KR100314548B1 - 자동차의 급발진 방지장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도가 설정된 범위에 있는 지를 판단함에 의하여 엔진에 공급되는 연료, 전원을 차단시키거나 또는 브레이크 동작을 자동으로 제어하는 자동차의 급발진 방지장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 자동변속 자동차에서 엔진의 R.P.M., 바퀴회전에 의한 속력, 엑세레이터 페달의 밟음 정도, 트로틀밸브의 열림 정도, 변속레버의 위치, 차량의 전후방거리 및 브레이크 페달의 밟음 정도 등으로부터 발생되는 신호를 인식하는 센서부; 및 상기 센서부의 출력을 입력하여 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도가 소정의 범위에 있는 지를 판단하여 엔진에 공급되는 연료, 전원을 차단시키거나 또는 브레이크 동작을 제어하며, 이에 따라서 자동차의 급발진을 정지시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도가 설정된 범위에 있는 지를 판단함에 의하여 엔진에 공급되는 연료, 전원을 차단시키거나 또는 브레이크 동작을 자동으로 제어하기 때문에 자동차의 급발진이 방지되는 장점이 있다.

Description

자동차의 급발진 방지장치 및 그 방법{Sudden movement control system of automatic transmission vehicle and method thereof}

본 발명은 자동차의 급발진 방지장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 자동변속 자동차에서 운전자의 의지와는 상관없이 비정상적으로 급발진되는 것을 방지하는 자동차의 급발진 방지장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 속력에 따른 기어 변속을 하기 위하여 스틱(stick)의조작으로 변속되는 수동변속방식과 스틱없이 자동차의 속력에 의하여 자동으로 기어가 변속되는 자동변속방식이 사용된다.

또한, 자동변속방식의 자동차는 변속기를 'D' 상태로 위치하고, 엑세레이터(accelerator)인 가속기를 밟으면, 자동차가 주행을 시작하게 되어서, 수동변속방식의 자동차에서 발생되는 클러치의 오조작에 의한 엔진정지와 같은 오동작이 발생되지 않기 때문에 운전자에게 자동차 주행의 안정성과 운전의 편의성을 제공할 수 있다.

그러나, 상기의 자동변속방식의 자동차는, 'P(주차)' 또는 'N(중립)' 상태에서 시동을 걸고 'D(주행)' 상태의 기어변속에 의하여 자동차가 출발되는 순간, 전자파 또는 엔진의 이상 동작 등으로 추측되는 원인에 의하여 자동차 엔진의 회전수(R.P.M.)가 급상승하면서 순간적으로 자동차가 급발진되는 경우가 있으며, 이에 따라서 자동차 운전자의 의지와는 상관없는 급발진 사고가 유발될 수 있다.

종래 기술에 따른 자동차의 급발진 방지장치는, 엔진내부로 연료를 유입시키는 인젝터(injector)와, 엔진내부로 연료를 분사하는 상기 인젝터를 제어하는 엔진제어유니트(ECU)를 포함한다. 따라서, 자동차가 운전자에 의하여 제어되지 않는 급발진상태가 발생되면, 차속센서 또는 R.P.M. 센서로부터 상기 급발진상태에 상응하는 신호를 검출하고, 상기 신호를 엔진제어유니트로 입력시켜서 상기 인젝터에서 엔진내부로 분사되는 연료의 양을 제어하며, 이에 따라 상기 급발진상태의 엔진이 정상작동될 수 있도록 제어하게 된다.

즉, 상기의 종래 기술에 따른 자동차의 급발진 방지장치는, 자동차의 급발진을 정지시키기 위하여 인젝터를 통하여 엔진으로 유입되는 연료를 제어하거나 또는 엔진제어유니트를 제어함으로써 급발진을 제어하는데 회로적으로 소요되는 시간이 경과된다.

그러나, 인젝터의 제어가 정상적으로 되지 않을 수 있으며, 엔진제어유니트에서 그 신호를 제어하기까지 소정시간동안 자동차의 급발진이 유지되거나 또는 발생된 자동차의 급발진과 어느 정도 관련이 있는 것으로 판단되는 상기 엔진제어유니트가 다시 제어됨으로써 급발진 정지 동작에 대한 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도가 설정된 범위에 있는 지를 판단함에 의하여 엔진에 공급되는 연료, 전원을 차단시키거나 또는 브레이크 동작을 자동으로 제어하는 자동차의 급발진 방지장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지장치를 나타낸 블록도이다.

도 2는 도 1의 자동차 급발진이 방지되는 방법을 나타낸 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10.. 센서부 20.. 제어부

30.. 출력부 32.. 음성, 문자 출력

34.. 인젝터 36.. E.C.U.

38.. 브레이크 40.. 엔진

50.. 바퀴

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차의 급발진 방지장치는 자동변속 자동차에서 엔진의 R.P.M., 바퀴회전에 의한 속력, 엑세레이터 페달의 밟음 정도, 트로틀밸브의 열림 정도, 변속레버의 위치, 차량의 전후방거리 및 브레이크 페달의 밟음 정도 등으로부터 발생되는 신호를 인식하는 센서부; 및 상기 센서부의 출력을 입력하여 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도가 소정의 범위에 있는 지를 판단하여 엔진에 공급되는 연료, 전원을 차단시키거나 또는 브레이크 동작을 제어하며, 이에 따라서 자동차의 급발진을 정지시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차의 급발진 방지방법은 자동변속 자동차 엔진의 R.P.M., 바퀴회전에 의한 속력, 엑세레이터 페달의 밟음 정도, 트로틀밸브의 열림 정도, 변속레버의 위치, 차량의 전후방거리 및 브레이크 페달의 밟음 정도 등을 검출하는 각각의 센서류로부터 발생되는 신호를 인식하는 단계; 및 상기 인식된 신호를 입력하여 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도 및 변속레버의 위치 등에 의한 조건이 소정의 범위에 있는 지를 판별하며, 이에 따라서 엔진정지 또는 브레이크 작동 등에 의하여 자동차의 급발진을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 정지시키는 단계는, 상기 센서부에서 검출되는 신호를 입력하여 상기 자동차의 속력이 설정속력 이하로 되는 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제1판단단계; 상기 자동차의 속력이 설정속력 이하로 되면, 상기 인식되는 신호에서 상기 자동차의 R.P.M.이 제1설정 R.P.M. 값 이상으로 되는 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제2판단단계; 상기 R.P.M.이 제1설정 R.P.M. 값 이상으로 되면, 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 최소 설정값보다 크며 동시에 R.P.M.이 제2설정 R.P.M 값 이상인 지를 판단하는 제3판단단계; 상기 제3판단단계에서 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 최소 설정값보다 적으며 동시에 R.P.M.이 상기 제2설정 R.P.M. 값 이하이면, 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 최소설정값보다 이하로 되고, 동시에 R.P.M.이 제3설정 R.P.M 값 이상인 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제4판단단계; 상기 제3판단단계와 상기 제4판단단계의 조건이 설정범위 내에 있으면, 상기 자동변속기에서 각각의 변속레버의 위치에 따라 설정된 소정의 속력 이상인 지를 판단하고, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제5판단단계; 및 상기 제5판단단계에서 상기 조건이 설정범위 내에 있으면, 자동차가 급발진되는 것으로 판단하며, 이에 따라서 엔진 정지 또는 브레이크 동작 등에 의하여 상기 급발진을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구성 및 동작을 첨부 도면에 의거 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지장치를 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지장치는, 센서부(10), 제어부(20), 출력부(30)를 포함한다.

상기 센서부(10)는 자동변속 자동차에서 엔진의 R.P.M., 바퀴회전에 의한 속력, 엑세레이터 페달의 밟음 정도, 트로틀밸브의 열림 정도, 변속레버의 위치, 차량의 전후방거리 및 브레이크 페달의 밟음 정도 등으로부터 발생되는 신호를 검출하는데 바람직하게는 센서(sensor)이다.

상기 제어부(20)는 센서부(10)의 출력을 입력하여 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도 등이 소정의 범위에 있는 지를 판단하여 엔진(40)에 공급되는 연료를 제어하는 인젝터(34)와, 엔진(40)에 전원 및 신호를공급하는 E.C.U.(36)를 제어하고, 바퀴(50)의 회전을 정지시키도록 동작되는 브레이크 시스템인 브레이크(38) 등을 제어하는데, 바람직하기로는 마이크로 프로세서(micro processor) 또는 마이크로 프로세서를 포함하는 전자회로이다.

이때, 브레이크(38)는 엔진이 동작되지 않는 경우에 브레이크 부스터(brake booter)가 정상적으로 동작되도록 부스터에 감압을 걸어주는 진공펌프 등을 구비하는 브레이크 시스템이다.

또한, 상기 제어부(20)는 자동차에서 발생되는 비상사태를 음성과 문자에 의하여 외부 즉 주변에서 주행하는 다른 자동차에게 상기 비상사태를 알릴 수 있도록 도시되지 않은 스피커 또는 LCD 디스플레이 장치 중에서 적어도 어느 하나를 제어하는 음성, 문자 출력부(32)를 제어할 수 있다.

이하, 도 2의 자동차 급발진이 방지되는 방법을 나타낸 흐름도를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 자동차 급발진 방지방법은 먼저, 자동변속 자동차 엔진의 R.P.M., 바퀴회전에 의한 속력, 엑세레이터 페달의 밟음 정도, 트로틀밸브의 열림 정도, 변속레버의 위치, 차량의 전후방거리 및 브레이크 페달의 밟음 정도 등을 검출하기 위하여 각각에 구비되는 센서인 센서부(10)로부터 발생되는 신호를 인식한다.(110)

센서부(10)로부터 인식된 신호를 입력하는 제어부(20)는 미리 설정된 프로그램에 의하여 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도 및 변속레버의 위치 등의 조건이 소정의 범위에 있는 지를 판별하며, 이에 따라서 브레이크 작동 또는엔진 정지 등에 의하여 자동차의 급발진이 정지되도록 제어하게 된다.(120 내지 170)

즉, 제어부(20)는 센서부(10)에서 검출되는 신호를 입력하여 자동차의 속력이 설정속력인 약 35km/h 보다 이하로 되는 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작한다.(120)

상기 약 35km/h 보다 이하로 되는 속력은 일실시예로서, 자동차가 정지상태이거나 또는 주행을 시작하는 상태에서 급발진을 감지하기 위한 최대기준이 되는 속력이며, 일반적으로 자동변속 자동차는 상기 속력 이상이면, 기어가 2단 이상으로 변속되어 정상적인 주행상태로 볼 수 있기 때문이다. 또한 상기 설정속력은 자동차의 종류에 따른 실시예에 따라서 변화될 수 있다.

또한 상기 자동차의 속력이 설정속력인 약 35km/h 이하로 되면, 이는 자동차가 운행을 시작하기 시작하는 초기 기동 속력으로 판단되며, 이때 상기 초기 기동되는 바퀴의 회전을 보다 민감하게 검출하기 위하여 바퀴가 회전되는 정도를 미세하게 검출하는 센서를 상기 바퀴에 구비할 수 있다. 따라서 자동자가 순간적으로 급가속됨으로써 급발진되는 지를 판단하게 된다.

즉, 자동차의 급발진 조건으로서 상기 인식되는 신호로부터 자동차 엔진의 R.P.M.이 제1설정 R.P.M. 값인 약 2,500 R.P.M. 이상으로 되는 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 급발진 상태로 볼수 없으며, 이에 따라서 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하게 된다.(130)

상기 R.P.M.이 제1설정 R.P.M. 값인 약 2,500 R.P.M. 이상으로 되면, 상기엑세레이터의 밟음 정도가 최소 설정값보다 크며, 동시에 현재 동작되는 엔진(40)의 R.P.M.이 제2설정 R.P.M. 값인 약 3,000 R.P.M. 이상인 지를 판단하게 된다.(140)

이것은 엑세레이터를 밟음 정도가 최소값 이상일지라도 엔진의 회전수가 갑자기 크게되는 급발진인가를 판단하기 위한 것이다.

또한 실시예로서 연료를 공급하는 트로틀 밸브의 열림정도와 연동되는 엑세레이터 페달의 밟음 정도를 크게 다섯 단계로 나누어 가장 적게 밟음 정도를 '1'로 하고, 가장 크게 밟음 정도를 '5'라고 정의할 때, 상기 최소 설정값은 엑세레이터의 밟음 정도가 '1'로 정의된다. 일반적으로 최대로 엑세레이터를 밟은 경우로부터 정상주행시에 엑세레이터의 밟음 정도는 약 20% 내외인데 이를 '1'로 정의한 것이다.

그리고 상기 140 단계에서 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 상기 최소 설정값인 '1' 보다 적으며 동시에 R.P.M.이 약 3,000R.P.M. 이하이면, 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 최소 설정값인 '1' 보다 적거나 또는 이하로 되고, 동시에 R.P.M.이 제3설정 R.P.M 값인 약 2,500 R.P.M. 이상이거나 또는 동일한인 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하게 된다.(150)

또한 변속레버의 주행 위치에서 정상적인 출발을 할 경우, 자동차의 속력이 25km/h에 도달할 때 까지는 엔진의 R.P.M.이 2500을 넘지 않으며, 엑세레이터를 깊게 밟거나 파워모드로 놓았을 경우에도 3000R.P.M.을 넘지 않는 것을 실험을 통하여 확인 할 수 있었으며, 급발진 상태를 가정하여 R.P.M.을 5000 이상으로 올린상태에서 급출발을 시켰을 때, 자동차 속력이 25km/h에서 3000R.P.M. 이상으로 나타나기 때문에 이러한 조건이 급발진 현상을 판단하는 기준으로 사용되었으나. 자동차의 종류에 따라서 조건이 다르기 때문에 실시예가 달라질 수 있다. 여기서 트로틀 뱁브의 열림각은 항상 엑세레이터 밟음정도와 비례하여 증가하거나 또는 감소하여야 하며, 트로틀 밸브의 열림각이 엑세레이터 밟음 정도보다 현저히 증가하였다면, 급발진으로 간주한다.

이는 실시예로서 자동차의 급발진 조건을 검출하기 위하여 엑세레이터를 밟음 정도가 최소값 이하인 경우에서 엔진의 회전수가 갑자기 설정된 R.P.M. 범위까지 크게되었는 가를 판단하기 위한 것이다.

상기 140 단계와 상기 150 단계의 조건이 설정범위 내에 있으면, 자동차의 자동변속기에서 각각의 변속레버의 위치에 따라 설정된 소정의 속력 이상인 지를 판단하고, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하게 된다.(160)

즉 P, R ,N, D, 2 및 1로 되는 변속레버의 위치에 따라서 자동차의 속력이 다르게 된다. 따라서 각각의 변속레버에서 자동차의 제조사 들이 설정하는 적절한 속력 또는 프로그램에 의하여 설정되는 급발진 범위 보다 크게되는 자동차의 속력은 급발진으로 판단할 수 있는 조건이 되는 것이다.

예를 들면, 상기 각각의 단계를 통한 판단에 따라서, 'P' 레버의 위치에서 자동차가 움직인다는 것과, '2' 레버의 위치에서 자동차가 미리 설정된 속력 예컨대 25km/h 이상으로 이동된다는 것은 자동차가 급발진되는 것을 나타내게 되는 것이다.

따라서 상기 160 단계에서 자동차의 속력이 설정범위 이상으로 되면, 자동차가 급발진되는 것으로 판단하며, 이에 따라서 브레이크(38) 동작에 의하여 바퀴(50)의 구동을 정지시키거나 또는 E.C.U.(36)의 제어에 따른 엔진(40) 정지 등에 의하여 자동차가 급발진되는 것을 정지시키게 된다.(170)

상기와 같이 자동차의 속력과 엑세레이터의 밟음 정도와 R.P.M.을 검출하여 정상상태와 비교함으로써 자동차의 급발진 상태를 자동적으로 파악할 수 있으며, 이에 따라서 급발진되는 자동차를 바로 정지시킬 수 있는 것이다.

도면과 명세서는 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도가 설정된 범위에 있는 지를 판단함에 의하여 엔진에 공급되는 연료, 전원을 차단시키거나 또는 브레이크 동작을 자동으로 제어하기 때문에 자동차의 급발진이 방지되는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 자동변속 자동차에서 엔진의 R.P.M., 바퀴회전에 의한 속력, 엑세레이터 페달의 밟음 정도, 트로틀밸브의 열림 정도, 변속레버의 위치, 차량의 전후방거리 및 브레이크 페달의 밟음 정도 등으로부터 발생되는 신호를 인식하는 센서부; 및

   상기 센서부의 출력을 입력하여 미리 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도가 소정의 범위에 있는 지를 판단하여 엔진에 공급되는 연료, 전원을 차단시키거나 또는 브레이크 동작을 제어하며, 이에 따라서 자동차의 급발진을 정지시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 급발진 방지장치.
2. 자동변속 자동차 엔진의 R.P.M., 바퀴회전에 의한 속력, 엑세레이터 페달의 밟음 정도, 트로틀밸브의 열림 정도, 변속레버의 위치, 차량의 전후방거리 및 브레이크 페달의 밟음 정도 등을 검출하는 각각의 센서류로부터 발생되는 신호를 인식하는 단계; 및

   상기 인식된 신호를 입력하여 설정된 자동차의 속력, R.P.M., 엑세레이터의 밟음 정도 및 변속레버의 위치 등에 의한 조건이 소정의 범위에 있는 지를 판별하며, 이에 따라서 브레이크 작동 또는 엔진 정지 등에 의하여 자동차의 급발진을 정지시키도록, 상기 센서부에서 검출되는 신호를 입력하여 상기 자동차의 속력이 설정속력 이하로 되는 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제1판단단계와; 상기 자동차의 속력이 설정속력 이하로 되면, 상기 인식되는 신호에서 상기 자동차의 R.P.M.이 제1설정 R.P.M. 값 이상으로 되는 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제2판단단계와; 상기 R.P.M.이 제1설정 R.P.M. 값 이상으로 되면, 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 최소 설정값보다 크며 동시에 R.P.M.이 제2설정 R.P.M 값 이상인 지를 판단하는 제3판단단계와; 상기 제3판단단계에서 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 최소 설정값보다 적으며 동시에 R.P.M.이 상기 제2설정 R.P.M. 값 이하이면, 상기 엑세레이터의 밟음 정도가 최소 설정값보다 이하로 되고, 동시에 R.P.M.이 제3설정 R.P.M 값 이상인 지를 판단하며, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제4판단단계와; 상기 제3판단단계와 상기 제4판단단계의 조건이 설정범위 내에 있으면, 상기 자동변속기에서 각각의 변속레버의 위치에 따라 설정된 소정의 속력 이상인 지를 판단하고, 상기 조건이 설정범위 내에 있지 않으면, 상기 인식하는 단계부터 다시 시작하는 제5판단단계; 및 상기 제5판단단계에서 상기 조건이 설정범위 내에 있으면, 자동차가 급발진되는 것으로 판단하며, 이에 따라서 브레이크 동작 또는 엔진 정지 등에 의하여 상기 급발진을 정지시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 정지시키는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 급발진 방지방법.