KR890004613B1

KR890004613B1 - 전동식 동력조향장치

Info

Publication number: KR890004613B1
Application number: KR1019850005947A
Authority: KR
Inventors: 다께시 오오에; 이치로오 고이께; 히데오 고니시
Original assignee: 지도오샤기기 가부시끼가이샤; 가와하라 아끼라
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1985-08-17
Publication date: 1989-11-20
Also published as: FR2571328A1; GB8519852D0; DE3529818C2; GB2163109A; KR870001993A; ES546235A0; GB2163109B; ES8609093A1; US4666011A; FR2571328B1; DE3529818A1; JPS6150873A

Abstract

내용 없음.

Description

전동식 동력조향장치

제1도는 본 발명에 따른 1실시예를 나타낸 블록도.

제2도는 조향력센서의 설치상태를 나타낸 개략구성도.

제3도는 갭(gap)센서의 동작원리를 나타낸 개략구성도.

제4도는 핸들편각센서의 일례를 나타낸 평면도.

제5(A)도 내지 제5(F)도는 각각 제4도에 나타낸 핸들편각센서로 부터 출력된 신호에 대한 타이밍챠트.

제6도는 전압변환기의 입출력특성을 나타낸 그래프.

제7도는 절대치변환기의 입출력특성을 나타낸 그래프.

제8(A)도 내지 제8(D)도는 패턴메모리의 입출력특성을 나타낸 그래프.

제9(A)도 내지 제9(D)도는 클럭신호발생기로 부터 출력된 신호에 대한 타이밍챠트.

제10도는 제1도에 나타낸 장치를 마이크로프로세서로 구성했을 때의 동작을 나타낸 플로우챠트.

제12도는 차동변압기를 핸들편각센서로 사용했을 때의 특성을 나타낸 그래프.

제13도는 갭센서를 핸들편각센서로서 사용하기 위해 컬럼샤프트에다 설치한 상태를 나타낸 단면도.

제14도는 제13도에 나타낸 XIV-XIV선에 따른 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 차량속도센서 1a : 자석원판

1b : 리드스위치 2 : 조향력센서

3 : 핸들편각센서 4a~4d, 5a~5d : 트랜지스터

6a~6d : 저항 7 : 모우터

8a~8d : 다이오드 10 : 제어장치

11 : 파형정형회로 12a, 12b : 기준전압발생회로

13a~13c : 비교기 14 : 전압변환기

15 : 절대치변환기 16 : A/D 변환기

20 : 제어회로 21 : 평균속도연산회로

22 : 클럭신호발생회로 23a, 23b : 디코더

24a~24d : 패턴메모리 25a~25d : 타이머

26a, 26b : 지연회로 27a~27b : 앤드게이트

28a~28e : 오아게이트 29 : 인버터

50 : 조향핸들 51, 64 : 갭(gap)센서

52 : 철편 51a : 철심

51b : 코일 3a : 기판

3b : 전극 3c : 활동자(Slider)

3d : 슬리트 3e : 공백부

A~G : 단자 60 : 컬럼샤프트

61, 62 : 기어 63 : 자성체

65 : 보스 70 : 차동변압기

71 : 가동코어

[산업상의 이용분야]

본 발명은 모우터를 매개로 동력조향을 수행할 수 있도록 된 전동식 동력조향장치에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

종래에는 작은 조향력으로 조향핸들을 조작하기 위해 유압식 동력조향장치가 이용되고 있는바, 이러한 동력조향장치를 사용할 경우에는 오일이 노출되지 않도록 장치가 긴밀하여야 하고, 소형화하는데 한계가 있을 뿐만아니라 유압펌프와 배관등을 사용함에 따라 가격상승 요인이 많았다. 따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위해 모우터의 회전력을 직접 보조동력으로서 이용하는 것이 고려되고 있다. 그런데 이렇게 모우터의 회전력을 이용하도록 된 종래의 전동식 동력조향장치에 있어서는, 방향전환의 선회를 한 다음 직진으로 복귀시킬려면 선회시에 회전된 양만큼 모우터의 회전자를 역으로 회전시킬 필요가 있게 되고, 이렇게 모우터가 역회전시켜진 동안에는 모우터 회전속도가 핸들의 회전반력에 의해 발생하게 되는 자체조절토오크에 의해 얻어지게 된다. 이 경우 모우터내에 있는 브러시와 다른 부품간에 마찰력이 발생하게 되고, 이 마찰력이 회전자의 회전에 대항하도록 작용하기 때문에 자체조절토오크만으로는 회전자를 회전시키기에 충분하지 못하였다. 일반적으로 이러한 현상은 마그네트 모우터를 사용할 경우 발생하게 되는데, 회전자의 불충분한 회전력은 조향핸들에 부가적인 회전력을 인가해 줌으로써 보상되어 질 수 있으나, 이렇게 하면 운전자는 비정상적인 조향상태를 느끼게 되는 결점이 있었다.

[발명의 목적]

이에 본 발명은 상기한 점을 감안해서 발명된 것으로, 운전자가 비정상적인 조향상태를 느끼지 않도록 된 전동식 동력조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량속도를 검출하기 위한 차량속도센서와, 조향핸들의 조향토오크를 검출하기 위한 조향력센서, 상기 조향핸들의 조향방향을 검출하기 위한 비교기, 조향동작을 돕는 모우터를 구동시키기 위한 모우터구동수단, 차량핸들의 편각을 검출하기 위한 핸들편각센서, 비조향상태를 검출하기 위한 비조향상태 검출수단 및, 차량속도와 상기 모우터의 토오크를 제어하기 위한 상기 조향토오크에 따라 상기 모우터구동수단을 제어하면서 비조향상태가 검출되는 동안 상기 조향핸들의 편각을 감소시키기 위해 상기 모우터에 대해 차량핸들의 편각에 상응하는 크기의 전류를 공급하기 위한 제어장치로 구성된다.

(작용)

상기와 같은 구성된 본 발명은, 차량이 선회상태에서 직진구동상태로 복귀하게 될 때 선회시 모우터에 공급된 방향과 역방향으로 모우터가 나타내는 저항을 상쇄시킬 수 있는 크기의 전류를 모우터에 공급함으로써 운전자는 비정상적인 조향상태를 느끼지 않게 된다.

[실시예]

이하 예시도면에 의거해서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 전동식 동력조향장치를 나타낸 블록도로서, 도면중 참조부호 1은 차축과 일체화되어 회전하는 자석원판(1a)과 리드스위치(1b)로 이루어진 차량속도센서, 2는 조향토오크를 검출하기 위한 조향력센서, 3은 핸들편각을 검출하기 위한 수단으로 제공되는 핸들편각센서, 4a 내지 4d 및 5a 내지 5d는 트랜지스터, 6a 내지 6d는 저항, 7은 모우터, 8a 내지 8d는 다이오드, 10은 차량속도와 조향력 및 편각에 따라 모우터(7)를 통해 흐르는 전류를 제어하는 제어장치이다.

여기서 상기 제어장치(10)는 파형정형회로(11)와 기준전압발생회로(12a, 12b), 비교기(13a~12c), 전압변환기(14), 절대치변환기(15), A/D변환기(16) 및 제어회로(20)로 구성되고, 이 제어회로(20)는 평균속도연산회로(21)와 클럭신호발생회로(22), 디코더(23a, 23b), 패턴메모리(24a~24d), 타이머(25a~25d), 지연회로(26a,26b), 앤드게이트(27a~27t), 오아게이트(28a~28e) 및 인버터(29)로 구성되어 있다.

한편 상기 조향력센서(2)는 제2도에 나타낸 바와 같이 조향핸들(50)과 함께 회전하는 갭센서(51 ; gap sensor)와, 컬럼샤프트(60 ; column shaft, 제13도 참조)와 함께 회전하는 자성체의 철편(52)으로 구성되고, 상기 갭센서(51)는 제3도에 나타낸 바와 같이 철심(51a)과 철심(51a)에 감겨져 있는 코일(51b)로 구성되어 조향핸들(50)이 회전될 때 철심(51a)이 컬럼샤프트(60)상에 부착된 철편(52)에 근접되든가 분리됨에 따라 자기저항이 변하는 현상을 이용해서 철편(52)과 철심(51a)사이의 갭량을 검출하도록 되어 있다.

제4도는 핸들편각센서의 일례를 나타낸 평면도로서, 핸들편각센서(3)는 기판(3a)상에 인쇄배선된 전극(3.b)과 이 전극(3b)상을 이동하는 7개의 활동자(3c ; slider)로 구성되고, 이 7개의 활동자(3c)는 좌우방향에 따라 전극(3b)상을 연동해서 활동하도록 구성되며, 상기 전극(3b)은 활동자(3c)의 활동부분에 설치되어 단자(B)에 접속되는 슬리트(3d)와 활동자(3c)의 접촉부에 형성되며 단자(C~G)에 접속되는 공백부(3e)를 갖추고 있다.

그리고 상기 기판(3a)은 차체에 고정되고, 상기 활동자(3c)는 편각방향을 제어하기 위한 타이로드(tie rod ; 도시되지 않았음)와 함께 이동하며, 이 타이로드의 이동에 따라 단자(A)와 단자(B~G)의 도통상태가 제5(A)도 내지 제5(F)도에 나타낸 바와 같이 변화하게 됨으로써 이들 단자(A~G)로 부터 얻은 출력신호에 따라 타이로드의 위치 즉, 편각을 검출할 수 있게 된다.

제6도는 전압변환기(14)의 입출력특성을 나타낸 그래프로서, 이 전압변환기(14)는 조향력센서(2)에서 이용되고 있는 갭센서(51)의 자기저항의 변화를 상기 제6도에 나타낸 바와 같은 전압변화로 변환시키는 것으로, X=a점은 직진위치를 나타내고, X=0점은 조향핸들의 좌방향최대토오크로 조작된 위치를 나타내며, X=b점은 조향핸들이 우방향최대토오크로 조작된 위치를 나타낸다.

또 제7도에 나타낸 바와 같이 절대치변환기(15)는 영전압레벨이 조향핸들의 직진구동위치를 나타낼 수 있도록 V형태의 신호를 발생하게 되는데, 정(正)의 변위는 우방향에 대한 조향토오크를 나타내고, 부(負)의 변위는 좌방향에 대한 조향토오크를 나타낸다.

그리고 비교기(13C)는 절대치변환기(15)로 부터 공급되는 신호의 크기가 기준전압발생회로(12b)로 부터 공급되는 신호의 크기보다 작을 때 비조향상태를 나타내는 "1"레벨의 신호를 발생하게 되는데, 이 부분은 비조향상태를 검출하기 위한 수단을 구성하게 된다.

또 패턴메모리(24a~24b)는 조향토오크에 따라 모우터(7)에 공급되는 전류의 듀티비를 선택적으로 기억하고 있는 메모리로서, 제8(A)도 내지 제8(D)도에 나타낸 바와 같이 4가지 종류의 다른 특성이 기억되어 있다.

제8도에 있어서, 횡축은 조향토오크를 나타내고 종축은 모우터(7)를 통해 흐르는 전류의 듀티비를 나타낸 것으로, 특히 제8(A)도는 저속주행시에 대한 특성을 나타낸 것으로, 듀티비를 증가시켜 상기 모우터(7)로 부터 출력되는 토오크를 크게하고 있고, 또 제8(B)도 내지 제8(D)도에 나타낸 바와 같이 차량속도가 증가됨에 따라 듀더비를 점차적으로 감소시켜 모우터(7)로 부터 출력되는 토오크를 감소시키도록 하고 있다.

그리고 타이머(25a~25d)는 디코더(23a)에 의해 선택되고, 클럭신호(CL2)가 공급됨으로써 그 시점에서 소정시간에 걸쳐 "1"레벨의 신호를 출력하도록 되어 있으며, 상기 패턴메모리(24a~24d)중 어느 하나에서 독출된 신호에 의해 결정된 시간이 경과하면 대응되는 타이머가 리세트되어 출력레벨을 "0"레벨로 설정하도록 되어 있다. 한편 디코더(23b)는 단자(a~e)에 공급된 신호를 디코더한 다음 그 디코더결과를 단자(f~i)중 1단자로 출력시키는데, 여기서 단자(j)가 "0"레벨로 세트될 경우 단자(a~e)에 공급되는 신호에 관계없이 지금까지 출력했던 디코드결과를 그대로 기억하여 출력하고, 단자(j)가 "1"레벨로 변화한 시점에서부터 다시 단자(a~e)에 공급되어 있는 신호를 디코드하도록 되어 있다.

한편 클럭신호발생회로(22)는 제9도에 나타낸 바와 같은 클럭신호를 발생하도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 전동식 동력조향장치에 잇어서, 먼저 시계방향(우)조향시의 동작을 설명하면 다음과 같다.

운전자가 조향핸들을 시계방향으로 회전시킬 경우 차량속도센서(1)로 부터 차량속도신호가 발생되고, 그 신호가 파형정형회로(11)에 의해 정형된 다음 평균속도연산회로(21)에 의해 평균속도신호로 변환되며, 이 평균속도신호는 디코더(23a)에 의해 디코더된 다음 저속에서 고속까지 범위를 4종류로 구분하여 상기 디코더(23a)에서 4가지의 출력신호를 선택적으로 출력시키게 되는 바, "1"레벨의 신호는 4종류의 속도신호중 어느 하나에 대응되는 디코더(23a)의 단자중 1단자로 출력된다.

이때 운전자가 상기한 바와 같이 조향핸들을 돌리게 되면 조향력센서(2)에서 검출된 조향토오크가 전압변환기(15)에 의해 전압으로 변환되고, 이 전압신호는 절대치변환기(15)를 통해 A/D변환기(16)로 공급되어 조향토오크에 대응된 디지탈신호로 변환된 다음 이 디지탈신호는 앤드게이트(27c~27f)로 공급되는 바, 여기서 디코더(23a)로 부터 "1"레벨의 신호가 앤드게이트(27c~27f)중 어느 한 게이트에만 공급됨에 따라 상기 A/D변환기(16)로 부터 출력된 신호는 디코더(23a)에 의해 선택된 앤드게이트를 통해 패턴메모리(24a~24d)중 어느 한 메모리에 공급된다.

이때 차량속도가 최저속도의 범위로 나타날 때는 제8(A)도에 나타낸 바와 같은 특성을 기록하고있는 패턴메모리(24a)가 선택되고, 차량속도가 최대속도의 범위로 나타날 때는 제8(D)도에 나타낸 바와 같은 특성을 기록하고 있는 패턴메모리(24d)가 선택된다.

여기서 패턴메모리(24a~24d)중 어느 하나가 선택되면 선택된 패턴메모리에서 조향토오크에 대응하는 신호가 독축되고, 이 독출된 신호가 타이머에 공급됨으로써 상기 타이머(25a~25d)중 디코더(23a)에 의해 선택된 타이머는 클럭신호(CL2)가 공급됨에 따라 출력신호를 출력하게 되며, 선택된 패턴메모리로 부터 공급되는 신호에 의해 결정된 시간이 경과된 후 정지하게 된다. 이러한 동작이 반복됨으로써 선택된 타이머는 차량속도와 조향토오크에 대응한 신호를 발생시키게 된다.

한편, 전압변환기(14)의 출력신호는 비교기(13a, 13b)에 공급되어 기준전압발생회로(12a)에서 공급되는 신호와 비교되는데, 여기서 상기 기준전압발생회로(12a)의 출력레벨이 상기 제6도에 나타낸 X=a의 변위에 대응할때 운전자가 조향핸들을 시계방향으로 회전시킬 경우 비교기(13a)로 부터는 "1"레벨의 신호가 출력되고, 이때 비교기(13c)에서는 "0"레벨의 신호가 출력되어 인버터(29)를 통해 "1"레벨의 신호로 변환된 다음 앤드게이트(27a, 27b)로 공급된다. 이 때문에 조향핸들을 시계방향으로 회전시킬 경우 앤드게이트(27a)로 부터 "1"레벨의 신호가 송출되고, 이 송출된 신호는 오아게이트(28b)를 통해 출력되어 트랜지스터(4a, 5a)를 턴온시킴과 더불어 지연회로(26a)에서 소정시간동안 지연된 다음 앤드게이트(27s)에 공급된다.

한편 앤드게이트(27a)의 출력이 앤드게이트(27g)의 한쪽 입력단에 공급되고 오아게이트(28a)로 부터 발생되는 신호가 앤드게이트(27g)와 오아게이트(28d)를 통해 앤드게이트(27s)의 한쪽 입력단에 공급됨에 따라 트랜지스터(4b, 5d)가 턴온되어 모우터(7)에는 도면의 좌측방향에서 우측방향으로 전류가 흐르게 되고, 이 모우터(7)에 의해 발생되는 토오크에 의해 편각동작이 이루어지게 된다.

한편 패턴메모리(24a~24d)중 어느 하나의 메모리로 부터 독출된 신호에 의해 결정된 듀티비는 조향토오크에 비례하기 때문에 상기 모우터(7)에 흐르는 전류는 조향토오크가 증가될 때 평균값이 커지게 되므로 모우터(7)의 토오크가 증가하게 된다.

여기서 운전자가 조향핸들을 우방향으로 완전히 회전시켜 조향핸들에 가해지고 있던 토오크가 없어지게 되면, 비교기(13c)는 "1"레벨의 신호를 출력하게 되고, 이 출력신호는 인버터(29)에 의해 반전되어 앤드게이트(27a)에 공급됨에 따라 앤드게이트(27a)의 출력신호가 "1"레벨에서 "0"레벨로 변하고, 오아게이트(28b) 및 앤드게이트(27s)에서 송출된 "1"레벨의 신호도 "1"레벨에서 "0"레벨로 변하게 됨으로써 모우터(7)에는 전류가 흐르지 않게 된다. 이러한 상태로 되면 차량은 똑바로 이동하게 되어 조향핸들이 중립위치로 되돌아가게 되고, 조향핸들은 조향토오크가 영향을 미치지 못하는 위치로 되돌아가게 된다.

그러나 모우터의 회전력을 이용해서 핸들편각을 수행할 때, 조향핸들을 완전하게 중립위치까지 되돌릴 수 가 없게 되는데, 이러한 문제는 다음과 같은 방법에 의해 해결할 수 있다.

즉, 차량이 선회되는 동안 핸들편가센서(3)는 단자(B~G)에서 핸들편각에 대응된 신호를 출력하고, 이 출력된 신호는 디코더(23b)에 의해 디코드되는데, 우측방향으로 선회하는 동안에는 단자(f) 또는 단자(g)에서 "1"레벨의 신호가 출력되고, 좌측방향으로 선회하는 동안에는 단자(h) 또는 단자(i)에서 "1'레벨의 신호가 출력된다. 한편 핸들편각구분은 대편각구분과 소편각구분으로 나누어지게 되는데, 대편각구분에서는 단자(f) 또는 단자(i)에서 출력신호가 출력되고, 소편각구분에서는 단자(g) 또는 단자(h)에서 출력신호가 출력되도록 구성되어 있다.

한편 일반적으로 통상적인 주행시에 조향을 실행하는 경우 핸들의 편각신호는소편각구분으로 나타나는데, 우측조향상태에서 비조향상태로 변화되면서 핸들의 편각이 소편각구분으로 나타날 경우, 디코더(23b)의 단자(g)에서는 "1"레벨의 신호가 출력되므로 비조향상태로 세트되고, 비교기(13c)는 "1"레벨의 신호가 출력하게 되며, 상기 디코더(23b)로 부터 출력된 신호는 앤드게이트(27k)를 통해 출력된다. 이 출력된 신호는 오아게이트(28c)를 통해 출력되어 트랜지스터(4c, 5c)를 턴온시킴과 더불어 지연회로(26b)에 의해 소정시간동안 지연된 다음 앤드게이드(27t)에 공급된다. 그리고 상기 앤드게이드(27k)에서 출력된 신호는 앤드게이트(27p)와 오아게이트(28e)를 통해 앤드게이트(27t)의 한쪽 입력단에 공급되고, 이 앤드게이트(27t)의 다른쪽 입력단에는 지연회로(26b)를 통해 신호가 공급되기 때문에 오아게이트(28e)에서 공급된 신호를 트랜지스터(6d)에 공급해서 트랜지스터(6d, 5d)를 턴온시킨다. 이 때문에 상기 모우터(7)는 우측조향시와는 반대로 도면의 우측방향에서 좌측방향으로 전류가 흐르고, 상기 모우터(7)는 우측방향시의 회전방향과 역방향으로 회전하게 된다.

한편 이때 모우터(7)에서 출력되는 토오크의 크기는 자체조절토오크에 저항하는 힘을 상쇄시키면 되기 때문에 선회할 때 보다도 충분히 작게해도 된다. 이 때문에 모우터(7)로 공급되는 전류의 평균치는 작아도 되고, 클럭신호(CL3)의 듀티비는 모우터(7)가 선회할 때 보다도 충분히 작게 설정할 수 있게 된다.

따라서 역방향전류가 모우터(7)를 통해 공급될 때 모우터(7)를 사용함으로써 발생되는 자체조절토오크에 저항하는 힘이 상쇄되고, 선회상태에서 직진구동상태로 부드럽게 변화하게 됨으로써 운전자는 비정상적인 조향을 느끼지 않게 된다.

한편 제4도에 나타낸 바와 같이 핸들편각센서(3)는 단자(C~G)중 한 단자와 단자(A)사이의 접촉상태가 2진법에 따라 변화하도록되어 있는 바, 제5(A)도 내지 제5(F)도는 각각 단자(B~G)에서 발생된 출력신호를 나타낸 것으로, 각각 2⁰~2⁶가지의 상태로 조작된다.

그리고 활동자(3c)가 접촉부와 비접촉부 사이에 경계에 위치할 때 일정치않은 출력을 얻게 되는바, 즉 차량이 진동할 때 출력신호의 출력이 변하게 됨으로써 출력은 불안정하게 된다. 그 때문에 단자(B)에 연결된 활동자가 슬리트(3d)에 도달해서 출력신호가 나타나지 않을 때 디코더(23b)는 그 직전의 상태를 유지하게 되고, 이러한 신호가 단자(B)에 연결된 활동자로 부터 출력될 때 상기 신호가 디코드됨으로써 저항치가 변화하는 경계에서도 안정된 출력이 디코더로 부터 출력된다.

또 자체조절토오크가 작용하여 직진구동상태로 복귀되면 디코더(23b)에서는 단자(f~i)중 어느 단자로도 신호를 출력시키지 않기 때문에 앤드게이트(27i~27m, 27n~27r)와 오아게이트(28d, 28e) 및 앤드게이트(27s, 27t)의 출력레벨이 모두 "0"레벨로 되어 모우터(7)에 공급되는 전류가 차단된다.

여기서 상기와 같은 동작은 운전자가 조향핸들을 우측방향으로 회전시킬 때 실행되는 것이고, 운전자가 조향핸들을 좌측방향으로 회전시켜도 역시 상기와 같은 동작으로 실행되는 바, 이러한 경우 모우터(7)로 공급되는 전류의 방향은 상기 설명과는 역으로 된다.

한편, 핸들편각이 대편각구분으로 될때. 즉 회전량이 클 때에는 일반적으로 차량속도가 낮아지게 되므로 자체조절토오크도 역시 작아져 모우터(7)에서 출력되는 토오크를 크게해서 자체조절토오크의 부족량을 보충할 필요가 있게 된다. 이를 실현하기 위해 디코더(23b)에서 대편각 구분임음 검출했을때는 단자(f) 또는 단자(i)로 부터 출력되는 신호에 따라 앤드게이트(27i) 또는 앤드게이트(27m)로 부터 "1"레벨의 신호가 출력되어 앤드게이트(27n) 또는 앤드게이트(27r)가 클럭신호(CL4)를 발생하도록 되어 있다. 여기서 상기 클럭신호(CL4)의 듀더비는 상기 클럭신호(CL3)보다도 크므로 모우터(7)에서 출력되는 출력은 크게 세트된다.

제10도는 제1도에 나타낸 장치의 동작을 마이크로프로세서로 수행시켰을 때의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 다음 표는 제10도에 나타낸 각 단계와 제1도에 나타낸 장치의 주요 대응부분의 관계를 나타낸 것으로, 참조부호 R은 우, L은 좌, C는 중앙을 나타낸다.

[표]

한편 핸들편각센서(3)는 제4도에 나타낸 접촉식 센서외에 제11도에 나타낸 차동변압기(70)을 이용한 비접촉식 센서로도 접촉식 센서 대신 사용할 수 있는 바, 상기 차동변압기(70)는 코일을 차체에 설치하고, 가동코오(71)를 타이로드에 설치함으로써 가동코어의 변위로 부터 제12도에 나타낸 특성을 얻을 수 있게 된다.

제13도는 비접촉식 센서의 다른 일례를 나타낸 것으로, 컬럼샤프트(60)의 회전을 기어(61,62)를 통해 자성체(63)의 상하방향의 변화로 변환시켜 자성체(63)의 위치변화를 갭센서(64)에 의해 검출하고 있다.

제14도는 제13도에 나타낸 비접촉식 센서의 XIV-XIV선에 따른 단면도로서, 자성체(63)가 보스(65)에 의해 가이드되어 있는 상태를 나타내고 있다.

[발명의 효과]

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 핸들이 선회상태에서 직진구동상태로 복귀하게 될 때, 선회시에 모우터에 공급된 방향과 역방향으로 모우터가 나타내는 저항을 상쇄할 수 있는 크기의 전류를 모우터에 공급하도록 되어 있기 때문에 선회상태에서 직진구동상태로 복귀될 때 운전자가 비정상적인 조향상태를 경험할 수 없게 되는 효과가 있다.

Claims

차량속도를 검출하기 위한 차량속도센서(1)와, 조향핸들(50)의 조향토오크를 검출하기 위한 조향력센서(2), 상기 조향핸들(50)의 조향방향을 검출하기 위한 비교기(13a, 13b), 조향동작을 돕는 모우터(7)를 구동시키기 위한 모우터구동수단(4a~4d, 5a~5d), 차량핸들의 편각을 검출하기 위한 핸들편각센서(3), 비조향상태를 검출하기 위한 비조향상태검출수단 및, 차량속도와 상기 모우터(7)의 토오크를 제어하기 위한 조향토오크에 따라 상기 모우터구동수단(4a~4d, 5a~5d)을 제어하면서 비조향상태가 검출되는 동안 상기 조향핸들(50)의 편각을 감소시키기 위해 상기 모우터(7)에 대해 차량핸들의 편각에 상응하는 크기의 전류를 공급하기 위한 제어장치(10)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제1항에 있어서, 상기 핸들편각센서(3)가 편각을 나타내는 2진신호를 출력하기 위해 복수개의 슬리트(3d)와 복수개의 공백부(3e)를 갖추면서 기판(3a)상에 패턴화되어 배선된 전극(3b)과, 이 전극(3b)에 따라 활동하는 활동자(3c)로 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제1항에 있어서, 상기 핸들편각센서(3)가 차체상에 설치되면서 타이로드상에 설치되어 편각검출을 대신하는 가동코어(71)를 갖춘 차동변압기(70)로 대체되어 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제1항에 있어서, 상기 핸들편각센서(3)가 컬럼샤프트(60)의 회전을 기어(61, 62)를 통해 선형적으로 이동시키는 자성체(63)와, 보스(65)에 의해 가이드된 상기 자성체(63)의 위치변화를 검출하기 위한 갭센서(64)로 대체되어 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제1항에 있어서, 상기 비조향상태검출수단이 상기 조향력센서(2)로 부터 출력된 조향토오크신호를 수신해서 절대치신호를 출력하기 위해 전압변환기(14)를 통해 상기 조향력센서(2)에 접속된 절대치변환기(15)와, 절대치신호와 기준치를 수신해서 절대치신호의 크기가 기준치보다 작을때 비조향상태의 신호를 출력하는 비교기(13c)로 구성된 것을 특징으로하는 전동식 동력조향장치.
제1항에 있어서, 상기 제어장치(10)가 상기 차량속도센서(1)로 부터 속도신호를 수신해서 저속에서 고속중 어느 한 속도를 나타내는 속도모우드신호를 출력하도록 된 속도판별수단, 상기 비교기(13a, 13b)로 부터의 검출신화와 상기 비조향상태검출수단으로부터의 비조향상태의 신호를 수신해서 우조향방향과 조조향방향중 어느 한 방향을 나타내는 조향방향신호를 출력하기 위한 조향방향판별수단, 속도모우드신호를 수신해서 상기 모우터(7)에 공급된 전류에 대응하는 듀티비를 출력하기 위한 전류듀티비기억수단, 상기 핸들편각센서(3) 부터 2진신호를 수신해서 전류편각을 나타내는 편각판별신호를 출력하도록 된 편각판별수단 및, 상기 편각판별신호와 전류듀티비 및 조향방향판별신호를 수신해서 상기 모우터(7)의 회전방향을 결정하게 되는 모우터정/역방향판별수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제6항에 있어서, 상기 속도판별수단이 속도신호를 수신해서 속도모우드신호를 출력하는 디코더(23a)와, 상기 조향력센서(2)부터 속도모우드신호와 조향방향신호를 수신해서 대응되는 속도판별신호를 출력하는 앤드게이트(27c~27f)로 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제6항에 있어서, 상기 조향방향판별수단이 비조향상태의 신호를 수신해서 반전된 신호를 출력하기 위한 인버터(29)와, 상기 반전된 신호와 상기 비교기(13a, 13b)로 부터의 조향방향신호를 수신해서 조향방향판별신호를 출력하기 위한 앤드게이트(27a, 27b)로 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제6항에 있어서, 상기 전류듀티비기억수단이 각각 서로 다른 전류듀티비신호를 기억하면서 상기 앤드게이트(27c~27f)중 해당되는 한 게이트로 부터의 속도판별신호에 응답해서 해당되는 전류듀티비신호를 출력하는 복수개의 패턴메모리(24a~24d)와, 각각 상기 패턴메모리(24a~24d)에 접속되면서 해당된 전류듀티비신호의 시간간격을 결정하는 복수개의 타이머(25a~25d) 및, 상기 타이머(25a~25d)중 어느 하나로 부터 시간간격신호를 수신해서 전류듀티비신호를 출력하기 위한 오아게이트(28a)로 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제6항에 있어서, 상기 편각판별수단이 편각판별신호를 출력하기 위한 디코더(23b)로 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
제6항에 있어서, 상기 모우터정/역방향판별수단이 상기 편각판별수단으로 부터 출력되는 편각판별신호를 수신해서 편각모우드신호를 출력하는 제1앤드게이트(27i, 27k, 27l, 27m)와, 조향방향판별신호와 편각판별신호를 수신해서 상기 모우터구동수단(4a~4d, 5a~5d)을 스위칭하는 제1오아신호를 출력하게 되는 제1오아게이트(28b,28c), 이 제1오아게이트(28b, 28c)로 부터 제1오아신호를 수신해서 지연된 신호를 출력하게 되는 지연회로(26a, 26b), 전류듀티비신호를 수신해서 각각 상기 제1앤드신호를 출력하기 위해 조향방향신호를 수신하는 제2앤드게이트(27n, 27p, 27q, 27r), 제1앤드신호와 편각판별신호를 수신해서 제2오아신호를 출력하게 되는 제2오아게이트(28d, 28e) 및, 상기 지연회로(26a, 26b)에서 출력된 신호와 제1 또는 제2오아신호를 수신하게 되는 제3앤드게이트(27s, 27t)로 구성되어 핸들의 편각이 비조향상태로 있는 동안 대응된 전류의 크기를 상기 모우터(7)에 공급할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.