KR20200104437A

KR20200104437A - 수동변속기 차량의 원격 시동 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20200104437A
Application number: KR1020190022160A
Authority: KR
Inventors: 박덕호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-09-04
Also published as: KR102575439B1

Abstract

본 발명은 파킹 케이블의 장력 및 차량 경사도 등을 이용하여 수동변속기 차량의 원격 시동이 안전한 상태에서 이루어질 수 있도록 한 수동변속기 차량의 원격 시동 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 수동변속기 차량의 주차시 파킹 케이블의 장력 및 차량 경사도를 감지하고, 감지된 파킹 케이블의 장력 및 경사도에 따라 원격 시동이 가능한 상태인지 여부를 판정하여 안전한 주차 상태에서 원격 시동을 걸 수 있도록 한 수동변속기 차량의 원격 시동 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

수동변속기 차량의 원격 시동 장치 및 방법{REMOTE ENGINE START SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE HAVING MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 수동변속기 차량의 원격 시동 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파킹 케이블의 장력 및 차량 경사도 등을 이용하여 수동변속기 차량의 원격 시동이 안전한 상태에서 이루어질 수 있도록 한 수동변속기 차량의 원격 시동 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 적용되는 원격 시동 시스템은 운전자가 탑승한 상태에서 이루어지는 일반적인 엔진 시동과는 달리 운전자의 편의를 위한 시동 시스템으로서, 운전자가 스마트폰 등과 같은 통신기기를 이용하여 차량의 시동을 미리 걸어줄 수 있도록 한 시스템을 말한다.

상기 원격 시동 시스템은 자동변속기 차량에 주로 적용중에 있으며, 그 이유는 자동변속기 차량은 파킹단(P단)에서 시동 오프가 가능하고, 또한 시동 오프와 함께 전자식 파킹 브레이크(EPB, Electric Park Brake)가 작동하기 때문이다.

다시 말해서, 경사로에 주차된 자동변속기 차량의 시동을 원격에서 걸어주더라도, 해당 자동변속기 차량은 파킹단 상태이면서 전자식 파킹 브레이크가 작동하고 있는 상태이므로, 경사로에서 밀리지 않고 안전한 주차 상태를 유지할 수 있고, 이러한 이유로 원격 시동 시스템은 주로 자동변속기 차량에 적용되고 있다.

반면, 수동변속기 차량은 안전상의 이유로 원격 시동 시스템이 미적용되고 있으며, 그 이유는 경사로 주차시 변속 레버를 저단(1단) 또는 후진단(R단)에 두더라도 케이블식 파킹 브레이크를 당기지 않은 채 주차한 경우, 원격 시동이 이루어지면 차량이 경사로를 타고 기동하여 안전 사고를 초래할 수 있기 때문이다.

물론, 수동변속기 차량에도 전자식 파킹 브레이크를 탑재하면 원격 시동 시스템을 적용할 수 있지만, 전자식 파킹 브레이크의 원가 및 중량 과다 등의 이유를 감안하면 실제 적용에 어려움이 있다.

잘 알려진 바와 같이, 수동변속기 차량은 엔진 RPM 대비 변속단을 운전자가 직접 조절할 수 있도록 한 차량으로서, 운전의 역동감 및 재미를 느끼기 위한 운전자 위주로 그 수요가 유지되고 있으므로, 수동변속기 차량을 위한 원격 시동 시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 수동변속기 차량의 주차시 파킹 케이블의 장력을 감지하고, 감지된 파킹 케이블의 장력에 따라 원격 시동이 가능한 상태인지 여부를 판정하여 안전하게 원격 시동을 걸 수 있도록 한 수동변속기 차량의 원격 시동 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는: 파킹 케이블의 장력을 감지하는 장력 감지 센서; 차량의 경사도를 감지하는 경사도 감지 센서; 및 경사도에 따른 파킹 케이블의 적정 기준 장력을 튜닝한 데이터가 저장된 엔진 ECU; 를 포함하여 구성되고, 상기 엔진 ECU에서 장력 감지 센서 및 경사도 감지 센서의 감지 신호를 수신하여, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 신호에 따른 엔진 시동 제어를 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량의 원격 시동 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 장력 감지 센서는 파킹 레버와 파킹 케이블 간을 연결하는 이퀄라이저에 장착된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예는 차량 주차를 위한 파킹 레버의 당김 작동시, 상기 엔진 ECU의 출력 신호에 따라 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 가능 상태임을 알려주고, 기준 장력 미만이면 파킹 레버를 더 당겨주라는 알람을 수행하는 클러스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예는: 파킹 케이블의 장력을 장력 감지 센서에서 감지하는 단계; 차량의 경사도를 경사도 감지 센서에서 감지하는 단계; 및 상기 장력 감지 센서 및 경사도 감지 센서의 감지 신호를 엔진 ECU에서 수신한 후, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 신호에 따른 엔진 시동 제어를 실행하는 단계; 를 포함하는 수동변속기 차량의 원격 시동 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 구현예는 차량 주차를 위한 파킹 레버의 당김 작동시, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 엔진 ECU의 출력 신호에 따라 클러스터에서 원격 시동 가능 상태임을 알리는 알람을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 구현예는 차량 주차를 위한 파킹 레버의 당김 작동시, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 미만이면 엔진 ECU의 출력 신호에 따라 클러스터에서 파킹 레버를 더 당겨주라는 알람을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 기준 장력은 경사도에 따른 파킹 제동력으로서 안전율을 고려한 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 수동변속기 차량의 파킹 케이블 장력을 감지하고, 감지된 파킹 케이블 장력에 따라 원격 시동이 가능한 상태인지 여부를 판정하는 과정을 통하여, 안전한 주차 상태에서 원격 시동을 이용할 수 있다.

둘째, 수동변속기 차량을 위한 안전한 원격 시동 시스템을 요구하는 사용자 니즈를 만족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수동변속기 차량의 원격 시동 장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 원격 시동 장치의 구성 중 장력 감지 센서의 장착 위치를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 원격 시동 장치의 구성 중 엔진 ECU에 저장되는 경사도에 따른 파킹 제동력 데이터의 일례를 나타낸 그래프,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 수동변속기 차량의 원격 시동 방법을 도시한 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 수동변속기 차량의 원격 시동 장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 원격 시동 장치의 구성 중 장력 감지 센서의 장착 위치를 도시한 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 수동변속기 차량의 파킹 레버(10)와 후륜쪽 파킹 브레이크(12, 드럼 브레이크) 간에는 파킹 케이블(14)이 연결되어 있다.

본 발명의 원격 시동 장치는 상기 파킹 레버(10)의 당김시 파킹 케이블(14)의 장력을 감지하기 위한 일종의 인장 하중 센서인 장력 감지 센서(20)와, 도로 구배에 따라 달라지는 차량의 현재 경사도를 측정하는 경사도 감지 센서(30)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 장력 감지 센서(20)는 파킹 레버(10)와 파킹 케이블(14) 간을 연결하는 일종의 커넥터인 이퀄라이저(16)의 전단부에 장착되어, 파킹 레버(10)의 당김시 파킹 케이블(14)의 장력을 감지하고, 감지된 신호를 엔진 ECU(40)에 전송하게 된다.

또한, 상기 경사도 감지 센서(30)는 차량의 소정 위치에 장착되어, 현재 차량이 위치한 도로의 구배에 따라 달라지는 차량 경사도를 감지하고, 감지된 신호를 엔진 ECU(40)에 전송하게 된다.

한편, 상기 엔진 ECU(40)에는 차량 경사도에 따른 파킹 케이블의 적정 기준 장력을 튜닝한 일종의 맵 데이터가 저장되며, 상기 기준 장력은 경사도에 따른 파킹 제동력으로서 안전율을 고려한 값으로 설정된다.

여기서, 상기 기준 장력 즉, 경사도에 따른 파킹 제동력을 튜닝하여 데이터화시키는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

구배 θ인 경사로에서 차량을 주차시키기 위한 정적 제동력(Br)은 아래의 수학식 1과 같이 표현된다.

위의 수학식 1에서, W는 차량 총중량을 나타낸다.

예를 들어, 차량 총중량이 1450kg이고, 차량 경사가 20% 구배라고 가정하면, 정적 제동력(Br) = 1450 × sin(tan^-1 0.2) = 284.4 kgf 이 된다.

또한, 구배 θ인 경사로에서 차량을 주차시키기 위한 파킹레버 작동력(E)은 아래의 수학식 2과 같이 표현된다.

위의 수학식 2에서, E : 파킹레버 작동력(kgf), e : 드럼브레이크 장착 차량의 파킹시스템 초기 작동력을 말하는 제동 시작시 인력(예, 4kgf), PBF : 파킹 브레이크 팩터(Parking Brake Factor, 상경사 후진시 10.8, 하경사 전진시 12.1), Rl : 파킹레버 작동력 대비 장력 감지 센서에서 감지되는 장력(하중) 비율을 말하는 파킹레버 비(예, 6.3), ε : 파킹브레이크 효율(예, 0.6), Rr: 브레이크 유효반경(예, 100mm), R : 타이어 정하중 반경(예, 282mm).

따라서, 상기 파킹레버 작동력(E)은 아래 대입식과 같이 구해질 수 있다.

이때, 상경사를 기준으로 20% 구배 경사 도로에서의 파킹레버 작동력(E)은 20.1kgf 이고, 파킹레버 비가 6.3이므로 장력 감지 센서에 입력되는 하중은 126.63kgf(20.1kgf×6.3)이 된다.

상기한 바와 같이 상기 기준 장력 즉, 경사도에 따른 파킹 제동력은 안전율을 고려한 값으로 설정되므로, 안전율을 1.2로 고려하면 20% 구배 경사에서의 최종적인 기준 장력은 151.956kgf(126.63kgf×1.2)로 계산되어 설정된다.

예를 들어, 20% 구배 상경사에서 장력 감지 센서의 센싱 값이 기준 장력인 151.956kgf 이상이면 차량의 원격시동 가능한 상태가 되는 것이다.

위와 같은 방법으로서, 다른 경사에서의 기준 장력(예를 들어 5% 구배상경사에서 42.0kgf)을 반복하여 계산하고, 그 계산된 기준 장력 데이터가 엔진 ECU에 맵 데이터로서 저장된다.

첨부한 도 3은 엔진 ECU에 저장되는 경사도에 따른 기준 장력(파킹 제동력) 데이터의 일례로서, 도로 경사구배에 따라 기준 장력이 다르게 설정됨을 알 수 있다.

따라서, 상기 엔진 ECU(40)는 장력 감지 센서(20) 및 경사도 감지 센서(30)의 감지 신호를 수신하여, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상일 경우에만 원격 시동 신호에 따른 엔진 시동 제어를 실행하게 된다.

한편, 본 발명의 원격 시동 장치는 차량 주차를 위하여 운전자가 파킹 레버를 당기면, 원격 신호 가능 여부를 문자 또는 시각적인 알람으로 제공하는 클러스터(50)를 더 포함한다.

예를 들어, 상기 클러스터(50)는 엔진 ECU(40)의 출력 신호에 따라 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 가능 상태임을 알려주는 알람을 하고, 반면 기준 장력 미만이면 파킹 레버를 더 당겨서 케이블 장력을 증가시키라는 알람을 수행하게 된다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 원격 시동 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 차량이 주차를 위해 정지되면(S101), 경사도 감지 센서(30)에서 차량 경사도를 감지하여 엔진 ECU(40)에 전송한다(S102).

또한, 차량 주차를 위해 운전자가 파킹 레버를 당길 때, 파킹 케이블의 장력을 장력 감지 센서(20)에서 감지하여 엔진 ECU(40)에 전송한다(S103).

이어서, 상기 엔진 ECU(40)에서 장력 감지 센서(20) 및 경사도 감지 센서(30)의 감지 신호를 기반으로 원격 시동 가능 여부를 판정한다(S104).

예를 들어, 상기 엔진 ECU(40)는 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 가능한 상태로 판정하고, 클러스터(50)에 알람 수행 신호를 출력함으로써, 클러스터(50)는 엔진 ECU(40)의 출력 신호에 따라 원격 시동 가능 상태임을 알리는 청각 및 시각적인 알람(예, 원격시동조건이 설정되었습니다)을 수행하게 된다.

반면, 상기 엔진 ECU(40)는 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 미만이면 원격 시동 불가능한 상태로 판정하고, 클러스터(50)에 알람 수행 신호를 출력함으로써, 클러스터(50)는 엔진 ECU(40)의 출력 신호에 따라 파킹 레버를 더 당겨주라는 청각 및 시각적인 알람(예, 원격시동조건으로 파킹레버를 추가로 당겨주세요)을 수행하게 된다.

이때, 상기 클러스터(50)를 통하여 파킹레버를 추가로 더 당기라는 알람에도 불구하고, 운전자가 파킹레버를 더 당기지 않을 수 있고, 또한 파킹 케이블의 장력이 외부력에 의하여 변경될 소지가 있으므로, 주차 후 원격 시동을 시도할 때 원격 시동 가능 여부를 다시 판정하여 운전자에게 알려주는 것이 바람직하다.

이에, 주차 후 운전자가 원거리 위치에서 스마트 폰 등과 같은 원격 시동기기를 이용하여 원격시동 온(ON)을 하면(S201), 원격 시동 가능 여부를 다시 판정하여 운전자에게 알려주는 과정이 진행된다.

이를 위해, 상기 경사도 감지 센서(30)에서 차량 경사도를 감지하여 엔진 ECU(40)에 전송하고(S202), 동시에 상기 장력 감지 센서(20)에서 현재 파킹 케이블의 장력을 감지하여 엔진 ECU(40)에 전송한다(S203).

이어서, 상기 엔진 ECU(40)에서 장력 감지 센서(20) 및 경사도 감지 센서(30)의 감지 신호를 기반으로 원격 시동 가능 여부를 다시 판정한다(S204).

예를 들어, 상기 엔진 ECU(40)는 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 가능한 상태로 판정하고, 원격 시동 신호에 따른 엔진 시동 제어를 실행하게 된다.

반면, 상기 엔진 ECU(40)는 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 미만이면 원격 시동 불가능한 상태로 판정하고, 원격 시동 신호에 따른 엔진 시동 제어를 실행하지 않고, 해당 원격시동기기(예, 스마트폰)에 원격 시동 불가 상태임을 알리는 메시지를 소정의 통신망을 통해 전송하게 된다.

이상에서 본 바와 같이, 수동변속기 차량의 파킹 케이블 장력을 감지하고, 감지된 파킹 케이블 장력에 따라 원격 시동이 가능한 상태인지 여부를 판정하는 과정을 통하여, 안전한 주차 상태에서 원격 시동을 이용할 수 있고, 또한 수동변속기 차량을 위한 안전한 원격 시동 시스템을 요구하는 사용자 니즈를 만족시킬 수 있다.

10 : 파킹 레버
12 : 후륜쪽 파킹 브레이크
14 : 파킹 케이블
16 : 이퀄라이저
20 : 장력 감지 센서
30 : 경사도 감지 센서
40 : 엔진 ECU
50 : 클러스터

Claims

파킹 케이블의 장력을 감지하는 장력 감지 센서;
차량의 경사도를 감지하는 경사도 감지 센서; 및
경사도에 따른 파킹 케이블의 기준 장력을 튜닝한 데이터가 저장된 엔진 ECU;
를 포함하여 구성되고,
상기 엔진 ECU에서 장력 감지 센서 및 경사도 감지 센서의 감지 신호를 수신하여, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 신호에 따른 엔진 시동 제어를 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량의 원격 시동 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 장력 감지 센서는 파킹 레버와 파킹 케이블 간을 연결하는 이퀄라이저에 장착된 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량의 원격 시동 장치.
청구항 1에 있어서,
차량 주차를 위한 파킹 레버의 당김 작동시, 상기 엔진 ECU의 출력 신호에 따라 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 가능 상태임을 알려주고, 기준 장력 미만이면 파킹 레버를 더 당겨주라는 알람을 수행하는 클러스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량의 원격 시동 장치.
파킹 케이블의 장력을 장력 감지 센서에서 감지하는 단계;
차량의 경사도를 경사도 감지 센서에서 감지하는 단계; 및
상기 장력 감지 센서 및 경사도 감지 센서의 감지 신호를 엔진 ECU에서 수신한 후, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 원격 시동 신호에 따른 엔진 시동 제어를 실행하는 단계;
를 포함하는 수동변속기 차량의 원격 시동 방법.
청구항 4에 있어서,
차량 주차를 위한 파킹 레버의 당김 작동시, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 이상이면 엔진 ECU의 출력 신호에 따라 클러스터에서 원격 시동 가능 상태임을 알리는 알람을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량의 원격 시동 방법.
청구항 4에 있어서,
차량 주차를 위한 파킹 레버의 당김 작동시, 현재 경사도에서 파킹 케이블의 현재 장력이 기준 장력 미만이면 엔진 ECU의 출력 신호에 따라 클러스터에서 파킹 레버를 더 당겨주라는 알람을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량의 원격 시동 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 기준 장력은 경사도에 따른 파킹 제동력으로서 안전율을 고려한 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량의 원격 시동 방법.