KR19980038823A - 비상시 자동차 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비상시 자동차 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 비상시 자동차 제어 장치는 최소한의 자동차 제어 기능을 구비한 비상 제어 수단과, 상기 비상 제어 수단에 비상 상태임을 알리는 수단 및 전원을 공급하는 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 엔진 ECU의 고장 등으로 인하여 자동차가 정상 작동되지 않는 경우, 운전자가 비상 수단을 누르면 비상 상태임을 인식하는 과정과, 비상 제어 수단을 초기화 하는 과정과, 메인 제어 장치를 진단하는 과정과, 상기 진단 결과로부터 현재의 자동차 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 림프 온 모드 또는 비상 정지 모드를 수행하여 비상시 최소한의 필요 기능만으로 자동차를 제어함으로써 메인 자동차 제어 장치의 고장 등에 의하여 자동차가 급작스럽게 멈춰 버리거나 내리막길에서 브레이크가 작동되지 않는 경우에 발생할 수 있는 교통사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

비상시 자동차 제어 장치 및 방법

본 발명은 비상시 자동차 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 비상 버튼과 최소한의 자동차 제어 기능을 구비한 비상 ECU(Electronic Control Unit) 및 보조 배터리로 이루어진 비상시 자동차 제어 장치를 구비하고, 엔진 ECU 고장 등으로 자동차가 정상적으로 작동되지 못하는 경우 운전자가 비상 버튼을 누르면 현재의 자동차 제어 장치를 진단하여 최소한의 필요 기능만으로 자동차를 제어하는 것이다.

종래의 자동차 제어 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 구성된다.

자동의 상태, 즉 트로틀 밸브 위치, 흡기온, 냉각 수온, 산소 농도, 배기온, 차속, 크랭크각 등을 검출하는 센서들로 이루어진 센서부(10)와, 상기 센서부(10)가 검출한 정보를 이용하여 연료 분사 제어, 점화 시기 제어, 연료 펌프 제어, 에어컨디셔너 제어 등의 기능을 수행하여 자동차를 전반적으로 제어하는 엔진 ECU(20)와, 상기 엔진 ECU(20)에 제어로 실질적으로 자동차의 작동을 제어하는 드라이버(driver)들로 이루어진 드라이버부(30) 및 전원을 공급하는 배터리(40)로 구성된다.

이와 같이 구성된 자동차 제어 장치는 엔진 ECU(20)가 전자적으로 자동차를 제어함에 있어서 엔진 ECU(20)가 고장 또는 파손되어 정상적인 기능을 발휘하지 못하는 경우가 발생하면 자동차는 제기능을 다하지 못하게 된다.

따라서 주행 중에 엔진 ECU(20)에 이상이 생기거나 하면 자동차는 갑자기 멈춰 버리게 되어 운전자는 당황하게 되고, 견인차를 불러 정비 공장에 맡겨야 하므로 경제적으로도 상당한 부담이 된다. 무엇보다도 고속 주행시 급정차 또는 내리막길에서 브레이크가 작동되지 않는 경우에는 교통사고가 발생할 가능성도 높다.

때문에 엔진 ECU(20)의 이상, 파손의 경우에도 최소한으로 자동차를 제어할 수 장치가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 제안된 것으로서, 엔진 ECU의 고장 등으로 인하여 자동차가 정상 작동되지 않는 경우, 운전자가 비상 버튼을 누르면 현재의 자동차 제어 장치를 진단하여 최소한의 필요 기능만으로 자동차를 제어하는 비상시 자동차 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위하여 본 발명의 비상시 자동차 제어 장치는 최소한의 자동차 제어 기능을 구비한 비상 제어 수단과, 상기 비상 제어 수단에 비상 상태임을 알리는 수단 및 제어 수단에 전원을 공급하는 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 비상시 자동차 제어 방법은 비상 상태임을 인식하는 과정과, 비상 제어 수단을 초기화 하는 과정과, 메인 제어 장치를 진단하는 과정과, 상기 진단 결과로부터 현재의 자동차 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 림프 온 모드 또는 비상 정지 모드를 수행하는 과정을 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 자동차 제어 장치의 블록 구성도

도 2는 본 발명의 비상시 자동차 제어 장치의 블록 구성도

도 3은 본 발명의 비상시 자동차 제어 방법을 보인 흐름도

도 4a는 도 3의 비상 정지 모드의 흐름도

도 4b는 도 3의 림프 온 모드의 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 센서부 20 : 엔진 ECU

30 : 드라이버부 40 : 배터리

100 : 메인 제어 장치 210 : 비상 버튼

220 : 비상 ECU 221 : 마이크로프로세서

222 : EPROM 230 : 보조 배터리

본 발명의 비상시 자동차 제어 장치는 도 2에 나타낸 바와 같이 자동차에 비상 상태가 발생했음을 비상 ECU(220)에 알리는 비상 버튼(210)과, 상기 비상 버튼(210)이 온 되면 메인 제어 장치(100)를 진단하여 현재의 자동차 상태에 적합한 최소한의 기능만을 수행하는 마이크로프로세서(221)와 비상시 수행되는 프로그램을 저장하고 있는 EPROM(222)로 이루어진 비상 ECU(220)와, 상기 비상 ECU(220)에 전원을 공급하는 보조 배터리(230)로 구성된다.

상기 메인 제어 장치(100)는 종래의 자동차 제어 장치(도 1)와 그 구성이 동일하다.

즉, 자동의 상태를 검출하는 센서들로 이루어진 센서부(10)와, 상기 센서부(10)가 검출한 정보를 이용하여 자동차를 전반적으로 제어하는 엔진 ECU(20)와, 상기 엔진 ECU(20)에 제어로 실질적으로 자동차가 적절하게 제어되도록 하는 드라이버(driver)들로 이루어진 드라이버부(30) 및 전원을 공급하는 배터리(40)로 구성된다.

다만 본 발명에서는 비상 ECU(220)와 인터페이스(interface)되어 있다.

이러한 구성을 갖는 비상시 자동차 제어 장치의 작용 및 제어의 흐름을 설명한다.

운전자는 자동차가 정상적으로 작동되지 않으면 비상 버튼(210)을 누를 비상 상태의 발생을 알리게 되고, 이에 따라 비상 ECU(220)는 비상 상태임을 인식하는 과정과, 비상 제어 수단을 초기화 하는 과정과, 메인 자동차 제어 장치를 진단하는 과정과, 상기 진단 결과로부터 현재의 자동차 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 림프 온 모드 또는 비상 정지 모드의 수행을 순차적으로 수행함으로써 비상시 자동차를 제어하게 되는 것이다.

이를 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 비상 ECU(220)의 마이크로프로세서(221)에 비상 버튼(210)의 온 신호가 인가되면 마이크로프로세서(221)는 비상 상태로 판단하여(S1) 비상 ECU(220)를 초기화하고(S2), 메어 제어 장치(100)를 진단한다(S3).

메인 제어 장치(100)의 진단은 미리 약속된 진단 신호와 응답 신호를 주고 받음으로써 이루어진다.

엔진 ECU(20)는 마이크로프로세서(221)로부터 진단 신호를 전송 받으면 센서부(10), 드라이버부(30)를 진단하는 한편 자기 진단을 수행하여 그 결과를 정해진 응답 신호로써 마이크로프로세서(221)에 전송한다.

마이크로프로세서(221)는 엔진 ECU(20)로부터 입력되는 응답 신호로써 현재의 메인 제어 장치(100)의 상태를 판단하게 된다.

먼저 엔진 ECU(20)가 정상인지를 판단한다(S4). 이는 메인 제어 장치(100)가 정상임에도 불구하고 운전자 또는 승객의 실수로 비상 버튼(210)이 온 된 경우에는 비상시 제어를 수행하지 않기 위해서이다.

상기 판단(S4) 결과 엔진 ECU(20)가 정상 상태가 아니면 센서 및 드라이버들이 정상인지를 판단하고(S5), 그 결과 엔진 ECU(20)는 이상 상태이지만 센서 및 드라이버들은 정상 상태인 경우에는 저속 주행, 정지 등의 최소한의 기능만으로 자동차를 제어하는 림프 온 모드(limp on mode)를 수행하고(S6), 엔진 ECU(20), 센서 및 드라이버들이 모두 이상 상태인 경우에는 연료 분사 및 점화를 제어하여 자동차를 서서히 정지시키는 비상 정지 모드를 수행(S7)하여 비상시에도 메인 제어 장치(100)의 상태에 따라 최소한의 기능을 수행할 수 있도록 자동차를 제어하는 것이다.

여기서 상기 림프 온 모드(S6)는 앞서 설명한 바와 같이 엔진 ECU(20)는 비정상 상태이나 센서 및 드라이버들은 정상 상태인 경우에 저속 주행, 정지 등의 최소한의 기능을 수행하여 운전자가 견인차를 부르지 않고도 정비 공장에 수리를 맡길 수 있게 한 것으로서, 센서부(10)에서 입력되는 신호를 이용하여 필요한 자동차 상태에 대한 정보, 즉 엔진 회전수, 흡기 다기관 압력, 차속 등을 연산하고, 이를 이용하여 EPROM(222)에 미리 저장된 맵 데이터(map data)에 의존하여 자동차를 일정한 속도(예: 30㎞/h)로 주행하도록 드라이버부(30)를 제어하는 것이다(S6).

또한 비상 정지 모드(S7)는 앞서 설명한 바와 같이 엔진 ECU(20), 센서 및 드라이버들 모두 비정상 상태인 경우에 서서히 자동차를 정지 시켜 급정차시에 발생할 수 있는 자동차 사고를 미연에 방지하기 위한 것으로서, 센서부(10)로부터 입력되는 신호(미도시된 차속 센서 및 트로틀 밸브 위치 센서의 신호)를 이용하여 차속 및 트로틀 밸브 개도를 연산한 다음 미도시된 인젝터에 공급되는 연료를 차단하고 점화를 차단한 다음, 차속이 0 인지, 즉 자동차가 정지하였는지를 판단하여 차속이 0이 아니면 차속이 0이 될 때까지 상기한 차속 및 트로틀 밸브 개도연산과정과 인젝터 연료 및 점화를 차단 과정 및 차속 판단 과정을 반복 수행하여 서서히 자동차를 정지시키는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 엔진 ECU의 고장 등으로 인하여 자동차가 정상 작동되지 않는 경우, 운전자가 비상 버튼을 누르면 메인 제어 장치를 진단하여 엔진 ECU(20)는 비정상 상태이나 센서 및 드라이버들은 정상 상태인 경우에 저속 주행, 정지 등의 최소한의 기능만으로 자동차를 제어하는 림프 온 모드를 수행함으로써 견인차를 부르지 않고도 정비 공장에 수리를 맡길 수 있어 경제적이다.

또한 엔진 ECU(20), 센서 및 드라이버들이 모두 비정상 상태인 경우에는 서서히 자동차가 정지하도록 제어하는 비상 정지 모드를 수행함으로써 급정차시에 발생할 수 있는 자동차 사고를 미연에 방지할 수 있다.

본 발명은 청구 범위에 기재되어 있는 바와 같이 비상시 자동차 제어 장치 및 방법의 일 실시예에 관해서만 설명하였으나, 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 여러 가지로 그 응용과 변형이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 자동차에 비상 상태가 발생했음을 비상 ECU(220)에 알리는 비상 버튼(210)과, 상기 비상 버튼(210)이 온 되면 메인 제어 장치(100)를 진단하여 현재의 자동차 상태에 적합한 최소한의 기능만을 수행하는 마이크로프로세서(221)와 비상시 수행되는 프로그램을 저장하고 있는 EPROM(222)로 이루어진 비상 ECU(220)와, 상기 비상 ECU(220)에 전원을 공급하는 보조 배터리(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차 제어 장치.
2. 비상 버튼(210)이 온 상태인지 판단하는 과정과, 비상 버튼(210)이 온 이면 비상 ECU(220)를 초기화 하는 과정과, 메인 제어 장치(100)를 진단하는 과정과, 상기 진단 결과로부터 현재의 자동차 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 림프 온 모드 또는 비상 정지 모드를 수행하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 림프 온 모드는 센서부(10)로부터 신호를 입력 받는 과정과, 센서부(10)에서 입력되는 신호를 이용하여 엔진 회전수, 흡기 다기관 압력, 차속 등을 연산하는 과정과, 연산된 정보를 이용하여 EPROM(222)에 미리 저장된 맵 데이터에 의존하여 자동차가 일정한 속도로 주행 또는 정지하도록 드라이버부(30)를 제어하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차 제어 방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기 비상 정지 모드는 센서부(10)로부터 입력되는 신호를 이용하여 차속 및 트로틀 밸브 개도를 연산하는 과정과, 인젝터에 공급되는 연료를 차단하는 과정과, 점화를 차단하는 과정과, 차속이 0 인지 판단하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 자동차 제어 방법.