KR101634389B1 - 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치 - Google Patents

엔진 모드 전환 액셀 페달 장치 Download PDF

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Abstract

운전자의 조작에 의해 액셀 페달에 가해지는 압력을 감지하는 압력 감지부, 압력 감지부에서 감지한 압력이 미리 결정된 값 이상이 되는 경우 엔진 모드를 전환하기 위한 모드 전환 신호를 발생시키고, 이 발생된 모드 전환 신호를 엔진 모드를 제어하는 ECU(전자 제어 유닛)에 송신하는 모드 전환부를 포함하는 액셀 페달 장치를 제공한다.

Description

엔진 모드 전환 액셀 페달 장치{ENGINE MODE CONVERSION ACCELERATOR PEDAL DEVICE}
본 발명은 액셀 페달을 이용하여 엔진 모드를 전환하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 운전자의 액셀 페달 조작을 통해 엔진 모드를 이코노믹 모드(economic mode)로부터 파워 모드(power mode)로 전환하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동 변속기(AT:Automation Transmission)는 저연비, 저소음 상태의 주행을 하는 이코노믹 모드와, 보다 강력한 힘을 필요로 할 때 사용하는 파워 모드가 존재한다. 이들 모드를 전환하기 위해서는 일반적으로 우측 스탠드에 위치한 별도의 스위치를 이용한다.
종래의 파워 모드 스위치 버튼을 이용하는 경우에는 엔진 모드 전환을 위해 우측 스탠드의 별도 스위치를 사용하여야만 한다. 따라서, 운전 중에 모드 전환을 위해서는 운전자의 손을 이용하여 우측 스탠드에 위치한 스위치를 온(ON) 또는 오프(OFF)로 수동 조작해야 하는 불편함이 있다. 또한, 운전자가 현재 모드가 파워 모드인지 모른채 파워 모드 상태로 계속 운전하여 의도치 않게 연료 소모를 증가시켜 연비가 감소되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 액셀 페달을 이용하여 운전자의 의도에 따라 간편하게 이코노믹 모드와 파워 모드 간의 전환을 달성할 수 있어 에너지 효율 향상을 도모하는 점에 목적이 있다.
엔진 모드를 전환하는 액셀 페달 장치에 있어서, 운전자의 조작에 의해 액셀 페달에 가해지는 압력을 감지하는 압력 감지부, 및 압력 감지부에서 감지한 압력이 미리 결정된 값 이상이 되는 경우 엔진 모드를 전환하기 위한 모드 전환 신호를 발생시키고, 발생된 모드 전환 신호를 엔진 모드를 제어하는 ECU(전자 제어 유닛)에 송신하는 모드 전환부를 포함하는 액셀 페달 장치가 제공된다. 여기서, 모드 전환부는 감지한 압력이 미리 결정된 값 이상이 되는 경우에만 온(On)되는 전환 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 운전자의 조작에 의한 액셀 페달의 위치 변화를 감지하는 위치 감지 부, 및 위치 감지부에서 감지한 위치 변화가 미리 결정된 기준 이상이 되는 경우 엔진 모드를 전환하기 위한 모드 전환 신호를 발생시키고, 발생된 모드 전환 신호를 엔진 모드를 제어하는 ECU에 송신하는 모드 전환부를 포함하는, 엔진 모드를 전환하는 액셀 페달 장치가 제공된다.
또한, 엔진 모드가 전환되는 경우, 액셀 페달에 작용하는 반력이 변경되어 운전자가 상기 엔진 모드의 전환을 감지할 수 있도록 할 수 있다. 여기서, 모드 전환부는 스트로크 리미터를 포함하고, 감지된 위치 변화가 미리 결정된 기준 이상이 되는 경우 스트로크 리미터에 의해 액셀 페달에 작용하는 반력이 변경될 수 있다.
본 발명에 의하면, 액셀 페달을 통해 가해지는 압력 상태 또는 페달의 위치 변화에 따라 이코노믹 모드에서 파워 모드로 전환되므로, 정상적인 경우에 운전자가 자동으로 이코노믹 모드에서 운행하며, 강한 힘을 필요로 하는 경우에만 운전자가 액셀 페달을 통해 강한 압력을 가함으로써 파워 모드로 운행하게 함으로써, 연비 절감의 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 모드를 전환하는 액셀 페달 장치의 블록도이다. 액셀 페달 장치(100)는 감지부(120)와 모드 전환부(130)를 포함하는 액셀 페달(110), ECU(전자 제어 유닛)(150), 모드 전환부(130)로부터 ECU(150)로 신호가 전송되는 모드 전환 신호 전송 라인(140)을 포함한다.
액셀 페달(110)은 운전자에 의해 페달에 가해지는 압력에 따라 나타나는 페달의 변화를 감지하는 감지부(120)와 감지부에서 발생된 신호에 기초하여 엔진 모드 전환 여부를 결정하는 모드 전환부(130)를 포함한다. 감지부(120)에서 발생된 감지 신호가 모드 전환부(130)에 전송될 수 있도록, 모드 전환부(130) 감지부(120)와 모드 전환부(130)는 전기적으로 접속되어 있다.
일 실시예로서, 감지부(120)는 운전자에 조작에 의해 페달에 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 압력 센서는 기계식 압력 센서, 전자식 압력 센서 또는 반도체식 압력 센서를 이용하여 구현될 수 있다. 이러한 압력 센서는 페달을 누르는 운전자의 발과 페달이 접촉되는 부분에 위치함으로써 운전자에 의해 페달에 가해지는 압력을 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 압력 신호는 엔진 모드의 전환 여부를 결정하는 모드 전환부(130)로 전송될 수 있다.
모드 전환부(130)는 감지부(120)에서 측정된 압력값을 수신하여, 이를 기준값과 비교한다. 이 기준값은 액셀 페달에 가해지는 압력, 운전자의 운전 습관 및 파워 모드의 선호도 등을 고려하여 적절하게 미리 결정될 수 있다. 모드 전환부(130)는 감지한 압력값이 미리 결정된 기준값 이상이 되는 경우에만 온(On)되는 전환 스위치를 포함할 수 있다. 예컨대, 감지 압력값이 기준값 미만인 경우에는 스위치가 'a'의 위치에 있다가, 감지 압력값이 기준값 이상이 되는 경우에는 'b'의 위치로 이동할 수 있다. 따라서, 감지부(120)로부터 수신한 압력값이 미리 결정된 기준값 이상이 되는 경우, 모드 전환부(130)는 스위칭 동작을 통해 모드 전환 신호, 즉 엔진 모드를 이코노믹 모드에서 파워 모드로 전환하기 위한 모드 전환 신호 를 송신할 수 있다. 이와 같이, 모드 전환부(130)는 모드 전환 신호를 모드 전환 신호 전송 라인(140)를 통해, 엔진 모드를 제어하는 ECU(150)에 송신함으로써, ECU가 엔진 모드 전환을 수행할 수 있게 한다.
ECU(150)는 압력 페달(110)로부터 입력되는 신호를 변환하는 입력 인터페이스, 정해진 순서에 따라 입력 데이터의 산술 연산 또는 논리 연산을 행하는 컴퓨터부(마이크로 컴퓨터)와 그 연산 결과에 기초하여 액추에이터 작동 신호를 발생시키는 출력 인터페이스로 구성될 수 있다. ECU(150)는 모드 전환부(130)로부터 수신한 모드 전환 신호에 기초하여 모드 전환, 예컨대 이코노믹 모드에서 파워 모드로의 전환 또는 파워 모드에서 이코노믹 모드로의 전환을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로크에 대한 모드 전환부의 모드 전환 신호값(출력값)를 나타내는 그래프이다. 가로축은 액셀 페달의 스트로크를 나타내고, 세로축은 모드 전환부(130)의 출력값을 나타낸다. 도 2의 그래프에서 나타난 바와 같이, 모드 전환 여부를 결정하는 기준값은 스트로크의 90%로 결정될 수 있다. 따라서, 액셀 페달 스트로크가 90%에 도달하기 이전에는 이코노믹 모드로 작동하여, 스트로크에 비례하는 출력값만이 출력되나, 스트로크가 90% 이상이 되면 모드 전환부(130)에서 100%의 출력값, 즉 엔진 모드를 전환하라는 신호를 출력한다. 이와 같은 동작은, 전술한 바와 같은 스위칭 동작을 통해 구현될 수 있다. 따라서, 모드 전환부(130)는 기준값, 즉 스트로크의 90%를 기준으로 하여 모드 전환 여부를 결정하고, 모드 전환이 이루어지는 경우 모드 전환 신호를 ECU(150)에 송신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로크 리미터를 포함하는 액셀 페달의 개략도이다. 감지부(120)는 운전자에 조작에 의해 페달에 가해지는 압력에 따라 발생하는 페달의 위치 변화(답입 이동거리)를 감지하는 위치 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 위치 센서는 스트로크 리미터(340)와 센서 스위치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 스트로크 리미터의 높이는 페달이 눌리지 않았을 때 위치(310)와 페달이 100% 완전히 눌러졌을 때, 즉 100% 스트로크 위치(320)를 기준으로 하여 페달이 90%(기준값) 눌러졌을 때 위치(330)에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 기준값은 전술한 바와 같이 액셀 페달에 가해지는 압력, 운전자의 운전 습관 및 파워 모드의 선호도 등을 고려하여 적절하게 미리 결정될 수 있다.
또한, 센서 스위치는 스트로크 리미터(340)와 액셀 페달이 접촉하는 부분에 위치할 수 있다. 따라서, 액세 페달의 위치가 기준 위치, 즉 페달이 90% 눌러졌을 때 위치(330)에 도달하는 경우에, 센서 스위치에 의해 액셀 페달의 90% 위치 변화를 감지할 수 있다. 센서 스위치에 의해 액셀 페달이 기준 위치에 도달했음이 검출되고, 센서 스위치에서 발생된 위치 신호는 엔진 모드의 전환 여부를 결정하는 모드 전환부(130)로 전송될 수 있다.
여기서, 스트로크 리미터는 복수의 스프링들을 결합한 탄성체를 포함할 수 있다. 페달이 90% 눌러졌을 때 운전자는 스트로크 리미터에 의해 이전보다 강한 페달 반력을 느낄 수 있다. 따라서, 운전자가 파워 모드로의 모드 전환을 원하는 경우 이 지점에서 페달에 더 강한 압력을 가해 파워 모드로 전환시킬 수 있고, 동시에 현재 파워 모드로 동작하고 있음을 인식할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 모드를 전환하는 액셀 페달 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로크에 대한 모드 전환부의 출력을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로크 리미터를 포함하는 액셀 페달의 개략도이다.

Claims (6)

  1. 엔진 모드를 전환하는 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치에 있어서,
    운전자의 조작에 의해 액셀 페달에 가해지는 압력을 감지하는 압력 감지부; 및
    상기 압력 감지부에서 감지한 압력이 미리 결정된 값 이상이 되는 경우 엔진 모드를 전환하기 위한 모드 전환 신호를 발생시키고, 이 발생된 모드 전환 신호를 엔진 모드를 제어하는 ECU(전자 제어 유닛)에 송신하는 모드 전환부
    를 포함하는 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모드 전환부는 상기 감지한 압력이 상기 미리 결정된 값 이상이 되는 경우에만 온(On)되는 전환 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치.
  3. 삭제
  4. 엔진 모드를 전환하는 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치에 있어서,
    운전자의 조작에 의한 액셀 페달의 위치 변화를 감지하는 위치 감지부; 및
    상기 위치 감지부에서 감지한 위치 변화가 미리 결정된 기준 이상이 되는 경우 엔진 모드를 전환하기 위한 모드 전환 신호를 발생시키고, 이 발생된 모드 전환 신호를 엔진 모드를 제어하는 ECU에 송신하는 모드 전환부를 포함하고,
    상기 엔진 모드가 전환되는 경우, 상기 액셀 페달에 작용하는 반력이 변경되어 운전자가 상기 엔진 모드의 전환을 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모드 전환부는 스트로크 리미터를 포함하고, 감지된 위치 변화가 미리 결정된 기준 이상이 되는 경우 상기 스트로크 리미터에 의해 액셀 페달에 작용하는 반력이 변경되는 것을 특징으로 하는 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 엔진 모드가 전환되는 경우, 상기 액셀 페달에 작용하는 반력이 변경되어 운전자가 상기 엔진 모드의 전환을 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 엔진 모드 전환 액셀 페달 장치.
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