KR101021229B1 - 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법 - Google Patents

차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 차량이 장시간 공회전시 자동으로 엔진을 정지시키는 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량의 공회전 강제 제한장치는, 차량의 속도를 측정하는 차속센서와; 차량의 가속도를 측정하는 가속도센서와; 상기 차속센서 및 가속도센서로부터 측정된 데이터를 이용하여 엔진을 강제 정지시키거나 재시동하는 제어부로 이루어지되, 상기 제어부는, 상기 차속센서에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이고, 상기 가속도센서로부터 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 이하이면 엔진을 강제정지시키고, 상기 차속센서에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이더라도, 상기 가속도센서로부터 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 초과이면 엔진을 강제정지시키지 않는 것을 특징으로 한다.
차량 공회전 제어, 차량속도, 차량가속도,

Description

차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법 { IDLELING ACTIVE CONTROLLING APPARATUS FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF }
본 발명은 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 차량이 장시간 공회전시 자동으로 엔진을 정지시키는 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 운전자가 시동키를 조작하여 시동모터의 마그네틱 스위치를 동작시킴으로써 엔진을 시동 또는 정지시키도록 되어 있다.
즉, 시동키를 오프시키기 전에는 차량의 엔진이 계속해서 동작하여 공회전 상태를 유지하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 차량은 시동키를 오프시키지 않은 상태에서 장시간 정차시 엔진이 공회전 상태를 유지함에 따라 연비가 떨어질 뿐만 아니라 배기가스의 배출이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 최근에는 공회전 제어장치 및 제어방법이 많이 개발되고 있다.
이러한 종래의 공회전 제어장치 및 제어방법은, 신호정지 및 정차 등과 같은 상황에서 브레이크를 밟고 있는 차량이 완전히 정지한 상태 즉, 차속이 '0'인 상태에서 공회전 중인 엔진을 강제 정지시키는 공회전 제한 기능이 작동하는 것이 일반적인 동작법으로 알려져 있다.
그러나, 이러한 종래의 공회전 제어장치 및 제어방법은 자동차의 다른 부품 및 운행조건 등을 고려하지 않고 획일적으로 이루어져 있어, 위험한 상황 또는 엔진의 작동이 필요한 상황에서 엔진이 정지될 수 있는 문제점이 있다.
특히, 차속센서의 고장 및 오작동, 또는 차속센서로부터 공회전 제한 장치 사이의 전선 연결 불량 등의 원인으로 차속이 '0'으로 입력되는 경우, 차량 운행 중 엔진이 정지하는 사고 발생이 우려될 수 있다.
본 발명은, 차속센서의 고장 및 오동작, 또는 연결 불량 등의 원인으로 인하여 자동차 공회전 제한 장치가 오동작하는 것을 방지 할 수 있는 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량의 공회전 강제 제한장치는, 차량의 속도를 측정하는 차속센서와; 차량의 가속도를 측정하는 가속도센서와; 상기 차속센서 및 가속도센서로부터 측정된 데이터를 이용하여 엔진을 강제 정지시키거나 재시동하는 제어부로 이루어지되, 상기 제어부는, 상기 차속센서에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이고, 상기 가속도센서로부터 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 이하이면 엔진을 강제정지시키고, 상기 차속센서에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이더라도, 상기 가속도센서로부터 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 초과이면 엔진을 강제정지시키지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 가속도센서는 3축가속도센서임이 바람직하다.
변속기의 위치를 감지하는 변속기위치센서와; 브레이크의 동작상태를 감지하는 제동감지센서와; 차량의 기울기를 측정하는 경사각센서를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제어부는, 상기 차속센서, 가속도센서, 변속기위치센서, 제동감지센서, 경사각센서로부터 측정된 데이터를 이용하여 엔진을 강제 정지시키거나 재시동하 되, 상기 제어부는, 상기 경사각센서에서 측정된 경사데이터가 미리 설정된 각도를 초과한 경우에는 상기 엔진을 강제 정지시키지 않는다.
상기 제어부는, 상기 엔진이 시동 또는 강제 정지된 후 재시동 된 뒤, 차량의 속도가 미리 설정된 속도값을 1회 이상 초과하지 못하였을 경우에는, 상기 엔진을 강제 정지시키지 않는다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량의 공회전 강제 제한방법은, 엔진의 공회전 정지조건을 만족하는지 여부를 판단하는 공회전정지판단단계와; 상기 공회전정지판단단계에서 엔진의 공회전 정지조건을 만족할 경우 상기 엔진을 강제 정지시키는 엔진정지단계와; 상기 엔진 정지 후 상기 엔진의 공회전 해제조건을 만족하는지 여부를 판단하는 공회전해제판단단계와; 상기 공회전해제판단단계에서 해제조건을 만족할 경우 상기 엔진을 재시동하는 재시동단계로 이루어지되, 상기 공회전정지판단단계에서는, 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이고 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 이하인 경우에는 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하여 상기 엔진정지단계로 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 공회전정지판단단계에서는, 차량의 기울기를 측정하여 측정된 차량의 기울기가 미리 설정된 각도 이하일 경우 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하여 상기 엔진정지단계로 이동한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법 에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
위와 같은 본 발명의 차량 공회전 제어장치 및 제어방법에 의해 차량 정지시 공회전이 불필요한 경우 엔진을 자동 또는 수동으로 정지시키고, 엔진 시동이 필요한 경우 원상태의 운전으로 자동 복귀시키기 때문에 연료를 절감할 수 있고, 배기가스를 절감할 수 있다.
또한, 상기 제어부가 차량의 ECU로부터 각종 데이터를 수신함으로써, 상기 제어부가 각 센서로 직접 연결할 필요가 없어 회선 및 제어장치의 구조를 간단하게 할 수 있다.
또한, 차속이 '0'으로 입력되더라도, 차량의 가속도변화량을 측정하고 이를 이용하여 엔진의 정지 여부를 제어함으로써, 차속센서의 고장 및 오동작, 또는 연결 불량 등의 원인으로 인하여 자동차 공회전 제한 장치가 오동작하는 것을 방지 할 수 있다.
또한, 상기 경사각센서, 배터리전압센서, 엔진회전수센서 및 시동횟수카운터에 의해 차량이 위험한 상태 또는 다른 목적으로 작동중인 상태에서 엔진이 강제 정지되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 강제 제한장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 강제 제한방법의 순서도이며, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 강제 제한방법에서 각 모드 및 변속기의 종류에 따른 공회전정지판단단계를 구체화한 순서도이다.
도 3은 수동모드이고 수동변속기가 장착된 차량의 공회전정지판단단계에 관한 것이고, 도 4는 수동모드이고 자동변속기가 장착된 차량의 공회전정지판단단계에 관한 것이며, 도 5는 자동모드이고 자동변속기가 장착된 차량의 공회전정지판단단계에 관한 것이고, 도 6은 자동모드이고 수동변속기가 장착된 차량의 공회전정지판단단계에 관한 것이다.
본 발명의 차량의 공회전 강제 제한장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 차속센서(11)와, 변속기위치센서(12)와, 제동감지센서(13)와, 경사각센서(14)와, 클러치센서(15)와, 배터리전압센서(16)와, 엔진회전수센서(17)와, 시동횟수카운터(18)와, 가속도센서(19)와, 제어부(30)와, 수동정지버튼(40), 디스플레이부(50) 등으로 이루어진다.
이러한 구성요소 중 본 발명의 차량의 공회전 강제 제한장치의 본체에는 도 1에 도시된 바와 같이, 경사각센서(14), 시동횟수카운터(18)와, 가속도센서(19)와, 제어부(30)와, 수동정지버튼(40), 디스플레이부(50)이 장착되고, 나머지 구성은 차량에 직접 장착된다.
상기 차속센서(11)는 차량의 속도를 측정하는 센서이고, 상기 변속기위치센서(12)는 변속기의 현재 위치를 감지하는 센서이며, 상기 제동감지센서(13)는 브레이크가 동작되고 있는지 여부를 감지하는 센서이고, 상기 경사각센서(14)는 차량의 기울기를 측정하는 센서이며, 가속도센서(19)는 차량의 가속도의 측정하는 센서이다.
상기 경사각센서(14)는 차량의 전후 기울기뿐만 아니라 좌우 기울기도 함께 측정할 수 있도록 한다.
상기 클러치센서(15)는 클러치가 동작하는지 즉 클러치페달이 눌려졌는지 여부를 감지하여 클러치의 동작여부를 감지하는 센서이고, 상기 배터리전압센서(16)는 배터리의 전압을 측정하는 센서이며, 엔진회전수센서(17)는 엔진(60)의 회전수가 얼마인지를 측정하는 센서이고, 시동횟수카운터(18)는 시동모터가 몇 번 작동되었는지를 감지하여 연산하는 카운터이다.
상기 시동횟수카운터(18)는 시동모터를 작동하는데 필요한 전압이 몇 번 발생하였는지를 측정한 후 로직을 통해 연산함으로써 계산하도록 한다.
상기 가속도센서(19)는 가속도만을 측정하여 상기 제어부(30)에서 가속도변화량을 산출할 수도 있고, 상기 가속도센서(19) 자체에서 가속도변화량을 산출할 수도 있다.
이러한 상기 가속도센서(19)는 3축가속도센서(G센서)로 이루어짐이 바람직하다.
3축가속도센서(19)는 차량이 가속 또는 감속할 경우 그에 따라 차량의 가속도변화량을 측정한다.
상술한 바와 같이, 상기 센서들 중 상기 차속센서(11), 변속기위치센서(12), 제동감지센서(13), 클러치센서(15), 배터리전압센서(16), 엔진회전수센서(17)는 각각의 차량의 부품에 대응되는 위치에 장착되도록 하고, 상기 경사각센서(14), 시동횟수카운터(18), 가속도센서(19)는 상기 제어부(30)가 장착되는 본체에 장착되도록 한다.
이러한 각종 센서들이 측정한 데이터는 차량의 ECU(20)에 전송되거나 상기 제어부(30)로 직접 전송된다.
그리고, 상기 제어부(30)는 상기 차량의 ECU(20)가 수신한 상기 각종 센서들의 데이터를 CAN통신을 통해 입력받아 엔진(60)을 강제 정지시키거나 재시동하도록 제어한다.
상기 제어부(30)가 상기 차량의 ECU(20)로부터 각종 데이터를 수신함으로써, 상기 제어부(30)가 각 센서로 직접 연결할 필요가 없어 회선 및 제어장치의 구조를 간단하게 할 수 있다.
그리고, 각종 데이터 및 상기 제어부(30)에 의한 작동과정은 상기 디스플레이부(50)를 이용하여 사용자가 쉽게 볼 수 있도록 화면 또는 소리 등을 통해 외부로 표시한다.
상기 제어부(30)는, 상기 경사각센서(14)에서 측정되어 입력된 경사데이터가 미리 설정된 각도를 초과한 경우에는 상기 엔진(60)을 강제 정지시키지 않도록 한다.
예를 들어, 미리 설정된 각도가 5도인 경우 차량의 기울기가 5도 이하이고 다른 공회전 정지조건을 만족할 경우 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키도록 한다.
또한 차량의 기울기가 5도를 초과한 경우에는 다른 공회전 정지조건이 만족되더라도 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키지 않도록 한다.
이때, 상기 제어부(30)는 부져 또는 램프 등을 통해 운전자에게 위험을 알려 주도록 한다.
이렇게 함으로써, 비탈진 도로에서 차량의 시동이 꺼져 위험한 상황이 초래되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
미리 설정된 각도는 작업자 등이 설정할 수도 있도록 한다.
그리고, 상기 제어부(30)는 상기 배터리전압센서(16)로부터 측정된 배터리 전압이 미리 설정된 전압 이하인 경우에는 상기 엔진(60)을 강제 정지시키지 않는다.
이때, 상기 배터리전압센서(16)는 발전기가 꺼진 상태에서의 배터리 전압을 측정하도록 한다.
예를 들어, 미리 설정된 전압을 11V로 할 경우, 상기 배터리전압센서(16)로부터 측정된 배터리의 전압이 그 값을 초과하고, 다른 공회전 정지조건을 만족할 경우에는 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키도록 한다.
그리고, 상기 배터리전압센서(16)로부터 측정된 배터리의 전압이 미리 설정된 전압 이하일 경우에는 다른 공회전 정지조건이 만족되더라도 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키지 않도록 한다.
이때, 상기 제어부(30)는 부져 또는 램프 등을 통해 운전자에게 알려주도록 한다.
이렇게 함으로써, 엔진(60)이 강제 정지된 후 재시동시 배터리 전압이 약해 시동이 걸리지 않는 것을 미연에 방지할 수 있다.
미리 설정된 전압은 운전자가 자유롭게 설정할 수도 있도록 한다.
그리고, 상기 제어부(30)는 상기 엔진(60)이 시동 또는 강제 정지된 후 재시동 된 뒤, 상기 차속센서(11)로부터 측정된 차량의 속도가 미리 설정된 속도값을 1회 이상 초과하지 못하였을 경우에는 상기 엔진(60)을 강제 정지시키지 않도록 한다.
예를 들어, 미리 설정된 속도값이 20km/h인 경우, 상기 차속센서(11)로부터 측정된 차량의 속도가 1회라도 20km/h를 초과하고 다른 공회전 정지조건을 만족할 경우에 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키도록 한다.
그리고, 차량의 속도가 1회라도 20km/h를 초과하지 못하였다면, 다른 공회전 정지조건이 만족되더라도 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키지 않도록 한다.
이렇게 함으로써, 차량 정체 또는 서행시 엔진(60)이 수시로 정지 및 재시동되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
미리 설정된 속도는 작업자 등이 설정할 수도 있도록 한다.
또한, 상기 제어부(30)는 상기 엔진회전수센서(17)로부터 측정된 엔진회전수가 미리 설정된 엔진회전수를 초과한 경우에는 상기 엔진(60)을 강제 정지시키지 않는다.
예를 들어, 미리 설정된 엔진회전수(RPM)를 1100로 할 경우, 상기 엔진회전수센서(17)로부터 측정된 엔진회전수가 그 값 이하이고, 다른 공회전 정지조건을 만족할 경우에는 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키도록 한다.
그리고, 상기 엔진회전수센서(17)로부터 측정된 엔진회전수가 미리 설정된 엔진회전수를 초과할 경우에는 다른 공회전 정지조건이 만족되더라도 상기 제어 부(30)는 엔진(60)을 정지시키지 않도록 한다.
이때, 상기 제어부(30)는 부져 또는 램프 등을 통해 운전자에게 알려주도록 한다.
이렇게 함으로써, 차량의 정지시 운행이 아닌 다른 목적 예를 들어 다른 물건을 들어올리거나 다른 물건에 동력을 전달하고자 할 경우(예, 사다리차, 레미콘 등) 엔진회전수가 증가하게 되는데, 이러한 상태에서 차량이 비록 정지해 있지만 엔진(60)이 강제 정지되지 않도록 하여 다른 목적을 용이하게 수행하도록 할 수 있다.
미리 설정된 엔진회전수는 운전자가 자유롭게 설정할 수도 있도록 한다.
그리고, 상기 제어부(30)는 상기 시동횟수카운터(18)로부터 연산된 엔진(60)의 시동횟수 즉 시동모터의 시동횟수가 미리 설정된 시동횟수를 초과한 경우에는 상기 엔진(60)을 강제 정지시키지 않는다.
예를 들어, 미리 설정된 시동횟수를 30,000로 할 경우, 상기 시동횟수카운터(18)로부터 연산된 시동횟수가 그 값 이하이고, 다른 공회전 정지조건을 만족할 경우에는 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키도록 한다.
그리고, 상기 시동횟수카운터(18)로부터 연산된 엔진(60)의 시동횟수가 미리 설정된 시동횟수를 초과할 경우에는 다른 공회전 정지조건이 만족되더라도 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키지 않도록 한다.
이때, 상기 제어부(30)는 부져 또는 램프 등을 통해 운전자에게 알려주도록 한다.
이렇게 함으로써, 시동모터가 노후화되었을 때 엔진(60)이 강제 정지된 후 재시동시 시동이 걸리지 않는 것을 미연에 방지할 수 있다.
미리 설정된 시동횟수는 작업자 등이 설정할 수도 있도록 한다.
그리고, 상기 제어부(30)는, 상기 차속센서(11)에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이고 상기 가속도센서(19)로부터 측정된 가속도변화량(△G1)이 미리 설정된 기준가속도변화량값(△G2) 이하이면 엔진을 강제 정지시킨다.
그러나, 상기 차속센서(11)에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이더라도, 상기 가속도센서(19)로부터 측정된 가속도변화량(△G1)이 미리 설정된 기준가속도변화량값(△G2) 초과이면 엔진을 강제정지시키지 않도록 한다.
예를 들어, 미리 설정된 가속도변화량(△G2)이 5인 경우 차량의 차속이 '0'이고 측정된 차량의 가속도변화량(△G1)이 5이하이며 다른 공회전 정지조건을 만족할 경우, 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키도록 한다.
또한 차량의 차속이 '0'이고 다른 공회전 정지조건을 만족할지라도, 측정된 차량의 가속도변화량(△G1)이 미리 설정된 가속도변화량(△G2)인 5를 초과할 경우에는, 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 정지시키지 않도록 한다.
이때, 상기 제어부(30)는 상기 차속센서(11)에 이상이 있음을 부져 또는 램프 등을 통해 운전자에게 위험을 알려주도록 한다.
이렇게 함으로써, 차량의 가속도변화량(△G1)이 설정값 초과인 경우에는 차량이 중행 중인 것으로 또는 브레이크에 의한 감속이 이루어지는 것으로 인식하여, 차속센서(11)의 고장 등으로 인해 차속이 '0'으로 입력될지라도, 공회전 제한 기능의 작동 즉 엔진이 강제정지되는 것을 방지할 수 있다.
가속도변화량을 산출하기 위한 시간 간격과 미리 설정된 가속도변화량값은 변경 입력이 가능하도록 하여, 버스, 트럭, 소형자 등과 같은 각각의 차량 특성에 맞도록 설정 가능하도록 한다.
또한, 자동변속기가 장착된 차량이고 운전자가 자동모드를 선택한 경우, 상기 제어부(30)는, 위 조건을 모두 만족한 상태에서 차량의 속도가 '0'이고, 상기 변속기의 위치가 'D'이며, 브레이크가 동작되는 상태가 미리 설정된 시간을 초과하고, 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 차량의 엔진(60)을 강제 정지시키고, 상기 변속기의 위치가 'N'이고, 브레이크가 동작하고 있으면 차량의 엔진(60)을 재시동한다.
예를 들어, 상술한 조건들을 만족하면서 미리 설정된 브레이크의 동작 시간이 4초이면, 차량의 속도가 '0'이고, 변속기의 위치가 'D'에 있으며, 브레이크가 동작된 시간이 4초를 초과하면 상기 제어부(30)는 엔진(60)을 강제 정지시키도록 한다.
이때, 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제 정지시키고, 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제정지시키지 않도록 한다.
또한, 자동변속기가 장착된 차량이고 운전자가 수동모드를 선택한 경우, 상기 제어부(30)는, 위 조건을 모두 만족한 상태에서 차량의 속도가 '0'이고, 상기 변속기의 위치가 'D'이며, 브레이크가 동작한 상태에서, 운전자에 의해 수동정지버튼(40)이 눌려지고, 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 차량의 엔진(60)을 강제 정지시키고, 상기 변속기의 위치가 'N'이고, 브레이크가 동작하고 있으면 차량의 엔진(60)을 재시동한다.
이때, 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제 정지시키고, 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제정지시키지 않도록 한다.
자동모드 또는 수동모드는 운전자가 외부에서 손쉽게 조절할 수 있도록 하고, 상기 수동정지버튼(40)도 외부에서 운전자가 손쉽게 조작할 수 있도록 한다.
한편, 수동변속기가 장착된 차량이고 운전자가 자동모드를 선택한 경우, 상기 제어부(30)는, 위 조건을 모두 만족한 상태에서 차량의 속도가 '0'이고, 상기 변속기의 위치가 '중립'이며, 클러치가 동작하지 않고 브레이크가 동작되는 상태가 미리 설정된 시간을 초과하고, 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 차량의 엔진(60)을 강제 정지시키고, 상기 변속기의 위치가 중립이고, 클러치와 브레이크가 동작하고 있으면 차량의 엔진(60)을 재시동한다.
이때, 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제 정지시키고, 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제정지시키지 않도록 한다.
또한, 수동변속기가 장착된 차량이고 운전자가 수동모드를 선택한 경우, 상기 제어부(30)는, 위 조건을 모두 만족한 상태에서 차량의 속도가 '0'이고, 상기 변속기의 위치가 '중립'이며, 클러치가 동작하지 않고 브레이크가 동작한 상태에서, 상기 수동정지버튼(40)이 눌려지고, 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 차량의 엔진(60)을 강제 정지시키고, 상기 변속기의 위치가 '중립'이고, 클러치와 브레이크가 동작하고 있으면 차량의 엔진(60)을 재시동한다.
이때, 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제 정지시키고, 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 상기 제어부(30)는 상기 엔진을 강제 정지시키지 않도록 한다.
상기 디스플레이부(50)는 경고램프를 통해 운전자에게 현 상태를 알려주도록 한다.
상기 제어부(30)는, 엔진(60)이 동작하고 있는 시간의 합인 운행누적시간과; 엔진(60)이 동작하고 있는 상태에서 차량속도가 '0'인 시간의 합인 정차누적시간과; 상기 제어부(30)에 의해 엔진(60)이 강제 정지된 시간의 합인 강제정지누적시간과; 상기 강제정지누적시간을 운행누적시간으로 나누어 백분율로 나타낸 엔진정지율과; 상기 강제정지누적시간을 정차누적시간으로 나누어 백분율로 나타낸 공회전강제제한실시율을 각각 산출하여, 상기 디스플레이부(50)를 통해 외부로 표시하여 운전자가 그 내용을 알 수 있도록 한다.
상기 디스플레이부(50)에 표시된 각종 수치 및 데이터는 상기 제어부(30) 또는 별도의 연산부를 통해 연산하여 표시하도록 한다.
위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 공회전 제어장치는 다음과 같은 방 법에 의해 작동된다.
본 발명의 공회전 제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 모드선택단계(S100)와, 변속기판단단계(S210,220)와, 공회전정지판단단계(S310,S320,S330,S340)와, 엔진정지단계(S410, S420, S430, S440)와, 공회전해제판단단계(S510, S520, S530, S540), 재시동단계(S600)로 이루어진다.
상기 모드선택단계(S100)는 운전자가 본 발명의 공회전 제어장치를 자동으로 할 것인지 수동으로 할 것인지를 선택하는 단계로써, 자동모드를 선택할 경우에는 공회전정지조건이 미리 설정된 시간을 초과할 경우 엔진(60)이 강제 정지되고, 수동모드를 선택할 경우에는 운전자가 수동정지버튼(40)을 눌렸을 경우 엔진(60)을 강제 정지된다.
상기 변속기판단단계(S210,220)는 차량에 장착된 변속기 자동변속기인지 수동변속기인지를 판단하는 단계로써, 이는 자동으로 판단할 수도 있고, 운전자가 입력할 수도 있으며, 사전에 작업자가 미리 설정할 수도 있다.
상기 공회전정지판단단계(S310,S320,S330,S340)는 다양한 데이터를 입력받아 엔진(60)의 공회전 정지조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계로써, 4가지의 경우로 분류된다.
즉, 수동모드 및 수동변속기, 수동모드 및 자동변속기, 자동모드 및 자동변속기, 자동모드 및 수동변속기로 분류되어 각 경우에 따라 그 공회전 정지조건이 다르게 된다.
수동모드 및 수동변속기의 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 공회전 정지판단단계(S310)는, 기울기판단단계(S3111)와, 배터리전압판단단계(S312)와, 동작활성화판단단계(S313)와; 엔진회전수판단단계(S314)와, 시동횟수판단단계(S315)와, 외부입력조건판단단계(S316)와, 가속도변화량판단단계(S317)로 이루어진다.
상기 기울기판단단계(S311)는, 차량의 기울기를 측정하여 측정된 차량의 기울기가 미리 설정된 각도 이하일 경우 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 배터리전압판단단계(S312)는, 배터리 전압을 측정하여 측정된 배터리의 전압이 미리 설정된 전압을 초과할 경우 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 동작활성화판단단계(S313)는, 엔진(60)이 시동 또는 강제 정지된 후 재시동 된 뒤, 차량의 속도가 미리 설정된 속도값을 1회 이상 초과하였을 경우, 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 엔진회전수판단단계(S314)는, 엔진회전수를 측정하여 측정된 엔진회전수가 미리 설정된 엔진회전수 이하일 경우 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 시동횟수판단단계(S315)는, 엔진(60)의 시동횟수를 연산하여 측정된 엔진(60)의 시동횟수가 미리 설정된 시동횟수 이하일 경우 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 외부입력조건판단단계(S316)는, 차량의 속도가 '0'이고, 상기 변속기의 위치가 '중립'이며, 클러치가 동작하지 않고 브레이크가 동작한 상태에서, 수동정 지버튼(40)이 눌려지면 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 가속도변화량판단단계(S317)는, 차량의 속도가 '0'이고 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하고, 차량의 속도가 '0'일지라도 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 공회전 정지조건을 불만족하는 것을 판단하는 단계이다.
위와 같은 모든 공회전 정지조건을 모두 만족할 경우 상기 엔진정지단계(S410)로 이동하여 엔진(60)을 강제 정지시킨다.
상기 기울기판단단계(S311)와, 배터리전압판단단계(S312)와, 동작활성화판단단계(S313)와, 엔진회전수판단단계(S314)와, 시동횟수판단단계(S315)는 필요에 따라 상기 공회전정지판단단계(S310)에 선택하거나 제외할 수 있다.
그리고, 수동모드 및 자동변속기의 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 공회전정지판단단계(S320)는, 기울기판단단계(S321)와, 배터리전압판단단계(S322)와, 동작활성화판단단계(S323)와; 엔진회전수판단단계(S324)와, 시동횟수판단단계(S325)와, 외부입력조건판단단계(S326)와, 가속도변화량판단단계(S327)로 이루어진다.
이때, 상기 외부입력조건판단단계(S326)를 제외하고는 수동모드 및 수동변속기와 동일한바, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 외부입력조건판단단계(S326)는, 차량의 속도가 '0'이고, 상기 변속기의 위치가 'D'이며, 브레이크가 동작한 상태에서, 수동정지버튼(40)이 눌려지면 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 가속도변화량판단단계(S327)는, 차량의 속도가 '0'이고 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하고, 차량의 속도가 '0'일지라도 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 공회전 정지조건을 불만족하는 것을 판단하는 단계이다.
위와 같은 모든 공회전 정지조건을 모두 만족할 경우 상기 엔진정지단계(S420)로 이동하여 엔진(60)을 강제 정지시킨다.
그리고, 자동모드 및 자동변속기의 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 공회전정지판단단계(S330)는, 기울기판단단계(S331)와, 배터리전압판단단계(S332)와, 동작활성화판단단계(S333)와; 엔진회전수판단단계(S334)와, 시동횟수판단단계(S335)와, 외부입력조건판단단계(S336), 가속도변화량판단단계(S337)로 이루어진다.
이때, 상기 외부입력조건판단단계(S336)를 제외하고는 수동모드 및 수동변속기와 동일한바, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 외부입력조건판단단계(S336)는, 차량의 속도가 '0'이고, 변속기의 위치가 'D'이며, 브레이크가 동작되는 상태가 미리 설정된 일정시간을 초과하면 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 가속도변화량판단단계(S337)는, 차량의 속도가 '0'이고 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하고, 차량의 속도가 '0'일지라도 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 공회전 정지조건을 불만족하는 것을 판단하는 단계이다.
위와 같은 모든 공회전 정지조건을 모두 만족할 경우 상기 엔진정지단계(S430)로 이동하여 엔진(60)을 강제 정지시킨다.
그리고, 자동모드 및 수동변속기의 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 공회전정지판단단계(S340)는, 기울기판단단계(S341)와, 배터리전압판단단계(S342)와, 동작활성화판단단계(S343)와; 엔진회전수판단단계(S344)와, 시동횟수판단단계(S345)와, 외부입력조건판단단계(S346), 가속도변화량판단단계(S347)로 이루어진다.
이때, 상기 외부입력조건판단단계(S346)를 제외하고는 수동모드 및 수동변속기와 동일한바, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 외부입력조건판단단계(S346)는, 상기 공회전정지판단단계(S340)에서는 차량의 속도가 '0'이고, 변속기의 위치가 '중립'이며, 클러치가 동작하지 않고 브레이크가 동작되는 상태가 미리 설정된 일정시간을 초과하면 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계이다.
상기 가속도변화량판단단계(S347)는, 차량의 속도가 '0'이고 상기 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량 이하이면, 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하고, 차량의 속도가 '0'일지라도 차량의 가속도변화량이 미리 설정된 가속도변화량을 초과하면 공회전 정지조건을 불만족하는 것을 판단하는 단계이다.
위와 같은 모든 공회전 정지조건을 모두 만족할 경우 상기 엔진정지단계(S440)로 이동하여 엔진(60)을 강제 정지시킨다.
상기 공회전해제판단단계(S510, S520, S530, S540)는 상기 엔진(60) 정지 후 상기 엔진(60)의 공회전 해제조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계로써, 자동변속기의 경우와 수동변속기의 경우로 분류된다.
자동변속기가 장착된 차량의 경우, 상기 공회전해제판단단계(S520, S530)에서 변속기의 위치가 'N'이고, 브레이크가 동작하고 있으면 상기 재시동단계(S600)로 이동한다.
그리고, 수동변속기가 장착된 차량의 경우, 상기 공회전해제판단단계(S510, S540)에서 상기 변속기의 위치가 '중립'이고, 클러치와 브레이크가 동작하고 있으면 상기 재시동단계(S600)로 이동한다.
상기 재시동단계(S600)는 상기 공회전해제판단단계(S510, S520, S530, S540)에서 해제조건을 만족할 경우 상기 엔진(60)을 재시동하는 단계이다.
위와 같은 본 발명의 차량 공회전 제어장치 및 제어방법에 의해 차량 정지시 공회전이 불필요한 경우 엔진(60)을 자동 또는 수동으로 정지시키고, 엔진(60) 시동이 필요한 경우 원상태의 운전으로 자동 복귀시키기 때문에 연료를 절감할 수 있다.
또한, 상기 경사각센서(14), 배터리전압센서(16), 엔진회전수센서(17) 및 시동횟수카운터(18), 가속도센서(19)에 의해 차량이 위험한 상태 또는 다른 목적으로 작동중인 상태에서 엔진(60)이 강제 정지되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명인 차량의 공회전 강제 제한장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 강제 제한장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 강제 제한방법의 순서도,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 강제 제한방법에서 각 모드 및 변속기의 종류에 따른 공회전정지판단단계를 구체화한 순서도,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 차속센서, 12 : 변속기위치센서, 13 : 제동감지센서, 14 : 경사각센서, 15 : 클러치센서, 16 : 배터리전압센서, 17 : 엔진회전수센서, 18 : 시동횟수카운터, 19 : 가속도센서, 20 : ECU, 30 : 제어부, 40 : 수동정지버튼, 50 : 디스플레이부, 60 : 엔진, S100 : 모드선택단계, S210, S220 : 변속기판단단계, S310, S320, S330, S340 : 공회전정지판단단계, S311, S321, S331, S341 : 기울기판단단계, S312, S322, S332, S342 :배터리전압판단단계, S313, S323, S333, S343 : 동작활성화판단단계, S314, S324, S334, S344 : 엔진회전수판단단계, S315, S325, S335, S345 :시동횟수판단단계, S316, S326, S336, S346 :외부입력조건판단단계, S317, S327, S337, S347 :가속도변화량측정단계, S410, S420, S430, S440 : 엔진정지단계, S510, S520, S530, S540 : 공회전해제판단단계, S600 : 재시동단계.

Claims (6)

  1. 차량의 속도를 측정하는 차속센서와;
    차량의 가속도를 측정하는 가속도센서와;
    상기 차속센서 및 가속도센서로부터 측정된 데이터를 이용하여 엔진을 강제 정지시키거나 재시동하는 제어부로 이루어지되,
    상기 제어부는,
    상기 차속센서에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이고, 상기 가속도센서로부터 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 이하이면 엔진을 강제정지시키고,
    상기 차속센서에 의해 측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이더라도, 상기 가속도센서로부터 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 초과이면 엔진을 강제정지시키지 않으며,
    상기 엔진이 시동 또는 강제 정지된 후 재시동 된 뒤, 차량의 속도가 미리 설정된 속도값을 1회 이상 초과하지 못하였을 경우에는, 상기 엔진을 강제 정지시키지 않는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 강제 제한장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가속도센서는 3축가속도센서인 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 강제 제한장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    변속기의 위치를 감지하는 변속기위치센서와;
    브레이크의 동작상태를 감지하는 제동감지센서와;
    차량의 기울기를 측정하는 경사각센서를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 제어부는, 상기 차속센서, 가속도센서, 변속기위치센서, 제동감지센서, 경사각센서로부터 측정된 데이터를 이용하여 엔진을 강제 정지시키거나 재시동하되,
    상기 제어부는,
    상기 경사각센서에서 측정된 경사데이터가 미리 설정된 각도를 초과한 경우에는 상기 엔진을 강제 정지시키지 않는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 강제 제한장치.
  4. 삭제
  5. 엔진의 공회전 정지조건을 만족하는지 여부를 판단하는 공회전정지판단단계와;
    상기 공회전정지판단단계에서 엔진의 공회전 정지조건을 만족할 경우 상기 엔진을 강제 정지시키는 엔진정지단계와;
    상기 엔진 정지 후 상기 엔진의 공회전 해제조건을 만족하는지 여부를 판단하는 공회전해제판단단계와;
    상기 공회전해제판단단계에서 해제조건을 만족할 경우 상기 엔진을 재시동하는 재시동단계로 이루어지되,
    상기 공회전정지판단단계에서는,
    측정된 차량속도가 미리 설정된 기준속도값 이하이고 측정된 가속도변화량이 미리 설정된 기준가속도변화량값 이하이면서 동시에, 상기 엔진이 시동 또는 강제 정지된 후 재시동 된 뒤, 차량의 속도가 미리 설정된 속도값을 1회 이상 초과하였을 경우에는, 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하여 상기 엔진정지단계로 이동하는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 강제 제한방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 공회전정지판단단계에서는,
    차량의 기울기를 측정하여 측정된 차량의 기울기가 미리 설정된 각도 이하일 경우 공회전 정지조건을 만족하는 것으로 판단하여 상기 엔진정지단계로 이동하는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 강제 제한방법.
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