KR101481365B1 - 차량의 자동주행 연비개선방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
차량이 미리 설정된 설정속도로 주행하도록 하는 자동주행단계; 상기 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 미리 마련된 기준연비와 비교판단하는 연비판단단계; 상기 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하고 설정속도를 하향보정하는 설정보정단계; 및 상기 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 보정주행단계;를 포함하는 차량의 자동주행 연비개선방법이 소개된다.
Description
본 발명은 차량의 자동주행시 연비를 개선할 수 있는 차량의 자동주행 연비개선방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 이산화탄소 증가 및 지구온난화 등 환경문제가 대두되면서 에너지 효율에 관심이 집중되고 있다. 또한, 유가가 점점 상승하면서 연비가 높은 차량을 찾는 소비자들도 많아지는 추세이다.
일반적으로 차량의 자동주행시스템은 운전자의 운행 편의성을 도모하기 위한 것으로서 자동차의 운행중 운전자 감속 또는 가속조작없이 운전자가 설정한 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 것이다.
구체적으로, 종래에는 차량의 자동주행시스템은 운전자가 설정한 속도와 속도센서 및 RPM센서로부터 도출된 주행속도를 비교하여 연료량을 제어함으로써 차량이 설정된 속도를 유지하도록 한다. 이때, 운전자가 설정한 속도와 도출되는 주행속도를 비교하여 차이가 없으면 연료분사량을 유지하되 주행속도가 감소하는 경우 연료분사량을 증대시키고, 주행속도가 증가하게 되면 연료분사량을 감소시킨다.
이러한 속도제어방식은 감속과 가속이 반복적으로 이루어지게 되되 차량이 감속시에는 연료량이 정속운전대비 소모되는 연료량이 감소하지만, 가속시에는 연료량이 증가하게 된다. 이때, 차량의 감속시 절감되는 연료량에 대비 가속으로 인해 소모되는 연료량이 더 많기 때문에 결국 연료소모량이 증가하게 되는 것이다.
특히, 평지나 내리막길을 주행하는 경우에는 자동주행시스템의 연료소모율과 연비주행시의 연료소모율의 차이가 크지 않아 문제가 되지 않지만, 차량이 오르막길을 주행하는 경우 연비주행시에는 속도가 다소 감속되는 것을 감수하기 때문에 연료분사량이 감소되지만, 자동주행시스템의 경우 오르막길에 진입하게 되면 설정된 속도를 유지하려하기 때문에 그만큼 연료분사량이 증가하여 연비가 현저히 감소하는 문제가 발생하였다.
이러한, 연비문제는 운전자가 신경을 많이 써야 하는 부문이어서 조절하기가 매우 힘들었다.
따라서, 자동주행시스템을 이용한 주행시 오르막길에서도 연료소모율을 감소시킴으로써 연비주행과 같은 효과를 도모하여 연비를 대폭 상승시킬 수 있는 기술이 필요하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 자동주행하는 경우 오르막길 진입시 연비를 개선할 수 있는 차량의 자동주행 연비개선방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 자동주행 연비개선 방법은 차량이 미리 설정된 설정속도로 주행하도록 하는 자동주행단계; 상기 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 미리 마련된 기준연비와 비교판단하는 연비판단단계; 상기 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하고 설정속도를 하향보정하는 설정보정단계; 및 상기 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 보정주행단계;를 포함한다.
상기 설정보정단계는 설정속도를 하향보정하는 경우 미리 마련된 한계속도까지 설정속도를 하향보정할 수 있다.
상기 보정주행단계는, 보정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 기준연비와 비교판단하고 순간연비가 기준연비보다 높을 경우 보정된 설정속도를 초기화시키는 속도초기화단계;를 더 포함한다.
상기 연비판단단계는, 상기 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 기준연비를 상향보정하고 순간연비가 보정된 기준연비에 도달하는 것을 목표로 설정속도를 하향보정하는 연비보정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 보정주행단계는, 보정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 보정된 기준연비와 비교판단하고 순간연비가 보정된 기준연비보다 높을 경우 보정된 기준연비를 초기화시키는 연비초기화단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 연비초기화단계는, 보정된 설정속도를 초기화하고 차량이 설정속도로 주행되도록 하는 초기구동단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 설정보정단계는 설정속도를 하향보정시 미리 마련된 감속도 값으로 서서히 감속시킬 수 있다.
차량이 미리 설정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비가 미리 마련된 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달할 수 있도록 설정속도를 하향보정시켜 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 할 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 자동주행 연비개선 시스템은 주행중의 순간연비를 측정하는 연비측정부; 및 차량이 미리 설정된 설정속도로 주행되도록 제어하고, 상기 순간연비에 관한 기준연비가 구비되어 측정된 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하여 설정속도를 하향보정 후 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 제어부;를 포함한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 자동주행 연비개선 방법 및 시스템은 차량이 자동주행하는 경우 오르막길 진입시 연비를 개선할 수 있다.
구체적으로, 오르막길 진입시 설정속도를 하향보정하여 연료소모율을 감소시킬 수 있다. 이때, 보정된 설정속도에 대응되도록 기준연비는 상향보정함으로써 연료소모율을 감소시키고 오르막길과 평지 및 내리막길의 경계를 확실히 할 수 있다.
한편, 설정속도를 하향보정시 미리 마련된 감속도 값으로 서서히 감속함으로써 최적의 연비조건과 속도의 급격한 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동주행 연비개선방법의 순서도.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 자동주행 연비개선방법의 지면상황에 따른 기준연비와 상향보정된 기준연비를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 차량의 자동주행 연비개선방법의 설정속도에 따른 연료분사량을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 자동주행 연비개선방법의 지면상황에 따른 기준연비와 상향보정된 기준연비를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 차량의 자동주행 연비개선방법의 설정속도에 따른 연료분사량을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 자동주행 연비개선방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동주행 연비개선방법의 순서도로서 본 발명은 차량이 미리 설정된 설정속도로 주행하도록 하는 자동주행단계(S100); 상기 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 미리 마련된 기준연비와 비교판단하는 연비판단단계(S200); 상기 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하고 설정속도를 하향보정하는 설정보정단계(S300); 및 상기 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 보정주행단계(S500);를 포함한다.
구체적으로, 본 발명은 평지와 내리막길에서는 현재의 운행패턴을 유지하되 언덕길에서 연비형 운행을 하는 것으로서 운전자의 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 미리 마련된 기준연비와 비교판단하고, 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 오르막길에 진입한 것으로 판단하여 설정속도를 하향보정하는 것이다. 즉, 주행중 순간연비가 감소하여 오르막길임을 인식하는 경우 자동적으로 연비형 주행을 함으로써 연료소모율을 대폭 감소할 수 있는 것이다.
여기서, 미리 마련되는 기준연비는 차량에 따라 엔진별로 설정되어야 할 것이고, 상기 설정보정단계(S300)는 설정속도를 하향보정하는 경우 미리 마련된 한계속도까지만 설정속도를 하향보정하도록 한다. 즉, 순간연비가 기준연비에 도달하지 못하더라도 설정속도는 한계속도까지만 하향되도록 하는 것이다. 이러한, 한계속도는 차량에 따라 다르게 설정되어야 할 것이며 적정값을 도출하여 적용해야 할 것이다.
물론, 본 발명에서는 차량의 주행속도가 감속될수록 연비가 증가하겠지만 운전자의 설정속도에 비해 큰 폭으로 감속하게 되는 경우 주행속도의 감속으로 인해 운전자가 불편함과 답답함을 느낄 수 있다. 따라서, 한계속도는 연비가 증가되도록 차량의 주행속도를 감속시키되 운전자가 불폄함을 느끼지 않을 정도로 설정하는 것이 바람직할 것이다.
한편, 상기 보정주행단계(S500)는, 보정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 기준연비와 비교판단하고 순간연비가 기준연비보다 높을 경우 보정된 설정속도를 초기화시키는 속도초기화단계(S700);를 더 포함한다.
즉, 보정된 속도로 주행중 순간연비가 기준연비보다 높을 경우에는 오르막길에서 벗어나 평지 또는 내리막길에 진입한 것으로 인식하여 하향보정된 설정속도를 초기화하고 운전자가 설정한 속도로 주행하도록 하는 것이다. 이로 인해, 오르막길 이후 운전자가 초기설정한 설정속도로 전환함으로써 운전자에게 속도변화에 따른 답답함을 해소하면서 연비형 주행이 가능하도록 할 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 자동주행 연비개선방법의 지면상황에 따른 기준연비와 상향보정된 기준연비를 나타낸 도면으로서, 설정속도가 110KPH 일 때 평지에서의 순간연비는 12.0km/L(A값), 오르막길 진입시 기준연비는 10.8km/L(A'값), 오르막길 진입시 보정된 기준연비는 12.96km/L(B'값)로 가정한다. 여기서, 설정속도 및 보정속도에 따른 기준연비 값은 차량에 따라 다르게 설정되어야 할 것이며 적정값을 도출하여 적용해야 할 것이다.
본 발명에 대해서 상기 가정한 설정속도와 기준연비를 기준으로 순차적으로 설명하고자 한다.
상기 연비판단단계(S200)는, 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 기준연비를 상향보정하고 순간연비가 보정된 기준연비에 도달하는 것을 목표로 설정속도를 하향보정하는 연비보정단계(S400);를 더 포함할 수 있다.
도 2에서 볼 수 있듯이, 설정속도로 주행중 순간연비가 12.0km/L(A값)에서 10.8km/L(A'값)이하로 감소되는 경우에는 차량이 오르막길을 진입한 것으로 인식하여 설정속도를 하향보정함으로써 주행속도를 감소시킨다. 이때, 주행속도가 감속됨에 따라 순간연비가 상승하여 12.0km/L(A값)이상이 되는 경우 오르막길을 주행중에 있음에도 차량이 오르막길을 벗어난 것으로 인식하여 주행속도를 설정속도로 복원하게 되는 문제가 발생할 것이다.
따라서, 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우에는 하향보정된 설정속도에 대응되도록 기준연비를 상향보정함으로써 오르막길과 평지 또는 내리막길의 경계를 확실하게 할 수 있다.
상기 보정주행단계(S500)는, 보정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 보정된 기준연비와 비교판단하고 순간연비가 보정된 기준연비보다 높을 경우 보정된 기준연비를 초기화시키는 연비초기화단계(S600);를 더 포함할 수 있다.
즉, 순간연비가 보정된 기준연비보다 높은 경우에는 오르막길에서 벗어난 것으로 판단하여 보정된 기준연비를 초기화하여 초기 설정된 기준연비로 재설정하는 것이다. 예를 들어 설명하면, 보정된 설정속도로 주행중 오르막길에서 벗어나는 경우 측정되는 순간연비가 상승할 것이다. 즉, 연비보정단계(S400)에서 오르막길 진입시 순간연비는 10.8km/L(A'값)이하 였고, 보정된 설정속도로 주행함에 따라 순간연비는 다소 상승하여 오르막길에 대한 기준연비는 12.96km/L(B'값)으로 상향보정된다. 이때, 차량이 오르막길에서 벗어나 순간연비가 보정된 기준연비 12.96km/L(B'값)이상일 경우 오르막길에서 벗어난 것으로 인식하여 보정된 기준연비를 12.0km/L(A값)으로 초기화하는 것이다.
이어서, 연비초기화단계(S600)에서는, 보정된 설정속도를 초기화하여 차량이 설정속도로 주행되도록 하는 초기구동단계(S700);를 더 포함할 수 있다.
이러한, 초기구동단계(S700)는 오르막길에서 벗어나 평지 또는 내리막길로 진입하는 경우로서, 오르막길에 진입하여 하향보정된 설정속도를 오르막길에서 벗어나는 경우 운전자가 설정한 설정속도로 전환하는 것이다. 이로 인해, 오르막길에서는 주행속도를 하향보정하여 연료소모율을 대폭 감소시키고 평지 또는 내리막길에서는 운전자가 원하는 설정속도로 주행하도록 함으로써 지면 상황에 따라 연비를 대폭 상승시킴과 동시에 운전자가 원하는 주행속도를 추종하도록 할 수 있는 것이다.
한편, 상기 설정보정단계(S300)는 설정속도를 하향보정시 미리 마련된 감속도 값으로 서서히 감속시키는 것이 바람직하다. 이렇게, 주행속도를 서서히 감속시킴으로써 제동에 따른 불필요한 에너지소모를 최소화하여 최적의 연비조건을 도모할 수 있으며 주행속도의 급격한 저하로 운전자에게 불편함이 발생하는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 것이다. 여기서, 미리 마련되는 감속도 값은 차량에 따라 다르게 설정되어야 할 것이며 적정값을 도출하여 적용해야 할 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량의 자동주행 연비개선방법의 설정속도에 따른 연료분사량을 나타낸 도면으로서, 본 발명을 통해 연료분사량이 감소되는 효과를 나타낸 것이다.
구체적으로 설명하면, 본 그래프는 차량이 오르막길에 진입하여 주행하는 경우로서, 자동주행장치를 이용한 주행의 경우 설정속도를 유지하기 위해 감속과 가속이 반복된다. 이에 따라, 연료분사량을 증대하거나 감소함으로써 연료분사그래프는 파도형 형상으로 형성되는 것이다.
하지만, 차량의 주행속도가 감속시 절감되는 연료량보다 가속시 추가되는 연료량이 더 많고, 오르막길의 경우 구배저항이 더욱 크게 발생하기 때문에 더 많은 연료가 소모될 것이다.
즉, 자동주행의 경우 오르막길에 진입시 설정속도를 그대로 유지하려 하기 때문에 연료분사량이 증가되고, 감속과 가속이 반복되는 구간의 연료분사량 폭이 큰 것을 확인할 수 있다. 이로 인해, 오르막길에서 설정속도를 유지하여 주행하는 것은 연비가 악화되는 문제점이 발생한다.
한편, 보정된 설정속도로 주행하는 경우 차량의 주행속도를 감소시킴으로써 설정속도를 유지하여 주행하는 것보다 연료분사량이 대폭 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 특히, 주행속도를 하향보정된 설정속도로 감속시키되 미리 마련된 감속도값으로 서서히 감속시킴으로써 설정속도일 때의 연료분사보다 보정속도일 때의 연료분사가 안정적으로 완만하게 분사되는 것을 볼 수 있다.
따라서, 오르막길에 진입하는 경우 설정속도를 하향보정함으로써 연료분사량을 대폭 감소할 수 있으며, 주행속도를 보정된 설정속도로 감속시 미리 마련된 감속도 값으로 서서히 감소시킴으로써 최적의 연비 조건을 도모할 수 있을 것이다.
이러한, 본 발명은 차량이 미리 설정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비가 미리 마련된 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하여, 순간연비가 기준연비를 추종하도록 설정속도를 하향보정시켜 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 함으로써 오르막길 진입시 연료소모율을 대폭 감소시킬 수 있다.
한편, 차량의 자동주행 연비개선시스템은 주행중의 순간연비를 측정하는 연비측정부; 및 차량이 미리 설정된 설정속도로 주행되도록 제어하고, 상기 순간연비에 관한 기준연비가 구비되어 측정된 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하여 순간연비가 기준연비의 목표값을 추종하도록 설정속도를 하향보정 후 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 기준연비를 상향보정할 수 있다. 또한, 제어부는 보정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 보정된 기준연비와 비교판단하고 순간연비가 보정된 기준연비보다 높을 경우 오르막길에서 벗어난 것으로 인식하여 보정된 기준연비와 보정된 설정속도를 초기화하여 차량이 설정속도로 주행되도록 할 수 있다.
이로 인해, 주행중 오르막길에 진입하는 경우 순간연비가 감소하여 오르막길임을 인식하고 연비형 주행을 하도록 함으로써 연료소모율을 대폭 감소할 수 있는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S100 : 자동주행단계 S200 : 연비판단단계
S300 : 설정보정단계 S400 : 연비보정단계
S500 : 보정주행단계 S600 : 연비초기화단계
S700 : 속도초기화단계
S300 : 설정보정단계 S400 : 연비보정단계
S500 : 보정주행단계 S600 : 연비초기화단계
S700 : 속도초기화단계
Claims (8)
- 차량이 미리 설정된 설정속도로 주행하도록 하는 자동주행단계(S100);
상기 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 미리 마련된 기준연비와 비교판단하는 연비판단단계(S200);
상기 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하고 설정속도를 하향보정하는 설정보정단계(S300); 및
상기 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 보정주행단계(S500);를 포함하며,
상기 연비판단단계(S200)는, 상기 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 기준연비를 상향보정하고 순간연비가 보정된 기준연비에 도달하는 것을 목표로 설정속도를 하향보정하는 연비보정단계(S400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동주행 연비개선방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 설정보정단계(S300)는 설정속도를 하향보정하는 경우 미리 마련된 한계속도까지 설정속도를 하향보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동주행 연비개선방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 보정주행단계(S500)는, 보정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 기준연비와 비교판단하고 순간연비가 기준연비보다 높을 경우 보정된 설정속도를 초기화시키는 속도초기화단계(S700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동주행 연비개선방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 보정주행단계(S500)는, 보정된 설정속도로 주행중 측정되는 순간연비를 보정된 기준연비와 비교판단하고 순간연비가 보정된 기준연비보다 높을 경우 보정된 기준연비를 초기화시키는 연비초기화단계(S600);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동주행 연비개선방법. - 청구항 5에 있어서,
상기 연비초기화단계(S600)는, 보정된 설정속도를 초기화하고 차량이 설정속도로 주행되도록 하는 초기구동단계(S700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동주행 연비개선방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 설정보정단계(S300)는 설정속도를 하향보정시 미리 마련된 감속도 값으로 서서히 감속시키는 것을 특징으로 하는 차량의 자동주행 연비개선방법. - 주행중 순간연비를 측정하는 연비측정부; 및
차량이 미리 설정된 설정속도로 주행되도록 제어하고, 상기 순간연비에 관한 기준연비가 구비되어 측정된 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 순간연비가 기준연비에 도달하는 것을 제어 목표값으로 설정하여 설정속도를 하향보정 후 보정된 설정속도로 차량이 주행되도록 하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 순간연비가 기준연비보다 낮은 경우 기준연비를 상향보정하고 순간연비가 보정된 기준연비에 도달하는 것을 목표로 설정속도를 하향보정하는 차량의 자동주행 연비개선시스템.
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