KR101382240B1 - 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오토 크루즈 주행을 위해 변속선을 적용한 오토 크루즈 주행시에 변속 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계, 변속 조건을 만족하면, 변속 개시 후, 기 설정된 과변속 상황이 발생되는 지를 판단하는 단계, 과변속 상황이 발생되면, 과변속 상황이 방지되도록 변속선을 변경하는 단계 및 변경된 변속선을 적용하여 오토 크루즈 주행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법{SHIFT CONTROL METHOD FOR AUTO CRUISE CONTROL OF VEHICLES}

본 발명은 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오토 크루즈 주행시 엔진이 과도하게 가상 개도(Virtual APS)를 증가시켜 시프트 비지(Shift Busy) 현상 또는 WOT(Wide Open Throttle) K/다운 변속이 발생되면, 오토 크루즈 주행 제어에 적용되는 변속선을 변경하여 오토 크루즈 주행을 제어하는 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법에 관한 것이다.

오토 크루즈 콘트롤 시스템은 정속 주행 장치라고도 한다.

오토 크루즈 콘트롤 시스템은 목표 차속과 주행 차속을 비교하여 목표 차속과 주행 차속의 속도차에 따라 스로틀 개도를 조절하여 주행 차속이 목표 차속을 추종하도록 변속단을 상향 또는 하향 변속시킨다.

이러한 상향 또는 하향 변속은 오토 크루즈 주행 중 목표 차속을 추종하기 위해 스로틀 밸브의 가상 개도를 조절하여 발생된다.

그러나, 종래의 오토 크루즈 콘트롤 시스템은 오토 크루즈 주행 제어 과정에서, 목표 차속이 주행 차속 보다 높을 경우, 엔진이 목표 차속을 추종하기 위해 가상 개도를 증가시키게 되는데, 엔진이 가상 개도를 과도하게 증가시키면, K/다운 변속이 짧은 시간에 빈번하게 발생하거나, 변속단수가 과도하게 변경되게 되는 문제점이 있었다.

그 결과, 운전자는 차량의 출력이 정상적으로 제어되지 않는 것처럼 느끼게 되고, 잦은 변속으로 인해 위화감을 느끼는 문제점이 있었다.

본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개번호 10-2002-0018765호(2002.03.09)의 '차량의 정속 주행 제어방법'이 있다.

본 발명의 목적은 오토 크루즈 주행시 엔진이 과도하게 가상 개도(Virtual APS(Acclerator Position Senser))를 증가시켜 시프트 비지(Shift Busy) 현상 또는 WOT(Wide Open Throttle) K/다운 변속이 발생되면, 오토 크루즈 주행 제어에 적용되는 변속선을 변경하여 오토 크루즈 주행을 제어하는 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 오토 크루즈 주행에 적용되는 변속선을 변경시켜 시프트 비지 현상 또는 WOT K/다운 변속을 방지하고, 이를 통해 변속 위화감을 개선한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법은 오토 크루즈 주행을 위해 변속선을 적용한 오토 크루즈 주행시에 변속 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계; 상기 변속 조건을 만족하면, 변속 개시 후, 기 설정된 과변속 상황이 발생되는 지를 판단하는 단계; 상기 과변속 상황이 발생되면, 상기 과변속 상황이 방지되도록 상기 변속선을 변경하는 단계; 및 변경된 상기 변속선을 적용하여 상기 오토 크루즈 주행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 과변속 상황은 상기 변속 개시 후, 설정시간 내에 변속 횟수가 설정횟수 이상 변속되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 과변속 상황은 상기 변속 완료 후, 변속단이 설정 변속단수 이상 감소하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 변속선을 변경하는 단계는 상기 변속선 중에서 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점을 변경하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 변속선을 변경하는 단계는 상기 변속선 중에서 상기 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점에 대응되는 차속을 설정 속도만큼 저차속화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 변속선을 변경하는 단계는 상기 과변속 상황이 발생되면, 상기 변속선 중에서 상기 다운 시프트된 최종 변속단의 차속 정보 및 가상 개도 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 변속 조건은 주행 차속을 목표 차속으로 유지하기 위해 가상 개도가 증가하는 경우를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 오토 크루즈 주행에 적용되는 변속선을 변경시켜 시프트 비지 현상 또는 WOT K/다운 변속을 방지하고, 이를 통해 변속시 위화감을 개선한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법의 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 과변속 상황 발생시 변속선을 변경하는 예를 도시한 도면이다.
도 4 는 도 3 의 사각 점선 박스를 상세하게 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 장치의 블럭 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 차속 감지부(10), 제어부(30) 및 스로틀 밸브(40)를 포함한다.

차속 감지부(10)는 차량의 실제 주행 차속을 감지한다.

스로틀 밸브(40)는 엔진의 연소실로 흡입되는 공기량을 조절한다.

제어부(30)는 운전자에 의해 오토 크루즈 주행을 작동시키기 위한 스위치(미도시)가 턴온되면, 현재 주행 차속 또는 기 설정된 주행 차속을 목표 차속으로 설정한다. 이후 제어부(30)는 차속 감지부(10)로부터 주행 차속을 입력받고, 오토 크루즈 주행 제어를 위해 적용되는 변속선에 따라 주행 차속이 목표 차속을 추종하도록 스로틀 밸브(40)의 가상 개도를 제어한다. 이에 따라, 차량은 오토 크루즈 주행시 목표 차속으로 주행하게 된다.

이 과정에서, 제어부(30)는 주행 차속이 목표 차속을 추종하기 위한 변속 조건을 만족하면, 상기한 변속선에 따라 변속단을 업 시프트(Up Shift) 또는 다운 시프트(Down Shift)한다.

여기서, 변속 조건은 차량의 주행 차속을 목표 차속으로 유지시키기 위해 스로틀 밸브(40)의 가상 개도(Virtual APS)를 증가시켜 주행 차속이 목표 차속을 유지하도록 하는 것을 포함한다.

특히, 제어부(30)는 주행 차속이 목표 차속을 추종하기 위해, 가상 개도(Virtual APS)를 증가시켜 변속단을 다운 시프트시키는 과정에서, 탑승자가 위화감을 느낄 수 있을 정도의 과변속 상황이 발생되는지 판단하고, 확인 결과 과변속 상황이 발생되면, 다운 시프트된 최종 변속단의 차속 정보 및 가상 개도 정보를 저장하고, 다운 시프트된 최종 변속단의 변속점 지점에 대응되는 차속을 설정속도, 예를 들어 2km/h만큼 저차속화시켜 변속선을 변경시킨다.

과변속 상황은 변속단이 최종 변속단으로 다운 시프트되어 탑승자가 위화감을 느낄 수 있는 변속 상황으로써, 시프트 비지(Shift Busy) 현상 또는 WOT(Wide Open Throttle) 다운 변속 상황을 포함한다.

시프트 비지 현상은 변속이 짧은 시간내에 반복되는 상황으로써, 언덕길을 주행함에 따라 차속이 증가 또는 감소하게 될 때 업 시프트 후 곧바로 다운 시프트가 지속적으로 발생되는 현상이다.

WOT(Wide Open Throttle) K/다운 변속 상황은 운전자가 가속 페달(미도시)을 최대로 밟은 경우, 즉 가상개도를 100% 개방시켜 저단 변속단으로 변속하는 모드이다.

따라서, 제어부(30)는 설정시간, 예를 들어, 3sec 내에 변속횟수가 설정횟수, 예를 들어 2회 이상이거나, 변속단이 설정 변속단수 이상 감소하는 등의 과변속 상황이 발생되면, 다운 시프트된 최종 변속단의 차속 정보 및 가상 개도 정보를 저장하고, 다운 시프트된 최종 변속단의 변속점 지점에 대응되는 차속을 설정속도 만큼 저차속화시켜 변경된 변속선을 적용함으로써, 상기한 변속 조건에서 시프트 비지 현상과 WOT K/다운 변속 상황이 발생되지 않도록 한다.

여기서, 시프트 비지 현상이 발생되는지를 판단하기 위한 기준이 되는 설정시간과 설정횟수 및 WOT K/다운 변속 상황이 발생되었는지를 판단하기 위한 기준이 되는 설정 변속단수에 설정된 값은 본 실시예에 예시적으로 설정된 것으로써, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 범위에는 시프트 비지 현상과 WOT K/다운 변속 상황을 판단 및 방지할 수 있는 다양한 값들이 모두 포함된다할 것이다.

이하, 도 2 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법을 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법의 순서도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 과변속 상황 발생시 변속선을 변경하는 예를 도시한 도면이며, 도 4 는 도 3 의 사각 점선 박스를 상세하게 도시한 도면이다.

도 2 를 참조하면, 제어부(30)는 운전자에 의해 오토 크루즈 주행을 위한 스위치(미도시)가 조작되면, 오토 크루즈 주행을 수행하여(S10) 주행 차속이 목표 차속을 추종하도록 한다. 즉, 제어부(30)는 오토 크루즈 주행이 개시되면, 목표 차속을 설정하고, 오토 크루즈 주행 제어를 위한 변속선을 적용하여 주행 차속이 목표 차속을 추종하도록 스로틀 밸브(40)를 제어한다(S10).

이러한 오토 크루즈 주행 과정에서, 제어부(30)는 변속 조건을 만족하는지를 판단하고(S20), 판단 결과 변속 조건을 만족하면, 변속을 수행한다.

이 때, 제어부(30)는 과변속 상황인지를 판단한다(S30,S40).

즉, 제어부(30)는 변속 개시 후 설정 시간 내에 변속된 변속 횟수가 설정 횟수 이상 이거나(S30), 또는 변속 완료 후 변속단수가 설정 변속단수 이상 감소하였는 지를 판단한다(S40).

판단 결과, 과변속 상황이면, 제어부(30)는 다운 시프트된 최종 변속단의 차속 정보 및 가상 개도 정보를 저장하고(S50), 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점에 대응되는 차속을 설정 속도 만큼 저차속화시킨다(S60).

이를 도 3 과 도 4 를 예시로 설명한다.

도 3 과 도 4 에서, 점선은 좌측으로부터 2단에서 1단으로, 3단에서 2단으로, 4단에서 3단으로, 5단에서 4단으로 다운 시프트시키기 위한 변속선을 나타내고, 실선(곡선)은 좌측으로부터 1단에서 2단으로, 2단에서 3단으로, 3단에서 4단으로, 4단에서 5단으로 업 시프트시키기 위한 변속선을 나타내며, 실선(수직 실선)은 다운 시프트에 따른 가상 개도의 변화량을 나타낸다. 참고로, K/다운 시프트는 엔진 토크가 있는 상태에서 가속 페달을 밟아 현재 변속단 보다 낮은 단수의 저단 변속단으로 변속하는 모드이다. x축은 주행 차속(Vsp(km/h))이고, y축은 가상 개도(Virtual APS(%))이다.

이러한 도 3 에서, ① 과 ② 은 과변속 상황에서 변속선을 변경하는 예를 나타낸 것이다.

① 은 목표 차속(80km/h)을 유지하기 위해 가상 개도가 70%가 생성되어 최종적으로 5단에서 3단으로 2단 이상의 K/다운 변속이 발생된 경우를 나타낸 것이다.

도 4 를 참조하면, 저장되는 다운 시프트된 최종 변속단의 차속 정보는 75km/이고 가상 개도 정보는 70%이다. 또한, 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점은 x축(차속)이 75km/h이고, y축(가상 개도)이 70%인 지점이다. 게다가, 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점에 대응되는 차속이 설정 속도 만큼 저차속화된 지점은 x축(차속)이 73km/h이고, y축(가상 개도)이 70%인 지점이다.

또한, 도 3 에서, ② 는 목표 차속(55km/h)을 유지하기 위해 가상 개도가 약 38%가 생성되었으나, 엔진토크 부족으로 현재 주행 차속을 유지하지 못하여 가상 개도를 다시 52% 를 증가시켜 최종적으로 5단에서 3단으로 2단 이상의 변속이 발생된 경우이다.

도 4 를 참조하면, 저장되는 다운 시프트된 최종 변속단의 차속 정보는 38km/이고 가상 개도 정보는 38%이다. 또한, 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점은 x축(차속)이 38km/h이고, y축(가상 개도)이 38%인 지점이다. 게다가, 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점에 대응되는 차속이 설정 속도 만큼 저차속화된 지점은 x축(차속)이 36km/h이고, y축(가상 개도)이 38%인 지점이다.

이와 같이, 제어부(30)는 과변속 상황이 발생되어 변속선을 변경한 후, 변경된 변속선을 피드백(S70)하고, 오토 크루즈 해제 조건이 만족하는지를 판단한다(S80). 판단 결과, 제어부(30)는 오토 크루즈 해제 조건이 만족하면, 오토 크루즈 주행 제어를 종료하고, 오토 크루즈 해제 조건이 만족하지 않으면, 차후 동일한 과변속 상황에서는 변경된 변속선에 따라 오토 크루즈 주행을 제어하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법은 오토 크루즈 주행에 적용되는 변속선을 변경시켜 시프트 비지 현상 또는 WOT K/다운 변속을 방지하고, 이를 통해 변속시 위화감을 개선한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 차속 감지부 30: 제어부
40: 스로틀 밸브

Claims (7)

1. 오토 크루즈 주행을 위해 변속선을 적용한 오토 크루즈 주행시에 변속 조건을 만족하는 지를 판단하는 단계;
   상기 변속 조건을 만족하면, 변속 개시 후, 기 설정된 과변속 상황이 발생되는 지를 판단하는 단계;
   상기 과변속 상황이 발생되면, 상기 과변속 상황이 방지되도록 상기 변속선을 변경하는 단계; 및
   변경된 상기 변속선을 적용하여 상기 오토 크루즈 주행을 제어하는 단계를 포함하되,
   상기 변속선을 변경하는 단계는
   상기 변속선 중에서 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 오토 크루즈 주행 변속 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 과변속 상황은 상기 변속 개시 후, 설정시간 내에 변속 횟수가 설정횟수 이상 변속되는 것을 특징으로 하는 차량의 오토 크루즈 주행시 변속 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 과변속 상황은 상기 변속 완료 후, 변속단이 설정 변속단수 이상 감소하는 것을 특징으로 하는 차량의 오토 크루즈 주행 변속 제어 방법.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 변속선을 변경하는 단계는
   상기 변속선 중에서 상기 다운 시프트된 최종 변속단의 변속선 지점에 대응되는 차속을 설정 속도만큼 저차속화시키는 것을 특징으로 하는 차량의 오토 크루즈 주행 변속 제어 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 변속선을 변경하는 단계는
   상기 과변속 상황이 발생되면, 상기 변속선 중에서 다운 시프트된 최종 변속단의 차속 정보 및 가상 개도 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 오토 크루즈 주행 변속 제어 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 변속 조건은
   주행 차속을 목표 차속으로 유지하기 위해 가상 개도가 증가하는 경우를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 오토 크루즈 주행 변속 제어 방법.

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