KR20020089441A - 수동 백업 장치를 구비하는 차량 제어부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손잡이 수단(1)과, 차량의 원하는 조향 방향, 및/또는 가속, 및/또는 감속에 상응하는 손잡이 수단에 부여되는 힘 및/또는 움직임을 탐지하는 센서와, 예를 들어 전력이 중단되거나 전원을 끈 경우, 보수 및 차고 주차 시 등과 같이 전력이 없는 경우에, 차량을 기계적으로 조향, 및/또는 가속, 및/또는 감속(예를 들어, 보수 주차 등)하기 위한 적어도 하나의 기계식 연결부(3, 4)를 포함하는 수동 레버 수단(2)을 포함하고, 상기 수동 레버 수단(2)은 적어도 하나의 축선(5, 6)을 중심으로 회전하거나 선회하여 적어도 하나의 상기 기계식 연결부(3, 4)를 작동시키는 것인 주행 차량을 전기 구동 및 제어식으로 조향, 및/또는 가속, 및/또는 감속하기 위한 수동 제어 수단에 관한 것이다.

Description

수동 백업 장치를 구비하는 차량 제어부{VEHICLE CONTROL WITH MANUAL BACK UP}

표준 브레이크 등의 순수 기계식 제어는 회전 조향 칼럼, 브레이크의 경우의 유압식 배관과 같은 기계식 또는 유압식 링크에 의존한다. 또한, 가속 페달에 연결되어 있는 레버 구동부 또는 가요성 케이블은 공지되어 있다.

그러나, 수동 제어 수단이 그 전기적 특징부에 적용되는 경우, 전기적 조향 장치 등이 최대 이득을 얻게 된다는 것을 예상할 수 있다. 이로 인하여 차량을 통한 명령 링크 경로의 더 융통성 있는 구조를 선택할 수 있고, 비용도 절약할 수 있다. 반면에, 특히 전력이 차단된 경우에 차량의 전체 안전 수준은 손상되지 않아야 한다.

본 발명은 주행 차량을 전기 구동식으로 가속 및/또는 감속 및/또는 조향하기 위한 수동 제어 수단 분야에 관한 것이다. 이러한 차량의 제어는 전자 기계식 작동기, 예를 들어 차량 브레이크, 조향 칼럼, 클러치 등을 구동하는 나사 작동기에 관한 최근의 진보로 인하여 더 중요하게 되었다.

도 1은 본 발명에 따른 전기식 조향 및 제동 장치용의 수동 제어 수단이 마련되어 있는 차량의 일반적인 배치도.

도 2는 본 발명에 따른 전기식 조향 장치의 일반적인 배치도.

도 3은 나사 작동기의 단면도.

따라서, 본 발명의 목적은 특히 최근의 조향 장치, 제동 장치, 가속 장치 등의 전기적 특징부에 적용되고, 또한 요구되는 안전 수준을 보장할 수 있는 수동 제어 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 주행 차량을 전기 구동 및 제어식으로 조향, 및/또는 가속, 및/또는 감속하기 위한 수동 제어 수단을 제공함으로써 달성되는데, 이 수동 제어 수단은 손잡이 수단과, 차량의 원하는 조향 방향, 및/또는 가속, 및/또는 감속에 상응하는 손잡이 수단에 부여되는 힘 및/또는 움직임을 탐지하는 센서와, 전력이 중단된 경우 또는 전원을 끈 경우, 보수 및 차고 주차 시 등과 같이 전력이 없는 경우에, 차량을 기계적으로 조향, 및/또는 감속, 및/또는 가속하기 위한 적어도 하나의 기계식 연결부를 포함하는 수동 레버 수단을 포함하고, 상기 수동 레버 수단은 적어도 하나의 축선을 중심으로 회전하여 적어도 하나의 상기 기계식 연결부를 작동시킬 수 있다.

본 발명에 따른 수동 제어 수단은 무엇보다도 원하는 조향 신호, 및/또는 감속 신호, 및/또는 가속 신호를 제공하도록 사람의 손에 의해 조작되는 손잡이 수단을 포함한다. 이들 신호는 유연성 있는 연결(flexible routing)을 가능하게 하는 전기 케이블을 통해 각 전자 기계식 작동기 장치로 전달된다. 또한, 상기 수동 제어 수단은 전력이 중단된 경우에 차량의 안전 운행을 달성할 수 있게 하는 각 기능을 위한 기계식 백업 장치를 포함한다. 이것은 긴급 상황에 대비한 것이지만, 상기 기계식 백업 시스템은 예를 들어 보수 및 차고 주차 중 등과 같은 다른 상황에서도 사용될 수 있다.

차량의 기계식 제어 중에, 손잡이 수단에 작용하는 제어력은 물론 운전자가차량에 대한 제어를 유지하도록 제한된 채 남아 있어야 한다. 따라서, 바람직하게는, 손잡이 수단은 수동 레버 수단의 일단부에 위치하고, 상기 수동 레버 수단의 타단부는 적어도 하나의 축선을 중심으로 선회하며, 상기 축선을 중심으로 수동 레버 수단을 선회시킬 때, 변위 및/또는 회전을 제공하는 기계식 연결부를 포함한다.

특히, 수동 레버 수단은 2개의 평행하지 않은 축선을 중심으로 선회할 수 있고, 해당 축선을 중심으로 수동 레버 수단을 선회시킬 때, 변위 및/또는 회전을 각각 제공하는 2개의 기계식 연결부를 포함한다. 이러한 수동 조작식 레버는 예를 들어 차량을 조향하기에 충분히 큰 회전 토크를 제공함과 아울러, 동시에 운전자에 의해 가해지는 조작력은 제한되게 유지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 선회축이 있는 제1 선회부와, 이 제1 선회부 상에 마련되고, 제1 선회축과 교차하는 제2 선회축이 있으며, 상기 레버 수단이 연결되는 제2 선회부와, 고정 수단을 지지하는 지지 수단이 마련되고, 상기 고정 수단은 공칭 작동 상태 및 전력 사용 가능한 경우에 지지 수단에 대해 수동 레버 수단을 고정하고, 정전의 경우에 선회 운동을 허용한다.

정상 작동 중에, 차량은 예를 들어 조향, 감속 및/또는 가속에 필요한 신호를 제공하는 조이스틱과 같은 손잡이 수단의 전기 센서를 통해서 제어된다. 정전의 경우, 상기 손잡이 수단은 추가의 선회 운동을 하여 완전히 기계적인 방식으로 이러한 기능을 수행한다.

상기 고정 수단은 전자기 커플링을 포함할 수 있다.

전자 기계식 작동기의 제어에 대해 언급하였지만, 전자 유압식 작동기도 본발명에 따른 수동 제어 수단에 의해 제어될 수 있다.

이하, 도면에 도시되어 있는 본 발명에 따른 전자 기계식 조향 장치를 참조하여 본 발명을 더 자세히 설명한다.

도 1에 도시되어 있는 차량은 차량의 전륜에 연결되어 있는 조향 작동기(1)와, 운전자 좌석 근처에 위치하는 조이스틱(26)을 포함한다. 또한, 차량의 모든 바퀴 상의 디스크 브레이크를 제어하는 전자 기계식 브레이크 작동기(28)가 마련되어 있는데, 이 전자 기계식 브레이크 작동기 역시 조이스틱(26)에 의해 제어될 수 있다. 전자 기계식 드럼 브레이크도 전자 기계식 브레이크의 전체 시스템의 일부를 구성할 수 있다.

조이스틱(26)은 구동 다이내믹 제어기(29)를 통해 나사 작동기(1)의 전기 모터(2)를 제어하는 전자 제어 유닛(27)에 연결되어 있다.

또한, 조이스틱(26)은 차륜 속도 센서(30)로부터 받은 신호를 기초로 하여 전자 기계식 브레이크 작동기(28)를 제어한다. 또한, 주행 상태를 모니터링하는 센서(31)가 합체되어 있고, 모든 센서는 센서 전자 제어 장치(32)에 연결되어 있다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 전자 제어 유닛(27)은 예를 들어, 나사 작동기(1)에 작용하는 부하, 그 구성 부품의 변위 및/또는 회전에 관련된 신호를 케이블(33)을 통해 수신한다. 케이블(34)을 통해, 제어 유닛(27)은 조이스틱(26)으로부터의 신호를 수신한다. 이들 신호를 근거로 하여, 케이블(35)을 통해 전기 모터(2)를 제어하여 나사 작동기(1)를 작동시킨다.

선회 지점(24) 상의 수직 축선을 중심으로 하여 회전 가능한 레버(23)의 자유단에 조이스틱(26)이 장착되어 있다. 또한, 레버(23)는 힌지(36)의 수평 피봇 축선을 중심으로 피봇팅할 수 있다.

고정 수단(25), 예를 들어 전자기 커플링에 의해, 레버(23)와 조이스틱(26)은 공칭 상태에서 공칭 위치에 유지되는데, 상기 공칭 상태는 전류를 사용할 수 있는 경우이다.

전류가 없는 경우, 예를 들어 전류가 차단되거나 전력이 중단된 경우에는, 전자기 커플링(25)은 해제되고, 조이스틱(26)을 통해 레버(23)를 조작함으로써 ,토크를 전달할 수 있는 가요성 케이블(4)에 선회 지점(24)을 통해 회전이 부여된다.

이어서, 이 가요성 케이블(4)은 조향 작용이 여전히 가능하도록 나사 작동기(1)를 구동한다.

또한, 전력이 없는 경우에 힌지(36)를 중심으로 레버(23)를 피봇팅시킴으로써 제어되는 가요성 브레이크 케이블(37)이 마련된다. 가요성 케이블(37)은 브레이크 작동기(28)에 연결되지만, 더 자세히 도시되어 있지는 않다.

적용된 작동기는 회전하는 너트와 이동하는 나사, 또는 이동하는 너트와 회전하는 나사로 실행될 수 있다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 나사 작동기(1)는 예를 들어, 차량 섀시에 대해 회전할 수 없게 고정되어 있는 하우징(19)에 수용되어 있다. 너트(12)도 하우징(12) 내에 이동할 수 없도록 고정되어 있다. 나사(13)는 너트(12) 내에서 회전 가능하고 이동 가능하게 볼(38)에 의해 지지되는데, 이 볼은 너트(12)와 나사(13)의 대응하는 형상의 나사산과 맞물린다.

나사 작동기(1)는 전기 모터(2)를 통해 작동되는데, 2개의 베벨 피니언(39)은 나사(13) 둘레에 배치된 제1 감속 베벨 기어(40)를 구동한다. 베벨 기어(40)는 베어링(41)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 베벨 기어(40)는 위성 기어휠(10)과 맞물려 있는 태양 기어휠(8)과 합체되어 있다. 하우징(1)은 위성 기어휠(10)과 맞물리는 고정 링 기어휠(9)을 지지한다.

위성 기어휠(10)은 캐리어(11)에 회전 가능하게 장착되는데, 이 위성 기어휠을 통해 스플라인/볼 기구(20)는 나사(13)를 회전시킬 수 있다.

베벨 기어(39, 40)와 위성 기어휠 기구(8 ~ 11)는 나사 작동기(1)를 구동하기 위해 모터 회전을 필요한 만큼 감소시킨다.

전력이 중단된 경우, 전기 모터(2)는 나사 작동기(1)를 더 이상 구동시킬 수 없다. 이러한 이유로, 전자기 커플링(6)에 연결되어 있는 가요성 케이블(4)을 포함하는 기계식 백업 시스템이 마련된다. 전력이 중단된 경우, 이러한 전자기 커플링(6)은 가요성 케이블(4)을 보조 구동(베벨) 기어휠(14)에 연결시킨다. 보조구동 기어휠(14)은 나사(13)를 둘러싸는 베벨 기어(21)와 맞물린다. 베벨 기어(21)는 베어링(42)에 의해 하우징에 회전 가능하게 지지되는 보조 캐리어(15)와 합체되어 있다.

이 보조 캐리어(15)는 고정되어 있는 보조 링 기어휠(17)과 맞물리는 보조 위성 기어휠(16) 뿐 아니라 캐리어(11)와 합체되어 있는 보조 태양 기어휠(18)을 지지한다.

레버(23; 도 2 참조)를 통해 가요성 케이블을 회전시킴으로써 나사(13)를 기계적으로 회전시킬 수 있다.

베벨 기어(14, 21) 또는 다른 적절한 기어 전동 원리는 바람직하게는 가속 기어휠이다.

Claims (7)

1. 손잡이 수단(1)과, 차량의 원하는 조향 방향, 및/또는 가속, 및/또는 감속에 상응하는 손잡이 수단에 부여되는 힘 및/또는 움직임을 탐지하는 센서와, 예를 들어 전력이 중단되거나 전원을 끈 경우, 보수 및 차고 주차 시 등과 같이 전력이 없는 경우에, 차량을 기계적으로 조향, 및/또는 가속, 및/또는 감속(예를 들어, 보수 주차 등)하기 위한 적어도 하나의 기계식 연결부(3, 4)를 포함하는 수동 레버 수단(2)을 포함하고, 상기 수동 레버 수단(2)은 적어도 하나의 축선(5, 6)을 중심으로 회전하거나 선회하여 적어도 하나의 상기 기계식 연결부(3, 4)를 작동시키는 것인 주행 차량을 전기 구동 및 제어식으로 조향, 및/또는 가속, 및/또는 감속하기 위한 수동 제어 수단.
2. 제1항에 있어서, 상기 손잡이 수단(1)은 수동 레버 수단(2)의 일단부에 위치하고, 상기 수동 레버 수단(2)의 타단부는 적어도 하나의 축선(5, 6)을 중심으로 선회하며, 상기 축선(5, 6)을 중심으로 수동 레버 수단(2)을 선회시킬 때, 변위 및/또는 회전을 제공하는 기계식 연결부(3, 4)를 포함하는 것인 수동 제어 수단.
3. 제2항에 있어서, 상기 수동 레버 수단(2)은 2개의 평행하지 않은 축선(5, 6)을 중심으로 선회할 수 있고, 해당 축선(5, 6)을 중심으로 수동 레버 수단(2)을 선회시킬 때, 변위 및/또는 회전을 각각 제공하는 2개의 기계식 연결부(3, 4)를 포함하는 것인 수동 제어 수단.
4. 제3항에 있어서, 제1 선회축(6)이 있는 제1 선회부(8)와, 제1 선회부(8) 상에 마련되고, 제1 선회축(6)과 교차하는 제2 선회축(5)이 있으며, 상기 수동 레버 수단(2)이 연결되는 제2 선회부(9)와, 고정 수단(10)을 지지하는 지지 수단(7)이 마련되며, 상기 고정 수단(10)은 공칭 작동 상태 및 전력 사용 가능한 경우에 지지 수단(7)에 대해 수동 레버 수단을 고정하고, 정전의 경우에 선회 운동을 허용하는 것인 수동 제어 수단.
5. 제4항에 있어서, 상기 고정 수단은 전자기 커플링(10)을 포함하는 것인 수동 제어 수단.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 레버 수단(2)은 선회부(8, 9)에 위치하는 감속 기어부와 맞물리는 것인 수동 제어 수단.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 손잡이 수단은 합체형 누름 버튼이 있거나 없는 조이스틱인 것인 수동 제어 수단.