KR102548819B1 - Regenerative suspension for vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 회생현가장치에 관한 것으로써, 구체적으로는 단순한 제어를 통해 롤(Roll), 피치(Pitch)와 같은 차량의 거동을 감쇠하며 에너지 회생 및 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 회생현가장치에 관한 것이다. 본 발명은 유압실린더의 내부에 배치되어 상하 왕복운동하고 상기 유압실린더를 신장 챔버와 압축챔버로 구분하는 피스톤으로 구성된 구동부; 상기 구동부의 외측에 배치되며, 상기 피스톤의 운동에 의해 상기 유압실린더에 유입 또는 유출되는 유체가 순환되고, 상기 구동부에 요구되는 댐핑포스 또는 액티브포스를 생성하되, 유체의 유동에 의해 생성된 에너지를 저장하는 댐핑제어부;를 포함한다.The present invention relates to a regenerative suspension device for a vehicle, and more specifically, to a regenerative suspension device for a vehicle capable of damping vehicle behavior such as roll and pitch through simple control and regenerating energy and improving riding comfort. it's about The present invention includes a driving unit composed of a piston disposed inside a hydraulic cylinder for up and down reciprocating motion and dividing the hydraulic cylinder into an expansion chamber and a compression chamber; Disposed on the outside of the driving unit, the fluid flowing in or out of the hydraulic cylinder by the movement of the piston circulates, and generates a damping force or active force required for the driving unit, but the energy generated by the flow of the fluid A damping control unit for storing; includes.

Description

차량용 회생현가장치{REGENERATIVE SUSPENSION FOR VEHICLE}Regenerative suspension system for vehicles {REGENERATIVE SUSPENSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 회생현가장치에 관한 것으로써, 구체적으로는 단순한 제어를 통해 롤(Roll), 피치(Pitch)와 같은 차량의 거동을 감쇠하며 에너지 회생 및 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 회생현가장치에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative suspension device for a vehicle, and more specifically, to a regenerative suspension device for a vehicle capable of damping vehicle behavior such as roll and pitch through simple control and regenerating energy and improving riding comfort. it's about

일반적으로 차량용 회생현가장치는 차축과 차체간에 설치된 유압식 작동기(hydraulic actuator)를 통해 차량 주행 시, 노면으로부터 차량에 입력되는 불특정 외력에 의해 발생되는 진동이나 충격 또는 롤(Roll), 피치(Pitch)와 같은 차량의 거동을 감쇠하고, 작동기의 직선운동을 전기에너지로 변환하여 미래에 재사용할 수 있는 장치이다.In general, a regenerative suspension system for a vehicle is a hydraulic actuator installed between an axle and a vehicle body, and vibration, shock, roll, pitch and It is a device that can be reused in the future by damping the motion of the same vehicle and converting the linear motion of the actuator into electrical energy.

하기 선행문헌은 능동형 서스펜션의 유압시스템에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 요지가 포함되어 있지 않다.The following prior literature relates to a hydraulic system of an active suspension, and does not include the technical subject matter of the present invention.

대한민국 등록특허 제10-0138479호(1998.02.18.공고.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0138479 (1998.02.18. Announcement.)

본 발명의 목적은 단순한 제어를 통해 롤(Roll), 피치(Pitch)와 같은 차량의 거동을 감쇠하며 에너지 회생 및 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 회생현가장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a regenerative suspension device for a vehicle capable of damping vehicle behaviors such as roll and pitch through simple control and improving energy regeneration and ride comfort.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 유압실린더의 내부에 배치되어 상하 왕복운동하고 상기 유압실린더를 신장 챔버와 압축챔버로 구분하는 피스톤으로 구성된 구동부; 상기 구동부의 외측에 배치되며, 상기 피스톤의 운동에 의해 상기 유압실린더에 유입 또는 유출되는 유체가 순환되고, 상기 구동부에 요구되는 댐핑포스 또는 액티브포스를 생성하되, 유체의 유동에 의해 생성된 에너지를 저장하는 댐핑제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention is disposed inside the hydraulic cylinder to reciprocate up and down, and a driving unit composed of a piston dividing the hydraulic cylinder into an expansion chamber and a compression chamber; It is disposed outside the drive unit, and the fluid flowing into or out of the hydraulic cylinder is circulated by the movement of the piston, and the damping force or active force required for the drive unit is generated, but the energy generated by the flow of the fluid It is preferable to include a; damping control unit for storing.

본 발명에서 상기 댐핑 제어부는 일측 단부가 상기 신장 챔버에 설치되고, 타측 단부가 상기 압축 챔버에 설치된 폐순환 회로로 구성된 유체라인; 상기 유체라인에 설치된 복수 개의 밸브; 상기 유체라인을 순환하는 유체가 저장되는 어큐뮬레이터(accumulator);를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the damping controller includes a fluid line composed of a closed circulation circuit having one end installed in the expansion chamber and the other end installed in the compression chamber; a plurality of valves installed in the fluid line; It is preferable to include; an accumulator in which the fluid circulating through the fluid line is stored.

본 발명에서 상기 복수 개의 밸브는 제 1,2 체크밸브(check valve), 제 1,2 블로우오프밸브(blow-off valve), 제 1,2 온오프밸브(on-off valve)로 구성된 것이 바람직하다.In the present invention, the plurality of valves are preferably composed of first and second check valves, first and second blow-off valves, and first and second on-off valves. do.

본 발명에서 상기 제 1 블로우오프밸브, 상기 제 1 체크밸브, 상기 제 1 온오프밸브는 상기 구동부를 기준하여, 상기 신장 챔버와 상기 어큐뮬레이터간 상기 유체라인 상에 순차적으로 병렬 배치된 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first blow-off valve, the first check valve, and the first on-off valve are sequentially disposed in parallel on the fluid line between the expansion chamber and the accumulator with respect to the driving unit.

본 발명에서 상기 제 2 블로우오프밸브, 상기 제 2 체크밸브, 상기 제 2 온오프밸브는 상기 구동부를 기준하여, 상기 압축 챔버와 상기 어큐뮬레이터간 상기 유체라인 상에 순차적으로 병렬 배치된 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the second blow-off valve, the second check valve, and the second on-off valve are sequentially arranged in parallel on the fluid line between the compression chamber and the accumulator with respect to the drive unit.

본 발명에서 상기 댐핑 제어부는 상기 신장 챔버와 상기 어큐뮬레이터간 상기 유체라인에 설치된 펌프; 상기 펌프에 설치되어, 상기 펌프를 경유하는 유체의 유동방향과 같은 정방향 또는 이에 역방향으로 회전되는 모터;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the damping controller includes a pump installed in the fluid line between the expansion chamber and the accumulator; It is preferable to further include a motor installed on the pump and rotating in the same forward direction as the flow direction of the fluid passing through the pump or in a reverse direction thereto.

본 발명에서 상기 구동부의 회생 모드에서 유체의 유동에 의해 상기 펌프가 구동되어 상기 모터가 정방향으로 회전되고, 상기 모터는 상기 구동부에 요구되는 댐핑포스만큼 전류가 인가되어 역방향으로 구동되는 것이 바람직하다.In the present invention, in the regenerative mode of the drive unit, the pump is driven by the flow of fluid so that the motor rotates in the forward direction, and the motor is driven in the reverse direction by applying a current equal to the damping force required for the drive unit.

본 발명에서 상기 구동부의 회생 모드에서 상기 모터에 인가된 전류 해지 시, 유체의 유동에 의해 상기 모터가 정방향으로 회전되고, 상기 모터의 회전에 의해 유도전류가 생성되는 것이 바람직하다.In the present invention, when the current applied to the motor is terminated in the regenerative mode of the driving unit, it is preferable that the motor is rotated in the forward direction by the flow of the fluid and an induced current is generated by the rotation of the motor.

본 발명에서 상기 구동부의 액티브 모드에서 유체의 유동에 의해 상기 펌프가 구동되어 상기 모터가 정방향으로 회전되고, 상기 모터는 상기 구동부에 요구되는 액티브포스만큼 전류가 인가되어 정방향으로 구동되는 것이 바람직하다.In the present invention, in the active mode of the drive unit, the pump is driven by the flow of fluid so that the motor rotates in the forward direction, and the motor is driven in the forward direction by applying current as much as the active force required for the drive unit.

본 발명에 따른 차량용 회생현가장치는 유체의 유동을 통해 모터로부터 생성된 유도전류를 충전하여 미래에 구동부에 요구되는 힘을 생성할 수 있어 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The regenerative suspension device for a vehicle according to the present invention charges the induced current generated from the motor through the flow of fluid to generate the force required for the driving unit in the future, thereby obtaining an effect of increasing energy efficiency.

또한, 구동부의 행정 변화 시 제 1,2 온오프밸브의 개폐 및 모터의 양방향 구동을 통한 단순 제어만으로 차량의 자세를 용이하게 제어하고, 승차감을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to easily control the attitude of the vehicle and improve riding comfort through simple control through opening and closing of the first and second on/off valves and bi-directional driving of the motor when the stroke of the drive unit is changed.

도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 회생현가장치의 계략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구동부(100)가 회생 모드 및 신장 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.
도 3은 도 1에 도시된 구동부(100)가 액티브 모드 및 압축 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.
도 4는 도 1에 도시된 구동부(100)가 회생 모드 및 압축 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.
도 5는 도 1에 도시된 구동부(100)가 액티브 모드 및 신장 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.1 is a schematic diagram of a regenerative suspension device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs a regeneration mode and an extension process.
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs an active mode and a compression process.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs a regeneration mode and a compression process.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs an active mode and an extension process.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.In order to explain in detail to the extent that those skilled in the art can easily practice the technical idea of the present invention, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.First, in adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서 후술되는 내용에 표현된 방향에 있어서, “상부”의 상(上)은 도 1에 도시된 압축 챔버(111)에서 신장 챔버(112) 측으로 향한 방향이며, “하부”의 하(下)는 신장 챔버(112)에서 압축 챔버(111) 측으로 향한 방향으로 정의한다.Prior to the detailed description of the present invention, in the direction expressed in the following content, the upper part of the “upper part” is the direction from the compression chamber 111 shown in FIG. 1 to the expansion chamber 112 side, and the “lower part” The bottom of is defined as a direction from the expansion chamber 112 toward the compression chamber 111.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 회생현가장치에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a regenerative suspension device for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 회생현가장치의 계략도로써, 차량용 회생현가장치(이하 “회생현가장치”라 함)(1000)는 구동부(100)와, 댐핑 제어부(200)를 포함한다.1 is a schematic diagram of a regenerative suspension device for a vehicle according to an embodiment of the present invention. A regenerative suspension device for a vehicle (hereinafter referred to as “regenerative suspension device”) 1000 includes a driving unit 100 and a damping control unit 200. include

상기 구동부(100)는 유체가 수용된 유압실린더(110)와, 상기 유압실린더(110)의 내부에 배치되어 상하 왕복운동하는 피스톤(121) 및 로드(122)를 포함하며, 상기 로드(122)는 일측이 상기 피스톤(121)의 상부에 설치되고, 타측이 상기 유압실린더(110)의 상부를 관통하여 차체에 설치된다.The drive unit 100 includes a hydraulic cylinder 110 in which fluid is accommodated, a piston 121 disposed inside the hydraulic cylinder 110 and reciprocating up and down, and a rod 122, the rod 122 One side is installed on top of the piston 121, and the other side passes through the top of the hydraulic cylinder 110 and is installed on the vehicle body.

상기 구동부(100)는 노면으로부터 차량에 전달되는 불특정 외력에 의한 차량의 진동이나 자세에 따라 상기 피스톤(121)이 상기 유압실린더(110)의 내부를 따라 상방 또는 하방으로 왕복이동된다.In the driving unit 100, the piston 121 reciprocates upward or downward along the inside of the hydraulic cylinder 110 according to the vibration or attitude of the vehicle due to an unspecified external force transmitted to the vehicle from the road surface.

상기 피스톤(121)을 기준하여, 상기 유압실린더(110)는 상기 피스톤(121)의 상부 측 공간인 신장 챔버(112)와, 상기 피스톤(121)의 하부 측 공간인 압축 챔버(111)를 포함하며, 상기 신장 챔버(112)와 상기 압축 챔버(111)는 상기 피스톤(121)의 왕복운동에 의하여 부피에 변화가 발생하게 된다.Based on the piston 121, the hydraulic cylinder 110 includes an expansion chamber 112, which is an upper space of the piston 121, and a compression chamber 111, which is a lower space of the piston 121. The volume of the expansion chamber 112 and the compression chamber 111 is changed by the reciprocating motion of the piston 121.

상기 댐핑 제어부(200)는 상기 구동부(100)의 외측에 배치되며, 상기 피스톤(121)의 운동에 의해 상기 유압실린더(110)에 유입 또는 유출되는 유체가 순환되고, 상기 구동부(100)에 요구되는 댐핑포스(Damping force) 또는 액티브포스(Active force)를 생성하되, 유체의 유동에 의해 생성된 에너지를 저장한다.The damping control unit 200 is disposed outside the driving unit 100, and the fluid flowing in or out of the hydraulic cylinder 110 is circulated by the movement of the piston 121, and the driving unit 100 It generates a damping force or an active force, but stores the energy generated by the flow of the fluid.

상기 댐핑 제어부(200)는 상기 유압실린더(110)에 설치되어 상기 유압실린더(110)의 내부에 수용된 유체가 순환되는 유체라인(210)과, 상기 유체라인(210)에 설치된 복수 개의 밸브, 펌프(270), 어큐뮬레이터(accumulator)(260)를 포함한다.The damping controller 200 includes a fluid line 210 installed in the hydraulic cylinder 110 and circulating the fluid accommodated inside the hydraulic cylinder 110, a plurality of valves and a pump installed in the fluid line 210 270, and an accumulator 260.

상기 유체라인(210)은 일측 단부가 상기 신장 챔버(112)에 설치되고, 타측 단부가 상기 압축 챔버(111)에 설치된 폐순환 회로이다.The fluid line 210 is a closed circuit having one end installed in the expansion chamber 112 and the other end installed in the compression chamber 111 .

상기 펌프(270)는 후술되는 바와 같이 발전기로 활용될 수 있는 모터(250)가 포함되며, 상기 어큐뮬레이터(260)는 유체가 저장되고, 저압으로 설정될 수 있다.As will be described later, the pump 270 includes a motor 250 that can be used as a generator, and the accumulator 260 stores fluid and can be set to a low pressure.

상기 복수 개의 밸브는 제 1,2 체크밸브(check valve)(221, 222), 제 1,2 블로우오프밸브(blow-off valve)(231, 232), 제 1,2 온오프밸브(on-off valve)(241, 242)를 포함한다.The plurality of valves include first and second check valves 221 and 222, first and second blow-off valves 231 and 232, and first and second on-off valves (on-off valves). off valve) (241, 242).

상기 제 1 블로우오프밸브(231), 상기 제 1 체크밸브(221), 상기 제 1 온오프밸브(241)는 상기 구동부(100)를 기준하여 상기 신장 챔버(112)와 상기 어큐뮬레이터(260)간 상기 유체라인(210) 상에 순차적으로 병렬 배치된다.The first blow-off valve 231, the first check valve 221, and the first on-off valve 241 are interposed between the expansion chamber 112 and the accumulator 260 with respect to the drive unit 100. They are sequentially arranged in parallel on the fluid line 210.

그리고 상기 제 2 블로우오프밸브(232), 상기 제 2 체크밸브(222), 상기 제 2 온오프밸브(242)는 상기 구동부(100)를 기준하여 상기 압축 챔버(111)와 상기 어큐뮬레이터(260)간 상기 유체라인(210) 상에 순차적으로 병렬 배치된다.Further, the second blow-off valve 232, the second check valve 222, and the second on-off valve 242 operate on the compression chamber 111 and the accumulator 260 based on the drive unit 100. The fluid lines 210 are sequentially arranged in parallel.

상기 펌프(270)의 인렛(inlet)은 상기 신장 챔버(112) 측 상기 유체라인(210)에 연결되며, 아웃렛(outlet)은 상기 어큐뮬레이터(260) 측 상기 유체라인(210)에 연결되어 있다.An inlet of the pump 270 is connected to the fluid line 210 on the extension chamber 112 side, and an outlet is connected to the fluid line 210 on the accumulator 260 side.

상기 제 1,2 블로우오프밸브(231, 323)는 상기 구동부(100)에서 발생되는 최대압력를 제한하여 상기 구동부(100)를 비롯한 차량의 손상을 방지하기 위한 구성으로써, 상기 구동부(100)의 정상적인 작동 하에 폐쇄된 상태로 유지된다.The first and second blow-off valves 231 and 323 are configured to prevent damage to the vehicle including the driving unit 100 by limiting the maximum pressure generated by the driving unit 100, so that the driving unit 100 operates normally. It remains closed under operation.

상기 제 1,2 체크밸브(221, 222)과 상기 제 1,2 온오프밸브(241, 242)는 상기 유체라인을 따라 유동되는 유체의 흐름을 제어하기 위한 구성이다.The first and second check valves 221 and 222 and the first and second on-off valves 241 and 242 are components for controlling the flow of fluid flowing along the fluid line.

상기 제 1 체크밸브(221)는 유체가 상기 압축 챔버(111)에서 상기 신장 챔버(112)로 유동되게 하나, 반대로 상기 신장 챔버(112)에서 상기 압축 챔버(111)로 유동되는 것을 방지한다.The first check valve 221 allows the fluid to flow from the compression chamber 111 to the expansion chamber 112, but prevents the fluid from flowing from the expansion chamber 112 to the compression chamber 111.

그리고 상기 제 2 체크밸브(222)는 유체가 상기 어큐뮬레이터(260)에서 상기 압축 챔버(111)로 유동되게 하나, 반대로 상기 어큐뮬레이터(260)에서 상기 압축 챔버(111)로 유동되는 것을 방지한다.And, the second check valve 222 allows the fluid to flow from the accumulator 260 to the compression chamber 111, but conversely prevents the fluid from flowing from the accumulator 260 to the compression chamber 111.

본 발명의 일실시예는 상기 제 1,2 체크밸브(221, 222)가 적용되었으나, 이에 한정되지 않고 압력제어밸브 또는 유량제어밸브로 대체 가능하다.In one embodiment of the present invention, the first and second check valves 221 and 222 are applied, but are not limited thereto and can be replaced with a pressure control valve or a flow control valve.

상기 제 1,2 온오프밸브(241, 242)는 상기 구동부(100)의 회생 모드, 액티브 모드 및 행정 변화에 따라 개폐여부가 결정되며, 상기 신장 챔버(112), 상기 압축 챔버(111), 상기 어큐뮬레이터(260) 측으로 유체가 유동되도록 선택적으로 개폐가 제어된다.The opening and closing of the first and second on/off valves 241 and 242 is determined according to the regenerative mode, active mode, and stroke change of the drive unit 100, and the expansion chamber 112, the compression chamber 111, Opening and closing is selectively controlled so that fluid flows toward the accumulator 260 .

상기 댐핑 제어부(200)는 상기 구동부(100)의 신장 또는 압축 행정 시, 상기 피스톤(121)의 왕복운동에 의한 상기 신장 챔버(112)와 상기 압축 챔버(111)의 부피 변화에 영향을 받는다.The damping control unit 200 is affected by the change in volume of the expansion chamber 112 and the compression chamber 111 due to the reciprocating motion of the piston 121 during the expansion or compression stroke of the driving unit 100.

따라서, 상기 신장 챔버(112)와 상기 압축 챔버(111)에 수용된 유체가 상기 유체라인(210)을 따라 유동되어 상기 펌프(270)를 경유하게 되고, 상기 모터(250)에 전류 인가 시, 상기 모터(250)에 의한 상기 펌프(270)의 구동에 의하여 상기 펌프(270)를 경유하는 유체의 유동이 방해 또는 촉진됨으로써, 상기 구동부(100)에 요구되는 댐핑포스 또는 액티브포스가 생성된다.Therefore, the fluid accommodated in the expansion chamber 112 and the compression chamber 111 flows along the fluid line 210 and passes through the pump 270, and when current is applied to the motor 250, the By driving the pump 270 by the motor 250, the flow of the fluid passing through the pump 270 is hindered or promoted, thereby generating a damping force or an active force required for the driving unit 100.

그리고 상기 모터(250)에 인가된 전류 해지 시, 유체의 유동에 의해 상기 펌프(270)가 구동되어 상기 모터(250)가 회전되며, 상기 모터(250)의 회전에 의해 유도전류가 생성되며, 생성된 유도전류는 인버터를 통해 배터리에 충전됨으로써, 미래에 상기 구동부(100)에 요구되는 댐핑포스 또는 액티브포스를 생성하기 위하여 상기 모터(250)를 구동하기 위한 에너지로 활용될 수 있다.When the current applied to the motor 250 is terminated, the pump 270 is driven by the flow of the fluid and the motor 250 is rotated, and an induced current is generated by the rotation of the motor 250, The generated induced current can be used as energy for driving the motor 250 to generate a damping force or an active force required for the driving unit 100 in the future by being charged in a battery through an inverter.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 상기 구동부(100)의 행정에 따른 상기 회생현가장치(1000)의 제어방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the control method of the regenerative suspension device 1000 according to the stroke of the driving unit 100 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 .

설명에 앞서, 도 2 내지 도 5에 도시된 화살표는 유체의 흐름을 나타내고, 그래프의 x축은 상기 피스톤(121)의 속도(Velocity)이고, y축은 차량의 차체에 인가되기 위하여 상기 구동부(100)에 요구되는 힘(Force)을 의미한다.Prior to the description, the arrows shown in FIGS. 2 to 5 indicate the flow of fluid, the x-axis of the graph is the velocity of the piston 121, and the y-axis is the drive unit 100 to be applied to the body of the vehicle means the force required for

회생(Regenerative) 모드 상태는 패시브(Passive) 모드 상태로써, 차량이 보통 주행하고 있는 상태가 될 수 있으며, 상기 모터(250)에 인가된 전류 해지 시, 유체의 유동에 상기 펌프(270)가 구동되어 상기 모터(250)가 회전됨으로써 생성된 유도전류가 상기 인버터를 통해 상기 배터리에 충전된다.The regenerative mode state is a passive mode state, and can be a state in which the vehicle is normally driving, and when the current applied to the motor 250 is terminated, the pump 270 is driven by the flow of fluid The induced current generated by the rotation of the motor 250 is charged in the battery through the inverter.

액티브(Active) 모드 상태는 차량이 감속, 가속, 코너링을 하고 있는 상태가 될 수 있다.The active mode state may be a state in which the vehicle is decelerating, accelerating, or cornering.

상기 회생현가장치(1000)는 상기 구동부(100)의 회생 모드, 액티브 모드 및 행정 변화에 따라 상기 제 1,2 온오프밸브(241, 242)의 개폐 및 상기 모터(250)의 회전방향이 선택적으로 제어된다.In the regenerative suspension device 1000, the opening and closing of the first and second on/off valves 241 and 242 and the rotational direction of the motor 250 are selectively controlled according to the regenerative mode, active mode, and stroke of the drive unit 100. is controlled by

이하, 상기 모터(250)의 회전방향은 상기 펌프(270)를 경유하는 유체의 유동방향을 기준하여, 유체의 유동방향과 같을 경우, 정방향으로 정의하고, 유체의 유동방향과 다를 경우, 역방향으로 정의한다.Hereinafter, the rotation direction of the motor 250 is defined as the forward direction when the same as the flow direction of the fluid, based on the flow direction of the fluid passing through the pump 270, and is defined as the reverse direction when different from the flow direction of the fluid. define.

도 2는 도 1에 도시된 상기 구동부(100)가 회생 모드 및 신장 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs a regeneration mode and an extension process.

도 2를 참조하면, 상기 구동부(100)가 회생 모드 및 신장 행정 수행 시, 상기 구동부(100)에 요구되는 힘은 +방향, 즉, 유체에 의해 상기 피스톤(121)에 가해질 힘의 방향이 하방인 댐핑포스이다.Referring to FIG. 2 , when the drive unit 100 performs a regenerative mode and an extension stroke, the force required for the drive unit 100 is in the + direction, that is, the direction of the force applied to the piston 121 by the fluid is downward. is the damping force.

따라서, 상기 제 1 온오프밸브(241)와 제 2 온오프밸브(242)는 폐쇄상태로 제어되고, 상기 신장 챔버(112)의 유체는 상기 펌프(270)를 경유하여, 상기 어큐뮬레이터(260)에서 상기 압축 챔버(111)로 유동된다.Therefore, the first on-off valve 241 and the second on-off valve 242 are controlled to be closed, and the fluid in the expansion chamber 112 passes through the pump 270 to the accumulator 260. flows into the compression chamber 111.

이때, 유체의 유동에 의해 상기 펌프(270)가 구동되어 상기 모터(250)가 정방향으로 회전되고, 상기 모터(250)는 상기 구동부(100)에 요구되는 댐핑포스만큼 전류가 인가되어 역방향으로 구동된다.At this time, the pump 270 is driven by the flow of fluid so that the motor 250 is rotated in the forward direction, and the motor 250 is driven in the reverse direction by applying current as much as the damping force required for the driving unit 100 do.

상기 모터(250)는 상기 유체의 유동에 의하여 물리적으로 회전속도가 감소된 상태로 정방향 회전이 유지되고, 유체의 유동을 방해하는 댐핑포스를 발생시킨다.The motor 250 maintains forward rotation with the rotational speed physically reduced by the flow of the fluid, and generates a damping force that hinders the flow of the fluid.

발생된 댐핑포스가 충족되어 상기 모터(250)에 인가된 전류 해지 시, 유체의 유동에 의해 상기 모터(250)가 지속적으로 정방향으로 회전되고, 상기 모터(250)의 회전에 의해 유도전류가 생성된다.When the generated damping force is satisfied and the current applied to the motor 250 is terminated, the motor 250 is continuously rotated in the forward direction by the flow of the fluid, and an induced current is generated by the rotation of the motor 250 do.

생성된 유도전류는 인버터를 통해 배터리에 충전됨으로써, 미래에 상기 구동부(100)에 요구되는 댐핑포스 또는 액티브포스를 생성하기 위하여 상기 모터(250)를 구동하기 위한 에너지로 활용될 수 있다.The generated induced current can be used as energy for driving the motor 250 to generate a damping force or an active force required for the driving unit 100 in the future by being charged in a battery through an inverter.

도 3은 도 1에 도시된 상기 구동부(100)가 액티브 모드 및 압축 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs an active mode and a compression process.

도 3을 참조하면, 상기 구동부(100)가 액티브 모드 및 압축 행정 수행 시, 상기 구동부(100)에 요구되는 힘은 +방향, 즉, 유체에 의해 상기 피스톤(121)에 가해질 힘의 방향이 하방인 액티브포스이다.Referring to FIG. 3 , when the drive unit 100 performs an active mode and a compression stroke, the force required for the drive unit 100 is in the + direction, that is, the direction of the force applied to the piston 121 by the fluid is downward. In active force.

따라서, 상기 제 1 온오프밸브(241)는 폐쇄되고, 상기 제 2 온오프밸브(242)는 개방된 상태로 제어되고, 상기 압축 챔버(111)에 수용된 유체는 상기 어큐뮬레이터(260)로 유동되고, 상기 펌프(270)를 경유하여 상기 신장 챔버(112)로 유동된다.Therefore, the first on-off valve 241 is closed, the second on-off valve 242 is controlled to be open, and the fluid accommodated in the compression chamber 111 flows to the accumulator 260, , is flowed into the elongation chamber 112 via the pump 270.

이때, 유체의 유동에 의해 상기 펌프(270)가 구동되어 상기 모터(250)가 정방향으로 회전되고, 상기 모터(250)는 상기 구동부(100)에 요구되는 액티브포스만큼 전류가 인가되어 정방향으로 구동된다.At this time, the pump 270 is driven by the flow of fluid so that the motor 250 rotates in the forward direction, and the motor 250 is driven in the forward direction by applying current as much as the active force required for the driving unit 100. do.

상기 모터(250)는 상기 유체의 유동방향과 같은 방향으로 구동되고, 상기 모터(250)의 회전속도가 증가됨에 따라, 유체의 유동을 촉진시키는 액티브포스가 발생된다.The motor 250 is driven in the same direction as the flow direction of the fluid, and as the rotational speed of the motor 250 increases, an active force promoting the fluid flow is generated.

도 4는 도 1에 도시된 상기 구동부(100)가 회생 모드 및 압축 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs a regeneration mode and a compression process.

도 4를 참조하면, 상기 구동부(100)가 회생 모드 및 압축 행정 수행 시, 상기 구동부(100)에 요구되는 힘은 -방향, 즉, 유체에 의해 상기 피스톤(121)에 가해질 힘의 방향이 상방인 댐핑포스이다.Referring to FIG. 4 , when the drive unit 100 performs a regenerative mode and a compression stroke, the force required for the drive unit 100 is in the -direction, that is, the direction of the force applied to the piston 121 by the fluid is upward is the damping force.

따라서, 상기 제 1,2 온오프밸브(241, 242)는 폐쇄상태로 제어되고, 상기 압축 챔버(111)에 수용된 유체는 상기 제 1 체크밸브(221)를 경유하여 상기 펌프(270) 및 상기 신장 챔버(112)로 유동된다.Therefore, the first and second on/off valves 241 and 242 are controlled to be closed, and the fluid accommodated in the compression chamber 111 passes through the first check valve 221 to the pump 270 and the Flows into the elongation chamber 112.

이때, 유체의 유동에 의해 상기 펌프(270)가 구동되어 상기 모터(250)가 정방향으로 회전되고, 상기 모터(250)는 상기 구동부(100)에 요구되는 댐핑포스만큼 전류가 인가되어 역방향으로 구동된다.At this time, the pump 270 is driven by the flow of fluid so that the motor 250 is rotated in the forward direction, and the motor 250 is driven in the reverse direction by applying current as much as the damping force required for the driving unit 100 do.

전술된 상기 구동부(100)의 회생 모드 및 신장 행정 수행 시와 같이, 상기 모터(100)는 상기 유체의 유동에 의하여 물리적으로 회전속도가 감소된 상태로 정방향 회전이 유지되고, 유체의 유동을 방해하는 댐핑포스를 발생시킨다.As in the regenerative mode of the drive unit 100 and the extension stroke described above, the forward rotation of the motor 100 is maintained in a state in which the rotational speed is physically reduced by the flow of the fluid, and the flow of the fluid is disturbed. generates a damping force that

발생된 댐핑포스가 충족되어 상기 모터(250)에 인가된 전류 해지 시, 유체의 유동에 의해 상기 모터(250)가 지속적으로 정방향으로 회전되고, 상기 모터(250)의 회전에 의해 유도전류가 생성된다.When the generated damping force is satisfied and the current applied to the motor 250 is terminated, the motor 250 is continuously rotated in the forward direction by the flow of the fluid, and an induced current is generated by the rotation of the motor 250 do.

생성된 유도전류는 상기 인버터를 통해 배터리에 충전됨으로써, 미래에 상기 구동부(100)에 요구되는 댐핑포스 또는 액티브포스를 생성하기 위하여 상기 모터(250)를 구동하기 위한 에너지로 활용될 수 있다.The generated induced current can be used as energy for driving the motor 250 to generate damping force or active force required for the driving unit 100 in the future by being charged in the battery through the inverter.

도 5는 도 1에 도시된 상기 구동부(100)가 액티브 모드 및 신장 행정을 수행하는 상태를 나타내는 도이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the driving unit 100 shown in FIG. 1 performs an active mode and an extension process.

도 5를 참조하면, 상기 구동부가 액티브 모드 및 신장 행정 수행 시, 상기 구동부(100)에 요구되는 힘은 -방향, 즉, 유체에 의해 상기 피스톤(121)에 가해질 힘의 방향이 상방인 액티브 포스이다.Referring to FIG. 5 , when the drive unit performs an active mode and an extension stroke, the force required for the drive unit 100 is an active force in the -direction, that is, the direction of the force applied to the piston 121 by the fluid is upward. am.

따라서, 상기 제 1 온오프밸브(241)는 개방되고, 상기 제 2 온오프밸브(242)는 폐쇄된 상태로 제어되고, 상기 신장 챔버(112)와 상기 어큐뮬레이터(260)에 수용된 유체는 상기 제 1 온오프밸브(241)를 경유하여 상기 압축 챔버(111)로 유동된다.Therefore, the first on-off valve 241 is opened, the second on-off valve 242 is controlled to be closed, and the fluid received in the expansion chamber 112 and the accumulator 260 is controlled to be in the state of being closed. 1 flows into the compression chamber 111 via the on/off valve 241.

이때, 상기 어큐뮬레이터(260)에 수용된 유체는 상기 제 1 온오프밸브(241)를 경유하기 전에 상기 펌프(270)를 경유하며, 이러한 유체의 유동에 의해 상기 펌프(270)가 구동되어 상기 모터(250)가 정방향으로 회전되고, 상기 모터(250)는 상기 구동부(100)에 요구되는 액티브포스만큼 전류가 인가되어 정방향으로 구동된다.At this time, the fluid accommodated in the accumulator 260 passes through the pump 270 before passing through the first on/off valve 241, and the pump 270 is driven by the flow of this fluid to drive the motor ( 250 is rotated in the forward direction, and the motor 250 is driven in the forward direction by applying current as much as the active force required for the driving unit 100 .

전술된 상기 구동부(100)의 액티브 모드 및 압축 행정 시와 같이, 상기 모터(250)는 상기 유체의 유동방향과 같은 방향으로 구동되고, 상기 모터(250)의 회전속도가 증가됨에 따라, 유체의 유동을 촉진시키는 액티브포스가 발생된다.As in the active mode and compression stroke of the driving unit 100 described above, the motor 250 is driven in the same direction as the flow direction of the fluid, and as the rotational speed of the motor 250 increases, the fluid An active force that promotes flow is generated.

전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 회생현가장치(1000)는 유체의 유동을 통해 상기 모터(250)로부터 생성된 유도전류를 충전하여 미래에 상기 구동부(100)에 요구되는 힘을 생성할 수 있어 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the regenerative suspension device 1000 according to an embodiment of the present invention charges the induced current generated from the motor 250 through the flow of fluid to force the driving unit 100 to be required in the future. can be generated to obtain the effect of increasing energy efficiency.

또한, 상기 구동부(100)의 행정 변화 시 제 1,2 온오프밸브(241, 242)의 개폐 및 상기 모터(250)의 양방향 구동을 통한 단순 제어만으로 차량의 자세를 용이하게 제어하고, 승차감을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, when the stroke of the drive unit 100 is changed, the posture of the vehicle is easily controlled by simple control through the opening and closing of the first and second on/off valves 241 and 242 and the bi-directional driving of the motor 250, and the ride comfort is improved. effects that can be improved.

상기와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms have been used herein, they are only used for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 구동부 110 : 유압실린더
111 : 압축 챔버 112 : 신장 챔버
121 : 피스톤 122 : 로드
200 : 댐핑 제어부 210 : 유체라인
221 : 제 1 체크밸브 222 : 제 2 체크밸브
231 : 제 1 블로우오프밸브 232 : 제 2 블로우오프밸브
241 : 제 1 온오프밸브 242 : 제 2 온오프밸브
250 : 모터 260 : 어큐뮬레이터
270 : 펌프100: driving unit 110: hydraulic cylinder
111: compression chamber 112: expansion chamber
121: piston 122: rod
200: damping control unit 210: fluid line
221: first check valve 222: second check valve
231: first blow-off valve 232: second blow-off valve
241: first on-off valve 242: second on-off valve
250: motor 260: accumulator
270: pump

Claims (9)

유압실린더의 내부에 배치되어 상하 왕복운동하고 상기 유압실린더를 신장 챔버와 압축챔버로 구분하는 피스톤으로 구성된 구동부; 및
상기 구동부의 외측에 배치되며, 상기 피스톤의 운동에 의해 상기 유압실린더에 유입 또는 유출되는 유체가 순환되고, 상기 구동부에 요구되는 댐핑포스 또는 액티브포스를 생성하되, 유체의 유동에 의해 생성된 에너지를 저장하는 댐핑제어부; 를 포함하고,
상기 댐핑제어부는
일측 단부가 상기 신장 챔버에 설치되고, 타측 단부가 상기 압축 챔버에 설치된 폐순환 회로로 구성된 유체라인;
상기 유체라인에 설치되는 제 1,2 체크밸브(check valve), 제 1,2 블로우오프밸브(blow-off valve), 제 1,2 온오프밸브(on-off valve);
상기 유체라인을 순환하는 유체가 저장되는 어큐뮬레이터(accumulator);
상기 신장 챔버와 상기 어큐뮬레이터간 상기 유체라인에 설치된 펌프; 및
상기 펌프에 설치되어, 상기 펌프를 경유하는 유체의 유동방향과 같은 정방향 또는 이에 역방향으로 회전되는 모터; 를 포함하고,
상기 제 1 블로우오프밸브, 상기 제 1 체크밸브, 상기 제 1 온오프밸브는 상기 구동부를 기준하여, 상기 신장 챔버와 상기 어큐뮬레이터간 상기 유체라인 상에 순차적으로 병렬 배치되고,
상기 제 2 블로우오프밸브, 상기 제 2 체크밸브, 상기 제 2 온오프밸브는 상기 구동부를 기준하여, 상기 압축 챔버와 상기 어큐뮬레이터간 상기 유체라인 상에 순차적으로 병렬 배치되는 차량용 회생현가장치.
A driving unit composed of a piston disposed inside the hydraulic cylinder to reciprocate up and down and divide the hydraulic cylinder into an expansion chamber and a compression chamber; and
It is disposed outside the drive unit, and the fluid flowing into or out of the hydraulic cylinder is circulated by the movement of the piston, and the damping force or active force required for the drive unit is generated, but the energy generated by the flow of the fluid a damping control unit for storing; including,
The damping control unit
a fluid line composed of a closed circulation circuit having one end installed in the expansion chamber and the other end installed in the compression chamber;
first and second check valves, first and second blow-off valves, and first and second on-off valves installed in the fluid line;
an accumulator storing fluid circulating through the fluid line;
a pump installed in the fluid line between the kidney chamber and the accumulator; and
a motor installed in the pump and rotating in the same forward direction as the flow direction of the fluid passing through the pump or in a reverse direction thereto; including,
The first blow-off valve, the first check valve, and the first on-off valve are sequentially arranged in parallel on the fluid line between the expansion chamber and the accumulator with respect to the drive unit;
The second blow-off valve, the second check valve, and the second on-off valve are sequentially arranged in parallel on the fluid line between the compression chamber and the accumulator based on the drive unit.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 구동부의 회생 모드에서
유체의 유동에 의해 상기 펌프가 구동되어 상기 모터가 정방향으로 회전되고, 상기 모터는 상기 구동부에 요구되는 댐핑포스만큼 전류가 인가되어 역방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 차량용 회생현가장치.
According to claim 1,
In the regenerative mode of the driving unit
The regenerative suspension device for a vehicle, characterized in that the pump is driven by the flow of fluid to rotate the motor in a forward direction, and the motor is driven in a reverse direction by applying a current equal to a damping force required for the driving unit.
 제 1 항에 있어서,
상기 구동부의 회생 모드에서
상기 모터에 인가된 전류 해지 시, 유체의 유동에 의해 상기 모터가 정방향으로 회전되고, 상기 모터의 회전에 의해 유도전류가 생성되는 것을 특징으로 하는 차량용 회생현가장치.
According to claim 1,
In the regenerative mode of the driving unit
The regenerative suspension device for a vehicle, characterized in that, when the current applied to the motor is terminated, the motor is rotated in a forward direction by the flow of fluid, and an induced current is generated by the rotation of the motor.
 제 1 항에 있어서,
상기 구동부의 액티브 모드에서
유체의 유동에 의해 상기 펌프가 구동되어 상기 모터가 정방향으로 회전되고, 상기 모터는 상기 구동부에 요구되는 액티브포스만큼 전류가 인가되어 정방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 차량용 회생현가장치.
According to claim 1,
In the active mode of the driving unit
The regenerative suspension device for a vehicle, characterized in that the pump is driven by the flow of fluid to rotate the motor in the forward direction, and the motor is driven in the forward direction by applying current equal to the active force required for the driving unit.
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