KR20060000084A

KR20060000084A - Power steering system

Info

Publication number: KR20060000084A
Application number: KR1020040048956A
Authority: KR
Inventors: 이기호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2006-01-06

Abstract

본 발명은 차량에 사용되는 동력 조향 시스템에 관한 것으로, 유압펌프에서 토출되는 작동유를 가열시키는 가열수단과, 오일쿨러측 통로를 우회하여 리저버탱크로 유입되도록 하는 바이패스통로, 이 바이패스통로를 개폐하는 개폐밸브, 상기 작동유의 유온을 감지하는 온도감지센서 및, 이 온도감지센서로 작동유의 유온을 감지함과 더불어 작동유의 유온이 적정 온도 이하인 것으로 판단되면 상기 가열장치에 제어전류를 인가하여 작동유를 가열시키면서 상기 바이패스통로를 개방하도록 상기 개폐밸브를 제어하는 ECU를 구비하여, 상기 유압 펌프에서 토출되는 작동유의 유온을 초기에 적절한 온도로 유지시켜 줌으로써, 차량의 연비 향상 및 엔진의 에너지 소비를 줄일 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a power steering system for use in a vehicle, comprising: a heating means for heating hydraulic oil discharged from a hydraulic pump, a bypass passage bypassing an oil cooler side passage to be introduced into a reservoir tank, and opening and closing the bypass passage. The on / off valve, the temperature sensor for detecting the oil temperature of the hydraulic oil, and the temperature sensor detects the oil temperature of the hydraulic oil and, if it is determined that the oil temperature of the hydraulic oil is below the appropriate temperature, applies a control current to the heating device to supply the hydraulic oil. An ECU is provided to control the on / off valve to open the bypass passage while heating, thereby maintaining the oil temperature of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump at an appropriate temperature initially, thereby improving fuel economy of the vehicle and reducing energy consumption of the engine. I would have to.

Description

Power steering system

도 1은 본 발명에 따른 동력 조향 시스템의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a power steering system according to the present invention.

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

1 - 유압펌프 2,3 - 고압호스1-Hydraulic pump 2,3-High pressure hose

4 - 조향 기어 박스 5 - 저압호스4-Steering Gear Box 5-Low Pressure Hose

6 - 오일쿨러 7 - 리저버탱크6-Oil Cooler 7-Reservoir Tank

8 - 열선 9 - 바이패스통로8-Heated wire 9-Bypass passage

10 - 개폐밸브 11 - 온도감지센서10-open / close valve 11-temperature sensor

본 발명은 차량의 동력 조향 시스템에 관한 것으로, 특히 오일 펌프에서 토출되는 초기 작동 오일의 유온을 적절히 상승시켜 차량의 연비 향상 및 에너지 절약을 도모할 수 있도록 된 동력 조향 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering system of a vehicle. More particularly, the present invention relates to a power steering system capable of increasing the fuel temperature of an initial operating oil discharged from an oil pump and improving fuel efficiency and saving energy of the vehicle.

일반적으로 차량의 조향장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀 수 있도록 장착되는 장치로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 휠과 조향 축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래드 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.In general, the steering device of a vehicle is a device that is mounted so that the driver can arbitrarily change the driving direction of the vehicle. The steering device includes a steering wheel, a steering shaft, a column, and the like to directly drive the steering wheel and transmit its operating force to each device. Reduces the rotation of the mechanism and the steering shaft to increase the operating force, change the direction of movement of the operating mechanism, and transmit the movement of the gear mechanism to the link mechanism. For this purpose, it is equipped with a link mechanism composed of a pitman arm and a drag link and a knuckle arm and a tie rod.

그리고 대형 자동차나 고급 승용차 등에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력 조향장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력 조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.In the case of large cars and luxury cars, the steering wheel of the front wheel is large because the grounding resistance of the front wheel is large, and there is a fear that the steering operation may not be possible. The device is composed of a power unit consisting of an oil pump for generating hydraulic power as a power source, a valve unit including a pressure control valve and a flow control valve, and a cylinder for generating steering force by converting the hydraulic pressure generated from the oil pump into mechanical force. And a control device for opening and closing the flow path leading to the operation device, and controlling the operation direction and operation state of the power cylinder by changing the flow path corresponding to the operation of the handle.

그런데, 실제 도로 주행시에 조향이 이루어지는 기간은 전체 주행 시간의 대략 10% 미만인 것으로 알려지고 있고, 이 중 상당 부분은 주행 초기 즉, 주차 공간에서 차량 이동시 많은 조향이 이루어지고 있다. 따라서, 주행 초기 조건에서의 펌프 출구 압력을 낮추어 엔진의 펌프 구동토크를 저감시키는 것이 엔진의 에너지 소비 저감 방안이 될 수 있는 바, 이를 위해 동력 조향 시스템에 사용되고 있는 고압 호스부와 조향 기어 박스 및 리턴 호스의 유동저항을 감속시키거나, 펌프의 토출 유량을 낮추거나 혹은 유압펌프 작동유의 유온을 적정 온도로 유지시키는 방법이 있지만, 종래의 동력 조향 시스템에서는 유압펌프 작동유의 유온을 적정 온도로 유지시켜 엔진의 에너지를 절감시키는 방안이 적용되지 않고 있었다.By the way, it is known that the steering period during actual road driving is less than about 10% of the total driving time, and much of the steering is performed at the beginning of driving, that is, when the vehicle is moved in the parking space. Therefore, reducing the pump drive torque of the engine by lowering the pump outlet pressure in the initial driving condition may be a method for reducing the energy consumption of the engine. For this purpose, a high pressure hose part, a steering gear box, and a return that are used in a power steering system are used. There is a method of reducing the flow resistance of the hose, lowering the discharge flow rate of the pump, or maintaining the oil temperature of the hydraulic pump operating oil at an appropriate temperature. However, in a conventional power steering system, the engine temperature is maintained by maintaining the oil temperature of the hydraulic pump operating oil at an appropriate temperature. Energy saving measures have not been applied.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 유압을 발생시키는 유압 펌프에서 토출되는 작동유의 유온을 초기에 적절한 온도로 유지시켜 줌으로써, 차량의 연비 향상 및 엔진의 에너지 소비를 줄일 수 있도록 한 동력 조향 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and by maintaining the oil temperature of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to generate the hydraulic pressure at an appropriate temperature initially, to improve the fuel efficiency of the vehicle and reduce the energy consumption of the engine The purpose is to provide a power steering system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유압펌프에서 토출되는 작동유를 가열시키는 가열수단과, 오일쿨러측 통로를 우회하여 리저버탱크로 유입되도록 하는 바이패스통로, 이 바이패스통로를 개폐하는 개폐밸브, 상기 작동유의 유온을 감지하는 온도감지센서 및, 이 온도감지센서로 작동유의 유온을 감지함과 더불어 작동유의 유온이 적정 온도 이하인 것으로 판단되면 상기 가열장치에 제어전류를 인가하여 작동유를 가열시키면서 상기 바이패스통로를 개방하도록 상기 개폐밸브를 제어하는 ECU를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the heating means for heating the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump, the bypass passage for bypassing the oil cooler side passage to be introduced into the reservoir tank, opening and closing for opening and closing the bypass passage A valve, a temperature sensor for detecting the oil temperature of the hydraulic oil, and the temperature sensor detects the oil temperature of the hydraulic oil and, if it is determined that the oil temperature of the hydraulic oil is lower than the appropriate temperature, applies a control current to the heating device to heat the hydraulic oil. And an ECU for controlling the on / off valve to open the bypass passage.

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

도 1은 본 발명에 따른 동력 조향 시스템의 모식도인 바, 즉 오일을 펌핑하여 토출시키는 유압펌프(1)에 제1고압호스(2)와 제2고압호스(3)가 순차적으로 연결되고, 상기 제2고압호스(3)에는 조향 핸들과 연결된 조향 기어 박스(4)가 오일을 공급받을 수 있도록 연결되어 있다.1 is a schematic diagram of a power steering system according to the present invention, that is, a first high pressure hose 2 and a second high pressure hose 3 are sequentially connected to a hydraulic pump 1 for pumping and discharging oil. A steering gear box 4 connected to the steering handle is connected to the second high pressure hose 3 so as to receive oil.

그리고, 상기 조향 기어 박스(4)에서 토출되는 오일은 상대적으로 저압으로서 저압호스(5)를 통해 오일쿨러(6)와 연결되어, 이 오일쿨러(6)에 의해 가열된 작동유가 적절히 냉각되게 되어 있다.The oil discharged from the steering gear box 4 is connected to the oil cooler 6 through the low pressure hose 5 at a relatively low pressure, so that the hydraulic oil heated by the oil cooler 6 is appropriately cooled. have.

상기 오일쿨러(6)에서 냉각된 오일은 오일을 저장하는 리저버탱크(7)로 유입되게 되고, 이 리저버탱크(7)는 상기 유압펌프(1)와 연결되어, 유압펌프(1)에서 펌핑하는 오일을 공급하도록 되어 있다.The oil cooled in the oil cooler (6) is introduced into the reservoir tank (7) for storing the oil, the reservoir tank (7) is connected to the hydraulic pump (1), pumped in the hydraulic pump (1) It is supposed to supply oil.

이와 같이 구성된 동력 조향 시스템에서, 상기 유압펌프(1)가 오일을 펌핑하여 토출시키면, 토출된 적정 유압을 가진 오일이 고압호스(2,3)를 거쳐서 기어박스(4)로 공급되어, 운전자가 조향 휠을 회전시킬 때에 그 회전방향으로 유압을 가하여 조향력을 감소시켜주게 된다.In the power steering system configured as described above, when the hydraulic pump 1 pumps oil and discharges the oil, the oil having the proper hydraulic pressure discharged is supplied to the gearbox 4 through the high pressure hoses 2 and 3, and the driver When the steering wheel is rotated, hydraulic pressure is applied in the rotation direction to reduce the steering force.

그리고, 상기 조향 기어 박스(4)에서 유출되는 오일은 상기 저압호스(5)를 거쳐서 오일쿨러(6)로 유입되어 여기에서 적정온도로 냉각된 다음에 상기 리저버탱크(7)로 유입되어 순환되는 구조로 되어 있다.The oil flowing out of the steering gear box 4 flows into the oil cooler 6 through the low pressure hose 5, is cooled to an appropriate temperature therein, and then flows into the reservoir tank 7 and circulates. It is structured.

그런데, 차량의 초기 시동시에는 특히 겨울철에는 주위의 온도가 낮기 때문에 작동유의 유온도 낮게 되고, 이로 인해 작동유의 점성이 커지게 될 뿐만 아니라 작동유의 유동저항도 상승하게 된다. 따라서, 엔진의 동력 손실도 증가할 뿐만 아니라 맥동압도 발생하게 된다.By the way, during the initial start-up of the vehicle, especially in winter, the ambient temperature is low, so the oil temperature of the working oil is lowered, thereby increasing the viscosity of the working oil and increasing the flow resistance of the working oil. Therefore, not only the power loss of the engine increases but also the pulsating pressure is generated.

이러한 현상을 방지하기 위해 상기 유압펌프(1)의 토출측 혹은 유압펌프(1)와 제1고압호스(2)사이에는 작동유를 가열하여 적절한 온도로 상승시키기 위한 가 열장치, 즉 열선(8)이 구비되어 있고, 상기 오일쿨러(6)와 리저버탱크(7)사이에는 바이패스통로(9)가 형성되면서 이 바이패스통로(9)는 예컨대 솔레노이드 밸브와 같은 개폐밸브(10)에 의해 개폐되게 되며, 상기 열선에 공급하는 전류와 상기 개폐밸브(10)를 제어하기 위한 ECU가 상기 열선(8)과 개폐밸브(10)에 각각 연결되어 있다. 상기 ECU에는 상기 작동유의 유온을 감지하기 위한 온도감지센서(11)가 입력측으로 연결되어 있다.In order to prevent such a phenomenon, a heating device, that is, a heating wire 8 for heating the hydraulic fluid to an appropriate temperature between the discharge side of the hydraulic pump 1 or between the hydraulic pump 1 and the first high pressure hose 2 is provided. The bypass passage 9 is formed between the oil cooler 6 and the reservoir tank 7 while the bypass passage 9 is opened and closed by an on / off valve 10 such as a solenoid valve. And an ECU for controlling the on-off valve 10 and the current supplied to the hot wire are connected to the hot wire 8 and the on / off valve 10, respectively. In the ECU, a temperature sensor 11 for detecting the oil temperature of the hydraulic oil is connected to the input side.

따라서, 차량의 초기 시동시에 상기 ECU가 상기 온도감지센서(11)를 매개로 작동유의 유온을 감지하고, 작동유의 유온이 적정온도 이하인 것으로 판명되면, 상기 ECU가 상기 열선(8)에 제어전류를 공급하여 작동유를 가열시킴과 더불어 상기 개폐밸브(10)에도 제어신호를 인가하여 오일쿨러측 통로를 폐쇄시키는 반면에 바이패스통로를 개방시켜 저압호스(5)의 오일이 바로 리저버탱크(7)로 유입되도록 함으로써, 작동유의 저온시에 오일쿨러(6)를 통한 오일의 냉각을 방지하게 된다.Therefore, when the ECU detects the oil temperature of the working oil through the temperature sensor 11 at the initial start of the vehicle, and the oil temperature of the working oil is found to be below the proper temperature, the ECU sends a control current to the heating wire 8. The oil supply of the low pressure hose (5) is immediately supplied to the reservoir tank (7) by supplying the heating oil and heating the hydraulic fluid, and also applying a control signal to the on / off valve (10) to close the oil cooler side passage. By flowing in, it is possible to prevent the cooling of the oil through the oil cooler 6 at the low temperature of the working oil.

그러므로, 상기 열선을 통한 작동유의 온도 상승으로 엔진의 과도한 에너지 소비를 방지함으로써, 연비의 향상과 에너지의 절감을 도모할 수 있게 된다.Therefore, by preventing the excessive energy consumption of the engine by raising the temperature of the working oil through the heating wire, it is possible to improve fuel economy and save energy.

물론, 작동유의 온도가 적정 온도이상으로 상승하게 되면, ECU가 이를 감지하여 상기 열선(8)으로의 공급전류를 차단하고, 상기 바이패스통로를 폐쇄하면서 오일쿨러측 통로를 개방시키도록 상기 개폐밸브(10)를 제어하게 되어, 작동유의 지나친 온도 상승을 방지하게 된다.Of course, when the temperature of the hydraulic oil rises above the proper temperature, the ECU detects this to cut off the supply current to the heating wire (8), and close the bypass passage while opening the oil cooler side passage to open the on-off valve (10) is controlled to prevent excessive temperature rise of the hydraulic oil.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 동력 조향 시스템에 의하면, 차량의 초기 시동시에 작동유의 온도가 적정 온도 이하일 때에 작동유를 가열하여 줌으로써, 엔진의 연비향상과 과도한 에너지 소비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 작동유의 맥동도 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the power steering system according to the present invention, by operating the hydraulic fluid when the temperature of the hydraulic oil is lower than the appropriate temperature at the initial start of the vehicle, it is possible to prevent the fuel economy and excessive energy consumption of the engine, The pulsation of the effect can also be prevented.

Claims

Heating means for heating the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, bypass passage for bypassing the oil cooler side passage to the reservoir tank, on / off valve for opening and closing the bypass passage, temperature sensing sensor for detecting the oil temperature of the hydraulic oil And controlling the opening / closing valve to detect the oil temperature of the hydraulic oil using the temperature sensor and to open the bypass passage while heating the hydraulic oil by applying a control current to the heating device when it is determined that the oil temperature of the hydraulic oil is lower than an appropriate temperature. Power steering system with an ECU.

The power steering system according to claim 1, wherein the heating device comprises a heating wire for heating the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump.