KR0138275Y1

KR0138275Y1 - 전기 자동차용 동력 조향장치

Info

Publication number: KR0138275Y1
Application number: KR2019950021403U
Authority: KR
Inventors: 김영철
Original assignee: 정몽원; 만도기계주식회사
Priority date: 1995-08-19
Filing date: 1995-08-19
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR970008811U

Abstract

정상 주행시에는 전기 자동차를 구동하는 메인 구동모터의 회전력을 이용하여 보조 조항력을 얻는 한편, 차량의 정차시에는 파워펌프용 구동모터의 회전력을 이용하여 보조 조항력을 얻는 전기 자동차용 동력 조향장치는 전기 자동차를 구동하는 메인 구동모터 (34)에 부착된 하우징(32)과, 하우징(32)내에서 회동 가능하게 장착되며, 제1및 제2구동축(36),(36')을 구비하는 구동모터(34)와, 구동모터(34)의 제2구동축(36')에 의해 오일을 압송하는 파워펌프(40)로 구성되며, 파워펌프(40)에 의해 압축된 오일은 어큐뮬레이터(10)에 집적된 다음, 스티어링 휠(9)의 조작시, 제어밸브(5)로 공급되어 동력 실린더(6)를 작동시켜 보조 조향력을 얻는다.

Description

전기 자동차용 동력 조향장치

제1도는 종래의 전기 자동차용 동력 조향장치의 구성도.

제2도는 본 고안의 전기 자동차용 동력 조향장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 제어밸브 6 : 동력 실린더

10 : 어큐물레이터 24 : 제어기

26 : 전기 자동차용 구동모터 32 : 하우징

34 : 파워펌프용 구동모터 36 : 제1구동축

38 : 메인 구동축 40 : 파워펌프

50 : 원웨이 클러치 64: 오일 저장탱크

본 고안은 전기 자동차용 동력 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 정차시에는 파워펌프용 구동모터에 의해 보조 조향력을 얻고, 정상 주행시에는 전기 자동차용 구동모터의 회전력을 이용하여 파워펌프를 작동시켜 이때 발생된 유압을 이용하여 보조 조향력을 얻는 전기 자동차용 동력 조향장치에 관한 것이다.

현재의 화석 연료를 사용하고 있는 가솔린 기관을 비롯한 대부분의 내연기관에서는 실린더 내에서 연료를 연소시킨 다음, 이때 발생하는 열에너지를 동력원으로 이용하고 있다. 이러한 기관에서는 연소후 다량의 유해가스가 방출되어 대기를 오염시키게 되며, 배기가스 중의 유해성분을 줄이려는 각종 정화장치가 개발되고 있다. 그러나, 이같은 정화장치의 정화 능력에는 한계가 있으며, 배기가스에 함유된 유해성분을 완전히 제거하는 것은 어렵다.

석유자원의 감소 및 배기가스에 의한 공해문제를 해결하기 위한 방안으로, 배기가스의 발생이 전혀 없는 전기 자동차(electric vehicle)에 대한 개발이 진행되고 있다. 전기 자동차의 개략적인 구성을 보면, 가솔린 자동차의 가솔린 연료에 해당하는 축전지가 있으며, 축전지에서 제공되는 에너지를 보다 효율적으로 제어하는 제어장치 및 공급되는 전기에 의해 회전하여 동력을 발생하는 전동기와, 이 전동기의 회전으로 얻어진 동력을 이용하여 차량을 구동하는 구동장치로 대별할 수 있으며, 보조 조향력을 얻는 전기 자동차용 동력 조향장치가 사용되고 있다.

제1도는 종래의 전기 자동차용 동력 조향장치의 구성도로, 이것의 작동을 보면, 휠 스피드 센서(1)에서 전달되는 차속을 바탕으로 컨트롤 유닛(2)은 차량의 현재 주행상태에 따라 전기모터(3)의 회전수를 조절한다. 그에 따라, 전기모터(3)의 회전에 따라 작동되는 유압펌프(4)에서 발생되는 유량의 제어가 가능하게 되며, 이때 생성된 압축오일은 동력조향을 가능케 하는 제어밸브(5)로 공급되어 동력 실린더(6)를 작동시킴으로써 보조 조향력을 어든 구조로, 제어밸브(5)에서 리턴되는 오일은 오일 저장탱크(7)로 귀환된다.

이러한 구성을 갖는 종래의 전기 자동차용 동력 조향장치는 차량의 메인 스위치가 작동상태를 유지하는 경우에는 항상, 유압펌프 구동모터가 연속으로 작동하므로 에너지 손실이 크며, 유압펌프가 직접 조향핸들에 가해지는 오일압을 발생시키므로, 모터의 용량이 커야 하며, 소음이 발생되는 문제가 있다.

상술한 문제를 감안하여 본 고안은 정상 주행시에는 전기 자동차를 구동하는 메인 구동모터의 회전력을 이용하여 보조 조향력을 얻는 한편, 차량의 정차시에는 파워펌프용 구동모터의 회전력을 이용하여 보조 조향력을 얻는 전기 자동차용 동력 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 본 고안의 목적은 전기 자동차를 구동하는 메인 구동모터에 부착된 하우징과, 하우징 내에 회동 가능하게 장착되며, 제1 및 제2구동축을 구비하되, 제1구동축은 일방향 클러치를 개재하여 상기 메인 구동모터의 회전에 의해 구동되는 메인 구동축과 선택적으로 계합하고, 제2구동축에는 유입포트 및 배출포트를 지닌 파워펌프가 장착된 구동모터와, 파워펌프에 의해 압축된 오일이 배출포트를 통해 집적되는 어큐물레이터와, 스티어링 휠의 조작시, 어큐물레이터에서 공급된 오일에 의해 동력 실린더를 작동시키는 제어밸브와, 제어밸브에서 귀환된 오일을 저장한 다음, 파워펌프의 유입포트로 공급하는 오일 저장탱크와, 어큐물레이터에 설치된 압력 감지센서에서 검출된 압력을 바탕으로 구동모터를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 동력 조향장치에 의해 달성된다.

다음에는 첨부된 도면을 참고로 본 고안의 바람직한 실시에 따른 전기 자동차용 동력 조향장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제2도는 본 고안의 전기 자동차용 동력 조향장치의 구성도이다.

먼저, 통상의 동력 조향장치의 구성을 보면, 선회시 운전자가 조작하여 조향을 행하는 스티어링 휠(9)과, 이 스티어링 휠(9)의 조작시 어큐물레이터(10)에서 공급되는 유압을 선택적으로 동력 실린더(6)로 보내 조향하는 제어밸브(5)와, 제어밸브(5)로부터 어큐물레이터(10)로 오일을 선택적으로 제어하여 리턴시키는 유량 제어밸브(11)로 구성되며 어큐물레이터(10)에 유압을 공급하기 위한 장치로 아래와 같이 구성된 유압 발생장치가 있다.

본 고안에 따른 전기 자동차용 동력 조향장치는 대략, 어큐물레이터(10)내의 압력을 검출하는 압력 감지센서 신호(12)와, 전기 자동차용 구동모터(26)의 회전수를 검출하는 구동모터 회전수센서(14) 및 휠스피드 센서(16)에서 전달되는 각종 신호에 따라 파워펌프용 구동모터신호(18)와, 릴리프 밸브 신호(20)와, 유량 제어밸브 신호(21) 및 고장 경보등 신호(22)등의 제어 신호를 보내는 제어기(24)에 의해 선택적으로 작동되는 파워펌프용 구동모터(34)가 설치되어 있으며, 주행시에는 전기 자동차를 구동하는 메인 구동모터(26)의 회전에 따라 유압을 발생시켜 보조 조향력을 얻게 된다.

보다 상세히 살펴보면, 전기 자동차를 구동하는 메인 구동 모터(34)에 부착된 하우징(32)과, 하우징(32)내에서 회동 가능하게 장착되며,제1 및 제2구동축(36),(36')을 구비하는 구동모터(34)와, 구동모터(34)의 제2구동축(36')에 의해 오일을 압송하는 파워펌프(40)로 이루어져 있다. 파워펌프(40)에 의해 압축된 오일은 어큐뮬레이터(10)에 집적된 다음, 스티어링 휠 (9)의 가압시, 제어밸브 (5)로 공급되어 동력 실린더(8)를 작동시키며, 제어밸브(5)에서 리턴되는 오일은 오일 저장탱크(64)로 보내진다.

여기에서 ,파워펌프용 구동모터(34)에 형성된 제1구동축(36)은 스프래그(sprag)형태의 일방향 클러치(50)개재하여 메인 구동 모터(26)의 회전에 의해 구동되는 메인 구동축(38)과 선택적으로 계합하며, 제2구동축(36')은 유입포트(56) 및 배출포트(58)를 지닌 파워펌프(40)가 장착되어 오일을 압축한다. 제1 및 제2구동축(36),(36')은 하우징(32)의 양단을 관통하여 연장 설치되며, 다수의 베어링(42),(44)에 의해 회동 가능하게 설치된다.

또한, 이 제1구동축(36)에는 메인 구동모터(26)에 장착된 구동기어(28)와 치합되어 동력을 전달받는 피동기어(30)가 장착되어 있으며, 일방향 클러치(50)의 작용에 의해 메인 구동모터(26)의 회전력을 전달받는다.

파워펌프(40)에 형성된 배출포트(58)와 오일 저장탱크(64)를 연결하는 유압 리턴라인(66)에는 릴리프 밸브(52)가 설치되어 있으며, 제어기(24)는 어큐물레이터(10)에 설치되 압력 감지센서(62)로 부터 전달되는 유압에 따라 상기 릴리프 밸브(52)를 개폐하여 유압이 높은 경우에는 파워펌프(40)에서 발생된 오일을 오일 저장탱크(64)로 보내, 파워펌프(40)를 공회전 시킴으로써 파워펌프용 구동모터(34)의 부하를 감소시킨다.

일방향 클러치(50)는 확대 도시한 바와 같은 스프래그 형태를 채용하였으며, 일방향 회전만을 가능케한다. 즉, 제1구동축(36)의 회전력이 메인 구동축(38)으로 전달되는 것을 차단하는 반면, 메인 구동축(38)의 회전력은 제1구동축(36)으로 전달되어 파워펌프(40)를 구동할 수 있도록 구성하였다

파워펌프(40)에서 생성된 유압을 어큐물레이터(10)로 보내는 유압 파이프(54)에는 유체의 역방향 흐름을 제지하는 체크밸브(60)를 설치하여, 어큐물레이터(10)로부터의 역류를 방지하였다.

다음에는 이러한 구성을 지닌 전기 자동차용 유압 발생장치의 작동원리에 대하여 설명한다.

[가. 차량 정차시]

차량의 정차시에 압력 감지센서(62)를 통해 감지한 유압이 규정치 이하인 경우, 제어기(24)는 신호를 보내 파워펌프용 구동모터(34)를 구동시켜 파워펌프(40)를 회전시킴으로써 유압발생시켜 보조 저항력을 얻는다.

이때, 일방향 클러치(50)는 가상선으로 도시한 바와 같이 위치하게 되므로, 제1구동축(36)의 회전력은 메인 구동축(38)으로 전달 되지 않게 된다.

[나. 차량의 정상 주행시]

전기 자동차용 구동모터 회전수를 검출하여 차량이 정상 주행 상태임을 판단하는 경우, 제어기(24)는 제어신호를 보내 파워펌프용 구동모터(34)를 정지시킨다. 이때,전기 자동차용 구동모터(26)의 회전력은 구동기어(28)와 피동기어(30) 의해 메인 구동축(38)으로 전달되며, 메인 구동축(38)의 회전력은 실선으로 도시한 바와 같이 위치한 원웨이 클러치(50)의 작용에 제1구동축(36)을 회전시켜 파워펌프(40)를 구동시킴으로써, 유압을 생성한다.

만일, 압력 감지센서(62)로 감지한 어큐물레이터(10)내의 유압이 규정치 이상인 경우에는 위에서 설명한 릴리프 밸브(52)를 작동시켜 파워펌프(40)를 공회전 시킨다.

이상으로 설명한 본 고안의 전기 자동차용 동력 조향장치는 차량의 정상 주행시 뿐만 아니라, 정차시 또는 내리막길에서의 저속 주행시에도 유압을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

전기자동차를 구동하는 메인 구동모터에 부착된 하우징과,상기 하우징 내에 회동 가능하게 장착되며, 제1및 제2구동축을 구비하되, 상기 제1구동축은 일방향 클러치를 개재하여 상기 메인 구동모터의 회전에 의해 구동되는 메인 구동축과 선택적으로 계합하고, 상기 제2구동축에는 유입포트 및 배출포트를 지닌 파워펌프가 장착된 구동모터와, 상기 파워펌프에 의해 압축된 오일이 배출포트를 통해 집적되는 어큐물레이터와,스티어링 휠의 조작시, 상기 어큐물레이터에서 공급된 오일에 의해 동력 실린더를 작동시키는 제어밸브와, 상기 제어밸브에서 귀환된 오일을 저장한 다음, 파워펌프의 유입포트로 공급하는 오일 저장탱크와, 상기 어큐물레이터에 설치된 압력 감지센서에서 검출된 압력을 바탕으로 상기 구동모터를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 동력 조향장치.
제1항에 있어서, 상기 하우징의 양단을 관통하여 연장 설치되는 제1 및 제2구동축을 회전 가능하게 지지하는 다수의 베어링을 추가로 포함하는 전기 자동차용 동력 조향장치.
제1항에 있어서, 상기 제1구동축에는 상기 메인 구동모터에 장착된 구동기어와 치합되어 동력을 전달받는 피동기어가 장착된 전기 자동차용 유압 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 파워펌프에 형성된 배출포트와 상기 오일 저장 탱크를 연결하는 유압 리턴라인에는 릴리프 밸브가 설치되는 전기 자동차용 조향장치.