KR20150029465A - 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 차량의 속도를 감지하는 차속 센서, 운전자가 풋 브레이크를 작동시키는지의 여부를 감지하는 풋 브레이크 센서, 운전자가 액셀러레이터를 작동시키는지의 여부를 감지하는 액셀러레이터 센서, 변속 레버의 현재 상태를 감지하는 변속레버 센서, 차량이 주행하는 도로의 구배 조건을 감지하는 구배판정 센서, 차량의 주행 조건에 따라 엔진 브레이크를 작동시키도록 변속기의 변속단을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며, 내리막에서 차량을 제동 시 자동적으로 엔진브레이크를 사용하게 함으로써, 과도한 브레이크 조작으로 인한 베이퍼 록 현상을 방지하고 차량의 제동 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMISSION CONTROL USING ENGINE BRAKE AT DOWNHILL}
본 발명은 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내리막에서 특정 조건을 만족할 경우 엔진브레이크를 사용할 수 있도록 변속기를 시프트 다운하여 과도한 브레이크 조작으로 인한 베이퍼 록 현상을 방지할 수 있는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 변속기는 엔진의 동력을 차륜에 전달함에 있어서 차량의 주행 상태에 따라 엔진 회전을 변속하여 회전력을 증대시키거나 회전 속도를 고속으로 할 것을 선택한다.
차량의 변속기에는 운전자가 임의로 직접 변속단을 선택할 수 있는 수동 변속기와, 액셀러레이터를 작동시키는 정도 및 차량의 주행 속도에 따라 자동적으로 변속단을 차량이 제어하는 자동 변속기가 있다.
그런데 자동 변속기를 채용한 차량에 대해, 구배 조건이 내리막일 경우 통상 변속단의 시프트 업을 위한 차속 기준을 고차속화하는 변속 패턴을 사용한다. 따라서, 내리막에서 차량을 제동할 경우에는 운전자가 변속기의 수동 모드를 통해 엔진 브레이크를 적용시키지 않는 이상 브레이크를 작동시켜 차량을 감속할 수 밖에 없으므로 베이퍼 록 현상이 일어날 우려가 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제1999-0050704호(1999.07.05 공개, 발명의 명칭 : 자동 변속기의 변속 제어장치 및 그 방법)가 있다.
본 발명은, 내리막에서 엔진브레이크 사용을 위한 운행 조건이 만족될 경우 자동으로 변속기를 시프트 다운하도록 제어하고, 엔진브레이크 사용을 위한 운행 조건을 만족하지 못하게 된 경우 변속기의 변속 패턴을 표준 변속 패턴으로 복귀시키도록 제어하여 내리막에서 차량을 제동 시 자동적으로 엔진브레이크를 사용하게 함으로써, 과도한 브레이크 조작으로 인한 베이퍼 록 현상을 방지할 수 있는, 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어장치는, 차량의 속도를 감지하는 차속 센서, 풋 브레이크의 작동 여부를 감지하는 풋 브레이크 센서, 액셀러레이터의 작동 여부를 감지하는 액셀러레이터 센서, 변속레버의 현재 상태를 감지하는 변속레버 센서, 상기 차량이 주행하는 도로의 구배 조건을 감지하는 구배판정 센서, 상기 차량의 주행 상태에 따라 엔진 브레이크를 작동시키도록 변속기의 변속단을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막일 경우 엔진 브레이크 작동 여부의 판단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막이라고 판단되었을 때, 상기 제어부는 풋 브레이크가 작동되고, 차량이 기설정된 시간이상 가속되고 있으며, 변속레버가 주행 상태에 있는 경우 엔진 브레이크를 작동시키도록 판단하여 변속기의 변속단을 시프트 다운하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는 상기 변속레버가 수동 상태에 있지 않은 경우에, 풋 브레이크가 작동되지 않거나, 액셀러레이터가 작동하거나, 상기 도로의 구배 조건이 더 이상 기설정된 경사 이상의 내리막이 아니라면, 엔진 브레이크를 해제하도록 판단하여 변속기의 변속단을 표준 변속패턴에 따라 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어방법은, 구배판정 센서가 감지한 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막인지 여부를 판단하는 단계, 상기 내리막인지 여부의 판단 결과 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막인 경우 엔진 브레이크의 작동 여부의 판단을 수행하는 단계 및 엔진 브레이크를 작동시키기로 판단한 경우 변속기의 변속단을 시프트 다운하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어방법은 변속레버 센서가 감지한 변속레버의 상태가 수동 상태에 있지 않은 경우에 엔진 브레이크의 해제 여부의 판단을 수행하는 단계 및 엔진 브레이크를 해제시키기로 판단한 경우 변속기의 변속단을 표준 변속패턴에 따라 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어방법은 상기 엔진 브레이크의 작동 여부의 판단을 수행하는 단계에서, 풋 브레이크가 작동되지 않거나, 액셀러레이터가 작동하거나, 상기 도로의 구배 조건이 더 이상 기설정된 경사 이상의 내리막이 아닌 경우 엔진 브레이크를 해제하도록 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어방법은 상기 엔진 브레이크의 작동 여부의 판단을 수행하는 단계에서, 풋 브레이크가 작동되고, 차량이 기설정된 시간 이상동안 가속되고 있으며, 변속레버가 주행 상태에 있는 경우 엔진 브레이크가 작동하도록 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 내리막에서 차량을 제동 시 자동적으로 엔진브레이크를 사용하게 함으로써, 과도한 브레이크 조작으로 인한 베이퍼 록 현상을 방지하고 차량의 제동 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치는 풋 브레이크 센서(10), 액셀러레이터 센서(20), 변속레버 센서(30), 구배판정 센서(40), 차속 센서(50) 및 제어부(60)를 포함하여 이루어질 수 있다.
풋 브레이크 센서(10)는 운전자가 풋 브레이크를 작동시키는지의 여부를 감지하여 제어부(60)로 전달한다.
액셀러레이터 센서(20)는 운전자가 액셀러레이터를 작동시키는지의 여부를 감지하여 제어부(60)로 전달한다.
변속레버 센서(30)는 변속레버의 현재 상태를 감지하여 제어부(60)로 전달한다.
구배판정 센서(40)는 차량이 주행하는 도로의 구배 조건을 감지하여 제어부(60)로 전달한다.
차속 센서(50)는 차량의 속도를 감지하여 제어부(60)로 전달한다.
제어부(60)는 차량의 주행 상태에 따라 엔진 브레이크를 작동시키도록 변속기(70)의 변속단을 제어한다.
이 때, 제어부(60)는 상기 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막일 경우 차량이 내리막을 진행하고 있다고 판단하여, 엔진 브레이크 작동 여부의 판단을 수행한다.
이 경우, 제어부(60)는 풋 브레이크 센서(10)가 감지한 풋 브레이크 작동 여부, 엑셀러레이터 센서(20)가 감지한 엑셀러레이터 작동 여부, 변속레버 센서(30)가 감지한 변속레버의 현재 상태 및 차속 센서(50)가 감지한 차량의 속도를 적산하여 산정한 차량의 가속도에 의거하여 엔진 브레이크 작동 여부를 판단할 수 있다.
즉, 제어부(60)는 풋 브레이크가 작동되고, 차량이 기설정된 시간 동안 가속되며, 변속레버가 주행 상태에 있는 경우 엔진 브레이크가 작동하도록 판단할 수 있다.
또한 제어부(60)는 엔진 브레이크가 작동하도록 판단한 경우 변속기(70)의 변속단을 시프트 다운하도록 제어한다.
즉, 차량이 내리막을 진행하고 있을 때, 차량이 일정 시간 이상 가속하고 있고, 변속레버가 주행 상태에 놓여 있으며, 운전자가 풋 브레이크를 밟아 차량을 감속시키려 하는 경우, 제어부(60)는 자동으로 엔진 브레이크를 작동시키도록 판단하여 변속기(70)의 변속단을 시프트 다운하도록 제어함으로써, 풋 브레이크를 과도하게 밟지 않고도 차량이 감속되도록 할 수 있다.
한편 제어부(60)는 엔진 브레이크를 작동하도록 제어한 경우, 만일 변속레버 센서(30)가 감지한 변속레버의 상태가 수동 상태라면, 운전자가 차량의 변속을 수동 모드로 직접 선택한다는 의미이므로 더 이상 엔진 브레이크의 작동을 직접 제어하지 않는다.
이 경우 제어부(60)는 현재의 변속단을 유지한 상태로 수동 모드로 진입하며, 별도로 변속단을 시프트 다운하지 않는 수동 모드 변속패턴에 따라 변속기(70)의 변속단이 설정되도록 제어할 수 있다.
한편 제어부(60)는 더 이상 차량의 주행 상태가 엔진 브레이크를 작동하도록 판단하는 조건에 부합하지 않는 경우 엔진 브레이크의 작동을 해제하도록 판단하여, 별도로 변속단을 시프트 다운하지 않는 표준 변속패턴에 따라 변속기(70)의 변속단이 설정되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 변속레버가 수동 상태에 있지 않은 경우, 제어부(60)는 풋 브레이크가 작동되지 않거나, 액셀러레이터가 작동하거나, 도로의 구배 조건이 더 이상 기설정된 경사 이상의 내리막이 아닌 경우 엔진 브레이크를 해제하도록 판단하여 변속단을 표준 변속패턴에 따라 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 방법의 동작을 도시한 순서도이다. 이를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 방법을 설명한다.
먼저 제어부(60)는 구배판정센서(40)가 감지한 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막인지 여부를 판단한다(S110).
만일 상기 단계(S110)에서 제어부(60)가 도로의 구배 조건이 내리막이 아니라고 판단한다면, 엔진 브레이크 작동의 조건이 충족되지 않으므로 프로세스를 종료한다.
만일 상기 단계(S110)에서 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막이라고 판단한 경우, 제어부(60)는 엔진 브레이크의 작동 여부의 판단을 수행한다(S120).
이 때, 제어부(60)는 풋 브레이크가 작동되고, 차량이 기설정된 시간 가속되며, 변속레버가 주행 상태에 있는 경우 엔진 브레이크가 작동하도록 판단할 수 있다.
만일, 상기 단계(S120)에서 제어부(60)가 엔진 브레이크를 작동시키도록 판단하지 않았다면, 엔진 브레이크를 작동시키기 위한 조건이 충족될 때까지 상기 단계(S110) 및 단계(S120)을 반복할 수 있다.
만일, 상기 단계(S120)에서 제어부(60)가 엔진 브레이크를 작동시키도록 판단하였다면, 제어부(60)는 변속기(70)의 변속단을 시프트 다운하도록 제어한다(S130).
이어서, 제어부(60)는 변속레버 센서(30)가 감지한 변속레버의 상태가 수동 상태인지 판단한다(S140).
만일 상기 단계(S140)에서 제어부(60)가 변속레버의 상태가 수동 상태라고 판단하였다면, 운전자가 차량의 변속을 수동 모드로 직접 선택한다는 의미이므로 더 이상 엔진 브레이크의 작동을 직접 제어하지 않고 프로세스를 종료한다.
만일 상기 단계(S140)에서 변속레버의 상태가 수동 상태에 있지 않다고 판단하였다면, 제어부(60)는 엔진 브레이크의 해제 여부의 판단을 수행한다(S150).
이 때, 제어부(60)는 풋 브레이크가 작동되지 않거나, 액셀러레이터가 작동하거나, 도로의 구배 조건이 더 이상 기설정된 경사 이상의 내리막이 아닌 경우 엔진 브레이크를 해제하도록 판단할 수 있다.
만일 상기 단계(S150)에서, 엔진 브레이크를 해제하지 않도록 판단하였다면, 차량의 주행 상태가 엔진 브레이크를 계속 작동시키는 상황에 해당하므로 제어부(60)는 변속기(70)의 변속 패턴을 변경하지 않고 주행을 계속하면서 상기 단계(S150)을 반복하여 엔진 브레이크의 해제 조건이 충족되기를 기다릴 수 있다.
만일 상기 단계(S150)에서, 엔진 브레이크를 해제하도록 판단하였다면, 제어부(60)는 표준 변속패턴에 따라 변속기의 변속단이 설정되도록 제어하고(S160) 프로세스를 종료한다.
즉 이 경우, 더 이상 차량의 주행 상태가 엔진 브레이크를 작동시키는 상황에 해당하지 않으므로 제어부(60)는 별도로 변속기를 시프트 다운하지 않는 표준 변속패턴에 따라 변속기(70)의 변속단이 설정되도록 제어할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 내리막에서 차량을 제동 시 자동적으로 엔진브레이크를 사용하게 함으로써, 과도한 브레이크 조작으로 인한 베이퍼 록 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기에서는 변속레버의 상태가 수동 상태인지 판단하는 단계(S140)가 단계(S130) 후에 수행되는 것으로 기재되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다른 단계에서 상기 수동 상태 여부 판단이 이루어지도록 구성할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 풋 브레이크 센서 20 : 액셀러레이터 센서
30 : 변속레버 센서 40 : 구배판정 센서
50 : 차속 센서 60 : 제어부
70 : 변속기

Claims (7)

  1. 차량의 속도를 감지하는 차속 센서;
    풋 브레이크의 작동 여부를 감지하는 풋 브레이크 센서;
    액셀러레이터의 작동 여부를 감지하는 액셀러레이터 센서;
    변속레버의 현재 상태를 감지하는 변속레버 센서;
    상기 차량이 주행하는 도로의 구배 조건을 감지하는 구배판정 센서;
    상기 차량의 주행 상태에 따라 엔진 브레이크를 작동시키도록 변속기의 변속단을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막일 경우 엔진 브레이크 작동 여부의 판단을 수행하는 것을 특징으로 하는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막이라고 판단되었을 때, 상기 제어부는 풋 브레이크가 작동되고, 차량이 기설정된 시간이상 가속되고 있으며, 변속레버가 주행 상태에 있는 경우 엔진 브레이크를 작동시키도록 판단하여 변속기의 변속단을 시프트 다운하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 변속레버가 수동 상태에 있지 않은 경우에,
    풋 브레이크가 작동되지 않거나, 액셀러레이터가 작동하거나, 상기 도로의 구배 조건이 더 이상 기설정된 경사 이상의 내리막이 아니라면, 엔진 브레이크를 해제하도록 판단하여 변속기의 변속단을 표준 변속패턴에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 장치.
  4. 구배판정센서가 감지한 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 내리막인지 여부의 판단 결과 도로의 구배 조건이 기설정된 경사 이상의 내리막인 경우 엔진 브레이크의 작동 여부의 판단을 수행하는 단계; 및
    엔진 브레이크를 작동시키기로 판단한 경우 변속기의 변속단을 시프트 다운하도록 제어하는 단계를 포함하는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    변속레버 센서가 감지한 변속레버의 상태가 수동 상태에 있지 않은 경우에 엔진 브레이크의 해제 여부의 판단을 수행하는 단계; 및
    엔진 브레이크를 해제시키기로 판단한 경우 변속기의 변속단을 표준 변속패턴에 따라 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 엔진 브레이크의 해제 여부의 판단을 수행하는 단계에서,
    풋 브레이크가 작동되지 않거나, 액셀러레이터가 작동하거나, 상기 도로의 구배 조건이 더 이상 기설정된 경사 이상의 내리막이 아닌 경우 엔진 브레이크를 해제하도록 판단하는 것을 특징으로 하는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 엔진 브레이크의 작동 여부의 판단을 수행하는 단계에서,
    풋 브레이크가 작동되고, 차량이 기설정된 시간 이상동안 가속되고 있으며, 변속레버가 주행 상태에 있는 경우 엔진 브레이크가 작동하도록 판단하는 것을 특징으로 하는 내리막에서 엔진브레이크를 사용하는 변속기 제어 방법.
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CN112161046A (zh) * 2020-10-29 2021-01-01 常路华 工程车辆的变速箱的液压控制系统

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