KR20220080423A - 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법 - Google Patents

차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220080423A
KR20220080423A KR1020200169510A KR20200169510A KR20220080423A KR 20220080423 A KR20220080423 A KR 20220080423A KR 1020200169510 A KR1020200169510 A KR 1020200169510A KR 20200169510 A KR20200169510 A KR 20200169510A KR 20220080423 A KR20220080423 A KR 20220080423A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
composite spring
composite
control method
wheel
Prior art date
Application number
KR1020200169510A
Other languages
English (en)
Inventor
서진교
이지훈
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020200169510A priority Critical patent/KR20220080423A/ko
Priority to US17/371,686 priority patent/US11453263B2/en
Priority to CN202110962706.6A priority patent/CN114590091A/zh
Publication of KR20220080423A publication Critical patent/KR20220080423A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/027—Mechanical springs regulated by fluid means
    • B60G17/0275—Mechanical springs regulated by fluid means the mechanical spring being a leaf spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only
    • B60G11/04—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only arranged substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/32—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds
    • B60G11/34—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds including leaf springs
    • B60G11/46—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds including leaf springs and also fluid springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B60G17/0157—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit non-fluid unit, e.g. electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0162—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/366—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers made of fibre-reinforced plastics, i.e. characterised by their special construction from such materials
    • F16F1/368—Leaf springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/30—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for varying fluid viscosity, e.g. of magnetic or electrorheological fluids
    • F16F13/305—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for varying fluid viscosity, e.g. of magnetic or electrorheological fluids magnetorheological
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/11—Leaf spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/11—Leaf spring
    • B60G2202/114—Leaf spring transversally arranged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/15—Fluid spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/62—Adjustable continuously, e.g. during driving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42—Springs
    • B60G2206/428—Leaf springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/70—Materials used in suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/051—Angle
    • B60G2400/0512—Pitch angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/106—Acceleration; Deceleration longitudinal with regard to vehicle, e.g. braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40—Steering conditions
    • B60G2400/41—Steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80—Exterior conditions
    • B60G2400/82—Ground surface
    • B60G2400/821—Uneven, rough road sensing affecting vehicle body vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B60G2500/22—Spring constant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18—Automatic control means
    • B60G2600/182—Active control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01—Attitude or posture control
    • B60G2800/014—Pitch; Nose dive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/16—Running
    • B60G2800/162—Reducing road induced vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/24—Steering, cornering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00—Materials; Material properties
    • F16F2224/04—Fluids
    • F16F2224/045—Fluids magnetorheological

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

차량의 현가 장치용 복합재 스프링은, 차량의 차체 및 상기 차량의 차륜에 설치되는 리프 스프링(leaf spring)와, 상기 리프 스프링의 중심의 좌측에 설치되고 제1 자기 유동 유체(magnetorheological fluid)를 포함하는 제1 유체 용기와, 상기 리프 스프링의 중심의 우측에 설치되고 제2 자기 유동 유체를 포함하는 제2 유체 용기를 포함한다.

Description

차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법{COMPOSITE MATERIAL SPRING FOR SUSPENSION DEVICE OF VEHICLE, AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVING OF VEHICLE USING THE SAME}
본 발명은 차량의 현가 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 차체는 휠과 연결되는 현가장치에 의해 지지된다. 상기 현가 장치는 차량 주행 중 발생하는 각종 진동과 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키고, 노면 상태에 따라 차체의 전체적인 밸런스를 조정하게 된다. 또한, 선회시에는 원심력에 대항하여 운전자의 안정적인 조종성을 확보할 수 있도록 하고, 원심력에 따른 차체의 기울임 현상을 방지하게 된다.
이와 같은 현가 장치에는 상기한 효과를 얻기 위해 보통 스프링 강판을 사용하는 리프 스프링(Leaf Spring)과, 코일 모양으로 둥글게 감아 만든 코일 스프링(Coil Spring)이 적용되고 있다.
이 중에서 리프 스프링은 주로 상용차량의 현가장치에 적용되는 것으로서, 그 자체가 현가 장치의 일부로 구조부재의 역할을 수행하며, 차체 프레임에서 발생하는 상대적인 상하운동을 지지할 수 있도록 반력을 형성하여 외력이 차체 프레임으로 직접 전달되는 것을 방지하게 되고, 승차감을 결정하는 역할을 하게 된다. 또한, 차량용 현가장치에 적용되고 있는 리프 스프링 중에 좌, 우측 현가장치 간을 차체 전후방향에 대해 횡방향으로 연결하도록 설치되는 리프 스프링을 횡치 리프 스프링(Transverse Leaf Spring)이라 한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는, 차량의 승차감 및 주행 안정성을 향상시킬 수 있는, 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링은, 차량의 차체 및 상기 차량의 차륜에 설치되는 리프 스프링(leaf spring)와, 상기 리프 스프링의 중심의 좌측에 설치되고 제1 자기 유동 유체(magnetorheological fluid)를 포함하는 제1 유체 용기와, 상기 리프 스프링의 중심의 우측에 설치되고 제2 자기 유동 유체를 포함하는 제2 유체 용기를 포함할 수 있다.
상기 제1 유체 용기는 상기 제1 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 복합재 스프링의 강성을 조절하는 전자석들을 포함하고 상기 제2 유체 용기는 상기 제2 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 복합재 스프링의 강성을 조절하는 전자석들을 포함할 수 있다.
상기 제1 유체 용기 및 상기 제2 유체 용기는 상기 리프 스프링 내부에 설치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 제어기가 차량의 뒷부분 하중에 따른 상기 차량의 종방향 경사각이 기준 경사각 이상인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량의 종방향 경사각이 상기 기준 경사각 이상일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 후륜에 설치된 복합재 스프링의 강성을 상기 차량의 전륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어하는 단계를 포함하고, 상기 복합재 스프링은 상기 차량의 차체 및 상기 차량의 차륜에 설치되는 리프 스프링과, 상기 리프 스프링의 중심의 좌측에 설치되고 상기 제어기의 출력 전류량에 따라 조절되는 강성을 가지는 제1 자기 유동 유체를 포함하는 제1 유체 용기와, 상기 리프 스프링의 중심의 우측에 설치되고 상기 제어기의 출력 전류량에 따라 조절되는 강성을 가지는 제2 자기 유동 유체를 포함하는 제2 유체 용기를 포함할 수 있다.
상기 제1 유체 용기는 상기 제1 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 자기 유동 유체의 강성을 조절하는 제1 전자석을 포함하고 상기 제2 유체 용기는 상기 제2 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 자기 유동 유체의 강성을 조절하는 제2 전자석을 포함할 수 있다.
상기 제1 유체 용기 및 상기 제2 유체 용기는 상기 리프 스프링 내부에 설치될 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 제어기가 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 기준 조향각 이상인 지 여부와 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 반시계 방향인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 이상이고 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 반시계 방향일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 차량의 좌륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 이상이고 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 시계 방향일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 좌륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 차량의 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 제어기가 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 기준 조향각 이상인 지 여부와 상기 차량의 속도가 기준 속도 이상인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 미만이고 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도 이상일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링을 포함하는 복합재 스프링들의 강성들을 기준값 보다 작게 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 미만이고 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도 미만일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링들의 강성들을 상기 기준값으로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 제어기가 상기 차량의 가속도가 기준 가속도 이상인 지 여부와 상기 차량의 가속이 상기 차량의 전진 방향 가속인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량의 가속도가 상기 기준 가속도 이상이고 상기 차량의 가속이 상기 차량의 전진 방향 가속일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 후륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 기준값 보다 크게 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 차량의 가속도가 상기 기준 가속도 미만일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링을 포함하는 복합재 스프링들의 강성들을 상기 기준값으로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 차량의 가속도가 상기 기준 가속도 이상이고 상기 차량의 가속이 상기 차량의 후진 방향 가속일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 기준값 보다 크게 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 제어기가 상기 차량이 주행할 전방의 도로에 돌출 부분이 존재하는 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량의 전방의 도로에 상기 돌출 부분이 존재하는 것으로 판단된 후, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜이 상기 돌출 부분에 도달할 때 상기 차량의 전륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 기준값 보다 작게 제어한 후 상기 차량의 후륜이 상기 돌출 부분에 도달할 때 상기 차량의 후륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 기준값 보다 작게 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 상기 차량의 전방의 도로에 상기 돌출 부분이 존재하지 않을 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링을 포함하는 복합재 스프링들의 강성들을 상기 기준값으로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은, 차량의 승차감 및 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 설명하는 도면(사시도)이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 현가 장치용 복합재 스프링에 포함된 유체 용기를 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 차량의 주행 제어 방법이 적용되는 차량의 주행 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적 또는 기계적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
상용 차량(Commercial vehicle)의 리프 스프링(leaf spring)은 차량의 하중 지지와 더불어 차량의 승차감을 확보하는 역할을 한다. 대형 트럭에 사용되는 단판(single board)의 복합재 리프 스프링과, 중형 버스에 적용되는 횡치 리프 스프링(transverse leaf spring)은 별도로 강성이 조절되는 스프링을 포함하지 않으므로, 단판의 복합재 리프 스프링과 횡치 리프 스프링은 단일 강성만을 가지고 그것의 강성이 조절될 수 없다. 따라서 단판의 복합재 리프 스프링과 횡치 리프 스프링은 차량의 승차감을 향상시킬 수 없다. 상기 복합재는 섬유 강화 플라스틱(Fiber Reinforced plastic(FRP))일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 설명하는 도면(사시도)이다. 도 2는 도 1에 도시된 차량의 현가 장치용 복합재 스프링에 포함된 유체 용기(또는 유체 부재(member))를 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링은, 차량(예, 상용 차량)의 차체 및 상기 차량의 차륜에 설치되는 리프 스프링(판 스프링(leaf spring))(10), 리프 스프링(10)의 중심의 좌측에 설치되고 제1 자기 유동 유체(magnetorheological fluid)를 포함하는 제1 유체 용기(12), 및 리프 스프링(10)의 중심의 우측에 설치되고 제2 자기 유동 유체를 포함하는 제2 유체 용기(14)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리프 스프링(10)는 횡치 리프 스프링(Transverse Leaf Spring)일 수 있다.
리프 스프링(10)는 단판(single board)이고, 연결 부재(connection member)(1)를 통해 차량의 차체에 연결될 수 있다. 예를 들어, 리프 스프링(10)는 섬유 강화 플라스틱(Fiber Reinforced plastic(FRP))와 같은 복합재(composite material)로 구성될 수 있다.
제1 유체 용기(12)는 상기 제1 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 복합재 스프링의 강성(stiffness)을 조절하는 전자석들(24, 26)과, 제1 자기 유동 유체를 포함하는 유체 백(bag)(22)을 포함할 수 있다. 전자석들(24, 26)는 유체 백(bag)(22)의 양측 면에 설치될 수 있다. 예를 들어, 유체 백(bag)(22)의 재질은 고무(rubber)일 수 있다.
상기 제1 자기 유동 유체에 자기장이 인가될 때, 제1 자기 유동 유체의 점도가 변화되어 제1 자기 유동 유체의 강성이 조절(또는 제어)될 수 있다. 케이블들(cables)(28, 30)을 통해 전자석들(24, 26)에 공급되는 전류량이 증가할 때, 제1 자기 유동 유체의 점도가 증가되어 제1 자기 유동 유체의 강성이 증가될 수 있다.
제1 유체 용기(12)는 리프 스프링(10)의 내부에 형성된 구멍(hole)(21)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1 유체 용기(12)는 볼트들(bolts)(16, 18), 측판들(side plates)(20, 32), 및 너트들(nuts)(34, 36)을 통해 리프 스프링(10)의 구멍(hole)(21)에 설치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제1 유체 용기(12)는 리프 스프링(10)의 표면에 설치될 수 있다.
제2 유체 용기(14)의 구성 요소는 제1 유체 용기(12)의 구성 요소와 동일할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 차량의 주행 제어 방법이 적용되는 차량의 주행 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 1, 도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 판단 단계(100)에서, 제어기(controller)(220)는 차량의 뒷부분 하중(무게(weight))에 따른 상기 차량의 종방향(longitudinal) 경사각이 기준 경사각(예, 1 도(degree)) 이상인 지 여부를 판단할 수 있다. 차량의 뒷부분 하중은 차량에 승차하는 사람 또는 차량에 적재되는 물품으로 인해 발생될 수 있다. 예를 들어, 차량의 종방향 경사각은 센서(200)에 포함된 자이로 센서(gyro sensor)에 의해 검출되어 제어기(220)에 제공될 수 있다.
제어기(220)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로서 센서(200), 제어기(220), 및 도 1에 도시된 복합재 스프링(240)를 포함하는 차량의 주행 제어 장치의 전체 동작을 제어할 수 있다. 제어기(220)는, 예를 들어, 프로그램(제어 로직(logic))에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어(예, 마이크로컴퓨터)일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다. 상기 명령은 차량의 주행 제어 장치 또는 제어기(220)의 메모리(memory)에 저장될 수 있다.
상기 차량의 종방향 경사각이 상기 기준 경사각 이상일 때 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(110)로 진행하고, 상기 차량의 종방향 경사각이 상기 기준 경사각 미만일 때 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(105)로 진행할 수 있다.
단계(105)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 복합재 스프링들(240)의 강성들을 기준값으로 제어(또는 조절)할 수 있다. 상기 기준값은 시험(test)(또는 실험)에 의해 결정될 수 있다.
단계(110)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 후륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성을 차량의 전륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성보다 크게 제어할 수 있다. 따라서, 차량의 승차감(ride quality) 및 주행 안정성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 차량의 후륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성과, 차량의 전륜에 설치된 복합재 스프링의 강성은 상기 기준값 보다 클 수 있다. 상기 차량의 전륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성은 상기 기준값일 수 있고, 상기 차량의 후륜에 설치된 복합재 스프링의 강성은 상기 기준값 보다 클 수 있다.
단계(115)에 따르면, 단계들(105, 110) 후, 제어기(220)는 상기 차량의 스티어링 휠(steering wheel)(또는 핸들(handle))의 조향각(steering angle)이 기준 조향각(예, 5 도(degree)) 이상인 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 조향각은 센서(200)에 포함된 조향각 센서에 의해 검출되어 제어기(220)에 제공될 수 있다.
상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 이상일 때 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(120)로 진행하고, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 미만일 때 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(125)로 진행할 수 있다.
단계(120)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 반시계 방향인 지 여부를 판단할 수 있다.
상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 반시계 방향일 때(또는 차량이 좌회전할 때) 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(145)로 진행하고, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 시계 방향일 때(또는 차량이 우회전할 때) 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(140)로 진행할 수 있다.
단계(140)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 좌륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성을 차량의 우륜에 설치된 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어할 수 있다. 따라서, 차량의 승차감 및 주행 안정성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 차량의 좌륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성은 상기 기준값 보다 클 수 있고, 상기 차량의 우륜에 설치된 복합재 스프링의 강성은 상기 기준값 보다 작을 수 있다.
단계(145)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 우륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성을 차량의 좌륜에 설치된 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어할 수 있다. 따라서, 차량의 승차감 및 주행 안정성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 차량의 우륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성은 상기 기준값 보다 클 수 있고, 상기 차량의 좌륜에 설치된 복합재 스프링의 강성은 상기 기준값 보다 작을 수 있다.
단계(125)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 속도가 기준 속도(예, 30(km/h)) 이상인 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량의 속도는 센서(200)에 포함된 속도 센서에 의해 검출되어 제어기(220)에 제공될 수 있다.
상기 차량의 속도가 상기 기준 속도 이상일 때(또는 차량이 고속 주행할 때) 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(135)로 진행하고 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도 미만일 때(또는 차량이 저속 주행할 때) 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(130)로 진행할 수 있다.
단계(130)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 복합재 스프링들(240)의 강성들을 상기 기준값으로 제어(또는 조절)할 수 있다.
단계(135)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 복합재 스프링들(240)의 강성들을 상기 기준값 보다 작게 제어할 수 있다. 따라서, 차량의 승차감 및 주행 안정성이 향상될 수 있다.
단계(150)에 따르면, 단계들(130, 135, 140, 145) 후, 제어기(220)는 상기 차량의 가속도가 기준 가속도(예, 3.92(m/s2)) 이상인 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량의 가속도는 센서(200)에 포함된 가속도 센서에 의해 검출되어 제어기(220)에 제공될 수 있다.
상기 차량의 가속도가 기준 가속도 이상일 때 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(160)로 진행하고 차량의 가속도가 기준 가속도 미만일 때 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(155)로 진행할 수 있다.
단계(160)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 가속이 차량의 전진 방향 가속인 지 여부를 판단할 수 있다.
상기 차량의 가속이 차량의 전진 방향 가속일 때(또는 차량이 급가속할 때) 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(170)로 진행하고, 차량의 가속이 차량의 전진 방향 가속인 차량의 후진 방향 가속일 때(또는 차량이 급제동할 때) 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(165)로 진행할 수 있다.
단계(165)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 전륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성을 상기 기준값 보다 크게 제어할 수 있다. 따라서, 차량의 승차감 및 주행 안정성이 향상될 수 있다.
단계(170)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 후륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성을 상기 기준값 보다 크게 제어할 수 있다. 따라서, 차량의 승차감 및 주행 안정성이 향상될 수 있다.
단계(155)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 복합재 스프링들(240)의 강성들을 상기 기준값으로 제어(또는 조절)할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 단계들(150, 155, 160, 165, 170)은 단계들(105, 110) 후에 수행될 수 있다.
단계(175)에 따르면, 단계들(155, 165, 170) 후, 제어기(220)는 상기 차량이 주행할 전방의 도로에 돌출 부분(bump 또는 protrusion)(예, 과속 방지턱(speed bump))이 존재하는 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도로의 돌출 부분은 센서(200)에 포함된 카메라에 의해 감지되어 제어기(220)에 제공될 수 있다.
상기 차량의 전방의 도로에 돌출 부분이 존재할 때 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(180)로 진행하고, 차량의 전방의 도로에 돌출 부분이 존재하지 않을 때(또는 차량의 전방의 도로가 평탄한 도로일 때) 프로세스(process)인 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은 단계(185)로 진행할 수 있다.
단계(180)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 전륜이 상기 돌출 부분에 도달할 때 상기 차량의 전륜에 설치된 복합재 스프링(240)의 강성을 상기 기준값 보다 작게 제어한 후 차량의 후륜이 돌출 부분에 도달할 때 차량의 후륜에 설치된 복합재 스프링의 강성을 상기 기준값 보다 작게 제어할 수 있다. 따라서, 차량의 승차감 및 주행 안정성이 향상될 수 있다.
제어기(220)는 센서(200)에 포함된 속도 센서에 의해 검출된 차량의 속도, 센서(200)에 포함된 카메라에 의해 감지된 돌출 부분의 위치, 및 센서(200)에 포함된 라이다(Light Detection And Ranging, LIDAR)에 의해 검출된 차량과 돌출 부분 사이의 거리에 근거하여 차량의 전륜이 상기 돌출 부분에 도달하는 시간을 계산할 수 있다. 제어기(220)는 센서(200)에 포함된 속도 센서에 의해 검출된 차량의 속도, 센서(200)에 포함된 카메라에 의해 감지된 돌출 부분의 위치, 센서(200)에 포함된 라이다(Light Detection And Ranging, LIDAR)에 의해 검출된 차량과 돌출 부분 사이의 거리, 및 자동차 앞바퀴와 뒷바퀴 사이의 거리(wheelbase)에 근거하여 차량의 후륜이 상기 돌출 부분에 도달하는 시간을 계산할 수 있다.
단계(185)에 따르면, 제어기(220)는 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 복합재 스프링들(240)의 강성들을 상기 기준값으로 제어(또는 조절)할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 단계들(175, 180, 185)은 단계들(105, 110) 후에 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.
이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 리프 스프링
12: 제1 유체 용기
14: 제2 유체 용기
200: 센서
220: 제어기
240: 복합재 스프링

Claims (15)

  1. 차량의 차체 및 상기 차량의 차륜에 설치되는 리프 스프링(leaf spring);
    상기 리프 스프링의 중심의 좌측에 설치되고 제1 자기 유동 유체(magnetorheological fluid)를 포함하는 제1 유체 용기; 및
    상기 리프 스프링의 중심의 우측에 설치되고 제2 자기 유동 유체를 포함하는 제2 유체 용기
    를 포함하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 용기는 상기 제1 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 복합재 스프링의 강성을 조절하는 전자석들을 포함하고 상기 제2 유체 용기는 상기 제2 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 복합재 스프링의 강성을 조절하는 전자석들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 용기 및 상기 제2 유체 용기는 상기 리프 스프링 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링.
  4. 제어기가 차량의 뒷부분 하중에 따른 상기 차량의 종방향 경사각이 기준 경사각 이상인 지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 차량의 종방향 경사각이 상기 기준 경사각 이상일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 후륜에 설치된 복합재 스프링의 강성을 상기 차량의 전륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 복합재 스프링은 상기 차량의 차체 및 상기 차량의 차륜에 설치되는 리프 스프링과, 상기 리프 스프링의 중심의 좌측에 설치되고 상기 제어기의 출력 전류량에 따라 조절되는 강성을 가지는 제1 자기 유동 유체를 포함하는 제1 유체 용기와, 상기 리프 스프링의 중심의 우측에 설치되고 상기 제어기의 출력 전류량에 따라 조절되는 강성을 가지는 제2 자기 유동 유체를 포함하는 제2 유체 용기를 포함하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 유체 용기는 상기 제1 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 자기 유동 유체의 강성을 조절하는 제1 전자석을 포함하고 상기 제2 유체 용기는 상기 제2 자기 유동 유체에 자기장을 인가하여 상기 자기 유동 유체의 강성을 조절하는 제2 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 유체 용기 및 상기 제2 유체 용기는 상기 리프 스프링 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 제어기가 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 기준 조향각 이상인 지 여부와 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 반시계 방향인 지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 이상이고 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 반시계 방향일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 차량의 좌륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 이상이고 상기 차량의 스티어링 휠의 조향이 시계 방향일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 좌륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 차량의 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성보다 크게 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 제어기가 상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 기준 조향각 이상인 지 여부와 상기 차량의 속도가 기준 속도 이상인 지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 미만이고 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도 이상일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링을 포함하는 복합재 스프링들의 강성들을 기준값 보다 작게 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 차량의 스티어링 휠의 조향각이 상기 기준 조향각 미만이고 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도 미만일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링들의 강성들을 상기 기준값으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  11. 제4항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 제어기가 상기 차량의 가속도가 기준 가속도 이상인 지 여부와 상기 차량의 가속이 상기 차량의 전진 방향 가속인 지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 차량의 가속도가 상기 기준 가속도 이상이고 상기 차량의 가속이 상기 차량의 전진 방향 가속일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 후륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 기준값 보다 크게 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 차량의 가속도가 상기 기준 가속도 미만일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링을 포함하는 복합재 스프링들의 강성들을 상기 기준값으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 차량의 가속도가 상기 기준 가속도 이상이고 상기 차량의 가속이 상기 차량의 후진 방향 가속일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 기준값 보다 크게 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  14. 제4항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 제어기가 상기 차량이 주행할 전방의 도로에 돌출 부분이 존재하는 지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 차량의 전방의 도로에 상기 돌출 부분이 존재하는 것으로 판단된 후, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜이 상기 돌출 부분에 도달할 때 상기 차량의 전륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 기준값 보다 작게 제어한 후 상기 차량의 후륜이 상기 돌출 부분에 도달할 때 상기 차량의 후륜에 설치된 상기 복합재 스프링의 강성을 상기 기준값 보다 작게 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법은,
    상기 차량의 전방의 도로에 상기 돌출 부분이 존재하지 않을 때, 상기 제어기가 상기 차량의 전륜, 후륜, 좌륜, 및 우륜에 설치된 상기 복합재 스프링을 포함하는 복합재 스프링들의 강성들을 상기 기준값으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가 장치용 복합재 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법.
KR1020200169510A 2020-12-07 2020-12-07 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법 KR20220080423A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200169510A KR20220080423A (ko) 2020-12-07 2020-12-07 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법
US17/371,686 US11453263B2 (en) 2020-12-07 2021-07-09 Composite material spring for suspension device of vehicle, and method for controlling driving of vehicle using the same
CN202110962706.6A CN114590091A (zh) 2020-12-07 2021-08-20 用于车辆的悬架装置的复合材料弹簧以及利用其控制车辆行驶的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200169510A KR20220080423A (ko) 2020-12-07 2020-12-07 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220080423A true KR20220080423A (ko) 2022-06-14

Family

ID=81813703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200169510A KR20220080423A (ko) 2020-12-07 2020-12-07 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11453263B2 (ko)
KR (1) KR20220080423A (ko)
CN (1) CN114590091A (ko)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2932506A (en) * 1955-05-03 1960-04-12 Rockwell Standard Co Spring device
US3334913A (en) * 1965-05-19 1967-08-08 Charles E Margala Flexible suspension for load-bearing road vehicles
JPH04113044A (ja) * 1990-08-31 1992-04-14 Toyota Motor Corp ダンパ一体型リーフスプリング装置
DE4337200C2 (de) * 1993-10-30 2002-09-05 Vorwerk Co Interholding Bauteil
US6461455B1 (en) * 2000-01-24 2002-10-08 Pacific Coast Composites Method of producing a hybrid leaf spring
WO2002074564A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-26 Holland Usa, Inc. Front steer axle suspension with inclined air springs
US6641121B1 (en) * 2002-01-03 2003-11-04 Meritor Light Vehicle Technology, Llc Damping structure
KR100706447B1 (ko) * 2003-12-16 2007-04-10 기아자동차주식회사 차량의 리프 스프링 서스펜션
KR20080102809A (ko) * 2007-05-22 2008-11-26 현대자동차주식회사 리프스프링 적용차량의 현가장치
DE102009054458A1 (de) * 2009-12-10 2011-06-16 Zf Friedrichshafen Ag Anordnungsstruktur in Sandwichbauweise und deren Anwendung
DE102010043333B4 (de) * 2010-11-03 2014-10-23 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Flexibles Element
DE102010063504A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-21 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung mit mindestens einer Trägerschicht und zumindest einer an dieser angrenzenden Komponentenschicht
WO2015166476A2 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 BOGRASH, Roger Smart springs and their combinations
KR102322264B1 (ko) * 2017-09-21 2021-11-04 현대자동차 주식회사 차량용 현가장치
DE102017217598B4 (de) * 2017-10-04 2021-05-27 Ford Global Technologies, Llc Federbaugruppe
DE102020127864A1 (de) * 2020-10-22 2022-04-28 Rheinmetall Invent GmbH Blattfedervorrichtung sowie Blattfeder- und Dämpferanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
CN114590091A (zh) 2022-06-07
US11453263B2 (en) 2022-09-27
US20220176770A1 (en) 2022-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150105978A1 (en) Vehicle braking/driving force control apparatus
US11708109B2 (en) Vehicle control system
JP7264275B2 (ja) リアルタイムで経路を制御するための予測モジュール、関連する装置及び方法
KR100517208B1 (ko) 차량의 앤티-롤 및 앤티-요 제어 방법
JPS5963218A (ja) エアサスペンシヨン装置
KR20130016367A (ko) 자동차의 작동 방법 및 자동차
US7354056B2 (en) Trailer stability control apparatus
US10507867B2 (en) Method and system for generating steering commands to cancel out unwanted steering moments
CN111231940B (zh) 车辆运动控制***
US20210061051A1 (en) Method of operating an adjustable roll stabilizer
KR20220080423A (ko) 차량의 현가 장치용 복합재 스프링, 및 그 스프링을 이용한 차량의 주행 제어 방법
KR20080093260A (ko) 능동제어 현가 장치를 이용한 섀시 통합제어 방법
JP2894392B2 (ja) 車両用キャスタ角制御装置
JP2580854B2 (ja) 車両用キャスタ角制御装置
Gonera et al. Influence of the Load Distribution and Sizes on the Wheel Geometry in Passenger Cars
JP2658529B2 (ja) 車両用キャスタ角制御装置
JP2894393B2 (ja) 車両用キャスタ角制御装置
JPH05213028A (ja) 車両用キャスタ角制御装置
KR20190002070A (ko) 화물차량용 후륜댐퍼
JP2526724B2 (ja) 車両用キャスタ角制御装置
KR100471856B1 (ko) 자동차용 비틀림 강도 가변형 스태빌라이저
KR100418615B1 (ko) 자동차의 에어 스프링 보조장치
KR102093207B1 (ko) 액티브 롤 제어 장치 및 방법
JP5355189B2 (ja) サスペンション装置
KR20180049853A (ko) 차량용 자세 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination