KR100622767B1 - 차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워스티어링 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 탑승한 승객의 숫자 또는 차량에 적재된 화물의 하중의 대소에 따라 스티어링 휠의 조타력을 변화시켜 차량의 조향 정도를 향상시키도록 하는 차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워 스티어링 구조에 관한 것으로서, 모터를 이용하여 스티어링휠의 조작이 용이하도록 하는 차량의 전동 스티어링 구조에 있어서, 차량의 쇼크업소버(1)에 설치되어 차량의 하중을 감지하고 해당하는 신호를 출력하는 하중 감지 센서(10), 상기 하중 감지 센서(10)에서 출력되는 신호를 입력받아 차량의 전체 하중을 계산하고 계산된 하중에 대응하는 제어 신호를 출력하는 제어부(20), 상기 제어부(20)에서 출력되는 제어 신호에 의해 전동 스티어링 시스템의 토크 센서(5)에 인가되는 전류량을 변화시키는 전원부(30)로 구성된다.

전동 파워 스티어링, 모터, 토크 센서

Description

차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워 스티어링 구조{A electronic power steering unit with variable steering power by load change}

도 1은 본 발명에 의한 차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워 스티어링 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 블록도.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

5 : 토크 센서 10 : 하중 감지 센서

20 : 제어부 30 : 전원부

본 발명은 전동 파워 스티어링 구조에 관한 것으로서, 특히 차량에 탑승한 승객의 숫자 또는 차량에 적재된 화물의 하중의 대소에 따라 스티어링 휠의 조타력을 변화시켜 차량의 조향 정도를 향상시키도록 하는 차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워 스티어링 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행방향을 바꾸기 위하여 운전자가 손으로 조작하는 스티어링휠과; 스티어링샤프트를 내장하여 상기 스티어링휠에 결합되고 노면에서 상기 스티어링휠에 전해져 오는 진동을 차단함과 아울러 스티어 링휠의 조작력을 스티어링기어에 전달하는 스티어링칼럼과; 이 스티어링칼럼의 스티어링샤프트에 결합되어 상기 스티어링휠의 회전력을 직선운동으로 바꿈과 동시에 조향력을 증대시키는 스티어링기어와; 차량의 배터리에서 공급되는 전원을 이용하여 타이어의 방향을 변경시키는 모터로 크게 구성된다.

이때 차량에 탑승인원이 1명인 경우와 탑승인원이 5명인 경우를 비교하였을 때 전동 파워 스티어링 장치의 모터는 항상 일정한 구동력을 출력하게 된다. 차량의 탑승 인원이 많은 경우에는 스티어링휠의 조작에 더 많은 힘이 필요하지만 모터의 구동력은 항상 일정하므로 차량의 조향성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 차량에 적재된 화물이 많은 경우에도 차량의 조향성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 차량의 탑승 인원과 적재 화물이 많은 경우에 이를 감지하여 스티어링휠을 회전시키는 전동 파워 스티어링의 모터 구동력을 증가시켜 조향 성능이 저하되지 않도록 하는 차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워 스티어링 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워 스티어링 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 블록도로서, 모터를 이용하여 스티어링휠의 조작이 용이하도록 하는 차량의 전동 스티어링 구조에 있어서, 차량의 쇼크업소버(1)에 설치되어 차량의 하중을 감지하고 해당하는 신호를 출력하는 하중 감지 센서(10), 상기 하중 감지 센서(10)에서 출력되는 신호를 입력받아 차량의 전체 하중을 계산하고 계산된 하중에 대응하는 제어 신호를 출력하는 제어부(20), 상기 제어부(20)에서 출력되는 제어 신호에 의해 전동 스티어링 시스템의 토크 센서(5)에 인가되는 전류량을 변화시키는 전원부(30)로 구성되어 있음을 도시하고 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전동 파워 스티어링의 동작 방법은 종래와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

차량의 탑승 인원이 많거나 적재된 화물이 많은 경우에는 차량의 전체적인 하중이 증가하게 된다. 이때 차량의 하중을 감지하는 하중 감지 센서(10)는 차량의 쇼크업소버(1)에 설치되어 있으므로, 차량의 하중 변화에 따른 쇼크업소버(1)의 스트럿바(1a)의 변위량을 감지한 후, 변위량에 해당하는 신호를 출력하여 제어부(20)에 입력되도록 한다.

즉, 차량의 탑승 인원이 많거나 적재된 화물이 많은 경우에는 쇼크업소버(1)에 인가되는 하중량이 많으므로 스트럿바(1a)의 변위량이 많게 나타나게 된다.

또한, 차량의 탑승 인원이 적거나 적재된 화물이 적은 경우에는 쇼크업소버(1)에 인가되는 하중량이 적으므로 스트럿바(1a)의 변위량이 적게 나타나게 된다. 따라서, 하중 감지 센서(10)는 차량 하중에 의한 스트럿바(1a)의 변위량을 측정하여 변위량에 해당하는 신호를 출력하도록 한다.

제어부(20)는 하중 감지 센서(10)에서 출력되는 신호를 입력받은 후, 입력되는 신호를 이용하여 차량의 전체 하중을 계산한 후 차량의 전체 하중에 대응하는 제어 신호를 출력한다.

제어부(20)에서 출력되는 제어 신호는 전원부(30)로 입력되어, 전원부(30)를 통해 전동 파워 스티어링의 토크 센서(5)에 인가되는 전류량을 변화시키도록 한다. 즉, 차량의 전체 하중이 적은 경우에는 토크 센서(5)로 인가되는 전류량이 적지만, 차량의 전체 하중이 증가되었을 경우에는 토크 센서(5)로 인가되는 전류량을 증가시킨다.

전동 파워 스티어링의 토크 센서(5)는 스티어링 휠 조작시 스티어링 휠에 연결되어 있는 톤휠(미도시)의 변화에 따라 모터(2)에 인가되는 전류량을 변화시키므로, 제어부(20)와 전원부(30)에 의해 토크 센서(5)에 인가되는 전류량이 변화되는 경우, 토크 센서(5)는 전동 파워 스티어링의 모터에 인가되는 전류량을 변화시켜 모터(2)의 회전력을 변화시킨다.

즉, 차량의 하중이 증가되면 토크 센서(5)에 인가되는 전류량이 증가되고 이에 따라 모터(2)로 인가되는 전류량도 증가된다. 또한, 차량의 하중이 감소되면 토크 센서(5)에 인가되는 전류량이 감소되면 모터(2)로 인가되는 전류량도 감소되어 차량의 하중이 변화하여도 스티어일 휠의 조작이 용이해지도록 한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 전동 파워 스티어링 시스템을 채용한 차량의 탑승 인원이 많거나 적재 화물이 많은 경우에는 구동휠의 방향을 바꾸는 모터에 인가되는 전류량을 증가시켜 모터의 구동력이 증가되도록 하여 조향성을 향상시키는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 모터를 이용하여 스티어링휠의 조작이 용이하도록 하는 차량의 전동 스티어링 구조에 있어서, 차량의 쇼크업소버(1)에 설치되어 차량의 하중을 감지하고 해당하는 신호를 출력하는 하중 감지 센서(10), 상기 하중 감지 센서(10)에서 출력되는 신호를 입력받아 차량의 전체 하중을 계산하고 계산된 하중에 대응하는 제어 신호를 출력하는 제어부(20), 상기 제어부(20)에서 출력되는 제어 신호에 의해 전동 스티어링 시스템의 토크 센서(5)에 인가되는 전류량을 변화시키는 전원부(30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 하중 변화에 따라 조타력이 변화되는 전동 파워 스티어링 구조.
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