[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100356866B1 - electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle - Google Patents

electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR100356866B1
KR100356866B1 KR1020000057928A KR20000057928A KR100356866B1 KR 100356866 B1 KR100356866 B1 KR 100356866B1 KR 1020000057928 A KR1020000057928 A KR 1020000057928A KR 20000057928 A KR20000057928 A KR 20000057928A KR 100356866 B1 KR100356866 B1 KR 100356866B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steering
vehicle
power
speed
power cylinder
Prior art date
Application number
KR1020000057928A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020026696A (en
Inventor
박일래
정병보
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020000057928A priority Critical patent/KR100356866B1/en
Publication of KR20020026696A publication Critical patent/KR20020026696A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100356866B1 publication Critical patent/KR100356866B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/02Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/05Reducing production costs, e.g. by redesign
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07Facilitating assembling or mounting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/303Speed sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

본 발명은 자동차의 속도감응형 동력조향장치에 관한 것으로, 조타시 이동하는 랙바아에 대해 차속에 따른 가변적인 크기의 전단저항력을 부여할 수 있도록 하여 비교적 간단한 구조의 속도감응형 동력조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention relates to a speed-sensitive power steering device for a vehicle, and provides a speed-sensitive power steering device having a relatively simple structure by applying a shear resistance of variable size to a rack bar moving during steering. Its purpose is to.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 운전자의 조향조작을 위한 조향핸들(1)을 장착한 조향축(2)과, 이 조향축(2)의 구동피니언과 치합되어 이로부터 작동력을 전달받는 랙바아(5a)를 갖춘 동력실린더(5) 및, 이 동력실린더(5)에 차속에 따라 변화된 압력으로 가압된 작동유를 공급하여 조타력을 가변적으로 조절할 수 있도록 하는 컨트롤밸브(4) 등을 포함하는 동력조향장치에 있어서, 상기 동력실린더(5)에는 조타시 이동하는 랙바아(5a)에 대해 전단저향력을 부여하되, 이 전단저항력의 정도를 주행중인 차량의 차속에 비례해서 증가될 수 있도록 하는 조타력 조절수단이 구비된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the steering shaft (2) equipped with a steering wheel (1) for the steering operation of the driver and the drive pinion of the steering shaft (2) is engaged with and receives the operating force therefrom. A power cylinder (5) having a rack bar (5a), and a control valve (4) for supplying hydraulic oil pressurized at a pressure changed according to the vehicle speed to the power cylinder (5) so as to variably adjust the steering force. In the power steering apparatus, the power cylinder (5) is given a shear steering force to the rack bar (5a) to move during steering, so that the degree of shear resistance can be increased in proportion to the vehicle speed of the vehicle being driven. It characterized in that the steering force adjusting means is provided.

Description

자동차의 속도감응형 동력조향장치{electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle}Electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle

본 발명은 자동차의 속도감응형 동력조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동력실린더의 내부에서 이동하는 랙바아의 외주에 자기유변유체를 봉입하고서 이에 차속에 따라 비례적으로 증가하는 자기장을 형성시켜 랙바아의 이동에 저항을 부여함으로써 차속에 따른 조향력을 조절할 수 있도록 하는 자동차의 속도감응형 동력조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a speed-sensitive power steering apparatus for automobiles, and more particularly, to enclose a magnetorheological fluid in the outer circumference of a rack bar moving inside a power cylinder, thereby forming a magnetic field that increases proportionally according to the vehicle speed. The present invention relates to a speed-sensitive power steering apparatus for a vehicle that can adjust steering force according to a vehicle speed by imparting resistance to movement of a rack bar.

일반적으로 자동차에 구비된 조향장치는 주행중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키도록 하는 것인 바, 이를 위해 상기 조향장치는 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래그 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크기구를 포함하여 구성된다.In general, a steering device provided in a vehicle is to change the driving direction of a driving vehicle at the driver's will. For this purpose, the steering device is configured to directly steer the driver to transmit the operating force to each device. An operating mechanism comprising a steering wheel, a steering shaft, a column, and the like, a gear mechanism for increasing the operating force by decelerating the rotation of the steering shaft and changing the direction of movement of the operating mechanism to the link mechanism, and forwarding the movement of the gear mechanism. It includes a link mechanism consisting of a pitman arm, a drag link, and a knuckle arm and a tie rod, in order to maintain the position of the right and left wheels at the same time as it transmits to the wheel.

한편, 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.On the other hand, in the case of a large car or a vehicle using low pressure tires, since the grounding resistance of the front wheel is large, the steering force of the steering wheel becomes large and the quick steering operation is not possible. Therefore, the power steering device is used for light and quick steering operation. The same power steering device includes a power device composed of an oil pump for generating hydraulic pressure as a power source, a valve unit including a pressure control valve and a flow control valve, and a hydraulic power generated by the oil pump to generate a steering force. An operating device using a cylinder and a control device for opening and closing the flow path leading to the operation device and controlling the operation direction and operating state of the power cylinder by changing the flow path in accordance with the operation of the handle.

그런데 상기한 종래의 기계식 조향장치나 동력조향장치에서는 차속에 따라 운전자가 느끼는 조향감각이 일정하게 되고, 이로 인해 고속주행시에 필요한 무거운 조향감각이나 저속주행시의 가벼운 조향감각을 동시에 느끼도록 할 수 없는 결점이 있었다.However, in the above-described conventional mechanical steering device or power steering device, the steering feeling felt by the driver is constant according to the vehicle speed, which makes it impossible to simultaneously feel the heavy steering feeling required at high speeds and the light steering feeling at low speeds. There was this.

상기한 결점을 해소하기 위해 차속에 따라 조향력이 변화되게 제어하는 것으로, 저속주행시에는 가볍게 중속이나 고속시에는 적당한 무게의 조향감각을 줄 수 있도록 된 속도감응형 동력조향장치가 제안되어 있는 바, 이러한 종래의 속도감응형 동력조향장치는 차속센서를 매개로 주행중인 차량의 차속을 검출하고, 검출된 차속에 따라 이에 상응하는 작동압을 동력피스톤에 공급시켜 조타력(조향에 드는 힘)을 변화시키도록 된 것인데, 이의 구성은 복잡한 유압시스템 및 전자장치 등을 포함하여 이루어지기 때문에 구조가 복잡하고, 제작 비용도 고가인 단점이 있었다.In order to solve the above-mentioned drawback, the steering force is controlled to be changed according to the vehicle speed, and a speed-sensitive power steering device has been proposed that can give a moderate sense of steering at low speeds and moderate weights at low speeds. Conventional speed-sensitive power steering device detects the vehicle speed of the vehicle being driven by the vehicle speed sensor, and changes the steering force (force for steering) by supplying a corresponding working pressure to the power piston according to the detected vehicle speed. The configuration is complicated because of the complicated hydraulic system and electronics, etc., the structure was complicated, and the manufacturing cost was also expensive.

그리고, 상기 속도감응형 동력조향장치는 솔레노이드밸브로 유로를 제어하는 방식과 입력축의 하단에 반력실을 구성하고 솔레노이드밸브를 통과한 유압으로 반력 플런져에 압을 가하여 입력축에 저항을 부여함으로써 차량의 속도에 따라서 조타력을 제어하는 방식이 있으며, 이 결과로서 차량의 속도에 따라서 보조되는 유압의 특성은 실린더의 출력압력 대비 조향핸들에 가해지는 입력토크의 분포가 차속 대비 증가하는 경향을 나타내게 된다.In addition, the speed-sensitive power steering device forms a reaction chamber at the bottom of the input shaft and a reaction chamber at the lower end of the input shaft and applies pressure to the reaction force plunger by hydraulic pressure passing through the solenoid valve to impart resistance to the input shaft. There is a method of controlling the steering force according to the speed, and as a result, the characteristics of the hydraulic pressure assisted according to the speed of the vehicle tends to increase the distribution of the input torque applied to the steering wheel relative to the output pressure of the cylinder.

즉, 종래의 속도감응형 동력조향장치는 유량제어방식이기 때문에 필연적으로 소정의 압력을 지닌 유체의 유동에 따른 조타감의 저해와 소음발생을 초래하게 되고, 유체의 특성상 차속 대비 정밀한 조타감의 조절이 불가능하므로, 통상 수개의 차속 구간에 한정해서 조타감을 조절할 수 밖에 없는 단점이 있다.In other words, the conventional speed-sensitive power steering device is a flow control method, which inevitably leads to the inhibition of the steering feeling and the generation of noise due to the flow of the fluid having a predetermined pressure. Since this is not possible, there is a disadvantage in that the steering feeling is usually limited to only a few vehicle speed sections.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 조타시 이동하는 랙바아에 대해 차속에 따른 가변적인 크기의 전단저항력을 부여할 수 있도록 하여 비교적 간단한 구조의 속도감응형 동력조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and provides a speed-sensitive power steering apparatus having a relatively simple structure by applying a shear resistance of variable size to a rack bar moving during steering. Has its purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 운전자의 조향조작을 위한 조향핸들을 장착한 조향축과, 이 조향축의 구동피니언과 치합되어 이로부터 작동력을 전달받는 랙바아를 갖춘 동력실린더 및, 이 동력실린더에 차속에 따라 변화된 압력으로 가압된 작동유를 공급하여 조타력을 가변적으로 조절할 수 있도록 하는 컨트롤밸브 등을 포함하는 동력조향장치에 있어서, 상기 동력실린더에는 조타시 이동하는 랙바아에 대해 전단저향력을 부여하되, 이 전단저항력의 정도를 주행중인 차량의 차속에 비례해서 증가될 수 있도록 하는 조타력 조절수단이 구비된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a power cylinder having a steering shaft equipped with a steering wheel for steering operation of the driver, a rack bar that is engaged with the drive pinion of the steering shaft and receives the operating force therefrom, and In a power steering apparatus including a control valve for supplying a pressurized hydraulic fluid at a pressure changed according to a vehicle speed to a power cylinder to variably adjust a steering force, wherein the power cylinder has a shear bottom against a rack bar moving during steering. It provides a steering force, characterized in that the steering force adjusting means is provided to increase the degree of the shear resistance force in proportion to the vehicle speed of the running vehicle.

도 1은 본 발명에 따른 속도감응형 동력조향장치의 구성을 도시한 상태도.1 is a state diagram showing the configuration of a speed-sensitive power steering apparatus according to the present invention.

도 2는 도 1의 "가"부를 확대하여 도시한 단면도.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part “I” of FIG. 1;

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-조향핸들 2-조향축1-steering handle 2-steering shaft

3-조향컬럼 4-컨트롤밸브3-steering column 4-control valve

5-동력실린더 6-오일펌프5-power cylinder 6-oil pump

7-오일저장탱크 8,9-공급 및 회수관로7-Oil Storage Tanks 8, 9- Supply and Recovery Line

10-타이로드 11-씰링부재10-tie rod 11-sealing member

12-자기유변유체 13-마그네틱 코일12-magnetic fluid 13-magnetic coil

14-제어유니트 15-차속감지센서14-control unit 15-vehicle speed sensor

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 속도감응형 동력조향장치의 구성을 도시한 상태도이고, 도 2는 도 1의 "가"부를 확대하여 도시한 단면도이다.1 is a state diagram showing the configuration of a speed-sensitive power steering apparatus according to the present invention, Figure 2 is an enlarged cross-sectional view showing the "a" part of FIG.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 형태의 동력조향장치에 있어서 차속 대비 조향시 운전자가 느끼게 되는 조타력의 정도를 비례해서 증가될 수있도록 구성한다.As shown in FIG. 1, in the general type of power steering apparatus, the steering speed felt by the driver when steering against the vehicle speed may be proportionally increased.

즉, 본 발명은 운전자의 조향조작을 위한 조향핸들(1)이 상측 단부에 장착된 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 외부에서 감싸고서 차체에 고정되는 조향컬럼(3), 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하도록 된 컨트롤밸브(4) 및, 상기 조향축(2)의 하측 단부에 마련된 구동피니언(도시안됨)과 치합되어 이의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 랙바아(5a)를 내부에 수용하는 동력실린더(5), 그리고 엔진의 크랭크축과 벨트(이상 도시안됨)를 매개로 연결되어 이로부터 동력을 받아 작동되어 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하도록 된 오일펌프(6)와, 이 오일펌프(6)로 작동유를 공급하도록 일정량의 작동유를 저장하고 있는 오일저장탱크(7)로 구성되어 이루어진다.That is, the present invention is a steering shaft (2) having a steering wheel (1) for steering operation of the driver mounted on the upper end and the steering column (3), which is fixed to the vehicle body by wrapping the steering shaft (2) from the outside, A control valve 4 mounted on the lower part of the steering shaft 2 to control the flow of hydraulic oil during steering, and a driving pin (not shown) provided at a lower end of the steering shaft 2 so as to rotate therein. According to the power cylinder (5) for accommodating the rack bar (5a) in a linear motion, and the engine is connected to the crankshaft and the belt (not shown) by the power is operated from this control when steering It consists of an oil pump (6) to supply the pressurized hydraulic oil to the valve (4), and an oil storage tank (7) for storing a certain amount of hydraulic oil to supply the hydraulic oil to the oil pump (6).

또한, 상기 컨트롤밸브(4)와 오일펌프(6) 및 오일저장탱크(7) 사이에는 각기 작동유의 공급 및 회수를 위한 공급관로(8)와 회수관로(9)가 배설되어 있고, 상기 동력실린더(5)의 양쪽 단부에는 내부의 구동피니언과 일부 구간이 치합된 랙바아(5a)의 타단이 일부 외부로 노출되며, 이 랙바아(5a)에는 각기 전륜측 너클아암에 연결되어 조향시 선회방향으로 너클아암을 밀거나 당겨 회동시키도록 하는 타이로드(10)가 결합되어 있다.In addition, between the control valve (4), the oil pump (6) and the oil storage tank (7), a supply line (8) and a recovery line (9) for supplying and recovering hydraulic oil are disposed, respectively. Both ends of (5) are exposed to the outside of the other end of the rack bar (5a) in which the internal drive pinion and some sections are engaged, each of which is connected to the front wheel side knuckle arms to the turning direction during steering The tie rod 10 is coupled to push or pull the knuckle arm to rotate.

한편, 상기 동력실린더(5)의 일측에는 조향시 조향축(2)의 구동피니언에 치합되어 이로부터 전달되는 작동력에 의해 직선운동을 하는 랙바아(5a)에 대해 차속에 비례한 정도의 저항력을 부여함으로써, 상기 랙바아(5a)의 이동에 드는 힘을 증가시키는 조타력 조절수단이 구비되어 있다.On the other hand, one side of the power cylinder (5) has a resistance proportional to the vehicle speed against the rack bar (5a) that is engaged with the drive pinion of the steering shaft (2) during steering when linear movement by the operating force transmitted therefrom. By providing, steering force adjusting means for increasing the force required to move the rack bar 5a is provided.

즉, 상기 조타력 조절수단은 상기 동력실린더(5)의 내부에 수용된 랙바아(5a)의 외주면으로 설치되어 동력실린더(5)의 내주면 사이에 밀착되도록 설치된 씰링부재(11)와, 이 씰링부재(11)와 랙바아(5a) 및 동력실린더(5)가 형성하는 폐공간에 봉입되어 있는 자기유변유체(12) 및, 이 자기유변유체(12)가 봉입된 동력실린더(5)의 외주면에 이의 둘레를 감싸도록 배치됨과 더불어 인가되는 전원의 크기에 따라 형성하는 자기장의 크기를 가변적으로 조절하도록 된 마그네틱 코일(13)을 포함하여 구성된다.That is, the steering force adjusting means is installed to the outer circumferential surface of the rack bar (5a) accommodated in the interior of the power cylinder (5) and the sealing member 11 is installed to be in close contact between the inner circumferential surface of the power cylinder (5), and the sealing member On the outer circumferential surface of the magnetorheological fluid 12 enclosed in the closed space formed by (11), the rack bar 5a and the power cylinder 5, and the magnetorheological fluid 12 enclosed. The magnetic coil 13 is arranged to surround the circumference thereof and variably adjusts the size of the magnetic field to be formed according to the size of the applied power.

또한, 상기 조타력 조절수단은 주행중 검출되는 차속에 따라 가변적인 크기의 전류를 상기 마그네틱 코일(13)에 인가하도록 연결된 제어유니트(14)를 구비함과 더불어, 이 제어유니트(14)에는 주행중인 차량의 현재 차속을 검출하여 입력하도록 된 차속감지센서(15)가 구비되어 있다.In addition, the steering force adjusting means has a control unit 14 connected to apply a current having a variable magnitude to the magnetic coil 13 according to the vehicle speed detected while driving, and the control unit 14 is being driven. A vehicle speed sensor 15 is provided to detect and input a current vehicle speed of the vehicle.

따라서, 상기 차속감지센서(15)는 주행중 차속을 검출하여 이를 제어유니트(14)에 입력하게 되고, 이 제어유니트(14)는 상기 조타력 조절수단의 마그네틱 코일(13)에 인가되는 전원의 정도를 가변적으로 조절하게 되는 데, 이때 상기 제어유니트(14)는 차속의 증가에 비례해서 상기 마그네틱 코일(13)에 인가되는 전류의 세기를 커지도록 한다.Accordingly, the vehicle speed sensor 15 detects the vehicle speed while driving and inputs it to the control unit 14, which controls the degree of power applied to the magnetic coil 13 of the steering force adjusting means. The control unit 14 is to increase the intensity of the current applied to the magnetic coil 13 in proportion to the increase in the vehicle speed.

한편, 상기 조타력 조절수단에 있어서, 상기 동력실린더(5)의 내부에서 씰링부재(11)와 랙바아(5a)가 형성하는 폐공간내에 봉입되는 자기유변유체(12)에 대한 간략한 특징을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, in the steering force adjusting means, a brief feature of the magnetorheological fluid 12 enclosed in the closed space formed by the sealing member 11 and the rack bar 5a in the power cylinder (5) will be described. Is as follows.

상기 자기유변유체(12;Magneto-rheological Fluid)는 실리콘 오일 또는 미네랄 오일 등의 비전도성 용매 속에 미크론 크기의 자성을 가지는 입자들을 분산시킨 비콜로이드 용액임과 더불어 자기장 부하에 의해서 역학적인 특성이 변화되는 유체로서 기본적으로 낮은 투자율의 용매에 상자성(paramagnetic)입자를 분산시킨 용액이며, 또한 상기 자기유변유체(12)는 자기장이 부하되지 않은 무부하시에는 램덤 구조를 갖는 뉴토니언 유체(Newtonian fluid)의 성질을 띠지만, 일단 자기장이 부하되면 자성을 가지는 분산 입자들이 분극화를 일으키면서 부하된 자기장과 평행한 방향으로 체인과 같은 형태의 섬유질의 조직을 형성시켜 전단력이나 유동에 대한 저항력, 즉 전단변형률이 없이도 일정한 항복전단응력을 갖는 빙햄유체(Bingham fluid)로 변화되는 유체이다.The magneto-rheological fluid (12) is a non-colloidal solution in which micron-sized particles are dispersed in a non-conductive solvent such as silicone oil or mineral oil, and the mechanical properties thereof are changed by magnetic field load. As a fluid, a solution in which paramagnetic particles are dispersed in a solvent having a low permeability, and the magnetorheological fluid 12 is formed of a Newtonian fluid having a random structure under no load without a magnetic field. However, once the magnetic field is loaded, the magnetically dispersed particles cause polarization, forming a chain-like fibrous structure in a direction parallel to the loaded magnetic field, thereby reducing the shear force or flow resistance, that is, the shear strain. It is a fluid that is transformed into a Bingham fluid without constant yield shear stress.

또한, 상기 자기유변유체(12)는 전기장 무부하시에는 유체중 분산된 입자가 자유 운동을 하여 등방향성(isotropic)의 특성을 보이지만, 전기장을 전기감응형 유체에 가하면 유체중에 분산된 입자가 유도분극을 일으켜 전극을 향하는 다수의 섬유상의 조직을 형성함으로써 이방향성(anisotropic)의 거동을 갖게 되어 유체의 유동이나 외부에서 가해지는 하중의 의한 힘에 대하여 저항을 나타내게 되는 특성을 지닌 가제어성 유체의 일종인 전기유변유체(Electro-rheological Fluid)의 빠른 응답 속도의 장점은 그대로 가지고 있으면서 낮은 항복 응력과, 좁은 사용 온도 범위 및, 특히 불순물에 대한 민감성 등의 단점을 극복한 유체이다.In addition, the magnetorheological fluid 12 exhibits isotropic properties due to free movement of particles dispersed in the fluid under no electric field, but induction polarization of particles dispersed in the fluid when the electric field is applied to the electrosensitive fluid. It is a kind of controllable fluid that has a characteristic of exhibiting anisotropic behavior by forming a plurality of fibrous tissues facing the electrode, and thus exhibiting resistance to fluid flow or force from external load. The advantages of the fast response speed of electro-rheological fluids are those that have the disadvantages of low yield stress, narrow operating temperature range, and especially susceptibility to impurities.

따라서, 상기와 같이 조타력 조절수단을 구비한 속도감응형 동력조향장치에서는, 상기 제어유니트(14)가 차속감지센서(15)를 매개로 주행중인 차량의 차속을 검출받은 다음, 상기 동력실린더(5)의 외주에 구비된 마그네틱 코일(13)에 검출된차속의 정도에 상응하는 크기의 전류를 인가하게 된다.Therefore, in the speed-sensitive power steering device including the steering force adjusting means as described above, the control unit 14 detects the vehicle speed of the vehicle being driven through the vehicle speed sensor 15, and then the power cylinder ( A current having a magnitude corresponding to the detected speed of the vehicle is applied to the magnetic coil 13 provided at the outer circumference of 5).

이후, 상기 마그네틱 코일(13)에 인가된 전류는 이에 상응하는 자기장을 형성하게 되고, 이와 같이 형성된 자기장은 상기 동력실린더(5)의 내부에서 폐공간을 형성하는 씰링부재(11)내에 봉입된 자기유변유체(12)의 특성을 변화시키게 된다.Subsequently, the current applied to the magnetic coil 13 forms a corresponding magnetic field, and the magnetic field thus formed is a magnet enclosed in the sealing member 11 forming a closed space inside the power cylinder 5. The characteristics of the rheology fluid 12 are changed.

그 결과, 상기 자기유변유체(12)는 전단저항력을 가지는 유체의 성질을 가지게 되므로, 조향시 자기유변유체(12)에 의해 외주면이 맞닿는 랙바아(5a)에는 자기유변유체(12)로부터 가해지는 전단저항력이 작용하게 된다.As a result, the magnetorheological fluid 12 has a property of a fluid having a shear resistance, and thus, the magnetoheheological fluid 12 is applied from the magnetorheological fluid 12 to the rack bar 5a which the outer circumferential surface of the magnetorheological fluid 12 abuts upon steering. Shear resistance acts.

그러므로, 상기 조향핸들(1)을 조작하는 운전자가 조타시 받게 되는 조타력의 정도는 주행중인 차속에 비례해서 커지게 되므로, 고속 주행중 안정된 조타조작을 할 수 있게 되는 반면에, 상대적으로 저속으로의 주행시에는 보다 저감된 조타력으로도 조향을 실시할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the amount of steering force received by the driver operating the steering wheel 1 during steering increases in proportion to the speed of the vehicle being driven, thereby making it possible to perform a stable steering operation while driving at a relatively low speed. When driving, steering can be performed even with a reduced steering force.

또한, 본 발명에 따른 자기유변유체(12)를 이용한 조타력 조절수단을 구비한 속도감응형 동력조향장치는 차속 대비 전류의 크기를 제어하는 방식이므로 유량제어방식에 비해 조타감의 저해 내지 소음의 발생을 배제할 수 있게 되며, 전류제어의 특성상 차속 대비 정밀한 조타감의 조절이 가능할 수 있으므로, 다양한 차속 구간에 대해 개별적인 조타감의 조절이 가능하므로 상품성의 향상을 도모할 수 있게 된다.In addition, the speed-sensitive power steering device having a steering force control means using the magnetorheological fluid 12 according to the present invention controls the magnitude of the current compared to the vehicle speed. It is possible to eliminate the occurrence, and because of the characteristics of the current control can be adjusted precisely the steering speed compared to the vehicle speed, it is possible to adjust the individual steering feeling for the various vehicle speed section it is possible to improve the merchandise.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 속도감응형 동력조향장치에 의하면, 상기 조향핸들(1)에 가해지는 조타력에 의해 직선운동을 하는동력실린더(5)의 랙바아(5a)에 차속 대비 비례하는 정도의 전단저항력을 부여할 수 있게 되므로, 비교적 간략한 구조의 속도감응형 동력조향장치의 구성이 가능하게 될 수 있게 된다.As described above, according to the speed-sensitive power steering apparatus for a vehicle according to the present invention, the vehicle speed is compared with the rack bar 5a of the power cylinder 5 which is linearly moved by the steering force applied to the steering wheel 1. Since it is possible to give a proportional shear resistance force, it is possible to configure a speed-sensitive power steering device having a relatively simple structure.

또한, 간단한 구조의 속도감응형 동력조향장치의 구성으로 인해 제조비용의 절감은 물론, 조립생산성의 향상도 기대할 수 있게 된다.In addition, due to the configuration of the speed-sensitive power steering device having a simple structure, it is possible to expect not only a reduction in manufacturing cost but also an improvement in assembly productivity.

Claims (3)

운전자의 조향조작을 위한 조향핸들(1)을 장착한 조향축(2)과, 이 조향축(2)의 구동피니언과 치합되어 이로부터 작동력을 전달받는 랙바아(5a)를 갖춘 동력실린더(5) 및, 이 동력실린더(5)에 차속에 따라 변화된 압력으로 가압된 작동유를 공급하여 조타력을 가변적으로 조절할 수 있도록 하는 컨트롤밸브(4) 등을 포함하는 동력조향장치에 있어서,Power cylinder (5) with steering shaft (2) equipped with steering wheel (1) for steering operation of driver, and rack bar (5a) which is engaged with driving pinion of steering shaft (2) and receives operating force therefrom. And a control valve (4) for supplying hydraulic power pressurized to the power cylinder (5) at a pressure changed according to the vehicle speed so as to variably adjust the steering force. 상기 동력실린더(5)에는 조타시 이동하는 랙바아(5a)에 대해 전단저향력을 부여하되, 이 전단저항력의 정도를 주행중인 차량의 차속에 비례해서 증가될 수 있도록 하는 조타력 조절수단이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 속도감응형 동력조향장치.The power cylinder (5) is provided with a steering force to give a shear steering force to the rack bar (5a) moving during steering, the steering force control means for increasing the proportion of the shear resistance in proportion to the vehicle speed of the running vehicle is provided Speed-sensitive power steering device of the vehicle, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 조타력 조절수단은 동력실린더(5)의 내부에서 랙바아(5a)의 외주면과 동력실린더(5)의 내주면 사이에서 밀폐된 폐공간을 형성하도록 설치된 씰링부재(11)와, 이 씰링부재(11)와 랙바아(5a)가 형성하는 폐공간에 봉입된 자기유변유체(12) 및, 이 자기유변유체(12)가 봉입된 동력실린더(5)의 외주면상에서 인가되는 전원에 따라 가변적인 크기의 자기장을 형성하도록 설치된 마그네틱 코일(13)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 속도감응형 동력조향장치.The sealing member (11) according to claim 1, wherein the steering force adjusting means is provided to form a closed closed space between the outer circumferential surface of the rack bar (5a) and the inner circumferential surface of the power cylinder (5) within the power cylinder (5). And a magnetorheological fluid 12 enclosed in a closed space formed by the sealing member 11 and the rack bar 5a, and on the outer circumferential surface of the power cylinder 5 in which the magnetorheological fluid 12 is enclosed. A speed-sensitive power steering apparatus for a vehicle, comprising a magnetic coil 13 installed to form a magnetic field of variable size according to a power source. 제 2 항에 있어서, 상기 조타력 조절수단은 주행중 검출되는 차속에 따라 가변적인 크기의 전류를 상기 마그네틱 코일(13)에 인가하는 제어유니트(14)를 구비함과 더불어, 이 제어유니트(14)에는 주행중인 차량의 현재 차속을 검출하여 입력하는 차속감지센서(15)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 속도감응형 동력조향장치.3. The control unit (14) according to claim 2, wherein said steering force adjusting means includes a control unit (14) for applying a current having a variable magnitude to the magnetic coil (13) in accordance with a vehicle speed detected during driving. The speed-sensitive power steering device for a vehicle, characterized in that the vehicle speed sensor 15 for detecting and inputting the current vehicle speed of the vehicle being driven.
KR1020000057928A 2000-10-02 2000-10-02 electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle KR100356866B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000057928A KR100356866B1 (en) 2000-10-02 2000-10-02 electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000057928A KR100356866B1 (en) 2000-10-02 2000-10-02 electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020026696A KR20020026696A (en) 2002-04-12
KR100356866B1 true KR100356866B1 (en) 2002-10-18

Family

ID=19691504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000057928A KR100356866B1 (en) 2000-10-02 2000-10-02 electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100356866B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034058B1 (en) 2008-12-03 2011-05-12 현대자동차주식회사 Power cylinder for power steering system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034058B1 (en) 2008-12-03 2011-05-12 현대자동차주식회사 Power cylinder for power steering system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020026696A (en) 2002-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6547043B2 (en) Tuneable steering damper using magneto-rheological fluid
JP2781771B2 (en) Steering device
JP2533741B2 (en) Variable gain servo auxiliary device
JP4485802B2 (en) Hydraulic servo steering device
KR100356866B1 (en) electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle
KR20020028323A (en) electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle
KR100747361B1 (en) electronic power steering system in response to velocity for automotive vehicle
KR100941246B1 (en) Apparatus for improving shimmy of power steering system
JP2004231054A (en) Steer-by-wire type steering device
CN206682213U (en) A kind of auto magnetorheological steering damper
KR20050062813A (en) Power steering system and method using by magnetic fluid
KR20020052706A (en) Steering power controller using magneto-rheological fluid in a power steering system
KR100461366B1 (en) vehicle speed sensing power steering system
Korde et al. Steering Damper for Hydraulic Steering System using Smart Fluid
KR200206514Y1 (en) a power steering using an electromagnet
KR100268087B1 (en) Power steering apparatus sensing velocity of vehicle and method control
KR200192429Y1 (en) Power steering of speed induction
KR19980035574A (en) Band type speed steering
KR20070040230A (en) Control device of steering force in automobile
KR0139671B1 (en) Rear wheel device for a vehicle
KR19980054017A (en) Speed Sensitive Power Steering System Using Electromagnets
CN105172886B (en) A kind of heavy vehicle electromagnetic clutch power steering control system and control method
KR100622120B1 (en) Power steering gear for a motor vehicle
KR200158239Y1 (en) Neutral position control device for auxiliary steering system
KR19980028993A (en) Automotive Electronic Power Steering

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20091001

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee