KR100290399B1 - Variable power steering system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A variable power steering system is provided to make steering force variable according to speed of a vehicle and to reduce power loss of a pump and fuel consumption ratio of an engine by controlling torque to be transferred to an oil pump. CONSTITUTION: A variable power steering system includes an oil pump(10) making hydraulic pressure by taking driving force from an engine(20), a gearbox(14) distributing hydraulic pressure from the oil pump at a control valve formed within, an operating cylinder(16) by operating of an inner flow check piston supplied with hydraulic pressure distributed, and a driving force variable transferring device transferring power of the engine and oil pump to make the driving force variable according to speed of a vehicle. The driving force variable transferring device makes rotational driving force of the engine transferred in inverse proportion to speed of the engine. The driving force variable transferring shaft can vary hydraulic pressure and therefore the steering force is changeable.

Description

가변 동력 조향장치Variable power steering

본 발명은 가변 동력 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행속도에 따라 조향 핸들의 조향력을 가변할 수 있는 속도 감응형 가변 동력 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable power steering device, and more particularly to a speed-sensitive variable power steering device that can vary the steering force of the steering wheel according to the running speed of the vehicle.

일반적으로 가변 동력 조향장치는 차량의 주행속도에 따라 유압배력을 제어하는 장치로서, 주행속도가 낮을 경우에는 유압배력을 모두 이용하고, 속도가 증가함에 따라 유압배력을 감소시켜, 고속에서는 운전자의 조향력만으로 조향되도록 하여, 운전자가 노면과의 향상된 접촉감각을 느끼면서 운전할 수 있도록 하기 위한 장치이다.In general, the variable power steering device controls the hydraulic power in accordance with the driving speed of the vehicle. When the driving speed is low, all the hydraulic power is used, and the hydraulic power decreases as the speed increases. It is a device for allowing the driver to drive while feeling the improved contact with the road surface by steering.

이러한 가변 동력 조향장치는 차속센서가 주행속도를 감지하여 그에 따른 소정의 신호를 전자제어유닛에 전달하고, 이 전자제어유닛은 오일펌프로부터 기어박스 또는 작동실린더에 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브를 차속에 따라 제어하므로서 주행속도에 따라 운전자에 의한 조향력을 가변할 수 있도록 한다.Such a variable power steering device detects a traveling speed and transmits a predetermined signal to the electronic control unit, and the electronic control unit controls the flow of hydraulic oil supplied from the oil pump to the gearbox or the operation cylinder. By controlling the valve according to the vehicle speed, the steering force by the driver can be changed according to the driving speed.

그러나 상기한 바와 같은 가변 동력 조향장치는 상기 오일펌프의 구동력인 엔진측 입력축의 모든 토오크를 상기 오일펌프에 전달하므로써, 상기한 장치에 있어서, 차속에 따라 기어박스에 공급되는 작동유량이 감소하여야 함에도 불구하고, 상기 작동유량이 증가하는 과정을 완전히 해결하지 못하여 오일펌프의 동력손실 및 엔진의 연료 소모율의 저감에는 기여할 수 없었다.However, the variable power steering device as described above transmits all the torque of the engine-side input shaft, which is the driving force of the oil pump, to the oil pump, so that in the above-described device, the operating flow rate supplied to the gearbox according to the vehicle speed must be reduced. Nevertheless, the process of increasing the operating flow rate could not be completely solved, and thus could not contribute to the reduction of the power loss of the oil pump and the fuel consumption rate of the engine.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 속도에 따라 오일펌프에 전달되는 토오크를 제어하여 차속에 따라 조향력이 가변되고, 동시에 펌프의 동력손실 및 엔진의 연료 소모율을 감소시킬 수 있는 가변 동력 조향장치를 제공한다.Therefore, the present invention was created to solve the problems as described above, the object of the present invention is to control the torque transmitted to the oil pump according to the speed of the engine, the steering force is variable according to the vehicle speed, and at the same time the power loss and It provides a variable power steering that can reduce the fuel consumption rate of the engine.

도 1은 본 발명이 적용되는 가변 동력 조향장치의 구성을 간단하게 도시한 개략도,1 is a schematic diagram showing a simple configuration of a variable power steering apparatus to which the present invention is applied;

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 가변 동력 조향장치는;Variable power steering apparatus according to the present invention to achieve the above object;

엔진으로부터 구동력을 전달받아 작동유압을 발생하는 오일펌프와,An oil pump which receives the driving force from the engine and generates hydraulic pressure;

상기 오일펌프로부터의 작동유압을 내부에 형성된 조정밸브에서 배분하는 기어박스와,A gear box for distributing the hydraulic pressure from the oil pump in a control valve formed therein;

상기 기어박스내 조정밸브에서 배분된 작동유압을 공급받아 내부 작동피스턴이 작동하므로써 조향 구동하는 작동실린더와,An operating cylinder driven by steering by receiving an operating hydraulic pressure distributed from an adjustment valve in the gearbox and operating an internal operating piston;

차속의 변화에 따라 오일펌프에 전달되는 엔진의 구동력이 가변되도록 상기 엔진과 오일펌프간의 동력을 전달하는 구동력 가변 전달수단을 포함한다.And a variable driving force transmitting means for transmitting power between the engine and the oil pump so that the driving force of the engine transmitted to the oil pump is changed according to the change of vehicle speed.

따라서 상술한 바와 같은 가변 동력 조향장치의 구동력 가변 전달수단은 오일펌프에 제공되는 엔진의 회전구동력이 엔진의 속도에 반비례하게 전달되도록 한다.Therefore, the variable driving force transmission means of the variable power steering as described above allows the rotational driving force of the engine provided to the oil pump in inverse proportion to the speed of the engine.

이로서 상기 오일펌프에서 기어박스에 공급되는 작동유량은 엔진의 속도에 반비례하게 제공되므로 타이어의 접지저항이 작은 고속시에는 작동유압이 낮아 조향력이 커지고, 타이어의 접지저항이 높은 저속시에는 작동유압이 높아 조향력이 커진다.As a result, the operating flow rate supplied from the oil pump to the gearbox is provided in inverse proportion to the speed of the engine, so that the operating pressure is low at high speed when the tire ground resistance is small, so that the steering force is increased, and the operating pressure is increased at low speed when the tire ground resistance is high. High steering power.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 가변 동력 조향장치의 구성을 간단하게 도시한 개략도로서, 오일펌프(10)는 오일탱크(12)로부터 오일을 흡입하여 기어박스(14)에 작동유압을 공급하고, 상기 기어박스(14)내 조정밸브(미도시)에서 상기 작동유압을 배분하여 작동실린더(16)에 공급한다.1 is a schematic view showing a simple configuration of a variable power steering apparatus to which the present invention is applied, and the oil pump 10 sucks oil from the oil tank 12 to supply hydraulic pressure to the gearbox 14, The operating hydraulic pressure is distributed from the control valve (not shown) in the gearbox 14 and supplied to the working cylinder 16.

또한 상기 기어박스(14)내 조정밸브에서 배분하고 남은 작동유는 리턴관(18)을 통해 오일탱크(12)로 리턴시킨다.In addition, the remaining hydraulic oil distributed from the control valve in the gear box 14 is returned to the oil tank 12 through the return pipe (18).

또 상기 오일펌프(10)는 엔진(20)으로부터 구동력을 가변하여 전달받기 위해, 도 2에서 도시한 바와 같은 구동력 가변 전달축(22)으로 형성된다.In addition, the oil pump 10 is formed of a variable drive force transmission shaft 22 as shown in Figure 2 in order to receive a variable drive force from the engine 20.

상기 구동력 가변 전달축(22)에서 엔진(20)으로부터의 입력축은 중공의 외부 구동축(24)과, 이 외부 구동축(24)의 내부 일측에 형성된 조인트 부재(26)의 끝에서 링크되어 상기 외부 구동축(24)의 회전력에 의한 원심력으로 벌어지도록 형성된 2개의 원심링크(28)와, 상기 2개의 원심링크(28)가 상기 조인트 부재(26)에 링크된 반대쪽 바깥부분의 일측에서 상기 원심링크(28)의 원심력에 의한 벌어짐이 효과적으로 이루어지도록 장착된 각각의 원심추(30)와, 상기 원심링크(28)의 내측면을 따라 형성된 구동측 마찰패드(32)와, 상기 외부 구동축(24)과 상기 2개의 원심링크(28) 사이에 각각 스프링(34)이 장착되어 이루어진다.In the drive force variable transmission shaft 22, the input shaft from the engine 20 is linked at the end of the hollow outer drive shaft 24 and the joint member 26 formed on one inner side of the outer drive shaft 24, so that the external drive shaft Two centrifugal links (28) formed so as to be opened by centrifugal force by the rotational force of (24), and the centrifugal links (28) on one side of the opposite outer portion where the two centrifugal links (28) are linked to the joint member (26). Centrifugal force of each centrifugal force (30), the drive side friction pad 32 formed along the inner surface of the centrifugal link (28), the external drive shaft (24) and the A spring 34 is mounted between two centrifugal links 28, respectively.

또한 상기 구동력 가변 전달축(22)의 오일펌프(10)측 출력축은 중심의 내부 종동축(36)과, 상기 내부 종동축(36)의 외주면을 따라 형성되는 종동측 마찰패드(38)로 이루어진다.In addition, the output shaft of the oil pump 10 side of the drive force variable transmission shaft 22 is composed of a central inner driven shaft 36 and a driven side friction pad 38 formed along the outer circumferential surface of the inner driven shaft 36. .

따라서 상기한 바와 같은 가변 동력 조향장치는 차량이 고속으로 주행할 때 구동력 가변 전달축(22)의 외부 구동축(24)이 엔진(20)의 속도에 따라 고속으로 회전하면서 조인트 부재(26)에 링크된 원심링크(28)에 큰 원심력을 제공한다.Therefore, the variable power steering as described above is linked to the joint member 26 while the external drive shaft 24 of the variable driving force transmission shaft 22 rotates at high speed according to the speed of the engine 20 when the vehicle travels at high speed. Provides a large centrifugal force to the centrifugal link (28).

이때 상기 원심링크(28)는 원심추(30)에 가해지는 원심력과 함께 스프링력을 이기고 외측으로 벌어진다.At this time, the centrifugal link 28 overcomes the spring force together with the centrifugal force applied to the centrifugal weight 30 and opens outward.

따라서 상기 원심링크(28)의 내주면에 형성된 외부 마찰패드(32)와 내부 종동축(36)의 원주면에 형성된 내부 마찰패드(38) 사이에 접촉이 이루어지지 않아 상기 종동축(36)의 회전에 의해 구동되는 오일펌프(10)가 구동되지 않으므로 장치내에 작동유압을 제공하지 못한다.Therefore, no contact is made between the outer friction pad 32 formed on the inner circumferential surface of the centrifugal link 28 and the inner friction pad 38 formed on the circumferential surface of the inner driven shaft 36 so that the driven shaft 36 rotates. Since the oil pump 10 is not driven is not driven by the operating hydraulic pressure in the apparatus.

그러므로 타이어의 접지저항이 작은 고속 주행시의 조향력은 운전자의 조향 핸들 조작력에만 의존하게 되어 안정성 있게 사용할 수 있다.Therefore, the steering force at high speeds with low tire ground resistance depends only on the steering wheel steering force of the driver, so that it can be used stably.

또 차량이 저속으로 주행할 때 구동력 가변 전달축(22)의 외부 구동축(24)이 엔진(20)의 속도에 따라 저속으로 회전하면서 조인트 부재(26)에 링크된 원심링크(28)에 작은 원심력을 제공한다.Further, when the vehicle travels at a low speed, the external drive shaft 24 of the variable driving force transmission shaft 22 rotates at a low speed according to the speed of the engine 20, and the centrifugal link 28 is small to the centrifugal link 28 linked to the joint member 26. To provide.

이때 상기 원심링크(28)와 원심추(30)에 가해지는 원심력은 작으므로 스프링력을 이기지 못하고 상기 원심링크(28)의 내주면에 형성된 외부 마찰패드(32)와 내부 종동축(36)의 원주면에 형성된 내부 마찰패드(38) 사이에 접촉이 이루어져 상기 종동축(36)이 회전하여 구동되는 오일펌프(10)에 의해 장치내에 작동유압을 공급하게 된다.At this time, since the centrifugal force applied to the centrifugal link 28 and the centrifugal weight 30 is small, the external friction pad 32 and the inner driven shaft 36 formed on the inner circumferential surface of the centrifugal link 28 cannot overcome the spring force. Contact is made between the internal friction pads 38 formed on the main surface, so that the driven shaft 36 is rotated and driven to supply hydraulic pressure into the apparatus by the oil pump 10.

그러므로 타이어의 접지저항이 큰 저속 주행시의 조향력은 운전자의 조향 핸들 조작력을 보조하여 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the steering force in low speed driving with a large ground resistance of the tire assists the steering wheel operating force of the driver to improve driving stability.

따라서 상기한 바와 같은 가변 동력 조향장치는 앞에서 언급한 바와 같은 작동원리에 의한 구동력 가변 전달축(22)에 의해 장치내 작동유압을 가변할 수 있으므로, 즉 엔진(20)의 속도에 따라 오일펌프(10)에 전달되는 토오크를 제어하여 차속에 따라 조향력이 가변되고, 동시에 펌프의 동력손실 및 엔진의 연료 소모율을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the variable power steering apparatus as described above may vary the operating hydraulic pressure in the apparatus by the variable driving force transmission shaft 22 according to the operating principle as mentioned above, that is, the oil pump according to the speed of the engine 20 ( By controlling the torque delivered to 10), the steering power is variable according to the vehicle speed, and at the same time, the power loss of the pump and the fuel consumption rate of the engine can be reduced.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 동력 조향장치는 엔진의 속도에 따라 오일펌프에 전달되는 토오크를 구동력 가변 전달수단에 의해 반비례하게 전달하므로서 차속에 따라 안정적으로 조향력이 가변되고, 동시에 펌프의 동력손실 및 엔진의 연료 소모율을 감소시킬 수 있어 운전자가 느끼는 주행 안정성과 높은 에너지 효율을 동시에 이룰 수 있다.As described above, the variable power steering apparatus according to the present invention transmits the torque transmitted to the oil pump in inverse proportion by the variable driving force transmission means in accordance with the engine speed, so that the steering force is stably variable according to the vehicle speed, and at the same time, the power loss of the pump. And it is possible to reduce the fuel consumption rate of the engine to achieve the driving stability and high energy efficiency that the driver feels at the same time.

Claims (4)

차량의 동력 조향장치에 있어서,In the power steering of a vehicle, 상기 차량의 엔진으로부터 구동력을 전달받아 작동유압을 발생하는 오일펌프와,An oil pump receiving a driving force from the engine of the vehicle and generating hydraulic pressure; 상기 오일펌프로부터의 작동유압을 내부에 형성된 조정밸브에서 배분하는 기어박스와,A gear box for distributing the hydraulic pressure from the oil pump in a control valve formed therein; 상기 기어박스내 조정밸브에서 배분된 작동유압을 공급받아 내부 작동피스턴이 작동하므로써 조향 구동하는 작동실린더와,An operating cylinder driven by steering by receiving an operating hydraulic pressure distributed from an adjustment valve in the gearbox and operating an internal operating piston; 차속의 변화에 따라 오일펌프에 전달되는 엔진의 구동력이 가변되도록 상기 엔진과 오일펌프간의 동력을 전달하는 구동력 가변 전달수단을 포함하는 가변 동력 조향장치.And a variable driving force transmitting means for transmitting power between the engine and the oil pump so that the driving force of the engine transmitted to the oil pump is changed according to a change in vehicle speed. 청구항 1에 있어서, 상기 구동력 가변 전달수단은 엔진으로부터의 구동축부재와, 오일펌프측 종동축부재와, 상기 구동축 부재와 종동축 부재 사이에 개재되어 마찰 압력이 가변하면서 동력을 전달 할 수 있도록 구성되는 마찰부재를 갖는 구동력 가변 전달축으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 동력 조향장치.The method of claim 1, wherein the variable drive force transmission means is interposed between the drive shaft member from the engine, the oil pump side driven shaft member, and the drive shaft member and the driven shaft member is configured to transmit power while varying the friction pressure Variable power steering device, characterized in that the drive force variable transmission shaft having a friction member. 청구항 1에 있어서, 상기 구동축부재는 중공의 외부 구동축과, 이 외부 구동축의 내부 일측에 형성된 조인트 부재의 끝에서 링크되어 상기 외부 구동축의 회전력에 의한 원심력으로 벌어지도록 형성된 2개의 원심링크와, 상기 2개의 원심링크가 상기 조인트 부재에 링크된 반대쪽 바깥부분의 일측에서 상기 원심링크의 원심력에 의한 벌어짐이 효과적으로 이루어지도록 장착된 각각의 원심추와, 상기 원심링크의 내측면을 따라 형성된 구동축 마찰패드와, 상기 외부 구동축과 상기 2개의 원심링크 사이에 장착되는 각각의 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 동력 조향장치.The method of claim 1, wherein the drive shaft member is linked to the hollow outer drive shaft, the end of the joint member formed on one inner side of the outer drive shaft and two centrifugal links formed so as to be opened by the centrifugal force by the rotational force of the external drive shaft, Each centrifugal weight mounted on one side of the opposite outer portion where the two centrifugal links are linked to the joint member so as to be effectively caused by the centrifugal force of the centrifugal link, and a drive shaft friction pad formed along the inner surface of the centrifugal link; And a respective spring mounted between the external drive shaft and the two centrifugal links. 청구항 1에 있어서, 상기 종동축부재는 중실의 축과, 상기 축의 외주면을 따라 형성되는 종동측 마찰패드로 구성함을 특징으로 하는 가변 동력 조향장치.The variable power steering apparatus according to claim 1, wherein the driven shaft member comprises a solid shaft and a driven side friction pad formed along an outer circumferential surface of the shaft.
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