KR101231501B1

KR101231501B1 - Ｉｓｇ 기반 차량의 비상 구동 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101231501B1
Application number: KR1020100120830A
Authority: KR
Inventors: 김세준; 권총아; 유지용; 방정환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2013-02-07
Also published as: US20120136528A1; CN102476585A; CN102476585B; KR20120059187A

Abstract

본 발명은 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 엔진의 동작 상태를 실시간으로 감시하며, 엔진의 FAIL이 인지되면 엔진 FAIL 인지 신호를 출력하는 엔진 FAIL 인지부, 차량 내부에 배치된 비상 구동 스위치의 조작을 인지하여 비상 구동 스위치 조작 신호를 출력하는 비상 구동 스위치 조작 인지부, 엔진 FAIL 인지 신호 및 비상 구동 스위치 조작 신호 중 어느 하나가 입력되면, 현재 차량의 상태와 기 등록된 비상 구동 가능한 조건 정보를 비교하여, 차량의 비상 구동 가능 여부를 확인하는 비상 구동 조건 확인부, 및 비상 구동 조건 확인부의 확인 결과에 따라 벨트형 스타터를 구동하여 차량의 엔진을 강제 구동시키는 구동부를 포함한다.

Description

ＩＳＧ 기반 차량의 비상 구동 장치 및 그 방법{Apparatus for emergency driving of vehicle based on Idle Stop and Go and method thereof}

본 발명은 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 고장 발생 또는 비상 구동 스위치 조작 시 벨트형 스타터를 이용하여 해당 차량의 엔진을 강제 구동함으로써 비상 상황을 해결하도록 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

ISG 시스템이 도입되면서 기존에 사용되던 기계식 스타터(기어 치합형) 의 NVH 특성을 개선하고자 하는 많은 노력이 있어왔고, 그 결과 기계식 치합 형태가 아닌 벨트형 구동 시스템이 도입되고 있다.

벨트형 스타터 시스템은 기존 알터네이터 위치에 발전과 구동이 동시에 가능한 '스타터 제너레이터'를 탑재하고, 엔진을 벨트로 시동하는 방식을 사용한다.

기존의 기계식 스타터 시스템은 기계 치합 방식을 사용함으로써, 일정 rpm 이상 구동이 불가하고 엔진 운전 중에 스타터를 치합/해제할 수 없는 어려움이 있었다. 또한, 기존의 기계식 스타터 시스템은 엔진의 FAIL 이 발생할 경우 견인 외에는 별도 차량을 구동할 수 있는 방안이 없었다.

따라서, 기계식 스타터 시스템은 엔진 문제 발생 시 차량을 안전한 위치로 단거리 이동할 경우에도 여러 인원이 인위적으로 당겨서 이동시킬 수밖에 없는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 엔진 고장 발생 또는 비상 구동 스위치 조작 시 벨트형 스타터를 이용하여 해당 차량의 엔진을 강제 구동함으로써 비상 상황을 해결하도록 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치는, 엔진의 동작 상태를 실시간으로 감시하며, 상기 엔진의 FAIL이 인지되면 엔진 FAIL 인지 신호를 출력하는 엔진 FAIL 인지부, 차량 내부에 배치된 비상 구동 스위치의 조작을 인지하여 비상 구동 스위치 조작 신호를 출력하는 비상 구동 스위치 조작 인지부, 상기 엔진 FAIL 인지 신호 및 상기 비상 구동 스위치 조작 신호 중 어느 하나가 입력되면, 현재 차량의 상태와 기 등록된 비상 구동 가능한 조건 정보를 비교하여, 상기 차량의 비상 구동 가능 여부를 확인하는 비상 구동 조건 확인부, 및 상기 비상 구동 조건 확인부의 확인 결과에 따라 벨트형 스타터를 구동하여 상기 차량의 엔진을 강제 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 비상 구동 조건 확인부는 상기 엔진 FAIL 인지부에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우와 상기 비상 구동 스위치가 조작된 경우 각각에 대해 상기 비상 구동 가능한 조건 정보가 상이하면, 입력된 신호에 대응하는 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는 상기 차량이 자동 변속기 차량인 경우, 상기 벨트형 스타터를 구동하기 이전에 상기 차량의 변속기를 D 단으로 변속하는 것을 특징으로 한다.

상기 비상 구동 조건 확인부로부터 비상 구동 가능한 것으로 확인된 경우, 현재 차량의 상태에 따라 비상 구동 가능 거리를 계산하는 비상 구동 가능 거리 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 비상 구동 가능 거리 계산부에 의해 계산된 상기 비상 구동 가능 거리 정보를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력부는 상기 비상 구동 조건 확인부로부터 비상 구동 불가한 것으로 확인된 경우, 비상 구동 불가 상태를 알리는 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법은, 엔진의 동작 상태를 실시간으로 감시하며, 상기 엔진의 FAIL이 인지되면 엔진 FAIL 인지 신호를 출력하는 단계, 차량 내부에 배치된 비상 구동 스위치의 조작을 인지하여 비상 구동 스위치 조작 신호를 출력하는 단계, 상기 엔진 FAIL 인지 신호 및 상기 비상 구동 스위치 조작 신호 중 어느 하나가 입력되면, 현재 차량의 상태와 기 등록된 비상 구동 가능한 조건 정보를 비교하여, 상기 차량의 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계, 및 상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계의 확인 결과, 비상 구동 가능한 것으로 확인된 경우 벨트형 스타터를 구동하여 상기 차량의 엔진을 강제 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계는, 상기 엔진 FAIL이 인지된 경우와 상기 비상 구동 스위치가 조작된 경우 각각에 대해 상기 비상 구동 가능한 조건 정보가 상이하면, 입력된 신호에 대응하는 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동시키는 단계는, 상기 차량이 자동 변속기 차량인 경우, 상기 벨트형 스타터를 구동하기 이전에 상기 차량의 변속기를 D 단으로 변속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법은, 상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계의 확인 결과, 비상 구동 가능한 것으로 확인된 경우 현재 차량의 상태에 따라 비상 구동 가능 거리를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법은, 상기 계산하는 단계에서 계산된 상기 비상 구동 가능 거리 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법은, 상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계의 확인 결과, 비상 구동 불가한 것으로 확인된 경우 비상 구동 불가 상태를 알리는 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 엔진 고장 발생 또는 비상 구동 스위치 조작 시 벨트형 스타터를 이용하여 해당 차량의 엔진을 강제 구동함으로써 비상 상황을 해결할 수 있는 이점이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치(이하, '비상 구동 장치'라 칭한다)는, 제어부(10), 엔진 FAIL 인지부(11), 비상 구동 스위치 조작 인지부(12), 저장부(13), 비상 구동 조건 확인부(14), 비상 구동 가능 거리 계산부(15), 구동부(16), 및 출력부(17)를 포함한다. 이때, 제어부(10)는 비상 구동 장치의 각 부 동작을 제어한다.

엔진 FAIL 인지부(11)는 엔진의 동작 상태를 실시간으로 감시하며, 엔진 FAIL(고장 등의 문제 발생) 시 이를 즉시 인지한다. 여기서, 엔진 FAIL 인지부(11)는 기존의 차량 구동 시스템에 엔진의 FAIL을 인지할 수 있는 로직을 탑재함으로써 쉽게 구현 가능하다. 또한, 엔진 FAIL 인지부(11)는 엔진 FAIL이 인지되면, 엔진 FAIL 인지 신호를 제어부(10)로 출력한다.

비상 구동 스위치 조작 인지부(12)는 차량 내부에 배치된 비상 구동 스위치의 조작 여부를 인지한다. 이때, 비상 구동 스위치는 비상 상황 발생 시 운전자에 의해 수동 조작 가능하다.

비상 구동 스위치 조작 인지부(12)는 엔진 FAIL이 발생했음에도 불구하고 엔진 FAIL 인지부(11)에서 엔진 FAIL을 인지하지 못한 경우에, 운전자에 의해 비상 구동 스위치가 조작되면 이를 인지하여, 비상 구동 스위치 조작 신호를 제어부(10)로 출력한다.

저장부(13)는 해당 차량이 비상 구동 가능한 조건 정보가 저장된다. 여기서, 비상 구동 가능한 조건 정보는 벨트 구동 시스템의 배터리, 벨트 슬립 등에 대한 운전 조건 정보를 포함한다.

이때, 엔진 FAIL 인지부(11)에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우와, 비상 구동 스위치가 조작된 경우의 비상 구동 가능한 조건 정보가 서로 상이할 수 있으며, 서로 상이한 경우에는 각각의 비상 구동 가능한 조건 정보가 분리되어 저장부(13)에 저장될 수 있다.

제어부(10)는 엔진 FAIL 인지부(11)로부터의 엔진 FAIL 인지 신호 또는 비상 구동 스위치 조작 인지부(12)로부터의 비상 구동 스위치 조작 신호가 입력되면, 비상 구동 조건 확인부(14)로 제어 신호를 출력한다.

비상 구동 조건 확인부(14)는 제어부(10)로부터 입력된 제어 신호에 따라 비상 구동 가능한지 여부를 확인한다. 이때, 비상 구동 조건 확인부(14)는 현재 차량의 상태 정보와 저장부(13)에 저장된 비상 구동 가능한 조건 정보를 비교하여, 현재 차량의 상태 정보가 비상 구동 가능한 조건 정보를 만족하는지 확인한다. 비상 구동 조건 확인부(14)는 현재 차량의 상태 정보와 비상 구동 가능한 조건 정보의 비교 결과를 제어부(10)로 출력한다.

만일, 비상 구동 조건 확인부(14)는 엔진 FAIL 인지부(11)에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우와, 비상 구동 스위치가 조작된 경우의 비상 구동 가능한 조건 정보가 서로 상이한 경우, 각각의 경우에 대해 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인한다.

다시 말해, 비상 구동 조건 확인부(14)는 제어부(10)로부터 엔진 FAIL 인지 신호에 의한 제어 신호가 입력된 경우, 엔진 FAIL 인지부(11)에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우에 대해 정의된 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인한다.

한편, 비상 구동 조건 확인부(14)는 제어부(10)로부터 비상 구동 스위치 조작 신호에 의한 제어 신호가 입력된 경우, 비상 구동 스위치가 조작된 경우에 대해 정의된 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인한다.

제어부(10)는 비상 구동 조건 확인부(14)로부터 비상 구동 가능한 것으로 확인되면, 비상 구동 가능 거리 계산부(15)로 제어 신호를 출력한다.

비상 구동 가능 거리 계산부(15)는 현재 차량의 상태에 따라 비상 구동 시 이동 가능한 거리를 계산하고, 계산 결과를 제어부(10)로 출력한다. 여기서, 엔진 FAIL 인지부(11)에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우와, 비상 구동 스위치가 조작된 경우의 비상 구동 가능 거리는 상이할 수 있다.

이때, 제어부(10)는 비상 구동 가능 거리 계산부(15)의 계산 결과를 출력부(17)를 통해 출력하도록 한다. 여기서, 출력부(17)는 디스플레이 수단 및 음성 출력 수단 등을 포함할 수 있다. 따라서, 운전자는 출력부(17)를 통해 출력된 비상 구동 가능 거리 정보를 확인하여 비상 상황에 대처할 수 있게 된다.

또한, 제어부(10)는 비상 구동 조건 확인부(14)로부터 비상 구동 가능한 것으로 확인되면, 구동부(16)로 제어 신호를 출력한다.

구동부(16)는 제어부(10)로부터의 제어 신호에 따라 벨트 구동 시스템의 벨트형 스타터를 구동한다. 이때, 벨트형 스타터가 구동됨에 따라 해당 차량의 엔진을 강제로 구동시키는 것이 가능하게 된다.

여기서, 구동부(16)는 해당 차량이 자동 변속기 차량인 경우에 벨트형 스타터의 동력을 바퀴로 전달할 수 있도록 변속기를 D 단으로 강제 변속한 후에, 벨트형 스타터를 구동한다.

따라서, 본 발명에 따른 비상 구동 장치는 ISG 기반 차량의 엔진 고장 시에도 엔진을 소정 시간 동안 강제로 구동시켜 해당 차량을 안전 지대로 이동시킴으로써, 비상상황에 대처할 수 있게 된다.

한편, 제어부(10)는 비상 구동 조건 확인부(14)로부터 비상 구동 불가능한 것으로 확인되면, 비상 구동 불가 상태를 알리는 정보를 생성하여 출력부(17)로 출력한다. 이때, 출력부(17)는 제어부(10)로부터 비상 구동 불가 상태를 알리는 정보가 입력되면, 비상 구동 불가 상태를 알리는 정보를 디스플레이 수단 및 음성 출력 수단 중 적어도 하나를 통해 출력하도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작 흐름을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비상 구동 장치는 엔진의 동작 상태를 감시하며, 엔진 FAIL(고장 등의 문제 발생) 시 이를 즉시 인지한다. 또한, 비상 구동 장치는 운전자로부터 비상 구동 스위치가 조작되는지 여부를 감시하며, 비상 구동 스위치 조작 시 이를 즉시 인지한다.

만일, 엔진 구동 중(S100), 엔진 FAIL이 인지되거나(S110), 혹은 비상 구동 스위치의 온(ON) 조작을 인지하면(S120), 비상 구동 장치는 기 저장된 비상 구동 조건과 현재 차량의 상태를 확인한다(S130).

여기서, 비상 구동 가능한 조건 정보는 비상 구동 조건 확인부(14)는 엔진 FAIL 인지부(11)에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우와, 비상 구동 스위치가 조작된 경우에 서로 상이할 수 있다.

따라서, 비상 구동 장치는 엔진 FAIL 인지부(11)에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우와, 비상 구동 스위치가 조작된 경우의 비상 구동 가능한 조건 정보가 상이하면, 엔진 FAIL이 인지와 비상 구동 스위치의 온(ON) 조작 인지 각각에 대응하는 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인한다.

이때, 현재 차량의 상태가 비상 구동 조건을 만족하지 않아 비상 구동 불가한 경우(S140), 비상 구동 장치는 출력 화면 또는 스피커 등을 통해 운전자에게 비상 구동 불가 상태임을 알리도록 한다(S200).

반면, 현재 차량의 상태가 비상 구동 조건을 만족하여 비상 구동 가능한 경우(S140), 비상 구동 제어 동작을 수행한다.

이때, 비상 구동 제어 동작을 수행하기에 앞서, 해당 차량이 자동 변속기 차량인 경우(S150), 비상 구동 장치는 벨트형 스타터의 동력을 바퀴로 전달할 수 있도록 변속기를 D 단으로 제어한다(S160).

또한, 비상 구동 장치는 현재 차량의 상태에 따라 비상 구동 시 이동 가능한 거리를 계산하고(S170), 계산된 비상 구동 가능 거리를 출력 화면을 통해 표시한다(S180).

만일, 차량 내에 출력 화면이 구비되어 있지 않은 경우에는 스피커 등을 통해 음성으로 출력할 수도 있다. 여기서, 비상 구동 가능 거리 정보를 출력하는 형태는 어느 하나에 한정된 것은 아니며, 운전자가 인지할 수 있는 다른 형태의 출력 수단을 통해서도 출력 가능함은 당연한 것이다.

여기서, 엔진 FAIL이 인지된 경우와, 비상 구동 스위치가 조작된 경우의 비상 구동 가능 거리는 상이할 수 있다.

이후, 비상 구동 장치는 벨트 구동 시스템의 벨트형 스타터를 구동함으로써 비상 구동 제어 동작을 수행한다(S190). 이때, 벨트형 스타터가 구동됨에 따라 해당 차량의 엔진을 강제로 구동시키는 것이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의한 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치 및 그 방법은 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

10: 제어부 11: 엔진 FAIL 인지부
12: 비상 구동 스위치 조작 인지부 13: 저장부
14: 비상 구동 조건 확인부 15: 비상 구동 가능 거리 계산부
16: 구동부 17: 출력부

Claims

엔진의 동작 상태를 실시간으로 감시하며, 상기 엔진의 FAIL이 인지되면 엔진 FAIL 인지 신호를 출력하는 엔진 FAIL 인지부;
차량 내부에 배치된 비상 구동 스위치의 조작을 인지하여 비상 구동 스위치 조작 신호를 출력하는 비상 구동 스위치 조작 인지부;
상기 엔진 FAIL 인지 신호 및 상기 비상 구동 스위치 조작 신호 중 어느 하나가 입력되면, 현재 차량의 상태와 기 등록된 비상 구동 가능한 조건 정보를 비교하여, 상기 차량의 비상 구동 가능 여부를 확인하는 비상 구동 조건 확인부; 및
상기 비상 구동 조건 확인부의 확인 결과에 따라 벨트형 스타터를 구동하여 상기 차량의 엔진을 강제 구동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 비상 구동 조건 확인부는,
상기 엔진 FAIL 인지부에 의해 엔진 FAIL이 인지된 경우와 상기 비상 구동 스위치가 조작된 경우 각각에 대해 상기 비상 구동 가능한 조건 정보가 상이하면, 입력된 신호에 대응하는 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동부는,
상기 차량이 자동 변속기 차량인 경우, 상기 벨트형 스타터를 구동하기 이전에 상기 차량의 변속기를 D 단으로 변속하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 비상 구동 조건 확인부로부터 비상 구동 가능한 것으로 확인된 경우, 현재 차량의 상태에 따라 비상 구동 가능 거리를 계산하는 비상 구동 가능 거리 계산부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 비상 구동 가능 거리 계산부에 의해 계산된 상기 비상 구동 가능 거리 정보를 출력하는 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 출력부는,
상기 비상 구동 조건 확인부로부터 비상 구동 불가한 것으로 확인된 경우, 비상 구동 불가 상태를 알리는 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 장치.
엔진의 동작 상태를 실시간으로 감시하며, 상기 엔진의 FAIL이 인지되면 엔진 FAIL 인지 신호를 출력하는 단계;
차량 내부에 배치된 비상 구동 스위치의 조작을 인지하여 비상 구동 스위치 조작 신호를 출력하는 단계;
상기 엔진 FAIL 인지 신호 및 상기 비상 구동 스위치 조작 신호 중 어느 하나가 입력되면, 현재 차량의 상태와 기 등록된 비상 구동 가능한 조건 정보를 비교하여, 상기 차량의 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계; 및
상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계의 확인 결과, 비상 구동 가능한 것으로 확인된 경우 벨트형 스타터를 구동하여 상기 차량의 엔진을 강제 구동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계는,
상기 엔진 FAIL이 인지된 경우와 상기 비상 구동 스위치가 조작된 경우 각각에 대해 상기 비상 구동 가능한 조건 정보가 상이하면, 입력된 신호에 대응하는 비상 구동 가능한 조건 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 구동시키는 단계는,
상기 차량이 자동 변속기 차량인 경우, 상기 벨트형 스타터를 구동하기 이전에 상기 차량의 변속기를 D 단으로 변속하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계의 확인 결과, 비상 구동 가능한 것으로 확인된 경우 현재 차량의 상태에 따라 비상 구동 가능 거리를 계산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 비상 구동 가능 거리를 계산하는 단계에서 계산된 상기 비상 구동 가능 거리 정보를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 비상 구동 가능 여부를 확인하는 단계의 확인 결과, 비상 구동 불가한 것으로 확인된 경우 비상 구동 불가 상태를 알리는 정보를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ISG 기반 차량의 비상 구동 방법.