KR20000060941A - 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치 - Google Patents

스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스티어링 시스템의 스티어링 유압을 이용하여 고속 주행 중 급격한 선회시 쇽 업소버의 감쇠력 제어작용을 보조하여 조종안정성을 향상시킬 수 있는 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치를 제공하는데 있다.
이러한 보조 현가장치는 좌, 우측 휠(32,34)의 일측과 차체측 사이에 각각 연결되어, 유압에 의해 감쇠력 제어작용을 하는 좌, 우측 감쇠기구(26,28)와, 상기 좌측 감쇠기구(26)와 제3유로(30)로 연결되고, 우측 감쇠기구(28)와 제4유로(32)로 연결되어, 자동차가 좌측, 또는 우측으로 선회하면 조향각 센서(50)의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라 우측 또는 좌측 감쇠기구(28,26)에 유압을 공급하는 서스펜션 컨트롤 밸브(24)와, 상기 서스펜션 컨트롤 밸브(24)와 제2유로(20)로 연결되고, 파워 스티어링 오일펌프(4)와 제1유로(16)로 연결되고, 스티어링 컨트롤 밸브(6)와 제5유로(21)로 연결되어, 차속센서(48)의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라 상기 제1유로(16)와 제2유로(20)를 연결시키거나, 제1유로(16)와 제5유로(21)를 연결시키는 3웨이 밸브(18)를 포함하여 이루어진다.

Description

스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치{SEMI-SUSPENSION MAKE USE OF STEERING OIL PRESSURE}
본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워 스티어링 시스템의 유압을 이용하여 일정 차속 이상에서 보조적으로 서스펜션 작용을 하는 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치에 관한 것이다.
일반적으로 현가장치는 차축과 차체 프레임 사이에 연결되어 주행 중 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안정성을 향상시키는 장치로서, 주행 중에 노면으로부터 받는 충격을 완화하는 섀시 스프링, 차체의 상하진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버로 이루어진다.
이러한 현가장치는 서로 반대되는 특성인 승차감과 조정안정성의 쌍방을 만족시키기 위한 목적으로 저속 주행시 쇽 업소버의 감쇠력을 낮추어 승차감을 향상시키고, 고속 주행시 쇽 업소버의 감쇠력을 높게 하여 조종 안정성을 확보하는 쇽 업소버 감쇠력 제어기구를 사용한다.
그러나 상기한 바와 같이 이루어진 현가장치는 감쇠력 제어 작용이 쇽 업소버 내부의 오리피스를 통과하는 오일량 제어에 의해서만 이루어지기 때문에 고속 주행 중에 급격하게 선회할 경우에 충분히 대처할 수 없는 문제점이 있다.
또한 쇽 업소버의 감쇠력 제어기구가 오작동되거나, 손상될 경우 선회시 쏠림이 발생하게 되고, 고속 주행 중에 조종 안정성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스티어링 시스템의 스티어링 유압을 이용하여 고속 주행 중 급격한 선회시 쇽 업소버의 감쇠력 제어작용을 보조하여 조종안정성을 향상시킬 수 있는 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치를 제공하는데 있다.
다른 목적은 기존의 현가장치인 쇽 업소버의 감쇠력 제어기구가 오작동되거나, 손상될 경우 2차적인 감쇠력 제어작용을 하여 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 현가장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 현가장치를 제어하는 블럭도이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
4:오일펌프 6:스티어링 컨트롤 밸브 8:파워 실린더
18:3웨이 밸브 24:서스펜션 컨트롤 밸브 26:좌측 감쇠기구
28:우측 감쇠기구 38:실린더 40:작동로드
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 좌, 우측 휠의 일측과 차체측 사이에 각각 연결되어, 유압에 의해 감쇠력 제어작용을 하는 좌, 우측 감쇠기구와, 상기 좌측 감쇠기구와 제3유로로 연결되고, 우측 감쇠기구와 제4유로로 연결되어, 자동차가 좌측, 또는 우측으로 선회하면 조향각 센서의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라 우측 또는 좌측 감쇠기구에 유압을 공급하는 서스펜션 컨트롤 밸브와, 상기 서스펜션 컨트롤 밸브와 제2유로로 연결되고, 파워 스티어링 오일펌프와 제1유로로 연결되고, 스티어링 컨트롤 밸브와 제5유로로 연결되어, 차속센서의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라 상기 제1유로와 제2유로를 연결시키거나, 제1유로와 제5유로를 연결시키는 3웨이 밸브를 포함하는 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치로 구성된다.
상기한 바와 같이 이루어진 보조 현가장치는 차속이 일정 차속 이상일 경우 전자제어유닛(ECU)은 3웨이 밸브를 제어하여 서스펜션 컨트롤 밸브에 유압을 공급하고, 차량이 좌측 또는 우측으로 선회하면 제4유로를 통해 우측 감쇠기구에 유압을 공급하거나, 제3유로를 통해 좌측 감쇠기구에 유압을 공급하여 감쇠력 제어를 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 현가장치의 구성도로서, 유압을 동력원으로 하여 조향 핸들의 조작력을 가볍게 하는 파워 스티어링 시스템과, 이 파워 스티어링 시스템의 유압을 이용하여 보조적인 서스펜션 기능을 하는 보조 현가장치로 구성된다.
파워 스티어링 시스템은 오일을 저장하는 오일탱크(2)와, 유압을 발생시키는 오일펌프(4)와, 이 오일펌프(4)에서 발생된 유압을 차속에 따라 제어하는 스티어링 컨트롤 밸브(6)와, 이 스티어링 컨트롤 밸브(6)에서 제어된 유압으로 배력작용을 하여 조향력을 가볍게 하는 파워 실린더(8) 등으로 이루어진다.
이러한 파워 스티어링 시스템은 차속이 일정 차속 이하인 경우, 스티어링 컨트롤 밸브(6)가 개방되어 파워 실린더(8)에 유압을 공급한다. 즉, 일정 차속 이하에서 자동차가 좌측으로 선회할 경우 전자제어유닛(ECU)의 신호에 따라 스티어링 컨트롤 밸브(6)는 파워 실린더의 제2챔버(12)로 유압을 공급하여 타이로드(14)를 좌측으로 이동시켜 조향력을 가볍게 한다. 그리고, 이와 반대로 우측으로 선회할 경우 파워실린더의 제1챔버(10)로 유압이 공급되어 우측 조향을 위한 조작력을 가볍게 한다.
보조 현가장치는 오일펌프(4)와 스티어링 컨트롤 밸브(6)를 연결하는 제1유로(16) 상에 장착되는 3웨이 밸브(18)와, 이 3웨이 밸브(18)와 제2유로(20)로 연결되는 서스펜션 컨트롤 밸브(24)와, 이 서스펜션 컨트롤 밸브(24)와 제3 및 제4 유로(30,32)로 각각 연결되고, 좌, 우측 휠(32,34)과 차체측 사이에 각각 장착되는 감쇠기구(26,28) 등으로 구성된다.
3웨이 밸브(18)는 일반적인 전기신호에 따라 개폐작용을 하는 3방향 솔레노이드 밸브로서, 전자제어유닛(ECU)의 전기 신호에 따라 제1유로와 제2유로를 연결시키거나, 제1유로와 제5유로를 연결시키는 역할을 한다.
서스펜션 컨트롤 밸브(24)는 오일펌프(4)와 제2유로(20)로 연결되고, 좌측 감쇠기구(26)와 제3유로(30)로 연결되고, 우측 감쇠기구(28)와 제4유로(32)로 연결되어, 전자제어유닛(ECU)의 신호에 따라 좌, 우측 감쇠기구(26,28)로 공급되는 유로의 개폐작용 및 유량을 제어하는 역할을 하는 솔레노이드 밸브로 이루어진다.
좌측 감쇠기구(26)는 좌측 휠(32)의 일측과 차체의 일측 사이에 연결되어 댐핑작용을 하는 기구로서, 제3유로(30)와 연결되고 내측에 유압이 압입되는 챔버(36)가 형성되고 상단이 차체측에 연결되는 실린더(38)와, 이 실린더(38)의 내측에 직선 이동 가능하게 장착되는 피스톤(42)의 일측면에 연결되고 타단은 좌측 휠(32)의 일측에 연결되는 작동로드(40)와, 실린더(38)의 내벽과 피스톤(42) 사이에 개재되는 탄성부재(44)로 이루어진다.
우측 감쇠기구(28) 역시 위에서 설명한 좌측 감쇠기구와 동일한 구조로 이루어지고, 우측 휠(34)과 차체의 일측 사이에 연결되고 제4유로(32)와 연결된다.
이러한 좌, 우측 감쇠기구(26,28)는 챔버(36)로 유압이 공급되면 챔버(36) 내의 압력이 높아지기 때문에 오일이 작동로드(40)를 눌러 감쇠력이 높아지게 된다.
이와 같이 이루어진 보조 현가장치의 작용을 다음에서 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차속 센서(48)에서 차속을 검출하여 그 전기 신호를 전자제어유닛(ECU)에 인가한다. 그러면, 전자제어유닛(ECU)은 차속이 일정 차속 이하일 경우 3웨이 밸브(18)를 제어하여 제1유로(16)와 제5유로(32)를 연결시킨다.
이때 오일펌프(4)에서 발생된 유압은 스티어링 컨트롤 밸브(6)로 공급된다. 이러한 상태에서 일예로 자동차가 좌측으로 선회하면 조향각 센서(50)의 신호가 전자제어유닛(ECU)으로 인가되고, 이 전자제어유닛(ECU)은 스티어링 컨트롤 밸브(6)를 제어하여 제7유로(58)를 통해 제2챔버(12)로 유압을 공급한다. 그러면, 타이로드(14)가 좌측으로 이동되면서 조향력을 가볍게 한다.
이와 반대로 자동차가 우측으로 선회하면 제6유로(56)를 통해 제1챔버(10)로 유압을 공급하여 타이로드(14)를 우측으로 이동시킨다.
이와 같이, 차속이 일정 차속 이하일 경우에는 오일펌프(4)에서 발생된 유압은 파워 실린더(8)로 공급되어 조향핸들의 조작력을 가볍게 하는 기능을 하다.
그리고, 차속센서(48)로부터 인가되는 신호가 일정차속 이상일 경우, 전자제어유닛(ECU)은 3웨이 밸브(18)를 제어하여 제1유로(16)와 제2유로(20)를 연결시킨다. 그러면, 오일펌프(4)에서 발생된 유압은 서스펜션 컨트롤 밸브(24)로 공급된다.
이러한 상태에서, 차량이 일예로 우측으로 선회하게 되면 조향각 센서(50)의 신호에 따라 전자제어유닛(ECU)은 서스펜션 컨트롤 밸브(24)를 제어하여 제3유로(33)를 통하여 좌측 감쇠기구(26)의 챔버(36)에 유압을 공급한다. 그러면, 챔버(36) 내에 압력이 높아지고, 피스톤(42)은 이 압력으로 상승하는 것이 억제되어 감쇠력이 높아진다.
즉, 차량이 우측으로 급격하게 선회할 때, 좌측 감쇠기구의 챔버(36)로 유압이 공급되고, 이 압력으로 피스톤(42)이 원위치를 유지하거나, 하측으로 밀리기 때문에 감쇠력이 높아져 차체가 바깥측으로 쏠리는 현상이 방지하게 되므로 쇽 업소버의 감쇠력 제어작용을 보조하는 역할을 한다.
그리고, 이와 반대로 차량이 고속에서 좌측으로 선회할 경우에는 유로(32)를 통해 우측 감쇠기구(28)로 유압이 공급되어 위에서 설명한 우측 선회시와 동일한 작용을 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치는 별도의 유압 시스템을 부가하지 않고도 파워 스티어링 시스템에서 사용되는 유압을 이용하여 보조적인 서스펜션 작용을 할 수 있다.
또한, 차량의 급격한 선회시 쇽 업소버의 감쇠력 제어작용에 부가적으로 감쇠력을 하기 때문에 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기존의 쇽 업소버 감쇠력 제어기구가 손상되거나, 오작동될 경우 보조 현가장치에서 2차적으로 감쇠력 제어작용을 하기 때문에 안정성을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

  1. 좌, 우측 휠의 일측과 차체측 사이에 각각 연결되어, 유압에 의해 감쇠력 제어작용을 하는 좌, 우측 감쇠기구와;
    상기 좌측 감쇠기구와 제3유로로 연결되고, 우측 감쇠기구와 제4유로로 연결되어, 자동차가 좌측, 또는 우측으로 선회하면 조향각 센서의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라 우측 또는 좌측 감쇠기구에 유압을 공급하는 서스펜션 컨트롤 밸브와;
    상기 서스펜션 컨트롤 밸브와 제2유로로 연결되고, 파워 스티어링 오일펌프와 제1유로로 연결되고, 스티어링 컨트롤 밸브와 제5유로로 연결되어, 차속센서의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라 상기 제1유로와 제2유로를 연결시키거나, 제1유로와 제5유로를 연결시키는 3웨이 밸브를 포함하는 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 좌, 우측 감쇠기구는 상기 유로 및 유로와 각각 연결되고 상단이 차체측과 연결되는 실린더와, 상기 실린더의 내측에 직선 이동 가능하게 장착되는 피스톤과 연결되고 타단이 휠측에 연결되는 작동로드와, 상기 피스톤의 일측면과 실린더의 내측면 사이에 개재된 탄성부재로 이루어짐을 특징으로 하는 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치.
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