KR20000075027A - 자동차용 기울기보상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 차체를 지지하는 현가장치에 선회시 발생할 수 있는 기울기를 보상하여 안전한 주행상태를 유지하여 줌으로서 안정성의 확보는 물론 운전편의성을 제공하여 운전자의 편익향상에 기여할 수 있도록 한 자동차용 기울기보상장치에 관한 것으로서, 다수개의 암(11)과 코일스프링(12), 리프스프링(13) 및 쇼크업소버(14)등으로 구성되어 자동차(15)의 차체를 지지하는 현가장치(16)에 적용하여 선회시 원심력에 의하여 차체가 기울어지는 현상을 보정하여 안정된 상태의 주행이 가능하도록 하는 자동차용 기울기보상장치(10)를 구성함에 있어서;

상기 기울기보상장치(10)는 자동차(15)의 현가장치(16)에 설치되어 오임펌프(20)로부터 오일을 공급받는 오일실린더(21)와;

상기 오일실린더(21)를 작동하기 위한 수단으로 모터(25)에 의하여 작동하는 오일펌프(20)를 포함하고;

상기 모터(25)는 자동차(15)에 설치되는 원심력측정수단(30)의 정보를 입력받는 ECU(31)에 의하여 제어되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 기울기보상장치{Compensating apparatus for declining of vehicle}

본 발명은 자동차용 기울기보상장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 자동차가 주행중 선회시 발생하는 자동차의 롤링상태에서의 기울기를 보상하여 접지력의 향상과 운행안전성은 물론, 승차감이 향상되도록 한 기울기보상장치의 제공에 관한 것이다.

자동차의 차체는 바퀴와 연결되는 현가장치에 의하여 지지되고, 상기 현가장치는 차축과 프레임을 연결하고 주행중 노면으로부터 받는 진동과 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 것으로서, 노면으로부터의 충격력을 완화하기 위해서는 상,하방향으로의 유연한 결합과;

바퀴에서 발생하는 구동력, 제동력 및 선회시의 원심력에 견딜수 있도록 수평방향에 대한 강한 결합력을 요구하고 있다.

상기와 같은 현가장치는 바퀴가 1개의 차축에 연결되고 상기 차축은 스프링에 의하여 차체와 연결되기 때문에 강도가 크고 구조가 간단하여 버스나 트럭과 같은 대형차에 사용되는 차축타입(Rigid Axle)과;

좌우의 바퀴가 각각 독립운동할 수 있도록 분할시켜 스프링 하중을 작게할 수 있고 승차감 및 로드홀딩이 향상되어 보디의 바닥을 낮출 수 있어 실내공간을 충분히 확보할 수 있도록 한 승용차와 소형자동차에 주로 사용되는 독립타입(분할차축; Divided Axle)으로 구분된다.

상기와 같은 현가장치는 노면으로 부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수함은 물론 주행중 노면의 상태에 관계없이 자동차의 자세를 바르게 유지할 수 있도록 하여 주행안전성을 확보하고, 선회시에는 원심력에 대항하여 조종안정성을 확보하여 승차자의 불안감을 배제할 수 있도록 한다.

상기의 조정안정성과 승차감은 자동차가 진행하는 도중에 발생하는 바운싱, 로울링, 피칭 및 요잉과 직접적인 관계를 가지게 된다.

바운싱은 자동차가 지면의 상,하방향으로 진동하는 것을 말하며, 피칭은 자동차의 차체 전,후부위가 시소와 같이 움직이는 것을 말하는 것으로서 자동차의 급격한 출발이나 브레이킹 시 자주 발생하게 된다.

요잉은 자동차가 선회시 일어나는 것으로서 차체에 대하여 수직인 축 둘레에 발생하는 운동을 말하며, 롤링역시 자동차가 선회하거나 강한 횡풍을 만났을 때 차체의 전,후방향축 둘레에 일어나는 회전운동을 말한다.

이중 요잉과 롤링이 자동차의 선회과정에서 일어나기 때문에 요잉과 롤링, 특히 롤링이 심하게 일어날 경우에는 자동차를 안정된 상태로 조정할 수 없기 때문에 상당한 문제점을 야기시키게 된다.

상기와 같은 롤링은 자동차가 선회시 차체가 롤센터를 중심으로 기울어지기 때문이며, 이 롤센터는 지면과 거의 근접한 위치에 있기 때문에 통상 자동차의 무게중심보다 아래에 위치하고, 선회시 발생하는 원심력에 의하여 차체가 원심력이 작용하는 방향으로 기울어지기 때문에 롤각과 롤모멘트가 커지는 대신 롤강성은 약해지기 때문에 무게이동량의 증가로 인한 승차감이 상당히 저하되고 사고의 위험에까지 이르게 된다.

이는 선회시에는 무게중심이 선회 반대방향으로 이동하기 때문에 선회반대방향의 현가장치에 롤모멘트가 가중되고, 선회방향의 현가장치에는 전달되는 롤모멘트가 약하기 때문에 들리는 현상이 일어나 접지력이 상대적으로 약화되어 타이어의 슬립을 야기하거나 심할 경우에는 전복의 우려까지 있기 때문이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서 자동차의 차체를 지지하는 현가장치상에 선회시 발생할 수 있는 기울기를 보상하여 안전한 주행상태를 유지하여주는 기울기보상장치를 더 구비하여 안정성의 확보는 물론 운전편의성을 제공하여 운전자의 편익향상에 기여할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

도 1는 본 발명을 설명하기 위한 선회시 자동차의 자세를 도시한 정면도.

도 2은 본 발명의 기술이 적용된 기울기보상장치의 구성 블럭도.

도 3은 본 발명의 기술인 기울기보상장치의 하나의 사용 상태도.

도 4는 본 발명의 기술인 기울기보상장치의 다른 사용 상태도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

10; 기울기보상장치

20; 오일펌프

21; 오일실린더

25; 디시모터

26; 오일펌프

30; 원심력측정수단

31; ECU

32; 실린더위치센서

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 선회시 자동차의 자세를 도시한 정면도, 도 2은 본 발명의 기술이 적용된 기울기보상장치의 구성 블럭도, 도 3은 본 발명의 기술인 기울기보상장치의 하나의 사용 상태도, 도 4는 본 발명의 기술인 기울기보상장치의 다른 사용 상태도로서 함께 설명한다.

본 발명의 자동차용 기울기보상장치(10)는 다수개의 암(11)과 코일스프링(12), 리프스프링(13) 및 쇼크업소버(14) 등으로 구성되어 자동차(15)의 차체를 지지하는 현가장치(16)에 적용하여 선회시 원심력에 의하여 차체가 기울어지는 현상을 보정하여 안정된 상태의 주행이 가능하도록 한다.

상기와 같은 기울기보상장치(10)는;

자동차(15)의 현가장치(16)에 오일펌프(20)로부터 오일을 공급받는 오일실린더(21)를 설치하여 구비한다.

상기 오일실린더(21)의 하단부는 현가장치(16)를 지지하는 프레임(22)이나 현가장치(16)의 로어암 또는 뒷차축(23)상에 고정하고, 상단부는 차체와 연결한다.

상기 오일실린더(21)는 모터(25)에 의하여 작동하는 오일펌프(20)에 의하여 오일을 공급받아 신장 또는 수축하여 원심력에 의하여 기울어지는 차체를 보상할 수 있도록 한다.

상기 오일펌프(20)를 작동하는 모터(25)는 자동차(15)에 설치되는 원심력측정수단(30)의 정보를 입력받는 ECU(31)에 의하여 제어되도록 한다.

상기 ECU(31)는 각각의 오일실린더(21)에 더 설치되는 실린더위치센서(32)의 정보를 입력받아 원심력측정수단(30)이 제공하는 정보와 함께 지속적인 유압실린더(21)를 제어할 수 있도록 한다.

상기 원심력측정수단(30)은 통상적인 휠구동장치 등을 구비한 센서로서 널리 사용되고 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 기울기보상장치(10)의 작용관계를 살펴보면 다음과 같다.

자동차(15)가 정상적인 주행시에는 본 발명의 기울기보상장치(10)는 작동하지 않고 선회시 원심력이 발생하여 차체의 기울기가 있을 경우 작동하여 선회 반대방향의 차체가 낮아지는 것을 방지하는 보정을 행하여 안정적인 주행이 가능하도록 하게 된다.

이를 살펴보면, 선회시 원심력이 발생하게되면 원심력측정수단(30)에 의하여 원심력을 측정하여 ECU(31)로 인가하게되고, ECU(31)는 측정된 원심력값을 토대로 모터(25)를 제어하여 오일펌프(20)를 작동시켜 각 륜(輪)의 현가장치(16)에 설치된 오일실린더(21)로 오일을 공급하여 원심력에 의하여 기울어지는 차체를 보정할 수 있도록 한다.

물론, 상기 오임펌프(26)는 원심력이 발생하는 방향(선회반대방향)에 위치한 오일실린더(21)로 오일을 공급함은 당연할 것이다.

상기와 같이 오일을 공급받은 오일실린더(21)가 선회하는 동안 지속적으로 차체를 보정하게되고, 동시에 각 오일실린더(21)에 더 설치된 실린더위치센서(32)에 의하여 현재 오일실린더(21)의 위치를 ECU(31)로 지속적인 정보를 제공함으로서 ECU(31)는 원심력측정수단(30)의 정보와 함께 모터(25)를 제어하여 차체의 기울기를 연속적으로 제어할 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 원심력에 의하여 발생하는 차체의 기울기를 보상하여 접지력 약화로 인한 타이어의 슬립으로 인한 주행불안과 과다한 기울기로 인한 전복의 우려등을 배제하여 주행안정성과 승차감 및 운전성을 높일 수 있게된다.

이상과 같은 본 발명은 자동차의 차체를 지지하는 현가장치에 선회시 발생할 수 있는 기울기를 보상하여 안전한 주행상태를 유지하여 줌으로서 안정성의 확보는 물론 운전편의성을 제공하여 운전자의 편익향상에 기여할 수 있는 등의 효과를 가진다.

Claims (3)

1. 다수개의 암(11)과 코일스프링(12), 리프스프링(13) 및 쇼크업소버(14)등으로 구성되어 자동차(15)의 차체를 지지하는 현가장치(16)에 적용하여 선회시 원심력에 의하여 차체가 기울어지는 현상을 보정하여 안정된 상태의 주행이 가능하도록 하는 자동차용 기울기보상장치(10)를 구성함에 있어서;

   상기 기울기보상장치(10)는;

   자동차(15)의 현가장치(16)에 설치되어 오일펌프(20)로부터 오일을 공급받는 오일실린더(21)를 포함하고;

   상기 오일실린더(21)를 작동하기 위한 수단으로 모터(25)에 의하여 작동하는 오일펌프(20);

   상기 모터(25)는 자동차(15)에 설치되는 원심력측정수단(30)의 정보를 입력받는 ECU(31)에 의하여 제어되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 기울기보상장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 오일실린더(21)에는 현재의 오일실린더(21) 위치를 감지하여 ECU(31)로 인가하기 위한 실린더위치센서(32)를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 자동차용 기울기보상장치.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 오일실린더(21)는 현가장치(16)를 지지하는 프레임(22)이나 현가장치(16)의 로어암(22) 및 뒷차축(23)과 차체 상간에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 기울기보상장치.