KR101131459B1 - 차량 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 차량이 운행 상태에서 정지중인 동안에 차량 엔진의 구동을 자동으로 중지하고 또한, 오르막 운행시 발전기 및 에어컨의 구동을 자동으로 중지함으로써 연료를 절감할 수 있도록 한 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량 제어 장치는 엔진을 시동시키거나 엔진의 구동을 중지시키는 엔진 구동 모듈; 및 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지나고 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시키고, 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시킨 상태에서 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 상기 엔진 구동 모듈에 의해 엔진의 구동이 중지된 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진을 시동시키는 제어 모듈을 포함하여 이루어진다.
차량, ISS, ISG, 구동, 시동, 엔진, 워밍업, 정지, 중지

Description

차량 제어 장치 및 방법{apparatus and method for controlling vehicle}
본 발명은 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 차량이 운행 상태에서 정지중인 동안에 차량 엔진의 구동을 자동으로 중지하고 또한, 오르막 운행시 발전기 및 에어컨의 구동을 자동으로 중지함으로써 연료를 절감할 수 있도록 한 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, ISS(Idle Stop & Start) 시스템이란, 교통 신호 등의 이유로 차량이 정지되어 있을 경우에 엔진이 자동으로 꺼지고, 출발 의도가 감지되면 엔진 구동이 재개되도록 하는 시스템을 일컫는다.
이러한 ISS 시스템을 차량에 탑재하게 되면, 연료 절감 및 매연 가스 절감 효과를 기대할 수 있게 된다. 또한, 엔진 오일이나 에어 크리너 또는 필터 등 엔진과 관련된 각종 소모성 부품의 사용 주기가 증대되는 효과를 기대할 수 있게 된다.
그러나, 정체 등으로 인한 잦은 ISS 구동은 오히려, 엔진, 발전기 및 배터리에 무리를 줄 수 있는 문제점이 있었다. 예컨대, 배터리의 정전 용량이 충분치 않은 상태에서의 ISS 구동은 배터리의 방전을 초래할 위험이 있다.
또한, 종래 ISS 시스템에 따르면, 엔진을 구동하고 그 구동을 자동으로 중지 시키는 과정에서 엔진이 충분히 워밍업된 상태인지의 여부에 관계없이 정지 중에는 무조건 엔진 구동을 중지시키고, 출발 의도가 감지된 경우에는 바로 엔진 구동을 재개하기 때문에 엔진에 무리를 줄 뿐만 아니라 배터리 전력을 과도하게 소모하는 문제점이 있었다. 이를 부연 설명하자면, 화석연료 차량에서는 엔진이 충분히 워밍업되지 않은 상태에서 다시 시동을 거는 경우에는 충분히 워밍업된 경우에 비해 더 많은 구동 전력이 요구되고 엔진에 무리가 간다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 정지 및 출발 여부와 함께 배터리 전압 및 엔진의 워밍업 상태 등과 같은 그 외의 차량 상태를 감안하여 ISS를 구동함으로써, 엔진 및 배터리 등에 무리를 주는 것을 최소화할 수 있도록 한 차량 제어 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 엔진 구동의 재개 횟수, ISS 구동 상태에서의 연비, 주행거리 및 주행시간 등을 모니터링할 수 있도록 함으로써, 엔진 스톱/스타트(stop/start) 조건이 해당 차량에 최적화될 수 있도록 하는 것은 물론, ISS 구동 차량의 운행 현황을 통합 관리할 수 있도록 한 차량 제어 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다. 부연하자면, 엔진 스톱/스타트(stop/start) 조건의 최적화는 ISS 구동으로 인한 엔진 및 배터리 등의 무리를 최소화하기 위함이다.
한편, 일반적으로, 오르막을 주행할 때에는 평지나 내리막일 때보다 주행 거리 대비 연료 소모량이 많다. 즉, 본 발명의 또 다른 목적은 차량이 오르막 주행할 때, 발전기 및 에어컨의 구동을 잠시 동안 중지시킴으로써, 연료를 절감할 수 있도록 한 차량 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 차량 제어 장치는 엔진을 시동시키거나 엔진의 구동을 중지시키는 엔진 구동 모듈; 및 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지나고 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시키고, 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시킨 상태에서 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 상기 엔진 구동 모듈에 의해 엔진의 구동이 중지된 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진을 시동시키는 제어 모듈을 포함하여 이루어진다.
상기 제어 모듈은, 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 확인된 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시키는 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어 모듈은, 사용자가 리모트 컨트롤러를 이용하여 엔진 시동을 한 경우에 상기 엔진 구동 모듈을 제어하는 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어 모듈은, 엔진의 구동을 재개한 후 미리 정해진 시간 이내에는 엔진의 구동을 중지시키지 아니하는 것임을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 차량 제어 장치는 상기 제어 모듈에 의해 엔진의 구동이 재개된 횟수를 수집하고, 차량 상태를 감지하는 센서로부터 주행거리, 주행시간 및 연비 정보를 수집하는 수집 모듈; 상기 수집 모듈이 수집한 데이터를 저장하는 저장 모듈; 및 상기 저장 모듈에 저장되어 있는 데이터를 리모트 컨트롤러로 무선 전송하는 무선주파수 송수신 모듈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 차량 제어 장치는 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 미리 정해진 각도 이상의 오르막을 주행하고 있는 것으로 확인된 경우에는 발전기 및 에어컨 중 하나 이상의 구동을 중지시키는 발전기/에어컨 구동 모듈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 차량 제어 장치는 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 알피엠(RPM)이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 기어 변속하라고 사용자에게 안내하도록 하는 안내 모듈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법은 엔진을 시동시키거나 엔진의 구동을 중지시키는 차량 제어 장치에 의해 수행되며, 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지나고 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 엔진의 구 동을 중지시키는 (a) 단계; 및 상기 (a) 단계에 의해 엔진 구동이 중지된 상태에서 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 상기 (a) 단계에 의해 엔진의 구동이 중지된 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 엔진 구동을 재개시키는 (b) 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에 있어서 상기 (a) 단계는, 리모트 컨트롤러로부터 시동 신호가 무선 수신되면, 엔진을 시동시키는 (a1) 단계; 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사하여 사용자가 차량을 출발시키려고 하는지 여부와 핸들의 잠김 여부를 판단하는 (a2) 단계; 상기 (a2) 단계에서의 판단 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키고, 핸들이 풀린 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키지 아니하는 (a3) 단계; 상기 (a3) 단계에서 엔진의 구동을 중지시키지 아니한 경우에는 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사하여 차량의 정지 여부와 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인지 여부를 판단하는 (a4) 단계; 상기 (a4) 단계에서의 판단 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 상기 (a1) 단계에 의해 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지났는지 여부를 판단하는 (a5) 단계; 및 상기 (a5) 단계에서의 판단 결과, 상기 (a1) 단계에 의해 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 엔진의 구동을 중지시키는 (a6) 단계를 포함하여 이루어진 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에 있어서 상기 (b) 단계는, 상기 (a6) 단계에 의해 엔진 구동이 중지된 상태에서 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 상기 (a6) 단계에 의해 엔진의 구동이 중지된 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 엔진 구동을 재개시키는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법은 발전기 및 에어컨의 구동을 제어하는 차량 제어 장치에 의해 수행되며, 기울기 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 미리 정해진 각도 이상의 오르막을 주행하고 있는 것으로 확인된 경우에는 발전기 및 에어컨의 구동을 중지시키는 (a) 단계; 및 상기 발전기 및 에어컨의 구동을 중지시킨 상태에서 기울기 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 상기 미리 정해진 각도 이상의 오르막을 벗어난 것으로 확인된 경우에는 발전기를 구동시키는 (b) 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법에 있어서 상기 (b) 단계는, 상기 발전기 및 에어컨의 구동을 중지한 후 미리 정해진 중지 시간이 지난 경우 또는 상기 발전기 및 에어컨의 구동을 중지시킨 상태에서 기울기 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 상기 미리 정해진 각도 이상의 오르막을 벗어 난 것으로 확인된 경우에는 발전기를 구동시키는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 차량 제어 장치 및 방법에 따르면, 차량이 운행 상태에서 정지중인 동안에 차량 엔진의 구동을 자동으로 중지하고 또한, 오르막 운행시 발전기 및 에어컨의 구동을 자동으로 중지함으로써, 연료 절감과 대기 오염 물질의 배출 감소를 도모할 수 있다.
또한, 차량의 정지 및 출발 여부와 함께 배터리 전압 및 엔진의 워밍업 상태 등과 같은 그 외의 차량 상태를 감안하여 ISS를 구동함으로써, 엔진 및 배터리 등에 무리를 주는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 엔진 구동의 재개 횟수, ISS 구동 상태에서의 연비, 주행거리 및 주행시간 등을 모니터링할 수 있도록 함으로써, 엔진 스톱/스타트(stop/start) 조건이 해당 차량에 최적화될 수 있도록 하는 것은 물론, ISS 구동 차량의 운행 현황을 통합 관리할 수 있다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 차량 제어 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(100)는 ACC 전선(10), 도어 센서(15), 차속 센서(20), 브레이크 센서(25), 액셀 센 서(30), 기울기 센서(35), 발전기(40), 배터리 전압 검출 센서(45), 기어 상태 감지 센서(50), 키 인식 스위치(55), LPi 램프(60), 압력 센서(65), 클러치 센서(70), RPM 감지 센서(71) 및 연료량 감지 센서(72)와 연결된다.
전술한 구성에서, ACC 전선(10)은 자동차 키가 1단(ACC)에 위치하게 되었을 때 배터리에 연결되는 것으로서 배터리 전원을 차량 액세서리 예컨대, 카오디오와 시거 잭에 공급하기 위한 전선이며, 도어 센서(15)는 도어의 열리고 닫힘을 감지하며, 차속 센서(20)는 차속을 감지하며, 브레이크 센서(25)는 제동 페달의 밟힘 여부를 감지하며, 액셀 센서(30)는 가속 페달의 밟힘 여부를 감지하며, 기울기 센서(35)는 차량 기울기를 감지하며, 발전기(40)는 엔진이 구동함에 따라 전기 에너지를 발생하여 배터리를 충전하는 것으로서 구동 여부에 상응하는 신호를 출력하는 것이며, 배터리 전압 검출 센서(45)는 배터리의 전압을 검출하여 출력하는 것이며, 기어 상태 감지 센서(50)는 차량의 현재 기어 상태를 감지하며, 키 인식 스위치(55)는 자동차 키가 키 박스에 꽂혀 있는지 여부를 감지하며, RPM 감지 센서(71)는 엔진의 RPM을 감지하며, 연료량 감지 센서(72)는 차량의 잔존 연료량을 감지하는 것이다.
본 발명에 따른 차량 제어 장치는 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 시스템을 탑재한 LPG 차량에 설치되는 경우, LPi 램프(60)에 연결될 수 있다. 여기서, LPI 시스템이란 주지되어 있는 바와 같이, LPG 연료를 고압 액상화하고, 이렇게 고압 액상화한 LPG 연료를 인젝터(injector)를 이용하여 기통별로 분사하는 기술을 일컫는다. 또한, LPi 램프(60)는 연료 라인에 있는 LPG 연료가 기체 상태인 경우 점등되고 액체 상태인 경우 소등되는 램프이다(그 반대의 점등/소등도 가능함). 부연하자면, LPI 시스템을 탑재한 LPG 차량은 초기 시동시, 연료 라인에 연료압이 형성되기 위한 시간(즉, 연료가 기체에서 액체 상태로 변환되기 위한 시간)이 지난 후에 시동이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 차량 제어 장치는 버스에 설치되는 경우, 버스 부압(에어 브레이크 압력)을 감지하는 압력 센서(65)에 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량 제어 장치는 수동 기어 변속 차량에 설치되는 경우, 클러치 페달의 밟힘 여부를 감지하는 클러치 센서(70)에 연결될 수 있다.
이상으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(100)는 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사한다. 그리고, 그 검사 결과에 의거하여 스위칭부(75), 도어(80), 브레이크 램프(85), 솔레노이드 밸브(90), 부저(95), 헤드 램프(96), 발전기(40) 및 에어컨(97)을 제어한다.
전술한 구성에서, 스위칭부(75)는 차량 제어 장치(100)의 제어에 따라 엔진을 시동하거나 엔진의 구동을 중지한다. 구체적으로, 스위치(75)는 배터리와 차량의 ST(START) 전선 간의 연결을 온/오프하는 제 1 스위치, 배터리와 차량의 IG2 전선 간의 연결을 온/오프하는 제 2 스위치 및 배터리와 차량의 IG1 전선 간의 연결을 온/오프하는 제 3 스위치를 포함하여 이루어진다. 여기서, IG1 전선은 주지되어 있는 바와 같이, 자동차의 ECU 등에 전원 공급을 위해 자동차 키의 위치가 2단(ON) 이상일 때 배터리에 연결되는 것으로, 시동 모터가 회전하는 동안(즉, 시동이 걸리는 중)에도 배터리와 연결된다. 또한, IG2 전선은 자동차의 헤드라이트 등에 전원 공급을 위해 자동차 키의 위치가 2단(ON) 이상일 때 배터리에 연결되는 것으로, 시동 모터가 회전하는 동안에는 배터리와의 연결이 끊어지는 것이다. 또한, ST 전선은 자동차 키가 3단(START)에 위치할 때 배터리와 시동 모터를 연결하는 것이다.
솔레노이드 밸브(90)는 차량이 경사로 등에서 정지할 때 제동 페달의 밟힘 여부에 관계없이 휠 실린더에 가해지는 압력을 제동 페달이 밟힌 상태로 유지함으로써 차량이 미끄러지는 것을 방지하는 것으로서, 도 2를 참조로 하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 솔레노이드 밸브를 이용한 유압 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 솔레노이드 밸브를 이용한 유압 제어 시스템은 제동 페달의 작동에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(460), 각각의 차륜에 설치되어 유압에 의해 각 차륜을 제동하는 휠 실린더(410), 마스터 실린더(460)와 휠 실린더(410)를 연결하는 2계통의 유압 라인(440, 450), 마스터 실린더(460)와 휠 실린더(410) 사이의 유압 라인(440, 450)에 설치되며 차량의 제동시 슬립(미끄럼) 방지를 위해 휠 실린더(410)에 전달되는 압력을 단속적으로 제어하는 ABS 액추에이터(430), ABS 액추에이터(430)의 동작을 총괄적으로 제어하는 ABS 제어 유닛(420), ABS 액추에이터(430)와 마스터 실린더(460) 사이의 각 유압 라인(440, 450)에 설치되는 솔레노이드 밸브(90) 및 본 발명의 차량 제어 장치(100)를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(100)는 구동 모듈(110), 제어 모듈(120), 수집 모듈(130), 저장 모듈(140) 및 RF 모듈(150)을 포함하여 이 루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 구동 모듈(110)은 제어모듈(120)의 제어에 따라 스위칭부(75), 도어(80), 브레이크 램프(85), 솔레노이드 밸브(90), 부저(buzzer; 95), 헤드 램프(96), 발전기(40) 및 에어컨(97)을 구동한다.
제어 모듈(120)은 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사하고, 그 검사 결과에 의거하여 구동 모듈(110)을 제어한다. 또한, RF 모듈(150)이 리모트 컨틀로러(200)로부터 수신한 무선 주파수 신호에 의거하여 구동 모듈(110)을 제어한다.
예컨대, 제어 모듈(120)은 RF 모듈(150)이 리모트 컨트롤러(200)로부터 시동 신호를 무선 수신하게 되면, 구동 모듈(110)을 제어하여 엔진을 시동시킨다. 즉, 제어 모듈(120)은 구동 모듈(110)을 제어하여 ST 전선 및 IG1 전선을 배터리에 연결함으로써 시동 모터가 동작하도록 하고, 엔진에 연료와 공기가 공급되도록 한다. 그 다음, 시동이 걸려 발전기(40)가 구동되면(즉, 발전기(40)로부터 하이(high) 신호를 입력받게 되면), 구동 모듈(110)을 제어하여 ST 전선과 배터리 간의 연결을 끊고 IG2 전선을 배터리에 연결한다.
또한, 제어 모듈(120)은 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 확인된 경우 즉, 자동차 키가 키 박스에 꽂혀있지 않거나 꽂혀 있다 하더라도 자동차 키가 1단(ACC)에 위치하지 않으면, 구동 모듈(110)을 제어하여 엔진 구동을 중지시킨다. 즉, 제어 모듈(120)은 구동 모듈(110)을 제어하여 배터리와 IG1 전선 간의 연결 및 배터리와 IG2 전선 간의 연결을 끊음으로써, 시동을 끄게 된다. 나아가, 제어 모 듈(120)은 구동 모듈(100)을 제어하여 부저(95)를 울린다. 여기서, 부저(95)를 울리는 것은 사용자에게 자동차 키로 핸들 잠금을 풀고 다시 시동하라고 안내하기 위함이다.
또한, 제어 모듈(120)은 초기 시동(차량 운행을 위해 사용자가 맨 처음 건 시동을 말함)이 걸린 후 미리 정해진 워밍업 시간(예, 3분 내지 5분)이 지나고 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치(예, 12V) 이상인 경우에는 구동 모듈(110)을 제어하여 엔진의 구동을 중지시킨다(Idle Stop). 이 상태에서, 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 구동 모듈(110)에 엔진 구동이 중지된 이후 미리 정해진 시간(예컨대, 4분)이 지난 경우에는 구동 모듈(110)을 제어하여 엔진을 시동시킨다(Idle Start).
또한, 제어 모듈(120)은 위와 같은 ISS를, 사용자가 리모트 컨트롤러(200)를 이용하여 엔진을 초기 시동한 경우에는 수행하도록 하고 반면, 자동차 키를 이용하여 엔진을 초기 시동한 경우에는 수행하지 않도록 프로그램될 수 있다. 이유는, 사용자가 ISS를 사용할지 말지를 선택할 수 있도록 하기 위함이다. 나아가, 제어 모듈(120)은 RF 모듈(150)이 리모트 컨트롤러(200)로부터 ISS 동작 신호를 무선 수신한 경우에 한해서만, ISS를 수행하도록 프로그램될 수 있다. 이를 위해, 리모트 컨트롤러(200)에는 ISS 동작 여부를 선택하기 위한 ISS 버튼이 구비될 수 있으며 이에 따라, 사용자는 ISS 버튼을 조작하여, 차량 운행 중에 ISS 사용 여부를 선택할 수 있게 된다. 물론, 차량 내에도 위와 같은 ISS 버튼이 구비될 수는 있다. 그러나, 차량 제어 장치(100)와 ISS 버튼을 연결하기 위한 배선 작업과 이를 위한 비용이 추가적으로 필요하므로, ISS 동작 여부 선택은 리모트 컨트롤러(200)를 이용하는 것이 바람직할 것이다.
또한, 제어 모듈(120)은 사용자가 리모트 컨트롤러(200)를 이용하여 엔진을 초기 시동한 경우가 아니더라도, ISS를 수행하도록 프로그램될 수 있다. 예컨대, 제어 모듈(120)은, 자동차 키가 1단(ACC)이나 2단(ON)에 위치한 상태에서 사용자가 브레이크 페달을 밟으면, 구동 모듈(110)을 제어하여 엔진을 초기 시동시키고, 위와 같은 ISS를 수행한다. 단, 자동차 키가 1단에 위치할 때는 ISS를 수행하도록 하고 반면, 자동차 키가 2단에 위치할 때는 ISS를 수행하지 않도록 프로그램될 수 있다. 그 이유는, 리모트 컨트롤러(200)를 이용한 초기 시동 때와 마찬가지로, 사용자가 ISS를 사용할지 말지를 선택할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 제어 모듈(120)은 엔진 구동을 재개 즉, 엔진을 아이들 스타트(Idle Start)한 후 미리 정해진 시간(예, 20초) 이내에는 엔진의 구동을 중지 즉, 엔진을 아이들 스탑(Idle Stop)시키지 아니한다. 그 이유는 정체 등으로 인한 잦은 ISS는 엔진과 배터리에 무리를 주기 때문에, 엔진 구동 재개 후 최소한 20초 정도는 차량이 정지할지라도 아이들 스탑을 수행하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 제어 모듈(120)은 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 미리 정해진 각도(예컨대, 5도) 이상의 오르막을 주행하고 있는 것으로 확인된 경우에는 구동 모듈(110)을 제어하여 발전기(40) 및 에어컨(97)의 구동을 중 지시킴으로써, 연료를 절감한다. 이 상태에서, 발전기 및 에어컨의 구동을 중지한 후 미리 정해진 중지 시간(예컨대, 2분)이 지났거나 차량이 미리 정해진 각도 이상의 오르막을 벗어난 경우에는 발전기(40)와 에어컨(97)의 구동을 재개시킨다.
또한, 본 발명의 차량 제어 장치(100)가 수동 기어 변속 차량에 설치되는 경우, 제어 모듈(120)은 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 알피엠(RPM)이 미리 정해진 기준치(예컨대, 3000RPM) 이상인 경우에는 구동 모듈(110)을 제어하여 부저(95)를 울린다. 여기서, 부저(95)를 울리는 것은 사용자에게 기어 변속하라고 안내하기 위함이다.
또한, 제어 모듈(120)은 아이들 스탑시 차량이 정지 상태임을 뒤에 있는 차량 운전자에게 안내하기 위해, 구동 모듈(110)을 제어하여 브레이크 램프(85)를 점등시킨다.
또한, 제어 모듈(120)은 아이들 스탑시 배터리 전원의 소모를 줄이기 위해, 구동 모듈(110)을 제어하여 헤드 램프(96)를 소등시킨다.
또한, 제어 모듈(120)은 차량이 운행 상태에서 정지 중인 경우 특히, 기울기 센서(35)의 감지 결과 차량이 미리 정해진 각도 이상의 오르막에서 정지한 경우에는 구동 모듈(110)을 제어하여 솔레노이드 밸브(90)의 코일(미도시)를 여자시킴으로써 제동 페달의 밟힘 여부에 관계없이 제동력을 유지(이러한 기능을 '오토 브레이크'라 함)시킨다. 그리고, 이 상태에서 차량의 출발 의도를 감지한 경우 예컨대, 액셀 센서(30)의 감지 결과 가속 페달의 밟힌 경우에 구동 모듈(110)을 제어하여 솔레노이드 밸브(90)의 코일을 소자시킴으로써 오토 브레이크 기능을 해제한다.
수집 모듈(130)은 제어 모듈(120)에 의해 엔진의 구동이 재개된 횟수 즉, ISS 작동 횟수를 수집하고, 상기한 센서들로부터 주행거리, 주행시간 및 연비 정보를 수집한다.
저장 모듈(140)은 수집 모듈이 수집한 ISS 데이터를 저장한다.
RF 모듈(150)은 리모트 컨트롤러(200)와 무선 통신한다. 여기서, 리모트 컨트롤러(200)는 도 1에 도시한 바와 같이, 차량 제어 장치(100)와 무선 통신하는 RF 모듈(120), RF 모듈(120)이 차량 제어 장치(100)로부터 수신한 ISS 데이터를 저정하는 저장 모듈(230), ISS 데이터를 표시하기 위한 표시 모듈(240), 사용자의 명령을 입력받기 위한 키입력 모듈(250) 및 리모트 컨트롤러를 총괄적으로 제어하는 제어 모듈(210)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 별다른 설명이 없는 한 차량 제어 장치(100)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다.
리모트 컨트롤러(200)로부터 시동 신호가 무선 수신되면(단계 S11), 엔진을 시동시킨다(단계 S13). 시동 후 10초가 지났음에도 배터리 전압이 12V 미만인 경우에는 부저(95)를 울린다. 여기서, 부저(95)를 울리는 것은 사용자에게 배터리에 이상이 있음을 안내하기 위함이다.
다음으로, 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사하여 사용자가 차량을 출발시키려고 하는지 여부와 핸들의 잠김 여부를 판단한다(단계 S15 및 단계 S17).
단계 S15 및 단계 S17에서의 판단 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키고(단계 S19), 부저(95)를 울린다. 반면, 핸들이 풀린 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키지 아니한다.
엔진의 구동을 중지시키지 아니한 상태 즉, 차량이 운행 중인 상태에서 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사하여 제동 페달의 밟힘 여부, 차량의 정지 여부 및 워밍업 시간(예컨대, 3분 내지 5분) 경과 여부를 판단한다(단계 S21, 단계 S23 및 단계 S25). 추가적으로, 그 외 아이들 스탑 조건의 만족 여부를 판단한다(단계 S27). 예컨대, 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치(예, 12V) 이상인지 여부, 미리 정해진 각도(예, 5도) 이상의 내리막 주행인지 여부, 액셀 페달의 밟힘 여부, 기어가 N 상태인지 여부 및 엔진 구동 재개 후 미리 정해진 시간(예, 20초) 경과 여부를 판단한다.
단계 S21 내지 단계 S27에서의 판단 결과, 제동 페달이 밟힌 상태이고, 차량이 정지 중이며, 워밍업 시간이 경과하였으며, 배터리 전압이 12V 이상이며, 5도 이상의 내리막 주행이 아니며, 액셀 페달이 밟히지 않은 상태이며, 기어가 N 상태이며, 엔진 구동 재개 후 20초가 경과된 경우에는 엔진의 구동을 중지시킨다(단계 S29).
다음으로, 아이들 스탑 상태에서 아이들 스타트 조건의 만족 여부를 판단한다(단계 S31). 예컨대, 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치(예, 12V) 이하인지 여부, 액셀 페달의 밟힘 여부, 클러치 페달의 밟힘 여부 또는 아이들 스탑 후 미리 정해진 시간(예, 4분)이 지났는지 여부를 판단한다.
단계 S31에서의 판단 결과, 배터리 전압이 12V 이하이거나 액셀 페달 또는 클러치 페달이 밟혔거나 또는 아이들 스탑 후 4분이 경과된 경우에는 엔진 구동을 재개시킨다(단계 S33). 엔진 구동 재개 후 10초가 지났음에도 배터리 전압이 12V 미만인 경우에는 부저(95)를 울린다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 별다른 설명이 없는 한 차량 제어 장치(100)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다.
리모트 컨트롤러(200)로부터 시동 신호가 무선 수신되면(단계 S41), 엔진을 시동시킨다(단계 S43). 시동 후 10초가 지났음에도 배터리 전압이 12V 미만인 경우에는 부저(95)를 울린다.
다음으로, 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사하여 사용자가 차량을 출발시키려고 하는지 여부와 핸들의 잠김 여부를 판단한다(단계 S45 및 단계 S47).
단계 S45 및 단계 S47에서의 판단 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키고(단계 S49), 부저(95)를 울린다. 반면, 핸들이 풀린 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키지 아니하고 ISS를 수행한다.
다음으로, 아이들 스탑/스타트 횟수, 주행거리/시간 및 연비 등을 포함하는 ISS 데이터를 수집하고(단계 S51), 수집한 ISS 데이터를 저장한다(단계 S53).
한편, 리모트 컨트롤러(200)로부터 ISS 데이터의 요청이 있게 되면(단계 S55), 저장한 ISS 데이터를 리모트 컨트롤러(200)로 무선 전송한다(단계 S57). 그러면, 리모트 컨트롤러(200)는 차량 제어 장치(100)로부터 수신한 ISS 데이터를 예컨대, 버스 운행을 통합 관리하는 관리 서버(미도시)로 무선 전송한다. 아울러, 본 발명의 차량 제어 장치(100)는 도 1에 도시한 바와 같이, SD 카드(플래시 메모리 카드; 300) 등으로 ISS 데이터를 전송할 수도 있다. 예컨대, 차량 내에 구비된 USB 단자로 SD 카드(300)가 접속되는 경우, 차량 제어 장치(100)는 이를 인식하여 ISS 데이터를 SD 카드(300)로 전송한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 별다른 설명이 없는 한 차량 제어 장치(100)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다.
리모트 컨트롤러(200)로부터 시동 신호가 무선 수신되면(단계 S61), 엔진을 시동시킨다(단계 S63).
다음으로, 상기한 센서들로부터 입력되는 신호를 검사하여 사용자가 차량을 출발시키려고 하는지 여부와 핸들의 잠김 여부를 판단한다(단계 S65 및 단계 S67).
단계 S65 및 단계 S67에서의 판단 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키고(단계 S69), 부저(95)를 울린다. 반면, 핸들이 풀린 상태에서 사용자가 차량을 출발시키 려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키지 아니한다.
엔진의 구동을 중지시키지 아니한 상태 즉, 차량이 운행 중인 상태에서 기울기 센서들로부터 입력되는 신호를 검사하여 차량이 미리 정해진 각도(예, 5도) 이상의 오르막을 주행하는지 여부를 판단한다(단계 S71).
단계 S71에서의 판단 결과, 차량이 5도 이상의 오르막을 주행하고 있는 것으로 확인된 경우에는 발전기(40) 및 에어컨(94)의 구동을 중지시킨다(단계 S73).
이 상태에서 발전기(40) 및 에어컨(94)의 구동을 중지한 후 미리 정해진 중지 시간(예, 2분)이 지났는지 여부 및 차량이 5도 이상의 오르막을 벗어났는지 여부를 판단한다(단계 S75).
단계 S75에서의 판단 결과, 2분이 경과되었거나 5도 이상의 오르막을 벗어난 경우에는 발전기(40) 및 에어컨(94)의 구동을 재개시킨다(단계 S77).
그 다음으로, 발전기(40) 및 에어컨(94)의 구동을 재개한 후 회생 제동 시간 (예컨대, 2분)이 경과 여부를 판단한다(단계 S79).
단계 S79에서의 판단 결과, 회생 제동 시간 2분이 경과되면, 단계 S71로 복귀한다.
본 발명의 차량 제어 장치 및 방법은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 솔레노이드 밸브를 이용한 유압 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10: ACC 전선 15: 도어 센서
20: 차속 센서 25: 브레이크 센서
30: 액셀 센서 35: 기울기 센서
40: 발전기 45: 배터리 전압 검출 센서
50: 기어 상태 감지 센서 55: 키 인식 스위치
60: LPi 램프 65: 압력 센서
70: 클러치 센서 71: RPM 감지 센서
72: 연료량 감지 센서
75: 스위칭부 80: 도어
85: 브레이크 램프 90: 솔레노이드 밸브
95: 부저 96: 헤드 램프
97: 에어컨
100: 차량 제어 장치 110: 구동 모듈
120: 제어 모듈 130: 수집 모듈
140: 저장 모듈 150: RF 모듈
200: 리모트 컨트롤러 210: 제어 모듈
220: RF 모듈 230: 저장 모듈
240: 표시 모듈 250: 키입력 모듈
300: SD 카드

Claims (11)

  1. 엔진을 시동시키거나 엔진의 구동을 중지시키는 엔진 구동 모듈; 및
    시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지나고 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시키고, 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시킨 상태에서 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 상기 엔진 구동 모듈에 의해 엔진의 구동이 중지된 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진을 시동시키는 제어 모듈을 포함하되,
    상기 제어 모듈은 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 확인된 경우에는 상기 엔진 구동 모듈을 제어하여 엔진의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
    사용자가 리모트 컨트롤러를 이용하여 엔진 시동을 한 경우에 상기 엔진 구동 모듈을 제어하는 것임을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
    엔진의 구동을 재개한 후 미리 정해진 시간 이내에는 엔진의 구동을 중지시키지 아니하는 것임을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  5. 제 1 항. 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 모듈에 의해 엔진의 구동이 재개된 횟수를 수집하고, 차량 상태를 감지하는 센서로부터 주행거리, 주행시간 및 연비 정보를 수집하는 수집 모듈;
    상기 수집 모듈이 수집한 데이터를 저장하는 저장 모듈; 및
    상기 저장 모듈에 저장되어 있는 데이터를 리모트 컨트롤러로 무선 전송하는 무선주파수 송수신 모듈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 미리 정해진 각도 이상의 오르막을 주행하고 있는 것으로 확인된 경우에는 발전기 및 에어컨 중 하나 이상의 구동을 중지시키는 발전기/에어컨 구동 모듈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 알피엠(RPM)이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 기어 변속하라고 사용자에게 안내하도록 하는 안내 모듈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  8. 삭제
  9. 엔진을 시동시키거나 엔진의 구동을 중지시키는 차량 제어 장치에 의해 수행되며, 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지나고 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 엔진의 구동을 중지시키는 (a) 단계; 및
    상기 (a) 단계에 의해 엔진 구동이 중지된 상태에서 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과, 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 상기 (a) 단계에 의해 엔진의 구동이 중지된 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 엔진 구동을 재개시키는 (b) 단계를 포함하되,
    상기 (a) 단계는, 리모트 컨트롤러로부터 시동 신호가 무선 수신되면, 엔진을 시동시키는 (a1) 단계;
    차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사하여 사용자가 차량을 출발시키려고 하는지 여부와 핸들의 잠김 여부를 판단하는 (a2) 단계;
    상기 (a2) 단계에서의 판단 결과, 핸들이 잠긴 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키고, 핸들이 풀린 상태에서 사용자가 차량을 출발시키려고 하는 것으로 판단된 경우에는 엔진의 구동을 중지시키지 아니하는 (a3) 단계;
    상기 (a3) 단계에서 엔진의 구동을 중지시키지 아니한 경우에는 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사하여 차량의 정지 여부와 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인지 여부를 판단하는 (a4) 단계;
    상기 (a4) 단계에서의 판단 결과, 차량이 정지 중이고 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이상인 경우에는 상기 (a1) 단계에 의해 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지났는지 여부를 판단하는 (a5) 단계; 및
    상기 (a5) 단계에서의 판단 결과, 상기 (a1) 단계에 의해 시동이 걸린 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 엔진의 구동을 중지시키는 (a6) 단계를 포함하여 이루어진 것임을 특징으로 하고, 상기 (b) 단계는, 상기 (a6) 단계에 의해 엔진 구동이 중지된 상태에서 차량 상태를 감지하는 센서로부터 입력되는 신호를 검사한 결과 배터리의 전압이 미리 정해진 기준치 이하이거나 사용자가 액셀 페달을 밟은 것으로 확인된 경우 또는 상기 (a6) 단계에 의해 엔진의 구동이 중지된 후 미리 정해진 시간이 지난 경우에는 엔진 구동을 재개시키는 것임을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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