KR101463691B1 - 변속기 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

변속기 제어장치 및 이를 이용한 제어방법이 개시된다. 온도센서를 이용하여 측정된 브레이크 오일 온도와 온도 기준값을 비교하여 운전자에게 미리 베이퍼록 발생을 경고하고, 현재 차량의 속도 및 브레이크 페달량 같은 주행정보를 수집하여 이를 고려한 변속수를 결정한다. 따라서, 브레이크 오일 온도뿐 아니라 차량의 속도 및 브레이크 페달량을 고려하여 다운 쉬프팅을 수행함으로써 안전한 변속이 가능하고, 베이퍼록이 발생하지 않는 최적의 엔진브레이크를 발생시킬 수 있다.

Description

변속기 제어장치 및 제어방법{SHIFT CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC TRANSMISSION ON VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 변속기 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로 브레이크 오일 온도가 일정온도 이상일 경우에 운전자에게 베이퍼록 발생을 경고하고, 차량의 속도와 브레이크 페달량을 고려하여 기어를 변속시킴으로써 엔진브레이크를 이용하여 제동력을 얻음과 동시에 베이퍼록 발생을 미연에 방지하여 브레이크의 정상적인 작동기능을 보장하는 변속기 제어장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.
차량을 제동시키기 위한 브레이크에는 많은 힘이 요구되며, 유체의 압력을 이용할 경우 사용자는 적은 힘으로 차량 바퀴에 큰 제동력을 가할 수 있어 브레이크 시스템에 유압브레이크가 널리 사용되어 왔다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 운전자가 브레이크 페달(40)을 짧은 시간 내에 자주 밟거나 오랫동안 브레이크 페달(40)을 밟는 등 과도한 브레이크 작동 시 마찰열에 따른 브레이크 오일(20)의 온도 상승으로 내부에 기포가 발생하는 베이퍼록 현상이 발생되었으며, 이는 정상적인 브레이크작동을 방해하는 요소가 되었다.
즉, 베이퍼록이란 브레이크(10)를 지나치게 작동하면 차륜(10)부분에 마찰열이 발생하여 브레이크 오일(20)이 기화되어 브레이크 오일(20)을 저장하고 있는 파이프 내 기포(30)가 발생하게 되고, 이 경우, 운전자가 브레이크 페달(40)을 밟게 되어도 브레이크가 작동되지 않거나 매우 약하게 작동되는 현상을 말한다.
따라서, 브레이크 오일(20) 내 기포(30)가 발생하지 않도록 종래에는 배기브레이크, 와전류 리타더, 서브브레이크의 기술들이 제안되었다.
엔진브레이크란 기어를 저단으로 변속함에 따라 발생하는 제동력으로 이를 이용하려는 기술이 존재하였으며, 특히 한국공개실용신안 제1999-0028499호는 브레이크의 유온을 측정하여 저단기어로 자동변속하게 제어함으로써 베이퍼록을 미연에 방지하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 한국공개실용신안 제1999-0028499호는 차량의 다른상태는 고려하지 않고 브레이크 오일 온도만을 측정하여 저단으로 변속하고 있어, 실제 차량의 안전한 저단 변속이 가능한 조건을 고려하지 못하는 한계점이 존재하였다.
특히, 내리막길에 해당 고안을 적용하고 있고, 차량의 속도나 브레이크 페달량 같은 조건은 고려하고 있지 않은 채 저단 변속을 수행하고 있는 점에서 차량이 고속주행 시 해당 고안을 적용하기 어려운 한계점이 있었다.
따라서, 미연에 베이퍼록(vapor lock)이 발생하지 않도록 미연에 방지하는 시스템은 브레이크 오일 온도뿐만 아니라 차량의 현재 주행 상태 역시 고려되어야 하는 새로운 기술의 필요성이 절실하게 요구되었다.
본 발명의 목적은 브레이크 오일 온도가 일정온도 이상일 경우에 차량의 속도와 브레이크 페달량을 고려하여 기어를 변속하고 엔진 브레이크를 이용하여 베이퍼록 발생을 미연에 방지함으로써 브레이크의 정상적인 작동기능을 보장하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 브레이크 오일 온도 뿐 아니라 차량의 현재주행상태도 고려하여 변속시스템을 작동할지를 결정함으로써 안전한 변속시스템이 이루어 질 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 베이퍼록이 발생되기 전에 운전자에게 경고하여 베이퍼록 발생을 미연에 방지하고, 변속시스템이 작동되었을 경우 이를 운전자에게 알림으로써 변경된 기어상태를 인지시킴으로써 안전한 주행이 가능하게 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변속기 제어장치는, 브레이크 오일 온도와 온도 기준값을 비교하는 베이퍼록 판단부; 상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 차량의 주행정보를 수집하는 주행정보 수집부; 상기 주행정보를 기반으로 변속허용상태인지 판단하는 변속허용 판단부; 상기 변속허용 판단부의 판단 결과, 변속허용상태인 경우 변속신호를 생성하는 변속신호 생성부; 및 생성된 변속신호를 TCU로 전송하는 변속신호 전송부를 포함한다.
이 때, 변속신호 생성부는 상기 주행정보를 이용하여 상기 변속신호를 생성할 수 있다.
이 때, 주행정보는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 변속신호 생성부는 상기 차량의 속도 정보 및 상기 브레이크 페달량 정보와 대응되는 변속 데이터에 기초하여 상기 변속신호를 생성할 수 있다.
이 때, 변속 데이터는 변속기어의 제원 정보를 포함하는 변속기어 정보에 상응하도록 설정 또는 수정 가능한 것으로 구성될 수 있다.
이 때, 상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 운전자에게 경고를 알리는 베이퍼록 경고부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 주행정보 수집부는 차량의 속도를 측정하는 속도 측정부 및 브레이크 페달량을 측정하는 브레이크 페달량 측정부를 포함할 수 있다.
이때, 변속허용 판단부는 차량의 속도와 속도 기준값을 비교하는 속도 비교부 및 브레이크 페달량과 페달량 기준값을 비교하는 페달량 비교부를 포함하고, 상기 차량의 속도가 속도 기준값 이상이고 상기 브레이크 페달량이 페달량 기준값 이상인 조건을 만족하는 경우 상기 주행정보를 상기 변속신호 생성부로 전송할 수 있다.
이 때, 본 발명인 변속기 제어장치는 생성된 상기 변속신호를 수신하여 변속결과를 출력하는 결과 표시부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명인 변속기 제어장치는 상기 온도 기준값, 속도 기준값, 페달량 기준값 및 변속 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법은, 브레이크 오일 온도와 온도 기준값을 비교하는 단계; 상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 차량의 주행정보를 수집하는 단계; 상기 주행정보를 기반으로 변속허용상태인지 판단하는 단계; 상기 변속허용상태의 판단 결과, 변속허용상태인 경우 변속신호를 생성하는 단계; 및 상기 변속신호를 TCU로 전송하는 단계를 포함한다.
이 때, 변속신호를 생성하는 단계는 상기 주행정보에 상응하여 상기 변속신호를 생성하는 단계일 수 있다.
이 때, 주행정보를 수집하는 단계에서 수집되는 상기 주행정보는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 변속신호를 생성하는 단계는 상기 차량의 속도 정보 및 상기 브레이크 페달량 정보와 대응되는 변속 데이터를 이용하여 변속신호를 생성할 수 있다.
이 때, 변속신호를 생성하는 단계에서 생성된 변속 데이터는 변속기어의 제원 정보를 포함하는 변속기어 정보에 상응되도록 설정 또는 수정 가능한 것일 수 있다.
이 때, 본 발명인 변속기 제어방법은 상기 브레이크 오일 온도를 비교하는 단계 이후에 상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상일 경우 경고신호를 생성하는 단계 및 생성된 상기 경고신호를 베이퍼록 경고장치에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 주행정보를 수집하는 단계는 차량의 속도를 측정하는 단계 및 브레이크 페달량을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 변속허용상태를 판단하는 단계는 상기 차량의 속도와 속도 기준값을 비교하는 단계; 상기 차량의 속도가 상기 속도 기준값 이상인 경우 상기 브레이크 페달량과 페달량 기준값과 비교하는 단계; 및 상기 브레이크 페달량이 상기 페달량 기준값 이상인 경우 변속허용상태로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명인 변속기 제어방법은 상기 변속신호를 TCU로 전송하는 단계 이후에 변속 결과를 출력하는 결과 표시장치에 상기 변속신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명인 변속기 제어방법은 상기 브레이크 오일 온도를 비교하는 단계 이전에 상기 온도 기준값, 속도 기준값, 페달량 기준값 및 변속 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어 시스템은 적어도 하나의 온도센서; 온도 기준값, 속도 기준값, 페달량 기준값, 변속데이터를 저장하는 저장매체; 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보가 포함된 주행정보를 수집하고, 상기 주행정보를 이용하여 변속신호를 생성하는 변속신호 생성장치; 및 생성된 상기 변속신호를 TCU에 전송하여 변속기를 제어하는 장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 차량의 브레이크 시스템에 베이퍼록이 발생되지 않도록 미연에 방지할 수 있어 안전한 브레이크 작동을 보장한다.
또한, 본 발명은 온도센서를 이용하여 측정된 브레이크 오일온도가 온도 기준값 이상일 경우 운전자에게 베이퍼록 발생을 경고함으로써 운전자가 미리 베이퍼록이 발생하지 않도록 대처할 수 있다.
또한, 본 발명은 운전자의 브레이크 페달량이 일정 페달량 이상일 경우 변속 제어장치가 작동되게 구조하여, 운전자의 예상치 못한 기어 변경으로 발생할 수 있는 위험성을 감소시켰다.
또한, 본 발명은 브레이크 오일 온도뿐 아니라 주행정보를 고려하여 변속허용상태인지 점검함으로써 보다 안전하게 차량 기어를 변속 할 수 있다.
또한, 본 발명은 차량의 속도 및 브레이크 페달량에 따라 변속신호를 생성함으로써 최적의 베이퍼록 발생억제 효과를 발휘하고, 안전하게 변속할 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 변속데이터를 설정하거나 수정할 수 있어 각 차량의 기어 제원에 맞추어 변경되는 기어수를 유동적으로 변경할 수 있고, 그에 따라 기어의 하드웨어에 무리가 가지 않는 변속을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 변속을 수행한 결과를 계기판이나 모니터 등 출력장치에 표시하여 운전자가 이를 인지하게 함으로써, 운전자가 이를 고려하여 안전한 운전이 가능하도록 유도한다.
도 1은 종래의 유압 브레이크 시스템을 간략하게 도시한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어장치의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 베이퍼록 판단부를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 주행정보 수집부 및 변속허용 판단부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시된 변속신호 생성부 및 변속신호 전송부를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법을 제어장치 입장에서 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법을 전체적으로 나타낸 동장 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어장치는 베이퍼록 판단부(110), 주행정보 수집부(120), 변속허용 판단부(130) 변속신호 생성부(140) 및 변속신호 전송부(150)를 포함한다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명인 변속기 제어장치는 저장부(160)를 더 포함할 수 있다. 저장부(160)는 베이퍼록 판단부(110), 주행정보 수집부(120), 변속허용 판단부(130) 변속신호 생성부(140) 및 변속신호 전송부(150)와 각각 연결되어 저장된 데이터를 송수신한다.
다시 말해, 저장부(160)는 내부에 데이터를 저장할 수 있는 공간을 구비하고, 구체적으로 사용자가 설정하는 온도 기준값, 속도 기준값, 브레이크 페달량 기준값, 변속 데이터 테이블을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(160)는 측정되는 주행정보를 저장하고 각 장치와 서로 정보를 송수신하는 역할을 한다.
베이퍼록 판단부(110)는 측정된 브레이크 오일의 온도값과 저장부(160)로부터 전송 받은 온도 기준값과 비교하고, 비교한 결과를 주행정보 수집부(120)에 전송한다.
본 발명의 목적은 브레이크에 베이퍼록이 발생하기 전에 미연에 이를 방지하여 정상적인 브레이크 작동을 보장하는 것이므로, 온도 기준값은 통상의 베이퍼록 발생온도보다 낮은 온도로 설정되는 것이 바람직하며, 측정되는 브레이크 오일 온도값이 온도 기준값과 동일하거나 큰 경우 본 발명의 제어장치가 작동한다. 따라서, 베이퍼록 판단부(110), 주행정보 수집부(120), 변속허용 판단부(130), 변속신호 생성부(140) 및 변속신호 전송부(150) 중 가장 먼저 작동하는 장치는 베이퍼록 판단부(110)이다.
베이퍼록 판단부(110)의 판단 결과, 브레이크 오일 온도가 온도 기준값이상인 경우 주행정보 수집부(120)에 작동 신호를 전송하고, 주행정보 수집부(120)는 차량의 현재 주행상태에서 얻을 수 있는 정보를 수집한다. 주행정보는 차량의 각종 센서에서 측정된 값이며, 특히 현재 차량의 속도와 운전자의 브레이크 페달량을 포함한다.
여기서, 브레이크 페달량이란 운전자가 주행 시 브레이크 페달을 밟는 정도로 0% ~ 100%의 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 브레이크 페달량이 0%일 경우는 운전자가 브레이크를 밟지 않고 있는 경우이며, 브레이크 페달량이 50%인 경우는 운전자가 브레이크를 밟고 있는 정도가 최대의 1/2이며, 브레이크 페달량이 100%인 경우는 운전자가 브레이크를 최대한 밟고 있는 경우이다.
이는 베이퍼록이 발생하는 지 고려되는 요소가 브레이크 오일 온도뿐 아니라 현재 차량의 주행이 고속 주행상태인지 고려해야 하며, 브레이크 페달량에 따라 변속정도를 달리 해야 하기 때문이다.
이와 같이, 본 발명은 브레이크 오일 온도뿐 아니라 현재 차량의 속도를 고려하여 특히 고속주행 시 베이퍼록이 발생되지 않도록 변속기를 제어하고, 운전자의 브레이크 페달량에 따라 변속수를 달리하는 것으로 구성하여 상대적인 감속으로 인한 최적의 변속 효과를 발휘하고, 베이퍼록 발생억제에 최적화 되어 있다.
이 때, 차량의 속도 및 브레이크 페달량에 따라 결정되는 변속수는 각 차량의 하드웨어 제원에 맞추어 달라져야 하기 때문에, 사용자는 기존에 설정된 데이터와 달리 변속데이터를 변속기어 정보에 맞추어 임의값으로 설정 또는 수정할 수 있다. 이 경우, 변속기어 정보란 차량의 변속기어의 스펙을 포함하는 정보이다.
이와 같이 변속데이터를 사용자가 설정 및 수정할 수 있게 유동적인 데이터로 구성한 점은 각 차량이 변속할 수 있는 정도가 현재 차량의 주행상태에 따라 상이하기 때문이며, 이를 유동데이터로 구성해야 각 차량에 맞는 안전한 변속이 가능해진다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 베이퍼록 판단부(110)는 운전자에게 경고를 표시하는 베이퍼록 경고부(113)과 더 연결될 수 있다. 이는 현재 브레이크 오일 온도가 베이퍼록 발생 가능성이 높음을 알려 운전자가 미연에 베이퍼록이 발생하지 않도록 브레이크를 제어하기 위함이며, 경고장치는 알림, 점등, 계기판 또는 모니터 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
주행정보 수집부(120)는 베이퍼록 판단부(110)로부터 작동신호를 전달받고, 차량의 주행정보를 수집한다. 주행정보는 현재 차량의 속도 및 운전자의 브레이크 페달량을 포함한다.
수집된 주행정보는 주행정보 수집부(120)와 연결된 변속허용 판단부(130)로 전송한다. 변속허용 판단부(130)는 전달받은 주행정보를 기반으로 속도 기준값 및 페달량 기준값과 비교하여 현재 차량이 변속허용 상태인지 판단한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변속허용 판단부(130)는 저장부(160)와 연결되어 있으며, 저장부(160)로부터 속도 기준값을 전달받을 수 있다. 속도 기준값과 측정된 차량의 현재 속도를 비교하고, 현재 차량의 속도가 속도 기준값이상인 경우 페달량을 비교한다.
본 발명의 일실시예인 변속기 제어장치는 고속주행 중 브레이크를 작동하여 차륜에 제동력을 가할 경우, 마찰열로 인해 브레이크 오일에 기포가 발생될 수 있기 때문에, 내리막길뿐 아니라 고속주행상태인지 여부도 고려하여 변속신호를 결정한다.
현재 차량의 속도가 속도 기준값 이상인 경우, 측정된 브레이크 페달량과 페달량 기준값과 비교한다. 이는 운전자가 브레이크 페달량의 정도에 따라 변속을 달리 적용해야 하기 때문이며, 종래의 변속시스템은 브레이크 오일 온도만을 고려하여 획일적인 감속 적용으로 적절한 엔진브레이크를 발생시키지 못하였고, 실제 차량 시스템에 적용하는데 한계가 있었다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변속허용 판단부(130)는 저장부(160)와 연결되어 있을 수 있다. 저장부(160)는 페달량 기준값을 저장하고 있으며, 이를 변속허용 판단부(130)로 송신한다. 변속허용 판단부(130)는 측정된 브레이크 페달량이 페달량 기준값 이상인 경우 변속허용상태로 판단하고, 변속신호 생성부로 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 송신한다.
변속허용 판단부(130)와 연결된 변속신호 생성부(140)는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 수신 받고, 해당 정보들을 이용하여 변속신호를 생성한다.
도 4를 참고하면, 저장부(160)는 변속신호 생성부(140)와 연결되어 있을 수 있다. 이 때, 저장부(160)는 변속데이터를 포함하고 있는 맵 또는 테이블을 저장하고 있다. 저장부(160)는 변속데이터를 포함하고 있는 맵 또는 테이블을 변속신호 생성부(140)로 송신한다. 변속신호 생성부(140)는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보로 구성된 한 쌍의 데이터와 각각 대응되는 변속데이터 값을 변속신호로 생성한다.
이로써, 본 발명은 차량의 속도뿐만 아니라 브레이크 페달량을 고려하여 각 차량의 주행조건에 맞추어 변속을 달리함으로써 최적의 베이퍼록 발생 억제 효과를 발휘할 수 있다.
변속신호 생성부(140)는 생성된 변속신호를 변속신호 전송부(150)에 전달하고, 수신 받은 변속신호 전송부(150)는 변속신호를 TCU로 전송하여 변속기를 제어한다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 생성된 변속신호를 수신하여 변속결과를 출력하는 결과 표시부(180)가 변속신호 전송부(150)에 더 연결될 수 있다. 다시 말해, 결과 표시부(180)는 변속신호 전송부(150)로부터 송신 받아 운전자에게 변속결과를 표시하여 운전자가 현재 차량의 변속상태를 인지할 수 있도록 한다. 이는 예상치 못한 변속상태를 방지하기 위함이며, 본 발명의 제어장치의 오작동으로 인해 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지하는 시스템상 안전장치의 역할을 한다.
이 때, 결과 표시부(180)은 변속신호를 수신할 수 있는 수신부, 수신 받은 변속신호를 이용하여 결과를 표시할 수 있는 모니터 또는 계기판과 같은 출력장치를 포함한다.
도 3은 도 2에 도시된 베이퍼록 판단부를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 베이퍼록 판단부(110)는 온도 센서(111) 및 온도 비교부(112)를 포함하며, 베이퍼록 경고부(113)를 더 포함할 수 있다.
브레이크 오일 온도를 측정하는 온도 센서(111)는 온도 비교부(112)와 연결되어 있고, 측정된 브레이크 오일 온도정보를 온도 비교부(112)로 송신한다.
온도 비교부(112)는 온도 센서(111) 및 저장부(160)와 연결되어 있고, 베이퍼록 경고부(113)와 추가로 연결될 수 있다. 온도 비교부(112)는 저장부(160)로부터 온도 기준값을 수신받고, 온도 센서(111)로부터 수신 받은 브레이크 오일온도정보와 크기를 비교한다.
온도 비교부(112)의 결과, 현재 차량의 브레이크 오일온도가 온도 기준값이상인 경우 주행정보 수집부(120)에 작동신호를 전송한다.
온도 비교부(112)에 베이퍼록 경고부(113)이 연결되어 있는 경우, 베이퍼록 경고부(113)에도 작동신호를 전송하고, 베이퍼록 경고부(113)는 운전자에게 현재 차량이 베이퍼록 발생가능성이 높음을 알려준다.
이 때, 베이퍼록 경고부(113)는 운전자에게 경고를 알리는 것이 목적으로 알람, 경고 등, 계기판의 표시장치 또는 모니터 등 출력장치에 해당한다.
도 4는 도 2에 도시된 주행정보 수집부 및 변속허용 판단부를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참고하면, 주행정보 수집부(120)는 속도 측정부(121) 및 브레이크 페달량 측정부(122)를 포함한다.
주행정보 수집부(120)는 현재 차량의 주행상태를 측정하고 데이터화하여 주행정보를 수집하며, 주행정보는 차량의 속도 및 브레이크 페달량을 포함한다.
종래의 변속시스템은 브레이크 오일 온도만을 고려하여 변속하고 있으나 본 발명은 차량의 주행상태를 고려하여 안전한 변속상태 및 최적의 베이퍼록 억제효과를 발휘할 수 있다.
주행정보 수집부(120)는 수집된 주행정보를 변속허용 판단부(130)로 송신한다.
도 4를 참고하면, 변속허용 판단부(130)는 속도 비교부(131) 및 페달량 비교부(132)를 포함한다.
속도 비교부(131)는 주행정보 수집부(120)에 포함된 속도 측정부(121) 및 브레이크 페달량 측정부(122)와 연결되어 있으며, 수집된 주행정보를 수신한다.
또한, 속도 비교부(131)는 저장부(160)와 연결되어 있으며, 저장부(160)는 속도 기준값을 저장하고 이를 속도 비교부(131)로 송신한다.
속도 비교부(131)는 수신 받은 속도 기준값과 차량의 속도 정보를 비교하고, 차량의 속도가 속도 기준값 이상인 경우 페달량 비교부(132)에 주행정보 및 작동신호를 전송한다.
이는 차량이 고속주행 상태에서 운전자가 브레이크 제동을 수행할 경우 마찰에 따라 브레이크 오일온도가 급상승하게 되며 기포가 발생할 가능성이 매우 높아지기 때문에 본 발명인 변속기 제어장치는 현재 차량의 속도를 변수로 하여 변속신호를 생성한다.
페달량 비교부(132)는 속도 비교부(131), 저장부(160) 및 주행정보 송신부(133)와 연결되어 있으며, 저장부(160)는 페달량 기준값을 페달량 비교부(132)로 송신한다.
이 때, 페달량 비교부(132)는 저장부(160)로부터 수신 받은 페달량 기준값과 현재 차량의 브레이크 페달량을 비교한다. 브레이크 페달량이 페달량 기준값 이상인 경우 주행정보 송신부(133)에 주행정보를 전달한다. 이 후, 주행정보 송신부(133)는 전달받은 주행정보를 변속신호 생성부로 송신한다.
도 5는 도 2에 도시된 변속신호 생성부 및 변속신호 전송부를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참고할 때, 변속신호 생성부(140)는 변속신호 전송부(150)와 연결되어 있다. 변속신호 생성부(140)는 변속허용 판단부(130)에 포함된 주행정보 송신부(133)로부터 주행정보를 수신받고, 변속신호 생성부(140)에 주행정보를 전달하는 역할을 한다.
이 때, 변속신호 생성부(140)는 저장부(160)와 연결되어 있을 수 있으며, 저장부(160)로부터 변속데이터를 수신받는다.
변속데이터는 현재 차량의 주행정보를 고려하는 데이터로, 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 한 쌍으로 하는 데이터와 일대일 대응되는 값을 가진다.
이 때, 변속데이터가 그룹화된 맵 또는 테이블을 이용하여 변속신호를 생성할 수 있다. 그 하나의 예는 하기의 [표 1]과 같다.
0~20 21~40 41~60 61~80 81~100 101~120 121~140 141~200
0~30 0 1 1 1 1 1 1 1
31~70 1 1 2 2 2 2 1 1
70~100 1 2 2 2 2 2 1 1
(X축: 차량의 속도(Km/h) / Y축: 브레이크 페달량(%))
상기 [표 1]은 변속 데이터를 그룹화 하고 있는 맵으로 가로축은 차량의 속도 정보(Km/h)이며, 세로축은 브레이크 페달량 정보(%)이다. 변속신호 생성부(140)가 주행정보 송신부로부터 수신 받은 주행정보를 이용하며 상기 [표 1]과 같은 맵에 적용하여 변속데이터를 추출하며, 변속데이터를 변속신호로 결정한다.
예를 들어, 현재 차량이 110 Km/h이고 브레이크 페달량이 80%로 고속주행상태에서 급브레이크를 제동한 상황을 가정하면, 두 가지 정보를 이용하여 [표 1]의 맵에 대응되는 변속데이터 즉, 2가 변속신호로 결정된다.
여기서 변속 데이터란 기어를 감속시키는 정도로, 예를 들어 변속신호가 1인 경우 현재 기어상태에서 기어를 1단 낮추고, 변속신호가 2인 경우 현재 기어상태에서 기어를 2단 낮추는 것을 의미한다.
현재 차량의 속도와 운전자의 브레이크 페달량을 함께 고려해야 안전한 변속이 이루어 지고, 기어 변속에 따라 발생된 엔진 브레이크를 이용하여 베이퍼록 발생을 미연에 방지할 수 있다.
강조하면, 본 발명의 기술적 특징은 브레이크 오일온도뿐 아니라 현재 주행상태를 고려하여 최적의 기어변속값을 얻음과 동시에 안전한 변속이 가능하게 하는 시스템이라는 점이다.
상기 변속데이터를 그룹한 맵은 하나의 일 예이며, 각 차량의 기어 제원마다 다른 변속데이터를 가질 수 있다. 이에 사용자는 변속 데이터를 각 차량의 기어 스펙에 맞추어 설정하거나, 수정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 브레이크 오일 온도뿐 아니라, 차량의 속도 및 브레이크 페달량을 함께 고려하여 최적의 감속 기어 여부를 결정하며, 이로써 최적의 베이퍼록 방지효과를 발휘할 수 있다.
변속신호 생성부(140)가 생성한 변속신호를 변속신호 전송부(150)가 TCU(170)로 전송한다. 이로써 변속신호에 맞추어 변속기가 다운 쉬프팅되고 기어 변속에 따른 엔진브레이크가 발생하여 차량에 제동력을 가하게 된다.
다시 말해, 본 발명은 단순히 엔진브레이크를 이용하여 베이퍼록 발생을 방지하는 것이 아닌, 차량의 속도와 브레이크 페달량을 고려하여 최적의 다운쉬프팅을 할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
상기 예에 적용하면 변속신호는 2로, 해당 변속신호 전송부(150)는 변속신호를 TCU(170)에 전송한다. 이에 따라, TCU(170)는 기어를 2단 낮추게 되고, 기어변속에 따른 엔진브레이크가 발생되어 브레이크 페달을 밟지 않아도 차량이 제동력을 얻을 수 있다.
변속신호 전송부(150)는 TCU(170)뿐 아니라 결과 표시부(180)와 추가적으로 연결되어 있을 수 있다.
결과 표시부(180)는 변속신호 전송부(150)로부터 변속신호를 수신받고 해당 변속 결과를 운전자에게 알리기 위한 장치로, 모니터 또는 계기판 등 각종 출력장치가 이에 해당한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법을 제어장치 입장에서 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법은 온도 비교부(112)는 온도 센서부(111)에서 측정한 브레이크 오일 온도정보를 수신한다(S610).
또한, 변속기 제어방법은 현재 차량의 브레이크 오일 온도가 베이퍼록의 발생되는 온도에 근접했는지 온도 기준값과 비교하여 베이퍼록 위험상태 여부를 판단한다(S620).
단계(S620)의 판단결과 브레이크 오일온도가 온도 기준값 이상으로 확인되어 베이퍼록 위험 상태로 판단되면, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법은, 차량의 현재 주행정보를 수집한다(S630).
이 때, 차량의 주행정보는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법은, 상기 단계(S620)의 판단이후 측정된 브레이크 오일 온도가 온도 기준값 이상인 경우 운전자에게 베이퍼록 위험을 경고하기 위해 모니터 또는 계기판과 같은 출력장치에 경고신호를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법은, 현재 차량이 고속주행상태인지 확인하기 위해, 상기 주행정보에 포함된 현재 차량의 속도 정보와 속도 기준값을 서로 비교한다(S640).
단계(S640)의 비교결과 차량의 속도가 속도 기준값 이상인 고속주행상태로 판단되면, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법은, 브레이크의 페달량과 페달량 기준값을 서로 비교한다(S650).
단계(S650)의 비교결과 브레이크 페달량이 페달량 기준값 이상인 경우, 본 발명에 따른 변속기 제어방법은, 상기 주행정보를 이용하여 변속신호를 생성한다(S660).
이 때, 단계(S650)는 상기 주행정보에 포함된 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 이용하여 변속신호를 생성한다.
구체적으로, 단계(S650)는 차량의 속도 정보와 브레이크 페달량 정보를 고려하여 변속 데이터를 그룹화하고 있는 맵 또는 테이블을 이용하여 변속신호를 생성한다. 즉, 단계(S650)는 속도 정보와 페달량 정보로 구성된 데이터와 대응되는 변속 데이터를 변속신호로 생성한다.
다시 말해, 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법은, 단순히 엔진브레이크를 이용하여 베이퍼록 발생을 방지하는 것이 아닌, 차량의 속도와 브레이크 페달량을 고려하여 최적의 다운쉬프팅을 할 수 있는 변속기 제어방법에 관한 것이다.
이 때, 변속 데이터는 사용자가 임의로 설정된 값일 수 있고, 차량의 각 기어 스펙에 맞추어 설정하고 수정할 수 있다.
이와 같이 변속 데이터를 유동적 데이터로 구성함으로써 각종 차량의 기어에 맞추어 적용할 수 있고, 각 차량의 기종과 변속성능 및 주행환경에 맞추어 베이퍼록이 발생하지 않도록 하는 최적의 다운 쉬프팅을 유도할 수 있다.
단계(S660)의 변속신호 생성 이후, 본 발명의 일실시예인 변속기 제어방법은, 생성된 변속신호는 TCU로 전송하고(S670), TCU는 변속기를 변속신호에 맞추어 다운쉬프팅한다.
이 때, 생성된 변속신호를 TCU 이외에 모니터 또는 계기판 같은 결과를 표시할 수 있는 결과 표시장치로 전송할 수 있다. 이로써, 변속기 제어방법의 자동 변속뿐만 아니라 현재 변속된 기어 상태를 운전자에게 알려 운전자가 예상치 못한 주행상태에서 운전하는 상황을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 구성으로 인해 본 발명인 변속기 제어방법에 있어서 오류가 발생되어 잘못된 기어변속을 하거나, 베이퍼록 위험조건을 만족해도 작동하지 않는 경우 운전자가 즉시 이를 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변속기 제어방법을 전체적으로 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 온도 센서(111)는 브레이크 오일온도를 측정하고, 측정된 브레이크 오일온도 정보를 온도 비교부에 전송한다(S710).
온도 비교부(111)로 수신된 브레이크 오일 온도정보와 온도 기준값을 비교하여 베이퍼록 위험상태인지 판단한다(S720).
브레이크 오일 온도가 온도 기준값 이상인 경우 주행정보 수집부(120)는 차량의 주행정보를 수집한다.
이 때, 주행정보는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로 주행정보 수집부(120)는 현재 차량의 속도를 측정하고(S730), 브레이크 페달량을 측정한다(S731).
단계(S731)의 이후, 주행정보 수집부(120)는 측정된 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 변속허용 판단부에 전달한다(S740).
변속허용 판단부(120)은 전달받은 차량의 속도 정보와 속도 기준값을 비교하여, 현재 차량이 고속주행상태인지 판단한다(S750).
단계(S750)의 판단결과 현재 차량이 고속주행상태로 판단되면, 변속허용 판단부(S130)는 전달받은 차량의 브레이크 페달량 정보와 페달량 기준값을 비교하여, 변속허용상태인지 판단한다(S760).
단계(S760)의 판단결과 변속허용상태로 판단되면, 변속허용 판단부(130)는 수신 받은 주행정보를 변속신호 생성부(140)로 전달한다(S770).
변속신호 생성부(140)는 전달받은 주행정보, 특히 차량의 속도 정보와 브레이크 페달량 정보를 이용하여 변속신호를 생성한다(S780).
이 때, 저장부(미도시)에 저장된 맵 또는 테이블을 이용하여 변속신호를 생성할 수 있으며, 상기 맵 또는 테이블은 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보 한 쌍과 각각 대응되는 변속 데이터를 포함하고 있다.
변속신호 생성부(140)와 연결된 변속신호 전송부(미도시)는 생성된 변속신호를 TCU(170)로 전송하고(S790), TCU(170)는 변속신호에 맞추어 변속기를 제어한다.
이 때, 변속신호 전송부(미도시)는 TCU(170) 이외에 변속 신호에 따른 결과를 표시하는 결과 표시장치에 변속신호를 전송할 수 있다. 결과 표시장치는 변속신호를 수신하여 변속결과를 운전자에게 표시하는 모니터 또는 계기판 같은 출력장치일 수 있다.
이로써, 운전자는 현재 차량의 변속상태를 알 수 있고, 변속신호가 발생되었음에도 다운쉬프팅이 되지 않아 엔진브레이크가 발생하지 않는 것을 확인하여 본 발명인 변속 시스템이 오작동하는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 변속기 제어장치 및 제어방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 모든 형태의 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 변속기 제어 시스템, 변속기 제어장치 및 이를 이용한 제어방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
베어퍼록 판단부: 110 주행정보 수집부: 120
속도 측정부: 121 브레이크 페달량 측정부: 122
변속허용 판단부: 130 속도 비교부: 131
페달량 비교부: 132 변속신호 생성부: 140
변속신호 전송부: 150 저장부: 160
TCU: 170

Claims (22)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 브레이크 오일 온도와 온도 기준값을 비교하는 베이퍼록 판단부;
    상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 차량의 주행정보를 수집하는 주행정보 수집부;
    상기 주행정보를 기반으로 변속허용상태인지 판단하는 변속허용 판단부;
    상기 변속허용 판단부의 판단 결과, 변속허용상태인 경우 변속신호를 생성하는 변속신호 생성부; 및
    상기 변속신호를 TCU로 전송하는 변속신호 전송부를 포함하고,
    상기 변속신호 생성부는 상기 주행정보를 이용하여 상기 변속신호를 생성하고,
    상기 주행정보는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 포함하고,
    상기 변속신호 생성부는 상기 차량의 속도 정보 및 상기 브레이크 페달량 정보와 대응되는 변속 데이터에 기초하여 상기 변속신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 변속 데이터는 변속기어의 제원 정보를 포함하는 변속기어 정보에 상응하도록 설정 또는 수정 가능한 것을 특징으로 하는 변속기 제어장치
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 운전자에게 경고를 알리는 베이퍼록 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어장치.
  7. 삭제
  8. 브레이크 오일 온도와 온도 기준값을 비교하는 베이퍼록 판단부;
    상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 차량의 주행정보를 수집하는 주행정보 수집부;
    상기 주행정보를 기반으로 변속허용상태인지 판단하는 변속허용 판단부;
    상기 변속허용 판단부의 판단 결과, 변속허용상태인 경우 변속신호를 생성하는 변속신호 생성부; 및
    상기 변속신호를 TCU로 전송하는 변속신호 전송부를 포함하고,
    상기 주행정보 수집부는 차량의 속도를 측정하는 속도 측정부 및 브레이크 페달량을 측정하는 브레이크 페달량 측정부를 포함하고,
    상기 변속허용 판단부는 상기 차량의 속도와 속도 기준값을 비교하는 속도 비교부 및 상기 브레이크 페달량과 페달량 기준값을 비교하는 페달량 비교부를 포함하고,
    상기 차량의 속도가 상기 속도 기준값 이상이고 상기 브레이크 페달량이 상기 페달량 기준값 이상인 조건을 만족하는 경우 상기 주행정보를 상기 변속신호 생성부로 전송하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어장치.
  9. 청구항 4 또는 8에 있어서,
    생성된 상기 변속신호를 수신하여 변속결과를 출력하는 결과 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어장치.
  10. 청구항 4 또는 8에 있어서,
    상기 온도 기준값, 속도 기준값, 페달량 기준값 및 변속 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 브레이크 오일 온도와 온도 기준값을 비교하는 단계;
    상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 차량의 주행정보를 수집하는 단계;
    상기 주행정보를 기반으로 변속허용상태인지 판단하는 단계;
    상기 변속허용상태의 판단 결과, 변속허용상태인 경우 변속신호를 생성하는 단계; 및
    상기 변속신호를 TCU로 전송하는 단계를 포함하고,
    변속신호를 생성하는 단계는 상기 주행정보에 상응하여 상기 변속신호를 생성하고,
    주행정보를 수집하는 단계에서 수집되는 상기 주행정보는 차량의 속도 정보 및 브레이크 페달량 정보를 포함하고,
    변속신호를 생성하는 단계는 상기 차량의 속도 정보 및 상기 브레이크 페달량 정보와 대응되는 변속 데이터를 이용하여 변속신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    변속신호를 생성하는 단계에서 생성된 상기 변속 데이터는 변속기어의 제원 정보를 포함하는 변속기어 정보에 상응되도록 설정 또는 수정 가능한 것을 특징으로 하는 변속기 제어방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 브레이크 오일 온도를 비교하는 단계 이후에,
    상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상일 경우 경고신호를 생성하는 단계 및 생성된 상기 경고신호를 베이퍼록 경고장치에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어방법.
  17. 삭제
  18. 브레이크 오일 온도와 온도 기준값을 비교하는 단계;
    상기 브레이크 오일 온도가 상기 온도 기준값 이상인 경우 차량의 주행정보를 수집하는 단계;
    상기 주행정보를 기반으로 변속허용상태인지 판단하는 단계;
    상기 변속허용상태의 판단 결과, 변속허용상태인 경우 변속신호를 생성하는 단계; 및
    상기 변속신호를 TCU로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 주행정보를 수집하는 단계는, 차량의 속도를 측정하는 단계 및 브레이크 페달량을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 변속허용상태를 판단하는 단계는,
    상기 차량의 속도와 속도 기준값을 비교하는 단계;
    상기 차량의 속도가 상기 속도 기준값 이상인 경우 상기 브레이크 페달량과 페달량 기준값과 비교하는 단계; 및
    상기 브레이크 페달량이 상기 페달량 기준값 이상인 경우 변속허용상태로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어방법.
  19. 청구항 14 또는 18에 있어서,
    상기 변속신호를 TCU로 전송하는 단계 이후에,
    변속 결과를 출력하는 결과 표시장치에 상기 변속신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어방법.
  20. 청구항 14 또는 18에 있어서,
    상기 브레이크 오일 온도를 비교하는 단계 이전에
    상기 온도 기준값, 속도 기준값, 페달량 기준값 및 변속 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 제어방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
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