KR20070051479A - 캠버 자동제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠버 자동제어장치에 관한 것으로, 자동차의 주행시와 브레이크 작동시 및 선회시에 로우아암과 너클 사이의 연결부의 위치를 조절하여 캠버각을 적절히 제어해서 자동차의 주행 안정성과 조향 조작감 등을 향상시킬 수 있도록 하기 위해, 어퍼아암이 상부에 연결되는 너클의 하부에 로우아암이 이동수단을 매개로 차체의 내측 혹은 외측으로 이동가능하게 연결된 구조로 되어 있다.

Description

캠버 자동제어장치{Automatic camber control device}

도 1은 본 발명에 따른 캠버 자동제어장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 캠버 자동제어장치에 의해 자동차의 일반 주행시에 캠버가 조절된 상태도,

도 3은 본 발명에 따른 캠버 자동제어장치에 의해 자동차의 제동시에 캠버가 조절된 상태도,

도 4는 본 발명에 따른 캠버 자동제어장치에 의해 자동차의 선회시에 전륜의 캠버가 조절된 상태도,

도 5는 본 발명에 따른 캠버 자동제어장치에 의해 자동차의 선회시에 후륜의 캠버가 조절된 상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-너클 2-어퍼아암

3-모터 4-제어링크

5-로우아암

본 발명은 자동차의 캠버에 관한 것으로, 특히 자동차의 주행 상황에 따라 전륜 및 후륜의 캠버를 자동적으로 제어하여 자동차의 주행 안정성과 조향 조작감을 향상시킬 수 있도록 한 캠버 자동제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 캠버는 타이어의 중심선이 지면의 연직선에 대해 소정 각도를 두고 설치되는 것으로서 자동차의 거동과 밀접한 관계를 가진다. 상기와 같은 캠버를 가지게 되면 전륜이 하중을 받았을 때에 아래로 벌어지는 것을 방지함과 더불어 주행할 때에 차륜이 이탈하는 예방하면서 조향휠의 조작감이 가볍게 된다.

그리고, 자동차의 현가장치를 구성하는 어퍼아암과 로우아암이 너클과 연결되는 부위를 연장한 연장선이 지면의 연직선에 대해 이루는 각도를 말하는 킹핀 경사각은 조향휠의 조작력을 가볍게 하면서 주행 및 제동시에 충격을 적게 하고, 조향휠의 복원력을 증대시키는 기능을 한다.

한편, 타이어의 중심과 상기 킹핀 연장선 사이의 갭을 휠 오프셋이라고 하고, 타이어의 중심선과 상기 킹 핀 연장선 사이의 캡을 킹핀 오프셋이라고 한다.

자동차의 주행시에 지면으로부터 타이어로 들어오는 힘은 휠의 중심에 작용하게 되고, 이는 너클을 킹핀축을 중심으로 회전시키려는 모멘트로 전환되면서 그 크기는 휠 오프셋량에 비례하게 된다. 이렇게 발생된 힘은 타이로드를 통해 조향휠에 전달되어 조향 조작감을 나쁘게 한다.

자동차의 브레이크 시에는 타이어와 너클이 고정되어, 지면으로부터 들어오는 힘은 휠 중심이 아닌 타이어와 지면이 만나는 컨택트 패치에 작용하게 되며, 이는 킹핀축을 중심으로 타이어를 회전시키려는 모멘트로 작용하게 되면서 그 크기는 킹핀 오프셋량에 비례하게 된다. 이렇게 발생된 힘은 조향휠에 전달되어 조향 조작감을 나쁘게 한다.

따라서, 지면으로부터 조향휠에 전달되어 조향 조작감을 저하시키는 힘의 크기를 줄이기 위해서는 킹핀축과 타이어의 중심축을 가능한 한 동일선상에 있게 하는 것인 데, 브레이크 휠 때문에 동일선상에 있게 하기에는 불가능하므로, 필연적으로 킹핀 경사각을 가지게 된다.

본 발명의 목적은 자동차의 주행시와 브레이크 작동시 및 선회시에 로우아암과 너클 사이의 연결부의 위치를 조절하여 캠버각을 적절히 제어해서 자동차의 주행 안정성과 조향 조작감 등을 향상시킬 수 있도록 한 캠버 자동제어장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 어퍼아암이 상부에 연결되는 너클의 하부에 로우아암이 이동수단을 매개로 차체의 내측 혹은 외측으로 이동가능하게 연결된 구조로 되어 있다.

바람직하기로는, 상기 이동수단이 일단은 상기 로우아암에 연결되면서 타단은 상기 너클에 회전가능하게 연결된 제어링크와, 이 제어링크를 차체의 내측 혹은 외측으로 회전시키는 모터를 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 모터는 차속감지센서와 조향감지센서 및 브레이크 감지센서를 매개로 자동차의 주행 상태를 감지해서 상응하는 제어전류를 인가하는 제어유니트 와 접속된 것을 특징으로 한다.

또한, 자동차의 주행 시에는 휠 오프셋량이 감소되게 상기 제어링크가 지면에 대해 수직한 방향으로 위치되도록 상기 제어유니트가 모터를 제어하고, 자동차의 제동시에는 킹핀 오프셋량이 감소되게 상기 제어링크가 차체쪽으로 회전되도록 상기 제어유니트가 모터를 제어하는 것을 특징으로 하며, 자동차의 선회시에는 전륜에 (+) 캠버가 증가되게 상기 제어링크가 차체 외측으로 회전되도록 상기 모터를 제어하는 반면에 후륜에는 (-) 캠버가 증가되게 상기 제어링크가 차체의 내측으로 회전되도록 상기 제어유니트가 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 캠버 자동제어장치의 구성이 도시되어 있는 바, 차륜에 장착되는 너클(1)의 상부에는 현가장치를 구성하는 어퍼아암(2)의 일단이 연결됨과 더불어 상기 너클(1)의 하부에는 모터(3)가 설치되면서 상기 모터의 회전축(3a)에는 제어링크(4)의 일단이 일체로 회전되게 장착되며, 상기 제어링크(4)의 타단은 로우아암(5)의 일단과 연결되어 있다.

또한, 상기 모터(3)의 구동을 제어하기 위해 모터는 제어유니트(Control Unit)의 출력단에 접속되어 있고, 상기 제어유니트의 입력단에는 브레이크 감지센서(6)와 차속감지센서(7) 및 조향감지센서(8)가 각각 접속되어 있다.

상기 제어유니트(CU)는 별도로 구성할 수 있지만 예컨대 자동차의 엔진을 제어하는 엔진제어유니트(Engine Control Unit)를 사용할 수 있다.

도 2에는 상기와 같은 캠버 자동제어장치를 사용해서 자동차가 일반 주행을 할 때의 상태가 도시되어 있는 바, 상기 제어유니트가 상기 조향감지센서를 매개로 자동차의 일반 주행을 감지하게 되면, 상기 모터에 제어전류를 인가하여 상기 제어링크(4)를 수직한 방향으로 위치되게 제어하게 되고, 이로 인해 킹핀 연장선(K)과 타이어의 휠 중심과의 갭인 휠 오프셋이 최소한으로 유지되어 자동차의 주행 안정성과 조향휠의 조작감을 향상시키게 된다. 도면에서 T는 타이어의 중심선을 나타낸다.

한편, 상기 모터의 작동 불능 시에도 도 2에 도시된 바와 같은 상태로 유지되게 상기 제어링크에 적절한 리턴스프링 등을 설치할 수 있다.

도 3에는 자동차가 제동될 경우의 상태가 도시되어 있는 바, 즉 상기 제어유니트가 상기 브레이크 감지센서를 매개로 자동차의 제동을 감지하게 되면, 상기 모터에 제어전류를 인가하여 상기 제어링크를 반시계 방향으로 회전되게 제어한다. 이에 따라, 상기 로우아암이 차체쪽으로 밀려지면서 상기 킹핀 연장선과 타이어의 중심선(T) 사이의 지면에서의 갭인 킹핀 오프셋량이 최소한으로 유지되어 자동차의 제동 안정성과 조향 조작감을 향상시키게 된다.

도 4와 도 5에는 각각 자동차의 선회시에 전륜과 후륜의 캠버를 자동적으로 조절하는 상태가 도시되어 있는 바, 상기 제어유니트가 자동차의 주행 중에 상기 차속감지센서와 조향감지센서를 매개로 자동차의 선회 각도와 선회 차속을 감지하고, 미리 입력된 데이터나 프로그램에 따라 전륜쪽 모터와 후륜쪽 모터에 각각 제어전류를 인가하여 상기 제어링크를 회전시키게 된다.

즉, 상기 전륜쪽 모터에는 상기 제어링크가 반시계 방향으로 회전되어 (+) 캠버가 증가되게 제어전류를 인가하는 반면에 후륜쪽 모터에는 상기 제어링크가 시계방향으로 회전해서 (-) 캠버가 증가되게 제어전류를 인가하게 된다.

이에 따라, 자동차는 오버 스티어링 경향이 감소되면서 자동차의 선회 안정성이 향상되게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 캠버 자동제어장치에 의하면, 자동차의 주행 상태에 따라 전륜과 후륜의 캠버를 적절히 자동적으로 조절해서 주행 안정성과 선회 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 조향휠을 파지하고 있는 운전자의 조향 조작감도 향상되게 되는 등의 효과가 있게 된다.

Claims (6)

1. 어퍼아암이 상부에 연결되는 너클의 하부에 로우아암이 이동수단을 매개로 차체의 내측 혹은 외측으로 이동가능하게 연결된 캠버 자동제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이동수단이 일단은 상기 로우아암에 연결되면서 타단은 상기 너클에 회전가능하게 연결된 제어링크와, 이 제어링크를 차체의 내측 혹은 외측으로 회전시키는 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 캠버 자동제어장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 모터는 차속감지센서와 조향감지센서 및 브레이크 감지센서를 매개로 자동차의 주행 상태를 감지해서 상응하는 제어전류를 인가하는 제어유니트와 접속된 것을 특징으로 하는 캠버 자동제어장치.
4. 제 3항에 있어서, 자동차의 주행 시에는 휠 오프셋량이 감소되게 상기 제어링크가 지면에 대해 수직한 방향으로 위치되도록 상기 제어유니트가 모터를 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 캠버 자동제어장치.
5. 제 3항에 있어서, 자동차의 제동시에는 킹핀 오프셋량이 감소되게 상기 제어링크가 차체쪽으로 회전되도록 상기 제어유니트가 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 캠버 자동제어장치.
6. 제 3항에 있어서, 자동차의 선회시에는 전륜에 (+) 캠버가 증가되게 상기 제어링크가 차체 외측으로 회전되도록 상기 모터를 제어하는 반면에 후륜에는 (-) 캠버가 증가되게 상기 제어링크가 차체의 내측으로 회전되도록 상기 제어유니트가 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 캠버 자동제어장치.

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