KR20180066384A - 변속단 자동 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 변속단 자동 제어방법은 차량이 N단 정차 중인 경우, 컨트롤러가 선행차량이 주행차량으로부터 멀어지는지 여부를 판단하는 단계; 판단단계 수행결과, 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 컨트롤러가 타이머를 작동시키고, 변속단이 N단에서 D단으로 변화되는지 감지하는 단계; 감지단계 수행결과, 변속단이 N단에서 D단으로 변화될 시, 컨트롤러가 타이머로 측정된 소요시간을 저장하는 단계; 및 저장단계 이후, 차량이 N단 정차 중인 상태에서 다시 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 컨트롤러가 저장된 소요시간이 지나면 D단 변속을 실시하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

변속단 자동 제어방법 {CONTROL METHOD FOR AUTOMATIC SHIFTING}
본 발명은 차량이 N단으로 정차 중인 상황에서 운전자의 운전성향에 따라 자동으로 D단 변속을 실시함으로써, 운전자의 주행 편의성을 증대시키는 변속단 자동 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 변속기란 엔진의 동력을 자동차의 주행 상태에 알맞도록 회전력과 속도를 바꾸어 구동 바퀴에 전달하는 장치로 수동변속기와 자동변속기로 구분된다.
차량을 운전하는 운전자는 운전석 주위의 콘솔면 또는 핸들에 장착된 변속레버를 조작하여 수동변속기 또는 자동변속기의 변속단을 자신의 원하는 변속단으로 변경할 수 있다.
수동변속기는 운전자가 변속 레버를 이용하여 자동차의 주행에 맞는 기어를 선책하면 케이블이나 로드 등을 통해 변속기가 함께 작동하여 운전자가 원하는 기어단 주행을 수행할 수 있게 하고, 자동변속기는 운전자가 변속레버를 움직임으로써 케이블을 통해 인히비터 스위치를 구동시켜 운전자가 원하는 차량모드를 선택할 수 있도록 마련된다.
특히, 최근에는 기계식 변속 레버 대신 변속기와 변속 레버의 기계적 연결구조를 전기적으로 작동시키는 액츄에이터가 구비되어 전자적으로 변속 조작을 수행하는 전자식 변속 시스템의 사용이 증가하고 있다.
SBW(Shift By Wire) 시스템이 적용된 차량은 기계적으로 로드와 케이블로 변속기가 연결되어 있지 않아 상황에 따라 변속조건을 제어할 수 있는 특징이 있어, 안전을 위한 자동 P단 체결 기능이 적용되고 있다. 하지만, 다양하게 적용 가능한 전자식 변속 시스템은 현재 시동 OFF시 또는 N단 시동 OFF시 P단으로 자동 체결되는 기능 외에 다른 기능이 추가되지 않고 있다.
따라서, 전자식 변속 시스템을 이용하여 연비 향상이나 운전자의 편의를 더욱 향상시킬 수 있는 다양한 방안이 필요로 하다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2009-0111114 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량이 N단 정차 중인 상황에서, 선행차량이 멀어지는 시점으로부터 운전자가 D단 변속을 수행하는 시점까지의 소요시간을 파악하고, 이를 기반으로 차량 N단 정차 중 운전자의 운전성향에 맞게 자동으로 D단 변속이 실시되도록 제어하는 변속단 자동 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변속단 자동 제어방법은 차량이 N단 정차 중인 경우, 컨트롤러가 선행차량이 주행차량으로부터 멀어지는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단단계 수행결과, 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 상기 컨트롤러가 타이머를 작동시키고, 변속단이 N단에서 D단으로 변화되는지 감지하는 단계; 상기 감지단계 수행결과, 변속단이 N단에서 D단으로 변화될 시, 상기 컨트롤러가 상기 타이머로 측정된 소요시간을 저장하는 단계; 및 상기 저장단계 이후, 차량이 N단 정차 중인 상태에서 다시 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 상기 컨트롤러가 저장된 소요시간이 지나면 D단 변속을 실시하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 판단단계에서, 상기 컨트롤러는 주행차량과 선행차량 사이의 이격거리 변화량이 설정변화량을 초과하거나, 선행차량의 가속도가 설정가속도를 초과할 경우, 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 저장단계를 설정 횟수 미만으로 수행한 경우라면 상기 판단단계를 다시 수행하고, 상기 저장단계를 설정 횟수 이상 수행한 경우라면 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 저장단계를 통해 저장된 다수의 소요시간의 평균값을 기반으로 하여 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 저장단계를 통해 저장된 다수의 소요시간 중 최솟값을 기반으로 하여 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저장단계 시, 상기 컨트롤러는 변속단이 N단에서 D단으로 변화될 시 주행차량과 선행차량 사이의 이격거리 변화량을 추가적으로 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저장단계를 설정 횟수 이상 수행한 후, 상기 컨트롤러는 저장된 다수의 이격거리 변화량을 각각 제1기준값과 비교하고, 상기 이격거리 변화량들이 제1기준값보다 작은 경우가 과반수 이상일 경우, 상기 설정변화량을 제1기준값보다 작은 값인 제2기준값으로 설정하며, 반대의 상황일 경우, 상기 설정변화량을 제1기준값과 제2기준값의 합으로 설정한 다음, 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저장단계 이후, 상기 컨트롤러는 변속단이 N단에서 D단으로 변화된 시점으로부터 가속페달이 조작될 때까지 소요되는 조작시간을 학습하고, 상기 조작시간이 짧을수록 상기 소요시간을 저감하여 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 변속단 자동 제어방법에 따르면 운전자의 운전성향에 맞게 N단 정차 상태에서 자동으로 D단 변속이 이루어지는바, 별도로 운전자가 변속레버를 조작하지 않고 D단 주행이 가능하여 주행편의성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속단 자동 제어방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변속단 자동 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속단 자동 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 변속단 자동 제어방법은 차량이 N단 정차 중인 경우, 컨트롤러가 선행차량이 주행차량으로부터 멀어지는지 여부를 판단하는 단계(S10); 상기 판단단계(S10) 수행결과, 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 상기 컨트롤러가 타이머를 작동시키고, 변속단이 N단에서 D단으로 변화되는지 감지하는 단계(S20); 상기 감지단계(S20) 수행결과, 변속단이 N단에서 D단으로 변화될 시, 상기 컨트롤러가 상기 타이머로 측정된 소요시간을 저장하는 단계(S30); 및 상기 저장단계(S30) 이후, 차량이 N단 정차 중인 상태에서 다시 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 상기 컨트롤러가 저장된 소요시간이 지나면 D단 변속을 실시하는 단계(S40);를 포함할 수 있다.
여기서, 컨트롤러는 차량 제어 유닛(VCU: Vehicle Control Unit)으로서 ECU(Electric Control Unit), TCU(Transmission Control Unit)과의 통신을 통해 상술한 제어를 수행할 수 있다.
먼저, 본 기술에서 컨트롤러는 차량이 주행 중 교통 신호에 걸리거나 정체 구간에 진입하여 정차한 상황에서, 운전자의 의지 또는 자동제어에 의해 변속단이 D단에서 N단으로 변환되는지를 확인한다. 이는 주로 차량의 연비를 향상시키거나 진동을 저감하기 위해 이루어지는데, 본 기술은 이러한 N단 정차 상황에서 운전자의 주행성향에 기반하여 자동적으로 다시 D단 변속이 이루어지도록 제어하기 위하여 마련된다.
이를 위해 본 기술은 일차적으로 N단 정차 중 선행차량이 멀어지는 시점으로부터 운전자가 D단 변속을 수행하는 시점까지 소요되는 시간을 학습한 다음, 학습된 시간값에 기반하여, 컨트롤러가 N단 정차 중 선행차량이 멀어지는 시점을 기준으로 자동으로 D단 변속을 실시할 시점을 확정한다.
따라서, 운전자가 별도로 N단 정차 상황에서 D단 변속을 조작하지 않더라도 자동적으로 D단 변속이 이루어지는바, 주행편의성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 판단단계(S10)에서 상기 컨트롤러는 주행차량과 선행차량 사이의 이격거리 변화량이 설정변화량을 초과하거나, 선행차량의 가속도가 설정가속도를 초과할 경우, 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단할 수 있다.
즉, 신호가 바뀌거나 정체상황이 개선되어 선행차량이 전진주행하면, 선행차량과의 이격거리 변화량이 증가하는바 선행차량이 멀어진다고 판단할 수 있다. 여기서, 상기 이격거리 변화량은 주행차량이 N단 정차 상황에서의 선행차량과의 거리를 기준으로 하여, 선행차량과의 이격거리가 변화하는 정도를 의미한다.
또한, 선행차량의 가속도가 설정가속도를 초과할 경우에는, 선행차량의 운전자가 완전한 주행의사를 가지는 것으로 판단하여 선행차량이 멀어진다고 판단할 수 있다.
이때, 컨트롤러는 차량 전방에 구비된 레이더센서를 통해 선행차량과의 거리를 측정하고, 측정된 선행차량과의 거리 데이터를 기반으로 이격거리 변화량 및 선행차량의 가속도 정보를 산출한다.
본 기술에서 상기 컨트롤러는 상기 저장단계(S30)를 설정 횟수 미만으로 수행한 경우라면 상기 판단단계(S10)를 다시 수행하고, 설정 횟수 이상 수행한 경우라면 상기 실시단계(S40)를 수행할 수 있다.
즉, 운전자가 N단 정차 상황에서 D단 변속을 수행하는 시간은 매번 달라지기 때문에, 단일 횟수만큼만 소요시간을 학습하여 실시단계(S40)를 수행하는 것은 D단 자동 변속제어의 불확실성을 높이는 요인이 된다.
따라서, 차량이 출고된 후부터, N단 정차 중 운전자가 D단 변속을 수행하는데 소요되는 시간을 학습하는 저장단계(S30)를 설정 횟수 이상 수행한 다음 실시단계(S40)를 수행하여 자동 D단 변속제어의 불확실성을 해소한다.
예를 들어, 설정 횟수가 40회로 설정된다면 컨트롤러는 저장단계(S30)를 통해 소요시간이 40회 이상 저장될 경우에만 자동 D단 변속제어를 수행할 수 있다.
여기서, 저장단계(S30)가 설정 횟수 이상 수행된 후, 차량의 시동이 오프(OFF)되더라도 컨트롤러는 소요시간 정보들을 저장된 상태로 유지함으로써, 다시 차량이 시동 온(ON)될 경우에도 저장된 소요시간 데이터를 기반으로 상기 실시단계(S40)를 실시할 수 있다.
일 예로 상기 컨트롤러는 상기 저장단계(S30)를 통해 저장된 다수의 소요시간의 평균값을 기반으로 하여 상기 실시단계(S40)를 수행할 수 있다.
즉, 컨트롤러는 저장된 소요시간 데이터들을 평균화하여 N단 정차 중 선행차량이 멀어지는 시점으로부터 운전자가 D단 변속하는데 소요되는 평균시간으로 자동 D단 변속 제어를 실시한다.
따라서, 운전자의 평균 변속시간에 기반하여 N단 정차 중 D단 자동변속을 실시할 수 있는바, 운전자의 주행 조작편의성을 제공할 수 있다.
또 다른 예로 상기 컨트롤러는 상기 저장단계(S30)를 통해 저장된 다수의 소요시간 중 최솟값을 기반으로 하여 상기 실시단계(S40)를 수행할 수 있다.
즉, 컨트롤러는 N단 정차 중 선행차량이 멀어지는 시점으로부터 운전자가 D단 변속하는데 소요된 시간 들 중 가장 짧은 시간으로 자동 D단 변속제어를 실시한다. 따라서, 운전자가 N단 정차 중 차량 주행을 시도하는 모든 경우에 대응되게 자동 D단 변속이 이루어져 운전자의 주행 편의성을 보장할 수 있다.
한편, 본 기술에서 상기 저장단계(S30) 시, 상기 컨트롤러는 변속단이 N단에서 D단으로 변화될 시 주행차량과 선행차량 사이의 이격거리 변화량을 추가적으로 저장할 수 있다.
상기 저장단계(S30)를 설정 횟수 이상 수행한 후, 상기 컨트롤러는 저장된 다수의 이격거리 변화량을 각각 제1기준값과 비교하고, 상기 이격거리 변화량들이 제1기준값보다 작은 경우가 과반수 이상일 경우, 상기 설정변화량을 제1기준값보다 작은 값인 제2기준값으로 설정하며, 반대의 상황일 경우, 상기 설정변화량을 제1기준값과 제2기준값의 합으로 설정한 다음, 상기 실시단계(S40)를 수행할 수 있다.
즉, 컨트롤러는 운전자가 D단 변속을 수행하는 시점까지의 주행차량과 선행차량 사이의 이격거리 변화량을 저장하고, 저장된 이격거리 변화량에 기반하여 운전자 성격의 급한 정도를 파악한다.
일 예로, 상기 제1기준값이 1m, 제2기준값이 0.1m로 설정된 경우, 저장단계(S30)를 통해 저장된 이격거리 변화량이 0.5m이면 운전자의 성격이 급한 것으로 판단하여 판단단계(S10) 또는 실시단계(S40) 시 이용하게 될 설정변화량 값을 0.1m로 설정할 수 있다. 여기서, 설정변화량은 선행차량이 움직이기 시작한다고 판단하는 시점의 이격거리 변화량을 가리킨다.
반대로, 저장단계(S30)를 통해 저장된 이격거리 변화량이 1.5m이면 운전자가 느긋한 성격이라 판단하여, 설정변화량 값을 1.1m로 설정할 수 있다. 상술한 구체적인 값들은 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 차량에 따라 다수의 실험을 통해 가변 설정되어야 하는바, 특정값으로 한정된다고 판단되어서는 안될 것이다.
하지만, 본 기술에서 저장단계(S30)가 설정 횟수만큼 이루어지는바, 설정 횟수만큼 저장된 이격거리 변화량 중 과반수가 넘는 쪽의 운전자 성격을 기준으로 설정변화량 값을 가변하여 설정함으로써 운전자의 운전성향에 대응되는 자동 D단 변속을 수행할 수 있다.
예를 들어, 40회의 저장단계(S30)를 통해 저장된 이격거리 변화량 중 30회가 제1기준값 미만이고, 10회가 제1기준값 이상이라면, 전반적인 운전자의 성격이 급한 것인바 컨트롤러는 제2기준값을 설정변화량으로 설정하여 자동 D단 변속을 실시한다. 상술한 저장단계 수행 횟수도 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 특정 수치로 한정되어서는 안될 것이다.
더 나아가 본 기술에서 상기 저장단계(S30) 이후, 상기 컨트롤러는 변속단이 N단에서 D단으로 변화된 시점으로부터 가속페달이 조작될 때까지 소요되는 조작시간을 학습하고, 상기 조작시간이 짧을수록 상기 소요시간을 저감하여 설정할 수 있다.
즉, 조작시간이 짧다는 것은 운전자가 D단 변속은 실시한 직후에 브레이크 페달을 급하게 밟는 성격이라는 것인바, 소요시간을 저감하여 자동 D단 변속을 기존보다 더 일찍 수행시킬 수 있다. 이에 따라 운전자의 변속 및 주행요구에 대응할 수 있어 고객 만족도를 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 변속단 자동 제어방법에 따르면 운전자의 운전성향에 맞게 N단 정차 상태에서 자동으로 D단 변속이 이루어지는바, 별도로 운전자가 변속레버를 조작하지 않고 D단 주행이 가능하여 주행편의성을 개선할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S10: 판단단계
S20: 감지단계
S30: 저장단계
S40: 실시단계

Claims (8)

  1. 차량이 N단 정차 중인 경우, 컨트롤러가 선행차량이 주행차량으로부터 멀어지는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단단계 수행결과, 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 상기 컨트롤러가 타이머를 작동시키고, 변속단이 N단에서 D단으로 변화되는지 감지하는 단계;
    상기 감지단계 수행결과, 변속단이 N단에서 D단으로 변화될 시, 상기 컨트롤러가 상기 타이머로 측정된 소요시간을 저장하는 단계; 및
    상기 저장단계 이후, 차량이 N단 정차 중인 상태에서 다시 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단될 경우, 상기 컨트롤러가 저장된 소요시간이 지나면 D단 변속을 실시하는 단계;를 포함하는 변속단 자동 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단단계에서,
    상기 컨트롤러는 주행차량과 선행차량 사이의 이격거리 변화량이 설정변화량을 초과하거나, 선행차량의 가속도가 설정가속도를 초과할 경우, 선행차량이 주행차량으로부터 멀어진다고 판단하는 것을 특징으로 하는 변속단 자동 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 저장단계를 설정 횟수 미만으로 수행한 경우라면 상기 판단단계를 다시 수행하고, 상기 저장단계를 설정 횟수 이상 수행한 경우라면 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 변속단 자동 제어방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 저장단계를 통해 저장된 다수의 소요시간의 평균값을 기반으로 하여 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 변속단 자동 제어방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 저장단계를 통해 저장된 다수의 소요시간 중 최솟값을 기반으로 하여 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 변속단 자동 제어방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 저장단계 시,
    상기 컨트롤러는 변속단이 N단에서 D단으로 변화될 시 주행차량과 선행차량 사이의 이격거리 변화량을 추가적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 변속단 자동 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 저장단계를 설정 횟수 이상 수행한 후,
    상기 컨트롤러는 저장된 다수의 이격거리 변화량을 각각 제1기준값과 비교하고, 상기 이격거리 변화량들이 제1기준값보다 작은 경우가 과반수 이상일 경우, 상기 설정변화량을 제1기준값보다 작은 값인 제2기준값으로 설정하며, 반대의 상황일 경우, 상기 설정변화량을 제1기준값과 제2기준값의 합으로 설정한 다음, 상기 실시단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 변속단 자동 제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 저장단계 이후, 상기 컨트롤러는 변속단이 N단에서 D단으로 변화된 시점으로부터 가속페달이 조작될 때까지 소요되는 조작시간을 학습하고, 상기 조작시간이 짧을수록 상기 소요시간을 저감하여 설정하는 것을 특징으로 하는 변속단 자동 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090111114A (ko) 2008-04-21 2009-10-26 에스엘 주식회사 전자식 변속 장치

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