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KR100643962B1 - Vehicle rollover prevention device using air spring - Google Patents

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KR100643962B1
KR100643962B1 KR1020040025373A KR20040025373A KR100643962B1 KR 100643962 B1 KR100643962 B1 KR 100643962B1 KR 1020040025373 A KR1020040025373 A KR 1020040025373A KR 20040025373 A KR20040025373 A KR 20040025373A KR 100643962 B1 KR100643962 B1 KR 100643962B1
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air spring
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차체측에 장착되는 지지로드와 차륜측에 장착되며 상기 지지로드에 연결되는 벨로즈와 상기 벨로즈로의 공기의 흡입과 배출을 조절하는 레벨링 밸브로 이루어지는 공기 스프링을 구비한 차량의 전복 방지 장치에 관한 것으로서, 상기 차륜과 인접한 위치의 차체측에 각각 장착되어 상기 차체의 경사정도를 감지하는 다수의 각도센서와, 상기 지지로드를 상향시켜 상기 차체를 들어올리는 차체상향장치와, 상기 벨로즈의 높이에 따라 상기 레벨링 밸브를 제어하며, 상기 각도센서에서 감지된 적어도 하나의 각도가 차량의 최대안전경사각에 도달하면 차량이 기울어진 것으로 판단하고 상기 차체가 평형이 되도록 상기 기울어진 차륜 측에 장착된 상기 차체상향장치를 구동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 공기스프링을 장착한 대형 차량의 거동자세의 변화가 최대안전경사각(임계 경사각)에 도달한 경우 차체가 기울어져 발생하는 전복을 방지할 수 있다.The present invention is to prevent overturning of a vehicle having a support rod mounted on the vehicle body side and a wheel spring mounted on the wheel side, and an air spring consisting of a bellows connected to the support rod and a leveling valve for controlling intake and discharge of air into the bellows. An apparatus comprising: a plurality of angle sensors each mounted on a vehicle body side at a position adjacent to the wheel to sense a degree of inclination of the vehicle body; a vehicle body upward device for lifting the vehicle body by raising the support rod; and the bellows. The leveling valve is controlled according to the height of the vehicle, and when the at least one angle detected by the angle sensor reaches the maximum safety inclination angle of the vehicle, the vehicle is determined to be inclined and mounted on the inclined wheel side so that the vehicle body is in equilibrium. It characterized in that it comprises a control unit for driving the vehicle body upward device. As a result, when the change in the behavior attitude of the large vehicle equipped with the air spring reaches the maximum safety inclination angle (critical inclination angle), it is possible to prevent overturning caused by tilting the vehicle body.

공기 스프링, 각도센서, 전복방지Air spring, angle sensor, rollover protection

Description

공기 스프링을 이용한 차량 전복방지 장치{apparatus for preventing of vehicle upset using air spring}Apparatus for preventing of vehicle upset using air spring}

도 1은 초저상 CNG 버스의 간략도,1 is a simplified diagram of an ultra low CNG bus;

도 2는 버스의 최대안전경사각을 나타낸 간략도,2 is a simplified diagram showing the maximum safety inclination angle of the bus,

도 3 및 4는 본 발명에 따른 공기 스프링을 적용한 전복 방지 장치의 구성도, 3 and 4 is a configuration diagram of the rollover prevention device applying the air spring according to the present invention,

도 5는 종래의 공기 현가장치의 공기 스프링의 구조도,5 is a structural diagram of an air spring of a conventional air suspension device;

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10 : 전복방지장치 11 : 차체10: roll over device 11: body

12 : 범퍼 스토퍼 13 : 공압실린더12 bumper stopper 13 pneumatic cylinder

14 : 벨로즈 15 : 정지판14: bellows 15: stop plate

16 : 각도센서 17 : 추 16: angle sensor 17: weight

18 : 공기탱크 19 : ECU18: air tank 19: ECU

20, 21 : 밸브20, 21: valve

본 발명은 차량의 전복 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 현가 장치의 공기스프링을 이용한 차량 전복 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle overturn prevention apparatus, and more particularly to a vehicle overturn prevention apparatus using the air spring of the suspension system of the vehicle.

일반적으로 차량의 현가 장치(suspension system)는 차축을 차체 또는 프레임에 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 연결하지 않도록 하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다. 이러한 현가장치는 노면으로부터의 충격을 완화하는 섀시 스프링, 섀시 스프링의 자유 진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스테빌라이저(stabilizer) 등으로 구성되어 있다.In general, a suspension system of a vehicle is a device that connects the axle to the vehicle body or frame so as not to directly connect the vibration or shock received from the road surface to the vehicle body while driving, thereby preventing damage to the body and cargo and improving ride comfort. to be. The suspension includes a chassis spring for mitigating impact from the road surface, a shock absorber for controlling the free vibration of the chassis spring to improve ride comfort, and a stabilizer for preventing rolling of the vehicle.

차량 현가장치의 섀시 스프링(Chassis spring)은 차체와 바퀴 사이에 설치되어 자동차가 주행할 때 노면에서 받는 충격과 바퀴의 진동을 흡수하여 차체에 전달하지 않기 위한 것으로서, 하나의 종류로서 공기의 압축 탄성을 이용한 공기 스프링(Air spring)이 있다.Chassis spring of the vehicle suspension is installed between the vehicle body and the wheels to absorb the shock and vibration of the wheels when the vehicle is driven and not transmit it to the vehicle body. There is an air spring using.

공기 스프링은 차 높이를 일정하게 유지할 수 있는 등의 장점이 있으나, 공기 압력을 하중에 따라 조정하는 장치와 압축 공기를 출력하는 압축기 등이 필요하며 그 구조가 복잡한 관계로 버스와 같은 대형 차량에 사용된다. 이러한 공기 스프링은 벨로즈 형태로 되어 있으며, 내부의 용적과 압력이 변화해서 신축하여 스프링 작용을 하는 벨로즈 형(Bellows type)과, 신축함에 따라 고무막이 뒤집히는 형식인 다이어프램 형(Diaphragm type)과, 벨로즈 형과 다이어프램 형을 복합한 형식인 복합 형(Combined type)으로 구분되고 있다.The air spring has the advantage of keeping the height of the car constant, but it requires a device that adjusts the air pressure according to the load and a compressor that outputs compressed air.It is used in large vehicles such as buses because of its complicated structure. do. These air springs have a bellows shape, a bellows type that acts as a spring by changing its internal volume and pressure, and a diaphragm type that inverts a rubber membrane as it expands and contracts. It is divided into the combined type, which is a combination of the bellows type and the diaphragm type.

종래의 공기 스프링의 구조는 도 5에 도시되어 있다. 공기스프링(100)은 차체와 차륜 사이에 마련된다. 차체에는 범퍼 스토퍼(102)가 장착된 지지로드(103)가 고정되고, 차륜측에는 지지로드(103)를 수용하는 벨로즈(104)가 장착된다. 그리고, 벨로즈(104)의 측부에는 하중의 증가 또는 감소에 따라 공기 스프링의 내부압력을 조절하는 기능을 하는 레벨링 밸브(미도시)가 연결된다. 하중이 증가하여 벨로즈 높이가 규정보다 낮아지면 레벨링 밸브가 작동하여 압축 공기가 벨로즈(104)로 들어가 벨로즈(104)가 팽창하므로 차체의 높이를 신장시켜 규정의 높이가 되게 한다. The structure of a conventional air spring is shown in FIG. The air spring 100 is provided between the vehicle body and the wheels. A support rod 103 on which the bumper stopper 102 is mounted is fixed to the vehicle body, and a bellows 104 accommodating the support rod 103 is mounted on the wheel side. And, the side of the bellows 104 is connected to a leveling valve (not shown) that functions to adjust the internal pressure of the air spring in accordance with the increase or decrease of the load. When the load increases and the bellows height is lower than the prescribed level, the leveling valve is operated so that the compressed air enters the bellows 104 and the bellows 104 expands, thereby extending the height of the vehicle body to become the specified height.

한편, 도 1에 도시된 바와 같은 초저상 CNG(Compressed Natural Gas)버스(1)는 연료저장장치인 CNG탱크(3)가 지붕에 장착되어 있어 에어컨(2) 무게와 함께 버스의 지붕에 높은 하중이 실리게 된다. 그리고, 초저상 CNG버스는 기존의 차량에 비하여 차실내 바닥면 또는 플로워면이 낮은 구조로 인하여 메인 프레임의 두께가 기존의 차량보다 작아 프레임의 중량이 작다. 이에 따라, 초저상 CNG버스는 안전경사각 법규(35도)를 만족하기는 하나, 지붕의 하중이 과도한 관계로 타차량에 비해 전복위험이 높고 전복시 피해정도가 타차량에 비하여 매우 심하다. 또한, 초저상 CNG 버스와 같은 대형차량은 도 2의 공기 서스펜션을 사용함에 따라 서스펜션이 미약하여 롤 센터(roll center:4)를 중심으로 기울어질 때 차체의 기울기가 다른 차에 비하여 심하다는 단점이 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 1, the CNG bus (1) of the ultra low-phase compressed gas (1) has a CNG tank (3), which is a fuel storage device, mounted on the roof, and thus a high load on the roof of the bus together with the weight of the air conditioner (2). This is loaded. In addition, the ultra-low CNG bus has a lower frame weight than the existing vehicle due to the lower interior floor or floor surface than the existing vehicle. Accordingly, the ultra low profile CNG bus satisfies the safety inclination angle (35 degrees), but due to the excessive load on the roof, the risk of overturning is higher than that of other vehicles. In addition, a large vehicle such as an ultra-low-rise CNG bus has a disadvantage in that the inclination of the vehicle body is severe compared to other cars when the suspension is inclined around the roll center (4) due to the use of the air suspension of FIG. 2. have.

그런데, 초저상 CNG버스와 같이 하중이 큰 물체를 장착한 대형차량이 경사면에 위치한 상태에서 일측 차륜측이 기울어지게 되면 종래와 같이 공기 스프링의 벨로즈내에 공기를 주입하여 벨로즈의 확장시키는 것만으로는 차체의 균형을 이루기 가 어렵다.However, if one wheel side is inclined while a large vehicle equipped with a heavy load such as an ultra-low CNG bus is located on an inclined surface, it is only necessary to expand the bellows by injecting air into the bellows of the air spring as in the prior art. Is difficult to balance the car body.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 공기스프링을 장착한 대형 차량의 거동자세의 변화가 최대안전경사각(임계 경사각)에 도달한 경우 차체가 기울어져 발생하는 전복을 방지할 수 있는 차량 전복 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to prevent overturning caused by tilting the vehicle body when the change in the behavior attitude of a large vehicle equipped with an air spring reaches the maximum safety inclination angle (critical inclination angle). It is an object of the present invention to provide a vehicle overturn prevention device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체측에 장착되는 지지로드와 차륜측에 장착되며 상기 지지로드에 연결되는 벨로즈로 이루어진 공기스프링과 이 공기스프링의 상기 벨로즈로의 공기의 공급과 배출을 조절하는 레벨링밸브를 구비한 차량의 에어스프링 장치에 있어서,
상기 차체의 양측 차륜 인접 부분에 각각 장착되어 차체의 경사정도를 감지하는 각도센서와;
상기 지지로드로 형성되어 차체와 벨로즈를 기구적으로 연결하되 상기 벨로즈와는 압력적으로 독립된 밀폐공간을 이루는 실린더 케이싱 및 상기 실린더 케이싱내에서 이동하는 피스톤 로드로 이루어지는 공압실린더, 공기탱크, 상기 실린더 케이싱과 상기 공기탱크 사이의 공기의 유출입을 단속하는 한 쌍의 밸브로 이루어진 차체상향장치와;
상기 벨로즈의 높이에 따라 상기 레벨링 밸브를 제어함과 더불어, 상기 각도센서에서 감지된 적어도 하나의 각도가 차량의 최대안전경사각에 도달하면 기울어진 차륜측에 장착된 상기 차체상향장치를 구동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention for achieving the above object, an air spring consisting of a support rod mounted on the vehicle body side and a bellows mounted on the wheel side and connected to the support rod and supply of air to the bellows of the air spring. In the air spring device of a vehicle having a leveling valve for controlling the discharge and
An angle sensor mounted on both side wheel adjacent portions of the vehicle body and detecting an inclination degree of the vehicle body;
A pneumatic cylinder, an air tank, and the cylinder, which are formed of the support rod and mechanically connect the vehicle body and the bellows, and form a closed space pressure-independently from the bellows, and a piston rod moving in the cylinder casing. A vehicle body upward device comprising a pair of valves for controlling the inflow and outflow of air between the casing and the air tank;
The control unit controls the leveling valve according to the height of the bellows, and drives the vehicle body upward device mounted on the inclined wheel side when at least one angle detected by the angle sensor reaches the maximum safety tilt angle of the vehicle. Characterized in that it comprises a.

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여기서, 상기 한 쌍의 밸브 중 하나는 보통 주행상태에서 상기 공압실린더의 피스톤 하부공간으로 공기를 공급하고 비상시에 상기 하부공간으로부터 공기를 대기중으로 배출하며, 다른 하나의 밸브는 보통 주행상태에서 상기 공압실린더의 피스톤 상부공간의 공기를 대기중으로 배출하고 비상시에 상기 상부공간으로 공기를 공급한다.Here, one of the pair of valves supplies air to the piston lower space of the pneumatic cylinder in the normal driving state and discharges air from the lower space to the atmosphere in an emergency, and the other valve is the pneumatic pressure in the normal driving state The air in the piston upper space of the cylinder is discharged into the atmosphere and air is supplied to the upper space in an emergency.

상기 피스톤 로드의 단부에는 범퍼 스토퍼가 장착되며, 상기 범퍼 스토퍼는 상기 벨로즈내에 수용되어 상기 벨로즈의 압축시 상기 피스톤 로드와 상기 벨로즈의 접촉으로 인한 충격을 완화할 수 있다.A bumper stopper is mounted at an end of the piston rod, and the bumper stopper is accommodated in the bellows to mitigate an impact due to contact between the piston rod and the bellows when the bellows is compressed.

한편, 상기 각도센서는 지면과 수직을 이루는 추를 포함하며, 상기 추가 기울어진 각도를 감지하여 차체의 기울어진 각도를 감지하는 것이 효과적이다.On the other hand, the angle sensor includes a weight perpendicular to the ground, it is effective to detect the tilt angle of the vehicle body by detecting the additional tilt angle.

본 발명은 공기 스프링을 장착한 차량의 어느 일측이 하중에 의해 크게 기울어진 경우 공기 스프링의 벨로즈에 공기를 주입하여 벨로즈를 확장하여도 차량의 균형이 이루어지지 않을 경우, 이를 보완하기 위해 공압실린더를 이용하여 차체를 들어올림으로써 차량의 전복을 방지하기 위한 것이다. According to the present invention, when any one side of the vehicle equipped with the air spring is inclined greatly by the load, the air is injected into the bellows of the air spring to expand the bellows, but the balance of the vehicle is not achieved. It is to prevent the vehicle from overturning by lifting the vehicle body using the cylinder.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 및 4는 본 발명에 따른 공기 스프링을 갖는 차량 전복방지 장치의 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 공기 스프링을 이용한 차량 전복 방지장치는 양측 차륜과 인접한 위치의 차체측에 각각 장착되어 차량의 경사정도를 감지하는 다수의 각도센서(16), 각도센서(16)와 연결되어 중력방향을 향하여 지면과 수직을 이루는 추(pendulum:17), 차체를 상향시키는 차체상향장치와, 공기 스프링의 압축정도를 제어하며 각도센서(16)로부터 수신된 데이터에 기초하여 차량의 기울어진 상태를 판단하고 좌우 양측의 차체의 기울어진 각도가 최대 안전경사각에 도달하면 차체상향장치를 동작시키는 제어부인 ECU(19)로 구성된다.3 and 4 is a block diagram of a vehicle rollover prevention device having an air spring according to the present invention. As shown in FIG. 3, the vehicle rollover prevention apparatus using the air spring is mounted on the vehicle body side at positions adjacent to both wheels, respectively, and includes a plurality of angle sensors 16 and angle sensors 16 for detecting the degree of inclination of the vehicle. A weight (pendulum 17) connected to the ground perpendicular to the ground in the direction of gravity, a vehicle body upward device for raising the vehicle body, and a degree of compression of the air spring and controlling the inclination of the vehicle based on the data received from the angle sensor 16; It is composed of the ECU 19 which is a control unit for determining the true state and operating the vehicle body upward device when the inclination angle of the vehicle body on both the left and right sides reaches the maximum safety inclination angle.

공기 스프링은 차체를 지지하는 지지로드와, 지지로드에 연결되며 차륜상에 장착되는 벨로즈(14)와, 벨로즈(14)에 공기를 공급하거나 흡입하는 레벨링 밸브(미도시)와, 벨로즈(14)에 공급된 공기를 저장하는 에어탱크(18)로 구성된다.The air spring includes a support rod for supporting the vehicle body, a bellows 14 connected to the support rod and mounted on the wheel, a leveling valve (not shown) for supplying or sucking air to the bellows 14, and the bellows. It consists of an air tank 18 for storing the air supplied to the 14.

본 발명에 따라 상기 지지로드는 차체상향장치의 기능을 하는 공압실린더(13)로 구성한다. 공압실린더(13)는 차량의 하중에 의해 벨로즈(14)가 완전히 압축되었으나 종래의 레벨링 밸브로도 벨로즈(14)를 확장할 수 없어 차량이 최대 안전경사각도에 도달한 경우 상승 작동함으로써 차체를 들어올릴 수 있도록 되어 있다.According to the present invention, the support rod is composed of a pneumatic cylinder 13 which functions as a vehicle body upward device. Although the bellows 14 is completely compressed by the load of the vehicle, the pneumatic cylinder 13 cannot be extended even with the conventional leveling valve, and thus the vehicle body is moved upward when the vehicle reaches the maximum safety tilt angle. It is designed to lift.

공압실린더(13)는 차체와 벨로즈(14)의 사이를 기구적으로 연결하되, 압력적으로는 상호 독립된 밀폐공간을 구성하는 실린더 케이싱과, 실린더 케이싱에 수용되는 피스톤 로드(13a)와, 피스톤 로드(13a)에 연결되는 범퍼 스토퍼(12)와, 실린더 케이싱 내에서 피스톤 로드(13a)의 이동을 한정하는 스토퍼(13b)로 구성된다. 한편, 벨로즈(14)내에는 벨로즈(14)의 수축시 범퍼 스토퍼(12)와의 접촉으로 인한 충격을 완화하기 위한 정지판(15)이 수용된다. The pneumatic cylinder 13 is mechanically connected between the vehicle body and the bellows 14, but the cylinder casing constituting a closed space independent of the pressure, the piston rod (13a) accommodated in the cylinder casing, the piston The bumper stopper 12 connected to the rod 13a, and the stopper 13b which limits the movement of the piston rod 13a in a cylinder casing. On the other hand, the bellows 14 is accommodated in the stop plate 15 for mitigating the impact due to contact with the bumper stopper 12 when the bellows 14 shrinks.

공압실린더(13)는 에어탱크(18)에 연결되는 제1 밸브(20) 및 제2 밸브(21)에 의해 동작되며, 제1 밸브(20)는 보통의 주행상태에서 에어탱크(18)의 공기를 공압실린더(13)의 하부공간(피스톤로드의 피스톤을 기준으로 하부공간과 상부공간을 구분한다.)에 공급하고 비상동작시 공압실린더(13)의 상기 하부공간으로부터 공기를 대기 중으로 배출하는 기능을 한다. 이때, 상기 공압실린더(13)의 하부공간은 전술한 바와 같이 상기 벨로즈(14)와는 독립된 밀폐공간으로서 양자는 상호간에 공기가 유통되지 않는 압력적으로 별개의 공간이다.
이와 반대로 제2 밸브(21)는 보통 상태에서 공압실린더(13)의 상부공간으로부터 공기를 대기 중으로 배출하고 비상동작시 에어탱크(18)의 공기를 공압실린더(13)의 상기 상부공간으로 공급한다.
The pneumatic cylinder 13 is operated by the first valve 20 and the second valve 21 which are connected to the air tank 18, the first valve 20 of the air tank 18 in the normal running state Supplying air to the lower space of the pneumatic cylinder 13 (dividing the lower space and the upper space based on the piston of the piston rod) and to discharge air from the lower space of the pneumatic cylinder 13 to the atmosphere during emergency operation Function At this time, the lower space of the pneumatic cylinder 13 is a closed space independent of the bellows 14 as described above, both of which are pressure-separated spaces in which air does not flow.
In contrast, the second valve 21 discharges air from the upper space of the pneumatic cylinder 13 to the atmosphere in a normal state and supplies air of the air tank 18 to the upper space of the pneumatic cylinder 13 in an emergency operation. .

각도센서(16)는 차량이 수평상태에서 기울어지면 추(17)는 중력을 받으므로 원래의 초기위치에 대해 추(17)가 기울어지게 되는데, 이때 추(17)에 의해 토크가 발생하여 그 값이 저항값으로 산출된다.When the angle sensor 16 is tilted in a horizontal state of the vehicle, the weight 17 receives gravity, so that the weight 17 is inclined with respect to the original initial position. This resistance value is calculated.

추(17)는 추의 무게에 의해 항상 중력방향을 유지하므로 차량이 기울어지게 되면 추(17)가 중력방향으로 움직이게 되고 이에 따라 차량의 각 차체에 장착된 각도센서(16)의 저항값이 변하게 되고, 저항값은 ECU(19)로 제공된다. Since the weight 17 always maintains the gravity direction by the weight of the weight, when the vehicle is inclined, the weight 17 moves in the gravity direction, thereby changing the resistance value of the angle sensor 16 mounted on each vehicle body of the vehicle. The resistance value is provided to the ECU 19.

ECU(19)는 차체의 좌우 중 어느 일측이 기울어져 최대안전경사각을 벗어나는 것으로 판단되면 기울어진 차륜측의 공압실린더(13)에 공압을 공급하여 상승시킴으로써 그에 따라 차체가 상승하여 수평을 이루게 된다. If any one of the left and right sides of the vehicle body is determined to be out of the maximum safety inclination angle, the ECU 19 supplies air pressure to the pneumatic cylinder 13 on the inclined wheel side and ascends, thereby raising the vehicle body to be horizontal.

ECU(19)의 동작을 상세히 설명하면, ECU(19)는 저항값에 따른 차량의 각도 데이터를 각도센서(16)로부터 수신한다. ECU(19)는 차량의 기울어진 각도가 최대안전경사각도인 35도 이상이 되면 ECU(19)는 차량이 전복 위기임을 판단한다. 그리고, ECU(19)는 각도센서(16)로부터 수신한 저항값에 따라 좌측과 우측인지 판단한 다음 제1 밸브(20)및 제2밸브(21)를 온오프 작동시켜 공압실린더(13)를 동작시킨다.Referring to the operation of the ECU 19 in detail, the ECU 19 receives the angle data of the vehicle according to the resistance value from the angle sensor 16. When the inclination angle of the vehicle reaches 35 degrees or more, which is the maximum safety tilt angle, the ECU 19 determines that the vehicle is in danger of overturning. Then, the ECU 19 determines whether it is left and right according to the resistance value received from the angle sensor 16, and then operates the pneumatic cylinder 13 by turning on and off the first valve 20 and the second valve 21. Let's do it.

제1 밸브(20) 및 제2밸브(21)의 개폐에 따라 공압실린더(13)가 동작되는 구성은 다음과 같다. 공압실린더(13)에서 제1 밸브(20)와 제2 밸브(21)의 개폐에 의한 공기의 공급과 배기에 의해 피스톤 로드(13a)와 실린더케이싱이 상대작동하게 된다. 평상시 제1 밸브(20)는 에어탱크(18)에서 실린더(13) 하부공간으로 공기가 공급되는 상태이고 제2 밸브(21)는 대기 중으로 공기를 배출시키는 상태로 되어 있다. The configuration in which the pneumatic cylinder 13 is operated in accordance with the opening and closing of the first valve 20 and the second valve 21 is as follows. In the pneumatic cylinder 13, the piston rod 13a and the cylinder casing are relatively operated by supplying and exhausting air by opening and closing the first valve 20 and the second valve 21. Usually, the first valve 20 is in a state in which air is supplied from the air tank 18 to the lower space of the cylinder 13, and the second valve 21 is in a state of discharging air into the atmosphere.

이와 반대로 차량의 기울어진 각도가 최대안전경사각도인 35도 이상이 되어 피스톤 로드(13a) 하단의 범퍼 스토퍼(12)가 정지판(15)에 맞닿은 비상 상태에서는, 상기 제1 밸브(20)는 공압실린더(13) 하부공간의 공기를 대기 중으로 배출하는 상태로 전환되고 제2 밸브(21)가 공압실린더(13) 상부공간에 공기가 공급되는 상태로 전환된다. 이에 따라, 범퍼스토퍼(12)가 정지판(15)에 맞닿은 상태의 피스톤로드(13a)에 대해 공압실린더(13)(정확히는 실린더 케이싱)가 상승한다.
이처럼 상승된 공압실린더(13)에 의하여 기울어진 부분의 차체가 올라가므로 차체의 수평을 유지하게 된다.
즉, 벨로즈(14)내에 인가된 공압만으로는 기울어진 차체를 들어올리지 못하다가, 벨로즈(14)에 부가된 공압실린더(13)에 공압이 인가됨으로써 차체에는 상기 벨로즈(14)에 가해진 공압과 공압실린더(13)에 가해진 공압의 합력이 작용하게 되어, 차체를 상승시킬 수 있게 되는 것이다.
On the contrary, in the emergency state in which the inclination angle of the vehicle becomes 35 degrees or more, which is the maximum safety inclination angle, and the bumper stopper 12 at the lower end of the piston rod 13a contacts the stop plate 15, the first valve 20 The air in the lower space of the pneumatic cylinder 13 is switched to the state to be discharged into the atmosphere, and the second valve 21 is switched to the state in which air is supplied to the upper space of the pneumatic cylinder 13. As a result, the pneumatic cylinder 13 (exactly the cylinder casing) rises with respect to the piston rod 13a in which the bumper stopper 12 is in contact with the stop plate 15.
Since the vehicle body of the inclined portion is raised by the elevated pneumatic cylinder 13 to maintain the level of the vehicle body.
That is, only the pneumatic pressure applied in the bellows 14 does not lift the inclined vehicle body, but air pressure is applied to the pneumatic cylinder 13 added to the bellows 14, so that the pneumatic pressure applied to the bellows 14 is applied to the vehicle body. The combined force of the pneumatic pressure applied to the pneumatic cylinder 13 is to act, thereby raising the vehicle body.

이러한 구성에 의하여, 공기 현가장치에 이용되는 공기 스프링에 공압실린더를 장착하고, 차량의 좌우 어느 일측의 기울어지는 정도를 각도센서로 검출하여, 각도센서에서 감지된 기울기가 최대안전경사각에 도달하면 공압실린더를 동작시켜 차체를 들어올림으로써 차체의 전복을 방지할 수 있다. By this configuration, the pneumatic cylinder is mounted on the air spring used in the air suspension system, and the inclination of either side of the vehicle is detected by the angle sensor, and when the inclination detected by the angle sensor reaches the maximum safety inclination angle, By operating the cylinder and lifting the vehicle body, it is possible to prevent overturning of the vehicle body.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 공기스프링을 장착한 대형 차량의 거동자세의 변화가 최대안전경사각(임계 경사각)에 도달한 경우 차체가 기울어져 발생하는 전복을 방지할 수 있다.
As described above, according to the present invention, when the change in the behavior posture of a large vehicle equipped with the air spring reaches the maximum safety inclination angle (critical inclination angle), it is possible to prevent the vehicle body from tipping over.

Claims (5)

차체측에 장착되는 지지로드와 차륜측에 장착되며 상기 지지로드에 연결되는 벨로즈로 이루어진 공기스프링과 이 공기스프링의 상기 벨로즈로의 공기의 공급과 배출을 조절하는 레벨링밸브를 구비한 차량의 에어스프링 장치에 있어서,An air spring comprising a support rod mounted on the vehicle body side and a bellows mounted on the wheel side and connected to the support rod, and a leveling valve for controlling supply and discharge of air to the bellows of the air spring. In the air spring device, 상기 차체의 양측 차륜 인접 부분에 각각 장착되어 차체의 경사정도를 감지하는 각도센서와; An angle sensor mounted on both side wheel adjacent portions of the vehicle body and detecting an inclination degree of the vehicle body; 상기 지지로드로 형성되어 차체와 벨로즈를 기구적으로 연결하되 상기 벨로즈와는 압력적으로 독립된 밀폐공간을 이루는 실린더 케이싱 및 상기 실린더 케이싱내에서 이동하는 피스톤 로드로 이루어지는 공압실린더, 공기탱크, 상기 실린더 케이싱과 상기 공기탱크 사이의 공기의 유출입을 단속하는 한 쌍의 밸브로 이루어진 차체상향장치와; A pneumatic cylinder, an air tank, and the cylinder, which are formed of the support rod and mechanically connect the vehicle body and the bellows, and form a closed space pressure-independently from the bellows, and a piston rod moving in the cylinder casing. A vehicle body upward device comprising a pair of valves for controlling the inflow and outflow of air between the casing and the air tank; 상기 벨로즈의 높이에 따라 상기 레벨링 밸브를 제어함과 더불어, 상기 각도센서에서 감지된 적어도 하나의 각도가 차량의 최대안전경사각에 도달하면 기울어진 차륜측에 장착된 상기 차체상향장치를 구동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 스프링을 이용한 차량 전복방지 장치.The control unit controls the leveling valve according to the height of the bellows, and drives the vehicle body upward device mounted on the inclined wheel side when at least one angle detected by the angle sensor reaches the maximum safety tilt angle of the vehicle. Vehicle overturning prevention device using an air spring, comprising a. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 밸브 중 하나는 보통 주행상태에서 상기 공압실린더의 피스톤 하부공간으로 공기를 공급하고 비상시에 상기 하부공간으로부터 공기를 대기중으로 배출하며, One of the pair of valves supplies air to the piston lower space of the pneumatic cylinder in a normal driving state and discharges air from the lower space to the atmosphere in an emergency, 다른 하나의 밸브는 보통 주행상태에서 상기 공압실린더의 피스톤 상부공간의 공기를 대기중으로 배출하고 비상시에 상기 상부공간으로 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 공기 스프링을 이용한 차량 전복방지 장치. The other valve is a vehicle overturn prevention device using an air spring, characterized in that to discharge the air in the upper space of the piston of the pneumatic cylinder in the normal running state to the air and to supply the air to the upper space in case of emergency. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각도센서는 지면과 수직을 이루는 추를 포함하며, 상기 추가 기울어진 각도를 감지하여 차체의 기울어진 각도를 감지하는 것을 특징으로 하는 공기 스프링을 이용한 차량 전복방지 장치. The angle sensor includes a weight perpendicular to the ground, the vehicle rollover prevention device using an air spring, characterized in that for detecting the inclination angle of the vehicle body by detecting the additional inclination angle. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피스톤 로드의 단부에는 범퍼 스토퍼가 장착되며, 상기 범퍼 스토퍼는 상기 벨로즈내에 수용되는 것을 특징으로 하는 공기 스프링을 이용한 차량 전복방지 장치.A bumper stopper is mounted at an end of the piston rod, and the bumper stopper is accommodated in the bellows.
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