KR20170033695A - 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 가솔린 연료의 소진 시점에 HEV 모드를 EV 모드로 전환함으로써 차량의 주행가능거리의 선형성 및 안전성을 확보할 수 있는 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법을 제공한다.
본 발명의 일시시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법은 차량의 하이브리드 제어부가 주행가능거리에 따른 가솔린 연료의 소진 시점에 경고하는 단계, 상기 하이브리드 제어부가 가솔린 연료의 소진에 대한 경고에 따라 HEV 모드를 EV 모드로 전환 여부를 판단하는 단계, 상기 차량이 전환된 EV 모드로 차량을 주행시키는 단계 및 상기 차량이 EV 모드로 주행 시 전기량이 모두 소진되면, 다시 HEV 모드로 전환되어 남은 가솔린 연료를 소진하는 단계를 포함한다.

Description

하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법{Method for improving DTE(Distance To Empty) of Hybrid Electric Vehicle}
본 발명은 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 가솔린 연료의 소진 시점에 HEV 모드를 EV 모드로 제어할 수 있는 기술에 관한 것이다.
자동차의 주 동력원으로 사용되는 내연기관은 이산화탄소 및 각종 오염 물질의 배출원으로서, 사람이 생활하는 주거 및 활동공간의 대기 오염에도 상당한 영향을 미치고 있다.
따라서, 자동차와 같은 육상 운송 수단의 배출 가스에 대한 규제가 점차 강화되고 있으며, 그에 따라 화석연료가 아닌 다른 동력원을 사용할 수 있는 운송 수단에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
이산화탄소 발생의 주범인 화석연료를 대체할 수 있는 동력원으로서 가장 바람직한 것은 전기 에너지로, 전기로 구동되는 운송수단은 공해를 발생시키지 않으면서 소음 발생량도 적은 장점이 있다.
이와 같은 전기 자동차에서 동력원으로 사용하는 배터리는 반복적으로 급속 충전을 하여야 하고, 충전 시 운송수단의 이동에 제한을 주며, 또한 충전 횟수가 증가함에 따라 배터리의 성능이 급속히 저하될 뿐만 아니라, 배터리 수명도 빠르게 단축되는 문제점이 있다.
이와 같은 운송용 동력원으로서 2차 전지가 갖고 있는 단점들과, 내연기관이 가지고 있는 공해 문제를 한 번에 해결할 수 있는 장치 즉, 2차 전지와 같이 충전을 필요로 하지 않을 뿐 아니라, 화석연료의 직접 연소에 따른 각종 문제점들을 해결하는 동시에 공해를 거의 발생시키지 않으면서 전기를 직접 생산할 수 있는 연료전지가 개발되었다.
그러나 연료 전지의 경우 높은 전압이 요구되는 고속 운전 영역에서는 출력 전압이 급격히 감소하여 구동 모터에 필요로 되는 충분한 전기를 공급하지 못하여 전기자동차의 동력원으로 사용하는데 한계가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 엔진과 연료전지를 함께 사용하는 하이브리드 차량이 개발되었으나 주행가능거리의 선형성 문제가 지속적으로 발생하고 있다.
[특허문헌] 한국공개특허 제2015-0014003호
본 발명은 차량의 가솔린 연료의 소진 시점에 HEV 모드를 EV 모드로 전환함으로써, 차량의 주행가능거리의 선형성 및 안전성을 확보할 수 있는 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법을 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일시시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법은 차량의 하이브리드 제어부가 주행가능거리에 따른 가솔린 연료의 소진 시점에 가솔린 연료의 소진에 대한 경고하는 단계, 상기 하이브리드 제어부가 가솔린 연료의 소진에 대한 경고에 따라 HEV 모드를 EV 모드로 전환 여부를 판단하는 단계 및 전환된 EV 모드로 차량을 주행시키되, 주행 시 전기량이 모두 소진되면, 다시 HEV 모드로 전환되어 남은 가솔린 연료를 소진하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 하이브리드 제어부가 가솔린 연료의 소진 시점에서 가솔린 연료의 소진에 대한 경고를 하지 않으면, 상기 가솔린 연료가 충분하다고 판단되어 상기 차량은 상기 HEV 모드를 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전환된 EV 모드로 차량을 주행시키는 단계와 상기 전기량이 모두 소진되는 단계 사이에, 상기 전기량이 모두 소진되는 시점에 전기량 소진에 대한 경고를 하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가솔린 연료의 소진에 대한 경고에 따라 HEV 모드를 EV 모드로 전환 여부를 판단하는 단계에서, 상기 EV 모드로 전환하기 위한 전기량이 기 설정된 전기량보다 작으면 HEV 모드를 유지할 수 있다.
또한, 상기 주행가능거리는 상기 차량의 클러스터에 표시되고, 가솔린 연료 및 전기량과 비교되어 측정될 수 있다.
본 기술은 가솔린 연료의 소진 시점에 가솔린 연료 소진에 대한 경고를 하고, HEV 모드를 EV 모드로 전환함으로써 가솔린 연료 및 전기량을 이용한 주행 가능거리의 선형성 및 안정성을 확보할 수 있는 기술이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법을 설명하는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법을 설명하는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리(Distance to Empty, DTE)는 차량의 하이브리드 제어부(Hybrid Control Unit)에서 제어되고 계산될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법을 설명하는 그래프로써, X축은 실제 주행 거리를 나타내고, Y축은 주행 가능 거리를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 차량의 하이브리드 제어부에서는 주행가능거리에 따른 HEV 모드(가솔린 및 전기 복합 주행 모드)에서 EV 모드(전기 주행 모드)로 전환시킬 수 있으며, 차량의 가솔린 연료의 소진 시점에 연료 소진에 대한 경고를 할 수 있다.
구체적으로, 하이브리드 차량의 총 주행가능거리(1)는 차량의 주행 시 지속적으로 감소한다.
여기서, 차량의 총 주행가능거리(1)는 가솔린을 이용한 주행가능거리(2), 전기를 이용한 주행가능거리(3), 잔여 연료량(4)과 유사하게 감소한다. 여기서, 잔여 연료량(4)는 실제 연료의 리터(L) 단위를 의미한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리(1)는 가솔린 연료의 소진 시점(A), 전기를 이용한 최대 주행가능거리 시점(전기량 소진 경고 시점, B), 전기량 소진 시점(C) 및 가솔린 엔진 정지 시점(운행 중지 시점, D)으로 분류될 수 있다.
먼저, 가솔린 연료의 소진 시점(A)에서 하이브리드 제어부는 HEV모드에서 EV 모드로 전환한다.
예를 들어, 총 주행가능거리가 61km일 때, 가솔린을 이용한 주행가능거리는 19km이며, 전기를 이용한 주행가능거리는 42km일 경우, 차량이 EV 모드로 전환되면, 남아 있는 가솔린 연료를 이용한 주행가능거리 19km를 소진하지 않을 수 있다.
다음으로, 차량은 전환된 EV 모드로 주행하다가 전기량 소진 경고 시점(B)에 전기량 소진에 대한 경고를 수신한다.
여기서, 전기량 소진 경고 시점(B)에서는 전기량이 모두 소진되기 직전에 차량 또는 운전자에게 경고하는 것이다.
다음에는, 차량은 전기량 소진 경고 시점(B) 이후에 일정 거리를 주행하고 전기량의 소진 시점(C)에 전기량이 소진된다.
다음으로, 전기량 소진 이후, 하이브리드 제어부에서는 EV 모드에서 HEV모드로 전환한다.
그리고, HEV 모드로 전환되어 차량이 계속 주행 후에 남은 가솔린 연료를 모두 소진하면, 가솔린 엔진이 정지(D)된다.
본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법은 가솔린 연료의 소진 시점에서 HEV 모드를 EV 모드로 전환하여 전기량을 모두 소진하고, EV 모드에서 HEV모드로 전환하여 남은 가솔린 연료를 모두 소진함으로써 총 주행가능거리의 선형성을 개선하고, 실제 주행가능거리의 안전성을 확보할 수 있는 기술이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 차량의 하이브리드 제어부는 주행가능거리에 따른 HEV 모드(가솔린 및 전기 복합 주행 모드)에서 EV 모드(전기 주행 모드)로 전환시킬 수 있으며, 차량의 가솔린 연료의 소진 시점에 가솔린 연료 소진에 대한 경고를 한다(S10).
그러나, 하이브리드 제어부가 차량의 가솔린 연료의 소진 시점에 가솔린 연료 소진에 대한 경고를 하지 않으면, 아직 차량의 가솔린이 충분하다고 판단되어 차량은 HEV 모드를 유지한다(S15).
그리고, 차량이 주행하는 동안 HEV 모드이기 때문에 가솔린을 이용한 주행가능거리는 점점 줄어들다가 유지된다(S16).
다음에는, 하이브리드 제어부는 가솔린 연료 소진에 대한 경고에 따라 차량에 남은 가솔린 연료가 부족하다고 판단하여 HEV 모드를 EV 모드로 전환 여부를 판단한다. 즉, EV 모드로 전환하기 전에 전기를 이용한 주행가능거리가 설정된 거리(0km) 이상인지 여부를 판단한다(S20).
다음으로, 하이브리드 제어부는 HEV 모드를 EV 모드로 전환시켜 차량을 주행시킨다(S30).
다음에는, 차량이 주행하는 동안 EV 모드이기 때문에 전기를 이용한 주행가능거리는 점점 줄어들다가 유지된다(S40).
다음으로, 차량이 EV 모드로 주행 시 차량의 전기량이 소진되다가 HEV 모드로 전환되어 남은 가솔린 연료도 소진되면, 전기 엔진 및 가솔린 엔진이 모두 정지된다(S50).
전술한 바와 같이, 본 기술은 가솔린 연료의 소진 시점에 가솔린 연료 소진에 대한 경고를 하고, HEV 모드를 EV 모드로 전환함으로써 가솔린 연료 및 전기량을 이용한 주행 가능거리의 선형성 및 안정성을 확보할 수 있는 기술이다.
본 발명에서 제안된 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (5)

  1. 차량의 하이브리드 제어부가 주행가능거리에 따른 가솔린 연료의 소진 시점에 가솔린 연료의 소진에 대한 경고하는 단계;
    상기 하이브리드 제어부가 가솔린 연료의 소진에 대한 경고에 따라 HEV 모드를 EV 모드로 전환 여부를 판단하는 단계; 및
    전환된 EV 모드로 차량을 주행시키되, 주행 시 전기량이 모두 소진되면, 다시 HEV 모드로 전환되어 남은 가솔린 연료를 소진하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 제어부가 가솔린 연료의 소진 시점에서 가솔린 연료의 소진에 대한 경고를 하지 않으면, 상기 가솔린 연료가 충분하다고 판단되어 상기 차량은 상기 HEV 모드를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전환된 EV 모드로 차량을 주행시키는 단계와 상기 전기량이 모두 소진되는 단계 사이에,
    상기 전기량이 모두 소진되는 시점에 전기량 소진에 대한 경고를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가솔린 연료의 소진에 대한 경고에 따라 HEV 모드를 EV 모드로 전환 여부를 판단하는 단계에서,
    상기 EV 모드로 전환하기 위한 전기량이 기 설정된 전기량보다 작으면 HEV 모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행가능거리는 상기 차량의 클러스터에 표시되고, 가솔린 연료 및 전기량과 비교되어 측정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행가능거리 개선 방법.
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