KR101535860B1 - 자동변속기 차량에 대한 시동제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시동제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 배터리에 연결된 보조 전원부, 상기 위치 센서가 정상인지 여부를 진단하는 진단부, 이그니션 신호 및 상기 위치 센서로부터 위치 신호를 전송받는 입력부, 및 상기 진단부의 진단 결과 상기 위치 센서가 정상 상태이고, 상기 위치 신호가 상기 레버 위치를 중립(N) 또는 정차(P)인 상태로 나타내는 신호인 경우, 시동을 온(ON) 시키는 시동부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 빠르고 안정적으로 차량의 시동을 제어할 수 있다.

Description

자동변속기 차량에 대한 시동제어장치 및 그 방법{Start controlling apparatus for automatic transmission cars and method thereof}

본 발명은 자동변속기 차량에 대한 시동제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동변속기의 위치에 따라 차량의 시동을 걸 수 있는 시동제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자동변속기 차량이란, 차량의 속도에 따라 차량의 기어를 자동적으로 조절할 수 있는 자동변속기를 구비한 차량을 의미한다. 일반적으로 자동변속기 차량에서는, 자동변속기의 레버 위치가 중립(N) 또는 정차(P) 상태에서 차량에 대한 이그니션 신호가 입력되어 시동 릴레이가 구동되므로써, 차량의 시동이 온(ON) 된다. 따라서, 자동변속기 차량에 대한 시동제어장치는 레버 위치에 대한 위치 센서를 구비하고, 마이컴이 위치 센서의 신호를 분석하여 레버 위치에 대한 확인 신호 및 이그니션 신호를 입력받아 시동 릴레이에 대한 구동 신호를 출력하는 형태로 구현된다.

그러나 마이컴은 극저온 상태에서 구동되지 않는 문제점이 있으며, 마이컴 자체의 연산 시간 및 마이컴에서 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위해 함께 구비되는 지연 소자 등에 의해 마이컴이 위치 센서의 신호를 분석하는 단계가 느려져 전체 시동제어가 느려지는 문제점이 있다.

또한, 위치 센서에 발생한 문제점으로 인한 오류를 검증할 수 없으며, 운전 중에 발생할 수 있는 다양한 상황에 대처하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 자동변속기 차량에서, 자동변속기의 레버 위치를 빠르게 확인하고 위치 센서로부터 출력되는 신호를 검증함으로써, 응답시간이 짧고 보다 안정적으로 차량의 시동을 온(ON) 시킬 수 있는 시동제어장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기의 레버 위치를 확인하는 위치 센서에 연결된 시동제어장치에 있어서, 배터리에 연결된 보조 전원부, 상기 위치 센서가 정상인지 여부를 진단하는 진단부, 이그니션 신호 및 상기 위치 센서로부터 위치 신호를 전송받는 입력부, 및 상기 진단부의 진단 결과 상기 위치 센서가 정상 상태이고, 상기 위치 신호가 상기 레버 위치를 중립(N) 또는 정차(P)인 상태로 나타내는 신호인 경우, 시동을 온(ON) 시키는 시동부를 포함하되, 상기 진단부 및 입력부는 상기 보조 전원부에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기의 레버 위치를 확인하는 위치 센서를 이용하는 시동제어방법에 있어서, 배터리에 연결된 보조 전원부가 온(0N) 되는 제1단계, 상기 보조 전원부에 의해 진단부가 구동되어, 상기 위치 센서가 정상 상태인지 여부를 진단하는 제2단계, 상기 보조 전원부에 의해 입력부가 구동되어, 이그니션 신호 및 상기 위치 센서로부터 위치 신호를 전송받는 제3단계,및 상기 제2단계의 진단 결과 상기 위치 센서가 정상이고, 상기 제3단계에서 전송된 상기 위치 신호가 상기 레버 위치를 중립(N) 또는 정차(P)인 상태로 나타내는 신호인 경우, 시동부가 시동을 온(ON) 시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 자동변속기 차량의 레버 위치를 확인하는 위치 센서에 대한 검증 과정을 수행함으로써, 위치 센서 자체에서 발생하는 문제점을 확인할 수 있으며, 검증된 신호에 따라 차량의 시동을 제어할 수 있으므로, 보다 안정적인 시동제어를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 마이컴을 이용하지 않으므로 극저온 상태에서도 시동제어를 수행할 수 있으며, 마이컴이 온(ON) 되기 전에도 레버 위치 및 이그니션 신호를 확인할 수 있으므로 차량의 시동제어에 대한 응답시간도 빠르다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시동제어장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시동제어장치의 구동방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시동제어장치를 나타내는 구성도이다.

본 발명은 시동제어장치에 관한 것으로, 도 1은 시동제어장치와 차량 내의 각 장치와의 연결관계를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 내에는 배터리(10), 위치 센서(20), 이그니션 스위치(30), 시동제어장치(40), 시동 장치(50) 가 포함될 수 있다. 시동제어장치(40)는 유선 또는 무선으로 차량 내의 각 장치와 연결될 수 있다.

배터리(10)는 차량 내에 구비되는 전원 장치로서, 차량의 다양한 센서, 헤드라이트, 마이컴 등을 구동시키는 전원을 제공한다. 위치 센서(20)는 자동변속기의 레버 위치를 확인하는 센서로서, 차량의 운행 상태에 따라 레버 위치를 주행(D), 후진(R), 정차(P) 및 중립(N) 중 어느 하나로 나타내는 위치 신호를 생성할 수 있다. 이그니션 스위치(30)는 운전자로부터 신호를 입력받아 이그니션 신호를 생성하는 장치이며, 일실시예로서 운전석에 구비된 시동 버튼일 수 있다.

시동제어장치(40)는 배터리(10), 위치 센서(20) 및 이그니션 스위치(30)로부터 신호를 전송받아 차량의 시동을 제어하는 신호를 생성할 수 있다.

시동제어장치(40)는 보조 전원부(41), 진단부(43), 입력부(45) 및 시동부(47)를 포함한다.

보조 전원부(41)는 배터리(10)에 연결되어 자동적으로 배터리(10)의 전원 레벨을 감지하고 감지된 전원 레벨이 소정 전압/전류 이상인 경우 온(ON) 된다. 온(ON) 상태에서 보조 전원부(41)는 진단부(43) 및 입력부(45)를 구동시킬 수 있다. 보조 전원부(41)를 온(ON) 시키기 위한 소정 전압/전류를 낮게 설정함으로써, 배터리(10)가 차량에 연결된 후 시간적으로 차량 내 다른 장치로 전원을 공급하기 충분하지 않은 경우에도, 보조 전원부(41)는 온(ON) 상태가 되어 진단부(43) 및 입력부(45)를 빠르게 구동시킬 수 있다.

진단부(43)는 보조 전원부(41)에 의해 구동되며, 위치 센서(20)로부터 출력되는 신호를 진단함으로써, 상기 위치 센서가 정상인지 여부를 진단한다. 진단부(43)는 위치 센서(20)로부터 출력되는 신호에 대한 오픈(OPEN), 위치 센서의 구동 전원에 대한 쇼트(SHORT) 또는 접지에 대한 쇼트(SHORT) 여부를 진단할 수 있으며, 그 외 위치 센서에서 발생하는 모든 오류를 진단할 수 있다. 예를 들어, 진단부(43)는 오실레이터 및 카운터를 구비하고, 오실레이터의 주파수를 가변함으로써, 구동 전원과의 접점, 접지와의 접점, 인접 핀과의 접점 등을 진단할 수 있다. 진단부(43)는 진단 결과를 저장할 수 있으며, MCU(Micro Controller Unit)로 진단 결과를 보고할 수도 있다.

또한, 진단부(43)는 이그니션 스위치(30)로부터 이그니션 신호가 입력되기 전에 위치 센서에 대한 진단을 실시하여, 진단 결과를 미리 저장할 수 있다. 진단부(43)는 이그니션 스위치(30)에 연결되어, 이그니션 신호가 입력되는지 여부를 감지할 수 있으며, 이그니션 신호가 입력되기 전에 위치 센서에 대한 진단을 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면 이그니션 신호가 입력되기 전에 미리 위치 센서의 안정성에 대한 검증이 실시되므로, 위치 센서가 정상 상태로 진단되는 경우, 이그니션 신호 및 위치 센서로부터 전송되는 신호에 기초하여 차량을 제어하는 신호를 보다 빠르게 생성할 수 있다.

입력부(45)는 보조 전원부(41)에 의해 구동되며, 이그니션 스위치(30)로부터 전송되는 이그니션 신호 및 위치 센서(20)로부터 전송되는 위치 신호를 전송받는다. 입력부(45)는 이그니션 신호가 입력된 후에 위치 신호를 전송받을 수 있다.

시동부(47)는 상기 진단부(43)의 진단 결과 및 입력부(45)로 전송된 위치 신호에 따라 시동을 온(ON) 시키기 위한 신호를 생성할 수 있다. 시동부(47)는 진단부(43)의 진단 결과 위치 센서(20)가 정상이고, 이그니션 신호와 함께 전송된 위치 신호가 변속기의 레버 위치를 중립(N) 또는 정차(P)인 상태를 나타내는 신호인 경우, 차량의 시동을 온(ON) 시키는 신호를 생성한다. 여기서, 시동부(47)는 입력부(45)와 통합되어 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.

즉, 진단부(43)의 진단 결과 위치 센서(20)가 정상이 아닌 경우, 또는 위치 센서(20)는 정상이지만 이그니션 신호와 함께 전송된 위치 신호가 주행(D) 또는 후진(R)에 대응하는 신호인 경우, 차량의 시동이 켜질 수 없다. 따라서, 본 발명에 따르면, 시동제어장치(40)는 위치 센서(20)의 상태를 미리 진단하여 위치 센서(20)가 정상인 경우, 이그니션과 함께 입력되는 위치 신호에 따라 추가적인 검증 또는 진단을 수행할 필요없이 시동을 켤 수 있는 신호를 바로 생성할 수 있으므로, 응답신간이 빠르면서도 안정적인 제어신호를 생성할 수 있다.

시동 장치(50)는 시동부(47)에 의해 생성된 신호에 따라 차량의 시동을 온(ON) 시킬 수 있는 장치를 의미한다. 예를 들어, 시동 장치(50)는 시동 릴레이일 수 있고, 시동제어장치(40)로부터 생성되는 신호를 전송받아 시동 릴레이가 구동될 수 있다. 시동 장치(50)는 시동 릴레이에 한정되지 않으며, 차량의 시동을 온(ON) 시킬 수 있는 모든 장치를 포함한다.

상기한 바와 같이 본 발명은, 진단부(43) 및 입력부(45)를 구동시킬 수 이는 보조 전원부(41)를 포함하고 있으므로, 배터리(10)에 의해 마이컴이 구동되는 시간을 대기할 필요없이 빠르게 시동제어를 수행할 수 있으며, 진단부(43)를 이용하여 미리 위치 센서(20)를 검증할 수 있으며, 이그니션 신호와 함께 전송되는 위치 신호에 따라 시동을 위한 제어신호를 생성하므로, 이그니션 신호가 입력된 이후에 위치 센서(20)에 대한 진단 과정을 수행할 필요없이 제어 신호를 빠르게 생성할 수 있으며, 위치 센서(20)로부터 전송되는 위치 신호에 대해 신뢰도를 증대시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시동제어장치의 구동방법을 나타내는 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 배터리(10)의 전원 레벨이 일정 이상인 경우, 보조 전원부(41)가 온(ON) 된다(S100). 보조 전원부(41)에 의해 진단부(43) 및 입력부(45)가 구동된다.

다음, 진단부(43)는 위치 센서(20)로부터 출력되는 신호를 진단하여, 위치 센서가 정상인지 여부를 진단한다(S110). 진단부(43)는 위치 센서(20)로부터 출력되는 신호에 대해 오픈(OPEN), 위치 센서(20)의 구동 전원에 대한 쇼트(SHORT) 또는 접지에 대한 쇼트(SHORT) 등을 진단할 수 있다.

다음, 위치 센서에 대한 진단이 종료되면, 차량은 시동 대기 상태가 된다(S120).

다음, 시동 대기 상태에서 이그니션 스위치(30)를 통해 이그니션 신호가 입력부(45)로 입력된다(S130). 이그니션 신호가 입력된 후, 위치 센서(20)로부터 변속기의 레버 위치를 나타내는 위치 신호가 입력부(45)로 입력된다(S140). 이그니션 신호 및 위치 신호는 동시에 입력될 수도 있다.

다음, 시동부(47)는 변속기의 레버 위치를 나타내는 위치 신호가 레버 위치를 중립(N) 또는 정차(P)인 상태로 나타내는 신호인지 판단한다(S150). S150 판단 결과, 입력된 위치 신호가 주행(D) 또는 후진(R)에 대응하는 신호인 경우, 차량의 시동을 켜기 위한 신호를 생성하지 않고, 차량은 시동 대기 상태를 유지한다(S120).

한편, S150 판단 결과, 입력된 위치 신호가 중립(N) 또는 정차(P)인 상태를 나타내는 신호인 경우, 시동부(47)는 S110 의 진단 결과가 위치 센서(20)가 정상 상태임을 나타내는지 판단한다(S160). S160 판단 결과, 위치 센서(20)가 정상 상태가 아닌 경우, 시동부(47)는 차량의 시동을 켜기 위한 신호를 생성하지 않고, 차량은 시동 대기 상태를 유지한다(S120).

한편, S160 판단 결과, 위치 센서(20)가 정상 상태인 경우, 시동부(47)는 차량의 시동을 켜기 위한 신호를 생성하여, 시동 장치(50)로 전송함으로써 차량의 시동이 켜진다(S170).

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시도 가능하며, 변형실시는 본 발명의 기술적 사상이나 해결 원리로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10 : 배터리 20 : 위치 센서
30 : 이그니션 스위치 40 : 시동제어장치
50 : 시동 장치

Claims (3)

1. 변속기의 레버 위치를 확인하는 위치 센서에 연결된 시동제어장치에 있어서,
   차량의 센서 및 마이컴을 구동시키는 전원을 제공하는 배터리;
   상기 위치 센서로부터 출력되는 신호에 대해 오픈(OPEN), 구동 전원에 대한 쇼트(SHORT) 및 접지에 대한 쇼트(SHORT) 중 적어도 하나를 진단하여 상기 위치 센서가 정상인지 여부를 진단하는 진단부;
   이그니션 신호 및 상기 위치 센서로부터 위치 신호를 전송받는 입력부;
   상기 진단부의 진단 결과 상기 위치 센서가 정상 상태이고, 상기 위치 신호가 상기 레버 위치를 중립(N) 또는 정차(P)인 상태로 나타내는 신호인 경우, 시동을 온(ON) 시키는 시동부; 및
   상기 배터리에 연결되어 배터리의 전원 레벨을 감지하고 감지된 전원 레벨이 소정 전압 전류 이상인 경우 온(ON) 되어 상기 진단부 및 입력부를 구동시키기 위한 전원을 공급하되, 상기 진단부 및 입력부로 공급되는 전원은 차량 내 다른 장치로 전원을 공급하기 위한 배터리 기준 전압보다 낮게 설정된 보조 전원부를 포함하며,
   상기 진단부는 이그니션 스위치와 연결되어 이그니션 신호가 입력되는지 여부를 감지하되 이그니션 신호가 입력되기 전에 상기 위치 센서에 대한 진단을 수행하며,
   상기 배터리가 차량에 연결된 후 시간적으로 차량 내 다른 장치로 전원을 공급하기 충분하지 않은 경우에도, 상기 보조 전원부가 온(ON) 상태가 되어 상기 진단부 및 입력부를 구동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 시동제어장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시동부는 상기 위치 센서가 정상이고, 상기 입력부로 입력되는 출력신호가 중립 또는 정차인 경우, 시동 릴레이를 구동하는 것을 특징으로 하는 시동제어장치.
3. 변속기의 레버 위치를 확인하는 위치 센서를 이용하는 시동제어방법에 있어서,
   배터리에 연결된 보조 전원부가 배터리의 전원 레벨을 감지하고 감지된 전원 레벨이 소정 전압 전류 이상인 경우 온(0N) 되는 제1단계- 상기 온 시키기 위한 소정 전압/전류는 차량 내 다른 장치로 전원을 공급하기 충분한 전압보다 낮게 설정-;
   상기 보조 전원부에 의해 진단부가 구동되어, 상기 위치 센서로부터 출력되는 신호에 대해 오픈(OPEN), 전원에 대한 쇼트(SHORT) 및 접지에 대한 쇼트(SHORT) 중 적어도 하나를 진단하여 상기 위치 센서가 정상 상태인지 여부를 진단하는 제2단계;
   상기 보조 전원부에 의해 입력부가 구동되어, 이그니션 신호 및 상기 위치 센서로부터 위치 신호를 전송받는 제3단계; 및
   상기 제2단계의 진단 결과 상기 위치 센서가 정상이고, 상기 제3단계에서 전송된 상기 위치 신호가 상기 레버 위치를 중립(N) 또는 정차(P)인 상태로 나타내는 신호인 경우, 시동부가 시동을 온(ON) 시키는 제4단계를 포함하며,
   상기 진단부는 이그니션 스위치와 연결되어 이그니션 신호가 입력되는지 여부를 감지하되 이그니션 신호가 입력되기 전에 상기 위치 센서에 대한 진단을 수행하며,
   상기 배터리가 차량에 연결된 후 시간적으로 차량 내 다른 장치로 전원을 공급하기 충분하지 않은 경우에도, 상기 보조 전원부가 온(ON) 상태가 되어 상기 진단부 및 입력부를 구동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 시동제어방법.

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