KR101724505B1 - 차량의 변속 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR101724505B1
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vehicle
speed
shift
transmission
traveling
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박준영
이찬호
허지욱
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현대자동차 주식회사
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Abstract

차량의 변속 제어 장치는 차량이 주행 중인 도로의 도로 정보 및 교통 정보를 획득하는 도로 정보 획득부, 전방 센서를 통해 상기 차량의 전방에서 주행 중인 전방 차량의 속도를 포함하는 전방 차량 정보를 획득하는 전방 차량 검출부, 상기 차량의 평균 주행 속도를 획득하며, 상기 도로 정보, 상기 교통 정보 및 상기 평균 주행 속도를 토대로 상기 차량이 고속 정속 주행 중인지 판단하는 주행 상태 획득부, 그리고 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하면, 상기 전방 차량 정보를 토대로 변속기의 변속 시점을 제어하는 변속 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량의 변속 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SHIFT CONTROL OF VEHICLE}
실시 예는 차량의 변속 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 가지 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 구동하는 차량을 나타낸다.
통상적으로 하이브리드 차량은 엔진과 모터를 동력원으로 사용한다. 이 경우, 저속에서는 상대적으로 저속토크 특성이 좋은 모터를 주 동력원으로 사용하고, 고속에서는 상대적으로 고속토크 특성이 좋은 엔진을 주 동력원으로 사용할 수 있다. 이와 같이, 하이브리드 차량은 저속구간에서 화석 연료를 사용하는 엔진의 작동이 정지되고 모터를 주 동력원으로 사용하고 있어, 연비 개선과 배기가스의 저감에 우수한 효과가 있다.
하이브리드 차량은, 모터의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV 모드(electric vehicle mode), 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 모터의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV 모드(hybrid electric vehicle mode), 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행 시 제동 및 관성 에너지를 모터의 발전을 통해 회수하여 배터리에 충전하는 회생 제동 모드(regenerative braking mode)(RB 모드) 등의 주행모드로 운행될 수 있다.
모터와 구동축 사이에 변속기가 배치되는 하이브리드 차량의 경우, 회생 제동 시 회생(발전) 효율을 높이기 위해 변속기의 변속을 필요로 한다. 즉, 회생 제동 중 모터가 정파워 영역 및 최대 효율점에서 구동하기 위해서는, 회생 제동 시 차속 감소에 따른 변속이 필요하다.
차량은 변속 시 운전성 확보를 위해 변속기의 입력축 회전토크를 저감시키는 토크 인터벤션(intervention) 제어를 수행할 수 있다. 회생 제동 중 변속으로 인한 토크 인터벤션 제어가 수행될 경우, 회생 제동으로 인한 발전 전력의 손실이 발생한다. 고속 주행 중 차간 거리 확보를 위해 차량을 간헐적으로 제동하는 경우와 같이 제동 시간이 길지 않은 경우, 모터의 최적 회생 운전점을 위한 변속은 오히려 변속 중 전력 손실로 인해 충전량을 감소시킬 수 있다.
실시 예를 통해 해결하려는 과제는, 회생 제동 시 불필요한 변속으로 인한 발전 전력 손실을 방지하여 회생 효율을 향상시키는 변속 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 장치는 차량이 주행 중인 도로의 도로 정보 및 교통 정보를 획득하는 도로 정보 획득부, 전방 센서를 통해 상기 차량의 전방에서 주행 중인 전방 차량의 속도를 포함하는 전방 차량 정보를 획득하는 전방 차량 검출부, 상기 차량의 평균 주행 속도를 획득하며, 상기 도로 정보, 상기 교통 정보 및 상기 평균 주행 속도를 토대로 상기 차량이 고속 정속 주행 중인지 판단하는 주행 상태 획득부, 그리고 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하면, 상기 전방 차량 정보를 토대로 변속기의 변속 시점을 제어하는 변속 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 방법은, 차량이 주행 중인 도로의 도로 정보 및 교통 정보를 획득하는 단계, 전방 센서를 통해 상기 차량의 전방에서 주행 중인 전방 차량의 속도를 포함하는 전방 차량 정보를 획득하는 단계, 상기 차량의 평균 주행 속도를 획득하는 단계, 상기 도로 정보, 상기 교통 정보 및 상기 평균 주행 속도를 토대로 상기 차량이 고속 정속 주행 중인지 판단하는 단계, 그리고 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하면, 상기 전방 차량 정보를 토대로 변속기의 변속 시점을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 따르면, 차량이 고속으로 정속 주행 중인 상태에서 차간 거리 유지를 위한 간헐적 제동 상황을 검출할 수 있다. 또한, 간헐적 제동의 경우 불필요한 변속을 최소화함으로써 제동 시 변속으로 인한 발전 전력 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 간헐적 제동에 의한 변속을 최소화함으로써 운전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 장치를 개략적으로 도시한 구조도이다.
도 3은 실시 예에 따른 변속 제어 장치에서 변속 패턴을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 일 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 차량은, 엔진(10), 모터(20), 엔진 클러치(30), 변속기(40), 인버터(50), 배터리(60), 시동발전기(70), 차륜(80) 등을 포함할 수 있다.
엔진(10)은 연료를 연소시켜 동력을 발생시킨다.
모터(20)는 엔진(10)의 동력을 보조하며, 제동 시 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성한다. 모터(20)에 의해 생성된 전기 에너지는 배터리(60)에 저장될 수 있다.
엔진 클러치(30)는 엔진(10)과 모터(20) 사이에 연결되며, 엔진(10)과 모터(20) 사이에서 동력 전달을 단속한다.
변속기(40)는 모터(20)와 직렬 연결되며, 엔진(10)에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 차륜(80)으로 전달할 수 있다. 변속기(40)에 의해 변속된 구동력은 차륜(80)으로 전달되어 차륜(80)을 구동시킬 수 있다.
인버터(50)는 배터리(60)에서 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 모터(20) 또는 시동발전기(70)로 전달한다.
배터리(60)는 인버터(50)를 통해 모터(20)의 구동 전원과 시동발전기(70)의 시동 전원을 제공할 수 있다.
시동발전기(70)는 엔진(10)을 시동하거나, 엔진(10)의 회전력에 의해 발전을 수행할 수 있다. 시동발전기(70)로는 HSG(hybrid starter & generator), ISG(integrated starter & generator) 등이 포함될 수 있다.
실시 예에 따른 하이브리드 차량은, 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)(200), 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU)(110), 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU)(120), 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU)(140), 배터리 제어기(Battery Management System, BMS)(160) 등 적어도 하나의 제어기를 포함할 수 있다.
하이브리드 제어기(200)는 최상위 제어기로, 네트워크로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어한다. 하이브리드 제어기(200)는 각 하위 제어기들의 정보를 수집 분석하여 하이브리드 차량의 전체 동작을 제어할 수 있다.
엔진 제어기(110)는 네트워크로 연결되는 HCU(200)와 연동하여 엔진(10)의 토크 제어 등 엔진(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
모터 제어기(120)는 네트워크로 연결되는 HCU(200)와 연동하여 모터(20)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또한, 모터 제어기(120)는 시동발전기(70)의 전반적인 동작을 제어할 수도 있다.
변속 제어기(140)는 운전자의 변속 레버 조작 등에 대응하여 변속기(40)에 구비되는 액추에이터를 제어함으로써, 변속기(40)의 변속 포지션 즉, 기어단을 제어한다.
배터리 제어기(160)는, 배터리(60)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 충전상태(State Of Charge, SOC)를 관리 제어하며, 배터리(60)의 충방전 전류량을 제어하여 한계전압 이하로 과방전되거나 한계전압 이상으로 과충전되지 않도록 한다.
전술한 구조의 하이브리드 차량은, 모터(20)의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV 모드(electric vehicle mode), 엔진(10)의 회전력을 주동력으로 하면서 모터(20)의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV 모드(hybrid electric vehicle mode), 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행 시 제동 및 관성 에너지를 모터(20)의 발전을 통해 회수하여 배터리(60)에 충전하는 회생 제동 모드(regenerative braking mode)(RB 모드) 등의 주행모드로 운행할 수 있다.
하이브리드 차량에는, 변속 제어 장치(후술하는 도 2의 도면부호 300 참조)가 탑재될 수 있다.
변속 제어 장치(300)를 이루는 구성 요소들은 하이브리드 차량의 하이브리드 제어기(200) 또는 변속 제어기(140)에 탑재될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 변속 제어 장치(300)를 이루는 구성 요소들은 하이브리드 제어기(200) 또는 변속 제어기(140)가 아닌 다른 제어기에 탑재되거나, 별도의 제어기로서 구성될 수도 있다. 또한, 변속 제어 장치(300)의 각 구성 요소들은 서로 다른 제어기에 탑재될 수도 있다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 장치 및 그 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 변속 제어 장치(300)는 저장부(310), 도로 정보 획득부(320), 전방 차량 검출부(330), 주행 상태 획득부(340), 목표 속도 설정부(350) 및 변속 제어부(360)를 포함할 수 있다.
저장부(310)는 복수의 변속 패턴(shift pattern)을 저장할 수 있다. 변속 패턴은 차량의 속도, 브레이크 페달 압력 등에 대응하여 차량의 변속 시점을 패턴화한 것이다.
저장부(310)에 저장된 복수의 변속 패턴 중 하나는 회생 제동 모드로 주행 시 회생 효율을 높이기 위해 감속 시 변속 조기 진입이 가능하도록 설정된 변속 패턴(이하, '변속 패턴 A'라 명명하여 사용함)이다. 저장부(310)에 저장된 복수의 변속 패턴 중 다른 하나는 고속 정속 주행 중 간헐적 제동에 대비한 변속 패턴(이하, '변속 패턴 B'라 명명하여 사용함)이다. 변속 패턴 B는, 감속 시 변속 패턴 A에 비해 변속 진입이 지연되도록 설정될 수 있다. 즉, 변속 패턴 B는, 감속 시 변속 패턴 A에 비해 낮은 속도에서 변속에 진입하도록 설정될 수 있다.
도로 정보 획득부(320)는 내비게이션(navigation, 미도시)으로부터 차량이 현재 주행 중인 도로의 도로 정보와 교통 정보를 획득할 수 있다. 내비게이션은 차량의 위치정보를 획득하며, 이를 토대로 경로 안내 서비스를 제공하는 장치이다. 도로 정보는, 현재 차량이 주행 중인 도로의 도로 종류, 제한 속도 등을 포함할 수 있다. 교통 정보는, 현재 차량이 주행 중인 도로의 평균 속도, 정체 정보 등을 포함할 수 있다.
전방 차량 검출부(330)는 전방 센서(미도시)를 통해 차량의 전방에서 주행 중인 전방 차량을 검출할 수 있다. 전방 센서는, 차량의 전방에 장착되며 레이더(Radar), 라이더(Lidar), 초음파 센서 등 전방 차량과의 거리를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.
전방 차량 검출부(330)는 전방 차량과의 거리, 전방 차량의 현재 속도, 전방 차량의 가속도 등을 포함하는 전방 차량 정보를 획득할 수 있다. 전방 차량 검출부(330)는 전방 센서의 센싱 정보를 토대로 전방 차량과 차량 간의 거리를 획득할 수 있다. 또한, 전방 차량 검출부(330)는 전방 차량과의 거리 변화와 차량의 현재 속도를 토대로, 전방 차량의 현재 속도 및 가속도를 획득할 수 있다.
주행 상태 획득부(340)는 차량의 현재 주행 상태를 검출할 수 있다.
예를 들어, 주행 상태 획득부(340)는 차량의 현재 속도를 획득할 수 있다. 또한, 이를 토대로 최근 소정 구간에서의 차량의 평균 주행 속도를 획득할 수 있다.
또한, 예를 들어, 주행 상태 획득부(340)는 브레이크 페달 센서(Brake Pedal Sensor, BPS) 등을 모니터링하여 차량의 제동 상태를 검출할 수 있다.
또한, 예를 들어, 주행 상태 획득부(340)는 도로 정보 획득부(320)를 통해 획득한 도로 정보 및 교통 정보를 토대로 차량이 현재 고속 정속 주행 중인지를 판단할 수 있다. 주행 상태 획득부(340)는 아래의 조건들을 만족하면 차량의 현재 주행 상태를 고속 정속 주행 상태로 판단할 수 있다.
우선, 차량의 주행 상태를 고속 정속 주행 상태로 판단하기 위해서는, 차량이 현재 주행 중인 도로의 종류가 고속 도로 등 자동차 전용 도로이어야 한다. 또한, 차량의 주행 상태를 고속 정속 주행 상태로 판단하기 위해서는, 차량이 현재 주행 중인 도로의 제한 속도가 기준치 이상이며 교통 흐름이 원활해야 한다. 또한, 차량의 주행 상태를 고속 정속 주행 상태로 판단하기 위해서는, 주행 상태 획득부(340)를 통해 획득한 차량의 평균 주행 속도가 기준치 이상이어야 한다.
목표 속도 설정부(350)는 전방 차량 검출부(330)를 통해 전방 차량이 검출되면, 전방 차량과의 충돌을 회피하기 위해 전방 차량의 현재 속도를 토대로 차량의 목표 속도를 설정할 수 있다. 특히, 목표 속도 설정부(350)는 주행 상태 획득부(340)에 의해 차량이 현재 고속 정속 주행 중인 것으로 판단되면, 전방 차량의 현재 속도를 차량의 목표 속도를 설정할 수 있다.
변속 제어부(360)는 차량의 제동 발생 시, 목표 속도 설정부(350)에 의해 설정된 목표 속도 또는 전방 차량의 현재 속도, 전방 차량의 가속도 등을 토대로 변속기(40)의 변속 시점을 제어할 수 있다.
특히, 변속 제어부(360)는 차량이 고속 정속 주행 중인 상태에서 제동이 발생하면, 전방 차량의 현재 속도 및 가속도를 토대로 간헐적 제동 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라서 변속기(40)의 변속 진입 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 변속 제어부(360)는 고속 정속 주행 중인 상태에서 제동 발생 시, 전방 차량이 감속 중이 아니고 전방 차량의 현재 속도가 변속 패턴 B에서 현재 기어단에 대응하는 속도 범위 이내이면, 현재 발생한 제동이 차간 거리 유지를 위한 간헐적 제동으로 판단할 수 있다. 간헐적 제동의 경우, 차량의 제동이 목표 속도 인근 즉, 전방 차량의 현재 속도 인근에서 중지되는 것이 일반적이다. 따라서, 변속 제어부(360)는 고속 정속 주행 중인 상태에서 발생한 제동이 간헐적 제동으로 판단되면, 변속 패턴 B를 이용하여 변속기(40)를 제어함으로써 변속기(40)의 변속 시점을 늦추거나 변속을 막아 변속으로 인한 발전 전력 손실을 방지할 수 있다.
또한, 예를 들어, 변속 제어부(360)는 고속 정속 주행 중인 상태에서 제동 발생 시, 전방 차량의 현재 속도가 변속 패턴 B에서 현재 기어단에 대응하는 속도 범위를 벗어나는 경우, 전방 차량과의 충돌을 피하기 위해서는 지속적인 제동이 필요하다고 판단하여 간헐적 제동이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 변속 패턴 B를 사용하더라도 목표 속도가 현재 기어단의 속도 범위를 벗어나 변속이 발생하게 된다. 따라서, 변속 제어부(360)는 변속 패턴 A를 이용하여 변속기(40)가 변속에 조기 진입하도록 제어함으로써, 회생 제동 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 예를 들어, 변속 제어부(360)는 고속 정속 주행 중인 상태에서 제동 발생 시 전방 차량이 감속 중이면, 전방 차량의 속도에 연동하여 차량의 속도를 지속적으로 감속해야 하므로 간헐적 제동 상황이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 변속 제어부(360)는 변속 패턴 A를 이용하여 변속기(40)가 변속에 조기 진입하도록 제어함으로써, 회생 제동 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 예를 들어, 변속 제어부(360)는 차량이 고속 정속 주행 중인 상태에서 제동 발생 시, 전방 차량의 현재 속도가 기준치 이하이면, 전방 차량의 속도에 연동하여 차량의 속도를 지속적으로 감속해야 하므로 간헐적 제동 상황이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 변속 제어부(360)는 변속 패턴 A를 이용하여 변속기(40)가 변속에 조기 진입하도록 제어함으로써, 회생 제동 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 변속 제어부(360)는 차량이 저속 주행 중인 상태에서 제동이 발생하면, 제동 후 재 가속을 위해 변속이 반드시 필요하므로, 간헐적 제동 여부와 상관 없이 하나의 변속 패턴(변속 패턴 A 또는 B)을 사용하여 변속기(40)의 변속을 제어할 수 있다.
또한, 변속 제어부(360)는 전방 차량이 검출되지 않은 상황에서 제동이 발생하면, 어떠한 상황인지 판단이 어려우므로 변속 패턴 A를 이용하여 변속기(40)의 변속을 제어할 수 있다.
전술한 구조의 변속 제어 장치(300)에서 도로 정보 획득부(320), 전방 차량 검출부(330), 주행 상태 획득부(340), 목표 속도 설정부(350) 및 변속 제어부(360)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 변속 제어 장치에서 변속 패턴을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서 X축은 차속이고, Y축은 브레이크 페달 센서에 의해 측정되는 브레이크 페달 압력에 대응한다. 또한, 변속 패턴 A 및 B는 각각 점선과 실선으로 표시되며, 점선과 실선은 각 기어단 별로 변속이 발생하는 브레이크 페달 압력 및 차속을 나타낸다. 도 3은 차량이 고속 정속 주행 중인 상태이고 제동 발생 시의 차량의 현재 기어단이 5단인 경우를 예로 들어 도시한 것으로서, P51 및 P52는 5단과 4단의 경계가 되는 브레이크 페달 압력 및 차속을 나타낸다.
도 3에서, Case A는 차량 제동 시 전방 차량의 현재 속도가 변속 패턴 B에서 현재 기어단(5단)에 대응하는 속도 범위 이내이고, Case B는 차량 제동 시 전방 차량의 현재 속도가 변속 패턴 B에서 현재 기어단에 대응하는 속도 범위를 벗어난 경우를 나타낸다.
Case A의 경우, 변속 제어부(360)는 현재 발생한 제동이 차간 거리 유지를 위한 간헐적 제동으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 변속 제어부(360)는 변속 패턴 B를 이용하여 변속기(40)의 변속을 제어함으로써, 회생 제동 중 변속이 발생하지 않도록 할 수 있다.
Case B의 경우, 전방 차량의 현재 속도가 변속 패턴 B에서 현재 기어단에 대응하는 속도 범위를 벗어났으므로, 변속 패턴 B를 사용하더라도 변속이 발생하게 된다. 이에 따라, 변속 제어부(360)는 현재 발생한 제동이 간헐적 제동이 아닌 것으로 판단하고, 변속 패턴 A를 이용하여 변속기(40)의 변속을 제어함으로써, 변속기(40)가 변속에 조기 진입하도록 할 수 있다.
도 4는 실시 예에 따른 차량의 변속 제어 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4의 변속 제어 방법은 도 2를 참조하여 설명한 변속 제어 장치(300)의해 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 변속 제어 장치(300)는 차량의 주행이 시작되면(S100), 도로 정보 획득부(320)를 통해 내비게이션으로부터 차량이 현재 주행 중인 도로의 도로 정보 및 교통 정보를 수신한다(S110). 또한, 전방 차량 검출부(330)를 통해 차량의 전방에서 주행 중인 전방 차량의 전방 차량 정보를 획득하고(S120), 최근 소정 구간에서의 차량의 평균 주행 속도를 획득한다(S130).
변속 제어 장치(300)는 차량의 주행 중 제동이 발생하면(S140), 제동 발생 시 차량의 주행 상태가 고속 정속 주행 상태인지 판단한다(S150).
상기 S150 단계에서, 변속 제어 장치(300)는 내비겡션으로부터 획득한 도로 정보 및 교통 정보, 그리고 차량의 평균 주행 속도를 토대로 차량의 고속 정속 주행 상태를 판단할 수 있다. 변속 제어 장치(300)는 차량이 주행 중인 도로가 제한속도가 기준치 이상인 고속 도로 등의 자동차 전용도로이고, 주행 중인 도로의 교통 흐름이 원활하며, 차량의 평균 주행 속도가 기준치 이상이면, 차량이 고속 정속 주행 중인 것으로 판단할 수 있다.
변속 제어 장치(300)는 차량이 고속 정속 주행 중인 것으로 판단되면, 전방 차량 정보를 토대로 현재 발생한 제동이 차간 거리 유지를 위한 간헐적 제동인지를 판단한다(S160).
상기 S160 단계에서, 변속 제어 장치(300)는 전방 차량이 감속 중이 아니고, 전방 차량의 현재 속도가 변속 패턴 B에서 현재 기어단에 대응하는 속도 범위 이내이면, 현재 발생한 제동을 차간 거리 유지를 위한 간헐적 제동으로 판단할 수 있다.
상기 S160 단계에서, 변속 제어 장치(300)는 전방 차량의 현재 속도가 변속 패턴 B에서 현재 기어단에 대응하는 속도 범위를 벗어나면, 간헐적 제동 상황이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 또한, 변속 제어 장치(300)는 전방 차량의 현재 차속이 기준이 이하로 저속이거나, 전방 차량이 감속 중이면 간헐적 제동 상황이 아닌 것으로 판단할 수 있다.
변속 제어 장치(300)는 상기 S150 단계에서 차량이 고속 정속 주행 상태가 아닌 것으로 판단되거나, 상기 S160 단계에서 간헐적 제동 상황이 아닌 것으로 판단되면, 제동 시간이 길어져 변속이 필요하다고 판단한다. 이에 따라, 변속 제어 장치(300)는 차량의 감속 시 변속 조기 진입이 가능한 변속 패턴 A를 이용하여 변속기(40)의 변속을 제어한다(S170). 이에 따라, 변속기(40)가 변속에 조기 진입함으로써 회생 제동 효율을 향상시킬 수 있다.
반면에, 변속 제어 장치(300)는 차량이 고속 정속 주행 상태이고, 상기 S160 단계에서 변속이 필요하지 않은 간헐적 제동이라고 판단되면, 변속 패턴 B를 이용하여 변속기(40)의 변속을 제어할 수 있다(S180). 이에 따라, 간헐적 제동에 의한 차량의 변속 시점을 늦추거나 금지 시킴으로써 변속으로 인한 발전 전력 손실을 방지할 수 있다.
전술한 실시 예에 따르면, 변속 제어 장치(300)는 차량이 고속으로 정속 주행 중인 상태에서 차간 거리 유지를 위한 간헐적 제동 상황을 검출할 수 있다. 또한, 간헐적 제동의 경우 불필요한 변속을 최소화함으로써 제동 시 변속으로 인한 발전 전력 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 간헐적 제동에 의한 변속을 최소화함으로써 운전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 차량의 변속 제어 방법은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 기능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, DVD_ROM, DVD_RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 차량이 주행 중인 도로의 도로 정보 및 교통 정보를 획득하는 도로 정보 획득부,
    전방 센서를 통해 상기 차량의 전방에서 주행 중인 전방 차량의 속도를 포함하는 전방 차량 정보를 획득하는 전방 차량 검출부,
    상기 차량의 평균 주행 속도를 획득하며, 상기 도로 정보, 상기 교통 정보 및 상기 평균 주행 속도를 토대로 상기 차량이 고속 정속 주행 중인지 판단하는 주행 상태 획득부, 그리고
    상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하면, 상기 전방 차량 정보를 토대로 변속기의 변속 시점을 제어하는 변속 제어부를 포함하는 차량의 변속 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하는 경우, 상기 전방 차량이 감속 중이 아니고 상기 전방 차량의 속도가 소정 범위 이내이면, 상기 변속기의 변속 시점을 지연시키는 차량의 변속 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하는 경우, 상기 전방 차량이 감속 중이거나, 상기 전방 차량의 속도가 상기 소정 범위를 벗어나면, 상기 변속기가 변속에 조기 진입하도록 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    제1변속 패턴 및 상기 제1변속 패턴에 비해 감속 시의 변속 시점이 지연되도록 설정된 제2변속 패턴을 저장하는 저장부를 더 포함하며,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하면, 상기 전방 차량 정보에 따라서 상기 제1 및 제2변속 패턴 중 어느 하나를 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하는 경우, 상기 전방 차량이 감속 중이 아니고 상기 전방 차량의 속도가 상기 제2변속 패턴에서 상기 차량의 현재 기어단에 대응하는 속도 범위 이내이면, 상기 제2변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하는 경우, 상기 전방 차량이 감속 중이면 상기 제1변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하는 경우, 상기 전방 차량의 속도가 상기 제2변속 패턴에서 상기 차량의 현재 기어단에 대응하는 속도 범위를 벗어나면, 상기 제1변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하는 경우, 상기 전방 차량의 속도가 기준치 이하이면 상기 제1변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 전방 차량 검출부에 의해 전방 차량이 검출되지 않은 상태에서 제동이 발생하면, 상기 제1변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 변속 제어부는, 상기 차량이 고속 정속 주행 중이 아닌 상태에서 제동이 발생하면, 상기 제1변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 차량의 변속 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 주행 상태 획득부는, 상기 도로의 종류가 자동차 전용 도로이고, 상기 도로의 교통 흐름이 원활하며, 상기 도로의 제한 속도가 기준치 이상이고, 상기 평균 주행 속도가 기준치 이상이면, 상기 차량이 고속 정속 주행 중인 것으로 판단하는 차량의 변속 제어 장치.
  12. 차량이 주행 중인 도로의 도로 정보 및 교통 정보를 획득하는 단계,
    전방 센서를 통해 상기 차량의 전방에서 주행 중인 전방 차량의 속도를 포함하는 전방 차량 정보를 획득하는 단계,
    상기 차량의 평균 주행 속도를 획득하는 단계,
    상기 도로 정보, 상기 교통 정보 및 상기 평균 주행 속도를 토대로 상기 차량이 고속 정속 주행 중인지 판단하는 단계, 그리고
    상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하면, 상기 전방 차량 정보를 토대로 변속기의 변속 시점을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 변속 시점을 제어하는 단계는,
    상기 전방 차량이 감속 중이 아니고 상기 전방 차량의 속도가 소정 범위 이내이면, 상기 변속기의 변속 시점을 지연시키는 단계를 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 변속 시점을 제어하는 단계는,
    상기 전방 차량이 감속 중이거나, 상기 전방 차량의 속도가 상기 소정 범위를 벗어나면, 상기 변속기가 변속에 조기 진입하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 차량의 전방 차량이 검출되지 않거나, 상기 차량의 속도가 기준치 이하인 상태에서 제동이 발생하면, 상기 변속기가 변속에 조기 진입하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 변속 시점을 제어하는 단계는,
    상기 차량이 고속 정속 주행 중 제동이 발생하면, 상기 전방 차량 정보를 토대로, 제1변속 패턴 및 상기 제1변속 패턴에 비해 감속 시의 변속 시점이 지연되도록 설정된 제2변속 패턴 중 하나를 선택하는 단계, 그리고
    상기 제1 및 제2변속 패턴 중에서 선택된 변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 전방 차량이 감속 중이 아니고 상기 전방 차량의 속도가 상기 제2변속 패턴에서 상기 차량의 현재 기어단에 대응하는 속도 범위 이내이면, 상기 제2변속 패턴을 선택하는 단계를 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 전방 차량이 감속 중이거나, 상기 전방 차량의 속도가 상기 제2변속 패턴에서 상기 차량의 현재 기어단에 대응하는 속도 범위를 벗어나면, 상기 제1변속 패턴을 선택하는 단계를 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 차량의 전방 차량이 검출되지 않거나, 상기 차량의 속도가 기준치 이하인 상태에서 제동이 발생하면, 상기 제1변속 패턴을 이용하여 상기 변속기의 변속 시점을 제어하는 단계를 더 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 차량이 고속 정속 주행 중인지 판단하는 단계는,
    상기 도로의 종류가 자동차 전용 도로이고, 상기 도로의 교통 흐름이 원활하며, 상기 도로의 제한 속도가 기준치 이상이고, 상기 평균 주행 속도가 기준치 이상이면, 상기 차량이 고속 정속 주행 중인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 차량의 변속 제어 방법.
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