KR20230161336A - Sudden acceleration prevention device and method for preventing sudden acceleration - Google Patents
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Abstract
본 발명은 급발진 방지 장치 및 급발진 방지 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 운전자가 엑셀레이터를 밟는 정도에 따른 출력값인 엑셀출력값을 제공하는 엑셀레이터 감지센서와, 엔진 rpm 값(전기 자동차의 경우는 모터에 인가되는 모터 전류값) 및 상기 엑셀레이터 감지센서로부터 입력되는 엑셀출력값을 이용하여 급발진 여부를 판별하고, 급발진이라 판별될 경우 제2전원차단신호 및 엔진 ECU 데이터삭제신호를 생성하는 제어부와, 제2전원차단신호에 따라 연료펌프에 공급되는 전원을 제1시간 동안 차단한 후 다시 공급하는 제2전원스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 급발진 방지 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 급발진 방지 장치 및 급발진 방지 방법에 의하면 적은 회로부품으로 구현할 수 있으며 차량 내부 통신망과 독립적으로 동작되어 안정적으로 차량의 급발진을 방지할 수 있게 되었다.The present invention relates to a sudden start prevention device and a sudden start prevention method.
In the present invention, an accelerator detection sensor that provides an accelerator output value, which is an output value depending on the degree to which the driver steps on the accelerator, an engine rpm value (in the case of an electric vehicle, a motor current value applied to the motor), and an accelerator output value input from the accelerator detection sensor. A control unit that determines sudden acceleration using a control unit that generates a second power cut-off signal and an engine ECU data deletion signal if it is determined to be a sudden start, and blocks the power supplied to the fuel pump according to the second power cut-off signal for a first period of time. A sudden start prevention device is disclosed, which includes a second power switch that supplies the power again after power supply.
According to the sudden start prevention device and sudden start prevention method according to the present invention, it can be implemented with fewer circuit parts and operates independently of the vehicle's internal communication network, making it possible to stably prevent sudden start of the vehicle.
Description
본 발명은 급발진 방지 장치 및 급발진 방지 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 운전자가 엑셀레이터를 밟는 정도를 감지하며 차량 내부 통신망과 무관하게 동작하는 엑셀레이터 감지센서를 이용하여 급발진 여부를 판별하고, 차량 내부 통신망을 사용함이 없이 급발진 상황을 판별한 후 차량에 공급되는 전원을 차단하여 차량을 리셋시키는 급발진 방지 장치 및 급발진 방지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sudden start prevention device and a sudden start prevention method. More specifically, the present invention relates to a sudden start prevention device and a sudden start prevention method. More specifically, it detects the degree to which the driver steps on the accelerator and determines whether sudden start is performed using an accelerator detection sensor that operates independently of the vehicle's internal communication network. This relates to a sudden start prevention device and a sudden start prevention method that determines a sudden start situation without using a sudden start situation and then cuts off the power supplied to the vehicle to reset the vehicle.
현대의 자동차는 편리함과 에너지 절약 등 집약된 전자계통의 시스템이 탑재되어 있는 바 동시에 처리되어야 할 신호 처리의 방법과 주요 데이터의 양이 점점 더 증가되는 추세이다. 이러한 모든 데이터는 상호 보완되어야 함에 따라 데이터의 연계성이 중요하게 된다.Modern automobiles are equipped with integrated electronic systems for convenience and energy saving, and the signal processing methods and amount of major data that must be processed simultaneously are increasing. As all of these data must complement each other, data connectivity becomes important.
그럼에도 불구하고 현대의 지능화된 전자 시스템이 탑재된 자동차에서 적지 않게 급발진 사고가 야기되고 있는 바 이는 중앙 집약된 ECU에서 처리하기에는 문제가 있음을 나타내는 것이다.Nevertheless, a significant number of sudden acceleration accidents occur in cars equipped with modern intelligent electronic systems, which indicates that there are problems with handling them in a centralized ECU.
어떠한 상황을 막론하고 급발진이 발생하면 운전자가 당황하여 상황을 대처하는 것이 불가능에 가깝다. 급발진이 발생하면 운전자가 침착하게 대응하더라도 차량은 운전자가 조작할 수 없는 상태에 놓이므로 이를 해결할 장치가 필요한 실정이다.Regardless of the situation, if a sudden acceleration occurs, the driver will panic and it will be nearly impossible to deal with the situation. When a sudden acceleration occurs, even if the driver responds calmly, the vehicle is in a state where the driver cannot operate it, so a device to solve this problem is needed.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 대두된 것으로서 차량 급발진이 발생하는 상황을 빠르게 판별하고 급발진이 발생되었다고 판별되면 차량에 공급되는 전원을 차단 - 적어도 연료 펌프 및 엔진 ECU에 공급되는 전원을 차단 -하여 차량 운행을 정지시키고 급발진 발생의 원인이 된 데이터를 삭제하여 신속하게 정상 상태로 돌아올 수 있게 하는 급발진 방지 장치 및 급발진 방지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention emerged in response to the above-mentioned need, and is designed to quickly determine situations in which sudden vehicle acceleration occurs and, when it is determined that sudden acceleration has occurred, to cut off the power supplied to the vehicle - at least to cut off the power supplied to the fuel pump and engine ECU. The purpose is to provide a sudden start prevention device and a sudden start prevention method that stops the vehicle from running and deletes the data that caused the sudden start, thereby quickly returning to normal.
본 발명의 상기 목적은 차량에 전원을 공급하는 차량 전원부, 차량 내부 통신망에 연결된 엔진 ECU를 포함한 복수 개 ECU, 연료펌프 및 차량 상태 정보를 제공하는 OBD 단자를 구비하는 차량의 급발진을 방지하는 장치에 있어서, 운전자가 엑셀레이터를 밟는 정도에 따른 출력값인 엑셀출력값을 제공하는 엑셀레이터 감지센서와, - 상기 엑셀레이터 감지센서는 상기 차량 내부 통신망과 연결되지 않은 상태로 상기 차량 내부 통신망과는 독립적으로 동작되는 감지센서임 - 엑셀레이터 감지센서로부터 입력되는 엑셀출력값 및 엔진 rpm 값을 포함하는 차량 상태 정보를 이용하여 급발진 여부를 판별하고 급발진이라 판별될 경우 제2전원차단신호 및 엔진 ECU 데이터삭제신호를 생성하는 제어부와, 차량 전원부와 상기 연료펌프 사이에 설치되며 상기 제2전원차단신호에 따라 연료펌프에 공급되는 전원을 차단하는 제2전원스위치를 포함하고, 제어부는 상기 차량 전원부로부터 공급되는 메인 배터리 전압값을 입력받고 상기 메인 배터리 전압값이 제2임계치 이상되는 이후부터 또는 상기 엔진 rpm값이 제3임계치를 넘는 이후부터 급발진 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 급발진 방지 장치에 의해서 달성 가능하다.The above object of the present invention is to provide a device for preventing sudden acceleration of a vehicle, which includes a vehicle power unit that supplies power to the vehicle, a plurality of ECUs including an engine ECU connected to the vehicle's internal communication network, a fuel pump, and an OBD terminal that provides vehicle status information. An accelerator detection sensor that provides an accelerator output value, which is an output value depending on the degree to which the driver presses the accelerator, and - the accelerator detection sensor is a detection sensor that is not connected to the vehicle's internal communication network and operates independently of the vehicle's internal communication network. Lim - a control unit that determines whether sudden acceleration is performed using vehicle status information including the accelerator output value and engine rpm value input from the accelerator detection sensor, and generates a second power cut signal and an engine ECU data deletion signal if sudden acceleration is determined; It is installed between the vehicle power supply unit and the fuel pump and includes a second power switch that cuts off power supplied to the fuel pump according to the second power cutoff signal, and the control unit receives the main battery voltage value supplied from the vehicle power supply unit. This can be achieved by a sudden start prevention device that determines whether sudden start is made after the main battery voltage value exceeds the second threshold or after the engine rpm value exceeds the third threshold.
여기서, 제2임계치는 차량의 시동을 거는 초기에 감지되는 전압으로서 아이들 상태를 벗어난 정상 운행 상태의 메인 배터리 전압값보다 높은 전압을 의미하며, 상기 제3임계치는 차량의 시동을 거는 초기 아이들링 상태에 나타나는 rpm으로서 아이들 상태 이후 정상 운행 상태의 안정된 rpm 보다 높게 나타나는 rpm을 의미한다.Here, the second threshold is a voltage detected at the beginning of starting the vehicle and means a voltage higher than the main battery voltage value in a normal operating state outside of the idling state, and the third threshold is a voltage detected in the initial idling state when starting the vehicle. This refers to the rpm that appears higher than the stable rpm in normal operation after idling.
본 발명에 따른 급발진 방지 장치 및 급발진 방지 방법에 따르면 간단한 회로로 간편히 구현할 수 있고 본넷에 설치할 필요없이 캐빈 내에서만으로도 설치가 가능하며. 애프터 마켓(after market) 상품으로도 제공 가능하고 차량 내부 통신망과 독립적으로 설치되고 동작되므로 안정적으로 차량 급발진을 방지할 수 있게 되었다.According to the sudden start prevention device and sudden start prevention method according to the present invention, it can be easily implemented with a simple circuit and can be installed within the cabin without the need for installation on the bonnet. It can also be provided as an after-market product and is installed and operated independently of the vehicle's internal communication network, making it possible to reliably prevent sudden vehicle acceleration.
본 발명에 따른 급발진 방지 장치 및 급발진 방지 방법을 전기 자동차에 적용할 경우 차량 운행 모터에 순간적으로 급격하게 높은 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있으므로 전기 차동차에서 자주 발생하는 화재 발생을 미연에 방지할 수 있는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.When the sudden start prevention device and sudden start prevention method according to the present invention are applied to an electric vehicle, it is possible to prevent a sudden high current from flowing to the vehicle's driving motor, thereby preventing fires that frequently occur in electric differential vehicles. Additional effects can be obtained.
도 1은 게이트웨이(Gateway)를 포함하는 차량 내부 통신망 및 이에 연결된 ECU 연결도.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서 급발진 방지 장치 구성도.
도 3은 엔진을 구비하는 내연 기관 차량에서 차량의 각 부품에 전기가 공급되는 계통도.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서 급발진 방지 장치 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 일 실시예로서 급발진 방지 장치 구성도.
도 6은 도 5에 제시된 제1전원스위치에 대한 구체적인 구현예.
도 7은 전기 자동차에 적용한 본 발명에 따른 일 실시예의 급발진 방지 장치의 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 급발진 방지 장치를 이용하여 전원을 리셋시켜 급발진을 방지하는 처리 흐름도.
도 9는 본 발명에 따른 급발진 방지 장치를 이용하여 전원을 차단시켜 급발진을 방지하는 처리 흐름도.
도 10은 본 발명에 따른 급발진 방지 장치를 전기 자동차에 적용하여 전원 리셋을 통해 급발진을 방지하는 처리 흐름도.1 is a connection diagram of a vehicle internal communication network including a gateway and an ECU connected thereto.
Figure 2 is a block diagram of a sudden start prevention device as an embodiment according to the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing how electricity is supplied to each part of the vehicle in an internal combustion engine vehicle equipped with an engine.
Figure 4 is a configuration diagram of a sudden start prevention device as an embodiment according to the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram of a sudden start prevention device as an embodiment according to the present invention.
Figure 6 is a specific implementation example of the first power switch shown in Figure 5.
Figure 7 is a configuration diagram of a sudden start prevention device according to an embodiment of the present invention applied to an electric vehicle.
Figure 8 is a process flow chart for preventing sudden oscillation by resetting the power using the sudden oscillation prevention device according to the present invention.
Figure 9 is a process flow chart for preventing sudden oscillation by turning off the power using the sudden oscillation prevention device according to the present invention.
Figure 10 is a process flow chart for preventing sudden start through power reset by applying the sudden start prevention device according to the present invention to an electric vehicle.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.In addition, in this specification, “on or above” means located above or below the target portion, but this does not necessarily mean located above the direction of gravity. That is, “on or above” as used herein includes not only the case of being located above or below the target part, but also the case of being located in front or behind the target part.
또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.Additionally, when a part of a region, plate, etc. is said to be “on or above” another part, this does not only mean that it is in contact with or at a distance “directly on or above” another part, but also that there is another part in between. Also includes cases where there are.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as "connected" or "connected" to another component, the component may be directly connected or directly connected to the other component, but specifically Unless there is a contrary description, it should be understood that it may be connected or connected through another component in the middle.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Additionally, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
먼저 캐빈(cabin)에 대해 정의하기로 한다. 통상적으로 캐빈은 차량 내부에 운전자를 포함한 승객이 머무는 공간을 의미한다. 본 발명에서는 차량 도어를 닫은 상태에서 차량 내부에 운전자를 포함한 승객이 머무는 공간에서 작업할 수 있는 범위까지를 캐빈으로 정의하기로 한다. 예를 들어 본 발명에서 '캐빈에서 작업이 가능하다'라는 것은 차량 도어를 닫은 상태에서 캐빈 내에 작업자가 머물면서 대시 보드를 뜯어서 작업하는 것도 포함하는 것으로 이해되어져야 한다. 이와 대비되게 작업자가 차량 도어를 열고 나와서 차량 외부에서 수행하는 작업은 캐빈 내에서 작업 가능한 범위를 벗어난 작업으로 이해되어져야 한다.First, let's define a cabin. Typically, a cabin refers to the space where passengers, including the driver, stay inside a vehicle. In the present invention, the cabin is defined as the extent to which passengers, including the driver, can work inside the vehicle with the vehicle door closed. For example, in the present invention, 'work is possible in the cabin' should be understood to include work by tearing off the dashboard while the worker stays in the cabin with the vehicle door closed. In contrast, work performed outside the vehicle by a worker opening the vehicle door should be understood as work outside the scope of work possible within the cabin.
내연 기관 엔진을 구비하는 자동차는 혼합기(연료와 공기가 혼합된 상태의 것)를 실린더에 공급하고 점화 시기를 결정하여 시동을 유지하여야만 주행이 가능한 상태에 이른다. 이후 운전자가 엑셀레이터와 브레이크를 조작하면 엑셀레이터와 브레이크 신호 처리로 속도와 토크를 조절하면서 주행 및 정지에 이르는 일련의 동작 반복을 통해서 차량을 운행하게 된다. 따라서 정상적인 상태에서 급발진(엔진 회전이 비정상적으로 빠르게 회전하는 경우)이 발생하더라도 혼합기와 브레이크 담력으로 제어가 가능하면 큰 문제를 일으키지 않는다.A car equipped with an internal combustion engine can only be driven by supplying a mixture (a mixture of fuel and air) to the cylinder, determining the ignition time, and maintaining the engine start. Afterwards, when the driver operates the accelerator and brake, the speed and torque are adjusted through accelerator and brake signal processing, and the vehicle operates through a series of repetitions of operations ranging from driving to stopping. Therefore, even if sudden acceleration (when the engine rotates abnormally quickly) occurs under normal conditions, it does not cause a major problem as long as it can be controlled with the mixture and brake force.
급발진 사고를 일으킨 차량의 EDR(Event Data Recorder) 데이터를 분석해보면 엑셀레이터는 거의 100%에 가깝게 유지되고 브레이크 스위치는 OFF 상태에 놓여져 있음을 보여준다. 엑셀레이터가 거의 100%에 가깝다는 것은 정상적인 운행 상태라면 운전자가 풀악셀(운전자가 엑셀레이터를 밟을 수 있는 최대로 깊숙히 밟은 상태)을 하고 있음을 의미하며, 브레이크 스위치가 OFF 상태라는 것은 정상적인 운행 상태에서 운전자가 브레이크를 조작하지 않고 있음을 보여주는 것이다. 이러한 EDR 데이터를 근거로 차량 제작사는 운전자가 브레이크 대신 엑셀레이터를 잘못 조작했다는 근거 자료로 제출하면서 급발진이 발생하지 않았으며 차량 운전자의 조작 미숙에 의해 발생한 사고로 처리되는 경우가 빈번히 발생하고 있다.Analysis of the EDR (Event Data Recorder) data of the vehicle that caused the sudden acceleration accident shows that the accelerator is maintained at close to 100% and the brake switch is in the OFF state. When the accelerator is close to 100%, it means that under normal driving conditions, the driver is fully accelerator (the driver has pressed the accelerator as deeply as possible), and when the brake switch is OFF, it means that under normal driving conditions, the driver is pressing the accelerator as deeply as possible. This shows that the brakes are not being operated. Based on this EDR data, the vehicle manufacturer submits it as evidence that the driver incorrectly operated the accelerator instead of the brake, thereby proving that sudden acceleration did not occur, and there are frequent cases where the accident is treated as an accident caused by the vehicle driver's inexperience in operation.
그러나 운전자의 증언과 블랙박스 음성으로 확인해 보면 급발진이 발생한 경우 대다수 운전자는 엑셀레이터에서 발을 떼고 브레이크를 조작시키는 동작을 반복하고 있음을 확인할 수 있다. 그럼에도 불구하고 차량은 운전자 조작에 반응하지 않고 EDR에는 마치 풀악셀을 하면서 브레이크를 동작시키지 않고 전력 질주하고 있는 데이터 형태로 기록되고 있는 것이다. 이러한 급발진이 어떤 원인으로 발생되었는지 규명하는 것은 불가능에 가깝다. 또한 전자 장비를 더 많이 탑재한 고성능 자동차에서 더 빈번히 발생되고 있는 경향이 있다.However, by checking the driver's testimony and black box audio, it can be seen that when sudden acceleration occurs, most drivers take their foot off the accelerator and repeat the action of operating the brake. Nevertheless, the vehicle does not respond to the driver's manipulations, and data is recorded in the EDR as if it is sprinting without applying the brakes while fully accelerator. It is nearly impossible to determine what caused this sudden eruption. Additionally, it tends to occur more frequently in high-performance cars equipped with more electronic equipment.
지금까지 차량 제조사 및 전문가들이 이러한 급발진을 판별하거나 급발진을 방지하는 다양한 방법 및 시스템을 제시하고 있으나 차량 내부 통신망을 이용하여 이를 제어하려는 시도를 하고 있기 때문에 이를 적절히 방지하지 못하고 있는 것으로 파악된다.So far, vehicle manufacturers and experts have proposed various methods and systems to identify or prevent sudden acceleration, but it is understood that they are unable to properly prevent it because they are attempting to control it using the vehicle's internal communication network.
차량 안전과 운전자 편의를 위해 차량 내에는 복수 개 ECU(Electronic Control Unit)들이 탑재되고 있으며, 이러한 복수 개 ECU들은 대표적인 차량 내부 통신망인 CAN(Controller Area Network) 프로토콜을 통해 통신을 수행한다. ECU들은 CAN Bus에 유선으로 연결되어 브로드캐스팅 방식으로 서로 메시지를 송·수신한다.For vehicle safety and driver convenience, multiple ECUs (Electronic Control Units) are installed in the vehicle, and these multiple ECUs communicate through the CAN (Controller Area Network) protocol, a representative vehicle internal communication network. ECUs are wired to CAN Bus and send and receive messages to each other in a broadcasting manner.
차량에는 많은 ECU(Electronic Control Unit)가 구비되어 있다. 스마트키, 디지털 대시보드, ABS 브레이크, 자동 헤드라이트, 자동 공조기, 엔진 제어, 크루즈 컨트롤 등 전자적으로 제어되는 모든 기능들은 각각의 ECU를 통해 제어되며, 엔진을 제어하는 ECM(Engine Control Module), 브레이크를 제어하는 BCM(Brake Control Module), 에어백을 제어하는 ACU(Airbag Control Unit) 등 수 많은 ECU들이 사용된다. 용어상 엔진을 제어하는 ECU를 ECM으로 호칭하였으나 ECM은 다른 ECU와 구분하기 위해 자동차 업계에서 사용하는 용어이며, 본 발명에서는 용어 통일하기 위해 엔진을 제어하는 모듈을 '엔진 ECU'라 부르기로 한다.Vehicles are equipped with many ECUs (Electronic Control Units). All electronically controlled functions, such as smart keys, digital dashboard, ABS brakes, automatic headlights, automatic air conditioning, engine control, and cruise control, are controlled through each ECU, and the ECM (Engine Control Module) that controls the engine, brakes, etc. Numerous ECUs are used, including the BCM (Brake Control Module) that controls the airbag and the ACU (Airbag Control Unit) that controls the airbag. In terminology, the ECU that controls the engine is called ECM, but ECM is a term used in the automobile industry to distinguish it from other ECUs, and in the present invention, the module that controls the engine is called 'engine ECU' to unify the terminology.
수 많은 ECU를 사용함에 따른 데이터량 증가와 통신 속도 개선을 위해 도 1과 같이 게이트웨이(Gateway)를 통해 복수 개 CAN Bus로 분리되어 통신을 수행한다. 분리된 CAN Bus들을 CAN 채널(Channel)이라고 말한다. 일반적으로 샤시(Chassis)를 담당하는 ECU들이 통신하는 C-CAN(Chassis CAN) 채널, 파워트레인(Powertrain) 관련 ECU가 연결된 P-CAN(Powertrain CAN) 채널 및 바디(Body) 관련 ECU가 연결된 B-CAN(Body CAN) 채널 등으로 분류할 수 있다. 도 1과 같이 차량 내부 통신망에는 복수 개 입력장치(예를 들어, APS, TPS(Throttle Position Sensor)) 및 출력장치(예를 들어, 유압펌프)가 연결되어 차량의 상태를 감지하거나 제어하게 된다. In order to increase the amount of data and improve communication speed due to the use of numerous ECUs, communication is performed by dividing into multiple CAN Buses through a gateway as shown in Figure 1. Separated CAN Buses are called CAN Channels. In general, the C-CAN (Chassis CAN) channel where the ECUs in charge of the chassis communicate, the P-CAN (Powertrain CAN) channel where the powertrain-related ECUs are connected, and the B-CAN channel where the body-related ECUs are connected. It can be classified into CAN (Body CAN) channels, etc. As shown in Figure 1, a plurality of input devices (e.g., APS, Throttle Position Sensor (TPS)) and output devices (e.g., hydraulic pump) are connected to the vehicle's internal communication network to detect or control the status of the vehicle.
본 발명에서는 설명의 편의상 도 1에 제시된 바와 같이 차량 내부 통신망에 연결된 장치들을 '내부 통신망 장치'(200)라 표현하기로 하며, 차량 내부 통신망과 연결되지 않은 장치를 '외부 통신망 장치'라 부르기로 한다.In the present invention, for convenience of explanation, devices connected to the vehicle's internal communication network as shown in FIG. 1 will be referred to as 'internal communication network devices' 200, and devices not connected to the vehicle's internal communication network will be referred to as 'external communication network devices'. do.
본원 발명자는 지금까지 급발진을 해결하는 종래 기술들은 차량에 급발진이 발생하면 이러한 내부 통신망 장치로부터 데이터를 입력받아 급발진을 파악하고 내부 통신망 장치를 이용하여 급발진을 제어하려 하였기 때문에 해결하지 못한 것으로 파악하고 있다. 왜냐하면 급발진이 발생하면 내부 통신망에는 오류 데이터가 발생되고 이러한 오류 데이터와 연계된 장치들이 이상(異常) 동작을 하게 되어 더 이상 제어가 불가능한 상태가 된다. 그런데 종래 기술들은 이러한 내부 통신망 장치를 이용해서 급발진을 방지하겠다는 것이므로 급발진 방지가 실질적으로 어려웠던 것이다. The inventor of the present application understands that the conventional technologies for solving sudden oscillation so far have not been able to solve the problem because they attempted to identify sudden oscillation by receiving data from such an internal communication network device when a sudden oscillation occurs in a vehicle and control the sudden oscillation using an internal communication network device. . This is because when a sudden oscillation occurs, error data is generated in the internal communication network, and devices linked to this error data operate abnormally, making control no longer possible. However, since conventional technologies were designed to prevent sudden acceleration by using such internal communication network devices, it was practically difficult to prevent sudden acceleration.
본 발명에 따른 급발진 방지 장치 또는 급발진 방지 방법은 차량 내부 통신망과 접속하지 않거나 또는 최소한의 접속을 통해 데이터만을 입력받아 급발진 여부를 판별하고 대응하므로 신속한 대응이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 급발진 방지 장치는 급발진으로 인해 차량 내부 통신망에서 생성되는 오류 데이터를 이용하지 않고 별도 외부 통신망 장치로부터 데이터를 입력받은 후 별도 제어 라인을 통해 차량 운행을 정지시키고 엔진 ECU에 저장된 데이터를 강제로 삭제한 후 차량이 다시 정상 운행하도록 한다.The sudden start prevention device or sudden start prevention method according to the present invention does not connect to the vehicle's internal communication network or receives only data through minimal connection, so it can respond quickly by determining whether there is a sudden start. In addition, the sudden start prevention device according to the present invention does not use error data generated in the vehicle's internal communication network due to sudden start, but receives data from a separate external communication network device and then stops the vehicle operation through a separate control line and data stored in the engine ECU. After forcibly deleting the , allow the vehicle to operate normally again.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서 급발진 방지 장치 구성도이다. 본 발명에 따른 급발진 방지 장치(100)는 외부 통신망 장치로 구현되는 엑셀레이터 감지센서(110), 제어부(120), 제어부(120)의 출력신호에 따라 동작하는 전원스위치(130) 및 표시부(140)로 구성된다.Figure 2 is a configuration diagram of a sudden start prevention device as an embodiment according to the present invention. The sudden acceleration prevention device 100 according to the present invention includes an accelerator detection sensor 110 implemented as an external communication network device, a control unit 120, a power switch 130 and a display unit 140 that operate according to the output signal of the control unit 120. It consists of
엑셀레이터 감지센서(110)는 운전자가 엑셀레이터를 밟는 정도에 따라 변화되는 값(엑셀출력값)을 출력하는 센서이다. 기존 자동차에도 차량 내부 통신망(240)과 연결되는 엑셀레이터 감지센서(210)가 한 개 이상 구비되어 있다. 본 발명에 따른 급발진 방지 장치(100)에는 차량 내부 통신망과 연결되지 않고 독립적으로 동작하는 별도 부가되는 엑셀레이터 감지센서(110)를 구비한다는 점에서 차이가 있다. 엑셀레이터 감지센서(110)는 하나만 구비할 경우 사용에 따른 마모 등으로 고장날 수 있으므로 이러한 경우를 대비하여 두 개 이상으로 설치할 수 있음은 물론이다. 엑셀레이터 감지센서(110)는 APS(Accelerator Pedal Sensor)를 이용하여 구현할 수 있다. APS는 가속위치센서로 불리어지기도 한다. 본 발명에 따른 엑셀레이터 감지센서(110)는 차량 운전석에 노출되는 엑셀레이터 페달에 설치되지만 차량 내부 통신망 버스(예로서, CAN 버스)에 연결되지 않고 본 발명에서 제안하는 제어부(120)와 직접적으로 연결되도록 설치된다.The accelerator detection sensor 110 is a sensor that outputs a value (accelerator output value) that changes depending on the degree to which the driver steps on the accelerator. Existing vehicles are also equipped with one or more accelerator detection sensors 210 that are connected to the vehicle's internal communication network 240. The sudden start prevention device 100 according to the present invention is different in that it is provided with a separately added accelerator detection sensor 110 that operates independently and is not connected to the vehicle's internal communication network. If only one accelerator detection sensor 110 is provided, it may break down due to wear and tear due to use, so it goes without saying that two or more accelerator sensors 110 can be installed to prepare for such cases. The accelerator detection sensor 110 can be implemented using an Accelerator Pedal Sensor (APS). APS is also called acceleration position sensor. The accelerator detection sensor 110 according to the present invention is installed on the accelerator pedal exposed to the driver's seat of the vehicle, but is not connected to the vehicle's internal communication network bus (for example, CAN bus) but is directly connected to the control unit 120 proposed in the present invention. It is installed.
전원스위치(130)는 제어부(120)로부터 공급되는 전원차단신호 또는 전원연결신호에 의해 오프/온되는 릴레이 스위치로 구현할 수 있다. 전원스위치(130)는 복수 개 차량 부품에 공급되는 전원을 각각 오프/온시키는 개별적으로 동작되는 복수 개 개별 전원스위치로 구현될 수 있음은 물론이다.The power switch 130 can be implemented as a relay switch that is turned off/on by a power cutoff signal or power connection signal supplied from the control unit 120. Of course, the power switch 130 can be implemented as a plurality of individual power switches that are individually operated to turn off/on the power supplied to a plurality of vehicle parts, respectively.
표시부(140)는 차량이 정상적인 운행상태인지 또는 급발진이 발생된 상태인지 여부를 운전자에게 시각적 또는 청각적으로 표시하기 위한 장치이다. 표시부(140)는 LED, 스피커 또는 LCD 등으로 구현할 수 있다. 표시부(140)를 LED로 구현할 경우 차량이 정상 운행 상태라면 주기적으로 초록색을 발광시키고, 급발진이 발생하면 빨간색으로 점등시켜 표시할 수 있다. 표시부(140)를 LCD 등의 평판소자로 구현할 경우에는 차량이 정상적인 운행 상태인지 또는 급발진이 발생된 상태인지 여부에 대한 정보 외에도 다양한 정보를 표시할 수 있다. 즉, 차량 내부 통신망으로부터 수신할 수 있는 다양한 데이터(속도, rpm, 배터리 전압 등)를 표시부(140)를 통해 표시할 수 있음을 물론이다. 차량 내부 통신망을 통해 수신하는 다양한 데이터는 표시부(140)를 통해 디스플레이 용도로만 사용되므로 급발진 제어에는 영향을 미치지 않는다.The display unit 140 is a device that visually or audibly displays to the driver whether the vehicle is in a normal driving state or a sudden acceleration has occurred. The display unit 140 can be implemented with an LED, speaker, or LCD. When the display unit 140 is implemented as an LED, it can be displayed by periodically emitting green light when the vehicle is in normal operation, and by lighting up red when sudden acceleration occurs. When the display unit 140 is implemented with a flat panel device such as an LCD, various information can be displayed in addition to information about whether the vehicle is in a normal driving state or a sudden acceleration has occurred. That is, of course, various data (speed, rpm, battery voltage, etc.) that can be received from the vehicle's internal communication network can be displayed through the display unit 140. Since various data received through the vehicle's internal communication network are used only for display purposes through the display unit 140, they do not affect sudden acceleration control.
제어부(120)는 외부 통신망 장치로 설치되는 엑셀레이터 감지센서로부터 입력되는 엑셀출력값과, 내부 통신망 장치와 연결되는 OBD 단자로부터 입력되는 데이터를 이용하여 획득되거나 또는 OBD 단자로부터 입력되는 데이터를 이용하여 계산할 수 있는 엔진 rpm 값, 연료 분사량 및 엔진 로드값을 이용하여 급발진 여부를 판별한다. 제어부(120)는 급발진이라 판별될 경우 차량에 공급되는 모든 전원을 동시에 차단하는 전원차단신호를 생성하거나 차량에 공급되는 모든 전원을 동시에 차단한 후 제1시간 이후에 다시 공급하는 전원리셋신호를 생성하는 회로부이다. 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(120)도 차량 내부 통신망과 연결되지 않고 독립적으로 동작하는 외부 통신망 장치로 구현하였다. 따라서 발명에 따른 급발진 장치가 오동작을 할 경우에는 차량 내부 통신망에 영향을 주지 않으면서 제거할 수 있으므로 차량의 정상 운행에는 영향을 미치지 않게 된다. 또한, 본 발명에 따른 급발진 장치는 정상 주행시에는 신호를 발생시키지 않도록 하기 위해 전원차단신호 또는 전원리셋신호를 처리하는 회로는 개방 상태를 유지하는 Normal Open Circuit으로 적용된다.The control unit 120 can be obtained using an accelerator output value input from an accelerator detection sensor installed as an external communication network device and data input from an OBD terminal connected to an internal communication network device, or can be calculated using data input from the OBD terminal. The presence of sudden acceleration is determined using the engine rpm value, fuel injection amount, and engine load value. If it is determined that sudden acceleration is occurring, the control unit 120 generates a power cutoff signal that simultaneously cuts off all power supplied to the vehicle, or generates a power reset signal that simultaneously cuts off all power supplied to the vehicle and then supplies it again after a first time. This is the circuit part that does. As shown in FIG. 2, the control unit 120 is also implemented as an external communication network device that operates independently without being connected to the vehicle's internal communication network. Therefore, if the sudden start device according to the invention malfunctions, it can be removed without affecting the vehicle's internal communication network, so it does not affect the normal operation of the vehicle. In addition, in order to prevent the sudden start device according to the present invention from generating a signal during normal driving, the circuit that processes the power cut signal or power reset signal is applied as a Normal Open Circuit that maintains an open state.
본 발명에 따른 급발진 방지 장치는 급발진이 발생하였다고 판별되면 (1) 차량에 공급되는 전원을 차단하는 동작까지만 수행하고 이후 차량 시동을 다시 거는 작업은 운전자가 수행하도록 구현(이하, '차단 방식'이라 함)하거나 (2) 차량에 공급되는 전원을 제1시간 동안 차단하였다가 다시 공급하는 방식(이하, '리셋 방식'이라 함)으로 구현할 수 있다. 차단 방식으로 구현하면 차량이 급발진으로 인해 멈췄다는 것을 운전자가 직감적으로 느낄 수 있는 장점이 있으나 운전자가 직접 다시 시동을 걸어야 하는 불편함이 있다. 리셋 방식으로 구현하면 운전자가 직접 시동을 걸지 않아도 되는 이점은 있으나 급발진이 발생했더라도 운전자가 이를 인식하지 못하고 지나칠 단점이 있다.The sudden start prevention device according to the present invention is implemented so that when it is determined that sudden start has occurred, (1) it only performs the operation of cutting off the power supplied to the vehicle, and then the operation of restarting the vehicle is performed by the driver (hereinafter referred to as 'blocking method'). (hereinafter referred to as the 'reset method') or (2) can be implemented by cutting off the power supplied to the vehicle for a first time and then supplying it again. Implementing the blocking method has the advantage of allowing the driver to intuitively feel that the vehicle has stopped due to sudden acceleration, but it has the inconvenience of requiring the driver to restart the engine himself. Implementing the reset method has the advantage of not requiring the driver to start the engine directly, but has the disadvantage of not recognizing it and passing it by even if sudden acceleration occurs.
차단 방식으로 구현하는 것은 리셋 방식으로 구현하는 것보다 쉽게 구현할 수 있으므로 리셋 방식을 기반으로 본 발명에 대해 보다 자세히 설명하기로 한다.Since the blocking method can be implemented more easily than the reset method, the present invention will be described in more detail based on the reset method.
제1시간은 차량 전원부와 연결되는 모든 전원공급라인을 동시에 일정시간 차단하여 모든 내부 통신망 장치를 리셋시키는 최소한의 시간으로 정의할 수 있으며, 차량마다 다른 값을 가질 수 있다. 대부분 차량의 제1시간은 2초 이내로 파악된다. 급발진이 발생하면 차량 내부 통신망 버스(예로서, CAN 버스)상에는 오류 데이터가 축적되며 오류 데이터를 각종 ECU가 수신하여 동작하기 때문에 급발진이 발생되는 것으로 추정된다. 이러한 이유로 급발진이 발생되었다고 판별되는 순간 차량 내부 통신망 버스상에 있는 모든 데이터를 제거할 필요가 있다. 차량 내부 통신망 버스상에 있는 모든 데이터를 제거하는 것은 버스에 공급하는 모든 전원을 동시에 차단함으로써 가능하다. 따라서 제1시간은 차량 내부 통신망 버스상에 존재하는 데이터를 삭제시키는 최소한의 시간으로도 정의될 수 있음은 물론이다. The first time can be defined as the minimum time to reset all internal communication network devices by simultaneously blocking all power supply lines connected to the vehicle power supply for a certain period of time, and may have different values for each vehicle. The first time for most vehicles is understood to be less than 2 seconds. When sudden oscillation occurs, error data is accumulated on the vehicle's internal communication network bus (for example, CAN bus), and various ECUs receive and operate the error data, so it is assumed that sudden oscillation occurs. For this reason, it is necessary to remove all data on the vehicle's internal communication network bus the moment it is determined that sudden acceleration has occurred. Removing all data on the vehicle's internal communication network bus is possible by simultaneously cutting off all power supply to the bus. Therefore, of course, the first time can be defined as the minimum time to delete data existing on the vehicle's internal communication network bus.
구체적으로는 리셋 방식을 구현하기 위해서 제어부(120) 내부에 타이머를 구비하고, 해당 타이머를 이용하여 차량 전원부에서 차량에 전원을 공급하는 전원공급라인상에 설치되는 전원스위치(130)를 차단(off)시킨 후 제1시간 후에 다시 온(on)시키는 전원리셋신호를 생성할 수 있다. 전원리셋신호는 전원스위치(130)를 동시에 차단(off)시키는 전원차단신호와 제1시간 후에 다시 온(on)시키는 전원연결신호로 구성되는 것으로 이해하면 된다.Specifically, in order to implement the reset method, a timer is provided inside the control unit 120, and the timer is used to turn off (off) the power switch 130 installed on the power supply line that supplies power to the vehicle from the vehicle power unit. ) and then a power reset signal that is turned on again after a first time can be generated. The power reset signal can be understood as consisting of a power cutoff signal that simultaneously turns off the power switch 130 and a power connection signal that turns it back on after a first time.
정상적인 주행 상태에서는 엑셀출력값이 증가하면 엔진 로드값에 따른 허여 가능한 연료 분사량의 범위(차량 제작사에 의해 설계된 범위) 내에서 엔진 rpm이 선형적으로 비례하여 증가하고 차량 속력도 rpm에 따라 증가하게 된다. 이와 달리 급발진이 발생되면 엔진 로드값에 따른 허여 가능한 연료 분사량을 초과하는 연료 분사량이 엔진에 주입되면서 엑셀출력값과 엔진 rpm은 비선형적인 특성을 보이게 된다. 보다 정확하게는 급발진이 발생하면 엑셀출력값은 거의 변동이 없는데(약간 증가하거나 감소될 수 있음) 비해 정상적인 엔진 로드값에 따른 연료 분사량 범위를 초과하는 연료 분사가 실린더에 주입되면서 rpm이 급격하게 상승하는 경우가 발생된다. 본 발명에서는 이러한 상태를 파악함으로써 급발진 여부를 판별하게 된다.In normal driving conditions, when the accelerator output value increases, the engine rpm increases linearly within the range of allowable fuel injection amount according to the engine load value (range designed by the vehicle manufacturer), and the vehicle speed also increases according to the rpm. On the other hand, when sudden acceleration occurs, a fuel injection amount exceeding the allowable fuel injection amount according to the engine load value is injected into the engine, and the accelerator output value and engine rpm show non-linear characteristics. More precisely, when sudden acceleration occurs, the accelerator output value remains almost unchanged (it may increase or decrease slightly), but when fuel injection exceeding the fuel injection amount range according to the normal engine load value is injected into the cylinder, the rpm rises sharply. occurs. In the present invention, whether sudden acceleration is determined by identifying this state.
본원 발명자 분석에 의하면 급발진 사고를 일으킨 차량의 EDR 데이터의 경우 운전자가 실제 엑셀레이터 패달을 밟았는지 여부와 무관하게 ECU에 전송되는 TPS(Throttle Position Sensor, 내부 통신망 장치)의 값은 100%에 가깝게 급속히 변화된 상태로 분석되었다. 즉, 엑셀레이터 감지센서(외부 통신망 장치)는 거의 변하지 않는 상태임에도 불구하고 차량 속도 및 엔진 rpm은 높은 상태를 유지하거나 TPS(내부 통신망 장치) 변위량(%)이 높은 상태로 유지되는 상태를 보임을 알게 되었다. 몇 가지 예로서 제어부(120)는 엑셀출력값이 일정한 범위 내에서 유지되는 데도 불구하고 짧은 시간에 엔진 rpm값이 급격하게 상승하는 경우. 엑셀출력값이 낮은 값을 유지하는 데도 불구하고 엔진 rpm값이 높은 값을 유지하는 경우 또는 단위 시간 동안 엑셀출력값의 변화량과 엔진 rpm의 변화량이 일정한 범위를 벗어나는 경우 등을 급발진으로 판별할 수 있다. 본 발명에서 제시된 급발진 방지 장치를 이용하여 어떠한 경우가 급발진인지 여부를 파악하는 것은 종래 발생한 다양한 급발진 사고를 통해 어려움 없이 파악 가능하다.According to the present inventor's analysis, in the case of EDR data of a vehicle that caused a sudden acceleration accident, the value of the TPS (Throttle Position Sensor, internal communication network device) transmitted to the ECU rapidly changed close to 100%, regardless of whether the driver actually stepped on the accelerator pedal. status was analyzed. In other words, even though the accelerator sensor (external communication network device) is almost unchanged, the vehicle speed and engine rpm remain high, or the displacement (%) of the TPS (internal communication network device) remains high. It has been done. As some examples, the control unit 120 may cause the engine rpm value to rise rapidly in a short period of time even though the accelerator output value is maintained within a certain range. If the engine rpm value maintains a high value even though the accelerator output value maintains a low value, or if the amount of change in the accelerator output value and the amount of change in engine rpm per unit time are outside a certain range, it can be judged as sudden acceleration. Using the sudden start prevention device presented in the present invention, it is possible to determine whether a case is a sudden start without difficulty through various sudden start accidents that have occurred in the past.
본원 발명자의 분석에 의하면, 정상 운행 상태에서 무연 휘발류를 연료로 사용하는 엔진 자동차는 엔진 로드값에 따른 연료 분사량 범위 내에서 엑셀레이터 감지센서의 변화량과 엔진 회전수(rpm) 변화량이 대략 1:70의 선형 계수를 보이는 것으로 파악되었다. 좀 더 상세히 설명하면 운전자가 엑셀레이터를 전혀 밟지 않은 상태를 1%(0%라 하지 않고 1%라 가정한 것은 내부 연산을 위해서 0으로 나누어지는 것을 것을 피하기 위함이다)라 하고 엑셀레이터를 완전히 다 밟은 경우를 100%라 가정하면 엑셀레이터를 밟는 정도가 1% ~ 100% 사이에서 변할 경우 rpm은 0 ~ 7,000rpm 사이에서 선형적으로 변하게 된다. 예를 들어, 운전자가 20% 정도로 엑셀레이터를 밟으면 rpm은 대략 1,400 정도의 값을 보이게 된다. According to the present inventor's analysis, in a car with an engine that uses unleaded gasoline as fuel in normal driving conditions, the amount of change in the accelerator detection sensor and the change in engine speed (rpm) are approximately 1:70 within the fuel injection amount range according to the engine load value. It was found to show a linear coefficient. To explain in more detail, the state in which the driver does not step on the accelerator at all is called 1% (the reason it is assumed to be 1% instead of 0% is to avoid division by 0 for internal calculations), and the state in which the driver does not step on the accelerator at all is called 1%. Assuming that is 100%, if the degree of pressing the accelerator changes between 1% and 100%, the rpm changes linearly between 0 and 7,000 rpm. For example, if the driver steps on the accelerator at about 20%, the rpm will show a value of approximately 1,400.
전술한 바와 같이 이러한 상관 관계는 엔진 로드값에 따른 연료 분사량 범위 내에 있을 경우에 유효하다. 미션을 중립(neutral) 상태에 풀 악셀을 하더라도 엔진 과부하를 막기 위해 차량 제조사는 rpm 최대치를 제한(limit 설정)되도록 설계하고 있다. 즉, 차량 제조사는 엔진 로드값이 '0'에 가까운 경우에는 연료 분사량의 최대치를 제한하고 있는 것이다. 이에 비해 차량이 짐을 가뜩 실고 가파른 언덕을 올라가는 경우(엔진 로드값이 크게 걸리는 경우)에는 차량의 속도가 낮은 상태에서도 높은 rpm이 인가되도록 설계한다. 따라서 엔진 로드값에 따른 연료 분사량을 파악하고 엑셀레이터 감지센서의 변화량과 엔진 회전수(rpm) 변화량이 일정한 선형 계수 범위 내에 있는지 여부를 이용하여 급발진 여부를 판별하는 것이다. 현실적으로 엔진 로드값이 '0'인 경우는 없으며 이는 단지 설명을 하기 위한 이론적인 값일뿐이다. 예를 들어, 미션이 중립 상태에 있는 경우라도 엔진에는 로드가 걸리며, 이때 걸리는 엔진 로드값은 차량마다 상이하게 세팅된다.As described above, this correlation is valid when the fuel injection amount is within the range according to the engine load value. Even if the transmission is in neutral and full accelerator is applied, vehicle manufacturers design the maximum rpm to be limited to prevent engine overload. In other words, vehicle manufacturers are limiting the maximum fuel injection amount when the engine load value is close to '0'. In contrast, when the vehicle is fully loaded and goes up a steep hill (when the engine load is high), the design is designed so that a high rpm is applied even when the vehicle speed is low. Therefore, the fuel injection amount according to the engine load value is determined, and sudden acceleration is determined using whether the change amount of the accelerator detection sensor and the change amount of engine rotation speed (rpm) are within a certain linear coefficient range. In reality, there is no case where the engine load value is '0', and this is only a theoretical value for explanation. For example, even when the transmission is in a neutral state, a load is applied to the engine, and the engine load value applied at this time is set differently for each vehicle.
반면, 급발진이 발생한 경우에는 이러한 선형 계수를 벗어나는 특성을 보이므로 엑셀레이터 변위와 엔진 회전수 변위의 상대 계수 1:70 범위를 넘는 제1임계치(예를 들어, 1:200) 이상으로 벗어나는 경우를 급발진이라고 판별할 수 있다. 한편, 경유를 연료로 사용하는 엔진 자동차는 정상 운행 상태에서 이러한 선형 계수가 1:50 ~ 1:60을 보이는 것으로 파악되었다. On the other hand, when sudden acceleration occurs, it shows characteristics that deviate from this linear coefficient, so the relative coefficient of accelerator displacement and engine speed displacement exceeds the 1:70 range and exceeds the first threshold (for example, 1:200). It can be determined that Meanwhile, it was found that engine vehicles using diesel fuel have a linear coefficient of 1:50 to 1:60 under normal driving conditions.
예로서, 본 발명에서는 수학식 1에 의해 단위 시간당 rpm 변화량을 단위 시간당 엑셀출력값 변화량으로 나눈 산출계수를 구하고, 산출계수가 제1임계치를 벗어나는 경우 급발진이라 판별할 수 있다. 단, 수학식 1에서 부모인 '단위 시간당 엑셀출력값 변화량'이 산술적으로 '0'인 경우에는 내부 연산 과정상 에러를 방지하기 위해 최소 변화량(예로서 '1')으로 분모를 셋팅하여 산출계수를 계산하도록 하였다.For example, in the present invention, the calculation coefficient is obtained by dividing the change in rpm per unit time by the change in Excel output value per unit time using Equation 1, and if the calculation coefficient exceeds the first threshold, it can be determined that it is sudden acceleration. However, in Equation 1, the parent 'unit time' When the 'change amount of Excel output value' is arithmetically '0', the calculation coefficient is calculated by setting the denominator to the minimum change amount (for example, '1') to prevent errors during the internal calculation process.
전기 자동차의 경우 수학식 1 대신에 수학식 2에 따라 산출계수를 계산하여야 한다.In the case of electric vehicles, the calculation coefficient must be calculated according to Equation 2 instead of Equation 1.
수학식 1 및 수학식 2에 따라 계산된 산출계수를 이용하는 방법은 ACC(Adaptive Cruise Contol) 상태에서 급발진이 발생하는 경우도 판별할 수 있다. 통상적으로 차량은 속력이 40km/h 이상에서 ACC 버튼을 활성화시키면 운전자가 엑셀레이터 및 브레이크를 조작하지 않더라도 스스로 속력을 조절하면서 앞 차와의 간격을 유지하면서 자동 운행한다. ACC 상태에서 앞 차가 갑자기 옆 차선으로 이동하여 전방에서 사라지고, 사라진 앞 차(이하, '제1앞차'라 함)의 앞 차(이하, '제2앞차'라 함)까지 거리가 상당히 떨어져 있을 경우 ACC 차량은 제2앞차와 정해진 거리를 유지하려고 급작스럽게 가속을 하는 상황이 발생된다. 이와 같이 급작스럽게 가속을 하는 상황은 ACC 차량에서 운전자가 엑셀레이터를 조작하지 않더라도 비교적 빠르게 엔진 rpm이 올라가는 현상으로 나타난다. ACC 차량에서 급작스럽게 가속을 할 필요가 있더라도 정상적인 운행 상태라면 운전자에게 가해지는 충격 등을 감안하여 서서히 가속되도록 차량이 셋팅되어 있으므로 수학식 1에 의해 산출된 산출계수가 제1임계치를 넘지 않는다. 이와 같은 이유로 본 발명은 ACC 상태에서 발생하는 급발진도 판별할 수 있는 것이다.The method of using the calculation coefficient calculated according to Equation 1 and Equation 2 can also determine when sudden acceleration occurs in ACC (Adaptive Cruise Control) state. Typically, when the ACC button is activated at a speed of 40 km/h or higher, the vehicle automatically operates while maintaining the distance from the car in front by adjusting the speed on its own even if the driver does not operate the accelerator or brake. In ACC mode, if the car in front suddenly moves to the next lane and disappears from the front, and the distance from the car in front (hereinafter referred to as the ‘second car in front’) of the car in front that disappeared (hereinafter referred to as ‘the car in front’) is considerable. A situation arises in which an ACC vehicle suddenly accelerates to maintain a set distance from the second vehicle in front. This sudden acceleration situation occurs in ACC vehicles where the engine rpm rises relatively quickly even if the driver does not operate the accelerator. Even if there is a need to suddenly accelerate in an ACC vehicle, under normal driving conditions, the vehicle is set to accelerate gradually taking into account the impact applied to the driver, so the calculation coefficient calculated by Equation 1 does not exceed the first threshold. For this reason, the present invention can also determine sudden acceleration that occurs in ACC state.
그런데 이와 같이 엑셀레이터 밟은 정도 및 rpm의 선형 계수를 이용하여 급발진 여부를 판별하면 차량 시동 시 나타나는 상태를 급발진으로 판별할 가능성이 있다. 차량에는 엑셀레이터에서 발을 떼고 통상 브레이크를 밟은 상태로 키온(key on) 또는 시동 스타트 버튼을 누르면 엔진 rpm은 '0'에서 아이들 상태의 550~650rmp 또는 냉간 시(날씨가 추운 겨울 등)에는 약 1,000rpm으로 급격히 상승하게 된다. 냉간 시의 경우는 시동을 켜면 약 1,000rpm으로 급격히 상승한 후 이를 어느 정도 유지하다가 엔진 오일 온도 등이 적절히 올라가면 정상적인 아이들 상태의 rpm 값으로 떨어지게 된다. 즉, 차량 시동시 엑셀레이터 감지센서의 출력값은 변하지 않는 상태에서 rpm은 '0rpm'에서 '550~650rmp' 또는 '1,000rpm'으로 갑자기 점프하므로 수학식 1에 따라 계산된 산출계수가 제1임계치를 넘게 되는 것이다. However, if sudden acceleration is determined using the degree to which the accelerator is depressed and the linear coefficient of rpm, there is a possibility that the condition that appears when the vehicle is started can be determined as sudden acceleration. In a vehicle, when you take your foot off the accelerator and press the key on or ignition start button while pressing the brake, the engine rpm ranges from '0' to 550 to 650 rpm at idle, or about 1,000 rpm when cold (in cold winter, etc.). The rpm rises rapidly. In the case of cold driving, when the engine is turned on, the speed rises rapidly to about 1,000 rpm and is maintained for some time. When the engine oil temperature rises appropriately, the rpm drops to the normal idle rpm value. In other words, when the vehicle is started, the output value of the accelerator sensor does not change and the rpm suddenly jumps from '0rpm' to '550~650rmp' or '1,000rpm', so the output coefficient calculated according to Equation 1 exceeds the first threshold. It will happen.
본 발명에 따른 급발진 방지 장치에서는 시동 시 나타나는 현상이 급발진 상태로 오인되는 것을 방지하기 위해 메인 배터리의 전압 및 엔진 rpm 중에서 적어도 어느 하나의 값을 모니터링함으로써 해결한다. The sudden start prevention device according to the present invention solves the problem by monitoring at least one of the main battery voltage and engine rpm to prevent the phenomenon that occurs during starting from being mistaken for a sudden start state.
메인 배터리 전압을 이용하는 방법은 '시동 이전 및 시동 직후'와 시동이 완료된 상태의 메인 배터리 전압을 모니터링함으로써 해결할 수 있다. '시동이전과 시동 직후'의 메인 배터리 전압은 정상적인 경우 12.6V 정도가 되며 시동이 완료되면 메인 배터리 전압은 발전기에서 발생되는 전압인 13.8V ~ 15V 범위로 증가된다. 따라서 본 발명의 제어부는 메인 배터리 전압을 모니터링하여 제2임계치(예로서, 13.5V) 이상이 된 이후부터 엑셀출력값과 엔진 rpm의 상관계수를 비교하여 급발진 발생 여부를 판별하도록 하는 것이다. 여기서 메인 배터리 전압이 제2임계치(예로서, 13.5V) 이상이 된 이후부터라는 의미는 제어부가 메인 배터리 전압이 제2임계치에 도달하는 순간부터 급발진 상태 여부를 판별을 시작하는 트리거 신호로 이용한다는 의미이다. 즉, 제어부가 메인 배터리 전압을 감지하고 있다가 제2임계치를 넘는 경우가 발생하면 이후부터 급발진 상태 여부에 대한 판별을 시작한다는 의미로서, 메인 배터리 전압이 제2임계치를 넘었다가 다시 제2임계치보다 낮아지더라도 rpm이 '0'으로 떨어지는 경우(엔진이 멈추는 경우)가 발생할 때까지 계속적으로 급발진 상태 여부를 판별하게 되는 것이다.The method of using the main battery voltage can be solved by monitoring the main battery voltage 'before and immediately after starting' and when starting is completed. The main battery voltage 'before and immediately after starting' is normally around 12.6V, and when starting is completed, the main battery voltage increases to the range of 13.8V to 15V, which is the voltage generated by the generator. Therefore, the control unit of the present invention monitors the main battery voltage and compares the correlation coefficient between the accelerator output value and the engine rpm after it exceeds the second threshold (for example, 13.5V) to determine whether sudden acceleration has occurred. Here, after the main battery voltage reaches the second threshold (for example, 13.5V), this means that the control unit uses it as a trigger signal to start determining whether or not there is a sudden oscillation state from the moment the main battery voltage reaches the second threshold. It means. In other words, if the control unit detects the main battery voltage and exceeds the second threshold, it begins to determine whether or not there is a sudden acceleration condition. This means that the main battery voltage exceeds the second threshold and then again exceeds the second threshold. Even if it is lowered, it continues to determine whether the engine is in a sudden acceleration state until the rpm drops to '0' (when the engine stops).
rpm을 이용하는 방법은 rpm이 제3임계치(예로서, 2,000)를 넘는 순간부터 급발진 모니터링을 시작(트리거 신호)하도록 하는 것이다. 전술한 바와 같이 시동시 엔진 rpm은 '0'에서 통상의 아이들링 rpm인 '550~650'으로 변하거나 또는 냉간시에는 '1,000'을 넘었다가 서서히 정상적인 아이들링 rpm으로 낮아지게 된다. 냉간시를 제외하면 시동을 걸어도 초기 아이들링시 rpm은 제3임계치를 넘지 못하므로 정상 운행 상태에서는 운전자가 엑셀레이터를 밟아서 운행을 시작하는 기준점으로 보는 rpm인 제3임계치을 넘는 순간부터 급발진을 모니터링하도록 셋팅해도 무방하다. 이렇게 셋팅하여도 시동을 걸자마자 급발진이 발생하는 경우를 막을 수 있다. 시동을 걸자마자 급발진이 발생하면 엔진 rpm은 순식간에 제3임계치를 넘어서 급격하게 레드 존까지 치솟게 되며, 엑셀레이터 감지센서의 엑셀출력값은 변하지 않는데도 엔진 rpm의 변화량이 제1임계치를 넘게 되므로 급발진으로 판별할 수 있게 되는 것이다.The method of using rpm is to start sudden acceleration monitoring (trigger signal) from the moment the rpm exceeds the third threshold (eg, 2,000). As described above, when starting, the engine rpm changes from '0' to '550~650', which is the normal idling rpm, or exceeds '1,000' when cold, and then gradually decreases to normal idling rpm. Except when cold, the rpm does not exceed the third threshold during initial idling even when the engine is started, so in normal driving conditions, even if set to monitor sudden acceleration from the moment it exceeds the third threshold, which is the rpm that is considered the reference point at which the driver steps on the accelerator and starts driving, It's okay. Even with this setting, you can prevent sudden acceleration from occurring immediately after starting the engine. If sudden acceleration occurs as soon as the engine is started, the engine rpm quickly exceeds the third threshold and rapidly soars to the red zone. Even though the accelerator output value of the accelerator detection sensor does not change, the amount of change in engine rpm exceeds the first threshold, causing sudden acceleration. It becomes possible to discern.
본 발명에 따른 급발진 방지 장치가 시동시 나타나는 현상을 급발진 상태로 오인하지 않도록 판별하는 보다 확실한 방법은 메인 배터리 전압과 엔진 rpm을 함께 모니터링하여 초기 시동에 의한 것인지 여부를 완전히 제외시킬 수 있도록 제어부를 운영하는 것이다.A more reliable way to determine that the sudden start prevention device according to the present invention does not misinterpret the phenomenon that appears during startup as a sudden start condition is to monitor the main battery voltage and engine rpm together and operate the control unit to completely exclude whether it is due to the initial start or not. It is done.
내연 기관 엔진을 구비하는 자동차 엔진에는 펄스 생성기가 부착되고, 펄스 생성기는 엔진 회전 rpm에 따른 신호를 펄스 신호(편의상 '엔진펄스신호'라 함) 형태로 차량 내부 통신망(CAN 버스)에 실어서 송부한다. 이러한 엔진펄스신호는 엔진의 상태를 모니터링하는 엔진 ECU로 입력되어 가공된 후 차량 내부 통신망으로 제공되며 계기판에 장착되는 ECU(편의상 '계기판 ECU'라 부르기로 함)에도 제공된다. 정확하게는 CAN 통신(차량 내부 통신망의 일종)은 브로드캐시팅 통신 방식으로 운영되므로 계기판 ECU에 제공된다는 표현은 적합한 표현은 아니고, 계기판 ECU에서 엔진펄스신호를 받는다는 표현이 적합할 것이나 설명의 편의상 제공되는 것으로 표현하기로 한다. A pulse generator is attached to a car engine equipped with an internal combustion engine, and the pulse generator transmits a signal according to the engine rotation rpm in the form of a pulse signal (for convenience, referred to as an 'engine pulse signal') on the vehicle's internal communication network (CAN bus). do. These engine pulse signals are input to the engine ECU that monitors the condition of the engine, processed, and then provided to the vehicle's internal communication network and also to the ECU mounted on the instrument panel (for convenience, we will call it 'instrument panel ECU'). To be precise, CAN communication (a type of vehicle internal communication network) operates in a broadcasting communication method, so the expression that it is provided to the instrument panel ECU is not an appropriate expression. The expression that the engine pulse signal is received from the instrument panel ECU is more appropriate, but it is provided for convenience of explanation. It is decided to express it as
전술한 바와 같이 본 발명에서는 엑셀출력값, 엔진 rpm 값, 연료 분사량 및 엔진 로드값을 이용하여 급발진 여부를 판별한다. 이중에서 엑셀출력값은 외부 통신망 장치로 설치되는 엑셀레이터 감지센서로부터 입력받으며, 나머지 엔진 rpm 값, 연료 분사량 및 엔진 로드값은 OBD 단자로부터 입력받거나 OBD 단자로부터 입력되는 데이터를 이용하여 구할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 급발진 판별을 위해 내부 통신망과 연결된 OBD 단자로부터 데이터를 입력만 받고 내부 통신망에 데이터를 실어 전송하지 않으므로 차량 내부 통신망에는 영향을 미치지 아니한다.As described above, in the present invention, whether sudden acceleration is determined using the accelerator output value, engine rpm value, fuel injection amount, and engine load value. Among them, the accelerator output value is input from the accelerator detection sensor installed as an external communication network device, and the remaining engine rpm value, fuel injection amount, and engine load value are input from the OBD terminal or can be obtained using data input from the OBD terminal. As such, the present invention only receives data from the OBD terminal connected to the internal communication network for sudden acceleration detection and does not transmit data to the internal communication network, so it does not affect the vehicle's internal communication network.
도 3은 엔진을 구비하는 내연 기관 차량에서 차량의 각 부품에 전기가 공급되는 계통도이다. 통상의 내연기관 차량의 경우 차량에 전원을 공급하는 차량 전원부(230)는 메인 배터리(231), 발전기(233) 및 보조 배터리(미 도시)로 구성된다. 메인 배터리(231)는 운전자가 차량 시동을 걸 때 스타트 모터 및 주행 중 각종 장비에 전원을 공급하는 배터리이며, 발전기(233)는 시동시 엔진 피스톤을 가동시키고 운행 중에 엔진의 회전력을 이용하여 전기를 생성하여 차량, 메인 배터리(231) 및 보조 배터리에 공급하는 장치이다. 보조 배터리는 메인 배터리(231)를 교체하는 등 차량에 전원이 전혀 공급되지 않는 상태에서 차량의 설정 상태를 일정 시간동안 저장하기 위한 보조 용도로 사용되는 배터리이며 차량마다 설치 위치가 달라 도면에는 도시하지 않았다. 보조 배터리는 비교적 고가 차량에 구비되는 배터리이므로 일반 차량에는 구비되지 않는 경우가 많다.Figure 3 is a schematic diagram of how electricity is supplied to each part of the vehicle in an internal combustion engine vehicle equipped with an engine. In the case of a typical internal combustion engine vehicle, the vehicle power unit 230 that supplies power to the vehicle consists of a main battery 231, a generator 233, and an auxiliary battery (not shown). The main battery 231 is a battery that supplies power to the starter motor and various equipment while driving when the driver starts the vehicle, and the generator 233 operates the engine piston when starting and generates electricity using the rotational force of the engine while driving. It is a device that generates and supplies it to the vehicle, main battery 231, and auxiliary battery. The auxiliary battery is a battery used for auxiliary purposes to store the vehicle settings for a certain period of time when no power is supplied to the vehicle, such as when replacing the main battery 231. The installation location is different for each vehicle, so it is not shown in the drawing. didn't Auxiliary batteries are batteries provided in relatively expensive vehicles, so they are often not provided in regular vehicles.
차량 전원부(230)로부터 공급되는 전원은 메인휴즈를 거친 후, 각 차량 부품 전단(前段)에 설치되는 개별 휴즈를 통해 각각의 차량의 전자부품(엔진 ECU, 연료 펌프, 운전석 윈도우 모터 등)에 공급된다.The power supplied from the vehicle power supply unit 230 passes through the main fuse and then is supplied to the electronic components of each vehicle (engine ECU, fuel pump, driver's window motor, etc.) through individual fuses installed in front of each vehicle component. do.
도 3을 기준으로 차량의 구비된 각종 전자부품에 전원을 공급하는 구간을 차량 전원부(230)부터 개별 휴즈 전단계 구간인 'A 구간'과 개별 휴즈 전단계 구간부터 전자부품까지인 'B 구간'으로 구분할 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 급발진 방지 장치는 차량 전원부(230)로부터 차량 부품에 전원을 공급하는 전원공급라인상에는 전원스위치(130)를 구비한다. 전원스위치(130)는 제어부(120)로부터 공급되는 전원차단신호(①)에 따라 차량에 공급되는 전원을 차단하고, 제1시간 후에 제어부(120)로부터 전원연결신호(②)가 입력되면 차량에 공급되는 전원을 다시 공급하는 오프/온시키는 동작을 수행한다.Based on Figure 3, the section that supplies power to various electronic components provided in the vehicle can be divided into 'section A', which is the section from the vehicle power unit 230 to the stage before the individual fuse, and 'section B', which is from the stage before the individual fuse to the electronic components. You can. It will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The sudden start prevention device includes a power switch 130 on the power supply line that supplies power from the vehicle power unit 230 to vehicle parts. The power switch 130 cuts off the power supplied to the vehicle according to the power cut-off signal (①) supplied from the control unit 120, and when the power connection signal (②) is input from the control unit 120 after the first time, it turns on the vehicle. Performs an off/on operation to resupply the supplied power.
도 3을 기준으로 전원스위치는 'A 구간' 또는 'B 구간'에 설치할 수 있음은 물론이다. A 구간에 설치할 경우에는 적은 갯수의 전원스위치로 구현할 수 있는 이점이 있으나 많은 량의 전류가 흐르는 연결선을 오프/온하여야 하므로 회로 가격이 상승하고 회로의 신뢰성에 문제가 될 소지가 있다. 이에 비해 B 구간에 설치할 경우에는 복수 개 전원스위치를 설치하여야 하는 단점이 있으나 적은 전류가 흐르는 연결선을 오프/온 시키는 스위치로 구현 가능하다는 이점이 있다. 또한, A 구간에 전원스위치를 설치하려면 캐빈 내 설치가 어렵고 본넷을 열고 캐빈 외부에서 설치해야 하는 불편이 있는 반면 B 구간에 설치하면 대부분의 차량의 경우 캐빈 내에서 작업이 가능하므로 일반 카센터에서도 설치가 가능한 이점이 있다. 대부분 차량의 경우 개별 휴즈는 캐빈 내에 설치되어 있다. 이러한 이유로 바람직하게는 본 발명에 따른 급발진 방지 장치(100)는 캐빈 내 설치가 가능한 B구간에 설치하는 것이 좋다. 또한 전술한 바와 같이 본 발명에 의해 급발진을 판별하는 데 이용하는 데이터는 엑셀레이터의 밟은 정도에 관한 데이터(엑셀출력값) 및 OBD 단자로부터 입력받는 데이터를 이용한다. 차량의 OBD 단자는 캐빈 내에 제공되므로 B구간에 전원스위치를 설치할 경우 본 발명에 따른 급발진 방지 장치(100)는 캐빈 내에서 작업이 가능하다는 이점이 있다.Of course, based on Figure 3, the power switch can be installed in the 'A section' or 'B section'. When installed in section A, there is an advantage that it can be implemented with a small number of power switches, but since the connection line through which a large amount of current flows must be turned on/off, the circuit price increases and the reliability of the circuit may be problematic. In comparison, when installed in section B, there is a disadvantage of having to install multiple power switches, but there is an advantage that it can be implemented with a switch that turns off/on the connection line through which a small current flows. In addition, installing the power switch in section A makes it difficult to install inside the cabin and requires the bonnet to be opened and installed from outside the cabin. However, if installed in section B, work can be done inside the cabin for most vehicles, so installation is possible at a general car center. There are possible benefits. In most vehicles, individual fuses are installed within the cabin. For this reason, it is preferable to install the sudden start prevention device 100 according to the present invention in section B, where it can be installed in the cabin. In addition, as described above, the data used to determine sudden acceleration according to the present invention uses data regarding the degree to which the accelerator is pressed (accelerator output value) and data input from the OBD terminal. Since the vehicle's OBD terminal is provided within the cabin, when the power switch is installed in section B, the sudden start prevention device 100 according to the present invention has the advantage of being able to work within the cabin.
급발진 방지 장치(100)에 구비되는 복수 개 장치(엑셀 감지 센서, 제어부 및 전원스위치)는 차량 전원부로부터 전원을 공급받도록 설계해도 무방하다. 다른 설계 방식으로는 차량 전원부외 배터리보다 긴 수명을 갖는 슈퍼캐페시터를 급발진 방지 장치(100) 내 부가하고, 슈퍼캐패시터로부터 급발진 방지 장치(100)를 구성하는 모든 장치(엑셀 감지 센서, 제어부 및 전원스위치)에 전원을 공급하도록 구현할 수 있다. 슈퍼캐패시터는 비교적 작은 용량의 것을 사용하여도 무방하며 차량의 시동이 켜지면 수 초 또는 수 분 내의 비교적 짧은 시간 내로 충전이 가능한 정도의 것을 사용하면 된다.A plurality of devices (accelerator sensor, control unit, and power switch) provided in the sudden start prevention device 100 may be designed to receive power from the vehicle power source. Another design method is to add a super capacitor, which has a longer lifespan than the vehicle's power source battery, into the sudden start prevention device 100, and all devices (accelerator detection sensor, control unit, and power switch) that make up the sudden start prevention device 100 from the super capacitor. ) can be implemented to supply power to. Supercapacitors can be used with a relatively small capacity and can be charged within a relatively short period of time, such as a few seconds or minutes, when the vehicle is started.
차량 전원부(230)가 급발진 방지 장치(100)에 전원을 인가하도록 설계할 경우에는 제어부의 동작 전원을 메인 배터리로부터 공급받도록 설계하는 것이 바람직하다. 통상적으로 제어부(120)는 반도체 칩으로 구현되고, 메인 배터리로부터 인가되는 전압은 일정한 범위 내에서 변동되므로 제어부는 메인 배터리로부터 인가되는 전압을 변동이 없는 일정한 DC전압으로 정류하여 사용한다. 차량에 구비되는 제어부(반도체 칩)는 열악한 환경에서도 동작되어야 하므로 통상 구동전압이 8V~30V와 같이 넓은 범위에서도 원활하게 동작되도록 설계한다. 이 경우 전술한 바와 같이 시동시 나타나는 현상에 의해 급발진으로 오인할 수 있으므로 이를 방지하도록 제어부는 메인 배터리로부터 공급되는 전압의 출력값을 체크하는 모니터링 로직을 구비하도록 설계되는 것이 바람직하다.When the vehicle power unit 230 is designed to apply power to the sudden start prevention device 100, it is desirable to design the control unit to receive operating power from the main battery. Typically, the control unit 120 is implemented as a semiconductor chip, and since the voltage applied from the main battery fluctuates within a certain range, the control unit rectifies the voltage applied from the main battery to a constant DC voltage that does not fluctuate. Since the control unit (semiconductor chip) installed in a vehicle must operate even in harsh environments, it is usually designed to operate smoothly even in a wide driving voltage range, such as 8V to 30V. In this case, as described above, the phenomenon that appears during startup may be mistaken for sudden oscillation. To prevent this, the control unit is preferably designed to include monitoring logic that checks the output value of the voltage supplied from the main battery.
슈퍼캐패시터와 같은 별도 전원으로부터 급발진 방지 장치(100)에 전원을 공급할 경우 제어부에 메인 배터리의 전압값을 입력되도록 하여 모니터링 할 수 있도록 설계하여야 한다.When supplying power to the sudden oscillation prevention device 100 from a separate power source such as a supercapacitor, it must be designed so that the voltage value of the main battery can be input to the control unit and monitored.
본원 발명자의 추가 실험에 의하면 차량 전원부(230)로부터 공급되는 모든 전원을 차단할 필요없이 차량 부품 중 연료펌프에 공급되는 전원을 차단하고 엔진 ECU에 축적된 오류 데이터를 삭제하는 것만으로도 급발진을 방지할 수 있음을 확인하였다. 연료펌프 전원을 차단하면 엔진에 공급되는 연료가 차단되므로 차량이 속력을 줄이면서 서서히 멈추게 되어 충돌을 방지할 수 있게 된다. 전술한 바와 같이 급발진이 발생하면 엔진 ECU에 오류 데이터가 쌓여 있으므로 급발진 상황을 해소하기 위해서는 엔진 ECU에 축적된 오류 데이터를 반드시 제거하여야 한다. 엔진 ECU에 축적된 오류 데이터를 제거하는 가장 확실한 방법은 엔진 ECU에 공급되는 전원을 제1시간동안 차단하는 것이다. According to additional experiments by the present inventor, sudden acceleration can be prevented simply by cutting off the power supplied to the fuel pump among vehicle parts and deleting the error data accumulated in the engine ECU without the need to cut off all power supplied from the vehicle power unit 230. It was confirmed that it was possible. When the fuel pump power is turned off, the fuel supplied to the engine is cut off, allowing the vehicle to slow down and come to a gradual stop, thereby preventing a collision. As mentioned above, when sudden acceleration occurs, error data accumulates in the engine ECU, so in order to resolve the sudden acceleration situation, the error data accumulated in the engine ECU must be removed. The most reliable way to remove error data accumulated in the engine ECU is to cut off the power supplied to the engine ECU for the first time.
급발진이 발생할 경우 연료펌프 전원만 차단하고 엔진 ECU에는 그대로 전원을 공급할 경우, 운전자가 다시 시동을 걸게 되면 엔진 ECU에는 급발진을 발생시킨 오류 데이터가 남아 있으므로 또 다시 급발진 상황이 발생될 소지가 높다. 따라서 급발진을 방지하기 위해서는 엔진 ECU의 오류 데이터를 제거할 필요가 있는 것이다.When sudden acceleration occurs, if only the fuel pump power is cut off and power is supplied to the engine ECU, when the driver starts the engine again, the error data that caused the sudden acceleration remains in the engine ECU, so there is a high possibility that sudden acceleration will occur again. Therefore, in order to prevent sudden acceleration, it is necessary to remove error data from the engine ECU.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서 급발진 방지 장치 구성도이다. 도 4에 제시된 급발진 방지 장치(100)는 도 2에 제시된 장치와 비교할 때 제어부(120)의 동작과 전원스위치의 구성을 달리 하였다. 제어부(120)는 급발진이 발생하였다고 판별하면 전원차단신호(①) 및 엔진 ECU 데이터삭제신호(②)를 출력한다. 차량 전원부(230)와 연료펌프(237) 사이에는 제2전원스위치(133)를 설치한다. 제어부(120)에서 출력되는 전원차단신호(①)는 제2전원스위치(133)를 동작시켜 연료펌프(237)에 공급되는 전원을 차단하게 된다. 제어부(120)에서 출력되는 엔진 ECU 데이터삭제신호(②)에 따라 엔진 ECU(239)에 축적되었던 데이터는 삭제된다. 물론 전술한 바와 같이 차단 방식이 아닌 리셋 방식으로 동작시키기 위해서는 전원차단신호 외에도 전원연결신호를 제1시간 이후에 제2전원스위치(133)에 공급하면 된다.Figure 4 is a configuration diagram of a sudden start prevention device as an embodiment according to the present invention. Compared to the device shown in FIG. 2, the sudden start prevention device 100 shown in FIG. 4 has a different operation of the control unit 120 and a different configuration of the power switch. When the control unit 120 determines that sudden acceleration has occurred, it outputs a power cutoff signal (①) and an engine ECU data deletion signal (②). A second power switch 133 is installed between the vehicle power source 230 and the fuel pump 237. The power cut-off signal (①) output from the control unit 120 operates the second power switch 133 to cut off the power supplied to the fuel pump 237. According to the engine ECU data deletion signal (②) output from the control unit 120, the data accumulated in the engine ECU 239 is deleted. Of course, as described above, in order to operate in a reset method rather than a cutoff method, a power connection signal in addition to the power cutoff signal can be supplied to the second power switch 133 after the first time.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예의 급발진 방지 장치에 관한 것이다. 전술한 바와 같이 엔진 ECU의 오류 데이터를 삭제하는 방법 중 하나는 엔진 ECU에 공급되는 전원을 차단하는 것이며, 도 5는 이를 구현한 것이다. 차량 전원부(230)와 엔진 ECU(239) 사이에는 제1전원스위치(131)를 설치하고, 차량 전원부(230)와 연료펌프(237) 사이에는 제2전원스위치(133)를 설치한다. 제어부(120)에서 출력되는 전원차단신호(①)는 제2전원스위치(133)를 동작시켜 연료펌프(237)에 공급되는 전원을 차단하며, 제어부(120)에서 출력되는 엔진 ECU 데이터삭제신호(②)는 제1전원스위치(131)을 동작시켜 엔진 ECU(239)에 공급되는 전원을 차단한다. 물론 전술한 바와 같이 차단 방식이 아닌 리셋 방식으로 동작시키기 위해서는 전원차단신호 및 엔진 ECU 데이터삭제신호를 전송한 후 제1시간이 지난 후에 전원연결신호를 제1전원스위치(131) 및 제2전원스위치(133)에 공급하면 된다.Figure 5 relates to a sudden start prevention device of another embodiment according to the present invention. As described above, one of the ways to delete error data of the engine ECU is to cut off the power supplied to the engine ECU, and Figure 5 is an implementation of this. A first power switch 131 is installed between the vehicle power unit 230 and the engine ECU 239, and a second power switch 133 is installed between the vehicle power unit 230 and the fuel pump 237. The power cut-off signal (①) output from the control unit 120 operates the second power switch 133 to cut off the power supplied to the fuel pump 237, and the engine ECU data deletion signal output from the control unit 120 ( ②) operates the first power switch 131 to cut off the power supplied to the engine ECU (239). Of course, as described above, in order to operate in a reset method rather than a blocking method, a power connection signal must be transmitted to the first power switch 131 and the second power switch 1 time after transmitting the power cutoff signal and the engine ECU data deletion signal. Just supply it to (133).
도 5에 제시된 실시예에서 엔진 ECU 데이터삭제신호(②)는 제1전원스위치(131)를 온/오프시키므로 전원차단신호(①)와 실질적으로 동일한 신호로 사용할 수 있다. 따라서 제어부(120)는 엔진 ECU 데이터삭제신호(②)를 출력하지 않고 전원차단신호(①)만을 출력하도록 구성하고, 전원차단신호(①)를 이용하여 제1전원스위치(131) 및 제2전원스위치(133)를 모두 제어할 수 있음은 물론이다. 이러한 변형은 회로에 대한 기초 이론만 알고 있는 자라면 쉽게 변형 가능한 것이므로 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 이해되어져야 한다.In the embodiment shown in FIG. 5, the engine ECU data deletion signal (②) turns the first power switch 131 on/off, so it can be used as substantially the same signal as the power cutoff signal (①). Therefore, the control unit 120 is configured to output only the power cutoff signal (①) without outputting the engine ECU data deletion signal (②), and uses the power cutoff signal (①) to turn on the first power switch 131 and the second power supply. Of course, all switches 133 can be controlled. Such modifications can be easily made by anyone who knows only the basic theory of circuits, and should be understood as falling within the scope of the present invention.
도 6은 도 5에 제시된 제1전원스위치에 대한 구체적인 구현예이다. 도 3에 도시된 바와 같이 메인 휴즈(180)와 엔진 ECU(239) 사이에는 개별 휴즈의 하나인 제1휴즈(190a)가 설치된다. 도 6은 도 3에 제시된 제1휴즈(190a)를 제거하고, 그 위치에 제1휴즈(190a) 대신에 제1릴레이 스위치(193a)를 설치한 예이다. 제1릴레이 스위치(193a)는 평상시에는 도 6(a)에 도시된 같이 normally close 상태를 유지하다가 엔진 ECU 데이터삭제신호(②) 또는 전원차단신호(①)가 입력되면 도 6(b)에 도시된 바와 같이 open 상태로 절환하는 것이다. 도 6에 도시된 제1릴레이 스위치(193a)를 통상적으로 'B 접점 릴레이'라 부른다. 제2전원스위치도 B 접점 릴레이 으로 설치할 수 있음은 물론이다. 양자를 구분하여 호칭할 경우에는 제1릴레이 스위치를 제1의 B 접점 릴레이, 제2릴레이 스위치를 제2의 B 접점 릴레이라 호칭할 수 있다.Figure 6 is a specific implementation example of the first power switch shown in Figure 5. As shown in FIG. 3, a first fuse 190a, one of the individual fuses, is installed between the main fuse 180 and the engine ECU 239. FIG. 6 is an example in which the first fuse 190a shown in FIG. 3 is removed and a first relay switch 193a is installed in place of the first fuse 190a. The first relay switch 193a normally maintains a normally closed state as shown in FIG. 6(a), but when the engine ECU data deletion signal (②) or power cutoff signal (①) is input, it is shown in FIG. 6(b). As described above, it switches to the open state. The first relay switch 193a shown in FIG. 6 is usually called a 'B contact relay'. Of course, the second power switch can also be installed as a B contact relay. When the two are called separately, the first relay switch can be called a first B contact relay, and the second relay switch can be called a second B contact relay.
전지를 동력원으로 사용하는 전기 자동차는 내연기관 엔진을 사용하는 엔진 자동차에 비하여 더 많은 전자장비를 사용하므로 급발진 문제가 향후 더 빈번히 발생할 소지가 있다. 도 7은 전기 자동차에 적합한 본 발명에 따른 일 실시예의 급발진 방지 장치의 구성도이다. 도 2에 제시된 급발진 방지 장치와 도 7에 제시된 전기 자동차용 급발진 방지 장치와의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다. 본 발명에서 제시하는 급발진 방지 장치 및 방지 방법은 전기 자동차에도 그대로 적용할 수 있다. 전기 자동차에는 엔진 대신 모터가 구비되므로 엔진 rpm값 대신 모터에 인가되는 모터 전류값을 이용한다. 전기 자동차는 모터에 공급되는 모터 전류값에 비례하여 모터 회전 속도를 가감속시켜 차량 속력을 가변시키므로 엔진 rpm값 대신에 계기판 또는 클러스터(cluster)에 공급되는 속력을 표시하기 위한 모터 전류값을 사용하여 급발진 판별 신호로 이용하는 것이다. 엔진을 사용하는 자동차에서 계기판이라고 부르는 부품을 전기 자동차에서는 클러스터라고 부르기도 한다. 계기판과 클러스터는 운전자에게 차량의 운행 상태를 보여주는 부품이므로 유사한 기능을 제공하는 부품이라 할 수 있다.Electric vehicles that use batteries as a power source use more electronic equipment than cars that use internal combustion engines, so sudden acceleration problems are likely to occur more frequently in the future. Figure 7 is a configuration diagram of a sudden start prevention device according to an embodiment of the present invention suitable for electric vehicles. Only the differences between the sudden start prevention device shown in FIG. 2 and the sudden start prevention device for an electric vehicle shown in FIG. 7 will be described. The sudden acceleration prevention device and prevention method presented in the present invention can also be applied to electric vehicles. Since electric vehicles are equipped with a motor instead of an engine, the motor current value applied to the motor is used instead of the engine rpm value. Electric vehicles vary the vehicle speed by accelerating and decelerating the motor rotation speed in proportion to the motor current value supplied to the motor, so the motor current value to display the speed supplied to the instrument panel or cluster is used instead of the engine rpm value. It is used as a sudden acceleration discrimination signal. The part called an instrument panel in a car that uses an engine is also called a cluster in an electric car. The instrument panel and cluster are parts that show the driver the vehicle's operating status, so they can be said to be parts that provide similar functions.
또한, 전기 자동차의 경우는 발전기가 구비되지 않으며 필요한 갯수의 복수 개 배터리로 차량 전원부(230)가 구성된다. 전기 자동차의 경우도 차량 전원부(230)에서 차량에 전원을 공급하는 전원공급라인 상에 전원스위치(130)를 설치한다. 전원스위치(130)는 제어부(120)의 전원차단신호(①)에 따라 차량에 공급되는 전원을 차단하고, 제1시간 이후 제어부(120)에서 공급되는 전원연결신호에 의해 다시 연결시키는 전원 오프/온 동작을 수행한다.Additionally, in the case of an electric vehicle, a generator is not provided, and the vehicle power supply unit 230 is comprised of the required number of batteries. In the case of an electric vehicle, the power switch 130 is installed on the power supply line that supplies power to the vehicle from the vehicle power unit 230. The power switch 130 cuts off the power supplied to the vehicle according to the power cut signal (①) of the control unit 120, and reconnects it by the power connection signal supplied from the control unit 120 after the first time. Perform all actions.
도 8은 본 발명에 따른 급발진 방지 장치를 이용하여 전원을 리셋시켜 급발진을 방지하는 처리 흐름도이다. 운전자가 엔진 시동을 걸면 본 발명에 따른 급발진 방지 장치에 전원이 공급되면서 메인 배터리 전압값 및/또는 rpm값을 입력받는다(ST410). 전술한 바와 같이 입력되는 메인 배터리 전압값 및/또는 rpm값을 이용하여 초기 시동 상태를 벗어나서 정상적인 아이들 상태로 진입하였는지 여부를 판별한다(ST420). ST420 단계에서 정상적인 아이들 상태에 도달하지 않았다고 판별될 경우 ST410 및 ST420 단계를 반복하면서 정상적인 아이들 상태에 도달하기를 기다린다.Figure 8 is a process flowchart for preventing sudden oscillation by resetting the power using the sudden oscillation prevention device according to the present invention. When the driver starts the engine, power is supplied to the sudden start prevention device according to the present invention and the main battery voltage value and/or rpm value are input (ST410). As described above, it is determined whether the initial starting state has been exited and the normal idle state has been entered using the input main battery voltage value and/or rpm value (ST420). If it is determined that the normal idle state has not been reached in step ST420, steps ST410 and ST420 are repeated while waiting for the normal idle state to be reached.
ST420 단계에서 정상적인 아이들 상태에 도달하였다고 판별되면, 엑셀레이터를 밟는 정도에 따른 출력값(엑셀출력값)을 입력받는다(ST430). 이러한 엑셀출력값은 도 2 등에 도시된 바와 같이 차량 내부 통신망과는 독립적으로 동작되는 엑셀레이터의 누름 정도를 감지하는 감지센서로부터 입력받도록 한다. ST430 단계와는 별개의 단계로 OBD 단자로부터 엔진 로드값, 연료 분사량 및 엔진 rpm 값을 입력받는다(ST440). 대부분 차량의 경우 OBD 단자를 통해 엔진 로드값, 연료 분사량 및 엔진 rpm 값을 직접 입력받을 수 있으나 일부 차량은 입력되는 데이터를 이용하여 보정하거나 가공할 필요가 있다. 엔진 로드값, 연료 분사량, 엑셀출력값 및 엔진 rpm 값을 이용하여 급발진 여부를 판별하고(ST450), ST450단계에서 급발진으로 판별되는 경우에는 표시부를 통해 급발진을 표시하고, 차량에 공급되는 전원을 제1시간 동안 차단하였다가 다시 공급하는 전원리셋신호를 발생시킨다(ST460). 전원리셋신호에 따라 차량에 공급되는 전원은 제1시간 동안 공급이 중단된 후 다시 공급되면(ST470) 차량이 정상 운행 상태로 복귀하게 되므로 다시 ST410 단계를 수행하도록 한다. ST450 단계에서 급발진이 아니라고 판별될 경우에도 ST430 단계부터 수행하도록 한다. If it is determined that the normal idle state has been reached in step ST420, an output value (accelerator output value) according to the degree to which the accelerator is pressed is input (ST430). As shown in FIG. 2, etc., this accelerator output value is input from a detection sensor that detects the degree of pressing of the accelerator, which operates independently of the vehicle's internal communication network. In a separate step from the ST430 step, the engine load value, fuel injection amount, and engine rpm value are input from the OBD terminal (ST440). For most vehicles, engine load value, fuel injection amount, and engine rpm value can be directly input through the OBD terminal, but some vehicles require correction or processing using the input data. Sudden acceleration is determined using the engine load value, fuel injection amount, accelerator output value, and engine rpm value (ST450). If sudden acceleration is determined in step ST450, sudden acceleration is displayed through the display unit, and the power supplied to the vehicle is switched to the first Generates a power reset signal that is blocked for a period of time and then supplied again (ST460). When the power supplied to the vehicle according to the power reset signal is stopped for a first time and then supplied again (ST470), the vehicle returns to the normal operating state, so step ST410 is performed again. Even if it is determined that it is not a sudden acceleration at the ST450 stage, it should be performed from the ST430 stage.
도 8에서 ST430 단계 및 ST440 단계는 순서를 변경해서 수행하거나 동시에 수행되어도 무방함은 물론이다. 또한, 도 8에서 ST430 단계부터 ST450 단계는 차량이 운행되는 동안 매우 짧은 간격으로 실시간으로 지속적으로 반복 수행되어 상시 모니터링되는 것으로 이해되어져야 한다.Of course, steps ST430 and ST440 in FIG. 8 may be performed in a different order or performed simultaneously. In addition, steps ST430 to ST450 in FIG. 8 should be understood as being continuously and repeatedly performed in real time at very short intervals while the vehicle is running and monitored at all times.
또한, ST460 단계를 도 4 및 도 5에 제시된 실시예에 적용하기 위해서 ST460 단계는 차량에 공급되는 전원을 제1시간 동안 차단하였다가 다시 공급하는 전원리셋신호 외에도 엔진 ECU 데이터삭제신호도 공급되어야 한다. In addition, in order to apply the ST460 step to the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, in the ST460 step, in addition to a power reset signal that cuts off the power supplied to the vehicle for a first time and then supplies it again, an engine ECU data deletion signal must also be supplied. .
도 9는 본 발명에 따른 급발진 방지 장치를 이용하여 전원을 차단시켜 급발진을 방지하는 처리 흐름도이다. ST450 단계까지는 도 8에서 설명한 바와 동일하므로 설명을 생략한다. ST450단계에서 급발진으로 판별되는 경우에는 표시부를 통해 급발진을 표시하고, 차량에 공급되는 전원을 차단하는 전원차단신호를 발생시킨다(ST560). 전원차단신호에 따라 차량에 공급되는 전원이 차단되고 이후 차량은 운행을 멈추게 된다. 차량을 다시 운행하려면 운전자가 시동키를 돌리거나 시동키를 눌러 시동을 다시 걸면 된다.Figure 9 is a process flowchart for preventing sudden oscillation by turning off the power using the sudden oscillation prevention device according to the present invention. Since step ST450 is the same as described in FIG. 8, description is omitted. If sudden acceleration is determined in step ST450, sudden acceleration is displayed through the display unit and a power cutoff signal is generated to cut off the power supplied to the vehicle (ST560). According to the power cut signal, the power supplied to the vehicle is cut off and the vehicle stops running. To start the vehicle again, the driver can turn the ignition key or press the ignition key to start the car again.
또한, ST560 단계를 도 4 및 도 5에 제시된 실시예에 적용하기 위해서 ST460 단계는 차량에 공급되는 전원을 차단하는 전원차단신호 외에도 엔진 ECU 데이터삭제신호도 공급되어야 한다.In addition, in order to apply the ST560 step to the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the ST460 step must also provide an engine ECU data deletion signal in addition to a power cutoff signal that cuts off power supplied to the vehicle.
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엔진 자동차와 달리 전기 자동차는 시동을 켜자마자 운행이 가능하다. 전기 자동차는 엔진 오일을 사용하지 않으므로 엔진 차량과 같은 오일의 온도를 높이기 위한 초기 아이들링이 불필요하다. 또한 전기 자동차의 경우 시동 버튼을 누르는 순간부터 상당한 토크를 차량 휠에 인가할 수 있다. 즉, 짧은 시간 내에 큰 토크를 발생시킬 수 있으므로 전기 자동차의 경우 시동을 켜자마자 급발진이 발생하면 큰 사고로 이어질 수 있다. 본 발명에서는 전기 자동차에서 시동을 온 시키자마자 발생되는 급발진을 예방하기 위해서 도 8에서 ST410 및 ST420 단계를 제거하고 도 10에 도시된 운행 흐름에 따라 진행할 수 있다. Unlike engine cars, electric cars can be driven as soon as the engine is turned on. Electric vehicles do not use engine oil, so initial idling to increase the temperature of the oil, like in engine vehicles, is unnecessary. Additionally, in the case of electric vehicles, significant torque can be applied to the vehicle wheels from the moment the start button is pressed. In other words, since a large torque can be generated in a short period of time, in the case of an electric vehicle, if sudden acceleration occurs immediately after turning on the engine, it can lead to a serious accident. In the present invention, in order to prevent sudden acceleration that occurs as soon as the electric vehicle is started, steps ST410 and ST420 can be removed from FIG. 8 and proceed according to the driving flow shown in FIG. 10.
도 10은 전기 자동차에서 본 발명에 따른 급발진 방지 장치를 이용하여 전원을 리셋시켜 급발진을 방지하는 처리 흐름도이다. 운전자가 스타트(시동) 버튼을 누르면 엑셀레이터의 밟는 정도에 따른 출력값(엑셀출력값)을 입력받는다(ST630). 이러한 엑셀출력값은 도 2 등에 도시된 바와 같이 차량 내부 통신망과는 독립적으로 동작되는 엑셀레이터의 누름 정도를 감지하는 감지센서로부터 입력받도록 한다. ST630 단계와는 별개의 단계로 모터에 인가되는 모터 전류값 및 모터 부하값을 입력받는다(ST640). 엑셀출력값, 모터 전류값 및 모터 부하값을 이용하여 급발진 여부를 판별하고(ST650), ST650단계에서 급발진으로 판별되는 경우에는 표시부를 통해 급발진이 발생하였음을 표시하고, 차량에 공급되는 전원을 리셋 시키는 전원리셋신호를 발생시킨다(ST660). 이후, 전원리셋신호에 따라 차량에 공급되는 전원을 제1시간 동안 공급을 중단하였다가 다시 공급하면(ST670) 차량이 정상 운행 상태로 복귀하게 되므로 다시 ST630 단계를 수행하도록 한다. ST650 단계에서 급발진이 아니라고 판별될 경우에도 ST630 단계부터 수행하도록 한다.Figure 10 is a process flowchart for preventing sudden start in an electric vehicle by resetting the power using the sudden start prevention device according to the present invention. When the driver presses the start button, the output value (accelerator output value) according to the degree to which the accelerator is pressed is input (ST630). As shown in FIG. 2, etc., this accelerator output value is input from a detection sensor that detects the degree of pressing of the accelerator, which operates independently of the vehicle's internal communication network. In a separate step from the ST630 step, the motor current value and motor load value applied to the motor are input (ST640). The accelerator output value, motor current value, and motor load value are used to determine whether sudden acceleration has occurred (ST650). If sudden acceleration is determined in step ST650, the display indicates that sudden acceleration has occurred and resets the power supplied to the vehicle. Generates a power reset signal (ST660). Afterwards, when the power supplied to the vehicle is stopped for a first time according to the power reset signal and then supplied again (ST670), the vehicle returns to the normal operating state, so step ST630 is performed again. Even if it is determined that it is not a sudden acceleration at ST650 stage, it should be performed starting from ST630 stage.
도 10에서 ST630 단계 및 ST640 단계는 순서를 변경해서 수행하거나 동시에 수행되어도 무방함은 물론이다. 또한, 도 10에서 ST630 단계부터 ST650 단계는 차량이 운행되는 동안 매우 짧은 간격으로 실시간으로 지속적으로 반복 수행되어 상시 모니터링되는 것으로 이해되어져야 한다.Of course, steps ST630 and ST640 in FIG. 10 may be performed in a different order or performed simultaneously. In addition, steps ST630 to ST650 in FIG. 10 should be understood as being continuously and repeatedly performed in real time at very short intervals while the vehicle is running and monitored at all times.
도 10에서는 전원 리셋을 통해 전기 자동차의 급발진에 대처하는 흐름을 도시하였다. 급발진이 발생되었다고 판별되는 경우 전원 차단을 통해서 해결할 경우에는 ST660 단계에서 제어부가 전원리셋신호를 생성하는 대신에 전원차단신호를 생성하여 전원스위치에 공급하고, ST670 단계는 생략되는 것으로 이해하면 된다.Figure 10 shows the flow of responding to sudden acceleration of an electric vehicle through power reset. If it is determined that sudden oscillation has occurred and it is resolved by turning off the power, it can be understood that the control unit generates a power cut-off signal and supplies it to the power switch instead of generating a power reset signal in step ST660, and step ST670 is omitted.
전기차의 경우도 엔진 ECU에 쌓여 있는 오류 데이터를 삭제할 필요가 있다. 따라서 ST650 단계에서 전원리셋신호(또는 전원차단신호) 외에도 엔진 ECU 데이터삭제신호도 공급하는 것이 바람직하다.In the case of electric vehicles, it is also necessary to delete error data accumulated in the engine ECU. Therefore, it is desirable to provide an engine ECU data deletion signal in addition to the power reset signal (or power cutoff signal) in the ST650 stage.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above using specific terms, such terms are only for clearly describing the present invention, and the embodiments of the present invention and the described terms are in accordance with the technical spirit and scope of the following claims. It is self-evident that various changes and changes can be made without deviating from it. These modified embodiments should not be understood individually from the spirit and scope of the present invention, but should be regarded as falling within the scope of the claims of the present invention.
100: 급발진 방지 장치
110: 엑셀레이터 감지센서 (외부 통신망 장치)
120: 제어부
130: 전원스위치
131: 제1전원스위치(전원SW1)
133: 제2전원스위치(전원SW1)
140: 표시부
180: 메인휴즈
190a: 제1휴즈
190b: 제2휴즈
193a: 제1릴레이 스위치
210: 엑셀레이터 감지센서 (내부 통신망 장치)
220: 계기판
225: 윈도우 모터
230: 차량 전원부
231: 메인 배터리
233: 발전기
235: 보조 배터리
237: 연료펌프
239: 엔진 ECU100: Sudden acceleration prevention device
110: Accelerator detection sensor (external communication network device)
120: control unit
130: Power switch
131: First power switch (power SW1)
133: Second power switch (power SW1)
140: display unit
180: Main fuse
190a: 1st fuse
190b: 2nd fuse
193a: first relay switch
210: Accelerator detection sensor (internal communication network device)
220: Instrument panel
225: Window motor
230: Vehicle power unit
231: Main battery
233: Generator
235: Auxiliary battery
237: Fuel pump
239: Engine ECU
Claims (1)
운전자가 엑셀레이터를 밟는 정도에 따른 출력값인 엑셀출력값을 제공하는 엑셀레이터 감지센서;
- 상기 엑셀레이터 감지센서는 상기 차량 내부 통신망과 연결되지 않은 상태로 상기 차량 내부 통신망과는 독립적으로 동작되는 감지센서임 -
상기 엑셀레이터 감지센서로부터 입력되는 엑셀출력값 및 엔진 rpm 값을 포함하는 차량 상태 정보를 이용하여 급발진 여부를 판별하고 급발진이라 판별될 경우 제2전원차단신호 및 엔진 ECU 데이터삭제신호를 생성하는 제어부;
상기 차량 전원부와 상기 연료펌프 사이에 설치되며 상기 제2전원차단신호에 따라 연료펌프에 공급되는 전원을 차단하는 제2전원스위치를 포함하고,
상기 제어부는 상기 차량 전원부로부터 공급되는 메인 배터리 전압값을 입력받고 상기 메인 배터리 전압값이 제2임계치 이상되는 이후부터 또는 상기 엔진 rpm값이 제3임계치를 넘는 이후부터 급발진 여부를 판별하는 것
- 상기 제2임계치는 차량의 시동을 거는 초기에 감지되는 전압으로서 아이들 상태를 벗어난 정상 운행 상태의 메인 배터리 전압값보다 높은 전압을 의미하며, 상기 제3임계치는 차량의 시동을 거는 초기 아이들링 상태에 나타나는 rpm으로서 아이들 상태 이후 정상 운행 상태의 안정된 rpm 보다 높게 나타나는 rpm을 의미함 -
을 특징으로 하는 급발진 방지 장치.In the device for preventing sudden acceleration of a vehicle, including a vehicle power unit that supplies power to the vehicle, a plurality of ECUs including an engine ECU connected to the vehicle's internal communication network, a fuel pump, and an OBD terminal that provides vehicle status information,
An accelerator detection sensor that provides an accelerator output value, which is an output value depending on the degree to which the driver steps on the accelerator;
- The accelerator detection sensor is a detection sensor that is not connected to the vehicle's internal communication network and operates independently of the vehicle's internal communication network -
A control unit that determines whether sudden acceleration is performed using vehicle status information including the accelerator output value and engine rpm value input from the accelerator detection sensor, and generates a second power cut signal and an engine ECU data deletion signal if sudden acceleration is determined;
It is installed between the vehicle power source and the fuel pump and includes a second power switch that cuts off power supplied to the fuel pump according to the second power cutoff signal,
The control unit receives the main battery voltage value supplied from the vehicle power supply unit and determines whether sudden acceleration occurs after the main battery voltage value exceeds a second threshold or after the engine rpm value exceeds a third threshold.
- The second threshold is a voltage detected at the beginning of starting the vehicle and refers to a voltage higher than the main battery voltage value in a normal operating state outside of the idle state, and the third threshold is a voltage detected in the initial idling state when starting the vehicle. This refers to the rpm that appears higher than the stable rpm in normal operation after idling -
A sudden acceleration prevention device characterized by a.
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