KR101874314B1 - 교통 상황에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법 - Google Patents

교통 상황에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법 Download PDF

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Abstract

아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법이 개시된다. 본 발명에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법은, 차량의 주행이 시작되고 정지 후 다시 주행할 때까지의 시간인 주행사이클 시간 및 주행사이클 시간 중 차량이 정지한 시간인 정지시간을 감지하는 제1 시간감지 단계; 주행사이클 시간이 제1 임계값 이하이고 정지시간이 제2 임계값 이하인 경우를 카운트하는 카운트 단계; 카운트 단계를 거쳐 카운트된 수치가 제3 임계값보다 큰 경우 잼 모드로 전환되는 잼모드전환 단계; 및 잼모드전환 단계에서 아이들 스톱 앤드 고 기능이 정지되는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법은, 차량의 주행이 시작되고 정지할 때까지의 시간인 주행 시간 및 주행 시간 이후부터 차량이 정지한 시간인 정지시간을 감지하는 제2 시간감지 단계; 주행 시간이 제1' 임계값 이하이고 정지시간이 제2 임계값 이하인 경우를 카운트하는 카운트 단계; 카운트 단계를 거쳐 카운트된 수치가 제3 임계값보다 큰 경우 잼 모드로 전환되는 잼모드전환 단계; 및 잼모드전환 단계에서 아이들 스톱 앤드 고 기능이 정지되는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 주행사이클 시간 및 정지시간 또는 주행시간 및 정지시간을 감지하고 이러한 횟수의 반복 여부에 따라 교통 정체 상황을 파악하고 불필요하게 아이들 스톱 기능이 발휘되는 것을 방지하여 효율적인 제어를 할 수 있으며, 연비향상, 배기가스 감소, 시동소음 감소 및 부품의 내구성 저하 방지 효과를 기대할 수 있다.

Description

교통 상황에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법{CONTROL METHOD FOR IDLE STOP AND GO SYSTEM ACCORDING TO TRAFFIC CONDITION}
본 발명은 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 교통 상황을 반영하여 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 작동 및 해제를 제어할 수 있는 제어방법에 관한 것이다.
아이들 스톱 앤드 고 시스템(Idle Stop and Go System, ISG)은, 연비 절감 및 이산화탄소 배기 가스 절감을 목적으로 장착되는 것으로, 주행중 차량 정차 후(아이들(Idle) 상태)에 자동적으로 엔진을 정지시키고, 엔진 정지 후 운전자의 주행 의지가 감지되면 이그니션 키 조작없이 자동적으로 시동을 하는 시스템을 말한다.
이와 관련하여 한국등록특허 제10-1003218호는 "아이들 스톱 ＆ 고 시스템의 제어방법"을 개시하며, 구체적으로, 엔진 시동 단계; 엔진이 정지한 경우 또는 엔진 시동 후 경과 시간(t)이 시동 단계의 배터리 전압 최소값(Vm_S)을 계산하는 시간(T_Vm_S) 미만인 경우, 현재 배터리 전압(V)을 이용하여 시동 단계의 배터리 전압 최소값(Vm_S)을 계산하는 단계; 시동 단계 배터리 전압 최소값(Vm_S)과 엔진 정지 예방을 위한 배터리 전압 임계값(Vm_T)의 비교를 통해 아이들 스톱 & 고(Idle Stop & Go, ISG) 기능을 제어하는 단계; 및 ISG 기능 제어에 의해 엔진의 작동을 제어하는 단계를 포함하도록 하고 있으며, 이에 의해, ISG를 장착한 차량에서 전압이 충분하지 않은 경우에는 아이들 스톱 기능의 작동을 배제하여 불필요한 배터리 소모를 줄일 수 있도록 하고 있다.
이처럼 아이들 스톱 앤드 고 시스템과 관련하여 여러 기술이 소개되고 있다.
다만, 통상의 아이들 스톱 앤드 고(ISG) 시스템 차량에서, 교통 체증(traffic jam) 에 의해 차량이 정체되어 반복적으로 가다 서다를 하게 될 경우 아이들 스톱 기능에 의해 매번 짧은 시간 동안 엔진이 정지되었다 다시 재시동이 되는 현상이 발생하게 된다.
이와 같이 아이들 스톱 시간이 짧을 경우에는, 연비효율이 오히려 떨어지게 될 뿐만 아니라 잦은 엔진 시동 소음으로 인해 운전자에게 불쾌감을 야기시킬 수 있다.
그리고 기존의 아이들 스톱 기능은 직전 재시동 후의 경과시간 조건에 의해서만 제어되었다. 즉, 직전 재시동 후 일정 경과 시간이 지나기 전 동안에는 아이들 스톱 기능을 사용하지 않는 것이며, 이는 현재의 교통 상황과는 무관하게 지정된 시간 상수 값에 의해 결정되어지는 것이므로, 현재의 교통 상황에 따라 아이들 스톱 기능을 제어할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명의 목적은, 현재의 교통 상황을 파악하고 아이들 스톱 앤드 고 기능이 동작하는 운전 패턴을 모니터링 함으로써, 아이들 스톱 기능을 효과적으로 제어하여 연비향상과 불필요한 시동 소음의 감소를 도모할 수 있는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 차량의 주행이 시작되고 정지 후 다시 주행할 때까지의 시간인 주행사이클 시간 및 상기 주행사이클 시간 중 차량이 정지한 시간인 정지시간을 감지하는 제1 시간감지 단계; 상기 주행사이클 시간이 제1 임계값 이하이고 상기 정지시간이 제2 임계값 이하인 경우를 카운트하는 카운트 단계; 상기 카운트 단계를 거쳐 카운트된 수치가 제3 임계값보다 큰 경우 잼 모드로 전환되는 잼모드전환 단계; 및 상기 잼모드전환 단계에서 아이들 스톱 앤드 고 기능이 정지되는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법에 의해 달성된다.
또한 상기 목적은, 차량의 주행이 시작되고 정지할 때까지의 시간인 주행 시간 및 상기 주행 시간 이후부터 차량이 정지한 시간인 정지시간을 감지하는 제2 시간감지 단계; 상기 주행 시간이 제1' 임계값 이하이고 상기 정지시간이 제2 임계값 이하인 경우를 카운트하는 카운트 단계; 상기 카운트 단계를 거쳐 카운트된 수치가 제3 임계값보다 큰 경우 잼 모드로 전환되는 잼모드전환 단계; 및 상기 잼모드전환 단계에서 아이들 스톱 앤드 고 기능이 정지되는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법에 의해 달성된다.
그리고 상기 정지단계 이후에 차량의 주행속도가 제4 임계값 이상이고 차량의 주행시간이 제5 임계값 이상인 경우를 감지하는 해제감지 단계; 및 상기 해제감지 단계 이후 아이들 스톱 앤드 고 기능이 재개되는 해제단계를 더 포함한다.
또한, 상기 제1 임계값은 20초이고 상기 제2 임계값은 5초인 것으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 제4 임계값은 30km/h이고 상기 제5임계값은 5초인 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 주행사이클 시간 및 정지시간 또는 주행시간 및 정지시간을 감지하고 이러한 횟수의 반복 여부에 따라 교통 정체 상황을 파악하고 불필요하게 아이들 스톱 기능이 발휘되는 것을 방지하여 효율적인 제어를 할 수 있으며, 연비향상, 배기가스 감소, 시동소음 감소 및 부품의 내구성 저하 방지 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 교통 정체 구간에서 시간에 따른 차량의 속도변화를 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 교통 정체 구간에서 시간에 따른 차량의 속도변화를 예시적으로 도시한 그래프이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
아이들 스톱 차량에서 차량이 정지하여 엔진이 아이들(idle) 상태가 되면 엔진은 자동으로 정지하게 되고, 엔진이 정지된 시간 동안 엔진의 아이들링(idle running)에 필요한 연료를 사용하지 않음으로써 연비가 향상된다.
하지만, 엔진이 정지되어 있는 시간이 짧아지면, 엔진 정지에 의해 사용되지 않는 연료량보다 엔진 정지 후 재시동을 위해 소모되는 연료량이 더 많아지게 되어 오히려 연비가 더 나빠지는 결과를 낳게 된다.
교통체증(Traffic jam) 상황에서 차량은 짧은 시간의 가다 서다를 반복하게 되고, 기존의 아이들 스톱 차량은 매 차량정지 때마다 엔진 정지와 재시동을 반복하게 된다.
이처럼, 짧은 시간 동안 엔진 정지 후 재시동을 반복하게 되면 연비에 악영향을 줄 뿐만 아니라 엔진 시동 시에는 엔진의 아이들링(idle running) 때보다 많은 유해 배기가스(HC, CO)를 발생하게 되고, 잦은 재시동으로 인해 소음을 발생시키고, 스타터 모터의 내구성 또한 떨어뜨리게 되므로, 본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 교통 상황을 반영하여 아이들 스톱 앤드 고 시스템이 제어되도록 하고 있다.
즉, 본 발명은 아이들 스톱 앤드 고 기능의 효율적 사용을 위한 것이며, 이에 대한 설명을 위하여 도 1에서와 같이 차량의 주행 및 정지가 반복하여 이루어지는 경우를 기준으로 설명한다.
본 발명의 제1 시간감지 단계에서는 주행사이클 시간(T1) 및 정지시간(T2)을 감지한다. 즉, 도 1에서와 같이, 차량의 주행과 정지가 반복하여 이루어지는 경우 주행사이클 시간(T1) 및 정지시간(T2)을 감지한다.(S10)
다음으로, 주행사이클 시간(T1)이 제1 임계값 이하이고 정지시간(T2)이 제2 임계값 이하인 경우, 이를 카운트(count)한다.(S20)
예컨대, 제1 임계값은 20초로 설정하고 제2 임계값은 5초로 설정할 수 있으며, 차량의 주행사이클 시간(T1)이 20초 이하이면서 정지시간(T2) 또한 5초 이하인 경우를 감지하게 된다. 제1 임계값과 제2 임계값은, 차량의 운행과 정지가 반복될 때 연료 효율 및 소음 등을 고려하여 아이들 스톱 앤드 고 기능이 발휘되는 것이 오히려 불리하게 작용하는 경우를 고려하여 차량의 조건 등에 따라 다양하게 설정할 수 있다.(S21)
이에 따라 누적 카운트 값이 '1'이 증가된다. 여기서 누적 카운트 값은 아래의 잼모드 전환 단계를 위한 카운트 값이다.(S22)
만일, 주행사이클 시간(T1)이 제1 임계값보다 크거나 또는 정지시간(T2)이 제2 임계값보다 큰 경우에는 상기 카운트 단계에서 카운트되지 않으며, 리셋 단계(S30)를 거쳐 제1 시간감지 단계(S10)로 복귀한다.
상기 카운트 단계(S20)을 거쳐 카운트된 수치가 제3 임계값보다 큰 경우 잼모드로 전환된다. (S40)
예컨대, 제3 임계값은 3회 설정할 수 있으며, 카운트 단계(S20)에서 카운트된 누적 수치가 제3 임계값(3회)을 초과하는지 여부를 감지하게 된다. 제3 임계값 또한, 차량의 운행과 정지가 반복될 때 연료 효율 및 소음 등을 고려하여 아이들 스톱 앤드 고 기능이 발휘되는 것이 오히려 불리하게 작용하는 경우를 고려하여 차량의 조건 등에 따라 다양하게 설정할 수 있다.(S41)
카운트 단계(S20)에서 카운트된 누적 카운트 값이 제3 임계값보다 크지 않은 경우, 즉 상기 예에서 차량의 주행과 정지의 반복이 3회를 초과하지 않은 경우라면 제1 시간감지 단계(S10)로 복귀한다. 이에 따라 차량의 주행과 정지가 반복되는지 다시 감지되며, 카운트 단계(S20)를 거쳐 누적 카운트 값이 제3 임계값을 초과하는지 여부가 감지되게 된다.
카운트 단계(S20)에서 카운트된 누적 카운트 값이 제3 임계값보다 큰 경우, 아이들 스톱 앤드 고 시스템은 차량이 교통 체증(traffic jam) 상태에 있는 것으로 판단하게 된다.(S42)
그리고 정지단계가 이루어져 아이들 스톱 앤드 고 시스템은 정지된다. 차량의 주행과 정지가 짧은 시간에 반복되는 교통 체증 상황에서 아이들 스톱 앤드 고 시스템을 정지시킴으로, 엔진 정지에 의해 사용되지 않는 연료량보다 엔진 정지 후 재시동을 위해 소모되는 연료량이 더 많아지게 되어 연비가 저하되는 것을 방지하는 등 아이들 스톱 앤드 고 시스템을 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 된다.(S50)
정지단계 이후(S50) 차량이 교통 체증(traffic jam) 상황을 벗어나게 되면, 다시 아이들 스톱 앤드 고 시스템이 사용되며, 이를 위하여 정지단계 이후 차량의 주행속도가 제4 임계값 이상이고 차량의 주행 시간(T3)이 제5 임계값 이상인 경우를 감지하는 해제감지 단계가 이루어진다.(S60)
해제감지 단계에서 예컨대, 제4 임계값은 30 km/h로 설정하고 제5 임계값은 5초로 설정할 수 있으며, 아이들 스톱 앤드 고 시스템이 정지된 이후 차량이 제5 임계값(5초) 이상의 시간동안 제4 임계값(30km/h) 이상의 속도로 주행하였는지 여부를 감지하게 된다. 제4 임계값과 제5 임계값 또한, 차량의 운행에 따라 연료 효율 및 소음 등을 고려하여 아이들 스톱 앤드 고 기능이 재개되는 것이 바람직한 경우를 고려하여 차량의 조건 등에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
차량의 주행이 해제감지 단계에서 설정한 조건을 만족하게 되면, 차량은 교통 체증 상태에서 벗어난 것으로 판단하고 아이들 스톱 앤드 고 시스템은 재개되며 해제단계가 이루어진다.(S70)
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 기초로 하여 설명되는 본 발명의 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법은 도 2를 기준으로 설명된 스톱 앤드 고 시스템과 제2 시간감지 단계(S110) 및 카운트 단계(S120)가 다소 상이하게 이루어지며, 이하 잼모드전환 단계(S140), 정지단계(S150), 해제감지 단계(S160) 및 해제단계(S170)은 상술한 잼모드전환 단계(S40), 정지단계(S50), 해제감지 단계(S60) 및 해제단계(S70)와 동일하게 이루어진다.
이에 따라 이하에서는, 제2 시간감지 단계(S110) 및 카운트 단계(S120)에 대하여 설명한다.
본 발명의 제2 시간감지 단계에서는 주행 시간(T3) 및 정지시간(T2)을 감지한다. 즉, 도 1에서와 같이, 차량의 주행과 정지가 반복하여 이루어지는 경우 주행 시간(T3) 및 정지시간(T2)을 감지한다. 정지 시간은 상술한 정지 시간과 같으며, 주행시간은 상술한 주행사이클 시간(T1)에서 정지시간(T2)을 뺀 시간이 된다.(S110)
다음으로, 주행 시간(T3)이 제1' 임계값 이하이고 정지시간(T2)이 제2 임계값 이하인 경우, 이를 카운트한다.(S120)
예컨대, 제1' 임계값은 15초로 설정하고 제2 임계값은 5초로 설정할 수 있으며, 차량의 주행 시간(T3)이 15초 이하이면서 정지시간(T2) 또한 5초 이하인 경우를 감지하게 된다. 제1' 임계값과 제2 임계값 역시, 차량의 운행과 정지가 반복될 때 연료 효율 및 소음 등을 고려하여 아이들 스톱 앤드 고 기능이 발휘되는 것이 오히려 불리하게 작용하는 경우를 고려하여 차량의 조건 등에 따라 다양하게 설정할 수 있다.(S121)
이에 따라 누적 카운트 값이 '1'이 증가되고(S122), 만일, 주행 시간(T3)이 제1' 임계값보다 크거나 또는 정지시간(T2)이 제2 임계값보다 큰 경우에는 상기 카운트 단계(S120)에서 카운트되지 않으며, 리셋 단계(S130)를 거쳐 제2 시간감지 단계(S110)로 복귀한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주행사이클 시간(T1) 및 정지시간(T2) 또는 주행시간 및 정지시간(T2)을 감지하고 이러한 횟수의 반복 여부에 따라 교통 정체 상황을 파악하고 불필요하게 아이들 스톱 기능이 발휘되는 것을 방지하여 효율적인 제어를 할 수 있으며, 연비향상, 배기가스 감소, 시동소음 감소 및 부품의 내구성 저하 방지 효과를 기대할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
S10 : 제1 시간감지 단계 S20 : 카운트 단계
S30 : 잼모드전환 단계 S40 : 정지단계
S50 : 해제감지 단계 S60 : 해제단계
S110 : 제2 시간감지 단계 S120 : 카운트 단계
S130 : 잼모드전환 단계 S140 : 정지단계
S150 : 해제감지 단계 S160 : 해제단계

Claims (5)

  1. 차량의 주행이 시작되고 정지 후 다시 주행할 때까지의 시간인 주행사이클 시간 및 상기 주행사이클 시간 중 차량이 정지한 시간인 정지시간을 감지하는 제1 시간감지 단계;
    상기 주행사이클 시간이 제1 임계값 이하이고 상기 정지시간이 제2 임계값 이하인 경우를 카운트하는 카운트 단계;
    상기 카운트 단계를 거쳐 카운트된 수치가 제3 임계값보다 큰 경우 잼 모드로 전환되는 잼모드전환 단계; 및
    상기 잼모드전환 단계에서 아이들 스톱 앤드 고 기능이 정지되는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법.
  2. 차량의 주행이 시작되고 정지할 때까지의 시간인 주행 시간 및 상기 주행 시간 이후부터 차량이 정지한 시간인 정지시간을 감지하는 제2 시간감지 단계;
    상기 주행 시간이 제1' 임계값 이하이고 상기 정지시간이 제2 임계값 이하인 경우를 카운트하는 카운트 단계;
    상기 카운트 단계를 거쳐 카운트된 수치가 제3 임계값보다 큰 경우 잼 모드로 전환되는 잼모드전환 단계; 및
    상기 잼모드전환 단계에서 아이들 스톱 앤드 고 기능이 정지되는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 정지단계 이후에 차량의 주행속도가 제4 임계값 이상이고 차량의 주행시간이 제5 임계값 이상인 경우를 감지하는 해제감지 단계; 및
    상기 해제감지 단계 이후 아이들 스톱 앤드 고 기능이 재개되는 해제단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 임계값은 20초이고 상기 제2 임계값은 5초인 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제4 임계값은 30km/h이고 상기 제5임계값은 5초인 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 앤드 고 시스템의 제어방법.
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