KR20190116499A - 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템 - Google Patents

전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템으로서, 제어 시스템은 샤프트(1b)에 실장된 손잡이(1)를 포함하되, 해당 손잡이에는 위치 센서(2)가 장착되고, 그리고 손잡이(1)의 회전에 대항하는 복귀력 모멘트를 생성하도록 손잡이(1)에 일단부에 의해 고정되는 리턴 스프링(3)이 장착된다. 시스템은 샤프트(1b)에 실장된 캠(5a, 5b)을 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 작동기(4a, 4b)를 포함하고 그리고 상기 적어도 하나의 작동기는
Figure pct00005
리턴 스프링(3)의 타단부가 부착되는 캠(5a)의 위치에 따라 리턴 스프링(3)의 예비하중을 변경시킬 수 있고, 그리고/또는
Figure pct00006
손잡이의 단부 정지부(6)와 협업함으로써 손잡이(1)의 이동을 변경시킬 수 있으며, 단부 정지부(6)는 이동의 끝에서 캠(5b)과 접촉된다.

Description

전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템
본 발명의 기술 분야는 차량용 인간-기계 인터페이스, 더 구체적으로, 손잡이 형태의 이러한 인터페이스이다.
역사상, 모터사이클의 스로틀 제어(throttle control)는 기체 손잡이가 케이블에 의해 흡기 시스템에 연결되는 기계적 기체 제어였다. 케이블 제어는 상기 시스템의 리턴 스프링의 복귀력에 기인하여 흡기 시스템(일반적으로 버터플라이 밸브 또는 슬라이드 밸브)의 개방 정도에 관한 피드백을 하는 것을 가능하게 한다.
"라이드-바이-와이어(ride-by-wire)" 또는 전자 제어 시스템으로서 또한 알려진, 전자 스로틀 제어(electronic throttle control: ETC) 시스템이 장착되는 모터사이클은 위치 센서에 연결되는 스로틀 손잡이를 포함한다.
이러한 시스템에서, 손잡이는 복귀력이 요구되는 회전력에 따라 변경되는 완전히 기계적 제어 시스템에서 흡기 시스템이 작동될 때 더 이상 흡기 시스템에 연결되는 케이블을 구동시키지 못한다.
피드백의 부재 시, 사용자가 회전력을 위한 요청을 충족시키는 것은 어렵고, 이는 하나의 라이딩 스타일로부터 또 다른 라이딩 스타일까지 폭넓게 변경될 수도 있다.
예를 들어, 손잡이의 강성도는 내부 스프링의 장력에 의존적이고 그리고 설계 또는 조정 후 고정된다.
선택된 강성도에 따라, 손잡이의 사용은 어려울 수도 있거나 또는 심지어 불편할 수도 있거나, 또는 너무 느슨할 수도 있다.
다음의 문서는 종래 기술로부터 공지된다.
문서 제DE 102013213050호는 트래픽에서 속도 또는 거리를 제어하기 위해, 운전자에 의해 페달에 인가되는 압력 및 페달이 눌리는 각도에 의존적인 가속 페달로부터의 힘 피드백의 활성 시스템을 개시한다.
문서 제DE 102011055482호는 활성인 연소 기관 또는 활성인 전기 모터인지에 따라 페달을 누를 때 운전자에게 상이한 느낌을 제공하는, 드라이브를 제공하는 전기 또는 연소 기관 시스템인지에 따라 상태를 변경하여, 운전자가 어떤 드라이브의 형태가 활성인지를 쉽게 인지할 수 있는 하이브리드 차량을 위한 가속 페달을 개시한다.
문서 제US 20110260557호는 가속 페달 리턴 스프링과 병렬로 배열되고 그리고 연소 기관 드라이브로부터 전기-모터 드라이브로 그리고 반대로 전환할 때 페달의 저항을 변경하는 작동기를 개시한다.
문서 제IN2003MU01102호는 핸들바 및 스로틀 손잡이가 장착된 차량의 기체 버터플라이 밸브의 개방을 인지하기 위한 시스템과 관련된다. 손잡이는 절전 모드에 대응하는 특정한 수요 동력의 손잡이 상향의 회전에 증가된 저항점을 제공하는 캠을 포함한다. 이 증가된 저항은 절전 모드를 지나 동력 모드에 진입할 때 이겨내야 하는 캠에 의해 달성된다.
따라서, 이 문서는 운전자가 주행/라이딩 모드의 변화, 예를 들어, 하이브리드 차량의 경우에 연소-기관 모드와 전기 모드 간 또는 연소 기관에서 절전 모드와 동력 모드 간의 변화로 변경되게 하는 디바이스를 개시한다.
따라서, 차량의 제어에 관한 피드백을 제공하는 손잡이가 장착된, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템이 필요하다.
상기 손잡이의 이동이 사용 동안 변경되게 하는 제어 손잡이와 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템이 또한 필요하다.
본 발명의 하나의 주제는 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템에 관한 것이고, 상기 제어 시스템은 샤프트에 실장된 손잡이를 포함하되, 해당 손잡이에는 위치 센서가 장착되고, 그리고 손잡이의 비틀림에 대항하는 리턴 모멘트를 생성하도록 손잡이에 일단부에 의해 고정되는 리턴 스프링이 장착된다. 시스템은 샤프트에 실장된 캠을 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 작동기를 포함하는데, 상기 적어도 하나의 작동기는,
Figure pct00001
리턴 스프링의 타단부가 고정되는 캠의 위치에 따라 리턴 스프링의 예비하중을 변경시킬 수 있고, 그리고/또는
Figure pct00002
손잡이의 단부 정지부와 협업함으로써 손잡이의 이동을 변경시킬 수 있으며, 단부 정지부는 이동의 끝에서 캠과 접촉된다.
리턴 스프링은 손잡이의 샤프트 둘레에 감기는, 나선형 스프링 유형일 수도 있다.
위치 센서는 기계적 또는 자기 상호작용을 사용하는, 손잡이에 부착된 인덱스와 협업하는 인덱스 센서일 수도 있다.
차량은 조향을 제어하는 핸들바가 장착된 차량일 수도 있고, 손잡이는 조향을 제어하는 상기 핸들바의 샤프트에 고정된다.
손잡이는 차량의 가속에 대한 제어를 제공하는 스로틀 손잡이일 수도 있다.
이러한 시스템은 촉각 피드백을 제공하면서, 라이더/운전자 제어를 개선시키는 이점을 제공한다.
차량은 적어도 2개의 바퀴를 가진 모터가 달린 차량일 수도 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 오로지 비제한적인 실시예로써 제공되는 다음의 설명을 읽을 때, 그리고 첨부 도면을 참조하여 명백해질 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 제1 실시형태를 예시하는 도면,
- 도 2는 손잡이의 축을 따라 볼 때, 제1 실시형태에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 주요 구성요소를 예시하는 도면,
- 도 3은 본 발명에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 제2 실시형태를 예시하는 도면, 및
- 도 4는 손잡이의 축을 따라 볼 때, 제2 실시형태에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 주요 구성요소를 예시하는 도면.
본 발명에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템은 라이더/운전자에게 회전력의 요구에 관한 피드백을 제공할 수 있도록 차량의 다른 기능을 제어하는 전자 제어부에 의해 손잡이 스프링의 복귀력의 제어를 허용한다.
전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템은 또한 스로틀 손잡이의 최대 이동에 대한 제어를 허용한다.
도 1은 본 발명에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 제1 실시형태를 예시한다. 시스템은 샤프트(1b)에 실장된 손잡이(1), 특히, 스로틀 손잡이를 포함하는데, 해당 손잡이에는 위치 센서(2)가 장착되고 그리고 샤프트(1b) 둘레에 감긴 리턴 스프링(3)이 장착된다.
시스템은 또한 샤프트(1b)에 실장되고 그리고 리턴 스프링(3)에 고정되는 제1 캠(5a)을 이동시킬 수 있는 제1 작동기(4a)를 포함하고, 리턴 스프링은 또한 손잡이(1)의 비틀림에 대항하고 그리고 손잡이(1)의 비틀림이 증가됨에 따라 증가되는 리턴 모멘트를 생성하는 방식으로 손잡이(1)에 고정된다. 제1 캠(5a)을 이동시키는 것은 예비하중이 변경되게 한다.
시스템은 샤프트(1b)에 실장되고 그리고 손잡이의 이동을 제한하도록 손잡이의 단부 정지부(6)와 협업하는 제2 캠(5b)을 이동시키는 것을 가능하게 하는 제2 작동기(4b)를 포함한다.
위치 센서(2)와 작동기(4a, 4b)는 전자 제어부(7)에 연결된다.
전자 제어부(7)는 요구되는 회전력 및 대응하는 엔진 명령을 결정하도록 위치 센서(2)를 통해 손잡이의 위치를 수신한다. 이에 반응하여, 전자 제어부는 제1 작동기(4a)를 향하는 제어 신호를 방출하여 제1 캠(5a)의 위치를 변경하여 리턴 스프링(3)에 작용하여 리턴 스프링의 예비하중을 변경한다. 따라서, 라이더/운전자가 손잡이를 돌릴 때 라이더/운전자가 느끼는 저항을 변경하는 것이 가능하다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 손잡이는 회전력이 높을 때 비틀림에 대해 더 많은 저항 그리고 회전력이 낮을 때 더 낮은 저항을 제공한다.
전자 제어부(7)가 제2 작동기(4b)를 향하는 또 다른 제어 신호를 방출하여 제2 캠(5b)의 각 위치를 변경하여 손잡이(1)를 돌릴 때 유효한 이동을 제한하는데, 이는 단부 정지부(6)의 존재 때문이다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 따라서, 0의 회전력으로부터 최대 회전력으로 통과하는데 필요한 이동을 제한하는 방식으로 손잡이의 최대 이동을 변경하는 것이 가능하다. 이러한 손잡이 거동은 일반적으로 라이더의 근육 피로를 제한하고 그리고 최대 회전력을 획득하는데 걸리는 시간을 최소화하도록 경쟁 대상물 중에서 인기가 있다.
도 2는 손잡이의 축을 따라 볼 때, 제1 실시형태에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 주요 구성요소를 예시한다.
제1 캠(5a)의 외부 반경이 방해하지 않도록 단부 정지부(6)의 내부 반경보다 더 작은 것을 알 수 있다.
다른 한편으로는, 제2 캠(5b)의 외부 반경은 손잡이의 이동을 차단할 수 있도록 단부 정지부(6)의 내부 반경보다 더 크다.
도 1과 도 2 및 대응하는 설명이 손잡이 리턴 스프링의 예비하중을 변경하기 위한 하나의 캠/작동기 조립체, 및 손잡이의 이동을 변경하기 위한 또 다른 캠/작동기 조립체를 포함하는 시스템을 설명하지만, 손잡이의 이동을 변경하기 위한 단 하나의 캠/작동기 조립체를 포함하는 전기 제어부 시스템은 본 출원의 범위 내에 있다.
도 3은 본 발명에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 제2 실시형태를 예시하고, 리턴 스프링(3)의 예비하중의 변경 및 손잡이(1)의 이동의 변경은 연관된다.
시스템은 샤프트(1b)에 실장된 손잡이(1)를 포함하는데, 해당 손잡이에는 위치 센서(2)가 장착되고 그리고 샤프트(1b) 둘레에 감긴 리턴 스프링(3)이 장착된다.
시스템은 또한 샤프트(1b)에 실장되고 그리고 리턴 스프링(3)에 고정되는 캠(5)을 이동시킬 수 있는 작동기(4)를 포함하고, 리턴 스프링은 또한 손잡이(1)의 비틀림에 대항하고 그리고 손잡이(1)의 비틀림이 증가됨에 따라 증가되는 리턴 모멘트를 생성하는 방식으로 손잡이(1)에 고정된다. 제1 실시형태에서와 같이, 캠(5)을 이동시키는 것은 리턴 스프링의 예비하중을 변경하는 것을 가능하게 한다.
캠(5)은 또한 단부 정지부(6)와 협업하여 손잡이의 이동을 규정하는 것을 가능하게 한다.
위치 센서(2)와 작동기(4)는 전자 제어부(7)에 연결된다.
전자 제어부(7)는 요구되는 회전력 및 대응하는 엔진 명령을 결정하도록 위치 센서(2)를 통해 손잡이의 위치를 수신한다. 이에 반응하여, 전자 제어부는 작동기(4)를 향하는 제어 신호를 방출하여 캠(5)의 각 위치를 변경하여 리턴 스프링(3)에 작용하여 리턴 스프링의 예비하중을 변경하고 그리고 단부 정지부(6)의 존재에 기인하여, 손잡이(1)를 돌릴 때 유효한 이동을 제한한다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 손잡이는 회전력이 높을 때 비틀림에 대한 더 많은 저항 및 더 적은 손잡이 이동, 그리고 회전력이 낮을 때 더 낮은 저항 및 더 많은 손잡이 이동을 제공한다.
또 다른 예시적인 실시형태에서, 손잡이는 차량이 스포츠 모드로 이동될 때 비틀림에 대한 더 많은 저항 및 더 적은 손잡이 이동, 그리고 차량이 관광 모드로 이동될 때 더 낮은 저항 및 더 많은 손잡이 이동을 제공한다.
도 4는 손잡이의 축을 따라 볼 때, 제2 실시형태에 따른, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 시스템의 주요 구성요소를 예시한다.
캠(5)의 외부 반경은 리턴 스프링(3)에 연결되면서 손잡이의 이동을 차단할 수 있도록 단부 정지부(6)의 내부 반경보다 더 크다는 것을 알 수도 있다.
예시된 실시형태에서, 리턴 스프링(3)은 손잡이의 샤프트(1b) 둘레에 감기는, 나선형 스프링 유형이다. 그러나, 다른 유형의 스프링, 특히, 인장 스프링이 채용될 수도 있다.
위치 센서(2)는 특히, 전위차계 또는 홀 효과 센서(Hall-effect sensor)와 같은, 기계적 또는 자기 상호작용을 사용하는, 손잡이(1)에 부착된 인덱스와 협업하는 인덱스 센서일 수도 있다.

Claims (6)

  1. 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템으로서,
    상기 제어 시스템은 샤프트(1b)에 실장된 손잡이(1)를 포함하되, 상기 손잡이(1)에는 위치 센서(2)가 장착되고 그리고 상기 손잡이(1)의 비틀림에 대항하는 리턴 모멘트를 생성하도록 상기 손잡이(1)에 일단부에 의해 고정되는 리턴 스프링(3)이 장착되며,
    상기 제어 시스템은 적어도 하나의 작동기(4, 4a, 4b)를 포함하되, 상기 적어도 하나의 작동기는, 상기 샤프트(1b)에 실장된 캠(5, 5a, 5b)을 이동시킬 수 있고, 그리고
    Figure pct00003
    상기 리턴 스프링(3)의 타단부가 고정되는 상기 캠(5, 5a)의 위치에 따라 상기 리턴 스프링(3)의 예비하중을 변경시킬 수 있고, 그리고/또는
    Figure pct00004
    상기 손잡이의 단부 정지부(6)와 협업함으로써 상기 손잡이(1)의 이동을 변경시킬 수 있으며, 상기 단부 정지부(6)는 이동의 끝에서 상기 캠(5, 5b)과 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리턴 스프링(3)은 상기 손잡이의 상기 샤프트(1b) 둘레에 감기는 나선형 스프링 유형인, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 센서(2)는 기계적 또는 자기 상호작용을 사용하는, 상기 손잡이(1)에 부착된 인덱스와 협업하는 인덱스 센서인, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량은 조향을 제어하는 핸들바가 장착된 차량이고, 상기 손잡이(1)는 조향을 제어하는 상기 핸들바의 샤프트(1b)에 고정되는, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 손잡이는 상기 차량의 가속에 대한 제어를 제공하는 스로틀 손잡이(throttle handgrip)인, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량은 적어도 2개의 바퀴를 가진 모터가 달린 차량인, 전기 제어부가 장착된 차량을 제어하기 위한 제어 시스템.
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