KR100962800B1 - Power steering system of large commercial vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템에 관한 것으로, 엔진(5)의 동력으로 구동하는 메인 펌프(6)와 모터(22)의 동력으로 구동하는 보조 펌프(23)를 통해 스티어링 기어박스(3)로의 유체 공급이 이루어지도록 함으로써 연비 향상을 도모할 수 있도록 하고, 아울러 상기 메인 펌프(6)의 고장시에는 상기 보조 펌프(23)의 동력으로 스티어링 기어박스(3)로 유체가 부족함이 없이 충분히 공급될 수 있도록 함으로써 불필요한 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 된 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering system for a large commercial vehicle, and includes a steering gearbox (3) through a main pump (6) driven by the power of the engine (5) and an auxiliary pump (23) driven by the power of the motor (22). By supplying the fluid to the furnace, it is possible to improve the fuel economy, and in case of failure of the main pump (6) by the power of the auxiliary pump 23 is supplied to the steering gear box (3) without sufficient fluid supply By doing so, unnecessary accidents can be prevented.

상용차, 파워 스티어링, 스티어링 기어박스, 펌프, 유체 Commercial Vehicles, Power Steering, Steering Gearbox, Pumps, Fluids

Description

대형 상용차의 파워 스티어링 시스템{Power steering system of large commercial vehicle}Power steering system of large commercial vehicle

본 발명은 연비향상과 비상 안전기능을 구비한 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템에 관한 기술이다.The present invention relates to a power steering system for a large commercial vehicle having fuel efficiency improvement and emergency safety function.

일반적으로, 차량에 구비된 스티어링(steering; 조향장치)은 주행중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키기 위한 장치인 바, 특히 대형 자동차나 저압 타이어를 사용하는 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력을 크게 하고 또한 가볍고 신속한 조향조작을 위한 파워 스티어링을 사용하는 것이 보편화되어 있다.In general, the steering (steering device) provided in the vehicle is a device for changing the driving direction of the driving vehicle at the driver's will, especially in a large vehicle or a vehicle using low pressure tires, the ground resistance of the front wheel is large. For this reason, it is common to use power steering for greater steering force and lighter and faster steering.

한편, 도 1에는 전2축을 사용하는 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템이 도시되어 있다.On the other hand, Figure 1 shows a power steering system of a large commercial vehicle using all two axes.

즉, 스티어링 휠(1)의 회전에 따라 스티어링 샤프트(2)의 운동방향을 바꾸어 전달하는 스티어링 기어박스(3)와, 상기 스티어링 기어박스(3)내의 유압을 가변시켜 상기 스티어링 휠(1)의 조향력을 바꾸는 파워 실린더(4)와, 엔진(5)의 동력으로 구동하는 메인 펌프(6)와, 유체를 보관하는 메인 오일탱크(7) 및 보조 오일탱크(8) 와, 트랜스 밋션(9)의 동력으로 구동하는 보조 펌프(11)와, 상기 메인 펌프(6)의 펌핑력으로 상기 메인 오일탱크(7)의 유체를 상기 스티어링 기어박스(3)로 공급하는 메인 유체공급라인(12)과, 상기 스티어링 기어박스(3)의 유체를 상기 메인 오일탱크(7)로 리턴시키는 메인 유체배출라인(13)과, 상기 보조 펌프(11)의 펌핑력으로 상기 보조 오일탱크(8)의 유체를 상기 스티어링 기어박스(3)로 공급하는 보조 유체공급라인(14)과, 상기 스티어링 기어박스(3)의 유체를 상기 보조 오일탱크(8)로 리턴시키는 보조 유체배출라인(15)과, 상기 보조 유체배출라인(15)상에 설치되어 상기 보조 펌프(11)의 고장 여부를 표시하는 유량표시기(16)와, 차속센서와 휠 스피드센서(17)로부터 신호를 전달받아 상기 스티어링 기어박스(3)내의 작동유의 압력을 컨트롤함과 더불어 상기 스티어링 기어박스(3)내의 유체 흐름을 제어하는 컨트롤러(미도시)를 포함하여 구성된다.That is, the steering gear box 3 and the hydraulic gear in the steering gear box 3 are transmitted by changing the direction of movement of the steering shaft 2 according to the rotation of the steering wheel 1, A power cylinder 4 for changing steering force, a main pump 6 driven by the power of the engine 5, a main oil tank 7 and an auxiliary oil tank 8 for storing fluid, and a transmission 9 An auxiliary pump 11 driven by a power of the main fluid supply line 12 for supplying a fluid of the main oil tank 7 to the steering gear box 3 by a pumping force of the main pump 6; The main fluid discharge line 13 which returns the fluid of the steering gearbox 3 to the main oil tank 7 and the pump oil of the auxiliary oil tank 8 are pumped by the pumping force of the auxiliary pump 11. Auxiliary fluid supply line 14 for supplying to the steering gear box 3, and the steering gear Auxiliary fluid discharge line 15 for returning the fluid in the box 3 to the auxiliary oil tank 8 and installed on the auxiliary fluid discharge line 15 to indicate whether the auxiliary pump 11 has failed The flow rate indicator 16 receives the signals from the vehicle speed sensor and the wheel speed sensor 17 to control the pressure of the hydraulic oil in the steering gear box 3 and to control the fluid flow in the steering gear box 3. It is configured to include a controller (not shown).

따라서, 엔진(5)이 구동하면 메인 펌프(6)가 구동하여 메인 오일탱크(7)의 유체가 스티어링 기어박스(3)로 공급되고, 차속 및 주행상태에 따라 스티어링 기어박스(3)내의 작동유의 압력이 컨트롤됨으로써 스티어링 휠(1)을 가볍고 신속하게 조작할 수 있게 된다.Therefore, when the engine 5 is driven, the main pump 6 is driven to supply the fluid of the main oil tank 7 to the steering gear box 3, and the hydraulic oil in the steering gear box 3 according to the vehicle speed and the driving state. By controlling the pressure of the steering wheel (1) it is possible to operate lightly and quickly.

그리고, 메인 펌프(6)의 고장시에는 보조 펌프(11)의 구동력으로 보조 오일탱크(8)의 유체가 스티어링 기어박스(3)로 공급되어 스티어링 휠(1)을 조작할 수 있게 된다.When the main pump 6 breaks down, the fluid of the auxiliary oil tank 8 is supplied to the steering gear box 3 by the driving force of the auxiliary pump 11 to operate the steering wheel 1.

이때, 상기 보조 펌프(11)는 차량 주행시 항상 구동하고 있으므로, 메인 펌프(6)의 고장시 보조 펌프(11)의 구동을 위한 시간 지연이 없고, 또한 유량표시 기(16)를 통해 고장 여부를 상시 파악할 수 있게 된다.At this time, since the auxiliary pump 11 is always driven when the vehicle is running, there is no time delay for driving the auxiliary pump 11 when the main pump 6 breaks down, and the flow rate indicator 16 indicates whether there is a failure. I can always grasp it.

그러나, 상기와 같은 종래의 파워 스티어링 시스템은, 메인 펌프(6)의 고장시 비상 안전장치로 마련된 보조 펌프(11)의 구동이 트랜스 밋션(9)의 구동력을 이용하는 시스템이기 때문에, 상기 트랜스 밋션(9)의 요구 사항이 증가하는 문제점이 있고, 또한 가격이 고가인 문제점도 있었다.However, in the conventional power steering system as described above, since the drive of the auxiliary pump 11 provided as an emergency safety device in the event of failure of the main pump 6 is a system using the driving force of the transmission 9, the transmission ( There is a problem that the requirement of 9) increases, and there is also a problem that the price is high.

이에 본 발명은, 엔진의 동력에 의존하는 펌프와 모터의 동력에 의존하는 보조 펌프를 통해 차속 및 주행상태에 따라 스티어링 기어박스로의 유체 공급이 이루어지도록 함으로써 연비 향상을 도모할 수 있도록 하고, 또한 엔진의 동력에 의존하는 펌프의 고장시에는 모터로 구동하는 보조 펌프를 이용해 스티어링 기어박스로 유체가 부족함이 없이 충분히 공급될 수 있도록 함으로써 비상 안전기능을 충실히 수행할 수 있도록 하고 이를 통해 불필요한 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하는 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention can improve the fuel economy by supplying the fluid to the steering gearbox according to the vehicle speed and the driving state through the pump depending on the power of the engine and the auxiliary pump depending on the power of the motor. In case of failure of the pump depending on the power of the engine, the auxiliary pump driven by the motor can be used to supply the steering gearbox without sufficient fluid so that emergency safety functions can be faithfully performed, thereby causing unnecessary accidents. The purpose is to provide a power steering system of a large commercial vehicle that can be prevented in advance.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템은, 엔진의 동력으로 구동하는 메인 펌프를 통해 메인 오일탱크의 유체를 스티어링 기어박스로 공급하는 메인 유체공급라인과; 모터의 동력으로 구동하는 보조 펌프를 통해 보조 오일탱크의 유체를 스티어링 기어박스로 공급하는 보조 유체공급라인과; 상기 메인 펌프와 상기 보조 펌프가 정상일 때에는 상기 메인 유체공급라 인과 상기 보조 유체공급라인의 유로를 동시에 개방하고 상기 메인 펌프나 또는 상기 보조 펌프중 어느 하나가 고장일 때에는 상기 메인 유체공급라인이나 또는 상기 보조 유체공급라인 중 어느 하나의 유로만이 개방될 수 있도록 상기 메인 유체공급라인과 상기 보조 유체공급라인이 연결되면서 유압으로 동작하는 회로전환밸브와; 상기 스티어링 기어박스와 파워 실린더를 연결하는 유체라인에 설치되어 상기 메인 펌프나 또는 상기 보조 펌프중 어느 하나라도 고장이 발생하였을 때에 상기 유체라인의 연결을 차단하도록 유압으로 동작하는 회로차단밸브와; 상기 메인 유체공급라인과 상기 보조 유체공급라인 및 상기 회로차단밸브와 각각 유체라인을 통해 연결되면서 상기 메인 펌프나 또는 상기 보조 펌프중 어느 하나라도 고장이 발생하였을 때에 상기 회로차단밸브가 동작할 수 있도록 상기 회로차단밸브로 유압을 제공하는 보조 회로차단밸브와; 휠 스피드센서와 차속센서의 신호를 전달받아 상기 모터의 구동을 제어하는 기능 및 상기 보조 유체공급라인을 흐르는 유체의 압력을 설정된 기준 압력과 비교하여 상기 모터의 구동을 제어하는 기능을 갖춘 컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The power steering system of a large commercial vehicle of the present invention for achieving the above object, the main fluid supply line for supplying the fluid of the main oil tank to the steering gearbox through the main pump driven by the engine power; An auxiliary fluid supply line for supplying a fluid of an auxiliary oil tank to a steering gear box through an auxiliary pump driven by a motor; When the main pump and the auxiliary pump is normal, the flow path of the main fluid supply line and the auxiliary fluid supply line is simultaneously opened, and when the main pump or the auxiliary pump fails, the main fluid supply line or the A circuit switching valve hydraulically operated while the main fluid supply line and the auxiliary fluid supply line are connected to open only one flow path of the auxiliary fluid supply line; A circuit blocking valve installed in a fluid line connecting the steering gear box and the power cylinder to operate hydraulically to block the connection of the fluid line when a failure occurs in any of the main pump and the auxiliary pump; Connected to the main fluid supply line, the auxiliary fluid supply line, and the circuit shutoff valve through the fluid line, so that the circuit shutoff valve can operate when any one of the main pump or the auxiliary pump fails. An auxiliary circuit blocking valve for providing hydraulic pressure to the circuit blocking valve; A controller having a function of controlling the driving of the motor by receiving signals from a wheel speed sensor and a vehicle speed sensor and controlling the driving of the motor by comparing the pressure of the fluid flowing through the auxiliary fluid supply line with a set reference pressure; Characterized in that it comprises a.

본 발명에 의하면, 엔진의 동력에 의존하는 메인 펌프와 모터의 동력에 의존하는 보조 펌프를 통해 스티어링 기어박스로의 유체 공급이 이루어지도록 함으로써 연비 향상을 도모할 수 있도록 하고, 아울러 상기 메인 펌프의 고장시에는 상기 보조 펌프의 동력으로 스티어링 기어박스로 유체가 부족함이 없이 충분히 공급될 수 있도록 함으로써 불필요한 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to improve fuel economy by supplying fluid to the steering gearbox through a main pump that depends on the power of the engine and an auxiliary pump that depends on the power of the motor. At the time, the power of the auxiliary pump may be sufficiently supplied to the steering gearbox without running out of fluid, thereby preventing an unnecessary accident from occurring.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

본 발명 실시예에 따른 상용차의 파워 스티어링 시스템은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠(1)의 회전에 따라 스티어링 샤프트(2)의 운동방향을 바꾸어 전달하는 스티어링 기어박스(3)와, 상기 스티어링 기어박스(3)내의 유압을 가변시켜 상기 스티어링 휠(1)의 조향력을 바꾸는 파워 실린더(4)와, 엔진(5)의 동력으로 구동하는 메인 펌프(6)와, 유체를 보관하는 메인 오일탱크(7) 및 보조 오일탱크(8)와, 상기 메인 펌프(6)의 펌핑력으로 상기 메인 오일탱크(7)의 유체를 상기 스티어링 기어박스(3)로 공급하는 메인 유체공급라인(12)과, 상기 스티어링 기어박스(3)의 유체를 상기 메인 오일탱크(7)로 리턴시키는 메인 유체배출라인(21)과, 모터(22)의 동력으로 구동하는 보조 펌프(23)를 통해 보조 오일탱크(8)의 유체를 스티어링 기어박스(3)로 공급하는 보조 유체공급라인(24)과, 상기 스티어링 기어박스(3)의 유체를 상기 보조 오일탱크(8)로 리턴시키는 보조 유체배출라인(25)을 포함하여 구성된다.Power steering system of a commercial vehicle according to the embodiment of the present invention, as shown in Figures 2 to 5, the steering gear box (3) for changing the direction of movement of the steering shaft 2 in accordance with the rotation of the steering wheel (1) And a power cylinder 4 for varying the hydraulic pressure in the steering gear box 3 to change the steering force of the steering wheel 1, a main pump 6 driven by the power of the engine 5, and a fluid. The main fluid supply line for supplying the fluid of the main oil tank (7) to the steering gear box (3) by the pumping force of the main oil tank (7) and auxiliary oil tank (8) and the main pump (6) 12, through the main fluid discharge line 21 for returning the fluid of the steering gear box 3 to the main oil tank (7), and the auxiliary pump (23) driven by the power of the motor (22) Beam to supply fluid from auxiliary oil tank (8) to steering gearbox (3) The tank fluid supply line 24 and the auxiliary fluid discharge line 25 for returning the fluid of the steering gear box 3 to the auxiliary oil tank (8).

여기서, 상기 모터(22)는 배터리(미도시)의 전원을 인가받아 구동하는 구성이다.Here, the motor 22 is configured to be driven by receiving power from a battery (not shown).

그리고, 상기 메인 유체공급라인(12)과 상기 메인 유체배출라인(21) 및 상기 보조 유체공급라인(24)과 상기 보조 유체배출라인(25)은 모두 회로전환밸브(26)와 연결되고, 상기 회로전환밸브(26)는 한 개의 유체공급라인(27) 및 한 개의 유체배 출라인(28)을 통해 상기 스티어링 기어박스(3)와 연결된다.The main fluid supply line 12, the main fluid discharge line 21, the auxiliary fluid supply line 24, and the auxiliary fluid discharge line 25 are all connected to a circuit switching valve 26. The circuit switching valve 26 is connected to the steering gear box 3 through one fluid supply line 27 and one fluid discharge line 28.

상기 회로전환밸브(26)는, 상기 메인 펌프(6)와 상기 보조 펌프(23)가 모두 정상적으로 동작할 때에는 상기 메인 유체공급라인(12)과 상기 보조 유체공급라인(24)의 유로를 동시에 개방하고, 상기 메인 펌프(6)나 또는 상기 보조 펌프(23)중 어느 하나가 고장일 때에는 상기 메인 유체공급라인(12)이나 또는 상기 보조 유체공급라인(24) 중 어느 하나의 유로만이 개방될 수 있도록 유압으로 동작하게 된다.The circuit switching valve 26 simultaneously opens the flow paths of the main fluid supply line 12 and the auxiliary fluid supply line 24 when both the main pump 6 and the auxiliary pump 23 operate normally. When one of the main pump 6 or the auxiliary pump 23 fails, only one of the flow paths of the main fluid supply line 12 or the auxiliary fluid supply line 24 may be opened. It is operated hydraulically so that it can

또한, 회로전환밸브(26)에는, 상기 메인 펌프(6)나 또는 상기 보조 펌프(23)중 어느 하나가 고장이 발생하였을 때에 고장난 펌프쪽으로 유체가 역류하는 것을 방지하는 역류방지용 체크밸브(미도시)가 포함되어 구성된다.The circuit switching valve 26 also includes a non-return check valve for preventing fluid from flowing back to the failed pump when either the main pump 6 or the auxiliary pump 23 fails. ) Is configured to include.

즉, 상기 회로전환밸브(26)에 구비된 상기 역류방지용 체크밸브는, 상기 메인 펌프(6)가 고장나거나 또는 상기 메인 유체공급라인(12)의 손상시에는 상기 메인 유체공급라인(12)을 흐르는 유체가 상기 회로전환밸브(26)에서 상기 보조 유체공급라인(24)쪽으로 역류하는 것을 방지하고, 또한 상기 보조 펌프(23)가 고장나거나 또는 상기 보조 유체공급라인(24)의 손상시에는 상기 보조 유체공급라인(24)을 흐르는 유체가 상기 회로전환밸브(26)에서 상기 메인 유체공급라인(12)쪽으로 역류하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.That is, the check valve for preventing the back flow provided in the circuit changeover valve 26 may cause the main fluid supply line 12 to fail when the main pump 6 fails or the main fluid supply line 12 is damaged. Prevents the flowing fluid from flowing back from the circuit switching valve 26 toward the auxiliary fluid supply line 24, and in case of failure of the auxiliary pump 23 or damage of the auxiliary fluid supply line 24, The fluid flowing through the auxiliary fluid supply line 24 is prevented from flowing back from the circuit switching valve 26 toward the main fluid supply line 12.

그리고, 상기 보조 펌프(23)에서 상기 회로전환밸브(26)사이에 존재하는 상기 보조 유체공급라인(24)상에는 상기 보조 유체공급라인(24)을 흐르는 유체의 압력을 검출하는 압력센서(29)가 설치된다.The pressure sensor 29 detects the pressure of the fluid flowing through the auxiliary fluid supply line 24 on the auxiliary fluid supply line 24 existing between the circuit switching valve 26 in the auxiliary pump 23. Is installed.

상기 스티어링 기어박스(3)와 상기 파워 실린더(4)를 연결하는 유체라인(31)에는 유압에 의해 동작하는 회로차단밸브(32)가 설치되는데, 상기 회로차단밸브(32)는 상기 메인 펌프(6)나 또는 상기 보조 펌프(23)중 어느 하나라도 고장이 발생하였을 때에 상기 스티어링 기어박스(3)와 상기 파워 실린더(4)를 연결하는 유체라인(31)의 연결을 차단하게 된다.The fluid line 31 connecting the steering gear box 3 and the power cylinder 4 is provided with a circuit shutoff valve 32 operated by hydraulic pressure, and the circuit shutoff valve 32 is the main pump ( 6) or any of the auxiliary pumps 23 cuts off the connection of the fluid line 31 connecting the steering gearbox 3 and the power cylinder 4 when a failure occurs.

상기 회로차단밸브(32)로 유압을 제공하는 보조 회로차단밸브(33)는 상기 회로차단밸브(32)와 유체라인(34)을 통해 연결되고, 또한 상기 보조 회로차단밸브(33)는 상기 메인 유체공급라인(12) 및 상기 보조 유체공급라인(24)과도 각각 유체라인(35,36)을 통해 연결된다.An auxiliary circuit blocking valve 33 providing hydraulic pressure to the circuit blocking valve 32 is connected to the circuit blocking valve 32 through a fluid line 34, and the auxiliary circuit blocking valve 33 is connected to the main circuit blocking valve 33. The fluid supply line 12 and the auxiliary fluid supply line 24 are also connected through the fluid lines 35 and 36, respectively.

따라서, 상기 보조 회로차단밸브(33)는 상기 메인 펌프(6)나 또는 상기 보조 펌프(23)중 어느 하나라도 고장이 발생하였을 때에 상기 회로차단밸브(32)로 유압을 제공하게 되고, 상기 보조 회로차단밸브(33)로부터 유압을 제공받은 상기 회로차단밸브(32)는 상기 스티어링 기어박스(3)와 상기 파워 실린더(4)를 연결하는 유체라인(31)의 연결을 차단하도록 동작하게 된다.Accordingly, the auxiliary circuit shutoff valve 33 provides hydraulic pressure to the circuit shutoff valve 32 when a failure occurs in either the main pump 6 or the auxiliary pump 23. The circuit shutoff valve 32 provided with the hydraulic pressure from the circuit shutoff valve 33 operates to block the connection of the fluid line 31 connecting the steering gearbox 3 to the power cylinder 4.

그리고, 본 발명에 따른 실시예는 휠 스피드센서(17)와 차속센서(37)의 신호를 전달받아 상기 모터(22)의 구동을 제어하는 기능 및 상기 압력센서(29)의 신호를 전달받아 상기 보조 유체공급라인(24)을 흐르는 유체의 압력을 설정된 기준 압력과 비교하여 상기 모터(22)의 구동을 제어하는 기능을 갖춘 컨트롤러(38)를 더 포함하여 구성된다.In addition, the embodiment according to the present invention receives the signals of the wheel speed sensor 17 and the vehicle speed sensor 37 to control the driving of the motor 22 and receives the signal of the pressure sensor 29 And a controller 38 having a function of controlling the driving of the motor 22 by comparing the pressure of the fluid flowing through the auxiliary fluid supply line 24 with a set reference pressure.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the embodiment of the present invention will be described.

먼저, 메인 펌프(6)와 보조 펌프(23)가 모두 정상일 때, 엔진(5)이 구동하면 메인 펌프(6)가 구동하고 또한 보조 펌프(23)도 함께 구동하며, 회로전환밸브(26)는 메인 유체공급라인(12)과 보조 유체공급라인(24)의 유로를 동시에 개방한 상태가 되고, 회로차단밸브(32)는 스티어링 기어박스(3)와 파워 실린더(4)를 연결하도록 유체라인(31)을 개방한 상태가 된다.First, when the main pump 6 and the auxiliary pump 23 are both normal, when the engine 5 is driven, the main pump 6 is driven and the auxiliary pump 23 is also driven together, and the circuit switching valve 26 is performed. Is a state in which the flow paths of the main fluid supply line 12 and the auxiliary fluid supply line 24 are opened at the same time, the circuit blocking valve 32 is a fluid line to connect the steering gear box 3 and the power cylinder (4) The state 31 is opened.

따라서, 메인 오일탱크(7)의 유체는 메인 유체공급라인(12)을 통해 회로전환밸브(26)로 공급되고, 보조 오일탱크(8)의 유체는 보조 유체공급라인(24)을 통해 회로전환밸브(26)로 공급되며, 상기 회로전환밸브(26)를 통과한 후에는 상기 메인 오일탱크(7)의 유체와 상기 보조 오일탱크(8)의 유체가 유체공급라인(27)을 통해 합쳐져서 스티어링 기어박스(3)로 공급된다.Accordingly, the fluid of the main oil tank 7 is supplied to the circuit switching valve 26 through the main fluid supply line 12, and the fluid of the auxiliary oil tank 8 is circuit switched through the auxiliary fluid supply line 24. After supplying to the valve 26 and passing through the circuit changeover valve 26, the fluid of the main oil tank 7 and the fluid of the auxiliary oil tank 8 are combined through the fluid supply line 27 to steer. It is supplied to the gearbox 3.

이때, 컨트롤러(38)는 휠 스피드센서(17)와 차속센서(37)로부터 전달받은 신호를 이용해 모터(22)의 회전속도를 제어함으로써 조타력을 제어하게 된다.At this time, the controller 38 controls the steering force by controlling the rotational speed of the motor 22 using the signals received from the wheel speed sensor 17 and the vehicle speed sensor 37.

즉, 고속으로 주행할 때나 또는 저속 조타를 할 때에는 조타력을 무겁게 해야 하는데, 이때에는 컨트롤러(38)의 제어로 모터(22)의 회전속도를 줄이게 된다.That is, when driving at high speed or when performing low-speed steering, the steering force should be heavy. In this case, the rotation speed of the motor 22 is reduced by the control of the controller 38.

모터(22)의 회전속도가 줄어든 만큼 보조 유체공급라인(24)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 공급되는 유체의 양이 줄어들게 됨으로써, 조타력이 무거워지게 되고 또한 고속 주행시 직진 안정성을 확보할 수 있게 된다.As the rotational speed of the motor 22 is reduced, the amount of fluid supplied to the steering gear box 3 through the auxiliary fluid supply line 24 is reduced, so that the steering force is heavy and the straight stability at high speed can be secured. Will be.

그리고, 저속으로 선회할 때나 또는 고속 조타를 할 때에는 조타력을 가볍게 해야 하는데, 이때에는 컨트롤러(38)의 제어로 모터(22)의 회전속도를 높여주게 된다.And, when turning at low speed or when performing a high-speed steering, the steering force should be lightened, in this case, the rotation speed of the motor 22 is increased by the control of the controller 38.

모터(22)의 회전속도가 높아진 만큼 보조 유체공급라인(24)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 공급되는 유체의 양이 늘어나게 됨으로써, 조타력이 가벼워지게 되고 또한 저속 선회시 선회 안정성을 확보할 수 있게 된다.As the rotational speed of the motor 22 is increased, the amount of fluid supplied to the steering gear box 3 through the auxiliary fluid supply line 24 increases, so that the steering force is reduced and the stability of turning at low speeds can be secured. It becomes possible.

상기와 같이 메인 펌프(6)와 보조 펌프(23)가 모두 정상 상태일 때에는, 메인 펌프(6)와 보조 펌프(23)의 동시 구동에 의해 메인 오일탱크(7)의 유체와 보조 오일탱크(8)의 유체가 스티어링 기어박스(3)로 함께 공급되므로, 엔진(5)의 동력으로 구동하는 메인 펌프(6)의 용량을 줄일 수 있는 장점이 있고, 이를 통해 연비 향상을 도모할 수 있게 된다.As described above, when both the main pump 6 and the auxiliary pump 23 are in a normal state, the fluid of the main oil tank 7 and the auxiliary oil tank (by the simultaneous driving of the main pump 6 and the auxiliary pump 23) Since the fluid of 8) is supplied together to the steering gearbox 3, there is an advantage of reducing the capacity of the main pump 6 driven by the power of the engine 5, thereby improving fuel economy. .

그리고, 차량의 주행 중 메인 펌프(6)의 고장이 발생한 경우에는, 컨트롤러(38)의 제어로 모터(22)의 회전속도를 높여주게 된다.When the main pump 6 breaks down while the vehicle is running, the rotation speed of the motor 22 is increased by the control of the controller 38.

차량의 주행 중 메인 펌프(6)가 고장나면, 회로전환밸브(26)는 유압에 의해 동작하여 메인 유체공급라인(12)의 유로를 차단시키고 보조 유체공급라인(24)의 유로만을 개방시키게 된다. When the main pump 6 breaks down while the vehicle is running, the circuit switching valve 26 operates by hydraulic pressure to block the flow path of the main fluid supply line 12 and open only the flow path of the auxiliary fluid supply line 24. .

메인 유체공급라인(12)의 유로가 차단되면 컨트롤러(38)는 이때의 상태를 신호로 전달받아 모터(22)의 회전속도를 높여주도록 제어하게 된다.When the flow path of the main fluid supply line 12 is blocked, the controller 38 receives the state at this time as a signal to control the speed of rotation of the motor 22.

메인 유체공급라인(12)의 유로가 차단되면 메인 유체공급라인(12)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 유체가 공급되지 않으므로, 스티어링 기어박스(3)로 공급되는 유체의 전체 양이 줄어들 수 있으나, 컨트롤러(38)가 모터(22)의 회전속도를 높여주게 됨으로써 보조 유체공급라인(24)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 공급되는 유체의 양을 더욱 늘려주어 이를 보상하게 되고, 이에 따라 스티어링 기어박스(3) 로 공급되는 유체의 전체 양은 줄어들지 않게 된다.When the flow path of the main fluid supply line 12 is blocked, no fluid is supplied to the steering gearbox 3 through the main fluid supply line 12, so that the total amount of fluid supplied to the steering gearbox 3 may be reduced. However, the controller 38 increases the rotation speed of the motor 22 to compensate for this by further increasing the amount of fluid supplied to the steering gearbox 3 through the auxiliary fluid supply line 24. The total amount of fluid supplied to the steering gearbox 3 does not decrease.

즉, 메인 유체공급라인(12)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 공급되지 않는 유체의 양만큼 보조 유체공급라인(24)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 유체가 더 공급됨으로써, 스티어링 기어박스(3)로 공급되는 유체의 전체 양은 줄어들지 않게 되며, 이에 따라 엔진(5)의 동력으로 구동하는 메인 펌프(6)가 고장나더라도 스티어링 휠(1)을 운전자의 의지대로 신속하고 원활히 조작할 수 있게 됨으로써 불필요한 사고발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.That is, the fluid is further supplied to the steering gearbox 3 through the auxiliary fluid supply line 24 by the amount of fluid that is not supplied to the steering gearbox 3 through the main fluid supply line 12, so that the steering gearbox The total amount of fluid supplied to (3) is not reduced, so that the steering wheel 1 can be operated quickly and smoothly at the driver's will even if the main pump 6 driven by the power of the engine 5 fails. By doing so, it is possible to prevent unnecessary accidents in advance.

그리고, 메인 펌프(6)가 고장나면 보조 유체공급라인(24)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 공급되던 유체가 회로전환밸브(26)에서 메인 유체공급라인(12)으로 역류하여 고장난 상기 메인 펌프(6)로 역류될 수 있는데, 이와 같은 현상은 회로전환밸브(26)에 구비된 역류방지용 체크밸브가 차단하게 되며, 이를 통해 보조 유체공급라인(24)을 흐르는 유체의 압력 저하를 방지하게 된다.When the main pump 6 fails, the fluid supplied to the steering gear box 3 through the auxiliary fluid supply line 24 flows back from the circuit switching valve 26 to the main fluid supply line 12 and thus fails. It can be flowed back to the pump (6), such a phenomenon that the check valve for preventing the back flow provided in the circuit switching valve 26 is blocked, thereby preventing the pressure drop of the fluid flowing through the auxiliary fluid supply line (24) do.

한편, 메인 펌프(6)가 고장나면 스티어링 기어박스(3)와 파워 실린더(4)로 유량을 충분히 공급하는데 무리가 있으므로, 보조 회로차단밸브(33)에서 공급되는 유압에 의해 회로차단밸브(32)가 동작하여 스티어링 기어박스(3)와 파워 실린더(4)를 연결하는 유체라인(31)의 연결을 차단시켜 주게 된다.On the other hand, if the main pump 6 fails, it is difficult to supply the flow rate to the steering gear box 3 and the power cylinder 4 sufficiently, so that the circuit shutoff valve 32 is prevented by the hydraulic pressure supplied from the auxiliary circuit shutoff valve 33. ) Is operated to block the connection of the fluid line 31 connecting the steering gear box 3 and the power cylinder 4.

그리고, 차량의 주행 중 보조 펌프(23)의 고장이 발생한 경우에는, 컨트롤러(38)의 제어로 모터(22)의 구동을 종료시켜 추가적인 고장 발생을 예방하게 된다.When a failure of the auxiliary pump 23 occurs while the vehicle is running, the driving of the motor 22 is terminated under the control of the controller 38 to prevent further failure.

차량의 주행 중 보조 펌프(23)가 고장나면, 회로전환밸브(26)는 유압에 의 해 동작하여 보조 유체공급라인(24)의 유로를 차단시키고 메인 유체공급라인(12)의 유로만을 개방시키게 된다. If the auxiliary pump 23 fails while the vehicle is running, the circuit changeover valve 26 operates by hydraulic pressure to block the flow path of the auxiliary fluid supply line 24 and open only the flow path of the main fluid supply line 12. do.

또한, 보조 펌프(23)가 고장나면 보조 유체공급라인(24)의 압력이 떨어지게 되는데, 이때의 압력을 압력센서(29)가 검출하여 컨트롤러(38)로 신호를 보내게 되고, 상기 컨트롤러(38)는 상기 압력센서(29)로부터 전달된 신호와 설정된 기준 압력과 비교하여 모터(22)로 인가되는 전원을 차단하게 됨으로써 상기 모터(22)의 구동을 종료시키고, 이를 통해 추가적인 고장 발생을 예방하게 된다.In addition, when the auxiliary pump 23 fails, the pressure of the auxiliary fluid supply line 24 drops, and the pressure sensor 29 detects the pressure at this time and sends a signal to the controller 38. ) Cuts off the power applied to the motor 22 in comparison with the signal transmitted from the pressure sensor 29 and the set reference pressure, thereby terminating the driving of the motor 22, thereby preventing additional failures from occurring. do.

보조 펌프(15)가 고장나서 보조 유체공급라인(24)의 유로가 차단되면 보조 유체공급라인(24)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 유체가 공급되지 않으므로, 스티어링 기어박스(3)로 공급되는 유체의 전체 양은 줄어들게 되나, 메인 유체공급라인(12)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 유체가 지속적으로 공급되고 있는 상태이므로, 스티어링 휠(1)의 조타가 전혀 이루어지지 않는 것은 아니다.When the auxiliary pump 15 is broken and the flow path of the auxiliary fluid supply line 24 is blocked, the fluid is not supplied to the steering gearbox 3 through the auxiliary fluid supply line 24, and thus, is supplied to the steering gearbox 3. The total amount of the fluid is reduced, but since the fluid is continuously supplied to the steering gearbox 3 through the main fluid supply line 12, steering of the steering wheel 1 is not performed at all.

다만, 순간적으로 운전자의 의지대로 신속하고 원활히 조타가 힘든 상황이기 때문에, 운전자는 차량을 저속으로 주행하여 안전한 장소로 대피시킨 후 고장 수리를 하여 재 사용할 수 있도록 한다.However, because it is difficult to steer quickly and smoothly at the driver's intention, the driver should drive the vehicle at a low speed and evacuate to a safe place, and then repair and use it again.

그리고, 보조 펌프(15)가 고장나면 메인 유체공급라인(12)을 통해 스티어링 기어박스(3)로 공급되던 유체가 회로전환밸브(26)에서 보조 유체공급라인(24)으로 역류하여 고장난 상기 보조 펌프(23)로 역류될 수 있는데, 이와 같은 현상은 회로전환밸브(26)에 구비된 역류방지용 체크밸브가 차단하게 되며, 이를 통해 메인 유체공급라인(12)을 흐르는 유체의 압력 저하를 방지하게 된다.When the auxiliary pump 15 fails, the fluid supplied to the steering gear box 3 through the main fluid supply line 12 flows back from the circuit switching valve 26 to the auxiliary fluid supply line 24 and thus fails. It may be backflowed to the pump 23, such a phenomenon is blocked by the check valve for preventing the back flow provided in the circuit switching valve 26, thereby preventing the pressure drop of the fluid flowing through the main fluid supply line (12) do.

한편, 보조 펌프(15)가 고장나면 스티어링 기어박스(3)와 파워 실린더(4)로 유량을 충분히 공급하는데 무리가 있으므로, 보조 회로차단밸브(33)에서 공급되는 유압에 의해 회로차단밸브(32)가 동작하여 스티어링 기어박스(3)와 파워 실린더(4)를 연결하는 유체라인(31)의 연결을 차단시켜 주게 된다.On the other hand, if the auxiliary pump 15 fails, it is difficult to sufficiently supply the flow rate to the steering gear box 3 and the power cylinder 4, so that the circuit blocking valve 32 is prevented by the hydraulic pressure supplied from the auxiliary circuit blocking valve 33. ) Is operated to block the connection of the fluid line 31 connecting the steering gear box 3 and the power cylinder 4.

도 1은 종래의 구성에 따른 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining a power steering system of a large commercial vehicle according to the conventional configuration,

도 2는 본 발명에 따른 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템을 설명하기 위한 도면,2 is a view for explaining a power steering system of a large commercial vehicle according to the present invention,

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 유압 회로도로서, 도 3은 메인 펌프와 보조 펌프가 정상적으로 작동할 때의 유압 회로도이고, 도 4는 메인 펌프 고장시의 유압 회로도이며, 도 5는 보조 펌프 고장시의 유압 회로도이다.3 to 5 are hydraulic circuit diagrams of the power steering system according to the present invention. FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram when the main pump and the auxiliary pump are normally operated. FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram when the main pump is broken. Is a hydraulic circuit diagram when an auxiliary pump fails.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

3 - 스티어링 기어박스 4 - 파워 실린더3-steering gearbox 4-power cylinder

5 - 엔진 6 - 메인 펌프5-engine 6-main pump

7 - 메인 오일탱크 8 - 보조 오일탱크7-Main oil tank 8-Auxiliary oil tank

12 - 메인 유체공급라인 22 - 모터12-Main Fluid Supply Line 22-Motor

23 - 보조 펌프 24 - 보조 유체공급라인23-Auxiliary Pump 24-Auxiliary Fluid Supply Line

26 - 회로전환밸브 29 - 압력센서26-circuit changeover valve 29-pressure sensor

32 - 회로차단밸브 33 - 보조 회로차단밸브32-Circuit breaker valve 33-Auxiliary circuit breaker valve

37 - 차속센서 38 - 컨트롤러37-Vehicle speed sensor 38-Controller

Claims (4)

엔진의 동력으로 구동하는 메인 펌프를 통해 메인 오일탱크의 유체를 스티어링 기어박스로 공급하는 메인 유체공급라인과;A main fluid supply line for supplying a fluid from the main oil tank to the steering gearbox through a main pump driven by engine power; 모터의 동력으로 구동하는 보조 펌프를 통해 보조 오일탱크의 유체를 스티어링 기어박스로 공급하는 보조 유체공급라인과;An auxiliary fluid supply line for supplying a fluid of an auxiliary oil tank to a steering gear box through an auxiliary pump driven by a motor; 상기 메인 펌프와 상기 보조 펌프가 정상일 때에는 상기 메인 유체공급라인과 상기 보조 유체공급라인의 유로를 동시에 개방하고 상기 메인 펌프나 또는 상기 보조 펌프중 어느 하나가 고장일 때에는 상기 메인 유체공급라인이나 또는 상기 보조 유체공급라인 중 어느 하나의 유로만이 개방될 수 있도록 상기 메인 유체공급라인과 상기 보조 유체공급라인이 연결되면서 유압으로 동작하는 회로전환밸브와;When the main pump and the auxiliary pump is normal, the flow paths of the main fluid supply line and the auxiliary fluid supply line are simultaneously opened and when the main pump or the auxiliary pump fails, the main fluid supply line or the A circuit switching valve hydraulically operated while the main fluid supply line and the auxiliary fluid supply line are connected to open only one flow path of the auxiliary fluid supply line; 상기 스티어링 기어박스와 파워 실린더를 연결하는 유체라인에 설치되어 상기 메인 펌프나 또는 상기 보조 펌프중 어느 하나라도 고장이 발생하였을 때에 상기 유체라인의 연결을 차단하도록 유압으로 동작하는 회로차단밸브와;A circuit blocking valve installed in a fluid line connecting the steering gear box and the power cylinder to operate hydraulically to block the connection of the fluid line when a failure occurs in any of the main pump and the auxiliary pump; 상기 메인 유체공급라인과 상기 보조 유체공급라인 및 상기 회로차단밸브와 각각 유체라인을 통해 연결되면서 상기 메인 펌프나 또는 상기 보조 펌프중 어느 하나라도 고장이 발생하였을 때에 상기 회로차단밸브가 동작할 수 있도록 상기 회로차단밸브로 유압을 제공하는 보조 회로차단밸브와;Connected to the main fluid supply line, the auxiliary fluid supply line, and the circuit shutoff valve through the fluid line, so that the circuit shutoff valve can operate when any one of the main pump or the auxiliary pump fails. An auxiliary circuit blocking valve for providing hydraulic pressure to the circuit blocking valve; 휠 스피드센서와 차속센서의 신호를 전달받아 상기 모터의 구동을 제어하는 기능 및 상기 보조 유체공급라인을 흐르는 유체의 압력을 설정된 기준 압력과 비교 하여 상기 모터의 구동을 제어하는 기능을 갖춘 컨트롤러;A controller having a function of controlling a driving of the motor by receiving signals from a wheel speed sensor and a vehicle speed sensor and controlling a driving of the motor by comparing a pressure of a fluid flowing through the auxiliary fluid supply line with a set reference pressure; 를 포함하는 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템.Power steering system of a large commercial vehicle comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 보조 펌프에서 상기 회로전환밸브사이에 존재하는 상기 보조 유체공급라인상에 설치되어 상기 보조 유체공급라인을 흐르는 유체의 압력을 검출하는 압력센서;The pressure sensor of claim 1, further comprising: a pressure sensor installed on the auxiliary fluid supply line between the circuit switching valves in the auxiliary pump to detect a pressure of the fluid flowing through the auxiliary fluid supply line; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템.Power steering system of a large commercial vehicle further comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 회로차단밸브는,The method of claim 1, wherein the circuit blocking valve, 상기 메인 펌프나 또는 상기 보조 펌프중 어느 하나가 고장이 발생하였을 때에 고장난 펌프쪽으로 유체가 역류하는 것을 방지하는 역류방지용 체크밸브;A non-return check valve for preventing fluid from flowing back to the failed pump when either the main pump or the auxiliary pump fails; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템.Power steering system of a large commercial vehicle, characterized in that configured to include. 청구항 1에 있어서, 상기 회로차단밸브에는,The method of claim 1, wherein the circuit blocking valve, 상기 스티어링 기어박스에서 상기 메인 오일탱크 및 상기 보조 오일탱크로 각각 유체가 리턴되는 메인 유체배출라인과 상기 보조 유체배출라인이 연결된 것;A main fluid discharge line and the auxiliary fluid discharge line to which fluid is returned from the steering gear box to the main oil tank and the auxiliary oil tank, respectively; 을 특징으로 하는 대형 상용차의 파워 스티어링 시스템.Power steering system of a large commercial vehicle characterized in that.
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