KR100366714B1 - Oil passage control apparatus of electronic power controlled power steering system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자제어식 파워 스티어링 시스템의 유로제어장치에 관한 것으로, 자동차의 고속주행시 유압시스템의 유로를 제어하여 운전자에게 안정적인 조향감을 부여함에 목적이 있다.The present invention relates to a flow path control apparatus for an electronically controlled power steering system, and has an object to provide a stable steering feeling to a driver by controlling a flow path of a hydraulic system during a high speed driving of a vehicle.
위의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1스풀(1)과; 제1스풀(1)의 후방에 위치하며, 외주부에는 돌출단(2a)이 형성되고, 후단부에는 제1스풀(1)의 선단부가 삽입될 수 있는 삽입홈(2b)이 형성된 제2스풀(2)과; 제1스풀(1) 및 제2스풀(2)의 이동시 이들을 원상태로 복원시키는 제1 및 제2스프링(3,4)과; 제1 및 제2스풀(1,2)과 제1 및 제2스프링(3,4)을 내장하며, 내부에는 오일이 유동되는 제1 및 제2체임버(5a,5b)가 구비되고, 제1 및 제2체임버(5a,5b)의 사이에 오리피스(5f)가 형성되며, 오일펌프(40)측의 바이패스 유로(20')로부터 제2체임버(5b)를 거쳐 오일리저버탱크(10)측의 바이패스 유로(20')로 연통되면서 제1스풀(1)에 의해 개폐가 이루어지는 제1 및 제2통구(5c,5d)가 형성되고, 오일펌프(40)측의 바이패스 유로(20')와 제1체임버(5a)를 연통시키는 제3통구(5e)가 형성되어 있는 밸브체(5)와; 밸브체(5)의 후단부에 삽입되어 제1스풀(1)을 전진 또는 후퇴시키는 솔레노이드(6)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the first spool (1); Located at the rear of the first spool 1, the outer peripheral portion is formed with a protruding end (2a), the rear end of the second spool having an insertion groove (2b) that can be inserted into the front end of the first spool ( 2) and; First and second springs (3, 4) for restoring them to their original states when the first and second spools (1) and (2) are moved; The first and second spools (1, 2) and the first and second springs (3, 4) are embedded therein, and the first and second chambers (5a, 5b) through which oil flows are provided. And an orifice 5f is formed between the second chambers 5a and 5b, and the oil reservoir tank 10 side passes through the second chamber 5b from the bypass flow path 20 'on the oil pump 40 side. First and second openings 5c and 5d which are opened and closed by the first spool 1 while being communicated with the bypass flow path 20 'of the bypass flow path 20', and the bypass flow path 20 'on the oil pump 40 side is formed. ) And a valve body 5 having a third cylinder 5e for communicating the first chamber 5a; It is characterized by consisting of a solenoid 6 inserted into the rear end of the valve body 5 to advance or retract the first spool 1.
Description
본 발명은 전자제어식 파워 스티어링 시스템의 유로제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 차속에 따라 스티어링 조작시에 운전자에게 안정적인 조향감을 부여하게 되는 전자제어식 파워 스티어링 시스템의 유로제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flow path control device for an electronically controlled power steering system, and more particularly, to a flow path control device for an electronically controlled power steering system that provides a stable steering feeling to a driver during a steering operation according to a vehicle speed of a vehicle.
일반적으로 자동차의 진행방향을 변경하기 위한 스티어링 방식에 있어서, 스티어링휠에 대한 보다 큰 조작력이 요구되는 경우나 신속한 조작이 요구되는 경우, 이에 대응하기 위하여 배력장치가 설치된 파워스티어링 장치가 도입되고 있다.In general, in the steering system for changing the driving direction of the vehicle, when a larger operation force for the steering wheel is required or when a quick operation is required, a power steering apparatus provided with a power booster is introduced to cope with this.
이 가운데 전자제어식 파워스티어링 장치에 있어서는, 차속센서 등에서 감지한 자동차의 운행조건에 따라 마이크로프로세서 콘트롤 유니트와 솔레노이드 밸브가 유압시스템을 정밀하게 제어함으로써, 저속운행시에는 운전자에게 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속운행시에는 중후한 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 비상상황에서는 급속한 조향이 이루어지도록 하는 등 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공하게 된다.In the electronically controlled power steering system, the microprocessor control unit and the solenoid valve precisely control the hydraulic system according to the driving conditions of the vehicle detected by the vehicle speed sensor, etc., thereby giving the driver a light and comfortable steering feeling at low speeds. In high-speed operation, it provides a good steering stability along with a solid steering feeling, and provides an optimal steering condition to the driver such that rapid steering is achieved in an emergency situation.
즉, 랙/피니언 기어의 밸브부에 솔레노이드 밸브를 장착하여, 이 솔레노이드 밸브가 차속센서로부터 신호를 받아 그 변화된 값에 따라서 유압시스템의 유로를 제어함으로써 운전자로 하여금 안정적인 조향감을 갖도록 하게 된다.That is, the solenoid valve is mounted on the valve part of the rack / pinion gear, and the solenoid valve receives a signal from the vehicle speed sensor and controls the flow path of the hydraulic system according to the changed value so that the driver has a stable steering feeling.
이러한 솔레노이드 밸브에 의한 유로제어시스템은 국내특허출원 1997-46706호 등에 상세히 제시되어 있다.The flow path control system using the solenoid valve is described in detail in Korean Patent Application No. 1997-46706.
그런데, 전술한 종래 솔레노이드 밸브의 구조상에서 이루어지는 유로제어시스템은 고속주행시와 같은 때에 스티어링 휠이 가볍게 느껴지는 현상을 효과적으로 제어할 수 없어 운전자에게 안정적인 조향감을 부여하지 못하는 문제점이 있다.However, the flow path control system made in the above-described conventional solenoid valve structure has a problem in that it cannot effectively control a phenomenon in which the steering wheel feels light at the same time as in high-speed driving, and thus does not provide a stable steering feeling to the driver.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 자동차의 고속주행시 또는 저속주행시 등의 차속상황에 따라 유압시스템의 유로를 제어하여 특히 고속주행시에 운전자에게 안정적인 조향감을 부여하게 되는 전자제어식 파워 스티어링 시스템의 유로제어장치를 제공하는 데에 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the electronically controlled power steering system of controlling the flow path of the hydraulic system according to the vehicle speed situation, such as during high-speed driving or low-speed driving of the car to give a stable steering feeling to the driver, especially during high-speed driving An object is to provide a flow path control device.
도 1은 본 발명에 따른 유로제어장치와 유압시스템을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a flow path control device and a hydraulic system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 제1스풀 2 : 제2스풀1: 1st spool 2: 2nd spool
2a : 돌출단 2b : 삽입홈2a: protrusion 2b: insertion groove
3 : 제1스프링 4 : 제2스프링3: first spring 4: second spring
5 : 밸브체 5a : 제1체임버5: valve body 5a: first chamber
5b : 제2체임버 5c : 제1통구5b: 2nd chamber 5c: 1st port
5d : 제2통구 5e : 제3통구5d: 2nd port 5e: 3rd port
5f : 오리피스 6 : 솔레노이드5f: Orifice 6: Solenoid
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1스풀과; 이 제1스풀의 후방에 위치하며, 외주부에는 돌출단이 형성되어 있고, 후단부에는 상기 제1스풀의 선단부가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성되어 있는 제2스풀과; 상기 제1스풀 및 제2스풀의 이동시 제1 및 제2스풀을 원상태로 복원시키는 제1스프링 및 제2스프링과; 상기 제1스풀 및 제2스풀과 제1스프링 및 제2스프링을 내장하며, 내부에는 오일이 유동되는 제1체임버와 제2체임버가 구비되고, 이 제1체임버와 제2체임버의 사이에 오리피스가 형성되어 있으며, 오일펌프측의 바이패스 유로로부터 상기 제2체임버를 거쳐 오일리저버탱크측의 바이패스 유로로 연통되면서 상기 제1스풀에 의해 개폐가 이루어지는 제1통구 및 제2통구가 형성되어 있고, 상기 오일펌프측의 바이패스 유로와 제1체임버를 연통시키는 제3통구가 형성되어 있는 밸브체와; 상기 밸브체의 후단부에 삽입되어 상기 제1스풀을 전진 또는 후퇴시키는 솔레노이드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the first spool; A second spool positioned at the rear of the first spool, having a protruding end formed at an outer circumferential portion thereof, and having an insertion groove formed at a rear end thereof, into which an end portion of the first spool can be inserted; First and second springs for restoring first and second spools to their original state when the first and second spools are moved; The first spool and the second spool and the first spring and the second spring are built-in, and the inside is provided with a first chamber and a second chamber in which oil flows, the orifice between the first chamber and the second chamber And a first through hole and a second through hole which are opened and closed by the first spool while communicating from the bypass flow path on the oil pump side to the bypass flow path on the oil reservoir tank side via the second chamber. A valve body having a third passage for communicating the bypass passage on the oil pump side with the first chamber; And a solenoid inserted into a rear end of the valve body to advance or retract the first spool.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 유로제어장치와 유압시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a flow path control apparatus and a hydraulic system according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 파워 스티어링 시스템은, 작동유체로서의 오일이 채워져 있는 오일리저버탱크(10)가 구비되고, 이 오일리저버탱크(10)로부터 오일의 공급관로인 유로(20)가 인출되어 유압제어밸브(30)로 연통이 되는데, 유압제어밸브(30)로 통하는 유로(20)의 일단에는 오일에 대한 이송압력을 제공하는 오일펌프(40)가 개재되어 있다.As shown, the power steering system to which the present invention is applied is provided with an oil reservoir tank 10 filled with oil as a working fluid, and a flow path 20 which is a supply line of oil from the oil reservoir tank 10 is provided. It is drawn out and communicates with the hydraulic control valve 30, one end of the flow path 20 to the hydraulic control valve 30 is provided with an oil pump 40 for providing a transfer pressure for the oil.
여기서, 상기 유로(20)로부터 분기된 바이패스 유로(20')의 도중에 설치되는 본 발명은, 제1스풀(1)과, 이 제1스풀(1)의 후방에 위치하는 제2스풀(2)과, 상기 제1스풀(1) 및 제2스풀(2)의 이동시 원상태로 복원시키기 위한 제1스프링(3)과 제2스프링(4)을 함께 내장하는 밸브체(5)와; 이 밸브체(5)의 후단부에 삽입됨으로써 전자제어장치(미도시)의 제어를 받아 상기 제1스풀(1)을 전진 또는 후퇴시키는 솔레노이드(6)로 이루어져 있다.The present invention, which is provided in the middle of the bypass flow path 20 'branched from the flow path 20, includes a first spool 1 and a second spool 2 located behind the first spool 1. And a valve body (5) having a first spring (3) and a second spring (4) together for restoring the original state when the first spool (1) and the second spool (2) are moved; The solenoid 6 is inserted into the rear end of the valve body 5 to control the electronic control device (not shown) to move the first spool 1 forward or backward.
그리고, 상기 밸브체(5)의 내부에는 오일이 유동되는 제1체임버(5a)와 제2체임버(5b)가 구비되어 있고, 이 제1체임버(5a)와 제2체임버(5b)의 사이에는 단면적이 감소된 오리피스(5f)가 형성되어 있다.In addition, a first chamber 5a and a second chamber 5b through which oil flows are provided in the valve body 5, and between the first chamber 5a and the second chamber 5b. An orifice 5f having a reduced cross-sectional area is formed.
또, 상기 밸브체(5) 내에는 상기 오일펌프(40)측의 바이패스 유로(20')로부터 상기 제2체임버(5b)를 거쳐 오일리저버탱크(10)측의 바이패스 유로(20')로 연통되면서 상기 제1스풀(1)에 의해 개폐가 이루어지는 제1통구(5c) 및 제2통구(5d)가 형성되어 있음과 더불어, 상기 오일펌프(40)측의 바이패스 유로(20')와 제1체임버(5a)를 연통시키는 제3통구(5e)가 형성되어 있다.Further, in the valve body 5, the bypass flow passage 20 'on the oil reservoir tank 10 side from the bypass flow passage 20' on the oil pump 40 side to the second chamber 5b. The first passage 5c and the second passage 5d which are opened and closed by the first spool 1 while being communicated with each other are formed, and the bypass passage 20 'of the oil pump 40 side is formed. And a third cylinder 5e for communicating the first chamber 5a with each other.
또한, 상기 제2스풀(2)의 외주부에는 상기 제2통구(5d)를 개폐하기 위한 돌출단(2a)이 형성되어 있으며, 후단부에는 상기 제1스풀(1)의 선단부가 삽입될 수 있는 삽입홈(2b)이 형성되어 있다.In addition, a protruding end 2a for opening and closing the second passage 5d is formed at an outer circumferential portion of the second spool 2, and a front end portion of the first spool 1 may be inserted into a rear end portion thereof. The insertion groove 2b is formed.
이와 같이 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made as described above are as follows.
먼저, 중저속 주행시에는, 솔레노이드(6)가 전진하여 제1스풀(1)의 선단부가 제2스풀(2)의 삽입홈(2b)으로 전진해들어가 오리피스(5f)를 폐쇄시킴으로써 바이패스 유로(20')내의 오일이 바이패스되는 것을 방지하여 유압시스템이 스티어링 휠을 가볍게하는 배력작용을 할 수 있도록 하게 된다.First, in the medium to low speed travel, the solenoid 6 moves forward, the leading end of the first spool 1 advances into the insertion groove 2b of the second spool 2, and closes the orifice 5f so that the bypass flow path ( The oil in the 20 ') is prevented from being bypassed, allowing the hydraulic system to act as a lightening steering wheel.
그러다가 차속이 증가하게 되면, 이를 감지한 차속센서(미도시)가 전자제어장치(미도시)로 신호를 보내게 되고, 전자제어장치는 솔레노이드(6)를 작동시켜 솔레노이드(6)의 선단에 위치한 제1스풀(1)을 후퇴시키게 되는데, 이 제1스풀(1)은그 전방에 위치한 제1스프링(3)을 신장시키면서 후퇴함으로써 오리피스(5f)가 개도되도록 하여, 제3통구(5e)로 유입되는 오일이 오리피스(5f)를 통해 제2체임버(5b)측으로 유동되도록 한다.Then, when the vehicle speed increases, the vehicle speed sensor (not shown) which detects this sends a signal to the electronic control device (not shown), and the electronic control device operates the solenoid 6 and is located at the tip of the solenoid 6. The first spool 1 is retracted, and the first spool 1 is retracted while extending the first spring 3 located in front thereof to open the orifice 5f and flow into the third passage 5e. The oil to be flowed to the second chamber (5b) side through the orifice (5f).
이에 따라, 오일리저버탱크(10)로부터 오일펌프(40)를 통해 유압제어밸브(30)측으로 유입되려던 오일이 바이패스 유로(20')를 통하여 밸브체(5)의 제3통구(5e)와 제1체임버(5a)를 거쳐 오리피스(5f)와 제2체임버(5b) 및 제2통구(5d)를 지나 오일리저버탱크(10)로 환원됨으로써, 유압시스템의 파워 실린더의 작동압을 낮추어 배력작용을 감소시킨다.Accordingly, the oil which is to be introduced from the oil reservoir tank 10 to the hydraulic control valve 30 side through the oil pump 40 passes through the bypass passage 20 'to the third passage 5e of the valve body 5. And through the first chamber (5a) and through the orifice (5f), the second chamber (5b) and the second passage (5d) to the oil reservoir tank 10, thereby reducing the operating pressure of the power cylinder of the hydraulic system Reduces action.
즉, 배력작용이 감소됨에 따라 스티어링 휠을 조작하는 조향력이 증대되며, 이로 인해 스티어링 휠이 무겁게 느껴져 운전자가 안정적인 조향감을 갖게 된다.That is, the steering force to operate the steering wheel is increased as the back action is reduced, which makes the steering wheel feel heavy and the driver has a stable steering feeling.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자제어식 파워 스티어링 시스템의 유로제어장치는, 자동차의 고속주행시 또는 저속주행시 등의 차속상황에 따라 유압시스템의 유로를 제어하여 운전자에게 안정적인 조향감을 부여하게 되는데, 특히 고속주행시의 조향감을 최적화하는 효과를 갖는다.As described above, the flow path control apparatus of the electronically controlled power steering system according to the present invention provides a stable steering feeling to the driver by controlling the flow path of the hydraulic system according to the vehicle speed situation, such as when driving at high speed or at low speed. In particular, it has the effect of optimizing the steering feeling in high speed driving.
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