KR20200016560A - 하이브리드 자동차 및 그를 위한 주행 제어 방법 - Google Patents

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김영철
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양동호
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 하이브리드 자동차 및 그를 위한 주행 모드 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 배기 가스 배출 저감이 권장 또는 강제되는 특정 지역을 고려하여 주행 모드를 결정할 수 있는 하이브리드 자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법은, 현재 위치가 배기가스 배출과 관련된 특정 지역에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 특정 지역에 해당하는 경우, 전기 모터만을 이용하는 제1 모드 주행에 대한 조건을 판단하는 단계; 상기 조건의 판단 결과 상기 제1 모드 주행이 가능한 경우, 상기 제1 모드 주행이 수행되도록 파워 트레인을 제어하는 단계; 및 상기 특정 지역의 진입에 의한 상기 제1 모드 주행이 수행됨을 나타내는 정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 자동차 및 그를 위한 주행 제어 방법{HYBRID VEHICLE AND METHOD OF DRIVING CONTROL FOR THE SAME}
본 발명은 하이브리드 자동차 및 그를 위한 주행 모드 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 배기 가스 배출 저감이 권장 또는 강제되는 특정 지역을 고려하여 주행 모드를 결정할 수 있는 하이브리드 자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다.
하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)란 일반적으로 두 가지 동력원을 함께 사용하는 차를 말하며, 두 가지 동력원은 주로 엔진과 전기모터가 된다. 이러한 하이브리드 자동차는 내연기관만을 구비한 차량에 비해 연비가 우수하고 동력성능이 뛰어날 뿐만 아니라 배기가스 저감에도 유리하기 때문에 최근 많은 개발이 이루어지고 있다.
이러한 하이브리드 자동차는 어떠한 동력계통(Power Train)을 구동하느냐에 따라 두 가지 주행 모드로 동작할 수 있다. 그 중 하나는 전기모터만으로 주행하는 전기차(EV) 모드이고, 다른 하나는 전기모터와 엔진을 함께 가동하여 동력을 얻는 하이브리드 전기차(HEV) 모드이다. 하이브리드 자동차는 주행 중 조건에 따라 두 모드 간의 전환을 수행한다.
이러한 주행 모드 간 전환은 파워트레인의 효율 특성에 따라, 연비 또는 구동 효율을 최대화하기 위한 목적으로 수행되는 것이 일반적이다. 결국, 주행 모드 간의 전환을 위한 제어 방식들은 친환경 차량의 운용에 있어서 효율성에만 치중한 것으로, 친환경 차량이 앞으로 나아가야 할 궁극적인 목표와는 거리가 있다.
물론, 수동 모드 변경 버튼을 구비하여 특정 구간에서 운전자의 선택에 따라 강제로 EV 모드로 주행하도록 하는 방법도 고려될 수 있으나, 이러한 방식은 편의성이 떨어지며 배출가스 저감이 바람직한 지역을 최대한 EV 모드로 주행하는데 필요한 SOC를 미리 확보하기도 어려운 문제점이 있다.
따라서, 배기 가스의 배출 저감이 필요한 지역에서 주행 위치에 기반하여 사용자의 별도 조작 없이도 엔진 기동을 방지할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은 차량 상태와 위치를 고려하여 엔진 기동을 억제하는 방법 및 그를 수행하는 하이브리드 차량을 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 차량의 위치가 엔진 기동에 적합하지 않은 지역일 경우, 차량 상태, 노면 상황 및 운전자의 의지를 종합적으로 고려하여 주행 모드를 결정하는 방법 및 그를 수행하는 차량을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법은, 현재 위치가 배기가스 배출과 관련된 특정 지역에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 특정 지역에 해당하는 경우, 전기 모터만을 이용하는 제1 모드 주행에 대한 조건을 판단하는 단계; 상기 조건의 판단 결과 상기 제1 모드 주행이 가능한 경우, 상기 제1 모드 주행이 수행되도록 파워 트레인을 제어하는 단계; 및 상기 특정 지역의 진입에 의한 상기 제1 모드 주행이 수행됨을 나타내는 정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차는, 현재 위치가 배기가스 배출과 관련된 특정 지역에 해당하는지 여부를 판단하는 인식부; 상기 인식부가 상기 특정 지역에 해당하는 것으로 판단한 경우, 전기 모터만을 이용하는 제1 모드로의 진입에 대한 조건에 따라 상기 제1 모드의 진입 여부를 판단하는 모드 판단부; 및 상기 모드 판단부가 상기 제1 모드의 진입을 판단한 경우, 상기 제1 모드 주행이 수행되도록 파워 트레인을 제어하고 상기 특정 지역의 진입에 의한 상기 제1 모드 주행이 수행됨을 나타내는 정보를 출력하는 제어 수행부를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 하이브리드 자동차는 차량 상태와 위치를 고려하여 엔진 기동 또는 엔진 기동 억제를 수행할 수 있다.
특히, 본 발명은 차량의 위치가 엔진 기동에 적합하지 않은 지역일 경우, 차량 상태, 노면 상황 및 운전자의 의지를 종합적으로 고려하여 주행 모드를 결정할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 특정 지역의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 파워 트레인 구조의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 제어 계통의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그린존 판단 및 주행 모드 결정을 수행하기 위한 하이브리드 차량 구조의 일례를 나타낸 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그린존 진입 여부에 따른 주행 모드 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
본 발명의 실시예들에서는, 배기가스 배출로 인해 영향을 받는 지역에 진입하는 경우, 차량 상태, 노면 상태 및 운전자의 의지를 종합적으로 고려하여 주행 모드를 제어하는 방법 및 그를 수행하기 위한 하이브리드 차량을 제안한다.
본 발명의 실시예에 따른 주행 모드 제어 방법을 설명하기 앞서, 배기가스 배출로 인해 영향을 받는 지역의 개념과 실시예들에 적용 가능한 하이브리드 차량의 구조와 제어 계통을 먼저 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 엔진 가동이 억제되어야 하는 지역의 개념을 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 특정 지역의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에서는 목적지(10)와 도착지(20) 사이에 배기 가스 배출 저감 또는 배출 금지가 요구되는 특정 지역(30)이 존재하는 경우를 가정한다. 이러한 특정 지역(30)은 미리 설정되어 있는 지역일 수도 있고, 현재/최근 상황에 따라 가변적으로 설정되는 것일 수도 있다. 여기서, 미리 설정되는 경우라 함은, 법규나 정부 정책 등에 의해 설정된 지역(예컨대, 런던이나 서울 등의 배출가스 관리 지역)일 수도 있고, 지역 특성에 의해 배출가스 저감이 필요한 지역(예컨대, 어린이 보호 구역, 실내 주차장, 주거지역 등) 등이 이에 해당할 수 있다. 또한, 가변적으로 설정되는 지역이라 함은, 텔레매틱스 등의 무선 정보를 통해 현재 설정 여부를 확인할 수 있는 지역, 차량에 구비된 화상(Vision) 정보 획득장치(ADAS 시스템 등)를 통해 판단된 보행자 밀집지역 등이 이에 해당할 수 있다. 예컨대, 스마트폰의 위치 정보를 활용한 빅데이터 기반으로 보행자가 밀집한 지역으로 판단된 경우, 텔레매틱스 서비스 등을 통해 수집된 차량 평균속도와 통행량을 기반으로 배출가스가 다량 발생할 것으로 추정되는 경우 등에 해당 지역이 특정 지역(30)으로 설정될 수 있다.
특정 지역(30)은 임의의 행정 구역 단위로 설정될 수도 있고, 경계점이 되는 복수의 좌표들을 잇는 구역으로 설정될 수도 있으며, 특정 시설 자체/일부 또는 특정 시설/좌표로부터 일정 반경 거리 내의 구역으로 설정될 수도 있다.
물론, 상술한 특정 지역의 설정례는 예시적인 것으로, 본 발명은 실시예들은 이러한 특정 지역의 설정 기준, 설정 범위, 설정 기간 등에 의해 한정되지 아니한다. 또한, 특정 지역(30)은 출발지(10)와 목적지(20) 사이에 위치함을 상정하나, 반드시 목적지(20)가 AVN(Audio/Video/Navigation) 시스템의 네비게이션 기능 상에서 명시적으로 사용자에 의해 설정될 것이 요구되는 것은 아니다. 예컨대, 목적지(20)는 운전자의 운행 패턴이나 미리 설정된 운행 조건(시간, 지역 등)에 따라 차량에서 임의로 설정한 것일 수도 있다. 이러한 특정 지역(30)의 경로 내 존재 여부 및 범위는 해당 지역에 진입하기 전에 차량에 획득될 수도 있고, 주변 상황에 따라 동적으로 인지될 수도 있다.
보다 구체적인 특정 지역(30)의 판단 방법은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다. 이하의 기재에서는 편의상 배기 가스 저감/배출 금지가 요구되는 특정 지역을 "그린존(Green Zone)"이라 칭하기로 한다.
다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차 구조를 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 파워 트레인 구조의 일례를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 내연기관 엔진(ICE, 110)과 변속기(150) 사이에 전기 모터(또는 구동용 모터, 140)와 엔진클러치(EC: Engine Clutch, 130)를 장착한 병렬형(Parallel Type) 하이브리드 시스템을 채용한 하이브리드 자동차의 파워 트레인이 도시된다.
이러한 차량에서는 일반적으로 시동후 운전자가 엑셀레이터를 밟는 경우, 엔진 클러치(130)가 오픈된 상태에서 먼저 배터리의 전력을 이용하여 모터(140)가 구동되고, 모터의 동력이 변속기(150) 및 종감속기(FD: Final Drive, 160)를 거쳐 바퀴가 움직이게 된다(즉, EV 모드). 차량이 서서히 가속되면서 점차 더 큰 구동력이 필요하게 되면, 보조 모터(또는, 시동발전 모터, 120)가 동작하여 엔진(110)을 구동할 수 있다.
그에 따라 엔진(110)과 모터(140)의 회전속도가 동일해 지면 비로소 엔진 클러치(130)가 맞물려 엔진(110)과 모터(140)가 함께, 또는 엔진(110)이 차량를 구동하게 된다(즉, EV 모드에서 HEV 모드 천이). 차량이 감속되는 등 기 설정된 엔진 오프 조건이 만족되면, 엔진 클러치(130)가 오픈되고 엔진(110)은 정지된다(즉, HEV 모드에서 EV 모드 천이). 또한, 하이브리드 차량에서는 제동시 휠의 구동력을 전기 에너지로 변환하여 배터리를 충전할 수 있으며, 이를 제동에너지 회생, 또는 회생 제동이라 한다.
시동발전 모터(120)는 엔진에 시동이 걸릴 때에는 스타트 모터의 역할을 수행하며, 시동이 걸린 후 또는 시동 오프시 엔진의 회전 에너지 회수시에는 발전기로 동작하기 때문에 "하이브리드 스타트 제너레이터(HSG: Hybrid Start Generator)"라 칭할 수 있으며, 경우에 따라 "보조 모터"라 칭할 수도 있다.
상술한 파워 트레인이 적용되는 차량에서 제어기 간의 상호관계가 도 3에 도시된다.
도 3은 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 제어 계통의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차에서 내연기관(110)은 엔진 제어기(210)가 제어하고, 시동발전 모터(120) 및 전기 모터(140)는 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit, 220)에 의해 토크가 제어될 수 있으며, 엔진 클러치(130)는 클러치 제어기(230)가 각각 제어할 수 있다. 여기서 엔진 제어기(210)는 엔진 제어 시스템(EMS: Engine Management System)이라도 한다. 또한, 변속기(150)는 변속기 제어기(250)가 제어하게 된다. 경우에 따라, 시동발전 모터(120)의 제어기와 전기 모터(140) 각각을 위한 제어기가 별도로 구비될 수도 있다.
각 제어기는 그 상위 제어기로서 모드 전환 과정 전반을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Controller Unit, 240)와 연결되어, 하이브리드 제어기(240)의 제어에 따라 주행 모드 변경, 기어 변속시 엔진 클러치 제어에 필요한 정보, 및/또는 엔진 정지 제어에 필요한 정보를 그(240)에 제공하거나 제어 신호에 따른 동작을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 하이브리드 제어기(240)는 차량의 운행 상태에 따라 모드 전환 수행 여부를 결정한다. 일례로, 하이브리드 제어기는 엔진 클러치(130)의 해제(Open) 시점을 판단하고, 해제시에 유압(습식 EC인 경우)제어나 토크 용량 제어(건식 EC인 경우)를 수행한다. 또한, 하이브리드 제어기(240)는 EC의 상태(Lock-up, Slip, Open 등)를 판단하고, 엔진(110)의 연료분사 중단 시점을 제어할 수 있다. 또한, 하이브리드 제어기는 엔진 정지 제어를 위해 시동발전 모터(120)의 토크를 제어하기 위한 토크 지령을 모터 제어기(220)로 전달하여 엔진 회전 에너지 회수를 제어할 수 있다. 아울러, 하이브리드 제어기(240)는 주행 모드 전환 제어시 모드 전환 조건의 판단 및 전환을 위한 하위 제어기의 제어가 가능하다.
물론, 상술한 제어기간 연결관계 및 각 제어기의 기능/구분은 예시적인 것으로 그 명칭에도 제한되지 아니함은 당업자에 자명하다. 예를 들어, 하이브리드 제어기(240)는 그를 제외한 다른 제어기들 중 어느 하나에서 해당 기능이 대체되어 제공되도록 구현될 수도 있고, 다른 제어기들 중 둘 이상에서 해당 기능이 분산되어 제공될 수도 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 실시예에 따른 하이브리드 차량에서 그린존을 판단하고, 후술할 그린존 진입 판단시 다양한 조건에 따라 주행 모드를 결정하기 위한 차량 구성을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그린존 판단 및 주행 모드 결정을 수행하기 위한 하이브리드 차량 구조의 일례를 나타낸 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 하이브리드 차량(300)은 그린존 인식부(310), 모드 판단부(320) 및 제어 수행부(330)를 포함할 수 있다.
여기서 그린존 인식부(310)는 영상 인식을 수행하는 영상 인식부(311), 현재 위치 정보를 획득하는 GPS 수신부(313), 지도 정보를 저장하는 지도 데이터 베이스(315), 네비게이션 시스템(317) 및 그린존 판단부(319)를 포함할 수 있다.
영상 인식부(311)는 카메라 등 적어도 하나의 영상 획득 장치를 포함하며, 차량 주변의 영상을 획득할 수 있다. 획득된 영상은 특징점 추출, 표지판 인식, 사물 인식 등의 처리 과정을 거쳐 현재 위치가 실내외인지, 주차장, 공원, 드라이브 스루(drive through), 병원 등 그린존에 해당하는 위치인지 여부 및 인구 밀집도 등을 판단할 수 있다.
GPS 수신부(313)는 적어도 하나의 GPS 모듈을 포함하여 차량의 현재 위치 정보를 획득할 수 있으며, 이를 네비게이션 시스템으로 전달할 수 있다.
지도 데이터 베이스(315)는 지도 정보를 저장하며, 도로의 종류, 경사도, 거리 정보, 그린존 설정 정보 등의 정보가 저장될 수 있다.
네비게이션 시스템(317)은 GPS 수신부(313)로부터 전달된 위치 정보를 지도 데이터 베이스(315)의 지도 정보에 적용하여 현재 위치가 지도 정보에 설정된 그린존에 해당하는지 여부 및 목적지가 입력된 경우 주행 경로 상에 위치하는 그린존의 존재 여부, 그린존의 위치, 그린존의 길이, 그린존 내의 지형 특성 등을 판단할 수 있다.
그린존 판단부(319)는 영상 인식부(311)와 네비게이션 시스템(317)이 획득한 정보를 종합하여 현재 위치가 그린존에 해당하는지 여부를 최종적으로 판정할 수 있다.
그린존 판단부(319)가 현재 위치를 그린존에 해당하는 것으로 판단한 경우, 모드 판단부(320)는 차량 상태, 노면 상태, 운전자 의지(요구 구동력 등) 중 적어도 하나에 따라 EV 모드 주행 여부를 결정할 수 있다.
제어 수행부(330)는 모드 표시부(331) 및 주행 제어부(333)를 포함할 수 있으며, 모드 표시부(331)는 모드 판단부(320)의 판단 결과에 대응되는 주행 모드를 소정 형태로 출력할 수 있다. 또한, 주행 제어부(333)는 모드 판단부(320)의 판단 결과에 대응되는 주행 모드로 파워 트레인을 제어할 수 있다.
예를 들어, 모드 판단부(320)와 제어 수행부(330)의 판단 및 동작 형태를 정리하면 아래 표 1과 같은 형태가 될 수 있다.
그린존 판단 모드 판단 제어 수행
차량 위치 판단 조건 EV 진입 여부 파워트레인 제어 표시 상태
그린존 아님 디폴트 판단 디폴트 판단 디폴트 제어 디폴트 표시
그린존 낮은 SOC
추월 가속
높은 요구 파워
미진입 HEV 모드 제어 그린존에 의한 EV 모드 미적용 표시
그린존 정상 SOC
모터 최대 출력 이하의 요구 파워
진입 EV 모드 제어 그린존에 의한
EV 모드 적용 표시
표 1에 정리된 사항을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 그린존이 아닌 경우 모드 판단부(320)와 제어 수행부(330)는 디폴트 설정에 따라(예컨대, 연비 및 요구 파워 만족을 위한 기준), EV 모드와 HEV 모드 간의 전환을 수행할 수 있다.
이와 달리, 현재 위치가 그린존에 해당할 경우 모드 판단부(320)는 차량 상태, 노면 상태 및 운전자 의지 등 판단 조건을 고려하여 EV 모드 진입 여부를 판단한다. 이는 비록 현재 위치가 그린존이라 하더라도 시스템의 보호가 필요한 상황에서는 EV 모드 진입이 불가할 수 있기 때문이다.
예컨대, 차량 상태에 있어서 전기 모터(140)를 구동하는 고전압 배터리의 충전 상태(SOC)가 낮은 경우, EV 모드에 진입할 수 없으므로, 정상 상태로 볼 수 있는 기 설정된 SOC 값 이상인 경우에만 EV 모드로의 진입이 허용될 수 있다.
다른 예로, 전기 모터 및 고전압 배터리 중 적어도 하나가 과온인 상황에서는 지속적인 EV 모드 주행시 부가적인 출력제한 발생이 가능하며, 손상의 우려도 있기 때문에 해당 구성 요소의 온도가 정상 온도 범위에 있을 경우에만 EV 모드로의 진입이 혀용될 수 있다.
또한, 노면 상태에 있어서 급 경사와 같은 경우 전기 모터(140)의 출력만으로 주행이 어려울 수 있으며, 지속 주행시 급격한 SOC 하락이 예상되므로 경사도가 기 설정된 값 이하인 경우에만 EV 모드로의 진입이 허용될 수 있다.
아울러, 운전자의 의지에 있어서, 위험 상황 회피나 추월을 위한 급가속(예컨대, full APS)이 요구되거나 교통 흐름에 맞추어 운전을 하기 위해 전기 모터(140)의 최대 출력을 상회하는 요구 파워가 발생하는 경우에는 EV 모드로의 진입이 제한될 수 있다.
다음으로, 그린존에서의 제어 수행부(330)의 동작을 설명한다.
모드 판단부(320)에서 EV 모드 진입을 결정한 경우, 주행 제어부(333)는 파워 트레인을 EV 모드로 제어할 수 있으며, 모드 표시부(331)에는 그린존에 진입했기 때문에 EV 모드로 전환됨을 나타내는 정보가 출력될 수 있다.
이와 달리, 모드 판단부(320)에서 EV 모드 미진입을 결정한 경우, 주행 제어부(333)는 파워 트레인을 HEV 모드로 제어할 수 있으며, 모드 표시부(331)에는 그린존에 진입했으나 EV 모드로 전환되지 않음을 나타내는 정보가 출력될 수 있다.
본 실시예의 일 양상에 의하면, 영상 인식부(311)는 첨단 운전 보조 장치(ADAS)에 구비된 영상획득 수단을 이용할 수도 있고, ADAS에 포함되는 형태로 구현될 수도 있다.
또한, 본 실시예의 일 양상에 의하면, 네비게이션 시스템(317)은 AVN(Audio/Video/Navigation) 시스템의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 본 실시예의 일 양상에 의하면, 그린존 판단부(319)는 AVN 시스템과 별도의 제어기로 구현될 수도 있고, AVN 시스템에 포함되는 형태로 구현될 수도 있다. 별도의 제어기로 구현될 경우, 그린존 판단부(319)는 하이브리드 제어기일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 그린존 판단부(319)는 하이브리드 제어기일 경우, 하이브리드 제어기는 전술한 각 구성 요소로부터 획득된 정보를 기반으로 그린 존을 EV 모드로 주행하는데 필요한 에너지, 그린존 진입 전까지 충전 가능량 등을 판단하고, 그에 따라 그린존을 우회할지, 우회할 경우 어떠한 경로를 선택할지 여부를 결정하고, 판단결과를 네비게이션 시스템(317)에 제공하여, 네비게이션 시스템이 경로를 재설정하도록 할 수 있다. 아울러, 하이브리드 제어기는 그린존 진입 전까지 배터리 충전이 수행되도록 HEV 모드 주행을 제어할 수 있으며, 그린존 진입시에는 EV 모드 주행을 제어할 수 있다.
또한, 본 실시예의 일 양상에 의하면, 그린존 판단부(319)는 최종 그린존 여부 판단에 있어서 영상 인식부(311)의 인식 결과와 네비게이션 시스템(317)의 인식 결과가 상이한 경우 어느 하나에 가중치를 부여하거나, 인식 결과가 그린존으로 동일한 경우에만 현재 위치가 그린존인 것으로 최종 판단할 수도 있다.
또한, 본 실시예의 일 양상에 의하면, 영상 인식부(311)는 그린존인지 여부가 아닌 획득된 영상 또는 영상 처리 결과물을 그린존 판단부(319)에 제공하고, 그린존 판단부(319)에서 전달된 영상을 이용하여 그린존인지 여부에 대한 판단이 수행되도록 구현될 수도 있다. 또한, 본 실시예의 일 양상에 의하면, 소정의 버튼 조작이나 메뉴 조작 등을 통해 운전자가 직접 현재 지역이 그린존에 해당함을 명령 형태로 입력할 수도 있다.
아울러, 본 실시예의 일 양상에 의하면, 모드 판단부(320)와 주행 제어부(333)는 하이브리드 제어기로 구현될 수 있으며, 모드 표시부(331)는 클러스터나 AVN 시스템의 디스플레이일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 동작을 순서도로 나타내면 도 5와 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그린존 진입 여부에 따른 주행 모드 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 영상 인식(510) 및 지도 인식(520)을 통해, 현재 위치가 그린존에 해당하는지 여부가 판단될 수 있다(S530). 여기서 영상 인식 단계(510)와 지도 인식(520)의 선후 순서는 서로 바뀔 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있음은 물론이다.
현재 위치가 그린존에 해당하지 않는 경우(S540의 No), 디폴트 설정에 따른 모드 제어가 수행될 수 있으며, 그에 따른 현재 주행 모드가 표시될 수 있다(S550).
이와 달리, 현재 위치가 그린존에 해당할 경우(S540의 Yes), 시스템/차량 상태, 노면 상태, 운전자 의지 등 그린존 내에서의 EV 모드 진입 조건이 판단될 수 있다(S560).
판단 결과에 따라 EV 모드로 진입할 것이 결정되면(S570의 Yes), 그린존에 의한 EV 모드 진입을 나타내는 정보가 표시됨과 함께(S580) 파워 트레인이 EV 모드로 제어될 수 있다.
이와 달리, 판단 결과에 따라 EV 모드로의 진입을 허용하지 않을 것이 결정되면(S570의 No), 그린존에 진입하나 EV 모드로 진입하지 않음을 나타내는 정보가 표시됨과 함께(S590) 파워 트레인이 HEV 모드로 제어될 수 있다.
따라서, 일반적인 HEV의 경우 그린존에 진입시 EV 버튼의 수동 조작에 의한 강제 EV 모드 전환만이 가능했으나, 본 실시예에 의하면 지도 정보 및 비전 정보 등을 활용하여 그린존을 자동으로 인식하고 주행 여건에 따라 EV 모드를 자동으로 제공함으로써, 운전자에게 편의를 제공하고 배출가스 저감을 통한 환경 보호가 가능하다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (19)

  1. 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법에 있어서,
    현재 위치가 배기가스 배출과 관련된 특정 지역에 해당하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 특정 지역에 해당하는 경우, 전기 모터만을 이용하는 제1 모드 주행에 대한 조건을 판단하는 단계;
    상기 조건의 판단 결과 상기 제1 모드 주행이 가능한 경우, 상기 제1 모드 주행이 수행되도록 파워 트레인을 제어하는 단계; 및
    상기 특정 지역의 진입에 의한 상기 제1 모드 주행이 수행됨을 나타내는 정보를 출력하는 단계를 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 조건은,
    현재 차량 상태, 현재 주행 중인 노면 상태 및 운전자의 의지 중 적어도 하나를 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 현재 차량 상태는,
    배터리의 충전 상태(SOC), 상기 배터리 및 상기 전기 모터의 과온 여부를 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 노면 상태는,
    현재 주행 중인 노면의 경사도를 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 운전자 의지는,
    운전자의 조작에 의한 요구 파워를 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 조건의 판단 결과 상기 제1 모드 주행이 불가능한 경우, 적어도 엔진을 이용하는 제2 모드 주행이 수행되도록 파워 트레인을 제어하는 단계; 및
    상기 특정 지역에 진입했으나 상기 제1 모드 주행이 수행되지 않음을 나타내는 정보를 출력하는 단계를 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 특정 지역에 해당하는지 여부를 판단하는 단계는,
    영상 인식 및 지도 인식 중 적어도 하나를 통해 수행되는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 특정 지역에 해당하는지 여부를 판단한 결과, 상기 특정 지역에 해당하지 않는 경우, 연비 및 요구 파워를 고려한 기 설정된 기준에 따른 주행 모드 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 특정 지역은,
    상기 배기가스 배출 저감이 강제 또는 권장되는 지역을 포함하는, 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 자동차의 주행 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
  11. 하이브리드 자동차에 있어서,
    현재 위치가 배기가스 배출과 관련된 특정 지역에 해당하는지 여부를 판단하는 인식부;
    상기 인식부가 상기 특정 지역에 해당하는 것으로 판단한 경우, 전기 모터만을 이용하는 제1 모드로의 진입에 대한 조건에 따라 상기 제1 모드의 진입 여부를 는 판단하는 모드 판단부; 및
    상기 모드 판단부가 상기 제1 모드의 진입을 판단한 경우, 상기 제1 모드 주행이 수행되도록 파워 트레인을 제어하고 상기 특정 지역의 진입에 의한 상기 제1 모드 주행이 수행됨을 나타내는 정보를 출력하는 제어 수행부를 포함하는, 하이브리드 자동차.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 조건은,
    현재 차량 상태, 현재 주행 중인 노면 상태 및 운전자의 의지 중 적어도 하나를 포함하는, 하이브리드 자동차.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 현재 차량 상태는,
    배터리의 충전 상태(SOC), 상기 배터리 및 상기 전기 모터의 과온 여부를 포함하는, 하이브리드 자동차.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 노면 상태는,
    현재 주행 중인 노면의 경사도를 포함하는, 하이브리드 자동차.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 운전자 의지는,
    운전자의 조작에 의한 요구 파워를 포함하는, 하이브리드 자동차.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 모드 판단부에서 상기 제1 모드의 진입이 불가한 것으로 판단되면,
    상기 제어 수행부는,
    적어도 엔진을 이용하는 제2 모드 주행이 수행되도록 파워 트레인을 제어하고, 상기 특정 지역에 진입했으나 상기 제1 모드 주행이 수행되지 않음을 나타내는 정보를 출력하는, 하이브리드 자동차.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 인식부는,
    영상 인식부 및 네비게이션 시스템 중 적어도 하나를 포함하는, 하이브리드 자동차.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 인식부의 판단 결과 상기 특정 지역에 해당하지 않는 경우,
    상기 제어 수행부는,
    연비 및 요구 파워를 고려한 기 설정된 기준에 따른 주행 모드 제어를 수행하는, 하이브리드 자동차.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 특정 지역은,
    상기 배기가스 배출 저감이 강제 또는 권장되는 지역을 포함하는, 하이브리드 자동차.
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