KR19990046468A - 자동차급발진제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요즘 문제시 되고 있는 자동 변속 장치 차량에서 발생하고 있는 급발진을 방지하는 시스템이다. 어떤 특정한 상태에서 급발진이 일어나는지는 아직까지 알려지지 않고 있지만 운전자의 요구대로 동작을하지 않아 사고가 발생하게 되는 것이다. 이것으로 인해 인명피해는 물론이거니와 많은 재산피해를 야기시키고 있다. 이에 대해 자동차 각 센서 부분에서 발생되는 신호들을 독립적으로 받아들여 그 신호들을 처리하여 자동차가 오동작을 일으키게 되면 자동차의 운행(엔진)을 정지시키는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 자동차의 TACO, TPS, SPEED, BRAKE 센서 에서 나오는 신호를 이용하여 급발진이라고 판단되는 상태에 이르게 되면 엔진을 5초간 정지시키게 된다. 그리고 2초가 지난 후에 다시 시스템을 점검하게 된다.

Description

자동엔진제어장치{AUTO CONTROL SYSTEM for ENGINE}

1. 목적 : 현재 모든 자동차는 운전자의 행동으로 차체 주변 기기를 움직여 자동차 내의 엔진을 센서와 ECU가 통제함으로서 엔진이 동작하게 되어 있다. 그런데 차체내의 주변기기 및 ECU의 기능 오류로 인하여 운전자의 의사와 관계없이 엔진이 급회전하므로 급발진의 원인이 되고 운전자들의 잠재적 불안요소와 물적, 인적 피해가 있다.

그래서 급회전을 통제할 수 있는 ACSE를 개발했다.

도 1에서 보인 것과 같이 자동차의 각 센서 부분인 TPS, TACO, SPEED, BRAKE 의 신호를 본 연구에서 발명한 ACSE를 이용하여 자동차의 엔진을 제어하는 방식의 시스템이다.

2> 사업상 이용분야 및 종래의 기술

1. 사업상 이용분야 : 저렴한 가격으로 ACSE를 만들어 자동차의 급발진을 방지하여 인명 및 물적피해를 사전에 막을 수 있으므로 개인적으로나 국가적으로 큰 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 국내 뿐만 아니라 국외의 수많은 자동 변속 차랑에 설치를 기대할 수 있으므로 국가적으로 큰 이득이 될 것이라 본다.

2. 종래의 기술 : 자동변속장치인 모든 차량은 급발진 할 수 있는 여건을 잠재하고 있으며 급발진 했을 때 전혀 통제가 불가능하고 인명피해 및 막대한 재산손실 앞에 속수무책 이었다. 현재의 기술로는 어떤 오류에 의해 오동작을 하는지 정확히 파악이 안되고 있다. 그리고 그 오류를 찾아내기 위해 수많은 연구인력이 투입되고 있지만 그 실적은 아주 미비하다. 그리고 ECU내부의 결함과 EMI의 영향으로 오동작 한다는 견해가 지배적이다. 그리하여 많은 연구인력이 ECU내부의 결함을 감지하기 위하여 수많은 테스트 방법(IDDQ, SCAN 등등)을 동원하고 있지만 이는 ECU자체의 생산단가를 상승시키는 결론을 가져오게 되어 소비자에게 상당한 부담을 주게된다.

3> 발명이 해결하고자 하는 문제점

엔진이 순간 급회전 하므로 급가속으로 이어져 운전자의 의사와 상관없이 사고가 발생한다. 즉 운전자의 행동과 무관하게 각 센서와 ECU에 의한 오동작으로 인해 엔진을 오동작하게 만들게 되어 엔진이 급회전이 되어 급가속이 발생하여 급발진이라는 형태로 나타나게 된다. 이러한 오동작은 순간작으로 발생하게 되며 곧 정상 상태로 돌아가기 때문에 현재의 기술과 장비로는 원인을 규명하기가 어렵고 현재 대비책이 미약하므로 자동 변속 차량은 항상 위험에 노출되어 있다.

[도면]

제 1도 : ACSE unit 본 발명에 따른 블럭 다이어그램

자동자 각 센서 부분에서의 신호를 입력받아 상태코드를 발생 함

제 2도 : 기존 차량 SYSTEM 개요도

운전자가 엔진의 오동작에 대처할 수 없슴

A : 차량 운전자

B, B' : 자동차 주변 장치 및 제어할 수 있는 센서

C : 엔진 및 센서를 제어하는 ECU

D : 차체를 움직일 수 있는 동력 엔진

E : 엔진 동력으로 움직이는 차량

제 3도 : 기존 차량에 ACSE 장착 개요도

블럭 F에의해 자동차의 오동작시 엔진을 제어 할 수 있는 메인 전원을 통제 함으로서 엔진 제어가 가능함

F : 작동 RELAY

4> 구성 및 적용

자동차 운행은 운전자가 행동으로 자동차 주변장치를 움직여 센서 및 ECU가 엔진을 통제하므로 운전자의 의사대로 움직이게되어있다. 급가속은 차량구성 센서 및 ECU에서 발생하는 순간적인 에러가 원인이며 곧 근거가 소멸하기 때문에 아직 까지 원인 규명이 어렵고 대책도 미비하다. 이번 발명한 ACSE는 ECU내부 회로나 각 센서에 의존하지 않고 검출만으로 독립적으로 작동되며 운전자의 행동이 코드화 되어 입력이 이루어 지게 된다. 운전자의 의사없이 엔진이 급회전을 하게 되면 ACSE가 자동적으로 엔진의 동작을 멈추게 한다.

도 1은 ACSE를 나타낸 것으로 각 입력 센서 TPS, TACO, SPEED, BRAKE 등으로 부터 신호를 입력받아 코드를 만들어 내게 된다. 입력코드가 정상상태일 경우 에는 ACSE에서 정상상태임을 알리는 신호를 내보내게 되고 입력신호에서 오류코드가 발생하게 되면 ACSE에서 오류신호가 나오게 된다. 그러면 이 신호로 RELAY를 구동시켜 엔진을 제어하게 된다.

ACSE는 각 센서들로 부터 신호를 받아 코드를 생성하게 된다.

1) 입력신호는 6가지로 다음의 신호를 받는다.

1. 칩동작설정 [CHIP ENABLE] : 5V

2. TPS [쓰로틀 밸브 위치 센서]

3. 타코메타 [엔진 R.P.M]

4. SPEED [자동차의 현재 속도 측정]

5. BRAKE [운전자의 제동 유무]

6. CLOCK [동작시간 제어 신호]

엑셀 패달을 밟으면 1이 출력되고 놓으면 0이 출력된다.

설계에 따라

3의 신호는 2800RPM 까지 0 입력 2800RPM이상은 1 출력

4의 신호는 자동차의 스피드가 20KM/h 이하이면 0 출력되고 20KM/h이상에서는 1 이 출력

5의 신호는 밟으면 1 이 놓으면 0 이 출력된다.

입력신호 2, 3, 4, 5의 코드가 다음과 같으면 ACSE의 출력이 1 이되어 RELAY를 구동시켜 엔진으로의 전원 연결을 5초간 차단시키게 된다

오류코드

[TPS] : [TACO] : [SPEED] : [BRAKE]

0 1 1 1 : 엑셀레다를 밟지 않고 엔진의 RPM이 2800이상 이며 속도가 20KM/h이상일 때 브레이크를 밟은 상태

0 1 0 1 : 엑셀레다를 밟지 않고 엔진의 RPM이 2800 이상 이며 속도가 20KM/h이하일 때 브레이크를 밟은 상태

0 1 0 0 : 엑셀레다를 밟지 않고 RPM이 2800 이상이며 스피드가 20KM/h이하일 때

다른 상태일때는 정상동작

기존의 자동차 시스템은 도 2에서 보인 것과 같이 B, B', C의 기능오류로 인해 D 가 급회전을 하여도 A는 자동차의 직접적인 제어가 불가능

도 3은 본 발명에의해 제안된 시스템으로 C와 D 사이에 F를 두어 A의 의사없이 D가 급회전을 하게 되면 순간적으로 D를 제어할 수 있는 ACSE를 사용하게 되어 엔진의 급회전을 제어할 수 있다.

5> 효과

엔진 급회전은 급발진으로 이어지고 급회전을 ACSE가 통제하므로 급발진을 막을 수 있어 운전자의 심리적 불안감 과 재산 및 인명피해를 사전에 막을 수 있다.

Claims (1)

1. ACSE는 자동차의 각센서에서 신호를 입력받아 이 신호를 이용하여

   코드를 생성하여 자동차의 엔진 및 각 부분을 제어하는 시스템,

   각 센서값들을 기억하므로 사고 발생시 운전자가 어떤 행동을 취했는지 판단 할 수 있는 자료 제공,

   엔진의 급회전 하게 되면 급출발을 하게 될 가능성이 아주 높다 이를 제어하여 급출발을 방지하는 시스템,

   발명된 ACSE를 사용하여 엔진을 급회전시키는 센서의 메인 전원을 차단시켜주므로서 엔진의 급회전 방지,

   자동차의 각 센서의 신호를 이용하여 코드 생성,

   이 코드값을 이용하여 운전자의 행동을 파악할 수 있다.