KR101325498B1 - 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지 하기 위한 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 엔진 제어 유닛이 비정상적이 저단 변속 또는 후진 기어로의 변속을 모니터링함으로써, 변속 제어 유닛의 모니터링 모듈에 이상이 발생한 경우에도 안전 기능을 활성화 시킬 수 있고, 이를 통해 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속 방지하고, 더 나아가 이에 따른 충돌, 추돌 사고에 의한 인명의 부상이나 사망사고를 현저히 줄일 수 있게 된다.

Description

차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지 하기 위한 모니터링 시스템{System for preventing unitended shift to lower gear and reverse gear at high speed}

본 발명은 차량의 기어 변속을 방지하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지하여, 고속 주행 차량의 급감속 및 미끄러짐(Skidding)을 방지할 수 있는 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속 방지 방법에 관한 것이다.

종래에는 변속 제어 유닛(Transmission control unit: TCU)에만 의도하지 않은 저단 변속이나 후진 기어 변속을 모니터링, 방지하는 모니터링 모듈이 구현되어 있다. 따라서, TCU의 모니터링 모듈에 오류가 생겼을 때에는 고속에서 의도하지 않는 저단 변속이나 후진 기어의 변속을 막을 수 없다.

고속에서의 저단 변속이나 후진 변속이 일어날 경우에는 차량의 급감속이나 미끄러짐에 의한 충돌, 추돌 사고가 일어날 가능성이 있고, 이에 따른 인명의 부상이나 사망사고 발생할 가능성이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 변속 제어 유닛에 의한 고속 주행 중에 의도하지 않는 저단 변속이나 후진 기어 변속을 방지함으로써, 차량의 급감속 및 미끄러짐에 의한 인명 피해를 주일 수 있는 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속 방지 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일면에 따른 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지하기 위한 모니터링 시스템은, 외부로부터 전달받은 주행 정보에 기초하여 변속 값을 계산하고, 계산된 변속 값에 따라 기어 변속을 제어하는 기어박스 제어 모듈과, 상기 기어박스 제어 모듈에 의해 계산된 변속 값의 오류를 모니터링하는 제1 모니터링 모듈을 포함하는 변속 제어 유닛 및 상기 모니터링 모듈의 고장을 대비하여, 차량 내 네트워크 통신을 통해 상기 기어박스 제어 모듈로부터 상기 변속 값을 전달받아서, 전달받은 상기 변속 값의 이상 여부를 진단한 경우, 상기 변속 제어 유닛의 변속을 중지시키는 제2 모니터링 모듈을 포함하는 전자 제어 유닛을 포함하는 한다.

본 발명에 의하면, 변속 제어 유닛의 내부 모니터링 모듈에 오류가 발생한 경우, 다른 전자 제어 유닛이 모니터링 함으로써, 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속 방지하고, 더 나아가 이에 따른 충돌, 추돌 사고에 의한 인명의 부상이나 사망사고를 현저히 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기어 변속 방지 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엔진 제어 유닛의 TCU 모니터링 모듈에 탑재된 안전 기능 로직의 수행 과정을 개념적으로 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기어 변속 방지 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 발명의 일실시예에 따른 기어 변속 방지 시스템은 크게 변속 제어 유닛(110)과 이 변속 제어 유닛(110)을 모니터링 하는 타 전자 제어 유닛(120)을 포함한다.

변속 제어 유닛(110)은 기어박스 제어 모듈(112)과 모니터링 모듈(114)을 포함한다. 기어박스 제어 모듈(112)은 변속 레버 유닛(도시되지 않음)에서 전송되는 레버 포지션 정보에 따라 현재 변속단 정보와 목표 변속단 정보를 입력받고, 또한 통합 전자 제어 유닛(도시되지 않음)을 통해 현재의 차속, 스로틀 밸브의 변위를 입력받는다. 이러한 기어박스 제어 모듈(112)은 입력받은 현재 변속단 정보, 목표 변속단 정보, 차속 정보, 스로틀 밸브의 변위 정보에 기초하여 엔진 회전수, 차량 속도 및 휠 회전수를 계산하고, 계산된 결과에 기반하여 상기 인식한 목표 변속단 정보에 포함된 목표 변속단으로 변속기(Transmission: 200)의 변속 모드를 변경제어한다. 모니터링 모듈(114)은 상기 변속 제어 유닛(112)에 자체 구비되어, 상기 변속 제어 유닛을 모니터링하는 구성으로서, 상기 기어박스 제어 모듈에서 계산된 엔진 회전수, 차량 속도 및 휠 회전수를 자체 구비된 내부 안전 기능 로직(safety function logic)을 통해 그 정보의 정상 여부를 모니터링한다. 모니터링 한 결과 비정상적인 변속 제어가 의심되면, 상기 기어박스 제어 모듈(112)의 변속 제어를 강제로 차단시킨다. 본 발명에서는 상기 변속 제어 유닛(110)의 내부에 구비된 모니터링 모듈(114)에 오류가 발생한 경우를 대비하여, 변속 제어 유닛(110)의 외부에 구비된 상기 타 전자 제어 유닛(120)이 2차적으로 상기 기어박스 제어 모듈의 동작 상황을 모니터링한다.

타 전자 제어 유닛(120)은 상기 변속 제어 유닛(110) 내부의 모니터링 모듈(114)에 오류가 발생한 경우, 상기 변속 제어 유닛(110) 내부의 기어박스 제어 모듈(112)을 2차적으로 모니터링 하며, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 타 전자 제어 유닛(120)을 엔진 제어 유닛(120)으로 설명하기로 한다.

상기 엔진 제어 유닛(120)은 상기 변속 제어 유닛(110)의 기어박스 제어 모듈(112)을 모니터링하는 별도의 TCU 모니터링 모듈(122)이 구현된다. 상기 보조 모니터링 모듈(122)은 상기 기어박스 제어 모듈(112)을 모니터링하기 위해, CAN 통신을 이용하여 상기 기어박스 제어 모듈(112)로부터 현재 변속단 정보, 목표 변속단 정보, 변속기 입력축 회전수 정보 및 변속기 출력출 회전수 정보를 제공받는다. 또한 상기 보조 모니터링 모듈(122)은 엔진 회전수, 차량 속도 및 휠 회전수를 자체적으로 계산하고, 계산된 결과와, 상기 기어박스 제어 모듈(112)로부터 제공받은 정보들에 기반하여 고속에서의 의도하지 않은 저단 변속이나 후진 변속이 일어날 가능성이 있는지 모니터링한다. 만일 의도하지 않은 저단 변속이나 후진 변속이 일어날 가능성이 진단되면, 상기 보조 모니터링 모듈(122)이 CAN 통신을 통해 상기 기어박스 제어 모듈(112)로부터 변속기(200)로 출력되는 변속 제어 신호를 강제로 차단시키고, 현재 변속단을 유지시키도록 상기 기억박스 제어 모듈(112)을 제어한다.

도 2는 도 1에 도시된 엔진 제어 유닛의 TCU 모니터링 모듈에 탑재된 안전 기능 로직의 수행 과정을 개념적으로 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 엔진 제어 유닛(120)의 TCU 모니터링 모듈(122)은 변속 제어 유닛(110)의 기어박스 제어 모듈(112)을 모니터링 하기 위해, 상기 기어박스 제어 모듈(112)로부터 현재 변속단 값(Current Gear), 목표 변속단 값(Target Gear), 변속기 입력축 회전수 값(Transmission input speed) 및 변속기 출력출 회전수 값(Transmission input speed)를 제공받고, 자체적으로 차속 값(Engine Speed) 및 휠 스피드 값(Wheel Speed)를 계산한다.

이후, 획득한 값들은 사전에 시스템 설계자에 의해 설정된 설정값들(설정값 1 ~ 설정값10)과 비교된다. 예컨대, 엔진 스피드값, 변속기 입력축 회전수값, 변속기 출력축 회전수값, 휠 스피드 값이 및 현재 기어 값이 모두 정상이고, 모두 해당 설정값(설정값 1, 2, 3, 4, 5) 이상일 때, 그리고 변속 제어 유닛(110)으로부터 제공받은 목표 변속단값이 해당 설정값(설정값 6) 이하이거나, 또는 후진 기어가 들어오면, 상기 TCU 모니터링 모듈(122)이 변속 제어 유닛(110)에 의한 변속을 금지시키고, 현재 변속단을 유지시키도록 제어한다. 예컨대, 상기 TCU 모니터링 모듈(122)이 CAN 통신을 통해 변속 제어 유닛(110)의 기어박스 제어 모듈(112)로부터 변속기(200)로 출력되는 변속 제어 신호를 차단하도록 상기 변속 중지 제어 명령을 기어박스 제어 모듈(112)로 전달한다. 그러면, 변속 제어 유닛(110)의 기어박스 제어 모듈(112)은 상기 변속 중지 제어 명령을 최우선순위로 현재의 변속 제어와 관련한 모든 실행 작업을 중지하게 된다.

또한, 상기 엔진 제어 유닛(120)의 상기 TCU 모니터링 모듈(122)은 오류로 진단되는 상기와 같은 비교 조건을 만족하는 횟수가 일정 휫수 이상이거나 또는 일정 시간 이상인 경우, CAN 통신을 통해 상기 변속 제어 유닛(110)으로 리셋 명령 또는 셧 다운 명령을 전달하고, 이를 전달받은 상기 변속 제어 유닛(110)은 리셋(reset)되거나 셧 다운(shut down)하게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 엔진 제어 유닛이 비정상적이 저단 변속 또는 후진 기어로의 변속을 모니터링함으로써, 변속 제어 유닛의 모니터링 모듈에 이상이 발생한 경우에도 안전 기능을 활성화 시킬 수 있고, 이를 통해 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속 방지하고, 더 나아가 이에 따른 충돌, 추돌 사고에 의한 인명의 부상이나 사망사고를 현저히 줄일 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 외부로부터 전달받은 주행 정보에 기초하여 변속 값을 계산하고, 계산된 변속 값에 따라 기어 변속을 제어하는 기어박스 제어 모듈과, 상기 기어박스 제어 모듈에 의해 계산된 변속 값의 오류를 모니터링하는 제1 모니터링 모듈을 포함하는 변속 제어 유닛; 및
   상기 제1모니터링 모듈의 고장을 대비하여, 차량 내 네트워크 통신을 통해 상기 기어박스 제어 모듈로부터 상기 변속 값을 전달받아서, 전달받은 상기 변속 값의 이상 여부를 진단한 경우, 상기 변속 제어 유닛의 변속을 중지시키는 제2모니터링 모듈을 포함하는 전자 제어 유닛을 포함하되,
   상기 제2모니터링 모듈은
   상기 변속 값 및 자체적으로 계산한 엔진 회전수값, 차량 속도값 및 휠 회전수 값을 분석하고, 분석결과 이상 여부를 진단한 경우, 상기 변속 제어 유닛의 변속을 중지시키는 것
   인 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지하기 위한 모니터링 시스템.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 모니터링 모듈은,
   상기 기어박스 제어 모듈로부터 현재 변속단값, 목표 변속단 값, 변속기 입력축 회전수 값, 변속기 출력축 회전수 값을 포함하는 상기 변속 값을 전달받는 것인 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지하기 위한 모니터링 시스템.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 모니터링 모듈은,
   상기 변속 값을 기설정된 설정값과 비교하여, 상기 변속 값의 이상 여부를 진단하는 것인 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지하기 위한 모니터링 시스템.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 모니터링 모듈은,
   상기 변속 값의 이상 여부를 진단한 횟수가 기설정된 횟수 이상인 경우, 상기 변속 제어 유닛을 리셋 또는 셧다운 시키는 것인 차량의 고속 주행 중 의도하지 않은 저단 변속 및 후진 기어 변속을 방지하기 위한 모니터링 시스템.
   
   

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