KR20150142823A - 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프 - Google Patents

차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는, 유체의 이동을 조정하는 펌프; 및 차량의 휠에 연결된 코일스프링과 연결되고, 상기 펌프로부터 유체를 공급받아 상기 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터;를 포함하고, 상기 액추에이터는 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치된 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4액추에이터를 포함하고, 상기 펌프는 모터의 구동에 기초하여 제 1 및 제 2액추에이터 또는 제 3 및 제 4액추에이터에 유체를 동시에 공급할 수 있다.

Description

차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프{ACTIVE SUSPENSION APPARATUS FOR VEHICLE AND PUMP THEREOF}
본 발명은 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프에 관한 것으로써, 구체적으로는 모터에 의해 구동되는 펌프를 이용하여 차량의 휠에 배치된 액추에이터에 유체를 공급하는 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 이에 적용되는 펌프에 관한 것이다.
차량에 있어서의 액티브 서스펜션 시스템(Active Suspension System)은 센서를 통하여 노면으로부터 들어오는 각종 입력들을 감지하고, 전자제어어유닛(Electric Control Unit, ECU)이 상기 감지된 입력을 기초로 차량의 롤(Roll) 거동 등을 효과적으로 제어하는 시스템을 말한다.
구체적으로, 차량의 휠에 연결된 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터를 구비하고 상기 액추에이터에 공급되는 유체량을 적절히 제어하여 차량의 롤(Roll) 및 피치(Pitch) 변화를 감지하여 차고를 일정하게 유지함으로써 승차감 및 차량의 노면 접지력을 향상할 수 있는 기능을 수행한다.
나아가 차고의 레벨 제어(Level Control)을 통하여 노면의 상태에 따라 운전자가 차고의 높이를 설정할 수 있게 하거나, 나아가 고속에서 차고를 낮추어 공기저항을 줄임으로써 운전의 안정성 및 연비를 향상시킬 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 액티브 서스펜션 시스템과 관련하여, 미국등록특허 제6,000,702호에는 Spring 및 이와 직렬로 연결된 Lift-Adjustable Regulating Unit을 포함하고, Lift-Adjustable Regulating Unit으로 공급되는 유체의 유량은 비례제어밸브를 통해서 조절되는 기술적 내용이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 기술적 내용은 고가의 비례제어밸브 및 유압펌프를 사용해야 한다는 문제점이 있으며, 나아가 상기 유압펌프는 엔진에 연결되어 상시 구동되는 구조이므로 이로 인하여 엔진이 작동상태일 경우에는 펌프가 항상 구동하여 고압의 Source를 발생시켜야 하기 때문에 시스템에서 요구하지 않는 과도한 용량을 필요로 하게 되고 엔진 출력을 저하시킴으로써 연비에도 안 좋은 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
미국등록특허공보 제6,000,702호
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치 및 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
고가의 비례제어밸브를 채용하지 않음으로써 원가 절감 및 구조의 단순화를 도모할 수 있는 액티브 서스펜션 장치를 제공하고자 한다.
또한, 모터 및 실린더 기반의 펌프를 이용함으로써 에너지 소모를 최소화할 수 있는 액티브 서스펜션 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는, 유체의 이동을 조정하는 펌프; 및 차량의 휠에 연결된 코일스프링과 연결되고, 상기 펌프로부터 유체를 공급받아 상기 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터;를 포함하고, 상기 액추에이터는 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치된 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4액추에이터를 포함하고, 상기 펌프는 모터의 구동에 기초하여 제 1 및 제 2액추에이터 또는 제 3 및 제 4액추에이터에 유체를 동시에 공급할 수 있다.
상기 펌프는 실린더 내부에서 상기 실린더의 길이방향으로 구획되어 형성된 제 1챔버 및 제 2챔버; 및 상기 제 1챔버 및 제 2챔버에 각각 배치되는 제 1피스톤 및 제 2피스톤;을 포함하고, 모터의 구동에 기초하여 상기 제 1피스톤 및 상기 제 2피스톤이 이동함으로써 상기 제 1챔버 및 상기 제 2챔버에 수용된 유체를 상기 액추에이터에 공급하는 것이 바람직하다.
상기 펌프는 상기 제 1피스톤 및 제 2피스톤을 상기 제 1챔버 및 제 2챔버 내에서 이동시키는 제 1랙바 및 제 2랙바; 및 상기 제 1랙바 및 제 2랙바와 맞물리도록 배치되는 피니언;을 더 포함하고, 상기 피니언(160)이 상기 모터(110)에 기초하여 회전하면, 상기 제 1피스톤과 제 2피스톤은 서로 반대 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
상기 모터(110)의 동력을 상기 피니언(160)에 전달하는 감속수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 펌프는 상기 제 1랙바 및 제 2랙바 중 적어도 하나를 지지하는 서포트 요크를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1피스톤 및 상기 제 2피스톤의 이동에 의해 상기 제 1챔버에 수용된 유체를 상기 제 1액추에이터로 공급하는 동시에 상기 제 2챔버에 수용된 유체를 상기 제 2액추에이터로 공급하거나, 또는 상기 제 1챔버에 수용된 유체를 상기 제 3액추에이터로 공급하는 동시에 상기 제 2챔버에 수용된 유체를 상기 제 4액추에이터로 공급하는 것이 바람직하다.
상기 펌프 및 상기 액추에이터 사이에는 유체가 이동할 수 있는 유로가 형성되고, 상기 유로에는 유체의 흐름을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프는 실린더 내부에서 상기 실린더의 길이방향으로 구획되어 형성된 제 1챔버 및 제 2챔버; 및 상기 제 1챔버 및 제 2챔버에 각각 배치되는 제 1피스톤 및 제 2피스톤;을 포함하고, 모터의 구동에 기초하여 상기 제 1피스톤과 제 2피스톤은 서로 반대 방향으로 이동한다.
상기 제 1피스톤 및 제 2피스톤을 상기 제 1챔버 및 제 2챔버 내에서 이동시키는 제 1랙바 및 제 2랙바; 및 상기 제 1랙바 및 제 2랙바와 맞물리도록 배치되는 피니언;을 더 포함하고, 상기 피니언이 상기 모터에 기초하여 회전하면, 상기 제 1피스톤과 제 2피스톤은 서로 반대 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
상기 모터의 동력을 상기 피니언에 전달하는 감속수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1랙바 및 제 2랙바 중 적어도 하나를 지지하는 서포트 요크를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 모터 및 실린더 기반의 펌프를 이용하여 액티브 서스펜션 장치를 구현하고, 시스템에서 요구시에만 모터를 구동시켜 펌프를 작동시킴으로써 적시에 필요한 압력만 발생시키는 것이 가능하여 엔진출력 향상 및 연비향상의 효과를 기대할 수 있다.
나아가, 유체의 이동을 제어하는 밸브로써 비례제어밸브가 아닌 온/오프 밸브를 채용함으로써 원가경쟁력 확보는 물론 시스템의 전반적인 단순화를 도모할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프의 구성들간의 결합을 보여주기 위한 내부 구성의 결합도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프의 내부 구조를 확인하기 위한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서 상황에 따른 유체의 흐름을 설명하기 위한 회로도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 대하여 설명하도록 한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 회로도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치는 크게 펌프(100), 액추에이터(200), 유로(300), 밸브(400) 및 유체 저장소(500)를 포함할 수 있다.
펌프(100)는 차량용 액티브 서스펜션 장치에 이용되는 유체에 유압을 발생시키는 구성으로써, 장치내에서의 유체의 이동을 조정하는 역할을 수행하며, 구체적으로는 모터(110)를 이용하여 구동하게 된다. 종래의 경우 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프는 유압펌프로써 엔진에 연결되어 상시 구동됨으로 인하여 불필요한 압력을 발생시키는 문제점이 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치와 같이 펌프(100)가 모터(110)에 의해 구동하는 구조를 채용하게 되면, 전자제어유닛(Electric Control Unit)이 필요에 따라 모터(110)에 신호를 전달함으로써 펌프(100)를 선택적으로 구동시키는 것이 가능하기 때문에 엔진 출력 저하 및 연비 향상의 효과를 기대할 수 있게 된다.
액추에이터(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 펌프(100)로부터 유체를 공급받으며, 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치된 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4액추에이터(210, 220, 230, 240)로 구분될 수 있다. 각각의 액추에이터(210, 220, 230, 240)는 코일스프링(211, 221, 231, 241) 및 댐퍼(212, 222, 232, 242)와 연결되어 있고, 특히 액추에이터(210, 220, 230, 240)는 코일스프링(211, 221, 231, 241)의 변위를 보상하는 역할을 수행한다
특히, 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 제 1액추에이터(210) 및 제 2액추에이터(220)에 유체를 동시에 공급할 수 있거나, 또는 제 3액추에이터(230) 및 제 4액추에이터(240)에 유체를 동시에 공급하게 된다. 즉, 하나의 펌프(100) 구동에 의해서 차량의 좌측 휠의 전/후륜측의 액추에이터에 유체를 동시에 공급하거나 또는 차량의 우측 휠의 전/후륜측의 액추에이터에 유체를 동시에 공급하는 것이 가능하다.
유로(300)는 펌프(100), 액추에이터(200) 또는 유체 저장소(500) 사이의 유체의 이동을 위한 통로로써, 펌프(100)와 제 1액추에이터(210) 사이에 형성된 유로는 도 2에 도시된 바와 같이 펌프(100)와 직접 연결되는 제 1-1유로(311), 제 1-1유로(311)에서 분기되는 제 1-2유로(312) 및 제 1-3유로(313)으로 구분될 수 있으며, 제 1-2유로(312)는 제 1액추에이터(210)와 연결되는 유로이고, 제 1-3유로(313)는 유체 저장소(500)와 연결되는 유로이다. 펌프(100)와 제 2액추에이터(220), 제 3액추에이터(230) 및 제 4액추에이터(240)와 연결되는 유로 또한 제 1액추에이터(210) 사이에 형성된 유로와 마찬가지로 도 2와 같이 세분화할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.
밸브(400)는 상기 유로(300)상에 배치되어 유체의 흐름을 제어하는 역할을 수행한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서는 비례제어밸브가 아닌 온/오프(On/Off) 밸브를 채용하고, 이러한 온/오프(On/Off) 밸브의 동작을 전자제어유닛을 통해 제어함으로써, 유체의 이동을 선택적으로 제어할 수 있다. 이를 통해서 시스템 구조의 단순화 및 원가 절감의 효과를 기대할 있다.
한편, 유체 저장소(500, Reservoir)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치 내의 유체의 유량이 과잉될 경우, 이를 수용 및 저장하는 기능을 수행하고, 또한 액추에이터(200)가 더 많은 유량의 공급을 필요로 할 경우 유체를 각 액추에이터(200) 또는 펌프(100)로 공급하는 기능을 수행한다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 대하여 구체적으로 설명하도록 하겠다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프의 구성들간의 결합을 보여주기 위한 내부 구성의 결합도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프의 내부 구조를 확인하기 위한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1피스톤(141), 제 2피스톤(142), 제 1랙바(151), 제 2랙바(152), 피니언(160) 등의 구성요소들을 포함하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프(100)는 실린더(120)가 형성되고, 실린더(120) 내부에서 실린더(120)의 길이방향으로 구획되어 형성된 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132)가 형성된다. 이러한 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132)에는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)이 각각 배치된다. 이러한 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)은 모터(110)의 구동에 기초하여 이동, 즉 왕복운동을 하게 되고, 이로 인하여 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132)에 수용된 유체를 액추에이터(200)에 공급하게 된다. 한편, 모터(110)는 펌프(100)와 일체로 형성되어 배치될 수도 있으며, 분리되어 배치되는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서의 펌프(100)의 동작을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 일측에 톱니 형상의 홈이 형성된 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 지지하고, 피니언(160)이 상기 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)의 일측에 형성된 홈과 함께 맞물리도록 배치된다. 피니언(160)은 모터(110)와 연결되고, 모터(110)에 의해서 피니언(160)이 회전하게 되면 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 결론적으로 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)의 이동에 의해서 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 이러한 듀얼 실린더 펌프 구조에 의해서 하나의 펌프(100)로 복수 개의 액추에이터(200)에 유체를 동시에 공급할 수 있게 된다. 일반적으로 복수 개의 액추에이터를 하나의 펌프로 제어하기 위해서는 펌프의 용량을 증대시켜야 하는데, 모터 출력의 한계로 인하여 펌프 용량의 증대에는 한계가 존재하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에 적용된 듀얼 실린더 구조의 펌프(100)의 경우 모터 출력의 증대 없이 복수 개의 액추에이터(200)를 제어할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프(100)는 모터(110)의 동력을 피니언(160)에 전달하는 감속수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 감속수단으로써 웜기어(180) 및 웜휠(190)을 구비하고, 모터(110)가 웜기어(180)를 회전시키게 되면, 웜기어(180)와 맞물리도록 배치된 웜휠(190)이 회전함으로써 상기 피니언(160)을 회전시키도록 구성할 수 있다. 이를 통해 감속비를 크게 할 수 있으며, 이를 통해 모터(110)의 부하를 줄임으로써 모터의 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프(100)는 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152) 중 적어도 하나를 지지하는 서포트 요크(170, Support Yoke)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 서포트 요크(170)는 제 1랙바(151) 또는 제 2랙바(152)와 피니언(160)이 유격을 방지하기 위해 채용되는 구성으로써, 이를 통해 제 1랙바(151), 제 2랙바(152)에 형성된 홈 또는 피니언에서의 상기 홈과 대응되는 형상의 마모에 의한 오작동을 방지하고, 나아가 유격 발생에 의한 래틀(Rattle) 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서 펌프(100) 구동에 따른 유체의 이동을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하도록 하겠다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치에서 상황에 따른 유체의 흐름을 설명하기 위한 회로도이다.
우선 도 5를 참조하여 차량의 좌측 휠의 전/후륜측의 액추에이터인 제 1액추에이터(210) 및 제 2액추에이터(210)에 유체를 동시에 공급하는 경우의 유체의 흐름을 살펴보도록 하겠다. 차량의 센서로부터 입력받은 노면 정보 또는 사용자의 설정에 기초하여 전자제어장치는 펌프(100)의 모터(110) 및 밸브(400)의 동작을 제어한다. 구체적으로 전자제어장치는 피니언(160)을 일측 방향으로 회전시켜서, 제 1랙바(151)를 좌측 방향으로 이동시키는 동시에 제 2랙바(152)는 우측 방향으로 이동시킨다. 이러한 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)의 이동에 의해서 제 1피스톤(141)은 좌측 방향으로, 제 2피스톤(142)은 우측 방향으로 이동하게 된다. 이에 의해서 제 1챔버(131) 내에 수용되는 유체는 제 1-1유로(311) 및 제 1-2유로(312)를 통해 제 1액추에이터(210)로 전달된다. 제 1-1유로(311) 및 제 1-2유로(312)에는 각각 제 1-1밸브(411) 및 제 1-2밸브(412)가 배치되고, 전자제어유닛은 제 1-1밸브(411) 및 제 1-2밸브(412)를 개방시킴으로써 유체가 제 1-1유로(311) 및 제 1-2유로(312)를 통해 원활히 이동할 수 있도록 한다. 또한, 제 1액추에이터(210)로 유입되는 유체의 양이 과잉되는 것으로 판단될 경우, 전자제어장치는 제 1-3유로(313)의 개폐를 제어하는 제 1-3밸브(413)를 개방시킴으로써 과잉 유체를 유체 저장소(500)로 일부 이동시키게 하는 것도 가능하다. 한편, 제 2챔버(132) 내에 수용되는 유체는 제 2-1유로(321) 및 제 2-2유로(322)를 통해 제 2액추에이터(220)로 전달된다. 제 2-1유로(321) 및 제 2-2유로(322)에는 각각 제 2-1밸브(421) 및 제 2-2밸브(422)가 배치되고, 전자제어유닛은 제 2-1밸브(421) 및 제 2-2밸브(422)를 개방시킴으로써 유체가 제 2-1유로(321) 및 제 2-2유로(322)를 통해 원활히 이동할 수 있도록 한다. 또한, 제 2액추에이터(210)로 유입되는 유체의 양이 과잉되는 것으로 판단될 경우, 전자제어장치는 제 2-3유로(323)의 개폐를 제어하는 제 2-3밸브(423)를 개방시킴으로써 과잉 유체를 유체 저장소(500)로 일부 이동시키게 하는 것도 가능하다. 결국, 전자제어장치가 모터(110), 제 1유로(311, 312, 313)와 제 2유로(321, 322, 323)에 각각 배치되는 제 1밸브(411, 412, 413)와 제 2밸브(421, 422, 423)을 제어함으로써 하나의 펌프(100)에 의해 차량의 좌측 휠측 액추에이터인 제 1액추에이터(210) 및 제 2액추에이터(220)에 유체를 동시에 공급하는 것이 가능하게 된다. 나아가, 제 1-1밸브(411) 및 제 1-2밸브(412)와 제 2-1밸브(421) 및 제 2-2밸브(422) 중 어느 하나를 폐쇄시킴으로써 제 1액추에이터(210) 및 제 2액추에이터(220) 중 어느 하나를 독립적으로 제어하는 것도 가능할 것이다.
도 6을 참조하여 차량의 우측 휠의 전/후륜측의 액추에이터인 제 3액추에이터(230) 및 제 4액추에이터(240)에 유체를 동시에 공급하는 경우의 유체의 흐름을 살펴보도록 하겠다. 차량의 센서로부터 입력받은 노면 정보 또는 사용자의 설정에 기초하여 전자제어장치는 펌프(100)의 모터(110) 및 밸브(400)의 동작을 제어한다. 구체적으로 전자제어장치는 피니언(160)을 타측 방향으로 회전시켜서, 제 1랙바(151)를 우측 방향으로 이동시키는 동시에 제 2랙바(152)는 좌측 방향으로 이동시킨다. 이러한 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)의 이동에 의해서 제 1피스톤(141)은 우측 방향으로, 제 2피스톤(142)은 좌측 방향으로 이동하게 된다. 이에 의해서 제 1챔버(131) 내에 수용되는 유체는 제 3-1유로(331) 및 제 3-2유로(332)를 통해 제 3액추에이터(230)로 전달된다. 제 3-1유로(331) 및 제 3-2유로(332)에는 각각 제 3-1밸브(431) 및 제 3-2밸브(432)가 배치되고, 전자제어유닛은 제 3-1밸브(431) 및 제 3-2밸브(432)를 개방시킴으로써 유체가 제 3-1유로(331) 및 제 3-2유로(332)를 통해 원활히 이동할 수 있도록 한다. 또한, 제 3액추에이터(230)로 유입되는 유체의 양이 과잉되는 것으로 판단될 경우, 전자제어장치는 제 3-3유로(333)의 개폐를 제어하는 제 3-3밸브(433)를 개방시킴으로써 과잉 유체를 유체 저장소(500)로 일부 이동시키게 하는 것도 가능하다. 한편, 제 2챔버(132) 내에 수용되는 유체는 제 4-1유로(341) 및 제 4-2유로(342)를 통해 제 2액추에이터(240)로 전달된다. 제 4-1유로(341) 및 제 4-2유로(342)에는 각각 제 4-1밸브(441) 및 제 4-2밸브(442)가 배치되고, 전자제어유닛은 제 4-1밸브(441) 및 제 4-2밸브(442)를 개방시킴으로써 유체가 제 4-1유로(341) 및 제 4-2유로(342)를 통해 원활히 이동할 수 있도록 한다. 또한, 제 4액추에이터(240)로 유입되는 유체의 양이 과잉되는 것으로 판단될 경우, 전자제어장치는 제 4-3유로(343)의 개폐를 제어하는 제 4-3밸브(443)를 개방시킴으로써 과잉 유체를 유체 저장소(500)로 일부 이동시키게 하는 것도 가능하다. 결국, 전자제어장치가 모터(110), 제 3유로(331, 332, 333)와 제 4유로(341, 342, 343)에 각각 배치되는 제 3밸브(431, 432, 433)와 제 4밸브(441, 442, 443)을 제어함으로써 하나의 펌프(100)에 의해 차량의 우측 휠측 액추에이터인 제 3액추에이터(230) 및 제 4액추에이터(240)에 유체를 동시에 공급하는 것이 가능하게 된다. 나아가, 제 3-1밸브(431) 및 제 3-2밸브(432)와 제 4-1밸브(441) 및 제 4-2밸브(442) 중 어느 하나를 폐쇄시킴으로써 제 3액추에이터(230) 및 제 4액추에이터(240) 중 어느 하나를 독립적으로 제어하는 것도 가능할 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프는 실린더(120) 내부에서 상기 실린더(120)의 길이방향으로 구획되어 형성된 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(133) 및 상기 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132)에 각각 배치되는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 포함하고, 모터(110)의 구동에 기초하여 상기 제 1피스톤(141)과 제 2피스톤(142)은 서로 반대 방향으로 이동한다.
특히, 상기 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 상기 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132) 내에서 이동시키는 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152) 및 상기 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)와 맞물리도록 배치되는 피니언(160)을 더 포함하고, 모터(110)가 상기 피니언(160)을 회전시키면, 상기 제 1피스톤(141)과 제 2피스톤(142)은 서로 반대 방향으로 이동하게 되며, 또한 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152) 중 적어도 하나를 지지하는 서포트 요크(170)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 나아가, 모터(110)의 동력을 피니언(160)에 전달하는 감속수단을 더 포함하는 것도 가능하다. 상기 특징들에 대한 설명은 앞에서 자세히 기술하였으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 펌프
110: 모터
141, 142: 제 1피스톤, 제 2피스톤
151, 152: 제 1랙바, 제 2랙바
160: 피니언
200: 액추에이터
300: 유로
400: 밸브
500: 유체 저장소

Claims (11)

  1. 유체의 이동을 조정하는 펌프(100); 및
    차량의 휠에 연결된 코일스프링과 연결되고, 상기 펌프로부터 유체를 공급받아 상기 코일스프링의 변위를 보상하는 액추에이터(200);
    를 포함하고,
    상기 액추에이터(200)는 차량의 좌측 전륜 휠, 좌측 후륜 휠, 우측 전륜 휠 및 우측 후륜 휠 측에 각각 배치된 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4액추에이터(210, 220, 230, 240)를 포함하고,
    상기 펌프(100)는 모터(110)의 구동에 기초하여 제 1 및 제 2액추에이터(210, 220) 또는 제 3 및 제 4액추에이터(230, 240)에 유체를 동시에 공급할 수 있는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 펌프(100)는,
    실린더(120) 내부에서 상기 실린더(120)의 길이방향으로 구획되어 형성된 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132); 및
    상기 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132)에 각각 배치되는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142);
    을 포함하고,
    모터(110)의 구동에 기초하여 상기 제 1피스톤(141) 및 상기 제 2피스톤(142)이 이동함으로써 상기 제 1챔버(131) 및 상기 제 2챔버(132)에 수용된 유체를 상기 액추에이터(200)에 공급하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 펌프(100)는,
    상기 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 상기 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132) 내에서 이동시키는 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152); 및
    상기 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)와 맞물리도록 배치되는 피니언(160);
    을 더 포함하고,
    상기 피니언(160)이 상기 모터(110)에 기초하여 회전하면, 상기 제 1피스톤(141)과 제 2피스톤(142)은 서로 반대 방향으로 이동하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 모터(110)의 동력을 상기 피니언(160)에 전달하는 감속수단을 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 펌프(100)는,
    상기 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152) 중 적어도 하나를 지지하는 서포트 요크(170)를 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1피스톤(141) 및 상기 제 2피스톤(142)의 이동에 의해 상기 제 1챔버(131)에 수용된 유체를 상기 제 1액추에이터(210)로 공급하는 동시에 상기 제 2챔버(132)에 수용된 유체를 상기 제 2액추에이터(220)로 공급하거나, 또는
    상기 제 1챔버(131)에 수용된 유체를 상기 제 3액추에이터(230)로 공급하는 동시에 상기 제 2챔버(132)에 수용된 유체를 상기 제 4액추에이터(240)로 공급하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 펌프(100) 및 상기 액추에이터(200) 사이에는 유체가 이동할 수 있는 유로(300)가 형성되고,
    상기 유로(300)에는 유체의 흐름을 제어하는 밸브(400)를 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치.
  8. 실린더(120) 내부에서 상기 실린더(120)의 길이방향으로 구획되어 형성된 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(133); 및
    상기 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132)에 각각 배치되는 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142);
    을 포함하고,
    모터(110)의 구동에 기초하여 상기 제 1피스톤(141)과 제 2피스톤(142)은 서로 반대 방향으로 이동하는 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1피스톤(141) 및 제 2피스톤(142)을 상기 제 1챔버(131) 및 제 2챔버(132) 내에서 이동시키는 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152); 및
    상기 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152)와 맞물리도록 배치되는 피니언(160);
    을 더 포함하고,
    상기 피니언(160)이 상기 모터(110)에 기초하여 회전하면, 상기 제 1피스톤(141)과 제 2피스톤(142)은 서로 반대 방향으로 이동하는 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 모터(110)의 동력을 상기 피니언(160)에 전달하는 감속수단을 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1랙바(151) 및 제 2랙바(152) 중 적어도 하나를 지지하는 서포트 요크(170);
    를 더 포함하는 차량용 액티브 서스펜션 장치의 펌프.
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