KR100360805B1

KR100360805B1 - 차량의 페달 가버너 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100360805B1
Application number: KR1020000083994A
Authority: KR
Inventors: 최영호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-11-13
Also published as: KR20020054794A

Abstract

본 발명은 차량의 주행 패턴이나 조건에 따라서 자동 가변형 페달 가버너 맵핑 로직을 적용하여 차량 연비저감과 주행 성능을 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 페달 가버너 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량을 가속 또는 감속하기 위하여 작동하는 가속 페달과 연동되어 작동하는 가속 또는 감속을 이루기 위한 작동수단을 가버너와 연동하여 차량의 속도를 제어하는 제어장치에 있어서, 상기 가속 페달의 답입되는 상태를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 가속 페달 답입 검출센서와; 차량의 경사도를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 경사도 검출센서와; 상기 차량의 경사도에 대한 설정값과 상기 차량의 주행 패턴에 따른 가버너 맵이 적어도 한 개 이상 저장되는 메모리부와; 상기 각각의 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 가속 페달이 답입된 상태에서 입력되는 경사도 값과 상기 메모리부로부터 독출되는 설정 경사도 값을 비교하여 상기 메모리부에 저장된 가버너 맵 가운데 해당되는 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 연료 분사 구동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 연료 분사 액츄에이터를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 페달 가버너 제어장치 및 방법{PEDAL GOVERNOR CONTROLLED DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 디젤 차량에 관한 것으로서, 특히 차량의 페달 가버너 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 디젤 차량의 페달 가버너의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 운전석의 일측에 설치되어 차량을 가속 또는 감속하기 위하여 작동하는 가속 페달과 연동되어 작동하는 가속 또는 감속을 이루기 위한 작동수단을 가버너와 연동하여 차량의 속도를 제어하는 속도 제어장치의 구성이 도시된다.

이와 같이 이루어지는 차량용 속도 제어장치는, 가속 페달을 가압하면 작동수단을 통하여 정상적인 주행이 이루어지고 차량의 셋팅치 이상으로 과속이 이루어지는 경우에는 가버너와 연동하여 작동하는 속도 제어수단에 의하여 인입되는 연료의 양을 줄임으로서 차속을 줄일 수 있게 된다.

도 1에 도시된 차량의 속도 제어장치의 동작을 설명하면, 가속 페달(1)과 연동되는 가, 감속 작동수단은 가속 페달(1)이 저면에 배치되어 가속 페달(1)의 가압에 따라 힌지점을 중심으로서 회전하는 로드(5)와 상기한 로드(5)와 연동하여 당겨지는 바(7) 그리고 이 바(7)에 의하여 작동하는 제어레버(9)로 이루어진다. 상기한 제어레버(9)는 연료를 증가시키거나 감소시키기 위한 각종레버와 연결되어 가속 페달(1)을 가압함에 따라 연료의 증가가 이루어질 수 있는 구조로 이루어진다. 그리고 속도 제어수단은 차량의 속도를 센싱하는 속도센서(11)와, 상기한 속도센서(11)의 센싱 값을 전달받아 셋팅치와 비교하는 전자제어유닛(ECU), 그리고 전자제어유닛(ECU)의 신호에 따라 속도 제어를 하기 위하여 작동하는 속도 제어 액츄에이터(13)와, 상기한 속도 제어 액츄에이터(13)와 케이블(15)을 통하여 연결되는 가이드 레버(17)로 이루어지고 있다.

전술한 바와 같이 기존의 디젤 엔진 중 기계식 엔진이나, 전자식 엔진이나차량 주행중의 페달(Pedal) 가버너는 한가지로 정해져 사용되었다. 예를 들어서 최소-최대(MIN-MAX) 가버너, 전속도(All Speed) 가버너, 반속도(Half All Sped) 가버너 등이 있고 이들 각각은 차종들의 용도나 운행 조건 등에 따라서 한가지를 채택하여 적용하고 있다. 이들 각각의 가버너 타입(Type)들은 각각의 장, 단점들을 갖고 있다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래 기술에 따른 페달 가버너는 차종 및 용도에 따라 하나의 페달 가버너를 가지고 있음으로 해서, 전속도 가버너를 적용한 차량들은 평지나 고속도로 주행시에 페달에 의한 연료량의 응답성이 커서 주행 성능에 좋지 않은 영향을 주고 또한 연비측면에서도 불리하게 된다. 또한 최소-최대 가버너 등을 적용한 차량 등은 순간적인 가속 성능과 고갯길을 주행시 효과적인 성능을 발휘 할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 차량의 주행 패턴이나 조건에 따라서 자동 가변형 페달 가버너 맵핑 로직을 적용하여 차량 연비저감과 주행 성능을 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 페달 가버너 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량을 가속 또는 감속하기 위하여 작동하는 가속 페달과 연동되어 작동하는 가속 또는 감속을 이루기 위한 작동수단을 가버너와 연동하여 차량의 속도를 제어하는 제어장치에 있어서, 상기 가속 페달의 답입되는 상태를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 가속 페달 답입 검출센서와; 차량의 경사도를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 경사도검출센서와; 상기 차량의 경사도에 대한 설정값과 상기 차량의 주행 패턴에 따른 가버너 맵이 적어도 한 개 이상 저장되는 메모리부와; 상기 각각의 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 가속 페달이 답입된 상태에서 입력되는 경사도 값과 상기 메모리부로부터 독출되는 설정 경사도 값을 비교하여 상기 메모리부에 저장된 가버너 맵 가운데 해당되는 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 연료 분사 구동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 연료 분사 액츄에이터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량을 가속 또는 감속하기 위하여 작동하는 가속 페달과 연동되어 작동하는 가속 또는 감속을 이루기 위한 작동수단을 가버너와 연동하도록 구비하여 차량의 속도를 제어하는 제어방법에 있어서, 상기 가속 페달의 답입되는 상태를 검출하는 과정과; 상기 차량의 경사도를 검출하는 과정과; 상기 차량의 경사도에 대한 설정값과 상기 차량의 주행 패턴에 따른 가버너 맵을 적어도 한 개 이상 저장하는 과정과; 상기 각각의 검출 값을 분석하여 가속 페달이 답입된 상태에서 입력되는 경사도 값과 상기 저장된 설정 경사도 값을 독출하여 비교하는 과정과; 상기 저장된 가버너 맵 가운데 해당되는 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 과정과; 상기 연료 분사 구동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 페달 가버너의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 제어장치의 구성을 도시한 블록 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 맵을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가버너 맵 선정후 연료 필터부를 통해 연료량을 필터링한 상태를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 제어 과정을 도시한 제어 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 제어장치의 구성을 도시한 블록 구성도이다. 본 발명의 실시예에 따른 차량은 디젤 차량이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 맵을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가버너 맵 선정후 연료 필터부를 통해 연료량을 필터링한 상태를 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예는 차량을 가속 또는 감속하기 위하여 작동하는 가속 페달과 연동되어 작동하는 가속 또는 감속을 이루기 위한 작동수단을 가버너와 연동하여 차량의 속도를 제어하는 제어장치에 있어서, 가속 페달 답입 검출센서(20), 경사도 검출센서(30), 메모리부(40), 제어부(50), 연료 분사 액츄에이터(60)를 포함하여 구성한다.

가속 페달 답입 검출센서(20)는 상기 가속 페달의 답입되는 상태를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 센서이다. 가속 페달 답입 검출센서(20)의 원리는 종래의 기술에서 브레이크 페달 답입 검출방식과 스로틀 포지션 센서 방식을 이용할 수 있다.

경사도 검출센서(30)는 차량의 경사도를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 센서이다. 상기 경사도 검출센서(30)는 차량의 경사도를 검출하여 여기서 나오는 출력 신호를 통해서 상기 차량이 주행하는 도로가 소정의 경사를 갖는 고갯길인지 아니면, 평탄로 또는 고속도로인지 제어부(50)(ECU)가 인식하도록 하며, 경사도 검출센서(30)는 제어부(50)가 상수 값으로 판단할 수 있는 경사도 값(탄젠트 값)을 입력한다.

메모리부(40)는 롬(ROM)과 램(RAM)으로 구성되며, 상기 차량의 경사도에 대한 설정값과 상기 차량의 주행 패턴에 따른 가버너 맵이 적어도 한 개 이상 저장되는 각각의 저장 어드레스를 갖고 있다. 상기 메모리부(40)에 저장되는 가버너 맵은 도 3에 도시된 바와 같이 ①최소-최대(MIN-MAX) 가버너 맵과 ②전속도(All Speed) 가버너 맵으로 이루어진다. 상기 각각의 가버너 맵(①, ②)(MAP)은 X축이 엔진 스피드를 나타내고, Y축이 연료량을 나타내며, Z축이 가속 페달의 개도량을 나타내도록 3차원 형식으로 이루어진다.

제어부(50)는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 제어 과정에 관한 전반적인 제어 동작을 수행하며, 상기 각각의 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 가속 페달이 답입된 상태에서 입력되는 경사도 값과 상기 메모리부(40)로부터 독출되는 설정된 경사도 값을 비교하여 상기 메모리부(40)에 저장된 가버너 맵 가운데 해당되는 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 일종의 마이크로 프로세서이다.

상기 제어부(50)는 입력되는 경사도 값이 상기 메모리부(40)로부터 독출되는설정된 경사도 값 이하이면 상기 메모리부(40)에 저장된 가버너 맵 가운데 최소-최대 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생한다.

또한, 상기 제어부(50)는 입력되는 경사도 값이 상기 메모리부(40)로부터 독출되는 설정된 경사도 값을 초과하면 상기 메모리부(40)에 저장된 가버너 맵 가운데 전속도 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생한다.

연료 분사 액츄에이터(60)는 상기 제어부(50)로부터 공급되는 연료 분사 구동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 기능을 한다.

한편, 본 발명의 실시예는 상기 차량의 경사도에 따른 가버너 맵의 변화로 인해 발생되는 충격을 방지하기 위해 연료 분사 구동 제어신호를 도 4에 도시된 바와 같이 필터링 하도록 연료 필터부가 더 구비된다. 도 4에 도시된 참조부호 "A"는 변경된 실제 값이며, "B"는 실제 필터링 되는 값을 나타낸 것이다.

즉, 차량의 경사도에 따른 가버너 맵 변경시 연료량 변경에 따른 충격을 해결하기 위한 연료 필터부를 적용하며, 가버너 맵 선정후 연료 필터부를 통해서 갑작스러운 가버너 맵 변경으로 인한 충격(Shock)을 방지하기 위해서 연료량을 필터링하여 운전자가 느끼지 못할 정도로 부드럽게 가버너 맵을 변경하는 것이다.

가버너 변경시 연료량 변경에 따른 충격을 해결하기 위한 필터를 적용

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 제어 과정을 도시한 제어 흐름도이다. 본 발명의 실시예는 차량의 주행 패턴이나 조건에 따라서 자동 가변형 페달 가버너 맵핑 로직을 적용하여 차량 연비저감과 주행 성능을 동시에 만족시키는 것이다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 페달 가버너 제어 과정을 설명한다.

먼저, 제어부(50)는 도 5의 (102)단계에서 가속 페달 검출센서(20)로부터 입력되는 가속 페달의 답입되는 상태를 검출한다. 제어부(50)는 (102)단계에서 가속 페달이 답입되는 상태이면, (104)단계로 진행하여 경사도 검출센서(30)를 통해 차량의 경사도를 검출한다. 제어부(50)는 (104)단계에서 경사도가 입력되면, (106)단계로 진행하여 메모리부(40)에 저장된 설정 경사도 값을 독출한다. 이어서 제어부(50)는 (108)단계로 진행하여 입력된 경사도 값과 독출된 설정 경사도 값을 비교한다. 제어부(50)는 (108)단계에서 입력되는 경사도 값이 상기 설정 경사도 값 이하이면 (110)단계로 진행하여 최소-최대 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생한다. 이때 (112)단계에서 상기 차량의 경사도에 따른 가버너 맵의 변화로 인해 발생되는 충격을 방지하기 위해 연료 분사 구동 제어신호를 필터링하며, (114)단계에서 연료 분사 액츄에이터(60)는 상기 제어부(50)로부터 입력되는 필터링된 연료 분사 구동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행한다. 이와 같은 제어 동작을 통해 변경된 가버너 맵으로 연료 분사되어 차량의 주행상태를 유지하게 된다.

한편, 제어부(50)는 전술한 (108)단계에서 입력되는 경사도 값이 상기 설정된 경사도 값을 초과하면 (116)단계로 진행하여 전속도 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생한다. 이어서 전술한 (112)단계로 진행하여 상기 차량의 경사도에 따른 가버너 맵의 변화로 인해 발생되는 충격을 방지하기 위해 연료 분사 구동 제어신호를 필터링하며, 전술한 일련의 단계를 수행하여 변경된 가버너 맵으로 차량의 주행상태를 유지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 페달 가버너 제어장치 및 방법은 종래 기술에서와 같은 이유들로 인해 각각의 가버너 형태에 따른 장, 단점을 상호 교환(Trade-Off)하여 차량의 주행 패턴이나 조건에 따른 자동 가변형 페달 가버너 맵핑(Mapping)로직을 적용함으로써 차량 연비 저감과 주행 성능을 동시에 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량을 가속 또는 감속하기 위하여 작동하는 가속 페달과 연동되어 작동하는 가속 또는 감속을 이루기 위한 작동수단을 가버너와 연동하여 차량의 속도를 제어하는 제어장치에 있어서,

상기 가속 페달의 답입되는 상태를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 가속 페달 답입 검출센서와;

차량의 경사도를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 경사도 검출센서와;

상기 차량의 경사도에 대한 설정값과 상기 차량의 주행 패턴에 따른 가버너 맵이 적어도 한 개 이상 저장되는 메모리부와;

상기 각각의 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 가속 페달이 답입된 상태에서 입력되는 경사도 값과 상기 메모리부로부터 독출되는 설정 경사도 값을 비교하여 상기 메모리부에 저장된 가버너 맵 가운데 해당되는 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 제어부와;

상기 제어부로부터 공급되는 연료 분사 구동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 연료 분사 액츄에이터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 메모리부에 저장되는 가버너 맵은 최소-최대(MIN-MAX)가버너 맵과 전속도(All Speed) 가버너 맵으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 가버너 맵(MAP)은 X축이 엔진 스피드를 나타내고, Y축이 연료량을 나타내며, Z축이 가속 페달의 개도량을 나타내도록 3차원 형식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는 입력되는 경사도 값이 상기 메모리부로부터 독출되는 설정된 경사도 값 이하이면 상기 메모리부에 저장된 가버너 맵 가운데 최소-최대 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는 입력되는 경사도 값이 상기 메모리부로부터 독출되는 설정된 경사도 값을 초과하면 상기 메모리부에 저장된 가버너 맵 가운데 전속도 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 차량의 경사도에 따른 가버너 맵의 변화로 인해 발생되는 충격을 방지하기 위해 연료 분사 구동 제어신호를 필터링 하도록 연료 필터부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어장치.
차량을 가속 또는 감속하기 위하여 작동하는 가속 페달과 연동되어 작동하는 가속 또는 감속을 이루기 위한 작동수단을 가버너와 연동하도록 구비하여 차량의 속도를 제어하는 제어방법에 있어서,

상기 가속 페달의 답입되는 상태를 검출하는 과정과;

상기 차량의 경사도를 검출하는 과정과;

상기 차량의 경사도에 대한 설정값과 상기 차량의 주행 패턴에 따른 가버너 맵을 적어도 한 개 이상 저장하는 과정과;

상기 각각의 검출 값을 분석하여 가속 페달이 답입된 상태에서 입력되는 경사도 값과 상기 저장된 설정 경사도 값을 독출하여 비교하는 과정과;

상기 저장된 가버너 맵 가운데 해당되는 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 과정과;

상기 연료 분사 구동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 해당되는 연료 분사 동작을 수행하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어방법.
제7항에 있어서, 상기 저장되는 가버너 맵은 최소-최대(MIN-MAX) 가버너 맵과 전속도(All Speed) 가버너 맵으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어방법.
제7항에 있어서, 상기 가버너 맵(MAP)은 X축이 엔진 스피드를 나타내고, Y축이 연료량을 나타내며, Z축이 가속 페달의 개도량을 나타내도록 3차원 형식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 경사도 비교 과정에서 입력되는 경사도 값이 상기 설정된 경사도 값 이하이면 최소-최대 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 경사도 비교 과정에서 입력되는 경사도 값이 상기 설정된 경사도 값을 초과하면 전속도 가버너 맵으로 연료 분사 제어 동작이 수행되도록 해당되는 연료 분사 구동 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어방법.
제7항에 있어서, 상기 차량의 경사도에 따른 가버너 맵의 변화로 인해 발생되는 충격을 방지하기 위해 연료 분사 구동 제어신호를 필터링하는 과정을 더 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 페달 가버너 제어방법.