인장 행정시 양방향 펌프(500)의 동작부를 통해 유체(O)가 유출입되지 않도록 동작부 고정용 토크를 부여하지 않아도 되므로 불필요한 전기에너지 소모가 발생하지 않는다.

그리고, 본 발명은 엑티므 모드로 행정시 양방향 펌프를 이용해 감쇠력을 제어함으로써, 고주파 입력시에 댐핑 성능을 유지시키고, 급가속과 급감속 또는 선회시 차량의 자세를 안정적으로 유지시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 축압기를 저압으로 유지시킬 수 있어 유체의 누설(Leak)을 방지할 수 있고, 인장챔버(12)와 압축챔버(11)가 단방향 밸브를 사이에 두고 축압기(30)에 연결되므로 부압이 발생 되지 않으며, 엑티브 모드로 구동시 압축챔버(11)와 인장챔버(12) 중 어느 하나가 고압이 되는 경우 다른 하나가 저압이 되는 구조이므로 낮은 압력으로도 큰 힘을 생성시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허등록 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허등록 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허등록 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 피스톤 로드 2: 피스톤
10: 실린더 11: 압축챔버
12: 인장챔버 20: 연결라인
21: 압축측 연결부 22: 인장측 연결부
30: 축압기 100: 제1크로스라인
200: 양방향 펌프 301: 제1압축측 밸브
302: 제1인장측 밸브 401: 제2압축측 밸브
402: 제2인장측 밸브 500, 500-1: 제2크로스라인
601: 제3압축측 밸브 602: 제3인장측 밸브
700: 분기라인 800: 내장형 가변 밸브
900: 외장형 가변 밸브O: 유체

Claims

피스톤에 의해 압축챔버와 인장챔버로 분할되는 실린더와, 압축측 연결부가 상기 압축챔버에 연결되고, 인장측 연결부가 상기 인장챔버에 연결되는 연결라인과, 상기 연결라인에 연결되며, 상기 압축챔버와 인장챔버의 체적 차이를 보상하는 축압기를 포함하는 차량용 능동 현가장치에 있어서,
양단이 상기 연결라인의 압축측 일단과 인장측 연결부에 각각 연결되는 제1크로스라인과, 상기 제1크로스라인에 설치되며, 엑티브 모드로 행정시 유체를 상기 압축챔버 또는 인장챔버로 펌핑하는 양방향 펌프와, 양단이 상기 연결라인과 상기 제1크로스라인에 각각 연결되는 제2크로스라인을 포함하며,
상기 축압기를 기준으로 상기 연결라인의 양측에 각각 설치되며, 유체가 상기 축압기로 이동되지 않도록 하는 제1압축측 밸브 및 제1인장측 밸브와, 상기 양방향 펌프를 기준으로 상기 제2크로스라인의 양측에 각각 설치되며, 유체가 상기 양방향 펌프로 이동되지 않도록 하는 제2압축측 밸브와 제2인장측 밸브와, 양단이 상기 제1압축측 밸브를 기준으로 상기 연결라인의 압축측 연결부와 상기 축압기에 각각 연결되는 분기라인과, 상기 피스톤에 설치되며, 행정시 유체가 통과되는 유량을 가변하는 내장형 가변 밸브 및, 상기 분기라인에 설치되며, 행정시 유체가 통과하는 유량을 가변하는 외장형 가변 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2크로스라인은,
일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제2압축측 밸브의 사이에 위치된 상기 제1크로스라인에 연결되고, 타단이 상기 축압기와 상기 제1압축측 밸브의 사이에 위치된 상기 연결라인에 연결되는 압축측 연결관 및,
일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제2인장측 밸브의 사이에 위치된 상기 제1크로스라인에 연결되고, 타단이 상기 축압기와 상기 제1인장측 밸브의 사이에 위치된 상기 연결라인에 연결되는 인장측 연결관이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.
청구항 2에 있어서,
상기 압축측 연결관에는,
행정시 유체가 상기 제1크로스라인에서 상기 축압기로 이동되지 않도록 일 방향이 차단되는 제3압축측 밸브가 설치되며,
상기 인장측 연결관에는,
행정시 유체가 상기 제1크로스라인에서 상기 축압기로 이동되지 않도록 일 방향이 차단하는 제3인장측 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.
청구항 2에 있어서,
상기 축압기는,
감쇠력 모드로 압축 행정시 상기 연결라인과 상기 제1인장측 밸브와 상기 연결라인의 인장측 연결부를 통해 상기 인장챔버로 유량을 공급하고, 감쇠력 모드로 인장 행정시 상기 연결라인과 상기 제1압축측 밸브와 상기 연결라인의 압축측 연결부를 통해 상기 압축챔버로 유량을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.
청구항 2에 있어서,
상기 축압기는,
엑티브 모드로 압축 행정시 상기 연결라인과 상기 압축측 연결관을 통해 상기 제1크로스라인의 압축측 일단으로 유량을 공급하고, 엑티브 모드로 인장 행정시 상기 연결라인과 상기 인장측 연결관을 통해 상기 제1크로스라인의 인장측 일단으로 유량을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.
청구항 1에 있어서,
상기 양방향 펌프는,
엑티브 모드로 압축 행정시 유체를 상기 제1압축측 밸브 방향으로 펌핑하여, 상기 연결라인의 인장측 연결부로 이동시키고, 엑티브 모드로 인장 행정시 유체를 상기 제1인장측 밸브 방향으로 펌핑하여, 상기 연결라인의 압축측 연결부로 이동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.
청구항 1에 있어서,
상기 내장형 가변 밸브는,
감쇠력 모드로 압축 행정시 차단되는 반면, 감쇠력 모드로 인장 행정시와 엑티브 모드로 압축 및 인장 행정시 개방되어 상기 인장챔버의 유체를 상기 압축챔버로 이동시키며,
상기 외장형 가변 밸브는,
감쇠력 모드로 인장 행정시 차단되는 반면, 감쇠력 모드로 압축 행정시와 엑티브 모드로 압축 및 인장 행정시 개방되어 상기 압축챔버의 유체를 상기 축압기로 이동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.