KR20050117745A - 차량의 안티롤바 강성 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 안티롤바 강성 제어장치에 관한 것으로서, 특히, 차량의 안티롤바에 피에조 압전세라믹을 추가하여, 차속 및 조향각에 따라 안티롤바의 강성을 제어할 수 있어, 안티롤바가 차량의 주행상태에 따라 최적의 강성을 나타내도록 하기 위한 장치에 관한 것으로서, 차량 현가장치(400)의 양측 로어암(410)을 연결하며, 피에조 압전세라믹(110)을 포함한 안티롤바(100)와; 차량의 전원장치(500)와 연결되어, 전원의 증감이 가능하며 상기 안티롤바(100)의 피에조 압전세라믹(110)에 전원을 공급하는 전원변환장치(200)와; 상기 전원변환장치(200)에 연결되어, 차속센서(600)와 조향각센서(700)에서 검출된 데이터에 따라 미리 저장된 차속 및 조향각에 따른 최적의 강성을 상기 피에조 압전세라믹(110)에 부여하기 위한 전원을 산출하여, 산출된 전원이 상기 피에조 압전세라믹(110)에 공급되도록 상기 전원변환장치(200)를 제어하는 제어장치(300)로 구성되어, 차량의 주행 안정성 및 상품성을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

차량의 안티롤바 강성 제어장치 {Apparatus for controlling a stiffness of anti-roll bar for vehicles}

본 발명은 차량의 안티롤바 강성 제어장치에 관한 것으로서 특히, 차량의 안티롤바에 피에조 압전세라믹을 추가하여, 차속 및 조향각에 따라 안티롤바의 강성을 제어할 수 있어, 안티롤바가 차량의 주행상태에 따라 최적의 강성을 나타내도록 하기 위한 장치로써, 차량의 주행 안정성 및 상품성을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 안티롤바는 현가장치의 주요 요소 중 하나로 스테이빌라이저라고도 지칭하며, 대략 'ㄷ'자형으로 굽힌 강봉의 중앙부를 토션바로 해서 사용하고, 좌우 양륜이 동시에 오르내리는 경우에는 별도의 작용을 일으키지 않도록 설치하고, 양륜의 스트로크에 차가 생겼을 때에는 바의 비틀림에 의해서 강성을 높이는 작용을 한다.

특히, 안티롤바는 차체에 롤링(rolling)이 발생했을 때, 좌우륜의 스트로크차에 따라 스프링 작용을 일으키는 보조스프링으로서 롤링의 감소와 전후륜의 롤링 강성비를 바꿈으로써 스티어 특성 콘트롤에 사용된다.

즉, 전륜 안티롤바의 강성을 증가시키면 언더스티어를 강화시키고, 후륜 안티롤바의 강성을 증가시키면 언더스티어를 약화시키는 작용을 한다.

도 1은 종래의 차량의 현가장치를 도시하는 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량의 현가장치(20)는 양측의 타이어를 통하여 차체로 전달되는 진동이나 충격을 흡수하게 되며, 특히 타이어에는 상기 현가장치(20)의 요소 중 하나인 로어암(21)이 각각 연결되어 있으며, 양측에 위치한 두 개의 상기 로어암(21)은 안티롤바(10)에 의하여 서로 연결된다.

따라서, 상기 안티롤바(10)가 차체의 선회시 발생하는 롤링을 감소시키게 되는 것이다.

그러나, 종래의 차량의 안티롤바는 균일한 강성을 나타내도록 설계 및 적용되어 있어, 차속 및 조향각 등 차량의 주행환경은 급변하지만 이러한 주행환경에 대응하여 안티롤바의 강성이 변하지는 않기 때문에, 균일한 강성으로 적용된 안티롤바에 의하여 차량의 승차감이나 주행 안정성이 떨어지게 된다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차량 안티롤바의 피에조 압전세라믹에 공급되는 전원을 차속 및 조향각에 따라 조절하여, 안티롤바가 주행상태에 따른 최적의 강성을 나타내도록 제어할 수 있음으로써, 차량의 주행 안정성 및 상품성을 극대화시킬 수 있도록 하는 차량의 현가장치를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 차량 현가장치의 양측 로어암을 연결하며, 피에조 압전세라믹을 포함한 안티롤바와; 차량의 전원장치와 연결되어, 전원의 증감이 가능하며 상기 안티롤바의 피에조 압전세라믹에 전원을 공급하는 전원변환장치와; 상기 전원변환장치에 연결되어, 차속센서와 조향각센서에서 검출된 데이터에 따라 미리 저장된 차속 및 조향각에 따른 최적의 강성을 상기 피에조 압전세라믹에 부여하기 위한 전원을 산출하여, 산출된 전원이 상기 피에조 압전세라믹에 공급되도록 상기 전원변환장치를 제어하는 제어장치로 구성함으로써 달성된다.

도 2는 본 발명의 차량의 안티롤바 강성 제어장치를 도시하는 개략적인 정면 구성도이며, 도 3은 도 2의 A-A선의 단면도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량의 안티롤바 강성 제어장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 현가장치(400)의 양측 로어암(410)을 연결하며, 피에조 압전세라믹(110)을 포함한 안티롤바(100)와; 차량의 전원장치(500)와 연결되어, 전원의 증감이 가능하며 상기 안티롤바(100)의 피에조 압전세라믹(110)에 전원을 공급하는 전원변환장치(200)와; 상기 전원변환장치(200)에 연결되어, 차속센서(600)와 조향각센서(700)에서 검출된 데이터에 따라 미리 저장된 차속 및 조향각에 따른 최적의 강성을 상기 피에조 압전세라믹(110)에 부여하기 위한 전원을 산출하여, 산출된 전원이 상기 피에조 압전세라믹(110)에 공급되도록 상기 전원변환장치(200)를 제어하는 제어장치(300)로 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 구성된 본 발명의 차량의 안티롤바 강성 제어장치는 그 설치위치가 종래와 동일하지만, 본 발명에 있어서는 상기 안티롤바(100)가 피에조 압전세라믹(110)을 포함하고 있으며, 상기 피에조 압전세라믹(110)을 포함한 안티롤바(100)가 주행 환경에 따라 적절한 강성을 나타내도록 전원의 공급을 제어할 수 있다는 차이점이 있다.

이때, 상기 안티롤바(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 외주면이 피에조 압전세라믹(110)에 의하여 둘러싸인 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.

일반적으로 이온결정은 외부에서 특정 방향으로 힘을 가하면 내부에서 발생하는 응력에 대응하여 한편에는 +, 다른 편에는 -의 전기를 띠게 되어 전압이 발생되며, 이러한 현상을 압전 정효과라 하고, 이와 반대로, 결정체에 외부로부터 전압을 걸어주면 결정은 왜곡현상을 일으키게 되는데, 이러한 현상을 압전 역효과라 한다.

즉, 기계적인 힘(응력)을 전기적 신호(전압)로, 또는 전기적 신호를 기계적인 변형으로 변환시키는 것으로 이와 같은 성질을 갖는 물질을 압전체(piezo-electrics)라 하며, 세라믹을 재료로 하는 이와 같은 압전체를 피에조 압전세라믹(piezo-electric ceramics; 110)이라 한다.

따라서, 상기한 피에조 압전세라믹(110)에 전원을 공급하게 되면 그 내부에서 응력이 발생하게 되며, 이에 따라 피에조 압전세라믹(110)의 강성이 변화되는 것을 이용한 것으로, 예를 들어, 상기 피에조 압전세라믹(110)에 큰 전원이 공급되면 강성이 증가하게 되고, 비교적 작은 전원이 공급되면 그 강성이 저감되는 것이다.

그리고, 상기 피에조 압전세라믹(110)에는 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 배터리와 같은 전원장치(500)로부터 공급되는 전원을 증감시켜 공급하기 위한 전원변환장치(200)가 연결되어 있으며, 상기 전원변환장치(200)는 제어장치(300)에 의하여 제어된다.

즉, 제어장치(300)의 제어에 따라 상기 피에조 압전세라믹(110)에 공급되는 전원의 크기를 제어할 수 있는 것이다.

또한, 상기 제어장치(300)에는 차량의 주행속도를 검출하여 검출된 차속을 전기적 신호로 알려주는 차속센서(600)와, 운전자의 조향을 검출하여 검출된 조향각을 전기적 신호로 알려주는 조향각센서(700)가 연결되어 있다.

이와 함께, 상기 제어장치(300)에는 차속 및 조향각에 따라 안티롤바(100)가 나타내야 할 최적의 강성에 대한 데이터가 미리 저장되어 있으며, 이에 따라 상기 안티롤바(100)의 피에조 압전세라믹(110)에 공급하기 위한 전원 데이터도 함께 저장되어 있다.

따라서, 상기 제어장치(300)는 상기 차속센서(600)에서 검출된 현재의 차속 및 상기 조향각센서(700)에서 검출된 현재의 조향각에 따라 안티롤바(100)의 피에조 압전세라믹(110)이 최적의 강성을 나타내도록 상기 전원변환장치(200)를 제어할 수 있음으로써, 상기 안티롤바(100)에 적절한 전원이 공급되어 결과적으로 상기 안티롤바(100)는 현재의 주행환경에 대응한 최적의 강성을 나타내게 되는 것이다.

이때, 상기 전원변환장치(200)는 피에조 압전세라믹(110)에 공급되는 전압을 증감 가능한 것이 본 발명에 있어서 적절하다.

따라서, 본 발명의 차량의 안티롤바 강성 제어장치는 차량의 차속 및 조향각에 적절하게 안티롤바(100)의 강성을 능동적으로 변화시킬 수 있어, 안티롤바(110)가 차량의 주행 환경에 적합한 강성을 나타내게 됨으로써, 차량의 상품성은 물론 주행 안정성을 크게 향상시킬 수 있다는 이점이 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 차량 안티롤바의 피에조 압전세라믹에 공급되는 전원을 차속 및 조향각에 따라 조절하여, 안티롤바가 주행상태에 따른 최적의 강성을 나타내도록 제어할 수 있음으로써, 차량의 주행 안정성 및 상품성을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 종래의 차량의 현가장치를 도시하는 정면도,

도 2는 본 발명의 차량의 안티롤바 강성 제어장치를 도시하는 개략적인 정면

구성도,

도 3은 도 2의 A-A선의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 안티롤바 110 : 피에조 압전세라믹

200 : 전원변환장치 300 : 제어장치

400 : 현가장치 410 : 로어암

500 : 전원장치 600 : 차속센서

700 : 조향각센서

Claims (3)

1. 차량 현가장치의 양측 로어암을 연결하며, 피에조 압전세라믹을 포함한 안티롤바와;

   차량의 전원장치와 연결되어, 전원의 증감이 가능하며 상기 안티롤바의 피에조 압전세라믹에 전원을 공급하는 전원변환장치와;

   상기 전원변환장치에 연결되어, 차속센서와 조향각센서에서 검출된 데이터에 따라 미리 저장된 차속 및 조향각에 따른 최적의 강성을 상기 피에조 압전세라믹에 부여하기 위한 전원을 산출하여, 산출된 전원이 상기 피에조 압전세라믹에 공급되도록 상기 전원변환장치를 제어하는 제어장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 안티롤바 강성 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 안티롤바는 그 외주면이 피에조 압전세라믹에 의하여 둘러싸인 것을 특징으로 하는 차량의 안티롤바 강성 제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 전원변환장치는 피에조 압전세라믹에 공급되는 전압을 증감 가능한 것을 특징으로 하는 차량의 안티롤바 강성 제어장치.