KR100650320B1 - Apparatus for controling toe-angle of rear wheel in automobile - Google Patents

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KR100650320B1 KR1020040094143A KR20040094143A KR100650320B1 KR 100650320 B1 KR100650320 B1 KR 100650320B1 KR 1020040094143 A KR1020040094143 A KR 1020040094143A KR 20040094143 A KR20040094143 A KR 20040094143A KR 100650320 B1 KR100650320 B1 KR 100650320B1
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Abstract

본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 차체와; 차축과 연결되어 회전되는 후륜과; 상기 차체와 상기 차축 사이에 설치되어 완충작용을 하는 현가장치와; 상기 후륜에 설치되는 너클과; 상기 조절수단은 상기 차체와 상기 너클에 각각 힌지 연결되는 피스톤로드와; 상기 피스톤로드 사이에 위치되어 상기 피스톤로드의 길이를 조절하는 액추에이터를 포함하여 구성되고, 상기 피스톤로드의 양단은 상기 차체 또는 상기 너클에 각각 핀조인트 연결되며, 상기 핀조인트는 상/하 방향으로 설치되기 때문에, 차량의 후륜에서 가해지는 횡방향의 힘을 적게 받는 구조로 설치되는 효과를 가지고 있다. The rear wheel toe angle control apparatus of the vehicle according to the present invention includes a vehicle body; A rear wheel rotated in connection with the axle; A suspension device installed between the vehicle body and the axle to provide a cushioning action; A knuckle mounted to the rear wheel; The adjusting means includes a piston rod hinged to the vehicle body and the knuckle, respectively; And an actuator positioned between the piston rods to adjust the length of the piston rod, and both ends of the piston rod are respectively pin-connected to the vehicle body or the knuckle, and the pin joints are installed in up / down directions. Therefore, it has the effect of being installed in a structure that receives less force in the lateral direction applied from the rear wheel of the vehicle.

Description

차량의 후륜 토우각 제어장치{Apparatus for controling toe-angle of rear wheel in automobile} Apparatus for controling toe-angle of rear wheel in automobile}             

도 1은 종래기술의 AGCS 시스템이 장착된 후륜 현가장치의 구성 사시도1 is a perspective view of a rear wheel suspension equipped with a conventional AGCS system

도 2는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치가 도시된 차량의 평면도2 is a plan view of a vehicle showing the rear wheel toe angle control device of the vehicle according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 차량의 후륜이 도시된 배면도3 is a rear view showing the rear wheel of the vehicle according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치의 작동예가 도시된 예시도4 is an exemplary view showing an operation example of the rear wheel toe angle control device of a vehicle according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10, 12 : 후륜 14 : 너클10, 12: rear wheel 14: knuckle

15, 16 : 전륜 17 : 리어크로스멤버15, 16: front wheel 17: rear cross member

18 : 컨트롤암 20 : 후륜 토우각 제어장치 18: control arm 20: rear wheel toe angle control device

22 : 액추에이터 24, 25 : 피스톤로드22: actuator 24, 25: piston rod

26, 27 : 부싱 30, 32 : 핀 조인트 26, 27: bushing 30, 32: pin joint

본 발명은 차량의 후륜 토우각 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 전후 방향으로 설치되어 후륜의 토우각을 적은 힘으로도 조절할 수 있는 차량의 후륜 토우각 제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to a rear wheel toe angle control device of a vehicle, and more particularly, to a rear wheel toe angle control device of a vehicle which is installed in the front-rear direction of the vehicle and can adjust the toe angle of the rear wheel with a small force.

차량에 있어서의 현가장치(Suspension)는, 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 트레일링 암과 너클, 컨트롤 암 등으로 구성되어 있다.Suspension in a vehicle exists between a vehicle body and a wheel, and connects these two rigid bodies using one or more links. The suspension is composed of a trailing arm, a knuckle and a control arm. .

이러한 현가장치는 첫째, 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고, 둘째, 운전자의 운전 행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전편의성을 제공하여야 하며, 셋째, 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직 하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안정성을 확보하여야 하다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.Such a suspension device firstly effectively blocks the irregular input of the road surface generated while driving the vehicle to provide a comfortable riding comfort of the occupant, and secondly, controls the vehicle body movement caused by the driver's driving behavior and the curvature of the road. Convenience must be provided, and third, the basic condition that the vertical load on the tire ground surface should be maintained at an appropriate level when driving on irregular roads must be satisfied to ensure the stability of the vehicle during turning and braking driving.

한편, 최근에는 차량 선회 시 토우 아웃(Toe Out) 경향이 나타나 핸들링이 저하되는 문제를 해결하기 위해 리어 컨트롤아암의 길이를 신축시켜 후륜을 토우 인(Toe In)으로 유도하는 후륜 토우각 제어장치(AGCS System ; Active Geometry Controlled System)가 개발되어 있다.On the other hand, in recent years, in order to solve the problem of toe out when turning the vehicle and handling is degraded, a rear wheel toe angle control device which stretches the length of the rear control arm and guides the rear wheel to Toe In ( AGCS System; Active Geometry Controlled System.

도 1은 종래기술의 AGCS 시스템이 장착된 후륜 현가장치의 구성 사시도이다.1 is a configuration perspective view of a rear wheel suspension equipped with a AGCS system of the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 후륜 토우각 제어장치는 후륜(1)과, 상기 후륜(1)에 장착되는 너클(2)과, 상기 너클(2)에 장착되되 차량의 횡방향으로 장착되어 차체의 리어 크로스 멤버(미도시)에 연결되는 제 1, 2 컨트롤암(4)(6)과, 상기 너클(2)에 장착되되 차량의 전후방향으로 차체에 연결되는 트레일링 암(8)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the rear wheel toe angle control device according to the related art includes a rear wheel 1, a knuckle 2 mounted on the rear wheel 1, and a knuckle 2 mounted in a transverse direction of the vehicle. First and second control arms 4 and 6 mounted and connected to rear cross members (not shown) of the vehicle body, and trailing arms 8 mounted to the knuckle 2 and connected to the vehicle body in the front and rear directions of the vehicle. It is configured to include).

그리고, 도시된 스프링(3)과 쇽업소버(5)는 일체로 조립되어 상기 너클(2)과 차체 사이에서 자체의 상하진동을 감쇠시킨다.Then, the spring 3 and the shock absorber 5 shown are integrally assembled so as to damp their up and down vibrations between the knuckle 2 and the vehicle body.

특히, 차량의 뒤쪽에 설치된 상기 제 2 컨트롤 암(6)은 유압 액츄에이터(7)에 의해 길이가 신축되는 구조를 갖는다. In particular, the second control arm 6 installed at the rear of the vehicle has a structure in which the length is stretched by the hydraulic actuator 7.

그런데 종래의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 후륜(1)에 대하여 횡방향으로 설치되되, 상기 후륜(1)과 직교하는 방향으로 설치되어 차량의 선회 시 상기 후륜(1)에 작용되는 횡방향 힘 전체를 제어해야 하고, 이에 따라 상기 후륜(1)의 토우각을 제어하는 상기 액츄에이터(7)에는 큰 부하가 걸리는 문제점을 가지고 있다. By the way, the conventional rear wheel toe angle control device is installed in the transverse direction with respect to the rear wheel (1) of the vehicle, is installed in a direction orthogonal to the rear wheel (1) to the lateral force acting on the rear wheel (1) when turning the vehicle The whole must be controlled, and accordingly, the actuator 7 which controls the toe angle of the rear wheel 1 has a problem that a large load is applied.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 전후방향으로 후륜 토우각 제어장치를 설치하여 차량의 선회 시 적은 힘으로서 후륜의 토우각을 제어할 수 있는 차량의 후륜 토우각 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, the rear wheel toe angle control of the vehicle that can control the toe angle of the rear wheel with a small force during the turning of the vehicle by installing a rear wheel toe angle control device in the front and rear direction of the vehicle The purpose is to provide a device.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 차체와; 차축과 연결되어 회전되는 후륜과; 상기 차체와 상기 차축 사이에 설치되어 완충작용을 하는 현가장치와; 상기 후륜에 설치되는 너클과; 상기 조절수단은 상기 차체와 상기 너클에 각각 힌지 연결되는 피스톤로드와; 상기 피스톤로드 사이에 위치되어 상기 피스톤로드의 길이를 조절하는 액추에이터를 포함하여 구성되고, 상기 피스톤로드의 양단은 상기 차체 또는 상기 너클에 각각 핀조인트 연결되며, 상기 핀조인트는 상/하 방향으로 설치된 것을 특징으로 한다. Rear wheel toe angle control device of a vehicle according to the present invention for solving the above technical problem and the vehicle body; A rear wheel rotated in connection with the axle; A suspension device installed between the vehicle body and the axle to provide a cushioning action; A knuckle mounted to the rear wheel; The adjusting means includes a piston rod hinged to the vehicle body and the knuckle, respectively; And an actuator positioned between the piston rods to adjust the length of the piston rod, and both ends of the piston rod are respectively pin-connected to the vehicle body or the knuckle, and the pin joints are installed in up / down directions. It is characterized by.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치가 도시된 차량의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 후륜이 도시된 배면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치의 작동예가 도시된 예시도이다. 2 is a plan view of a vehicle showing the rear wheel toe angle control device of the vehicle according to the invention, Figure 3 is a rear view of the rear wheel of the vehicle according to the invention, Figure 4 is a rear wheel tow of the vehicle according to the invention An example of operation of each control device is illustrated.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 후륜(10)은 리어크로스멤버(17)에 현가 지지되고, 상기 후륜(10)을 지지하며 연결되는 너클(14)은 차량의 횡방향으로는 컨트롤암(18)에 의해 지지되며 차량의 길이 방향으로는 본 발명에 따른 후륜 토우각 제어장치(20)에 의해 지지된다. As shown in FIG. 2 or 3, the rear wheel 10 is suspended from the rear cross member 17, and the knuckle 14 supporting the rear wheel 10 is connected to the control arm in the transverse direction of the vehicle. And is supported by the rear wheel toe angle control device 20 according to the present invention in the longitudinal direction of the vehicle.

여기서 상기 후륜 토우각 제어장치(20)는 차량의 전자제어유닛(미도시)에 의해 제어되는 액추에이터(22)와, 상기 액추에이터(22)에 의해 길이 방향으로 이동되는 피스톤로드(24)(25)와, 상기 차량의 조향각, 횡가속도 및 차속을 감지하는 센서(미도시)를 포함하여 구성된다. Here, the rear wheel toe angle control device 20 is an actuator 22 controlled by an electronic control unit (not shown) of the vehicle, and a piston rod 24 and 25 moved in the longitudinal direction by the actuator 22. And, it comprises a sensor (not shown) for detecting the steering angle, the lateral acceleration and the vehicle speed of the vehicle.

상기 피스톤로드(24)는 상기 너클(14)에 핀 조인트(30)에 의해 힌지 결합되고, 상기 피스톤로드(25)는 차량의 차체(미도시)에 핀 조인트(32)에 의해 힌지 결합된다. 그래서 상기 피스톤로드(24)(25)의 끝단에는 상기 핀 조인트(30)(32)가 관통되기 위한 홀(미도시)이 형성되고, 상기 핀 조인트(30)(32)는 상기 홀을 관통하여 상기 너클(14) 또는 상기 차체에 회전 가능하게 장착된다. The piston rod 24 is hinged to the knuckle 14 by the pin joint 30, and the piston rod 25 is hinged to the vehicle body (not shown) of the vehicle by the pin joint 32. Thus, a hole (not shown) for penetrating the pin joints 30 and 32 is formed at the ends of the piston rods 24 and 25, and the pin joints 30 and 32 penetrate the holes. It is rotatably mounted to the knuckle 14 or the vehicle body.

그리고, 상기 홀에 삽입된 상기 핀 조인트(30)(32)와 상기 피스톤로드(24)(25) 사이에는 부싱(26)(27)이 개재되어 상기 힌지 결합 부분에 가해지는 충격을 완충한다. In addition, bushings 26 and 27 are interposed between the pin joints 30 and 32 and the piston rods 24 and 25 inserted into the holes to cushion shocks applied to the hinge coupling portions.

한편, 상기 액추에이터(22)는 상기 각 피스톤로드(24)(25)를 길이 방향으로 이동시켜 상기 액추에이터(22)와 상기 너클(14)과의 거리 또는 상기 액추에이터(22)와 상기 차체와 거리를 조절하고, 상기 각 피스톤로드(24)(25)의 길이 조정을 통해 상기 피스톤로드(24)와 연결된 후륜(10)의 토우각을 조정한다. Meanwhile, the actuator 22 moves the respective piston rods 24 and 25 in the longitudinal direction so that the actuator 22 and the knuckle 14 are separated from each other, or the actuator 22 and the vehicle body are separated from each other. The toe angle of the rear wheels 10 connected to the piston rod 24 is adjusted by adjusting the lengths of the respective piston rods 24 and 25.

여기서 상기 액추에이터(22)는 전동식 액추에이터를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 전자제어유닛에 의해 컨트롤된다. In this case, the actuator 22 preferably uses an electric actuator, and is controlled by the electronic control unit.

한편, 본 실시예에서는 상기 피스톤로드(24)(25)를 2개 사용하여 구성되었으나, 이와 달리 상기 액추에이터를 차체에 힌지 결합되게 장착하고 하나의 피스톤로드를 너클에 힌지 연결하는 구조로 구성하여도 무방하다. On the other hand, in the present embodiment is configured using two of the piston rods 24, 25, in contrast, the actuator is mounted in a hinged manner to the vehicle body and a structure configured to hinge one piston rod to the knuckle It's okay.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 4를 중심으로 보다 상세히 설 명한다. Hereinafter, the operation of the embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 4.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 차량의 우회전 시 운전자에 의해 조작되는 전륜(15)(16)은 스티어링휠(미도시)의 조향 각에 따라 조향되고, 도시된 후륜(10)(12)은 전륜(15)(16)의 방향을 따라 굴러가게 된다. First, as shown in FIG. 4A, the front wheels 15 and 16 operated by the driver when the vehicle is turned to the right are steered according to the steering angle of the steering wheel (not shown), and the rear wheels 10 and 12 shown. Rolls along the direction of the front wheels 15, 16.

이때, 차량의 좌측 후륜(12)은 우측 선회 시 토우각(α)이 외측으로 형성되고, 우측 후륜(10)은 직진으로 형성된다. At this time, the left rear wheel 12 of the vehicle is formed with the toe angle α outward when the right turn, and the right rear wheel 10 is formed straight.

여기서 차량의 핸들링에 따른 조작을 향상시키기 위해서는 좌측 후륜(12)이 토우 인으로 형성되고 우측 후륜(10)은 토우 아웃으로 형성되는 것이 바람직한 바, 차량의 전자제어유닛은 차량의 선회 각, 가속도 및 차량의 속도 등을 고려하여 도 4b에 도시된 바와 같이 좌측 후륜(12)을 토우 인(β으로 형성시키고, 우측 후륜(10)을 토우 아웃(δ)으로 형성시키게 된다. Here, in order to improve the operation according to the handling of the vehicle, it is preferable that the left rear wheel 12 is formed as a toe-in and the right rear wheel 10 is formed as a toe-out. In consideration of the speed of the vehicle, as shown in FIG. 4B, the left rear wheel 12 is formed as a toe in (β), and the right rear wheel 10 is formed as a toe out (δ).

이와 같은 과정을 보다 상세히 살펴보면, 차량의 좌측 후륜(12)을 토우 인(β)으로 형성시키기 위해 상기 전자제어유닛은 상기 액추에이터(22)를 제어하여 상기 피스톤로드(24)(25)의 길이를 줄이고, 이에 따라 상기 좌측 후륜(12)은 선단이 차량의 내측으로 이동되어 토우 인(β)이 형성된다. Looking at this process in more detail, in order to form the left rear wheel 12 of the vehicle to the toe in (β) the electronic control unit controls the actuator 22 to adjust the length of the piston rod (24, 25) As a result, the left rear wheel 12 has a toe in (β) formed by moving the tip of the vehicle to the inside of the vehicle.

더불어 차량의 선회 시 조작감을 향상시키기 위해서는 상기 차량의 우측 후륜(10)도 상기 좌측 후륜(12)과 연동되어 토우 각을 형성시키는 것이 바람직 한 바, 우측 후륜(10)은 상기 피스톤로드(24)(25)의 길이를 늘려서 우측 후륜(10)의 선단이 차량의 외측으로 이동되는 토우 아웃(δ)으로 형성시킨다. In addition, in order to improve the operation feeling when the vehicle is turning, the right rear wheel 10 of the vehicle is also preferably linked with the left rear wheel 12 to form a tow angle. The right rear wheel 10 is the piston rod 24. The length of 25 is increased so that the tip of the right rear wheel 10 is formed as a toe out δ which is moved out of the vehicle.

이와 같이 차량의 후륜(10)(12)의 토우각을 차량의 선회 방향에 따라 조정 할 경우 차량의 조작감이 향상되어 운전자는 보다 용이하게 운전을 할 수 있다. As such, when the toe angle of the rear wheels 10 and 12 of the vehicle is adjusted according to the turning direction of the vehicle, the operation feeling of the vehicle is improved, and the driver can drive more easily.

한편, 상기 차량의 후륜 토우각 제어장치(20)는 차량의 횡방향으로 설치되지 않고 차량의 전후 방향으로 설치되는 바, 상기 피스톤로드(24)(25)의 힌지 결합부분인 핀 조인트(30)(32)를 중심으로 상기 피스톤로드(24)(25)가 회전되어 보다 적은 힘으로 상기 피스톤로드(24)(25)의 길이를 조절할 수 있다. On the other hand, the rear wheel toe angle control device 20 of the vehicle is not installed in the transverse direction of the vehicle bar is installed in the front and rear direction of the vehicle, the pin joint 30, which is a hinge coupling portion of the piston rod (24, 25) The piston rods 24 and 25 are rotated around the 32 to adjust the length of the piston rods 24 and 25 with less force.

본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 전후방향으로 설치되어 차량의 후륜에 힌지 결합되기 때문에, 차량의 후륜에서 가해지는 횡방향의 힘을 적게 받는 구조로 설치되는 이점을 가지고 있다. The rear wheel toe angle control device of the vehicle according to the present invention has the advantage of being installed in a structure that receives less force in the lateral direction applied from the rear wheel of the vehicle because it is installed in the front and rear direction of the vehicle and hinged to the rear wheel of the vehicle.

그래서 본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 후륜에 힌지 연결된 피스톤로드를 적은 힘으로 이동시키는 것이 가능하기 때문에 상기 액추에이터를 작은 용량의 것으로 사용하여 되는 이점을 가지고 있다. Therefore, the rear wheel toe angle control device of the vehicle according to the present invention has the advantage of using the actuator with a small capacity because it is possible to move the piston rod hinged to the rear wheel with a small force.

또한, 본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 작은 동력을 사용하여 후륜의 토우각을 조절하는 것이 가능하기 때문에 차량의 선회 시 차량의 조작감을 향상시키는 이점을 가지고 있다. In addition, the rear wheel toe angle control apparatus of the vehicle according to the present invention has the advantage of improving the operation feeling of the vehicle when turning the vehicle because it is possible to adjust the toe angle of the rear wheel using a small power.

Claims (3)

차량의 차체와;A vehicle body; 차축과 연결되어 회전되는 후륜과;A rear wheel rotated in connection with the axle; 상기 차체와 상기 차축 사이에 설치되어 완충작용을 하는 현가장치와;A suspension device installed between the vehicle body and the axle to provide a cushioning action; 상기 후륜에 설치되는 너클과;A knuckle mounted to the rear wheel; 상기 조절수단은 상기 차체와 상기 너클에 각각 힌지 연결되는 피스톤로드와;The adjusting means includes a piston rod hinged to the vehicle body and the knuckle, respectively; 상기 피스톤로드 사이에 위치되어 상기 피스톤로드의 길이를 조절하는 액추에이터를 포함하여 구성되고, 상기 피스톤로드의 양단은 상기 차체 또는 상기 너클에 각각 핀조인트 연결되며, 상기 핀조인트는 상/하 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 토우각 제어장치. And an actuator positioned between the piston rods to adjust the length of the piston rod, and both ends of the piston rod are respectively pin-connected to the vehicle body or the knuckle, and the pin joints are installed in up / down directions. Rear wheel toe angle control device of a vehicle, characterized in that. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피스톤로드에서, 상기 핀과 상기 너클 또는 상기 차체 사이에는 전후방향의 충격을 완충시키는 완충부재가 개재된 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 토우각 제어장치. In the piston rod, the rear wheel toe angle control device of the vehicle, characterized in that between the pin and the knuckle or the vehicle body cushioning member for cushioning the front and rear shocks.
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