KR100188414B1 - Electric power steering system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 스티어링휠의 경우에 구동바퀴로부터 전달되는 노면으로부터의 부하가 스티어링휠에 그대로 전달되기 때문에 조향조작을 행하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 노면의 굴곡상태에 극심하게 반응한다는 단점을 해소하기 위해, 스티어링휠의 조향상태를 발광/수광동작을 통해 감지하고서 그 조향상태의 감지치를 기초로 유압경로를 전환시켜서 구동바퀴의 주행전환이 이루어질 수 있도록 하는 자동차의 전자식 파워스티어링장치를 제공한다.According to the present invention, since the load from the road surface transmitted from the driving wheel is directly transmitted to the steering wheel in the case of the steering wheel of the automobile, it is not easy to perform the steering operation and also reacts extremely to the curvature of the road surface. In order to solve the problem, an electronic power steering apparatus for a vehicle which detects a steering state of a steering wheel through a light emitting / receiving operation and converts a hydraulic path based on a detected value of the steering state to enable driving switching of a driving wheel can be made. .
그에 따라 본 발명은 스티어링휠(2)과 결합되어 연동되는 휠축(3)의 회동상태를 발광/수광동작에 의해 감지하는 조향감지수단(4,6,8)과, 자동차의 주행차속을 감지하여 차속감지신호를 발생하는 차속센서(10), 상기 조향감지수단(4,6,8)의 조향감지 결과를 기초로 상기 차속센서(10)로부터의 차속감지신호에 적응적으로 구동바퀴의 조향주행을 위한 유압조정제어를 행하는 제어수단(12), 상기 제어수단(12)의 제어하에 유압을 상기 스티어링휠(2)의 조향동작에 따른 발생하는 유압발생수단(14,16,18,20), 상기 제어수단(12)의 구동제어하에 상기 유압발생수단(14,16,18,20)으로부터 발생된 유압을 전환시켜서 구동바퀴의 회전전환이 행해지도록 작동되는 전환구동수단(22), 상기 전환구동수단(22)의 작동에 의해 상기 유압발생수단(14,16,18,20)으로부터의 유압에 대한 통과경로를 전환하는 유압전환수단(24) 및, 상기 유압전환수단(24)의 유압전환동작에 대응하여 구동바퀴의 회전전환을 위한 차축의 구동을 위해 유압피스톤(38)이 작동되는 유압실린더수단(36)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention detects the steering state (4, 6, 8) of the rotational state of the wheel shaft (3) coupled with the steering wheel 2 by the light emission / light reception operation, and detects the driving vehicle speed of the vehicle Steering driving of the driving wheel adaptively to the vehicle speed detection signal from the vehicle speed sensor 10 based on the steering speed detection result of the vehicle speed sensor 10 and the steering detection means 4, 6, and 8 that generate a vehicle speed detection signal. Control means for performing hydraulic adjustment control for the control means 12, the hydraulic pressure generating means (14, 16, 18, 20) to generate the hydraulic pressure in accordance with the steering operation of the steering wheel (2) under the control of the control means 12, Switching drive means 22, which is operated to switch rotation of the drive wheel by switching the oil pressure generated from the oil pressure generating means 14, 16, 18, and 20 under the drive control of the control means 12, the switching drive. Passage of hydraulic pressure from the hydraulic generating means 14, 16, 18, 20 by actuation of the means 22. Hydraulic cylinder means for operating the hydraulic piston (38) for driving the axle for switching the rotation of the drive wheel in response to the hydraulic switching means 24 for switching the furnace and the hydraulic switching operation of the hydraulic switching means (24) It is characterized by comprising a 36).
Description
본 발명은 자동차의 전자식 파워스티어링장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차에서 스티어링휠의 조향상태를 전자식으로 감지하고, 그 조향감지상태에 대응하여 구동바퀴의 조향조작을 위한 유압경로를 형성하여 파워스티어링기능이 달성되도록 하는 자동차의 전자식 파워스티어링장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic power steering apparatus for a vehicle, and more particularly, to electronically detect a steering state of a steering wheel in an automobile, and to form a hydraulic path for steering operation of a driving wheel in response to the steering detection state. The present invention relates to an electronic power steering device for a vehicle in which a steering function is achieved.
현재, 일반적으로 주행하고 있는 자동차에서는 운전석측에 설치된 스티어링휠을 운전자가 회동조작함에 따라, 그 주행에 의해 노면을 따라 회전중인 바퀴의 선회각을 조절하여 원하는 방향으로 해당 자동차가 이동가능하도록 하고 있다.Currently, in a driving vehicle, as the driver rotates the steering wheel installed at the driver's seat side, the driving angle of the rotating wheel along the road is adjusted by the driving so that the corresponding vehicle can move in a desired direction. .
이러한 자동차의 스티어링휠에 있어서는 그 조향상태의 안전성을 보장하기 위해 파워스티어링시스템이 적용되고 있는 바, 이러한 파워스티어링시스템에서는 저속주행시 스티어링휠의 조향상태를 가볍게 하여 회동이 용이하게 되도록 하고, 고속주행인 경우에는 그 스티어링휠의 조향상태를 무겁게 하여 부주의한 급회전이 방지되도록 하고 있다.In the steering wheel of such a vehicle, a power steering system is applied to ensure the safety of the steering state. In such a power steering system, the steering wheel of the steering wheel is lightened at low speeds to make it easy to rotate, and In this case, the steering state of the steering wheel is heavy to prevent inadvertent sudden rotation.
하지만, 이러한 자동차의 스티어링휠의 경우에는 구동바퀴로부터 전달되는 노면으로부터의 부하가 스티어링휠에 그대로 전달되기 때문에 조향조작을 행하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 노면의 굴곡상태에 극심하게 반응한다는 단점이 있다.However, in the case of the steering wheel of such a vehicle, since the load from the road surface transmitted from the driving wheel is transmitted to the steering wheel as it is, it is not easy to perform steering operation and also reacts extremely to the curvature of the road surface. have.
따라서, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 자동차에서 스티어링휠의 조향상태를 발광/수광동작을 통해 감지하고서 그 조향상태의 감지치를 기초로 유압경로를 전환시켜서 구동바퀴의 주행전환이 이루어질 수 있도록 하는 자동차의 전자식 파워스티어링장치를 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the driving state of the driving wheel is made by detecting the steering state of the steering wheel in the automobile through light emission / reception operation and switching the hydraulic path based on the detected value of the steering state. An object of the present invention is to provide an electronic power steering device for a vehicle.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차의 전자식 파워스티어링장치에 의하면, 스티어링휠과 결합되어 연동되는 휠축의 회동상태를 발광/수광동작에 의해 감지하는 조향감지수단과, 자동차의 주행차속을 감지하여 차속감지신호를 발생하는 차속센서, 상기 조향감지수단의 조향감지 결과를 기초로 상기 차속센서로부터의 차속감지신호에 적응적으로 구동바퀴의 조향주행을 위한 유압조정제어를 행하는 제어수단, 상기 제어수단의 제어하에 유압을 상기 스티어링휠(2)의 조향동작에 따른 발생하는 유압발생수단, 상기 제어수단의 구동제어하에 상기 유압발생수단으로부터 발생된 유압을 전환시켜서 구동바퀴의 회전전환이 행해지도록 작동되는 전환구동수단, 상기 전환구동수단의 작동에 의해 상기 유압발생수단으로부터의 유압에 대한 통과경로를 전환하는 유압전환수단 및, 상기 유압전환수단의 유압전환동작에 대응하여 구동바퀴의 회전전환을 위한 차축의 구동을 위해 유압피스톤이 작동되는 유압실린더수단을 구비하여 구성된 자동차의 전자식 파워스티어링장치를 제공한다.According to the electronic power steering apparatus of a vehicle according to the present invention to achieve the above object, the steering detection means for detecting the rotational state of the wheel shaft coupled to the steering wheel interlocked by the light emitting / light receiving operation, and the driving vehicle speed of the vehicle A vehicle speed sensor for sensing and generating a vehicle speed detection signal, and control means for adaptively adjusting a hydraulic drive for steering of a driving wheel based on a steering speed detection result of the steering speed sensing means, the vehicle speed sensor; Under the control of the control means, the hydraulic pressure generating means generated by the steering operation of the steering wheel 2, the hydraulic pressure generated from the hydraulic pressure generating means under the drive control of the control means to switch the rotation of the drive wheel to be performed Actuated switching drive means, the actuation of the hydraulic pressure from the hydraulic pressure generating means by the operation of the switching drive means Electronic power steering of a vehicle comprising a hydraulic switching means for switching the passage path and a hydraulic cylinder means for operating a hydraulic piston for driving the axle for rotating the driving wheel in response to the hydraulic switching operation of the hydraulic switching means. Provide the device.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 자동차의 스티어링휠에 조향조작에 따라 회동되는 상태를 발광부와 수광부의 발광/수광동작에 따라 감지하고서, 그 감지된 조향감지치를 기초로 유압의 경로를 지정하여 유압실린더내의 유압피스톤에 대한 피스톤동작을 제어함에 의해 구동바퀴의 주행방향 전환이 가능하도록 한다.According to the present invention configured as described above, by detecting the state of rotation in accordance with the steering operation on the steering wheel of the vehicle according to the light emission / light reception operation of the light emitting unit and the light receiving unit, the hydraulic path is specified based on the detected steering detection value By controlling the piston operation of the hydraulic piston in the hydraulic cylinder to enable the driving direction of the drive wheel to be switched.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 전자식 파워스티어링장치를 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing an electronic power steering apparatus for a vehicle according to the present invention,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 스티어링휠의 조향조작상태를 감지하는 조향감지부의 구성을 나타낸 사시도면,Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a steering sensing unit for detecting a steering operation state of the steering wheel according to an embodiment of the present invention,
도 3a와 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 파워스티어링의 좌/우회전에 따른 유압경로를 나타낸 도면이다.3a and 3b is a view showing a hydraulic path according to the left / right rotation of the power steering in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2:스티어링휠, 4:발광부,2: steering wheel, 4: light emitting unit,
6:수광부, 8:회전원판,6: light-receiving part, 8: rotating disc,
10:차속센서, 12:제어부,10: vehicle speed sensor, 12: control unit,
14:모터구동부, 16:스티어링모터,14: motor drive, 16: steering motor,
18:스티어링펌프, 20:스티어링리저버탱크,18: steering pump, 20: steering reservoir tank,
22:회전액츄에이터, 24:유압전환부,22: rotary actuator, 24: hydraulic switching unit,
26,28,30,32,34:유압관로, 36:유압실린더,26, 28, 30, 32, 34: hydraulic pipe, 36: hydraulic cylinder,
38:유압피스톤.38: Hydraulic piston.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 자동차의 전자식 파워스티어링장치를 나타낸 구성도로서, 본 발명의 장치에서 참조부호 2는 자동차의 운전석측에 설치되어 노면을 따라 회전주행하는 구동바퀴의 주행전환을 위한 조향조작을 행하는 스티어링휠을 나타낸다.That is, Figure 1 is a block diagram showing the electronic power steering device of the vehicle according to the present invention, the reference numeral 2 in the device of the present invention is installed on the driver's seat side of the car for driving the drive of the driving wheel rotates along the road The steering wheel for steering operation is shown.
또한, 참조부호 4는 후술하는 제어부(12)에 의해 그 동작이 인에이블되고서 예컨대 적외선신호와 같은 광신호를 발생하는 발광부를 나타내고, 6은 상기 발광부(4)와 대향하는 위치에 설치되고서 그 발광부(4)로부터 발생되는 광신호를 수광받는 예컨대 적외선수광소자로 이루어진 수광부를 나타낸다.Further, reference numeral 4 denotes a light emitting portion whose operation is enabled by the controller 12 to be described later and generates an optical signal such as an infrared signal, and 6 is provided at a position opposite to the light emitting portion 4; The light receiving unit is made of, for example, an infrared light receiving element that receives an optical signal generated from the light emitting unit 4.
또, 참조부호 8은 상기 스티어링휠(2)과 결합되어 연동되는 휠축(3)에 고정적으로 결합되어 그 스티어링휠(2)의 회동과 연동되어 회전되는 회전원판을 나타낸다.Further, reference numeral 8 denotes a rotating disc which is fixedly coupled to the wheel shaft 3 which is coupled with the steering wheel 2 and interlocks and rotates in association with the rotation of the steering wheel 2.
여기서, 상기 회전원판(8)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 발광부(4)와 수광부(6)를 통과하는 원판부위에 균일한 간격으로 다수의 홈(8A)을 형성하여 상기 발광부(4)로부터의 광신호가 그 홈(8A)을 통해 상기 수광부(6)로 전달되도록 한다.As shown in FIG. 2, the rotary disc 8 forms a plurality of grooves 8A at uniform intervals on the disc portion passing through the light emitting portion 4 and the light receiving portion 6 to form the light emitting portion ( The optical signal from 4 is transmitted to the light receiving portion 6 through the groove 8A.
그리고, 참조부호 10은 자동차의 주행차속을 감지한 결과로 차속감지신호를 발생하는 차속센서를 나타낸다.In addition, reference numeral 10 denotes a vehicle speed sensor that generates a vehicle speed detection signal as a result of detecting the driving vehicle speed of the vehicle.
또한, 참조부호 12는 상기 수광부(6)로부터의 광신호 수광결과에 따른 펄스신호를 인가받아 상기 스티어링휠(2)의 조향상태를 인식하고서 구동바퀴를 방향전환하는 차축의 구동을 위해 유압발생제어와 발생된 유압의 경로전환제어를 행하는 제어부를 나타낸다.In addition, reference numeral 12 receives a pulse signal according to the light signal reception result from the light receiving unit 6 to recognize the steering state of the steering wheel 2 to control the hydraulic generation for driving the axle for turning the driving wheel And a control unit which performs the path switching control of the generated hydraulic pressure.
또, 참조부호 14는 상기 제어부(12)의 구동제어에 의해 스티어링모터(16)의 회전을 위한 구동을 행하는 모터구동부를 나타내고, 18은 상기 스티어링모터(16)의 회전에 대응하여 스티어링리저버탱크(20)내의 유액을 제 1유압관로(26)를 통해 도입받아 펌핑하고서 유압을 발생하는 스티어링펌프를 나타낸다.Reference numeral 14 denotes a motor driver for driving the steering motor 16 for rotation by the drive control of the controller 12, and 18 denotes a steering reservoir tank corresponding to the rotation of the steering motor 16. 20 shows a steering pump that generates the oil pressure by receiving the fluid in the first hydraulic pipe line 26 and pumping it.
그리고, 참조부호 22는 상기 제어부(12)의 구동제어에 의해 상기 스티어링펌프(18)로부터 발생되는 유압경로를 전환시키기 위한 작동을 행하는 회전액츄에이터를 나타내고, 24는 상기 회전액츄에이터(22)의 작동에 따라 그 내부의 유압도어(24A)가 회동되어 상기 스티어링펌프(18)로부터 연장된 제 2유압관로(28)와 후술하는 유압실린더(26)의 전단으로 연장되는 제 3유압관로(30), 후술하는 유압실린더(36)의 후단으로 연장되는 제 4유압관로(32) 및, 상기 스티어링리저버탱크(20)로 유액을 회수하는 제 5유압관로(34)로의 유압경로의 전환상태가 변환되는 유압전환부를 나타낸다.Reference numeral 22 denotes a rotary actuator which performs an operation for switching the hydraulic path generated from the steering pump 18 by the drive control of the control unit 12, and 24 denotes a rotary actuator 22 for operation of the rotary actuator 22. Accordingly, the hydraulic door 24A inside thereof rotates to extend to the front end of the second hydraulic pipe line 28 extending from the steering pump 18 and the hydraulic cylinder 26 to be described later. Hydraulic switching in which the switching state of the hydraulic path to the fourth hydraulic pipe line 32 extending to the rear end of the hydraulic cylinder 36 and the fifth hydraulic pipe line 34 to recover the fluid to the steering reservoir tank 20 are converted. Represents wealth.
또한, 참조부호 36은 그 전단이 제 3유압관로(30)를 매개로 상기 유압전환부(24)와 연결되고 그 후단이 제 4유압관로(32)를 매개로 상기 유압전환부(24)와 연결되고서 상기 유압전환부(24)의 유압전화동작에 따라 그 유압피스톤(38)이 피스톤동작되어 구동바퀴의 방향전환을 담당하는 차축을 구동시키기 위한 유압실린더를 나타낸다.In addition, the reference numeral 36 is the front end is connected to the hydraulic switching unit 24 via the third hydraulic pipe (30) and the rear end thereof with the hydraulic switching unit 24 via the fourth hydraulic pipe (32). In connection with the hydraulic telephone operation of the hydraulic switching unit 24, the hydraulic piston 38 is a piston operation to represent a hydraulic cylinder for driving the axle responsible for the direction change of the drive wheel.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Next, the operation of the present invention made as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 자동차가 주행하는 상태에서 스티어링휠(2)이 자동차의 우회전을 위해 조향조작하는 경우에, 제어부(12)는 차속센서(10)로부터의 차속감지신호를 통해 주행차속을 감지한 상태에서 발광부(4)로부터의 광신호가 회전원판(8)의 홈(8A)을 매개로 수광부(6)에 수광되는데 따른 펄스신호를 인가받아 그 전환방향을 인식하고서 모터구동부(14)를 구동제어하여 스티어링모터(16)를 회전시킴에 의해, 스티어링펌프(18)가 스티어링리저버탱크(20)로부터의 유액을 제 1유압관로(26)를 통해 인가받아 유압을 발생시키도록 한다.First, when the steering wheel 2 is steered for the right turn of the vehicle while the vehicle is driving, the controller 12 emits light in a state in which the driving vehicle speed is detected through the vehicle speed detection signal from the vehicle speed sensor 10. The optical signal from the unit 4 receives the pulse signal according to the light receiving unit 6 received through the groove 8A of the rotating disc 8, recognizes the switching direction, and drives the motor driving unit 14 to control the steering. By rotating the motor 16, the steering pump 18 receives the fluid from the steering reservoir tank 20 through the first hydraulic pipe line 26 to generate the hydraulic pressure.
그와 더불어, 회전액츄에이터(22)는 유압전환부(24)의 유압도어(24A)를 구동바퀴의 우회전을 위해 회동시킴에 따라, 상기 유압전환부(24)는 도 3a에 도시된 바와 같이 제 2유압관로(28)를 통한 상기 스티어링펌프(18)로부터의 유압이 제 4유압관로(32)를 통해 유압실린더(36)의 후단으로 작용하게 되면서 유압피스톤(38)을 작동시킴과 더불어, 그 유압실린더(36)내의 유액이 제 3유압관로(30)를 통해 제 5유압관로(34)를 따라서 스티어링리저버탱크(20)내로 회수될 수 있도록 함에 따라, 구동바퀴의 방향전환을 담당하는 차축이 우회전에 따라 구동되도록 한다.In addition, as the rotary actuator 22 rotates the hydraulic door 24A of the hydraulic switching unit 24 for the right turn of the driving wheel, the hydraulic switching unit 24 is formed as shown in FIG. 3A. The hydraulic pressure from the steering pump 18 through the two hydraulic pipelines 28 acts as a rear end of the hydraulic cylinder 36 through the fourth hydraulic pipeline 32 to operate the hydraulic piston 38, and As the fluid in the hydraulic cylinder 36 can be recovered into the steering reservoir tank 20 along the fifth hydraulic pipe 34 through the third hydraulic pipe 30, the axle responsible for the turning of the driving wheel is Drive along the right turn.
그 반면에, 상기 스티어링휠(2)이 자동차의 좌회전을 위해 조향조작하는 경우에, 상기 제어부(12)는 상기 수광부(6)로부터의 광신호 수신에 따른 펄스신호를 인가받아 해당 전환방향을 인식하고서 상기 차속센서(10)로부터의 차속감지신호에 적응적으로 회전액츄에이터(22)를 구동제어함에 따라, 상기 유압전환부(24)의 유압도어(24A)가 구동바퀴의 좌회전을 위해 회동된다.On the other hand, when the steering wheel 2 is steered to turn left of the vehicle, the control unit 12 receives a pulse signal according to the reception of the optical signal from the light receiving unit 6 to recognize the corresponding switching direction. Then, according to the drive control of the rotation actuator 22 adaptively to the vehicle speed detection signal from the vehicle speed sensor 10, the hydraulic door 24A of the hydraulic switching unit 24 is rotated for the left turn of the drive wheel.
그에 따라, 상기 유압전환부(24)는 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 스티어링펌프(18)로부터의 유압이 제 2유압관로(28)를 통해서 제 3유압관로(30)로 인가되어 유압실린더(36)의 전단으로 공급되고, 그 유압실린더(36)의 후단으로부터의 유액이 제 4유압관로(32)를 통해 인가되어 제 5유압관로(34)를 따라서 상기 스티어링리저버탱크(20)내로 회수될 수 있도록 함에 따라, 그 유압피스톤(38)이 작동되면서 차축이 구동바퀴를 좌회전시키도록 구동시키게 된다.Accordingly, the hydraulic switching unit 24 is applied to the hydraulic pressure from the steering pump 18 to the third hydraulic pipe line 30 through the second hydraulic pipe line 28, as shown in Figure 3b. 36 is supplied to the front end of the hydraulic cylinder 36, and the fluid from the rear end of the hydraulic cylinder 36 is applied through the fourth hydraulic conduit 32 to be recovered into the steering reservoir tank 20 along the fifth hydraulic conduit 34. As the hydraulic piston 38 is operated, the axle is driven to turn the driving wheel to the left.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 자동차에서 스티어링휠의 조향조작상태를 전자식으로 감지하여 유압의 경로전환을 통해 구동바퀴의 방향전환이 가능하도록 함에 따라, 지면으로부터의 부하가 스티어링휠(2)에 전달되지 않은 상태에서도 구동바퀴의 방향전환을 용이하게 수행할 수 있도록 할 수 있다는 이점을 갖게 된다.According to the present invention made as described above, the steering wheel (2) of the load from the ground, as the electronically detects the steering operation state of the steering wheel in the vehicle to enable the change of the direction of the driving wheel through the hydraulic path switching Even if it is not transmitted to the drive wheel has an advantage that can be easily performed to change the direction of the drive.
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| KR1019960080812A KR100188414B1 (en) | 1996-12-31 | 1996-12-31 | Electric power steering system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| KR100188414B1 true KR100188414B1 (en) | 1999-06-01 |
Family
ID=19493712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960080812A KR100188414B1 (en) | 1996-12-31 | 1996-12-31 | Electric power steering system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100188414B1 (en) |
-
1996
- 1996-12-31 KR KR1019960080812A patent/KR100188414B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980061442A (en) | 1998-10-07 |
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