KR101469670B1 - 차량 운전 모드를 이용한 크루즈 제어 속도 조절 장치 및 방법 - Google Patents

차량 운전 모드를 이용한 크루즈 제어 속도 조절 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 크루즈 제어 속도 조절 방법에 관한 것으로, 필터링 시간 상수를 다양하게 설정 가능하게 하여 운전 모드에 따른 다양한 제어가 가능한 크루즈 제어 속도 조절 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로, 에코 모드, 정상 모드 및 스포츠 모드에 따라 스로틀을 조절하고, 변속기 패턴을 조절하여 최적의 토크 출력을 형성하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 크루즈 제어 작동시 차량 모드별 입력을 통하여 에코 모드, 정상 모드 및 스포츠 모드를 획득하고 이에 응답하여 스로틀을 조절하여 최적의 토크 출력을 형성한다.
따라서, 크루즈 제어 작동시 단순히 추종 속도의 변화만을 구현하는 종래 기술에 비하여 모드를 세분하여 이에 알맞은 토크를 공급할 수 있어 운전자에게 최적의 승차감을 제공할 수 있다.
또한, 에코 모드에서는 스로틀 개도량 변화량을 최대한 적게하여 가속도 보다는 연비 제어를 실시하고, 변속기 패턴에서 저단 설정 제한을 구현하여 연비 향상을 실현할 수 있고, 스포츠 모드에서는 스로틀 개도량 변동을 크게 하여 연비 제어보다는 빠른 순간 가속도를 공급하고 변속기 패턴에서 저단 설정 제어를 구현하여 역동적인 운전을 제공할 수 있다.

Description

차량 운전 모드를 이용한 크루즈 제어 속도 조절 장치 및 방법 {Method and device of controlling cruise control velocity using vehicle driving mode}
본 발명은 크루즈 제어 속도 조절 장치 및 방법에 관한 것으로 더 구체적으로는 차량 운전 모드를 이용한 크루즈 제어 속도 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.
크루즈 제어는(Cruise control) 자동차의 속도를 일정하게 유지하도록 하는 '정속 주행장치' 혹은 '자동 속도 조절 장치를 말한다. 즉 운전자가 가속 페달을 밟지 않아도 차량의 속도를 일정하게 유지시켜 주는 장치이다.
크루즈 제어를 이용하게 되면 속도계를 보지 않고도 제한 속도, 경제속도에 맞추어 자동차 운전이 가능하다. 센서가 자동차의 속도를 측정하게 되고, 거기에 맞추어 카뷰레터를 조절한다.
특히, 고속도로 주행시 시속 100 km/h를 유지하기 위하여 운전자가 계속 엑셀레이터를 밟았다 놓았다를 반복하여 운전자에게 피로감이 가중되는데, 크루즈 제어를 이용하면 이러한 반복 과정이 없이 운전자에게 편리함을 제공할 수 있다.
자동차가 오르막길을 달리게 되면, 속도가 내려가게 된다. 이때 크루즈 컨트롤은 카뷰레터를 조절하여 엔진에 공급하는 연료량을 늘리고, 반대로 내리막길을 주행할 때는 속도가 너무 올라가게 되면 사고 위험이 커지므로 연료량을 줄인다.
따라서, 크루즈 컨트롤을 이용하면, 평균 속도와 주행거리와 연료 소비량을 계산하여 표시하는 것이 가능하고 연료 소비 효율이 좋아지도록 엔진을 제어할 수 있으며, 일정한 속도로 주행하기 때문에, 급발진에 의한 연료소비를 막을 수 있으므로 자연스레 연비의 효율성이 높아진다.
도 1은 종래 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 블록도이다. 도 1을 참조하면 먼저 목표 속도(추종 속도)를 설정하고, 현재 차량이 주행하고 있는 실제 속도를 크루즈 제어를 통해 목표 속도로 맞추어 계속 목표 속도를 유지하는 시스템이다.
그런데 종래 발명은 도로 상태가 좋은 평지 주행시 재설정(resume)이나 차속 증가 요청을 획득한 경우, 급격한 토크 제어로 인하여 기어가 저단으로 변속되고 엔진에 주입되는 연료량이 증가하여 연비가 취약한 모드로 운행된다.
또한 반대로, 도로 상태가 좋은 도로에서 도로 상태가 나쁜 비포장 도로로 주행시 이에 대응하여 토크 출력이 상승하고 기어가 저단으로 변속되어야 하는데 이러한 역동적인 제어가 어려워 운전자가 원하는 출력 제어를 하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 크루즈 제어에서 필터링 시간 상수를 다양하게 설정 가능하게 하여 운전 모드에 따른 다양한 제어가 가능한 크루즈 제어 속도 조절 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따른, 크루즈 제어 속도 조절 장치는 차량 연료를 절약하며 상기 차량을 운행시키는 에코 모드, 상기 차량을 정상 운행시키는 정상 모드 및 상기 차량을 역동적으로 운행시키는 스포츠 모드 중 어느 하나인 상기 차량의 크루즈 제어 모드 입력을 획득하는 모드 입력부; 상기 모드 입력부로부터의 상기 모드 입력에 응답하여 스로틀 개도량을 조절하는 스로틀부; 및 상기 모드 입력부로부터의 상기 모드 입력에 응답하여 상기 차량의 크루즈 변속 패턴을 조절하는 변속 패턴부를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른, 크루즈 제어 속도 조절 방법은 차량의 연료를 절약하며 상기 차량을 운행시키는 에코 모드, 상기 차량을 정상 운행시키는 정상 모드 및 상기 차량을 역동적으로 운행시키는 스포츠 모드 중 어느 하나인 상기 차량의 크루즈 제어 모드 입력을 획득하는 단계; 상기 모드 입력에 응답하여 스로틀 개도량을 조절하는 단계; 및 상기 모드 입력에 응답하여 변속 패턴을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 크루즈 제어 작동시 차량 모드별 입력을 통하여 에코 모드, 정상 모드 및 스포츠 모드를 획득하고 이에 응답하여 스로틀을 조절하여 최적의 토크 출력을 형성한다.
따라서, 크루즈 제어 작동시 단순히 추종 속도 변화만을 구현하는 종래 기술에 비하여 모드를 세분하여 이에 알맞은 토크를 공급할 수 있어 운전자에게 최적의 승차감을 제공할 수 있다.
또한, 에코 모드에서는 스로틀 개도량 변화량을 최대한 적게하여 가속도 보다는 연비 제어를 실시하고, 변속기 패턴에서 저단 설정 제한을 구현하여 연비 향상을 실현할 수 있고, 스포츠 모드에서는 스로틀 개도량 변동을 크게 하여 연비 제어보다는 빠른 순간 가속도를 공급하고 변속기 패턴에서 저단 설정 제어를 구현하여 역동적인 운전을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 순서도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 블록도.
도 5는 종래 발명의 실시 예에 따른 크루주 제어 속도 조절 방법의 실행을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 크루주 제어 속도 조절 방법의 실행을 도시한 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 장치의 구성도이다. 크루즈 제어 속도 조절 장치(100)는 모드 입력부(110), 스로틀부(120) 및 변속 패턴부(130)을 포함한다.
모드 입력부(110)는 차량 연료를 절약하며 차량을 운행시키는 에코 모드, 차량을 정상 운행시키는 정상 모드 및 차량을 역동적으로 운행시키는 스포츠 모드 중 어느 하나인 차량의 크루즈 제어 모드 입력을 획득한다.
모드 입력부(110)는 필터 시간 상수를 이용하여 에코 모드, 정상 모드 및 스포츠 모드를 분류하고 이에 대응하는 입력을 획득한다.
구체적으로, 필터 시간 상수(filtering time constant) t는 속도 변화를 시간 변화로 나눈 값의 역수가 된다. 정상 모드를 기준으로, 에코 모드에서는 필터 시간 상수 t가 상대적으로 큰 값이 되고, 스포츠 모드에서는 필터 시간 상수 t가 상대적으로 작은 값이 된다.
스로틀부(120)는 모드 입력부(110)로부터의 모드 입력에 응답하여 스로틀 개도량을 조절한다.
스로틀부(120)는 에코 모드에서는 정상 모드에 비해 연료 주입을 작게 하고, 스포츠 모드에서는 정상 모드에 비해 연료 주입을 많이 한다.
따라서, 에코 모드에서는 연비가 향상되는 효과를 얻을 수 있고, 스포츠 모드에서는 운전자가 원하는 역동적인 토크를 출력할 수 있다.
변속 패턴부(130)는 모드 입력부(110)로부터의 모드 입력에 응답하여 차량의 크루즈 변속 패턴을 조절한다.
구체적으로, 변속 패턴부(130)는 에코 모드에서는 정상 모드에 비해 토크 출력을 작게 하고, 스포츠 모드에서는 정상 모드에 비해 토크 출력을 크게 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 차량의 연료를 절약하며 차량을 운행시키는 에코 모드, 차량을 정상 운행시키는 정상 모드 및 차량을 역동적으로 운행시키는 스포츠 모드 중 어느 하나인 차량의 크루즈 제어 모드 입력을 획득한다(S210).
구체적으로, 스위치 입력, 터치 스크린 입력 및 버튼 입력 중 적어도 하나를 이용하여 모드 입력을 획득한다.
다음으로, 모드 입력에 응답하여 스로틀 개도량을 조절한다(S220).
구체적으로, 에코 모드에서는 정상 모드에 비해 스로틀을 작게 개방하고, 스포츠 모드에서는 정상 모드에 비해 스로틀을 많이 개방하는 방식으로 스로틀 개도량을 조절한다.
정상 모드를 기준으로 에코 모드에서는 정상 모드에 비해 스로틀을 작게 개방하므로, 차량 연료가 적게 주입되고 스포츠 모드에서는 정상 모드에 비해 스로틀을 많이 개방하므로 차량 연료가 많이 주입된다.
끝으로, 모드 입력에 응답하여 변속 패턴을 조절한다(S230).
구체적으로, 에코 모드에서는 정상 모드에 비해 저단 기어 설정을 작게 사용하고, 스포츠 모드에서는 정상 모드에 비해 저단 기어 설정을 많이 사용하는 방식으로 변속기 패턴 제어를 한다.
에코 모드에서는 저단 기어 설정을 작게 사용하므로, 큰 토크 출력은 얻을 수 없으나 차량 연료를 적게 사용하므로 연비를 향상 시킬 수 있다. 스포츠 모드에서는 저단 기어 설정을 많이 사용하므로 차량 연료를 많이 사용하나 큰 토크 출력을 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 에코 모드, 정상 모드 및 스포츠 모드는 시간 상수에 따라 분류된다.
사용자의 선택에 따라 에코 모드, 정상 모드 및 스포츠 모드 중 어느 하나인 모드 입력을 획득한다.
종래 발명인 도 1과 비교할 때, 스로틀 개도량을 조절하는 단계가 추가되었고, 모드 입력에 응답하여 스로틀 개도량을 조절한다.
또한, 모드 입력에 응답하여 변속 패턴을 조절한다.
도 5는 종래 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 실행을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 고속도로를 주행 중 크루즈 제어를 실행시, 목표 속도가 120 km/h이고, 현재 속도가 80 km/h인 상황으로 가정할 수 있다.
속도 그래프를 살펴보면, 원래는 이론상 80 km/h에서 120 km/h로 순간적으로 수직 상승하여야 하나, 실제 제품으로 구현하기 어려우므로, 26초와 60초 구간 사이에서 서서히 80 km/h에서 120 km/h로 서서히 크루즈 제어를 실행한다.
스로틀 개도량을 살펴보면, 10%로 유지하다가 크루즈 제어가 시작되는 시점인 26초에서, 20%로 수직 상승하고, 점차 감소하여 15%로 유지된다.
기어 단수를 살펴보면, 처음에는 6단으로 유지되다가 26초 구간에서 5단으로 저하되고 27초 내지 31초 구간에서 5단으로 유지된 다음, 32초 구간에서 다시 6단으로 회복 후 계속하여 6단 상태가 유지된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 제어 속도 조절 방법의 실행을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 고속도로를 주행 중 크루즈 제어를 실행시, 목표 속도가 120 km/h이고, 현재 속도가 80 km/h인 상황으로 가정할 수 있다.
속도 상승의 측면에서 살펴보면, 정상 모드에서는 26초와 60초 구간 사이에서 80 km/h에서 120 km/h로 서서히 크루즈 제어를 실행한다.
에코 모드에서는 26초와 100초 구간 사이에서 80 km/h에서 120 km/h로 정상 모드에 비하여 서서히 크루즈 제어를 실행한다.
스포츠 모드에서는 26초와 32초 구간 사이에서 80 km/h에서 120 km/h로 정상 모드에 비하여 빨리 크루즈 제어를 실행한다.
스로틀 개도량을 살펴보면, 정상 모드에서는 10%로 유지하다가 크루즈 제어가 시작되는 시점인 26초에서, 20%로 상승하고, 점차 감소하여 15%로 유지된다.
에코 모드에서는, 10%로 유지하다가 크루즈 제어가 시작되는 시점인 26초에서 정상 모드보다 작은 15%로 상승하고, 이 상태가 계속되어 15%로 유지된다.
스포츠 모드에서는, 10%로 유지하다가 크루즈 제어가 시작되는 시점인 2초에서 정상 모드보다 큰 50%로 상승하고, 점차 감소하여 15%로 유지된다.
기어 단수를 살펴보면, 정상 모드에서는 처음에는 6단으로 유지되다가 26초 구간에서 5단으로 저하되고 27초 내지 31초에서 5단으로 유지된 다음, 32초 구간에서 다시 6단으로 회복된 뒤 6단 상태가 유지된다.
에코 모드에서는 기어 단수의 변화 없이 6단으로 계속 유지된다. 따라서 정상 모드와 비교할 때, 저단 기어를 적게 사용한다.
스포츠 모드에서는 처음에는 6단으로 유지되다가 크루즈 제어가 시작되는 26초 구간에서 4단으로 저하되고 28초 내지 30초 구간에서는 4단 상태가 유지되고 31초 내지 33초 구간에서는 5단 상태가 유지되고 36초 구간에서는 6단 상태가 유지된다. 따라서 정상 모드와 비교할 때, 저단 기어를 많이 사용한다.
본 발명에 따르면, 크루즈 제어 작동시 차량 모드별 입력을 통하여 에코 모드, 정상 모드 및 스포츠 모드를 획득하고 이에 응답하여 스로틀을 조절하여 최적의 토크 출력을 형성한다.
따라서, 크루즈 제어 작동시 단순히 추종 속도의 변화만을 구현하는 종래 기술에 비하여 모드를 세분하여 이에 알맞은 토크를 공급할 수 있어 운전자에게 최적의 승차감을 제공할 수 있다.
또한, 에코 모드에서는 스로틀 개도량 변화량을 최대한 적게하여 가속도 보다는 연비 제어를 실시하고, 변속기 패턴에서 저단 설정 제한을 구현하여 연비 향상을 실현할 수 있고, 스포츠 모드에서는 스로틀 개도량 변동을 크게 하여 연비 제어보다는 빠른 순간 가속도를 공급하고 변속기 패턴에서 저단 설정 제어를 구현하여 역동적인 운전을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 크루즈 제어 속도 조절 장치
110 : 모드 입력부 120 : 스로틀 부
130 : 변속 패턴부

Claims (8)

  1. 차량 연료를 절약하며 상기 차량을 운행시키는 에코 모드, 상기 차량을 정상 운행시키는 정상 모드 및 상기 차량을 역동적으로 운행시키는 스포츠 모드 중 어느 하나인 상기 차량의 크루즈 제어 모드 입력을 획득할 때, 필터 시간 상수를 이용하여 상기 에코 모드, 상기 정상 모드 및 상기 스포츠 모드를 분류하고 이에 대응하는 모드 입력을 획득하는 모드 입력부;
    상기 모드 입력부로부터의 상기 모드 입력에 응답하여 스로틀 개도량을 조절하는 스로틀부; 및
    상기 모드 입력부로부터의 상기 모드 입력에 응답하여 상기 차량의 크루즈 변속 패턴을 조절하는 변속 패턴부
    를 포함하는 크루즈 제어 속도 조절 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 스로틀부는
    상기 에코 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 연료 주입을 작게 하고, 상기 스포츠 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 연료 주입을 많이 하는 것
    인 크루즈 제어 속도 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 변속 패턴부는
    상기 에코 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 토크 출력을 작게 하고, 상기 스포츠 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 토크 출력을 크게 하는 것
    인 크루즈 제어 속도 조절 장치.
  5. 차량의 연료를 절약하며 상기 차량을 운행시키는 에코 모드, 상기 차량을 정상 운행시키는 정상 모드 및 상기 차량을 역동적으로 운행시키는 스포츠 모드 중 어느 하나인 상기 차량의 크루즈 제어 모드 입력을 획득할 때, 필터 시간 상수를 이용하여 상기 에코 모드, 상기 정상 모드 및 상기 스포츠 모드를 분류하고 이에 대응하는 모드 입력을 획득하는 단계;
    상기 모드 입력에 응답하여 스로틀 개도량을 조절하는 단계; 및
    상기 모드 입력에 응답하여 변속 패턴을 조절하는 단계
    를 포함하는 크루즈 제어 속도 조절 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모드 입력을 획득하는 단계는
    스위치 입력, 터치 스크린 입력 및 버튼 입력 중 적어도 하나를 이용하여 모드 입력을 획득하는 것
    인 크루즈 제어 속도 조절 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 스로틀 개도량을 조절하는 단계는
    상기 에코 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 스로틀을 작게 개방하고, 상기 스포츠 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 상기 스로틀을 많이 개방하는 방식으로 스로틀 개도량을 조절하는 것
    인 크루즈 제어 속도 조절 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 변속 패턴을 조정하는 단계는
    상기 에코 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 저단 기어 설정을 작게 사용하고, 상기 스포츠 모드에서는 상기 정상 모드에 비해 저단 기어 설정을 많이 사용하는 방식으로 변속기 패턴 제어를 하는 것
    인 크루즈 제어 속도 조절 방법.
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