KR20120122575A - 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래의 전동식 조향장치를 4륜구동 전기자동차에 적용하기에는 핸들에서 4개의 차량바퀴의 모터까지 전달되는 반응속도가 느려서 좌회전과 우회전이 안되고, 배터리 소비가 많이 발생되는 문제점이 발생되었고, 무엇보다 고속도로 주행중 곡선도로에서 코너링이 안되어 차가 전복되버리는 문제점을 개선하고자, 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)과, 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)가 구성됨으로서, 핸들에서 좌회전 또는 우회전시키면, 바로 차량바퀴로 회전속도와 방향이 1:1로 전달되어 차량의 앞바퀴 좌측과 우측의 회전속도와 방향을 제어할 수 있고, 이로 인해 고속도로 주행중 곡선도로에서 정밀한 코너링을 할 수 있고, 배터리의 소비를 줄일 수 있는 홀 이펙트 엔코더모듈을 이용한 전기자동차용 디지털 핸들을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차{THE APPARATUS OF FOUR WHEEL ELECTRIC CAR WITH HALL EFFECT ENCODER MODULE}
본 발명은 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 조향장치가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 모터를 이용한 전동식 조향장치가 점차로 보편화되어 가고 있다.
기존의 유압식 조향장치는 조향보조동력을 공급하는 동력원인 유압펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향휠의 회전 여부와 관계없이 항상 에너지를 소모하는 데에 비해서 전동식 조향장치는 조향휠의 회전에 의해 조향토크가 발생되면 모터가 발생된 조향토크에 비례하는 조향보조동력을 공급한다. 따라서 전동식 조향장치를 사용하는 경우에는 유압식 조향장치를 사용하는 경우에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
전동식 조향장치는 모터에서 발생한 조향보조동력을 전동(傳動)장치를 매개로 하여 조향축 또는 피니언축에 전달하는 방식으로 구성될 수도 있다.
하지만, 종래의 전동식 조향장치를 4륜구동 전기자동차에 적용하기에는 핸들에서 4개의 차량바퀴의 모터까지 전달되는 반응속도가 느려서 좌회전과 우회전이 안되고, 배터리 소비가 많이 발생되는 문제점이 발생되었고, 무엇보다 고속도로 주행중 곡선도로에서 코너링이 안되어 차가 전복되버리는 문제점이 발생되었다.
국내공개특허공보 제10-2011-0029363호(2011년03월23일 공개)
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 핸들에서 좌회전 또는 우회전시키면, 바로 차량바퀴로 회전속도와 방향이 1:1로 전달되어 차량의 앞바퀴 좌측과 우측의 회전속도와 방향을 제어할 수 있고, 이로 인해 고속도로 주행중 곡선도로에서 정밀한 코너링을 할 수 있고, 배터리의 소비를 줄일 수 있는 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차는
4륜구동 전기자동차의 핸들 하단 일측에 설치되어 핸들의 좌측회전클럭 펄스신호와 우측회전클럭 펄스신호를 입력받은 후, "Zero"축을 기준으로 한 좌측방향회전수의 카운트값 또는 우측방향회전수의 카운트값, 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 복귀하는 "Zero"축 복귀체크신호를 동시에 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)로 출력시키는 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)과,
차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측에 하나씩 설치된 4륜 구동모터에 1:1 연결되고, 홀 이펙트 엔코더모듈로부터 전달받은 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전수의 카운트값, 그리고, 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 컴백하는 "Zero"축 복귀체크신호를 분석하여, 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드 중 어느 하나를 선택하여 구동시키고, 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 회전방향을 출력시키는 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 핸들에서 좌회전 또는 우회전시키면, 바로 차량바퀴로 회전속도와 방향이 1:1로 전달되어 신속 정확하게 차량의 앞바퀴 좌측과 우측의 회전속도와 방향을 제어할 수 있고, 이로 인해 고속도로 주행중 곡선도로에서 정밀한 코너링을 할 수 있고, 배터리의 소비를 기존의 전동 조향장치에 비해 70%로 줄일 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차의 구성요소를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 4륜 구동모터 컨트롤모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더부의 출력파형도,
도 5는 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈의 구성요소를 도시한 회로도,
도 6은 본 발명에 따른 4륜 구동모터 컨트롤모듈 중 임펄스생성부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 7은 본 발명에 따른 4륜 구동모터 컨트롤모듈 중 마이컴부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 8은 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈과, 4륜 구동모터 컨트롤모듈을 통해 차량의 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측이 주행중 좌회전모드로 동작되는 과정을 정면도 상태에서 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈과, 4륜 구동모터 컨트롤모듈을 통해 차량의 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측이 주행중 우회전모드로 동작되는 과정을 정면도 방향에서 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 디지털 핸들이 좌회전될 때, 차량의 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측에 설치된 좌?우회전 방향제어모듈(296)의 동작과정을 사시도 방향에서 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 디지털 핸들이 우회전될 때, 차량의 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측에 설치된 좌?우회전 방향제어모듈(296)의 동작과정을 사시도 방향에서 도시한 일실시예도.
먼저, 본 발명은 전기자동차 중에서도 4개의 바퀴에 4륜구동모터가 1:1로 구성된 4륜구동 전기자동차에 적용시켜 디지털 핸들의 회전방향과 회전각에 따라 바로 차량 앞바퀴의 좌측과 차량 앞바퀴 우측으로 전달시켜서, 4륜구동 전기자동차를주행중 좌회전, 주행중 우회전, 후진 좌회전, 후진 우회전 중 어느 하나로 동작시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 설명되는 제1 JMC IC칩에서 JMC는 본 출원인의 주식회사 제이엠씨 엔지니어링( JMC ENGNEERING)의 약어이다.
또한, 본 발명에서 설명되는 4륜 구동모터는 DC모터, BLDC모터, 서보모터, 스텝핑모터 중 어느 하나가 선택되어 구성된다. 특히, 본 발명에서는 4륜 구동모터는 DC모터로 구성하여 설명한다.
그리고, 본 발명에서 설명되는 핸들은 디지털 핸들을 의미하며, 간략하게 핸들이라 칭한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)(100), 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)(200)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)(100)에 관해 설명한다.
상기 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)(100)은 4륜구동 전기자동차의 핸들 하단 일측에 설치되어 핸들의 좌측회전클럭 펄스신호와 우측회전클럭 펄스신호를 입력받은 후, "Zero"축을 기준으로 한 좌측방향회전수의 카운트값 또는 우측방향회전수의 카운트값, 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 복귀하는 "Zero"축 복귀체크신호를 동시에 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)로 출력시키는 역할을 한다.
이는 도 2에서 도시한 바와 같이, 홀 이펙트 엔코더부(110), 핸들방향설정부(120), 제1 버퍼부(130), 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부(140), 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부(150), 제2버퍼부(160), 제3버퍼부(170), 제1 컨넥터부(180), 제2 컨넥터부(190)로 구성된다.
상기 홀 이펙트 엔코더부(110)는 4륜구동 전기자동차의 핸들 하단 일측에 설치되고, A채널과, A채널에 대하여 90°위상차를 갖는 B채널의 디지털 신호를 발생시켜 제1 버퍼부와 핸들방향설정부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 핸들 하단 일측에 설치되어, 차량바퀴 일측에 구성된 4륜 구동모터 컨트롤모듈과 라인 연결되며, 일측에 제1 버퍼부가 구성된다.
본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더부는 내부의 축에 슬릿이라는 원판이 구성된다.
슬릿의 원형 끝부분에는 작은 홈들이 촘촘히 나서 그곳으로 빛이 통과하도록 구성된다.
슬릿의 한쪽면에는 발광부가 구성되고, 반대쪽에는 수신부가 구성된다.
전원으로 5V가 들어간다. 그 이유가 발광전원으로 사용되게 하기 위함이다.
본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더부는 수신부와 발광부가 2쌍으로 되어 있어서 양쪽에서 나오는 신호(펄스)가 90도의 위채널차를 갖도록 각도 조절이 된다.
즉, 슬릿이 붙은 샤프트가 돌아가면 슬릿에 있는 홈이 회전으로 인해 빛이 들어왔다 나갔다 하면서 펄스가 만들어진다.
여기서, 수신부와 발광부는 위상차에 의해서 회전방향에 따라 한쪽 신호가 90도 앞서게 된다.
일예로, A채널이 앞서면 CCW로 되고, B채널이 되면 CW로 된다.
또 다른 일예로, 하나의 채널 신호만 나오고, 핸들의 디렉션(방향)이 CCW일 때는 하이신호가 나오고, CW일때는 로우신호가 나오도록 구성된다.
그리고, 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더는 A채널, B채널에서 각각 펄스가 나오므로, 두 채널의 상승엣지와 하강엣지를 이용해서 4배의 펄스를 생성시킨다. 즉, 분해능이 4배로 향상시킬 수가 있다.
이로 인해, 위상차에 따른 오차를 줄일 수가 있다.
도 4에 도시된 파형은 홀 이펙트 엔코더부의 출력파형도로서 채널A와 채널B는 90°의 위상차를 갖는다. 도 4의 표는 회전될 때, 시계방향(clockwise) 및 반시계방향(coumter clockwise)에서의 채널A, 채널B의 신호패턴을 나타낸다.
특정위치ⓢ에서 시계방향으로 회전할 때, 각45°를 주기로 한 ①, ②, ③의 위치에서 채널A값은 1, 1, 0, 0으로 되고, 반시계방향으로 회전할 때, 각 45°를 주기로 한 ①, ②, ③의 위치에서 채널A값은 1, 0, 0, 1로 된다.
또한, 특정위치ⓢ에서 시계방향으로 회전할 때, 각45°를 주기로 한 ①, ②, ③의 위치에서 채널B값은 0, 1, 1, 0로 되고, 반시계방향으로 회전할 때, 각 45°를 주기로 한 ①, ②, ③의 위치에서 채널B값은 0, 0, 1, 1으로 된다.
이때, 핸들방향설정부에서는 특정위치 ②, ③에서의 각 채널의 로깅 데이터를 비교하여 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시키며, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시킨다.
상기 핸들방향설정부(120)는 입력단자 일측에 홀 이펙트 엔코더부의 A채널과 B채널에 연결되고, 출력단자(Q)가 제1 버퍼부의 입력단자에 연결되어, 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키며, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 5에서 도시한 바와 같이, Q단자가 제1버퍼부의 I9 입력단자에 입력된다.
여기서, 핸들방향설정부가 설치되는 이유는 제1버퍼부로 핸들의 방향을 설정하기 위함이다.
상기 제1 버퍼부(130)는 입력단자 일측에 홀 이펙트 엔코더부(110)의 A채널, B채널 출력단자와 연결되어, 입력단자 타측에 핸들방향설정부의 Q 출력단자가 연결되어, 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키며, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키는 역할을 한다.
이는 도 5에서 도시한 바와 같이, 16V8로 구성되고, 입력단자 I1에 홀 이펙트 엔코더부의 B채널이 연결되고, 입력단자 I2에 홀 이펙트 엔코더부의 A채널이 연결되어, 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 입력받아 출력단자 FO를 통해 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 입력받아 출력단자 F1을 통해 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키며, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 입력받아 출력단자 F2를 통해 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 입력받아 출력단자 F3를 통해 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키며, 입력단자 I4에 제2 버퍼부의 출력단자 F0가 연결되어 우측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 우측-"Zero"축 복귀체크신호가 입력되고, 입력단자 I5에 제3 버퍼부의 출력단자 F0가 연결되어 좌측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 좌측-"Zero"축 복귀체크신호가 입력되며, 입력단자 I6에 저항(R1)과 캐패시터(C1)가 연결되어 핸들의 "Zero"축을 설정하며, 입력단자 I9단자에 핸들방향설정부의 출력단자(Q)가 연결되어, 핸들의 방향에 따른 클럭펄스신호를 입력받고, 출력단자 F0와 F1에 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부의 업단자(UP)와 다운단자(DOWN)가 연결되며, 출력단자 F2와 F3에 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부의 업단자(UP)와 다운단자(DOWN)가 연결되어 구성된다.
여기서, 입력단자 I6에 저항(R1)과 캐패시터(C1)가 연결되어 핸들의 "Zero"축을 설정한다는 것은, 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때 어느 위치가 "Zero"축인가를 RC 시정수 값에 의해 차량이 만들어지는 초창기부터 미리 설정하는 것으로, 본 발명에서는 수직기준선을 "Zero"축으로 설정한다.
상기 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부(140)는 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호에 따라 정수 일자리와 정수 십자리로 다운(DOWN) 카운팅시키는 역할을 한다.
이는 정수 일자리로 업/다운 카운팅시키는 제1 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터와, 정수 십자리로 업/다운 카운팅시키는 제2 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터로 구성된다.
여기서, 제1 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터는 74HC193으로 구성되고, UP입력단자에 제1버퍼부의 F0 출력단자가 연결되고, DOWN 단자에 제1버퍼부의 F1 출력단자가 연결되며, 출력단자 QA~QD에 4비트어드레스로 제1 컨넥터와 제2 버퍼부가 연결되고, 출력단자 BO에 제2 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 DOWN입력단자가 연결되고, 출력단자 CO에 제2 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 UP 입력단자가 연결되어 구성된다.
상기 제2 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터는 도 5에서 도시한 바와 같이, 74HC193으로 구성되고, UP입력단자에 제1 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 CO가 연결되며, DOWN 입력단자에 제1 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 BO가 연결되고, 출력단자 QA~QD에 4비트어드레스로 제1 컨넥터와 제2 버퍼부가 연결되어 구성된다.
상기 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부(150)는 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호에 따라 정수 일자리와 정수 십자리로 다운(DOWN) 카운팅시키는 역할을 한다.
이는 정수 일자리로 업/다운 카운팅시키는 제1 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터와, 정수 십자리로 업/다운 카운팅시키는 제2 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터로 구성된다.
여기서, 제1 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터는 74HC193으로 구성되고, UP입력단자에 제1버퍼부의 F0 출력단자가 연결되고, DOWN 단자에 제1버퍼부의 F1 출력단자가 연결되며, 출력단자 QA~QD에 4비트어드레스로 제1 컨넥터와 제2 버퍼부가 연결되고, 출력단자 BO에 제2 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 DOWN입력단자가 연결되고, 출력단자 CO에 제2 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 UP 입력단자가 연결되어 구성된다.
상기 제2 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터는 74HC193으로 구성되고, UP입력단자에 제1 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 CO가 연결되며, DOWN 입력단자에 제1 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 BO가 연결되고, 출력단자 QA~QD에 4비트어드레스로 제1 컨넥터와 제2 버퍼부가 연결되어 구성된다.
상기 제2버퍼부(160)는 상기 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 전달받아 우측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 우측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보내는 역할을 한다.
이는 16V8로 구성된다.
즉, 입력단자 I1~I4에 제1 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 QA~QD가 연결되어, 4비트어드레스로 정수 일자리의 업/다운카운팅값을 전달받고, 입력단자 I5~I8에 제1 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 QA~QD가 연결되어, 4비트어드레스로 정수 십자리의 업/다운카운팅값을 전달받으며, 출력단자 F0가 제1 버퍼부의 입력단자 I4와 연결되어, 제1 버퍼부로 우측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 우측-"Zero"축 복귀체크신호를 전달하도록 구성된다.
상기 제3버퍼부(170)는 상기 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 입력받아 좌측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 좌측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보내는 역할을 한다.
이는 16V8로 구성된다.
즉, 입력단자 I1~I4에 제1 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 QA~QD가 연결되어, 4비트어드레스로 정수 일자리의 업/다운카운팅값을 전달받고, 입력단자 I5~I8에 제1 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 출력단자 QA~QD가 연결되어, 4비트어드레스로 정수 십자리의 업/다운카운팅값을 전달받으며, 출력단자 F0가 제1 버퍼부의 입력단자 I5와 연결되어, 제1 버퍼부로 좌측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 좌측-"Zero"축 복귀체크신호를 전달하도록 구성된다.
상기 제1 컨넥터부(180)는 상기 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값과, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 8비트 다운(DOWN)카운팅값을 8비트 컨넥터핀으로 연결시켜 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀과 연결시키는 역할을 한다.
상기 제2 컨넥터부(190)는 상기 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값과, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 8비트 다운(DOWN)카운팅값을 8비트 컨넥터핀으로 연결시켜 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀과 연결시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)(200)에 관해 설명한다.
상기 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)(200)은 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측에 하나씩 설치된 4륜 구동모터에 1:1 연결되고, 홀 이펙트 엔코더모듈로부터 전달받은 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값, 그리고, 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 컴백하는 "Zero"축 복귀체크신호를 분석하여, 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드 중 어느 하나를 선택하여 구동시키고, 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 회전방향을 출력시키는 역할을 한다.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 휠센서(210), 임펄스생성부(220), FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(230), FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(240), RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(250), RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(260), FRM/FLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(270), FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(280), FRM/RRM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(290), 마이컴부(292), 4륜 구동모터모듈(294), 좌?우회전 방향제어모듈(296)로 구성된다.
상기 휠센서(210)는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측에 하나씩 설치되어 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드시 바퀴의 회전속도를 센싱하여 마이컴부(Micro Computer)로 전달하는 역할을 한다.
상기 임펄스생성부(220)는 클럭 인에이블의 T0시간이 끝나는 시점에 CLK 신호를 생성시키고, CLK 신호에 의해 차 바퀴 휠에서 검출하여 카운터한 값을 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)에 저장한 후, CLK 신호가 다운될 시점에 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키고 클럭 인에이블의 다음 T0시간에 대기하도록 임펄스를 발생시키는 역할을 한다.
이는 도 6에서 도시한 바와 같이, C_RST 임펄스 생성부(U12A), 버퍼(U13), CLK 임펄스 생성부(U12B)로 구성된다.
상기 C_RST 임펄스 생성부(U12A)는 클럭 인에이블 타임이 끝나는 시점인 다운 펄스이고, CLK 신호가 다운될 시점에 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키고 클럭 인에이블의 다음주기의 T0시간에 대기하도록 임펄스를 발생시키는 역할을 한다. 이는 Q단자가 버퍼(U13)의 I0 입력단자에 입력된다.
그리고, R90과 C27의 시정수 값에 의해 1㎛sec C_RST 임펄스를 생성시킨다.
여기서, C_RST 임펄스 생성부(U12A)가 설치되는 이유는 클럭주기별로 차량 바퀴의 디지털 회전수(RPM)를 표시한 후, 속도 변환시 다음 클럭주기별로 새로운 차량바퀴의 디지털 회전수(RPM)가 표시되도록 기존의 차량바퀴에 관한 디지털 회전수(RPM)를 클리어 시키기 위한 시점을 설정하기 위함이다.
상기 버퍼(U13)는 클럭 인에이블의 T0시간이 끝나는 시점에 CLK 신호를 생성시키고, CLK 신호에 의해 차 바퀴 휠에서 검출하여 카운터한 값을 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)에 출력시킨 후, CLK 신호가 다운될 시점에 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 역할을 한다.
이는 입력단자 I0에 클럭 다운타이밍 홀드부(U12A)의 Q단자가 연결되고, 입력단자 I1에 클럭 인에이블 신호가 입력되고, 입력단자 I5단자에 차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터 회전수를 카운터한 값이 입력되며, 입력단자 I6단자에 차량 앞바퀴 좌측의 4륜 구동모터 회전수를 카운터한 값이 입력되고, 입력단자 I7단자에 차량 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터 회전수를 카운터한 값이 입력되고, 출력단자 F0단자에 CLK 신호가 출력되어 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)에 출력시켜며, 출력단자 F1 단자에 C_RST 신호가 출력되고, 출력단자 F2단자에 클럭 인에이블 파형의 반전신호가 출력되어, 클럭 업타이밍 홀드부(U12B)의 CLK 단자에 입력되고, 출력단자 F3단자에 차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터 회전수를 카운터한 값이 출력되어 FRM용 제1 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 UP단자에 연결되고, 출력단자 F4단자에 차량 앞바퀴 좌측의 4륜 구동모터 회전수를 카운터한 값이 출력되어 FLM용 제1 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 UP단자에 연결되며, 출력단자 F5단자에 차량 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터 회전수를 카운터한 값이 출력되어 RRM용 제1 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 UP단자에 연결되고, 출력단자 F6단자에 차량 뒷바퀴 좌측의 4륜 구동모터 회전수를 카운터한 값이 출력되어 RLM용 제1 싱크러너스 BCD 업다운 카운터의 UP단자에 연결되어 구성된다.
상기 CLK 임펄스 생성부(U12B)는 클럭 인에이블신호와 휠센서 카운터수를 입력받아 클럭 인에이블 타임(T0)이 끝나는 시점에 CLK 신호를 발생시키는 역할을 한다. 이는 Q단자가 클럭 다운타이밍 홀드부의 CLK 입력단자에 입력된다.
그리고, R91과 C28의 시정수 값에 의해 1㎛sec CLK 임펄스를 생성시킨다.
상기 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(230)는 차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 앞바퀴의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/FLM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터는 마이컴부의 제어하에 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드가 진행되면 주행중 우회전모드의 운행에 관한 기준값이 되는 PWM 시그널을 보정하는 기능을 수행한다.
상기 FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(240)는 차량 앞바퀴 좌측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 앞바퀴의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/FLM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)는 마이컴부의 제어하에 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드가 진행되면 주행중 좌회전모드의 운행에 관한 기준값이 되는 PWM 시그널을 보정하는 기능을 수행한다.
상기 RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(250)는 차량 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 뒷바퀴 우측의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/RRM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(250)는 마이컴부의 제어하에 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드가 진행되면 후진 우회전모드의 운행에 관한 기준값이 되는 PWM 시그널을 보정하는 기능을 수행한다.
상기 RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(260)는 차량 뒷바퀴 좌측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 뒷바퀴 좌측의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/RLM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(260)는 마이컴부의 제어하에 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드가 진행되면 후진 좌회전모드의 운행에 관한 기준값이 되는 PWM 시그널을 보정하는 기능을 수행한다.
상기 FRM/FLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(270)는 차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FRM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 기준으로 설정한 상태에서, 차량 앞바퀴 좌측의 4륜 구동모터에서 측정한 FLM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 비교한 후, 비교데이터 값을 마이컴(Micro Computer)으로 전달시키는 역할을 한다.
상기 FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(280)는 차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FRM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 기준으로 설정한 상태에서, 차량 뒷바퀴 좌측의 4륜 구동모터에서 측정한 RLM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 비교한 후, 비교데이터 값을 마이컴(Micro Computer)으로 전달시키는 역할을 한다.
상기 FRM/RRM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(290)는 차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FRM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 기준으로 설정한 상태에서, 차량 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FLM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 비교한 후, 비교데이터 값을 마이컴(Micro Computer)으로 전달시키는 역할을 한다.
상기 마이컴부(292)는 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드 중 어느 하나를 선택하여 구동시키고, FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator), FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator), FRM/FLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)로부터 전달된 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 좌?우회전방향을 출력시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 8051마이크로프로세서로 이루어진다.
도 7에서 도시한 바와 같이, 출력단자 P1.0단자에 4륜 구동모터모듈(298)의 FR(Front Right)용 DC모터, FL(Front Left)용 DC모터, RL(Rear Left)용 DC모터, RR(Rear Righ t)용 DC모터를 구동시키는 클럭신호(D_CLK)를 출력시키고, 출력단자 P1.1단자에 제1 JMC IC칩이 연결되어 PWM 클리어 신호(PWM_CLR)를 출력시키며, 출력단자 P1.2단자에 제1 JMC IC칩이 연결되어 클럭인에이블(CLK_EN)신호를 출력시키고, 출력단자 P1.3단자에 FR용 주행중 우회전모드 구동신호출력부, FL용 주행중 우회전모드 구동신호출력부, FR용 후진 우회전모드 구동신호출력부, FL용 후진 우회전모드 구동신호출력부가 연결되어 주행중 우회전모드 구동신호, 후진 우회전모드 구동신호를 출력시키며, 출력단자 P1.4단자에 FR용 주행중 좌회전모드 구동신호출력부, FL용 주행중 좌회전모드 구동신호출력부, FR용 후진 좌회전모드 구동신호출력부, FL용 후진 좌회전모드 구동신호출력부가 연결되어 주행중 좌회전모드 구동신호, 후진 좌회전모드 구동신호를 출력시키고, RESET 단자에 채터링방지회로가 연결되어, RC 시정수값에 의해 차량시동시 발생되는 채터링을 방지하며, WR단자에 쓰기명령신호(WR)가 출력되고, RD단자에 읽기명령신호(RD)가 출력되며, X1과 X2단자에 11.0592MHZ의 크리스탈 발진기가 연결되며, P2.0~P2.2단자에 3비트 어드레스 단자(A8,A9,A10)가 출력되고, P0.0~P0.7단자에 디스플레이부의 출력단자가 연결되어 8비트 디지털 신호가 입력되고, 또는 P0.0~P0.7단자에 FRM/FLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(270), FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(280), FRM/RRM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(290)의 출력단자가 연결되어 8비트 디지털 신호가 입력되며, 또는 P0.0~P0.7단자에 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(230)의 출력단자가 연결되어 8비트 디지털 신호가 입력되고, 또는 P0.0~P0.7단자에 제1 AD컨버터부, 제2 AD컨버터부, 제3 AD컨버터부, 제4 AD컨버터부의 출력단자가 연결되어 8비트 디지털 신호가 입력되며, P2.3단자에 좌?우회전 방향제어모듈(296)의 스테핑모터의 입력단자가 연결되어 클럭 인에이블 타임 주기별로 주행중 좌회전모드 구동신호, 주행중 우회전모드 구동신호, 후진 좌회전모드 구동신호, 후진 우회전모드 구동신호를 출력시키며, P2.4단자에 GNL센서의 출력단자가 연결되어 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드시 회전되는 바퀴의 회전속도를 전달받도록 구성된다.
상기 4륜 구동모터모듈(294)은 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측에 하나씩 설치되어 연결되고, 4채널 PWM 모듈로 PWM 신호를 입력받아 구동되고, 클럭 인에이블 타임 주기별로 마이컴부의 전진모드, 후진모드에 따라 전진, 후진되며, 이때 전진, 후진시, 출력되는 4륜 구동모터의 회전수를 아날로그 값으로 변환시킨 후 마이컴부로 피드백시키는 역할을 한다.
이는 FR(Front Right)용 DC모터부(294a), FL(Front Left)용 DC모터부(294b), RL(Rear Left)용 DC모터부(294c), RR(Rear Right)용 DC모터부(294d)로 구성된다.
상기 좌?우회전 방향제어모듈(296)은 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측에 하나씩 독립적으로 설치되어 연결되고, 클럭 인에이블 타임 주기별로 마이컴부로부터 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드에 따른 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값을 전달받아, 주행중 좌회전, 주행중 우회전, 후진 우회전, 후진 좌회전시키며, 이때 주행중 좌회전, 주행중 우회전, 후진 우회전, 후진 좌회전시, 휠센서의 회전수를 아날로그 값으로 변환시킨 후 마이컴부로 피드백시키는 역할을 한다.
이는 스테핑모터(296a), 윔휠(296b), 윔기어(296c), 바퀴조향링크기구(296d)로 구성된다.
상기 스테핑모터(296a)는 마이컴부로부터 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드에 따른 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값을 전달받아 5°~50°각도씩 회전력을 발생시켜 윔휠로 전달시키는 역할을 한다.
이는 입력 펄스 수와 모터의 회전각도가 완전히 비례하므로 회전각도를 정확하게 제어하는 특성을 가진다.
본 발명에 따른 스테핑모터는 하단 일측에 윔휠이 연결되어 구성된다.
본 발명에 따른 스테핑모터는 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값이 10 일때 5°각도씩 회전력을 발생시키도록 구성된다.
상기 스테핑모터는 도 8 및 도 9에서 도시한 바와 같이, 시계방향(CW)으로 회전시키면, 웜휠도 시계방향으로 회전되고, 윔휠에 맞물리 웜기어는 좌측 수평운동을 하도록 구성된다.
반대로, 반시계방향(CCW)으로 회전시키면, 웜휠도 반시계방향으로 회전되고, 윔휠에 맞물리 웜기어는 우측 수평운동을 하도록 구성된다.
상기 윔휠(296b)은 스테핑모터로부터 회전력을 전달받아 서로 직교하는 웜기어로 회전력을 전달시키는 역할을 한다.
이는 원통드럼형상으로 형성되고, 표면에 복수개의 기어이가 형성되어 웜기어의 기어이와 1:1로 맞물리면서 회전력을 전달시킨다.
상기 웜기어(296c)는 웜휠로부터 전달받은 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 바퀴에 설치된 바퀴조향링크기구에 전달시키는 역할을 한다.
이는 봉형상으로 형성되고, 헤드부에 복수개의 스크류기어이가 형성되어 웜휠의 기어이와 1:1로 맞물리면서 회전력을 전달시킨다.
그리고, 후단부에 바퀴조향링크기구와 연결되는 연결축이 형성되고, 이는 지지플레이트의 안내레일홈을 따라 좌우 수평이동된다.
본 발명에 따른 지지플레이트의 안내레일홈의 최대 좌우 수평거리를 15cm로 구성한다.
여기서, 연결축은 바퀴조향링크기구쪽으로 좌우 직선운동을 전달시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 웜기어의 연결축은 윔휠의 회전각도 5°간격에 따라 지지플레이트의 안내레일홈을 따라 1cm씩 좌우 수평이동되도록 구성된다. 여기서, 연결축이 지지플레이트의 안내레일홈을 따라 좌우 수평이동하는 거리는 사용자의 목적과 용도에 따라 1cm~5cm로 다양하게 설정할 수가 있다.
또한, 본 발명에 따른 웜기어는 차량 앞바퀴 좌측과 우측에 따라 동작방향이 서로 다르게 동작된다.
즉, 도 10 및 도 11에서 도시한 바와 같이, 차량 앞바퀴 좌측에서 웜휠이 시계방향으로 회전되면 좌측 수평이동되어, 바퀴조향링크기구쪽으로 좌측수평운동을 전달시켜 제3축 링크부가 오므려진 상태가 되도록 동작시키고, 반대로 웜휠이 반시계방향으로 회전되면 우측 수평이동되어, 바퀴조향링크기구쪽으로 우측수평운동을 전달시켜 제3축 링크부가 펼쳐진 상태가 되도록 동작시킨다.
한편, 차량 앞바퀴 우측에서 윔휠이 시계방향으로 회전되면 좌측 수평이동되어, 바퀴조향링크기구쪽으로 좌측수평운동을 전달시켜 제3축 링크부가 펼쳐진 상태가 되도록 동작시키고, 반대로 웜휠이 반시계방향으로 회전되면 우측 수평이동되어, 바퀴조향링크기구쪽으로 우측수평운동을 전달시켜 제3축 링크부가 오므려진 상태가 되도록 동작시킨다.
상기 바퀴조향링크기구(296d)는 웜기어로부터 좌우 직선운동을 전달받아 바퀴의 방향을 좌회전 또는 우회전시키는 역할을 한다.
이는 웜기어의 연결축과 연결되는 제1축 링크부(296d-1)와, 바퀴 일측과 웜기어를 지지하는 지지플레이트와 연결되는 제2축 링크부(296d-2)와, 바퀴 타측과 제1축 링크부 일측과 제2축링크부 일측이 연결되는 제3축 링크부(296d-3)가 구성된다.
그리고, 본 발명에 따른 바퀴조향링크기구는 웜기어가 1cm간격으로 지지플레이트의 안내레일홈을 따라 좌우 수평이동될 때, 웜기어로부터 좌우 직선운동을 전달받아 바퀴의 회전각(θ)을 3°씩 좌우로 회전시키도록 구성된다. 여기서, 바퀴의 회전각은 사용자의 목적과 용도에 따라 1°~30°로 다양하게 설정할 수가 있다.
본 발명에 따른 바퀴조향링크기구는 도 10 및 도 11에서 도시한 바와 같이, 핸들이 우회전될 때, 웜기어로부터 우측 직선운동을 전달받아, 제3축 링크부가 펼쳐진상태에서 차량의 앞바퀴 좌측을 우회전시키고, 핸들이 좌회전될 때 윔기어로부터 우측 직선운동을 전달받아, 제3축 링크부가 오므려진 상태에서 차량의 앞바퀴 좌측을 좌회전시킨다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 좌?우회전 방향제어모듈(296)은 클럭 인에이블 타임 주기별로 마이컴부로부터 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드에 따른 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값을 전달받아, 표 1과 같이 설정된 스테핑모터의 회전각, 웜기어의 연결축 좌우수평이동거리, 바퀴조향링크기구를 통한 바퀴의 회전각에 따라 차량의 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측을 주행중 좌회전, 주행중 우회전, 후진 우회전, 후진 좌회전시킬 수가 있다.
핸들의 좌우회전각도 20° 40° 60° 80° 100° 120° 140° 160° 180°
핸들의 좌우측방향회전 카운트값 10 20 30 40 50 60 70 80 90
스테핑모터회전각 5° 10 15 20 25° 30° 35° 40° 45°
웜기어의 연결축 좌우수평이동거리 1cm 2cm 3cm 4cm 5cm 6cm 7cm 8cm 9cm
바퀴조향링크기구를 통한 바퀴의 회전각 3° 6° 9° 12° 15° 18° 21° 24° 27°
이하, 본 발명에 따른 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차의 동작과정에 관해 설명한다.
[주행중 좌회전모드 ]
이는 고속도로 주행 중 곡선도로상에서 핸들을 좌회전시켰을 때, 차량앞바퀴 좌측과 차량앞바퀴 우측이 좌회전되면서 차량 전체가 좌회전되는 모드를 말한다.
먼저, 도 8에서 도시한 바와 같이, 핸들이 "Zero"축을 기준으로 120°회전각을 이루며 좌회전되면, 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)에서 A채널과, A채널에 대하여 90°위상차를 갖는 B채널의 디지털 신호를 발생시켜 제1 버퍼부와 핸들방향설정부로 전달시킨다.
이어서, 핸들방향설정부(120)에서 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시킨다.
이어서, 제1버퍼부에서 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시킨다.
이어서, 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부에서 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시킨다.
이어서, 제3버퍼부(170)에서 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 입력받아 좌측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 좌측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보낸다.
이어서, 제2 컨넥터부(190)에서 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값을 8비트 컨넥터핀의 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀으로 연결시켜 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)으로 전송시킨다.
여기서, 8비트 업(UP)카운팅값은 표 1에 설정된 바와 같이, 60으로 설정된다.
이어서, 4륜 구동모터 컨트롤모듈에서 홀 이펙트 엔코더모듈부로부터 전달받은 핸들의 좌측방향회전 카운트값(60)과 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 컴백하는 좌측-"Zero"축 복귀체크신호를 분석하여, 주행중 좌회전모드를 선택하여 구동시키고, 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 회전방향을 출력시킨다.
즉, 좌?우회전 방향제어모듈(296)에서 클럭 인에이블 타임 주기별로 마이컴부로부터 주행중 좌회전모드에 따른 핸들의 좌측방향회전 카운트값 60을 전달받아, 스테핑모터의 회전각 30°, 웜기어의 연결축 좌우수평이동거리 6cm, 바퀴조향링크기구를 통한 바퀴의 회전각 18°로 설정하여 차량의 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측을 주행중 좌회전시킨다.
[주행중 우회전모드 ]
이는 고속도로 주행 중 곡선도로상에서 핸들을 우회전시켰을 때, 차량앞바퀴 좌측과 차량앞바퀴 우측이 우회전되면서 차량 전체가 우회전되는 모드를 말한다.
먼저, 도 9에서 도시한 바와 같이, 핸들이 "Zero"축을 기준으로 140°회전각을 이루며 우회전되면, 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)에서 A채널과, A채널에 대하여 90°위상차를 갖는 B채널의 디지털 신호를 발생시켜 제1 버퍼부와 핸들방향설정부로 전달시킨다.
이어서, 핸들방향설정부(120)에서 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시킨다.
이어서, 제1버퍼부에서 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시킨다.
이어서, 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부에서 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시킨다.
이어서, 제2버퍼부(160)에서 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 전달받아 우측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 우측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보낸다.
이어서, 제1 컨넥터부(180)에서 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값을 8비트 컨넥터의 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀과 연결시켜 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)으로 전송시킨다.
여기서, 8비트 업(UP)카운팅값은 표 1에 설정된 바와 같이, 70으로 설정된다.
이어서, 4륜 구동모터 컨트롤모듈에서 홀 이펙트 엔코더모듈부로부터 전달받은 핸들의 우측방향회전 카운트값과 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 컴백하는 우측-"Zero"축 복귀체크신호를 분석하여, 주행중 우회전모드를 선택하여 구동시키고, 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 회전방향을 출력시킨다.
즉, 좌?우회전 방향제어모듈(296)에서 클럭 인에이블 타임 주기별로 마이컴부로부터 주행중 우회전모드에 따른 핸들의 우측방향회전 카운트값 70을 전달받아, 스테핑모터의 회전각 35°, 웜기어의 연결축 좌우수평이동거리 7cm, 바퀴조향링크기구를 통한 바퀴의 회전각 21°로 설정하여 차량의 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측을 주행중 우회전시킨다.
[후진 좌회전모드 ]
이는 차량이 후진하고, 핸들을 좌회전시켰을 때, 차량앞바퀴 좌측과 차량앞바퀴 우측이 좌회전되면서 차량 전체가 후진 좌회전되는 모드를 말한다.
먼저, 핸들이 후진 좌회전되면, 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)에서 A채널과, A채널에 대하여 90°위상차를 갖는 B채널의 디지털 신호를 발생시켜 제1 버퍼부와 핸들방향설정부로 전달시킨다.
이어서, 핸들방향설정부(120)에서 핸들이 "Zero"축에서 후진 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키고, 핸들이 후진 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시킨다.
이어서, 제1버퍼부에서 핸들이 "Zero"축에서 후진 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 후진 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시킨다.
이어서, 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부에서 핸들이 "Zero"축에서 후진 좌회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시키고, 핸들이 후진 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호에 따라 정수 일자리와 정수 십자리로 다운(DOWN) 카운팅시킨다.
이어서, 제3버퍼부(170)에서 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 입력받아 후진 좌측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 좌측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보낸다.
이어서, 제2 컨넥터부(190)에서 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값과, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 8비트 다운(DOWN)카운팅값을 8비트 컨넥터핀의 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀으로 연결시켜 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)으로 전송시킨다.
이어서, 4륜 구동모터 컨트롤모듈에서 홀 이펙트 엔코더모듈부로부터 전달받은 핸들의 후진 좌측방향회전 카운트값과 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 컴백하는 좌측-"Zero"축 복귀체크신호를 분석하여, 후진 좌회전모드를 선택하여 구동시키고, 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 회전방향을 출력시킨다.
[후진 우회전모드 ]
이는 차량이 후진하고, 핸들을 우회전시켰을 때, 차량앞바퀴 좌측과 차량앞바퀴 우측이 우회전되면서 차량 전체가 후진 우회전되는 모드를 말한다.
먼저, 핸들이 후진 우회전되면, 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)에서 A채널과, A채널에 대하여 90°위상차를 갖는 B채널의 디지털 신호를 발생시켜 제1 버퍼부와 핸들방향설정부로 전달시킨다.
이어서, 핸들방향설정부(120)에서 핸들이 "Zero"축에서 후진 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키고, 핸들이 후진 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시킨다.
이어서, 제1버퍼부에서 핸들이 "Zero"축에서 후진 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 후진 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시킨다.
이어서, 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부에서 핸들이 "Zero"축에서 후진 우회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시키고, 핸들이 후진 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호에 따라 정수 일자리와 정수 십자리로 다운(DOWN) 카운팅시킨다.
이어서, 제2버퍼부(160)에서 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 전달받아 후진 우측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 우측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보낸다.
이어서, 제1 컨넥터부(180)에서 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값과, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 8비트 다운(DOWN)카운팅값을 8비트 컨넥터의 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀과 연결시켜 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)으로 전송시킨다.
이어서, 4륜 구동모터 컨트롤모듈에서 홀 이펙트 엔코더모듈부로부터 전달받은 핸들의 후진 우측방향회전 카운트값과 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 컴백하는 우측-"Zero"축 복귀체크신호를 분석하여, 후진 우회전모드를 선택하여 구동시키고, 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 회전방향을 출력시킨다.
100 : 홀 이펙트 엔코더모듈 110 : 홀 이펙트 엔코더부
120 : 핸들방향설정부 130 : 제1 버퍼부
140 : 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부
150 : 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부
160 : 제2버퍼부 170 : 제3버퍼부
180 : 제1 컨넥터부 190 : 제2 컨넥터부
200 : 4륜 구동모터 컨트롤모듈

Claims (5)

  1. 4륜구동 전기자동차의 핸들 하단 일측에 설치되어 핸들의 좌측회전클럭 펄스신호와 우측회전클럭 펄스신호를 입력받은 후, "Zero"축을 기준으로 한 좌측방향회전수의 카운트값 또는 우측방향회전수의 카운트값, 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 복귀하는 "Zero"축 복귀체크신호를 동시에 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)로 출력시키는 홀 이펙트 엔코더모듈(Hall Effect Encoder Module)(100)과,
    차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측에 하나씩 설치된 4륜 구동모터에 1:1 연결되고, 홀 이펙트 엔코더모듈로부터 전달받은 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값, 그리고, 핸들의 원상태인 "Zero"축으로 컴백하는 "Zero"축 복귀체크신호를 분석하여, 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드 중 어느 하나를 선택하여 구동시키고, 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 회전방향을 출력시키는 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차.
  2. 제1항에 있어서, 홀 이펙트 엔코더모듈(100)은
    4륜구동 전기자동차의 핸들 하단 일측에 설치되고, A채널과, A채널에 대하여 90°위상차를 갖는 B채널의 디지털 신호를 발생시켜 제1 버퍼부와 핸들방향설정부로 전달시키는 홀 이펙트 엔코더부(110)와,
    입력단자 일측에 홀 이펙트 엔코더부의 A채널과 B채널에 연결되고, 출력단자(Q)가 제1 버퍼부의 입력단자에 연결되어, 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키며, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호를 발생시켜 제1 버퍼부로 전달시키는 핸들방향설정부(120)와,
    입력단자 일측에 홀 이펙트 엔코더부(110)의 A채널, B채널 출력단자와 연결되고, 입력단자 타측에 핸들방향설정부의 Q 출력단자가 연결되어, 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키며, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키는 제1버퍼부(130)와,
    핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호에 따라 정수 일자리와 정수 십자리로 다운(DOWN) 카운팅시키는 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부(140)와,
    핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호에 따라 정수 일자리와, 정수 십자리로 업(UP)카운팅시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, 제1버퍼부로부터 전달받은 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호에 따라 정수 일자리와 정수 십자리로 다운(DOWN) 카운팅시키는 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부(150)와,
    상기 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 전달받아 우측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 우측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보내는 제2버퍼부(160)와,
    상기 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 8비트 업/다운카운팅값을 입력받아 좌측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 좌측-"Zero"축 복귀체크신호를 제1 버퍼부로 보내는 제3버퍼부(170)와,
    상기 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값과, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 8비트 다운(DOWN)카운팅값을 8비트 컨넥터의 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀과 연결시키는 제1 컨넥터부(180)와,
    상기 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로부터 전달된 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 8비트 업(UP)카운팅값과, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 8비트 다운(DOWN)카운팅값을 8비트 컨넥터의 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module) 접속핀과 연결시키는 제2 컨넥터부(190)로 구성되는 것을 특징으로 하는 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 버퍼부(130)는
    입력단자 I1에 홀 이펙트 엔코더부의 B채널이 연결되고, 입력단자 I2에 홀 이펙트 엔코더부의 A채널이 연결되어, 핸들이 "Zero"축에서 우회전될 때 "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 입력받아 출력단자 FO를 통해 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 우회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 입력받아 출력단자 F1을 통해 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키며, 핸들이 "Zero"축에서 좌회전될 때 "H(하이)"의 좌회전 클럭 펄스신호 + 업(UP)카운팅신호를 입력받아 출력단자 F2를 통해 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키고, 핸들이 좌회전된 후 "Zero"축으로 컴백했을 때, "L(로우)"의 우회전 클럭 펄스신호 + 다운(DOWN)카운팅신호를 입력받아 출력단자 F3를 통해 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부로 출력시키며, 입력단자 I4에 제2 버퍼부의 출력단자 F0가 연결되어 우측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 우측-"Zero"축 복귀체크신호가 입력되고, 입력단자 I5에 제3 버퍼부의 출력단자 F0가 연결되어 좌측회전된 핸들이 원상태인 "Zero"축으로 복귀했는지 여부를 체크한 좌측-"Zero"축 복귀체크신호가 입력되며, 입력단자 I6에 저항(R1)과 캐패시터(C1)가 연결되어 핸들의 "Zero"축을 설정하며, 입력단자 I9단자에 핸들방향설정부의 출력단자(Q)가 연결되어, 핸들의 방향에 따른 클럭펄스신호를 입력받고, 출력단자 F0와 F1에 핸들좌회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부의 업단자(UP)와 다운단자(DOWN)가 연결되며, 출력단자 F2와 F3에 핸들우회전용 싱크러너스 BCD 업다운 카운터부의 업단자(UP)와 다운단자(DOWN)가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차.
  4. 제1항에 있어서, 상기 4륜 구동모터 컨트롤모듈(4-Wheel Drive Control Module)(200)은
    차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측에 하나씩 설치되어 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드시 바퀴의 회전속도를 센싱하여 마이컴부(Micro Computer)로 전달하는 휠센서(210)와,
    클럭 인에이블의 T0시간이 끝나는 시점에 CLK 신호를 생성시키고, CLK 신호에 의해 차 바퀴 휠에서 검출하여 카운터한 값을 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter), RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)에 저장한 후, CLK 신호가 다운될 시점에 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키고 클럭 인에이블의 다음 T0시간에 대기하도록 임펄스를 발생시키는 임펄스생성부(220)와,
    차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 앞바퀴의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/FLM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 FRM용(Front Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(230)와,
    차량 앞바퀴 좌측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 앞바퀴의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/FLM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 FLM용(Front Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(240)와,
    차량 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 뒷바퀴 우측의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/RRM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 RRM용(Real Right Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(250)와,
    차량 뒷바퀴 좌측의 4륜 구동모터에 설치되고, 임펄스생성부의 클럭(CLK) 신호에 의해 동작되어 차량 뒷바퀴 좌측의 지름을 연산한 상태에서 한 바퀴를 회전하였을 때 휠센서 카운터수와 동일하게 설정한 후, 속도 변화시 정수 세자리와, 소수점 첫째자리로 이루어진 4자리 디지털 회전수(RPM)를 저장하고, 이를 다시 FRM/RLM용 4 디지트 비교기로 8비트씩 출력시키며, 임펄스생성부의 C_RST 신호에 의해 카운터를 리셋시키는 RLM용(Real Left Motor) 4-디지트 알피엠 미터(Digit Rpm Meter)(260)와,
    차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FRM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 기준으로 설정한 상태에서, 차량 앞바퀴 좌측의 4륜 구동모터에서 측정한 FLM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 비교한 후, 비교데이터 값을 마이컴(Micro Computer)으로 전달시키는 FRM/FLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(270)와,
    차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FRM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 기준으로 설정한 상태에서, 차량 뒷바퀴 좌측의 4륜 구동모터에서 측정한 RLM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 비교한 후, 비교데이터 값을 마이컴(Micro Computer)으로 전달시키는 FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(280)와,
    차량 앞바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FRM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 기준으로 설정한 상태에서, 차량 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터에서 측정한 FLM용 4-디지트 알피엠 미터의 회전수(RPM)를 비교한 후, 비교데이터 값을 마이컴(Micro Computer)으로 전달시키는 FRM/RRM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)(290)와,
    주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드 중 어느 하나를 선택하여 구동시키고, FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator), FRM/RLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator), FRM/FLM용 4 디지트 비교기(Digit Comparator)로부터 전달된 차량 바퀴들간의 4륜 구동모터 회전수(RPM)에 관한 비교데이터 출력값을 비교하여 보정처리한 후, 보정이 요구되는 차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측의 4륜 구동모터쪽으로 회전속도신호와 좌?우회전방향을 출력시키도록 제어하는 마이컴부(292)와,
    차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측, 뒷바퀴 우측에 하나씩 설치되어 연결되고, 4채널 PWM 모듈로 PWM 신호를 입력받아 구동되고, 클럭 인에이블 타임 주기별로 마이컴부의 전진모드, 후진모드에 따라 전진, 후진되며, 이때 전진, 후진시, 출력되는 4륜 구동모터의 회전수를 아날로그 값으로 변환시킨 후 마이컴부로 피드백시키는 4륜 구동모터모듈(294)와,
    차량 앞바퀴 좌측, 앞바퀴 우측에 하나씩 독립적으로 설치되어 연결되고, 클럭 인에이블 타임 주기별로 마이컴부로부터 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드에 따른 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값을 전달받아, 주행중 좌회전, 주행중 우회전, 후진 우회전, 후진 좌회전시키며, 주행중 좌회전, 주행중 우회전, 후진 우회전, 후진 좌회전시, 휠센서의 회전수를 아날로그 값으로 변환시킨 후 마이컴부로 피드백시키는 좌?우회전 방향제어모듈(296)이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차.
  5. 제1항에 있어서, 상기 좌?우회전 방향제어모듈(296)은
    마이컴부로부터 주행중 좌회전모드, 주행중 우회전모드, 후진 좌회전모드, 후진 우회전모드에 따른 핸들의 좌측방향회전 카운트값 또는 우측방향회전 카운트값을 전달받아 5°~50°각도씩 회전력을 발생시켜 윔휠로 전달시키는 스테핑모터(296a)와,
    스테핑모터로부터 회전력을 전달받아 서로 직교하는 웜기어로 회전력을 전달시키는 윔휠(296b)과,
    웜휠로부터 전달받은 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 바퀴에 설치된 바퀴조향링크기구에 전달시키는 웜기어(296c)와,
    웜기어로부터 좌우 직선운동을 전달받아 바퀴의 방향을 좌회전 또는 우회전시키는 바퀴조향링크기구(296d)로 구성되는 것을 특징으로 하는 홀 이펙트 엔코더모듈이 부착된 디지털 핸들을 통한 4륜구동 전기자동차.
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