KR0174095B1 - 자동차의 속도 제한 제어방법 - Google Patents

Abstract

설정 속도이상 자동차의 주행 속도가 증가하는 것을 규제하기 위해 연료의 분사량 뿐만 아니라 엔진의 점화 시기를 조정하여 엔진 토크 차이로 발생하는 엔진의 충격 현상을 감소시켜 자동차의 승차감과 엔진을 보호할 수 있도록 하는 자동차의 속도 제한 제어장치 및 그 방법을 제공하기 위하여, 자동차의 주행 속도에 따라 해당하는 전기 신호가 발생하는 차속 감지수단과; 차속 감지수단에서 입력되는 신호에 따라 자동차의 주행 속도를 판정하고, 설정된 규정 속도를 초과하지 않도록 엔진의 점화 시기와 연료의 분사량을 자동차의 주행 속도에 따라 점차적으로 가변시키기 위한 제어신호를 출력하는 엔진 제어수단과; 상기 엔진제어 수단에서 출력되는 제어 신호에 따라 동작 상태가 가변되어 설정된 시기에 엔진의 점화 동작을 실행하는 점화장치와; 상기 엔진 제어수단에서 출력되는 제어 신호에 따라 동작 상태가 가변되어 엔진의 분사 동작을 실행하는 분사장치로 이루어져 있다.

Description

자동차의 속도 제한 제어방법

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 속도 제한 제어장치의 구성 블록도이고,

제2도는 본 발명에서 자동차의 속도 제한 제어방법을 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이며,

제3도의 (a) 내지 (c)는 본 발명에서 자동차의 속도 제한 제어 동작 관계를 보이는 그래프이다.

본 발명은 자동차 속도 제한방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 운행되는 자동차의 주행속도를 제한되어 있는 규정 속도 이하의 속도로 유지시키는 경우 연료의 분사량 뿐만 아니라 엔진의 점화시기를 조정하도록 한 자동차의 속도제한 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 과속으로 인한 자동차의 각 장치나 엔진을 보호하고 사고의 발생 위험을 최소화하기 위하여 일부의 국가에서는 도로의 상황에 따라 속도 제한 규정이 설정되어 있다.

따라서, 주행하는 자동차를 도로 상황에 따라 속도를 제한하기 위한 장치가 자동차에 구비되는데, 이는 주로 엔진의 최고 회전수를 제한하기 위하여 장치적인 기술적 구성으로 이루어진다.

이는 자동차의 주행속도가 설정된 규정 속도 이상으로 주행하게 되는 경우 각각의 연소실로 공급되는 연료량을 감소시키거나 차단시키는 방법을 이용하여 주행속도를 감소시켰다.

전술한 바와 같은 종래의 자동차에 적용되는 속도 제한장치는 자동차가 주행하는 상태에서 연료의 공급을 감소시키거나 차단시키는 경우 갑작스런 엔진출력의 감소로 인하여 심한 충격이 발생하게 되므로 승차감을 저하시키며, 자동차 엔진계통 및 파워 트레인 계통에 무리를 주게되어 내구성을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 자동차가 설정된 규정 속도 이상으로 주행하는 것을 방지하기 위해 연료의 분사량 및 엔진의 점화시기를 단계적으로 조정하여 엔진 출력의 급작스런 변동을 배제시켜 승차감을 향상시키고, 자동차 엔진 및 파워 트레인 계통을 보호할 수 있도록 한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차의 주행에 따라 검출되는 주행속도가 규정 속도를 기준으로 그 이하의 속도에서 점화시기 지연을 위해 설정한 제1설정속도를 초과하고 있는지를 판단하는 단계와; 상기에서 현재의 주행속도가 상기 제1설정속도를 초과하는 것으로 판단되면 차량의 상태에 따라 점화시기 지각을 위해 설정한 제1변화율의 기울기로 점화시기를 지각시켜 엔진의 출력을 감소시키는 단계와; 점화시기 지각을 실행한 이후 현재의 주행속도를 검출하여 규정 속도를 기준으로 그 이하의 속도에서 연료 공급 차단을 위해 설정한 제2설정속도를 초과하고 있는지를 판단 하는 단계와; 상기에서 검출되는 현재의 주행속도가 제2설정속도를 초과하는 것으로 판단되면 연소실에 공급되는 연료를 차단시키는 단계와; 상기 점화시기의 지각 및 연료 공급의 차단이 유지되는 상태에서 검출되는 현재의 주행속도가 연료 공급을 재개시키기 위해 설정한 제3설정속도 이하인지를 판단하는 단계와; 상기에서 현재의 주행속도가 제3설정속도 이하를 유지하고 있는 상태이면 연료공급을 재개한 다음 시간의 경과를 카운터하여 정상적인 연료공급이 이루어지기까지의 지연시간을 감안하여 설정한 설정시간이 경과하였는지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 시간의 카운터가 설정된 시간을 경과한 것으로 판단되면 차량의 상태에 따라 점화시기 진각을 위해 설정한 제2변화율의 기울기로 점화시기를 진각시켜 자동차의 주행속도를 회복시키는 단계와; 상기 단계에서 점화시기 만의 지각으로 주행속도가 감소하여 연료공급 재개를 위해 설정한 제3설정속도 이하로 주행하게 되는 경우 점화시기를 상기 제2의 변화율 기울기로 진각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 속도 제한 제어장치는 자동차의 주행에 따라 가변되는 속도의 변화를 검출하여 그에 해당하는 전기적 신호를 출력하는 휠 스피드 감지부(1)와, 상기 휠 스피드 감지부(1)에서 입력되는 신호에 따라 현재의 주행속도를 판단하고, 판단된 현재의 주행속도와 규정된 제한 속도를 비교하여 주행속도가 규정된 제한 속도를 초과하지 않도록 엔진의 점화시기 및 염료의 분사량을 제어하는 엔진 제어부(2)와, 상기 엔진 제어부(2)에서 출력되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 해당 시기에 해당 연소실의 점화동작을 실행하는 점화방치(3) 및 상기 엔진 제어부(2)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 각 연소실로 분사되는 연료량을 조정하는 분사장치(4)로 이루어진다.

상기한 기능을 갖는 기술적 구성의 본 발명 실시예에서 속도 제한 제어를 실행하는 동작은 다음과 같다.

엔진의 시동이 온 되어 자동차에 구비되는 각 부하장치에 전원이 공급되면 엔진 제어부(2)는 인가되는 전원에 의해 동작 대기의 모드로 진입한다(S10).

상기와 같이 엔진 제어부(2)가 동작 대기의 모드로 진입한 상태에서 자동차가 주행을 시작하게 되면 드라이브 샤프트나 휠 허브에 장착되어 있는 센서 로터의 회전 상태에 따라 너클에 장착되어 센서의 자장을 단속하는 휠 스피드 감지부(1)는 센서 로터의 회전 속도 변화를 통해 주행속도에 대한 전기적인 신호를 엔진 제어부(2)측에 출력한다.

엔진 제어부(2)는 입력되는 휠 스피드 감지부(1)의 감지신호를 판독하여 현재의 주행속도를 산출한 후(S10)(S20) 산출된 현재의 주행속도가 점화시기의 지각을 개시시키기 위해 첨부된 제3도 (a)에서 알 수 있는 바와 같이 설정한 제1설정속도 A를 초과하는지를 판단한다(S30).

상기에서 산출되는 현재의 주행속도가 제1설정속도 A를 초과하지 않는 경우 현재의 주행속도가 규정된 제한 차속 이내에서 정상적인 주행을 유지하고 있는 것으로 판단하여 상기 S11을 실행하여 통상적인 엔진 제어를 유지하고, 상기에서 산출되는 현재의 주행속도가 제1설정속도 A를 초과하는 경우 엔진 제어부(2)는 현재 주행하고 있는 자동차가 제3도 (a)에서 알 수 있는 바와 같이 규정되어 있는 제한 차속 D를 초과할 가능성이 있는 것으로 판단하여 주행속도를 감속시키기 위한 모드로 진입한다.

상기에서 점화시기 지각을 개시시키기 위해 제1설정속도 A를 규정된 제한 차속 D 보다 낮게 설정하는 이유는 자동차의 속도를 제한하기 위한 제어 동작이 실행될 때 발생하는 시간지연으로 인하여 자동차의 주행속도가 규정된 제한 속도 D를 초과하는 문제점을 방지하기 위함이다.

상기와 같이 주행속도 감속을 위한 모드의 진입이 완료되면 엔진 제어부(2)는 주행상태에 따라 이미 테이블화되어 있는 데이터에 따라 엔진 출력 감속을 위한 변화율을 설정하고(S15), 설정된 변화율에 대한 제1기울기로 엔진 점화시기 지각을 위한 제어신호를 점화장치(3)측에 출력하여 엔진의 점화시기를 지각시킨다(S15).

상기에서 엔진 점화시기 지각을 위한 제1기울기는 제3도 (b)에서 알 수 있는 바와 같이 자동차의 주행상태에 따라 메모리수단에 테이블로 설정되어 있는 각 점화시간(a)과 점화시기(b)에 해당하는 변화량(b/a)에 따라 실행된다.

상기에서 점화장치(3) 내의 파워 트랜지스터(T31)는 엔진 제어부(2)에서 베이스 단자에 입력되는 제어신호에 따라 스위칭되어 점화코일(L31,L32)에 고전압을 유기시키므로, 유기된 고전압은 배전기(31)의 동작에 따라 해당 점화 플러그(L33-L36)로 인가되어 엔진의 점화동작을 지각시킨다.

상기와 같이 설정된 점화시기의 변화율에 따른 점화시기의 지각으로 엔진의 출력을 감소되더라도 자동차의 주행 관성력에 의해 속도가 증가되는 상태를 유지하는 경우가 발생되므로, 엔진 제어부(2)는 휠 스피드 센서(1)로부터 입력되는 신호를 판독하여 현재의 주행속도를 산출한다(S16)(S17).

이후, 엔진 제어부(2)는 상기에서 산출되는 현재의 주행속도가 연료공급 차단을 위해 설정한 제2설정속도 B를 초과하는지를 판단한다(S18).

상기에서 점화시기의 지각을 실행한 이후에 산출되는 현재의 주행속도가 연료공급 차단을 위해 설정한 제2설정속도 B를 초과한 것으로 판단되면 엔진 제어부(2)는 현재 주행되는 속도의 감속이 더 필요한 상태인 것으로 판단하여 분사장치(4)측에 제어신호를 출력하여 각 연소실로의 연료 분사동작을 중지시킨다(S19).

상기와 같이 점화시기의 지각과 연료 공급의 차단으로 현재 주행하는 자동차의 속도가 감소되는 상태에서 엔진 제어부(2)는 휠 스피드 감지부(1)로부터의 입력되는 신호를 판독하여 현재의 주행속도를 산출한다(S20)(S21).

상기와 같이 점화시기의 지각 및 연료공급 차단이 실행된 상태에서 검출되는 현재의 차속이 급격하게 감소되어 연료공급 재개를 위해 설정한 제3설정속도 C 이상을 유지하는지를 판단한다(S22).

상기에서 현재의 주행속도가 연료공급 재개를 위해 설정한 제3설정속도 C 이상을 유지하고 있으면, 점화시기의 지각 및 연료 공급 차단의 동작을 연속적으로 유지하고, 현재의 주행속도가 연료 공급 재개를 위해 설정한 제3설정속도 C 이하를 유지하는 것으로 판단되면 엔진 제어부(2)는 엔진의 출력을 복귀시켜야 하는 것으로 판단하여 분사장치(4)측에 제어신호를 입력하여 차단상태에 있는 연료의 공급을 주행상태에 따라 테이블로 설정된 분사량 만큼 연료의 공급을 재개시킨다(S23).

따라서, 분사장치(4)에 구비되어 있는 솔레노이드 밸브에 일정시간 동안 전류를 공급하여 니들 밸브를 설정시간 만큼 개방시키므로 차단되었던 연료가 공급되어 엔진의 출력이 회복되므로 주행속도가 회복된다.

상기와 같이 연료의 공급이 재개된 상태에서 엔진 제어부(2)는 내부의 카운터를 통해 연료 분사 재개 이후에 대한 경과시간을 카운터하여(S24) 경과시간이 엔진 출력의 정상적인 회복에 소요되는 지연을 기준으로 설정한 시간을 경과하였는지를 판단한다(S25).

상기 카운터되는 시간이 엔진 회복에 소요되는 지연시간으로 설정한 설정시간을 경과한 것으로 판단되면 엔진 제어부(2)는 테이블로 설정된 데이터에 따라 주행상태에 따른 점화 시기 진각에 대한 기울기의 변화율(d/c)을 제3도 (b)에서와 같이 설정한다(S26).

이후, 엔진 제어부(2)는 상기 설정된 기울기의 변화율로 점화장치(3)를 구동하여 점화시기를 복귀시키며, 이는 정상적인 점화시기가 유지될 때까지 순차적으로 유지한다(S27)(S28).

상기 S15의 점화 시기 지각 실행으로 자동차의 주행속도가 급 감속하여 연료 공급 재개를 위해 설정한 제3설정속도 이하로 판단되면 엔진 제어부(2)는 엔진의 점화시기 진각이 필요한 것으로 판단하여 점화장치(3)측에 점화시기 진각을 위한 제어신호를 출력한다.

따라서, 점화장치(3)는 입력되는 제어신호에 따라 점화시기를 진각시켜 엔진의 출력을 단계적으로 정상적인 점화시기의 주기로 복원한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차의 주행속도 제한을 위해 현재의 주행속도가 규정속도 이하의 속도를 기준으로 설정한 점화시기 지각을 위한 속도이면 점화시기를 지각시켜 엔진의 출력을 감소시키고, 엔진의 출력이 감소된 상태에서도 주행 관성력의 영향으로 차속이 증가하여 일정속도 이상을 유지하게 되는 경우 연료 공급을 차단하여 엔진의 출력을 감소시키므로, 엔진의 출력 감소로 인한 쇼크의 발생이 배제되어 승차감 및 운행에 신뢰성이 향상되고, 엔진의 무리한 충격을 배제시켜 내구성이 향상된다.

Claims (3)

1. 자동차의 주행에 따라 검출되는 주행속도가 규정속도를 기준으로 그 이하의 속도에서 점화시기 지연을 위해 설정한 제1설정속도를 초과하고 있는지를 판단하는 단계와; 상기에서 현재의 주행속도가 상기 제1설정속도를 초과하는 것으로 판단되면 차량의 상태에 따라 점화시기 지각을 위해 설정한 제1변화율의 기울기로 점화시기를 지각시켜 엔진의 출력을 감소시키는 단계와; 점화시기 지각을 실행한 이후 현재의 주행속도를 검출하여 규정 속도를 기준으로 그 이하의 속도에서 연료 공급 차단을 위해 설정한 제2설정속도를 초과하고 있는지를 판단하는 단계와; 상기에서 검출되는 현재의 주행속도가 제2설정속도를 초과하는 것으로 판단되면 연소실에 공급되는 연료를 차단시키는 단계와; 상기 점화시기의 지각 및 연료 공급의 차단이 유지되는 상태에서 검출되는 현재의 주행속도가 연료 공급을 재개시키기 위해 설정한 제3설정속도 이하인지를 판단하는 단계와; 상기에서 현재의 주행속도가 제3설정속도 이하를 유지하고 있는 상태이면 연료공급을 재개한 다음 시간의 경과를 카운터하여 정상적인 연료공급이 이루어지기까지의 지연시간을 감안하여 설정한 설정시간이 경과하였는지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 시간의 카운터가 설정된 시간을 경과한 것으로 판단되면 차량의 상태에 따라 점화시기 진각을 위해 설정한 제2변화율의 기울기로 점화시기를 진각시켜 자동차의 주행속도를 회복시키는 단계와; 상기 단계에서 점화시기 만의 지각으로 주행속도가 감소하여 연료공급 재개를 위해 설정한 제3설정속도 이하로 주행하게 되는 경우 점화시기를 상기 제2의 변화율 기울기로 진각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 제한 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 점화시기의 지각을 위한 제1변화율의 기울기와 점화시기 진각을 위한 제2변화율의 기울기는 자동차의 주행상태에 따라 실험을 통해 검출하여 엔진의 동작에 무리가 가지 않는 정도의 값을 테이블로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 제한 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 점화시기 지각을 위한 제1설정속도는 규정된 제한 속도 이하에서 설정되고, 연료 공급 차단을 위한 제2설정속도는 규정된 제한 속도 보다 낮고 상기 제1설정속도 보다 높은 속도레서 설정하며, 연료 공급 재개를 위한 제3설정속도는 점화시기 보다 낮은 속도에서 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 속도 제한 제어방법.