KR20090082687A - Belt-Type Electric Power Steering Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치(Electric Power Steering Apparatus: EPS)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, EPS 모터의 구동력을 전달하는 타이밍 벨트가 파손되었을 때 이를 감지하여 운전자에게 알리는 기능을 갖는 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a belt-type electric power steering apparatus (EPS). More particularly, the present invention relates to an electric power steering apparatus having a function of detecting when the timing belt transmitting the driving force of the EPS motor is broken and informing the driver.
차량의 파워 스티어링 장치는 운전자가 조향을 할 때 운전자가 적은 힘을 가지고도 조향을 할 수 있도록 조향력을 보조하는 기능을 한다. 파워 스티어링 장치 중에서 조향력을 보조하는 기능을 모터의 회전력을 이용하는 방식을 사용한 것을 전동식 파워 스티어링 장치라고 한다.The power steering device of the vehicle assists steering power so that the driver can steer with less power when the driver steers. Among the power steering devices, an electric power steering device using a function of assisting steering power using a rotational force of a motor is called.
전동식 파워 스티어링 장치는 운전자의 조향력을 감지하여 운전자가 조향하고자 하는 방향으로 조향력을 보조하도록 모터가 회전한다. 전동식 파워 스티어링 장치 중에서 타이밍 벨트를 통하여 모터축의 회전력을 전달하는 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치의 경우에는 모터축의 회전 속도가 감소되어 전달되도록 랙바 구동장치와 연결하는 수단으로 타이밍 벨트를 사용한다.The electric power steering device detects the driver's steering force and rotates the motor to assist the steering force in the direction in which the driver intends to steer. In the case of a belt-type electric power steering device which transmits rotational force of the motor shaft through the timing belt among the electric power steering apparatus, a timing belt is used as a means for connecting with the rack bar driving apparatus so that the rotational speed of the motor shaft is reduced and transmitted.
따라서 모터축의 회전력을 전달하는 타이밍 벨트의 역할은 차량의 조향에 직접적으로 영향을 미치며 타이밍 벨트의 상태가 완전해야만 EPS가 운전자의 조향을 제대로 보조할 수 있다.Therefore, the role of the timing belt that transmits the rotational force of the motor shaft directly affects the steering of the vehicle, and the EPS must properly support the driver's steering only when the timing belt is in perfect condition.
도 1은 EPS 모터축(102)의 회전력을 전달하는 이붙이 풀리(104) 및 이붙이 벨트(106)를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating a
EPS 모터에 연결된 타이밍 벨트는 일반적으로 정확한 각속도비 전달을 위하여 이붙이 풀리(104) 및 이붙이 벨트(106)를 사용한다. 이붙이 벨트(106)가 고장날 경우에는 일반적으로 이붙이 벨트의 치(108)가 먼저 파손된 후에 이붙이 벨트(106)의 벨트부(110) 부분이 끊어진다. Timing belts connected to EPS motors generally use
하지만, 이붙이 벨트의 치(108)가 한두 개 정도 파손되더라도 이붙이 벨트(106)의 벨트부(110)가 끊어지지 않는 한 조향력은 큰 문제없이 정상적으로 전달이 되며 따라서 운전자는 이붙이 벨트의 치(108)가 파손되었음을 감지하지 못하는 것이 보통이다.However, even if one or two
따라서, 일반적으로 파손된 이붙이 벨트의 치(108)의 갯수가 늘어나다가 어느 순간 이붙이 벨트(106)의 벨트부(110)는 끊어지게 되며, 이때에 가서야 운전자는 이붙이 벨트(106), 즉, 타이밍 벨트에 이상이 생겼음을 알 수밖에 없는 문제가 발생한다. 만일 타이밍 벨트가 끊어지게 되면, EPS는 정상적인 조향 보조력을 바퀴로 전달할 수가 없게 되며 결과적으로 운전자의 조향을 어렵게 만들게 된다. 특히, 여성운전자의 경우에는 더욱 조향에 어려움을 느끼게 되어, 운전의 편의성에 문제가 있을 뿐만 아니라 심한 경우 사고 가능성이 증가하는 문제가 발생한다. Therefore, in general, the number of
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 파워스티어링 모터의 구동력을 랙바로 전달하는 타이밍 벨트가 파손되었음을 감지하도록 센서를 구비하여 타이밍 벨트가 파손되었을 때 운전자에게 알리는 기능을 갖도록 하는 데 그 주된 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a function to notify the driver when the timing belt is broken by providing a sensor to detect that the timing belt that transmits the driving force of the power steering motor to the rack bar. have.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량의 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치(Electric Power Steering System: EPS)에 있어서, 상기 차량의 운전자의 조향을 보조하기 위한 회전력을 발생시키는 EPS 모터, 상기 EPS 모터의 회전을 감지하는 모터위치 센서, 상기 EPS 모터의 축에 연결되어 상기 EPS 모터와 같이 회전하는 풀리, 상기 풀리에 연결되어 상기 EPS 모터의 회전력을 상기 차량의 랙바를 구동하도록 힘을 전달하는 이붙이 벨트, 상기 이붙이 벨트의 치가 파손되었는지 여부를 감지하는 이붙이 센서부 및 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호의 펄스폭과 상기 이붙이 센서부에서 입수된 신호의 펄스폭을 비교하여 상기 이붙이 센서부에서 입수된 신호의 펄스폭이 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘을 때 상기 이붙이 벨트가 비정상임을 상기 운전자에게 알리는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the belt-type Electric Power Steering System (EPS) of the vehicle, the EPS motor for generating a rotational force for assisting the steering of the driver of the vehicle, the EPS motor Motor position sensor for detecting the rotation of the pulley, which is connected to the axis of the EPS motor to rotate with the EPS motor, the pulley is connected to the pulley to transfer the rotational force of the EPS motor to drive the rack bar of the vehicle. The toothed sensor by comparing the pulse width of the signal obtained from the toothed sensor portion and the motor position sensor and the signal obtained from the toothed sensor portion to detect whether the belt, the teeth of the toothed belt is broken. When the pulse width of the signal obtained from the negative portion exceeds the predetermined ratio of the signal pulse width obtained from the motor position sensor, the toothed belt is It provides a belt-type electric power steering device comprising a control unit for informing the driver of abnormality.
또한 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치에 있어서, 회전력을 발생시키는 모터, 상기 모터의 회전을 감지하는 모터위치 센서, 상기 모터의 축에 연결되어 상기 모터와 같이 회전하는 풀리, 상기 풀리에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달하는 이붙이 벨트, 빛을 발생시키되 상기 빛이 상기 이붙이 벨트 치가 위치하는 부분을 관통하도록 설치된 발광부 및 상기 이붙이 벨트 치가 위치하는 부분을 관통하여 상기 발광부로부터 오는 신호를 수신하여 이붙이 센서신호를 발생시키는 이붙이센서, 빛을 발생시키되 상기 빛이 상기 이붙이 벨트의 치가 위치하는 부분을 관통하여 상기 센서가 감지할 수 있도록 설치된 발광부 및 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호의 펄스폭과 상기 이붙이 센서신호의 펄스폭을 비교하여 상기 이붙이 센서신호의 펄스폭이 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘을 때 상기 이붙이 벨트의 치가 비정상임을 알리는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치를 제공한다.In addition, the present invention to achieve the above object, in the tooth breakage detection device of the toothed belt, a motor for generating a rotational force, a motor position sensor for detecting the rotation of the motor, connected to the shaft of the motor and the motor Pulleys that rotate together, a toothed belt connected to the pulley to transfer the rotational force of the motor, the light emitting portion and the toothed belt teeth are installed so as to generate light but the light penetrates the position where the toothed belt teeth are located A toothed sensor which receives a signal from the light emitting part through a portion to generate a toothed sensor signal, and generates light, but the light passes through a portion where the teeth of the toothed belt are located so that the sensor can detect it. Compare the pulse width of the signal received from the installed light emitting unit and the motor position sensor with the pulse width of the toothed sensor signal. And a controller for indicating that the teeth of the toothed belt are abnormal when the pulse width of the toothed sensor signal exceeds a preset ratio of the signal pulse width obtained from the motor position sensor. Provide the device.
또한 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량의 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치에서 이붙이 벨트의 치 파손 감지 방법은, (a) 상기 차량의 운전자의 조향토크를 감지하는 단계, (b) 상기 조향토크를 보조하도록 EPS 모터를 구동하는 단계, (c) 모터위치 센서 및 이붙이센서로부터 신호를 입수하는 단계, (d) 상기 이붙이센서에서 입수된 신호의 펄스폭이 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘는지 여부를 판단하는 단계, (e) 상기 단계 (d)의 판단 결과 상기 기 설정된 비율을 넘으면 단계 (g)로 진행하는 단계, (f) 상기 단계 (d)의 판단 결과 상기 기 설정된 비율을 넘지 않으면 상기 단계 (c)로 진행하는 단계 및 (g) 상기 이붙이 벨트의 치가 파손되었음을 사용자에게 경보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이붙이 벨트의 치 파손 감지 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a method of detecting tooth breakage of the toothed belt in the belt-type electric power steering apparatus of the vehicle, (a) detecting the steering torque of the driver of the vehicle, (b) the Driving an EPS motor to assist steering torque; (c) acquiring a signal from a motor position sensor and a toothed sensor; (d) a pulse width of a signal obtained from the toothed sensor is obtained from the motor position sensor. Determining whether the predetermined signal pulse width is exceeded, (e) proceeding to step (g) if the predetermined ratio is exceeded as a result of the determination of step (d), (f) step (d) And a step of (c) alerting the user that the teeth of the toothed belt are broken if the predetermined ratio does not exceed the predetermined ratio. Providing a method for detecting denture breakage.
본 발명에 의하면, 파워스티어링 모터의 구동력을 랙바로 전달하는 타이밍 벨트가 파손되었음을 감지하기 위한 센서를 구비하여 타이밍 벨트가 파손되었을 때 운전자에게 알리는 기능을 갖도록 함으로써 타이밍 벨트가 파손될 때까지 운전하는 경우를 미연에 방지하여 운전자를 운전 편이성을 증진시키고 사고의 위험성을 줄이는 효과가 있다. According to the present invention, it is provided with a sensor for detecting that the timing belt that transmits the driving force of the power steering motor to the rack bar has a function of notifying the driver when the timing belt is broken to drive the case until the timing belt is broken. By preventing it in advance, it has the effect of increasing the driver's convenience and reducing the risk of an accident.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing a belt-type electric power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치는 차량 운전자의 조향을 보조하기 위한 회전력을 발생시키는 EPS 모터, 상기 EPS 모터의 회전을 감지하여 신호를 제어부로 전송하는 모터위치 센서, 상기 EPS 모터의 축에 연결되어 상기 EPS 모터와 같이 회전하는 풀리, 상기 풀리에 연결되어 상기 EPS 모터의 회전력을 상기 차량의 랙바를 구동하도록 힘을 전달하는 이붙이 벨트, 이붙이 벨트의 치를 감지할 수 있도록 설치되되, 상기 EPS 모터가 회전하는 동안 이붙이 벨트의 치가 있는 부분과 없는 부분을 각각 감지하여 발생시킨 신호를 제어부로 전송하는 이붙이 센서부; 및 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호의 펄스폭과 상기 이붙이 센서부에서 입수된 신호의 펄스폭을 비교하여 상기 이붙이 센서부에서 입수된 신호의 펄스폭이 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘을 때 상기 이붙이 벨트가 비정상임을 상기 운전자에게 알리는 제어부를 포함한다.Belt type electric power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is an EPS motor for generating a rotational force to assist the steering of the vehicle driver, a motor position sensor for detecting the rotation of the EPS motor to transmit a signal to the control unit, the EPS A pulley connected to a shaft of a motor to rotate together with the EPS motor, and a toothed belt and a toothed belt connected to the pulley to transmit the rotational force of the EPS motor to drive the rack bar of the vehicle. It is installed, the teeth sensor unit for transmitting the signal generated by detecting the toothed portion and the toothed portion of the toothed belt while the EPS motor rotates to the control unit; And comparing the pulse width of the signal obtained from the motor position sensor with the pulse width of the signal obtained from the ear sensor, and comparing the pulse width of the signal obtained from the ear sensor with the signal pulse obtained from the motor position sensor. And a control unit for notifying the driver that the toothed belt is abnormal when a predetermined ratio of width is exceeded.
도 2에 도시하듯이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치는 이붙이 풀리(104), 이붙이 벨트(106), 전자제어장치(200), EPS 모터(202), 이붙이센서(204), 발광부(206), 사용자 인터페이스(208) 및 모터위치 센서(210)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 본 발명의 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치의 구성요소 중에서, 풀리는 이붙이 풀리(104)로 구현하며, 이붙이 센서부는 이붙이센서(204) 및 발광부(206)로 구현하며, 제어부는 EPS의 전자제어장치(200)로 구현할 수 있다.As shown in FIG. 2, the belt type electric power steering apparatus according to the preferred embodiment of the present invention includes a
EPS 모터(202)는 차량 운전자의 조향을 보조하기 위한 회전력을 발생시킨다. 한편, 도 2에서, EPS 모터(202)의 축은 이붙이 풀리(104)와 동심축 상에 위치하여 EPS 모터(202)의 전체 형상은 이붙이 풀리(104) 가려져서 보이지 않으므로, 도 2에서는 EPS 모터(202)의 축 부분만 도면번호 202로 도시한 것이다.The
도 2에서 EPS 모터(202)는 토크센서(미도시)와 같은 각종 센서신호를 입수한 전자제어장치(200)에 의해 제어된다.In FIG. 2, the
모터위치 센서(210)는 EPS 모터(202)의 회전을 감지한다. 즉, EPS 모터(202)가 어느 만큼 회전하였는지를 감지하여 신호를 전자제어장치(200)로 전송한다. 여 기서, EPS 모터(202)의 1회전마다 주기적으로 신호를 전송하도록 할 수 있다.The
이붙이 풀리(104)는 EPS 모터(202)의 축에 동축상으로 연결되어 EPS 모터(202)와 같이 회전한다. 이붙이 풀리(104)에는 원주상에 등간격으로 이붙이가 있다.The
이붙이 벨트(106)는 한쪽은 이붙이 풀리(104)에 감겨서 연결되고 다른 한쪽은 랙바를 구동하는 액츄에이터(미도시)와 연결되어 EPS 모터(202)의 회전력이 액츄에이터(미도시)를 구동하여 차량의 랙바를 움직이도록 힘을 전달할 수 있다.The
이붙이센서(204) 및 발광부(206)는 이붙이 벨트(106)의 치가 파손되었는지 여부를 감지할 수 있도록 신호를 발생시킨다. 발광부(206)는 빛을 발생시키되, 그 빛이 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 위치하는 부분을 관통하도록 설치된다. 이붙이센서(204)는 발광부(206)에서 발생된 빛이 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 놓이는 부분을 관통하여 입수되는 빛을 감지하여 전기적인 신호로 변환하여 전자제어장치(200)로 전송한다.The
도 2에서 발광부(206)에서 발생된 빛은 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 지나가는 부분으로만 관통되며 이붙이 벨트(106)의 벨트부(110) 부분으로는 관통되지 않도록 발광부(206)가 설치된다.In FIG. 2, the light generated from the
EPS의 전자제어장치(200)는 운전자의 조향토크가 감지될 때 EPS 모터(202)를 조향 보조 방향으로 구동하고, EPS 모터(202)의 축과 동축 상에 연결된 이붙이 풀리(104) 및 이붙이 벨트(106)을 통하여 EPS 모터(202)의 구동력이 랙바로 전달된다.The
한편, 전자제어장치(200)는 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 정상인지 여부를 확인하기 위해 이붙이센서(204)에서 입수한 신호와 모터위치 센서(210)에서 입수된 신호를 비교한다.On the other hand, the
발광부(206)에서 방출된 빛을 입수한 이붙이센서(204)는 이를 전기적 펄스로 바꿔서 전자제어장치로(200)로 전송한다. 만일 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 정상이면 이붙이센서(204)로부터 입수되는 펄스폭은 이붙이 벨트(106)의 움직임 속도가 일정할 경우 일정한 폭을 유지한다.The
모터위치 센서(210)는 EPS 모터(202)의 축이 회전한 회전각에 대한 신호를 발생시킬 수 있다.The
여기서, 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 정상인 경우에는 모터위치 센서(210)가 발생시킨 펄스의 폭은 이붙이센서(204)가 발생시킨 펄스폭에 일정 비율을 곱한 크기를 갖는다.Here, when the
예를 들어, 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 정상인 경우에, 이붙이 벨트(106)의 치(108)가 있는 부분과 치가 없는 부분의 길이가 같다고 가정하자. 이 경우, 이붙이 벨트의 치(108)가 정상이라면, 이붙이센서(204)가 발광부(206)의 빛을 수신하여 발생시키는 펄스를 구형파라고 할 때, 이붙이 벨트의 치(108)가 없는 부분인 구형파의 상단과 이붙이 벨트의 치(108)가 존재하는 부분인 구형파 하단의 폭의 비율이 같을 것이다.For example, suppose that when the
이때, EPS 모터(202)의 1회전에 해당하는 이붙이 벨트(106)의 치(108)의 개수가 18개라면, 이붙이센서(204)가 발생시키는 펄스 1주기는 모터위치 센서(210)의 1주기 펄스폭의 1/18이 될 것이다. 또한, 이붙이센서(204)가 발생시키는 구형파 펄스 상단의 폭은 모터위치 센서(210)가 발생시키는 펄스 1주기의 절반이므로, 모터위치 센서(210)에서 발생하는 1주기 펄스폭의 1/36이 될 것이다.At this time, if the number of
따라서, 이 경우에, 이붙이 벨트(106)가 정상일 경우 이붙이센서(204)에서 입수된 신호의 펄스폭이 모터위치 센서(210)에서 입수된 신호 1주기 펄스폭에 대한 기 설정된 비율은 1/36이 될 것이다.(실제로, 모터위치 센서(210)에서 입수되는 신호가 사인파인 경우에 사인파의 위상변화를 측정하여 이붙이센서(204)로부터 입수되는 펄스의 구형파 상단부분 길이와의 비율을 결정할 수 있다.)Therefore, in this case, when the
전자제어장치(200)는 모터위치 센서(210)에서 입수된 신호의 펄스폭과 이붙이센서(204)에서 입수된 신호의 펄스폭을 비교하여 이붙이센서(204)에서 입수된 신호의 펄스폭이 모터위치 센서(210)에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘을 때 이붙이 벨트(106)가 비정상임을 사용자 인터페이스(208)에게 알려 시각적 혹은 청각적으로 운전자에게 경보한다.The
만일, 이붙이 벨트의 치(108)가 파손된 경우에는 모터위치 센서(210)가 발생시킨 펄스의 폭과 이붙이센서(204)가 발생시킨 펄스폭의 비율이 변한다. 따라서 두 펄스폭의 비율이 변한 것을 감지하면 이붙이 벨트의 치(108)가 파손된 것을 알 수 있다.If the
본 실시예에서, 측정된 이붙이센서(204) 펄스폭이 이붙이센서(204) 정상 펄스폭과 5% 이상 차이가 나면 이붙이 벨트(106)에 이상이 있는 것으로 판정한다. 여기서, 5%는 예시적인 것에 불과하며 이에 한정되지는 않는다.In this embodiment, when the measured
만일 이붙이 벨트의 치(108)가 파손되면 전자제어장치(200)는 사용자 인터페이스(208)에게 알려 운전자에게 경보하도록 한다.If the
도 3은, 도 2에서 이붙이센서(204)가 이붙이 벨트(106)의 치(108) 부분을 관통하여 발광부(206)의 신호를 감지하는 형태를 나타내기 위해 도 2에서 A-A'을 자른 단면을 도시한 도면이다.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2 to show a form in which the
도 3에 도시하듯이, 이붙이센서(204)는 발광부(206)에서 방출되어 이붙이 벨트(106)의 치(108) 부분을 관통한 빛을 감지한다. 한편, 이붙이센서(204)를 구현하는 방법 중의 하나로 포토 센서를 사용하는 것도 가능하며, 이 경우, 발광부(206)는 포토 센서가 감지할 수 있는 파장의 빛을 방출한다.As shown in FIG. 3, the attaching
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치에서 이붙이 벨트의 치 파손 감지 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of detecting tooth damage of a toothed belt in a belt type electric power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 방법은 (a) 상기 차량의 운전자의 조향토크를 감지하는 단계, (b) 상기 조향토크를 보조하도록 EPS 모터를 구동하는 단계, (c) 모터위치 센서 및 이붙이센서로부터 신호를 입수하는 단계, (d) 상기 이붙이센서에서 입수된 신호의 펄스폭이 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘는지 여부를 판단하는 단계, (e) 상기 단계 (d)의 판단 결과 상기 기 설정된 비율을 넘으면 단계 (g)로 진행하는 단계, (f) 상기 단계 (d)의 판단 결과 상기 기 설정된 비율을 넘지 않으면 상기 단계 (c)로 진행하는 단계 및 (g) 상기 이붙이 벨트의 치가 파손되었음을 사용자에게 경보하는 단계를 거쳐 이루어진다.According to a preferred embodiment of the present invention, a tooth breakage detecting method of a toothed belt includes (a) detecting steering torque of a driver of the vehicle, (b) driving an EPS motor to assist the steering torque, and (c) Obtaining a signal from a motor position sensor and a toothed sensor; (d) determining whether the pulse width of the signal obtained from the toothed sensor exceeds a predetermined ratio of the signal pulse width obtained from the motor position sensor; (E) proceeding to step (g) if the predetermined ratio is exceeded as a result of the determination of step (d); (f) if not exceeding the predetermined ratio as a result of the determination of step (d); c) and (g) alerting the user that the teeth of the toothed belt are broken.
도 4와 도 2를 함께 놓고 보면, 차량 운전자의 조향토크를 감지(S402)하면 조향토크를 보조하도록 EPS 모터(202)를 구동(S404)한다. 이때, EPS 모터(202)가 구동되면 EPS 모터(202)의 구동력은 EPS 모터(202)의 축과 동심축상에 연결된 이붙이 풀리(104) 및 이붙이 풀리(104)와 연결된 이붙이 벨트(106)가 움직이며 차량의 랙바(미도시)를 움직이는 조향력을 전달한다.4 and 2, when the steering torque of the vehicle driver is sensed (S402), the
EPS 모터(202)가 구동되는 동안 모터위치 센서(210) 및 이붙이센서(204)로부터 신호를 입수(S406)한다. 만일 이붙이센서(204)에서 입수된 신호의 펄스폭이 모터위치 센서(210)에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘는지 여부를 판단(S408)한다.While the
이붙이 벨트(106)가 정상인 경우에는 (이붙이센서 정상 펄스폭 = a * 모터위치 센서 펄스폭)의 식을 만족한다. 단, a는 모터위치 센서(210) 사양과 이붙이 벨트(106)의 치의 폭에 따라 결정되는 상수이다.In the case where the
따라서, 측정된 이붙이센서(204) 펄스폭이 이붙이센서(204) 정상 펄스폭과 5% 이상 차이가 나면 이붙이 벨트(106)에 이상이 있는 것으로 판정한다. 여기서, 5%는 예시적인 것에 불과하며 이에 한정되지는 않는다.Therefore, when the measured
만일, 이붙이 벨트(106)가 정상임이 판별되면 계속하여 모터위치 센서(210) 및 이붙이센서(204)로부터 신호를 받고 만일 이붙이 벨트(106)가 이상 있음이 판별되면 사용자 인터페이스(208)를 통하여 운전자에게 경보(S410)한다.If it is determined that the
한편, 도 2 및 도 3에 예시한 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치의 바람직한 실시예는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치로 사용될 수 있다.Meanwhile, a preferred embodiment of the belt type electric power steering apparatus illustrated in FIGS. 2 and 3 may be used as a tooth break detection device of a toothed belt according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치에서, 회전력을 발생시키는 모터는 도 2의 EPS 모터(202)로 구현될 수 있다.In the tooth breakage detecting device of the toothed belt according to the exemplary embodiment of the present invention, the motor generating the rotational force may be implemented by the
상기 모터의 회전을 감지하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치의 모터위치 센서는 도 2의 모터위치 센서(210)로 구현될 수 있다.The motor position sensor of the tooth breakage detecting device of the toothed belt according to the exemplary embodiment of the present invention for detecting the rotation of the motor may be implemented by the
상기 모터의 축에 연결되어 상기 모터와 같이 회전하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치의 풀리는 도 2의 이붙이 풀리(104)로 구현될 수 있다.The pulley of the tooth breakage detecting device of the toothed belt according to the embodiment of the present invention, which is connected to the shaft of the motor and rotates together with the motor, may be implemented by the
상기 풀리에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치의 이붙이 벨트는 도 2의 이붙이 벨트(106)로 구현될 수 있다.The toothed belt of the tooth breakage detecting device of the toothed belt according to the embodiment of the present invention connected to the pulley to transfer the rotational force of the motor may be implemented by the
빛을 발생시키되 상기 빛이 상기 이붙이 벨트 치가 위치하는 부분을 관통하도록 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치의 발광부는 도 2의 발광부(206)로 구현될 수 있다.The light emitting unit of the tooth breakage detecting apparatus of the toothed belt according to the embodiment of the present invention installed to generate light but penetrates the portion where the toothed belt tooth is positioned may be implemented by the
상기 이붙이 벨트 치가 위치하는 부분을 관통하여 상기 발광부로부터 오는 신호를 수신하여 이붙이 센서신호를 발생시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치의 이붙이센서는 도 2의 이붙이센서(204)로 구현될 수 있다.An ear sensor of the tooth breaker detecting apparatus of the toothed belt according to an embodiment of the present invention, which receives a signal from the light emitting part through a portion where the toothed belt tooth is located and generates a toothed sensor signal, is shown in FIG. 2. It may be implemented as a
상기 모터위치 센서에서 입수된 신호의 펄스폭과 상기 이붙이 센서신호의 펄 스폭을 비교하여 상기 이붙이 센서신호의 펄스폭이 상기 모터위치 센서에서 입수된 신호 펄스폭의 기 설정된 비율을 넘을 때 상기 이붙이 벨트의 치가 비정상임을 알리는 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치의 제어부는 도 2의 전자제어장치(200)로 구현될 수 있다.Comparing the pulse width of the signal acquired from the motor position sensor with the pulse width of the ear sensor signal and comparing the pulse width of the ear sensor signal with a predetermined ratio of the signal pulse width obtained from the motor position sensor. The controller of the tooth breakage detecting apparatus of the toothed belt according to the exemplary embodiment of the present disclosure, which indicates that the tooth of the toothed belt is abnormal, may be implemented by the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이붙이 벨트의 치 파손 감지 장치의 각 구성요소의 설명은 도 2 및 도 3의 설명을 참조한다.Therefore, for description of each component of the tooth breakage detecting device of the toothed belt according to an embodiment of the present invention, refer to the description of FIGS. 2 and 3.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
본 발명에 의하면, 파워스티어링 모터의 구동력을 랙바로 전달하는 타이밍 벨트가 파손되었음을 감지하기 위한 센서를 구비하여 타이밍 벨트가 파손되었을 때 운전자에게 알리는 기능을 갖도록 함으로써 타이밍벨트가 파손될 때까지 운전하는 경우를 미연에 방지하여 운전자를 운전 편이성을 증진시키고 사고의 위험성을 줄이는 효과가 있다. 또한 이는 일반적인 이붙이 벨트의 치가 파손된 경우도 감지할 수 있어 산업상 이용가능성이 매우 높다. According to the present invention, it is provided with a sensor for detecting that the timing belt that transmits the driving force of the power steering motor to the rack bar has a function of notifying the driver when the timing belt is broken to drive the case until the timing belt is broken. By preventing it in advance, it has the effect of increasing the driver's convenience and reducing the risk of an accident. In addition, it is possible to detect the case that the teeth of the general toothed belt is broken, so the industrial applicability is very high.
도 1은 EPS 모터축의 회전력을 전달하는 이붙이 풀리 및 이붙이 벨트를 도시한 도면,1 is a view showing a toothed pulley and a toothed belt for transmitting rotational force of an EPS motor shaft;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치를 도시한 블록도,Figure 2 is a block diagram showing a belt-type electric power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
도 3은 도 2에서 이붙이센서가 이붙이 벨트의 치 손상을 감지하기 위하여 신호를 감지하는 형태를 나타내기 위해 A-A`의 단면을 도시한 도면,FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A` of FIG. 2 to show a form in which a toothed sensor detects a signal to detect tooth damage of a toothed belt;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨트형 전동식 파워 스티어링 장치에서 이붙이 벨트의 치 파손 감지 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of detecting tooth damage of a toothed belt in a belt type electric power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
102: EPS 모터축 104: 이붙이 풀리102: EPS motor shaft 104: toothed pulley
106: 이붙이 벨트 108: 이붙이 벨트의 치106: toothed belt 108: tooth of toothed belt
110: 벨트부 200: 전자제어장치110: belt portion 200: electronic control device
202: EPS 모터 204: 이붙이센서202: EPS motor 204: toothed sensor
206: 발광부 208: 사용자 인터페이스206: light emitting unit 208: user interface
210: 모터위치 센서210: motor position sensor
Claims (4)
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KR1020080008592A KR20090082687A (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Belt-Type Electric Power Steering Apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020080008592A KR20090082687A (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Belt-Type Electric Power Steering Apparatus |
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KR1020080008592A KR20090082687A (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Belt-Type Electric Power Steering Apparatus |
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2008
- 2008-01-28 KR KR1020080008592A patent/KR20090082687A/en not_active Application Discontinuation
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