KR20230135759A - 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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KR20230135759A
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정준호
이수민
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

본 발명은 회로의 구성이 단순화될 수 있고, 제조 비용이 저감되며, 또한 회로의 고장 발생 가능성이 낮아질 수 있는 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 모터(300); 및 외부로부터의 제어 신호를 근거로 상기 모터의 중성점에 대응되는 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 서로 연결하거나 또는 분리하는 하나의 스위치부(400)를 포함한다.

Description

차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법{VEHICLE STEERING ASSIST DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 조향 보조 장치에 관한 것으로, 특히 회로의 구성이 단순화될 수 있고, 제조 비용이 저감되며, 또한 회로의 고장 발생 가능성이 낮아질 수 있는 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법에 대한 것이다.
차량의 조향 보조 시스템은 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 보조하는 시스템이며, 운전자가 원하는 주행 방향에 대하여 조향 보조력을 발생시켜 차량을 보다 쉽게 운행할 수 있도록 보조하는 시스템이다.
이러한 조향 보조 시스템은 유압식 동력 보조 조향 장치(HPS: Hydraulic Power Steering Apparatus)와 전자식 동력 보조 조향 장치(EPS: Electric Power Steering Apparatus)등으로 구현될 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-2004720호 (2019년 7월 23일 등록)
본 발명은 회로의 구성이 단순화될 수 있고, 제조 비용이 저감되며, 또한 회로의 고장 발생 가능성이 낮아질 수 있는 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 조향 보조 장치는, 모터(300); 및 외부로부터의 제어 신호를 근거로 상기 모터의 중성점에 대응되는 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 서로 연결하거나 또는 분리하는 하나의 스위치부(400)를 포함한다.
상기 스위치부(400)는, 상기 제어 신호에 따라 일 방향으로 이동하는 플런저(420)를 포함하는 솔레노이드 스위치(410); 및 상기 플런저(420)와 상기 상 단자들 사이에 배치된 접점부(440)를 포함한다.
상기 접점부(440)는 상기 플런저(420)에 부착된다.
상기 접점부(440)는 상기 플런저(420)와 일체로 이루어진다.
상기 접점부(440)는 금속을 포함한다.
상기 접점부(440)는 탄성을 갖는다.
상기 접점부(440)는 리프 스프링(leaf spring)을 포함한다.
상기 접점부(440)는 상기 상 단자들과 교차하는 방향으로 연장된다.
상기 접점부(440)는 곡면을 포함한다.
상기 접점부(440)는, 몸체부(445); 및 상기 몸체부(445)로부터 적어도 하나의 상 단자를 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부(441, 442, 443)를 포함한다.
적어도 하나의 상 단자는 상기 돌출부가 삽입되는 홈(GR1, GR2, GR3) 또는 홀(TH)을 갖는다.
상기 접점부(440)는 자성을 갖는다.
상기 접점부(440)와 적어도 하나의 상 단자 간의 마주보는 면들이 요철 패턴(480, 601, 602, 603)을 갖는다.
상기 접점부(440)의 요철 패턴의 요부는 상기 적어도 하나의 상 단자의 철부와 대응되게 배치되며, 상기 접점부(440)의 요철 패턴의 철부는 상기 적어도 하나의 상 단자의 요부와 대응되게 배치된다.
상기 접점부(440)는 상기 상 단자들의 전체 면적보다 더 큰 면적을 갖는다.
상기 상 단자들을 사이에 두고 상기 접점부(440)와 마주보는 지지부(701, 702)를 더 포함한다.
상기 지지부의 적어도 일부는 상기 접점부(440)와 중첩하도록 상기 상 단자들의 뒷면 상에 배치된다.
상기 스위치부가 실장된 인쇄회로기판(600)을 더 포함하며, 상기 지지부(701)는 상기 인쇄회로기판(600) 상에 배치된다.
상기 지지부(701)는 상기 인쇄회로기판(600)에 탈착 가능하게 결합된다.
상기 상 단자들을 지지하는 커넥션 유닛(500)을 더 포함하며, 상기 지지부(702)는 상기 커넥션 유닛 상에 배치된다.
상기 지지부(702)는 상기 커넥션 유닛에 탈착 가능하게 결합된다.
외부로부터의 스위치 제어 신호에 따라 상기 스위치부로 상기 제어 신호를 전송하는 제어 스위치(CT)를 더 포함한다.
외부 전원에 연결된 커패시터(C3)를 더 포함하며, 상기 제어 스위치(CT)의 입력 단자는 상기 커패시터의 일측 단자에 연결되고, 상기 제어 스위치의 출력 단자는 상기 스위치부의 제 1 입력 단자(451)에 연결되고, 상기 제어 스위치의 제어 단자에 상기 스위치 제어 신호가 입력되며, 상기 스위치부의 제 2 입력 단자(452)는 상기 커패시터의 타측 단자에 연결된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 조향 보조 장치의 구동 방법은, 모터(300)를 준비하는 단계; 및 외부로부터의 제어 신호를 근거로 상기 모터의 중성점에 대응되는 모든 상 단자들을 하나의 스위치부를 통해 서로 연결하거나 또는 분리하는 단계를 포함한다.
상기 모든 상 단자들을 하나의 스위치부를 통해 서로 연결하거나 또는 분리하는 단계는, 상기 제어 신호에 따라 상기 스위치부의 플런저(420)를 일 방향으로 이동시키는 단계; 및 상기 플런저(420) 상에 배치된 접점부(440)를 상기 상 단자들과 접촉시키거나 상기 상 단자들로부터 분리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.
첫째, 하나의 스위치부(예를 들어, 소 전류의 단일 스위치)만으로 모터의 중성점을 제어할 수 있으므로 회로의 구성이 단순화될 수 있고, 제조 비용이 저감되며, 또한 회로의 고장 발생 가능성이 낮아질 수 있다.
둘째, 모터의 중성점을 형성하기 위한 복수의 상 단자들이 넓은 면적의 평판형 도전체(예를 들어, 접점부)와 접촉하는 구조를 가지므로 모터의 전류 증대가 용이하다.
셋째, 돌출부, 홀, 홈, 요철 패턴 및 지지부를 통해 접점부와 모터의 상 단자들 간의 접촉 면적이 증가될 수 있으므로 접점부와 각 상 단자들 간의 접촉 저항이 저감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 회로 구성도이다.
도 2는 도 1의 출력 제어 스위치부의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 출력 제어 스위치부의 다른 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 일에 포함된 구조물의 사시도이다.
도 5는 도 4의 A부의 확대도이다.
도 6은 도 4의 상부 평면도이다.
도 7은 도 4의 I-I’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 도 3의 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 도 3의 돌출부 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 3의 접점부 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 Ⅲ-Ⅲ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 13은 도 3의 접점부 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 3의 접점부 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 14의 Ⅳ-Ⅳ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 지지부를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 16의 V-V’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 도 18의 Ⅵ-Ⅵ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 21을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 회로 구성도이고, 도 2는 도 1의 출력 제어 스위치부(400)의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치는, 도 1에 도시된 하나의 예와 같이, 전원 공급부(100), 공급 전원 제어부(210), 배터리 감지부(240), 인버터 감지부(250), 마이크로 제어부(220), 게이트 드라이버(230), 제 3 커패시터(C3), 인버터(260), 모터(300) 및 출력 제어 스위치부(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 공급 전원 제어부(210), 배터리 감지부(240), 인버터 감지부(250), 인버터(260), 마이크로 제어부(220), 게이트 드라이버(230), 제 3 커패시터(C3), 인버터(260) 및 스위치는 하나의 전자 제어부(ECU; Electronic Control Unit)에 포함되는 구성 요소들일 수 있다.
전원 공급부(100)는 전술된 전자 제어부로 전원을 공급할 수 있다. 이와 같은 전원 공급부(100)는, 예를 들어, 배터리(BAT), 제 1 인덕터(L1), 제 2 인덕터(L2), 레귤레이터(150) 및 제 1 저항기(R1)를 포함할 수 있다.
배터리(BAT)는 직류 레벨의 공급 전원을 제공할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 배터리(BAT)는 직류 전압을 제공하는 직류 전원을 포함할 수 있다.
제 1 인덕터(L1)는 배터리(BAT)의 제 1 단자(예를 들어, 양극 단자)와 레귤레이터(150)의 제 1 입력 단자(T1) 사이에 접속될 수 있다.
제 2 인덕터(L2)는 배터리(BAT)의 제 2 단자(예를 들어, 음극 단자)와 레귤레이터(150)의 제 2 입력 단자 사이(T2)에 접속될 수 있다.
제 1 저항기(R1)는 레귤레이터(150)의 제 1 입력 단자(T1)와 공급 전원 제어부(210) 사이에 접속될 수 있다. 구체적으로, 제 1 저항기(R1)의 제 1 단자는 레귤레이터(150)의 제 1 입력 단자(T1)에 접속되며, 그리고 그 제 1 저항기(R1)의 제 2 단자는 공급 전원 제어부(210)에 접속될 수 있다. 제 1 저항기(R1)는 배터리(BAT)로부터의 공급 전원에 의한 돌입 전류(inrush current)를 방지할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(100)가 전자 제어부에 연결되는 순간, 배터리(BAT)로부터의 공급 전원에 의해 발생된 돌입 전류가 턴-오프된 역전압 보호 스위치(RT)의 바디 다이오드(BD)를 통해 제 3 커패시터(C3)로 공급될 수 있는 바, 이와 같은 경우 그 돌입 전류로 인해 제 3 커패시터(C3)가 손상될 수 있다. 제 1 저항기(R1)는 그러한 돌입 전류의 발생을 억제함으로써 전자 제어부의 내부 소자를 보호할 수 있다.
레귤레이터(150)는 제 1 인덕터(L1) 및 제 2 인덕터(L2)를 통해 배터리(BAT)로부터 공급 전원을 공급받고, 그리고 그 공급받은 공급 전원을 감압하여 전자 제어부의 구성 요소들(예를 들어, 마이크로 제어부(220))의 구동에 필요한 각종 구동 전원을 생성할 수 있다. 예를 들어, 레귤레이터(150)는 12 V의 공급 전원을 감압하여 3.3 V의 구동 전원 및 5 V의 구동 전원을 생성할 수 있는 바, 여기서 3.3 V의 구동 전원은 마이크로 제어부(220)에 공급될 수 있다.
제 1 커패시터(C1)는 배터리(BAT)의 음극 단자와 접지 단자(GND) 사이에 접속될 수 있다. 여기서, 접지 단자(GND)는, 예를 들어, 샤시(chassis) 접지 단자(GND)일 수 있다.
모터(300)는 운전자의 조향을 보조하는 조향보조력을 발생시키는 조향 모터일 수 있다. 이와 같은 모터(300)는 전자 제어부에 의해 제어될 수 있다. 모터(300)는, 예를 들어, U단자, V단자 및 W단자를 포함하는 3상 조향 모터일 수 있다. 또한, 싱글 와인딩(single winding) 방식의 조향 모터일 수 있다.
마이크로 제어부(220)는 토크 센서 등을 포함한 각종 다양한 센서들로부터 그 센서들의 감지 결과들로서 출력된 각종 감지 신호들을 입력 받고, 그 입력 받은 신호들에 따라 조향 장치의 조작력을 조절하기 위한 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호를 생성할 수 있다. 또한, 마이크로 제어부(220)는 토크 센서로부터 수신한 토크 센서 출력값을 디지털 값으로 변환하여 토크 센서 출력 전압을 생성하고, 그리고 그 생성된 토크 센서 출력 전압에 따른 모터(300)의 회전 방향 및 힘을 반영하여 펄스폭 변조 신호를 출력할 수 있다. 이 펄스폭 변조 신호에 의해, 차량의 조향에 필요한 모터 구동 신호(예를 들어, 모터 구동 전류)가 모터(300)에 공급될 수 있다.
한편, 전술된 토크 센서는 차량의 조향 장치(예를 들어, 스티어링 휠(steering wheel))의 조향 토크(예를 들어, 조향각, 토크 등의 조향 정보)를 감지하고, 이 감지 결과로서 토크 센서 출력 전압을 출력할 수 있다. 토크 센서로부터 출력된 토크 센서 출력 전압은 전자 제어부로 전송될 수 있다. 여기서, 토크 센서의 검출 범위, 예컨대 토크 센서 출력 전압의 범위는 0 V 내지 5 V로서, 이에 대한 디지털 값은 0 내지 1024 디지트(digit)로 환산될 수 있다. 만약, 센서(400)로부터 검출된 토크 센서 출력 전압이 0 V보다 크거나 같고 2.5 V보다 작을 때(예를 들어, 0 디지트보다 크거나 같고 512 디지트보다 작을 때), 전자 제어부는 조향 장치가 반시계 방향으로 회전된 것(예를 들어, 차량이 좌측 방향으로 조향된 것)으로 판단할 수 있다. 그리고, 그 검출된 토크 센서 출력 전압이 2.5 V(예를 들어, 512 디지트)일 때, 전자 제어부는 조향 장치가 중립 상태인 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 그 검출된 토크 센서 출력 전압이 2.5 V보다 크고 5 V보다 작을 때(예를 들어, 512 디지트 보다 크고 1024 디지트 보다 작을 때), 전자 제어부는 조향 장치가 시계 방향으로 회전된 것(예를 들어, 차량이 우측 방향으로 조향된 것)으로 판단할 수 있다.
배터리 감지부(240)는 배터리(BAT)의 전압을 감지(또는 검출)할 수 있다. 이와 같은 배터리 감지부(240)는 제 2 저항기(R2), 제 3 저항기(R3) 및 제 2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다.
제 2 저항기(R2)는 레귤레이터(150)의 제 1 입력 단자(T1)와 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC1) 사이에 접속될 수 있다.
제 3 저항기(R3)는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC1)와 접지 단자(GND) 사이에 접속될 수 있다.
제 2 커패시터(C2)는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC1)와 접지 단자(GND) 사이에 접속될 수 있다.
이와 같은 배터리 감지부(240)로부터 검출된 아날로그 신호의 배터리 감지 전압은 제 1 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환되어 마이크로 제어부(220)로 전송될 수 있다.
공급 전원 제어부(210)는 전원 공급부(100)로부터 제공된 공급 전원(예를 들어, 배터리(BAT)로부터의 전원)의 전자 제어부로의 공급 여부를 제어한다. 예를 들어, 전원 공급부(100)의 전원 제어 스위치(SW)가 턴-온되면, 전원 공급부(100)로부터의 공급 전원이 전자 제어부로 공급될 수 있다. 반면, 전원 공급부(100)의 전원 제어 스위치(SW)가 턴-오프되면, 전원 공급부(100)로부터 전자 제어부로의 공급 전원이 차단되어 전원 공급부(100)는 공급 전원을 공급받지 못한다. 이와 같은 공급 전원 제어부(210)는 전술된 전원 제어 스위치(SW)로서 배터리 차단 스위치(BT) 및 역전압 보호 스위치(RT)를 포함할 수 있다.
배터리 차단 스위치(BT)는 마이크로 제어부(220)로부터의 제어 신호에 따라 제어되며, 레귤레이터(150)의 제 1 입력 단자(T1)와 제 1 저항기(R1)의 제 2 단자 사이에 접속될 수 있다. 이때, 배터리 차단 스위치(BT)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
역전압 보호 스위치(RT)는 마이크로 제어부(220)로부터의 제어 신호에 따라 제어되며, 제 1 저항기(R1)의 제 2 단자와 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(예를 들어, 노드 Na) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 역전압 보호 스위치(RT)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
한편, 배터리 차단 스위치(BT)의 제어 단자와 역전압 보호 스위치(RT)의 제어 단자는 제 4 저항기(R4)를 통해 마이크로 제어부(220)에 연결될 수 있다. 마이크로 제어부(220)는 제 4 저항기(R4)를 통해 배터리 차단 스위치(BT)의 제어 단자와 역전압 보호 스위치(RT)의 제어 단자로 전원 제어 신호를 공급할 수 있다.
마이크로 제어부(220)로부터의 전원 제어 신호(예를 들어, 배터리 차단 스위치(BT) 및 역전압 보호 스위치(RT)의 각 문턱 전압보다 높게 설정된 활성화 상태의 전원 제어 신호)에 의해 배터리 차단 스위치(BT) 및 역전압 보호 스위치(RT)가 턴-온되면, 그 턴-온된 배터리 차단 스위치(BT) 및 역전압 보호 스위치(RT)를 통해, 배터리(BAT)로부터의 공급 전원이 제 3 커패시터(C3)에 공급되어 충전될 수 있다.
제 3 커패시터(C3)는 배터리(BAT)로부터의 공급 전압을 저장하는 스토리지 커패시터일 수 있다. 제 3 커패시터(C3)는 역전압 보호 스위치(RT)의 소스 단자(또는 드레인 단자; 예를 들어, 노드 Na)와 레귤레이터(150)의 제 2 입력 단자(T2) 사이에 접속될 수 있다.
인버터 감지부(250)는 인버터(260)의 출력, 즉 인버터(260)의 전압을 감지(또는 검출)할 수 있다. 이와 같은 인버터 감지부(250)는 제 5 저항기(R5), 제 6 저항기(R6) 및 제 4 커패시터(C4)를 포함할 수 있다.
제 5 저항기(R5)는 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)와 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC2) 사이에 접속될 수 있다.
제 6 저항기(R6)는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC2)와 접지 단자(GND) 사이에 접속될 수 있다.
제 4 커패시터(C4)는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC2)와 접지 단자(GND) 사이에 접속될 수 있다.
이와 같은 인버터 감지부(250)로부터 검출된 아날로그 신호의 인버터 감지 전압은 제 2 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환되어 마이크로 제어부(220)로 전송될 수 있다. 한편, 마이크로 제어부(220)는 전술된 제 1 아날로그-디지털 변환기로부터의 배터리 감지 전압과 전술된 제 2 아날로그-디지털 변환기로부터의 인버터 감지 전압을 근거로 전자 제어부에서의 이상 여부(예를 들어, 역기전압의 발생 여부, 회로의 단락 여부 등)를 판단할 수 있다.
게이트 드라이버(230)는, 예를 들어, 마이크로 제어부(220)로부터의 펄스폭 변조 신호를 근거로 서로 다른 위상(phase)의 펄스폭 변조 신호들을 생성할 수 있다. 구체적인 하나의 예로서, 모터(300)가 3상 모터(300)일 때, 서로 다른 위상의 펄스폭 변조 신호들은 3상의 펄스폭 변조 신호들일 수 있다. 다시 말하여, 제 1 게이트 드라이버(230)는 모터(300)의 위상에 대응되도록 각 위상별 펄스폭 변조 신호들을 생성할 수 있다.
인버터(260)는 전원 공급부(100)로부터 제공된 공급 전원(즉, 직류 레벨의 공급 전원)을 교류 레벨인 모터 구동 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로, 인버터(260)는 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호들에 따라 내부의 인버터 스위치들의 턴-온 및 턴-오프 동작을 제어함으로써 그 펄스폭 변조 신호들에 대응되는 모터 구동 신호를 출력할 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 인버터(260)는 전술된 펄스폭 변조 신호들(예를 들어, 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호들)에 따라 인버터 스위치들(IT1, IT2, IT3, IT4, IT5, IT6)의 턴-온 및 턴-오프 동작을 제어함으로써 전술된 전원 공급부(100)로부터 제공된 공급 전원을 교류 레벨인 모터 구동 신호로 변환할 수 있다.
한편, 모터 구동 신호는, 예를 들어, 서로 다른 상의 모터 구동 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 상의 모터 구동 신호들은 3상의 모터 구동 신호들(구체적인 예로서, 제 1 상(또는 U상)의 모터 구동 신호, 제 2 상(또는 V상)의 모터 구동 신호 및 제 3 상(또는 W상)의 모터 구동 신호)일 수 있다.
인버터(260)는 인버터(260)의 출력 단자를 통해 3상의 모터 구동 신호들을 출력할 수 있는 바, 이를 위한 하나의 예로서, 인버터(260)의 출력 단자는 제 1 상 출력 단자(P1), 제 2 상 출력 단자(P2) 및 제 3 상 출력 단자(P3)를 포함할 수 있다. 이와 같은 인버터(260)는 제 1 인버터 스위치(IT1), 제 2 인버터 스위치(IT2), 제 3 인버터 스위치(IT3), 제 4 인버터 스위치(IT4), 제 5 인버터 스위치(IT5) 및 제 6 인버터 스위치(IT6)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 내지 제 3 인버터 스위치들(IT1 내지 IT3)은 인버터(260)의 하이 사이드 인버터 스위치에 해당하며, 그리고 제 4 내지 제 6 인버터 스위치들(IT4 내지 IT6)은 인버터(260)의 로우 사이드 인버터 스위치에 해당할 수 있다.
제 1 인버터 스위치(IT1)는 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +U상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)와 인버터(260)의 제 1 상 출력 단자(P1) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 1 인버터 스위치(IT1)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 인버터 스위치(IT2)는 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +V상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)와 인버터(260)의 제 2 상 출력 단자(P2) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 2 인버터 스위치(IT2)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 3 인버터 스위치(IT3)는 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +W상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)와 인버터(260)의 제 3 상 출력 단자(P3) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 3 인버터 스위치(IT3)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 4 인버터 스위치(IT4)는 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -U상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 인버터(260)의 제 1 상 출력 단자(P1)와 제 3 커패시터(C3)의 제 2 단자(예를 들어, 노드 T2a) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 4 인버터 스위치(IT4)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 5 인버터 스위치(IT5)는 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -V상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 인버터(260)의 제 2 상 출력 단자(P2)와 제 3 커패시터(C3)의 제 2 단자(예를 들어, T2) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 5 인버터 스위치(IT5)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 6 인버터 스위치(IT6)는 게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -W상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 인버터(260)의 제 3 상 출력 단자(P3)와 제 3 커패시터(C3)의 제 2 단자(예를 들어, T2a) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 6 인버터 스위치(IT6)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
한편, 전술된 인버터(260)의 제 1 상 출력 단자(P1)는 모터(300)의 제 1 코일(CL1)을 통해 모터(300)의 제 1 상 단자(NP1)에 연결될 수 있으며, 인버터(260)의 제 2 상 출력 단자(P2)는 모터(300)의 제 2 코일(CL2)을 통해 그 모터(300)의 제 2 상 단자(NP2)에 연결될 수 있으며, 그리고 인버터(260)의 제 3 상 출력 단자(P3)는 모터(300)의 제 3 코일(CL3)을 통해 그 모터(300)의 제 3 상 단자(NP3)에 연결될 수 있다. 여기서, 제 1 코일(CL1), 제 2 코일(CL2) 및 제 3 코일(CL3)은 각각 인덕터로서 모터(300)의 스테이터(stator)에 권선(winding)된다.
게이트 드라이버(230)로부터의 펄스폭 변조 신호들에 의해 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1 내지 IT6)은 미리 설정된 조합으로 턴-온됨으로써 모터(300)에 공급되는 모터 구동 신호(예를 들어, 모터 구동 전류)의 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 구동 기간 동안 제 1 인버터 스위치(IT1) 및 제 6 인버터 스위치(IT6)가 선택적으로 턴-온되고, 제 2 구동 기간 동안 제 2 인버터 스위치(IT2) 및 제 6 인버터 스위치(IT6)가 선택적으로 턴-온되고, 제 3 구동 기간 동안 제 2 인버터 스위치(IT2) 및 제 4 인버터 스위치(IT4)가 선택적으로 턴-온되고, 제 4 구동 기간 동안 제 3 인버터 스위치(IT3) 및 제 4 인버터 스위치(IT4)가 선택적으로 턴-온되고, 제 5 구동 기간 동안 제 3 인버터 스위치(IT3) 및 제 5 인버터 스위치(IT5)가 선택적으로 턴-온되고, 그리고 제 6 구동 기간 동안 제 1 인버터 스위치(IT1) 및 제 5 인버터 스위치(IT5)가 선택적으로 턴-온될 수 있다. 여기서, 각 구동 기간에서 선택되지 않은 인버터 스위치들은 턴-오프 상태를 유지한다. 예를 들어, 제 1 구동 기간 동안 제 2 내지 제 5 인버터 스위치들(IT2 내지 IT5)은 턴-오프 상태를 유지한다.
출력 제어 스위치부(400)는 인버터(260)로부터 출력된 모터 구동 신호의 모터(300)로의 공급 여부를 제어할 수 있다. 이를 위해, 하나의 예로서, 출력 제어 스위치부(400)는 모터(300)의 중성점에 대응되는 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 서로 연결하거나 또는 그 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 서로 분리할 수 있다. 구체적인 예로서, 외부로부터의 제어 신호(이하, 동작 제어 신호)에 응답하여, 출력 제어 스위치부(400)는 그 모터(300)의 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3)를 서로 전기적(및/또는 물리적)으로 연결하거나 또는 전기적(및/또는 물리적)으로 분리할 수 있다. 출력 제어 스위치부(400)에 의해 서로 전기적(및/또는 물리적)으로 연결된 모터(300)의 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3)는 그 모터(300)의 중성점을 이룰 수 있다. 마이크로 제어부(220)는 모터(300) 등으로부터의 이상 발생을 감지하였을 때, 전술된 모터(300)의 모든 상 단자들(예를 들어, 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3))이 서로 전기적(및/또는 물리적)으로 분리될 수 있도록 출력 제어 스위치부(400)를 제어함으로써 모터(300)로 공급되는 모터 구동 신호를 차단할 수 있다. 이하, 별도의 언급이 없는 한 “전기적 연결”은 “물리적 연결”로 대체되거나 또는 그 “물리적 연결”을 포함할 수 있음을 밝힌다.
한편, 출력 제어 스위치부(400)는 정상(normal) 상태에서 모터(300)의 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 전기적으로 연결된 상태로 유지하며, 전술된 동작 제어 신호에 따라 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 전기적인 연결을 분리하는 방식으로 동작하는 노멀리 온 타입(normally on type)의 스위치일 수 있으며, 이와 반대로 정상 상태에서 모터(300)의 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 전기적으로 분리된 상태로 유지하며, 전술된 동작 제어 신호에 따라 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 전기적인 연결을 유지하는 방식으로 동작하는 노멀리 오프 타입(normally off type)의 스위치일 수 있다.
출력 제어 스위치부(400)는 차량의 시동 시점을 기준으로 다른 타입으로 동작될 수 있다. 예를 들어, 시동 시점의 이전에 출력 제어 스위치부(400)는 노멀리 오프 타입으로 동작하고, 그리고 시동 시점 이후부터 출력 제어 스위치부(400)는 노멀리 온 타입으로 동작할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 출력 제어 스위치부(400)는 시동 시점 이전에 노멀리 온 타입으로 동작하고, 시동 시점 이후에 노멀리 오프 타입으로 동작할 수도 있다. 또한, 출력 제어 스위치부(400)는, 시동 시점 이전 및 이후에 관계없이, 항상 어느 하나의 타입으로 동작할 수도 있다. 이러한 출력 제어 스위치부(400)의 동작 타입은 그 출력 제어 스위치부(400)가 사용되는 장치의 컨셉(concept)에 따라 얼마든지 변경 가능하다.
도 2에 도시된 하나의 예와 같이, 출력 제어 스위치부(400)는 2개의 입력 단자를 갖는 스위치일 수 있다. 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)는 제어 스위치(CT)를 통해 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(예를 들어, 배터리의 정극성 전압이 인가되는 단자)에 연결될 수 있으며, 그리고 출력 제어 스위치부(400)의 제 2 입력 단자(452)는 접지 단자(GND)에 연결될 수 있다.
출력 제어 스위치부(400)는, 도 1 및 도 2에 도시된 예와 같이, 모터(300) 내에 배치될 수 있다.
제어 스위치(CT)는 마이크로 제어부(220)로부터의 스위치 제어 신호에 따라 제어될 수 있다. 다시 말하여, 제어 스위치(CT)는 스위치 제어 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프될 수 있다. 이를 위해, 하나의 예로서, 제어 스위치(CT)의 제어 단자는 마이크로 제어부(220)의 출력 단자(즉, 스위치 제어 신호가 출력되는 출력 단자)에 연결되며, 제어 스위치(CT)의 입력 단자는 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)에 연결되고, 그리고 제어 스위치(CT)의 출력 단자는 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)에 연결될 수 있다.
스위치 제어 신호에 의해 제어 스위치(CT)가 턴-온되면, 그 턴-온된 제어 스위치(CT)를 통해 배터리 전압(즉, 전술된 배터리의 정극성 전압)이 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)에 인가된다. 여기서, 배터리 전압이 전술된 동작 제어 신호일 수 있다.
예를 들어, 스위치 제어 신호의 공급이 차단되어 제어 스위치(CT)가 턴-오프 상태로 유지되면 출력 제어 스위치부(400)는 배터리 전압(즉, 동작 제어 신호)을 공급받을 수 없으며, 이 경우 출력 제어 스위치부(400)(예를 들어, 노멀리 온 타입의 출력 제어 스위치부(400))의 접점부(440)는 모터(300)의 모든 상 단자들(예를 들어, 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3))과 전기적으로 연결된 상태로 유지된다. 이와 같이 제어 스위치(CT)가 턴-오프 상태일 때, 모터(300)의 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)이 전기적으로 연결되어 모터(300)의 중성점이 형성될 수 있으며, 이에 따라 인버터(260)로부터의 모터 구동 신호가 정상적으로 모터(300)로 제공될 수 있다.
반면, 제어 스위치(CT)의 제어 단자에 스위치 제어 신호가 인가되어 그 제어 스위치(CT)가 턴-온되면, 그 턴-온된 제어 스위치(CT)를 통해 배터리 전압이 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)에 인가될 수 있다. 그러면, 출력 제어 스위치부(400)는, 그 배터리 전압에 응답하여, 모터(300)의 모든 상 단자들(예를 들어, 모터의 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3))을 접점부(440)로부터 분리시킨다. 이와 같이 제어 스위치(CT)가 턴-온 상태일 때, 모터(300)의 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)이 서로 전기적으로 분리되어 모터(300)의 중성점이 형성되지 않으며, 이에 따라 인버터(260)로부터 모터(300)로 제공되는 모터 구동 신호가 차단될 수 있다.
도 3은 도 1의 출력 제어 스위치부(400)의 다른 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전술된 바와 같이, 제어 스위치(CT)는 마이크로 제어부(220)로부터의 스위치 제어 신호에 따라 제어될 수 있다. 다시 말하여, 제어 스위치(CT)는 스위치 제어 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프될 수 있다. 이를 위해, 다른 하나의 예로서, 제어 스위치(CT)의 제어 단자는 마이크로 제어부(220)의 출력 단자(즉, 스위치 제어 신호가 출력되는 출력 단자)에 연결되며, 제어 스위치(CT)의 입력 단자는 접지 단자(GND; 예를 들어, 제 3 커패시터(C3)의 제 2 단자)에 연결되고, 그리고 제어 스위치(CT)의 출력 단자는 출력 제어 스위치부(400)의 제 2 입력 단자(452)에 연결될 수 있다.
스위치 제어 신호에 의해 제어 스위치(CT)가 턴-온되면, 그 턴-온된 제어 스위치(CT)를 통해 접지 전압(예를 들어, 배터리의 음극성 전압)이 출력 제어 스위치부(400)의 제 2 입력 단자에 인가된다. 여기서, 접지 전압이 전술된 동작 제어 신호일 수 있다.
이와 같이 출력 제어 스위치부(400)를 제어하기 위한 동작 제어 신호는 전술된 바와 같이 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)에 인가된 배터리 전압(예를 들어, 정극성의 배터리 전압) 또는 접지 전압(예를 들어, 음극성의 배터리 전압) 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 이와 달리, 출력 제어 스위치부(400)는 마이크로 제어부(220)로부터 직접 동작 제어 신호를 공급받을 수도 있다. 다시 말하여, 출력 제어 스위치부(400)는 전술된 제어 스위치(CT) 없이 마이크로 제어부(220)에 의해 직접 제어될 수 있다. 이와 같은 경우, 하나의 예로서, 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)는 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자가 아닌 마이크로 제어부(220)의 출력 단자(즉, 전술된 배터리 전압 또는 그 배터리 전압의 레벨에 상응하는 직류 전압이 출력되는 단자)에 연결되고, 그리고 출력 제어 스위치부(400)의 제 2 입력 단자(452)는 접지 단자(GND)에 연결될 수 있다. 이때, 마이크로 제어부(220)는 배터리 전압(또는 그 배터리 전압의 레벨에 상응하는 직류 전압)을 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)로 공급 또는 차단함으로써 그 출력 제어 스위치부(400)의 동작을 직접적으로 제어할 수 있다.
또 다른 예로서, 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)는 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)에 연결되고, 그리고 출력 제어 스위치부(400)의 제 2 입력 단자(452)는 접지 단자(GND)가 아닌 마이크로 제어부(220)의 출력 단자(즉, 접지 전압 또는 그 접지 전압의 레벨에 상응하는 직류 전압이 출력되는 단자)에 연결될 수 있다. 이때, 마이크로 제어부(220)는 접지 전압(또는 그 접지 전압의 레벨에 상응하는 직류 전압)을 출력 제어 스위치부(400)의 제 2 입력 단자(452)로 공급 또는 차단함으로써 그 출력 제어 스위치부(400)의 동작을 직접적으로 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 일에 포함된 구조물의 사시도이고, 도 5는 도 4의 A부의 확대도이고, 도 6은 도 4의 상부 평면도이고, 그리고 도 7은 도 4의 I-I’의 선을 따라 자른 단면도이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치는, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 연결 유닛(500) 및 인쇄회로기판(600)을 더 포함할 수 있다.
도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(600)은 연결 유닛(500) 상에 배치될 수 있다. 전술된 제 1 인덕터(L1), 제 2 인덕터(L2), 제 1 저항(R1), 레귤레이터(150), 공급 전원 제어부(210), 배터리 감지부(240), 인버터 감지부(250), 마이크로 제어부(220), 게이트 드라이버(230), 제 1 커패시터(C1), 제 4 저항기(R4), 제 3 커패시터(C3), 인버터(260) 및 출력 제어 스위치부(400)는 인쇄회로기판(600) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전술된 구성 요소들(L1, L2, R1, 150, 210, 240, 250, 220, 230, C1, C3, R4, 260, 400)은 인쇄회로기판(600) 상에 실장(mount)될 수 있다. 인쇄회로기판(600)은, 도 4 및 도 6에 도시된 예와 같이, 원형의 형상을 가질 수 있다. 다만 인쇄회로기판(600)은 이러한 형상에 한정되지 않고, 예를 들어, 사각 형상 등의 다양한 모양을 가질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 연결 유닛(500)은 모터와 인쇄회로기판(600) 사이에 배치될 수 있다. 연결 유닛(500)은, 예를 들어, 인버터(260)의 제 1 상 출력 단자(P1), 제 2 상 출력 단자(P2) 및 제 3 상 출력 단자(P3)를 지지함과 아울러, 모터(300)의 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3)를 지지할 수 있다. 이를 위해, 도 4에 도시된 예와 같이, 연결 유닛(500)은 제 1 상 출력 단자(P1), 제 2 상 출력 단자(P2), 제 3 상 출력 단자(P3)가 관통하여 삽입되는 복수의 지지 홀(PH)들, 그리고 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3)가 관통하여 삽입되는 복수의 지지 홀(NPH)들을 가질 수 있다. 연결 유닛(500)은, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중심이 관통된 원형의 고리 형상을 가질 수 있다. 다만 연결 유닛(500)은 이러한 형상에 한정되지 않고, 예를 들어, 중심이 관통된 사각 형상 등의 다양한 모양을 가질 수 있다. 연결 유닛(500)의 관통된 중심부(이하, 개구부(OP))는 인쇄회로기판(600)과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결 유닛(500)의 개구부(OP) 및 지지 홀들(PH, NPH)은 인쇄회로기판(600)과 중첩할 수 있다.
도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 출력 제어 스위치부(400)는 연결 유닛(500)과 인쇄회로기판(600) 사이에 배치됨과 아울러, 인버터(260)의 3상 출력 단자들(P1, P2, P3)과 모터(300)의 3상 단자들(NP1, NP2, NP3) 사이에 배치될 수 있다.
출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451) 및 제 2 입력 단자(452)는 인쇄회로기판(600)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 출력 제어 스위치부(400)의 제 1 입력 단자(451)는 인쇄회로기판(600)의 제어 스위치(CT)를 통해 제 3 커패시터(C3)의 제 1 단자(Na)에 연결되고, 그리고 출력 제어 스위치부(400)의 제 2 입력 단자(452)는 인쇄회로기판(600)의 접지 단자(GND)에 연결될 수 있다. 한편, 출력 제어 스위치부(400)는, 도 7에 도시된 예와 같이, 모터(300)의 외부에 배치될 수도 있다. 다시 말하여, 출력 제어 스위치부(400)는 모터(300)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다.
출력 제어 스위치부(400)는, 도 5에 도시된 하나의 예와 같이, 솔레노이드 스위치(410) 및 접점부(440)를 포함할 수 있다.
솔레노이드 스위치(410)는 전술된 동작 제어 신호가 인가되는 코일(CL), 이 코일(CL)에 의해 둘러싸인 플런저(420; plunger) 및 플런저(420)를 원위치로 복원시키기 위한 스프링(430)을 포함할 수 있다. 스프링은 플런저(420)의 외주면을 둘러싸며, 솔레노이드 스위치(410)의 케이스 외부와 플런저(420)의 단부 사이에 배치될 수 있다. 한편, 코일(CL)은 솔레노이드 스위치(410)의 케이스 내부에 배치되어 플런저(420)의 외주면을 둘러싼다.
솔레노이드 스위치(410)는 동작 제어 신호에 따라 플런저(420)의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 솔레노이드 스위치(410)는 배터리 전압을 내부의 코일(CL)에 공급할 수 있다. 배터리 전압을 공급받은 코일(CL)은 자기장을 발생시킬 수 있으며, 이 자기장에 의해 플런저(420)가 이동할 수 있다. 예를 들어, 플런저(420)는 전술된 배터리 전압에 의해 발생된 자기장에 의해 솔레노이드 스위치(410)의 몸체(예를 들어, 솔레노이드 스위치(410)의 케이스)를 향해 이동할 수 있다. 다시 말하여, 코일(CL)로부터 발생된 자기장에 의해 플런저(420)는 수축될 수 있으며, 이때 스프링(430)은 압축된다. 한편, 솔레노이드 스위치(410)에 동작 제어 신호가 인가되지 않으면 코일(CL)의 자기장이 제거되며, 이에 따라 플런저(420)는 압축된 스프링(430)의 복원력에 의해 원위치로 복귀한다. 즉, 플런저(420)는 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 향해 이동한다.
접점부(440)는 전술된 솔레노이드 스위치(410)와 모터의 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)는 솔레노이드 스위치(410)의 플런저(420)와 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 접점부(440)는 플런저(420)의 단부에 부착될 수 있다. 접점부(440)는 실질적으로 플런저(420)와 함께 움직인다. 한편, 접점부(440)는 플런저(420)와 일체로 이루어질 수도 있다.
접점부(440)는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)는 저저항의 금속으로 이루어진 도전체일 수 있다. 저저항의 금속은, 예를 들어, 은, 구리, 알루미늄, 텅스텐 등일 수도 있으며, 또한 전술된 은, 구리, 알루미늄, 텅스텐 중 어느 하나 이상의 조합으로 이루어진 합금을 포함할 수 있다. 접점부(440)가 저저항의 금속으로 이루어지면 모터로 제공되는 전류가 증가할 수 있다.
접점부(440)는 자성을 가질 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)는 자성을 포함하는 금속으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우, 접점부(440)와 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3)이 연결될 때 이들 간의 접촉 상태가 양호하게 유지될 수 있어 회로의 신뢰도가 향상될 수 있다.
접점부(440)는 탄성을 가질 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)는 리프 스프링(430; leaf spring)을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 접점부(440)와 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3)이 연결될 때 이들 간의 접촉 상태가 양호하게 유지될 수 있다.
접점부(440)는 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 양측이 구부러진 형태를 가질 수 있다. 다만, 접점부(440)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 만곡되지 않은 직선 형상으로 이루어질 수 있다. 접점부(440)가 곡면을 갖는 이유는 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 배치에 기인할 수 있다. 예를 들어, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 3 상 단자(NP3)들은 원형의 연결 유닛(500)의 곡면을 따라 배치되므로, 접점부(440)는 그 연결 유닛(500)의 곡면을 따라 만곡된 형상을 가질 수 있다.
접점부(440)는 상 단자들(NP1, NP2, NP3)과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)은 수직 방향으로 연장되는 바, 도 4 및 도 6에 도시된 하나의 예와 같이, 접점부(440)는 그 수직 방향과 교차하는 수평 방향으로 연장될 수 있다.
접점부(440)는, 도 4 내지 도 6에 도시된 예와 같이, 적어도 하나의 돌출부(441, 442, 443)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)는 몸체부(445) 및 이 몸체부(445)로부터 돌출된 적어도 하나의 돌출부(441, 442, 443)를 포함할 수 있다. 이때, 돌출부는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)에 대응되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 모터(300)가 제 1 상 단자(NP1), 제 2 상 단자(NP2) 및 제 3 상 단자(NP3)를 포함할 때, 접점부(440)는 제 1 상 단자(NP1)에 대응되게 배치된 제 1 돌출부(441), 제 2 상 단자(NP2)에 대응되게 배치된 제 2 돌출부(442) 및 제 3 상 단자(NP3)에 대응되게 배치된 제 3 돌출부(443)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 돌출부(441)는 몸체부(445)와 제 1 상 단자(NP1) 사이에 배치되며, 제 2 돌출부(442)는 몸체부(445)와 제 2 상 단자(NP2) 사이에 배치되며, 그리고 제 3 돌출부(443)는 몸체부(445)와 제 3 상 단자(NP3) 사이에 배치될 수 있다. 한편, 각 돌출부(441, 442, 443)는 접점부(440)와 일체로 이루어질 수 있다. 각 돌출부(441, 442, 443)는 도 5에 도시된 바와 같이, 반구 형상을 가질 수 있다. 다만 각 돌출부(441, 442, 443)의 형상은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 사각 형상을 가질 수도 있다.
도 8은 도 3의 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 그리고 도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 상 단자는 접점부(440)의 적어도 하나의 돌출부(441, 442, 443)가 삽입되는 적어도 하나의 홈(GR1, GR2, GR3)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 상 단자(NP1)는 접점부(440)의 제 1 돌출부(441)가 삽입되는 제 1 홈(GR1)을 가질 수 있으며, 제 2 상 단자(NP2)는 접점부(440)의 제 2 돌출부(442)가 삽입되는 제 2 홈(GR2)을 가질 수 있으며, 그리고 제 3 상 단자(NP3)는 접점부(440)의 제 3 돌출부(443)가 삽입되는 제 3 홈(GR3)을 가질 수 있다. 이때, 제 1 돌출부(441)는 제 1 홈(GR1)의 내측면과 접촉하고, 제 2 돌출부(442)는 제 2 홈(GR2)의 내측면과 접촉하고, 그리고 제 3 돌출부(443)는 제 3 홈(GR3)의 내측면과 접촉할 수 있다.
각 홈(GR1, GR2, GR3)은 그에 삽입되는 각 돌출부(441, 442, 443)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 예와 같이, 각 돌출부(441, 442, 443) 및 각 홈(GR1, GR2, GR3)은 반구 형상을 가질 수 있다.
한편, 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)에 돌출부들(441, 442, 443)이 배치되고 접점부(440)에 홈들(GR1, GR2, GR3)이 배치되는 구조도 가능하다.
돌출부들(441, 442, 443) 및 홈들(GR1, GR2, GR3)은, 예를 들어, 접점부(440)가 각 상 단자들을 향해 이동하여 그 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)와 접촉할 때, 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 상태를 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 돌출부들(441, 442, 443) 및 홈들(GR1, GR2, GR3)은 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 면적을 증가시켜 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 저항을 줄일 수 있다.
도 10은 도 3의 돌출부 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 상 단자(NP1, NP2, NP3)는 접점부(440)의 적어도 하나의 돌출부(441, 442, 443)가 삽입되는 적어도 하나의 홀(TH)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 상 단자(NP1)는 접점부(440)의 제 1 돌출부(441)가 삽입되는 제 1 홀을 가질 수 있으며, 제 2 상 단자(NP2)는 접점부(440)의 제 2 돌출부(442)가 삽입되는 제 2 홀(TH)을 가질 수 있으며, 그리고 제 3 상 단자(NP3)는 접점부(440)의 제 3 돌출부(443)가 삽입되는 제 3 홀을 가질 수 있다. 이때, 제 1 돌출부(441)는 제 1 홀의 내측면과 접촉하고, 제 2 돌출부(442)는 제 2 홀(TH)의 내측면과 접촉하고, 그리고 제 3 돌출부(443)는 제 3 홀의 내측면과 접촉할 수 있다.
제 1 돌출부(441)는 제 1 홀을 통해 제 1 상 단자(NP1)를 관통하며, 제 2 돌출부(442)는 제 2 홀(TH)을 통해 제 2 상 단자(NP2)를 관통하며, 그리고 제 3 돌출부(443)는 제 3 홀을 통해 제 3 상 단자(NP3)를 관통할 수 있다.
각 홀(TH)은 그에 삽입되는 각 돌출부(441, 442, 443)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 도 10에 도시된 예와 같이, 각 돌출부(441, 442, 443) 및 각 홀(TH)은 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
한편, 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)에 돌출부들(441, 442, 443)이 배치되고 접점부(440)에 홀(TH)들이 배치되는 구조도 가능하다.
돌출부들(441, 442, 443) 및 홀(TH)들은, 예를 들어, 접점부(440)가 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 향해 이동하여 그 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)와 접촉할 때, 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 상태를 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 돌출부들(441, 442, 443) 및 홀(TH)들은 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 면적을 증가시켜 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 저항을 줄일 수 있다.
도 11은 도 3의 접점부(440) 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 그리고 도 12는 도 11의 Ⅲ-Ⅲ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 접점부(440)와 적어도 하나의 상 단자(NP1, NP2, NP3) 간의 마주보는 면들이 요철 패턴(601, 602, 603, 480)을 가질 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)와 제 1 상 단자(NP1) 간의 마주보는 면들이 요철 패턴(480, 601)을 가지며, 접점부(440)와 제 2 상 단자(NP2) 간의 마주보는 면들이 요철 패턴(480, 602)을 가지며, 그리고 접점부(440)와 제 3 상 단자(NP3) 간의 마주보는 면들이 요철 패턴(480, 603)을 가질 수 있다.
접점부(440)의 요철 패턴(480)과 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴(601, 602, 603)은 수직 방향을 따라 배치될 수 있다. 다시 말하여, 접점부(440)의 요철 패턴(480) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴(601, 602, 603)에 포함된 요부 및 철부는 상 단자의 연장 방향(예를 들어, 제 1 상 단자(NP1)의 연장 방향)을 따라 교변적으로 배치될 수 있다.
접점부(440)의 요철 패턴(480)의 요부는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴(601, 602, 603)의 철부에 대응되게 배치되며, 그리고 접점부(440)의 요철 패턴(480)의 철부는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴(601, 602, 603)의 요부에 대응되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 접점부(440)의 요부는 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 각 철부에 대응되게 배치되며, 그리고 접점부(440)의 철부는 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 각 요부에 대응되게 배치될 수 있다. 이때, 접점부(440)의 요부의 내측면은 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 철부와 접촉하고, 그리고 접점부(440)의 철부는 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요부의 내측면과 접촉할 수 있다.
접점부(440)의 요부 및 철부는 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 철부 및 요부와 동일한 형상을 가질 수 있다. 다시 말하여, 접점부(440)의 요부는 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 철부와 동일한 형상을 가지며, 그리고 접점부(440)의 철부는 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요부와 동일한 형상을 가질 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 접점부(440) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)은 각각 삼각형의 단면의 요철 패턴(480, 601, 602, 603)을 가질 수 있다. 다만, 접점부(440) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 반원 형상 또는 사각 형상의 단면을 가질 수도 있다.
접점부(440) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴(480, 601, 602, 603)은, 예를 들어, 접점부(440)가 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 향해 이동하여 그 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)와 접촉할 때, 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 상태를 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 그러한 요철 패턴(480, 601, 602, 603)은 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 면적을 증가시켜 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 저항을 줄일 수 있다.
도 13은 도 3의 접점부(440) 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 접점부(440)의 요철 패턴(480)과 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴(601, 602, 603)은 수평 방향을 따라 배치될 수 있다. 다시 말하여, 접점부(440)의 요철 패턴(480) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴(601, 602, 603)의 요부 및 철부는 접점부(440)의 연장 방향을 따라 교변적으로 배치될 수 있다.
도 13에 도시된 접점부(440) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)은 전술된 도 11 및 도 12의 접점부(440) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)과 비교하여 그 요철 패턴의 요부 및 철부의 배치 방향만 다를 뿐 나머지 구성은 동일하다.
한편, 다른 실시예로서, 접점부(440) 및 제 1 내지 제 3 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 요철 패턴의 요부 및 철부는 사선 방향을 따라 교번적으로 배치될 수도 있다.
도 14는 도 3의 접점부(440) 및 상 단자에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 그리고 도 15는 도 14의 Ⅳ-Ⅳ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 14 및 도 15에 도시된 예와 같이, 접점부(440)는 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 전체 면적보다 더 큰 면적을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 접점부(440)의 면적을 제 1 면적으로 정의하고, 그리고 제 1 상 단자(NP1)의 면적, 제 2 상 단자(NP2)의 면적 및 제 3 상 단자(NP3)의 면적을 모두 합한 면적을 제 2 면적으로 정의할 때, 제 1 면적은 제 2 면적보다 더 큰 면적을 가질 수 있다.
이와 달리, 접점부(440)는 모든 상 단자들을 중첩할 수 있을 정도의 면적을 가질 수도 있다.
이와 같이 접점부(440)의 면적이 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)의 앞면 전체와 접촉할 정도로 큰 면적을 가질 경우, 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 상태가 양호하게 유지될 수 있다. 또한, 이러한 구조는 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 면적을 증가시켜 접점부(440)와 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 저항을 줄일 수 있다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 지지부를 설명하기 위한 도면이고, 그리고 도 17은 도 16의 V-V’의 선을 따라 자른 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치는, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제 1 지지부(701)를 더 포함할 수 있다.
이러한 제 1 지지부(701)는 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 사이에 두고 접점부(440)와 마주보게 배치될 수 있다. 다시 말하여, 접점부(440)를 마주보는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 각 면을 해당 상 단자의 앞면으로 정의하고, 그 앞면의 반대편에 위치한 면을 해당 상 단자의 뒷면으로 정의할 때, 제 1 지지부(701)는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 뒷면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 지지부(701)는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 뒷면과 마주보게 배치될 수 있다. 이때, 도 17에 도시된 예와 같이, 제 1 지지부(701)의 적어도 일부는 접점부(440)와 중첩하도록 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 뒷면 상에 배치될 수 있다.
제 1 지지부(701)는 인쇄회로기판(600) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 지지부(701)는 인쇄회로기판(600) 상에 부착된 상태로 연결 유닛(500)을 향해 연장될 수 있다.
제 1 지지부(701)는 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 지지부(701)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 양측이 구부러진 형태를 가질 수 있다. 제 1 지지부(701)의 곡률과 전술된 접점부(440)의 곡률은 동일할 수 있다. 다만, 제 1 지지부(701)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 만곡되지 않은 직선 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 제 1 지지부(701)는 인쇄회로기판(600)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 지지부(701)는 인쇄회로기판(600) 상에 고정된 별도의 결합부에 결합될 수 있는 바, 이 제 1 지지부(701)는 결합부로부터 분리 가능할 수 있다.
제 1 지지부(701)는, 예를 들어, 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있고, 이와 달리 금속으로 이루어질 수도 있다.
이와 같은 제 1 지지부(701)는, 예를 들어, 접점부(440)가 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 향해 이동하여 그 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)와 접촉할 때, 그 상 단자들(NP1, NP2, NP3)이 뒤로 밀리는 것을 방지하는 스토퍼(stopper) 역할을 수행할 수 있다. 이 제 1 지지부(701)에 의해 접점부(440)와 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 상태가 양호하게 유지될 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부를 설명하기 위한 도면이고, 그리고 도 19는 도 18의 Ⅵ-Ⅵ’의 선을 따라 자른 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치는, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제 2 지지부(702)를 더 포함할 수 있다.
이러한 제 2 지지부(702)는 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 사이에 두고 접점부(440)와 마주보게 배치될 수 있다. 다시 말하여, 제 2 지지부(702)는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 뒷면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 지지부(702)는 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 뒷면과 마주보게 배치될 수 있다. 이때, 도 19에 도시된 예와 같이, 제 2 지지부(702)의 적어도 일부는 접점부(440)와 중첩하도록 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)의 뒷면 상에 배치될 수 있다.
제 2 지지부(702)는 연결 유닛(500) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 지지부(702)는 연결 유닛(500) 상에 부착된 상태로 인쇄회로기판(600)을 향해 연장될 수 있다.
제 2 지지부(702)는 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 지지부(702)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 양측이 구부러진 형태를 가질 수 있다. 제 2 지지부(702)의 곡률과 전술된 접점부(440)의 곡률은 동일할 수 있다. 다만, 제 2 지지부(702)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 만곡되지 않은 직선 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 제 2 지지부(702)는 연결 유닛(500)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 2 지지부(702)는 연결 유닛(500) 상에 고정된 별도의 결합부에 결합될 수 있는 바, 이 제 2 지지부(702)는 결합부로부터 분리 가능할 수 있다. 이와 달리, 제 2 지지부(702)는 연결 유닛(500)을 관통하는 별도의 홀에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
제 2 지지부(702)는, 예를 들어, 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있고, 이와 달리 금속으로 이루어질 수도 있다.
이와 같은 제 2 지지부(702)는, 예를 들어, 접점부(440)가 각 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 향해 이동하여 그 각 상 단자(NP1, NP2, NP3)와 접촉할 때, 그 상 단자들(NP1, NP2, NP3)이 뒤로 밀리는 것을 방지하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다. 이 제 2 지지부(702)에 의해 접점부(440)와 모터(300)의 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 상태가 양호하게 유지될 수 있다.
한편, 본 발명의 차량 조향 보조 장치는 제 1 지지부(701)와 제 2 지지부(702)를 동시에 포함할 수도 있다. 이와 같은 경우, 제 1 지지부(701)는 도 16 및 도 17에 도시된 예와 같은 상태로 배치되는 반면, 제 2 지지부(702)는 각 상 단자의 뒷면 중 하측을 지지하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 지지부(702)는 제 1 지지부(701)와 접촉하지 않도록, 도 19에서의 제 2 지지부(702)보다 더 작은 높이를 가질 수 있다. 여기서 제 2 지지부(702)의 높이는, 예를 들어, 연결 유닛(500)으로부터 인쇄회로기판(600)을 향하는 방향으로 측정된 제 2 지지부(702)의 크기를 의미한다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 구동 방법에 따르면, 먼저, 모터(300)를 준비하는 단계가 수행된다.
이어서, 외부로부터의 제어 신호(예를 들어, 동작 제어 신호)를 근거로 모터(300)의 중성점에 대응되는 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 하나의 스위치부(즉, 출력 제어 스위치부 400)를 통해 서로 연결하거나 또는 분리하는 단계가 수행된다.
여기서, 모든 상 단자들(NP1, NP2, NP3)을 하나의 출력 제어 스위치부(400)를 통해 서로 연결하거나 또는 분리하는 단계는, 예를 들어, 제어 신호에 따라 출력 제어 스위치부(400)의 플런저(420)를 일 방향으로 이동시키는 단계; 및 플런저(420) 상에 배치된 접점부(440)를 상 단자들(NP1, NP2, NP3)과 접촉시키거나 상 단자들(NP1, NP2, NP3)로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 21 및 관련 기재를 통해 설명된 본 발명의 각 실시예들은 이들이 서로 양립 불가능한 구조가 아닌 한 서로 조합되어 구성될 수 있다. 이때, 그 조합은 그 실시예들 중 적어도 두 개 이상의 실시예들의 조합으로 이루어질 수 있다. 하나의 예로서, 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법은, 도 11의 요철 패턴(480, 601, 602, 603), 도 15의 접점부(440)의 형상, 도 16의 제 1 지지부(701) 및 도 18의 제 2 지지부(702)를 동시에 구비하는 조합 구조를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 도 14의 접점부(440)와 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 마주보는 전체 면들에 도 11 또는 도 13과 같은 요철 패턴들(480, 601, 602, 603)을 더 형성함으로써 접점부(440)와 상 단자들(NP1, NP2, NP3) 간의 접촉 면적을 극대화하는 구조도 가능한다.
한편, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
400: 출력 제어 스위치 410: 솔레노이드 스위치
420: 플런저 430: 스프링
440: 접점부 445: 몸체부
500: 연결 유닛 NPH: 홀
451: 제 1 입력 단자 452: 제 2 입력 단자
441 내지 443: 제 1 내지 제 3 돌출부
NP1 내 NP3: 제 1 내지 제 3 상 단자

Claims (25)

  1. 모터; 및
    외부로부터의 제어 신호를 근거로 상기 모터의 중성점에 대응되는 모든 상 단자들을 서로 연결하거나 또는 분리하는 하나의 스위치부를 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 제어 신호에 따라 일 방향으로 이동하는 플런저를 포함하는 솔레노이드 스위치; 및
    상기 플런저와 상기 상 단자들 사이에 배치된 접점부를 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 상기 플런저에 부착된 차량 조향 보조 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 상기 플런저와 일체로 이루어진 차량 조향 보조 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 금속을 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 탄성을 갖는 차량 조향 보조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접점부는 리프 스프링(leaf spring)을 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 상기 상 단자들과 교차하는 방향으로 연장된 차량 조향 보조 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 곡면을 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는,
    몸체부; 및
    상기 몸체부로부터 적어도 하나의 상 단자를 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    적어도 하나의 상 단자는 상기 돌출부가 삽입되는 홈 또는 홀을 갖는 차량 조향 보조 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 자성을 갖는 차량 조향 보조 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부와 적어도 하나의 상 단자 간의 마주보는 면들이 요철 패턴을 갖는 차량 조향 보조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 접점부의 요철 패턴의 요부는 상기 적어도 하나의 상 단자의 철부와 대응되게 배치되며, 상기 접점부의 요철 패턴의 철부는 상기 적어도 하나의 상 단자의 요부와 대응되게 배치된 차량 조향 보조 장치.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부는 상기 상 단자들의 전체 면적보다 더 큰 면적을 갖는 차량 조향 보조 장치.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 상 단자들을 사이에 두고 상기 접점부와 마주보는 지지부를 더 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 지지부의 적어도 일부는 상기 접점부와 중첩하도록 상기 상 단자들의 뒷면 상에 배치된 차량 조향 보조 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 스위치부가 실장된 인쇄회로기판을 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 차량 조향 보조 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 인쇄회로기판에 탈착 가능하게 결합된 차량 조향 보조 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 상 단자들을 지지하는 커넥션 유닛을 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 커넥션 유닛 상에 배치된 차량 조향 보조 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 커넥션 유닛에 탈착 가능하게 결합된 차량 조향 보조 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    외부로부터의 스위치 제어 신호에 따라 상기 스위치부로 상기 제어 신호를 전송하는 제어 스위치를 더 포함하는 차량 조향 보조 장치.
  23. 제 1 항에 있어서,
    외부 전원에 연결된 커패시터를 더 포함하며,
    상기 제어 스위치의 입력 단자는 상기 커패시터의 일측 단자에 연결되고,
    상기 제어 스위치의 출력 단자는 상기 스위치부의 제 1 입력 단자에 연결되고,
    상기 제어 스위치의 제어 단자에 상기 스위치 제어 신호가 입력되며,
    상기 스위치부의 제 2 입력 단자는 상기 커패시터의 타측 단자에 연결되는 차량 조향 보조 장치.
  24. 모터를 준비하는 단계; 및
    외부로부터의 제어 신호를 근거로 상기 모터의 중성점에 대응되는 모든 상 단자들을 하나의 스위치부를 통해 서로 연결하거나 또는 분리하는 단계를 포함하는 차량 조향 보조 장치의 구동 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 모든 상 단자들을 하나의 스위치부를 통해 서로 연결하거나 또는 분리하는 단계는,
    상기 제어 신호에 따라 상기 스위치부의 플런저를 일 방향으로 이동시키는 단계; 및
    상기 플런저 상에 배치된 접점부를 상기 상 단자들과 접촉시키거나 상기 상 단자들로부터 분리하는 단계를 포함하는 차량 조향 보조 장치의 구동 방법.








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