KR19990083817A - 자동차의 급발진 방지방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전자의 의도와 관계없이 자동차가 급속하게 전진 또는 후진하는 것에 의해 자동차가 제어불능상태가 되는 이른바 급발진을 사전에 감지하여 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 자동차의 급발진 방지방법 및 장치에 관한 것으로서, 시동키이에 의해 전원이 공급되면 급발진 방지모드를 판단하는 단계; 시동키이가 점화위치에 있을 때 브레이크 작동신호를 감지하여, 브레이크가 작동되고 있을 때에 엔진시동을 허용하는 단계; 시동후 공회전시 엔진회전수를 감지하여 엔진회전수가 설정값을 초과하면 엔진을 정지시키는 단계; 그리고, 브레이크 해제동작개시에 따른 차속 및 엔진회전수를 감지하여, 차속에 대한 엔진회전수가 설정값 범위내이면 정상주행모드를 실행하고, 설정값을 초과하면 엔진을 정지시키는 단계로 이루어진 자동차의 급발진 방지방법을 제공하여 초기시동시의 급발진은 물론 시동후의 브레이크 해제시의 급발진을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

자동차의 급발진 방지방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PREVENTING ABRUPT START OF VEHICLE }

본 발명은 자동차의 급발진 방지방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자의 의도와 관계없이 자동차가 급속하게 전진 또는 후진하는 것에 의해 자동차가 제어불능상태가 되는 급발진상황을 사전에 감지하여 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 자동차의 급발진 방지 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 들어 자동차의 급발진으로 인한 교통사고가 빈번하게 발생되고 있다. 이러한 급발진사고는 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되는 자동변속차량에서 주로 발생된다. 이와 같이 급발진 사고가 자동변속차량에 주로 발생되는 현상은 자동변속차량이 기계적인 동력전달장치를 채택하고 있는 수동변속차량과는 달리 유체를 이용하여 동력을 전달하는 토오크컨버터를 포함하는 동력전달장치에서 변속을 수행하게 되는 점과, ECU에서 차속과 엔진회전수(RPM)등의 감지값에 근거하여 적절한 변속단을 유지하도록 동력전달장치를 제어하는 시스템에 의해 운영된다는 점등에 의해 기인한 것이다. 더욱이, 자동변속차량에 있어서는 토오크컨버터가 항시 동력을 전달하고 있는 상태를 유지하고 있으므로 ECU에서의 제어오류 등에 의해 비정상적으로 동력이 전달될 가능성이 항시 존재하는 것 등이 그 원인으로 작용하고 있음을 알 수 있다.

따라서, 최근 들어 이러한 자동변속차량의 급발진 사고를 미연에 방지하기 위한 방법이 여러 가지 측면에서 검토 개발되고 있다.

그 일례를 살펴보면, 대한민국 특허공개 1999-53585호에는 "차속센서를 이용하여 차속을 감지하고 그 차속이 일정속도 이하인지를 확인하는 제 1단계와: 차속이 일정속도 이하일 경우 엔진회전수를 일정시간 동안 기준 rpm으로 유지하고, 차속이 일정속도 이상일 경우에는 스로틀 포지션 센서의 출력에 따라 엔진을 제어하는 제 2단계와: 엔진 회전수를 기준 rpm으로 유지한 상태로 일정 시간이 경과하면 스로틀 포지션 센서의 출력에 따라 엔진을 제어하는 제 3단계로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 급발진 방지를 위한 엔진제어방법"이 개시되어 있다.

여기서는, 차속이 설정값 이하일 때 회전수를 기준값으로 유지시키므로써 정지간 또는 저속에서의 회전수가 과도하게 상승하는 하는 것을 제한하여 급발진을 방지하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 이러한 방법은 차속에 대한 회전수의 제어만을 수행하게 되므로 급발진을 충분히 방지할 수 없다. 즉, 자동차의 급발진은 제동장치의 작동이상 및 회전수의 급상승 등 자동차가 통제 불능 상태가 된다는 것에 원인이 있다. 그런데, 종래의 기술은 엔진회전수 제어가 원활하게 수행하여야만 달성될 수 있으므로, 위와 같이 엔진제어불능으로 인한 회전수의 급상승의 우려가 있으므로 급발진을 방지할 수 있다고는 볼 수 없고, 여전히 급발진의 우려가 존재하게 되는 것이다.

또한, 대한민국 실용신안공개 1999-28455호에는 급발진을 방지하기 위한 장치가 개시되어 있는데, 이에 따르면, "엔진회전수와 스로틀밸브 개도 및 차량의 속도에 따라 이에 대응하여 스파크타이밍 테이블에서 점화시기를 결정하여 점화신호를 출력하는 ECM과; 엔진의 회전수를 검출하여 이에 대응하는 회전검출신호를 상기 ECM측으로 출력하는 엔진회전수검출센서와; 운전자가 가속페달을 밟음에 따라 이에 대응하여 작동하는 스로틀밸브의 개도를 측정하여 이에 대응하는 위치신호를 발생시켜 이를 상기 ECM측으로 출력하는 스로틀포지션센서와; 차량의 속도를 감지하여 이에 대응하는 차속검출신호를 상기 ECM측으로 출력하는 차속센서와; 상기 ECM으로 부터 점화신호가 인가되면 점화순서에 따라 제 1차전류를 발생하여 출력하는 이그나이터와; 상기 이그나이터로부터 제 1차전류가 인가됨에 따라, 고압의 전류를 발생하여 출력하는 점화코일과, 상기 점화코일로부터 인가되는 고압전류에 따라 스파크를 발생하여 연소실내의 압축된 혼합가스를 점화시키는 점화플러그를 구비하는 차량의 급발진 방지장치에 있어서, 상기 ECM은 현재 엔진회전수가 기설정 되어있는 소정의 한계회전수보다 높은지를 검사하는 제 1과정과; 상기 제 1과정에서 현재 엔진회전수가 한계회전수보다 높으면, 스로틀밸브가 오픈되었는지를 검사하는 제 2과정과; 상기 제 2과정에서 스로틀밸브가 오픈되었으면, 차량이 정지해 있는 지를 검사하는 제 3과정과; 상기 제 3과정에서 차량이 정지해 있으면, 타이머를 작동하여 시간을 계수하는 제 4과정과; 상기 제 4과정 이후, 계수된 시간이 기설정 되어있는 소정의 시간을 경과했는지의 여부를 검사하는 제 5과정과; 상기 제 5과정에서 계수된 시간이 기설정 되어있는 소정의 시간을 경과했으면, 이그나이터측으로 인가되던 점화신호를 차단하여 엔진을 정지시키는 제 6과정으로 동작하도록 프로그램 된 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지장치가 개시되어 있다.

여기에는 공회전중 회전수가 급속하게 상승하는 경우에 이그나이터로 공급되는 전원을 차단하여 엔진을 정지시키는 것에 의해 급발진을 방지하고 있다.

그러나 이러한 방법은 회전수의 이상시에 차량의 정지상태를 점검함과 동시에 정지되어있는 시간을 계수하고 있으므로 여러 가지 복합적인 이상시에는 급발진을 효과적으로 방지할 수 없게 된다. 즉, 예컨대, 차량이 저속으로 이동하고 있을 때 회전수의 급상승이 일어날 경우 또는 시프트레버가 주차위치 또는 중립위치 등에 있을 때 엑셀페달을 밟을 경우 위의 조건 즉, 회전수가 상승되고, 스로틀밸브는 개방되며, 차량은 정지상태를 유지하게 되므로 급발진 상황이 아닌데도 불구하고, 역시 엔진을 정지시키게 될 것이다. 또한, 급발진사고는 극히 짧은 시간에 일어나는 것으로 위와 같이 회전수 이상시에 차량의 정지시간을 계수하므로 인해 사고방지의 신속화가 지연되어 효과적인 급발진 방지가 어려운 문제를 갖고 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 운전 초기에 자동차의 초기시동시 급발진에 대한 안전을 확보함과 동시에 예상되는 급발진 상황을 미연에 감지하여 급발진시에는 엔진을 정지시켜 급발진으로 인한 피해를 최소화 할 수 있는 자동차의 급발진 방지방법 및 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지방법의 제어흐름을 나타내는 순서도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 차속센서 12: 사이드브레이크센서

14: 풋브레이크센서 16: 엑셀레이터센서

18: 키이위치 감지센서 20: 엔진회전수 감지센서

22: 수정발진부 24: 옵션입력부

26: 신호처리부 28: 제어부

30: 급발진표시부 32: 음성출력부

34: 릴레이구동부 36: 엔진

38: 시동제한수단

이러한 본 발명에 따른 목적은 시동키이에 의해 전원이 공급되면 급발진 방지모드를 판단하는 단계; 시동키이가 점화위치에 있을 때 브레이크 작동신호를 감지하여, 브레이크가 작동되고 있을 때에 엔진시동을 허용하는 단계; 시동후 공회전시 엔진회전수를 감지하여 엔진회전수가 설정값을 초과하면 엔진을 정지시키는 단계; 그리고, 브레이크 해제동작개시에 따른 차속 및 엔진회전수를 감지하여, 차속에 대한 엔진회전수가 설정값 범위내이면 정상주행모드를 실행하고, 설정값을 초과하면 엔진을 정지시키는 단계로 이루어진 자동차의 급발진 방지방법에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 벙법은 상기 엔진시동을 허용하는 단계 이후에 엔진정지신호가 출력되면, 엔진정지단계 이전에 급발진 상태를 시각적으로 표시하는 급발진표시단계 및 청각적으로 표시하는 음성출력단계를 추가로 수행하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명은 차속을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 차속센서와, 브레이크 작동상태를 감지하여 전기적 신호를 출력하는 브레이크센서, 키이의 위치를 판별하여 전기적신호로 출력하는 키이위치 감지센서와, 엔진회전수를 감지하여 전기적신호로 출력하는 엔진회전수감지센서와, 상기 각각의 센서에서 인가되는 신호를 제어처리 가능한 레벨로 변환하여 출력하는 신호처리부와, 신호처리부에서 인가된 신호를 비교 판단하여 급발진을 감지하고, 급발진 감지시 제어신호를 출력하는 제어부와, 제어부의 제어신호에 따라 엔진 및 시동제한수단을 구동하는 릴레이구동부와, 상기 제어부에 연결되어 급발진모드의 선택 및 차종에 따른 기본데이터값을 전환하는 옵션입력부로 이루어진 자동차의 급발진 방지장치에 의해서 달성 될 수 있다.

본 발명의 급발진 방지장치는 상기 제어부의 제어신호에 따라 급발진 상태를 시각적으로 표시하는 급발진표시부 및 청각적으로 경고하는 음성출력부를 더 포함하는 것도 가능하다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지 방법 및 장치의 바람직한 실시 예를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에는 본 발명을 구현하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 블록도가 도시되어 있는데, 이에 따르면, 본 발명은 바퀴의 회전상태에 따라 차량의 정 또는 주행여부 및 주행속도를 감지하는 차속센서(10)와, 바퀴의 회전을 제한하는 풋브레이크의 작동여부를 감지하는 풋브레이크센서(14) 및 사이드브레이크의 작동여부를 감지하는 사이드브레이크센서(12)와, 엑셀레이터페달의 작동여부를 감지하는 엑셀레이터감지센서916)와, 시동키이의 위치를 감지하는 키이위치감지센서(18)와, 그리고, 엔진의 회전수를 감지하는 엔진회전수감지센서(20)를 갖추고 있다.

상기 각각의 센서들에서 감지된 신호는 신호처리부(26)에서 예컨대, 증폭기 및 A/D변환기 등을 통해 제어부에서 처리 가능한 레벨 신호로 변환되어 제어부(28)로 인가된다.

제어부(28)는 상기 신호처리부에서 변환 처리되어 인가되는 신호들에 의해 급발진 상태를 판단하여 각각 후술하는 급발진표시부(30)와 음성출력부(32) 그리고 릴레이구동부(34)를 제어하는 제어신호를 출력하게 된다. 제어부(28)에는 수정발진부(24)로부터 시스템 클럭이 제공되어진다.

본 발명은 급발진모드선택 및 차종선택기능을 갖는 옵션입력부(24)를 포함한다.

그리고, 급발진표시부(30)에서는 제어부(28)의 출력신호에 따라 급발진 상태가 감지되면 운전자가 급발진 상태를 예컨대, 계기판상의 LED 또는 비상등의 점멸 등과 같이 시각적 방식에 의해 확인 가능하도록 표시하게 된다.

음성출력부(32)에서는 제어부의 출력신호에 따라 급발진 상태가 감지되면 운전자가 급발진 상태를 청각적으로 인식할 수 있도록 표시하게 된다. 예를 들면, 메모리된 음성신호 또는 부져음 발생 등이 예상될 수 있다.

한편, 릴레이구동부(34)에서는 제어부의 출력신호에 따라 급발진 상태가 감지되면 엔진(36) 또는 시동제한수단(38)을 구동하게 된다.

엔진(36)을 제어함에 있어서는 운전상태의 유지 또는 운전정지의 두가지 제어가 필요한 바, 운전을 정지시키기 위한 방법으로는 점화장치로 공급되는 전원을 차단하거나 또는 연료공급을 차단하는 등의 수단을 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 시동제한수단(38)은 키이실린더에 삽입된 키이가 점화위치에 도달하지 못하도록 회전을 제한하는 방식 또는 위에서 언급한 점화계통의 전원차단 등의 방법을 사용할 수 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지 방법을 설명하기 위한 순서도가 도시되어 있다. 이에 따르면, 본 발명은 시동키이가 삽입된 후 회전에 의해 "온"위치에 도달(점화위치이전의 위치)하면 즉, 배터리 전원이 "온"상태이면(S10). 급발진모드인가를 판단하게 된다(S12). 이때 급발진모드가 아니면 정상주행모드로 가고, 급발진모드이면 다음 단계를 수행한다. 다시 말해, 본 발명의 제어방법은 급발진모드가 필요 없는 엔진점검 상태 등에서는 옵션입력부(24)(도 1참조)에서 급발진 방지모드 해제할 수 있도록 하여 무조건적인 엔진정지상태를 제한하게 된다.

그리고, 급발진모드이면 시동을 시도한다. 즉, 시동키이를 회전시켜 "온"위치에서 점화위치로 회전시키게 되고(S14), 브레이크가 작동상태인지를 판단하게 된다(S16).

그 결과, 브레이크가 작동하고 있지 않을 때에는 상기 급발진감지모드 판단단계(S12)로 복귀하여 반복적으로 수행한다. 그리고, 브레이크가 작동중일 때에는 엔진시동을 허용하게 된다(S18).

여기까지는 시동이 걸리지 않은 상태에서 시동이 완료되기 까지의 급발진을 제어하기 위한 방법을 설명하였다. 이에 따르면 본 발명은 브레이크가 작동되지 않고 있을 경우에 시동이 허용되는 것에 의한 급발진 사고를 미연에 방지할 수 있게된다.

이하에서 설명되는 부분은 시동후의 제어상태를 설명하는 것이다.

엔진이 기동된 후에는 엔젠회전수감지센서(20)에서 엔진회전수(RPM)를 감지하고(S20), 감지된 엔진회전수를 설정값과 비교한다(S22). 이때 엔진회전수가 설정값 이하일 경우에는 다음의 단계를 수행하고, 설정값 이상일 때에는 급발진으로 판단하여 급발진표시(S34) 및 음성출력(S36) 그리고 엔진정지(S38)를 순차적으로 수행하게 된다. 여기서는 시동직후 아직 브레이크가 작동중일때 즉, 시동초기에 엔진회전수가 설정값을 초과하게 되는 상황을 급발진으로 판단하여 엔진을 정지시킴으로써 급발진 상태가 방지됨을 알 수 있다.

이어서, 브레이크가 해제되는 도중의 제어상태에 대해서 설명한다. 통상적으로 자동변속차량은 시동후에 브레이크페달에서 발을 떼기 시작하면 차량이 서서히 움직이게 된다. 본 발명은 이와 같이 시동 초기상태에서 브레이크 해제동작이 진행되어(S24) 차량이 서서히 움직이기 시작하면, 차속센서(10)에서 차속을 감지하게 된다(S26). 또한, 상기 엔진회전수감지센서(20)로부터 지속적으로 엔진회전수를 감지하게 된다. 그리고, 차속과 엔진회전수의 상대값이 기설정된 데이터 값(각각의 차속범위값에 대한 엔진회전수의 범위값)과 비교하고(S28), 비교결과 상대값이 설정값을 초과(감지된 엔진회전수가 현재의 차속에 대응하는 엔진회전수를 초과하였을 경우)하면 상기 급발진표시단계(S34) 및 음성출력단계(S36)를 거쳐 엔진을 정지시키는 단계(S38)를 순차적으로 수행하게 된다. 그리고 상대값이 설정값범위 내에 있으면 정상주행모드를 수행하게 된다(S30).

이에 따라 시동초기의 급발진 상태는 충분히 감지되어 지게 되므로 시동초기시의 급발진을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 급발진 방지방법 및 장치는 자동차의 엔진회전수와 차속 그리고 브레이크의 작동상태를 감지하고 이들과 기본 데이터값을 근거로하여 시동의 허용여부 및 엔진운전 상태를 제어토록 함으로써 초기시동 동작시의 급발진은 물론 시동직후로부터 출발에 이르는 시점에서의 급발진을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (4)

1. 시동키이에 의해 전원이 공급되면 급발진 방지모드를 판단하는 단계; 시동키이가 점화위치에 있을 때 브레이크 작동신호를 감지하여, 브레이크가 작동되고 있을 때에 엔진시동을 허용하는 단계;

   시동후 공회전시 엔진회전수를 감지하여 엔진회전수가 설정값을 초과하면 엔진을 정지시키는 단계; 그리고,

   브레이크 해제동작개시에 따른 차속 및 엔진회전수를 감지하여, 차속에 대한 엔진회전수가 설정값 범위내이면 정상주행모드를 실행하고, 설정값을 초과하면 엔진을 정지시키는 단계로 이루어진 자동차의 급발진 방지방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 엔진시동을 허용하는 단계 이후에 엔진정시신호가 출력되면, 엔진정지단계 이전에 급발진 상태를 시각적으로 표시하는 급발진표시단계 및 청각적으로 표시하는 음성출력단계를 추가로 수행하는 자동차의 급발진 방지방법.
3. 차속을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 차속센서(10)와,

   브레이크 작동상태를 감지하여 전기적 신호를 출력하는 브레이크센서(14), 키이의 위치를 판별하여 전기적신호로 출력하는 키이위치 감지센서(18)와,

   엔진회전수를 감지하여 전기적신호로 출력하는 엔진회전수감지센서(20)와,

   상기 각각의 센서에서 인가되는 신호를 제어처리 가능한 레벨로 변환하여 출력하는 신호처리부(26)와,

   신호처리부(26)에서 인가된 신호를 비교 판단하여 급발진을 감지하고, 급발진 감지시 제어신호를 출력하는 제어부(28)와,

   제어부(28)의 제어신호에 따라 엔진(36) 및 시동제한수단(38)을 구동하는 릴레이구동부(34)와,

   상기 제어부(24)에 연결되어 급발진모드의 선택 및 차종에 따른 기본데이터 값을 전환하는 옵션입력부(24)로 이루어진 자동차의 급발진 방지장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부(28)의 제어신호에 따라 급발진 상태를 시각적으로 표시하는 급발진표시부(30) 및 청각적으로 경고하는 음성출력부(32)를 더 포함하는 자동차의 급발진 방지방치.