KR20140031380A - 차량에 대한 주행 저항의 결정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 대한 주행 저항(F_res)을 결정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 모델에 기초한 주행 저항(F_res)을 평가한다. 그 후, 모델에 기초하여 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)와 실제 에너지 변화(ΔW_real) 사이의 에너지 변화 차이(ΔW_diff)가 상기 차량에 대하여 상기 차량이 이동하는 거리(S)의 시작점에서 종료점까지 결정된다. 모델에게 알려지지 않고 상기 거리(S)에 걸쳐 상기 차량에 작용하는 제동력(F_unknown)이 또한, 상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)에 기초하여 결정된다. 그 후, 상기 주행 저항(F_res)은 상기 주행 저항의 모델에 기초한 평가(F_{res , mod})의 조정값으로 결정되고, 상기 조정은 모델에게 알려지지 않은 상기 제동력(F_unknown)에 기초한다.

Description

차량에 대한 주행 저항의 결정{DETERMINATION OF RUNNING RESISTANCE FOR A VEHICLE}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따라 차량에 대한 주행 저항(F_res)을 결정하는 방법, 청구항 제19항의 전제부에 따라 차량에 대한 주행 저항(F_res)을 결정하도록 구성된 시스템, 및 청구항 제20항에 따른 차량에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 실시하는 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

차량에는, 도 1에 개략적으로 도시된 여러 가지 힘들이 작용한다. 이러한 힘들을 표현하는 방정식은 다음과 같이 기재될 수 있다.

[수학식 1]

= F_drive - F_res - mg sinα = F_drive - F_{drivelinelosses} - F_roll - F_air - mg sinα

여기서

-

는 차량에 작용하는 힘들의 전체 양을 표시하기 위해 차량 중량(m)에 차량의 가속도(

)를 곱한 것이다.

- F_drive 는 주로 엔진 시스템에 의해 제공된, 차량을 추진하는 구동력이다.

- F_res = F_{drivelinelosses} + F_roll + F_air 은 차량에 대한 주행 저항이다.

- F_{drivelinelosses} 은 파워 트레인에서의 동력 손실이며, 예로서 클러치, 트랜스미션, 및 파워 트레인의 기타 구성 요소들에서의 손실과, 엔진 시스템의 드래그 토크에 의존하는 엔진 시스템의 드래그 손실이다.

- F_roll 은 차량에 대항 롤링 저항이다.

- F_air 은 차량에 대한 공기 저항이다.

- mg sinα는 도로 기울기 α에서 차량에 작용하는 중력이다.

주행 저항(F_res)은 차량에서 많은 응용예에 사용되고 있다. 예를 들어, 크루즈 컨트롤(cruise control) 및 자동 기어 전환 시스템에 의한 결정은 그 중에서도 주행 저항의 크기에 기초하고 있다. 따라서, 주행 저항을 정확하게 효율적으로 평가할 수 있는 것이 중요하다.

현재의 경제적인 크루즈 컨트롤은 그 중에서도 주행 저항(F_res)을 고려하고 있다. 전통적인 크루즈 컨트롤은 운전자가 선택한 속도(v_set)에 해당하는 일정한 기준 속도(v_ref)를 유지한다. 기준 속도(v_ref)의 값은 운전자가 주행하는 동안 설정 속도(v_set)를 조정할 때에만 변경된다. 어떠한 경제적인 크루즈 컨트롤, 예로서 에코크루즈(Ecocruise) 크루즈 컨트롤은 이력 주행 저항(F_{res , hist})의 지식을 가지고 있으며, 또한, 현재 주행 저항(F_{res , pres})을 평가하는 것을 시도하고 있다.

크루즈 컨트롤이 없는 차량의 경험이 풍부한 운전자는, 불필요한 제동 및/또는 연료-소비적인 가속을 회피할 수 있도록 앞길(road ahead)의 특성에 맞게 자신의 드라이빙을 적용함으로써 연료 소비량을 감소시킬 수 있다. 상술한 경제적인 크루즈 컨트롤의 추가의 발전은, 연료 소비량이 화물 수송 회사 등과 같이 차량의 소유자의 이윤에 상당히 큰 영향을 미치기 때문에 가능한 연료 소비량을 낮게 유지할 수 있도록 하기 위해, 앞길의 지식에 기초한 경험이 풍부한 운전자의 적응성(adaptive) 드라이빙을 모방하려고 노력한다.

그러한 경제적 크루즈 컨트롤의 추가의 발전의 예는 "예지 능력(look ahead)" 크루즈 컨트롤(LACC), 즉 기준 속도(v_ref)의 환경설정을 결정하기 위해 앞길 구역의 지식, 즉 앞길의 특성의 지식을 사용하는 지능형 크루즈 컨트롤이다. 따라서, 여기에서 기준 속도(v_ref)는 연료를 더욱 절약하는 방법으로 차량을 운행하기 위해, 운전자가 선택한 설정 속도(v_set)와는 다르게, 일정한 속도 범위 내에서 허용된다.

앞길 구역의 지식은, 예를 들어 일반적인 지형, 도로 굴곡, 및 앞길 구역의 도로 상태를 포함할 수 있다. 이러한 지식은 예를 들어 위치 정보, 즉 GPS(전지구 위치 파악 시스템) 정보, 지도 데이터 및/또는 지형도 데이터로부터 구할 수 있다. 앞의 지형을 고려하는 지능형 크루즈 컨트롤, 즉 예지 능력 크루즈 컨트롤에 의하여, 따라서, 연료 절감을 달성하기 위해, 여러 종류의 도로에 대한 차량의 기준 속도(v_ref), 성능 및 트레인 중량을 최적화할 수 있다.

경제적인 크루즈 컨트롤은, 그중에서도 차량에 작용하는 힘들에 기초하여, 즉 힘 방정식(수학식 1)에 기초하여, 어떤 적절한 길이(예로서 1 내지 2 km)의 수평선을 따라 차량 속도를 예측할 수 있다. 수평선을 따르는 차량의 나중 속도는 다양한 방법으로 예측될 수 있는데, 예로서 설정 속도(v_set)와 동일한 기준 속도(v_ref)를 갖는 전통적인 크루즈 컨트롤로 운행할 것임을 가정함으로써, 또는 기준 속도(v_ref)가 설정 속도(v_set)에 대하여 변화되도록 허용하고 있다는 것을 가정함으로써 예측될 수 있다.

예지 능력 크루즈 컨트롤(LACC)은, 예를 들어 기준 속도(v_ref)가 업그레이드(upgrade) 전에 설정 속도(v_set)보다 높게 상승될 수 있도록 허용하는데, 왜냐하면 차량이 엔진 선능에 대해 높은 트레인 중량으로 인하여 업그레이드시에 속도를 상실할 가능성이 있기 때문이다. 유사한 방법으로, LACC는, 차량이 그 트레인 중량에 의하여 가속될 것이라는 것을 가정하고, 다운그레이드(downgrade) 전에 기준 속도(v_ref)가 설정 속도(v_set)보다 낮게 강하되도록 허용한다. 여기서의 개념은, 다운그레이드 전에 초기에 가속한 다음에 다운그레이드시에 제동하기보다 그 자신의 중량 에 의해 경사로에서(downhill) 차량의 가속도를 이용하는 것이 연료 경제 관점에서 더 양호하다는 것이다. 이러한 연료 절감이 달성될 수 있도록 기준 속도(v_ref)를 결정할 수 있는 것은 차량의 힘 방정식(수학식 1)의 양호한 지식, 즉 차량에 작용하는 힘들에 대한 양호한 지식에 의존한다. 이러한 힘들 중의 하나가 주행 저항(F_res)이다.

또한, 차량 속도가 어떻게 변해야 하는지를 결정하기 위한 기초로서 주행 저항(F_res)을 이용하는 크루즈 컨트롤도 있다. 이것은 그러한 크루즈 컨트롤이 기준 속도(v_ref)가 적어도 하나의 주행 저항의 특성, 예로서 시간에 따른 그 크기에 기초하여 설정 속도(v_set)에서 벗어날 수 있게 허용한다는 것을 의미한다.

DE102006029366호에 기재된 종래 기술에 따라서, 주행 저항(F_res)은 차량 가속도에 기초하여 연속적으로 평가된다. 그러한 평가는 이하에 더 상세히 기재된 바와 같은 문제들을 포함할 수 있다.

그들의 계산에서 주행 저항(F_res)을 이용하는 시스템에서는 주행 저항(F_res)을 위한 정확한 값을 이용할 수 있는 것이 중요하다. 이러한 시스템이 주행 저항(F_res)에 대해 신뢰할 수 없거나 부정확한 값에만 접근한다면, 이것은 주행 저항(F_res)에 대해 이들의 부족하거나 이용할 수 없는 값으로 인하여 위험하거나 및/또는 비경제적으로 잘못된 판정을 초래할 수 있다.

전술한 바와 같이, 어떤 종래 기술의 해법은 차량 가속도에 기초하여 연속적으로 주행 저항(F_res)을 평가한다. 그러한 평가는 도로 기울기(α) 및 차량 중량(m)의 지식에 기초하여 실시될 필요가 있다. 그러나, 그러한 지식은 그 자체가 필수적으로 추가의 불확실성을 포함하는 평가에 기초한 가장 흔한 지식이다. 따라서, 종래 기술의 방법은 오류로 인하여 주행 저항(F_res)의 평가를 손상시키며, 잠재적으로 이러한 부정확한 평가를 채용하는 시스템에 의하여 잘못된 판정을 유도한다.

본 발명의 목적은 차량에서 잘못된 판정의 위험을 감소시키는 주행 저항(F_res)의 더욱 효율적이고 더욱 정확한 결정을 제안하는 데 있다.

이러한 목적은 청구항 제1항의 특징부에 따라 차량에 대한 주행 저항(F_res)을 결정하는 상술한 방법에 의하여 달성된다. 또한,, 상기 목적은 청구항 제19항의 특징부에 따라 차량에 대한 주행 저항(F_res)을 결정하는 상술한 시스템, 청구항 제20항의 특징부에 따른 상술한 차량, 및 상술한 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 의하여 달성된다.

본 발명은 주행 저항(F_res)을 결정하는데 사용될 수 있도록, 차량 구동력(F_drive), 롤링 저항(F_roll) 및 차량에 대한 공기 저항(F_air)을 위하여 단순하고 계산이 효과적인 모델을 만들 수 있다. 이러한 단순한 모델은 또한, 더욱 정교한 모델에 비하여 모델링을 실시할 수 있게 하는데 있어서 제한된 양의 저장 공간만을 필요로 한다.

본 발명은 거리(S)에 따른 차량 에너지 변화(ΔW_diff)에 기초하여 주행 저항을 결정한다. 그 결과는 에너지 변화의 차이(ΔW_diff)에 대한 평균값, 즉 추출된 여과된 값이다. 이러한 평균값은 또한, 거리/시간에 따른 힘들의 효과가 차량에 작용하는 순간적 힘들 대신에 사용될 때 따라서, 힘들의 효과에 대한 평균값을 사용할 때 물리적으로 평균화된 값으로서 간주될 수 있다. 다시 말하면, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 평균값은 비순간적(non-momentary) 값에 기초하고 있다. 종래 기술의 방법에서와 같이 예로서 가속도 신호의 순간 값에 기초하는 대신에, 거리에 따른 에너지 변화의 계산을 기초로 한다는 것은, 더욱 작은 계산을 필요로 하며 그리고 달성된 값들이 전체 거리(S)에 따른 변화를 고려하기 때문에 높은 품질을 갖는다는 것을 의미한다. 이러한 평균값은, 예를 들어 돌풍에 둔감할 것이다.

본 발명의 다양한 실시예는 언제 및/또는 어디서 차량 주행 저항을 결정할지 여부를 선택하기가 유리하다. 그러한 결정을 위한 시간 및/또는 장소의 이러한 선택은 주행 저항을 결정하는데 있어서 더 작고 더 단순한 계산을 초래한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 주행 저항(F_res)이 구동력(F_drive)보다 상당하게 클 때, 예로서, F_drive이 실질적으로 제로(0) N일 때, 유리하게 실시될 수 있다. 따라서, 결정은 여기서 엔진이 드래그될 때 그리고 실질적으로 추진력에 기여하지 않을 때 발생한다. 따라서, 계산이 단순하게 된다.

본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 주행 저항(F_res)이 힘 방정식을 지배할 때, 즉 F_res이 차량에 대한 힘 방정식(수학식 1)에서 대부분의 힘을 구성할 때, 유리하게 실시될 수 있다. 따라서, 계산이 유사한 방법으로 단순하게 된다. 예를 들어 구동력(F_drive)이 실질적으로 제로(0) N이고 각자의 도로 세그먼트가 편평하면, 주행 저항(F_res)은 힘 방정식(수학식 1)의 우변(righthand member)에 있는 힘의 100%를 차지한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 차량이 속도 변화, 예로서 지체(retardation)를 수행할 때 유리하게 실시될 수 있다. 이것은 차량 중량(m)의 평가가 실제 중량에 해당하는지 여부에 대하여 어떠한 불확실성의 충격을 감소한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 거리(S)가 차지한 도로 구역이 적어도 장소들에서 실질적으로 편평할 때, 즉 구역(S)이 하나 이상의 실질적으로 편평한 부분을 포함할 때, 실시되어야 한다. 이것은 유사하게 또한, 주행 저항(F_res)의 결정시에 차량 중량(m)의 영향을 감소시킨다.

본 발명에 따라 주행 저항(F_res)을 결정하는데 매우 적절한 상황의 실례는 다운그레이드 직전이다. 도로 기울기(α)는 일반적으로 다운그레이드에 접근할 때 작다. 또한, 앞길 구역을 고려하는 경제적 크루즈 컨트롤은 보통 다운그레이드 직전에 지체를 실시한다. 따라서, 그러한 상황에서는, 차량에 작용하는 미지의 구동력이 없으며, 차량 중량(m)에 대한 불확실성의 충격이 또한, 최소로 된다. 그 결과 주행 저항(F_res)의 매우 확실하고 단순한 평가가 이루어질 수 있다.

본 발명에 의해 정확하게 결정된 주행 저항에 대한 억세스는, 그들의 계산에서 주행 저항을 채용하는 시스템, 예로서 앞길 세그먼트(segment)를 고려하는 경제적 크루즈 컨트롤에서 충분한 근거가 있고 정확한 판정을 가능하게 한다. 이것은, 차량의 전체 연료 소비량이 우선사항인 경우 차량의 전체 연료 소비량을 감소시킬 수 있다는 것을 의미한다. 유사하게 또한, 예를 들어 "동력 모드(power mode)" 응용예에서와 같이 힘있는(powerful) 차량이 우선사항인 경우 더욱 힘있는 차량을 달성할 수 있다.

다음에 또한, 크루즈 컨트롤이 사용되도록 허용하는 전체 속도 범위를 이용할 수 있고, 따라서, 또한, 연료 소비량을 감소시킬 수 있다. 이것은, 차량이 중력에 의해 가속하게 되기를 시작하기 훨씬 이전이 아니라, 바로 직전에 차량이 움직여야 할 초기 저속에 도달하도록 차량을 제어할 가능성이 더 크기 때문이다. 이것은 운전자에게 긍정적인 것으로 보이고, 따라서, 크루즈 컨트롤의 기능의 승인을 촉진하고 따라서, 또한, 크루즈 컨트롤의 사용을 증가시킨다. 이것은 예를 들어 연료 소비량이 우선사항인 경우 시간에 걸쳐 전체 연료 소비량을 감소시킬 수 있게 한다.

주행 저항(F_res)의 적응성 즉, 결정은 본 발명에 의하여 비교적 신속하게 된다. 그 결과 예를 들어 비교적 급격한 다운그레이드 이전에 단지 몇 번의 결정 후에도 주행 저항(F_res)에 대해 매우 신뢰성 있는 값이 되게 한다.

본 명세서에서 본 발명은 주로 크루즈 컨트롤 시스템, 예를 들어 예지 능력 크루즈 컨트롤(LACC), 즉 기준 속도(v_ref)를 제어하기 위해 앞길의 성질의 지식을 이용할 수 있는 지능형 크루즈 컨트롤에서 사용하기 위한 전형적인 실례이다. 그러나 본 발명은 그들의 계산에서 주행 저항(F_res)을 채용하는 실질적으로 모든 시스템에서 구체화할 수 있다. 따라서, 기술에 숙련된 자는, 주행 저항(F_res)에 대해 결정된 값이 크루즈 컨트롤에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 F_res가 관련되어 있는 실질적으로 모든 응용예에서 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

본 발명은 동일한 도면 부호가 동일한 부품에 대해 사용되는 첨부 도면을 참고하여 이하에 상세히 설명되어 있다.
도 1은 차량에 작용하는 힘들을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 다운그레이드에서 차량에 대한 속도 곡선을 도시한다.
도 4는 거리(S)에 대한 크기의 다양한 실례를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따라 작용하는 제어 유닛을 도시한다.

본 발명은 차량에 대해 주행 저항의 매우 정확한 평가를 초래한다. 도 2는 본 발명에 따라 주행 저항을 결정하는 방법에 대한 흐름도이다. 제1 단계(201)에서, 본 발명에 따른 방법은 모델에 기초한 주행 저항(F_{res , mod})을 평가한다. 본 발명을 사용하면, 주행 저항의 이러한 모델에 기초한 결정에서 비교적 단순한 모델을 사용할지라도 주행 저항의 결정을 가능한 정확하게 할 수 있다. 따라서, 예를 들어 이하에 상세히 기재된 바와 같이, 차량의 구동력(F_drive), 롤링 저항(F_roll), 및 공기 저항(F_air)의 모델에 기초한 결정을 위해 단순하고 계산이 복잡하지 않은 모델을 사용할 수 있다.

제2 단계(202)에서, 본 발명에 따른 방법은 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)와 실제 에너지 변화(ΔW_real) 사이의 차량을 위한 에너지 변화 차이(ΔW_diff)를 결정한다.

[수학식 2]

ΔW_diff = ΔW_pred - ΔW_real

(기술에 숙련된 자는 수학식 2가 또한, ΔW_diff = ΔW_real - ΔW_pred 로서 표현될 수 있음을 인식할 것이다.)

이러한 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는 차량이 이동한 거리(S)에 대해 결정되며, 상기 거리(S)는 서로 다른 시작점과 종료점을 갖는다. 따라서, 여기서 분석하는 것은 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)와 실제 에너지 변화(ΔW_real)가 어떻게 잘 일치하는 지에 대한 것이다. 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)를 기초로 하는 모델이 드물게 현실과 정확하게 일치할 때, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)가 가장 빈번하게 일어나고, 따라서, 상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)가 여기서 결정된다.

제3 단계(203)에서, 본 발명에 따른 방법은 모델에게 알려지지 않고 거리(S)에 걸쳐 차량에 작용하는 제동력(F_unknown)을 결정한다. 이 모델에 기초하여 결정된 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)는 이러한 미지의 힘 F_unknown을 고려하지 않으며, 왜냐하면 차량이 그 힘을 모르기 때문이다. 따라서, 상기 힘 F_unknown은 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)와 실제 에너지 변화(ΔW_real) 사이의 차이(ΔW_diff)에 대해 다수의 가능한 원인들 중 하나이다. 본 발명에 따라서, 결정된 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는 따라서, 모델에게 알려지지 않은 상기 제동력(F_unknown)을 결정하는데 사용될 수 있다.

모델에게 알려지지 않은 제동력(F_unknown)은 예를 들어, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)를 차량이 이러한 에너지를 상실하는 각각의 거리(S)로 나눔으로써, 즉 F_unknown = ΔW_diff/S 에 의하여 결정될 수 있다. 이 결정은 적분 방정식

에 기초하며, 이 방정식에서 미지의 제동력(F_unknown)은 차량 위치에 대하여 적분되고, 따라서, 거리(S)에 걸쳐 미지의 제동력(F_unknown)에 의해 실행된 일(work)에 도달한다. 적분 방정식은, 모든 제동력이 차량의 이동 방향에 대해 반대 방향으로 작용할 때 단순한 방정식 ΔW_diff = F_unknown ×S 를 초래하며, 이 경우에 단순한 방정식 F_unknown = ΔW_diff/S 은 미지의 제동력에 대해 신뢰성 있는 값을 생성한다.

본 발명의 제4 단계(204)에서, 주행 저항의 모델에 기초한 평가(F_{res , mod})는 모델에게 알려지지 않은 제동력(F_unknown)에 기초하여 조정된다. 그 결과, 주행 저항(F_res)에 대해 실질적으로 정확한 값이 된다. 따라서, 주행 저항(F_res)은 여기서 모델에 대해 알려지지 않은 힘 F_unknown에 대하여 적응되는 주행 저항의 모델에 기초한 평가(F_{res , mod})에 의하여 결정되고, 이것이 주행 저항(F_res)에 더욱 정확한 값에 도달할 수 있게 한다.

본 발명은, 예로서 차량 구동력(F_drive), 롤링 저항(F_roll) 및 공기 저항(F_air)에 대해 특별히 큰 메모리 양을 필요로 하지 않으며 계산이 효과적이며 단순한 모델에 기초하여, 그리고 에너지 변화 차이(ΔW_diff)에 기초하여 주행 저항(F_res)의 매우 양호한 평가를 만드는데 사용될 수 있다. 모델은 드물게 현실와 전적으로 일치한다. 모델은 예를 들어 얼마나 심한 바람이 어느 방향에서 어떤 시간에 어떤 도로 구역에서 차량에 영향을 줄 것인지, 어떻게 도로의 상태가 시간에 따라 그리고 구역을 따라 변하는지, 또는 파워 트레인에 부하가 있는지 여부를 예측하기가 어려울 수 있다. 파워 트레인상의 부하는 여기서 하나 이상의 외부 시스템을 로딩하는 것을 포함하고, 엔진 시스템으로부터의 동력의 일부가 이러한 외부 시스템에 의해 소비될 것이다. 그러한 외부 시스템의 실례는 냉동 차량을 위한 냉각 시스템이다. 본 발명은 상술한 비교적 단순한 모델을 더욱 복잡한 현실에 적응시키기 용이하다. 또한, 본 발명이 사용될 때에는 어디서/어떻게 저항이 발생하는지는 중요하지 않다. 따라서, 본 발명에서는 주행 저항이 예를 들어 도로의 상태 또는 외부 시스템에 의하여 발생하는지 여부는 차이를 만들지 않는다.

또한, 주행 저항은 거리(S)의 시작점에서부터 종료점까지 차량에 대한 에너지 변화(ΔW_diff)에 기초하여 결정되고, 그 결과 그것이 순간 값이 아니기 때문에 에너지 변화에 대해 높은 품질의 값을 초래한다. 그 대신에 본 발명에 의해 사용되는 에너지 변화(ΔW_diff)에 대한 값은 거리(S)에 대한 평균값의 형태를 취하고, 또는 차량에 작용하는 힘들의 물리적 평균화에 기초하는 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 여과된 값을 취한다. 본 발명의 실시예에 따라서, 거리(S)는 어떠한 적절한 크기의 예정된 길이를 초과하는 길이(L)를 갖는다.

전술한 바와 같이, 주행 저항에 기초한 종래 기술의 방법은 차량 가속도의 연속적인 측정을 평가하고, 따라서, 가속도 신호의 노이즈 특성 때문에 시간에 따라 크기가 변하는 가속도 신호를 많이 계산하게 된다. 따라서, 많은 계산은 여기서 노이즈 가속도 신호에 기초하고, 결과적으로 저품질의 평가를 초래한다. 대조적으로, 본 발명은 거리(S)에 따라 에너지 변화(ΔW_diff)에 기초하여, 계산이 적지만, 고품질이다.

본 발명에 따라 도달된 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는 운동 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,k}) 및 위치 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,p})를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 운동 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,k})는 모델에 기초하여 평가한/예측한 운동 에너지 변화(ΔW_{k , pred})와 실제 운동 에너지 변화(ΔW_{k , real}) 사이의 차이이다. 모델에 기초하여 평가한 운동 에너지 변화(ΔW_{k , pred})는 여기서 차량의 속도의 예측에 기초할 수 있다. 실제 운동 에너지 변화(ΔW_{k , real})는 차량이 이동하고 있을 때 측정될 수 있는 차량의 실제 속도, 예를 들어 프로펠러 축의 회전 속도, 구동축에 대한 기어비 및 바퀴의 반경에 기초하고 있다. 상술한 바와 같이 경제적인 크루즈 컨트롤 시스템을 장착한 차량에 대해서, 예측 속도가 크루즈 컨트롤에 의해 사용되기 때문에 차량 속도는 어떠한 적절한 길이의 수평선을 따라 크루즈 컨트롤 시스템에 의해 예측되고 있다. 따라서, 예측 속도가 이용될 수 있으며, 이 실시예에 따라서, 주행 저항을 결정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 주행 저항에 대한 정확한 값이 계산이 효과적인 방법으로 도달된다.

위치 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,p})는 평가한 위치 에너지 변화(ΔW_{p , pred})와 거리(S)에 따른 차량에 대한 실제 위치 에너지 변화(ΔW_{p , real}) 사이의 차이이다. 본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는, 이러한 위치 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,p})가 실질적으로 제로일 때 (상기 수학식 2에 따라) 결정된다. 이것은, 에너지 차이(ΔW_diff)의 상기 결정에 사용될 수 있는, 거리(S)에 따른 도로 기울기(α)의 지형학에 대해 좋은 지식이 있으면 가능하다. 다른 방법은 위치 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,p})가 실질적으로 제로일 때를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 예를 들어 공기압 측정 또는 GPS 기술을 포함할 수 있는, 거리(S)에 따른 고도 변화의 측정에 기초한 방법이 사용될 수 있다. 평가한 위치 에너지 변화(ΔW_{p , pred})와 실제 위치 에너지 변화(ΔW_{p , real})가 이러한 방법으로 잘 일치할 때, 예를 들어 양호한 지형학적 지식(상술한 바와 같은)이 있다면, 도달된 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는 실질적으로 운동 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,k})를 포함하고, 이에 의하여 주행 저항의 계산을 단순하게 한다. 따라서, 도로 기울기(α)의 양호한 지식은 본 발명의 실시예에서 주행 저항을 결정할 때 위치 에너지에 관한 불확실성 및 계산을 감소시키는데 사용된다.

본 발명의 실시예는 주행 저항을 결정하기 위해 적절한 상황의 지능적이고 유리한 선택을 가능하게 한다. 언제 및/또는 어디서 주행 저항을 결정할 것인지 적절히 선택함으로써 차량의 에너지 균형에 영향을 주는 파라미터에 관한 불확실성을 최소화할 수 있다. 또한, 결정을 위한 시간 및/또는 장소의 지능적인 선택은 주행 저항을 결정하는 실제 프로세스에서 더욱 단순한 계산을 초래한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 차량에 대한 주행 저항(F_res)이 차량에 부여하는 엔진 시스템의 구동력(F_drive)보다 상당히 더 클 때 그 시간에 발생한다. 그러한 시간에 F_drive의 어떠한 영향은 무시될 수 있어서, 계산을 상당히 단순하게 한다. 실시예에 따라서, 주행 저항의 결정은 구동력(F_drive)이 실질적으로 제로(0) N일 때 발생하고, 이 경우 F_{drive 는} 당연히 무시될 수 있다. 실시예에 따라서, F_drive은 여기서 5N 보다 작은 경우에 실질적으로 제로(0) N으로서 간주된다. 위에서 지적한 바와 같이, 엔진의 드래그 손실은 파워 트레인의 동력 손실(F_{drivelinelosses})의 일부를 형성한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 주행 저항(F_res)이 자량의 힘 방정식(수학식 1)을 지배할 때 그 시간에 발생한다. 본 발명에 따라서, 주행 저항(F_res)은 상기 주행 저항이 방정식의 우변에 있는 힘들의 절반보다 크다고 해석할 때 힘 방정식을 지배하는 것으로서 간주된다.

따라서, 계산은 더욱 단순하게 된다.

이것은 차량이 작은 속도 변화, 예로서 지체를 실시할 때, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)를 결정함으로써 달성될 수 있다. 실시예에 따라서, 속도 변화는 기어 전환이 필요하거나 또는 실시되도록 하지 않으면 작은 것으로 간주되며, 왜냐하면 예를 들어 하향 기어 전환이 파워 트레인 손실(F_{drivelinelosses})에 영향을 주기 때문이다. 실시예에 따라서, 속도 변화는, 롤링 저항(F_roll) 및/또는 공기 저항(F_air)이 실질적으로 일정하면 작은 것으로 간주된다. 작은 속도 변화의 시간에서, 예로서 지체 시간에서의 결정은 차량 중량(m)에 대한 어떠한 불확실성의 충격을 감소시키며, 왜냐하면 주행 저항(F_res)이 차량에 작용하는 전체 힘

에 대하여 크기 때문이고, 따라서, 계산을 단순하게 한다. 실시예에 따라서, 속도 변화는, 중량(m)에 대하여 속도 변화에 의해 초래된 어떠한 불확실성이 주행 저항(F_res)에 대한 불확실성의 10%보다 크게 초래하지 않으면, 작은 것으로 간주된다. 다시 말하면, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)를 결정하는 것은 주행 저항(F_res)에 대한 불확실성이 10%보다 크지 않게 되도록 하는 그러한 작은 속도 변화를 실시할 때 발생한다.

도 3은 지체의 가능한 패턴의 예를 개략적으로 도시한다. 도 3은 다운그레이드에 접근하는 차량에 대하여 2개의 곡선을 도시하며, 즉 파선(broken) 곡선은 예측 속도(ν_pred)을 나타내고, 연속 곡선은 실제 속도(ν_real)를 나타낸다. 초기에 ν_pred 및 ν_real은 모두 주기 S₀-S₁에 걸쳐 일정하다. S₁에서 차량 엔진 시스템에 의하여 제공된 토크는 하향으로 기울어지기 시작하고, 이 상태에서 ν_pred 및 ν_real은 감소한다. 이것은 예를 들어, 차량이 앞서 지형을 고려하는 경제적 크루즈 컨트롤, 예로서 예지 능력 크루즈 컨트롤을 갖는다면 다운그레이드 직전에 발생할 수 있다. 따라서, 크루즈 컨트롤은 여기서 다운그레이드 직전에 더 작은 엔진 토크를 요구하며, 왜냐하면 차량의 자체 중량이 차량을 다운그레이드에서 가속하도록 만들 것이기 때문이다.

앞서 지형을 고려하는 경제적 크루즈 컨트롤은 앞길 세그먼트에 대한 속도(ν_pred)를 예측한다. 이러한 예측 ν_pred는 도 3에서 파선으로 실례로 보여주고 있다. 크루즈 컨트롤이 속도를 예측할 때, 또한, 크루즈 컨트롤은 주행 저항(F_res)을 결정하는 시스템에 이러한 예측 속도(ν_pred)를 제공한다. 주행 저항(F_res)을 결정하고자 할 때 탑재된 시스템에 의해 이미 만들어진 예측을 재사용할 수 있다는 것은 계산적으로 유리하다.

지체가 S₁에서 시작한 직후, 즉 예측 속도(ν_pred) 및 실제 속도(ν_real)가 S₁에서 그들의 초기에 일정한 값에서 감소되기 시작한 직후에는, 엔진 시스템은 어떠한 구동 토크에도 기여하지 않을 것이다. 다시 말하면, 구동력(F_drive)은 여기서 실질적으로 제로로 되며(F_drive = 0), 힘 방정식(수학식 1)을 더욱 단순화한다. 따라서, 이러한 실시예를 사용하면 불확실성 요소가 제거되어 있다는 점에서 주행 저항(F_res)의 계산을 단순하게 한다. 따라서, 본 발명의 이러한 실시예는 더 작은 계산에 의해 주행 저항(F_res)의 더욱 정확한 결정을 달성한다.

상술한 바와 같이, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는 운동 에너지 변화 차이(ΔW_diff,k) 및 위치 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,p})를 포함하고, 위치 에너지 변화 차이(ΔW_diff,p)는 이 실시예에서 운동 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,k})에 대하여 무시될 수 있다. 운동 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,k})는 모델에 기초하여 평가한 운동 에너지 변화(ΔW_k,diff)와 실제 운동 에너지 변화(ΔW_{k , real}) 사이의 차이이고, 모델에 기초하여 평가한 변화는 예측 속도(ν_pred)(도 3에서 파선)에 기초하고, 실제 변화는 실제 속도(ν_real)(도 3에서 연속선)에 기초한다. 도 3에 도시된 바와 같이, ν_pred와 ν_real은 다르며, 그래서 에너지 변화 차이(ΔW_diff)가 있다. 이러한 차이가 운동 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,k})의 형태를 취할 때, 아래에서 상세히 설명된 바와 같이, 예측 속도(ν_pred)와 실제 속도(ν_real) 사이의 편차가 실질적으로 전적으로 주행 저항(F_res), 즉 롤링 저항(F_roll), 공기 저항(F_air) 및 파워 트레인 손실(F_{drivelinelosses})에 의존한다는 것을 알 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 예측 속도(ν_pred)와 실제 속도(ν_real)는 S₂에서 그들 각자의 최소값 ν_{pred , mim} 및 ν_{real , min}에 도달하며, 이들 최소값들은 S₂ 이후에 다시 상승하기 전에 크기가 서로 다르다. 따라서, 차량은, 크루즈 컨트롤이 S₂ 후에 경사로에서 가속함으로써 수반된 엔진 토크에 대한 요구를 감소시킬 때, 다운그레이드 S₁-S₂ 전에 지체한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 거리(S)가 이동한 도로 구역(이 도로 구역에 걸쳐 에너지 변화 차이를 분석한다)이 적어도 제 위치에서 실질적으로 편평할 때, 즉 도로 구역이 하나 이상 실질적으로 편평한 부분을 포함하는 그 시간에 발생한다. 도로가 편평할 때, 즉 도로 기울기가 제로일 때(α=0), 또한, 힘 방정식(수학식 1)에서 중력의 항목도 역시 제로이다(mg sinα =0). 따라서, 주행 저항(F_res)의 결정에 대한 차량 중량(m)의 영향도 역시 감소한다. 이것은, 차량 중량(m)에 대한 양호한 지식이 드물기 때문에 대단히 유리하다. 예를 들어 트럭의 중량은 적재되어 있는지 아닌지 여부에 따라 그리고 또한, 화물의 성질에 따라 대단히 크게 변할 수 있다.

도로 기울기(α)가 일반적으로 작은 상황은 다운그레이드 직전이다. 또한, 정의에 따라 다운그레이드에 접근하는 경우에 제로로 되어 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 실시예는 다운그레이드에 접근하는 경우에 유리하게 채용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서, 도로 기울기(α)는 1%보다 작거나 같은 경우에, 즉 1% ≤α≤ 1% 인 경우 작은 것으로 간주한다. 도로의 폭은 그 기울기(α)가 작으면 실질적으로 편평한 것으로 간주한다.

상술한 바와 같이, 어떤 경제적 크루즈 컨트롤을 갖는 차량은 보통 다운그레이드 직전에 또한, 지체를 실시한다. 다운그레이드에 접근하면, 따라서, 힘 방정식(수학식 1)은 상기 방정식에서 구동력(F_drive)과 중력이 제로가 된다(F_drive =0, mg sinα =0)는 점에서 크게 단순하게 될 수 있다. 따라서, 이것은 본 발명에 따라 주행 저항(F_res)을 결정하는 적절한 상황이 되는데, 왜냐하면 상기 차량 중량(m) 및 구동력(F_drive)에 대해 어떠한 불확실성이 거의 영향을 주지 않기 때문이다. 다시 말하면, 실시예에 따라 차량이 구동 엔진 토크가 실질적으로 없이 지체되고 기울기(α)가 작은 경우에 거리(S)는 S₂ 이후 도로 세그먼트에 유리하게 이전될 수 있다. 그러한 거리(S)에 걸쳐, 주행 저항(F_res)의 일부를 형성하는 공기 저항(F_air) 및 롤링 저항(F_roll)이 차량 속도에 주도적인 효과를 미치며 계산을 상당히 단순하게 한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 거리(S)는 차량이 지역 속도 최소값을 갖는 지점 S₂를 포함하도록 선택된다. 따라서, 거리(S)는 여기서 도 3에서 각자의 예측 속도(ν_{pred , min}) 및 실제 속도(ν_{real , min})에 대해 최소값을 포함하여야 한다.

실시예에 따라서, 이러한 지역 속도 최소값은 거리(S)의 종료점을 표시한다. 이 실시예는 이미 결정된 값에 대한 지역 속도 최소값들이 탑재되어 이용될 수 있다는 장점을 제공하는데, 왜냐하면 그들이 다른 시스템, 예로서 크루즈 컨트롤에 의해 사용되기 때문이다. 이것은, 지체가 시작되었으며 구동력(F_drive)이 실질적으로 제로 N이며 속도 최소값에서 끝날 때, 거리(S)가 다운그레이드 직전에 여기서 시작될 수 있다는 것을 의미한다.

도 4는 거리(S)에 대한 크기의 다양한 실례들 Sa, Sb, Sc를 도시하며, 이 크기들은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 사용될 수 있다. 크기 Sa에 대해 거리(S)는, 예측 속도(ν_{pred , min}) 및 실제 속도(ν_{real , min})가 S₁에서 떨어지기 시작한 직후 시작점과, 각자의 예측 속도(ν_{pred , min}) 및 실제 속도(ν_{real , min})가 그들의 최소값을 갖는 S₂ 전에 종료점을 갖는다.

크기 Sb에 대해 거리(S)는 예측 속도(ν_{pred , min}) 및 실제 속도(ν_{real , min})가 S₁에서 떨어지기 시작한 직후 시작점과, 예측 속도(ν_{pred , min}) 및 실제 속도(ν_{real , min})의 각자의 최소값을 갖는 S₂에서 종료점을 갖는다. ν_{pred , min} 및 ν_{real , min}의 최소값들은 크루즈 컨트롤에 의해 이미 결정된 것을 이용할 수 있으며, 그 결과 주행 저항을 결정하는데 있어서 계산이 매우 효율적인 방법으로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따라서, 거리(S)는 그 동안에 주행 저항(F_res)의 신뢰성 있는 결정을 만들 수 있다는 것에 좌우되면서 가능한 길게 설정된다. 이것은 도 4에서 크기 Sc로 도시되어 있다.

주행 저항(F_res)의 신뢰성 있는 결정은, 기어 전환이 예로서 지체 중에 발생하거나 또는 지체가 예로서 크루즈 컨트롤의 운전자에 의하여 끊어지면 발생할 수 없다. 예를 들어, 바람 방향이 바뀌었다는 것을 나타낼 수 있는 것으로서 예측 속도(ν_{pred , min})와 실제 속도(ν_{real , min})가 크게 다른 경우에는, 주행 저항(F_res)의 결정을 신뢰할 수 없을 것이다. 따라서, 이러한 실시예에 따라 선택된 거리(S)에 대한 크기는 차량에 작용하는 힘의 양호한 물리적 평균화를 허용할 정도로 충분히 길지만, 주행 저항(F_res)의 평가를 신뢰할 수 없게 만드는 이벤트들(events)을 회피할 정도로 충분히 작다. 실시예에 따라서, 예측 속도(ν_pred) 및 실제 속도(ν_real)는 편차가 4 km/h 보다 크면 상당히 다른 것으로 간주한다.

따라서, 거리(S)는 그 종료점이 비교적 가깝지만 결정을 신뢰할 수 없게 만드는 상술한 사건들을 포함하지 않도록 선택된다. 실제로 이것은, 상술한 사건들 주우 하나가 발생할 때까지 모니터되는 값들에 의해 달성되며 그때 결정에 사용되기 전의 값들에 의해서만 달성된다. 이러한 방법으로 선택된 거리(S)는 가능한 길어야 할 것이다.

도 4에서 거리(S)에 대한 크기 S₁의 경우에, 주행 저항(Fres)을 평가하는데 신뢰할 수 없게 만드는 사건은 각각 예측 속도의 최소값(ν_{pred , min}) 및 실제 속도의 최소값(ν_{real , min}) 직전에 발생하며, 따라서, 크기 S₁은 비교적 짧다.

상기 실시예들에 따라 거리(S)에 대해 적절한 길이를 선택하면 주행 저항(F_res)의 평가에 대한 신뢰도를 가능한 최대가 되게 하면서 동시에 계산을 최소로 줄어들게 한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 주행 저항(F_res)의 적응은 예정된 크기 Y N에서 제한/포화된다. 이것은, 예를 들어 주행 저항 평가시에 오류로서 부정확하게 해석되는 중량 평가에서의 어떠한 오류를 방지하기 위한 것이다. 중량이 부정확하게 평가되면, 주행 저항의 적응도 역시 부정확하게 될 것이다. 이 실시예에 따라 주행 저항(F_res)의 적응이 예정된 크기 Y N으로 제한될 때, 부정확하게 평가된 중량의 영향이 최소로 된다. 여기서 Y는 어떤 적절한 값을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따라서, 차량이 도로를 바꾸면 다시 적응이 시작된다. 도로 변화는 예를 들어 도로 관련 GPS 정보에 기초하여, 예를 들어 차량이 GPS 시스템에 의하여 위치하는 도로의 경우에 도로 번호에 기초하여 확인될 수 있다. 여기서 차량이 도로를 바꿀 때 따라서, 적응이 제로로 된다. 이것은, 주행 저항에 대한 별개의 값들이 다른 도로에 대해 도달되어 있음을 의미하며, 이것은 다른 도로가 종종 다른 특성을 갖는다는 점에서 유리하다. 도로들은 예로서 아스팔트 품질 및/또는 정도(예로서, 차량의 바람 저항에 영향을 줄 수 있다)에서 다를 수 있다. 따라서, 실시예에 따라 주행 저항에 대한 제1 값은 바퀴 회전이 용이한 아스팔트와 차량이 순풍(tailwind)을 갖는 제1 도로에 대해 얻어지고, 다음에 제2 도로에 대한 제2 값은 아스팔트에서 바퀴 회전이 어렵고 차량이 역풍을 갖는 차량과 연결되어 있다. 각각의 도로에 대해 개별적인 정확한 값들을 얻는 것이 유리하다.

본 발명의 실시예에 따라서, 조정 파라미터(k_adj)는 모델에게 알려지지 않은 제동력(F_unknown)에 기초하여 결정된다. 이러한 조정 파라미터(k_adj)는 주행 저항(F_res)을 결정할 때 사용된다. 이것은 모델에 알려지지 않은 이러한 힘(F_unknown)에서 발생하는 주행 저항의 추가로서 간주할 수 있다. 실시예에 따라서, 조정 파라미터(k_adj)는 시간에 걸쳐 또는 예를 들어 도로를 따라서, 일정 거리에 대해 일정하다. 실시예에 따라서, 이것은 모델에게 알려지지 않은 제동력(F_unknown)과 일치한다. 즉 k_adj = F_unknown

더 상세히 설명하면, 조정 파라미터(k_adj)는 모델에 기초하여 평가한 주행 저항(F_res)을 조정하는데 사용될 수 있다. 실시예에 따라서, 조정 파라미터는 힘 방정식의 다른 항목들에 대한 덧셈 파라미터로서 사용된다. 즉 F_{res , mod} = F_res + k_adj 다음에 힘 방정식(수학식 1)은 아래 형태를 취한다.

[수학식 3]

= F_drive - F_res - k_adj - mg sinα

다른 실시예에 따라서, 조정 파라미터(kadj)는 힘 방정식에서 주행 저항(F_res)에 대한 항목들을 곱한 곱셈 파라미터로서 사용된다. 즉 F_{res , mod} = F_res × k_adj 이것은 여기서 주행 저항의 실제 값(F_{res , real})과 주행 저항의 모델에 기초한 평가(F_{res , mod}) 사이의 비율에 기초한 값을 갖는, 무차원 스케일링 상수(k_scale)와 일치한다. 즉, k_adj = k_scale = F_{res , real}/F_{res , mod} 다음에 힘 방정식(수학식 1)은 다음 형태를 취한다.

[수학식 4]

= F_drive - k_adj × F_res - mg sinα

조정 파라미터(k_adj)를 사용하여 모델들이 현실에 매우 근접하게 되도록 단순한 모델들을 계산이 효율적인 조정을 한다.

또한, 본 발명은 차량에 대한 주행 저항(F_res)을 결정하는 시스템에 관한 것이다. 시스템은 평가 유닛, 차이 유닛, 힘 유닛 및 조정 유닛을 포함한다. 평가 유닛은 방법에 관하여 위에서 기재한 바와 같이 모델에 기초한 주행 저항(Fres)을 평가하는 것에 적응되어 있다. 차이 유닛은 차량에 대하여 상기 차량이 이동하는 거리(S)의 시작점에서 종료점까지 모델에 기초하여 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)와 실제 에너지 변화(ΔW_real) 사이의 상술한 에너지 변화 차이(ΔW_diff)를 결정하는 것에 적응되어 있다.

힘 유닛은 전술한 바와 같이, 모델에게 알려지지 않고 거리(S)에 걸쳐 차량에 작용하는 제동력(F_unknown)을 에너지 변화 차이(ΔW_diff)에 기초하여 결정하는 것에 적응되어 있다. 조정 유닛은 주행 저항(F_res)을 상기 주행 저항의 모델에 기초한 평가(F_{res , mod})의 조정값으로 결정하는 것에 적응되어 있다. 전술한 바와 같이, 상기 조정은 여기서 모델에게 알려지지 않은 힘(F_unknown)에 기초한다.

기술에 숙련된 자는 본 발명에 따라 주행 저항(F_res)을 결정하는 방법이 또한, 컴퓨터 프로그램에서 실행될 수 있음을 인식할 것이다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터에서 실행될 때 컴퓨터가 상기 방법을 적용하도록 한다. 컴퓨터 프로그램은 보통 상기 컴퓨터 프로그램을 내장하는 컴퓨터-판독가능한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품(503)(도 5)의 형태를 갖는다. 상기 컴퓨터-판독가능한 매체는 적절한 메모리, 예로서 ROM(판독 전용 메모리), PROM(프로그램 가능 판독 전용 메모리), EPROM(삭제 가능 PROM), 플래시 메모리,EEPROM(전기적으로 삭제 가능한 PROM), 하드 디스크 유닛 등을 포함한다.

도 5는 실질적으로 어떤 적절한 형식의 프로세서 또는 마이크로컴퓨터의 형태, 예로서 디지털 신호 처리용 회로(디지털 신호 프로세서, DSP), 또는 예정된 특정 기능을 갖는 회로(주문형 반도체, ASIC)의 형태를 가질 수 있는 계산 유닛(501)을 포함하는 제어 유닛(500)을 개략적으로 도시한다. 계산 유닛(501)은 메모리 유닛(502)에 연결되고, 메모리 유닛은 제어 유닛(500) 내에 위치하며, 예로서 계산 유닛이 계산하는데 사용할 필요가 있는 저장된 프로그램 코드 및/또는 저장된 데이터를 계산 유닛에 제공한다. 또한, 계산 유닛(501)은 메모리 유닛(502)에서 계산의 부분적 또는 최종 결과를 저장하는 것에 적응되어 있다.

제어 유닛(500)은 입력 신호 및 출력 신호를 송수신하기 위한 각자의 디바이스(511, 512, 513, 514)를 추가로 구비한다. 이러한 입력 및 출력 신호들은 파형, 펄스, 또는 입력 신호 수신 디바이스(511, 513)가 정보로서 검출할 수 있고 그리고 계산 유닛(501)이 처리할 수 있는 신호로 변환될 수 있는 다른 속성을 포함할 수 있다. 이러한 신호들은 다음에 계산 유닛으로 공급된다. 출력 신호 송신 디바이스(512, 514)는 차량에 탑재된 다른 시스템으로 전송될 수 있는 출력 신호를 예로서 변조함으로써 발생하기 위해, 계산 유닛으로부터 수신한 신호들을 변환하도록 배열되어 있다.

입력 및 출력 신호들을 송수신하기 위한 각자의 디바이스에 연결하기 위한 연결부들 각각은 케이블, 데이터 버스, 예로서 CAN(제어기 영역 네크웍) 버스, MOST(미디어 지향 시스템 전송) 버스, 또는 다른 버스 형태, 또는 무선 접속 중 하나 이상의 형태를 가질 수 있다.

기술에 숙련된 자는 상술한 컴퓨터가 계산 유닛(501)의 형태를 취할 수 있으며 상술한 메모리가 메모리 유닛(502)의 형태를 취할 수 있음을 인식할 것이다.

또한, 기술에 숙련된 자는 상기 시스템이 본 발명에 따른 방법의 다양한 실시예에 따라 변경될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따라 주행 저항(F_res)을 결정하는 시스템을 적어도 하나를 구비한 모터 차량, 예로서 트럭 또는 버스에 관한 것이다.

본 발명은 상술한 본 발명의 실시예로 제한하지 않으며, 첨부한 독립항의 보호 범위 내에서 모든 실시예에 관한 것이고 또한, 모든 실시예를 포함한다.

Claims (20)

1. 차량에 대한 주행 저항(F_res) 결정 방법에 있어서,
   - 모델에 기초한 주행 저항(F_{res , mod})을 평가하고,
   - 상기 차량에 대하여 상기 차량이 이동하는 거리(S)의 시작점에서 종료점까지 모델에 기초하여 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)와 실제 에너지 변화(ΔW_real) 사이의 에너지 변화 차이(ΔW_diff)를 결정하고,
   - 모델에게 알려지지 않고 상기 거리(S)에 걸쳐 상기 차량에 작용하는 제동력(F_unknown)을 상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)에 기초하여 결정하고,
   - 상기 주행 저항(F_res)을 상기 주행 저항의 모델에 기초한 평가(F_{res , mod})의 조정값으로 결정하며, 상기 조정은 모델에게 알려지지 않은 상기 제동력(F_unknown)에 기초하여 수행하는 것을 특징으로 하는 결정 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는 모델에 기초하여 평가한 운동 에너지 변화(ΔW_{k , pred})와 실제 운동 에너지 변화(ΔW_{k , real}) 사이의 운동 에너지 변화 차이(ΔW_diff,k)를 포함하는, 결정 방법.
3. 제2항에 있어서,
   - 상기 모델에 기초하여 평가한 운동 에너지 변화(ΔW_{k , pred})는 상기 차량에 대한 속도의 예측에 기초하고,
   - 상기 실제 운동 에너지 변화(ΔW_{k , real})는 상기 차량의 실제 속도에 기초하는, 결정 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은 평가한 위치 에너지 변화(ΔW_{p , pred})와 상기 거리(S)에 걸쳐 상기 차량에 대하여 실제 위치 에너지 변화(ΔW_{p , real}) 사이의 위치 에너지 변화 차이(ΔW_{diff ,p})가 실질적으로 제로일 때 발생하는, 결정 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은 상기 차량에 대한 상기 주행 저항(F_res)이 상기 차량에 작용하는 구동력(F_drive)보다 상당하게 클 때 발생하는, 결정 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 결정은 상기 구동력(F_drive)이 실질적으로 제로(0) N일 때 발생하는, 결정 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은 상기 주행 저항(F_res)이 상기 차량에 대해 힘 방정식을 지배할 때 발생하는, 결정 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은, 상기 차량의 중량(m)에 대해 어떠한 불확실성의 충격이 작은 속도 변화를 상기 차량이 실행할 때 발생하는, 결정 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)의 결정은 상기 거리(S)로 이동한 도로 구역이 상기 차량의 중량(m)에 대해 어떠한 불확실성의 충격이 작게 되도록 적어도 장소가 실질적으로 편평할 때 발생하는, 결정 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 거리(S)는 상기 차량의 속도가 지역 최소값을 가지는 지점을 포함하는, 결정 방법.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시작점에서 상기 차량에 대한 구동력(F_drive)은 실질적으로 제로(0) N인, 결정 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 거리(S)에 대한 도로 기울기(α)는 상기 에너지 차이(ΔW_diff)의 상기 결정에 사용되는, 결정 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 거리(S)는 예정된 길이를 초과하는 길이(L)를 가지고, 상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)는 상기 거리(S)에 대한 평균값을 취하는, 결정 방법.
14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종료점은 아래들 중 어느 것이 발생하는 지점 이전에 있는, 결정 방법.
    - 기어 전환,
    - 사용자에 의한 입력에 기초한 지체의 불연속,
    - 크루즈 컨트롤에 의한 간섭에 기초한 지체의 불연속,
    - 예측 속도(ν_pred)와 실제 속도(ν_real) 사이의 상당한 차이의 검출.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    조정 파라미터(k_adj)는 모델에게 알려지지 않은 상기 제동력(F_unknown)에 기초하여 결정되고, 상기 파라미터는 상기 주행 저항(F_res)의 상기 결정에 사용되는, 결정 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 주행 저항(F_res)의 상기 결정은 상기 모델에 기초하여 평가한 주행 저항(F_{res , mod})을 위한 조정 파라미터로서 k_adj를 사용하는 것을 포함하고, 상기 파라미터는 덧셈 파라미터 또는 곱셈 파라미터인, 결정 방법.
17. 프로그램 코드를 포함하고, 상기 코드가 컴퓨터에서 실행될 때 상기 컴퓨터가 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법을 적용하도록 하는 컴퓨터 프로그램.
18. 컴퓨터-판독가능한 매체와, 상기 컴퓨터-판독가능한 매체에 내장되어 있는 제17항에 따른 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
19. 차량에 대한 주행 저항(F_res)을 결정하도록 구성된 시스템에 있어서,
    - 모델에 기초한 주행 저항(F_{res , mod})을 평가하도록 구성된 평가 유닛,
    - 상기 차량에 대하여 상기 차량이 이동하는 거리(S)의 시작점에서 종료점까지 모델에 기초하여 평가한 에너지 변화(ΔW_pred)와 실제 에너지 변화(ΔW_real) 사이의 에너지 변화 차이(ΔW_diff)를 결정하도록 구성된 차이 유닛,
    - 모델에게 알려지지 않고 상기 거리(S)에 걸쳐 상기 차량에 작용하는 제동력(F_unknown)을 상기 에너지 변화 차이(ΔW_diff)에 기초하여 결정하도록 구성된 힘 유닛,
    - 상기 주행 저항(F_res)을 상기 주행 저항의 모델에 기초한 평가(F_{res , mod})의 조정값으로 결정하며, 상기 조정은 모델에게 알려지지 않은 상기 제동력(F_unknown)에 기초하여 수행하도록 구성된 조정 유닛을 특징으로 하는 시스템.
20. 제19항에 따른 주행 저항(F_res)을 결정하도록 구성된 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량.

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