KR100262583B1 - 파워 스티어링 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

조향장치에서 운행되는 자동차의 진행 방향을 조정하는 스티어링의 조타력 조정이 운행되는 지역의 노면 상태에 따라 제어되도록 하여 안정된 조향성을 제공하도록 한 것으로, 전반적인 운행정보를 검출하는 운행정보 검출수단과, 파워 스티어링의 변위가 검출되면 운행정보에 따라 조타력을 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 운행되는 도로의 노면 상태를 검출하여 조타력 보상을 위한 신호를 출력하는 노면 상태 검출수단과, 제어수단 및 노면 상태 검출수단의 신호에 따라 오일의 압력을 조정하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하며, 스티어링의 변속을 검출하면 검출되는 차속의 정보에 따라 오일의 압력을 조정하는 과정과, 오일의 압력 조정이 진행되는 상태에서 차체의 기울기 변화가 기준값을 이탈하는 경우 비정상도로의 주행으로 판단하는 과정과, 노면의 습도정보를 검출하여 기준값 이상이면 우천시의 주행으로 판단하는 과정 및, 판단된 비정상적인 도로의 조건 및 우천시의 운행에 따라 제2PWM신호의 신호 출력으로 파워 스티어링 오일의 압력을 보상하는 것을 포함한다.

Description

파워 스티어링 제어장치 및 방법

본 발명은 조향장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 운행되는 자동차의 진행 방향을 조정하는 스티어링의 조타력 조정이 운행되는 지역의 노면 상태에 따라 제어되도록 하여 안정된 조향성을 제공하도록 한 파워 스티어링 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 파워 스티어링 장치는 전륜 휠의 접지 저항으로부터 신속한 조향조작의 요구에 대응하고자 엔진이 오일 펌프를 구동하여 발생한 유압을 이용하고 있다.

이와 같은 파워 스티어링 장치는 적은 조작력으로 조향기어를 자유로이 선택할 수 있어 휠의 접지력 이탈을 쉽게 유도하여 주고, 노면에서 미치는 충격에 의한 조향 휠의 킥 백(Kick Back)을 방지할 수 있으며, 전륜 휠의 시미모션(Shimmy Motion)을 감소시키는 효과를 제공한다.

또한, 파워 스티어링 장치는 차속 감응형으로 이루어져 운행되는 자동차의 속도에 따라 스티어링 휠의 무게를 제어하는데, 저속의 주행에서는 스티어링 휠을 가볍게 유지하고, 고속의 주행에서는 스티어링 휠을 적당한 무게로 유지시켜 안정되고 편리한 조타력을 유지하여 준다.

전술한 바와 같은 특성을 갖는 종래의 파워 스티어링 장치는 스티어링 휠의 조타력 조정을 위한 제어가 차속의 검출만을 통해 제어되므로, 우천시의 운행이나 비포장 도로등 불안정한 노면의 조건에서는 안정된 조향성을 확보하여주기 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 파워 스티어링의 조타력 조정 제어가 운행되는 차속의 조건과 노면의 조건에 따라 적절하게 제어되도록 하여 운행에 안정성과 신뢰성을 제공하도록 한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차의 전반적인 운행정보를 검출하는 운행정보 검출수단과; 파워 스티어링의 변위가 검출되면 상기 검출되는 운행정보에 따라 조타력을 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과; 운행되는 도로의 노면 상태를 검출하여 조타력 보상을 위한 신호를 출력하는 노면 상태 검출수단과; 상기 제어수단 및 노면 상태 검출수단의 신호에 따라 오일의 압력을 조정하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 스티어링의 변속을 검출하면 검출되는 차속의 정보에 따라 오일의 압력을 조정하는 과정과; 상기 과정이 진행되는 상태에서 차체의 기울기 변화가 기준값을 이탈하는 경우 비정상도로의 주행으로 판단하는 과정과; 상기 과정후 노면의 습도정보를 검출하여 기준값 이상이면 우천시의 주행으로 판단하는 과정 및; 상기 판단된 비정상적인 도로의 조건 및 우천시의 운행에 따라 제2PWM신호의 신호 출력으로 파워 스티어링 오일의 압력을 보상하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 스티어링 제어장치의 구성도.

제2도는 제1도에서 노면의 조건에 따라 파워 스티어링의 동작을 제어하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.

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

제1도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 스티어링제어장치의 운행정보 검출부(10)는 자동차의 운행중에 발생되는 각종 정보를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.

이때, 운행정보 검출부(10)는 스로틀 밸브의 개도율 정보를 검출하여 그에 대한 신호를 출력하는 스로틀 위치 검출부(11)와, 아웃풋 드리븐 기어의 회전속도로부터 운행되는 자동차의 차속을 검출하는 차속 검출부(12)와, 운행되는 자동차에서 노면과의 충격 흡수 과정에서 발생되는 차체의 기울기 변화를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 기울기 검출부(13) 및, 노면의 습기 상태를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 습도 검출부(14)로 이루어진다.

제어부(20)는 검출되는 운행정보를 분석하여 스티어링 휠의 조타력 조정을 위한 전반적인 동작을 제어한다.

제1PWM(30)은 제어부(30)에서 인가되는 신호에 따라 스티어링 오일의 압력을 조정하기 위한 소정의 펄스 신호를 출력한다.

노면 상태 검출부(40)는 상기 운행정보 검출부(10)의 신호의 분석하여 노면의 습도 정도와 포장상태 등을 검출하여 그에 대한 신호를 출력한다.

제2PWM(50)은 상기 노면 상태 검출부(40)에서 인가되는 신호에 따라 스티어링 오일의 압력 조정을 보상하기 위한 소정의 펄스 신호를 출력한다.

트랜지스터(Q1)는 제1PWM(30) 및 제2PWM(50)에서 베이스 단에 인가되는 펄스 신호의 "하이" 레벨에서 스위칭 온되어 전류 제한 저항(R1)을 통한 동작전원(Vcc)을 솔레노이드 밸브(S/V)측에 공급하여 솔레노이드 밸브(S/V)를 구동시킨다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 노면의 조건에 따른 파워 스티어링의 조타력 제어 동작을 첨부된 제2도와 같이 설명하면 다음과 같다.

소정의 목적지로 소정의 속도로 운행되는 상태에서 제어부(20)는 스티어링 휠의 변위를 검출한다(스텝101).

이때, 스티어링 휠의 변화가 검출되면 제어부(20)는 운행정보 검출부(10)의 스로틀 위치 검출부(11)에서 인가되는 스로틀 밸브의 개도율 정보와 차속 검출부(12)에서 인가되는 운행되는 자동차의 차속 정보를 검출하여 설정된 맵 테이블의 데이터에 의거하여 파워 스티어링 조타력 제어를 위한 소정의 신호를 제1PWM(30)측에 인가한다.

제1PWM(30)은 상기 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 소정 주기의 펄스신호를 출력하여 트랜지스터(Q1)의 베이스 단에 공급한다.

트랜지스터(Q1)는 인가되는 펄스 신호의 "하이" 레벨에서 스위칭 온되고, "로우" 의 레벨에서 스위칭 오프되는 반복적인 동작을 통하여 전류 제한 저항(R1)을 통한 공급전원(Vcc)을 솔레노이브 밸브(S/V)측에 공급하여 파워 스티어링 휠의 조타력 조정을 위한 오일의 압력을 조정한다(스텝103).

이와 같이 파워 스티어링 조타력을 위한 오일의 압력 조정이 이루어지는 상태에서, 노면 상태 검출부(40)측에 운행정보 검출부(10)의 기울기 검출부(13)에서 인가되는 차체의 기울기 변화를 검출하여 기울기의 변화가 설정된 기준값의 정도를 이탈하는지를 판단한다(스텝104).

상기에서 차체의 기울기 변화가 설정된 기준 값 정도를 이탈하는 경우 노면 상태 검출부(40)는 현재 운행되는 도로가 양호한 비정상적인 도로로 판단하며(스텝105) 습도 검출부(14)에서 인가되는 신호를 검출하여(스텝106) 기준치 이상인지를 판단한다(스텝107).

상기 스텝107에서 검출되는 노면의 습도 상태가 기준치 이상으로 판단되면 노면 상태 검출부(40)는 우천시의 주행으로 판단하여(스텝108) 비정상적인 도로의 주행으로 판단하여 파워 스티어링 조타력 보정을 위한 소정의 신호를 제2PWM(50)측에 출력한다.

제2PWM(50)은 인가되는 신호에 따라 소정 주기의 펄스 신호를 출력하여 제1PWM(30)의 펄스신호에 스위칭 동작되는 트랜지스터(Q1)의 베이스 단에 인가한다.

따라서, 트랜지스터(Q1)는 인가되는 제1PWM(30) 및 제2PWM(50)의 펄스 신호에 스위칭되어 전류 제한 저항(R1) 을 통한 공급전원(Vcc)을 솔레노이드 밸브(S/V)측에 공급하여 솔레노이드 밸브(S/V)의 구동 주기 조정으로 파워 스티어링 휠의 조타력 조정을 위한 오일의 압력을 조정한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 파워 스티어링 제어장치는 운행되는 자동차의 차속정보와 차체의 기울기 변화를 통한 노면의 상태 및 노면의 습도 상태에 따라 조타력을 조정하므로 비정상적인 노면의 조건에서 조향에 안정성 및 신뢰성을 제공한다.

Claims (5)

1. 조향장치에 있어서, 자동차의 전반적인 운행정보를 검출하는 운행정보 검출 수단과; 상기 운행 정보 검출 수단으로부터 운행 정보가 검출된 상태에서 파워 스티어링의 변위가 검출되면, 상기 검출되는 운행 정보의 차속에 따라 조타력을 조정하는 제어 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 운행 정보 검출 수단으로부터 도로의 노면 상태를 검출하여 조타력 보상 신호를 출력하는 노면 상태 검출 수단과; 상기 제어 수단 및 노면 상태 검출 수단으로부터 출력되는 신호에 따라 파워 스티어링 휠의 조타력 조정을 위한 오일의 압력을 조정하는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 제어장치.
2. 청구항1에 있어서, 상기 제어 수단에서 인가되는 신호에 소정 주기의 펄스 신호를 출력하는 제1PWM과; 상기 노면 상태 검출 수단에서 인가되는 신호에 따라 소정 주기의 펄스 신호를 출력하는 제2PWM 및; 상기 제1,제2 PWM에서 베이스 단에 인가되는 펄스 신호에 스위칭 되어 전류제한 수단을 통한 공급 전원을 상기 구동수단측에 인가하는 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 제어장치.
3. 청구항1에 있어서, 상기 운행 정보 검출 수단은 스로틀 밸브의 개도율 정보를 검출하는 스로틀 위치 검출부와; 아웃풋 드리븐 기어의 회전속도로부터 운행되는 자동차의 차속을 검출하는 차속 검출부와; 운행되는 자동차에서 노면과의 충격 흡수 과정에서 발생되는 차체의 기울기 변화를 검출하는 기울기 검출부 및; 노면의 습기 상태를 검출하는 습도 검출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 제어장치.
4. 파워 스티어링 제어 방법에 있어서, 스티어링의 변속을 검출되면, 검출된 운행 정보의 차속에 따라 파워 스티어링 휠의 조타력 조정을 위한 오일의 압력을 조정하는 과정과; 상기 오일의 압력 조정 과정에서 차체의 기울기 변화가 기준값을 이탈하는 경우 비정상 도로의 주행으로 판단하는 과정과; 상기 비정상 도로의 주행 판단 과정에서 노면의 습도 정보를 검출하여 기준값 이상이면 우천시의 주행으로 판단하는 과정과; 상기 우천시 주행 판단 과정에서 운행에 따라 파워 스티어링 휠의 조타력 조정을 위한 오일의 압력을 보상하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 제어 방법.
5. 청구항4에 있어서, 상기 비정상 도로 주행 판단 과정에서 검출되는 차량의 기울기 변화와 노면의 습도 정보가 기준값 이하이면 차속에 따른 파워 스티어링 오일의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 제어 방법.