KR20020054990A - 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템에 관한 것으로, 엔진의 플라이휠의 동력을 오일펌프로 전달/차단하기 위해 오일펌프의 동력전달축을 연결/분리하는 클러치와, 상기 오일펌프에 의해 가압된 고압의 오일이 저장되는 어큐물에이터, 상기 어큐물에이터에 저장된 고압의 오일을 기어박스로 공급/차단하는 솔레노이드밸브, 상기 어큐물에이터에서 기어박스로 공급되는 오일압력을 감지하는 압력센서, 상기 어큐물에이터에 저장되어 있는 오일량을 감지하는 위치센서 및, 상기 압력센서에 의해 감지된 오일압력에 따라 상기 솔레노이드밸브를 개폐하여 오일압력을 일정하게 유지하고, 상기 위치센서에 의해 감지된 어큐물에이터의 오일량이 기준량 이하이면 오일펌프축을 연결하도록 상기 클러치를 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성되어, 오일의 가압력이 저하될 경우에만 오일펌프를 구동시켜서 오일을 가압함으로써, 엔진 동력의 손실이 적을 뿐만 아니라 소음도 적게 발생하고, 오일 라인의 구성이 간단해지는 효과가 있다.

Description

차량용 파워스티어링의 오일순환시스템{The oil circulation system of an automotive power steering}

본 발명은 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 오일의 가압력이 저하될 경우에만 오일펌프를 구동시키는 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템의 구성도로서, 상기 도 1에서 참조부호 E는 엔진, F는 플라이휠, S는 조향핸들, T는 타이로드, W는 차륜, 10은 오일펌프, 11은 공급라인, 12는 리턴라인, 13은 연결라인, 20은 기어박스, 30은 오일탱크이다.

상기 오일펌프(10)는 엔진(E)의 플라이휠(F)에 연동하여 구동되어, 오일탱크(30)에 저장된 오일을 가압하여 고압의 오일을 공급라인(11)을 통해 기어박스(20)로 공급한다.

그리고, 기어박스(20)는 상기와 같이 가압되어 공급되는 고압의 오일에 의해 운전자의 조향핸들(S) 조작력을 배력시켜서 타이로드(T)를 통해 차륜(W)으로 전달함으로써, 운전자가 조향핸들(S)을 손쉽게 조작할 수 있도록 한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템은, 오일펌프가 항상 엔진의 플라이휠에 연동되어 구동됨에 따라 운전자가 조향핸들을 조작하지 않을 경우에도 오일펌프가 구동되어 엔진 동력의 손실이 큰 뿐만 아니라 소음도 크게 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 오일펌프가 항상 구동되어 오일을 가압함에 따라 오일 온도가 상승하므로 오일 온도를 냉각시키기 위해 오일 라인을 복잡하게 구성하게 되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 오일의 가압력이 저하될 경우에만 오일펌프를 구동시켜서 오일을 가압함으로써, 엔진 동력의 손실이 적을 뿐만 아니라 소음도 적게 발생하고, 오일 라인의 구성이 간단해지는 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템은, 엔진의 플라이휠의 동력을 오일펌프로 전달/차단하기 위해 오일펌프의 동력전달축을 연결/분리하는 클러치와, 상기 오일펌프에 의해 가압된 고압의 오일이 저장되는 어큐물에이터, 상기 어큐물에이터에 저장된 고압의 오일을 기어박스로 공급/차단하는 솔레노이드밸브, 상기 어큐물에이터에서 기어박스로 공급되는 오일압력을 감지하는 압력센서, 상기 어큐물에이터에 저장되어 있는 오일량을 감지하는 위치센서 및, 상기 압력센서에 의해 감지된 오일압력에 따라 상기 솔레노이드밸브를 개폐하여 오일압력을 일정하게 유지하고, 상기 위치센서에 의해 감지된 어큐물에이터의 오일량이 기준량 이하이면 오일펌프축을 연결하도록 상기 클러치를 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 어큐물에이터는, 하우징과, 이 하우징내에서 상하이동 가능하도록 설치된 극판, 상기 극판을 하우징의 하부측으로 가압하는 스프링, 상기 하우징내의 상단부에 설치되어 상기 극판이 접촉되면 상사점위치신호를 출력하는 상사점위치센서 및, 상기 하우징내의 하단부에 설치되어 상기 극판이 접촉되면 하사점위치신호를 출력하는 하사점위치센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 클러치는, 상기 오일펌프의 동력전달축을 연결/분리하는 제1 및 제2디스크와, 상기 제1 및 제2디스크에 감겨진 제1 및 제2필드코일을 포함하여 구성되어, 상기 콘트롤러로부터 상기 제1 및 제2필드코일에 전원이 공급되면 상기 제1 및 제2디스크가 자화되어 서로 결합되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템의 동작 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 오일펌프 20 : 기어박스

30 : 오일탱크 40 : 클러치

50 : 척밸브 60 : 어큐물에이터

64 : 상사점위치센서 65 : 하사점위치센서

70 : 솔레노이드밸브 80 : 압력센서

90 : 콘트롤러

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템의 구성도로서, 상기 도 2에서 참조부호 E는 엔진, F는 플라이휠, S는 조향핸들, T는 타이로드, W는 차륜, 10은 오일펌프, 11은 공급라인, 12는 리턴라인, 13은 연결라인, 14는 가압라인, 20은 기어박스, 30은 오일탱크, 40은 클러치, 50은 척밸브, 60은 어큐물에이터, 70은 솔레노이드밸브, 80은 압력센서, 90은 콘트롤러이다.

상기 클러치(40)는 엔진(E)의 플라이휠(F)의 동력을 오일펌프(10)로 전달/차단하기 위해 오일펌프(10)의 동력전달축(15)을 연결/분리하는 것으로, 상기 오일펌프(10)의 동력전달축(15)을 연결/분리하는 제1 및 제2디스크(41, 42)와, 상기 제1 및 제2디스크(41, 42)에 감겨진 제1 및 제2필드코일(43, 44)을 포함하여 구성되어, 상기 콘트롤러(90)로부터 상기 제1 및 제2필드코일(43, 44)에 전원이 공급되면 상기 제1 및 제2디스크(41, 43)가 자화되어 서로 결합되도록 되어 있다.

상기 오일펌프(10)는 상기 클러치(40)를 통해 엔진(E)의 플라이휠(F)로부터 동력을 전달받아 구동되어, 오일탱크(30)에서 연결라인(13)을 통해 공급되는 오일을 가압하여 척밸브(50)를 통해 어큐물에이터(60)로 공급하도록 되어 있다.

상기 어큐물에이터(60)는 상기 오일펌프(10)에 의해 가압된 고압의 오일을 척밸브(50)와 공급라인(11)을 통해 공급받아 저장하는 것으로, 하우징(61)과, 이 하우징(61)내에서 상하이동 가능하도록 설치된 극판(62), 상기 극판(62)을 하우징(61)의 하부측으로 가압하는 스프링(63), 상기 하우징(61)내의 상단부에 설치되어 상기 극판(62)이 접촉되면 상사점위치신호를 상기 콘트롤러(90)로 출력하는 상사점위치센서(64) 및, 상기 하우징(61)내의 하단부에 설치되어 상기 극판(62)이 접촉되면 하사점위치신호를 상기 콘트롤러(90)로 출력하는 하사점위치센서(65)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 솔레노이드밸브(70)는 상기 콘트롤러(90)의 제어에 따라 개폐동작하여 상기 어큐물에이터(60)에 저장된 고압의 오일을 가압라인(14)을 통해 기어박스(20)로 공급/차단하도록 되어 있다.

그리고, 상기 기어박스(20)는 상기와 같이 가압되어 공급되는 고압의 오일에 의해 운전자의 조향핸들(S) 조작력을 배력시켜서 타이로드(T)를 통해 차륜(W)으로 전달하여 운전자가 조향핸들(S)을 손쉽게 조작할 수 있도록 한다.

또한, 상기 압력센서(80)는 상기 가압라인(14)를 통해 기어박스(20)로 공급되는 오일압력을 감지하여 콘트롤러(90)로 입력하도록 되어 있다.

또, 상기 콘트롤러(90)는 상기 압력센서(80)에 의해 감지된 오일압력에 따라 상기 솔레노이드밸브(70)를 개폐하여 오일압력을 일정하게 유지하고, 상기 어큐물에이터(60)의 하사점위치센서(65)에 의해 하사점위치신호가 입력되면 오일펌프(10)의 동력전달축(15)을 연결하도록 상기 클러치(40)를 제어하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템의 작용 및 효과를 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템의 동작 순서로서, 상기 도 3에서 S는 단계(step)을 의미한다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 단계(S1, S2)에서는 압력센서(80)가 어큐물에이터(60)에서 가압라인(14)를 통해 기어박스(20)로 공급되는 오일압력을 측정하여 콘트롤러(90)로 입력한다.

이어서, 단계(S2)에서는 상기 콘트롤러(90)가 상기와 같이 압력센서(80)에 의해 측정된 오일압력과 미리 설정되어 있는 적정압력을 비교하여 측정된 오일압력이 적정압력 이하이면 단계(S4)를 수행하고, 측정된 오일압력이 적정압력 보다 크면 단계(S6)를 수행한다.

상기 단계(S4, S5)에서는 상기 콘트롤러(90)가 솔레노이드밸브(70)를 개방하여 어큐물에이터(60)에 저장된 고압의 오일이 가압라인(14)을 통해 기어박스(20)로 공급되도록 한다.

한편, 상기 단계(S6)에서는 상기 콘트롤러(90)가 솔레노이드밸브(70)를 폐쇄하여 어큐물에이터(60)에서 기어박스(20)로 공급되는 고압의 오일을 차단한다.

이어서, 단계(S7)에서는 상기 콘트롤러(90)가 어큐물에이터(60)의 하사점위치센서(65)로부터 하사점위치신호가 입력되었는가를 판단하여 하사점위치신호가 입력되었으면 단계(S8, S9)를 수행하고, 하사점위치신호가 입력되지 않았으면 단계(S11, S12)를 수행한다.

상기 단계(S8, S9)에서는 상기 콘트롤러(90)가 클러치(40)의 제1 및 제2필드코일(43, 44)로 전원을 공급하여 제1 및 제2디스크(41, 42)를 자화시킴으로써 제1 및 제2디스크(41, 42)가 서로 결합되도록 하여 오일펌프(10)의 동력전달축(15)이 연결되므로, 엔진(E)의 플라이휠(F)의 동력에 의해 오일펌프(10)가 구동되어, 오일탱크(30)에서 연결라인(13)을 통해 공급되는 오일을 가압하여 척밸브(50)를 통해 어큐물에이터(60)로 공급한다.

이어서, 단계(S8)에서는 상기 콘트롤러(90)가 어큐물에이터(60)의 상사점위치센서(64)로부터 상사점위치신호가 입력되었는가를 판단하여 상사점위치신호가 입력되지 않았으면 상기 단계(S8, S9)를 수행하여 오일펌프(10)를 계속 구동시키고, 상사점위치신호가 입력되었으면 단계(S11, 12)를 수행한다.

상기 단계(S11, 12)에서는 상기 콘트롤러(90)가 클러치(40)의 제1 및 제2필드코일(43, 44)로 공급되는 전원을 차단하여 제1 및 제2디스크(41, 42)가 서로 분리되도록 하여 오일펌프(10)의 동력전달축(15)이 분리되므로, 엔진(E)의 플라이휠(F)은 공회전하게 되고 오일펌프(10)는 정지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 오일의 가압력이 저하될 경우에만 오일펌프를 구동시켜서 오일을 가압함으로써, 엔진 동력의 손실이 적을 뿐만 아니라 소음도 적게 발생하고, 오일 라인의 구성이 간단해지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 엔진의 플라이휠의 동력을 오일펌프로 전달/차단하기 위해 오일펌프의 동력전달축을 연결/분리하는 클러치와, 상기 오일펌프에 의해 가압된 고압의 오일이 저장되는 어큐물에이터, 상기 어큐물에이터에 저장된 고압의 오일을 기어박스로 공급/차단하는 솔레노이드밸브, 상기 어큐물에이터에서 기어박스로 공급되는 오일압력을 감지하는 압력센서, 상기 어큐물에이터에 저장되어 있는 오일량을 감지하는 위치센서 및, 상기 압력센서에 의해 감지된 오일압력에 따라 상기 솔레노이드밸브를 개폐하여 오일압력을 일정하게 유지하고, 상기 위치센서에 의해 감지된 어큐물에이터의 오일량이 기준량 이하이면 오일펌프축을 연결하도록 상기 클러치를 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어큐물에이터는, 하우징과, 이 하우징내에서 상하이동 가능하도록 설치된 극판, 상기 극판을 하우징의 하부측으로 가압하는 스프링, 상기 하우징내의 상단부에 설치되어 상기 극판이 접촉되면 상사점위치신호를 출력하는 상사점위치센서 및, 상기 하우징내의 하단부에 설치되어 상기 극판이 접촉되면 하사점위치신호를 출력하는 하사점위치센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 클러치는, 상기 오일펌프의 동력전달축을 연결/분리하는 제1 및 제2디스크와, 상기 제1 및 제2디스크에 감겨진 제1 및 제2필드코일을 포함하여 구성되어, 상기 콘트롤러로부터 상기 제1 및 제2필드코일에 전원이 공급되면 상기 제1 및 제2디스크가 자화되어 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 파워스티어링의 오일순환시스템.