KR102421302B1 - 급발진 방지 장치 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치는, 운전자의 조작 정보를 입력받는 입력부로부터 운전자의 조작 정보를 전달받아, 차량의 엔진 연소에 필요한 공기를 조절하는 제어 신호를 전달하는 엔진 제어부; 상기 엔진 제어부로부터 전달되는 제어 신호를 토대로 각도 변화하여, 엔진으로 공급되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브가 마련된 공기 공급부 및 상기 엔진 제어부와 공기 공급부의 사이에 구비되어, 차량의 급발진을 방지하는 급발진 방지부를 포함하고, 상기 급발진 방지부는, 상기 차량의 실내에 구비되는 급발진 방지 버튼 및 상기 급발진 방지 버튼의 조작에 따라 상기 엔진 제어부로부터 공기 공급부로 전달되는 제어 신호를 단절시키는 접점 스위치를 포함하고, 본 발명의 실시 예에 따른 차량은, 차량의 엔진 연소에 필요한 공기의 양을 조절하기 위한 제어 신호를 전달하는 엔진 제어부; 상기 엔진으로 공급되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브와, 상기 엔진 제어부와 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 스로틀 밸브의 회전 각도를 제어하는 조절 모터를 포함하는 공기 공급부; 및 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터 간의 제어 신호를 차단하여 차량의 급발진을 방지하는 급발진 방지부로서, 차량 내 일측에 구비된 급발진 방지 버튼과, 상기 급발진 방지 버튼이 운전자에 의해 조작되면 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터간의 연결을 차단하여 상기 차량의 급발진을 방지하는 접점 스위치를 포함하는 상기 급발진 방지부를 포함하여, 불시에 발생되는 급발진 현상을 해소하여 재산 또는 인명 피해를 방지할 수 있는 장점을 가진다.
Description
본 발명은 급발진 방지 장치 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 차량의 가속 조절을 위해 엔진의 출력을 제어하는 공기 공급부를 제어함으로써, 불시에 발생할 수 있는 급발진 사고를 방지할 수 있는 급발진 방지 장치 및 이를 이용한 급발진을 방지한 차량에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 운전자가 엑셀 페달을 밟으면 엔진으로 공기를 공급하는 스로틀 밸브가 개방되면서, 혼합기를 연소시키며 피스톤 운동을 하는 엔진으로 공기가 공급되고, 공급되는 공기의 양만큼 연료의 공급량이 증대됨으로써 엔진의 알피엠(RPM)이 증가하여 그 힘으로 발진하게 된다.
최근에는, 전자제어유닛(ECU)에 의한 전자제어방식이 자동차에 광범위하게 채택되기 시작하면서, 자동 변속기가 장착된 차량에서 급발진 현상이 종종 발생하고 있는데, 이와 같은 전자제어유닛은 연료분사나 점화시기, 혼합기에 필요로 하는 공기와 연료의 공급 및 혼합 같은 엔진 제어에서부터, 브레이크 계통과 변속기 등에 이르기까지 폭넓게 적용되고 있다.
여기서, 근래 개발되고 있는 전자제어유닛(ECU)은, 유입되는 공기량을 기준으로 적당한 공연비가 되도록 연료를 분사함으로써 원하는 엔진출력을 얻게 되고, 또한 연료 절감과 배기가스의 저감을 달성하기 위한 목적으로 개발되고 있으나, 이와 같은 목적을 달성하기 위해 대량의 전자기적 구성들이 차량의 내부에 구축되게 되어, 그들을 개별 제어하기 위한 배선이 매우 복잡해지는 현상이 나타났다.
한편, 이와 같은 복잡한 구조를 가지는 전자제어 엔진 및 전자제어 자동 변속기가 장착되면서 발생되고 있는 급발진의 정확한 원인은 밝혀지지 않고 있으나, 하나의 예로는, 전자제어유닛(ECU)과 자동변속기 제어유닛(TCU)간의 신호 전달과정 중 오작동(흔히 전자파나 점화시 2차 전압의 잡음 등이 유입됨으로 인해 발생)으로 시동 초기나 주행 또는 후진 위치에서 가속 페달을 밟지 않았음에도 불구하고, 자동차 엔진의 알피엠(RPM)이 급상승하면서 운전자의 의도와는 상관없이 자동차가 급발진 하게 되는 현상이 나타났다.
또한, 급발진의 또다른 이유로는, 차량에 구비되는 스타트 모터가 엔진을 초기에 강제로 회전 시켜 시동을 거는 동작을 수행하는데, 이때, 상기 스타트 모터가 배터리 전원의 전원을 다량 사용함에 따라, 배터리에 부하가 급격하게 걸리게 됨으로 인하여 배터리에 연결되어 있던 다른 전기 장치들, 구체적으로, 자동차의 전자제어유닛(ECU) 및 기타 전기 장치들이 저전압 상태가 되어, 전기적 오작동의 문제로 급발진 현상이 나타났다.
또한, 급발진의 또다른 이유로는, 최신식의 차량에 구축되는 크루즈 컨트롤의 운용 방식에서도 나타났는데, 이는, 가속 페달 또는 전기계통의 제어를 받는 스로틀 밸브에서 발생되는 문제로, 전기적, 물리적 신호의 전달 방식에서도 위와 동일한 문제가 발생할 수 있으며, 이 문제는 전기 배선의 문제라고 할 수 있을 만큼 자동차 배선은 매우 복잡하고 많은 센서와 장치들로 인하여 커넥터의 접속 불량, 누전, 누수 누습으로 인하여 오작동이 발생할 수 있는 문제가 산재해 있었다.
또한, 급발진의 또다른 이유로는, 자동차의 전자제어 방식 장치가 늘어나고, 차량에 무선 이동통신 네트워크를 연결한 '커넥티드 카'(스마트 카)와 자율주행차가 등장하면서 자동차 사이버 보안이 시급한 과제로 떠올랐다.
국내에선 아직 표면화되지 않았지만, 미국 등에서는 스마트폰을 이용해 커넥티드 카 기술이 적용된 자동차에 불법 침입하는 사례가 늘고 있으며, 국내에도 커넥티드 카 서비스를 지원하는 차량 관제 무선통신 서비스 가입 회선이 2019년 7월 말 300만 개를 넘었으며, 이처럼 커넥티드 카 및 자율주행 차 시대에 해킹으로 인한 급발진 문제가 발생할 수 있다.
한편, 이와 같은 문제로 인하여 발생되는 차량의 급발진을 방지하기 위한 많은 시도가 이루어졌으며, 그 예로는 한국공개실용신안 제20-1993-0025005호 '자동차 시동시 급발진 방지장치'와, 한국공개실용신안 제20-2009-0004181호 '자동차 급발진 방지장치'와 같은 기술이 개발되어 있으나, 아직까지 전자 계통의 오류 혹은 스로틀 밸브 자체적인 문제로 인하여 발생되는 급발진 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 방안은 개발 및 실용화되지 못하고 있으며, 이로 인해 막대한 인명 및 재산의 피해가 생기고 있으므로, 신뢰성이 높음과 동시에, 호환성이 뛰어난 급발진 방지 장치 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량에 관한 기술개발이 절실한 실정이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 고안된 것으로서, 차량을 가속시키는 엔진의 출력을 제어하는 스로틀 바디에 마련되는 스로틀 밸브의 동작을 제어함으로써, 불시에 발생할 수 있는 급발진 사고를 방지할 수 있는 급발진 방지 장치 및 이를 이용한 급발진을 방지한 차량을 제공하기 위한 목적을 가진다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치는, 차량의 엔진 연소에 필요한 공기의 양을 조절하기 위한 제어 신호를 전달하는 엔진 제어부와, 상기 엔진으로 공급되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브와, 상기 엔진 제어부와 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 스로틀 밸브의 회전 각도를 제어하는 조절 모터를 포함하는 차량에 대한 급발진 방지 장치로서, 차량 내 일측에 구비된 급발진 방지 버튼; 및 상기 급발진 방지 버튼이 운전자에 의해 조작되면, 상기 엔진제어부와 상기 조절 모터간의 연결을 차단하여 상기 차량의 급발진을 방지하는 접점 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 급발진 방지 장치는, 상기 접점 스위치의 동작에 의해 상기 엔진 제어부의 회로에 접속됨으로써 동작하는 급발진 발생 경고등을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 접점 스위치는, 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터 사이의 제 1 회로와 상기 엔진 제어부와 급발진 발생 경고등 사이의 제 2 회로를 접속 또는 단절시키는 제 1 접점 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 접점 스위치는, 상기 엔진 제어부와 조절 모터 사이의 제 3 회로를 접속 또는 단절시키는 제 2 접점 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 급발진 방지 버튼이 조작되면, 상기 제 1 접점 스위치는 상기 제 1 회로를 접속시키는 제 1 접점으로부터 상기 제 2 회로를 접속시키는 제 2 접점으로 연결되어, 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터간의 연결은 차단하고, 상기 엔진 제어부와 상기 급발진 발생 경고등을 연결하여 상기 급발진 발생 경고등을 발광하고, 상기 제 2 접점 스위치는 상기 제 3 회로측에 마련된 제 3 접점에 접속하여 상기 조절 모터로 전달되는 제어 신호를 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 차량은, 차량의 엔진 연소에 필요한 공기의 양을 조절하기 위한 제어 신호를 전달하는 엔진 제어부; 상기 엔진으로 공급되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브와, 상기 엔진 제어부와 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 스로틀 밸브의 회전 각도를 제어하는 조절 모터를 포함하는 공기 공급부; 및 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터 간의 제어 신호를 차단하여 차량의 급발진을 방지하는 급발진 방지부로서, 차량 내 일측에 구비된 급발진 방지 버튼과, 상기 급발진 방지 버튼이 운전자에 의해 조작되면 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터간의 연결을 차단하여 상기 차량의 급발진을 방지하는 접점 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 급발진 방지부는, 상기 접점 스위치의 동작에 의해 상기 엔진 제어부의 회로에 접속됨으로써 동작하는 급발진 발생 경고등을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 접점 스위치는, 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터 사이의 제 1 회로와 상기 엔진 제어부와 급발진 발생 경고등 사이의 제 2 회로를 접속 또는 단절시키는 제 1 접점 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 접점 스위치는, 상기 엔진 제어부와 조절 모터 사이의 제 3 회로를 접속 또는 단절시키는 제 2 접점 스위치를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 급발진 방지 버튼이 조작되면, 상기 제 1 접점 스위치는 상기 제 1 회로를 접속시키는 제 1 접점으로부터 상기 제 2 회로를 접속시키는 제 2 접점으로 연결되어, 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터간의 연결은 차단하고, 상기 엔진 제어부와 상기 급발진 발생 경고등을 연결하여 상기 급발진 발생 경고등을 발광하고, 상기 제 2 접점 스위치는 상기 제 3 회로측에 마련된 제 3 접점에 접속하여 상기 조절 모터로 전달되는 제어 신호를 차단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량은, 차량을 가속을 제어하는 엔진 제어부와 공기 공급부의 사이에 구비되어, 엔진 제어부를 통해 전달되는 제어 신호를 차단함으로써 차량의 엔진을 아이드링(Idling)상태, 즉 안전 모드로 전환하여, 불시에 발생할 수 있는 급발진 사고를 방지할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치는, 급발진 방지 장치의 운용에 이용되는 정보와, 엔진의 출력을 결정하는 스로틀 밸브의 동작정보를 전달받아 차량을 운전하고 있는 운전자에게 표시하거나, 관련 정보들을 실시간으로 전달 및 저장함으로써, 전문가들에게 차량의 상태에 관한 점검과 더불어 예기치 못한 급발진 상황에 운전자가 신속하게 대처할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치는, 스로틀 바디 또는 스로틀 밸브를 강제로 폐쇄시키는 스로틀 와이어 절단 장치 및 밀폐 장치를 이용하여 엔진으로 공급되는 공기를 차단함으로써 보다 안전한 차량의 운용이 가능한 장점을 가진다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치의 전체적인 구성을 보여주기 위한 블록구성도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치가 구비된 차량의 예시도이다.
도 3 은 공기 공급부의 형태를 보여주기 위한 사시도이다.
도 4 는 급발진 방지부의 구성을 보여주기 위한 블록구성도이다.
도 5 의 (a) 및 (b) 는 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지부의 동작 방식을 보여주기 위한 회로도이다.
도 6 은 모니터링부 및 블랙박스와 함께, 외부 서버와 통신하는 통신모듈이 구비된 급발진 방지 장치의 전체적인 구성을 보여주기 위한 블록 구성도이다.
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도 5 의 (a) 및 (b) 는 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지부의 동작 방식을 보여주기 위한 회로도이다.
도 6 은 모니터링부 및 블랙박스와 함께, 외부 서버와 통신하는 통신모듈이 구비된 급발진 방지 장치의 전체적인 구성을 보여주기 위한 블록 구성도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1) 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량(AM)에 관하여 자세히 설명하기로 한다
먼저, 도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치의 전체적인 구성을 보여주기 위한 블록구성도이고, 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치가 구비된 차량의 예시도이며, 도 3 은 공기 공급부의 형태를 보여주기 위한 사시도이다.
또한, 도 4 는 급발진 방지부의 구성을 보여주기 위한 블록구성도이고, 도 5 의 (a) 및 (b) 는 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지부의 동작 방식을 보여주기 위한 회로도이며, 도 6 은 모니터링부 및 블랙박스와 함께, 외부 서버와 통신하는 통신모듈이 구비된 급발진 방지 장치의 전체적인 구성을 보여주기 위한 블록 구성도이다.
도 1 내지 도 6 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1)는, 궁극적으로는 급발진(急發進)을 방지한 차량(AM)(Automobile)을 제공하기 위한 목적을 가지며, 상기 목적을 달성하기 위한 급발진 방지 장치(1)는, 입력부(10), 엔진 제어부(20), 공기 공급부(30) 및 급발진 방지부(40)의 구성을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 입력부(10)는, 상기 차량(AM)의 가속(加速)을 제어하기 위하여, 운전자의 조작 정보를 입력받을 수 있다.
또한, 상기 입력부(10)는, 운전자의 조작 정보를 입력 받은 후, 이후 자세하게 서술될 엔진 제어부(20)로 운전자의 조작 정보를 전달할 수 있다.
이를 위해, 상기 입력부(10)는, APS(Accelerator Position Sensor), 즉, 가속 페달과 같은 운전자의 입력값을 입력받을 수 있는 입력 장치와 사용자의 조작으로 인해 전기계통식의 입력값을 엔진 제어부(20) 또는 공기 공급부(30)로 전달하는 전자식의 입력 장치인 ACC(Adaptive Cruse Control), 즉, 크루즈 컨트롤러와 같은 입력 수단이 모두 이용될 수 있다.
그러나, 상기 가속 페달과 ACC의 구성으로 운용되는 입력부(10)의 형태는, 당업자의 이해를 돕기 위한 예시적인 형태일 뿐, 차량(AM)을 운용하는 운전자가 차량(AM)의 가속을 제어하기 위한 직접, 간접적인 입력 수단이 모두 이용될 수 있다.
또한, 상기 엔진 제어부(20)는, 상기 입력부(10)로부터 전달받은 운전자 조작 정보를 토대로 차량의 엔진(Engine)의 구동, 즉, 엔진(EG)의 연소(燃燒)에 필요한 공기를 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 공기 공급부(30)는, 상기 엔진 제어부(20)로부터 전달되는 제어 신호를 토대로 각도 변화하여, 엔진(EG)으로 공급되는 공기의 양을 조절하기 위하여, 회전 축과, 원형의 플레이트의 조합으로 형성되는 스로틀 밸브(310)(Throttle Valve)가 마련될 수 있다.
이때, 상기 제어 신호는, 엔진 제어부(20)로부터 전달되는 제어 전압, 전류 및 디지털 정보와 같은 기계 제어에 이용되는 모든 전기적 신호를 지칭하는 표현으로서, 이하, 본 발명의 장치를 설명함에 있어, 당업자의 이해를 돕기 위해 “제어 전압”이라 표현하기로 하지만, 이는 반드시 한정되는 사항은 아니다.
구체적으로, 도 3 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 공급부(30)는, 스로틀 바디(31) 및 조절 모터(M)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 스로틀 바디(31)(Throttle Body)는, 엔진(EG)으로 유입되는 공기량을 조절해주기 위한 엔진(EG) 주요 부품의 일종으로서, 공기가 유동할 수 있도록 내부로는 빈 공간이 형성되는 하우징의 형태를 취할 수 있다.
또한, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 스로틀 바디(31)의 일방향으로는, 공기가 공급되는 흡기관(311)이 마련되며, 상기 흡기관(311)에는, 상기 엔진(EG)으로 공급되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브(310)가 마련되고, 타 방향으로는 엔진의 방향으로 공기를 전달하는 공급관(312)이 마련될 수 있다.
또한, 상기 조절 모터(M)는, 상기 스로틀 바디(31)의 일측에 구비되어, 스로틀 밸브(310)와 연계되어 구동함으로써, 스로틀 밸브(310)의 회전 각도를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 스로틀 밸브(310)를 제어하기 위한 수단으로써, DC 모터(DC Moter) 또는 서보 모터(Servo Moter)와 같이 스로틀 밸브(310)에 운동성을 부여할 수 있는 동력 수단과 함께 스프링(Spring)이 이용될 수 있으나, 상기 DC 모터와 서보 모터는, 스로틀 밸브(310)의 각도 조절을 위한 운동성을 부여할 수 있는 예시적인 수단일 뿐, 상기 스로틀 밸브(310)의 각도를 제어할 수 있는 구동 수단을 모두 포함할 수 있다.
또한, 상기 스프링(SP)은, 상기 스로틀 밸브(310)의 축에 마련되어, 반발력을 이용해 스로틀 밸브(310)를 본래의 각도로 회전시킴으로써, 스로틀 밸브(310)를 폐쇄시킬 수 있다.
또한, 상기 급발진 방지부(40)는, 상기 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)의 사이에 구비되어, 차량(AM)의 급발진을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 급발진 방지부(40)는, 급발진 방지 버튼(41) 및 리미트 스위치 혹은 릴레이 등과 같은 접점 스위치(42)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 급발진 방지 버튼(41)은, 본 발명이 구축되는 차량(AM)의 운전석과 보조석의 중간 위치의 대시보드 혹은 운전석 위치에 마련된 조향장치(操向裝置), 즉, 핸들에 마련되어, 운전자가 이를 버튼식으로 누르는 행위를 통해 동작될 수 있다.
또한, 상기 급발진 방지 버튼(41)은, 본 발명이 구축되는 차량(AM)의 브레이크 페달에 마련되는 스위치의 형태로 설치되어, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 경우 동작하도록 운용될 수도 있다.
또한, 상기 접점 스위치(42)는, 상기 급발진 방지 버튼(41)의 조작에 따라서, 상기 엔진 제어부(20)로부터 공기 공급부(30)로 전달되는 제어 전압을 단절시킬 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 급발진 방지 버튼(41)은, 래칭(Latching) 방식의 비상 정지 스위치 혹은 리미트 스위치의 형태로 마련됨으로써, 사용자의 조작에 따라 이후 자세하게 서술될 제 1 회로(L1), 제 2 회로(L2) 및 제 3 회로(L3)의 연결과 단절을 제어할 수 있다.
또한, 상기 급발진 방지부(40)는, 상기 접점 스위치(42)의 동작에 의해 공기 공급부(30)로부터 단절된 엔진 제어부(20)의 회로에 접속됨으로써 동작하는 급발진 발생 경고등(43)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 급발진 발생 경고등(43)은, 상기 차량(AM)의 실내에 구비되어, 광을 발산하도록 구비될 수 있으며, 차량(AM)의 실외에 구비되는 비상 라이트를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 급발진 발생 경고등(43)은, 앞서 서술될 급발진 방지 버튼(41)의 근거리 위치, 보다 구체적으로는 상기 급발진 방지 버튼(41)의 둘레에 구비될 수 있으며, LED 혹은 LCD 와 같이 빛을 발광할 수 있는 발광 장치가 모두 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1)는, 제 1 회로(L1)에 마련되는 제 1 접점(C1), 제 2 회로(L2)에 마련되는 제 2 접점(C2) 및 제 3 회로(L3)에 마련되는 제 3 접점(C3)의 구성을 포함할 수 있다.
이들간의 연계성에 대하여 자세하게 서술하기에 앞서, 상기 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)간에는, 제어 전압을 전달하는데 기초가 되는 어스선, 즉, - 극의 단자를 갖는 - 회로가 결속될 수 있으며, 이후 서술될 제 1 회로(L1), 제 2 회로(L2) 및 제 3 회로(L3)는, + 극의 단자를 갖는 회로일 수 있고, 상기 제 1 회로(L1), 제 2 회로(L2) 및 제 3 회로(L3)는, 상기 - 회로와 연계되어 상기 엔진 제어부(20), 공기 공급부(30) 및 급발진 발생 경고등(43)의 동작에 필요한 제어 전압을 전달할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 회로(L1)는, 상기 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)간을 연결할 수 있다.
또한, 상기 제 2 회로(L2)는, 상기 엔진 제어부(20)와 급발진 발생 경고등(43)간을 연결할 수 있으며, 도 5 에 도시된 바와 같이, 차량(AM) 자체에 구비되는 비상 라이트간의 접속을 연계할 수 있는 SSR 릴레이(DC-DC SSR)가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제 3 회로(L3)는, 이후 자세하게 서술될 제 2 접점 스위치(422)로 하여, + 극의 회로와 - 극의 회로를 단락시켜 상기 엔진 제어부(20)와 조절 모터(M)의 연결 상태를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 2 회로(L2)와 제 3 회로(L3)는 병렬 연결될 수 있다.
또한, 상기 접점 스위치(42)는, 제 1 회로(L1)와 제 2 회로(L2)를 연결하는 제 1 접점 스위치(421)를 포함하고, 제 3 회로(L3)를 연결하는 제 2 접점 스위치(422)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 접점 스위치(421)는, 앞서 서술된 바와 같은 형태의 리미트 스위치 또는 릴레이와 같은 형태의 전기 장치로 구성될 수 있으며, 상기 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)를 연결하는 제 1 회로(L1)에 마련되어, 상기 급발진 방지 버튼(41)의 조작을 통해 제 1 회로(L1)와 2 회로(L2)를 단절 또는 접속시키도록 동작할 수 있다.
또한, 상기 제 2 접점 스위치(422)는, 상기 급발진 방지 버튼(41)의 조작을 통해 제 3 회로(L3)를 단절 또는 접속시키도록 동작할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제 1 접점 스위치(421)의 초기 상태에서는, 상기 제 1 접점 스위치(421)에 의해 제 1 접점(C1)이 접속되어, 제 1 회로(L1)가 연결되고, 상기 제 1 접점 스위치(421)와 제 2 접점 스위치(422)에 의해 제 2 접점(C2)과 제 3 접점(C3)은 단절됨으로써, 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)가 문제 없이 연결될 수 있다. (즉, 제 1 접점(C1)[NC:Normally Closed], 제 2 접점(C2)[NO:Normally Open], 제 3 접점(C3)[NO:Normally Open] 상태.)
보다 구체적으로, 상기 접점 스위치(42)의 초기 상태에서는, 상기 제 1 접점 스위치(421)에 의해 제 1 접점(C1)이 접속되고, 상기 제 1 접점 스위치(421)와 제 2 접점 스위치(422)에 의해 상기 제 2 접점(C2)과 제 3 접점(C3)은 단절됨으로써, 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)는 접속되어 운전자가 입력부(10)를 통해 차량(AM)의 가속은 제어가 가능하되, 급발진 발생 경고등(43)과 비상 라이트의 접속은 단절될 수 있다.
또한, 상기 급발진 방지 버튼(41)이 동작될 경우, 상기 제 1 접점 스위치(421)에 의해 제 2 접점(C2)이 접속되어, 엔진 제어부(20)로부터 전달되는 제어 전압이 제 2 회로(L2)에 연결됨으로써, 상기 급발진 발생 경고등(43)이 발광할 수 있다.
이와 동시에, 상기 엔진 제어부(20)로부터 전달되는 제어 전압을 전달받으며, 제 1 접점(C1)을 연결하고 있던 제 1 접점 스위치(421)가 제 2 접점(C2)과 연결됨으로써, 상기 제 1 접점 스위치(421)의 단절에 의해 제 1 접점(C1)이 단절되어, 궁극적으로는 제 1 회로(L1)가 단절됨으로써 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)의 조절 모터(M)간의 연결을 차단할 수 있다.
또한, 상기 엔진 제어부(20)로부터 조절 모터(M)로 전달되는 제어 전압은, 접점 스위치(422)의 제3 접점(C3)에 의하여 조절 모터(M)의 +, - 전원선을 단락시켜 차량(AM)의 조절 모터(M)로 전달되는 제어 전압 또는 누전 전압을 원천적으로 차단할 수 있다.
정리하자면, 상기 급발진 방지 버튼(41)이 동작될 경우, 상기 제 1 회로(L1)는 제 1 접점 스위치(421)의 단절에 의해 끊기게 되며, 상기 제 2 접점(C2)과 제 3 접점(C2)은, 상기 제 1 접점 스위치(421)와 제 2 접점 스위치(422)에 의해 접속됨으로써, 급발진 발생 경고등(43)과 비상 라이트가 발광함과 동시에, 조절 모터(M)로 전달되는 제어 전압은 차단될 수 있는 것이다.
보다 자세한 설명을 위하여, 다시 한번 도 5 의 (a) 및 (b) 를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지부(40)의 동작 방식을 자세히 서술하자면, 먼저, 정상적인 주행 상태의 차량(AM)에서는, 도 5 의 (a)와 같이 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)간의 제 1 회로(L1)가 제 1 접점 스위치(421)에 의해 접속되어 있다가, 운전자가 차량(AM)의 이상을 느껴 차량(AM)의 실내에 마련되는 급발진 방지 버튼(41)을 누르게 되면, 급발진 방지 버튼(41)과 연계되어 있던 제 1 접점 스위치(421)가, 상기 엔진 제어부(20)와 공기 공급부(30)간을 접속시키던 제 1 접점(C1)을 분리시켜, 제 1 회로(L1)의 접속을 단절시킴으로써 공기 공급부(30)의 조절 모터(M)로 전달되는 제어 전압을 차단시켜 차량(AB)의 급발진을 방지하고, 엔진 제어부(20)와의 연결이 끊긴 공기 공급부(30)가 스로틀 바디(31)에 구비된 스프링(SP)에 의해 폐쇄되어, 차량(AM)의 엔진(EG)이 아이들링(Idling) 상태인 안전 모드로 전환됨과 동시에, 공기 공급부(30)로부터 엔진 제어부(20)를 단절시키는 제 1 접점 스위치(421)의 동작에 의하여 제 2 회로(L2)가 연결됨으로써, 급발진 발생 경고등(43)과 비상 라이트가 발광하게 되는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1) 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량(AM)은, 엔진 제어부(20)를 통해 전달되는 제어 전압을 차단함과 동시에, 차량(AM)의 내, 외부에 마련되는 급발진 발생 경고등(43)과 비상 라이트를 발광시켜, 불시에 발생할 수 있는 급발진 사고를 방지함과 동시에 2 차 사고를 예방할 수 있는 장점을 가진다.
도 6 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1)는, 모니터링부(50), 블랙박스(60) 및 통신 모듈(70)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 모니터링부(50)는, 상기 입력부(10)를 통해 입력되는 운전자의 조작 정보, 상기 엔진 제어부(20)로부터 전달되는 제어 신호 및 상기 공기 공급부(30)에 마련되는 스로틀 밸브(310)의 동작 정보를 전달받을 수 있다.
여기서, 상기 스로틀 밸브(310)의 동작 정보를 입력받기 위한 수단으로, 자이로 센서 및 모션 감지 센서의 구성이 구비될 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(50)는, 상기 운전자의 조작 정보, 제어 신호 및 동작 정보에 관한 내역을 운전자에게 출력해줄 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(50)는, 전달받은 정보들을 토대로 급발진 확률 정보를 산출(算出)할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부(50)는, 차량(AM)에 마련되는 네비게이션과 연동되어, 네비게이션의 출력 화면에 급발진 확률 정보를 운전자에게 표시해 줄 수 있다.
구체적으로, 상기 모니터링부(50)는, 급발진 확률 정보와 관련된 텍스트 및 이미지를 출력할 수 있는 디스플레이(Display)의 형태로 구비됨으로써, 산출된 급발진 확률 정보와 함께, 운전자의 조작 정보, 제어 신호 및 동작 정보에 관한 내역을 운전자에게 실시간으로 표시해 줄 수 있어, 운전자가 차량(AM)을 운행함에 있어 활용할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 상기 블랙박스(60)(Black Box)는, 상기 입력부(10)를 통해 입력되는 운전자의 조작 정보, 상기 엔진 제어부(20)로부터 전달되는 제어 신호, 상기 공기 공급부(30)에 마련되는 스로틀 밸브(310)의 동작 정보 및 상기 모니터링부(50)로부터 산출되는 급발진 확률 정보를 전달받아 저장할 수 있다.
또한, 상기 블랙박스(60)는, 상술된 장치들로부터 전달받은 급발진 확률 정보, 운전자의 조작 정보, 제어 신호 및 동작 정보를 별도의 외부 저장 장치로 저장할 수 있다.
구체적으로, 상기 급발진 확률 정보, 운전자의 조작 정보, 제어 신호 및 동작 정보를 저장하기 위한 수단으로, USB 또는 SD 카드가 이용될 수 있으며, 이들과 연계되기 위한 수단으로는, USB(Universal Serial Bus)가 삽입될 수 있는 커넥터와, SD카드(Secure Digital card)가 삽입될 수 있는 어댑터를 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1)는, 차량(AM)의 운행에 있어 이용되는 제어 신호와 발생된 급발진 상황에 대한 급발진 확률 정보를 외부에 전달함으로써, 해당 차량(AM)의 상태를 측정함과 동시에, 더 나아가 해당 차량(AM)과 같은 차종의 차량(AM)에서 발생될 수 있는 급발진 문제를 해소할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 상기 통신 모듈(70)은, 상기 모니터링부(50)로부터 산출되는 급발진 확률 정보와 함께 차량(AM)에 구축되는 GPS(Global Positioning System)로부터 차량(AM)의 위치 정보를 외부 서버(80)로 전송할 수 있다.
여기서, 상기 외부 서버(80)는, 차량을 정비하는 정비사 업장에 구축되는 시스템과 연동된 정비 서버(81), 경찰청 시스템과 연동된 경찰 서버(82) 및 응급 구조 센터의 시스템과 연동된 응급 구조 서버(83) 중, 어느 하나 이상의 서버일 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1)는, 급발진 방지 장치(1)의 운용에 이용되는 정보와, 엔진 제어부(20) 및 스로틀 밸브(310)를 통해 출력되는 제어에 관련된 정보들을 차량(AM)을 운전하고 있는 운전자에게 표시하거나, 관련 정보들을 실시간으로 전달 및 저장함으로써 외부의 전문가들에게 차량(AM)의 상태에 관한 점검과 동시에, 예기치 못하게 발생되는 급발진 상황에 신속하게 대처하고, 후속 조치를 취할 수 있는 장점을 가진다.
이상에서 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 급발진 방지 장치(1) 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량(AM)에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : 급발진 방지 장치
10 : 입력부 20 : 엔진 제어부
30 : 공기 공급부 31 : 스로틀 바디
310 : 스로틀 밸브 311 : 흡기관
312 : 공급관 40 : 급발진 방지부
41 : 급발진 방지 버튼 42 : 접점 스위치
421 : 제 1 접점 스위치 422 : 제 2 접점 스위치
43 : 급발진 발생 경고등 50 : 모니터링부
60 : 블랙박스 70 : 통신 모듈
80 : 외부 서버 81 : 정비 서버
82 : 경찰 서버 83 : 응급 구조 서버
AM : 차량 EG : 엔진
L1 : 제 1 회로 L2 : 제 2 회로
L3 : 제 3 회로 M : 조절 모터
10 : 입력부 20 : 엔진 제어부
30 : 공기 공급부 31 : 스로틀 바디
310 : 스로틀 밸브 311 : 흡기관
312 : 공급관 40 : 급발진 방지부
41 : 급발진 방지 버튼 42 : 접점 스위치
421 : 제 1 접점 스위치 422 : 제 2 접점 스위치
43 : 급발진 발생 경고등 50 : 모니터링부
60 : 블랙박스 70 : 통신 모듈
80 : 외부 서버 81 : 정비 서버
82 : 경찰 서버 83 : 응급 구조 서버
AM : 차량 EG : 엔진
L1 : 제 1 회로 L2 : 제 2 회로
L3 : 제 3 회로 M : 조절 모터
Claims (10)
- 차량의 엔진 연소에 필요한 공기의 양을 조절하기 위한 제어 신호를 전달하는 엔진 제어부와, 상기 엔진으로 공급되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브와, 상기 엔진 제어부와 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 스로틀 밸브의 회전 각도를 제어하는 조절 모터를 포함하는 차량에 대한 급발진 방지 장치로서,
차량 내 일측에 구비된 급발진 방지 버튼;
상기 급발진 방지 버튼이 운전자에 의해 조작되면, 상기 엔진제어부와 상기 조절 모터간의 연결을 차단하여 상기 차량의 급발진을 방지하는 접점 스위치를 포함하고,
상기 접점 스위치의 동작에 의해 상기 엔진 제어부의 회로에 접속됨으로써 동작하는 급발진 발생 경고등을 더 포함하는 급발진 방지 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 접점 스위치는,
상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터 사이의 제 1 회로와 상기 엔진 제어부와 급발진 발생 경고등 사이의 제 2 회로를 접속 또는 단절시키는 제 1 접점 스위치를 포함하는 급발진 방지 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 접점 스위치는,
상기 엔진 제어부와 조절 모터 사이의 제 3 회로를 접속 또는 단절시키는 제 2 접점 스위치를 더 포함하는 급발진 방지 장치
- 제 4 항에 있어서,
상기 급발진 방지 버튼이 조작되면,
상기 제 1 접점 스위치는 상기 제 1 회로를 접속시키는 제 1 접점으로부터 상기 제 2 회로를 접속시키는 제 2 접점으로 연결되어, 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터간의 연결은 차단하고, 상기 엔진 제어부와 상기 급발진 발생 경고등을 연결하여 상기 급발진 발생 경고등을 발광하고,
상기 제 2 접점 스위치는 상기 제 3 회로측에 마련된 제 3 접점에 접속하여 상기 조절 모터로 전달되는 제어 신호를 차단하는 급발진 방지 장치
- 차량의 엔진 연소에 필요한 공기의 양을 조절하기 위한 제어 신호를 전달하는 엔진 제어부;
상기 엔진으로 공급되는 공기의 양을 조절하는 스로틀 밸브와, 상기 엔진 제어부와 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 스로틀 밸브의 회전 각도를 제어하는 조절 모터를 포함하는 공기 공급부; 및
상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터 간의 제어 신호를 차단하여 차량의 급발진을 방지하는 급발진 방지부로서, 차량 내 일측에 구비된 급발진 방지 버튼과, 상기 급발진 방지 버튼이 운전자에 의해 조작되면 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터간의 연결을 차단하여 상기 차량의 급발진을 방지하는 접점 스위치를 포함하는 상기 급발진 방지부를 포함하고,
상기 급발진 방지부는,
상기 접점 스위치의 동작에 의해 상기 엔진 제어부의 회로에 접속됨으로써 동작하는 급발진 발생 경고등을 더 포함하는 차량
- 삭제
- 제 6 항에 있어서,
상기 접점 스위치는,
상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터 사이의 제 1 회로와 상기 엔진 제어부와 급발진 발생 경고등 사이의 제 2 회로를 접속 또는 단절시키는 제 1 접점 스위치를 포함하는 차량
- 제 8 항에 있어서,
상기 접점 스위치는,
상기 엔진 제어부와 조절 모터 사이의 제 3 회로를 접속 또는 단절시키는 제 2 접점 스위치를 더 포함하는 차량
- 제 9 항에 있어서,
상기 급발진 방지 버튼이 조작되면,
상기 제 1 접점 스위치는 상기 제 1 회로를 접속시키는 제 1 접점으로부터 상기 제 2 회로를 접속시키는 제 2 접점으로 연결되어, 상기 엔진 제어부와 상기 조절 모터간의 연결은 차단하고, 상기 엔진 제어부와 상기 급발진 발생 경고등을 연결하여 상기 급발진 발생 경고등을 발광하고,
상기 제 2 접점 스위치는 상기 제 3 회로측에 마련된 제 3 접점에 접속하여 상기 조절 모터로 전달되는 제어 신호를 차단하는 차량
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|---|---|---|---|
| KR1020210119547A KR102421302B1 (ko) | 2021-09-08 | 2021-09-08 | 급발진 방지 장치 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량 |
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|---|---|---|---|
| KR1020210119547A KR102421302B1 (ko) | 2021-09-08 | 2021-09-08 | 급발진 방지 장치 및 이를 이용하여 급발진을 방지한 차량 |
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102537893B1 (ko) * | 2022-09-28 | 2023-05-31 | 케이지모빌리티 주식회사 | 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법 |
| KR20230105929A (ko) | 2022-01-05 | 2023-07-12 | 손동일 | 차량 오류 급발진, 운전자 오작동 방지 알고리즘 장치 및 그 방법 |
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