KR102383524B1 - 하이브리드 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

하이브리드 차량 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 검출부를 통해 검출한 주변 상황을 고려하여 엔진의 온/오프를 제어함으로써 에너지 효율을 극대화하는데 그 목적이 있다. 이를 위해
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법은, 모터와 엔진을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 상기 하이브리드 차량 주변의 회피 대상을 탐지하는 단계와; 탐지된 상기 회피 대상으로 인해 상기 하이브리드 차량의 감속 이벤트의 발생이 예상될 때 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하여 상기 엔진의 기동 빈도가 감소하도록 하는 단계를 포함한다.

Description

하이브리드 차량 및 그 제어 방법{HYBRID VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 차량에 관한 것으로, 엔진과 모터의 동력을 이용하는 하이브리드 차량에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 모터의 힘만으로 운행하는 EV 모드와 모터 및 엔진 모두의 힘으로 운행하는 HEV 모드의 두 가지 운행 모드를 갖는다. 하이브리드 차량은 EV 모드 또는 HEV 모드를 통해 연비를 극대화하면서 운행한다.
기존의 하이브리드 차량은 가속 페달 위치 센서(APS)의 검출 결과로부터 운전자의 가속/감속 의지를 인식하여 HEV 모드 및 EV 모드의 전환을 위한 엔진의 온/오프 제어를 수행하였으나, 이와 같은 기존의 방식은 주행 조건에 따라 지나치게 빈번한 엔진의 온/오프 전환을 유발할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 검출부를 통해 검출한 주변 상황을 고려하여 엔진의 온/오프를 제어함으로써 에너지 효율을 극대화하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법은, 모터와 엔진을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 상기 하이브리드 차량 주변의 회피 대상을 탐지하는 단계와; 탐지된 상기 회피 대상으로 인해 상기 하이브리드 차량의 감속 이벤트의 발생이 예상될 때 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하여 상기 엔진의 기동 빈도가 감소하도록 하는 단계를 포함한다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 탐지된 상기 회피 대상이 이동 중이면서 주행 우선권을 가질 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정한다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 각각으로부터 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지의 거리에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고; 상기 회피 대상과 상기 교차점 사이의 거리가 상기 하이브리드 차량과 상기 교차점 사이의 거리보다 가까울 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량이 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지 도달하기까지의 예상 소요 시간을 계산하는 단계를 더 포함하고; 상기 회피 대상의 예상 소요 시간이 상기 하이브리드 차량의 예상 소요 시간보다 짧을 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 탐지된 상기 회피 대상이 정지 상태이고 상기 회피 대상을 우회하기 위해 경로를 변경할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정한다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 도로의 폭과 회피 대상의 수, 회피 대상까지의 거리가 미리 설정된 임계 값을 만족할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정한다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법에서, 상기 도로의 폭이 미리 설정된 임계 값보다 좁고, 상기 회피 대상의 수가 미리 설정된 임계 값보다 많으며, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 사이의 거리가 미리 설정된 임계 값보다 짧을 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 하이브리드 차량은, 모터와; 엔진과; 회피 대상을 탐지하기 위한 검출부와; 상기 검출부를 이용하여 주변의 회피 대상을 탐지하고, 탐지된 상기 회피 대상으로 인해 상기 하이브리드 차량의 감속 이벤트의 발생이 예상될 때 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하여 상기 엔진의 기동 빈도가 감소하도록 하는 제어부를 포함한다.
상술한 하이브리드 차량에서, 상기 제어부는, 탐지된 상기 회피 대상이 이동 중이면서 주행 우선권을 가질 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정한다.
상술한 하이브리드 차량에서, 상기 제어부는, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 각각으로부터 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지의 거리에 대한 정보를 획득하고, 상기 회피 대상과 상기 교차점 사이의 거리가 상기 하이브리드 차량과 상기 교차점 사이의 거리보다 가까울 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는다.
상술한 하이브리드 차량에서, 상기 제어부는, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량이 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지 도달하기까지의 예상 소요 시간을 계산하고, 상기 회피 대상의 예상 소요 시간이 상기 하이브리드 차량의 예상 소요 시간보다 짧을 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는다.
상술한 하이브리드 차량에서, 상기 제어부는, 탐지된 상기 회피 대상이 정지 상태이고 상기 회피 대상을 우회하기 위해 경로를 변경할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정한다.
상술한 하이브리드 차량에서, 상기 제어부는, 도로의 폭과 회피 대상의 수, 회피 대상까지의 거리가 미리 설정된 임계 값을 만족할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정한다.
상술한 하이브리드 차량에서, 상기 제어부는, 상기 도로의 폭이 미리 설정된 임계 값보다 좁고, 상기 회피 대상의 수가 미리 설정된 임계 값보다 많으며, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 사이의 거리가 미리 설정된 임계 값보다 짧을 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 하이브리드 차량의 제어 방법은, 모터와 엔진을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 상기 하이브리드 차량 주변의 회피 대상을 탐지하는 단계와; 탐지된 상기 회피 대상이 이동 중이면서 주행 우선권을 가질 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정 하는 단계와; 탐지된 상기 회피 대상이 정지 상태이고 상기 회피 대상을 우회하기 위해 경로를 변경할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 단계를 포함하되, 상기 엔진이 기동 임계 점의 상향 조정은 상기 엔진의 기동 빈도를 감소시키기 위한 것인 하이브리드 차량의 제어 방법.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 각각으로부터 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지의 거리에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고; 상기 회피 대상과 상기 교차점 사이의 거리가 상기 하이브리드 차량과 상기 교차점 사이의 거리보다 가까울 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량이 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지 도달하기까지의 예상 소요 시간을 계산하는 단계를 더 포함하고; 상기 회피 대상의 예상 소요 시간이 상기 하이브리드 차량의 예상 소요 시간보다 짧을 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 도로의 폭과 회피 대상의 수, 회피 대상까지의 거리가 미리 설정된 임계 값을 만족할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정한다.
상술한 하이브리드 차량의 제어 방법은, 상기 도로의 폭이 미리 설정된 임계 값보다 좁고, 상기 회피 대상의 수가 미리 설정된 임계 값보다 많으며, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 사이의 거리가 미리 설정된 임계 값보다 짧을 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 검출부를 통해 검출한 주변 상황을 고려하여 엔진의 온/오프를 제어함으로써 에너지 효율을 극대화한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 운행 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법의 상세 실시 예를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 차량의 예상 경로와 이동 중인 타 차량의 예상 경로가 중첩되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 차량의 예상 경로 상에 정지 상태의 타 차량이 존재하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 또 다른 제어 방법의 상세 실시 예를 나타낸 순서도이다.
도 8은 주정차 상태의 타 차량과 보행자가 많은 도로 상황을 나타낸 도면이다.
이하의 설명에서 사용되는 용어 '본 차량' 및 '타 차량' 각각을 다음과 같이 정의하고자 한다. 즉, '본 차량'은 본 발명이 적용된 차량 또는 본 발명의 실시 예에 따른 차량을 의미한다. '타 차량'은 '본 차량'을 제외한 나머지 차량을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 운행 상태를 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량 즉 본 차량(100)이 도로를 주행하는 동안 LIDAR(Light Detection and Ranging)의 탐지 결과를 이용하여 주변의 상황을 인식하고, 인식한 주변 상황을 고려하여 엔진(도 2의 214 참조)의 온/오프를 제어한다. 하이브리드 차량(100)은 엔진과 모터의 동력을 이용하여 운행한다. 다만 주행 조건에 따라 엔진과 모터의 동력을 모두 이용하거나(HEV 모드) 또는 모터의 동력만을 이용하기도 한다(EV 모드).
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량(100)은 LIDAR를 통해 주변의 보행자(152)와 타 차량(162), 구조물(예를 들면 건물 또는 도로)(172) 등을 탐지한다. 보행자(152)와 타 차량(162), 구조물(172) 등은 하이브리드 차량(100)이 주행하는 동안 충돌 방지를 위해 회피해야 할 대상들이다. 따라서 보행자(152)와 타 차량(162), 구조물(172) 등을 필요에 따라 '회피 대상'으로 통칭하고자 한다. LIDAR의 탐지 내용은 회피 대상인 보행자(152)와 타 차량(162), 구조물(172) 등의 위치와 크기, 속도, 상대 거리를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 계통을 나타낸 도면이다.
제어부(202)는 ECU(Electronic Control Unit 또는 Engine Control Unit)일 수 있다. 제어부(202)는 검출부(204)와 내비게이션(206), 스티어링 휠(208), 턴 시그널 레버(210)의 검출 결과로부터 엔진(214)의 온/오프 제어에 필요한 정보를 획득하고, 획득한 정보에 기초하여 엔진(214)의 온/오프 제어를 수행한다. 또한 제어부(202)는 모터(212)와 변속기(216), 회생 제동(218)의 제어에도 관여할 수 있다.
검출부(204)는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량(100) 주변의 상황을 탐지하도록 마련된다. 검출부(204)는 LIDAR일 수 있다. 검출부(204)의 탐지 대상은 본 차량(100) 주변에 존재하는 회피 대상 즉 보행자(152)와 타 차량(162), 구조물(예를 들면 건물 또는 도로)(172) 등을 포함할 수 있다.
내비게이션(206)은 GPS 위성으로부터 수신한 현재 위치를 지도 상에 표시하여 현재 위치를 알려준다. 또한 내비게이션(206)에 목적지를 설정하면 현재 위치에서 목적지에 이르는 경로를 계산하여 보여줌으로써 운전자가 내비게이션 장치에 표시되는 경로를 따라 목적지까지 이동할 수 있도록 한다. 또한 내비게이션(206)은 하이브리드 차량(100)의 현재 위치 및 주변의 도로의 정보를 제공한다. 내비게이션(206)이 제공하는 도로 정보는 도로의 폭(차로의 수)를 포함할 수 있다.
스티어링 휠(208)은 하이브리드 차량(100)의 전륜을 좌우로 움직여 하이브리드 차량(100)의 진행 방향을 전환할 수 있도록 마련된다. 따라서 제어부(202)는 스티어링 휠(208)의 회전 각도로부터 하이브리드 차량(100)의 진행 방향의 정보를 얻을 수 있다.
턴 시그널 레버(210)는 하이브리드 차량(100)의 턴 시그널 램프의 점등을 조작하도록 마련된다. 운전자는 턴 시그널 레버(210)를 조작하여 좌측 또는 우측의 턴 시그널 램프를 점등할 수 있다. 따라서 제어부(202)는 턴 시그널 레버(210)의 조작 상태로부터 운전자의 방향 전환 의지를 알 수 있다. 만약 운전자가 턴 시그널 레버(210)를 조작하여 좌측 턴 시그널 램프를 점등하였다면 운전자의 좌회전 의지를 알 수 있다. 반대로 만약 운전자가 턴 시그널 레버(210)를 조작하여 우측 턴 시그널 램프를 점등하였다면 운전자의 우회전 의지를 알 수 있다. 운전자가 턴 시그널 레버(210)를 오조작하는 경우를 고려하여 턴 시그널 레버(210)의 상태와 스티어링 휠(208)의 회전 각도를 함께 더욱 정확하게 하이브리드 차량(100)의 방향 전환을 예측할 수 있다.
모터(212)는 하이브리드 차량(100)이 주행할 수 있도록 동력을 발생시킨다. 이를 위해 모터(212)는 배터리로부터 공급되는 전력을 에너지로 사용한다.
엔진(214) 역시 하이브리드 차량(100)이 주행할 수 있도록 동력을 발생시킨다. 다만 엔진(214)은 화석 연료(휘발유, 경유 또는 액화프로판가스(LPG))를 연료로 사용한다. 엔진(214)은 모터(212)보다 더 큰 동력을 발생시킨다. 따라서 하이브리드 차량(100)이 정지 상태에서 출발할 때나 중저속으로 주행할 때, 평지에서 주행할 때와 같이 비교적 작은 힘으로도 주행이 가능한 경우에는 모터(212)의 동력만으로 주행한다. 이와 달리, 하이브리드 차량(100)이 고속으로 주행하거나 순간적으로 높은 가속력이 필요할 때, 또는 경사로를 등판할 때와 같이 비교적 큰 힘이 요구되는 경우에는 엔진(214)이 기동하여 추가 동력을 발생시킨다.
변속기(216)는 엔진(214) 또는 모터(212)에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 전환하여 구동륜에 전달한다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량(100)의 제어부(202)는 검출부(204)를 통해 검출되는 주변 상황에 기초하여 엔진(214)의 온/오프를 제어하면서, 변속기(216)도 함께 제어함으로써 하이브리드 차량(100)의 에너지 효율이 개선되도록 할 수 있다.
회생 제동(218)은 모터(212)가 가진 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하여 전원으로 되돌림으로써 제동을 수행하는 장치 전반을 지칭한다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량(100)의 제어부(202)는 검출부(204)를 통해 검출되는 주변 상황에 기초하여 엔진(214)의 온/오프 제어를 수행하면서 회생 제동(218)도 함께 수행함으로써 하이브리드 차량(100)의 에너지 효율이 개선되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 차량(100)의 제어부(202)는 검출부(LIDAR)(204)를 이용하여 본 차량(100)의 주변의 상황을 탐지한다(302). 제어부(202)는 검출부(202)를 통해 탐지된 주변 상황에 따라 엔진(214)의 기동 임계 점을 상향 또는 하향 조정한다(304). 제어부(202)는 상향 또는 하향 조정된 기동 임계 점을 반영하여 엔진(214)의 온/오프 제어를 수행한다(306). 이로써 엔진(214)의 온/오프 전환 빈도가 낮아져서 에너지 효율이 크게 개선될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 변수와 첨자를 다음과 같이 정의하고자 한다. 변수는 V(시간), D(거리), W(폭), T(시간)을 의미한다. 첨자는 첨자 m은 본 차량의 경우를 의미하고, 첨자 t는 타 차량의 경우를 의미한다. 예를 들면 Vm은 본 차량의 속도이고, Vt는 타 차량의 속도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법의 상세 실시 예를 나타낸 순서도이다. 도 5는 본 차량의 예상 경로와 이동 중인 타 차량의 예상 경로가 중첩되는 경우를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 차량의 예상 경로 상에 정지 상태의 타 차량이 존재하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 제어 방법은, 검출부(LIDAR)(204)를 이용하여 하이브리드 차량(100)의 주변 상황을 탐지하고, 검출부(204)의 탐지 결과에 따라 엔진(214)의 기동 임계 점을 가변 제어한다. 특히 도 4에는, 검출부(204)를 통해 검출한 회피 대상이 이동 중인 경우와 정지 상태인 경우로 구분하여 각 상황에 적합한 제어 방법을 나타내었다.
하이브리드 차량(100)의 제어부(202)는 검출부(LIDAR)(204)를 통해 주변을 탐지하여 타 차량이 존재하는지를 확인한다(402). 여기서 타 차량은 회피 대상의 하나로서, 타 차량 이외에도 보행자나 구조물, 자전거, 카트와 같은 다른 회피 대상도 탐지 대상에 포함될 수 있다. 도 5에는 본 차량(500)의 위치와 검출부(204)에 의해 탐지된 타 차량(562)을 나타내었다.
도 4로 돌아와서, 본 차량(500)의 주변에서 타 차량(562)이 탐지되면(402의 '예'), 제어부(202)는 탐지된 타 차량(562)의 속도가 0보다 큰지를 확인한다(404). 만약 타 차량(562)의 속도가 0보다 크면 타 차량(562)이 이동(주행) 중인 것으로 판단한다. 반대로, 만약 타 차량(562)의 속도가 0이면 타 차량(562)이 정지 상태인 것으로 판단한다.
도 4에서, 만약 타 차량(562)의 속도가 0보다 커서 타 차량이 이동(주행) 중인 것으로 판단되면(404의 '예'), 제어부(202)는 본 차량(500)과 타 차량(562) 각각의 예상 경로를 확인한다(406). 본 차량(500)의 예상 경로는 현재의 본 차량(500)의 진행 방향과 스티어링 휠(208)의 회전 각도 등을 통해 예상할 수 있다. 타 차량(562)의 예상 경로는 검출부(204)를 통해 검출되는 타 차량(562)의 변위 추세를 통해 알 수 있다.
본 차량(500)과 타 차량(562) 각각의 예상 경로가 확인되면, 제어부(202)는 본 차량(500)과 타 차량(562) 각각의 예상 경로가 서로 교차하는 지점을 기준 점(도 5의 기준점(Pg))으로 설정한다(408). 본 차량(500)과 타 차량(562)기 기준 점(Pg) 위치에서 서로 충돌하지 않기 위해서는 본 차량(500)과 타 차량(562) 각각의 적절한 속도 조절이 요구된다.
도 4로 돌아와서, 제어부(202)는 본 차량(500)과 타 차량(562) 각각으로부터 기준 점(Pg)까지의 거리(Dm)(Dt)의 정보를 획득한다(410). 즉, 제어부(202)는, 도 5에 나타낸 본 차량(500)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dm)과 타 차량(562)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dt)의 정보를 획득한다. 두 거리(Dm)(Dt)는 검출부(LIDAR)(204)의 검출 결과로부터 산출될 수 있다.
도 4로 돌아와서, 제어부(202)는 본 차량(500)의 속도(Vm)와 가속도(Am)의 정보를 획득한다. 또한 제어부(202)는 타 차량(562)의 속도(Vt)와 가속도(At)의 정보도 획득한다.
제어부(202)는 본 차량(500)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dm)와 타 차량(562)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dt)를 비교한다(414). 이 거리 비교는 기준 점(Pg)에서의 타 차랑(562)과의 충돌을 방지하기 위한 본 차량(500)의 속도 제어를 실시하기 위함이다. 예를 들면, 본 차량(500)의 속도를 줄여서 타 차량(562)이 본 차량(500)보다 먼저 기준 점(Pg)을 통화할 수 있도록 하거나, 또는 본 차량(500)의 속도를 높여서 본 차량(500)이 타 차량(562)보다 먼저 기준 점(Pg)을 통과하도록 할 수 있다. 본 차량(500)의 속도 제어를 위해 엔진(214)의 온/오프 제어를 위한 기동 임계 점의 조정이 수반될 수 있다.
도 4에서, 본 차량(500)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dm)가 타 차량(562)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dt)보다 크거나 같으면(414의 '예'), 제어부(202)는 엔진(214)의 기동 임계 점을 상향 조정함으로써 엔진(214)의 기동을 억제하거나, HEV 모드에서 EV 모드로의 전환 시점을 조정하여 HEV 모드에서 EV 모드로의 조기 전환이 이루어질 수 있도록 한다(416). 본 차량(500)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dm)가 타 차량(562)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dt)보다 크거나 같은 것은 결국 본 차량(500)보다 타 차량(562)이 기준 점(Pg)에 더 가까운 상황인 것을 의미하므로, 본 차량(500)의 엔진(214)의 기동 시점을 늦추고 HEV 모드에서 EV 모드로의 전환 시점을 앞 당겨서 엔진(214)의 사용을 억제하는 것이 바람직하다.
또한 제어부(202)는 앞서 획득한 본 차량(500)의 속도(Vm) 및 가속도(Am)의 정보와 타 차량(562)의 속도(Vt) 및 가속도(At)의 정보로부터 본 차량(500)과 타 차량(562) 각각이 현재 위치에서 기준 점(Pg)까지 도달하는데 소요될 것으로 예상되는 시간(Tm)(Tt)을 계산한다(422).
앞서 414 단계에서 본 차량(500)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dm)와 타 차량(562)에서 기준 점(Pg)까지의 거리(Dt)의 비교를 통해 본 차량(500)의 엔진(214)의 온/오프 제어를 수행하였는데, 본 차량(500)과 타 차량(562) 각각의 속도가 다르다면 거리(Dm)(Dt)만을 고려하기 보다는 속도(Vm)(Vt)도 함께 고려하는 것이 더 바람직하다. 예를 들면, 속도(Vm)(Vt)를 함께 고려하는 것은, 거리는 가깝지만 속도가 느리거나, 반대로 거리는 멀지만 속도가 빠른 경우에 적절히 대처하기 위함이다.
이를 위해 제어부(202)는 본 차량(500)의 예상 소요 시간(Tm)과 타 차량(562)의 예상 소요 시간(Tt)을 비교한다(424).
만약 본 차량(500)의 예상 소요 시간(Tm)이 타 차량(562)의 예상 소요 시간(Tt)보다 더 짧으면(424의 '예') 본 차량(500)이 타 차량(562)보다 더 빨리 기준 점(Pg)에 도달하는 것을 의미하므로, 굳이 엔진(214)의 기동 임계 점을 높이거나 EV 모드로의 전환 시점을 앞당길 필요가 없다. 따라서 제어부(202)는 기존의 통상적인 제어 방법을 적용하여 엔진(214)의 온/오프를 제어한다(426).
반대로, 만약 본 차량(500)의 예상 소요 시간(Tm)이 타 차량(562)의 예상 소요 시간(Tt)보다 더 길거나 같으면(424의 '아니오') 타 차량(562)이 본 차량(500)보다 더 빨리 기준 점(Pg)에 도달하는 것을 의미하므로, 이 경우에는 타 차량(562)이 먼저 기준 점(Pg)을 통과하도록 하는 것이 바람직하다. 참고로, 이 경우 타 차량(562)은 기준 점(Pg)까지의 거리(Dt)는 더 멀지만 속도(Vt)가 더 빠르기 때문에 타 차량(562)기 본 차량(500)보다 먼저 기준 점(Pg)에 도달할 수 있는 경우이다. 따라서 이 경우는 엔진(214)의 추가 동력이 반드시 필요한 상황이 아니므로, 제어부(202)는 엔진(214)의 기동 임계 점을 상향 조정함으로써 엔진(214)의 기동을 억제하거나, HEV 모드에서 EV 모드로의 전환 시점을 조정하여 HEV 모드에서 EV 모드로의 조기 전환이 이루어질 수 있도록 한다(416).
도 5에 나타낸 실시 예는 본 차량(500)의 주변에서 탐지된 타 차량(562)의 속도가 0보다 큰(즉 이동 중인) 경우이다. 다음에 설명하는 도 6의 실시 예는 본 차량(600)의 주변에서 탐지된 타 차량(662)의 속도가 0인(즉 정지 상태인) 경우이다.
도 6에 나타낸 것처럼, 본 차량(600)의 주변에 속도가 0인 정지 상태의 타 차량(662)이 탐지되면, 제어부(202)는 본 차량(600)의 예상 진행 경로(Rorig)를 확인한다(452). 본 차량(600)의 예상 진행 경로(Rorig)는 내비게이션(206)의 경로 안내를 참조하거나, 스티어링 휠(208)의 회전 각도 및 턴 시그널 레버(210)의 상태 등으로부터 예측할 수 있다. 도 6의 경우 본 차량(600)의 스티어링 휠(208)이 시계 방향으로 일정 각도 회전한 상태이고 또 턴 시그널 레버(210)도 우측 시그널 램프가 점등하도록 조작된 상태라면 제어부(202)는 본 차량(600)이 예상 진행 경로(Rorig)처럼 우회전할 것을 예상할 수 있다.
제어부(202)는 본 차량(600)이 도 6에 나타낸 것처럼 우회전하고자 할 때 예상 진행 경로(Rorig) 상에 정지 상태의 타 차량(662)이 존재로 인해 경로 변경이 필요한지를 판단한다(454).
도 6의 경우 본 차량(600)이 안전하게 우회전하기 위해서는 예상 진행 경로(Rorig)를 벗어나 변경된 진행 경로(Rdev)로 주행해야 한다. 이처럼, 도 4에서 경로 변경이 필요한 경우(454의 '예'), 본 차량(600)은 회피 기동을 위해 저속 운전을 위해 감속이 요구된다. 따라서 제어부(202)는 경로 변경 시 필요한 감속 운전을 위해 엔진(214)의 기동 임계 점을 상향 조정함으로써 엔진(214)의 기동을 억제하거나, HEV 모드에서 EV 모드로의 전환 시점을 조정하여 HEV 모드에서 EV 모드로의 조기 전환이 이루어질 수 있도록 한다(416).
반대로, 본 차량(600)의 경로 변경이 불필요한 경우(454의 '아니오'), 제어부(202)는 굳이 엔진(214)의 기동 임계 점을 높이거나 EV 모드로의 전환 시점을 앞당길 필요가 없다. 따라서 제어부(202)는 기존의 통상적인 제어 방법을 적용하여 엔진(214)의 온/오프를 제어한다(426).
앞서 설명한 402 단계에서, 만약 검출부(204)를 통해 회피 대상(예를 들면 타 차량)이 탐지되지 않으면(402의 '아니오'), 제어부(202)는 기존의 통상적인 제어 방법을 적용하여 엔진(214)의 온/오프를 제어한다(426).
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 또 다른 제어 방법의 상세 실시 예를 나타낸 순서도이다. 도 8은 주정차 상태의 타 차량과 보행자가 많은 도로 상황을 나타낸 도면이다. 도 7에 나타낸 또 다른 제어 방법은, 검출부(LIDAR)(204)를 이용하여 하이브리드 차량(100)의 주변 상황을 탐지하고, 검출부(204)의 탐지 결과에 따라 엔진(214)의 기동 임계 점을 가변 제어한다. 특히 도 7에는, 주정차 상태의 타 차량과 보행자가 많은 도로 상황에서 엔진(214)의 효율적인 온/오프 제어 방법을 나타내었다.
제어부(202)는 내비게이션(206) 및 검출부(LIDAR)(204)를 이용하여 현재 위치의 도로의 실제 도로 폭(Wideal)과 주행 가능 도로 폭(Wreal)의 정보를 획득한다(702). 도 8에 나타낸 바와 같이, 실제 도로 폭(Wideal)은 도로(802)의 실제 폭(차로 수)을 의미한다. 도 8의 경우 실제 도로 폭(Wideal)은 4개 차로이다. 차로의 폭은 도로교통법에 규정되어 있으므로, 4차로의 실제 폭이 몇 미터인지도 알 수 있다. 주행 가능 도로 폭(Wreal)은 도로(802)의 차로들 가운데 실제로 몇 개 차로를 이용하여 주행할 수 있는지를 나타낸다. 도 8의 경우, 양쪽 외곽의 차로는 주정차 상태의 타 차량(862)으로 인해 실제 주행이 어렵기 때문에, 실제의 주행 가능 도로 폭(Wreal)은 2개 차로이다. 더욱이, 도 8의 경우 도로(802) 양 옆의 인도에 보행자가 많고, 도로(802) 상을 보행하는 보행자(852)도 존재하는 경우이다.
제어부(202)는 검출부(LIDAR)(204)를 이용하여 주변의 회피 대상(사물 또는 보행자)의 수와 위치의 정보를 획득한다(704).
제어부(202)는 주행 가능 도로 폭(Wreal)이 임계 값(TH1)보다 크고 또 실제 도로 폭(Wideal)과 주행 가능 도로 폭(Wreal)의 비(Wreal/Wideal)가 임계 값(TH2)보다 큰지를 확인한다(706).
만약 주행 가능 도로 폭(Wreal)이 임계 값(TH1)보다 크고 또 실제 도로 폭(Wideal)과 주행 가능 도로 폭(Wreal)의 비(Wreal/Wideal)가 임계 값(TH2)보다 크면(706의 '예'), 제어부(202)는 엔진(214)의 기동 임계 점을 상향 조정함으로써 엔진(214)의 기동을 억제하거나, HEV 모드에서 EV 모드로의 전환 시점을 조정하여 HEV 모드에서 EV 모드로의 조기 전환이 이루어질 수 있도록 한다(816).
도로(802)의 실제 도로 폭(Wideal)이 충분히 넓더라도 주정차 상태의 타 차량(862)이나 도로 공사, 보행자(852) 등으로 인해 본 차량(800)의 주행 가능 도로 폭(Wreal)은 좁을 수 있다. 이처럼 주행 가능한 도로 폭이 좁은 경우에는 감속 이벤트가 발생할 가능성이 높으므로, 엔진(214)의 기동 임계 점을 상향 조정함으로써 엔진(214)의 기동을 억제하거나, HEV 모드에서 EV 모드로의 전환 시점을 조정하여 HEV 모드에서 EV 모드로의 조기 전환이 이루어질 수 있도록 한다.
또한 제어부(202)는 보행자(852)의 수(Enum)가 임계 값(TH3)보다 크고 또 보행자(852)까지의 거리(Epos)가 임계 값(TH4)보다 작은지를 확인한다(708). 보행자(852)의 수(Enum)가 임계 값(TH3)보다 크고 또 보행자(852)까지의 거리(Epos)가 임계 값(TH4)보다 작은 상황은 본 차량(800)의 감속 이벤트가 발생할 가능성이 높은 것을 의미한다.
따라서 제어부(202)는, 만약 보행자(852)의 수(Enum)가 임계 값(TH3)보다 크고 또 보행자(852)까지의 거리(Epos)가 임계 값(TH4)보다 작으면(708의 '예') 엔진(214)의 기동 임계 점을 상향 조정함으로써 엔진(214)의 기동을 억제하거나, HEV 모드에서 EV 모드로의 전환 시점을 조정하여 HEV 모드에서 EV 모드로의 조기 전환이 이루어질 수 있도록 한다(816).
반대로, 만약 보행자(852)의 수(Enum)가 임계 값(TH3)보다 작거나 같고 또 보행자(852)까지의 거리(Epos)가 임계 값(TH4)보다 크거나 같으면(708의 '아니오'), 제어부(202)는 기존의 통상적인 제어 방법을 적용하여 엔진(214)의 온/오프를 제어한다(726). 이 경우는 도로(802)의주행 가능한 도로 폭(Wreal)이 충분히 넓고 보행자(852)의 수가 많지 않은 경우이므로 본 차량(800)의 감속 이벤트가 발생할 가능성이 비교적 낮아서 굳이 엔진(214)의 기동 임계 점을 높이거나 EV 모드로의 전환 시점을 앞당길 필요가 없다.
위의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 위에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 500, 600, 800 : 본 차량(하이브리드 차량)
152 : 보행자
162, 562, 662, 862 : 타 차량
172 : 구조물(건물)
202 : 제어부(ECU)
204 : 검출부(LIDAR)
206 : 내비게이션
208 : 스티어링 휠
210 : 턴 시그널 레버
212 : 모터
214 : 엔진
216 : 변속기
218 : 회생 제동
802 : 도로

Claims (19)

  1. 모터와 엔진을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 주변의 회피 대상을 탐지하는 단계와;
    탐지된 상기 회피 대상으로 인해 상기 하이브리드 차량의 감속 이벤트의 발생이 예상될 때 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하여 상기 엔진의 기동 빈도가 감소하도록 하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    탐지된 상기 회피 대상이 이동 중이면서 주행 우선권을 가질 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 각각으로부터 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지의 거리에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고;
    상기 회피 대상과 상기 교차점 사이의 거리가 상기 하이브리드 차량과 상기 교차점 사이의 거리보다 가까울 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량이 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지 도달하기까지의 예상 소요 시간을 계산하는 단계를 더 포함하고;
    상기 회피 대상의 예상 소요 시간이 상기 하이브리드 차량의 예상 소요 시간보다 짧을 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    탐지된 상기 회피 대상이 정지 상태이고 상기 회피 대상을 우회하기 위해 경로를 변경할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    도로의 폭과 회피 대상의 수, 회피 대상까지의 거리가 미리 설정된 임계 값을 만족할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도로의 폭이 미리 설정된 임계 값보다 좁고, 상기 회피 대상의 수가 미리 설정된 임계 값보다 많으며, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 사이의 거리가 미리 설정된 임계 값보다 짧을 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  8. 모터와;
    엔진과;
    회피 대상을 탐지하기 위한 검출부와;
    상기 검출부를 이용하여 주변의 회피 대상을 탐지하고, 탐지된 상기 회피 대상으로 인해 하이브리드 차량의 감속 이벤트의 발생이 예상될 때 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하여 상기 엔진의 기동 빈도가 감소하도록 하는 제어부를 포함하는 하이브리드 차량.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    탐지된 상기 회피 대상이 이동 중이면서 주행 우선권을 가질 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 하이브리드 차량.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 각각으로부터 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지의 거리에 대한 정보를 획득하고, 상기 회피 대상과 상기 교차점 사이의 거리가 상기 하이브리드 차량과 상기 교차점 사이의 거리보다 가까울 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는 하이브리드 차량.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량이 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지 도달하기까지의 예상 소요 시간을 계산하고, 상기 회피 대상의 예상 소요 시간이 상기 하이브리드 차량의 예상 소요 시간보다 짧을 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는 하이브리드 차량.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    탐지된 상기 회피 대상이 정지 상태이고 상기 회피 대상을 우회하기 위해 경로를 변경할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 하이브리드 차량.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    도로의 폭과 회피 대상의 수, 회피 대상까지의 거리가 미리 설정된 임계 값을 만족할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 하이브리드 차량.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 도로의 폭이 미리 설정된 임계 값보다 좁고, 상기 회피 대상의 수가 미리 설정된 임계 값보다 많으며, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 사이의 거리가 미리 설정된 임계 값보다 짧을 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하는 하이브리드 차량.
  15. 모터와 엔진을 구비하는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 주변의 회피 대상을 탐지하는 단계와;
    탐지된 상기 회피 대상이 이동 중이면서 주행 우선권을 가질 때 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정 하는 단계와;
    탐지된 상기 회피 대상이 정지 상태이고 상기 회피 대상을 우회하기 위해 경로를 변경할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 단계를 포함하되,
    상기 엔진이 기동 임계 점의 상향 조정은 상기 엔진의 기동 빈도를 감소시키기 위한 것인 하이브리드 차량의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 각각으로부터 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지의 거리에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고;
    상기 회피 대상과 상기 교차점 사이의 거리가 상기 하이브리드 차량과 상기 교차점 사이의 거리보다 가까울 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량이 상기 회피 대상의 예상 주행 경로와 상기 하이브리드 차량의 예상 주행 경로의 교차점까지 도달하기까지의 예상 소요 시간을 계산하는 단계를 더 포함하고;
    상기 회피 대상의 예상 소요 시간이 상기 하이브리드 차량의 예상 소요 시간보다 짧을 때 상기 회피 대상이 상기 주행 우선권을 갖는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    도로의 폭과 회피 대상의 수, 회피 대상까지의 거리가 미리 설정된 임계 값을 만족할 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하여 상기 엔진의 기동 임계 점을 상향 조정하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 도로의 폭이 미리 설정된 임계 값보다 좁고, 상기 회피 대상의 수가 미리 설정된 임계 값보다 많으며, 상기 회피 대상과 상기 하이브리드 차량 사이의 거리가 미리 설정된 임계 값보다 짧을 때 상기 감속 이벤트가 발생할 것으로 예상하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
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