KR20030087708A - 차량의 기울기 검출 제어장치 - Google Patents

차량의 기울기 검출 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 기울기 정도를 보다 정확하고 용이하게 검출할 수 있는 차량의 기울기 검출 제어장치에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 기울기 검출 제어장치에 있어서, 상기 차량의 차체에 고정 결합되며, 상기 차량의 기울기 방향으로 연동되는 기울기부와; 상기 기울기부와 상호 자유 회전운동을 하도록 상기 기울기부의 일측에 힌지 결합되며, 상기 차량의 기울기에 관계없이 중력 방향으로 하중이 작용되는 고정부와; 상기 기울기부와 고정부에 각각 결합되는 구성의 조합으로 이루어지며, 상기 기울기부와 상기 고정부의 상대운동을 통해 상기 차량의 기울기 상태를 검출하는 기울기 검출부와; 상기 기울기 검출부를 통해 검출된 차량의 기울기 상태에 따라 해당되는 제어동작을 수행하는 엔진 제어부(ECU)를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 기울기 검출 제어장치{INCLINED DETECTION CONTROLLING DEVICE OF VEHICLE}
본 발명은 차량에 관한 것으로서, 특히 차량의 기울기 검출 제어장치에 관한 것이다.
통상적으로, 전자제어 차량의 엔진 제어부(ECU)는 차량이 주행하고 있는 노면의 상태를 정확히 알아야 차량의 운전조건을 최적으로 제어할 수 있다.
엔진 제어부는 차량이 오르막길을 주행하고 있는지, 내리막길을 주행하고 있는지를 파악하고, 차량이 오르막길을 주행하고 있다면 제어장치 및 연료 분사량(Injection) 보상장치를 구동한다.
이와는 달리 차량이 내리막길을 주행하고 있다면 엔진 제어부는 다른 제어장치를 적절하게 구동해서 안전한 운행이 되도록 제어동작을 수행한다.
그러나, 차량이 경사로에 진입시 경사로에 있는 상태를 제대로 감지하지 못하는 경우 엔진 제어가 정확하게 이루어지지 않는다.
이러한 경우 경사로에서 운전조작 미숙으로 인해 차량이 경사로의 후방으로 밀리거나, 연료 분사량(Injection) 보상 등이 정확하게 이루어지지 못해서 엔진 부조현상이 발생하게 된다.
실질적으로 차량이 경사로에 있다는 것을 감지하는 것은 차량의 기울기 감지 센서가 감지하고 있으나 그 기술에는 한계가 있다.
또한, 정확히 차량의 기울기를 디지털영상으로 촬영을 해서 감지하거나 유도 전류량을 감지하는 방법이 있으나 각각 단점이 있다.
디지털로 촬영을 통해 판별을 할 경우 디지털 촬영을 통한 데이터(Data) 처리 요구량이 크며, 이에 따른 데이터가 중앙 연산 처리부(CPU)를 많이 차지하게 되어 처리속도도 늦게 된다.
또한, 전류량을 통해 기울기를 감지하는 경우는 차량의 충격이나 주변에 전기 부품이 있을 경우에는 센서에 전류 자기장의 저항으로 인해 에러(Error)가 생겨 정확한 차량 기울기 감지가 힘든 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 차량의 기울기 정도를 보다 정확하고 용이하게 검출할 수 있는 차량의 기울기 검출 제어장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 기울기 검출 제어장치 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 차량이 기울어진 상태를 검출하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 기울기 검출 파형을 도시한 도면.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 기울기 검출 제어장치에 있어서, 상기 차량의 차체에 고정 결합되며, 상기 차량의 기울기 방향으로 연동되는 기울기부와; 상기 기울기부와 상호 자유 회전운동을 하도록 상기 기울기부의 일측에 힌지 결합되며, 상기 차량의 기울기에 관계없이 중력 방향으로 하중이 작용되는 고정부와; 상기 기울기부와 고정부에 각각 결합되는 구성의 조합으로 이루어지며, 상기 기울기부와 상기 고정부의 상대운동을 통해 상기 차량의 기울기 상태를 검출하는 기울기 검출부와; 상기 기울기 검출부를 통해 검출된 차량의 기울기 상태에 따라 해당되는 제어동작을 수행하는 엔진 제어부(ECU)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 기울기 검출 제어장치 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예는 차량의 기울기 검출 제어장치에 있어서, 기울기부(110), 고정부(120), 기울기 검출부(130, 132), 엔진 제어부(140)(ECU)를 포함하여 구성한다.
기울기부(110)는 차량의 차체에 고정 결합되며, 차량의 기울기 방향으로 연동된다.
기울기부(110)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 설정된 길이의 원호부(114)를 갖는 부채꼴 형상으로 형성한다.
기울기부(110)는 중력방향을 향하도록 지지해야 하는 것은 아니며, 차량의 어느 구조에 지지를 해도 되지만, 차량의 길이방향 중심위치에 장착하는 것이 바람직하다.
고정부(120)는 기울기부(110)와 상호 자유 회전운동을 하도록 기울기부(110)의 일측에 힌지 결합되며, 차량의 기울기에 관계없이 중력 방향으로 하중이 작용하는 구성을 갖는다.
고정부(120)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 중력방향으로 신장되는 로드부(122), 힌지부(124), 기울기 고정추(126)를 포함하여 구성한다.
힌지부(124)는 로드부(122)의 일단에 형성되어 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 기울기부(110)의 상단(112) 중심에 힌지 결합된다.
여기서, 기울기부(110)와 로드부(122)와의 결합을 힌지부(124)를 통한 힌지 결합으로 한정할 필요는 없으며, 기울기부(110)와 로드부(122)와의 결합시 마찰계수를 최소화할 수 있는 구성이면 바람직하다.
따라서, 기울기부(110)와 로드부(122)와의 결합구성은 다양한 설계변경을 통해 이루어질 수 있음에 유의해야 한다.
기울기 고정추(126)는 로드부(122)의 타단에 결합되어 자중에 의해 차량의기울기에 관계없이 중력방향을 향하며, 로드부(122)가 차량의 기울기에 따라 연동되어 회전하는 것을 방지한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 구성되는 기울기 고정추(126)는 로드부(122)와 일체형으로 구성할 수 있다.
상기와 같이 기울기부(110)와 로드부(122)가 힌지부(124)를 통해 지지되어 상호 자유 회전운동 하도록 구성하고, 로드부(122)의 타단이 기울기 고정추(126)와 일체형으로 결합됨으로써 기울기 고정추(126)의 무게에 의해 로드부(122)는 항상 중력 방향을 향하게 된다.
참고적으로, 기울기 고정추(126)는 차량의 기울기에 관계없이 항상 중력 방향을 향하도록 구성하는 것을 가정한다.
상기와 같은 구성에서 차량이 기울어지면, 도 2에 도시된 바와 같이 기울기부(110)만 차량의 기울기 방향으로 상대적인 회전운동을 하고, 기울기 고정추(126)는 로드부(122)와 같이 중력 방향을 향하게 된다.
기울기 검출부(130, 132)는 기울기부(110)와 고정부(120)에 각각 결합되는 구성의 조합으로 이루어지며, 기울기부(110)와 고정부(120)의 상대운동을 통해 차량의 기울기 상태를 검출하여 엔진 제어부(140)로 공급한다.
기울기 검출부(130, 132)는 목표 휠(130)(Target Wheel), 기울기 검출센서(132)를 포함하여 구성한다.
목표 휠(130)은 기울기부(110)의 원호부(114) 내측면 길이방향으로 다수개의 치형이 형성된다.
목표 휠(130)은 기울기부(110)의 원호부(114) 내측면 길이방향 중심을 기준으로 양측방향에 각각 형성되는 치형의 크기와 치형간 간격을 상이하게 형성한다.
즉, 목표 휠(130)은 기울기부(110)에 형성되어 차량의 기울기에 따라 로드부(122)와 상대적으로 차량의 전, 후 방향으로 회전하게 되는데 이를 구분하기 위해서 치형의 크기와 치형간 간격을 다르게 구성한다.
기울기 검출센서(132)는 로드부(122)의 타단에 장착되어 목표 휠(130)의 움직임에 따른 치형 위상차이를 검출한다.
기울기 검출센서(132)는 홀 센서를 사용할 수 있으며, 치형의 위상차이를 검출할 수 있는 센서이면 바람직하다.
엔진 제어부(140)는 엔진 구동에 관련한 전반적인 제어동작을 수행하며, 특히, 본 발명의 실시예에서는 기울기 검출부(130, 132)를 통해 검출된 차량의 기울기 상태에 따라 해당되는 제어동작을 수행한다.
즉, 엔진 제어부(140)는 차량이 오르막 주행인지 내리막 주행인지 기울기 검출센서(132)와 목표 휠(130)과의 위상차를 가지고 구분할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따라 차량의 기울기를 검출하는 것은 기울기 검출센서(132)와 목표 휠(130)과의 상대적인 움직임을 판단하는 것이다.
엔진 제어부(140)는 차량이 오르막길을 주행하는 경우 검출된 차량의 기울기에 따라 설정된 맵 데이터상의 연료 분사량(Injection)을 보상하는 제어동작을 수행한다.
이때 연료 분사 구동부(150)는 엔진 제어부(140)로부터 공급되는 연료 보상제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사량을 보상하게 된다.
그리고, 엔진 제어부(140)는 차량이 오르막길을 주행하는 경우 별도로 구성되는 자동제어 장치를 구동하여 차량이 밀리지 않도록 밀림방지 제어동작을 수행할 수 있다.
이와는 반대로, 엔진 제어부(140)는 차량이 내리막길을 주행하는 경우 설정된 과속 방지 제어동작을 수행한다.
한편, 본 발명의 실시예는 엔진 제어부(140)로부터 공급되는 표시 제어신호의 입력에 따라 구동되어 차량의 기울어진 정도를 표시하는 표시부(160)를 더 포함하여 구성한다.
이와 같은 구성에 따라 차량 운전자는 차량의 기울기 상태를 용이하게 파악할 수 있어 차량 운행을 보다 안전하게 할 수 있으며, 방어 운전을 할 수 있다.
특히, 초보 운전자의 경우 차량의 기울기에 따라 발생할 수 있는 심리적인 불안감을 완화시킬 수 있어 안전사고의 예방효과가 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 차량의 기울기에 따라 기울기부(110)와 로드부(122)의 상대 운동을 통해 기울기부(110)에 결합된 목표 휠(130)의 회전량을 기울기 검출센서(132)로 검출하고, 검출된 치형의 개수를 통해 엔진 제어부(140)는 차량의 기울기를 판단한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 기울기 검출 제어장치는 기울기 검출센서와 목표 휠과의 상대적 회전운동을 이용하여 차량의 기울기를 검출할 수 있다.
또한, 차량의 기울기 정도를 기계적인 시스템 설계로 정확히 진단 가능하여 전기적인 에러가 거의 없다.
또한, 차량이 오르막길에 있는지 내리막길에 있는지를 검출되는 신호의 주기를 통해 용이하게 진단 가능하다.
또한, 차량의 기울기 정도를 검출되는 하이 신호(치형) 개수를 통해 진단 가능하다.
또한, 차량이 기울어진 정도에 대한 정보를 연료 분사량 보상 및 다른 제어부를 제어할 수 있도록 공유할 수 있다.
또한, 차량 기울기 정도를 차량 운전자가 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 차량의 기울기 검출 제어장치에 있어서,
    상기 차량의 차체에 고정 결합되며, 상기 차량의 기울기 방향으로 연동되는 기울기부와;
    상기 기울기부와 상호 자유 회전운동을 하도록 상기 기울기부의 일측에 힌지 결합되며, 상기 차량의 기울기에 관계없이 중력 방향으로 하중이 작용되는 고정부와;
    상기 기울기부와 고정부에 각각 결합되는 구성의 조합으로 이루어지며, 상기 기울기부와 상기 고정부의 상대운동을 통해 상기 차량의 기울기 상태를 검출하는 기울기 검출부와;
    상기 기울기 검출부를 통해 검출된 차량의 기울기 상태에 따라 해당되는 제어동작을 수행하는 엔진 제어부(ECU)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기울기부는
    설정된 길이의 원호부를 갖는 부채꼴 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정부는
    중력방향으로 신장되는 로드부와;
    상기 로드부의 일단에 형성되어 상기 기울기부에 힌지 결합되는 힌지부와;
    상기 로드부의 타단에 결합되어 자중에 의해 상기 차량의 기울기에 관계없이 중력방향을 향하며, 상기 로드부가 상기 차량의 기울기에 따라 연동되어 회전하는 것을 방지하는 기울기 고정추를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 로드부와 기울기 고정추는 일체형으로 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 기울기 검출부는
    상기 기울기부의 원호부 내측면 길이방향으로 다수개의 치형이 형성되는 목표 휠(Target Wheel)과;
    상기 로드부의 타단에 장착되어 상기 목표 휠의 움직임에 따른 치형 위상차이를 검출하는 기울기 검출센서를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 목표 휠은 상기 기울기부의 원호부 내측면 길이방향 중심을 기준으로 양측방향에 각각 형성되는 치형의 크기와 치형간 간격을 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 엔진 제어부는 차량이 오르막길을 주행하는 경우 검출된 차량의 기울기에 따라 설정된 맵 데이터상의 연료 분사량(Injection)을 보상하는 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 엔진 제어부는 차량이 내리막길을 주행하는 경우 설정된 과속 방지 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 엔진 제어부로부터 공급되는 표시 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 차량의 기울어진 정도를 표시하는 표시부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 제어장치.
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