KR101577582B1 - 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어를 정확하게 실행할 수 있도록 한 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템 및 방법이 개시되어 있다, 이러한 본 발명은, 시동키 정보, 차속 정보, 및 변속단 정보를 수신하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Braking System); 상기 안티록 브레이크 시스템으로부터 공급되는 시동키 정보, 차속 정보, 및 변속단 정보를 근거로 조향각 제어를 금지하는 록킹 신호를 발생하는 스마트 제어 유닛; 및 스마트 제어 유닛의 록킹 신호에 의거하여 모터에 공급되는 전원 제어를 통해 조향각 제어를 금지하는 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치(ESCL: Electronic steering column locking system)을 포함하되, 상기 ABS는 오프 상태의 시동키 정보 수신 시 상기 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원을 통해 구동되어 차량 정보 및 변속단 정보를 스마트 제어 유닛으로 전달하도록 구비된다.
자동차. ABS(Antilock Breaking Systme), ESCL(Electric Steering Column Lock), 록킹 신호

Description

자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING ESCL OF VEHICLE}
본 발명은 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차의 스테어링 컬럼 록킹 장치의 록킹 제어를 정확하게 실행할 수 있도록 한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량의 조향은 운전자가 스테어링 휠을 조작함으로써 이루어지는데, 차량이 정지해 있을 때나 저속 주행 시에는 타이어의 접지 저항이 크기 때문에 운전자의 힘만으로 스테어링 휠을 조작하기에는 큰 불편이 따른다.
따라서, 엔진의 동력을 이용하여 조향력을 보조할 수 있도록 하는 동력조향장치(power steering)가 널리 사용되고 있다.
일반적으로 동력조향장치에 있어 스테어링 컬럼의 회전을 억제하기 위한 스테어링 컬럼 록킹부가 상기 스터어링 컬럼의 일측에 설치되는데, 이때 저속 영역에서는 동력 조향장치에 의해 조향력을 보조 받고, 고속 영역에서는 스테어링 컬럼의 회전을 방해하여 적절한 무게의 조향값을 가질 수 있다.
또한, 차속 감응형 조량력 조절 장치에서의 상기 스테어링 컬럼 록킹부는 안티록 브레이킹 시스템(ABS: Anti-lock Braking System)에서 검출된 차속 정보를 통해 상기 ABS에서 공급되는 록킹 신호를 제공받아 솔레노이드밸브를 작동시키는 일련이 과정이 모두 전자적으로 이루어지게 된다.
그러나, 시동키 오프로 인해 상기 ABS로 공급되는 전원이 차단되면, 상기 ABS로부터 록킹 신호의 공급이 정지되므로 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 록킹 제어가 어려워지는바, 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 록킹 제어를 실행하기 위한 별도의 장치가 필요하게 되고 그에 따른 별도 장치의 배선 등에 의해 구성이 복잡할 뿐만 아니라 제조 공정 및 제조 원가가 상승하게 된다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오프 상태의 시동키 정보 수신 시 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원을 제공받아 조향각 제어를 금지하는 록킹 신호를 발생하여 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 록킹 제어를 실행함에 따라 ESCL 장치가 정확하게 구동할 수 있는 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 온 상태의 시동키 정보 및 주차 변속단에서의 차속이 기 설정된 소정치 이하로 기 설정된 소정 시간 이상 유지될 때 저속 영역으로 판정하여 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 전원 제어를 통해 록킹 제어를 실행함에 따라 간단하게 저속 판정할 수 있고 그에 따라 ESCL 장치가 정확하게 구동할 수 있는 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기술적 수단은,
오프 상태의 시동키 정보가 수신되는 경우 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원으로 ESCL 장치의 전원 제어를 통해 록킹하는 록킹 신호를 발생하여 ESCL로 공급하도록 구비되는 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치이 제어 시스템을 제공하되,
상기 시스템은,
시동키 정보, 차속 정보, 및 변속단 정보를 수신하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Braking System);
상기 안티록 브레이크 시스템으로부터 공급되는 시동키 정보, 차속 정보, 및 변속단 정보를 근거로 조향각 제어를 금지하는 록킹 신호를 발생하는 스마트 제어 유닛; 및
스마트 제어 유닛의 록킹 신호에 의거하여 모터에 공급되는 전원 제어를 통해 조향각 제어를 금지하는 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치(ESCL: Electronic steering column locking system)을 포함하되,
상기 ABS는 오프 상태의 시동키 정보 수신 시 상기 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원을 통해 구동되어 수집된 차량 정보 및 변속단 정보를 스마트 제어 유닛으로 전달하도록 구비되고,
상기 스마트 제어 유닛으로 공급되는 스마트 제어 유닛의 전원이 시동키로 전송되는 것을 방지하기 위한 전원 공급 차단부를 더 포함하고,
바람직하게, 상기 스마트 제어 유닛은,
상기 시동키 정보, 차속 정보, 및 주차 변속단 정보를 근거로 저속 영역으로 판정되는 경우 상기 록킹 신호를 발생하여 상기 ESCL로 공급하도록 구비되는 것을 특징으로 하며,
여기서, 상기 시스템의 저속 영역 판정 조건은,
온 상태의 시동키 정보, 주차 변속단에서 기 설정된 소정치 이하로 기 설정된 소정 시간 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게 본 발명의 다른 관점에 따른 기술적 과제는,
ABS에서 수신된 시동키 정보, 차속 정보, 및 변속단 정보를 수집하는 단계;
상기 ABS에서 수집된 시동키 정보가 오프 상태인 지를 판단하여 판단 결과 오프 상태인 경우 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원을 제공받아 수집된 ABS의 차량 정보 및 변속단 정보를 스마트 제어 유닛으로 제공하는 단계; 및
상기 스마트 제어 유닛에서 상기 ABS로부터 공급되는 차속 정보 및 변속단 정보를 제공받아 조향각 제어를 금지하기 위한 록킹 신호를 발생하여 ESCL로 제공하여 조향각 제어를 록킹시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 방법은,
상기 스마트 제어 유닛에서 상기 시동키 정보가 오프 상태가 아니라고 판단되는 경우 상기 ABS에서 제공된 변속단 정보 및 차속 정보를 근거로 저속 영역인 지를 판단하는 단계; 및
판단 결과 저속 영역인 경우 조향각 제어를 금지하기 위한 록킹 신호를 상기 ESCL로 제공하여 조향각 제어를 록킹하는 단계를 포함하는 것 특징으로 하며,
상기 저속 영역 판정 조건은,
온 상태의 시동키 정보, 주차 변속단에서 기 설정된 소정치 이하로 기 설정된 소정 시간 이상인 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 오프 상태의 시동키 정보로 인해 ABS 구동이 정지되어 록킹 신호를 발생하지 못하는 경우 다이오드를 통해 제공된 오프 상태의 시동키 정보를 이용하여 ESCL 장치의 전원 제어를 통해 록킹시킴에 따라 정확하게 ESCL 록킹 제어를 실행할 수 있고, 온 상태의 시동키 정보 및 기 설정된 소정 시간 이상 기 설정된 소정치 이하일 때 저속 영역으로 판정함에 따라 간단하게 상기 ABS의 저속 영역을 판정하여 정확하게 ESCL 록킹 제어를 실행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템의 제어 장치의 구성을 보인 도이다.
본 발명에 따른 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 오프 상태의 시동키 정보 수신 시 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원을 제공받아 조향각 제어를 금지하는 록킹 신호를 발생하여 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 록킹 제어를 실행하도록 구비하고, 안티록 브레이킹 시스템(11 Anti-lock Braking System: 이하 ABS로 약칭함), 스마트 제어 유닛(12), 스테어링 컬럼 록킹(Electric steering column lock: 이하 ESCL 이라 약칭함) 장치(13), 및 ESCL 구동 장치(15)를 포함한다.
여기서, 상기 ABS(11)은 오프 상태의 시동키 정보 수신 시 스마트 제어 유닛(10)으로부터 공급되는 전원을 제공받아 차량 정보 및 변속단 정보를 수집하여 스마트 제어 유닛(12)으로 전송하고, 상기 스마트 제어 유닛(12)은 수신된 차량 정보 및 변속단 정보를 근거로 조향각 제어를 금지하는 록킹 신호를 발생하도록 구비된다.
또한, 상기 ESCL(13)은 상기 스마트 제어 유닛(12)의 록킹 신호를 제공받아 조향각 제어를 금지하기 위한 구동 신호를 발생하도록 구비된다. 이때 상기 스마트 제어 유닛(12)에서 공급되는 전원이 시동키로 전송되는 것을 방지하기 위한 전원 차단부가 더 설치되며, 본 발명의 실시 예에서 전원 차단부가 다이오드(D)로 한정하여 설명하였으나 설계자에 의해 변경 설계 가능하다.
상기 ESCL(11)의 록킹 신호를 제공받은 ESCL 구동 장치(15)는 외부로부터 공 급되는 전원을 모터에 공급하여 조향각 제어를 록킹하도록 구비되며, 조향각 제어를 록킹하는 일련의 과정은 널리 알려진 공지의 기술이므로 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 스마트 제어 유닛(12)은 상기 ABS(11)로부터 제공된 온 상태의 시동키 정보 및 차속 정보 및 변속단 정보를 근거로 저속 영역을 판정하도록 구비되는 것을 더 포함하고 있으며, 상기 저속 영역의 판정 조건은 온 상태의 시동키 정보가 수신되고 주차 위치 변속단에서 기 설정된 소정치 이하의 차속 정보로 기 설정된 소정 시간 이상인 것으로 설정된다.
여기서, 소정치 및 소정 시간은 다수의 실험을 통해 얻어진 결과값으로 최적의 조향각 제어를 실행하기 위한 값으로서, 소정치는 3km/h이고 소정치는 10초로 설정된다.
이러한 스마트 제어 유닛(12)의 저속 판정 시 상기 스마트 제어 유닛(12)은 조향각 제어를 금지하기 위한 록킹 신호를 발생하고, 이 록킹 신호를 받은 ESCL(13)는 조향각을 록킹시키기 위한 구동 신호를 발생한다.
이러한 구동 신호에 의거하여 ESCL 구동 장치(15)를 통해 조향각 제어를 금지한다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 과정을 보인 흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 과정을 설명한다.
단계 101에서 운전자에 의해 조작되는 시동키 정보를 수신하고 이어 단계 103에서 시동키 정보가 오프 상태인 지를 판단하며, 상기 단계 103에서 시동키 정보가 오프 상태인 경우 단계 105에서 상기 ABS(11)는 스마트 제어 유닛(12)으로부터 공급된 전원을 제공받아 단계 106를 통해 차속 정보 및 변속단 정보를 수집한 후 상기 스마트 제어 유닛(12)으로 제공하고 이어 단계 107를 통해 스마트 제어 유닛(12)은 조향각 제어를 금지하는 록킹 신호를 발생하여 상기 ESCL(13)로 제공하며 상기 록킹 신호를 제공받은 ESCL(13)은 단계 108를 통해 조향각 제어를 금지하기 위한 구동 신호를 발생하며 이 구동 신호에 의해 ESCL 구동 장치(15)의 모터의 전원 공급을 제어하여 조향각 제어를 록킹한다.
한편, 상기 단계 103에서 시동키 정보가 오프 상태가 아닌 경우 상기 ABS(11)의 단계 109에서 차속 정보 및 변속단 정보를 수집하고, 이어 단계 111에서 수집된 차속 정보 및 변속단 정보를 근거로 상기 스마트 제어 유닛(12)은 주차 변속단에서 소정치 이하로 소정 시간 이상 저속 영역인 지를 판단한다.
상기 단계 111의 판단 결과 저속 영역인 것으로 판단되면 상기 스마트 제어 유닛(12)은 단계 107로 진행하여 조향각 제어를 금지하기 위한 록킹 신호를 발생한 후 상기 록킹 신호에 의거하여 발생한 ESCL(13)의 구동 신호에 의거하여 조향각 제어가 록킹된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템의 구성을 보인 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 과정을 보인 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : ABS
12 : 스마트 제어 유닛
13 : ESCL
15 : ESCL 구동 장치

Claims (6)

  1. 시동키 정보를 수신하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Braking System);
    상기 안티록 브레이크 시스템으로부터 공급되는 시동키 정보, 차속 정보, 및 변속단 정보를 근거로 조향각 제어를 금지하는 록킹 신호를 발생하는 스마트 제어 유닛; 및
    스마트 제어 유닛의 록킹 신호에 의거하여 모터에 공급되는 전원 제어를 통해 조향각 제어를 금지하는 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치(ESCL: Electronic steering column locking system)을 포함하되,
    상기 ABS는,
    오프 상태의 시동키 정보 수신 시 상기 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원을 통해 구동되어 차속 정보 및 변속단 정보를 수집하여 상기 스마트 제어 유닛으로 전달하며,
    상기 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원이 시동키로 전송되는 것을 방지하기 위한 전원 공급 차단부를 더 포함하는 것을 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스마트 제어 유닛은,
    상기 시동키 정보, 상기 차속 정보, 및 상기 변속단 정보를 근거로 저속 영역으로 판정되는 경우 상기 록킹 신호를 발생하여 상기 ESCL로 공급하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    온 상태의 시동키 정보, 주차 변속단에서 기 설정된 소정치 이하로 기 설정된 소정 시간 이상인 경우 상기 저속 영역인 것으로 판정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 시스템.
  4. ABS에서 시동키 정보를 수신하는 단계;
    상기 ABS에서 수신된 상기 시동키 정보가 오프 상태인 지를 판단하여 판단 결과 오프 상태인 경우 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원을 제공받아 차속 정보 및 변속단 정보를 수집하여 상기 스마트 제어 유닛으로 제공하는 단계; 및
    상기 스마트 제어 유닛에서 상기 ABS로부터 공급되는 상기 차속 정보 및 상기 변속단 정보를 제공받아 조향각 제어를 금지하기 위한 록킹 신호를 발생하여 ESCL로 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 ABS에서 상기 스마트 제어 유닛으로부터 공급되는 전원이 시동키로 전송되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 방법은,
    상기 시동키 정보가 오프 상태가 아니라고 판단되는 경우 상기 ABS에서 제공된 변속단 정보 및 차속 정보를 근거로 저속 영역인 지를 판단하는 단계; 및
    판단 결과 저속 영역인 경우 조향각 제어를 금지하기 위한 록킹 신호를 상기 ESCL로 제공하여 조향각 제어를 록킹하는 단계를 포함하는 것 특징으로 하는 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    온 상태의 시동키 정보, 주차 변속단에서 기 설정된 소정치 이하로 기 설정된 소정 시간 이상인 경우 상기 저속 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전기적 스테어링 컬럼 록킹 장치의 제어 방법.
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