KR20060101979A - 차속 감응형 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차속 감응형 조향장치에 관한 것으로, 차량의 진행 방향을 변경하기 위해 조작하는 조향핸들과, 상기 조향핸들에 결합되어 조향핸들의 조작시 중심축을 이루는 조향컬럼 축과, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서와, 상기 차속 센서에서 검출된 차량의 속도에 따른 해당 모터 구동 제어신호를 출력하는 제어기와, 상기 제어기에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 구동하는 모터와, 상기 조향컬럼 축에 부착되고 상기 모터에 결합되어, 상기 모터의 구동에 따라 조향컬럼 축의 구속토크를 제어하여 상기 조향핸들의 회전을 제한하는 토크 리미터로 구성되는 것을 특징으로 하며, 조향컬럼 축에 토크 리미터를 부착하여 차량의 속도에 따라 조향컬럼 축의 구속토크를 제어함으로써 조향핸들의 회전을 제한하도록 하고, 이에 따라 고속에서는 조향핸들의 조작이 무겁고, 저속에서는 조향핸들의 조작이 가볍도록 하여 운전자의 조타 만족도를 향상시키고 차량의 거동을 보다 안정화시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

차속, 토크 리미터, 조향컬럼, 조향장치

Description

차속 감응형 조향장치{STEERING APPARATUS FOR RESPONSIVE SPEED OF CAR}

도 1은 본 발명에 의한 차속 감응형 조향장치의 전체적인 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 토크 리미터의 상세 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조향핸들 2 : 조향컬럼 축

3 : 차속 센서 4 : 제어기

5 : 모터 6 : 토크 리미터

61 : 마찰 발생부 62 : 마찰재

63 : 스프링

본 발명은 차속 감응형 조향장치에 관한 것으로, 특히 조향컬럼 축에 별도의 토크 리미터(Torque Limiter) 및 모터를 부착하여 차량의 속도에 따라 조향컬럼 축의 구속토크를 제어함으로써 조향핸들의 회전을 제한하여 운전자의 조타 만족도를 향상시키고 차량의 거동을 보다 안정화시킬 수 있도록 한 차속 감응형 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치는 조향핸들의 조작에 따라 차량의 주행방향을 변경하기 위한 장치로서, 종래에는 유압식 파워 조향 시스템을 적용하여 운전자 핸들의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 종래 유압식 파워 조향 시스템은, 차량의 속도에 따라 운전자 핸들의 에포트(Effort)를 변화시킬 수 있는 장치가 구비되어 있지 않았다.

즉, 조향핸들의 에포트를 변화시킬 수 없으므로 고속에서는 조향핸들의 조작이 무겁고, 저속에서는 조향핸들의 조작이 가벼워야 하는 운전자의 요구를 만족시킬 수 없었다.

이에 따라, 종래에는 상기와 같은 요구를 만족시키기 위해 상기 유압식 파워 조향 시스템에 유압을 조정하는 솔레노이드밸브가 추가되어 어시스트량을 조절하는 전자제어 파워 조향(Electronic Power Steering) 시스템 등, 유압식 파워 조향 시스템의 기어박스에 별도의 장치를 추가하도록 하였으나, 이는 환경조건에 따른 제약이 많으며 공간 확보도 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 조향컬럼 축에 별도의 토크 리미터 및 모터를 부착하여 차량의 속도에 따라 조향컬럼 축의 구속토크를 제어함으로써 조향핸들의 회전을 제한하도록 하고, 이에 따라 고속에서는 조향핸들의 조작이 무겁고, 저속에서는 조향핸들의 조작이 가볍도록 하여 운전자의 조타 만족도를 향상시키고 차량의 거동을 보다 안정화시킬 수 있도록 한 차속 감응형 조향장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차속 감응형 조향장치는, 차량의 진행 방향을 변경하기 위해 조작하는 조향핸들과, 상기 조향핸들에 결합되어 조향핸들의 조작시 중심축을 이루는 조향컬럼 축과, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서와, 상기 차속 센서에서 검출된 차량의 속도에 따른 해당 모터 구동 제어신호를 출력하는 제어기와, 상기 제어기에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 구동하는 모터와, 상기 조향컬럼 축에 부착되고 상기 모터에 결합되어, 상기 모터의 구동에 따라 조향컬럼 축의 구속토크를 제어하여 상기 조향핸들의 회전을 제한하는 토크 리미터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 차속 감응형 조향장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 차속 감응형 조향장치의 전체적인 블록 구성도로서, 차량의 진행 방향을 변경하기 위해 조작하는 조향핸들(1)과, 이 조향핸들(1)에 결합되어 조향핸들(1)의 조작시 중심축을 이루는 조향컬럼 축(2)과, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(3)와, 이 차속 센서(1)에서 검출된 차량의 속도에 따른 해당 모터 구동 제어신호를 출력하는 제어기(4)와, 이 제어기(4)에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 구동하는 모터(5)와, 상기 조향컬럼 축(2)에 부착되고 상기 모터(5)에 결합되어, 상기 모터(5)의 구동에 따라 조향컬럼 축(2)의 구속토크를 제어하여 상기 조향핸들(1)의 회전을 제한하는 토크 리미터(6)로 구성된다.

상기 토크 리미터(6)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모터(5)의 구동에 따 라 수직하중하여 마찰을 발생하는 마찰 발생부(61)와, 이 마찰 발생부(61)와 마찰하여 마찰력을 발생시키기 위한 마찰재(62)와, 상기 마찰 발생부(61)가 마찰재(62)로부터 복원하기 위한 스프링(63)으로 구성되어, 차량의 속도에 따른 모터(5)의 구동으로 마찰 발생부(61)가 수직하중하여 마찰 발생부(61)와 마찰재(62)간의 마찰력을 증가 또는 감소시킴으로써 조향컬럼 축(2)의 구속토크를 제어하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차속 감응형 조향장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차속 감응형 조향장치의 제어기(4)에서는 초기의 파워 조향 상태를 에포트가 크게 설정되도록 한다. 즉, 초기에는 모터(5)를 미구동하여 토크 리미터(6)내 마찰 발생부(61)와 마찰재(62)간에 마찰력이 발생하지 않도록 제어함으로써 조향핸들(1)의 조작이 가볍도록 설정하는 것이다.

그런 다음, 차량의 시동 및 주행에 따라 차량의 속도가 증가하게 되면, 차속 센서(3)에서 차량의 속도를 검출하여 그 검출 결과를 제어기(4)로 출력한다.

이에 따라, 제어기(4)에서는 상기 차속 센서(1)에서 검출된 차량의 속도 증가에 따라 토크 리미터(6)가 조향컬럼 축(2)의 구속토크를 제어하여 조향핸들(1)의 회전을 제한하기 위한 해당 모터 구동 제어신호를 모터(5)로 출력하여 모터(5)가 제어기(4)에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 구동하도록 한다.

이후, 조향컬럼 축(2)에 부착된 토크 리미터(6)는 상기 모터(5)의 구동에 따라 조향컬럼 축(2)의 구속토크를 제어하여 상기 조향핸들(1)의 회전을 제한하게 된다.

즉, 상기 제어기(4)의 모터 구동 제어신호에 따라 모터(5)가 구동되는 경우 조향컬럼 축(2)에 부착된 토크 리미터(6)내 마찰 발생부(61)가 수직하중하여 마찰재(62)와 마찰됨으로써 마찰 발생부(61)와 마찰재(62)간에 마찰력이 발생 및 증가하게 되어 조향컬럼 축(2)의 구속토크 및 조향핸들(1)의 회전을 제한하게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에서는, 처음 저속에서는 에포트가 크게 설정되어 있으므로 조향핸들(1)의 조작이 가벼우나, 이후 차속의 증가에 따른 고속에서는 모터(5) 및 토크 리미터(6)를 통해 조향핸들(1)의 회전이 제한되도록 조향컬럼 축(2)의 구속토크를 제어함으로써 에포트가 줄어들어 조향핸들(1)의 조작이 무거워져 안전한 조향 조작이 가능하게 된다.

이상, 상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 조향컬럼 축에 별도의 토크 리미터 및 모터를 부착하여 차량의 속도에 따라 조향컬럼 축의 구속토크를 제어함으로써 조향핸들의 회전을 제한하도록 하고, 이에 따라 고속에서는 조향핸들의 조작이 무겁고, 저속에서는 조향핸들의 조작이 가볍도록 하여 운전자의 조타 만족도를 향상시키고 차량의 거동을 보다 안정화시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 진행 방향을 변경하기 위해 조작하는 조향핸들과,

   상기 조향핸들에 결합되어 조향핸들의 조작시 중심축을 이루는 조향컬럼 축과,

   차량의 속도를 검출하는 차속 센서와,

   상기 차속 센서에서 검출된 차량의 속도에 따른 해당 모터 구동 제어신호를 출력하는 제어기와,

   상기 제어기에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 구동하는 모터와,

   상기 조향컬럼 축에 부착되고 상기 모터에 결합되어, 상기 모터의 구동에 따라 조향컬럼 축의 구속토크를 제어하여 상기 조향핸들의 회전을 제한하는 토크 리미터로 구성되는 것을 특징으로 하는 차속 감응형 조향장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토크 리미터가,

   상기 모터의 구동에 따라 수직하중하여 마찰을 발생하는 마찰 발생부와, 상기 마찰 발생부와 마찰하여 마찰력을 발생시키기 위한 마찰재와, 상기 마찰 발생부가 상기 마찰재로부터 복원하기 위한 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차속 감응형 조향장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어기가, 상기 차속 센서에서 검출된 차속의 증가에 따라 상기 모터 및 토크 리미터를 통해 조향핸들의 회전이 제한되도록 조향컬럼 축의 구속토크를 제어함으로써 에포트를 줄이도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차속 감응형 조향장치.

Images