KR20150012357A - Ａｍｔ 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법 및 시스템 - Google Patents

Ａｍｔ 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 엔진회전수를 감지하는 감지단계; 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠로부터 변속기 측으로 역류되는 회전력이 엔진에 전달되도록 함으로써, 엔진의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 작동단계;를 포함하는 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법이 소개된다.

Description

ＡＭＴ 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR EMERGENCY CONTROLLING IN CASE OF UNUSUAL SHUT DOWN OF ENGINE FOR VEHICLE USED AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION}
본 발명은 주행 중 긴급상황(시동꺼짐에 의한 제어불가 상황) 발생시, 주행하던 차량의 타력으로 엔진을 회전시켜 구동장치의 동작에 필요한 회전력을 확보하도록 한 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법 및 시스템에 관한 것이다.
AMT(Automated Manual Transmission : 자동화 수동변속기)는 트랜스미션 액추에이터(TCU 포함), 클러치, 클러치 릴리즈시스템, 클러치액추에이터, 변속기본체 등으로 구성이 된다.
상용차량의 변속기는 종래에 수동변속메커니즘을 이용한 수동 조작방법에서, 공압제어 방식 및 semi-A/T 방식을 거쳐 연비와 자동변속의 장점을 접목한 AMT 방식으로 변환하고 있는 추세이다.
AMT는 자동 변속기의 편리함과 수동 변속기의 고효율을 살릴 수 있는 변속기로 기존의 수동 변속기에 유공압 액츄에이터를 이용하여 변속과정을 운전자가 아닌 TCU(Transmission Control Unit)를 통한 기어 콘트롤을 자동으로 변속하게 하는 장치이다.
한편, 승용차량과 같은 개념으로 상용차량의 경우에도 스티어링휠 조향력 확보 및 제동력 확보를 위해 별도의 스티어링휠 및 에어 컴프레셔(또는 진공펌프)를 엔진의 회전축에 연결하여 운전자의 조작을 용이하게 하고 있다.
이 같은 보조장치는 엔진이 회전하고 있는 경우에만 작동이 이루어져 운전자에게 차량 운행의 도움을 주게 되는 것이다.
하지만, 차량의 운행 중 돌발적으로 발생되는 문제(엔진 각부 하드웨어 및 소프트웨어 제어 이상 및 연료공급 불량 등)로 인해 시동의 꺼짐이 발생하게 되면, 보조장치의 구동이 함께 정지되면서 조향력과 제동력 등에 한계를 느끼게 되고, 이로 인해 운전자는 자력만으로 차량을 제어하기 어렵게 된다.
따라서, 앞, 뒤 차량과의 추돌사고는 물론, 주행로를 벗어나는 대형사고에 직면할 수 있는 문제가 있고, 특히 내리막길 상황에서 이 같은 문제가 발생한다면 대형 인명사고가 발생되는 치명적인 문제가 있다.
한편, 종래에 한국 공개특허공보 공개번호 10-2007-0061634호의 "차량의 안전성 확보장치"가 소개된바 있다.
그러나, 이같은 방식에 의해서는 차량의 주행 중 갑작스런 정지시 단순히 비상램프를 점등시키는 수동적인 대책에 불과하여, 돌발 상황에 대한 주행 안전성이 크게 떨어지는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2007-0061634 A
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 주행 중 긴급상황(시동꺼짐에 의한 제어불가 상황) 발생시, 주행하던 차량의 타력으로 엔진을 회전시켜 구동장치의 동작에 필요한 회전력을 확보하도록 한 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비상 제어방법은, 엔진회전수를 감지하는 감지단계; 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠로부터 변속기 측으로 역류되는 회전력이 엔진에 전달되도록 함으로써, 엔진의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 작동단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
차속이 기준차속을 초과하는지 판단하는 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 작동단계에서는 클러치를 연결하도록 제어할 수 있다.
상기 작동단계에서, 변속단기어가 중립 상태인 경우, 현재 차속에 대응되는 변속단기어를 체결하고, 클러치를 연결하도록 제어할 수 있다.
상기 작동단계에서, 변속단기어가 체결 상태인 경우, 현재 체결되어 있는 변속단기어를 유지시키고, 클러치를 연결하도록 제어할 수 있다.
상기 작동단계에서, 클러치가 연결되어 있는 상태인 경우, 상기 클러치의 연결 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
상기 클러치는 클러치액추에이터에 의해 동작되며; 변속단기어는 기어액추에이터에 의해 동작될 수 있다.
상기 작동단계는, 운전자에게 엔진의 정지상황을 경고하는 경고단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 비상 제어시스템은, 엔진회전수를 감지하는 감지부; 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠로부터 변속기 측으로 역류되는 회전력이 엔진에 전달되도록 함으로써, 엔진의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 작동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 비상 제어시스템은, 엔진회전수를 감지하며, 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠로부터 변속기 측으로 역류되는 회전력이 엔진에 전달되도록 함으로써, 엔진의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 엔진제어 및 연료공급 불안정 등의 이유로 엔진의 정지 또는 정지가 예상되는 경우, 구동휠의 회전력이 엔진으로 역류되어 제공됨으로써, 엔진 회전수가 충분하지 않은 상황에서도 스티어링펌프 및 에어컴프레서가 일시적으로 작동되어, 차량의 운행에 필요한 조향력 및 제동력을 확보하게 되는바, 차량의 사고가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1는 본 발명에 의한 비상 제어방법을 순차적으로 나열한 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 비상 제어방법의 구체적인 제어흐름을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 발명에 의한 비상 제어시스템의 전체 구성을 나타낸 구조도.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1는 본 발명에 의한 비상 제어방법을 순차적으로 나열한 블록도이며, 도 2는 본 발명에 의한 비상 제어방법의 구체적인 제어흐름을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 의한 비상 제어시스템의 전체 구성을 나타낸 구조도이다.
본 발명의 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법은 크게, 감지단계(S10) 및 작동단계(S20)를 포함하여 구성된다.
도 1을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 엔진회전수를 감지하는 감지단계(S10); 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠(7)로부터 변속기(5) 측으로 역류되는 회전력이 엔진(1)에 전달되도록 함으로써, 엔진(1)의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 작동단계(S20);를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 구동장치는 바람직하게는 운전자에게 보조적인 조향력을 제공하기 위한 스티어링펌프일 수 있고, 또한 상용차량의 경우 보조적인 제동력 제공을 위한 에어컴프레서일 수 있다.
즉, 차량의 주행 중 엔진회전수가 기준회전수 이상인 경우에는, 차량을 정상적으로 운행하게 되지만, 엔진회전수가 기준회전수 미만인 경우에는, 엔진제어 및 연료공급 불안정 등의 이유로 엔진 회전수가 저감되어 엔진(1)이 정지하려고 하거나 혹은 엔진(1)이 정지되면서 페일세이프티모드로 진입한다. 그러면, 차량의 주행 타력에 의해 확보되는 구동휠(7)의 회전력이 엔진(1)으로 제공됨으로써, 엔진 회전수가 충분하지 않은 상황에서도 스티어링펌프 및 에어컴프레서가 일시적으로 작동이 된다.
따라서, 스티어링펌프 및 에어컴프레서를 통해 운전자에게 보조적인 조향력 및 제동력을 제공하게 됨으로써, 차량의 주행 중 엔진(1)이 정지되는 위험상황에서도 차량의 조향 및 제동이 가능한바, 운전자는 차량을 안전한 정차위치에 정차시킬 수 있고, 이로 인해 사고를 방지하고, 인명 피해를 줄이게 된다.
본 발명에서, 차속이 기준차속을 초과하는지 판단하는 판단단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 기준차속이 0 kph일 수 있다.
즉, 본 발명은 차량이 주행하는 중에 갑작스런 정지 상황에서 조향력 및 제동력 등을 확보하기 위한 것으로, 시동이 걸려진 상태에서 차량이 움직임이 있는 경우 비상제어시스템이 동작되도록 제어하고, 차량의 움직임이 없는 경우에는 비상 제어시스템이 동작되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명은, 상기 작동단계(S20)에서 클러치(3)를 연결하도록 제어할 수 있다.
즉, 엔진(1)의 동력을 변속기(5)에 연결 또는 차단하기 위한 클러치(3)를 강제적으로 연결되도록 제어함으로써, 클러치디스크와 엔진(1)의 플라이휠이 직결되는바, 구동휠(7)로부터 변속기(5)에 제공되는 회전력이 엔진(1)으로 전달이 되는 것이다.
여기서, 상기 작동단계(S20)는 변속단기어의 체결 여부에 따라 변속단기어를 체결하거나 체결 유지시키고, 클러치(3)를 연결할 수 있다.
구체적으로, 상기 작동단계(S20)에서, 변속단기어가 중립 상태인 경우, 현재 차속에 대응되는 변속단기어를 체결하고, 클러치(3)를 연결하도록 제어할 수 있다.
즉, AMT 차량의 경우, 차량의 주행 상황에 맞게 변속이 자동으로 이루어지게 되는바, 변속단기어가 중립 상태에서 엔진(1)이 정지하는 경우에는, 현재 주행하고 있는 차량의 차속에 적합하게 설정된 해당 변속단기어를 먼저 체결한 후, 클러치(3)를 연결하여 변속기(5)에 제공된 회전력이 엔진(1)으로 전달될 수 있도록 제어하는 것이다.
반면, 상기 작동단계(S20)에서, 변속단기어가 체결 상태인 경우, 현재 체결되어 있는 변속단기어를 유지시키고, 클러치(3)를 연결하도록 제어할 수 있다.
즉, 변속단기어가 체결되어 주행하고 있는 상태에서, 엔진(1)이 정지하거나 정지하려고 하는 경우에는, 현재 체결된 변속단기어가 체결 해제되지 않도록 유지 제어한 후에, 클러치(3)를 연결하여 변속기(5)에 제공되는 회전력이 엔진(1)으로 전달될 수 있도록 제어하는 것이다.
아울러, 상기 작동단계(S20)에서는, 클러치(3)가 이미 연결되어 있는 상태인 경우, 상기 클러치(3)의 연결 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 클러치(3)는 클러치액추에이터(9)에 의해 동작되며; 변속단기어는 기어액추에이터(11)에 의해 동작된다. 상기한 클러치액추에이터(9) 및 기어액추에이터(11)는 후술하는 제어부(17)에서 통합 제어되거나 감지부(13) 및 작동제어부(15)를 통해 동작 제어될 수 있다.
아울러, 상기 작동단계(S20)는, 운전자에게 엔진(1)의 정지상황을 경고하는 경고단계(S30);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 작동단계(S20)에서 클러치(3) 연결명령 전송과 동시에, 차량의 클러스터에 엔진(1)이 정지하는 비상상황을 경고할 수 있으며, 이 외에도 다양한 방법으로 운전자에게 경고가 가능할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 비상 제어시스템의 전체 구성을 나타낸 구조도이다.
도 3을 참조하면, 엔진회전수를 감지하는 감지부(13); 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠(7)로부터 변속기(5) 측으로 역류되는 회전력이 엔진(1)에 전달되도록 함으로써, 엔진(1)의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 작동제어부(15);를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 감지부(13)는 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있으며, 작동제어부(15)는 TCU(Transmission Control Unit)일 수 있다. 즉, 감지부(13)에서 엔진회전수를 측정하여, 측정된 엔진회전수가 기준회전수를 초과하게 되면, 상기 감지부(13)는 작동제어부(15)에 클러치(3)의 연결명령을 전송한다.
그러면, 상기 작동제어부(15)에서는 클러치액추에이터(9) 및 기어액추에이터(11)의 동작을 제어하여 클러치(3) 및 변속단기어가 연결되도록 제어하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 비상 제어시스템은, 엔진회전수를 감지하며, 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠(7)로부터 변속기(5) 측으로 역류되는 회전력이 엔진(1)에 전달되도록 함으로써, 엔진(1)의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 제어부(17);를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 엔진회전수를 감지하고, 클러치(3)의 연결을 강제하는 것이 제어부(17)에서 통합하여 제어될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 : 엔진 3 : 클러치
5 : 변속기 7 : 구동휠
9 : 클러치액추에이터 11 : 기어액추에이터
13 : 감지부 15 : 작동제어부
17 : 제어부
S10 : 감지단계 S20 : 작동단계
S30 : 경고단계

Claims (10)

  1. 엔진회전수를 감지하는 감지단계;
    상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠로부터 변속기 측으로 역류되는 회전력이 엔진에 전달되도록 함으로써, 엔진의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 작동단계;를 포함하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차속이 기준차속을 초과하는지 판단하는 판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동단계에서는 클러치를 연결하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동단계에서, 변속단기어가 중립 상태인 경우, 현재 차속에 대응되는 변속단기어를 체결하고, 클러치를 연결하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동단계에서, 변속단기어가 체결 상태인 경우, 현재 체결되어 있는 변속단기어를 유지시키고, 클러치를 연결하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동단계에서, 클러치가 연결되어 있는 상태인 경우, 상기 클러치의 연결 상태가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  7. 청구항 3 내지 청구항 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클러치는 클러치액추에이터에 의해 동작하며;
    변속단기어는 기어액추에이터에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동단계는,
    운전자에게 엔진의 정지상황을 경고하는 경고단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 엔진 정지시 비상 제어방법.
  9. 엔진회전수를 감지하는 감지부;
    상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠로부터 변속기 측으로 역류되는 회전력이 엔진에 전달되도록 함으로써, 엔진의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 작동제어부;를 포함하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어시스템.
  10. 엔진회전수를 감지하며, 상기 엔진회전수가 기준회전수 미만시, 구동휠로부터 변속기 측으로 역류되는 회전력이 엔진에 전달되도록 함으로써, 엔진의 회전력에 의해 작동되는 구동장치들에 회전력을 제공하여 상기 구동장치들이 작동되도록 하는 제어부;를 포함하는 AMT 차량의 비정상 엔진 정지시 비상 제어시스템.
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