KR100548839B1 - 차량용 이중 안전 스티어링 시스템 - Google Patents

차량용 이중 안전 스티어링 시스템 Download PDF

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오노히또시
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가또우유우스께
가사하라도시아끼
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따르면, 시스템의 정상 작동 상태하에서 스티어링 입력 섹션과 스티어링 출력 섹션 중 관련된 것의 동작에 의해 백업 기구의 가동 요소가 드레그되는 것을 방지하는 차량용 이중 안전 시티어링 시스템이 제공된다. 이중 안전 스티어링 시스템은 백업 기구와 스티어링 출력 섹션 사이에 그리고 스티어링 입력 섹션과 백업 기구 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 2개의 선택적으로 결합 가능한 클러치 기구를 포함한다. 이중 안전 스티어링 시스템은 또한 시스템의 정상 작동 상태하에서 백업 기구가 기계식으로 분리되는 동안 백업 기구가 중립 조건 내에 유지되도록 하는 기구를 포함한다.
스티어 바이 와이어 시스템, 백업 기구, 스티어링 섹션, 작동 섹션, 클러치 기구

Description

차량용 이중 안전 스티어링 시스템{FAIL-SAFE STEERING SYSTEM FOR A VEHICLE}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 이중 안전 스티어 바이 와이어 시스템을 도시한 블록도.
도2는 제1 실시예에 따른 이중 안전 스티어 바이 와이어 시스템의 케이블 기구의 사시도.
도3a는 제1 실시예에 따른 접촉 변위 센서 및 케이블 기구의 단면도.
도3b는 도3a의 선 ⅢB-ⅢB로 지시된 평면을 따라 취한 확대 단면도.
도4는 제1 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 제어기에 의해 실행되는 스티어 바이 와이어 제어의 처리 단계를 도시한 흐름도.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉 변위 센서 및 케이블 기구의 단면도.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 각변위 센서 및 케이블 기구의 단면도.
도7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 힘 센서 및 케이블 기구의 단면도.
도8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 이중 안전 스티어 바이 와이어 시스템을 도시한 블록도.
도9a는 제5 실시예에 따른 제1 중립 위치 센서 및 제2 중립 위치 센서의 작 동을 도시한 개략도.
도9b는 제5 실시예에 따른 제1 중립 위치 센서 및 제2 중립 위치 센서의 작동 상태를 도시한 개략도.
도9c는 제5 실시예에 따른 제1 중립 위치 센서 및 제2 중립 위치 센서의 작동 상태를 도시한 개략도.
도9d는 제5 실시예에 따른 제1 중립 위치 센서 및 제2 중립 위치 센서의 작동 상태를 도시한 개략도.
도9e는 제5 실시예에 따른 제1 중립 위치 센서 및 제2 중립 위치 센서의 작동 상태를 도시한 개략도.
도10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량용 이중 안전 스티어 바이 와이어 시스템의 주요부를 도시한 블록도.
도11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 차량용 이중 안전 스티어 바이 와이어 시스템의 주요부를 도시한 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 스티어링 휘일
2 : 작동 섹션
3 : 조향륜
4 : 스티어링 섹션
5 : 제1 클러치 기구
6 : 제2 클러치 기구
7 : 스티어링 휘일각 센서
8 : 피드백 토크 액추에이터
9 : 제1 스티어링 칼럼 샤프트
10 : 제2 스티어링 칼럼 샤프트
11 : 제1 스티어링 액추에이터
12 : 제2 스티어링 액추에이터
13 : 피니언각 센서
14 : 제1 피니언 샤프트
15 : 제2 피니언 샤프트
16 : 스티어링 기구
17 : 케이블 기구
17a : 제1 케이블 릴
17b : 제2 케이블 릴
17c : 제1 케이블
17d : 제2 케이블
본 발명은 차량용 스티어링 시스템에 관한 것이고, 특히 서로 기계적으로 분리된 피조향 섹션과 작동 섹션을 전기적으로 제어하며 백업 시스템으로서 피조향 섹션과 작동 섹션을 기계적으로 연결하기 위한 클러치 기구를 포함하는, 이중 안전 기능을 갖는 스티어 바이 와이어 시스템(steer-by-wire system)에 관한 것이다.
근년에, 스티어링 휘일에 인가된 피드백 토크와 조향륜의 조향각을 임의로 결정할 수 있는 다양한 자동차용 스티어 바이 와이어 시스템이 개시되어 있다. 일반적으로, 스티어 바이 와이어 시스템은 시스템 고장시 안전을 보장하기 위해 스티어링 기구와 스티어링 휘일을 연결하는 칼럼 샤프트 내에 기계식 백업 시스템을 포함한다. 그러나, 기계식 백업 시스템용 칼럼 샤프트와 같은 샤프트에 의해, 스티어 바이 와이어 시스템의 잇점인 조종실 레이아웃 설계에 있어서의 융통성이 충분히 제공되지 않는다. 그 대신에, 기계식 백업 시스템으로서 케이블 기구를 사용하고 조종실 레이아웃 설계에 있어서의 비교적 더 높은 융통성이 제공되는 스티어 바이 와이어 시스템이 제안된다. 이런 스티어 바이 와이어 시스템 중 하나가 2002년 8월 14일자로 공개된 일본 특허 공개 제2002-225733호(이하 "JP2002-225733"이라 함)에 개시되어 있다.
이런 스티어 바이 와이어 시스템에서, 클러치 기구는 스티어링 휘일을 포함하는 작동 섹션과 조향륜을 포함하는 스티어링 섹션을 연결/연결 해제한다. 이 구조에서, 스티어링 휘일 및 조향륜을 연결 및 연결 해제하도록 제공된 하나의 클러치 기구에 의해, 케이블 기구의 케이블 및 케이블 릴과 같은 가동 요소는 스티어 바이 와이어 시스템의 정상 작동 상태 하에서 스티어링 휘일 및 조향륜 중 결합된 것에 의해 견고하게 드레그된다. 이는 (1) 드레그 저항에 의해 요구되는 스티어링 토크나 요구되는 스티어링 휘일 토크를 증가시키고, (2) 권취 및 권취 해제의 반복 작동동안 케이블과 케이블 릴 사이의 접촉에 의한 케이블과 케이블 릴의 마모를 촉진시키고, (3) 권취 및 권취 해제 작동을 시작할 때 케이블과 케이블 릴 사이에 충돌이나 간섭에 의한 작동 소음을 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 클러치 기구가 결합 해제된 채로 백업 기구의 가동 요소가 스티어링 휘일이나 조향륜의 동작에 의해 드래그되는 것을 확실하게 방지하는 스티어 바이 와이어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 전술한 목적 및 다른 목적을 달성하기 위해, 차량용 이중 안전 스티어링 시스템은,
차량의 스티어링 입력 장치를 갖춘 회전 가능한 제1 작동 부재와, 제2 작동 부재와, 제1 스티어링 부재와, 조향륜을 조향하도록 차량의 조향륜과 작동식으로 결합된 제2 스티어링 부재와, 제1 스티어링 부재와 제2 작동 부재 사이에 토크를 전달하도록 제1 스티어링 부재에 연결된 부분과 제2 작동 부재에 연결된 부분을 갖는 백업 기구와, 제1 작동 부재와 제2 작동 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제1 클러치 기구와, 제1 스티어링 부재와 제2 스티어링 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제2 클러치 기구를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 차량용 이중 안전 스티어링 시스템은,
스티어링 휘일 토크를 받아 전달하는 제1 작동 수단과, 토크를 전달하는 제2 작동 수단과, 토크를 전달하는 제1 스티어링 수단과, 차량의 조향륜을 조향하는 제2 스티어링 수단과, 제1 스티어링 수단 및 제2 작동 수단을 구동식으로 연결하는 백업 수단과, 제1 작동 수단 및 제2 작동 수단을 선택적이고 작동식으로 연결 및 연결 해제하는 제1 토크 전달 수단과, 제1 스티어링 수단 및 제2 스티어링 수단을 선택적이고 작동식으로 연결 및 연결 해제하는 제2 토크 전달 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면,
차량의 스티어링 입력 장치를 갖춘 회전 가능한 제1 작동 부재와, 제2 작동 부재와, 제1 스티어링 부재와, 조향륜을 조향하도록 차량의 조향륜과 작동식으로 결합된 제2 스티어링 부재와, 제1 스티어링 부재와 제2 작동 부재 사이에 토크를 전달하도록 제1 스티어링 부재와 연결된 부분과 제2 작동 부재에 연결된 부분을 갖는 백업 기구와, 제1 작동 부재와 제2 작동 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제1 클러치 기구와, 제1 스티어링 부재와 제2 스티어링 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제2 클러치 기구를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템을 제어하는 방법은,
시스템이 온 되면 스티어 바이 와이어 제어를 가능하게 하는 단계와, 스티어 바이 와이어 제어가 가능하게 된 후에 제1 클러치 기구 및 제2 클러치 기구를 결합 해제하는 단계와, 백업 기구의 작동 상태가 미리 정해진 중립 조건 안에 있는지의 여부를 결정하는 단계와, 백업 기구의 작동 상태가 미리 정해진 중립 조건 안에 있다고 결정되면 차량의 작동 상태에 기초하여 제2 클러치 기구를 결합시키고 조향륜을 조향하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징 및 잇점은 첨부된 도면과 관련하여 취급하면 본 발명을 수행하기 위한 최상의 모드의 상세한 설명으로부터 쉽게 이해될 것이다.
도1 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 이중 안전 스티어링 시스템이 도시되어 있다. 이중 안전 스티어링 시스템은 스티어 바이 와이어(SBW) 시스템이며, 이중 안전 기능을 갖도록 2개의 잉여(redundant) 스티어링 액추에이터를 포함한다. 도1에 도시된 바와 같이, SBW 시스템은 작동 섹션(2), 케이블 기구(17) 및 스티어링 입력 장비로서의 스티어링 휘일(1)과 조향륜(3, 3) 사이에 스티어링 섹션(4)을 포함한다. 작동 섹션(2)은 스티어링 휘일(1)에 작동식으로 결합된다. 스티어링 섹션(4)은 조향륜(3, 3)에 작동식으로 결합된다. 제1 클러치 기구(5)는 작동 섹션(2)의 중앙에 제공되어, 케이블 기구(17)와 작동 섹션(2)의 상부 부분을 선택적으로 기계식으로 연결 및 연결 해제시킨다. 제2 클러치 기구(6)는 스티어링 섹션(4)의 중앙에 제공되어, 케이블 기구(17)와 스티어링 섹션(4)의 하부 부분을 선택적으로 기계식으로 연결 및 연결 해제시킨다. SBW는 또한 센서 및 제어기를 포함한다.
작동 섹션(2)에서, 스티어링 휘일각 센서(7) 및 피드백 토크 액추에이터(8)는 하향으로 배열되고, 스티어링 휘일(1)에 연결된 제1 작동 부재로서 제1 스티어링 칼럼 샤프트(9)에 부착된다. 제1 클러치 기구(5)는 제2 작동 부재로서 제2 스티어링 칼럼 샤프트(10)와 제1 스티어링 칼럼 샤프트(9) 사이에 개재된다. 예컨대, 제1 클러치 기구(5)는 전기적으로 제어되어 제1 스티어링 칼럼 샤프트(9)와 제2 스티어링 칼럼 샤프트(10)를 선택적으로 연결 및 연결 해제할 수 있는 전자기식 클러치이다.
스티어링 섹션(4)에서, 제1 스티어링 액추에이터(11), 제2 스티어링 액추에이터(12) 및 피니언각 센서(13)는 하향으로 배열되고, 제2 스티어링 부재로서 제2 피니언 샤프트(15)에 부착된다. 제2 클러치 기구(6)는 제2 피니언 샤프트(15)와 제1 스티어링 부재로서 제1 피니언 샤프트(14) 사이에 개재된다. 예컨대, 제2 클러치 기구(6)는 전기적으로 제어되어 제1 피니언 샤프트(14)와 제2 피니언 샤프트(15)를 선택적으로 연결 및 연결 해제할 있는 전자기식 클러치이다. 래크와 피니언 스티어링 기구와 같은 스티어링 기구(16)는 제2 피니언 샤프트(15)의 하단에 기계식으로 연결된다. 조향륜(3, 3)은 스티어링 기구(16)의 단부에 연결되어, 스티어링 기구(16)의 래크의 선형 동작에 의해 조향된다.
도1에 추가로 도2 내지 도3b를 참조하면, 케이블 기구(17)가 상세히 도시되어 있다. 작동 섹션(2)과 스티어링 섹션(4) 사이에 제공된 백업 기구로서 케이블 기구(17)는 작동 섹션(2)과 스티어링 섹션(4)을 기계식으로 연결하고, 제1 클러치 기구(5)와 제2 클러치 기구(6)에 모두 결합되고, 백업 기구로 작용한다. 케이블 기구(17)는 제2 스티어링 칼럼 샤프트(10)의 하단에 제공된 제1 케이블 릴(17a)과, 제1 피니언 샤프트(14)의 상단에 제공된 제2 케이블 릴(17b)과, 케이블 릴(17a, 17b) 상에 각각 권취된 2개의 케이블(17c, 17d)을 포함한다. 제1 케이블(17c)은 평면도에서 제1 케이블 릴(17a) 상에 반시계 방향으로, 그리고 제2 케이블 릴(17b) 상에 시계 방향으로 권취된다. 한편, 제2 케이블(17d)은 평면도에서 제1 케이블 릴(17a) 상에 시계 방향으로, 그리고 제2 케이블 릴(17b) 상에 반시계 방향으로 권취된다. 이렇게, 케이블 기구(17)는 작동 섹션(2)과 스티어링 섹션(4)을 기계식으로 연결한다. 제2 스티어링 칼럼 샤프트(10)의 하단에 제공된 제1 케이블 릴(17a)은 차량 본체에 대해 고정된 제1 릴 케이스(17e)에 내장된다. 케이블(17c, 17d)의 단부는 각각 제1 릴 케이스(17e)의 외주연벽 상에 고정된다. 케이블(17c, 17d) 중 하나를 권취하면서 동시에 다른 케이블을 권취 해제하는 케이블 가이드가 제1 릴 케이스(17e)의 외주연벽 상에 제공된다. 유사하게, 제1 피니언 샤프트(14)의 상단에 제공된 제2 케이블 릴(17b)은 차량 본체에 대해 고정된 제2 릴 케이스(17f)에 내장된다. 케이블(17c, 17d)의 단부는 각각 제2 릴 케이스(17f)의 외주연벽 상에 고정된다. 케이블(17c, 17d) 중 하나를 권취하면서 동시에 다른 케이블을 권취 해제하는 케이블 가이드가 제2 릴 케이스(17f)의 외주연벽 상에 제공된다. 케이블(17c, 17d)이 각각 삽입된 가요성 케이블 외부 튜브(17g, 17h)는 제1 릴 케이스(17e) 및 제2 릴 케이스(17f)와 연결된다. 전술한 바와 같이, 케이블 기구(17)에서 각각 제2 스티어링 칼럼 샤프트(10)의 하단과 제1 피니언 샤프트(14)의 상단에 제공되는 2개의 케이블 릴(17a, 17b)은 상이한 방향으로 케이블 릴(17a, 17b) 각각에 권취된 2개의 케이블(17c, 17d)에 의해 서로 기계적으로 연결된다. 스티어링 휘일(1)이 한 방향으로 조향됨으로써, 스티어링 토크는 케이블(17c, 17d) 중 하나에 의해 전달되고, 동시에 피드백 토크는 다른 케이블에 의해 전달된다. 따라서, 스티어링 휘일각 센서(7)는 기계식 칼럼 샤프트와 비교될 수 있는 기능을 제공한다.
케이블 권취 상태, 즉 2개의 케이블(17c, 17d)과 케이블 릴(17a, 17b) 사이의 관계는 접촉 변위 센서(19)에 의해 검출된다. 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 접촉 변위 센서(19)는 제2 릴 케이스(17f)에 제공된다. 접촉 변위 센서(19)는 케이블(17c, 17d) 표면 중 하나 또는 제2 케이블 릴(17b)의 외주연벽과 접촉하는 스프링 장전 종동부(19a)를 포함한다. 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 케이블(17c, 17d)의 양이 유사할 때, 즉 케이블 권취 상태가 2개의 케이블 릴(17a, 17b) 상에 각각 권취된 2개의 케이블(17c, 17d)의 양 사이의 차이가 미리 정해진 길이보다 작게되는 미리 정해진 중립 조건 내에 있을 때, 스프링 장전 종동부(19a)는 케이블에 의해 커버되지 않은 제2 케이블 릴(17b)의 외주연벽과 직접 접촉한다. 한편, 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 케이블(17c, 17d)의 양이 상이할 때, 스프링 장전 종동부(19a)는 케이블(17c, 17d) 표면 중 하나와 접촉한다. 2개의 상이한 케이블 권취 상태에 따른 접촉 표면은 케이블(17c, 17d)의 직경만큼 단이 형성된다. 접촉 변위 센서(19)는 스프링 장전 종동부(19a)의 위치, 즉 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 케이블(17c, 17d)의 부분 및 제2 케이블 릴(17b)의 외주연벽 중 하나와 접촉 변위 센서 사이의 접촉의 방사상 변위에 의해 케이블 권취 상태를 검출한다. 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있을 때, 접촉 변위 센서(19)는 스위치 온 신호를 출력한다. 한편, 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있을 때, 접촉 변위 센서(19)는 스위치 오프 신호를 출력한다.
스티어링 휘일각 센서(7), 피니언각 센서(13), 접촉 변위 센서(19) 및 차량 속도 센서(18)로부터 센서 신호가 입력되는 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 작동 섹션(2) 내에 피드백 토크 액추에이터(8) 및 제1 클러치 기구(5)와 스티어링 섹션(4) 내에 제1 스티어링 액추에이터(11), 제2 스티어링 액추에이터(12) 및 제2 클러치 기구(6)를 제어한다. 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 스티어 바이 와이어 제어동안 접촉 변위 센서(19)의 검출에 기초하여 케이블 권취 상태를 중립화하기 위한 케이블 권취 상태 중립화 섹션과, 스티어 바이 와이어 제어동안 SBW 시스템이 정상적으로 기능한다고 결정되면 모든 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제된 상태로 유지하고 SBW 시스템 내에 고장 있다는 것이 결정되면 모든 클러치 기구(5, 6)를 결합하도록 명령하는 클러치 제어 섹션을 포함한다. 피드백 토크 액추에이터(8), 제1 클러치 기구(5), 제2 클러치 기구(6), 제1 스티어링 액추에이터(11) 및 제2 스티어링 액추에이터(12)는 각각 피드백 토크 액추에이터 구동 회로(21), 제1 클러치 구동 회로(22), 제2 클러치 구동 회로(23), 제1 스티어링 액추에이터 구동 회로(24) 및 제2 스티어링 액추에이터 구동 회로(25)에 의해 조절된다.
이어서 SBW 시스템의 작동을 설명한다. 도4를 참조하면, 스티어 바이 와이어 제어기(20)에 의해 실행되는 스티어 바이 와이어 제어의 처리 단계가 도시되어 있다. 단계(S1)에서, 시스템 전원이 온 되면 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 SBW 제어를 시작할 수 있다. 그 후 절차는 단계(S2)로 진행한다.
단계(S2)에서, 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 절차의 시작 전에 결합된 제1 클러치 기구(5)와 제2 클러치 기구(6) 각각에 온 신호 또는 결합 해제를 위한 명령을 출력한다. 도시된 실시예에서, 클러치 기구(5, 6)는 비활성화에 의해 결합 되고 활성화에 의해 결합 해제된다.
단계(S3)에서, 접촉 변위 센서(19)의 검출에 기초하여 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있는지의 여부를 결정하는 체크가 이루어진다. 단계(S3)에 대한 응답이 예이면, 절차는 단계(S7)로 진행한다. 한편, 단계(S3)에 대한 응답이 아니오이면, 절차는 단계(S4)로 진행한다.
단계(S4)에서, 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 밖에 있다는 단계(S3)에서의 결정에 기초하여 제2 클러치 기구(6)에 오프 신호 또는 결합을 위한 명령을 출력한다. 그 후 절차는 단계(S5)로 진행한다.
단계(S5)에서, 먼저 제2 클러치 기구(6)가 결합된 상태로, 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 차량의 작동 상태와 스티어링 휘일(1)의 운전자 작동에 기초하여 스티어링 액추에이터(11, 12) 중 적어도 하나를 제어한다. 이는 케이블 권취 상태를 변하게 한다. 그 후 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 접촉 변위 센서(19)의 검출에 기초하여 중립 조건 내에 있는지의 여부를 결정하는 체크가 이루어진다. 단계(S5)에 대한 응답이 예이면, 절차는 단계(S6)로 진행한다. 한편, 단계(S5)에 대한 응답이 아니오이면, 단계(S5)는 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정될 때까지 반복된다.
단계(S6)에서, 제2 클러치 기구(6)는 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있다는 단계(S5)에서의 결정에 기초하여 결합 해제된다. 그 후, 절차는 단계(S7)로 진행한다.
단계(S7)에서, 클러치 기구(5, 6)가 결합 해제되고 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있는 상태로, 제어기(21, 22, 23, 24 ,25)의 진단 작동에 기초하여 SBW 시스템 내에 고장이 있는지 여부가 체크된다. 단계(S7)에 대한 응답이 아니오이면, 즉 시스템 내에 고장이 없다면 절차는 단계(S8)로 진행한다. 한편, 단계(S7)에 대한 응답이 예이면, 즉 시스템 내에 고장이 있다면 절차는 단계(S11)로 진행한다.
단계(S8)에서, 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 조향각을 제어한다. 먼저, 차량의 작동 상태와 스티어링 휘일각에 기초하여 원하는 조향각이 결정되거나 계산된다. 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 원하는 조향각에 기초하여 실제 조향각을 조정하도록 제1 스티어링 액추에이터(11)와 제2 스티어링 액추에이터(12)에 명령을 출력한다. 그 후, 절차는 단계(S9)로 진행한다.
단계(S9)에서, 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 피드백 토크를 제어한다. 먼저, 차량의 작동 상태와 조향된 상태에 기초하여 원하는 피드백 토크가 적절하게 결정되거나 계산된다. 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 원하는 피드백 토크에 기초하여 실제 피드백 토크를 조정하도록 피드백 토크 액추에이터(8)에 명령을 출력한다. 그 후, 절차는 단계(S10)로 진행한다.
단계(S10)에서, SBW 시스템 전원이 오프인지 여부를 결정하는 체크가 이루어진다. 단계(S10)에 대한 응답이 아니오이면, 즉 SBW 시스템 전원이 온이면 절차는 단계(S2)로 복귀한다. 한편, 단계(S10)에 대한 응답이 예이면, 즉 SBW 시스템 전원이 오프이면 절차는 종료된다.
SBW 시스템 내에 고장이 있다고 결정된 경우에 단계(S7)에 이어지는 단계(S11)에서, 정상적인 SBW 제어는 억제되고 기계식 스티어링 제어를 위해 클러치 기구(5, 6)가 결합된다. 그 후, 절차는 단계(S12)로 진행한다.
단계(S12)에서, 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 보조 토크를 제어한다. 먼저, 검출된 스티어링 휘일각과 검출된 조향각 사이의 비틀림각 또는 각 편향에 기초하여 요구되는 스티어링 토크가 측정되거나 계산된다. 그 후, 요구되는 스티어링 토크에 기초하여 원하는 보조 토크가 적절하게 결정된다. 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 원하는 보조 토크에 기초하여 실제 보조 토크를 조정하도록 제1 스티어링 액추에이터(11)와 제2 스티어링 액추에이터(12) 중 정상적인 것에 명령을 출력한다. 그 후, 절차는 단계(S13)로 진행한다.
단계(S13)에서, SBW 시스템 전원이 오프인지의 여부를 결정하는 체크가 이루어진다. 단계(S13)에 대한 응답이 아니오이면, 즉 SBW 시스템 전원이 온이면 절차는 단계(S12)로 복귀한다. 한편, 단계(S12)에 대한 응답이 예이면, 즉 SBW 시스템 전원이 오프이면 절차는 종료된다.
이어서 SBW 시스템의 정상적인 작동 상태 하에 실제 작동을 설명한다. 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있고 SBW 시스템이 정상 상태에 있을 때, 절차는 단계(S1, S2, S3, S7, S8, S9, S10)를 차례로 실행한다. 시스템이 정상 상태에 있고 시스템 전원이 온이면, 절차는 단계(S7, S8, S9, S10)를 반복적으로 실행한다. 구체적으로는, 먼저 단계(S1)에서, 시스템 전원이 온 되면 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 SBW 제어를 시작할 수 있다. 단계(S2)에서, 클러치 기 구(5, 6)는 결합 해제된다. 단계(S3)에서, 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있다는 것이 결정된다. 그 후, 단계(S7)에서 SBW 시스템 내에 고장이 없다는 것이 결정된다. 결정 후에, 정상적인 SBW 제어가 실행된다. 조향각 제어 및 피드백 토크 제어는 스티어링 휘일(1)의 운전자 작동에 기초하여 반복적으로 실행된다.
스티어링 휘일(1)과 조향륜(3, 3)이 시스템의 정상적인 작동 상태 하에 기계식으로 분리된다는 잇점을 얻으면서, SBW 시스템은 차량의 작동 상태와 스티어링 휘일(1)의 운전자 작동에 따라 적절한 전체적인 스티어링 비율로 조향륜(3, 3)을 조향하는 것을 허용한다.
기계식 스티어링 시스템을 채용하면 조향륜(3, 3)과 노면 사이에 스티어링 저항에 의해 운전자에게 피드백 토크가 생성 및 제공되는 반면, 스티어링 휘일과 조향륜이 기계식으로 분리된 스티어 바이 와이어 시스템에는 피드백 토크가 제공되지 않아 스티어링 휘일 작동의 불편감을 야기한다. 그러나, 도시된 실시예에서, 기계식 스티어링 시스템의 경우와 유사한 피드백 토크가 스티어링 휘일(1)올 통해 피드백 토크 액추에이터(8)에 의해 운전자에게 모의로 제공된다.
스티어링 휘일과 조향륜을 연결 및 연결 해제하기 위해 하나의 클러치 기구가 제공된 상태로, SBW 시스템이 정상 상태에 있는 동안 케이블 기구의 케이블 및 케이블 릴과 같은 가동 요소는 스티어링 휘일과 조향륜 중 결합된 것에 의해 견고하게 드레그된다. 이는 드레그 저항에 의해 요구되는 스티어링 토크 또는 요구되는 스티어링 휘일 토크를 증가시키고, 권취 및 권취 해제의 반복 작동동안 케이블 과 케이블 릴 사이의 접촉에 의한 케이블과 케이블 릴의 마모를 촉진시키고, 권취 및 권취 해제 작동을 시작할 때 케이블과 케이블 릴 사이에 충돌이나 간섭에 의한 작동 소음을 발생시킨다. 한편, 전술한 바와 같이, SBW 시스템은 2개의 클러치 기구를 포함한다. 클러치 기구(5, 6)는 SBW 시스템이 정상 상태에 있는동안 결합 해제된다. 따라서, 케이블 기구(17)는 스티어링 휘일(1)과 조향륜(3, 3) 모두로부터 기계식으로 분리되어, 케이블 기구(17)의 가동 요소가 스티어링 휘일(1)이나 조향륜(3, 3)의 회전 동작에 의해 드레그되는 것을 방지한다.
이어서 SBW 시스템의 고장 상태에서 실제 작동을 설명한다. SBW 시스템이 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있고 클러치 기구(5, 6)가 결합 해제됨에 의해 정상 상태에서 고장 상태로 바뀐 후에, 절차는 단계(S7, S11, S12, S13)를 차례로 실행한다. 단계(S11)에서, 클러치 기구(5, 6)는 결합된다. 단계(S13)에서, 보조 제어가 실행된다. 이에 따라, SBW 시스템의 고장 상태 하에서 클러치 기구(5, 6)가 결합된 상태로, 운전자에 의해 스티어링 휘일(1)에 인가된 스티어링 토크는 케이블 기구(17)를 포함하는 백업 시스템으로서 기계식 연결을 통해 조향륜(3, 3)에 전달되어 조향륜(3, 3)을 조향한다. 이 작동에서, 저강성 부재로서 작용하는 케이블 기구(17)는 스티어링 토크에 의해 비틀린다. 스티어링 휘일각 센서(7), 피니언각 센서(13) 및 스티어링 액추에이터(11, 12) 중 적어도 하나가 정상적으로 작동하는 동안, 인가된 스티어링 토크를 측정하기 위한 데이터로서 작용하는 검출된 조향각과 검출된 스티어링 휘일각 사이의 비틀림각(또는 각 편향)을 기초로 운전자의 스티어링 하중을 감소시키도록 적절한 보조 토크가 제공된다.
이어서 시스템 전원이 온 되고 클러치 기구(5, 6)가 결합 해제된 후에 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있다고 결정된 경우에 실제 작동을 설명한다. 절차는 단계(S1, S2, S3, S4, S5, S6)를 차례로 실행한다. 단계(S4)에서, 제2 클러치 기구(6)는 결합된다. 단계(S5)에서, 차량의 작동 상태와 스티어링 휘일(1)의 운전자 작동에 기초하여 스티어링 액추에이터(11, 12) 중 적어도 하나를 제어하는 것과 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있는지의 여부를 결정하는 체크가 반복된다. 단계(S5)에서 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정되면, 절차는 제2 클러치 기구(6)가 결합 해제되는 단계(S6)로 진행한다. 따라서, 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 밖에 있는 경우, 제2 클러치 기구(6)는 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 상태로 조정된 후에 결합 해제된다. 따라서, 시스템의 백업 작동동안 좌우측으로 최대한 작동 가능한 스티어링 휘일각 사이의 차는 확실하게 감소된다.
JP2002-225733호에 개시된 시스템과 같은 SBW 시스템은 차량의 조종실의 레이아웃 설계에 있어서 비교적 더 높은 융통성을 허용하는 기계식 백업 시스템으로서 케이블 기구를 채용한다. 이와 같은 SBW 시스템에서, 클러치 기구는 조향륜에 연결된 스티어링 섹션과 스티어링 휘일에 연결된 작동 섹션을 연결/연결 해제한다. 이 구조에서, 케이블 기구의 케이블 및 케이블 릴과 같은 가동 요소는 SBW 시스템이 정상 상태에 있는동안 조향륜과 스티어링 휘일 중 결합된 것에 의해 견고하게 드레그된다. 이는 (1) 드레그 저항에 의해 요구되는 스티어링 토크나 요구되는 스티어링 휘일 토크를 증가시키고, (2) 권취 및 권취 해제의 반복 작동동안 케이블과 케이블 릴 사이의 접촉에 의한 케이블과 케이블 릴의 마모를 촉진시키고, (3) 권취 및 권취 해제 작동을 시작할 때 케이블과 케이블 릴 사이에 충돌이나 간섭에 의한 작동 소음을 발생시킨다. 전술한 바와 같이, 도시된 실시예에서 2개의 클러치 기구(5, 6)가 케이블 기구(17)의 상측과 바닥측에 제공된 상태에서, 클러치 기구(5, 6)가 결합 해제되어 있는동안 조향륜(3, 3)과 스티어링 휘일(1)의 회전 동작에 의해 케이블 기구(17)의 가동 요소가 드레그되는 것이 방지된다. 그러나, 어떤 경우에는 케이블 기구(17)를 중립시키는 것이 요구된다. 예컨대, 조향륜(3, 3)이 일 방향으로 크게 회전하고 키이 스위치에 의해 전원이 오프된 채로 차량이 정지된 경우에, 클러치 기구(5, 6)는 비활성화에 의해 결합된다. 운전자가 스티어링 휘일(1)을 중립 위치로 되돌리고 키이 스위치에 의해 시스템 전원을 온 시키면, 클러치 기구(5, 6)는 결합 해제된다. 이 상태에서, 케이블 기구(17)의 케이블(17c, 17d)의 권취 상태는 중립 조건에서 멀다. 이 상태에서 클러치 기구(5, 6)를 결합함으로써 기계식 연결에 의해 백업 작동이 실행된다면, 스티어링 휘일(1)은 일 방향으로 큰 최대 스티어링 휘일각으로 되고 다른 방향으로 작은 최대 스티어링 휘일각으로 될 수 있다. 요약하면, 케이블 기구(17)를 중립시키지 않으면, 백업 시스템이 채용된 동안 좌우측 최대 스티어링 휘일각 사이에 큰 차이가 발생할 수 있다. 전술한 바와 같이, 도시된 실시예에서 케이블 기구(17)를 중립시킴으로써 백업 시스템이 채용된 동안 좌우측 최대 스티어링 휘일각 사이의 차이가 확실하게 감소된다.
이어서 SBW 시스템에 의해 발생되는 효과를 설명한다. (1) 차량용 이중 안 전 스티어링 시스템은 차량의 스티어링 입력 장비(1)에 의해 회전 가능한 제1 작동 부재(9)와, 제2 작동 부재(10)와, 제1 스티어링 부재(14)와, 조향륜(3)을 조향하도록 차량의 조향륜(3)과 작동식으로 결합된 제2 스티어링 부재(15, 16)와, 제1 스티어링 부재(14)와 제2 작동 부재(10) 사이에 토크를 전달하도록 제1 스티어링 부재(14)와 연결된 부분(17b)과 제2 작동 부재(10)에 연결된 부분(17a)을 갖는 백업 기구(17)와, 제1 작동 부재(9)와 제2 작동 부재(10) 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제1 클러치 기구(5)와, 제1 스티어링 부재(14)와 제2 스티어링 부재(15) 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제2 클러치 기구(6)를 포함하고,
백업 기구(17)는 차량의 차량 본체에 대해 고정된 제1 릴 케이스(17e)와, 차량의 차량 본체에 대해 고정된 제2 릴 케이스(17f)와, 제1 릴 케이스(17e) 상에 회전 가능하게 지지되고 제2 작동 부재(10)에 연결된 제1 케이블 릴(17a)과, 제2 릴 케이스(17f) 상에 회전 가능하게 지지되고 제1 작동 부재(10)에 연결된 제2 케이블 릴(17b)과, 일 방향으로 제1 케이블 릴(17e) 상에 그리고 일 방향으로 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 제1 케이블(17c)과, 제1 케이블(17c)을 권취하는 방향과 반대 방향으로 제1 케이블 릴(17e) 상에 그리고 제1 케이블(17c)을 권취하는 방향과 반대 방향으로 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 제2 케이블(17d)과, 시스템의 백업 작동동안 양방향으로 제1 작동 부재(9)와 제2 스티어링 부재(15, 16)의 원하는 최대 작동 가능한 스티어링 상태를 보장하기 위해, 2개의 케이블(17c, 17d)의 케이블 권취 상태를 시스템의 정상 작동 상태 하에서 2개의 케이블 릴(17a, 17b) 상에 각 각 권취된 2개의 케이블(17c, 17d)의 양 사이의 차이가 미리 정해진 길이보다 작게되는 미리 정해진 중립 조건 내에 조정 또는 유지하는 중립화 섹션을 포함하여,
클러치 기구(5, 6)가 결합 해제되어 있는동안 스티어링 휘일(1)과 조향륜(3, 3)의 회전 동작에 의해 케이블 기구(17)의 가동 요소가 드레그되는 것을 확실하게 방지한다. 추가로, 클러치 기구(5, 6)가 결합된 상태로 백업 시스템이 채용된 동안 좌우측 최대 스티어링 휘일각 사이의 차이는 확실하게 감소한다. (2) 이중 안전 스티어링 시스템은 또한 시스템의 정상적인 작동 상태 하에 채용되기 위한 스티어 바이 와이어 섹션과 케이블 권취 상태 센서(19)를 포함하고, 스티어 바이 와이어 섹션은 차량의 작동 상태를 검출하는 센서(7, 13, 18)와, 작동 상태에 기초하여 피드백 토크를 생성하도록 제1 작동 부재(9)와 작동식으로 결합된 피드백 토크 액추에이터(8)와, 작동 상태에 기초하여 스티어링 토크를 생성하기 위해 제2 스티어링 부재(15, 16)와 작동식으로 결합된 스티어링 액추에이터(11)와, 피드백 토크, 스티어링 토크 및 제1 클러치 기구(5)와 제2 클러치 기구(6)의 연결 상태를 제어하기 위해 센서(7, 13, 18), 피드백 토크 액추에이터(8), 스티어링 액추에이터(11), 제1 클러치 기구(5) 및 제2 클러치 기구(6)와 전기적으로 연결되도록 구성된 스티어 바이 와이어 제어기(20)를 포함하고, 케이블 권취 상태 센서(19)는 케이블 권취 상태를 검출하도록 제1 케이블 릴(17a)과 제2 케이블 릴(17b) 중 적어도 하나에 마련되고, 중립화 섹션은 스티어 바이 와이어 섹션의 작동 상태 하에서 케이블 권취 상태를 중립 조건 내로 조정하여, SBW 제어동안 케이블 권취 상태의 검출에 기초하여 케이블(17c, 17d)의 권취 상태를 중립화하는 것은 케이블(17c, 17d)의 케이블 상태를 중립 조건 내에 유지하는 것을 허용한다. (3) 이중 안전 스티어링 시스템에서, 제1 케이블(17c)은 제1 릴 케이스(17e)의 길이방향 일단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스(17f)의 길이방향 일단부에 고정된 타단부를 갖고, 제2 케이블(17d)은 제1 릴 케이스(17e)의 길이방향 타단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스(17f)의 길이방향 타단부에 고정된 타단부를 갖고, 케이블 권취 상태 센서는 결합된 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 제1 케이블(17c) 및 제2 케이블(17d)의 부분 및 케이블 릴(17a, 17b) 중 결합된 것의 외주연벽 중 하나와 접촉 변위 센서(19) 사이의 접촉의 방사상 변위에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하도록 릴 케이스(17e, 17f) 중 결합된 것의 측벽에 제공된 접촉 변위 센서(19)를 포함하여, 간단한 스위치 기구를 사용하여 저가로 케이블(17c, 17d)의 귄취 상태가 중립 조건 내에 있는지의 여부를 결정한다. (4) 이중 안전 스티어링 시스템에서, 중립화 섹션은 시스템이 온 될 때 스티어 바이 와이어 제어를 가능하게 하도록 프로그램된 스티어 바이 와이어 제어 가능 섹션과, 스티어 바이 와이어 제어가 가능하게 된 후에 제1 클러치 기구(5)와 제2 클러치 기구(6)를 결합 해제하도록 프로그램된 최초 클러치 결합 해제 섹션과, 케이블 권취 상태가 검출된 케이블 권취 상태에 기초하여 중립 조건 내에 있는지 여부를 결정하도록 프로그램된 케이블 권취 상태 결정 섹션과, 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있다고 결정되면 차량의 작동 상태에 기초하여 제2 클러치 기구(6)를 결합시키고 스티어링 액추에이터(11)를 구동하도록 프로그램된 중립화 구동 섹션과, 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정되면 제2 클러치 기구(6)를 결합 해제하도록 프로그램된 클러치 결합 해제 섹 션을 포함하여, 케이블(17c, 17d) 권취 상태가 운전자의 수고없이 스티어링 액추에이터(11, 12)에 의해 자동적으로 중립화된다.
도5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 일부가 도시되어 있다. 제2 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은 제1 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템 내에 접촉 변위 센서(19)를 비접촉 변위 센서(29)로 대체함으로써 달성된다. 비접촉 변위 센서(29)는 제2 케이블 릴(17b)의 중심 위치에 제공되어, 케이블(17c, 17d)의 권취 상태를 검출하도록 작용한다. 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 케이블(17c, 17d)의 양이 유사할 때, 즉 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있을 때, 비접촉 변위 센서(29)는 케이블로 커버되지 않은 제2 케이블 릴(17b)의 외주연벽에 대향한다. 한편, 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 케이블(17c, 17d)의 양이 상이하면, 비접촉 변위 센서(29)는 케이블(17c, 17d)의 표면 중 하나에 있다. 2개의 다른 케이블 권취 상태에 따른 표면은 케이블(17c, 17d)의 직경만큼 단이 형성된다. 광학 레이저 변위 센서와 같은 비접촉 변위 센서(29)는 장애물[제2 케이블 릴(17b)의 표면]까지의 거리(α)를 검출한다. 거리(α)가 미리 정해진 한계 거리(β)보다 크거나 같을 때(α≥β), 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정된다. 한편, 거리(α)가 미리 정해진 한계 거리(β)보다 작을 때(α＜ β), 케이블 권취 상태는 중립 조건 밖에 있다고 결정된다.
이어서 SBW 시스템에 의해 얻어지는 효과를 설명한다. 제1 실시예에서 논의된 효과(1), (2) 및 (4)에 추가로, 다음 효과가 얻어진다. (5) 이중 안전 스티어 링 시스템에서, 제1 케이블(17c)은 제1 릴 케이스(17e)의 길이방향 일단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스(17f)의 길이방향 일단부에 고정된 타단부를 갖고, 제2 케이블(17d)은 제1 릴 케이스(17e)의 길이방향 타단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스(17f)의 길이방향 타단부에 고정된 타단부를 갖고, 케이블 권취 상태 센서는 비접촉 변위 센서(29)에 대향하는 결합된 케이블 릴(17a, 17b) 상에 권취된 제1 케이블(17c) 및 제2 케이블(17d)의 부분 및 케이블 릴(17a, 17b) 중 결합된 것의 외주연벽 중 하나의 방사상 변위에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하도록 릴 케이스(17e, 17f) 중 결합된 것의 측벽에 제공된 비접촉 변위 센서(29)를 포함하여, 제2 릴 케이스(17f) 내에 접촉 손상없이 케이블(17c, 17d)의 귄취 상태가 중립 조건 내에 있는지의 여부를 결정한다.
도6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 부분이 도시되어 있다. 제3 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은 제1 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템 내에 접촉 변위 센서(19)를 각변위 센서(39)로 대체함으로써 달성된다. 각변위 센서(39)는 제1 피니언 샤프트(14)의 외주연벽에 제공되어, 케이블(17c, 17d)의 권취 상태를 검출하도록 작용한다. 각 위치측정기(angular resolver)와 같은 각변위 센서(39)는 제1 피니언 샤프트(14)의 각변위(θ)를 검출한다. 제1 피니언 샤프트(14)가 1회 이상 회전하면, 각변위(θ)는 적분된 각변위를 나타낸다. 각변위(θ)가 미리 정해진 한계각(ε)보다 작거나 같으면(-ε≤θ≤ε), 케이블 권취 상태는 중립 조건 내에 있는 것으로 결정된다. 한편, 각변위(θ)의 절대값이 미리 정해진 한계각(ε)보다 크면(θ＞ε, θ＜-ε), 케이블 권취 상태는 중립 조건 밖에 있는 것으로 결정된다.
이어서 SBW 시스템에 의해 얻어지는 효과를 설명한다. 제1 실시예에서 논의된 효과(1), (2) 및 (4)에 추가로, 다음 효과가 얻어진다. (6) 이중 안전 스티어링 시스템에서, 케이블 권취 상태 센서는 케이블 릴(17a, 17b) 중 결합된 것의 각변위에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하는 각변위 센서(39)를 포함하여, 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있는지 여부가 직접 각변위를 검출함으로써 정확하게 결정된다.
도7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 일부가 도시되어 있다. 제4 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은 제1 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템 내에 접촉 변위 센서(19)를 힘 센서(49)로 대체함으로써 달성된다. 힘 센서(49, 49)는 제1 케이블(17c)과 제1 케이블 외부 튜브(17g) 사이의 접촉부에 그리고 제2 케이블(17d)과 제2 케이블 외부 튜브(17h) 사이의 접촉부에 제공되어, 케이블(17c, 17d)의 권취 상태를 검출하도록 작용한다. 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 케이블(17c, 17d)의 양이 유사할 때, 즉 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있을 때, 제1 케이블(17c)과 제1 케이블 외부 튜브(17g) 사이의 접촉부 및 제2 케이블(17d)과 제2 케이블 외부 튜브(17h) 사이의 접촉부 상에 가해지는 힘은 유사하다. 한편, 제2 케이블 릴(17b) 상에 권취된 케이블(17c, 17d)의 양이 상이할 때, 제1 케이블(17c)과 제1 케이블 외부 튜브(17g) 사이의 접촉부 및 제2 케이블(17d)과 제2 케이블 외부 튜브(17h) 사이의 접촉부 상에 가해지는 힘은 상이하다. 압력 감지 전도성 고무와 같은 힘 센서(49)는 제1 케 이블(17c)과 제1 케이블 외부 튜브(17g) 또는 제2 케이블(17d)과 제2 케이블 외부 튜브(17h)의 접촉점 상에 각각 가해지는 2개의 힘(F1, F2)을 검출한다. 힘(F1, F2) 사이의 차이의 절대값이 미리 정해진 한계 힘(δ)보다 작거나 같으면(｜F1- F2│≤δ), 케이블 권취 상태는 중립 조건 내에 있다고 결정된다. 한편, 힘(F1, F2) 사이의 차이의 절대값이 미리 정해진 한계 힘(δ)보다 크면(│F1- F2│＞δ), 케이블 권취 상태는 중립 조건 밖에 있다고 결정된다.
이어서 SBW 시스템에 의해 얻어지는 효과를 설명한다. 제1 실시예에서 논의된 효과(1), (2) 및 (4)에 추가로, 다음 효과가 얻어진다. (7) 이중 안전 스티어링 시스템에서, 백업 기구(17)는 제1 릴 케이스(17e)의 측벽에 부착된 일단부 및 제2 릴 케이스(17f)의 측벽에 부착된 타단부를 갖는 제1 케이블 외부 튜브(17g)와 제1 릴 케이스(17e)의 측벽에 부착된 일단부 및 제2 릴 케이스(17f)의 측벽에 부착된 타단부를 갖는 제2 케이블 외부 튜브(17h)를 더 포함하고, 제1 케이블(17c)은 제1 케이블 외부 튜브(17g) 내에 삽입되고 제1 릴 케이스(17e)의 길이방향 일단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스(17f)의 길이방향 일단부에 고정된 타단부를 갖고, 제2 케이블(17d)은 제2 케이블 외부 튜브(17h) 내에 삽입되고 제1 릴 케이스(17e)의 길이방향 타단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스(17f)의 길이방향 타단부에 고정된 타단부를 갖고, 케이블 권취 상태 센서는 제1 케이블(17c)과 제1 케이블 외부 튜브(17g) 사이의 접촉부 및 제2 케이블(17d)과 제2 케이블 외부 튜브(17h) 사이의 접촉부에 가해지는 압력 사이의 차이에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하는 힘 센서(49)를 포함하여, 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조 건 내에 있는지 여부가 힘 센서를 채용함으로써 결정되어 시스템의 구조가 콤팩트해진다.
도8을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템이 도시되어 있다. 제5 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은 제1 케이블 릴(17a)의 제1 릴 직경(L1)과 제2 케이블 릴(17b)의 제2 릴 직경(L2)을 상이한 값으로 설정하고, 제1 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템 내에 접촉 변위 센서(19)를 제1 케이블 릴(17a)에 제1 중립 위치 센서(59a)와 제2 케이블 릴(17b)에 제2 중립 위치 센서(59b)로 대체함으로써 달성된다. 도시된 실시예에서, 제1 릴 직경(L1)은 제2 릴 직경(L2)보다 크다. 상이한 릴 직경은 케이블 릴(17a, 17b)의 상이한 회전 속도 및 각변위를 나타낸다. 이런 특성을 이용하여, 케이블 릴(17a, 17b)의 2개의 상이한 각변위를 검출함으로써 케이블 권취 상태가 결정된다. 도9a 내지 도9e를 참조하면, 케이블 릴(17a, 17b)의 작동 상태가 도시되어 있다. 도9a는 케이블 권취 상태의 중립 조건을 도시하고 있다. 케이블 권취 상태가 도9a에 도시된 조건 내에 있을 때, 즉 케이블이 모두 중립 위치에 있을 때 케이블 권취 상태는 중립 조건 내에 있다고 결정된다. 스티어링 휘일(11)이 회전하여 제1 케이블 릴(17a)을 회전시킴으로써, 작동 상태는 중립 조건으부터 케이블 릴(17a, 17b)의 각변위가 상이한 도9b 내지 도9d로 변한다. 따라서, 케이블 릴(17a, 17b)의 각변위가 도9b 내지 도9d에 도시된 바와 같이 상이할 때, 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있다고 결정된다. 도9e에 도시된 작동 상태에서, 제1 케이블 릴(17a)은 중립 위치와 동일한 각변위를 갖는다. 그러나, 제2 케이블 릴(17b)의 각변위는 중 립 조건 내의 것과 상이하므로, 케이블 권취 상태는 중립 조건 밖에 있다고 결정된다.
이어서 SBW 시스템에 의해 얻어지는 효과를 설명한다. 제1 실시예에서 논의된 효과(1), (2) 및 (4)에 추가로, 다음 효과가 얻어진다. (8) 이중 안전 스티어링 시스템에서, 제1 케이블 릴(17a)과 제2 케이블 릴(17b)은 외경이 다르고, 케이블 권취 상태 센서는 제1 케이블 릴(17a)의 작동 상태에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하기 위해 제1 릴 케이스(17e)에 제공된 제1 중립 위치 센서(59a)와 제2 케이블 릴(17b)의 작동 상태에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하기 위해 제2 릴 케이스(17f)에 제공된 제2 중립 위치 센서(59b)를 포함하고, 중립화 섹션은 제1 중립 위치 센서(59a)와 제2 중립 위치 센서(59b) 모두에 의해 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정될 때 최종적으로 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정하여, 케이블 릴(17a, 17b)의 각변위에 기초하여 케이블(17c, 17d)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있는지 여부가 정확하게 결정된다.
도시된 실시예에서, 릴 직경(L1, L2)은 제1 케이블 릴(17a)과 제2 케이블 릴(17b)이 중립 조건 내에서만 동일한 각변위를 갖도록 결정된다. 예컨대, 제2 케이블 릴(17b)이 중립 위치로부터 1회 또는 360도 회전하더라도, 제1 케이블 릴(17a)은 중립 조건 내의 각변위와 상이한 각변위를 갖는다.
도10을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템이 도시되어 있다. SBW 시스템은 중립 위치 센서로서 비접촉 중립 위치 감지 스위치를 포함하고, 시스템 전원과 클러치 기구(5, 6)의 솔레노이드 사이에 비접촉 중 립 위치 감지 스위치를 개재하여, 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있는동안 간단하게 자동적으로 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시킨다. 비접촉 중립 위치 감지 스위치는 케이블 릴을 개재하면서 서로 대향된 광트랜지스터 및 광다이오드를 포함하고, 슬릿이 광다이오드 및 광트랜지스터 쌍에 제공된다. 따라서, 케이블 릴(17a, 17b)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있을 때, 제1 릴 케이스(17e)에 제공된 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 릴 케이스(17f)에 제공된 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69b)가 회로에 연결된다(또는 온 된다). 시스템 전원이 올된 후에 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69b) 중 적어도 하나가 오프 되면, 솔레노이드(5a, 6a)는 비활성화되어 클러치 기구(5, 6)가 결합된 채로 있다. 한편, 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69b)가 모두 온 되면, 솔레노이드(5a, 6a)는 활성화되어 클러치 기구(5, 6)가 결합 해제된다. 이 작동은 또한 케이블 권취 상태를 검출하도록 작용한다. 실제로, 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69b)가 모두 온 될 때, 제2 케이블 릴(17b)에 부착된 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69b)의 광다이오드는 광트랜지스터를 전도시킨다. 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69b)의 광트랜지스터의 전도는 제1 케이블 릴(17a)에 부착된 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)의 광다이오드를 활성화시키고, 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)의 광트랜지스터를 전도시킨다. 전원에 전기적으로 연결된 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)의 광트랜지스터의 전도는 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시킨다.
이어서 SBW 시스템에 의해 얻어지는 효과를 설명한다. 제1 실시예에서 논의된 효과(1) 및 (2)과 제5 실시예에서 논의된 효과(8)에 추가로, 다음 효과가 얻어진다. (9) 이중 안전 스티어링 시스템에서, 제1 중립 위치 센서는 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있으면 온 되고 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있으면 오프 되는 제1 중립 위치 감지 스위치(69a)를 포함하고, 제2 중립 위치 센서는 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있으면 온 되고 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있으면 오프 되는 제2 중립 위치 감지 스위치(69b)를 포함하고, 중립화 섹션은 제1 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 중립 위치 감지 스위치(69b) 중 적어도 하나가 오프 되면 클러치 기구(5, 6)를 결합하도록 클러치 기구(5, 6)를 비활성화시키고 제1 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 중립 위치 감지 스위치(69b) 모두가 온 되면 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시키도록 클러치 기구(5, 6)를 활성화시키도록 형성된 전기 회로를 포함하고, 제1 중립 위치 감지 스위치는 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69a)이고, 제2 중립 위치 감지 스위치는 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치(69b)이고, 따라서 케이블 권취 상태를 검출하는 기능과 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시키는 기능이 간단한 스위치 회로를 채용함으로써 달성된다.
도11을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템이 도시되어 있다. SBW 시스템은 중립 위치 센서로서 접촉 중립 위치 감지 스위치를 포함하고, 시스템 전원과 클러치 기구(5, 6)의 솔레노이드 사이에 비접촉 중립 위치 감지 스위치를 개재하여, 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있는동안 간단 하게 자동적으로 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시킨다. 접촉 중립 위치 감지 스위치는 케이블 릴에 제공된 도전성 단자와 릴 케이스에 제공된 도전성 단자를 포함한다. 따라서, 케이블 릴(17a, 17b)의 권취 상태가 중립 조건 내에 있을 때, 제1 릴 케이스(17e)에 제공된 제1 접촉 중립 위치 감지 스위치(79a)와 제2 릴 케이스(17f)에 제공된 제2 접촉 중립 위치 감지 스위치(79b)가 회로에 연결된다. 시스템 전원이 온 된 후에 제1 접촉 중립 위치 감지 스위치(79a)와 제2 접촉 중립 위치 감지 스위치(79b) 중 적어도 하나가 오프 되면, 솔레노이드(5a, 6a)는 비활성화되어 클러치 기구(5, 6)가 결합된 채로 있다. 한편, 제1 접촉 중립 위치 감지 스위치(79a)와 제2 접촉 중립 위치 감지 스위치(79b)가 모두 온 되면, 솔레노이드(5a, 6a)는 활성화되어 클러치 기구(5, 6)가 결합 해제된다. 이 작동은 또한 케이블 권취 상태를 검출하도록 작용한다. 실제로, 제1 접촉 중립 위치 감지 스위치(79a)와 제2 접촉 중립 위치 감지 스위치(79b)가 모두 온 될 때, 전류는 전원으로부터 제1 접촉 중립 위치 감지 스위치(79a), 솔레노이드(5a), 제2 접촉 중립 위치 감지 스위치(79b), 솔레노이드(6a) 및 접지로 순서대로 흐른다. 솔레노이드(5a, 6a)를 활성화시키는 것은 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시킨다.
제6 및 제7 실시예에서, 전기 회로는 클러치 기구(5, 6)의 솔레노이드(5a, 6a)를 모두 포함한다.
이어서 SBW 시스템에 의해 얻어지는 효과를 설명한다. 제1 실시예에서 논의된 효과(1) 및 (2)과 제5 실시예에서 논의된 효과(8)에 추가로, 다음 효과가 얻어진다. (10) 이중 안전 스티어링 시스템에서, 제1 중립 위치 센서는 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있으면 온 되고 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있으면 오프 되는 제1 중립 위치 감지 스위치(69a)를 포함하고, 제2 중립 위치 센서는 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있으면 온 되고 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있으면 오프 되는 제2 중립 위치 감지 스위치(69b)를 포함하고, 중립화 섹션은 제1 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 중립 위치 감지 스위치(69b) 중 적어도 하나가 오프 되면 클러치 기구(5, 6)를 결합하도록 클러치 기구(5, 6)를 비활성화시키고 제1 중립 위치 감지 스위치(69a)와 제2 중립 위치 감지 스위치(69b) 모두가 온 되면 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시키도록 클러치 기구(5, 6)를 활성화시키도록 형성된 전기 회로를 포함하고, 제1 중립 위치 감지 스위치는 제1 접촉 중립 위치 감지 스위치(79a)이고, 제2 중립 위치 감지 스위치는 제2 접촉 중립 위치 감지 스위치(79b)이고, 따라서 케이블 권취 상태를 검출하는 기능과 클러치 기구(5, 6)를 결합 해제시키는 기능이 비용을 절감하도록 접촉 스위치를 갖는 간단한 스위치 회로를 채용함으로써 달성된다.
전술한 바와 같이, 도시된 실시예에서, SBW 시스템은 이중 안전 기능을 갖도록 2개의 잉여 스티어링 액추에이터를 포함한다. 다르게는, 스티어링 시스템은 (피드백 토크 액추에이터 및 스티어링 액추에이터를 갖는) SBW 시스템과 유압 파워 스티어링 시스템의 조합일 수 있다. 다르게는, 스티어링 시스템은 (피드백 토크 액추에이터와 스티어링 액추에이터를 갖는) SBW 시스템과 전기 파워 스티어링 시스템의 조합일 수 있다. 이러한 다른 스티어링 시스템에서, SBW 시스템에 고장이 있을 때, 유압 파워 스티어링 시스템이나 전기 파워 스티어링 시스템은 클러치 기구 를 결합함으로써만 보조 토크를 제공한다. 이는 잉여 스티어링 액추에이터에 대한 요구를 감소시켜 스티어링 액추에이터의 수가 감소될 수 있다.
도시된 실시예에서, 케이블 권취 상태를 중립화하는 작동은 SBW 제어동안 주행 또는 정차시에 스티어 바이 와이어 제어기에 의해 실행된다. 다르게는, SBW 제어가 스티어 바이 와이어 제어기에 의해 초기화되기 전 최초 시기에 케이블 권취 상태를 중립화하는 작동이 실행될 수 있다.
도시된 실시예에서, 스티어 바이 와이어 제어기(20)는 케이블 권취 상태가 SBW 시스템의 작동 상태동안 중립 조건 밖에 있다고 결정될 때 케이블 권취 상태를 중립화하기 위해 제2 클러치 기구(6)를 결합시킨다. 추가로, 제2 클러치 기구(6)는 케이블 권취 상태가 운전자의 수동 조작에 따라 중립 조건으로부터 편향을 증가시키는 방향으로 변하는동안 일시적으로 결합 해제될 수 있다. 그 경우, 케이블의 길이에 대해서는 더 작은 여유이면 충분하다.
몇몇 도시된 실시예에서, 제2 클러치 기구(6)가 케이블 권취 상태를 중립화하기 위해 작동된다. 다르게 또는 추가적으로, 제1 클러치 기구(5)가 케이블 권취 상태를 중립화하기 위해 작동될 수 있다. 이 작동에 의해, 모든 스티어링 액추에이터(11, 12) 내에 고장이 존재하는 동안에도, 케이블 권취 상태를 중립화하는 것이 가능하다.
(2003년 6월 11일자로 출원된) 일본 특허 출원 제2003-166412호의 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 결합되었다.
본 발명을 실시한 양호한 실시예가 전술되었지만, 본 발명은 본 명세서에 설 명 및 도시된 특정 실시예들에 한정되지 않고, 첨부된 청구항에 의해 한정된 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않는 다양한 변형예 및 수정예가 만들어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 백업 기구의 가동 요소가 클러치 기구의 결합 해제에 의한 스티어링 휘일이나 조향륜의 동작에 의해 드래그되는 것이 확실하게 방지된다.

Claims (17)

  1. 차량용 이중 안전 스티어링 시스템이며,
    차량의 스티어링 입력 장치를 갖춘 회전 가능한 제1 작동 부재와,
    제2 작동 부재와,
    제1 스티어링 부재와,
    조향륜을 조향하도록 차량의 조향륜과 작동식으로 결합된 제2 스티어링 부재와,
    제1 스티어링 부재와 제2 작동 부재 사이에 토크를 전달하도록 제1 스티어링 부재에 연결된 부분과 제2 작동 부재에 연결된 부분을 갖는 백업 기구와,
    제1 작동 부재와 제2 작동 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제1 클러치 기구와,
    제1 스티어링 부재와 제2 스티어링 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제2 클러치 기구를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 백업 기구는
    차량의 차량 본체에 대해 고정된 제1 릴 케이스와,
    차량의 차량 본체에 대해 고정된 제2 릴 케이스와,
    제1 릴 케이스 상에 회전 가능하게 지지되고 제2 작동 부재에 연결된 제1 케이블 릴과,
    제2 릴 케이스 상에 회전 가능하게 지지되고 제1 스티어링 부재에 연결된 제2 케이블 릴과,
    일 방향으로는 제1 케이블 릴 상에, 그리고 일 방향으로는 제2 케이블 릴 상에 권취된 제1 케이블과,
    제1 케이블을 권취하는 방향과 반대 방향으로 제1 케이블 릴 상에, 그리고 제1 케이블을 권취하는 방향과 반대 방향으로 제2 케이블 릴 상에 권취된 제2 케이블을 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 시스템의 백업 작동동안 양방향으로 제1 작동 부재와 제2 스티어링 부재의 원하는 최대 작동 가능한 스티어링 상태를 보장하기 위해, 시스템의 정상 작동 상태 하에서 2개의 케이블 릴 상에 각각 권취된 2개의 케이블의 양 사이의 차이가 미리 정해진 길이보다 작게되는 미리 정해진 중립 조건 내로 2개의 케이블의 케이블 권취 상태를 조정하는 중립화 섹션을 더 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 시스템의 정상적인 작동 상태 하에서 채용되는 스티어 바이 와이어 섹션과, 케이블 권취 상태를 검출하도록 제1 케이블 릴과 제2 케이블 릴 중 적어도 하나에 마련되는 케이블 권취 상태 센서를 더 포함하고,
    상기 스티어 바이 와이어 섹션은,
    차량의 작동 상태를 검출하는 센서와,
    작동 상태에 기초하여 피드백 토크를 생성하도록 제1 작동 부재와 작동식으로 결합된 피드백 토크 액추에이터와,
    작동 상태에 기초하여 스티어링 토크를 생성하기 위해 제2 스티어링 부재와 작동식으로 결합된 스티어링 액추에이터와,
    피드백 토크, 스티어링 토크 및 제1 클러치 기구와 제2 클러치 기구의 연결 상태를 제어하기 위해 센서, 피드백 토크 액추에이터, 스티어링 액추에이터, 제1 클러치 기구 및 제2 클러치 기구와 전기적으로 연결되도록 구성된 스티어 바이 와이어 제어기를 포함하고,
    상기 중립화 섹션은 스티어 바이 와이어 섹션의 작동 상태 하에서 케이블 권취 상태를 중립 조건 내로 조정하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 중립화 섹션은
    시스템이 온 될 때 스티어 바이 와이어 제어를 가능하게 하도록 프로그램된 스티어 바이 와이어 제어 가능 섹션과,
    스티어 바이 와이어 제어가 가능하게 된 후에 제1 클러치 기구와 제2 클러치 기구를 결합 해제하도록 프로그램된 최초 클러치 결합 해제 섹션과,
    케이블 권취 상태가 검출된 케이블 권취 상태에 기초하여 중립 조건 내에 있는지 여부를 결정하도록 프로그램된 케이블 권취 상태 결정 섹션과,
    케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있다고 결정되면 차량의 작동 상태에 기초하여 제1 클러치 기구를 결합시키고 스티어링 액추에이터를 구동하도록 프로그램 된 중립화 구동 섹션과,
    케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정되면 제1 클러치 기구를 결합 해제하도록 프로그램된 클러치 결합 해제 섹션을 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    제1 케이블은 제1 릴 케이스의 길이방향 일단부에 고정된 일단부와, 제2 릴 케이스의 길이방향 일단부에 고정된 타단부를 갖고,
    제2 케이블은 제1 릴 케이스의 길이방향 타단부에 고정된 일단부와, 제2 릴 케이스의 길이방향 타단부에 고정된 타단부를 갖고,
    케이블 권취 상태 센서는 결합된 케이블 릴 상에 권취된 제1 케이블 및 제2 케이블의 부분 및 케이블 릴 중 결합된 것의 외주연벽 중 하나와 접촉 변위 센서 사이의 접촉부의 방사상 변위에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하도록 릴 케이스 중 결합된 것의 측벽에 제공된 접촉 변위 센서를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    제1 케이블은 제1 릴 케이스의 길이방향 일단부에 고정된 일단부와, 제2 릴 케이스의 길이방향 일단부에 고정된 타단부를 갖고,
    제2 케이블은 제1 릴 케이스의 길이방향 타단부에 고정된 일단부와, 제2 릴 케이스의 길이방향 타단부에 고정된 타단부를 갖고,
    케이블 권취 상태 센서는 비접촉 변위 센서에 대향하는 결합된 케이블 릴 상에 권취된 제1 케이블 및 제2 케이블의 부분 및 케이블 릴 중 결합된 것의 외주연벽 중 하나의 방사상 변위에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하도록 릴 케이스 중 결합된 것의 측벽에 제공된 비접촉 변위 센서를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  8. 제4항에 있어서, 상기 케이블 권취 상태 센서는 케이블 릴 중 결합된 것의 각변위에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하는 각변위 센서를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 백업 기구는 제1 릴 케이스의 측벽에 부착된 일단부 및 제2 릴 케이스의 측벽에 부착된 타단부를 갖는 제1 케이블 외부 튜브와, 제1 릴 케이스의 측벽에 부착된 일단부 및 제2 릴 케이스의 측벽에 부착된 타단부를 갖는 제2 케이블 외부 튜브를 더 포함하고,
    제1 케이블은 제1 케이블 외부 튜브 내에 삽입되고, 제1 릴 케이스의 길이방향 일단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스의 길이방향 일단부에 고정된 타단부를 갖고,
    제2 케이블은 제2 케이블 외부 튜브 내에 삽입되고, 제1 릴 케이스의 길이방 향 타단부에 고정된 일단부와 제2 릴 케이스의 길이방향 타단부에 고정된 타단부를 갖고,
    케이블 권취 상태 센서는 제1 케이블과 제1 케이블 외부 튜브 사이의 접촉부 및 제2 케이블과 제2 케이블 외부 튜브 사이의 접촉부에 가해지는 압력 사이의 차이에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하는 힘 센서를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  10. 제4항에 있어서,
    제1 케이블 릴과 제2 케이블 릴은 외경이 다르고,
    케이블 권취 상태 센서는 제1 케이블 릴의 작동 상태에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하기 위해 제1 릴 케이스에 제공된 제1 중립 위치 센서와, 제2 케이블 릴의 작동 상태에 기초하여 케이블 권취 상태를 검출하기 위해 제2 릴 케이스에 제공된 제2 중립 위치 센서를 포함하고,
    중립화 섹션은 제1 중립 위치 센서와 제2 중립 위치 센서 모두에 의해 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정될 때 최종적으로 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중립화 섹션은
    시스템이 온 될 때 스티어 바이 와이어 제어를 가능하게 하도록 프로그램된 스티어 바이 와이어 제어 가능 섹션과,
    스티어 바이 와이어 제어가 가능하게 된 후에 제1 클러치 기구와 제2 클러치 기구를 결합 해제하도록 프로그램된 최초 클러치 결합 해제 섹션과,
    케이블 권취 상태가 검출된 케이블 권취 상태에 기초하여 중립 조건 내에 있는지 여부를 결정하도록 프로그램된 케이블 권취 상태 결정 섹션과,
    케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있다고 결정되면 차량의 작동 상태에 기초하여 제2 클러치 기구를 결합시키고 스티어링 액추에이터를 구동하도록 프로그램된 중립화 구동 섹션과,
    케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있다고 결정되면 제2 클러치 기구를 결합 해제하도록 프로그램된 클러치 결합 해제 섹션을 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 중립화 구동 섹션은 케이블 권취 상태가 중립 상태로부터의 편향을 증가시키는 방향으로 변하는 동안 제2 클러치 기구를 일시적으로 결합 해제하도록 프로그램된 이중 안전 스티어링 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 중립 위치 센서는 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있으면 온 되고 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있으면 오프 되는 제1 중립 위치 감지 스위치를 포함하고,
    제2 중립 위치 센서는 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 내에 있으면 온 되고 검출된 케이블 권취 상태가 중립 조건 밖에 있으면 오프 되는 제2 중립 위치 감지 스위치를 포함하고,
    중립화 섹션은 제1 중립 위치 감지 스위치와 제2 중립 위치 감지 스위치 중 하나 이상이 오프 되면 클러치 기구를 결합하도록 클러치 기구를 비활성화시키고, 제1 중립 위치 감지 스위치와 제2 중립 위치 감지 스위치 모두가 온 되면 클러치 기구를 결합 해제시키도록 클러치 기구를 활성화시키도록 형성된 전기 회로를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 제1 중립 위치 감지 스위치는 제1 비접촉 중립 위치 감지 스위치이고, 제2 중립 위치 감지 스위치는 제2 비접촉 중립 위치 감지 스위치인 이중 안전 스티어링 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 제1 중립 위치 감지 스위치는 제1 접촉 중립 위치 감지 스위치이고, 제2 중립 위치 감지 스위치는 제2 접촉 중립 위치 감지 스위치인 이중 안전 스티어링 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티어 바이 와이어 제어기는 중립 위치 센서의 작동 상태와는 별개로, 시스템의 백업 작동동안 클러치 기구를 결합시키도록 전기 회로를 비활성화시키는 이중 안전 스티어링 시스템.
  17. 차량의 스티어링 입력 장치를 갖춘 회전 가능한 제1 작동 부재와, 제2 작동 부재와, 제1 스티어링 부재와, 조향륜을 조향하도록 차량의 조향륜과 작동식으로 결합된 제2 스티어링 부재와, 제1 스티어링 부재와 제2 작동 부재 사이에 토크를 전달하도록 제1 스티어링 부재와 연결된 부분과 제2 작동 부재에 연결된 부분을 갖는 백업 기구와, 제1 작동 부재와 제2 작동 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제1 클러치 기구와, 제1 스티어링 부재와 제2 스티어링 부재 사이에 작동식으로 연결될 수 있는 선택적으로 결합 가능한 제2 클러치 기구를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템을 제어하는 방법이며,
    시스템이 온 되면 스티어 바이 와이어 제어를 가능하게 하는 단계와,
    스티어 바이 와이어 제어가 가능하게 된 후에 제1 클러치 기구 및 제2 클러치 기구를 결합 해제하는 단계와,
    백업 기구의 작동 상태가 미리 정해진 중립 조건 안에 있는지의 여부를 결정하는 단계와,
    백업 기구의 작동 상태가 미리 정해진 중립 조건 안에 있다고 결정되면 차량의 작동 상태에 기초하여 제2 클러치 기구를 결합시키고 조향륜을 조향하는 단계를 포함하는 이중 안전 스티어링 시스템 제어 방법.
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