KR101694718B1 - Steering angle controller - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차에 사용되는 조향각 제어장치에 관한 것으로, 웜기어부, 웜기어부가 장착되는 기어 하우징, 웜기어부에 결합되는 마그넷 부재, 마그넷 부재의 회전량을 측정하여 회전량에 상응하는 전압을 출력하는 홀센서 및 자동차 시동시 홀센서에서 전압이 기준전압의 범위를 벗어날 경우 자동차의 조향을 위해 설치된 조향축을 회전시키는 엑츄에이터를 정방향 또는 역방향으로 가동하여 자동차의 조향 바퀴가 정방향으로 위치하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.[0001] The present invention relates to a steering angle control apparatus for use in an automobile, and more particularly, to a steering angle control apparatus for use in an automobile which includes a worm gear unit, a gear housing to which a worm gear unit is mounted, a magnet member to be coupled to the worm gear unit, And a controller for controlling the steering wheel of the vehicle to be positioned in the forward direction by operating the actuator for rotating the steering shaft installed for steering of the vehicle in the forward or reverse direction when the voltage of the Hall sensor is out of the range of the reference voltage .

Description

조향각 제어장치{STEERING ANGLE CONTROLLER}[0001] STEERING ANGLE CONTROLLER [0002]

본 발명은 조향각 제어장치에 관한 것으로, 특히 자동차에 설치되어 자동차 시동시 조향 바퀴를 정방향에 자동으로 위치하도록 제어하는 조향각 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a steering angle control apparatus, and more particularly, to a steering angle control apparatus that is installed in an automobile and controls the steering wheel to be automatically positioned in a forward direction when the vehicle is started.

자동차에 사용되는 조향장치는 주행중인 자동차의 진행방향을 변경하기 위하여 조향 바퀴의 방향을 전환시키는 장치이다.A steering apparatus used in an automobile is a device for changing the direction of a steering wheel to change the traveling direction of a running vehicle.

주행중인 자동차의 조향 정도는 자동차를 제어하기 위한 데이터로 활용되므로, 조향축의 조향각, 조향각속도 및 조향토크를 측정하여 조향 정도를 검출한다.Since the degree of steering of the vehicle during driving is used as data for controlling the vehicle, the degree of steering is detected by measuring the steering angle, the steering angle velocity and the steering torque of the steering shaft.

종래의 조향각 측정장치는 조향축의 1회전을 기준으로 360°범위에서 조향각을 검출하였다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 자기소자(AMR, GMR, 홀센서) 등을 이용한 조향각 측정장치가 개발되었다. 자기소자를 이용한 조향각 측정장치는 조향축과 동일하게 회전하는 메인기어에 크기가 다른 2개의 서브기어가The conventional steering angle measuring apparatus detects the steering angle in a range of 360 degrees based on one rotation of the steering shaft. In order to solve such problems, a steering angle measuring device using a magnetic element (AMR, GMR, Hall sensor) has been developed. The steering angle measuring apparatus using a magnetic element has two sub gears of different sizes in the main gear rotating in the same manner as the steering shaft

각각 맞물린다. 그리고, 상기 2개의 서브기어에 영구자석을 각각 고정하고, 2개의 자기소자가 각 영구자석의 위치를 측정하여 아날로그 전압값으로 나타낸다.Respectively. Then, permanent magnets are fixed to the two sub-gears, and two magnetic elements measure the positions of the permanent magnets and represent them as analog voltage values.

아날로그/디지털 변환기가 아날로그 전압값을 디지털 값으로 변환하고, 변환된 이들 값의 조합 및 연산을 통하여 조향륜의 절대각을 검출한다.(한국공개특허 10-2008-0010275호)The analog-to-digital converter converts the analog voltage value into a digital value, and detects the absolute angle of the steering wheel through a combination of these converted values and calculation (Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0010275).

그러나 이러한 종래의 조향각 측정장치는, 상기 영구자석이 장착된 서브기어의 회전시 상기 서브기어를 안정적으로 지지하지 못하고, 또한 서브기어가 유동되어 상기 자기소자에서 상기 영구자석을 정밀하게 측정하지 못하는 등의 문제점이 있다.However, such a conventional steering angle measuring device can not stably support the sub gear when the sub gear equipped with the permanent magnet is mounted, and the sub gear can not flow and the permanent magnet can not be accurately measured in the magnetic element .

또한, 조향 핸들의 위치가 운전자 관점에서 정상이더라도, 조향 바퀴는 일방향으로 향하고 있는 경우가 있다. 이때, 운전자는 자동차의 출발시 조향 바퀴의 상태를 확인할 수 없어 접촉 사고 등이 발생하는 문제점이 있다.Further, even if the position of the steering wheel is normal from the driver's viewpoint, the steering wheel may be directed in one direction. At this time, the driver can not confirm the state of the steering wheel at the start of the vehicle, thereby causing a contact accident.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자동차 시동 시 조향 바퀴를 정방향에 자동으로 위치하도록 제어하는 조향각 제어장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a steering angle control apparatus for automatically controlling a steering wheel to be automatically positioned in a forward direction at the start of a vehicle.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 자동차에 사용되는 자동차에 사용되는 조향각 제어장치에 있어서, 웜기어부; 상기 웜기어부가 장착되는 기어 하우징; 상기 웜기어부에 결합되는 마그넷 부재; 상기 마그넷 부재의 회전량을 측정하여 상기 회전량에 상응하는 전압을 출력하는 홀센서; 및 상기 자동차 시동시 상기 홀센서에서 출력된 전압을 수신하여 상기 출력된 전압이 미리 저장된 기준전압의 범위를 벗어날 경우 자동차의 조향을 위해 설치된 조향축을 회전시키는 엑츄에이터를 정방향 또는 역방향으로 가동하여 상기 자동차의 조향 바퀴가 정방향으로 위치하도록 제어하는 제어부를 포함하는 조향각 제어장치를 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a steering angle control apparatus for use in an automobile used in an automobile, the steering angle control apparatus comprising: a worm gear unit; A gear housing in which the worm gear unit is mounted; A magnet member coupled to the worm gear portion; A hall sensor for measuring a rotation amount of the magnet member and outputting a voltage corresponding to the rotation amount; And an actuator for rotating the steering shaft installed for steering the vehicle when the output voltage is out of the range of the reference voltage stored in advance, when the vehicle starts up and receives the voltage output from the hall sensor, It is possible to provide a steering angle control apparatus including a control section for controlling the steering wheel to be positioned in a normal direction.

상기 웜기어부는 상기 엑츄에이터의 회전량에 상응하여 설정된 값만큼 회전하는 웜구동 샤프트; 및 상기 웜구동 샤프트와 치합되어 상기 웜구동 샤프트의 회전수에 따라 일정량 회전하는 웜기어를 포함할 수 있다.A worm drive shaft rotatable by a predetermined value corresponding to a rotation amount of the actuator; And a worm gear engaged with the worm drive shaft and rotated by a predetermined amount in accordance with the rotation speed of the worm drive shaft.

상기 웜구동 샤프트 10회전시 상기 웜기어는 1회 회전할 수 있다.When the worm drive shaft 10 rotates, the worm gear can rotate once.

상기 기어 하우징은 상기 웜구동 샤프트가 삽입되도록 관통되게 형성된 관통홀; 및 상기 웜기어가 안착되는 안착홈;을 포함하되, 상기 관통홀과 상기 안착홈은 상기 웜구동 샤프트와 상기 웜기어가 치합되도록 서로 연결될 수 있다.The gear housing includes a through hole formed to penetrate the worm drive shaft to be inserted therethrough; And a seating groove on which the worm gear is seated, wherein the through hole and the seating groove can be connected to each other such that the worm drive shaft and the worm gear are engaged with each other.

상기 제어부는 회로가 형성되며, 상기 홀센서가 설치되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판에 안착되어 상기 전압을 수신하여 상기 엑츄에이터를 구동시키는 컨트롤러를 포함할 수 있다.The control unit includes a printed circuit board on which a circuit is formed and on which the hall sensor is installed; And a controller that is mounted on the printed circuit board and receives the voltage to drive the actuator.

본 발명의 조향각 제어장치는 자동차 시동 시 바퀴의 방향이 정위치가 아닐 경우 이를 감지하여, 자동차 출발 전에 바퀴가 정위치에 정렬되도록 조향장치의 엑츄에이터를 구동하는 제어신호를 제공할 수 있다. 이에 따라, 자동차 시동 후 바퀴를 정위치로 위치시켜 운전자가 의도하지 않은 방향으로 출발하여 발생되는 사고를 방지할 수 있다.The steering angle control apparatus of the present invention can provide a control signal for driving the actuator of the steering apparatus so that the wheels are aligned in a predetermined position before the start of the vehicle when the direction of the wheels is not in a predetermined position when the vehicle is started. Accordingly, it is possible to prevent accidents caused by starting the vehicle in an unintended direction by positioning the wheels in the correct positions after starting the vehicle.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조향각 제어장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 조향각 제어장치를 분해하여 도시한 분해사시도.
도 3은 도 2에 도시된 제어부를 도시한 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 홀센서로부터 측정된 전압과 각도의 관계를 도시한 파형도.1 is a perspective view illustrating a steering angle control apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an exploded perspective view of the steering angle control apparatus shown in FIG. 1 in an exploded state; FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the control unit shown in FIG. 2; FIG.
Fig. 4 is a waveform chart showing the relationship between the voltage and the angle measured from the hall sensor shown in Fig. 3; Fig.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to a specific embodiment, and various transformations can be applied and various embodiments can be made. It is to be understood that the following description covers all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, the terms first, second, and the like are used to describe various components and are not limited to their own meaning, and are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numerals used throughout the specification denote like elements.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms " comprising, "" comprising, "or" having ", and the like are intended to designate the presence of stated features, integers, And should not be construed to preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 attached hereto.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조향각 제어장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조향각 제어장치를 분해하여 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 제어부를 구체적으로 도시한 사시도이다.2 is an exploded perspective view of the steering angle control apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating the steering angle control apparatus shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view illustrating a steering angle control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 조향각 제어장치는 웜기어부(200), 기어 하우징(100), 마그넷 부재(160), 홀센서(174) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.1 to 3, the steering angle control apparatus according to the present invention may include a worm gear unit 200, a gear housing 100, a magnet member 160, a hall sensor 174, and a control unit 170 .

구체적으로, 웜기어부(200)는 기어 하우징(100)에 장착된다. 웜기어부(200)는 자동차의 조향 장치가 회전되면, 이에 상응하는 회전력을 전달받아 내부의 웜기어(220)가 회전한다. 이를 위하여, 웜기어부(200)는 웜구동 샤프트(210) 및 웜기어(220)가 구비된다. Specifically, the worm gear unit 200 is mounted on the gear housing 100. When the steering apparatus of the automobile is rotated, the worm gear unit 200 receives the corresponding rotational force and rotates the internal worm gear 220. To this end, the worm gear unit 200 is provided with a worm drive shaft 210 and a worm gear 220.

웜구동 샤프트(210)는 기어 하우징(100)의 양측면을 관통하는 관통홀(102)에 내삽된다. 웜구동 샤프트(210)는 중앙에 스크류 형태를 가지는 톱니가 형성된다. 웜구동 샤프트(210)는 원활한 회전을 위해 2개의 샤프트 베어링(110, 120)을 통해 기어 하우징(100)에 장착된다. The worm drive shaft 210 is inserted into the through hole 102 passing through both side surfaces of the gear housing 100. The worm drive shaft 210 is formed with a screw having a screw shape at the center thereof. The worm drive shaft 210 is mounted to the gear housing 100 via two shaft bearings 110, 120 for smooth rotation.

웜구동 샤프트(210)는 일측이 제1 샤프트 베어링(110)과 샤프트 베어링 고정 볼트(115)를 매개로 기어 하우징(100)에 장착되며, 타측이 제2 샤프트 베어링(120)을 매개로 기어 하우징(100)에 장착된다. 이때, 제2 샤프트 베어링(120)의 인접한 영역에 C-링(125)이 사용될 수 있다. 웜구동 샤프트(210)의 타측은 샤프트 커버(130)에 고정되어 외력에 의해 회전된다.One end of the worm drive shaft 210 is mounted to the gear housing 100 via the first shaft bearing 110 and the shaft bearing fixing bolt 115 and the other end of the worm drive shaft 210 is connected to the gear housing 100 via the second shaft bearing 120. [ (Not shown). At this time, the C-ring 125 may be used in the adjacent region of the second shaft bearing 120. The other side of the warm drive shaft 210 is fixed to the shaft cover 130 and rotated by an external force.

웜기어(220)는 기어 하우징(100)의 정면에 형성된 안착홈(104)에 삽입될 수 있다. 이때, 웜기어(220)는 외주면에 웜구동 샤프트(210)와 치합되도록 복수의 톱니가 형성된다. 이에 따라, 웜기어(220)는 웜구동 샤프트(210)에 형성된 나산형 톱니와 치합되도록 기어 하우징(100)에 설치된다.The worm gear 220 can be inserted into the seating groove 104 formed on the front surface of the gear housing 100. At this time, a plurality of teeth are formed on the outer peripheral surface of the worm gear 220 so as to mesh with the worm drive shaft 210. Accordingly, the worm gear 220 is installed in the gear housing 100 so as to be engaged with the spiral teeth formed on the worm drive shaft 210.

웜기어(220)는 웜구동 샤프트(210)가 10회 회전하는 동안 1회 회전하도록 톱니가 형성될 수 있다. 웜기어(220)와 웜구동 샤프트(210)의 회전수가 1:10이 되도록 기어비가 선택될 경우 웜기어(220)의 회전량을 웜구동 샤프트(210)의 회전수를 통해 용이하게 조절할 수 있다.The worm gear 220 may be formed with teeth so that the worm driving shaft 210 rotates once during 10 rotations. When the gear ratio is selected so that the number of rotations of the worm gear 220 and the worm drive shaft 210 is 1:10, the amount of rotation of the worm gear 220 can be easily adjusted through the number of rotations of the worm drive shaft 210.

기어 하우징(100)은 직육면체의 벌크 형태로 형성되며, 자동차의 일부에 장착되도록 일부가 돌출되는 돌출부가 구비될 수 있다. 기어 하우징(100)은 상기 웜구동 샤프트(210)가 삽입되는 관통홀(102)와, 웜기어(220)가 삽입되는 안착홈(104)이 형성된다. 상술한 바와 같이 관통홀(102)는 웜구동 샤프트(210)가 내삽되도록 일측면에서 타측면까지 관통되도록 형성된다. 안착홈(104)은 정면에 내측으로 오목하도록 형성된다. 이때, 관통홀(102)와 안착홈(104)은 웜구동 샤프트(210)와 웜기어(220)가 서로 치합될 수 있도록 연결된다.The gear housing 100 may be formed in the form of a rectangular parallelepiped, and may have a protrusion protruding partially to be mounted on a part of the automobile. The gear housing 100 is formed with a through hole 102 into which the worm drive shaft 210 is inserted and a seating groove 104 into which the worm gear 220 is inserted. As described above, the through hole 102 is formed to penetrate from one side to the other side so that the worm driving shaft 210 is inserted. The seating groove 104 is formed to be recessed inwardly in the front surface. At this time, the through hole 102 and the seating groove 104 are connected to each other so that the worm drive shaft 210 and the worm gear 220 can be engaged with each other.

한편, 웜기어(220)가 안착홈(104)에 설치된 후, 웜기어(220)의 이탈의 방지하기 위한 웜기어 고정 볼트(225)가 체결될 수 있다. 웜기어 고정 볼트(225)는 웜기어(220)의 중앙을 관통하여 기어 하우징(100)에 체결된다.After the worm gear 220 is installed in the seat groove 104, the worm gear fixing bolt 225 for preventing the worm gear 220 from disengaging can be fastened. The worm gear fixing bolt 225 penetrates the center of the worm gear 220 and is fastened to the gear housing 100.

마그넷 부재(160)는 원형의 자석으로 N극과 S이 형성된다. 마그넷 부재(160)는 웜기어(220)에 설치되어 웜기어(220)의 회전시 동일하게 회전한다. 마그넷 부재(160)는 웜기어(220)에 삽입된 후, 마그넷 부재 고정부(140)에 의해 웜기어(220)에 고정된다. The magnet member 160 is a circular magnet, and the N pole and S are formed. The magnet member 160 is mounted on the worm gear 220 and rotates equally when the worm gear 220 rotates. The magnet member 160 is inserted into the worm gear 220 and fixed to the worm gear 220 by the magnet member fixing unit 140.

홀센서(174)는 마그넷 부재(160)와 대응되도록 형성된다. 홀센서(174)는 마그넷 부재(160)의 회전시 마그넷 부재(160)의 자기장 변화를 감지하여 전압 신호로 변환한다.The Hall sensor 174 is formed to correspond to the magnet member 160. The hall sensor 174 senses a change in the magnetic field of the magnet member 160 when the magnet member 160 rotates and converts it into a voltage signal.

제어부(170)는 홀센서(174)에서 입력되는 전압 신호를 통해 자동차의 조향 방향을 계산할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는 자동차 주행 중 자동차에 장착된 조향기로부터 방향 전환이 발생된 경우, 홀센서에서 변환된 전압을 수신하여, 변환된 전압에 상응하는 제어신호를 생성한다. 제어부(170)는 생성된 제어신호를 자동차 조향축을 회전시키는 엑츄에이터에 전송한다.The control unit 170 may calculate the steering direction of the automobile through the voltage signal input from the Hall sensor 174. For example, when a direction change occurs from a steering wheel mounted on a vehicle during driving of a vehicle, the control unit 170 receives the converted voltage from the hall sensor and generates a control signal corresponding to the converted voltage. The control unit 170 transmits the generated control signal to the actuator that rotates the vehicle steering shaft.

또한, 제어부(170)는 자동차 시동 시 홀센서에서 입력된 전압이, 바퀴가 정위치에 있을 경우의 기준전압을 벗어날 경우 엑츄에이터를 정방향 또는 역방향으로 구동하도록 하는 제어신호를 생성할 수 있다.In addition, the control unit 170 may generate a control signal for driving the actuator in the forward direction or the reverse direction when the voltage input from the Hall sensor at the start of the vehicle is out of the reference voltage when the wheel is in the correct position.

제어부(170)는 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 신호라인이 형성된 인쇄회로기판(172)과 칩 형태의 컨트롤러(176)를 구비할 수 있다. As shown in FIG. 3, the controller 170 may include a printed circuit board 172 on which a plurality of signal lines are formed and a controller 176 in the form of a chip.

인쇄회로기판(172)은 홀센서(174)가 결합되도록 설치될 수 있다. 이때, 인쇄회로기판(172)에 형성된 신호라인들 중 홀센서(174)와 컨트롤러(176)를 연결하는 신호라인이 구비된다.The printed circuit board 172 may be installed such that the Hall sensor 174 is coupled. At this time, a signal line connecting the Hall sensor 174 and the controller 176 among the signal lines formed on the printed circuit board 172 is provided.

컨트롤러(176)는 홀센서(174)에서 입력되는 전압을 수신하여 수신된 전압과 기준전압을 비교하여 엑츄에이터에 제어신호를 전송할 수 있다. 컨트롤러(176)는 자동차 주행중 또는 자동차 시동 시에 엑츄에이터에 전송되는 제어신호를 생성할 수 있다.The controller 176 receives the voltage input from the hall sensor 174, compares the received voltage with the reference voltage, and transmits the control signal to the actuator. The controller 176 may generate a control signal that is transmitted to the actuator during vehicle driving or vehicle starting.

예를 들면, 컨트롤러(176)는 자동차 주행중에 운전자가 조향을 할 경우, 조향된 각도에 상응하여 상기 웜구동 샤프트(210)가 회전한다. 이어서, 웜구동 샤프트(210)와 치합된 웜기어(220)가 회전하며, 웜기어(220)에 결합된 마그넷 부재(160)도 동시에 회전한다. 홀센서(174)는 마그넷 부재(160)의 회전량을 감지하여 전압으로 변환하여 컨트롤러(176)에 전송한다. 컨트롤러(176)는 수신된 전압을 통해 엑츄에이터를 구동하는 제어신호를 전송한다. 이러한 동작은 운전자가 조향을 할 경우 짧은 시간 내에 이루어지므로, 운전자에의 방향 변화에 따라 바퀴의 방향이 전환된다.For example, when the driver steers while the vehicle is running, the controller 176 rotates the worm drive shaft 210 in accordance with the steering angle. Then, the worm gear 220 engaged with the worm drive shaft 210 rotates, and the magnet member 160 coupled to the worm gear 220 also rotates simultaneously. The hall sensor 174 senses the amount of rotation of the magnet member 160, converts it into a voltage, and transmits it to the controller 176. The controller 176 transmits a control signal for driving the actuator through the received voltage. This operation is performed within a short period of time when the driver steers, so the direction of the wheels changes according to the change of the direction to the driver.

또한, 컨트롤러(176)는 자동차의 시동이 켜질 때, 홀센서에서 입력되는 전압을 통해 기준전압과 차이를 계산하고, 계산된 차이에 상응하여 제어신호를 엑츄에이터에 전송할 수 있다. 즉, 자동차의 바퀴가 정위치(예를 들면, 조향 바퀴가 구동 바퀴와 나란하게 정렬되는 위치)에 있지 않을 경우 마그넷 부재(160)가 회전된 상태가 되므로, 이러한 상태를 홀센서(174)에서 감지한다. 컨트롤러(176)는 홀센서(174)에서 전송된 전압과 기준전압(예를 들면, 도 4의 2.5V)과 비교하여 기준전압보다 작거나 클 경우 엑츄에이터를 구동시키는 제어신호를 전송한다. 컨트롤러(176)는 홀센서(174)에서 입력되는 전압과 기준전압의 차이값만큼 엑츄에이터를 회전시키도록 제어신호를 전송할 수 있다. Further, the controller 176 may calculate the difference from the reference voltage through the voltage input from the Hall sensor when the vehicle is turned on, and transmit the control signal to the actuator in accordance with the calculated difference. That is, when the wheels of the automobile are not in the correct position (for example, the steering wheel is aligned with the driving wheels), the magnet member 160 is rotated, so that the Hall sensor 174 Detection. The controller 176 transmits a control signal for driving the actuator when the voltage is smaller than or greater than the reference voltage in comparison with the voltage transmitted from the hall sensor 174 and the reference voltage (for example, 2.5 V in Fig. 4). The controller 176 may transmit a control signal to rotate the actuator by the difference between the voltage input from the hall sensor 174 and the reference voltage.

이때, 컨트롤러(176)는 홀센서(174)에서 입력되는 전압이 기준전압보다 작을 경우와 클 경우 서로 반대방향으로 회전하도록 제어신호를 전송할 수 있다.At this time, the controller 176 may transmit the control signal so that the voltages inputted from the hall sensor 174 are rotated in opposite directions when the voltage is smaller or larger than the reference voltage.

상기와 같이, 컨트롤러(176)는 자동차 시동 시에 자동차의 조향 바퀴의 상태를 미리 감지하여, 조향 바퀴가 정위치로 위치하도록 할 수 있다.As described above, the controller 176 can sense the state of the steering wheel of the vehicle in advance when the vehicle is started, so that the steering wheel can be positioned in the correct position.

한편, 본 발명은 제어부홀더(190), 절연체 및 와이어 조립체(20)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the present invention may further include a control holder 190, an insulator, and a wire assembly 20.

제어부홀더(190)는 내측에 인쇄회로기판(172)이 수용되는 수용부가 형성된다. 제어부홀더(190)는 기어 하우징(100)에 홀더 고정 볼트(195)를 통해 결합된다.The control unit holder 190 is formed with an accommodating portion for accommodating the printed circuit board 172 therein. The control unit holder 190 is coupled to the gear housing 100 through a holder fixing bolt 195.

이때, 제어부홀더(190) 내측에는 인쇄회로기판(172)의 절연을 위하여 에폭시 소재로 형성된 절연체(180)가 더 구비될 수 있다.At this time, an insulator 180 formed of an epoxy material may be further provided inside the control unit holder 190 to insulate the printed circuit board 172.

제어부홀더(190)는 와이어 조립체(20)가 내측으로 인입할 수 있도록 인인홀이 더 구비될 수 있다.The control unit holder 190 may further include a phosphor hole so that the wire assembly 20 can be drawn inward.

와이어 조립체(20)는 인쇄회로기판(172)에 전원을 공급하는 전선 또는 제어부(170)에서 발생된 제어신호를 엑츄에이터 등에 공급하는 전선 등이 일체로 조립된다. 와이어 조립체(20)의 모양은 다양하게 형성될 수 있으며, 상기 전선 등을 튜브 등을 통해 한 묶음으로 정리하여 형성된다.The wire assembly 20 is integrally assembled with an electric wire for supplying power to the printed circuit board 172 or an electric wire for supplying a control signal generated by the controller 170 to an actuator or the like. The shape of the wire assembly 20 can be variously formed, and is formed by arranging the electric wires or the like in a bundle through a tube or the like.

상기와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 조향각 제어장치는 자동차의 조향장치의 회전시 조향각을 감지하여 엑츄에이터에 전송할 수 있다. 또한, 본 발명의 조향각 제어장치는 자동차 시동 시 바퀴의 방향이 정위치가 아닐 경우 이를 감지하여, 자동차 출발 전에 바퀴가 정위치에 정렬되도록 조향장치의 엑츄에이터를 구동하는 제어신호를 제공할 수 있다. 이에 따라, 자동차 시동 후 바퀴를 정위치로 위치시켜 사고를 방지할 수 있다.As described above, the steering angle control apparatus according to the embodiment of the present invention senses the steering angle when the steering apparatus of the automobile rotates and transmits the steering angle to the actuator. In addition, the steering angle control apparatus of the present invention can provide a control signal for driving the actuator of the steering apparatus so that the wheels are aligned at a predetermined position before the start of the vehicle when the direction of the wheels is not in a predetermined position when the vehicle is started. Accordingly, it is possible to prevent an accident by locating the wheel in a proper position after starting the vehicle.

20: 와이어 조립체
100: 기어 하우징
102: 관통홀
104: 안착홈
110: 제1 샤프트 베어링
115: 샤프트 베어링 고정 볼트
120: 제2 샤프트 베어링
125: C-링
130: 샤프트 커버
140: 마그넷 부재 고정부
160: 마그넷 부재
170: 제어부
172: 인쇄회로기판
174: 홀센서
176: 컨트롤러
180: 절연체
190: 제어부홀더
195: 홀더 고정 볼트
200: 웜기어부
210: 웜구동 샤프트
220: 웜기어
225: 웜기어 고정 볼트20: Wire assembly
100: Gear housing
102: Through hole
104: seat groove
110: first shaft bearing
115: Shaft bearing fixing bolt
120: Second shaft bearing
125: C-ring
130: shaft cover
140: Magnet member fixing portion
160: Magnet member
170:
172: printed circuit board
174: hall sensor
176: Controller
180: Insulator
190: control holder
195: Holder fixing bolt
200: Worm gear unit
210: Worm drive shaft
220: Worm Gear
225: Worm gear fixing bolt

Claims (5)

자동차에 사용되는 조향각 제어장치에 있어서,
상기 자동차의 조향 장치가 회전되면 회전력을 전달받는 웜기어부;
상기 웜기어부가 장착되는 기어 하우징;
상기 웜기어부에 결합되는 마그넷 부재;
상기 마그넷 부재의 회전량을 측정하여 상기 회전량에 상응하는 전압을 출력하는 홀센서; 및
상기 자동차 시동시 상기 홀센서에서 출력된 전압을 수신하여 상기 출력된 전압이 미리 저장된 기준전압의 범위를 벗어날 경우 자동차의 조향을 위해 설치된 조향축을 회전시키는 엑츄에이터를 정방향 또는 역방향으로 가동하여 상기 자동차의 조향 바퀴가 정방향으로 위치하도록 제어하는 제어부; 및
내측에 상기 제어부가 수용되는 수용부가 형성되고 상기 기어 하우징의 외측면에 결합되는 제어부홀더를 포함하되,
상기 웜기어부는
2개의 샤프트 베어링을 통해 상기 기어 하우징의 양측면을 관통하는 관통홀에 내삽되고, 일측이 제1 샤프트 베어링에 의해 상기 기어 하우징에 장착되며 타측이 제2 샤프트 베어링에 의해 상기 기어 하우징에 장착되고, 중앙에 스크류 형태의 톱니가 형성되며, 상기 엑츄에이터의 회전량에 상응하여 설정된 값만큼 회전하는 웜구동 샤프트; 및
상기 기어 하우징의 정면에 내측으로 오목하게 형성된 안착홈에 삽입되되, 상기 웜구동 샤프트와 치합되도록 외주면에 복수의 톱니가 형성되어 상기 웜구동 샤프트의 회전수에 따라 일정량 회전하는 웜기어를 포함하고,
상기 관통홀과 상기 안착홈은 상기 웜구동 샤프트와 상기 웜기어가 치합되도록 서로 연결되며,
상기 제어부는
회로가 형성되며, 상기 홀센서가 설치되고, 상기 제어부홀더의 수용부에 수용되어 상기 기어 하우징의 외측면에 배치되며 상기 웜기어의 회전축에 수직인 방향으로 형성되는 인쇄회로기판; 및
상기 인쇄회로기판에 안착되어 상기 전압을 수신하여 상기 엑츄에이터를 구동시키는 컨트롤러를 포함하는 조향각 제어장치.
A steering angle control apparatus for use in an automobile,
A worm gear unit that receives a rotational force when the steering apparatus of the automobile is rotated;
A gear housing in which the worm gear unit is mounted;
A magnet member coupled to the worm gear portion;
A hall sensor for measuring a rotation amount of the magnet member and outputting a voltage corresponding to the rotation amount; And
And an actuator for rotating the steering shaft provided for steering the vehicle when the output voltage is out of the range of the reference voltage stored in advance, in a forward or reverse direction, A control unit for controlling the wheels to be positioned in the forward direction; And
And a control unit holder having a receiving portion formed therein for receiving the control unit and coupled to an outer surface of the gear housing,
The worm gear unit
Wherein the gear housing is inserted into a through hole passing through both side surfaces of the gear housing through two shaft bearings, one side is mounted to the gear housing by a first shaft bearing and the other side is mounted to the gear housing by a second shaft bearing, A worm drive shaft rotatable by a predetermined value corresponding to an amount of rotation of the actuator; And
And a worm gear inserted in a seating groove recessed inwardly on a front surface of the gear housing and having a plurality of teeth formed on an outer circumferential surface of the worm gear so as to engage with the worm drive shaft and rotated by a predetermined amount in accordance with the number of rotations of the worm drive shaft,
The through hole and the seating groove are connected to each other so that the worm drive shaft and the worm gear are engaged with each other,
The control unit
A printed circuit board on which the hall sensor is installed and which is accommodated in a receiving portion of the controller holder and disposed on an outer surface of the gear housing and formed in a direction perpendicular to a rotation axis of the worm gear; And
And a controller that is mounted on the printed circuit board and receives the voltage to drive the actuator.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 웜구동 샤프트 10회전시 상기 웜기어는 1회 회전하는 것을 특징으로 하는 조향각 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the worm gear rotates once during rotation of the worm drive shaft (10).
삭제delete 삭제delete
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