KR102654153B1 - Vehicle body control apparatus - Google Patents

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Abstract

차체 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치는, 액추에이터; 상기 액추에이터와 연결되어 상기 액추에이터가 생성한 힘을 전달하는 기어부; 상기 기어부와 연결되어 상기 힘에 의해 회전하는 레버암 및 일측은 차량의 서스펜션부에 연결되고 타측은 상기 레버암에 연결되어 상기 레버암의 회전에 따라 움직임으로써 상기 서스펜션부를 능동 조절하는 링크 부재를 포함할 수 있다.A vehicle body control device is disclosed. A vehicle body control device according to an embodiment of the present invention includes an actuator; a gear unit connected to the actuator and transmitting the force generated by the actuator; A lever arm that is connected to the gear unit and rotates by the force, and one side of which is connected to the vehicle's suspension unit and the other side of which is connected to the lever arm, and a link member that actively controls the suspension unit by moving according to the rotation of the lever arm. It can be included.

Description

차체 제어 장치{VEHICLE BODY CONTROL APPARATUS}Vehicle body control device {VEHICLE BODY CONTROL APPARATUS}

본 발명은 차체 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 각 차륜과 연결되는 서스펜션부의 제어를 독립적으로 수행하는 능동형 차체 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle body control device, and more specifically, to an active vehicle body control device that independently controls a suspension section connected to each wheel of a vehicle.

차량의 방향 전환 시 차제가 좌측 또는 우측으로 기울어지는 롤링이 발생한다. 이것은 차체의 원심력, 타이어와 노면 사이의 마찰력 등으로 인하여 차량이 전환되는 방향을 기준으로 바깥쪽 차륜은 하방향으로 힘을 받고, 안쪽 차륜은 상방향으로 힘을 받기 때문이다.When the vehicle changes direction, rolling occurs, causing the vehicle to tilt to the left or right. This is because the outer wheels receive force in the downward direction and the inner wheels receive force in the upward direction based on the direction in which the vehicle turns due to the centrifugal force of the car body, friction between the tires and the road surface, etc.

차량의 롤링을 감소시키고 차체의 안정성을 향상시키기 위하여 스태빌라이저가 사용된다. 종래 스태빌라이저는 차량의 좌우 차륜을 연결하며 비틀림 가능한 스태빌라이저 바를 포함하고 있으며, 차량의 방향 전환 시 스태빌라이저 바를 통해 차량의 롤링을 제어한다.Stabilizers are used to reduce vehicle rolling and improve vehicle body stability. A conventional stabilizer connects the left and right wheels of a vehicle and includes a twistable stabilizer bar, and controls the rolling of the vehicle through the stabilizer bar when the vehicle changes direction.

근래에는 차량의 주행 상황에 따라 스태빌라이저 바의 비틀림 강성을 가변적으로 조절하여 주는 액추에이터를 구비한 액티브 롤 스태빌라이저가 많이 사용되고 있다. 액티브 롤 스태빌라이저는 차량의 속도, 가속도, 높이 등의 정보에 근거하여 전자제어유닛에 의해 구동되는 액추에이터를 통하여 스태빌라이저 바의 움직임을 능동적으로 제어함으로써 차량의 롤링 제어가 더욱 효율적으로 이루어질 수 있게 해준다.Recently, active roll stabilizers equipped with an actuator that variably adjusts the torsional rigidity of the stabilizer bar depending on the driving situation of the vehicle have been widely used. The active roll stabilizer enables more efficient rolling control of the vehicle by actively controlling the movement of the stabilizer bar through an actuator driven by an electronic control unit based on information such as vehicle speed, acceleration, and height.

한편, 이와 같은 능동형 롤링 제어에 있어서, 차량의 폭 방향을 가로지르며 배치되어 차량의 전방 또는 후방의 좌우 차륜을 연결하는 형태의 스태빌라이저 바를 사용하지 않고, 차량의 각 코너를 독립적으로 제어하는 소위 ABC(Active Body Control) 시스템이 사용되기도 한다. 이러한 방식의 시스템은 차량의 주행 시 승차감을 획기적으로 개선시켜줄 수 있는 장점을 가지고 있다.Meanwhile, in such active rolling control, the so-called ABC (ABC), which independently controls each corner of the vehicle, does not use a stabilizer bar that is arranged across the width of the vehicle and connects the left and right wheels at the front or rear of the vehicle. Active Body Control) system is also used. This type of system has the advantage of dramatically improving ride comfort when driving a vehicle.

그러나 ABC 시스템과 관련된 종래 기술을 살펴보면, 노면에서 발생하는 고주파 충격을 흡수하기 위하여 여전히 상당한 길이의 스태빌라이저 바를 채택하고 있다. 따라서 액추에이터를 통해 생성된 힘을 스태빌라이저 바로 전달하는 기어부 내부에 스태빌라이저 바가 배치되어야 하므로 기어부가 중공 형태로 구성되어야 한다. 이로 인하여 차체 제어 장치의 부피 및 제조 비용 측면에서 문제점이 지적되고 있는 실정이다.However, looking at the prior art related to the ABC system, a stabilizer bar of considerable length is still adopted to absorb high-frequency shocks generated from the road surface. Therefore, since the stabilizer bar must be placed inside the gear unit that transmits the force generated through the actuator to the stabilizer bar, the gear unit must be configured in a hollow form. As a result, problems are being pointed out in terms of the volume and manufacturing cost of the vehicle body control device.

한국 등록특허 제1842298호 "완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치", 2018. 05. 14 공고Korean Patent No. 1842298, “Active stabilizing device for vehicle including actuator equipped with shock absorbing member,” announced on May 14, 2018

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,The present invention is intended to solve the problems of the prior art described above,

본 발명은 소형화된 구성을 통해 차량의 각 차륜과 연결된 서스펜션부에 대한 능동 제어를 독립적으로 수행할 수 있게 해주는 차체 제어 장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a vehicle body control device that enables independent active control of a suspension unit connected to each wheel of a vehicle through a miniaturized configuration.

또한, 본 발명은 각 차륜의 서스펜션부를 독립적으로 제어함으로써 차량의 롤링, 피치 및 높이 등을 효과적으로 조절할 수 있는 차체 제어 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a vehicle body control device that can effectively control the rolling, pitch, and height of a vehicle by independently controlling the suspension of each wheel.

또한, 본 발명은 그 움직임에 따라 서스펜션부를 상하로 변위시키는 링크 부재에 작용하는 힘을 직접적으로 측정하여 차체 제어에 활용함으로써 능동 제어의 효율성을 향상시키는 차체 제어 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a vehicle body control device that improves the efficiency of active control by directly measuring the force acting on the link member that displaces the suspension unit up and down according to its movement and utilizing it for vehicle body control.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액추에이터; 상기 액추에이터와 연결되어 상기 액추에이터가 생성한 힘을 전달하는 기어부; 상기 기어부와 연결되어 상기 힘에 의해 회전하는 레버암 및 일측은 차량의 서스펜션부에 연결되고 타측은 상기 레버암에 연결되어 상기 레버암의 회전에 따라 움직임으로써 상기 서스펜션부를 능동 조절하는 링크 부재를 포함하는 차체 제어 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, an actuator; a gear unit connected to the actuator and transmitting the force generated by the actuator; A lever arm that is connected to the gear unit and rotates by the force, and one side of which is connected to the vehicle's suspension unit and the other side of which is connected to the lever arm, and a link member that actively controls the suspension unit by moving according to the rotation of the lever arm. A body control device comprising:

이때, 상기 액추에이터는 모터일 수 있다.At this time, the actuator may be a motor.

또한, 상기 기어부는 중실 구조를 가질 수 있다.Additionally, the gear portion may have a solid structure.

또한, 상기 링크 부재의 움직임에 따라 상기 서스펜션부는 상하로 변위할 수 있다.Additionally, the suspension unit may be displaced up and down according to the movement of the link member.

또한, 상기 링크 부재는 탄성에 의해 변형 가능한 구조로 이루어질 수 있다.Additionally, the link member may have a structure that is deformable by elasticity.

또한, 상기 링크 부재는 길이 방향을 따라 적어도 일부분에 탄성체가 배치되는 탄성 길이 부재로 이루어질 수 있다.Additionally, the link member may be made of an elastic length member in which an elastic body is disposed on at least a portion of the link member along the longitudinal direction.

또한, 상기 탄성체는 스프링으로 이루어질 수 있다.Additionally, the elastic body may be made of a spring.

또한, 상기 링크 부재의 내부에는 힘 센서(force sensor)가 배치될 수 있다.Additionally, a force sensor may be disposed inside the link member.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차체 제어 장치와 서스펜션부를 연결하되 그 길이 방향을 따라 탄성 변형이 가능한 링크 부재가 상대적으로 긴 길이를 가지는 종래의 스태빌라이저 바를 대체할 수 있어 중공 형태가 아닌 중실 형태의 기어의 사용이 가능하므로 차체 제어 장치를 소형화할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a link member that connects the vehicle body control device and the suspension unit but is elastically deformable along the longitudinal direction can replace the conventional stabilizer bar having a relatively long length, so that it has a solid shape rather than a hollow shape. Since gears can be used, the vehicle body control device can be miniaturized and manufacturing costs can be reduced.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 그 움직임에 따라 서스펜션부를 상하로 변위시키는 링크 부재에 작용하는 힘을 링크 부재에 내장되는 힘 센서를 통해 직접적으로 측정하여 차체 제어에 활용할 수 있어 차체 능동 제어의 효율성이 향상된다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the force acting on the link member that displaces the suspension unit up and down according to its movement can be directly measured through a force sensor built into the link member and used for vehicle body control, thereby providing active vehicle body control. Efficiency improves.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치의 차량 설치 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 좌측 차륜과 연결된 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치의 링크 부재를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치의 작동 모습을 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a vehicle installation state of a vehicle body control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle body control device according to an embodiment of the present invention connected to the left wheel of FIG. 1.
Figure 3 is a diagram showing a link member of a vehicle body control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the operation of a vehicle body control device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description have been omitted in the drawings, and identical or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치의 차량 설치 상태를 개략적으로 나타낸 도면이 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 좌측 차륜과 연결된 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이 도시되어 있다.FIG. 1 is a diagram schematically showing the vehicle installation state of the vehicle body control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a diagram of the vehicle body control device according to an embodiment of the present invention connected to the left wheel of FIG. 1. A drawing schematically showing the configuration is shown.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)는 차량의 각 차륜(W)의 서스펜션부(100)에 대한 제어를 독립적으로 수행하도록 차량의 차체(미도시)에 설치된다. 도 1에는 차량의 좌측 및 우측 차륜(W)이 도시되어 있는데, 이는 차량의 전륜일 수도 있고 후륜일 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)는 차량 전방의 좌우측 차륜 및 차량 후방의 좌우측 차륜과 각각 연결되어 설치될 수 있다.Referring to FIG. 1, the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention is installed on the vehicle body (not shown) to independently control the suspension unit 100 of each wheel W of the vehicle. It is installed. 1 shows the left and right wheels W of the vehicle, which may be the front or rear wheels of the vehicle. That is, the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention may be installed in connection with the left and right wheels at the front of the vehicle and the left and right wheels at the rear of the vehicle, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)는 차량의 전방 좌우 차륜 또는 후방 좌우 차륜을 연결하는 스태빌라이저 바를 사용하지 않고, 차량의 각 코너를 독립적으로 제어할 수 있게 해준다. 이에 따라 후술하는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)에 의할 경우 더욱 정밀하고 효율적인 차량의 롤링 제어가 가능해진다.The body control device 1 according to an embodiment of the present invention allows each corner of the vehicle to be controlled independently without using a stabilizer bar connecting the front left and right wheels or the rear left and right wheels of the vehicle. Accordingly, as will be described later, more precise and efficient rolling control of the vehicle is possible using the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)는 차륜(W)과 연결되어 있는 서스펜션부(100)를 능동적으로 조절한다. 차체 제어 장치(1)는 서스펜션부(100)에 연결되어 액추에이터(10)에서 생생되는 동력을 통해 서스펜션부(100)를 능동적으로 거동시켜 차량의 롤링, 피치, 차체의 높이 등을 조절할 수 있다.The vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention actively adjusts the suspension unit 100 connected to the wheel W. The vehicle body control device 1 is connected to the suspension unit 100 and can actively operate the suspension unit 100 through power generated from the actuator 10 to control the rolling, pitch, and height of the vehicle body.

도 2를 참조하면, 서스펜션부(100)는 서스펜션 암(110), 쇽업소버(120) 및 코일 스프링(130) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 서스펜션 암(110)은 서스펜션 타입에 따라 로어 암 또는 어퍼 암 등이 될 수 있다. 또한, 도 2에서, 쇽업소버(120)와 코일 스프링(130)은 결합되어 스트럿을 형성하고 있으며, 차체 제어 장치(1)의 링크 부재(40)는 스트럿에 연결되어 있다.Referring to FIG. 2, the suspension unit 100 may include a suspension arm 110, a shock absorber 120, and a coil spring 130. Here, the suspension arm 110 may be a lower arm or an upper arm depending on the suspension type. Additionally, in FIG. 2, the shock absorber 120 and the coil spring 130 are combined to form a strut, and the link member 40 of the vehicle body control device 1 is connected to the strut.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)에 의해 본 발명이 적용되는 서스펜션의 타입, 차체 제어 장치(1)와 서스펜션부(100)의 연결 형태가 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 서스펜션(100)에서 쇽업소버(120)와 코일 스프링(130)은 스트럿을 형성하지 않고 각각 독립적으로 배치되는 것도 가능하다. 또한, 차체 제어 장치(1)의 링크 부재(40)가 서스펜션부(100)의 서스펜션 암(110)과 연결되는 것도 가능하다.However, the type of suspension to which the present invention is applied by the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention and the connection form between the vehicle body control device 1 and the suspension unit 100 are not particularly limited. For example, in the suspension 100, the shock absorber 120 and the coil spring 130 may be arranged independently without forming a strut. Additionally, it is possible for the link member 40 of the vehicle body control device 1 to be connected to the suspension arm 110 of the suspension unit 100.

본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)가 설치된 차량의 주행 중 노면의 충격이 차륜(W)을 통해 입력되면, 입력된 충격은 차량의 서스펜션부(100)를 거쳐 링크 부재(40)로 전달된다. 또한, 액추에이터(10)에서 생성되는 힘이 기어부(20)와 레버암(30)을 거쳐 링크 부재(40)로 전달됨으로써 서스펜션부(100)가 능동적으로 제어될 수 있다. 즉, 링크 부재(40)의 움직임에 따라 서스펜션부(100)가 상하로 변위할 수 있으며, 서스펜션부(100)의 상하 변위를 통해 차량의 롤링(rolling), 피칭(pitching), 높이 등이 조절될 수 있다.When the impact of the road surface is input through the wheel (W) while driving a vehicle equipped with the body control device 1 according to an embodiment of the present invention, the input impact is transmitted through the suspension unit 100 of the vehicle and the link member 40. ) is transmitted. In addition, the force generated by the actuator 10 is transmitted to the link member 40 through the gear unit 20 and the lever arm 30, so that the suspension unit 100 can be actively controlled. That is, the suspension unit 100 can be displaced up and down according to the movement of the link member 40, and the rolling, pitching, height, etc. of the vehicle can be adjusted through the vertical displacement of the suspension unit 100. It can be.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)의 각 구성들에 관해 상세하게 설명한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)는 액추에이터(10), 기어부(20), 레버암(30) 및 링크 부재(40)를 포함한다.Hereinafter, each component of the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Referring to FIG. 2, the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention includes an actuator 10, a gear unit 20, a lever arm 30, and a link member 40.

액추에이터(10)는 링크 부재(40)의 움직임을 위한 힘을 생성한다. 액추에이터(10)는 모터로 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 액추에이터(10)는 링크 부재(40)의 움직임을 위한 회전력을 출력하는 모터로 이루어질 수 있다.Actuator 10 generates force for movement of link member 40. The actuator 10 may be made of a motor. In other words, the actuator 10 may be composed of a motor that outputs rotational force for movement of the link member 40.

액추에이터(10)의 작동은 차량의 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라 이루어질 수 있다. 이때, 전자제어유닛은 차량의 속도 센서, 차고 센서 및 가속도 센서 등에 의해 측정되는 차량의 차속, 차고, 가속도 등의 정보에 기반하여 액추에이터(10)를 제어할 수 있다.The actuator 10 may be operated under the control of the vehicle's electronic control unit (ECU). At this time, the electronic control unit may control the actuator 10 based on information such as the vehicle speed, height, and acceleration measured by the vehicle's speed sensor, height sensor, and acceleration sensor.

기어부(20)는 액추에이터(10)와 연결되어 액추에이터(10)가 생성한 힘을 전달한다. 기어부(20)는 액추에이터(10)의 출력을 증대시키는 감속기로서의 역할을 수행할 수 있다.The gear unit 20 is connected to the actuator 10 and transmits the force generated by the actuator 10. The gear unit 20 may serve as a reducer to increase the output of the actuator 10.

도 1 및 도 2에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 일 실시예에서, 기어부(20)는 액추에이터(10)와 벨트/풀리 구조를 통해 연결될 수 있다. 물론, 기어부(20)와 액추에이터(10)의 연결 구조가 벨트/풀리 구조로 제한되는 것은 아니며, 기어부(20)는 액추에이터(10)와 웜과 웜휠의 맞물림 등과 같은 기어 맞물림 구조를 통해 연결될 수도 있다.Although not shown in FIGS. 1 and 2, in one embodiment of the present invention, the gear unit 20 may be connected to the actuator 10 through a belt/pulley structure. Of course, the connection structure between the gear unit 20 and the actuator 10 is not limited to a belt/pulley structure, and the gear unit 20 may be connected to the actuator 10 through a gear meshing structure such as meshing of a worm and a worm wheel. It may be possible.

본 발명의 일 실시예에서, 기어부(20)는 액추에이터(10)로부터 힘을 전달받아 회전력을 출력하도록 배치된다. 회전력의 출력은 기어부(20)의 일측으로 이루어질 수 있으며, 출력되는 회전력은 레버암(30)을 회전시키는 구동력으로 사용된다. 즉, 기어부(20)는 레버암(30)으로 회전력을 전달하여 레버암(30)을 회전시키고, 레버암(30)의 회전에 따라 링크 부재(40)가 움직이게 된다.In one embodiment of the present invention, the gear unit 20 is arranged to receive force from the actuator 10 and output rotational force. The rotational force may be output to one side of the gear unit 20, and the output rotational force is used as a driving force to rotate the lever arm 30. That is, the gear unit 20 transmits rotational force to the lever arm 30 to rotate the lever arm 30, and the link member 40 moves according to the rotation of the lever arm 30.

앞서 살펴본 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 상당한 길이를 갖는 스태빌라이저 바의 배치가 요구되었으므로 기어부(20) 내에 배치되는 기어를 중공 형태로 구성해야만 했다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이와 같은 스태빌라이저 바의 배치가 요구되지 않으므로 기어부(20)를 중공 형태가 아닌 중실 구조로 구성할 수 있다. 즉, 본 발명에 의할 경우 기어부(20)의 내부에 스태빌라이저 바가 배치될 필요가 없으므로 기어부(20) 내의 기어를 비롯한 각종 부품을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 기어부(20)의 소형화가 가능하다.As seen above, according to the prior art, the arrangement of a stabilizer bar having a considerable length was required, so the gear disposed in the gear unit 20 had to be configured in a hollow form. However, according to one embodiment of the present invention, since such arrangement of the stabilizer bar is not required, the gear unit 20 can be configured as a solid structure rather than a hollow structure. That is, according to the present invention, there is no need to place a stabilizer bar inside the gear unit 20, so not only can various parts, including gears, in the gear unit 20 be simplified, but also miniaturization of the gear unit 20 is possible. do.

레버암(30)은 기어부(20)와 연결되어 기어부(20)가 전달하는 힘에 의해 거동한다. 더욱 상세하게, 레버암(30)은 기어부(20)와 연결되어 기어부(20)가 출력하는 회전력에 의해 회전하며, 링크 부재(40)를 움직인다.The lever arm 30 is connected to the gear unit 20 and moves by the force transmitted by the gear unit 20. In more detail, the lever arm 30 is connected to the gear unit 20 and rotates by the rotational force output by the gear unit 20, and moves the link member 40.

본 발명의 일 실시예에서, 레버암(30)은 L자형으로 형성되어 있다. 또한, 레버암(30)의 일측 단부는 기어부(20)에 연결되어 있으며 타측 단부는 링크 부재(40)에 연결되어 있다.In one embodiment of the present invention, the lever arm 30 is formed in an L shape. Additionally, one end of the lever arm 30 is connected to the gear unit 20 and the other end is connected to the link member 40.

레버암(30)의 회전에 따라 링크 부재(40)가 움직이게 되고, 이에 따라 서스펜션부(100)가 상하 방향으로 변위하게 된다. 본 발명의 일 실시예에서, 레버암(30)의 회전 거동 범위는 예를 들면, 5°의 범위에서 이루어질 수 있다. 물론, 레버암(30)의 회전 거동의 범위는 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)의 설치 형태, 환경 등에 따라 달라질 수 있다.As the lever arm 30 rotates, the link member 40 moves, and thus the suspension unit 100 is displaced in the vertical direction. In one embodiment of the present invention, the rotational movement range of the lever arm 30 may be, for example, in the range of 5°. Of course, the range of rotational behavior of the lever arm 30 is not limited to this, and may vary depending on the installation type, environment, etc. of the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention.

링크 부재(40)는 일측은 차량의 서스펜션부(100)에 연결되고 타측은 레버암(30)에 연결되어 레버암(30)의 회전에 따라 움직임으로써 서스펜션부(100)를 능동적으로 조절한다. 링크 부재(40)의 움직임에 따라 서스펜션부(100)는 상하로 변위할 수 있다. 이를 통해, 전술한 바와 같이 차량의 롤링, 피칭, 높이 등이 제어될 수 있다.One side of the link member 40 is connected to the vehicle's suspension unit 100 and the other side is connected to the lever arm 30, and moves according to the rotation of the lever arm 30 to actively adjust the suspension unit 100. The suspension unit 100 may be displaced up and down according to the movement of the link member 40. Through this, the rolling, pitching, height, etc. of the vehicle can be controlled as described above.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 링크 부재(40)는 탄성에 의해 변형 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게, 링크 부재(40)는 길이 방향을 따라 적어도 일부분에 탄성체(41)가 배치되는 탄성 길이 부재로 이루어질 수 있다. 이때, 탄성체(41)는 스프링으로 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에서, 링크 부재(40)는 탄성에 의해 길이 방향으로 변위가 발생하는 스프링을 포함하는 스프링 바(bar)로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, in one embodiment of the present invention, the link member 40 may have a structure that is deformable by elasticity. More specifically, the link member 40 may be made of an elastic length member in which the elastic body 41 is disposed at least in part along the longitudinal direction. At this time, the elastic body 41 may be made of a spring. In other words, in one embodiment of the present invention, the link member 40 may be made of a spring bar including a spring that generates displacement in the longitudinal direction due to elasticity.

링크 부재(40)가 이와 같이 구성됨으로써 노면에서 전달되는 충격의 흡수 과정에서 나타나는 종래 스태빌라이저 바의 비틀림 각을 탄성에 의해 직선 변형되는 탄성체(41)를 포함하는 링크 부재(40)의 변형량으로 대체할 수 있게 된다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에서, 링크 부재(40)는 노면에서 차체로 전달되는 충격을 스태빌라이저 바의 비틀림을 통해 흡수하는 종래의 구조를 링크 부재(40)의 선형적인 탄성 변형을 통해 흡수하는 구조로 대체하여 준다. 즉, 링크 부재(40)가 비틀림 운동이 아닌 탄성체(41)의 길이 방향 압축 운동을 통해 노면에서 차체로 전달되는 충격을 흡수한다.By constructing the link member 40 in this way, the twist angle of the conventional stabilizer bar that appears in the process of absorbing shock transmitted from the road surface can be replaced by the amount of deformation of the link member 40 including the elastic body 41 that is linearly deformed by elasticity. It becomes possible. In other words, in one embodiment of the present invention, the link member 40 absorbs the shock transmitted from the road surface to the vehicle body through the linear elastic deformation of the link member 40, rather than the conventional structure that absorbs the shock transmitted from the road surface to the vehicle body through the twist of the stabilizer bar. Replace it with a structure that does. That is, the link member 40 absorbs the shock transmitted from the road surface to the vehicle body through the longitudinal compression movement of the elastic body 41 rather than the twisting movement.

앞서 살펴본 바와 같이 종래 기술은 노면에서 발생하는 고주파 충격을 흡수하기 위하여 상대적으로 긴 길이를 갖는 스태빌라이저 바를 채택하고 있으며, 이에 따라 차체 제어 장치의 기어부가 스태빌라이저 바의 배치를 위해 중공 형태로 이루어져야 했다. 그 결과 차체 제어 장치의 부피 및 원가의 증대가 초래되었다.As seen above, the prior art adopts a stabilizer bar with a relatively long length to absorb high-frequency shocks occurring on the road surface, and accordingly, the gear part of the vehicle body control device had to be hollow for placement of the stabilizer bar. As a result, the volume and cost of the vehicle body control device increased.

그러나 본 발명에 의할 경우 상대적으로 긴 길이를 가지는 스태빌라이저 바의 역할이 길이 방향을 따라 탄성 변형이 가능한 링크 부재(40)에 의해 대체될 수 있으므로 기어부(20) 내에 스태빌라이저 바를 배치할 필요가 없다. 그러므로 전술한 바와 같이 기어부(20)를 중실 형태의 기어로 구성할 수 있으며, 차체 제어 장치의 부피 및 원가를 감소시킬 수 있다.However, according to the present invention, the role of the stabilizer bar having a relatively long length can be replaced by the link member 40 capable of elastic deformation along the longitudinal direction, so there is no need to arrange the stabilizer bar in the gear unit 20. . Therefore, as described above, the gear unit 20 can be configured as a solid gear, and the volume and cost of the vehicle body control device can be reduced.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 링크 부재(40)의 내부에는 힘 센서(force sensor, 42)가 배치되어 있다. 링크 부재(40)에 내장된 힘 센서(42)는 링크 부재(40)의 탄성 변형량을 측정한다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, a force sensor 42 is disposed inside the link member 40. The force sensor 42 built into the link member 40 measures the amount of elastic deformation of the link member 40.

힘 센서(42)는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 힘 센서(42)에는 기계적 또는 광학적 또는 전기적 방법으로 탄성체의 변형량을 측정하는 방식이 사용될 수도 있고, 압전 효과 또는 자기 변형 효과 등의 물리적 효과를 측정하는 방식이 사용될 수도 있다. 다만, 링크 부재(40) 내의 배치를 위한 공간 등을 고려할 때, 전기적 방법에 의한 측정이나 압전 효과를 이용한 측정 방식이 효율적일 수 있다.Force sensor 42 may be implemented in a variety of ways. For example, the force sensor 42 may be used to measure the amount of deformation of an elastic body using mechanical, optical, or electrical methods, or may be used to measure physical effects such as piezoelectric effect or magnetostriction effect. However, considering the space for arrangement within the link member 40, measurement using an electrical method or a measurement method using the piezoelectric effect may be efficient.

전술한 바와 같이, 탄성에 의해 길이 방향을 따라 발생하는 링크 부재(40)의 변형량은 노면에서 차체로 전달되는 충격에 대응되는 물리량에 해당한다. 즉, 링크 부재(40)의 탄성 변형량은 종래 스테빌라이저 바의 비틀림 각에 대응되고, 차량의 서스펜션부(100)의 능동 제어를 위한 입력 정보로 활용될 수 있다. 그러므로 링크 부재(40) 내에 힘 센서(42)가 배치될 경우, 힘 센서(42)를 통해 링크 부재(40)에 가해지는 힘을 측정하여 차량의 서스펜션부(100)의 능동 제어를 위한 입력 정보로 활용하는 것이 가능해진다.As described above, the amount of deformation of the link member 40 that occurs along the longitudinal direction due to elasticity corresponds to a physical quantity corresponding to the impact transmitted from the road surface to the vehicle body. That is, the amount of elastic deformation of the link member 40 corresponds to the twist angle of a conventional stabilizer bar and can be used as input information for active control of the suspension unit 100 of the vehicle. Therefore, when the force sensor 42 is disposed within the link member 40, the force applied to the link member 40 is measured through the force sensor 42 to provide input information for active control of the suspension unit 100 of the vehicle. It becomes possible to use it as

또한, 링크 부재(40)의 힘 센서(42)를 사용하면, 힘을 직접 측정하여 활용할 수 있게 된다. 종래에는 서스펜션부의 능동 제어에 있어서, 차고 센서를 이용하여 측정된 차량의 높이 정보 등을 근거로 보상 토크를 간접적으로 산출하는 제어 방법이 주로 사용되었다. 그러나 본 발명에 의할 경우 차량의 서스펜션부(100)를 능동 제어함에 있어서, 종래 제어 방법과 달리 간접적인 환산의 과정이 요구되지 않는다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 의하면 보상 토크의 계산 및 그에 근거한 차량의 서스펜션부(100)의 제어가 효율적으로 이루어질 수 있다.Additionally, by using the force sensor 42 of the link member 40, force can be directly measured and utilized. Conventionally, in active control of the suspension unit, a control method that indirectly calculates compensation torque based on vehicle height information measured using a height sensor was mainly used. However, in the case of actively controlling the suspension unit 100 of a vehicle according to the present invention, unlike conventional control methods, an indirect conversion process is not required. Accordingly, according to an embodiment of the present invention, calculation of compensation torque and control of the vehicle suspension unit 100 based on it can be performed efficiently.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치의 작동 모습을 나타낸 도면이 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 제어 장치(1)가 차륜(W)과 연결되어 있는 서스펜션부(100)를 능동적으로 제어하는 메커니즘을 확인할 수 있다.Figure 4 shows a diagram showing the operation of a vehicle body control device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, a mechanism by which the vehicle body control device 1 according to an embodiment of the present invention actively controls the suspension unit 100 connected to the wheel W can be seen.

차량의 속도 센서, 차고 센서 및 가속도 센서 등에 의해 측정되는 차량의 차속, 차고, 가속도 등의 정보에 기초한 전자제어유닛의 제어에 따라 액추에이터(10)가 작동하면, 액추에이터(10)에 의해 생성된 힘이 기어부(20), 레버암(30)을 거쳐 링크 부재(40)를 움직임으로써 서스펜션부(100)를 상하로 변위시킨다. When the actuator 10 operates under the control of an electronic control unit based on information such as the vehicle speed, height, and acceleration measured by the vehicle's speed sensor, vehicle height sensor, and acceleration sensor, the force generated by the actuator 10 The suspension unit 100 is displaced up and down by moving the link member 40 via the gear unit 20 and the lever arm 30.

도 4에 나타난 바와 같이 액추에이터(10)의 힘이 기어부(20)를 통해 감속되어 레버암(30)을 회전시키고, 레버암(30)의 회전에 따라 링크 부재(40)가 변위함으로써 서스펜션부(100)를 상측으로 일정 길이(L) 변위시킬 수 있다. 이와 같이 서스펜션부(100)가 상측으로 변위하면 차체(미도시)가 높아지게 된다.As shown in FIG. 4, the force of the actuator 10 is decelerated through the gear unit 20 to rotate the lever arm 30, and the link member 40 is displaced according to the rotation of the lever arm 30, thereby causing the suspension unit. (100) can be displaced to the upper side by a certain length (L). In this way, when the suspension unit 100 is displaced upward, the vehicle body (not shown) becomes higher.

한편, 전자제어유닛의 제어에 따라 액추에이터(10)가 제공하는 힘의 방향이 바뀌게 되면, 레버암(30)의 회전 방향이 반대로 되고 레버암(30)의 회전에 따라 링크 부재(40)가 움직임으로써 서스펜션부(100)가 하측으로 변위될 수도 있다. 서스펜션부(100)가 하측으로 변위하면 차체가 낮아지게 된다.Meanwhile, when the direction of the force provided by the actuator 10 changes according to the control of the electronic control unit, the rotation direction of the lever arm 30 is reversed and the link member 40 moves according to the rotation of the lever arm 30. As a result, the suspension unit 100 may be displaced downward. When the suspension unit 100 is displaced downward, the vehicle body is lowered.

이상을 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 차량의 각 차륜(W)과 연결된 서스펜션부(100)의 독립적이고 능동적인 제어가 가능하며, 이를 통해 차량의 롤링, 피치, 높이 등을 효과적으로 제어할 수 있게 된다.As discussed above, according to an embodiment of the present invention, independent and active control of the suspension unit 100 connected to each wheel (W) of the vehicle is possible, and through this, the rolling, pitch, and height of the vehicle are controlled. You can control your back effectively.

본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented in the specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention will understand the spirit of the present invention within the scope of the same spirit, including addition of components, Other embodiments can be easily proposed by changes, deletions, additions, etc., but this will also be said to fall within the scope of the present invention.

10: 액추에이터
20: 기어부
30: 레버암
40: 링크 부재
41: 탄성체
42: 힘 센서10: actuator
20: gear unit
30: Lever arm
40: Link absent
41: elastic body
42: force sensor

Claims (8)

액추에이터;
상기 액추에이터와 연결되어 상기 액추에이터가 생성한 힘을 전달하는 기어부;
상기 기어부와 연결되어 상기 힘에 의해 회전하는 레버암 및
일측은 차량의 서스펜션부에 연결되고 타측은 상기 레버암에 연결되어 상기 레버암의 회전에 따라 움직임으로써 상기 서스펜션부를 능동 조절하는 링크 부재를 포함하고,
상기 링크 부재는 탄성에 의해 변형 가능한 구조로 이루어지되, 길이 방향을 따라 적어도 일부분에 탄성체가 배치되는 탄성 길이 부재로 이루어지고,
노면에서 전달되는 충격의 흡수 과정에서 나타나는 비틀림 충격이 상기 탄성체가 탄성에 의해 직선 변형됨으로써 발생하는 상기 링크 부재의 변형량으로 흡수될 수 있는 차체 제어 장치.actuator;
a gear unit connected to the actuator and transmitting the force generated by the actuator;
A lever arm connected to the gear unit and rotated by the force, and
One side is connected to the suspension part of the vehicle and the other side is connected to the lever arm, and includes a link member that actively adjusts the suspension part by moving according to the rotation of the lever arm,
The link member has a structure deformable by elasticity, and is composed of an elastic length member with an elastic body disposed at least in a portion along the longitudinal direction,
A vehicle body control device in which the torsional shock that appears in the process of absorbing shock transmitted from the road surface can be absorbed by the amount of deformation of the link member that occurs when the elastic body is deformed in a straight line by elasticity. 제 1 항에 있어서,
상기 액추에이터는 모터인 차체 제어 장치.According to claim 1,
A vehicle body control device in which the actuator is a motor. 제 2 항에 있어서,
상기 기어부는 중실 구조를 갖는 차체 제어 장치.According to claim 2,
A vehicle body control device wherein the gear portion has a solid structure. 제 1 항에 있어서,
상기 링크 부재의 움직임에 따라 상기 서스펜션부는 상하로 변위하는 차체 제어 장치.According to claim 1,
A vehicle body control device in which the suspension unit is displaced up and down according to the movement of the link member. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 탄성체는 스프링으로 이루어지는 차체 제어 장치.According to claim 1,
A vehicle body control device in which the elastic body is made of a spring. 제 1 항에 있어서,
상기 링크 부재의 내부에는 힘 센서(force sensor)가 배치되는 차체 제어 장치.According to claim 1,
A vehicle body control device in which a force sensor is disposed inside the link member.
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