KR20040049409A - 차량용 주행제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 내리막길 안전주행 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량이 내리막길을 주행중일 경우 운전자가 제동을 위한 조작을 수행하지 않아도 자동으로 제동동작을 수행하도록 하는 차량용 주행제어 장치에 관한 것이다.

종래의 내리막길 안전주행 장치(HDC)는 내리막길의 경사도에 따라 HDC의 동작시 사용자가 직접 HDC 가감속 스위치를 조작하여 주어야 하는 불편함이 발생하며, 이에 사용자는 상기 HDC 장치를 사용하지 않고 주행 습관에 따라 직접 풋 브레이크와 트랜스미션을 조작하여 내리막길 주행을 함으로써 장착된 HDC는 유명무실(有名無實)해지는 문제점이 있는 것이다.

이에 본 발명에서는 사용자에 의해 HDC 모드가 실행되면 주행중인 도로의 경사도 및 차속을 감지하여 내리막길을 주행중인 경우 자동으로 브레이크를 조작하여 차량이 일정속도 이상으로 주행되지 않도록 함으로써 안전운전을 도모할 수 있도록 된 차량용 내리막길 안전주행 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

Description

차량용 주행제어 장치{Hill descent control Apparatus for vehicle}

본 발명은 차량용 내리막길 안전주행 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량이 내리막길을 주행중일 경우 운전자가 제동을 위한 조작을 수행하지 않아도 자동으로 제동동작을 수행하도록 하는 차량용 주행제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 제동장치는 주행중인 차량을 감속 또는 정지시키고, 동시에 주차상태를 유지하기 위한 중요한 장치이며, 보통 마찰력을 이용하여 차량의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 브레이크 작용을 하도록 되어 있다.

이러한 제동장치에는 운전자의 발로 조작하는 풋 브레이크와 손으로 조작하는 핸드브레이크가 있는데, 풋 브레이크는 주행중 사용되며 바퀴에 직접 제동작용을 하는 휠 브레이크로써 유압식이 사용된다. 상기 유압 브레이크는 파스칼의 원리를 응용한 것이며 구성은 유압을 발생시키는 마스터 실린더, 그 유압을 받아 브레이크를 드럼에 압착하여 제동력을 발생시키는 휠 실린더 및 이 두 부품을 연결하여 유로를 형성하는 브레이크 라인으로 이루어진다.

따라서, 운전자는 주행중에 자차의 주행속도를 감속하거나 정지시키고자 하는 경우 브레이크 페달을 밟아 마스터 실린더내의 유압을 발생시켜 휠 실린더의 브레이크 슈를 드럼에 압착시켜 차속을 제어하게 된다.

한편, 운전자가 내리막길을 주행중인 경우에는 차량의 주행속도에 따라 적절하게 브레이크 페달을 밟으면서 차량의 속도를 조절하게 된다. 이 경우는 운전자가 차속을 감속시키기 위해서 지속적으로 브레이크 페달을 밟아 차속을 제어하여야 하기 때문에 일예로 경사가 심한 내리막길을 장시간 운전하게 되는 경우 운전자의 다리에 무리가 가게 되어 쉽게 피로를 느끼게 되는 문제점이 있었다.

이러한 점을 감안하여 내리막길 자동주행 제어장치(HDC : Hill descent control)가 개발되어 차량에 장착되어 사용되는바,

첨부된 도면 1을 참조하여 종래 차량용 주행제어장치에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.

차량이 내리막길에 접어들어 사용자가 가속을 원하지 않음에도 주행속도가 상승하면, 사용자는 HDC 조작부(40)의 HDC 온/오프 스위치(41)를 조작하여 전자제어유닛(20)에 HDC 온신호를 출력하게 된다.

전자제어유닛(20)은 상기 HDC 온/오프 스위치(41)로부터 온 신호를 입력하여 유압 모듈레이터(30)에 제동신호를 출력하거나 트랜스미션(미도시)에 제어신호를 출력하여, 엔진 브레이크가 작동되도록 하거나 휠 실린더에 제동유압을 가하게 되어 차량의 주행속도를 감하게 되는 것이다.

이때, 차량의 주행속도가 너무 과하게 단속되면, 즉 과도한 엔진 브레이크의 작용으로 엔진의 회전속도만 높아지고 차량의 주행속도는 증가하지 않으면 차량의 엔진에 무리를 일으키게 되며, 사용자는 HDC 가감속 스위치(42)를 조작하여 차량의 주행속도를 증가시키는 제어신호를 발생하게 되고 전자제어유닛(20)은 엔진 제어부(50)에 가속신호를 인가하여 차량의 주행속도를 가속하게 된다.

상기와 같이 종래의 HDC는 내리막길의 경사도에 따라 HDC의 동작시 사용자가 직접 HDC 가감속 스위치(42)를 조작하여 주어야 하는 불편함이 발생하며, 이에 사용자는 상기 HDC 장치를 사용하지 않고 주행 습관에 따라 직접 풋 브레이크와 트랜스미션을 조작하여 내리막길 주행을 함으로써 장착된 HDC는 유명무실(有名無實)해지는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 그 목적은 사용자에 의해 HDC 모드가 실행되면 주행중인 도로의 경사도 및 차속을 감지하여 내리막길을 주행중인 경우 자동으로 브레이크를 조작하여 차량이 일정속도 이상으로 주행되지 않도록 함으로써 안전운전을 도모할 수 있도록 된 차량용 내리막길 안전주행 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 차량용 주행제어 장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명의 차량용 주행제어 장치의 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명 차량용 주행제어장치의 동작을 보인 플로우 챠트.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 휠 속도센서 20 : 전자제어유닛(ECU)

30 : 유압 모듈레이터 40 : HDC 조작부

41 : HDC On/Off 스위치 50 : 엔진 제어부

60 : 자이로 센서

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 다른 차량용 내리막길 안전주행 장치는 주행중인 도로의 경사각을 감지하기 위한 경사각 감지수단과, 차량의 주행속도를 감지하기 위한 차속 감지수단과, 사용자가 조작하여 HDC 모드가 시작되도록 하는 HDC 온/오프 스위치와, 상기 HDC 온/오프 스위치에서 온신호가 입력되면 상기 경사각 감지수단과 차속 감지수단에서 각각 현재 주행중인 도로의 경사각과 차속을 입력하여 적정 차속으로 제어하기 위한 제동제어신호를 출력하는 전자제어유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 전자제어유닛은 상기 차속 감지수단으로부터 입력되는 속도신호를 입력하여 현재 주행중인 차량의 속도를 연산하는 차속 연산부와, 상기 경사각 감지수단으로부터 입력되는 각도신호를 입력하여 현재 주행중인 도로의 경사각을 판단하는 경사 판단부와, 상기 판단된 경사각에 대응되는 주행속도가 메모리된 경사각-속도 비교 테이블과, 상기 차량의 속도와 도로의 경사각을 입력하여 비교 테이블을 검색, 차량의 속도를 결정하여 제어신호를 출력하는 차속 결정부를 포함하여 구성된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 차량용 주행제어 장치의 구성을 보인 블록도로써, 종래와 동일부분은 동일부호로 설명한다.

먼저, 그 구성을 살펴보면,

현재 주행중인 차량의 속도를 감지하기 위한 속도신호를 출력하는 휠 속도센서(10)와, 현재 주행중인 도로의 경사각을 감지하기 위한 각도신호를 출력하는 자이로(Gyro)센서(50)와, 사용자에 의한 HDC 모드 온/오프 조작이 가능하도록 하는 HDC 온/오프 스위치(41)와, 사용자의 HDC 온/오프 스위치(41)조작으로 HDC 온 신호가 입력되면 상기 휠 속도센서(10)와 자이로 센서(50)로부터 각각 차량의 속도신호와 도로의 경사각 신호를 입력하여 적정 주행속도를 산출하여 이에 대응되는 차속 제어신호를 출력하는 전자제어유닛(20)과, 상기 전자제어유닛(20)에서 출력하는 차속 제어신호를 입력하여 제동동작을 수행하는 유압 모듈레이터(30)와 가속동작을 수행하는 엔진제어부(50)로 구성된다.

상기 전자제어유닛(20)은 상기 휠 속도센서(10)에서 출력하는 속도신호를 입력하여 현재 주행중인 차량의 주행속도를 연산하는 차속 연산부(22)와, 상기 자이로 센서(50)에서 출력하는 각도신호를 입력하여 현재 주행중인 도로의 경사각을 판단하는 경사 판단부(21)와, 도로의 경사에 대응되는 적정 차속이 메모리된 경사도-속도 비교 테이블(24)과, 상기 차속 연산부(22)와 경사 판단부(21)에서 판단된 차량의 주행속도와 주행중인 도로의 경사각을 입력하여 현재 차량의 자세정보를 판단, 비교 테이블(41)을 이용하여 적정 차속을 결정하는 차속 결정부(23)를 포함하여 구성된다.

그 제어과정을 첨부된 도면 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 차량용 주행제어장치의 동작을 보인 플로우 챠트이다.

사용자에 의해 HDC 온 신호가 입력되는지 판단하는 단계, HDC 온 신호가 입력되면 현재 차량의 주행 속도 및 주행중인 도로의 경사각을 판단하는 단계, 판단된 경사각에 대응되는 차량의 주행속도를 결정하는 단계, 상기 결정된 차량의 주행속도에 다라 차속을 제어하는 단계, 상기 단계에서 가속이면 엔진제어부에 가속신호를 출력하고, 감속이면 유압 모듈레이터에 제동신호를 출력하며, 유지이면 상기 HDC 온 신호 입력 판단단계로 리턴하는 단계로 수행된다.

이하 본 발명의 상세 동작을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 HDC 온/오프 스위치(41)를 조작하여 온 신호가 출력되면, 전자제어유닛(20)은 이를 입력하여 휠 속도센서(10)와 자이로 센서(50)로부터 현재 차량의 자세정보를 파악하기 위한 데이터를 입력받게 된다. 각각의 휠 속도센서(10)와 자이로 센서(50)로부터 입력되는 속도신호와 각도신호를 입력하여 전자제어유닛(20)의 차속 연산부(22)와 경사 판단부(21)는 현재 주행중인 차량의 주행속도와 주행중인 도로의 경사각을 연산하여 이를 차속 결정부(23)로 출력하게 된다.

상기 연산된 차량의 주행속도와 도로의 경사각을 입력한 차속 결정부(23)는 상기 경사각 데이터를 참조하여 비교 테이블(24)을 이용 적정 차량 주행속도를 산출하게 되는 것이다.

상기 비교 테이블(24)은 도로의 경사도에 대응되는 적정 주행속도가 메모리되어 있는 것으로, 상기 경사 판단부(21)에서 주행중인 도로의 경사 데이터를 출력하면, 이를 입력하여 비교 테이블(24)의 비교 데이터에 적용, 적정 주행속도를 산출하게 되는 것이다.

이후, 차속 결정부(23)는 산출된 적정 주행속도와 현재 주행속도를 비교하여 차속을 제어하게 되는데, 적정 주행속도 보다 현재 주행속도가 더 크면 감속으로 판단하여 유압 모듈레이터(30)에 제동제어신호를 출력하게 되고,

적정 주행속도가 현재 주행속도보다 더 크면 가속으로 판단하여 엔진 제어부(50)에 가속제어신호를 출력하게 되는 것이다.

또한, 전자제어유닛(20)은 상기와 같은 동작을 HDC 온/오프 스위치(41)가 온상태일때 소정 설정 주기를 가지고 반복함으로써, 주행중인 도로의 경사정도가 변하면 그에 대응되게 제동동작 또는 가속동작을 수행하게 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 주행제어 장치는 경사가 존재하는 도로의 주행시 자동으로 차량의 가속 및 감속동작을 수행케 함으로써 사용자에게 주행의 편리함을 제공함과 동시에 안정적인 주행이 가능하도록 한다.

Claims (3)

1. 내리막길 자동주행 장치가 구성된 차량용 주행제어장치에 있어서,

   주행중인 도로의 경사를 감지하기 위한 경사 감지수단, 상기 경사 감지수단에서 감지된 도로의 경사각도에 대응되게 차량의 주행속도를 제어하는 전자제어유닛을 포함하여 구성된 차량용 주행제어장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전자제어유닛은 상기 경사각 감지수단으로부터 입력되는 각도신호를 입력하여 현재 주행중인 도로의 경사각을 판단하는 경사 판단부와, 상기 판단된 경사각에 대응되는 주행속도가 메모리된 경사각-속도 비교 테이블과, 상기 차량의 속도와 도로의 경사각을 입력하여 비교 테이블을 검색, 차량의 적정 주행속도를 결정하여 제어신호를 출력하는 차속 결정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 주행제어장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 경사각 감지수단은 자이로 센서임을 특징으로 하는 차량용 주행제어장치.