KR19990026574U

KR19990026574U - Automotive Power Steering

Info

Publication number: KR19990026574U
Application number: KR2019970039112U
Authority: KR
Inventors: 문태성
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 고안은 엔진의 부압을 이용하여 보조 조향력을 얻을 수 있는 차량용 동력 조향장치에 관한 것으로, 이 동력 조향장치는 진공라인(46)을 통해서 서지탱크(50)로부터 유입되는 엔진의 부압과 대기압 라인(48)을 통해서 주위로부터 유입되는 대기압 중 하나를 선택적으로 지나도록 제어하는 방향절환밸브(44)와, 제 1공급라인(52)과 제 2공급라인(54)중 하나를 통해 방향절환밸브(44)로부터 엔진의 부압이 유입되는 진공 실린더(60)와, 진공 실린더(60)의 내벽을 따라 미끄럼 이동되는 것으로, 일단은 피스톤 로드(64)를 통해 차체(16)에 고정되어 있는 피스톤(62)과, 일단은 진공 실린더(60)에 고정되고 타단은 조향바퀴(30, 34)에 작동적으로 연결되어 있는 타이로드(28, 32)와, 조향각 센서(40)에서 전달되는 신호에 따라서 방향절환밸브(44)에 출력신호를 보내는 전자제어유닛(42)으로 구성된다.The present invention relates to a vehicle power steering apparatus that can obtain auxiliary steering force by using the negative pressure of the engine, the power steering system is the negative pressure and atmospheric pressure line of the engine flowing from the surge tank 50 through the vacuum line 46 ( Directional control valve 44 for selectively passing one of the atmospheric pressure flowing from the surroundings through the 48, and the direction switching valve 44 through one of the first supply line 52 and the second supply line 54 The piston 62 is slid along the inner wall of the vacuum cylinder 60 and the vacuum cylinder 60 into which the negative pressure of the engine flows, and the piston 62 is fixed to the vehicle body 16 through the piston rod 64. And, one end is fixed to the vacuum cylinder 60, the other end is directional switch according to the signals transmitted from the steering angle sensor 40 and the tie rods (28, 32) operatively connected to the steering wheel (30, 34) Electronic control to send output signal to valve 44 It is composed of units (42).

Description

Automotive Power Steering

본 고안은 차량용 동력 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 엔진의 부압을 이용하여 보조 조향력을 얻을 수 있는 차량용 동력 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle power steering apparatus, and more particularly, to a vehicle power steering apparatus that can obtain the auxiliary steering force by using the negative pressure of the engine.

일반적으로, 차량의 조향장치에는 조향핸들의 조작력을 링크 기구를 통해 직접 전달하는 기계식 조향장치와, 유압을 이용하여 조향에 필요한 힘을 배가시키는 조향배력 작용에 의해 조향하는 동력 조향장치가 있으며, 최근에는 조작의 편의성과 고속시의 안전성으로 인해 동력 조향장치(power steering system)의 사용이 증대되고 있다.In general, a steering device of a vehicle includes a mechanical steering device which directly transmits steering force of a steering wheel through a link mechanism, and a power steering device which is steered by a steering force action that doubles the force required for steering using hydraulic pressure. Due to the ease of operation and the safety at high speed, the use of a power steering system is increasing.

이러한 유압을 이용한 동력 조향장치는 차속에 따라 오일펌프의 토출 유량을 제어함으로써, 저속 주행시에는 동력 실린더에 많은 유량을 공급하여 적은 힘으로도 조향을 가능케 하는 반면, 고속 주행시에는 동력 실린더로의 유량 공급을 최대한 억제하여 핸들을 조향감을 무겁게 하는 것으로, 이와 같이 차량의 속도에 따라 조향배력을 조절할 수 있는 차속 감응식 동력 조향장치가 개시되어 있는 바,The power steering device using the hydraulic pressure controls the discharge flow rate of the oil pump according to the vehicle speed, so that a high flow rate is supplied to the power cylinder at low speed, so that steering is possible with a small force, while at a high speed, the flow rate is supplied to the power cylinder. In order to suppress the steering wheel as much as possible to increase the steering feel, the vehicle speed-sensitive power steering device which can adjust the steering power according to the speed of the vehicle is disclosed.

자동차의 동력조향장치(power steering system)는 기계식 조향장치에 비해 작은 조타력으로도 조향이 가능하며, 고속 주행시 주행안정성이 높기 때문에 그 사용이 점차 증대되고 있다. 본 고안의 이해를 돕기 위해서, 첨부한 도 1을 참조하여 종래의 유압식 동력조향장치에 대하여 설명하기로 한다.The power steering system of a vehicle is capable of steering with a smaller steering force than a mechanical steering apparatus, and its use is gradually increasing because of high driving stability at high speeds. In order to assist in understanding the present invention, a conventional hydraulic power steering apparatus will be described with reference to the accompanying FIG. 1.

도 1에 도시된 유압식 동력 조향장치는 오일펌프에 의해서 압송된 오일의 압력에 의해 보조 조향력을 얻는 것으로, 조향휘일(2)의 조작력은 피트먼 아암(4)을 통해서 스풀 밸브(6)로 전달된다. 스풀밸브(6)의 가압에 따라 오일펌프(24)에 의해 오일탱크(22)로부터 압송된 오일이 오일 공급라인(18, 20)을 통해서 유압 실린더(10)내로 공급된다. 피스톤(12)을 밀게 되고, 차체(16)에 고정되어 있는 피스톤 로드(14)의 반력에 의해서 좌, 우측 타이로드(28, 32)가 밀리면서 조향바퀴(30, 34)를 선회시켜 조향을 가능케 한다. 스풀밸브(6)에는 복원력을 제공하는 스프링(8)이 끼워져 있다. 오일 리턴라인에는 유압계통에 고장이 발생된 경우에 핸들 조작을 할 수 있도록 안전밸브(26)가 설치되어 있다.The hydraulic power steering apparatus shown in FIG. 1 obtains an auxiliary steering force by the pressure of the oil pumped by the oil pump, and the operating force of the steering wheel 2 is transmitted to the spool valve 6 through the Pitman arm 4. do. Oil pressurized from the oil tank 22 by the oil pump 24 according to the pressure of the spool valve 6 is supplied into the hydraulic cylinder 10 through the oil supply lines 18 and 20. The piston 12 is pushed, the left and right tie rods 28 and 32 are pushed by the reaction force of the piston rod 14 fixed to the vehicle body 16, and the steering wheels 30 and 34 are turned to steer. Make it possible. The spool valve 6 is fitted with a spring 8 which provides a restoring force. The oil return line is provided with a safety valve 26 so that the handle can be operated in the event of a failure of the hydraulic system.

이러한 구성을 지닌 종래의 차량용 동력 조향장치에서는 유압을 공급하기 위한 오일펌프를 비롯하여 오일탱크나 스풀밸브와 같이, 유압계통의 부품수가 많이 필요하기 때문에, 제조비용이 상승되며 오일펌프를 구동하는 데 필요한 엔진의 동력이 소비되어 동력 손실이 증대되는 문제가 있다.In a conventional vehicle power steering apparatus having such a configuration, since the number of components of the hydraulic system, such as an oil pump for supplying hydraulic pressure, an oil tank or a spool valve, is required a lot, manufacturing costs are increased and it is necessary to drive the oil pump. There is a problem in that power consumption of the engine is increased and power loss is increased.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 고안은 유압계통을 제거한 대신에, 엔진의 부압을 이용하여 조향바퀴를 선회시킴으로써, 부품수를 줄이고 제조비용을 절감할 수 있는 차량용 동력 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve this problem, instead of removing the hydraulic system, by turning the steering wheel using the negative pressure of the engine, to provide a vehicle power steering device that can reduce the number of parts and reduce the manufacturing cost. There is a purpose.

도 1은 종래의 유압식 동력 조향장치의 구성을 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional hydraulic power steering device,

도 2는 본 고안에 따른 차량용 동력 조향장치의 구성 보인 단면도,2 is a cross-sectional view showing the configuration of a power steering device for a vehicle according to the present invention;

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

2:조향휘일 28, 32:타이로드2: steering wheel 28, 32: tie rod

30, 34:조향바퀴 42:ECU30, 34: steering wheel 42: ECU

44:방향절환밸브 46:진공호스44: Directional switching valve 46: Vacuum hose

48:대기압호스 50:서지탱크48: atmospheric pressure hose 50: surge tank

52, 54:제 1 2공급라인 60:진공 실린더52, 54: 1st 2nd supply line 60: Vacuum cylinder

62:피스톤 64:피스톤 로드62: piston 64: piston road

66, 68:시일 70:조향각센서66, 68: Seal 70: Steering angle sensor

상술한 본 고안의 목적은 진공라인을 통해서 서지탱크로부터 유입되는 엔진의 부압과 대기압 라인을 통해서 주위로부터 유입되는 대기압 중 하나를 선택적으로 지나도록 제어하는 방향절환밸브와, 제 1공급라인과 제 2공급라인중 하나를 통해 방향절환밸브로부터 엔진의 부압이 유입되는 진공 실린더와, 진공 실린더의 내벽을 따라 미끄럼 이동되는 것으로, 일단은 피스톤 로드를 통해 차체에 고정되어 있는 피스톤과, 일단은 진공 실린더에 고정되고 타단은 조향바퀴에 작동적으로 연결되어 있는 타이로드와, 조향각 센서에서 전달되는 신호에 따라서 방향절환밸브에 출력신호를 보내는 전자제어유닛으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 동력 조향장치에 의해 달성된다.The object of the present invention described above is a direction switching valve for selectively passing one of the negative pressure of the engine flowing from the surge tank through the vacuum line and the atmospheric pressure flowing from the surroundings through the atmospheric pressure line, and the first supply line and the second supply line. One of the supply lines is a vacuum cylinder in which the negative pressure of the engine flows from the directional valve, and slides along the inner wall of the vacuum cylinder. Fixed and the other end is achieved by a vehicle power steering device comprising a tie rod operatively connected to the steering wheel and an electronic control unit which sends an output signal to the directional valve according to the signal transmitted from the steering angle sensor. .

이하, 첨부한 도 2를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 차량용 동력 조향장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a vehicle power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying Figure 2 will be described in detail.

도 2는 본 고안에 따른 차량용 동력 조향장치의 구성 보인 단면도이다. 본 고안의 바람직한 실시예에서는 유압에 의해 보조 조향력을 얻는 종래의 유압식 동력 조향장치 대신에, 엔진의 부압을 이용하여 보조 조향력을 얻어 조향휘일을 쉽게 조작할 수 있도록 하였다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a power steering apparatus for a vehicle according to the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, instead of the conventional hydraulic power steering device that obtains the auxiliary steering force by hydraulic pressure, the steering wheel can be easily operated by obtaining the auxiliary steering force by using the negative pressure of the engine.

이를 위해서, 서지탱크(50)로부터 전달되는 엔진의 부압과 대기압을 선택적으로 공급하도록 유로를 변경하는 방향절환밸브(44)를 채용하였으며, 종래의 유압 실린더 대신에, 엔진 부압에 의해 내부의 피스톤(62)이 미끄럼 이동되는 진공 실린더(60)를 이용하였다. 진공 실린더(60)의 양단에는 유체의 누출을 막기 위한 시일(66, 68)이 끼워져 있다.To this end, the direction switching valve 44 for changing the flow path to selectively supply the negative pressure and the atmospheric pressure of the engine transmitted from the surge tank 50 is adopted, and instead of the conventional hydraulic cylinder, the internal piston ( A vacuum cylinder 60 in which 62 was slid was used. Seals 66 and 68 are fitted at both ends of the vacuum cylinder 60 to prevent leakage of fluid.

여기에서, 방향절환밸브(44)는 진공라인(46)을 통해서 서지탱크(50)로부터 유입되는 엔진의 부압과 대기압 라인(48)을 통해서 주위로부터 유입되는 대기압 중 하나를 진공라인에 공급할 수 있도록 유로를 변경하게 된다. 이 방향절환밸브(44)의 작동에 의해, 서지탱크(50)로부터 전달되는 엔진의 부압은 제 1공급라인(52)과 제 2공급라인(54)중 어느 하나를 통해 진공 실린더(60)로 공급된다.Here, the direction switching valve 44 is to supply the vacuum line to one of the negative pressure of the engine flowing from the surge tank 50 through the vacuum line 46 and the atmospheric pressure flowing from the surroundings through the atmospheric pressure line 48. The flow path is changed. By the operation of the directional valve 44, the negative pressure of the engine transmitted from the surge tank 50 is transferred to the vacuum cylinder 60 through any one of the first supply line 52 and the second supply line 54. Supplied.

이때, 방향절환밸브(44)의 유로변경은 전자제어유닛(42)에 의해서 행해진다. 즉, 조향휘일(2)의 회전각도를 조향각 센서(40)에 의해서 감지한 다음, 이를 전자제어유닛(42)으로 보내면, 전자제어유닛(42)은 이 신호를 바탕으로 좌회전 또는 우회전 상태를 파악하여 방향절환밸브(44)에 출력신호를 보내 이를 제어한다.At this time, the flow path change of the direction switching valve 44 is performed by the electronic control unit 42. That is, after detecting the rotation angle of the steering wheel 2 by the steering angle sensor 40, and sends it to the electronic control unit 42, the electronic control unit 42 grasps the left or right turn state based on this signal By sending an output signal to the direction switching valve 44 to control it.

진공 실린더(60)내에는 제 1공급라인(52)과 제 2공급라인(54)중 어느 하나로 공급되는 부압에 의해서 그의 내벽을 따라 미끄럼 이동되는 피스톤(62)이 설치되어 있다. 피스톤(62)에는 차체(16)에 고정된 피스톤 로드(64)가 연결되어 있어, 부압의 작용시에 피스톤(62)이 당겨지면서 피스톤 로드(64)를 통해 제공되는 반력에 의해 진공 실린더(60)가 좌측 또는 우측으로 이동되면서 좌, 우측 타이로드(28, 32)를 밀어 조향바퀴(30, 34)를 선회시켜 조향을 가능케 한다.In the vacuum cylinder 60, a piston 62 is slid along the inner wall thereof by a negative pressure supplied to either the first supply line 52 or the second supply line 54. A piston rod 64 fixed to the vehicle body 16 is connected to the piston 62, and the vacuum cylinder 60 is driven by reaction force provided through the piston rod 64 while the piston 62 is pulled when the negative pressure is applied. ) By moving the left and right tie rods (28, 32) to the left or right to rotate the steering wheel (30, 34) to enable steering.

전자제어유닛(42)에 의해 방향절환밸브(44)가 작동되면서 제 1공급라인(52)으로 부압이 전달되는 동안에, 제 2공급라인(54)에는 대기압 라인(48)을 통해 대기압이 작용하게 되어, 진공 실린더(60)는 우측으로 이동되면서 조향바퀴(30, 34)는 화살표 방향으로 선회된다.While the directional control valve 44 is operated by the electronic control unit 42 and the negative pressure is transmitted to the first supply line 52, the atmospheric pressure is applied to the second supply line 54 through the atmospheric pressure line 48. As a result, the vacuum cylinder 60 is moved to the right while the steering wheels 30 and 34 are pivoted in the direction of the arrow.

이상으로 설명한 본 고안에 의하면, 서지탱크로부터 공급되는 엔진의 부압에 의해서 진공 실린더 내의 피스톤을 가압하여 보조 조향력을 얻을 수 있으므로, 엔진의 동력손실이 적으며, 가격이 저렴한 이점이 있다. 또한, 부품수가 적고 구조가 간단하므로, 엔진룸 내의 설치공간이 작아도 되며, 오일을 사용하지 않기 때문에 내구성이 향상된다.According to the present invention described above, since the auxiliary steering force can be obtained by pressing the piston in the vacuum cylinder by the negative pressure of the engine supplied from the surge tank, there is an advantage of low power loss of the engine and low cost. In addition, since the number of parts is small and the structure is simple, the installation space in the engine room may be small, and durability is improved because no oil is used.

Claims

A direction switching valve 44 for selectively passing one of the negative pressure of the engine flowing from the surge tank 50 through the vacuum line 46 and the atmospheric pressure flowing from the surroundings through the atmospheric pressure line 48;

A vacuum cylinder 60 into which the negative pressure of the engine flows from the direction switching valve 44 through one of the first supply line 52 and the second supply line 54;

A piston 62 which is slid along the inner wall of the vacuum cylinder 60, one end of which is fixed to the vehicle body 16 via a piston rod 64;

Tie rods 28 and 32, one end of which is fixed to the vacuum cylinder 60 and the other end of which is operatively connected to steering wheels 30 and 34,

Vehicle steering device, characterized in that consisting of an electronic control unit 42 for sending an output signal to the direction switching valve 44 in accordance with the signal transmitted from the steering angle sensor (40).

The method of claim 1,

A vehicle power steering apparatus, characterized in that seals (66, 68) are fitted at both ends of the vacuum cylinder (60).