KR20040012088A

KR20040012088A - 자동차의 코너링 제어 시스템

Info

Publication number: KR20040012088A
Application number: KR1020020045446A
Authority: KR
Inventors: 윤철수
Original assignee: 윤철수
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-11
Also published as: WO2004011319A1; AU2003251170A1

Abstract

본 발명은 자동차의 코너링 제어 시스템에 관한 것으로, 자동차의 코너링시 원심력에 의하여 발생한 바깥측으로의 회전모우멘트에 대하여 역회전모우멘트를 발생시켜서 코너링으로 인한 차체의 바깥측 기울어짐을 최소화 할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 운전자에 의한 핸들조작량을 감지할 수 있게한 조향감지부(110)와; 조향륜(410)을 코너링 반대방향측으로 반복 조향하여서 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 발생시킬 수 있게 한 조향구동부(300)와; 상기 조향감지부(110)를 통하여 입력되는 조향량신호에 따라 조향구동부(300)에 의한 조향륜(410)의 조향조작을 제어하는 조향제어부(200)로 구성한 것이다.

따라서, 본 발명은 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 발생시키는 조향구동부를 구비하므로서, 코너링시 차체의 바깥측 기울어짐이 최소화되어 안락한 승차감이 확보되고 코너링시 주행안전성이 확보되는 것이다.

Description

자동차의 코너링 제어 시스템{A cornering control system of an automobile}

본 발명은 자동차의 코너링 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 코너링시 원심력에 의하여 발생한 바깥측으로의 회전모우멘트에 대하여 역회전모우멘트를 발생시켜서 코너링으로 인한 차체의 바깥측 기울어짐을 최소화할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

일반적으로, 자동차는 바퀴와 차체 사이에 지면으로부터 절단되는 충격을 흡수할 수 있도록한 현가장치가 구비되어 있다.

상기한 바와 같은 현가장치는 자동차의 주행과정에 있어 지면으로부터 전달되는 충격을 흡수하여 운전자와 탑승객이 안락감을 느낄 수 있게 하는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 바퀴와 차체가 스프링과 같은 현가장치를 매개로 결합되어 있는 관계로 인하여, 커브길 주행시 원심력에 의하여 발생하는 바깥측으로의 회전모우멘트에 의하여 차체의 바깥측 현가장치는 압축되고 반대측은 이완되어서 차체가 바깥쪽으로 심하게 기울어지게 되며, 이상과 같이 기울어진 상태에서 계속하여 코너링을 하게 되면 차체가 전복되게 되는 등의 문제점이 있었다.

이에, 스테빌라이져를 구비하여 코너링시 원심력에 의하여 발생하는 회전모우멘트에 의한 차체의 바깥측 기울어짐을 최소화 하고 있으나 그 효과가 미약한 문제점이 있었다.

또한, 코너링시 바깥측에 구비된 현가장치의 쇽업쇼바를 인위적으로 리프팅시켜서 코너링시 원심력에 의하여 발생하는 회전모우멘트에 의한 기울어짐을 보상할 수 있도록 하였으나, 이는 그 구조가 복잡하고 생산원가가 고가인 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 코너링을 위한 핸들 조작시 발생한 바같측으로의 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대항하는 역회전모우멘트를 발생시킬 수 있게 핸들 조작상태에서 조향륜을 코너링 반대측으로 미세 조향하여 역회전모우멘트를 발생시킨 후 복귀시키는 작업을 반복시킬 수 있게 한 조향구동부를 구비한 것이다.

도 1 은 종래 자동차의 코너링시

기울어진 상태를 보인 정면도와 평면 주요구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 자동차의 코너링시

기울어진 상태를 보인 정면도와 평면 주요구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 제어부의 주요구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 조향구동부의 일 실시예를 보인 부분단면 사시도.

도 5 는 본 발명에 따른 조향구동부의 다른 실시예를 보인 정단면도.

도 6 은 본 발명에 따른 동작과정을 보인 작동 예시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

110 : 조향감지부 120 : 속도감지부 130 : 기울기감지부

200 : 조향제어부 210 : 조작스위치부

300 : 조향구동부

311 : 핸들기어 312 : 조향기어 313 : 아이들기어

321 : 조향구동모터 331 : 액츄에이터 332 : 조향회동아암

410 : 조향륜

421 : 핸들축 422 : 조향축 423 : 조향박스

a : 기울임각

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 순간적으로 반복 발생시켜 코너링으로 위한 차체의 바깥측 기울어짐을 최소화 할 수 있도록 한 것으로, 운전자에 의한 핸들조작량을 감지할 수 있게한 조향감지부(110)와, 조향륜(410)을 코너링 반대방향측으로 반복 조향하여서 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 발생시킬 수 있게한 조향구동부(300)와, 상기 조향감지부(110)를 통하여 입력되는 조향량신호에 따라 조향구동부(300)에 의한 조향륜(410)의 조향조작을 제어하는 조향제어부(200)로구성한 것이다.

여기서, 상기 조향구동부(300)는 핸들축(421)에 구비하여 실시함이 바람직한 것으로, 핸들축(421)과 일체로 형성되며 내부에 내접기어가 형성된 핸들기어(311)와, 조향박스(423)와 연결되는 조향축(422)의 단부에 일체로 형성되어 상기 핸들기어(311)와 아이들기어(313)를 매개로 치합되는 조향기어(312)와, 상기 핸들기어(311)에 구속되어서 조향제어부(200)에서 입력되는 제어신호에 따라 조향기어(312)를 좌우 회동시키는 조향축회동수단으로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.

한편, 상기 조향축회동수단은 핸들기어(311)측에 구속되어 기어를 매개로 조향기어(312)와 치합되는 조향구동모터(321)로 구성하여 실시하거나, 핸들기어(311)측에 구속되어서 조향축(422)에 구비된 조향회동아암(332)과 힌지결속되어서 회동시키는 액츄에이터로 구성하여 실시할 수 있는 것으로서, 상기 액츄에이터(331)는 별도구비되어 조향제어부(200)에 의하여 제어되는 유공압펌프로부터 유공압을 공급받아 동작되는 유공압액츄에이터로 구성하여 실시하거나, 조향제어부(200)로부터 공급되는 전기신호에 의하여 동작되는 솔레노이트액츄에이터로 구성하여 실시하거나, 조향제어부(200)에 의하여 제어동작되는 나사축모터와 상기 나사축모터에 의하여 회동되어서 출몰동작되는 나사축으로 이루어진 나사축액츄에이터로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예로는 차량의 주행속도에 따라 조향제어부(200)가 조향구동부(300)에 의한 역조향의 시간을 제어할 수 있게한 속도감지부(120)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예로는 차체의 기울어짐에 따라 조향제어부(200)가 조향구동부(300)에 의한 역조향의 시간을 제어할 수 있게한 기울기감지부(130)를 구비하여 실시할 수 있는 것으로, 상기 기울기감지부(130)는 쇽업쇼바의 수축량을 통하여 감지할 수 있는 것이다.

미설명 부호 210 은 운전자가 본 발명의 동작을 조작할 수 있게한 조작스위치부 이다.

이하, 본 발명의 동작과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 운전자에 의한 핸들조작량을 감지할 수 있게한 조향감지부(110)와, 조향륜(410)을 코너링 반대방향측으로 반복 조향하여서 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 발생시킬 수 있게 한 조향구동부(300)와, 상기 조향감지부(110)를 통하여 입력되는 조향량신호에 따라 조향구동부(300)에 의한 조향륜(410)의 조향조작을 제어하는 조향제어부(200)로 이루어진 본 발명을 자동차에 적용한 상태에서 코너링을 위하여 핸들을 회동시켜 조향조작하게 되면, 상기 핸들축(421)에 구비되어 있는 조향감지부(110)가 운전자에 의한 조향 조작량을 감지하여 조향제어부(200)로 입력한다.

상기 조향감지부(110)로부터 조향 조작량이 입력되면 조향제어부(200)는 본 발명의 다른 실시예와 같이 속도감지부(120)와 기울기감지부(130)가 구비된 경우에는 이들을 통하여 입력된 신호를 종합 비교분석하여서 조향구동부(300)를 제어 동작시킨다.

상기한 바와 같이 조향제어부(200)에 의하여 제어되는 조향구동부(300)는 운전자가 핸들을 조작한 상태에서 조향축(422)을 역 조향 방향측으로 미세 조향하여 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 발생시켜 바깥측으로 기울어진 차체가 들어올려지게 한다.

이상과 같은 작업을 반복실시하게 되면 코너링시 기울어짐량이 최소화되어 안락한 승차감을 확보할 수 있으며 코너링시 바깥측으로 기울어짐량이 감소되므로 차량의 제한속도를 증가시킬 수 있어 차량소통에 원활하게 이루어지는 것이다.

따라서, 본 발명은 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 발생시키는 조향구동부를 구비하므로서, 코너링시 차체의 바깥측 기울어짐이 최소화되어 안락한 승차감이 확보되고 코너링시 주행안전성이 확보되어 추행속도를 증가시킬 수 있으며, 이로 인하여 코너부분에서 교통소통이 원활하게 이루어지는 매우 유용한 것이다.

Claims

운전자에 의한 핸들조작량을 감지할 수 있게한 조향감지부(110)와;

조향륜(410)을 코너링 반대방향측으로 반복 조향하여서 코너링시 원심력에 의하여 발생한 회전모우멘트에 대한 역회전모우멘트를 발생시킬 수 있게 한 조향구동부(300)와;

상기 조향감지부(110)를 통하여 입력되는 조향량신호에 따라 조향구동부(300)에 의한 조향륜(410)의 조향조작을 제어하는 조향제어부(200)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 코너링 제어 시스템.
제 1 항에 있어서;

상기 조향구동부(300)는 핸들축(421)에 구비하되, 핸들축(421)과 일체로 형성되며 내부에 내접기어가 형성된 핸들기어(311)와, 조향박스(423)와 연결되는 조향축(422)의 단부에 일체로 형성되어 상기 핸들기어(311)와 아이들기어(313)를 매개로 치합되는 조향기어(312)와, 상기 핸들기어(311)에 구속되어서 조향제어부(200)에서 입력되는 제어신호에 따라 조향기어(312)를 좌우 회동시키는 조향축회동수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 코너링 제어 시스템.
제 2 항에 있어서;

상기 조향축회동수단은 핸들기어(311)측에 구속되어 기어를 매개로조향기어(312)와 치합되는 조향구동모터(321)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 코너링 제어 시스템.
제 2 항에 있어서;

상기 조향축회동수단은 핸들기어(311)측에 구속되며 조향축(422)에 구비된 조향회동아암(332)과 힌지결속되어서 회동시키는 액츄에이터(331)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 코너링 제어 시스템.
제 1 항에 있어서;

본 발명의 또 다른 실시예로는 차량의 주행속도에 따라 조향제어부(200)가 조향구동부(300)에 의한 역조향의 시간을 제어할 수 있게한 속도감지부(120)를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 코너링 제어 시스템.
제 1 항에 있어서;

차체의 기울어짐에 따라 조향제어부(200)가 조향구동부(300)에 의한 역조향의 시간을 제어할 수 있게한 기울기감지부(130)를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 코너링 제어 시스템.