KR100188718B1 - 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 간단한 구성으로서 차속에 따라서 스티어링 에포트를 변화시켜 줄 수 있도록 하고, 엔진의 부하를 경감시켜 주기 위한 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링에 관한 것으로, 차량의 속도에 따라 스티어링 핸들의 조작력을 줄여 주어 가볍고 신속한 조향 조작을 하는 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링(EPS)에 있어서, 타이 로드에 연결되는 샤프트(4)와; 상기 샤프트의 외주연에 일정 간격으로 형성되는 제1,제2,제3랙(6)(8)(10)과; 상기 제1,제2,제3랙에 각각 대응 치합되게 배치되는 제1,제2,제3피니언(12)(14)(16);, 상기 제1,제2,제3피니언에는 제어부(S2)에 의하여 각각 제어되면서 제1,제2,제3피니언을 회전시켜 주기 위하여 각각 결합되는 제1보조 구동부(18), 메인 구동부(20), 제2보조 구동부(22)로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

차량용 일렉트로닉 파워 스티어링

본 발명은 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 간단한 구성으로서 차속에 따라서 스티어링 에포트를 변화시켜 줄 수 있도록 하고, 엔진의 부하를 경감시켜 주기 위한 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링(EPS)이라 함은 차량의 속도에 스티어링 핸들의 조작력을 줄여 주어 가볍고 신속히 조향 조작을 하기 위한 것이다.

이러한 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링의 구조를 살펴보면, 종래에는 제3도와 같이 엔진의 구동에 의하여 유압을 발생하는 오일펌프(102)가 구성되고, 상기 오일펌프의 일측에는 스티어링 칼럼의 내부에 장착되는 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되면서 스티어링 핸들의 조작에 따라 유압이 공급되는 유로를 변환하기 위한 콘트롤 밸브(104)가 배치된다.

상기 오일펌프의 타측에는 오일을 저장하는 리저버(106)가 배치되고, 상기 콘트롤 밸브의 양측과 연결되어 오일이 공급되는 동력 실린더(108)가 구성되고, 상기 동력 실린더의 내부에 장착된 피스톤(110)의 양측에는 피스톤 로드(112)가 각각 형성되어 타이 로드에 연결된다.

이러한 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링의 작동 플로우를 살펴보면, 제4도와 같이 차속센서(S100), 스로틀 포지션 센서(S102), 조향각 속도 센서(Steering angular velocity sensor)(S104)로부터 차속, 스로틀 밸브의 개도율, 조향각 속도가 제어부(S106)로 전달되면, 상기 제어부는 전달된 신호에 따라 듀티제어부(S108)를 거치면서 솔레노이드 밸브(S110)에 흐르는 전류량을 조절하고, 상기 조절된 전류량에 따라 솔레노이드 밸브(S110)가 작동하여 스티어링 에포트(Steering effort)를 변화시켜 주게 되는 것이다.

그리고 상기와 같이 변화된 스티어링 에프트로 예컨대, 스티어링 핸들이 좌측으로 회전되면, 콘트롤 밸브(104)가 좌측으로 회전하면서 유로를 변환하고, 상기 유로를 통하여 오일 펌프(100)에서 오일이 동력 실린더(108)의 우측으로 압송된다.

상기 동력 실린더(108)의 우측으로 오일이 압송되면 피스톤(110)이 좌측으로 이동하면서 피스톤 로드(112)를 좌측으로 이동시켜 주고, 상기 피스톤 로드(112)는 타이 로드를 좌측으로 이동시켜 주고, 자동차는 좌측으로 선회하게 되는 것이다.

그러나 종래의 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링은 솔레노이드 밸브에 흐르는 전류를 제어하는 방식으로 스티어링 에포트를 변환시켜 주게 구성되고, 엔진의 구동에 의하여 작동되는 오일펌프가 동력 실린더 내부의 피스톤 로드를 이동시켜 주는 구성으로 되어 있으므로 그 만큼 구성이 복잡하게 되며, 또한 오일펌프를 구동시켜 주기 위하여 엔진의 부하가 가중되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로서 차속에 따라 스티어링 에포트를 변화시켜 줄 수 있도록 하고, 엔진의 부하를 경감시켜 주기 위한 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량의 속도에 따라 스티어링 핸들의 조작력을 줄여 주어 가볍고 신속한 조향 조작을 하는 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링(EPS)에 있어서, 타이 로드에 연결되는 로드를 갖는 소정 길이의 샤프트와; 상기 샤프트의 외주연에 길이 방향을 따라서 일정 간격으로 형성되는 제1,제2,제3랙과; 상기 제1,제2,제3랙에 각각 대응 치합되게 배치되는 제1,제2,제3피니언과; 상기 제1,제2,제3피니언에는 제어부에 의하여 각각 제어되면서 피니언을 회전시켜 주기 위하여 각각 결합되는 제1보조 구동부, 메인 구동부, 제2보조 구동부로 이루어짐을 특징으로 한다.

이에 따라 제어부로 전달된 차속도가 기준속도(예컨대; 20km) 이하로 되면 제어부는 메인 구동부, 제1,제2보조 구동부를 시계방향으로 각각 구동시켜 주고, 상기 메인 구동부, 제1,제2보조 구동부는 제2,제1,제3피니언을 시계방향으로 각각 회전시켜 준다.

상기 제2,제1,제3피니언이 회전됨에 따라 제2,제1,제3랙이 좌측으로 이동하게 되고, 상기 랙이 좌측으로 이동함에 따라 샤프트와 로드가 좌측으로 이동하면서 자동차를 좌측으로 선회하게 하는 것이다.

그리고 제어부로 전달된 차속도가 기준속도(예컨대; 20km) 이상으로 되면, 제어부는 메인 구동부만 시계방향으로 구동시켜 주고, 상기 메인 구동부는 제2피니언을 시계방향으로 회전시켜 준다

상기 제2피니언이 회전됨에 따라 제2랙이 좌측으로 이동하게 되고, 상기 제2랙(8)이 좌측으로 이동함에 따라 샤프트와 로드가 좌측으로 이동하면서 자동차를 좌측으로 선회하게 하는 것이다.

그리고 제어부로 전달된 차속도가 기준속도(예컨대; 20km) 이상으로 되면, 제어부는 메인 구동부만 시계 방향으로 구동시켜 주고, 상기 메인 구동부는 제2피니언을 시계 방향으로 회전시켜 준다.

상기 제2피니언이 회전됨에 따라 제2랙이 좌측으로 이동하게 되고, 상기 제2랙(8)이 좌측으로 이동함에 따라 샤프트와 로드가 좌측으로 이동하면서 자동차를 좌측으로 선회하게 하는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링을 도시한 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링의 작동 플로우를 도시한 블록도.

제3도는 종래의 기술에 따른 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링을 도시한 단면도.

제4도는 종래의 기술에 따른 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링의 작동 플로우를 도시한 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 샤프트 6,8,10 : 랙

12,14,16 : 피니언 18,22 : 보조 구동부

20 : 메인 구동부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링을 도시한 단면도이다.

차량용 일렉트로닉 파워 스티어링은 타이 로드에 연결되는 로드(2)를 갖는 소정 길이의 샤프트(4)와; 상기 샤프트의 외주연에 길이방향을 따라서 일정 간격으로 형성되는 제1,제2,제3랙(6)(8)(10)과; 상기 제1,제2,제3랙에 각각 대응 치합되게 배치되는 제1,제2,제3피니언(12)(14)(16)과; 상기 제1,제2,제3피니언에는 제어부(S2)에 의하여 각각 제어되면서 제1,제2,제3피니언을 회전시켜 주기 위하여 각각 결합되는 제1보조 구동부(18), 메인 구동부(20), 제2보조 구동부(22)로 이루어진다.

상기 제1,제2,제3피니언(12)(14)(16)의 하단에는 이를 수용하기 위한 제1,제2,제3하우징(24)(26)(28)이 각각 배치된다.

상기 제2랙(8)의 양측에는 메인 구동부, 제1,제2보조 구동부의 작동을 정지시켜 주기 위한 제1,제2리미트 스위치(30)(32)가 각각 부착되고, 상기 제1,제2리미트 스위치는 제어부(S2)에 연결된다.

제2도를 참조하면, 차속센서(S4), 스로틀 포지션 센서(S6), 조향각 속도 센서(Steering angular velocity sensor)(S8)는 제어부(S2)에 각각 연결되고, 상기 제어부에는 메인 구동부(20), 제1,제2보조 구동부(18)(22)가 연결된다.

이에 따라 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링은 예컨대, 스티어링 핸들을 좌측으로 회전하면, 차속센서(S4), 스로틀 포지션 센서(S6), 조향각 속도 센서(S8)로부터 차속, 스로틀 밸브의 개도율, 조향각 속도가 제어부(S2)로 전달된다.

상기 제어부(S2)로 전달된 차속도가 기준속도(예컨대; 20km) 이하로 되면 제어부는 메인 구동부(20), 제1,제2보조 구동부(18)(22)를 시계방향으로 각각 구동시켜 주고, 상기 메인 구동부(20), 제1,제2보조 구동부(18)(22)는 제1,제2,제3피니언(14)(12)(16)을 시계방향으로 각각 회전시켜 준다.

상기 제1,제2,제3피니언(14)(12)(16)이 회전됨에 따라 제2,제1,제3랙(8)(6)(10)이 좌측으로 이동하게 되고, 상기 랙이 좌측으로 이동함에 따라 샤프트(4)와 로드(4)가 좌측으로 이동하고, 상기 로드(4)가 보다 작은 스티어링 에포트로 타이 로드를 좌측으로 밀어주면서 자동차를 좌측으로 선회하게 하는 것이다.

그리고 제어부(S2)로 전달된 차속도가 기준속도(예컨대; 20km) 이상으로 되면, 제어부(S2)는 메인 구동부(20)만 시계방향으로 구동시켜 주고, 상기 메인 구동부(20)는 제2피니언(14)을 시계방향으로 회전시켜 준다.

상기 제2피니언(14)이 회전됨에 따라 제2랙(8)이 좌측으로 이동하게 되고, 상기 제2랙(8)이 좌측으로 이동함에 따라 샤프트(4)와 로드(2)가 좌측으로 이동하고, 상기 로드(2)가 기준속도 이하의 경우보다 큰 스티어링 에포트로 타이 로드를 좌측으로 밀어주면서 자동차를 좌측으로 선회하게 하는 것이다.

또한 상기 메인 구동부(20)와 제1,제2보조 구동(18)(22)에 의하여 제2,제1,제3피니언(14)(12)(16)이 시계방향으로 회전함에 따라 제2피니언(14)이 제2랙(8)의 우측에 부착된 제2리미트 스위치(32)를 온상태로 하게 되고, 상기 제2리미트 스위치(32)가 온상태로 되면 제어부(S2)가 신호를 전달받아 메인 구동부(20)와 제1,제2보조 구동부(18)(22)를 정지시켜 주게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 간단한 구성으로서 차속에 따라 제어되는 모터에 의하여 스티어링 에포트를 변화시켜 줄 수 있도록 하고, 엔진의 부하를 경감시켜 주게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 차량의 속도에 따라 스티어링 핸들의 조작력을 줄여 주어 가볍고 신속한 조향 조작을 하는 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링(EPS)에 있어서, 타이 로드에 연결되는 샤프트(4)와; 상기 샤프트의 외주연에 일정 간격으로 형성되는 제1,제2,제3랙(6)(8)(10)과; 상기 제1,제2,제3랙에 각각 대응 치합되게 배치되는 제1,제2,제3피니언(12)(14)(16)과; 상기 제1,제2,제3피니언에는 제어부(S2)에 의하여 각각 제어되면서 제1,제2,제3피니언을 회전시켜 주기 위하여 각각 결합되는 제1보조 구동부(18), 메인 구동부(20), 제2보조 구동부(22)로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링.
2. 제1항에 있어서, 차속센서(S4), 스로틀 포지션 센서(S6), 조향각 속도 센서(S8)가 연결되는 제어부(S2)에는 메인 구동부(20), 제1,제2보조 구동부(18)(22)가 각각 연결되어 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2랙(8)의 양측에는 메인 구동부(20), 제1,제2보조 구동(18)(22)의 작동을 정지시켜 주기 위한 제1,제2리미트 스위치(30)(32)가 각각 부착되어 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 일렉트로닉 파워 스티어링.