KR900001849B1

KR900001849B1 - 모터구동식 동력조향 제어방법

Info

Publication number: KR900001849B1
Application number: KR1019870002226A
Authority: KR
Inventors: 미쓰하루 모리시다; 싱이찌 고오게; 고오지 데라우찌
Original assignee: 미쓰비시전기 주식회사; 시끼 모리야
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1990-03-24
Also published as: DE3768107D1; EP0238347B1; US4724916A; EP0238347A2; KR870008745A; EP0238347A3

Abstract

내용 없음.

Description

모터구동식 동력조향 제어방법

제1도 내지 제8도는 이 발명의 한 실시예에 의한 모터구동식 동력조향방법에 관한 것으로 제1도는 동 장치의 개략도.

제2도는 제어유닛과 유관부분의 블록도.

제3도는 제어유닛의 모터전압기억수단 및 클러치전류기억수단의 블록도.

제4도는 제1전자 클러치의 전류대 토크특성도.

제5도는 차량정차중 조향토크대 모터전압과 조향토크대 제1클러치 전류의 관계측정도.

제6도는 차속변화시 조향토크대 제1클러치 전류의 관계특성도.

제7도는 조향토크 일정시 차속대 제1클러치전류 및 차속대 제2클러치전류의 관계특성도.

제8도는 제2도에 도시한 제어유닛에 의하여 제어되는 제1도의 동력조향방법의 프로세스제어를 표시하는 플로차트.

제9도는 종래의 차량용 모터구동식 동력조향장치의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 핸들 3 : 토크센서

5 : 제1피니온 6 : 랙

6a : 제1랙톱니부 6b : 제2랙톱니부

10 : 차속센서 13 : 모터

14 : 제1클러치 17 : 제2클러치

9, 109 : 제어유닛 109a : 조향토크측정수단

109b : 차속측정수단 109c : 모터전압기억수단

109d : 모터전압결정수단 109e : 클러치전류기억수단

109f : 클러치전류결정수단 109g : 모터전압제어수단

109h : 클러치전류제어수단 109i : 제2클러치제어수단

209a : 제1감속비기억수단 209b : 제1제어토크연산수단

209c : 제2감속비기억수단 209d : 제3제어토크연산수단

이 발명은 모터의 회전력에 의하여 운전자의 조향동작을 보조하는 차량용 모터구동식 동력조향방법에 관한 것이다. 종래에는 이형의 재래식 동력조향방법은 제9도에 도시된 개략도와 같이 핸들(1)은 조향축(2), 제1피니온(5), 제1랙톱니부(6a)를 포함하는 제1랙피니온기어(T1)를 거쳐서 한쌍의 타이로드(8a)(8b)를 통하여 그 양쪽끝에 한쌍의 조향차륜(도시생략)이 연결된 조향랙(6)과 작동 가능하게 연결되어서 핸들(1)을 운전자가 돌리면은 조향차륜(도시생략)이 운전자가 핸들에 가한 조향동작에 따라 적절히 방향조정되는 것이 지금까지 알려져 왔다. 다른 한편 조향랙은 제2랙톱니부(6b)와 제2피니온(18)을 포함하는 제2랙피니온기어(T2), 감속기어(R) 및 스위칭클러치(17)을 통하여 모터(13)과 작동가능하게 연결되어서 모터(13)의 구동력이 감속기어(R), 스위칭클러치(17) 및 제2랙피니온기어(T2)를 통하여 랙(6)으로 전달되므로 운전자가 핸들(1)에 가하는 조향동작을 보조하게 된다.

모터(13)은 제어유닛(9) 및 키 또는 점화스위치(12)를 통하여 축전지(11)와 전기적으로 연결되므로 제어유닛(9)의 제어하에 축전지(1)에서 전력이 공급된다. 제어유닛(9)는 조향토크센서(3)과 차속센서(10)으로부터 제어신호를 입력하여 측정된 조향토크와 차속을 기초로하여 모터(13) 및 스위칭클러치(17)의 동작을 적절히 제어하게 된다.

상기와 같이 구성된 동력조향방법에는 다음과 같은 문제점이 있었다. 특히 차량의 운행속도가 어느 일정한 수준 이상으로 상승하거나 또는 그 이하로 감소하면 제어유닛(9)는 모터(13)에서 랙(6)으로 보조력을 전달못하게 또는 전달가능하게 스위칭클러치(17)을 동작시키거나 동작 중단시키도록 작용하여서 동력조향방법을 전혀 동력보조없는 수동조향방식으로 또는 동력보조의 동력조향방식으로 절환시킨다.

따라서 어느 일정속도 수준을 넘어 차속이 변화할 때면은 조향계통의 동작방식은 동력조향에서 수동조향으로 혹은 그 반대로 갑자기 전환되므로 운전자는 조향시 거칠고 불확실하며 또는 불안정한 느낌을 받게되는 원인이 된다.

상기에 비추어 이 발명은 종래의 상기 문제점을 제거하기 위한 것으로 전혀 불안전감을 일으키지 않는 극히 원활한 방법으로 동력조향에서 수동조향으로 또는 그 반대로 전환할 수 있는 방법으로 모터구동식 동력조향방법을 개선하는데 그 목적이 있다.상기 목적을 달성하고자 이 발명에 의하여 핸들이 조향차륜과 작동할 수 있게 연결된 차량에 대하여 동력조향시스템을 장치하여서 운전자가 핸들을 돌려서 조향차륜을 적절히 조향할 수 있게 한 것이다.

이 방법은, 운전자가 핸들에 가하는 조향력을 검출하고 이 검출된 조향력을 표시하는 출력신호를 발생하는 토크센서, 차속을 검출하고 이 검출된 차속을 표시하는 출력신호를 발생하는 차속센서, 축전지에 의하여 전력이 공급되며 운전자가 핸들에 가하는 조향동작을 동력보조하는 모터, 모터에서 조향차륜으로 전달하는 동력보조력을 제어하는 제1전자슬라이딩클러치, 차속이 일정수준 이상으로 증가할 경우 오프(off)되어서 모터에서 조향차륜 쪽으로 동력보조력의 전달을 중단시키고 차속이 일정수준 이하로 감소될 경우 온(on)되어서 모터에서 조향차륜으로 동력조향력을 전달시키는 제2전자스위칭클러치, 토크센서와 차속센서로 부터 출력신호를 입력하여 제1슬라이딩 클러치를 통하여 모터에서 차륜으로 전달되는 동력보조력을 제2클러치가 오프되기전에는 점차적으로 감소시키고 제2클러치가 온 후에는 점차적으로 증가시키는 방법으로 모터와 제1클러치의 동작을 제어하는 제어유닛으로 구성된다.

이 발명의 다른 실시예에 의한 모터구동식 동력조향방법은; 핸들, 이 핸들과 일체적으로 회전할 수 있게 고착연결된 조향축, 차량의 운행속도를 검출하고 이 검출된 차소속을 표시하는 출력신호를 발생하는 차속센서, 상기 조향축상에 설치되어 운전자가 핸들에 가하는 회전력을 검출하고 이 검출된 조향토크를 표시하는 출력신호를 발생하는 토크센서, 상기 조향축과 작동가능하게 연결되고 이 조향축을 매체로 핸들에 의하여 구동되는 제1피니온, 타이로드를 통하여 한쌍의 조향차륜과 작동가능하게 연결되고 그 위에 제1피니온과 맞물려있는 제1랙톱니부와 제2랙톱니부기 형성되어 있는 랙, 상기 랙상의 제2랙톱니부가 맞물려있는 제2피니온, 축전지에 의하여 전력이 공급되며 감속기어를 통하여 제2피니온과 작동가능하게 연결되어서 핸들, 조향축, 제1피니온 그리고 제1랙톱니부를 통하여 운전자가 유발한 랙의 조향동작을 동력보조하는 모터, 상기 모터와 제2피니온 간에 설치되어 공급되는 전류의 크기에 대략 비례하여 이들간의 동력을 전달하는 제1전자슬라이딩클러치, 상기 모터와 제2피니온 간에 설치되고 차속이 일정 수준이상으로 증가하는 경우에는 모터와 제2피니온의 동작연결을 선택적으로 차단시키고 차속이 일정수준이하로 감소되는 경우는 상기 양자간의 동작연결을 선택적으로 설정하는 제2전자스위칭클러치, 그리고 상기 토크센서와 차속센서로부터의 출력신호를 입력하여 제1클러치를 통하여 모터에서 랙쪽으로 전달되는 동력보조토크를 제2클러치가 오프되기 전에는 점차 감소시키고 제2클러치가 온 후에는 점차로 증가시키는 방법으로 모터와 제1클러치의 동작을 제어하는 제어유닛으로 구성된다.

바람직하기는 모터에서 제1클러치를 통하여 랙으로 전달하는 동력보조토크는 측정된 차속에 반비례하여 점차 감소 또는 증가하는 것이다. 이 경우에는 동력보조토크가 계단형으로 점차 감소 또는 증가하게 된다.

한 실시예에 있어서 제어유닛은 운전자가 유발한 조향토크를 측정하는 토크센서의 출력신호를 입력하는 조향토크측정수단, 차속을 측정하는 차속센서의 출력신호를 입력하는 차속측정수단, 차속과 조향토크에 의하여 결정되는 제1클러치에 공급될 전류치를 기억하는 기억수단, 제1클러치에 공급될 전류를 결정하기 위하여 조향토크측정치 및 차속측정치에 대응하는 적합한 전류치를 기억수단에서 판독하는 클러치전류 결정수단, 상기 클러치전류 결정수단의 출력에 의하여 제1클러치로 공급된 전류를 제어하는 클러치전류 제어수단 , 그리고 차속에 의하여 제2클러치를 온, 오프제어하는 제2클러치 제어수단으로 구성된다.

상기 경우에 기억수단은 차속에 대한 조향토크의 제2예정의 감속비를 기억하는 감속비 기억수단, 그리고 조향토크측정치와 감속비를 곱하여 적합한 제어토크를 연산하며 클러치전류 결정수단이 이 연산된 제어토크에 기준하여 클러치전류의 적합한 수준을 결정하게 하는 제어토크 연산 수단으로 구성되는 것이 바람직하다. 다른 실시예에 의한 제어유닛은 운전자가 유발한 조향토크를 측정하는 토크센서의 출력신호를 입력하는 조향토크 측정수단, 차속을 측정하는 차속센서의 출력을 입력하는 차속 측정수단, 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 모터에 인가될 전압치를 기억하는 기억수단, 모터에 인가될 전압을 결정하기 위하여 조향토크측정치와 차속측정치에 대응하는 적합한 전압치를 기억수단에서 판독하는 모터전압 결정수단, 모터전압결정수단에 의하여 모터에 인가된 전압을 제어하는 모터전압 제어수단, 그리고 차속에 의하여 제2클러치를 온, 오프제어하는 제2클러치제어수단으로 구성된다.

이 경우에는 기억수단은 차속에 대한 조향토크의 예정 감속비를 기억하는 감속비 기억수단, 그리고 조향토크측정치와 대응감속비를 곱하여 적합한 제어토크를 연산하며 모터전압 결정수단이 이 연산된 제어토크를 기준하여 모터전압의 적합한 수준을 결정하게 하는 제어토크 연산수단으로 구성하는 것이 바람직하다.

또 다른 실시예에 있어서 제어유닛은 운전자가 유발한 조향토크를 측정하는 토크센서의 출력신호를 입력하는 조향토크 측정수단, 차속을 측정하는 차속센서의 출력신호를 입력하는 차속측정수단, 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 모터에 인가될 전압치를 기억하는 제1기억수단, 모터에 인가될 전압을 결정하기 위하여 조향토크 측정치와 차속측정치에 대응하는 적합한 전압치를 제1기억수단에서 판독하는 모터전압 제어수단, 모터전압 결정수단의 출력에 의하여 모터에 인가된 전압을 제어하는 모터전압 제어수단, 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 제1클러치에 공급될 전류치를 측정하는 제2기억수단, 제1클러치에 공급된 전류를 결정하기 위하여 조향토크측정치와 차속측정치에 대응하는 적합한 전류치를 제2기억수단에서 판독하는 클러치전류 결정수단, 클러치전류 결정수단의 출력에 의하여 제1클러치에 공급된 전류를 제어하는 클러치전류 제어수단, 그리고 차속에 의하여 제2클러치를 온, 오프제어하는 제2클러치제어수단으로 구성된다. 이 경우에 있어서 제1기억수단은 차속에 대한 조향토크의 제1예정감속비를 기억하는 제1감소비 기억수단, 그리고 조향토크측정치와 해당 제1감속비를 곱한 적합한 제1제어토크를 연산하며, 모터전압 결정수단이 제1제어토크 연산치에 기준하여 모터전압의 적합한 수준을 결정하게 하는 제1제어토크 연산수단으로 구성되는 것이 바람직하며 또한 제2기억수단은, 차속에 대한 조향토크의 제2예정감속비를 기억하는 제2감속비 기억장치, 그리고 조향토크측정치와 해당 제2감속비를 곱한 적합한 제2제어토크를 연산하며, 클러치전류 결정수단이 제2제어토크 연산치를 기준하여 클러치전류의 적합한 수준을 결정하게 하는 제2제어토크 연산수단으로 구성하는 것이 바람직하다. 이 발명의 상술한 그리고 다른 목적, 특성 및 장점은 첨부된 도면에 의하여 몇가지 실시예를 구체적으로 설명하면은 명백해질 것이다.

이제, 도면에 도시한 실시예에 의하여 이 발명을 상세히 설명한다.

다음에 있어서, 이 실시예의 같은 부분 및 엘리먼트는 제9도에 사용한 동일인용 번호 및 문자와 같다. 먼저 제1도는 이 발명에 의하여 구성된 차량용 모터구동식 동력조향방법의 개략도이다.

여기에는 핸들(1), 이 핸들과 일체적으로 회전하게 하기 위하여 그 상단에 핸들(1)에 고착연결하고 제1만능이음(4a)를 통하여 서로 연결된 상부(2a)와 하부(2b)가 포함하는 조향축(2), 이 조향축(2)상에 설치되어 운전자가 핸들(1)에 가하는 회전력을 검출하고 이 검출된 조향토크를 표시하는 전기신호를 발생하는 토크센서(3), 제2만능이음(4b)를 통하여 그 상단이 조향축(2)의 하단과 작동할 수 있게 연결된 제1피니온(5), 볼조인트(7a)(7b)를 통하여 그 양측끝이 한쌍의 조향차륜(도시생략)과 차례로 연결되는 타이로드(8a)(8b)와 작동할 수 있게 연결되고 제1피니온(5)과 맞물려있는 제1톱니부(6a)와 이것과 축방향으로 이격 또는 연속되는 제2톱니부(6b)가 형성되어있는 랙(6), 차량의 운행속도를 검출하여 검출된 차속을 표시하는 출력신호를 차속센서(10), 차량에 설치된 축전지(11), 키 또는 점화스위치(12), 랙(6)상의 제2랙톱니부(6b)와 맞물려있는 제2피니온(18), 감속기어(R)를 통하여 제2피니온(18)과 작동 가능하게 연결되어 운전자가 유발한 랙(6)의 조향동작을 동력보조하며 축전지(11)에 의하여 회전구동되고 분권계자 또는 자석계자가 있는 직류모터형의 모터(13), 모터(13)와 제2피니온(18)간에 설치되어 이 사이에 동력을 공급되는 전류의 크기에 대략 비례하여 전달하며 도시된 실시예에서 모터(13)의 출력축과 직결된 예를들면 파우더(powder)클러치, 히스테리시즈클러치등의 전자슬라이딩클러치 형으로 전자클러치(14), 모터(13)과 제2피니온(18)간에 설치되어 이들간에 동작 연결을 선택적으로 설정 또는 차단시키는 전자스위칭클러치형으로 된 제2클러치(17), 토크센서(3)와 차속센서(10)으로부터 출력신호를 입력하여 모터(13)에서 조향차륜쪽으로 전달되는 동력보조력이 제2스위칭클러치(17)가 오프되기전에는 점차 감소되고 제2스위칭클러치(17)가 온 뒤 후에는 점차 증가되는 방법으로 모터(13)와 제1 및 제2클러치(14)(17)의 동작을 제어하는 제어유닛(109)을 포함하고 있다. 도면에서 감속기어(R)는 제1슬라이딩클러치(14)의 출력축과 작동할 수 있게 연결된 웜(worm : 15)과 이 웜(15)가 맞물려있는 웜기어(16)로 구성된다.

제2전자스위칭클러치(17)은 웜기어(16)를 제2피니온(18)과 기계적으로 결합 또는 차단시키는 역활을 한다. 제2도에 도시한 바와 같이 제어유닛(109)는 운전자가 유발한 조향토크를 측정하는 토크센서(3)의 출력신호를 입력하는 조향토크측정수단(109a), 차속을 측정하는 차속센서(10)의 출력신호를 입력하는 차속측정수단(109b), 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 모터(13)에 인가될 전압치를 기억하는 제1기억수단(109c), 모터(13)에 인가될 전압을 결정하기 위하여 조향토크측정치와 차속측정치에 대응한 적합한 전압치를 제1기억수단(109c)에 판독하는 모터전압결정수단(109d), 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 제1전자슬라이딩클러치(14)로 공급된 전류치를 기억하는 제2기억수단(109e), 제1전자슬라이딩클러치(14)에 공급될 전류를 결정하기 위하여 조향토크측정치 및 차속측정치에 대응하는 적합한 전류치를 제2기억수단(109e)에서 판독하는 클러치전류 결정수단(109f), 모터전압결정수단(109e)의 출력에 의하여 모터(13)에 인가될 전압을 제어하는 모터전압 제어수단(109g), 클러치전류 결정수단(109f)의 출력에 의하여 제1전자슬라이딩 클러치(14)에 공급되는 전류를 제어하는 클러치전류 제어수단(109h), 그리고 차속이 규정된 수준이상으로 증가하는 경우에는 제2클러치(17)를 오프하고 차속이 규정수준이하로 감소하는 경우에 이를 온 하는 방법으로 제2전자스위칭클러치(17)을 제어하는 클러치 제어수단(109i)으로 구성된다.

제3도에 도시한 바와 같이 제1기억수단(109c)는 차속에 대한 조향토크의 제1예정감속비를 기억하는 제1감속비 기억수단(209a), 그리고 조향토크 측정치와 해당 제1감속비를 곱한 적합한 제1제어토크를 연산하여 이 제1제어토크연산치를 기준하여 모터전압결정수단(109d)이 적합한 수준의 모터전압을 결정하게 하는 제1제어토크 연산수단(209b)으로 구성된다. 또한 제2기억수단(109e)는, 차속에 대한 조향토크의 제2예정감속비를 기억하는 제2감속비 기억수단(209c)과 그리고 조향토크 측정치와 해당 제2감속비를 곱한 적합한 제2제어토크를 연산하며, 이 제2제어토크 연산치를 기준하여 클러치 전류 결정수단이 적합한 수준의 클러치전류를 결정하게 하는 제2제어토크 연산수단(209d)으로 구성된다. 이제이 실시예의 동력조향 방법의 동작에 대하여 제1도 내지 제8도에 의하여 설명한다. 먼저 차량이 정지 상태에 있을 경우를 생각한다. 이 경우 엔진 시동을 위하여 키스위치(12)를 먼저 온하면 전자클러치(17)는 자동적으로 작동되어 제2피니온(18)을 웜기어(16)와 기계적으로 결합시키게 된다.

이 상태에서 운전자가 핸들(1)을 돌리면을 제어유닛(109)는 조향토크와 모터전압 및 클러치전류간의 관계를 표시하는 제5도에 도시된 바와 같은 방법으로 모터(13) 및 슬라이딩클러치(14)의 동작을 제어하게 된다. 더욱 구체적으로 설명하면은, 조향토크가 우측방향으로 증가하여 제5도에 있어서 a점에 도달하면은 모터(13)은회전하며 그 다음 b점에서 100%전압이 인가된다.

조향토크가 더욱 증가함에 따라 전류는 c점에서 전자클러치(14)를 통하여 흐르기 시작하며 전류의 크기는 조향토크증가에 대하여 대수적으로 증가하여서 d점에서 100%전류에 도달한다. 다른한편, 조향토크가 감소함에 따라 전자슬라이딩클러치(14)를 통하여 흐르는 전류는 d점에서 감소하기 시작하여 c점에서 0%전류가 된다. 향토크가 더욱 감소함에 따라서 모터(13)은 e점에서 모터(13)가 오프되므로서 모터(13)에 인가되는 전압은 f점에서 0%로된다.

이와 마찬가지로 모터(13)과 제1전자슬라이딩클러치(14)는 조향토크가 좌측방향으로 증가 또는 감소될때 같은 방법으로 제어된다. 제4도와 같이 슬라이딩클러치(14)의 특성은 전달토크 또는 슬라이딩토크가 클러치전류에 대략 직접 비례하여 증가하는 범위에 있는 것을 사용한다. 따라서 제5도에서 명백한 바와 같이 모터(13)은 조향토크가 증가하여 a점에 도달할때 100%전압이 인가되어 회전을 개시하게 된다. 조향토크가 더욱 증가함에 따라 슬라이딩클러치(14)를 통하여 흐르는 전류는 c점에서 점차 증가하기 시작하므로서 슬라이딩클러치(14)에서 웜(15)으로 전달되는 출력토크는 점차 증가한다.

결과적으로 운전자가 핸들에 가한 회전력에 대응하는 크기의 보조토크가 슬라이딩클러치(14), 웜기어(16), 전자클러치(17) 그리고 제2피니온(18)를 경유하여 모터(13)에서 랙(6)상의 제2톱니부(6b)로 전달되며 이로 인하여 운전자의 조향동작이 가볍게 된다. 음의 차량이 운행중인 경우를 생각한다.

이 경우 제6도와 같이 제1슬라이딩클러치(14)를 통하여 흐르는 전류는 적절한 방법으로 조향토크 및 차속에 의하여 결정되어 클러치전류 기억수단(109c)에 미리 기억된 전류치를 기준으로 제어유닛(109)에 의하여 제어된다. 특히 제6도에 표시한 바와 같이 클러치전류는 c점에서 상승 또는 증가하여 d점에서 100%에 도달하거나 완전정전류가 되며 상승곡선이 차속증가에 따라 더욱 완만하게 되도록 결정한다. 또한 상승곡선의 시발점은 차속증가에 의하여 보다 작은 조향토크 측에서 보다 큰 조향토크측으로 이동한다. 더 구체적으로 조향토크가 일정하다고 가정되는 경우에 제1슬라이딩클러치(14)에 공급되는 클러치전류는 차속증가에 반비례하여 계단형으로 감소되게끔 제어된다.

예를 들면 클러치전류는 차속에 대응하는 조향토크 및 감속비의 곱셈에 의하여 결정되는 제어토크에 의하여 제어되므로서 제7도에 도시한 바와 같이 계단방식으로 점차 감소된다. 그러므로 조향토크가 핸들(1)에 가하여지는 경우라도 클러치 전류는 g점에서 제로가 된다. 차속이 더욱 증가하여 제7도의 h점에 도달하면은 제2전자스위칭클러치(17)가 오프되어서 웜기어(16)과 제2피니온(18)간의 맞물림 또는 기계적 결합을 해제하게 되며 이에 따라 조향방식은 전혀 동력보조없는 수동조향방식으로 전환된다. 이 방법에서 모터(13)에서 랙(6)에 전달되는 토크는 제1슬라이딩 클러치(14)의 작용하에 차속증가에 따라 점차 감소하게 되므로서 제2스위칭클러치(17)의 오프 또는 작동중단전에 제로가 된다.

다른 한편, 차속이 감소함에 따라, 제1슬라이딩클러치(14)의 전달토크 또는 슬라이딩토크는 제2스위칭클러치(17)가 작동되어 웜기어(16)가 제2피니온(18)가 기계적으로 결합된 후 증가하기 시작한다. 결과로서 제2스위칭클러치(17)의 급격한 연결 또는 차단으로 인하여 생길수 있는 불안전 또는 불안정한 감을 일으키는 일 없이 아주 유연한 방법으로 동력조향방식에서 수동조향방식으로 혹은 그 반대로 조향방식을 전환할 수가 있다. 또한 모터(13)의 인가전압도 마찬가지로 제1슬라이딩클러치(14)에 공급되는 전류와 같은 방법으로 제어된다.

도시는 생략하였지만 제1슬라이딩클러치(14)에 공급되는 모터전압 또는 클러치전류는 각각 따로 제어할 수가 있다. 상기 동력조향방법의 제어는 재래식 동력조향방법의 개략구성의 변경없이 종래의 제어유닛의 제어프로그램의 이 발명의 그것과 다만 교체하므로서 설치가 가능하다. 따라서 염가로 이 발명의 모터구동식 동력조향장치를 제작할 수가 있는 것이다.

Claims

핸들(1)이 조향차륜과 작동할수 있게 연결되어서 운전자가 핸들(1)을 돌려서 조향차륜을 적절히 조향하는 모터구동식 동력조향방법에 있어서, 운전자가 상기 핸들(1)에 가한 조향력을 검출하고 이 검출된 조향력을 표시하는 출력신호를 발생하는 토크센서(3), 차속을 검출하고 이 검출된 차속을 표시하는 출력신호를 발생하는 차속센서(10), 축전지(11)에 의하여 전력이 공급되고 상기 핸들(1)을 통한 운전자의 조향동작을 동력보조하는 모터(13), 상기 모터(13)에서 상기 조향차륜으로 전달되는 동력보조력을 제어하는 제1전자슬라이딩클러치(14), 차속이 규정치 이상으로 증가할때 상기 모터(13)에서 상기 조향차륜으로서의 동력보조력의 전달을 중단시키기 위하여 오프하고 차속이 규정치 이하로 감소될때 상기 모터(13)에서 상기 조향차륜으로 동력조향력을 전달하기 위하여 온하는 제2전자스위칭클러치(17), 상기 토크센서(3)와 차속센서(10)로부터 출력신호를 입력하여 상기 제1슬라이딩클러치(14)를 통하여 상기 모터(13)에서 상기 조향차륜으로 전달하는 동력보조력을 상기 제2클러치(17)가 오프전에는 점차적으로 감소되고 상기 제2클러치가 온 된후에는 점차적으로 증가되는 방법으로 상기 모터와 상기 제1클러치를 제어하는 제어유닛(109)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제1슬라이딩클러치(14)를 통하여 상기 모터(13)에서 상기 조향차륜으로 전달되는 동력보조력은 차속에 반비례하여 점차 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제2항에 있어서, 상기 제1슬라이딩클러치(14)를 통하여 상기 모터(13)에서 상기 조향차륜으로 전달되는 동력보조력은 계단형으로 점차 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제어유닛(109)은, 운전자가 유발하는 조향토크를 측정하는 상기 토크센서(3)의 출력신호를 입력하는 조향토크측정수단(109a), 차속을 측정하는 상기 차속센서(10)의 출력신호를 입력하는 차속측정수단(109b), 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 상기 제1슬라이딩클러치(14)에 공급될 전류치를 기억하는 기억수단(109e), 상기 제1슬라이딩클러치(14)에 공급될 전류를 결정하기 위하여 조향토크측정치 및 차속측정치에 대응한 적합한 전류치를 상기 기억수단에서 판독하는 클러치전류 결정수단(109f), 상기 클러치전류 결정수단(109f)의 출력에 따라 상기 제1슬라이딩 클러치(14)에 공급되는 전류를 제어하는 클러치전류 제어수단(109h), 그리고 차속에 의하여 제2클러치(17)를 온, 오프제어하는 제2클러치 제어수단(109i)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제어유닛은, 운전자가 유발한 조향토크를 측정하는 상기 토크센서(3)의 출력신호를 입력하는 조향토크측정수단(109a), 차속을 측정하는 상기 차속센서(10)의 출력신호를 입력하는 차속측정수단(109b), 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 상기 모터(13)에 인가될 전압치를 기억하는 기억수단(109c), 상기 모터(13)에 인가될 전압을 결정하기 위하여 조향토크측정치 및 차속측정치에 대응하는 적합한 전압치를 상기 기억수단에서 판독하는 모터전압 결정수단(109d), 상기 모터전압 결정수단(109d)의 출력에 따라 상기 모터(13)에 인가되는 전압을 제어하는 모터전압제어수단(109g), 그리고 차속에 의하여 제2클러치(17)를 온, 오프제어하는 제2클러치제어수단(109i)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제1항에 있어서, 상기 제어유닛은 운전자가 유발한 조향토크를 측정하는 상기 토크센서(3)의 출력신호를 입력하는 조향토크 측정수단(109a), 차속을 측정하는 상기 차속센서(10)의 출력신호를 입력하는 차속측정수단(109b), 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 상기 모터(13)에 인가될 전압치를 기억하는 제1기억수단(109c), 상기 모터(13)에 인가될 전압을 결정하기 위하여 조향토크측정치와 차속측정치에 대응하는 적합한 전압치를 상기 제1기억수단에서 판독하는 모터전압 결정수단(109d), 상기 모터전압 결정수단(109d)의 출력에 의하여 상기 모터(13)에 인가되는 전압을 제어하는 모터전압 제어수단(109g), 차속과 조향토크에 의하여 예정되는 상기 제1슬라이딩클러치에 공급될 전류치를 기억하는 제2기억수단(109e), 상기 제1슬라이딩클러치(14)에 공급될 전류를 결정하기 위하여 조향토크측정치 및 차속측정치 및 차속측정치에 대응하는 적합한 전류치를 상기 제2기억수단(109e)에서 판독하는 클러치전류 결정수단(109f), 상기 클러치전류 결정수단(109f)의 출력에 의하여 상기 제1슬라이딩클러치(14)에 공급되는 전류를 제어하는 클러치전류 제어수단(109h), 그리고 차속에 의하여 제2클러치(17)를 온, 오프제어하는 제2클러치제어수단(109i)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제4항에 있어서, 상기 기억수단(109e)은 차속에 대한 조향토크의 예정감속비를 기억하는 감속비기억수단(209c), 그리고 조향토크 측정치와 해당감속비를 곱하여 적합한 제어토크를 연산하며 이 제어토크 연산치에 기준하여 상기 클러치전류 결정수단(109h)이 적합한 수준의 클러치전류를 결정토록 하게 하는 제어토크 연산수단(209d)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제5항에 있어서, 상기 기억수단(109c)은 차속에 대한 조향토크의 예정감속비를 기억하는 감속비 기억수단(209a), 그리고 조향토크측정치와 해당 감속비를 곱하여 적합한 제어토크를 연산하며 이 제어토크 연산치에 기준하여 상기 모터전압 결정수단(109d)이 적합한 수준의 모터전압을 결정토록 하게하는 제어토크 연산수단(209b)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.
제6항에 있어서, 상기 또한 제1기억수단(109c)은 차속에 대한 조향토크의 제1예정감속비를 기억하는 제1감속비 기억수단(209a), 그리고 조향토크 측정치와 해당 제1감속비를 곱하여 제1제어토크 연산치에 기준하여 상기 모터전압 결정수단(109d)이 적합한 수준의 모터전압을 결정토록 하게 하는 제1제어토크 연산수단(209d)으로 구성되며, 상기 제2기억수단(109e)은 차속에 대한 조향토크의 제2예정감속비를 기억하는 제2감속비 기억수단(209c), 그리고 조향토크 측정치와 해당 제2감속비를 곱하여 적합한 제2제어토크를 연산하며, 이 제2제어토크 연산치에 기준하여 상기 클러치 전류 결정수단(109f)이 적합한 수준의 클러치전류를 결정토록 하게하는 제2제어토크 연산수단(209d)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어방법.