KR102448101B1

KR102448101B1 - 차량 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR102448101B1
Application number: KR1020170146480A
Authority: KR
Inventors: 신동준; 황경훈; 오경철
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2022-09-28
Also published as: KR20190051147A; US10435008B2; US20190135264A1

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 제어하며 현재 주행 방향이 기준 주행 방향과 상이하면 경로 주행 모드를 종료한다.

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 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 시 미리 저장된 경로의 도로 상황 정보를 획득하고, 획득된 도로 상황 정보에 기초하여 엔진의 구동을 제어하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.

다른 측면은 경로 추가 모드 시 출발 시점부터 도착 시점까지 경로의 도로 상황 정보를 획득하고 획득된 주기별 도로 상황 정보에 대응하는 주기별 주행 부하 레벨을 획득 및 저장하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.

또 다른 측면은 경로 주행 모드 및 경로 학습 모드 시 중 주기별 주행 방향에 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; 차륜의 회전속도를 검출하는 속도 검출부; 조향각을 검출하는 조향각 검출부; 출발 명령 및 도착 명령을 수신하는 입력부; 및 경로 추가 모드가 선택되면 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 검출된 회전 속도에 기초하여 누적거리를 획득하고, 검출된 조향각에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 획득된 누적 거리 및 주행 방향을 시간 순으로 저장하고, 경로 주행 모드가 선택되면 시간 순으로 저장된 누적 거리 및 주행 방향에 기초하여 엔진의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.

일 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 주행 모드가 선택되면 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 차량은 도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부를 더 포함하고, 제어부는 경로 추가 모드가 선택되면 출발 시점과 도착 시점 사이에 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 출발 시점과 도착 시점 사이의 시간 순으로 획득된 주행 속도와 검출된 경사도에 기초하여 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득 및 저장하는 것을 포함한다.

일 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 학습 모드가 선택되면 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 도로의 경사도를 시간 순으로 획득하고 획득된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고, 획득된 주기별 주행 부하 레벨에 기초하여 저장된 기준 주행 부하 레벨을 업데이트하는 것을 포함한다.

일 측면에 따른 차량은 모터; 모터에 전력을 공급하는 배터리; 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부; 및 충전량 차이와 주행 부하 레벨이 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 저장하는 저장부를 더 포함하고, 제어부는 저장된 주기별 기준 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 기준 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 학습 모드가 선택되면 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 획득된 주행 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 검출된 조향각에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 획득된 누적 거리, 획득된 주행 방향, 저장된 누적거리, 저장된 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 경로 이탈 여부라고 판단되면 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함한다.

일 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 학습 모드 중 획득된 주행 방향과 저장된 주행 방향의 동일 여부를 판단하고, 두 주행 방향이 상이한 횟수가 기준 횟수 이상이면 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함한다.

일 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 주행 모드가 선택되면 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 획득된 주행 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 검출된 조향각에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 획득된 누적 거리, 획득된 주행 방향, 저장된 누적거리, 저장된 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 경로 이탈 여부라고 판단되면 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 포함한다.

일 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 주행 모드 중 획득된 주행 방향과 저장된 주행 방향의 동일 여부를 판단하고, 두 주행 방향이 상이한 횟수가 기준 횟수 이상이면 경로 주행 모드를 종료하는 것을 포함한다.

다른 측면에 따른 차량은 복수 개의 차륜; 복수 개의 차륜 중 적어도 두 개의 차륜에 구동력을 인가하는 엔진; 복수 개의 차륜의 회전속도를 각각 검출하는 속도 검출부; 출발 명령 및 도착 명령을 수신하는 입력부; 및 경로 추가 모드가 선택되면 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 검출된 복수 개의 차륜의 회전 속도 중 구동륜의 회전 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 비구동륜의 회전 속도에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 획득된 누적 거리 및 주행 방향을 시간 순으로 저장하고, 경로 주행 모드가 선택되면 시간 순으로 저장된 누적 거리 및 주행 방향에 기초하여 엔진의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.

다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부를 더 포함하고, 제어부는 경로 추가 모드가 선택되면 복수 개의 차륜의 회전 속도의 기초하여 주행 속도를 획득하고, 출발 시점과 도착 시점 사이의 시간 순으로 획득된 주행 속도와 검출된 경사도에 기초하여 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득 및 저장하는 것을 포함한다.

다른 측면에 따른 차량은 모터; 모터에 전력을 공급하는 배터리; 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부; 및 충전량 차이와 주행 부하 레벨이 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 저장하는 저장부를 더 포함하고, 제어부는 저장된 주기별 기준 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 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, 경로 학습 모드가 선택되면 구동륜의 회전 속도의 기초하여 주행 속도를 획득하고, 획득된 주행 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 획득된 누적 거리와 주행 방향을 획득하고, 획득된 누적 거리, 획득된 주행 방향, 저장된 누적거리, 저장된 주행 방향을 비교하여 경로 이탈 여부를 판단하고 경로 이탈 여부라고 판단되면 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함한다.

다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 학습 모드 중 획득된 주행 방향과 저장된 주행 방향이 상이한 횟수를 카운트하고 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상이면 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함한다.

다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 경로 주행 모드 수행 중 구동륜의 회전 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 비구동륜의 회전 속도에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 획득된 누적 거리, 획득된 주행 방향, 저장된 누적 거리, 저장된 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 경로 이탈 여부라고 판단되면 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 포함한다.

다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 비구동륜 중 좌륜의 회전 속도와 우륜의 회전 속도의 비율을 각각 확인하고, 확인된 비율이 제1기준 비율 이상이면 우회전이라고 판단하고, 확인된 비율이 제2기준 비율 미만이면 좌회전이라고 판단하며, 확인된 비율이 제1기준 비율 미만이고 제2기준 비율을 초과하면 직진이라고 판단하는 것을 포함한다.

다른 측면에 따른 차량은 경로 추가 모드가 선택되면 경로 추가에 대한 안내 정보를 표시하는 표시부를 더 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, 경로 추가 모드가 선택되면 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 주행 속도, 주행 방향 및 도로의 경사도를 시간 순으로 획득하고, 시간 순으로 획득된 주행 속도와 경사도에 기초하여 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득하고, 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 획득된 주행 속도에 기초하여 주기별 누적 거리를 획득하고, 획득된 주기별 누적 거리 및 주행 방향, 기준 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.

또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 경로 학습 모드가 선택되면 주기별 누적 거리와 주행 방향을 획득하고, 저장된 기준 도로 상황 정보, 획득된 주기별 누적 거리와 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈 여부라고 판단되면 경로 학습 모드를 종료하는 것을 더 포함한다.

하는 차량의 제어 방법.

또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 경로 주행 모드가 선택되면 주기별 누적 거리와 주행 방향을 획득하고, 저장된 기준 도로 상황 정보, 획득된 주기별 누적 거리와 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고, 경로 이탈 여부라고 판단되면 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 더 포함한다.

또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법에 있어서, 주행 방향을 획득하는 것은, 차량의 조향각을 검출하고, 검출된 조향각이 기준 조향각 범위 내의 각이면 직진 방향을 획득하고, 검출된 조향각이 우회전 조향각 범위 내의 각이면 우회전 방향을 획득하고, 검출된 조향각이 ㅈ허회전 조향각 범위 내의 각이면 좌회전 방향을 획득하는 것을 포함한다.

주행 방향을 획득하는 것은, 복수 개의 차륜 중 비구동륜의 좌륜의 회전속도를 확인하고, 비구동륜의 우륜의 회전속도를 확인하고, 확인된 좌륜과 우륜의 회전 속도의 비율에 기초하여 차량의 주행 방향을 획득하는 것을 포함한다.

또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 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.

본 발명은 적어도 하나의 경로 내 주행 속도 및 주행 방향에 기초하여 경로 내 도로 상황을 학습하고, 그 학습 결과에 따라 모터 및 엔진을 선택적으로 구동시켜 주행함으로써, 연비 개선을 극대화하고 배기가스 배출량을 최소화할 수 있다.

본 발명은 연비를 향상시킬 수 있어, 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 가다 서다 정체가 빈번한 도심에서 배터리 SOC를 낮은 스테이트(state)로 전환시켜 제어하여서, 배터리 충전을 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 및 주행 방향의 그래프이다.
일 실시 예에 따른 도 13a 및 도 13b는 일 실시 예에 따른 차량의 경로 모드의 제어 구성도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 차량의 배터리 충전 상태의 그래프이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 차량의 사용자 요구 파워의 그래프이다.
도 16은 다른 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 17은 다른 실시 예에 따른 차량의 주행 방향에 대응하는 차륜의 회전 예시도이다.
도 18은 다른 실시 예에 따른 차량의 주행 방향에 대응하는 차륜의 회전속도의 그래프이다.

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 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 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).

스티어링 휠(151)은 차량의 전방의 좌우 휠을 좌우로 움직여 차량의 진행 방향을 변경하는데 사용되는 것으로, 운전자의 의도가 직접적으로 반영되는 조작부다.

스티어링 휠(151)은 차량(100)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 사용자(즉, 운전자)에 의해 파지되는 림 및 차량(100)의 조향 장치와 연결되고 림과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크를 포함할 수 있다.

아울러 스포크에는 차량(100) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 입력부(미도시)가 마련될 수 있다.

스티어링 휠은 유압, 공기압 등을 이용하여 사용자에 의한 조작이 용이하도록 한 파워 스티어링 휠일 수 있다.

이러한 파워 스티어링 휠은 엔진으로 유압 펌프를 구동해서 리저버에 유압을 축적하고, 가 회전하면 의 단부에 장착된 유압 밸브가 개방되어 피스톤이 전륜을 돌리는 힘을 보조하도록 한다.

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 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), 조향각 검출부(168), 제어부(165), 저장부(166) 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.

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.

조향각 검출부(168)는 차량의 조향각을 검출한다.

조향각 검출부(168)는 스티어링 휠의 각속도를 검출하는 각속도 검출부를 포함할 수 있다.

조향각 검출부(168)는 차량의 요 레이트인 차량의 수직 축(즉, 중력 방향의 축)에 대한 회전각이 변하는 속도(각속도)를 검출하는 요 레이트 검출부와, 차량의 횡 가속도를 검출하는 횡 가속도 검출부를 포함하는 것도 가능하다.

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 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 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 모드가 HEV모드일 때 제너레이터(145)의 동작을 제어함으로써 엔진(142)이 시동되도록 하고, 엔진의 구동을 제어한다.

제어부(165)는 HEV모드로 주행하는 동안 배터리 관리부(167)와 통신을 수행하고, 배터리 관리부(167)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 명령이 수신되면 선택 모드가 표시되도록 사용자인터페이스의 표시부(129b)를 제어하고, 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 경로 추가 모드의 선택 명령이 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 정보에 기초하여 평균 속도를 각각 산출한다.

즉 제어부(165)는 일정 시간을 하나의 주기로 설정하여 주기별 평균 속도를 산출하고 산출된 주기별 평균 속도를 저장한다.

제어부(165)는 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 조향각 검출부(168)에서 검출된 차량의 조향각 정보에 기초하여 차량의 조향각을 시간순으로 저장한다.

제어부(165)는 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 조향각 검출부(168)에서 검출된 차량의 조향각에 기초하여 차량의 주행 방향을 획득하고 획득된 주행 방향의 정보를 시간순으로 저장하는 것도 가능하다.

주행 방향은 직진 방향과 선회 방향을 포함하고, 선회 방향은 좌회전과 우회전을 포함한다.제어부(165)는 검출된 조향각이 기준 조향 각 범위 내의 각이면 차량의 주행 방향이 직진이라고 판단하고, 검출된 조향각이 우회전 조향각 범위 내의 각이면 차량의 주행 방향이 우회전이라고 판단하며 검출된 조향각이 좌회전 조향각 범위 내의 각이면 차량의 주행 방향이 좌회전이라고 판단한다.

제어부(165)는 일정 시간 간격으로 구분된 속도 정보에 기초하여 일정 시간 간격으로 누적 거리를 산출한다. 즉 제어부(165)는 주기별 누적 거리를 산출하고 산출된 주기별 누적 거리를 저장한다.

제어부(165)는 주기별로 평균 속도에 대응하는 속도 레벨을 획득한다.

제어부(165)는 시간순으로 저장된 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 구분하고, 일정 시간을 하나의 주기로 설정하여 주기별로 경사도를 획득하고 획득된 주기별 경사도에 대응하는 경사도 레벨을 획득한다.

제어부(165)는 주기별 속도레벨과 경사도 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장한다.

제어부(165)는 경로 학습 모드의 선택 명령이 수신되면 저장부(166)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, 조향각 검출부(168)에서 검출된 조향각 정보에 기초하여 주행 방향을 주기별로 획득하고, 속도 검출부(161)에서 검출된 차량의 속도 정보와 경사도 검출부(162)에서 검출된 도로의 경사도 정보에 기초하여 주기별주행 부하 레벨을 획득하고, 경로 학습 모드가 종료되면 획득된 주기별 주행 방향과 저장부에 저장된 주기별 기준 주행 방향이 동일한지 판단하고, 동일하다고 판단되면 획득된 ,주기별 주행 부하 레벨과, 저장부에 저장된 주기별기준 주행 부하 레벨과의 평균치를 산출하고 산출된 평균치에 기초하여 저장부에 저장된 경로의 도로 상황 정보를 업데이트한다.제어부(165)는 경로 학습 모드 수행 시, 조향각 검출부(168)에서 검출된 조향각 정보에 기초하여 차량의 주행 방향을 시간순으로 획득하고, 속도 검출부(161)에서 검출된 차량의 속도 정보에 기초하여 누적거리를 시간순으로 획득하고, 경로 학습 모드가 종료되면 획득된 주행 방향과 누적거리를 시간 순으로 저장하는 것도 가능하다.

제어부(165)는 경로 주행 모드의 선택 명령이 수신되면 저장부(166)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 수행하며 주행 중 현재 주기를 확인하고 검출된 조향각 정보에 기초하여 차량의 주행 방향을 획득하며, 현재 주기와 대응하는 주기의 기준 주행 방향을 확인하고, 현재 주행 방향과 기준 주행 방향이 상이하면 경로를 이탈하였다고 판단한다.

제어부(165)는 경로 주행 모드 수행 중 현재 주기와 대응하는 주기까지의 주기별 기준 주행 방향을 확인하고, 주기별 현재 주행 방향과 기준 주행 방향을 비교하고 주기별 현재 주행 방향과 기준 주행 방향이 상이한 횟수가 기준 횟수 이상이라고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단한다.

제어부(165)는 경로 학습 모드를 수행하며 주행 중 누적거리를 확인하고 확인된 누적 거리에 대응하는 현재 주행 방향과 기준 주행 방향을 확인하고, 확인된 현재 주행 방향과 기준 주행 방향이 동일한지 판단하고, 두 주행 방향이 상이하다고 판단되면 상이한 횟수를 카운트하고 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상이면 경로를 이탈하였다고 판단한다.

제어부(165)는 경로 주행 모드 수행 중 현재 경로가 미리 저장된 경로와 동일하다고 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(166)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 사요자의 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.

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.

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 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 주행 방향과 주기별 기준 누적 거리를 포함할 수 있다.

아울러 도로 상황 정보는 주기별 속도 레벨과 경사도 레벨을 더 포함할 수 있다.

저장부(166)는 직진에 대응하는 기준 조향 각 범위를 저장하고, 우회전에 대응하는 우회전 조향각 범위를 저장하며, 좌회전에 대응하는 좌회전 조향각 범위를 저장한다.

저장부(166)는 경로 이탈을 판단하기 위한 기준 횟수를 저장한다.

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.

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.

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 전송한다.

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 경조 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.

여기서 주기별로 도로 상황 정보를 획득 및 저장하는 것은, 차량의 주행 속도, 누적거리, 차량의 주행 방향, 도로의 경사 레벨을 획득하고, 획득된 누적거리, 주행 방향 및 도로의 경사 레벨을 저장하는 것을 포함한다.

차량은 시간 순으로 저장된 속도 정보에 기초하여 일정 시간 간격으로 평균 속도를 산출하고, 일정 시간 간격으로 산출된 평균 속도를 저장한다. 즉 차량은 주기별 평균 속도를 산출하고 산출된 주기별 평균 속도를 저장(207)한다.

아울러 차량은 주기별로 평균 속도에 대응하는 속도 레벨을 획득하고 획득된 주기별 속도 레벨을 저장한다. 속도 레벨은 평균 속도 범위에 따라 복수 개로 구분될 수 있다.

예를 들어, 차량은 평균 속도 0-20km/h를 속도 레벨 0, 평균 속도 21-40km/h를 속도 레벨 1, 평균 속도 41-60km/h를 속도 레벨 2, 평균 속도 61-80km/h를 속도 레벨 3, 평균 속도 81-100km/h를 속도 레벨 4, 평균 속도 101-120km/h를 속도 레벨 5, 평균 속도 121km/h 이상을 속도 레벨 6으로 저장할 수 있다.

아울러 차량은 도로의 경사도 정보를 시간 순으로 저장하되, 경사도 범위에 따라 구분된 경사 레벨로 주기별로 저장할 수 있다.

예를 들어, 차량은 평지의 경사도를 경사 레벨 0, 등판 5-15도를 경사 레벨 1, 등판 16-25도를 경사 레벨2, 등판 26-35도를 경사 레벨 3, 등판 36도 이상을 경사 레벨 4, 강판 5-15도를 경사 레벨 -1, 강판16-25도를 경사 레벨 -2, 강판 26-35도를 경사 레벨 -3, 강판 36도 이상을 경사 레벨 -4로 저장할 수 있다.

여기서 각 속도 레벨의 속도 범위와 각 경사 레벨의 경사도 범위는 하나의 예일 뿐, 차량의 종류, 무게, 크기 등의 사양에 따라 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 조향각 정보에 기초하여 주기별 주행 방향을 획득하고 획득된 주기별 주행 방향을 저장(209)한다.

차량은 시간 순으로 저장된 속도 정보에 기초하여 주기별 누적 거리를 획득하고 획득된 주기별 누적 거리를 저장한다.

아울러 차량은 누적거리별 주행 방향을 저장하는 것도 가능하다.

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 주행 부하 레벨, 주기별 주행 방향 및 주기별 누적 거리를 경로 주행 모드 시 차량의 제어에 이용할 기준 도로 상황 정보로 저장할 수 있다.

좀 더 구체적으로 주기별 주행 방향을 주기별 기준 주행 방향으로, 주기별 누적 거리를 주기별 기준 누적 거리로, 주기별 주행 부하 레벨을 주기별 기준 주행 부하 레벨로 저장할 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 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 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보를 확인(228)한다.

여기서 선택된 경로에 대한 도로 상황 정보는, 주기별 기준 주행 방향, 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 레벌의 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 정보, 경사도 검출부를 통해 검출된 도로의 경사도 정보 및 조향각 검출부를 통해 검출된 조향각 정보를 일정 시간 간격으로 시간 순으로 저장하고 저장된 정보들에 기초하여 경로 학습을 수행(230)한다.

경로 학습을 수행하는 것은, 시간 순으로 저장된 속도 정보, 경사도 정보 및 조향각 정보에 기초하여 주기별 현재 주행 방향, 현재 속도 레벨, 현재 경사 레벨, 현재 누적 거리를 획득하고 획득된 현재 주행 방향, 현재 속도 레벨, 현재 경사 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 속도를 저장한다. 즉 차량은 주기별 현재 평균 속도를 산출하고 산출된 주기별 현재 평균 속도를 저장한다.

그리고 차량은 주기별로 현재 평균 속도에 대응하는 현재 속도 레벨을 획득하고 획득된 주기별 현재 속도 레벨을 저장하고, 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 조향각 정보에 기초하여 주기별 주행 방향을 획득하고 획득된 주기별 주행 방향을 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 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 주기까지의 현재 누적 거리를 확인하며, 조향각 검출부에서 검출된 조향각 정보에 대응하는 현재 주행 방향을 확인(231)한다.

차량은 저장부에 저장된 도로 상황 정보 중 n주기(현재 주기)까지의 기준 누적 거리를 확인하고, 기준 누적 거리에 대응하는 기준 주행 방향을 확인(232)한다.

차량은 기준 주행 방향과 현재 주행 방향의 동일 여부를 판단(233)한다.

차량은 기준 주행 방향과 현재 주행 방향이 상이하다고 판단되면 기준 주행 방향과 현재 주행 방향이 상이한 횟수를 카운트(234)하고 카운트된 횟수가 미리 설정된 기준 횟수 이상인지 판단(235)한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 차량은 누적거리에 따라 주행 방향을 획득할 수 있다. 아울러 차량은 주기별 누적거리를 획득할 수 있다.

도 12의 그래프 a는 기준 누적 거리의 그래프이고, 그래프 b는 현재 누적거리의 그래프이며, 그래프 c는 기준 주행 방향에 대응하는 조향각의 그래프이고, 그래프 d는 현재 주행 방향에 대응하는 조향각의 그래프이다.

차량은 제1누적거리에서의 기준 주행 방향(직진)과, 제2누적거리에서의 기준 주행 방향(우회전), 제3누적거리에서의 기준 주행 방향(직진)과, 제4누적거리에서의 기준 주행 방향(좌회전), 제5누적거리에서의 기준 주행 방향(직진)을 누적거리별 기준 주행 방향으로 저장할 수 있다.

차량은 주행 중 현재의 누적거리 및 주행 방향을 확인하고, 확인된 현재 누적거리에 대응하는 기준 누적거리와 기준 주행 방향을 확인한다.

즉 차량은 현재의 누적거리가 제1기준 누적거리가 되면 제1 기준누적거리에서의 기준 주행 방향을 확인하고, 확인된 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 비교한다. 차량은 기준 주행 방향이 직진이고 현재 주행 방향이 직진이라고 판단되면 두 주행 방향이 동일하다고 판단하여 경로 학습을 유지한다.

차량은 경로 학습 중 현재의 누적거리가 제2기준 누적거리가 되면 제2기준 누적거리에서의 기준 주행 방향을 확인하고 확인된 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 비교한다. 차량은 제2기준누적거리에서의 기준 주행 방향이 우회전이고 현재 주행 방향이 우회전이라고 판단되면 두 주행 방향이 동일하다고 판단하여 경로 학습을 유지한다.

차량은 경로 학습 중 현재의 누적거리가 제3기준 누적거리가 되면 제3기준 누적거리에서의 기준 주행 방향을 확인하고 확인된 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 비교한다. 차량은 제3기준 누적거리에서의 기준 주행 방향이 직진이고, 현재 주행 방향이 우회전이라고 판단되면 두 주행 방향이 상이하다고 판단하고 상이한 횟수를 1로 카운트하고 카운트된 횟수와 기준 횟수를 비교하며, 카운트된 횟수가 기준 횟수 미만이라고 판단되면 경로 학습을 유지한다.

차량은 경로 학습 중 현재의 누적거리가 제4기준 누적거리가 되면 제4기준 누적거리에서의 기준 주행 방향을 확인하고 확인된 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 비교한다. 차량은 제4기준 누적거리에서의 기준 주행 방향이 좌회전이고 현재 주행 방향이 직진이라고 판단되면 두 주행 방향이 상이하다고 판단하고 상이한 횟수를 2로 카운트한다. 차량은 카운트 횟수가 기준 횟수 이상이라고 판단되면 경로 이탈로 판단한다.

차량은 카운트 된 수와 기준 횟수를 비교하고, 카운트된 수가 기준 횟수 이상이라고 판단(235)되면 경로 학습 모드를 종료(236)하고, 카운트된 수가 기준 횟수 미만이라고 판단되면 도착 명령이 수신되었는지 판단(237)한다.

즉 차량은 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(238)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.

차량은 주기별로 기준 누적거리를 저장하고, 기준 누적거리별 기준 주행 방향을 저장할 수 있다.

차량은 주기별 기준 누적 거리 저장 시, 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(239)한다. 여기서 일반 주행 모드에 대한 구성은 추후 설명한다.

아울러 차량은 선택된 경로의 경로 학습 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면 경로 주행 모드를 수행(240)한다.

경로 주행 모드의 수행 구성을 도 13a, 13b를 참조하여 설명한다.

도 13a 및 도 13b는 일 실시 예에 따른 차량의 경로 주행 모드의 제어 순서도로, 도 11 내지 도 12, 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.

차량은 에코 모드가 선택되면 사용자 인터페이스의 표시부를 통해 사용자에 의해 선택 가능한 선택 모드를 표시한다.

차량은 경로 주행 모드의 선택(251)에 대응하는 경로 주행 명령이 수신되면 미리 설정된 경로를 표시(252)한다.

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.

차량은 제1, 2 압력 검출부를 통해 엑셀러레이터 페달의 압력 정보와 브레이크 페달의 압력 정보, 변속 레벌의 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 확인한다.

사용자의 요구 파워를 확인하는 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 획득하고 획득된 사용자의 요구 파워를 확인하는 것을 포함한다.

차량은 주행을 수행하면서 현재 누적거리와 현재 주행 방향에 기초하여 사용자에 의해 선택된 경로의 이탈 여부를 판단한다.

좀 더 구체적으로, 차량은 주행을 수행하면서 검출된 속도 정보에 기초하여 현재 주기(n주기)까지의 누적거리를 획득하고 조향각 검출부에서 검출된 조향각 정보에 기초하여 현재 주행 방향을 획득하며 획득된 누적거리와 현재 주행 방향을 확인한다.

차량은 저장부에 저장된 기준 누적 거리별 기준 주행 방향을 확인(255)한다.

즉 차량은 저장부에 저장된 n주기까지의 기준 누적거리 및 n주기까지의 기준 누적거리에 대응하는 기준 주행 방향을 확인하고, 현재 주기(n주기)까지의 현재 누적 거리 및 현재 주행 방향을 확인하며, 기준 주행 방향과 현재 주행 방향의 동일 여부를 판단(256)하고, 기준 주행 방향과 현재 주행 방향이 상이하다고 판단되면 상이한 횟수를 카운트(257)하며 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상인지 판단(258)한다.도 12에 도시된 바와 같이, 차량은 현재 누적거리가 제1기준 누적거리이면 제1기준 누적거리에서의 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 확인한다.

차량은 제1기준누적거리에서의 기준 주행 방향이 직진이고, 현재 주행 방향이 직진이라고 판단되면 두 주행 방향이 동일하다고 판단하고, 경로 주행을 유지하며 주행 중 누적거리를 확인한다.

차량은 확인된 누적거리가 제2기준누적거리이면 제2기준누적거리에서의 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 확인하고, 기준 주행 방향이 우회전이고 현재 주행 방향이 우회전이라고 판단되면 두 주행 방향이 동일하다고 판단하고, 경로 주행을 유지하며 주행 중 누적거리를 확인한다.

차량은 확인된 누적거리가 제3기준누적거리이면 제3기준누적거리에서의 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 확인한다. 차량은 기준 주행 방향이 직진이고 현재 주행 방향이 우회전이라고 판단되면 두 주행 방향이 상이하다고 판단하고, 주행 방향의 상이 횟수를 카운트한다.

차량은 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상인지 판단하고 카운트된 횟수가 기준 횟수 미만이면 경로 주행 모드를 유지시키며 경로 주행 중 누적 거리를 확인한다.

차량은 확인된 누적거리가 제4기준누적거리이면 제4기준누적거리에서의 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 확인한다. 차량은 기준 주행 방향이 좌회전이고 현재 주행 방향이 직진이면 두 주행 방향이 상이하다고 판단하고, 상이한 횟수를 카운트한다.

차량은 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상인지 판단하고 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상이라고 판단되면 경로 주행 모드를 종료한다.

이와 같이 차량은 카운트된 횟수가 기준 횟수 미만이면 도착 명령이 수신되기 전까지 경로 주행 모드를 수행한다.

만약 차량은 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상이면 경로 주행 모드를 종료(259)하고, 일반 주행 모드를 수행한다. 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 기준 횟수 미만이라고 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(260)한다.

이를 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 14에 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 15에 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(261)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(262)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(263)되면 경로 주행 모드를 종료한다.

여기서 도착 명령이 수신되었다고 판단하는 것은, 도착 버튼이 선택되었거나 시동이 오프되었는지 판단하는 것을 포함할 수 있다.

도 16은 다른 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도로, 다른 실시 예에 따른 차량(100)은 사용자 인터페이스(129), 속도 검출부(161), 경사도 검출부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164), 제어부(169), 저장부(166) 및 배터리 관리부(167)를 포함한다.

다른 실시 예의 차량의 사용자 인터페이스(129), 경사도 검출부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164) 및 배터리 관리부(167)는, 일 실시 예의 차량의 사용자 인터페이스(129), 경사도 검출부(162), 제1압력 검출부(163), 제2압력 검출부(164) 및 배터리 관리부(167)의 구성과 동일하여 설명을 생략한다.

다른 실시 예에 따른 차량(100)의 속도 검출부(161)는 전륜 좌측의 차륜의 회전 속도를 검출하는 제1속도 검출부(161a), 전륜 우측의 차륜의 회전 속도를 검출하는 제2속도 검출부(161b), 후륜 좌측의 차륜의 회전 속도를 검출하는 제3속도 검출부(161c), 후륜 우측의 차륜의 회전 속도를 검출하는 제4속도 검출부(161d)를 포함한다.

제어부(169)는 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. 이는 일 실시 예와 동일하여 자세한 설명은 생략한다.

제어부(169)는 차량의 목표 주행 속도, 가속 주행 여부 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. 이는 일 실시 예와 동일하여 자세한 설명은 생략한다.

제어부(169)는 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 에코 모드의 선택 명령이 수신되면 선택 모드가 표시되도록 사용자인터페이스의 표시부(129b)를 제어하고, 사용자인터페이스의 입력부(129a)로부터 경로 추가 모드의 선택 명령이 수신되면 경로 추가에 대한 안내 정보가 출력되도록 한다.

제어부(169)는 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 속도 검출부(161) 중 구동륜에 마련된 속도 검출부에서 검출된 차량의 속도 정보와 경사도 검출부(162)에서 검출된 도로의 경사도 정보를 수신하고, 수신된 속도 정보와 경사도 정보를 시간 순으로 저장한다.

제어부(169)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 정보에 기초하여 평균 속도를 각각 산출한다.

여기서 구동륜은 엔진(142) 또는 모터(144)로부터 동력을 공급받고 공급된 동력을 이용하여 차량의 주행에 필요한 이동력을 발생시키는 차륜이다.

구동륜은 전륜 및 후륜 중 어느 하나일 수 있고, 비구동륜은 구동륜을 제외한 차륜일 수 있다. 예를 들어, 좌우의 전륜이 구동륜이면 좌우의 후륜은 비구동륜일 수 있다. 그리고 좌우의 후륜이 구동륜이면 좌우의 전륜은 비구동륜일 수 있다.

제어부(169)는 출발 명령이 수신되면 도착 명령이 수신되기 전까지 비구동륜에 마련된 속도 검출부의 속도 정보에 기초하여 차량의 주행 방향을 획득하고, 획득된 조향각 정보를 시간순으로 저장한다.

주행 방향은 직진 방향과 선회 방향을 포함하고, 선회 방향은 좌회전과 우회전을 포함한다.

제어부(169)는 좌측의 비구동륜의 회전속도(Lrpm)와 우측의 비구동륜의 회전 속도(Rrpm)를 확인하고, 좌측의 비구동륜의 회전속도가 우측의 비구동륜의 회전속도보다 일정 크기 이상 크면 우회전으로 판단하고, 우측의 비구동륜의 회전속도가 좌측의 비구동륜의 회전속도보다 일정 크기 이상 크면 좌회전으로 판단한다.

제어부(169)는 좌우의 구동륜의 회전속도에 기초하여 주행 방향을 판단하는 것도 가능하다. 다만, 구동륜에서 슬립이 발생하는 점을 고려하여 비구동륜의 회전속도에 기초하여 주행 방향을 판단하는 것이 바람직하다.

제어부(169)는 좌측의 비구동륜의 회전속도(Lrpm)와 우측의 비구동륜의 회전 속도(Rrpm)를 확인하고, 좌우측 비구동륜의 회전 속도의 비율(C=Lrpm/Rrpm)을 확인하며 확인된 비율이 제1기준비율 이상이면 우회전으로 판단하고, 확인된 비율이 제2기준비율 이하이면 좌회전으로 판단하며, 확인된 비율이 제1기준비율 미만이고 제2기준비율을 초과하면 직진으로 판단한다.

즉 제어부(169)는 확인된 비율이 제1기준비율과 제2기준비율 사이이면 직진으로 판단한다.

도 17의 (a)에 도시된 바와 같이, 직진 주행 시 좌우의 비구동륜의 회전속도가 동일하며, 이때 좌측 비구동륜의 회전속도 대비 우측 비구동륜의 회전속도의 비율은 대략 1을 갖는다.

도 17의 (b)에 도시된 바와 같이, 우회전 주행 시 좌측의 비구동륜의 회전속도가 우측의 비구동륜의 회전속도보다 크면 좌측의 비구동륜의 회전속도 대비 우측 비구동륜의 회전속도의 비율은 제1기준 비율보다 큰 비율을 갖는다.

여기서 제1기준 비율은 1에서 일정 오차가 합산된 값일 수 있다.

도 17의 (c)에 도시된 바와 같이, 좌회전 주행 시 좌측의 비구동륜의 회전속도가 우측의 비구동륜의 회전속도보다 작으면 좌측의 비구동륜의 회전속도 대비 우측 비구동륜의 회전속도의 비율은 제2기준 비율보다 작은 비율을 갖는다.

여기서 제2기준 비율은 1에서 일정 오차가 차감된 값일 수 있다.

제어부(169) 제어부(165)는 일정 시간 간격으로 구분된 속도 정보에 기초하여 일정 시간 간격으로 누적 거리를 산출한다. 즉 제어부(169)는 주기별 누적 거리를 산출하고 산출된 주기별 누적 거리를 저장한다.

제어부(169)는 주기별로 평균 속도에 대응하는 속도 레벨을 획득한다.

제어부(169)는 시간순으로 저장된 경사도 정보를 일정 시간 간격으로 구분하고, 일정 시간을 하나의 주기로 설정하여 주기별로 경사도를 획득하고 획득된 주기별 경사도에 대응하는 경사도 레벨을 획득한다.

제어부(169)는 주기별 속도레벨과 경사도 레벨에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고 획득된 주기별 주행 부하 레벨을 저장한다.

제어부(169)는 경로 학습 모드의 선택 명령이 수신되면 저장부(166)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(169)는 경로 학습 모드 수행 시, 비구동륜에 마련된 속도 검출부(161)의 속도 정보에 기초하여 주행 방향을 주기별로 획득하고, 구동륜에 마련된 속도 검출부(161)에서 검출된 차량의 속도 정보와 경사도 검출부(162)에서 검출된 도로의 경사도 정보에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득한다.

제어부(169)는 경로 학습 모드가 종료되면 획득된 주기별 주행 방향과 저장부에 저장된 주기별 기준 주행 방향이 동일한지 판단하고, 동일하다고 판단되면 획득된 주기별 주행 부하 레벨과, 저장부에 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨과의 평균치를 산출하고 산출된 평균치에 기초하여 저장부에 저장된 경로의 도로 상황 정보를 업데이트한다.

제어부(169)는 경로 학습 모드 수행 시, 비구동륜에 마련된 속도 검출부(161)의 속도 정보에 기초하여 주행 방향을 주기별로 획득하고, 구동륜에 마련된 속도 검출부(161)의 차량의 속도 정보에 기초하여 누적거리를 시간순으로 획득하고, 경로 학습 모드가 종료되면 획득된 주행 방향과 누적거리를 시간 순으로 저장하는 것도 가능하다.

도 18에 도시된 바와 같이, 차량은 경로 학습 모드 시 누적 거리별 주행 방향을 저장할 수 있다.

그래프 a11은 좌측 비구동륜(즉 좌륜)의 기준 회전 속도 그래프이고, 그래프 b12 좌측 비구동륜(즉 좌륜)의 현재 회전 속도 그래프이며, 그래프 b11는 우측 비구동륜(즉 우륜)의 기준 회전 속도 그래프이고, 그래프 b22 우측 비구동륜(즉 좌륜)의 현재 회전 속도 그래프이다.

제어부(169)는 좌륜의 기준 회전 속도와 우륜의 기준 회전 속도에 기초하여 기준 주행 방향을 획득하고 획득된 기준 주행 방향을 저장한다.

제어부(169)는 좌륜의 현재 회전 속도와 우륜의 현재 회전 속도에 기초하여 현재 주행 방향을 획득하고 획득된 현재 주행 방향과 기준 주행 방향을 비교한다.

예를 들어, 제어부(169)는 현재 누적거리가 제1기준 누적거리(T1)이면 제1기준 누적거리에서의 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 확인한다. 이때 제1기준누적거리에서의 기준 주행 방향이 직진이고, 현재 주행 방향이 직진이면 두 주행 방향이 동일하다고 판단하고, 경로 주행을 유지하며 주행 중 누적거리를 확인한다.

제어부(169)는 확인된 누적거리가 제2기준누적거리(T2)이면 제2기준누적거리에서의 기준 주행 방향과 현재 주행 방향을 확인하고, 기준 주행 방향이 우회전이고 현재 주행 방향이 우회전이라고 판단되면 두 주행 방향이 동일하다고 판단하고, 경로 주행을 유지하며 주행 중 누적거리를 확인한다.

이와 같이 제어부(169)는 경로 학습 모드를 수행하며 주행 중 누적거리를 확인하고 확인된 누적 거리에 대응하는 현재 주행 방향과 기준 주행 방향을 확인하고, 확인된 현재 주행 방향과 기준 주행 방향이 동일한지 판단하고, 주행 방향이 상이하다고 판단되면 상이한 횟수를 카운트하고 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상이면 경로를 이탈하였다고 판단한다.

제어부(169)는 경로 주행 모드의 선택 명령이 수신되면 저장부(166)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(169)는 경로 주행 모드를 수행하며 주행 중 현재 주기를 확인하고 비구동륜의 속도 정보에 기초하여 주행 방향을 획득하며, 현재 주기와 대응하는 주기의 기준 주행 방향을 확인하고, 현재 주행 방향과 기준 주행 방향이 상이하면 경로를 이탈하였다고 판단한다.

제어부(169)는 경로 주행 모드 수행 중 현재 주기와 대응하는 주기까지의 주기별 기준 주행 방향을 확인하고, 주기별 현재 주행 방향과 기준 주행 방향을 비교하고 주기별 현재 주행 방향과 기준 주행 방향이 상이한 횟수가 기준 횟수 이상이라고 판단되면 경로를 이탈하였다고 판단한다.

제어부(169)는 경로 주행 모드 수행 중 현재 경로가 미리 저장된 경로와 동일하다고 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(169)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(169)는 경로 주행 모드 수행 중 저장부(166)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(169)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(169)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(169)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(169)는 경로 학습 모드 수행 시, 경로 주행 모드를 동시에 수하는 것도 가능하다.

제어부(169)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(169)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(169)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.

이러한 제어부(169)는 차량의 주행을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU)일 수 있고, 마이컴, CPU, 프로세서 중 어느 하나일 수 있다.

여기서 도로 상황 정보는, 주기별 기준 주행 부하 레벨을 포함하고, 주기별 기준 누적 거리를 포함할 수 있다.

저장부(166)는 제1기준비율, 제2기준 비율을 저장한다.

다른 실시 예에 따른 차량의 경로 학습 모드와, 경로 주행 모드의 제어 순서 구성은 차량의 주행 방향을 획득하는 방법만을 제외하고 일 실시 예와 동일하여 설명을 생략한다.

일 실시 예의 경우, 조향각 검출부에서 검출된 조향각 정보에 기초하여 차량의 주행 방향을 획득하는 반면, 다른 실시 예의 경우, 비구동륜에 마련된 속도 검출부에서 검출된 속도 정보에 기초하여 차량의 주행 방향을 획득한다.

이 외의 다른 실시 예의 차량의 경로 주행 모드의 제어 순서 구성은 일 실시 예와 동일하여 설명을 생략한다.

100: 차량 128: 표시부
129: 사용자 인터페이스 141: 차륜
142: 엔진 143: 배터리
144: 모터 145: 제너레이터
146: 인버터 147: 클러치
148: 변속기

Claims

차륜에 구동력을 인가하는 엔진;
상기 차륜의 회전속도를 검출하는 속도 검출부;
조향각을 검출하는 조향각 검출부;
출발 명령 및 도착 명령을 수신하는 입력부; 및
경로 추가 모드가 선택되면 상기 출발 명령이 수신된 출발 시점과 상기 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 검출된 회전 속도에 기초하여 누적거리를 획득하고, 상기 검출된 조향각에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 상기 획득된 누적 거리 및 주행 방향을 시간 순으로 저장하고, 경로 주행 모드가 선택되면 상기 시간 순으로 저장된 누적 거리 및 주행 방향에 기초하여 상기 엔진의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 경로 주행 모드가 선택되면 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.
제 1 항에 있어서,
도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 경로 추가 모드가 선택되면 상기 출발 시점과 도착 시점 사이에 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 상기 출발 시점과 도착 시점 사이의 시간 순으로 획득된 주행 속도와 상기 검출된 경사도에 기초하여 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득 및 저장하는 것을 포함하는 차량.
제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
경로 학습 모드가 선택되면 상기 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 도로의 경사도를 시간 순으로 획득하고 획득된 주행 속도와 도로의 경사도에 기초하여 주기별 주행 부하 레벨을 획득하고, 상기 획득된 주기별 주행 부하 레벨에 기초하여 상기 저장된 기준 주행 부하 레벨을 업데이트하는 것을 포함하는 차량.
제 3 항에 있어서,
모터;
상기 모터에 전력을 공급하는 배터리;
상기 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부; 및
충전량 차이와 주행 부하 레벨이 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 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, 상기 저장부로부터 상기 획득된 충전량 차이와 상기 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고 상기 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 상기 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 포함하는 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
경로 학습 모드가 선택되면 상기 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 상기 획득된 주행 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 상기 검출된 조향각에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 상기 획득된 누적 거리, 상기 획득된 주행 방향, 상기 저장된 누적거리, 상기 저장된 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 상기 경로 이탈 여부라고 판단되면 상기 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함하는 차량.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 경로 학습 모드 중 상기 획득된 주행 방향과 상기 저장된 주행 방향의 동일 여부를 판단하고, 두 주행 방향이 상이한 횟수가 기준 횟수 이상이면 상기 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함하는 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 경로 주행 모드가 선택되면 상기 검출된 차륜의 회전 속도에 기초하여 주행 속도를 획득하고, 상기 획득된 주행 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 상기 검출된 조향각에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 상기 획득된 누적 거리, 상기 획득된 주행 방향, 상기 저장된 누적거리, 상기 저장된 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 상기 경로 이탈 여부라고 판단되면 상기 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 포함하는 차량.
제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 경로 주행 모드 중 상기 획득된 주행 방향과 상기 저장된 주행 방향의 동일 여부를 판단하고, 두 주행 방향이 상이한 횟수가 기준 횟수 이상이면 상기 경로 주행 모드를 종료하는 것을 포함하는 차량.
복수 개의 차륜;
상기 복수 개의 차륜 중 적어도 두 개의 차륜에 구동력을 인가하는 엔진;
상기 복수 개의 차륜의 회전속도를 각각 검출하는 속도 검출부;
출발 명령 및 도착 명령을 수신하는 입력부; 및
경로 추가 모드가 선택되면 상기 출발 명령이 수신된 출발 시점과 상기 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 검출된 복수 개의 차륜의 회전 속도 중 구동륜의 회전 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 비구동륜의 회전 속도에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 상기 획득된 누적 거리 및 주행 방향을 시간 순으로 저장하고, 경로 주행 모드가 선택되면 상기 시간 순으로 저장된 누적 거리 및 주행 방향에 기초하여 상기 엔진의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 경로 추가 모드가 선택되면 상기 복수 개의 차륜의 회전 속도의 기초하여 주행 속도를 획득하고, 상기 출발 시점과 도착 시점 사이의 시간 순으로 획득된 주행 속도와 상기 검출된 경사도에 기초하여 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득 및 저장하는 것을 포함하는 차량.
제 11 항에 있어서,
모터;
상기 모터에 전력을 공급하는 배터리;
상기 배터리의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리부; 및
충전량 차이와 주행 부하 레벨이 대응하는 피드백 보정 팩터가 매칭된 맵을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 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, 상기 저장부로부터 상기 획득된 충전량 차이와 상기 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 대응하는 피드백 보정 팩터를 확인하고 상기 확인된 피드백 보정 팩터에 기초하여 상기 엔진의 구동 정보를 보정하는 것을 포함하는 차량.
제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
경로 학습 모드가 선택되면 상기 구동륜의 회전 속도의 기초하여 주행 속도를 획득하고, 상기 획득된 주행 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 획득된 누적 거리와 주행 방향을 획득하고, 상기 획득된 누적 거리, 상기 획득된 주행 방향, 상기 저장된 누적거리, 상기 저장된 주행 방향을 비교하여 경로 이탈 여부를 판단하고 상기 경로 이탈 여부라고 판단되면 상기 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함하는 차량.
제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 경로 학습 모드 중 상기 획득된 주행 방향과 상기 저장된 주행 방향이 상이한 횟수를 카운트하고 카운트된 횟수가 기준 횟수 이상이면 상기 경로 학습 모드를 종료하는 것을 포함하는 차량.
제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 경로 주행 모드 수행 중 상기 구동륜의 회전 속도에 기초하여 누적 거리를 획득하고, 상기 비구동륜의 회전 속도에 기초하여 주행 방향을 획득하고, 상기 획득된 누적 거리, 상기 획득된 주행 방향, 상기 저장된 누적 거리, 상기 저장된 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고 상기 경로 이탈 여부라고 판단되면 상기 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 포함하는 차량.
제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 비구동륜 중 좌륜의 회전 속도와 우륜의 회전 속도의 비율을 각각 확인하고, 상기 확인된 비율이 제1기준 비율 이상이면 우회전이라고 판단하고, 상기 확인된 비율이 제2기준 비율 미만이면 좌회전이라고 판단하며, 상기 확인된 비율이 제1기준 비율 미만이고 상기 제2기준 비율을 초과하면 직진이라고 판단하는 것을 포함하는 차량.
제 10 항에 있어서,
상기 경로 추가 모드가 선택되면 경로 추가에 대한 안내 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하는 차량.
차륜에 구동력을 인가하는 모터와, 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 차륜에 구동력을 인가하는 엔진을 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
경로 추가 모드가 선택되면 출발 명령이 수신된 출발 시점과 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 주행 속도, 주행 방향 및 도로의 경사도를 시간 순으로 획득하고,
상기 시간 순으로 획득된 주행 속도와 경사도에 기초하여 주기별 기준 주행 부하 레벨을 획득하고,
상기 출발 명령이 수신된 출발 시점과 상기 도착 명령이 수신된 도착 시점 사이에 획득된 주행 속도에 기초하여 주기별 누적 거리를 획득하고,
상기 획득된 주기별 누적 거리 및 주행 방향, 기준 주행 부하 레벨을 기준 도로 상황 정보로 저장하고,
경로 주행 모드가 선택되면 상기 저장된 기준 도로 상황 정보에 기초하여 상기 엔진과 상기 모터의 구동을 제어하고 상기 배터리의 충전을 제어하는 차량의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 경로 학습 모드가 선택되면 주기별 누적 거리와 주행 방향을 획득하고,
상기 저장된 기준 도로 상황 정보, 상기 획득된 주기별 누적 거리와 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고,
상기 경로 이탈 여부라고 판단되면 상기 경로 학습 모드를 종료하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 경로 주행 모드가 선택되면 주기별 누적 거리와 주행 방향을 획득하고,
상기 저장된 기준 도로 상황 정보, 상기 획득된 주기별 누적 거리와 주행 방향에 기초하여 경로 이탈 여부를 판단하고,
상기 경로 이탈 여부라고 판단되면 상기 경로 주행 모드를 종료하고 일반 주행 모드를 수행하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 주행 방향을 획득하는 것은,
차량의 조향각을 검출하고,
상기 검출된 조향각이 기준 조향각 범위 내의 각이면 직진 방향을 획득하고,
상기 검출된 조향각이 우회전 조향각 범위 내의 각이면 우회전 방향을 획득하고,
상기 검출된 조향각이 ㅈ허회전 조향각 범위 내의 각이면 좌회전 방향을 획득하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 주행 방향을 획득하는 것은,
복수 개의 차륜 중 비구동륜의 좌륜의 회전속도를 확인하고,
상기 비구동륜의 우륜의 회전속도를 확인하고,
상기 확인된 좌륜과 우륜의 회전 속도의 비율에 기초하여 차량의 주행 방향을 획득하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 저장된 주기별 기준 주행 부하 레벨에 기초하여 목표 충전 상태를 설정하고,
상기 설정된 목표 충전 상태와 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.