KR100369529B1 - 전동식파워스티어링장치 - Google Patents

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김성주
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 전동식 파워스티어링장치에 관한 것으로서, 조향핸들에 연결,설치된 조향축에 조향각센서를 구비하고, 이 조향각센서에 의해 검출된 신호와 더불어 차속, 엔진회전수, 토오크에 대한 예설정된 값에 의해 상기 서보모터의 작용상태를 제어할수 있도록 함으로써, 양호한 조향상태를 제어할 수 있고 또, 상기 서보모터의 과부하 및 과동작을 방지하여 종래에 비해 그 수명을 연장할 수 있도록 한 전동식 파워스티어링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적달성을 위한 본 발명의 전동식 파워스티어링장치는, 조향핸들과 연결,설치된 회동축상에 이 회동축의 회전 한계점 위치를 검출하기 위한 조향각센서(5)가 설치된 것과; 상기 조향각센서(5)는 자동차의 차속감지센서(16)와 토오크센서(14) 및 엔진속도감지센서(12)와 더불어 전자제어장치(20)에 회로연결된 것과; 상기 전자제어장치(20)와 서보모터(4)의 사이에는, 상기 센서(10,12,14,16)들로부터 입력된 신호를 산출한 전자제어장치(20)의 출력신호에 따라 상기 서보모터(4)를 제어하도록 하는 2단계의 파워유닛(22)(24)이 회로연결되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 파워스티어링장치
본 발명은 차량의 운행도중 방향을 전환하기 위한 전동식 파워 조향장치에 있어서, 상기 조향장치를 구동시키는 서보모터가 동작도중 한계점에 이르렀을 때 이를 감지하여 공급전압을 감소시키므로써 상기 서보모터의 과동작을 방지할 수 있도록 한 전동식 파워스티어링장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 운전석에는 조향핸들을 설치하고 이의 회동축에는 조향축이 연결설치 되도록하며 이 조향축의 작동에 따라 차량의 전륜이 회동하면서 차량의 진행방향을 전환시키도록 하는 조향장치를 설치하고 있으며 이 조향장치의 작동은 운전자가 용이하게 작동시킬 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 상기와 같이 작용되는 종래의 조향장치는 조향핸들의 중앙부에 서보모터가 설치된 회동축을 설치하고 상기 서보모터에는 피니언을 설치하여 조향축에 설치된 랙크를 동작시키도록 구성되어 있었는 바, 상기와 같은 종래의 것은 상기 조향핸들을 조작함에 따라 회동하는 회동축이 서보모터를 구동시키게 되고 이 서보모터가 피니언을 회동시키면서 이 피니언으로 하여금 조향축의 랙크를 작동시켜 전륜의 방향을 조향하도록 구성되어 있었기 때문에 상기 조향핸들의 회전각에 따라 피니언을 구동시키는 서보모터가 회전하더라도 이의 관성을 제어하지 못하고 있었고 상기 모터를 제어하지 못함으로써 서보모터에는 과부하가 걸리게 되어 이의 수명이 크게 단축되는 폐단이 있었으며 상기 서보모터의 제어불량으로 인하여 조향각이 정확하게 이루어지지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 차량의 조향장치를 구성함에 있어서, 조향핸들에 연결,설치된 조향축에 조향각센서를 구비하고, 이 조향각센서에 의해 검출된 신호와 더불어 차속, 엔진회전수, 토오크에 대한 예설정된 값에 의해 상기 서보모터의 작용상태를 제어할수 있도록 함으로써, 양호한 조향상태를 제어할 수 있고 또, 상기 서보모터의 과부하 및 과동작을 방지하여 종래에 비해 그 수명을 연장할 수 있도록 한 전동식 파워스티어링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 구성도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
4 : 서보모터 7 : 랙크
10 : 조향각센서 12 : 엔진속도감지센서
14 : 토오크센서 16 : 차속감지센서
20 : 전자제어장치 22,24 : 파워유닛
상기와 같은 목적달성을 위한 본 고안의 전동식 파워스티어링장치는, 조향핸들(미도시됨)의 회전에 따라 회동축(미도시됨)이 동작하면서 서보모터(4)가 작동되고 이의 작동에 따라 조향축의 랙크(7)가 작동하면서 차량의 진행방향을 전환하도록 한 조향장치에 있어서, 상기 조향핸들과 연결,설치된 회동축상에 이 회동축의 회전 한계점 위치를 검출하기 위한 조향각센서(5)가 설치되고, 이 조향각센서(5)는 자동차의 차속감지센서(16)와 토오크센서(14) 및 엔진속도감지센서(12)와 더불어 전자제어장치(20)에 회로연결되며, 상기 전자제어장치(20)는 서보모터(4)와 회로연결된 2단계의 파워유닛(22)(24)과 역시 회로연결되어서 상기한 센서(10,12,14,16)들로부터 입력된 값에 따라 상기 파워유닛(22,24)에 출력신호를 인가함으로써, 상기 서보모터(1)의 과동작 및 과부하를 제어할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한 다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 조향핸들과 연결,설치된 회동축상에는 이 회동축의 회전한계점 위치를 검출하기 위한 조향각센서(5)가 설치되어 있는데, 이 조향각센서(5)는 전자제어장치(20)와 회로연결되어 있다.
상기 전자제어장치(20)는 자동차의 차속감지센서(1)와. 토오크센서(14) 및 엔진속도감지센서(12)와도 회로연결되어 각각의 신호를 입력받게 된다.
한편, 전자제어장치(20)는 상기 서보모터(4)와의 사이에는 2단계에 걸쳐 제1파워유닛(22)과 제 2파워유닛(24)이 회로연결되어 있다.
따라서, 상기 전자제어장치(20)는 각 센서(10,12,14,16)들로부터 입력된 신호값을 검출하여 예설정된 값에 따라 각각의 파워유닛(22,24) 즉, 1단계 또는 2단계의 파워유닛에 출력신호를 인가하여 서보모터(4)의 구동을 제어하게 된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 전동식 파워스티어링장치의 작동관계를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 조향핸들을 회전시키게 되면, 이의 회전에 따라 회동축이 회동하게 되고, 이의 작동에 의하여 상기 서보모터(4)가 작동하면서 이의 웜(5)이 피니언(6)을 구동시키게 되며, 이 피니언(6)의 구동에 따라 조향축에 설치된 랙크(7)가 이동하면서 차량의 조향이 이루어지도록 하게 된다.
상기와 같이 서보모터(4)가 작동함에 있어서, 상기 센서(10,12,14,16)들에 의해 엔진의 회전수와 차량의 속도 등에 따른 조향상태를 전자제어장치(20)가 검출할 수 있게 된다.
따라서, 차속과 엔진의 회전수 및 토오크에 따라 조향핸들의 조향상태를 전자제어장치(9)에서 결정하게 되는데, 이 경우 상기 차속감지센서(16), 엔진속도감지센서(12), 토오크센서(14)로부터 입력된 차속과 엔진의 회전수 및 토오크에 대하여 상기 조향각센서(10)로부터 입력된 회동축의 조향각을 산출하여, 예설정된 값에 따라 상기 파워유닛(22)(24)들에 출력신호를 인가하여 서보모터(4)를 제어하게 됨으로써, 상기 서보모터(4)의 과동작과 과부하를 방지할 수 있게 되는 것이다.
즉, 상대적으로 조향각이 적은 것으로 산출되면 제 1파워유닛(22)과, 제 2파워유닛(24)에 동시에 출력신호를 인가하여 서보모터(4)가 과부하에 걸리지 않도록 하고, 반대로 상대적으로 조향각이 큰 것으로 산출되면 제 1파워유닛(22) 또는 제 2파워유닛(24)에 선택적으로 출력신호를 인가하여 서보모터(4)가 과동작하게 되는 것을 방지하게 된다.
이상과 같은 본 발명은 상기와 같이 조향핸들에 연결,설치된 조향축에 조향각센서를 구비하고, 이 조향각센서에 의해 검출된 신호와 더불어 차속, 엔진회전수, 토오크에 대한 예설정된 값에 의해 상기 서보모터의 작용상태를 제어할수 있도록 함으로써, 양호한 조향상태를 제어할 수 있고 또, 상기 서보모터의 과부하 및 과동작을 방지하여 종래에 비해 그 수명을 연장할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 조향핸들(미도시됨)의 회전에 따라 회동축(미도시됨)이 동작하면서 서보모터(3)가 작동되고 이의 작동에 따라 조향축의 랙크(7)가 작동하면서 차량의 진행방향을 전환하도록 한 조향장치에 있어서,
    상기 조향핸들과 연결,설치된 회동축상에 이 회동축의 회전 한계점 위치를 검출하기 위한 조향각센서(5)가 설치된 것과;
    상기 조향각센서(5)는 자동차의 차속감지센서(16)와 토오크센서(14) 및 엔진 속도감지센서(12)와 더불어 전자제어장치(20)에 회로연결된 것과;
    상기 전자제어장치(20)와 서보모터(4)의 사이에는, 상기 센서(10,12,14,16)들로부터 입력된 신호를 산출한 전자제어장치(20)의 출력신호에 따라 상기 서보모터(4)를 제어하도록 하는 2단계의 파워유닛(22)(24)이 회로연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR850006353A (ko) * 1984-03-16 1985-10-05 미다 가쓰시게 파워스테어링 제어장치
JPS6393679A (ja) * 1986-10-08 1988-04-23 Honda Motor Co Ltd 車両の電動機式動力舵取装置
KR19990009651A (ko) * 1997-07-10 1999-02-05 오상수 자동차 조향 시스템

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