KR20190051143A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190051143A
KR20190051143A KR1020170146472A KR20170146472A KR20190051143A KR 20190051143 A KR20190051143 A KR 20190051143A KR 1020170146472 A KR1020170146472 A KR 1020170146472A KR 20170146472 A KR20170146472 A KR 20170146472A KR 20190051143 A KR20190051143 A KR 20190051143A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cycle
current
vehicle
level
route
Prior art date
Application number
KR1020170146472A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102362686B1 (ko
Inventor
신동준
허지욱
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170146472A priority Critical patent/KR102362686B1/ko
Priority to US15/980,553 priority patent/US10829105B2/en
Priority to CN201810552578.6A priority patent/CN109747619B/zh
Publication of KR20190051143A publication Critical patent/KR20190051143A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102362686B1 publication Critical patent/KR102362686B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/442Series-parallel switching type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/12Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand using control strategies taking into account route information
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18163Lane change; Overtaking manoeuvres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/182Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/076Slope angle of the road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105Speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30Map- or contour-matching
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3469Fuel consumption; Energy use; Emission aspects
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0221Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving a learning process
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0274Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0002Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0008Feedback, closed loop systems or details of feedback error signal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0022Gains, weighting coefficients or weighting functions
    • B60W2050/0024Variable gains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0062Adapting control system settings
    • B60W2050/0075Automatic parameter input, automatic initialising or calibrating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/13Mileage
    • B60W2550/142
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/10Historical data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2900/00Indexing codes relating to the purpose of, or problem solved of road vehicle drive control systems not otherwise provided for in groups B60W30/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18008Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60Y2300/18166Overtaking, changing lanes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3492Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments employing speed data or traffic data, e.g. real-time or historical
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명의 차량은 차륜에 구동력을 인가하는 모터와, 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 차륜에 구동력을 인가하는 엔진을 포함하고, 경로 추가 모드가 선택되면 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 검출된 차량의 속도 및 도로의 경사도를 시간 순으로 저장하고, 시간 순으로 저장된 속도에 기초하여 주기별 속도 레벨을 획득하고, 시간 순으로 저장된 경사도에 기초하여 주기별 경사 레벨을 획득하고, 주기별 속도 레벨과 경사 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고, 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 기준 도로 상황 정보로 저장하고, 경로 주행 모드가 선택되면 저장된 기준 도로 상황 정보에 기초하여 엔진과 모터의 구동을 제어하고 배터리의 충전을 제어한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{Vehicle and method for controlling the same}
본 발명은 연비를 개선하기 위한 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 차륜을 구동시켜 도로를 위를 이동하는 기계이다.
이러한 차량은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 이 기계적인 동력을 이용하여 주행하는 내연기관 차량(일반 엔진 차량)과, 연비 및 유해 가스 배출량을 줄이기 위해 전기를 동력으로 하여 주행하는 친환경 차량을 포함한다.
여기서 친환경 차량은 충전 가능한 전원부인 배터리와 모터를 포함하고 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시키고 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량, 수소 연료 전지 차량을 포함한다.
하이브리드 차량은 모터의 동력만을 이용하는 EV(Electric Vehicle) 모드로 주행하거나, 엔진의 동력과 모터의 동력을 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행할 수 있으며, 제동 시나 관성에 의한 타력 운전(coasting) 시 제동 및 관성에너지를 모터의 발전동작을 통해 회수하여 배터리를 충전하는 회생 모드(Regenerative Braking)를 수행한다.
이러한 하이브리드 차량의 배터리는 주행 상태에 따른 엔진 운용에 의해 충전 상태(SOC)가 가변 제어되나 엔진 운용이 유동적이어서 배터리의 SOC 제어에 주행상태를 즉각적으로 반영하지 못한다. 따라서 하이브리드 차량은 배터리의 충전 상태(SOC)의 제어에 많은 어려움이 있다.
여기서 배터리의 충전 상태(SOC) 제어의 어려움은, 충전 효율이 낮은 도심 구간, 정체나 신호 정차 구간, 충전 효율이 높은 중속 및 고속 구간, 다시 충전 효율이 낮은 초고속 구간 등에서, 배터리의 제어가 유동적으로 이루어지지 못하기 때문이다.
이로 인하여, 하이브리드 차량은 배터리의 아이들 충전(idle charge), 풀 부하(full load) 진입 및 빈번한 SOC 정상 영역 탈출 등으로 인하여, 엔진의 연비가 저하될 수 있다.
일 측면은 경로 주행 모드 및 경로 학습 모드 중 주기별 또는 구간별 도로의 경사 레벨의 편차에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 수행 중인 모드를 해제하고 일반 주행 모드를 수행하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 경로 주행 모드 시 미리 저장된 경로의 도로 상황 정보에 기초하여 엔진의 구동을 제어하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
또 다른 측면은 경로 주행 모드 및 경로 학습 모드 중 주기별 또는 구간별 도로의 구배 저항값의 편차에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 수행 중인 모드를 해제하고 일반 주행 모드를 수행하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 차량은 차륜에 구동력을 인가하는 엔진; 주행 속도를 검출하는 속도 검출부; 도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부; 출발 명령 및 도착 명령을 수신하는 입력부; 및 적어도 하나의 경로와, 적어도 하나의 경로의 기준 도로 상황 정보를 저장하는 저장부; 및 경로 주행 모드 수행 중 기준 도로 상황 정보에 기초하여 엔진의 구동을 제어하고, 검출된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 현재 도로 상황 정보를 획득하고 현재 도로 상황 정보와 기준 도로 상황 정보에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈로 판단되면 일반 주행 모드를 수행하는 제어부를 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 경사 레벨과 주기별 기준 누적 거리를 포함하고, 제어부는 주행 시간에 기초하여 현재 주기를 판단하고, 검출된 주행 속도에 기초하여 현재 위치까지의 현재 누적 거리를 산출하고, 검출된 경사도에 기초하여 현재 주기의 현재 경사 레벨의 획득하고, 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 경사 레벨과 기준 누적 거리를 확인하고, 기준 누적 거리와 현재 누적 거리를 비교하고, 기준 경사 레벨과 현재 경사 레벨을 비교하여 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 주행 부하 레벨을 더 포함하고, 제어부는 주기별 기준 주행 부하 레벨 중 현재 주기에 대응하는 기준 주행 부하에 기초하여 엔진의 온오프 구동 및 엔진의 회전수를 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량은 모터; 모터에 전력을 공급하는 배터리; 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부를 더 포함하고, 저장부는 충전량 차이와 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 더 저장하고, 제어부는, 저장된 주기별 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태를 설정하고, 설정된 목표 충전 상태와 배터리 관리부의 배터리의 충전 상태를 비교하여 충전량 차이를 획득하고, 저장부로부터 획득된 충전량 차이와 저장된 주기별 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 주행 모드가 선택되고 어느 하나의 경로가 선택되면 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하이면 경로 학습 모드를 수행하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 경로 주행 모드를 수행하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 학습 모드가 수행되면 주행 중 검출된 주행 속도와 도로의 경사도를 시간 순으로 저장하고, 시간 순으로 저장된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 주행 부하 레벨을 획득하고, 획득된 주행 부하 레벨에 기초하여 선택된 경로의 기준 도로 상황 정보를 업데이트하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 경사 레벨을 포함하고, 제어부는 주행 시간에 기초하여 현재 주기를 판단하고, 검출된 경사도에 기초하여 현재 주기의 현재 경사 레벨의 획득하고, 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 경사 레벨을 확인하고, 기준 경사 레벨과 현재 경사 레벨의 편차값에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함하는 차량.
일 측면에 따른 차량의 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 누적 거리를 포함하고, 제어부는, 주행 시간에 기초하여 현재 주기를 판단하고, 검출된 주행 속도에 기초하여 현재 위치까지의 현재 누적 거리를 산출하고, 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 누적 거리를 확인하고, 기준 누적 거리와 현재 누적 거리의 편차값에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 도로의 경사도에 기초하여 구배 저항값을 획득하고, 획득된 구배 저항값과 저장부에 저장된 기준 구배 저항값의 편차값에 기초하여 경로 이탈을 판단하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 주기별 구배 저항값의 누적 편차값을 획득하고 획득된 누적 편차값이 미리 설정된 임계값을 초과하면 경로 이탈을 판단하는 것을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량은 경로와, 경로의 기준 도로 상황 정보를 저장하는 저장부; 주행 속도를 검출하는 속도 검출부; 도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부; 및 경로로 주행 시에 검출된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 경로의 도로 상황 정보를 학습하고 학습된 정보에 기초하여 저장부에 저장된 기준 도로 상황 정보를 업데이트 하고 검출된 도로의 경사도에 기초하여 경로의 이탈 여부를 판단하고, 경로의 이탈로 판단되면 학습을 종료하는 제어부를 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 경사 레벨, 주기별 기준 누적거리 및 주기별 기준 주행 부하 레벨을 포함하고, 제어부는 검출된 주행 속도와 도로의 경사도를 시간 순으로 저장하고, 시간 순으로 저장된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 주행 부하 레벨을 획득하고, 획득된 주행 부하 레벨에 기초하여 저장된 기준 주행 부하 레벨을 업데이트하고, 시간 순으로 저장된 주행 속도에 기초하여 주기별 누적 거리를 획득하고 시간 순으로 저장된 경사도에 기초하여 주기별 경사 레벨을 획득하고, 획득된 누적 거리와 경사 레벨에 기초하여 주기별 기준 누적 거리와 주기별 기준 경사 레벨을 업데이트하는 것을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 주행 시간에 기초하여 현재 주기를 획득하고, 현재 주기까지의 현재 누적 거리와 현재 주기에 대응하는 주기까지의 기준 누적 거리를 획득하고, 현재 누적 거리와 기준 누적거리 사이의 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하면 현재 주기부터 획득된 현재 경사 레벨과 현재 주기에 대응하는 주기부터의 기준 경사 레벨의 편차에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량은 차륜에 구동력을 인가하는 모터에 전력을 공급하는 배터리; 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부; 및 차륜에 구동력을 인가하는 엔진을 더 포함하고, 저장부는 충전량 차이와 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 더 저장하고, 제어부는 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 기초하여 주기별 목표 충전 상태를 설정하고, 설정된 주기별 목표 충전 상태와 배터리 관리부의 배터리의 충전 상태에 기초하여 충전량 차이를 획득하고, 저장부의 맵을 통해 획득된 충전량 차이와 주기별 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 검출된 도로의 경사도에 기초하여 구배 저항값을 획득하고, 획득된 구배 저항값과 저장부에 저장된 기준 도로 상황 정보 중 기준 구배 저항값의 편차값에 기초하여 경로 이탈을 판단하는 것을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 주기별 구배 저항값의 누적 편차값을 획득하고 획득된 누적 편차값이 미리 설정된 임계값을 초과하면 경로 이탈을 판단하는 것을 포함한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 차륜에 구동력을 인가하는 모터와, 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 차륜에 구동력을 인가하는 엔진을 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서, 경로가 선택되면 선택된 경로의 기준 도로 상황 정보를 획득하고, 주행 중 차량의 속도 및 도로의 경사도를 주기적으로 검출하고, 검출된 속도에 기초하여 현재 주기까지의 현재 누적 거리를 획득하고, 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 누적 거리를 확인하고, 획득된 현재 누적 거리와 기준 누적 거리의 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하는지 판단하고, 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하면 현재 주기부터 주기별 현재 경사 레벨을 획득하고, 현재 주기에 대응하는 주기부터 기준 경사 레벨을 확인하고, 주기별 현재 경사 레벨과 주기별 기준 경사 레벨과의 경사 레벨 편차값에 기초하여 경로의 이탈 여부라고 판단하고, 경로의 이탈로 판단되면 속도 및 경사도 검출을 종료하는 것을 포함한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하이면 경로 학습 모드를 수행하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 경로 주행 모드를 수행하는 것을 더 포함한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 경로 학습 모드의 수행이면 검출된 속도 및 도로의 경사도를 시간순으로 저장하고, 시간 순으로 저장된 속도에 기초하여 주기별 속도 레벨을 획득하고, 시간 순으로 저장된 경사도에 기초하여 주기별 경사 레벨을 획득하고, 주기별 속도 레벨과 경사 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고, 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장하는 것을 더 포함한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 경로 주행 모드의 수행 중 획득된 주기별 누적 거리, 경사 레벨에 기초하여 경로의 이탈 여부를 판단하고, 경로의 이탈이라고 판단되면 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 더 포함한다.
경로 주행 모드를 수행하는 것은, 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태를 설정하고, 설정된 목표 충전 상태와 배터리 관리부의 배터리의 충전 상태를 비교하여 충전량 차이를 획득하고, 미리 저장된 맵으로부터 획득된 충전량 차이와 주기별 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고, 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 더 포함한다.
경로 이탈을 판단하는 것은, 주기적으로 검출된 경사도에 기초하여 구배 저항값을 획득하고, 획득된 주기별 구배 저항값과 저장부에 저장된 주기별 기준 구배 저항값 사이의 편차값을 주기별로 획득하고, 주기별로 획득된 편차값의 누적 편차값을 획득하고, 획득된 누적 편차값이 미리 설정된 임계값을 초과하면 경로 이탈을 판단하는 것을 포함한다.
본 발명은 미리 설정된 경로 내 도로의 주행 속도와 경사도에 기초하여 경로의 도로 상황을 학습하고, 그 학습 결과에 따라 모터 및 엔진을 선택적으로 구동시켜 주행함으로써, 연비 개선을 극대화하고 배기가스 배출량을 최소화할 수 있다.
본 발명은 미리 설정된 경로 내 도로의 주행 속도와 구배 저항값에 기초하여 경로의 도로 상황을 학습하고, 그 학습 결과에 따라 모터 및 엔진을 선택적으로 구동시켜 주행함으로써, 연비 개선을 극대화하고 배기가스 배출량을 최소화할 수 있다.
본 발명은 차량의 연비 향상에 따라 모터에 의해 주행이 가능한 HEV(Hybrid Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)의 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
또한 본 발명은 충전 효율이 높은 구간에서 배터리의 목표 충전 상태를 증가시킴으로서 배터리의 충전량을 높일 수 있고, 충전량이 높은 배터리를 정체가 빈번한 도심에서 사용하되, 배터리의 목표 충전 상태(SOC)를 낮춤으로써 도심에서 모터로 주행하는 거리 및 시간을 최대화할 수 있고 배터리룰의 충전하기 위한 전력 소모량을 줄임으로써 연비를 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 차체의 외장 예시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 차체의 내장 예시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 차대의 예시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 배터리 관리부의 제어 구성도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성 중 경로 추가에 대응하는 제어 구성도이다.
도 7 은 일 실시 예에 따른 차량의 에코 모드의 표시 예시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 차량의 경로 추가 시 안내 정보 표시 예시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 차량의 경로 추가 및 학습 시 주행 부하 레벨 설정 예시도이다.
도 10a 및 도 10b는 일 실시 예에 따른 차량의 경로 학습의 제어 구성도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 차량의 경로 학습 및 경로 주행 시 미리 설정된 경로의 표시 예시도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 차량의 경로 학습 및 경로 주행 시 누적 거리 편차의 그래프이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 차량의 경로 학습 및 경로 주행 시 주기별 경사 레벨의 그래프이다.
도 14a 및 도 14b는 일 실시 예에 따른 차량의 경로 모드의 제어 구성도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 차량의 배터리 충전 상태의 그래프이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 차량의 사용자 요구 파워의 그래프이다.
도 17은 다른 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 18은 다른 실시 예에 따른 차량의 구배 저항값의 획득 예시도이다.
도 19는다른 실시 예에 따른 차량의 제어 방법 중 에코 모드를 수행하기 위한 경로를 추가하는 방법의 순서도이다.
도 20a 와 도 20b는 다른 실시 예에 따른 차량의 에코 모드 중 경로 학습 모드를 수행하는 차량의 제어 순서도이다.
도 21은 다른 실시 예에 따른 차량의 주기별 구배 저항값의 누적 편차값의 획득 예시도이다.
도 22a 및 도 22b는 다른 실시 예에 따른 차량의 경로 주행 모드의 제어 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 차체의 외장 예시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 차체의 내장 예시도이며, 도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 차대의 예시도이다.
본 일 실시 예의 차량(100)은 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량으로, 하이브리드 차량(HEV: Hybrid Electric Vehicle) 또는 플러그 인 하이브리드 차량(PHEV: Plugin Hybrid Electric Vehicle)일 수 있다.
본 일 실시 예의 차량(100)은 외장(110)과 내장(120)을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis, 140)를 포함한다.
도 1 에 도시된 바와 같이 차체의 외장(110)은 프론트 패널(111), 본네트(112), 루프 패널(113), 리어 패널(114), 전후좌우의 도어(115) 및 전후좌우의 도어(115)에 개폐 가능하게 마련된 윈도우 글래스(116)를 포함한다.
그리고 차체의 외장은 전후좌우 도어의 윈도우 글래스 사이의 경계에 마련된 필러와, 운전자에게 차랑(100) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러와, 전방시야를 주시하면서 주변의 정보를 쉽게 볼 수 있도록 하고 다른 차량과 보행자에 대한 신호, 커뮤니케이션의 기능을 수행하는 램프(117)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차체의 내장(120)은 탑승자가 앉는 시트(121)와, 대시 보드(122)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 변속 레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 123)과, 공기조화기의 송풍구와 조절판이 배치된 센터 페시아(124)와, 센터 페시아(124)에 마련되고 오디오 기기와 공기 조화기의 동작 명령을 입력받는 헤드유닛(125)과, 센터 페시아(124)에 마련되고 시동 명령을 입력받는 시동부(126)를 포함한다.
차량(100)은 센터페시아(124)에 마련되고 조작 위치를 입력받는 변속 레버와, 변속 레버의 주변 또는 헤드 유닛(125)에 위치하고 전자식 주차 브레이크 장치(미도시)의 동작 명령을 입력받는 주차 버튼(EPB 버튼)을 더 포함한다.
차랑(100)은 각종 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(127)를 더 포함할 수 있다.
입력부(127)는 헤드 유닛(125) 및 센터페시아(124)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함할 수 있다.
입력부(127)는 사용자 인터페이스(129)의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다.
여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다.
차랑(100)은 헤드 유닛(125)에 마련되고, 차량에서 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 표시부(128)를 더 포함할 수 있다.
표시부(128)는 차량의 현재 구동 모드인 전기차 모드(즉 EV모드), 하이브리드 전기차 모드(즉HEV모드) 중 어느 하나를 표시할 수 있다.
차량은 사용자의 사용 편의를 위한 사용자 인터페이스(129)를 더 포함한다.
사용자 인터페이스(129)는 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 것도 가능하다.
사용자 인터페이스(129)는 터치 패널과 디스플레이 패널이 일체화된 터치 스크린으로 마련되어 입력기능과 표시 기능을 모두 수행하는 것도 가능하고, 디스플레이 패널만을 가지고 표시 기능만을 수행하는 것도 가능하다.
차량의 차대(140)는 차체(110, 120)를 지지하는 틀로, 전후좌우에 각 배치된 차륜(141)과, 차량의 주행에 필요한 구동력을 발생시키고 발생된 구동력을 조절하며 조절된 구동력을 전후좌우의 차륜(141)에 인가하기 위한 동력 장치(142-149), 조향 장치, 전후좌우의 차륜(141)에 제동력을 인가하기 위한 제동 장치 및 현가 장치가 마련될 수 있다.
차량(100)은 주행 방향을 조절하기 위한 조향 장치의 스티어링 휠(151)과, 사용자의 제동 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 브레이크 페달(152)과, 사용자의 가속 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 엑셀러레이터 페달(153)을 포함할 수 있다(도 2 참조).
도 3에 도시된 바와 같이, 동력 장치는 엔진(142), 연료장치(미도시), 냉각 장치(미도시), 급유 장치(미도시), 배터리(143), 모터(144), 제너레이터(145) 및 인버터(146), 클러치(147), 변속기(148), 종감속 및 차동장치(149)를 포함할 수 있고, 클러치(147)를 구동시키기 위한 액추에이터(147a)를 더 포함할 수 있다.
엔진(142)은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 발생된 동력을 클러치(147)에 전달한다.
배터리(143)는 고압의 전류의 전력을 생성하고 생성된 전력을 모터(144), 제너레이터(145) 및 차량 내 각종 전기 장치에 공급한다.
이러한 배터리(143)는 제너레이터(145)에서 공급된 전력을 공급받아 충전을 수행한다.
배터리(143)는 배터리 관리부(167)에 의해 관리될 수 있다. 배터리 관리부(167)에 대해서 추후 설명하도록 한다.
모터(144)는 배터리(143)의 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키고 발생된 회전력을 차륜에 전달하여 차륜이 구동되도록 한다.
모터(144)는 클러치(147)에 의해 엔진(142)과 연결되면 엔진(142)의 회전력을 함께 차륜에 전달한다. 이러한 모터(144)는 종래의 토크 컨버터의 기능을 수행하면서 클러치 클로즈 시의 충격을 흡수하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.
또한 모터(144)는 배터리(143)의 전기 에너지를 차량에 마련된 각종 전기 장치를 동작시키기 위한 역학적 에너지로 전환한다.
모터(144)는 제동, 감속 또는 저속 주행에 의한 에너지 회생 조건에서 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 하는 것도 가능하다.
제너레이터(HSG: Hybrid Starter Generator, 145)는 시동 발전기로, 엔진(142)의 크랭크 축에 연결될 수 있고, 엔진(142)의 크랭크 축과 연동되어 엔진(142)을 시동할 때 시동 모터로 동작하고, 차륜이 엔진(142)에 의해 구동되지 않을 때 엔진(142)에 의해 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 한다.
즉 제너레이터(145)는 엔진(142)을 통해 전달되는 동력에 의해 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 한다.
아울러 차량은, 주차장 또는 충전소에 배치된 충전기로부터 전력을 공급받고 공급된 전력을 이용하여 배터리(143)를 충전하는 것도 가능하다.
차량의 동력 장치는 제너레이터(145)에서 발생된 전력을 배터리(143)의 충전 가능한 전력으로 변환하고 배터리(143)의 전력을 제너레이터(145)의 구동 전력으로 변환하는 전력 변환기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 전력 변환기는 컨버터를 포함할 수 있다.
전력 변환기는 제너레이터(145)와 배터리(143) 사이에서 전류의 방향과 출력을 변경하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.
인버터(146)는 배터리(143)의 전력을 모터(144)의 구동 전력으로 변환한다.
인버터(146)는 모터(144)의 구동 전력 출력 시, 사용자 명령에 의한 목표 차속에 기초하여 모터(144)의 구동 전력을 출력한다. 여기서 모터(144)의 구동 전력은 목표 차속에 대응하는 전류를 출력하기 위한 스위칭 신호 및 목표 차속에 대응하는 전압을 출력하기 위한 스위칭 신호일 수 있다.
즉 인버터(146)는 복수 개의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
클러치(147)는 엔진(142)과 모터(144) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 클러치(147)는 엔진(142)과 모터(144)를 이용하여 차륜의 구동력을 발생시킬 때 폐쇄(Close 또는 Lock)될 수 있고, 모터(144)만을 이용하여 차륜의 구동력을 발생시킬 때 액추에이터(HCA: Hydraulic Clutch Actuator)의 구동에 의해 생성된 유압에 의해 스프링(미도시)이 밀리면서 개방(Open)될 수 있다.
즉 클러치(147)는 차량의 주행 모드에 따라 오픈 상태 또는 클로즈 상태가 결정될 수 있다.
좀 더 구체적으로 클러치(147)는 모터(144)를 이용하여 감속 주행이나 저속 주행을 할 때 개방(Open)될 수 있고 제동을 수행할 때에도 개방(Open)될 수 있으며, 등판(Climbing) 주행, 가속 주행 및 일정 속도 이상의 정속 주행을 수행할 때 폐쇄(Close)될 수 있고 배터리의 보호 모드일 때 폐쇄될 수도 있다.
이러한 클러치(147)는 차량의 전원이 오프(OFF)될 때 엔진(142)과 모터(144)가 연결되도록 하는 노멀 클로즈 타입(Normal Close)의 클러치일 수 있다.
변속기(148)는 엔진(142)과 모터(144)의 회전 운동을 차륜(141)에 전달하거나, 모터(144)의 회전 운동을 차륜(141)에 전달한다.
변속기(148)는 두 개의 클러치를 이용하여 기어가 조작되도록 하는 듀얼 클러치 변속기(DCT: Dual Clutch Transmission)일 수 있다.
변속기(148)는 차량의 주행 속도에 기초하여 기어가 자동으로 조작되도록 함으로써 자동으로 최적의 토크 변환을 수행한다.
차량은 변속기(148)와 차륜(141) 사이에 마련된 종감속 및 차동 장치(149, FD: Final Reduction & Differential gear)를 더 포함할 수 있다.
종감속 및 차동 장치(149)는 종감속 장치와 차동 장치를 포함한다.
이 중 종감속 장치는 차량의 주행 속도가 목표 속도에 도달되도록 모터의 회전수(RPM)를 변환한다. 즉 종감속 장치는 변환된 모터의 회전수에 대응하는 구동력을 발생시키고 발생된 구동력을 좌우 차륜(141)에 각각 전달한다.
종감속 장치는 입력된 모터의 회전수를 일정 비율로 변환하는 것도 가능하다.
여기서 목표 속도는 엑셀러레이터 페달(153) 또는 브레이크 페달(152)의 가압에 대응하는 속도일 수 있다.
이러한 종감속 장치는 구동 피니언과 링 기어를 포함하고, 회전 속도를 감소시키고 회전 방향을 직각으로 변화시킨다. 즉 종감속 장치는 변속기(148)와 차륜(141) 사이에서 속도를 다시 한번 감속시켜 구동력을 키움과 동시에 동력 전달 방향을 변경한다.
이러한 종감속 장치는 추진축(148a)의 회전력을 구동 피니언이 받아 직각에 가까운 각도로 변화시키면서 동시에 감속하여 차동 장치에 전달하고, 변화된 추진축의 회전력을 뒤 차축에 전달하고, 최종 감속을 통해 회전력을 증대시킨다.
차동 장치(Differential gear)는 좌우 차륜을 서로 다른 속도로 회전시킨다.
즉 차동 장치는 변속기(148)의 변속비를 조절하여 좌우 차륜의 구동력을 각각 발생시키고 발생된 구동력을 좌우 차륜에 각각 전달한다.
본 일 실시 예의 차량의 동력 장치는, 차량의 차축(149a, axle)에 엔진(142)과 모터(144)가 함께 연결되어 엔진(142)과 모터(144)가 동시에 차량을 구동시킬 수 있는 병렬 구조를 이룬다.
이러한 차량은 모터(144)로만 주행(EV모드)할 때는 클러치(147)를 오픈시켜 모터(144)와 엔진(142)이 기계적으로 연결되지 않도록 하여 모터(144)의 회전이 바로 변속기(148)에 전달되도록 한다. 이 때 엔진(142)은 구동 오프일 수 있고 배터리 충전 시에는 구동 온 상태가 될 수 있다.
또한 차량은 엔진(142)과 모터(144)가 함께 동작하여 주행(HEV모드)할 때는 클러치를 클로즈시켜 엔진(142)의 회전력이 모터(144)의 회전력과 더해진 후 변속기(148)에 전달되도록 한다.
아울러 차량은 엔진(142)으로만 주행할 경우에도 엔진을 차축에 연결해야 하기 때문에 클러치(147)를 클로즈시켜 모터(144)와 함께 회전하도록 한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 배터리 관리부(167)의 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 차량(100)은 사용자 인터페이스(129), 속도 검출부(161), 경사도 검출부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164), 제어부(165), 저장부(169) 및 배터리 관리부(167)를 포함한다.
사용자 인터페이스(129)는 사용자로부터 동작 정보를 입력받고, 차량에서 수행 중인 모드의 정보를 표시한다.
이러한 사용자 인터페이스(129)는 입력부(129a)와 표시부(129b)를 포함할 수 있다.
입력부(129a)는 에코 모드, 경로 추가 모드, 경로 학습 모드, 경로 주행 모드의 수행 명령을 입력받고, 출발 명령 및 도착 명령을 입력받는다.
입력부(129a)는 출발지와 목적지의 이름을 입력받는 것도 가능하다.
이러한 각종 정보를 입력받는 입력부는, 헤드 유닛(125)에 마련된 입력부일 수도 있고, 센터페시아에 마련된 입력부일 수도 있다.
차량은 마이크로 폰과 같은 음성 입력부(미도시) 및 음성 인식부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이러한 차량은 음성 입력부를 통해 출발지와 목적지의 이름을 음성으로 입력받고, 음성 인식부를 통해 입력된 음성을 음성 인식하여 사용자가 주행하고자 하는 경로가 어디인지 인식하는 것도 가능하다.
표시부(129b)는 수행 중인 에코 모드, 경로 추가 모드, 경로 학습 모드, 경로 주행 모드 및 일반 주행 모드를 표시하고, 수행 중인 모드에 대한 안내 정보를 표시한다.
표시부(129b)는 경로 학습 모드 및 경로 주행 모드 시 경로의 이름을 표시하는 것도 가능하고, 경로 이탈에 대한 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(129b)는 모터(144)의 동력만을 이용하는 EV(Electric Vehicle) 모드, 엔진(142)의 동력과 모터(144)의 동력을 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드를 표시할 수 있다.
표시부(129b)는 배터리의 충전 상태에 대한 정보를 표시하는 것도 가능하다.
이러한 각종 정보를 표시하는 표시부는, 헤드 유닛(125)에 마련된 표시부일 수도 있고, 클러스터(123)에 마련된 표시부(미도시)일 수도 있다.
표시부는 차량의 내장에 별도로 마련된LED와 같은 램프일 수도 있다.
속도 검출부(161)는 차량의 주행 속도를 검출한다.
이러한 속도 검출부(161)는 전후좌우 차륜에 각각 마련되어 각 차륜의 회전 속도를 검출하는 휠 속도 센서를 포함할 수 있고, 차량의 가속도를 검출하는 가속도 검출부를 포함할 수도 있다.
경사도 검출부(162)는 도로의 경사도를 검출한다.
이러한 경사도 검출부(162)는 가속도 센서일 수도 있고, 자이로 센서, 각속도 센서, 중력 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1압력 검출부(163)는 엑셀러레이터 페달(153)에 가해진 압력을 검출한다.
제2압력 검출부(164)는 브레이크 페달(152)에 가해진 압력을 검출한다.
차량은 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(165)는 사용자에 의해 액셀러레이터 페달(153)이 가압되거나, 브레이크 페달(152)이 가압되면 액셀러레이터 페달(153) 또는 브레이크 페달(152)의 압력 정보를 획득하고 획득된 압력 정보와 속도 검출부(161)에서 검출된 속도 정보에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득하고 획득된 사용자의 요구 파워에 대응하는 차량의 목표 주행 속도를 획득하고, 획득된 차량의 목표 주행 속도에 기초하여 엔진(142)과 모터(144) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다.
이를 통해 엔진(142)과 모터(144) 중 적어도 하나에 의해 발생된 동력에 의해 차량이 주행되도록 한다.
제어부(165)는 차량의 목표 주행 속도, 가속 주행 여부, 강판 주행 및 등판 주행 여부에 기초하여 모터(144)의 동력만을 이용하여 주행하는 EV모드의 수행을 제어하거나, 모터(144)와 엔진(142)의 동력을 이용하여 주행하는 HEV 모드의 수행을 제어한다.
제어부(165)는 액추에이터(147a) 내의 모터(미도시)의 동작을 제어하여 클러치(147)의 클로즈를 제어하고, 클러치(147)에 공급되는 유체의 압력을 제어하여 클러치(147)의 오픈 및 클로즈를 실행시켜 EV모드 및 HEV모드의 주행이 수행될 수 있도록 한다.
클러치가 노멀 클로즈 타입일 때, 본 일 실시 예의 제어부의 구성을 설명한다.
제어부(165)는 주행 모드가 EV모드일 때 클러치(147)를 오픈 상태로 제어하고 목표 주행 속도에 기초하여 모터(144)의 회전 속도를 제어한다.
제어부(165)는 모터(144)의 회전 속도 제어 시 인버터(146)의 스위칭을 제어한다.
제어부(165)는 주행 모드가 HEV모드일 때 클러치(147)를 클로즈 상태로 제어하고 목표 주행 속도에 기초하여 엔진(142)의 회전 속도와 모터(144)의 회전 속도를 제어한다.
제어부(165)는 주행 모드가HEV모드일 때 제너레이터(145)의 동작을 제어함으로써 엔진(142)이 시동되도록 하고, 엔진의 구동을 제어한다.
제어부(165)는 HEV모드로 주행하는 동안 배터리 관리부(160)와 통신을 수행하고, 배터리 관리부(160)로부터 배터리의 충전 상태(State Of Change, SOC)에 대한 정보를 수신한다.
여기서 배터리의 충전 상태는, 배터리의 충전량을 포함할 수 있다.
제어부(165)는 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 에코 모드의 선택 신호가 수신되면 선택 모드가 표시되도록 사용자인터페이스의 표시부(129b)를 제어하고, 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 경로 추가 모드의 선택 신호가 수신되면 경로 추가에 대한 안내 정보가 출력되도록 한다.
제어부(165)는 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 속도 검출부(161)에서 검출된 차량의 속도 정보와 경사도 검출부(162)에서 검출된 도로의 경사도 정보를 수신하고, 수신된 속도 정보와 경사도 정보를 시간 순으로 저장한다.
제어부(165)는 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수시된 도착 시점 사이의 시간 순으로 저장된 속도 정보를 일정 시간 간격으로 구분하고, 일정 시간 간격으로 구분된 속도 정보들에 기초하여 일정 시간 간격으로 평균 속도를 산출한다.
예를 들어, 출발 시점부터 도착 시점까지의 총 주행 시간이 10분이고, 10초 간격으로 속도가 검출되었으며 일정 시간이 2분이라고 가정하면, 제어부는 10분을 2분 간격으로 구분하고, 0분부터 2분까지 검출된 12개의 속도의 평균 속도를 산출하고, 2분1초부터 4분까지 검출된 12개의 속도의 평균 속도를 산출하며, 이와 같은 방법으로 8분1초부터 10분까지 검출된 12개의 속도의 평균 속도를 산출한다.
즉 제어부(165)는 일정 시간을 하나의 주기로 설정하고 복수 개의 주기에 대한 주기별 평균 속도를 각각 산출하고 산출된 주기별 평균 속도에 각각 대응하는 주기별 속도 레벨을 획득한다.
본 일 실시 예는 일정 시간 동안 검출된 속도들의 평균 속도를 이용하는 예에 대해 설명하였지만, 시간 순으로 저장된 속도 정보를 일정 시간 간격으로 구분하고, 일정 시간 내 속도들 중 최고 속도 또는 최저 속도를 이용하는 것도 가능하다.
제어부(165)는 일정 시간 간격으로 구분된 속도 정보에 기초하여 일정 시간 간격으로 누적 거리를 산출하고 산출된 주기별 누적 거리를 저장한다.
제어부(165)는 시간순으로 저장된 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 구분하고, 일정 시간을 하나의 주기로 설정하여 주기별로 경사도를 획득하고 획득된 주기별 경사도에 각각 대응하는 주기별 경사 레벨을 획득한다.
제어부(165)는 주기별 속도레벨과 경사 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장한다.
제어부(165)는 주행 학습 모드의 선택 신호가 수신되면 저장부(165)에 저장된 경로의 표시를 제어하고, 입력부를 통해 어느 하나의 경로가 선택되고 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 학습을 수행하되, 경로 학습 중 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈로 판단되면 경로 학습을 종료한다.
제어부(165)는 경로 학습 모드 수행 시, 속도 검출부(161)에서 검출된 차량의 속도 정보와 경사도 검출부(162)에서 검출된 도로의 경사도 정보에 기초하여 주기별 경사 레벨, 누적거리, 주행 부하 레벨을 획득하고, 경로 학습 모드가 종료되면 획득된 주기별 누적거리, 주행 부하 레벨, 경사 레벨과, 저장부에 저장된 주기별 기준 누적거리, 기준 주행 부하 레벨, 기준 경사 레벨과의 평균치를 산출하고 산출된 평균치에 기초하여 저장부에 저장된 경로의 도로 상황 정보를 업데이트한다.
즉 제어부(165)는 주기별로 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨의 평균 경사 레벨을 산출하고, 저장부에 저장된 기준 경사 레벨을 산출된 평균 경사 레벨로 변경하고, 주기별로 현재 누적 거리와 기준 누적 거리의 평균 누적 거리를 산출하고, 저장부에 저장된 기준 누적 거리를 산출된 평균 누적 거리로 변경하며, 주기별로 현재 주행 부하 레벨과 기준 주행 부하 레벨의 평균 레벨을 산출하고, 저장부에 저장된 기준 주행 부하 레벨을 산출된 평균 레벨로 변경한다.
제어부(165)는 경로 학습 모드를 수행하면서 주행 중 주기적(즉, 일정 시간 간격)으로 현재 주기를 확인하고 속도 검출부에서 검출된 속도 정보에 기초하여 현재 누적 거리를 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 누적 거리 중 현재 주기와 대응하는 주기의 누적 거리를 확인하고, 현재 누적 거리와 기준 누적 거리를 비교하고 현재 누적 거리와 기준 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값이 제1임계치를 초과하였는지 판단한다.
제어부(165)는 경로 학습 모드 중 누적 거리 편차값이 제1임계치를 초과하였다고 판단되면 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하는 주기를 확인하고 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 경사 레벨을 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 경사 레벨 중 확인된 주기와 대응하는 주기의 기준 경사 레벨을 확인하고, 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨을 비교하며 현재 경사레벨과 기준 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과하였는지 판단하고 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과할 때마다 주기의 수를 카운트한다.
즉 제어부(165)는 경로 학습 모드 중 누적 거리 편차값이 제1임계치를 초과하였다고 판단되면 주기적으로 경사 레벨의 편차값이 제2임계치를 초과하는 주기의 수를 카운트하고, 카운트된 수가 제3임계치를 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하며 경로 학습 모드를 종료한다.
아울러 제어부(165)는 경로 학습 모드를 수행하며 주행 중 주기적(즉, 일정 시간 간격)으로 현재 주기를 확인하고 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 경사 레벨을 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 경사 레벨 중 현재 주기와 대응하는 주기의 기준 경사 레벨을 확인하고, 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨을 비교하며 현재 경사레벨과 기준 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과하였는지 판단하고 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과할 때마다 주기의 수를 카운트한다.
즉 제어부(165)는 경로 학습 모드를 수행하며 주행 중 주기적으로 경사 레벨의 편차값이 제2임계치를 초과하는 주기의 수를 카운트하고, 카운트된 수가 제3임계치를 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하며 경로 학습 모드를 종료한다.
아울러, 제어부(165)는 누적 거리 편차값이 제4임계치를 초과하였다고 판단되면 현재 주기를 확인하고, 확인된 주기 이전의 주기별 현재 경사 레벨을 확인하고, 저장부에 저장된 기준 경사 레벨 중 확인된 주기 이전의 주기별 기준 경사 레벨을 확인하며 주기별 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨을 각각 비교하여 주기별 경사 레벨의 편차값을 산출하고 산출된 주기별 경사 레벨의 편차값이 제2임계값을 초과하는 주기를 확인하고, 확인된 주기의 수가 제3임계값을 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하는 것도 가능하다.
제어부(165)는 경로 주행 모드를 수행하면서 주행 중 주기적(즉, 일정 시간 간격)으로 현재 주기를 확인하고 속도 검출부에서 검출된 속도 정보에 기초하여 현재 누적 거리를 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 경사 레벨 중 현재 주기와 대응하는 주기의 누적 거리를 확인하고, 현재 누적 거리와 기준 누적 거리를 비교하고 현재 누적 거리와 기준 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값이 제1임계치를 초과하였는지 판단한다.
제어부(165)는 경로 주행 모드 중 누적 거리 편차값이 제1임계치를 초과하였다고 판단되면 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하는 주기를 확인하고 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 경사 레벨을 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 경사 레벨 중 확인된 주기와 대응하는 주기의 기준 경사 레벨을 확인하고, 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨을 비교하며 현재 경사레벨과 기준 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과하였는지 판단하고 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과할 때마다 주기의 수를 카운트한다.
제어부(165)는 경로 주행 모드 중 누적 거리 편차값이 제1임계치를 초과하였다고 판단되면 주기적으로 경사 레벨의 편차값이 제2임계치를 초과하는 주기의 수를 카운트하고, 카운트된 수가 제3임계치를 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하며 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행한다.
아울러 제어부(165)는 경로 주행 모드의 선택 명령이 수신되면 저장부(165)에 저장된 경로의 표시를 제어하고, 입력부(129a)를 통해 어느 하나의 경로가 선택되면 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 주행 모드를 수행하되, 경로 주행 모드 수행 중 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈로 판단되면 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드의 수행을 제어한다.
제어부(165)는 경로 주행 모드를 수행하면서 주행 중 주기적(즉, 일정 시간 간격)으로 현재 주기를 확인하고 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 경사 레벨을 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 경사 레벨 중 현재 주기와 대응하는 주기의 기준 경사 레벨을 확인하고, 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨을 비교하며 현재 경사레벨과 기준 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과하였는지 판단하고 경사 레벨 편차값이 제2임계치를 초과할 때마다 초과되는 주기의 수를 카운트하고, 카운트된 수가 제3임계치를 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하며 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행한다.
아울러, 제어부(165)는 경로 주행 모드 중 누적 거리 편차값이 제4임계치를 초과하였다고 판단되면 현재 주기를 확인하고, 확인된 주기 이전의 주기별 현재 경사 레벨을 확인하고, 저장부에 저장된 기준 경사 레벨 중 확인된 주기 이전의 주기별 기준 경사 레벨을 확인하며 주기별 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨을 각각 비교하여 주기별 경사 레벨의 편차값을 산출하고 산출된 주기별 경사 레벨의 편차값이 제2임계값을 초과하는 주기를 확인하고, 확인된 주기의 수가 제3임계값을 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하는 것도 가능하다.
제어부(165)는 경로 주행 모드 수행 중 현재 경로가 미리 저장된 경로와 동일하다고 판단되면, 즉 경로가 일치한다고 판단되면 속도 검출부에서 검출된 속도를 확인하고, 배터리 관리부(167)로부터 배터리의 충전 상태를 수신하고, 회전수 검출부에서 검출된 엔진의 회전수를 확인하며, 현재 속도와 제1, 2압력 검출부에서 검출된 압력에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득한다.
제어부(165)는 저장부에 저장된 제1맵으로부터 현재 충전 상태와 속도에 대응하는 엔진의 온, 오프 구동에 대한 정보를 확인하고, 저장부에 저장된 제1맵으로부터 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크를 확인한다.
제어부(165)는 경로 주행 모드 수행 중 저장부(165)로부터 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득하고, 획득된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태를 설정하고 설정된 목표 충전 상태와 현재 충전 상태의 충전량 차이를 확인한다.
제어부(165)는 저장부에 저장된 제3맵으로부터 충전량 차이와 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보상 팩터를 확인하고, 확인된 피드백 보상 팩터에 기초하여 엔진의 온, 오프 구동 및 엔진의 목표 출력 토크를 보상하고 보상된 엔진의 구동정보에 기초하여 엔진의 구동을 피드백 제어한다.
아울러 제어부(165)는 일반 주행 모드이면 저장부에 저장된 제1맵으로부터 현재 충전 상태와 속도에 대응하는 엔진의 온, 오프 구동에 대한 정보를 확인하고, 저장부에 저장된 제1맵으로부터 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크를 확인하며 확인된 엔진의 구동 정보에 기초하여 엔진의 구동을 피드백 제어한다.
제어부(165)는 경로 주행 모드가 입력되고 어느 하나의 경로가 선택되면 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하이면 경로 학습 모드를 수행하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 경로 주행 모드를 수행한다.
아울러 제어부(165)는 경로 학습 모드 수행 시, 경로 주행 모드를 동시에 수하는 것도 가능하다.
제어부(165)는 입력부를 통해 경로 학습 모드가 선택되면 사용자에 의해 선택된 경로에 대한 경로 학습을 수행하는 것도 가능하고, 입력부를 통해 경로 주행 모드가 선택되면 경로 학습 횟수와 무관하게 경로 주행 모드를 수행하는 것도 가능하다.
제어부(165)는 차량 내 구성부들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
제어부(165)는, 제너레이터(145)와 엔진(142)의 동작을 제어하는 제1제어부(ECU: Engine Control Unit)와, 메인 제어부의 제어 신호에 기초하여 인버터(146)의 동작을 제어함으로써 모터(144)가 회전하도록 하고 제동이나 감속 시 회생 제동이 수행되도록 하는 제2제어부(MCU: Motor Control Unit)와, 액추에이터(147a)의 동작을 제어하여 클러치(147)가 오픈 상태 또는 클로즈 상태가 되도록 하는 제3제어부(LCU: Local Control Unit)와, 차량의 목표 속도에 기초하여 엔진과 모터에 토크를 분배하고 분배된 토크에 기초하여 제1, 2, 3, 제어부에 제어 신호를 출력하는 메인 제어부(HCU: HEV Control Unit)를 포함할 수 있다.
즉 제1, 2, 3, 제어부와 메인 제어부를 별개의 칩으로 구현될 수 있고, 패키지화하여 통합된 하나의 칩으로도 구현할 수 있다.
이러한 제어부(165)는 차량의 주행을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU)일 수 있고, 마이컴, CPU, 프로세서 중 어느 하나일 수 있다.
저장부(166)는 제1, 2, 3 임계치를 저장하고, 배터리의 충전 상태와 차량의 주행 속도에 대응하는 엔진의 구동 온 및 구동 오프의 정보가 매칭된 제1맵을 저장한다.
저장부(166)는 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수(RPM)에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크가 매칭된 제2맵을 저장한다.
저장부(166)는 충전량의 차이와 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보상 팩터(Factor)가 매칭된 제3맵을 저장한다. 여기서 피드백 보상 팩터(Factor)는 0 내지 1 사이의 값일 수 있다.
저장부(166)는 미리 설정된 경로에 대한 기준 도로 상황 정보를 저장한다.
여기서 도로 상황 정보는, 주기별 기준 주행 부하 레벨을 포함하고, 주기별 기준 경사 레벨, 주기별 기준 누적 거리를 포함할 수 있다.
아울러 도로 상황 정보는 주기별 속도 레벨을 더 포함할 수 있다.
저장부(166)는 제어부(165)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
저장부(166)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
엔진(142)은 클러치(147)가 클로즈 상태이면 발생된 동력을 차륜(141)과 제너레이터(145)에 전달한다.
제너레이터(145)는 제어부(165)의 제어 명령에 기초하여 엔진을 시동시키거나, 엔진의 동력에 의해 발전기로서의 기능을 수행하면서 배터리를 충전한다.
인버터(146)는 제어부(165)의 제어 명령에 기초하여 배터리에서 공급되는 직류의 전력을 3상 교류의 전력으로 변환시키고 변환된 교류의 전력을 모터(144)에 인가한다.
액추에이터(HCA, 147a)는 내부에 마련된 모터(미도시)의 구동을 통해 오일을 클러치로 이동시킴으로써 클러치(147) 내에 유압이 생성되도록 한다. 이때 클러치(147)는 내부에 생성된 유압에 의해 클러치 내의 스프링(미도시)이 밀리면서 오픈(Open)될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 배터리 관리부(167)는 전압 검출부(167a), 전류 검출부(167b), 온도 검출부(167c), 관리부(167d) 및 통신부(167e)를 포함한다.
전압 검출부(167a)는 배터리(143)의 전압을 검출한다. 전압 검출부(167a)는 배터리(143)의 출력단의 전압을 검출한다.
전류 검출부(167b)는 배터리(143)의 전류를 검출한다.
온도 검출부(167c)는 배터리(143)의 온도를 검출한다.
이러한 전압 검출부(167a), 전류 검출부(167b), 온도 검출부(167c)는 배터리의 각 셀들의 전압, 전류, 온도를 검출할 수 있다.
관리부(167d)는 검출된 배터리의 전류와 전압에 기초하여 배터리의 충전량을 획득하고, 검출된 배터리의 온도에 기초하여 획득된 배터리의 충전량을 보정하고, 보정된 배터리의 충전량을 배터리의 충전 상태에 대한 정보로 제어부(165)에 출력한다.
이와 같이 관리부(167d)는 배터리의 각 셀들의 전류, 전압, 온도에 기초하여 충전 상태(SOC)를 관리하며, 배터리의 충전 상태, 배터리 온도에 기초하여 목표 충전 상태를 결정함으로써, 모터의 출력이 가변 제어되도록 할 수 있다.
관리부(167d)는 제어부(165)의 제어 명령에 기초하여 목표 충전 상태를 가변 제어할 수 있다.
또한 관리부(167d)는 배터리가 과충전되거나, 과방전되어 수명이 단축되는 것을 방지한다.
통신부(167e)는 제어부(165)와 통신을 수행하고, 제어부(165)에 배터리의 충전 상태에 대한 정보를 전송하고 제어부(165)로부터 목표 충전 상태에 대한 정보를 수신할 수 있다.
통신부(167e)는 제어부(165)와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량의 제어 방법 중 에코 모드를 수행하기 위한 경로를 추가하는 방법의 순서도이다.
차량은 에코(ECO) 모드가 선택(201)되면 사용자 인터페이스의 표시부(129b)를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드를 표시(202)한다.
여기서 에코 모드를 선택하는 것은, 헤드 유닛에 마련된 입력부의 버튼, 센터페시아에 마련된 입력부의 버튼을 선택하거나, 사용자 인터페이스에 표시된 버튼을 터치 선택하는 것을 포함할 수 있다.
선택 모드는, 새로운 경로를 추가하기 위한 경로 추가 모드와, 미리 설정된 적어도 하나의 경로를 표시하고, 사용자에 의해 선택된 경로로 주행 시 미리 저장된 도로 상황 정보에 대응하는 배터리의 목표 SOC와 엔진의 구동 정보를 이용하여 모터, 배터리, 엔진의 동작을 제어하는 경로 주행 모드를 포함한다.
선택 모드는, 미리 설정된 적어도 하나의 경로 중 사용자에 의해 선택된 경로에 대한 도로 상황을 주기별로 반복하여 학습하기 위한 경로 학습 모드를 더 포함할 수 있다. 이때 경로 학습 모드는 사용자에 의해 선택될 때마다 수행될 수 있다.
아울러 경로 학습 모드는 경로 주행 모드의 선택 시 경로 주행 모드와 동시에 수행될 수 있으며, 경로 학습의 횟수가 미리 설정된 횟수 이하일 때까지 자동으로 수행될 수 있고, 경로 학습의 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 선택된 경로의 경로 학습을 수행하지 않는 것도 가능하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 차량은 사용자 인터페이스의 표시부(129b)를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드로 경로 추가, 경로 주행, 경로 학습을 표시할 수 있다.
아울러 선택 모드는 클러스터의 표시부, 헤드유닛의 표시부를 통해 표시하는 것도 가능하다.
차량은 사용자 인터페이스의 표시부에 표시된 경로 추가 모드가 선택(203)되면 경로 추가 명령에 대응하는 경로 추가를 위한 안내 정보를 출력(204)한다.
예를 들어, 사용자 인터페이스의 표시부는 경로 번호와, 출발 및 도착 시에 버튼을 누르라는 문구를 표시할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스의 표시부(129b)는 출발지를 입력하고 출발 시에 출발 버튼을 누르라는 문구와, 도착 시에 도착 버튼을 누르고 목적지를 입력하라는 문구를 표시하는 것도 가능하다.
여기서 출발 버튼과 도착 버튼은 헤드 유닛에 마련된 입력부, 사용자 인터페이스의 입력부, 센터페시아에 마련된 입력부일 수 있다.
아울러 출발 버튼과 도착 버튼은 하나의 버튼일 수도 있다. 이때 차량은 하나의 버튼이 한번 가압되면 출발 명령으로 인식하고, 다시 한번 가압되면 도착 명령으로 인식할 수 있다.
아울러 차량은 출발 전에 출발지와 목적지의 이름을 입력받는 것도 가능하고, 또는 도착 후에 출발지와 목적지의 이름을 입력받는 것도 가능하다.
차량은 사용자 인터페이스의 입력부 및 센터페시아에 마련된 입력부를 통해 출발지와 목적지의 이름을 입력받을 수 있다.
또한 차량은 경로 추가를 위한 안내 정보를 스피커(미도시)를 통해 사운드로 출력하는 것도 가능하다.
차량은 제1, 2 압력 검출부를 통해 검출된 엑셀러레이터 페달의 압력 정보와 브레이크 페달의 압력 정보에 기초하여 차량의 속도를 조절하면서 주행을 수행한다.
차량은 주행 중, 또는 주행 전 사용자에 의해 출발 버튼이 선택됨에 따라 출발 명령이 수신(205)되면 출발 명령이 수신된 시점부터 속도 검출부를 통해 검출된 속도 정보와 경사도 검출부를 통해 검출된 도로의 경사도 정보를 수신하고, 수신된 속도 정보와 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 시간 순으로 저장(206)한다.
여기서 일정 시간은 차량이 주행하면서 학습에 필요한 도로의 각종 상황들을 모니터링하기 위한 한 주기의 시간을 의미한다.
즉 차량은 선택된 경로 내 도로의 교통 체증 및 교통 신호에 대응하는 속도 정보와 도로의 경사도 정보 등의 도로 상황 정보를 주기별로 획득하고 획득된 주기별로 도로 상황 정보들을 저장한다.
차량은 시간 순으로 저장된 속도 정보에 기초하여 일정 시간 간격으로 평균 속도를 산출하고, 산출된 주기별 평균 속도에 각각 대응하는 주기별 속도 레벨을 획득한다. 여기서 속도 레벨은 서로 다른 평균 속도 범위에 따라 구분된 것으로, 복수 개로 구분될 수 있다.
예를 들어, 차량의 속도 레벨은 평균 속도 0-20km/h에 대응하는 속도 레벨 0, 평균 속도 21-40km/h에 대응하는 속도 레벨 1, 평균 속도 41-60km/h에 대응하는 속도 레벨 2, 평균 속도 61-80km/h에 대응하는 속도 레벨 3, 평균 속도 81-100km/h에 대응하는 속도 레벨 4, 평균 속도 101-120km/h에 대응하는 속도 레벨 5, 평균 속도 121km/h 이상에 대응하는 속도 레벨 6을 포함할 수 있다.
차량은 시간 순으로 저장된 도로의 경사도 정보에 기초하여 주기별 경사 레벨을 획득(207)하고 획득된 주기별 경사 레벨을 저장한다. 여기서 경사 레벨은 서로 다른 경사도 범위에 따라 구분된 것으로, 복수 개로 구분될 수 있다.
예를 들어, 차량의 경사 레벨은 평지의 경사도에 대응하는 경사 레벨 0, 등판 5-15도에 대응하는 경사 레벨 1, 등판 16-25도에 대응하는 경사 레벨 2, 등판 26-35도에 대응하는 경사 레벨 3, 등판 36도 이상에 대응하는 경사 레벨 4, 강판 5-15도에 대응하는 경사 레벨 -1, 강판 16-25도에 대응하는 경사 레벨 -2, 강판 26-35도에 대응하는 경사 레벨 -3, 강판 36도 이상에 대응하는 경사 레벨 -4를 포함할 수 있다.
여기서 각 속도 레벨의 속도 범위와 각 경사 레벨의 경사도 범위는 하나의 예일 뿐, 일 실시 예에 따라 달라질 수 있으며, 차량의 종류, 무게, 크기 등의 사양에 따라서도 변경될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 차량은 주기별 경사 레벨과 주기별 속도 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장(208)한다.
차량은 시간 순으로 저장된 속도 정보에 기초하여 주기별 누적 거리를 획득하고 획득된 주기별 누적 거리를 저장(209)한다.
차량은 사용자에 의해 도착 버튼이 선택됨에 따라 도착 명령이 수신(210)되면 경로 학습을 종료(211)하고 경로 학습 중 저장된 주기별 정보들을 추가된 경로에 대한 기준 도로 상황 정보로 저장한다.
즉 차량은 주행을 수행하는 동안 획득된 주기별 경사 레벨, 주기별 주행 부하 레벨 및 주기별 누적 거리를 경로 주행 모드 시 차량의 제어에 이용할 기준 도로 상황 정보로 저장할 수 있다.
좀 더 구체적으로 차량은 주기별 경사 레벨을 주기별 기준 경사 레벨로, 주기별 주행 부하 레벨을 주기별 기준 주행 부하 레벨로 저장할 수 있고, 주기별 누적 거리를 주기별 기준 누적 거리로 저장할 수 있으며, 주기별 기준 경사 레벨과 기준 누적 거리는, 경로 학습 모드 및 경로 주행 모드 시 동일 경로로의 주행 여부를 판단하기 위한 정보로 이용될 수 있다.
아울러 차량은 에코 모드가 선택되지 않았을 때 일반 주행 모드를 수행(212)한다. 일반 주행 모드에 대해서 추후 설명하도록 한다.
도 10a 와 도 10b는 일 실시 예에 따른 차량의 에코 모드 중 경로 학습 모드를 수행하는 차량의 제어 순서도로, 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다.
본 일 실시 예는 사용자가 선택할 수 있는 선택 모드에 경로 학습 모드가 포함된 것이 아닌, 경로 주행 모드의 선택 시에 경로 학습 모드가 자동으로 수행되는 예에 대해 설명한다.
차량은 에코(ECO) 모드가 선택(221)되면 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드를 표시(222)한다.
즉 차량은 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 경로 추가 모드와 경로 주행 모드를 표시할 수 있다.
차량은 경로 주행 모드의 선택(223)에 대응하는 경로 주행 명령이 수신되면 미리 설정된 경로를 표시(224)한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 차량은 미리 설정된 경로가 복수 개이면 북수개의 경로에 대한 정보를 사용자 인터페이스의 표시부(129b)를 통해 모두 표시한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스의 표시부(129b)는 경로 1의 출발지와 목적지를 표시하고, 경로 2의 출발지와 목적지를 표시할 수 있다.
차량은 미리 설정된 경로 중 어느 하나의 경로가 선택됨에 따라 선택된 경로의 정보가 수신(225)되면 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인(226)하고, 확인된 경로의 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수인지 판단한다.
차량은 확인된 경로의 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하(227)이면 저장부에 저장된 도로 상황 정보 중 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보를 확인(228)한다.
여기서 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보는, 주기별 기준 경사 레벨, 주기별 주행 부하 레벨 및 주기별 기준 누적 거리를 포함한다.
차량은 제1, 2 압력 검출부를 통해 엑셀러레이터 페달의 압력 정보와 브레이크 페달의 압력 정보, 변속 레버의 조작에 기초하여 주행 시작을 판단(229)한다.
차량은 주행이 시작되면 경로 학습 수행에 대한 정보를 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 출력한다.
차량은 주행이 시작되면 속도 검출부를 통해 검출된 속도 정보와 경사도 검출부를 통해 검출된 도로의 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 시간 순으로 저장하고 저장된 정보들에 기초하여 경로 학습을 수행(230)한다.
여기서 일정 시간은 차량이 주행하면서 학습에 필요한 도로의 각종 상황들을 모니터링하기 위한 한 주기의 시간을 의미한다.
경로 학습을 수행하는 것은, 시간 순으로 저장된 속도 정보와 경사도 정보에 기초하여 주기별 현재 경사 레벨, 현재 주행 부하 레벨, 현재 누적 거리를 획득하고 획득된 현재 경사 레벨, 현재 주행 부하 레벨, 현재 누적 거리를 저장하는 것을 포함한다.
좀 더 구체적으로 차량은 시간 순으로 저장된 속도 정보에 기초하여 일정 시간 간격으로 현재 평균 속도를 산출하고, 일정 시간 간격으로 산출된 현재 평균 속도에 각각 대응하는 주기별 현재 속도 레벨을 획득하고, 도로의 현재 경사도 정보를 시간 순으로 저장하되, 경사도 범위에 따라 구분된 현재 경사 레벨로 주기별로 저장한다.
그리고 차량은 주기별 현재 경사 레벨과 주기별 현재 속도 레벨에 기초하여 주기별 현재 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 현재 주행 부하 레벨을 저장한다.
차량은 시간 순으로 저장된 속도 정보에 기초하여 주기별 현재 누적 거리를 획득하고 획득된 현재 주기별 누적 거리를 저장한다.
이와 같이 차량은 주기별로 획득된 도로 상황 정보들을 저장하면서 현재 주행 중인 경로가 미리 설정된 경로와 동일한지 주기마다 판단한다.
현재 주행 중인 경로가 미리 설정된 경로와 동일 경로인지 판단하는 것은, 미리 설정된 경로의 도로 상황 정보와 현재 주행 중인 경로의 도로 상황 정보를 실시간으로 주기마다 비교하고, 비교 결과에 기초하여 동일 경로 인지 판단하는 것을 포함한다.
좀 더 구체적으로, 차량은 출발 시점부터 경과한 시간에 기초하여 현재 주기(n주기)를 판단하고, 저장부에 저장된 도로 상황 정보 중 현재 주기에 대응하는 n주기까지의 기준 누적 거리를 확인한다.
그리고, 차량은 주행 중 획득된 도로 상황 정보 중 현재 주기까지의 현재 누적 거리를 확인(231)한다.
차량은 기준 누적 거리와 현재 누적 거리의 누적 거리 편차를 산출하고, 산출된 편차값이 미리 설정된 제1임계값을 초과하는지 판단(232)한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 주기가 T1일 때 미리 저장된 주기별 기준 누적 거리 중 주기 T1의 기준 누적 거리와 현재 주기 T1의 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T1의 편차값과 제1임계값을 비교하고 산출된 주기 T1의 편차값이 제1임계값 이하이면 주기 T2의 도로 상황 정보를 획득한다.
차량은 현재 주기가 T2일 때 미리 저장된 주기별 기준 누적 거리 중 주기 T2의 기준 누적 거리와 현재 주기 T2의 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T2의 편차값과 제1임계값을 비교하고 산출된 주기 T2의 편차값이 제1임계값 이하이면 주기 T3의 도로 상황 정보를 획득한다.
이와 같은 과정을 통해 차량은 실시간으로 주기마다 기준 누적 거리와 현재 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 편차값이 제1임계값 이하이면 도착 명령이 수신되기 전까지 주행 학습을 유지한다.
만약 차량은 산출된 편차값이 제1임계값을 초과한다고 판단되면 현재 주기(n주기)부터 주기별 현재 경사 레벨을 실시간으로 획득하고, 저장부에 저장된 주기별 기준 경사 레벨들 중 현재 주기에 대응하는 n주기부터 주기별 기준 경사 레벨을 획득하고, 획득된 주기별 기준 경사 레벨과 주기별 현재 경사 레벨을 주기별로 비교한다.
즉 차량은 실시간으로 획득되는 현재 주기의 현재 경사 레벨과 현재 주기에 대응하는 n주기부터 주기별 기준 경사 레벨을 획득하고, 현재 주기부터 실시간으로 주기별 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값을 산출(235)하고 산출된 경사 레벨 편차값과 제2임계값을 비교하고, 산출된 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였는지 판단(236)하며, 산출된 경사 레벨 편차값이 제2임계값 이하이면 카운트를 유지(237)시키고, 산출된 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였다고 판단되면 카운트를 증가(238)시킨다.
다음 차량은 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고 카운트된 수가 제3임계값을 초과하였다고 판단(239)되면 경로를 이탈하였다고 판단하고 경로 학습 모드를 종료(240)한다. 즉, 차량이 현재 선택된 경로가 아닌 다른 경로로 주행하고 있다고 판단한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 주기가 T5일 때 미리 저장된 주기별 기준 누적 거리 중 주기 T5의 기준 누적 거리와 현재 주기 T5의 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T5의 편차값이 제2임계값을 초과한다고 판단되면 현재 주기 T5부터 주기별 기준 경사 레벨과 현재 경사 레벨을 비교한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 주기가 T5일 때 미리 저장된 주기별 기준 경사 레벨 중 주기 T5의 기준 경사 레벨과 현재 주기 T5의 현재 경사 레벨 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T5의 편차값과 제2임계값을 비교하고 산출된 주기 T5의 경사 레벨 편차값이 제2임계값 이하이면 카운트 0을 유지시키고, 다음 주기 T6의 도로 상황 정보를 획득한다.
차량은 현재 주기가 T6일 때 미리 저장된 주기 T6의 기준 경사 레벨과 현재 주기 T6의 현재 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값을 산출하고 산출된 주기 T6의 경사 레벨 편차값과 제2임계값을 비교하고 산출된 주기 T6의 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였다고 판단되면 주기 T6에서 카운트를 증가시켜 카운트된 수 1을 획득하고, 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고 카운트된 수가 제3임계값 이하라고 판단되면 다음 주기의 T7의 도로 상황 정보를 획득한다.
이와 같은 방법으로, 차량은 실시간으로 주기 T7에서 도로 상황 정보를 획득하고 주기T7에서 카운트된 수 2를 획득하고 카운트된 수가 제3임계값 이하이면 다음 주기 T8의 도로 상황 정보를 획득하며, 주기 T8에서 카운트 3에서 획득하고 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고, 카운트된 수가 제3임계값 이하라고 판단되면 다음 주기T9의 도로 상황 정보를 획득한다.
차량은 현재 주기가 T9일 때 미리 저장된 주기 T9의 기준 경사 레벨과 현재 주기 T9의 현재 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값을 산출하고 산출된 주기 T9의 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였다고 판단되면 주기 T9에서 카운트를 증가시켜 카운트된 수 4를 획득하고, 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고 카운트된 수가 제3임계값을 초과하였다고 판단되면 경로 학습 모드를 종료한다.
차량은 카운트 된 수가 제3임계값 이하라고 판단되면 도착 명령이 수신되었는지 판단(241)하고, 도착 명령이 수신되기 전까지 주행을 수행하면서 주기별로 도로 상황 정보를 획득하고 획득된 주기별 도로 상황 정보에 기초하여 경로 학습을 수행한다.
차량은 도착 명령이 수신되었다고 판단되면 현재 도로 상황 정보에 기초하여 저장부에 저장된 기준 도로 상황 정보를 업데이트(242)하고 업데이트된 도로 상황 정보를 새로운 기준 도로 상황 정보로 저장할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 차량은 주기별로 기준 주행 부하 레벨과 현재 주행 부하 레벨 간의 주행 부하 레벨 평균치를 산출하고 산출된 주기별 주행 부하 레벨 평균치를 새로운 기준 주행 부하 레벨로 저장할 수 있다.
또한 차량은 주기별로 기준 경사 레벨과 현재 경사 레벨 간의 주기별 경사 레벨의 평균치를 산출하고 산출된 주기별 경사 레벨의 평균치에 기초하여 새로운 기준 경사 레벨을 획득하고 이를 새로운 기준 경사 레벨로 저장할 수 있다.
또한 차량은 주기별로 기준 누적 거리와 현재 누적 거리 간의 누적 거리 평균치를 산출하고 산출된 주기별 누적 거리의 평균치에 기초하여 새로운 기준 누적 거리를 획득된 새로운 기준 누적 거리를 저장할 수 있다.
차량은 에코 모드가 선택되지 않은 경우, 일반 주행 모드를 수행(243)한다. 여기서 일반 주행 모드에 대한 구성은 추후 설명한다.
아울러 차량은 선택된 경로의 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 경로 주행 모드를 수행(244)한다.
경로 주행 모드의 수행 구성을 도14a, 14b를 참조하여 설명한다.
도 14a 및 도 14b는 일 실시 예에 따른 차량의 경로 주행 모드의 제어 순서도로, 도 11 내지 도 13, 도15 및 도 16을 참조하여 설명한다.
차량은 에코 모드가 선택되면 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드를 표시한다.
즉 차량은 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 경로 추가 모드와 경로 주행 모드를 표시할 수 있다.
차량은 경로 주행 모드의 선택(251)에 대응하는 경로 주행 명령이 수신되면 미리 설정된 경로를 표시(252)한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 차량은 미리 설정된 경로가 복수 개이면 북수개의 경로에 대한 정보를 사용자 인터페이스의 표시부(129b)를 통해 모두 표시한다.
예를 들어, 사용자 인터페이스의 표시부(129b)는 경로 1의 출발지와 목적지를 표시하고, 경로 2의 출발지와 목적지를 표시할 수 있다.
차량은 미리 설정된 경로들 중 어느 하나의 경로가 선택됨에 따라 선택된 경로의 정보가 수신(252)되면 선택된 경로에 대응하는 저장부에 저장된 도로 상황 정보를 확인(253)한다.
여기서 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보는, 주기별 기준 평균 속도, 주기별 주행 부하 레벨 및 주기별 기준 누적 거리를 포함한다.
차량은 제1, 2 압력 검출부를 통해 엑셀러레이터 페달의 압력 정보와 브레이크 페달의 압력 정보, 변속 레버의 조작에 기초하여 주행 시작을 판단(254)한다.
차량은 주행이 시작되면 경로 주행 모드에 대한 정보를 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 출력한다.
예를 들어 차량은 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 선택된 경로의 이름을 표시하거나, 출발지와 목적지를 표시하는 것도 가능하다.
차량은 주행이 시작되면 주행 시간의 경과에 대응하여 주기를 체크하고, 속도 검출부를 통해 검출된 속도 정보를 확인(255)한다.
차량은 주행을 수행하면서 주기별로 획득된 현재 누적거리와 현재 경사 레벨에 기초하여 사용자에 의해 선택된 경로의 이탈 여부를 판단한다.
좀 더 구체적으로, 차량은 주행을 수행하면서 검출된 속도 정보에 기초하여 현재 주기까지의 현재 누적 거리를 획득하고, 획득된 현재 누적 거리를 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 누적 거리 중 현재 주기에 대응하는 n주기까지의 기준 누적 거리를 확인(256)한다.
차량은 현재 주기에 대응하는 n주기의 기준 누적 거리와 현재 주기의 현재 누적 거리를 비교하여 기준 누적 거리와 현재 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출(257)한다.
다음 차량은 누적 거리 편차 값과 제1임계값을 비교하여 누적거리 편차값이 제1임계값을 초과하는지 판단(258)한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 주기가 T1일 때 주기 T1의 기준 누적 거리와 현재 주기 T1의 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T1의 편차값이 제1임계값을 초과하는지 판단하고, 주기 T1의 편차값이 제1임계값 이하이면 주기 T2의 도로 상황 정보를 획득한다.
이와 같이 차량은 주기마다 기준 누적 거리와 현재 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 편차값이 제1임계값 이하이면 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 주행 모드를 수행한다.
만약 차량은 산출된 편차값이 제1임계값을 초과하였다고 판단되면 저장부에 저장된 현재 주기에 대응하는 n주기부터 주기별 기준 경사 레벨을 확인하고, 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 주기의 경사 레벨을 확인(259)하고, 확인된 현재 경사 레벨과 기준 경사 레벨을 비교하여 현재 주기의 경사 레벨 편차값을 산출(260)한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 주기가 T5일 때 주기 T5의 기준 누적 거리와 현재 주기 T5의 현재 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T5의 편차값이 제1임계값을 초과하였다고 판단되면 저장부에 저장된 n주기부터 주기별 기준 경사 레벨을 확인하고 현재 주기부터 주기마다 경사 레벨 편차값을 산출한다.
즉 차량은 현재 주기부터 실시간으로 현재 경사 레벨을 획득하고 주행 시간의 경과에 따라 주기가 카운트될 때, 현재 경사 레벨을 획득하고, 획득된 현재 경사 레벨과 현재 주기에 대응하는 기준 경사 레벨과 비교하여 경사 레벨 편차값을 산출한다.
다음 차량은 산출된 경사 레벨 편차값과 미리 설정된 제2임계값을 비교하여 산출된 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였는지 판단(261)하고, 산출된 경사 레벨 편차값이 제2임계값 이하이면 카운트를 유지(262)시키고, 산출된 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였다고 판단되면 카운트를 증가(263)시킨다.
다음 차량은 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고 카운트된 수가 제3임계값을 초과하였다고 판단(264)되면 경로를 이탈하였다고 판단하고 경로 주행 모드를 종료(265)하고, 일반 주행 모드를 수행한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 주기가 T5일 때 미리 저장된 주기별 기준 누적 거리 중 주기 T5의 기준 누적 거리와 현재 주기 T5의 누적 거리 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T5의 편차값이 제2임계값을 초과한다고 판단되면 현재 주기 T5부터 주기별 기준 경사 레벨과 현재 경사 레벨을 비교한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 주기가 T5일 때 미리 저장된 주기별 기준 경사 레벨 중 주기 T5의 기준 경사 레벨과 현재 주기 T5의 현재 경사 레벨 사이의 누적 거리 편차값을 산출하고 산출된 주기 T5의 편차값과 제2임계값을 비교하고 산출된 주기 T5의 경사 레벨 편차값이 제2임계값 이하이면 카운트 0을 유지시키고, 다음 주기 T6의 도로 상황 정보를 획득한다.
차량은 현재 주기가 T6일 때 미리 저장된 주기 T6의 기준 경사 레벨과 현재 주기 T6의 현재 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값을 산출하고 산출된 주기 T6의 경사 레벨 편차값과 제2임계값을 비교하고 산출된 주기 T6의 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였다고 판단되면 주기 T6에서 카운트를 증가시켜 카운트된 수 1을 획득하고, 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고 카운트된 수가 제3임계값 이하라고 판단되면 다음 주기의 T7의 도로 상황 정보를 획득한다.
이와 같은 방법으로, 차량은 주행을 수행하면서 실시간으로 주기 T7에서 도로 상황 정보를 획득하고 주기T7에서 카운트된 수 2를 획득하고 카운트된 수가 제3임계값 이하이면 다음 주기 T8의 도로 상황 정보를 획득하며, 주기 T8에서 카운트 3에서 획득하고 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고, 카운트된 수가 제3임계값 이하라고 판단되면 다음 주기T9의 도로 상황 정보를 획득한다.
차량은 현재 주기가 T9일 때 미리 저장된 주기 T9의 기준 경사 레벨과 현재 주기 T9의 현재 경사 레벨 사이의 경사 레벨 편차값을 산출하고 산출된 주기 T9의 경사 레벨 편차값이 제2임계값을 초과하였다고 판단되면 주기 T9에서 카운트를 증가시켜 카운트된 수 4를 획득하고, 카운트된 수와 제3임계값을 비교하고 카운트된 수가 제3임계값을 초과하였다고 판단되면 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행한다.
여기서 일반 주행 모드를 수행하는 것은, 현재 배터리의 충전 상태를 확인하고, 주행 속도를 확인하며, 저장부에 저장된 제1맵으로부터 확인된 배터리의 충전 상태와 주행 속도에 대응하는 엔진의 구동 온, 오프 정보를 획득하고, 획득된 엔진의 구동 온, 오프 정보에 기초하여 엔진의 구동을 제어한다.
차량은 엔진의 온 구동 시, 사용자의 요구 파워를 확인하고, 현재 엔진의 회전수를 확인하며, 저장부에 저장된 제2맵으로부터 확인된 사용자의 요구 파워와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력토크를 획득하고 획득된 엔진의 목표 출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 제어한다.
차량은 카운트된 수가 제3임계값 이하라고 판단되면 사용자에 의해 선택된 경로와 미리 설정된 경로가 동일하다고 판단하고, 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 주행 모드의 수행을 유지시킨다.
사용자에 의해 선택된 경로와 미리 설정된 경로가 동일하다고 판단될 때 경로 주행 모드를 수행하는 과정을 설명한다.
차량은 경로 주행 모드 시 목표 충전 상태를 설정하고, 현재 충전 상태 및 사용자의 요구 파워를 획득(266)한다.
이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 차량은 저장부에 저장된 Tn주기까지의 주기별 주행 부하 레벨을 확인하고, 확인된 주기별 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태(SOC)를 설정한다. 이때 주행 부하 레벨이 높을수록 목표 충전 상태가 높게 설정된다.
이는 도심, 정체 구간, 교통 신호 구간 등, 주행 부하 레벨이 낮은 구간일수록 목표 충전 상태를 더 감소시킴으로써 차량이 EV모드로 주행하는 시간이 증가되도록 하고, 주행 부하 레벨이 높은 구간일 수록 배터리의 목표 충전 상태를 더 증가시킴으로써 엔진 구동에 의한 배터리의 충전량이 증가하도록 하기 위함이다.
그리고 차량은 현재 배터리의 충전 상태(SOC)를 획득한다.
여기서 배터리의 충전 상태를 획득하는 것은, 이때 차량의 배터리 관리부는 배터리의 전압, 전류, 온도를 검출하고 검출된 전류와 전압에 기초하여 배터리의 충전량을 산출하고 검출된 온도에 기초하여 산출된 충전량을 보정하며 보정된 배터리의 충전량을 획득하는 것을 포함한다.
그리고 차량은 사용자의 요구 파워를 획득한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 사용자의 요구 파워는 도로의 상황 정보, 즉 주행 부하 레벨에 따라 달라질 수 있다.
사용자의 요구 파워를 획득하는 것은, 제1 압력 검출부에 검출된 압력 정보에 기초하여 엑셀러레이터 페달에 가압된 압력을 획득하고, 제2 압력 검출부에 검출된 압력 정보에 기초하여 브레이크 페달에 가압된 압력을 획득하고, 속도 검출부에 검출된 속도 정보에 대응하는 현재의 주행 속도를 획득하고, 획득된 엑셀러레이터 페달의 압력, 브레이크 페달의 압력 및 현재 주행 속도에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득하는 것을 포함한다.
다음 차량은 현재 충전 상태(SOC)와 목표 충전 상태(SOC)의 차이를 산출한다.
여기서 현재 충전 상태(SOC)와 목표 충전 상태(SOC)의 차이를 산출하는 것은, 현재 배터리의 충전량과 목표 배터리의 충전량 사이의 충전량 차이를 산출하는 것을 포함한다.
차량은 현재 주기의 주행 부하 레벨을 확인하고, 저장부에 저장된 제3맵으로부터 현재 주기의 충전량 차이와 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보상 팩터(Factor)를 확인(267)한다.
다음 차량은 저장부에 저장된 제1맵으로부터 현재 배터리의 충전 상태와 주행 속도에 대응하는 엔진의 구동 온, 오프 정보를 획득하고, 피드백 보상 팩터에 기초하여 획득된 엔진의 구동 온, 오프 정보를 보정하고 보정 결과에 기초하여 엔진의 구동 온, 오프를 결정한다.
차량은 엔진의 온 구동 시, 사용자의 요구 파워를 확인하고, 현재 엔진의 회전수를 확인하며, 저장부에 저장된 제2맵으로부터 사용자의 요구 파워와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 출력토크를 획득하고 피드백 보상 팩터에 기초하여 획득된 엔진의 목표 출력 토크를 보정하며, 보정된 엔진의 목표 출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 피드백 제어(268)한다.
이를 예를 들어 설명한다.
현재 주기와 다음 주기의 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수가 동일하고, 현재 주기(예, 주기1)의 주행 부하 레벨이 2이고 다음 주기(예, 주기2)의 주행 부하 레벨이 3이며 그 다음 주기(예, 주기3)의 주행부하 레벨이 1이고, 현재 충전 상태와 목표 충전 상태 사이의 충전량의 차이가 동일하다고 가정한다.
이때 차량은 현재 주기(예, 주기1)에서 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크를 유지시키다가 다음 주기(예, 주기2)가 되면 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 목표 출력 토크를 피드백 보상 팩터에 기초하여 증가시키고, 증가된 목표출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 제어하며, 그 다음 주기(예, 주기3)가 되면 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 목표 출력 토크를 피드백 보상 팩터에 기초하여 감소시키고, 감소된 목표출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 제어한다.
즉, 차량은 주행 부하 레벨이 높은 구간에서 배터리의 목표 충전 상태를 높이고 엔진의 목표 출력 토크를 증가시킴으로써 배터리의 충전량을 높일 수 있고, 주행 부하 레벨이 낮은 구간에서 배터리의 목표 충전 상태를 낮추어 배터리와 모터의 사용율을 높임으로써 엔진의 온 구동을 최소화 또는 엔진의 목표 출력 토크를 최소화할 수 있다. 이를 통해 연비를 줄일 수 있다.
이와 같이 차량은 미리 저장된 도로의 상황 정보에 기초하여 도로의 상황을 예측함으로써 적절한 시기에 엔진을 구동시킬 수 있고, 엔진 구동 시에 엔진을 최적의 회전수로 가변 제어함으로써 충전 효율이 우세한 구간에서 배터리의 목표 충전 상태를 더 높일 수 있다.
아울러 차량은 경로 주행 모드로 주행 시 미리 저장된 도로 상황 정보에 기초하여 전방에 속도를 줄여야 하는 상황이 예측되면 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 엑셀러레이터 페달의 가압을 해제하는 시점을 미리 알려주거나, 등판, 강판에 대한 정보를 미리 알려주는 것도 가능하다.
이에 따라 사용자에 의한 급제동을 줄일 수 있고 관성 주행 시간을 증가시킴으로써 연료 효율을 높일 수 있다. 또한 등판 도로가 예측되면 미리 배터리를 충전하여 모터 사용을 극대화할 수 있다.
차량은 도착 명령이 수신되었다고 판단(269)되면 경로 주행 모드를 종료한다.
여기서 도착 명령이 수신되었다고 판단하는 것은, 도착 버튼이 선택되었거나 시동이 오프되었는지 판단하는 것을 포함할 수 있다.
도 17은 다른 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도로, 차량(100)은 사용자 인터페이스(129), 속도 검출부(161), 경사도 검출부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164), 제어부(168), 저장부(169) 및 배터리 관리부(167)를 포함한다.
다른 실시 예의 차량의 사용자 인터페이스(129), 속도 검출부(161), 경사도 검출부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164) 및 배터리 관리부(167)는, 도 4에 도시된 일 실시 예의 차량의 사용자 인터페이스(129), 속도 검출부(161), 경사도 검출부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164) 및 배터리 관리부(167)와 동일하여 설명을 생략한다.
제어부(168)는 차량의 목표 주행 속도, 가속 주행 여부, 강판 주행 및 등판 주행 여부에 기초하여 모터(144)의 동력만을 이용하여 주행하는 EV모드의 수행을 제어하거나, 모터(144)와 엔진(142)의 동력을 이용하여 주행하는 HEV 모드의 수행을 제어한다. 이러한 EV모드, HEV모드 제어와 관련된 구성은 일 실시 예와 동일하여 설명을 생략한다.
제어부(168)는 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 에코 모드의 선택 신호가 수신되면 선택 모드가 표시되도록 사용자인터페이스의 표시부(129b)를 제어하고, 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 경로 추가 모드의 선택 신호가 수신되면 경로 추가에 대한 안내 정보가 출력되도록 한다.
제어부(168)는 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 속도 검출부(161)에서 검출된 차량의 속도 정보와 경사도 검출부(162)에서 검출된 도로의 경사도 정보를 수신하고, 수신된 속도 정보 및 경사도 정보를 시간 순으로 저장한다.
제어부(168)는 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수시된 도착 시점 사이의 시간 순으로 저장된 속도 정보를 일정 시간 간격으로 구분하고, 일정 시간 간격으로 구분된 속도 정보들에 기초하여 일정 시간 간격으로 평균 속도를 산출한다.
즉 제어부(168)는 일정 시간을 하나의 주기로 설정하고 복수 개의 주기에 대한 주기별 평균 속도를 각각 산출하고 산출된 주기별 평균 속도에 각각 대응하는 주기별 속도 레벨을 획득한다.
제어부(168)는 시간순으로 저장된 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 구분하고, 일정 시간을 하나의 주기로 설정하여 주기별로 경사도를 획득하고 획득된 주기별 경사도에 각각 대응하는 주기별 경사 레벨을 획득한다.
제어부(168)는 주기별 속도레벨과 경사 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장한다.
제어부(168)는 주기별 경사도에 기초하여 주기별 구배 저항값을 획득하고 획득된 주기별로 구배 저항값의 평균을 산출하여 평균 구배 저항값을 획득하고 획득된 평균 구배 저항값을 저장한다.
여기서 구배 저항값은 경사진 도로에서 주행하는 차량의 중량에 중력분력이 작용하여 도로의 표면에서 평행으로 작용하는 힘의 크기이다.
한 주기(T)에 대한 평균 구배 저항값은, 한 주기(T) 동안에 수신된 경사도들의 구배 저항값을 각각 획득하고 획득된 구배 저항값들을 한 주기 동안에 수신된 경사도의 수로 평균한 값이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 구배 저항값과 평균 구배 저항값(Favg_grade)은 다음과 같다.
Fgrade=mg sinθ
Favg_grade=
Figure pat00001
제어부(168)는 주행 학습 모드의 선택 신호가 수신되면 저장부(165)에 저장된 경로의 표시를 제어하고, 입력부를 통해 어느 하나의 경로가 선택되고 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 학습을 수행하되, 경로 학습 중 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈로 판단되면 경로 학습을 종료한다.
제어부(168)는 경로 학습 모드 수행 시, 속도 검출부(161)에서 검출된 차량의 속도 정보와 경사도 검출부(162)에서 검출된 도로의 경사도 정보에 기초하여 주기별 평균 구배 저항값, 주행 부하 레벨을 획득하고, 경로 학습 모드가 종료되면 획득된 주기별 주행 부하 레벨, 평균 구배 저항값과, 저장부에 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨, 기준 구배 저항값과의 평균치를 산출하고 산출된 평균치에 기초하여 저장부에 저장된 경로의 도로 상황 정보를 업데이트한다.
즉 제어부(168)는 주기별로 현재 획득된 평균 구배 저항값과 저장부에 저장된 기준 구배 저항값의 평균값을 산출하고, 저장부에 저장된 기준 구배 저항값을 산출된 평균값으로 변경하고, 주기별로 현재 주행 부하 레벨과 기준 주행 부하 레벨의 평균 주행 부하 레벨을 산출하고, 저장부에 저장된 기준 주행 부하 레벨을 산출된 평균 주행 부하 레벨로 변경한다.
제어부(168)는 경로 학습 모드를 수행하면서 주행 중 주기적(즉, 일정 시간 간격)으로 현재 주기를 확인하고 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 평균 구배 저항값을 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 구배 저항값 중 확인된 주기와 대응하는 주기의 기준 구배 저항값을 확인하고, 현재 평균 구배 저항값과 기준 구배 저항값을 비교하며 현재 평균 구배 저항값과 기준 구배 저항값 사이의 구배 저항값의 편차값을 획득한다.
그리고 제어부(168)는 경로 학습 모드 중 주기별 구배 저항값의 편차값을 누적하여 구배 저항값의 누적 편차값을 획득한다.
즉 제어부(168)는 경로 학습 모드 중 현재 주기의 구배 저항값의 편차값과 이전 주기까지의 구배 저항값의 편차값을 누적하여 구배 저항값의 누적 편차값을 획득하고 획득된 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계치를 초과하였는지 판단하고 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계치를 초과한다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하며 경로 학습 모드를 종료한다.
제어부(168)는 경로 주행 모드를 수행하면서 주행 중 주기적(즉, 일정 시간 간격)으로 현재 주기를 확인하고 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 평균 구배 저항값을 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 구배 저항값 중 확인된 주기와 대응하는 주기의 기준 구배 저항값을 확인하고, 현재 평균 구배 저항값과 기준 구배 저항값을 비교하며 현재 평균 구배 저항값과 기준 구배 저항값 사이의 구배 저항값의 편차값을 획득한다.
그리고 제어부(168)는 경로 주행 모드 중 주기별 구배 저항값의 편차값을 누적하여 구배 저항값의 누적 편차값을 획득한다.
즉 제어부(168)는 경로 주행 모드 중 현재 주기의 구배 저항값의 편차값과 이전 주기까지의 구배 저항값의 편차값을 누적하여 구배 저항값의 누적 편차값을 획득하고 획득된 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계치를 초과하였는지 판단하고 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계치를 초과한다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하며 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행한다.
아울러 제어부(168)는 경로 주행 모드의 선택 명령이 수신되면 저장부(165)에 저장된 경로의 표시를 제어하고, 입력부(129a)를 통해 어느 하나의 경로가 선택되면 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 주행 모드를 수행하되, 경로 주행 모드 수행 중 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈로 판단되면 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드의 수행을 제어한다.
제어부(168)는 경로 학습 모드 또는 경로 주행 모드를 수행하면서 주행 중 주기적(즉, 일정 시간 간격)으로 현재 주기를 확인하고 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 평균 구배 저항값을 확인하며, 저장부에 저장된 주기별 기준 구배 저항값 중 현재 주기와 대응하는 주기의 기준 구배 저항값을 확인하고, 현재 평균 구배 저항값과 기준 구배 저항값을 비교하며 현재 평균 구배 저항값과 기준 구배 저항값 사이의 구배 저항값의 편차값이 제6임계치를 초과하였는지 판단하고 구배 저항값의 편차값이 제7임계치를 초과할 때마다 초과되는 주기의 수를 카운트하고, 카운트된 수가 제7임계치를 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하며 일반 주행 모드를 수행하는 것도 가능하다.
제어부(168)는 경로 주행 모드 수행 중 현재 경로가 미리 저장된 경로와 동일하다고 판단되면, 즉 경로가 일치한다고 판단되면 속도 검출부에서 검출된 속도를 확인하고, 배터리 관리부(167)로부터 배터리의 충전 상태를 수신하고, 회전수 검출부에서 검출된 엔진의 회전수를 확인하며, 현재 속도와 제1, 2압력 검출부에서 검출된 압력에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득한다.
제어부(168)는 저장부에 저장된 제1맵으로부터 현재 충전 상태와 속도에 대응하는 엔진의 온, 오프 구동에 대한 정보를 확인하고, 저장부에 저장된 제1맵으로부터 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크를 확인한다.
제어부(168)는 경로 주행 모드 수행 중 저장부(165)로부터 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득하고, 획득된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태를 설정하고 설정된 목표 충전 상태와 현재 충전 상태의 충전량 차이를 확인한다.
제어부(168)는 저장부에 저장된 제3맵으로부터 충전량 차이와 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보상 팩터를 확인하고, 확인된 피드백 보상 팩터에 기초하여 엔진의 온, 오프 구동 및 엔진의 목표 출력 토크를 보상하고 보상된 엔진의 구동정보에 기초하여 엔진의 구동을 피드백 제어한다.
아울러 제어부(168)는 일반 주행 모드이면 저장부에 저장된 제1맵으로부터 현재 충전 상태와 속도에 대응하는 엔진의 온, 오프 구동에 대한 정보를 확인하고, 저장부에 저장된 제1맵으로부터 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크를 확인하며 확인된 엔진의 구동 정보에 기초하여 엔진의 구동을 피드백 제어한다.
제어부(168)는 경로 주행 모드가 입력되고 어느 하나의 경로가 선택되면 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하이면 경로 학습 모드를 수행하고, 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 경로 주행 모드를 수행한다.
아울러 제어부(168)는 경로 학습 모드 수행 시, 경로 주행 모드를 동시에 수하는 것도 가능하다.
제어부(168)는 입력부를 통해 경로 학습 모드가 선택되면 사용자에 의해 선택된 경로에 대한 경로 학습을 수행하는 것도 가능하고, 입력부를 통해 경로 주행 모드가 선택되면 경로 학습 횟수와 무관하게 경로 주행 모드를 수행하는 것도 가능하다.
저장부(169)는 제5, 6, 7 임계치를 저장하고, 배터리의 충전 상태와 차량의 주행 속도에 대응하는 엔진의 구동 온 및 구동 오프의 정보가 매칭된 제1맵을 저장한다.
저장부(169)는 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수(RPM)에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크가 매칭된 제2맵을 저장한다.
저장부(169)는 충전량의 차이와 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보상 팩터(Factor)가 매칭된 제3맵을 저장한다. 여기서 피드백 보상 팩터(Factor)는 0 내지 1 사이의 값일 수 있다.
저장부(169)는 미리 설정된 경로에 대한 기준 도로 상황 정보를 저장한다.
여기서 도로 상황 정보는, 주기별 기준 주행 부하 레벨을 포함하고, 주기별 기준 구배 저항값을 포함할 수 있다.
아울러 도로 상황 정보는 주기별 속도 레벨을 더 포함할 수 있다.
도 19는 다른 실시 예에 따른 차량의 제어 방법 중 에코 모드를 수행하기 위한 경로를 추가하는 방법의 순서도로, 일 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 간략하게 설명한다.
차량은 에코(ECO) 모드가 선택(301)되면 사용자 인터페이스의 표시부(129b)를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드를 표시(302)한다.
차량은 사용자 인터페이스의 표시부에 표시된 경로 추가 모드가 선택(303)되면 경로 추가 명령에 대응하는 경로 추가를 위한 안내 정보를 출력(304)한다.
차량은 출발 전에 출발지와 목적지의 이름을 입력부를 통해 입력받는 것도 가능하고, 또는 도착 후에 출발지와 목적지의 이름을 입력부를 입력받는 것도 가능하다.
차량은 사용자 인터페이스의 입력부 및 센터페시아에 마련된 입력부를 통해 출발지와 목적지의 이름을 입력받을 수 있고, 또는 음성 입력부를 통해 입력받을 수도 있다.
또한 차량은 경로 추가를 위한 안내 정보를 스피커(미도시)를 통해 사운드로 출력하는 것도 가능하다.
차량은 제1, 2 압력 검출부를 통해 검출된 엑셀러레이터 페달의 압력 정보와 브레이크 페달의 압력 정보에 기초하여 차량의 속도를 조절하면서 주행을 수행한다.
차량은 주행 중, 또는 주행 전 사용자에 의해 출발 버튼이 선택됨에 따라 출발 명령이 수신(305)되면 출발 명령이 수신된 시점부터 속도 검출부를 통해 검출된 속도 정보와 경사도 검출부를 통해 검출된 도로의 경사도 정보를 수신하고, 수신된 속도 정보와 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 시간 순으로 저장(306)한다.
여기서 일정 시간은 차량이 주행하면서 학습에 필요한 도로의 각종 상황들을 모니터링하기 위한 한 주기의 시간을 의미한다.
즉 차량은 선택된 경로 내 도로의 교통 체증 및 교통 신호에 대응하는 속도 정보와 도로의 경사도 정보 등의 도로 상황 정보를 주기별로 획득하고 획득된 주기별로 도로 상황 정보들을 저장한다.
차량은 시간 순으로 저장된 도로의 경사도 정보에 기초하여 주기별 경사 레벨을 획득(307)하고 획득된 주기별 경사 레벨을 저장한다. 여기서 경사 레벨은 서로 다른 경사도 범위에 따라 구분된 것으로, 복수 개로 구분될 수 있다.
차량은 주기별 경사 레벨과 주기별 속도 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장(308)한다.
차량은 시간 순으로 저장된 도로의 경사도 정보에 기초하여 주기별 구배 저항값을 획득한다.
차량은 한 주기 동안에 수신된 복수 개의 경사에 대한 구배 저항값을 각각 획득하고 획득된 구배 저항값들에 대한 평균 구배 저항값을 획득함으로써 주기별 평균 구배 저항값을 획득(309)한다.
차량은 사용자에 의해 도착 버튼이 선택됨에 따라 도착 명령이 수신(310)되면 경로 학습을 종료(311)하고 경로 학습 중 저장된 주기별 정보들을 추가된 경로에 대한 기준 도로 상황 정보로 저장(312)한다.
즉 차량은 획득된 주기별 평균 구배 저항값, 주기별 주행 부하 레벨을 경로 주행 모드 시 차량의 제어에 이용할 기준 도로 상황 정보로 저장할 수 있다.
좀 더 구체적으로 차량은 주기별 평균 구배 저항값을 주기별 기준 구배 저항값으로, 주기별 주행 부하 레벨을 주기별 기준 주행 부하 레벨로 저장할 수 있다.
여기서 주기별 기준 구배 저항값은, 경로 학습 모드 및 경로 주행 모드 시 동일 경로로의 주행 여부를 판단하기 위한 정보로 이용될 수 있다.
아울러 차량은 에코 모드가 선택되지 않았을 때 일반 주행 모드를 수행(313)한다. 일반 주행 모드에 대해서 추후 설명하도록 한다.
도 20a 와 도 20b는 다른 실시 예에 따른 차량의 에코 모드 중 경로 학습 모드를 수행하는 차량의 제어 순서도로, 도 21을 참조하여 설명한다.
본 실시 예는 사용자가 선택할 수 있는 선택 모드에 경로 학습 모드가 포함된 것이 아닌, 경로 주행 모드의 선택 시에 경로 학습 모드가 자동으로 수행되는 예에 대해 설명한다. 아울러 일 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 간략하게 설명한다.
차량은 에코(ECO) 모드가 선택(321)되면 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드를 표시(322)한다.
즉 차량은 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 경로 추가 모드와 경로 주행 모드를 표시할 수 있다.
차량은 경로 주행 모드의 선택(323)에 대응하는 경로 주행 명령이 수신되면 미리 설정된 경로를 표시(324)한다.
차량은 미리 설정된 경로 중 어느 하나의 경로가 선택됨에 따라 선택된 경로의 정보가 수신(325)되면 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인(326)하고, 확인된 경로의 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수인지 판단한다.
차량은 확인된 경로의 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하(327)이면 저장부에 저장된 도로 상황 정보 중 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보를 확인(328)한다.
여기서 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보는, 주기별 기준 구배 저항값, 주기별 주행 부하 레벨을 포함한다.
차량은 제1, 2 압력 검출부를 통해 엑셀러레이터 페달의 압력 정보와 브레이크 페달의 압력 정보, 변속 레버의 조작에 기초하여 주행 시작을 판단(329)한다.
차량은 주행이 시작되면 경로 학습 수행에 대한 정보를 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 출력한다.
차량은 주행이 시작되면 속도 검출부를 통해 검출된 속도 정보와 경사도 검출부를 통해 검출된 도로의 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 시간 순으로 저장하고 저장된 정보들에 기초하여 경로 학습을 수행(330)한다.
여기서 일정 시간은 차량이 주행하면서 학습에 필요한 도로의 각종 상황들을 모니터링하기 위한 한 주기의 시간을 의미한다.
경로 학습을 수행하는 것은, 시간 순으로 저장된 속도 정보와 경사도 정보에 기초하여 주기별 현재 평균 구배 저항값, 현재 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 현재 평균 구배 저항값, 현재 주행 부하 레벨을 저장하는 것을 포함한다.
좀 더 구체적으로 차량은 시간 순으로 저장된 속도 정보에 기초하여 일정 시간 간격으로 현재 평균 속도를 산출하고, 일정 시간 간격으로 산출된 현재 평균 속도에 각각 대응하는 주기별 현재 속도 레벨을 획득하고, 도로의 현재 경사도 정보를 시간 순으로 저장하되, 경사도 범위에 따라 구분된 현재 경사 레벨로 주기별로 저장한다.
그리고 차량은 획득된 주기별 경사도 레벨과 주기별 현재 속도 레벨에 기초하여 주기별 현재 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 현재 주행 부하 레벨을 저장한다.
차량은 시간 순으로 저장된 경사도 정보에 기초하여 현재 주기의 평균 구배 저항값을 획득하며 획득된 현재 주기의 구배 저항값을 저장한다.
이와 같이 차량은 주기별로 획득된 도로 상황 정보들을 저장하면서 현재 주행 중인 경로가 미리 설정된 경로와 동일한지 주기마다 판단한다.
현재 주행 중인 경로가 미리 설정된 경로와 동일 경로인지 판단하는 것은, 미리 설정된 경로의 도로 상황 정보와 현재 주행 중인 경로의 도로 상황 정보를 실시간으로 주기마다 비교하고, 비교 결과에 기초하여 동일 경로 인지 판단하는 것을 포함한다.
좀 더 구체적으로, 차량은 출발 시점부터 경과한 시간에 기초하여 현재 주기(n주기)를 판단하고, 현재 주기(n주기)부터 주기별 현재 평균 구배 저항값을 실시간으로 획득하고, 저장부에 저장된 주기별 기준 구배 저항값들 중 현재 주기에 대응하는 n주기부터 주기별 기준 구배 저항값을 획득하고, 획득된 주기별 기준 구배 저항값과 주기별 현재 평균 구배 저항값을 주기별로 비교한다.
즉 차량은 실시간으로 획득되는 현재 주기의 현재 평균 구배 저항값과 현재 주기에 대응하는 n주기부터 주기별 기준 구배 저항값을 획득하고, 현재 주기부터 실시간으로 주기별 현재 평균 구배 저항값과 기준 구배 저항값 사이의 구배 저항값의 편차값을 산출(331)하고 산출된 구배 저항값의 편차값과 이전 주기까지의 구배 저항값의 편차값을 누적 연산(332)하여 구배 저항값의 누적 편차값을 획득하고, 획득된 누적 편차값과 제5임계값을 비교하고, 획득된 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계값을 초과하였는지 판단(333)하며, 획득된 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계값을 초과하였다고 판단되면 경로 학습 모드를 종료(334)한다. 즉, 차량이 현재 선택된 경로가 아닌 다른 경로로 주행하고 있다고 판단한다.
도 21에 도시된 바와 같이, 차량은 주기가 T1일 때 주기T1에서의 기준 구배 저항값과 주기 T1의 평균 저항값의 편차값이 0임을 알 수 있다.
차량은 주기 T1의 편차값과 제5임계값(R )을 비교하고 주기 T1의 편차값이 제5임계값 이하로 경로를 유지하고 있다고 판단한다. 차량은 주기 T1에서의 편차값을 저장한다.
차량은 주기가 T2일 때 주기 T2에서의 기준 구배 저항값과 주기T2의 평균 저항값의 편차값이 0이고, 주기 T2에서의 편차값과 주기 T1에서의 편차값을 누적 연산하고 누적된 편차값과 제5임계값(R )을 비교하고 주기 T2에서의 누적 편차값이 제5임계값 이하로 경로를 유지하고 있다고 판단한다. 차량은 주기 T2에서의 누적 편차값을 저장한다.
차량은 주기가 T3일 때 주기 T3에서의 기준 구배 저항값과 주기T3의 평균 저항값의 편차값이 D1이고, 주기 T2에서의 누적 편차값과 주기 T3에서의 편차값D1을 누적 연산하고 누적된 편차값(D1)과 제5임계값(R )을 비교하고 주기 T3에서의 누적 편차값이 제5임계값 이하로 경로를 유지하고 있다고 판단한다. 차량은 주기 T3에서의 누적 편차값을 저장한다.
차량은 주기가 T4일 때 주기 T4에서의 기준 구배 저항값과 주기T4의 평균 저항값의 편차값이 D2이고, 주기 T3에서의 누적 편차값과 주기 T4에서의 편차값D2을 누적 연산하고 누적된 편차값(D1+D2)과 제5임계값(R )을 비교하고 주기 T4에서의 누적 편차값이 제5임계값 이하로 경로를 유지하고 있다고 판단한다. 차량은 주기 T4에서의 누적 편차값(D1+D2)을 저장한다.
차량은 주기가 T5일 때 주기 T5에서의 기준 구배 저항값과 주기T5의 평균 저항값의 편차값이 D3이고, 주기 T4에서의 누적 편차값과 주기 T5에서의 편차값D3을 누적 연산하고 누적된 편차값(D1+D2+D3)과 제5임계값(R )을 비교하고 주기 T5에서의 누적 편차값이 제5임계값을 초과하여 경로를 이탈하였다고 판단한다.
차량은 획득된 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계값 이하라고 판단되면 도착 명령이 수신되었는지 판단(335)하고, 도착 명령이 수신되기 전까지 주행을 수행하면서 주기별로 도로 상황 정보를 획득하고 획득된 주기별 도로 상황 정보에 기초하여 경로 학습을 수행한다.
차량은 도착 명령이 수신되었다고 판단되면 현재 도로 상황 정보에 기초하여 저장부에 저장된 기준 도로 상황 정보를 업데이트(336)하고 업데이트된 도로 상황 정보를 새로운 기준 도로 상황 정보로 저장할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 차량은 주기별로 기준 주행 부하 레벨과 현재 주행 부하 레벨 간의 주행 부하 레벨 평균치를 산출하고 산출된 주기별 주행 부하 레벨 평균치를 새로운 기준 주행 부하 레벨로 저장할 수 있다.
또한 차량은 주기별로 기준 구배 저항값과 현재 평균 구배 저항값 간의 주기별 평균치를 산출하고 산출된 주기별 평균치에 기초하여 새로운 기준 구배 저항값을 획득하고 이를 새로운 기준 구배 저항값으로 저장할 수 있다.
차량은 에코 모드가 선택되지 않은 경우, 일반 주행 모드를 수행(337)한다. 여기서 일반 주행 모드에 대한 구성은 추후 설명한다.
아울러 차량은 선택된 경로의 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 경로 주행 모드를 수행(338)한다.
경로 주행 모드의 수행 구성을 도 22a 및 도 22b를 참조하여 설명한다.
도 22a 및 도 22b는 다른 실시 예에 따른 차량의 경로 주행 모드의 제어 순서도이다.
차량은 에코 모드가 선택되면 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드를 표시한다.
즉 차량은 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 경로 추가 모드와 경로 주행 모드를 표시할 수 있다.
차량은 경로 주행 모드의 선택(351)에 대응하는 경로 주행 명령이 수신되면 미리 설정된 경로를 표시(352)한다.
차량은 미리 설정된 경로가 복수 개이면 북수개의 경로에 대한 정보를 사용자 인터페이스의 표시부(129b)를 통해 모두 표시한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스의 표시부(129b)는 경로 1의 출발지와 목적지를 표시하고, 경로 2의 출발지와 목적지를 표시할 수 있다.
차량은 미리 설정된 경로들 중 어느 하나의 경로가 선택됨에 따라 선택된 경로의 정보가 수신(352)되면 선택된 경로에 대응하는 저장부에 저장된 도로 상황 정보를 확인(233)한다.
여기서 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보는, 주기별 기준 평균 속도, 주기별 주행 부하 레벨 및 주기별 기준 구배 저항값을 포함한다.
차량은 제1, 2 압력 검출부를 통해 엑셀러레이터 페달의 압력 정보와 브레이크 페달의 압력 정보, 변속 레버의 조작에 기초하여 주행 시작을 판단(354)한다.
차량은 주행이 시작되면 경로 주행 모드에 대한 정보를 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 출력한다.
예를 들어 차량은 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 선택된 경로의 이름을 표시하거나, 출발지와 목적지를 표시하는 것도 가능하다.
차량은 주행이 시작되면 주행 시간의 경과에 대응하여 주기를 체크하고, 속도 검출부를 통해 검출된 속도 정보를 확인(355)한다.
차량은 주행을 수행하면서 주기별로 획득된 현재 평균 구배 저항값에 기초하여 사용자에 의해 선택된 경로의 이탈 여부를 판단한다.
좀 더 구체적으로, 차량은 저장부에 저장된 현재 주기에 대응하는 n주기부터 주기별 기준 구배 저항값을 확인하고, 경사도 검출부에서 검출된 경사도 정보에 기초하여 현재 주기의 평균 구배 저항값을 확인(356)하고, 확인된 현재 평균 구배 저항값과 기준 경구배 저항값을 비교하여 현재 주기의 구배 저항값의 편차값을 획득하고 획득된 현재 주기의 구배 저항값의 편차값과 이전주기까지의 구배 저항값의 누적 편차값을 누적 연산하여 현재 주기의 구배 저항값의 누적 편차값을 획득(257)한다.
다음 차량은 현재 주기의 구배 저항값의 누적 편차값과 미리 설정된 제5임계값을 비교하여 현재 주기의 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계값을 초과하였는지 판단(359)하고, 현재 주기의 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계값을 초과하였다고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단하고 경로 주행 모드를 종료(360)하고, 일반 주행 모드를 수행한다.
여기서 일반 주행 모드를 수행하는 것은, 현재 배터리의 충전 상태를 확인하고, 주행 속도를 확인하며, 저장부에 저장된 제1맵으로부터 확인된 배터리의 충전 상태와 주행 속도에 대응하는 엔진의 구동 온, 오프 정보를 획득하고, 획득된 엔진의 구동 온, 오프 정보에 기초하여 엔진의 구동을 제어한다.
차량은 엔진의 온 구동 시, 사용자의 요구 파워를 확인하고, 현재 엔진의 회전수를 확인하며, 저장부에 저장된 제2맵으로부터 확인된 사용자의 요구 파워와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력토크를 획득하고 획득된 엔진의 목표 출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 제어한다.
차량은 재 주기의 구배 저항값의 누적 편차값이 제5임계값 이하라고 판단되면 사용자에 의해 선택된 경로와 미리 설정된 경로가 동일하다고 판단하고, 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 주행 모드의 수행을 유지시킨다.
사용자에 의해 선택된 경로와 미리 설정된 경로가 동일하다고 판단될 때 경로 주행 모드를 수행하는 과정을 설명한다.
차량은 경로 주행 모드 시 목표 충전 상태를 설정하고, 현재 충전 상태 및 사용자의 요구 파워를 획득(361)한다.
이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
차량은 저장부에 저장된 Tn주기까지의 주기별 주행 부하 레벨을 확인하고, 확인된 주기별 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태(SOC)를 설정한다. 이때 주행 부하 레벨이 높을수록 목표 충전 상태가 높게 설정된다.
이는 도심, 정체 구간, 교통 신호 구간 등, 주행 부하 레벨이 낮은 구간일수록 목표 충전 상태를 더 감소시킴으로써 차량이 EV모드로 주행하는 시간이 증가되도록 하고, 주행 부하 레벨이 높은 구간일 수록 배터리의 목표 충전 상태를 더 증가시킴으로써 엔진 구동에 의한 배터리의 충전량이 증가하도록 하기 위함이다.
그리고 차량은 현재 배터리의 충전 상태(SOC)를 획득한다.
여기서 배터리의 충전 상태를 획득하는 것은, 이때 차량의 배터리 관리부는 배터리의 전압, 전류, 온도를 검출하고 검출된 전류와 전압에 기초하여 배터리의 충전량을 산출하고 검출된 온도에 기초하여 산출된 충전량을 보정하며 보정된 배터리의 충전량을 획득하는 것을 포함한다.
그리고 차량은 사용자의 요구 파워를 획득한다.
사용자의 요구 파워는 도로의 상황 정보, 즉 주행 부하 레벨에 따라 달라질 수 있다.
사용자의 요구 파워를 획득하는 것은, 제1 압력 검출부에 검출된 압력 정보에 기초하여 엑셀러레이터 페달에 가압된 압력을 획득하고, 제2 압력 검출부에 검출된 압력 정보에 기초하여 브레이크 페달에 가압된 압력을 획득하고, 속도 검출부에 검출된 속도 정보에 대응하는 현재의 주행 속도를 획득하고, 획득된 엑셀러레이터 페달의 압력, 브레이크 페달의 압력 및 현재 주행 속도에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득하는 것을 포함한다.
다음 차량은 현재 충전 상태(SOC)와 목표 충전 상태(SOC)의 차이를 산출한다.
여기서 현재 충전 상태(SOC)와 목표 충전 상태(SOC)의 차이를 산출하는 것은, 현재 배터리의 충전량과 목표 배터리의 충전량 사이의 충전량 차이를 산출하는 것을 포함한다.
차량은 현재 주기의 주행 부하 레벨을 확인하고, 저장부에 저장된 제3맵으로부터 현재 주기의 충전량 차이와 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보상 팩터(Factor)를 확인(362)한다.
다음 차량은 저장부에 저장된 제1맵으로부터 현재 배터리의 충전 상태와 주행 속도에 대응하는 엔진의 구동 온, 오프 정보를 획득하고, 피드백 보상 팩터에 기초하여 획득된 엔진의 구동 온, 오프 정보를 보정하고 보정 결과에 기초하여 엔진의 구동 온, 오프를 결정한다.
차량은 엔진의 온 구동 시, 사용자의 요구 파워를 확인하고, 현재 엔진의 회전수를 확인하며, 저장부에 저장된 제2맵으로부터 사용자의 요구 파워와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 출력토크를 획득하고 피드백 보상 팩터에 기초하여 획득된 엔진의 목표 출력 토크를 보정하며, 보정된 엔진의 목표 출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 피드백 제어(363)한다.
이를 예를 들어 설명한다.
현재 주기와 다음 주기의 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수가 동일하고, 현재 주기(예, 주기1)의 주행 부하 레벨이 2이고 다음 주기(예, 주기2)의 주행 부하 레벨이 3이며 그 다음 주기(예, 주기3)의 주행부하 레벨이 1이고, 현재 충전 상태와 목표 충전 상태 사이의 충전량의 차이가 동일하다고 가정한다.
이때 차량은 현재 주기(예, 주기1)에서 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 엔진의 목표 출력 토크를 유지시키다가 다음 주기(예, 주기2)가 되면 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 목표 출력 토크를 피드백 보상 팩터에 기초하여 증가시키고, 증가된 목표출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 제어하며, 그 다음 주기(예, 주기3)가 되면 사용자의 요구 토크와 엔진의 회전수에 대응하는 목표 출력 토크를 피드백 보상 팩터에 기초하여 감소시키고, 감소된 목표출력 토크에 기초하여 엔진의 회전을 제어한다.
즉, 차량은 주행 부하 레벨이 높은 구간에서 배터리의 목표 충전 상태를 높이고 엔진의 목표 출력 토크를 증가시킴으로써 배터리의 충전량을 높일 수 있고, 주행 부하 레벨이 낮은 구간에서 배터리의 목표 충전 상태를 낮추어 배터리와 모터의 사용율을 높임으로써 엔진의 온 구동을 최소화 또는 엔진의 목표 출력 토크를 최소화할 수 있다. 이를 통해 연비를 줄일 수 있다.
이와 같이 차량은 미리 저장된 도로의 상황 정보에 기초하여 도로의 상황을 예측함으로써 적절한 시기에 엔진을 구동시킬 수 있고, 엔진 구동 시에 엔진을 최적의 회전수로 가변 제어함으로써 충전 효율이 우세한 구간에서 배터리의 목표 충전 상태를 더 높일 수 있다.
아울러 차량은 경로 주행 모드로 주행 시 미리 저장된 도로 상황 정보에 기초하여 전방에 속도를 줄여야 하는 상황이 예측되면 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 엑셀러레이터 페달의 가압을 해제하는 시점을 미리 알려주거나, 등판, 강판에 대한 정보를 미리 알려주는 것도 가능하다.
이에 따라 사용자에 의한 급제동을 줄일 수 있고 관성 주행 시간을 증가시킴으로써 연료 효율을 높일 수 있다. 또한 등판 도로가 예측되면 미리 배터리를 충전하여 모터 사용을 극대화할 수 있다.
차량은 도착 명령이 수신되었다고 판단(364)되면 경로 주행 모드를 종료한다.
여기서 도착 명령이 수신되었다고 판단하는 것은, 도착 버튼이 선택되었거나 시동이 오프되었는지 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 일정 시간 동안의 구배 저항값의 평균값을 이용하는 예에 대해 설명하였지만, 일정 시간 동안의 구배 저항값들 중 최대 구배 저항값을 이용하거나, 최저 구배 저항값을 이용하거나 일정 시간 내에서 미리 설정된 시점의 구배 저항값을 이용하는 것도 가능하다.
100: 차량 128: 표시부
129: 사용자 인터페이스 141: 차륜
142: 엔진 143: 배터리
144: 모터 145: 제너레이터

Claims (22)

  1. 차륜에 구동력을 인가하는 엔진;
    주행 속도를 검출하는 속도 검출부;
    도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부;
    출발 명령 및 도착 명령을 수신하는 입력부; 및
    적어도 하나의 경로와, 상기 적어도 하나의 경로의 기준 도로 상황 정보를 저장하는 저장부; 및
    경로 주행 모드 수행 중 상기 기준 도로 상황 정보에 기초하여 상기 엔진의 구동을 제어하고, 상기 검출된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 현재 도로 상황 정보를 획득하고 상기 현재 도로 상황 정보와 상기 기준 도로 상황 정보에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈로 판단되면 일반 주행 모드를 수행하는 제어부를 포함하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 경사 레벨과 주기별 기준 누적 거리를 포함하고,
    상기 제어부는, 주행 시간에 기초하여 현재 주기를 판단하고, 상기 검출된 주행 속도에 기초하여 현재 위치까지의 현재 누적 거리를 산출하고, 상기 검출된 경사도에 기초하여 현재 주기의 현재 경사 레벨의 획득하고, 상기 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 경사 레벨과 기준 누적 거리를 확인하고, 상기 기준 누적 거리와 현재 누적 거리를 비교하고, 상기 기준 경사 레벨과 현재 경사 레벨을 비교하여 상기 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함하는 차량.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 주행 부하 레벨을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 주기별 기준 주행 부하 레벨 중 상기 현재 주기에 대응하는 기준 주행 부하에 기초하여 상기 엔진의 온오프 구동 및 상기 엔진의 회전수를 제어하는 것을 포함하는 차량.
  4. 제 3 항에 있어서,
    모터;
    상기 모터에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부를 더 포함하고,
    상기 저장부는, 충전량 차이와 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 더 저장하고,
    상기 제어부는, 상기 저장된 주기별 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태를 설정하고, 상기 설정된 목표 충전 상태와 상기 배터리 관리부의 배터리의 충전 상태를 비교하여 충전량 차이를 획득하고, 상기 저장부로부터 상기 획득된 충전량 차이와 상기 저장된 주기별 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고 상기 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 상기 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 포함하는 차량.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 경로 주행 모드가 선택되고 어느 하나의 경로가 선택되면 상기 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인하고, 상기 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하이면 경로 학습 모드를 수행하고, 상기 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 상기 경로 주행 모드를 수행하는 것을 포함하는 차량.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 경로 학습 모드가 수행되면 주행 중 검출된 주행 속도와 도로의 경사도를 시간 순으로 저장하고, 상기 시간 순으로 저장된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 주행 부하 레벨을 획득하고, 상기 획득된 주행 부하 레벨에 기초하여 상기 선택된 경로의 기준 도로 상황 정보를 업데이트하는 것을 포함하는 차량.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 경사 레벨을 포함하고,
    상기 제어부는, 주행 시간에 기초하여 현재 주기를 판단하고, 상기 검출된 경사도에 기초하여 현재 주기의 현재 경사 레벨의 획득하고, 상기 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 경사 레벨을 확인하고, 상기 기준 경사 레벨과 현재 경사 레벨의 편차값에 기초하여 상기 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함하는 차량.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부의 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 누적 거리를 포함하고,
    상기 제어부는, 주행 시간에 기초하여 현재 주기를 판단하고, 상기 검출된 주행 속도에 기초하여 현재 위치까지의 현재 누적 거리를 산출하고, 상기 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 누적 거리를 확인하고, 상기 기준 누적 거리와 현재 누적 거리의 편차값에 기초하여 상기 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함하는 차량.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 도로의 경사도에 기초하여 구배 저항값을 획득하고, 상기 획득된 구배 저항값과 상기 저장부에 저장된 기준 구배 저항값의 편차값에 기초하여 상기 경로 이탈을 판단하는 것을 포함하는 차량.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    주기별 구배 저항값의 누적 편차값을 획득하고 획득된 누적 편차값이 미리 설정된 임계값을 초과하면 상기 경로 이탈을 판단하는 것을 포함하는 차량.
  11. 경로와, 상기 경로의 기준 도로 상황 정보를 저장하는 저장부;
    주행 속도를 검출하는 속도 검출부;
    도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부; 및
    상기 경로로 주행 시에 검출된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 상기 경로의 도로 상황 정보를 학습하고 상기 학습된 정보에 기초하여 상기 저장부에 저장된 기준 도로 상황 정보를 업데이트 하고 상기 검출된 도로의 경사도에 기초하여 상기 경로의 이탈 여부를 판단하고, 상기 경로의 이탈로 판단되면 상기 학습을 종료하는 제어부를 포함하는 차량.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 도로 상황 정보는, 주기별 기준 경사 레벨, 주기별 기준 누적거리 및 주기별 기준 주행 부하 레벨을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 검출된 주행 속도와 도로의 경사도를 시간 순으로 저장하고, 상기 시간 순으로 저장된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 주행 부하 레벨을 획득하고, 상기 획득된 주행 부하 레벨에 기초하여 상기 저장된 기준 주행 부하 레벨을 업데이트하고, 상기 시간 순으로 저장된 주행 속도에 기초하여 주기별 누적 거리를 획득하고 상기 시간 순으로 저장된 경사도에 기초하여 주기별 경사 레벨을 획득하고, 상기 획득된 누적 거리와 경사 레벨에 기초하여 상기 주기별 기준 누적 거리와 주기별 기준 경사 레벨을 업데이트하는 것을 포함하는 차량.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    주행 시간에 기초하여 현재 주기를 획득하고, 상기 현재 주기까지의 현재 누적 거리와 현재 주기에 대응하는 주기까지의 기준 누적 거리를 획득하고, 상기 현재 누적 거리와 기준 누적거리 사이의 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하면 상기 현재 주기부터 획득된 현재 경사 레벨과 상기 현재 주기에 대응하는 주기부터의 기준 경사 레벨의 편차에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하는 것을 포함하는 차량.
  14. 제 12 항에 있어서,
    차륜에 구동력을 인가하는 모터에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부; 및
    상기 차륜에 구동력을 인가하는 엔진을 더 포함하고,
    상기 저장부는, 충전량 차이와 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 더 저장하고,
    상기 제어부는, 상기 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 기초하여 주기별 목표 충전 상태를 설정하고, 상기 설정된 주기별 목표 충전 상태와 상기 배터리 관리부의 배터리의 충전 상태에 기초하여 충전량 차이를 획득하고, 상기 저장부의 맵을 통해 상기 획득된 충전량 차이와 상기 주기별 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고 상기 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 상기 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 포함하는 차량.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검출된 도로의 경사도에 기초하여 구배 저항값을 획득하고, 상기 획득된 구배 저항값과 상기 저장부에 저장된 기준 도로 상황 정보 중 기준 구배 저항값의 편차값에 기초하여 상기 경로 이탈을 판단하는 것을 포함하는 차량.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어부는,
    주기별 구배 저항값의 누적 편차값을 획득하고 획득된 누적 편차값이 미리 설정된 임계값을 초과하면 상기 경로 이탈을 판단하는 것을 포함하는 차량.
  17. 차륜에 구동력을 인가하는 모터와, 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 차륜에 구동력을 인가하는 엔진을 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    경로가 선택되면 상기 선택된 경로의 기준 도로 상황 정보를 획득하고,
    주행 중 차량의 속도 및 도로의 경사도를 주기적으로 검출하고,
    상기 검출된 속도에 기초하여 현재 주기까지의 현재 누적 거리를 획득하고,
    상기 현재 주기에 대응하는 주기의 기준 누적 거리를 확인하고,
    상기 획득된 현재 누적 거리와 상기 기준 누적 거리의 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하는지 판단하고,
    상기 누적 거리 편차값이 제1임계값을 초과하면 현재 주기부터 주기별 현재 경사 레벨을 획득하고,
    상기 현재 주기에 대응하는 주기부터 기준 경사 레벨을 확인하고,
    상기 주기별 현재 경사 레벨과 주기별 기준 경사 레벨과의 경사 레벨 편차값에 기초하여 상기 경로의 이탈 여부라고 판단하고,
    상기 경로의 이탈로 판단되면 상기 속도 및 경사도 검출을 종료하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 선택된 경로의 경로 학습 횟수를 확인하고,
    상기 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수 이하이면 경로 학습 모드를 수행하고,
    상기 확인된 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 상기 경로 주행 모드를 수행하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 경로 학습 모드의 수행이면 상기 검출된 속도 및 도로의 경사도를 시간순으로 저장하고,
    상기 시간 순으로 저장된 속도에 기초하여 주기별 속도 레벨을 획득하고,
    상기 시간 순으로 저장된 경사도에 기초하여 주기별 경사 레벨을 획득하고,
    상기 주기별 속도 레벨과 경사 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고,
    상기 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 경로 주행 모드의 수행 중 상기 획득된 주기별 누적 거리, 경사 레벨에 기초하여 상기 경로의 이탈 여부를 판단하고,
    상기 경로의 이탈이라고 판단되면 상기 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 경로 주행 모드를 수행하는 것은,
    상기 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태를 설정하고,
    상기 설정된 목표 충전 상태와 상기 배터리 관리부의 배터리의 충전 상태를 비교하여 충전량 차이를 획득하고,
    미리 저장된 맵으로부터 상기 획득된 충전량 차이와 상기 주기별 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고,
    상기 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 상기 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 경로 이탈을 판단하는 것은,
    상기 주기적으로 검출된 경사도에 기초하여 구배 저항값을 획득하고,
    상기 획득된 주기별 구배 저항값과 저장부에 저장된 주기별 기준 구배 저항값 사이의 편차값을 주기별로 획득하고,
    상기 주기별로 획득된 편차값의 누적 편차값을 획득하고,
    상기 획득된 누적 편차값이 미리 설정된 임계값을 초과하면 상기 경로 이탈을 판단하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
KR1020170146472A 2017-11-06 2017-11-06 차량 및 그 제어 방법 KR102362686B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170146472A KR102362686B1 (ko) 2017-11-06 2017-11-06 차량 및 그 제어 방법
US15/980,553 US10829105B2 (en) 2017-11-06 2018-05-15 Vehicle and method for controlling the same
CN201810552578.6A CN109747619B (zh) 2017-11-06 2018-05-31 车辆及该车辆的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170146472A KR102362686B1 (ko) 2017-11-06 2017-11-06 차량 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190051143A true KR20190051143A (ko) 2019-05-15
KR102362686B1 KR102362686B1 (ko) 2022-02-15

Family

ID=66328197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170146472A KR102362686B1 (ko) 2017-11-06 2017-11-06 차량 및 그 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10829105B2 (ko)
KR (1) KR102362686B1 (ko)
CN (1) CN109747619B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220086132A (ko) * 2020-12-16 2022-06-23 주식회사 이에스피 Ev에 적용되는 차량용 디스플레이를 구비한 차량 운영 시스템
US11897365B2 (en) 2020-06-11 2024-02-13 Hyundai Motor Company System for controlling electric power of fuel cell vehicle and method therefor

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10759409B2 (en) * 2018-01-31 2020-09-01 Fca Us Llc Techniques for detecting and monitoring unintended powertrain propulsive torque in hybrid vehicles
KR102545107B1 (ko) * 2018-12-03 2023-06-20 현대자동차주식회사 친환경 자동차 및 그를 위한 강판 주행 제어 방법
CN110083164B (zh) * 2019-05-20 2022-05-13 阿波罗智联(北京)科技有限公司 控制方法及***、电子设备、服务器、计算机可读介质
KR20210014254A (ko) * 2019-07-29 2021-02-09 현대자동차주식회사 차량의 셧오프를 자동 제어하는 차량 시스템 및 그 방법
CN112477862B (zh) * 2019-08-23 2022-03-25 上海汽车集团股份有限公司 一种实现车辆上坡起步辅助控制的方法及装置
CN110705388B (zh) * 2019-09-16 2022-04-01 清华大学 一种基于预测反馈的辅助驾驶用目标车辆换道识别方法
JP7226238B2 (ja) * 2019-10-15 2023-02-21 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム
CN110794859A (zh) * 2019-11-01 2020-02-14 昆山宝创新能源科技有限公司 车辆的控制方法、装置及车辆
KR20210076288A (ko) * 2019-12-13 2021-06-24 현대자동차주식회사 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
JP6930621B1 (ja) * 2020-03-17 2021-09-01 トヨタ自動車株式会社 情報処理装置、及び車両制御システム
CN112113774B (zh) * 2020-06-30 2023-03-14 上汽通用五菱汽车股份有限公司 坡道检测方法、检测终端及存储介质
CN114125695B (zh) * 2020-08-31 2024-05-31 奥迪股份公司 车辆的坡路行车警示方法、装置、设备及存储介质
KR20220083312A (ko) * 2020-12-11 2022-06-20 한화디펜스 주식회사 주행 장치 및 주행 제어 방법
CN112859846B (zh) * 2021-01-05 2023-03-10 海门市帕源路桥建设有限公司 一种自动水平行走控制方法
KR102652608B1 (ko) * 2021-10-26 2024-03-29 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 열 관리 방법, 시스템, 도메인 컨트롤러 및 저장매체
EP4180292A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-17 Volvo Car Corporation Method for operating a hybrid electric vehicle and data processing device
CN115042667B (zh) * 2022-05-25 2024-05-14 东风柳州汽车有限公司 行车提醒方法、装置、设备及存储介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035533A (ja) * 2003-06-27 2005-02-10 Denso Corp 走行負荷情報学習システムおよび走行負荷情報学習方法
JP2009290940A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Aisin Aw Co Ltd 走行エネルギー学習装置、方法およびプログラム
JP2012088262A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Denso Corp インフラ協調車載機およびインフラ協調車載機用のプログラム
KR20130057852A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 현대자동차주식회사 네비게이션 시스템 및 주행 정보를 이용한 차량의 주행 경로 이탈 판단 방법
JP2013237290A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Toyota Motor Corp 表示制御装置、車両制御装置および車両
JP2014191456A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Aisin Aw Co Ltd 走行支援システム、走行支援方法及びコンピュータプログラム
KR20150024715A (ko) * 2013-08-27 2015-03-09 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 주행 제어 방법
JP2017001533A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
KR20170046451A (ko) * 2015-10-21 2017-05-02 에스케이텔레콤 주식회사 네비게이션서비스장치 및 그 동작 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8565952B2 (en) * 2011-05-20 2013-10-22 GM Global Technology Operations LLC Forward-looking hybrid vehicle control strategy
KR101294087B1 (ko) * 2011-12-09 2013-08-08 기아자동차주식회사 전기 자동차용 친환경 드라이빙 운전자 지원 시스템 및 지원 방법
KR101371465B1 (ko) * 2012-08-09 2014-03-10 기아자동차주식회사 하이브리드 전기자동차의 출발 제어장치 및 방법
DE102013220604B4 (de) * 2013-10-11 2023-02-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zum vorauswirkenden oder vorausschauenden ökonomischen Betrieb eines Kraftfahrzeugs
JP5642253B1 (ja) * 2013-11-08 2014-12-17 三菱電機株式会社 車両用エネルギーマネジメント装置
KR101619653B1 (ko) * 2014-12-03 2016-05-10 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 난방시 엔진 아이들 운전 제어 방법
KR101655609B1 (ko) * 2014-12-11 2016-09-07 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 배터리 충전 상태 제어 장치 및 방법
US20160167645A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Hyundai Motor Company Apparatus and method of controlling conversion of driving mode of plug-in hybrid electric vehicle
CN106143474B (zh) * 2015-03-25 2019-02-26 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车及其驱动控制方法和装置
JP6394497B2 (ja) * 2015-05-25 2018-09-26 トヨタ自動車株式会社 車両の自動運転システム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035533A (ja) * 2003-06-27 2005-02-10 Denso Corp 走行負荷情報学習システムおよび走行負荷情報学習方法
JP2009290940A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Aisin Aw Co Ltd 走行エネルギー学習装置、方法およびプログラム
JP2012088262A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Denso Corp インフラ協調車載機およびインフラ協調車載機用のプログラム
KR20130057852A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 현대자동차주식회사 네비게이션 시스템 및 주행 정보를 이용한 차량의 주행 경로 이탈 판단 방법
JP2013237290A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Toyota Motor Corp 表示制御装置、車両制御装置および車両
JP2014191456A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Aisin Aw Co Ltd 走行支援システム、走行支援方法及びコンピュータプログラム
KR20150024715A (ko) * 2013-08-27 2015-03-09 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 주행 제어 방법
JP2017001533A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
KR20170046451A (ko) * 2015-10-21 2017-05-02 에스케이텔레콤 주식회사 네비게이션서비스장치 및 그 동작 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11897365B2 (en) 2020-06-11 2024-02-13 Hyundai Motor Company System for controlling electric power of fuel cell vehicle and method therefor
KR20220086132A (ko) * 2020-12-16 2022-06-23 주식회사 이에스피 Ev에 적용되는 차량용 디스플레이를 구비한 차량 운영 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN109747619B (zh) 2023-07-11
KR102362686B1 (ko) 2022-02-15
CN109747619A (zh) 2019-05-14
US10829105B2 (en) 2020-11-10
US20190135265A1 (en) 2019-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102362686B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
KR102335632B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
KR102448101B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
JP4228086B1 (ja) 車両
US8170737B2 (en) Method of controlling vehicle powertrain and vehicle control system
JP4910612B2 (ja) ハイブリッド車両とその制御方法
KR102370145B1 (ko) 배터리 관리 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
US10611262B2 (en) Adaptive cruise control system
KR101836250B1 (ko) 구동 모터를 구비한 차량의 dc 컨버터의 출력 전압을 제어하는 방법 및 장치
KR102629082B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
WO2014156483A1 (ja) 走行支援システム、走行支援方法及びコンピュータプログラム
JP6812903B2 (ja) ハイブリッド車両
US20150115886A1 (en) Electric vehicle charger and charging method
JP2010279108A (ja) 電動車両のバッテリ充電制御装置
JP2017114312A (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
CN108528437A (zh) 电动车辆
KR20190083395A (ko) 차량 및 그 제어 방법
JP7003607B2 (ja) ハイブリッド自動車およびこれに搭載される制御装置
JP7371596B2 (ja) ハイブリッド車両
KR102461846B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
JP7371607B2 (ja) ハイブリッド車両
JP2021079906A (ja) 運転支援装置
JP7010043B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP7010038B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP6939628B2 (ja) 車両の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant