KR102461846B1 - Vehicle and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 차량은 차륜에 구동력을 인가하는 엔진사용자로부터 목적지를 입력 받는 입력부와 차량의 EV (Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드를 선택하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변시키는 제어부를 포함한다. The vehicle of the present invention selects an EV (Electric Vehicle) mode or HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode of the vehicle and an input unit that receives a destination input from an engine user who applies driving force to the wheels, and the distance to the input destination is determined in the EV mode. If it is greater than the driving distance of the engine, it includes a control unit for changing the amount of the critical required power (Demand Power) of the engine.
Description
본 발명은 연비를 개선하기 위한 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle for improving fuel efficiency and a method for controlling the same.
차량은 차륜을 구동시켜 도로를 위를 이동하는 기계이다.A vehicle is a machine that moves on a road by driving wheels.
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.These vehicles generate mechanical power by burning petroleum fuels such as gasoline and diesel, and use this mechanical power to drive internal combustion engine vehicles (general engine vehicles), and electricity to reduce fuel economy and harmful gas emissions. This includes eco-friendly vehicles that are driven by
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.Here, an eco-friendly vehicle includes a battery and a motor, which are rechargeable power supplies, rotates the motor with electricity accumulated in the battery, and drives the wheels using the rotation of the motor, and includes an engine, a battery, and a motor, and includes an engine, a battery and a motor. Includes hybrid vehicles and hydrogen fuel cell vehicles that run by controlling power and electric power of a motor.
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.A hybrid vehicle can be driven in an EV (Electric Vehicle) mode using only the power of the motor or in an HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode using the power of the engine and the motor. Regenerative Braking is performed to charge the battery by recovering braking and inertia energy through the motor's power generation operation.
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.In the battery of the hybrid vehicle, the state of charge (SOC) is variably controlled by engine operation according to the driving state, but the driving state is not immediately reflected in the SOC control of the battery because the engine operation is flexible. Accordingly, the hybrid vehicle has many difficulties in controlling the state of charge (SOC) of the battery.
이에 개선된 형태의 플러그인 하이브리드 차량이 개발되고 있다. 플러그인 하이브리드 차량(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)는 외부에서 충전한 배터리의 전기동력으로 주행하다가 배터리 방전 시 기존의 하이브리드 전기자동차처럼 내연기관 엔진과 배터리의 전기동력을 동시에 사용하여 운행하는 자동차이다. Accordingly, an improved plug-in hybrid vehicle is being developed. A plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) is a vehicle that runs with the electric power of an externally charged battery, and runs by using the electric power of the internal combustion engine and the battery at the same time as in a conventional hybrid electric vehicle when the battery is discharged. .
이와 같이, 플러그인 하이브리드 차량은 가솔린과 같은 연료와 배터리의 전기 에너지를 동력원으로 사용하므로, 남은 연료로 주행 가능한 거리와 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리를 각각 연산하고, 연산된 두 주행 가능한 거리를 합하여 총 주행가능거리를 산출한다. As described above, since the plug-in hybrid vehicle uses a fuel such as gasoline and electric energy of a battery as a power source, the distance drivable with the remaining fuel and the drivable distance with the remaining battery amount are respectively calculated, and the two calculated drivable distances are added to the total driving distance. Calculate the possible distance.
특히, 플러그인 하이브리드 차량은 통상적으로 단거리는 EV 모드로 주행하고(CD 모드: Charge Depleting mode), 그 이상에서는 HEV 모드 (CS 모드: Charge Sustaining mode)로 전환되는 개념이다. 이는 기존 가솔린 주행 장점을 유지하면서 충전은 여유 시간에 하고, 여유 전력만을 사용함으로써 소비자의 입장에서 불편함을 느끼지 않게 하는 것이다. In particular, a plug-in hybrid vehicle is a concept in which a plug-in hybrid vehicle is typically driven in an EV mode for a short distance (CD mode: Charge Depleting mode), and is converted to an HEV mode (CS mode: Charge Sustaining mode) at a higher distance. This is to keep the advantages of the existing gasoline driving, charge the battery during spare time, and use only the spare power, so that consumers do not feel any inconvenience.
또한, 플러그인 하이브리드 차량은 주행 모드 판단 시, 충전상태 (SOC :State Of Charge)를 모니터링하고, 모드 변환 기준 SOC 및 히스테리시스(Hysterisis)를 설정한 다음, 현재 SOC가 모드 변환 기준 SOC 이상인 경우 CD 모드로 설정하고, 현재 SOC가 모드 변환 기준 SOC 미만인 경우 CS 모드로 설정한 후에 히스테리시스를 반영하여 주행 모드를 설정한다.In addition, the plug-in hybrid vehicle monitors the state of charge (SOC) when determining the driving mode, sets the mode conversion standard SOC and hysteresis, and then switches to the CD mode if the current SOC is higher than the mode conversion standard SOC. If the current SOC is less than the mode conversion standard SOC, the driving mode is set by reflecting the hysteresis after setting it to the CS mode.
다만, 오로지 배터리의 충전 상태만을 반영한 주행모드는 에너지 효율과 연비 측면에서 불리한 점이 있다. However, the driving mode reflecting only the state of charge of the battery has disadvantages in terms of energy efficiency and fuel efficiency.
일 측면은 목적지까지의 거리에 따라 차량의 동작 모드를 가변하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다. One aspect provides a vehicle for varying an operation mode of the vehicle according to a distance to a destination, and a method for controlling the same.
즉, 목적지까지의 거리와 차량의 EV 모드 가능 거리를 비교함에 따라, 차량의 연비를 향상시키기 위한 엔진 요구 파워량을 가변시키는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다. That is, the present invention provides a vehicle and a control method thereof for varying the amount of power required by an engine for improving fuel efficiency of the vehicle by comparing the distance to a destination and the EV mode possible distance of the vehicle.
일 측면에 따른 차량은 차륜에 구동력을 인가하는 엔진;과 사용자로부터 목적지를 입력 받는 입력부;와 차량의 EV (Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드를 선택하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변시키는 제어부;를 포함한다. A vehicle according to one aspect has an engine for applying a driving force to a wheel; an input unit for receiving an input from a user; and an EV (Electric Vehicle) mode or HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode of the vehicle, and the input distance to the destination and a control unit configured to vary an amount of a critical demand power of the engine when is greater than the driving distance in the EV mode.
또한, 상기 제어부는, 상기 목적지까지의 거리가 멀수록, 상기 엔진의 임계 요구 파워량을 낮출 수 있다. Also, the controller may lower the critical power required of the engine as the distance to the destination increases.
또한, 상기 입력부는, 상기 사용자로부터 장거리 주행 모드를 더 입력 받고, 상기 제어부는, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변 시킬 수 있다. In addition, the input unit further receives a long-distance driving mode input from the user, and the control unit, when the user inputs a long-distance driving mode, and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, It is possible to vary the amount of critical demand power.
또한, 상기 제어부는, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 가까우면, 상기 엔진의 임계 요구 파워량을 최대(Max)로 설정할 수 있다. Also, when the user inputs the long-distance driving mode and the input distance to the destination is shorter than the driving distance in the EV mode, the control unit may set the critical required power amount of the engine to a maximum (Max).
또한, 상기 제어부는, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하지 않고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 사용자에게 장거리 주행 모드 선택할 것을 추천할 수 있다. Also, if the user does not input the long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, the controller may recommend the user to select the long-distance driving mode.
또한, 상기 제어부는, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변 시킬 수 있다. In addition, when the user inputs a long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, the control unit may vary a critical demand power amount of the engine.
또한, 상기 제어부는, 상기 EV 모드에서의 주행 거리에 미리 설정한 오차거리를 합산하여 상기 목적지까지의 거리와 비교할 수 있다. In addition, the controller may compare the distance to the destination by adding a preset error distance to the driving distance in the EV mode.
다른 측면에 따른 차량 제어 방법은 사용자로부터 목적지를 입력 받는 단계; 및 차량의 EV (Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드를 자동적으로 선택하는 단계; 를 포함하는 차량 제어 방법에 있어서, 상기 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. A vehicle control method according to another aspect includes: receiving a destination input from a user; and automatically selecting an Electric Vehicle (EV) mode or Hybrid Electric Vehicle (HEV) mode of the vehicle; In the vehicle control method comprising a, when the distance to the input destination is greater than the driving distance in the EV mode, varying the amount of the critical power demand (Demand Power) of the engine; may further include.
또한, 상기 목적지까지의 거리가 멀수록, 상기 엔진의 임계 요구 파워량을 낮출 수 있다. In addition, the greater the distance to the destination, the lower the critical power required of the engine.
또한, 상기 사용자로부터 장거리 주행 모드를 입력 받는 단계;를 더 포함하고, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변 시킬 수 있다. In addition, receiving a long-distance driving mode input from the user; further comprising, when the user inputs the long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, the critical power required of the engine (Demand Power) amount can be changed.
또한, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하지 않고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 사용자에게 장거리 주행 모드 선택할 것을 추천하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The method may further include a step of recommending to the user to select a long-distance driving mode when the user does not input the long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode.
또한, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변 시킬 수 있다. In addition, if the user inputs a long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, the critical amount of demand power of the engine may be varied.
또한, 상기 EV 모드에서의 주행 거리에 미리 설정한 오차거리를 합산하여 상기 목적지까지의 거리와 비교할 수 있다. In addition, a preset error distance may be added to the driving distance in the EV mode and compared with the distance to the destination.
본 발명은 목적지까지의 거리에 따라 차량의 동작 모드를 가변하는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. The present invention may provide a vehicle that varies an operation mode of the vehicle according to a distance to a destination, and a method for controlling the same.
즉, 목적지까지의 거리와 차량의 EV 모드 가능 거리를 비교함에 따라, 차량의 연비를 향상시키기 위한 엔진 요구 파워량을 가변시키는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. That is, it is possible to provide a vehicle and a control method thereof in which the required engine power amount for improving the fuel efficiency of the vehicle is varied by comparing the distance to the destination and the EV mode possible distance of the vehicle.
즉, 사용자의 의사를 반영하여, 모터 및 엔진을 선택적으로 구동시켜 주행함으로써, 연비 개선을 극대화하고 배기가스 배출량을 최소화할 수 있다.That is, by reflecting the user's intention and selectively driving the motor and the engine to drive, it is possible to maximize fuel efficiency improvement and minimize exhaust gas emission.
따라서, 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.Therefore, the present invention can improve the marketability of HEV (Hybrid Electric Vehicle) and PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) that can be driven by a motor according to the improvement of fuel efficiency of the vehicle, and further increase user satisfaction, and competitiveness can be secured.
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.In addition, the present invention can increase the charge amount of the battery by increasing the target state of charge of the battery in a section with high charging efficiency, and use a battery with a high charge in a city where congestion is frequent, but by lowering the target state of charge (SOC) of the battery Fuel economy can be improved by maximizing the distance and time driven by the motor in the city center and reducing power consumption for charging the battery rule.
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 목적지까지의 거리에 따른 배터리 충전 상태의 그래프이다.
도 7 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 요구 파워량을 차량 모드에 따라 나타낸 그래프이다.
도 8 및 도 8b는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is an exemplary view illustrating an exterior of a body of a vehicle according to an exemplary embodiment.
2 is an exemplary diagram illustrating an interior of a body of a vehicle according to an exemplary embodiment.
3 is an exemplary view of a chassis of a vehicle according to an exemplary embodiment.
4 is a control configuration diagram of a vehicle according to an exemplary embodiment.
FIG. 5 is a control configuration diagram of the battery manager shown in FIG. 4 .
6 is a graph of a battery charge state according to a distance to a destination according to an exemplary embodiment.
7 is a graph showing an amount of power required for an engine of a vehicle according to a vehicle mode according to an exemplary embodiment.
8 and 8B are flowcharts illustrating a vehicle control method according to an exemplary embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.1 is an exemplary view of an exterior of a vehicle body according to an exemplary embodiment, FIG. 2 is an exemplary view of an interior of a vehicle body according to an exemplary embodiment, and FIG. 3 is an exemplary view of a chassis of a vehicle according to an exemplary embodiment.
본 일 실시 예의 차량(100)은 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 플러그 인 하이브리드 차량(PHEV: Plugin Hybrid Electric Vehicle)이다. The
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.The
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. 1, the
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. In addition, the exterior of the vehicle body includes a pillar provided at the boundary between the window glass of the front, rear, left and right doors, a side mirror that provides the driver with a view of the rear of the
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.As shown in FIG. 2 , the
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.The
차랑(100)은 각종 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(127)를 더 포함할 수 있다.The
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. The
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. The
여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다.Here, the jog dial or the touch pad may be provided on a center fascia or the like.
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.The
표시부(128)는 차량의 현재 구동 모드인 전기차 모드(즉 EV모드), 하이브리드 전기차 모드(즉 HEV모드) 중 어느 하나를 표시할 수 있다.The
차량은 사용자의 사용 편의를 위한 사용자 인터페이스(129)를 더 포함한다.The vehicle further includes a
사용자 인터페이스(129)는 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 것도 가능하다.The
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.The
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.The
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).The
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.3 , the power device includes an
엔진(142)은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 발생된 동력을 클러치(147)에 전달한다.The
배터리(143)는 고압의 전류의 전력을 생성하고 생성된 전력을 모터(144), 제너레이터(145) 및 차량 내 각종 전기 장치에 공급한다.The
이러한 배터리(143)는 제너레이터(145)에서 공급된 전력을 공급받아 충전을 수행한다.The
배터리(143)는 배터리 관리부(167)에 의해 관리될 수 있다. 배터리 관리부(167)에 대해서 추후 설명하도록 한다.The
모터(144)는 배터리(143)의 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키고 발생된 회전력을 차륜에 전달하여 차륜이 구동되도록 한다.The
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.When the
또한 모터(144)는 배터리(143)의 전기 에너지를 차량에 마련된 각종 전기 장치를 동작시키기 위한 역학적 에너지로 전환한다.In addition, the
모터(144)는 제동, 감속 또는 저속 주행에 의한 에너지 회생 조건에서 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 하는 것도 가능하다.The
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.The generator (HSG: Hybrid Starter Generator, 145) is a starter generator, which may be connected to the crankshaft of the
즉 제너레이터(145)는 엔진(142)을 통해 전달되는 동력에 의해 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 한다.That is, the
아울러 차량은, 주차장 또는 충전소에 배치된 충전기로부터 전력을 공급받고 공급된 전력을 이용하여 배터리(143)를 충전을 수행한다. In addition, the vehicle receives power from a charger disposed in a parking lot or charging station and charges the
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.The power unit of the vehicle further includes a power converter (not shown) that converts power generated by the
전력 변환기는 제너레이터(145)와 배터리(143) 사이에서 전류의 방향과 출력을 변경하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.The power converter may also perform a function of changing the direction and output of the current between the
인버터(146)는 배터리(143)의 전력을 모터(144)의 구동 전력으로 변환한다.The
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.When outputting driving power of the
즉 인버터(146)는 복수 개의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. That is, the
클러치(147)는 엔진(142)과 모터(144) 사이에 배치될 수 있다.The clutch 147 may be disposed between the
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.This clutch 147 can be closed (closed or locked) when generating the driving force of the wheel using the
즉 클러치(147)는 차량의 주행 모드에 따라 오픈 상태 또는 클로즈 상태가 결정될 수 있다. That is, the clutch 147 may be in an open state or a closed state according to the driving mode of the vehicle.
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.More specifically, the clutch 147 may be opened when decelerating or low-speed driving by using the
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.The clutch 147 may be a normally closed type clutch that allows the
변속기(148)는 엔진(142)과 모터(144)의 회전 운동을 차륜(141)에 전달하거나, 모터(144)의 회전 운동을 차륜(141)에 전달한다. The
변속기(148)는 두 개의 클러치를 이용하여 기어가 조작되도록 하는 듀얼 클러치 변속기(DCT: Dual Clutch Transmission)일 수 있다.The
변속기(148)는 차량의 주행 속도에 기초하여 기어가 자동으로 조작되도록 함으로써 자동으로 최적의 토크 변환을 수행한다.The
차량은 변속기(148)와 차륜(141) 사이에 마련된 종감속 및 차동 장치(149, FD: Final Reduction & Differential gear)를 더 포함할 수 있다.The vehicle may further include a final reduction and differential gear (FD) provided between the
종감속 및 차동 장치(149)는 종감속 장치와 차동 장치를 포함한다.The final reduction and
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.Among them, the final reduction device converts the rotational speed (RPM) of the motor so that the driving speed of the vehicle reaches the target speed. That is, the final reduction device generates a driving force corresponding to the converted number of rotations of the motor and transmits the generated driving force to the left and
종감속 장치는 입력된 모터의 회전수를 일정 비율로 변환하는 것도 가능하다.The final reduction device may also convert the input rotation speed of the motor at a certain ratio.
여기서 목표 속도는 엑셀러레이터 페달(153) 또는 브레이크 페달(152)의 가압에 대응하는 속도일 수 있다.Here, the target speed may be a speed corresponding to the pressing of the
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.This final reduction device includes a driving pinion and a ring gear, and reduces the rotational speed and changes the rotational direction to a right angle. That is, the final reduction device reduces the speed between the
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.In this final reduction device, the driving pinion receives the rotational force of the
차동 장치(Differential gear)는 좌우 차륜을 서로 다른 속도로 회전시킨다.Differential gear rotates the left and right wheels at different speeds.
즉 차동 장치는 변속기(148)의 변속비를 조절하여 좌우 차륜의 구동력을 각각 발생시키고 발생된 구동력을 좌우 차륜에 각각 전달한다.That is, the differential device adjusts the speed ratio of the
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.In the power unit of the vehicle of this embodiment, the
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. When this vehicle is driven only by the motor 144 (EV mode), the clutch 147 is opened so that the
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. In addition, the vehicle closes the clutch when the
아울러 차량은 엔진(142)으로만 주행할 경우에도 엔진을 차축에 연결해야 하기 때문에 클러치(147)를 클로즈시켜 모터(144)와 함께 회전하도록 한다.In addition, even when the vehicle is driven only by the
도 4는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 배터리 관리부(167)의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a vehicle control according to an embodiment, and FIG. 5 is a configuration diagram of the
도 4에 도시된 바와 같이 차량(100)은 사용자 인터페이스(129), 속도 검출부(161), 내비게이션부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164), 제어부(165), 저장부(169) 및 배터리 관리부(167)를 포함한다.4 , the
사용자 인터페이스(129)는 사용자로부터 동작 정보를 입력받고, 차량에서 수행 중인 모드의 정보를 표시한다.The
이러한 사용자 인터페이스(129)는 입력부(129a)와 표시부(129b)를 포함할 수 있다.The
입력부(129a)는 사용자로부터 목적지 정보, 경로 주행 모드의 수행 명령을 입력받고, 출발 명령 및 도착 명령을 입력받는다. 이때, 경로 주행 모드는 장거리 주행 모드 또는 단거리 주행 모드가 존재할 수 있다. The
입력부(129a)는 출발지와 목적지의 이름을 입력받는 것도 가능하다.The
이러한 각종 정보를 입력받는 입력부는, 헤드 유닛(125)에 마련된 입력부일 수도 있고, 센터페시아에 마련된 입력부일 수도 있다.The input unit for receiving such various information may be an input unit provided in the
차량은 마이크로 폰과 같은 음성 입력부(미도시) 및 음성 인식부(미도시)를 더 포함할 수 있다. The vehicle may further include a voice input unit (not shown) such as a microphone and a voice recognition unit (not shown).
이러한 차량은 음성 입력부를 통해 출발지와 목적지의 이름을 음성으로 입력받고, 음성 인식부를 통해 입력된 음성을 음성 인식하여 사용자가 주행하고자 하는 목적지가 어디인지 인식하는 것도 가능하다.Such a vehicle may receive the names of the departure point and the destination by voice through the voice input unit, and recognize the destination where the user wants to drive by recognizing the voice input through the voice recognition unit.
표시부(129b)는 차량의 목적지가 어디인지를 안내하고, 경로 주행 모드를 표시하고, 수행 중인 모드에 대한 안내 정보를 표시한다. The display unit 129b guides where the destination of the vehicle is, displays the route driving mode, and displays guide information on the mode being performed.
표시부(129b)는 경로 주행 모드 시 경로의 이름을 표시하는 것도 가능하고, 경로 이탈에 대한 정보를 표시하는 것도 가능하다.The display unit 129b may display the name of the route in the route driving mode, and may also display information about route departure.
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.The display unit 129b may display an electric vehicle (EV) mode using only the power of the
표시부(129b)는 배터리의 충전 상태에 대한 정보를 표시하는 것도 가능하다.The display unit 129b may also display information on the state of charge of the battery.
이러한 각종 정보를 표시하는 표시부는, 헤드 유닛(125)에 마련된 표시부일 수도 있고, 클러스터(123)에 마련된 표시부(미도시)일 수도 있다.The display unit for displaying such various types of information may be a display unit provided in the
표시부는 차량의 내장에 별도로 마련된 LED와 같은 램프일 수도 있다.The display unit may be a lamp such as an LED separately provided in the interior of the vehicle.
속도 검출부(161)는 차량의 주행 속도를 검출한다. The
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.The
내비게이션부(162)는 다수의 위성위치확인시스템(Global Positioning System: 이하 "GPS"라 함)을 통해 위성들로부터 위치 정보를 각각 제공받아 현재 차량의 위치를 계산하고, 계산된 위치를 지도에 맵 매칭(Map Matching)시켜 표시하고, 사용자로부터 목적지를 입력받아 미리 설정된 경로탐색 알고리즘에 따라 계산된 현재 위치부터 목적지까지의 경로탐색을 수행하고, 탐색된 경로를 지도에 매칭시켜 표시하고, 경로를 따라 사용자를 목적지까지 안내할 수 있다. The
제1압력 검출부(163)는 엑셀러레이터 페달(153)에 가해진 압력을 검출한다. The first
제2압력 검출부(164)는 브레이크 페달(152)에 가해진 압력을 검출한다.The second
차량은 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The vehicle may further include a rotation speed detection unit (not shown) for detecting the rotation speed of the engine.
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. When the
이를 통해 엔진(142)과 모터(144) 중 적어도 하나에 의해 발생된 동력에 의해 차량이 주행되도록 한다.Through this, the vehicle is driven by power generated by at least one of the
제어부(165)는 차량의 목적지까지의 거리, 사용자의 장거리 주행 모드 선택 여부에 모터(144)의 동력만을 이용하여 주행하는 EV모드의 수행을 제어하거나, 모터(144)와 엔진(142)의 동력을 이용하여 주행하는 HEV 모드의 수행을 제어한다. The
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.The
클러치가 노멀 클로즈 타입일 때, 본 일 실시 예의 제어부의 구성을 설명한다.When the clutch is a normally closed type, the configuration of the control unit according to the present embodiment will be described.
제어부(165)는 주행 모드가 EV모드일 때 클러치(147)를 오픈 상태로 제어하고 목표 주행 속도에 기초하여 모터(144)의 회전 속도를 제어한다.The
제어부(165)는 모터(144)의 회전 속도 제어 시 인버터(146)의 스위칭을 제어한다.The
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.When the driving mode is the HEV mode, the
제어부(165)는 주행 모드가 HEV모드일 때 제너레이터(145)의 동작을 제어함으로써 엔진(142)이 시동되도록 하고, 엔진의 구동을 제어한다.The
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.The
여기서 배터리의 충전 상태는, 배터리의 충전량을 포함할 수 있다.Here, the state of charge of the battery may include a charge amount of the battery.
제어부(165)는 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 장거리 주행 모드의 선택 신호가 수신되면, 선택 모드가 표시되도록 사용자인터페이스의 표시부(129b)를 제어하고, 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 목적지 설정 신호가 수신되면 목적지까지의 경로에 대한 안내 정보가 출력되도록 한다.When the selection signal of the long-distance driving mode is received from the
따라서, 제어부(165)는 사용자로부터 장거리 주행 모드 선택이 입력되고, 사용자가 입력부(129a)에 가고자 하는 목적지를 선택하면, 목적지까지의 경로를 탐색한 이후, 목적지까지의 거리 정보와 EV 모드로 주행 시 가능 거리를 비교한다. Accordingly, when a long-distance driving mode selection is input from the user, and the user selects a destination to go to the
이 때, 제어부(165)가 목적지까지의 거리 정보와 EV 모드로 주행 시의 가능거리를 산출하는 방법은 통상적인 주행 가능 거리(DTE: Distance to Empty)를 산출하는 방법으로 산출될 수 있다. In this case, the method by which the
다만, 제어부(165)는 EV 모드로 주행 시의 가능거리에 미리 설정한 오차 거리(α)를 추가한 예상 거리와 목적지까지의 거리를 비교한다. However, the
만일, 목적지까지의 거리가 EV 모드로 주행 시의 가능거리에 미리 설정한 오차 거리(α)를 추가한 예상 거리보다 가까우면, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작 되는 임계값을 모터(144)로 확보하는 전기 동력의 최대 파워(Max Power)로 설정한다. If the distance to the destination is closer than the expected distance obtained by adding a preset error distance α to the possible distance when driving in the EV mode, the
이와 달리, 목적지까지의 거리가 EV 모드로 주행 시의 가능거리에 미리 설정한 오차거리(α)를 추가한 예상 거리보다 멀면, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값을 가변 시킨다. 구체적으로, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값을 목적지까지의 거리에 따라 가변시킨다. 예를 들어, 목적지까지의 거리가 멀면, 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값을 낮춰 차량의 EV 모드에서 HEV 모드로의 진입 제어가 빨라지도록 할 수 있다. On the other hand, if the distance to the destination is longer than the expected distance obtained by adding the preset error distance α to the possible distance when driving in the EV mode, the
만일, 사용자로부터 장거리 주행 모드 선택이 입력되었으나, 사용자가 입력부(129a)에 가고자 하는 목적지를 선택하지 않으면, 제어부(165)는 장거리 주행이 예상되나 그 목적지는 알 수 없는 경우로 판단하여, 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값을 모터(144)로 확보하는 전기 동력의 최대 파워(Max Power)보다는 작고 CS 주행 시 엔진(142)의 기준 파워보다는 크게 설정한다. If a long-distance driving mode selection is input from the user, but the user does not select a destination to go to the
구체적으로, 제어부(165)가 엔진(142)의 구동을 시작되는 임계값을 가변시키는 방법은 도 6 내지 도 8의 그래프를 통하여 설명 자세히 설명한다. 먼저, 도 6은 일 실시 예에 따른 목적지까지의 거리에 따른 배터리 충전 상태의 그래프이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 요구 파워량을 차량 모드에 따라 나타낸 그래프이다. Specifically, a method for the
먼저, 도 6은 시간에 따른 배터리의 충전량(SOC)을 나타낸 그래프로서, ① 의 그래프 보다는 ②가 목적지까지의 거리가 먼 경우로 가정한다. 이와 동일하게, ① < ② < ③ < ④ <⑤의 순서로 목적지까지의 거리가 먼 경우를 나타내는 그래프이다. First, FIG. 6 is a graph showing the amount of charge (SOC) of the battery according to time, and it is assumed that the distance to the destination is greater in ② than in the graph of ①. Similarly, it is a graph showing the case where the distance to the destination is far in the order of ① < ② < ③ < ④ <⑤.
일 예로, ① 그래프는 배터리의 충전량의 기울기가 가파르게 감소하는 경우로 EV 모드에 따라 주행하는 것으로 예상되며, 목적지까지의 거리가 멀어지면 멀어질수록 배터리의 충전량의 기울기가 점차 작아지는 것으로, EV 모드 및 HEV 모드를 차량의 상태에 따라 자동적으로 변경하여 운행되는 것을 알 수 있다. As an example, in the
일 실시예에 따른 제어부(165)는 거리가 멀어질수록, 배터리(143)의 충전랴(SOC)이 완만하게 줄어들 수 있도록, 엔진(142)의 구동이 시작되는 임계값을 가변시킨다. 이는 목적지까지의 거리가 멀수록 엔진(142)로부터 확보할 요구 파워량을 낮춰 차량(1)의 연비를 높이기 위함이다. As the distance increases, the
따라서, 목적지까지의 거리가 EV 모드로 주행 시의 가능거리에 미리 설정한 오차 거리(α)를 추가한 예상 거리보다 가까우면, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작 되는 임계값을 모터(144)로 확보하는 전기 동력의 최대 파워(Max Power)로 설정하고, 목적지까지의 거리가 멀면, 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값(요구 파워량)을 낮춰 차량의 EV 모드에서 HEV 모드로의 진입 제어가 빨라지도록 임계값을 조절한다. Therefore, if the distance to the destination is closer than the expected distance obtained by adding the preset error distance α to the possible distance when driving in the EV mode, the
이 때, 목표 배터리 충전량(SOC)의 감소율은 가용 SOC를 총 구동 에너지로 나눈 값으로 설정할 수 있으며, 총 구동 에너지는 차량(1)이 획득한 경로 전방의 주행 정보를 이용하여 연산하는 것으로, 주행 거리 및 전방 평균 속도를 기초로 확보 가능하다. In this case, the reduction rate of the target battery charge amount (SOC) may be set as a value obtained by dividing the available SOC by the total driving energy. It can be secured based on distance and forward average speed.
즉, 도 7은 일 실시 예에 따른 차량의 엔진 요구 파워량을 차량 모드에 따라 나타낸 그래프이다. That is, FIG. 7 is a graph showing the amount of power required for an engine of a vehicle according to a vehicle mode according to an exemplary embodiment.
일 실시예에 따른 도 7에 도시된 바와 같이, 플러그인 하이브리드 차량은 통상적으로 단거리는 EV 모드로 주행하고(CD 모드: Charge Depleting mode), 따라서, EV 모드 주행 시, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작 되는 임계값을 모터(144)로 확보하는 전기 동력의 최대 파워(Max Power)로 설정한다. As shown in FIG. 7 according to an embodiment, the plug-in hybrid vehicle typically drives in the EV mode for a short distance (CD mode: Charge Depleting mode), and thus, when driving in the EV mode, the
또한, 플러그인 하이브리드 차량은 HEV 모드 (CS 모드: Charge Sustaining mode)로 전환되는데, 따라서, CS 모드로 주행 시, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작 되는 임계값(CS 모드 엔진 파워)가 매우 낮게 설정된다. In addition, the plug-in hybrid vehicle is switched to the HEV mode (CS mode: Charge Sustaining mode). Therefore, when driving in the CS mode, the
다만, 일 실시예에 따라서, 자동적으로(Auto) 가변 가능한 CD 모드를 사용하는 경우, CS 모드 엔진 파워보다는 높고, Max Power 보다는 낮게 임계값이 가변할 수 있다. 즉, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값(요구 파워량)을 낮춰 차량의 EV 모드에서 HEV 모드로의 진입 제어가 빨라지도록 임계값을 조절한다. However, according to an exemplary embodiment, when the auto-variable CD mode is used, the threshold value may be varied higher than the CS mode engine power and lower than the Max Power. That is, the
즉, 도 7에 도시된 바에 따르면, 가변 임계값이 (a)로 설정되어, CS 모드 또는 CD 모드를 사용하여 차량이 동작가능한 것으로, 차량(1)이 t1[sec]부터 t2[sec] 동안 자동적으로 제어부(165)는 차량의 모드를 변경하여 운행할 수 있다. That is, as shown in FIG. 7 , the variable threshold is set to (a), so that the vehicle is operable using the CS mode or the CD mode, and the
특히, 제어부(165)가 조절하는 임계값은 목적지와의 거리에 따라 가변할 수 있다. In particular, the threshold value adjusted by the
다음으로, 제어부(165)는 사용자가 장거리 주행 모드 선택을 하지 않고, 사용자가 입력부(129a)에 가고자 하는 목적지를 입력하지 않으면, 장거리가 아닌 단거리 주행을 수행하는 것으로 판단한다. 따라서, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작 되는 임계값을 모터(144)로 확보하는 전기 동력의 최대 파워(Max Power)로 설정한다.Next, if the user does not select a long-distance driving mode and the user does not input a desired destination in the
또한, 사용자가 장거리 주행 모드를 선택하지 않았으나, 목적지를 입력한 경우, 제어부(165)는 목적지까지의 거리 정보와 EV 모드로 주행 시 가능 거리를 비교한다. In addition, when the user does not select a long-distance driving mode but inputs a destination, the
이 때, 제어부(165)는 사용자가 장거리 주행 모드를 선택한 경우가 마찬가지로, EV 모드로 주행 시의 가능거리에 미리 설정한 오차 거리(α)를 추가한 예상 거리와 목적지까지의 거리를 비교한다. At this time, the
따라서, 만일, 목적지까지의 거리가 EV 모드로 주행 시의 가능거리에 미리 설정한 오차 거리(α)를 추가한 예상 거리보다 가까우면, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작 되는 임계값을 모터(144)로 확보하는 전기 동력의 최대 파워(Max Power)로 설정한다. Therefore, if the distance to the destination is closer than the expected distance obtained by adding a preset error distance α to the possible distance when driving in EV mode, the
이와 달리, 목적지까지의 거리가 EV 모드로 주행 시의 가능거리에 미리 설정한 오차거리(α)를 추가한 예상 거리보다 멀면, 장거리 주행임에도 불구하고, 장거리 주행이 선택되지 않은 경우로서, 제어부(165)는 표시부(129b)에 사용자로 하여금 장거리 주행 모드를 선택할 것을 추천하도록 제어 신호를 송신한다. On the other hand, if the distance to the destination is longer than the expected distance obtained by adding a preset error distance (α) to the possible distance when driving in EV mode, it is a case in which long-distance driving is not selected despite long-distance driving. 165 transmits a control signal to the display unit 129b to recommend that the user select a long-distance driving mode.
이후, 사용자가 입력부(129a)에 장거리 주행 모드를 선택 입력하면, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값을 가변 시킨다. 즉, 사용자가 장거리 주행 모드를 선택하고, 목적지까지의 거리가 예상 거리보다 먼 경우와 동일하게, 엔진(142)으로 동작이 시작되는 임계값을 거리가 멀수록 차량의 EV 모드에서 HEV 모드로의 진입 제어가 빨라지도록 가변 시킨다. Thereafter, when the user selects and inputs a long-distance driving mode to the
이와 달리, 제어부(165)가 표시부(129b)에 사용자로 하여금 장거리 주행 모드를 선택할 것을 추천함에도 불구하고, 사용자가 입력부(129a)에 장거리 주행 모드를 선택하지 않으면, 제어부(165)는 사용자가 장거리 주행 모드를 원하지 않는 것으로 판단한다. 따라서, 제어부(165)는 엔진(142)으로 동작이 시작 되는 임계값을 모터(144)로 확보하는 전기 동력의 최대 파워(Max Power)로 설정한다.On the other hand, if the user does not select the long-distance driving mode in the
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. The
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.The
즉 제1, 2, 3, 제어부와 메인 제어부를 별개의 칩으로 구현될 수 있고, 패키지화하여 통합된 하나의 칩으로도 구현할 수 있다.That is, the first, second, and third control units and the main control unit may be implemented as separate chips, or may be implemented as a single integrated chip by packaging.
이러한 제어부(165)는 차량의 주행을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU)일 수 있고, 마이컴, CPU, 프로세서 중 어느 하나일 수 있다.The
저장부(166)는 배터리의 충전 상태(SOC)와 장거리 주행 모드 선택 및 주행 거리에 대응하는 엔진의 구동 온 및 구동 오프의 정보가 매칭된 맵을 저장할 수 있으며, 주행 거리가 먼 경우에 엔진의 구동을 시작하는 임계값을 가변하는 함수가 미리 저장되어 있다. The
또한, 저장부(166)는 미리 설정된 경로에 대한 기준 도로 상황 정보를 저장한다. 따라서, 저장부(166)는 사용자가 입력한 목적지까지의 경로에서 필요한 주행 부하 정보를 메모리에 저장할 수 있다. Also, the
이러한 저장부(166)는 제어부(165)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다. The
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. The
엔진(142)은 클러치(147)가 클로즈 상태이면 발생된 동력을 차륜(141)과 제너레이터(145)에 전달한다.The
제너레이터(145)는 제어부(165)의 제어 명령에 기초하여 엔진을 시동시키거나, 엔진의 동력에 의해 발전기로서의 기능을 수행하면서 배터리를 충전한다.The
인버터(146)는 제어부(165)의 제어 명령에 기초하여 배터리에서 공급되는 직류의 전력을 3상 교류의 전력으로 변환시키고 변환된 교류의 전력을 모터(144)에 인가한다.The
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.The actuators HCA and 147a move oil to the clutch by driving a motor (not shown) provided therein so that hydraulic pressure is generated in the clutch 147 . At this time, the clutch 147 may be opened while a spring (not shown) in the clutch is pushed by the hydraulic pressure generated therein.
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.5 , the
전압 검출부(167a)는 배터리(143)의 전압을 검출한다. 전압 검출부(167a)는 배터리(143)의 출력단의 전압을 검출한다.The
전류 검출부(167b)는 배터리(143)의 전류를 검출한다.The
온도 검출부(167c)는 배터리(143)의 온도를 검출한다.The
이러한 전압 검출부(167a), 전류 검출부(167b), 온도 검출부(167c)는 배터리의 각 셀들의 전압, 전류, 온도를 검출할 수 있다. The
관리부(167d)는 검출된 배터리의 전류와 전압에 기초하여 배터리의 충전량을 획득하고, 검출된 배터리의 온도에 기초하여 획득된 배터리의 충전량을 보정하고, 보정된 배터리의 충전량을 배터리의 충전 상태(SOC)에 대한 정보로 제어부(165)에 출력한다.The
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.As such, the
관리부(167d)는 제어부(165)의 제어 명령에 기초하여 목표 충전 상태를 가변 제어할 수 있다.The
또한 관리부(167d)는 배터리가 과충전되거나, 과방전되어 수명이 단축되는 것을 방지한다.In addition, the
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.The
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.The
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.The short-distance communication module transmits a signal using a wireless communication network in a short distance such as a Bluetooth module, an infrared communication module, an RFID (Radio Frequency Identification) communication module, a WLAN (Wireless Local Access Network) communication module, an NFC communication module, and a Zigbee communication module. It may include various short-distance communication modules for transmitting and receiving.
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. The wired communication module includes a variety of wired communication modules such as a Controller Area Network (CAN) communication module, a Local Area Network (LAN) module, a Wide Area Network (WAN) module, or a Value Added Network (VAN) module. Various cable communication such as USB (Universal Serial Bus), HDMI (High Definition Multimedia Interface), DVI (Digital Visual Interface), RS-232 (recommended standard232), power line communication, or POTS (plain old telephone service) as well as communication module It can contain modules.
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.In addition to the Wi-Fi module and the wireless broadband module, the wireless communication module includes a global system for mobile communication (GSM), a code division multiple access (CDMA), a wideband code division multiple access (WCDMA), and a universal mobile telecommunications system (UMTS). ), Time Division Multiple Access (TDMA), Long Term Evolution (LTE), etc. may include a wireless communication module supporting various wireless communication methods.
이상에서는 일 실시예에 따른 차량(1)에 있어서, 사용자의 목적지 설정 여부 및 장거리 모드 설정에 따른 차량 구동 방식의 변경을 수행하는 차량의 각종 구성에 대하여 살펴보았다. In the above, in the
이하에서는 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법에 대하여 설명하는 것으로, 도 8은 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법의 순서도이다. Hereinafter, a method for controlling a vehicle according to an exemplary embodiment will be described, and FIG. 8 is a flowchart of a method for controlling a vehicle according to an exemplary embodiment.
먼저, 본 발명에 따른 차량(1)은 사용자의 입력의 획득을 온(On)한다(800). 구체적으로, 차량(1)은 사용자의 입력을 수신하기 위하여 입력부(129a)와의 통신 연결을 수립한다. 이 때, 사용자의 입력은 사용자가 원하는 목적지를 입력 받을 수 있으며, 차량(1)을 장거리 주행을 하고자 하는 것과 같은 장거리 모드를 입력 받을 수도 있다. First, the
사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고(810의 예), 목적지를 설정하면(820의 예), 차량(1)은 목적지까지의 거리가 EV 모드로의 주행 거리보다 짧은지 판단한다(830). 단, 차량(1)은 EV 모드로의 주행거리에 오차 거리(α)를 합산한 것과 비교하여 안전을 확보할 수 있다. When the user inputs a long-distance driving mode (YES in 810) and sets a destination (YES in 820), the
이 때, 목적지까지의 거리가 차량(1) EV 모드 가능거리와 오차 거리(α)를 합산한 거리보다 짧으면, 엔진(142)의 요구 파워를 전기 동력 사용 시의 최대 파워(Max Power)로 설정한다(840). At this time, if the distance to the destination is shorter than the sum of the
다만, 목적지까지의 거리가 차량(1) EV 모드 가능거리와 오차 거리(α)를 합산한 거리보다 멀면, 도 9 b의 B 단계로 진입한다. However, if the distance to the destination is longer than the sum of the
또한, 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고(810의 예), 목적지를 설정하지 않으면(820의아니오), 엔진(142)의 요구 파워를 전기 동력 사용 시의 최대 파워(Max Power)보다는 작고, CS 모드 주행시의 엔진 구동 파워보다는 크게 설정한다(850).In addition, if the user enters a long-distance driving mode (YES in 810) and does not set a destination (NO in 820), the required power of the
또한, 사용자가 장거리 주행 모드 및 목적지를 모두 설정하지 않으면(860의 예), 차량(1)은 단거리를 주행하는 것으로 판단하여, 엔진(142)의 요구 파워를 전기 동력 사용 시의 최대 파워(Max Power)로 설정한다(840). In addition, if the user does not set both the long-distance driving mode and the destination (Yes in 860), it is determined that the
다만, 사용자가 장거리 주행 모드를 선택하지 않았으나, 목적지를 설정한 경우는 도 9 b의 A 단계로 진입한다. However, when the user does not select a long-distance driving mode but sets a destination, step A of FIG. 9B is entered.
이하, 도 9 b 에서는 A 단계 및 B 단계에 대하여 후술한다. Hereinafter, steps A and B will be described later in FIG. 9B .
사용자가 장거리 주행 모드를 선택하지 않았으나, 목적지를 설정한 경우라면, 설정된 목적지까지의 거리가 EV 가능거리와의 비교를 통해 목적지까지의 거리가 더 짧으면(900의 아니오), 엔진(142)의 요구 파워를 전기 동력 사용 시의 최대 파워(Max Power)로 설정한다(840). If the user does not select the long-distance driving mode, but sets the destination, the set distance to the destination is shorter than the distance to the destination through comparison with the EV possible distance (No of 900), the request of the
이와 달리, 사용자가 장거리 주행 모드를 선택하지 않았으나, 목적지를 설정한 경우라면, 설정된 목적지까지의 거리가 EV 가능거리와의 비교를 통해 목적지까지의 거리가 더 길면(900의 예), 차량(1)은 사용자로 하여금 장거리 주행 모드 선택할 것을 추천하고(910), 장거리 주행 모드를 선택하였는지 여부에 따라 상이한 제어를 수행한다. On the other hand, if the user does not select the long-distance driving mode but sets the destination, the distance to the set destination is longer than the distance to the destination through comparison with the EV possible distance (Yes of 900), the vehicle (1) ) recommends the user to select a long-distance driving mode ( 910 ), and performs different controls according to whether the long-distance driving mode is selected.
예를 들어, 사용자가 차량(1)의 추천에 따라 장거리 주행 모드를 선택하면(920의 예), B 단계로 진입하여, 차량의 엔진(142)의 요구 파워량(Demand Power)를 목적지거리에 따라 가변하도록 설정한다. 예컨대, 목적지까지의 거리가 멀수록, 요구 파워량을 작아지게 설정할 수 있다. For example, if the user selects the long-distance driving mode according to the recommendation of the vehicle 1 (Yes in 920), the user enters step B, and sets the demand power of the
또한, 예를 들어, 사용자가 차량(1)의 장거리 주행 모드 추천에도 불구하고, 장거리 주행 모드를 선택하지 않으면(920의 아니오), 엔진(142)의 요구 파워를 전기 동력 사용 시의 최대 파워(Max Power)로 설정한다(840). Also, for example, if the user does not select the long-distance driving mode despite the recommendation of the long-distance driving mode of the vehicle 1 (No in 920 ), the required power of the
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The disclosed embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be practiced in other forms than the disclosed embodiments without changing the technical spirit or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
100: 차량 128: 표시부
129: 사용자 인터페이스 141: 차륜
142: 엔진 143: 배터리
144: 모터 145: 제너레이터
100: vehicle 128: display unit
129: user interface 141: wheel
142: engine 143: battery
144: motor 145: generator
Claims (13)
사용자로부터 목적지를 입력 받는 입력부;
차량의 EV (Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드를 선택하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변시키는 제어부;를 포함하고,
상기 입력부는, 상기 사용자로부터 장거리 주행 모드를 더 입력 받고,
상기 제어부는, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변 시키는 차량.an engine for applying a driving force to the wheels;
an input unit for receiving a destination input from a user;
If the EV (Electric Vehicle) mode or HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode of the vehicle is selected, and the distance to the input destination is greater than the driving distance in the EV mode, the amount of the critical demand power of the engine is varied. control unit; including;
The input unit further receives a long-distance driving mode input from the user,
The control unit, when the user inputs the long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, the control unit changes the amount of critical demand power of the engine.
상기 제어부는, 상기 목적지까지의 거리가 멀수록, 상기 엔진의 임계 요구 파워량을 낮추는 차량. The method of claim 1,
The controller may lower the critical power required of the engine as the distance to the destination increases.
상기 제어부는, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 가까우면, 상기 엔진의 임계 요구 파워량을 최대(Max)로 설정하는 차량. The method of claim 1,
When the user inputs the long-distance driving mode and the input distance to the destination is shorter than the driving distance in the EV mode, the control unit sets the critical required power amount of the engine to a maximum (Max).
상기 제어부는, 상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하지 않고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 사용자에게 장거리 주행 모드 선택할 것을 추천하는 차량. The method of claim 1,
If the user does not input the long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, the controller recommends that the user select the long-distance driving mode.
상기 제어부는, 상기 EV 모드에서의 주행 거리에 미리 설정한 오차거리를 합산하여 상기 목적지까지의 거리와 비교하는 차량. The method of claim 1,
The controller is configured to add a preset error distance to the driving distance in the EV mode and compare it with the distance to the destination.
차량의 EV (Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드를 자동적으로 선택하는 단계; 를 포함하는 차량 제어 방법에 있어서,
상기 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변시키는 단계; 및
상기 사용자로부터 장거리 주행 모드를 입력 받는 단계;를 더 포함하고,
상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변시키는 단계는,
상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 엔진의 임계 요구 파워(Demand Power)량을 가변 시키는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법. receiving a destination input from a user; and
automatically selecting an Electric Vehicle (EV) mode or Hybrid Electric Vehicle (HEV) mode of the vehicle; A vehicle control method comprising:
if the distance to the input destination is greater than the driving distance in the EV mode, varying an amount of a critical demand power of the engine; and
Further comprising; receiving an input of a long-distance driving mode from the user;
The step of varying the critical required power (Demand Power) amount of the engine,
When the user inputs the long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, varying a threshold demand power amount of the engine.
상기 목적지까지의 거리가 멀수록, 상기 엔진의 임계 요구 파워량을 낮추는 차량의 제어 방법. 9. The method of claim 8,
As the distance to the destination increases, the control method of the vehicle lowers the critical power required of the engine.
상기 사용자가 장거리 주행 모드를 입력하지 않고, 입력된 목적지까지의 거리가 EV 모드에서의 주행 거리보다 멀면, 상기 사용자에게 장거리 주행 모드 선택할 것을 추천하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법. 9. The method of claim 8,
If the user does not enter the long-distance driving mode and the input distance to the destination is greater than the driving distance in the EV mode, recommending to the user to select the long-distance driving mode.
상기 EV 모드에서의 주행 거리에 미리 설정한 오차거리를 합산하여 상기 목적지까지의 거리와 비교하는 차량의 제어 방법. 9. The method of claim 8,
A method of controlling a vehicle in which a preset error distance is added to the driving distance in the EV mode and compared with the distance to the destination.
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