KR19980047566A

KR19980047566A - 조타력이 자동 보정되는 전자제어 파워 스티어링

Info

Publication number: KR19980047566A
Application number: KR1019960066060A
Authority: KR
Inventors: 강화익
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-14
Filing date: 1996-12-14
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 조타력이 자동 보정되는 전자제어 파워 스티어링에 관한 것으로서, 종래 전자 제어 파워 스티어링은 급 코너링시 증가된 보타력에 의해 운전자에게 부담을 주는 문제점이 있었던 바, 본 발명의 전자제어 파워 스티어링은 종래 트로틀 포지션 센서(80) 및 차속센서(30) 외에도 스티어링 휠 포지션 센서(20)를 입력하는 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )(10)를 설치하되, 각 센서의 신호에 따라 출력 전류값을 결정하게 하고, 결정된 출력 전류값이 유압 실린더(70)를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(40)를 제어하게 하여 코너링 및 차속에 의해 스티어링 휠이 무겁게 되는 보타력을 자동 보정할 수 있게 설치 구성한다.

따라서, 본 발명의 장치를 이용한 자동차는 급 코너링시 핸들을 무겁게 하는 보타력을 자동으로 보정하여 운전자에게 편리를 제공하게 되는 이점이 있다.

Description

조타력이 자동 보정되는 전자제어 파워 스티어링

본 발명은 조타력이 자동 보정되는 전자제어 파워 스티어링에 관한 것으로서, 상세하게는 종래 전자 제어 파워 스티어링은 속도에 따라 조타력이 단일하게 제어됨에 따라 코너링시 보타력이 커져 스티어링 휠을 무겁게 하고 운전자에 부담을 주는 문제가 있어 스티어링 휠 포지션 센서의 신호를 ECPS E.C.U에 입력하고, 조타력에 영향을 주는 ECPS E.C.U의 출력 전류값이 스티어링 휠 포지션 센서의 신호에 따라 일정 룰에 의해 자동 결정되게 하여 급 코너링시 보타력이 자동 보정될 수 있게 한 보타력이 자동 보정되는 전자제어 파워 스티어링에 관한 것이다.

일반적으로 전자 제어 파워 스티어링은 ECPS(electronic control power steering)라 하며, 특히 전자적으로 자동 제어되는 파워 스티어링을 일컫게 되며, 파워 스티어링은 엔진에 의해 구동되는 오일 펌프의 유압으로 스티어링 오일의 조작력을 가볍게 하는 장치의 총칭을 말하게 되며, 작동원리는 압력을 높인 오일을 조향 장치와 연동하는 실린더에 넣어 피스톤의 운동에 의해 핸들의 조작력을 가볍게 하는 것이며, 파워 실린더에 들어가는 오일의 량은 컨트롤 밸브에 의해 조정되며, 핸들의 조작을 신속히 할수록 많아지고 핸들의 조작을 멈추면 오일의 유입도 멈추는 구조로 되어 있다. 그러므로 통상의 핸들조작과 같은 감각으로 운전할 수 있게 되며, 기능에 따라 차속 감응형과 회전수 감응형이 있으며 컨트롤 밸브나 파워 실린더의 모양과 배치에 따라 인티그릴형과 세미 인티그릴형 그리고 링키지형 등으로 분류되어 사용되고 있다.

또한, 전자제어 파워 스티어링은 차속에 따라 스티어링 쉬프트를 구속하기 위한 힘을 솔레노이드 밸브에 의해 제어되게 하고, 솔레노이드 밸브를 제어하기 위해 일정한 제어형식이 프로세싱 된 컨트롤 유니트가 설치되며, 상기 솔레노이드 밸브에 의해 일정 유압이 샤프트에 인가되어 스티어링 휠에 직접적인 영향을 주게되며, 상기 컨트롤 유니트는 전자 클러치를 지닌 전동 모터를 차속, 엔진 회전수, 기어박스에 걸리는 토크 등의 신호에 의하여 출력 전류값을 결정하며, 클러치의 개폐 및 모터의 회전을 제어하여 파워 스티어링이 자동으로 제어 될 수 있게 설치되어 있다.

즉, 종래의 전자제어 파워 스티어링은 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )가 트로틀 포지션 센서의 신호와 스피드 센서의 신호만을 입력하여 제어 신호를 출력함에 따라 차량의 스피드에 따라 출력 전류값이 저하되는 단일방식의 제어룰로 제어된다.

따라서, 종래 스티어링 휠의 조타력(STR'G FEEL)은 단순하여 다양한 선택폭을 갖지 못하게 되며, 전류가 낮아진 만큼 저항력(EFFORT)은 증가하여 직진 주행시 스티어링 필(STR'G FEEL)이 탄탄해지고 스티어링 성능에 의해 차량의 안정성(STABILITY) 및 복원력에 대한 성능이 향상되나 급 코너링시 스티어링 휠이 꺽은 만큼 또는 코너링이 급하면 급할수록 꺾어진 스티어링 휠을 유지하기 위한 힘 즉, 보타력이 커지기 때문에 운전자에게 큰 부담을 주게 된다.

즉, 종래 전자 제어 파워 스티어링은 조타력이 단순하게 제어되어 급 코너링시 증가된 보타력에 의해 운전자에게 부담을 주는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 차속에 따라 출력 전류값이 단일하게 제어되는 종래의 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )에 스티어링 포지션 센서의 신호를 입력하며, 휠의 각도에 따라 출력 전류값을 셋팅된 일정룰에 따라 자동으로 결정하여 출력함으로써 급 코너링시 보타력이 자동 제어되어 휠의 부담이 저감되게 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명의 전자제어 파워 스티어링은 종래 트로틀 포지션 센서 및 차속센서 외에도 스티어링 휠 포지션 센서를 입력하는 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )를 설치하고, 상기 컨트롤 유니트는 차속 및 스티어링 휠 포지션 센서의 신호에 따라 출력 전류값이 결정되게 하되, 출력되는 전류는 솔레노이드 밸브를 제어하여 조절되는 유압 실린더의 유압이 스티어링 휠의 조작력을 가볍게 제어하는 것을 그 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 장치가 적용된 전자제어 파워 스티어링에 대한 개략적인 작용 블럭도.

도 2 는 본 발명이 적용된 전자제어 파워 스티어링을 제어하기 위한 ECU의 출력 신호와 유압 실린더의 유압에 대한 관계도.

도 3 은 본 발명이 적용된 전자제어 파워 스티어링을 제어하기 위한 차속 신호의 신호와 유압 실린더의 유압에 대한 관계도.

도 2 는 본 발명이 적용된 전자제어 파워 스티어링을 제어하기 위한 스티어링 휠 포지션 센서의 신호와 유압 실린더의 유압에 대한 관계도.

* 도면의 주요 부분에 부호설명 *

10 : 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U.) 20 : 스티어링 휠 포지션 센서

30 : 차속 센서 40 : 솔레노이드 밸브

50 : 유압 펌프 60 : 방향 제어 밸브

70 : 유압 실린더 80 : 트로틀 포지션 센서

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 구성에 대하여 예시한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

트로틀 포지션 센서(80) 및 차속센서(30)의 신호를 입력하는 종래 전자제어 파워 스티어링의 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )(10)에는 스티어링 휠 포지션 센서(20)의 신호를 입력하고, 상기 컨트롤 유니트(10)는 차속 및 스티어링 휠 포지션 센서(30,20)의 신호에 따라 솔레노이드 밸브(40)를 제어하기 위한 출력 전류값을 결정할 수 있게 한다.

따라서, 상기 컨트롤 유니트(10) 내에는 출력 전류값을 결정하기 위한 모드를 셋팅하여 프로세싱으로 내장하며, 셋팅된 프로세싱에 의해 입력되는 각 센서의 신호가 분석되어 출력 전류값이 자동으로 결정되어 출력할 수 있게 설치한다.

상기한 본 발명의 구성에 대한 작용 및 효과는 다음과 같다.

스티어링 휠 포지션 센서(20)의 신호는 종래의 전자제어 파워 스티어링의 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )(10)에 신호가 입력되어 트로틀 포지션 센서(80) 및 차속센서(30)의 신호와 함께 상기 컨트롤 유니트(10)가 차속 및 스티어링 휠 각도에 따라 솔레노이드 밸브(40)를 제어하기 위한 출력 전류값을 결정할 수 있게 하는 작용을 한다.

예시된 도 2 는 솔레노이드 밸브(40)에 의해 제어되는 유압 실린더(70)의 유압과 컨트롤 유니트(10)의 출력 전압의 관계를 도시한 그래프이며, 도 3 은 차속 센서(30)의 신호와 유압과의 관계를, 도 4 는 유압 실린더(70)의 유압과 스티어링 휠 포지션 센서(20)에 의한 휠 각의 관계를 비교 도시한 그래프이다.

또한, 상기 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )(10)는 출력 전류값을 결정하기 위해 입력되는 각 센서의 신호를 분석하게 되며 분석되어진 신호는 기 설정된 프로세싱에 의해 출력 전류값을 결정하게 되며, 결정/출력되는 전류는 솔레노이드 밸브(40)를 제어함으로써 차속 및 스티어링 휠 각도에 따라 최상의 조타력과 보타력의 보정을 위해 스티어링 휠을 자동 제어하는 작용을 한다.

이와 같이, 본 발명의 장치를 이용한 전자제어 파워 스티어링은 차량의 주행 속도와 코너링시 변동되는 스티어링 휠 각도에 의해 스티어링 휠의 조타력과 보타력을 자동 제어하여 운전자의 부담을 저감되게 하는 이점이 있다.

Claims

차량의 코너링 주행시 스티어링 휠의 각을 감지하기 위한 스티어링 휠 포지션 센서와, 상기 스티어링 휠 포지션 센서의 신호를 입력하여 설정된 프로세싱에 의해 출력 전류값을 자동으로 결정하는 컨트롤 유니트(E.C P.S. E.C.U )와, 상기 컨트롤 유니트의 출력전류에 의해 제어되어 스티어링 휠의 조타력 및 보타력을 자동 제어하기 위한 솔레노이드 밸브 및 유압 실린더로 구성되어짐을 특징으로 하는 타력이 자동 보정되는 전자제어 파워 스티어링.