KR102327343B1 - 아이들 스톱 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호등 정보와 정차 시 위치를 이용하여 아이들 스톱을 제어하는 것이다. 즉, 본 발명은 아이들 스톱으로 예상되는 연료 절약 코스트 대비 재시동 시 소모되는 추가 코스트 비교를 통해 경제성이 고려된 아이들 스톱을 제어하는 아이들 스톱 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 아이들 스톱 제어 장치는 엔진의 아이들 스톱 제어 관련 정보를 수집하는 정보 수집부, 아이들 스톱 제어 관련 정보를 토대로 아이들 스톱 제어 조건 만족 여부 확인 및 아이들 스톱 예상 시간인 T 시간 시동 상태를 유지하여 대기할 경우 발생하는 제 1 코스트 손실과 T 기간 이후에 시동을 걸었을 경우 발생하는 제 2 코스트 손실을 추정하는 코스트 추정부, 및 제 2 코스트 손실이 제 1 코스트 손실보다 적을 경우 엔진의 아이들 스톱을 제어하는 엔진 제어부를 포함한다.

Description

아이들 스톱 제어 장치 및 방법{Device and method for idle stop and go control}
본 발명은 아이들 스톱 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 신호등 정보와 정차 시 위치를 이용하여 아이들 스톱을 제어하는 것이다. 즉, 본 발명은 아이들 스톱으로 예상되는 연료 절약 코스트 대비 재시동 시 소모되는 추가 코스트 비교를 통해 경제성이 고려된 아이들 스톱을 제어할 수 있는 아이들 스톱 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
고유가 및 환경규제에 따른 친환경, 고연비 차량을 위해 엔진이 아이들 상태에서 설정된 일정 조건을 만족하면 자동으로 엔진을 정지시키고, 출발의지가 검출되면 엔진을 재시동시키는 ISG(idle stop and go) 시스템이 주요 기술로 주목받고 있다.
ISG시스템은 차량의 차속, 엔진회전속도, 냉각수온도, 가속페달, 및 브레이크 페달 등의 정보를 입력받아 차량이 정지되고, 엔진이 일정시간 이상 아이들 상태를 유지하는 경우 엔진을 정지시켜(Idle Stop) 연비 향상을 제공할 수 있도록 하는 연구가 진행되어 왔다.
그 일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-2015-0071440호에서는 차속이 30km/h 미만인 경우부터 아이들 스톱 모드에 진입함으로 인해 도심의 저속 서행 정체 구간 주행 시 5[%] 이상의 연비를 개선할 수 있는 방법을 제시하였다.
그러나 이 경우에서도 아이들 스톱으로 절약된 연료 코스트와 재시동 시 소모되는 추가 코스트에 대한 경제성이 고려되지 않아 ISG의 효율이 감소하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2015-0071440호(2015.06.26)
본 발명의 목적은, 신호등 정보와 정차 시 위치를 이용하여 아이들 스톱을 제어하는 아이들 스톱 제어 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 아이들 스톱으로 예상되는 연료 절약 코스트 대비 재시동 시 소모되는 추가 코스트 비교를 통해 경제성이 고려된 아이들 스톱을 제어하여 아이들 스톱 제어 유무를 효율적으로 수행하는 아이들 스톱 제어 장치 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 아이들 스톱 제어 장치는 엔진의 아이들 스톱(idle stop) 제어 관련 정보를 수집하는 정보 수집부, 아이들 스톱 제어 관련 정보를 토대로 아이들 스톱 제어 조건 만족 여부 확인 및 아이들 스톱 예상 시간인 T 시간 시동 상태를 유지하여 대기할 경우 발생하는 제 1 코스트 손실과 T 기간 이후에 시동을 걸었을 경우 발생하는 제 2 코스트 손실을 추정하는 코스트 추정부, 및 제 2 코스트 손실이 제 1 코스트 손실보다 적을 경우 엔진의 아이들 스톱을 제어하는 엔진 제어부를 포함한다.
여기서, 정보 수집부는 교통 정보를 수집하는 교통 정보 수집부, 차량 정보를 수집하는 차량 정보 수집부, 및 아이들 스톱 제어 조건에 대한 정보를 수집하는 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
또한, 교통 정보 수집부는 교통 혼잡 정보를 수집하는 교통 혼잡 정보 수집부 및 신호등 정보를 수집하는 신호등 정보 수집부 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
여기서, 차량 정보 수집부는 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나의 엔진 정보를 수집하는 엔진 정보 수집부, 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나의 배터리 정보를 수집하는 배터리 정보 수집부, 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나의 스타트 모터 정보를 수집하는 스타트 모터 정보 수집부, 및 방향 지시등 정보를 수집하는 방향 지시등 정보 수집부 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
또한, 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부는 브레이크 부스터 압력을 수집하는 브레이크 부스터 압력 수집부, 배터리 충전 상태를 수집하는 배터리 충전 상태 수집부, 전장 부하량을 수집하는 전장 부하량 수집부, 차속을 수집하는 차속 수집부, 및 브레이크 페달 상태를 수집하는 브레이크 페달 상태 수집부 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
여기서, 코스트 추정부는 통합 코스트를 추정하는 통합 코스트 추정부 및 브레이크 부스터 압력이 기준값 보다 높고, 배터리 충전 상태가 기준값 보다 높고, 전장 부하량이 기준값 보다 낮고, 차속이 0km/h 이고, 브레이크 페달이 눌러질 경우 아이들 스톱 조건이 만족함을 확인하는 아이들 스탑 조건 확인부를 포함한다.
또한, 통합 코스트 추정부는 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나를 토대로 연료 코스트를 추정하는 연료 코스트 추정부, 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나를 토대로 배터리 코스트를 추정하는 배터리 코스트 추정부, 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 스타트 모터 코스트를 추정하는 스타트 모터 코스트 추정부, 및 엔진 정지 시간, 엔진 온도, 엔진 시동시 소요되는 토크, 및 엔진 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 엔진 코스트를 추정하는 엔진 코스트 추정부 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
여기서, 통합 코스트 추정부는 방향 지시등, 교통 혼잡 정보, 신호등 정보, 및 신호등과 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 토대로 아이들 스톱이 유지되는 시간을 추정하는 아이들 스탑 유지 시간 추정부를 포함한다.
또한, 통합 코스트 추정부는 연료 코스트 추정부, 배터리 코스트 추정부, 스타트 모터 코스트 추정부, 엔진 코스트 추정부, 및 아이들 스탑 유지 시간 추정부 중 어느 하나의 출력을 토대로 통합 코스트를 추정하는 통합 코스트 추정부를 포함한다.
여기서, 코스트 추정부는 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나를 신호등 정보와 일치시켜 아이들 스톱 예상 시간을 추정한다.
또한, 코스트 추정부는 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나가 우회전을 표시할 경우 아이들 스톱을 제어하지 않는 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 코스트 추정부는 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나가 좌회전을 표시할 경우 좌회전과 유턴 중 짧은 시간을 기준으로 아이들 스톱 예상 시간을 추정한다.
또한, 코스트 추정부는 교통 혼잡이 심할 경우 아이들 스톱 예상 시간을 늘리는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 코스트 추정부는 신호등과 차량의 거리에 비례하여 아이들 스톱 예상 시간을 늘리는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아이들 스톱 제어 방법은 아이들 스톱 제어 조건이 만족하는지 확인하는 아이들 스탑 조건 확인 단계, 아이들 스톱 제어에 소요되는 정보를 수집하는 정보 수집 단계, 아이들 스톱 예상 시간에 대한 코스트 효율을 추정하는 코스트 추정 단계, 아이들 스톱 대비 코스트에 이득이 있는지 확인하는 코스트 이득 확인 단계, 및 코스트에 이득이 있을 경우에만 엔진의 아이들 스톱을 제어하는 엔진 제어 단계를 포함한다.
여기서, 코스트 추정 단계는 방향 지시등, 교통 혼잡 정보, 신호등 정보, 및 신호등과 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 토대로 아이들 스톱이 유지되는 시간에 대비하여, 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나를 토대로 연료 코스트를 추정하고, 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나를 토대로 배터리 코스트를 추정하고, 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 스타트 모터 코스트를 추정하고, 엔진 정지 시간, 엔진 온도, 엔진 시동시 소요되는 토크, 및 엔진 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 엔진 코스트를 추정한다.
본 발명에 의한 아이들 스톱 제어 장치 및 방법은 신호등 정보와 정차 시 위치를 이용하여 아이들 스톱을 제어하는 장점이 있다.
또는 본 발명에 의한 아이들 스톱 제어 장치 및 방법은 아이들 스톱으로 예상되는 연료 절약 코스트 대비 재시동 시 소모되는 추가 코스트 비교를 통해 경제성이 고려된 아이들 스톱을 제어하여 아이들 스톱 제어 유무를 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 제어 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 코스트 추정부가 추정하는 코스트를 상세히 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 1의 정보 수집부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 3의 교통 정보 수집부를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다.
도 5는 도 3의 차량 정보 수집부를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다.
도 6은 도 3의 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다.
도 7은 도 1의 코스트 추정부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 8은 도 7의 통합 코스트 추정부를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다.
도 9는 도 1의 정보 수집부에서 수집하는 교통 정보를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이들 스톱 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 아이들 스톱 제어 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 제어 장치를 나타낸 구성도이며, 도 2 내지 도 9는 도 1을 상세히 설명하기 위한 그래프, 구성도, 및 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 제어 장치를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 제어 장치는 엔진(400)의 아이들 스톱(idle stop) 제어 관련 정보를 수집하는 정보 수집부(100), 아이들 스톱 제어 관련 정보를 토대로 아이들 스톱 제어 조건 만족 여부 확인 및 아이들 스톱 예상 시간인 T 시간 시동 상태를 유지하여 대기할 경우 발생하는 제 1 코스트 손실과 T 기간 이후에 시동을 걸었을 경우 발생하는 제 2 코스트 손실을 추정하는 코스트 추정부(200), 및 제 2 코스트 손실이 제 1 코스트 손실보다 적을 경우 엔진(400)의 아이들 스톱을 제어하는 엔진 제어부(300)를 포함한다.
즉, 차량은 정보 수집부(100)에서 엔진(400)의 아이들 스톱 제어와 관련된 정보를 수집할 수 있으며, 코스트 추정부(200)에서 T 시간의 아이들 스톱 제어와 관련된 정보를 토대로 각종 코스트 손실을 추정할 수 있다.
또한, 신호등과 신호등과의 거리, 방향 지시등, 및 내비게이션이 가리키는 진행 예상 방향 및 교통 혼잡 정보를 토대로 아이들 스톱 예상 시간을 추정할 수 있으며, 아이들 스톱 예상 시간에 대한 각종 코스트 손실을 추정할 수도 있다.
따라서, 이러한 코스트 손실을 비교하여 아이들 스톱을 제어하여 전반적인 코스트 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 2는 도 1의 코스트 추정부(200)가 추정하는 코스트를 상세히 나타낸 그래프이다.
연료 절약에 대한 코스트는 아이들 스톱 제어에서 다시 시동을 걸때 소모되는 비용이 더 클 경우 아이들 스톱을 제어하지 않는 것이 효율적일 수 있다.
따라서, 아이들 스톱 제어에서 재시동 시 소모되는 초과 비용과 연료 절약에 대한 코스트를 비교하여 엔진의 아이들 스톱을 효율적으로 제어할 수도 있다.
도 3은 도 1의 정보 수집부(100)를 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 정보 수집부(100)는 교통 정보를 수집하는 교통 정보 수집부(110), 차량 정보를 수집하는 차량 정보 수집부(120), 및 아이들 스톱 제어 조건에 대한 정보를 수집하는 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부(130) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
즉, 교통 정보 수집부(110)는 교통 혼잡 정보와 신호등 정보 등을 수집하여 차량의 아이들 스톱 예상 시간을 추정할 수 있도록 코스트 추정부(200)로 공급할 수 있다.
또한, 차량 정보 수집부(120)는 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 등의 엔진 정보, 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 등의 배터리 정보, 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 등의 스타트 모터 정보, 방향 지시등 정보 등을 코스트 추정부(200)로 제공하여 아이들 예상 시간의 정확도를 높이고 아이들 스톱 이후 재시동 시 소모되는 코스트를 추정할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부(130)는 브레이크 부스터 압력, 배터리 충전 상태, 전장 부하량, 차속, 및 브레이크 페달 상태를 코스트 추정부(200)로 공급하여 아이들 스톱 제어 조건이 만족 되는지 판단할 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 도 3의 교통 정보 수집부(110)를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 교통 정보 수집부(110)는 교통 혼잡 정보를 수집하는 교통 혼잡 정보 수집부(111) 및 신호등 정보를 수집하는 신호등 정보 수집부(112) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
즉, 교통 혼잡 정보 수집부(111)는 교통 혼잡 정도에 따라 코스트 추정부(200)가 아이들 스톱 예상 시간을 조정할 수 있도록 할 수 있다.
예를 들어, 교통 혼잡이 기준값 보다 심할 경우 차량의 출발 시각에 지연이 생길 수 있어 아이들 스톱 예상 시간을 늘릴 수도 있다.
또한, 신호등 정보 수집부(112)는 신호등의 점등 스케줄을 신호등 관리 서버로부터 무선 송수신을 이용하여 수집하여 코스트 추정부(200)가 아이들 스톱 예상 시간을 조정할 수 있도록 할 수 있으며, 이 경우 카메라 없이 신호등 상태를 알 수 있는 장점도 있을 수 있다.
또한, 신호등 관리 서버와의 통신 또는 GPS 등을 토대로 신호등과 차량과의 거리를 포함하여 코스트 추정부(200)로 전송하여 아이들 스톱 예상 시간을 정확하게 추정할 수도 있다.
도 5는 도 3의 차량 정보 수집부(120)를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 차량 정보 수집부(120)는 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 등의 엔진 정보를 수집하는 엔진 정보 수집부(121), 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 등의 배터리 정보를 수집하는 배터리 정보 수집부(122), 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 등의 스타트 모터 정보를 수집하는 스타트 모터 정보 수집부(123), 및 방향 지시등 정보를 수집하는 방향 지시등 정보 수집부(124) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
엔진 정보 수집부(121)는 아이들 스톱 이후 재시동 시 엔진에 미치는 코스트를 추정하기 위해 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 등을 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
또한, 배터리 정보 수집부(122)도 아이들 스톱 이후 재시동 시 배터리에 미치는 코스트를 추정하기 위해 배터리 충전 상태 및 배터리 온도 등을 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
또한, 스타트 모터 정보 수집부(123)도 아이들 스톱 이후 재시동 시 스타트 모터에 미치는 코스트를 추정하기 위해 스타트 모터가 시동 걸 수 있는 시동 제한 횟수 및 스타트 모터 교체 비용 등을 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
한편, 방향 지시등 정보 수집부(124)는 아이들 스톱 예상 시간을 정확하게 추정하기 위해 방향 지시등 정보를 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
도 6은 도 3의 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부(130)를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부(130)는 브레이크 부스터 압력을 수집하는 브레이크 부스터 압력 수집부(131), 배터리 충전 상태를 수집하는 배터리 충전 상태 수집부(132), 전장 부하량을 수집하는 전장 부하량 수집부(133), 차속을 수집하는 차속 수집부(134), 및 브레이크 페달 상태를 수집하는 브레이크 페달 상태 수집부(135) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
즉, 브레이크 부스터 압력 수집부(131)는 브레이크 부스터 압력이 기준값 보다 낮을 경우 엔진(400)이 아이들 스톱 제어가 되면 브레이크 조작 성능이 현저히 저하되므로 부스터 압력이 기준값 보다 높을 경우에 아이들 스톱을 제어하도록 브레이크 부스터 압력을 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
배터리 충전 상태 수집부(132)는 배터리 충전 상태가 기준값 보다 낮을 경우 엔진(400)이 아이들 스톱 제어가 되면 차량의 전장 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 배터리 충전 상태가 기준값 보다 높을 경우에 아이들 스톱을 제어하도록 배터리 충전 상태를 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
전장 부하량 수집부(133)는 에어컨과 같이 전장 부하량이 기준값 보다 높을 경우 엔진(400)이 아이들 스톱 제어가 되면 배터리로 전장 부하량에 해당하는 부하에 전원을 공급할 수 없어 차량의 전장 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 전장 부하량이 기준값 보다 높을 경우에 아이들 스톱을 제어하도록 전장 부하량을 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
차속 수집부(134)는 차속이 0km/h가 아닐 경우 엔진(400)이 아이들 스톱 제어 조건이 되지 않도록 차속을 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
한편, 브레이크 페달 상태 수집부(135)는 브레이크 페달이 떨어질 경우 엔진(400)이 아이들 스톱 제어 조건이 되지 않도록 브레이크 페달 상태를 코스트 추정부(200)로 공급할 수도 있다.
도 7은 도 1의 코스트 추정부(200)를 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 코스트 추정부(200)는 통합 코스트를 추정하는 통합 코스트 추정부(210) 및 브레이크 부스터 압력이 기준값 보다 높고, 배터리 충전 상태가 기준값 보다 높고, 전장 부하량이 기준값 보다 낮고, 차속이 0km/h 이고, 브레이크 페달이 눌러질 경우 아이들 스톱 조건이 만족함을 확인하는 아이들 스탑 조건 확인부(220)를 포함할 수 있다.
즉, 코스트 추정부(200)는 아이들 스톱이 유지되는 시간을 추정하여 아이들 스톱 시간에 절약된 연료 절약 코스트와, 연료 코스트, 배터리 코스트, 스타트 모터 코스트, 및 엔진 코스트를 토대로 아이들 스톱 이후 재시동 시 추가로 소모되는 코스트를 비교하여 통합 코스트를 추정할 수도 있다.
또한, 브레이크 부스터 압력, 배터리 충전 상태, 차속, 브레이크 페달 상태를 토대로 아디들 스톱 조건을 확인할 수 있다.
이러한 통합 코스트와 아이들 스톱 조건을 엔진 제어부(300)로 전송하여 아이들 스톱 제어를 수행할 수도 있다.
도 8은 도 7의 통합 코스트 추정부(210)를 더욱 상세히 나타낸 구성도이다. 이때, 통합 코스트 추정부(210)는 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나를 토대로 연료 코스트를 추정하는 연료 코스트 추정부(211), 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나를 토대로 배터리 코스트를 추정하는 배터리 코스트 추정부(212), 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 스타트 모터 코스트를 추정하는 스타트 모터 코스트 추정부(213), 및 엔진 정지 시간, 엔진 온도, 엔진 시동시 소요되는 토크, 및 엔진 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 엔진 코스트를 추정하는 엔진 코스트 추정부(214) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 통합 코스트 추정부(210)는 방향 지시등, 교통 혼잡 정보, 신호등 정보, 및 신호등과 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 토대로 아이들 스톱이 유지되는 시간을 추정하는 아이들 스탑 유지 시간 추정부(215)를 포함할 수 있다.
또한, 통합 코스트 추정부(210)는 연료 코스트 추정부(211), 배터리 코스트 추정부(212), 스타트 모터 코스트 추정부(213), 엔진 코스트 추정부(214), 및 아이들 스탑 유지 시간 추정부(215) 중 어느 하나의 출력을 토대로 통합 코스트를 추정하는 통합 코스트 추정부(216)를 포함할 수 있다.
연료 코스트 추정부(211)는 아이들 스톱 시간이 길수록 엔진 온도가 낮아질 수 있으며, 엔진 온도가 기준값 보다 낮을 경우 연료 소비가 많을 수 있다.
또한, 시동 시 엔진(400)은 공회전 때보다 엔진 회전수가 급증하여 연료 소비량이 많을 수 있으므로, 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나를 토대로 연료 코스트를 추정할 수도 있다.
배터리 코스트 추정부(212)는 시동 횟수가 많을수록 배터리 교체 주기가 빨라지고, 배터리는 시동을 많이 걸수록 방전이 많이 되고 배터리를 재충전할 수 있는 연료가 소모되므로, 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나를 토대로 배터리 코스트를 추정할 수도 있다.
스타트 모터 코스트 추정부(213)는 시동 횟수가 많을수록 스타트 모터 교체 주기가 빨라지므로, 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 스타트 모터 코스트를 추정할 수도 있다.
엔진 코스트 추정부(214)는 시동 횟수가 많을수록 엔진 교체 주기가 빨라지고, 엔진이 정지한 시간이 많을수록 엔진 오일 부족 현상으로 인한 마모가 발생하여 엔진 노후화가 빨리 진행될 수 있다.
또한, 엔진 온도가 낮을수록 또는 엔진 시동시 소요되는 토크가 클수록 엔진 노후화가 빨리 진행될 수 있으므로, 엔진 정지 시간, 엔진 온도, 엔진 시동시 소요되는 토크, 및 엔진 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 엔진 코스트를 추정할 수도 있다.
아이들 스탑 유지 시간 추정부(215)는 방향 지시등, 교통 혼잡 정보, 신호등 정보, 및 신호등과 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 토대로 아이들 스톱이 유지되는 시간을 추정할 수도 있다.
예를 들어, 방향 지시등 또는 내비게이션에서 표시하는 방향에 대해 신호등 점등 정보를 독립적으로 확인할 수도 있고, 신호등과 차량과의 거리에 따라 신호등 점등 후 출발 가능한 시간을 추정할 수 있으며, 교통 혼잡 정보를 토대로 교통이 혼잡할 때 출발 가능한 시간을 늦추어 추정할 수도 있다.
도 9는 도 1의 정보 수집부(100)에서 수집하는 교통 정보를 나타낸 도면이다. 이때, 코스트 추정부(200)는 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나를 신호등 정보와 일치시켜 아이들 스톱 예상 시간을 추정할 수 있다.
또한, 코스트 추정부(200)는 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나가 우회전을 표시할 경우 아이들 스톱을 제어하지 않을 수 있다.
여기서, 코스트 추정부(200)는 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나가 좌회전을 표시할 경우 좌회전과 유턴 중 짧은 시간을 기준으로 아이들 스톱 예상 시간을 추정할 수 있다.
또한, 코스트 추정부(200)는 교통 혼잡이 심할 경우 아이들 스톱 예상 시간을 늘리는 것을 특징으로 한다.
한편, 코스트 추정부(200)는 신호등과 차량의 거리에 비례하여 아이들 스톱 예상 시간을 늘리는 것을 특징으로 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이들 스톱 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 이때, 아이들 스톱 제어 방법은 아이들 스톱 제어 조건이 만족하는지 확인하는 아이들 스탑 조건 확인 단계(S100), 아이들 스톱 제어에 소요되는 정보를 수집하는 정보 수집 단계(S200), 아이들 스톱 예상 시간에 대한 코스트 효율을 추정하는 코스트 추정 단계(S300), 아이들 스톱 대비 코스트에 이득이 있는지 확인하는 코스트 이득 확인 단계(S400), 및 코스트에 이득이 있을 경우에만 엔진(400)의 아이들 스톱을 제어하는 엔진 제어 단계(S500)를 포함한다.
여기서, 코스트 추정 단계(S300)는 방향 지시등, 교통 혼잡 정보, 신호등 정보, 및 신호등과 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 토대로 아이들 스톱이 유지되는 시간에 대비하여, 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나를 토대로 연료 코스트를 추정하고, 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나를 토대로 배터리 코스트를 추정하고, 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 스타트 모터 코스트를 추정하고, 엔진 정지 시간, 엔진 온도, 엔진 시동시 소요되는 토크, 및 엔진 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 엔진 코스트를 추정할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 설명한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장 또는 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다.
저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령이나 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭될 수 있다.
소프트웨어에서 구현에서, 여기서 설명한 기술들은 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있으며 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현될 수도 있고 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 메모리 유닛은 공지된 바와 같이 다양한 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
하드웨어 구현에서, 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 코스트 추정 디바이스(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환이 가능함을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다.
더욱이, 상세한 설명 또는 청구범위에서 '포함한다'라는 용어가 사용되는 범위에 대해, 이러한 용어는 '구성되는'이라는 용어가 청구범위에서 과도적인 단어로 사용될 때 해석되는 것과 같이 '구성되는'과 비슷한 식으로 포함되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 아이들 스톱 제어 장치 및 방법은 신호등 정보와 정차 시 위치를 이용하여 아이들 스톱을 제어하는 장점이 있으며, 아이들 스톱으로 예상되는 연료 절약 코스트 대비 재시동 시 소모되는 추가 코스트 비교를 통해 경제성이 고려된 아이들 스톱을 제어하여 아이들 스톱 제어 유무를 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

Claims (16)

  1. 엔진의 아이들 스톱(idle stop) 제어 관련 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 아이들 스톱 제어 관련 정보를 토대로 아이들 스톱 제어 조건 만족 여부 확인 및 아이들 스톱 예상 시간인 T 시간 시동 상태를 유지하여 대기할 경우 발생하는 제 1 코스트 손실과 상기 T 기간 이후에 시동을 걸었을 경우 발생하는 제 2 코스트 손실을 추정하는 코스트 추정부; 및
    상기 제 2 코스트 손실이 상기 제 1 코스트 손실보다 적을 경우 상기 엔진의 상기 아이들 스톱을 제어하는 엔진 제어부;를 포함하고,
    상기 코스트 추정부는,
    통합 코스트를 추정하는 통합 코스트 추정부를 포함하고,
    상기 통합 코스트 추정부는,
    엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나를 토대로 연료 코스트를 추정하는 연료 코스트 추정부;
    배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나를 토대로 배터리 코스트를 추정하는 배터리 코스트 추정부;
    시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 스타트 모터 코스트를 추정하는 스타트 모터 코스트 추정부; 및
    엔진 정지 시간, 엔진 온도, 엔진 시동시 소요되는 토크, 및 엔진 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 엔진 코스트를 추정하는 엔진 코스트 추정부; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정보 수집부는,
    교통 정보를 수집하는 교통 정보 수집부;
    차량 정보를 수집하는 차량 정보 수집부; 및
    아이들 스톱 제어 조건에 대한 정보를 수집하는 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 교통 정보 수집부는,
    교통 혼잡 정보를 수집하는 교통 혼잡 정보 수집부; 및
    신호등 정보를 수집하는 신호등 정보 수집부; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 차량 정보 수집부는,
    엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나의 엔진 정보를 수집하는 엔진 정보 수집부;
    배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나의 배터리 정보를 수집하는 배터리 정보 수집부;
    시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나의 스타트 모터 정보를 수집하는 스타트 모터 정보 수집부; 및
    방향 지시등 정보를 수집하는 방향 지시등 정보 수집부; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 아이들 스탑 제어 조건 정보 수집부는,
    브레이크 부스터 압력을 수집하는 브레이크 부스터 압력 수집부;
    배터리 충전 상태를 수집하는 배터리 충전 상태 수집부;
    전장 부하량을 수집하는 전장 부하량 수집부;
    차속을 수집하는 차속 수집부; 및
    브레이크 페달 상태를 수집하는 브레이크 페달 상태 수집부; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 코스트 추정부는,
    브레이크 부스터 압력이 기준값 보다 높고, 배터리 충전 상태가 기준값 보다 높고, 전장 부하량이 기준값 보다 낮고, 차속이 0km/h 이고, 브레이크 페달이 눌러질 경우 아이들 스톱 조건이 만족함을 확인하는 아이들 스탑 조건 확인부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 통합 코스트 추정부는, 방향 지시등, 교통 혼잡 정보, 신호등 정보, 및 신호등과 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 토대로 아이들 스톱이 유지되는 시간을 추정하는 아이들 스탑 유지 시간 추정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 통합 코스트 추정부는, 상기 연료 코스트 추정부, 상기 배터리 코스트 추정부, 상기 스타트 모터 코스트 추정부, 상기 엔진 코스트 추정부, 및 상기 아이들 스탑 유지 시간 추정부 중 어느 하나의 출력을 토대로 통합 코스트를 추정하는 통합 코스트 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 코스트 추정부는, 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나를 신호등 정보와 일치시켜 상기 아이들 스톱 예상 시간을 추정하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 코스트 추정부는, 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나가 우회전을 표시할 경우 상기 아이들 스톱을 제어하지 않는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 코스트 추정부는, 방향 지시등 또는 내비게이션에서의 진행 방향 중 어느 하나가 좌회전을 표시할 경우 좌회전과 유턴 중 짧은 시간을 기준으로 상기 아이들 스톱 예상 시간을 추정하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 코스트 추정부는, 교통 혼잡이 심할 경우 상기 아이들 스톱 예상 시간을 늘리는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 코스트 추정부는, 신호등과 차량의 거리에 비례하여 상기 아이들 스톱 예상 시간을 늘리는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 장치.
  15. 아이들 스톱 제어 조건이 만족하는지 확인하는 아이들 스탑 조건 확인 단계;
    상기 아이들 스톱 제어에 소요되는 정보를 수집하는 정보 수집 단계;
    아이들 스톱 예상 시간인 T 시간 시동 상태를 유지하여 대기할 경우 발생하는 제 1 코스트 손실과 상기 T 기간 이후에 시동을 걸었을 경우 발생하는 제 2 코스트 손실을 추정하는 코스트 추정 단계; 및
    상기 아이들 스톱 대비 상기 코스트에 이득이 있는지 확인하는 코스트 이득 확인 단계; 및
    상기 코스트에 이득이 있을 경우에만 엔진의 상기 아이들 스톱을 제어하는 엔진 제어 단계;를 포함하고,
    상기 코스트 추정 단계는,
    방향 지시등, 교통 혼잡 정보, 신호등 정보, 및 신호등과 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 토대로 아이들 스톱이 유지되는 시간에 대비하여, 엔진 온도, 시동 시 연료 소비량 중 적어도 어느 하나를 토대로 연료 코스트를 추정하고, 배터리 교체 비용, 시동 제한 횟수 중 적어도 어느 하나를 토대로 배터리 코스트를 추정하고, 시동 제한 횟수, 스타트 모터 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 스타트 모터 코스트를 추정하고, 엔진 정지 시간, 엔진 온도, 엔진 시동시 소요되는 토크, 및 엔진 교체 비용 중 적어도 어느 하나를 토대로 엔진 코스트를 추정하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 제어 방법.
  16. 삭제
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