KR20160014800A - Steer by wire system - Google Patents

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Abstract

Provided is a steer-by-wire system comprising: a steering gearbox for steering a driving wheel; a steering motor providing driving force to the steering gearbox; a hydraulic pressure generation unit which generates hydraulic pressure using rotary torque of a steering wheel; a hydraulic pressure line to deliver the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure generation unit to the steering gearbox; a bypass unit which is disposed on the hydraulic pressure line and selectively provides the hydraulic pressure of the hydraulic pressure generation unit to the steering gearbox; and a regulation device which connects and operates the bypass unit while selectively providing the rotary torque of the steering wheel to the hydraulic pressure generation unit depending on a regulation motion between the steering wheel and the hydraulic pressure generation unit.

Description

스티어 바이 와이어 시스템{STEER BY WIRE SYSTEM}[0001] STEER BY WIRE SYSTEM [0002]

본 발명은 시스템의 이상 발생시 유압을 이용하여 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달할 수 있는 스티어 바이 와이어 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a steer-by-wire system capable of transmitting a steering force of a steering wheel to a driving wheel using hydraulic pressure in the event of a system malfunction.

일반적으로 차량의 조타력을 발생하는 파워 스티어링 장치는, 핸들의 조작력을 가볍고 원활하게 하면서도 신속한 조향이 가능하도록 하기 위해서 유압을 이용하도록 설계되어 작동된다.Generally, a power steering device that generates a steering force of a vehicle is designed and operated so as to use hydraulic pressure so as to lightly and smoothly operate the steering wheel while allowing quick steering.

이러한 파워 스티어링 장치는 작은 힘으로 조향조작을 할 수 있으며 조향기어비의 조작력에 관계없이 선정할 수 있으며, 노면의 요철에서 오는 충격을 흡수하여 핸들에 전달되는 것을 방지할 수 있다.Such a power steering apparatus can perform a steering operation with a small force and can be selected irrespective of the operation force of the steering gear ratio, and it is possible to prevent the steering wheel from being transmitted to the steering wheel by absorbing the impact from the unevenness of the road surface.

예컨대, 차량의 운행조건에 따라 전자제어장치(ECU)에서 모터를 구동시켜 저속운행시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속운행시에는 무거운 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 비상상황에서는 급속한 조향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공하는 전동식 스티어링 장치를 이용하고 있다.
For example, a motor is driven by an electronic control unit (ECU) in accordance with the driving conditions of a vehicle to provide a light and comfortable steering feeling at low speeds, a good steering feeling in addition to a heavy steering feeling at high speeds, So as to provide an optimum steering condition to the driver.

전동식 스티어링 장치는 통상 EHPS(Electro-hydraulic Power Steering)이나 또는 MDPS(Motor Driven Power Steering)가 있으며, 이중 MDPS 시스템은 펌프에서 유압을 형성하여 파워를 어시스트(assist)하는 유압 시스템과 달리 모터의 회전력으로 조향 파워를 어시스트(assist)하는 구조로서, 동력을 발생하는 모터와 이에 연결된 감속기인 웜샤프트(Worm-Shaft)가 스티어링샤프트(Steering-Shaft)와 연결되어 있는 웜휠(Worm Wheel)을 회전 시켜 조향력을 어시스트(assist)하게 된다.The electric steering system usually has EHPS (Electro-hydraulic Power Steering) or MDPS (Motor Driven Power Steering). In contrast to the hydraulic system in which the MDPS system assists the power by forming the hydraulic pressure in the pump, The steering power is assisted by a motor that generates power and a worm shaft that is a reduction gear connected to the worm wheel. The worm wheel is connected to the steering shaft to rotate the worm wheel. Assist.

그리고 MDPS(Motor Driven Power Steering)중 R-MDPS(랙 어시스트식 전동 파워 스티어링 장치)는 모터에 의한 구동 토크(Torque)를 받아 랙바(Rack Bar)의 축 이동을 구현하는 타입(Type)으로서, 통상 모터의 구동 토크를 벨트와 풀리를 이용하여 전달받아 랙바(Rack Bar)를 축 이동시켜 주게 된다.
In addition, the R-MDPS (Rack Assisted Electric Power Steering Device) among the MDPS (Motor Driven Power Steering) is a type that realizes the axial movement of the rack bar by receiving the driving torque by the motor, The driving torque of the motor is transmitted by using a belt and a pulley to axially move the rack bar.

최근에는 스티어링 휠과 차량의 구동바퀴의 기계적 연결을 없앤 스티어 바이 와이어 시스템이 제안되고 있다. 스티어 바이 와이어 시스템은 스티어링 휠의 회전 신호를 전자제어유니트(ECU)를 통해 입력받아 구동바퀴에 구동 연결된 모터를 작동시켜 차량을 조향할 수 있다.Recently, a steer-by-wire system has been proposed in which the mechanical connection between the steering wheel and the drive wheels of the vehicle is eliminated. The steer-by-wire system can receive a rotation signal of the steering wheel via an electronic control unit (ECU) and steer the vehicle by operating a motor that is driven by a driving wheel.

이 스티어 바이 와이어 시스템은 스티어링 휠과 구동바퀴 간 기계적인 연결이 없기 때문에, 스티어 바이 와이어 시스템의 고장시 치명적인 사고를 야기할 수밖에 없다.Since the steer-by-wire system does not have a mechanical connection between the steering wheel and the drive wheels, it can not but lead to fatal accidents in the event of a steer-by-wire system failure.

이에 따라, 비상시 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달하기 위해, 종래에는 유 조인트 및 클러치를 통한 기계적인 연결 구조를 구현하기도 한다. 예컨대, 평상시에는 전자제어유닛이 운전자의 스티어링 조타각과 토크를 측정한 후 MDPS(Motor Driven Power Steer)를 제어하여 구동바퀴를 조향하고, 비상시에는 클러치가 유조인트와 스티어링 휠의 컬럼을 기계적으로 연결하여 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달한다. Accordingly, in order to transmit the steering force of the steering wheel to the driving wheels in an emergency, conventionally, a mechanical connection structure through a male joint and a clutch is implemented. For example, in an ordinary case, the electronic control unit measures the driver's steering steering angle and torque and then controls the MDPS (Motor Driven Power Steer) to steer the driving wheels. In an emergency, the clutch mechanically connects the steering column and the steering column And transmits the steering force of the steering wheel to the driving wheels.

그러나 이러한 종래 기술의 경우, 스티어 바이 와이어 시스템의 유리한 기능들, 예컨대, 빠른 조향의지의 전달을 통한 차량 응답성의 증대 기능, 스티어링 기어비 차속에 따른 가변 기능, 불필요한 역 입력 방지 기능, 정밀한 조향 기능 및 설치의 자유도 향상 기능 등을 제대로 살리지 못하였다.
However, in the case of such prior arts, the advantageous features of the steer-by-wire system, for example, a function of increasing the responsiveness of the vehicle through transmission of a quick steering effort, a variable function according to the steering gear ratio vehicle speed, unnecessary reverse input prevention function, And the ability to improve the degree of freedom.

KR 10-0552773BKR 10-0552773B

본 발명은 시스템의 이상 발생시 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달할 수 있는 스티어 바이 와이어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a steer-by-wire system capable of transmitting the steering force of a steering wheel to a driving wheel in the event of a system malfunction.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은, 구동바퀴를 조향시키기 위한 스티어링 기어박스;상기 스티어링 기어박스에 구동력을 제공하는 조향모터; 상기 스티어링 휠의 회전 토크를 이용하여 유압을 발생시키는 유압 발생유닛; 상기 유압 발생유닛에서 발생된 유압을 상기 스티어링 기어박스에 전달하기 위한 유압 라인; 상기 유압 라인 상에 배치되어, 상기 유압 발생유닛의 유압을 상기 스티어링 기어박스에 선택적으로 제공하는 상기 바이패스 유닛; 상기 스티어링 휠과 유압 발생유닛 간의 단속 작동에 따라 상기 스티어링 휠의 회전 토크를 상기 유압 발생유닛에 선택적으로 제공하면서 바이패스 유닛을 연동하여 작동시키는 단속장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a steer-by-wire system including a steering gear box for steering a driving wheel, a steering motor for providing driving force to the steering gear box, A hydraulic pressure generating unit that generates a hydraulic pressure using the rotation torque of the steering wheel; A hydraulic line for transmitting the hydraulic pressure generated in the hydraulic pressure generating unit to the steering gear box; The bypass unit disposed on the hydraulic line and selectively providing the hydraulic pressure of the hydraulic pressure generating unit to the steering gear box; And an intermittent device for interlocking and operating the bypass unit while selectively providing the rotational torque of the steering wheel to the hydraulic pressure generating unit according to the intermittent operation between the steering wheel and the hydraulic pressure generating unit.

상기 스티어링 휠의 회전을 감지하여 회전신호를 인가하는 토크센서; 및 상기 회전신호를 인가받아 상기 조향모터에 작동신호를 제공하는 전자제어유닛을 더 포함한다.A torque sensor for sensing rotation of the steering wheel and applying a rotation signal; And an electronic control unit which receives the rotation signal and provides an operation signal to the steering motor.

상기 유압 발생유닛은, 상기 스티어링 휠에 연결된 스티어링 샤프트의 회전에 의해 직선 이동하는 유압 피스톤; 및 내부공간이 상기 유압 피스톤에 의해 제 1 유실과 제 2 유실로 구획되는 유압 실린더를 포함한다.The hydraulic pressure generating unit includes: a hydraulic piston linearly moved by rotation of a steering shaft connected to the steering wheel; And a hydraulic cylinder in which the inner space is divided by the hydraulic piston into a first oil chamber and a second oil chamber.

상기 바이패스 유닛은, 상기 조향모터에 이상이 발생되거나 전원 공급이 차단될 때, 상기 단속장치가 연결되면서 상기 유압 피스톤의 작동에 의한 유압 발생유닛의 유압을 상기 스티어링 기어박스에 제공한다.The bypass unit provides the hydraulic pressure of the hydraulic pressure generating unit due to the operation of the hydraulic piston to the steering gear box while the interrupter is connected when an abnormality occurs in the steering motor or when the power supply is interrupted.

상기 바이패스 유닛은, 상기 유압 라인에 연결되는 바이패스 유로; 상기 단속장치의 단속 작동과 연동하여 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐하는 바이패스피스톤;을 포함한다.The bypass unit includes: a bypass line connected to the hydraulic line; And a bypass piston selectively opening and closing the bypass flow path in cooperation with the intermittent operation of the intermittent device.

상기 단속장치는 전류의 인가 여부에 따라 제1마찰판 및 제2마찰판이 상호 단속 가능하게 구성되며; 단속을 위해 이동되는 마찰판에 상기 바이패스피스톤을 결합한다.Wherein the intermittent device is configured such that the first friction plate and the second friction plate can be interlocked with each other depending on whether current is applied or not; And the bypass piston is engaged with the friction plate moved for interrupting.

상기 스티어링 휠의 회전에 반력을 제공하기 위한 반력 발생유닛을 더 포함한다.And a reaction force generating unit for providing a reaction force to the rotation of the steering wheel.

상기 스티어링 기어박스는, 스티어링 피스톤이 형성된 랙바; 및 상기 스티어링 피스톤을 중심으로 제 1 챔버와 제 2 챔버로 구획되는 스티어링 실린더를 포함한다.The steering gear box includes a rack bar having a steering piston formed therein; And a steering cylinder partitioned into a first chamber and a second chamber around the steering piston.

상기 유압 피스톤의 내경면에는 상기 스티어링 샤프트에 형성된 웜 기어부에 맞물리는 웜 나사부가 형성된다.
And a worm thread portion engaged with the worm gear portion formed on the steering shaft is formed on the inner diameter surface of the hydraulic piston.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 스티어 바이 와이어 시스템에 따르면, 평상시 MDPS(Motor Driven Power Steer)의 조향모터를 이용하여 차량을 조향하고, 시스템의 이상 발생시 유압을 이용하여 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달할 수 있다.According to the steer-by-wire system having the above-described structure, the vehicle is normally steered using a steering motor of an MDPS (Motor Driven Power Steer), and the steering force of the steering wheel is transmitted to the driving wheels .

또한, 유압 발생유닛을 통해 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달할 수 있으므로, 컬럼과 유조인트가 기계적으로 연결된 종래 기술과 비교하여, 빠른 조향의지의 전달을 통한 스티어 바이 와이어 시스템의 유리한 기능들을 효과적으로 구현할 수 있다.
Further, since the steering force of the steering wheel can be transmitted to the driving wheels via the hydraulic pressure generating unit, the advantageous functions of the steering-by-wire system through the transmission of a quick steering effort can be effectively implemented as compared with the prior art in which the column and the oil- .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 유압 발생유닛을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 바이패스 유닛 및 단속장치를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 이상 발생시, 바이패스 유닛 및 단속장치의 작동 상태를 도시한 상태도.
도 5는 평상시 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 작동 상태를 도시한 상태도.
도 6은 이상 발생시 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 작동 상태를 도시한 상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hydraulic pressure generating unit of a steer-by-wire system.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a steer-by-
FIG. 4 is a diagram showing an operating state of a bypass unit and interrupter when an abnormality occurs in a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention; FIG.
5 is a state diagram showing an operating state of a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an operating state of a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention when an error occurs; FIG.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템에 대하여 살펴본다.
Hereinafter, a steer-by-wire system according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은, 평상시 MDPS를 통해 차량을 조향하고, 이상 발생시 스티어링 휠(10)의 유압을 이용하여 차량을 조향한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the steer-by-wire system according to an embodiment normally steers the vehicle through the MDPS and steers the vehicle using the hydraulic pressure of the steering wheel 10 in the event of an error.

이를 구현하기 위해, 스티어 바이 와이어 시스템은, 스티어링 기어박스(100), 조향모터(200), 유압 발생유닛(300), 유압 라인(400), 바이패스 유닛(500) 및 단속장치(600)를 포함한다.The steer-by-wire system includes the steering gear box 100, the steering motor 200, the hydraulic pressure generating unit 300, the hydraulic line 400, the bypass unit 500 and the interrupter 600 .

구체적으로, 스티어링 기어박스(100)는 스티어링 휠(10)의 조향력을 구동바퀴에 제공하기 위해, 조향모터(200)에 구동가능하게 연결되고 유압 라인(400)을 통해 유압 발생유닛(300)과 연결된다.Specifically, the steering gear box 100 is operatively connected to the steering motor 200 to provide the steering wheel with the steering force of the steering wheel 10, and is operatively connected to the hydraulic pressure generating unit 300 through the hydraulic line 400 .

이 스티어링 기어박스(100)는 스티어링 피스톤(111)이 둘레방향으로 돌출되고 일단부가 조향모터(200)에 구동 연결되는 랙바(110)와, 스티어링 피스톤(111)을 중심으로 제 1 챔버(121)와 제 2 챔버(122)로 구획되는 스티어링 실린더(120)로 이루어진다. The steering gear box 100 includes a rack bar 110 protruding in the circumferential direction of the steering piston 111 and connected to the steering motor 200 at one end thereof and a rack bar 110 connected to the first chamber 121 around the steering piston 111, And a second chamber (122).

여기서, 랙바(110)는 평상시 조향모터(200)의 구동 토크를 전달받아 구동바퀴(미도시)를 조향할 수 있고, 시스템의 이상 발생시 스티어링 실린더(120)에 공급되는 유압을 이용하여 구동바퀴를 조향할 수 있다.
Here, the rack bar 110 can steer the driving wheels (not shown) by receiving the driving torque of the steering motor 200 at normal times and can control the driving wheels by using the hydraulic pressure supplied to the steering cylinder 120 Steering can be done.

예컨대, 평상시 전자제어유닛(ECU)의 작동신호에 의해 조향모터(200)가 작동되면, 스티어링 기어박스(100)는 조향모터(200)의 구동 토크를 전달받아 랙바(110)를 차량의 좌측 또는 우측으로 이동시켜 구동바퀴를 조향하고, 시스템의 이상 발생시(전자제어유닛 또는 조향모터의 고장, 전원 공급의 중단...) 유압 발생유닛(300)에서 발생된 유압이 스티어링 기어박스(100)에 제공되면, 스티어링 기어박스(100)는 스티어링 실린더(120)의 제 1 챔버(121) 및 제 2 챔버(122)에 제공되는 유압을 이용하여 랙바(110)를 차량의 좌측 또는 우측으로 이동시켜 구동바퀴를 조향할 수 있다.
The steering gear box 100 receives the driving torque of the steering motor 200 and outputs the rack bar 110 to the left or right side of the vehicle And the hydraulic pressure generated in the hydraulic pressure generating unit 300 is transmitted to the steering gear box 100 when the system abnormality occurs (failure of the electronic control unit or the steering motor, interruption of power supply, etc.) The steering gear box 100 moves the rack bar 110 to the left or right side of the vehicle using the hydraulic pressure provided to the first chamber 121 and the second chamber 122 of the steering cylinder 120 The wheels can be steered.

조향모터(200)는 스티어링 기어박스(100)에 구동력을 제공하기 위한 모터로, 전자제어유닛(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 여기서, 전자제어유닛은 스티어링 휠(10)의 회전을 감지하는 토크센서(610)로부터 스티어링 휠(10)의 회전신호를 인가받고, 인가받은 회전신호에 따라, 구동바퀴를 조향하기 위한 작동신호를 조향모터(200)에 제공한다.The steering motor 200 is a motor for providing a driving force to the steering gear box 100 and can be controlled by an electronic control unit (not shown). Here, the electronic control unit receives the rotation signal of the steering wheel 10 from the torque sensor 610 that senses the rotation of the steering wheel 10, and generates an operation signal for steering the drive wheel according to the applied rotation signal To the steering motor (200).

이 조향모터(200)는 벨트와 풀리를 이용한 R-MDPS(랙 어시스트식 전동 파워 스티어링)를 이용하여 구동 토크를 랙바(110)에 전달하거나, 랙 앤드 피니언 방식을 이용하여 구동 토크를 랙바(110)에 전달할 수 있다. 물론, 조향모터(200)와 스티어링 기어박스(100) 간의 구동 연결방식은, 상기의 구성에 의해 한정되지 아니하며, 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.
The steering motor 200 transmits driving torque to the rack bar 110 using R-MDPS (rack assisted electric power steering) using a belt and a pulley, or transmits a driving torque to the rack bar 110 ). Of course, the driving connection method between the steering motor 200 and the steering gear box 100 is not limited to the above-described configuration, and can be variously modified and applied.

유압 발생유닛(300)은 스티어링 휠(10)의 회전 토크를 이용하여 유압을 발생시키는 장치로, 스티어링 휠(10)에 연결된 스티어링 샤프트(20)의 회전에 의해 직선 이동이 가능한 유압 피스톤(310)과, 유압 피스톤(310)이 내장되는 유압 실린더(320)를 포함한다.The hydraulic pressure generating unit 300 is a device for generating hydraulic pressure using the rotational torque of the steering wheel 10. The hydraulic pressure generating unit 300 includes a hydraulic piston 310 capable of linearly moving by the rotation of the steering shaft 20 connected to the steering wheel 10, And a hydraulic cylinder 320 in which the hydraulic piston 310 is housed.

유압 피스톤(310)은 유압 실린더(320)의 내부에 길이방향을 따라 가능하게 장착되고, 해당 내경면에는 스티어링 샤프트(20)에 형성된 웜 기어부(21)에 맞물리는 웜 나사부(미도시)가 형성된다. 이때, 스티어링 샤프트(20)의 단부에는 스티어링 휠(10)의 회전에 반력을 제공하기 위한 반력 발생유닛(620)이 마련될 수 있다.The hydraulic piston 310 is mounted inside the hydraulic cylinder 320 along the longitudinal direction and has a worm thread portion (not shown) engaged with the worm gear portion 21 formed on the steering shaft 20 . At this time, a reaction force generating unit 620 for providing a reaction force to the rotation of the steering wheel 10 may be provided at the end of the steering shaft 20. [

유압 실린더(320)의 내부공간에는 유압 피스톤(310)에 의해 구획되는 제 1 유실(321)과 제 2 유실(322)이 형성된다. 이들 제 1 유실(321)과 제 2 유실(322)은 제 1 유압 라인(410)과 제 2 유압 라인(420)에 각각 연결된다.In the internal space of the hydraulic cylinder 320, a first oil chamber 321 and a second oil chamber 322 are formed by the hydraulic piston 310. The first oil chamber 321 and the second oil chamber 322 are connected to the first hydraulic line 410 and the second hydraulic line 420, respectively.

따라서, 운전자가 스티어링 휠(10)을 일방향 또는 타방향으로 회전하면, 단속장치(600)에 의해 스티어링 휠(10)과 유압 발생유닛(300) 간이 연결된 경우, 스티어링 휠(10)에 연결된 스티어링 샤프트(20)는 스티어링 휠(10)의 회전방향에 연동하여 회전되고, 스티어링 샤프트(20)의 회전에 의해 유압 피스톤(310)이 유압 실린더(320)의 길이방향(도면의 상하방향)으로 이동하면서, 제 1 유실(321) 또는 제 2 유실(322)에 유압이 발생시킨다. 이때, 제 1 유실(321) 또는 제 2 유실(322)에서 발생된 유압은 제 1 유압 라인(410)과 제 2 유압 라인(420)을 통해 스티어링 기어박스(100)에 전달될 수 있다.
Therefore, when the driver rotates the steering wheel 10 in one direction or the other direction, when the steering wheel 10 and the hydraulic pressure generating unit 300 are connected by the interrupter 600, the steering shaft 10 connected to the steering wheel 10 The hydraulic cylinder 20 is rotated in conjunction with the rotating direction of the steering wheel 10 and the hydraulic piston 310 is moved in the longitudinal direction of the hydraulic cylinder 320 by the rotation of the steering shaft 20 , The oil pressure is generated in the first oil chamber 321 or the second oil chamber 322. At this time, the hydraulic pressure generated in the first oil chamber 321 or the second oil chamber 322 may be transmitted to the steering gear box 100 through the first hydraulic line 410 and the second hydraulic line 420.

유압 라인(400)은 유압 발생유닛(300)에서 발생된 유압을 스티어링 기어박스(100)에 전달한다. 보다 상세하게 유압 라인(400)은 유압 발생유닛(300)의 제 1 유실(321)과 스티어링 기어박스(100)의 제 1 챔버(121)를 연결하는 제 1 유압 라인(410)과, 유압 발생유닛(300)의 제 2 유실(322)과 스티어링 기어박스(100)의 제 2 챔버(122)를 연결하는 제 2 유압 라인(420)으로 구성된다.The hydraulic line 400 transfers the hydraulic pressure generated in the hydraulic pressure generating unit 300 to the steering gear box 100. More specifically, the hydraulic line 400 includes a first hydraulic line 410 connecting the first oil chamber 321 of the hydraulic pressure generating unit 300 and the first chamber 121 of the steering gear box 100, And a second hydraulic line 420 connecting the second oil chamber 322 of the unit 300 with the second chamber 122 of the steering gear box 100.

이들 제 1 유압 라인(410)과 제 2 유압 라인(420)에는 바이패스 유닛(500)이 병렬적으로 연결된다.
A bypass unit 500 is connected in parallel to the first hydraulic line 410 and the second hydraulic line 420.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 바이패스 유닛(500)은 유압 발생유닛(300)의 유압을 스티어링 기어박스(100)에 선택적으로 제공한다. 이 바이패스 유닛(500)은 제 1 유압 라인(410)과 제 2 유압 라인(420) 사이를 바이패스하여 연결하는 바이패스 유로(510)와, 상기 단속장치(600)의 단속 작동과 연동하여 상기 바이패스 유로(510)를 선택적으로 개폐하는 바이패스피스톤(520)로 구성된다.
3 to 4, the bypass unit 500 selectively supplies the hydraulic pressure of the hydraulic pressure generating unit 300 to the steering gear box 100. [ The bypass unit 500 includes a bypass flow path 510 for bypassing and connecting between the first hydraulic line 410 and the second hydraulic line 420 and a bypass flow path 510 interlocked with the intermittent operation of the intermittent device 600 And a bypass piston 520 for selectively opening and closing the bypass passage 510.

더불어, 상기 단속장치(600)는 전류의 인가 여부에 따라 단속이 이루어지는 전자석클러치로서, 제1마찰판(610) 및 제2마찰판(620)을 포함하여 구성된다.In addition, the intermittent device 600 includes a first friction plate 610 and a second friction plate 620, which are intermittently operated depending on whether current is applied or not.

즉, 스티어링 샤프트(20)의 중단부에 단속장치(600)가 구비되는데, 상기 제1마찰판(610)이 스티어링 휠 측으로 연결되고, 제2마찰판(620)이 유압 발생유닛(300) 측으로 연결됨으로써, 전원의 인가 여부에 따라 상기 제1마찰판(610)이 제2마찰판(620)에 대해서 직선 이동되어 제1마찰판(610) 및 제2마찰판(620)이 서로에 대해 연결 또는 해제될 수 있다. 여기서, 도면으로 도시하지는 않았지만, 제1마찰판(610) 및 제2마찰판(620)에는 전자기력을 선택적으로 제공하는 코일이 내장될 수 있다.The first friction plate 610 is connected to the steering wheel side and the second friction plate 620 is connected to the hydraulic pressure generating unit 300 side The first friction plate 610 and the second friction plate 620 may be linearly moved with respect to the second friction plate 620 according to whether power is applied or not and the first friction plate 610 and the second friction plate 620 may be connected to or disconnected from each other. Although not shown in the figure, the first friction plate 610 and the second friction plate 620 may be provided with coils selectively provided with electromagnetic force.

특히, 상기한 단속작동을 위해 이동되는 제1마찰판(610)에는 바이패스피스톤(520)이 결합됨으로써, 상기 제1마찰판(610)의 직선 이동과 연동하여 바이패스피스톤(520)이 함께 이동되고, 이에 바이패스 유로(510)를 선택적으로 개폐시키게 된다.Particularly, the bypass piston 520 is coupled to the first friction plate 610 moved for the intermittent operation, so that the bypass piston 520 is moved together with the linear movement of the first friction plate 610 And selectively opens and closes the bypass flow path 510.

그리고, 상기 제1마찰판(610)의 일단부를 탄성 지지하는 탄성스프링(630)을 더 구비함으로써, 시스템의 고장시, 전자석클러치에 전류가 인가되지 않게 되면서, 탄성스프링(630)에 의해 제1마찰판(610) 및 제2마찰판(620)이 연결될 수 있다.
Further, since the elastic spring 630 is provided to elastically support one end of the first friction plate 610, current is not applied to the electromagnet clutch when the system malfunctions, and the first friction plate 630, The first friction plate 610 and the second friction plate 620 may be connected.

도 5에 도시된 바와 같이, 일반 주행과 같은 평상시의 경우, 전자석클러치에 전원이 공급되면, 탄성스프링(630)이 압축되어 제1마찰판(610)과 함께 바이패스피스톤(520)이 함께 이동되면서 바이패스 유로(510)가 개방되고, 제 1 유압 라인(410)과 제 2 유압 라인(420)이 서로 연결된다. 이때, 유압 발생유닛(300)의 제 1 유실(321) 또는 제 2 유실(322)에서 발생된 유압은, 바이패스 유로(510) 및 유압 라인(400)을 순환할 수 있다. 5, when power is supplied to the electromagnetic clutch, the elastic spring 630 is compressed and the bypass piston 520 is moved together with the first friction plate 610, The bypass line 510 is opened and the first hydraulic line 410 and the second hydraulic line 420 are connected to each other. The hydraulic pressure generated in the first oil chamber 321 or the second oil chamber 322 of the hydraulic pressure generating unit 300 may circulate through the bypass line 510 and the hydraulic line 400.

도 6에 도시된 바와 같이, 전자제어유닛 또는 조향모터(200)가 고장나거나 전원 공급의 중단되는 등 시스템에 이상이 발생하는 경우, 전자석클러치에 전원 공급이 차단되면, 탄성스프링(630)이 원래 형태로 복원되면서 바이패스피스톤(520)에 의해 바이패스 유로(510)가 폐쇄된다. 이때, 유압 발생유닛(300)에서 발생된 유압은, 유압 라인(400)을 통해 스티어링 기어박스(100)에 제공될 수 있다. 6, when an abnormality occurs in the system such as failure of the electronic control unit or the steering motor 200 or interruption of power supply, when the power supply to the electromagnetic clutch is interrupted, The bypass passage 510 is closed by the bypass piston 520. As shown in FIG. At this time, the hydraulic pressure generated in the hydraulic pressure generating unit 300 may be supplied to the steering gear box 100 through the hydraulic line 400.

이와 같이, 본 발명은 유 조인트 및 컬럼을 사용하는 종래 기술에 비하여, 스티어링 휠(10)의 회전력으로 발생된 유압을 유압 라인(400)을 통해 스티어링 기어박스(100)에 전달하므로, 별도의 유 조인트 및 컬럼 구성이 불필요하고, 결국, 조인트 및 컬럼의 설치를 위한 공간이 불필요해지므로, 각 부품의 설치 위치에 대한 자유도가 높아질 수 있다.As described above, according to the present invention, since the hydraulic pressure generated by the rotational force of the steering wheel 10 is transmitted to the steering gear box 100 through the hydraulic line 400, compared with the prior art using the oil joint and the column, The joint and the column configuration are unnecessary, and as a result, the space for installing the joint and the column becomes unnecessary, so that the degree of freedom in the installation position of each component can be increased.

상술한 바와 같이, 본 발명은 평상시 MDPS(Motor Driven Power Steer)의 조향모터를 이용하여 차량의 조향을 구현하고, 시스템의 이상 발생시 유압을 이용하여 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달할 수 있고, 유압 발생유닛을 통해 스티어링 휠의 조향력을 구동바퀴에 전달할 수 있으므로, 컬럼과 유조인트가 기계적으로 연결된 종래 기술과 비하여, 스티어링 휠의 회전력으로 발생된 유압을 유압 라인을 통해 스티어링 기어박스에 전달하므로, 별도의 유 조인트 및 컬럼 구성이 불필요하고, 결국, 조인트 및 컬럼의 설치를 위한 공간이 불필요해지므로, 각 부품의 설치 위치에 대한 자유도가 높아질 수 있다는 등의 우수한 장점을 갖는다.As described above, the present invention realizes steering of a vehicle by using a steering motor of a MDPS (Motor Driven Power Steer) at a normal time, and can transmit a steering force of a steering wheel to a driving wheel using an oil pressure in case of a system error, Since the steering force of the steering wheel can be transmitted to the driving wheel through the generating unit, the hydraulic pressure generated by the rotational force of the steering wheel is transmitted to the steering gear box through the hydraulic line, as compared with the prior art in which the column and the oil- The joint structure and the column structure of the joints and the columns are unnecessary. As a result, a space for installing the joints and the columns is not required, so that the degree of freedom for the mounting position of each component can be increased.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 스티어링 기어박스 110 : 랙바
111 : 스티어링 피스톤 120 : 스티어링 실린더
200 : 조향모터 300 : 유압 발생유닛
310 : 유압 피스톤 320 : 유압 실린더
400 : 유압 라인 500 : 바이패스 유닛
510 : 바이패스 유로 520 : 바이패스피스톤
600 : 단속장치 610 : 제1마찰판
620 : 제2마찰판 630 : 탄성스프링100: Steering gear box 110: Rack bar
111: Steering piston 120: Steering cylinder
200: Steering motor 300: Hydraulic generating unit
310: Hydraulic piston 320: Hydraulic cylinder
400: Hydraulic line 500: Bypass unit
510: Bypass passage 520: Bypass piston
600: interrupter 610: first friction plate
620: second friction plate 630: elastic spring

Claims (9)

구동바퀴를 조향시키기 위한 스티어링 기어박스;
상기 스티어링 기어박스에 구동력을 제공하는 조향모터;
상기 스티어링 휠의 회전 토크를 이용하여 유압을 발생시키는 유압 발생유닛;
상기 유압 발생유닛에서 발생된 유압을 상기 스티어링 기어박스에 전달하기 위한 유압 라인;
상기 유압 라인 상에 배치되어, 상기 유압 발생유닛의 유압을 상기 스티어링 기어박스에 선택적으로 제공하는 상기 바이패스 유닛;
상기 스티어링 휠과 유압 발생유닛 간의 단속 작동에 따라 상기 스티어링 휠의 회전 토크를 상기 유압 발생유닛에 선택적으로 제공하면서 바이패스 유닛을 연동하여 작동시키는 단속장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.A steering gear box for steering the driving wheels;
A steering motor for providing a driving force to the steering gear box;
A hydraulic pressure generating unit that generates a hydraulic pressure using the rotation torque of the steering wheel;
A hydraulic line for transmitting the hydraulic pressure generated in the hydraulic pressure generating unit to the steering gear box;
The bypass unit disposed on the hydraulic line and selectively providing the hydraulic pressure of the hydraulic pressure generating unit to the steering gear box;
An intermittent device that interlockingly operates the bypass unit while selectively providing a rotational torque of the steering wheel to the hydraulic pressure generating unit according to intermittent operation between the steering wheel and the hydraulic pressure generating unit;
And wherein the first and second stiffeners are connected to each other by a second wire. 청구항 1에 있어서,
상기 스티어링 휠의 회전을 감지하여 회전신호를 인가하는 토크센서; 및
상기 회전신호를 인가받아 상기 조향모터에 작동신호를 제공하는 전자제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.The method according to claim 1,
A torque sensor for sensing rotation of the steering wheel and applying a rotation signal; And
Further comprising an electronic control unit which receives the rotation signal and provides an operation signal to the steering motor. 청구항 1에 있어서,
상기 유압 발생유닛은,
상기 스티어링 휠에 연결된 스티어링 샤프트의 회전에 의해 직선 이동하는 유압 피스톤; 및
내부공간이 상기 유압 피스톤에 의해 제 1 유실과 제 2 유실로 구획되는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.The method according to claim 1,
The hydraulic pressure generating unit includes:
A hydraulic piston linearly moved by rotation of a steering shaft connected to the steering wheel; And
And a hydraulic cylinder in which an inner space is partitioned by the hydraulic piston into a first oil chamber and a second oil chamber. 청구항 3에 있어서,
상기 바이패스 유닛은,
상기 조향모터에 이상이 발생되거나 전원 공급이 차단될 때, 상기 단속장치가 연결되면서 상기 유압 피스톤의 작동에 의한 유압 발생유닛의 유압을 상기 스티어링 기어박스에 제공하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.The method of claim 3,
The bypass unit includes:
Wherein when the abnormality occurs in the steering motor or the power supply is interrupted, the intermittent device is connected and the hydraulic pressure of the hydraulic pressure generating unit due to the operation of the hydraulic piston is supplied to the steering gear box. 청구항 4에 있어서,
상기 바이패스 유닛은
상기 유압 라인에 연결되는 바이패스 유로;
상기 단속장치의 단속 작동과 연동하여 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐하는 바이패스피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 스티어 바이 와이어 시스템.The method of claim 4,
The bypass unit
A bypass line connected to the hydraulic line;
And a bypass piston that selectively opens and closes the bypass flow path in cooperation with the intermittent operation of the intermittent device. 청구항 5에 있어서,
상기 단속장치는 전류의 인가 여부에 따라 제1마찰판 및 제2마찰판이 상호 단속 가능하게 구성되며;
단속을 위해 이동되는 마찰판에 상기 바이패스피스톤을 결합한 것을 특징으로 스티어 바이 와이어 시스템.The method of claim 5,
Wherein the intermittent device is configured such that the first friction plate and the second friction plate can be interlocked with each other depending on whether current is applied or not;
Wherein the bypass piston is coupled to a friction plate that is moved for intermittent movement. 청구항 1에 있어서,
상기 스티어링 휠의 회전에 반력을 제공하기 위한 반력 발생유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a reaction force generating unit for providing a reaction force to the rotation of the steering wheel. 청구항 1에 있어서,
상기 스티어링 기어박스는,
스티어링 피스톤이 형성된 랙바; 및
상기 스티어링 피스톤을 중심으로 제 1 챔버와 제 2 챔버로 구획되는 스티어링 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.The method according to claim 1,
The steering gear box includes:
A rack bar on which a steering piston is formed; And
And a steering cylinder partitioned into a first chamber and a second chamber around the steering piston. 청구항 3에 있어서,
상기 유압 피스톤의 내경면에는
상기 스티어링 샤프트에 형성된 웜 기어부에 맞물리는 웜 나사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.The method of claim 3,
The inner surface of the hydraulic piston
And a worm thread portion engaged with the worm gear portion formed on the steering shaft is formed.
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