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KR101772652B1 - 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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KR101772652B1
KR101772652B1 KR1020150188343A KR20150188343A KR101772652B1 KR 101772652 B1 KR101772652 B1 KR 101772652B1 KR 1020150188343 A KR1020150188343 A KR 1020150188343A KR 20150188343 A KR20150188343 A KR 20150188343A KR 101772652 B1 KR101772652 B1 KR 101772652B1
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Abstract

본 발명은 고지대에서의 주행 중 안정성과 운전성을 개선하기 위한 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 장치는, 최고 고도 및 해수면을 구분하여 차량 페달의 현재 위치와 차량 속도에 따른 각각의 수동 기어 변속 위치별 기어 변속을 위한 기준 속도값과, 최고 고도 및 해수면의 기압값을 설정하는 저장부; 차량 외부의 현재 대기압을 감지하는 감지부; 및 상기 감지부에서 감지된 차량 외부의 현재 대기압, 현재 기어 변속 위치와 현재 페달 위치에 따른 상기 설정된 최고고도 및 해수면에서의 기어 변속 지시를 위한 기준 속도, 상기 설정된 최고고도 및 해수면에서의 대기압 및 차량의 현재 속도를 이용하여 기어 변속 지시 시점을 결정하고, 결정된 시점에 따라 기어 변속 지시를 위한 표시 제어신호를 생성하는 변속 지시 제어부를 포함한다.

Description

수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법{Method and apparatus for indicating gear shift in manual transmission vehicle}
본 발명은 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 고지대에서의 주행 중 안정성과 운전성을 개선하기 위한 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 수동 변속 차량의 변속 조작은 운전자가 엔진에 걸리는 부하 상태, 차속, 엔진 회전수 등에 따라 적절한 상태로 변속조작을 하여야 한다.
이러한 변속 조작은 운전이 숙달된 운전자에게는 크게 문제가 되지 않지만, 운전이 미숙한 운전자에게는 엔진의 부하 상태나 차속을 판단한다는 것은 용이하지 않다.
또한, 운전이 숙달된 운전자일지라도 잘못된 운전 습관을 가지고 있거나 숙달된 차종 이외의 다른 차종의 수동 변속 차량을 운전하는 경우에는 적절한 변속 조작을 하지 못함으로써, 안정된 차량의 주행상태를 유지하기가 곤란한 점이 있었다.
이러한 이유로, 수동 변속기를 장착한 차량에는 변속시기를 운전자에게 알려주는 기어 변속 지시기(GSI : Gear Shift Indicator)가 장착되고 있는 추세이다.
상기 기어 변속 지시기의 사용 목적에 대하여 도 1을 참조하여 간단하게 살펴보자. 도 1은 엔진 속도와 엔진 토크 변환에 따른 엔진 효율 변환에 대한 등고선을 나타낸 도면이다.
일반적으로 엔진의 제동연료소비율(BSFC :Brake Specific Fuel Consumption)는 등고선의 중앙에 위치한 영역일수록 차량의 연비 측면에서 유리하다. 따라서, 운전 조건에 따라 운전자의 요구 파워는 변동될 수 있으나 각각의 파워에 따라 등파워선은 존재하게 된다. 즉, 운전자의 변속패턴에 따라 운전자의 요구파워가 동일함에도 불구하고 BSFC의 차이가 발생하게 된다. 여기서, 제동 연료 소비율이란, 제동출력에 대한 단위 시간당 연료소비량으로 정의되고, 단위는 액체연료의 경우는 [g/kWh] 또는 [L/kWh]로, 가스연료의 경우는 [Nm3/kWh]로 표시한다. [Nm3/kWh]에서 N은 Normal 즉, 기준상태(1013hPa, 0℃)를 의미한다. 일반적으로 제동 연료 소비율 측정은 축 출력을 일정하게 유지하면서 일정 양의 연료가 소비되는 시간을 측정하여 단위 시간당 연료 소비율을 구한 다음에, 이것을 다시 축 출력으로 나누어 제동 연료 소비율을 구하는 것이다.
외부 부하 변동이 없는 도로 상황에 있는 차량을 가정할 경우, 운전자가 변속을 하게 되면, 등파워 선상에서 엔진의 동작점은 변동하게 될 것이다. 이때 변속 전,후로 차량에서는 동일한 출력이 유지되나 엔진의 연비에 있어서는 차이가 발생하게 된다. 가속 과정 중 도 1에 도시된 바와 같이 1단에서 2단으로 변하는 운전영역의 경로를 A, B, C, D 네 가지로 구분하여 표현하였다. A, B의 경우 변속 후 제동 연료 소비율이 나빠지거나 동등 수준인 반면, C나 D의 경우 변속 후 엔진효율이 개선되는 것을 볼 수 있다.
해발고도가 0m인 조건의 엔진 최대 토크를 도 1과 같이 가정하면 해발고도가 높은 지역의 최대 토크는 공기밀도의 저하로 인해 최대 토크는 도 1과 같이 감소한다. 즉, 연료연소를 위한 공기 량이 대기압에 따른 공기밀도저하로 감소하기 때문 최대 토크가 감소되는 것이다.
따라서, 운전영역 D의 경우는 대기압으로부터 현재 엔진의 가용한 최대 토크를 계산하고 이를 바탕으로 상단 변속시점을 지연시키거나 현재의 기어비를 유지할 필요가 있다. 특히 등판주행과 같이 높은 토크가 요구되는 운전조건에서 저지대와 같은 조건으로 상단변속을 진행하면 엔진 스톨이 발생하거나 운전성이 저하될 수 있다.
결국, 종래의 기어 변속 지시기는 해당 차량의 특성에 맞는 변속 스케쥴만 채용한 것에 불과하여 운전자가 주행 상황에 따른 다양한 패턴의 변속 조작을 하도록 안내하지는 못했다. 이에 따라 수동 변속 차량을 운전하는 경우 실제 차량의 주행 상태 및 주행 환경에 적절히 대응되는 변속 조작이 곤란한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 고지대에서의 주행 중 안정성과 운전성을 개선하기 위한 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치는, 최고 고도 및 해수면을 구분하여 차량 페달의 현재 위치와 차량 속도에 따른 각각의 수동 기어 변속 위치 별 기어 변속을 위한 기준 속도값과, 최고 고도 및 해수면의 대기압값을 설정하는 저장부; 차량 외부의 현재 대기압을 감지하는 감지부; 및 상기 감지부에서 감지된 차량 외부의 현재 대기압, 현재 기어 변속 위치와 현재 페달 위치에 따른 상기 설정된 최고고도 및 해수면에서의 기어 변속 지시를 위한 기준 속도, 상기 설정된 최고고도 및 해수면에서의 대기압 및 차량의 현재 속도를 이용하여 기어 변속 지시 시점을 결정하고, 결정된 시점에 따라 기어 변속 지시를 위한 표시 제어신호를 생성하는 변속 지시 제어부를 포함할 수 있다.
차량 주행 중 현재 페달의 위치를 감지하여 상기 변속 지시 제어부로 제공하는 페달 위치 감지부; 차량의 현재 속도를 감지하여 상기 변속 지시 제어부로 제공하는 차량 속도 감지부; 및 차량의 현재 기어 변속 위치를 감지하여 상기 변속 지시 제어부로 제공하는 기어 변속 위치 감지부를 더 포함한다.
상기 변속 지시 제어부에서 생성된 변속 지시 제어신호에 따라 운전자에게 변속 시점을 표시하는 변속 지시 표시부를 더 포함한다.
상기 변속 지시 제어부는, 상기 감지된 차량의 현재 페달 위치값 및 현재의 기어 변속 위치에 따른 최고 고도 및 해수면에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B)을 상기 저장부로부터 각각 추출하는 속도 추출부; 상기 저장부로부터 기 저장된 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 설정된 최고 고도의 대기압값(H)을 각각 추출하는 대기압 추출부; 상기 속도 추출부에서 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B), 상기 대기압 추출부로부터 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)의 대기압값(H, S), 상기 대기압 감지부에서 감지된 차량 외부의 대기압값(CA)을 이용하여 차량의 변속 시기 결정을 위한 속도값(C)을 산출하는 속도 산출부; 상기 속도 산출부에서 산출된 대기압에 따라 차량의 변속 지시 시기를 결정하기 위한 속도값(C)과 상기 차량 속도 감지부에서 감지된 차량의 현재 속도값(V)을 비교하는 비교부; 및 상기 비교부에서의 비교 결과에 따라 상기 변속 지시 표시부를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 신호 생성부를 포함한다.
상기 속도 산출부에서 산출되는 변속 시기 제어를 결정하기 위한 속도값(C)은 아래의 수학식을 이용하여 산출한다.
Figure 112015128139510-pat00001
여기서, 상기 A는 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, B는 기 설정된 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, S는 기 설정된 해수면(Sea Level)의 대기압값, H는 설정된 최고고도에서의 대기압값, CA는 감지된 차량 외부의 대기압값이다.
상기 신호 생성부는, 상기 비교부에서의 비교 결과, 상기 속도 산출부에서 산출된 변속 시기를 결정하기 위한 속도보다 차량의 현재 속도가 클 경우 상기 변속 지시 표시부를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어방법은, 최고 고도 및 해수면을 구분하여 차량 페달의 현재 위치와 차량 속도에 따른 각각의 수동 기어 변속 위치별 기어 변속을 위한 기준 속도값과, 최고 고도 및 해수면의 기압값을 메모리에 설정하는 단계; 차량 외부의 현재 대기압을 감지하는 단계; 상기 감지된 차량 외부의 현재 대기압, 현재 기어 변속 위치와 현재 페달 위치에 따른 상기 설정된 최고고도 및 해수면에서의 기어 변속 지시를 위한 기준 속도, 상기 설정된 최고고도 및 해수면에서의 대기압 및 차량의 현재 속도를 이용하여 기어 변속 지시 시점을 결정하고, 결정된 시점에 따라 기어 변속 지시를 위한 표시 제어신호를 생성하는 단계를 포함한다.
차량 주행 중 현재 페달의 위치, 차량의 현재 속도 및 차량의 현재 기어 변속 위치를 감지하는 단계를 더 포함한다.
상기 생성된 변속 지시 제어신호에 따라 운전자에게 변속 시점을 표시 장치에 표시하는 단계를 더 포함한다.
기어 변속 지시를 위한 표시 제어신호를 생성하는 단계는, 상기 감지된 차량의 현재 페달 위치값 및 현재의 기어 변속 위치에 따른 최고 고도 및 해수면에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B)을 상기 메모리로부터 각각 추출하는 단계; 상기 메모리에 기 설정된 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 설정된 최고 고도의 대기압값(H)을 각각 추출하는 단계; 상기 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B), 상기 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)의 대기압값(H, S), 상기 대기압 감지부에서 감지된 차량 외부의 대기압값(CA)을 이용하여 차량의 변속 시기 결정을 위한 속도값(C)을 산출하는 단계; 상기 산출된 대기압에 따라 차량의 변속 지시 시기를 결정하기 위한 속도값(C)과 상기 감지된 차량의 현재 속도값(V)을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 표시장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 산출되는 변속 시기 제어를 결정하기 위한 속도값(C)은 아래의 수학식을 이용하여 산출한다.
Figure 112015128139510-pat00002
여기서, 상기 A는 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, B는 기 설정된 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, S는 기 설정된 해수면(Sea Level)의 대기압값, H는 설정된 최고고도에서의 대기압값, CA는 감지된 차량 외부의 대기압값이다.
상기 신호를 생성하는 단계는, 상기 비교 결과, 상기 산출된 변속 시기를 결정하기 위한 속도(C)보다 차량의 현재 속도가 클 경우 상기 표시장치를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다.
본 발명에 따르면, 고지대에서 수동 변속 차량의 주행중 대기압 저하에 따른 최대 토크를 반영하여 변속 시점을 결정하면, 고지대에서 변속 지시기에 따른 엔진 스톨(Engine Stall) 즉, 변속 조건에 따라 동작중인 엔진이 정지해버리는 문제를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존 대기압 보정이 없는 변속 지시기의 경우 저지대의 변속 시점을 고지대의 토크 저하를 감안하여 변속 시점을 보수적으로 캘리브레이션을 할 수밖에 없었으나, 고지대에서 대기압 보정을 이용하여 변속 시점을 변경할 수 있고, 이를 통해 저지대 상황의 변속 시점에서 있어서 불필요한 변속지연을 예방하여 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 엔진 속도와 엔진 토크 변환에 따른 엔진 효율 변환에 대한 등고선을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어 장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 저장부에 저장된 고도(대기압)에 따라 페달 위치와 차량 속도별 기어 변속 시기 결정 쓰레숄드를 나타낸 그래프.
도 4는 도 2에 도시된 변속 지시 제어부에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어방법에 대한 동작 플로우차트를 나타낸 도면.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명해 보기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 저장부에 저장된 고도(대기압)에 따라 페달 위치와 차량 속도별 기어 변속 시기 결정 쓰레숄드(Threshold)를 나타낸 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치는, 페달 위치 감지부(10), 변속 위치 감지부(20), 차량 속도 감지부(30), 대기압 감지부(40), 제어부(50), 저장부(60) 및 변속 지시 표시부(70)를 포함할 수 있다.
상기 페달 위치 감지부(10)는 수동 변속 차량의 주행 중 현재 페달의 위치를 감지하여 감지된 현재 페달 위치값을 제어부(50)로 제공한다.
변속 위치 감지부(20)는 수동 변속 차량의 주행 중 현재 변속된 기어의 변속 위치를 감지하여 감지된 기어 변속 위치값을 제어부(50)로 제공한다.
차량 속도 감지부(30)는 현재 주행하고 있는 자차의 속도를 감지하여 감지된 차량 속도값을 제어부(50)로 제공한다.
대기압 감지부(40)는 차량 외부의 대기압을 감지하여 감지된 현재 주행중인 도로의 대기압값을 제어부(50)로 제공한다. 여기서, 주행중인 도로의 고도는 측정된 대기압에 따라 결정될 수 있다.
저장부(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 고도(대기압)에 따라 페달 위치와 차량 속도별 기어 변속 시기 결정 쓰레숄드값을 저장하고 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 최고 고도에서 차량 페달의 현재 위치와 해당 페달 위치에서의 차량 현재 속도에 따른 기어 변속(Up Shift) 쓰레숄드값과, 해수면(Sea Level)에서의 차량 페달의 현재 위치와 해당 페달 위치에서의 차량 현재 속도에 따른 기어 변속(Up Shift) 쓰레숄드값을 서로 다른 맵 형태로 저장될 수 있다. 여기서, 상기 최고 고도는 차량 주행 시 대기압에 따라 엔진 토크가 최대로 감소되는 고도이다. 즉, 엔진토크가 감소되지 않는 고도와 엔진토크가 최대로 감소되는 고도로 각각 구분 설정될 수 있다.
또한, 저장부(60)에는 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 설정된 최고고도로 설정된 위치에서의 대기압값(H)이 저장될 수 있다.
변속 지시 제어부(70)는 상기 입력되는 차량의 현재 페달 위치값, 변속 위치값 즉, 현재 기어 위치값, 차량 외부의 현재 대기압값(CA), 차량의 현재 속도값(V), 상기 페달위치에 따른 저장부(60)에 저장된 해수면 위치의 변속 포인트(속도)값(A), 상기 저장부에 설정된 최고고도에서의 변속 포인트(속도)값(B), 상기 저장부(60)에 설정된 해수면(Sea Level)에서의 대기압값(S)과, 상기 저장부(60)에 저장된 최고 고도에서의 대기압값(H)등을 이용하여 차량의 변속 시기 결정을 위한 속도값(C)을 산출한다.
그리고, 변속 지시 제어부(70)는 상기 산출된 속도값(C)과 상기 차량 속도 감지부(30)에서 감지된 차량의 현재 속도값(V)을 비교하여 그 결과에 따라 변속 지시 표시부(70)를 구동하는 것이다.
변속 지시 표시부(70)는 변속 지시 제어부(70)의 제어에 따라 변속 시기를 운전자가 확인할 수 있도록 LED 램프 또는 변속 단수를 문자로 표시할 수 있는 표시장치일 수 있다.
상기한 기술적 특징 중 본원발명의 핵심적 기술적 특징이라 할 수 있는 변속 지시 제어부(70)의 구체적인 구성 및 동작에 대하여 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 하자.
도 4는 도 2에 도시된 변속 지시 제어부(70)에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변속 지시 제어부(70)는 제1,2 속도 추출부(51, 52), 대기압 추출부(53), 속도 산출부(54), 비교부(55) 및 신호 생성부(56)를 포함할 수 있다.
상기 제1 속도 산출부(51)는 상기 페달 위치 감지부(10)에서 감지된 차량의 현재 페달 위치값과, 상기 변속 위치 감지부(20)에서 감지된 현재의 변속 위치(기어 단수)에 따른 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A)을 저장부(60)에 저장된 도 3과 같은 up-shift 쓰레숄드값으로부터 추출하여 속도 산출부(54)로 제공한다.
상기 제2 속도 산출부(52)는 상기 페달 위치 감지부(10)에서 감지된 차량의 현재 페달 위치값과, 상기 변속 위치 감지부(20)에서 감지된 현재의 기어단수에 따른 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(B)을 저장부(60)에 저장된 도 3과 같은 up-shift 쓰레숄드값으로부터 추출하여 속도 산출부(54)로 제공한다.
대기압 추출부(53)는 상기 저장부(60)로부터 기 저장된 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 최고 고도로 설정된 위치에서의 대기압값(H)을 추출하여 각각 속도 산출부(54)로 제공한다.
속도 산출부(54)는 상기 제1 속도 추출부(51)에서 제공되는 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A), 제2 속도 산출부(52)에서 제공되는 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(B), 상기 대기압 추출부(53)로부터 제공되는 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 상기 대기압 추출부(53)에서 추출된 최고 고도로 설정된 위치에서의 대기압값(H), 도 1에 도시된 대기압 감지부(40)에서 감지된 차량 외부의 대기압값(CA)을 이용하여 차량의 변속 시기 결정을 위한 속도값(C)을 산출하여 비교부(55)로 제공한다.
즉, 상기 변속 시기를 결정하기 위한 속도값(C)의 산출은 아래의 수학식 1을 이용하여 산출될 수 있다.
Figure 112015128139510-pat00003
여기서, 상기 A는 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, B는 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, S는 해수면(Sea Level)의 대기압값, H는 설정된 최고고도에서의 대기압값, CA는 감지된 차량 외부의 대기압값이다.
비교부(55)는 상기 속도 산출부(54)에서 산출된 대기압에 따라 차량의 변속 지시 시기를 결정하기 위한 속도값(C)와 도 1에 도시된 차량 속도 감지부(30)에서 감지된 차량의 현재 속도값(V)을 비교하여 비교 결과 정보를 신호 생성부(56)로 제공한다.
신호 생성부(56)는 상기 비교부(55)로부터 제공되는 비교 결과값에 따라 도 1에 도시된 변속 지시 표시부(70)를 제어하는 것이다. 즉, 상기 비교부(70)에서의 비교 결과, 차량의 현재 속도값(V)이 상기 속도 산출부(54)에서 산출된 속도값(C) 보다 클 경우, 신호 생성부(56)는 현 시점이 변속 지시 시기가 아니라고 판단하여 변속(Up-Shift) 지시를 지연한다.
그러나, 차량의 현재 속도값(V)이 상기 속도 산출부(54)에서 산출된 속도값(C) 보다 작을 경우에, 신호 생성부(56)는 현재 시점에서 변속이 이루어짐이 바람직하다고 판단하여 도 1에 도시된 변속 지시 표시부(70)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.
따라서, 변속 지시 표시부(70)는 신호 생성부(56)로부터 제공되는 제어신호에 따라 변속 시점을 표시하여 운전자가 변속 시점을 용이하게 판단할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 본 발명에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어방법에 대하여 도 5를 참조하여 단계적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 고도(대기압)에 따라 페달 위치와 차량 속도별 기어 변속 시기 결정 쓰레숄드값을 저장하고 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 최고 고도에서 차량 페달의 현재 위치와 해당 페달 위치에서의 차량 현재 속도에 따른 기어 변속(Up Shift) 쓰레숄드값과, 해수면(Sea Level)에서의 차량 페달의 현재 위치와 해당 페달 위치에서의 차량 현재 속도에 따른 기어 변속(Up Shift) 쓰레숄드값을 서로 다른 맵 형태로 저장되어 있다. 여기서, 상기 최고 고도는 차량 주행시 대기압에 따라 엔진 토크가 최대로 감소되는 고도이다. 즉, 엔진토크가 감소되지 않는 고도와 엔진토크가 최대로 감소되는 고도로 각각 구분 하여 메모리에 설정된다. 또한, 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 설정된 최고 고도로 설정된 위치에서의 대기압값(H)을 메모리에 설정한다(S501).
그리고, 주행중인 수동 변속 차량의 현재 기어 변속 위치값, 현재 페달 위치값, 현재 차량 속도(V) 및 현재 차량의 외부 대기압을 각각 감지한다(S502).
이어, 상기 감지된 현재의 기어 변속 위치값 및 페달 위치값에 따른 최고 고도 및 해수면 기어 변속 시기에 대응되는 속도(A, B), 최고 고도 및 해수면 기압값(H, S)을 상기 S501단계에 의해 메모리에 설정된 값으로부터 추출한다(S503).
이어, 상기 추출된 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A), 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(B), 상기 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 설정된 최고 고도로 설정된 위치에서의 대기압값(H), 차량 외부의 대기압값(CA)을 이용하여 차량의 변속 시기 결정을 위한 속도값(C)을 산출한다. 즉, 상기 변속 시기를 결정하기 위한 속도값(C)을 상기 수학식 1을 이용하여 산출한다(S504).
이어, 상기 산출된 차량의 변속 지시 시기를 결정하기 위한 속도값(C)과 상기 S502단계에서 감지된 차량의 현재 속도값(V)을 비교하여, 상기 차량의 변속 지시 시기를 결정하기 위한 속도값(C)이 상기 S502단계에서 감지된 차량의 현재 속도값(V)보다 큰지를 판단한다(S505).
판단 결과, 차량의 현재 속도값(V)이 상기 S504단계에서 산출된 속도값(C) 보다 클 경우, 현 시점이 변속 지시 시기가 아니라고 판단하여 변속(Up-Shift) 지시를 지연하고, 반대로, 차량의 현재 속도값(V)이 상기 S504단계에서 산출된 속도값(C) 보다 작을 경우에는 현재 시점에서 변속이 이루어짐이 바람직하다고 판단하여 변속 지시를 위한 제어신호를 생성한다(S506).
따라서, 상기 생성된 변속 지시를 위한 제어신호에 따라 표시장치(LAMP)를 구동하여 현 시점이 변속 시점임을 운전자가 확인할 수 있도록 하는 것이다(S507).
본 발명에 따른 수동 변속 차량의 변속 지시 제어장치 및 그 방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 페달 위치 감지부 20 : 변속 위치 감지부
30 : 차량 속도 감지부 40 : 대기압 감지부
50 : 변속 지시 제어부 51 : 제1 속도 추출부
52 : 제2 속도 추출부 53 : 대기압 추출부
54 : 속도 산출부 55 : 비교부
56 : 신호 생성부 60 : 저장부
70 : 변속 지시 표시부

Claims (12)

  1. 최고 고도 및 해수면을 구분하여 차량 페달의 현재 위치와 차량 속도에 따른 각각의 수동 기어 변속 위치 별 기어 변속을 위한 기준 속도값과, 최고 고도 및 해수면의 대기압값을 설정하는 저장부;
    차량 외부의 대기압을 감지하는 감지부;
    차량의 현재 페달 위치값 및 현재의 기어 변속 위치에 따른 최고 고도 및 해수면에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B)을 상기 저장부로부터 각각 추출하는 속도 추출부, 상기 저장부로부터 기 저장된 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 설정된 최고 고도의 대기압값(H)을 각각 추출하는 대기압 추출부, 상기 속도 추출부에서 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B), 상기 대기압 추출부로부터 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)의 대기압값(H, S), 상기 감지부에서 감지된 차량 외부의 대기압값(CA)을 이용하여 차량의 변속 시기 결정을 위한 속도값(C)을 산출하는 속도 산출부, 상기 속도 산출부에서 산출된 대기압에 따라 차량의 변속 지시 시기를 결정하기 위한 속도값(C)과 상기 차량 속도 감지부에서 감지된 차량의 현재 속도값(V)을 비교하는 비교부, 상기 비교부에서의 비교 결과에 따라 상기 변속 지시 표시부를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 신호 생성부를 포함하는 변속 지시 제어부를 포함하는 수동 변속 차량의 변속 지시 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    차량 주행 중 현재 페달의 위치를 감지하여 상기 변속 지시 제어부로 제공하는 페달 위치 감지부;
    차량의 현재 속도를 감지하여 상기 변속 지시 제어부로 제공하는 차량 속도 감지부; 및
    차량의 현재 기어 변속 위치를 감지하여 상기 변속 지시 제어부로 제공하는 기어 변속 위치 감지부를 더 포함하는 것인 수동 변속 차량의 변속 지시 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변속 지시 제어부에서 생성된 변속 지시 제어신호에 따라 운전자에게 변속 시점을 표시하는 변속 지시 표시부를 더 포함하는 것인 수동 변속 차량의 변속 지시 제어장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 속도 산출부에서 산출되는 변속 시기 제어를 결정하기 위한 속도값(C)은 아래의 수학식을 이용하여 산출하는 것인 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어 장치.
    Figure 112017070274024-pat00004

    여기서, 상기 A는 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, B는 기 설정된 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, S는 기 설정된 해수면(Sea Level)의 대기압값, H는 설정된 최고고도에서의 대기압값, CA는 감지된 차량 외부의 대기압값이다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호 생성부는,
    상기 비교부에서의 비교 결과, 상기 속도 산출부에서 산출된 변속 시기를 결정하기 위한 속도보다 차량의 현재 속도가 클 경우 상기 변속 지시 표시부를 구동하기 위한 제어신호를 생성하는 것인 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어장치.
  7. 최고 고도 및 해수면을 구분하여 차량 페달의 현재 위치와 차량 속도에 따른 각각의 수동 기어 변속 위치 별 기어 변속을 위한 기준 속도값과, 최고 고도 및 해수면의 기압값을 메모리에 설정하는 단계;
    차량 주행 중 현재 페달의 위치, 차량의 현재 속도, 차량의 현재 기어 변속 위치 및 차량 외부의 현재 대기압을 감지하는 단계;
    차량의 현재 페달 위치값 및 현재의 기어 변속 위치에 따른 최고 고도 및 해수면에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B)을 상기 메모리로부터 각각 추출하는 단계;
    상기 메모리에 기 설정된 해수면(Sea Level)의 대기압값(S)과, 설정된 최고 고도의 대기압값(H)을 각각 추출하는 단계;
    상기 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값(A, B), 상기 추출된 최고 고도 및 해수면(Sea Level)의 대기압값(H, S), 상기 감지된 차량 외부의 대기압값(CA)을 이용하여 차량의 변속 시기 결정을 위한 속도값(C)을 산출하는 단계;
    상기 산출된 대기압에 따라 차량의 변속 지시 시기를 결정하기 위한 속도값(C)과 상기 감지된 차량의 현재 속도값(V)을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 기어 변속 지시를 위한 표시 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 수동 변속 차량의 변속 지시 제어방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 생성된 변속 지시 제어신호에 따라 운전자에게 변속 시점을 표시 장치에 표시하는 단계를 더 포함하는 것인 수동 변속 차량의 변속 지시 제어방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 산출되는 변속 시기 제어를 결정하기 위한 속도값(C)은 아래의 수학식을 이용하여 산출하는 것인 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어방법.
    Figure 112017070274024-pat00005

    여기서, 상기 A는 해수면(Sea Level)에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, B는 기 설정된 최고 고도에서의 기어 up-shift를 위한 속도값, S는 기 설정된 해수면(Sea Level)의 대기압값, H는 설정된 최고
    고도에서의 대기압값, CA는 감지된 차량 외부의 대기압값이다.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 표시 제어신호를 생성하는 단계는,
    상기 비교 결과, 상기 산출된 변속 시기를 결정하기 위한 속도(C)보다 차량의 현재 속도가 클 경우 표시 제어신호를 생성하는 것인 수동 변속 차량에서의 변속 지시 제어방법.
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