KR101878486B1

KR101878486B1 - Electrical power steering apparatus

Info

Publication number: KR101878486B1
Application number: KR1020170028372A
Authority: KR
Inventors: 이후창; 김진우; 윤정운; 이제광
Original assignee: 만도헬라일렉트로닉스(주)
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-07-16

Abstract

Disclosed is an electric power steering apparatus for steering left and right wheels independently. The electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a first tie rod to which a first wheel is connected; a second tie rod to which a second wheel is connected; a rack bar having one side connected to the first tie rod and the other side connected to the second tie rod and provided to slide; a first electric actuator for varying the length of the rack bar or varying a gap between the rack bar and the first tie rod to independently assist steering of the first wheel; and a second electric actuator for varying the length of the rack bar or varying a gap between the rack bar and the second tie rod to independently assist steering of the second wheel.

Description

[0001] ELECTRICAL POWER STEERING APPARATUS [0002]

본 발명은 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터를 사용하여 스티어링을 제어하는 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly, to an electric power steering apparatus that uses a motor to control steering.

일반적으로, 차량에는 조향상태의 안정성을 보장하기 위해 파워 스티어링 시스템이 적용되는바, 이와 같은 파워 스티어링 장치는 기존에는 유압을 이용한 유압식 파워 스티어링 장치(HPS; Hydraulic Power Steering System)가 차량에 널리 이용되었으나, 최근에는 유압을 사용하던 기존의 방식과는 달리 모터의 회전력을 이용하여 운전자의 조향력을 쉽게 해주며 환경친화적인 전동식 파워 스티어링 장치(EPS; Electrical Power Steering System)의 설치가 증가되는 추세이다.Generally, a power steering system is applied to a vehicle in order to ensure stability of a steering state. In such a power steering apparatus, a hydraulic power steering system (HPS) using hydraulic pressure has been widely used in vehicles Recently, unlike the conventional method of using the hydraulic pressure, the steering force of the driver is easily made by using the torque of the motor, and installation of an environmentally friendly electric power steering system (EPS) is increasing.

전동식 파워 스티어링 장치는, 차속센서 및 조향토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 전자제어유닛에서 전동모터를 구동시켜 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속 운행시에는 무거운 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 비상 상황에서는 급속한 조향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향조건을 제공하게 된다.The electric power steering system drives the electric motor in the electronic control unit according to the driving conditions of the vehicle sensed by the vehicle speed sensor and the steering torque sensor to give a light and comfortable steering feeling at low speed operation and a good steering feel at high speed, Directional stability, and provides an optimum steering condition to the driver by allowing rapid steering in an emergency situation.

한편, 이와 같은 전동식 파워 스티어링 장치는 전동모터의 장착위치에 따라 칼럼타입(C-EPS)과, 피니언 타입(P-EPS) 및 랙 타입(R-EPS)으로 세분된다.The electric power steering device is divided into a column type (C-EPS), a pinion type (P-EPS), and a rack type (R-EPS) depending on the mounting position of the electric motor.

하지만, 기존의 전동식 파워 스티어링 장치는 칼럼, 피니언 혹은 랙에 단일의 전동모터가 설치되어 있다.However, conventional electric power steering devices have a single electric motor installed in the column, pinion or rack.

따라서, 기존에는 전동모터의 구동에 따라 좌우 전륜의 조향각도가 정해진 비율로 변경되기 때문에 좌우 전륜을 독립적으로 조향 보조할 수 없는 문제점이 있다.Therefore, conventionally, the steering angles of the left and right front wheels are changed at a predetermined ratio according to the driving of the electric motor, so that there is a problem that the front right and left front wheels can not be assisted independently.

대한민국 공개특허공보 제2016-0028349호(2016.03.11.공개)Korean Patent Publication No. 2016-0028349 (published on November 11, 2016)

본 발명의 실시예는 좌우 바퀴를 독립적으로 조향시킬 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치를 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention are intended to provide an electric power steering apparatus capable of independently steer the left and right wheels.

본 발명의 다른 실시예는 좌우 전륜이 독립적으로 조향되도록 랙바와 타이로드 사이에 전동액추에이터를 각각 설치하여 랙바와 타이로드 간의 간격을 조절하는 전동식 파워 스티어링 장치를 제공하고자 한다.Another embodiment of the present invention is to provide an electric power steering device that adjusts the distance between the rack and the tie rod by providing electric actuators between the rack and the tie rod so that the right and left front wheels are independently steered.

본 발명의 또 다른 실시예는 각 바퀴의 조향을 독립적으로 제어 가능하도록 랙바와 타이로드 사이에 각각 마련된 전동액추에이터를 이용하여 차량의 자세를 안정적으로 제어하는 전동식 파워 스티어링 장치를 제공하고자 한다.Another embodiment of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that stably controls the attitude of a vehicle using an electric actuator provided between a rack and a tie rod so that the steering of each wheel can be independently controlled.

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본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 차륜이 연결되는 제1 타이로드; 제2 차륜이 연결되는 제2 타이로드; 상기 제1 타이로드에 일측이 연결되고 상기 제2 타이로드에 타측이 연결되며 슬라이딩 이동 가능하게 마련된 랙바; 상기 랙바의 길이를 가변시키거나 상기 랙바와 상기 제1 타이로드 간의 간격을 가변시키는 제1 전동액추에이터; 상기 랙바의 길이를 가변시키거나 상기 랙바와 상기 제2 타이로드 간의 간격을 가변시키는 제2 전동액추에이터; 스티어링 휠의 조향토크를 감지하는 감지부; 및 차량의 언더스티어를 판단하는 언더스티어 판단부; 상기 차량의 오버스티어를 판단하는 오버스티어 판단부; 및 상기 감지부를 통해 감지된 조향토크에 따라 상기 제1 전동액추에이터를 작동시켜 상기 랙바의 길이를 가변시키거나 상기 랙바와 상기 제1 타이로드 간의 간격을 가변시키고 상기 제2 전동액추에이터를 작동시켜 상기 랙바의 길이를 가변시키거나 상기 랙바와 상기 제2 타이로드 간의 간격을 가변시킴으로써 상기 랙바를 슬라이딩 이동시키는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량의 언더스티어시 상기 제1 전동액추에이터 또는 제2 전동액추에이터를 어느 하나를 이용하여 선회 내측 전륜을 선회 외측 전륜보다 선회 방향으로 크게 회전시키고, 상기 차량의 오버스티어시 상기 제1 전동액추에이터 또는 제2 전동액추에이터를 어느 하나를 이용하여 선회 내측 전륜을 선회 외측 전륜보다 선회 방향으로 적게 회전시키는 전동식 파워 스티어링 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle comprising: a first tie rod to which a first wheel is connected; A second tie rod to which a second wheel is connected; A rack bar connected at one side to the first tie rod and connected at the other side to the second tie rod so as to be slidable; A first electric actuator for varying a length of the rack bar or varying a gap between the rack bar and the first tie rod; A second electric actuator for varying a length of the rack bar or varying a gap between the rack bar and the second tie rod; A sensing unit for sensing a steering torque of the steering wheel; An understeer determination unit for determining an understeer of the vehicle; An oversteering determination unit for determining an oversteer of the vehicle; And controlling the first electric actuator according to a steering torque sensed by the sensing unit to vary the length of the rack bar or to vary the distance between the rack bar and the first tie rod and to operate the second electric actuator, And a control unit for sliding the rack bar by varying the length of the rack bar or varying the interval between the rack bar and the second tie rod, wherein the control unit controls the first electric actuator or the second electric actuator Wherein the turning inner front wheel is rotated in a larger turning direction than the turning outer front wheel by using either one of the first electric actuator or the second electric actuator at the time of oversteering of the vehicle, Electric power steering that rotates less in the turning direction Value can be provided.

또한, 상기 제1 전동액추에이터는 상기 랙바의 일측 단부와 상기 제1 타이로드 사이에 마련되고, 상기 랙바와 상기 제1 타이로드 간의 간격을 가변시키도록 상기 랙바의 일측 단부에 연결된 제1 전동모터와, 상기 제1 타이로드와 연결되어 상기 제1 전동모터의 동력을 전달받아 직선 이동하는 제1 이동체를 포함하고, 상기 제2 전동액추에이터는 상기 랙바의 타측 단부와 상기 제2 타이로드 사이에 마련되고, 상기 랙바와 상기 제2 타이로드 간의 간격을 가변시키도록 상기 랙바의 타측 단부에 연결된 제2 전동모터와, 상기 제2 타이로드와 연결되어 상기 제2 전동모터의 동력을 전달받아 직선 이동하는 제2 이동체를 포함할 수 있다.The first electric actuator may include a first electric motor provided between one end of the rack bar and the first tie rod and connected to one end of the rack bar to vary the gap between the rack bar and the first tie rod, And a first moving body connected to the first tie rod and linearly moved by receiving the power of the first electric motor, wherein the second electric actuator is provided between the other end of the rack bar and the second tie rod A second electric motor connected to the other end of the rack bar so as to vary the gap between the rack bar and the second tie rod and a second electric motor connected to the second tie rod to receive a power of the second electric motor, 2 mobile body.

또한, 상기 랙바는 상기 제1 타이로드와 연결된 제1 랙바와, 상기 제2 타이로드와 연결된 제2 랙바로 구분되어 있고, 상기 제1 랙바와 상기 제2 랙바 사이에 개재되어 탄성부재에 의해 길이가 조절되는 댐퍼를 포함하고, 상기 제1 전동액추에이터는 상기 제1 랙바를 슬라이딩시키도록 상기 제1 랙바의 일측에 형성된 제1 랙 기어에 치합되어 회전하는 제1 전동모터를 포함하고, 상기 제2 전동액추에이터는 상기 제2 랙바를 슬라이딩시키도록 상기 제2 랙바의 일측에 형성된 제2 랙 기어에 치합되어 회전하는 제2 전동모터를 포함할 수 있다.The rack bar is divided into a first rack bar connected to the first tie rods and a second rack connected to the second tie rods and interposed between the first rack bar and the second rack bar, Wherein the first electric actuator includes a first electric motor that meshes with and rotates with a first rack gear formed on one side of the first rack bar so as to slide the first rack bar, The electric actuator may include a second electric motor that is engaged with and rotates with a second rack gear formed on one side of the second rack bar so as to slide the second rack bar.

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본 발명의 실시예는 랙바와 타이로드 사이에 전동액추에이터를 각각 설치하여 랙바와 타이로드 간의 간격을 조절함으로써 전륜 좌우 바퀴를 독립적으로 조향시킬 수 있다.The embodiment of the present invention can independently steer the front wheel left and right wheels by providing the electric actuators between the rack and the tie rod to adjust the gap between the rack and the tie rod.

또한, 본 발명의 실시예는 차량의 언더스티어나 오버스티어 혹은 좌우 바퀴가 불균일한 노면을 주행하는 경우, 전동액추에이터를 이용하여 각 바퀴의 조향각도를 독립적으로 조절할 수 있어 차량의 자세를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, when the understeer, the oversteer, or the left and right wheels of the vehicle travel on a road surface that is not uniform, the steering angle of each wheel can be independently adjusted using the electric actuator, Can be maintained.

또한, 본 발명의 실시예는 좌우 전륜의 조향 보조를 위한 전동액추에이터를 운전자로부터 최대한 멀리 배치시킬 수 있어 모터 진동 등으로 인해 운전자가 느끼는 이질감을 최소화할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention can arrange the electric actuator for steering assist of the front right and left front wheels as far as possible from the driver, thereby minimizing the sense of the driver's feeling of the driver due to the vibration of the motor.

또한, 본 발명의 실시예는 두 개의 전동액추에이터를 사용하여 전륜 좌우 바퀴의 조향을 보조함으로써 1개가 고장이더라도 나머지 정상인 전동액추에이터를 이용하여 정상 상태의 절반 수준의 조향 보조를 할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention assists the steering of the left and right wheels of the front wheels by using two electric actuators, so that even if one fails, the remaining normal electric actuators can be used to provide steering assistance at half the steady state.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 랙바의 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치에서 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 개략적인 제어블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 개략적인 제어블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치가 적용된 차량의 언더스티어시 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치가 적용된 차량의 오버스티어시 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치가 적용된 차량이 불균일 노면 주행시 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치에서 랙바의 길이를 가변시키는 제1 전동액추에이터 및 제2 전동액추에이터를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a schematic diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a rack bar of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views for explaining the operation of the electric actuator in the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a schematic control block diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a control flowchart of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic control block diagram of an electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the operation of an electric actuator at understeering of a vehicle to which an electric power steering device according to another embodiment of the present invention is applied.
9 is a view for explaining an operation of an electric actuator in an oversteering state of a vehicle to which an electric power steering device according to another embodiment of the present invention is applied.
10 is a view for explaining the operation of the electric actuator at the time of traveling on a non-uniform road surface of a vehicle to which an electric power steering device according to another embodiment of the present invention is applied.
11 is a conceptual diagram for explaining a first electric actuator and a second electric actuator for varying the length of a rack bar in an electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments to be described below are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components are exaggerated for the sake of convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 먼저 스티어링 컬럼(1)은 상측 피니언 샤프트(2)를 회전 가능하게 지지하는 기능을 포함한다.Referring to FIG. 1, the steering column 1 first includes a function of rotatably supporting the upper pinion shaft 2.

상측 피니언 샤프트(2)에는 그 상단에 스티어링 휠(3)이 장착되는 한편, 하단에 유니버셜 조인트(4)를 거쳐서 하측 피니언 샤프트(5)가 연결되어 있다.A steering wheel 3 is mounted on an upper end of the upper pinion shaft 2 and a lower pinion shaft 5 is connected to a lower end of the upper pinion shaft 2 via a universal joint 4. [

하측 피니언 샤프트(5)에는 그 하단에 또한 랙바(Rack bar)(6)이 연결되어 있다. 하측 피니언 샤프트(5)는 랙바의 충심축선과 일정각 기울기를 가진다.A rack bar (6) is also connected to the lower pinion shaft (5) at its lower end. The lower pinion shaft 5 has a constant inclination with respect to the center axis of the rack bar.

랙바(6)의 일측에는 하측 피니언 샤프트(5)로부터 회전토크를 전달받아 랙바(6)를 슬라이딩시키는 하측 피니언 샤프트(5)가 설치되고, 이 하측 피니언 샤프트 일단에는 피니언 기어가 구비되어 랙바(6)의 일측에 형성된 랙 기어와 치합되어 하층 피니언 샤프트(5)의 회전운동을 랙바(6)의 수평운동으로 변환시킨다.One side of the rack bar 6 is provided with a lower pinion shaft 5 which receives rotary torque from the lower pinion shaft 5 and slides the rack bar 6. A pinion gear is provided at one end of the lower pinion shaft, So that the rotary motion of the lower layer pinion shaft 5 is converted into the horizontal movement of the rack bar 6. [

타이로드(tie rod)(7)는 랙바(6)의 좌우단측에 연결되어 설치된다. 타이로드(7)는 일측이 랙바(6)의 단부측에 연결되고, 타측이 차륜에 연결된다.A tie rod (7) is connected to left and right end sides of the rack bar (6). One side of the tie rod 7 is connected to the end side of the rack bar 6, and the other side is connected to the wheel.

랙바(6)의 좌우단부와 각 타이로드(7)에는 전동액추에이터(8)가 각각 설치되어 있다.The left and right end portions of the rack bar 6 and the tie rods 7 are provided with electric actuators 8, respectively.

전동액추에이터(8)의 일측은 랙바(6)의 단부측에 연결되고, 타측은 타이로드(7)에 연결된다.One side of the electric actuator 8 is connected to the end side of the rack bar 6 and the other side is connected to the tie rod 7.

이 전동액추에이터(8)는 내부 모터의 회전에 의해 랙바(6)와 타이로드(7) 간의 간격을 조절한다.The electric actuator (8) adjusts the distance between the rack bar (6) and the tie rod (7) by rotation of the internal motor.

이 두 개의 전동액추에이터(8)를 이용하여 랙바(6)를 길이방향으로 슬라이딩시킴으로써 각 차륜의 조향을 보조한다. 또한, 전동액추에이터(8)의 개별 작동에 의해 각 차륜의 조향각도를 독립적으로 조절할 수 있다.By using the two electric actuators 8 to slide the rack bar 6 in the longitudinal direction, steering of each wheel is assisted. In addition, the steering angle of each wheel can be independently controlled by the individual operation of the electric actuator 8. [

운전자가 스티어링 휠(3)을 회전시키면, 상하측 피니언 샤프트(2,5)가 회전하고, 이때 발생된 회전력은 상하측 피니언 샤프트(2,5)를 통해 랙바(6)에 전달되며, 상하측 피니언 샤프트(2,5)의 회전에 의해 랙바(6)이 좌우로 이동하여 차륜의 방향을 전환함으로써 차량의 조향이 이루어진다.When the driver rotates the steering wheel 3, the upper and lower pinion shafts 2, 5 rotate, and the generated rotational force is transmitted to the rack bar 6 through the upper and lower pinion shafts 2, 5, The rack bar 6 is moved to the left and right by the rotation of the pinion shafts 2 and 5 to change the direction of the wheels so as to steer the vehicle.

이때, 랙바 슬라이딩 운동을 어시스트(assist)하는 전동액추에이터(8)가 랙바(6)와 타이로드(7) 간의 간격을 조절하는 방식으로 랙바(6)의 슬라이딩 운동을 어시스트함으로써 차륜의 조향을 원활히 한다.At this time, the electric actuator 8 that assists the rack bar sliding motion assists the sliding motion of the rack bar 6 by adjusting the interval between the rack bars 6 and the tie rods 7, thereby smoothly steering the wheels .

본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치는 운전자가 스티어링 휠(3)을 회전시켰을 때 피니언 샤프트(2,5)에 전달되는 회전력에 의해 발생된 랙바(6)의 슬라이딩 운동과, 전반적인 제어를 수행하는 제어부가 스티어링 휠(3)의 조향각도, 회전토크 등의 감지정보들을 이용하여 전동액추에이터(8)를 작동시킴으로써 발생된 보조조향력에 의해 보조된 랙바(6)의 슬라이딩 운동이 합쳐진 슬라이딩 운동에 따른 전체 조향력에 의해 차륜이 조향된다.The electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention can control the sliding movement of the rack bar 6 generated by the rotational force transmitted to the pinion shafts 2 and 5 when the driver rotates the steering wheel 3, The control unit performs the sliding movement of the assisted rack bar 6 by the auxiliary steering force generated by operating the electric actuator 8 using the sensing information such as the steering angle of the steering wheel 3 and the rotation torque, The wheel is steered by the total steering force.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 랙바의 개략적인 단면이다.2 is a schematic cross-sectional view of a rack bar of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 도 2는 전륜 우측 바퀴가 연결되는 랙바(6)의 우측단부를 나타낸다.Referring to Fig. 2, Fig. 2 shows the right end of the rack bar 6 to which the front wheel right wheel is connected.

전동액추에이터(8)의 일측은 랙바(6)와 연결되고, 타측은 볼 조인트(9)에 의해 타이로드(7)과 연결된다.One side of the electric actuator 8 is connected to the rack bar 6 and the other side is connected to the tie rod 7 by means of a ball joint 9.

전동액추에이터(8)는 정역 회전 가능하고 동력을 전달하는 전동모터(8A)와, 이 전동모터(8A)로부터 동력을 전달받아 직선운동하는 이동체(8B)를 포함할 수 있다. 이동체(8B)는 전동모터(8A)의 회전운동을 직선운동으로 전환하는 부재와, 이 부재와 체결되어 좌우로 이동하는 부재를 포함할 수 있다. 이동체(8B)는 전동모터(8A)의 회전운동을 직선운동으로 전환시키고, 전환된 직선운동에 의해 좌우로 이동한다. 전동모터(8A)의 작동에 따라 이동체(8B)가 이동하고, 이 이동체(8B)와 연결된 타이로드(7)가 랙바방향으로 당겨지거나 반대방향으로 밀려남으로써 랙바(6)와 타이로드(7)의 간격이 조절된다.The electric actuator 8 may include an electric motor 8A which is rotatable in the forward and reverse directions and transmits power, and a moving body 8B which receives linear motion and receives power from the electric motor 8A. The moving body 8B may include a member that converts the rotational motion of the electric motor 8A into a rectilinear motion, and a member that is coupled with the member and moves laterally. The moving body 8B converts the rotational motion of the electric motor 8A into rectilinear motion and moves to the left and right by the rectilinear motion. The moving body 8B moves according to the operation of the electric motor 8A and the tie rod 7 connected to the moving body 8B is pulled in the rack bar direction or pushed in the opposite direction, Is adjusted.

전동액추에이터(8)은 전자코일과 직선 운동 가능하게 마련된 플린저를 가진 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 전자코일에 전류를 흐름에 따라 플린저가 좌우로 직선운동함으로써 랙바(6)와 타이로드(7)의 간격이 조절된다.The electric actuator 8 may include a solenoid valve having a plunger that is linearly movable with the electromagnetic coil. In this case, the gap between the rack bar 6 and the tie rod 7 is adjusted by linearly moving the fly's wheel to the left and right as the electric current flows through the electromagnetic coil.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치에서 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are views for explaining the operation of the electric actuator in the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 도 3은 도 2에서 일점쇄선으로 표시된 원 부분의 나타낸 것으로, 전동액추에이터(8)의 이동체(8B)가 초기위치에 위치한 모습을 나타내고, 도 4는 이동체가 초기위치에서 작동위치로 이동한 모습을 나타낸다. 초기위치와 작동위치는 설계 사양에 따라 서로 변경 가능하다.3 and 4, FIG. 3 shows a circular part indicated by a dashed line in FIG. 2, which shows a state where the moving body 8B of the electric actuator 8 is located at an initial position, FIG. Position to the operating position. The initial position and the operating position can be changed according to the design specification.

운전자가 스티어링 휠(3)을 회전시키면, 스티어링 휠(3)의 조향토크에 따라 랙바(6)를 슬라이딩시키도록 두 개의 전동액추에이터(8)의 이동체(8B)를 반대방향으로 이동시킨다.When the driver rotates the steering wheel 3, the moving body 8B of the two electric actuators 8 is moved in the opposite direction so as to slide the rack bar 6 in accordance with the steering torque of the steering wheel 3.

즉, 운전자가 스티어링 휠(3)을 시계 반대방향으로 회전시키면, 랙바(6)가 좌측으로 슬라이딩되도록 전륜 좌측 바퀴측에 대응하는 전동액추에이터(8)의 이동체(8B)를 랙바 반대방향으로 밀어내고, 전륜 우측 바퀴측에 대응하는 전동액추에이터(8)의 이동체(8B)를 랙바 방향으로 당긴다. 한편, 운전자가 스티어링 휠(3)을 시계 방향으로 회전시키면, 각 전동액추에이터(8)의 이동체(B)를 반대방향으로 밀거나 당김으로써 랙바(6)를 우측으로 슬라이딩시킨다.That is, when the driver rotates the steering wheel 3 counterclockwise, the moving body 8B of the electric actuator 8 corresponding to the front wheel left wheel side is pushed in the opposite direction of the rack bar so that the rack bar 6 slides to the left , The moving body 8B of the electric actuator 8 corresponding to the front wheel right wheel side is pulled in the rack bar direction. On the other hand, when the driver rotates the steering wheel 3 in the clockwise direction, the movable body B of each electric actuator 8 is pushed or pulled in the opposite direction to slide the rack bar 6 to the right.

이상과 같이, 랙바(6)와 타이로드(7) 사이에 전동액추에이터(8)를 각각 설치하여 랙바(6)와 타이로드(7) 간의 간격을 조절함으로써 전륜 좌우 바퀴를 독립적으로 조향시킬 수 있다. 또한, 전동액추에이터(8)를 운전자로부터 최대한 멀리 배치시킬 수 있어 모터 진동 등으로 인해 운전자가 느끼는 이질감을 최소화할 수 있다. 또한, 두 개의 전동액추에이터(8)를 사용하여 전륜 좌우 바퀴의 조향을 보조함으로써 1개가 고장이더라도 나머지 정상인 전동액추에이터(8)를 이용하여 정상 상태의 절반 수준의 조향 보조를 할 수 있다.As described above, the electric actuators 8 are provided between the rack bars 6 and the tie rods 7, respectively, so that the distance between the rack bars 6 and the tie rods 7 can be adjusted to independently steer the front wheel left and right wheels . In addition, the electric actuator 8 can be disposed as far as possible from the driver, so that the sense of feeling of the driver can be minimized owing to motor vibration or the like. In addition, by using two electric actuators 8 to assist the steering of the front left and right wheels, even if one fails, the steady state half-level steering assist can be performed using the remaining normal electric actuator 8. [

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 개략적인 제어블록도이다.5 is a schematic control block diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 전반적인 제어를 수행하는 제어부(10)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the electric power steering apparatus includes a control unit 10 that performs overall control.

제어부(10)의 입력측에는 감지부(20)가 전기적으로 연결되어 있다.The sensing unit 20 is electrically connected to the input side of the control unit 10.

제어부(10)의 출력측에는 전동액추에이터(8)의 어느 하나인 제1 전동액추에이터(30)와, 다른 하나인 제2 전동액추에이터(40)가 전기적으로 연결되어 있다.The first electric actuator 30 which is one of the electric actuators 8 and the second electric actuator 40 which is the other one are electrically connected to the output side of the control unit 10. [

감지부(20)는 운전자가 스티어링 휠(3)의 작동시 조향정보를 감지한다. 감지부(20)는 운전자가 스티어링 휠(3)에 가하는 조향 토크를 감지하고 감지된 조향 토크에 대응하는 전기신호를 출력하는 토크센서를 포함할 수 있다.The sensing unit 20 senses the steering information when the driver operates the steering wheel 3. The sensing unit 20 may include a torque sensor that senses a steering torque applied by the driver to the steering wheel 3 and outputs an electric signal corresponding to the sensed steering torque.

제1 전동액추에이터(30)는 랙바(6)의 좌측단부와, 전륜 좌측 바퀴와 연결된 타이로드 사이에 마련된 전동액추에이터이다.The first electric actuator 30 is an electric actuator provided between the left end of the rack bar 6 and the tie rod connected to the front wheel left wheel.

제2 전동액추에이터(40)는 랙바(6)의 우측단부와, 전륜 우측 바퀴와 연결된 타이로드 사이에 마련된 전동액추에이터이다.The second electric actuator 40 is an electric actuator provided between the right end of the rack bar 6 and the tie rod connected to the front wheel right wheel.

제어부(10)는 감지부(20)를 통해 감지된 조향정보에 따라 제1 전동액추에이터(30)와 제2 전동액추에이터(40)를 작동시켜 전륜 좌우 바퀴의 조향을 보조한다.The control unit 10 operates the first electric actuator 30 and the second electric actuator 40 according to the steering information sensed by the sensing unit 20 to assist steering of the left and right front wheels.

제어부(10)는 운전자가 스티어링 휠(3)을 시계 반대방향으로 회전시키면, 랙바(6)가 좌측으로 슬라이딩되도록 제1 전동액추에이터(30)의 이동체를 랙바 반대방향으로 이동시키고, 제2 전동액추에이터(40)의 이동체를 랙바 방향으로 이동시킨다.The control unit 10 moves the moving body of the first electric actuator 30 in the opposite direction to the rack bar so that the rack bar 6 slides to the left when the driver rotates the steering wheel 3 counterclockwise, (40) is moved in the rack bar direction.

제어부(10)는 운전자가 스티어링 휠(3)을 시계 방향으로 회전시키면, 랙바(6)가 우측으로 슬라이딩되도록 제1 전동액추에이터(30)의 이동체를 랙바 방향으로 이동시키고, 제2 전동액추에이터(40)의 이동체를 랙바 반대방향으로 이동시킨다.The control unit 10 moves the moving body of the first electric actuator 30 in the rack bar direction so that the rack bar 6 slides to the right side when the driver rotates the steering wheel 3 in the clockwise direction and the second electric actuator 40 ) Is moved in the opposite direction of the rack bar.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어흐름도이다.6 is a control flowchart of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 먼저 전동식 파워 스티어링 장치는 운전자의 스티어링 휠(3)의 회전에 따른 조향토크를 감지한다(100).Referring to FIG. 6, the electric power steering apparatus first senses a steering torque according to the rotation of the driver's steering wheel 3 (100).

전동식 파워 스티어링 장치는 감지된 조향토크에 따라 각 바퀴의 목표조향각을 산출한다(110). 이때, 목표조향각은 조향토크에 따라 각 바퀴의 조향에 필요한 각도이다.The electric power steering apparatus calculates a target steering angle of each wheel according to the sensed steering torque (110). At this time, the target steering angle is an angle required for steering the wheels according to the steering torque.

전동식 파워 스티어링 장치는 작동모드 110에서 산출된 각 바퀴의 목표조향각에 따라 제1 전동액추에이터(30)를 작동시킨다(120). 이와 함께 제2 전동액추에이터(40)를 작동시킨다(130).The electric power steering apparatus operates the first electric actuator 30 according to the target steering angle of each wheel calculated in the operation mode 110 (120). At the same time, the second electric actuator 40 is operated (130).

그런 후 전동식 파워 스티어링 장치는 각 바퀴의 조향각도가 목표조향각에 도달했는지를 판단한다(140). 이때, 목표조향각 도달여부는 제1 전동액추에이터(30)와 제2 전동액추에이터(40)의 각 이동체의 이동량을 이용하여 판단할 수 있다.The electric power steering device then determines 140 whether the steering angle of each wheel has reached the target steering angle. At this time, it is possible to determine whether or not the target steering angle has been reached by using the amount of movement of each moving body of the first electric actuator 30 and the second electric actuator 40.

만약, 작동모드 140의 판단결과 목표조향각에 도달하지 않았으면, 전동식 파워 스티어링 장치는 작동모드 120 및 130 이하의 작동모드를 수행한다.If the target steering angle is not reached as a result of the determination of the operation mode 140, the electric power steering apparatus performs the operation modes of operation modes 120 and 130 or less.

한편, 작동모드 140의 판단결과 목표조향각에 도달하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 제1 전동액추에이터(30)와 제2 전동액추에이터(40)를 정지시킨다.On the other hand, when the target steering angle reaches the target steering angle as a result of the determination in the operation mode 140, the electric power steering apparatus stops the first electric actuator 30 and the second electric actuator 40.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 개략적인 제어블록도이다.7 is a schematic control block diagram of an electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 전반적인 제어를 수행하는 제어부(10)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the electric power steering apparatus includes a control unit 10 that performs overall control.

제어부(10)에는 감지부(20), 제1 전동액추에이터(30), 제2 전동액추에이터(40), 언더스티어 판단부(50), 오버스티어 판단부(60) 및 노면 판단부(70)가 전기적으로 연결되어 있다.The control unit 10 is provided with a sensing unit 20, a first electric actuator 30, a second electric actuator 40, an understeer determination unit 50, an oversteer determination unit 60, and a road surface determination unit 70 And are electrically connected.

감지부(20), 제1 전동액추에이터(30) 및 제2 전동액추에이터(40)는 도 5에서 설명한 구성과 동일한 구성일 수 있다.The sensing unit 20, the first electric actuator 30, and the second electric actuator 40 may have the same configuration as that described in Fig.

일반적으로, 차량의 상태가 차량이 선회되는 방향의 바깥쪽으로 벗어나게 되는 언더스티어인지인 경우에는 선회 내측 바퀴에 제동력을 가하고, 차량이 선회하는 방향의 내측으로 쏠리게 되는 오버스티어인 경우에는 차량이 선회되는 방향의 외측 바퀴에 제동력을 가하여 차량의 자세제어를 수행함으로서 차량의 안정성을 확보한다. 즉, 언더스티어시에는 후륜 선회 내측 바퀴에 제동력을 가하여 차량의 안쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴으로써 차량이 원하는 궤적에서 바깥쪽으로 밀려나는 것을 방지하고, 오버스티어시에는 전륜 선회 외측 바퀴에 제동력을 가하여 차랑의 바깥쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴으로써 차량의 조종성 상실을 방지한다.Generally, when the vehicle is in an oversteer state in which the vehicle is turned outward in the direction in which the vehicle is turned, a braking force is applied to the turning inner wheel, and when the vehicle is oversteering, the vehicle is turned And the braking force is applied to the outer wheel in the direction of the vehicle, thereby ensuring the stability of the vehicle. That is, at the time of understeering, a braking force is applied to the rear wheel turning inner wheel to generate a compensation moment acting inside the vehicle, thereby preventing the vehicle from being pushed outwardly from a desired trajectory, Thereby preventing the loss of maneuverability of the vehicle by generating a compensation moment acting on the outside of the vehicle.

휠 속도센서, 압력센서, 조향각센서, 횡가속도센서 등과 같은 차량의 센서로부터 추정된 운전자가 원하는 요레이트값과, 요레이트센서를 통해 검출된 차량의 실제 요레이트값을 비교하여 차량의 상태가 차량이 선회하는 방향의 내측으로 쏠리게 되는 오버스티어인지, 차량이 선회되는 방향의 바깥쪽으로 벗어나게 되는 언더스티어인지를 판단할 수 있다(대한민국 등록특허공보 제10-2010-0093672호 참조).A yaw rate value estimated by a driver estimated from a vehicle sensor such as a wheel speed sensor, a pressure sensor, a steering angle sensor, a lateral acceleration sensor and the like is compared with the actual yaw rate value of the vehicle detected by the yaw rate sensor, It is possible to determine whether the oversteer is shifted inward in the turning direction or the understeer is shifted to the outside in the direction in which the vehicle is turned (refer to Korean Patent Registration No. 10-2010-0093672).

언더스티어 판단부(50)는 차량의 언더스티어 상태를 판단한다.The understeer determination unit 50 determines the understeer state of the vehicle.

오버스티어 판단부(60)는 차량의 오버스티어 상태를 판단한다.The over-steering determiner 60 determines the over-steering state of the vehicle.

언더스티어 판단부(50)와 오버스티어 판단부(60)는 차량에 장착된 차량 자세제어장치로부터 수신된 언더스티어 혹은 오버스티어 정보를 이용하여 판단할 수 있다.The understeer judging unit 50 and the oversteer judging unit 60 can judge using the understeer or oversteer information received from the vehicle posture control device mounted on the vehicle.

노면 판단부(70)는 차량의 주행노면이 좌우 노면마찰계수가 다른 스플리트 노면인지를 판단한다(대한민국 공개특허공보 제10-2004-0097693호 참조).The road surface judging section 70 judges whether the running road surface of the vehicle is a split road surface having a left and right road surface friction coefficient different from each other (refer to Korean Patent Publication No. 10-2004-0097693).

이하에서는 제어부(10)의 차량의 언더스티어시, 오버스티어시, 불균일 노면 주행시 전동액추에이터의 작동을 설명한다.Hereinafter, the operation of the electric actuator at the time of understeering, oversteering, and uneven road surface of the vehicle of the control unit 10 will be described.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치가 적용된 차량의 언더스티어시 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the operation of an electric actuator at understeering of a vehicle to which an electric power steering device according to another embodiment of the present invention is applied.

도 8을 참조하면, 차량이 좌측으로 선회하는 것을 나타낸다.Referring to Fig. 8, the vehicle turns to the left.

제어부(10)는 차량 선회 중 차량의 언더스티어시 제1 전동액추에이터(30)를 작동시켜 선회 내측 전륜(FL)를 검정색 화살표 방향과 같이 조향시킨다. 이때, 제어부(10)는 선회 내측 후륜(RL)에 브레이크 제동압을 조절하는 유압조절부를 통해 제동력을 가할 수 있다. 제어부(10)는 차량자세제어장치에 선회 내측 후륜에 제동력을 가할 것을 요청할 수 있다.The control unit 10 operates the first electric actuator 30 during understeering of the vehicle during the vehicle turning to steer the turning inner front wheel FL as indicated by the black arrow direction. At this time, the control unit 10 may apply a braking force to the rear inner rear wheel RL through a hydraulic pressure regulating unit for regulating the braking braking pressure. The control unit 10 can request the vehicle attitude control device to apply the braking force to the rear inner rear wheel.

이와 같이, 차량의 언더스티어시 선회 내측 후륜(RL)에 제동력을 가하여 차량의 안쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴과 함께 선회 내측 전륜(FL)를 미리 설정된 각도(θ1)만큼 더 좌측으로 꺽어 차량을 더 회전시킴으로써 차량이 원하는 궤적에서 바깥쪽으로 밀려나는 것을 보다 효과적으로 방지하여 차량의 자세를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있다.In this manner, a braking force is applied to the inner rear wheel RL in the understeering state of the vehicle to generate a compensating moment acting on the inside of the vehicle, and the turning inner front wheel FL is further turned to the left by a predetermined angle? It is possible to more effectively prevent the vehicle from being pushed outwardly from a desired trajectory, thereby stably maintaining the posture of the vehicle.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치가 적용된 차량의 오버스티어시 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining an operation of an electric actuator in an oversteering state of a vehicle to which an electric power steering device according to another embodiment of the present invention is applied.

도 9를 참조하면, 차량이 좌측으로 선회하는 것을 나타낸다.Referring to Fig. 9, it is shown that the vehicle turns to the left.

제어부(10)는 차량 선회 중 차량의 오더스티어시 제1 전동액추에이터(30)를 작동시켜 선회 내측 전륜(FL)를 검정색 화살표 방향과 같이 조향시킨다. 이때, 제어부(10)는 선회 외측 전륜(FR)에 브레이크 제동압을 조절하는 유압조절부를 통해 제동력을 가할 수 있다. 제어부(10)는 차량자세제어장치에 선회 외측 전륜에 제동력을 가할 것을 요청할 수 있다.The control unit 10 operates the first electric actuator 30 at the time of order-steering of the vehicle while turning the vehicle so as to steer the turning inner front wheel FL as shown by the black arrow direction. At this time, the control unit 10 may apply the braking force to the outer front wheel FR through the hydraulic pressure regulator for regulating the braking braking pressure. The control unit 10 may request the vehicle attitude control device to apply the braking force to the outer front wheel of the turn.

이와 같이, 차량의 오버스티어시 선회 외측 전륜(FR)에 제동력을 가하여 차량의 바깥쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴과 함께 선회 내측 전륜(FL)를 미리 설정된 각도(θ2)만큼 덜 좌측으로 꺽어 차량을 덜 회전시킴으로써 차량의 조종성 상실을 보다 효과적으로 방지하여 차량의 자세를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있다.In this manner, a braking force is applied to the outer front wheel FR of the vehicle during oversteering to generate a compensating moment acting on the outside of the vehicle, and the turning inner front wheel FL is turned to the left by a predetermined angle? It is possible to more effectively prevent the loss of maneuverability of the vehicle and to maintain the posture of the vehicle more stably.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치가 적용된 차량이 불균일 노면 주행시 전동액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining the operation of the electric actuator at the time of driving the vehicle with the electric power steering device according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 주행 좌측 바퀴는 아스팔트와 같은 고마찰노면을, 주행 우측 바퀴는 눈이 쌓인 아스팔트와 같이 저마찰노면을 주행하는 같이 차량이 스플리트 노면 주행하는 것을 나타낸다.Referring to FIG. 10, the running left wheel indicates a high friction road surface such as an asphalt, and the right road wheel indicates a vehicle running on a low friction road, such as snow-covered asphalt.

일반적으로 차량이 스플리트 노면 주행시 저마찰노면 반대쪽(즉, 고마찰노면)으로 회전할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 저마찰노면측 바퀴에 제동력을 가하여 차량이 회전하지 않게 한다.Generally, when the vehicle travels on a split road surface, it can rotate on the opposite side of the low friction road surface (i.e., the high friction road surface). Therefore, in this case, the braking force is applied to the low-friction road surface side wheels to prevent the vehicle from rotating.

제어부(10)는 스플리트 노면 주행시, 고마찰노면을 주행하는 바퀴 중 제1 전동액추에이터(30)를 작동시켜 고마찰노면 전륜(FL)를 검정색 화살표 방향과 같이(차량이 스플리트 노면에서 회전하는 반대방향) 조향시킨다. 이때, 제어부(10)는 브레이크 제동압을 조절하는 유압조절부를 통해 저마찰노면측 바퀴에 제동력을 가하거나, 차량의 제동력을 조절하는 제동력제어장치에 저마찰노면측 바퀴에 제동력을 가할 것을 요청할 수 있다.The control unit 10 operates the first electric actuator 30 of the wheels traveling on the high friction road surface to drive the high friction surface front wheel FL in the direction of the black arrow (when the vehicle is rotating on the split road surface In the opposite direction). At this time, the controller 10 may apply a braking force to the low-friction road surface wheel through the hydraulic pressure adjusting unit for adjusting the braking braking pressure, or may request the braking force control device for adjusting the braking force of the vehicle to apply the braking force to the low- have.

이와 같이, 차량의 스플리트 노면 주행시 저마찰노면측 바퀴에 제동력을 가하여 차량이 고마찰노면측으로 회전하는 것을 방지하는 보상 모멘트를 생성시킴과 함께 고마찰노면측 전륜(FL)를 미리 설정된 각도(θ3)만큼 차량이 회전하는 반대쪽으로 향하도록 조향하여 차량이 운전자가 의도와 달리 회전하지 않도록 함으로써 차량의 자세를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있다.In this way, a braking force is applied to the low-friction road surface side wheel when the vehicle travels on the split road surface, thereby generating a compensation moment for preventing the vehicle from rotating toward the high friction road surface, and at the same time, ) So that the vehicle does not rotate unlike the driver's intention, so that the posture of the vehicle can be more stably maintained.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치에서 랙바의 길이를 가변시키는 제1 전동액추에이터 및 제2 전동액추에이터를 설명하기 위한 개념도이다.11 is a conceptual diagram for explaining a first electric actuator and a second electric actuator for varying the length of a rack bar in an electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 랙바(6)는 제1 랙바(6A)와 제2 랙바(6B)로 구분되어 있다.Referring to FIG. 11, the rack bar 6 is divided into a first rack bar 6A and a second rack bar 6B.

제1 랙바(6A)와 제2 랙바(6B)에는 댐퍼(50)가 개재되어 있다. 댐퍼(50)는 스프링 등의 탄성부재에 의해 길이가 조절되는 구조이다. 댐퍼(50)의 길이가 조절됨에 따라 랙바(6)의 길이는 가변된다.A damper 50 is interposed between the first rack bar 6A and the second rack bar 6B. The damper 50 is a structure whose length is controlled by an elastic member such as a spring. As the length of the damper 50 is adjusted, the length of the rack bar 6 is variable.

제1 랙바(6A)에는 제1 랙 기어가 형성되어 있고, 제2 랙바(6B)에는 제2 랙 기어가 형성되어 있다.A first rack gear is formed in the first rack bar 6A and a second rack gear is formed in the second rack bar 6B.

제1 전동액추에이터(30)는 정역 회전 가능한 제1 전동모터(M1)를 포함한다. 제1 전동모터(M1)는 제1 랙바(6A)에 형성된 제1 랙 기어(6A_G)에 치합되어 있다. 제1 전동모터(M1)가 회전함에 따라 제1 랙바(6A)가 직선 이동하여 제1 랙바(6A)가 슬라이딩 운동할 수 있다.The first electric actuator (30) includes a first electric motor (M1) capable of normal and reverse rotations. The first electric motor M1 meshes with the first rack gear 6A_G formed on the first rack bar 6A. As the first electric motor M1 rotates, the first rack bar 6A linearly moves and the first rack bar 6A can slide.

제2 전동액추에이터(40)는 정역 회전 가능한 제2 전동모터(M2)를 포함한다.The second electric actuator (40) includes a second electric motor (M2) capable of normal and reverse rotations.

제2 전동모터(M2)는 제2 랙바(6B)에 형성된 제2 랙 기어(6B_G)에 치합되어 있다. 제2 전동모터(M2)가 회전함에 따라 제2 랙바(6B)가 직선 이동하여 제2 랙바(6B)가 슬라이딩 운동할 수 있다.The second electric motor M2 meshes with the second rack gear 6B_G formed on the second rack bar 6B. As the second electric motor M2 rotates, the second rack bar 6B linearly moves and the second rack bar 6B can slide.

기존에는 전동모터가 1개만 있어 랙바의 길이가 고정되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치는 상기한 구성을 갖춤으로써 렉바(6)의 길이를 가변할 수 있어 좌우 차륜을 독립적으로 조향 보조할 수 있다.The electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention can change the length of the lever 6 by having the above-described configuration, so that the left and right wheels can be independently So as to assist steering.

제1 전동액추에이터(30)와 제2 전동액추에이터(40)의 작동을 살펴보면, 운전자가 스티어링 휠(3)을 시계 반대 방향으로 회전시킬 경우 제1 전동모터(M1)과 제2 전동모터(M2)가 회전하여 제1 랙바(6A)와 제2 랙바(6B)를 스티어링 휠(3)의 회전방향에 맞게 이동시킨다. 제1 랙바(6A)와 제2 랙바(6B)가 스티어링 휠(3)의 회전방향에 맞게 이동함에 따라 각 차륜이 시계 반대 방향으로 랙바(6)의 기어비에 따라 정렬된다. 즉, 차량의 좌우 차륜이 랙바(6)가 움직인 만큼 시계 반대 방향으로 정렬된다. 이때, 랙바(6)의 댐퍼(50)에는 부하가 걸리지 않는 상태이다.When the driver rotates the steering wheel 3 in the counterclockwise direction, the first electric motor M1 and the second electric motor M2 act as the first and second electric actuators 30, The first rack bar 6A and the second rack bar 6B are moved in accordance with the rotating direction of the steering wheel 3. As the first rack bar 6A and the second rack bar 6B move in accordance with the rotational direction of the steering wheel 3, the respective wheels are aligned in the counterclockwise direction according to the gear ratio of the rack bar 6. That is, the left and right wheels of the vehicle are aligned counterclockwise as the rack bar 6 moves. At this time, no load is applied to the damper 50 of the rack bar 6.

한편, 차량 자세 제어가 필요한 상황시, 예를 들어 좌측 바퀴만 시계 반대 방향으로 더 회전시킬 경우, 제1 전동모터(M1)는 기존 상태 유지하고(예를 들면, 위에서 설명한 것과 같이 랙바(6)의 기어비에 따라 작동시킴), 제2 전동모터(M2)만을 그것보다 더 회전시켜 제2 랙바(6B)를 좌측 바퀴 방향으로 더 이동시킨다. 이때, 댐퍼(50)의 길이가 늘어난다. 차량의 우측 바퀴는 위에서 설명한 운전자가 스티어링 휠(3)을 시계 반대 방향으로 회전시킬 경우와 동일하지만, 좌측 바퀴는 추가적으로 시계 반대 방향으로 더 회전한다. 이와 같이, 차량 제어 상황에 따라 각 바퀴를 독립적으로 조향 보조할 수 있다.On the other hand, when the vehicle position control is required, for example, when only the left wheel is further rotated in the counterclockwise direction, the first electric motor M1 is maintained in the existing state (for example, So that only the second electric motor M2 is rotated further to further move the second rack bar 6B in the left wheel direction. At this time, the length of the damper 50 is increased. The right wheel of the vehicle is the same as when the driver described above rotates the steering wheel 3 counterclockwise, but the left wheel further rotates further counterclockwise. In this manner, the wheels can be steered and assisted independently in accordance with the vehicle control situation.

6 : 랙바 7 : 타이로드
8 : 전동액추에이터 10 : 제어부
20 : 감지부 30 : 제1 전동액추에이터
40 : 제2 전동액추에이터 50 : 언더스티어 판단부
60 : 오버스티어 판단부 70 : 노면 판단부6: Rack bar 7: Tie rod
8: electric actuator 10:
20: sensing part 30: first electric actuator
40: second electric actuator 50: understeer decision unit
60 oversteer determination unit 70:

Claims

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A first tie rod to which a first wheel is connected;
A second tie rod to which a second wheel is connected;
A rack bar connected at one side to the first tie rod and connected at the other side to the second tie rod so as to be slidable;
A first electric actuator for varying a length of the rack bar or varying a gap between the rack bar and the first tie rod;
A second electric actuator for varying a length of the rack bar or varying a gap between the rack bar and the second tie rod;
A sensing unit for sensing a steering torque of the steering wheel; An understeer determination unit for determining an understeer of the vehicle;
An oversteer determination unit for determining an oversteer of the vehicle; And
The first electric actuator is operated according to the steering torque sensed by the sensing unit to vary the length of the rack bar or to vary the distance between the rack bar and the first tie rod and to operate the second electric actuator, And a controller for varying the length of the rack bar or varying the gap between the rack bar and the second tie rod so as to slide the rack bar,
Wherein the control unit rotates the turning inner front wheel in a larger turning direction than the turning outer side front wheel by using either the first electric actuator or the second electric actuator at the time of understeering of the vehicle, Wherein the turning inner front wheel is rotated less in the turning direction than the front outer turning wheel by using either the electric actuator or the second electric actuator.

6. The method of claim 5,
The first electric actuator includes a first electric motor provided between one end of the rack bar and the first tie rod and connected to one end of the rack bar to vary the gap between the rack bar and the first tie rod, And a first moving body connected to the first tie rod and linearly moved by receiving the power of the first electric motor,
The second electric actuator includes a second electric motor provided between the other end of the rack bar and the second tie rod and connected to the other end of the rack bar to vary the gap between the rack bar and the second tie rod, And a second moving body connected to the second tie rod and receiving the power of the second electric motor and linearly moving.

6. The method of claim 5,
Wherein the rack bar is divided into a first rack bar connected to the first tie rod and a second rack connected to the second tie rod and interposed between the first rack bar and the second rack bar, And a damper,
The first electric actuator includes a first electric motor that is engaged with a first rack gear formed on one side of the first rack bar so as to slide the first rack bar,
And the second electric actuator includes a second electric motor that meshes with and rotates with a second rack gear formed on one side of the second rack bar so as to slide the second rack bar.

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