KR102491728B1 - 자동차 및 자동차의 변속기 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 및 자동차의 변속기 제어 방법에 관한 것으로, 도로의 구배 정보에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 사이의 효율적인 변속 제어를 통해 빈번한 변속을 제한하고 자동차의 승차감을 개선하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 자동차는, 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 구배 검출부와; 상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 전방 도로의 구배 길이 및 구배 각도가 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 D단 체결과 상기 코스팅 중립 제어 사이의 상호 전환이 이루어지도록 상기 변속기를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

자동차 및 자동차의 변속기 제어 방법{VEHICLE AND TRANSMISSION SHIFT CONTROL OF THE SAME}

본 발명은 자동차에 관한 것으로, 자동 변속기를 구비한 자동차의 자동 변속기 제어에 관한 것이다.

기술의 발전에 따라 자동차의 변속기는 수동 변속기의 시대에서 자동 변속기의 시대로 변화하였다. 자동 변속기를 채용한 자동차에서는, 제어부(Transmission Control Unit, TCU)가 자동차의 주행 상태에 맞는 적절한 상태로 변속을 실시한다. 자동 변속기 덕분에 운전자는 운전 중 변속 조작의 부담을 덜고 더욱 편리하게 운전에 집중할 수 있게 되었다.

이와 같은 자동 변속기가 주류를 이루면서, 자동 변속기를 활용한 다양한 패턴의 자동 변속 제어가 개발되고 있다. 다양한 자동 변속 제어 중 하나로서, 자동차가 타력 주행하는 동안 변속기를 중립(Neutral) 위치에 두어 연비 향상을 도모하는 '코스팅 중립 제어'를 예로 들 수 있다. 코스팅 중립 제어의 반대 개념으로는 주행 및 엔진 브레이크 발생을 위한 D단 체결을 예로 들 수 있다. 자동차가 주행하는 동안 D단 체결과 코스팅 중립 제어가 선택적으로 이루어지게 된다.

일 측면에 따르면, 도로의 구배 정보에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 사이의 효율적인 변속 제어를 통해 빈번한 변속을 제한하고 자동차의 승차감을 개선하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차는, 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 구배 검출부와; 상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 전방 도로의 구배 길이 및 구배 각도가 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 D단 체결과 상기 코스팅 중립 제어 사이의 상호 전환이 이루어지도록 상기 변속기를 제어하는 제어부를 포함한다.

상술한 자동차에서, 상기 제어부는, 상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 미만이면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차에서, 상기 제어부는, 상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 미리 설정된 각도 이상이면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차에서, 상기 제어부는, 상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 상기 미리 설정된 각도 미만이면 상기 D단 체결 상태에서 상기 코스팅 중립 제어 상태로 전환되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차에서, 상기 제어부는, 상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 미만이면 상기 코스팅 중립 제어 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어한다.

삭제

상술한 자동차에서, 상기 제어부는, 상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 상기 미리 설정된 각도 이상이면 상기 코스팅 중립 제어에서 상기 D단 체결로 전환되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차에서, 상기 도로의 구배 정보는, 상기 자동차의 현재 위치의 구배 정보와 상기 자동차의 전방 도로의 구배 정도를 포함한다.

상술한 자동차에서, 상기 자동차의 전방 도로의 구배 정보는 외부로부터 제공되는 지형 정보의 수신을 통해 획득한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 변속 제어 방법은, 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 단계와; 상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 전방 도로의 구배 길이 및 구배 각도가 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 D단 체결과 상기 코스팅 중립 제어 사이의 상호 전환이 이루어지도록 상기 변속기를 제어하는 단계를 포함한다.

상술한 자동차의 변속 제어 방법에서, 상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 미만이면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차의 변속 제어 방법에서, 상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 미리 설정된 각도 이상이면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차의 변속 제어 방법에서, 상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 상기 미리 설정된 각도 미만이면 상기 D단 체결 상태에서 상기 코스팅 중립 제어 상태로 전환되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차의 변속 제어 방법에서, 상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 미만이면 상기 코스팅 중립 제어 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어한다.

삭제

상술한 자동차의 변속 제어 방법에서, 상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 상기 미리 설정된 각도 이상이면 상기 코스팅 중립 제어에서 상기 D단 체결로 전환되도록 상기 변속기를 제어한다.

상술한 자동차의 변속 제어 방법에서, 상기 도로의 구배 정보는, 상기 자동차의 현재 위치의 구배 정보와 상기 자동차의 전방 도로의 구배 정도를 포함한다.

상술한 자동차의 변속 제어 방법에서, 상기 자동차의 전방 도로의 구배 정보는 외부로부터 제공되는 지형 정보의 수신을 통해 획득한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 자동차는, 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 구배 검출부와; 상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 미만인 제 1 조건과 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 미리 설정된 각도 이상인 제 2 조건 가운데 적어도 하나의 조건을 만족하면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어하는 제어부를 포함한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 자동차는, 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 구배 검출부와; 상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 미만인 제 1 조건과 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 미리 설정된 각도 미만인 제 2 조건 가운데 적어도 하나의 조건을 만족하면 상기 코스팅 중립 제어 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어하는 제어부를 포함한다.

일 측면에 따르면, 도로의 구배 정보에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 사이의 효율적인 변속 제어를 통해 빈번한 변속을 제한하고 자동차의 승차감을 개선하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 도로 주행 형태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 변속 제어를 위한 제어 계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 변속 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 도로 주행 형태를 나타낸 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 자동차(100)가 주행하는 도로는 구배(勾配)가 없는 평탄한 구간과 구배가 심한 구간, 구배가 완만한 구간으로 구분할 수 있다. 평탄 구간에서는 구배가 없으므로 일반적인 변속 방식을 적용하여 주행한다. 구배가 심한 구간에서는 변속기(도 2의 206)의 D단 체결을 통해 엔진 브레이크를 발생시켜서 심한 구배에 대처한다. 구배가 완만한 구간에서는 타력 주행을 실시하는데, 이 타력 주행 구간에서는 연비 향상을 위해 변속기(도 2의 206)를 중립(Neutral) 위치에 두고 주행하는 코스팅 중립 제어를 실시할 수 있다. 코스팅 중립 제어는 구배가 완만한 구간뿐만 아니라 변속기(도 2의 206)를 중립에 놓고 타력 주행할 수 있는 구간에서는 모두 코스팅 중립 제어가 가능하다.

다만, 본 발명의 실시 예에서는, 비록 코스팅 중립 제어 조건을 만족하는 도로라 할지라도 너무 빈번한 변속이 예상되는 구간에서는 필요에 따라 코스팅 중립 제어로의 변속이나 D단 체결로의 변속을 자제함으로써 빈번한 변속을 방지하고 승차감을 개선하고자 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 변속 제어를 위한 제어 계통을 나타낸 도면이다.

제어부(TCU, Transmission Control Unit)(202)는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 변속기(206)의 동작 전반을 제어한다. 특히 구배 정보를 수신하여 도로의 구배 조건에 따라 변속기(206)를 제어한다.

구배 검출부(204)는 주행 중인 자동차(100)의 현재 위치 및 전방에 형성되어 있는 도로 구배를 검출한다. 이를 위해 구배 검출부(204)는 중력 센서(또는 자이로 센서)(208)를 통해 현재 위치의 도로의 구배를 검출하고, 내비게이션(210)으로부터 지형 정보를 수신하여 전방 도로의 구배를 미리 검출한다. 내비게이션(210)은 2차원 평면 상에 표시되는 경로 정보에 지형 정보(예를 들면 등고선 정보)를 추가하여 전방 도로의 구배 정보를 제공할 수 있다. 구배 검출을 위한 지형 정보의 제공은 내비게이션(210)으로부터 제공되는 지형 정보에 한정되지 않고, 지도 제작 업체와 같은 다른 서비스 제공자로부터 지형 정보를 제공받아 도로의 구배를 판정할 수도 있다.

변속기(206)는 엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하는 장치이다. 변속기(206)는 운전자가 개입하지 않아도 제어부(TCU)(202)에 의해 자동으로 변속이 이루어지는 자동 변속기일 수 있다.

중력 센서(208)는 자동차(100)의 기울기를 검출하도록 마련된다. 구배 검출부(204)는 중력 센서(208)에 의해 측정되는 자동차(100)의 기울기로부터 자동차(100)가 주행 중인 도로의 현재 위치의 구배를 검출할 수 있다.

내비게이션(210)은 GPS 신호를 수신하여 현재 위치를 파악하고, 현재 위치를 기준으로 주변 일정 범위 내의 지도를 표출함으로써 운전자에게 자동차(100)의 주변의 경로 정보를 제공한다. 앞서 구배 검출부(204)의 설명에서도 언급한 것처럼, 내비게이션(210)은 2차원 평면 상에 표시되는 경로 정보에 지형 정보(예를 들면 등고선 정보)를 추가하여 전방 도로의 구배 정보를 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 변속 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 3의 변속기 제어 방법은 자동차(100)가 에코 드라이브 모드로 주행 중인 것을 전제로 이루어진다. 에코 드라이브 모드는 연비 개선을 위해 선택적으로 D단 체결 또는 코스팅 중립 제어가 이루어지는 드라이브 모드이다.

'D단 체결'은 자동차(100)의 변속기(206)를 '드라이브(Drive) 단'으로 체결한 상태를 의미한다. 변속기(206)의 D단 체결에 의해 자동차(100)가 전진할 수 있다. 또한 변속기(206)의 D단 체결로 인해 자동차(100)에 '엔진 브레이크'가 작용할 수 있다. 엔진 브레이크는 자동차(100)의 엔진(미도시)과 변속기(206)의 체결에 의해 발생하는 제동력이다. '코스팅 중립 제어'는 자동차(100)의 타력 주행 시 변속기(206)를 중립(Neutral) 위치로 전환하는 제어 방법이다. 코스팅 중립 제어를 통해 연비 향상을 도모할 수 있다.

자동차(100)의 제어부(TCU)(202)는 주행 중인 자동차(100)의 현재의 변속기(206)의 상태를 확인한다(312). 예를 들면, 제어부(202)는 자동차(100)의 변속기(206)의 현재 상태가 'D단 체결' 상태인지 아니면 '코스팅 중립 제어' 상태인지를 확인한다.

제어부(202)는 자동차(100)의 현재의 변속기(206)의 상태가 D단 체결 상태인 경우에는 도 3의 332-338에 나타낸 것과 같은 변속기 제어를 수행하고, 자동차(100)의 변속기(206)의 현재 상태가 코스팅 중립 제어 상태인 경우에는 352-360에 나타낸 것과 같은 변속기 제어를 수행한다.

자동차(100)의 변속기(206)가 현재 D단 체결 상태일 때(312의 'D단 체결'), 제어부(202)는 다음과 같이 변속기(206)를 제어한다.

제어부(202)는 주행 중인 자동차(100)의 전방에 위치한 도로의 구배 정보를 획득한다(332). 전방 도로의 구배 정보의 획득 방법은, 앞서 도 2의 구배 검출부(204)의 설명에서 언급한 바 있다. 전방 도로의 구배 정보는 구배 길이(L) 및 구배 각도(θ)의 정보를 포함한다.

구배 길이(L)는 전방 도로에서 구배가 연속하여 형성되어 있는 구간의 길이를 의미한다. 만약 자동차(100)가 주행하고 있는 현재 위치로부터 전방 25미터에 걸쳐 구배가 형성되어 있다면, 이 때의 구배 길이(L)는 25미터이다.

구배 각도(θ)는 구배 도로의 경사 면과 수평 면 사이의 각도를 의미한다. 구배 각도(θ)의 탄젠트(tangent) 값 또는 사인(sine) 값으로 구배 정도를 나타낼 수도 있다. 또는 구배 도로의 경사 면과 수평 면을 직각 삼각형으로 가정하고 그 직각 삼각형의 밑변(수평)에 대한 높이(수직)의 비율(%)로 구배 정도를 나타낼 수도 있다.

제어부(202)는 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 크거나 같은지를 확인한다(334). 본 발명의 실시 예에 따른 변속 제어에서는 지나치게 짧은 구배 구간에서는 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는 것을 목표로 한다. 또한 짧은 구배 구간이 반복적으로 형성된 구간에서도 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는 것을 목표로 한다. 따라서 전방 도로의 구배 길이(L)가 코스팅 중립 제어를 실시해도 좋을 만큼 충분한 길이인지를 판단하기 위해 전방 도로의 구배 길이(L)와 구배 길이 임계 값(Lth)을 비교한다.

만약, 자동차(100)의 변속기(206)가 현재 D단 체결 상태이면서(312의 'D단 체결') 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 작으면(334의 '아니오'), 제어부(202)는 코스팅 중립 제어가 필요치 않다고 판단하고 변속기(206)의 D단 체결 상태를 그대로 유지한다.
만약, 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 크거나 같으면(334의 '예'), 제어부(202)는 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth)보다 작은지를 확인한다(336). 본 발명의 실시 예에 따른 변속 제어에서는 구배 각도가 너무 큰 구배 구간에서는 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는 것을 목표로 한다. 따라서 전방 도로의 구배 각도(θ)가 코스팅 중립 제어를 실시해도 좋을 만큼 적절한 각도인지를 판단하기 위해 전방 도로의 구배 각도(θ)와 구배 각도 임계 값(θth)을 비교한다.

만약, 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth)보다 작다면(336의 '예'), 제어부(202)는 변속기(206)의 코스팅 중립 제어를 실시한다(338).

삭제

즉, 앞서 334 단계에서 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 크거나 같고(334의 '예') 또 단계 336에서 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth)보다 작다면(336의 '예'), 이는 전방 도로의 상태가 코스팅 중립 제어를 실시해도 좋은 상태인 것으로 판단할 수 있으므로, 제어부(202)는 변속기(206)의 코스팅 중립 제어를 실시함으로써 연비 향상을 도모할 수 있다.

만약, 자동차(100)의 변속기(206)가 현재 D단 체결 상태이면서(312의 'D단 체결'), 334 단계에서 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 크거나 같더라도(334의 '예'), 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth)보다 크거나 같으면(336의 '아니오'), 제어부(202)는 코스팅 중립 제어가 필요치 않다고 판단하고 변속기(206)의 D단 체결 상태를 그대로 유지한다.

또 다른 경우로서, 자동차(100)의 변속기(206)가 현재 코스팅 중립 제어 상태일 때(312의 '코스팅 중립 제어'), 제어부(202)는 다음과 같이 변속기(206)를 제어한다.

제어부(202)는 주행 중인 자동차(100)의 전방에 위치한 도로의 구배 정보를 획득한다(352). 전방 도로의 구배 정보의 획득 방법은, 앞서 도 2의 구배 검출부(204)의 설명에서 언급한 바 있다. 전방 도로의 구배 정보는 구배 길이(L) 및 구배 각도(θ)의 정보를 포함한다.

구배 길이(L)는 전방 도로에서 구배가 연속하여 형성되어 있는 구간의 길이를 의미한다. 만약 자동차(100)가 주행하고 있는 현재 위치로부터 전방 25미터에 걸쳐 구배가 형성되어 있다면, 이 때의 구배 길이(L)는 25미터이다.

구배 각도(θ)는 구배 도로의 경사 면과 수평 면 사이의 각도를 의미한다. 구배 각도(θ)의 탄젠트(tangent) 값 또는 사인(sine) 값으로 구배 정도를 나타낼 수도 있다. 또는 구배 도로의 경사 면과 수평 면을 직각 삼각형으로 가정하고 그 직각 삼각형의 밑변(수평)에 대한 높이(수직)의 비율(%)로 구배 정도를 나타낼 수도 있다.

제어부(202)는 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 크거나 같은지를 확인한다(354). 본 발명의 실시 예에 따른 변속 제어에서는 너무 짧은 구배 구간에서는 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는 것을 목표로 한다. 또한 짧은 구배 구간이 반복적으로 형성된 구간에서도 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는 것을 목표로 한다. 따라서 전방 도로의 구배 길이(L)가 코스팅 중립 제어를 실시해도 좋을 만큼 충분한 길이인지를 판단하기 위해 전방 도로의 구배 길이(L)와 구배 길이 임계 값(Lth)을 비교한다.

만약, 자동차(100)의 변속기(206)가 현재 코스팅 중립 제어 상태이면서(312의 '코스팅 중립 제어') 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 작으면(354의 '아니오'), 제어부(202)는 D단 체결로의 전환이 필요치 않다고 판단하고 변속기(206)의 코스팅 중립 제어 상태를 그대로 유지한다.
만약, 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 크거나 같으면(354의 '예'), 제어부(202)는 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth)보다 작은지를 확인한다(356). 본 발명의 실시 예에 따른 변속 제어에서는 구배 각도가 너무 큰 구배 구간에서는 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는 것을 목표로 한다. 따라서 전방 도로의 구배 각도(θ)가 코스팅 중립 제어를 실시해도 좋을 만큼 적절한 각도인지를 판단하기 위해 전방 도로의 구배 각도(θ)와 구배 각도 임계 값(θth)을 비교한다.

만약, 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth)보다 작다면(356의 '예'), 제어부(202)는 변속기(206)의 코스팅 중립 제어 상태를 그대로 유지한다(358).

삭제

즉, 앞서 354 단계에서 전방 도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth)보다 크거나 같고(354의 '예') 또 단계 356에서 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth)보다 작다면(356의 '예'), 이는 전방 도로의 상태가 코스팅 중립 제어를 실시해도 좋은 상태인 것으로 판단할 수 있으므로, 제어부(202)는 변속기(206)의 코스팅 중립 제어 상태를 계속 유지함으로써 연비 향상을 도모할 수 있다.

만약, 자동차(100)의 변속기(206)가 현재 코스팅 중립 제어 상태이면서(312의 '코스팅 중립 제어'), 전방도로의 구배 길이(L)가 미리 설정되는 구배 길이 임계 값(Lth) 이상이고(354의 '예'), 전방 도로의 구배 각도(θ)가 미리 설정되는 구배 각도 임계 값(θth) 이상이면(356의 '아니오'), 제어부(202)는 코스팅 중립 제어 상태를 계속 유지하기 보다는 연비 향상을 위해 D단 체결 상태로 전환하는 것이 더 바람직하다고 판단하고 코스팅 중립 제어를 해제하고 변속기(206)를 D단 체결 상태로 전환한다(360).

도 3의 제어 방법에서, 334-336 단계와 354-356 단계는 전방 도로의 구배 정도가 미리 설정된 조건에 부합하는지를 판단하기 위한 과정들이다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)에서는 자동차(100)가 주행 중인 전방 도로의 구배 정도에 따라 코스팅 중립 제어의 유지/전환을 결정함으로써 빈번한 변속을 방지하고 주행 성능을 향상시킨다. 예를 들면 전방 도로의 구배 길이가 코스팅 중립 제어 조건을 만족하더라도 구배 각도가 코스팅 중립 제어 조건을 만족하지 않으면(그 반대의 경우도 성립), 제어부(202)는 코스팅 중립 제어를 실시하지 않음으로써 빈번한 변속을 방지하고 주행 성능을 향상시킨다. 코스팅 중립 제어 조건은 자동차(100)의 특성(하중, 제동 성능, 변속 성능 등)을 고려하여 실험을 통해 결정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 4의 경우, 종래의 변속기 제어 방법에서는 D단 체결 - 코스팅 중립 제어 - D단 체결이 반복되지만, 본 발명의 실시 예에서는 코스팅 중립 제어 없이 D단 체결만으로 주행한다.

종래에는, 도 4에 나타낸 것과 같은 도로 조건에서, A 구간과 C 구간에서는 구배 각도(θ1)(θ3)가 코스팅 중립 제어 금지 구배여서 코스팅 중립 제어가 실행되지 않았고, B 구간에서는 구배 각도(θ2)가 코스팅 중립 제어 가능 구배여서 코스팅 중립 제어가 실행되었다. 도 4의 B 구간은 그 길이가 매우 짧기 때문에, A 구간에서 B 구간을 거쳐 C 구간으로 이동하는 동안 D단 체결에서 코스팅 중립 제어로 전환 후 곧바로 다시 D단 체결로의 전환이 이루어졌다. 즉, 짧은 B 구간에서의 코스팅 중립 제어는 빈번한 변속 및 잦은 변속 충격의 발생을 유발할 수 있었다.

본 발명의 실시 예에서는, 도 4에 나타낸 것과 같은 도로 조건에서, A 구간과 C구간에서는 구배 각도(θ1)(θ3)가 구배 각도 임계 값(θth)보다 크기 때문에 코스팅 중립 제어 금지 구배인 것으로 판단하여 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는다. B 구간에서는, 비록 구배 각도(θ2)는 구배 각도 임계 값(θth)보다 작아서 코스팅 중립 제어 가능 구배이지만, B 구간의 길이가 구배 거리 임계 값(Lth)보다 짧기 때문에 A 구간 및 C 구간과 마찬가지로 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는다. 즉, A 구간과 B 구간, C 구간 모두에서 코스팅 중립 제어를 실시하지 않음으로써 빈번한 변속을 방지하고 승차감을 개선한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 4의 경우, 종래의 변속기 제어 방법에서는 D단 체결 - 빈번한 코스팅 중립 제어 - D단 체결이 반복되지만, 본 발명의 실시 예에서는 빈번한 코스팅 중립 제어없이 D단 체결로 대체하여 주행한다.

종래에는, 도 5에 나타낸 것과 같은 도로 조건에서, A 구간에서는 구배 각도(θ1)가 코스팅 중립 제어 금지 구배여서 코스팅 중립 제어가 실행되지 않았다. B 구간에는 매우 짧은 거리의 코스팅 중립 제어 금지 구간과 코스팅 중립 제어 가능 구간이 혼재해 있기 때문에, B 구간에서는 코스팅 중립 제어와 D단 체결이 매우 빈번하게 반복되었다. C 구간에서는 B 구간에서 이어지는 타력 주행이 이루어지므로 코스팅 중립 제어가 가능하다. 도 5의 B 구간에서 이루어지는 종래의 변속기 제어는 코스팅 중립 제어와 D단 체결이 매우 빈번하게 반복하는 것이어서, B 구간에서의 코스팅 중립 제어는 빈번한 변속 및 잦은 변속 충격의 발생을 유발할 수 있었다.

본 발명의 실시 예에서는, 도 5에 나타낸 것과 같은 도로 조건에서, A 구간에서는 구배 각도(θ1)가 구배 각도 임계 값(θth)보다 크기 때문에 코스팅 중립 제어 금지 구배인 것으로 판단하여 코스팅 중립 제어를 실시하지 않는다. B 구간에서는, 코스팅 중립 제어 금지 구간들 사이에 매우 짧은 거리(L < Lth)의 코스팅 중립 제어 가능 구간이 간헐적으로 분포되어 있기 때문에, B 구간 전체에 걸쳐 코스팅 중립 제어를 실시하지 않고 D단 체결 상태를 그대로 유지한다. 다만, C 구간에서는 타력 주행이 가능하고 구배 각도 및 구배 거리가 코스팅 중립 제어 조건을 만족하므로, C 구간에서는 코스팅 중립 제어를 실시한다. 즉, A 구간과 B 구간에서는 코스팅 중립 제어를 실시하지 않음으로써 빈번한 변속을 방지하고 승차감을 개선한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 6의 경우, 종래의 변속기 제어 방법에서는 코스팅 중립 제어 - 빈번한 코스팅 중립 제어 - D단 체결이 반복되지만, 본 발명의 실시 예에서는 빈번한 코스팅 중립 제어없이 D단 체결로 대체하여 주행한다.

종래에는, 도 6에 나타낸 것과 같은 도로 조건에서, A 구간에서는 구배 각도(θ1)가 코스팅 중립 제어 가능 구배여서 코스팅 중립 제어가 실행되었다. B 구간에는 매우 짧은 거리의 코스팅 중립 제어 금지 구간과 코스팅 중립 제어 가능 구간이 혼재해 있기 때문에, B 구간에서는 코스팅 중립 제어와 D단 체결이 매우 빈번하게 반복되었다. C 구간에서는 구배 각도(θ3)가 코스팅 중립 제어 금지 구배여서 D단 체결이 실행되었다. 도 6의 B 구간에서 이루어지는 종래의 변속기 제어는 코스팅 중립 제어와 D단 체결이 매우 빈번하게 반복하는 것이어서, B 구간에서의 코스팅 중립 제어는 빈번한 변속 및 잦은 변속 충격의 발생을 유발할 수 있었다.

본 발명의 실시 예에서는, 도 6에 나타낸 것과 같은 도로 조건에서, A 구간에서는 구배 각도(θ1)가 구배 각도 임계 값(θth)보다 작기 때문에 코스팅 중립 제어 가능 구배인 것으로 판단하여 코스팅 중립 제어를 실시한다. B 구간에서는, 코스팅 중립 제어 금지 구간들 사이에 매우 짧은 거리(L < Lth)의 코스팅 중립 제어 가능 구간이 간헐적으로 분포되어 있기 때문에, B 구간 전체에 걸쳐 코스팅 중립 제어를 실시하지 않고 D단 체결 상태를 그대로 유지한다. C 구간은 구배 각도(θ3)가 코스팅 중립 제어 금지 구배이므로, C 구간에서는 D단 체결을 실시한다. 즉, B 구간과 C 구간에서는 코스팅 중립 제어를 실시하지 않음으로써 빈번한 변속을 방지하고 승차감을 개선한다.

위의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 위에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 자동차
202 : 제어부(TCU)
204 : 구배 검출부
206 : 변속기
208 : 중력 센서
210 : 내비게이션

Claims (23)

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12. 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 단계와;
    상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 전방 도로의 구배 길이 및 구배 각도가 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 D단 체결과 상기 코스팅 중립 제어 사이의 상호 전환이 이루어지도록 상기 변속기를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 미만이면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어하며;
    상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 미리 설정된 각도 이상이면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어하는 자동차의 변속 제어 방법.
13. 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 단계와;
    상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 전방 도로의 구배 길이 및 구배 각도가 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 D단 체결과 상기 코스팅 중립 제어 사이의 상호 전환이 이루어지도록 상기 변속기를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 미만이면 상기 D단 체결 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어하며;
    상기 자동차가 상기 D단 체결 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 상기 미리 설정된 각도 미만이면 상기 D단 체결 상태에서 상기 코스팅 중립 제어 상태로 전환되도록 상기 변속기를 제어하는 자동차의 변속 제어 방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 주행 중인 도로의 구배를 검출하는 단계와;
    상기 도로의 구배에 따라 D단 체결과 코스팅 중립 제어 가운데 어느 하나로 변속기를 제어하되, 상기 전방 도로의 구배 길이 및 구배 각도가 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 D단 체결과 상기 코스팅 중립 제어 사이의 상호 전환이 이루어지도록 상기 변속기를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 미만이면 상기 코스팅 중립 제어 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어하며;
    상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 이상이고 상기 도로의 구배 각도가 상기 미리 설정된 각도 이상이면 상기 코스팅 중립 제어에서 상기 D단 체결로 전환되도록 상기 변속기를 제어하는 자동차의 변속 제어 방법.
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 제 12 항에 있어서,
    상기 도로의 구배 정보는, 상기 자동차의 현재 위치의 구배 정보와 상기 자동차의 전방 도로의 구배 정도를 포함하는 것인 자동차의 변속 제어 방법.
22. 제 12 항에 있어서,
    상기 자동차의 전방 도로의 구배 정보는 외부로부터 제공되는 지형 정보의 수신을 통해 획득하는 것인 자동차의 변속 제어 방법.
23. 제 16 항에 있어서,
    상기 자동차가 상기 코스팅 중립 제어 상태로 주행할 때, 상기 도로의 구배 길이가 상기 미리 설정된 길이 미만이면 상기 코스팅 중립 제어 상태가 그대로 유지되도록 상기 변속기를 제어하는 자동차의 변속 제어 방법.

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