KR101154307B1 - 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차의 잔존주행거리 예측에 있어서 초기 오차를 개선할 수 있도록 한 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 전기자동차의 현재 잔존 연료량(배터리잔존용량)으로 주행 가능한 잔존주행거리를 예측하는데 있어서, 그 초기 오차를 개선하여 운행 시작부터 끝까지 더 정확한 잔존주행거리 정보를 제공할 수 있도록 한 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법{Device amd method for calculating distance to empty of electric vehicle}

본 발명은 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차의 잔존주행거리 예측에 있어서 초기 오차를 개선할 수 있도록 한 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법에 관한 것이다.

자동차에서 현재 잔존 연료량(가솔린,디젤,LPG 량)으로 주행 가능한 거리를 잔존주행거리(Distance to empty: DTE)라 한다.

이러한 잔존주행거리는 사용자 편의를 위해 제공하는 중요한 차량 운행 정보중 하나로서, 대부분 차량의 클러스터(cluster) 등에 포함된 트립 컴퓨터(trip computer)에 표시된다.

특히, 배터리에 대한 충전 자유도가 낮은 전기자동차에서 잔존주행거리 정보는 운전자에게 매우 중요한 정보이고, 그 정확도가 매우 중시되는 항목중 하나이다.

따라서, 잔존주행거리 정보에 대한 정확성을 향상시키기 위해서는 초기에 발생하는 예측 오차를 개선하는 것이 매우 중요하다.

잔존주행거리는 운전자의 성향에 따라 크게 변동되며, 측정 불가하고 예측만이 가능한 정보로서, 전기자동차에서는 일반 차량과 달리 전기량, 즉 배터리 잔존량이 된다.

따라서, 전기자동차의 잔존주행거리의 정확한 예측을 위하여, 배터리 잔존량 추정 기술이 우선 선행되어야 하고, 이후에 정확한 잔존주행거리 예측 방법이 요구된다.

이때, 잔존주행거리 예측을 위하여, 운전자의 운전 성향 파악을 위한 누적연비(여기서는 km/SOC)을 측정하게 되는데, 이 누적연비는 용어 자체에서 그 의미를 내포하듯이 누적 시간이 늘어날수록 그 정확도가 향상될 수 있다. 즉 운전자의 운전 성향을 정확하게 파악할 수 있다.

따라서, 일반차량과 달리 전기자동차의 운행 초기 시에 누적연비에 대한 오차가 크게 발생하는 바, 일반 차량에서는 공인연비와 직전 학습 연비 등 다양한 조합을 통해 오차 극복이 용이하지만, 전기자동차의 경우는 그 실예가 존재하지 않아 잔존주행거리 정보에 대한 초기 오차가 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 전기자동차의 현재 잔존 연료량(배터리잔존용량)으로 주행 가능한 잔존주행거리를 예측하는데 있어서, 그 초기 오차를 개선하여 운행 시작부터 끝까지 더 정확한 잔존주행거리 정보를 제공할 수 있도록 한 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 충전 직전 학습연비 계산부와; 현재 주행중 누적연비 계산부와; 충전 직전 학습연비의 비율과 현재 주행중 누적연비 간의 반영 비율을 배터리 충전량을 기준으로 상대적으로 조합하여 누적연비를 계측하는 누적연비 계측부와; 누적연비 계측부에서 계측된 누적연비를 잔존주행거리 계산을 위해 출력하는 누적연비 출력부; 로 구성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 충전 직전 학습연비를 계산하는 단계와; 현재 주행중 누적연비를 계산하는 단계와; 누적연비 계측을 위하여, 배터리 충전량을 기준으로 충전 직전 학습연비와 현재 주행중 누적연비 간의 반영 비율을 조합하는 단계와; 충전 직전 학습연비와 현재 주행중 누적연비간의 상대적 반영 비율이 조합되어 계측된 누적연비를 잔존주행거리 계산을 위하여 출력하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 방법을 제공한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 주행직전(충전직전)의 학습 누적연비와 현재 주행중인 실시간 누적연비 간의 상대적 반영 비율을 조합시킨 누적연비를 잔존주행거리 계산에 사용함으로써, 최대한 이전 주행패턴과 현재 주행패턴간의 괴리와 오차를 줄일 수 있다.

이렇게 전기자동차의 잔존주행거리 예측에 있어서, 주행 후반부 뿐만 아니라, 초기 주행시부터 운전자의 성향을 실시간 적응형으로 반영하여, 잔존주행거리의 예측에 대한 정확성을 향상시킴으로써, 배터리 충전에서 자유롭지 못한 전기자동차의 정확한 사용 가능 정보를 운행 초기부터 운전자들에게 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치 및 방법을 설명하는 제어 블록도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

전술한 바와 같이, 누적연비를 통해 운전자의 성향을 실시간 학습(파악)하여 전기자동차의 잔존주행거리를 예측함에 있어서, 누적연비(여기서는 km/SOC)가 쌓일수록 잔존주행거리를 예측할 수 있는 정확도가 향상될 수 있지만, 이러한 누적연비의 특성상 초기 주행시에는 누적연비에 대한 데이터가 부족하여 잔존주행거리의 에측 오차가 크게 발생한다.

이를 극복하기 위하여, 본 발명은 SOC를 기준으로 초기 특정 누적 SOC 사용량과 주행거리를 이용하여 누적연비를 계산하되, 그 기간 동안 이전 학습누적연비와 현재 주행중인 실시간 누적연비의 반영 비율을 상대적으로 변화시켜, 최대한 이전 주행패턴과 현재 주행패턴간의 괴리와 오차를 줄일 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 장치는 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이, 전기자동차의 주행 직전 즉, 배터리 충전 직전의 학습연비를 계산하는 충전 직전 학습연비 계산부(10)와, 현재 주행중에 있는 전기자동차의 누적연비를 계산하는 현재 주행중 누적연비 계산부(20)와, 충전 직전 학습연비의 비율과 현재 주행중 누적연비 간의 조합 비율을 상대적으로 변화시키면서 최종 누적연비를 계측하는 누적연비 계측부(30)와, 누적연비 계측부에서 계측된 최종 누적연비를 잔존주행거리 계산을 위해 출력하는 누적연비 출력부(40)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기한 구성을 기반으로 이루어지는 본 발명의 전기자동차용 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전기자동차의 잔존주행거리 계산을 위한 누적연비 산출용 제어기의 충전 직전 학습연비 계산부(10)에서 충전 직전 학습연비를 계산하고, 동시에 현재 주행중 누적연비 계산부(20)에서 현재 주행중 누적연비를 계산한다.

이때, 상기 충전 직전 학습연비 및 현재 주행중 누적연비는 동일한 방법으로 계산되는 바, 1초 동안 배터리 충전량(SOC) 변화량과, 1초 동안 실제 이동거리 변화량를 매초 마다 누적하여 계산된다.

이렇게 충전 직전 학습연비 및 현재 주행중 누적연비는 동일한 방법으로 계산됨에 따라, 동일한 값이 될 수 있으나, 초기 주행시에는 충전 직전 학습연비와 현재 주행중 누적연비가 운전자의 운전 성향에 따라 달라질 수 있으므로, 이전 초기 주행시에 학습된 학습연비와 현재 주행중에 누적되는 누적연비을 상호 조합시켜서, 이전 초기주행패턴과 현재 초기주행패턴간의 괴리 및 오차를 최대한 줄일 수 있도록 한다.

따라서, 배터리 충전량을 기준으로 충전 직전 학습연비와 현재 주행중 누적연비 간의 반영 비율을 상대적으로 조합하여 최종적인 누적연비를 산출하게 된다.

일정 기간 동안, 바람직하게는 주행중 배터리 충전량(SOC)이 10% 소모될 때까지, 충전 직전 학습연비 계산부(10)에서 계산된 충전 직전 학습연비와, 현재 주행중 누적연비 계산부(20)에서 계산된 현재 주행중 누적연비 간의 상대적 반영 비율을 누적연비 계측부(30)에서 변화시키되, 배터리 충전량이 1% 변동될 때마다 변화시켜서, 최종적인 누적연비를 산출하게 된다.

보다 상세하게는, 배터리 충전량이 1% 변동될 때마다, 충전 직전 누적연비와, 현재 주행중 누적연비 간의 상대적 반영 비율을 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9, 0:10 등으로 조합시켜서, 최종적인 누적연비를 산출하게 된다.

이렇게 누적연비 계측부(30)에서 산출된 최종 누적연비는 전기자동차의 주행 초기 잔존주행거리 계산을 위해 누적연비 출력부(40)를 통해 출력되며, 출력된 최종 누적연비는 초기 잔존주행거리를 계산하는 통상의 로직에 입력되어 초기 잔존주행거리를 정확하게 계산하는데 사용되어진다.

한편, 일정 기간 후(주행중 배터리 충전량(SOC)이 10% 소모 완료된 시점)에는 누적연비 데이타가 늘어날수록 그 정확도가 향상되므로, 누적연비 계측부(30)에서 층전 직전 학습연비와 현재 주행중 누적연비 간의 조합을 실시하지 않고, 현재 주행중 누적연비만을 누적연비 출력부(40)로 전달하게 되고, 결국 누적연비 출력부(40)에서 잔존주행거리 계산을 위해 현재 주행중 누적연비 만을 출력하게 된다.

10 : 충전 직전 학습연비 계산부
20 : 현재 주행중 누적연비 계산부
30 : 누적연비 계측부
40 : 누적연비 출력부

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 충전 직전 학습연비를 계산하는 단계;
   현재 주행중 누적연비를 계산하는 단계;
   누적연비 계측을 위하여, 배터리 충전량을 기준으로 충전 직전 학습연비와 현재 주행중 누적연비 간의 반영 비율을 조합하는 단계;
   충전 직전 학습연비와 현재 주행중 누적연비간의 상대적 반영 비율이 조합되어 계측된 누적연비를 잔존주행거리 계산을 위하여 출력하는 단계;
   를 포함하며,
   상기 충전 직전 학습연비 및 현재 주행중 누적연비는 1초 동안 배터리 충전량(SOC) 변화량과, 1초 동안 실제 이동거리 변화량을 매초 마다 누적하여 계산된 것임을 특징으로 하는 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 방법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   일정 기간 동안, 충전 직전 누적연비와 현재 주행중 누적연비 간의 상대적 반영 비율은 배터리 충전량이 1% 변동될 때마다 변화되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 충전 직전 누적연비와 현재 주행중 누적연비 간의 상대적 반영 비율은 배터리 충전량이 1% 변동될 때마다 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9, 0:10 으로 조합되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 방법.
   
6. 청구항 3에 있어서,
   일정 기간 후, 현재 주행중 누적연비만이 잔존주행거리 계산을 위해 출력되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 방법.
   
7. 청구항 4 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 일정 기간은 주행중 배터리 충전량(SOC)이 10% 소모될 때까지 인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔존주행거리 적응형 초기값 설정 방법.

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