KR100303588B1 - 동력식조향시스템 - Google Patents

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Abstract

차량에서 이용하는 동력식 조향 시스템은 독립적으로 구동되며 조향할 수 있는 휘일(30)을 갖는다. 모터(40)에 의해 차동 토크를 발생시켜 작동이 행해진다. 상기 작동은 토크가 조향 휘일(10)에 인가될 때, 모터로 차동 토크를 만들어 각각의 휘일(30)의 트랙션 센터(34) 사이에 한정된 가상의 례버 아암(39)과 지면과 휘일(30)의 피봇 축(32)의 가상의 연장 사이의 가상의 교차점으로 인한 작동력을 발생시킴으로써 제공된다.

Description

동력식 조향 시스템
제 1 도는 본 발명에 따른 동력식 조향 시스템의 제 1 실시예를 나타내는 블록 다이어그램.
제 2 도는 본 발명에 따른 동력식 조향 시스템의 제 2 실시예를 나타내는 블록 다이어그램.
제 3 도는 본 발명에 따른 동력식 조향 시스템의 제 3 실시예를 나타내는 블록 다이어그램.
제 4 도는 제 2 도와 제 3 도에 도시된 모터 휘일과 대응 조향 너클의 횡단면도.
제 5 도는 제 3 도에 도시된 잠금 수단의 횡단면도.
제 6 도는 본 발명의 실시예의 동작을 보여주는 블록 다이어그램.
제 7 도는 차량의 속도의 함수에서, 제 6 도에 도시된 증폭기의 비례 요소의 그래프.
제 8 도는 본 발명에 따른 방법의 주요 단계를 나타내는 흐름도.
본 발명은 독립적으로 구동되는 엔진 장착 조향 휘일을 가지는 차량(vehicle)에서 이용되는 동력식 조향 시스템(power-assisted steering system)에 관한 것이다.
차량의 조향가능한 휘일의 각도를 변경하기 위해 차량에서 이용되는 조향 시스템은 3 가지 종류가 있다.
제 1 종류의 조향 시스템은 힘이 유일하게 운전자의 근육 힘으로부터 오는 것이다. 이와 같은 조향 시스템은, 특히 차량이 정지하고 있거나 또는 낮은 속도로 주행할 때, 운전자가 큰 차량을 운전하는데 줄 수 있는 토크가 종종 대부분의 사람들에게 너무 크기 때문에, 일반적으로 작은 차량에서만 발견된다. 일반적으로, 조향 휘일에서 작동력이 250N 를 초과하는 경우, 이런 종류의 조향 시스템은 이용될 수 없고 부가의 보조 장치가 필요하다.
제 2 종류의 조향 시스템은 힘이 차량의 동력으로부터만 오는 경우이다. 그러나 이와 같은 조향 시스템은 고속 차량 예를 들어 자동차에는 적합하지 않지만 종종 중기계류 (heavy machinery)에서 발견된다.
제 3 종류의 조향 시스템은 힘이 운전자의 근육 힘과 동력에 의해 동시에 오는 경우이다. 상기 동력식 조향 시스템은 고속 차량, 예를 들어 자동차에 현재 이용되고 있다.
일반적으로, 동력식 조향 시스템은 차량의 엔진, 수유기, 대응 호스와 파이프, 제어 밸브 그리고 액츄에이터에 의해 구동되는 펌프를 포함한다. 상기 액츄에이터는 운전자에 의해 가해지는 토크를 집중시키기 위한 조향 시스템에 작용하는 작동력으로 유압을 바꾼다.
동력식 조향 시스템의 단점 중에서, 차량의 비용과 무게를 증가시키는 많은 부품이 필요하다는 점이 있다. 또한 차량의 동력 소비가 예를 들어 동력 효율이 알맞은 범위를 얻을 수 있는 만큼 높게 유지되어야 하는 전기 차량에서, 한계 요소인 경우, 받아들일 수 없는 펌프를 구동하기 위한 엔진으로부터 많은 동력을 필요로 한다는 것이다.
다른 종류의 조향 시스템 가운데, 미국 특허 제 5,058,016 호에 공개된 전기 차량에 모든 구동 실행이 구동 휘일 각각의 상대적인 회전 속도와 각도의 제어로 수행되는 컴퓨터가 제공되어 이런 목적을 위해 일반적으로 제공되는 기계적인 수단을 제거한다.
차동 회전 속도가 한쌍의 맞은편 구동 휘일에 제공될 때, 상기 휘일의 각도의 변경이 이루어질 수 있다. 그러나 그와 같은 차량은 제어하기가 매우 어렵다.
부가의 종래의 조향 시스템의 예들은 미국 특허 제 RE 11,780, 2,571,180, 3,154,164, 3,756,335, 4,196,785, 4,753,308, 4,905,783 그리고 4,926,960호에 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 조향 휘일을 조향하는 운전자를 돕는 작동력을 만들기 위해 엔진에서 차동 토크를 발생시켜 작동력이 제공되는 적어도 두개의 독립적으로 구동되는 조향 휘일을 가지는, 차량용 동력식 조향 시스템을 제공하는데 있다.
특히, 본 발명의 목적은 차량용 동력식 조향 시스템을 제공하는데 있고, 상기 동력식 조향 시스템은 조향 휘일과, 조향 박스(box)와, 조향 휘일을 상기 조향박스에 기계적으로 연결하는 조향 샤프트와, 횡 운동을 만드는 조향 박스에 의해 작동될 수 있는 타이 로드와, 피봇 축을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축의 수직 연장의 교차점과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터를 가지며, 수직의 레버 아암이 각각의 트랙션 센터와 지면과 피봇 축의 대응 교차점 사이에 제한되는 차량에 연결된 두 개의 부분과, 휘일을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 타이 로드와 휘일을 기계적으로 연결하는 조향 링크와, 두 개의 휘일중 하나에 각각 연결된 두 개의 기계적으로 독립된 모터와, 조향 휘일에 가해진 토크와 그 방향을 지시하는 제 1 신호를 얻기 위한 제 1 감지 수단과, 모터에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호를 만드는 제 1 신호에 응답하는 제어 수단을 포함하며, 토크가 조향 휘일에 인가될 때, 모터에서 차동 토크를 발생시키고 레버 아암에 의해 작동력을 만들므로써 작동이 행해진다.
또한 본 발명의 목적은 저속 차량용 동력식 조향 시스템을 제공하는데 있으며, 상기 동력식 조향 시스템은 조향 휘일과, 타이 로드와, 피봇 축을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축의 수직 연장의 교차점과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터를 가지며, 수직의 레버 아암이 각각의 트랙션 센터와 지면과 피봇축의 대응 교차 점 사이에 제한되는 차량에 연결된 두 개의 휘일과, 휘일을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 타이 로드와 휘일을 기계적으로 연결하는 조향 링크와, 두 개의 휘일중 하나에 각각 연결된 두 개의 기계적으로 독립된 모터와 조향 휘일의 위치를 지시하는 제 1 신호를 얻기 위한 제 1 감지 수단과, 타이 로드의 위치를 지시하는 제 2 신호를 얻기 위한 제 2 감지 수단과, 모터에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호를 만드는 제 1 신호와 제 2 신호에 응답하는 제어 수단을 포함하며, 토크가 조향 휘일에 인가될 때, 모터에서 차동 토크를 발생시키고 레버아암에 의해 작동력이 발생됨으로써 작동이 행해진다.
또한 본 발명의 목적은 차량용 동력식 조향 시스템에서 작동을 행하는 방법을 제공하는데 있고, 상기 차량은 조향 휘일과, 조향 박스와, 조향 휘일을 상기 조향 박스에 기계적으로 연결하는 조향 샤프트와, 횡 이동을 발생시키는 조향 박스에 의해 작동될 수 있는 타이 로드와, 피봇 축을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축의 수직 연장의 교차점과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터를 가지며, 수직의 레버아암이 각각의 트랙션 센터와 지면과 피봇축의 대응 교차점 사이에 제한되는 차량에 연결된 두 개의 휘일과, 휘일을 서로에 대해 평행하게 항상 유지시키는 타이 로드와 휘일을 기계적으로 연결하는 조향 링크와, 두 개의 휘일중 하나에 각각 연결된 두 개의 기계적으로 독립된 모터와, 조향 휘일에 가해진 토크와 이의 방향을 지시하는 제 1 신호를 얻기 위한 제 1 감지 수단을 포함하며, 그 작동방법은, 조향 휘일에 가해진 토크와 그 방향을 지시하는 제 1 신호를 얻는 단계와, 모터에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하며 제 1 신호에 응답하는 두 개의 출력 신호를 발생시키는 단계를 포함하며, 토크가 조향 훠일에 인가될 때, 모터에서 차동 토크를 발생시키고 레버 아암에 의해 작동력을 만들므로써 작동이 행해진다.
또한 본 발명의 목적은 저속 차량용 동력식 조향 시스템의 작동방법을 제공하는데 있으며, 상기 차량은 조향 휘일과, 타이 로드와 피봇 축을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축의 수직 연장의 교차점과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터를 가지며, 수직의 레버 아암이 각각의 트랙션 센터와 지면과 피봇 축의 대응 교차점 사이에 제한되는 차량에 연결된 두 개의 휘일과, 휘일을 서로에 대해 평행하게 항상 유지시키는 타이 로드와 휘일을 기계적으로 연결하는 조향 링크와, 두 개의 휘일중 하나에 각각 연결된 두 개의 기계적으로 독립된 모터를 포함하며, 작동방법은 조향 휘일의 위치를 지시하는 제 1 신호를 얻는 단계와, 타이 로드의 위치를 지시하는 제 2 신호를 얻는 단계와, 모터에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호를 만드는 단계를 포함하며, 토크가 조향 휘일에 인가될 때, 모터에서 차동 토크를 발생시키고 레버 아암에 의해 작동력을 발생시킴으로써 작동이 행해진다.
본 발명의 목적은 조향 휘일이 독립적으로 구동되는 어떤 종류의 차량에도 알맞다.
본 발명은 첨부된 도면과 하기의 비제한적인 실시예의 상세한 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.
제 1 도에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 동력식 조향 시스템은 조향 샤프트(14) [조향 컬럼(column)으로도 불림)]에 의해 조향 박스(16)에 기계적으로 연결된 조향 휘일(10)을 포함한다. 상기 조향 휘일(10), 조향 샤프트(14) 그리고 조향박스(16)는 종래와 같다. 제 1 도에 도시된 조향 박스(16)가 래크와 피니언 종류일지라도, 어떤 다른 종류의 조향 박스, 예를 들어 워엄과 롤러 조향 박스 또는 재순환 볼(recirculating-ball) 조향 박스가 이용될 수 있다.
상기 조향 박스(16)는 운전자에 의해 조향 휘일(10)의 회전시에 횡 운동을 만들기 위한 타이 로드(20)를 작동시킨다.
상기 타이 로드(20)는 조향 링크에 의해 두 개의 전방 또는 후방의 조향 휘일에 기계적으로 연결된다. 각각의 휘일(30)은 회전하여 차량에 연결되며 그리고 피봇 축(32) 둘레에서 조향될 수 있다. 또한 상기 조향 링크는 종래의 부품을, 예를 들어 타이 로드 단부(22), 너클 아암(24)등을 포함한다. 상기 타이 로드(20)는 휘일(30)을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시킨다.
각각의 휘일(30)은 지면과 접촉하며, 실제적인 접촉 중심적인 트랙션 센터(34)를 갖는다. 상기 휘일(30)이 고무 타이어(31)를 포함하기 때문에 타이어(31)와 지면 사이의 접촉은 시간적으로 정확한 접촉보다 더 표면같고, 트랙션 센터의 사상의 이용은 유용한데, 지면과 타이어(31) 사이의 견인력이 이용되게 때문이다.
상기 트랙션 센터(34)가 제 4 도에 도시된 것처럼, 트랙션 센터(34)와 대응 교차점(38) 사이의 실제적인 레버 아암(39)을 제한하기 위해 지면과 피봇 축의 실제적인 연장의 교차점(38)과 횡으로 옵셋되어야 한다.
각각의 휘일(30)이 다른 것과 기계적으로 독립되어 있는 모터(40)에 연결되어 있기 때문에, 불균일한 토크가 차동 토크를 만들기 위해 각각의 휘일에 제공된다. 그 결과 차동 토크는 특히 대응 트랙션 센터에서 휘일(30)의 레버에서 제공될 수 있고, 레버 아암(39)의 힘의 조합된 효과 때문에 피봇 축(32)을 중심으로 휘일(30)이 회전할 수 있도록 시킨다. 레버 아암(39)이 없다면, 차동 토크가 제공될때, 조향이 없다. 회전하기를 원하는 운전자가 조향 휘일(10)에 토크를 준다. 상기 토크는 조향 샤프트(14)에 그리고 조향 박스(16)에 전달되고, 이것은 전술한 것처럼, 타이 로드(20)에 기계적으로 연결되어 있다.
상기 토크는 그 강도와 방향을 지시하는 신호(ΔT)를 얻기 위해 알맞은 감지수단, 예를 들어 스트레인 게이지(50)에 의해 측정된다. 제 6 도에 도시된 것처럼, 상기 신호는 모터(40)에 의해 발생된 차동 토크(ΔTDIFF)를 지시하는 두 개의 출력 신호를 만들기 위한 제어 수단, 예를 들어 컴퓨터(52)로 보내진다. 바람직하게는, 상기 차동 토크(ΔTDIFF)가 두 개의 모터(40) 사이에서 균일하게 나뉘어져 있고 상기 신호들은 다음과 같이 표현된다:
TD= ΔTDIFF/2
상기 식에서 TD는 각각의 휘일(30)에 보내지는 신호이다. 상기 신호들 중 하나는 +TD이고 다른 것은 -TD이다.
상기 신호(TD)는 가속 페달을 움직여 운전자에 의해 선택되는 구동 토크 신호(Tp)에 첨가된다. 예를 들어 차량이 정지하는 경우, 차동 토크가 모터(40) 중 하나를 한 방향으로 회전시키고 다른 것을 반대 방향으로 회전시킨다. 상기 차량이 더 높은 속도에서 앞으로 주행할 때, 각각의 모터(40)에 의해 발생되는 토크가 동일 방향으로 제공될 수 있지만 그러나 다른 레벨을 갖는다.
각 휘일(30)의 신호(TD와 TF')는 가산기(54)에 가산된다.
우측 휘일과 좌측 휘일이 있기 때문에, 최종 신호들은 각각 TRR과 TRL이다. 이들 각각의 신호는 동력을 대응 모터(40)에 제공하는 동력원에 연결되어 있다. 상기 동력은 전기, 압력을 받은 유체, 압력을 받은 공기 또는 적당한 변환기에 의해 제어될 경우에는 기계적인 운동의 형태로 있다. 그 후 상기 동력식 조향 시스템에서 추진은 차동 토크(ΔTDIFF)와 가상 레버 아암(39) 때문에 만들어질 것이고, 이것은 운전자를 돕는 작동력을 만들며, 그리고 그것은 근육의 힘에 더하여진다.
제 6 도에 14', 16' 그리고 20'으로서 표시된 점선은 제 1 도와 제 2 도에 도시된 조향 컬럼(14), 조향 박스(16) 그리고 타이 로드(20)에 참조되며, 다른 엘리먼트 사이에 기계적인 링크를 보여준다. 똑같이 상반된 토크가 예를 들어 관성, 마찰 그리고 자이로스코프 힘으로부터 오는 경우에만 토크가 존재한다는 사실을 나타내기 위해, 선 14'는 "+"를 가지며 선 16'은 "-" 표시를 갖는다. 물론 상기 스트레인 게이지(50)는 도면에 도시된 위치보다 동력식 조향 시스템 어딘가에 위치할 수 있다. 제 1,2 그리고 6 도에 도시된 것처럼, 상기 휘일(30)이 알맞게 피봇될 때, 운전자가 조향 휘일(10)에 토크를 제공하는 것을 정지한다. 그후 상기 스트레인 게이지(50)는 토크를 측정하지 않고 작동력을 발생시키기 위해 차동 토크 신호(TD)의 제공을 정지하는 것을 컴퓨터(52)에 나타낸다.
상기 컴퓨터(52)는 신호(ΔT)를 여과하여 안정시키기 위한 레귤레이터(53)를 갖는다. 상기 레귤레이터는 신호(TN)를 만든다.
부가적으로, 상기 신호(TN)를 증폭하여 상반된 부호의 두 개의 신호로 분할하는 대신에, 동력식 조향 시스템이 차량의 주행 속도를 지시하는 신호를 얻기 위한 감지 수단 예를 들어(도시되지 않음) 종래의 속도 게이지를 갖는다. 이는 컴퓨터(52)에게 차량의 속도에 응답하여 상기 차량의 속도의 함수가 되는 차동 토크 신호(TD)를 만들도록 허용하는 것이다. 이것은 신호(TN)를 배가시켜 컴퓨터(52)의 메모리 안에 프로그램되는 비례 계수에 의해 얻어진다.
제 7 도에는 차량의 속도의 함수에서 비례 계수 k 의 곡선의 예가 도시되어 있다. 상기 비례 요소의 이용은 운전자에게 회전의 "센세이션"을 더 잘 느꺼게 한다. 상기 비례 요소는, 차량이 정지할 때 최대지만, 차량이 가속될 때보다 작다. 이것은 차량의 휘일(30)을 조향하는 힘이 정지때 고속에서 보다 더 크기 때문에 유용하다. 물론, 완전히 다른 곡선을 가지는 다른 비례 요소를 선택할 수 있다.
제 3 도에 도시된 것처럼, 두 개의 휘일(30) 맞은편에 두 개의 부가의 휘일을 조향할 수 있다. 예를 들어, 상기 휘일(30)이 전방 휘일이라면, 차량과 같은 4-륜 차량의 후방 휘일을 조향할 수 있다. 이것은 특히 차량을 주차시킬 때 유용하다.
상기 휘일(30)처럼, 두 개의 부가의 휘일, 이하 "휘일(130)", 너클 아암(124)에 의해 회전으로 차량에 연결되고, 피봇 축(132) 둘레에서 조향할 수 있고 지면과 대응 피봇 축(132)의 가상 연장의 교차점(138)과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터(134)를 갖는다. 가상 레버 아암은 트랙션 센터(134)와 대응 교차점(138) 사이에 제한되어 있다.
또한 부가의 동력식 조향 시스템은 타이 로드(120), 상기 타이 로드(120)를 휘일(130)에 기계적으로 연결시키는 조향 링크, 두 개의 휘일(130) 중 하나에 각각 연결된 기계적으로 독립된 두 개의 모터(140)를 갖는다. 상기 조향 링크는 타이로드(122)와 너클 아암(124)등을 갖는다.
위치 게이지(180)와 같은 감지 수단은 조향 휘일(10)의 위치를 지시하는 신호(θ)를 발생시키기 위해 제공되었다. 상기 위치 게이지(180)는 바람직하게는 조향 샤프트(14)에 장착된다. 위치 게이지(182)와 같은 다른 감지 수단은 타이 로드(120)의 위치를 지시하는 신호(ε)를 발생시키는데 제공된다. θ와 ε신호는 컴퓨터(152)에 보내지고, 이것은 휘일(30과 130)과 관련된 동작을 다룰 경우 컴퓨터(52)가 될 수도 있다. 상기 컴퓨터(152)는 모터(140)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호(+TD' 와 -TD')를 만든다. 그 후 작동은 모터(140)로 차동 토크를 발생시키고 레버 아암에 의해 작동력을 만들어 휘일(130)에 의해 행해진다.
부가의 동력식 조향 시스템이 조향 휘일(10)과 직접적인 기계적인 링크를 갖지 않는다 할지라도, 그 모든 요소가 이미 설명한 동력식 조향 시스템에서의 것들과 동일하다.
상기 컴퓨터(152)는 컴퓨터(52)와 유사하다. 상기 가산기(154)는 가산기(54)와 유사하며 변환기(156)에 보내지는 TRR'와 TRL'를 발생시킨다. 상기 변환기(156)는 동력원으로부터 오는 동력을 모터(140)에 보낸다.
제 3 도와 제 5 도에 도시된 것처럼, 상기 부가의 동력 조향 시스템은 잠금수단(160)을 포함하며, 타이 로드(120)가 중앙의 위치에 있는 제 1 위치와 플런저(162)가 타이 로드(120)의 움직임을 방지하지 않는 제 2 위치 사이에서 움직일 수 있는 플런저(162)를 포함한다. 상기 플런저(162)는 알맞은 제어 신호에 의해 컴퓨터(152)에 의해 제어된다.
제 5 도에 도시된 것처럼, 상기 잠금 수단(160)은 스프링(166)의 바이어스 힘과 중력에 대해 타이 로드(120)에 만들어진 홀(161)로부터 플런저(162)를 움직이기 위한 솔레노이드(164)를 갖는다. 또한 상기 위치 검출기(168)가 제공되어 부가의 동력식 조향 시스템이 더 이상 필요없게 될 때, 플런저(162)가 저지되도록 보장한다.
상기 플런저(162)가 언제 홀(161)로부터 움직여져야 하는지를 정확하게 설명하기 위해, 컴퓨터(152)가 차량의 속도를 지시하는 신호(ω)를 얻어 원할 경우 비례 요소의 이용을 허용하기 위한 감지 수단에 링크되어 있다. 상기 신호(ω)는 속도가 예정값 이하일 때, 특히 차량의 속도가 플런저(162)를 안전하게 푸는 것을 보장할 만큼 충분히 낮을 경우, 부가의 동력식 조향 시스템이 풀어지는 것을 허용한다.
제 1, 2 그리고 3 도에 도시된 것처럼, 직접 기계적인 링크를 갖는 동력식 조향 시스템이 전방 또는 후방 휘일을 가지고 이용될 수 있다. 후방 휘일을 갖는 동력식 조향 시스템의 이용은 저속 차량에 적합하며, 예를들어 창고에서 리프트 트럭과 같은 산업용 차량에 적합하다.
또한 본 발명은 모터(40 또는 140)가 휘일(30 또는 130)에 집적되어 있는 모터-휘일의 이용을 위해 잘 적응된다.
또한 본 발명은 이미 설명한 것에 유사한 시스템을 이용하는 지면에서 주행하는 차량의 동력식 조향 시스템에서 작동을 만드는 방법의 이용을 허용한다. 제 8 도에는 본 방법의 주요 단계의 한 예가 도시되어 있다.
제 1,2,4 그리고 8 도에 도시된 것처럼, 상기 방법은 다음의 단계를 갖는다: 조향 휘일(1O)에 가해진 토크와 이의 방향을 지시하는 신호(ΔT)를 얻는 단계; 모터에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 그리고 상기 신호(ΔT)에 응답하는 두개의 출력 신호를 만드는 단계; 이것은 토크가 조향 휘일(10)에 인가될 때, 작동이 행해진게 한다.
또한 본 방법은 차량의 속도를 지시하는 신호(ω)를 얻는 부가의 단계를 포함하며, 상기 두 개의 출력 신호는 상기 신호(ω)에 응답한다. 또한 두 개의 출력 신호의 발생 전에 신호(ΔT)에 증분(gain)을 주는 것으로 이루어지는 단계를 추가할 수 있고, 상기 증분은 신호(ω)의 함수이다.
부가적으로, 본 발명에 따른 방법은 제 3 도에 도시된 것처럼, 부가의 동력식 조향 시스템에 이용될 수 있고, 상기 방법은 다음의 단계를 갖는다: 조향 휘일(10)의 위치를 지시하는 제 1 신호(θ)를 얻는 단계; 타이 로드(120)의 위치를 지시하는 제 2 신호(ε)를 얻는 단계; 모터에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 신호(θ와 ε)에 응답하는 두 개의 출력 신호(+TD와 -TD)를 만드는 단계; 또한 동력식 조향 시스템과 관련한 방법이 잠금 수단(160)을 제어하기 위한 출력 신호(μ)를 만드는 단계를 포함한다.
또한 차량의 속도를 지시하는 신호(ω)를 얻는 단계가 있고, 상기 신호(μ)는 신호(ω)에 응답한다. 상기 잠금 수단(160)은 속도가 예정값 이하일 때 제 2 위치에 있다.
유사한 방법으로, 본 발명에 따른 방법은 저속의 차량의 조향을 허용한다.
이와 같은 동력식 조향 시스템은 제 3 도에 도시되어 있다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다: 조향 휘일(1O)의 위치를 맡은 신호(ΔT)를 얻는 단계; 타이 로드(120)의 위치를 맡은 신호(ε)를 얻는 단계; 모터(140)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호, 신호(ΔT 와 ε)에 응답하는 두 개의 출력신호를 만드는 단계; 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명되고 첨부한 도면에 도시되었다 할 지라도, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니며 여러가지 변형과 수정이 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 숙련가에 의해 이루어질 수 있다.

Claims (17)

  1. (정정) 조향 휘일(10)과, 조향 박스(16)와, 상기 조향 휘일(10)을 조향 박스(16)에 기계적으로 연결하는 조향 샤프트(14)와, 타이 로드(20)의 횡 이동을 발생시키는 조향 박스(16)에 의해 작동될 수 있는 타이 로드(20)와, 차량에 연결되는 두 개의 휘일(30)과, 상기 휘일(30)을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 타이 로드(20)를 휘일(30)에 기계적으로 연결하는 조향 링크와, 두 개의 휘일중 하나에 각각 연결되는 두 개의 기계적으로 독립된 모터(40)를 구비하며, 상기 각각의 휘일은 피봇 축(32)을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축의 수직 연장의 교차점(38)과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터(34)를 가지며, 가상의 레버 아암(39)이 각각의 트랙션 센터(34)와 지면과 피봇 축의 대응 교차점(38) 사이에서 제한되는 차량용 동력식 조향 시스템에 있어서, 조향 휘일(1O)에 가해진 토크와 그 방향을 지시하는 제 1 신호(ΔT)를 얻기 위한 제 1 감지 수단과, 모터(40)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호(+TD,-TD)를 발생시키기 위해 제 1 신호(ΔT)에 응답하는 제어 수단을 구비하며, 토크가 조향 휘일(10)에 가해질 때, 모터(40)에서 차동 토크를 발생시켜 레버 아암(39)으로 인한 작동력을 발생시키므로써 작동되는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  2. (정정) 제 1 항에 있어서, 차량의 속도를 지시하는 제 2 신호(ω)를 얻기 위한 제 2 감지 수단을 또한 구비하며, 상기 제어 수단은 두 개의 출력 신호(+TD,-TD)를 발생시키기 위한 제 2 신호에 또한 응답하는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  3. (정정) 제 1항에 있어서, 동력식 조향 시스템의 두 개의 휘일(30)에 대향하는 두 개의 부가의 휘일(130)을 조향하기 위한 부가의 동력식 조향 시스템을 또한 구비하며, 상기 두 개의 부가의 휘일(130)은 차량에 연결되고, 각각의 부가의 휘일은 피봇 축(132)을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축(132)의 수직 연장의 교차점(138)과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터(134)를 가지며, 가상의 레버 아암(139)이 부가의 휘일의 각각의 트랙션 센터(134)와 지면과 피봇 축(132)의 대응 교차점(138)사이에서 제한되고, 상기 부가의 등력식 조향 시스템은 부가의 휘일(130)을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 부가의 타이 로드(120)와, 부가의 타이 로드(120)를 부가의 휘일(130)에 기계적으로 연결시키는 부가의 조향 링크와, 두 개의 부가의 휘일(130) 중 하나에 각각 연결되는 기계적으로 독립된 두 개의 부가의 모터(140)와, 조향 휘일(10)의 위치를 지시하는 제 2 신호(θ)를 얻기 위한 제 2 감지 수단과, 부가의 타이 로드(120)의 위치를 지시하는 제 3 신호(ε)를 얻기 위한 제 3 감지 수단과, 부가의 모터(140)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 부가의 출력 신호(+TD',-TD')를 발생시키기 위해 제 2 신호와 제 3 신호에 응답하는 부가의 제어 수단을 구비하며, 부가의 휘일(130)의 작동은 부가의 모터(140)에 의해 차동 토크를 발생시켜 부가의 휘일(130)의 트랙션 센터(134)에 의해 발생되는 레버 아암(139)으로 인한 작동력을 부가의 타이 로드(l20)에 발생시키므로써 제공되는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  4. (정정) 제 3 항에 있어서, 잠금 수단(160)이 중앙 위치에 부가의 타이 로드(120)를 유지하는 제 1 위치와 잠금 수단(160)이 부가의 타이 로드(120)의 이동을 방지하지 않는 제 2 위치 사이에서 이동가능한 가동부를 가지는 잠금 수단(160)을 또한 구비하며, 부가의 제어수단이 잠금 수단(160)을 제어하기 위한 부가의 출력 신호(μ)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  5. (정정) 제 3 항에 있어서, 차량의 속도를 지시하는 제 4 신호(ω)를 얻기 위한 제 4 감지 수단을 또한 구비하며, 상기 부가의 제어 수단은 부가의 출력 신호(μ)를 발생시키기 위한 제 4 신호(ω)에 또한 응답하고, 상기 잠금 수단(160)은 속도가 예정값 이하에 있을 때 제 2 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  6. (정정) 제 4 항에 있어서, 잠금 수단의 가동부는 부가의 타이 로드(120)에 만들어진 홀(161)의 내외로 이동가능한 플런저(162)를 구비하는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  7. (정정) 제 1항에 있어서, 상기 휘일(30)은 전방 휘일인 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  8. (정정) 제 3 항에 있어서, 상기 부가의 휘일(130)은 후방 휘일인 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  9. (정정) 제 1 항에 있어서, 대응 휘일(30)을 갖는 각각의 모터(40)는 모터 휘일인 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  10. (정정) 조향 휘일(10)과, 타이 로드(120)와, 차량에 연결되는 두 개의 휘일(130)과, 상기 휘일(130)을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 타이 로드(120)를 휘일(130)에 기계적으로 연결시키는 조향 링크와, 두 개의 휘일(130)중 하나에 각각 연결되는 두 개의 기계적으로 독립된 모터(40)를 구비하며, 상기 각각의 휘일은 피봇 축(132)을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축(132)의 수직 연장의 교차점(138)과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터(134)를 가지며, 가상의 레버 아암(139)이 각각의 트랙션 센터(134)와 지면과 피봇 축(132)의 대응 교차점(138) 사이에서 제한되는 저속 차량용 동력식 조향 시스템에 있어서, 조향 휘일(10)의 위치를 지시하는 제 1 신호(θ)를 얻기 위한 제 1 감지 수단과, 타이 로드(120)의 위치를 지시하는 제 2 신호(ε)를 얻기 위한 제 2 감지 수단과, 모터(140)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호(+TD',-TD')를 발생시키기 위해 제 1 신호(θ) 및 제 2 신호(ε)에 응답하는 제어 수단을 구비하며, 모터(140)로 차동 토크를 발생시켜 레버 아암(139)으로 인한 작동력을 발생시키므로써 작동되는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템.
  11. (정정) 차량이 조향 휘일(10)과, 조향 박스(16)와, 조향 휘일(10)을 상기 조향박스(16)에 기계적으로 연결하는 조향 샤프트(14)와, 타이 로드(20)의 횡 이동을 발생시키기 위해 상기 조향 박스(16)에 의해 작동될 수 있는 타이 로드(20)와, 차량에 연결되는 두 개의 휘일(30)과, 상기 휘일(30)을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 타이 로드(20)를 휘일(30)에 기계적으로 연결하는 조향 링크와, 두 개의 휘일중 하나에 각각 연결되는 두 개의 기계적으로 독립된 모터(40)를 구비하며, 상기 각각의 훠일은 피봇 축(32)을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축의 수직 연장의 교차점(38)과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터(34)를 가지며, 가상의 레버 아암(39)이 각각의 트랙션 센터(34)와 지면과 피봇 축의 대응 교차점(38) 사이에서 제한되는 차량용 동력식 조향 시스템의 작동방법에 있어서, 조향 휘일(1O)에 가해진 토크와 그 방향을 지시하는 제 1 신호(ΔT)를 얻는 단계와, 상기 제 1 신호(ΔT)에 응답하고 모터(40)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 출력 신호(+TD,-TD)를 발생시키는 단계를 구비하며, 토크가 조향 휘일(10)에 가해질 때, 모터(40)에서 차동 토크를 발생시켜 레버 아암(39)으로 인한 작동력을 발생시키므로써 작동되는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템의 작동방법.
  12. (정정) 제 11항에 있어서, 차량의 속도를 지시하는 제 2 신호(ω)를 얻는 단계를 또한 구비하며, 상기 두 개의 출력 신호(+TD',-TD')는 상기 제 2 신호에 또한 응답하는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템의 작동방법.
  13. (정정) 제 12 항에 있어서, 상기 두 개의 출력 신호(+TD',-TD')를 발생시키기 전에 상기 제 1 신호(ΔT)에 증분(k)을 적용하는 단계를 또한 구비하며, 상기 증분은 제 2 신호의 함수인 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템의 작동방법.
  14. (정정) 제 11 항에 있어서, 상기 차량은 동력식 조향 시스템의 두 개의 휘일(30)에 대향하는 두 개의 부가의 휘일(130)을 또한 구비하며, 상기 두 개의 부가의 휘일(130)은 차량에 연결되고, 각각의 부가의 휘일은 피봇 축(132)을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇축(132)의 수직 연장의 교차점(138)과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터(134)를 가지며, 가상의 레버 아암(139)이 부가의 휘일의 각각의 트랙션 센터(134)와 지면과 피봇축(132)의 대응 교차점(138) 사이에서 제한되고, 상기 부가의 동력식 조향 시스템은 부가의 휘일(130)을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 부가의 타이 로드(120)와, 부가의 타이 로드(120)를 부가의 휘일(130)에 기계적으로 연결시키는 부가의 조향 링크와, 두 개의 부가의 휘일(130)중 하나에 각각 연결되는 기계적으로 독립된 두 개의 부가의 모터(140)를 구비하며, 상기 동력식 조향 시스템의 작동방법은 상기 조향 휘일(10)의 위치를 지시하는 제 2 신호(θ)를 얻는 단계와, 상기 부가의 타이 로드(120)의 위치를 지시하는 제 3 신호(ε)를 얻는 단계와, 제 2 신호(θ)와 제 3 신호(ε)에 응답하고 부가의 모터(140)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 부가의 출력 신호(+TD', -TD')를 발생시키는 단계를 구비하며, 부가의 휘일(130)의 작동은 부가의 모터(140)에 의해 차동 토크를 발생시켜 레버 아암(139)으로 인한 작동력을 부가의 타이 로드(120)에 발생시키므로써 제공되는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템의 작동방법.
  15. (정정) 제 14항에 있어서, 잠금 수단(160)이 중앙 위치에서 부가의 타이 로드(120)를 유지하는 제 1 위치와 잠금 수단(160)이 부가의 타이 로드(120)의 이동을 방지하지 않는 제 2 위치 사이에서 잠금 수단(160)을 이동시키기 위한 부가의 출력 신호(μ)를 발생시키는 단계를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템의 작동방법.
  16. (정정) 제 15 항에 있어서, 차량의 속도를 지시하는 제 4 신호(ω)를 얻기 위한 단계를 또한 구비하며, 상기 부가의 출력 신호(μ)는 상기 제 4 신호에 또한 응답하며, 상기 잠금 수단(160)은 속도가 예정값 이하에 있을 때 제 2 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템의 작동방법.
  17. (정정) 차량이 조향 휘일(10)과, 타이 로드(120)와, 차량에 연결되는 두 개의 휘일(130)과, 상기 휘일(130)을 서로에 대해 항상 평행하게 유지시키는 타이 로드(120)를 휘일(130)에 기계적으로 연결시키는 조향 링크와, 두 개의 휘일(130)중 하나에 각각 연결되는 두 개의 기계적으로 독립된 모터(40)를 구비하며, 상기 각각의 휘일은 피봇 축(132)을 중심으로 조향될 수 있고 지면과 피봇 축(132)의 수직 연장의 교차점(138)과 횡으로 옵셋된 트랙션 센터(134)를 가지며, 가상의 레버 아암(139)이 각각의 트랙션 센터(134)와 지면과 피봇 축(132)의 대응 교차점(138) 사이에서 제한되는 저속 차량용 동력식 조향 시스템의 작동방법에 있어서, 조향 휘일(10)의 위치를 지시하는 제 1 신호(θ)를 얻는 단계와, 상기 타이로드(120)의 위치를 지시하는 제 2 신호(ε)를 얻는 단계와, 제 1 신호(θ)와 제 2 신호(ε)에 응답하고 모터(140)에 의해 발생되는 차동 토크를 지시하는 두 개의 부가의 출력 신호(+TD',-TD')를 발생시키는 단계를 또한 구비하며, 상기 휘일(130)의 작동은 모터(140)에 의해 차동 토크를 발생시켜 레버 아암(139)으로 인한 작동력을 부가의 타이 로드(120)에 발생시키므로써 제공되는 것을 특징으로 하는 동력식 조향 시스템의 작동방법.
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