KR20110103826A - 엔진 오작동 제어 장치 및 이를 이용한 엔진 오작동 제어 방법 - Google Patents

엔진 오작동 제어 장치 및 이를 이용한 엔진 오작동 제어 방법 Download PDF

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Abstract

급발진 등 차량의 엔진 오작동을 감지하고 제어하는 엔진 오작동 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 엔진 오작동 제어 장치는, 가속 페달의 위치를 감지하는 위치 센서; 단위 시간당 엔진 회전수를 측정하는 엔진 회전수 측정부; 상기 가속 페달의 위치 및 상기 엔진 회전수에 기초하여 엔진 오작동 발생 여부를 판단하는 엔진 오작동 진단부; 및 상기 엔진 오작동 발생시 오일 인젝션 밸브를 제어하여 상기 엔진으로 주입되는 연료를 감소시키는 연료 제어부를 포함한다. 따라서, 직관적인 프로세스에 의해 간단하게 엔진 오작동을 검출할 수 있고, 엔진 오작동 발생으로 인한 차량 급발진을 원천적으로 방지할 수 있다.

Description

엔진 오작동 제어 장치 및 이를 이용한 엔진 오작동 제어 방법 {Apparatus for controlling malfunction of engine and method using the same}
본 발명은 자동차 엔진 오작동 제어 기술에 관한 것으로, 특히 자동차 엔진오작동으로 인한 급발진 사고를 방지하기 위한 엔진 오작동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-007-02, 과제명: 차량 전장용 통합제어 SW 플랫폼 개발].
엔진 오작동의 일종인 급발진 사고는 운전자가 가속페달을 밟은 것보다 의도치 않게 더 가속되면서 발생한다. 최근 수많은 급발진 사고가 보고되고 있으며, 사고의 파장이 크고 그 입증이 용이하지 않다는 점에서 사회적인 문제로 대두되고 있다.
종래에 자동차의 급발진을 제어하기 위한 많은 기술이 소개된 바 있으나, 종래의 기술은 자동차의 급발진을 제어하기 위하여 자동차내 가속페달, 밸브, 엔진과 관련된 각종 센서와 데이터를 분석하는 복잡한 과정을 통해 급발진을 제어하였다.
이와 같은 복잡한 급발진 제어 시스템은 자동차의 구동시스템과 일체화 되어 전자장비의 불확실성을 증가시키고 오히려 다른 위험을 야기할 수 있다는 문제가 있고, 급발진 제어 시스템 구현에 많은 비용이 든다는 문제가 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 엔진 오작동으로 인한 급발진을 제어하기 위한 시스템을 보다 간단하고 효과적으로 구현하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 직관적인 프로세스에 의해 간단히 차량의 엔진 오작동을 검출하고, 엔진 오작동이 검출되면 오일 인젝션을 차단함으로써 급발진 사고를 원천적으로 예방할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 가속 시퀀스의 시작과 끝을 실시간으로 비교하여 차량의 엔진 오작동이 발생하는 경우 연료 투입을 직접적으로 감소시킴으로써 연비가 절감되도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 차량의 엔진 오작동이 발생하였다가 다시 정상 동작하는 경우 다시 연료 투입을 정상화함으로써 일시적인 엔진 오작동으로 인해 운행에 지장을 주지 않도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 기존 주행 시스템과 별개로 엔진 오작동 제어 시스템 패키지를 구성하여 기존 시스템에 추가적으로 장착함으로써 보다 저렴하고 효과적으로 엔진 오작동 제어 시스템을 구축하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 엔진 오작동 상황이 발생하였을 경우 연료 공급을 감소시킴과 동시에 계기판에 위치한 오작동 표시등을 점등시킴으로써 운전자가 엔진 오작동을 인식하고 즉각적인 정비를 받을 수 있도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 장치는, 가속 페달의 위치를 감지하는 위치 센서; 단위 시간당 엔진 회전수를 측정하는 엔진 회전수 측정부; 상기 가속 페달의 위치 및 상기 엔진 회전수에 기초하여 엔진 오작동 발생 여부를 판단하는 엔진 오작동 진단부; 및 상기 엔진 오작동 발생시 오일 인젝션 밸브를 제어하여 상기 엔진으로 주입되는 연료를 감소시키는 연료 제어부를 포함한다.
이 때, 상기 단위 시간당 엔진 회전수는 RPM(Revolutions Per Minute; 분당 회전수)일 수 있다.
이 때, 상기 엔진 오작동 제어 장치는 상기 연료 제어부에 의해 상기 엔진으로 주입되는 연료가 감소되는 경우 계기판의 오작동 표시등이 점등되도록 하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 연료 제어부는 상기 엔진 오작동 발생시 상기 인젝션 밸브를 차단하여 상기 연료 공급을 중단할 수 있다.
이 때, 상기 엔진 오작동 진단부는 측정된 상기 단위 시간당 엔진 회전수가 상기 가속 페달의 위치에 상응하는 엔진 회전수 범위 내에 있는지 여부에 따라 상기 엔진 오작동 발생 여부를 판단할 수 있다.
이 때, 상기 연료 제어부는 상기 엔진 오작동 진단부가 상기 엔진 오작동이 종료된 것으로 판단하는 경우 다시 상기 엔진으로의 연료 주입을 정상화할 수 있다.
이 때, 상기 엔진 오작동 제어 장치는 차량의 주행 시스템과 별개의 하드웨어로 구성되어 상기 주행 시스템에 추가 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 방법은, 가속 페달의 위치를 감지하는 단계; 단위 시간당 엔진 회전수를 측정하는 단계; 상기 가속 페달의 위치 및 상기 엔진 회전수에 기초하여 엔진 오작동 발생 여부를 판단하는 단계; 및 상기 엔진 오작동 발생시 오일 인젝션 밸브를 제어하여 상기 엔진으로 주입되는 연료를 감소시키는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 엔진 오작동 제어 방법은 상기 엔진 오작동이 발생한 경우 계기판의 오작동 표시등이 점등되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 엔진 오작동으로 인한 급발진을 제어하기 위한 시스템을 보다 간단하고 효과적으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 직관적인 프로세스에 의해 간단히 차량의 엔진 오작동을 검출하고, 엔진 오작동이 검출되면 오일 인젝션을 차단함으로써 급발진 사고를 원천적으로 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 가속 시퀀스의 시작과 끝을 실시간으로 비교하여 차량의 엔진 오작동이 발생하는 경우 연료 투입을 직접적으로 감소시킴으로써 연비를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 차량의 엔진 오작동이 발생하였다가 다시 정상 동작하는 경우 다시 연료 투입을 정상화함으로써 일시적인 엔진 오작동으로 인해 운행에 지장을 주지 않는다.
또한, 본 발명은 기존 주행 시스템과 별개로 엔진 오작동 제어 시스템 패키지를 구성하여 기존 시스템에 추가적으로 장착함으로써 보다 저렴하고 효과적으로 엔진 오작동 제어 시스템을 구축할 수 있다.
또한, 본 발명은 엔진 오작동 상황이 발생하였을 경우 연료 공급을 감소시킴과 동시에 계기판에 위치한 오작동 표시등을 점등시킴으로써 운전자가 엔진 오작동을 인식하고 즉각적인 정비를 받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오작동 표시등을 포함한 계기판을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 장치는 위치 센서(110), 엔진 회전수 측정부(120), 엔진 오작동 진단부(130), 연료 제어부(140) 및 알람부(150)를 포함한다.
위치 센서(110)는 가속 페달(accelerator)의 위치를 감지한다.
엔진 회전수 측정부(120)는 단위 시간당 엔진 회전수를 측정한다.
이 때, 단위 시간당 엔진 회전수는 RPM(Revolutions Per Minute; 분당 회전수)일 수 있다.
엔진 오작동 진단부(130)는 상기 가속 페달의 위치 및 상기 엔진 회전수에 기초하여 실시간으로 엔진 오작동 발생 여부를 판단한다.
즉, 엔진 오작동 진단부(130)는 위치 센서(110)를 통하여 센싱된 가속 페달의 위치 및 엔진 회전수 측정부(120)를 통하여 측정된 단위 시간당 엔진 회전수를 실시간으로 모니터링하고, 엔진 오작동 발생 여부를 직관적이고 간단한 방법으로 판단하여 적절한 조치를 취할 수 있도록 한다.
이 때, 엔진 오작동 진단부(130)는 측정된 상기 단위 시간당 엔진 회전수가 상기 가속 페달의 위치에 상응하는 엔진 회전수 범위 내에 있는지 여부에 따라 상기 엔진 오작동 발생 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 가속 페달이 디폴트 상태에서 5cm 정도 눌리는 경우 정상 RPM 범위가 2000 RPM에서 3000 RPM 정도인데, 가속 페달이 5cm 눌린 상태에서 엔진이 6000 RPM으로 회전하고 있다면 엔진이 비정상이고 급발진 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 차량이 경사로를 올라가는 경우 엔진이 힘을 얻기 위해 기어를 저단으로 바꾸면서 RPM이 갑자기 올라가는 엔진 킥다운 현상이 있는데, 이러한 경우에도 가속 페달의 위치에 따라 정해진 RPM 범위가 있다. 따라서, 엔진 킥다운 현상에 대비한 적절한 RPM 범위를 설정해 놓으면 엔진에 필요한 힘을 충당하기 위한 정상적인 RPM 상승을 엔진 오작동으로 판단하지 않으면서도 비정상적인 RPM 상승을 효과적으로 엔진 오작동으로 검출함으로써 오일 인젝션이 차단되도록 할 수 있다.
이와 같이, 특정한 가속 페달의 위치에 상응하는 허용 가능한 단위 시간당 엔진 회전수 값은 너무 민감하지 않으면서도 급발진이 간과되지 아니하는 범위 내에서 적절히 결정될 수 있다.
이 때, 엔진 오작동 진단부(130)는 차량의 ECU(Engine Control Unit)의 일부 구성일 수 있다. 이 때, 일부 구성이라 함은 하드웨어 적으로 일부분일 수도 있고, 소프트웨어적으로 일부분일 수도 있다.
연료 제어부(140)는 상기 엔진 오작동 발생시 오일 인젝션 밸브를 제어하여 상기 엔진으로 주입되는 연료를 감소시킨다.
이 때, 연료 제어부(140)는 상기 엔진 오작동 발생시 상기 인젝션 밸브를 차단하여 상기 연료 공급을 중단할 수 있다.
이 때, 엔진 제어부(140)는 엔진 오작동 진단부(130)가 상기 엔진 오작동이 종료된 것으로 판단하는 경우 다시 가속 명령에 따라 상기 엔진으로의 연료 주입을 정상화할 수 있다. 따라서, 일시적인 엔진 오작동으로 인해 차량 주행에 지장이 초래되지 않는다.
알람부(150)는 연료 제어부(140)에 의해 상기 엔진으로 주입되는 연료가 감소되는 경우 계기판의 오작동 표시등이 점등되도록 한다.
도 1에 도시된 엔진 오작동 제어 장치는 차량의 주행 시스템과 별개의 하드웨어로 구성되어 상기 주행 시스템에 추가 장착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오작동 표시등을 포함한 계기판을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 계기판에 엔진 오작동으로 인한 연료 차단시 점등되는 오작동 표시등(210)이 구비되어 있는 것을 알 수 있다.
이 때, 계기판의 오작동 표시등(210)은 에어백 경고등이나 오일등과 같은 방식으로 구현될 수 있다.
사용자는 이러한 오작동 표시등(210)이 지속적으로 또는 반복적으로 점등되면 엔진 이상 여부를 인식하고 차량의 점검을 요청할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 방법은 가속 페달의 위치를 감지한다(S310).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 방법은 단위 시간당 엔진 회전수를 측정한다(S320).
이 때, 단위 시간당 엔진 회전수는 RPM(Revolutions Per Minute; 분당 회전수)일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오작동 제어 방법은 상기 가속 페달의 위치 및 상기 엔진 회전수에 기초하여 엔진 오작동 발생 여부를 판단한다(S330).
이 때, 단계(S330)는 측정된 상기 단위 시간당 엔진 회전수가 상기 가속 페달의 위치에 상응하는 엔진 회전수 범위 내에 있는지 여부에 따라 상기 엔진 오작동 발생 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 가속 페달이 디폴트 상태에서 5cm 정도 눌리는 경우 정상 RPM 범위가 2000 RPM에서 3000 RPM 정도인데, 가속 페달이 5cm 눌린 상태에서 엔진이 6000 RPM으로 회전하고 있다면 엔진이 비정상이고 급발진 상태인 것으로 판단할 수 있다.
단계(S330)의 판단 결과, 엔진 오작동이 발생한 것으로 판단되는 경우 엔진 오작동 제어 방법은 오일 인젝션 밸브를 제어하여 엔진으로 주입되는 연료를 감소시키고(S340), 계기판의 오작동 표시등이 점등되도록 한다(S350).
이 때, 단계(S340)는 상기 엔진 오작동 발생시 상기 인젝션 밸브를 차단하여 상기 연료 공급을 중단할 수 있다.
이 때, 단계(S340)는 상기 엔진 오작동이 종료된 것으로 판단되는 경우 다시 가속 명령에 따라 상기 엔진으로의 연료 주입을 정상화할 수 있다. 따라서, 일시적인 엔진 오작동으로 인해 차량 주행에 지장이 초래되지 않는다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 엔진 오작동 제어 장치 및 엔진 오작동 제어 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
110: 위치 센서
120: 엔진 회전수 측정부
130: 엔진 오작동 진단부
140: 연료 제어부
150: 알람부
210: 오작동 표시등
S310: 가속 페달 위치 감지 단계
S320: 엔진 회전수 측정 단계
S330: 엔진 오작동 발생 여부 판단 단계
S340: 오일 인젝션 밸브 제어 단계
S350: 오작동 표시등 점등 단계

Claims (1)

  1. 가속 페달의 위치를 감지하는 위치 센서;
    단위 시간당 엔진 회전수를 측정하는 엔진 회전수 측정부;
    상기 가속 페달의 위치 및 상기 엔진 회전수에 기초하여 엔진 오작동 발생 여부를 판단하는 엔진 오작동 진단부; 및
    상기 엔진 오작동 발생시 오일 인젝션 밸브를 제어하여 상기 엔진으로 주입되는 연료를 감소시키는 연료 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 오작동 제어 장치.
KR1020100078394A 2010-03-15 2010-08-13 엔진 오작동 제어 장치 및 이를 이용한 엔진 오작동 제어 방법 KR20110103826A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101534549B1 (ko) * 2014-03-26 2015-07-09 최영석 차량의 급발진 방지 시스템

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