KR101378996B1 - 차량 급발진 방지 시스템 - Google Patents

차량 급발진 방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템은, 운전자에 의하여 밟아지는 가속페달의 위치를 판단하는 가속페달 포지션 센서와, 가속페달 포지션 센서에 의하여 가속페달이 밟아진 정도를 계산하여 자동차 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 전자제어장치(ECU : Electronic control unit)와, 가속페달의 가압면에 설치되어 가압여부를 검지하여 검지신호를 상기 전자제어장치로 전송하는 압력시트를 포함하며, 전자제어장치는, 압력시트에서 압력이 검지됨과 동시에 엑셀페달 포지션 센서에서 밟혀진 정도에 대한 신호에 따라 상기 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 압력시트 또는 수광유닛에 의하여 가속페달이 가압되고 있는지 판단하여 가압되고 있는 상태에서 가속페달 포지션 센서에서의 신호에 따라 엔진으로의 연료투입량을 제어할 수 있으므로, 가속페달이 밟혀지지 않은 상태에서 가속페달 포지션 센서에서 오신호가 발생되는 경우 엔진으로의 연료투입을 중지시킴으로써 차량 급발진 사고를 방지할 수 있게 된다.

Description

차량 급발진 방지 시스템 {SYSTEM FOR PREVENTING ABRUPT ACCELERATION OF VEHICLE WITH AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 차량 급발진 방지 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 엑셀을 밟지 않은 상태에서 차량 급발진 현상이 발생하는 경우 엔진으로의 연료공급을 차단하여 차량 급발진 현상을 강제로 종료시킬 수 있는 차량 급발진 방지 시스템에 관한 것이다.
일반적인 자동차는 가속페달이 밟아지면 스로틀밸브가 개방되면서 연료 및 공기가 혼합되어 엔진으로 공급되고, 공급된 혼합물이 연소되면서 그 폭발에 의하여 엔진 회전하면서 자동차가 주행하게 된다.
가속페달의 밟아진 정도에 따라 스로틀밸브가 열리는 정도가 제어되는 기계식에서, 최근에는 이를 전자적으로 판단하여 스로틀밸브의 열리는 정도를 제어하는 전자제어유닛(ECU)이 광범위하게 채용되고 있다.
즉, 가속페달이 밟아지면 이의 밟아진 정도를 가속페달 포지션 센서에서 검지하고, 해당 검지된 신호를 전자제어유닛으로 전송하고, 전자제어유닛은 전송된 신호를 분석하여 스로틀밸브의 열리는 정도를 제어하여 최종적으로 엔진으로 유입되는 연료의 양을 조절하여 주행속도가 제어된다.
그러나, 이러한 전자제어방식의 경우 전자적으로 제어하는 점에서 편리한 점을 주는 것과 반대급부로, 전자적인 오신호 또는 오작동에 의하여 정상적으로 자동차를 제어할 수 없는 일이 발생할 위험이 있다.
최근에는 자동차 급발진 사고도 이러한 위험 중 하나이며, 빈번하게 일어나고 있는데 그 발생원인에 대한 주장 및 입증책임이 자동차 운전자에게 부담되고 있는 것이 현실이며 자동차 운전자가 이를 증명하기는 대단히 어려우며 급발진에 의한 사고를 방지할 수 없고 사고가 터진 후 사후처리과정에서도 여러 문제가 많이 지적되고 있다.
급발진이라고 하는 것은 자동차 운전자가 가속페달을 밟지 않았음에도 불구하고 자동차 엔진의 회전수가 급상승하면서 운전자의 의도와는 상관없이 자동차가 전진 또는 후진하는 현상을 말한다.
상기와 같이 자동차 급발진을 방지하기 위한 다양한 기술이 제안되고 있으나 이를 직접적으로 방지할 수 있는 기술은 제시되지 못하고 있으며 급발진에 의한 사건 또는 사고로 인하여 인명사고 뿐만 아니라 재산상 피해도 발생하는 문제가 있으며, 급발진 사고의 사고처리를 위하여 많은 시간낭비가 초래되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 간단한 구성으로 자동차의 급발진 사고를 방지할 수 있는 차량 급발진 방지 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템은, 운전자에 의하여 밟아지는 가속페달의 위치를 판단하는 가속페달 포지션 센서; 상기 가속페달 포지션 센서에 의하여 가속페달이 밟아진 정도를 계산하여 자동차 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 전자제어장치(ECU : Electronic control unit); 상기 가속페달의 가압면에 설치되어 가압여부를 검지하여 검지신호를 상기 전자제어장치로 전송하는 압력시트;를 포함하며, 상기 전자제어장치는, 상기 압력시트에서 압력이 검지됨과 동시에 엑셀페달 포지션 센서에서 밟혀진 정도에 대한 신호에 따라 상기 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전자제어장치는, 압력시트에서 압력이 검지되지 않은 상태에서 상기 가속페달 포지션 센서에서 밟혀진 양에 대한 신호가 검지되는 경우에는 이상신호로 판단하여 엔진으로의 연료공급을 차단하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 압력시트에 의하여 가속페달이 가압되고 있는지 판단할 수 있으므로 가속페달이 밟히지 않은 상태에서 가속페달 포지션 센서에서의 오작동에 의한 이상신호가 발생한 경우에도 엔진으로의 연료투입을 중지시켜 급발진 사고를 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템은, 운전자에 의하여 밟아지는 가속페달의 위치를 판단하는 가속페달 포지션 센서; 상기 가속페달 포지션 센서에 의하여 가속페달이 밟아진 정도를 계산하여 자동차 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 전자제어장치(ECU : Electronic control unit); 상기 가속페달의 가압면 반대쪽에 설치되어 발광하는 발광유닛; 상기 가속페달이 가압되지 않는 상태에서 상기 발광유닛에 발광되는 광을 수광하는 위치에 설치되며, 수광여부에 대한 신호를 상기 전자제어장치로 전송하는 수광유닛; 상기 전자제어장치는, 상기 수광유닛에서 수광되지 않는다는 신호가 검지됨과 동시에 엑셀페달 포지션 센서에서 밟혀진 정도에 대한 신호에 따라 상기 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수광유닛에서 수광된다는 신호가 검지되지 않은 상태에서 상기 가속페달 포지션 센서에서 밟혀진 양에 대한 신호가 검지되는 경우에는 이상신호로 판단하여 엔진으로의 연료공급을 차단하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 수광유닛에 의하여 가속페달이 가압되고 있는지 판단할 수 있으므로 가속페달이 밟히지 않은 상태에서 가속페달 포지션 센서에서의 오작동에 의한 이상신호가 발생한 경우에도 엔진으로의 연료투입을 중지시켜 급발진 사고를 방지할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 압력시트 또는 수광유닛에 의하여 가속페달이 가압되고 있는지 판단하여 가압되고 있는 상태에서 가속페달 포지션 센서에서의 신호에 따라 엔진으로의 연료투입량을 제어할 수 있으므로, 가속페달이 밟혀지지 않은 상태에서 가속페달 포지션 센서에서 오신호가 발생되는 경우 엔진으로의 연료투입을 중지시킴으로써 차량 급발진 사고를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템의 중요부를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템의 중요부를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템의 중요부를 설명하기 위한 도면, 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량 급발진 방지 시스템(100)은, 중앙제어유닛(ECU : Electronic Control Unit)(110), 압력시트(120), 가속페달 포지션 센서(130) 및 스로틀 밸브(140)를 포함한다.
전자제어유닛(110)은 자동차의 엔진, 자동변속기 및 ABS 등의 상태를 전자적으로 제어하는 장치로서, 초기에는 점화시기와 연료분사, 공회전, 한계값 설정 등 엔진의 핵심기능을 정밀하게 제어하는 것이었으나, 차량과 컴퓨터 성능의 발전화 함께 자동변속기 제어를 비롯해 구동계통, 제동계통 및 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하게 되었다.
엔진제어를 예로 들면, 엔진의 회전수와 흡입 공기량, 흡입압력, 가속페달의 밟아진 정도 등에 맞추어 미리 정해 놓은 점화시기 MAP(Manifold Absolute Pressure) 값과 연료분사 MAP 값 등을 조회하여 수온센서, 산소센서 등을 보정하고 인젝터의 개폐율을 조정한다. 이렇게 하여 연료의 분사량과 점화시기를 결정하며 엔진이 고장나지 않도록 각 항목별 수치에 한계값이 설정된다.
압력시트(120)는 압력을 검지하도록 시트형태로 제작된 것으로서, 가속페달(P)의 가압면에 부착되어 운전자가 가속페달을 밟는 경우 그에 대한 압력을 검지하여 상기의 전자제어유닛(110)으로 검지신호를 전송한다. 이러한 시트형태의 압력센서는 공지의 기술로서 압력센서 자체의 구조에 대한 자세한 설명은 생략한다.
가속페달 포지션 센서(130)는 운전자가 가속페달(P)을 밟는 경우 밟는 정도에 따른 신호를 전자제어장치(110)로 전송하고, 전자제어장치(110)에서 밝는 정도에 따라 엔진으로 공급되는 연료의 량이 제어될 수 있도록 스로틀 밸브(140)의 개폐 정도를 제어하도록 한다. 즉, 가속페달 포지션 센서(130)에서 가속페달(P)이 깊이 밟아진 경우에는 엔진으로의 연료 공급량이 증가될 수 있도록 스로틀 밸브(140)의 개방을 넓게 하고 가속페달(P)이 얕게 밟아진 경우에는 엔진으로의 연료 공급량이 줄어들 수 있도록 스로틀 밸브(140)의 개방을 적게 하도록 한다.
스로틀 밸브(140)는 엔진으로의 연료 공급량을 조절하는 것으로서, 상기한 바와 같이 가속페달(P)이 깊게 밟아지면 가속하기 위하여 엔진으로의 연료공급량을 증가시키기 위하여 개방이 넓게 되고, 가속페달(P)이 얕게 밟아지면 감속하기 위하여 엔진으로의 연료공급량을 저감시키기 위하여 개방이 적게 된다.
전자제어유닛(110)은 압력시트(120)에서 가속페달(P)이 가압되는 상태라는 신호가 검지되고 가속페달 포지션 센서(130)에서 가속페달(P)의 밟아진 정도에 대한 신호가 입력되는 경우 스로틀 밸브(140)를 구동시켜 엔진으로 공급되는 연료의 량을 제어한다. 그러나, 가속페달 포지션 센서(130)에서 가속페달(P)의 밟아진 정도에 대한 신호가 입력되는 반면 압력시트(120)에서 가속페달(P)이 가압되는 상태라는 신호가 검지되지 않는 경우에는 스로틀 밸브(140)를 차단하여 엔진으로의 연료공급이 차단되게 한다.
이로써, 가속페달 포지션 센서(130)의 오작동에 의하여 실제로 가속페달(P)이 밟아지지 않은 상태에서 가속페달(P)이 밟아진 것으로 전자제어유닛(110)에서 오판단하여 운전자가 의도하지 않는 자동차의 주행 또는 급발진 현상을 방지할 수 있게 된다.
즉, 이중으로 가속페달(P)의 가압여부를 판단할 수 있게 되며 어느 하나의 오류 또는 고장이 발생하는 경우 안전하게 자동차가 주행하지 못하도록 하여 각종 인명사고나 재산상 손해를 미연에 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 자동차 급발진 방지 시스템의 주요부분을 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 자동차 급발진 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3a 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 자동차 급발진 방지 시스템(200)은 전자제어유닛(210), 발광 유닛(220), 수광 유닛(225), 가속페달 포지션 센서(230) 및 스로틀밸브(240)를 포함한다.
전자제어유닛(210)은 발광 유닛(220), 수광 유닛(225), 가속페달 포지션 센서(230) 및 스로틀밸브(240)를 제어하여 엔진으로의 연료공급량 및 그 공급을 제어한다.
발광 유닛(220)은, 가속페달(P)의 가압면 반대쪽에 설치되어 발광하며 발광상태에 대한 신호를 전자제어유닛(210)으로 지속적으로 전송한다.
수광 유닛(225)은 발광 유닛(220)에서 발광되는 광을 수광하는 것으로서, 가속페달(P)이 밟아지지 않은 초기상태에서의 발광 유닛(220) 위치에서는 광이 수광되고, 가속페달(P)이 밟아지는 상태에서의 발광 유닛(220) 위치에서는 광이 수광되지 않게 위치한다. 수광 유닛(225)은 이러한 수광 상태에 대한 검지신호를 전자제어유닛(210)으로 지속적으로 전송한다.
즉, 수광 유닛(225)에서 광이 수광되는 경우에는 가속페달(P)이 가압되지 않은 상태이며, 광이 수광되지 않는 경우에는 가속페달(P)이 가압되는 상태가 된다.
이때, 광이 수광되지 않는 경우는 발광 유닛(220)의 고장으로 발광이 안되서 수광이 안될 경우도 있을 수 있으므로, 발광 유닛(220)에서 발광하고 있다는 신호 및 수광 유닛(225)에서 수광하고 있다는 신호를 동시에 판단하여야 하는 것은 당연하다.
가속페달 포지션 센서(230)는 운전자가 가속페달(P)을 밟는 경우 밟는 정도에 따른 신호를 전자제어장치(210)로 전송하고, 전자제어장치(210)에서 밟는 정도에 따라 엔진으로 공급되는 연료의 량이 제어될 수 있도록 스로틀 밸브(240)의 개폐 정도를 제어하도록 한다. 즉, 가속페달 포지션 센서(230)에서 가속페달(P)이 깊이 밟아진 경우에는 엔진으로의 연료 공급량이 증가될 수 있도록 스로틀 밸브(240)의 개방을 넓게 하고 가속페달(P)이 얕게 밟아진 경우에는 엔진으로의 연료 공급량이 줄어들 수 있도록 스로틀 밸브(240)의 개방을 적게 하도록 한다.
스로틀 밸브(240)는 엔진으로의 연료 공급량을 조절하는 것으로서, 상기한 바와 같이 가속페달(P)이 깊게 밟아지면 가속하기 위하여 엔진으로의 연료공급량을 증가시키기 위하여 개방이 넓게 되고, 가속페달(P)이 얕게 밟아지면 감속하기 위하여 엔진으로의 연료공급량을 저감시키기 위하여 개방이 적게 된다.
전자제어유닛(210)은 수광 유닛(225)에서 수광 신호가 검지되지 않는 경우에는 가속페달(P)이 가압되는 상태라는 신호로 해석하고, 가속페달 포지션 센서(230)에서 가속페달(P)의 밟아진 정도에 대한 신호가 입력되는 경우 스로틀 밸브(240)를 구동시켜 엔진으로 공급되는 연료의 량을 제어한다. 그러나, 가속페달 포지션 센서(230)에서 가속페달(P)의 밟아진 정도에 대한 신호가 입력되는 반면 수광 유닛(225)에서 수광 신호가 검지되는 경우 즉, 가속페달(P)이 가압되지 않는 상태라는 신호가 검지되는 경우에는 스로틀 밸브(240)를 차단하여 엔진으로의 연료공급이 차단되게 한다.
이로써, 가속페달 포지션 센서(240)의 오작동에 의하여 실제로 가속페달(P)이 밟아지지 않은 상태에서 가속페달(P)이 밟아진 것으로 전자제어유닛(210)에서 오판단하여 운전자가 의도하지 않는 자동차의 주행 또는 급발진 현상을 방지할 수 있게 된다.
즉, 이중으로 가속페달(P)의 가압여부를 판단할 수 있게 되며 어느 하나의 오류 또는 고장이 발생하는 경우 안전하게 자동차가 주행하지 못하도록 하여 각종 인명사고나 재산상 손해를 미연에 방지할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 특허청구범위에 의하여 나타내어 지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 200 : 급발진 방지 시스템 110, 210 : ECU
120 : 압력 시트 130, 230 : 가속페달 포지션 센서
140, 240 : 스로틀 밸브 220 : 발광 유닛
225 : 수광 유닛

Claims (4)

  1. 운전자에 의하여 밟아지는 가속페달의 위치를 판단하는 가속페달 포지션 센서;
    상기 가속페달 포지션 센서에 의하여 가속페달이 밟아진 정도를 계산하여 자동차 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 전자제어장치(ECU : Electronic control unit);
    상기 가속페달의 가압면에 설치되어 가압여부를 검지하여 검지신호를 상기 전자제어장치로 전송하는 압력시트;를 포함하며,
    상기 전자제어장치는, 상기 압력시트에서 압력이 검지됨과 동시에 엑셀페달 포지션 센서에서 밟혀진 정도에 대한 신호에 따라 상기 엔진으로 투입되는 연료의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 급발진 방지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자제어장치는,
    압력시트에서 압력이 검지되지 않은 상태에서 상기 가속페달 포지션 센서에서 밟혀진 양에 대한 신호가 검지되는 경우에는 이상신호로 판단하여 엔진으로의 연료공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량 급발진 방지 시스템.

  3. 삭제
  4. 삭제
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