KR0165649B1 - 에너지 절약형 후륜 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 절약형 후륜 조향장치에 관한 것으로, 종래의 예압 스프링은 4륜 조향장치가 정상적으로 작동되는 상태에서도 일정한 예압을 유지하고 있으므로 후륜 조향장치의 후륜 엑튜에이터인 직류 모터는 예압 스프링의 예압과 변위에 대한 탄성력을 극복하고 후륜을 조타해야 하기 때문에 전력의 소모가 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 후륜(10)이 직류 모터(12)에 의해 조타되며, 오류시 후륜(10)을 중립위치로 귀환시키는 예압 스프링(14)이 장치된 후륜 조향장치에 있어서, 후륜(10)이 중립부근에 위치할 때에는 직류 모터(12)의 전원을 차단할 수 있도록 중립 확인 신호 기능을 갖는 선형 포텐쇼미터(16)를 후륜 엑튜에이터(18)에 설치시킨 에너지 절약형 후륜 조향장치이다.

따라서 본 발명에 따르면, 종래의 직류 모터의 전력 소모의 원인이 되는 예압 스프링을 외란에 대응하여 후륜의 각도를 중립으로 유지하는 에너지원으로 활용하므로 전원을 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

에너지 절약형 후륜 조향장치

제1도는 종래의 후륜 조향장치의 제어를 나타낸 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 에너지 절약형 후륜 조향장치를 보인 개략도.

제3도는 본 발명에 따른 선형 포텐쇼미터의 기능을 보인 그래프.

제4도는 본 발명에 따른 제어방법을 보인 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 후륜 12 : 직류 모터

14 : 예압 스프링 16 : 선형 포텐쇼미터

18 : 후륜 엑튜에이터 20 : 타이밍 벨트

22 : 볼 스크류 24 : 링크기구

본 발명은 에너지 절약형 후륜 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중립 확인 신호 기능을 지니고 있는 선형 포텐쇼미터를 후륜각 센서로 설치하여 중립부위에서는 직류 모터의 전원을 차단하고 예압스프링의 탄성력에 의해 후륜조타의 각도를 유지하도록 한 에너지 절약형 후륜 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 2륜 조향차량은 전륜만을 조타하여 차량의 진행방향을 바꾸는 방식으로, 이때 전륜과 후륜의 횡력의 발생 시점이 서로 다르기 때문에 차량의 진행 방향과 운전자의 주시방향이 일치하지 않는 문제가 발생한다.

4륜 조향장치는 이같은 문제를 극복하기 위해 후륜을 전륜각과 차속에 따라 조타시켜줌으로서 전륜과 후륜의 횡력의 발생 시점을 일치시키는 방식으로, 이를 통해 차량의 진행방향과 운전자의 주시방향이 일치시켜 차량의 미끄럼각을 최소화하는 것이다.

즉, 조향핸들의 조향각이 작은 고속 주행시에는 후륜의 조향방향을 전륜과 같은 방향, 즉 동위상 조향하여 자동차가 커브를 돌 때 발생되는 미끄럼각을 작게 하여 선회안정성을 증대시킬 수 있으며, 조향핸들의 조향각을 상대적으로 크게 조작해야 하는 좁은 장소에서의 주차 또는 급커브를 저속으로 회전할 때에는 후륜의 조향방향을 전륜과 반대방향, 즉 역위상 조향하여 차량의 회전반경을 작게 할 수 있다.

통상 4륜 조향장치는 예시도면 제1도와 같이 전륜각 센서와 차속센서의 감지 신호에 따라 후륜 제어로직에서 계산한 목표 후륜 조타각과 후륜각 센서로부터 감지되는 실제 후륜각을 비교하여 제어기를 통해 후륜 엑튜에이터 및 그와 연결된 타이로드 즉, 링크기구를 작동시켜 후륜을 조향하게 된다.

한편, 4륜 조향장치의 후륜 엑튜에이터는 유압시스템에 이해 구현되었으나 경량화, 시스템의 단순화, 제어의 유연성의 향상을 위해 최근에는 직류 모터를 후륜 엑튜에이터로 하여 개발되어 있다.

이와 더불어 후륜 조향장치의 오동작이 발생할 경우 후륜이 급격하게 조타되기 때문에 차량의 주행방향이 급변하게 됨에 따라 차량의 전체적인 거동에 미치는 영향이 지대하므로 오동작에 대한 대응을 위해 센서값의 변화율에 제한을 두고 오류시 전원을 차단하여 후륜이 중립으로 귀환하고, 통상의 2륜 조향장치를 유지하기 위해 후륜 엑튜에이터 내부에 예압 스프링이 탄지되어 있다. 이 예압 스프링의 예압은 후륜 엑튜에이터의 전원차단시 통상의 외란에 대해서도 후륜을 중립으로 유지할 수 있는 충분한 예압을 지니고 있다.

그런데 이와 같은 종래의 예압 스프링은 4륜 조향장치가 정상적으로 작동되는 상태에서도 일정한 예압을 유지하고 있으므로 후륜 조향장치의 후륜 엑튜에이터인 직류 모터는 예압 스프링의 예압과 변위에 대한 탄성력을 극복하고 후륜을 조타해야 하기 때문에 전력의 소모가 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명한 것으로, 중립확인 신호 기능을 지니고 있는 선형 포텐쇼미터를 후륜각 센서로 설치하여 중립부위에서는 직류 모터의 전원을 차단하고 예압스프링의 탄성력에 의해 후륜조타의 각도를 유지함으로써 전원의 절약을 가져올 수 있는 에너지 절약형 후륜 조향장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 후륜 엑튜에이터에 중립확인 신호 기능을 지닌 선형 포텐쇼미터를 설치하고, 후륜이 중립부위에 위치하고 있는 경우에는 직류모터의 전원을 차단하여 예압스프링의 탄성력에 의해 후륜조타가 이루어지도록 한 것이다.

따라서, 후륜의 중립범위에서는 직류 모터에 의해 조타되지 않고 예압스프링의 탄성력에 의해 전륜각의 방향에 따라 조타되므로 직류 모터에 인가되던 불필요한 전원의 낭비를 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 에너지 절약형 후륜 조향장치를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 후륜(10)이 직류 모터(12)에 의해 조타되며, 오류시 후륜(10)을 중립위치로 귀환시키는 예압스프링(14)이 장치된 후륜 조향장치에 있어서, 후륜(10)이 중립부근에 위치할 때에는 직류 모터(12)의 전원을 차단할 수 있도록 중립 확인 신호 기능을 갖는 선형 포텐쇼미터(16)를 후륜 엑튜에이터(18)에 설치시킨 에너지 절약형 후륜 조향장치이다.

예시 도면 제2도는 본 발명에 따른 에너지 절약형 후륜 조향장치를 보인 개략도로서, 후륜 엑튜에이터(18)는 직류 모터(12), 타이밍 벨트(20), 예압스프링(14), 볼스크류(22) 및 선형 포텐쇼미터(16)를 포함하고 있다.

직류 모터(12)는 증폭기를 통해 제어기에서 제어하며, 직류 모터(12)의 회전운동이 타이밍 벨트(20)를 매개로 하여 볼 스크류(22)에 전달되어 직선왕복운동으로 전환되어 링크기구(24)에 전달되도록 한다.

예압 스프링(14)은 후륜 조향장치의 오류시 후륜(10)을 중립위치로 귀환시킬 수 있도록 탄지되어 있다.

선형 포텐쇼미터(16)는 예시도면 제3도에서 보인 것과 같이, 가변저항값의 변화에 따라 증가되는 전압을 통해 후륜각을 측정하는 기능과, 중립부위에서는 높은 전압을 발생하고 그외의 부위에서는 낮은 전압을 발생하는 중립부근 확인 신호 기능을 가지고 있다.

따라서, 예시도면 제4도와 같이 선형 포텐쇼미터(16)의 출력전압이 높은 전압을 나타내는 경우에는 직류 모터(12)의 전원을 차단하고, 출력전압이 낮은 전압을 나타내는 경우에는 직류 모터(12)를 작동시킨다.

즉, 중립부위에서는 직류 모터(12)에 전원이 차단되어 예압 스프링(14)의 탄성력에 의해 후륜(10)이 조타되며, 중립부위 이외의 범위에서는 직류 모터(12)에 의해 후륜(10)이 조타된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 에너지 절약형 후륜 조향장치에 따르면, 종래의 직류 모터의 전력 소모의 원인이 되는 예압 스프링을 외란에 대응하여 후륜의 각도를 중립으로 유지하는 에너지원으로 활용하므로 전원을 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 후륜(10)이 직류 모터(12)에 의해 조타되며, 오류시 후륜(10)을 중립위치로 귀환시키는 예압 스프링(14)이 장치된 후륜 조향장치에 있어서, 후륜(10)이 중립부근에 위치할 때에는 직류 모터(12)의 전원을 차단할 수 있도록 중립 확인 신호 기능을 갖는 선형 포텐쇼미터(16)를 후륜 엑튜에이터(18)에 설치시킨 에너지 절약형 후륜 조향장치.