KR970005581B1 - 서스펜션 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

서스펜션 시스템

제1도는 본 발명에 따른 서스펜션 시스템의 구성도.

제2도는 상기 서스펜션에 사용되는 감쇠력 가변댐퍼의 감쇠력 특성도.

제3도는 상기 감쇠력 가변댐퍼의 한 실시예를 나타내는 종단정면도.

제4도는 제3도에 있어서의 감쇠력 가변댐퍼의 피스톤부 밸브구조를 상세히 나타내는 종단정면도.

제5도는 상기 감쇠력 가변댐퍼의 각 모드에서의 로터리 밸브에 의한 연통구멍(連通孔)개폐상태를 나타내는 설명도.

제6도는 종래기술에 의한 서스펜션 시스템의 구성도.

제7도는 종래 서스펜션에 사용되는 감쇠력 가변댐퍼의 감쇠력 특성도.

제8도는 차체에 작용하는 감쇠력 가변댐퍼의 힘의 관계를 나타내는 설명도.

제9도는 삼기 차체에 작용하는 감쇠력 가변댐퍼의 힘에 의거한 제어축을 나타내는 설명도이다.

본 발명은 차량주행시에 있어서, 차체에 일어나는 진동에 응동(應動)하여 쇽업저버의 발생감쇠력을 적절히 전환하여, 차체의 자세를 바르게 제어하는 서스펜션 시스템에 관한 것이다.

주행차량의 서스펜션으로서는 차체에 일어나는 진동을 단지 감쇠하여 흡수하는 것만으로는 충분한 승차감을 얻을 수 없고, 보다 나은 승차감을 도모하기 위하여는, 차체의 거동(擧動)을 검출하여 적극적으로 바른 자세를 유지하도록 제어하는 액티브 제어의 서스펜션을 사용하는 것이 바람직하다.

그러나 이와같은 엑티브 서스펜션 시스템은 유압펌프나 유압벨브를 필요로 하며, 또한 그것들을 제어하는 컨트롤러 자체의 구성도 복잡하게 되며 이로인해 고가로 된다.

따라서 서스펜션에 사용되는 댐퍼를 감쇠력 가변형으로 하고, 차체진동의 진폭이나 주파수에 응동하여 자동적으로 감쇠력 특성을 제어하는 소위 세미액티브 서스펜션 시스템이라 하는 것이 주목되어 왔다.

제6도는 종래의 세미액티브 서스펜션 시스템의 기본구성을 나타내는 것으로 여기서는 설명의 편의상 하나의 바퀴만을 나타내고 있으나, 실제로는 각 차륜 공허 같은 구조로 되어 있고 컨트롤러만 사륜 공통으로 사용된다.

즉, 차체(D)와 차륜(E)의 사이에는 현가 스피링(F)과 하드-소프트 2단 전환 가능한 공지의 감쇠력 가변댐퍼(G) 및 차고(車高) 센서(H)들이 장착되어 있으며 또한, 차체(D)에는 상하방향의 가속도를 검출하는 가속도 센서(J)가 설치되어 있다.

그리고 또 차륜(E)와 노면(K)의 사이에는 스프링 요소로서의 타이어(L)가 존재한다.

컨트롤러(M)는 미분기(N)와 적분기(P) 및 연산처리회로(Q)로 이루어지고, 차고센서(H)로부터의 신호가 미분기(N)에, 또, 가속도센서(J)로부터의 신호가 적분기(P)에 각각 입력되고, 연산처리회로(G)가 이들의 신호를 처리하여 감쇠력 가변댐퍼(G)에 감쇠력 전환신호를 주어, 감쇠력을 제7도에 도시하는 신측, 압측 공히 하드, 혹은 신측, 압측 공히 소프트의 고저 2단계로 전환 제어한다.

상기의 기본구성으로도 알 수 있듯이 이 종래의 세미액티브 서스펜스 시스템에 있어서의 제어방법은, 다음과 같이 하여 행하여진다.

즉, 차체(D)와 차륜(E)의 변위를 설명의 편의를 위하여 제6도에 있어서의 화살표 방향을 정으로하여 [X] 및 [Y]로 표시하면, 차체(D)와 차륜(E)의 상대속도 [X-Y]는 차고센서(H)의 신호[X-Y]를 컨트롤러(M)의 미분기(N)로 미분함으로써 얻어지며, 또, 차체(D)의 속도[X]는 가속도 센서(J)의 신호[X]를 컨트롤러(M)의 적분기(P)로 적분함으로써 각각 얻어진다.

여기서, 차체(D)에 작용하는 감쇠력 가변댐퍼(G)의 감쇠력에 착안해 보면, 차체(D)가 상방으로 움직이고 있는 [X0]의 때에 [X-Y]이면 감쇠력 가변댐퍼(G)가 신작동작을 하고 있으므로, 그 발생 감쇠력은 차체(D)의 운동방향과 반대의 방향으로 작용하고, 차체(D)에 대하여 그때의 신측 감쇠력이 제진력(制振力)으로 작용하나, [X-Y0]의 경우에는 감쇠력 가변댐퍼(G)가 압측동작을 하므로, 그 발생 감쇠력은 차체(D)의 운동방향과 같은 방향으로 작용하고, 차체(D)에 대하여 그때의 압측감쇠력이 반대로 가진력(加振力)으로서 작용한다.

마찬가지로, 차체(D)가 하방으로 움직이고 있는 [X0]의 때에 있어서도, 감쇠력 가변댐퍼(G)가 압측동작을 하는 [X-Y0]의 경우에는 그때의 압측감쇠력이 제진력으로 차체(D)에 작용하며, 반대로 감쇠력 가변댐퍼(G)가 신장동작을 하는 [X-Y0]이 경우에는, 그때의 신측감쇠력이 자체(D)에 대하여 가진력으로서 작용하는 것으로 된다.

이것을 [X]를 세로축에, [X-Y]를 가로축으로 취하여 4개의 상한(象限)으로 나누면, 제8도에 도시하는 것과 같이, 제1 및 제3상한에서는 감쇠력 가변댐퍼(G)가 차체(D)에 대하여 재진력을 또, 제2 및 제4상한에서는 차체(D)에 대하여 가진력을 주는 것으로 된다.

그리고, 이 제진력은 차륜(E)의 진도에 대하여 차체(D)의 진동을 작게 억제하도록 작용하며 반대로 가진력은 차륜(E)의 진동에 대하여 차체(D)의 진동을 증장(增長)하는 것 같이 작용한다.

따라서, 제9도에서 볼 수 있듯이, 제1 및 제3상한에 있어서는 감쇠력 가변댐퍼(G)를 발생감쇠력이 높은 하드 모드에, 제2 및 제4상한에 있어서는 발생감쇠력이 낮은 소프트 모드에 각각 전환해 주면, 차륜(E)의 진동에 대하여 차체(D)의 진동을 작게 제어할 수 있게 된다.

상기를 식으로 나타내면,

일 때→감쇠력을 하드

일 때→감쇠력을 소프트

로 되며, 이와 같이 감쇠력 가변댐퍼(G)를 제어함으로써 차량의 승차감을 향상시킬 수가 있는 것이다.

그러나 상기한 종래의 서스펜션 시스템에 있어서는, 일반적으로 차체(D)의 속도(X)의 정부(正負)가 차체(D)의 질량과 현가 스프링(F)의 스프링 정수로 정하여지는 고유진동수 즉 1헬츠 정도의 진동수로 변하는데 대하여, 차체(D)와 차륜(E)의 상대속도[X-Y]는, 노면(K)으로부터의 순간적인 압력이나 차륜(E)와 타이어(L)와의 공전 등에 의해 제법 많은 빈도로 정부의 부호가 변화한다.

그 결과, 감쇠력 가변댐펴(G)를 상당한 빈도로 하드 및 소프트로 전환해야 할 필요가 있으므로, 감쇠력 가변댐퍼 자체 및 그 전환용 엑츄에이터에 상당한 내구성이 필요하게 되며, 게다가, 엑츄에이터가 고속으로 전환하지 않으면 제어효과가 저감하는 것으로 된다.

또, 제어에 있어서도 차체(D)와 차륜(E)의 상대속도[X-Y]를 검출할 필요가 있으므로, 각 차륜(E)마다 차고센서(H)를 설치해 주지 않으면 안되고, 시스템으로서의 코스트도 높아지는 등의 결점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 감쇠력 가변댐퍼를 빈번히 게다가 고속으로 전환해야 할 필요가 없을 뿐 아니라, 차고 센서도 필요치 않는 서스펜션 시스템, 및 그것에 사용되는 감쇠력 가변댐퍼를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 있어서는 차체에 장착한 가속도센서와 가속도 센서로부터의 신호를 속도신호로 변환하는 적분기 및 속도신호에 의거하여 차체와 차륜간에 장착된 감쇠력 가변댐퍼에 전환신호를 출력하는 연산처리회로를 가지는 컨트롤러로 이루어지며 또한, 이 감쇠력 가변댐퍼로서, 신측감쇠력이 하드일 때 압측감쇠력이 소프트로, 신측감쇠력이 소프트일 때 압측감쇠력이 하드로 되는 적어도 2개의 전환모드를 가지든가, 혹은 그것에 더하여 신측 및 압측감쇠력이 공히 소프트로 되는 다단의 전환모드를 가진 감쇠력 가변댐퍼를 사용한 것이다.

이것에 의해 본 발명의 것에 의하면 감쇠력 가변댐퍼가 신장행정에서 하드일 때는 자동적으로 압측행정이 소프트로, 반대로 신장행정(伸長行程)이 소프트일 때는 압측행정이 자동적으로 하드로 된다.

따라서 차체의 진동속도만을 검출하여 주행차량의 자세제어를 행하는 것이 가능하게 되며 이것에 의하여 감쇠력 가변댐퍼를 빈번히 게다가 고속으로 전환해 줄 필요가 없어지므로 시스템으로서의 내구성이 현저히 향상할 뿐만 아니라, 차고센서도 불필요하게 되므로 시스템자체를 값싸게 구성할 수 있다.

더욱, 상기에 더하여 신측 및 압측감쇠력을 함께 소프트로 전환할 수 있게 함으로써, 더욱 양로(良路) 주행시 등의 고주파 진동의 발생시에 있어서의 승차감도 양호하게 유지할 수 있다.

또, 서스펜션용의 감쇠력 가변댐퍼도 간단히 가공에 의해 각 모드에 있어서의 신측 및 압측의 감쇠력 특성을 임의로 설정할 수가 있으므로, 예를 들면, 각 모드에서의 압측감쇠력 특성을 비슷한 것으로 하는 것이 각 모드에의 전환를 스므스하게 행할 수가 있으며, 게다가 신측 및 압추감쇠력이 함께 소프트로 되는 모드로 부가하여 얻을 수 있기 때문에, 양로주행시의 고주파 진동에 대한 승차감의 개선도 도모할 수 있다.

제1도 내지 제5도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸다.

제1도에서 도시하는 바와 같이, 서스펜션 시스템에 있어서 소위 세미액티브 서스펜션 시스템은, 차체(D)와 차륜(E)의 사이에 현가스프링(F)과 감쇠력 가변댐퍼(U)가 장착되어 있으며, 또 차륜(E)과 노면(K)의 사이에는 스프링 요소로서의 타이어(L)가 존재한다.

한편, 차체(D)에는 상하방향의 가속도를 검출하는 가속도 센서(J)가 설치되어 있으며, 이 가속도 센서(J)로부터의 신호를 받아 감쇠력 가변댐퍼(U)의 발생 감쇠력을 제어하는 컨트롤러(M)를 구비하고 있다.

컨트롤러(M)는 적분기(P)와 연산처리회로(Q)를 구비하여, 차체(D)에 설치한 가속도 센서(J)로부터의 신호가 적분기(P)에 입력되어, 연산차리회로(Q)가 이 신호를 처리하여 감쇠력 가변댐퍼(U)에 감쇠력 전환신호를 주고, 감쇠력 가변댐퍼(U)의 발생감쇠력을 제2도에 도시하는 모드(C), 모드(S) 및 모드(R)의 3단계로 전환 제어한다.

상기의 기본구성으로도 알 수 있듯이, 이 세미액티브 서스펜션 시스템은 종래의 서스펜션 시스템에 비하여, 차체(D)와 차륜(E)과의 사이에 장착되어 있던 차고센서(H)와 컨트롤러(M)내의 미분기(N)가 폐지되고, 또한 감쇠력 가변댐퍼(U)가 달라진 것을 제외하고는 종래기술과 같다.

상기 세미액티브 서스펜션 시스템에 사용되는 감쇠력 가변댐퍼(U)는, 제3도에서 볼 수 있듯이 밀폐통체의 실린더(1)와 실린더(1)내에 슬라이딩 자재로 삽입한 피스톤(2), 실린더(1)와의 사이에서 저장실(T)을 구획하는 외통(3), 및 피스톤(2)을 겨누는 피스톤 로드(4)를 구비한다.

피스톤(2)은 피스톤 로드(4)의 하단 인로우 부에 피스톤 너트(5)로 단단히 죄어 고정되어 있으며, 이 피스톤(2)으로 실린더(1)내를 로드측의 상부 작동유실(A)와 헤드측의 하부 작동유실(B)로 구획하고 있다.

피스톤 로드(4)는, 실린더(1)의 상부에 설치한 베어링(6)과 씰(7)은 관통하여 바깥쪽으로 뻗고, 또한 실린더(1)의 하단에는 아이(8)가 용착되어 있고, 이들 피스톤 로드(4)의 상단과 아이(8)를 통하여 주행차량의 차체(D)와 차륜(E)간에 취부된다.

실린더(1)내의 하부에는, 하부작동유실(B)과 저장실(T)과의 사이를 구획하는 베이스 밸브(9)가 설치되어 있다.

이 베이브 밸브(9)는 감쇠력 가변댐퍼(U)의 신장행정시에 저장실(T)내의 작동유를 하부작동유실(B)로 향하여 빨아들이는 첵크밸브(10)와, 압측행정시에 하부 작동유실(B)로부터 저장실(T)로 향하여 흐르는 작동유에 저항을 주어 하부 작동유실(B)내의 작동유를 승압시키는 내주(內周)고정형의 압측밸브(11)와를 구비한다.

또, 피스톤(2)에는 상부작동유실(A)와 하부작동유실(B)과를 서로 연통하는 신측포토(12)와의 압측포토(13)가 각각 돌설되어 있다.

이 신측포토(12)의 하단출구부분은, 피스톤 너트(5)와의 사이에 장착한 스프링(14a)으로 밀려 있는 내부 고정형의 신측 메인밸브(14)에 의하여 닫혀져 있으며, 마찬가지로 압측포토(13)의 상단출구부분도 내고정형의 압측 메인밸브(15)에 의하여 닫혀져 있다.

피스톤(2)를 겨누는 피스톤 로드(4)는 속이 텅 비어 있어 그 내부가 바이패스통로(16)로 되어 있으며, 이 바이패스통로(16)의 하단은 실린더(1)내의 하부작동유실(B)로 통하고 있다.

바이패스통로(16)내에는 전환밸브인 컨트롤 로드(17)와 로터리 밸브(18)(물론 상하방향에의 슬라이더 밸브이어도 좋다)가 결합하여 수납되어 있으며, 이들은 하방에 위치하여 바애패스 통로(16)내에 압입한 탈락방지용의 스토퍼(19)로 걸려있다.

또 로터리 밸브(18)의 전환조작하기 위하여 컨트롤 로드(17)의 상단은 액츄에이터(47)에 연결되어 있으며, 이 엑츄에이터(47)에 대하여 컨트롤러(M)로부터의 지령신호가 주어진다.

피스톤(2)의 상방에는, 신측 바이패스 통로기구(20)와 압측바이패스 통로기구(21) 및 신압공용 바이패스 통로기구(22)가 적층하여 설치되어 있으며, 이들은 피스톤(2)과 함께 피스톤 로드(4)의 하단 인로우 부에 피스톤 너트(5)로 단단히 죄어 고정되어 있다.

제4도에 도시하는 피스톤부의 상세도로부터 알 수 있듯이 신측 바이패스 통로기구(20)는, 감쇠력 가변댐퍼의 신장 행정시에 피스톤(2)을 바이패스하여, 상부작동유실(A)측으로부터 신측바이패스 밸브(27)을 밀어 열면서 신측감쇠력을 발생하여 하부작동유실(B)측으로 향하는 작동유의 흐름을 부여하는 역할을 과한다.

그것에 대하여, 압측 바이패스 통로기구(21)는 반대로 감쇠력 가변댐퍼의 압측 행정시에 피스톤(2)을 바이패스하여, 하부작동유실(B)로부터 압측 바이패스 밸브(36)를 밀어 열면서 압측감쇠력을 발생하여 상부작동유실(A)으로 향하는 작동유의 흐름을 부여하는 역할을 갖는다.

또, 신압 공용 바이패스 통로기구(22)는 감쇠력 가변댐퍼의 신장 및 압측행정의 여하에 관계없이 피스톤(2)을 바이패스하여, 상부작동유실(A)과 하부작동유실(B)간에 작동유의 바이패스 흐름을 부여한다.

그 때문에 신측 바이패스 통로기구(20)는 통로(23)를 가진 격벽부재(隔壁部材)(24)와 밸스토퍼(25), 간좌(間座)(26), 내주고정형의 신측 바이패스 밸브(27) 및 이 신측 바이패스 밸브(27)에서 하단 개구부가 닫혀진 신측 바이패스 통로(28)를 가지는 밸브시트부재(29)로서 형성되어 있으며, 이것들이 겹쳐쌓인 상태로 케이스(30)내에 수납되어 있다.

마찬가지로, 압측 바이패스 통로기구(21), 역시 통로(31)를 가진 격벽부재(32)와 압측 바이패스 통로(33)를 가진 밸브시트부재(34)를 케이스(35)내에 수납하여, 그 하방에 압측 바이패스 통로 (33)의 하단 개구부를 닫는 내주고정형의 압측 바이패스 밸브(36)와, 간좌(37) 및 밸브스토퍼(38)를 순차로 겹쳐쌓음으로써 구성되어 있다.

또, 신압공용 바이패스 통로기구(22)는 압측 바이패스 통로기구(21)에 있어서의 밸브스토퍼(38)의 하면에 형성한 놋치를 피스톤(2)에 있어서의 압측 밸브(15)의 밸브스토퍼(39)로 구획함으로써 형성한 신압공용 바이패스 통로(40)를 가지고 있다.

한편, 피스톤 로드(4)에는 신측 및 압측 바이패스 통로기구(20),(21)의 통로(23),(31)와 신압공용 바이패스 통로기구(22)의 신압공용 바이패스 통로(40)에 대향하여 신측연통구멍(41)과 압측연통구멍(42) 및 신압공용 오리피스 연통구멍(43)이 돌설되어 있다.

또, 이들 신측연통구멍(41)과 압측연통구멍(42) 및 신압 공용오리퍼스 연통구멍(43)을 개폐하기 위한 통공(44),(45),(46)이 로터리 밸브(18)에 설치되어 있다.

이 로터리 밸브(18)의 통공(44),(45),(46)은 제4도의 W-W단면, X-X단면 및 Y-Y단면의 각 단면에서 위상을 달리하여 설치하였으며, 제5도에 도시하는 것과 같이 크게 분류하여 모드(R), 모드(S) 및 모드(C)의 3개의 모드를 취하여 얻는다.

즉, 모드(R)에서는 압측연통구멍(4)만이 열림, 모드(S)에서는 신측연통구멍(41)와 압측연통구멍(42) 및 신압 공용오리피스 연통구멍(43)의 전부가 열림, 모드(C)에서는 신측연통구멍(41)만이 열림으로 되도록 설정되어 있다.

또한, 로터리 밸브(18)을 오른쪽으로 돌려 모드(S)로부터 모드(R)로 전환하는 경우에, 압측연통구멍(42)이 열린채 신측연통구멍(41)과 신압 공용오리피스 연통구멍(43)이 서서히 닫히도록 되어 있다.

마찬가지로 로타리밸브(18)를 역방향으로 돌려 모드(S)로부터 모드(C)로 전환하는 경우에 있어서도, 신측연통구멍(41)에 열린채 압측연통구멍(42)와 신압공용 오리피스 연통구멍(43)이 서서히 닫혀지도록 되어 있다.

이것에 의해, 필요에 따라서는 모드(S)와 모드(R)의 사이 및 모드(S)와 모드(C)의 사이를 미세하게 나누어 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 신측 및 압측연통구멍(41),(42)에 대한 신압 공용 오리피스 연통구멍(43)의 위상 차이를 적당히 선택함으로써 더욱 제어의 폭이 넓어진다.

다음에 작용에 대하여 설명한다.

먼저 설명의 편의상 차체(D)와 차륜(E)과의 사이에 장착되는 감쇠력 가변댐퍼(U)에 대하여 서술하도록 한다.

감쇠력 가변댐퍼(U)는, 로터리 밸브(18)의 전환동작에 따라 각 모드에 있어서 다음과 같이 작동한다.

① 모드(R)

신장 행정시에는, 상부작동유실(A)내의 작동유가 피스톤(2)의 신측 포트(12)에서만 신측메인밸브(14)를 밀어 열어 감쇠력을 발생하면서 하부작동유실(B)로 흐르고, 또한 피스톤 로드(4)의 퇴출(退出)체적분에 상당하는 양의 작동유가, 저장실(T)로부터 베이스밸브(9)의 첵크밸브(10)를 열어 하부작동유실(B)에 보급된다.

한편, 압측행정시에는 피스톤 로드(4)의 침입체적분에 상당하는 양의 작동유가, 하부작동유실(B)로부터 베이스밸브(9)의 압측밸브(11)를 밀어 열어 하부작동유실(B)내의 작동유를 승압시키면서 저장실(T)로 흐름과 동시에, 이 승압한 작동유가, 피스톤(2)의 압측 메인밸브(15)에 비하여 압측 바이패스 밸브(36)의 크래킹압이 낮기 때문에, 피스톤로드(4)의 바이패스 통로(16)로부터 로터리 밸브(18)의 통공(45) 및 피스톤로드(4)의 압측연통구멍(45)을 통하여, 더욱 압측 바이패스 통로(3)으로부터 압측 바이패스 밸브(36)를 밀어 열어 감쇠력을 발생하면서 상부작동유실(A)로 흐른다.

따라서, 이 모드(R)에 있어서는, 신측 하드로 압측 소프트의 감쇠력을 발생하는 것으로 된다.

② 모드(C)

신장 행정시에는 상부작동유실(A)내의 작동유가 바이패스 통로(28)로부터 피스톤(2)의 신측 메인밸브(14)보다도 크래킹 압이 낮은 신측 바이패스 밸브(27)를 밀어 떨어 감쇠력을 발생하면서, 피스톤로드(4)의 신측 연통구명(41) 및 로터리 밸브(18)의 통공(44)을 통하여, 바이패스 통로(16)로부터 하부작동유실(B)로 흐르며, 또한 피스톤로드(4)의 퇴출체적분에 상당하는 양의 작동유가, 저장실(T)로부터 베이스밸브(9)의 첵크밸브(10)를 열어 하부작동유실(B)에 보급된다.

한편, 압측행정시에는 피스톤로드(4)의 침입체적분에 상당하는 양의 작동유가, 하부작동유실(B)로부터 베이스밸브(9)의 압측 메인밸브(11)를 밀어 열어 하부작동유실(B)내의 작동유를 승압시키면서 저장실(T)로 흐름과 동시에, 이 승압한 작동유가 피스톤(2)의 압측 메인밸브(15)를 밀어 열어 감쇠력을 발생하면서 상부작동유실(A)로 흐른다.

따라서, 이 모드(C)에 있어서는, 먼저의 모드(R)일 때와는 반대로 신측 소프트로 압측 하드의 감쇠력을 발생하는 것으로 된다.

③ 모드(S)

신장행정시에 있어서, 피스톤(2)이 저속일 때는 상부작동유실(A)내의 작동유가 신압공용 바이패스 통로(40)로부터 피스톤 로드(4)의 신압공용 오리피스 연통구멍(43) 및 로터리 밸브(18)의 통공(46)을 통하며, 이 신압공용 오리피스 연통구멍(43)에 의하여 생기는 차압(差壓)으로 감쇠력을 발생하면서 바이패스 통로(16)로부터 하부작동유실(B)로 흐름과 동시에, 피스톤(2)이 중·고속으로 되면, 상기의 흐름과 병행하여 신측 바이패스 통로(28)로부터의 신측 바이패스 밸브(27)를 밀어 열어 감쇠력을 발생하면서, 피스톤 로드(4)의 신측연통구멍(41) 및 로터리 밸브(18)의 통공(44)을 통하여 바이패스 통로(16)로부터 하부작동유실(B)로 향하는 흐름이 일어나며, 또한 피스톤 로드(4)의 퇴출체적분에 상당하는 양의 작동유가, 저장실(T)로부터 베이스 밸브(9)의 첵크밸브(10)를 열어 하부작동유실(B)로 보급된다.

한편, 압측행정시에 있어서는 피스톤로드(4)의 침입체적분에 상당하는 양의 작동유가, 하부작동유실(B)로부터 베이스밸브(9)의 압측 압측밸브(11)를 밀어 열어 하부작동유실(B)내의 작동유를 승압시키면서 저장실(T)로 흐름과 동시에, 이 승압한 작동유가, 피스톤(2)의 저속시에 있어서는 바이패스 통로(16)로부터 로터리밸브(18)의 통공(46) 및 피스톤로드(4)의 신압공용 오리피스 연통구멍(43)을 통하고, 이 신압 공용 오리피스 연통구멍(43)에 의하여 생기는 차압으로 감쇠력을 발생하면서 신압공용 바이패스 통로(40)로부터 상부작동유실(A)로 흐르멸, 피스톤(2)이 중고속으로 되면, 상기의 흐름과 병행하여 바이패스 통로(33)로부터 압측 바이패스밸브(36)를 밀어 열어 감소력을 발생하면서 상부작동유실(A)로 향하는 흐름이 생긴다.

따라서, 이 모드(S)에 있어서는, 먼저의 모드(R)의 압측소프트 및 모드(C)의 신측 소프트보다 소프트한 특성으로 된다.

다음에, 세미액티브 서스펜션 시스템로서의 제어에 대하여 설명한다.

종래의 세미액티브 서스펜션에 있어서의 제어수단이 [X0]일 때이면 하드로,이면 소프트로 제어하도록 되어 있었으나, 이것은 감쇠력 가변댐퍼(G)가 신장행정에서 하드일 때는 압측행정시에서도 하드로 되므로,의 정부(正負)에 따라 전환할 필요가 있었기 때문이다.

그점, 상기 실시예의 감쇠력 가변댐퍼(U)를 사용하면, 신장행정이 하드일 때는 자동적으로 압축행정이 소프트로, 압축행정이 하드일 때는 마찬가지로 자동적으로 신장행정이 소프트로 되기 때문에의 정부에 의해 감쇠력을 전환할 필요가 없어지며,일 때는 모드(R)로 전환하여 신측감쇠력을 하드로,일 때는 모드(C)로 전환하여 압측감쇠력을 하드로 제어해주면 족한 것이다.

이와같이, 차체(D)와 차륜(E)의 상대속도에 관계없이 차체(D)의 속도의 정부로 모드(R)혹은 모드(C)를 선택하는 것만으로 종래와 같은 제어 효과를 발휘한다.

게다가, 차체(D)의 속도의 정부변화는 1헬츠 정도로 비교적 느린 진동이기 때문에, 액츄에이터(47)의 감쇠력 전환속도가 그만큼 빠르지 않아도 충분한 제어효과를 얻을 수 있으며, 또한, 전환빈도로 적어진다.

또, 노면(K)으로부터의 입력주파수가 고주파로 되면, 감쇠력은 낮은 쪽이 차체(D)로 전달력이 작게 되어 승차감이 향상한다. 그래서, 고주파로 되면 차체(D)의 속도가 작게되므로, 신측·압측 공히 발생 감쇠력의 소프트한 모드(S)로 전환해준다.

이상과 같이 제어함으로써, 감쇠력이 가변댐퍼(U)의 전환빈도를 적게, 또한 전환속도로 그만큼 빨리 하지 않고 승차감의 향상을 도모할 수가 있다.

또한, 상기의 감쇠력 가변댐퍼(U)에 있어서는, 피스톤로드(4)의 하단 인로우 부에 대하여 신측 바이패스 통로기구(20)와 압측 바이패스 통로기구(21) 및 신압공용 바이패스 통로기구(22)를 피스톤(2)의 상방에 위치하여 배설하고 있다.

따라서, 감쇠력 가변댐퍼(U)에 큰 횡력이 가해지는 경우에는 피스톤로드(4)에 비하여 지름이 작은 하단 인로우 부에 큰 굽힘력이 가하여지는 것으로 되므로 강도상 바람직하지 않은 경우가 생긴다.

그래서, 이와 같은 횡력이 가하여지는 경우에는, 피스톤(2)을 피스톤로드(4)의 하단 인로우부의 최상단에 설치한 감쇠력 가변댐퍼(U)를 사용하는 것같이 하면 좋다. 이상과 같이, 세미액티브 서스펜션 시스템으로서의 제1의 발명에 의하면, 차체속도의 크기만을 검출하여 주행차량의 자세제어를 행할 수가 있으므로, 감쇠력 가변댐퍼를 빈번히 게다가 고속으로 전환해 줄 필요가 없어지며, 시스템으로서의 내구성을 현저하게 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 차고센서도 필요없게 되므로 시스템 자체를 값싸게 구성할 수 있다는 효과가 있다.

더욱, 상기에 더하여 신측 및 압측감쇠력을 동시에 소프트로 전환할 수 있어 양로(良路)주행시 등의 고주파 진동의 발생시에 있어서의 승차감도 양호하게 유지할 수가 있는 효과가 있다.

또, 세미액티브 서스펜션용 감쇠력 가변댐퍼로써 간단한 가공에 의해 각 모드에 있어서의 신측 및 압측의 감쇠력 특성을 임의로 설정할 수가 있으므로, 예를 들면 각 모드에서의 압측감쇠력 특성을 비슷한 것을 함으로써 각 모드에서 전환을 스므스하게 할 수 있으며, 게다가 신측 및 압측감쇠력이 동시에 소프트의 모드도 용이하게 선택할 수가 있으므로 양로주행시의 고주파 진동에 대하여 승차감의 개선을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차체에 장착한 가속도 센서와, 가속도센서로부터의 신호를 속도신호로 변환하는 적분기 및 속도신호에 의거하여 차체와 차륜사이에 장착된 감쇠력 가변댐퍼로, 전환신호를 출력하는 연산처리회로를 가진 콘트롤러로 이루어지며, 상기 감쇠력 가변댐퍼는 신측감쇠력이 하드일 때 압측감쇠력이 소프트로, 신측감쇠력이 소프트일 때는 압측감쇠력이 하드로, 또 신측감쇠력이 스프트일 때는 압측감쇠력도 소프트로 되는 최소한 3개의 전환모드를 가지고 있는 서스펜션 시스템.
2. 제1항에 있어서 상기 감쇠력 가변댐퍼는 피스톤에 의하여 구획된 상부작동유실과 하부작동유실을 연통하는 신측포토와 압측포토를 구비하고, 이를 신측 및 압측포토에 신측 메인밸브와 압측 메인밸브를 각각 설치함과 동시에, 신측 및 압측포토와 병형하여 상부작동유실과 하부작동유실을 각각 별개로 연통하는 신측 바이패스통로와 압측바이패스통로 및 신압공용바이패스 통로를 가지고, 이 신측바이패스통로는 신측바이패스를, 또한 압측바이패스통로에는 압측바이패스밸브를 각각 배치하며, 그리고 이들 신측바이패스통로와 압측바이패스통로 및 신압공용바이패스통로에 대응하여, 신측바이패스 통로 혹은 압측바이패스통로만을 여는 전환위치와 3통로를 함께 여는 전환위치의 최소한 3개의 전환위치를 가진 전환밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 서스펜션 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 감쇠력 가변댐퍼는 신측연통구멍과 압측연통구멍과 신압공용 오리피스 연통구멍을 구비한 피스톤로드와 피스톤로드내에 삽입되어 신측연통구멍과 압측연통구멍과 신압공용 오리피스 연통구멍을 개폐하는 3개의 통공을 구비한 로터리 밸브를 구비하며, 신측연통구멍을 열었을 때 다른 연통구멍을 닫고, 압측연통구멍을 열었을 때 다른 연통구멍을 닫는 또는 3개의 연통구멍을 동시에 여는 3개의 전환모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 시스템.