KR101684091B1

KR101684091B1 - 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법

Info

Publication number: KR101684091B1
Application number: KR1020150049098A
Authority: KR
Inventors: 방성훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2016-12-20
Also published as: CN106051143B; CN106051143A; US9562607B2; KR20160120065A; US20160298762A1

Abstract

본 발명은 가속페달 오조작과 같은 상황 발생시 자동변속기에 대한 인위적인 인터락 제어를 실시하여, 엔진 출력이 주행휠로 전달되는 것을 차단해줌으로써, 차량의 안전 주행을 유도할 수 있도록 한 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 자동변속기의 인터락 현상을 역이용하여 차량 안전 주행을 유도하고자 한 것으로서, 운전자가 미인지한 상황에서 가속페달을 오조작하는 경우(예를 들어, 급발진 의심 상황), 자동변속기에 대한 인위적인 인터락 제어를 실시하여, 엔진 출력이 주행휠로 전달되는 것을 차단해줌으로써, 차량의 안전 주행을 유도할 수 있도록 한 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법{Safety driving system and method using auto transmission of interlook}

본 발명은 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가속페달 오조작과 같은 상황 발생시 자동변속기에 대한 인위적인 인터락 제어를 실시하여, 엔진 출력이 주행휠로 전달되는 것을 차단해줌으로써, 차량의 안전 주행을 유도할 수 있도록 한 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 차량용 자동변속기의 변속 제어 과정은 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율을 비롯하여 각종 검출조건(유온, 냉각수온, 흡기온, 공기량 등)에 따라 변속기 제어기(TCU)가 설정된 변속 맵 테이블로부터 목표 변속단을 설정한 다음, 변속용 솔레노이드 밸브의 구동을 위한 유압을 제어하여 이루어지고, 이러한 변속제어를 통하여 다수의 변속 작동 요소들에 의한 목표 변속단으로의 변속이 이루어진다.

또한, 자동변속기는 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행되는 경우, 작동 상태에서 작동 해제 상태로 변환되는 해방측 요소와 작동 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 결합측 요소를 가지며, 각 해방측 요소 및 결합측 요소의 작동 해제 및 작동은 각 요소에 공급되는 유압 제어에 의하여 이루어진다.

한편, 자동변속기의 변속이 수행되는 과정 중, 예를 들어 해방측 요소에 공급된 유압이 충분이 해제되기 전에 결합측 요소에 공급되는 유압이 조기에 가압되는 경우, 자동변속기의 각 작동요소들이 유압의 중첩에 의해 잠시 록(Lock)이 발생되는 인터록(Interlock)이 발생될 수 있으며, 이러한 인터록 현상이 발생되면 충격이 발생하여 변속감 및 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라, 순간적으로 변속기로부터 주행휠쪽으로 동력이 전달되지 않는 문제점이 따르게 된다.

상기 인터락 현상은 자동변속기의 변속 제어 오류로 인하여 발생하는 현상으로서, 일반적으로 금지되어야 하는 현상이다.

본 발명은 자동변속기의 인터락 현상을 역이용하여 차량 안전 주행을 유도하고자 한 것으로서, 운전자가 미인지한 상황에서 가속페달을 오조작하는 경우(예를 들어, 급발진 의심 상황), 자동변속기에 대한 인위적인 인터락 제어를 실시하여, 엔진 출력이 주행휠로 전달되는 것을 차단해줌으로써, 차량의 안전 주행을 유도할 수 있도록 한 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 엔진 RPM 감지 센서 및 차속 센서와; 주변 차량과의 상대속도를 측정하는 한 쌍의 초음파센서와; 스티어링 핸들의 각도 변화량을 감지하는 각도 측정 센서와; 상기 엔진 RPM 감지 센서 및 차속 센서의 감지 신호를 모니터링하여 가속페달 오조작 여부를 1차 판단하고, 상기 초음파센서의 감지 신호를 이용하여 가속페달 오조작 여부를 2차 판단하며, 상기 각도 측정 센서의 신호를 모니터링하여 가속페달 오조작 여부를 3차 판단하는 ECU와; 상기 ECU으로부터 가속페달 오조작이 맞다는 판정 신호를 수신하면, 자동변속기의 인위적인 인터락 제어를 수행하는 TCU; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: ⅰ) 엔진 RPM 변화량 및 차속 변화량을 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 1차 판단하는 단계와; ⅱ) 초음파센서를 이용하여 주변 차량과의 상대속도를 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 2차 판단하는 단계와; ⅲ) 스티어링 휠의 각도 변화량을 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 3차 판단하는 단계와; ⅳ) 상기 1차 내지 3차 판단 결과, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 판정되면 자동변속기의 인위적인 인터락 제어가 이루어지도록 한 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법을 제공한다.

상기 ⅰ) 단계에서, 엔진 RPM 변화량 및 차속 변화량이 차량의 양산 이전 시험을 통하여 결정된 기준치 이상으로 일정 시간 이상 지속되면, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 1차 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기 ⅱ) 단계에서 주변 차량과의 상대속도를 모니터링하는 과정은 자기 차량의 전후에 제1 및 제2초음파 센서가 장착된 상태에서 자기 차량의 주행시, 상대차량에 대한 제1초음파 센서의 반사파와 제2초음파 센서의 반사파 간의 시간을 측정하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1초음판 센서의 반사파와 제2초음파 센서의 반사파 간의 시간이 일정 시간 이내이면 가속페달 오조작이 맞는 것으로 2차 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기 ⅲ) 단계에서, 스티어링 휠의 각도 변화량 모니터링 결과, 일정 각도 이상을 일정 횟수 이상으로 조작한 것으로 모니터링되면, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 3차 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기 ⅳ) 단계에서, 자동변속기의 인위적인 인터락 제어는 자동변속기에 포함된 다수의 변속용 솔레노이드 밸브를 정상적인 작동 조합에서 벗어난 작동 조합으로 개폐 작동시켜서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 운전자가 미인지한 상황에서 가속페달을 오조작하는 경우(예를 들어, 급발진 의심 상황), 엔진 RPM 및 차속 변화량, 초음파센서를 이용한 상대차량(장애물)과의 상대속도, 스티어링 휠 각도 변화량 등을 모니터링하여, 자동변속기에 대한 인위적인 인터락 제어를 실시하여, 자동변속기의 인터락 상태에서 엔진 출력이 주행휠로 전달되지 않도록 함으로써, 가속페달 오조작과 같은 상황에서 차량의 안전 주행을 유도할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치중, 초음파 센서를 이용하여 주변차량과의 상대속도를 측정하는 원리를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법을 나타낸 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 자동변속기의 변속 제어 오류로 인하여 발생하는 인터락 현상을 역이용하여 차량의 안전 주행을 유도하고자 한 것이다.

즉, 본 발명은 운전자의 가속페달 오조작 상황(급발진 상황) 발생시, 자동변속기의 인위적인 인터락 제어가 이루어지도록 함으로써, 엔진의 출력이 주행 휠로 전달되는 것을 차단하여 사고를 방지하고 차량 안전 주행을 유도할 수 있도록 함에 주안점이 있다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치를 나타낸 구성도이다.

도 1에서 보듯이, 본 발명의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치는 엔진 RPM을 감지하는 엔진 RPM 감지 센서(11)와, 차량의 현재 차속을 측정하는 차속 센서(12)와, 주변 차량(또는 장애물)과의 상대속도를 측정하기 위한 제1 및 제2초음파센서(13,14)와, 스티어링 핸들의 각도 변화량을 감지하는 각도 측정 센서(15)를 가속페달 오조작 판단을 위한 입력요소로 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 인터락을 이용한 안전 주행 유도 장치는 실질적인 가속페달 오조작 여부를 판정하는 수단으로서 ECU(20)를 포함하고, 또한 ECU(20)로부터 가속페달 오조작 상태가 맞는 것으로 판정한 신호를 수신하여 자동변속기의 인위적인 인터락 제어를 실시하는 변속기 제어기 즉, TCU(30)를 포함한다.

상기 ECU(20)는 엔진 RPM 감지 센서(11) 및 차속 센서(12)의 감지 신호를 모니터링하여 가속페달 오조작 여부를 1차로 판단하고, 상기 제1 및 제2초음파센서(13,14)의 감지 신호를 이용하여 가속페달 오조작 여부를 2차로 판단하며, 또한 상기 각도 측정 센서(15)의 신호를 모니터링하여 가속페달 오조작 여부를 3차로 판단하는 등 총 3단계의 가속페달 오조작 여부를 판정하는 로직을 갖는다.

따라서, 상기 ECU(20)에 의한 총 3단계 이상의 가속페달 오조작 여부 판정 결과, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 판정하면, ECU(20)에서 TCU(30)에 자동변속기의 인위적인 인터락 제어 명령을 내리게 되고, 이에 상기 TCU(40)는 자동변속기에 대한 인위적인 인터락 제어를 실시하게 된다.

이때, 상기 TCU에 의한 자동변속기의 인위적인 인터락 제어는 자동변속기에 포함된 다수의 변속용 솔레노이드 밸브를 정상적인 작동 조합(예를 들어, 현재 2속을 위한 다수의 솔레노이드 밸브 중, 몇 개는 정상적으로 열림 작동하고, 나머지는 정상적으로 닫힘 작동되는 조합)에서 벗어난 비정상적인 작동 조합(예를 들어, 현재 2속을 위한 다수의 솔레노이드 밸브 중, 정상적으로 열림 작동해야 하는 몇 개를 닫힘시키거나, 정상적으로 닫힘 작동되어야 하는 몇 개를 열림시키는 조합)으로 개폐 작동시켜서 이루어질 수 있다.

이렇게 자동변속기의 인터락 상태에서는 자동변속기에서 엔진 출력을 주행휠로 전달하지 못하는 상태가 되므로, 결국 가속페달 오조작 상황에서 엔진 출력을 주행휠로 차단하여 사고를 방지하고 안전 주행을 유도할 수 있다.

여기서, 상기한 구성을 기반으로 하는 본 발명의 자동변속기 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법을 순차적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 엔진 RPM 감지 센서(11)에서 감지된 엔진 RPM 변화량과, 상기 차속 센서(12)에서 감지된 차속변화량을 ECU(20)에서 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 1차 판단하는 로직이 진행된다.

상기 ECU(20)의 가속페달 오조작 여부를 1차 판단하는 로직에 의거, 엔진 RPM 변화량 및 차속 변화량이 차량의 양산 이전 시험을 통하여 결정된 기준치(가속페달 오조작 가능성을 판단하는 수준으로 결정된 기준치) 이상으로 일정 시간 이상 지속되면, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 1차 판정한다.

다음으로, 차량의 전후에 각각 장착된 제1초음파센서(13)와 제2초음파센서(14)의 반사파를 이용하여 주변 차량(또는 장애물)과의 상대속도를 ECU(20)에서 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 2차 판단하는 로직이 진행된다.

상기 주변 차량과의 상대속도를 모니터링하는 과정은 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 자기 차량의 전후에 각각 제1 및 제2초음파 센서(13,14)가 장착된 상태에서 자기 차량의 주행시, 상대차량에 대한 제1초음파 센서(13)의 반사파와 제2초음파 센서(14)의 반사파 간의 시간을 측정하여 이루어진다.

즉, 상기 ECU(20)에서 제1초음판 센서(13)의 반사파와 제2초음파 센서(14)의 반사파 간의 시간이 일정 시간 이내이면 가속페달 오조작이 맞는 것으로 2차 판정한다.

예를 들어, 자기 차량이 주변 차량에 비하여 보다 빠르게 달린다면, 제1초음파 센서(13)의 반사파를 받은 후, 제2초음파 센서(14)의 반사파를 받는 시간이 짧을 것이고, 비슷한 속도로 달린다면 그 시간이 길어질 것이므로, 제1초음판 센서(13)의 반사파와 제2초음파 센서(14)의 반사파 간의 시간을 모니터링하여 일정 시간 이내이면 가속페달 오조작이 맞는 것으로 2차 판정한다.

이어서, 운전자 조작에 의한 스티어링 휠의 각도 변화량을 각도 측정 센서(15)의 신호로부터 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 3차 판단하는 로직이 진행된다.

상기 ECU(20)에서 운전자에 의한 스티어링 휠의 각도 변화량 모니터링 결과, 일정 각도 이상을 일정 횟수 이상으로 조작한 것으로 모니터링되면, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 3차 판정한다.

다시 말해서, 가속페달 오조작으로 인한 급가속 위험사항이라면, 운전자가 빠른 속도에서 주변 차량을 피하기 위하여 스티어링 핸들 조작을 지속할 것이므로, ECU(20)에서 스티어링 휠이 일정 각도 이상으로 일정 횟수 이상 조작된 것으로 모니터링되면, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 3차 판정한다.

상기와 같이 가속페달 오조작 여부를 1차 내지 3차에 걸쳐 판정하고, 최종 3차 판정 결과에서도 가속페달 오조작이 맞는 것으로 판정되면, ECU(20)에서 TCU(30)에 자동변속기의 인위적인 인터락 제어를 명령한다.

상기 TCU에 의한 자동변속기의 인위적인 인터락 제어는 상기와 같이 자동변속기에 포함된 다수의 변속용 솔레노이드 밸브를 정상적인 작동 조합에서 벗어난 비정상적인 작동 조합으로 개폐 작동시켜서 이루어질 수 있고, 인터락 상태에서 자동변속기가 엔진 출력을 주행휠로 전달하지 못하게 되므로, 가속페달 오조작과 같은 상황에서 급가속을 방지하여 차량의 안전 주행을 유도할 수 있다.

이상와 같이, 엔진 RPM 및 차속 변화량, 초음파센서를 이용한 상대차량(장애물)과의 상대속도, 스티어링 휠 각도 변화량 등을 모니터링하여, 운전자가 미인지한 상황에서 가속페달을 오조작하는 경우(예를 들어, 급발진 의심 상황)로 판정되면, 자동변속기에 대한 인위적인 인터락 제어를 실시하여, 자동변속기의 인터락에 의하여 엔진 출력이 주행휠로 전달되지 않도록 함으로써, 가속페달 오조작과 같은 상황에서 급가속을 방지하여 차량의 안전 주행을 유도할 수 있다.

11 : 엔진 RPM 감지 센서
12 : 차속센서
13 : 제1초음파 센서
14 : 제2초음파 센서
15 : 각도 측정 센서
20 : ECU
30 : TCU

Claims

삭제
ⅰ) 엔진 RPM 변화량 및 차속 변화량을 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 1차 판단하는 단계와;
ⅱ) 초음파센서를 이용하여 주변 차량과의 상대속도를 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 2차 판단하는 단계와;
ⅲ) 스티어링 휠의 각도 변화량을 모니터링하여, 가속페달 오조작 여부를 3차 판단하는 단계와;
ⅳ) 상기 1차 내지 3차 판단 결과, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 판정되면 자동변속기의 인위적인 인터락 제어가 이루어지도록 한 단계;
를 포함하고,
상기 ⅱ) 단계에서 주변 차량과의 상대속도를 모니터링하는 과정은 자기 차량의 전후에 제1 및 제2초음파 센서가 장착된 상태에서 자기 차량의 주행시, 상대차량에 대한 제1초음파 센서의 반사파와 제2초음파 센서의 반사파 간의 시간을 측정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 ⅰ) 단계에서, 엔진 RPM 변화량 및 차속 변화량이 차량의 양산 이전 시험을 통하여 결정된 기준치 이상으로 일정 시간 이상 지속되면, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 1차 판정하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법.
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 제1초음파 센서의 반사파와 제2초음파 센서의 반사파 간의 시간이 일정 시간 이내이면 가속페달 오조작이 맞는 것으로 2차 판정하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 ⅲ) 단계에서, 스티어링 휠의 각도 변화량 모니터링 결과, 일정 각도 이상을 일정 횟수 이상으로 조작한 것으로 모니터링되면, 가속페달 오조작이 맞는 것으로 3차 판정하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 ⅳ) 단계에서, 자동변속기의 인위적인 인터락 제어는 자동변속기에 포함된 다수의 변속용 솔레노이드 밸브를 정상적인 작동 조합에서 벗어난 작동 조합으로 개폐 작동시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 인터락을 이용한 안전 주행 유도 방법.