KR20010062086A

KR20010062086A - 운전자 유형을 결정하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010062086A
Application number: KR1020000072662A
Authority: KR
Inventors: 게하르트위르겐
Original assignee: 클라우스 포스, 게오르그 뮐러; 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 2000-12-02
Publication date: 2001-07-07
Also published as: JP2001214798A; IT1319128B1; FR2801846A1; DE19958393A1; FR2801846B1; ITMI20002524A1

Abstract

운전자 유형이 차량의 평균 연비로부터 유도되는, 운전자 유형을 결정하기 위한 방법 및 장치가 제안된다.

Description

운전자 유형을 결정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE DRIVER TYPE}

본 발명은 운전자 유형을 결정하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

상기 방법 및 장치는 독일 특허 공개 196 15 806호에 공지되어 있다. 이러한 차량의 구동 유닛을 제어할 때 운전자 유형을 나타내는 하나의 계수가 고려된다. 상기 계수는 하나의 다른 제어 유닛에서, 특히 하나의 변속기 제어 시스템에서 결정 및 전송된다. 바람직한 실시예에서 운전자 유형 정보에 따라 구동 유닛의 최대 허용 토크에 대한 변화가 영향을 받으며, 특히 제어 요소의 작동 신호로부터 유도되는 운전자 요구에 대한 변화가 영향을 받게된다. 상기 적용예의 경우 운전자 유형 정보가 제2 제어 시스템으로부터 전달되기 때문에, 상기 정보를 수신하기 위한 부가적인 조치 방안이 필요하거나 혹은 만약 상기 정보가 예를 들어 제2 제어 시스템의 결함 때문에 사용할 수 없다면, 차량의 구동 유닛의 운전자 유형에 따른 제어도 개시될 수 없다.

운전자에 의해 일정한 기간에 걸쳐 요구되는 차량의 출력이 되는, 순차적으로 평균화되는 연비로부터 운전자 유형 정보를 유도함으로써, 만약 운전자 유형 정보가 외부 시스템에 의해 사용될 수 없다면, 예를 들어 수동 전용 변속기의 경우라면, 운전자 유형에 따른 제어 또한 가능해 진다.

그 외에도 연비를 기초로 하여 결정된 운전자 유형 정보는 통상적인 방법(특히 운전자 유형을 페달 위치로부터 유도함)에 따라 결정된 정보보다 더 정확하다. 그러한 이유는 평균화된 연비가 실제적인 운전자 특성을 더욱 정확하게 기술하기때문이다.

특히 더욱 정확한 방법은, 해발 고도 내지 그 변화가 고려될 때 운전자 유형을 결정하는 것이다.

또한 바람직한 방법은 다음의 실시예들의 명세서 내지 종속항의 내용에 제시되어 있다.

도1은 엔진을 제어하기 위한 제어 시스템의 개략적 블록 선도.

도2는 일정한 변속 단계에 대한 주행 저항 곡선 및 일정한 고유 연비 곡선을 도시하는 엔진 회전 속도에 대한 토크를 나타내는 도표.

도3은 최종 측정된 연비에 기초하여 운전자 유형을 결정하기 위한 바람직한 실시예의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 제어 유닛

12: 입력 회로

14: 마이크로 컴퓨터

16: 출력 회로

18: 통신 시스템

22: 측정 장치

48: 스로틀 밸브

이하, 본 발명은 도면에 도시된 실시예에 따라 상세히 설명된다.

도1은 적어도 하나의 입력 회로(12), 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(14) 및 적어도 하나의 출력 회로(16) 등을 이용하는 전기 제어 유닛(10)에 관한 것이다. 입력 회로, 마이크로 컴퓨터 및 출력 회로 등은 상호간 데이터 교환을 위해 통신 시스템(18)을 통해 상호 연결된다. 입력 회로(12)에는 다음과 같은 입력 라인들이 공급된다. 엑셀러레이터 위치(wped)를 측정하기 위한 측정 장치(22)의 입력 라인(20), 스로틀 밸브 위치(wdk)를 측정하기 위한 측정 장치(26)의 입력 라인(24), 엔진에 공급되는 공기량(hfm)을 측정하기 위한 측정 장치(30)의 입력 라인(28), 엔진 회전 속도(nmot)를 측정하기 위한 측정 장치(34)의 입력 라인(32) 및 엔진 및/또는 차량의 기타 작동 변수를 측정하기 위한 측정 장치(42 내지 46)의 입력 라인(36 내지 40) 등이 있다. 상기 작동 변수들은 예를 들어 흡입 공기 온도, 주변 압력 등과 같이 엔진 제어를 실행하기 위해 필요한 것들이다. 출력 회로(16)를 통해서는 전기 제어 유닛(10)이 내연 기관의 출력 매개 변수를 제어한다. 그러므로 엔진의 충전은 스로틀 밸브(48)를 통한 엔진으로의 공기 공급을 간섭함을써제어된다. 또한 점화 시점도 조정되며(50), 연료 조절도 영향을 받으며(52) 그리고/또는 터보 차저(54)(turbo charger)가 제어된다.

제어 유닛(10)에서 실행되는 엔진 제어의 원칙적인 작동 모드는 예를 들어 앞서 명시한 선행 기술로부터 공지되어 있다. 적어도 엑셀러레이터 위치(wped)에 기초하여 운전자 요구에 상응하는 엔진 토크에 대한 설정값이 결정된다. 상기 토크는 경우에 따라서 구동력 제어 장치(anti-spin regulation), 엔진 한계 속도, 차량 한계 속도 등과 같은 외부 및 내부 기능들의 또 다른 설정 토크의 고려 하에 하나의 토크 설정값으로 전환된다. 그런 다음 토크 설정값은 적어도 그에 상응하는 특성도, 도표 혹은 계산 단계에서 엔진 속도의 고려 하에, 최대 가능 실린더 충전에 정격화되어, 충전에 대한, 예를 들어 실린더 행정 당 상대적 공기 충전에 대한 하나의 설정값으로 변경된다. 그러한 설정 충전값에 따라서 흡입관 내 물리적 상호 연관성의 고려 하에 설정 스로틀 밸브 위치값이 결정되며, 상기 위치값은 그에 상응하는 제어 회로에 의해 조정된다. 또한, 경우에 따라서 실제값의 고려 하에 적어도 점화 각도 및/또는 연료 조절이 영향을 받으며, 동시에 실제값은 설정값에 근접하게 된다.

앞서 명시한 선행 기술에서 언급한 바와 같이 바람직하게는 운전자 유형에 따라 엔진 제어의 적어도 하나의 매개 변수를 제공한다. 그럼으로써 차량의 동력학 특성이 각각의 운전자 유형에 대해 적응될 수 있으며, 그로 인해 각각의 운전자의 주행 특성에 대한 만족도가 개선될 수 있다. 적어도 하나의 매개 변수의 그에 상응하는 선택을 가능케 하기 위해 운전자 유형에 대한 정보가 필요하다. 상기 정보는 다음에서 기술되는 바와 같이 시간 순차적으로 평균화된 연비로부터 유도된다.

이때 하나의 변속 단계에서 차량의 정상 작동을 위해 필요한 출력 및 그로부터 야기되는 연비의 인식으로부터 시작된다. 엔진 제어 장치에 저장된 각각의 변속 단계에 대한 주행 저항 곡선이 이에 대한 기초가 되며, 그리고 일정한 연비의 곡선은 도2에 도시된 바와 같이, 주행 저항성을 극복하기 위해 필요한 연비를 기초로하여 유추된다.

도2는 상기 유형과 같은, 하나의 변속 단계에 대한 특성도이다. 여기서, 토크(Md) 내지 엔진 속도(n)에 대한 엔진 출력이 윤곽선으로 표시되어 있다. 부호(1)는 최대 토크의 곡선이다. 부호(2)는 실시예에 있어서의 변속 단계에 대한 일정한 출력 곡선이며, 부호(3)는 상기 변속 단계에 있어서 주행 저항 곡선(엔진 속도에 따라 평면에서 주행 저항성을 극복하기 위해 필요한 토크)을 도시한 것이다. 곡선 부호(5)는 일정한 고유 연비의 곡선을 나타낸 것이다.

도시된 도표는 모든 변속 단계에 대한 엔진 제어 장치에 저장되며, 그리고 각각의 엔진 유형에 대한 모든 변수 쌍(토크/엔진 속도)에 대해 엔진 검사 대상에서 측정된다. 주행 저항 곡선(3)은 소정의 기어비에서 모든 엔진 속도에 대해, 평면에서 주행 저항성을 극복하기 위해 필요한 토크를 도시한 것이다. 상기 곡선은 모든 운전자 유형에 대한 적용을 통해 결정된다. 일정한 출력 곡선(2)은 엔진의 일정한 출력이 발생하는 엔진 속도에 대한 토크를 보여준다.

상기 변수들로부터, 실제 엔진 속도에 대해, 주행 저항 곡선에 상응하게 도로 주행 저항성의 극복을 위해 필요한 출력의 요구 시에 고유 연비가 측정될 수 있다. 시간 순차적으로 평균화된 실제값과의 비교로부터 운전자 유형이 유도되며, 동시에 계속해서 필요로 하는 운전자에 의해 출력이 요구되는 사항이 발생한다면, 더욱 스포츠적으로 주행하는 운전자가 추측된다.

운전자의 유형을 결정하기 위해 우선적으로 일정한 주행이 이루어지는 지의 여부가 측정된다. 일정한 주행이란 변속 단계가 일정하고, 엔진 속도 범위가 한 범위 내에 있고 및/또는 실제 토크 변화가 한 범위 내에 있을 때를 말한다. 그런 다음 실제 작동점이 확인되며(변수쌍: 실제 토크, 실제 엔진 속도) 그리고 그에 따라서 주행 저항 곡선의 범위가 실제 기어에 대해 표시된다. 그런 이후 고유 연비에 대한 설정값이 주행 저항 곡선의 범위에서 측정된다. 이러한 점은 오프 라인 혹은 성능 특성 계산을 통해 이루어진다. 절대 연비에 대한 설정값은 예를 들어 다음과 같은 방정식으로부터 제시된다 :

KV = be * Mdeff * 2π*n

상기 식에서 KV는 절대 연비이며, Mdeff는 토크를 나타낸다. 상기 토크는 실제 엔진 회전 속도의 경우 주행 저항 곡선의 선택된 범위에 따라서 나타난다. n은 실제 엔진 회전 속도이며 be는 상기 작동점에서(도2의 MdA, nA와도 비교) 주행 저항 곡선의 그에 상응하는 범위에서 발생하는 고유 연비이다.

바람직한 실시예에 있어서, 예를 들어 대기압 센서 또는 기타 해발 고도를 표시하는 변수들에 기초하여 오르막 주행(hill-climbing run) 및 내리막 주행(hill-down run)이 측정된다. 상기 변수들의 변화에 따라 연비값(KV)은 보정되며, 동시에 측정된 연비(KV)는 고도 계수(height factor)로 보정된다.

절대 연비에 대한 실제값은 엔진 제어의 기본 변수로부터 측정된다. 상기 실제값은 예를 들어 다음 방정식으로부터 제시된다.

KVIST = teff * EVK * n

상기 식에서 KVIST는 절대 연비의 실제값이며, teff는 효율적 연료 분사 시간(밸브가 실제로 개방되는 시간에 대한)이며, EVK는 연료 분사 밸브에 대한 기준 상수로서, 이는 시간의 체적으로의 전환을 기술하는 것이며 그리고 n은 실제 엔진회전 속도이다. 상기 실제값은 상기 방식으로 평균화된 실제 연비를 획득하기 위해, 시간 혹은 주행 거리에 걸쳐 평균값으로 구해진다.

그 다음 결정되거나 또는 경우에 따라 보정된 설정값은 평균화된 실제값과 비교된다. 만약 실제값이 설정값보다 크다면, 페달 특성 곡선은 한 단계 더 스포츠적 주행으로 설정되며, 그렇지 않은 경우는 한 단계 더 정숙한 주행으로 설정된다. 그런 이후 상기 일정한 주행 단계에서는 더 이상 페달 특성 곡선의 보정은 이루어지지 않는다. 오히려 그 다음 일정한 주행 단계까지, 새로운 보정을 실행하기 위해 대기하게 된다.

또한 상기 사항으로부터 운전 유형 정보(예를 들어 하나의 설정될 표시 또는 하나의 값)가 유도될 수 있으며, 기타 기능 또는 제어 시스템이 사용된다.

운전자 유형의 결정은 또한, 일정한 시간에 걸쳐 결정된 연비가 일정한 변속 단계에서 분명히 도로 주행 저항에 필요한 연비 이상이라면, 운전자는 계속해서 주행 저항을 충족하기 위해 필요한 것보다 더욱 많은 출력을 요구한다는 생각에 기초한다. 다시 말해 스포츠적으로 주행하는 운전자가 제시되며, 그럼으로써 그에 상응하는 작동 매개 변수의 보정이 이루어지게 된다. 만약 곡선 내에 저장된 연비가 준수되거나 혹은 단지 극소치만큼만 초과한다면, 그러한 사항은 특히 정숙 주행 운전자 유형이 제시된다는 것으로 해석된다. 작동 매개 변수도 그에 상응하게 조정된다.

오르막 주행 시에 실제 평균 연비가 오름 구동력의 결과로 평면 주행시의 평균 연비와 편차가 있다. 또한, 오르막 주행 시에 주행 저항성을 보상하기 위해 필요한 연비는 더욱 높고, 내리막 주행 시에는 더 낮아지게 된다. 이러한 효과는 2가지 상이한 유형과 방식으로 활용 가능하다.

제1 실시예에 있어서 운전자 유형 결정 시에 해발 고도는 고려되지 않는다. 그런 경우 오르막 주행 시에 차량의 반응은 자동으로 더욱 자연스럽게 이루어지며, 내리막 주행 시에는 자동으로 더욱 정숙한 주행으로 이루어진다. 이는 실제 연비가 그에 상응하는 방식으로 설정 연비와 편차를 보이기 때문이다. 이러한 점은 몇 가지 적용예에 있어서 바람직할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서 앞서 언급한 바와 같은 고도 보정이 개시된다. 그런 다음 고도 혹은 고도 변화에 대한 주행 저항 곡선의 보정을 통해 평면에서 매개변수화된 차량의 특성이 오르막 또는 내리막 주행 시에도 또한 유지된다.

바람직하게는 결정된 운전자 유형이 다른 제어 시스템에서, 예를 들어 변속기 제어 시스템에서 이용되는 것이다.

바람직한 실시예에 있어서 전술한 방법이 제어 유닛의 컴퓨터(14) 프로그램으로서 엔진 제어를 위해 실행된다. 도3의 흐름도의 예에 있어서 상기 프로그램이 개략적으로 도시되어 있다.

상기 프로그램은 사전 설정된 시점에 즈음하여 개시된다. 1단계(100)에서 일정한 주행이 이루어지는 지의 여부가 검사된다. 일정한 주행 상태란, 변속 단계가 변하지 않으며, 엔진 속도 및/또는 실제 토크 변화가 사전 설정된 범위 내에 유지되는 경우를 말한다. 만약 일정한 주행이 나타나지 않는다면, 단계(101)에서"일정한 주행" 표시는 이전 위치로 재 저장되며, 프로그램 부분은 종료되며 그리고 지정된 시간에 다시 반복된다. 만약 일정한 주행 상태가 감지되었다면 단계(102)에서 "일정한 주행" 표시가 설정되었는지 여부가 검사된다. 만약 설정된 경우라면, 상기 일정한 주행동안 이미 매개 변수의 보정이 개시된 것이다. 그런 다음 프로그램은 종료되며 지정된 시간에 즈음하여 다시 반복된다.

만약 상기 표시가 설정되지 않는다면, 단계(104)에서 실제 엔진 속도(nA)와 실제 토크(MdA)에 기초하여 주행 저항 곡선의 실제 범위가 선택된 변속 단계에 대해 결정된다. 계속해서 단계(106)에서 예를 들어 앞서 언급한 방정식의 조건에 따라 절대 연비에 대한 설정값이 결정된다. 상기 설정값은 경우에 따라 단계(108)에 준하여, 오르막 주행 혹은 내리막 주행의 감지에 따라 보정된다. 계속 이어지는 단계(110)에서 예를 들어 앞서 도시한 방정식의 조건에 따라 절대 연비에 대한 실제값이 측정된다. 그리고 계속 이어지는 단계(112)에서 시간 순차적으로 혹은 사전 설정된 주행 거리에 걸쳐 상기 설정값은 평균값으로 구해진다. 결과는 도로 주행 저항곡선의 선택된 범위에서의 절대 연비에 대한 평균 실제값이 된다. 또한 계속해서 단계(114)에서 설정값과 측정된 실제값이 상호 비교된다. 만약 실제값이 설정값보다 크다면, 매개변수, 예를 들어 페달 특성 곡선은 한 단계 더 스포츠적인 것으로 형성되며, 그렇지 않은 경우 한 단계 더 정숙한 것으로 형성된다. 계속 이어지는 단계(116)에서 "일정한 주행" 표시가 설정되며 그리고 프로그램은 종료된다.

전술된 방법은 가솔린 엔진뿐 아니라 디젤 엔진과도 관련해서 사용 가능하다.

이때 전술된 방법은 모든 변속 단계에 대해 개시되며, 동시에 만약 하나의 변속 단계에서 일정한 주행동안, 각각의 계수의 적응을 요구하는, 설정값과 실제값간의 편차가 발생한다면, 적어도 하나의 운전자 유형에 따른 매개 변수의 변화 혹은 운전자 유형값의 변화는 항상 개시된다.

본 발명에 따르면, 차량 연비를 기초로 하여 운전자 유형이 결정되어 각각의 운전자 주행 특성에 대한 만족도가 개선된다.

Claims

운전자 유형에 따라 적어도 하나의 매개 변수가 차량을 제어하기 위해 변경되는, 운전자 유형을 결정하기 위한 방법에 있어서,

운전자 유형이 차량의 평균 연비로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 연비에 대한 설정값이 엔진의 실제 작동점을 기초로 하여 결정되며, 상기 설정값은 하나의 평균화된 실제값과 비교되어 그로부터 운전자 유형에 대한 기준 혹은 매개 변수의 보정이 유도되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 변속 단계에 대한 주행 저항 곡선이 토크 및 엔진 속도에 따라 저장되며, 상기 곡선을 기초로 하여 연비에 대한 설정값이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 절대 연비에 대한 설정값이, 실제 작동점, 그리고 그러한 작동점에서 주행 저항성을 감시 관리하기 위해 필요한 고유 연비를기초로 하여 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기항 중 어느 한 항에 있어서, 설정값이 해발 고도를 나타내는 변수 내지 변수의 변화에 의해 보정되는 것을 특징으로 하는 방법
상기항 중 어느 한 항에 있어서, 연비에 대한 실제값이 효율적인 연료 분사 시간 및 엔진 회전 속도로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기항 중 어느 한 항에 있어서, 만약 평균화된 실제값이 설정값보다 크다면, 스포츠적으로 주행하는 운전자가 인식되고, 만약 상기 실제값이 설정값과 같거나 혹은 단지 극소치만큼만 크다면, 정숙 주행으로 운전자가 인식되는 것을 특징으로 하는 방법.
상기항 중 어느 한 항에 있어서, 운전자 유형의 결정이 차량의 일정한 주행 중에 이루어지며, 바람직하게는 일정한 주행 중에 단지 일회에 걸쳐 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
상기항 중 어느 한 항에 있어서, 엔진 제어를 위해 운전자에 의한 페달 작동 변수가 하나의 설정값으로 변경되는 페달 특성 곡선이 운전자 유형에 따라 변경되고 그리고/또는 운전자 유형이 또 다른 제어 시스템에 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
결정된 운전자 유형에 따라 차량을 제어하기 위해 적어도 하나의 매개 변수가 조정되는 하나의 제어 유닛을 이용하여 운전자 유형을 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 제어 유닛이 하나의 평균화된 연비를 기초로 하여 운전자 유형을 유도하는 평균값을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.