KR20080051334A - A anti-roll control system with bump stopper for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예의 구성도1 is a block diagram of an embodiment of the present invention
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>
30 : 차체 40 : 차축30: body 40: axle
50 : 차고센서 60 : 안티 롤 제어부50: height sensor 60: anti-roll control unit
62 : 제1챔버 62 : 제2챔버62: first chamber 62: second chamber
66 : 액츄에이터 70 : 제어부66: actuator 70: control unit
80 : 선택스위치 90 : 로워 콘트롤 암80: selector switch 90: lower control arm
G : 간격G: spacing
본 발명은 차량의 범프 스톱퍼 일체형 안티-롤 제어시스템에 관한 것으로, 더 자세하게는 상하 2개의 챔버(chamber)를 구성하여 하부 챔버는 범프 스톱 퍼(bump stopper) 역할을 담당하도록 하고 상부 챔버는 안티-롤(anti-roll) 기능을 담당하도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a bump stopper integrated anti-roll control system of a vehicle, and more specifically, to configure two chambers (up and down) so that the lower chamber serves as a bump stopper and the upper chamber is anti- It relates to the role of the anti-roll function.
본 발명이 관계하는 범프 스톱퍼 시스템(Bump stopper system)은 더블 위시본 서스펜션(Double wishbone suspension)과 같이 로워 암(lower arm)에 장착되거나 바디(body)에 장착되어 상대 플레이트(plate)에 작동되는 현가장치에 해당하는 것이다.The bump stopper system to which the present invention relates is a suspension mounted on a lower arm or mounted on a body, such as a double wishbone suspension, to act on a counterplate. Corresponds to the device.
종래에 있어서 상기 범프 스톱퍼 시스템은 고무(rubber)나 우레탄 재질의 범프 스톱퍼(bump stopper)를 사용하여 현가계의 가진력이 승객실로 유입되는 것을 방지하는 동시에 지면의 충격으로부터 현가 시스템과 바디 또는 프레임과의 금속 대 금속(metal to metal) 접촉으로 인한 파손을 방지하고, 적차시 과도한 차량 자세 변화를 방지하는 예가 많았다.Conventionally, the bump stopper system uses a rubber or urethane bump stopper to prevent the suspension force from entering the passenger compartment while preventing the suspension system from impacting the ground with the body or frame. There have been many examples of preventing damage due to metal to metal contact and preventing excessive vehicle posture change during loading.
한편 종래에 있어서 안티-롤 바(anti-roll bar)라고도 불리우는 스테빌라이저 바(stabilizer bar)는 자유도를 가지고 있어서 로워 암(lower arm)에 장착되기 때문에 로워 암(lower arm)의 자유 궤적과 기구적 간섭이 발생하여 콘트롤 링크(control link)가 필요하게 되고, 서스펜션 시스템(suspension system)의 라이드 앤 핸들링(ride and handling) 성능 확보를 위하여 특정한 위치의 공간을 차지하기 때문에 샤시 레이아웃(chassis layout)상에서 항상 문제가 발생하게 됨은 물론 설계 최종단계까지 설계 변경을 발생시켜서 많은 시간적, 금전적 손실을 야기시키게 된다.Meanwhile, a stabilizer bar, also known as an anti-roll bar in the related art, has a degree of freedom and is mounted on a lower arm so that the free trajectory and mechanical position of the lower arm are lower. Interference occurs, requiring a control link, and taking up space in a specific location to ensure the ride and handling performance of the suspension system. Not only do they cause problems, but they also cause design changes to the final stage of the design, causing a lot of time and money.
종래의 공지된 기술 중에 유압을 이용한 안티-롤 제어 시스템(anti-roll control system)은 스프링 강으로 제작된 바(bar)를 가지므로 레이아웃(layout)상에서 여전히 불리하게 되는 문제가 있다.Among the known techniques of the prior art, an anti-roll control system using hydraulic pressure has a bar made of spring steel and thus still suffers from disadvantages in layout.
또한 종래의 공지기술 중 바(bar)가 없고 유압회로로 작동되는 장치는 쇽 업소버(shock absorber)와 같은 별도의 기구를 필요로 하므로 레이아웃(layout)상에서 조향시 타이어와의 갭(gap) 부족을 발생시키게 될 뿐 아니라 풀 범프 앤 리바운드 앤 풀 턴(full bump & rebound & full turn) 시 스티어링 타이 로드(steering tie rod)와의 갭(gap) 부족 등의 불리한 구조를 발생시킨다.In addition, in the prior art, a device without a bar and operated by a hydraulic circuit requires a separate mechanism such as a shock absorber, so that a gap between the tire and the tire when steering on a layout is eliminated. In addition to this, it generates disadvantageous structures such as lack of gap with the steering tie rod during full bump & rebound & full turn.
이처럼 종래 기술에 있어서 스테빌라이저 바(stabilizer bar)는 레이아웃 상 불리한 경우가 많으며, 특히 오프 로드(off road) 주파성이 필요한 차량은 범프 앤 리바운드 스트로크(bump & rebound stroke)량을 크게 설정해야 하는데 풀 스트로크(full stroke) 시 조향 장치가 풀 턴(full turn )했을 경우 (특히 ball & nut 조향장치에 광폭 tire를 장착 했을 경우) 스테빌라이저 바(stabilizer bar)에 의해 간섭이 발생하는 경우가 있게 된다.As described above, the stabilizer bar is often disadvantageous in the layout, and in particular, a vehicle requiring off-road frequency needs to set a large amount of bump & rebound stroke. In the case of a full stroke, if the steering system is full turn (especially when the wide tires are attached to the ball & nut steering system), interference may be caused by the stabilizer bar.
아울러 전술한 유압을 이용한 콘트롤 링크(control link) 방식의 종래 기술은 레이아웃 문제가 해결되지 않으며, 유압회로식 쇽 업소버(shock absober) 방식은 별도의 부품에 의해 기구운동 공간상에 특정공간을 차지하므로 오프 로드(off road) 차량에는 부적합하게 된다.In addition, the prior art of the control link (control link) method using the above-mentioned hydraulic pressure does not solve the layout problem, the hydraulic circuit shock absorber (shock absober) method takes a specific space on the mechanical motion space by a separate component It is unsuitable for off road vehicles.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 스태빌 라이저 바와 같은 종래의 현가장치가 장착되는 공간을 감소시켜 설계 자유도를 향상시킬 수 있도록 함은 물론 차량의 주행 상태에 따라 발생하는 차체의 현가 특성을 조절하여 차량의 주행 안정성과 승차감을 향상시킬 수 있는 차량의 범프 스톱퍼 일체형 안티-롤 제어시스템을 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to reduce the space in which a conventional suspension device, such as a stabilizer bar, is mounted so as to improve the degree of freedom of design, as well as occurring according to the driving state of the vehicle. The present invention provides an anti-roll control system incorporating a bump stopper integrated in a vehicle that can improve driving stability and ride comfort of a vehicle by adjusting a suspension characteristic of a vehicle body.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 차량의 차체와; 상기 차량의 양측에 휠이 회전 가능하게 지지되는 차축과; 상기 차체와 차축 사이에 설치되어 상기 차량의 높이 변화에 따른 상기 차체와 차축과의 높이 변화값을 검출하는 차고센서와; 상기 검출된 차량의 높이 변화값이 미리 설정된 차량의 높이 변화값 이상이면 구동 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 차체의 양단에 각각 결합되는 제1챔버와, 상기 각각의 제1챔버 하부에 각각 장착되는 제2챔버와, 상기 각각의 제1, 제2챔버와 유로를 형성하도록 조합되는 액츄에이터를 가지며, 상기 차체와 차축 사이에 소정의 방향으로 결합되어 상기 제어부로부터 입력되는 구동 제어신호에 따라 해당되는 각각의 제1챔버와 제2챔버 내로 공급되는 유압을 가변시켜 상기 차량의 롤(ROLL)을 조절하는 안티 롤 조절부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a vehicle body for achieving the above object; An axle on which wheels are rotatably supported on both sides of the vehicle; A garage sensor installed between the vehicle body and the axle to detect a height change value between the vehicle body and the axle according to the height change of the vehicle; A controller configured to generate a driving control signal when the detected height change value of the vehicle is equal to or greater than a preset height change value of the vehicle; A first chamber coupled to both ends of the vehicle body, a second chamber respectively mounted below each of the first chambers, and an actuator coupled to form the respective first and second chambers and a flow path, It is coupled between the vehicle body and the axle in a predetermined direction to control the roll of the vehicle by varying the hydraulic pressure supplied into the respective first chamber and the second chamber according to the driving control signal input from the controller. It characterized in that it comprises a roll adjustment unit.
아울러 본 발명은 상기 로워 컨트롤 암의 상단에 제2챔버를 접촉시키지 않고 일정 간격(GAP)으로 이격시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that spaced at a predetermined interval (GAP) without contacting the second chamber on the upper end of the lower control arm.
이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the specific technical details of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 한 실시예의 구성도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 범프 스톱퍼 일체형 안티-롤 제어시스템은 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, the bump stopper integrated anti-roll control system of the present invention
차체(30)와; A
상기 차량의 양측에 휠이 회전 가능하게 지지되는 차축(40)과; An
상기 차체(30)와 차축(40)사이에 설치되어 상기 차량의 높이 변화에 따른 상기 차체(30)와 차축(40)과의 높이 변화값을 검출하는 차고센서(50)와;A
상기 차체(30)의 양단에 각각 결합되는 제1챔버(62)와, 상기 각각의 제1챔버(62) 하부와 로워 컨트롤 암(90)의 사이에 각각 장착되는 제2챔버(64)와, 상기 각각의 제1, 제2 챔버(62, 64)와 유로를 형성하도록 조합되는 액츄에이터(66)를 포함하며, 제어부(70)로부터 입력되는 구동 제어신호에 따라 해당되는 각각의 제1챔버(62)와 제2챔버(64) 내로 공급되는 유압을 가변시켜 상기 차량의 롤(ROLL)을 조절하는 안티 롤 조절부(60)와;A
상기 차고센서(50)에서 검출된 차량의 높이 변화값이 미리 설정된 차량의 높이 변화값 이상이면 구동 제어신호를 발생하는 제어부(70);를 구비하여서 되는 것이다.And a
본 발명의 안티 롤 조절부(60)에 있어서 2개의 챔버(Chamber) 가운데 상부에 장착되는 제1챔버(62)는 앤티 롤(Anti Roll) 기능을 조절하기 위한 구성이고, 하부에 장착되는 제2 챔버(64)는 범프 스토퍼(Bump Stopper)기능을 조절하기 위한 구성이다.In the anti-roll adjusting
그리고 액츄에이터(66)는 공압식과 유압식의 구분에 따라 공압 실린더 또는 유압 실린더를 사용할 수 있으며, 일반적인 차높이 조정 제어 장치에 적용되는 구성을 사용할 수 있다. In addition, the
상기 안티 롤 조절부(60)는 상기 차체(30)와 로워 컨트롤 암(90)사이에 소정의 방향으로 결합되어 상기 제어부(70)로부터 입력되는 구동제어신호에 따라 해당되는 각각의 제1 챔버(62)와 제2 챔버(64) 내로 공급되는 유압을 가변시켜 상기 차량의 롤(ROLL)을 조절한다.The
본 발명의 제어부(70)는 상기 차량의 안티 롤 제어 동작을 전반적으로 제어하며, 차고센서(50)에서 검출된 차량의 높이 변화값이 미리 설정된 차량의 높이 변화값 이상이면 제1챔버(62)와 제2챔버(64) 내로 공급되는 유압을 감소시키도록 상기 안티 롤 조절부(60)로 구동 제어신호를 발생하며, 그에 따라 제1챔버(62)와 제2챔버(64)의 유압이 감소되면 흡수되는 변위량도 커지게 된다.The
그리고 제어부(70)는 차고센서(50)에서 검출된 차량의 높이 변화값이 미리 설정된 차량의 높이 변화값 이하이면 제1챔버(62)와 제2챔버(64) 내로 공급되는 유압을 증가시키도록 상기 안티 롤 조절부(60)로 구동 제어 신호를 공급한다.The
한편 본 발명에서 상기 차량의 롤 제어를 수동 조작할 수 있는 선택 스위치(80)를 더 부가하여 구성하게 되면 상기 선택 스위치(80)의 스위칭 상태에 따라 안티 롤 조절부(60)의 구동을 제어할 수 있게 된다. On the other hand, in the present invention, if the configuration further comprises a
참고적으로 선택 스위치(80)에 의한 안티 롤 조절은 먼저, 해당되는 조건을 구분하여 조절하고자 하는 조건을 선택함에 따라 제어부(70)는 선택된 선택 스위치(80)의 스위칭 상태에 따라 안티 롤 제어 동작을 구현할 수 있다. For reference, the anti-roll control by the
즉, 사용자가 노면의 상태를 육안으로 식별하여 별도로 구비되는 안티 롤 조절 스위치의 해당 위치를 선택하도록 조절함으로써 안티 롤 조절부(60)의 동작을 제어할 수 있다.That is, the user can control the operation of the anti-roll adjusting
본 발명에 있어서는 휠 센터(Wheel Center) 움직임에 비해 20~30%의 레버(Lever)비를 가지므로 반경 50mm, 높이 100mm의 적은 구조로도 충분한 효과를 발휘하여 유압 작동에 의한 에너지 손실을 최소화 할 수 있게 되며, 유압회로 방식을 넓게 하고 작동 높이를 줄여서 범프 스토퍼(Bump Stopper)와 일체 기능으로 설계상의 자유도를 증대시킬 수 있게 되고, 연결회로 개폐 조절을 통한 롤(Roll) 강성 변화를 가능하게 구현할 수 있게 된다.In the present invention, since it has a lever ratio of 20 to 30% compared to the movement of the wheel center, the structure having a radius of 50 mm and a height of 100 mm exhibits a sufficient effect to minimize energy loss due to hydraulic operation. By expanding the hydraulic circuit method and reducing the operating height, it is possible to increase the design freedom by integrally with the bump stopper and to change the roll stiffness through the opening / closing adjustment of the connecting circuit. It becomes possible.
참고적으로 액츄에이터(66)에 도시된 A, B, C, D포트의 연결 상태에 따른 멀티 셀렉티브 안티 롤 조절기능을 설명하면 다음과 같다.For reference, the multi-selective anti-roll adjustment function according to the connection state of the A, B, C, and D ports shown in the
먼저, 액츄에이터(66)의 A, C포트가 연결되고, B, D포트가 연결된 상태에서는 액티브 롤 컨트롤(Active Roll Control)기능이 수행되어 능동적인 롤 제어를 하게 되며, 액츄에이터(66)의 각 포트에 공급되는 유압을 조절하여 해당되는 강성을 조절하게 된다. First, the A and C ports of the
예를 들면 액츄에이터(66)의 A, C포트로 공급되는 유압을 조절하여 롤 강성을 조절하고, 액츄에이터(66)의 B, D포트로 공급되는 유압을 조절하여 범프 스토퍼 강성을 조절하게 된다.For example, the roll stiffness is adjusted by adjusting the hydraulic pressure supplied to the A and C ports of the
또한 액츄에이터(66)의 각 포트로 공급되는 유압을 총체적으로 조절하여 차고를 조절할 수 있게 된다.In addition, by adjusting the hydraulic pressure supplied to each port of the
이상에서와 같이 본 발명은 상기 차체와 차축 사이에 설치되어 상기 차량의 높이 변화에 따른 상기 차체와 차축과의 높이 변화값을 검출하는 차고센서와; 상기 검출된 차량의 높이 변화값이 미리 설정된 차량의 높이 변화값 이상이면 구동 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 차체의 양단에 각각 결합되는 제1챔버와, 상기 각각의 제1챔버 하부에 각각 장착되는 제2챔버와, 상기 각각의 제1, 제2챔버와 유로를 형성하도록 조합되는 액츄에이터를 가지며, 상기 차체와 차축 사이에 소정의 방향으로 결합되어 상기 제어부로부터 입력되는 구동 제어신호에 따라 해당되는 각각의 제1챔버와 제2챔버 내로 공급되는 유압을 가변시켜 상기 차량의 롤(ROLL)을 조절하는 안티 롤 조절부; 등을 구비하는 것으로, 본 발명에 의하면 롤(roll) 강성변화, 차고 조정, 범프 스톱퍼(bump stopper) 특성 조정 등을 통하여 서스펜션 라이드 앤 핸들링(suspension ride & handling) 성능을 최적화할 수 있게 되므로 차량 성능을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the present invention includes: a height sensor installed between the vehicle body and the axle and detecting a height change value between the vehicle body and the axle according to the height change of the vehicle; A controller configured to generate a driving control signal when the detected height change value of the vehicle is equal to or greater than a preset height change value of the vehicle; A first chamber coupled to both ends of the vehicle body, a second chamber respectively mounted below each of the first chambers, and an actuator coupled to form the respective first and second chambers and a flow path, It is coupled between the vehicle body and the axle in a predetermined direction to control the roll of the vehicle by varying the hydraulic pressure supplied into the respective first chamber and the second chamber according to the driving control signal input from the controller. Roll adjuster; According to the present invention, the suspension ride & handling performance can be optimized by changing the stiffness of the roll, adjusting the garage height, adjusting the bump stopper characteristics, and the like. It will be possible to improve.
또한 본 발명에 의하면 기존의 스테빌라이저 바(stabilizer bar)와 콘트롤 링크(control link), 스테빌라이저 바 마운팅 부시(stabilizer bar mounting bush) 등의 부품을 사용하지 않게 되므로 부품비용을 절감할 수 있게 되고, 조립공정을 축소할 수 있게 될 뿐 아니라 차량 경량화에 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, it is possible to reduce component costs since the components such as a stabilizer bar, a control link, and a stabilizer bar mounting bush are not used. Not only can the assembly process be reduced, but it can also contribute to the weight reduction of the vehicle.
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