KR20210155419A

KR20210155419A - 클러치 보호를 위한 차량 크루즈 컨트롤 방법 및 크루즈 컨트롤 시스템

Info

Publication number: KR20210155419A
Application number: KR1020200072243A
Authority: KR
Inventors: 박선영; 변다예; 편상범; 원찬희
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2021-12-23
Also published as: US11117578B1

Abstract

본 발명의 차량(1)에 적용된 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)은 차량 주행 중 클러치(400)가 과열되지 않은 상태에서 크루즈 제어기(300)에 의해 크루즈 입력이 확인되면, 크루즈 동작 중 1회 이상의 크루즈 컨트롤 해제 조건으로 확인한 클러치 온도 상승에 대해 크루즈 동작을 해제시켜 주는 클러치 보호 크루즈 제어(S50~S90)를 수행함으로써 크루즈 주행 시 클러치 슬립(Slip)의 온도 상승이 클러치 파손으로 진행되지 않도록 전자식 클러치 제어의 변화가 가능하고, 특히 클러치 제어기(3)의 전자식 클러치 제어의 클러치(400)의 슬립(Slip) 상태에서 클러치 온도를 제어 변수로 함으로써 크루즈 주행 중 크루즈 컨트롤 해제 또는 금지가 운전자의 크루즈 버튼(200-1)의 조작과 무관하게 이루어지는 특징을 구현한다.

Description

클러치 보호를 위한 차량 크루즈 컨트롤 방법 및 크루즈 컨트롤 시스템{Method of Protecting Clutch During Cruise Control of Vehicle and Cruse Control System Thereof}

본 발명은 차량 크루즈 컨트롤에 관한 것으로, 특히 크루즈 동작 중 클러치 슬립(Clutch Slip)에 의한 클러치 과열로부터 클러치를 보호하는 크루즈 컨트롤이 구현되는 크루즈 컨트롤 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 iMT(intelligent Manual Transmission)를 포함한 수동변속 차량은 제어기(예, Transmission Control Unit)에 의한 전자식 클러치 제어로 클러치가 제어됨으로써 수동변속 차량이면서도 운전자의 클러치 페달 조작이 요구되지 않는 장점이 있다.

즉, 상기 전자식 클러치 제어는 클러치 페달을 사용하지 않고서 클러치에 대한 잠금(Lock) <-> 슬립(Slip) <-> 오픈(Open)을 운전자 요청과 무관하게 제어하여 주고, 클러치 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open)에 대해 엑셀페달 연계 방식, 기어단 연계 방식, 크루즈(Cruise Control) 연계 방식으로 다양한 클러치 제어를 구현한다.

일례로 상기 전자식 클러치 제어가 엑셀페달 연계 방식으로 이루어지면, 제어기는 목표속도를 맞추기 위한 요구 토크 결정에 엑셀페달 개도량을 이용한다. 이러한 상태는 차량의 일반적인 주행/운전 상황에 해당된다.

그러므로 상기 전자식 클러치 제어는 페달량이 크면 클러치 잠금(Lock), 보통이면 클러치 슬립(Slip), 작으면 클러치 오픈(Open)으로 유지한다.

또한, 상기 전자식 클러치 제어가 기어단 연계 방식으로 이루어지면, 제어기는 목표속도를 맞추기 위한 요구 토크 결정에 현재 차속 대비 고단 기어나 저단 기어 체결로 달라지는 요구 토크 크기를 이용한다.

그러므로 상기 전자식 클러치 제어는 차속 대비 고단 기어 체결 시 아이들 차속(예, 기어 체결 상태에서 아이들 RPM(Revolution Per Minute)에 해당하는 차속)이 되면 시동 꺼짐 방지를 위해 클러치 오픈(Open)하고, 이어 운전자의 엑셀페달의 조작을 반영한 페달 개도량에 따라 페달량이 크면 클러치 잠금(Lock), 보통이면 클러치 슬립(Slip), 작으면 클러치 오픈(Open)으로 유지한다.

반면 상기 전자식 클러치 제어가 크루즈 연계 방식으로 이루어지면, 제어기는 크루즈 주행에 따른 크루즈 목표속도를 맞추기 위한 토크가 요구 토크로 결정된다.

그러므로 상기 전자식 클러치 제어는 클러치를 슬립(Slip)의 상태로 유지한다. 이러한 이유는 크루즈 작동 중에는 “목표속도 - 현재차속”의 차이 값이 일정하여 요구 토크도 일정함으로써 해당 상황에서의 요구 토크는 클러치를 슬립(Slip) 제어할 만큼의 크기이고, 이러한 특성으로 인해 크루즈 주행은 운전자가 직접 엑셀페달을 조작할 때는 슬립(Slip) 제어할 만큼의 페달 개도량을 오랜 시간 유지하기 힘든 상황과 달리 이를 쉽게 가능하게 할 수 있기 때문이다.

이와 같이 상기 전자식 클러치 제어는 운전자 요청과 무관한 제어로 차량의 운전 조건에 맞춰 클러치를 잠금(Lock), 슬립(Slip), 오픈(Open)으로 제어함으로써 수동변속 차량에 대한 소비자 접근성을 크게 높여 줄 수 있다.

국내공개특허 10-2017-0107245 (2017.09.25)

하지만, 상기 전자식 클러치 제어는 운전자 요청과 무관하므로 클러치 제어 상태가 운전자에게 인식될 수 없다. 이로 인하여 크루즈 주행인 경우, 운전자는 크루즈 작동 여부를 인지하면서도 전자식 클러치 제어로 인해 클러치가 슬립(Slip)의 상태임을 인지할 수 없게 된다.

그 결과 상기 전자식 클러치 제어가 크루즈 연계 방식으로 크루즈 주행 동안 클러치를 제어하지만 운전자는 이를 인식하지 못함으로써 클러치가 과다 슬립(Over Slip)의 상태로 빠지게 되고, 이러한 과다 슬립(Over Slip)은 클러치의 온도를 높여 과열에 의한 클러치 부품 파손 가능성이 커지게 된다.

특히 클러치는 수분 간 슬립(Over Slip)의 유지로 온도가 250℃ 까지 올라감으로써 크루즈 주행 시 과다 슬립(Over Slip)은 과열로 파손가능성이 높아지는 320℃ 이상의 온도 환경에 도달될 수 있는 위험성에 처할 수 있고, 이러한 온도 상승은 차량 중량, 주행상태에 따라 더 크게 상승될 수밖에 없다.

더구나 기존의 iMT 타입 수동변속 차량이 제공하는 크루즈 컨트롤은 선택 버튼으로 그 동작을 ON/OFF 할 수 있으나, 이러한 운전자 선택 ON/OFF 방식은 클러치 과열과 연계되지 못함으로써 운전자가 클러치 파열을 인식하지 못한 상황에서는 사용될 수 없다는 근본적인 문제가 있는 방식일 뿐이다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 크루즈 주행 시 클러치 슬립(Slip)의 온도 상승이 클러치 파손으로 진행되지 않도록 전자식 클러치 제어의 변화가 가능하고, 특히 전자식 클러치 제어의 클러치 슬립(Slip) 상태에서 클러치 온도를 제어 변수로 함으로써 크루즈 주행 중 크루즈 컨트롤 해제 또는 금지가 운전자의 크루즈 버튼 조작과 무관하게 이루어지는 클러치 보호를 위한 차량 크루즈 컨트롤 방법 및 크루즈 컨트롤 시스템의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 크루즈 컨트롤 방법은 차량의 주행 중 클러치의 과열 확인이 되지 않은 상태에서 크루즈 제어기에 의해 크루즈 입력이 확인되면, 크루즈 동작 중 1회 이상의 크루즈 컨트롤 해제 조건으로 확인한 클러치 온도 상승에 대해 크루즈 동작을 해제시켜 주는 클러치 보호 크루즈 제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 제어기는 클러치 제어기에 의한 잠금(Lock), 오픈(Open) 및 슬립(Slip) 중 어느 하나의 클러치 상태에서 상기 클러치의 과열을 확인한다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 제어기는 상기 크루즈 동작의 해제 시 클러스터에서 클러치 경고등을 점등시켜 준다.

바람직한 실시예로서, 상기 클러치 보호 크루즈 제어의 단계는, 크루즈 버튼의 ON 신호를 입력 신호로 인식하는 크루즈 컨트롤 진입 단계, 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건을 1회 이상으로 확인하는 클러치 보호 확인 단계, 및 상기 크루즈 동작이 해제되는 크루즈 자동 해제 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 클러치 보호 확인 단계는, 상기 클러치에서 측정된 클러치 정보로 크루즈 컨트롤 해제 조건이 확인되는 단계, 크루즈 주행 중 클러치 모니터링이 지속되는 크루즈 동작 단계, 및 상기 클러치에서 다시 측정된 클러치 정보로 크루즈 컨트롤 해제 조건이 재확인되는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 클러치 정보는 상기 클러치의 슬립(Slip) 및 클러치 온도이다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 확인은 상기 클러치가 슬립(Slip) 상태에서 측정한 클러치 온도에 클러치 과열 온도 임계값을 적용하고, 상기 클러치 과열 온도 임계값에는 클러치 파손 온도 미만이 적용된다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 재확인은 상기 클러치가 슬립(Slip) 상태에서 측정한 클러치 온도에 클러치 파손 온도 임계값을 적용하고, 상기 클러치 파손 온도 임계값에는 클러치 파손 온도 이상이 적용된다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 자동 해제는 상기 크루즈 제어기에서 상기 크루즈 버튼을 OFF 신호로 전환하는 크루즈 동작 중지이고, 상기 OFF 신호의 전환은 상기 크루즈 제어기에 의한 클러스터에 구비된 클러치 경고등의 점등으로 운전자에게 인식된다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 제어기는 상기 클러치의 과열 확인을 위해 클러치 확인 제어를 수행하고; 상기 클러치 확인 제어의 단계는, 상기 차량에서 차량 정보의 검출이 이루어지는 단계, 상기 클러치에 대한 클러치 정보 확인이 이루어지는 단계, 클러치 온도로 클러치 상태 확인이 이루어지는 단계, 및 상기 과열 확인이 이루어지는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로서, 상기 차량 정보는 차속, 엔진 회전수, 기어단 및 엑셀 개도량, 클러치 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open)) 및 클러치 온도 중 어느 한개 이상이다.

바람직한 실시예로서, 상기 클러치 상태 확인은 상기 클러치 온도에 크루즈 차단 클러치 온도 임계값을 적용하고, 상기 크루즈 차단 클러치 온도 임계값에는 클러치 파손 온도 또는 클러치 과열 온도가 적용된다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 제어기는 상기 과열 확인 시 상기 크루즈 입력을 차단시켜 주고, 클러스터에 구비된 클러치 경고등을 점등시켜 운전자에게 크루즈 주행 진입 불가를 인식시켜준다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크루즈 컨트롤 시스템은 차량 주행 중 검출된 차량 정보에서 확인된 클러치의 과열 시 크루즈 입력 차단으로 크루즈 주행 진입 불가로 전환하고, 반면 과열되지 않은 상태에서 크루즈 입력 신호의 확인으로 크루즈 컨트롤로 진입한 후 크루즈 동작 중 1회 이상의 크루즈 컨트롤 해제 조건으로 확인한 클러치 온도 상승에 대해 크루즈 동작 해제를 수행해 주는 크루즈 제어기; 상기 차량 정보를 검출하여 상기 크루즈 제어기로 전송하는 센서 유닛; 및 상기 크루즈 동작의 해제로 상기 크루즈 입력이 ON에서 OFF로 전환되는 크루즈 버튼이 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 센서 유닛은 속도를 검출하는 차속 센서, 엔진의 RPM를 측정하는 엔진 회전수 센서, 변속기어단 위치를 검출하는 기어단 센서, 엑셀 패달의 엑셀 개도량을 검출하는 페달 센서, 클러치의 작동 상태를 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open)으로 검출하는 클러치 센서 및 클러치의 온도를 검출하는 클러치 온도 센서 중 어느 한개 이상이 적용된다.

바람직한 실시예로서, 상기 크루즈 제어기는 클러스터와 연계되고, 상기 클러스터는 상기 크루즈 버튼의 조작 신호를 상기 크루즈 제어기에 전달한다.

바람직한 실시예로서, 상기 클러스터는 클러치 경고등을 구비하고, 상기 클러치 경고등은 상기 크루즈 주행 진입 불가 및 상기 크루즈 동작 해제 시 점등된다.

이러한 본 발명의 차량에 적용된 크루즈 컨트롤 시스템이 구현하는 클러치 보호 방식 크루즈 컨트롤 제어는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, 수동변속 차량에서 클러치 슬립(Clutch Slip)으로부터 클러치 보호가 가능하다. 둘째, 크루즈 컨트롤이 클러치와 연계됨으로서 운전자가 인식하지 못하는 전자식 클러치 제어의 클러치 슬립(Clutch Slip) 상태가 제어 가능하다. 셋째, 크루즈 컨트롤 시 클러치 슬립(Clutch Slip)의 정도에 따라 운전자 요청과 무관하게 작동 중지(즉, ON -> OFF 전환)될 수 있다. 넷째, 크루즈 컨트롤 하에서도 전자식 클러치 제어에 의한 클러치의 슬립(Slip)이 클러치 온도를 높게 상승시켜주는 원인으로 작용되지 않는다. 다섯째, 클러치가 슬립(Slip) 상태에서도 과열(예, 320℃ 이상)되지 않음으로써 온도 상승으로 인한 클러치 부품 파손 가능성 문제가 완전하게 해소된다. 여섯째, 클러치 과열 방지로 슬립(Slip)에 의한 온도 상승 영향을 더 크게 하는 차량 중량 및 주행상태에서도 클러치 보호가 이루어질 수 있다. 일곱째, 수동변속 차량에서 전자식 클러치 제어하에서도 클러치 보호가 강화됨으로써 특히 iMT 타입 수동변속 차량이 운전자 편의성을 그대로 제공하면서 차량 상품성을 더욱 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 클러치 보호를 위한 차량 크루즈 컨트롤 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 클러치 보호를 위한 차량 크루즈 주행 제어가 구현되는 크루즈 컨트롤 시스템이 적용된 차량의 에이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량에서 클러치 온도 상승의 예이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량에서 크루즈 컨트롤 시스템이 클러치 보호를 위해 크루즈 주행을 제어하는 상태이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 차량 크루즈 컨트롤 방법은 클러치에 대해 클러치 확인 제어(S10~S40)로 클러치 과열을 확인하고, 클러치 과열이 없는 상태에서 진입된 크루즈 주행에 대해 클러치 보호 크루즈 제어(S50~S90)로 전자식 클러치 제어에 의한 클러치의 슬립(Slip)으로 발생되는 클러치 과열을 운전자와 무관한 자동 오프(Auto OFF)의 크루즈 주행 중지로 예방하며, 클러치 과열 상태에서 크루즈 진입 금지 제어(S100)로 크루즈 주행을 원천적으로 차단하여 준다.

따라서 상기 차량 크루즈 컨트롤은 클러치 보호를 위한 차량 크루즈 컨트롤 방법으로 특징 된다.

이로부터 상기 클러치 보호를 위한 차량 크루즈 컨트롤 방법은 전자식 클러치 제어로 클러치의 슬립(Slip) 상태에서 목표속도와 현재차속의 차가 일정하여 요구 토크도 일정한 특성을 갖는 .크루즈 작동 시 클러치가 슬립(Slip)을 계속 유지하여 발생되는 클러치 온도 상승을 미리 차단하고, 특히 크루즈 주행 중 클러치 정보 모니터링(S70)이 이루어짐으로써 슬립(Slip)의 수분간 유지로 클러치 온도가 67℃도에서 250℃로 급격히 상승하여 클러치의 부품 파손을 가져오는 320℃ 이상으로 올라갈 수 있는 상황을 원천적으로 차단하여 줌에 그 특징이 있다.

도 2를 참조하면, 차량(1)은 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)을 포함한다.

특히 상기 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)은 클러치 제어 신호 발생을 기본으로 하여 클러치(400)의 온도가 부품 파손을 가져오는 320℃ 이상으로 올라갈 수 있는 상황인 경우 버튼 자동 OFF 신호(a) 또는 버튼 ON 차단 신호(b)를 발생함으로써 클러치(400)가 온도 상승으로 인해 부품 파손에 도달되지 않도록 하여 준다.

일례로 상기 차량(1)은 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)의 크루즈 제어기(300)와 CAN(Controller Area Network)으로 연계된 클러치 제어기(3)와 엑셀 페달(5)을 포함한다. 이 경우 상기 클러치 제어기(3)는 운전자와 무관하게 클러치(400)를 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open)으로 제어하면서 데이터를 크루즈 제어기(300)와 주고 받으며, 통상 TCU(Transmission Control Unit)를 적용한다. 상기 엑셀 페달(5)은 운전자가 밟을 때 발생하는 엑셀 개도량(Accelerator Position Scope)을 크루즈 제어기(300)로 전송한다.

구체적으로 상기 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)은 센서 유닛(100), 클러스터(Cluster)(200), 크루즈 버튼(200-1), 클러치 경고등(200-2) 및 크루즈 제어기(300)를 포함한다.

일례로 상기 센서 유닛(100)은 차량(1)에 장착되는 기본적인 센서로서, 속도를 검출하는 차속 센서(101), 엔진의 RPM(Revolution Per Minute)를 측정하는 엔진 회전수 센서(102), 변속기어단(P,N,R,D)의 위치를 검출하는 기어단 센서(103), 엑셀 패달(5)의 엑셀 개도량을 검출하는 페달 센서(104), 클러치(400)의 작동 상태를 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open)으로 검출하는 클러치 센서(105) 및 클러치(400)의 온도를 검출하는 클러치 온도 센서(106)를 포함한다.

일례로 상기 클러스터(Cluster)(200)는 속도/엔진회전수/냉각수온/오일온 등을 기본 기능으로 제공하도록 차량(1)의 운전석을 구성하고, 크루즈 버튼(200-1)의 신호를 처리하여 크루즈 제어기(300)로 보내주며, 클러치 과열 시 점등되는 클러치 경고등(200-2)을 구비한다.

특히 상기 클러스터(Cluster)(200)는 크루즈 제어기(300)에서 결정한 최적 기어단을 문자(Text) 또는 그래픽으로 운전자에게 표출되는 크루즈 주행 표시부를 포함한다. 이 경우 상기 크루즈 주행 표시부는 통상적인 크루즈 컨트롤 시스템의 기본 구성요소이다.

일례로 상기 크루즈 버튼(200-1)은 운전자에 의해 조작되는 누룸 버튼식 또는 다이알 회전식으로 클러스터(Cluster)(200)에 구비된다, 상기 클러치 경고등(200-2)은 벌브(Bulb) 또는 LED(Light-Emitting Diode) 방식의 시인성 효과를 생성하고 클러스터(Cluster)(200)에 구비된다,

특히 상기 크루즈 버튼(200-1)은 크루즈 동작을 위한 ON 기능, 크루즈 해제를 위한,OFF 기능을 기본 조작 기능으로 하고, 목표속도 조절을 위한 속도 기능 및 이전 목표 속도로 크루즈 동작 전환을 위한 이전모드 기능을 포함한다.

일례로 상기 크루즈 제어기(300)는 클러치 확인 제어(S10~S40), 클러치 보호 크루즈 제어(S50~S90) 및 크루즈 진입 금지 제어(S100)에 대한 로직이 프로그램을 저장된 메모리를 구비하고, 로직 실행이 이루어지는 CPU(Central Processing Unit)로 동작한다.

그러므로 상기 크루즈 제어기(300)는 클러스터(Cluster)(200)에서 보내온 운전자의 크루즈 버튼(200-1)의 입력 신호를 인식하고, 차속 센서(101)의 차속, 엔진 회전수 센서(102)의 엔진 RPM, 기어단 센서(103)의 변속기어단(P,N,R,D) 및 페달 센서(104)의 엑셀 개도량을 주행상태에 맞춰 요구토크를 결정하여 크루즈 제어를 수행한다. 이 경우 크루즈 동작 시 설정된 목표 속도는 운전자 버튼 입력에 따라 목표속도가 변경될 수 있다.

이를 위해 상기 크루즈 버튼(200-1)은 요구토크 맵(300-1)과 연계되고, 상기 요구토크 맵(300-1)은 목표속도 - 현재차속 매칭 테이블을 구비하여 크루즈 진입 시 목표속도와 현재 차속의 차이 값에 의한 요구 토크를 크루즈 제어기(300)에 제공한다.

나아가 상기 크루즈 제어기(300)는 클러치(400)의 작동을 위해 클러치 제어기(3)와 연계한 클러치 제어 신호, 클러치 경고등(200-2)의 작동을 위한 클러치 과열 경고 신호에 더하여 클러치 온도 센서(106)의 클러치 온도 검출 값과 연계한 버튼 자동 OFF 신호(a) 및 버튼 ON 차단 신호(b)를 더 발생한다.

특히 상기 버튼 자동 OFF 신호(a)는 차량(1)의 크루즈 주행 중 클러치(400)의 온도가 부품 파손을 가져오는 온도로 과열될 위험성이 있을 때 운전자와 무관하게 크루즈 버튼(200-1)을 ON에서 OFF로 전환시켜 준다. 그러므로 상기 버튼 자동 OFF 신호(a)는 크루즈 버튼(200-1)의 OFF 기능과 전기 회로로 연결되어 전원 회로의 차단이나 전환 또는 버튼 눌림이나 위치 복귀가 이루어지도록 할 수 있다.

반면 상기 버튼 ON 차단 신호(b)는 차량(1)의 크루즈 컨트롤 진입 시도 중 클러치(400)의 온도가 부품 파손을 가져오는 온도로 과열될 위험성이 있을 때 운전자와 무관하게 크루즈 버튼(200-1)의 ON 기능을 차단함으로써 기어 미체결, 차속이 너무 낮거나 높음, 시스템 고장 등의 차량 상태에서와 마찬가지로 운전자가 크루즈 동작 요청을 해도 크루즈 동작이 되지 않도록 한다.

그러므로 상기 버튼 ON 차단 신호(b)는 크루즈 버튼(200-1)의 ON 기능과 전기 회로로 연결되어 전원 회로의 차단이나 전환이 이루어지도록 할 수 있다.

이하, 도 1의 클러치 보호를 위한 차량 크루즈 컨트롤 방법을 도 3 및 도 4를 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어주체는 크루즈 제어기(300)이고, 제어대상은 크루즈 버튼(200-1)을 포함한 크루즈 컨트롤 제어이다.

먼저, 크루즈 제어기(300)는 클러치 확인 제어(S10~S40)로 클러치 과열을 확인한다. 이를 위해 상기 클러치 확인 제어(S10~S40)는 S10의 차량 정보 검출 단계, S20의 클러치 정보 확인 단계, S30의 클러치 상태 확인 단계, S40의 클러치 과열 판단 단계로 수행된다.

도 2를 참조하면, 크루즈 제어기(300)는 차속 센서(101)의 차속, 엔진 회전수 센서(102)의 엔진 RPM, 기어단 센서(103)의 변속기어단(P,N,R,D) 중 현재 기어단(예, D), 페달 센서(104)의 엑셀 개도량을 CAN으로 확인한다.

그러므로 상기 차량 정보 검출(S10)은 크루즈 제어기(300)가 차속, 엔진 회전수, 기어단, 브레이크/엑셀 페달 개도량, 클러치 상태(lock, slip, open), 클러치 온도를 확인하여 이루어진다. 그리고 상기 클러치 정보 확인(S20)은 크루즈 제어기(300)가 차량 정보 중 개도량, 클러치 상태(lock, slip, open) 및 클러치 온도를 클러치(400)로 분류하여 이루어진다.

도 3을 참조하면, 클러치(400)가 슬립(Slip)의 상태에서 올라가는 온도에 대한 시뮬레이션 결과가 예시된다. 도시된 바와 같이, 상기 시뮬레이션 결과는 수분 간 슬립(Over Slip)의 유지한 클러치(400)에서 온도가 250℃까지 올라감으로써 이후 320℃ 이상의 온도 환경(K)으로 클러치(400)의 부품 파손 가능성이 크게 높아짐을 실험적으로 예시한다.

그러므로 상기 클러치 상태 확인(S30)은 크루즈 제어기(300)가 차량 정보 측정 시점에서 클러치(400)의 잠금(Lock), 오픈(Open), 슬립(Slip) 중 어느 하나를 확인하여 이루어진다. 그리고 상기 클러치 과열(S40)은 클러치(400)의 클러치 온도를 부품 파손 위험 온도로 확인하여 이루어진다.

이를 위해 상기 클러치 과열(S40)은 하기의 클러치 온도 확인식으로 이루어진다.

클러치 온도 확인식 : 클러치 온도 > A

여기서 “클러치 온도”는 클러치(400)의 현재 측정 온도 값이고, “A"는 크루즈 진입 차단이 이루어지는 클러치 온도를 나타내는 크루즈 차단 클러치 온도 임계값(Threshold)로서 약 300℃ 미만으로 설정되나 약 250℃로 설정함이 바람직한데, 이는 클러치 온도 상승은 차량 중량 및 차량 주행상태에 따라 더 빠르게 올라갈 수 있음을 반영하기 위함이다. 그리고 ”>“는 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.

그 결과 크루즈 제어기(300)는 클러치 과열(S40)에서 클러치 온도가 크루즈 차단 클러치 온도 임계값(A) 이상인 경우 S100의 크루즈 진입 금지 단계로 전환한다. 이 경우 상기 크루즈 차단 클러치 온도 임계값(A)은 클러치 과열 온도가 적용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 크루즈 제어기(300)는 클러치(400)의 과열 시 버튼 ON 차단 신호(b)를 발생함으로써 운전자가 크루즈 버튼(200-1)을 ON으로 조작하더라도 클러스터(200)가 크루즈 동작 신호를 발생하지 않고, 이는 크루즈 컨트롤 진행을 근본적으로 차단시켜 준다. 또한 크루즈 제어기(300)는 버튼 ON 차단 신호(b)의 발생 시 클러치 과열 경고 신호를 클러치 경고등(200-2)으로 보내 클러치 경고등(200-2)의 점등으로 운전자에게 시인성 효과로 클러치 과열에 따른 크루즈 주행 진입 불가를 인식시켜 준다.

그러므로 상기 크루즈 진입 금지(S100)는 차량(1)의 주행 상태에 무관하게 클러치 과열 해제 전까지 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)이 작동되지 않도록 한다.

반면 크루즈 제어기(300)는 클러치 과열(S40)에서 클러치 온도가 크루즈 차단 클러치 온도 임계값(A) 미만인 경우 클러치 보호 크루즈 제어(S50~S90)로 진입함으로써 클러치 과열이 없는 상태에서 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)의 작동을 정상적으로 유지하여 준다. 이 경우 상기 크루즈 차단 클러치 온도 임계값(A)은 클러치 과열 온도가 적용될 수 있다.

구체적으로 상기 클러치 보호 크루즈 제어(S50~S90)는 S50의 크루즈 컨트롤 진입 확인 단계, 클러치 온도 상승을 크루즈 동작 중 1회 이상의 크루즈 컨트롤 해제 조건으로 확인하는 클러치 보호 확인 단계(S60~S80) 단계, S90의 크루즈 자동 해제 단계로 수행된다. 그러므로 상기 클러치 보호 크루즈 제어(S50~S90)는 진입된 크루즈 주행에 대해 크루즈 컨트롤 해제 제어(S50~S90)로 전자식 클러치 제어에 의한 클러치의 슬립(Slip)으로 발생되는 클러치 과열을 운전자와 무관한 자동 오프(Auto OFF)의 크루즈 주행 중지로 예방하여 준다.

도 4를 참조하면, 크루즈 제어기(300)는 클러스터(Cluster)(200)에서 보내온 운전자의 크루즈 버튼(200-1)의 ON 신호를 입력 신호를 인식하여 크루즈 컨트롤에 진입한다. 이어 크루즈 제어기(300)는 차속 센서(101)의 차속, 엔진 회전수 센서(102)의 엔진 RPM, 기어단 센서(103)의 변속기어단(P,N,R,D) 및 페달 센서(104)의 엑셀 개도량을 주행상태에 맞춰 요구토크 맵(300-1)과 연계로 결정된 요구토크를 클러치 제어기(3)로 전송하면서 크루즈 제어를 수행하고, 크루즈 동작 중 크루즈 버튼(200-1)의 속도 버튼 또는 이전모드 버튼의 운전자 입력으로 설정된 목표 속도를 변경하여 준다.

그러므로 상기 크루즈 컨트롤 진입(S50))은 크루즈 버튼 ON으로 이루어진다.

또한, 상기 클러치 보호 확인 단계(S60~S80)는 S60의 크루즈 컨트롤 해제 조건 확인 단계, S70의 크루즈 주행 중 클러치 모니터링이 지속되는 크루즈 동작 단계, S80의 크루즈 컨트롤 해제 조건 재확인 단계로 수행된다.

일례로 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 확인(S60)은 클러치 센서(105)에서 확인한 클러치(400)의 작동 상태(예, 슬립(Slip)) 및 클러치 온도 센서(106)에서 검출한 클러치(400)의 현재 온도 값을 하기의 클러치 과열 보호식으로 이루어진다.

클러치 과열 보호식 : 슬립(Slip) & 클러치 온도 > B

여기서 “슬립(Slip)”은 클러치(400)의 크루즈 동작 중 상태이며, “클러치 온도”는 크루즈 주행 중 클러치(400)의 현재 측정 온도 값이고, “B"는 클러치 과열 온도를 나타내는 클러치 과열 온도 임계값(Threshold)로서 차량 중량 및 자량 주행상태에 따라 클러치 온도 상승이 더 빠르게 올라감을 감안하여 약 250℃로 설정함이 바람직하나 약 300℃ 미만으로 설정될 수 있다. 그리고 ”&“는 ”AND 조건“이고, ”>“는 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.

그 결과 크루즈 제어기(300)는 크루즈 컨트롤 해제 조건 확인(S60)에서 클러치(400)가 슬립(Slip) 상태에서 클러치 온도가 클러치 과열 온도 임계값(B) 이상인 경우 S90의 크루즈 자동 해제 단계로 전환하는 반면 클러치(400)가 슬립(Slip) 상태이지만 클러치 온도가 클러치 과열 온도 임계값(B) 미만인 경우 S70의 크루즈 동작 단계로 진입한다.

일례로 상기 크루즈 동작(S70)은 차량(10)이 크루즈 제어됨을 나타낸다.

계속해서 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 재확인(S80)은 클러치 센서(105)에서 확인한 클러치(400)의 작동 상태(예, 슬립(Slip)) 및 클러치 온도 센서(106)에서 검출한 클러치(400)의 현재 온도 값을 하기의 클러치 파손 보호식으로 이루어진다.

클러치 파손 보호식 : 슬립(Slip) & 클러치 온도 > C

여기서 “슬립(Slip)”은 클러치(400)의 크루즈 동작 중 상태이며, “클러치 온도”는 크루즈 주행 중 클러치(400)의 현재 측정 온도 값이고, “C"는 부품 파손 위험 온도를 나타내는 클러치 파손 온도 임계값(Threshold)로서 클러치(400)의 부품 파손 위험성을 감안하여 약 300℃ 또는 320℃ 미만으로 설정된다. 그리고 ”&“는 ”AND 조건“이고, ”>“는 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호이다.

그 결과 크루즈 제어기(300)는 크루즈 컨트롤 해제 조건 재확인(S80)에서 클러치(400)가 슬립(Slip) 상태이지만 클러치 온도가 클러치 파손 온도 임계값(C) 미만인 경우 S70의 크루즈 동작 단계로 피드백된다.

반면 크루즈 제어기(300)는 크루즈 컨트롤 해제 조건 재확인(S80)에서 클러치(400)가 슬립(Slip) 상태에서 클러치 온도가 클러치 파손 온도 임계값(C) 이상인 경우 S90의 크루즈 자동 해제 단계로 전환한다.

도 4를 참조하면, 크루즈 제어기(300)는 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 확인(S60) 및 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 재확인(S80)에서 클러치(400)의 슬립(Slip)과 클러치 과열 및 부품 파손 방지를 위해 버튼 자동 OFF 신호(a)를 발생한다.

그러므로 상기 크루즈 자동 해제(S90)는 크루즈 제어기(300)가 버튼 자동 OFF 신호(a)로 크루즈 버튼(200-1)의 현재의 ON 기능을 운전자와 무관하게 OFF로 전환해 줌으로써 클러치 제어기(400)에 의한 수분동안 유지되는 클러치 슬립(Slip)의 위험성으로부터 탈출할 수 있도록 한다.

그러면 상기 클러치 제어기(400)는 크루즈 동작 중단으로 변화되는 차량(1)의 목표속도 재 조절을 엑셀페달 개도량에 맞추는 방식 또는 현재 차속 대비 고단 기어나 저단 기어 체결에 맞추는 방식으로 클러치(400)의 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open)을 제어하여 준다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(1)에 적용된 크루즈 컨트롤 시스템(1-1)은 차량 주행 중 클러치(400)가 과열되지 않은 상태에서 크루즈 제어기(300)에 의해 크루즈 입력이 확인되면, 크루즈 동작 중 1회 이상의 크루즈 컨트롤 해제 조건으로 확인한 클러치 온도 상승에 대해 크루즈 동작을 해제시켜 주는 클러치 보호 크루즈 제어(S50~S90)를 수행함으로써 크루즈 주행 시 클러치 슬립(Slip)의 온도 상승이 클러치 파손으로 진행되지 않도록 전자식 클러치 제어의 변화가 가능하고, 특히 클러치 제어기(3)의 전자식 클러치 제어의 클러치(400)의 슬립(Slip) 상태에서 클러치 온도를 제어 변수로 함으로써 크루즈 주행 중 크루즈 컨트롤 해제 또는 금지가 운전자의 크루즈 버튼(200-1)의 조작과 무관하게 이루어진다.

1 : 차량 1-1 : 크루즈 컨트롤 시스템
3 : 클러치 제어기 5 : 엑셀 페달
100 : 센서 유닛 101 : 차속 센서
102 : 엔진 회전수 센서 103 : 기어단 센서
104 : 페달 센서 105 : 클러치 센서
106 : 클러치 온도 센서 200 : 클러스터(Cluster)
200-1 : 크루즈 버튼 200-2 : 클러치 경고등
300 : 크루즈 제어기 300-1 : 요구토크 맵
400 : 클러치

Claims

차량의 주행 중 크루즈 제어기에 의해 크루즈 입력이 확인되면,
크루즈 동작 중 1회 이상의 크루즈 컨트롤 해제 조건으로 확인한 클러치 온도 상승에 대해 크루즈 동작을 해제시켜 주는 클러치 보호 크루즈 제어
가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 크루즈 제어기는 클러치 제어기에 의한 잠금(Lock), 오픈(Open) 및 슬립(Slip) 중 어느 하나의 클러치 상태에서 상기 클러치의 과열을 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 크루즈 제어기는 상기 크루즈 동작의 해제 시 클러스터(Cluster) 에서 클러치 경고등을 점등시켜 주는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 클러치 보호 크루즈 제어 단계는, 크루즈 버튼의 ON 신호를 입력 신호로 인식하는 크루즈 컨트롤 진입 단계, 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건을 1회 이상으로 확인하는 클러치 보호 확인 단계, 및 상기 크루즈 동작이 해제되는 크루즈 자동 해제 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 클러치 보호 확인 단계는, 상기 클러치에서 측정된 클러치 정보로 크루즈 컨트롤 해제 조건이 확인되는 단계, 크루즈 주행 중 클러치 모니터링이 지속되는 크루즈 동작 단계, 및 상기 클러치에서 다시 측정된 클러치 정보로 크루즈 컨트롤 해제 조건이 재확인되는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 클러치 정보는 상기 클러치의 슬립(Slip) 및 클러치 온도인 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 확인은 상기 클러치가 슬립(Slip) 상태에서 측정한 클러치 온도에 클러치 과열 온도 임계값을 적용하는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 7에 있어서, 상기 클러치 과열 온도 임계값에는 클러치 파손 온도 미만이 적용되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 5에 있어서, 상기 크루즈 컨트롤 해제 조건 재확인은 상기 클러치가 슬립(Slip) 상태에서 측정한 클러치 온도에 클러치 파손 온도 임계값을 적용하는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 9에 있어서, 상기 클러치 파손 온도 임계값에는 클러치 파손 온도 이상이 적용되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 크루즈 자동 해제는 상기 크루즈 제어기에서 상기 크루즈 버튼을 OFF 신호로 전환하는 크루즈 동작 중지인 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 OFF 신호의 전환은 상기 크루즈 제어기에 의한 클러스터에 구비된 클러치 경고등의 점등으로 운전자에게 인식되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 크루즈 제어기는 상기 클러치의 과열 확인을 위해 클러치 확인 제어를 수행하고;
상기 클러치 확인 제어 단계는, 상기 차량에서 차량 정보의 검출이 이루어지는 단계, 상기 클러치에 대한 클러치 정보 확인이 이루어지는 단계, 클러치 온도로 클러치 상태 확인이 이루어지는 단계, 및 상기 과열 확인이 이루어지는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 13에 있어서, 상기 차량 정보는 차속, 엔진 회전수, 기어단 및 엑셀 개도량, 클러치 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open) 및 클러치 온도 중 어느 한 개 이상인 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 13에 있어서, 상기 클러치 상태 확인은 상기 클러치 온도에 크루즈 차단 클러치 온도 임계값을 적용하는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 15에 있어서, 상기 크루즈 차단 클러치 온도 임계값에는 클러치 파손 온도 또는 클러치 과열 온도가 적용되는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
청구항 13에 있어서, 상기 크루즈 제어기는 상기 과열 확인 시 상기 크루즈 입력을 차단시켜 주고, 클러스터(Cluster)에 구비된 클러치 경고등을 점등시켜 운전자에게 크루즈 주행 진입 불가를 인식시켜주는 것을 특징으로 하는 차량 크루즈 컨트롤 방법.
차량 주행 중 검출된 차량 정보에서 확인된 클러치의 과열 시 크루즈 입력 차단으로 크루즈 진입 전 크루즈 주행 진입 불가로 전환하고, 반면 크루즈 동작 중일 때 1회 이상의 크루즈 컨트롤 해제 조건으로 확인한 클러치 온도 상승에 대해 크루즈 동작 해제를 수행해 주는 크루즈 제어기;
상기 차량 정보를 검출하여 상기 크루즈 제어기로 전송하는 센서 유닛; 및
상기 크루즈 동작의 해제로 상기 크루즈 입력이 ON에서 OFF로 전환되는 크루즈 버튼
이 포함되는 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 센서 유닛은 속도를 검출하는 차속 센서, 엔진의 RPM(Revolution Per Minute)를 측정하는 엔진 회전수 센서, 변속기어단(P,N,R,D)의 위치를 검출하는 기어단 센서, 엑셀 패달의 엑셀 개도량을 검출하는 페달 센서(104), 클러치의 작동 상태를 잠금(Lock)/슬립(Slip)/오픈(Open)으로 검출하는 클러치 센서 및 상기 클러치의 온도를 검출하는 클러치 온도 센서 중 어느 한 개 이상인 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 크루즈 제어기는 클러스터(Cluster) 와 연계되고, 상기 클러스터(Cluster)는 상기 크루즈 버튼의 조작 신호를 상기 크루즈 제어기에 전달하는 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.
청구항 20에 있어서, 상기 클러스터(Cluster) 는 클러치 경고등을 구비하고, 상기 클러치 경고등은 상기 크루즈 주행 진입 불가 및 상기 크루즈 동작 해제 시 점등되는 것을 특징으로 하는 크루즈 컨트롤 시스템.