KR20040035984A - 차량 급발진 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 급발진 방지장치에 관한 것으로, 차량속도 및 엔진회전수의 판단기준을 설정하기 위해 설정값을 입력하는 입력부(11)와, 차량의 브레이크등이 온되어 있는가를 판단하기 위한 브레이크등점등 감지센서(12), 엔진의 회전수를 측정하는 엔진회전수감지센서(13) 및, 차량의 주행속도를 측정하는 차량속도센서(14)가 별도로 설치된 엔진컨트롤유니트(9)의 입력측에 전기적으로 연결되고, 이 엔진컨트롤유니트(9)의 출력부에는 연료공급제어수단과 점화선(15)이 전기적으로 연결되어, 상기 각 센서를 통해 입력된 정보와 미리 설정된 설정값을 제어수순에 따라 비교판단하여 연료공급제어수단과 점화선(15)으로 제어신호를 인가하여 연료공급 및 점화여부를 개별제어하므로써 엔진의 급발진을 효과적으로 방지할 수 있도록 되어있다.

Description

차량 급발진 방지장치{Apparatus for Preventing a Vehicle from Rapid Startng}

본 발명은 차량 급발진을 방지하는 장치에 관한 것으로, 특히 자동변속기가 설치된 차량에서 출발이나 주행시 예기치 않은 급발진사고가 발생하는 것을 방지하므로써 안정성을 높여 대형사고를 미연에 방지할 수 있도록 된 차량 급발진 방지장치에 관한 것이다.

최근들어 자동변속차량에서 빈번하게 발생되고 있는 급발진사고는, 운전자가 시동을 걸고 변속레버를 주행(D위치)모드나 후진(R위치)모드로 조작한 다음 가속페달을 조작하여 차량을 출발시킬 때, 즉 변속레버를 이동시키는 순간 엔진이 굉음을 내면서 고회전되면서 운전자의 의지와는 무관하게 차량이 급발진하여 전방 및 후방으로 돌진하게 되는 양상인데, 아직까지 그 구체적인 원인에 대해서 밝혀진 것이 없어 심각한 문제로 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반문제를 감안하여 발명된 것으로, 운전자가 브레이크페달을 밟고 있을 때 이를 별도의 엔진컨트롤유니트(ECU:Engine Control Unit)에서 감지하여 엔진이 순간적으로 고속회전되면 즉시 점화선을 차단하므로써 엔진이 동작되는 것을 전자적으로 제어하고, 이와 동시에 솔레노이드밸브를 매개로 연료공급을 차단하므로써 분사기로 연료가 공급되는 것을 방지하여 엔진이 동작되는 것을 근본적으로 제어하도록 하는 차량 급발진 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량속도 및 엔진회전수의 판단기준을 설정하기 위해 설정값을 입력하는 입력부와, 차량의 브레이크등이 온되어 있는가를 판단하기 위한 감지센서, 엔진의 회전수를 측정하는 엔진회전수감지센서, 가속페달 조작여부를 판단하기 위한 센서 및, 차량의 주행속도를 측정하는 차량속도센서가 엔진컨트롤유니트의 입력측에 전기적으로 연결되고, 이 엔진컨트롤유니트의 출력부에는 연료공급제어수단과 점화선이 전기적으로 연결되어, 상기 각 센서를 통해 입력된 정보와 미리 설정된 설정값을 제어수순에 따라 비교판단하여 연료공급제어수단과 점화선으로 제어신호를 인가하여 연료공급 및 점화여부를 제어하도록 되어 있다.

도 1은 본 발명의 제어과정을 설명하기 위한 블록구성도,

도 2는 본 발명을 구성하는 연료공급제어수단의 개략단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어동작을 나타내는 흐름도,

1 --- 연료분사기,3a,3b --- 연료관,

5 --- 제 1솔레노이드밸브, 7 --- 제 2솔레노이드밸브,

9 --- 엔진컨트롤유니트,11 --- 입력부,

12 --- 브레이크등 감지센서, 13 --- 엔진회전수감지센서,

14 --- 차량속도센서, 15 --- 점화선,

17,31 --- 밸브몸체,19,33 --- 코일,

21,35 --- 조절밸브,23,37 --- 스프링,

24,39 --- 플런저,27,41 --- 제 1통로,

29,43 --- 제 2통로,30 --- 제 3통로,

45,47 --- 연결로,49,51,53,55 --- 차단턱,

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 제어흐름을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 연료공급제어수단의 개략 단면도로써, 이하 설명되는 엔진컨트롤유니트는 차량의 여러 기능을 자동제어하는 컨트롤유니트와는 별개의 것으로 본 발명에 따른 급발진방지장치를 적절하게 제어하기 위해 설치된 것이다.에 장착되는본 발명은 도면에 도시된 것과 같이, 차량의 엔진룸에 설치된 연료분사기(1)와연료관(3a,3b) 사이에 상기 연료분사기(1)와 인접되는 위치에 제 1솔레노이드밸브(5)와 제 2솔레노이드밸브(7)를 갖춘 연료공급제어수단이 설치되고, 이 연료공급제어수단은 엔진컨트롤유니트(9)와 전기적으로 연결되어 엔진컨트롤유니트(9)의 제어신호에 따라 연료관(3b)을 온/오프시키도록 구성되어 있다.

그리고, 이 엔진컨트롤유니트(9)의 입력측에는 차량속도및 엔진회전수의 판단기준을 설정하기 설정값을 입력하는 입력부(11)와, 차량의 브레이크등이 온되어 있는가를 판단하기 위한 브레이크등감지센서(12), 엔진의 회전수를 측정하는 엔진회전수감지센서(13) 및, 차량의 주행속도를 측정하는 차량속도센서(14)가 전기적으로 연결되어 있는 바, 여기서 상기 엔진회전수감지센서(13)는 엔진룸(도시되지 않음)의 소정위치에 설치되어 엔진회전수를 감지하고 감지된 회전수를 엔진컨트롤유니트(9)로 입력시키도록 구성되어 있다.

또한 이 엔진컴트롤유니트(9)의 출력측에는 제 1솔레노이드밸브(5)와 제 2솔레노이드밸브(7) 및 점화선(15)이 전기적으로 연결되어, 상기 각각의 센서를 통해 입력된 정보와 미리 설정된 설정값을 제어수순에 따라 비교판단하여 제 1솔레노이드밸브(5)와 제 2솔레노이드밸브(7) 및 점화선(15)으로 제어신호를 인가하여 제어동작을 하도록 되어 있다.

한편, 상기 연료공급제어수단을 구성하는 제 1솔레노이드밸브(5)와 제 2솔레노이드밸브(7)는 브라켓트(5)와 같은 연결수단을 매개로 연통되도록 설치되어 엔진컨트롤유니트(9)의 제어신호에 따라 개별 또는 동시동작되도록 되어 있는 바, 상기 제 1솔레노이드밸브(5)는, 밸브몸체(17)의 일측에 설치된 코일(19)과, 한쪽 끝부분에 조절밸브(21)를 갖추고서 스프링(23)을 매개로 코일(19)의 중앙부에 탄력적으로 설치되는 플런저(24), 밸브몸체(17)의 소정위치에 형성된 제 1통로(27)와 제 2통로(29) 및, 이들 제 1통로(27)와 제 2통로(29)를 연결하는 제 3통로(30)를 갖추고 있다.

또한, 상기 제 2솔레노이드밸브(7)는 제 1솔레노이드밸브(5)와 마찬가지로 밸브몸체(31)의 일측에 설치된 코일(33)과, 한쪽 끝부분에 조절밸브(35)를 갖추고서 스프링(37)을 매개로 코일(33)의 중앙부에 탄력적으로 설치되는 플런저(39) 및, 밸브몸체(31)의 소정위치에 형성된 제 1통로(41)와 제 2통로(43)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 제 1통로(27)와 제 2통로(43)에는 각각 연료관(3a,3b)이 연결되고, 제 2통로(29)와 제 1통로(41)가 연통되도록 설치되며, 상기 코일(19,33)은 각각 엔진컨트롤유니트(9)와 전기적으로 연결되어, 엔진컨트롤유니트(9)로 부터 인가되는 제어신호에 따라 제 1솔레노이드밸브(5) 또는 제 2솔레노이드밸브(7)의 동작을 제어하도록 되어 있다.

그리고, 상기 제 1통로(27,41)와 제 2통로(29,43)의 연결로(45,47)에는 각각 차단턱(49,51,53,55)이 돌출형성되어 코일(19,33)중 어느 하나에 전원이 인가되면 그 제어전원에 따라 해당되는 코일이 자화되어 어느 하나의 플런저를 이동시킴에 따라 조절밸브가 해당되는 연결로(45,47)를 완전하게 차단시킬 수 있도록 구성되어 있는데, 정상상태 즉, 솔레노이드밸브(5,7)로 제어전류가 인가되지 않은 상태에서는 플런저(24,39)가 스프링(23,37)의 탄발력으로 도 2의 아랫쪽으로 밀려져 조절밸브(21,35)가 차단턱(51,53)에 밀착되므로 연결로(45,47)가 개방되도록 되어 있다.

한편, 상기 엔진컨트롤유니트(9)로 제어신호를 인가시키는 요소로써 본 발명의 실시예에서는 브레이크페달에 감지센서를 설치한 것을 예로 들었으나, 가속페달에 감지센서를 설치하여 상기 브레이크등 감지센서(12)와 병렬로 연결하거나 또는 택일하여 어느 하나만 동작되도록 하여 엔진컨트롤유니트(9)로 감지신호를 인가시키도록 구성할 수도 있는 바, 이와 같이 가속페달에 감지센서를 설치하는 경우에도 그 기본적인 제어원리는 동일하다.

다음에는 본 발명에 따른 동작을 실시예로서 설명한다.

아래 설명하는 각 구성부는 최초상태에서 점화선(15)이 온상태(점화동작이 수행되는 정상연결상태이고, 제 1솔레노이드밸브(5)는 온상태 즉, 조절밸브(21)가 연결로(45)를 차단한 상태이며, 제 2솔레노이드밸브(7)는 오프상태, 즉, 연결로(47)가 개방된 상태이다.

제 1단계에서는 엔진컨트롤유니트(9)에서 브레이크등 감지센서(12)를 매개로 브레이크등의 점등여부를 판단하고, 제 2단계에서는 차량속도를 판단(실시예로서 30㎞/h이하인지 이상인지 여부)한다.

제 3단계에서는 차속이 30㎞/h이하이고 엔진회전수가 3,000rpm이하이면 제 1솔레노이드밸브(5)가 최초상태인 온상태가 유지되어 제 3통로(30)를 통해 소량의 연료가 공급되며, 차속이 30㎞/h이하이고 엔진회전수가 3,000rpm이상이면 점화선(15)과 제 2솔레노이드밸브(7)로 동시에 제어전류가 인가되어 점화선(15)이 차단되고 밸브가 온되어 점화동작이 이루어지지 않는 동시에 연료분사기(1)로 유입되는 연료가 완전히 차단되어 엔진기동이 정지된다.

또한, 차속이 30㎞/h이상이면 엔진회전수가 5,000rpm이상인지 이하인지를 판단하는데, 엔진회전수가 5,000rpm이하이면 최초상태 그대로를 유지하게 되어 제 3통로(30)를 통해 소량의 연료가 공급되고, 엔진회전수가 5,000rpm이하이면 급발진이 발생되지 않는 정상운전상태이므로 제 1솔레노이드밸브(5)로 제어전원이 인가되어 플런저(24)가 밀려져 연결로(45)를 개방시키게 되므로 연료관(3a)을 통해 연료가 정상공급되며, 이와 같이 일련의 판단과정을 수행한 다음에는 다시 제 1단계로 돌아간다.

즉, 운전자가 가속페달을 조작하지 않고 브레이크페달을 밟고 있으면 엔진이 저속회전하거나 정지된 상태이므로 엔진컨트롤유니트(9)가 차량을 서행운전하거나 제동하고자 하는 의사임을 감지하여 제 1솔레노이드밸브(5)로 제어전원을 인가시키게 되고, 이에따라 코일(9)이 자화되어 플런저(24)를 끌어당기게 되면 조절밸브(21)가 윗쪽으로 이동되어 차단턱(49)에 밀착되므로 연결로(45)가 차단되어 연료관(3a)을 통해 유입된 연료가 제 3통로(30)→제 2통로(29)→제 1통로(41)→연결로(47)→제 2통로(43)를 경유하여 연료분사기(1)로 유입되므로 저속회전이 가능하도록 최소한의 연료가 공급된다.

이 상태에서 엔진이 고속회전 즉, 급발진상황이 발생되면 엔진회전수감지센서(13)에서 이를 감지하여 엔진컨트롤유니트(9)로 회전수를 입력시키게 되고 엔진콘트롤유니트(9)는 이를 입력된 제어수치와 비교처리하여 점화선(5)으로 제어신호를 인가하여 점화선(15)을 단절시킴과 동시에 제 2솔레노이드밸브(7)로 제어전류를 인가시키게 된다.

이에 따라 코일(33)이 자화되면서 플런저(39)를 도 2에서 윗쪽으로 끌어당겨 조절밸브(35)를 차단턱(55)에 밀착시키게 되므로 연결관(47)이 폐쇄되어 연료분사기(1)로 공급되는 연료가 차단됨에 따라 엔진기동이 근본적으로 중단되게 되는 바, 이 같이 점화선(15)을 단절시키는 외에 연료공급 자체를 중단시키게 되면 엔진과열 또는 기타 주변조건으로 인해 엔진기동이 자연점화되는 것을 방지할 수 있게 되므로 급발진사고가 발생되는 것을 근본적으로 예방할 수 있게 되는데, 상기 제 2솔레노이드밸브(7)의 동작 원리는 제 1솔레노이드밸브(5)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 차량주행중 급발진 발생시에는 상기와 같이 연료공급을 차단하거나 점화선(15)을 단절시키게 되면 차량의 주행관성으로 인해 무부하 운전상태가 되므로 제 1솔레노이드밸브(5)로 제어전류를 인가시켜 제 3통로(30)를 통해 소량의 연료만을 공급하여 엔진구동을 최소화시키고, 엔진회전수감지센서(13)로 부터 전달되는 회전수가 적거나 차량속도가 낮을때에는 제 2솔레노이드밸브(7)로 제어전류를 인가시켜 연료분사기(1)로 공급되는 연료를 완전히 차단하므로써 점화선(15)단절과 연료공급중단을 동시에 병행하여 엔진동작을 완전히 정지시키므로써 급발진으로 인한 사고를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 차량속도가 30㎞/h이상이고 엔진회전수가 5000rpm이하이면 정상주행상태이므로 엔진컨트롤유니트(9)에서 이를 감지하여 제 1솔레노이드밸브(5)로 제어전류를 인가하여 연결로(45)를 개방시키게 되므로 제 1통로(27)→연결로(45)→제 2통로(29)→제 1통로(41)→연결로(47)→제 2통로(43)를 경유하여 연료분사기(1)로연료가 유입되므로 연료분사기(1)로 정상운전에 필요한 연료를 공급할 수 있게 되는 한편, 브레이크를 밟지 않은 상태 즉, 브레이크등이 점등되지 않은 상태에서는 정상운전 조건이므로 시스템은 최초상태로 복귀된다.

이상 설명한 본 발명에 따른 설명은 하나의 실시예에 불과한 것으로 입력부를 통해 입력시키는 비교판단수치는 본 발명의 요지가 변하지 않는 범위내에서 변경할 수 있고, 상기 연료분사공급수단 역시 사용조건에 맞추어 적절하게 변경실시 할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면 운전자가 브레이크페달을 밟고 있을 때 이를 엔진컨트롤유니트에서 감지하고 소정 차속에서 엔진이 순간적으로 고속회전되면 즉시 점화선을 차단하므로써 엔진이 동작되는 것을 전자적으로 제어하고, 이와 동시에 솔레노이드밸브를 매개로 연료공급을 차단하므로써 분사기로 연료가 공급되는 것을 방지하여 엔진이 동작되는 것을 근본적으로 제어하므로써 대형사고가 발생하는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 차량속도 및 엔진회전수의 판단기준을 설정하기 위해 설정값을 입력하는 입력부(11)와, 차량의 브레이크등이 온되어 있는가를 판단하기 위한 감지센서(12), 엔진의 회전수를 측정하는 엔진회전수감지센서(13) 및, 차량의 주행속도를 측정하는 차량속도센서(14)가 엔진컨트롤유니트(9)의 입력측에 전기적으로 연결되고, 이 엔진컨트롤유니트(9)의 출력부에는 연료공급제어수단과 점화선(15)이 전기적으로 연결되어, 상기 각 센서를 통해 입력된 정보와 미리 설정된 설정값을 제어수순에 따라 비교판단하여 연료공급제어수단과 점화선(15)으로 제어신호를 인가하여 연료공급 및 점화여부를 개별제어하도록 된 차량 급발진 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연료공급제어수단이 연료분사기(1)와 인접하는 위치에 연료관과 직렬연결된 것을 특징으로 하는 차량 급발진 방지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 연료공급제어수단이, 밸브몸체(17,31)의 일측에 설치된 코일(19,33)과, 한쪽 끝부분에 조절밸브(21,35)를 갖추고서 스프링(23,37)을 매개로 코일(19,33)의 중앙부에 탄력적으로 설치되는 플런저(24,39) 및, 밸브몸체(17)의 소정위치에 형성된 제 1통로(27,41)와 제 2통로(29,43)를 각각 갖추고서 상기 제 2통로(29)와 제 1통로(41)가 연통되도록 설치된 제 1,2솔레노이드밸브(5,7)를 구비하고, 제 1솔레노이드밸브(5)에는, 상기 제 1통로(27)와 제 2통로(29)를 연결하는 제 3통로(30)가 형성되어, 이를 통해 소량의 연료가 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량 급발진 방지장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1통로(27,41)와 제 2통로(29,43)에 연결로(45,47)가 형성되고, 이들 연결로(45,47)에는 각각 차단턱(49,51,53,55)이 돌출형성된 것을 특징으로 하는 차량 급발진 방지장치.