KR20160072894A

KR20160072894A - 가속페달 입력 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160072894A
Application number: KR1020140180410A
Authority: KR
Inventors: 김진성
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-06-24
Anticipated expiration: 2034-12-15
Also published as: KR101646553B1

Abstract

본 발명은 가속페달 입력 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 가속페달의 조작량을 감지하는 가속페달감지부, 차량의 주행상태를 입력받는 주행상태입력부 및 상기 가속페달감지부를 통해 가속페달의 릴리즈(release)가 감지되면, 상기 주행상태입력부를 통해 입력된 주행상태에 근거하여 운전자의 가속의지 존부를 판단하고, 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 일반 모드(normal mode)보다 증가된 둔감 모드(insensitive mode)를 적용하여 상기 가속페달감지부를 통해 감지되는 조작량을 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가속페달 입력 처리 장치 및 방법{PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF ACCELERATION PEDAL INPUT}

본 발명은 가속페달 입력 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 가속의지가 없는 경우 가속페달의 입력에 대한 출력 민감성을 둔화시키는 가속페달 입력 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량의 주행 중 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 경우에 차량은 타력 주행을 하게 된다. 이때 차량의 엔진제어유닛(ECU, Engine Control Unit)은 타력주행으로 인한 연료 손실을 방지하기 위해 연료 차단(fuel cut) 기능을 작동시킬 수 있다. 즉 엔진제어유닛은 운전자에게 타력 주행 의지가 존재한다고 판단되는 경우에 엔진에 공급되는 연료를 차단하여 연비를 향상시킨다.

그런데 실제로 운전을 하다보면 타력 주행 의지가 있어 가속페달에서 발을 일단 떼어 놓더라도, 습관적으로 가속페달에 발을 다시 올려놓는 경우가 빈번하게 발생한다. 이러한 경우 운전자의 의도와는 상관없이, 가속페달 조작량의 변화에 의해서 연료 차단 기능이 해제될 수 있다. 즉 운전자에게 가속 주행 의지가 없는 경우에도, 일반적인 주행상태와 같이 가속페달 입력에 따른 출력 민감도를 높게 설정한다면 주행 조건의 잦은 변화로 인한 차량의 안정성 저하가 발생할 수 있다는 문제점이 존재한다.

한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2009-0063849호 (2009.06.18)에 개시되어 있다.

본 발명은 운전자의 가속의지를 반영하여 가속페달 입력의 민감성을 변경할 수 있는 가속페달 입력 처리 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 가속페달 입력 처리 장치는 가속페달의 조작량을 감지하는 가속페달감지부; 차량의 주행상태를 입력받는 주행상태입력부; 및 상기 가속페달감지부를 통해 가속페달의 릴리즈(release)가 감지되면, 상기 주행상태입력부를 통해 입력된 주행상태에 근거하여 운전자의 가속의지 존부를 판단하고, 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 일반 모드(normal mode)보다 증가된 둔감 모드(insensitive mode)를 적용하여 상기 가속페달감지부를 통해 감지되는 조작량을 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 주행상태입력부는 차속, 기어단, 엔진 RPM, 엔진 토크, 차량의 오버런(overrun) 상태 여부 및 연료 차단(fuel cut)의 적용 여부를 상기 주행상태로 입력받고, 상기 제어부는, 차속이 제1기준속도 이상이고, 기어단이 제1기준단수 이상이며, 엔진 RPM이 일정범위 이내이고, 엔진 토크가 감소 상태이며, 차량이 오버런 상태이고, 연료 차단이 기준시간 이상 지속되면, 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 둔감 모드의 적용 중에, 상기 제어부는, 차속이 제2기준속도 이하인 경우, 기어단이 제2기준단수 이하인 경우, 차량이 오버런 상태가 아닌 경우 및 상기 가속페달감지부를 통해 감지되는 조작량이 기준값을 초과하는 경우 중 적어도 하나 이상이 발생하면 상기 둔감 모드를 해제하되, 상기 제2기준속도는 상기 제1기준속도 이하이고, 상기 제2기준단수는 상기 제1기준단수 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가속페달 입력 처리 방법은 제어부가 가속페달의 조작량을 감지하는 단계; 상기 가속페달의 릴리즈(release)가 감지되면, 상기 제어부가 차량의 주행상태를 입력받는 단계; 상기 입력된 주행상태에 근거하여 운전자의 가속의지 존부를 판단하는 단계; 및 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부가 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 일반 모드(normal mode)보다 증가된 둔감 모드(insensitive mode)를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 주행상태를 입력받는 단계는, 상기 제어부가 차속을 입력받는 단계; 상기 제어부가 기어단을 입력받는 단계; 상기 제어부가 엔진 RPM을 입력받는 단계; 상기 제어부가 엔진 토크를 입력받는 단계; 상기 제어부가 차량의 오버런(overrun) 상태 여부를 입력받는 단계; 및 상기 제어부가 연료 차단(fuel cut)의 적용 여부를 입력받는 단계를 포함하되, 상기 운전자의 가속의지 존부를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 입력된 차속이 제1기준속도 이상이고, 상기 입력된 기어단이 제1기준단수 이상이며, 상기 입력된 엔진 RPM이 일정범위 이내이고, 상기 입력된 엔진 토크가 감소 상태이며, 차량이 오버런 상태이고, 연료 차단이 기준시간 이상 지속되면, 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가속페달 입력 처리 방법은 상기 둔감 모드를 적용하는 단계 이후, 상기 제어부가 차속을 입력받는 단계; 상기 제어부가 기어단을 입력받는 단계; 상기 제어부가 차량의 오버런(overrun) 상태 여부를 입력받는 단계; 및 상기 입력된 차속이 제2기준속도 이하인 경우, 상기 입력된 기어단이 제2기어단수 이하인 경우, 차량이 오버런 상태가 아닌 경우 및 가속페달의 조작량이 기준값을 초과하는 경우 중 적어도 하나 이상이 발생할 때, 상기 제어부가 상기 둔감 모드를 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가속페달 입력 처리 장치 및 방법은 가속페달이 릴리즈될 때 운전자의 가속의지 존부를 판단하여 운전자에게 가속의지가 존재하지 않는 경우에 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 증가된 둔감 모드를 적용함으로써 연료 차단의 적용 구간을 확대하여 연료 소비를 절감시켜 주고 차량의 안정성을 향상시켜 주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가속페달 입력 처리 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 장치의 구성을 나타낸 블록구성도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 장치는 제어부(100), 가속페달감지부(110) 및 주행상태입력부(120)를 포함한다.

가속페달감지부(110)는 가속페달의 조작량을 감지할 수 있다. 예를 들어 가속페달감지부(110)는 가속페달의 변위를 감지하거나, 답력을 감지하여 가속페달의 조작량을 감지할 수 있다.

주행상태입력부(120)는 차량의 주행상태를 입력받을 수 있다. 즉 주행상태입력부(120)는 차속, 기어단, 엔진 RPM, 엔진 토크, 차량의 오버런(overrun) 상태 여부 및 연료 차단(fuel cut)의 적용 여부를 주행상태로 입력받을 수 있다.

예를 들어 주행상태입력부(120)는 트랜스미션 출력축의 회전을 검출하여 차량의 속도를 측정하는 차속센서로부터 차량의 속도를 입력받을 수 있고, 변속레버의 움직임을 감지하는 센서나 트랜스미션제어유닛(Transmission Control Unit) 등으로부터 차량의 기어단을 입력받을 수 있다.

또한 주행상태입력부(120)는 엔진제어유닛(Engine Control Unit)으로부터 엔진 RPM, 엔진 토크, 차량의 오버런 상태 여부 및 연료 차단의 적용 여부를 입력받을 수 있다. 즉 주행상태입력부(120)는 엔진제어유닛으로부터 현재 차량이 오버런 상태라는 플래그(신호) 및 연료 차단 기능이 작동 중이라는 플래그를 입력받을 수 있다. 여기서 차량이 오버런 상태라 함은 트랜스미션의 축들이 엔진의 작동이 아닌 다른 요인(예: 타력 주행)에 의해 회전되는 경우를 의미한다.

제어부(100)는 가속페달감지부(110)를 통해 가속페달의 릴리즈(release)가 감지되면, 주행상태입력부(120)를 통해 입력된 주행상태에 근거하여 운전자의 가속의지 존부를 판단할 수 있다. 즉 제어부(100)는 사용자가 가속페달을 릴리즈 시키면, 차량의 주행상태를 확인하여 운전자의 가속의지 존부를 판단한다.

예를 들어 제어부(100)는 차속이 제1기준속도 이상이고, 기어단이 제1기준단수 이상이며, 엔진 RPM이 일정범위 이내이고, 엔진 토크가 감소 상태이며, 차량이 오버런 상태이고, 연료 차단이 기준시간 이상 지속되면, 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

차량의 속도가 저속인 영역에서는 페달 입력의 변화에 의해 출력 토크가 민감하게 변해야 하므로, 차속이 충분히 빠른 속도(예 : 60kph) 이상인 경우에만 운전자의 가속의지 존부를 판단하도록 할 수 있다. 또한 엔진 RPM이 너무 낮거나 높은 경우에는 차량의 상태가 안정적이지 않을 수 있으므로, 가속의지 존부를 판단하지 않고 일반 주행 상태를 유지하도록 할 수 있다.

즉 이렇게 차량의 상태가 안정적이라고 볼 수 있는 경우에, 기어단수가 충분히 높아 엔진 토크보다 휠 토크가 상대적으로 낮으면서 엔진 토크가 감소하는 상태여서 엔진에 의한 가속이 더 이상 이루어지지 않을 것으로 판단되고, 차량이 오버런 상태이어서 차량의 주행이 엔진에 의해 이루어지지 않으며, 연료 차단이 기준시간(예 : 1초) 이상 지속되어 엔진 구동의 정지가 일정시간 이상 지속된 것으로 판단되면, 운전자에게 가속의지가 존재하지 않는 것으로 볼 수 있다.

한편 여기서 제1기준속도, 제1기준단수, 일정범위 및 기준시간은 기본적으로 미리 설정되어 있으며, 차량의 사양, 사용자의 의도 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.

또한 제어부(100)는 상술한 것과 같이, 운전자에게 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 일반 모드(normal mode)보다 증가된 둔감 모드(insensitive mode)를 적용하여 가속페달감지부(110)를 통해 감지되는 가속페달의 조작량(즉 가속페달 입력)을 보정할 수 있다.

일반적으로 가속페달의 조작량을 실제 센서를 통해 측정하면 평탄한 값이 측정되는 것이 아니라 무수히 많은 미세 진동이 감지된다. 따라서 가속페달의 입력을 차량의 제어변수로 사용하기 위해서는 이러한 진동을 제거하고 설정범위(마진)에 해당하는 입력값들을 하나의 출력값으로 변환하여 출력해 주는 작업(양자화)이 필요하다.

즉 본 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 장치는 가속페달의 조작량을 감지하고, 이를 후처리 하여 차량 내 제어유닛들(예: 엔진제어유닛, 트랜스미션제어유닛)에 제공하는 역할을 수행한다. 다만 본 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 장치는 별도의 제어장치를 구비하는 형태뿐만 아니라 차량 내 제어유닛에 포함되는 형태로 구성될 수도 있다.

다시 말해, 제어부(100)는 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 서로 다른 두 개의 모드(일반 모드, 둔감 모드)를 적용하여 가속페달의 입력을 후처리 한다. 즉 둔감 모드는 일반 모드에 비해 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 증가되어 있으므로, 가속페달 조작량의 변화에 따른 출력의 민감성이 둔화된다. 따라서 운전자가 가속의지 없이 무의식적으로 가속페달을 밟더라도, 둔감 모드의 적용 시에는 연료 차단의 적용 구간이 일반 모드일 때 보다 확대될 수 있다.

또한 운전자의 가속의지가 없는 것으로 판단될 때, 운전자의 실제 의도는 가속페달의 입력과 무관하게 차량의 주행 상황을 변경하지 않는 것이라고 볼 수 있다. 따라서 이러한 경우에 둔감 모드를 적용하면 차량의 주행 조건(가속페달 입력에 따른 출력 토크)이 일반 모드일 때 보다 덜 민감하게 변하게 되므로 차량의 안정성이 향상될 수 있다.

한편 제어부(100)는 둔감 모드의 적용 중에, 차속이 제2기준속도 이하인 경우, 기어단이 제2기준단수 이하인 경우, 차량이 오버런 상태가 아닌 경우 및 가속페달감지부(110)를 통해 감지되는 조작량이 기준값을 초과하는 경우 중 적어도 하나 이상이 발생하면 둔감 모드를 해제할 수 있다.

즉 차량의 속도가 낮아져서 페달 입력의 변화에 의해 출력 토크가 민감하게 변해야 하는 경우, 기어단이 낮아져 속도가 감속된 것으로 볼 수 있는 경우, 차량이 더 이상 오버런 상태가 아니어서 엔진에 의한 주행이 요구되는 경우, 사용자가 가속페달을 충분히 많이 밟아 가속의지가 있음을 나타낸 경우에 제어부(100)는 둔감 모드를 해제하고 일반 모드를 적용할 수 있다.

한편 여기서 제2기준속도, 제2기준단수, 기준값은 제1기준속도 등과 마찬가지로 기본적으로 미리 설정되어 있으며, 차량의 사양, 사용자의 의도 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다. 또한 제2기준속도(예 : 40kph)는 제1기준속도 이하이고, 제2기준단수(예 : 3단)는 제1기준단수 이하일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는 먼저 가속페달이 릴리즈 되는지 감지한다(S200). 즉 제어부(100)는 사용자가 가속페달을 릴리즈 시키면 차량의 주행상태를 확인하여 운전자의 가속의지 존부를 판단한다.

상기 단계(S200)의 감지결과, 가속페달이 릴리즈 되었다면, 제어부(100)는 운전자의 가속의지 존부를 판단한다(S210). 예를 들어 제어부(100)는 차속이 제1기준속도 이상이고, 기어단이 제1기준단수 이상이며, 엔진 RPM이 일정범위 이내이고, 엔진 토크가 감소 상태이며, 차량이 오버런 상태이고, 연료 차단이 기준시간 이상 지속되면, 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

상기 단계(S210)의 판단결과, 운전자의 가속의지가 존재하지 않는다면, 제어부(100)는 둔감 모드를 적용한다(S220). 즉 제어부(100)는 둔감 모드를 적용하여 가속페달의 조작량(즉 가속페달 입력)을 보정할 수 있다. 여기서 둔감 모드는 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 일반 모드(normal mode)보다 증가된 모드를 의미한다.

이어서 제어부(100)는 둔감 모드의 해제 조건이 만족되는지 확인한다(S230). 예를 들어, 제어부(100)는 차속이 제2기준속도 이하인 경우, 기어단이 제2기준단수 이하인 경우, 차량이 오버런 상태가 아닌 경우 및 가속페달의 조작량이 기준값을 초과하는 경우에 둔감 모드의 해제 조건이 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 한편 본 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 방법은 가속페달의 조작량을 실시간으로 감시하고, 이를 후처리하므로, 가속페달의 조작량을 지속적으로 감지할 수 있다.

상기 단계(S230)의 확인결과, 둔감 모드의 해제 조건이 만족되었다면, 제어부(100)는 둔감 모드의 적용을 해제한다(S240). 즉 제어부(100)는 둔감 모드의 적용을 해제하고, 일반 모드를 적용하여 페달 입력을 처리할 수 있다.

반면 상기 단계(S230)의 확인결과, 둔감 모드의 해제 조건이 만족되지 않았다면, 제어부(100)는 상기 단계(S220)로 회귀하여 둔감 모드의 적용을 유지한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 입력 처리 장치 및 방법은 가속페달이 릴리즈될 때 운전자의 가속의지 존부를 판단하여 운전자에게 가속의지가 존재하지 않는 경우에 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 증가된 둔감 모드를 적용함으로써 연료 차단의 적용 구간을 확대하여 연료 소비를 절감시켜 주고 차량의 안정성을 향상시켜 준다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 제어부
110: 가속페달감지부
120: 주행상태입력부

Claims

가속페달의 조작량을 감지하는 가속페달감지부;
차량의 주행상태를 입력받는 주행상태입력부; 및
상기 가속페달감지부를 통해 가속페달의 릴리즈(release)가 감지되면, 상기 주행상태입력부를 통해 입력된 주행상태에 근거하여 운전자의 가속의지 존부를 판단하고, 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 일반 모드(normal mode)보다 증가된 둔감 모드(insensitive mode)를 적용하여 상기 가속페달감지부를 통해 감지되는 조작량을 보정하는 제어부를 포함하는 가속페달 입력 처리 장치.
제 1항에 있어서,
상기 주행상태입력부는 차속, 기어단, 엔진 RPM, 엔진 토크, 차량의 오버런(overrun) 상태 여부 및 연료 차단(fuel cut)의 적용 여부를 상기 주행상태로 입력받고,
상기 제어부는, 차속이 제1기준속도 이상이고, 기어단이 제1기준단수 이상이며, 엔진 RPM이 일정범위 이내이고, 엔진 토크가 감소 상태이며, 차량이 오버런 상태이고, 연료 차단이 기준시간 이상 지속되면, 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가속페달 입력 처리 장치.
제 2항에 있어서,
상기 둔감 모드의 적용 중에, 상기 제어부는, 차속이 제2기준속도 이하인 경우, 기어단이 제2기준단수 이하인 경우, 차량이 오버런 상태가 아닌 경우 및 상기 가속페달감지부를 통해 감지되는 조작량이 기준값을 초과하는 경우 중 적어도 하나 이상이 발생하면 상기 둔감 모드를 해제하되,
상기 제2기준속도는 상기 제1기준속도 이하이고, 상기 제2기준단수는 상기 제1기준단수 이하인 것을 특징으로 하는 가속페달 입력 처리 장치.
제어부가 가속페달의 조작량을 감지하는 단계;
상기 가속페달의 릴리즈(release)가 감지되면, 상기 제어부가 차량의 주행상태를 입력받는 단계;
상기 입력된 주행상태에 근거하여 운전자의 가속의지 존부를 판단하는 단계; 및
상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부가 페달 입력을 양자화하기 위한 마진이 일반 모드(normal mode)보다 증가된 둔감 모드(insensitive mode)를 적용하는 단계를 포함하는 가속페달 입력 처리 방법.
제 4항에 있어서,
상기 주행상태를 입력받는 단계는,
상기 제어부가 차속을 입력받는 단계;
상기 제어부가 기어단을 입력받는 단계;
상기 제어부가 엔진 RPM을 입력받는 단계;
상기 제어부가 엔진 토크를 입력받는 단계;
상기 제어부가 차량의 오버런(overrun) 상태 여부를 입력받는 단계; 및
상기 제어부가 연료 차단(fuel cut)의 적용 여부를 입력받는 단계를 포함하되,
상기 운전자의 가속의지 존부를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 입력된 차속이 제1기준속도 이상이고, 상기 입력된 기어단이 제1기준단수 이상이며, 상기 입력된 엔진 RPM이 일정범위 이내이고, 상기 입력된 엔진 토크가 감소 상태이며, 차량이 오버런 상태이고, 연료 차단이 기준시간 이상 지속되면, 상기 운전자의 가속의지가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가속페달 입력 처리 방법.
제 4항에 있어서,
상기 둔감 모드를 적용하는 단계 이후,
상기 제어부가 차속을 입력받는 단계;
상기 제어부가 기어단을 입력받는 단계;
상기 제어부가 차량의 오버런(overrun) 상태 여부를 입력받는 단계; 및
상기 입력된 차속이 제2기준속도 이하인 경우, 상기 입력된 기어단이 제2기어단수 이하인 경우, 차량이 오버런 상태가 아닌 경우 및 가속페달의 조작량이 기준값을 초과하는 경우 중 적어도 하나 이상이 발생할 때, 상기 제어부가 상기 둔감 모드를 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달 입력 처리 방법.