KR20180053908A - 차량의 주차 안전 강화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 주차 안전 강화 방법을 적용한 차량은 파킹 스프라그(Parking Sprag)(20)와 파킹기어(3)의 파킹위치가 제어기(50)에 의해 검출된 후 "버팅"에서 "파킹"으로 전환되는 파킹진입조건 모드로 경사로 P(Parking)단 주차가 구현됨으로써 경사로 P단 주차 시 발생되던 차량 밀림현상(또는 울컥 현상)을 방지하고, 특히 "파킹"상태에서 "버팅"상태로 전환되지 않음으로써 "파킹"상태로 서로 맞물린 기어이 파손 방지와 함께 파킹 록 시스템의 내구성이 유지되는 특징을 갖는다.

Description

차량의 주차 안전 강화 방법{Method for Enforcing Parking Safety in Vehicle}

본 발명은 차량 주차에 관한 것으로, 특히 경사로의 P단 주차 시 차량 밀림현상(또는 울컥 현상)을 방지하면서 파킹 록 시스템의 파손도 방지되는 차량의 주차 안전 강화 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 파킹 록 시스템(Parking Lock System)(또는 주차 브레이크 시스템)은 주정차 시 구동륜에 동력을 전달하는 파워트레인(Powertrain)의 회전을 구속함으로써 차량 이동을 방지한다.

상기 파킹 록 시스템은 변속레버 P단에 연계된 케이블 파킹기구가 파킹 기어와 맞물려 그 작용이 이루어짐으로써 케이블 파킹기구 타입으로 불리운다.

일례로, 케이블 파킹기구 타입 파킹 록 장치는 드리븐 기어(Driven Gear)의 위에 위치된 "버팅"상태에서 기어사이로 위치되는 "파킹"상태로 전환되는 파킹 스프라그(Parking Sprag), 변속레버의 P단 진입에 연동된 오버라이드 케이블을 포함하고, 브레이크 시스템과 연계되어 작동된다.

그러므로 케이블 파킹기구 타입 파킹 록 장치는 운전자의 풋 브레이크 조작에 의한 차량 정지 후 P단 진입이 이루어지면, 파킹 스프라그가 오버라이드 케이블의 움직임에 연동되어 드리븐 기어쪽으로 이동됨으로써 "버팅"상태에서 "파킹"상태로 전환되어 드리븐 기어의 기어사이로 위치된다. 그 결과 운전자가 풋 브레이크를 해제하더라도 파킹 스프라그에 의한 드리븐 기어의 구속으로 차량은 이동이 방지되는 주차상태가 된다.

국내 공개특허공보 10-2012-0137659(2012년12월24일)

하지만, 케이블 파킹기구 타입 파킹 록 장치는 주차상태가 파킹 스프라그와 드리븐 기어의 구속력에 전적으로 의존됨으로써 경사로 P단 주차 시 주차 안전성 확보에 취약한 방식이다.

이러한 이유는 파킹기어로 작용하는 드리븐 기어가 드라이브 샤프트에 연결되어 있고, 차량의 경사로 주차는 차량 중량에 의한 토크 발생을 가져옴으로써 드라이브 샤프트의 회전으로 드리븐 기어도 회전되며, 그 결과 파킹 스프라그는 드리븐 기어의 회전으로 움직일 수밖에 없다.

따라서 차량이 경사로 P단 주차에 놓임으로써 파킹 록 장치의 작동 불량에 따른 차량 밀림현상(또는 울컥 현상)이 발생되고, 더 나아가 "파킹"상태에서 "버팅"상태로 전환되어 주차 해제로 발전될 수 있다.

무엇보다 파킹 스프라그나 드리븐 기어의 기어이 내구성과 강도 약화 시 파킹 스프라그 파손 또는 기어이 파손을 가져옴으로써 경사로 차량이 경사로 P단 주차 상태로부터 안전하게 보호될 수 없게 된다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 피에조 센서가 활용된 파킹 스프라그의 "파킹진입조건"의 확인 후 경사로 P단 주차가 이루어짐으로써 "파킹"상태의 기어 맞물림 유지로 차량 밀림현상(또는 울컥 현상)을 방지하고, 특히 "파킹"상태에서 "버팅"상태로 전환되지 않으로써 파킹 스프라그나 기어이 파손 방지와 함께 파킹 록 시스템의 내구성이 유지되는 차량의 주차 안전 강화 방법의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 주차 안전 강화 방법은 (A) 경사로에서 브레이크 페달 ON이 인식되는 단계, (B) 브레이크 유압에 의해 차속이 감속되는 단계, (C) 상기 파킹기어(3)의 회전에서 상기 파킹위치가 확인되는 단계, (D) 상기 파킹위치의 확인 후 상기 브레이크 유압이 증대되는 단계, (E) 상기 브레이크 유압의 증대로 차량이 정차되는 단계, (F) 상기 차량의 정차 후 상기 경사로 P(Parking)단 주차가 이루어지는 단계로 수행되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 차속의 감속 2Kph이다. 상기 파킹위치의 확인은 상기 파킹기어의 외주면에 형성된 파킹기어이의 사이에서 기어이 골보다 더 깊게 파여진 센싱 홈을 +5V HIGH로 상기 파킹기어이의 산을 -5V LOW를 출력하는 피에조 센서의 전압신호(Voltage Signal)로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 차량의 정차는 상기 브레이크 유압의 증가로 이루어진다. 상기 경사로 P(Parking)단 주차는 변속레버의 P단 조작이 오버라이드 케이블을 통해 상기 파킹 스프라그가 상기 "버팅"에서 상기 "파킹"으로 전환된다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 경사로에서 브레이크 페달 ON 시 차속 감속 후 파킹 기어의 파킹위치 확인으로 차량을 정차시키고, 상기 차량의 정차 후 변속레버의 P(Parking)단 조작으로 경사로 P(Parking)단 주차를 구현하는 제어기; 상기 제어기로 브레이크 유압이 제어되는 브레이크 시스템; 상기 제어기로 상기 P(Parking)단 주차가 이루어지는 파킹 록 시스템;이 포함된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 파킹 록 시스템(10)은 변속기의 드라이브 샤프트에 결합된 파킹기어와 맞물려 "버팅"에서 "파킹"으로 전환되는 파킹 스프라그, 변속레버의 P단 조작에 연동되어 상기 파킹 스프라그를 조작하는 오버라이드 케이블, 상기 파킹기어에서 상기 파킹위치를 검출하는 피에조 센서를 포함한다. 상기 피에조 센서는 상기 파킹기어의 파킹기어이 사이에 파여진 센싱 홈을 검출하여 +5V HIGH와 -5V LOW의 전압신호로 발생시키고, 상기 전압신호를 상기 파킹위치의 검출신호로 적용한다.

이러한 본 발명의 차량은 경사로의 P단 주차 시 "파킹진입조건"을 더 수행함으로써 다음과 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, "파킹진입조건"으로 경사로에서 차량 이동현상이 상쇄됨으로써 차량 밀림현상(또는 울컥 현상)이 없이 경사로 P단 주차가 이루어진다. 둘째, 파킹기어의 기어이 사이에 파여진 홈을 피에조 타입 속도센서로 검출하여 "파킹진입조건"을 형성해줌으로써 하드웨어 추가를 최소화 할 수 있다. 셋째, 경사로 P단 주차 후 풋 브레이크를 해제하더라도 "파킹"상태의 "버팅"상태 전환이 발생되지 않음으로써 파킹 스프라그나 기어이에 출격을 가하지 않게 된다. 넷째, 경사로 P단 주차 시 파킹 스프라그나 기어이가 충격을 받지 않음으로써 파킹 스프라그나 기어이의 파손을 방지하할 수 있다. 다섯째, 파킹 스프라그나 기어이의 파손방지로 파킹 록 시스템의 내구성이 유지될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 주차 안전 강화 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 주차 안전 강화 방법이 구현되는 파킹 록 시스템을 적용한 차량의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 피에조 센서와 파킹기어의 세부 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 "파킹진입조건"으로 적용되는 피에조 센서의 출력 신호의 예이며, 도 5는 본 발명에 따른 파킹 록 시스템이 "버팅"상태에서 "파킹"상태로 전환되는 동작의 예이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은을 참조하면, 차량의 주차 안전 강화 방법은 풋 브레이크에 의한 2Kph 이하의 차속 시 피에조 센서에서 출력되는 전압신호(Voltage Signal)로 파킹 위치를 검출하고, 파킹위치 검출을 "파킹진입조건"의 충족으로 하여 차량 정차 후 P단 변속을 이용한 주차가 이루어짐에 특징이 있다.

도 2를 참조하면, 차량(1)은 브레이크 시스템(7), 파킹 록 시스템(10), 파킹진입조건 맵(50-1)이 연계된 제어기(50)를 포함한다.

구체적으로 상기 브레이크 시스템(7)은 풋 브레이크로 유압을 발생해 휠을 제동하는 통상적인 유압 브레이크 시스템이다. 그러므로 상기 브레이크 시스템(7)은 통상적인 차량용 유압 브레이크 시스템과 동일한 구성요소를 포함히고 동일한 작용이 이루어진다.

구체적으로 상기 파킹 록 시스템(10)은 파킹 스프라그(Parking Sprag)(20), 오버라이드 케이블(30), 피에조 센서(40)로 구성된다.

일례로, 상기 파킹 스프라그(20)는 오버라이드 케이블(30)에 연결되어 힌지축을 회전중심으로 회동되고, 외주면으로 스프라그 기어이(20-1)를 구비한다. 그러므로 파킹 스프라그(20)는 스프라그 기어이(20-1)가 변속기의 드라이브 샤프트(3-1)에 결합된 파킹기어(3)의 파킹기어이(3a)와 맞물리지 않은 "버팅"과 맞물리는 "파킹"의 동작을 구현한다. 그러므로 상기 파킹기어(3)는 드리븐 기어와 동일하다. 상기 오버라이드 케이블(30)은 변속레버(5)의 P단 조작에 연동되어 파킹 스프라그(20)가 힌지축을 회전중심으로 하여 회동되도록 한다. 상기 피에조 센서(40)는 변속기 하우징을 이용하여 드리븐 기어(3)에 근접되도록 장착된다. 그러므로 상기 피에조 센서(40)는 일반적인 차속 센서를 적용할 수 있다.

구체적으로 상기 제어기(50)는 브레이크 페달(풋 브레이크)신호, 브레이크 유압, 차속, P-N-R-D의 변속 단 등을 입력 데이터로 취급하고, 브레이크 시스템(7)의 유압을 제어한다. 상기 파킹진입조건 맵(50-1)은 피에조 센서(40)에서 출력되는 전압신호(Voltage Signal)을 입력 데이터로 처리하여 제어기(50)로 "파킹진입조건"의 신호를 전송한다. 그러므로 상기 제어기(50)와 상기 파킹진입조건 맵(50-1)은 엔진 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다.

이하 주차 안전 강화 방법을 도 2내지 도 5를 참조로 상세히 설명한다. 이 경우, 제어 주체는 파킹진입조건 맵(50-1)과 연계된 제어기(50)이고, 제어 대상은 파킹 록 시스템(10)이다.

S10은 제어기(50)에 의해 브레이크 페달 ON이 인식되는 단계이고, S20은 제어기(50)에 의해 차속의 감속 상태가 판단되는 단계이다.

도 2를 참조하면, 제어기(50)는 브레이크 페달(풋 브레이크)신호로 브레이크 페달 ON을 인식하고, 제동 유압으로 브레이크 시스템(7)을 제어하여 차속을 감속한다. 이때, 상기 제어기(50)는 차속의 감속 상태 충족을 위해 하기식을 적용한다.

차속 감속 충족 : 차속 < 2Kph

여기서, "<"은 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.

그러므로 상기 제어기(50)는 차속이 2Kph 미만에 도달 될 때까지 브레이크 시스템(7)에 대한 제어를 유지하여 준다.

S30은 제어기(50)에 의해 파킹위치가 판단되는 단계이다.

도 2를 참조하면, 파킹진입조건 맵(50-1)은 피에조 센서(40)의 전압신호(Voltage Signal)로부터 파킹위치를 검출하여 제어기(50)로 전달하고, 제어기(50)는 파킹진입조건 맵(50-1)의 출력으로 "파킹진입조건"의 충족을 판단한다. 도 3을 참조하면, 피에조 센서(40)는 파킹기어(3)와 간격 A의 위치에서 파킹기어이(3a)의 사이에 더 깊게 파여진 센싱 홈(3b)에 대한 전압신호(Voltage Signal)를 생성하고, 상기 전압신호(Voltage Signal)의 생성은 파킹위치의 검출을 의미한다. 여기서, 상기 센싱 홈(3a)의 깊이는 파킹기어(3)의 기어이 사이에서 기어이 골보다 더 깊게 파여진다.

일례로, 파킹기어(3)와 파킹 스프라그(20) 및 타이어의 사양을 하기와 같이 적용한다.

타이어 : 0.286m의 타이어 동반경, 바퀴 1회전당 1.8m의 타이어 이동거리

파킹기어(3) : 0.097m 지름, 0.3m의 기어 원주

파킹 스프라그(20) : 0.0097m의 스프라그 기어이(20-1)의 간격

이 경우, 타이어 이동거리는 0.06m로 계산되므로 차량(1)의 정차가 파킹위치에서만 이루어지도록 제어하더라도 운전자의 차량이용에 불편 사항이나 문제를 가져오지 않게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 피에조 센서(40)의 전압신호(Voltage Signal)는 센싱 홈(3b)을 지날 때는 +5V HIGH가 파킹기어이(3a)를 지날 때는 -5V LOW가 출력됨으로써 +5V HIGH가 파킹진입조건인 파킹위치 검출상태임을 알 수 있다.

S40은 제어기(50)에 의해 브레이크 유량이 증대되는 단계이고, S50은 제어기(50)에 의해 차량의 정차가 확인된 상태이며, S60은 제어기(50)에 의해 주차를 위한 변속레버의 P단 조작이 확인된 단계이다.

도 2를 참조하면, 제어기(50)는 차량(1)이 정지되도록 브레이크 시스템(7)의 유압을 증가시키고 검출된 0Kph 차속으로 정차를 확인한다.

도 5를 참조하면, 변속레버의 P단 조작으로 오버라이드 케이블(30)이 당겨짐으로써 파킹 스프라그(20)가 힌지축을 회전중심으로 회동된다. 그러면 파킹 스프라그(20)가 파킹기어(3)로 움직임으로써 서로 맞물리지 않은 "버팅"상태에 있던 스프라그 기어이(20-1)와 파킹기어이(3a)가 서로 맞물리는 "파킹"상태로 전환된다. 그 결과 스프라그 기어이(20-1)와 파킹기어이(3a)는 정확한 기어이 맞물림 위치에서 "파킹"상태가 됨으로써 경사로 P단 주차 시 차량 중량에 의한 토크 발생이 드라이브 샤프트 및 파킹기어(3)의 회전을 가져오더라도 서로 맞물린 기어의 흔들림으로 발전될 수 없게 된다. 그러므로 차량(1)이 경사로 P단 주차되더라도 스프라그 기어이(20-1)와 파킹기어이(3a)의 파손을 가져오지 않고 특히 파킹 록 시스템(10)의 작동 불량에 따른 차량 밀림현상(또는 울컥 현상)이 발생되지 않게 된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량의 주차 안전 강화 방법은 파킹 스프라그(Parking Sprag)(20)와 파킹기어(3)의 파킹위치가 제어기(50)에 의해 검출된 후 "버팅"에서 "파킹"으로 전환되는 파킹진입조건 모드로 경사로 P(Parking)단 주차가 구현됨으로써 경사로 P단 주차 시 발생되던 차량 밀림현상(또는 울컥 현상)을 방지하고, 특히 "파킹"상태에서 "버팅"상태로 전환되지 않음으로써 "파킹"상태로 서로 맞물린 기어이 파손 방지와 함께 파킹 록 시스템의 내구성이 유지된다.

1 : 차량 3 : 파킹기어
3a : 파킹기어이 3b : 센싱 홈
3-1 : 드라이브 샤프트 5 : 변속레버
7 : 브레이크 시스템 10 : 파킹 록 시스템
20 : 파킹 스프라그(Parking Sprag)
20-1 : 스프라그 기어이
30 : 오버라이드 케이블 40 : 피에조 센서
50 : 제어기 50-1 : 파킹진입조건 맵

Claims (6)

1. (A) 경사로 P(Parking)단 주차 시 제어기에 의해 브레이크 페달 ON이 인식되는 단계, (B) 브레이크 유압에 의해 차속이 감속되는 단계, (C) 상기 파킹기어에서 상기 파킹위치가 확인되는 단계, (D) 상기 파킹위치의 확인 후 차량이 정차되는 단계
   로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 주차 안전 강화 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 파킹위치의 확인은 상기 파킹기어를 검출하는 피에조 센서의 전압신호(Voltage Signal)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 주차 안전 강화 방법.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 전압신호는 상기 파킹기어의 외주면에 형성된 파킹기어이의 사이에서 기어이 골보다 더 깊게 파여진 센싱 홈을 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 주차 안전 강화 방법.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 전압신호는 상기 센싱 홈에서 +5V HIGH를 상기 파킹기어이의 산에서 -5V LOW를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 주차 안전 강화 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 차량의 정차는 상기 브레이크 유압의 증가로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 주차 안전 강화 방법.
   
6. 청구항 1에 있어서, (E) 상기 차량의 정차 후 상기 경사로 P(Parking)단 주차가 이루어지는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주차 안전 강화 방법.

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