KR880000915B1 - 차량용 서스펜션장치 - Google Patents

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KR880000915B1 KR1019840000458A KR840000458A KR880000915B1 KR 880000915 B1 KR880000915 B1 KR 880000915B1 KR 1019840000458 A KR1019840000458 A KR 1019840000458A KR 840000458 A KR840000458 A KR 840000458A KR 880000915 B1 KR880000915 B1 KR 880000915B1
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나오따께 구마가이
미노루 가시모도
쇼오조오 다끼자와
히로요끼 다까다
미쯔히꼬 하라요시
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미쯔비시지도오샤고오교오 가부시기가이샤
세끼 신지
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Abstract

내용 없음.

Description

차량용 서스펜션장치
도면은 본 발명의 일실시예로서의 차량용의 서스펜션장치를 표시한 것으로서,
제1(a)도 및 제1(b)도는 그 자체의 측면도.
제2도는 그 서스펜션을 표시하는 전체구성도.
제3도는 그 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 배관 1a : 실린더
1b : 제1챔버 1c : 제2챔버
2 : 주공기탄력실 3 : 코일스프링
4 : 완충기 5 : 피스톤로드
6 : 베어링 7 : 마운트고무
8 : 범프스토퍼 9 : 차체
10 : 부공기탄력실 11 : 연통로
12 : 개폐밸브 12a, 12b : 밸브부분
13 : 제1및 제2의 아크튜에이터를 겸하는 구동용 솔레노이드기구
13a : 솔레노이드구동회로
14 : 제어수단으로서의 콘트롤유니트(컴퓨터)
15 : 콘트롤로드 15a : 셔터
16a, 16b : 스프링받침 17F, 17R : 차높이센서
17H : 높은 차량의 차높이센서 17L : 낮은 차량의 차높이센서
18 : 차속도센서 19 : 피스톤
19a, 19b, 19c : 올리피스통로부분 20 : 밸로우즈
21 : 액슬개방도센서 22 : 차체가로 가속도센서
23 : 평면부분 23a : 오목한 단차
A : 차길이방향 B : 차체
D : 감쇄력절환기구 E : 탄력정수 절환기구
P : 피칭방향 S, SF, SR : 서스팬션유니트
본 발명은, 자동차 등의 차량에 사용되는 서스펜션장치에 관한 것이다.
종래부터 완충기를 결합한 차량용 서스펜션장치가 각종 개발되어 있다. 그러나, 종래의 서스펜션장치에서는 어느 경우도, 승차감이나 조종안정성중 어느 한쪽을 희생하지 않으면 안된다고 하는 문제점이 있다.
즉, 차량의 승차감향상을 도모하려면, 서스펜션을 부드럽게(소프트상태로)하는 일이 불가결하게 되어 있으나, 서스펜션을 부드럽게 하면, 조종안정성이 저하되는 것을 피할 수 없다.
예를 들면, 서스펜션이 소프트상태가 되어 있을때에, 차량이 노면의 상향단자(段差 : 블록한 단차)나 하향단자(오목한 단자)를 통과하면, 차체어는 단차에 의해서 피칭이 발생하고, 바운딩 등도 발생한다는 문제점이 있으며, 또한 서스펜션의 과다수축이나 과다신장에 의해서 승차감이 반대로 악화하거나, 각 부품의 손상을 초래하는 불편이 있다.
일본 실용신안공개소 53-26021호에는, 차륜이 차체에 대한 스트로우크가 설정치를 초과했을때에, 서스펜션의 탄성정수를 크게 하도록 구성된 서스펜션장치가 표시되어 있다. 이 서스펜션장치에 있어서는 탄성정수를 크게 했을때에 차높이가 내려가는 방향의 변위에 대해서는 큰 반발력을 발휘해서 억제하려고 하지만, 차높이가 올라가는 방향의 변위에 대해서는 이 변위를 조장해버릴 뿐만 아니라, 노면의 단차를 통과한 뒤에 차체의 상하진동이 오래간다는 불편이 있다.
본 발명은, 이들 문제점을 해결하려고 하는 것으로서, 차높이를 소요차높이에 유지된 상태에 있어서, 차량의 사용상황에 따라, 완충기의 감쇄력 및 공기탄력실의 탄정정수를 바꾸어서, 승차감이나 조종안정성을 향상할 수 있도록 함과 동시에, 노면단차의 통과에 수반해서 생기는 차체의 피칭 및 진동을 감소시키고, 서스펜션의 과다축소나 과다신장을 방지할 수 있는 차량용 서스펜션장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 주공 기탄력실 외에 부공기탄력실 및 양 공기탄력실 상호간의 연통을 개폐하는 개폐밸브를 구비하여 공기탄력실의 유효용적을 바꾸므로서 탄성정수를 바꾸도록 구성함과 동시에, 이 부공기탄력실 및 개폐밸브를 극히 콤팩트하게 서스펜션장치에 결합할 수 있는 차량용 서스펜션장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기한 바와 같은 양 공기탄력실을 구비한 것에 있어서, 완충기에 장치된 감쇄력절환기구를 한개의 아크튜에이터로 탄성정수 절환기구와 함께 동시에 조작할 수 있는 차량용 서스펜션장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 상기한 바와 같은 양 공기탄력실을 구비한 서스펜션장치에 있어서, 부 공기탄력실이, 공기탄력과 병렬로 착설한 코일스프링의 상단을 지지하는 스프링밭침으로서의 기능을 하게되므로서, 부품계수의 저감 및 장치의 콤팩트화를 도모할 수 있는 차량용 서스펜션장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 도면에 의해서 본 발명의 자동차용 서스펜션장치의 일실시예를 설명한다. 제1(a)도, 제1(b)도 및 제2도에 표시한 바와 같이, 이 서스펜션장치는, 스트러트형 감쇄력 절환식 완충기(4)를 결합한 것이며, 이 완충기(4)는, 앞차륜 혹은 뒤차륜측에 부착된 실린더(1a)와, 이 실린더(1a)내에서 접동자재하게 감삽된 피스톤(19)을 구비하고 있다.
또, 이 피스톤(19)에는, 상호 연통접속된 올리피스통로부분(19a)(19b)(19c)으로 이루어진 올리피스통로가 형성되어 있으며, 이 올리피스통로에 의해서, 피스톤(19)으로 구획되는 제1챔버(1b) 및 제2챔버(1c)를 연통 차단할 수 있도록 되어 있다. 또한, 각 챔버(1b) (1c)에는 작동유가 충전되어 있다. 또, 피스톤(19)에는 피스톤로드(5)가 연결되어 있으며, 이 피스톤로드(5)는, 위쪽으로 연장되어 있고, 제1챔버 (1b)를 유체가 세지않도록 관통하여, 피스톤로드 상단부가 베어링(6) 및 마운트고무(7)를 개재해서 자체(9)에 지지되어 있다. 이 지지는 보울트 등으로 행해지며, 몇개소에서 고정된다.
또한, 피스톤로드(5)는, 상하에의 움직임은 너트 등에 의해서 규제되고 있으나, 회전은 베어링(6)에 의해서 허용되어 있다. 그러나, 피스톤로드(5)내에는, 콘트롤로드(15)가 착설되어 있으며, 이 콘트롤로드(15)는, 피스톤로드(5)의 길이방향에 연장되어 있고, 또한 피스톤로드(5)에 대해서 상대적으로 접동할 수 있도록 착설되어 있다. 또, 콘트롤로드(15)의 하단은, 피스톤(19)내의 올리피스통로의 일부를 형성하는 공간내까지 연장되어 있으며, 이 콘트롤로드 하단에는, 제어밸브체로서의 셔터(15a), 올리피스통로(19a)(19a)를 개폐할 수 있도록 부착되어 있다.
또한, 콘트롤로드(15)의 상단은, 피스톤로드(5)의 상단보다도 더 위쪽으로 연장되어 있으며, 이 콘트롤로드(15)의 상단에는, 셔터(15a)를 구동핀(15)을 개재해서 구동하는 제1및 제2의 아크튜에어터를 겸하는 구동용 솔레노이드기구(13)가 연결되어 있다.
이 구동용 솔레노이드기구(13)는, 그아암의 절결부에 콘트롤로드(15)의 상단 돌기부를 결합시켜서, 소프트용 솔레노이드 및 하아드용 솔레노이드에 의한 인장력에 의해서 콘트롤로드(15)를 회전구동하도록 되어 있다. 이 솔레노이드기구(13)에 의해서, 하아드상태로부터 소프트상태로 이행시키려면, 소프트용 솔레노이드를 구동해서, 콘트롤로드(15)가, 예를들면, 제2도에 있어서의 (II↓)방향에서 봐서 반시계방향의 소정위치까지 회전하게 되면 이행이 되고, 이때 셔터(15a)의 구멍 부분은 피스톤(19)의 구멍부분과 상대향해서, 올리피스통로부분(19a)이 연동(개방)상태가 된다. 즉, 올리피스통로는, 올리피스통로 부분(19a)(19b)(19c)을 유효유로로 해서, 그 작동유가 흐르는 유효유통면적을 크게하여, 완충기(4)가 소프트상태가 된다. 또, 솔레노이드기구(13)에 의해서, 소프트 상태로부터 하아드상태로 이행시키려면, 하아드용 솔레이드를 구동해서, 콘트롤로드(15)가, 예를들면, 제2도에 있어서의 (II↓)방향으로 보아서 시계방향의 소정위치까지 회전하게 되면 이행이 되며, 이 때 돌기부가 회전하게 되어서, 셔터(15a)의 구멍부분은 피스톤(19)의 구멍부분과 상대향해서, 올리피스통로부분(19a)이 차단(패쇄)상태가 된다.
즉, 올리피스통로는, 올리피스통로부분(19b)(19c)을 유효유로로서 그 작동유가 흐르는 유효유통면적을 작게하고, 완충기(4)가 하아드 상태가 된다. 이와 같이 솔레노이드기구(13)가 구동되므로서, 감쇄력의 절환이 가능해지며, 솔레노이드기구(13)나 콘트롤로드(15) 혹은 셔터(15a)등으로 감쇄력절환기구(D)가 구성된다.
따라서, 이 감쇄력 절환식 완충기(4)는, 차륜의 상하동에 따라 차체 바깥쪽의 실린더(1a)가 피스톤로드(5)에 대해서 상하동 하므로서, 셔터(15a)의 우치에 상응한 덤핑기능을 발휘하여 충격을 효과적으로 흡수하도록 되어 있다. 그러나 이 완충기(4)의 상부에는 피스톤로드(5)와 동축적으로 주공기 탄력실(2)이 배설되어 있다. 또한, 주공기탄력실(2)의 바로 위에 있어서, 피스톤로드(5)와 동축적으로 부공기탄력실(10)이 배설되어 있다.
피스톤로드(5a)에의 콘트롤로드(15)를 둘러싼 주의벽에는, 주공기탄력실(2)및부공기탄력실(10)에는 각각 연통하는 개구(5a) 및 (5b)가 형성되어 있다. 또 콘트롤로드(15)에는 피스톤로드(5)의 개구(5a)및 (5b)를 개재해서 양 공기탄력실(2) 및 (10)을 상호 연통하는 공기통로(11)가 형성되어 있다.
그리고, 콘트롤로드(15)가 피스톤로드(5)에 대해서, 회동변위 되므로소, 피스톤로드(5)의 개구(5a) 및 (5b)와 콘트롤로드(15)의 공기통로(11)가 대응하거나 대응하지 않거나 하므로서, 주 공기탄력실(2)과 부공기탄력실(10)상호간의 연통 및 차단을 선택하는 개폐밸브(12)가 구성된다. 또한, (30a)는 피스톤로드(5)를 둘러싸는 통형상부재(30)로 형성되어, 부공기탄력실(10)과 개구(5a)를 연통하는 통로이다.
따라서, 개폐밸브(12)가 개방상태에 있을때는, 주 공기탄력실(2)과 부공기탄력실(10)을 연통상태로 해서 탄성정수를 작게(소프트상태로)할 수 있었고, 개폐밸브(12)가 폐쇄상태에 있을때는, 주 공기탄력실(2)과 부공기탄력실(10)을 차단상태로 해서, 탄성정수를 크게(하아드 상태로)할 수 있는 것이다. 즉, 콘트롤로드(15)를 피스톤로드(5)에 대해서 회전시키므로서 개폐밸브(12)를 개폐할 수 있으며, 이 개폐에 따라 탄력실용량을 바꿀수 있다.
이상과 같이, 탄력실용량의 변화에 따라서 서스펜션의 탄성정수를 바꿀수 있는 탄성정수 절환기구(E)가 얻어지는 것이다.
또, 제1(a)도, 제1(b)도 및 제2도중의 부호(8)는, 나쁜 도로등에 있어서 완충기(4)의 실린더(1a)가 상대적으로 상승하므로서 주공기탄력실(2)의 벽면등을 손상시키는 것을 방지하기 위한 범프스토퍼를 표시하고 있으며, (3)은 코일스프링, (16a)(16b)는 모두 코일스프링(3)을 받치는 스프링받침이다. 이 코일스프링(3)의 상단을 받치는 스프링받침(16a)은 주공기탄력실(2)보다 반경방향 바깥쪽으로 내민 부공기탄력실(10)의 하면에 의해서 형성되어 있다.
(20)은 주공기탄력실(2)의 일부를 형성하는 밸로우즈, (A)는 차길이 방향, (P) 및 (P')는 피칭에 의한 차체(B)의 회전방향으로 표시하고 있다. 그러나, 차높이조정을 위한 압축공기는 압축공기발생장치로서의 콤프레이서로부터 드라이어, 조인트, 리어솔레노이드 밸브, 프런트 솔레노이드 밸브 및 이들을 각각 접속하는 배관(1)과 일부 파이프형상의 구동핀내의 연통로(11)을 개재해서 각 서스펜션유니트(S)에 공급되도록 되어 있다.
서스펜션유니트(S)는, 차체(B)의 각 차륜에 부착되어 있어서, 제1(a)도 및 제1(b)도에 있어서는 좌측 앞뒤 차륜에 있어서의 서스펜션유니트(SF), (SR)를 표시하고 있다. 또한, 제1(a)도 및 제1(b)도에서는, 우측 앞뒤 차륜용 서스펜션유니트(SF), (SR)는 도시가 생략되어 있다.
콤프레서는, 에어클리이너로부터 들여보내진 공기를 압축해서 드라이어에 공급하도록 되어 있으며, 드라이어의 실리카겔등에 의해서 건조된 압축공기는, 각 서스펜션유니트(S)로 공급된다.
또한, 드라이어에는 예비탱크가 접속되어 있으며, 압축공기의 일부는 이 예비탱크로부터 급기 솔레노이드 밸브를 개재해서 각서스펜션유니트(S)로 급기된다. 또 자동차의 앞쪽 우측에는, 하부아암에 부착되어 자동차의 앞부분 차높이를 검출하는 앞쪽 차높이검출센서(17F)가 부착되어 있으며, 앞쪽 차높이센서(17F)는 서스펜션의 최대신장상태를 검출하고, 높은 차량의 차높이센서(17H)와, 서스펜션이 수축된 상태, 예를들면 완충기(4)의 상단이 범프스토퍼(8)에 당접하는 상태를 검출하는 낮은 차량의 차높이센서(17L)로 구성되어 있다.
이들 차높이 검출센터(17H)(17L)로 부터 제어를 하기 위하여 콘트롤유니트(컴퓨터)(14)에 앞쪽 차높이검출신호가 공급된다. 또한 자동차의 뒤쪽 좌측에는, 레터럴로드에 부착되어서 자동차의 뒤쪽 차높이를 검출하는 뒤쪽 차높이 검출센서(17R)가 부착되어 있으며, 이 뒤쪽 차 높이 검출센서(17R)도 앞쪽 차높이센서(17F)와 대체로 같은 구성으로 되어 있어서, 이 차높이검출센서로부터 콘트롤유니트(14)에 뒤쪽 차높이 검출신호가 공급된다.
각 차높이검출센서(17H)(17L)는, 호울 IC소자 및 자석의 한쪽을 차륜측에, 다른쪽을 차체측에 부착되어서, 높은 차량의 차높이레벨의 상태 및 낮은 차량의 차높이레벨의 상태를 검출되도록 되어 있다. 또한 속도계에는, 차속센서(18)가 내장되어 있으며, 이센서(18)는 차속도를 검출해서 검출신호를 콘트롤유니트(14)에 공급하도록 되어 있으며,기계식 속도계에 있어서는, 리이드스위치방식에 의한 센서가 사용되고, 전자식 속도계에 있어서는, 트랜지스터에 의한 오우픈콜렉터 출력방식의 센서가 사용된다. 또, 액슬페달에는, 액슬계방도센서(21)가 부착되어 있으며, 액슬개방도가 콘트롤유니트(14)에 공급되도록 되어 있다. 또 차체의 로울링방향의 가속도 및 그 변화를 검출하는 차체횡가(橫加) 속도센서(22)가 부착되어 있으며, 이 차체 횡가속도센서(22)는 자동차스프링상에서의 로울링에 의한 차체 자세변화를 검출하여, 검출신호를 콘트롤유니트(14)가 공급하도록 되어 있다.
그리고, 콘트롤유니트(14)는, 상기의 각 검출신호를 받음과 동시에 솔레노이드구동회로(13a)를 개재해서, 서스펜션유니트(S)의 감쇄력절환기구(D) 및 탄성정수절환기구(E)에 제어신호를 출력해서 서스펜션유니트(S)를 하아드상태로 절환하거나, 소프트상태로 절환한다.
따라서, 엔진시동시에 있어서, 본 시스펜션장치를 소정 차높이위치에 세트하려면, 먼저 상기 콤프레서로부터의 압축공기를 배관(1)을 통해서 각 탄력실(2)(10)로 공급하므로서, 정상 차높이레벨에의 차높이 조정을 행하면 된다.
이때, 개폐밸브(12a)는 개방상태로 해둔다. 이렇게 하므로서 부공기탄력실(10)내도 주공기탄력실(2)내와 같은 압력으로 조정된다. 본 발명의 차량용 서스펜션장치는, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 우선, 그 탄성정수 및 감쇄력 절환기능에 대해서 설명하면 다음과 같다. 즉, 탄성정수와 감쇄력을 소포트상태 내지 하아드상태의 2단계로 전후차륜 동시에 절환할 수 있으며, 이 절환은 콘트롤유니트(14)가 자동적으로 구동용 솔레노이드기구(13)를 구동하므로서 행해진다. 바꾸어 말하면, 통상시, 서스펜션유니트(S)는 소프트상태로 설정되어 있어서 각각의 센서 앞쪽차높이 검출센서(17F)뒤쪽차높이 검출센서(17R)차속센서(18)의 액슬개방도센서(21)차체횡가속도센서(22)중, 어느하나라도, 그 검출신호가 뒤에 설명하는 하아드조건을 만족하면 하아드용 솔레노이드가 구동되어서, 서스펜션유니트(S)는 하아드상태가되는 것이다.
상향단자 검출의 낮은 차높이검출센서(17L)에 의해서 낮은 차높이 레벨이 검출되는 경우에 대해서 설명하면, 먼저 서스펜션유니트(SF)가 도면의 평면부분(23)에서부터 상향단자(23a)에 이행할때는 낮은 차높이 검출센서(17L)가 낮은 차높이레벨을 검출해서, 낮은 차높이 레벨신호를 출력하게 된다.
이 낮은 차높이레벨신호는, 콘트롤유니트(14)에 공급되며, 콘트롤유니트(14)는 솔레노이드구동회로(13a)를 개재해서 완충기(4)의 감쇄력 절환기구(D)를 하아드상태로 함과 동시에, 마찬가지로 솔레노이드구동회로(13a)를 개재해서, 공기탄력실(2)(10)의 탄성정수 절환기구(E)를 하아드상태로 한다.
이와 같이해서, 상향단자(23a)에 의해서 생기는 상향의 힘을 앞차륜의 각 앞차륜 서스펜션유니트(SF)가 갑자기 받았을 경우에도, 그 낮은 차높이레벨을 앞차륜의 낮은 차높이 검출센서(17L)가 적절하게 검출할 수 있게 되므로, 이 검출신호에 의거해서. 앞차륜 서스펜션유니트(SF)를 하아드상태로 할 수 있다.
그리고, 이 앞차륜 서스펜션유니트(SF)가 하아드상태로 되므로서, 차체(B)의 피칭으로 인한회전(제1(a)도의 부호P참조)이 감소되어, 서스펜션의 수축과다도 방지되는 것이다. 또, 앞차륜 서스펜션유니트(SF)의 낮은 차높이센서(17L)가 낮은 차높이레벨을 검출한 후, 뒤차륜 서스펜션유니트(SR)의 낮은 차높이센서(17L)가 낮은 차높이레벨을 검출한 경우도, 상기의 앞차륜서스펜션유니트(SF)와 대체로 마찬가지로 해서, 서스펜션이 하아드 상태로 제어된다.
또, 전후차륜 서스펜션유니트(SF)(SR)의 낮은 차높이센서(17L)중의 하나가 낮은 차높이레벨을 검출했을때, 4차륜 전부의 서스펜션유니트(SF)(SR)를 하아드상태로 하도록 구성해도 된다. 하향단차검출용의 높은 차높이 검출센서(17H)에 의해서 높은 차높이레벨이 검출되는 경우에 대해서 설명하면, 먼저 서스펜션유니트(SF)가 도면의 평면부분(23)에서 하향단차(23b)로 이행할때에는, 높은 차높이검출센서(17H)가 높은 차높이 레벨을 검출해서, 높은 차높이레벨신호를 출력하게 된다. 이 높은 차높이레벨신호는, 콘크롤유니트(14)에 공급되고, 콘트롤유니트(14)는 솔레노이드구동회로(13a)를 개재해서 완충기(4)의 감쇄력 절환기구(D)를 하아드상태로 함과 동시에, 마찬가지로 솔레노이드구동회로(13a)를 개재해서, 주공기탄력실(2)(10)의 단성정수절환기구(E)를 하아드상태로 한다.
이와같이해서, 하향단자(23b)에 의해서 생기는 하향의 힘을 앞차륜의 각 앞차륜 서스펜션유니트(SF)가 갑자기 받았을 경우에도, 그 높은 차높이레벨을 앞차륜의 높은 차높이 검출센서(17H)가 적절하게 검출할 수 있게 되어, 이 검출신호에 의거해서, 앞차륜 서스펜션유니트(SF)를 하아드상태로 할 수 있다. 그리고, 이 앞차륜 서스펜션유니트(SF)가 하아드상태로 되므로서, 차체(B)의 피칭으로 인한 회전(제1(b)도의 부호 P'참조)이 감소되어, 서스펜션이 완전히 늘어지는 것도 방지되는 것이다. 또 앞차륜 서스펜션유니트(SF)의 높은 차높이센서(17H)가 높은 차높이레벨을 검출한 후, 뒤차륜 서스펜션유니트(SR)의 높은 차높이 센서(17H)가 높은 차높이 레벨을 검출한 경우도, 상기한 앞차륜 서스펜션유니트(SF)와 대략 같게해서, 서스펜션이 하아드 상태로 제어된다.
또한, 앞뒤차륜 서스펜션유니트(SF)(SR)의 높은 차높이센서(17H)중의 하나가 높은 차높이레벨을 검출했을때, 4개차륜 전부의 서스펜션유니트(SF)(SR)를 하아드상태로 하도록 구성해도 된다. 이와 같이 높은 차높이센서(17H)와 낮은 차높이센서(17L)를 적절히 결합해서, 높은 차높이레벨 내지 낮은 차높이레벨을 검출했을때 서스펜션을 제어해서 하아드상태로 하도록 구성된다.
또한, 콘트롤유니트(14)는, 상기한 서스펜션의 하아드상태에의 제어를 차높이검출센서(17F)(17R)로부터의 차높이레벨의 검출신호에만 의거해서 행하지 않고, 이들 검출신호와 차속센서(18)로부터의 차속신호를 적절히 결합해서 판단하도록 해도 된다. 또, 차체에 가해지는 차높이레벨의 변화구배가 일정치이상일때에, 차높이레벨을 검출할 수 있도록 미분기를 차높이 검출센서(17F)(17R)와 콘트롤유니트(14)와의 사이에 개장해도되며, 이경우, 낮은 차높이레벨 또는 높은 차높이레벨이 되기전에, 차높이레벨을 예측하여, 서스펜션을 하아드상태로 할 수 있어, 보다 안전한 운전을 확보할 수 있다.
또한, 미분기를 개장했을 경우, 낮은 차높이레벨이 설정치보다 낮고 또 낮은 차높이에의 변화(미분치)가 다른 설청치보다 클때에 하아드 상태에의 절환신호를 서스펜션유니트(S)의 각 절환기구(D)(E)에 출력하도록 구성해도 된다.
또, 높은 차높이레벨이 설정치보다 높고 또한, 차높이에의 변화(미분치)가 다른 설정치보다 클때에, 하아드상태에의 절환신호를 서스펜션유니트(S)의 각 절환기구(D)(E)에 출력하도록 구성해도 된다. 하아드상태로부터 소프트상태로의 절환은, 하아드조건이 모두 해제된 때로부터 수초 지연해서, 소프트용 솔레노인가 구동되므로서 행해진다. 이 수초간은, 절환시에 생길수 있는 채터링의 방지에 기여한다.
또, 소프트상태와 하아드상태의 탄성정수의 절환비율 및 감쇄력의 절환비율은 적절한 값으로 설정되어 있다. 앞뒤차륜의 탄성정수 및 감소쇄력은 그 배분이 같지 않다. 즉, 소프트상태에 있어서는, 앞쪽에 비해서 뒤쪽이 단단해지도록, 각 서스펜션유니트(S)의 탄성정수 및 감쇄력이 설정되어 있으며, 하아드상태에 있어서는, 뒤쪽에 비해서 앞쪽이 단단해지도록 설정된다. 이와 같이 앞뒤차륜에 있어서의 서스펜션유니트(S)의 경도를 바꾸므로서, 탄성중심이나 언더스티어/오우버스티어특성(US/OS특성)을 적절하게 콘트롤할 수 있다. 또한, 좌우의 서스펜션 유니트(S)의 한쪽만을 단단하게 하도록 해도 되고, 힘의 수직분력이 큰쪽을 단단하게 하도록 제어해도 된다.
또, 소프트 상태로드 조정안정성은 충분히 확보되어 있으며, 그 위에, 절환기능의 고장상태가 발생했을때는, 하아드상태로 절환한뒤 절화기능이 정지되도록 되어 있다. 또한, 이 서스펜션유니트(S)의 탄성정수 및 감쇄력의 절환기능은 뒤에 설명하는 차높이 조정기능과 독립해서 작동시킬 수 있으며, 이에 의해서 어느 한쪽의 기능이 고장나도, 다른쪽기능은 작동가능 상태로 할수 있다. 또, 하아드조건은, 각 센서(17F)(17R)(18)(21)(22)로부터의 검출신호에 의해서 설정할 수 있도록 되어 있다. 낮은 차높이검출센터(17L)및 높은 차높이 검출센서(17H)에 대해서는, 상기한 바와같이 하아드조건이 설정된다. 또 차체 횡가속도센서(22)에 의해서, 횡가속도가 검출되면, 서스펜션유니트(S)가 하아드상태가 되도록 설정되어 있다.
차속이 일정속도이하일때는, 서스펜션유니트(S)는, 항상 소프트상태(SOFT)가 되도록 설정되어 있다. 또한, 액슬개방도에 대해서는, 액슬개방도센서(21)로부터의 액슬개폐속도가 소정치(m sec)이상, 또한, 차속이 소정치이사일때, 하아드상태(HARD)가 되도록 설정되어 있다. 또, 본 발명의 차량용 서스펜션장치에 있어서의 차높이조정기능(차높이유지기능)에 대해서는, 콤프레서부터 공급되는 압축공기를 주공기탄력실(2)에서 받으므로서, 그 압력의 고저로 차높이를 조정할 수 있도록 되어 있으며, 차높이의 고저는, 앞쪽 차높이센서(17F)및 뒤쪽 차높이센서(17R)로 검출되어, 이들 검출신호가 콘트롤유니트(14)로 공급되어서 이검출신호에 의거한 제어신호가 콘트롤유니트(14)로부터 콤프레서로 공급되므로서, 차높이조정이 행해진다. 먼저, 차높이가 설정높이보다 낮을때는, 즉, 탑승인원증가등으로 하중이 증가하여, 그상태가 수초간 계속될때, 또는 차높이 센서(17F)(17R)로부터 보내저온 신호에 의해서 차높이가 설정치에 대해서 낮다고 콘트롤유니트(14)가 판단했을때는, 예비탱크로부터 제2도에 표시한 주공기탄력실(2)로 급기가 계시된다. 소프트상태에서는 부공기탄력실(10)에도 동시에 급기된다.
그리고 차높이가 상승해서, 설정치가 되면 차높이센서(17F)(17R)의 신호에 의해서 콘트롤유니트 (14)는 제어신호를 발해서 급기가 정지된다. 상기한 바와 같이, 차량의 사용상황(통상의 주행상태나 급브레이크, 급커어브에서의 주행상태 혹은 나쁜 도로에서의 주행상태등)에 따라서, 감쇄력과 탄성정수를 정확하게 더우기 자동적으로 절환제어하는 것이 가능해지기 때문에, 사용상황에 따라서, 승차감을 좋게 하거나, 조종안정성을 좋게 할 수 있는 것이다.
또한, 주공기탄력실(2)과 부공기탄력실(10)을, 완충기(4)의 상부에 포개지게 착설이 행해지고 있으므로, 서스펜션유니트(S)를 전체적으로 극히 콤팩트하게 구성할 수 있는 외에, 코일스프링(3)의 상단을 부공기탄력실(10)의 하면에 형성된 스프링바다침(16b)으로 받치는 일이 행해지므로, 부품의 공통화를 도모해서 더욱 콤팩트한 결합을 실현할 수 있는 것이다.
더우기, 본 발명의 서스펜션장치는, 차량의 앞차륜에 사용해도, 앞차륜의 조타에 의한 코일스프링(3) 및 부공기탄력실(10)의 회전에 수반해서, 배관(1)이 회전가능하고, 구조의 간소화에도 기여할 수 있는 것이다. 또, 제1의 아크튜에이터와 제2의 아크튜에이터는 별도 아크튜에이터를 사용해도 되며, 이 경우, 감쇄력의 절환과 탄성정수의 절환을 독립해서 제어하도록 구성된다. 이와 상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 서스펜션장치에 의하면, 다음과 같은 효과 내지 이점을 얻을 수 있는 것이다.
①완충기의 감쇄력과 공기탄력의 탄성정수를 적절히 바꿀 수 있으므로, 차높이를 소요 차높이로 유지한 상태에 있어서, 차량에 가해지는 가속도 등의 상황에 따라서, 승차감을 향상시키거나, 조종안정성을 향상시킬수 있고, 이로 인해서 쾌적도와 안정성을 겸비할 수 있게 된다.
②저탄성정수 및 저감쇄력과 앞뒤차륜의 적정배분에 의해서 차체의 바운딩주파수(fn)를 낮게 (승차감 양호)할 수 있음과 동시에, 최량의 승차감을 얻을 수 있는 피칭주파수(fn')와 바운딩주파수(fn)를 적의 설정할 수 있다.
③차체에 가해지는 피칭에 의한 회전력을, 높은 차높이검출센서로 검출하여, 이 검출신호에 의거해서, 서스펜션을 하아드상채로 할수 있으며, 이에 의거해서, 차체의 회전(피칭)및 진동을 감소시킬수 있다. 또한, 서스펜션의 완전늘어지도 방지된다.
④차체에 가해지는 높은 차높이 레벨의 변화구배가 일정치 이상일때에 높은 차높이레벨을 검출하도록 구성할 수 있고, 높은 차 높이 레벨이 커지기 전에, 이 레벨을 검출하므로서, 이 레벨을 검출하므로서, 서스펜션을 하아드상태로 할 수 있어, 안전한 운전을 확보할 수 있다.
⑤부공기탄력실이 피스톤로드를 둘러싸도록 구성됨과 동시에, 주공기탄력실과 부공기탄력실 상호간의 연통을 개폐하는 개폐밸브가, 콘트롤로드 및 피스톤로드에 의해서 구성되므로, 상기 부공기탄력실 및 개패밸브를 극히 콤팩트하게 서스펜션장치에 결합할 수 있다.
⑥피스톤의 올리피스통로의 유통면적을 바꾸는 제어밸브가 콘트롤로드의 하단에 부착되어 있으므로, 동 콘트롤로드를 피스톤로드에 대해서 변위시키므로서, 감쇄력까지도 동시에 절환시킬 수 있으며, 이에 의해서 한개의 아크튜에이터로 탄성정수 및 감쇄력의 양쪽을 동시에 절환할 수가 있다.
⑦부공기탄력실이 코일스프링의 상단을 저지하는 스프링받침으로서 기능을 함으로, 별도 코일스프링의 상단을 지지하기 위한 스프링 받침을 설치 할 필요가 없고, 부품개수의 저감 및 장치의 콤팩트화를 도모할 수가 있다.

Claims (2)

  1. 감쇄력 절환기구를 구비한 완충기와, 탄성정수 절환기구를 구비한 공기탄력실을 가진 차량용 서스펜션에 있어서, 서스펜션의 신축 상태를 검출하는 차높이센서와 동 차높이센서로부터의 검출신호에 따라서, 상기 완충기의 감쇄력 및 공기탄력실의 탄성정수 양쪽을 변화시키기 위하여, 감쇄력 절환기구 및 탄성정수 절환기구에 제어신호를 공급하는 제어장치와 상기 차높이센서에 의해서 검출된 차높이가, 표준차높이에 대해서 설정치를 초과하는 차가 생겼을때에, 상기 제어장치가 감쇄력 절환기구 및 탄성정수 절환기구에 상기완충기의 감쇄력 및 상기 공기탄력실의 탄성정수를 증대시키는 제어신호를 공급하도록 구성된 것ㅇ르 특징으로 하는 차량용 서스펜션장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 완충기가, 차축을 지지하는 실린더와, 상기 실린더내에 감장되어 동 실린더내를 2개의 실로 구획함과 동시에 양실간을 상호 연통하는 올리피스를 가전 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되어서 위쪽으로 연장되어 상단부를 차체에 지지된 피스톤로드를 구비하고, 상기 완충기의 감쇄력 절환기구가, 상기 피스톤의 올리피스의 유통면적을 바꿀 수 있는 제어밸브와, 동 제어밸브를 구동하는 제1의 아크튜에이터를 구비하며, 상기 공기탄력실이 상기 피스톤로드 및 실린더를 둘러싸도록 동 피스톤로드 및 실린더에 대해서 동축적으로 배설되어 차무게를 지지하는 주공기 탄력실과, 동 주공기탄력실의 위쪽에서 상기 피스톤로드를 둘러싸도록 동 피스톤로드에 대해서 동축적으로 배설된 부공기탄력실을 구비하고, 상기 공기탄력실의 탄성정수 절환기구가, 상기 피스톤로드내에서 동 피스톤로드의 길이방향으로 연장되고 또한 동 피스톤로드에 대해서 변위가 가능한 콘트롤로드와 동 콘트롤로드를 둘러싼 주위벽은, 상기 주공기탄력실 및 상기 부공기탄력실에 각각 연통하는 개구부를 가지고, 상기 콘트롤로드는, 상기 피스톤로드이 개구브를 개재해서 상기 주공기탄력실과 상기 부공기탄력실을 상호 연통하는 공기통로를 가지며, 상기 제2의 아크튜에이터에 의해서, 상기 콘트롤로드를 상기피스톤로드에 대해서 변위시키므로서, 상기 주공기탄력실과 상기 부공기탄력실 상호간의 연통 및 차단의 선택이 행해짐과 동시에 상기 제어밸브에 의한 상기 올리피스의 유통면적의 대 및 소의 선택이 행해져서 상기제2의 아크튜에이터가 상기 제1의 아크튜에이터의 기능을 겸비하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용서스펜션장치.
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