KR102042825B1

KR102042825B1 - 저마찰로에서의 차량 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102042825B1
Application number: KR1020180133364A
Authority: KR
Inventors: 이존하; 김남훈; 손세훈; 조서연
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2019-11-11
Also published as: DE102019129534A1; CN111137293B; US11079011B2; US20200141485A1; CN111137293A; DE102019129534B4

Abstract

본 발명은 저마찰로에서의 차량 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명은 일 실시예로 차량의 저마찰로 주행 시, 반복적인 변속을 방지하기 위한 차량 제어 시스템에 있어서, 차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 또는 저마찰로 주행 모드 스위치의 온/오프 여부를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하는지 여부를 확인하며, 차량이 상기 진입 조건을 만족한 것으로 확인된 상태에서 하향 변속이 발생하면 변속 및 엔진 토크를 제어하여 차량의 반복적인 변속을 방지하는 제어부;를 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템을 제공함으로써, 차량의 저마찰로 주행 시 발생할 수 있는 의도치 않은 반복적인 변속 발생을 방지할 수 있다.

Description

저마찰로에서의 차량 제어 시스템 및 방법{Vehicle control system and method in low friction roads}

본 발명은 저마찰로에서의 차량 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량이 저마찰로에서 주행할 때, 변속 제어 및 엔진 토크 제어를 수행함으로써, 휠 슬립과 휠 잠김의 발생으로 인해 운전자의 의도와 관계 없이 발생하는 반복적인 변속을 방지할 수 있는 차량 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

눈길이나 모래길 내지 진흙길과 같은 저마찰로 상에서 차량을 주행하는 경우, 차량이 주행 중에 미끄러져 큰 사고로 이어질 가능성이 있으므로, 대부분의 자동 변속기 차량에는 운전자의 안전을 확보하는 차원에서 ESP(Electronic Stability Program)이 구비되어 있다.

ESP는 ABS(anti-lock Brake System)과 TCS(Traction Control System)을 통합 제어하여 차량이 주행 방향을 기준으로 좌측 또는 우측으로 미끄러지는 것을 방지함으로써, 차량의 운전 안정성을 확보할 수 있는 수단으로, 특히 ESP는 핸들(Steering wheel)의 상태를 분석하여 운전자가 가고자 하는 방향과 차량의 실제 진행 방향을 비교하고, 비교 결과 운전자가 가고자 하는 방향과 차량의 실제 진행 방향이 일치하지 않은 경우 차량의 진행 방향을 조절하는 방식으로 차량의 미끄러짐을 방지할 수 있다.

특히, 상기 ESP는 지속적으로 운전자의 핸들 조작을 체크하여 운전자의 위험 여부를 감지하고, 위험이 감지되면 엔진 토크를 떨어트리고, 자동변속기를 변속하여 차량의 주행 상태를 수정하는데, 차량이 저마찰로 상에서 주행 중인 경우에는 상기와 같은 ESP의 엔진 토크, 변속 제어에 의해 운전자가 의도치 않은 반복적인 변속이 발생하는 경우가 있었고, 이로 인해 변속기가 손상될 수 있다는 부작용이 있었다.

보다 구체적으로, 차량의 저마찰로 주행 중 휠 슬립이 발생하면 ESP의 작동으로 인해 휠 잠김 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 차량의 속도가 급격하게 줄어들어 변속기의 하향 변속이 이루어지게 된다.

상기와 같이 하향 변속이 이루어진 후, ESP 작동이 해제되면 다시 차량의 속도가 증가하면서 상향 변속이 이루어지고, 상향 변속 후 또 다시 차량의 휠 슬립이 발생하면 ESP 작동으로 인해 하향 변속이 이루어지는 바, 차량이 저마찰로 상을 주행하는 경우에는 의도치 않은 변속이 반복될 수밖에 없었으며, 이와 같은 의도하지 않은 반복적인 변속은 변속기의 과열, 변속 충격 및 변속기 클러치 소손(燒損)을 유발할 수 있어 차량 고장의 원인이 될 수 있다는 문제가 있었다.

이와 같은 상황에도 불구하고, 종래에 제안되었던 차량 제어 시스템들은 저마찰로 주행 시, 의도치 않은 반복적인 변속을 방지할 수 있는 마땅한 방안을 찾지 못하여 변속기가 손상되는 것을 방지할 수 없었는 바, 차량의 저마찰로 주행 시 발생하는 반복적인 변속을 방지할 수 있는 새로운 차량 제어 시스템이 요구되는 실정이다.

일본공개특허공보(JP 2005-076846) “자동 변속기의 변속 제어 장치 및 자동 변속기의 변속 제어 방법”

본 발명은 변속기를 제어하여 변속단 변경을 금지시키고, 엔진을 제어하여 엔진 토크를 제한하여, 차량이 저마찰로에서 주행할 때 발생하게 되는 운전자가 의도하지 않은 반복적인 변속을 방지할 수 있는 차량 제어 시스템 및 방법을 제공함으로써, 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일 실시예로 차량의 저마찰로 주행 시, 반복적인 변속을 방지하기 위한 차량 제어 시스템에 있어서, 차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 또는 저마찰로 주행 모드 스위치의 온/오프 여부를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하는지 여부를 확인하며, 차량이 상기 진입 조건을 만족한 것으로 확인된 상태에서 하향 변속이 발생하면 변속 및 엔진 토크를 제어하여 차량의 반복적인 변속을 방지하는 제어부;를 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템을 제공한다.

이 때, 상기 센서부는 엔진 오일의 온도를 감지하는 오일 온도 센서; 가속 페달의 위치를 감지하는 엑셀 포지션 센서; 핸들의 회전 각도를 감지하는 조향각 센서; 차량의 횡가속도를 감지하는 가속도 센서; 및 엔진의 회전 속도를 감지하는 엔진 속도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 수신한 센서 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하였는지 또는 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제되었는지 여부를 판단하는 진입 조건 판단부; 상기 진입 조건 판단부에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 변속기의 변속을 금지시키는 변속 제어부; 및 상기 진입 조건 판단부에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 엔진 토크 제한을 요청하는 엔진 토크 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 진입 조건 판단부는 상기 센서부에서 저마찰로 주행 모드 스위치가 온 상태인 것으로 확인되며, ⅰ) 상기 센서부로부터 전달되는 신호가 정상 신호이고, ⅱ) 엔진 속도 값이 기 설정된 제1 설정 값 이상이며, ⅲ) 엔진 오일의 온도가 기 설정된 제2 설정 값 이상이고, ⅳ) 가속 페달의 위치가 기 설정된 제3 설정 값 이상이며, ⅴ) 핸들의 회전 각도가 제4 설정 값 이상인 경우 진입 조건을 만족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 수신한 횡가속도 값을 토대로 차량이 저마찰로를 탈출했는지 여부를 판단하는 저마찰로 주행 판단부;를 더 포함하며, 상기 저마찰로 주행 판단부는 상기 센서부로부터 수신한 횡가속도 값이 기 설정된 제5 설정 값보다 큰 경우 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 제어부는 상기 저마찰로 주행 판단부에서 차량이 저마찰로를 탈출하지 않은 것으로 판단되는 경우에만 하향 변속 발생 여부를 판단하고, 하향 변속이 발생한 것으로 판단되면 변속 및 엔진 토크를 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 변속 제어부는 상기 진입 조건 판단부에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 현재 변속단이 유지될 수 있도록 변속기의 변속을 금지시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엔진 토크 제어부는 상기 진입 조건 판단부에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 엔진 토크가 일정한 기울기로 증가할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예로 저마찰로 주행 시, 반복적인 변속을 방지하기 위한 차량 제어 방법에 있어서, 차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 또는 저마찰로 주행 모드 스위치의 온/오프 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계; 상기 데이터 수집 단계에서 수집된 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하였는지 여부 또는 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제되었는지 여부를 판단하는 진입 조건 판단 단계; 상기 진입 조건 판단 단계에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 변속기의 변속을 금지시키는 변속 제어 단계; 및 상기 진입 조건 판단 단계에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 엔진 토크 제한을 요청하는 엔진 토크 제어 단계;를 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 방법을 제공한다.

이 때, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법은 상기 변속 제어 단계 또는 엔진 토크 제어 단계에 앞서, 상기 데이터 수집 단계에서 수집된 차량의 횡가속도 데이터를 토대로 차량이 저마찰로를 탈출했는지 여부를 판단하는 저마찰로 주행 여부 판단 단계;를 더 포함할 수 있다.

특히, 상기 저마찰로 주행 여부 판단 단계는 상기 데이터 수집 단계에서 수집한 차량의 횡가속도 값이 기 설정된 설정 값보다 큰 경우 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법은 상기 진입 조건 판단 단계에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 현재 변속단이 유지될 수 있도록 변속기의 변속을 금지시키거나, 기 설정된 시간 동안 엔진 토크가 일정한 기울기로 증가할 수 있도록 엔진을 제어하는 진입 조건 해제 단계;를 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 차량 제어 시스템 및 방법은 차량이 저마찰로 주행할 때, 휠 슬립과 휠 잠김에 의해 발생되는 의도치 않은 반복적인 변속을 방지할 수 있고, 결과적으로 변속기에 가해지는 과열 및 충격을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은 차량이 저마찰로에서 효과적으로 탈출할 수 있도록 제어할 수 있는 차량 제어 시스템 및 방법을 제공함으로써, 차량의 운전 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템에 대한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템을 통해 차량의 반복적인 변속을 방지하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템에서 차량의 반복적인 변속을 방지하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 방법에 대한 순서도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치한다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 출원에서, “포함하다.” 또는 “가지다.” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템에 대한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템을 통해 차량의 반복적인 변속을 방지하는 과정을 도시한 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템에서 차량의 반복적인 변속을 방지하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.

본 발명의 일 실시예로 차량의 저마찰로 주행 시, 운전자의 의도와 관계없이 발생되는 반복적인 변속을 방지하기 위한 차량 제어 시스템에 있어서, 차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 또는 저마찰로 주행 모드 스위치의 온/오프(On/Off) 여부를 감지하는 센서부(100) 및 상기 센서부(10)로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하는지 여부를 확인하며, 차량이 상기 진입 조건을 만족한 것으로 확인된 상태에서 하향 변속이 발생하면 변속 및 엔진 토크를 제어하여 차량의 반복적인 변속을 방지하는 제어부(200);를 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템을 제공한다.

이와 같이 본 발명의 차량 제어 시스템은 변속과 엔진 토크 제어를 통해 차량의 저마찰로 주행 시 발생할 수 있는 ESP에 의한 반복적인 변속을 방지할 수 있으며, 차량이 보다 효율적으로 저마찰로에서 탈출하도록 할 수 있다는 점에서 종래의 차량 제어 시스템과 차별성을 갖는다.

이하에서는 본 발명의 차량 제어 시스템의 구성 요소에 대하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

먼저, 센서부(100)는 엔진 오일의 온도를 감지하는 오일 온도 센서(110, OTS), 가속 페달의 위치를 감지하는 엑셀 포지션 센서(120, APS), 핸들의 회전 각도를 감지하는 조향각 센서(130), 차량의 횡가속도를 감지하는 가속도 센서(140); 및 엔진의 회전 속도를 감지하는 엔진 속도 센서(150)를 포함하여, 차량의 반복적인 변속을 방지하기 위한 제어 수행에 필요한 데이터를 수집하는 역할을 한다.

특히, 상기 센서부(100)는 상기와 같은 센서들을 통해 후술할 반복적인 변속을 방지하는 제어 수행을 위한 진입 조건 및 차량의 저마찰로 탈출 여부를 판단하는데 기준이 되는 ⅰ) 차량의 엔진 속도, ⅱ) 엔진 오일 온도, ⅲ) 가속 페달의 위치, ⅳ) 차량의 횡가속도, ⅴ) 핸들의 회전 각도 등의 센서 데이터를 수집할 수 있고, 수집된 센서 데이터는 제어부(200)로 송신되어 차량 제어에 활용될 수 있다.

또한, 본 발명의 차량 제어 시스템은 차량이 저마찰로의 주행 여부를 운전자의 저마찰로 주행 모드 스위치 조작을 통해 판단할 수 있는데, 상기 센서부(100)에서는 센서 데이터 수집뿐만 아니라, 저마찰로 주행 모드 스위치 온/오프(On/Off) 여부를 감지하고, 상기 저마찰로 주행 모드 스위치 온/오프(On/Off) 여부에 대한 데이터를 제어부(200)로 송신함으로써, 제어부(200)에서 차량이 현재 저마찰로 상에서 주행 중인지 여부를 확인할 수 있도록 한다.

이 때, 상기 센서부(100)에서 수집되는 센서 데이터의 종류는 일 실시예에 불과하며, 상기 센서부(100)에서 상기 기술한 차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 외의 다른 센서 데이터도 수집될 수 있음은 당연하다.

다음으로, 상기 제어부(200)는 상기 센서부(100)로부터 수신한 ⅰ) 차량의 엔진 속도, ⅱ) 엔진 오일 온도, ⅲ) 가속 페달의 위치, ⅳ) 차량의 횡가속도, ⅴ) 핸들의 회전 각도 등과 같은 센서 데이터 및 저마찰로 주행 모드 스위치 온/오프 여부에 대한 데이터를 토대로 변속기와 엔진을 제어함으로써, 운전자가 의도하지 않은 반복적인 변속이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다.

특히, 상기 제어부(200)는 진입 조건 판단부(210), 변속 제어부(220) 및 엔진 토크 제어부(230)를 포함함으로써, 저마찰로 주행 시 운전자가 의도하지 않은 반복적인 변속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기 제어부(200)의 구성 요소에 대하여 구체적으로 살펴보면, 먼저 상기 진입 조건 판단부(210)는 상기 센서부(100)로부터 수신한 센서 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하였는지 또는 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제되었는지 여부를 판단하는 역할을 한다.

이 때, 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건은 후술할 변속 금지와 엔진 토크 제한 제어를 수행하기 위한 조건을 의미하며, 상기 진입 조건 판단부(210)는 상기 센서부에서 저마찰로 주행 모드 스위치가 온(On) 상태인 것으로 확인되며, ⅰ) 상기 센서부로부터 전달되는 신호가 정상 신호이고, ⅱ) 엔진 속도 값이 기 설정된 제1 설정 값 이상이며, ⅲ) 엔진 오일의 온도가 기 설정된 제2 설정 값 이상이고, ⅳ) 가속 페달의 위치가 기 설정된 제3 설정 값 이상이며, ⅴ) 핸들의 회전 각도가 제4 설정 값 이상인 경우 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족한 것으로 판단한다.

반대로, 상기 진입 조건 판단부(210)는 차량이 진입 조건을 만족하였다고 하더라도, 주행 중에 저마찰로 주행 모드 스위치가 오프(Off) 상태인 것으로 확인되거나, ⅰ) 상기 센서부로부터 전달되는 신호가 비정상 신호이거나, ⅱ) 엔진 속도 값이 기 설정된 제1 설정 값보다 작거나, ⅲ) 엔진 오일의 온도가 기 설정된 제2 설정 값보다 작거나, ⅳ) 가속 페달의 위치가 기 설정된 제3 설정 값보다 작거나, ⅴ) 핸들의 회전 각도가 제4 설정 값보다 작은 경우에는 진입 조건이 해제된 것으로 판단한다.

다음으로, 상기 변속 제어부(220)는 상기 진입 조건 판단부(210)에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하면 변속기에 요청하여 변속을 금지시킴으로써, 차량의 현재 변속단이 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기 엔진 토크 제어부(230)는 상기 진입 조건 판단부(210)에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하면 엔진에 요청하여 엔진 토크를 제한시킴으로써, 변속기에 가해지는 손상을 최소화하는 역할을 한다.

보다 구체적으로, 하향 변속이 발생하였다는 것은 휠 슬립에 의해 ESP가 작동하여 휠 잠김이 발생했다는 것을 의미하는 바, 상기 변속 제어부(220)와 상기 엔진 토크 제어부(230)는 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우에만 변속을 금지하고, 엔진 토크를 제한하는 변속기 제어, 엔진 제어를 수행하며, 진입 조건이 만족되더라도 하향 변속이 발생하지 않는다면 휠 슬립이 발생하지 않은 것이므로, 상기 변속 제어부(220)와 상기 엔진 토크 제어부(230)는 별도의 제어를 수행하지 않는다.

예를 들어, 차량이 상기 진입 조건을 만족하고, 2단으로 주행 중인 상황에서, ⅰ) 2단에서 1단으로 변속되는 하향 변속이 발생하게 되면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 변속 제어부(220)는 변속을 금지시키고, 상기 엔진 토크 제어부(230)는 엔진 토크를 제한함으로써, 반복적인 변속 발생을 방지하고, 변속기에 가해지는 충격을 최소화할 수 있으나, ⅱ) 2단에서 3단으로 변속되는 상향 변속이 발생되는 경우에는 ESP 작동에 의한 반복적인 변속이 발생할 가능성이 없으므로, 상기 변속 제어부(220)와 상기 엔진 토크 제어부(230)는 별도의 제어를 수행하지 않는다.

또한, 상기 제어부(200)는 상기 센서부(100)로부터 수신한 차량의 횡가속도 값을 토대로 차량이 저마찰로를 탈출했는지 여부를 판단하는 저마찰로 주행 판단부(240)를 더 포함할 수 있다.

특히, 상기 저마찰로 주행 판단부(240)는 상기 센서부(100)로부터 수신한 횡가속도 값이 기 설정된 제5 설정 값보다 큰 경우 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단하고, 횡가속도 값이 기 설정된 제5 설정 값 이하인 경우에는 차량이 여전히 저마찰로 상에서 주행 중인 것으로 판단할 수 있으며, 상기 제어부(200)에서는 진입 조건이 충족된 경우라고 할지라도 저마찰로 주행 판단부(240)에서 판단한 결과를 토대로 반복적인 변속 방지 제어를 계속해서 수행할지 여부를 결정할 수 있다.

이 때, 진입 조건 판단의 기준이 되는 제1 설정 값, 제2 설정 값, 제3 설정 값, 제4 설정 값과 저마찰로 탈출 여부 판단의 기준이 되는 제5 설정 값은 실험을 통해 결정된 후, 제어부(200)에 저장되어 있는 값들을 의미하며, 실시예에 따라 상기 제1 설정 값, 제2 설정 값, 제3 설정 값, 제4 설정 값 및 제5 설정 값이 가변될 수 있음은 당연하다.

구체적으로, 상기 제어부(200)는 ⅰ) 상기 저마찰로 주행 판단부(240)에서 차량이 저마찰로를 탈출하지 않은 것으로 판단되는 경우(즉, 횡가속도 값 ≤ 제5 설정 값)에만 하향 변속 발생 여부를 판단하고, 하향 변속이 발생한 것으로 판단되면 변속 및 엔진 토크를 제어함으로써, 반복적인 변속 방지를 위한 제어를 수행하지만, ⅱ) 상기 저마찰로 주행 판단부(240)에서 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단되는 경우(즉, 횡가속도 값 > 제5 설정 값)에는 운전자가 의도치 않은 반복적인 변속이 발생할 가능성이 없으므로, 반복적인 변속 방지 제어를 수행하지 않는다.

아울러, 상기 변속 제어부(220)와 상기 엔진 토크 제어부(230)는 반복적인 변속 방지를 위하여 변속을 금지하고, 엔진 토크를 제한하고 있더라도 상기 진입 조건 판단부(210)에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되면 반복적인 변속 방지 제어 수행을 중단한다.

다만, ⅰ) 상기 변속 제어부(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 진입 조건 판단부(210)에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 도 기 설정된 시간 동안 현재 변속단이 유지될 수 있도록 변속기의 변속을 금지시킨 후 변속을 허용하고, ⅱ) 상기 엔진 토크 제어부(230)는 상기 진입 조건 판단부(210)에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 엔진 토크가 일정한 기울기로 증가할 수 있도록 제어함으로써, 기 설정된 시간 동안은 반복적인 변속 방지 제어를 유지하며,

이와 같은 제어를 통해 상기 진입 조건 판단부(210)에서 노이즈로 인해 일시적으로 진입 조건이 해제된 것으로 잘못 판단하는 경우가 발생하더라도, 기 설정된 시간 동안은 운전자가 의도치 않은 반복적인 변속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 방법에 대하여 살펴보도록 한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 방법에 대한 순서도이다.

본 발명은 또 다른 실시예로 저마찰로 주행 시, 반복적인 변속을 방지하기 위한 차량 제어 방법에 있어서, 차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 또는 저마찰로 주행 모드 스위치의 온/오프 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계(S210), 상기 데이터 수집 단계(S210)에서 수집된 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하였는지 여부 또는 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제되었는지 여부를 판단하는 진입 조건 판단 단계(S220), 상기 진입 조건 판단 단계(S220)에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 변속기의 변속을 금지시키는 변속 제어 단계(S240) 및 상기 진입 조건 판단 단계(S220)에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 엔진 토크 제한을 요청하는 엔진 토크 제어 단계(S250);를 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 방법(S200)을 제공한다.

다만, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 방법(S200)의 구체적인 제어 과정은 앞서 본 발명의 일 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 시스템에서 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

이 때, 상기 데이터 수집 단계(S210)는 앞서 설명한 바와 같이 오일 온도 센서, 엑셀 포지션 센서, 조향각 센서, 가속도 센서, 엔진 속도 센서를 통하여 차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 등에 대한 데이터를 수집할 수 있으며,

상기 진입 조건 판단 단계(S220)에서는 상기 데이터 수집 단계(S210)에서 수집된 데이터를 토대로 저마찰로 주행 모드 스위치가 온(On) 상태인 것으로 확인되며, ⅰ) 상기 데이터 수집 단계(S210)에서 수집된 데이터 신호가 정상 신호이고, ⅱ) 엔진 속도 값이 기 설정된 제1 설정 값 이상이며, ⅲ) 엔진 오일의 온도가 기 설정된 제2 설정 값 이상이고, ⅳ) 가속 페달의 위치가 기 설정된 제3 설정 값 이상이며, ⅴ) 핸들의 회전 각도가 제4 설정 값 이상인 경우 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족한 것으로 판단하며,

상기 진입 조건 판단 단계(S220)는 차량이 상기 진입 조건을 만족하였다고 하더라도, 주행 중에 저마찰로 주행 모드 스위치가 오프(Off) 상태인 것으로 확인되거나, ⅰ) 상기 데이터 수집 단계(S210)에서 수집된 데이터 신호가 비정상 신호이거나, ⅱ) 엔진 속도 값이 기 설정된 제1 설정 값보다 작거나, ⅲ) 엔진 오일의 온도가 기 설정된 제2 설정 값보다 작거나, ⅳ) 가속 페달의 위치가 기 설정된 제3 설정 값보다 작거나, ⅴ) 핸들의 회전 각도가 제4 설정 값보다 작은 경우에는 진입 조건이 해제된 것으로 판단한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 방법(S200)은 상기 변속 제어 단계(S240) 또는 엔진 토크 제어 단계(S250)에 앞서, 상기 데이터 수집 단계에서 수집된 차량의 횡가속도 데이터를 토대로 차량이 저마찰로를 탈출했는지 여부를 판단하는 저마찰로 주행 여부 판단 단계(S230)를 더 포함하며,

상기 저마찰로 주행 여부 판단 단계(S230)는 상기 데이터 수집 단계(S210)에서 수집한 차량의 횡가속도 값이 기 설정된 설정 값(제5 설정 값)보다 큰 경우(횡가속도 값 > 제5 설정 값) 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단하고, 차량이 저마찰로에서 탈출한 경우에는 반복적인 변속 방지 제어를 수행할 필요가 없으므로, 상기 변속 제어 단계(S240)와 엔진 토크 제어 단계(S250)에서는 상기 저마찰로 주행 여부 판단 단계(S230)에서 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단되면 별도의 제어를 수행하지 않는다.

반대로, 상기 데이터 수집 단계(S210)에서 수집한 차량의 횡가속도 값이 기 설정된 설정 값(제5 설정 값) 이하인 경우(횡가속도 값 ≤ 제5 설정 값) 차량이 저마찰로를 탈출하지 못한 것으로 판단하고, 변속 제어 단계(S240)와 엔진 토크 제어 단계(S250)에서는 하향 변속 발생 여부를 판단하고, 하향 변속이 발생하면 변속을 금지하고, 엔진 토크를 제한하여 운전자가 의도치 않은 반복적인 변속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저마찰로에서의 차량 제어 방법(S200)은 상기 진입 조건 판단 단계(S210)에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 현재 변속단이 유지될 수 있도록 변속기의 변속을 금지시키거나, 기 설정된 시간 동안 엔진 토크가 일정한 기울기로 증가할 수 있도록 엔진을 제어하는 진입 조건 해제 단계(S260)를 더 포함하며, 상기 진입 조건 해제 단계(S260)를 통해 상기 진입 조건 판단 단계(S220)에서 노이즈로 인해 일시적으로 진입 조건이 해제된 것으로 잘못 판단하는 경우가 발생하더라도, 기 설정된 시간 동안은 반복적인 변속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 센서부
110 : 오일 온도 센서
120 : 엑셀 포지션 센서
130 : 조향각 센서
140 : 가속도 센서
150 : 엔진 속도 센서
200 : 제어부
210 : 진입 조건 판단부
220 : 변속 제어부
230 : 엔진 토크 제어부
240 : 저마찰로 주행 판단부

Claims

차량의 저마찰로 주행 시, 반복적인 변속을 방지하기 위한 차량 제어 시스템에 있어서,
차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 또는 저마찰로 주행 모드 스위치의 온/오프 여부를 감지하는 센서부; 및
상기 센서부로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하는지 여부를 확인하며, 차량이 상기 진입 조건을 만족한 것으로 확인된 상태에서 하향 변속이 발생하면 변속 및 엔진 토크를 제어하여 차량의 반복적인 변속을 방지하는 제어부;를 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 센서부는,
엔진 오일의 온도를 감지하는 오일 온도 센서;
가속 페달의 위치를 감지하는 엑셀 포지션 센서;
핸들의 회전 각도를 감지하는 조향각 센서;
차량의 횡가속도를 감지하는 가속도 센서; 및
엔진의 회전 속도를 감지하는 엔진 속도 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서부로부터 수신한 센서 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하였는지 또는 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제되었는지 여부를 판단하는 진입 조건 판단부;
상기 진입 조건 판단부에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 변속기의 변속을 금지시키는 변속 제어부; 및
상기 진입 조건 판단부에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 엔진 토크 제한을 요청하는 엔진 토크 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 진입 조건 판단부는,
상기 센서부에서 저마찰로 주행 모드 스위치가 온 상태인 것으로 확인되며, ⅰ) 상기 센서부로부터 전달되는 신호가 정상 신호이고, ⅱ) 엔진 속도 값이 기 설정된 제1 설정 값 이상이며, ⅲ) 엔진 오일의 온도가 기 설정된 제2 설정 값 이상이고, ⅳ) 가속 페달의 위치가 기 설정된 제3 설정 값 이상이며, ⅴ) 핸들의 회전 각도가 제4 설정 값 이상인 경우 진입 조건을 만족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서부로부터 수신한 횡가속도 값을 토대로 차량이 저마찰로를 탈출했는지 여부를 판단하는 저마찰로 주행 판단부;를 더 포함하며,
상기 저마찰로 주행 판단부는,
상기 센서부로부터 수신한 횡가속도 값이 기 설정된 제5 설정 값보다 큰 경우 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 저마찰로 주행 판단부에서 차량이 저마찰로를 탈출하지 않은 것으로 판단되는 경우에만 하향 변속 발생 여부를 판단하고, 하향 변속이 발생한 것으로 판단되면 변속 및 엔진 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 변속 제어부는,
상기 진입 조건 판단부에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 현재 변속단이 유지될 수 있도록 변속기의 변속을 금지시키는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 엔진 토크 제어부는,
상기 진입 조건 판단부에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 엔진 토크가 일정한 기울기로 증가할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 시스템.
저마찰로 주행 시, 반복적인 변속을 방지하기 위한 차량 제어 방법에 있어서,
차량의 엔진 속도, 엔진 오일 온도, 가속 페달의 위치, 차량의 횡가속도, 핸들의 회전 각도 또는 저마찰로 주행 모드 스위치의 온/오프 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계;
상기 데이터 수집 단계에서 수집된 데이터를 토대로 차량이 반복적인 변속 방지 제어를 수행하기 위한 진입 조건을 만족하였는지 여부 또는 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제되었는지 여부를 판단하는 진입 조건 판단 단계;
상기 진입 조건 판단 단계에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 변속기의 변속을 금지시키는 변속 제어 단계; 및
상기 진입 조건 판단 단계에서 진입 조건이 만족된 것으로 판단된 후, 하향 변속이 발생하는 경우 엔진 토크 제한을 요청하는 엔진 토크 제어 단계;를 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 변속 제어 단계 또는 엔진 토크 제어 단계에 앞서, 상기 데이터 수집 단계에서 수집된 차량의 횡가속도 데이터를 토대로 차량이 저마찰로를 탈출했는지 여부를 판단하는 저마찰로 주행 여부 판단 단계;를 더 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 저마찰로 주행 여부 판단 단계는,
상기 데이터 수집 단계에서 수집한 차량의 횡가속도 값이 기 설정된 설정 값보다 큰 경우 차량이 저마찰로를 탈출한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 저마찰로에서의 차량 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 진입 조건 판단 단계에서 차량 주행 중 상기 진입 조건이 해제된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 시간 동안 현재 변속단이 유지될 수 있도록 변속기의 변속을 금지시키거나, 기 설정된 시간 동안 엔진 토크가 일정한 기울기로 증가할 수 있도록 엔진을 제어하는 진입 조건 해제 단계;를 더 포함하는 저마찰로에서의 차량 제어 방법.