KR20010037780A - 자동변속 차량의 급발진 방지 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 변속 차량의 급발진 방지 제어방법에 관한 것으로서, 최근들어 급증하고 있는 자동 변속 차량의 급발진 사고는 그 원인이 운전자의 실수나 전자제어장치의 오작동에서 운행중에 또는 시동 초기에 갑자기 엔진의 회전수가 급증하고 엔진의 회전력이 변속레버의 위치에 관계없이 바퀴에 전달되어 차량이 급가속됨에 따라 차량을 크게 훼손시킬 뿐만 아니라 운전자와 보행자의 생명을 위협하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 자동변속 차량의 급발진 사고 발생시 변속 컨트롤 모듈이 아닌 별도의 급발진 컨트롤러 및 ECU를 제어하여 변속 솔레노이드제어하여 변속기를 뉴트럴 상태가 되도록 하거나 엔진의 회전력을 제어하여 차속을 조절함으로써 돌발 상황이 발생하는 경우에도 이를 신속히 해소, 피해를 감소시킬 수 있도록 한 유용한 발명이다.

Description

자동 변속 차량의 급발진 방지 제어방법{Method for preventing sudden accelation of auto transmission automobiles}

본 발명은 자동 변속 차량의 급발진 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 운전자의 실수 또는 전자제어장치의 오작동으로 부터 발생되는 급발진상태를 각 차량조건을 감지하는 센서의 정보에 따라 제어함으로써 변속기에서 동력전달을 차단하여 급발진 상황을 신속히 해소할 수 있는 자동 변속 차량의 급발진 방지 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 변속기는 클러치와 추진축 또는 클러치와 종감속 기어장치 사이에 설치되어 엔진의 동력을 자동차의 주행상태에 알맞도록 회전력과 속도를 바꾸어 구동바퀴에 전달하주는 편리한 장치이다.

이러한 변속기에는 주행속도에 맞추어 엔진의 동력을 구동바퀴에 전달하기 위해 클러치를 이용하여 변속을 하는 수동변속기가 있는 반면, 주행속도에 따라 클러치 작용과 변속 작용을 유압으로 자동제어하는 자동변속기가 있다.

상기 자동변속기는 크게 구분하여 토크 변환기, 클러치와 브레이크로 구성된 작동기구, 유성치차 장치, 유압 제어기구 및 전자 제어기구로 구성되어 작동되는 것이다.

또한, 이러한 자동변속기의 선택패턴은 운전자가 변속레버를 수동으로 선택할 때의 변속기능을 표시한 것으로 P-R-N-D-2-L의 여섯가지 종류가 있는데, 상기 'P' 위치에서는 각 작동요소가 완전히 작동하지 않게되고, 따라서 엔진 출력은 출력샤프트에 전달되지 않으며, 출력샤프트는 기계적으로 파킹 기구에 의해 완전히 고정되어 있으므로 차량은 전/후진 되지 않는다.

그리고 'P' 위치에서 엔진시동은 가능하나 토크 컨버터 압력 및 오일클러 리턴 압력이 매뉴얼 밸브쪽으로 유압이 배출되므로 'P'레인지 상태에서는 저하되어 윤활 부족 현상이 발생될 수 있으므로 장시간 공회전시 또는 시동 직후에는 'N'위치로 선택하는 것이 바람직하다.

또한 상기 'R'은 후진 레인지로서 엔진을 시동할 수가 없고 차속이 7km/h 이상에서는 'R'위치를 선택하여도 토크 변환 유니트 내에서 변속조절 솔레노이드 밸브를 제어하여 후진 작동이 되지 않도록 한다.

중립 'N' 위치에서는 'P' 위치에서와 같이 엔진 출력이 출력샤프트로 전달되지 않으나 엔진 시동은 가능하고 브레이크를 밟지 않으면 차량이 경사로 등에서 전후로 움직일 수 있다.

그리고 주행 'D' 위치에서는 엑셀러레이터 패달의 밟는량 및 차속에 따라 자동적으로 전진 3 단 또는 4 단의 변속이 이루어 지며 단, 4단 자동변속기에서의 오버드라이브 스위치가 오프일때에 전진 3 단, 온일 때 전진 4 단으로 되며, 자동변속은 변속패턴에 따라 변속된다.

1속은 발진상태에 있고, 4단 자동변속기에서는 공회전상태에서는 2속 고정으로 되어 차의 발진을 방지하도록 되어 있으며, 'D' 레인지에서의 1속에서는 엔진브레이크가 작동되지 않는다.

또한, '2' 세컨드위치에서는 1속과 2속구간에서 자동변속이 이루어지며, 3속으로는 종속이 되지 않는데, 발진은 1속으로 발진하고, 4단 자동변속기인 경우는 공회전 상태에서 2속으로 고정되어 발진이나 진동현상을 줄이도록 되어 있으며 엔진브레이크는 'D'레인지와 같이 1속에서는 작동되지 않고 주로 빙판길 등에서 주로 사용한다.

그리고, 'L' 록업위치에서는 2속에서 1속으로 감속은 되지만 1속으로부터 2속 또는 3속으로 가속되지 않고 1속 고정상태를 유지되며 엔진브레이크가 작동되며 계속적인 내리막 길 등 엔진 브레이크를 필요로 할 때 주로 사용한다.

상기와 같은 선택패턴에 따라 운전자가 선택레버의 위치를 변경하면 매뉴얼 밸브는 그 선택위치에 따라 연동되어 작동하여 유로를 절환시키며, 각 밸브에 라인압을 보내거나 배출시키게 된다.

즉, 도 1 은 오토 트랜스 미션의 선택레버를 'D'위치에 놓았을 때 변속 컨트롤 유니트(TCU)의 제어에 의해 솔레노이드가 조정한 매뉴얼 밸브의 상태와 그에따른 유로를 나타내는 것으로 도면에서 도시하는 바와 같이 1번포트를 통해 라인압을 공급받고, 4번과 5번포트가 열리게 되어 레귤레이터 밸브에서 조절된 라인압이 각 밸브에 공급되게 된다.

또한, 매뉴얼 밸브 'N' 중립 위치에서는 4번포트가 열리게되며 라인압은 레귤레이터 밸브와 N-D컨트롤 밸브에 공급되어 선택레버를 'N'에서 'D'로 변속할 때를 대비하여 N-D컨트롤 밸브에 라인압이 공급되어 있고 5번 포트는 막히게 되어 변속조절 밸브(SCV)에 유압이 공급되지 않아 중립(NEUTRAL)상태로 된다.

그리고, 도 2 는 종래의 자동 변속기 컨트롤 시스템의 일 실시예를 나타낸 회로도로서 도면에서 도시하는 바와 같이 변속 컨트롤 모듈(20)는, 변속 제어 솔레노이드(30)를 조절시켜 자동 변속기를 제어하게 되는 것이다.

즉, 상기 변속 컨트롤 모듈(20)는 주행속도 및 변속 레버의 위치 등에 따라 변속 솔레노이드(30)를 자동으로 온/오프시켜 클러치 작용과 자동 변속작용을 함과 아울러 자동차의 주행상태에 적합한 회전력과 속도를 갖도록 하는 것이다.

그런데, 요즈음 자주 문제가 되는 급발진 사고는, 첫째로, 운전자의 실수로 브레이크페달을 밟는 다는 것이 액셀패달을 밟으므로써 발생되는 급가속과 둘째로, 시동 초기에 기계의 오작동으로 갑자기 엔진의 회전수가 급증하고 엔진의 회전력이 변속레버의 위치에 관계없이 바퀴에 전달되어 차량이 급가속되면서 발생되는 것이다.

따라서, 상기 변속 컨트롤 모듈(20)에 의하여 변속 솔레노이드(30)이 제어되면서 회전력과 속도를 변환하는 종래의 차량은 상기한 급발진 사고를 대비하는 수단이 전혀 강구되어 있지 않아서 상기한 사고가 발생되었을 때에는 차량의 파손은 물론 인명사고까지 유발시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 운전자의 실수 또는 전자제어장치의 오작동으로 부터 발생되는 급발진상태를 각 차량조건을 감지하는 센서의 정보에 따라 제어함으로써 변속기에서 동력전달을 차단하여 급발진 상황을 신속히 해소할 수 있는 자동 변속 차량의 급발진 방지 제어방법을 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차속, 쓰로틀 밸브의 개도량, 변속레인지상태, 브레이크상태 등을 감지하고 변속레버가 ‘P’또는‘N’레인지 상태에 있는 가를 판단하는 제1단계와; 이 제1단계에서 ‘아니오’로 판단되면 차속이 5kph이상인 것이 판단되면서 쓰로틀 개도량이 5%이하인 것을 판단되면 변속기 컨트롤 모듈로부터 변속제어 솔레노이드의 제어권을 전환한 후 ‘N’레인지 상태로 전환하는 제2단계와; 상기 제1단계에서 ‘예’로 판명되면 브레이크 스위치의 ‘ON’상태를 감지하고 쓰로틀 밸브의 개도량이 열려 있는가를 판단하여 ‘예’로 판단되면 차속이 일정범위에 있는 것이 판단되면 변속제어솔레노이드의 1번 솔레노이드와 2번 솔레노이드를 구동시켜 고단기어로 변속하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 쓰로틀 밸브의 개도가 이루어지지 않을 경우 답력센서의 출력값이 설정값이상이면 엔진의 스파크 타이밍을 조정하고 연료분사량을 조정하는 제4단계로 수순이 이루어진 자동변속 차량의 급발진 제어방법이다.

이를 수행하기 위하여 본 발명은 변속 컨트롤 모듈과 이것에 의해 제어하는 변속 솔레노이드를 포함하여 이루어진 자동변속 컨트롤 시스템에서, 상기 변속컨트롤 모듈과 연결되며 다수의 온/오프 스위치를 구성하고 이 온/오프 스위치와 전기적으로 연결되는 컨트롤러로 구성되는 급발진제어부와; 상기 급발진제어부와 전기적으로 연결되며 액셀 페달의 하부에 설치되는 답력센서, 차속센서, 트로틀위치센서, 브레이트스위치, 변속레버위치센서등으로 이루어진 차량조건입력부로 구성된다.

도 1 은 일반적인 자동변속기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,

도 2 는 종래의 자동 변속기 컨트롤 시스템의 일 실시예를 나타낸 회로도,

도 3 은 본 발명에 의한 자동 변속기 컨트롤 시스템의 일 실시예를 나타낸 회로도,

도 4 은 본 발명에 의한 급발진 방지 제어방법의 동작수순을 나타낸 순서도.

도면의 주요부분에대한 부호 설명

100 : 급발진 제어 컨트롤러 110 : 급발진제어부

200 : 변속 컨트롤 모듈 300 : 변속 솔레노이드

400 : 차속센서 410 : 차량조건입력부

500 : 쓰로틀 밸브 위치 센서 600 : 답력센서

700 : 브레이크 스위치 800 : 변속레버위치센서

810 : ECU 820 : 엔진

A,A': 전원입력라인

#1~#8 스위치 : 컨트롤 모듈 오프 스위치

#9, #10 스위치 : 전원 입력 스위치

#11~#16 스위치 : 급발진 제어 스위치

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 의한 급발진 방지장치 회로구성의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.

이 장치는 변속 컨트롤 모듈(T.C.M,200)과 이것에 의해 제어하는 변속 솔레노이드(300)를 포함하여 이루어진 자동변속 컨트롤 시스템을 바탕으로 하여 급발진제어부(110)와 차량조건입력부(410)로 구성된다.

상기 급발진제어부(110)는 기존의 자동변속 컨트롤 시스템의 변속컨트롤 모듈(200) 및 변속제어솔레노이드(300)와 다수의 온/오프 스위치(#1∼#16)로 연결되고 또 이 온/오프 스위치는 전기적으로 컨트롤러(100)와 연결된다.

상기 온/오프 스위치(#1∼#16)는 변속제어솔레노이드(300)의 각 솔레노이드(SOL1∼SOL6) 및 T.C.M(200)과 연결되는데, 참고적으로 상기 변속제어솔레노이드(300)중에서 제1번 솔레노이드(SOL1)와 제2번 솔레노이드(SOL2)는 온/오프 솔레노이드를 말하고, 제3번 솔레노이드(SOL3) 내지 제6번 솔레노이드(SOL6)는 비례제어 솔레노이드를 말한다.

상기 온/오프 스위치(#1∼#16)중에서 #1∼#8은 T.C.M(200)과 연결된 단자와 온/오프 솔레노이드(SOL1,SOL2) 및 비례제어솔레노이드(SOL3∼SOL6)에 각각 연결된 단자를 가지고 있다.

또한, 상기 온/오프 스위치중에서 #9∼#16은 상기 #1∼#8과 같이 온/오프 솔레노이드(SOL1,SOL2) 및 비례제어솔레노이드(SOL3∼SOL6)에 각각 연결된 단자를 가지고 있으나, 다른 단자는 그라운딩(graunding)되어 있다.

상기 #9스위치는 온/오프 솔레노이드(SOL1,SOL2)에 입력전원라인(A)과 연결되어 전원을 인가하고, #10스위치는 비례제어솔레노이드(SOL3∼SOL6)와 역시 입력전원라인(A')과 연결되어 전원을 인가한다.

그리고, 상기 급발진제어부(110)의 컨트롤러(100)는 한편으로는 ECU(810)와 출력단자로 연결되고, 이 ECU(810)는 엔진(820)과 전기적으로 역시 출력단자로 연결된다.

상기 차량조건입력부(410)는 이 급발진제어부(110)와 전기적으로 연결되며 도시하지 않은 액셀 페달의 하부에 설치되는 차속센서(400), 트로틀밸브개도센서(500),답력센서(600)브레이트스위치(700),변속레버위치센서(800)등으로 이루어진다.

상기한 각 구성은 다음 도면에서 도시된 본 발명의 급발진 방지방법을 수행하기 위한 것이다.

도 4 는 본 발명에 의한 자동변속 차량의 급발진 방지 제어방법의 동작수순을 나타낸 순서도이다.

본 발명에 따른 자동변속차량의 급발진 방지 제어방법은, 제1단계 내지 제4단계의 수순으로 되어 있다.

상기 제1단계는, 차속, 쓰로틀 밸브의 개도량, 변속레인지상태, 브레이크상태 등을 감지(S10)하고 변속레버가 ‘P’또는‘N’레인지 상태에 있는 가를 판단하게 된다(S20).

상기 제2단계는, 이 제1단계의 S20에서 ‘아니오’로 판단되면 차속이 시동초기에 해당되는 5kph이상인 것이 판단되면서(S30에서 ‘예’) 쓰로틀 개도량이 5%이하인 것을 판단되면(S40에서 ‘예’)급발진 상황으로 결정이 되므로, 변속기 컨트롤 모듈(T.C.M)로부터 변속제어 솔레노이드의 제어권을 전환(S50)한 다음 ‘N’레인지 상태로 전환(S60)한다.

상기 제3단계는, 상기 제1단계의 S20에서 ‘예’로 판명되면 브레이크 스위치의 ‘ON’상태를 감지(S70)하여 쓰로틀 밸브의 개도량이 열려 있는가(＞X₀)를 판단(S80)하여 ‘예’로 판단되고 차속이 설정된 일정범위(V₂＞V＞V₁)에 있는 것이 판단(S90)되면 변속제어솔레노이드의 1번 솔레노이드와 2번 솔레노이드를 구동시켜 고단기어로 변속(S100)한다.

상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 쓰로틀 밸브의 개도가 이루어지지 않을 경우(S80에서 ‘아니오’), 답력센서의 출력값이 설정값이상(S120)이면 엔진의 스파크 타이밍을 조정하고 연료분사량을 조정(S130)한다.

한편, 상기 제2단계에서 T.C.M로부터 변속제어솔레노이드 제어권을 전환하는 것은, #1∼#8스위치를 ‘off’시키면 된다.

또한 상기 제2단계에서 N레인지 상태로 변환하는 것은, 자동변속기에서 동력전달을 차단하기 위한 것이고, 이것은 #9 와 #10의 스위치를 ‘on’시켜 각 솔레노이드(SOL1∼SOL10)에 전원을 공급시키고, #11·#12·#14·#16스위치를 ‘on’시키고, #13·#15스위치를 ‘off’시키면 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 상기와 같이 최근들어 급증하고 있는 자동변속 차량의 급발진 사고 발생시 변속 컨트롤 모듈로부터 제어권을 오프시킨 후 별도의 급발진 컨트롤러에 의해 변속 솔레노이드가 뉴트롤 상태가 되도록 제어하여 변속기에서 동력전달이 차단되도록 하므로서 급발진 상황을 신속히 해소할 수 있게 됨에 따라 차량의 훼손 뿐만 아니라 운전자와 보행자의 생명이 위협받는 것을 감소시킨 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 차속, 쓰로틀 밸브의 개도량, 변속레인지상태, 브레이크상태 등을 감지(S10)하고 변속레버가 ‘P’또는‘N’레인지 상태에 있는 가를 판단(S20)하는 제1단계와;

   이 제1단계의 S20에서 ‘아니오’로 판단되면 차속이 5kph이상인 것이 판단되면서(S30에서 ‘예’) 쓰로틀 개도량이 5%이하인 것을 판단되면(S40에서 ‘예’ ), 변속기 컨트롤 모듈(T.C.M)로부터 변속제어 솔레노이드의 제어권을 전환(S50)한 다음 ‘N’레인지 상태로 전환(S60)하는 제2단계와;

   상기 제1단계의 S20에서 ‘예’로 판명되면 브레이크 스위치의 ‘ON’상태를 감지(S70)하여 쓰로틀 밸브의 개도량이 열려 있는가(＞X₀)를 판단(S80)하여 ‘예’로 판단되고 차속이 설정된 일정범위(V₂＞V＞V₁)에 있는 것이 판단(S90)되면 변속제어솔레노이드의 1번 솔레노이드와 2번 솔레노이드를 구동시켜 고단기어로 변속(S100)하는 제3단계와;

   상기 제3단계에서 쓰로틀 밸브의 개도가 이루어지지 않을 경우(S80에서 ‘아니오’), 답력센서의 출력값이 설정값이상(S120)이면 엔진의 스파크 타이밍을 조정하고 연료분사량을 조정(S130)하는 제4단계;

   로 수순이 이루어지는 것을 특징으로하는 자동변속 차량의 급발진 방지 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서 T.C.M로부터 변속제어솔레노이드 제어권을 전환하는 것은, #1∼#8스위치를 ‘off’시키는 것을 특징으로하는 자동변속 차량의 급발진 방지 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2단계에서 N레인지 상태로 변환하는 것은, 자동변속기에서 동력전달을 차단하기 위한 것이고, 이것은 #9 와 #10의 스위치를 ‘on’시켜 각 솔레노이드(SOL1∼SOL10)에 전원을 공급시키고, #11·#12·#14·#16스위치를 ‘on’시키고, #13·#15스위치를 ‘off’시키는 것을 특징으로하는 자동변속 차량의 급발진 방지 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계는 액셀페달 하단에 장착된 답력센서가 운전자가 밟는 압력을 측정하여 컨트롤러와 ECU를 거쳐 엔진을 제어하는 것을 특징으로하는 자동변속 차량의 급발진 방지 제어방법.