KR101971549B1 - 차량용 액티브 서스펜션 장치 - Google Patents

차량용 액티브 서스펜션 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101971549B1
KR101971549B1 KR1020140071068A KR20140071068A KR101971549B1 KR 101971549 B1 KR101971549 B1 KR 101971549B1 KR 1020140071068 A KR1020140071068 A KR 1020140071068A KR 20140071068 A KR20140071068 A KR 20140071068A KR 101971549 B1 KR101971549 B1 KR 101971549B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pump
ball screw
piston
fluid
flow path
Prior art date
Application number
KR1020140071068A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150142819A (ko
Inventor
김태주
최성호
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020140071068A priority Critical patent/KR101971549B1/ko
Priority to DE102015007460.1A priority patent/DE102015007460B4/de
Priority to US14/736,249 priority patent/US9421843B2/en
Priority to CN201510317274.8A priority patent/CN105172513A/zh
Publication of KR20150142819A publication Critical patent/KR20150142819A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101971549B1 publication Critical patent/KR101971549B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/0408—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics details, e.g. antifreeze for suspension fluid, pumps, retarding means per se
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/021—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means the mechanical spring being a coil spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/027—Mechanical springs regulated by fluid means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/027—Mechanical springs regulated by fluid means
    • B60G17/0272—Mechanical springs regulated by fluid means the mechanical spring being a coil spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/033—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means characterised by regulating means acting on more than one spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/80—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit
    • B60G2204/81—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit front and rear unit
    • B60G2204/8102—Interactive suspensions; arrangement affecting more than one suspension unit front and rear unit diagonally arranged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/182—Active control means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18576—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut
    • Y10T74/18656—Carriage surrounded, guided, and primarily supported by member other than screw [e.g., linear guide, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는, 유체의 이동을 조정하는 펌프; 및 상기 펌프로부터 유체를 공급받아 차량의 휠에 연결된 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터;를 포함하고, 상기 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 실린더 내에 수용된 유체를 차량의 좌측 휠의 액추에이터 또는 우측 휠의 액추에이터에 공급한다.

Description

차량용 액티브 서스펜션 장치{ACTIVE SUSPENSION APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프에 관한 것으로써, 구체적으로는 모터에 의해 구동되는 펌프를 이용하여 차량의 휠에 배치된 액추에이터에 유체를 공급하는 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프에 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.
미국등록특허공보 제6,000,702호
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
고가의 비례제어밸브를 채용하지 않음으로써 원가 절감 및 구조의 단순화를 도모할 수 있는 액티브 서스펜션 장치를 제공하고자 한다.
또한, 모터 및 실린더 기반의 펌프를 이용함으로써 에너지 소모를 최소화할 수 있는 액티브 서스펜션 장치를 제공하고자 한다.
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, 유체의 이동을 조정하는 펌프; 및 상기 펌프로부터 유체를 공급받아 차량의 휠에 연결된 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터;를 포함하고, 상기 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 실린더 내에 수용된 유체를 차량의 좌측 휠의 액추에이터 또는 우측 휠의 액추에이터에 공급한다.
상기 펌프는 상기 실린더의 일측 및 타측에 각각 배치되고, 상기 모터의 구동에 기초하여 회전하는 제 1볼스크류 및 제 2볼스크류; 및 상기 제 1볼스크류 및 상기 제 2볼스크류의 회전에 기초하여 상기 실린더 내부에서 직선 왕복하는 제 1피스톤 및 제 2피스톤;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1볼스크류 및 제 2볼스크류는 동일 축상에서 회전하고, 상기 모터의 구동에 의해 상기 제 1볼스크류 및 제 2볼스크류가 일방향 또는 타방향으로 회전하면, 상기 제 1피스톤 및 상기 제 2피스톤이 상기 실린더의 일측 또는 타측 방향으로 이동하여 상기 실린더의 일측 또는 타측에 수용된 유체를 상기 좌측 휠의 액추에이터 또는 상기 우측 휠의 액추에이터에 공급하는 것이 바람직하다.
상기 펌프는 상기 제 1피스톤 및 상기 제 2피스톤 중 적어도 하나를 지지하는 복원 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 펌프와 상기 액추에이터 사이에 형성된 유로를 개폐하는 밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프는 모터;
실린더의 일측 및 타측에 각각 배치되고, 상기 모터의 구동에 기초하여 회전하는 제 1볼스크류 및 제 2볼스크류; 및 상기 제 1볼스크류 및 상기 제 2볼스크류의 회전에 기초하여 상기 실린더 내부에서 직선 왕복하는 제 1피스톤 및 제 2피스톤;을 포함한다.
상기 모터의 구동에 기초하여 실린더 내에 수용된 유체를 차량의 좌측 휠의 액추에이터 또는 우측 휠의 액추에이터에 공급하는 것이 바람직하다.
상기 제 1볼스크류 및 제 2볼스크류는 동일 축상에서 회전하고, 상기 모터의 구동에 의해 상기 제 1볼스크류 및 제 2볼스크류가 일방향 또는 타방향으로 회전하면, 상기 제 1피스톤 및 상기 제 2피스톤이 상기 실린더의 일측 또는 타측 방향으로 이동하여 상기 실린더의 일측 또는 타측에 수용된 유체를 상기 좌측 휠의 액추에이터 또는 상기 우측 휠의 액추에이터에 공급하는 것이 바람직하다.
상기 제 1피스톤 및 상기 제 2피스톤 중 적어도 하나를 지지하는 복원 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 모터 및 실린더 기반의 펌프를 이용하여 액티브 서스펜션 장치를 구현하고, 시스템에서 요구시에만 모터를 구동시켜 펌프를 작동시킴으로써 적시에 필요한 압력만 발생시키는 것이 가능하여 엔진출력 향상 및 연비향상의 효과를 기대할 수 있다.
나아가, 유체의 이동을 제어하는 밸브로써 비례제어밸브가 아닌 온/오프 밸브를 채용함으로써 원가경쟁력 확보는 물론 시스템의 전반적인 단순화를 도모할 수 있는 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 장치의 회로도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프의 사시도 및 평면도이다.
도 4는 도 3에서의 A-A의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서 상황에 따른 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, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 대하여 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 크게 펌프(100), 액추에이터(210, 220, 230, 240), 유로, 밸브 및 유체 저장소(500)를 포함할 수 있다.
펌프(100)는 차량용 액티브 서스펜션 장치에 이용되는 유체에 유압을 발생시키는 구성으로써, 장치내에서의 유체의 이동을 조정하는 역할을 수행하며, 구체적으로는 모터(110)를 이용하여 구동하게 된다. 종래의 경우 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프는 유압펌프로써 엔진에 연결되어 상시 구동됨으로 인하여 불필요한 압력을 발생시키는 문제점이 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치와 같이 펌프(100)가 모터(110)에 의해 구동하는 구조를 채용하게 되면, 전자제어유닛(Electric Control Unit)이 필요에 따라 모터(110)에 신호를 전달함으로써 펌프(100)를 선택적으로 구동시키는 것이 가능하기 때문에 엔진 출력 저하 및 연비 향상의 효과를 기대할 수 있게 된다. 펌프(100)의 세부적인 구성에 대한 설명은 후술하도록 하겠다.
액추에이터(210, 220, 230, 240)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 휠에 연결된 코일스프링(211, 221, 231, 241)과 직렬로 연결되어 있으며, 펌프(100)로부터 유체를 공급받아 코일스프링(211, 221, 231, 241)의 변위를 보상하는 역할을 수행하고, 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치되는 것이 바람직하고, 필요에 따라서는 차량의 좌측 및 우측의 전륜 휠 또는 차량의 좌측 및 우측의 후륜 휠에만 배치되도록 구성하는 것도 가능하다. 특히, 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 실린더(120) 내에 수용된 유체를 차량의 좌측 휠의 액추에이터(210, 220) 또는 차량의 우측 휠의 액추에이터(230, 240)로 공급할 수 있다. 또한, 액추에이터(210, 220, 230, 240)는 차량 주행시의 충격을 흡수하기 위한 댐퍼(212, 222, 232, 242)와 연결되는 것이 바람직하다.
한편, 펌프(100)와 액추에이터(210, 220, 230, 240) 사이에는 유체의 이동을 위한 유로(310, 320, 330, 340, 350, 360)이 형성되어 있으며, 이들 유로의 개폐를 수행함으로써 유로 내의 유체의 흐름을 제어하는 밸브(410, 420, 430, 440)를 더 포함할 수 있다. 전자제어장치는 상황에 따라 펌프(100)의 모터(110) 구동뿐만 아니라 밸브(410, 420, 430, 440)의 개폐 또한 제어함으로써 차량의 좌측 전/후 휠 또는 차량의 우측 전/후 휠측에 배치되는 액추에이터(210, 220, 230, 240)에 유체를 적절히 공급하는 것이 가능하게 된다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서는 비례제어밸브가 아닌 온/오프(On/Off) 밸브를 채용하고, 이러한 온/오프(On/Off) 밸브의 동작을 전자제어유닛을 통해 제어함으로써, 유체의 이동을 선택적으로 제어할 수 있다. 이를 통해서 시스템 구조의 단순화 및 원가 절감의 효과를 기대할 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티스 서스펜션 장치는 유체 저장소(500, Reservoir)를 더 포함할 수 있다. 유체 저장소는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치 내의 유체의 유량이 과잉될 경우, 이를 수용 및 저장하는 기능을 수행하고, 또한 액추에이터(210, 220, 230, 240)에 더 많은 유량의 공급을 필요로 할 경우 유체를 각 액추에이터(210, 220, 230, 240) 또는 펌프(100)로 공급하는 기능을 수행한다. 이러한 유체 저장소(500)와 펌프(100) 사이에는 유체의 이동을 위한 별도의 유로(370, 380)가 형성될 수 있으며, 이러한 유로(370, 380)를 개폐하는 추가 밸브(450, 460)를 더 구비할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프(100)의 구성 및 동작에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프의 사시도 및 평면도이고, 도 4는 도 3에서의 A-A의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프(100)는 모터(110)에 의해서 구동되는 실린더 타입의 리니어(Linear) 펌프로써, 구체적으로는 모터(110), 실린더(120), 제 1볼스크류(131), 제 2볼스크류(132), 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142) 등의 구성들을 포함하고 있다.
제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)는 실린더(120)의 일측 및 타측에 각각 배치되고, 모터(110)의 구동에 기초하여 실린더(120) 내에서 회전하게 되고, 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)은 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)의 회전에 기초하여 실린더(120) 내부에서 직선 왕복하게 된다. 구체적으로 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)와 대응되어 배치되는 제 1볼너트(181) 및 제 2볼너트(182)의 내주면에는 상기 나사산과 대응되는 홈이 형성됨으로써, 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)는 제 1볼너트(181) 및 제 2볼너트(182)와 각각 나사 체결 방식으로 결합된다. 따라서, 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)가 모터(110)에 의해 회전하게 되면, 제 1볼너트(181) 및 제 2볼너트(182)가 실린더(120)의 길이 방향으로 직선 운동을 하게 되고, 결국 제 1볼너트(181) 및 제 2볼너트(182)에 의해 지지되는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)이 실린더(120) 내부에서 왕복 운동을 하게 된다.
한편, 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)는 동일 축상에서 회전하는데, 구체적으로는 모터(110)의 회전력을 전달하는 샤프트를 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)가 공유하게 된다. 이를 통해 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)의 회전은 동일한 속도로 이루어진다. 또한 모터(110)의 구동에 의해 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)가 일방향으로 회전하면 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)은 실린더(120)의 일측 방향으로 이동하여 상기 실린더(120)의 일측에 수용된 유체를 제 1유출구(161)를 통해 배출함으로써 좌측 휠의 액추에이터(210, 220) 또는 우측 휠의 액추에이터(230, 240) 중 어느 한 측에 공급한다. 반대로, 모터(110)의 구동에 의해 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)가 타방향으로 회전하면 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)은 실린더(120)의 타측 방향으로 이동하여 상기 실린더(120)의 타측에 수용된 유체를 제 2유출구(162)를 통해 배출함으로써 좌측 휠의 액추에이터(210, 220) 또는 우측 휠의 액추에이터(230, 240) 중 다른 한 측에 공급한다. 즉, 모터(110)의 회전에 의해 상기 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)이 같은 방향으로 직선운동을 할 수 있도록 회전해야 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142) 중 적어도 하나를 지지하는 복원 수단(150)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 복원 수단(150)은 일종의 Return Spring 역할을 수행하는 구성으로써, 특히 도 4에 도시된 바와 같이 실린더(120)의 일측 내부 단부와 제 1피스톤(141) 사이 및 실린더(120)의 타측 내부 단부와 제 2피스톤(142) 사이에 복원 수단(150)을 배치시킴으로써 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)이 실린더(120) 내부에서 적절하게 지지되는 것을 유지시킬 수 있게 된다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 유체 저장소(500)를 펌프(100)와 일체로 형성하는 것도 가능하며, 이 경우 추가 밸브(450, 460) 또한 펌프(100)와 일체로 형성되게 될 것이다. 한편, 유체 저장소(500)에는 외부에서 유체를 주입할 수 있도록 주입구를 형성할 수 있으며, 주입구를 폐쇄할 수 있는 캡부재(510)를 구비하는 것도 가능할 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프(100)는 상술한 바와 같이 전자제어유닛에 의해 제어되므로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전자제어유닛으로부터 신호를 전달받기 위한 연결 단자 및 모터 구동을 위한 전원 단자를 포함한 연결부(170)가 구비될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서 펌프(100) 구동에 따른 유체의 이동을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하도록 하겠다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서 상황에 따른 유체의 흐름을 설명하기 위한 회로도이다.
우선 도 5를 참조하여 차량의 좌측 휠의 액추에이터(210, 220)에 유체를 공급하는 경우의 유체의 흐름을 살펴보도록 하겠다. 차량의 센서로부터 입력받은 노면 정보 또는 사용자의 설정에 기초하여 전자제어장치는 펌프(100)의 동작을 제어한다. 구체적으로 전자제어장치는 모터(110)를 구동시켜 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)를 일 방향으로 회전시킴으로써 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(141)을 실린더(120)의 일측 방향으로 이동시킨다. 이때 실린더(120)의 일측 내부에 수용된 유체는 제 1피스톤(141)에 의해 발생한 압력에 의해 제 1유출구(161)를 통해 제 1-1유로(310)로 배출된다. 제 1-1유로(310)는 차량의 좌측 전륜 휠의 액추에이터(210)와 연결되는 제 1-2유로(320) 및 좌측 후륜 휠의 액추에이터(220)와 연결되는 제 1-3유로(330)로 분기된다. 제 1-2유로(310) 및 제 1-3유로(330)에는 각 유로의 개폐를 제어하는 제 1밸브(410) 및 제 2밸브(420)가 배치된다. 제 1밸브(410) 및 제 2밸브(420)는 전자제어유닛에 의해 제어되고, 도 5와 같이 차량의 좌측 전륜 휠의 액추에이터(210)에만 유체를 공급하고자 할 때는 제 1-2유로(320)만 개방되도록 제 1밸브(410) 및 제 2밸브(420)를 제어하고, 차량의 좌측 후륜 휠의 액추에이터(220)에만 유체를 공급하고자 할 때는 제 1-3유로(330)만 개방되도록 제 1밸브(410) 및 제 2밸브(420)를 제어한다. 나아가 차량의 좌측 전륜 휠의 액추에이터(210) 및 좌측 후륜 휠의 액추에이터(220)에 유체를 동시에 공급하고자 할 때는 제 1-2유로(320) 및 제 1-3(330)가 함께 개방될 수 있도록, 제 1밸브(410) 및 제 2밸브(420)를 제어해야 할 것이다. 그러나 일반적으로 복수 개의 액추에이터를 하나의 펌프로 제어하기 위해서는 펌프의 용량을 증대시켜야 하는데, 모터 출력의 한계로 인하여 펌프 용량의 증대에는 한계가 존재하는 점을 고려할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 좌측 전륜 휠의 액추에이터(210) 또는 좌측 후륜 휠의 액추에이터(220) 중 어느 하나에만 유체를 공급하도록 제 1밸브(410) 및 제 2밸브(420)를 제어하는 것이 바람직할 것이다.
도 6을 참조하여 차량의 우측 휠의 액추에이터(230, 240)에 유체를 공급하는 경우의 유체의 흐름을 살펴보도록 하겠다. 차량의 센서로부터 입력받은 노면 정보 또는 사용자의 설정에 기초하여 전자제어장치는 펌프(100)의 동작을 제어한다. 구체적으로 전자제어장치는 모터(110)를 구동시켜 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)를 타 방향으로 회전시킴으로써 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(141)을 실린더(120)의 타측 방향으로 이동시킨다. 이때 실린더(120)의 타측 내부에 수용된 유체는 제 2피스톤(142)에 의해 발생한 압력에 의해 제 2유출구(162)를 통해 제 2-1유로(340)로 배출된다. 제 2-1유로(340)는 차량의 우측 전륜 휠의 액추에이터(230)와 연결되는 제 2-2유로(350) 및 우측 후륜 휠의 액추에이터(240)와 연결되는 제 2-3유로(360)로 분기된다. 제 2-2유로(350) 및 제 2-3유로(360)에는 각 유로의 개폐를 제어하는 제 3밸브(430) 및 제 4밸브(440)가 배치된다. 제 3밸브(430) 및 제 4밸브(440)는 전자제어유닛에 의해 제어되고, 차량의 우측 전륜 휠의 액추에이터(230)에만 유체를 공급하고자 할 때는 제 2-2유로(350)만 개방되도록 제 3밸브(430) 및 제 4밸브(440)를 제어하고, 차량의 우측 후륜 휠의 액추에이터(240)에만 유체를 공급하고자 할 때는 도 6과 같이 제 2-3유로(360)만 개방되도록 제 3밸브(430) 및 제 4밸브(440)를 제어한다. 나아가 차량의 우측 전륜 휠의 액추에이터(230) 및 우측 후륜 휠의 액추에이터(240)에 유체를 동시에 공급하고자 할 때는 제 2-2유로(350) 및 제 2-3(360)가 함께 개방될 수 있도록, 제 3밸브(430) 및 제 4밸브(440)를 제어해야 할 것이다. 그러나 일반적으로 복수 개의 액추에이터를 하나의 펌프로 제어하기 위해서는 펌프의 용량을 증대시켜야 하는데, 모터 출력의 한계로 인하여 펌프 용량의 증대에는 한계가 존재하는 점을 고려할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 우측 전륜 휠의 액추에이터(230) 또는 우측 후륜 휠의 액추에이터(240) 중 어느 하나에만 유체를 공급하도록 제 3밸브(430) 및 제 4밸브(440)를 제어하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프는 모터(110), 실린더(120)의 일측 및 타측에 각각 배치되고, 상기 모터(110)의 구동에 기초하여 회전하는 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132) 및 상기 제 1볼스크류(131) 및 상기 제 2볼스크류(132)의 회전에 기초하여 상기 실린더(120) 내부에서 직선 왕복하는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 포함한다.
특히, 상기 모터(110)의 구동에 기초하여 상기 실린더(120) 내에 수용된 유체를 차량의 좌측 휠의 액추에이터(210, 220) 또는 우측 휠의 액추에이터(230, 240)에 공급한다. 또한, 상기 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)는 동일 축상에서 회전하고, 상기 모터(110)의 구동에 의해 상기 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)가 일방향 또는 타방향으로 회전하면 상기 제 1피스톤(141) 및 상기 제 2피스톤(142)이 상기 실린더(120)의 일측 또는 타측 방향으로 이동하여 상기 실린더(120)의 일측 또는 타측에 수용된 유체를 상기 좌측 휠의 액추에이터(210, 220) 또는 상기 우측 휠의 액추에이터(230, 240)에 공급하게 된다. 나아가 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프는 제 1피스톤(141) 및 상기 제 2피스톤(142) 중 적어도 하나를 지지하는 복원 수단(150)을 더 포함할 수 있으며, 상기 각 특징들에 대한 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 설명시 자세히 기술하였으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 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
110: 모터
131, 132: 제 1볼스크류, 제 2볼스크류
141, 142: 제 1피스톤, 제 2피스톤
210, 220, 230, 240: 액추에이터
310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380: 유로
410, 420, 430, 440: 밸브
500: 유체 저장소

Claims (9)

  1. 유체의 이동을 조정하는 펌프(100);
    상기 펌프로부터 유체를 공급받아 차량의 휠에 연결된 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터(210, 220, 230, 240); 및
    상기 펌프(100)와 상기 액추에이터(210, 220, 230, 240) 사이에 형성된 유로를 개폐하는 밸브(410, 420, 430, 440);
    를 포함하고,
    상기 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 실린더(120) 내에 수용된 유체를 차량의 좌측 휠의 액추에이터(210, 220) 또는 우측 휠의 액추에이터(230, 240)에 공급하되, 제 1유출구(161) 및 제 2유출구(162)를 포함하며,
    상기 밸브(410, 420, 430, 440)는 전자제어유닛에 의해 제어되는 온/오프 밸브이고, 상기 펌프(100)와 좌측 전륜 휠의 액추에이터(210) 사이에 형성된 유로로서 상기 제 1유출구(161)와 연결된 제 1-1유로(310)에서 분기된 제 1-2유로(320)를 개폐하는 제 1밸브(410), 상기 펌프(100)와 좌측 후륜 휠의 액추에이터(220) 사이에 형성된 유로로서 상기 제 1유출구(161)와 연결된 제 1-1유로(310)에서 분기된 제 1-3유로(330)를 개폐하는 제 2밸브(420), 상기 펌프(100)와 우측 전륜 휠의 액추에이터(230) 사이에 형성된 유로로서 상기 제 2유출구(162)와 연결된 제 2-1유로(340)에서 분기된 제 2-2유로(350)를 개폐하는 제 3밸브(430) 및 상기 펌프(100)와 우측 후륜 휠의 액추에이터(240) 사이에 형성된 유로로서 상기 제 2유출구(162)와 연결된 제 2-1유로(340)에서 분기된 제 2-3유로(360)를 개폐하는 제 4밸브(440)를 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 펌프(100)는,
    상기 실린더(120)의 일측 및 타측에 각각 배치되고, 상기 모터의 구동에 기초하여 회전하는 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132); 및
    상기 제 1볼스크류(131) 및 상기 제 2볼스크류(132)의 회전에 기초하여 상기 실린더(120) 내부에서 직선 왕복하는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142);
    을 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)는 동일 축상에서 회전하고,
    상기 모터(110)의 구동에 의해 상기 제 1볼스크류(131) 및 제 2볼스크류(132)가 일방향 또는 타방향으로 회전하면, 상기 제 1피스톤(141) 및 상기 제 2피스톤(142)이 상기 실린더(120)의 일측 또는 타측 방향으로 이동하여 상기 실린더(120)의 일측 또는 타측에 수용된 유체를 상기 좌측 휠의 액추에이터(210, 220) 또는 상기 우측 휠의 액추에이터(230, 240)에 공급하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 펌프(100)는,
    상기 제 1피스톤(141) 및 상기 제 2피스톤(142) 중 적어도 하나를 지지하는 복원 수단(150)을 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020140071068A 2014-06-11 2014-06-11 차량용 액티브 서스펜션 장치 KR101971549B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140071068A KR101971549B1 (ko) 2014-06-11 2014-06-11 차량용 액티브 서스펜션 장치
DE102015007460.1A DE102015007460B4 (de) 2014-06-11 2015-06-08 Aktive aufhängungsvorrichtung für ein fahrzeug und eine dafür verwendete pumpe
US14/736,249 US9421843B2 (en) 2014-06-11 2015-06-10 Active suspension apparatus for vehicle and pump applied thereto
CN201510317274.8A CN105172513A (zh) 2014-06-11 2015-06-10 用于车辆的主动悬挂设备和应用于该主动悬挂设备的泵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140071068A KR101971549B1 (ko) 2014-06-11 2014-06-11 차량용 액티브 서스펜션 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150142819A KR20150142819A (ko) 2015-12-23
KR101971549B1 true KR101971549B1 (ko) 2019-04-23

Family

ID=54706833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140071068A KR101971549B1 (ko) 2014-06-11 2014-06-11 차량용 액티브 서스펜션 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9421843B2 (ko)
KR (1) KR101971549B1 (ko)
CN (1) CN105172513A (ko)
DE (1) DE102015007460B4 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017112946A1 (en) * 2015-12-24 2017-06-29 ClearMotion, Inc. Integrated multiple actuator electro-hydraulic units
KR101710948B1 (ko) * 2016-09-27 2017-03-14 (주)유일엔지니어링종합건축사사무소 건물 내부 특정 공간의 화재 진압 장치
US10252593B2 (en) 2016-12-02 2019-04-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vehicle attitude modification
EP3659835B1 (en) * 2017-07-28 2024-06-12 Hitachi Astemo, Ltd. Vehicle height adjustment device
CN107939893B (zh) * 2017-12-29 2024-03-15 深圳职业技术学院 主动悬架系统、减振器以及减振部件
US10619735B2 (en) * 2018-04-27 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Systems for hydraulic energy delivery
DE102019116352A1 (de) * 2019-06-17 2020-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrlagenverstellung und Beladungsausgleich
DE102019118384A1 (de) * 2019-07-08 2021-01-14 Rapa Automotive Gmbh & Co. Kg Mpe-achssatz mit gemeinsamer ecu
US11794546B1 (en) * 2022-06-30 2023-10-24 Hyundai Mobis Co., Ltd. Apparatus for adjusting vehicle height

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131183A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Honda Motor Co Ltd 車両用サスペンション装置
JP2006132736A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Honda Motor Co Ltd 液圧式アクチュエータ及び車両用サスペンション装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2038369A1 (de) 1969-10-20 1971-06-03 Grossforschungszentrum Chemiea Zweizylinderpumpe zum annaehernd pulsationsfreien Foerdern von hochviskosen Fluessigkeiten
JPH02208107A (ja) * 1989-02-06 1990-08-17 Honda Motor Co Ltd アクティブサスペンション制御装置
JPH0487823A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Kayaba Ind Co Ltd 油圧制御回路
DE19615737A1 (de) 1996-04-20 1997-10-16 Daimler Benz Ag Aktives Federungssystem
JPH11170837A (ja) * 1997-12-16 1999-06-29 Toyota Motor Corp 車高調整装置
DE19916366A1 (de) 1999-04-13 2000-10-19 Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktuator
DE10111551A1 (de) 2001-03-10 2002-09-12 Bayerische Motoren Werke Ag Aktives Fahrwerksystem eines Fahrzeugs
CN201794735U (zh) * 2010-09-07 2011-04-13 济南赛思特流体系统设备有限公司 液压驱动液体增压泵
CN102207066B (zh) * 2011-07-04 2013-02-27 苏州大学 一种双作用柱塞泵
KR102044134B1 (ko) 2012-12-03 2019-12-02 엘지디스플레이 주식회사 인광 화합물 및 이를 이용한 유기발광다이오드소자
CN103089563A (zh) * 2013-01-23 2013-05-08 淮南矿业(集团)有限责任公司 双缸液压泵
US10029534B2 (en) * 2013-03-15 2018-07-24 ClearMotion, Inc. Hydraulic actuator with on-demand energy flow

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131183A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Honda Motor Co Ltd 車両用サスペンション装置
JP2006132736A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Honda Motor Co Ltd 液圧式アクチュエータ及び車両用サスペンション装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015007460B4 (de) 2019-02-14
US20150360531A1 (en) 2015-12-17
US9421843B2 (en) 2016-08-23
DE102015007460A1 (de) 2015-12-17
KR20150142819A (ko) 2015-12-23
CN105172513A (zh) 2015-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101971549B1 (ko) 차량용 액티브 서스펜션 장치
KR101989061B1 (ko) 차량용 액티브 서스펜션 장치
KR20150142817A (ko) 차량용 액티브 서스펜션 장치
KR102032450B1 (ko) 차량용 액티브 서스펜션 장치
CN106715229B (zh) 铁道用减振装置
DE102010014185A1 (de) Dämpfungseinrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Dämpfungseinrichtung
CN101939151B (zh) 具有螺杆传动装置的线性驱动装置
US20170037921A1 (en) Cylinder device
US10160282B2 (en) Hydro-mechanical suspension for vehicle
US10434834B2 (en) Method for operating a motor vehicle, method for roll compensation of a motor vehicle, and motor vehicle
KR102548819B1 (ko) 차량용 회생현가장치
CN105246715B (zh) 用于车辆车轮的减震支柱及用于控制减震支柱的方法
KR20240003265A (ko) 차고 조절 장치
KR102336958B1 (ko) 액티브 서스펜션 장치에 적용되는 양방향 선형 펌프의 원점 설정 방법
CN101061002A (zh) 用于汽车的弹性缓冲器装置和用于汽车的水平控制系统
CN107323197A (zh) 一种可以调节硬度的电动车辆悬架
KR102345236B1 (ko) 액티브 서스펜션 장치의 제어 방법
KR101670593B1 (ko) 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용된 펌프의 응답성 향상방법
US10619735B2 (en) Systems for hydraulic energy delivery
KR101627840B1 (ko) 액티브 서스펜션 장치에 적용되는 양방향 선형 펌프의 원점 설정 방법
JP2017196919A (ja) サスペンション装置
CN106286677A (zh) 汽车减振器及汽车
KR20160093421A (ko) 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant