KR20210069874A

KR20210069874A - 강제 중립 원격시동 제어 방법 및 수동변속기 차량

Info

Publication number: KR20210069874A
Application number: KR1020190159662A
Authority: KR
Inventors: 권오은; 박선영
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-06-14
Also published as: US20210172484A1; US11174907B2

Abstract

본 발명의 수동변속기 차량(1)의 원격 시동 시스템(10)에서 구현되는 강제 중립 원격시동 제어 방법은 ECU(Electronic Control Unit)(21)의 원격시동 요청신호 수신 시 엔진의 시동 오프(IG. OFF) 상태에서 인식된 전자 클러치(23)로 클러치 해제 신호를 전송하여 클러치 체결이 해제로 전환되도록 하고, 전자 클러치의 해제 상태를 차량 중립 상태로 확인하여 엔진시동을 걸어주는 전자 클러치 중립전환 제어가 포함됨으로써 전자 클러치 적용만으로도 강건성 확보를 위한 고장진단이 어려운 중립스위치 대신 MT 차량의 원격시동 조건 충족이 이루어지고, 특히 운전자가 임의로 기어단을 체결한 상태로 주차를 해 놓았을 때 발생될 수 있던 차량의 가속위험을 전자 클러치의 해제로 방지되는 원격시동이 가능한 특징을 구현한다.

Description

강제 중립 원격시동 제어 방법 및 수동변속기 차량{Method of Remote Control Based On Forced Neutral Status and Manual Transmission Vehicle Thereof}

본 발명은 차량 원격시동 제어에 관한 것으로, 특히 전자 클러치(E-clutch)를 원격 시동에 이용함으로써 강제 중립 원격시동 제어가 가능한 원격 시동 시스템을 갖춘 수동변속기 차량에 관한 것이다.

일반적으로 텔레매틱스(telematics) 연동을 통한 원격 시동은 차량 상품성을 향상하는 기술이다.

일례로 상기 원격 시동은 차량의 원격시동 명령 접수에 따른 브레이크와 변속 단 판단 후 엔진에 대한 원격시동 가부를 결정하는 방식으로 구현된다.

그러므로 상기 원격 시동은 수동변속기 차량이나 자동변속기 차량에서 운전자의 직접적인 조작 없이도 엔진 시동이 이루어지고, 특히 자동변속기 차량의 원격 시동은 공조기능 연계를 통해 차 실내 온도 조절이 가능한 장점이 있다.

일본특개 2016-089742 A

하지만, MT(Manual Transmission)차량의 원격시동 가술은 AT(Auto Transmission) 차량의 원격시동 기술과 적용 조건을 달리함에 따라 그 적용에 어려움을 갖고있다.

이러한 이유는 MT 차량에 원격시동 기술 적용이 이루어지기 위해선 중립스위치의 강건성이 확보되어야 하나 MT 차량에 적용된 중립스위치는 강건성 확보를 위한 고장진단이 어렵기 때문이다.

일례로 MT 차량에서는 원격시동의 엔진시동 진입조건으로 활용하기에 필요한 현재 기어 체결 여부가 정확히 판단하는데 어려움이 있고, 스위치 고장이 아닌 상태에서 중립스위치의 중립 확인 결과가 확인되어야 하는데 스위치 고장진단의 어려움이 있다. 그로 인해 MT 차량에서는 원격시동에 의한 엔진 시동 시 기어체결 상태에서 크랭킹(Cranking)에 의한 차량가속 가능성이 존재하므로 원격시동의 적용이 매우 어려울 수밖에 없다. 여기서 상기 크랭킹(Cranking)은 기동/구동 모터와 같이 외부에서 가해진 힘에 의한 크랭크샤프트 회전을 의미한다.

나아가 MT 차량이 기계식 클러치를 전자 클러치(E-clutch)로 대체하여 운전자의 편의성 증대 및 연비향상의 효과를 도모하고 있는 상태이므로 원격시동에 대한 적용이 더욱 요구되고 있다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 수동변속기와 전자 클러치(E-clutch)의 조합을 통해 원격시동 시 전자 클러치의 제어로 차량의 상태를 강제로 중립으로 만들어 원격시동 조건을 충족하고, 특히 시동 오프(IG. OFF) 상태에서도 상시 체결 상태인 전자 클러치의 해제로 원격시동 요청에 대응함으로써 운전자가 임의로 기어단을 체결한 상태로 주차를 해 놓았다고 하더라도 차량의 가속 위험 없이 엔진의 원격시동이 가능한 강제 중립 원격시동 제어 방법 및 수동변속기 차량의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강제 중립 원격시동 제어 방법은 ECU의 원격시동 요청신호 수신 시 전자 클러치의 존재를 확인하여 엔진시동 신호 발생 전 전자 클러치 상태 전환으로 차량 중립 상태가 형성되며, 차량 중립 상태 확인 후 엔진시동 신호 발생으로 엔진의 시동이 이루어지는 전자 클러치 중립전환 제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 전자 클러치 상태 전환은 클러치 체결에서 클러치 해제이고, 상기 클러치 해제는 상기 ECU의 클러치 해제 신호 발생으로 수행되며, 상기 클러치 해제는 상기 차량 중립 상태 확인을 위해 클러치 해제 전환 신호로 상기 ECU에 송신된다.

바람직한 실시예로서, 상기 전자 클러치 중립전환 제어는 엔진의 시동 오프가 상기 ECU에서 확인되는 차량 중립 판정 단계, 상기 전자 클러치로 클러치 해제 신호가 상기 ECU에서 발생되는 엔진시동 준비 단계, 상기 전자 클러치의 체결이 해제로 전환된 후 발생된 클러치 해제 전환 신호를 상기 ECU가 수신하여 상기 차량 중립 상태 확인이 이루어지는 전자 클러치 해제 판단 단계, 상기 차량 중립 상태 확인 시 엔진의 시동을 걸어주는 엔진시동 수행 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 전자 클러치는 엔진과 수동변속기를 연결한다.

바람직한 실시예로서, 상기 원격시동 요청신호는 스마트키, 스마트 폰, PDA 단말기 중 어느 하나에서 발생 된다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수동변속기 차량은 원격시동 요청신호를 발생하는 원격시동장치; 원격시동 요청신호 수신 시 엔진의 시동 오프 상태에서 인식된 전자 클러치로 클러치 해제 신호를 전송하여 클러치 체결이 해제로 전환되도록 하고, 전자 클러치의 해제 상태를 차량 중립 상태로 확인하여 엔진시동을 걸어주는 ECU; 상기 ECU의 제어에 의해 클러치 상태가 체결 및 해제되어 엔진의 동력을 전달 및 차단해 주는 전자 클러치가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 ECU는 상기 원격시동장치와 근거리 무선 네트워크로 송수신이 이루어지고, 상기 전자 클러치 및 엔진과 CAN으로 송수신이 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 원격시동장치는 스마트키 또는 스마트 폰의 모바일 앱 또는 PDA 단말기를 포함한다.

바람직한 실시예로서, 상기 전자 클러치는 시동 오프 시 상시 체결 상태를 형성한다.

이러한 본 발명의 수동변속기 차량의 원격 시동 시스템에 적용된 강제 중립 원격시동 제어는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, 체결 상태의 강제 해제가 가능한 전자 클러치로 강건성이 부족한 중립스위치를 대신하여 중립을 모사함으로써 수동변속기와 전자 클러치 시스템이 적용된 MT 차량에서 원격시동이 안정적으로 구현된다. 둘째, 시동 오프 상태에서도 상시 체결 상태인 전자 클러치가 사용자의 스마트키 또는 모바일 앱 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 단말기를 통한 원격시동 요청으로 해제됨으로써 운전자가 임의로 기어단을 체결한 상태로 주차를 해 놓았다고 하더라도 차량의 가속 위험 없이 엔진 시동이 가능하다. 셋째, 레버 위치를 검출하는 조작레버(Shift Lever)의 셀렉트(Select) 및 쉬프트(Shift) 센서가 전자 클러치 고장진단에 이용하여 현재 체결/해제 상태를 확실히 알 수 있음으로써 원격시동의 안정성이 크게 강화된다.

도 1은 본 발명에 따른 강제 중립 원격시동 제어 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 강제 중립 원격시동 제어를 구현하는 차량 원격 시동 시스템이 적용된 수동변속기 차량의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 수동변속기 차량의 원격 시동 시스템이 강제 중립 원격시동 제어를 수행하는 동작 상태이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 강제 중립 원격시동 제어 방법은 원격 시동 요청에 따른 차량정보 확인(S10~S20) 후 시동 오프에서 상시 체결 상태인 전자 클러치로 중립을 모사하는 전자 클러치 중립전환 제어(S30~S60)가 수행됨으로써 중립스위치의 강건성 부족으로 발생되던 MT 차량에 대한 원격시동 제약이 해소되면서 원격시동의 안정성이 확보된다.

이를 통해 상기 강제 중립 원격시동 제어 방법은 MT 차량이 원격으로 엔진시동이 요청될 때 수동변속기와 연계한 전자 클러치 시스템을 통해 강제로 차량 중립 상황을 구현할 수 있고, 엔진 시동이 이루어질 때 운전자가 임의로 기어단을 체결한 상태로 주차를 해 놓았다고 하더라도 의도하지 않은 차량 가속을 방지하면서 엔진 시동이 가능하다.

도 2를 참조하면, 원격 시동 시스템(1-1)은 원격시동장치(10)와 엔진 시스템(20)으로 이루어져 차량(1)에 대한 원격 시동을 수행한다.

구체적으로 상기 원격시동장치(10)는 스마트키 또는 스마트 폰의 모바일 앱 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 단말기를 적용한다. 상기 엔진 시스템(20)은 ECU(Electronic Control Unit)(21)와 전자 클러치(23) 및 엔진(25)을 포함하고, 상기 전자 클러치(23)는 ECU(21)으 제어 신호로 동작하여 엔진(25)과 수동변속기(도시되지 않음)를 연결 및 해제함으로써 엔진(25)의 동력을 수동변속기로 전달하여 주거나 차단시켜 준다.

그러므로 상기 수동변속기 차량(1)은 수동변속기와 전자 클러치 시스템을 갖춘 수동변속기 차량이다.

특히 상기 ECU(21)는 엔진(25)을 제어하는 엔진 제어기이면서 전자 클러치(23)의 체결 및 해제 동작을 제어하며, 원격시동장치(10)와 신호를 송수신하여 원격시동 요청에 대해 전자 클러치(23)의 동작을 제어하여 준다. 이 경우 상기 ECU(21)는 원격시동장치(10)에 대한 통신 네트워크로 블루투스(Bluetooth)와 같은 근거리 무선 네트워크를 사용하고, 전자 클러치(23)와 엔진(25)에 대한 통신 네트워크로 CAN(Controller Area Network)을 사용한다.

나아가 상기 ECU(21)는 원격시동 맵(21-1)과 연계되고, 상기 원격시동 맵(21-1)은 조작레버의 셀렉트/쉬프트 센서로 검출한 레버 위치에 대한 전자 클러치 고장진단 매칭 테이블을 구비하여 ECU(21)의 전자 클러치 해제 신호 출력 정보를 제공하여 준다.

이하, 도 1의 강제 중립 원격시동 제어 방법이 도 3을 참조로 상세히 설명된다. 이 경우 제어 주체는 원격시동장치(10)와 연계된 ECU(21)이고, 제어 대상은 전자 클러치(23)와 엔진(25)이다.

먼저 ECU(21)는 S10의 원격시동시도 단계에서 원격시동장치(10)에서 송출된 원격시동 요청 신호를 수신하고, S20의 차량 상태 정보 확인을 수행한다.

도 3을 참조하면, 원격시동장치(10)인 스마트키 또는 스마트 폰의 모바일 앱 또는 PDA 단말기에서 원격시동 요청 신호가 송신되고, 이를 ECU(21)가 근거리 무선 네트워크로 수신함으로써 ECU(21)에서 원격시동 준비 상태로 진입이 이루어진다.

또한 ECU(21)는 원격시동 준비 상태 진입을 통해 차량(1)에 장착된 각종 차량 탑재 센서(예, 셀렉트/쉬프트 센서, E-clutch ON/OFF 센서, 시동키 ON/OFF 센서, 차속센서, 엔진 회전수 센서, 엑셀/브레이크 페달 센서 등)의 정보를 읽고 원격시동 요청 신호 수신 시 차량(1)의 상태를 확인한다.

이어 ECU(21)는 S30의 차량 중립 판정 단계로 진입하고, S40의 엔진시동 준비 단계를 거쳐 S50의 전자 클러치 해제 판단 단계를 수행한다.

도 3을 참조하면, ECU(21)는 각종 차량 탑재 센서의 정보를 원격시동 맵(21-1)과 매칭하면서 읽은 정보 중 E-clutch ON/OFF 센서의 정보로 엔진 정지 상태에서 전자 클러치(23)의 체결 상태를 확인한다. 이어 ECU(21)는 엔진의 시동 오프(IG. OFF) 상태로 차량 중립 판정(S30)을 한 후 전자 클러치 해제 신호를 전자 클러치(23)의 클러치 제어기로 송신함으로써 전자 클러치(23)의 체결 상태를 해제 상태로 전환하기 위한 엔진시동 준비(S40)를 진행한다.

그 결과 상기 전자 클러치 해제 판단(S50)은 ECU(21)에서 전자 클러치(23)의 클러치 제어기가 송신한 전자 클러치 해제 신호를 수신하여 이루어진다. 이로부터 상기 ECU(21)는 E-clutch가 조작레버의 센서(셀렉트,쉬프트)로 레버위치 및 E-clutch의 고장진단이 가능한 특성을 활용함으로써 전자 클러치(23)의 현재 체결/해제 상태를 확실히 인식한 상태에서 시동 오프 중에는 항상 클러치 체결 상태이므로 원격 시동을 위해서는 필요한 해제 전환을 수행할 수 있다.

최종적으로 ECU(21)는 S60의 엔진시동 수행 단계로 진입하여 원격시동 요청에 대해 엔진을 시동하여 준다.

도 3을 참조하면, ECU(21)는 전자 클러치(23)의 현재 상태가 클러치 해제 상태임을 확인 한 후 엔진(25)으로 엔진시동신호를 출력함으로써 원격시동장치(10)의 원격시동 요청에 대해 엔진(25)의 시동이 이루어진다.

이와 같이 전자 클러치(23)와 연계된 수동변속기를 갖춘 차량(1)은 원격시동에 대해 E-clutch를 해제하고, E-clutch의 해제를 통한 강제적인 차량중립 구현으로 엔진(25)의 시동 시 운전자의 기어단 체결 상태 주차 하에서도 차량(10의 가속 위험 없는 엔진 시동이 이루어질 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 수동변속기 차량(1)의 원격 시동 시스템(10)에서 구현되는 강제 중립 원격시동 제어 방법은 ECU(Electronic Control Unit)(21)의 원격시동 요청신호 수신 시 엔진의 시동 오프(IG. OFF) 상태에서 인식된 전자 클러치(23)로 클러치 해제 신호를 전송하여 클러치 체결이 해제로 전환되도록 하고, 전자 클러치의 해제 상태를 차량 중립 상태로 확인하여 엔진시동을 걸어주는 전자 클러치 중립전환 제어가 포함됨으로써 전자 클러치 적용만으로도 강건성 확보를 위한 고장진단이 어려운 중립스위치 대신 MT 차량의 원격시동 조건 충족이 이루어지고, 특히 운전자가 임의로 기어단을 체결한 상태로 주차를 해 놓았을 때 발생될 수 있던 차량의 가속 위험을 전자 클러치의 해제로 방지되는 원격시동이 가능하다.

1 : 차량 1-1 : 원격시동 시스템
10 : 원격시동장치 20 : 엔진 시스템
21 : ECU(Electronic Control Unit)
21-1 : 원격시동 맵 23 : 전자 클러치
25 : 엔진

Claims

ECU(Electronic Control Unit)의 원격시동 요청신호 수신 시 전자 클러치의 존재를 확인하여 엔진시동 신호 발생 전 전자 클러치 상태 전환으로 차량 중립 상태가 형성되며, 차량 중립 상태 확인 후 엔진시동 신호 발생으로 엔진 시동이 이루어지는 전자 클러치 중립전환 제어
가 포함되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 전자 클러치 상태 전환은 클러치 체결에서 클러치 해제이고, 상기 클러치 해제는 상기 ECU의 클러치 해제 신호 발생으로 수행되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 클러치 해제는 상기 차량 중립 상태 확인을 위해 클러치 해제 전환 신호로 상기 ECU에 송신되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 전자 클러치 중립전환 제어는 엔진의 시동 오프 상태가 확인되는 단계, 상기 전자 클러치로 클러치 해제 신호가 발생되는 단계, 상기 전자 클러치의 체결이 해제로 전환된 후 발생된 클러치 해제 전환 신호로 상기 차량 중립 상태 확인이 이루어지는 단계, 상기 차량 중립 상태 확인 시 엔진시동이 이루어지는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 시동 오프는 상기 ECU에서 확인되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 클러치 해제 신호는 상기 ECU에서 발생되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 클러치 해제 전환 신호는 상기 전자 클러치에서 발생되고, 상기 ECU에서 상기 차량 중립 상태 확인에 이용되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 엔진시동은 상기 ECU에서 상기 엔진시동 신호 발생으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 전자 클러치는 엔진과 수동변속기를 연결해 주는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 원격시동 요청신호는 스마트키, 스마트 폰, PDA 단말기 중 어느 하나에서 발생되는 것을 특징으로 하는 강제 중립 원격시동 제어 방법.
원격시동 요청신호를 발생하는 원격시동장치;
원격시동 요청신호 수신 시 엔진의 시동 오프 상태에서 인식된 전자 클러치로 클러치 해제 신호를 전송하여 클러치 체결이 해제로 전환되도록 하고, 전자 클러치의 해제 상태를 차량 중립 상태로 확인하여 엔진시동을 걸어주는 ECU(Electronic Control Unit);
상기 ECU의 제어에 의해 클러치 상태가 체결 및 해제되어 엔진의 동력을 전달 및 차단해 주는 전자 클러치
가 포함되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량.
청구항 11에 있어서, 상기 ECU는 상기 원격시동장치와 근거리 무선 네트워크로 송수신이 이루어지고, 상기 전자 클러치 및 엔진과 CAN(Controller Area Network)로 송수신이 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량.
청구항 11에 있어서, 상기 원격시동장치는 스마트키 또는 스마트 폰의 모바일 앱 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량.
청구항 11에 있어서, 상기 전자 클러치는 시동 오프 시 상시 체결 상태를 형성하는 것을 특징으로 하는 수동변속기 차량.