KR20170072458A - 차량 높이 조절 장치 - Google Patents

차량 높이 조절 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170072458A
KR20170072458A KR1020150180625A KR20150180625A KR20170072458A KR 20170072458 A KR20170072458 A KR 20170072458A KR 1020150180625 A KR1020150180625 A KR 1020150180625A KR 20150180625 A KR20150180625 A KR 20150180625A KR 20170072458 A KR20170072458 A KR 20170072458A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
height
worm
control unit
actuator
Prior art date
Application number
KR1020150180625A
Other languages
English (en)
Inventor
박명준
Original Assignee
르노삼성자동차 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 르노삼성자동차 주식회사 filed Critical 르노삼성자동차 주식회사
Priority to KR1020150180625A priority Critical patent/KR20170072458A/ko
Publication of KR20170072458A publication Critical patent/KR20170072458A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052—Pneumatic spring characteristics
    • B60G17/0523—Regulating distributors or valves for pneumatic springs
    • B60G17/0525—Height adjusting or levelling valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/021—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means the mechanical spring being a coil spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
    • F16H1/166—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel with members rotating around axes on the worm or worm-wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40—Type of actuator
    • B60G2202/42—Electric actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/419—Gears
    • B60G2204/4193—Gears worm gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/18—Starting, accelerating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/90—System Controller type
    • B60G2800/91—Suspension Control
    • B60G2800/914—Height Control System

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

차량 높이 조절 장치는 차량의 차체와 바퀴들 사이에 각각 배치되며, 노면에서 발생하는 충격을 흡수하기 위한 코일 스프링들과, 상기 코일 스프링과 상기 차체 사이에 배치되며 상기 차량의 높이를 조절하기 위해 상기 코일 스프링들을 밀어내거나 잡아당기는 액추에이터들과, 상기 차체에서 상기 바퀴들과 인접한 부위에 각각 구비되며, 상기 각 부위에서 상기 차체의 높이를 감지하기 위한 차고 센서들 및 상기 차고 센서들에서 감지된 각 부위별 차량 높이를 각 부위별 차량 기준 높이와 비교하여 상기 액추에이터들을 제어하는 액추에이터 제어 유닛을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 차량의 높이를 용이하게 조절할 수 있다.

Description

차량 높이 조절 장치{Apparatus for controlling a height of vehicle}
본 발명은 차량 높이 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 구비되는 서스펜션을 이용하여 상기 차량의 높이를 조절하는 차량 높이 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 서스펜션은 각각의 휠에서 차체를 떠받들어 상기 차량의 높이를 조절하면서 승객의 승차감과 상기 차량 하부의 부품을 보호한다. 상기 서스펜션은 주로 스프링과 충격 흡수용 댐퍼로 이루어진다. 또한, 상기 서스펜션으로 상기 차량의 주행 조건을 능동적으로 반영하여 상기 차량의 승차감을 극대화하는 전자 제어식 에어 서스펜션이 사용될 수 있다. 상기 전자 제어식 에어 서스펜션을 액티브 서스펜션이라고도 부른다. 상기 액티브 서스펜션은 차량 높이 조절을 할 수 있어서, 고속 운행 중 연비를 향상시키고, 코너링 중 쏠림 현상을 최소화하며, 중량 조건에 따른 기울어짐 현상도 개선할 수 있다.
상기 액티브 서스펜션은 에어 스프링, 공기를 압축하는 압축기, 솔레노이드 밸브, 저장 탱크 등의 부품이 필요하다. 상기 부품의 가격이 비싸며, 상기 부품들간의 연결 구조와 제어 로직이 매우 복잡하다. 그러므로, 상기 액티브 서스펜션은 대형 이상의 고급차가 아닌 일반 차량에 적용하기는 어렵다.
본 발명은 서스펜션의 스프링을 이용하여 차량의 높이를 조절하기 위한 차량 높이 조절 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량 높이 조절 장치는 차량의 차체와 바퀴들 사이에 각각 배치되며, 노면에서 발생하는 충격을 흡수하기 위한 코일 스프링들과, 상기 코일 스프링과 상기 차체 사이에 배치되며, 상기 차량의 높이를 조절하기 위해 상기 코일 스프링들을 각각 밀어내거나 잡아당기는 액추에이터들과, 상기 차체에서 상기 바퀴들과 인접한 부위에 각각 구비되며, 상기 각 부위에서 상기 차체의 높이를 감지하기 위한 차고 센서들 및 상기 차고 센서들에서 감지된 각 부위별 차량 높이를 각 부위별 차량 기준 높이와 비교하여 상기 액추에이터들을 제어하는 액추에이터 제어 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 액추에이터는, 회전 구동력을 제공하는 모터와, 상기 모터의 회전축에 장착되며, 상기 모터의 회전 구동력에 따라 회전하는 제1 웜과, 상기 제1 웜과 직교하도록 맞물리며, 상기 제1 웜과 맞물려 회전하는 웜 기어와, 상기 웜 기어에 고정되며, 상기 웜 기어의 회전력을 전달하기 위한 제1 전달기어와, 상기 제1 전달기어와 평행하도록 맞물리며, 상기 제1 전달 기어와 맞물려 회전하는 제2 전달기어와, 상기 제2 전달기어에 고정되며, 상기 제2 전달 기어의 회전에 따라 회전하는 제2 웜 및 상기 제2 웜과 평행하도록 맞물리며, 상기 제2 웜과 맞물려 회전하면서 상기 스프링을 가압하는 이동 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 차량 높이 조절 장치는 상기 차량의 속도를 측정하는 스피드 센서, 상기 차량의 스로틀 밸브의 위치를 감지하여 상기 차량의 가속을 감지하는 스로틀 포지션 센서, 상기 차량의 제동을 감지하는 브레이크 제어 유닛 및 상기 차량의 회전을 감지하는 조향각 센서를 더 포함하며, 상기 액추에이터 제어 유닛은 상기 스피드 센서, 상기 스로틀 포지션 센서, 상기 브레이크 제어 유닛 및 상기 조향각 센서로부터 상기 차량의 속도, 상기 차량의 가속 정보, 상기 차량의 브레이크 작동 정보 및 상기 차량의 회전 정보를 전달받아 상기 차량의 상태에 따라 상기 차량의 높이를 조절하도록 상기 액추에이터를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 차량 높이 조절 장치는 상기 차량의 운전자의 판단에 따라 온오프되는 험로 주행 스위치를 더 포함하며, 상기 액추에이터 제어 유닛은 상기 험로 주행 스위치가 온 상태가 되면 상기 차량의 높이를 높이고, 상기 험로 주행 스위치가 오프 상태가 되면 상기 차량의 높이를 낮추도록 상기 액추에이터를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 차량 높이 조절 장치는 상기 차량의 시동을 감지하기 위한 시동 감지 센서를 더 포함하며, 상기 액추에이터 제어 유닛은 상기 시동 감지 센서로부터 상기 차량의 시동이 켜진 정보를 전달받으면 상기 차량의 높이를 높이고, 상기 시동 감지 센서로부터 상기 차량의 시동이 꺼진 정보를 전달받으면 상기 차량의 높이를 낮추도록 상기 액추에이터를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 높이 조절 장치는 액추에이터가 코일 스프링을 가압하는 정도를 조절하여 차량의 높이를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 차량 높이 조절 장치는 상기 차량의 다양한 조건에 따라 상기 차량의 높이를 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 상기 차량 높이 조절 장치는 상기 차량의 높이를 조절할 수 있으므로, 상기 차량의 중량 범위에 따라서 적용해야 하는 여러 개의 스프링 중에 일부를 통합하여 적용할 수 있다. 그러므로, 상기 차량에 적용되는 스프링의 개수를 줄일 수 있다.
그리고, 상기 차량의 수출 지역에 따라 상기 차량의 최저 지상고를 변경해야 하는 경우, 상기 차량 높이 조절 장치를 이용하여 상기 차량의 최저 지상고를 용이하게 조절할 수 있다. 따라서 상기 차량의 최저 지상고 변경에 신속하게 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 높이 조절 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 코일 스프링 및 액추에이터를 설명하기 위한 측면 부분 단면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 차량 높이 조절 장치를 설명하기 위한 블록도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 높이 조절 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 높이 조절 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량 높이 조절 장치(100)는 코일 스프링(110)들, 액추에이터(120)들, 차고 센서(130)들 및 액추에이터 제어 유닛(140)을 포함한다.
코일 스프링(110)들은 차량의 차체와 바퀴들 사이에 각각 배치되며, 노면에서 발생하는 충격을 흡수한다. 따라서, 상기 충격이 상기 차량의 차체나 탑승자에게 전달되는 것을 방지한다.
코일 스프링(110)들은 상기 충격을 흡수하기 위해 상기 차체와 바퀴들 사이에 상하 방향으로 연장하도록 배치된다. 코일 스프링(110)들은 각 바퀴들에 각각 구비되므로, 네 개가 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 코일 스프링(110)들은 충격 흡수용 댐퍼와 같이 구비되는 것이 바람직하다.
액추에이터(120)들은 코일 스프링(110)들과 상기 차체 사이에 배치된다. 액추에이터(120)들은 코일 스프링(110)들을 각각 밀어내거나 잡아당긴다. 이때, 코일 스프링(110)들은 상기 충격을 흡수하기 위해 수축과 팽창하면서 높이가 변화한다. 하지만, 코일 스프링(110)들의 높이는 액추에이터(120)의 작동에 따라 변화하지는 않는다.
액추에이터(120)들이 코일 스프링(110)들을 아래 방향으로 밀어내면 상기 차량의 높이가 높아지고, 액추에이터(120)들이 코일 스프링(110)들을 위쪽 방향으로 잡아당기면 상기 차량의 높이가 낮아진다. 액추에이터(120)들이 코일 스프링(110)들을 밀거나 당기는 힘을 조절하여 상기 차량의 높이를 조절할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 코일 스프링 및 액추에이터를 설명하기 위한 측면 부분 단면도이다.
도 2를 참조하면, 코일 스프링(110)은 상기 상하 방향을 따라 배치되며, 상기 상하 방향으로 수축 및 팽창한다. 코일 스프링(110)은 스프링 하우징(112)에 수용된다. 스프링 하우징(112)은 하방이 개방된 중공의 원기둥 형태를 갖는다.
액추에이터(120)가 코일 스프링(110)을 밀어내거나 잡아당길 때 코일 스프링(110)을 직접 가압하기 보다는 스프링 하우징(112)을 밀어내거나 잡아당기는 것이 바람직하다.
액추에이터(120)는 모터(121), 제1 웜(122), 웜 기어(123), 제1 전달 기어(124), 제2 전달 기어(125), 제2 웜(126), 이동 부재(127) 및 액추에이터 하우징(128)을 포함한다.
모터(121)는 회전 구동력을 제공한다. 모터(121)의 회전축(121a)은 상기 상하 방향과 수직하는 수평 방향으로 배치된다. 이때, 회전축(121a)은 정방향 회전 및 역방향 회전이 가능하다.
제1 웜(122)은 모터(121)의 회전축(121a)에 장착되며, 모터(121)의 회전 구동력에 따라 회전한다.
웜 기어(123)는 제1 웜(122)과 직교하도록 맞물린다. 따라서, 웜 기어(123)는 회전축이 상기 상하 방향이며, 제1 웜(122)의 회전에 따라 제1 웜(122)과 맞물려 회전한다.
제1 전달 기어(124)는 웜 기어(123)와 동일한 회전축을 가지며, 제1 고정축(123a)에 의해 웜 기어(123)와 고정된다. 이때, 제1 고정축(123a)은 웜 기어(123)의 회전축 상에 위치한다. 제1 전달 기어(124)가 웜 기어(123)와 고정되므로, 제1 전달 기어(124)는 웜 기어(123)의 회전력을 전달한다.
제2 전달 기어(125)는 제1 전달 기어(124)와 평행하도록 맞물린다. 따라서, 제2 전달 기어(125)의 회전축과 제1 전달 기어(124)의 회전축은 서로 평행하다. 제2 전달 기어(125)는 제1 전달 기어(124)와 맞물려 서로 반대 방향으로 회전한다.
제2 웜(126)은 제2 전달 기어(125)와 동일한 회전축을 가지며, 제2 고정축(125a)에 의해 제2 전달 기어(125)와 고정된다. 이때, 제2 고정축(125a)은 제2 전달 기어(125)의 회전축 상에 위치한다. 제2 전달 기어(125)가 제2 웜(126)과 고정되므로, 제2 웜(126)은 제2 전달 기어(125)의 회전력을 전달한다.
제2 전달 기어(125), 제2 고정축(125a) 및 제2 웜(126)은 하나가 구비될 수도 있지만, 다수개가 구비될 수도 있다. 제2 전달 기어(125), 제2 고정축(125a) 및 제2 웜(126)이 다수개가 구비되는 경우, 제1 전달 기어(124)의 회전력을 보다 안정적으로 전달할 수 있다.
이동 부재(127)는 상기 상하 방향으로 연장한 원기둥 형태를 가지며, 톱니들이 측면의 상하 방향을 따라 다수개가 형성된다. 이동 부재(127)는 제2 웜(126)과 평행하도록 맞물린다. 따라서, 이동 부재(127)의 회전축은 제2 웜(126)의 회전축과 평행하다.
또한, 이동 부재(127)는 제2 웜(126)과 맞물려 회전함에 따라 상기 상하 방향으로 이동할 수 있다. 이동 부재(127)가 상기 하방으로 이동하면서 코일 스프링(110)을 밀어낸다. 구체적으로, 이동 부재(127)는 코일 스프링(110)이 수용된 스프링 하우징(112)을 밀어낸다. 이동 부재(127)가 코일 스프링(110)을 밀어내는 힘에 의해 상기 차량의 높이가 높아진다.
또한, 이동 부재(127)가 상기 상방으로 이동하면서 코일 스프링(110)을 잡아당긴다. 구체적으로, 이동 부재(127)는 코일 스프링(110)이 수용된 스프링 하우징(112)을 잡아당긴다. 이동 부재(127)가 코일 스프링(110)을 잡아당기는 힘에 의해 상기 차량의 높이가 낮아진다.
모터(121)의 회전 방향에 따라 이동 부재(127)는 상기 하방 또는 상방으로 이동할 수 있다. 따라서, 모터(121)를 조절하여 이동 부재(127)가 코일 스프링(110)을 밀어내거나 잡아당기는 정도를 조절할 수 있다.
액추에이터 하우징(128)은 대략 하방이 개방된 중공의 원통 형태를 가지며, 내부에 모터(121), 제1 웜(122), 웜 기어(123), 제1 전달 기어(124), 제2 전달 기어(125), 제2 웜(126)을 수용한다. 또한, 액추에이터 하우징(128)의 개방된 하방에는 코일 스프링(110)이 수용된 스프링 하우징(112)이 삽입될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 액추에이터(120) 이외에도 코일 스프링(110)들을 상하 방향으로 밀어내거가 잡아당길 수 있으면 어느 것이든 액추에이터(120)로 사용될 수 있다. 예를 들면, 액추에이터(120)로 실린더, 리니어 모터 등이 사용될 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 차고 센서(130)들은 상기 차체에서 상기 바퀴들과 인접한 부위에 각각 구비된다. 차고 센서(130)들은 상기 각 부위에서 상기 차량의 높이를 각각 측정한다.
예를 들면, 상기 차량의 트렁크에 무거운 짐이 실린 경우, 상기 차량의 뒷바퀴 부위의 높이는 낮아지고 상대적으로 앞바퀴 부위의 높이는 높아지게 된다. 또한, 상기 차량의 좌측이나 우측으로 무게가 쏠린 경우, 상기 무게가 쏠린 부위의 높이가 다른 부위의 높이보다 상대적으로 낮아지게 된다. 따라서, 차고 센서(130)들을 이용하여 각 부위들의 높이 차이를 확인할 수 있다.
제어 유닛(140)은 차고 센서(130)들로부터 상기 각 부위별 차량 높이 정보를 전달받는다. 또한, 제어 유닛(140)은 상기 차량의 높이에 대한 기본 정보를 저장한다. 상기 기본 정보는 상기 차량의 최저 지상고에 대한 설정치, 상기 차량의 운전 조건에 따른 상기 차량의 기준 높이 등을 포함할 수 있다.
제어 유닛(140)은 차고 센서(130)들에서 감지된 각 부위별 차량 높이를 상기 기본 정보와 비교하여 상기 각 부위 중 어느 부위가 상대적으로 높거나 낮은지를 판단한다. 또한, 제어 유닛(140)은 상기 각 부위의 높낮이를 근거로 상기 차량이 유지해야 하는 기본 높이를 연산하고, 상기 연산 결과와 상기 각 위치별 높이 차를 고려해서 각 위치별 액추에이터(120)들을 선택적으로 작동시킨다. 따라서, 상기 차량에서 각 위치별 높이를 조절한다.
따라서, 차량 높이 조절 장치(100)는 상기 차량의 각 부위별 중량 조건을 고려하여 상기 차량의 높이를 조절할 수 있다.
한편, 상기 차량에는 다수의 스프링의 적용되며, 상기 스프링의 종류는 상기 차량의 중량에 따라 달라진다. 차량 높이 조절 장치(100)는 상기 차량의 높이를 조절할 수 있으므로, 상기 차량의 중량 범위에 따라서 적용해야 하는 여러 개의 스프링 중에 일부를 통합하여 적용할 수 있다. 그러므로, 상기 차량에 적용되는 스프링의 개수를 줄일 수 있다.
또한, 상기 차량의 수출 지역에 따라 상기 차량의 최저 지상고를 변경해야 하는 경우, 차량 높이 조절 장치(100)를 이용하여 상기 차량의 최저 지상고를 용이하게 조절할 수 있다. 따라서 상기 차량의 최저 지상고 변경에 신속하게 대응할 수 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 차량 높이 조절 장치를 설명하기 위한 블록도들이다.
도 3을 참조하면, 차량 높이 조절 장치(100)는 코일 스프링(110)들, 액추에이터(120)들, 차고 센서(130)들 및 액추에이터 제어 유닛(140) 이외에 스피드 센서(150), 스로틀 포지션 센서(160), 브레이크 제어 유닛(170) 및 조향각 센서(180)를 더 포함한다.
스피드 센서(150)는 상기 차량의 속도를 측정한다. 스로틀 포지션 센서(160)는 스로틀 밸브의 위치를 감지하여 상기 차량의 가속을 감지한다. 브레이크 제어 유닛(170)은 상기 차량의 제동을 감지한다. 조향각 센서(180)는 상기 차량의 회전을 감지한다.
액추에이터 제어 유닛(140)은 스피드 센서(150), 스로틀 포지션 센서(160), 브레이크 제어 유닛(170) 및 조향각 센서(180)로부터 차량 속도 정보, 차량 가속 정보, 차량 제동 정보, 차량 회전 정보를 전달받는다. 액추에이터 제어 유닛(140)은 상기 정보들을 근거로 상기 차량의 선회시 원심력으로 인해 회전 반경 바깥쪽으로의 쏠림 정도 및 상기 선회 중에 운전자의 급 가속 또는 급 제동 시의 앞/뒤 쏠림 등을 종합적으로 연산한다. 또한, 상기 연산 시에 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 위치별 차고 센서(130)들의 각 부위별 차량 높이 정보 및 상기 차량의 높이에 대한 기본 정보를 반영한다. 따라서, 액추에이터 제어 유닛(140)은 상기 차량 선회시의 조건에 맞는 각 위치별 차량 높이 값을 연산하고, 상기 연산 결과에 따라 각 액추에이터(120)들을 제어하여 각 위치별 높이를 조절한다. 따라서, 상기 차량의 회전시에도 상기 차량의 승차감을 높일 수 있다.
도 4를 참조하면, 차량 높이 조절 장치(100)는 코일 스프링(110)들, 액추에이터(120)들, 차고 센서(130)들 및 액추에이터 제어 유닛(140) 이외에 스피드 센서(150), 스로틀 포지션 센서(160) 및 브레이크 제어 유닛(170)을 더 포함한다.
액추에이터 제어 유닛(140)은 스피드 센서(150), 스로틀 포지션 센서(160) 및 브레이크 제어 유닛(170)으로부터 차량 속도 정보, 차량 가속 정보 및 차량 제동 정보를 전달받는다. 액추에이터 제어 유닛(140)은 상기 정보들을 근거로 상기 차량의 급 가속 또는 급 제동 시의 앞/뒤 쏠림 등을 종합적으로 연산한다. 또한, 상기 연산 시에 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 위치별 차고 센서(130)들의 각 부위별 차량 높이 정보 및 상기 차량의 높이에 대한 기본 정보를 반영한다. 따라서, 액추에이터 제어 유닛(140)은 상기 차량이 둔덕을 통과하거나 급 출발 또는 급 제동시의 조건에 맞는 각 위치별 차량 높이 값을 연산하고, 상기 연산 결과에 따라 각 액추에이터(120)들을 제어하여 각 위치별 높이를 조절한다.
도 5를 참조하면, 차량 높이 조절 장치(100)는 코일 스프링(110)들, 액추에이터(120)들, 차고 센서(130)들 및 액추에이터 제어 유닛(140) 이외에 스피드 센서(150)를 더 포함한다.
액추에이터 제어 유닛(140)은 스피드 센서(150)로부터 차량 속도 정보를 전달받는다. 상기 차량의 속도가 기 설정된 기준 속도를 초과하는 경우, 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 액추에이터(120)들을 제어하여 상기 차량에서 각 위치별 높이를 낮춘다. 상기 차량의 기준 속도를 초과할 때, 상기 차량의 높이는 미리 설정될 수 있다. 또한, 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 위치별 차고 센서(130)들의 각 부위별 차량 높이 정보 및 상기 차량의 높이에 대한 기본 정보를 반영하여 각 액추에이터(120)들을 제어한다. 따라서, 상기 차량이 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 차량 높이 조절 장치(100)는 상기 차량의 높이를 낮춤으로써 상기 차량의 공기 저항을 줄일 수 있다. 상기 차량의 공기 저항이 감소하므로, 상기 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 차량 높이 조절 장치(100)는 코일 스프링(110)들, 액추에이터(120)들, 차고 센서(130)들 및 액추에이터 제어 유닛(140) 이외에 험로 주행 스위치(190)를 더 포함한다.
험로 주행 스위치(190)는 상기 차량의 운전자의 판단에 따라 온오프될 수 있다. 상기 운전자가 도로 상태를 험로로 판단하면 험로 주행 스위치(190)를 온 시키고, 상기 운전자가 도로 상태를 험로가 아니라고 판단하면 험로 주행 스위치(190)를 오프 시킨다. 예를 들면, 도로에 요철, 포트홀 등이 있거나 비포장 도로를 험로로 판단할 수 있다.
험로 주행 스위치(190)는 상기 운전자와 인접한 위치에 구비된다. 예를 들면, 험로 주행 스위치(190)는 상기 차량의 대쉬보드에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 운전자가 주행 중에 험로 주행 스위치(190)를 용이하게 조작할 수 있다.
액추에이터 제어 유닛(140)은 험로 주행 스위치(190)의 온오프 정보를 전달받는다. 험로 주행 스위치(190)가 온 상태가 되면, 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 액추에이터(120)들을 제어하여 상기 차량에서 각 위치별 높이를 높인다. 또한, 험로 주행 스위치(190)가 오프 상태가 되면, 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 액추에이터(120)들을 제어하여 상기 차량에서 각 위치별 높이를 낮춘다.
이때, 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 위치별 차고 센서(130)들의 각 부위별 차량 높이 정보 및 상기 차량의 높이에 대한 기본 정보를 반영하여 각 액추에이터(120)들을 제어한다.
따라서, 상기 차량이 험로를 주행하는 경우, 차량 높이 조절 장치(100)는 상기 차량의 높이를 높임으로써 상기 차량의 저면이 노면과 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 7을 참조하면, 차량 높이 조절 장치(100)는 코일 스프링(110)들, 액추에이터(120)들, 차고 센서(130)들 및 액추에이터 제어 유닛(140) 이외에 시동 감지 센서(195)를 더 포함한다.
시동 감지 센서(195)는 상기 차량의 시동 정보를 액추에이터 제어 유닛(140)으로 전달한다.
구체적으로, 시동 감지 센서(195)는 상기 차량에서 엔진의 작동 여부를 확인하여 상기 차량의 시동을 감지할 수 있다. 또한, 시동 감지 센서(195)는 상기 차량에서 시동키의 작동을 검출하여 상기 차량의 시동을 감지할 수 있다.
액추에이터 제어 유닛(140)은 시동 감지 센서(195)로부터 상기 차량의 시동 정보를 전달받는다. 시동 감지 센서(195)로부터 상기 차량의 시동이 켜진 정보를 전달받으면, 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 액추에이터(120)들을 제어하여 상기 차량에서 각 위치별 높이를 높인다. 따라서, 상기 차량의 휠 아치 갭을 증가시켜 상기 차량의 운행시 상기 차량의 바퀴와 차체가 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
시동 감지 센서(195)로부터 상기 차량의 시동이 꺼진 정보를 전달받으면, 액추에이터 제어 유닛(140)은 각 액추에이터(120)들을 제어하여 상기 차량에서 각 위치별 높이를 낮춘다. 따라서, 상기 차량의 휠 아치 갭을 최소화하여 상기 차량 외관의 심미감을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 높이 조절 장치는 액추에이터가 코일 스프링을 밀어내거나 잡아당기는 정도를 조절하여 차량의 높이를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 차량 높이 조절 장치는 상기 차량의 다양한 조건에 따라 상기 차량의 높이를 용이하게 변경할 수 있다.
또한, 상기 차량 높이 조절 장치는 상기 차량의 높이를 조절할 수 있으므로, 상기 차량의 중량 범위에 따라서 적용해야 하는 여러 개의 스프링 중에 일부를 통합하여 적용할 수 있다. 그러므로, 상기 차량에 적용되는 스프링의 개수를 줄일 수 있으며, 상기 스프링의 개발에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 차량 높이 조절 장치 110 : 코일 스프링
120 : 액추에이터 130 : 차고 센서
140 : 액추에이터 제어 유닛 150 : 스피드 센서
160 : 스로틀 포지션 센서 170 : 브레이크 제어 유닛
180 : 조향각 센서 190 : 험로 주행 스위치
195 : 시동 감지 센서

Claims (5)

  1. 차량의 차체와 바퀴들 사이에 각각 배치되며, 노면에서 발생하는 충격을 흡수하기 위한 코일 스프링들;
    상기 코일 스프링과 상기 차체 사이에 배치되며, 상기 차량의 높이를 조절하기 위해 상기 코일 스프링들을 각각 밀어내거나 잡아당기는 액추에이터들;
    상기 차체에서 상기 바퀴들과 인접한 부위에 각각 구비되며, 상기 각 부위에서 상기 차체의 높이를 감지하기 위한 차고 센서들; 및
    상기 차고 센서들에서 감지된 각 부위별 차량 높이를 각 부위별 차량 기준 높이와 비교하여 상기 액추에이터들을 제어하는 액추에이터 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 높이 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액추에이터는,
    회전 구동력을 제공하는 모터;
    상기 모터의 회전축에 장착되며, 상기 모터의 회전 구동력에 따라 회전하는 제1 웜;
    상기 제1 웜과 직교하도록 맞물리며, 상기 제1 웜과 맞물려 회전하는 웜 기어;
    상기 웜 기어에 고정되며, 상기 웜 기어의 회전력을 전달하기 위한 제1 전달기어;
    상기 제1 전달기어와 평행하도록 맞물리며, 상기 제1 전달 기어와 맞물려 회전하는 제2 전달기어;
    상기 제2 전달기어에 고정되며, 상기 제2 전달 기어의 회전에 따라 회전하는 제2 웜; 및
    상기 제2 웜과 평행하도록 맞물리며, 상기 제2 웜과 맞물려 회전하면서 상기 스프링을 가압하는 이동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 높이 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차량의 속도를 측정하는 스피드 센서, 상기 차량의 스로틀 밸브의 위치를 감지하여 상기 차량의 가속을 감지하는 스로틀 포지션 센서, 상기 차량의 제동을 감지하는 브레이크 제어 유닛 및 상기 차량의 회전을 감지하는 조향각 센서를 더 포함하며,
    상기 액추에이터 제어 유닛은 상기 스피드 센서, 상기 스로틀 포지션 센서, 상기 브레이크 제어 유닛 및 상기 조향각 센서로부터 상기 차량의 속도, 상기 차량의 가속 정보, 상기 차량의 브레이크 작동 정보 및 상기 차량의 회전 정보를 전달받아 상기 차량의 상태에 따라 상기 차량의 높이를 조절하도록 상기 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 높이 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차량의 운전자의 판단에 따라 온오프되는 험로 주행 스위치를 더 포함하며,
    상기 액추에이터 제어 유닛은 상기 험로 주행 스위치가 온 상태가 되면 상기 차량의 높이를 높이고, 상기 험로 주행 스위치가 오프 상태가 되면 상기 차량의 높이를 낮추도록 상기 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 높이 조절 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 차량의 시동을 감지하기 위한 시동 감지 센서를 더 포함하며,
    상기 액추에이터 제어 유닛은 상기 시동 감지 센서로부터 상기 차량의 시동이 켜진 정보를 전달받으면 상기 차량의 높이를 높이고, 상기 시동 감지 센서로부터 상기 차량의 시동이 꺼진 정보를 전달받으면 상기 차량의 높이를 낮추도록 상기 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 높이 조절 장치.
KR1020150180625A 2015-12-17 2015-12-17 차량 높이 조절 장치 KR20170072458A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150180625A KR20170072458A (ko) 2015-12-17 2015-12-17 차량 높이 조절 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150180625A KR20170072458A (ko) 2015-12-17 2015-12-17 차량 높이 조절 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170072458A true KR20170072458A (ko) 2017-06-27

Family

ID=59514725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150180625A KR20170072458A (ko) 2015-12-17 2015-12-17 차량 높이 조절 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170072458A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102080527B1 (ko) 2018-08-23 2020-02-24 주식회사 만도 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법
KR102179663B1 (ko) * 2019-08-22 2020-11-17 현대모비스 주식회사 차고 조절 장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102080527B1 (ko) 2018-08-23 2020-02-24 주식회사 만도 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법
KR102179663B1 (ko) * 2019-08-22 2020-11-17 현대모비스 주식회사 차고 조절 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111483518B (zh) 用于控制车辆的系统和方法
US8255118B2 (en) Vehicle control system with advanced tire monitoring
KR101393768B1 (ko) 전동식 차량 자세제어 시스템
KR101395364B1 (ko) 차량용 시트 볼스터의 제어장치 및 그 제어방법
CN112824201A (zh) 自动行驶系统及自动转向装置
KR20170072458A (ko) 차량 높이 조절 장치
KR101410631B1 (ko) 연료탱크를 이용한 차량 수평 유지장치
KR101189361B1 (ko) 차량용 리프스프링의 강성 조절 장치
KR101070660B1 (ko) 차고 조절이 용이한 하이브리드 에어 서스펜션
JP2012076513A (ja) スタビライザ装置
US20070213900A1 (en) Method and Apparatus for Preventing Rollover of a Vehicle
US5559698A (en) System for dynamically adjusting the toe angle of vehicle wheels
KR100880110B1 (ko) 액티브 지오메트리 제어 현가장치의 고장 검출 방법
KR101837773B1 (ko) 차고센서의 볼 조인트 유닛
JP4788470B2 (ja) 車両制御装置
KR100820412B1 (ko) 자동차 전자제어식 현가장치의 제어방법
JP5633427B2 (ja) 自動二輪車用ステアリング緩衝装置
US20240025474A1 (en) Steering system
KR100770308B1 (ko) 차량용 전자제어 현가장치에서의 모드 제어 방법
KR19980063407U (ko) 자동차용 전자제어 현가장치의 조향각 센서
KR100241376B1 (ko) 차량 반능동 현가의 감쇠력 결정방법
KR20050093402A (ko) 능동제어 서스펜션 시스템
KR0172684B1 (ko) 자동차의 현가장치
KR19980054114A (ko) 자동차용 쇽업소버의 서스팬션 보정장치
KR19980059817A (ko) 차량 현가장치