KR20220120696A - 자동차에서 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동을 제어하는 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 전자 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차(10)에서 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동을, 특히 상기 액추에이터의 기능을 검사할 목적으로, 제어하는 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 전자 제어 장치(16)에 관한 것이다. 최신 자동차에는 전기적으로 구동 가능한 제1 액추에이터(12) 및 전기적으로 구동 가능하고 상기 제1 액추에이터(12)와 중복으로 제공된 제2 액추에이터(14), 그리고 이들 액추에이터(12, 14)의 전기적 구동을 위한 적어도 하나의 전자 제어 장치(16)가 장착되어 있다. 본 발명에 따라, 제2 액추에이터(14)의 시동은 전자 제어 장치(16)에 의해 자동차(10)의 차실(26) 내에서 우세한 소음 레벨을 나타내는 신호 정보에 기초하여 수행된다.

Description

자동차에서 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동을 제어하는 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 전자 제어 장치

본 발명은 청구항 제1항의 전제부의 특징에 따른, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동을 제어하는 방법 및 청구항 제8항의 전제부의 특징에 따른 전자 제어 장치에 관한 것이다.

최신 자동차에는 다수의 전자 제어 시스템이 장착되어 있으며, 그 목적은 예를 들어 운전자를 지원하고, 주행 안락감을 개선하며 그리고/또는 주행 안전성을 높이는 것이다. 이러한 제어 시스템에는 현재 주행 상황에 따라 전기적으로 구동 가능한 액추에이터가 장착되어 있다. 액추에이터의 구동을 위해 전자 제어 장치가 제공된다.

이와 관련하여, 불안정한 주행 상태가 발생하기 전에 미리 이에 대응하는, 자동차의 전자 슬립 제어형 브레이크 시스템이 잘 알려져 있다. 이 시스템은, 예상되거나 이미 존재하는 휠 슬립, 즉, 차량의 하나 이상의 잠금 휠(locking wheel)에 기반한다. 이는 예를 들어 제동 과정 중, 주행 중일 때뿐만 아니라 차량이 움직이기 시작할 때에도 발생할 수 있다. 관련 휠의 휠 브레이크의 제동압을 제어함으로써, 발생하는 휠 슬립을 감소시키거나 완전히 방지할 수 있다. 이를 위해 브레이크 시스템에는 전기적으로 구동 가능한 제동압 발생기 형태의 액추에이터 및 동일한 밸브가 장착되어 있다.

또한, 최근에는 적어도 특정 조건에서 조종되거나 심지어 자율적으로, 즉, 운전자 없이 작동될 수 있는 자동차가 점점 더 많이 사용되고 있다. 이러한 유형의 차량에는 액추에이터가 중복 제공된 제동 시스템이 구비되어 있어, 하나의 액추에이터의 오작동 또는 고장이 발생한 경우 제동압 상승을 대신 수행할 수 있는 제2 액추에이터를 이용할 수 있다.

액추에이터의 고장 가능성을 사전에 방지하기 위해 그 기능을 정기적으로 점검하는 것이 일반적이다. 이를 위해 점검 주기는 마지막 점검 이후 경과된 시간, 실제 작동 기간 및/또는 개별 액추에이터의 발생한 부하에 따라 달라질 수 있다. 이 기능 검사는 당연히 중복 액추에이터와 특히 관련이 있는데, 그 이유는 주 액추에이터에 이미 결함이 있는 경우에 상기 중복 엑추에이터의 기능이 필요하기 때문이다.

그러나 이러한 기능 검사는 액추에이터가 시동될 때 소음이 발생하는 단점이 있다. 발생하는 작동 소음은 차량 탑승자의 안락감을 저하시키고, 차량 및 차량 제어 시스템의 정상적인 기능 상태와 관련하여 자극을 유발할 수도 있다. 후자의 원인은 특히, 검사 주기 및 그에 따라 검사 과정이 시작되는 시점이 다양하여 운전자가 대부분 예상치 못한 상황에서 실시되기 때문이다.

상기 문제는 특히 전기 구동 장치가 구비된 차량에서 발생하는데, 그 이유는 그러한 차량에서는 엔진 소음이 없어서 종래 방식으로 구동되는 차량보다 액추에이터의 작동 소음이 더 명확하게 감지될 수 있기 때문이다. 또한, 안전상의 이유로, 액추에이터가 중복 제공되는 시스템이 구비된 차량에서 요구되는 기능 검사의 수가 증가하고 있다.

이에 근거하여, 하기에 설명되는 본 발명의 과제는, 중복 제공된 제2 액추에이터의 기능 검사 시 발생하는 차량 탑승자의 소음 공해를 가급적 줄이는 방식으로 상기 기능 검사를 수행하기 위한 시점을 조정하는 것이다.

청구항 제1항에 명시된 방법에 따르면, 제2 액추에이터의 시동은 자동차의 차실 내에서 우세한 소음 레벨을 나타내는 신호에 기초하여 수행된다. 그곳에서 상대적으로 낮은 소음 레벨, 즉, 제2 액추에이터에 의해 차실 내에서 감지 가능한 것보다 더 낮은 소음 레벨이 이 우세하다면, 제2 액추에이터는 시동되지 않는다. 차후에, 상기 차실 내 소음 레벨이 차실 내에서 감지 가능한 제2 액추에이터의 작동 소음에 적어도 거의 상응하는, 규정 가능한 한계값까지 상승하거나 이를 초과하는 경우, 제2 액추에이터가 시동된다. 그러면 제2 액추에이터의 작동 소음은 차실 내 소음 레벨에 적어도 대부분 미달하며, 차량 탑승자에게 방해로 느껴지지 않는다.

본 발명의 또 다른 장점 및 바람직한 개선예는 종속항 및 하기의 설명을 참조한다.

본 발명의 한 바람직한 개선예에서, 자동차의 액추에이터는 데이터 버스 시스템을 통해 서로 연결되고 각각의 액추에이터의 현재 작동 상태를 나타내는 데이터 신호를 교환한다. 이러한 데이터 신호에 기초하여 자동차의 차실 내에서 우세한 내부 소음이 간접적으로 추론될 수 있고, 이에 상응하게 제2 액추에이터의 시동이 제어될 수 있다. 따라서 차실의 소음 레벨을 반드시 직접 측정할 필요가 없으므로 바람직하게 관련 측정 장치를 절약할 수 있다.

그럼에도 차실 내 소음 레벨의 직접 측정은 장점이 있을 수 있는데, 그 이유는 이 경우 제1 액추에이터의 작동 소음에 기인할 수 없는 주변 소음도 제2 액추에이터의 구동 시 고려될 수 있기 때문이다. 이를 위해, 바람직하게는 차량 통신 장치의 핸즈프리 장치에 의해 차실 내 소음 레벨이 검출될 수 있다. 이러한 핸즈프리 장치는 이미 많은 차량에 탑재되어 있으므로, 소음 검출 장치를 추가로 설치할 필요가 없다. 검출된 소음은 데이터 신호로 변환되어 데이터 버스 시스템을 통해 전자 제어 장치에 제공될 수 있다.

차량 외부 환경의 소음 외에도 차량 내 엔터테인먼트 미디어 및/또는 차량의 공조 장치에서 발생하는 소음도 데이터 버스 시스템을 통해 고려될 수 있다.

특히 방해성 작동 소음에 대한 운전자의 부담을 덜어줌으로써 도로 교통에 대한 운전자의 주의력을 방해하지 않도록 하기 위해, 차실 내 소음 검출은 바람직하게 차량의 운전석 영역, 특히 운전자의 머리 높이에서 실시되어야 한다.

또한, 제2 액추에이터의 시동을 제어할 때 차량 속도를 고려하는 것이 유리하다. 차량 속도는, 발생할 수 있는 차량의 풍절음(wind noise) 및 타이어 회전 소음을 직접 측정하지 않아도 그러한 소음에 대한 중요한 정보를 제공한다.

중복 제공된 제2 액추에이터의 시동을 제어하는 방법은 전자 제어 장치에 의해 수행된다. 바람직하게는, 이와 관련하여 예를 들어 휠 슬립 제어를 수행하는 차량 브레이크 시스템 제어 장치가 더 개발될 수 있다. 이를 통해, 제안된 방법이 비용 효율적이고 공간 절약적인 방식으로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예가 도면을 토대로 예시되며 하기 설명부에서 더 상세히 설명된다.

도면부는 총 2개의 도면을 포함하고,
도 1은 본 발명의 기반이 되는 자동차의 개략도이다.
도 2는 본 발명을 예시하는 흐름도이다.

이하에서 설명되는 본 발명은, 특히, 바람직하게 기능 검증을 위해 서로 중복되는 액추에이터를 갖는 자동차를 위한 전기 제어 가능 시스템에 관한 것이다. 이와 관련하여, 그러한 자동차 또는 그러한 제동 시스템으로 한정하지 않고, 적어도 무인 주행(piloted) 자동차의 전자 슬립 제어형 제동 시스템을 예로 들어 본 발명을 설명한다. 자동차의 또 다른 가능한 중복 시스템은 예를 들어 전기 조향 시스템 또는 전기 섀시 제어 시스템일 수 있다.

도 1에는 다수의 전기 구동 가능 액추에이터가 장착된 자동차(10)를 상당히 단순화한 개략도가 도시되어 있다. 이러한 액추에이터는 예를 들어 자동차(10)의 구동 트레인, 섀시, 즉, 조향 및 댐핑부, 차실 공조 시스템, 엔터테인먼트 또는 통신 시스템 및/또는 특히 제동 시스템에 장착되어 있다. 이하에서는 브레이크 시스템에 대해서만 예시적으로 더 상세히 설명하고, 설명은 다른 시스템에도 각각 유사하게 적용된다.

브레이크 시스템은 차량의 기존 휠 브레이크에서 유압 제동압을 생성하기 위한 압력 발생기 형태의 액추에이터(12, 14)를 갖는다. 특히 자율 주행 자동차에서 상기 압력 발생기는, 액추에이터(12; 14)에서 예상과 달리 장애가 발생하더라도 차량(10)의 제동 기능을 계속 유지하기 위해 중복으로 제공된다. 압력 발생기 또는 액추에이터(12, 14)의 전기적 구동을 위해 자동차(10)에 적어도 하나의 전자 제어 장치(16)가 설치된다. 이 경우, 대개 각각의 액추에이터(12; 14)에 자체 제어 장치(16)가 할당되지만, 이들 개별 제어 장치를 결합하여 하나 이상의 제어 장치 유닛을 형성할 수도 있다.

또한, 도시된 자동차(10)에는 마이크로폰(22)을 구비한 핸즈프리 장치를 포함하는 통신 장치(20)가 장착되어 있다. 핸즈프리 장치 및 마이크로폰(22)은 자동차(10)의 차실(26) 내 운전석(24) 영역에, 바람직하게는 운전자의 머리가 위치되는 높이에 배치된다. 이로써, 특히 운전자의 주의력과 인지를 저하시키는 차실(26) 내 소음이 검출되고 고려된다.

설명한 자동차(10)의 액추에이터(12; 14)는 데이터 버스 시스템(28)을 통해 서로 그리고 제어 장치(26)와 연결된다. 데이터 버스 시스템(28)은 연결된 각각의 액추에이터(12; 14)의 작동 상태를 나타내는 데이터 신호를 상기 제어 장치(16)에 전송한다. 데이터 신호는 바람직하게 디지털 데이터 형식을 갖는다.

본 발명에 따르면, 제어 장치(16)는 도달하는 데이터 신호를 개별 액추에이터(12, 14)의 소음 방출과 관련하여, 특히 자동차(10)의 차실(26) 내에서 감지될 수 있는 상기 액추에이터(12, 14)의 소음 방출과 관련하여 평가한다. 선행된 조사를 통해 각각의 데이터 신호에 따른 각각의 액추에이터(12, 14)의 소음 방출을 나타내는 특성맵이 결정되어 전자 제어 장치(16)에 저장되었다. 제2 액추에이터(14)의 소음 방출이, 차실(26) 내에서 발생하는 소음 레벨을 변함없이 계속 유지하고, 약화시키고, 그리고/또는 운전자에 의해 감지 가능한 소리의 측면에서 개선하기에 적합한 경우, 제어 장치(16)는 차실(26) 내에서 감지 가능한 상기 소음 방출에 따라 제1 액추에이터(12)와 중복되는 상기 제2 액추에이터(14)의 시동을 수행한다.

따라서, 제2 액추에이터(14)의 시동이 반드시 차실(26) 내 소음의 직접 측정에 기반할 필요가 없고, 오히려 액추에이터(12, 14)의 작동 상태를 나타내는 데이터 신호로부터 간접적으로 소음이 추론된다. 따라서 차실(26)의 소음 레벨이 액추에이터(12, 14)의 작동 데이터로부터 추론되므로, 차실(26)의 이러한 소음 레벨의 직접 측정은 자동차(10)의 관련 측정 장치와 마찬가지로 생략될 수 있다.

그럼에도 어떤 경우에는, 예를 들어 차실(26) 내 실제 소음에 대해 액추에이터의 부족으로 인해 데이터 버스 시스템을 통해 검출할 수 없는 주변 소음을 고려하기 위해, 상기 차실 내 실제 소음을 측정하는 것이 유용할 수 있다. 이와 관련하여 예를 들어 풍절음, 타이어 회전 소음 및/또는 자동차(10) 주변의 소음을 언급할 수 있다.

그러한 경우, 마이크로폰(22)에 의해 차실(26) 내의 소음 레벨이 검출되고 디지털 데이터 형식으로 변환되어 평가를 위해 데이터 버스 시스템(28)을 통해 전자 제어 장치(16)에 공급될 것이다. 이 경우, 마이크로폰으로서 오늘날 자동차에 흔히 설치되는, 자동차(10)의 통신 장치(20)의 핸즈프리 장치의 마이크로폰(22)이 사용될 수 있다. 따라서, 소음 측정을 위해 추가 하드웨어 설치가 불필요하다.

또한, 데이터 버스 시스템(28)을 통해 자동차(10)의 속도 측정 장치(30)로부터의 데이터 신호도 고려될 수 있다. 주행 속도 역시, 자동차(10)의 풍절음 및 타이어 회전 소음을 직접 측정 기술적으로 검출하지 않고도 이러한 소음을 추론할 수 있게 해 준다. 이는 엔터테인먼트 미디어(34) 또는 자동차(10)의 공조 장치(32)로부터 제공되며 상기 장치의 작동 모드(예: 팬: 강/약/off; 라디오: 볼륨 업/다운/off 등)에 따라 차실(26) 내 소음 레벨에 영향을 주는 데이터 신호에도 동일하게 적용된다.

본 발명에 따르면, 중복 제공된 하나의 제2 액추에이터(14)의 시동은, 상기 하나의 제2 액추에이터(14)의 소음 방출이 차실(26) 내의 소음 레벨을 계속 유지하고, 낮추고, 그리고/또는 운전자에 의해 감지 가능한 소리의 측면에서 개선하기에 적합한 경우에, 상기 제2 액추에이터의 기능을 점검하기 위한 목적으로 수행된다. 그러나 중복 제공된 제2 액추에이터(14)의 기능 테스트의 수행을 통해 그러한 소음 저감이 불가능할 수도 있고, 안전상의 이유로 기능 테스트가 더 이상의 시간 지체를 허용하지 않는 경우라도, 기능 테스트는 당연히 수행되어야 한다. 중복 제공된 제2 액추에이터(14)의 시동이 수행된 점은 데이터 버스 시스템(28)을 통해 존재하는 나머지 액추에이터에 통지된다. 이를 통해, 제어 장치(16)는 제1 및 제2 액추에이터(12, 14)와 동시에, 차실(26) 내 소음 레벨이 상승하지 않게 하고 운전자에 의해 감지 가능한 소리의 측면에서 악화되지 않게 할 수 있다면, 마찬가지로 기능 테스트에 임박해 있는 다른 중복 액추에이터를 작동시킬 수 있다.

본 발명의 기반이 되는 방법은 도 2에서 흐름도에 기초하여 설명된다.

방법의 제1 단계(40)에서, 적어도 하나의 전자 제어 장치(16)는 중복 제공된 제2 액추에이터(14)가 그 기능의 점검(기능 테스트)을 위해 시동될 필요가 있는지 또는 시동될 예정인지의 여부를 결정한다.

시동이 필요하다면, 그 다음 단계(42)에서 자동차(10)의 차실(26) 내에 어떤 소음 레벨이 우세한지가 검사된다. 이를 위해, 서로 연결된 액추에이터(12, 14)의 작동 상태를 나타내는 데이터 버스 시스템(28)의 데이터 신호가 전자 제어 장치(16)에 의해 차실(26) 내에서의 소음 방출과 관련하여 평가되며, 중복 제공된 제2 액추에이터(14)의 소음 방출에 의해 상쇄된다.

후속 단계(44)에서 전자 제어 장치(16)는, 중복 제공된 제2 액추에이터(14)의 소음 방출이 차실(26) 내의 소음 레벨을 계속 유지하고, 약화시키고, 그리고/또는 운전자에 의해 감지 가능한 소리의 측면에서 개선하기에 적합한지의 여부를 결정한다. 적합하다면, 단계(46)에서 중복 제공된 제2 액추에이터(14)의 기능 점검을 위해 상기 제2 액추에이터의 시동이 실시된다.

적합하지 않다면, 단계(48)에서 중복 제공된 제2 액추에이터(14)의 기능 테스트를 미룰 수 있는지의 여부가 검사된다. 미룰 수 있는 경우, 소음 방출 측면에서 더 적합한 차후 임의의 시점에 전술한 방법이 반복된다.

기능 테스트가 더 이상 미뤄질 수 없다면, 차실(26) 내의 소음 레벨 측면에서 불리한 조건이더라도 전자 제어 장치(16)에 의해 기능 테스트가 수행되고, 중복 제공된 제2 액추에이터(14)의 시동을 나타내는 데이터 신호가 데이터 버스 시스템(28)을 통해 전송된다.

후속 단계(50)에서는, 기능 테스트가 필요한 데이터 버스 시스템(28)에 다른 중복 액추에이터가 연결되어 있는지, 그리고 이러한 추가 중복 액추에이터의 기능 테스트의 수행을 통해 차실(26) 내의 소음 레벨이 계속 유지되거나, 약화되거나, 그 소리가 개선될 수 있는지의 여부가 검사된다.

이것이 가능하다면, 단계(52)에서 관련 액추에이터는 마찬가지로 기능 테스트의 수행을 위해 전기 제어 장치(16)에 의해 구동되고, 그렇지 않은 경우라면 차후 임의의 시점에 상기 질의가 반복된다.

본 발명의 기본 사상을 벗어나지 않는 조건에서, 전술한 실시예에 대해 설명한 것 이상의 변경 또는 보완도 당연히 고려할 수 있다.

Claims (8)

1. 자동차(10)에서 전기적으로 구동 가능한 액추에이터(14)의 시동을, 특히 상기 액추에이터의 기능 점검을 목적으로, 제어하는 방법이며,
   자동차(10)에는
   전기적으로 구동 가능한 제1 액추에이터(12) 및
   전기적으로 구동 가능하며 상기 제1 액추에이터(12)와 중복으로 제공된 제2 액추에이터(14), 그리고
   이들 액추에이터(12, 14)의 전기적 구동을 위한 적어도 하나의 전자 제어 장치(16)가 장착되는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법에 있어서,
   제2 액추에이터(14)의 시동은 자동차(10)의 차실(26) 내에서 우세한 소음 레벨을 나타내는 신호 정보에 따라 전자 제어 장치(16)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 자동차(10)의 액추에이터(12, 14)는 데이터 버스 시스템(28)을 통해 서로 그리고 전자 제어 장치(16)와 연결되고, 액추에이터(12, 14) 중 각각 하나의 작동 상태를 각각 나타내는 데이터 신호를 교환하며,
   전자 제어 장치(16)는 액추에이터(12, 14)의 검출된 작동 상태로부터 소음 방출 가능성을 평가하고,
   제2 액추에이터(14)의 시동은, 상기 제2 액추에이터(14)의 소음 방출이 자동차(10)의 차실(26) 내의 소음 레벨을 계속 유지하고, 낮추고, 그리고/또는 운전자에 의해 감지 가능한 소리의 측면에서 개선하기에 적합한 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 전자 제어 장치(16)는 데이터 버스 시스템(28)을 통해
   자동차(10)의 속도,
   엔터테인먼트 매체의 작동 및/또는
   자동차(10)의 차실(26)의 공조 장치의 작동
   을 나타내는 적어도 하나의 데이터 신호를 제공하며,
   상기 데이터 신호는 전자 제어 장치(16)에 의해 차실(26) 내에서 우세한 소음 레벨에 대한 신호 정보로 처리되는 것을 특징으로 하는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 차실(26)의 소음 레벨이 측정되고,
   데이터 신호로 변환되어,
   적어도 하나의 제2 액추에이터(14)의 시동 제어를 위해 데이터 버스 시스템(28)을 통해 전자 제어 장치(16)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법.
5. 제4항에 있어서, 차실(26)의 소음 레벨이 통신 장치(20)의 핸즈프리 장치에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 차실(26) 내 소음 레벨이 운전석(24)의 영역에서, 바람직하게는 운전자 머리의 잠재적 위치의 높이에서 측정되는 것을 특징으로 하는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 제2 액추에이터(14)의 시동 수행에 대한 데이터 신호가 데이터 버스 시스템(28)을 통해 연결된 자동차(10)의 다른 액추에이터에 전송되는 것을 특징으로 하는, 전기적으로 구동 가능한 액추에이터의 시동 제어 방법.
8. 특히 자동차(10)의 브레이크 시스템의 휠에서의 슬립을 제어하기 위한 전자 제어 장치(16)에 있어서,
   제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치(16).

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