KR100962208B1 - Apparatus for controlling rear wheel toe angle for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구성부품을 간소화하여 원가절감을 이루며, 작동 에너지를 최소화할 수 있는 차량의 후륜 토우각 제어장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 어시스트 암과 차량의 크로스 멤버를 연결하는 제어레버와, 제어레버의 상측에 장착되어 차량의 선회시에 제어레버와 어시스트 암과의 결합 위치를 차체의 저면 방향으로 가압하는 액추에이터를 제공한다.
AGCS, 어시스트 암, 토우각, 액추에이터
The present invention relates to a rear wheel toe angle control device of a vehicle that can reduce cost by minimizing components and minimize operating energy.
The present invention for this purpose, an actuator for connecting the assist arm and the cross member of the vehicle, and an actuator mounted on the upper side of the control lever for pressing the position of the combination of the control lever and the assist arm in the direction of the bottom of the vehicle body when the vehicle is turning To provide.
AGCS, assist arm, toe angle, actuator
Description
본 발명은 차량의 후륜 토우각 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구성부품을 간소화하여 원가절감을 이루며, 작동 에너지를 최소화할 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 capable of reducing cost by minimizing components and minimizing operating energy.
일반적으로 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션(이하 AGCS, ACTIVE GEOMETRY CONTROLLED SUSPENSION)은 차량의 고속 선회시에 선회 안정성을 극대화 시키도록 한다.In general, active geometry control suspension (AGCS, ACTIVE GEOMETRY CONTROLLED SUSPENSION) maximizes turning stability during high-speed turning of vehicles.
이러한 AGCS는 차량의 고속 선회시 전기적인 신호에 따라 작동되는 액추에이터와, 엑추에이터의 구동으로 제어되는 제어레버와, 제어레버의 작동에 따라 하향 작동되는 어시스트 암을 구성한다. The AGCS comprises an actuator operated according to an electrical signal during a high speed turning of the vehicle, a control lever controlled by driving of the actuator, and an assist arm operated downward by the operation of the control lever.
그러나, 전술한 구성의 AGCS는 차량의 고속 선회시 어시스트 암을 하강 작동시켜 차량 특성을 언더스티어 경향을 이루도록 하는 구성이 복잡한 문제점이 있다. 또한, 어시스트 암의 지지를 위한 구성이 일측 단부는 고정되고 타측 단부는 자유로운 상태를 갖는 외팔보의 형상을 가져서, 외력의 작용에 대한 지지력이 약하여 내구성이 저하되는 문제점이 있다.However, the AGCS of the above-described configuration has a complicated problem in that the assist arm is lowered during the high-speed turning of the vehicle to achieve the understeer characteristic of the vehicle. In addition, the structure for supporting the assist arm has a shape of the cantilever beam having one end fixed and the other end free, so that the support force against the action of the external force is weak and durability is reduced.
제어레버의 양단을 어시스트 암과 크로스 멤버에 각각 회전 가능하게 장착하여, 외력에 대한 지지력을 강화한다. Both ends of the control lever are rotatably mounted on the assist arm and the cross member, respectively, to strengthen the bearing capacity against external forces.
또한 차량의 선회시 발생되는 외력에 수직되는 방향으로 힘을 가하여 어시스트 암을 차체의 저면 방향으로 하강시킴으로써 적은 힘으로 안정적인 차량 제어가 가능하게 한다.In addition, by applying a force in a direction perpendicular to the external force generated when the vehicle turns, the assist arm is lowered in the direction of the bottom of the vehicle body, thereby enabling stable vehicle control with low force.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치는, 어시스트 암과 차량의 크로스 멤버를 연결하는 제어레버와, 제어레버의 상측에 장착되어 차량의 선회시에 제어레버와 어시스트 암과의 결합 위치를 차체의 저면 방향으로 가압하는 액추에이터를 포함한다. 액추에이터는 제어레버의 길이 방향에 대하여 수직 위치로 장착된다.The rear wheel toe angle control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a control lever connecting an assist arm and a cross member of the vehicle, and a control lever and an assist arm mounted at an upper side of the control lever when the vehicle is turning. An actuator for pressing the engagement position in the direction of the bottom of the vehicle body. The actuator is mounted in a position perpendicular to the longitudinal direction of the control lever.
제어레버는, 액추에이터의 미 작동시에 어시스트 암의 장착된 길이 방향을 따라 연장한 연장선 상에 장착된다.The control lever is mounted on an extension line extending along the mounted longitudinal direction of the assist arm when the actuator is not in operation.
액추에이터의 로드는 제어레버에 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다.The rod of the actuator may be slidably connected to the control lever.
제어레버는 그 길이 방향을 따라 장공 형상의 링크 슬롯이 형성되어, 액추에이터의 로드가 링크 슬롯을 따라 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다. The control lever has a long slot-shaped link slot is formed along the longitudinal direction, the rod of the actuator can be slidably connected along the link slot.
제어레버는 액추에이터의 로드가 삽입되는 삽입홀이 형성될 수 있다. 제어레 버는 크로스 멤버에 회전 가능하게 장착된다.The control lever may be formed with an insertion hole into which the rod of the actuator is inserted. The control lever is rotatably mounted on the cross member.
액추에이터의 로드에는 삽입홀에 삽입되는 걸림부를 포함할 수 있다.The rod of the actuator may include a locking portion inserted into the insertion hole.
첫째, 제어레버의 양측에 어시스트 암과 크로스 멤버를 연결하고, 제어레버의 상측에서 액추에이터의 구동으로 어시스트 암을 하강시켜 후륜의 토우각을 제어함으로써, 적은 구성 부품으로 안정적인 제어가 가능하다.First, the assist arm and the cross member are connected to both sides of the control lever, and the assist arm is lowered by driving the actuator on the upper side of the control lever to control the toe angle of the rear wheel, so that stable control is possible with fewer components.
둘째, 차량의 고속 선회시 발생하는 외력에 대해 수직 방향으로 힘을 가하여 어시스트 암을 차체 저면 방향으로 하강시킴으로써, 적은 힘에 의해 구동이 가능하다.Second, by applying a force in the vertical direction to the external force generated during the high-speed turning of the vehicle by lowering the assist arm in the direction of the vehicle body bottom, it is possible to drive by a small force.
셋째, 어시스트 암을 제어하는 힘을 최소한으로 적용 가능하여, 차량의 내구력이 향상되고 안정적인 차량 제어가 가능하다.Third, the force for controlling the assist arm can be applied to a minimum, so that the durability of the vehicle can be improved and stable vehicle control is possible.
넷째, 어시스트 암을 제어하는 구성을 최소화하는 구성이 가능하여 원가 절감이 가능하다.Fourth, it is possible to reduce the cost of the configuration to minimize the configuration to control the assist arm.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, a rear wheel toe angle control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치를 개략적 으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 차량의 후륜 토우각 제어장치를 상측에서 바라본 개략적인 평면도이다.1 is a view schematically showing a rear wheel toe angle control device of a vehicle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic plan view of the rear wheel toe angle control device of the vehicle of FIG.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치(100)는, 어시스트 암(11)과 차량의 크로스 멤버(13)를 연결하는 제어레버(10)와, 제어레버(10)의 상측에 장착되어 차량의 선회시에 제어레버(10)와 어시스트 암(11)과의 결합 위치를 차체의 저면 방향으로 가압하는 액추에이터(20)를 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the rear wheel toe
제어레버(10)는 길이 방향의 일단은 차량의 크로스 멤버(13)에 회전 가능하게 장착되고, 길이 방향의 타단은 어시스트 암(11)에 회전 가능하게 장착된다. One end of the
제어레버(10)의 보다 구체적인 장착 위치는, 액추에이터(20)의 미 작동시에 어시스트 암(11)의 길이 방향을 따라 연장한 연장선(A) 상에 위치하도록 장착된다. 이러한 제어레버(10)와 어시스트 암(11)과의 장착이 일직선 상에 위치되도록 장착됨은, 액추에이터(20)의 구동에 따른 제어레버(10)의 회전 작동이 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.The more specific mounting position of the
즉, 액추에이터(20)의 로드(21)의 작동 방향을 어시스트 암(11)의 연장선(A)과 수직되도록 장착하여 적은 힘으로도 제어레버(10)의 하강 작동이 가능하게 된다. 이에 대해서는 액추에이터(20)를 설명하면서 보다 상세하게 설명한다. That is, the operating direction of the
제어레버(10)는 전술한 바와 같이, 양단이 크로스 멤버(13)와 어시스트 암(11)의 각각에 회전 가능하게 결함됨으로써, 외팔보 방식을 대체하여 양단이 고정된 보다 안정적인 장착이 가능하다. 참고적으로, 외팔보 방식은 한쪽 단부는 고 정되고 다른 단부는 자유로운 상태를 말한다.As described above, the
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.3 is a view cut along the line III-III of FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어레버(10)에는 액추에이터(20)의 로드(21)가 슬라이딩 가능하게 장착된다. 제어레버(10)와 액추에이터(20)의 슬라이딩 결합을 위해, 제어레버(10)에는 링크 슬롯(12)이 형성된다. As shown in FIG. 3, the
링크 슬롯(12)은 제어레버(10)의 길이 방향을 따라 장공 형상을 갖도록 형성된다. 참조번호 14는 로드(21)의 삽입을 위한 삽입홀을 말한다. 이에 따라, 액추에이터(20)의 로드(21)가 링크 슬롯(12)에 슬라이딩 가능하게 끼움 결합됨에 의해서 로드(21)의 전후진 작동이 발생되면 제어레버(10)의 승하강 작동이 연동된다.The
이러한 제어레버(10)의 차체의 저면 방향으로의 하강 작동은 차량의 선회시 주행 안정성을 확보기 위해 언더스티어(Understeer)를 유도하기 위해 작동된다. 이러한 언더스티어의 유도 작용은 후술하는 액추에이터(20)를 설명하면서 보다 상세하게 설명한다.The lowering operation of the
액추에이터(20)는 차량의 선회시에 로드(21)의 작동으로 차량의 리어 서스펜션의 지오메트리를 변경하여 차량의 핸들링 성능을 향상하도록 작동된다. 즉, 차량의 고속 선회시에 액추에이터(20)의 로드(21)가 전진 작동되면, 로드(21)는 제어레버(10)의 링크 슬롯(12)을 따라 슬라이딩되면서 제어레버(10)의 단부를 하강시킨다.The
보다 구체적으로 액추에이터 로드(21)의 슬라이딩 작동을 설명하면, 액추에이터(20)는 차량의 크로스 멤버(13)에 고정된 상태이고, 제어레버(10)는 어시스트 암(11)과 크로스 멤버(13) 간에 회전 가능하게 장착된 상태이다. More specifically, the sliding operation of the
따라서, 액추에이터(20)의 로드(21)가 전진되면, 로드(21)가 링크 슬롯(12)의 내부를 가압하게 되어 제어레버(10)의 회전 작동을 유발한다. 이에 따라, 로드(21)의 직선 운동과 제어레버(10)의 회전 운동에 따라, 로드(21)가 링크 슬롯(12)의 내부에서 슬라이딩 작동이 이루어지게 된다. 참조번호 23은 로드의 선단에 돌출되어 링크 슬롯에 걸리는 걸림부를 말한다.Therefore, when the
여기서, 액추에이터(20)의 로드(21)가 작동하는 방향은 제어레버(10)와 어시스트 암(11)이 장착된 위치에 수직된 방향(B)으로 작동된다. 따라서, 차량에 작용하는 외력(원심력)의 방향(A)과 액추에이터의 제어 방향(B)이 서로 수직된 위치를 이루게 된다. 이에 따라, 차량의 선회시 후륜의 언더스티어를 유도하는 작동시에 소모되는 에너지의 양을 최소화할 수 있다.Here, the direction in which the
전술한 바와 같이, 제어레버(10) 단부의 하강에 따른 어시스트 암(11)의 하강 작동은, 차량의 선회시 주행 안정성을 확보기 위해 언더스티어(Understeer)를 유도하기 위해 작동된다.As described above, the lowering operation of the
즉, 후륜의 경우 선회 외륜(범프되는 쪽)은 토우-인(Toe-in)을 주고 선회 내륜(리바운드 되는 쪽)은 토우-아웃(Toe-out)을 주어 안정성을 유지하기 위함이다.보다 구체적으로 설명하면, 선회시 리어 외륜 측의 롤 스티어(Roll Steer)량(즉, 토우 인(Toe in))을 보다 많이 발생되도록 한다. 따라서 차량의 선회시 리어측 코너링 포스(Cornering Force)를 증가시켜, 차량 특성이 언더스티어(Under Steer) 경향이 되도록 하여 핸들링 성능을 개선시키는 기능을 수행한다.That is, in the case of the rear wheel, the turning outer ring (bumped side) gives toe-in and the turning inner ring (rebound side) gives toe-out to maintain stability. In this case, the amount of roll steer (ie, toe in) on the rear outer ring side during turning is increased. Accordingly, the rear cornering force is increased during turning of the vehicle, so that the vehicle characteristic becomes an understeer tendency, thereby improving handling performance.
이러한 차량의 언더스티어 작동을 위해 본 발명의 실시예에서는 액추에이터(20)의 구동으로 어시스트 암(11)의 하강 작동이 이루어지는 간략화된 구성으로 가능하다. In the embodiment of the present invention for the understeer operation of such a vehicle is possible in a simplified configuration in which the lowering operation of the
또한, 차량의 선회시 차량에 작용 하는 외력의 방향과 액추에이터 로드(21)의 작동 방향이 수직을 이루어, 적은 힘을 이용하여 어시스트 암(11)의 하강 작동이 가능하게 된다.In addition, the direction of the external force acting on the vehicle at the time of turning of the vehicle and the operating direction of the
상기 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치의 작용을 이하에서 설명한다. The operation of the rear wheel toe angle control device of the vehicle according to the embodiment of the present invention having the above configuration will be described below.
도 4는 도 1의 차량의 후륜 토우작 제어장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a view schematically showing an operating state of the rear wheel torque control device of the vehicle of FIG. 1.
먼저, 차량의 고속 선회시에 전기적인 신호의 전달이 이루어지면, 액추에이터(20)의 구동이 이루어진다.First, when the electrical signal is transmitted during the high speed turning of the vehicle, the
다음, 액추에이터(20)의 구동에 의한 로드(21)의 전진 작동이 이루어지면, 로드(21)는 제어레버(10)의 링크 슬롯(12)을 가압하며 슬라이딩된다.Next, when the forward operation of the
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어레버(10)는 어시스트 암(11)과의 결합 부분이 차체의 저면 방향으로 하강된다. 따라서 차량의 선회시에 리어측의 코너링 포스를 언더스티어 경향이 되도록 함으로써 차량의 핸들링 성능을 개선키도록 한다.Subsequently, as shown in FIG. 4, the
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자 에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the following claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a rear wheel toe angle control apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 차량의 후륜 토우각 제어장치를 상측에서 바라본 개략적인 평면도이다.FIG. 2 is a schematic plan view of the rear wheel toe angle control device of the vehicle of FIG. 1 viewed from above. FIG.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.3 is a view cut along the line III-III of FIG.
도 4는 도 1의 차량의 후륜 토우작 제어장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a view schematically showing an operating state of the rear wheel torque control device of the vehicle of FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10...제어레버 11...어시스트 암10 ...
12...링크 슬롯 14...삽입홀12 ...
20...액추에이터 21...로드20 ... actuator 21 ... rod
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