KR20070073912A - 자동차의 스티어링 각을 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 스티어링 각을 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 휠 오프셋과 상관된, 하나 이상의 스티어링 피벗 조인트(10)에 탄성 동력학적 각을 검출하기 위한 수단이 제공된다.

자동차, 스티어링 각, 휠 오프셋, 스티어링 피벗 조인트.

Description

자동차의 스티어링 각을 결정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A STEERING ANGLE OF A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 스티어링 각을 결정하기 위한 센서 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상응하는 방법에 관한 것이다.

운전자에 의해 미리 주어진 주행 방향 요구를 검출하기 위한 광학 또는 자기 저항 스티어링 각 센서를 자동차 내의 스티어링 컬럼 영역에 또는 스티어링 휠 영역에 사용하는 것이 점점 증가하고 있다. 이러한 센서들은 대개 광학 또는 자기 저항 측정 원리를 기초로 한다.

스티어링 각 센서의 출력 신호로부터 유도된, 스티어링 각 정보는 후속해서 자동차의 상이한 시스템, 예컨대 ABS/ESP 시스템 또는 전기 보조 파워 스티어링의 입력 값으로서 사용된다.

DE 101 10 785 C2에는 절대 회전 각을 결정하기 위해, 기계적 카운팅 장치, 및 스티어링 휠의 일 회전 내에 스캐닝되는 광학 코드 디스크로 이루어진 조합체를 구비한 스티어링 각 센서가 설명되어 있다.

DE 196 01 965 A1호에는 스텝 스위칭 메커니즘 형태의, 스티어링 휠의 완전한 회전을 카운팅하기 위한 카운팅 유닛이 공지되어 있다.

DE 100 57 674 A1 에는 스티어링 휠 충격에 의해 야기된, 스티어링 기어의 래크의 이동 거리를 절대 스티어링 각의 결정을 위해 검출하는 것이 제시된다. 따라서, 스티어링 휠 각과 선형 래크 운동 사이의 변속비로부터 스티어링 각이 추정될 수 있다.

DE 100 64 630 A1 에는 스티어링 핀 베어링이 공개되어 있으며, 상기 스티어링 핀 베어링에서는 베어링 박스 내에 회전 각 센서가 통합되고, 상기 회전 각 센서는 내부 포트와 외부 포트 사이의 상대 회전을 검출한다.

DE 698 09 136 T2호는 밀봉 재료에 의해 자동차 센서를 보호할 수 있는 가능성을 공개한다. 여기서, 자동차 센서는 전위차계로서 구현되고, 상기 전위차계는 지지체 상에 또는 포크 리프트의 타이 로드 상에 배치된다.

3회까지의 완전한 회전의 스티어링 휠 운동으로부터 실제 스티어링 각을 명확히 결정하기 위해, 다회전(multiturn) 스티어링 각 센서가 사용될 수 있다. 그러나, 다회전 센서 시스템의 높은 비용으로 인해 대개, 3회까지의 스티어링 휠 회전의 가능한 전체 각 범위를 명확히 나타낼 수 없는 스티어링 각 센서들이 사용된다.

검출기 소자의 구성과 형태로 인해, 소위 일회전(singleturn) 스티어링 각 센서는 완전한 일 회전, 즉 360°또는 그것의 일부, 예컨대 180°만을 명확히 나타낼 수 있다.

가능한 전체 스티어링 각 범위에 걸친 절대 스티어링 각의 결정은 자동차로부터 주어지는 다른 물리적 측정 값, 예컨대 자동차의 개별 휠의 휠 회전수로부터 이루어진다. 이 방법은 스티어링 각의 명확한 결정을 위해 특정 후퇴된 주행 구간 또는 주행 속도를 필요로 하는 단점을 갖는다.

본 발명의 목적은 자동차 내의 절대 스티어링 각 정보를 검출하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징을 가진 장치에 의해 달성된다.

상기 목적은 또한 청구항 4항의 특징을 가진 본 발명에 따른 방법에 의해 달성된다.

바람직한 실시예는 종속 청구항에 제시되며, 프로그램 코딩 수단을 가진 상응하는 컴퓨터 프로그램도 청구된다.

본 발명은 스티어링의 회전 가능한 스티어링 부재의 각 범위에 배치된 스티어링 각 센서를 가진 자동차에서 절대 스티어링 각 정보를 결정하기 위해, 스티어링의 스티어링 피벗 조인트에 탄성 동력학적 각을 검출하기 위한 추가 수단이 제공된다는 사실을 기초로 한다.

탄성 동력학적 각을 검출하기 위해, 선행 기술에 공지된 통합된 각 센서가 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 통합된 각 센서가 스티어링 가능한 전륜 축 또는 후륜 축의 휠 로드의 적합한 스티어링 피벗 조인트 내에 배치된다. 이 경우, 상응하는 스티어링 피벗 조인트의 오프셋이 휠의 오프셋과 상관되어야 하는 것은 자명하다.

도 1은 통합된 각 센서의 실시예를 도시한 개략도.

도 2는 자동차의 전륜 스티어링의 구성을 도시한 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 방법의 실시예.

도 1은 볼 앤드 소켓 조인트에 배치될 수 있는, 통합된 각 센서(4, 5)의 실시예를 예시적으로 도시한다.

볼 저널(3)은 볼(1), 저널(2) 및 그 안에 적합한 방식으로 배치된 자계 트랜스듀서(4)로 이루어진다. 자계 검출기(5)는 상기 자계 트랜스듀서(4)와 자기적으로 작용 연결되도록 배치된다. 도시된 장치는 볼 저널(3)의 종축을 중심으로 하는 자계 트랜스듀서(4)와 자계 검출기(5)의 상대 각 운동을 검출할 수 있다. 통합된 각 센서(4, 5)는 자계 트랜스듀서 및 자기 저항 수신기 소자로 이루어진 자기 측정 원리가 아니라, 상응하는 쌍의 광학 트랜스듀서와 검출기로 이루어진 광학 측정 원리를 따를 수 있다.

도 2는 스티어링 휠(6), 스티어링 각 센서(7) 및 보조 파워 스티어링(8)을 구비한 자동차 내에서 전륜 스티어링의 구성을 개략적으로 도시한다. 도시된 실시예에서, 통합된 각 센서는 타이 로드(9)의 헤드측 각 조인트를 형성하는 스티어링 피벗 조인트(10)에 배치되거나 또는 통합된다.

본 발명에 따른 방법에서는 명확한 스티어링 각 정보를 결정하기 위해, 스티어링 각 센서(7)의 신호가 통합된 각 센서(4, 5)의 명확한 신호 범위로 타당성에 대해 체크된다.

도 3에는 본 발명에 따른 방법의 실시예가 도시된다.

도 3의 그래프 3a 에 도시된 관계는 값 1에 대해 정규화된(normalized), 스티어링 각 센서의 상응하는 신호의 각 정보를 나타낸다. 스티어링 각 센서의 각 정보는 가능한 전체 스티어링 각 범위에 걸쳐, 예컨대 3회의 완전한 스티어링 휠 회전에 걸쳐 애매하다는 것을 알 수 있다.

도 3의 그래프 3b 에 도시된 관계는 값 1에 대해 정규화된, 통합된 각 센서(4, 5)의 상응하는 신호의 각 정보를 나타낸다. 통합된 각 센서(4, 5)의 각 정보는 스티어링 피벗 조인트의 가능한 오프셋 범위에 걸쳐 명확하다는 것을 알 수 있다.

여기서는, 통합된 각 센서(4, 5)로부터 송출된 신호는 항상 명확하게 스티어링 피벗 조인트(10)의 가능한 각도 범위 내의 하나의 값을 나타낸다는 것이 자명하다.

본 발명에 따른 방법의 실시예에서, 가능한 전체 스티어링 각 범위에 걸쳐 애매한 신호 또는 그것으로부터 유도된, 스티어링 각 센서(7)의 애매한 각 정보는 통합된 각 센서(4, 5)의 명확한 신호로부터 유도된, 명확한 각 정보로 타당성에 대해 체크됨으로써, 명확한 스티어링 각 정보가 결정될 수 있다.

도면에 도시되지 않은, 다른 실시예에서, 가능한 전체 스티어링 각 범위에 걸쳐 명확한 신호 또는 그것으로부터 유도된, 스티어링 각 센서의 명확한 각 정보는 통합된 각 센서(4, 5)의 명확한 신호로부터 유도된, 명확한 각 정보로 타당성에 대해 체크됨으로써, 명확한 스티어링 각 정보가 결정되거나 또는 검증될 수 있다.

따라서, 바람직하게는 자동차 내 스티어링 시스템의 전체 특성이 기능적으로 체크될 수 있다. 이 방법은 원칙적으로 중첩 스티어링에 사용될 수 있고, 중첩 기어에 의해 추가로 주어지는 각이 적합하게 고려되어야 한다.

본 발명의 다른 장점은 자동차 정지 시에, 즉 전자 제어 장치의 런업 단계 직후에, 휠 회전 정보 또는 속도 정보의 차이 측정을 전제로 하는 자동차 운동을 필요로 하지 않으면서, 절대 스티어링 각 정보의 결정이 가능해진다는 것이다. 따라서, 낮은 마찰 값으로 지면에서 주행시 또는 휠의 회전시 이러한 정보의 평가와 관련한 문제도 발생하지 않는다.

본 발명의 방법에 따라 검출된 절대 스티어링 각 정보는 후속해서 자동차의 다른 전자 시스템에 공급될 수 있다.

Claims (9)

1. 스티어링 핸들에 의해 주어지는 주행 방향 요구를 검출하기에 적합하며, 스티어링(8)의 회전 가능한 스티어링 부재의 각 범위에 배치된 스티어링 각 센서(7)를 포함하는 자동차 내의 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 센서 장치에 있어서, 탄성 동력학적 각을 검출하기 위한 수단들은 휠의 오프셋과 상관되는 하나 이상의 스티어링 피벗 조인트(10)에 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 센서 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 탄성 동력학적 각의 검출은 통합된 각 센서에 의해 이루어지고, 상기 통합된 각 센서는 상응하는 쌍의 광학 또는 자기 트랜스듀서와 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 센서 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 통합된 각 센서는 타이 로드(9)의 스티어링 피벗 조인트(10) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 센서 장치.
4. 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 방법에 있어서, 스티어링 각 센서(7)의 신호들은 상기 통합된 각 센서의 명확한 신호 범위로 타탕성에 대해 체크되고, 그 것으로부터 명확한 스티어링 각 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 방법.
5. 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 방법에 있어서, 스티어링 각 센서(7)의 신호는 가능한 전체 스티어링 범위에 걸쳐 애매하고, 통합된 각 센서의 명확한 신호 범위로 타당성에 대해 체크됨으로써, 명확한 스티어링 각 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 방법.
6. 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 방법에 있어서, 스티어링 각 센서(7)의 신호는 가능한 전체 스티어링 범위에 걸쳐 명확하고, 통합된 각 센서의 명확한 신호 범위로 타당성에 대해 체크됨으로써, 명확한 스티어링 각 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 방법.
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 스티어링 각 정보가 자동차의 전자 시스템에 공급되는 것을 특징으로 하는 스티어링 각 정보를 결정하기 위한 방법.
8. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 프로그램 코딩 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
9. 제 8항에 따른 컴퓨터 프로그램이 실행되는 자동차 내의 전기 보조 파워 스 티어링의 작동을 위한 컴퓨터 시스템, 특히 제어 장치.

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