KR0150100B1 - 차량용 자동조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 자동조향장치에 관한 것으로, 조향핸들이 장착된 조향축에 피니언 밸브가 제공되어 파워 실린더의 래크와 치결합되고, 유압펌프로부터 상기 피니언 밸브를 통해 파워실린더로 연결되는 제1유로와 유압펌프로부터 직접 파워실린더로 연결되는 제2유로가 형성되며, 유압펌프와 파워 실린더 사이의 유로가 제1 및 제2유로중 어느 하나로 절환하도록 유압펌프측에 제공된 제1절환 밸브와 파워 실린더측에 제공된 제2절환 밸브를 포함하며, 차량의 좌우 회전을 위해 제2유로에 방향제어밸브가 제공되어 파워실린더에서 래크의이동을 전환시키도록 하며, 컨트롤러가 래크에 장착된 휠 각도센서와 자동조향/수동조향 선택 스위치 및 오토드라이빙 컨트롤러로 부터의 신호를 받아 상기 제1 및 제2유로 절환 밸브와 제2유로의 방향 제어 밸브를 제어하도록 구성된다.

Description

차량용 자동조향장치.

제1도는 종래 차량용 자동조향장치의 개략적인 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 차량용 자동조향장치의 개략적인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 조향핸들 21 : 조향축

22 : 피니언밸브 23 : 파워실린더

24 : 래크 25 : 유압펌프

26,27 : 유로 28,29 : 절환밸브

30 : 방향제어밸브 31 : 컨트롤러

32 : 스위치 33 : 오토드라이빙 컨트롤러

본 발명은 차량용 자동조향장치에 관한 것으로, 특히 입력되는 주행정보에 따라 자동적으로 차량조향을 제어하도록 함과 아울러 수동조향도 가능하도록 개선된 차량용 자동조향장치에 관한 것이다.

최근에 이르러 차량의 운전에 있어서도 자동화하도록 하는 연구가 크게 진전됨에 따라 목적지 까지의 주행 도로에 대한 정보를 미리 컨트롤러에 입력하고 센서에 의해 감지된 도로 주변의 상황 및 차량의 주행상태 등에 대한 각종 정보를 컨트롤러에서 분석 판단하여 운전자가 직접 조향핸들로 운전하지 않더라도 자동적으로 주행할 수 있도록 하는 자동조향장치가 개발되었다.

그러나, 종래 차량용 자동조향장치는 제1도에 도시된 바와 같이 조향핸들(1)이 장착된 조향축(2)에 피니언(3)이 제공되어 파워 실린더(4)의 래크(5)와 맞물려 구동하도록 되어 있으며, 상기 조향축(3)의 연장부에는 펄스모터(6)에 의해 구동되는 로터리밸브(7)가 장착되어 유압펄프(8)로부터 공급되는 압유에 의해 파워 실린더(4)의 래크(5)들을 작동시킨다.

또한, 상기 펄스모터(6)는 조향축(2)에 제공된 조향각센서(9), 휠각도센서(10), 스피드센서(11), 측방가속센서(12), 요레이트센서(yaw ratesensor : 13)들로 부터의 차량 주행상태에 대한 감지신호를 입력받는 컨트롤러(14)에 의해 제어되며 파워실린더(4)의 래크(5)를 작동시킴으로써 차량 주행을 자동화한다.

상기 유압펌프(8)와 로터리 밸브(7)사이에는 방향 제어밸브(15)가 제공되어 조향축(2)에 장착된 결함검출센서(16)가 컨트롤러(14) 또는 펄스모터(6) 등의 이상으로 인해 핸들 조향각도와 실제 조향각의 편차가 설정값 이상으로 커지는 것을 감지하는 경우에 유압펌프(8)로부터 래크(5)를 동작시키는 파워실린더(4)로의 압유 흐름을 제어하도록 로터리 밸브(7)를 통한 유로를 폐쇄하여 공급되는 압유를 다시 오일탱크(17)로 귀환 시킨다.

그러나, 컨트롤러(14) 또는 펄스모터(6)의 동작결함으로 인해 차량의 자동조향장치가 완전한 기능을 수행할 수 없는 경우에는 운전자가 수동으로 조향 핸들(1)을 조작할 때 유압펌프(8)로 부터의 압유가 파워실린더(4)로 공급되지 않아, 동력조향이 불가능한 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 종래 차량용 자동조향장치에 따른 문제점을 해소하도록 안출된 것으로, 자동조향장치에 결함이 발생되는 등의 이유로 운전자가 조향핸들을 수동조작하는 경우에도 파워 실린더로 압유가 공급되어 동력 조향이 가능하도록 개선된 구조의 차량용 자동조향장치의 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 자동조향장치는 조향핸들이 장착된 조향축에 피니언 밸브가 제공되어 파워실린더의 래크와 치결합되고, 유압펌프로부터 상기 피니언 밸브를 통해 파워실린더로 연결되는 제1유로와 유압펌프로부터 직접 파워실린더로 연결되는 제2유로가 형성되며, 유압펌프와 파워실린더 사이의 유로가 제1 및 제2유로중 어느 하나로 절환 선택되로록 유압펌프측에 제공된 제1절환 밸브와 파워 실린더측에 제공된 제2절환 밸브를 포함하며, 차량의 좌우회전을 위해 제2유로에 방향제어밸브가 제공되어 파워실린더에서 래크의 이동을 전환시키도록 하며, 컨트롤러가 래크에 장착된 휠 각도센서와 자동조향/수동조향 선택 스위치 및 오토드라이빙 컨트롤러로 부터의 신호를 받아 상기 제1 및 제2유로 절환 밸브와 제2유로의 방향 제어 밸브를 제어하도록 구성된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도시한 첨부도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제2도에서, 조향핸들(20)이 구비된 조향축(21)에 피니언과 로터리 밸브가 일체화된 피니언 밸브(22)가 장착되어 파워 실린더(23)의 래크(24)와 치결합되어 있다. 상기 파워 실린더(23)로 공급되는 압유는 유압펌프(25)로 감지하는 휠 각도센서(33)로부터 신호를 받아 제어신호를 해당밸브(28,29,30)들에 출력한다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 자동조향장치에 의한 자동조향 및 수동조향 작동을 설명한다.

선택스위치(32)가 자동으로 된 경우에는, 조향 컨트롤러(31)는 제1절환 밸브(28) 및 제2절환 밸브(29)를 절환하여 유압펌프(25)로부터 토출되는 압유가 제2유로(27)를 통하여 파워실린더(23)로 유입되도록 하며, 오토 드라이빙 컨트롤러(32)로부터 받은 조향각도 신호에 따라 방향제어밸브(30)를 제어하여 파워 실린더(23)를 작동하게 하며 휠 각도센서(33)로 부터의 피드백 신호와 비교하면서 제어한다.

피니언 밸브(22)를 통하여 파워실린더(23)에 연결된 제1유로(26)와, 유압펌프(25)로부터 직접 파워실린더(23)에 연결된 제2유로(27)를 통하여 공급된다. 상기 유압펌프(25)와 파워 실린더(23) 사이의 유로선택은 유압펌프(25)측에 제공된 제1 절환 밸브(28)와 파워 실린더(23)측에 제공된 제2절환 밸브(29)에 의해 방향제어밸브(30)가 제공되어 압유흐름의 방향을 제어한다.

상기 제1 및 제2절환 밸브(28,29)와 방향제어밸브(30)는 조향 컨트롤러(31)에 의해 제어되며, 상기 조향 컨트롤러(31)에 의해 제어되며 상기 조향 컨트롤러(31)는 주행정보를 저장하는 오토드라이빙 컨트롤러(32)와 조향장치의 자동/수동 선택스위치(32) 및 래크(24)에 장착되어 휠 조향각도를 선택 스위치(32)가 수동조작인 경우에는 조향 컨트롤러(31)는 제1 및 제2절환밸브(28,29)를 제어하여 유압펌프(25)로부터 토출되는 압유가 제1유로(26)를 통하여 파워실린더(23)로 공급되도록 하되 운전자의 조향 핸들(20)조작에 따라 그 압유흐름은 피니언 밸브(22)에 의해 제어된다. 이 경우 파워 실린더(23)는 통상의 파워 핸들 조작과 같게 작동한다.

본 발명에 따라, 기존의 동력조향장치의 큰 구조 변경없이 유로에 밸브 3개를 장착하여 자동주행장치등에 사용되는 자동 조향장치로 사용할 수 있으며, 특히 자동조향장치 작동시 결합이 발생하여 조향핸들을 수동조작하는 경우에도 동력조향이 가능하여 운전자의 차량 조향을 용이하게 하는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 조향핸들이 장착된 조향축에 피니언이 구비되어 파워실린더의 래크와 치결합되며, 유압펌프로 부터의 압유가 파워실린더로 공급되도록 하는 조향 컨트롤러를 구비한 차량 자동 조향장치에 있어서, 상기 조향축(21)에 로터리 밸브기능을 구비한 피니언 밸브(22)를 장착하고, 유압펌프(25)로부터 피니언 밸브(22)를 통해 파워실린더(23)에 연통되는 제1유로와, 유압펌프(25)로부터 직접 파워실린더(23)로 연통되는 제2유로(27)가 형성되고, 유압펌프(25)와 파워실린더(23)사이의 유로 제1 및 제2유로(26,27)중 어느 하나가 절환하도록 유압펌프(25)측에는 제1절환 밸브(28)가 그리고 파워실린더(23)측에는 제2절환 밸브(29)가 제공되며 제2유로(27)에 방향제어밸브(30)가 제공되어 차량 조향을 제어하도록 파워실린더(23)에서 래크(24)를 작동시키며, 상기 조항 컨트롤러(31)는 제2절환밸브(28,29)와 방향제어밸브(30)를 제어하도록 구성된 것을 특징으로하는 차량용 자동조향장치.
2. 제1항에 있어서, 자동조향/수동조향 선택스위치(32)가 제공되며 그 출력 신호에 따라 조향컨트롤러(31)는 자동조향시에 유압펌프(25)로 부터의 압유가 상기 제2유로(27)를 통하여 파워실린더(23)로 공급되어 방향제어밸브(30)의 제어하에 자동으로 래크(24)를 동작시키도록 하며, 수동 조향시에는 유압펌프(25)로 부터의 압유가 제1유로(26)의 피니언밸브(22)를 통하여 파워실린더(23)로 공급되도록하여 운전자가 동력조향을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자동 조향장치.