KR19990019142U

KR19990019142U - Steering angle detector of car

Info

Publication number: KR19990019142U
Application number: KR2019970032476U
Authority: KR
Inventors: 박경신
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1999-06-05

Abstract

본 고안은 자동차의 조향각 감지장치에 관한 것으로, 차량의 주행중 선회할 때 이에 따른 조향각의 검출이 오작동없이 정확하게 이루어지게 함으로써, 기기의 오작동에 의한 검출한 데이터의 신뢰도 저하를 방지하면서 검출한 데이터를 근거로 동작되는 여타 관련장비의 정상적인 기능수행을 지속시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a steering angle sensing device of a vehicle, and by detecting the steering angle accurately when the vehicle turns while driving, it is based on the detected data while preventing the reliability of the detected data caused by the malfunction of the device. Its purpose is to enable the normal functioning of other related equipment operated by

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 조향축(1)상에 일체로 결합된 제 1스퍼어기어(2)와, 이 제 1스퍼어기어(2)의 외주면에 치합된 제 2스퍼어기어(3), 이 제 2스퍼어기어(3)의 중앙에 회전축(4)이 결합된 가변저항기(5), 이 가변저항기(5)에 연결되어 이로부터 검출한 가변저항값에 따라 변화되는 전압을 연산하여 회전방향 및 회전각속도를 검출하도록 된 제어기(6)로 구성되어 이루어진다.The present invention for achieving the above object, the first spur gear 2 is integrally coupled on the steering shaft (1), and the second meshed to the outer peripheral surface of the first spur gear (2) A spur gear 3, a variable resistor 5 having a rotary shaft 4 coupled to the center of the second spur gear 3, and a variable resistor value connected to the variable resistor 5 and detected therefrom. It consists of a controller 6 configured to detect the rotational direction and rotational angular velocity by calculating the changed voltage.

Description

Steering angle detector of car

본 고안은 조향시 조향각을 검출하는 장치에 관한 것으로, 특히 자동차의 조향에 따른 조향각의 검출시 기기의 오작동에 의한 검출한 데이터의 신뢰도 저하를 방지할 수 있어 동력조향장치나 전자현가장치등으로의 정확한 조향각 데이터를 송출할 수 있도록 함으로써, 관련장비의 정밀한 기능수행을 이룰 수 있게 하는 자동차의 조향각 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for detecting a steering angle during steering, and in particular, it is possible to prevent a decrease in the reliability of the detected data due to malfunction of the device when detecting a steering angle due to the steering of a vehicle. The present invention relates to a steering angle detecting device for a vehicle that enables accurate steering angle data to be transmitted, thereby enabling accurate performance of related equipment.

일반적으로 자동차의 조향장치는 주행중인 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 조향차륜인 전륜의 정열상태를 전환시키는 장치인 바, 즉 조향시 운전자가 직접 조향핸들을 조작하게 되면, 이의 조작력이조향축을 거쳐 조향기어 및 링크기구에 전달되어 전륜의 정렬상태가 변화되게 된다.In general, the steering device of a vehicle is a device for switching the alignment state of the front wheel, which is the steering wheel, to arbitrarily change the traveling direction of the driving vehicle. That is, when the driver directly manipulates the steering wheel during steering, its steering force passes through the steering shaft. It is transmitted to the steering gear and link mechanism to change the alignment of the front wheels.

그리고, 차량의 선회시 선회정도는 동력조향장치나 전자현가장치등의 여러 기기들의 입력데이터로 활용되는 바, 이를 위해 자동차의 선회에 따른 조향의 정도는 조향축의 변화되는 각도를 매개로 측정하도록 되어 있다.In addition, when the vehicle is turning, the turning degree is used as input data of various devices such as a power steering device or an electronic suspension device. For this purpose, the degree of steering according to the turning of the vehicle is measured based on the changing angle of the steering shaft. have.

한편, 조향시 조향축의 변화되는 각도는 조향각 검출센서를 통해 검출되는데, 종래의 조향각 검출센서는 도 1에 도시된 바와 같이, 조향축(11)에 일체로 결합되어 조향시 동일한 방향 및 각도로 회전하면서 동심원상으로 다수개의 조향각 감지용 슬릿(12)과 하나의 중립위치 판별용 슬릿(13)을 각기 갖춘 회전판(14)과, 이 회전판(14)의 일측에 상기 조향각 감지용 슬릿(12)을 향하도록 상하로 다소 이격되게 배치된 한쌍의 포토센서로 이루어지는 바, 이 포토센서는 중앙의 중립감지 포토센서(15)와, 이 중립감지 포토센서(15)의 좌우로 각기 배치된 제 1포토센서(16)와 제 2포토센서(17)로 구성된다.On the other hand, the angle of change of the steering shaft during steering is detected through the steering angle detection sensor, the conventional steering angle detection sensor is integrally coupled to the steering shaft 11, as shown in Figure 1 rotates in the same direction and angle during steering While the rotating plate 14 each having a plurality of steering angle detection slits 12 and one neutral position determination slit 13 concentrically, and the steering angle detection slit 12 on one side of the rotating plate 14 The photo sensor consists of a pair of photosensors spaced up and down slightly to face the photosensors, each of which has a neutral neutral photosensor 15 and a first photosensor disposed to the left and right of the neutral photosensor 15, respectively. 16 and the second photosensor 17.

따라서 조향시 상기 조향축(11)이 회전하게 되면, 이에 따라 회전판(14)도 동일한 방향과 속도로 회전하게 되고, 이때 상기 제 1포토센서(16)와 제 2포토센서(17)는 회전판(14)에 동심원상으로 형성된 다수개의 조향각 감지용 슬릿(12)을 통해 빛의 투과 또는 차단에 따른 위상이 각기 다른 펄스를 발생시키게 되며, 이 펄스를 매개로 조향시 조향의 방향과 속도를 검출할 수 있게 된다.Therefore, when the steering shaft 11 is rotated during steering, the rotating plate 14 also rotates in the same direction and speed. At this time, the first photosensor 16 and the second photosensor 17 are rotating plates ( A plurality of steering angle detection slits 12 are formed concentrically in 14 to generate pulses having different phases due to light transmission or blocking, and the direction and speed of steering during steering can be detected using these pulses. It becomes possible.

또한, 상기 조향축(11)의 중립상태는 중립감지 포토센서(15)가 회전판(14)에 마련된 중립위치 판별용 슬릿(13)을 통해 발생시키게 되는 펄스를 통해 검출될 수 있게 된다.In addition, the neutral state of the steering shaft 11 can be detected through the pulse generated by the neutral sensing photosensor 15 through the neutral position determination slit 13 provided on the rotating plate (14).

그러나, 상기와 같은 조향각 검출센서를 통한 조향각의 검출에서는, 조향축(11)상에 장착된 회전판(14)을 향해 설치된 중립감지 포토센서(15)와 제 1포토센서(16)및 제 2포토센서(17)에 의해 이루어지는 바, 특히 이러한 포토센서들에 의한 조향각의 검출은 회전판(14)의 조향각 감지용 슬릿(12)과 중립위치 판별용 슬릿(13)을 통해 빛의 투과 및 차단에 따른 위상차가 있는 펄스를 송출함에 따라 이루어지는데, 상기 회전판(14)에 마련된 조향각 감지용 슬릿(12)과 중립위치 판별용 슬릿(13)에 먼지나 이물질이 끼일 경우에는 잘못된 검출된 심호를 송출함에 따라 기기의 오작동을 유발시키게 되고, 3개의 포토센서중 어느 하나라도 제 기능을 발휘하지 못하는 이상발생시에도 역시 잘못된 검출된 신호를 송출함에 따라 기기의 오작동을 유발시키게 되는 단점이 있었다.However, in the detection of the steering angle through the steering angle detection sensor as described above, the neutral sensing photosensor 15 and the first photosensor 16 and the second photo port installed toward the rotating plate 14 mounted on the steering shaft 11. In particular, the detection of the steering angle by the photosensors is performed by the sensor 17, and the detection of the steering angle is caused by the transmission and blocking of light through the steering angle detecting slit 12 and the neutral position determining slit 13 of the rotating plate 14. It is made by sending out a pulse having a phase difference, when dust or foreign matter is caught in the steering angle detection slit 12 and the neutral position determination slit 13 provided in the rotating plate 14 by sending an incorrectly detected deep core It causes the malfunction of the device, and even if any of the three photosensors fail to function properly, it also causes a malfunction of the device by sending a wrong detected signal. .

이에 본 고안은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차량의 주행중 선회할 때 이에 따른 조향각의 검출이 오작동없이 정확하게 이루어지게 함으로써, 기기의 오작동에 의한 검출한 데이터의 신뢰도 저하를 방지하면서 검출한 데이터를 근거로 동작되는 여타 관련장비의 정상적인 기능수행을 지속시킬 수 있도록 하는 자동차의 조향각 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above disadvantages, and the steering angle is accurately detected without malfunction when turning the vehicle while driving, thereby preventing the reliability of the detected data due to the malfunction of the device. It is an object of the present invention to provide a steering angle detection device for a vehicle which enables the normal functioning of other related equipment operated on the basis of data.

도 1은 종래 조향각 감지장치를 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a conventional steering angle detection device,

도 2는 본 고안에 따른 조향각 감지장치를 도시한 구성도,2 is a block diagram showing a steering angle detection device according to the present invention,

도 3은 본 고안에 따른 조향각 감지장치의 회로도,3 is a circuit diagram of a steering angle detection device according to the present invention,

도 4는 본 고안의 조향각 감지장치가 좌/우방향으로의 조향시 검출하는4 is a steering angle detection device of the present invention to detect when steering in the left / right direction

전압의 변화를 도시한 그래프이다.It is a graph showing the change of voltage.

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

1-조향축 2-제 1스퍼어기어1-steering shaft 2-1st spur gear

3-제 2스퍼어기어 4-회전축3-second spur gear 4-rotation shaft

5-가변저항기 6-제어기5-variable resistor 6-controller

7-시동스위치 8-밧데리7-start switch 8-battery

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 조향축상에 일체로 결합된 스퍼어기어를 매개로 연동되어 회전하는 가변저항기로부터 검출한 가변저항값에 따라 변화되는 전압을 연산하여 회전방향 및 회전각속도를 검출하도록 구성된다.The present invention for achieving the object of the above, the rotation direction and rotation by calculating the voltage that is changed according to the variable resistance value detected from the variable resistor rotating in conjunction with the spur gear integrated integrally on the steering shaft And to detect the angular velocity.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 따른 조향각 감지장치를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 고안에 따른 조향각 감지장치의 회로도이며, 도 4는 본 고안의 조향각 감지장치가 좌/우방향으로의 조향시 검출하는 전압의 변화를 도시한 그래프이다.2 is a block diagram showing a steering angle detection device according to the present invention, Figure 3 is a circuit diagram of a steering angle detection device according to the present invention, Figure 4 is a steering angle detection device of the present invention detected when steering in the left / right direction It is a graph showing the change in voltage.

본 고안은 도면에 도시된 바와 같이, 조향축(1)상에 일체로 결합되어 조향시 동일한 방향 및 각도로 회전하도록 된 제 1스퍼어기어(2)와, 이 제 1스퍼어기어(2)의 외주면에 치합되는 제 2스퍼어기어(3), 이 제 2스퍼어기어(3)의 중앙에 회전축(4)이 결합된 가변저항기(5), 이 가변저항기(5)에 연결되어 이로부터 검출한 가변저항값에 따라 변화되는 전압을 연산하여 회전방향과 이 회전방향으로의 각속도를 검출하도록 된 제어기(6)로 구성되어 이루어진다.As shown in the drawing, the first spur gear 2 and the first spur gear 2 which are integrally coupled to the steering shaft 1 to rotate in the same direction and angle during steering, The second spur gear (3) meshed with the outer circumferential surface of the variable spur gear (3), a variable resistor (5) having a rotating shaft (4) coupled to the center of the second spur gear (3), and connected to the variable resistor (5) therefrom. The controller 6 is configured to calculate the voltage which changes according to the detected variable resistance value and detect the rotation direction and the angular velocity in this rotation direction.

여기서, 상기 제어기(6)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 시동스위치(7)와 밧데리(8)가 연결되어 있어 시동중 밧데리(8)의 전원을 공급받아 가변저항기(5)로부터 입력되는 가변저항값으로 가변전압을 검출할 수 있도록 되어 있다.Here, as shown in FIG. 3, the controller 6 is connected to the start switch 7 and the battery 8 so that the controller 8 receives the power of the battery 8 during startup and is input from the variable resistor 5. The variable voltage can be detected by the resistance value.

또한, 상기 가변저항기(5)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 조향축(1)이 중립상태에서의 특정한 중립저항값을 설정하고 있으며, 좌회전 또는 우회전시에는 각기 저항값이 특정한 중립저항값을 기준으로 커지거나 작아지도록 구성되어 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the variable resistor 5 sets a specific neutral resistance value in which the steering shaft 1 is in a neutral state. It is configured to increase or decrease as a reference.

이에 따라 조향시 상기 제어기(6)에서는 중립저항에 따른 중립전압값으로부터 역시 커지거나 작아지는 전압값을 검출할 수 있게 된다.Accordingly, during steering, the controller 6 can detect a voltage value that increases or decreases from the neutral voltage value according to the neutral resistance.

또, 상기 제어기(6)에는 ECS(Electronic Control Suspension)제어유니트와, EPS(Electronic Power Steering)제어유니트 및, TCL(Traction Control)제어유니트 등이 연결되어 있는 바, 이에 따라 상기 ECS 제어유니트와 EPS 제어유니트 및 TCL 제어유니트는 각기 상기 제어기(6)로부터 검출한 회전방향과 회전각속도를 기기작동의 중요한 데이터로 활용하여 정상적인 기능수행에 도움을 받을 수 있게 된다.In addition, the controller 6 is connected to an electronic control suspension (ECS) control unit, an electronic power steering (EPS) control unit, a control control (TCL) control unit, and the like, and thus the ECS control unit and the EPS. The control unit and the TCL control unit can utilize the rotational direction and the rotational angular velocity detected from the controller 6 as important data for the operation of the device to assist in normal functioning.

따라서 상기와 같이 구성된 본 고안의 조향각 감지장치는, 조향시 조향하는 방향과 동일한 방향으로 제 1스퍼어기어(2)가 회전하게 되고, 이 제 1스퍼어기어(2)에 치합된 제 2스퍼어기어(3)는 회전축(4)을 돌려 가변저항기(5)에서의 저항값에 변화를 주어 제어기(6)에서 검출하는 전압값을 달리 할 수 있게 된다.Accordingly, in the steering angle sensing device of the present invention configured as described above, the first spur gear 2 rotates in the same direction as the steering direction during steering, and the second spur geared to the first spur gear 2 is rotated. The purge gear 3 may change the voltage value detected by the controller 6 by changing the resistance value of the variable resistor 5 by turning the rotation shaft 4.

이때 상기 제어기(6)에서는 조향하는 방향은 물론, 이 검출신호를 근거로 하여 조향시의 각속도까지 연산하여 여타 관련장비로 입력데이터를 송출하여, 관련장비들의 정밀한 기능수행을 도울 수 있게 된다.At this time, the controller 6 can calculate the angular velocity at the time of steering based on the detection signal as well as the steering direction, and send the input data to other related equipment, thereby helping to perform precise functions of the related equipment.

이와 같이 조향시 가변저항기(5)로부터 변화되는 저항값을 통해 조향각을 검출하게 되면, 종래와 같이 포토센서를 이용한 조향각을 검출에서 나타날 수 있는 이상검출신호의 송출에 따른 기기의 오작동을 방지할 수 있는 이점이 있게 된다.As described above, when the steering angle is detected through the resistance value changed from the variable resistor 5 during steering, malfunction of the device due to the transmission of the abnormal detection signal that may appear in the detection of the steering angle using a photosensor as in the prior art can be prevented. There is an advantage.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 자동차의 조향각 감지장치에 의하면, 자동차의 주행중 선회시 이에 따른 조향각의 검출이 조향축의 회전과 연동되어 회전하여 저항값을 달리하는 가변저항기와, 이 가변저항기의 가변저항값에 따른 가변전압값을 연산하는 제어기를 매개로 정확하게 이루어질 수 있음으로써, 조타방향과 조향속도의 정확한 검출이 가능해 지는 효과가 있게 된다.As described above, according to the steering angle detecting apparatus for a vehicle according to the present invention, a variable resistor which detects the steering angle according to the turning of the vehicle during rotation while the vehicle rotates in conjunction with the rotation of the steering shaft and varies the resistance value, and the variable resistor of the variable resistor Since the controller can calculate the variable voltage value according to the value accurately, it is possible to accurately detect the steering direction and the steering speed.

Claims

A first spur gear 2 integrally coupled to the steering shaft 1, a second spur gear 3 engaged with an outer circumferential surface of the first spur gear 2, and the second spur gear A variable resistor 5 having a rotating shaft 4 coupled to the center of (3) and a voltage which is connected to the variable resistor 5 and is changed according to the variable resistor value detected therefrom to detect the rotation direction and the rotational angular velocity. Steering angle detection device for a vehicle, characterized in that consisting of a controller (6) to be made.

According to claim 1, wherein the start switch (7) and the battery (8) is connected to the controller (6) based on the variable resistance value input from the variable resistor (5) by receiving power from the battery (8) during start-up. Steering angle detection device for a vehicle, characterized in that for detecting a variable voltage.

The method of claim 1, wherein the variable resistor (5) is characterized in that the steering shaft (1) is set to the neutral resistance value in the neutral state, and to increase or decrease based on the respective neutral resistance value when the left or right turn. Steering angle detector in a car.