KR0156431B1 - Method of handling force control for a power steering system sensed by distributed loads - Google Patents
Method of handling force control for a power steering system sensed by distributed loadsInfo
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Abstract
본 발명은 차량의 하중 분포에 따라 가장 이상적인 핸들의 조타력을 얻을 수 있으므로 인해 안전된 운전으로 운전자의 피로를 줄일 수 있고, 안전한 상태에서 차량을 운전할 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 것이다.According to the present invention, since the steering force of the most ideal steering wheel can be obtained according to the load distribution of the vehicle, the driver's fatigue can be reduced by safe driving, and the driver can operate the vehicle in a safe state.
이를 위해, 본 발명은 자동차의 차속과 조향각의 검출 신호를 판별하여 저속 주행시에는 파워 실린더로의 공급 유량을 최대로하여 조향 배력을 작게 하도록 하고, 고속 주행시에는 파워 실린더로의 공급 유량을 차츰 감소시켜 조향 배력을 크게 하도록 하는 자동차의 전자 제어 동력 조향방법에 있어서, 핸들조타시 조향 토오크 및 조향각과 차속들과 함께 각 바퀴의 하중을 측정하여 신호를 제어기에 입력하고, 제어기에 각 바퀴의 하중이 입력되면 전륜에 가해지는 평균하중과 후륜에 가해지는 평균하중을 각각 계산한 다음, 스티어링 밸브 박스의 솔레노이드 밸브에 공급되는 유량을 상기 전륜에 가해지는 평균하중에 비례적으로 조정하되 전륜하중과 후륜하중의 비를 초기의 전륜하중과 후륜하중의 비로 나눈값에 비례하도록 조정하여, 차륜에 가해지는 하중분포에 따라 조향배력이 조정되는 것을 특징으로 하는 하중분포 감응식 파워 스티어링 시스템의 핸들 조타력 제어방법.To this end, the present invention is to determine the detection signal of the vehicle speed and steering angle of the vehicle to maximize the supply flow rate to the power cylinder at low speed driving to reduce the steering power, and gradually reduce the supply flow rate to the power cylinder at high speed driving In the electronically controlled power steering method of a vehicle to increase steering power, a signal is input to a controller by measuring a load of each wheel together with steering torque, steering angle, and vehicle speed during steering steering, and a load of each wheel is input to the controller. After calculating the average load applied to the front wheel and the average load applied to the rear wheel, the flow rate supplied to the solenoid valve of the steering valve box is adjusted in proportion to the average load applied to the front wheel. Adjust the ratio to the ratio divided by the ratio of the initial front wheel load and the rear wheel load, and apply it to the wheels. The method of the load distribution tank handle-dependent power steering system characterized in that the steering booster inertia adjustment controlled in accordance with the load distribution.
Description
제1도는 종래 자동차의 차속 감응식 파워 스티어링 시스템을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a vehicle speed sensitive power steering system of a conventional vehicle.
제2도는 본 발명을 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
5 : 스티어링 밸브 박스 6 : 핸들5: steering valve box 6: handle
7 : 조향 토오크 및 조향각 센서 8 : 제어기7: Steering Torque and Steering Angle Sensor 8: Controller
13 : 반력 제어 솔레노이드13: reaction force control solenoid
본 발명은 하중 분포 감응식 파워 스티어링 시스템의 핸들 조타력 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 하중 상태에 따라 핸들의 조타력을 안정된 상태로 유지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a handle steering force control method of a load distribution sensitive power steering system, and more particularly, to maintain the steering force of the handle in a stable state according to the load state of the vehicle.
종래 자동차의 차속 감응식 파워 스티어링 시스템은 제1도에 나타낸 바와 같이, 자동차의 주행 방향을 결정하는 핸들(6)의 축(14)에는 차바퀴(15)의 조향각 범위를 검출하는 조향각 속도 센서(16)와 유압의 공급 방향을 결정하는 로타리 밸브(17)가 부착되어 차바퀴(15) 사이를 연결하는 차축(18)에 접속되고, 차축(18)의 중앙부에는 피스톤(19)이 내장되어 있는 파워 실린더(20)가 설치되며, 상기 피스톤(18)에 의해 파워 실린더(20)내의 좌, 우측에 챔버(21)(22)가 형성된다.A conventional vehicle speed sensitive power steering system, as shown in FIG. 1, has a steering angle speed sensor 16 that detects a steering angle range of a wheel 15 on an axis 14 of a handle 6 that determines a driving direction of a vehicle. And a rotary valve 17 which determines the supply direction of the hydraulic pressure, is connected to the axle 18 connecting the wheels 15, and a power cylinder in which a piston 19 is built in the center of the axle 18 is installed. 20 is provided, and chambers 21 and 22 are formed on the left and right sides of the power cylinder 20 by the piston 18.
또한, 로타리 밸브(17)에는 유량 토출라인(A)(B)이 파워 실린더(20)의 챔버(21)(22)에 각각 연결되고, 오일 탱브(23)로부터 공급되는 유량 공급라인(T)과 오일 펌프(24)로부터 공급되는 유량 공급라인(P)이 연결되며, 유량 공급라인(P)에는 오일 펌프(24)로부터 로타리 밸브(17)에 공급되는 유량을 제어하기 위한 빌례 제어 압력 보상형 유량 조절 밸브(25)가 설치된다.Further, in the rotary valve 17, flow rate discharge lines A and B are respectively connected to the chambers 21 and 22 of the power cylinder 20 and flow rate supply lines T supplied from the oil tank 23. And a flow rate supply line P supplied from the oil pump 24 are connected, and the flow rate supply line P has a proportional control pressure compensation type for controlling the flow rate supplied from the oil pump 24 to the rotary valve 17. The flow regulating valve 25 is provided.
또한, 보상형 유량 조절 밸브(25)에는 소정의 제어 신호를 전달하는 전자 제어 장치(26)가 연결되어 전자 제어 장치(26)의 출력 신호에 의해 밸브의 개폐량을 조절함과 동시에 개폐에 의한 공급 유량의 여분을 오일 탱크(23)에 되돌려 보내는 바이 패스 라인이 연결된다.In addition, an electronic control device 26 for transmitting a predetermined control signal is connected to the compensating flow rate control valve 25 to adjust the opening / closing amount of the valve by the output signal of the electronic control device 26 and The bypass line which connects the excess of supply flow volume to the oil tank 23 is connected.
그리고, 전자 제어 장치(26)의 입력단에는 차량 속도 검출용 차속센서(27) 및 차바퀴의 방향 검출용 조향각 속도센서(16)의 검출단을 연결시켜 상기 차속 및 조향각 속도센서(27)(16)의 검출 신호에 의해 소정의 제어를 수행하게 된다.The vehicle speed and steering angle speed sensors 27 and 16 are connected to an input terminal of the electronic control device 26 by connecting a vehicle speed sensor 27 for detecting the vehicle speed and a steering angle speed sensor 16 for detecting the direction of the wheel. The predetermined control is performed by the detection signal of.
따라서, 자동차의 엔진이 먼저 가동되면 오일 펌프(24)가 회전을 시작하여 유량을 발생시키게 되는데, 이때 로타리 밸브(17)로 공급되는 유량은 보상용 유량 제어 밸브(25)에 의해서 콘트롤되고, 전자 제어 장치(26)는 차속 및 조향각 속도센서(27)(16)를 참조하여 저속에서는 공급 유량을 많이하여 핸들(6)을 가볍게 하며, 고속에서는 공급 유량을 적게하여 핸들(6)을 무겁게 하므로써 차속에 따라 조타력을 자동 콘트롤할 수 있게 된다.Therefore, when the engine of the vehicle is first operated, the oil pump 24 starts to generate a flow rate, wherein the flow rate supplied to the rotary valve 17 is controlled by the compensation flow control valve 25, The control device 26 refers to the vehicle speed and the steering angle speed sensor 27 and 16 to increase the supply flow rate at a low speed to lighten the handle 6 and to reduce the supply flow rate at a high speed to make the handle 6 heavy. The steering power can be controlled automatically.
그러나, 이와같은 종래 자동차의 차속 감응식 파워 스티어링 시스템은 차량의 탑승 인원이나 적재되는 짐의 양에 따라 각 바퀴의 하중 분포가 달라지게 되면 그에 따라 조타력의 크기도 바뀌게 되어 단순히 차속에 따라서만 조타력을 제어하므로써 차량의 하중 상태에 따른 이상적인 조타력을 얻을 수가 없는 등의 문제점이 있었다.However, such a vehicle speed-sensitive power steering system of such a conventional vehicle, when the load distribution of each wheel is changed according to the occupant of the vehicle or the amount of load loaded, the steering force is also changed accordingly, simply depending on the vehicle speed By controlling the inerting force, there was a problem such that an ideal steering force could not be obtained according to the load state of the vehicle.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 탑승 인원 및 적재되는 짐의 양에 따라 달라지는 각 바퀴의 하중 분포에 따라서 핸들의 조타력을 변경시켜 차량의 차속 및 하중 상태에 따른 이상적인 조타력을 얻을 수 있도록하여 안정된 운전으로 운전자의 피로를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 안전한 상태로 차량을 운전할 수 있는 하중 분포 감응식 파워 스티어링 시스템의 핸들 조타력 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, by changing the steering force of the steering wheel according to the load distribution of each wheel that varies depending on the occupant of the vehicle and the amount of load loaded, the ideal steering according to the vehicle speed and load state of the vehicle The purpose of the present invention is to provide a steering wheel steering control method of a load-distributed power steering system that can drive the vehicle in a safe state as well as reduce driver's fatigue through stable driving.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자동차의 차속과 조향각의 검출신호를 판별하여 저속 주행시에는 파워 실린더로의 공급 유량을 최대로하여 조향 배력을 작게 하도록 하고, 고속 주행시에는 파워 실린더로의 공급 유량을 차츰 감소시켜 조향 배력을 크게 하도록 하는 자동차의 전자 제어 동력 조향 방법에 있어서, 핸들조타시 조향 토오크 및 조향각과 차속들과 함께 각 바퀴의 하중을 측정하여 신호를 제어기에 입력하고, 제어기에 각 바퀴의 하중이 입력되면 전륜에 가해지는 평균하중과 후륜에 가해지는 평균하중을 각각 계산한 다음, 스티어링 밸브 박스의 솔레노이드 밸브에 공급되는 유량을 상기 전륜에 가해지는 평균하중에 비례적으로 조정하되 전륜하중과 후륜하중의 비를 초기의 전륜하중과 후륜하중의 비로 나눈값에 비례하도록 조정하여, 차륜에 가해지는 하중분포에 따라 조향배력이 조정되는 것을 특징으로 하는 하중분포 감응식 파워 스티어링 시스템의 핸들조타력 제어방법이다.In order to achieve the above object, the present invention is to determine the detection signal of the vehicle speed and steering angle of the car to maximize the flow rate to the power cylinder at low speed driving to reduce the steering power, the supply flow rate to the power cylinder at high speed driving In the electronically controlled power steering method of a vehicle to gradually reduce the torque to increase the steering power, the signal is input to the controller by measuring the load of each wheel together with steering torque, steering angle and vehicle speeds when steering the steering wheel, and each wheel to the controller. When the load is input, calculate the average load applied to the front wheel and the average load applied to the rear wheel, respectively, and adjust the flow rate supplied to the solenoid valve of the steering valve box in proportion to the average load applied to the front wheel. Adjust the ratio of front and rear loads to the ratio divided by the ratio of initial front and rear wheel loads. The steering force control method of the load distribution sensitive power steering system, characterized in that the steering power is adjusted according to the load distribution applied to the wheel.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명을 나타낸 구성도로서, 자동차의 엔진(1)이 시동되면 벨트(2)에 의해서 파워 스티어링 펌프(3)가 동작되어 유압을 발생시켜 유압 공급 라인(4)을 통해서 스티어링 밸브 박스(5)에 전달되는데, 이때 운전자가 핸들(6)을 사용하여 핸들(6)을 조타할 경우 조향 토오크 및 조향각 센서(7)가 동작되어 그 신호가 제어기(8)에 입력되고, 차속도 또한 제어기(8)에 입력됨과 동시에 각 바퀴의 하중센서(9)(10)(11)(12)에서 하중을 측정하여 제어기(8)에 입력된다.2 is a configuration diagram showing the present invention, when the engine 1 of the vehicle is started, the power steering pump 3 is operated by the belt 2 to generate hydraulic pressure, and through the hydraulic supply line 4, the steering valve box It is transmitted to (5), where the steering torque and steering angle sensor (7) is operated when the driver steers the handle (6) using the handle (6), the signal is input to the controller (8), and the vehicle speed is also At the same time as being input to the controller 8, the load is measured by the load sensors 9, 10, 11, 12 of each wheel and input to the controller 8.
그 후, 제어기(8)는 좌측전륜의 하중센서(9)와 우측전륜의 하중센서(10)에 입력된 값을 평균하여 전륜하중(WF)을 구하고, 좌측후륜의 하중센서(11)와 우측후륜의 하중센서(12)에 입력된 값을 평균하여 후륜하중(Wr)을 구한다음, 이 값에 의해 솔레노이드밸브(13)를 적절히 제어하여 차륜에 가해지는 하중분포에 맞게 조향배력이 조정되도록 하고 있다.Then, the controller 8 calculates the front wheel load W F by averaging the values input to the load sensor 9 of the left front wheel and the load sensor 10 of the right front wheel, and obtains the load sensor 11 of the left rear wheel. The rear wheel load (W r ) is obtained by averaging the value input to the load sensor (12) of the right rear wheel, and then the steering power is adjusted according to the load distribution applied to the wheel by appropriately controlling the solenoid valve (13). I am trying to.
즉, 본원발명에서는 상기 솔레노이드밸브(13)의 개도(Q)가 전륜하중(WF)에 비례하도록 조정되어지되, 전륜하중(WF)과 후륜하중(Wr)의 비를 초기의 전륜하중(WFO)과 후륜하중(Wro)의 비로 나눈값에 비례하도록 조정되도록하여 아래와 같은 식을 만족하도록 조정되어진다.That is, in the present invention, the opening degree Q of the solenoid valve 13 is adjusted to be proportional to the front wheel load W F , but the ratio of the front wheel load W F to the rear wheel load W r is determined by the initial front wheel load. It is adjusted so as to be proportional to the value divided by the ratio of (W FO ) and rear wheel load (W ro ).
(여기서 Q는 솔레노이드밸브의 개도, k는 비례상수임)(Where Q is opening degree of solenoid valve and k is proportional constant)
다시 말해 전륜하중이 커질수록 솔레노이드밸브(13)의 개도가 커지므로 조타력이 가볍게 조정되어지되, 전륜하중에 대한 후륜하중의 비가 변함에 따라 조타력이 적절히 변할수 있게 되는 것이다.In other words, the greater the front wheel load, the greater the opening degree of the solenoid valve 13, so that the steering force is lightly adjusted, but the steering force can be properly changed as the ratio of the rear wheel load to the front wheel load changes.
즉, 트렁크에 짐을 많이 실어 자체 전방이 들리게 될 경우에는 전륜하중에 대한 후륜하중의 비가 초기보다 감소하게 되므로 솔레노이드밸브(13)의 개도는 감소하고 이에따라 조타력은 다소 무겁게 조정되어 조정안정성을 도모하게 되는 것이다.In other words, when the front of the truck loads a lot of luggage, the ratio of the rear wheel load to the front wheel load is reduced from the initial stage. Will be.
이상에서와 같이, 본 발명은 차량의 하중 분포에 따라 가장 이상적인 핸들(6)의 조타력을 얻을 수 있으므로 인해 안전된 운전으로 운전자의 피로를 줄일 수 있고, 안전한 상태에서 차량을 운전할 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.As described above, the present invention can obtain the steering force of the most ideal handle (6) according to the load distribution of the vehicle, thereby reducing the fatigue of the driver by safe driving, driving the vehicle in a safe state, etc. It is a very useful invention with many advantages.
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