KR20130064430A - 퓨얼 컷 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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김영백
이해동
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Abstract

본 발명은 차량의 경사 각도와 가속 페달의 유격 각도를 이용하여 퓨얼 컷을 개시하거나 해지하는 퓨얼 컷 처리 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명은 차량 경사 각도에 따라 퓨얼 컷을 개시 및 해지하는 것에 더해, 가속 페달의 유격 각도를 연동하여 운전자의 운전 습관이나 가속 의지를 반영하여 연비 운전과 운전의 편의성을 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 햅틱 기술을 적용하여 운전의 안정성도 향상시킬 수 있다.

Description

퓨얼 컷 처리 장치 및 방법 {Apparatus and method for processing fuel cut}
본 발명은 퓨얼 컷(fuel cut)을 개시하거나 해지하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 차량의 퓨얼 컷을 개시하거나 해지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
경사로 주행은 가속도의 증가로 연비 운전에 최적의 구간이다. 이때 RPM 뿐만 아니라 경사도를 감안하여 능동적이면서 신속하게 퓨얼 컷(fuel cut) 모드로 진입할 수 있다. 종래에는 차량의 경사시 연료 절감을 위하여 다양한 구성이 제안되고 있다. 종래에 제안된 구성 중에는 경사 감응형 연료 차단 밸브가 있다. 이 구성은 차량의 경사에 감응하여 밸브 개방 위치로부터 밸브 폐쇄 위치까지 변위하는 볼 밸브로 연료 탱크로부터 연료 분사 장치에의 연료 공급을 차단한다. 그러나, 이 구성은 기계적 구성을 통해 차량의 경사 각도만을 이용하여 퓨얼 컷을 개시하거나 해지할 뿐, 운전자의 운전 습관이나 가속 의지를 반영하지 않아 운전의 편의성을 제공하지 못하는 불편이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 경사 각도와 가속 페달의 유격 각도를 이용하여 퓨얼 컷을 개시하거나 해지하는 퓨얼 컷 처리 장치 및 방법을 제안함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 기울어진 정도를 나타내는 차량 기울기를 측정하는 차량 기울기 측정부; 상기 차량의 액셀러레이터(accelerator)가 가압된 정도 또는 상기 액셀러레이터의 유격각을 나타내는 액셀 가압 정도를 측정하는 액셀 가압 정도 측정부; 및 측정된 차량 기울기와 측정된 액셀 가압 정도를 이용하여 상기 차량에 대한 퓨얼 컷(fuel cut)을 제어하는 퓨얼 컷 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어부는 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하거나 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어부는 상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제1 판별부; 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상이면 상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만인지 여부를 판별하는 제2 판별부; 및 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제부를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어부는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만이거나 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시부를 더욱 포함한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어부는 상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제3 판별부; 및 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제부를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어부는 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제4 판별부; 및 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시부를 더욱 포함한다. 이때, 상기 퓨얼 컷 해제부는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상일 때 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하고, 상기 퓨얼 컷 개시부는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만일 때 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어한다.
바람직하게는, 상기 차량 기울기 측정부는 상기 차량의 차체나 휠에 부착되는 기울기 센서(tilt sensor), 상기 차량의 내부에 장착되는 경사각 센서(tilt angle sensor), 및 상기 차량의 핸들에 부착되는 가속도 센서(gravity sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 중력 방향에 대한 상기 차량의 경사각을 기준으로 상기 차량 기울기를 측정한다.
바람직하게는, 상기 액셀 가압 정도 측정부는 인체 착용물이 접촉되는 상기 액셀러레이터의 일면에 부착되는 압력 센서 또는 상기 액셀러레이터의 일측에 부착되는 가속도 센서를 이용하여 상기 액셀 가압 정도를 측정한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 처리 장치는 각각의 차량 기울기에 대한 액셀러레이터의 유격각 허용 범위를 데이터로 저장하는 데이터 저장부; 차량 기울기와 액셀러레이터의 유격각이 측정될 때마다 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위 이내의 값인지 여부를 판별하는 제5 판별부; 및 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위를 벗어나면 상기 액셀러레이터를 무브먼트(movement)시키는 햅틱부를 더욱 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 햅틱부는 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시될 때 상기 액셀러레이터를 무브먼트시킨다.
또한, 본 발명은 차량의 기울어진 정도를 나타내는 차량 기울기를 측정하는 차량 기울기 측정 단계; 상기 차량의 액셀러레이터(accelerator)가 가압된 정도 또는 상기 액셀러레이터의 유격각을 나타내는 액셀 가압 정도를 측정하는 액셀 가압 정도 측정 단계; 및 측정된 차량 기울기와 측정된 액셀 가압 정도를 이용하여 상기 차량에 대한 퓨얼 컷(fuel cut)을 제어하는 퓨얼 컷 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어 단계는 상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제1 판별 단계; 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상이면 상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만인지 여부를 판별하는 제2 판별 단계; 및 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제 단계를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어 단계는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만이거나 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시 단계를 더욱 포함한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어 단계는 상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제3 판별 단계; 및 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제 단계를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어 단계는 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제4 판별 단계; 및 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시 단계를 더욱 포함한다. 이때, 상기 퓨얼 컷 해제 단계는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상일 때 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하고, 상기 퓨얼 컷 개시 단계는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만일 때 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 제어 단계는 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하거나 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어한다.
바람직하게는, 상기 차량 기울기 측정 단계는 상기 차량의 차체나 휠에 부착되는 기울기 센서(tilt sensor), 상기 차량의 내부에 장착되는 경사각 센서(tilt angle sensor), 및 상기 차량의 핸들에 부착되는 가속도 센서(gravity sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 중력 방향에 대한 상기 차량의 경사각을 기준으로 상기 차량 기울기를 측정한다.
바람직하게는, 상기 액셀 가압 정도 측정 단계는 인체 착용물이 접촉되는 상기 액셀러레이터의 일면에 부착되는 압력 센서 또는 상기 액셀러레이터의 일측에 부착되는 가속도 센서를 이용하여 상기 액셀 가압 정도를 측정한다.
바람직하게는, 상기 퓨얼 컷 처리 방법은 각각의 차량 기울기에 대한 액셀러레이터의 유격각 허용 범위를 데이터로 저장하는 데이터 저장 단계; 차량 기울기와 액셀러레이터의 유격각이 측정될 때마다 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위 이내의 값인지 여부를 판별하는 제5 판별 단계; 및 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위를 벗어나면 상기 액셀러레이터를 무브먼트(movement)시키는 햅틱 단계를 더욱 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 햅틱 단계는 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시될 때 상기 액셀러레이터를 무브먼트시킨다.
본 발명은 차량의 경사 각도에 따라 퓨얼 컷을 개시하거나 해지하는 것에 더하여 가속 페달의 유격 각도를 연동하여 운전자의 운전 습관이나 가속 의지를 반영한다. 본 발명은 차량의 경사 각도와 가속 페달의 유격 각도를 이용하여 퓨얼 컷을 개시하거나 해지함으로써 연비 운전이 가능함과 동시에 운전의 편의성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퓨얼 컷 처리 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 퓨얼 컷 제어부의 내부 구성을 다양한 실시예에 따라 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 퓨얼 컷 처리 장치에 추가되는 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 일실시예에 따른 퓨얼 컷 처리 장치의 기능을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 경사 설정 각도(α)와 유격 임계 각도(β) 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퓨얼 컷 처리 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퓨얼 컷 처리 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1에 따르면, 퓨얼 컷 처리 장치(100)는 차량 기울기 측정부(110), 액셀 가압 정도 측정부(120), 퓨얼 컷 제어부(130), 전원부(140) 및 주제어부(150)를 포함한다.
차량 기울기 측정부(110)는 차량의 기울어진 정도를 나타내는 차량 기울기를 측정하는 기능을 수행한다. 차량 기울기 측정부(110)는 기울기 센서(tilt sensor), 경사각 센서(tilt angle sensor), 및 가속도 센서(gravity sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 차량 기울기를 측정할 수 있다. 이때, 차량 기울기 측정부(110)는 중력 방향에 대한 차량의 경사각을 기준으로 차량 기울기를 측정할 수 있다. 기울기 센서는 차량의 차체나 휠에 부착될 수 있고, 경사각 센서는 차량의 내부에 장착될 수 있으며, 가속도 센서는 차량의 핸들에 부착될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서 기울기 센서, 경사각 센서, 가속도 센서 등의 장착/부착 위치가 반드시 상기에 한정되는 것은 아니다. 한편, 차량 기울기 측정부(110)는 자이로 센서를 이용하여 차량 기울기를 측정하는 것도 가능하다.
액셀 가압 정도 측정부(120)는 차량의 액셀러레이터(accelerator)가 가압된 정도 또는 액셀러레이터의 유격각을 나타내는 액셀 가압 정도를 측정하는 기능을 수행한다. 액셀 가압 정도 측정부(120)는 압력 센서나 가속도 센서를 이용하여 액셀 가압 정도를 측정할 수 있다. 압력 센서는 인체 착용물이 접촉되는 액셀러레이터의 일면에 부착될 수 있으며, 가속도 센서는 액셀러레이터의 일측에 부착될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서 압력 센서와 가속도 센서의 부착 위치가 반드시 상기에 한정되는 것은 아니다. 한편, 액셀 가압 정도 측정부(120)는 자이로 센서를 이용하여 액셀 가압 정도를 측정하는 것도 가능하다.
퓨얼 컷 제어부(130)는 측정된 차량 기울기와 측정된 액셀 가압 정도를 이용하여 차량에 대한 퓨얼 컷(fuel cut)을 제어하는 기능을 수행한다. 퓨얼 컷 제어부(130)는 해제되어 있는 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어하거나, 개시되어 있는 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어한다.
도 2는 도 1에 도시된 퓨얼 컷 제어부의 내부 구성을 다양한 실시예에 따라 도시한 블록도이다. 퓨얼 컷 제어부(130)는 도 2 (a)에 도시된 바와 같이 제1 판별부(210), 제2 판별부(220) 및 퓨얼 컷 해제부(230)를 포함할 수 있다. 퓨얼 컷 제어부(130)는 퓨얼 컷 개시부(240)를 더욱 포함할 수 있다.
제1 판별부(210)는 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
제2 판별부(220)는 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상일 때 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 미만인지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
퓨얼 컷 해제부(230)는 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 미만일 때 개시되어 있는 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어하는 기능을 수행한다. 퓨얼 컷 해제부(230)는 퓨얼 컷이 해제되어 있을 때에는 아무런 기능을 수행하지 않는다.
퓨얼 컷 개시부(240)는 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 미만이거나 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 이상일 때 해제되어 있는 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어하는 기능을 수행한다. 퓨얼 컷 개시부(240)는 퓨얼 컷이 개시되어 있을 때에는 아무런 기능을 수행하지 않는다.
도 2 (a)의 퓨얼 컷 제어부(130)는 차량 기울기와 제1 기준값 간 비교 결과를 먼저 이용하고 액셀 가압 정도와 제2 기준값 간 비교 결과를 나중 이용하여 차량에 대한 퓨얼 컷을 제어한다. 그런데, 퓨얼 컷 제어부(130)는 액셀 가압 정도와 제2 기준값 간 비교 결과를 먼저 이용하고 차량 기울기와 제1 기준값 간 비교 결과를 나중 이용하여 차량에 대한 퓨얼 컷을 제어하는 것도 가능하다. 이 퓨얼 컷 제어부(130)는 도 2 (b)에 도시된 바와 같다.
퓨얼 컷 제어부(130)는 도 2 (b)에 도시된 바와 같이 제3 판별부(250)와 퓨얼 컷 해제부(230)를 포함할 수 있다. 퓨얼 컷 제어부(130)는 제4 판별부(260)와 퓨얼 컷 개시부(240)를 더욱 포함할 수 있다.
제3 판별부(250)는 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 이상인지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
퓨얼 컷 해제부(230)는 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 이상일 때 개시되어 있는 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어하는 기능을 수행한다. 퓨얼 컷 해제부(230)는 퓨얼 컷이 해제되어 있을 때에는 아무런 기능을 수행하지 않는다.
제4 판별부(260)는 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 미만일 때 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
퓨얼 컷 개시부(240)는 해제되어 있는 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어하는 것이다. 퓨얼 컷 개시부(240)는 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 미만일 때 해제되어 있는 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어하는 기능을 수행한다. 퓨얼 컷 개시부(240)는 퓨얼 컷이 개시되어 있을 때에는 아무런 기능을 수행하지 않는다.
측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상일 때에는 퓨얼 컷 해제부(230)가 개시되어 있는 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어한다.
퓨얼 컷 처리 장치(100)는 도 1에 도시된 구성 외에 데이터 저장부, 제5 판별부 및 햅틱부를 더욱 포함할 수 있다. 도 3은 도 1에 도시된 퓨얼 컷 처리 장치에 추가되는 구성을 도시한 블록도이다.
데이터 저장부(310)는 각각의 차량 기울기에 대한 액셀러레이터의 유격각 허용 범위를 데이터로 저장한다.
제5 판별부(320)는 차량 기울기와 액셀러레이터의 유격각이 측정될 때마다 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위 이내의 값인지 여부를 판별하는 기능을 수행한다.
햅틱부(330)는 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위를 벗어날 때 액셀러레이터를 무브먼트(movement)시키는 기능을 수행한다. 햅틱부(330)는 해제되어 있는 퓨얼 컷이 개시될 때 액셀러레이터를 무브먼트시킨다.
다음으로, 일실시예를 들어 퓨얼 컷 처리 장치를 설명한다.
일반적으로 운전자는 브레이크 페달 혹은 가속 페달 중 한쪽에 발을 항상 올려 둔다. 운전 중 빈번한 감속과 가속을 위한 운전 방법이다. 경사로를 내려 오면서 운전자는 가속을 하지 않더라도 대개 가속 페달에 발을 살짝 걸쳐 놓는다. 발이 걸쳐 있는 동안 엑셀 페달에 연결된 센서는 페달의 유격을 센싱하여 엔진에 연료 공급을 적게나마 증가시키기도 한다. 일반적으로 경사로 주행에서 차량의 경사 각도가 커질수록 차량에 가해지는 가속도가 커지며 운전자의 가속 의지가 강할수록 가속 페달을 깊게 밟으므로 가속 페달의 유격 각도는 커진다.
퓨얼 컷 처리 장치는 이를 참작한 것으로서, 차량의 경사 각도와 가속 페달의 유격 각도를 이용하여 효과적이면서 지능적으로 퓨얼 컷을 수행한다. 이 퓨얼 컷 처리 장치는 차량의 경사 각도를 측정하는 차량 경사 각도 센서부, 가속 페달의 유격 각도를 측정하는 액셀 유격 각도 센서부, 및 차량 경사 각도 센서부와 액셀 유격 각도 센서부의 입력값을 사용하여 퓨얼 컷의 개시와 해제 시점을 판단하는 제어부로 구성된다. 도 4는 일실시예에 따른 퓨얼 컷 처리 장치의 기능을 설명하기 위한 흐름도이다.
차량 주행 중에 각 센서부는 차량 경사 각도와 액셀 유격 각도를 감지한다(S410). 제어부는 차량 경사 각도와 경사 설정 각도(α)를 비교하여 차량 경사 각도가 경사 설정 각도보다 크면 차량이 경사로를 주행하는 것으로 간주하고(S420), 액셀 유격 각도와 유격 임계 각도(β)를 비교한다(S430). 제어부는 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도보다 크거나 같으면 운전자의 가속 의지가 있는 것으로 간주하고 퓨얼 컷을 개시하지 않지만, 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도보다 작으면 운전자의 가속 의지가 없는 것으로 간주하고 퓨얼 컷을 개시한다(S440). 한편, 제어부는 차량 경사 각도가 경사 설정 각도보다 작거나 같으면 차량이 평지를 주행하는 것으로 간주하고 S410 단계부터 다시 수행한다.
개시된 퓨얼 컷은 차량 경사 각도가 경사 설정 각도 이하이거나 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도 이상일 때까지 유지된다. 차량 경사 각도가 경사 설정 각도 이하라는 것은 경사로 주행이 끝났다는 것을 의미하고, 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도 이상이라는 것은 운전자의 가속 의지가 강하다는 것을 의미한다. 이 경우에는 퓨얼 컷이 해제된다. 즉, 제어부는 액셀 유격 각도와 유격 임계 각도를 비교하여(S450) 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도 이하이면 차량 경사 각도와 경사 설정 각도를 비교한다(S460). 제어부는 차량 경사 각도가 경사 설정 각도 이상이면 퓨얼 컷을 해제한다(S470).
도 5는 경사 설정 각도(α)와 유격 임계 각도(β) 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 경사 설정 각도는 퓨얼 컷 개시 및 해제를 판단하기 위한 것으로서, 0보다 커야 한다. 경사 설정 각도가 0이면 주행 도로가 평지임을 의미한다. 유격 임계 각도는 현재 차량 경사 각도에 대한 액셀 유격 각도의 임계값을 의미한다. 유격 임계 각도는 운전자의 가속 의지를 반영하는 것이다. 그래서, 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도를 초과한다는 것은 운전자가 자연력에 의한 가속도 이상의 가속도를 원한다는 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이 유격 임계 각도는 차량 경사 각도에 대하여 비례 관계에 있다. 즉, 차량의 경사 각도가 작으면 액셀 유격 각도에 따라 가속도가 민감하고 급격한 변화를 보이기 때문에 유격 임계 각도가 작은 반면, 차량의 경사 각도가 커지면 액셀 유격 각도에 의한 차량의 가속도가 둔감하고 완만한 변화를 보이기 때문에 유격 임계 각도가 커진다. 차량 경사 각도가 일정값 이상이 되면 차량에 가해지는 자연력에 의한 가속도로 인해 액셀 유격 각도는 가속도 변화에 큰 의미가 없어진다.
도 4에 따른 실시예로 차량 경사 각도가 A일 때 액셀 유격 각도는 B가 될 때까지 퓨얼 컷이 실행된다. 액셀 유격 각도가 B 이상이 되면 퓨얼 컷은 해제되고 가속도가 반영된다. 이때 가속도가 급작스럽게 올라가면 안전 운행에 위협이 되므로 가속도를 완만하게 상승시킨다. 차량 경사 각도가 커질수록 유격 임계 각도도 커지며, 차량 경사 각도가 작아질수록 유격 임계 각도도 작아진다. 이것은 운전자가 습관적으로 가속 페달에 발을 살짝 걸쳐 놓아 가속 페달에 압력이 조금 가해지더라도 퓨얼 컷의 기능은 동작할 수 있게 하여 운전의 편의성을 높여준다.
한편, 퓨얼 컷 처리 장치는 안전 운전을 위해 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도를 초과할 때 이를 운전자에게 인지시키는 방법도 제공할 수 있다. 이때, 제어부는 액셀 유격 각도가 유격 임계 각도를 초과하면 가속 페달에 햅틱 기술을 적용하여 운전자의 발에 전달한다. 예컨대, 가속 페달이 진동하거나 딸깍거리는 식으로 구현할 수 있다. 이 방법으로 운전자에게 퓨얼 컷의 작동 유무를 판단할 수 있게 하며 퓨얼 컷을 이용한 연비 운전 습관을 지향할 수 있게 도울 수 있다.
이상 설명한 퓨얼 컷 처리 장치는 차량 경사 각도에 따라 퓨얼 컷을 개시 및 해지하는 것에 더해, 액셀 유격 각도를 연동하여 운전 습관이나 가속 의지를 반영하여 퓨얼 컷을 유지 및 해지함으로써 연비 운전과 운전의 편의성을 높이고 햅틱 기술을 적용하여 운전의 안정성도 향상시킬 수 있다.
다음으로, 퓨얼 컷 처리 장치의 퓨얼 컷 처리 방법에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퓨얼 컷 처리 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 1 내지 도 3, 도 6 등을 참조한다.
먼저, 차량 기울기 측정부(110)가 차량의 기울어진 정도를 나타내는 차량 기울기를 측정한다(S10). 차량 기울기 측정부(110)는 차량의 차체나 휠에 부착되는 기울기 센서(tilt sensor), 차량의 내부에 장착되는 경사각 센서(tilt angle sensor), 및 차량의 핸들에 부착되는 가속도 센서(gravity sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 중력 방향에 대한 차량의 경사각을 기준으로 차량 기울기를 측정할 수 있다.
S10 단계 이후, 액셀 가압 정도 측정부(120)가 차량의 액셀러레이터(accelerator)가 가압된 정도 또는 액셀러레이터의 유격각을 나타내는 액셀 가압 정도를 측정한다(S20). 액셀 가압 정도 측정부(120)는 인체 착용물이 접촉되는 액셀러레이터의 일면에 부착되는 압력 센서 또는 액셀러레이터의 일측에 부착되는 가속도 센서를 이용하여 액셀 가압 정도를 측정할 수 있다.
S20 단계 이후, 퓨얼 컷 제어부(130)가 측정된 차량 기울기와 측정된 액셀 가압 정도를 이용하여 차량에 대한 퓨얼 컷(fuel cut)을 제어한다(S30). 퓨얼 컷 제어부(130)는 해제되어 있는 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어하거나 개시되어 있는 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 S30 단계는 2가지 방식으로 수행될 수 있다. 먼저 제1 방식을 설명한다.
먼저, 제1 판별부(210)가 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상인지 여부를 판별한다(S31). 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상이면, 제2 판별부(220)가 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 미만인지 여부를 판별한다(S32). 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 미만이면, 퓨얼 컷 해제부(230)가 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어한다(S33). 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 미만이거나 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 이상이면, 퓨얼 컷 개시부(240)가 개시되도록 퓨얼 컷을 제어할 수 있다(S31', S32').
측정된 차량 기울기가 제1 기준값 미만일 때 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어하는 S31' 단계는 S31 단계 이후라면 언제든지 수행될 수 있다. 일례로, S31' 단계는 S31 단계와 S32 단계 사이에 수행될 수 있다. 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 이상일 때 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어하는 S32' 단계는 S32 단계 이후라면 언제든지 수행될 수 있다. 일례로, S32' 단계는 S32 단계와 S33 단계 사이에 수행될 수 있다.
다음으로, 제2 방식을 설명한다.
먼저, 제3 판별부(250)가 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 이상인지 여부를 판별한다(제3 판별 단계). 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 이상이면, 퓨얼 컷 해제부(230)는 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어한다(제1 퓨얼 컷 해제 단계). 반면, 측정된 액셀 가압 정도가 제2 기준값 미만이면, 제4 판별부(260)가 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상인지 여부를 판별한다(제4 판별 단계). 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 이상이면, 퓨얼 컷 해제부(230)는 퓨얼 컷이 해제되도록 퓨얼 컷을 제어한다(제2 퓨얼 컷 해제 단계). 반면, 측정된 차량 기울기가 제1 기준값 미만이면, 퓨얼 컷 개시부(240)가 퓨얼 컷이 개시되도록 퓨얼 컷을 제어한다(퓨얼 컷 개시 단계). 제4 판별 단계와 퓨얼 컷 개시 단계는 제3 판별 단계 이후라면 언제든지 수행될 수 있다. 일례로, 제4 판별 단계와 퓨얼 컷 개시 단계는 제3 판별 단계와 제1 퓨얼 컷 해제 단계 사이에 수행될 수 있다.
한편, 퓨얼 컷 처리 방법은 데이터 저장 단계, 제5 판별 단계 및 햅틱 단계를 더욱 수행할 수 있다. 데이터 저장 단계는 데이터 저장부(310)에 의해 수행되는 단계로서, 각각의 차량 기울기에 대한 액셀러레이터의 유격각 허용 범위를 데이터로 저장한다. 제5 판별 단계는 제5 판별부(320)에 의해 수행되는 단계로서, 차량 기울기와 액셀러레이터의 유격각이 측정될 때마다 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위 이내의 값인지 여부를 판별한다. 햅틱 단계는 햅틱부(330)에 의해 수행되는 단계로서, 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위를 벗어나면 액셀러레이터를 무브먼트(movement)시킨다. 햅틱부(330)는 해제되어 있는 퓨얼 컷이 개시될 때 액셀러레이터를 무브먼트시킬 수 있다. 데이터 저장 단계, 제5 판별 단계 및 햅틱 단계는 S30 단계 이후에 수행될 수 있다.
이상 설명한 퓨얼 컷 처리 장치 및 방법은 지능형 자동차 전장용 임베디드 시스템이나 임베디드 소프트웨어 플랫폼에 적용될 수 있다. 일례로, 퓨얼 컷 처리 장치 및 방법은 자동차 ECU(Electronic Control Unit)에 적용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 퓨얼 컷 처리 장치 110 : 차량 기울기 측정부
120 : 액셀 가압 정도 측정부 130 : 퓨얼 컷 제어부
140 : 전원부 150 : 주제어부
210 : 제1 판별부 220 : 제2 판별부
230 : 퓨얼 컷 해제부 240 : 퓨얼 컷 개시부
250 : 제3 판별부 260 : 제4 판별부
310 : 데이터 저장부 320 : 제5 판별부
330 : 햅틱부

Claims (15)

  1. 차량의 기울어진 정도를 나타내는 차량 기울기를 측정하는 차량 기울기 측정부;
    상기 차량의 액셀러레이터(accelerator)가 가압된 정도 또는 상기 액셀러레이터의 유격각을 나타내는 액셀 가압 정도를 측정하는 액셀 가압 정도 측정부; 및
    측정된 차량 기울기와 측정된 액셀 가압 정도를 이용하여 상기 차량에 대한 퓨얼 컷(fuel cut)을 제어하는 퓨얼 컷 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어부는 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하거나 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어부는,
    상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제1 판별부;
    상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상이면 상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만인지 여부를 판별하는 제2 판별부; 및
    상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어부는,
    상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만이거나 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시부
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어부는,
    상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제3 판별부; 및
    상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어부는,
    상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제4 판별부; 및
    해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시부
    를 더욱 포함하며,
    상기 퓨얼 컷 해제부는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상일 때 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하고,
    상기 퓨얼 컷 개시부는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만일 때 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 기울기 측정부는 상기 차량의 차체나 휠에 부착되는 기울기 센서(tilt sensor), 상기 차량의 내부에 장착되는 경사각 센서(tilt angle sensor), 및 상기 차량의 핸들에 부착되는 가속도 센서(gravity sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 중력 방향에 대한 상기 차량의 경사각을 기준으로 상기 차량 기울기를 측정하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 액셀 가압 정도 측정부는 인체 착용물이 접촉되는 상기 액셀러레이터의 일면에 부착되는 압력 센서 또는 상기 액셀러레이터의 일측에 부착되는 가속도 센서를 이용하여 상기 액셀 가압 정도를 측정하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    각각의 차량 기울기에 대한 액셀러레이터의 유격각 허용 범위를 데이터로 저장하는 데이터 저장부;
    차량 기울기와 액셀러레이터의 유격각이 측정될 때마다 측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위 이내의 값인지 여부를 판별하는 제5 판별부; 및
    측정된 유격각이 측정된 차량 기울기에 대한 유격각 허용 범위를 벗어나면 상기 액셀러레이터를 무브먼트(movement)시키는 햅틱부
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 햅틱부는 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시될 때 상기 액셀러레이터를 무브먼트시키는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 장치.
  11. 차량의 기울어진 정도를 나타내는 차량 기울기를 측정하는 차량 기울기 측정 단계;
    상기 차량의 액셀러레이터(accelerator)가 가압된 정도 또는 상기 액셀러레이터의 유격각을 나타내는 액셀 가압 정도를 측정하는 액셀 가압 정도 측정 단계; 및
    측정된 차량 기울기와 측정된 액셀 가압 정도를 이용하여 상기 차량에 대한 퓨얼 컷(fuel cut)을 제어하는 퓨얼 컷 제어 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어 단계는,
    상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제1 판별 단계;
    상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상이면 상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만인지 여부를 판별하는 제2 판별 단계; 및
    상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어 단계는,
    상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만이거나 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시 단계
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어 단계는,
    상기 측정된 액셀 가압 정도와 미리 정해진 제2 기준값을 비교하여 상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제3 판별 단계; 및
    상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 이상이면 개시되어 있는 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 해제 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 퓨얼 컷 제어 단계는,
    상기 측정된 액셀 가압 정도가 상기 제2 기준값 미만이면 상기 측정된 차량 기울기와 미리 정해진 제1 기준값을 비교하여 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상인지 여부를 판별하는 제4 판별 단계; 및
    해제되어 있는 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 퓨얼 컷 개시 단계
    를 더욱 포함하며,
    상기 퓨얼 컷 해제 단계는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 이상일 때 상기 퓨얼 컷이 해제되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하고,
    상기 퓨얼 컷 개시 단계는 상기 측정된 차량 기울기가 상기 제1 기준값 미만일 때 상기 퓨얼 컷이 개시되도록 상기 퓨얼 컷을 제어하는 것을 특징으로 하는 퓨얼 컷 처리 방법.
KR1020110131034A 2011-12-08 2011-12-08 퓨얼 컷 처리 장치 및 방법 KR20130064430A (ko)

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