KR20060118638A - 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치 - Google Patents

스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치 Download PDF

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KR20060118638A
KR20060118638A KR1020050040621A KR20050040621A KR20060118638A KR 20060118638 A KR20060118638 A KR 20060118638A KR 1020050040621 A KR1020050040621 A KR 1020050040621A KR 20050040621 A KR20050040621 A KR 20050040621A KR 20060118638 A KR20060118638 A KR 20060118638A
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함선균
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Abstract

본 발명은 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치에 관한 것으로, 특히 도로 상태나 차량 주행 상황에 따라서 최적의 롤강성을 유지할 수 있도록 롤강성을 능동적으로 조절할 수 있는 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치에 관한 것으로, 양단에 링크(111)가 연결되어 차체 프레임(100)에 횡방향으로 고정되는 스태빌라이저 바(110)와; 부싱이 개재되어 상기 스태빌라이저 바(110)를 차체 프레임(100)에 체결하는 제1및제2브라켓(120)(130)과; 차체 프레임(100)에 고정되어 상기 제1및제2브라켓(120)(130)을 각각 승하강 구동하기 위한 제1및제2구동부(140)(150)와; 상기 제1및제2구동부(140)(150)를 제어하기 위한 제어유니트(160)로 구성되어, 도로 상태나 차량의 주행 상황에 따라 스태빌라이저 바의 강성을 능동적으로 제어하여 최적의 승차감을 유지하면서도 급선회 시에 조정 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.
스태빌라이저 바, 롤강성, 능동, 브라켓, 구동부, 제어부.

Description

스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치{Control device for roll stiffness for a stabilizer bar}
도 1은 종래의 스태빌라이저 바를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 롤강성 조절장치에 있어 브라켓 구동부의 바람직한
일례를 보여주는 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 롤강성 조절장치의 작동예를 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 차체 프레임 110 : 스태빌라이저 바
120 : 제1브라켓 130 : 제2브라켓
140 : 제1구동부 150 : 제2구동부
160 : 제어부
본 발명은 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치에 관한 것으로, 특히 도로 상태나 차량 주행 상황에 따라서 최적의 롤강성을 유지할 수 있도록 롤강성을 능동적으로 조절할 수 있는 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치에 관한 것이다.
차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달하지 않도록 하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 높이는 역할을 한다.
한편, 승차감을 좋게 하기 위하여 스프링 상수가 작은 스프링을 사용하면 선회 시에 작용하는 원심력 때문에 차체의 기울기가 증대한다. 독립현가식의 차량에서는 이러한 경향이 크기 때문에 선회시의 롤을 감소시켜 차체의 평형을 유지하기 위한 토션바를 이용한 스태빌라이저를 장착하고 있다.
스태빌라이저는 양단이 좌우의 로어 암에 고정되며 중앙부는 서브프레임에 고정되어 좌우의 바퀴가 동시에 상하 작동하는 경우에는 작용하지 않지만, 좌우의 바퀴가 서로 상하 작동하는 경우에는 스태빌라이저가 비틀려서 그 때 발생하는 스프링력에 의해 차체의 기울기를 감소시킨다.
도 1은 종래의 스태빌라이저 바를 보여주는 도면으로, 스태빌라이저 바(10)는 부싱(21)이 개재되어 브라켓(20)에 의해 서브프레임(미도시)에 볼트 체결되며, 양측 단부에는 링크(30)에 의해 로어암 조립체(40)에 볼트 체결된다.
그러나, 이와 같은 종래의 스태빌라이저 바는 차체에 고정 장착되어 일정한 강성만을 가지므로, 도로 상태나 차량 주행 상황에 따라서 최적의 롤강성을 유지할 수 없는 단점이 있다.
즉, 스태빌라이저 바의 강성이 작은 경우에는 차량의 안전한 선회를 보장하지 못하여 조정 안전성 확보가 어려우며, 반대로 스태빌라이저 바의 강성이 과도하게 클 경우에는 승차감이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 스태빌라이저 바가 적절한 강성을 가지면서 도로 상태나 차량 주행 상황에 따라 적절히 강성이 조절될 필요가 있으나, 종래의 스태빌라이저 바는 주행 조건에 따라 강성을 가변할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 도로 상태나 차량의 주행 상황에 따라 스태빌라이저 바의 강성을 능동적으로 제어하여 최적의 승차감을 유지하면서도 급선회 시에 조정 안정성을 확보할 수 있는 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치는 양단에 링크가 연결되어 차체 프레임에 횡방향으로 고정되는 스태빌라이저 바와; 부싱이 개재되어 상 기 스태빌라이저 바를 상기 차체 프레임에 체결하는 제1및제2브라켓과; 상기 차체 프레임에 고정되어 상기 제1및제2브라켓을 각각 승하강 구동하기 위한 제1및제2구동부와; 상기 제1및제2구동부를 제어하기 위한 제어유니트로써 달성된다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치를 보여주는 도면으로, 도 2는 본 발명의 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 롤강성 조절장치에 있어 브라켓 구동부의 바람직한 일례를 보여주는 도면이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 롤강성 조절장치의 작동예를 보여주는 도면이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치는 양단에 링크(111)가 연결되어 차체 프레임(100)에 횡방향으로 고정되는 스태빌라이저 바(110)와; 부싱이 개재되어 상기 스태빌라이저 바(110)를 차체 프레임(100)에 체결하는 제1및제2브라켓(120)(130)과; 차체 프레임(100)에 고정되어 상기 제1및제2브라켓(120)(130)을 각각 승하강 구동하기 위한 제1및제2구동부(140)(150)와; 상기 제1및제2구동부(140)(150)를 제어하기 위한 제어유니트(160)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
스태빌라이저 바(110)는 종래기술에서 설명한 바와 같이 링크(111)에 의해 양단부가 로어암 조립체 또는 차체 프레임(100)에 고정된다.
또한, 스태빌라이저 바(110)에는 좌, 우측에 각각 제1브라켓(120)과 제2브라 켓(130)이 구비되어 차체에 체결된다. 각 브라켓에는 주지의 부싱이 개재되어 스태빌라이저 바를 고정한다.
도 3은 제1브라켓(120)과 제1구동부(140) 만을 도시한 도면으로, 제1브라켓(120)은 차체 프레임에 상하 슬라이딩이 가능하도록 구비되며, 제1브라켓(120)의 반대 면에는 래크기어(121)가 형성된다. 제1브라켓(120)의 반대 면에 형성된 래크기어(121)에는 기어(141)가 치합되며, 이 기어(141)는 정역회전이 가능하며 차체 프레임에 고정된 구동모터(142)에 의해 회전 구동된다.
마찬가지로 제2브라켓(130)과 제2구동부(150)도 제1브라켓(120) 및 제1구동부(140)와 동일한 구조를 가지면서 제2구동부(150)에 의해 제2브라켓(130)이 상하 방향으로 승하강이 가능하다.
제어유니트(160)는 운전자의 조향휠 조작에 따른 조향각을 감지하기 위한 주지의 조향각센서(161)와 차량 속도를 감지하기 위한 주지의 차속센서(162)와 연결되어 차량의 주행 정보를 입력받는다.
바람직하게는 차량 내에는 차량의 좌우 차고의 높이를 감지하여 롤링 상태를 감지하기 위한 차고센서(163)가 추가로 구비되는 것을 기술상의 특징으로 한다.
구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 좌우측에는 각각 제1차고센서(163a)와 제2차고센서(163b)가 설치될 수 있다. 제어유니트(160)는 제1차고센서(163a) 및 제2차고센서(163b)로부터 차량의 좌우측의 차고 높이 정보를 수신하여 제1차고센서(163a)와 제2차고센서(163b)의 높이 차를 계산하여 차량의 롤링 상태를 판단할 수가 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치의 작동예를 살펴보면 다음과 같다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 롤강성 조절장치의 작동예를 보여주는 도면으로, 도 4는 차체의 롤링 정도가 작은 경우(롤각이 작은 경우)의 작동예이며, 도 5는 차체의 롤링 정도가 큰 경우(롤각이 큰 경우)의 작동예를 각각 보여주는 도면이다.
차량의 일반 주행 시에는 스태빌라이저 바의 롤강성이 과도하게 클 경우에 승객의 승차감이 떨어될 수가 있다.
구체적으로 도 4를 참고하면, 제어유니트(160)는 제1및제2차고센서(163a)(163b)로부터 롤각을 감지하여 롤링 정도가 작은 경우에는 롤링 방향과 일치하도록 제1브라켓(120)이 위로 승강(화살표 A방향)하도록 하며 제2브라켓(130)은 아래로 하강(화살표 B방향)하도록 하여 스태빌라이저 바의 롤강성을 적절히 감소시킨다.
이때, 제어유니트(160)는 제1및제2차고센서(163a)(163b)의 정보와 함께 조향각센서(161)의 신호를 판단하여 차량이 직진 주행 상태인지 선회 주행 상태인지를 판단하여 일반 주행 상태인지 여부를 파악할 수 있으며, 또한 차속센서(162)의 정보를 판단하여 제1및제2브라켓(120)(130)의 승하강 정도를 판단할 수 있다.
다음으로, 차량의 급선회 시에는 스태빌라이저 바의 롤강성을 크게하여 조종 안정성을 확보할 필요가 있다.
구체적으로 도 5를 참고하면, 제어유니트(160)는 제1및제2차고센서 (163a)(163b)로부터 롤각을 감지하여 롤링 정도가 큰 경우에는 롤링 방향과 반대 방향으로 스태빌라이저 바(110)가 이동하도록 할 수 있다. 즉, 제1브라켓(120)이 아래로 하강(화살표 A방향)하도록 하며 제2브라켓(130)은 위로 승강(화살표 B방향)하도록 하여 스태빌라이저 바의 롤강성을 적절히 증가시킨다.
이때, 제어유니트(160)는 제1및제2차고센서(163a)(163b)의 정보와 함께 조향각센서(161)의 신호를 판단하여 차량의 급선회 정도를 판단할 수가 있으며, 또한 차속센서(162)의 정보를 판단하여 제1및제2브라켓(120)(130)의 승하강 정도를 판단할 수 있다.
이상과 같이 제어유니트는 차량의 롤링 정도에 따라 스태빌라이저 바를 롤링 방향 또는 롤링 반대 방향으로 이동하도록 제어하여 차량 주행 상태에 따라서 스태빌라이저 바의 롤강성을 가변할 수가 있다.
이상과 같은 본 발명의 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치는 스태빌라이저 바를 차체 프레임에 체결하는 한쌍의 브라켓이 상하 방향으로 승하강이 가능하도록 구비하여 제어유니트에 의해 브라켓을 상하 방향으로 제어함으로써, 도로 상태나 차량의 주행 상황에 따라 스태빌라이저 바의 강성을 능동적으로 제어하여 최적의 승차감을 유지하면서도 급선회 시에 조정 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

  1. 양단에 링크가 연결되어 차체 프레임에 횡방향으로 고정되는 스태빌라이저 바와;
    부싱이 개재되어 상기 스태빌라이저 바를 차체 프레임에 체결하는 제1및제2브라켓과;
    차체 프레임에 고정되어 상기 제1및제2브라켓을 각각 승하강 구동하기 위한 제1및제2구동부와;
    상기 제1및제2구동부를 제어하기 위한 제어유니트로 구성되는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어유니트는 조향휠의 회전각도를 감지하기 위한 조향각센서와, 차속을 감지하기 위한 차속센서와, 차량의 좌우 차고의 높이를 감지하기 위한 차고센서가 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어유니트는 상기 차고센서의 신호를 판단하여 상기 제1및제2브라켓의 승하강 방향이 서로 반대가 되도록 상기 제1및제2구동부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바의 롤강성 조절장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100839121B1 (ko) * 2007-04-03 2008-06-19 주식회사 만도 차량용 자세 제어 장치 및 그 자세 제어 방법

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