KR101971534B1

KR101971534B1 - 차량용 능동 현가장치

Info

Publication number: KR101971534B1
Application number: KR1020170112744A
Authority: KR
Inventors: 정승환; 민경현
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2019-04-23
Also published as: KR20190026249A

Abstract

본 발명은 압축 및 인장 행정시 메인 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 압축 및 인장 행정시 메인 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.

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 메인 연결라인을 따라 이동되는 유체가 양방향 펌프로 유입되지 않도록 함으로써, 양방향 펌프의 불필요한 동작 및 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있는 차량용 능동 현가장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 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 차량용 능동 현가장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 완충기의 능동 현가장치는, 피스톤 밸브에 의해 압축챔버 및 인장챔버로 분할되는 실린더와, 일측의 압축측 연결부가 상기 압축챔버와 연결되고, 타측의 인장측 연결부가 상기 인장챔버와 연결되는 메인 연결라인과, 상기 메인 연결라인의 압축측 연결부 방향에 설치되며, 행정시 상기 인장챔버로 이동하는 유체의 유량을 조절하여 감쇠력을 발생시키는 압축측 가변 밸브와, 상기 메인 연결라인의 인장측 연결부 방향에 설치되며, 행정시 상기 압축챔버로 이동하는 유체의 유량을 조절하여 감쇠력을 발생시키는 인장측 가변 밸브와, 일단이 상기 메인 연결라인의 압축측 연결부에 연결되고, 타단이 상기 메인 연결라인의 인장측 연결부에 연결되는 분기라인과, 상기 분기라인에 설치되며, 엑티브 모드로 행정시 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버 방향으로 유체를 펌핑하여 감쇠력을 조절하는 양방향 펌프와, 상기 메인 연결라인과 상기 분기라인에 연결되며, 행정시 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 체적 차이를 보상하는 어큐뮬레이터 및, 상기 양방향 펌프를 기준으로 상기 분기라인의 압축측 연결부와 인장측 연결부에 각각 설치되어, 감쇠력 모드 및 엑티브 모드로 행정시 상기 양방향 펌프로 유체가 이동되는 것을 차단하는 다수의 단방향 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 분기라인은 일단이 상기 압축측 연결부에 연결되고, 타단이 상기 인장측 연결부에 연결되며, 상기 양방향 펌프가 설치되는 제1분기관 및, 일단이 상기 제1분기관의 압축측 연결부와 상기 압축측 가변 밸브의 사이 구간에 위치된 상기 메인 연결라인에 연결되고, 타단이 상기 제1분기관의 인장측 연결부와 상기 인장측 가변 밸브의 사이 구간에 위치된 상기 메인 연결라인에 연결되며, 상기 어큐뮬레이터가 연결되는 제2분기관이 구비되며, 상기 단방향 밸브는 상기 양방향 펌프를 기준으로 상기 제1분기관의 양단에 각각 설치되며, 행정시 상기 양방향 펌프로 유체가 이동되는 것을 차단하는 제1압축측 체크 밸브와 제1인장측 체크 밸브 및, 상기 어큐뮬레이터 연결 위치를 기준으로 상기 제2분기관의 양단에 각각 설치되며, 행정시 상기 제2분기관으로 유체가 이동되는 것을 차단하는 제2압축측 체크 밸브와 제2인장측 체크 밸브가 구비되는 것이 바람직하다.

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

또한, 상기 분기라인에는 일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1압축측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제1분기관에 연결되고, 타단이 상기 어큐뮬레이터 연결 위치와 상기 제2압축측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제2분기관에 연결되는 제3분기관 및, 일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1인장측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제2분기관에 연결되고, 타단이 상기 어큐뮬레이터 연결 위치와 상기 제2인장측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제2분기관에 연결되는 제4분기관이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제3분기관에는 행정시 유체가 상기 제1분기관에서 상기 제2분기관으로 이동되지 않도록 차단하는 제3압축측 체크 밸브가 설치되며, 상기 제4분기관에는 행정시 유체가 상기 제1분기관에서 상기 제2분기관으로 이동되지 않도록 차단하는 제3인장측 체크 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 어큐뮬레이터는 압축 행정시 상기 제2분기관과 상기 제3분기관과 상기 제1분기관의 인장측 일단을 통해 상기 인장챔버로 유량을 공급하고, 인장 행정시 상기 제2분기관과 상기 제4분기관과 상기 제1분기관의 압축측 일단을 통해 상기 압축챔버로 유량을 공급하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 분기라인에는 일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1압축측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제1분기관에 연결되는 제3분기관 및, 일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1인장측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제1분기관에 연결되는 제4분기관이 구비되며, 상기 단방향 밸브에는 상기 어큐뮬레이터와 연결되는 유입구와, 상기 유입구로부터 분기되어 상기 제3분기관의 자유단과 연결되는 압축측 유출구 및, 상기 유입구로부터 분기되어 상기 제4분기관의 자유단과 연결되는 인장측 유출구를 갖는 3방향 밸브가 구비될 수 있다.

또한, 상기 어큐뮬레이터는 압축 행정시 상기 유입구와 상기 압축측 유출구와 상기 제3분기관과 상기 제1분기관의 인장측 일단을 통해 상기 인장챔버로 유량을 공급하고, 인장 행정시 상기 유입구와 상기 인장측 유출구와 상기 제4분기관과 상기 제1분기관의 압축측 일단을 통해 상기 압축챔버로 유량을 공급할 수 있다.

본 발명은 양방향 펌프의 펌핑 방향으로만 개방 가능한 체크 밸브를 적용하여, 압축 및 인장 행정시 메인 연결라인을 따라 이동되는 유체가 양방향 펌프로 유입되지 않도록 함으로써, 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.

또한, 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.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 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 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치를 보여주기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.

도 1 내지 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치는 실린더(10)와, 메인 연결라인(100)과, 압축측 가변 밸브(200)와, 인장측 가변 밸브(300)와, 분기라인(401)(402)(403)(404)과, 양방향 펌프(500)와, 어큐뮬레이터(600) 및, 단방향 밸브(701)(702)(703)(704)(705)(706)를 포함한다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 능동 현가장치에는 상기 압축측 가변 밸브(200)와 인장측 가변 밸브(300) 및 양방향 펌프(500)의 구동을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 더 포함될 수 있다.

상기한 구성들 중, 실린더(10)는 내부에 챔버를 형성하는 원통 형상을 가질 수 있으며, 상기 실린더(100)의 내부에는 작동용 유체(오일 등, O)가 충전된다.

그리고, 상기 실린더(10)는 피스톤 로드(10)의 일단에 결합된 피스톤 밸브(20)에 의해 상측의 압축챔버(11)와 하측의 인장챔버(12)로 분할된다.

또한, 상기 피스톤 밸브(2)에는 압축 및 인장 행정시 유체(O)가 상하로 유통될 수 있도록 다수의 메인 유로(미도시)가 상하로 관통 형성된다.

아울러, 상기 피스톤 밸브(2)의 상면 및 하면에는 메인 유로의 유출측과 밀착되는 밸브 디스크(미도시)가 더 결합될 수 있는데, 상기 밸브 디스크는 피스톤 밸브(20)가 행정을 하는 경우, 개폐 동작을 통해 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

이와 같은 상기 피스톤 밸브(2)는, 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.

메인 연결라인(100)은, 일측의 압축측 연결부(110)가 압축챔버(11)와 연결되고, 반대되는 타측의 인장측 연결부(120)가 인장챔버(12)와 연결된다.

이와 같은 상기 메인 연결라인(100)은, 압축 및 인장 행정시 압축챔버(11)와 인장챔버(12)의 유체(O)가 상호 이동될 수 있도록 유로를 형성한다.

압축측 가변 밸브(200)는, 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110) 방향에 설치되는 것으로, 유로의 단면적 조절을 통해 감쇠력을 조절한다.

예를 들어, 상기 압축측 가변 밸브(200)는 압축 행정시 인장챔버(12)로 이동하는 유체(O)의 유량을 조절하여 감쇠력을 발생시킨다.

도 3과 5에 도시한 바와 같이, 감쇠력 모드로 압축 행정시 압축챔버(11)의 유체(O)는 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110)를 따라 이동된 후, 압축측 가변 밸브(200)를 통과한다.

이때, 상기 압축측 가변 밸브(200)의 통과 유량 제어에 따라 감쇠력이 조절되며, 상기 압축측 가변 밸브(200)는 제어부(미도시)에 의해 구동이 제어된다.

인장측 가변 밸브(300)는, 메인 연결라인(100)의 인장측 연결부(110) 방향에 설치되는 것으로, 유로의 단면적 조절을 통해 감쇠력을 조절한다.

예를 들어, 상기 인장측 가변 밸브(300)는 인장 행정시 압축챔버(11)로 이동하는 유체(O)의 유량을 조절하여 감쇠력을 발생시킨다.

여기서, 상기 인장측 가변 밸브(300)는 압축측 가변 밸브(200)와 대응되는 위치에 설치되는 것이 바람직하나, 상기 인장측 가변 밸브(300)는 압축측 가변 밸브(200)의 설치 위치는 다양하게 적용이 가능하다.

도 2와 4에 도시한 바와 같이, 감쇠력 모드로 인장 행정시 인장챔버(120)의 유체(O)는 메인 연결라인(100)의 인장측 연결부(210)를 따라 이동된 후, 인장측 가변 밸브(500)를 통과한다.

이때, 상기 인장측 가변 밸브(300)의 통과 유량 제어에 따라 감쇠력이 조절되며, 상기 인장측 가변 밸브(500)는 제어부(미도시)에 의해 구동이 제어된다.

이와 같은 압축측 가변 밸브(200)와 인장측 가변 밸브(300)는 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 이동되는 유체(O)의 감쇠력을 조절하여 하드모드(hard mode) 또는 소프트모드(soft mode)로 전환시킬 수 있다.

분기라인은, 양단이 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110)와 인장측 연결부(120)에 각각 연결되는 것으로, 상기 분리라인은 제1분기관(401)과, 제2분기관(402)과, 제3분기관(403) 및, 제4분기관(404)으로 구비된다.

먼저, 상기 제1분기관(401)은 일단이 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110)와 연결되고, 반대되는 타단이 메인 연결라인(100)의 인장측 연결부(120)와 연결된다.

여기서, 상기 제1분기관(401)에는 후술 될 양방향 펌프(500)가 설치되는데, 상기 양방향 펌프(500)는 제1분기관(401)의 중심 위치에 설치될 수 있다.

제2분기관(402)은, 일단이 제1분기관(401)의 압축측 연결부(110)와 압축측 가변 밸브(200)의 사이 구간에 위치된 메인 연결라인(100)에 연결된다.

반면, 상기 제2분기관(402)의 반대되는 타단이 제1분기관(401)의 인장측 연결부(120)와 인장측 가변 밸브(300)의 사이 구간에 위치된 메인 연결라인(100)에 연결된다.

그리고, 상기 제2분기관(402)에는 후술 될 어큐뮬레이터(600)가 설치되는데, 상기 어큐뮬레이터(600)는 제2분기관(402)의 중심 위치에 설치될 수 있다.

제3분기관(403)은, 일단이 후술 될 양방향 펌프(500)와 후술 될 제1압축측 체크 밸브(701)의 사이에 위치된 제1분기관(401)에 연결된다.

반면, 상기 제3분기관(403)의 반대되는 타단이 후술 될 어큐뮬레이터(600) 연결 위치와 후술 될 제2압축측 체크 밸브(703)의 사이에 위치된 제2분기관(402)에 연결된다.

제4분기관(404)은, 일단이 후술 될 양방향 펌프(500)와 제1인장측 체크 밸브(702)의 사이에 위치된 제2분기관(402)에 연결된다.

반면, 상기 제4분기관(404)의 반대되는 타단이 후술 될 어큐뮬레이터(600) 연결 위치와 후술 될 제2인장측 체크 밸브(704)의 사이에 위치된 제2분기관(402)에 연결된다.

양방향 펌프(500)는, 제1분기관(401)에 설치되며, 엑티브 모드(active mode)로 행정시 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12) 방향으로 유체(O)를 펌핑하여 감쇠력을 조절한다.

더 상세히 설명하면, 상기 양방향 펌프(500)는 엑티브 모드로 피스톤 밸브(2)가 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 압축챔버(110)와 인장챔버(120) 방향으로 유체(O)를 선택적으로 펌핑하여 감쇠력을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 양방향 펌프(500)에는 양 방향에 형성된 유출입 포트가 제1분기관(401)에 각각 결합되며, 상기 양방향 펌프(500)에는 동작 제어를 위해 제어부(미도시)가 전기적으로 연결된다.

이와 같이, 상기 양방향 펌프(500)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.

이에 따라, 상기 양방향 펌프(500)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.

어큐뮬레이터(accumulator, 600)는, 내부 공간에 일정 압력을 축적해 두었다가 필요에 따라 압축챔버(110) 또는 인장챔버(120)로 공급하기 위한 것으로, 상기 어큐뮬레이터(600)의 포트는 메인 연결라인(100) 및 제2분기관(402)에 연결된다.

이와 같은 상기 어큐뮬레이터(600)는, 피스톤 밸브(2)가 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 압축챔버(11)와 인장챔버(12)를 통해 유입 및 유출되는 유체(O)의 체적 차이를 보상한다.

즉, 상기 어큐뮬레이터(600)는 압축챔버(11)와 인장챔버(12) 중 상대적으로 저압인 챔버로 유체(O)를 이동시켜 체적 차이에 따른 압력 차이를 보상한다.

더 상세히 설명하면, 상기 어큐뮬레이터(600)는 압축 행정시 제2분기관(402)과 제3분기관(403)과 제1분기관(401)의 인장측 일단을 통해 인장챔버(12)로 유량을 공급하여 체적 차이를 보상한다.

반면, 상기 어큐뮬레이터(600)는 인장 행정시 제2분기관(402)과 제4분기관(404)과 제1분기관(401)의 압축측 일단을 통해 압축챔버(11)로 유량을 공급하여 체적 차이를 보상한다.

단방향 밸브는, 유체(O)가 일 방향으로만 통과시키기 위한 것으로, 상기 단방향 밸브는 제1압축측 체크 밸브(701)와, 제1인장측 체크밸브(702)와, 제2압축측 체크 밸브(703)와, 제2인장측 체크 밸브(704)와, 제3압축측 체크 밸브(705) 및, 제3인장측 체크 밸브(706)로 구비된다.

먼저, 상기 제1압축측 체크 밸브(701)는 양방향 펌프(500)를 기준으로 제1분기관(401)의 압축측 일단에 설치되며, 압축 행정시 양방향 펌프(500)로 유체(O)가 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제1압축측 체크 밸브(701)는 엑티브 모드로 인장 행정시 유체(O)가 제1분기관(401)을 통해 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110)로 이동되도록 개방된다.

제1인장측 체크 밸브(702)는, 양방향 펌프(500)를 기준으로 제1분기관(401)의 인장측 일단에 설치되며, 인장 행정시 양방향 펌프(500)로 유체(O)가 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제1인장측 체크 밸브(702)는 엑티브 모드로 압축 행정시 유체(O)가 제1분기관(401)을 통해 메인 연결라인(100)의 인장측 연결부(120)로 이동되도록 개방된다.

제2압축측 체크 밸브(703)는, 어큐뮬레이터(600) 연결 위치를 기준으로 상기 제2분기관(402)의 압축측 일단에 설치되며, 압축 행정시 제2분기관(402)으로 유체(O)가 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제2압축측 체크 밸브(703)는 행정시 유체(O)가 제2분기관(402)을 통해 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110)로 이동되도록 개방된다.

제2인장측 체크 밸브(704)는, 어큐뮬레이터(600) 연결 위치를 기준으로 상기 제2분기관(402)의 인장측 일단에 설치되며, 압축 행정시 제2분기관(402)으로 유체(O)가 이동되는 것을 차단한다.

반면, 상기 제2인장축측 체크 밸브(704)는 행정시 유체(O)가 제2분기관(402)을 통해 메인 연결라인(100)의 인장측 연결부(120)로 이동되도록 개방된다.

제3압축측 체크 밸브(705)는, 양방향 펌프(500)를 기준으로 압축챔버(11) 방향에 위치된 제3분기관(403)에 설치되며, 행정시 유체(O)가 제1분기관(401)에서 제2분기관(402)으로 이동하지 않도록 차단한다.

반면, 상기 제3압축측 체크 밸브(705)는 행정시 유체(O)가 제2분기관(402)에서 제1분기관(401)으로 이동될 수 있도록 개방된다.

제3인장측 체크 밸브(706)는, 양방향 펌프(500)를 기준으로 인장챔버(11) 방향에 위치된 제4분기관(404)에 설치되며, 행정시 유체(O)가 제1분기관(401)에서 제2분기관(402)으로 이동하지 않도록 차단한다.

반면, 상기 제3인장측 체크 밸브(706)는 행정시 유체(O)가 제2분기관(402)에서 제1분기관(401)으로 이동될 수 있도록 개방된다.

이하, 도 1 내지 5를 참조로 본 발명의 제1실시예에 따른 완충기의 능동 현가장치의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

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

이때, 압축챔버(11)의 유체(O)는 압축측 가변 밸브(200)를 통과하여 어큐뮬레이터(600)로 전달되며, 압축측 가변 밸브(200)의 유량 제어에 의해 감쇠력이 발생된다.

또한, 어큐뮬레이터(600)의 유량이 제2인장측 체크 밸브(704)와 메인 연결라인(100)의 인장측 연결부(120)를 통해 인장챔버(12)로 공급된다.

이 과정에서, 제1압축측 체크 밸브(701)와 제1인장측 체크 밸브(702)가 양방향 펌프(500)로 유체(O)가 이동되지 않도록 차단하므로, 양방향 펌프(500)의 불필요한 동작에 의한 에너지 소모가 발생하지 않는다.

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

이때, 인장챔버(12)의 유체(O)는 인장측 가변 밸브(300)를 통과하여 어큐뮬레이터(600)로 전달되며, 인장측 가변 밸브(300)의 유량 제어에 의해 감쇠력이 발생된다.

또한, 어큐뮬레이터(600)의 유량이 제2압축측 체크 밸브(703)와 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110)를 통해 압축챔버(11)로 공급된다.

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

이때, 압축챔버(11)의 유체(O)가 압축측 가변 밸브(200)를 최대 유량으로 통과하도록 제어(soft mode)하고, 인장챔버(12)의 유체(O)가 인장측 가변 밸브(300)를 최소 유량으로 통과하도록 제어(hard mode)한다.

그리고, 양방향 모터(500)는 제1분기관(401)의 인장측 일단을 향해 유체(O)를 펌핑하고, 펌핑된 유체(O)는 제1인장측 체크 밸브(702)와 메인 연결라인(100)의 인장측 연결부(120)를 통해 인장챔버(12)로 유입된다.

이 과정에서, 어큐뮬레이터(600)의 유량이 제3분기관(403)에 설치된 제3인장측 체크 밸브(706)와 제1분기관(401)을 통해 양방향 펌프(500)로 전달된다.

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

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

이때, 인장챔버(12)의 유체(O)가 인장측 가변 밸브(300)를 최대 유량으로 통과하도록 제어(soft mode)하고, 압축챔버(11)의 유체(O)가 압축측 가변 밸브(200)를 최소 유량으로 통과하도록 제어(hard mode)한다.

그리고, 양방향 모터(500)는 제1분기관(401)의 압축측 일단을 향해 유체(O)를 펌핑하고, 펌핑된 유체(O)는 제1압축측 체크 밸브(701)와 메인 연결라인(100)의 압축측 연결부(110)를 통해 압축챔버(11)로 유입된다.

이 과정에서, 어큐뮬레이터(600)의 유량이 제4분기관(404)에 설치된 제3압축측 체크 밸브(705)와 제1분기관(401)을 통해 양방향 펌프(500)로 전달된다.

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

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치에 대해 설명하면 다음과 같으며, 전술한 구성과 동일 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않도록 한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치를 보여주기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 감쇠력 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.

또한, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 압축 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치가 엑티브 모드로 인장 행정하는 상태를 보여주기 위한 작동 상태도이다.

도 6 내지 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 능동 현가장치의 분기라인은 제1분기관(401)과, 제2분기관(402)과, 제3분기관(403-1) 및, 제4분기관(404-1)으로 구비된다.

제3분기관(403-1)은, 도 6에서처럼 일단이 양방향 펌프(500)와 제1압축측 체크 밸브(701)의 사이에 위치된 제1분기관(401)에 연결되고, 반대되는 타단이 후술 될 3방향 밸브(707)의 압축측 유출구(707b)와 연결된다.

제4분기관(404-1)은, 도 6에서처럼 일단이 양방향 펌프(500)와 제1인장측 체크 밸브(702)의 사이에 위치된 제1분기관(401)에 연결되고, 반대되는 타단이 후술 될 3방향 밸브(707)의 인장측 유출구(707c)와 연결된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 단방향 밸브는, 제1압축측 체크 밸브(701)와, 제1인장측 체크밸브(702)와, 제2압축측 체크 밸브(703)와, 제2인장측 체크 밸브(704) 및, 3방향 밸브(707)로 구비된다.

3방향 밸브(707)는, 어큐뮬레이터(600)와 연결되는 것으로, 상기 어큐뮬레이터(600)와 연결되는 유입구(707a)와, 상기 유입구(707a)로부터 분기되어 제3분기관(401-1)의 자유단과 연결되는 압축측 유출구(707b) 및, 상기 유입구(707a)로부터 분기되어 제4분기관(404-1)의 자유단과 연결되는 인장측 유출구(707c)가 형성된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 어큐뮬레이터(600)는 압축 행정시 유입구(707a)와 압축측 유출구(707b)와 제3분기관(403-1)과 제1분기관(401)의 인장측 일단을 통해 인장챔버(12)로 유량을 공급함으로써, 인장챔버(12)의 체적 차이를 보상한다.

반면, 본 발명의 제2실시예에 따른 어큐뮬레이터(600)는 인장 행정시 유입구(707a)와 인장측 유출구(707b)와 제4분기관(404-1)과 제1분기관(401)의 압축측 일단을 통해 압축챔버(11)로 유량을 공급함으로써, 압축챔버(11)의 체적 차이를 보상한다.

이하, 도 6 내지 10을 참조로 본 발명의 제2실시예에 따른 완충기의 능동 현가장치의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

감쇠력 모드로 압축 행정을 하는 경우는, 도 7에서처럼 피스톤 밸브(2)의 하강에 의해 압축챔버(11)가 고압이 되고, 인장챔버(12)는 상대적으로 저압이 된다.

감쇠력 모드로 인장 행정을 하는 경우는, 도 8에서처럼 피스톤 밸브(2)의 상승에 의해 인장챔버(12)가 고압이 되고, 압축챔버(11)는 상대적으로 저압이 된다.

엑티브 모드로 압축 행정을 하는 경우는, 도 9에서처럼 피스톤 밸브(2)의 하강에 의해 압축챔버(11)가 고압이 되고, 인장챔버(12)는 상대적으로 저압이 된다.

이 과정에서, 어큐뮬레이터(600)의 유량이 3방향 밸브(707)의 인장측 유출구(707c)와 제4분기관(404-1)과 제1분기관(401)을 통해 양방향 펌프(500)로 전달된다.

엑티브 모드로 인장 행정을 하는 경우는 도 10에서처럼 피스톤 밸브(2)의 상승에 의해 인장챔버(12)가 고압이 되고, 압축챔버(11)는 상대적으로 저압이 된다.

이 과정에서, 어큐뮬레이터(600)의 유량이 3방향 밸브(707)의 압축측 유출구(707b)와 제3분기관(403-1)과 제1분기관(401)을 통해 양방향 펌프(500)로 전달된다.

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.

또한, 본 발명은 엑티므 모드로 행정시 양방향 펌프(500)를 이용해 감쇠력을 제어함으로써, 고주파 입력시에 댐핑 성능을 유지시킬 수 있고, 급가속과 급감속 또는 선회시 차량의 자세를 안정적으로 유지시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명의 완충기의 능동 회생장치에 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 밸브
10: 실린더 11: 압축챔버
12: 인장챔버 100: 메인 연결라인
110: 압축측 연결부 120: 인장측 연결부
200: 압축측 가변 밸브 300: 인장측 가변 밸브
401: 제1분기관 402: 제2분기관
403, 403-1: 제3분기관 404, 404-1: 제4분기관
500: 양방향 펌프 600: 어큐뮬레이터
701: 제1압축측 체크 밸브 702: 제1인장측 체크 밸브
703: 제2압축측 체크 밸브 704: 제2인장측 체크 밸브
705: 제3압축측 체크 밸브 706: 제3인장측 체크 밸브
707: 3방향 밸브 707a: 유입구
707b: 압축측 유출구 707c: 인장측 유출구
O: 유체

Claims

피스톤 밸브에 의해 압축챔버 및 인장챔버로 분할되는 실린더;
일측의 압축측 연결부가 상기 압축챔버와 연결되고, 타측의 인장측 연결부가 상기 인장챔버와 연결되는 메인 연결라인;
상기 메인 연결라인의 압축측 연결부 방향에 설치되며, 행정시 상기 인장챔버로 이동하는 유체의 유량을 조절하여 감쇠력을 발생시키는 압축측 가변 밸브;
상기 메인 연결라인의 인장측 연결부 방향에 설치되며, 행정시 상기 압축챔버로 이동하는 유체의 유량을 조절하여 감쇠력을 발생시키는 인장측 가변 밸브;
일단이 상기 메인 연결라인의 압축측 연결부에 연결되고, 타단이 상기 메인 연결라인의 인장측 연결부에 연결되는 분기라인;
상기 분기라인에 설치되며, 엑티브 모드로 행정시 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버 방향으로 유체를 펌핑하여 감쇠력을 조절하는 양방향 펌프;
상기 메인 연결라인과 상기 분기라인에 연결되며, 행정시 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 체적 차이를 보상하는 어큐뮬레이터; 및
상기 양방향 펌프를 기준으로 상기 분기라인의 압축측 연결부와 인장측 연결부에 각각 설치되어, 감쇠력 모드 및 엑티브 모드로 행정시 상기 양방향 펌프로 유체가 이동되는 것을 차단하는 다수의 단방향 밸브;를 포함하고,
상기 분기라인은,
일단이 상기 압축측 연결부에 연결되고, 타단이 상기 인장측 연결부에 연결되며, 상기 양방향 펌프가 설치되는 제1분기관 및,
일단이 상기 제1분기관의 압축측 연결부와 상기 압축측 가변 밸브의 사이 구간에 위치된 상기 메인 연결라인에 연결되고, 타단이 상기 제1분기관의 인장측 연결부와 상기 인장측 가변 밸브의 사이 구간에 위치된 상기 메인 연결라인에 연결되며, 상기 어큐뮬레이터가 연결되는 제2분기관이 구비되며,
상기 단방향 밸브는,
상기 양방향 펌프를 기준으로 상기 제1분기관의 양단에 각각 설치되며, 행정시 상기 양방향 펌프로 유체가 이동되는 것을 차단하는 제1압축측 체크 밸브와 제1인장측 체크 밸브 및,
상기 어큐뮬레이터 연결 위치를 기준으로 상기 제2분기관의 양단에 각각 설치되며, 행정시 상기 제2분기관으로 유체가 이동되는 것을 차단하는 제2압축측 체크 밸브와 제2인장측 체크 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 완충기의 능동 현가장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 양방향 펌프는,
엑티브 모드로 압축 행정시 상기 제1압축측 체크 밸브 방향으로 유체를 펌핑하여, 상기 메인 연결라인의 인장측 연결부로 유체를 이동시키고, 엑티브 모드로 인장 행정시 상기 제1인장측 체크 밸브 방향으로 유체를 펌핑하여, 상기 메인 연결라인의 압축측 연결부로 유체를 이동시키는 것을 특징으로 하는 완충기의 능동 현가장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분기라인에는,
일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1압축측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제1분기관에 연결되고, 타단이 상기 어큐뮬레이터 연결 위치와 상기 제2압축측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제2분기관에 연결되는 제3분기관 및,
일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1인장측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제2분기관에 연결되고, 타단이 상기 어큐뮬레이터 연결 위치와 상기 제2인장측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제2분기관에 연결되는 제4분기관이 구비되는 것을 특징으로 하는 완충기의 능동 현가장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제3분기관에는,
행정시 유체가 상기 제1분기관에서 상기 제2분기관으로 이동되지 않도록 차단하는 제3압축측 체크 밸브가 설치되며,
상기 제4분기관에는,
행정시 유체가 상기 제1분기관에서 상기 제2분기관으로 이동되지 않도록 차단하는 제3인장측 체크 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 완충기의 능동 현가장치.
청구항 4에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는,
압축 행정시 상기 제2분기관과 상기 제3분기관과 상기 제1분기관의 인장측 일단을 통해 상기 인장챔버로 유량을 공급하고, 인장 행정시 상기 제2분기관과 상기 제4분기관과 상기 제1분기관의 압축측 일단을 통해 상기 압축챔버로 유량을 공급하는 것을 특징으로 하는 완충기의 능동 현가장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분기라인에는,
일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1압축측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제1분기관에 연결되는 제3분기관 및, 일단이 상기 양방향 펌프와 상기 제1인장측 체크 밸브의 사이에 위치된 상기 제1분기관에 연결되는 제4분기관이 구비되며,
상기 단방향 밸브에는,
상기 어큐뮬레이터와 연결되는 유입구와, 상기 유입구로부터 분기되어 상기 제3분기관의 자유단과 연결되는 압축측 유출구 및, 상기 유입구로부터 분기되어 상기 제4분기관의 자유단과 연결되는 인장측 유출구를 갖는 3방향 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 완충기의 능동 현가장치.
청구항 7에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는,
압축 행정시 상기 유입구와 상기 압축측 유출구와 상기 제3분기관과 상기 제1분기관의 인장측 일단을 통해 상기 인장챔버로 유량을 공급하고, 인장 행정시 상기 유입구와 상기 인장측 유출구와 상기 제4분기관과 상기 제1분기관의 압축측 일단을 통해 상기 압축챔버로 유량을 공급하는 것을 특징으로 하는 완충기의 능동 현가장치.