KR20070051180A - Power steering system - Google Patents

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서주원
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Abstract

본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템은 스티어링 휠의 조작에 따라 리저버의 유압을 조향 기어 박스로 펌핑하는 유압 펌프가, 엔진의 구동력이 아닌 펌프 모터에 의해 구동되도록 구성되되, ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우, 상기 유압 펌프 및 펌프 모터, 리저버 등의 구성요소가 상기 ABS/ESP 모듈의 구성요소와 일부 공용되도록 구성됨으로써, 엔진의 부하 감소 및 연비 향상의 효과가 극대화됨은 물론 차량의 구조가 간소화질 수 있고 차량의 제조비가 절감될 수 있다.Power steering system according to the present invention is a hydraulic pump for pumping the hydraulic pressure of the reservoir to the steering gear box in accordance with the operation of the steering wheel, is configured to be driven by the pump motor, not the driving force of the engine, the vehicle with an ABS / ESP module In the case, the components such as the hydraulic pump, pump motor, reservoir, etc. are configured to be partially shared with the components of the ABS / ESP module, thereby maximizing the effect of reducing the load of the engine and improving fuel efficiency and simplifying the structure of the vehicle. And the manufacturing cost of the vehicle can be reduced.

파워 스티어링, 스티어링 휠, 조향 기어 박스, 하이드로닉 유닛, 유압 펌프, 펌프 모터, ABS/ESP Power Steering, Steering Wheel, Steering Gearbox, Hydronic Unit, Hydraulic Pump, Pump Motor, ABS / ESP

Description

파워 스티어링 시스템{POWER STEERING SYSTEM}Power Steering System {POWER STEERING SYSTEM}

도 1은 종래 기술에 따른 파워 스티어링 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a power steering system according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a power steering system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 유압 회로 구성도이다.3 is a configuration diagram of a hydraulic circuit of the power steering system according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

2 : 스티어링 휠 3 : 조향각 센서 2: steering wheel 3: steering angle sensor

4 : 유압 파이프 6 : 조향 기어 박스4: hydraulic pipe 6: steering gear box

10 : 하이드로닉 유닛 12 : 리저버10: hydronic unit 12: reservoir

14 : 유압 펌프 16 : 펌프 모터14: hydraulic pump 16: pump motor

18 : 유압방향제어밸브 20 : ABS/ESP 모듈18: Hydraulic Directional Control Valve 20: ABS / ESP Module

20' : 제어부20 ': control part

본 발명은 파워 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 특히 조향 기어 박스가 ABS/ESP 모듈의 하이드로닉 유닛으로부터 유압을 공급받도록 구성된 파워 스티어링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power steering system, and more particularly to a power steering system in which a steering gear box is configured to receive hydraulic pressure from a hydronic unit of an ABS / ESP module.

도 1은 종래 기술에 따른 파워 스티어링 시스템 구성도이다.1 is a block diagram of a power steering system according to the prior art.

종래 기술에 따른 파워 스티어링 시스템은 운전자가 조향을 위해 직접 핸들링하는 스티어링 휠과, 유압력을 이용하여 상기 스티어링 휠의 조작에 따른 조향력을 발생시키는 조향 기어 박스(102)와, 엔진의 구동력에 의해 작동되어 상기 스티어링 휠의 조작에 따라 리저버(104)의 유압을 상기 조향 기어 박스(102)로 펌핑하는 유압 펌프(106)로 구성된다.The power steering system according to the prior art operates by a steering wheel that the driver directly handles for steering, a steering gear box 102 which generates steering force according to the manipulation of the steering wheel using hydraulic force, and a driving force of the engine. And a hydraulic pump 106 for pumping hydraulic pressure of the reservoir 104 to the steering gear box 102 according to the operation of the steering wheel.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 파워 스티어링 시스템의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the power steering system according to the prior art configured as described above are as follows.

운전자가 상기 스티어링 휠을 통해 조향 조작을 하면, 상기 유압 펌프(106)가 작동되어 상기 리저버(104)의 유압을 상기 조향 기어 박스(102)로 펌핑한다. 그러면 상기 조향 기어 박스(102)는 상기 리저버(104)로부터 공급받은 유압에 따라 소정의 조향력을 발생시켜, 조향이 이루어지게 한다.When the driver makes a steering operation through the steering wheel, the hydraulic pump 106 is operated to pump hydraulic pressure of the reservoir 104 to the steering gear box 102. Then, the steering gear box 102 generates a predetermined steering force according to the hydraulic pressure supplied from the reservoir 104, so that steering is performed.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 파워 스티어링 시스템은 상기 유압 펌프(106)가 엔진의 동력에 의해 구동되기 때문에 엔진 부하 증가 및 연비 감소의 원인이 되는 문제점이 있다.However, the power steering system according to the prior art as described above has a problem that causes the increase of the engine load and fuel economy because the hydraulic pump 106 is driven by the power of the engine.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터의 동력에 의해 구동되어 조향 기어 박스에 유압을 제공하는 하이드로닉 유닛이 구성됨으로써, 엔진 부하가 감소될 수 있음은 물론 연비가 향상될 수 있는 파워 스티어링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the hydronic unit which is driven by the power of the motor to provide hydraulic pressure to the steering gear box is configured, the engine load can be reduced as well as fuel economy The purpose is to provide a power steering system that can be improved.

특히, 상기 하이드로닉 유닛이 ESP 중 하나인 ABS의 하이드로닉 유닛과 공용될 수 있도록 구성됨으로써, 엔진 부하 감소 및 연비 향상의 효과는 물론 차량의 구조가 간소해질 수 있고, 제조비가 절감될 수 있는 파워 스티어링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, the hydronic unit is configured to be shared with the hydronic unit of ABS, which is one of the ESPs, so that the engine structure can be reduced and the fuel efficiency can be improved, as well as the structure of the vehicle can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. The purpose is to provide a steering system.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템은 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠의 조향각에 따라 유압을 공급하는 하이드로닉 유닛과, 상기 하이드로닉 유닛으로부터 유압을 공급받아 조향력을 발생시키는 조향 기어 박스를 포함하고, 상기 하이드로닉 유닛은 리저버와, 상기 리저버의 유압을 펌핑하는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프를 구동시키는 펌프 모터와, 상기 유압 펌프와 조향 기어 박스 사이에서 유압의 방향을 제어하는 유압방향제어밸브로 이루어진 것을 특징으로 한다.Power steering system according to the present invention for solving the above problems is a steering wheel, a hydronic unit for supplying hydraulic pressure in accordance with the steering angle of the steering wheel, and the hydraulic power is supplied from the hydronic unit A steering gear box, wherein the hydronic unit includes a reservoir, a hydraulic pump for pumping hydraulic pressure of the reservoir, a pump motor for driving the hydraulic pump, and a direction of hydraulic pressure between the hydraulic pump and the steering gear box. Characterized in that consisting of a hydraulic direction control valve for controlling the.

ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우, 상기 하이드로닉 유닛의 리저버와, 유압 펌프와, 펌프 모터는 상기 ABS/ESP 모듈의 하이드로닉 유닛과 공용되도록 구성 된 것을 특징으로 한다.In the case of a vehicle equipped with an ABS / ESP module, the reservoir, the hydraulic pump, and the pump motor of the hydronic unit are configured to be shared with the hydronic unit of the ABS / ESP module.

ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우, 상기 스티어링 휠의 조향각은 상기 ABS/ESP 모듈의 조향각 센서에 의해 감지되는 것을 특징으로 한다.In the case of a vehicle equipped with an ABS / ESP module, the steering angle of the steering wheel is detected by a steering angle sensor of the ABS / ESP module.

ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우, 상기 하이드로닉 유닛은 상기 ABS/ESP 모듈의 차속 센서의 신호와 상기 스티어링 휠의 조향각에 따라 제어되는 것을 특징으로 한다.In the case of a vehicle equipped with an ABS / ESP module, the hydronic unit may be controlled according to a signal of a vehicle speed sensor of the ABS / ESP module and a steering angle of the steering wheel.

ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우, 상기 하이드로닉 유닛은 상기 ABS/ESP 모듈의 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.In the case of a vehicle equipped with an ABS / ESP module, the hydronic unit is controlled by a control unit of the ABS / ESP module.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 유압 회로 구성도이다.2 is a configuration diagram of a power steering system according to the present invention, Figure 3 is a hydraulic circuit configuration diagram of a power steering system according to the present invention.

본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템은 운전자가 잡고 조향 조작을 할 수 있는 스티어링 휠(2)과, 상기 스티어링 휠(2)의 조향각에 따라 유압을 공급하는 하이드로닉 유닛(10)과, 상기 하이드로닉 유닛(4)과 유압 파이프(6)를 통해 연결되어 상기 하이드로닉 유닛(10)으로부터 유압을 공급받아 조향력을 발생시키는 조향 기어 박스(6)를 포함하여 구성된다.The power steering system according to the present invention includes a steering wheel (2) which the driver can hold and steer, a hydronic unit (10) for supplying hydraulic pressure according to the steering angle of the steering wheel (2), and the hydronic unit It is configured to include a steering gear box (6) is connected via the hydraulic pipe (4) and receives hydraulic pressure from the hydronic unit 10 to generate a steering force.

상기 스티어링 휠(2)에는 상기 스티어링 휠의 조향각을 감지하여 그에 따른 신호를 발생시키는 조향각 센서(3)가 구비된다.The steering wheel 2 is provided with a steering angle sensor 3 which detects a steering angle of the steering wheel and generates a signal accordingly.

상기 스티어링 휠(2)의 조향각 센서(3)는 ABS/ESP 모듈(20)(즉, 안티 락 브 레이크 시스템/주행 안정 프로그램 모듈)이 구비된 차량인 경우, 상기 ABS/ESP 모듈(20)에도 상기 스티어링 휠(2)의 조향각 정보가 필요하므로 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 조향각 센서와 공용될 수 있다.The steering angle sensor 3 of the steering wheel 2 is a vehicle equipped with an ABS / ESP module 20 (that is, an anti-lock brake system / driving stability program module). Since steering angle information of the steering wheel 2 is required, the steering wheel 2 may be shared with the steering angle sensor of the ABS / ESP module 20.

상기 하이드로닉 유닛(10)은 유압의 저장탱크인 리저버(12)와, 상기 리저버(12)의 유압을 상기 조향 기어 박스(6)로 펌핑할 수 있는 유압 펌프(14)와, 상기 유압 펌프(14)를 구동시킬 수 있는 펌프 모터(16)와, 상기 유압 펌프(14)와 조향 기어 박스(6) 사이에서 유압의 방향을 제어하는 유압방향제어밸브(18)로 이루어진다.The hydronic unit 10 includes a reservoir 12 which is a hydraulic storage tank, a hydraulic pump 14 capable of pumping hydraulic pressure of the reservoir 12 into the steering gear box 6, and the hydraulic pump ( A pump motor 16 capable of driving 14 and a hydraulic direction control valve 18 for controlling the direction of hydraulic pressure between the hydraulic pump 14 and the steering gear box 6.

상기 하이드로닉 유닛(10)은 상기 ABS/ESP 모듈(20)(즉, 안티 락 브레이크 시스템/주행 안정 프로그램 모듈)이 구비된 차량인 경우 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 하이드로닉 유닛과 유사한 기능을 수행하므로, 일부 구성요소가 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 하이드로닉 유닛과 공용되도록 구성될 수 있다.The hydronic unit 10 functions similar to the hydronic unit of the ABS / ESP module 20 when the vehicle is equipped with the ABS / ESP module 20 (that is, the anti-lock brake system / driving stability program module). Since some components may be configured to be shared with the hydronic unit of the ABS / ESP module 20.

즉, 상기 하이드로닉 유닛(10)의 리저버(12)와, 유압 펌프(14)와, 펌프 모터(16)는 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 하이드로닉 유닛의 리저버와 유압 펌프, 그리고 펌프 모터가 각각 공용된다.That is, the reservoir 12 of the hydronic unit 10, the hydraulic pump 14, and the pump motor 16 are the reservoir, the hydraulic pump, and the pump motor of the hydronic unit of the ABS / ESP module 20. Are shared respectively.

이러한 하이드로닉 유닛(10)은 상기 유압 파이프(6)의 길이가 최소화될 수 있도록 상기 조향 기어 박스(6)가 가능한 근접하게 설치됨이 바람직하다.This hydronic unit 10 is preferably installed as close as possible to the steering gear box 6 so that the length of the hydraulic pipe 6 can be minimized.

한편, 상기 하이드로닉 유닛(10)은 저속에서는 상기 스티어링 휠(2)의 조향력이 가볍고 고속에서는 안정적인 무게감을 줄 수 있도록, 차속에 따라 제어될 수 있다. 따라서, 차속을 감지하여 그에 따른 신호를 발생시키는 차속 센서(11)가 포 함될 수 있다. 물론, 상기 차속 센서(11) 또한 상기 ABS/ESP 모듈(20)(즉, 안티 락 브레이크 시스템/주행 안정 프로그램 모듈)이 구비된 차량인 경우 상기 ABS/ESP 모듈(20)에서도 차속 정보가 필요하므로 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 차속 센서와 공용될 수 있다. On the other hand, the hydronic unit 10 may be controlled according to the vehicle speed so that the steering force of the steering wheel 2 is light at low speed and stable weight at high speed. Therefore, the vehicle speed sensor 11 for detecting the vehicle speed and generating a signal according thereto may be included. Of course, when the vehicle speed sensor 11 is also a vehicle equipped with the ABS / ESP module 20 (that is, the anti-lock brake system / driving stability program module), the vehicle speed information is also required in the ABS / ESP module 20. It may be shared with the vehicle speed sensor of the ABS / ESP module 20.

또한, 상기 하이드로닉 유닛(10)은 상기 ABS/ESP 모듈(20)(즉, 안티 락 브레이크 시스템/주행 안정 프로그램 모듈)이 구비된 차량인 경우, 상기 ABS/ESP 모듈(20)과 별도로 제어부를 구비하지 않고 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 제어부(20')에 의해 제어될 수 있다.In addition, when the hydronic unit 10 is a vehicle equipped with the ABS / ESP module 20 (that is, the anti-lock brake system / driving stability program module), the hydronic unit 10 separately controls the control unit from the ABS / ESP module 20. It may be controlled by the control unit 20 ′ of the ABS / ESP module 20 without being provided.

상기와 같이 ABS/ESP 모듈(20)이 구비된 차량의 경우, 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 작용을 살펴보면 다음과 같다.In the case of a vehicle equipped with the ABS / ESP module 20 as described above, the operation of the power steering system according to the present invention is as follows.

운전자가 상기 스티어링 휠(2)을 잡고 조향 조작을 하면, 상기 조향각 센서(3)가 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 제어부(20')로 상기 스티어링 휠(2)의 조향각에 따른 신호를 보낸다. 아울러, 상기 차속 센서(11)가 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 제어부(20')로 차량의 현재 속도에 따른 차속 신호를 보낸다.When the driver holds the steering wheel 2 and performs a steering operation, the steering angle sensor 3 sends a signal according to the steering angle of the steering wheel 2 to the control unit 20 'of the ABS / ESP module 20. . In addition, the vehicle speed sensor 11 transmits a vehicle speed signal according to the current speed of the vehicle to the control unit 20 ′ of the ABS / ESP module 20.

그러면, 상기 ABS/ESP 모듈(20)의 제어부(20')는 상기 조향각 센서(3)의 신호와 차속 센서(11)의 차속 신호에 따라 상기 펌프 모터(16)를 제어하여, 상기 펌프 모터(16)의 소정의 구동력을 발생시키도록 한다.Then, the control unit 20 ′ of the ABS / ESP module 20 controls the pump motor 16 according to the signal of the steering angle sensor 3 and the vehicle speed signal of the vehicle speed sensor 11 to control the pump motor ( The predetermined driving force of 16) is generated.

상기와 같이 펌프 모터(16)가 소정의 구동력을 발생시키면, 상기 펌프 모터(16)의 구동력에 의해 상기 유압 펌프(14)가 구동됨으로써 상기 리저버(12)의 유압이 상기 조향 기어 박스(6)에 공급되고, 상기 조향 기어 박스(6)가 공급받은 유압 에 의해 동작됨으로써 조향이 이루어진다.When the pump motor 16 generates a predetermined driving force as described above, the hydraulic pump 14 is driven by the driving force of the pump motor 16 so that the hydraulic pressure of the reservoir 12 is controlled by the steering gear box 6. Is supplied to the steering gear box 6, and steering is performed by operating the hydraulic pressure supplied thereto.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템은 스티어링 휠의 조작에 따라 리저버의 유압을 조향 기어 박스로 펌핑하는 유압 펌프가, 엔진의 구동력이 아닌 펌프 모터에 의해 구동되도록 구성됨으로써, 엔진의 부하가 감소될 수 있고 연비가 향상될 수 있는 이점이 있다.The power steering system according to the present invention configured as described above is configured to be driven by the pump motor, not the driving force of the engine, the hydraulic pump for pumping the hydraulic pressure of the reservoir to the steering gear box according to the operation of the steering wheel, the load of the engine There is an advantage that can be reduced and fuel economy can be improved.

특히, ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우, 상기 유압 펌프 및 펌프 모터, 리저버 등의 구성요소가 상기 ABS/ESP 모듈의 구성요소와 일부 공용될 수 있기 때문에 엔진의 부하 감소 및 연비 향상의 효과가 극대화됨은 물론 차량의 구조가 간소화질 수 있고 차량의 제조비가 절감될 수 있는 이점이 있다.In particular, in the case of a vehicle equipped with an ABS / ESP module, the components such as the hydraulic pump, the pump motor, and the reservoir may be partially shared with the components of the ABS / ESP module, thereby reducing the load on the engine and improving fuel efficiency. Is maximized as well as the structure of the vehicle can be simplified and the manufacturing cost of the vehicle can be reduced.

Claims (5)

스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠의 조향각에 따라 유압을 공급하는 하이드로닉 유닛과, 상기 하이드로닉 유닛으로부터 유압을 공급받아 조향력을 발생시키는 조향 기어 박스를 포함하고, A steering wheel, a hydronic unit for supplying hydraulic pressure according to a steering angle of the steering wheel, a steering gear box for receiving hydraulic pressure from the hydronic unit to generate steering force, 상기 하이드로닉 유닛은 리저버와, 상기 리저버의 유압을 펌핑하는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프를 구동시키는 펌프 모터와, 상기 유압 펌프와 조향 기어 박스 사이에서 유압의 방향을 유압방향제어밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 시스템.The hydronic unit includes a reservoir, a hydraulic pump for pumping hydraulic pressure of the reservoir, a pump motor for driving the hydraulic pump, and a hydraulic direction control valve for directing hydraulic pressure between the hydraulic pump and a steering gear box. Power steering system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우,If your vehicle is equipped with an ABS / ESP module, 상기 하이드로닉 유닛의 리저버와, 유압 펌프와, 펌프 모터는 상기 ABS/ESP 모듈의 하이드로닉 유닛과 공용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 시스템.The reservoir, the hydraulic pump and the pump motor of the hydronic unit are configured to be shared with the hydronic unit of the ABS / ESP module. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우,If your vehicle is equipped with an ABS / ESP module, 상기 스티어링 휠의 조향각은 상기 ABS/ESP 모듈의 조향각 센서에 의해 감지되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 시스템.The steering angle of the steering wheel is detected by the steering angle sensor of the ABS / ESP module. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우,If your vehicle is equipped with an ABS / ESP module, 상기 하이드로닉 유닛은 상기 ABS/ESP 모듈의 차속 센서의 신호와 상기 스티어링 휠의 조향각에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 시스템.And the hydronic unit is controlled according to a signal of a vehicle speed sensor of the ABS / ESP module and a steering angle of the steering wheel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ABS/ESP 모듈이 구비된 차량인 경우,If your vehicle is equipped with an ABS / ESP module, 상기 하이드로닉 유닛은 상기 ABS/ESP 모듈의 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 시스템.And the hydronic unit is controlled by a controller of the ABS / ESP module.
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