KR101839971B1 - 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수동변속기의 차량에서 적응 순항 제어 중에 가속이 이루어지면 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 현재기어단수가 일치하지 않으면 결정된 목표기어단수를 표시할 수 있도록 한 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선행차량의 정보 및 자차량 정보에 근거하여 가속 명령 또는 감속명령을 생성하는 레이다; 차량의 속도를 감지하는 제 1 감지부; 엔진의 RPM을 감지하는 제 2 감지부; 상기 수동 변속기의 위치를 감지하는 제 3 감지부; 및 상기 선행차량과 설정된 거리를 유지하면서 주행되도록 제어하는 중에 상기 레이다로부터 수신된 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치에 전송하고, 상기 엔진제어장치에서 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하여 가속이 이루어지면 상기 제 1 감지부를 통해 감지된 차량의 속도, 상기 제 2 감지부를 통해 감지된 엔진의 RPM, 및 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 일치하지 않으면 상기 결정된 목표기어단수를 표시하는 제동제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템이 제공된다.

Description

수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템 및 방법{ADAPTIVE CRUISE CONTROL SYSTEM OF VEHICLE WITH MANUAL TRANSMISSION AND METHOD THEREOF}
본 발명은 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수동변속기의 차량에서 적응 순항 제어 중에 가속이 이루어지면 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 현재기어단수가 일치하지 않으면 결정된 목표기어단수를 표시함으로써 운전자에게 표시된 목표기어단수로 변속을 용이하게 할 수 있도록 한 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량에는 운전자의 편의성을 제공하기 위한 목적으로 적응 순항 제어 시스템이 장착되고 있다.
적응 순항 제어 시스템은 대한민국 공개특허 제2006-53652호, 대한민국 공개특허 제2008-32003호 등 다수가 출원되어 있는 상태이다.
상기 특허를 포함하는 적응 순항 제어 시스템은 예를 들어, 고속도로나 자동차 전용도로 등을 주행하는 상태에서 운전자가 원하는 임의의 주행속도, 예를 들면 100KPH를 설정하게 되면 운전자의 가속페달 구동이 없이도 엔진제어장치는 공기량 및 연료량을 자동으로 조정하여 운전자가 설정한 속도로 정속주행한다.
자동 변속기를 장착 또는 구비한 차량은 변속단에서 정속주행을 제어하도록 상향 또는 하향 변속이 일어난다.
그러나, 수동 변속기를 구비한 차량은 운전자가 변속을 하지 않는 한 현재 선택되어진 변속단에서 주행제어하기 때문에 가속이 제한될 수 있다.
따라서 수동 변속기를 구비한 차량에서도 적응 순항 제어 시스템의 구현을 가능하게 하도록 운전자에게 목표기어단수를 알리고 목표기어단수로의 변속을 가능하게 할 수 있도록 하는 적응 순항 제어 시스템이 요구된다.
즉, 선행차량과 적정 속도를 유지하면서 가감속을 제어하는 중에 수동 변속기가 자동 변속기의 기능을 대신할 수 있는 적응 순항 제어 시스템이 필요하다.
[문헌 1] 대한민국 공개특허 제2006-53652(2006.05.22) " 자동 변속기 차량의 정속 주행시 변속 제어 장치 및 방법 [문헌 2] 대한민국 공개특허 제2008-32003호(2008.04.11) "차량 주행 제어 장치"
본 발명의 목적은, 수동변속기의 차량에서 적응 순항 제어 중에 가속이 이루어지면 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 현재기어단수가 일치하지 않으면 결정된 목표기어단수를 표시함으로써 운전자에게 표시된 목표기어단수로 변속을 용이하게 할 수 있도록 한 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템으로서, 선행차량의 정보 및 자차량 정보에 근거하여 가속 명령 또는 감속명령을 생성하는 레이다; 차량의 속도를 감지하는 제 1 감지부; 엔진의 RPM을 감지하는 제 2 감지부; 상기 수동 변속기의 위치를 감지하는 제 3 감지부; 및 상기 선행차량과 설정된 거리를 유지하면서 주행되도록 제어하는 중에 상기 레이다로부터 수신된 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치에 전송하고, 상기 엔진제어장치에서 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하여 가속이 이루어지면 상기 제 1 감지부를 통해 감지된 차량의 속도, 상기 제 2 감지부를 통해 감지된 엔진의 RPM, 및 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 일치하지 않으면 상기 결정된 목표기어단수를 표시하는 제동제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템이 제공된다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템은 클러치의 입력을 감지하는 제 4 감지부를 더 포함하고, 상기 제동제어장치는 상기 제 4 감지부로부터 클러치의 입력이 감지된 경우상기 엔진의 RPM을 미리 설정된 아이들 RPM 상태를 유지하도록 아이들 엔진요구토크를 생성하여 상기 엔진제어장치에 전송하는 것이 바람직하다.
상기 제동제어장치는 상기 제 4 감지부를 통해 클러치의 입력이 감지되지 않으면 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수별 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하여 상기 엔진제어장치에 전송하는 것이 바람직하다.
상기 제동제어장치는 상기 아이들 요구토크를 상기 엔진제어장치에 전송한 후 상기 클러치의 입력이 완료되었는지 여부를 판단하고 그 판단결과 클러치의 입력이 완료된 경우 상기 제 3 감지부로부터 감지된 변속기의 위치에 해당하는 기어단수가 상기 목표기어단수와 일치하면 변속이 완료되었음을 알리는 알림정보를 제공하는 것이 바람직하다.
상기 제동제어장치는 상기 수동 변속기의 기어단수와 상기 결정된 목표기어단수가 일치하는지 여부를 판단하여, 그 판단결과 일치하지 않은 경우 상기 목표기어단수를 표시하거나 변속알림음을 출력하고, 일치하는 경우 상기 목표기어단수에 설정된 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 제동제어장치는 상기 목표기어단수를 표시할때 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수와, 상기 기어단수에서 상기 목표기어단수로의 변속기 조작방향을 더 표시하는 것이 바람직하다.
상기 제동제어장치는 상기 레이다로부터 수신된 감속명령에 따른 제동요구토크를 생성하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시에에 따르면, 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템으로서, 선행차량의 정보 및 자차량 정보에 근거하여 가속명령 또는 감속 명령을 생성하는 레이다; 차량의 속도를 감지하는 제 1 감지부; 엔진의 RPM을 감지하는 제 2 감지부; 상기 수동 변속기의 위치를 감지하는 제 3 감지부; 상기 레이다로부터 가속명령을 수신하여 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하는 엔진제어장치; 및 상기 레이다로부터 감속명령을 수신하여 감속명령에 따른 제동요구토크를 생성하는 제동제어장치를 포함하되, 상기 엔진제어장치는 상기 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하여 가속이 이루어지면 상기 제 1 감지부를 통해 감지된 차량의 속도, 상기 제 2 감지부를 통해 감지된 엔진의 RPM, 및 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 일치하지 않으면 상기 결정된 목표기어단수를 표시하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템이 제공된다.
또한 본 발명의 또 다른 실시에에 따르면, 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법으로서, 제동제어장치가 레이다로부터 선행차량정보 및 자차량정보에 근거하여 생성된 가속 명령 또는 감속 명령을 수신하는 단계; 상기 제동제어장치가 상기 수신하는 단계에 의해 가속 명령이 수신된 경우 상기 가속 명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치에 전송하는 단계; 상기 제동제어장치가 상기 엔진제어장치에서 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하는 단계; 상기 제동제어장치가 상기 생성된 엔진토크에 따른 가속이 이루어지면 제 1 감지부를 통해 감지된 차량의 속도, 제 2 감지부를 통해 감지된 엔진의 RPM, 및 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하는 단계; 상기 제동제어장치가 상기 결정된 목표기어단수와 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과 일치하지 않으면 상기 결정된 목표기어단수를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법이 제공된다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 상기 판단하는 단계 이후에, 상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과 일치하는 경우 상기 목표기어단수에 설정된 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 상기 표시하는 단계 이후에, 상기 제동제어장치가 클러치의 입력이 감지되었는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과 클러치의 입력이 감지된 경우 상기 엔진의 RPM을 미리 설정된 아이들 RPM 상태를 유지하도록 아이들 엔진요구토크를 생성하여 상기 엔진제어장치에 전송하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 상기 아이들 엔진요구토크를 전송하는 단계 이후에, 상기 제동제어장치가 상기 클러치의 입력이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계; 상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과, 상기 클러치의 입력이 완료된 경우 상기 제 3 감지부를 통하여 상기 수동 변속기의 위치를 수신하는 단계; 상기 제동제어장치가 상기 수신된 위치에 해당하는 기어단수가 상기 목표기어단수와 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제동제어장치가 상기 수신된 위치에 해당하는 기어단수가 상기 목표기어단수와 일치하는 경우 변속이 완료되었음을 알리는 알림정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 상기 알림정보를 제공하는 단계 이후에, 상기 제동제어장치가 상기 표시된 목표기어단수를 사라지게 하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 상기 표시하는 단계 이후에, 상기 제동제어장치가 상기 클러치의 입력이 감지되지 않은 경우 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수별 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 상기 수신하는 단계 이후에, 상기 제동제어장치가 상기 레이다로부터 수신된 감속명령에 따른 제동요구토크를 생성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법으로서, 제동제어장치가 레이다로부터 선행차량정보 및 자차량정보에 근거하여 생성된 감속명령을 수신하는 단계; 엔진제어장치가 상기 레이다로부터 생성된 가속명령을 수신하는 단계; 상기 엔진제어장치가 상기 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하는 단계; 상기 엔진제어장치가 상기 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하여 가속이 이루어지면 제 1 감지부를 통해 감지된 차량의 속도, 제 2 감지부를 통해 감지된 엔진의 RPM, 및 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하는 단계; 상기 엔진제어장치가 상기 결정된 목표기어단수와 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 엔진제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과 일치하지 않으면 상기 결정된 목표기어단수를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법이 제공된다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 상기 감속명령을 수신하는 단계 이후에, 상기 제동제어장치가 상기 레이다로부터 수신된 감속명령에 따른 제동요구토크를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 수동변속기의 차량에서 적응 순항 제어 중에 가속이 이루어지면 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 현재기어단수가 일치하지 않으면 결정된 목표기어단수를 표시함으로써 운전자에게 표시된 목표기어단수로 변속을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 수동 변속기를 구비한 차량에서도 적응 순항 제어를 가능하게 하여 운동 효율을 극대화시킬 수 있으면서도 연비를 절감시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 목표기어단수로의 변속이 완료되면 변속 필요성이 사라짐에 따라 목표기어단수로의 변경이 이루어짐을 운전자게 쉽게 인식할 수 있는 효과도 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면 현재의 기어단수와 목표기어단수로의 변속기 조작방향을 함께 표시함으로써 직관적으로 변속기 조작방향을 알 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 제동제어장치를 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도,
도 4는 목표기어단수를 표시한 후 목표기어단수로의 변속을 위한 변속시작과 변속끝을 차속, RPM 및 클러치로 구분하여 표시한 그래프, 그리고
도 5는 현재의 기어단수와, 현재의 기어단수 및 목표기어단수를 표시한 화면 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도를 도시하고 있고, 도 2는 도 1에 도시된 제동제어장치를 설명하기 위한 블록도를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템은 레이다(11), 제 1 내지 제 4 감지부(12, 13, 14, 15), 제동제어장치(16) 및 엔진제어장치(17)를 포함하여 구성된다.
레이다(radar)(11)는 선행차량정보와 자차량의 정보를 측정한다. 또한 레이다(11)는 선행차량정보와 자차량의 정보에 기반하여 가속명령 또는 감속명령을 생성하고 생성된 가속명령 또는 감속명령을 제동제어장치(16)에 제공한다.
제 1 감지부(12)는 차량의 속도를 감지하는 차속센서로, 주행중인 차량의 속도를 감지하여 제동제어장치(16)에 전달하거나 또는 레이다(11)에 의해 산정된 차량의 속도를 제동제어장치(16)에 전달한다.
제 2 감지부(13)는 엔진 RPM을 감지하기 위한 RPM 센서이다. RPM 센서를 통해 측정된 엔진의 RPM은 엔진제어장치(17)를 거쳐 제동제어장치(16)에 전달되도록 한다.
제 3 감지부(14)는 현재의 기어단수를 감지하기 위한 변속기 위치 센서로, 감지된 현재의 기어단수를 엔진제어장치(17)를 거쳐 제동제어장치(16)에 전달되도록 한다.
제 4 감지부(15)는 클러치의 입력이 있는지 여부를 감지하기 위한 클러치 위치 센서로, 클러치의 입력 유/무정보를 엔진제어장치(17)에 전송한다. 엔진제어장치(17)에서는 클러치의 입력 유/무정보를 제동제어장치(16)에 전송한다.
이상에서 감지되는 감지결과는 제동제어장치(16)에서 종합적으로 수집하는 것으로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 제동제어장치(16)에서 가속명령을 엔진제어장치(17)에 전송한 후 엔진제어장치(16)에서 제 1 내지 제 4 감지부(12, 13, 14, 15)를 통해 감지된 감지결과를 종합적으로 수집하는 것으로도 구현가능하다.
제동제어장치(16)는 ESC(차량 자세 안정화 시스템, Electronic Stability Control)로, 레이다(11)로부터 생성된 가속명령 또는 감속명령을 수신한다.
제동제어장치(16)는 레이다(11)로부터 수신된 명령이 감속명령인 경우 감속명령에 따른 감속제어를 수행하지만, 레이다(11)로부터 수신된 명령이 가속명령인 경우 엔진제어장치(17)에 가속명령 또는 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 생성된 엔진요구토크를 전송할 수 있다.
엔진제어장치(17)는 EMS(Engine Management System)로, 연료의 연소에 의해 발생되는 연소에너지를 운동에너지로 변환하는 엔진을 제어한다.
제동제어장치(16)는 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 가속이 이루어지면 제 1 내지 제 3 감지부(12, 13, 14)를 통해 감지된 차량의 속도, 엔진의 RPM, 그리고 현재의 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하고 결정된 목표기어단수와 현재의 기어단수가 일치하지 않으면 목표기어단수를 표시한다. 이때 현재의 기어단수와 목표기어단수를 함께 화면상에 표시하되, 현재 기어단수에서 목표기어단수로의 변속기 조작방향을 표시하여 운전자가 목표기어단수로의 변속을 용이하게 수행할 수 있다. 변속기 조작방향은 화살표로 표시하거나 또는 진한 선으로 다른 선과 구분되게 표시할 수 있다.
엔진요구토크에 따른 가속이 이루어진 경우 현재기어단수와 목표기어단수가 일치하지 않으면 목표기어단수를 표시하여 운전자로 하여금 변속을 하게끔 함에 따라 수동 변속기를 구비한 차량에서도 선행차량과 적정 속도를 유지하면서 가감속 제어를 수행하는 적응 순항 제어 시스템의 구현을 가능하게 한다.
제동제어장치(16)는 목표기어단수를 표시한 후 제 4 감지부(15)를 통하여 클러치의 입력이 감지되었는지 여부를 판단하여 클러치의 입력이 감지된 경우 엔진의 RPM을 미리 설정된 아이들(idle) RPM 상태를 유지하도록 아이들(idle) 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치(17)에 전송하고, 클러치의 입력이 감지되지 않으면 현재의 기어단수에 맞게 설정된 적정속도를 유지하는 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치(17)에 전송한다. 여기서는 아이들 엔진요구토크를 제동제어장치(16)에서 생성하는 것으로 설명하고 있지만, 엔진제어장치(17)에서 아이들 엔진요구토크를 생성할 수도 있다.
또한 제동제어장치(16)는 클러치의 입력이 감지된 이후, 제 3 감지부(14)를 통하여 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 목표기어단수와 일치하는지 여부를 판단하여 일치하는 경우 기어단수의 변속이 완료되었음을 알리는 알림정보를 출력한다. 이때 목표기어단수로의 변속 대기 중에는 목표기어단수를 표시하지만 목표기어단수로의 변속이 완료되면 화면상에 표시된 목표기어단수를 사라지게 함으로써 목표기어단수로의 변속이 완료되었음을 운전자게 용이하게 알 수 있다.
도 2를 참조하면 제동제어장치(16)는 수신부(161), 판단부(162), 기어단수 결정부(163), 표시 처리부(164), 요구토크 생성부(165) 및 제공부(166)를 포함한다. 수신부(161), 판단부(162), 기어단수 결정부(163), 표시 처리부(164), 요구토크 생성부(165) 및 제공부(166)는 제동제어장치(16)가 아닌 엔진제어장치(17)의 구성요소로 가질 수 있다. 여기에서는 제동제어장치(16)에서 갖는 구성요소로 설명하고 있으나, 엔진제어장치(17)에 구성요소로 채택하여 엔진제어장치(17)에서 운전자에게 변속의 필요성이 있는 경우 목표기어단수를 결정하여 표시하는 것으로도 구현가능하다.
이하의 설명에서 중복되는 부분은 그 설명을 생략하고, 상이한 구성을 위주로 설명하기로 한다.
수신부(161)는 레이다(11)로부터 가속명령 또는 감속 명령을 수신한다. 또한 수신부(161)는 상술된 제 1 내지 제 4 감지부(12, 13, 14, 15)로부터 감지된 감지결과를 수신한다. 이때 수신부(161)는 제 2 내지 제 4 감지부(13, 14, 15)는 엔진제어장치(17)를 거쳐서 수신할 수도 있다.
엔진제어장치(17)의 수신부는 가속명령만을 수신하고, 감속명령은 제동제어장치(16)의 수신부에서 수신한다. 따라서 엔진제어장치(17)는 가속명령인지 또는 감속명령인지를 판단하지 않는다.
판단부(162)는 수신부(161)에 의해 수신된 명령이 가속명령인지 또는 감속명령인지를 판단한다. 이때 가속명령과 감속명령에는 그 명령을 식별할 수 있는 식별정보가 포함될 수 있어, 그 식별정보에 근거하여 가속명령인지 또는 감속명령인지를 구분할 수 있다.
기어단수 결정부(163)은 가속명령에 따른 엔진요구토크에 의해 가속이 이루어진 후 제 1 내지 제 3 감지부(12, 13, 14)를 통해 감지된 차량의 속도, 엔진 RPM 및 현재의 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정한다.
판단부(162)는 제 3 감지부(13), 즉 변속기 위치 센서로부터 수신된 수동 변속기의 현재기어단수와 기어단수 결정부(163)에 의해 결정된 목표기어단수가 일치하는지 여부를 판단한다.
표시 처리부(164)는 판단부(162)의 판단결과 현재기어단수와 목표기어단수가 일치하지 않으면 기어단수 결정부(163)에 의해 결정된 목표기어단수를 차량내에 구비된 표시기기(미도시)에 표시하되, 현재의 기어단수에서 목표기어단수로의 변속기 조작방향도 함께 표시함이 바람직하다. 또한 목표기어단수에 대해서는 점멸, 확대, 원문자, 또는 이들의 조합 등의 방법으로 표시하여 목표기어단수를 운전자에게 알릴 수 있다. 또한 현재의 기어단수를 표시함에 따라 직관적으로 현재의 기어단수를 알 수 있으며, 목표기어단수는 현재 기어단수보다 확대되어 표시되는 표시형태를 채택함으로써 운전자로 하여금 현재 상태를 알게 하고 목표기어단수로 변속할 수 있게 한다.
또한 표시 처리부(164)는 목표기어단수로의 변속이 완료되면 변속 필요성이 사라지도록 하고 변속된 현재의 기어단수를 표시하도록 한다.
요구토크 생성부(165)는 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성한다. 뿐만 아니라 요구토크 생성부(165)는 목표기어단수를 표시한 후 클러치의 입력이 감지되면 아이들 RPM 요구 상태를 유지하도록 아이들 엔진요구토크를 생성하고, 클러치의 입력이 감지되지 않으면 현재 기어단수별 적정 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성한다.
제공부(165)는 요구토크 생성부(165)에 의해 생성된 엔진요구토크를 엔진제어장치(17)에 제공한다. 이때 엔진제어장치(17)는 생성된 엔진요구토크에 따라 엔진토크를 생성하여 엔진의 출력을 제어한다.
이와 같은 구성을 갖는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 3은 제동제어장치(16)에서 레이다(11)로부터 감속 명령 또는 가속 명령을 수신하고 제동제어장치(16)에서 엔진토크에 따른 가속이 이루어지면 목표기어단수를 결정하는 동작 흐름도이다. 도면으로 도시하지는 않았지만 엔진제어장치(17)에서 레이다(11)로부터 가속명령을 수신하고 제동제어장치(16)에서 레이다(11)로부터 감속명령을 수신하며, 엔진제어장치(17)에서 엔진토크에 따른 가속이 이루어지면 목표기어단수를 결정하는 것으로도 구현가능하다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법은 레이다(11)에서 가속명령과 감속 명령을 제동제어장치(16)에서 모두 수신하는 제 1 실시예와, 제동제어장치(16)에서 감속명령을 수신하고 엔진제어장치(17)에서 가속명령을 수신하는 제 2 실시예로 구현될 수 있다. 이하에서는 제동제어장치(16)의 동작을 위주로 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면 제동제어장치(16)는 적응 순항 제어 중에 레이다(11)로부터 가속명령 또는 감속명령을 수신한다(S11).
제동제어장치(16)는 레이다(11)로부터 수신된 명령이 가속명령인지 또는 감속명령인지를 판단한다(S13).
상기 S13 단계의 판단결과, 레이다(11)로부터 수신된 명령이 감속명령인 경우 제동제어장치(16)는 수신된 감속명령에 따른 제동요구토크를 생성하여 감속제어되도록 한다(S14).
상기 S13 단계의 판단결과, 레이다(11)로부터 수신된 명령이 가속명령인 경우 제동제어장치(16)는 수신된 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치(17, EMS)로 전송한다(S15). 엔진제어장치(17)는 생성된 엔진요구토크에 따라 엔진토크를 생성하여 가속이 이루어지도록 엔진의 출력을 제어한다.
제동제어장치(16)는 가속명령에 따라 가속이 이루어지는 차량의 속도와 현재의 기어단수 및 엔진 RPM을 제 1 내지 제 3 감지부(12, 13, 14)를 통하여 수신하고 수신된 차량의 속도, 엔진 RPM, 현재의 기어단수를 근거로 하여 목표기어단수를 결정한다(S16). 목표기어단수의 결정이 필요한 이유는 자동 변속기가 아닌 수동 변속기가 장착된 차량에서 적응 순항 제어 시스템을 구현하기 위해서이다.
이후 제동제어장치(16)는 제 3 감지부(13), 즉 변속기 위치 센서로부터 수동 변속기의 위치를 수신한다(S17).
제동제어장치(16)는 제 3 감지부(14)를 통하여 수신된 현재의 기어단수와 상술된 S16 단계를 통해 결정된 목표기어단수를 비교하여 일치하는지 여부를 판단한다(S19). 이때 현재의 기어단수와 목표기어단수가 일치하지 않아 변속의 필요성이 있는 경우 변속의 필요성이 있음을 알리는 알림음을 스피커를 통하여 출력하거나 화면을 통하여 목표기어단수의 표시하여 운전자에게 변속의 필요성을 인식시킬 수 있다. 변속의 필요성이 있는 경우는 엔진요구토크에 따른 가속이 이루어지는 상태에서 상기 차량의 속도가 현재의 기어단수별 적정속도를 일정시간동안 유지하는 경우에 해당할 수 있다.
상기 S19 단계의 판단결과, 현재의 기어단수와 목표기어단수가 일치하는 경우 제동제어장치(16)는 현재의 기어단수에 상응하게 설정된 적정 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성한다(S20). 이때 제동제어장치(16)는 기어단수별로 적정 속도를 저장하는 메모리(미도시)를 더 구비할 수 있다.
상기 S19 단계의 판단결과, 현재의 기어단수와 목표기어단수가 일치하지 않은 경우 제동제어장치(16)는 상술된 S16 단계에서 결정된 목표기어단수를 표시하거나 경고음, 예를 들면 변속알림음을 출력한다(S21). 이때 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 현재의 기어단수와 목표기어단수를 모두 표시하되, 현재의 기어단수보다 목표기어단수가 크게 표시하고 변속기 조작방향도 함께 차량에 구비된 표시기기의 화면상에 표시할 수 있다. 도 5의 (a)는 현재의 기어단수를 나타내는 표시형태를 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 화면상에 표시될 때, 점등/점멸, 상향/하향 변속 색깔 구분 등으로 표시형태가 정해질 수도 있다.
이후 제동제어장치(16)는 클러치의 입력이 감지되었는지 여부를 판단한다(S23).
상기 S23 단계의 판단결과 클러치의 입력이 감지되지 않은 경우 제동제어장치(16)는 상술된 S20 단계로 프로세스를 이동하여 현재의 기어단수에 해당하는 적동 속도를 유지하도록 요구토크를 생성한다.
상기 S23 단계의 판단결과 클러치의 입력이 감지된 경우 제동제어장치(16)는 아이들 RPM 상태를 유지하도록 아이들 엔진요구토크를 생성한다(S25). 이때 아이들 RPM 상태는 엔진 RPM을 아이들 최소 요구 RPM 이상에서 과 요구 RPM 이하의 상태이다. 이와 같은 아이들 RPM 상태가 유지되도록 기어 단수별 적정속도 영역을 유지하게끔 엔진요구토크를 생성하여 차량의 감가속을 제어한다.
이후 제동제어장치(16)는 클러치의 입력이 완료되었는지 여부를 판단한다(S27). 즉, 제동제어장치(16)는 제 4 감지부(15)로부터 클러치의 입력 무정보를 수신한 경우 클러치의 입력이 완료된 것으로 판단한다.
상기 S27 단계의 판단결과, 클러치의 입력이 완료되지 않은 경우 즉, 제 4 감지부(15)로부터 클러치의 입력 유정보가 수신된 경우 제동제어장치(16)는 상술된 상술된 S25 단계로 프로세스를 이동하여 아이들 엔진요구토크를 생성한다.
상기 S27 단계의 판단결과, 클러치의 입력이 완료된 경우 즉, 제 4 감지부(15)로부터 클러치의 입력 무정보가 수신된 경우 제동제어장치(16)는 상술된 S17 단계로 프로세스를 이동하여 제 3 감지부(14), 즉 변속기 위치센서로부터 수동 변속기의 위치를 수신하여 수신된 위치에 해당하는 현재의 기어단수가 상술된 S16 단계에서 결정된 목표기어단수와 일치하는지 여부를 판단하여 일치하면 제동제어장치(16)는 목표기어단수로의 변속이 완료되었음을 알리는 알림정보를 제공한다.
이상에서는 적응 순항 제어 중에 제동제어장치(16)에서 가속이 이루어진 후 목표기어단수를 결정하고 결정 목표기어단수와 현재의 기어단수가 일치하지 않으면 목표기어단수를 표시하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예로 제동제어장치(16)에서 감속명령을 수신하고 엔진제어장치(17)에서 가속명령을 수신하여 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하고 생성된 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하며, 가속이 이루어진 후에 상술된 제 1 내지 제 3 감지부로부터 감지된 차랑의 속도, 엔진의 RPM 및 상기 수동 변속기의 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 결정된 목표기어단수를 표시한다. 또한 엔진제어장치(17)는 목표기어단수와 제 3 감지부(15)를 통하여 감지된 수동 변속기의 위치에 근거한 현재기어단수를 비교하여 일치하지 않으면 목표기어단수를 표시하거나 변속알림음을 출력하여 운전자로 하여금 변속의 필요성이 있음을 쉽게 인식할 수 있도록 한다. 또한 엔진제어장치(17)는 목표기어단수를 표시한 후 클러치의 입력이 감지되면 미리 설정된 아이들 RPM 상태를 유지하도록 아이들 엔진요구토크를 생성하고, 클러치의 입력이 감지되지않으면 제 3 감지부(15)를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수별 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성한다.
수동 변속기를 갖는 차량에 레이다(11)가 설치되고, 설치된 레이다(11)를 통하여 제동제어장치(16) 또는 엔진제어장치(17)에서 선행차량과의 적정 거리를 유지하기 위하여 변속이 필요한 시점에 목표기어단수를 표시하여 운전자로 하여금 변속을 가능하게 한다. 이에 따라 수동 변속기를 구비한 차량에서도 적응 순항 제어 시스템을 적용시킬 수 있어 적용차종을 확대시킬 수 있다.
도 4를 참조하면 적응 순항 제어 중에 변속 필요성이 있음을 알린 후 변속이 시작되어 변속이 끝날때 차속, RPM 및 클러치의 변화를 나타낸 그래프이다. 이 그래프는 예를 들면 현재의 기어단수가 3단인 경우에 4단으로 기어단수를 변속하는 경우로 간주하여 설명한다. 상향이 아닌 하향으로 변속하는 경우에는 기어단수별 적정 속도가 적용되며, 여기서는 상향 변속을 예를 들어 설명한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 차량의 속도인 차속은 변속이 필요하여 변속이 시작되어 변속이 끝나기 전까지는 3단에 해당하는 기어단수의 적정속도를 유지하고, 변속이 끝난 후에는 4단의 기어단수에 해당하는 적정 속도를 유지하도록 차속이 변경되는 것을 볼 수 있다.
도 4의 (b)는 엔진 RPM을 나타낸 그래프로, 변속시작에서 변속이 끝나기전까지는 아이들 RPM 상태를 유지하도록 한다. 즉 변속알림이후에 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 클러치의 입력이 감지되기 전까지는 현재 기어단수의 과 RPM 이하를 유지하도록 하고, 클러치의 입력이 감지된 후에 목표기어단수, 즉 4단으로의 기어변속이 이루어질때까지는 아이들 RPM 상태를 유지하도록 하며, 목표기어단수로의 변속이 완료된 후에는 목표기어단수의 과 RPM 이하를 유지하도록 한다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
11 : 레이다 12 : 차속 센서
13 : RPM 센서 14 : 변속기 위치센서
15 : 클러치 위치 센서 16 : ESC
17 : EMS 161 : 수신부
162 : 판단부 163 : 기어단수결정부
164 : 표시 처리부 165 : 요구토크 생성부
166 : 제공부

Claims (17)

  1. 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템으로서,
    선행차량의 정보 및 자차량 정보에 근거하여 가속 명령 또는 감속명령을 생성하는 레이다;
    차량의 속도를 감지하는 제 1 감지부;
    엔진의 RPM을 감지하는 제 2 감지부;
    상기 수동 변속기의 위치를 감지하는 제 3 감지부; 및
    제동제어장치로서:
    상기 선행차량과 설정된 거리를 유지하면서 주행되도록 제어하는 중에 상기 레이다로부터 수신된 명령이 감속명령인 경우 바로 상기 감속명령에 따른 감속제어를 수행하나, 상기 레이다로부터 수신된 명령이 가속명령인 경우 상기 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치에 전송하고,
    상기 엔진제어장치에서 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하여 가속이 이루어지면, 상기 제 1 감지부를 통해 감지된 차량의 속도, 상기 제 2 감지부를 통해 감지된 엔진의 RPM, 및 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하며;
    결정된 목표기어단수와 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 일치하지 않으면, 상기 결정된 목표기어단수를 표시하는 제동제어장치를 포함하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    클러치의 입력을 감지하는 제 4 감지부를 더 포함하고,
    상기 제동제어장치는 상기 제 4 감지부로부터 클러치의 입력이 감지된 경우 상기 엔진의 RPM을 미리 설정된 아이들 RPM 상태를 유지하도록 아이들 엔진요구토크를 생성하여 상기 엔진제어장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제동제어장치는 상기 제 4 감지부를 통해 클러치의 입력이 감지되지 않으면 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수별 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하여 상기 엔진제어장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제동제어장치는 상기 아이들 엔진요구토크를 상기 엔진제어장치에 전송한 후 상기 클러치의 입력이 완료되었는지 여부를 판단하고 그 판단결과 클러치의 입력이 완료된 경우 상기 제 3 감지부로부터 감지된 변속기의 위치에 해당하는 기어단수가 상기 목표기어단수와 일치하면 변속이 완료되었음을 알리는 알림정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제동제어장치는 상기 수동 변속기의 기어단수와 상기 결정된 목표기어단수가 일치하는지 여부를 판단하여, 그 판단결과 일치하지 않은 경우 상기 목표기어단수를 표시하거나 변속알림음을 출력하고, 일치하는 경우 상기 목표기어단수에 설정된 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제동제어장치는 상기 목표기어단수를 표시할때 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수와, 상기 기어단수에서 상기 목표기어단수로의 변속기 조작방향을 더 표시하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제동제어장치는 상기 레이다로부터 수신된 감속명령에 따른 제동요구토크를 생성하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 시스템.
  8. 삭제
  9. 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법으로서,
    제동제어장치가 레이다로부터 선행차량정보 및 자차량정보에 근거하여 생성된 가속 명령 또는 감속 명령을 수신하는 단계;
    상기 레이다로부터 수신된 명령이 감속명령인 경우 상기 제동제어장치가 상기 감속명령에 따른 감속제어를 수행하는 단계;
    상기 레이다로부터 수신된 명령이 가속명령인 경우 상기 제동제어장치가 상기 가속명령에 따른 엔진요구토크를 생성하여 엔진제어장치에 전송하는 단계;
    상기 엔진제어장치가 상기 엔진요구토크에 따른 엔진토크를 생성하는 단계;
    상기 엔진토크에 따른 가속이 이루어지면, 상기 제동제어장치가 제 1 감지부를 통해 감지된 차량의 속도, 제 2 감지부를 통해 감지된 엔진의 RPM, 및 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수를 이용하여 목표기어단수를 결정하는 단계;
    상기 제동제어장치가 상기 결정된 목표기어단수와 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과 일치하지 않으면, 상기 결정된 목표기어단수를 표시하는 단계를 포함하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 판단하는 단계 이후에,
    상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과 일치하는 경우 상기 목표기어단수에 설정된 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 표시하는 단계 이후에,
    상기 제동제어장치가 클러치의 입력이 감지되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과 클러치의 입력이 감지된 경우 상기 엔진의 RPM을 미리 설정된 아이들 RPM 상태를 유지하도록 아이들 엔진요구토크를 생성하여 상기 엔진제어장치에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 아이들 엔진요구토크를 전송하는 단계 이후에,
    상기 제동제어장치가 상기 클러치의 입력이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제동제어장치가 상기 판단하는 단계의 판단결과, 상기 클러치의 입력이 완료된 경우 상기 제 3 감지부를 통하여 상기 수동 변속기의 위치를 수신하는 단계;
    상기 제동제어장치가 상기 수신된 위치에 해당하는 기어단수가 상기 목표기어단수와 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제동제어장치가 상기 수신된 위치에 해당하는 기어단수가 상기 목표기어단수와 일치하는 경우 변속이 완료되었음을 알리는 알림정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 알림정보를 제공하는 단계 이후에,
    상기 제동제어장치가 상기 표시된 목표기어단수를 사라지게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 표시하는 단계 이후에,
    상기 제동제어장치가 상기 클러치의 입력이 감지되지 않은 경우 상기 제 3 감지부를 통해 감지된 위치에 해당하는 기어단수별 속도를 유지하도록 엔진요구토크를 생성하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 수신하는 단계 이후에,
    상기 제동제어장치가 상기 레이다로부터 수신된 감속명령에 따른 제동요구토크를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 변속기를 구비한 차량의 적응 순항 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
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