KR100271285B1

KR100271285B1 - 차량용 능동 현가장치

Info

Publication number: KR100271285B1
Application number: KR1019940037828A
Authority: KR
Inventors: 윤영환
Original assignee: 밍루; 주식회사만도
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2000-12-01
Anticipated expiration: 2014-12-28
Also published as: KR960021598A; DE19548967A1; DE19548967C2; US5660411A; JPH08332825A

Abstract

본 발명은 차량용 능동 현가장치에 간단한 구조의 밸브를 채용하여 차체 설치공간의 활용도를 높이고, 복귀유량을 줄여 에너지소비를 절감시키는 것이다.

이를 위한 본 발명은 유압발생장치와, 각 차륜과 차체사이에 설치된 유압액츄에이터와, 유압액츄에미터에 주어지는 압력을 비례 제어하는 차륜압력제어밸브와, 유압발생장치와 차륜압력제어밸브 사이에 놓여 주관로로 공급되는 압력을 제어하는 주관로 압력계제어밸브와, 차륜압력제어밸브로부터 유압발생장치로 복귀하는 복귀관로상에 설치되며, 여기에 주관로 압력제어밸브를 통과한 파일럿압을 공급하도록 된 설정압력유지밸브와, 주관로압력제어밸브의 상류관로와 설정압력유지밸브의 하류관로를 연결하는 관로상에 설치되어 주관로압력제어밸브의 바이패스관로가 릴리프밸브의 하류관로에 연결되도록 형성한 릴리프밸브를 포함하는 구성이다.

Description

차량용 능동 현가장치

본 발명은 차량에 사용하는 능동 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차륜압력제어밸브 및 설정압력유지밸브를 설치함으로써, 유압액츄에이터의 압력을 연속적으로 제어하여 통상 주행 및 고장시에 차량의 자세제어 및 조작성, 안정성을 유지시킬 수 있는 차량용 능동 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 능동 현가장치는 차량이 주행하는 도로면의 상황과 차량의 운동에 따라 스스로 스트로크를 발생시켜 도로면으로부터의 외력과 차체에 가해지는 관성력을 감쇄시키는 동력원을 구비하여, 스스로 스트로크를 제어할 수 있도록 한 장치이다.

제1도는 종래 차량용 능동 현가장치의 개략적인 구성을 보인 유압회로도이다. 이를 참조하면, 유압회로에는 공급원으로 유압을 발생시키는 유압펌프(1)와, 각 차륜에 대응하여 배치된 액츄에이터(15)와, 액츄에이터(15)의 압력을 제어하기 위한 수단으로 제어밸브유니트(25)가 있고, 압력조절부로서 압력유지부(24)가 설치되어 있다.

유압펌프(1)의 하류측에는 유압펌프(1)의 맥등을 흡수하기 위한 펌프맥동흡수용 측압기(3)가 설치되며, 유압펌프(1)와 시트템압을 설정하는 릴리프밸브(6) 사이에는 여과기(5)와 여과기파손방지용 체크밸브(4)가 설치되어 있다. 또 복귀측에는 오일을 냉각하기 위한 오일냉각기(21)와 오일탱크(23)가 구비되어 있다.

각 차륜에 대응하여 배치된 액츄에이터(15)는 서브출압기(13)와 감쇄오리피스(14)로 구성되어 있으며, 제어밸브유니트(25)는 전·후륜로 구분하여 2개가 있다. 또 유압회로에는 전·후륜의 좌우 2개의 제어밸브(20)와, 제어밸브(20)의 공급측에 배치된 메인축압기(11)와, 복귀측에 배치된 복귀축압기(16)와, 감쇄오리피스(17,19)가 구비되어 있다.

또 압력유지부(24)에는 엔진이 시동된 직후의 차고급변을 방지하기 위한 오리피스(7) 및 이 오리피스(7)와 일체형의 유량제어밸브(8)가 설치되며, 전기계통에 고장이 발생할 때 차고급변방지 및 일정차고유지를 위한 안전용밸브(10)와 압력유지체크밸브(18) 및 릴리프밸브(6)가 구비되어 있다.

엑츄에이터(15)에 이르는 유로(26s)의 중도에 배치된 비례전자밸브로 압력제어밸브(20)은 엑츄에이터(15)의 유압을 제어한다. 즉, 자세변화검출기(28)의 검출 출력(X)을 기초로 하여 제어장치(27)의 제어신호(IFR,IFL)가 제어밸브(20)의 비례 솔레노이드(20s)에 공급되면, 유로의 개폐에 의해 액츄에이터(15)의 유압이 조절되어 차량의 자세가 조절된다.

이와 같이 구성된 종래 능동 현가장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

릴리프밸브(6)는 시스템압을 일정압력으로 유지하고, 오리피스(7)와, 제어신호(IFV)에 의해 구동되는 온/오프 솔레노이드(8s)로 이루어진 유량제어밸브(8)는 엔진 시동직후의 차고급변을 방지하는 역할을 한다. 또 전기계통에 고장이 발생한 때에는 차고급변장지 및 일정차고유지를 위해 이상상태검출기(29)의 검출신호 입력에 따른 제어장치(27)의 제어신호(IFS)에 의해 온/오프솔레노이드(10s)로 구동되는 안전용밸브(10)가 동작되어 파일럿압력을 조절하는 압력유지 체크밸브(18)를 개폐하고 이를 통해 일정 차고가 유지되도록 한다.

엔진 정지후 압력유지체크밸브(13)의 개도절환에 따른 차고의 급변방지는 감쇄오리피스(17)와, 복귀축압기(16) 및 메인축압기(11)에 의해 이루어진다. 메인축압기(11)는 엑츄에이터(15)에 순간적으로 다량의 유량이 필요한 경우 유압펌프(1)로부터의 공급오일 부족분을 보충하고, 공급압의 변동율을 흡수하며, 엔진 정지후 복귀압유지를 위해 압력유지체크밸브(18)가 동작될 때에는 누설에 의한 복귀압 저하를 부드럽게 하여 차고의 급변을 방지한다. 또 복귀축압기(16)는 복귀유압의 맥동을 흡수하며, 각 차륜에 대응하여 배치된 액츄에이터(15)의 서브축압기(13)와 감쇄오리피스(14)는 고주파진동을 흡수한다.

그러나, 이러한 종래 차량용 능동 현가장치는 온/오프 솔레노이드(8s)을 설치한 유량제어밸브(8)과, 온/오프 솔레노이드(10s)를 설치한 안전용 밸브(10)이 구조가 복잡하고 부품수가 많을 뿐만 아니라, 가공이 곤란한 문제가 있었다.

또한, 종래 능동 현가장치는 유량제어밸브(8)와 안전용밸브(10)가 직동형 스풀밸브로 이루어지기 때문에, 솔레노이드가 스풀을 직접 제어하기 위해서는 큰 힘을 발휘하는 솔레노이드를 사용하는데, 이로 인해 솔레노이드의 부피가 커서 장착 공간에 제한이 따르는 문제가 있었다. 또한, 복귀측 관로(26R)내에 있는 감쇄오리피스(19)에 의해 통상 제어시 복귀압 상승에 따른 에너지 손실이 큰 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같을 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 각 밸브의 구조가 단순해지도록 함으로써 제작과 설치가 용이할 뿐만 아니라, 그 부피가 작아져서 장착공간의 활용도를 높일 수 있는 차량용 능동 현가장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고압으로 릴리프되었던 것을 저압으로 릴리프시킴으로써 에너지소비와 작동소음을 저감시키는 차량용 능동 현가장치를 제공하는 것이다.

제1도는 종래 차량용 능동 현가장치의 유압회로도이다.

제2도는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치의 유압회로도이다.

제3도는 본 발명에 따른 차륜 압력제어밸브의 구성을 보인 단면도이다.

제4도는 본 발명에 따른 주관로 압력제어밸브의 구성을 보인 단면도이다.

제5도는 본 발명에 따른 릴리프밸브의 구성을 보인 단면도이다.

제6도는 본 발명에 따른 설정압력유지밸브의 구성을 보인 단면도이다.

제7도는 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치의 유압회로 내의 압력변화를 보인 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 릴리프밸브 20FR,20FL,20RR,20RL : 차륜압력제어밸브

35 : 주관로 압력제어밸브 30FR,30FL,30RR,30RL : 유압액츄에이터

37 : 설정압력유지밸브

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치는, 유압을 생성하여 공급하는 유압발생장치와, 각 차륜과 차체사이에 설치된 유압액츄에이터와, 차량의 자세변화검출기와 이상상태검출기의 정보를 토대로 제어신호를 발생시키는 제어기와, 상기 제어기의 제어신호에 따른 비례솔레노이드의 동작으로 상기 유압액츄에이터에 가해지는 압력을 제어하는 차륜압력제어밸브와, 상기 유압발생장치와 상기 차륜압력제어밸브 사이에 설치되며 상기 제어신호에 따른 비례솔레노이드의 동작으로 주관로에 공급되는 압력을 제어하는 주관로 압력제어밸브와, 상기 차륜압력제어밸브로부터 상기 유압발생장치로 복귀하는 복귀관로상에 설치되며 이에 상기 주관로 압력제어밸브를 통과한 파일럿압이 공급되도록 된 설정압력유지밸브와, 상기 주관로 압력제어밸브의 상류관로와 상기 설정압력유지밸브의 하류관로 를 연결하는 관로상에 설치되어 시스템압을 설정하는 릴리프밸브를 구비하되, 상기 주관로압력제어밸브의 바이패스관로가 상기 릴리프밸브의 하류관로에 연결되며, 상기 주관로압력제어밸브는 통상 주행시에 상기 유압발생장치와 연결된 시스템관로를 주관로와 연통시키고, 고장이나 엔진 정지시에 상기 바이패스관로와 연통시키는 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치에는 제2도에 도시된 바와 같이, 유압을 발생시켜 공급하는 유압발생장치(380)와, 차량의 차체와 각 차륜사이에 설치된 유압액츄에이터(30FR,30FL,30RR,30RL, 이하 30이라 표기함)가 구비된다. 또 유압발생장치(380)와 각 유압액츄에이터(30) 사이에 배치되며, 유압발생장치(380)로부터 각 유압액츄에이터(30) 또는 각 유압액츄에이터(30)로부터 유압발생장치(380)로의 유압의 흐름을 연통 또는 차단하는 전류밸브유니트(39F)와, 후륜밸브유니트(39R)를 구비한다.

유압발생장치(380)는 가변용량형 유압펌프(38)와, 이 유압펌프(35)의 출구에 배치되어 펌프맥동을 흡수하는 축압기(3)와, 유압펌프(38)의 입구에 설치되어 여과기와 여과기파손방지용 체크밸브을 설치한 오일탱크(23)로 구성된다. 또 유압액츄에이터(30)는 피스톤감쇄밸브(30P), 몸체감쇄밸브(30D), 실런더압축실(30C)을 구비한 메인축압기(30M)와, 메인축압기(30M)와 연결된 서브축압기(30A)로 구성된다.

전륜밸브유니트(39F)는 유압펄프(38)와 각 유압액츄에이터(30)를 연결하는 공급관로(Li) 상에 설치된 여과기(5)와, 공급관(Li)의 압력을 제어하는 압력제어밸브(35)와, 각 유압엑츄에이터(30)에 공급되는 유체의 압력을 제어하는 전류측압력 제어밸브(20FR,20FL)를 포함한다. 그리고 여과기(5)에 병렬을 이루도록 여과기파손 방지용 체크밸브(4)가 설치되며, 압력제어밸브(35) 하류측에는 메인체크밸브(9)가 설치된다. 또 전륜측 압력제어밸브(20FR,20FL)의 상류측에는 여과기(33F)가 설치되며, 각 여과기(33F) 상류측에는 공급관로(Li)의 압을 축적하는 축압기(11F)가 설치된다.

한편, 전륜밸브유니트(39F)에서 각 유압제어밸브(20FR,20FL)로부터 오일탱크(23)로 복귀하는 복귀유로(Lo)상에는 설정차고를 위한 설정압력유지밸브(37)가 배치되며, 오일탱크(23)에 인접하는 곳에는 오일냉각기(21)가 설치된다.

또한, 각 압력제어밸브(20FR,20FL)와 설정압력유지밸브(37) 사이에는 전륜측 복귀축압기(16F)가 설치된다. 그리고 압력제어밸브(35)의 상류측과 설정압력유지밸브(37)의 하류측을 연결하는 곳에는 유압펌프(38)와 압력제어밸브(35) 사이의 시스템관로(Ls) 압력을 설정하기 위한 릴리프밸브(6)가 설치되며, 공급관로(Li)와 복귀관로(Lo) 사이를 연결하는 관로에는 복귀압 이상방지를 위한 체크밸브(34)와, 이 체크밸브(34)에 병렬로 연결된 공기배출구(34B)가 마련된다.

여기서 이후의 설명을 더욱 명확하게 하기 위해, 공급관로(Li)에서는 유압펌프(38)와 압력제어밸브(35) 사이를 연결하는 관로를 시스템관로(Ls)로 하고, 압력제어밸브(35)와 전륜측 압력제어밸브(20FR,20FL) 사이를 연결하는 관로를 전륜주관로(Lsl)로 하며, 압력제어밸브(35)와 후륜측 압력제어밸브(20RR,20RL) 사이를 연결하는 관로를 후륜주관로(Ls2)로 각각 명명한다. 그리고 각 차륜의 압력제어밸브(20FR,20FL,20RR,20RL)와 각 유압액츄에이터(30)를 연결하는 관로를 제어관로(Lc)로 명명한다.

또한, 복귀관로(Lo)에서는 전륜측 압력제어밸브(20FR,20FL)와 설정압력유지밸브(37)를 연결하는 관로를 전륜복귀관로(Lr1)로 하고, 후륜측 압력제어밸브(20RR,20RL)와 설정압력유지밸브(37)를 연결하는 관로를 후륜복귀관로(Lr2)로 하며, 설정압력유지밸브(37)와 오일탱크(23)를 연결하는 관로를 탱크관로(Lt)로 각각 명명한다. 그리고 압력제어밸브(35)로부터 직접 탱크관로(Lt)에 연결된 관로를 바이패스관로(Lb)로 하고, 압력제어밸브(35)의 하류측관로에서 분기하여 설정압력유지밸브(37)에 연결되는 관로를 파일럿관로(26p)로 각각 명명한다.

한편, 후륜밸브유니트(39R)에는 각 유압액츄에이터(30)로 공급되는 유체압력을 제어하는 후륜압력제어밸브(20RR,20RL)가 구비되고, 이들 압력제어밸브(20RR,20RL)와 상류측에는 여과기(33R)가 설치되며, 여과기(33R) 상류측의 공급관로(Li) 압력을 축적하는 축압기(11R)가 마련된다. 또한 후륜주관로(Ls2)와 후륜복귀관로(Lr2)를 연결하는 관로상에는 복귀압 이상방지를 위한 체크밸브(34)와 이 체크밸브(34)에 병렬로 연결된 공기배출구(34B)가 구비된다. 또 각 압력제어밸브(20RR,20RL)와 설정압력유지밸브(37) 사이에는 후륜측 복귀축압기(16R)가 설치된다.

또한, 이러한 유압회로로 이루어진 차량용 능동 현가장치는 유압펌프(38)와 각 유압액츄에이터(30)의 압력을 제어하기 위해 차륜자세변화검출기(28)와 이상상태검출기(29)를 구비하고, 이들의 신호(X,Y)에 의해 동작하는 제어기(32)는 압력제어밸브(35)의 비례솔레노이드(35s)에 제어신호(IBY)를 부여하고, 각 차륜압력제어밸브(20FR,20FL,20RR,20RL)의 각 비례솔레노이드(205)에 제어신호(IFR,IFL,IRR,IRL, 이하 Ic라 표기함)을 부여하여 차량의 최적 자세를 유지하도록 한 것이다.

제3도에 도시된 차륜압력제어밸브(20)는 도로면 상태에 따른 차체의 진동이 저주파수 영역일 때 반응을 하며, 제어기(32)에서 발생한 제어신호(Ic)에 의해 동작된다. 또한, 파일럿밸브(20P)와 함께 진동이 중주파수 영역에서 반응하도록 기계적인 작동을 하는 주밸브(20M)로 이루어진다.

파일럿밸브(20P)는 몸체(40)와, 복귀유로(Lr1,Lr2)와 연통하는 복귀오리피스(48)를 설치한 외측슬리브(54)와, 주관로(Ls1,Ls2)와 연통하는 공급오리피스(52)를 구비하는 한편 주밸브(20M)에 유체를 보낼 수 있는 파일럿오리피스(47)가 구비된 내측슬리브(51)로 이루어진다. 또한, 파일럿밸브(20P)는 외측슬리브(54) 내에 진퇴운동 가능하게 배치됨과 동시에 머리부가 내측슬리브(51) 내에 형성된 포펫통로(53)의 일단을 막을 수 있는 포펫(50)을 포함한다. 또한 파일럿밸브(20P)는 제어신호(Ic)에 따라 작동하는 비례솔레노이드(20s) 내에 플런저(49)를 설치하여 포펫(50) 후부를 밀도록 구성된다.

주밸브(20M)는 파일럿밸브(20P)와 일체를 이루는 몸체(40)와, 몸체(40)내에 설치된 스풀슬리브(42)와, 스풀슬리브(42) 내에 진퇴운동 가능하게 설치된 스풀(41)로 이루어진다. 스풀슬리브(42)는 주관로(Ls1,Ls2)와 연통하는 포트와, 제어관로(Lc)와 연통하는 포트와, 복귀로(Lr1,Lr2)와 연통하는 포트를 구비한다.

또한, 스풀(41)에는 그 우측단에 파일럿오리피스(47)와 연통하는 파일럿실(55P)이 형성되고, 그 좌측단에는 지그(43)에 의해 압축된 스프링(45)을 수용하는 귀환실(55F)이 형성되며, 이 귀환실(55F)과 스풀(41) 외측을 연결시키는 귀환오리피스(46)가 마련된다.

이러한 차륜압력제어밸브(20)는 차체의 진동이 저주파수 영역일 때, 제어신호(Ic)의 증가에 따른 비례솔레노이드(20s)의 힘이 증가함과 동시에, 플런저(49)를 하향 이동시켜, 포펫(50)이 포펫통로(53)를 막아준다. 그리고 포펫통로(53) 내의 유압이 점차 증가함 동시에 파일럿오리피스(47) 내의 압력이 증가되어 스풀(41)이 점차 좌로 이동된다. 이로써 주관로(Ls1,Ls2)에서 제어관로(Lc)에 연통하는 유로가 점차 열리고, 제어관로(Lc)로의 유입유량이 증가된다.

한편, 차량의 주행중에 차륜이 도로의 돌출면을 지나가면, 즉 바운드시에는 유압액츄에이터(30) 내의 압축실(30c)의 압력이 증가된다. 이때는 제어관로(Lc)내부 압력이 증가함과 동시에 유체가 귀환오리피스(46)을 매개로 귀환실(55F)로 유입되며, 증가된 귀환실(55F)의 압력으로 스풀(41)을 우측으로 이동시키게 된다. 이로써 제어관로(Lc)는 복귀로(Lr1,Lr2)와 연통되며, 제어관로(Lc) 내의 유체가 복귀로(Lr1,Lr2)로 흘러서 유압액츄에이터(30)의 압축실(30c) 내의 압력이 하강하게 되어, 소정의 차고를 유지할 수 있게 된다.

또한, 차량의 주행중 차륜이 도로의 침강부를 지나가면, 즉 리바운드시에는 유압액츄에이터(30)의 압축실(30c) 내의 압력이 하강된다. 이때는 제어관로(Lc) 내 압력이 하강함과 동시에, 귀환오리피스(46)을 통하여 귀환실(55F) 내의 유체가 제어관로(Lc)로 유출되며, 귀환실(55F) 압력이 떨어지면서 스풀(41)은 좌측으로 이동된다. 따라서 제어관로(Lc)는 주관로(Ls1,Ls2)와 연통되고, 주관로(Ls1,Ls2) 내의 유체가 제어관로(Lc)에 유입되면서 유압액츄에이터(30) 압축실(30c)의 압력이 상승되고, 이로써 소정의 차고를 유지할 수 있게 된다.

제4도에 도시된 주관로 압력제어밸브(35)는 몸체(55)와, 몸체(55) 내에 진퇴운동 가능하게 배치된 스풀(57)과, 스풀(57)의 이동을 지지하도록 스풀(57)의 외주에 배치된 스풀슬리브(56)로 이루어진다. 스풀(57)의 일단에는 이 스풀(57)에 스프링지그(58)의 조정에 따라 소정의 탄성력을 가하는 스프링(59)을 설치하는 한편, 스풀(57)의 타단에는 제어신호(IBY)에 의해 동작하는 비례솔레노이드(35s) 내의 플런저(51)가 접하도록 설치된다.

여기서 제4도는 비례솔레노이드(35s)가 온(ON)상태(즉, 엔진의 구동중 정지상태)인 것을 도시한 것이기 때문에, 플런저(51)가 스풀(57)을 밀어서 시스템관로(Ls)와 전·후륜주관로(Ls1,Ls2)가 연통이 된 상태이다. 반대로, 비례솔레노이드(35s)가 오프(OFF)상태(즉, 엔진정지 또는 엔진의 구동중 이상발생시)에는 플런저(51)가 후퇴를 하고, 스풀(57)은 스프링(59)의 탄성에 의해 역방향으로 이동하여 시스템관로(Ls)가 바이패스관로(Lb)와 연통된다.

제5도에 도시된 릴리프밸브(6)는 몸체(60)와, 몸체(60) 내에 설치된 슬리브(61U,61L)와, 좌측 슬리브(61L) 내에 진퇴운동 가능하게 설치된 포펫(62)을 구비한다. 또 릴리프밸브(6)는 포펫(62)이 슬리브(61U)에 당접하도록 포펫(62)에 힘을 가하는 스프링(63)을 구비하고, 포펫(62)에 소정의 크래킹압을 부여하여 스프링(63)의 탄성력을 조정하는 조정지그(64)를 포함한다. 또한, 좌측 슬리브(61L)에는 챔버(66) 내의 유체를 탱크관로(Lt)로 보내는 오리피스(65)가 형성된다.

이러한 릴리프밸브(6)는 시스템관로(Ls)를 통하는 유체압이 스프링(63)의 설정압력보다 크면, 포펫(62)이 좌측으로 이동하여 시스템관로(Ls)와 탱크관로(Lt)가 연통되며, 포펫(62)이 좌로 이동할 때 압축되는 챔버(66) 내의 유체가 오리피스(65)를 통하여 탱크관로(Lt)로 유출됨과 동시에, 유체에 저항을 부여하여 챔버(66)내의 급격한 압력변화에 따른 체터링을 방지한다.

제6도에 도시된 설정압력유지밸브(37)는 몸체(70)와, 몸체(70) 내에 설치된 슬리브(71)와, 이 슬리브(71) 내에 진퇴운동 가능하게 배치된 파일럿스풀(73)과, 파일럿스풀(73)의 일단과 연결된 상태로 설치되어 파일럿스풀(73)의 동작에 따라 전·후륜 복귀관로(Lr1,Lr2)가 탱크관로(Lt)와 연통될 수 있도록 하는 파일럿포펫(72)으로 이루어진다. 또한 설정압력유지밸브(37)는 파일럿포펫(72)의 타단을 탄력 지지하는 스프링(74)과, 파일럿포펫(72)에 소정의 크래킹압을 부여하도록 스프링(74)의 탄성력을 조정하는 조정지그(75)를 포함한다.

이러한 설정압력유지밸브(37)는 파일럿관로(26p)을 통하는 유체압과, 전·후륜복귀관로(Lr1,Lr2)을 통하는 유체압을 합한 압력이 스프링(74)의 설정압력인 크래킹압보다 클 경우, 파일럿포펫(72)이 후퇴하여 전·후륜 복귀관로(Lr1,Lr2)가 탱크관로(Lt)와 연통된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 차량용 능동 현가장치의 동작은 다음과 같다.

제7도는 차량 엔진의 정지시, 엔진시동 직후 및 통상 주행시에 따른 각 유압 회로 내의 압력이 변화하는 것을 보인 것이다. 이를 참조하면, 엔진의 정지시(0∼ TO)에는 차륜압력제어밸브(20)에서 스풀(41)이 중립상태이면서 주관로(Ls1,Ls2)와 복귀로(Lr1,Lr2)가 유압액츄에이터(30)로 연결되는 제어관로(Lc)와 연통된다. 또한, 주관로 압력제어밸브(35)에서는 스풀(57)에 의해 전·후륜주관로(Ls1,Ls2)가 시스템관로(Ls)와 차단된다. 그리고 설정압력유지밸브(37)가 닫힘에 따라 주관로(Ls1,Ls2)와 복귀로(Lr1,Lr2)는 제어관로(Lc)에 설정된 차고유지압(P3)을 유지한다. 이때 시스템관로(Ls)와 탱크관로(Lt)의 압력은 0으로 된다.

엔진 시동직후(TO)에는 유압펌프(38)에 의해 서서히 가압되어 시스템관로(Ls) 내의 압력이 P1으로 되고, 주관로 압력제어밸브(35)를 통과한 유체가 바이패스관로(Lb)에 유입되면서 바이패스관로(Lb)도 같은 압력 P1으로 유지된다.

시스템관로(Ls) 내 유압(P1)은 T1시점까지 유지된다. 이때도 주관로압력제어밸브(35)에서의 시스템관로(Ls)는 전·후륜주관로(Ls1,Ls2)와 차단되며, 설정압력 유지밸브(37)도 닫힌 상태를 유지하기 때문에 주관로(Ls1,Ls2) 및 복귀로(Lr1,Lr2)내의 유압은 차고유지압(P3)을 계속 유지한다.

T2시점에서는 시스템관로(Ls)의 압력이 차고유지압(P3)로 점차 상승한다. 즉 주관로압력제어밸브(35)에서 시간 T1부터 비례솔레노이드(35s)에 가해지는 제어신호(IBY)가 증가하면서, 시스템관로(Ls)가 전·후륜주관로(Ls1,Ls2)와 연통하기 시작하여 시스템관로(Ls)의 유압이 차고유지압(P3)을 유지하고 있던 전·후륜주관로(Ls1,Ls2)의 유압과 함께 상승된다. 이와 동시에 설정압력유지밸브(37)는 파일럿관로(26P)을 통하는 유압에 의해 점차 개방되기 시작한다. 따라서 복귀로(Lr1,Lr2)내 유압은 점차 하강하게 된다.

T3시점에서는 주관로(Ls1,Ls2) 내 유압이 점차 상승하여 설정압력유지밸브(37)가 완전히 개방된 파일럿압(Pp)에 이른다. 따라서 복귀로(Lr1,Lr2)의 유압은 낮은 압력인 P1으로 하강한다.

T4시점에서는 유압펌프(38)의 작동으로 시스템관로(Ls)의 압이 시스템압인 P2로 상승하게 되고, 주관로압력제어밸브(35)에서 주관로(Ls1,Ls2)는 시스템관로(Ls)와 완전히 개방 연결되어 주관로(Ls1,Ls2)의 압력도 P2로 유지된다.

T4시점에서 T5시점까지의 통상 주행시에는 시스템관로(Ls)와 주관로(Ls1,Ls2)가 P2의 압력을 유지하는 한편, 복귀로(Lr1,Lr2)와 탱크관로(Lt)가 P1의 압력을 유지한다. 그리고 이때 제어관로(Lc)는 차고유지압 P3를 유지하게 된다.

따라서 차량은 각 관로가 이와 같은 각 유압을 유지하면서, 차륜 자세에 변화에 따른 제어기(32)의 제어신호(Ic)에 의해 차륜압력제어밸브(20)가 동작되기 때문에, 항상 차고유지압을 유지하며 주행하게 된다.

유압펌프(38)의 작동이 중단되는 T5시점에서는 시스템관로(Ls)의 압력이 0으로 되는 한편, 탱크관로(Lt)의 압력도 0으로 된다. 이와 동시에 주관로(Ls1,Ls2) 압력이 점차 하강하기 시작한다.

T6시점에서는 주관로압력제어밸브(35)에서 시스템관로(Ls)와 완전히 개방되어 있는 주관로(Ls1,Ls2)가 서서히 닫히기 시작한다. 그리고 주관로(Ls1,Ls2)의 압력이 파일럿압(Pp)에 이르면서 파일럿관로(26P)와 연통되어 있는 설정압력유지밸브(37)도 서서히 닫히기 시작한다.

T7시점에서는 주관로압력제어밸브(35)에서 시스템관로(Ls)와 통하고 있는 주관로(Ls1,Ls2)가 완전히 닫힌다. 그리고 설정압력유지밸브(37)에서 탱크관로(Lt)와 연통된 복귀로(Lr1,Lr2)가 완전히 닫힌다. 이로써, 주관로(Ls1,Ls2) 압력과 복귀로(Lr1,Lr2) 압력이 제어관로(Lc)의 압력과 차고유지압(P3)을 유지하게 된다.

한편, 차량의 통상 주행시, 즉 T5의 시점일 때 시스템 고장이 발생하는 경우, 이상상태검출기(29)의 검출신호에 따른 제어기(32)의 동작에 의해 주관로압력 제어밸브(35)의 비례솔례노이드(35s)로 전해지는 제어신호(IBY)가 차단된다. 이때 주관로 압력제어밸브(35)에서 주관로(Ls1,Ls2)와 연통된 시스템관로(Ls)가 바이패스관로(Lb)와 연통된다. 따라서 주관로(Ls1,Ls2)의 압력은 하강함과 동시에 차고유지압(P3)을 유지한다. 이와 동시에 바이패스관로(Lb)를 통하여 설정압력유지밸브(37)에 전달되는 압력도 하강하고, 설정압력유지밸브(37)에서 탱크관로(Lt)와 연통된 복귀로(Lr1,Lr2)가 완전히 닫힌다. 이때 내부압력이 P1인 복귀로(Lr1,Lr2) 내의 압력은 주관로(Ls1,Ls2)의 압으로 인해 P3로 상승한다. 따라서 주관로(Ls1,Ls2)와 복귀로(Lr1,Lr2)는 제어관로(Lc)처럼 차고유지압(P3)을 유지하게 된다.

한편, 이때도 차량의 이동을 위해 유압펌프(38)가 계속 회전을 하지만, 주관로압력제어밸브(35)의 시스템관로(Ls)가 바이패스관로(Lb)와 연결되어 있기 때문에, 저압인 P1의 압력으로 릴리프되어 탱크관로(Lt)를 통해 오일탱크(23)로 복귀한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 능동 현가장치는 내부구조가 간단한 설정압유지밸브와, 주관로압력제어밸브의 조합에 의해 엔진의 시동과 정지직후의 차고 급변을 방지하고, 시스템 고장 및 주차시에 일정한 차고를 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 주관로 압력제어밸브와 비례압력제어밸브 및 릴리프밸브와 설정압력제어밸브는 일부 부품을 공유하며 구조적으로도 유사하기 때문에, 가공불량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 제작과 설치가 용이하여 제조원가를 줄이는 효과가 있다.

또한, 통상의 운전 중에는 설정압력유지밸브가 완전히 개방되어 오일이 용이하게 오일탱크로 복귀 가능하고, 시스템 고장 중 주행시에도 주관로압력제어밸브가 완전히 개방되기 때문에 펌프로부터 공급되는 유체가 저압으로 릴리프되어 에너지 및 소음을 저감시키는 효과가 있다.

Claims

유압을 생성하여 공급하는 유압발생장치(380)와, 각 차륜과 차체사이에 설치된 유압액츄에이터(30)와, 차량의 자세변화검출기(28)와 이상상태검출기(29)의 정보를 토대로 제어신호를 발생시키는 제어기(32)와, 상기 제어기(32)의 제어신호에 따른 비례솔레노이드(20s)의 동작으로 상기 유압액츄에이터(30)에 가해지는 압력을 제어하는 차륜압력제어밸브(20)와, 상기 유압발생장치(380)와 상기 차륜압력제어밸브(20) 사이에 설치되며 상기 제어신호에 따른 비례솔레노이드(35S)의 동작으로 주관로(Li)에 공급되는 압력을 제어하는 주관로 압력제어밸브(35)와, 상기 차륜압력 제어밸브(20)로부터 상기 유압발생장치(380)로 복귀하는 복귀관로(Lo)상에 설치되며 이에 상기 주관로 압력제어밸브(35)를 통과한 파일럿압이 공급되도록 된 설정압력유지밸브(37)와, 상기 주관로압력제어밸브(35)의 상류관로와 상기 설정압력유지 밸브(37)의 하류관로를 연결하는 관로상에 설치되어 시스템압을 설정하는 릴리프밸브(6)를 구비하되, 상기 주관로압력제어밸브(35)의 바이패스관로(Lb)가 상기 릴리브밸브(6)의 하류관로에 연결되며, 상기 주관로압력제어밸브(35)는 통상 주행시에 상기 유압발생장치(380)와 연결된 시스템관로(Ls)를 주관로(Li)와 연통시키고, 고장이나 엔진 정지시에 상기 바이패스관로(Lb)와 연통시키는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.
제1항에 있어서, 상기 설정압력유지밸브(37)는 고장이나 엔진 정시시에 닫히고, 통상 주행시와 상기 주관로(Li)의 압력이 파일럿압이 될 때에는 열리기 시작하는 것을 특징으로 하는 차량용 능동 현가장치.