KR940010621B1 - Safety device for a suspension system - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도는 일반적인 현가장치를 사용한 차량의 차체가 쏠리는 현상을 나타낸 개략도로서, 제 1a 도는 급제동시 관성력에 의한 다이브(Dive) 현상을 나타내며, 제 1b 도는 급발진시 관성력에 의한 스쿼트(Squart)현상을 나타내고, 제 1c 도는 급커브시 원심력에 의한 로링(Rolling)현상을 나타낸다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a phenomenon in which a vehicle body of a vehicle using a common suspension device is tilted. FIG. 1a shows a dive phenomenon caused by inertia force during sudden braking, and FIG. FIG. 1C illustrates a rolling phenomenon caused by centrifugal force during sudden curve.
제 2 도는 종래 능동제어식 현가시스템의 전체 계통도.2 is a schematic diagram of a conventional active controlled suspension system.
제 3 도는 종래 능동제어식 현가시스템의 부분 계통도.3 is a partial schematic diagram of a conventional active controlled suspension system.
제 4 도는 종래 능동제어식 현가시스템용 안전장치의 작동상태를 도시하는 것으로, 제 4a 도는 정상작동하는 상태의 유압계통도, 제 4b 도는 이상발생 또는 차량의 주행을 중지하고 시동을 끈 상태의 유압계통도, 제 4c 도는 이상발생한 후 정상작동 상태로 복귀되는 과정을 도시하는 유압계통도.4 is a view showing an operating state of a safety device for a conventional active control suspension system, FIG. 4a is a hydraulic system diagram in a normal operation state, FIG. 4b is a hydraulic system diagram in which an abnormality or a vehicle is stopped and the vehicle is turned off, 4c is a hydraulic system diagram showing a process of returning to a normal operating state after an abnormality occurs.
제 5 도는 본 발명에 의한 능동제어식 현가시스템용 안전장치의 유압계통도.5 is a hydraulic system diagram of a safety device for an active controlled suspension system according to the present invention.
제 6 도는 본 발명에 의한 능동제어식 현가시스템용 안전장치의 작동상태를 도시하는 것으로, 제 6a 도는 정상 주행시의 유압계통도, 제 6b 도는 이상발생 또는 차량의 주행을 중지하고 시동을 끈 상태의 유압계통도, 제 6c 도는 이상발생한 후 정상작동 상태로 복귀하는 과정을 도시하는 유압계통도.6 is a view showing an operating state of a safety device for an active control suspension system according to the present invention. FIG. 6a is a hydraulic system diagram during normal driving, and FIG. 6b is a hydraulic system diagram in which an abnormality or a vehicle is stopped and the vehicle is turned off. 6C is a hydraulic system diagram illustrating a process of returning to a normal operating state after an abnormality occurs.
제 7 도는 본 발명의 장치에서 사용되는 파일로트 압력 제어용 전자비례 감압밸브의 특성선도.7 is a characteristic diagram of an electromagnetic proportional pressure reducing valve for pilot pressure control used in the apparatus of the present invention.
제 8 도는 본 발명의 사용되는 카트리지형 교축밸브의 개략 단면도.8 is a schematic cross-sectional view of a cartridge type throttling valve of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
3 : 어큐뮬레이터 3 : 전자비례 감압밸브3: Accumulator 3: Electronic proportional pressure reducing valve
5 : 유압펌프 7 : 오일탱크5: hydraulic pump 7: oil tank
10 : 오일공급측 교축밸브 20 : 오일귀환측 교축밸브10: oil supply side throttle valve 20: oil return side throttle valve
30,40 : 전자비례 감압 릴리브밸브 50,60 : 오리피스30,40: Electromagnetic proportional pressure relief valve 50,60: Orifice
70 : 체크밸브70: check valve
본 발명은 차량의 능동제어식 현가시스템용 유압장치에 관한 것으로, 특히 유압장치의 크기가 소형화되며 이에 따라 차량에의 장착이 용이하게 되는 차량의 능동제어식 현가시스템용 안전(Fail-Safe) 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic device for an active control suspension system of a vehicle, and more particularly, to a fail-safe device for an active control suspension system for a vehicle, in which the size of the hydraulic device is reduced in size and thus easily mounted on the vehicle. will be.
일반적인 자동차의 현가장치는 코일스프링과, 쇼크업소버(Shock Absorber)로 구성되어 주행시 노면의 굴곡에 의하여 바퀴가 진동할 때 이 진동이 그대로 차체에 전달되지 않도록 차단시켜 주는 기능을 갖는 것이다.Suspension device of a typical vehicle is composed of a coil spring and a shock absorber (Shock Absorber) has a function to block the vibration is not transmitted to the vehicle body when the wheel vibrates due to the curvature of the road surface when driving.
이러한 일반적인 현가장치가 적용된 차량의 승차감과 조정 안정성은 현가장치의 링크구조, 타이어의 무게 및 탄성, 차체의 무게는 물론, 코일스프링의 탄성계수, 쇼크업소버의 진동감쇠계수에 의하여 결정된다.The ride comfort and adjustment stability of the vehicle to which the general suspension system is applied are determined by the link structure of the suspension system, the weight and elasticity of the tire, the weight of the vehicle body, as well as the elastic coefficient of the coil spring and the vibration damping coefficient of the shock absorber.
일반적으로 코일스프링의 탄성계수는 차체의 무게가 주어졌을 때 현가장치의 요구되는 고유진동수에 맞춰 결정된다.In general, the elastic modulus of the coil spring is determined according to the required natural frequency of the suspension system given the weight of the body.
그러나 쇼크업소버에 있어서는 진동감쇠계수를 높게 하면 관성력이나 원심력의 동적인 변화에 의한 차체의 제 1 도와 같은 쏠림은 줄어드나 승차감이 나빠지고, 반대로 진동감쇠계수를 낮게 하면 승차감은 좋아지나 외력의 동적인 변화에 의한 차체의 쏠림이 커져 조정 안정성이 나빠지기 때문에 승차감과 조정 안정성을 동시에 충족시킬 수 있는 적절한 설계조건을 찾는 것이 매우 어려운 실정이다.However, in the shock absorber, when the vibration damping coefficient is increased, the tilting of the vehicle body due to the dynamic change of the inertia or centrifugal force is reduced, but the riding comfort is worsened. On the contrary, when the vibration damping coefficient is lowered, the riding comfort is improved but the dynamic force of external force It is very difficult to find suitable design conditions that can satisfy both the ride comfort and the adjustment stability because the tilting of the vehicle increases due to the change of the vehicle body.
즉, 이러한 종래의 현가장치에서는 주행시 차체에 관성력이나 원심력과 같은 외력이 작용하면 각 바퀴에 작용하는 하중의 변화에 의해 코일스프링들이 변형되어 제 1 도와 같이 외력이 작용하는 방향으로 차체가 쏠리게 된다.That is, in such a conventional suspension system, when an external force such as an inertial force or a centrifugal force is applied to the vehicle body while driving, the coil springs are deformed by the change of the load acting on each wheel, and the vehicle body is oriented in the direction in which the external force acts as the first degree.
그리고 승차감 자체가 노면조건과 주행속도, 타이어의 무게 및 탄성등에 따라 달라진다. 제 1a 도는 차량의 급제동시 전방으로 향하는 관성력에 의하여 차체가 앞으로 쏠리는 다이브(Dive)현상을 나타내는 것이고, 제 1b 도는 급발진시 후방으로 향하는 관성력에 의하여 차체가 뒤로 쏠리는 스쿼트(Squart)현상을 나타내는 것이며, 제 1c 도는 급커브시 바깥쪽으로 향하는 원심력에 의하여 차체가 바깥쪽으로 쏠리는 롤링(Rolling)현상을 나타내는 것이다.And ride comfort itself depends on road conditions, speed, tire weight and elasticity. FIG. 1a illustrates a dive phenomenon in which the vehicle body is moved forward by an inertia force forward when braking the vehicle. FIG. FIG. 1c illustrates a rolling phenomenon in which the vehicle body is pulled outward by a centrifugal force directed outward during a sharp curve.
이러한 종래 일반적인 현가장치에서의 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 능동제어식 현가시스템이 안출되었다.In order to solve such problems in the conventional general suspension system, an active controlled suspension system has recently been devised.
제 2 도는 이러한 능동제어식 현가시스템의 일례로서 전체 계통을 나타낸 것이고, 제 3 도는 4 바퀴중 하나의 바퀴에 대해서만 도시한 것이다.FIG. 2 shows the whole system as an example of such an active controlled suspension system, and FIG. 3 shows only one wheel of four wheels.
이러한 능동제어식 현가시스템은, 제 2 도 및 제 3 도에 도시한 바와 같이, 각 바퀴(W)를 코일스프링(S)과 함께 유압실린더(1)로 현가하고, 상기 유압실린던(1)의 상단에는 댐핑밸브(2)와 보조 어큐뮬레이터(Sub Accumulator)(3)를 순차 연결 설치하며, 상기 유압실린더(1)의 상단과 댐핑밸브(2) 사이에는 전자비례 감압밸브(4)를 통하여 유압펌프(5)에 연결되는 오일공급라인을 연결하여서 된 것이다.As shown in FIGS. 2 and 3, the active-controlled suspension system suspends each wheel W together with the coil spring S with the hydraulic cylinder 1, and the hydraulic cylinder 1 A damping valve 2 and a sub accumulator 3 are sequentially connected to the upper end, and a hydraulic pump is provided between the upper end of the hydraulic cylinder 1 and the damping valve 2 through an electromagnetic proportional pressure reducing valve 4. This is by connecting the oil supply line connected to (5).
상기 유압실린더(1)는 차체에 고정설치하고, 그 퍼스턴로드(1b)를 바퀴 (W)에 지지하는 것이다.The hydraulic cylinder 1 is fixed to the vehicle body and supports the first rod 1b on the wheels W. As shown in FIG.
어큐뮬레이터(3)의 상부에는 가스챔버(3a)가 형성된다.The gas chamber 3a is formed on the accumulator 3.
제 2 도 및 제 3 도에서 6은 압력 릴리프밸브이며, C는 오일쿨러이고, F는 오일필터이다.6 and 6 are pressure relief valves, C is an oil cooler, and F is an oil filter.
상기 전자비례 감압밸브(4)는, 오일공급포트(P1)를 주 어큐뮬레이터(Am)와 압력 릴리프밸브(6)를 통하여 유압펌프(5)에 연결하고, 오일귀환포트(P3)를 오일탱크(7)에 연결함과 아울러 오일배출포트(P2)를 유압실린더(1)의 상단에 연결하는 것이다.The electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 connects the oil supply port P 1 to the hydraulic pump 5 through the main accumulator Am and the pressure relief valve 6, and connects the oil return port P 3 to the oil. In addition to connecting to the tank (7) is to connect the oil discharge port (P 2 ) to the upper end of the hydraulic cylinder (1).
각 바퀴(W)에 상응하는 전자비례 감압밸브(4)들의 오일공급포트(P1)와 오일배출포트(P2)들은 각각 유압펌프(5)와 오일탱크(7)에 병렬로 연결된다.The oil supply ports P 1 and the oil discharge ports P 2 of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 4 corresponding to the respective wheels W are connected in parallel to the hydraulic pump 5 and the oil tank 7, respectively.
상기 전자비례 감압밸브(4)는 각 바퀴(W)마다 설치되어 현가장치의 특성을 결정해주는 전자제어장치(ECU)에 의하여 제어된다.The electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 is controlled by an electronic control unit (ECU) installed for each wheel (W) to determine the characteristics of the suspension system.
즉, 전자제어장치(ECU)가 전자비례 감압밸브(4)를 동작시켜 유압실린더(1)로 공급되는 오일의 압력을 증가시키면 차체의 높이가 높아지며, 반대로 유압실린더(1)로 공급되는 오일의 압력이 감소시키면 차체의 높이가 낮아지는 것이다.That is, when the electronic control unit ECU operates the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 to increase the pressure of the oil supplied to the hydraulic cylinder 1, the height of the vehicle body increases, and conversely, the oil supplied to the hydraulic cylinder 1 is increased. As the pressure decreases, the height of the body decreases.
여기서 차체의 하중 전체를 유압실린더만으로 현가할 경우 동력이 과다하게 요구되므로 기존의 코일스프링을 겸용하여 코일스프링이 차체 하중의 50-70%를 분담하고, 그 나머지만을 유압실린더가 분담하도록 하고 있다.In this case, if the entire load of the vehicle body is suspended only by the hydraulic cylinder, excessive power is required, so that the coil spring shares 50-70% of the body load by using the existing coil spring, and the hydraulic cylinder shares only the rest.
유압실린더(1)의 현가력, 즉 유압실린더(1)내의 오일의 압력은 각종 센서를 이용하여 차체의 자세 및 진동상태를 감지하는 전자제어장치(ECU)로부터 전자비례 감압밸브(4)에 입력되는 전기적인 신호에 의하여 결정된다.The suspension force of the hydraulic cylinder 1, that is, the pressure of the oil in the hydraulic cylinder 1, is input to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 from an electronic control unit (ECU) which detects the attitude and vibration state of the vehicle body using various sensors. Is determined by electrical signals.
따라서 이러한 능동제어식 현가시스템에 있어서는 전기적인 신호로 각 바퀴(W)와 차체간의 높이를 독립적인 유압실린더에 의하여 독립적으로 제어할 수 있으므로 차체의 롤(Roll)각도나 피치(Pirch)각도, 수평차고(車高)등을 임의로 설정할 수 있게 되는 장점이 있다.Therefore, in such an active control suspension system, the height between each wheel (W) and the vehicle body can be independently controlled by an independent hydraulic cylinder with an electric signal, so the roll angle, pitch angle, and horizontal garage height of the vehicle body can be independently controlled. (車 高) has the advantage that can be set arbitrarily.
또한, 도시한 바와 같이 각 바퀴(W)위의 차체에 부착된 가속도 센서(Sa)로 차체 운동의 수직방향 절대가속도를 측정하여 전기적인 직분처리에 의해 (-)극성의 속도신호로 변환한 후, 이 신호에 비례하는 진동감쇠신호를 전자비례 감압밸브(4)에 입력시키면 노면 조건이나 주행 조건, 타이어의 무게나 탄성 등에 의해 영향을 받지 않는 일관된 진동감쇠특성을 얻을 수 있게 된다.In addition, as shown in the figure, the acceleration sensor Sa attached to the vehicle body on each wheel W measures the absolute acceleration in the vertical direction of the vehicle body, and converts it into a negative polarity velocity signal by electrical direct processing. When a vibration damping signal proportional to this signal is inputted to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4, a consistent vibration damping characteristic is not affected by road conditions, running conditions, tire weight, elasticity, or the like.
단, 전자비례 감압밸브(4)를 이용하여 유압실린더(1)의 압력을 조절함으로써 높은 주파수 대역까지 차체의 자세나 진동을 제어하기 위하여는 유압펌프(5)로부터 매우 높은 유량이 공급되어야 하는데, 엔진 출력이나 연비 등을 고려할 때 현가시스템에서 소비할 수 있는 동력에는 한계가 있기 때문에 실용성이 없다.However, in order to control the attitude or vibration of the vehicle body up to a high frequency band by adjusting the pressure of the hydraulic cylinder 1 using the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4, a very high flow rate must be supplied from the hydraulic pump 5, Considering the engine power and fuel economy, there is no practical use because there is a limit to the power that can be consumed in the suspension system.
따라서 제 2 도와 같은 능동제어식 현가시스템에 있어서는 전자비례 감압밸브(4)가 유압실린더(1)의 압력을 제어할 수 있는 주파수 응답대역을 약 1~2Hz정도가 되도록 유압펌프(5)의 용량을 설정하고 이것보다 높은 주파수의 진동은 기존 쇼크업소버와 같은 원리의 댐핑밸브(2)에 의해 감쇠되도록 하고 있다.Therefore, in the active control suspension system such as the second diagram, the capacity of the hydraulic pump 5 is adjusted so that the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 can control the pressure of the hydraulic cylinder 1 to about 1 to 2 Hz. The vibration of the frequency higher than this is set by the damping valve 2 of the same principle as the existing shock absorber.
즉, 바퀴(W)와 연결된 피스턴로드(1b)가 높은 속도로 윗방향으로 움직이도록 바퀴(W)로부터 힘을 받으면 유압실린더(1)내의 오일이 댐핑밸브(2)를 거쳐 어큐뮬레이터(3)의 가스챔버(3a)를 압축하면서 보조 어큐뮬레이터(3)로 유입된다.That is, when the piston rod 1b connected to the wheel W receives the force from the wheel W to move upward at a high speed, the oil in the hydraulic cylinder 1 passes through the damping valve 2 of the accumulator 3. The gas chamber 3a is introduced into the auxiliary accumulator 3 while compressing the gas chamber 3a.
이때 댐핑밸브(2)에서는 오일의 유량에 비례하는 압력차가 발생되므로 유압실린더(1)내의 압력이 상승하여 피스턴(1a)의 상승속도에 비례하는 저항력(진동감쇠력)이 피스턴(1a)에 작용하게 된다.At this time, since the pressure difference is generated in the damping valve 2 in proportion to the flow rate of the oil, the pressure in the hydraulic cylinder 1 rises so that the resistive force (vibration damping force) proportional to the rising speed of the piston 1a acts on the piston 1a. do.
반대로 피스턴(1a)이 아랫방향으로 움직일 경우에도 같은 원리로 피스턴(1a)의 하강속도에 비례하는 진동감쇠력이 발생된다.On the contrary, even when the piston 1a moves downward, vibration damping force proportional to the descending speed of the piston 1a is generated.
또한 상기 오일공급라인의 도중에는 어큐뮬레이터(Am)를 설치하여 유압펌프(5)로부터 전자비례 감압밸브(4)에 공급되는 오일의 압력을 리플(Ripple)이 없이 일정하게 유지시켜 주고 짧은 기간이나마 순간적으로 높은 유량을 공급해 줄 수 있게 된다.In addition, an accumulator (Am) is installed in the middle of the oil supply line to maintain a constant pressure of the oil supplied from the hydraulic pump (5) to the electromagnetic proportional pressure reducing valve (4) without ripple and for a short period of time. High flow rate can be supplied.
상기 압력 릴리프밸브(6)는 유압실린더(1)나 어큐뮬레이터(Am)에서 펌프로부터 공급되는 유량을 전량 소비하지 않을 때 나머지 유량을 오일탱크로 바이패스시킴으로써 오일공급라인의 압력이 압력 릴리프밸브(6)로 설정한 최고 압력 이상으로 상승되는 것을 방지하게 된다.The pressure relief valve 6 bypasses the remaining flow rate to the oil tank when the hydraulic cylinder 1 or the accumulator Am does not consume the entire flow rate supplied from the pump. It is prevented from rising above the maximum pressure set with).
상기 전자비례 감압밸브(4)의 각 포트에서의 압력관계는 제 4 도와 같이, 전기적인 신호, 즉 전류신호(I)가 비례솔레노이드(4a)에 입력되면 오일배출포트(P2)의 압력(Pa)을 전류 입력신호에 비례하는 크기로 설정해 주게 된다.The pressure relation at each port of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 is, as shown in Fig. 4, when the electrical signal, that is, the current signal I is input to the proportional solenoid 4a, the pressure of the oil discharge port P 2 ( Pa) is set to a size proportional to the current input signal.
이 압력설정 가능범위는 오일공급포트(P1)로 공급되는 오일의 압력(Pp)와 오일귀환포트(P3)의 압력(Pt)에 의하여 결정된다.This pressure settable range is determined by the pressure Pp of the oil supplied to the oil supply port P 1 and the pressure Pt of the oil return port P 3 .
그러나 이러한 능동제어식 현가시스템에 있어서 전자제어장치(ECU)나 전자비례 감압밸브(4)등에 이상이 생겼을 경우 또는 운행 중단의 목적으로 엔진의 작동을 중지시켜 유압펌프(5)로부터의 오일이 공급되지 않을 경우에는 유압실린더(1)내의 압력이 강하되면서 차체가 낙하될 염려가 있다.However, in such an active control suspension system, when an abnormality occurs in the electronic control unit (ECU) or the electromagnetic proportional pressure reducing valve (4), or the engine is stopped for the purpose of stopping the operation, the oil from the hydraulic pump (5) is not supplied. If not, there is a fear that the vehicle body falls as the pressure in the hydraulic cylinder (1) drops.
따라서 능동제어식 현가시스템에 있어서는 전자제어장치(ECU)나 전자비례 감압밸브(4)등에 이상이 생겼을 경우 또는 운행 중단의 목적으로 엔진의 작동을 중지시켜 유압펌프(5)로부터의 오일이 공급되지 않을 때 외부에서 전기적인 신호를 가하면 유압펌프(5)와 어큐뮬레이터(Am)간의 유로를 신속히 차단시키고 어큐뮬레이터(Am)에 축적된 오일을 이용하여 유압실린더(1)내의 작동압력을 차체의 높이를 중립위치로 유지시켜 주는 압력으로 자동복귀시켜 수리 전 까지 또는 운행 재개시까지 그대로 유지시켜 주는 별도의 안정장치가 유압펌프(5)와 전자비례 감압밸브(4)사이의 유로에 설치하는 것이 요구된다.Therefore, in an active control suspension system, when an error occurs in the electronic control unit (ECU) or the electromagnetic proportional pressure reducing valve (4) or the like, or the engine is stopped for the purpose of stopping the operation, the oil from the hydraulic pump (5) cannot be supplied. When an electric signal is applied from the outside, the flow path between the hydraulic pump 5 and the accumulator Am is quickly shut off, and the operating pressure in the hydraulic cylinder 1 is increased to a neutral position by using the oil accumulated in the accumulator Am. It is required to install a separate stabilizer in the flow path between the hydraulic pump (5) and the proportional pressure reducing valve (4) to automatically return to the pressure maintained by the pressure maintained until the repair or restarting operation.
제 4 도는 종래의 안전장치를 예시하는 것으로, 상기 전자비례 감압밸브(4)와 유압펌프(5)사이에 전자제어장치(ECU)에 의하여 제어되는 교축 솔레노이드밸브(SV1)와 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)를 설치하여 정상 작동시에는 교축 솔레노이드밸브(SV1)가, 유압펌프(5)로부터의 오일을 전자비례 감압밸브(4)측으로 원활하게 공급하는 상태로 전환되고 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)가, 교축 솔레노이드밸브(SV1)를 통과한 오일을 전자비례 감압밸브(4)측으로 원활하게 공급함과 아울러 전자비례 감압밸브(4)의 오일귀환포트(P3)에서 오일탱크(7)측으로 귀환하는 오일을 오일탱크(7)측으로 원활하게 귀환할 수 있도록 전환되며, 전자비례 감압밸브(4)등에 이상이 생겼을 경우 또는 운행 중단의 목적으로 엔진의 작동을 중지시켜 유압펌프(5)로부터의 오일이 공급되지 않을 때는 교축 솔레노이드밸브(SV1)가 정상 주행 상태와 동일한 상태로 유지됨과 아울러 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)가 전자비례 감압밸브(4)의 오일귀환포트(P3)에서 귀환되는 오일을 다시 오일공급포트(P1)측으로 환류시키도록 전환되게 설치되는 것이다.Figure 4 illustrates a conventional safety device, a throttling solenoid valve SV 1 and a pressure maintaining solenoid controlled by an electronic control unit (ECU) between the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 and the hydraulic pump (5). When the valve SV 2 is installed and in normal operation, the throttle solenoid valve SV 1 switches to a state in which oil from the hydraulic pump 5 is smoothly supplied to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 side, and the pressure maintaining solenoid The valve (SV 2 ) smoothly supplies oil passing through the throttle solenoid valve (SV 1 ) to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 side, and at the oil return port (P 3 ) of the electromagnetic proportional pressure reducing valve (4). The oil returning to the (7) side is switched so that the oil can be smoothly returned to the oil tank (7) side, and when the abnormality occurs in the electronic proportional pressure reducing valve (4) or the like, the engine is stopped for the purpose of stopping operation. Oil from 5) When not supplied, the throttle solenoid valve (SV 1 ) remains in the same state as the normal driving state, and the pressure holding solenoid valve (SV 2 ) is fed back from the oil return port (P 3 ) of the proportional pressure reducing valve (4). It is installed to be converted to reflux the oil back to the oil supply port (P 1 ) side.
여기서 상기 교축 솔레노이드밸브(SV1)는, 중간에 오리피스(O1)가 설치된 직진공급유로(SV1a)와, 단순 직진공급유로(SV2b)를 가지는 2포트 2위치 밸브를 사용하여 이들 직진공급유로(SV1a)(SV1b)를 오일공급 상류라인과(Ls1), 오일공급 하류라인(Ls2)사이에 선택적으로 일치되도록 설치한다.Here, the throttle solenoid valve SV 1 uses a two-port two-position valve having a straight supply flow path SV 1 a having an orifice O 1 interposed therebetween and a simple straight supply flow path SV 2 b. Install a straight supply flow path (SV 1 a) (SV 1 b) to selectively match between the oil supply upstream line (Ls 1 ) and the oil supply downstream line (Ls 2 ).
상기 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)는, 단순 직진공급유로(SV1a)단순 직진귀환유로(SV2b)와, 차단포트(SV2c) 및 환류유로(SV2d)를 가지는 4포트 2위치 밸브를 사용하여 차단포트(SV2c)는 오일공급 상류라인(L1)과 오일귀환 제 2 분지라인(Lr4)의 하류측에 일치하도록 설치하고 환류유로(SV2d)는 오일공급 하류라인(Ls2)과 오일귀환 상류라인(Lr1)을 서로 연통시키도록 설치한다.The pressure maintaining solenoid valve SV 2 has a simple straight supply flow path SV 1 a, a simple straight return flow path SV 2 b, a shutoff port SV 2 c, and a reflux flow path SV 2 d. By using the port 2-position valve, the shutoff port (SV 2 c) is installed on the downstream side of the oil supply upstream line (L 1 ) and the oil return second branch line (Lr 4 ), and the return flow path (SV 2 d) is The oil supply downstream line (Ls 2 ) and the oil return upstream line (Lr 1 ) is installed to communicate with each other.
상기 오일귀환 상류라인(Lr1)과 오일귀환 하류라인(Lr2)사이에는 오일귀환 제1분지라인(Lr3)과 오일귀환 제 2 분지라인(Lr4)를 병렬로 연결하고, 오일귀환 제 1분지라인(Lr3)에는 오리퍼스(O2)를 설치하며, 오일귀환 하류라인(Lr2)에는 파일로트 체크밸브(CV)를 설치한다.The oil return upstream line (Lr 1 ) and the oil return downstream line (Lr 2 ) between the oil return first branch line (Lr 3 ) and the oil return second branch line (Lr 4 ) in parallel, the oil return agent Orifice (O 2 ) is installed in one branch line (Lr 3 ), and pilot check valve (CV) is installed in oil return downstream line (Lr 2 ).
파일로트 체크밸브(CV)의 파일로트 라인(Lp)는 오일공급 하류라인(Ls2)에 연결한다.The pilot line Lp of the pilot check valve CV is connected to the oil supply downstream line Ls 2 .
이러한 차량의 능동제어식 현가시스템용 안전장치의 작동을 보면, 정상작동시에는, 제 4a 도와 같이, 교축 솔레노이드밸브(SV1)는 전자제어장치(ECV)의 제어신호가 입력되지 않아 자체 스프링에 의하여 복귀된 상태로 유지되며, 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)는 전자제어장치(ECU)의 제어신호가 입력되어 자체 스프링에 대하여 이동된 상태이다.When the safety device for the active control suspension system of such a vehicle is operated, in normal operation, as shown in FIG. 4A, the throttle solenoid valve SV 1 does not receive the control signal of the electronic control device ECV and is driven by its own spring. It is maintained in the returned state, the pressure maintaining solenoid valve (SV 2 ) is a state in which the control signal of the electronic control unit (ECU) is input and moved with respect to its own spring.
즉, 교축 솔레노이드밸브(SV1)는 단순 직진공급유로(SV1b)가 오일공급 하류라인(Ls2)에 일치하는 위치로 동작되고, 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2,)도 단순 직진공급유로(SV2a)가 오일공급 하류라인(Ls2)에 일치하는 위치로 동작되어 유압펌프(5)로부터의 오일이 오일공급 상류라인(Ls1)에서 교축 솔레노이드밸브(SV1)의 단순 직진공급유로(SV1a)와 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)의 단순 직진공급유로(SV2a)를 통하여 전자비례 감압밸브(4)의 오일공급포트(P1)로 공급되고, 여기서 오일배출포트(P2)를 통하여 유압실린더(1)의 상부로 공급된다.That is, the throttling solenoid valve SV 1 operates at a position where the simple straight supply flow path SV 1 b corresponds to the oil supply downstream line Ls 2 , and the pressure maintaining solenoid valve SV 2 , also has a simple straight supply. The flow path SV 2 a is operated at a position coinciding with the oil supply downstream line Ls 2 so that oil from the hydraulic pump 5 flows straight through the throttle solenoid valve SV 1 in the oil supply upstream line Ls 1 . It is supplied to the oil supply port (P 1 ) of the proportional pressure reducing valve (4) through a simple straight supply passage (SV 2 a) of the supply passage (SV 1 a) and the pressure holding solenoid valve (SV 2 ), where the oil It is supplied to the upper portion of the hydraulic cylinder (1) through the discharge port (P 2 ).
한편, 전자비례 감압밸브(4)의 오일귀환포트(P3)에서 귀환되는 오일은 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)의 단순 직진귀환유로(SV2b)및 파일로트 체크밸브(CV)를 통하여 오일탱크(7)로 귀환되므로 저항이 최소한으로 된다.On the other hand, the oil returning from the oil return port (P 3 ) of the electromagnetic proportional pressure reducing valve (4) is a simple straight return flow path (SV 2 b) and pilot check valve (CV) of the pressure holding solenoid valve (SV 2 ) Through the return to the oil tank 7, the resistance is minimized.
이때, 상기 어큐뮬레이터(Am)는 최고압력(Pmax)로 충전된다.At this time, the accumulator Am is charged to the maximum pressure Pmax.
이와 같은 정상작동상태에서 전자제어장치(ECU)나 전자비례 감압밸브(4)등에 이상이 생기거나 차량의 운행을 중단하여 엔진을 끈 상태에서는, 제 4b 도와 같이 교축 솔레노이드밸브(SV1)에는 여전히 전자제어장치(ECU)의 제어신호가 입력되지 않으므로 정상작동시와 동일한 상태로 유지되며, 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)에도 전자제어장치(ECU)로부터의 제어신호가 입력되지 않으므로 자체 스프링에 의하여 탄성복귀되어 그 차단포트(SV2c)가 오일공급 상류라인(Ls1)과 오일귀환 제 2 분지라인(Ls4)을 차단하게 됨과 아울러 그 환류유로(SV2d)는 오일공급 하류라인(Ls2)과 오일귀환 상류라인(Lr1)을 서로 연결시켜 오일귀환 상류라인(Lr1)에서 귀환되는 오일을 유로저항없이 귀환되지 않도록 한다.In such a normal operation state, when the ECU or the electronic proportional pressure reducing valve 4 is abnormal or the vehicle is stopped and the engine is turned off, the throttle solenoid valve SV 1 still remains as shown in FIG. 4B. Since the control signal of the electronic control unit (ECU) is not inputted, it is maintained in the same state as in normal operation, and since the control signal from the electronic control unit (ECU) is not input to the pressure holding solenoid valve (SV 2 ), The return port (SV 2 c) blocks the oil supply upstream line (Ls 1 ) and the oil return second branch line (Ls 4 ) and the reflux flow path (SV 2 d) is the oil supply downstream line. (Ls 2 ) and the oil return upstream line (Lr 1 ) is connected to each other so that oil returned from the oil return upstream line (Lr 1 ) is not returned without flow resistance.
즉, 전자비례 감압밸브(4)의 오일공급포트(P1)과 오일귀환포트(P3)를 서로 연결시키게 되는 것이다.That is, the oil supply port P 1 and the oil return port P 3 of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 are connected to each other.
이때 오일귀환 상류라인(Lr1)에 연결된 오일귀환 제 1분지라인(Lr3)에는 오리피스(O2)가 설치되어 있으므로 오일귀환 상류라인(Lr1)에서 귀환되는 오일은 오리피스(O2)를 통과하는 과정에서 유로 저항을 받아 서서히 파일로트 체크밸브(CV)를 통하여 오일탱크(7)로 귀환하게 된다.At this time, since the orifice (O 2 ) is installed in the oil returning first branch line (Lr 3 ) connected to the oil returning upstream line (Lr 1 ), the oil returned from the oil returning upstream line (Lr 1 ) is orifice (O 2 ). In the process of passing through the flow resistance is gradually returned to the oil tank (7) through the pilot check valve (CV).
이러한 과정에서 상기 파일로트 체크밸브(CV)는 그 파일로트 동작압력을 최대압력(Pmax)의 절반, 즉 0.5Pmax로 설정하고 있으므로 유압실린더(1)내부의 압력과 어큐뮬레이터(Am)의 압력이 0.5Pmax가 될 때까지 오일이 오일탱크(7)로 귀환된다.In this process, the pilot check valve CV sets the pilot operating pressure to half of the maximum pressure Pmax, that is, 0.5 Pmax, so that the pressure inside the hydraulic cylinder 1 and the pressure in the accumulator Am are 0.5. The oil is returned to the oil tank 7 until Pmax is reached.
유압실린더(4)와 어큐뮬레이터(Am)의 압력이 0.5Pmax이하로 되면 파일로트 체크밸브(CV)가 오일의 귀환을 차단하게 되어 더 이상 오일의 귀환을 허용하지 않게 된다.When the pressure of the hydraulic cylinder 4 and the accumulator Am is 0.5Pmax or less, the pilot check valve CV blocks the return of oil and no longer allows the return of oil.
따라서 유압실린더(4)의 압력과 어큐뮬레이터(Am)의 압력은 0.5Pmax로 유지되어 차체가 내려앉게 되는 일이 없게 된다.Therefore, the pressure of the hydraulic cylinder 4 and the pressure of the accumulator Am are maintained at 0.5 Pmax so that the vehicle body does not fall down.
여기서 0.5Pmax의 압력은 차체를 내려앉지 않도록 지지할 수 있는 압력에 상당하는 것이다.In this case, the pressure of 0.5 Pmax corresponds to the pressure that can support the vehicle body not to fall down.
또한 이 상태에서는 엔진이 계속 가동되어 유압펌프(5)의 압력이 최대압력(Pmax)로 되더라도 오일공급 상류라인(Ls1)이 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)의 차단포트(SV2c)에 의하여 차단되어 있으므로 유압실린더(4)와 어큐뮬레이터(Am)의 압력은 0.5Pmax로 유지된다.Additionally, this condition the engine is continues to operate even if a pressure of the hydraulic pump 5, the maximum pressure (Pmax), the oil feed upstream line (Ls 1) blocked port of the solenoid valve (SV 2) for holding the pressure (SV 2 c) The pressure of the hydraulic cylinder 4 and the accumulator Am is kept at 0.5 Pmax since it is shut off by the.
이러한 비상상태에서 고장수리가 완료되거나 차량의 운행을 재개하는 경우에는, 제 4c 도와 같이, 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)는 전자제어장치(ECU)의 제어신호를 받아 정상작동상태로 복귀되며, 교축 솔레노이드밸브(SV1)도 전자제어장치(ECU)의 제어신호를 받아 오리피스(O1)가 설치된 직진공급유로(SV1a)가 오일공급 상류라인(Ls1)에 일치하게 되어 유압펌프(5)로부터의 오일이 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)의 단순 직진공급유로(SV2a)를 통하여 전자비례 감압밸브(4)측으로 공급된다.When the troubleshooting is completed or the vehicle is restarted in such an emergency state, as shown in FIG. 4C, the pressure maintaining solenoid valve SV 2 is returned to the normal operation state under the control signal of the electronic control unit ECU. In addition, the throttle solenoid valve (SV 1 ) receives the control signal from the electronic control unit (ECU), and the straight supply flow path (SV 1 a) in which the orifice (O 1 ) is installed coincides with the oil supply upstream line (Ls 1 ). The oil from (5) is supplied to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 side through the simple straight supply flow path SV 2 a of the pressure holding solenoid valve SV 2 .
이때, 오일은 상기 교축 솔레노이드밸브(SV1)의 직진공급유로(SV1a)에 설치되어 있는 오리피스(O1)를 통과하게 되므로 유압펌프(5)에서의 공급되는 오일의 최대압력(Pmax)이 곧바로 전자비례 감압밸브(4)측으로 공급되지 않고 서서히 공급되면서 0.5Pmax를 유지하고 있던 유압실린더(1)와 어큐뮬레이터(Am)의 압력을 최대압력(Pmax)까지 서서히 상승시키게 된다.At this time, since the oil passes through the orifice O 1 installed in the straight supply flow path SV 1 a of the throttle solenoid valve SV 1 , the maximum pressure Pmax of the oil supplied from the hydraulic pump 5 is increased. The pressure of the hydraulic cylinder 1 and the accumulator Am, which was maintained at 0.5 Pmax while being supplied gradually without being supplied directly to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 side, is gradually raised to the maximum pressure Pmax.
따라서 유압실린더(1)의 압력이 급격히 상승될 때 야기되는 차체의 심한 진동을 방지하면서 서서히 정상작동상태로 전환시키게 된다.Therefore, while preventing the severe vibration of the vehicle body caused when the pressure of the hydraulic cylinder (1) is raised rapidly, it is gradually converted to the normal operating state.
그러나 이러한 종래의 차량의 능동제어식 현가시스템용 안정장치는, 교축 솔레노이드밸브(SV1)와 압력유지용 솔레노이드밸브(SV2)와 파일로트 체크밸브(CV)및 오리피스(O2)를 설치해야 하며, 또한 교축 솔레노이드밸브(SV1)의 직진공급유로(SV1a)중에 오리피스(O1)를 설치해야 하므로 대형의 밸브요소가 많아 전체의 크기가 커지게 되는 문제점이 있으며, 또한 이에 따라 자동차의 엔진룸의 공간이 점차 협소해지고 있는 추세를 감안할 때 차량에의 장착상 어려움이 있게 되는 등의 문제점이 있었다.However, such a stabilizer for an active control suspension system of a conventional vehicle requires the installation of a throttle solenoid valve (SV 1 ), a pressure maintaining solenoid valve (SV 2 ), a pilot check valve (CV), and an orifice (O 2 ). In addition, since the orifice (O 1 ) must be installed in the straight supply flow path (SV 1 a) of the throttle solenoid valve (SV 1 ), there is a problem in that the size of the whole becomes large due to the large number of valve elements. Given the trend that the space of the engine room is gradually narrowed, there was a problem such as difficulty in mounting to the vehicle.
본 발명의 목적은, 구조가 간단하게 되면서도 안전장치로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있으며, 상기 교축밸브의 파일로트 압력을 제어하는 전자비례 압력 릴리프밸브는 작은 유량범위에서만 작동되므로 그 크기를 소형화할 수 있어 전체적인 장치의 소형화를 기할 수 있으며, 이에 따라 점차 소형화되고 있는 차량의 엔진룸에의 장착이 편리하게 되도록 한 차량의 능동제어식 현가시스템용 안전장치를 제공하려는 것이다.The object of the present invention is to simplify the structure and to fully function as a safety device, the electronic proportional pressure relief valve for controlling the pilot pressure of the throttle valve can be reduced in size because it operates only in a small flow range. The overall device can be miniaturized, and accordingly, a safety device for an active control suspension system of a vehicle has been provided so that the vehicle can be easily mounted in an engine room that is being gradually miniaturized.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 각 바퀴를 유압실린더로 현가하고, 상기 유압실린더의 상단에는 댐핑밸브와 어큐뮬레이터를 순차 연결 설치하며, 상기 유압실린더의 상단과 댐핑밸브사이에는 전자비례 감압밸브를 통하여 유압펌프에 연결되는 오일공급라인을 연결한 것에 있어서, 상기 전자비례 감압밸브의 오일공급포트에 연결되는 오일공급 상, 하류라인을 단속하는 오일공급측 교축밸브와, 오일귀환 상류라인과 오일귀환 하류라인사이를 단속하는 2포트 2위치 파일로트 제어식 교축밸브와, 상기 오일공급 하류라인과 오일귀환 하류라인에 즉각 연결되어 상기 교축밸브를 동작시키는 오일공급측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브와 오일귀환측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브와, 오일입구측이 오일공급 하류라인과 상기 교축밸브의 파일로트단에 연결되고 오일출구측이 오일귀환 하류라인에 연결되는 오일공급측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브와, 오일입구측이 오일공습 하류라인과 상기 교축밸브의 파일로트단에 연결되고 오일출구측이 오일귀환 하류라인에 연결되는 오일귀환측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브와, 상기 오일공급 하류라인(Ls2)과 전자비례 압력 릴리프밸브의 오일입구측사이에 각각 설치되는 오리피스 및, 상기 오일공급 하류라인과 오일귀환 상류라인사이에 설치되며 오일귀환 상류라인측으로 역지하는 체크밸브를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 차량의 능동제어식 현가시스템용 안전장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, each wheel is suspended by a hydraulic cylinder, and a damping valve and an accumulator are sequentially installed at an upper end of the hydraulic cylinder, and an electronic proportional pressure reducing valve is provided between the upper end and the damping valve of the hydraulic cylinder. In the connection of the oil supply line connected to the hydraulic pump, the oil supply side throttling valve to control the oil supply phase, the downstream line connected to the oil supply port of the electromagnetic proportional pressure reducing valve, the oil return upstream line and the oil return downstream line A two-port two-position pilot controlled throttling valve for intermittent operation and an electronic proportional pressure relief valve and an oil proportional control for oil supply side control which are connected directly to the oil supply downstream line and oil return downstream line to operate the throttle valve. The pressure relief valve and the oil inlet side of the oil supply downstream line An electronic proportional pressure relief valve for oil supply side control connected to the oil outlet side and the oil outlet side to the oil return downstream line, and the oil inlet side to the oil airflow downstream line and the pilot end of the throttle valve, and the oil outlet side An oil proportional pressure relief valve for oil return side control connected to an oil return downstream line, an orifice installed between the oil supply downstream line Ls 2 and the oil inlet side of the electromagnetic proportional pressure relief valve, and the oil supply downstream line And a check valve installed between the oil return upstream line and the oil return upstream line, the safety device for the active control suspension system of the vehicle is provided.
이하 본 발명에 의한 차량의 능동제어식 현가시스템용 안전장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.Hereinafter, a safety device for an active control suspension system for a vehicle according to the present invention will be described in detail according to an embodiment shown in the accompanying drawings.
이하의 설명에서 종래의 구성과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여함과 아울러 도시되지 않은 부분에 대하여는 제 2 도 및 제 3 도를 참조하여 설명한다.In the following description, the same parts as in the conventional construction are denoted by the same reference numerals, and parts not shown will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
제 5 도는 본 발명에 의한 능동제어식 현가시스템용 안전장치의 유압계통도, 제 6 도는 본 발명에 의한 능동제어식 현가시스템용 안전장치의 작동상태를 도시하는 것으로, 제 5a 도는 정상주행, 제 5b 도는 이상발생 또는 차량의 주행을 중지하고 시동을 끈 상태, 제 5c 도는 이상발생한 후 정상작동 상태로 복귀되는 과정을 도시하는 것이다.FIG. 5 is a hydraulic system diagram of the safety device for an active control suspension system according to the present invention, and FIG. 6 is a view illustrating an operating state of the safety device for an active control suspension system according to the present invention. FIG. 5C illustrates a process of returning to a normal operation state after the occurrence or stopping of driving of the vehicle and turning off the ignition.
제 5 도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 차량의 능동제어식 현가시스템용 안전장치는, 유압실린더(1)의 작동압력을 조절하기 위한 전자비례 감압밸브(4)와 유압펌프(5)및 오일탱크(7)를 연결하는 오일공급 상류라인(Ls1)과 오일공급 하류라인(Ls2)사이를 단속하는 2포트 2위치 파일로트 제어식 교축밸브(10)를 설치하고, 오일귀환 상류라인(Lr1)과 오일귀환 하류라인(Lr2)사이를 단속하는 2포트 2위치 파일로트 제어식 교축밸브(20)를 설치하며, 이들 파일로트 제어식 교축밸브(10)(20)를 동작시키는 오일공급측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브(30)와 오일귀환측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브(40)를 오일공급 하류라인(Ls2)과 오일귀환 하류라인(Lr2)에 각각 연결설치 한다.As shown in FIG. 5, a safety device for an active control suspension system of a vehicle of the present invention includes an electromagnetic proportional pressure reducing valve 4, a hydraulic pump 5, and oil for adjusting the operating pressure of the hydraulic cylinder 1; Install a 2-port 2-position pilot controlled throttling valve (10) intermittent between the oil supply upstream line (Ls 1 ) and the oil supply downstream line (Ls 2 ) connecting the tank (7), and the oil return upstream line (Lr). 1) and the oil return downstream line (Lr 2), and installing the two-port 2-position pilot-controlled throttle valve 20 to regulate between the oil supply-side control electronics for operating those pilot-controlled throttle valve 10 (20) The proportional pressure relief valve 30 and the oil proportional pressure relief valve 40 for oil return side control are connected to the oil supply downstream line Ls 2 and the oil return downstream line Lr 2 , respectively.
상기 교축밸브(10)(20)는 제 6a,b,c 도 및 제 8 도에 도시한 바와 같은 카트리지(Catrige)형태의 것을 사용한다.The throttling valves 10 and 20 use a cartridge type as shown in FIGS. 6A, B, C and 8.
상기 교축밸브(10)(20)는 제 8 도에 도시한 바와 같이 피스턴 입구측 면적(A2)과 배압측 면적(A1)의 비를 1 : 2에서 1 : 2.5의 관계를 갖도록 한다.As illustrated in FIG. 8, the throttling valves 10 and 20 have a ratio of 1: 2 to 1: 2.5 in a ratio between the piston inlet area A 2 and the back pressure side area A 1 .
이는 차체 높이가 중립을 유지하기 위한 유압실린더(1)의 압력이 0.5Pmax가 되도록 설계하였다고 가정할 때, 차체가 내려앉는 것을 방지하는 작용이 이루어질 때 어큐뮬레이터(Am)의 압력이 0.5Pmax로 되어야 하고 이 압력을 이용하여 피스턴 입구측 면적(A2)에 압력 Pmax가 작용하는 교축밸브(10)를 닫힌 상태로 유지시킬 수 있으려면 교축밸브(10)의 피스턴(11)의 배압측 면적(A1)이 입구측 면적(A2)의 최소 2~2.5배가 되어야 하기 때문이다.This assumes that the pressure of the hydraulic cylinder (1) to maintain the height of the body is 0.5Pmax, the pressure of the accumulator (Am) should be 0.5Pmax when the action to prevent the body from falling down In order to be able to keep the throttle valve 10 in which the pressure Pmax acts on the piston inlet area A 2 by using this pressure, the back pressure side area A 1 of the piston 11 of the throttle valve 10 can be kept closed. ) Should be at least 2 to 2.5 times the inlet area (A 2 ).
교축밸브(20)은 교축밸브(10)과 동일한 부품을 사용할 수 있도록 교축밸브(10)와 같은 형상을 띨 수 있다.The throttle valve 20 may have the same shape as the throttle valve 10 so that the same component as the throttle valve 10 may be used.
상기 전자비례 압력 릴리프밸브(30)(40)는 제 7 도에 도시한 바와 같이 교축밸브(10)(20)에 파일로트 압력을 작용시키기 위한 오일을 어큐물레이터(Am)로부터 받고 솔레노이드에 전류를 가하면 제어압력(P1)(P2)이 낮아지는 구조로 되어 있다.The electromagnetic proportional pressure relief valves 30 and 40 receive oil from the accumulator Am for applying pilot pressure to the throttling valves 10 and 20 as shown in FIG. When is added, the control pressure (P 1 ) (P 2 ) is lowered.
상기 전자비례 압력 릴리프밸브(30)(40)는 전자제어장치(도시되지 않음 ; 제 3 도 참조)에 의하여 제어되는 것이다.The electromagnetic proportional pressure relief valve 30, 40 is controlled by an electronic controller (not shown; see FIG. 3).
전자비례 압력 릴리프밸브(30)(40)는 그 오일입구측을 오일공급 하류라인(Ls2)에 병렬로 연결하여 그 도중에 각각 오리피스(50)(60)를 설치함과 아울러 오일공급측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브(30)의 오일입구측은 오일공급라인을 단속하는 파일로트 제어식 교축밸브(10)의 파일로트단에 연결하고, 오일귀환측 제어용 전자비례 압력 릴리프밸브(40)의 오일입구측은 오일귀환라인을 단속하는 파일로트 제어식 교축밸브(20)의 파일로트단에 연결한다.Electro-proportional pressure relief valves 30 and 40 are connected in parallel with the oil inlet side to the oil supply downstream line Ls 2 to install orifices 50 and 60 in the middle thereof, as well as to control the oil supply side. The oil inlet side of the pressure relief valve 30 is connected to the pilot end of the pilot controlled throttling valve 10 for controlling the oil supply line, and the oil inlet side of the electromagnetic proportional pressure relief valve 40 for oil return side control is oil return. It is connected to the pilot end of the pilot-controlled throttling valve 20 to interrupt the line.
전자비례 압력 릴리프밸브(30)(40)의 오일출구측은 오일귀환 하류라인(Lr2)에 병렬로 연결한다.The oil outlet side of the electromagnetic proportional pressure relief valves 30 and 40 is connected in parallel to the oil return downstream line Lr 2 .
상기 오일공급 하류라인(Ls2)과 오일귀환 상류라인(Lr1)사이에는 오일귀환 상류라인(Lr1)측으로 역지(逆止)하는 체크밸브(70)를 설치한다.A check valve 70 is installed between the oil supply downstream line Ls 2 and the oil return upstream line Lr 1 to check the oil return upstream line Lr 1 .
도면에서 1은 유압실린더이며, 3은 어큐뮬레이터이고, 6은 압력 릴리프밸브이다. 이하 본 발명의 차량의 능동제어식 현가시스템용 안전장치의 작동을 설명한다.In the figure, 1 is a hydraulic cylinder, 3 is an accumulator, and 6 is a pressure relief valve. Hereinafter will be described the operation of the safety device for the active control suspension system of the vehicle of the present invention.
차량의 정상운행시에는, 교축밸브(10)의 입구압력(Pp)가 압력 릴리프밸브(6)으로 설정한 허용 최대압력Pmax로 유지되고, 전자비례 압력 릴리프밸브(30)(40)에 정격전류 Imax가 인가되면 각 교축밸브(10)(20)에 작용하는 배압 P1, P2가 "0"바(bar)로 유지되므로 두 교축밸브(10)(20)가 완전히 열린 상태로 되어 유압펌프(5)로부터 전자비례 감압밸브(4)의 오일공급포트(P1)로 오일이 공급되는 유로인 오일공급 상류라인(Ls1)과 오일공급 하류라인(Ls2)과 전자비례 감압밸브(4)의 오일귀환포트(P3)로부터 오일탱크(7)로 오일이 귀환되는 유로인 오일귀환 상류라인(Lr1)과 오일귀환 하류라인(Lr2)이 유동저항이 없이 형성되며, 어큐뮬레이터(Am)는 허용 최대압력 Pmax으로 충전된다.During normal operation of the vehicle, the inlet pressure Pp of the throttle valve 10 is maintained at the allowable maximum pressure Pmax set by the pressure relief valve 6, and the rated current is applied to the electromagnetic proportional pressure relief valves 30 and 40. When Imax is applied, the back pressure P 1 and P 2 acting on each throttling valve 10 and 20 are maintained at "0" bar, so the two throttling valves 10 and 20 are completely open and the hydraulic pump The oil supply upstream line (Ls 1 ), the oil supply downstream line (Ls 2 ) and the oil proportional pressure reducing valve (4), which are oil passages from which oil is supplied to the oil supply port P 1 of the electromagnetic proportional pressure reducing valve (4) from (5). The oil return upstream line (Lr 1 ) and the oil return downstream line (Lr 2 ), which are oil return paths from the oil return port (P 3 ) of the tank to the oil tank (7), are formed without flow resistance and accumulator (Am). ) Is filled to the maximum allowable pressure Pmax.
따라서 유압실린더(1)에 의한 현가작용이 정상적으로 이루어지게 되는 것이다.Therefore, the suspension action by the hydraulic cylinder (1) is to be made normally.
한편, 유압장치의 정상작동중에 전자제어장치(ECU)나 전자비례 감압밸스(4)에 이상이 생기거나 차량의 운행을 중단하여 엔진을 끌 경우에는, 전자제어장치(ECU)의 이상 진단 알고리즘에 의하여 제 6b 도와 같이 전자제어장치(ECU)에서 전자비례 압력 릴리프밸브(30)(40)로 입력되는 전류신호를 『오프』시키게 되면 이와 동시에 각 교축밸브(10)(20)에 작용하는 배압이 제 7 도와 같이 0.5Pmax가 되므로 이들 교축밸브(10)(20)는 이 배압 P1, P2에 의하여 강제로 닫히게 되어 유압펌프(5)로부터 전자비례 감압밸브(4)의 오일공급포트(P1)로 오일이 공급되는 유로를 형성하는 오일공급 상, 하류라인(Ls1)(Ls2)와 전자비례 감압밸브(4)의 오일귀환포트(P3)로부터 오일이 오일탱크(7)로 귀환되는 유도를 형성하는 오일귀환 상, 하류라인(Lr1)(Lr2)가 완전히 차단되며, 어큐뮬레이터(Am)의 충전 압력은 0.5Pmax가 될 때까지 오일이 오리피스(50)나 (60)를 통하여 0.5Pmax로 릴리프 압력이 설정된 전자비례 압력 릴리프밸브(30)(40)를 거쳐 오일탱크(7)로 일부가 빠져나간다.On the other hand, when an abnormality occurs in the electronic control unit (ECU) or the electronic proportional pressure reducing balance 4 during the normal operation of the hydraulic system, or when the engine is shut down by stopping the vehicle, the electronic diagnostic unit (ECU) diagnoses the error. When the current signal input to the electromagnetic proportional pressure relief valve 30, 40 from the electronic control unit (ECU) by "off" as shown in FIG. 6b, at the same time the back pressure acting on each throttling valve (10) (20) As shown in FIG. 7, the throttling valves 10 and 20 are forcibly closed by the back pressures P 1 and P 2 so that the oil supply port P of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 from the hydraulic pump 5 can be closed. 1 ) oil is transferred from the oil return phase (Ls 1 ) (Ls 2 ) and the oil return port (P 3 ) of the proportional pressure reducing valve (4) to the oil tank (7). the oil phase forming the feedback induced that is fed back, the downstream line (Lr 1) (Lr 2) is completely blocked, eokyu The oil tank (7) passes through the proportional pressure relief valves (30) and (40) in which oil is set to 0.5 Pmax through the orifice (50) or (60) until the filling pressure of the oscillator Am is 0.5 Pmax. Part with)
전자비례 감압밸브(4)의 오일귀환포트(P3)로부터 오일탱크(7)로 귀환되는 유로인 오일귀환 상, 하류라인(Lr1)(Lr2)가 급격히 차단될 때 관성을 갖고 유입되던 오일은 체크밸브(70)를 통하여 어큐뮬레이터(Am)로 흡수되어 압력 쇼크가 발생되지 않는다.When the downstream line (Lr 1 ) (Lr 2 ) is rapidly blocked, the inflow of oil flows back from the oil return port (P 3 ) of the electromagnetic proportional pressure reducing valve (4) to the oil tank (7). The oil is absorbed into the accumulator Am through the check valve 70 so that no pressure shock occurs.
또한 이러한 상태에서는 엔진이 계속 작동하여 오일공급측 교축밸브(10)의 입구측 압력이 허용 최대압력 Pmax이든 엔진이 작동을 중지하여 이 입구측 압력이 "0"이든 어규뮬레이터(Am)에 충전된 오일의 압력 Ps에 의하여 교축밸브(10)(20)들이 계속 닫힌 상태로 유지된다.In this state, the engine continues to operate so that the engine stops operating whether the inlet pressure of the oil supply side throttling valve 10 is the maximum allowable pressure Pmax and is charged to the accumulator Am whether the inlet pressure is "0". The throttle valves 10 and 20 are kept closed by the oil pressure Ps.
여기서 어큐뮬레이터(Am)의 충전 압력이 계속 0.5Pmax로 유지되기 위하여는 교축밸브(10)(20)는 밀폐성이 좋아야 하는바, 본 발명에서는 밀폐성을 양호하게 하기 위하여 교축밸브(10)(20)로서 카트리지형 교축밸브를 사용한다.Here, in order for the filling pressure of the accumulator Am to be maintained at 0.5 Pmax, the throttling valves 10 and 20 should have good sealing properties. In the present invention, the throttling valves 10 and 20 should be used to improve the sealing performance. Use cartridge type throttling valves.
이러한 비상상태에서 고장수리가 완료되거나 차량의 운행을 재개하는 경우에는, 제 6c 도와 같이 차체의 높이가 중립위치를 유지하는 크기의 전류신호 Ineutral를 전자비례 감압밸브(4)에 입력시킨 후 오일공급측 교축밸브(10)와 오일귀환측 교축밸브(20)를 동시에 열어주되, 유압펌프(5)에서 토출되는 오일이 조금씩 전자비례 감압밸브(4)의 오일공급포트(P1)와 어큐뮬레이터(Am)로 공급되어 작동 압력이 완만히 허용 최대압력 Pmax에 도달하게 되어 차체가 심하게 흔들리지 않게 되도록 전자비례 압력 릴리프밸브(30)에 입력되는 전류량을 서서히 증가시켜 오일공급측 교축밸브(10)를 점진적으로 열어 주게 된다.When the troubleshooting is completed or the vehicle is restarted in such an emergency state, the oil supply side is inputted to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 4 after inputting a current signal Ineutral having a magnitude such that the height of the vehicle body maintains the neutral position as shown in 6c. Open the throttling valve 10 and the oil return side throttling valve 20 at the same time, and the oil discharged from the hydraulic pump 5 gradually discharges the oil supply port P 1 and the accumulator Am of the proportional pressure reducing valve 4. The operating pressure reaches the maximum allowable maximum pressure Pmax and gradually increases the amount of current input to the electromagnetic proportional pressure relief valve 30 so that the vehicle body does not shake violently, thereby gradually opening the oil supply side throttling valve 10. .
이상과 같이 본 발명에 의하면 구조적으로 간단하며 밀폐성이 양호한 2개의 카트리지형 교축밸브를 오일공급측과 오일귀환측에 설치하고 전자제어장치에 의하여 제어되는 전자비례 압력 릴리프밸브에 의하여 오일공급측 및 오일귀환측 교축밸브를 무단(無段)으로 제어할 수 있도록 하였으므로 구조가 간단하게 되면서도 안전장치로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있으며, 상기 교축밸브의 파일로트 압력을 제어하는 전자비례 압력 릴리프밸브는 작은 유량범위에서만 작동되므로 그 크기를 소형화할 수 있어 전체적인 장치의 소형화를 기할 수 있으며, 이에 따라 점차 소형화되고 있는 차량의 엔진룸에의 장착이 편리하게 되는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, two cartridge type throttling valves which are structurally simple and have good sealing properties are installed on the oil supply side and oil return side, and the oil supply side and the oil return side by the electronic proportional pressure relief valve controlled by the electronic controller. Since the throttling valve can be controlled steplessly, the structure can be simplified and can fully function as a safety device.The electronic proportional pressure relief valve that controls the pilot pressure of the throttling valve operates only in a small flow range. Therefore, the size can be downsized, so that the overall device can be downsized, thereby making it easier to mount the engine room of the vehicle which is gradually downsized.
본 발명은 상술한 실시예로서만 국한되는 것은 아니며, 당업자들에 의하여 본 발명의 사상 및 범위내에서 다양한 변형이 가능한 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention.
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KR1019930000121A KR940010621B1 (en) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | Safety device for a suspension system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101388376B1 (en) * | 2011-11-30 | 2014-04-23 | 경북대학교 산학협력단 | Apparatus for controlling vehicle seat and vehicle body |
-
1993
- 1993-01-07 KR KR1019930000121A patent/KR940010621B1/en not_active IP Right Cessation
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