KR20030021476A - system for varying a steer specific property of an automotive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 스티어특성 가변장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행중 노면과 타이어 사이의 접지력에 인위적인 변화를 주어 차량의 스티어특성을 가변적으로 조절할 수 있도록 함으로써, 주행상황의 다양한 변화에도 운전자로 하여 효과적으로 대응할 수 있게 하는 능력을 훈련시킬 수 있도록 하는 자동차의 스티어특성 가변장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for varying the steering characteristics of a vehicle, and more particularly, by artificially changing the traction between the road surface and the tire while driving so that the steering characteristics of the vehicle can be adjusted variably, thereby allowing the driver to vary the driving conditions. An apparatus for varying steer characteristics of a vehicle that enables training for the ability to respond effectively.
일반적으로 자동차의 현가장치는 차축과 차체 사이를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 적재된 화물의 손상을 방지하면서 승차감을 향상시키도록 하는 장치로서, 이는 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및, 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 바아 등으로 구성된다.In general, the suspension system of the car is connected between the axle and the body so that the vibration or shock received from the road surface is not directly transmitted to the body while driving, thereby improving the ride comfort while preventing damage to the body and the loaded cargo. As an apparatus, it is composed of a chassis spring for mitigating an impact from a road surface, a shock absorber for controlling the free vibration of the chassis spring to improve ride comfort, a stabilizer bar for preventing rolling of the vehicle, and the like.
여기서 노면으로부터 받는 충격을 완화시키는 상기 섀시 스프링은 승용차의 경우에는 대부분 코일스프링이지만, 중형 이상의 상용차에서는 주로 판스프링을 사용하고 있는 실정이다.Here, the chassis spring to mitigate the impact from the road surface is a coil spring in the case of a passenger car, but in the medium-sized and commercial vehicles mainly use a leaf spring.
또한, 상기 현가장치는 이를 구성하는 현가아암의 형상 등에 따라 맥퍼슨식과 위시본식, 트레일링 링크식, 멀티 링크식 등이 다양한 형태로 구분될 수 있다.In addition, the suspension device may be classified into various types such as the McPherson type, the wishbone type, the trailing link type, and the multi-link type according to the shape of the suspension arm constituting the suspension device.
한편, 자동차의 주행 안정성에 대한 성능 점검 항목중 가장 중요한 것에는 언더스티어 특성 내지 오버스티어 특성이 있는 데, 이러한 스티어특성은 차량 마다 다소의 상이함이 있는 것임은 물론, 상기 스티어특성은 현가장치의 특성과도 밀접한 관련이 있는 사안이다.On the other hand, the most important of the performance check items for the driving stability of the vehicle is the under-steer or over-steer characteristics, such that the steering characteristics are slightly different for each vehicle, the steering characteristics of the suspension system It is also closely related to the characteristics.
즉, 차량의 현가장치에 있어 특성이란, 주행중 차량의 원심력이나 관성력의 변화에 따라 변화되는 차체의 거동자세를 안정시키도록 하기 위해 현가장치에서의 스프링 상수값과 쇽 업소버의 감쇠력 조절 등을 제어하는 것으로, 각각의 차량 마다 약간의 상이함이 있는 것이다.In other words, the characteristic of the suspension system of the vehicle is to control the spring constant value of the suspension system and the damping force of the shock absorber to stabilize the behavior of the vehicle body that changes according to the change of the centrifugal force or inertial force of the vehicle while driving. There is a slight difference in each vehicle.
그리고, 상기 자동차의 주행 안정성에 대한 성능중에서 언더스티어 현상은전방측 현가장치의 감쇠력에 대한 강성이 크거나, 노면과 타이어 사이의 접지력이 작을 때 주로 발생되는 것이다.The understeer phenomenon is mainly caused when the stiffness of the front suspension is large or the traction between the road surface and the tire is small.
또한, 상기 오버스티어 현상은 후방측 현가장치의 감쇠력에 대한 강성이 크거나, 노면과 타이어 사이의 접지력이 작을 때 주로 발생되는 것이다.In addition, the oversteering phenomenon is mainly caused when the rigidity of the damping force of the rear suspension device is large or the traction force between the road surface and the tire is small.
즉, 상기 언더스티어 현상과 오버스티어 현상은 각각의 현가장치에서 설계된 강성과, 주행중 노면과 타이어 사이에서 변화되는 접지력의 차이에 따라 변화되는 것이다.That is, the understeer phenomenon and the oversteer phenomenon are changed according to the stiffness designed in each suspension device and the difference in the traction force changed between the road surface and the tire while driving.
그런데, 운전자의 운전능력을 향상시키기 위해서는 다양한 스티어특성을 가진 차량을 통해 거듭된 주행훈련을 해야만 하는 데, 실제로 모든 차량을 통해 주행훈련을 하여 운전자의 운전 능력을 향상시킨다는 것은 비용 등의 여러 가지 사안들을 고려해 볼 때 현실적으로 불가능하다는 단점이 있다.However, in order to improve the driver's driving ability, the driving training must be repeated through a vehicle having various steer characteristics. Actually, improving the driver's driving ability through driving training through all the vehicles has many issues such as cost. The disadvantage is that it is practically impossible to consider.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 전방 내지 후방 차체의 지상고에 변화를 주어 주행중 노면과 타이어 사이에서 발생하는 접지력에 인위적인 변화를 부여하여 차량의 스티어특성을 변화시켜 주행상황의 인위적인 변화를 유발함으로써, 각각의 상황에 알맞는 운전 능력을 습득할 수 있는 환경을 조성함과 더불어, 이를 통해 운전자의 대처능력을 증진시킬 수 있는 여건을 마련할 수 있도록 하는 자동차의 스티어특성 가변장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is conceived in view of the above, by varying the ground height of the front and rear body to give an artificial change in the traction force generated between the road surface and the tire while driving to change the steering characteristics of the vehicle to change Steering characteristic variable device of a car that induces an artificial change to create an environment in which driving skills appropriate to each situation can be acquired, and thus to prepare a condition for improving driver coping ability. The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 전/후방측 부위에서노면과 차체 사이의 지상고를 변화시키도록 하는 다수의 지상고 가변화 수단과, 이 지상고 가변화 수단의 작동에 필요한 구동원을 공급하는 동력원 발생/공급 수단 및, 이 동력원 발생/공급 수단으로부터 발생된 동력원을 상기 다수의 지상고 가변화 수단중에 선택적으로 인가하여 스티어특성에 대한 변화를 도모하도록 하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a number of ground level variable means for varying the ground height between the road surface and the vehicle body in the front / rear portion of the vehicle body, and a drive source required for the operation of the ground height variable means A power source generating / supply means for supplying and a control means for selectively applying a power source generated from the power source generating / supply means to the above ground level varying means to effect a change in the steer characteristics. do.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 스티어특성 가변장치를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a device for varying the steering characteristics of the vehicle according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10-작동실린더12-가동로드10-operating cylinder 12-movable rod
14-구름바퀴16-유압펌프14-wheel 16-hydraulic pump
18-전자제어식 방향절환밸브20-유압관로18-Electronically Controlled Directional Valve 20-Hydraulic Pipeline
22-제어유니트22-control unit
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 가변스티어특성을 갖는 자동차 현가장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a vehicle suspension apparatus having a variable steering characteristic according to the present invention.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 자동차의 전/후방측 부위에 각각 적정의 개소로 설치되어 노면과 차체 사이의 지상고에 변화를 줄 수 있도록 하여 노면과 타이어 사이의 접지력을 가변화되게 하는 지상고 가변화 수단과, 이 지상고 가변화 수단의 작동에 필요한 구동원을 공급하는 동력원 발생/공급 수단 및, 이 동력원 발생/공급 수단으로부터 발생된 동력원을 상기 지상고 가변화 수단에 선택적으로 인가하여 상기 지상고 가변화 수단의 작동을 제어함으로써 주행 안정성에 대한 성능중에서 언더스티어 특성과 오버스티어 특성을 포함하는 스티어특성에 변화를 도모하도록 하는 제어수단을 포함하여 구성된다.According to the present invention, as shown in the figure, the ground height is installed in each of the front and rear parts of the vehicle in appropriate places to change the ground height between the road surface and the vehicle body to vary the grip between the road surface and the tire The ground height varying means by selectively applying the variable means, the power source generation / supply means for supplying a drive source necessary for the operation of the ground height varying means, and the power source generated from the power source generation / supply means to the ground height varying means. And controlling means for controlling the operation of the means to effect changes in the steering characteristics including understeer characteristics and oversteer characteristics in performance on running stability.
여기서, 상기 지상고 가변화 수단은 자동차의 전/후방측 부위의 저면에 각각 설치된 작동실린더(10)와, 이 작동실린더(10)내에서 작동압에 따라 신장 및 수축을거듭하는 가동로드(12) 및, 이 가동로드(12)의 하단에 장착되어 노면과의 접촉시 이로부터 발생되는 마찰을 줄이도록 하는 구름바퀴(14)로 이루어진다.Here, the ground height varying means is an operating cylinder 10 installed on the bottom of the front and rear portions of the vehicle, and the movable rod 12 for elongating and contracting in accordance with the operating pressure in the operating cylinder 10 And a rolling wheel 14 mounted on the lower end of the movable rod 12 to reduce friction generated therefrom upon contact with the road surface.
그리고, 상기 작동실린더(10)에는 자동차의 전/후방측 부위의 저면과의 결합을 위한 마운팅 브라켓(10a)이 부착되어 있다.In addition, a mounting bracket 10a is attached to the operation cylinder 10 for coupling with the bottom of the front / rear side of the vehicle.
또한, 상기 동력원 발생/공급 수단은 상기 지상고 가변화 수단의 작동실린더(10)내에 유압의 공급 및 해제를 하는 유압펌프(16)와, 이 유압펌프(16)로부터 공급되는 작동압을 차체의 전/후방측 부위에 각각 설치된 작동실린더(10)중 선택된 곳으로 공급하기 위한 전자제어식 방향절환밸브(18) 및, 이 전자제어식 방향절환밸브(18)와 차체의 전/후방측 부위에 각각 설치된 작동실린더(10) 사이를 연통시키는 유압관로(20)로 이루어진다.Further, the power source generation / supply means includes a hydraulic pump 16 for supplying and releasing hydraulic pressure in the operation cylinder 10 of the ground height varying means, and the operating pressure supplied from the hydraulic pump 16 to the front of the vehicle body. Electronically controlled directional control valves (18) for supplying selected ones of the operating cylinders (10) respectively installed at the rear / rear parts, and operations provided at the electronically controlled directional control valves (18) and the front and rear parts of the vehicle body, respectively. It consists of a hydraulic pipe 20 for communicating between the cylinder (10).
한편, 상기 제어수단은 상기 유압펌프(16)와 전자제어식 방향절환밸브(18)의 작동을 제어하여, 자동차의 전/후방측 지상고를 가변적으로 조절하는 제어유니트(22)로 이루어진다.On the other hand, the control means is composed of a control unit 22 for controlling the operation of the hydraulic pump 16 and the electronically controlled directional control valve 18 to variably adjust the front and rear ground clearance of the vehicle.
따라서, 상기 제어유니트(22)는 주행중 유압펌프(16)와 전자제어식 방향절환밸브(18)의 작동을 각각 제어하여 유압관로(20)를 통해 자동차의 전/후방측 부위에 설치된 상기 지상고 가변화 수단의 작동실린더(10)내에 작동압을 인가하게 되면, 상기 작동실린더(10)내에서 이동가능하게 설치된 가동로드(12)가 유압에 의해 작동실린더(10)내에서 외부로 이동하게 되고, 이에 따라 노면과 차체 사이의 지상고는 상승하는 변화를 주게 된다.Accordingly, the control unit 22 controls the operation of the hydraulic pump 16 and the electronically controlled directional control valve 18 while driving, thereby varying the ground clearance installed at the front and rear sides of the vehicle through the hydraulic pipeline 20. When the working pressure is applied in the working cylinder 10 of the means, the movable rod 12 movably installed in the working cylinder 10 is moved outwardly in the working cylinder 10 by hydraulic pressure. As a result, the ground clearance between the road surface and the car body changes.
이때, 상기 가동로드(12)의 하단에 설치된 구름바퀴(14)는 노면과의 접촉시유발되는 마찰을 줄이게 됨과 더불어, 마찰에 따라 가동로드(12)측으로 전달되는 횡력을 감소시켜 주게 된다.At this time, the rolling wheel 14 installed at the lower end of the movable rod 12 reduces the friction caused when the contact with the road surface, and also reduces the lateral force transmitted to the movable rod 12 in accordance with the friction.
그리고, 상기와 같이 노면과 차체 사이의 지상고에 변화가 발생하면, 자동차의 스티어특성에 변화가 일어나는 데, 먼저, 주행중 선회시 상기 전방차체측으로 설치된 지상고 가변화 수단의 작동실린더(10)에 작동압을 공급시켜 전방측 지상고를 상승시키게 되면, 전방측에서 노면과 타이어 사이의 접지력이 저하되므로, 언더스티어 현상이 발생하게 된다.When the ground clearance between the road surface and the vehicle body is changed as described above, a change occurs in the steering characteristics of the vehicle. First, the operating pressure is applied to the operation cylinder 10 of the ground height varying means installed at the front vehicle body side during turning. When the front ground clearance is increased by supplying the stiffness, the traction force between the road surface and the tire decreases at the front side, and thus an understeer phenomenon occurs.
또한, 주행중 선회시 상기 후방차체측으로 설치된 지상고 가변화 수단의 작동실린더(10)에 작동압을 공급시켜 후방측 지상고를 상승시키게 되면, 후방측에서 노면과 타이어 사이의 접지력이 저하되므로, 오버스티어 현상이 발생하게 된다.In addition, when the driving force is supplied to the operation cylinder 10 of the ground height varying means installed at the rear vehicle body side while the vehicle is turning while driving to raise the rear ground height, the traction force between the road surface and the tire is reduced at the rear side, resulting in an oversteering phenomenon. This will occur.
한편, 상기와 같이 주행중 차량의 스티어특성을 가변적으로 조절할 수 있게 되면, 다양한 스티어특성을 갖는 차량을 통해 얻을 수 있는 운전 능력을 단일의 차량으로도 얻을 수 있게 된다.On the other hand, if the steering characteristics of the vehicle while driving as described above can be variably adjusted, it is possible to obtain the driving ability obtained through a vehicle having various steering characteristics as a single vehicle.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 스티어특성 가변장치에 의하면, 자동차의 전/후방 차체의 지상고에 대한 변화를 인위적으로 조절할 수 있도록 하여 주행중 노면과 타이어 사이에서 발생하는 접지력에 변화를 부여할 수 있도록 함으로써, 차량의 스티어특성에 변화를 줌과 더불어, 이로 인해 유발되는 스티어특성의 변화에 대한 적절한 대응훈련을 통해 운전자의 운전능력을 증진시킬 수있게 된다.As described above, according to the apparatus for varying the steering characteristics of the vehicle according to the present invention, it is possible to artificially adjust the change in the ground height of the front and rear bodies of the vehicle, thereby giving a change in the traction force generated between the road surface and the tire while driving. By changing the steering characteristics of the vehicle, it is possible to enhance the driver's driving ability through appropriate training for the change in the steering characteristics.
또한, 전/후방 차체의 지상고를 변화시킬 수 있는 단일의 차량을 통해서도 스티어특성이 상이한 여러 차량의 주행상황을 통해 얻을 수 있는 체험할 수 있게 되므로, 경제적으로도 이점이 있게 된다.In addition, since a single vehicle capable of changing the ground height of the front and rear bodies can be experienced through driving conditions of various vehicles having different steer characteristics, there is an economical advantage.
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2001
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