KR100602664B1 - 전자제어 조향장치의 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자제어 조향장치의 안전 장치에 관한 것으로, 특히 전자제어 조향장치가 차속과 조타각 및 차고의 변화량에 따라 조타력이 가변되도록 함으로써 코너링 주행시나 험로 주행시 조타력이 자동으로 조절되어 차량의 조정 안정성을 확보할 수 있게 하는 전자제어 조향장치의 안전 장치에 관한 것이다.

전자제어 파워스티어링, 조타력, 조향휠, 조타각 센서, 차속센서

Description

전자제어 조향장치의 안전장치{APPARATUS FOR SAFETY OF ELECTRONIC CONTROL POWER STEERING}

도 1 은 본 발명에 의한 전자제어 조향장치의 안전 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도.

도 2 는 본 발명에 의한 전자제어 조향장치의 안전 장치의 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 모터 전류값의 변화량과 조타력과의 관계 그래프.

도 4 는 본 발명에 의한 전자제어 조향장치의 안전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차속센서 20 : 조타각 센서

30 : 차고센서 35 : TPS 센서

40 : 제어부 50 : 모터

60 : 솔레노이드 밸브 70 : 전원공급부

80 : 자동모드 81 : 자동모드 스위치

90 : 수동모드 92 : 수동모드 스위치

93 : 소프드 모드 94 : 미듐 모드

95 : 하드 모드

본 발명은 전자제어 조향장치의 안전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자제어 조향장치가 차속과 조타각 및 차고의 변화량에 따라 조타력이 가변되도록 함으로써 코너링 주행시나 험로 주행시 조타력이 자동으로 조절되어 차량의 조정 안정성을 확보할 수 있게 하는 전자제어 조향장치의 안전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자 제어 조향장치는 ECPS(electronic control power steering)라 하며, 특히 전자적으로 자동 제어되는 파워 스티어링을 일컫는다. 이러한 파워 스티어링은 엔진에 의해 구동되는 오일 펌프의 유압으로 스티어링 오일의 조작력을 가볍게 하는 장치의 총칭을 말하게 되며, 작동원리는 압력을 높인 오일을 조향 장치와 연동하는 실린더에 넣어 피스톤의 운동에 의해 핸들의 조작력을 가볍게 하는 것이다.

또한, 전자제어 파워 스티어링은 차속에 따라 스티어링 쉬프트를 구속하기 위한 힘을 솔레노이드 밸브에 의해 제어되게 하고, 솔레노이드 밸브를 제어하기 위해 일정한 제어형식이 프로세싱 된 컨트롤 유니트가 설치되며, 상기 솔레노이드 밸브에 의해 일정 유압이 샤프트에 인가되어 스티어링 휠에 직접적인 영향을 주게되 며, 상기 컨트롤 유니트는 전자 클러치를 지닌 전동 모터를 차속, 엔진 회전수, 기어박스에 걸리는 토크 등의 신호에 의하여 출력 전류값을 결정하며, 클러치의 개폐 및 모터의 회전을 제어하여 파워 스티어링이 자동으로 제어 될 수 있게 설치되어 있다.

즉, 종래의 전자제어 파워 스티어링은 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )는 차속 센서의 신호만을 입력하여 제어 신호를 출력함에 따라 차량의 속도에 따라 스티어링 휠의 조타력이 단일하게 제어되고 있다.

따라서, 종래의 전자제어 파워 스티어링 장치는 단지 차량의 속도에 따라 스티어링 휠의 조타력이 조절되기 때문에 급선회시 혹은 험로 주행시 그에 따른 조타력이 조절되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 전자제어 조향장치가 차속과 조타각 및 차고의 변화량에 따라 조타력이 가변되도록 함으로써 코너링 주행시나 험로 주행시 조타력이 자동으로 조절되어 차량의 조정 안정성을 확보할 수 있게 하는 전자제어 조향장치의 안전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 속도를 감지하는 차속 센서와; 차량의 높이를 통해 노면 상황을 감지하는 차고 센서와; 조향 휠에 장착되어 조타각을 감지하는 조타각 센서와; 트로틀 밸브의 열림량을 감지하는 TPS 센서와; 상기 차속센서와 차고센서와 조타각 센서 및 TPS 센서의 감지신호로 차량이 코너링을 주행하는지 험한 노면을 주행하는지 여부를 판단하고 그 결과에 따라 조타력을 가변하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호로 구동하는 모터와; 상기 모터의 구동으로 기어박스에 공급되는 유량을 조절하는 솔레노이드 밸브와; 상기 제어부로 운전조건에 따른 조타력 가변 신호를 출력하는 모드조절부;를 포함하여 이루어진다.

바람직하게는, 상기 모드조절부에는 자동모드와 수동모드를 선택하기 위한 자동모드 스위치와 수동모드 스위치가 구비되고, 상기 수동모드에는 조타력의 크기에 따라 소프트모드와 미듐모드와 하드모드가 구비되며, 상기 수동모드를 선택하기 위한 모드조절 스위치가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조타력은 모터의 전류값에 반비례하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 전자제어 파워 스티어링이 차속과 조타각 및 차고의 변화량에 따라 조타력이 가변되도록 함으로써 코너링 주행시나 험로 주행시 조타력이 자동으로 조절되어 차량의 조정 안정성을 확보할 수 있게 하는 것이다.

또한, 본 발명은 추가적으로 조타력을 운전조건에 따라 모드를 설정하여 수동으로 조절시키는 장치를 적용하여 그 모드에 따라 수동으로 조절하여 운전 편의성을 향상시킬 수 있게 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한 다.

도 1 은 본 발명에 의한 전자제어 조향장치의 안전 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2 는 본 발명에 의한 전자제어 조향장치의 안전 장치의 구성도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명은 차량의 속도를 감지하는 차속 센서(10)와 차량의 높이를 통해 노면 상황을 감지하는 차고 센서(30)와 조향 휠에 장착되어 조타각을 감지하는 조타각 센서(20) 및 차량의 트로틀 밸브의 열림량을 감지하는 TPS 센서(35)를 구비한다.

그리고, 상기 차속센서(10)와 차고센서(30)와 조타각 센서(20) 및 TPS 센서(35)의 감지신호로 차량이 코너링을 주행하는지 험한 노면을 주행하는지 여부를 판단하고 그 결과에 따라 조타력을 가변하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(40)로 구성한다.
상기 노면 판단은 제어부(40)에 기 설정된 기준치와 상기 차속센서(10)와 차고센서(30)와 조타각 센서(20) 및 TPS 센서(35)에서 측정한 측정값을 비교하여 차량이 주행하는 노면의 상태를 판단한다. 예들 들어 차속센서(10)에서 측정한 차량의 속도가 저속임에도 불구하고, 차고센서(30)에서 측정한 차고 값이 차속에 비해 기준치보다 높게 측정되면 차량이 험한 노면을 주행하고 있다고 판단한다. 이런 방식으로 차속센서에 측정한 차속에 비해 차고와 조타각 및 TPS 센서에서의 측정값을 기준치와 비교하여 차량이 주행하는 노면 상태를 판단한다.

그리고, 상기 제어부(40)의 제어신호로 구동하는 모터(50)와 상기 모터(50)의 구동으로 기어박스(70)에 공급되는 유량을 조절하는 솔레노이드 밸브(60)와 상기 제어부(40)로 운전조건에 따른 조타력 가변 신호를 출력하는 수동모드(90)로 구성한다. 즉, 상기 제어부(40)에서 노면상태 판단결과 차량이 험한 노면을 주행하고 있는 경우 제어신호를 모터에 전송하여 모터를 구동시켜 솔레노이드 밸브(60)를 제어하여 기어박스에 공급되는 유량을 조절하여 조타력을 가변한다.

특히, 상기 수동모드(90)에는 조타력을 수동으로 조절시키기 위한 소프트모드(93)와 미듐모드(94) 및 하드모드(95)가 구비되고 상기 모드를 선택하기 위한 모드조절 스위치(92)가 구비한다.
다시 설명하면, 수동모드 상태에서는 모드 선택이 하드모드, 미듐모드, 소프트 모드에 따라 조타력을 모터에 의해 조절한다. 상기 조타력은 모터의 전류값을 가변하여 가변한다.
즉, 모터의 전류값을 도 3 에 도시한 바와 같이 하드모드, 미듐모드, 소프트 모드에 따라 전류값을 가변하여 기어박스에 유량을 공급하는 솔레노이드 밸브의 개폐량을 조절함으로써 차량의 조타력을 가변하는 것이다.

도 3 은 본 발명에 의한 모터 전류값의 변화량과 조타력과의 관계 그래프이 다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 모터의 전류값을 가변하여 조타력을 가변한다. 즉, 모터의 전류값을 가변하여 기어박스에 유량을 공급하는 솔레노이드 밸브의 개폐량을 조절하여 차량의 조타력을 가변하는 것이다. 특히, 조타력은 모터의 전류값에 반비례한다.

도 4 는 본 발명에 의한 전자제어 조향장치의 안전 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명은 차속과 조타각 및 전,후 차고를 센서를 통해 측정한다(S10).

그리고, 상기 측정값에 따라 차량이 코너링 주행인지 험로 주행인지 판단하여 조타각을 계산한다(S20).

그리고, 차량이 자동모드인지 수동모드 인지에 따라 조타력을 가변하여 동작시키는 것이다(S30).

예를 들면, 자동모드 상태에서 차량이 코너링 주행상태이면 조타력을 감소시키고, 험로 주행상태이면 조타력을 증대시켜 동작시킨다(S40). 그리고, 수동모드 상태에서는 모드 선택이 하드모드, 미듐모드, 소프트 모드에 따라 조타력을 모터에 의해 조절하는 것이다(S50).

이와 같은 본 발명은 전자제어 파워 스티어링이 차속과 조타각 및 차고의 변화량에 따라 조타력이 가변되도록 함으로써 코너링 주행시나 험로 주행시 조타력이 자동으로 조절되어 차량의 조정 안정성을 확보할 수 있게 하는 것이다.

또한, 본 발명은 추가적으로 조타력을 운전조건에 따라 모드를 설정하여 수동으로 조절시키는 장치를 적용하여 그 모드에 따라 수동으로 조절하여 운전 편의성을 향상시킬 수 있게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전자제어 파워 스티어링이 차속과 조타각 및 차고의 변화량에 따라 조타력이 가변되도록 함으로써 코너링 주행시나 험로 주행시 조타력이 자동으로 조절되어 차량의 조정 안정성을 확보할 수 있게 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 추가적으로 조타력을 운전조건에 따라 모드를 설정하여 수동으로 조절시키는 장치를 적용하여 그 모드에 따라 수동으로 조절하여 운전 편의성을 향상시킬 수 있게 한다.

Claims (3)

1. 차량의 속도를 감지하는 차속 센서와;

   차량의 높이를 통해 노면 상황을 감지하는 차고 센서와;

   조향 휠에 장착되어 조타각을 감지하는 조타각 센서와;

   트로틀 밸브의 열림량을 감지하는 TPS 센서와;

   상기 차속센서와 차고센서와 조타각 센서 및 TPS 센서의 감지신호로 차량이 코너링을 주행하는지 험한 노면을 주행하는지 여부를 판단하고 그 결과에 따라 조타력을 가변하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와;

   상기 제어부의 제어신호로 구동하는 모터와;

   상기 모터의 구동으로 기어박스에 공급되는 유량을 조절하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 제어부로 운전조건에 따른 조타력 가변 신호를 출력하는 모드조절부;

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자제어 조향장치의 안전장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 모드조절부에는 자동모드와 수동모드를 선택하기 위한 자동모드 스위치와 수동모드 스위치가 구비되고, 상기 수동모드에는 조타력의 크기에 따라 소프트모드와 미듐모드와 하드모드가 구비되며, 상기 수동모드를 선택하기 위한 모드조절 스위치가 구비된 것을 특징으로 하는 전자제어 조향장치의 안전장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 조타력은 모터의 전류값에 반비례하는 것을 특징으로 하는 전자제어 조향장치의 안전장치.

Images