KR20170029332A - Hybrid steering device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통상적으로 대형차에 사용되는 하이브리드 조향장치에 대한 것으로, 조향모터와 유압을 이용하여 휠을 조향시키는 하이브리드 조향장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates generally to a hybrid steering apparatus used in a large vehicle, and more particularly, to a hybrid steering apparatus that uses a steering motor and hydraulic pressure to steer a wheel.
일반적으로 조향장치는 조향보조력으로 유압을 이용함으로써 유압펌프가 필요하고, 유압펌프는 엔진으로 구동되어 엔진구동력이 손실될 수밖에 없다.Generally, the steering apparatus requires a hydraulic pump by using the hydraulic pressure as the steering assist force, and the hydraulic pump is driven by the engine, so that the engine driving force is inevitably lost.
상기와 같은 엔진구동력의 손실은 결국 연비저하로 나타난다. 그러므로, 조향장치를 통한 엔진구동력 손실 정도가 줄어들 경우 그 만큼 연비가 개선될 수 있다.The loss of the engine driving force as described above results in a decrease in fuel consumption. Therefore, if the degree of loss of the engine driving force through the steering device is reduced, the fuel efficiency can be improved accordingly.
연비 개선의 예로서, 엔진으로 구동되는 유압펌프가 구비되지만 호스의 관로저항을 줄이거나 아이들(IDLE)시 펌프 유량을 줄여 엔진구동력 손실이 줄어들 수 있는 유압식 조향장치가 있다.As an example of the improvement of fuel economy, there is a hydraulic steering apparatus which is equipped with a hydraulic pump driven by an engine but can reduce the loss of the engine driving force by reducing the pipe flow resistance of the hose or reducing the pump flow rate during idling.
하지만, 유압식 조향장치를 통한 연비개선은 엔진으로 구동되는 유압펌프로 인해 그 효과가 작을 수밖에 없는 근본적인 한계가 있고, 이러한 근본적인 한계를 극복하려면 엔진으로 구동되는 유압펌프가 삭제되어야 한다.However, the improvement of fuel economy through the hydraulic steering system has a fundamental limitation that the effect of the hydraulic pump driven by the engine is small. To overcome this fundamental limitation, the hydraulic pump driven by the engine must be eliminated.
상기와 같은 요구에 맞춰 엔진으로 구동되는 유압펌프를 삭제한 조향장치로서, 전동모터가 이용되는 MDPS(Motor Driven Power Steering)나 또는 엔진의 구동력이 아닌 모터로 구동되는 전동펌프가 이용되는 EHPS(Electrohydraulic Power Steering)를 들 수 있다. [0003] As a steering apparatus for eliminating a hydraulic pump driven by an engine in accordance with the above requirements, there has been proposed a steering apparatus that uses an MDPS (Motor Driven Power Steering) in which an electric motor is used, or an EHPS Power Steering).
그러므로, 상기 MDPS나 또는 EHPS는 연비 개선이 반드시 필요한 하이브리드 승용차량의 조향장치로 사용된다. 그러나, 연비 개선은 승용차 뿐만 아니라 상용차량에서도 반드시 추구해야만 하는 항목이고, 이를 위해 상용차량에서도 엔진의 구동력을 사용하는 유압펌프를 삭제하고 MDPS나 또는 EHPS가 조향장치로 사용될 수 있으면 상용차량의 연비 개선 성능이 크게 높아질 수 있다. Therefore, the MDPS or EHPS is used as a steering apparatus of a hybrid passenger vehicle in which improvement of fuel economy is indispensable. However, improvement of fuel efficiency is an item that must be pursued not only in passenger cars but also in commercial vehicles. For this purpose, if the hydraulic pump using the driving force of the engine is deleted and the MDPS or EHPS can be used as a steering device, Performance can be greatly increased.
하지만, MDPS나 또는 EHPS를 이용한 조향장치는 스티어링 용량에 한계가 있어 스티어링 용량이 약 13KN를 요구하는 승용차량에는 적합할 수 있지만, 약 50KN ~ 190KN 정도에 이르는 스티어링 용량을 필요로 하는 중대형 상용차량에는 적합하지 않는 근본적인 한계가 있다.However, steering systems using MDPS or EHPS may be suitable for passenger vehicles requiring a steering capacity of about 13 KN due to their limited steering capacity, but they are not suitable for medium and large commercial vehicles requiring steering capacities of about 50 KN to 190 KN There are fundamental limitations that are not appropriate.
이로 인해, 연비개선 효과를 높이기 위해 MDPS 조향장치나 또는 EHPS 조향장치를 단독으로 상용차량에 적용할 경우 스티어링 용량 부족이 먼저 해소되어야 만 한다. Accordingly, when the MDPS steering apparatus or the EHPS steering apparatus is applied to a commercial vehicle alone in order to improve the fuel efficiency, the shortage of the steering capacity must be solved first.
따라서, 운전자가 조향휠을 통해서 입력되는 운전자 조향토크를 통해서 조향모터를 사용하는 MDPS와 MDPS를 통해서 출력되는 모터 조향토크를 통해서 유압을 사용하는 EHPS을 함께 사용하는 하이브리드 조향장치에 대한 연구가 진행되고 있으며, 그 전체적인 구조를 단순화하고 전자 제어의 효율성을 향상시키는 것이 목적이다. Therefore, research has been conducted on a hybrid steering system that uses an MDPS using a steering motor and an EHPS using a hydraulic pressure through a motor steering torque output from the MDPS through a driver's steering torque input through a steering wheel Which simplifies the overall structure and improves the efficiency of electronic control.
본 발명의 목적은 전동식 오일펌프를 이용하는 EHPS(electric hydraulic power steering)의 구조를 단순화하고, 전자제어의 효율성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 조향장치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a hybrid steering apparatus capable of simplifying the structure of an electric hydraulic power steering (EHPS) using an electric oil pump and improving the efficiency of electronic control.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 조향장치는 피스톤하우징 안에 배치되며, 외측면에 외측기어가 형성된 피스톤, 상기 외측기어에 맞물리는 섹터기어가 형성되고, 상기 피스톤의 움직임에 따라서 회전되는 피트먼암, 상기 피트먼암에 의해서 움직여서 구동휠을 조향시키는 타이로드, 및 상기 피스톤하우징 안에서 상기 피스톤이 움직이도록, 상기 피스톤하우징의 제1챔버와 제2챔버로 공급되는 유압을 제어하는 유압제어밸브를 포함하고, 상기 유압제어밸브는, 그 내부에 공간이 형성되고, 상기 공간에서 상기 제1챔버로 연결되는 제1포트, 상기 제2챔버로 연결되는 제2포트, 및 유압을 전달받는 공급포트가 길이방향 설정된 위치에 각각 형성되는 밸브하우징, 상기 공간에 배치되고, 그 위치에 따라서 상기 공급포트를 상기 제1포트와 연결하거나 상기 공급포트를 상기 제2포트와 연결하도록 배치되는 스플, 상기 밸브하우징의 일측 또는 타측에 배치되어 전기적인 에너지에 의해서 상기 스플을 밀거나 당기도록 배치되는 전자구동부를 포함할 수 있다. As described above, the hybrid steering apparatus according to the embodiment of the present invention includes a piston disposed in a piston housing, a piston having an outer gear formed on an outer surface thereof, a sector gear engaged with the outer gear, And a hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure supplied to the first chamber and the second chamber of the piston housing so that the piston moves within the piston housing, Wherein the hydraulic control valve includes a first port formed in the space therein and connected to the first chamber in the space, a second port connected to the second chamber, and a supply port receiving hydraulic pressure, A valve housing formed in a longitudinally set position, a valve housing disposed in the space, Connected and are arranged to the supply ports on one side or the other side of the spool, the valve housing being arranged to couple with the second port can include an electrical drive unit which is arranged to push or pull the spool by the electrical energy.
상기 피스톤은 운전자의 조향력에 의해서 회전하도록 배치되는 웜기어가 상기 피스톤에 삽입되어 체결되고, 상기 피스톤은 상기 웜기어의 회전방향과 상기 제1,2챔버로 공급되는 유압에 의해서 설정된 방향으로 움직이도록 배치될 수 있다. The worm gear is disposed in the piston so as to be rotated by the steering force of the driver and is fastened to the piston. The piston is arranged to move in a predetermined direction by the rotation direction of the worm gear and the hydraulic pressure supplied to the first and second chambers .
상기 공급포트로 유압을 펌핑하는 오일펌프, 및 상기 오일펌프에 의해서 펌핑되는 조향 오일이 담기는 오일리저버를 더 포함할 수 있다. An oil pump that pumps the hydraulic pressure to the supply port, and an oil reservoir that contains the steering oil pumped by the oil pump.
상기 밸브하우징에는 상기 제1포트 또는 상기 제2포트를 통해서 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버로부터 리턴되는 유압을 수신하고, 이를 상기 오일리저버로 리턴시키는 리턴포트가 형성될 수 있다. The valve housing may be provided with a return port for receiving hydraulic pressure returned from the first chamber or the second chamber through the first port or the second port and returning the hydraulic pressure to the oil reservoir.
상기 공급포트를 기준으로 설정된 거리를 두고 양측에 상기 제1포트와 상기 제2포트가 형성될 수 있다. The first port and the second port may be formed on both sides with a predetermined distance based on the supply port.
상기 밸브하우징에는 상기 제1포트 또는 상기 제2포트를 통해서 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버로부터 리턴되는 유압을 수신하고, 이를 상기 오일리저버로 리턴시키는 리턴포트가 형성되고, 상기 리턴포트는 상기 공급포트와 대응하는 위치에 반대편에 형성될 수 있다. A return port is formed in the valve housing for receiving hydraulic pressure returned from the first chamber or the second chamber through the first port or the second port and returning the hydraulic pressure to the oil reservoir, And may be formed on the opposite side at a position corresponding to the supply port.
상기 공급포트와 대응하여 외주면에는 스플홈이 형성되고, 상기 스플홈의 위치에 따라서 상기 스플홈이 상기 공급포트와 상기 제1포트를 연결하거나, 상기 스플홈이 상기 공급포트와 상기 제2포트를 연결할 수 있다. Wherein the first supply port and the second supply port are connected to each other, and the supply port and the first port are connected to each other by a spool groove, You can connect.
상기 제전자구동부에 의해서 상기 스플이 상기 공급포트를 기준으로 상기 제1포트로 이동하면, 상기 스플홈을 통해서 상기 공급포트가 상기 제1포트와 연결되고, 상기 제2포트를 통해서 리턴되는 유압은 상기 스플을 직경방향으로 관통하여 상기 리턴포트로 전달될 수 있다. And the supply port is connected to the first port through the spool groove when the spool moves to the first port with respect to the supply port by the first electromagnetic driving unit, And can be transmitted to the return port through the spool in the radial direction.
상기 전자구동부에 의해서 상기 스플이 상기 공급포트를 기준으로 상기 제2포트로 이동하면, 상기 스플홈을 통해서 상기 공급포트가 상기 제2포트와 연결되고, 상기 제1포트를 통해서 리턴되는 유압은 상기 스플을 직경방향으로 관통하여 상기 리턴포트로 전달될 수 있다. Wherein the supply port is connected to the second port through the spool groove when the spool moves to the second port with respect to the supply port by the electromagnetic driver, And can be transmitted to the return port through the spool in the radial direction.
상기 전자구동부는 전자석의 힘을 이용하여 상기 스플을 움직이는 전자석타입일 수 있다. The electromagnetic driving unit may be of an electromagnet type that moves the spool using the force of an electromagnet.
운전자의 조향력을 전달하는 제1조향축으로 전달되는 조향토크를 감지하는 제1토크센서, 및 상기 제1토크센서에 의해서 감지되는 토크에 따라서 제2조향축을 회전시키도록 배치되는 조향모터를 포함하고, 상기 제2조향축의 단부에 형성된 웜기어가 상기 피스톤에 삽입되어 체결될 수 있다. A first torque sensor that senses a steering torque transmitted to a first steering shaft that transmits a driver's steering force and a steering motor that is arranged to rotate a second steering shaft in accordance with a torque sensed by the first torque sensor The worm gear formed at the end of the second steering shaft can be inserted into the piston and fastened.
상기 조향모터에 의해서 상기 제2조향축에 입력되는 조향력을 감지하는 제2토크센서, 및 상기 제1토크센서에 의해서 감지되는 신호에 따라서 상기 조향모터를 제어하고, 상기 제2토크센서에 의해서 감지되는 신호에 따라서 상기 전자구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. A second torque sensor for sensing a steering force input to the second steering shaft by the steering motor, and a second torque sensor for controlling the steering motor in response to a signal sensed by the first torque sensor, And a control unit for controlling the electromagnetic driving unit in accordance with the signal.
상기 조향모터는 웜기어 및 윔휠기어의 구조를 통해서 상기 제2조향축을 회전시키도록 배치될 수 있다. The steering motor may be arranged to rotate the second steering shaft through the structure of the worm gear and the worm wheel gear.
상기 오일펌프는 전기에너지에 의해서 발생되는 회전력을 이용하는 전동식일 수 있다. The oil pump may be of the electric type using a rotational force generated by electric energy.
상기 전자구동부는 상기 밸브하우징의 양단부에 배치되어 상기 스플의 양단부를 밀거나 당기도록 배치되는 제1,2전자구동부를 포함할 수 있다. The electromagnetic driving part may include first and second electromagnetic driving parts disposed at both ends of the valve housing and arranged to push or pull both ends of the spool.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 조향축 상에 유압제어밸브를 설치하지 않고, 별도로 유압제어밸브를 배치하되, 토크센서에서 감지되는 토크신호에 따라서 유압제어밸브를 전자적으로 제어함으로써, 유압제어밸브의 구조를 단순화하고, 조향성능을 향상시키고, 중량을 저감시키며, 조향제어의 효율성을 향상시킬 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a hydraulic control apparatus for an internal combustion engine in which a hydraulic control valve is not provided on a steering shaft and an oil pressure control valve is disposed separately. By electronically controlling a hydraulic pressure control valve in accordance with a torque signal sensed by a torque sensor, The structure of the control valve can be simplified, the steering performance can be improved, the weight can be reduced, and the efficiency of the steering control can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향시스템에서 유압제어밸브와 피스톤의 작동구조를 보여주는 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유압제어밸브의 제1작동상태를 보여주는 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압제어밸브의 제2작동상태를 보여주는 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유압제어밸브의 제3작동상태를 보여주는 일부 단면도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a steering system according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view showing the operating structure of the hydraulic control valve and the piston in the steering system according to the embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view showing a first operating state of the hydraulic control valve according to the embodiment of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view showing a second operating state of the hydraulic control valve according to the embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view showing a third operating state of the hydraulic control valve according to the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에서는, 조향력을 인가하는 조향모터 및 이를 제어하는 제어부가 랙의 중립위치를 설정하도록 하여, 작업자의 로드를 줄이고 정확성을 높일 수 있다. In the embodiment of the present invention, the steering motor for applying the steering force and the control unit for controlling the steering motor set the neutral position of the rack, thereby reducing the load on the operator and increasing the accuracy.
이하, 상기 효과를 달성하기 위한 구성 및 방법에 대해서 설명하며, 이미 공지된 구성에 대해서는 공지기술을 참조하고, 본 발명의 이해를 위해서 필수적인 냉용에 대해서만 설명한다. Hereinafter, a configuration and a method for achieving the above-mentioned effects will be described, and known configurations will be described with reference to known technologies, and only cold storage essential for understanding the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향시스템의 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a steering system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 조향시스템은 조향휠(100), 제1조향축(112), 제1토크센서(110), 조향모터(120), 제어부(10), 제2조향축(135), 제2토크센서(130), 피스톤(140), 피스톤하우징(150), 유압제어밸브(160), 오일펌프(170), 오일리저버(180), 섹터기어(190), 피트먼암(192), 드래그링크(194), 스핀들암(196), 타이로드(198), 및 구동휠(199)을 포함한다. 1, the steering system includes a
운전자가 상기 조향휠(100)을 작동시키면, 상기 제1조향축(112)이 회전한다. 그리고, 상기 제1조향축(112) 상에 배치되는 상기 제1토크센서(110)가 조향토크를 감지하여 상기 제어부(10)로 송신한다. When the driver operates the
상기 제어부(10)는 상기 제1토크센서(110)에서 감지되는 토크신호에 따라서 상기 조향모터(120)를 작동시켜 제2조향축(135)을 회전시킨다. 그리고, 상기 제2조향축(135)에 설치된 상기 제2토크센서(130)가 입력되는 조향토크를 감지하고, 이를 상기 제어부(10)로 송신한다. The
상기 제어부(10)는 상기 제2토크센서(130)에서 감지되는 토크신호에 따라서 상기 유압제어밸브(160)를 제어하여 상기 피스톤하우징(150)에 배치되는 상기 피스톤(140)을 움직인다. The
여기서, 상기 오일펌프(170)는 전동식으로써, 상기 오일리저버(180)에 담긴 오일을 상기 유압제어밸브(160)로 펌핑하고, 상기 제2조향축(135)의 선단부는 상기 피스톤(140)의 관통하여 배치되고, 상기 제1조향축(112)의 선단부와 상기 피스톤(140)은 나사체결된다. The
상기 제2조향축(135)의 회전위치에 따라서 상기 피스톤(140)이 왕복해서 움직이는 구조를 가지고 있으며, 상기 유압제어밸브(160)는 유압을 이용하여 상기 피스톤(140)의 움직임을 도모한다. The
상기 섹터기어(190)는 상기 피스톤(140)의 외주면에 형성된 기어와 맞물리고, 상기 피스톤(140)의 움직임에 따라서 회전하는 구조는 가지며, 상기 섹터기어(190)의 회전은 상기 피트먼암(192), 상기 드래그링크(194), 상기 스핀들암(196), 및 상기 타이로드(198)로 전달되고, 상기 타이로드(198)는 좌우로 움직이면서 상기 구동휠(199)을 조향시킨다. The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향시스템에서 유압제어밸브와 피스톤의 작동구조를 보여주는 일부 단면도이다. 2 is a partial cross-sectional view showing the operating structure of the hydraulic control valve and the piston in the steering system according to the embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 제2조향축(135)이 상기 피스톤(140)의 중심부를 관통하여 배치되고, 상기 제2조향축(135)의 일측 외주면에는 웜기어(210)가 형성되고, 상기 피스톤(140)의 내주면은 볼(215)을 통해서 상기 웜기어(210)와 체결된다. 따라서, 상기 제2조향축(135)이 회전하면 상기 피스톤(140)이 좌우로 움직이는 구조를 갖는다. 2, the
상기 피스톤하우징(150) 내부에 상기 피스톤(140)이 배치되고, 상기 섹터기어(190)는 상기 피스톤(140)의 외측면과 기어결합된다. 따라서, 상기 피스톤(140)이 움직이면 상기 섹터기어(190)가 회전하여 상기 구동휠(199)을 조향시킨다. The
상기 피스톤하우징(150) 안에는 상기 피스톤(140)을 기준으로 오른쪽에 제1챔버(220A)가 형성되고, 왼쪽에 제2챔버(220B)가 형성된다. 상기 유압제어밸브(160)는 상기 제1챔버(220A)와 상기 제2챔버(220B)로 공급되는 유압을 각각 제어하여 상기 피스톤(140)이 오른쪽 또는 왼쪽으로 움직이도록 한다. In the
상기 유압제어밸브(160)는 밸브하우징(320), 스플(300), 제1전자구동부(240), 및 제2전자구동부(250)를 포함하고, 리턴포트(230C), 제1포트(230A), 제2포트(230B), 및 공급포트(230P)가 형성된다. The
상기 오일펌프(170)는 상기 공급포트(230P)를 통해서 오일을 펌핑하고, 상기 오일리저버(180)는 상기 오일펌프(170)에서 펌핑될 오일이 저장되고, 상기 제1포트(230A)는 상기 피스톤하우징(150)의 상기 제1챔버(220A)로 연결되고, 상기 제2포트(230B)는 상기 피스톤하우징(150)의 상기 제2챔버(220B)로 연결된다. 그리고, 상기 리턴포트(230C)는 상기 오일리저버(180)와 연결된다. The
상기 밸브하우징(320)의 중심부를 관통하여, 상기 스플(300)이 이동가능하게 배치되고, 상기 밸브하우징(320)의 양단부에 상기 스플(300)을 당기거나 밀어내는 상기 제1,2전자구동부(240, 250)가 배치된다. 상기 제1,2전자구동부(240, 250)는 전자석을 이용하여 상기 스플(300)을 밀거나 당길 수 있다. The sphygmomanometer according to any one of claims 1 to 3, wherein the spool (300) is disposed movably through a central portion of the valve housing (320) (240, 250). The first and second electromagnetic driving
상기 스플(300)의 위치에 따라서 상기 공급포트(230P)로 공급된 유압은 상기 제1포트(230A)나 상기 제2포트(230B)로 공급되어, 상기 피스톤(140)의 움직임을 제어할 수 있다. The hydraulic pressure supplied to the
아울러, 상기 공급포트(230P)로 공급된 오일이 상기 제1포트(230A)를 통해서 상기 제1챔버(220A)로 공급될 때, 상기 제2챔버(220B)의 오일은 상기 제2포트(230B)와 상기 리턴포트(230C)를 통해서 상기 오일리저버(180)로 리턴된다. When the oil supplied to the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유압제어밸브의 제1작동상태를 보여주는 일부 단면도이다. 3 is a partial cross-sectional view showing a first operating state of the hydraulic control valve according to the embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 공급포트(230P)가 상기 밸브하우징(320)의 상부 중심부에 형성되고, 상기 공급포트(230P)를 기준으로 양측에 상기 제1,2포트(230A, B)가 각각 형성되며, 상기 공급포트(230P)와 대응하는 위치에서 상기 밸브하우징(320)의 하부 중심부에 상기 리턴포트(230C)가 형성된다. 3, the
상기 스플(300)에는 상기 공급포트(230P)와 대응하는 위치에 스플홈(310)이 형성되고, 상기 공급포트(230P)로 공급된 오일은 상기 스플홈(310)을 통해서 상기 제1포트(230A)와 상기 제2포트(230B) 중 하나로 공급되는 구조를 갖는다. 아울러, 상기 스플홈(310)을 기준으로 양측에는 상부에서 하부로 통하는 제1,2리턴홀(332, 330)이 형성된다. The
도시한 바와 같이, 상기 스플(300)이 상기 제1전자구동부(240)에 의해서 오른쪽으로 이동한 상태에서 상기 공급포트(230P)로 공급된 오일은 상기 스플홈(310)과 상기 제1포트(230A)를 통해서 상기 제1챔버(220A)로 공급된다. The oil supplied to the
그리고, 상기 제2챔버(220B)에서 상기 제2포트(230B)로 리턴되는 오일은 상기 제2리턴홀(330)과 상기 리턴포트(230C)를 통해서 상기 오일리저버(180)로 순환되고, 상기 구동휠(199)은 오른쪽으로 조향될 수 있다. The oil returned from the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압제어밸브의 제2작동상태를 보여주는 일부 단면도이다. 4 is a partial cross-sectional view showing a second operating state of the hydraulic control valve according to the embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 스플(300)이 상기 제2전자구동부(250)에 의해서 왼쪽으로 이동한 상태에서 상기 공급포트(230P)로 공급된 오일은 상기 스플홈(310)과 상기 제2포트(230B)를 통해서 상기 제2챔버(220B)로 공급된다. 4, when the
그리고, 상기 제1챔버(220A)에서 상기 제1포트(230A)로 리턴되는 오일은 상기 제1리턴홀(332)과 상기 리턴포트(230C)를 통해서 상기 오일리저버(180)로 순환되고, 상기 구동휠(199)은 왼쪽으로 조향될 수 있다. The oil returned from the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유압제어밸브의 제3작동상태를 보여주는 일부 단면도이다. 도 5의 상태는 도 3과 비교된다. 5 is a partial cross-sectional view showing a third operating state of the hydraulic control valve according to the embodiment of the present invention. The state of Fig. 5 is compared with Fig.
도 5에서는 상기 스플(300)이 완전하게 오른쪽으로 움직이지 않은 상태로 상기 공급포트(230P)를 통해서 공급된 오일의 일부는 상기 스플홈(310)을 통해서 상기 제1포트(230A)를 흐르고, 나머지는 상기 제2리턴홀(330)을 통해서 상기 오일리저버(180)로 순환된다. 따라서, 상기 스플(300)의 이동량에 따라서 유압이 조절되어 조향력이 조절된다. 5, a portion of the oil supplied through the
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
10: 제어부 100: 조향휠
110: 제1토크센서 112: 제1조향축
120: 조향모터 130: 제2토크센서
135: 제2조향축 140: 피스톤
150: 피스톤하우징 160: 유압제어밸브
170: 오일펌프 180: 오일리저버
190: 섹터기어 192: 피트먼암
194: 드래그링크 196: 스핀들암
198: 타이로드 199: 구동휠
210: 웜기어 215: 볼
220A: 제1챔버 220B: 제2챔버
240: 제1전자구동부 250: 제2전자구동부
230A: 제1포트 230B: 제2포트
230C: 리턴포트
320: 밸브하우징
310: 스플홈 300: 스플
332: 제1리턴홀 330: 제2리턴홀10: control unit 100: steering wheel
110: first torque sensor 112: first steering shaft
120: Steering motor 130: Second torque sensor
135: second steering shaft 140: piston
150: piston housing 160: hydraulic control valve
170: Oil pump 180: Oil reservoir
190: sector gear 192:
194: Drag link 196: Spindle arm
198: tie rod 199: drive wheel
210: Worm gear 215: Ball
220A:
240: first electromagnetic driving part 250: second electromagnetic driving part
230A:
230C: return port 320: valve housing
310: spool groove 300: spool
332: first return hole 330: second return hole
Claims (15)
상기 외측기어에 맞물리는 섹터기어가 형성되고, 상기 피스톤의 움직임에 따라서 회전되는 피트먼암;
상기 피트먼암에 의해서 움직여서 구동휠을 조향시키는 타이로드; 및
상기 피스톤하우징 안에서 상기 피스톤이 움직이도록, 상기 피스톤하우징의 제1챔버와 제2챔버로 공급되는 유압을 제어하는 유압제어밸브; 를 포함하고,
상기 유압제어밸브는,
그 내부에 공간이 형성되고, 상기 공간에서 상기 제1챔버로 연결되는 제1포트, 상기 제2챔버로 연결되는 제2포트, 및 유압을 전달받는 공급포트가 길이방향 설정된 위치에 각각 형성되는 밸브하우징;
상기 공간에 배치되고, 그 위치에 따라서 상기 공급포트를 상기 제1포트와 연결하거나 상기 공급포트를 상기 제2포트와 연결하도록 배치되는 스플;
상기 밸브하우징의 일측 또는 타측에 배치되어 전기적인 에너지에 의해서 상기 스플을 밀거나 당기도록 배치되는 전자구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. A piston disposed in the piston housing and having an outer gear formed on an outer surface thereof;
A foot gear formed with a sector gear engaged with the outer gear, and rotated according to the movement of the piston;
A tie rod that moves by the fittane-like rock to steer the drive wheel; And
A hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure supplied to the first chamber and the second chamber of the piston housing so that the piston moves within the piston housing; Lt; / RTI >
The hydraulic control valve includes:
A first port connected to the first chamber in the space, a second port connected to the second chamber, and a supply port receiving hydraulic pressure are formed in a longitudinally set position, housing;
A spool disposed in the space and arranged to couple the supply port with the first port or to connect the supply port with the second port depending on the position;
An electromagnetic driving part disposed at one side or the other side of the valve housing and arranged to push or pull the spool by electric energy;
And a steering angle sensor for detecting steering angle of the steering wheel.
상기 피스톤은 운전자의 조향력에 의해서 회전하도록 배치되는 웜기어가 상기 피스톤에 삽입되어 체결되고,
상기 피스톤은 상기 웜기어의 회전방향과 상기 제1,2챔버로 공급되는 유압에 의해서 설정된 방향으로 움직이도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 1,
The worm gear, which is arranged to rotate by the driver's steering force, is inserted into the piston and is fastened to the piston,
Wherein the piston is arranged to move in a direction set by the rotational direction of the worm gear and the hydraulic pressure supplied to the first and second chambers.
상기 공급포트로 유압을 펌핑하는 오일펌프; 및
상기 오일펌프에 의해서 펌핑되는 조향 오일이 담기는 오일리저버;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 1,
An oil pump for pumping hydraulic pressure to the supply port; And
The oil reservoir containing the steering oil pumped by the oil pump;
And a steering angle sensor for detecting steering angle of the steering wheel.
상기 밸브하우징에는 상기 제1포트 또는 상기 제2포트를 통해서 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버로부터 리턴되는 유압을 수신하고, 이를 상기 오일리저버로 리턴시키는 리턴포트가 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. 4. The method of claim 3,
Wherein the valve housing is formed with a return port for receiving hydraulic pressure returned from the first chamber or the second chamber through the first port or the second port and returning the hydraulic pressure to the oil reservoir. .
상기 공급포트를 기준으로 설정된 거리를 두고 양측에 상기 제1포트와 상기 제2포트가 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 1,
Wherein the first port and the second port are formed on both sides with a predetermined distance based on the supply port.
상기 밸브하우징에는 상기 제1포트 또는 상기 제2포트를 통해서 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버로부터 리턴되는 유압을 수신하고, 이를 상기 오일리저버로 리턴시키는 리턴포트가 형성되고,
상기 리턴포트는 상기 공급포트와 대응하는 위치에 반대편에 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 1,
Wherein the valve housing is formed with a return port for receiving hydraulic pressure returned from the first chamber or the second chamber through the first port or the second port and returning the hydraulic pressure to the oil reservoir,
And the return port is formed on a side opposite to the position corresponding to the supply port.
상기 공급포트와 대응하여 외주면에는 스플홈이 형성되고, 상기 스플홈의 위치에 따라서 상기 스플홈이 상기 공급포트와 상기 제1포트를 연결하거나, 상기 스플홈이 상기 공급포트와 상기 제2포트를 연결하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 6,
Wherein the first supply port and the second supply port are connected to each other, and the supply port and the first port are connected to each other by a spool groove, And the steering wheel is connected to the steering wheel.
상기 제전자구동부에 의해서 상기 스플이 상기 공급포트를 기준으로 상기 제1포트로 이동하면, 상기 스플홈을 통해서 상기 공급포트가 상기 제1포트와 연결되고, 상기 제2포트를 통해서 리턴되는 유압은 상기 스플을 직경방향으로 관통하여 상기 리턴포트로 전달되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. 8. The method of claim 7,
And the supply port is connected to the first port through the spool groove when the spool moves to the first port with respect to the supply port by the first electromagnetic driving unit, Wherein the spool passes through the spool in the radial direction and is transmitted to the return port.
상기 전자구동부에 의해서 상기 스플이 상기 공급포트를 기준으로 상기 제2포트로 이동하면, 상기 스플홈을 통해서 상기 공급포트가 상기 제2포트와 연결되고, 상기 제1포트를 통해서 리턴되는 유압은 상기 스플을 직경방향으로 관통하여 상기 리턴포트로 전달되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the supply port is connected to the second port through the spool groove when the spool moves to the second port with respect to the supply port by the electromagnetic driver, Wherein the spool is transmitted through the return port through the spool in the radial direction.
상기 전자구동부는 전자석의 힘을 이용하여 상기 스플을 움직이는 전자석타입인 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 1,
Wherein the electromagnetic driving unit is of an electromagnet type that moves the spool using the force of the electromagnet.
운전자의 조향력을 전달하는 제1조향축으로 전달되는 조향토크를 감지하는 제1토크센서; 및
상기 제1토크센서에 의해서 감지되는 토크에 따라서 제2조향축을 회전시키도록 배치되는 조향모터; 를 포함하고,
상기 제2조향축의 단부에 형성된 웜기어가 상기 피스톤에 삽입되어 체결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 1,
A first torque sensor for sensing a steering torque transmitted to a first steering shaft that transmits a driver's steering force; And
A steering motor disposed to rotate a second steering shaft in accordance with a torque sensed by the first torque sensor; Lt; / RTI >
And a worm gear formed at an end of the second steering shaft is inserted into the piston and fastened.
상기 조향모터에 의해서 상기 제2조향축에 입력되는 조향력을 감지하는 제2토크센서; 및
상기 제1토크센서에 의해서 감지되는 신호에 따라서 상기 조향모터를 제어하고, 상기 제2토크센서에 의해서 감지되는 신호에 따라서 상기 전자구동부를 제어하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. 12. The method of claim 11,
A second torque sensor for sensing a steering force input to the second steering shaft by the steering motor; And
A control unit for controlling the steering motor in accordance with a signal sensed by the first torque sensor and controlling the electromagnetic driving unit according to a signal sensed by the second torque sensor;
And a steering angle sensor for detecting steering angle of the steering wheel.
상기 조향모터는 웜기어 및 윔휠기어의 구조를 통해서 상기 제2조향축을 회전시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 12,
Wherein the steering motor is arranged to rotate the second steering shaft through a structure of a worm gear and a worm wheel gear.
상기 오일펌프는 전기에너지에 의해서 발생되는 회전력을 이용하는 전동식인 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. 4. The method of claim 3,
Wherein the oil pump is an electric type using a rotational force generated by electric energy.
상기 전자구동부는 상기 밸브하우징의 양단부에 배치되어 상기 스플의 양단부를 밀거나 당기도록 배치되는 제1,2전자구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 조향장치. The method of claim 1,
Wherein the electromagnetic driving part includes first and second electromagnetic driving parts disposed at both ends of the valve housing and arranged to push or pull both ends of the spool.
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---|---|---|---|
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