KR101448765B1 - 액티브 에코 드라이빙 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액티브 에코 드라이빙시 연료 소비를 줄이는 제어뿐만 아니라 운전자의 의지를 반영하여 가감속 패턴을 조정함으로써 운전성을 향상시킨 액티브 에코 드라이빙 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예는, 액티브 에코 드라이빙 제어 방법으로서, 액티브 에코 드라이빙이 선택되면, 해당 자동차를 액티브 에코 모드로 주행 제어하는 단계; 상기 액티브 에코 모드 주행 중에 가속페달의 위치 변화를 기초로 운전자의 가감속 의지를 판단하는 단계; 상기 운전자의 가속 의지에 대응하는 설정 크기 이상의 상기 가속페달의 위치 변화가 있으면, 상기 가속페달의 위치 변화에 상응하는 가속이 이루어지도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

액티브 에코 드라이빙 제어 방법 및 시스템 {Method and system for controlling active economic driving}
본 발명은 액티브 에코 드라이빙시 연료 소비를 줄이는 제어뿐만 아니라 운전자의 의지를 반영하여 가감속 패턴을 조정함으로써 운전성을 향상시킨 액티브 에코 드라이빙 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동차를 적정부하로 운전하는 경우, 연료의 소비량이 비교적 적다.
그러나, 운전자의 잘못된 습관 등으로 인하여 급출발, 급가속 등 부하 변동이 많은 운전을 하는 경우, 연료의 소비량이 급격하게 증가할 수 있다.
기존의 실시예의 자동차에는 자동차 계기판의 속도 게이지나 알피엠(RPM) 게이지에 주행상태가 어느 정도 표시되지만, 정확한 연비 사용에 대한 정보는 표시되지 않고 있다.
또한, 기존의 실시예의 자동차는 급가속이나 급출발에 해당하는 운전을 자주 하는 경우, 연료 소비를 실질적으로 줄여주지 못하고 있다.
따라서, 기존 자동차의 운전시 급출발, 급가속 등을 자주하는 경우 연료소비를 증가시켜 불필요하게 에너지를 낭비하고, 불완전 연소로 인한 공해불질을 대량 방출시켜 환경 문제를 야기함과 동시에 차량의 내구성을 떨어뜨리고, 사고위험을 증가시킬 수 있다.
이러한 이유로 최적의 연료소비 조건으로 주행되는 자동차의 개발이 요구되었고, 이러한 요구에 부응하여 개발된 것이 액티브 에코 드라이빙 시스템이다.
일반적인 액티브 에코 드라이빙 시스템은 주행시 일정한 토크와 출력을 유지하면서 연료의 소모를 줄이는 시스템이다.
도 1에 종래기술의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 시스템을 개략적으로 나타내 보였다.
도 1을 참조하면, 종래기술의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 시스템은 에코스위치(100), 엔진제어유닛(110), 및 변속기제어유닛(120)을 포함할 수 있다.
상기 에코스위치(100)를 운전자가 작동시키면 상기 엔진제어유닛(110)과 상기 변속기제어유닛(120)은 연료의 소비를 줄이기 위한 제어동작을 실행한다.
상기 엔진제어유닛(110)과 상기 변속기제어유닛(120)은 토크맵을 정상토크모드에서 에코토크모드로 변경하거나, 실린더에 장착된 인젝터의 분사시기를 변경한다.
또는, 상기 엔진제어유닛(110)은 가속페달이 눌러진 양에 따라서 생성되는 신호의 크기를 줄여서 인젝터에서 분사되는 연료의 분사량을 줄인다.
또는, 상기 엔진제어유닛(110)과 상기 변속기제어유닛(120)은 설정속도에 이르면 연료의 분사를 차단하여 최고속도를 제안하거나, 기어변속을 위한 변속맵을 정상변속모드에서 에코변속모드로 변경한다. 또한, 설정된 온도 범위 내에서 에어컨의 압축기 부하를 줄임으로써 연료의 소비를 줄인다.
그런데, 종래기술의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 시스템이 장착된 자동차를 운행할 때, 예를 들어 액티브 에코 모드(Active eco mode)로 드라이빙 하는 경우에는 정해져 있는 변속 패턴맵과 댐퍼 클러치 작동 영역에 따라 운전이 되기 때문에, 가속감 측면에서 노멀 모드(normal mode)에 비해서 좋지 않고, 가속감을 위해서 가속 페달을 더 밟게 되면 킥 다운(Kick down) 등이 일어나 연비 측면에서도 단점으로 작용할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 액티브 에코 드라이빙시 종래와 같이 연료 소비를 줄이는 제어뿐만 아니라 운전자의 의지를 반영하여 가감속(변속) 패턴을 조정함으로써 운전성을 향상시킨 액티브 에코 드라이빙 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법은, 액티브 에코 드라이빙 제어 방법으로서, 액티브 에코 드라이빙이 선택되면, 해당 자동차를 액티브 에코 모드로 주행 제어하는 단계; 상기 액티브 에코 모드 주행 중에 가속페달의 위치 변화를 기초로 운전자의 가감속 의지를 판단하는 단계; 상기 운전자의 가속 의지에 대응하는 설정 크기 이상의 상기 가속페달의 위치 변화가 있으면, 상기 가속페달의 위치 변화에 상응하는 가속이 이루어지도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 운전자의 감속 의지에 대응하는 설정 크기 이상의 상기 가속페달의 위치 변화가 있으면, 상기 가속페달의 위치 변화에 상응하는 감속이 이루어지도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 운전자의 정속 의지에 대응하는 설정 범위 내에서 상기 가속페달의 위치 변화가 있으면, 현재의 차속으로 정속 주행이 이루어지도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템은, 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템으로서, 액티브 에코 드라이빙 모드를 선택하기 위한 액티브 에코 버튼; 가속 페달의 위치를 검출하는 가속페달 위치 센서(APS; Accelerator Position Sensor); 엔진의 동작을 제어하는 엔진 제어 유닛(ECU); 변속기의 동작을 제어하는 변속기 제어 유닛(TCU); 및 상기 액티브 에코 버튼 및 상기 가속페달 위치 센서의 신호를 기초로 상기 엔진 제어 유닛 및 변속기 제어 유닛을 통해 상기 액티브 에코 드라이빙 제어를 수행하는 액티브 에코 드라이빙 제어유닛;를 포함하되, 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛은, 상기 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작할 수 있다.
상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛은, 상기 액티브 에코 버튼의 신호를 검출하는 액티브 에코 버튼 신호 검출부; 상기 가속페달 위치 센서의 신호를 기초로 상기 운전자의 가감속 의지를 판단하는 가감속 판단부; 상기 가감속 판단부의 판단 결과 신호에 따라 가속이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛 및 상기 변속기 제어 유닛에 가속 제어 신호를 출력하는 가속 제어부; 상기 가감속 판단부의 판단 결과 신호에 따라 감속이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛 및 상기 변속기 제어 유닛에 감속 제어 신호를 출력하는 감속 제어부; 상기 가감속 판단부의 판단 결과 신호에 따라 정속 주행이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛 및 상기 변속기 제어 유닛에 정속 제어 신호를 출력하는 정속 제어부;를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 액티브 에코 드라이빙시 종래와 같이 연료 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 운전자의 의지를 반영하여 가감속(변속) 패턴을 조정함으로써 운전성도 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어유닛의 상세 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템은, 액티브 에코 드라이빙 모드를 선택하기 위한 액티브 에코 버튼(21); 운전자의 조작에 따른 가속 페달(22)의 위치를 검출하는 가속페달 위치 센서(APS; Accelerator Position Sensor)(23); 엔진의 동작을 제어하는 엔진 제어 유닛(210); 변속기의 동작을 제어하는 변속기 제어 유닛(220); 및 상기 액티브 에코 버튼(21) 및 상기 가속페달 위치 센서(23)의 신호를 기초로 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 변속기 제어 유닛(220)를 통해 액티브 에코 드라이빙 모드 제어를 수행하는 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200);를 포함할 수 있다.
상기 액티브 에코 버튼(21)은, 본 발명의 실시예에서는 일례로 푸쉬(push) 했을 때 온(ON)되고, 재차 푸쉬 했을 때 오프(OFF)되는 푸쉬 버튼 스위치로 할 수 있지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이와 다른 구성이라도 실질적으로 액티브 에코 모드를 선택하는 신호를 출력할 수 있는 구성이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
상기 APS(23), 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)은 자동차에 일반적으로 적용되는 것으로 할 수 있다.
상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은, 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은, 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)을 포함하는 구성으로 하거나, 상기 엔진 제어 유닛(210) 또는 상기 변속기 제어 유닛(220)에 포함되는 구성으로 할 수 있다.
후술하는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법은, 그 일부 프로세스는 상기 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)에 의하여, 다른 일부 프로세스는 상기 엔진 제어 유닛(210) 또는 상기 변속기 제어 유닛(220)에 의하여 수행되는 것으로 할 수 있다. 그러나 본 발명의 보호범위가 후술하는 실시예에서 설명되는 대로에 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 본 발명의 실시예에서의 설명과 다른 조합으로 제어 유닛을 구현할 수 있다. 또는 상기 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)와 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)이 실시예에서 설명된 것과는 다른 조합의 프로세스를 수행하는 것으로 할 수 있다.
한편, 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 액티브 에코 버튼(21)의 신호를 검출하는 액티브 에코 버튼 신호 검출부(201); 상기 가속페달 위치 센서(23)의 신호를 기초로 상기 운전자의 가감속 의지를 판단하는 가감속 판단부(202); 상기 가감속 판단부(202)의 판단 결과 신호에 따라 가속이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)에 가속 제어 신호를 출력하는 가속 제어부(203); 상기 가감속 판단부(202)의 판단 결과 신호에 따라 감속이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)에 감속 제어 신호를 출력하는 감속 제어부(204); 상기 가감속 판단부(202)의 판단 결과 신호에 따라 정속 주행이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)에 정속 제어 신호를 출력하는 정속 제어부(205);를 포함할 수 있다.
상기 가감속 판단부(202)는, 상기 APS(23)의 신호의 설정시간 동안 변화율(예; 미분 변화율)이 양수이면서 그 크기가 설정 크기 이상이면, 운전자가 가속 의지가 있는 것으로 판단한다.
상기 가감속 판단부(202)는, 상기 APS(23)의 신호의 설정시간 동안 변화율(예; 미분 변화율)이 음수이면서 그 크기가 설정 크기 이하이면, 운전자가 감속 의지가 있는 것으로 판단한다.
상기 가감속 판단부(202)는, 상기 APS(23)의 신호의 설정시간 동안 변화율(예; 미분 변화율)이 설정범위 내에 있으면, 운전자가 정속 의지가 있는 것으로 판단한다.
상기 가속 제어부(203)는 엔진 회전수(RPM)를 신속하게 상승시키도록 하는 제어 신호를 상기 엔진 제어 유닛(210)에 출력할 수 있다.
상기 감속 제어부(204)는 엔진 회전수(RPM)를 신속하게 하강시키도록 하는 제어 신호를 상기 엔진 제어 유닛(210)에 출력할 수 있다.
상기 정속 제어부(203)는 엔진 회전수(RPM)의 변동을 최소화하도록 하는 제어신호를 상기 엔진 제어 유닛(210)에 출력할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법은, 예를 들어 무단 변속기가 장착된 자동차에 바람직하게 적용될 수 있고, 나아가 액티브 에코 모드 주행이 가능한 모든 자동차에 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은 액티브 에코 버튼(21)이 온(ON) 되었는지를 판단한다(S401). 즉, 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은 액티브 에코 모드가 선택되었는지를 판단한다.
상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은, 상기 액티브 에코 버튼(21)의 신호를 검출하는 액티브 에코 버튼 신호 검출부(201)를 통해 상기 액티브 에코 버튼(21)이 온되었는지를 판단한다.
상기 액티브 에코 버튼(21)이 온되지 않았으면, 본 발명의 실시예에 따른 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템이 적용된 자동차는 일반적인 노멀 모드 또는 스포츠 모드 주행을 할 수 있다(S402).
한편, 상기 액티브 에코 버튼(21)이 온되었으면, 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은 설정된 제어 패턴에 따라 액티브 에코 모드를 수행한다(S403).
상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은, 상기 액티브 에코 모드를 수행하면서, 가감속 판단부(202)를 통해, 상기 가속 페달(22)의 위치 변화, 즉 APS(23)의 신호 변화를 기초로 운전자의 가감속 의지를 판단한다(S404).
상기 가감속 판단부(202)는, 상기 APS(23)의 신호의 설정시간 동안 변화율(예; 미분 변화율)이 양수이면서 그 크기가 설정 크기 이상이면, 운전자가 가속 의지가 있는 것으로 판단할 수 있지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 상기 가감속 판단부(202)는 예를 들어 상기 가속페달(22)의 조작에 따른 가속페달의 각가속도를 검출하는 각가속도 센서의 신호를 통해서도 운전자의 가감속 의지를 판단할 수 있다.
상기 가감속 판단부(202)는, 상기 APS(23)의 신호의 설정시간 동안 변화율(예; 미분 변화율)이 음수이면서 그 크기가 설정 크기 이하이면, 운전자가 감속 의지가 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 가감속 판단부(202)는, 상기 APS(23)의 신호의 설정시간 동안 변화율(예; 미분 변화율)이 설정범위 내에 있으면, 운전자가 정속 의지가 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 가감속 판단부(202)에 의해 상기 운전자가 가속 의지가 있는 것으로 판단되면(S412), 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은 가속 제어부(203)를 통해 상기 가속페달(22)의 위치 변화에 상응하는 가속이 이루어지도록 하는 제어 신호를 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)에 송신하여, 가속 제어가 수행되도록 한다(S414).
상기 가감속 판단부(202)에 의해 상기 운전자가 감속 의지가 있는 것으로 판단되면(S422), 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은 감속 제어부(204)를 통해 상기 가속페달(22)의 위치 변화에 상응하는 감속이 이루어지도록 하는 제어 신호를 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)에 송신하여, 감속 제어가 수행되도록 한다(S424).
상기 가감속 판단부(202)에 의해 상기 운전자가 정속 의지가 있는 것으로 판단되면(S432), 상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛(200)은 정속 제어부(205)를 통해 엔진 회전수의 변동을 최소화하면서 정속이 이루어지도록 하는 제어 신호를 상기 엔진 제어 유닛(210) 및 상기 변속기 제어 유닛(220)에 송신하여, 정속 제어가 수행되도록 한다(S434).
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 액티브 에코 드라이빙시 종래와 같이 연료 소비를 줄이는 제어뿐만 아니라 운전자의 의지를 반영하여 가감속 패턴을 조정함으로써 운전성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
21: 액티브 에코 버튼 22: 가속페달
23: 가속페달 위치 센서(APS) 200: 액티브 에코 드라이빙 제어 유닛
210: 엔진 제어 유닛(ECU) 220: 변속기 제어 유닛

Claims (5)

  1. 액티브 에코 드라이빙 제어 방법으로서,
    액티브 에코 드라이빙이 선택되면, 해당 자동차를 액티브 에코 모드로 주행 제어하는 단계;
    상기 액티브 에코 모드 주행 중에 가속페달의 위치 변화를 기초로 운전자의 가감속 의지를 판단하는 단계;
    상기 운전자의 가속 의지에 대응하는 설정 크기 이상의 상기 가속페달의 위치 변화가 있으면, 상기 가속페달의 위치 변화에 상응하는 가속이 이루어지도록 하는 단계;
    상기 운전자의 정속 의지에 대응하는 설정 범위 내에서 상기 가속페달의 위치 변화가 있으면, 현재의 차속으로 정속 주행이 이루어지도록 하는 단계;
    를 포함하는 액티브 에코 드라이빙 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 운전자의 감속 의지에 대응하는 설정 크기 이상의 상기 가속페달의 위치 변화가 있으면, 상기 가속페달의 위치 변화에 상응하는 감속이 이루어지도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 액티브 에코 드라이빙 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템으로서,
    액티브 에코 드라이빙 모드를 선택하기 위한 액티브 에코 버튼;
    가속 페달의 위치를 검출하는 가속페달 위치 센서(APS; Accelerator Position Sensor);
    엔진의 동작을 제어하는 엔진 제어 유닛(ECU);
    변속기의 동작을 제어하는 변속기 제어 유닛(TCU); 및
    상기 액티브 에코 버튼 및 상기 가속페달 위치 센서의 신호를 기초로 상기 엔진 제어 유닛 및 변속기 제어 유닛을 통해 상기 액티브 에코 드라이빙 제어를 수행하는 액티브 에코 드라이빙 제어유닛;를 포함하되,
    상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛은, 상기 제1항 내지 제2항 중의 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 액티브 에코 드라이빙 제어유닛은,
    상기 액티브 에코 버튼의 신호를 검출하는 액티브 에코 버튼 신호 검출부;
    상기 가속페달 위치 센서의 신호를 기초로 상기 운전자의 가감속 의지를 판단하는 가감속 판단부;
    상기 가감속 판단부의 판단 결과 신호에 따라 가속이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛 및 상기 변속기 제어 유닛에 가속 제어 신호를 출력하는 가속 제어부;
    상기 가감속 판단부의 판단 결과 신호에 따라 감속이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛 및 상기 변속기 제어 유닛에 감속 제어 신호를 출력하는 감속 제어부;
    상기 가감속 판단부의 판단 결과 신호에 따라 정속 주행이 이루어지도록 상기 엔진 제어 유닛 및 상기 변속기 제어 유닛에 정속 제어 신호를 출력하는 정속 제어부;
    를 포함하는 액티브 에코 드라이빙 제어 시스템.
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