KR19980061228A - Automotive load sensitive power steering - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 동력조향장치에 관한 것으로서, 특히 자동차의 하중에 따라 동력조향장치의 감도를 변화시키도록 하는 하중감응식의 동력조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering apparatus for an automobile, and more particularly to a load-sensitive power steering apparatus for changing the sensitivity of the power steering apparatus according to the load of the automobile.
본 발명은 자동차의 동력조향장치의 제어를 차량의 하중의 변화에 따라 동력조향장치 제어를 행할 수 있도록 하여 동력조향장치의 효용을 높이도록 하는 자동차용 하중감응 동력조향장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a load-sensitive power steering apparatus for automobiles, which makes it possible to control the power steering apparatus according to the change of the load of the vehicle to increase the utility of the power steering apparatus. .
본 발명은 목적을 실현하기 위한 수단으로, 조향휠(5)과, 오일 펌프(2)와, 오일통로(8)와, 오일이 공급되는 컨트롤밸브부(6)와, 조향기어박스(7)와, (11)와 바이패스통로(9)와, 상기 바이패스통로의 유량을 제어하는 유량제어밸브(4)와, 차속 검출센서(11)와, 상기 차속검출센서의 출력값에 따라 차속이 클수록 상기 유량제어 밸브(4)를 열도록 제어하는 전자제어장치(10)를 구비하는 동력조향장치에 있어서, 차량의 하중을 검출하는 하중검출센서(12)와, 상기 하중검출센서로부터의 출력을 기초로 하중이 작을 수록 유량제어밸브를 열도록 제어하는 전자제어장치(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 하중감응 동력조향장치를 제공한다.The present invention provides a steering wheel (5), an oil pump (2), an oil passage (8), a control valve part (6) to which oil is supplied, and a steering gear box (7). (11) and the bypass passage (9), the flow rate control valve (4) for controlling the flow rate of the bypass passage, the vehicle speed detection sensor (11), the higher the vehicle speed in accordance with the output value of the vehicle speed detection sensor A power steering apparatus having an electronic control device 10 for controlling the flow control valve 4 to be opened, comprising: a load detection sensor 12 for detecting a load of a vehicle, and an output from the load detection sensor; It provides a load-sensitive power steering device for a vehicle, characterized in that it comprises an electronic control device 10 for controlling the opening of the flow control valve as the furnace load is smaller.
본 발명에 따라, 차량의 속력만이 아니라 하중에 따라 동력조향장치의 감도를 조절할 수 있게 되어 속도감응과 함께, 하중에 따라서도 감응하도록 하여 보다 정확한 동력조향장치의 감응도를 얻을 수 있게 되었다.According to the present invention, the sensitivity of the power steering apparatus can be adjusted according to the load as well as the speed of the vehicle, so that the sensitivity of the power steering apparatus can be obtained by responding to the speed and the load.
Description
대형차의 경우 또는 타이어 공기압이 저압상태인 경우는 전륜의 접지저항이 증가하기 때문에 조향휠의 조작력이 약화되어 신속한 조향조작을 할 수 없고, 또한 승용차의 전륜구동경향, 타이어의 광폭화추세에 따라 차량의 주행 또는 정지중에 핸들조작의 신속화 경량화가 요구되므로 이를 해결하기 위한 수단으로 동력조향장치가 제공되고 있다.In the case of a large vehicle or a low tire pressure, the ground resistance of the front wheel increases, so that the steering wheel's operating force is weakened, so that it is not possible to carry out a quick steering operation. Power steering is provided as a means to solve this problem is required to reduce the speed and weight of the steering operation during driving or stopping.
종래의 자동차의 동력조향장치는 조향장치의 도중에 배력장치를 설치하여 조향 휠 조작력을 배력작용에 의해 경감시키는 것으로, 엔진의 구동에 따라 구동되는 오일펌프에 의해 유압을 발생시켜 이 유압을 동력으로 하여 운전자의 조작력을 배력하도록 한다.The conventional power steering device for automobiles is to reduce the steering wheel operating force by the backing action by installing a booster in the middle of the steering device. The oil pressure is generated by the oil pump driven by the engine driving, and the hydraulic pressure is used as the power. Try to increase the driver's operating power.
한편, 통상 조향장치는 차량의 속력이 빨라질수록 조향력의 가벼워지지만, 속도에 무관하게 배력의 크기가 일정한 동력조향장치의 경우 고속으로 될수록 휠이 가벼워 사고의 위험이 있으므로 이를 방지하기 위해 차속에 따라 조향력을 변화시키는 전자제어식 동력조향장치가 제공되고 있다.On the other hand, in general, the steering speed of the vehicle becomes lighter as the vehicle's speed increases, but in the case of a power steering system that has a constant magnitude of power regardless of the speed, the wheel becomes lighter as it becomes high speed, so there is a risk of an accident. There is provided an electronically controlled power steering apparatus for changing the pressure.
이러한 종래의 동력조향장치의 제어시스템에 따르면, 제 1도에 도시되어 있는 바와 같이 엔진(1), 엔진(1)이 구동됨에 따라 구동되는 오일 펌프(2), 오일 펌프(2)에 오일을 공급하는 오일 탱크(3), 조향휠(5), 조향휠(5)이 회전될 때 힘을 전달하는 조향 샤프트, 오일 펌프(2)로부터 오일이 공급되고 조향 샤프트를 통해 회전력이 인가되면 그 힘에 따라 유압을 절환하는 컨트롤 밸브부(6), 컨트롤 밸브부(6)를 통과한 오일이 공급되어 조향휠(5)의 회전력을 상기 오일의 압력에 따라 배력하여 타이로드에 전달하는 조향기어박스(7), 오일통로(8)의 유량을 제어하여 컨트롤 박스의 유압을 조정하는 유량제어밸브(4), 차속검출센서(11), 상기 센서로부터의 감지값에 따라 유량제어밸브(4)를 제어하는 전자제어장치(10)로 구성된다.According to the control system of the conventional power steering device, as shown in FIG. 1, oil is supplied to the engine 1, the oil pump 2 and the oil pump 2 driven as the engine 1 is driven. The oil tank (3), the steering wheel (5), the steering shaft (5) which transmits the force when the steering wheel (5) is rotated, the oil is supplied from the oil pump (2) and the rotation force is applied through the steering shaft. According to the control valve unit 6 for switching the hydraulic pressure, the oil is passed through the control valve unit 6 is supplied to the steering gear box to transfer the rotational force of the steering wheel (5) in accordance with the pressure of the oil to the tie rods (7), the flow control valve (4) for controlling the oil pressure of the control box by controlling the flow rate of the oil passage (8), the vehicle speed detection sensor (11), and the flow control valve (4) in accordance with the detected value from the sensor. It consists of the electronic control apparatus 10 to control.
전술한 바와 같이 종래의 자동차의 차속감응동력조향장치의 작용은 다음과 같다. 먼저, 자동차의 운전자가 자동차의 시동을 건 상태에서 자동차의 조향휠(5)을 회전시키면, 핸들(5)의 회전력이 조향 샤프트를 통해 컨트롤 밸브부(6)에 전달된다. 그리고 엔진(1)이 구동될 때 회전하는 오일 펌프(2)는 오일 탱크(3)에서 공급되는 오일을 오일 통로를 통해 컨트롤 밸브부(6)에 공급한다.As described above, the operation of the vehicle speed-sensing force steering apparatus of the conventional vehicle is as follows. First, when the driver of the vehicle rotates the steering wheel 5 of the vehicle while the vehicle is started, the rotational force of the handle 5 is transmitted to the control valve part 6 through the steering shaft. And the oil pump 2 which rotates when the engine 1 is driven supplies the oil supplied from the oil tank 3 to the control valve part 6 through an oil passage.
이때, 컨트롤 밸브부(6)내의 토션바(도시되지 않음)는 반작용력에 해당하는 만큼 비틀림 응력을 받게되어 약간 비틀리게 된다. 이 토션바의 비틀림 작용과 컨트롤 밸브부(6)를 통해 공급되는 오일의 작용에 의해 조향기어박스(7)가 작동하게 되어 조향휠(5)의 조향력을 배력하여 타이로드를 통해 차륜으로 전달하게 된다.At this time, the torsion bar (not shown) in the control valve part 6 is subjected to a torsional stress corresponding to the reaction force and is slightly twisted. By the torsion of the torsion bar and the action of the oil supplied through the control valve part 6, the steering gear box 7 is operated to transfer the steering force of the steering wheel 5 to the wheel through the tie rods. do.
한편, 전자제어장치(10)는 차속검출센서(11)로부터의 검출값이 클수록 차속이 빠르고, 작을수록 차속이 느릴 것으로 판단하고, 고속일수록 조향휠을 무겁게 하여 조향안정성을 확보하려는 목적으로 유량제어밸브(4)의 유량을 제어한다.On the other hand, the electronic controller 10 determines that the vehicle speed is faster as the detection value from the vehicle speed detection sensor 11 is larger, and the vehicle speed is slower as the value is smaller. The flow rate of the valve 4 is controlled.
즉, 차량이 저속주행중, 또는 정차중이라고 판단되면 유량제어밸브(4)를 닫아 오일펌프로부터의 압력 대부분이 컨트롤밸브부의 파워실린더로 입력되어 작동압을 증가시켜 조향력이 크도록 하는 반면, 차량이 고속으로 주행중이라 판단되면 유량제어밸브(6)를 열어 오일펌프로부터 컨트롤 밸브부로 입력되는 고압의 일부를 바이패드통로(9)로 우회시켜 컨트롤밸브부(6)의 파워실린더(도시되지 않음)에 작용하는 유압을 낮추어 조향휠의 조작력을 줄이도록 하여 조향휠을 상대적으로 무겁게 한다.That is, when it is determined that the vehicle is traveling at low speed or stopped, the flow control valve 4 is closed to input most of the pressure from the oil pump to the power cylinder of the control valve to increase the operating pressure so that the steering force is large. If it is determined that the vehicle is running, the flow control valve 6 is opened to bypass a part of the high pressure input from the oil pump to the control valve part to the bypass pad 9 to act on the power cylinder (not shown) of the control valve part 6. The steering wheel is made relatively heavy by lowering the hydraulic pressure to reduce the steering force.
이러한 제어의 결과, 조향휠의 조작력을 배력하여 조향휠을 조작하기 쉽도록 하며, 동시에 고속에서는 배력작용을 저하시켜 조향감응도를 줄이도록 하고 있다.As a result of this control, the steering wheel is easily operated by increasing the operating force of the steering wheel, and at the same time, the steering force is reduced to reduce steering sensitivity at high speed.
그러나 이러한 종래의 속도감응동력조향장치는 차량의 속력에 따라 조향휠의 감도를 조정하므로 효율적임에 반해, 차량의 중량은 고려하지 않으므로 불완전하였다.However, such a conventional speed-sensitive force steering device is inefficient because it adjusts the sensitivity of the steering wheel according to the speed of the vehicle, whereas the weight of the vehicle is not considered.
즉 차량이 적재화물이나 승객이 많아 무거운 경우와 가벼운 경우를 고려하지 않고 최소중량, 최대중량, 또는 평균중량을 기준으로 차속에만 감응하므로 적재중량이 적거나 또는 많은 경우에 언제나 동일한 조향휠의 감도만을 가지므로 적절하지 못한 경우가 발생한다.In other words, the sensitivity of the same steering wheel is always the same for small or many loads because the vehicle is only sensitive to the vehicle speed based on the minimum, maximum, or average weight, without considering heavy and light loads due to the large loads or passengers. It only has a case that is not appropriate.
따라서 차량의 하중을 고려하여 이에 감응하는 동력조향장치의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a power steering device that responds to the load of the vehicle in consideration of it.
본 발명은 전술한 요구에 따른 것으로, 자동차의 동력조향장치의 제어를 차량의 하중의 변화에 따라 행하도록, 차량의 하중을 측정하는 검출장치로부터의 출력을 기초로 컨트롤밸브로의 유량을 변화시킬 수 있도록 하는 자동차용 하중감응 동력조향장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is in accordance with the above-described demands, and the flow rate to the control valve is changed based on the output from the detection device for measuring the load of the vehicle so that the control of the power steering device of the vehicle is performed in accordance with the change in the load of the vehicle. It is a technical object of the present invention to provide a load-sensitive power steering device for automobiles.
도 1은 종래의 자동차용 차속감응 동력조향장치의 개략적구성도1 is a schematic configuration diagram of a conventional vehicle speed response power steering apparatus
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 하중감응 동력조향장치의 개략적 구성을 보여주는 도면2 is a view showing a schematic configuration of a load-sensitive power steering apparatus for automobiles according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 하중감응 동력조향장치의 작동을 보여주는 중량 및 차속과 입력유량과의 관계를 도시한 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the relationship between the weight and vehicle speed and the input flow rate showing the operation of the load-sensitive power steering device for a vehicle according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:엔진2:오일펌프1: engine 2: oil pump
3:오일탱크4:유량제어밸브3: oil tank 4: flow control valve
5:조향휠6:컨트롤밸브부5: steering wheel 6: control valve
7:조향 기어박스8:오일 통로7: steering gear box 8: oil passage
9:바이패스통로10:전자제어장치9: Bypass path 10: Electronic controller
11:차속검출센서12:하중검출센서11: Vehicle speed detection sensor 12: Load detection sensor
본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로서, 조향휠(5)과, 오일 펌프(2)와, 오일통로(8)와, 오일이 공급되는 컨트롤밸브부(6)와, 조향기어박스(7)와, (11)와, 바이패스통로(9)와, 상기 바이패스통로의 유량을 제어하는 유량제어 밸브(4)와, 차속검출센서(11)와, 상기 차속검출센서의 출력값에 따라 차속이 클수록 상기 유량제어밸브(4)를 열도록 제어하는 전자제어장치(10)를 구비하는 동력조향장치에 있어서, 차량의 하중을 검출하는 하중검출센서(12)와, 상기 하중검출센서로부터의 출력을 기초로 하중이 작을수록 유량제어밸브를 열도록 제어하는 전자제어장치(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 하중감응 동력조향장치를 제공한다.The present invention is to solve the above technical problem, the steering wheel (5), the oil pump (2), the oil passage (8), the control valve unit 6 is supplied with oil, the steering gear box ( 7), (11), bypass passage 9, flow control valve 4 for controlling the flow rate of the bypass passage, vehicle speed detection sensor 11, and output values of the vehicle speed detection sensor. A power steering apparatus having an electronic control device 10 which controls the opening of the flow rate control valve 4 as the vehicle speed is larger, comprising: a load detection sensor 12 for detecting a load of the vehicle; It provides a load-sensitive power steering device for a vehicle, characterized in that it comprises an electronic control device 10 for controlling the opening of the flow control valve as the load is smaller based on the output.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 하중감응 동력조향장치의 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a load-sensitive power steering apparatus for a vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 실시예를 도시한 개략적 구성도로서, 전체적으로는 종래의 속도감응 동력조향장치와 크게 다르지 않다.Figure 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment according to the present invention, as a whole does not differ significantly from the conventional speed-sensitive power steering device.
그러나 종래의 속도감응 동력조향장치는 차속을 판단하는 기준으로 차속검출센서만을 두어, 엔진의 회전수, 또는 구동축의 회전수, 또는 차륜의 회전수만을 기준으로 하여서 바이패스통로로의 유량을 제어하도록 유량제어밸브의 개도를 조절하였으나, 본 발명의 실시예에서는 종래의 속도감응 동력조향을 위하여 바이패스통로(9)의 유량을 제어하는 유량제어밸브(4)를 차량의 하중의 따라서 제어하도록 하기 위하여 전자제어장치로의 제어입력부로서 하중검출센서(12)을 두었다.However, the conventional speed sensitive power steering device has only a vehicle speed detection sensor as a criterion for judging the vehicle speed so as to control the flow rate in the bypass passage based only on the rotational speed of the engine, the rotational speed of the drive shaft, or the rotational speed of the wheel. Although the opening degree of the flow control valve is adjusted, in the embodiment of the present invention, in order to control the flow control valve 4 for controlling the flow rate of the bypass passage 9 according to the load of the vehicle for the conventional speed-sensitive power steering. The load detection sensor 12 was provided as a control input to the electronic controller.
하중검출센서(12)는 종래의 방법에 의한 하중을 측정하는 수단으로 스프링의 변위량을 전기저항값으로 바꾸어 측정하는 방법, 압력에 따라 발생하는 전위차를 측정하는 스트레인게이지를 이용하는 방법 등 어느 것일 수 있으며, 형식에 제한을 두지는 않는다. 다만 차량의 하중을 전기적신호로 변환할 수 있도록 하는 수단을 구비하여야 한다.The load detection sensor 12 is a means for measuring a load by a conventional method, and may be any method such as measuring the displacement amount of the spring to an electrical resistance value, using a strain gauge for measuring the potential difference generated according to the pressure, and the like. It does not limit the format. Means shall be provided for converting the load of the vehicle into an electrical signal.
전자제어장치(10)는 종래의 기능 이외에 또 다른 제어논리를 구비하여야 하는 바, 하중검출센서로부터의 출력값을 기초로 상기의 유량제어밸브(4)를 제어하여야 한다.The electronic control apparatus 10 should have another control logic in addition to the conventional functions, and should control the flow control valve 4 based on the output value from the load detection sensor.
즉, 전자제어장치(10)는 하중검출센서의 출력에 따라 하중이 클수록 상기 유량제어밸브(4)를 적게 열어 컨트롤밸브부(6)로의 유량을 증가시켜 조향휠을 가볍게 하고, 하중이 작을수록 상기의 유량제어밸브(4)를 많이 열도록 하여 컨트롤 밸브부로 유입하는 작동유의 양을 줄이고 조향휠을 무겁도록 한다.That is, the electronic control apparatus 10 increases the flow rate to the control valve part 6 by opening the flow control valve 4 less as the load increases according to the output of the load detection sensor, thereby making the steering wheel lighter, and as the load becomes smaller. The flow control valve 4 is opened to a large amount to reduce the amount of hydraulic oil flowing into the control valve portion and to make the steering wheel heavy.
이하 본 발명의 속도감응 동력조향장치의 작동을 변속과 엔진 RPM이 증가하는 데 따라 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the speed-sensitive power steering device of the present invention will be described as the speed change and the engine RPM increase.
정지상태에서 엔진의 시동상태인 경우, 차속이 0이므로 유량제어밸브(4)도 닫혀있으므로 조향장치는 가벼운상태가 되고, 차속이 일정정도를 넘어서서 고속인 경우 유량제어밸브는 최대로 열어 조향장치는 무겁게 된다.When the engine is in a stopped state, the vehicle speed is zero, so the flow control valve (4) is closed, so the steering system is in a light state. When the vehicle speed exceeds a certain level and the speed is high, the flow control valve opens to the maximum and the steering system It becomes heavy.
이러한 경우에는 하중검출센서(12)의 검출에 따른 제어는 큰 의미가 없게 된다.In this case, the control according to the detection of the load detection sensor 12 is not significant.
한편 차량의 속력이 일정범위에 있을 때, 즉 차량의 출발로 차속검출센서로부터의 검출값이 커지면 유량제어밸브(4)가 열리면서 조향휠이 무거워진다.On the other hand, when the speed of the vehicle is in a certain range, that is, the detection value from the vehicle speed detection sensor increases as the vehicle starts, the flow control valve 4 opens and the steering wheel becomes heavy.
그러나, 같은 속력하에서도 차량의 중량이 많이 나가는 경우라면 조향휠은 가벼울 것이 요구된다.However, the steering wheel is required to be light if the weight of the vehicle is heavy even under the same speed.
이때, 차속에 따른 결정에도 불구하고 차량의 중량을 고려하여 상기의 유량제어밸브(4)를 조금 닫아 조향휠을 가볍도록 한다.At this time, in spite of the determination according to the vehicle speed, the steering wheel is lightened by closing the flow control valve 4 slightly in consideration of the weight of the vehicle.
또한 차량이 고속주행 중이나 차량하중이 가벼운 경우라면 유량제어밸브(4)를 보다 많이 열어 조향휠은 보다 무겁도록 하여, 같은 속력에서도 차량의 하중을 고려하여 유량제어밸브(4)의 개도를 추가로 제어하도록 한다.In addition, when the vehicle is driving at high speed or the vehicle load is light, the flow control valve 4 is opened more to make the steering wheel heavier, and the opening degree of the flow control valve 4 is further increased in consideration of the load of the vehicle at the same speed. Take control.
한편, 전술한 설명에서는 차속감응 동력조향장치에 함께 적용하는 경우만을 고려하여 설명하였으나 본 장치는 반드시 차속감응 동력조향장치와 함께 실시되는 것에만 한정되지는 않으며 독자적으로 적용가능하다.On the other hand, in the above description has been described in consideration of the case only applied to the vehicle speed-sensitive power steering device, the present device is not necessarily limited to those carried out with the vehicle speed-sensitive power steering device is applicable independently.
특히 저속의 특장차의 경우라면 속도감응보다는 하중감응 동력조향장치가 더욱 중요한 기능을 할 수 있다.Especially in the case of low-speed vehicles, the load-sensing power steering system can play a more important role than the speed response.
본 발명에 따른 자동차용 하중감응 동력조향장치의 제공에 따라, 차량의 속력만이 아니라 하중에 따라 동력조향장치의 감도를 조절할 수 있게 되어 속도감응과 함께, 하중에 따라서도 감응하도록 하여 보다 정확한 동력조향장치의 감응도를 얻을 수 있게 되었다.According to the provision of the load-sensing power steering apparatus for automobiles according to the present invention, the sensitivity of the power steering apparatus can be adjusted according to the load as well as the speed of the vehicle, so that the speed-sensitive and the load-sensitive sensitivity can be adjusted accordingly. The sensitivity of the steering system can be obtained.
본 발명은 자동차의 동력조향장치에 관한 것으로서, 특히 자동차의 하중에 따라 동력조향장치의 감도를 변화시키도록 하는 하중감응식의 동력조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering apparatus for an automobile, and more particularly to a load-sensitive power steering apparatus for changing the sensitivity of the power steering apparatus according to the load of the automobile.
본 발명은 자동차의 동력조향장치의 제어를 차량의 하중의 변화에 따라 동력조향장치 제어를 행할 수 있도록 하여 동력조향장치의 효용을 높이도록 하는 자동차용 하중감응 동력조향장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a load-sensitive power steering apparatus for automobiles, which makes it possible to control the power steering apparatus according to the change of the load of the vehicle to increase the utility of the power steering apparatus. .
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| KR100316918B1 (en) * | 1999-07-14 | 2001-12-22 | 이계안 | Cornering control system for vehicle |
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1996
- 1996-12-31 KR KR1019960080598A patent/KR100259533B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100316918B1 (en) * | 1999-07-14 | 2001-12-22 | 이계안 | Cornering control system for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100259533B1 (en) | 2000-06-15 |
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