KR102244528B1 - 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

변속점 이동을 통한 변속 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법은, 감속을 위해 브레이크가 조작된 브레이킹 상황인지 판단하는 단계, 브레이킹 상황인 경우에, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하는 단계, 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단하는 단계, 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면, 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하는 단계 및 운전자 가속 의지가 확인되면, 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제하는 단계를 포함함으로써, 브레이킹 또는 코스팅 상황에서 변속시점 변경을 통해 운전성을 확보하고, 코스팅과 브레이킹 사이에서 잦은 변속을 방지하며, 재가속 시에는 기존 변속 라인으로의 신속한 복귀를 통해 운전 이질감을 상쇄시킬 수 있다.

Description

변속점 이동을 통한 변속 제어 방법 및 장치{Shift control method and device through shift point movement}

본 발명은 변속 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 브레이킹 상황(브레이크를 밟아 차속을 줄이는 상황) 또는 코스팅 상황(가속 또는 브레이크 조작 없이 주행 탄력으로 타력 주행을 하는 상황)에 따라 다운시프트가 일어나는 시점을 변경함으로써 운전성을 확보하고 코스팅과 브레이킹 사이에서 잦은 변속을 방지하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기는 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어진다.

이처럼 변속이 자동으로 이루어지는 자동 변속기는 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서, 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 매커니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.

이는 자동 변속 제어장치에서 스로틀 밸브 개도량과 차속 변화에 따라 메모리에 기 설정된 변속 패턴(또는 변속 맵)으로부터 변속단을 결정하고, 결정된 변속에 해당하는 듀티 제어신호를 상기 솔레노이드 밸브에 출력하여 제어함으로써 변속이 이루어지도록 한다.

이처럼 동작되는 자동 변속기는 각 해당 목표 변속단으로의 변속이 실행됨에 있어, 결합 상태에서 결합 해제되는 마찰요소와 결합 해제 상태에서 결합 상태로 변환되는 마찰요소들을 구비하며, 이들 마찰요소의 결합 해제 및 결합 타이밍에 따라 변속성능이 결정된다.

한편, 최근 자동 변속기 차량의 가장 큰 이슈 중 하나가 연비 이슈이며, 고연비 실현을 위한 대표적인 방법 중 하나가 변속단을 늘이는 동시에 변속점을 하향 세팅(기존에 비해 상대적으로 저차속 영역에서 상위 변속단으로의 업시프트가 실행되도록 세팅)하는 방법이다.

그러나 변속점이 하향 세팅되면 브레이킹 상황(브레이크를 밟아 차속을 줄이는 상황)에서도 그만큼 다운시프트가 이루어지는 시점이 늦어져 엔진 브레이크 효과가 충분히 발휘되지 못하는 문제가 있다.

또한, 변속점이 하향 세팅되면 코스팅(주행 탄력을 이용하여 가속 또는 브레이크 조작 없이 타력 주행하는 것)과 상기 브레이킹 사이에서 잦은 변속이 일어나 오히려 운전성에 악영향을 미치는 문제가 있다.

한국공개특허 제1997-0046512호(공개일 1997. 07. 26)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 변속시점 변경을 통해 브레이킹 상황에서의 엔진 브레이크 효과를 향상시키고, 브레이킹과 코스팅 사이에서 잦은 변속을 방지하여 운전성을 개선시킬 수 있는 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 브레이킹 또는 코스팅 상황에서 운전자 가속 의지가 확인되면 기존 변속 라인으로의 신속한 복귀를 통해 운전 이질감 발생을 방지 또는 최소화할 수 있는 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

(a) 감속을 위해 브레이크가 조작된 브레이킹 상황인지 판단하는 단계;

(b) 브레이킹 상황인 경우에, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하는 단계;

(c) 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단하는 단계;

(d) 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면, 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하는 단계; 및

(e) 운전자 가속 의지가 확인되면, 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제하는 단계;를 포함하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.

바람직하게 상기 (a) 단계에서는, 브레이크 신호, 브레이크 압력, 차속, 유온(엔진 오일 온도), 가속 페달 위치값(APS 출력) 중 일부 또는 전부를 이용하여 브레이킹 상황을 판단할 수 있다.

또한, 브레이킹 상황인 경우 상기 (b) 단계에서는 브레이킹 전용 변속맵 사용과 함께 상위 변속단으로의 변속을 제한하기 위해 업시프트(Up shift)를 금지하고, 상기 (e) 단계를 통한 브레이킹 전용 변속맵 사용이 해제된 시점부터의 시간이 설정된 로직 해제 시간 조건을 만족하면 상기 업시프트 금지를 해제할 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계에서 운전자의 가속 의지가 확인되지 않으면, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고, 코스팅 상황으로 판단되면, 코스팅 상황 판단 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족해야 상기 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제할 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계에서 브레이킹 상황이 아닌 것으로 판단되면,

(b') 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하는 단계;

(c') 코스팅 상황이면, 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는지 판단하는 단계;

(d') 코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하면, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 코스팅 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하는 단계;

(e') 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하고, 운전자 가속 의지가 확인되면 상기 코스팅 전용 변속맵의 사용을 해제하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 (b') 단계에서는, 브레이크 신호 발생 여부 및 가속 페달 위치값(APS 출력)으로부터 코스팅 상황을 판단할 수 있다.

또한, 코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하지 못하면, 차속 조건을 충족하지 못하는 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족해야 코스팅 전용 변속맵의 사용을 허용할 수 있다.

또한, 상기 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하기 전 현재 차속이 기존 변속맵의 다운시프트 변속선을 적용할 수 있는 차속까지 감속되면 즉시 하위 변속단으로 다운시프트 할 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

변속 제어에 필요한 데이터를 검출하는 데이터 검출부;

상기 데이터 검출부로부터 변속 제어에 필요한 데이터 중 일부를 직접 수신하고, 수신된 데이터를 기반으로 변속기를 제어하는 변속 제어기(TCU);

상기 데이터 검출부로부터 변속 제어에 필요한 데이터 중 일부를 수신하고, 수신된 데이터를 상기 변속 제어기에 제공하는 엔진 제어기(ECU);를 포함하며,

상기 변속 제어기는,

데이터 검출부 및 엔진 제어기로부터 수신된 데이터에 기초하여 브레이킹 또는 코스팅 상황인지 판단하고,

브레이킹 또는 코스팅 상황이면 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 변속맵을 사용하여 변속을 제어하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치를 제공한다.

바람직하게 상기 변속 제어기는, 브레이크가 조작된 브레이킹 상황으로 판단되면, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어할 수 있다.

또한 상기 변속 제어기는, 상기 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단하며, 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면, 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하고, 운전자 가속 의지가 확인되면, 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제할 수 있다.

또한 상기 변속 제어기는, 운전자의 가속 의지가 확인되지 않으면, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고, 코스팅 상황으로 판단되면, 코스팅 상황 판단 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하는 확인하여, 만족하면 상기 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제할 수 있다.

또한 상기 변속 제어기는, 여기서 상기 데이터 검출부가 제공하는 브레이크 신호, 브레이크 압력, 차속, 유온(엔진 오일 온도), 가속 페달 위치값(APS 출력) 중 일부 또는 전부를 이용하여 브레이킹 상황을 판단할 수 있다.

또한 상기 변속 제어기는, 브레이킹 상황인 경우 브레이킹 전용 변속맵 사용과 함께 상위 변속단으로의 변속을 제한하기 위해 업시프트(Up shift)를 금지하고, 브레이킹 전용 변속맵 사용이 해제된 시점부터의 시간이 설정된 로직 해제 시간 조건을 만족하면 상기 업시프트 금지를 해제할 수 있다.

한편, 브레이킹 상황이 아닌 것으로 판단된 경우 상기 변속 제어기는, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고, 코스팅 상황이면, 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는지 판단하며, 코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하면, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 코스팅 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하며, 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하고, 운전자 가속 의지가 확인되면 상기 코스팅 전용 변속맵의 사용을 해제할 수 있다.

또한 상기 변속 제어기는, 브레이크 신호 발생 여부 및 가속 페달 위치값(APS 출력)으로부터 상기 코스팅 상황을 판단할 수 있다.

또한 상기 변속 제어기는, 코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하지 못하면, 차속 조건을 충족하지 못하는 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족해야 코스팅 전용 변속맵의 사용을 허용할 수 있다.

또한 상기 변속 제어기는, 상기 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하기 전 현재 차속이 기존 변속맵의 다운시프트 변속선을 적용할 수 있는 차속까지 감속되면 즉시 하위 변속단으로 다운시프트하는 제어를 실행할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 브레이킹 상황에서 변속선을 고속 측으로 이동시킨 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어함으로써, 브레이킹 상황에서의 엔진 브레이크 효과가 충분히 발휘될 수 있으며, 소정의 딜레이 타임을 변속 제어에 적용함으로써 브레이킹과 코스팅 사이에서의 잦은 변속을 방지할 수 있으며, 이에 따라 운전성을 크게 개선시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 브레이킹 또는 코스팅 상황에서 운전자 가속 의지가 확인되면 기존 변속 라인으로의 신속한 복귀를 통해 운전 이질감 발생을 방지 또는 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 주된 개념인 변속점 이동 개념을 설명하기 위해 도시된 변속선도.
도 3, 도 4는 본 발명의 실시 예에 적용된 변속 제어기에 수행되는 일련의 변속 제어 과정을 상황 별로 예시한 변속선도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법에 관한 제어 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 동일 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치의 개략 구성도이며, 도 2는 본 발명의 주된 개념인 변속점 이동 개념을 설명하기 위해 도시된 변속선도를 나타낸다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변속 제어 장치는, 데이터 검출부(10), 변속 제어기(TCU, 20), 그리고 엔진 제어기(ECU, 30)를 포함한다. 데이터 검출부(10)는 변속 제어에 필요한 데이터를 검출하며, 검출된 데이터를 상기 변속 제어기(20)에 직접 제공하거나 상기 엔진 제어기(30)를 통해 상기 변속 제어기(20)에 제공한다.

엔진 제어기(30)를 통해 변속 제어기(20)에 전달되거나, 변속 제어기(20)에 직접 전달되는 변속 제어에 필요한 데이터는, 가속 페달 위치 정보(APS 출력 정보), 브레이크 신호 정보, 브레이크 압력 정보, 변속기 입력축과 출력축 속도, ATF(Auto Transmission Fluid, 미션 오일) 온도 정보, 변속 레버의 포지션(Position) 정보일 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니다.

엔진 제어기(30)는 데이터 검출부(10)가 제공하는 변속에 필요한 정보 중 일부 정보(예컨대, 가속 페달 위치 정보(APS 출력 정보)) 및 추가적인 정보를 활용하여 엔진 출력을 제어한다. 좀 더 구체적으로는, 상기 정보를 활용하여 연료 분사량, 연료 분사 시기, 점화 시기, 가변 밸브 타이밍, 부스터 레벨 등을 제어함으로써 엔진 출력을 조절한다.

변속 제어기(20)는 상기 데이터 검출부(10)가 직접 또는 간접적으로 제공하는 변속 제어에 필요한 데이터를 활용하여 메모리와 같은 저장수단에 기록된 변속 맵으로부터 현재 차량의 주행 상황에 맞는 최적의 변속단을 결정하고, 결정된 변속에 상응하는 듀티 제어신호를 변속 솔레노이드 밸브에 출력하여 변속 유압을 제어함으로써 자동 변속을 구현한다.

본 발명의 실시 예에 적용된 변속 제어기(20)는 특히, 데이터 검출부(10) 및 상기 엔진 제어기(30)로부터 수신된 데이터(변속 제어에 필요한 데이터)에 기초하여 현재 상황이 브레이킹 상황(브레이크를 밟아 차속을 감속시키는 상황) 또는 코스팅 상황(가속 또는 브레이크 조작 없이 주행 탄력으로 타력 주행을 하는 상황)인지 판단한다.

본 발명의 실시 예에 적용된 상기 변속 제어기(20)는 또한, 데이터 검출부(10)로부터 제공받은 정보(변속 제어에 필요한 데이터)를 기초로 차량 상태를 판단한 결과, 브레이킹 상황 또는 코스팅 상황으로 판단되면, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 기존 다운시프트 변속선을 기준으로 고속 측으로 이동시킨 변속맵을 사용하여 변속을 제어한다.

여기서, 데이터 검출부(10)가 제공하는 브레이크 신호, 브레이크 압력, 가속 페달 위치값(APS 출력) 중 일부 또는 전부를 이용하여 브레이킹 상황을 판단할 수 있다. 바람직하게는, 브레이크 신호가 온(on)이고, 브레이크 압력이 설정 최소 압력 이상이며, 가속 페달 위치값이 '0'이면 브레이킹 상황으로 판단할 수 있다. 경우에 따라서는, 차속, 유온(엔진 오일 온도) 정보가 더 포함될 수 있다.

변속 제어기(20)의 기능을 상황 별(브레이킹 상황과 코스팅 상황)로 살펴보기로 한다.

차량 상태 판단 결과, 브레이크가 조작된 브레이킹 상황으로 판단된 경우 변속 제어기(20)는, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 기존 다운시프트 변속선(도 2의 ③번 변속선)을 기준으로 고속 측으로 이동(도 2의 ③번 변속선에서 ①번 변속선으로 이동)시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하며, 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단한다.

변속 제어기(20)는 또한, 브레이킹 상황에서 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면(브레이크 신호 입력이 없으면), APS(Accelerator Position Sensor) 출력 신호로 알 수 있는 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하고, 확인 결과 운전자 가속 의지가 확인되면, 상기 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제할 수 있다.

만약, 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황은 해제되었지만 운전자의 가속 의지가 확인되지 않으면, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고, 코스팅 상황으로 판단되면, 코스팅 상황 판단 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하는지 확인하여, 만족하면 상기 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제할 수 있다.

변속 제어기(20)는 또한, 브레이킹 상황인 경우 상기 브레이킹 전용 변속맵 사용과 함께 상위 변속단으로의 변속(예컨대, 3단에서 4단으로 변속)을 제한하기 위해 업시프트(Up shift)를 금지하고, 브레이킹 전용 변속맵 사용이 해제된 시점부터의 시간이 기 설정된 로직 해제 시간(업시프트 금지 요청 제한 시간) 조건을 만족하면 상기 업시프트 금지를 해제할 수 있다.

한편, 브레이킹 상황이 아닌 것으로 판단된 경우 변속 제어기(20)는, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단한다. 이때 코스팅 상황인지는 브레이크 신호 발생 여부 및 가속 페달 위치값(APS 출력)으로부터 판단할 수 있다. 바람직하게는, 브레이크 신호 입력이 없고(브레이크 off), 가속 페달 위치값이 '0'이면 변속 제어기(20)는 현재 상태를 코스팅 상황으로 판단할 수 있다.

코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단결과, 브레이크 신호 입력이 없고 가속 페달 위치값이 '0'인 코스팅 상황이면, 변속 제어기(20)는 다시 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는지 판단한다. 좀 더 구체적으로는, 코스팅 상황에서의 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵 사용을 위해 설정된 기준 차속을 초과하는지 판단한다.

코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는 경우 변속 제어기(20)는, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 기존 다운시프트 변속선(도 2의 ③번 변속선)을 기준으로 고속 측으로 이동(도 2의 ③번 변속선에서 ②번 변속선으로 이동)시킨 코스팅 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어한다.

코스팅 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 가속 페달 조작 여부(APS 출력 신호)로부터 운전자의 가속 의지를 지속적으로 확인하고, 운전자 가속 의지가 확인되면, 즉 코스팅 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 가속 페달이 조작되면(APS 출력>0), 코스팅 전용 변속맵의 사용을 해제함으로써 기존 변속맵을 사용하는 변속 제어 형태로 전환시킨다.

한편, 코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하지 못하는 경우에는, 타이머를 가동하여 차속 조건을 충족하지 못하는 시점부터의 시간을 카운팅하고, 카운팅된 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족(카운팅된 시간 > 딜레이 시간)하는 경우에 한해 상기 코스팅 전용 변속맵을 사용하는 모드로의 진입을 허용할 수 있다.

만약, 차속 조건을 충족하지 못하는 시점부터의 시간이 상기 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하기 전 현재 차속이 기존 변속맵의 다운시프트 변속선을 적용할 수 있는 차속(도 2의 P1 지점에 상응하는 차속)까지 감속되면, 딜레이 시간(Delay time) 조건 만족 여부와 상관 없이 즉시 현재 단보다 하위 변속단으로 다운시프트가 실행되도록 제어한다.

본 발명의 실시 예에 적용된 상기 변속 제어기(20)에 의해 수행되는 일련의 변속 제어 과정을 도 3 및 도 4에 예시된 여러 상황을 예를 들어 살펴보기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 적용된 변속 제어기(20)에 수행되는 일련의 변속 제어 과정을 상황 별로 예시한 변속선도로서, 4단 주행 중 가속 페달에서 발을 뗀 경우 변속 제어 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

먼저 도 3을 참조하면, 도 3의 (a) 상황의 경우 4단 주행 중 가속 페달에서 발을 떼더라도 감속 영역의 ①번 변속선(브레이킹 전용 변속맵의 다운시프트 변속선)을 만날 때까지는 4단을 유지한다.

이후 ①번 변속선보다 브레이크 유압이 커지거나 차속이 줄어들면 3단으로 다운시프트하고, 이후 브레이크 오프(off)로 0라인으로 복귀하더라도 업시프트 금지 요청에 따라 3단 변속을 유지하며, 업시프트 금지를 해제하는 시간 조건(로직 해제 시간 조건)이 만족되면, 즉 업시프트 금지가 해제되는 순간 4단으로 업시프한다.

도 3의 (b) 상황의 경우 역시, 4단 주행 중 가속 페달에서 발을 떼더라도 감속 영역의 ①번 변속선(브레이킹 전용 변속맵의 다운시프트 변속선)을 만날 때까지는 4단을 유지한다.

이후 ①번 변속선보다 브레이크 유압이 커지거나 차속이 줄어들면 3단으로 다운시프트하며, 이후 브레이크 오프(off)로 0라인으로 복귀하더라도 코스팅 영역 변속점(②번 변속선)으로 인해 자동으로 3단 변속을 유지하며, 재가속 시((b') 상황) 기존 변속맵의 업시프트 변속선(도면의 ④번 변속선)보다 현재 차속이 고속 측에 위치하므로 4단으로 업시프트한다.

도 3의 (c) 상황의 경우 역시, 4단 주행 중 가속 페달에서 발을 떼더라도 감속 영역의 ①번 변속선(브레이킹 전용 변속맵의 다운시프트 변속선)을 만날 때까지는 4단을 유지한다.

이후 ①번 변속선보다 브레이크 유압이 커지거나 차속이 줄어들면 3단으로 다운시프트하고, 이후 브레이크 오프(off)로 0라인으로 복귀 후 가속 페달 조작을 통해 차량을 재가속시키더라도 기존 변속맵의 업시프트 변속선(도면의 ④번 변속선)보다 현재 차속이 저속 측에 위치하므로 3단을 유지한다.

다음 도 4를 참조하면, 도 4의 (d) 상황의 경우 4단 주행 중 가속 페달에서 발을 떼는 시점에 코스팅 영역 변속점(②번 변속선)보다 현재 차속이 저속 측(도면 상 좌측)에 위치하므로 3단으로 다운시프트가 일어나야 하는데, 가속 페달에서 발을 뗀 시점부터 가감속 의지를 확인하기 위해 설정된 딜레이 시간(Delay time) 동안은 4단을 유지하고 딜레이 시간을 초과하면 3단으로 시프팅을 한다.

도 4의 (e)와 같은 상황의 경우 역시, 4단 주행 중 가속 페달에서 발을 떼는 시점에 코스팅 영역 변속점(②번 변속선)보다 현재 차속이 저속 측(도면 상 좌측)에 위치하므로 3단으로 다운시프트가 일어나야 하는데, 가속 페달에서 발을 뗀 시점부터 가감속 의지를 확인하기 위해 설정된 딜레이 시간(Delay time) 동안은 마찬가지로 4단을 유지한다.

그런데 가속 페달에서 발을 뗀 시점부터 가감속 의지를 확인하기 위해 설정된 상기 딜레이 시간(Delay time) 도달 전에 현재 차속이 기존 변속맵의 다운시프트 변속선(도면의 ③번 변속선)을 통과하는 지점(도 4의 P1 지점에 상응하는 차속)까지 감속되면, 딜레이 시간 만족 여부와 상관 없이 즉시 3단으로 다운시프트한다.

이하, 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치에 의해 행해지는 변속 제어 과정을 흐름도를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법에 관한 제어 흐름도이다. 설명의 편의를 위해 앞서 도 1에 도시된 구성은 해당 도면부호를 언급하여 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법은, 감속을 위해 브레이크가 조작된 브레이킹 상황인지 판단하는 단계(S100)를 포함한다. S100 단계에서는, 브레이크 신호, 브레이크 압력, 가속 페달 위치값(APS 출력) 중 일부 또는 전부를 이용하여 브레이킹 상황을 판단할 수 있다. 경우에 따라서는, 차속, 유온(엔진 오일 온도) 정보도 활용할 수 있다.

S100 단계를 통한 판단 결과, 브레이크가 조작된 브레이킹 상황으로 판단된 경우 변속 제어기(20)는, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하며(S200), 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단한다(S300).

브레이킹 상황에서 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면(브레이크 신호 입력이 없으면), APS(Accelerator Position Sensor) 출력 신호로 알 수 있는 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하고(S400), 확인 결과 운전자 가속 의지가 확인되면, 상기 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제한다(S500).

S200 단계에서는 또한, 브레이킹 전용 변속맵 사용과 함께 상위 변속단으로의 변속(예컨대, 3단에서 4단으로 변속)을 제한하기 위해 업시프트(Up shift)를 금지하고, S500 단계를 통한 브레이킹 전용 변속맵 사용이 해제된 시점부터의 시간을 카운팅하고(S510), 카운팅 시간이 기 설정된 로직 해제 시간(업시프트 금지 요청 제한 시간) 조건을 만족하면 상기 업시프트 금지를 해제한다(S520).

만약, 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황은 해제되었지만 S400 단계에서 운전자의 가속 의지 확인 결과, 가속 의지가 확인되지 않으면, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고(S410), 코스팅 상황이면, 코스팅 상황 판단 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하는지 판단하며(S420), 만족하면 전술한 S500 단계로 전환한다.

한편, S100 단계에서 브레이킹 상황이 아닌 것으로 판단된 경우에는, 차량의 현재 상태가 코스팅 상황인지 판단한다(S600). 이때 코스팅 상황인지는 브레이크 신호 발생 여부 및 가속 페달 위치값(APS 출력)으로부터 판단할 수 있다. 바람직하게는, 브레이크 신호 입력이 없고(브레이크 off), 가속 페달 위치값이 '0'이면 변속 제어기(20)는 현재 상태를 코스팅 상황으로 판단할 수 있다.

코스팅 상황인지 판단결과, 브레이크 신호 입력이 없고 가속 페달 위치값이 '0'인 코스팅 상황이면, 변속 제어기(20)는 다시 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는지 판단한다(S700). 바람직하게는, S700 단계에서는 코스팅 상황에서의 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵 사용을 위해 설정된 기준 차속과 비교하여 차속 조건을 충족하는지 판단한다.

코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는 경우 변속 제어기(20)는, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 기존 다운시프트 변속선(도 2의 ③번 변속선)을 기준으로 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동(도 2의 ③번 변속선에서 ②번 변속선으로 이동)시킨 코스팅 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어한다(S800).

이후, 코스팅 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 가속 페달 조작 여부(APS 출력 신호)로부터 운전자의 가속 의지를 지속적으로 확인하고(S900), 운전자 가속 의지가 확인되면, 즉 코스팅 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 가속 페달이 조작되면(APS 출력>0), 코스팅 전용 변속맵의 사용을 해제함으로써 기존 변속맵을 사용하는 변속 제어 형태로 전환시킨다(S1000).

한편, S700 단계를 통한 판단 결과, 코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하지 못하는 경우에는, 타이머를 가동하여 차속 조건을 충족하지 못하는 시점부터의 시간을 카운팅하고(S710), 카운팅된 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time)과 비교하며(S720), 비교 결과 카운팅된 시간이 설정된 딜레이 시간 조건을 만족하면 상기 S800 단계로 전환한다.

만약, S720 단계에서 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하기 전 현재 차속이 기존 변속맵의 다운시프트 변속선을 적용할 수 있는 차속(도 2의 'P1' 지점에 상응하는 차속)까지 감속된 것으로 확인되면(S740), 딜레이 시간(Delay time) 조건 만족 여부와 상관 없이 기존 변속맵을 사용하는 변속 제어 모드로 전환(S530)하여 즉시 현재 단보다 하위 변속단으로 다운시프트를 실행한다.

연비를 위해 변속점(변속선)을 상대적으로 저속 측으로 하향 세팅한 종래 기술의 경우, 브레이크를 밟아 차속을 줄이는 상황에서 엔진 브레이크 효과가 충분히 발휘되지 못하는 문제가 있다. 또한, 코스팅(주행 탄력을 이용하여 가속 또는 브레이크 조작 없이 타력 주행하는 것)과 상기 브레이킹 사이에서 잦은 변속이 일어나 오히려 운전성에 악영향을 미치는 문제가 있다.

반면, 본 발명의 실시 예에 따르면, 브레이킹 상황에서 변속선을 고속 측으로 이동시킨 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어함으로써, 브레이킹 상황에서의 엔진 브레이크 효과가 충분히 발휘될 수 있으며, 소정의 딜레이 타임을 변속 제어에 적용함으로써 브레이킹과 코스팅 사이에서의 잦은 변속을 방지할 수 있으며, 이에 따라 운전성을 크게 개선시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 브레이킹 또는 코스팅 상황에서 운전자 가속 의지가 확인되면 기존 변속 라인으로의 신속한 복귀를 통해 운전 이질감 발생을 방지 또는 최소화할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 데이터 검출부
20 : 변속 제어기(TCU)
30 : 엔진 제어기(ECU)

Claims (12)

1. (a) 감속을 위해 브레이크가 조작된 브레이킹 상황인지 판단하는 단계;
   (b) 브레이킹 상황인 경우에, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하는 단계;
   (c) 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단하는 단계;
   (d) 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면, 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하는 단계; 및
   (e) 운전자 가속 의지가 확인되면, 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제하는 단계;
   (f) 운전자의 가속 의지가 확인되지 않으면, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고, 코스팅 상황으로 판단되면, 코스팅 상황 판단 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하는지 확인하여, 만족하면 상기 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제하는 단계;
   를 포함하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법.
   
2. 변속 제어에 필요한 데이터를 검출하는 데이터 검출부;
   상기 데이터 검출부로부터 변속 제어에 필요한 데이터 중 일부를 직접 수신하고, 수신된 데이터를 기반으로 변속기를 제어하는 변속 제어기(TCU);
   상기 데이터 검출부로부터 변속 제어에 필요한 데이터 중 일부를 수신하고, 수신된 데이터를 상기 변속 제어기에 제공하는 엔진 제어기(ECU);를 포함하며,
   상기 변속 제어기는,
   데이터 검출부 및 엔진 제어기로부터 수신된 데이터에 기초하여 브레이킹 또는 코스팅 상황인지 판단하고,
   브레이킹 또는 코스팅 상황이면 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 변속맵을 사용하여 변속을 제어하되,
   상기 변속 제어기는,
   브레이크가 조작된 브레이킹 상황으로 판단되면, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하고,
   상기 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단하며,
   브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면, 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하고,
   운전자 가속 의지가 확인되면, 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제하며,
   운전자의 가속 의지가 확인되지 않으면, 코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고, 코스팅 상황으로 판단되면, 코스팅 상황 판단 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하는지 확인하여, 만족하면 상기 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제하는
   변속점 이동을 통한 변속 제어 장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 변속 제어기는,
   상기 데이터 검출부가 제공하는 브레이크 신호, 브레이크 압력, 차속, 유온(엔진 오일 온도), 가속 페달 위치값(APS 출력) 중 일부 또는 전부를 이용하여 브레이킹 상황을 판단하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치.
   
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 변속 제어기는,
   브레이킹 상황인 경우 브레이킹 전용 변속맵 사용과 함께 상위 변속단으로의 변속을 제한하기 위해 업시프트(Up shift)를 금지하고,
   브레이킹 전용 변속맵 사용이 해제된 시점부터의 시간이 설정된 로직 해제 시간 조건을 만족하면 상기 업시프트 금지를 해제하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치.
   
8. 제 2 항에 있어서,
   브레이킹 상황이 아닌 것으로 판단된 경우 상기 변속 제어기는,
   코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고,
   코스팅 상황이면, 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는지 판단하며,
   코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하면, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 코스팅 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하며,
   가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하고, 운전자 가속 의지가 확인되면 상기 코스팅 전용 변속맵의 사용을 해제하고,
   코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하지 못하면,
   차속 조건을 충족하지 못하는 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족해야 코스팅 전용 변속맵의 사용을 허용하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 변속 제어기는,
   브레이크 신호 발생 여부 및 가속 페달 위치값(APS 출력)으로부터 상기 코스팅 상황을 판단하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치.
   
10. 삭제
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 변속 제어기는,
    상기 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족하기 전 현재 차속이 기존 변속맵의 다운시프트 변속선을 적용할 수 있는 차속까지 감속되면 즉시 하위 변속단으로 다운시프트 하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 장치.
    
12. (a) 감속을 위해 브레이크가 조작된 브레이킹 상황인지 판단하는 단계;
    (b) 브레이킹 상황인 경우에, 차속에 따른 다운시프트 변속시점이 앞당겨지도록 다운시프트 변속선을 고속 측으로 이동시킨 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속을 제어하는 단계;
    (c) 브레이킹 전용 변속맵을 사용하여 변속 제어 중 브레이킹 상황의 해제 여부를 판단하는 단계;
    (d) 브레이킹 전용 변속맵을 사용한 변속 제어 중 브레이킹 상황이 해제되면, 가속 페달 조작 여부로부터 운전자의 가속 의지를 확인하는 단계; 및
    (e) 운전자 가속 의지가 확인되면, 브레이킹 전용 변속맵의 사용을 해제하는 단계;를 포함하되,
    (g) 브레이킹 상황이 아닌 것으로 판단된 경우,
    코스팅(Coasting, 타력 주행) 상황인지 판단하고,
    코스팅 상황이면, 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하는지 판단하며,
    코스팅 상황이면서 현재 차속이 코스팅 전용 변속맵을 사용할 수 있는 차속 조건을 충족하지 못하면, 차속 조건을 충족하지 못하는 시점부터의 시간이 설정된 딜레이 시간(Delay time) 조건을 만족해야 코스팅 전용 변속맵의 사용을 허용하는 단계;
    를 추가로 포함하는 변속점 이동을 통한 변속 제어 방법.
    
    
    

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