KR101966459B1 - 발전 현가장치 및 이에 의한 안티 다이브 제어 방법 - Google Patents

발전 현가장치 및 이에 의한 안티 다이브 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 발전 현가장치에는 휠(1-1)로 장착된 현가 멤버(1)와 차체에 각각 고정되어져 휠(1-1)의 업다운(Up/Down)으로 직선 이동되는 직선운동로드(30); 직선운동로드(30)의 직선 이동이 회전력으로 전환되는 회전운동기어(20); 회전운동기어(20)의 회전력으로 한쪽 방향으로 회전되어 발생된 전류를 배터리(70)로 충전하고, 급제동시 ECU(Engine Control Unit)(80)에 의해 반대쪽 방향으로 회전되어져 직선운동로드(30)의 직선 이동이 현가 멤버(1)를 밑으로 눌러주는 발전구동모터(50);가 포함됨으로써 엔진 동력 소모 없는 전류 생성으로 연비향상과 강화된 환경 규제 충족에 기여할 수 있고, 특히 현가 멤버(1)와 연계되어 전류 생성과 함께 노우즈 다운(Nose Down)도 제어됨으로써 현가장치의 사용성이 크게 확장되는 특징을 갖는다.

Description

발전 현가장치 및 이에 의한 안티 다이브 제어 방법{Current Generating Suspension and Anti Dive Control Method thereby}
본 발명은 현가장치에 관한 것으로, 특히 차량 주행시 반복되는 휠 거동으로 전기 에너지가 생성됨은 물론 급제동시 노오즈 다운 방지를 위한 안티 다이브도 함께 구현되는 발전 현가장치 및 이에 의한 안티 다이브 제어 방법에 관한 것이다.
환경적 요인으로 자동차 업계에서도 내연기관 엔진에 전기 구동력을 더한 하이브리드 자동차의 상품화가 이루어지고 있다. 특히, 최근 들어 자동차에는 연비향상과 충돌 안전 확보에 대한 요구조건이 더욱 강화되고 있다.
강화되는 연비향상 요구조건에 맞춘 예로서, 회생 에너지가 있다. 이러한 회생 에너지는 제동 시 제동에너지로 모터가 발전됨으로써 전기에너지가 생성되고, 이러한 전기에너지로 배터리가 충전됨으로써 엔진의 연비 향상이 더욱 개선될 수 있다.
강화되는 안전 확보 요구조건에 맞춘 예로서, 안티 다이브 장치가 있다. 이러한 안티 다이브 장치는 급제동시 현가보다 높게 형성된 차체 무게중심으로 인해 달리던 관성이 작용함으로써 엔진룸 앞부분이 밑으로 가라앉는 노우즈 다운(Nose Down)을 방지하여 준다.
즉, 안티 다이브 장치는 관성에 의해 가라앉는 노우즈 부분을 강제로 들어 올려줌으로써 충돌 시 자신의 차량이 타 차량의 언더바디로 들어가지 못하게 하고, 이로부터 강화되는 안전 확보 요구조건을 충족한다.
국내특허공개 10-2007-0073407(2007년07월10일)
통상, 차량 주행 시에는 범프와 리바운드에 의한 휠 진동이 일어나고, 이러한 범프와 리바운드는 승차감 향상을 위해 모두 흡수 및 완충됨으로써 제거된다.
하지만, 범프와 리바운드에 의한 휠 진동은 주행 상태에서 지속적으로 반복됨으로써 전기에너지로 전환될 때 연비향상에 일조할 수 있다.
그러므로, 전기에너지가 회생 에너지와 함께 휠 진동을 이용해 함께 생성되면, 차량은 제동시 뿐만 아니라 주행 시에도 전기에너지가 생성됨으로써 배터리 충전 전류나 전장기기 소모전류가 공급이 엔진 동력 소모 없이 가능하고, 이는 연비향상으로 나타남으로써 강화된 환경 규제 충족에도 일조할 수 있다.
특히, 휠 진동을 이용한 전류 생성이 현가장치와 연계되고, 현가장치가 안티 다이브 장치와 연동됨으로써 독자적인 별도 장치로 장착될 때 발생되는 레이아웃 자유도가 크게 개선될 수 있다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 차량 주행시 반복되는 범프와 리바운드 스트로크에 의한 휠 진동이 전류로 전환되고, 생성된 전류가 배터리 충전 전류나 전장기기 소모전류로 소모됨으로써 엔진 동력 소모 없는 전류 생성으로 연비향상과 강화된 환경 규제 충족에 기여할 수 있고, 특히 휠에 장착된 현가장치와 연계되어 전류가 생성되면서 노우즈 다운도 제어됨으로써 현가장치의 사용성이 크게 확장되는 발전 현가장치 및 이에 의한 안티 다이브 제어 방법에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발전 현가장치는 휠로 장착된 현가 멤버; 상기 현가 멤버에 한쪽이 고정되고, 차체에 반대쪽이 고정되며, 상기 휠의 업다운(Up/Down)으로 직선 이동되는 직선운동로드; 상기 직선운동로드의 직선 이동이 회전력으로 전환되는 회전운동기어; 상기 회전운동기어의 회전력으로 한쪽 방향으로 회전되어 발생된 전류를 배터리로 충전하고, 상기 회전운동기어의 회전이 상기 직선운동로드를 직선 이동시키며, 상기 직선운동로드의 직선 이동이 상기 현가 멤버를 밑으로 눌러주도록 ECU(Engine Control Unit)에 의해 반대쪽 방향으로 회전되는 발전구동모터; 가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 현가 멤버는 로어 암이다.
상기 직선운동로드는 상기 현가 멤버와 상기 차체 사이에서 지면에 대해 수직하게 배열되며, 상기 직선운동로드는 프리즈메틱 조인트(Prismatic Joint)이고, 상기 현가 멤버와 상기 차체의 연결부에는 각각 스피리컬 조인트가 구비된다.
상기 직선운동로드에는 이동위치검출센서가 더 포함되고, 상기 이동위치검출센서가 검출한 상기 직선운동로드의 이동거리의 검출값은 상기 ECU로 입력된다.
상기 회전운동기어는 직선운동로드의 좌,우양쪽에서 각각 맞물리고, 상기 발전구동모터로 회전력을 전달해주는 좌 회전기어와 우 회전기어로 구성된다.
상기 좌 회전기어와 상기 우 회전기어가 제1 기어를 구성하고, 다른 좌 회전기어와 다른 우 회전기어가 제2 기어를 구성하며, 상기 제1,2 기어는 서로 간격을 두고 상기 직선운동로드에 배열된다.
상기 발전구동모터는 차량의 주행동력을 발생시키고, 인버터와 함께 구성된다.
상기 ECU는 차속센서, 가속도센서, 브레이크 페달 센서, 차고 레벨링 센서, 차간거리 센서가 각각 검출한 검출값이 입력되고, 입력된 검출값으로 급제동을 판단하며, 급제동 판단 시 상기 발전구동모터를 반대쪽 방향으로 회전시켜준다.
상기 ECU는 상기 발전구동모터의 제어와 함께 차량 주행을 제어하는 최상위제어기이다.
상기 현가 멤버와 상기 직선운동로드의 사이에는 링크유닛이 더 포함되고, 상기 직선운동로드는 상기 현가 멤버와 상기 차체 사이에서 지면에 대해 수평하게 배열된다.
상기 링크유닛은 상기 직선운동로드와 연결된 인터 로드, 상기 현가 멤버와 연결된 고정 로드, 상기 인터 로드와 상기 고정 로드에 각각 연결된 연결 링크로 구성된다.
상기 인터 로드와 상기 직선운동로드의 연결부 및 상기 고정 로드와 상기 현가 멤버의 연결부에는 각각 스피리컬 조인트가 구비되고, 상기 연결 링크와 상기 인터 로드의 연결부 및 상기 연결 링크와 상기 고정 로드의 연결부에는 각각 유니버셜조인트가 구비된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발전 현가장치를 이용한 안티 다이브 제어 방법은 (a) 차속센서 및 가속도센서의 검출 값으로부터 ECU가 차량 급정거를 판단하고, (b) 차고 레벨링 센서의 검출 값으로부터 상기 ECU가 노우즈 다운(Nose Down)에 해당되는 노우즈 다운량을 산출한 후 발전구동모터를 구동하며, (c) 상기 발전구동모터의 회전력으로 현가장치의 현가 멤버가 밑으로 내려 눌려져 노오즈 업(Nose Up)되면, 상기 ECU가 노우즈 다운량을 다시 산출하여 상기 발전구동모터의 출력 토크를 제어한다.
상기 발전구동모터와 상기 현가 멤버의 사이에는 회전운동기어와 직선운동로드가 더 포함되고, 상기 회전운동기어는 상기 발전구동모터로 회전되고, 상기 직선운동로드는 상기 회전운동기어의 회전으로 상기 현가 멤버를 밑으로 내려 눌러주는 직선이동이 일어난다.
상기 ECU가 차량 급정거를 판단하면, (a-1) 브레이크 페달 센서의 검출 값으로부터 운전자의 급정거 의지 판단하고, (a-2) 차간거리 센서의 검출 값으로부터 차간 거리를 산출하여 차간 충돌 가능성이 판단된다.
이러한 본 발명은 차량 주행 시 주기적으로 반복되는 범프와 리바운드 스트로크에 의한 휠 진동이 전류로 전환되고, 생성된 전류가 배터리 충전 전류나 전장기기 소모전류로 소모됨으로써 엔진 동력 소모 없는 전류 생성으로 연비향상과 강화된 환경 규제 충족에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 엔진 동력 소모 없는 전류 생성으로 연비향상이 이루어짐으로써 전기동력 자동차의 주행거리가 증가되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 휠에 장착된 현가장치와 연계되어 범프와 리바운드 스트로크에 의한 휠 진동으로 전류 생성과 함께 노우즈 다운도 제어됨으로써 현가장치의 사용성이 크게 확장되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 현가장치와 연계된 노우즈 다운량이 현가장치 구성부품을 이용해 보다 정밀하게 제어됨으로써 제동시 승차감이 최적으로 구현되고, 특히 충돌에너지의 흡수성능을 높여줌으로써 충돌안전성이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 좌우전륜과 좌우 후륜에서 모두 전류 생성이 이루어지도록 구성되고, 그 제어가 각각 독립적으로 이루어짐으로써 차량의 주행안전성이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 범프와 라바운드에 의한 휠의 상하 이동이 직접적으로 이용되어 전류로 생성됨으로써 타 방식에 비해 발전 효율이 높은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발전 현가장치의 구성이고, 도 2는 본 발명에 따른 현가장치의 주행 시 발생되는 범프와 리바운드 스트로크에 의한 작동 상태이며, 도 3은 본 발명에 따른 발전 현가장치의 노우즈 다운 방지를 위한 안티 다이브 로직 동작 흐름이고, 도 4는 안티 다이브 로직에 의한 본 발명의 발전 현가장치 작동 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 발전 현가장치가 링크타입으로 변형 구성된 예이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 발전 현가장치의 구성을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 발전 현가장치는 휠(1-1)에 장착된 현가 멤버(1), 휠(1-1)의 업다운(Up/Down)을 회전운동으로 전환함과 더불어 안티 다이브(Anti Dive)로 노우즈 다운(Nose Down)을 방지하도록 현가 멤버(1)에 연동된 운동변환기(10), 운동변환기(10)의 회전운동을 전기에너지로 전환하여 배터리(70)에 충전하는 발전구동모터(50), 차량의 각종 센서(90-1, 90-2, 90-3, 90-4, 90-5)에서 입력된 신호로부터 노우즈 다운경향(Nose Down Tendency)의 판단 시 발전구동모터(50)를 구동하는 ECU(Engine Control Unit)(80)로 구성된다.
상기 현가 멤버(1)는 로어 암이 적용된다. 하지만, 휠(1-1)의 업다운(Up/Down)에 연동되고 더불어 노우즈 다운(Nose Down)을 방지할 수 있는 어떠한 현가 멤버에도 적용될 수 있다. 그러므로, 현가 멤버(1)는 현가 시스템의 종류에 따라 달라질 수 있다.
상기 운동변환기(10)는 현가 멤버(1)와 차체사이로 위치되고, 휠(1-1)의 업다운(Up/Down)에 연계된 현가 멤버(1)를 통해 상하로 움직이고, 상하 움직임이 회전운동으로 전환되어 발전구동모터(50)를 회전시켜 준다.
이를 위해, 상기 운동변환기(10)에는 회전운동기어(20), 직선운동로드(30)로 구성된다.
상기 회전운동기어(20)는 동일한 구성요소로 이루어진 한 쌍의 제1,2 기어(20-1,20-2)로 구성된다. 하지만, 제1,2 기어(20-1,20-2)는 1개의 기어로 구성되거나 또는 3개 이상으로 구성될 수 있다.
일례로, 상기 제1 기어(20-1)는 좌 회전기어(21A)와 우 회전기어(21B)로 구성되어져 직선운동로드(30)를 사이에 두고 배열된다. 그러므로, 직선운동로드(30)가 상하로 움직이면 좌 회전기어(21A)와 우 회전기어(21B)는 회전된다.
상기 좌 회전기어(21A)와 상기 우 회전기어(21B)에는 좌 피니언 로드(23A)와 우 피니언 로드(23B)가 각각 연결된다. 그러므로, 좌 회전기어(21A)와 우 회전기어(21B)의 회전은 좌 피니언 로드(23A)와 우 피니언 로드(23B)를 통해 발전구동모터(50)로 전달되고, 발전구동모터(60)가 좌 피니언 로드(23A)와 우 피니언 로드(23B)에 연결된 모터 축을 통해 회전됨으로써 배터리(70)를 충전하는 전류가 생성될 수 있다.
또한, 상기 제2 기어(20-2)는 좌 피니언 로드(23A)를 갖춘 좌 회전기어(21A)와 우 피니언 로드(23B)를 갖춘 우 회전기어(21B)로 구성되고, 이는 제1 기어(20-1)와 동일한 구성요소이면서 동일한 작용이 구현된다.
본 실시예에서, 상기 제1 기어(20-1)와 제2 기어(20-2)는 서로 간격을 두고 배열된다. 일례로, 제1 기어(20-1)가 직선운동로드(30)의 어느 한 위치에 설치되면, 제2 기어(20-2)는 제1 기어(20-1)의 아래쪽에서 직선운동로드(30)에 설치된다.
상기 직선운동로드(30)는 굴곡 없는 직선형상의 로드 타입으로 이루어지고, 그 외주면으로는 나사 또는 기어이와 같은 형상이 구비된다. 그러므로 직선운동로드(30)는 프리즈메틱 조인트(Prismatic Joint)와 동일하다.
다만, 직선운동로드(30)의 양쪽끝에는 각각 스피리컬 조인트(30-1,30-2)가 구비되고, 제1 스피리컬 조인트(30-1)는 현가 멤버(1)에 연결되고, 제2 스피리컬 조인트(30-2)는 차체와 연결된다.
본 실시예에서, 상기 운동변환기(10)에는 이동위치검출센서(40)가 더 구성될 수 있다. 상기 이동위치검출센서(40)는 휠(1-1)의 업다운(Up/Down)에 의한 직선운동로드(30)의 상하이동거리변화를 검출하고, 검출 신호를 ECU(80)로 전송한다. 하지만, 상기 이동위치검출센서(40)는 차고 레벨링 센서(90-4)로 대체될 수 있다.
상기 발전구동모터(50)는 차량 주행동력을 생성하고, ECU(80)의 제어로 회전운동기어(20)를 역회전시킴으로써 직선운동로드(30)를 현가 멤버(1)로 내려준다.
구체적으로, 발전구동모터(50)의 역회전이 좌 피니언 로드(23A)와 우 피니언 로드(23B)로 전달되면, 좌 피니언 로드(23A)와 우 피니언 로드(23B)에 각각 연결된 좌 회전기어(21A)와 우 회전기어(21B)가 역회전되고, 이로부터 직선운동로드(30)가 강제로 내려가 현가 멤버(1)를 강하게 눌려준다. 그러므로, 현가 멤버(1)가 밑으로 내려감으로써 휠(1-1)부위를 위로 올려주는 노우즈 업(Nose Up)이 이루어질 수 있다.
통상, 상기 발전구동모터(50)에는 인버터(60)가 더 포함되고, 인버터(60)는 배터리(70)와 ECU(80)와 전기회로를 형성한다. 그러므로, 발전구동모터(50)의 생성 전류는 인버터(60)를 거쳐 배터리(70)로 전달되고, 발전구동모터(50)의 역회전 생성은 전달된 ECU(80)의 제어신호로 발전구동모터(50)가 인버터(60)에 전력 방출 신호를 송출하여 이루어진다.
상기 ECU(80)는 차량을 제어하는 최상위 제어기로서, 차량의 주행, 제동, 선화와 같은 모든 기능을 제어하는 작용이 이루어진다.
특히, ECU(80)는 급제동 시 노우즈 다운(Nose Down)을 방지하는 안티 다이브(Anti Dive)가 구현되도록 특정 센서의 신호를 검출하고, 이들 센서 신호로부터 안티 다이브(Anti Dive)의 작동이 판단된다.
이를 위해, ECU(80)에서는 차속센서(90-1), 가속도센서(90-2), 브레이크 페달 센서(90-3), 차고 레벨링 센서(90-4), 차간거리 센서(90-5)를 이용한다.
상기 차속센서(90-1)는 차량의 주행속도를 검출하고, 상기 가속도센서(90-2)는 가감속 및 제동에 따른 차량의 가속도를 검출하며, 상기 브레이크 페달 센서(90-3)는 브레이크 페달에 가해지는 압력이나 또는 스트로크 변화를 검출하고, 상기 차고 레벨링 센서(90-4)는 차량의 지상고 변화를 검출하며, 상기 차간거리 센서(90-5)는 전방 또는 후방 차량과 자차의 거리를 검출한다.
한편, 도 2는 본 실시예에 따른 발전 현가장치의 주행 시 범프와 리바운드 스트로크에 의한 작동 상태를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 노면의 돌출부(100)를 지나는 휠(1-1)은 범프와 리바운스 스트로크 운동을 발생시키고, 이러한 범프와 리바운스 스트로크는 휠(1-1)과 고정된 현가 맴버(1)로 전달됨으로써 현가 맴버(1)와 차체 사이에 고정된 직선운동로드(30)가 상하로 이동된다.
그러면, 한 쌍의 제1,2 기어(20-1,20-2)가 직선운동로드(30)의 상승 이동과 하강 이동으로 회전됨으로써 회전운동기어(20)가 상하 운동을 회전운동으로 전환시켜 준다.
이어, 한 쌍의 제1,2 기어(20-1,20-2)의 정,역회전이 좌 피니언 로드(23A)와 우 피니언 로드(23B)를 통해 발전구동모터(50)로 전달됨으로써 발전구동모터(60)에서는 회전이 발생된다. 이러한 발전구동모터(50)의 회전은 전기에너지로 전환되고, 전기에너지는 인버터(60)를 통하여 직류로 변환된 후 배터리(70)로 충전된다.
그러므로, 전류생성 현가장치가 적용된 차량에서는 주행 도로 상태로 인해 빈번하게 발생되는 범프와 리바운드 스트로크가 전류 생성으로 전환되고, 이는 엔진 동력 소모 없는 전류 생성 효과를 가져옴으로써 연비향상과 함께 강화된 환경 규제 충족에도 기여할 수 있다.
한편, 도 3은 본 실시예에 따른 안티 다이브 로직이 흐름이고, 도 4는 안티 다이브 로직에 의한 발전 현가장치의 작동 상태를 나타낸다.
S10은 안티 다이브 모드로서, 이는 ECU(80)에서 수행된다.
S30은 급정거여부를 판단되는 단계로서, 이를 위해 S20과 같이 ECU(80)는 차속센서(90-1) 및 가속도센서(90-2)에서 제공되는 정보를 검출한다. 일례로, ECU(80)는 차속센서(90-1)의 속력 값과 가속도센서(90-2)의 가속도값을 각각 읽고, 속력 값과 가속도값의 급격한 저감 시 이를 급정거로 판단한다. 통상, 속력 값과 가속도값의 급격한 저감은 차량의 급제동시 일어나므로 특정한 수치적 한정은 언급되지 않는다.
S50은 판단된 급정거가 운전자의 급정거 의지인지 여부가 판단되는 단계로서, 이를 위해 S40과 같이 ECU(80)는 브레이크 페달 센서(90-3)의 압력 검출값이나 또는 스트로크 검출값을 읽고, 압력 검출값이나 또는 스트로크 검출값의 급격한 증가 시 이를 급정거 의지로 판단한다. 통상, 압력 검출값이나 또는 스트로크 검출값의 급격한 증가는 차량의 급제동시 일어나므로 특정한 수치적 한정은 언급되지 않는다.
본 실시예에서, 브레이크 페달 센서(90-3)를 이용한 운전자의 급정거 의지 판단은 적용되지 않을 수 있다. 이는, 운전자의 급정거 의지 판단 전 이미 차량의 급정거판단(S30)이 이루어졌음에 기인된다.
S70은 전방 차량과의 충돌가능여부가 판단되는 단계로서, 이를 위해 S60과 같이 ECU(80)는 차간거리 센서(90-5)의 검출값을 읽고, 검출값으로 판단된 차간 거리로부터 충돌 가능성을 판단한다. 통상, 충돌 가능한 차간 거리는 차량 제원과 브레이크장치의 성능에 따라 달라지므로 특정한 수치적 한정은 언급되지 않는다.
본 실시예에서, 차간거리 센서(90-5)를 이용한 차간 거리 판단은 적용되지 않을 수 있다. 이는, 차간 거리 판단 전 이미 차량의 급정거판단(S30)이 이루어졌음에 기인된다.
S80은 노우즈 다운(Nose Down)이 판단되는 단계로서, 이를 위해 ECU(80)는 차고 레벨링 센서(90-4)의 검출값을 읽고, 검출값으로 판단된 지상고로부터 노우즈 다운량을 판단한다. 통상, 노우즈 다운량은 승용차나 SUV나 트럭에 따라 각각 달라지므로 특정한 수치적 한정은 언급되지 않는다.
S100은 현가 멤버(1)가 운동변환기(10)로 눌려지는 단계이고, 이를 위채 S90과 같이 발전구동모터(50)가 먼저 구동된다.
상기 발전구동모터(50)의 구동은 판단된 노즈 다운량에 대한 ECU(80)의 출력신호를 수신함으로써 시작된다. 즉, ECU(80)의 출력신호를 수신한 발전구동모터(50)는 인버터(60)로 전력 방출 신호를 송출하고, 전력 방출 신호를 수신한 인버터(60)는 배터리(70)와 발전구동모터(50)의 전기회로를 연결함으로써 배터리(70)에서 나온 직류전원이 발전구동모터(50)로 공급된다. 그러면, 발전구동모터(50)가 배터리(70)의 직류전원으로 역회전된다. 이때, 역회전은 발전구동모터(50)의 주행시 회전이나 발전시 회전의 반대 개념을 의미한다.
이어, 발전구동모터(50)의 역회전은 좌 피니언 로드(23A)와 우 피니언 로드(23B)를 회전시킴으로써 좌 회전기어(21A)와 우 회전기어(21B)가 회전되고, 좌 회전기어(21A)와 우 회전기어(21B)의 회전은 직선운동로드(30)를 아래로 내려준다.
그러면, 현가 멤버(1)의 하방향 가압력(F)이 이에 연결된 휠(1-1)쪽으로 전달됨으로써 엔진룸부위가 위로 올라가는 노우즈 업(Nose Up)으로 전환될 수 있다.
한편, S120은 발전구동모터(50)의 토크 변화를 판단하는 단계로서, 이를 위해 ECU(80)는 이동위치검출센서(40)의 검출값(또는 차고 레벨링 센서(90-4)의 검출값)을 읽고, 그 검출 값으로부터 직선운동로드(30)의 이동량이나 또는 현가 멤버(1)의 하방향 이동량을 계산한다.
S130은 발전구동모터(50)의 토크를 변화하여 주는 단계로서, 이는 ECU(80)가 발전구동모터(50)로 가는 출력신호를 변경하고, 변경된 출력신호를 수신함으로써 이루어진다.
반면, S140은 노우즈 다운이 중단되는 단계로서, 이로서 급제동 시 발전 현가장치를 이용한 안티 다이브 작동이 모두 완료된다.
S150은 대기 모드로서, 조건 충족시 안티 다이브 로직이 실행될 수 있는 상태이다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 링크 타입 발전 현가장치의 변형 구성을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 링크 타입 발전 현가장치는 현가 멤버(1), 운동변환기(10), 모터(50), 인버터(60), 배터리(70), ECU(80), 센서(90-1, 90-2, 90-3, 90-4, 90-5)로 구성되고, 이에 더하여 현가 멤버(1)와 운동변환기(10)를 연결하여 주는 링크유닛(10-1)이 더 포함된다.
상기 현가 멤버(1), 상기 운동변환기(10), 상기 모터(50), 상기 인버터(60), 상기 배터리(70), 상기 ECU(80), 상기 센서(90-1, 90-2, 90-3, 90-4, 90-5)는 도 1내지 도 4를 통해 기술된 구성요소와 동일하다.
다만, 상기 운동변환기(10)는 링크유닛(10-1)을 이용해 현가 멤버(1)와 연결됨으로써 도 1내지 도 4를 통해 기술된 현가 멤버(1)와 차체사이의 수직한 배열과 달리 수평한 배열을 갖는 차이만 있다.
상기 링크유닛(10-1)은 인터 로드(30A), 연결 링크(30B), 고정 로드(30C)로 구성된다.
상기 인터 로드(30A)는 운동변환기(10)의 직선운동로드(30)와 연결되고, 상기 고정 로드(30C)는 현가 멤버(1)와 연결되며, 상기 연결 링크(30B)는 인터 로드(30A)와 고정 로드(30C)를 서로 연결하여 준다.
상기 인터 로드(30A)와 직선운동로드(30)는 제1 스피리컬 조인트(30-1)로 연결되고, 상기 고정 로드(30C)와 상기 현가 멤버(1)는 제3 스피리컬 조인트(30-3)로 연결된다.
상기 연결 링크(30B)와 상기 인터 로드(30A)는 유니버셜조인트로 연결되고, 상기 연결 링크(30B)와 상기 고정 로드(30C)는 유니버셜조인트로 연결된다. 또한, 상기 연결 링크(30B)가 다관절 링크로 구성될 경우 링크간 연결에는 유니버셜조인트가 적용된다.
본 실시예에서, 상기 링크유닛(10-1)은 현가 멤버(1)의 움직임을 직선운동로드(30)로 전달하거나 또는 직선운동로드(30)의 움직임을 현가 멤버(1)로 전달하는 작용이 이루어진다. 그러므로, 링크유닛(10-1)이 더 포함된 발전 현가장치의 작동은 도1내지 도4에서 기술된 링크유닛(10-1)이 없는 발전 현가장치의 작동과 동일하고, 다만 움직임 전달과정에서 링크유닛(10-1)의 구조에 의한 경로 전환이 발생되는 차이만 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 발전 현가장치에는 휠(1-1)로 장착된 현가 멤버(1)와 차체에 각각 고정되어져 휠(1-1)의 업다운(Up/Down)으로 직선 이동되는 직선운동로드(30); 직선운동로드(30)의 직선 이동이 회전력으로 전환되는 회전운동기어(20); 회전운동기어(20)의 회전력으로 한쪽 방향으로 회전되어 발생된 전류를 배터리(70)로 충전하고, 급제동시 ECU(Engine Control Unit)(80)에 의해 반대쪽 방향으로 회전되어져 직선운동로드(30)의 직선 이동이 현가 멤버(1)를 밑으로 눌러주는 발전구동모터(50);가 포함됨으로써 엔진 동력 소모 없는 전류 생성으로 연비향상과 강화된 환경 규제 충족에 기여할 수 있고, 특히 현가 멤버(1)와 연계되어 전류 생성과 함께 노우즈 다운(Nose Down)도 제어됨으로써 현가장치의 사용성이 크게 확장된다.
1 : 현가멤버 1-1 : 휠
10 : 운동변환기 10-1 : 링크유닛
20 : 회전운동기어
20-1,20-2 : 제1,2 기어 21A,21B : 좌,우 회전기어
23A,23B : 좌,우 피니언 로드
30 : 직선운동로드
30-1,30-2,30-3 : 제1,2,3 스피리컬 조인트
30A : 인터 로드 30B : 연결 링크
30C : 고정 로드 40 : 이동위치검출센서
50 : 발전구동모터 60 : 인버터
70 : 배터리 80 : ECU(Engine Control Unit)
90-1 : 차속센서 90-2 : 가속도센서
90-3 : 브레이크 페달 센서 90-4 : 차고 레벨링 센서
90-5 : 차간거리 센서
100 : 돌출부

Claims (18)

  1. 휠로 장착된 현가 멤버;
    상기 현가 멤버에 한쪽이 고정되고, 차체에 반대쪽이 고정되며, 상기 휠의 업다운(Up/Down)으로 직선 이동되는 직선운동로드;
    상기 직선운동로드의 직선 이동이 회전력으로 전환되는 회전운동기어;
    상기 회전운동기어의 회전력으로 한쪽 방향으로 회전되어 발생된 전류를 배터리로 충전하고, 상기 회전운동기어의 회전이 상기 직선운동로드를 직선 이동시키며, 상기 직선운동로드의 직선 이동이 상기 현가 멤버를 밑으로 눌러주도록 ECU(Engine Control Unit)에 의해 반대쪽 방향으로 회전되는 발전구동모터;가 포함되고,
    상기 현가 멤버와 상기 직선운동로드의 사이에 구비된 링크유닛은 상기 직선운동로드와 연결된 인터 로드, 상기 현가 멤버와 연결된 고정 로드, 상기 인터 로드와 상기 고정 로드에 각각 연결된 연결 링크로 구성된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 현가 멤버는 로어 암인 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 직선운동로드는 상기 현가 멤버와 상기 차체 사이에서 지면에 대해 수직하게 배열된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 직선운동로드는 프리즈메틱 조인트(Prismatic Joint)이고, 상기 현가 멤버와 상기 차체의 연결부에는 각각 스피리컬 조인트가 구비된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 직선운동로드에는 이동위치검출센서가 더 포함되고, 상기 이동위치검출센서가 검출한 상기 직선운동로드의 이동거리의 검출값은 상기 ECU로 입력되는 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 회전운동기어는 직선운동로드의 좌,우양쪽에서 각각 맞물리고, 상기 발전구동모터로 회전력을 전달해주는 좌 회전기어와 우 회전기어로 구성된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 좌 회전기어와 상기 우 회전기어가 제1 기어를 구성하고, 다른 좌 회전기어와 다른 우 회전기어가 제2 기어를 구성하며, 상기 제1,2 기어는 서로 간격을 두고 상기 직선운동로드에 배열된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 발전구동모터는 차량의 주행동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 발전구동모터는 인버터와 함께 구성된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 ECU는 차속센서, 가속도센서, 브레이크 페달 센서, 차고 레벨링 센서, 차간거리 센서가 각각 검출한 검출값이 입력되고, 입력된 검출값으로 급제동을 판단하며, 급제동 판단 시 상기 발전구동모터를 반대쪽 방향으로 회전시켜주는 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 ECU는 상기 발전구동모터의 제어와 함께 차량 주행을 제어하는 최상위제어기인 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  12. 삭제
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 직선운동로드는 상기 현가 멤버와 상기 차체 사이에서 지면에 대해 수평하게 배열된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  14. 삭제
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 인터 로드와 상기 직선운동로드의 연결부 및 상기 고정 로드와 상기 현가 멤버의 연결부에는 각각 스피리컬 조인트가 구비되고, 상기 연결 링크와 상기 인터 로드의 연결부 및 상기 연결 링크와 상기 고정 로드의 연결부에는 각각 유니버셜조인트가 구비된 것을 특징으로 하는 발전 현가장치.
  16. (a) 차속센서 및 가속도센서의 검출 값으로부터 ECU가 차량 급정거를 판단하고, (b) 차고 레벨링 센서의 검출 값으로부터 상기 ECU가 노우즈 다운(Nose Down)에 해당되는 노우즈 다운량을 산출한 후 발전구동모터를 구동하며, (c) 상기 발전구동모터의 회전력으로 현가장치의 현가 멤버가 밑으로 내려 눌려져 노오즈 업(Nose Up)되면, 상기 ECU가 노우즈 다운량을 다시 산출하여 상기 발전구동모터의 출력 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 발전 현가장치를 이용한 안티 다이브 제어 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 발전구동모터와 상기 현가 멤버의 사이에는 회전운동기어와 직선운동로드가 더 포함되고, 상기 회전운동기어는 상기 발전구동모터로 회전되고, 상기 직선운동로드는 상기 회전운동기어의 회전으로 상기 현가 멤버를 밑으로 내려 눌러주는 직선이동이 일어나는 것을 특징으로 하는 발전 현가장치를 이용한 안티 다이브 제어 방법.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 ECU가 차량 급정거를 판단하면, (a-1) 브레이크 페달 센서의 검출 값으로부터 운전자의 급정거 의지 판단하고, (a-2) 차간거리 센서의 검출 값으로부터 차간 거리를 산출하여 차간 충돌 가능성이 판단되는 것을 특징으로 하는 발전 현가장치를 이용한 안티 다이브 제어 방법.
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