KR101646113B1 - 도로 구배 연산 방법 및 이를 이용한 차량 변속 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 샤시다이나모 주행 여부를 감지하여 샤시다이나모 주행 시에는 G센서를 이용한 도로 구배 연산을 중지하고, 구동력을 이용한 도로 구배 연산을 적용하여 변속기 제어를 수행하는 도로 구배 연산 방법 및 이를 이용한 차량 변속 제어 장치에 관한 것이다.

Description

도로 구배 연산 방법 및 이를 이용한 차량 변속 제어 장치{METHOD OF ROAD SLOPE ESTIMATING AND SHIFT CONTROL DEVICE THEREOF}
본 발명은 도로 구배 연산 방법 및 이를 이용한 차량 변속 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤시다이나모 주행 여부를 감지하여 샤시다이나모 주행 시에는 G센서를 이용한 도로 구배 연산을 중지하고, 구동력을 이용한 도로 구배 연산을 적용하여 변속기 제어를 수행하는 도로 구배 연산 방법 및 이를 이용한 차량 변속 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 도로 구배를 연산하는 방법으로는 크게 구동력을 이용한 방법과 G센서를 이용한 방법으로 나눌 수 있다.
구동력을 이용한 방법은 도로 구배에 의하여 차량 부하가 달라지므로 일정 구동력에 대하여 평지 대비 차속 증가율 차이가 발생하게 되고 이를 도로 구배로 환산하는 방법이다. 부가 센서 없이 도로 구배를 연산할 수 있으나, 구동력이 외부 변화에 따라 정확하게 연산되지 않아 오차가 크게 발생한다는 단점이 있다.
반면, G센서를 이용한 방법은 차량이 평지가 아닌 곳에 있을 때 수직방향 중력 성분이 종방향 G값으로 검출되므로 평지 대비 종방향 G값의 차이가 발생하게 되고, 종방향 G값을 차속 증가율과 비교하여 피칭 기울기를 연산하는 방법이다. 즉, 전후 차륜의 높이가 항상 일정하면 피칭 기울기가 도로 구배이므로 구동력의 정확도와 무관하게 도로 구배를 연산할 수 있다.
G센서를 이용한 방법은 구동력을 이용한 방법에 비하여 높은 정확도 및 응답성을 갖지만, 샤시다이나모 주행 시 차량은 움직이지 않고 바퀴의 속도만 변하여 차량의 종방향 G값이 나타나지 않아 가속 시에는 음의 값으로, 감속 시에는 양의 값으로 도로 구배가 연산된다. 차량의 연비 인증 또는 동력 성능 시험을 위한 샤시다이나모 주행 시에 도로 구배가 양의 값 또는 음의 값으로 잘못 연산되었을 경우 도로 구배에 따라 변속 시점이 달라지는 제어가 수행되므로, 연비 및 동력 성능을 제대로 파악할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 샤시다이나모 주행 여부를 감지하여 샤시다이나모 주행 시에는 G센서를 이용한 도로 구배 연산을 중지하고, 구동력을 이용한 도로 구배 연산을 적용하여 변속기 제어를 수행하는 도로 구배 연산 방법 및 이를 이용한 차량 변속 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법은 G센서 오프셋 값을 연산하는 단계; G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계; 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값을 설정값과 비교하는 단계; 상기 비교 결과를 기초로 구동력 및 G센서 중 어느 하나를 이용하여 도로 구배를 연산하도록 선택하는 단계; 및 상기 연산된 도로 구배에 따라 차량의 변속을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 이상이면 샤시다이나모 감지 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 샤시다이나모 감지 신호가 출력되면, 차량이 샤시다이나모 주행 중인 것으로 판단하고 구동력을 이용하여 도로 구배를 연산할 수 있다.
상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 미만이면, 차량이 샤시다이나모 주행 중이 아닌 것으로 판단하고, G센서를 이용하여 도로 구배를 연산할 수 있다.
상기 G센서 오프셋 값을 연산하는 단계는 엔진의 시동이 켜지면, G센서 오프셋 값을 0으로 설정하는 단계; 차량이 정차 중인지를 판단하는 단계; 차량이 정차 중이 아니면 설정 시간 동안 G센서 종방향 출력값의 누적 평균값을 연산하는 단계; 및 설정 시간 경과 후, 상기 G센서 오프셋 값을 G센서 종방향 출력값의 누적 평균 값으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
차량이 정차 중이면 G센서 종방향 출력값을 0으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계는 G센서 종방향 주행속도를 연산하는 단계; 상기 G센서 종방향 주행속도가 음의 값이면 G센서 종방향 주행속도를 0으로 설정하는 단계; 및 상기 G센서 종방향 주행속도를 적분하여 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 G센서 종방향 주행속도는 G센서 종방향 출력값에 상기 G센서 오프셋 값을 보정한 값을 적분하여 연산될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법을 이용한 차량 변속 제어 장치는 변속 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 데이터를 이용하여 G센서 오프셋 값 및 G센서 종방향 주행거리를 연산하고, 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리를 비교하여 차량의 샤시다이나모 주행 여부를 감지하며, 상기 차량의 샤시다이나모 주행 여부에 따라 구동력 및 G센서 중 어느 하나를 이용하여 도로 구배를 연산하도록 선택하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 이상이면 샤시다이나모 감지 신호를 출력할 수 있다.
상기 샤시다이나모 감지 신호가 출력되면, 상기 제어기는 차량이 샤시다이나모 주행 중인 것으로 판단하고 구동력을 이용하여 도로 구배를 연산할 수 있다.
상기 제어기는 상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 미만이면, 차량이 샤시다이나모 주행 중이 아닌 것으로 판단하고, G센서를 이용하여 도로 구배를 연산할 수 있다.
상기 G센서 오프셋 값은 차량이 정차 중인 경우 설정 시간 동안 G센서 종방향 출력값을 누적하여 평균한 값으로 연산될 수 있다.
상기 G센서 종방향 주행거리는 G센서 종방향 주행속도를 적분하여 연산될 수 있고, 상기 G센서 종방향 주행속도는 G센서 종방향 출력값에 상기 G센서 오프셋 값을 보정한 값을 적분하여 연산될 수 있다.
상기 데이터는 차량의 속도, 차량의 가속도, 변속단 및 차량의 조향각 중 적어도 하나에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 샤시다이나모 주행 여부를 감지하여 샤시다이나모 주행 시에 G센서를 이용한 도로 구배 연산을 중지하고, 구동력을 이용한 도로 구배 연산을 적용하여 변속기를 제어함으로써, 차량의 정확한 연비 빛 동력 성능을 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 변속 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법 중 G센서 오프셋 값을 연산하는 단계를 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법 중 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계를 상세히 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 변속 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 변속 제어 장치는 데이터 검출부(10), 제어기(20), 그리고 변속기(30)를 포함한다.
데이터 검출부(10)는 차량의 샤시다이나모 주행 여부를 판단하고 차량의 변속 제어를 위한 데이터를 검출하며, 데이터 검출부(10)에서 검출된 데이터는 제어기(20)로 전달된다. 상기 데이터 검출부(10)는 가속 페달 위치 센서(11), 브레이크 페달 위치 센서(12), 변속단 센서(13), 차속 센서(14), 휠 속도 센서(15), G센서(16), 그리고 조향각 센서(17)를 포함한다.
가속 페달 위치 센서(11)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 측정한다. 즉, 가속 페달 위치 센서(11)는 운전자의 가속 의지에 관련된 데이터를 측정한다.
브레이크 페달 위치 센서(12)는 운전자가 브레이크 페달을 밟았는지 아닌지를 검출한다. 즉, 브레이크 페달 위치 센서(12)는 상기 가속 페달 위치 센서(11)와 함께 운전자의 가속 의지를 검출한다.
변속단 센서(13)는 현재 체결되어 있는 변속단을 검출한다.
차속 센서(14)는 차량의 속도를 측정하며, 차량의 변속기에 장착되어 있다. 이와는 달리, 휠 속도 센서(15)에서 검출한 신호를 기초로 차속을 계산할 수도 있다.
한편, 상기 가속 페달 위치 센서(11)의 신호와 상기 차속 센서(14)의 신호를 기초로 변속 패턴을 이용하여 목표 변속단이 계산될 수 있으며, 목표 변속단으로의 변속이 제어된다. 즉, 복수개의 유성기어세트와 복수개의 마찰요소가 구비된 자동변속기의 경우에는 복수개의 마찰요소에 공급되거나 복수개의 마찰요소로부터 해제되는 유압이 조절된다. 또한 이중 클러치 변속기의 경우에는 복수개의 싱크로나이저 기구 및 액츄에이터에 가해지는 전류가 제어된다.
휠 속도 센서(15)는 차량의 휠에 장착되어, 차량의 휠 회전 속도를 측정한다. 휠 속도 센서(15)는 급제동으로 인하여 차량의 휠이 미끄러질 때 브레이크 유압을 제어한다.
G센서(16)은 차량의 가속도를 검출한다. 상기 차속 센서(14)와는 별도로 가속도 센서(16)가 장착되어 차량의 가속도를 직접 검출하거나, 차속 센서(14)에서 검출된 차속을 미분함으로써 차량의 가속도를 계산할 수도 있다.
또한, G센서(16)는 차량이 평지가 아닌 곳에 있을 때 수직방향 중력 성분을 종방향 G값으로 검출할 수 있다.
조향각 센서(17)는 차량의 조향각을 검출한다. 즉, 조향각 센서(17)는 차량이 진행하고자 하는 방향을 검출한다.
제어기(20)는 상기 데이터 검출부(10)에서 검출된 데이터를 기초로 도로 구배를 연산할 수 있고 상기 연산된 도로 구배에 따라 변속기(30)를 제어할 수 있다. 구체적으로 제어기(20)는 따라 변속 패턴, 목표 변속단으로의 체결감, 엔진 토크 맵 및/또는 엔진 토크 필터를 변경할 수 있다.
한편, 제어기(20)는 차량의 샤시다이나모 주행 여부를 감지할 수 있다. 그리고 차량의 샤시다이나모 주행 여부에 따라 도로 구배 연산 방법을 선택할 수 있다. 차량이 샤시다이나모 주행 중인 것으로 판단되면 상기 제어기(20)는 구동력을 이용하여 도로 구배를 연산할 수 있다.
이와는 달리, 차량이 샤시다이나모 주행 중이 아닌 것으로 판단되면 상기 제어기(20)는 G센서를 이용하여 도로 구배를 연산할 수 있다.
이러한 목적을 위하여 상기 제어기(20)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.
또한, 상기 제어기(20)는 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 메모리에는 상기 데이터 검출부(10)에서 검출된 데이터의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수 있다. 또한 상기 메모리에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도가 저장될 수 있다.
상기 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법은 제어기(20)가 G센서 오프셋 값을 연산함으로써 시작된다(S100).
G센서(16)에서 감지하는 종방향 값은 G센서(16)의 장착 각도에 의한 오차 및 전기적 오차 성분이 포함되어 있으므로 차량이 정차 중인 경우 또는 샤시다이나모 주행 중인 경우에도 0으로 출력되지 않고 오프셋이 존재한다.
한편, 상기 제어기(20)가 G센서 오프셋 값을 연산하기 위하여, 데이터 검출부(10)는 검출된 데이터를 기초로 현재 차량의 주행 상태를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법 중 G센서 오프셋 값을 연산하는 단계를 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 상기 G센서 오프셋 값을 연산하는 단계는 엔진의 시동이 켜지면, G센서 오프셋 값을 0으로 설정하는 단계, 차량이 정차중인지를 판단하는 단계, 차량이 정차 중이면 설정 시간 동안 G센서 종방향 출력값의 누적 평균값을 연산하는 단계 및 설정 시간 경과 후, 상기 G센서 오프셋 값을 G센서 종방향 출력값의 누적 평균 값으로 설정하는 단계를 포함한다.
본 명세서에서 종방향이란 차량의 앞, 뒤(전진, 후진) 방향을 의미하고, 횡방향이란 차량의 좌, 우 방향을 의미하며, 중력 방향이란 차량에 중력이 작용하는 지면에 대한 방향을 의미한다. 즉, x, y, z 축으로 이루어지는 3차원 좌표계에서 종방향은 x축 방향, 횡방향은 y축 방향, 중력 방향은 z축 방향을 의미하는 것으로 정의할 수 있다.
상기 G센서 오프셋 값을 연산하는 S100 단계에서, 제어기(20)는 엔진이 시동 중인지 여부를 먼저 판단한다(S101).
상기 S101 단계에서 엔진이 시동 중인 경우에 다음 단계로 진행하며, 엔진이 시동 중이 아니면 G센서 오프셋 값을 연산하는 단계를 종료한다.
상기 S101 단계에서 엔진이 시동 중이면 제어기(20)는 G센서 오프셋 값을 0으로 설정한다(S102).
이후, 제어기(20)는 차량이 정차 중인지를 판단한다(S103).
상기 S103 단계에서 차량이 정차 중이면 제어기(20)는 G센서 종방향 출력값을 0으로 설정한다(S104).
반면 상기 S103 단계에서 차량이 정차 중이 아니거나 상기 S104 단계에서 G센서 종방향 출력값을 0으로 설정하면, 제어기(20)는 G센서 종방향 출력값의 누적 평균값을 연산한다(S105).
제어기(20)는 설정 시간 동안 G센서 종방향 출력값의 누적 평균값을 연산한 후(S106), 연산된 G센서 종방향 출력값의 누적 평균값을 G센서 오프셋 값으로 설정한다(S107).
상기 S100 단계에서 G센서 오프셋 값이 연산되면, 제어기(20)는 G센서 종방향 주행거리를 연산한다(S110).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로 구배 연산 방법 중 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계를 상세히 나타내는 흐름도이다.
상기 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계는 G센서 종방향 주행속도를 연산하는 단계, 상기 G센서 종방향 주행속도가 음의 값인지를 판단하는 단계, 상기 G센서 종방향 주행속도가 음의 값이면, 상기 G센서 종방향 주행속도를 0으로 설정하는 단계, 그리고 상기 G센서 종방향 주행속도를 적분하여 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계를 포함한다.
상기 G센서 종방향 주행거리를 연산하기 위해, 제어기(20)는 먼저 G센서 종방향 주행속도를 연산한다(S111).
상기 종방향 주행속도는 G센서 종방향 출력값과 G센서 오프셋 값의 차이값을 차량의 정차상태부터 현재 시간까지 적분하여 연산될 수 있다.
상기 종방향 주행속도는 순간적인 충격 등 외란에 의하여 종방향 속도 성분이 음의 값으로 출력될 수 있다. 하지만 차량이 전진 주행 중에 종방향 속도가 음의 값이 될 수 없으므로 제어기(20)는 G센서 종방향 주행속도가 음의 값인지 여부를 판단하여(S112), 상기 G센서 종방향 주행속도가 음의 값인 경우에는 상기 G센서 종방향 주행속도를 0으로 설정한다(S113).
이후 제어기(20)는 상기 G센서 종방향 주행속도를 이용하여 G센서 종방향 주행거리를 연산한다(S114). 즉, G센서 종방향 주행거리는 차량의 G센서 출력값을 두 번 적분한 값일 수 있다.
상기 G센서 종방향 주행거리는 G센서 종방향 주행속도를 적분하여 연산될 수 있다.
상기 S110 단계에서 G센서 종방향 주행거리가 연산되면, 제어기(20)는 차량의 실제 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값을 설정값과 비교한다(S120).
상기 주행거리와 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 이상이면, 제어기(20)는 현재 차량이 샤시다이나모 주행 중인 것으로 판단하고 샤시다이나모 감지 신호를 출력한다(S130).
이후 제어기(20)는 현재 차량이 샤시다이나모 주행 중이므로, 구동력을 이용하여 도로 구배를 연산한다(S140).
상기 구동력을 이용한 도로 구배는 다음과 같은 수식에 의해 결정될 수 있다.
F = M*a + M*g*cos(노면경사각)
여기서 F는 엔진 토크와 최종 기어비를 이용하여 도출된 차량의 구동력이고, M은 차량의 질량, a는 차량의 가속도, g는 차량의 중력가속도를 각각 의미한다.
상기와 같은 수식으로부터 노면경사각이 도출되면, 구배도는 다음과 같은 수식에 의해 결정될 수 있다.
구배도(%) = tan(노면경사각) * 100
반면, 상기 S120 단계에서 상기 주행거리와 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 미만이면, 제어기(20)는 현재 차량이 샤시다이나모 주행이 아닌 것으로 판단하고, G센서를 이용하여 도로 구배를 연산한다(S150).
한편, 상기 G센서를 이용한 도로 구배는 다음과 같은 수식에 의해 결정될 수 있다.
구배도(%) = tan(노면경사각) * 100 = k * (G - dVs)
여기서, G는 차량의 진행 방향 가속도, dVs는 차속 변화율을 각각 의미하며, k는 아래 수식으로부터 도출될 수 있다.
Figure 112015038676370-pat00005

즉, 제어기(20)는 차량의 샤시다이나모 주행 여부에 따라 상기 구동력을 이용한 도로 구배 또는 G센서를 이용한 도로 구배를 연산할 수 있다.
현재 차량의 주행 상태에 따라, 상기 S140 단계 또는 상기 S150 단계에서 도로 구배가 연산되면, 제어기(20)는 도로 구배에 따른 변속기 제어를 수행한다(S160).
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량이 샤시다이나모 주행 시에 G센서를 이용한 도로 구배 연산을 중지하고, 구동력을 이용한 도로 구배 연산을 할 수 있으므로, 좀 더 정확하게 변속기 제어를 할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (16)

  1. G센서 오프셋 값을 연산하는 단계;
    G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계;
    주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값을 설정값과 비교하는 단계;
    상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 이상이면, 샤시다이나모 감지 신호를 출력하여 차량이 샤시다이나모 주행 중인 것으로 판단하고, 구동력을 이용하여 도로 구배를 연산하는 단계;
    상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 미만이면, 차량이 샤시다이나모 주행 중이 아닌 것으로 판단하고, G센서를 이용하여 도로 구배를 연산하는 단계; 및
    상기 연산된 도로 구배에 따라 차량의 변속을 제어하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계는
    G센서 종방향 주행속도를 연산하는 단계;
    상기 G센서 종방향 주행속도가 외란에 의해 음의 값이면 G센서 종방향 주행속도를 0으로 설정하는 단계; 및
    상기 G센서 종방향 주행속도를 적분하여 G센서 종방향 주행거리를 연산하는 단계;
    를 포함하는 도로 구배 연산 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 G센서 오프셋 값을 연산하는 단계는
    엔진의 시동이 켜지면, G센서 오프셋 값을 0으로 설정하는 단계;
    차량이 정차 중인지를 판단하는 단계;
    차량이 정차 중이 아니면 설정 시간 동안 G센서 종방향 출력값의 누적 평균값을 연산하는 단계; 및
    설정 시간 경과 후, 상기 G센서 오프셋 값을 G센서 종방향 출력값의 누적 평균 값으로 설정하는 단계;
    를 포함하는 도로 구배 연산 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    차량이 정차 중이면 G센서 종방향 출력값을 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는 도로 구배 연산 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 G센서 종방향 주행속도는 G센서 종방향 출력값에 상기 G센서 오프셋 값을 보정한 값을 적분하여 연산되는 것을 특징으로 하는 도로 구배 연산 방법.
  9. 변속 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및
    상기 데이터를 이용하여 G센서 오프셋 값 및 G센서 종방향 주행거리를 연산하고, 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리를 비교하여 차량의 샤시다이나모 주행 여부를 감지하며, 상기 차량의 샤시다이나모 주행 여부에 따라 구동력 및 G센서 중 어느 하나를 이용하여 도로 구배를 연산하도록 선택하는 제어기;
    를 포함하며,
    상기 제어기는 G센서 종방향 주행속도를 연산하고, 상기 G센서 종방향 주행속도가 음의 값이면 G센서 종방향 주행속도를 0으로 설정하며, 상기 G센서 종방향 주행속도를 적분하여 G센서 종방향 주행거리를 연산하되,
    상기 제어기는 상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 이상이면, 샤시다이나모 감지 신호를 출력하여 차량이 샤시다이나모 주행 중인 것으로 판단하고 구동력을 이용하여 도로 구배를 연산하며, 상기 주행거리와 상기 G센서 종방향 주행거리의 차이값이 설정값 미만이면, 차량이 샤시다이나모 주행 중이 아닌 것으로 판단하고 G센서를 이용하여 도로 구배를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 제어 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 G센서 오프셋 값은 차량이 정차 중인 경우 설정 시간 동안 G센서 종방향 출력값을 누적하여 평균한 값으로 연산되는 것을 특징으로 하는 차량 변속 제어 장치.
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서,
    상기 G센서 종방향 주행속도는 G센서 종방향 출력값에 상기 G센서 오프셋 값을 보정한 값을 적분하여 연산되는 것을 특징으로 하는 차량 변속 제어 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 데이터는 차량의 속도, 차량의 가속도, 변속단 및 차량의 조향각 중 적어도 하나에 관련된 정보를 포함하는 차량 변속 제어 장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101673348B1 (ko) 2015-05-14 2016-11-07 현대자동차 주식회사 G센서를 이용한 도로 구배 연산 시스템 및 방법
CN105891816B (zh) * 2015-11-09 2018-06-22 乐卡汽车智能科技（北京）有限公司 路面探测***及车辆
KR101766081B1 (ko) * 2015-12-09 2017-08-07 현대자동차주식회사 차량의 경사로 출발 보조 제어 방법
KR101755976B1 (ko) 2016-01-07 2017-07-07 현대자동차주식회사 배터리 과 방전 방어방법과 컨트롤러 및 하이브리드 차량
CN105606072A (zh) * 2016-03-22 2016-05-25 李德军 一种道路坡度的检测方法
CN106515739B (zh) * 2016-12-20 2019-03-05 江苏大学 一种电动汽车坡道识别装置及方法
CN107100993B (zh) * 2017-05-08 2018-10-02 合肥工业大学 一种车辆质量与坡道坡度识别的自动变速换挡修正方法
CN111602044A (zh) 2017-12-27 2020-08-28 堀场欧洲公司 使用测功器进行测试的设备和方法
CN108297872B (zh) * 2018-03-08 2023-05-05 中国第一汽车股份有限公司 全工况车载路面坡度估算装置和方法
CN111114551B (zh) * 2018-10-31 2020-12-29 广州汽车集团股份有限公司 一种车辆坡道坡度识别方法和装置
CN111649708A (zh) * 2020-06-28 2020-09-11 河南大学 一种山地坡长测量仪及测量方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009092209A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Honda Motor Co Ltd 傾斜センサの出力補正装置
JP2010031980A (ja) 2008-07-30 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 勾配推定装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3874810B2 (ja) * 1994-03-07 2007-01-31 株式会社デンソー 車両制御装置
JPH11351864A (ja) * 1998-06-10 1999-12-24 Toyota Motor Corp 道路勾配推定装置
KR100575933B1 (ko) * 2003-12-01 2006-05-02 삼성전자주식회사 가속도계와 경로안내 데이터를 이용한 이동체의속력측정방법 및 그 장치
US7499784B2 (en) * 2007-04-09 2009-03-03 General Motors Corporation Method of selecting a transmission shift schedule
US9278693B2 (en) * 2009-03-24 2016-03-08 Ford Global Technologies, Llc System and method for improving vehicle performance on grade
US8948953B2 (en) * 2009-06-19 2015-02-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle travel controlling apparatus
CN101598549B (zh) * 2009-07-06 2011-01-05 北京航空航天大学 一种车辆行驶坡度与相对高度动态估计方法
CN101995338B (zh) * 2009-08-18 2012-05-02 北汽福田汽车股份有限公司 一种汽车牵引性能试验***及方法
US8902055B2 (en) * 2011-06-08 2014-12-02 Msi Defense Solutions, Llc Rollover warning system for a vehicle
CN103717772B (zh) 2011-07-29 2016-10-26 杰富意钢铁株式会社 燃料电池隔板用不锈钢
US10042815B2 (en) * 2012-08-31 2018-08-07 Ford Global Technologies, Llc Road gradient estimation arbitration
US9454508B2 (en) * 2012-08-31 2016-09-27 Ford Global Technologies, Llc Kinematic road gradient estimation
KR101566731B1 (ko) * 2013-12-05 2015-11-16 현대자동차 주식회사 차량용 변속 제어 방법 및 장치
KR101558388B1 (ko) * 2014-04-14 2015-10-07 현대자동차 주식회사 G센서를 이용한 도로 구배 연산 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009092209A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Honda Motor Co Ltd 傾斜センサの出力補正装置
JP2010031980A (ja) 2008-07-30 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 勾配推定装置

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