KR20070104109A - 전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 구동에 따른 볼스크류 타입의 감속기 작동으로 차량의 좌,우 독립형 전동식 전륜조향을 이루는 시스템에서 조향휠의 조작여부에 따른 모터의 구동 제어를 이루기 위한 장치 구성은,

조향 휠 조작여부에 따른 좌,우 전륜의 조향 제어를 위해 인가되는 전원을 제어하는 ECU와,

상기 ECU의 제어신호에 따라 인가 전원의 온 또는 오프에 의해 좌,우 전륜의 조향 제어를 이루는 볼스크류 타입의 감속기의 구동 제어를 이루기 위한 제1,2 전자브레이크부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

SBW, 고정자, 회전자, 전자브레이크

Description

전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치 {An apparatus for prevention reversion of steer-by-wire system}

도 1은 종래 SBW 시스템 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 역전 방지를 위한 SBW 시스템의 블록 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 SBW시스템의 전자브레이크부 상세 구성도.

도 4a와 도 4b는 도 3의 전자브레이크부에서 'C'부분의 동작 상태도.

<도면부호의 설명>

50 감속기 52 너트

54 모터 로터 56 모터 하우징

58 전자브레이크 회전부 60 전자브레이크 고정부

100 조향휠 200 ECU

300a 제1전자브레이크부 300b 제2전자브레이크부

본 발명은 전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량용 좌,우 독립형 전동식 조향 시스템(SBW)에서 외부 부하에 의해 조향기구가 역전(reversion)하는 현상을 방지하기 위한 전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치에 관한 것이다.

종래 차량용 전동식 조향 시스템(SBW)에서는 조향 기어박스를 좌,우로 분리하여 공간 활용을 높이도록 되어 있는데, 이는 도 1에 도시된 바와 같이, 분리된 전륜 조향 액츄에이터인 A와 B 두 부분이 타이로드(T)를 움직여 조향 조작을 이루게 된다. 즉, 운전자의 조향 동작이 이루어질 때 그에 따른 조향각에 상응하는 제어신호가 조향제어신호발생수단(12)에 의해 발생되고, 상기 제어신호를 전송받아 운전자의 조향 조작에 상응하는 차륜 방향 제어신호를 산출 및 출력하는 콘트롤러(20) 및 상기 콘트롤러(20)로부터 출력된 제어신호에 따라 차륜(W)의 너클(N) 부위에 연결된 타이로드(T)를 좌,우로 이동시키는 좌,우조향력발생수단(30,30')으로 이루어진다. 참고로, 상기 도 1에서, 'S'는 현가장치, '11'은 조향휠을 각각 의미한다.

이러한, 상기 A와 B부분의 조향 액츄에이터는 대개 모터와 볼스크류형 감속기로 이루어져 있는데, 통상적으로 상기 타이로드(T) 끝단에는 차량의 중량, 주행중의 구름저항 등에 의해 하중 압력이 계속 들어오게 된다. 이때, 일체형 기어박스의 경우 입력되는 좌,우 하중이 서로 상쇄되기 때문에 큰 문제가 없으나, 도 1과 같이 좌,우 독립형 조향 시스템에서는 좌,우 하중이 서로 상쇄되지 못하기 때문에 외력에 의해 액츄에이터가 안쪽으로 밀려 들어가는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 조향이 이루어지지 않은 상태에서도 ECU는 항상 원위치로 액츄에이터의 복원 제어를 수행하게 되며, 그로 인해 과다한 전류소모 및 액츄에이터의 내구 수명이 줄어 드는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량용 좌,우 독립형 전동식 조향 시스템(SBW)에서 전자브레이크 수단을 추가로 구비하여 외부 부하에 의해 조향기구가 역전(reversion)되는 현상을 방지토록 한 전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 모터의 구동에 따른 볼스크류 타입의 감속기 작동으로 차량의 좌,우 독립형 전동식 전륜조향을 이루는 시스템(SBW)에서 조향휠의 조작여부에 따른 모터의 구동 제어를 이루기 위한 장치 구성은,

조향 휠 조작여부에 따른 좌,우 전륜의 조향 제어를 위해 인가되는 전원을 제어하는 ECU와,

상기 ECU의 제어신호에 따라 인가 전원의 온 또는 오프에 의해 좌,우 전륜의 조향 제어를 이루는 볼스크류 타입의 감속기의 구동 제어를 이루기 위한 제1,2 전자브레이크부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

본 실시예에 따른 차량용 좌,우 독립형 SBW시스템에서 외부 부하에 의한 조향기구의 역전 방지 장치 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 모터의 구동에 따른 볼스크류 타입의 감속기 작동(전,후 이동)으로 차량의 좌,우 독립형 전동식 전륜조향을 이루는 시스템에서 조향휠의 조작여부에 따른 SBW시스템의 모터의 구동 제어를 이루기 위한 장치 구성은,

조향 휠(100) 조작여부에 따른 좌,우 전륜의 조향 제어를 위해 인가되는 전원을 제어하는 ECU(200)와,

상기 ECU(200)의 제어신호에 따라 인가 전원의 온(on) 또는 오프(off)에 의해 좌,우 전륜의 조향 제어를 이루는 볼스크류 타입의 감속기의 구동 제어를 이루기 위한 제1,2 전자브레이크부(300a, 300b)를 포함하여 구성된다.

상기에서, 본 실시예에 따른 각각의 제1,2 전자브레이크부(300a,300b) 구성은 도 3에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(56) 내 설치된 전자브레이크 고정부(60)와; 상기 모터 하우징(56) 내 로터(54)측에 고정 설치되되, 상기 ECU의 제어를 통한 인가되는 전원상태에 따라 상기 전자브레이크 고정부(60)에 접합 또는 이탈되는 전자브레이크 회전부(58)로 구성된다.

이러한 구성을 통해, 상기 ECU의 제어신호에 따라 인가되는 전원이 오프되는 경우 전자브레이크부의 고정부(60)와 회전부(58)가 접합된 상태를 유지하게 되는 반면, 상기 ECU의 제어신호에 따라 인가되는 전원이 온된 경우에는 전자브레이크부의 회전부(58)가 고정부(60)로부터 이탈되어 모터 로터(54)의 구동에 따른 볼스크류 타입의 감속기(50)의 이동으로 조향 제어가 적용되도록 한다.

상기와 같은 장치 구성을 갖는, 본 실시예에 따른 좌,우 독립형 SBW시스템에서 외부 부하에 의한 조향기구의 역전 방지 장치의 동작을 도 3의 'C'부분의 확대 도인 도 4a와 4b를 참조하여 설명한다.

본 실시예에서는 SBW 시스템의 모터 하우징 내 전자브레이크부를 추가로 구비하여, 전원의 인가여부에 따라 내부 코일의 전자기적 특성에 의해 두 원판 즉, 고정부(일명, 고정자)(60)와 회전부(일명, 회전자)(58)가 접합 또는 이탈되도록 함으로써, 모터의 구동 제어를 통한 볼스크류 타입의 감속기의 전,후 이동이 제어되도록 한 것이다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 전자브레이크가 오프시에는 인가되는 전원에 의해 전자브레이크부의 회전부(58)가 고정부(60)로부터 떨어져(이탈되어), 모터의 로터(54) 회전에 따라 볼스크류 타입의 감속기의 이동이 허여되어 조향 조작이 적용된다.

한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 전자브레이크가 온시에는 인가되는 전원의 차단에 의해 전자브레이크부의 회전부(58)와 고정부(60)가 서로 접합(고정)됨에 따라 회전부(58) 및 모터의 로터(54)가 회전하지 않게 되므로, 볼스크류 타입의 감속기의 이동이 이루어지지 않아 조향 입력이 이루어지지 않게 되므로 외부 부하에 의해 감속기가 밀려 들어가는 현상을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.

본 발명의 전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치에 따르면, 차량 전원 소모 의 감소 및 액츄에이터의 내구 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 모터의 구동에 따른 볼스크류 타입의 감속기 작동으로 차량의 좌,우 독립형 전동식 전륜조향을 이루는 시스템에 있어서,

   조향 휠 조작여부에 따른 좌,우 전륜의 조향 제어를 위해 인가되는 전원을 제어하는 ECU와,

   상기 ECU의 제어신호에 따라 인가 전원의 온 또는 오프에 의해 좌,우 전륜의 조향 제어를 이루는 볼스크류 타입의 감속기의 구동 제어를 이루기 위한 제1,2 전자브레이크부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 각각의 제1,2 전자브레이크부는,

   상기 모터 하우징 내 설치된 전자브레이크 고정부와,

   상기 모터 하우징 내 로터측에 고정 설치되되, 상기 ECU의 제어를 통한 인가되는 전원상태에 따라 상기 전자브레이크 고정부에 접합 또는 이탈되는 전자브레이크 회전부로 구성되어,

   상기 ECU의 제어신호에 따라 인가되는 전원이 오프되는 경우 전자브레이크부의 고정부와 회전부가 접합된 상태를 유지하는 반면, 상기 ECU의 제어신호에 따라 인가되는 전원이 온된 경우에는 전자브레이크부의 회전부가 고정부로부터 이탈되어 모터의 구동에 따른 감속기의 이동으로 조향 제어가 적용되도록 한 것을 특징으로 하는 전동식 조향 시스템의 역전 방지 장치.

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