KR100944163B1

KR100944163B1 - 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치

Info

Publication number: KR100944163B1
Application number: KR1020070134950A
Authority: KR
Inventors: 김용규; 이명호
Original assignee: 김용규; 이명호
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2010-02-24
Also published as: KR20090067332A

Abstract

본 발명은 차량의 브레이크 페달에 각도값을 측정하는 브레이크 센서를 설치하고, 그 각도값이 급제동에 해당되는 비상상황일 경우 그 전기적 신호를 전동파워 스티어링유닛에 설치되는 스티어링 전자제어유닛에 송신하여 스티어링 휠의 회전을 제한함으로써 실제 감속이 전동파워 스티어링유닛에 반영되는 시간차 내의 비상상황에 안정적으로 대응할 수 있도록 한 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치는 차량의 스티어링 휠 일측에 설치되고, 차량의 운행상태에 따라 전동모터에 의해 상기 스티어링 휠의 조향력을 보조하는 전동파워 스티어링유닛과, 차량의 브레이크 페달에 설치되어 상기 브레이크 페달의 각도값을 측정하는 브레이크 센서와, 상기 전동파워 스티어링유닛의 일측에 설치되되, 차량의 전자제어유닛과 전기적으로 연결되어 차량의 운행상태에 대한 전기적 신호를 수신하고 상기 브레이크 센서와 전기적으로 연결되어 상기 브레이크 페달의 각도값을 수신하여 상기 전동모터의 구동토크를 제어하는 스티어링 전자제어유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

전동파워 스티어링, 스티어링 휠, 전동모터, 스티어링 전자제어유닛, 브레이크 페달, 브레이크 센서

Description

브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치{ELECTRIC POWER STEERING DEVICE USING ANGLE'S VALUE OF BRAKE PEDAL}

도 1은 종래기술에 따른 전동파워 스티어링장치의 개략도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치의 개략도.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치의 작동을 나타낸 순서도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 전동파워 스티어링유닛

11 : 스티어링 휠

12 : 전동모터

20 : 브레이크 센서

21 : 브레이크 페달

22 : 브레이크 캘리퍼

23 : 통신 케이블

30 : 스티어링 전자제어유닛

40 : 차량의 전자제어유닛

본 발명은 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 브레이크 페달에 각도값을 측정하는 브레이크 센서를 설치하고, 그 각도값이 급제동에 해당되는 비상상황일 경우 그 전기적 신호를 전동파워 스티어링유닛에 설치되는 스티어링 전자제어유닛에 송신하여 스티어링 휠의 회전을 제한함으로써 실제 감속이 전동파워 스티어링유닛에 반영되는 시간차 내의 비상상황에 안정적으로 대응할 수 있도록 한 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 조향상태의 안정성을 보장하기 위해 파워 스티어링 시스템이 적용되는바, 이와 같은 파워 스티어링장치는 기존의 유압을 이용한 유압식 파워 스티어링장치가 차량에 널리 이용되어 왔으나, 최근에는 유압을 사용하던 기존의 방식과는 달리 모터의 회전력을 이용하여 운전자의 조향력을 쉽게 해 주며 환경 친화적인 전동 파워 스티어링 장치의 설치가 증가되고 있는 추세이다.

이러한 전동 파워 스티어링 장치는 각종센서 등에서 감지한 차량의 속도, 토크, 방향 값에 따라 차량의 스티어링 전자제어유닛에서 전동모터를 구동시켜 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고 고속 운행시에는 무거운 조향감과 더 불어 양호한 방향 안정성을 부여하며 비상상황에서는 스티어링 휠의 움직임을 제한함으로써 운전자에게 최적의 조향조건을 제공하게 된다.

도 1에는 종래기술에 따른 전동파워 스티어링장치의 개략도가 도시된다.

비상상황시 운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면 브레이크 캘리퍼가 작동하고 이를 통해 차량의 감속을 감지한 차량의 전자제어유닛이 그 신호를 스티어링 전자제어유닛에 전달하게 되고, 그 신호를 전달받은 스티어링 전자제어유닛은 전동파워 스티어링유닛의 작동을 제어하게 된다.

그러나, 브레이크 페달을 밟게 되는 시점에서부터 전동파워 스티어링 유닛을 제어하는데 까지 일련의 과정을 일련의 과정을 수행함에 따른 시간차가 발생되어 비록 짧은 시간이기는 하나 비상상황임을 감안할 때, 운전자의 안전을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 차량의 브레이크 페달에 각도값을 측정하는 브레이크 센서를 설치하고, 그 각도값이 급제동에 해당되는 비상상황일 경우 그 전기적 신호를 전동파워 스티어링유닛에 설치되는 스티어링 전자제어유닛에 송신하여 스티어링 휠의 회전을 제한함으로써 실제 감속이 전동파워 스티어링유닛에 반영되는 시간차 내의 비상상황에 안정적으로 대응할 수 있도록 한 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 차량의 스티어링 휠 일측에 설치되고, 차량의 운행상태에 따라 전동모터에 의해 스티어링 휠의 조향력을 보조하는 전동파워 스티어링유닛과, 차량의 브레이크 페달에 설치되어 브레이크 페달의 각도값을 측정하는 브레이크 센서와, 전동파워 스티어링유닛의 일측에 설치되되, 차량의 전자제어유닛과 전기적으로 연결되어 차량의 운행상태에 대한 전기적 신호를 수신하고 브레이크 센서와 전기적으로 연결되어 브레이크 페달의 각도값을 수신하여 전동모터의 구동토크를 제어하는 스티어링 전자제어유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 전술한 스티어링 전자제어유닛은, 차량의 전자제어유닛으로부터는 토크값, 속도값, 방향값을 포함하는 전기적 신호를 수신하여 전동모터의 구동토크를 제어하고, 브레이크 센서로부터는 브레이크 페달의 각도값이 설정값 이하가 될 경우 이를 비상상황으로 감지하는 전기적 신호를 수신하여 전동모터의 구동을 락킹함으로써 스티어링 휠이 회전되는 것을 방지하는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면 전술한 스티어링 전자제어유닛은, 비상상황 하에서 전동모터의 구동을 락킹 하다가, 브레이크 페달센서보다 후발적으로 차량의 감속을 감지한 차량의 전자제어유닛을 통해 차량의 감속신호가 입력되면 스티어링 전자제어유닛은 전동모터의 락킹을 해제하는 것으로 한다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치의 개략도가 도시된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치는 차량의 스티어링 휠(11) 일측에 설치되고, 차량의 운행상태에 따라 전동모터(12)에 의해 스티어링 휠(11)의 조향력을 보조하는 전동파워 스티어링유닛(10)과, 차량의 브레이크 페달(21)에 설치되어 브레이크 페달(21)의 각도값을 측정하는 브레이크 센서(20)와, 전동파워 스티어링유닛(10)의 일측에 설치되되, 차량의 전자제어유닛(40)과 전기적으로 연결되어 차량의 운행상태에 대한 전기적 신호를 수신하고 브레이크 센서(20)와 전기적으로 연결되어 브레이크 페달(21)의 각도값을 수신하여 전동모터(12)의 구동토크를 제어하는 스티어링 전자제어유닛(30)을 포함한다.

여기서 전동파워 스티어링유닛(10)은 차량의 스티어링 휠(11) 일측에 설치되고, 차량의 운행상태에 따라 전동모터(12)에 의해 스티어링 휠(11)의 조향력을 보조하는 역할을 하는 것이다.

이러한 전동파워 스티어링유닛(10)은 종래기술에 따른 전동파워 스티어링유닛(10)과 동일한 것으로 하여 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 차량의 브레이크 페달(21) 일측에는 브레이크 센서(20)가 설치되는데, 이 브레이크 센서(20)는 브레이크 페달(21)이 회전하는 각도값을 측정하는 역할을 하는 것으로, 추후에 설명될 스티어링 전자제어유닛(30)은 이 브레이크 센서(20)를 통해 측정되는 각도값에 따라 현재의 제동상황이 비상상황에 따른 급브레이크 작동인지 일반상황에 따른 브레이크 작동인지를 판단하게 된다.

이때 사용되는 브레이크 센서(20)는 위치센서, 근접센서, 적외선센서 중 어느 하나인 것으로 하며, 추후에 설명될 스티어링 전자제어유닛(30)과는 통신 케이블(23)을 통해 전기적으로 연결되는 것으로 한다.

또한, 전술한 전동파워 스티어링유닛(10)의 일측에는 스티어링 전자제어유닛(30)이 설치되는데, 이 스티어링 전자제어유닛(30)은 차량의 전자제어유닛(40)과 전기적으로 연결되어 차량의 운행상태에 대한 전기적 신호를 수신하고 브레이크 센서(20)와 전기적으로 연결되어 브레이크 페달(21)의 각도값을 수신하여 전동모터(12)의 구동토크를 제어하는 역할을 하게 된다.

즉, 스티어링 전자제어유닛(30)은 종래기술에 따른 전동파워 스티어링유닛(10)의 전자제어유닛의 역할로서 차량의 전자제어유닛(40)으로부터 토크값, 속도값, 방향값을 포함하는 전기적 신호를 수신하여 상기 전동모터(12)의 구동토크를 제어하는 역할을 함과 동시에 전술한 브레이크 센서(20)로부터 브레이크 페달(21)의 각도값이 설정값 이하가 될 경우 이를 비상상황으로 감지하는 전기적 신호를 수신하여 전동모터(12)의 구동을 락킹함으로써 스티어링 휠(11)이 회전되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치에서는 비상상황에서의 스티어링 전자제어유닛(30)의 작동을 전동모터(12)의 락킹으로 설명하였으나, 전동모터(12) 락킹 외에도 다양한 방법으로 차량의 안전성을 확보할 수 있음은 물론이다.

또한, 스티어링 전자제어유닛(30)은, 비상상황 하에서 상기 전동모터(12)의 구동을 락킹 하다가, 브레이크 페달(21)센서보다 후발적으로 차량의 감속을 감지한 차량의 전자제어유닛(40)을 통해 차량의 감속신호가 입력되면 스티어링 전자제어유닛(30)은 전동모터(12)의 락킹을 해제하며, 잠금방지 제동장치(ABS), 차량자세 제어장치(ESP), 트렉션 제어장치(TCS) 중 어느 하나에 차량의 안전성 확보를 이양하게 된다.

이하에는, 도 3에 도시되는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치의 전체적인 사용방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

차량이 운행을 시작하게 되면 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치와, 브레이크 센서(20) 및 스티어링 전자제어유닛(30)이 작동을 시작하게 된다.

이때 차량의 운행중 발생되는 토크값, 속도값 및 스티어링 휠(11)의 방향 등에 대한 신호를 스티어링 전자제어유닛(30)이 차량의 전자제어유닛(40)으로부터 수신받아 전동모터(12)의 구동토크를 상황에 맞도록 제어한다.

운행중 비상상황에 따른 급브레이크를 밟게 되는 경우, 브레이크 센서(20)가 브레이크 페달(21)의 회전 각도값을 측정하여 스티어링 전자제어유닛(30)으로 송신하고, 이를 입력받은 스티어링 전자제어유닛(30)은 비상상황, 즉 급브레이크에 해당되는 각도값일 경우 즉시 스티어링 휠(11)의 전동모터(12)를 락킹한다.

한편, 브레이크 캘리퍼(22)의 작동에 의한 감속을 브레이크 센서(20)보다 후발적으로 감지한 차량의 전자제어유닛(40)으로부터 감속에 따른 전자신호를 입력받은 스티어링 전자제어유닛(30)은 락킹하고 있던 전동모터(12)의 제어를 해지하고 잠금방지 제동장치(ABS)에게 차량의 안전성 확보를 이양하게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치는 차량의 브레이크 페달에 각도값을 측정하는 브레이크 센서를 설치하고, 그 각도값이 급제동에 해당되는 비상상황일 경우 그 전기적 신호를 전동파워 스티어링유닛에 설치되는 스티어링 전자제어유닛에 송신하여 스티어링 휠의 회전을 제한함으로써 실제 감속이 전동파워 스티어링유닛에 반영되는 시간차 내의 비상상황에 안정적으로 대응할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims

차량의 스티어링 휠 일측에 설치되고, 차량의 운행상태에 따라 전동모터에 의해 상기 스티어링 휠의 조향력을 보조하는 전동파워 스티어링유닛;

차량의 브레이크 페달에 설치되어 상기 브레이크 페달의 각도값을 측정하는 브레이크 센서; 및

상기 전동파워 스티어링유닛의 일측에 설치되되, 차량의 전자제어유닛과 전기적으로 연결되어 차량의 운행상태에 대한 전기적 신호를 수신하고 상기 브레이크 센서와 전기적으로 연결되어 상기 브레이크 페달의 각도값을 수신하여 상기 전동모터의 구동토크를 제어하는 스티어링 전자제어유닛;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치.
청구항 1에 있어서,

상기 스티어링 전자제어유닛은, 상기 차량의 전자제어유닛으로부터는 토크값, 속도값, 방향값을 포함하는 전기적 신호를 수신하여 상기 전동모터의 구동토크를 제어하고, 상기 브레이크 센서로부터는 상기 브레이크 페달의 각도값이 설정값 이하가 될 경우 이를 비상상황으로 감지하는 전기적 신호를 수신하여 상기 전동모터의 구동을 락킹함으로써 상기 스티어링 휠이 회전되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 스티어링 전자제어유닛은, 비상상황 하에서 상기 전동모터의 구동을 락킹 하다가, 상기 브레이크 페달센서보다 후발적으로 차량의 감속을 감지한 차량의 전자제어유닛을 통해 차량의 감속신호가 입력되면 상기 스티어링 전자제어유닛은 상기 전동모터의 락킹을 해제하는 것을 특징으로 하는 브레이크 페달의 각도값을 이용한 전동파워 스티어링장치.