KR20070100359A - 조향 장치 - Google Patents

조향 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070100359A
KR20070100359A KR1020077018654A KR20077018654A KR20070100359A KR 20070100359 A KR20070100359 A KR 20070100359A KR 1020077018654 A KR1020077018654 A KR 1020077018654A KR 20077018654 A KR20077018654 A KR 20077018654A KR 20070100359 A KR20070100359 A KR 20070100359A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
steering
rotor
unit
gear
Prior art date
Application number
KR1020077018654A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100916174B1 (ko
Inventor
겐지 하야시
마사토시 나카츠
Original Assignee
도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 filed Critical 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Publication of KR20070100359A publication Critical patent/KR20070100359A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100916174B1 publication Critical patent/KR100916174B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • B62D5/0427—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel the axes being coaxial
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/30—Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/08—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in a single plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle
    • B62D7/09—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in a single plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

조향 장치 (200) 에 있어서, 제 1 모터 (34a) 는 조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동하고, 제 1 조향축 (52) 은 한 쌍의 차륜 (58) 중 하나를 조향하며, 제 1 변환 유닛은 제 1 모터 (34a) 의 회전 요소인 제 1 로터 (31a) 의 회전운동을 제 1 조향축 (52) 의 축방향 운동으로 변환한다. 제 2 모터 (34b) 는 조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동하고, 제 2 조향축 (53) 은 한 쌍의 차륜 (58) 중 다른 하나를 조향하며, 제 2 변환 유닛은 제 1 모터 (34b) 의 회전 요소인 제 1 로터 (31b) 의 회전운동을 제 2 조향축 (53) 의 축방향 운동으로 변환한다. 연결 유닛 (60) 은 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 를 함께 연결하고, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 의 연결을 해제한다.

Description

조향 장치{STEERING DEVICE}
본 발명은 일반적인 조향 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 운전자에 의한 조향 핸들의 조향 조작에 따라 한 쌍의 차륜을 조향하는 조향장치에 관한 것이다.
차량의 조향 장치는 일반적으로 지지봉(tie rod), 조향 아암 등을 이용하여 한 쌍의 우측 및 좌측 차륜에 기계적으로 연결되는 래크(rack)를 포함한다. 조향 휠이 운전자에 의하여 회전되면, 래크는 우측 및 좌측 차륜의 조향이 래크의 움직임과 일체적인 방식으로 수행되도록 축방향으로 움직인다.
최근에는, 래크의 기계적 연결을 우측 차륜 및 좌측 차륜의 하나로부터 분리하여 우측 및 좌측 차륜을 각각 독립적으로 제어하고 조정하는 방법이 제안되었다.
예를 들면, 일본 특개 2003-0170849호에는 복수의 차륜에 각각 설치된 복수의 조향 액츄에이터와 복수의 차륜 상호 협력하는 링크 부재를 포함하는 차량용 조향 장치가 개시되어 있다. 이러한 조향 장치에서, 복수의 차륜의 각각의 조향은 링크 부재를 사용하여 독립적으로 제어된다.
또한, 일본 특개평 10-324523호에는 래크가 조향 차륜의 조향 조작에 따라 차량의 측방향으로 움직일 수 있고, 래크와 차륜 사이에 너트부와 나사부가 제공되 는 차량용 조향각 변경장치가 개시되어 있다. 이 조향각 변경장치는 스스로 신축운동을 함으로써 조향 조작에 따라 차륜의 조향 각도를 변경한다. 이러한 조향 장치를 채택함으로써, 선회 속도 등의 차량의 주행 상황에 따라 조향의 제어 또는 조정을 수행할 수 있다.
각각의 한 쌍의 차륜의 조향을 독립적으로 수행하는 조향장치에 대해, 비록 한 쌍의 차륜 중 하나를 조향하는 엑츄에이터에 이상이 발생하더라도 모든 차륜의 조향이 안전하고 신뢰성있게 수행될 것이 요구된다.
이러한 점에 대해, 일본 특개평 10-324253에는 하나의 차륜을 조향하는 엑츄에이터에 문제가 발생하였을 때 모든 차륜의 쌍의 조향을 확실하게 수행할 수 있는 방법에 대하여는 기재된 바가 없다.
일본 특개 2003-170849호의 조향 장치에서는 하나의 조향 엑츄에이터에서 이상이 발생하였을 때 양 차륜의 조향이 수행되도록 다른 측 조향 엑츄에이터의 조작이 링크 부재를 통하여 전달된다. 그러나, 일본 특개 2003-170849호의 조향 장치는 차륜의 쌍을 서로 연결하기 위해 링크 부재에 부과되는 하중이 크고, 그러한 무거운 하중에 대응하기 위하여 큰 링크 부재가 설치되어야 한다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결할 수 있는 개선된 조향 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 한 쌍의 차륜 각각의 조향이 독립적으로 수행되는 구조에 있어서 컴팩트하고 한 쌍의 차륜 각각을 확실하게 조향할 수 있는 조향 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
조향 핸들의 조향 조작에 따라 한 쌍의 차륜을 조향하는 조향 장치로서,
조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동하는 제 1 모터;
한 쌍의 차륜 중 하나를 조향하는 제 1 조향축;
제 1 모터의 회전 요소인 제 1 로터의 비교적 낮은 토크의 회전운동을 제 1 조향축의 비교적 높은 추력(thrust)의 축방향 운동으로 변환하는 제 1 변환 유닛;
조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동하는 제 2 모터;
제 1 조향축과 분리되어 한 쌍의 차륜 중 다른 하나를 조향하는 제 2 조향축;
제 2 모터의 회전 요소인 제 2 로터의 비교적 낮은 토크의 회전운동을 제 2 조향축의 비교적 높은 추력의 축방향 운동으로 변환하는 제 2 변환 유닛; 및
제 1 로터와 제 2 로터를 함께 연결하고, 제 1 로터와 제 2 로터의 연결을 해제하는 연결 유닛을 포함하는 조향 장치를 제공한다.
상기 본 발명의 조향 장치에 의하면, 낮은 토크의 제 1 로터와 상기 제 2 로터를 연결하고, 제 1 로터와 제 2 로터의 연결을 해제할 수 있다. 이러한 이유로 인해, 제 1 모터 또는 제 2 모터에 이상이 발생할 때, 제 1 로터와 제 2 로터를 낮은 하중에서 연결할 수 있고, 제 1 조향축과 제 2 조향축을 연동시킬 수 있다. 그러므로, 제 1 로터와 제 2 로터를 연결하는 연결 유닛을 컴팩트하게 만들 수 있고, 한 쌍의 차륜을 확실하게 조향할 수 있는 컴팩트한 조향 장치를 제공할 수 있다.
상기 본 발명의 조향장치는 연결 유닛이 제 1 로터와 제 2 로터 사이에 차동 작용을 제공하는 차동 유닛과 차동 유닛을 규제하는 잠금 유닛을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 본 발명에 따르면, 제 1 로터와 제 2 로터 사이에 차동 작용이 규제되고, 제 1 로터와 제 2 로터가 연결될 수 있다. 차동 규제를 해제함으로써 제 1 로터와 제 2 로터의 연결을 해제할 수 있다. 이러한 이유로, 차동 유닛을 사용함으로써 제 1 로터와 제 2 로터를 낮은 하중에서 연결할 수 있다. 그러므로, 차동 유닛도 컴팩트한 것을 사용할 수 있고, 조향 장치 전체를 소형화할 수 있다.
상기 본 발명의 조향장치는,
차동 유닛이
제 1 로터에 연결되고 회전가능하게 지지되는 제 1 태양기어;
회전가능하게 지지되고 제 1 태양기어와 동축인 제 1 내부기어;
제 1 태양기어 및 제 1 내부기어와 맞물리는 제 1 유성기어;
제 2 로터에 연결되고 회전가능하게 지지되는 제 2 태양기어;
회전이 억제되고 제 2 태양기어와 동축으로 배치되는 제 2 내부기어; 및
제 2 태양기어 및 제 2 내부기어와 맞물리고, 제 1 유성기어에 회전가능하게 연결되며, 제 1 유성기어와 동축인 제 2 유성기어를
포함하는 유성기어 기구를 가지고,
차동 유닛을 규제하기 위해 잠금 유닛이 제 1 내부기어의 회전운동을 규제하도록 구성될 수 있다. 상기 조향장치에 따르면, 유성기어 기구를 사용함으로써 용이하게 차동 기구를 구성할 수 있다.
상기 본 발명의 조향장치는 차동 유닛이 제 1 내부기어를 구동하는 제 3 모터를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 조향 장치에 따르면, 제 1 모터와 제 2 모터 뿐만 아니라 제 3 모터도 좌우 독립성을 달성하는 조향 제어에 이용될 수 있으므로, 제 1 모터와 제 2 모터의 부하를 감소시킬 수 있다.
상기 본 발명의 조향장치는 잠금 유닛이 제 1 내부기어와 제 3 모터 사이에 제공되는 토크 전달 유닛을 가지며, 이 토크 전달 유닛은 제 3 모터로부터 입력 토크가 주어질 때 입력 토크를 제 1 내부기어에 전달하고, 제 2 내부기어로부터 입력 토크가 주어질 때는 입력 토크가 제 3 모터에 전달되는 것을 막고 제 2 내부기어의 회전을 규제하도록 구성될 수 있다. 상기 본 발명의 조향장치에 따르면, 제 3 모터를 구동하면, 제 1 로터와 제 2 로터 사이에 차동 작용을 줄 수 있다. 만일 제 3 모터를 구동하지 않으면, 제 1 로터와 제 2 로터를 연결할 수 있다. 이 때문에 제 1 로터와 제 2 로터를 연결할 때, 잠금 유닛에서의 이상 발생을 방지하고 조향 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
상기 본 발명의 조향 장치는 제 1 모터와 제 2 모터 중 어느 하나의 이상을 감지하는 모터 이상 감지 유닛을 더 포함하고, 이 모터 이상 감지 유닛에 의해 제 1 모터 및 제 2 모터 양측에서 이상이 발견되지 않는 경우에 제 1 로터와 제 2 로터의 연결을 해제하며, 모터 이상 감지 유닛에 의해 제 1 모터와 제 2 모터 중 적어도 하나에서 이상이 감지되는 경우에는 제 1 로터와 제 2 로터를 연결할 수 있도록 연결 유닛이 제공되도록 구성될 수 있다. 상기 조향장치에 의하면, 두 모터 중의 어느 하나에 이상이 발생한 경우에도, 한 쌍의 차륜 중 하나가 적절하게 조향될 수 있다.
상기 발명의 조향 장치는 모터 이상 조향 유닛에 의해 제 1 모터 및 제 2 모터 중 하나에서 이상이 감지되는 경우, 제 1 모터 및 제 2 모터 중 다른 하나가 조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동되도록 구성될 수 있다. 상기 조향 장치에 의하면, 제 1 모터 또는 제 2 모터에 이상이 발생한 경우라도, 정상적이라고 판단되는 다른 쪽의 모터의 작동에 의해, 운전자의 조향 조작을 도울 수 있다.
상기 본 발명의 조향 장치는 제 1 모터의 회전각과 제 2 모터의 회전각 사이의 차를 감지하는 회전각 감지 유닛을 더 포함하도록 구성될 수 있고, 제 1 로터와 제 2 로터가 연결 유닛에 의해 함께 연결되기 전에, 제 3 모터를 구동시켜 회전각 감지 유닛에 의해 감지되는 회전각의 차가 0 이 되도록 구성될 수 있다. 상기 조향 장치에 의하면, 제 1 모터 또는 제 2 모터에 이상이 발생한 경우에, 제 1 로터와 제 2 로터는 그 사이의 회전각의 차가 0 이 되는 상태로 연결될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 차륜의 각각이 적절한 조향 각도로 조향될 수 있다.
상기 본 발명의 조향 장치는 조향 핸들에 연결되는 입력축, 조향 기어를 통하여 제 1 조향축 또는 제 2 조향축에 연결되는 출력축, 및 차동 발생 기구 및 모터를 가지고, 모터의 구동에 의해 차동 발생 기구를 작동시키고, 입력축과 출력축 사이의 전달비를 변화시키는 전달비 변경 장치를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 조향 장치에 의하면, 입력축과 출력축을 통해, 조향 핸들과 제 1 조향축 및 제 2 조향축 중 어느 하나와의 기계적인 연결이 가능하다. 이런 이유로, 기계적인 연결을 갖는 조향축이 확실히 조향될 수 있고, 제 1 조향축 및 제 2 조향축의 연결에 의해 한 쌍의 차륜 각각이 확실하게 조향될 수 있다.
상기 본 발명에 의하면, 한 쌍의 차륜의 각각을 독립적으로 조향할 수 있는 구성에 있어서, 한 쌍의 차륜의 각각을 확실하게 조향할 수 있는 컴팩트한 조향 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 실시예를 통하여 명백해진다.
도 1 은 본 발명의 일실시형태에서의 조향 장치의 구성도이다.
도 2 는 본 실시형태에서의 조향 장치의 제어 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시형태에서의 조향 장치의 구성도이다.
도 4 는 본 실시형태에서의 조향 장치의 제어 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5 는 제 3 모터에서 이상이 발생한 경우, 본 실시형태에서의 조향 장치의 제어 과정을 설명하는 순서도이다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시형태에서의 조향 장치의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에서의 조향 장치 (200) 의 구성도이다. 차량의 후방에서 전방으로 보았을 때의 조향 장치 (200) 가 도 1 에 도시되어 있 다.
조향 장치 (200) 는 운전자에 의해 작동되는 조향 핸들 (12), 이 조향 핸들 (12) 에 연결되는 조향축 (14), 및 조향축 (14) 의 하단에 설치되는 조향 기구 (50) 를 포함한다. 피니언 기어 (22) 가 조향축 (14) 의 하단에 부착되며, 이 피니언 기어 (22) 는 조향 기구 (50) 에 있는 제 1 래크축 (52) 의 래크 기어 이 (52b) 에 맞물린다. 이것은 래크 및 피니언 기구를 형성한다. 제 1 래크축 (52) 은 차량에 이동가능하게 지지되어, 제 1 래크축 (52) 은 차량 폭 방향으로 이동가능하다.
지지봉 (54) 의 일단부는 제 1 래크축 (52) 의 단부에 연결된다. 지지봉 (54) 의 타단부는 차량의 우측 차륜 (58) 을 지지하는 조향 아암 (56) 에 연결된다. 조향 아암 (56) 은 중추핀(kingpin, 미도시)에 대해 회전가능하다.
조향 핸들 (12) 이 작동되어 조향축 (14) 이 회전하는 경우, 조향축 (14) 의 회전은 조향 기구 (50) 에 의해 차량의 좌우 방향으로 제 1 래크축 (52) 의 직선 운동으로 변환된다. 이 직선 운동은 중추핀에 대한 조향 아암 (56) 의 회전으로 변환되어, 우측 차륜 (58) 의 조향이 행해진다.
조향축 (14) 은 조향 핸들 (12) 에 연결되는 입력축 (14a) 과 조향 기구 (50) 에 연결되는 출력축 (14b) 으로 분할되어 있다. 출력축 (14b) 및 입력축 (14a) 은 전달비 변경 장치 (20) 를 통해 함께 연결된다.
전달비 변경 장치 (20) 는 도로 속도에 관계없이 조향 조작성을 향상시키기 위하여, 차량 속도, 조향각 등을 포함하는 정보에 근거하여 조향 핸들 (12) 과 차 륜 (58) 사이의 전달 특성을 제어할 수 있는 장치이다.
전달비 변경 장치 (20) 는 감속 기구 (20a), 모터 (미도시), 및 입력축 (14a) 과 출력축 (14b) 을 직접 연결하는 잠금 기구를 포함한다. 조향 핸들 (12) 의 회전은 입력축 (14a) 을 통하여 전달비 변경 장치 (20) 의 모터의 하우징에 전달된다.
전달비 변경 장치 (20) 의 감속 기구 (20a) 는 차동 발생 기구로서 구성되어 있다. 차동 발생 기구는 모터를 구동시켜 모터의 회전축에 고정된 파동 발생기의 캠을 회전시킴으로써, 플렉서블 기어를 통해 스테이터 기어와 피동 기어간의 회전차를 발생시킨다. 이 회전차를 이끌어내서, 입력축 (14a) 으로부터 전달되는 스테이터 기어의 회전에 더한다. 이로써, 조향 핸들 (12) 의 조향각보다 큰 출력 샤프트 (14b) 의 조향각을 발생시키는 것이 가능하다.
또한, 잠금 기구 (20b) 가 전달비 변경 장치 (20) 에 설치된다. 잠금 기구 (20b) 는 솔레노이드를 작동시켜 잠금 핀과 슬롯을 결합시키고, 입력축 (14a) 에 대한 출력축 (14b) 의 회전이 방지된다. 이로써, 전달비 변경 장치 (20) 전체가 일체로 회전한다. 미도시된 회전 센서가 전달비 변경 장치 (20) 의 모터에 설치되고, 이 회전 센서는 전자 제어 유닛 (100, 이하 "ECU" 라고 함) 에 연결된다. ECU (100) 는 조향 장치 (200) 의 제어 유닛이다.
ECU (100) 는 회전 센서의 감지 결과에 근거하여 전달비 변경 장치 (20) 에 이상이 발생하는지를 판정한다. 전달비 변경 장치 (20) 에 이상이 발생한 경우, ECU (100) 은 잠금 기구 (20b) 에 동작 신호를 입력하여, 전달비 변경 장치 (20) 를 일체로 회전시킨다. 이것은 조향 핸들 (12) 을 통해 고정된 전달비로 차륜 (58) 을 조향하는 것을 가능하게 한다. 이로써, 전달비 변경 장치 (20) 의 이상이 차량의 주행 상태에 미치는 영향이 최소화된다.
입력축 (14a) 에는 조향각 센서 (16) 가 마련되어 있으며, 이 조향각 센서 (16) 는 입력축 (14a) 의 회전각을 검출하여 조향 핸들 (12) 의 조향각과 조향 방향을 검출한다. 조향 토크 센서 (18) 가 입력축 (14a) 에 마련되어 있으며, 이 조향 토크 센서 (18) 는 운전자에 의해 조향 핸들 (12) 에 부여되는 조향 토크를 검출한다. 조향각 센서 (16) 및 조향 토크 센서 (18) 에 의해 검출되는 조향 핸들 (12) 의 조향각, 조향 방향, 및 조향 토크는 ECU (100) 에 입력된다.
조향 기구 (50) 는 차량의 우측 차륜을 조향하는 제 1 래크축 (52), 차량의 좌측 차륜을 조향하는 제 2 래크축 (53), 제 1 래크축 (52) 을 구동하는 제 1 모터 (34a), 제 2 래크축 (53) 을 구동하는 제 2 모터 (34b), 및 제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 사이에 설치되는 차동 기구 (40) 를 포함한다.
제 1 모터 (34a) 는 래크 하우징 (51) 에 고정되는 제 1 스테이터 (30a), 및 베어링 (32) 을 통해 래크 하우징 (51) 에 의해 회전 가능하게 지지되는 제 1 로터 (31a) 로 구성된다. 제 1 로터 (31a) 는 원통 형상으로 형성되어 있고, 제 1 래크축 (52) 의 일단부를 수용한다. 제 1 로터 (31a) 의 내주부에는 나사부가 형성되어 있고, 볼 나사 너트가 구성된다.
한편, 제 1 래크축 (52) 의 일단부의 외주부에는, 나사 홈형 제 1 전동로 (52a) 가 형성되어 있고, 이 전동로 (52a) 에는 복수의 전동 볼 (33) 이 자유롭게 전동하도록 끼워 넣어진다. 따라서, 전동 볼 (33) 을 통해 제 1 로터 (31a) 의 내주부의 나사부와 제 1 전동로 (52a) 가 연결되는 것에 의하여 볼 나사 기구가 구성된다.
제 1 모터 (34a) 의 구동으로 제 1 로터 (31a) 가 회전한다면, 전술한 볼 나사 기구가 제 1 로터 (31a) 의 회전 토크를 제 1 전동로 (52a) 에서 전동하는 복수의 볼 (33) 을 통해 제 1 래크축 (52) 의 축방향의 추력으로 변환한다. 이리하여 제 1 래크축 (52) 이 축방향으로 움직인다. 따라서, 볼 나사 기구는 비교적 낮은 토크의 제 1 모터 (34a) 의 회전운동을 비교적 고추력의 제 1 래크축 (52) 의 축방향 운동으로 변환시키는 변환 유닛으로서 기능한다. 대안적으로, 볼 나사 기구 대신에 전동 볼 (33) 이 없는 나사 기구 등, 다른 나사 기구가 사용될 수 있다.
ECU (100) 은 조향 토크 센서 (18) 및 차속 센서 (24) 에 의한 감지 결과에 근거하여 차량의 우측 차륜 (58) 을 조향하기 위한 보조 토크를 산출하고, 이 보조 토크에 대응한 구동 토크를 발생시키기 위해 제 1 모터 (34a) 의 구동을 제어한다. 이런 방식으로 제 1 모터 (34a) 가 구동되고, 제 1 래크축 (52) 이 축방향으로 이동하여, 차량의 우측 차륜 (58) 을 조향하기 위해서 운전자에 의한 조향 핸들 (12) 의 조향 조작이 보조된다.
제 2 모터 (34b) 도, 래크 하우징 (51) 에 고정되는 제 2 스테이터 (30b), 및 베어링 (32) 을 통해 래크 하우징 (51) 에 회전 가능하게 지지되는 제 2 로터 (31b) 로 구성된다. 제 2 모터 (34b) 의 구동으로 제 2 로터 (31b) 가 회전한 다면, 볼 나사 기구 (전술한 것과 유사) 는 제 2 전동로 (53a) 에서 전동하는 복수의 볼 (33) 을 통해 제 2 모터 (34b) 의 회전 토크를 제 2 래크축 (53) 의 축방향의 추력으로 변환한다. 이로 인해, 제 2 래크축 (53) 은 축 방향으로 이동된다. 따라서, 이 볼 나사 기구도, 비교적 낮은 토크의 제 2 모터 (34b) 의 회전운동을 비교적 고추력의 제 2 래크 샤프트 (53) 의 축방향 운동으로 변환하는 변환 기구로서 기능한다. 대안적으로, 볼 나사 기구 대신에 전동 볼 (33) 이 없는 나사 기구 등, 다른 나사 기구가 사용될 수 있다.
제 1 래크축 (52) 과 유사하게, 제 2 래크축 (53) 의 단부에 지지봉 (54) 의 일단부가 연결되고, 지지봉 (54) 의 다른 단부는 좌측의 차륜 (58) 을 지지하는 조향 아암 (56) 에 연결된다. 이리하여, 제 2 래크축 (53) 이 축방향으로 구동되면, 차량의 좌측 차륜 (58) 이 조향된다.
ECU (100) 는 조향각 센서 (16) 에 의해 감지된 결과에 근거하여 차량 좌측 차륜 (58) 을 조향하는 각도를 산출하고, 이 각도에 대응하는 길이로 제 2 래크축이 이동되도록, 제 2 모터 (34b) 의 구동을 제어한다. 이런 방식으로 제 2 모터 (34b) 가 구동되고, 제 1 래크축 (52) 이 축방향으로 이동하여, 차량의 좌측 차륜 (58) 의 조향이 독립적으로 제어되는 조향 제어가 실현된다.
회전 센서 (미도시) 가 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 각각에 내부에 제공되어 있다. 회전 센서의 감지 결과는 ECU (100) 에 입력된다. 회전 센서의 감지 결과에 근거하여, ECU (100) 는 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 각각의 회전 속도를 결정하며, 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 각각에 이상이 발생했는지를 판정한다.
제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 사이에 차동 기구 (40) 가 마련되어 있다. 차동 기구 (40) 는 두 개의 유성 기어 기구로 구성되어 있다. 두 유성 기어 기구 중 하나는 제 1 태양 기어 (41a), 제 1 유성 기어 (42a), 및 제 1 내부 기어 (43a) 로 구성된다. 다른 유성 기어 기구는 제 2 태양 기어 (41b), 제 2 유성 기어 (42b), 및 제 2 내부 기어 (43b) 로 구성된다. 차동 기구 (40) 는 지지판 (46) 을 포함한다.
제 1 태양 기어 (41a), 제 2 태양 기어 (41b), 및 제 1 내부 기어 (43a) 는 래크 하우징 (51) 에 회전 가능하게 지지되고, 제 1 로터 (31a) 및 제 2 로터 (31b) 와 동축이다.
제 1 태양 기어 (41a) 는 제 1 전달축 (45a) 을 통해 제 1 로터 (31a) 의 단부에 연결된다. 제 1 태양 기어 (41a) 의 외주부에는 제 1 내부 기어 (43a) 가 제공되고, 제 1 태양 기어 (41a) 의 외부 이와 제 1 내부 기어 (43a) 의 내부 이에는 제 1 유성 기어 (42a) 가 맞물린다. 제 1 내부 기어 (43a) 는 베어링 (44) 을 통해 래크 하우징 (51) 에 회전 가능하게 지지된다.
제 2 태양 기어 (41b) 는 제 2 전달축 (45b) 을 통해 제 2 로터 (31b) 의 단부에 연결된다. 제 2 태양 기어 (41b) 의 외주부에는 제 2 내부 기어 (43b) 가 제공되고, 제 2 태양 기어 (41b) 의 외부 이와 제 2 내부 기어 (43b) 의 내부 이에는 제 2 유성 기어 (42b) 가 맞물린다. 제 2 내부 기어 (43b) 의 외주부는 래크 하우징 (51) 에 고정되고, 래크 하우징 (51) 에 대한 제 2 내부 기어 (43b) 의 회전은 억제된다.
제 1 유성 기어 (42a) 와 제 2 유성 기어 (42b) 는 서로 회전가능하도록 베어링 (미도시) 을 통하여 제 3 전달축 (47) 에 의해 서로 연결된다. 이 제 3 전달축 (47) 은 지지판 (46) 의 관통공에 삽입되고, 세 개의 제 3 전달축 (47) 사이의 상호 운동이 규제되도록 지지된다.
외주 기어부의 피치원 반경, 피치, 이의 수와 같은 제 1 태양 기어 (41a) 와 제 2 태양 기어 (41b) 의 모든 기어의 제원은 전부 동일하다. 유사하게, 제 1 유성 기어 (42a) 와 제 2 유성 기어 (42b), 제 1 내부 기어 (43a) 와 제 2 내부 기어 (43b) 의 모든 기어의 제원은 전부 동일하다.
래크 하우징 (51) 의 내부에서 차동 기구 (40) 의 부근에는, 차동 기구 (40) 의 차동을 규제하는 잠금 기구 (60) 가 제공된다. 잠금 기구 (60) 는 래크 하우징 (51) 에 고정되고, 미도시의 솔레노이드와 리턴 스프링을 사용하여 잠금 핀이 제 1 내부 기어 (43a) 에 제공된 슬롯을 향하여 전방으로 이동하게 한다(혹은 후방으로 이동하게 한다). 이런 방식으로, 잠금 핀이 슬롯에 결합되어, 제 1 내부 기어 (43a) 가 래크 하우징 (51) 에 고정되고 제 1 내부 기어 (43a) 의 회전이 규제된다.
전술한 구성에서, 잠금 기구 (60) 의 잠금 적용이 해제되고, 제 1 내부 기어 (43a) 가 회전 가능해지는 경우에, 제 1 내부 기어 (43a) 가 회전하고, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 사이에 차동이 발생될 수 있다.
잠금 기구 (60) 에 의해 제 1 내부 기어 (43a) 의 회전이 규제되는 경우에, 차동 기구 (40) 에 의해 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 에 부여된 차동이 규제된다. 이 경우, 제 1 로터 (31a) 측의 유성 기어 기구와 제 2 로터 (31b) 측의 유성 기어 기구의 각 기어는 동일한 기어의 제원을 가진다. 제 1 태양 기어 (41a) 의 회전과 제 2 태양 기어 (41b) 의 회전을 입력과 출력으로 하는 경우, 입력 대 출력의 비는 1:1 이 된다. 따라서, 이 경우 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 는 차동 기구 (40) 를 통해 함께 연결되는 상태로 설정된다.
제 1 로터 (31a) 의 내경 및 내주부에 형성된 볼 나사 너트부의 형상은 제 2 로터 (31b) 와 동일하다. 제 1 래크축 (52) 의 외경 및 외주부에 형성된 제 1 전동로 (52a) 의 형상은 제 2 래크축 (53) 의 외경 및 전동로 (53a) 와 동일하다. 이런 이유로, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 는 차동 기구 (40) 를 통해 함께 연결되고 서로 회전하며, 제 1 래크축 (52) 과 제 2 래크축 (53) 은 같은 방향으로 같은 거리만큼 이동한다.
ECU (100) 는 제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 에 제공된 회전 센서의 감지 결과에 따라 제 1 모터 (34a) 및/또는 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있는지를 판정한다. 제 1 모터 (34a) 및/또는 제 2 모터 (34b) 에 이상이 발생했다고 판정될 경우, ECU (100) 는 잠금 기구 (60) 의 솔레노이드를 끄고, 리턴 스프링에 의해 차동 기구 (40) 의 차동을 규제한다. 이리하여, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 는 차동 기구 (40) 를 통해 연결되고, 제 1 래크축 (52) 와 제 2 래크축 (53) 은 같은 방향으로 같은 거리만큼 이동한다. 그 결과, 제 1 모터 (34a) 및/또는 제 2 모터 (34b) 에 이상이 발생할 경우 해당 차륜의 조향을 적절히 행할 수 있다.
게다가, ECU (100) 가 제 1 모터 (34a) 나 제 2 모터 (34b) 에 이상이 발생했다고 판정한 경우, ECU (100) 는 잠금 기구 (60) 가 차동 기구 (40) 의 차동 작용을 규제하도록 하고, 또한 정상적으로 작동하는 다른 쪽의 모터를 활성화시켜서, 조향 조작의 보조 조작이 전술한 것처럼 수행된다. 따라서, 제 1 모터 (34a) 또는 제 2 모터 (34b) 에 이상이 발생한 경우에도 운전자에 의해 조향 조작이 보조될 수 있다.
도 2 는 이와 같은 실시예에서 조향 장치 (200) 의 제어 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2 에 도시된 처리 과정은 소정 시간 간격으로 반복 실행된다.
ECU (100) 는, 제1 모터 (34a) 에 제공된 회전 센서의 감지 결과에 근거하여 제 1 모터 (34a) 에 이상이 발생했는지 여부를 판정한다 (S11).
제 1 모터 (34a) 에 아무런 이상이 없을 경우 (S11 의 "예"), ECU (100) 는 제 2 모터 (34b) 에 제공된 회전 센서의 감지 결과에 근거하여 제 2 모터 (34b) 에 이상이 발생했는지 여부를 판단한다 (S12).
제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 양쪽에 이상이 없다고 판정될 경우 (S12 의 "예"), ECU (100) 는 서로 독립적인 작동 신호를 제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 에 각각 입력하여, 한 쌍의 차륜의 조향 제어가 독립적으로 이루어진다 (S13). 이에 의해, 차량의 주행 성능을 향상시킬 수 있다. 이때, 제 1 래크축 (52) 과 제 2 래크축 (53) 의 차동 작용은 차동 기구 (40) 에 의해 흡수된다.
제 1 모터 (34a) 에 이상이 없고 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있다고 판정되는 경우 (S12 의 "아니오"), ECU (100) 는 잠금 기구 (60) 의 솔레노이드에 소정의 작동 신호를 입력하여 차동 기구 (40) 의 차동 작용을 규제한다 (S14). 다음으로, ECU (100) 는 이상이 있다고 판정된 제 2 모터 (34b) 의 회전을 정지시키고 (S15), 제 1 모터 (34a) 에 의해서만 조향 핸들 (12) 의 조향 보조 작동을 수행한다 (S16).
제 1 모터 (34a) 에 이상이 발생한 경우 (S11 의 "아니오"), ECU (100) 는 잠금 기구 (60) 의 솔레노이드에 소정 작동 신호를 입력하여 차동 기구 (40) 의 차동 작용을 규제한다 (S17).
다음으로, ECU (100) 는 제 2 모터 (34b) 에 제공된 회전 센서의 감지 결과에 근거하여 제 2 모터 (34b) 에 이상이 발생했는지 여부를 판정한다.
제 2 모터 (34b) 에 이상이 없다고 판정되는 경우 (S18 의 "예"), ECU (100) 는 결함이 있는 것으로 판정된 제 1 모터 (34a) 의 회전을 정지시키고 (S19), 제 2 모터 (34b) 에 의해서만 조향 핸들 (12) 의 조향 보조 작동을 수행한다 (S20).
또한 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있다고 판정되는 경우 (S18 의 "아니오"), ECU (100) 는 이상이 있는 것으로 판정된 제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 의 회전을 정지시킨다 (S21). 한 쌍의 차륜 중 각각 하나의 조향을 수행하는 제1 모터 (34a) 와 제2 모터 (34b) 의 양쪽에 이상이 발생한 경우에도, 한 쌍의 차륜 (58) 을 적절히 조향하는 것이 가능하다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예를 설명하겠다. 도 3 은 이 실시예에서 조향 장치 (200) 의 구성을 나타내는 도면이다.
이 실시예의 조향 장치 (200) 는 도 1 의 이전 실시예와 실질적으로 동일하다. 예를 들면, 이전의 실시예와 유사하게, 이 실시예의 조향 기구 (50) 는 제 1 모터 (34a), 제 2 모터 (34b), 및 제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 사이에 제공되는 유성 기어 기구를 포함하는 차동 기구 (40) 를 포함한다.
이 실시예에서, 기어 (72), 제 3 모터 (71) 및 역 입력 방지 기구 (70) 가 도 1 의 이전 실시예에서의 잠금 기구 (60) 대신에 제공된다. 제 3 모터 (71) 가 래크 하우징 (51) 에 고정된다. 기어 (72) 는 제 1 내부 기어 (43a) 에 고정된 기어부에 맞물린다. 제 3 모터 (71) 와 기어 (72) 는 역 입력 방지 기구 (70) 를 통해 연결된다.
역 입력 방지 기구 (70) 는 입력 토크가 입력축으로부터 주어지는 경우 입력 토크를 출력축에 전달한다. 그러나, 토크가 출력축으로부터 주어지는 경우, 역 입력 방지 기구 (70) 는 이 토크를 입력축에 전달하지 않고 출력축의 회전을 규제한다. 잠금형 기구가 역 입력 방지 기구 (70) 로 채택된다.
이 실시예에서, 입력 토크가 제 3 모터 (71) 로부터 주어지는 경우 역 입력 방지 기구 (70) 는 입력 토크를 기어 (72) 에 전달한다. 그러나, 입력 토크가 기어 (72) 로부터 주어지는 경우, 역 입력 방지 기구 (70) 는 이 토크를 제 3 모터 (71) 에 전달하지 않고 기어 (72) 의 회전을 규제한다.
따라서, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 사이에 차동 작용을 발생시키고 싶은 경우, 제 3 모터 (71) 를 구동해야 한다. 다른 한편으로, 제 3 모터 (71) 가 구동되지 않는다면, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 는 역 입력 방지 기구 (70) 를 통해 연결될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 차륜의 조향은 적절히 수행될 수 있고 신뢰성이 향상될 수 있다.
ECU (100) 는 제 1 모터 (34a), 제 2 모터 (34b), 및 제 3 모터 (71) 에 제공된 회전 센서의 감지 결과에 근거하여 제 1 모터 (34a), 제 2 모터 (34b), 및 제 3 모터 (71) 중 어느 하나에 이상이 있는지 여부를 판정한다.
어떤 모터에도 이상이 없다고 판정되는 경우, ECU (100) 는 서로 독립적인 동작 신호를 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 에 각각 입력하여, 한 쌍의 차륜 각각의 조향 제어가 독립적으로 수행된다. 이 실시예에서 제 3 모터 (71) 가 구동되지 않는다면, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 사이에서 차동 작용은 발생하지 않는다. 따라서, ECU (100) 는 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 사이에서 주어져야 하는 차동을 산출하고, 차동이 발생되도록 제 3 모터 (71) 를 구동한다. 제 1 모터 (34a) 와 제 2 모터 (34b) 뿐 아니라 제 3 모터 (71) 또한 각각 독립적으로 조향 제어를 수행하는데 사용될 수 있고, 각 모터 (34a, 34b, 71) 에 대한 부하가 감소될 수 있다.
도 4 는 이 실시예에서 조향 장치 (200) 의 제어 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4 에서 보여진 처리 과정은 소정 시간 간격으로 반복된다.
ECU (100) 는 제 3 모터 (71) 에 제공된 회전 센서의 감지 결과에 근거하여 제 3 모터 (71) 에 이상이 있는지를 판정한다 (S31).
제 3 모터 (71) 에 이상이 발생한 것으로 판정되는 경우, 후술하는 도 5 의 처리가 실행된다 (S31 의 "아니오").
제 3 모터 (71) 에 이상이 발생하지 않은 것으로 판정된 경우(S31 의 "예"), ECU (100) 는 제 1 모터 (34a) 에 제공된 회전 센서의 검지 결과에 근거하여 제 1 모터 (34a) 에 이상이 발생하였는지를 판정한다 (S32). 제 1 모터 (34a) 에 이상이 없는 경우 (S32 의 "예"), ECU (100) 는 제 2 모터 (34b) 에 제공된 회전 센서의 검지 결과에 근거하여 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있는지를 판정한다 (S33).
제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 에 이상이 없는 것으로 판정된 경우에는 (S33 의 "예"), ECU (100) 는 서로 독립적인 동작 신호를 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 에 각각 입력하고, 또한, 차동 기구 (40) 의 차동 작용을 허용하는 동작 신호를 제 3 모터 (71) 에 입력하여, 한 쌍의 차륜의 조향 제어가 독립적으로 수행된다 (S34).
제 1 모터 (34a) 에는 이상이 없고, 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있다고 판정된 경우 (S33 의 "아니오"), ECU (100) 는 제 1 로터 (31a) 및 제 2 로터 (31b) 사이의 차동 작용을 규제하기 위해 제 3 모터의 회전을 정지시키고 (S35), 이상이 있다고 판정된 제 2 모터 (34b) 의 회전을 정지시킨다 (S36). 다음으로, ECU (100) 는 이상이 없다고 판단되는 제 1 모터 (34a) 를 사용하여 조향 핸들 (12) 의 조향 보조 조작을 수행한다.
제 1 모터 (34a) 에 이상이 있다고 판정된 경우 (S32 의 "아니오"), ECU (100) 는 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 사이의 차동 작용을 규제하기 위해 제 3 모터의 회전을 정지시킨다 (S38). 다음으로, ECU (100) 는 제 2 모터 (34b) 에 제공된 회전 센서의 검지 결과에 근거하여 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있는지를 판정한다 (S39).
제 2 모터 (34b) 에 이상이 없다고 판정되는 경우 (S39 의 "예"), ECU (100) 는 이상이 있다고 판정된 제 1 모터 (34a) 의 회전을 정지시키고 (S40), 이상이 없다고 판정된 제 2 모터 (34b) 를 사용하여 조향 핸들 (12) 의 조향 보조 조작을 수행한다 (S41).
제 2 모터 (34b) 에도 이상이 있는 것으로 판정된 경우에는 (S39 의 "아니오"), ECU (100) 는 이상이 있다고 판정된 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 의 회전을 정지시킨다 (S42).
제 1 로터 (31a) 및 제 2 로터 (31b) 사이의 차동 작용을 규제하기 전에, ECU (100) 는 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 에 제공된 회전 센서에 의해 검출되는 제 1 로터 (31a) 의 회전각과 제 2 로터 (31b) 의 회전각의 차를 산출하고, 제 1 로터 (31a) 의 회전각과 제 2 로터 (31b) 의 회전각의 차가 0 이 되도록 제 3 모터 (71) 를 작동시킨다. 이에 의해, 제 1 모터 (34a) 또는 제 2 모터 (34b) 에서 이상이 발생한 경우, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 의 회전각의 차가 제거된 상태에서 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 사이의 차동 작용이 규제될 수 있다.
도 5 는 제 3 모터에 이상이 발생한 경우에, 본 실시 형태에서의 조향 장치 (200) 의 제어 과정을 설명하는 순서도이다. 도 5 에 나타난 처리 과정은 소정의 시간 간격으로 반복된다.
제 3 모터 (71) 에 이상이 있다고 판정된 경우 (도 4 의 S31 의 "아니오"), ECU (100) 는 이상이 있다고 판정된 제 3 모터 (71) 의 회전을 정지시킨다. 이에 의해, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 사이의 차동 작용이 잠금형 역 입력 방지 기구 (70) 에 의해 규제된다.
다음으로, ECU (100) 는 제 1 모터 (34a) 에 제공된 회전 센서의 검지 결과에 근거하여 제 1 모터 (34a) 에 이상이 있는지를 판정한다 (S52). 제 1 모터 (34a) 에 이상이 있는 경우 (S52 의 "예") 또는 이상이 없는 경우 (S52 의 "아니오") 에 관계 없이, ECU (100) 는 제 2 모터 (34b) 에 제공된 회전 센서의 검지 결과에 근거하여 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있는지를 판정한다 (S53, S57).
제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 둘다 이상이 없는 것으로 판정된 경우 (S53 의 "예"), ECU (100) 는 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 에 각각 동일한 동작 신호를 입력하고, 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 를 사용하여 조향 핸들 (12) 의 조향 보조 조작을 실행한다 (S54).
제 1 모터 (34a) 에는 이상이 없고, 제 2 모터 (34b) 에 이상이 있다고 판정된 경우 (S53 의 "아니오"), ECU (100) 는 이상이 있다고 판정된 제 2 모터 (34b) 의 회전을 정지시킨다. 다음으로, ECU (100) 는 이상이 없다고 판정된 제 1 모터 (34a) 를 사용하여 조향 핸들 (12) 의 조향 보조 조작을 실행한다 (S56).
제 1 모터 (34a) 에는 이상이 있고, 제 2 모터 (34b) 에 이상이 없다고 판정된 경우 (S57 의 "예"), ECU (100) 는 이상이 있다고 판정된 제 1 모터 (34a) 의 회전을 정지시킨다(S58). 다음으로, ECU (100) 는 이상이 없다고 판정된 제 2 모터 (34b) 를 사용하여 조향 핸들 (12) 의 조향 보조 조작을 실행한다 (S59).
제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 모두에 이상이 있다고 판정된 경우 (S57 의 "아니오"), ECU (100) 는 이상이 있다고 판정된 제 1 모터 (34a) 및 제 2 모터 (34b) 의 회전을 정지시킨다 (S60).
다음으로, 본 발명의 다른 실시 형태를 설명하겠다. 도 6 은 다른 실시 형태에서의 조향 장치 (200) 의 구성을 나타내는 도면이다.
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태의 차동 기구 (40) 는 제공되지 않고, 클러치 (80) 가 제공되어 있다.
클러치 (80) 는 전자기 클러치로 구성된다. 클러치 (80) 에 전류가 흐르게 되면, 클러치 (80) 는 제 1 로터 (31a) 및 제 2 로터 (31b) 를 함께 연결시킨다. ECU (100) 는 클러치 (80) 에 연결 신호를 입력하여, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 가 서로 연결된다. 다른 한편으로, ECU (100) 는 클러치 (80) 로의 연결 신호 입력을 정지시켜, 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 의 연결이 해제된다. 이에 의해, 차동 기구 (40) 를 제공하지 않는 간단한 구성에 의하여 제 1 로터 (31a) 와 제 2 로터 (31b) 가 서로 연결될 수 있다.
본 실시 형태의 조향 장치의 제어 과정에 있어서, 두 로터 사이의 연결을 가능하게 하거나 규제하는 클러치 (80) 의 제어가 도 2 의 순서도에서의 두 로터 사이의 차동 작용을 규제하는 것을 대체한다.
본 발명은 전술한 실시 형태들에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 변환 및 개량이 가능하다.
예를 들어, 전달비 변경 장치 (20) 가 생략될 수 있다. 이 경우, 조향축 (14) 의 입력축 (14a) 및 출력축 (14b) 는 항상 서로 연결되어 있고, 운전자가 조향 핸들 (12) 을 조향 조작함으로써 제 1 래크축 (52) 을 직접 움직일 수 있다.
또한, 본 출원은 2005년 2월 14일에 출원된 일본 특허 출원 2005-035861 및 2005년 8월 19일에 출원된 일본 특허 출원 2005-238625 의 내용과 청구범위를 기초로 하였으며, 이들의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 관련되어 있다.

Claims (9)

  1. 조향 핸들의 조향 조작에 따라 한 쌍의 차륜을 조향하는 조향 장치로서,
    조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동하는 제 1 모터;
    한 쌍의 차륜 중 하나를 조향하는 제 1 조향축;
    제 1 모터의 회전 요소인 제 1 로터의 비교적 낮은 토크의 회전운동을 제 1 조향축의 비교적 높은 추력의 축방향 운동으로 변환하는 제 1 변환 유닛;
    조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동하는 제 2 모터;
    제 1 조향축과 분리되어 한 쌍의 차륜 중 다른 하나를 조향하는 제 2 조향축;
    제 2 모터의 회전 요소인 제 2 로터의 비교적 낮은 토크의 회전운동을 제 2 조향축의 비교적 높은 추력의 축방향 운동으로 변환하는 제 2 변환 유닛; 및
    제 1 로터와 제 2 로터를 함께 연결하고, 제 1 로터와 제 2 로터의 연결을 해제하는 연결 유닛을 포함하는 조향 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 유닛은 제 1 로터와 제 2 로터 사이에 차동 작용을 제공하는 차동 유닛과 차동 유닛을 규제하는 잠금 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차동 유닛은
    제 1 로터에 연결되고 회전가능하게 지지되는 제 1 태양기어;
    회전가능하게 지지되고 제 1 태양기어와 동축인 제 1 내부기어;
    제 1 태양기어 및 제 1 내부기어와 맞물리는 제 1 유성기어;
    제 2 로터에 연결되고 회전가능하게 지지되는 제 2 태양기어;
    회전이 억제되고 제 2 태양기어와 동축으로 배치되는 제 2 내부기어; 및
    제 2 태양기어 및 제 2 내부기어와 맞물리고, 제 1 유성기어에 회전가능하게 연결되며, 제 1 유성기어와 동축인 제 2 유성기어를 포함하는 유성기어 기구를 가지고,
    상기 차동 유닛을 규제하기 위해 상기 잠금 유닛은 제 1 내부기어의 회전을 규제하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 차동 유닛은 제 1 내부기어를 구동하는 제 3 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 잠금 유닛은 제 1 내부기어와 제 3 모터 사이에 제공되는 토크 전달 유닛을 가지며, 이 토크 전달 유닛은 제 3 모터로부터 입력토크가 주어질 때 입력 토크를 제 1 내부기어에 전달하고, 제 2 내부기어로부터 입력 토크가 주어질 때는 입력 토크가 제 3 모터에 전달되는 것을 막고 제 2 내부기어의 회전을 규제하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 조향 장치는 제 1 모터와 제 2 모터 중 어느 하나의 이상을 감지하는 모터 이상 감지 유닛을 더 포함하고, 상기 연결 유닛은 상기 모터 이상 감지 유닛에 의해 제 1 모터 및 제 2 모터 양측에서 이상이 발견되지 않는 경우에 제 1 로터와 제 2 로터의 연결을 해제하며, 모터 이상 감지 유닛에 의해 제 1 모터와 제 2 모터 중 적어도 하나에서 이상이 감지되는 경우에는 제 1 로터와 제 2 로터를 연결하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 모터 이상 조향 유닛에 의해 제 1 모터 및 제 2 모터 중 하나에서 이상이 감지되는 경우, 제 1 모터 및 제 2 모터 중 다른 하나가 조향 핸들의 조향 조작에 따라 작동되는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 조향 장치는 제 1 모터의 회전각과 제 2 모터의 회전각 사이의 차를 감지하는 회전각 감지 유닛을 더 포함하고, 제 1 로터와 제 2 로터가 연결 유닛에 의해 함께 연결되기 전에, 제 3 모터를 구동시켜 회전각 감지 유닛에 의해 감지되는 회전각의 차가 0 이 되는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 조향 장치는
    조향 핸들에 연결되는 입력축,
    조향 기어를 통하여 제 1 조향축 또는 제 2 조향축에 연결되는 출력축, 및
    차동 발생 기구 및 모터를 가지고, 모터의 구동에 의해 차동 발생 기구를 작동시키며, 입력축과 출력축 사이의 전달비를 변화시키는 전달비 변경 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
KR1020077018654A 2005-02-14 2006-02-07 조향 장치 KR100916174B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00035861 2005-02-14
JP2005035861 2005-02-14
JP2005238625A JP4720362B2 (ja) 2005-02-14 2005-08-19 操舵装置
JPJP-P-2005-00238625 2005-08-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070100359A true KR20070100359A (ko) 2007-10-10
KR100916174B1 KR100916174B1 (ko) 2009-09-08

Family

ID=36295381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077018654A KR100916174B1 (ko) 2005-02-14 2006-02-07 조향 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4720362B2 (ko)
KR (1) KR100916174B1 (ko)
DE (1) DE112006000362B4 (ko)
WO (1) WO2006085644A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008045439A1 (de) 2007-10-05 2009-04-16 Samsung Electro - Mechanics Co., Ltd., Suwon-shi Lasermessvorrichtung
KR101509801B1 (ko) * 2009-11-17 2015-04-08 현대자동차주식회사 좌우 독립형 스티어 바이 와이어 시스템
KR20160051125A (ko) * 2014-10-31 2016-05-11 현대모비스 주식회사 자동차의 조향장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4524641B2 (ja) * 2005-04-14 2010-08-18 トヨタ自動車株式会社 車両操舵装置
JP4941722B2 (ja) * 2006-12-26 2012-05-30 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP5481022B2 (ja) * 2007-09-25 2014-04-23 富士重工業株式会社 車両の操舵装置
WO2014203574A1 (ja) * 2013-06-17 2014-12-24 日産自動車株式会社 ステアリング装置
JP6433142B2 (ja) * 2014-04-16 2018-12-05 Ntn株式会社 後輪転舵装置
CN106080754B (zh) * 2016-07-07 2018-03-13 吉林大学 针对单侧电机故障的线控独立转向操纵装置及其操纵方法
CN112543727A (zh) * 2020-09-08 2021-03-23 华为技术有限公司 转向机构、转向系统、车辆及控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2582378Y2 (ja) * 1992-02-04 1998-09-30 株式会社ユニシアジェックス 電動パワーステアリング装置
JPH10324253A (ja) * 1997-05-26 1998-12-08 Denso Corp 車両用舵角可変装置
DE19902556B4 (de) * 1999-01-22 2008-10-16 Thyssenkrupp Presta Steertec Gmbh Lenkgetrieb mit redundantem Antrieb
US20040026158A1 (en) 2000-03-27 2004-02-12 Peter Rieth Vehicle system and axle guide module for a vehicle steering system
EP1268257B1 (de) * 2000-03-27 2006-07-26 Continental Teves AG & Co. oHG Fahrzeuglenkung und achslenkmodul für eine fahrzeuglenkung
JP2003170849A (ja) * 2001-12-04 2003-06-17 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
DE10160716A1 (de) * 2001-12-11 2003-06-18 Mercedes Benz Lenkungen Gmbh Lenkung mit angetriebenem Umlaufgetriebe zur Erzeugung eines bestimmten Handmoments am Lenkrad
US6637541B2 (en) * 2001-12-17 2003-10-28 Visteon Global Technologies, Inc. Steering system having an interlocking mechanism
JP2004074831A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置
AT6683U1 (de) * 2002-10-31 2004-02-25 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Einzelradlenksystem für kraftfahrzeuge

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008045439A1 (de) 2007-10-05 2009-04-16 Samsung Electro - Mechanics Co., Ltd., Suwon-shi Lasermessvorrichtung
KR101509801B1 (ko) * 2009-11-17 2015-04-08 현대자동차주식회사 좌우 독립형 스티어 바이 와이어 시스템
KR20160051125A (ko) * 2014-10-31 2016-05-11 현대모비스 주식회사 자동차의 조향장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE112006000362B4 (de) 2010-04-29
JP4720362B2 (ja) 2011-07-13
WO2006085644A1 (en) 2006-08-17
DE112006000362T5 (de) 2007-12-27
KR100916174B1 (ko) 2009-09-08
JP2006248506A (ja) 2006-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100916174B1 (ko) 조향 장치
US7789784B2 (en) Steering device
CN100572164C (zh) 转向设备
US6442462B1 (en) Motor vehicle steering system
JP4442630B2 (ja) 車両の操舵制御装置
EP1925532B1 (en) Steering system for vehicle
US6763907B2 (en) Vehicle steering apparatus
EP2330012A1 (en) Vehicular steering apparatus
WO2011001904A1 (ja) ステアバイワイヤ式操舵装置
US20120111658A1 (en) Vehicular steering control apparatus
WO2010082458A1 (ja) ステアバイワイヤ式操舵装置
EP1445171A2 (en) Automotive steering system
JP2011131777A (ja) フォークリフト用ステアリング装置
JP4228899B2 (ja) 車両用操舵力伝達装置
JP4055520B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2008273419A (ja) 車両の操舵制御装置
JP2006327425A (ja) 車両用操舵装置
JP2005035360A (ja) 車両の操舵制御装置
JP3991643B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2020001557A (ja) パワーステアリング装置
JP2004122827A (ja) 車両用操舵装置
JP2007090947A (ja) 車両用ステアリングシステム
JP4594129B2 (ja) 車両の操舵装置
JP5419565B2 (ja) ステアバイワイヤ式操舵装置
JP5419564B2 (ja) ステアバイワイヤ式操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120821

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130822

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150730

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160818

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170804

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee