KR20200046214A - 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템은, 차량이 주행하는 도로의 종류, 상기 도로의 실시간 교통 상황, 상기 도로의 구배 및 전방 차량과의 거리정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 상기 차량의 회생제동량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING REGENERATIVE BRAKING OF ECO-FRIENDLY VEHICLE}
본 발명은 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 앞 차량과의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 차량의 회생제동량을 능동적으로 제어할 수 있는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 가솔린이나 디젤 등과 같은 화석연료를 사용하는 내연기관 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등의 여러 문제점을 가지고 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해, 전기모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 엔진과 전기모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 전기모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)와 같은 친환경 자동차가 개발되어 왔다.
주지된 바와 같이, 친환경 자동차에서는 차량의 제동 혹은 관성에 의한 타행 주행시 제동 및 관성에너지를 전기모터의 발전을 통해 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(Regenerative Braking, RB) 모드가 수행된다. 이렇게 친환경 자동차에서는 제동이나 타행 주행시 전기모터(구동모터)를 이용하여 에너지를 회수하고 배터리를 충전하므로 연비 향상 및 효율적인 에너지의 이용이 가능하다. 특히, 친환경 자동차의 회생제동 시스템은 차량 제동시 차량의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 배터리에 저장한 뒤 차량이 주행할 때 전기모터를 구동하는데 재사용할 수 있도록 하여 차량의 연비를 향상시킨다.
한편, 종래의 회생제동 시스템에서는 회생제동량이 사용자에 의해 선택된 차량의 주행모드(에코, 정상, 스모츠 모드)나 사용자에 의해 직접 입력(선택)된 값으로 고정되어 유지되었다. 이로 인해, 주행 도로의 종류, 구배, 전방 차량과의 거리 또는 도로의 실시간 도로 상황 등에 따라 회생제동량이 변경되어야 할 필요가 있음에도 불구하고 능동적으로 회생제동량을 변경시키지 못한다는 한계가 있었다.
KR 10-1558772
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 앞 차량과의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 차량의 회생제동량을 능동적으로 제어함으로써, 차량의 연비를 보다 향상시킬 수 있는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템은, 차량이 주행하는 도로의 종류, 상기 도로의 실시간 교통 상황, 상기 도로의 구배 및 전방 차량과의 거리정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 상기 차량의 회생제동량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 차량이 주행하는 도로의 종류 및 구배 정보를 제공하는 내비게이션; 상기 내비게이션과 통신 연결되며 상기 도로의 실시간 교통 상황 정보를 제공하는 서버; 전방 차량과의 거리를 측정하는 센서부; 및 상기 차량의 주행 모드를 설정하는 설정부; 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는,
상기 차량이 주행하는 도로가 고속도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제1 회생제동량으로 유지되도록 하며,
상기 차량이 주행하는 도로가 도심도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제2 회생제동량으로 유지되도록 할 수 있다.
상기 제2 회생제동량은 상기 제1 회생제동량 보다 클 수 있다.
상기 제어부는,
상기 차량이 주행하는 도로가 상향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 감소시킬 수 있다.
상기 제어부는,
상기 차량의 주행하는 도로가 하향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는,
상기 차량의 전방 차량과의 거리가 사전 설정된 거리 이하가 되면, 상기 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다.
상기 도로의 실시간 교통 상황 정보는,
상기 도로의 정체도, 상기 도로에서의 사고발생 유무 및 상기 도로의 공사여부 정보를 포함할 수 있다.
상기 제어부는,
상기 주행하는 도로의 정체도가 높거나, 상기 도로에서 사고가 발생했거나 상기 도로에서 공사가 진행 중인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템을 이용한 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법은, 차량의 주행 모드를 설정하는 단계; 및 상기 차량이 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 전방 차량과의 거리정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 상기 차량의 회생제동량을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 차량의 회생제동량을 제어하는 단계는,
상기 차량이 주행하는 도로가 고속도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 사전 설정된 제1 회생제동량으로 유지시키는 단계; 상기 차량이 주행하는 도로가 도심도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 사전 설정된 제2 회생제동량으로 유지시키는 단계; 상기 차량의 주행하는 도로가 하향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 상기 차량이 주행하는 도로가 상향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 감소시키는 단계; 상기 차량의 전방 차량과의 거리가 사전 설정된 거리 이하가 되면, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 및 상기 주행하는 도로의 정체도가 높거나, 상기 도로에서 사고가 발생했거나 상기 도로에서 공사가 진행 중인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 중 적어도 하나이상의 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 회생제동량은 상기 제1 회생제동량 보다 클 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 앞 차량과의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 차량의 회생제동량을 능동적으로 제어함으로써, 차량의 연비를 보다 향상시킬 수 있다.
아울러, 주행 도중 회생제동량을 변경하기 위해 사용자가 불필요한 조작 등을 할 필요가 없으므로 사고의 위험도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템의 전체 구성을 블록도로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법에 대해 살펴 본다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템의 전체 구성을 블록도로 나타내는 도면이다. 도 1이 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시에에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템은, 제어부(100)를 포함하며, 내비게이션(200), 서버(300), 센서부(400) 및 설정부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서 제어부(100)는 차량이 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 전방 차량과의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 차량의 회생제동량을 제어할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 제어부에서는 차량의 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 앞 차량과의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 차량의 회생제동량을 능동적으로 제어함으로써, 차량의 연비를 보다 향상시킬 수 있다. 제어부(100)에서 상술한 조건에 따라 회생제동량을 제어하는 것에 대해서는 추후 보다 상세히 설명하기로 한다.
내비게이션(200)은 차량이 주행하는 도로의 종류 및 구배 정보를 제공할 수 있다. 구체적으로 내비게이션(200)은 차량이 주행하는 도로가 고속도로인지 또는 도심도로인지 여부를 제공하며, 주행하는 도로가 상향 구배인지 하향 구배인지를 제어부(100)에 제공할 수 있다.
서버(300)는 내비게이션(200)과 통신연결될 수 있으며, 주행하는 도로의 실시간 교통상황 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 도로의 실시간 교통상황 정보는, 해당 도로의 정체도, 해당 도로에서의 사고발생 유무 및 해당 도로에서의 공사여부 정보를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 도로의 정체도의 판단은, 정체가 없는 상황에서 해당 도로를 통과하는데 걸리는 시간을 기준으로, 해당 도로를 통과하는데 걸리는 시간을 비교하여 해당 도로의 정체도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 해당 도로를 통과하는데 걸리는 시간이 기준 시간보다 길어질 수록 정체도는 높아질 수 있다. 아울러, 실시예에 따라, 해당 도로를 통과하는데 걸리는 시간에 따라 정체도를 수치화하여 단계별로 나눌 수 있으며, 제어부(300)에서는 단계에 따라 회생제동량을 변경시킬 수 있다.
이와 같이, 서버(300)는 주행하는 도로의 정체도 정보, 해당 도로에서 사고가 발생하였는지 여부 또는 해당 도로에서 공사가 진행 중인지에 대한 정보를 제어부(100)에 제공할 수 있다.
센서부(400)는 차량 전방에 탑재되어 전방 차량과의 거리를 측정할 수 있으며, 측정된 전방 차량과의 거리 정보는 제어부(100)에 전달할 수 있다.
설정부(500)는 차량의 주행 모드를 설정할 수 있다. 이때, 차량의 주행 모드는 에코모드, 정상모드, 스포츠 모드 및 스마트 회생제동량 제어 모드를 포함할 수 있다. 여기서, 스마트 회생제동량 제어 모드는 본 발명에서 제안하는 새로운 모드로서, 해당 모드가 설정되면, 제어부(100)에서는 차량의 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 앞 차량과의 거리 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 차량의 회생제동량을 능동적으로 변경해서 제어할 수 있다. 이외의 에코모드, 정상모드 및 스포츠 모드는 기존에 공지된 기술에 해당하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 구성을 바탕으로, 제어부(100)에서 회생제동량을 제어하는 것에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 제어부(100)는 차량이 주행하는 도로가 고속도로인 경우에는 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제1 회생제동량으로 유지되도록 제어하며, 차량이 주행하는 도로가 도심도로인 경우, 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제2 회생제동량으로 유지되도록 제어할 수 있다. 여기서, 제2 회생제동량은 제1 회생제동량 보다 클 수 있다.
다시 말해, 고속도로에서는 운전자의 운전감과 차량의 연비 향상을 위해서 회생제동량을 최소로 낮출 필요가 있는데, 제어부(100)에서는 내비게이션(200)을 통해 차량이 주행하는 도로가 고속도로라고 전달되면, 사전 설정된 제1 회생제동량으로 회생제동량을 유지시켜 회생제동량을 최소화시킬 수 있다.
반면, 도심도로에서는 불필요한 브레이크의 사용을 줄이기 위해서 회생제동량을 높일 필요가 있는데, 제어부(100)에서는 내비게이션(200)을 통해 차량이 주행하는 도로가 도심도로라고 전달되면, 사전 설정된 제2 회생제동량으로 회생제동량을 유지시켜 회생제동량을 최대화시킬 수 있다.
아울러, 제어부(100)는 차량이 주행하는 도로가 상향 구배인 경우에는 차량의 회생제동량을 감소시키며, 차량이 주행하는 도로가 하향 구배인 경우에는 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(100)는 내비게이션(200)을 통해 전달된 주행 도로에 구배가 있는 경우, 차량의 감속도를 유지하기 위해서 하향 구배인 경우에는 차량의 회생제동량을 증가시키고, 상향구배인 경우에는 차량의 회생제동량을 감소시킬 수 있다.
더 나아가, 제어부(100)는 센서부(400)에서 측정되어 전달된 전방 차량과의 거리가 사전 설정된 거리 이하가 되면, 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 전방 차량과의 거리가 일정 거리 이상 가까워지면 브레이크를 밟는 빈도수가 높아질 수 있는데, 제어부(100)에서는 전방 차량과의 거리가 일정 거리 이하가되면 차량의 회생제동량을 증가시켜 불필요한 브레이크의 사용을 감소시킬 수 있다.
한편, 제어부(100)는 주행하는 도로의 실시간 교통 상황 정보에 따라 회생제동량을 변경시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(100)는 주행하는 도로의 정체도가 높거나, 해당 도로에서 사고가 발생했거나 또는 해당 도로에서 공사가 진행 중인 경우, 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도로의 종류가 고속도로로 판단되어 차량의 회생제동량을 제1 회생제동량(최소의 회생제동량)으로 유지시켜 주행 중인 상황에서, 주행중인 고속도로에서 사고가 발생하였거나, 공사가 진행되어 정체도가 높은 경우에도 제1 회생제동량으로 회생제동량을 유지시킨다면 차량의 연비에 악영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해, 본 발명의 제어부(100)에서는 도로의 종류에 따라 사전 설정된 제1 회생제동량(최소의 회생제동량) 또는 제2 회생제동량(최대의 회생제동량)이 유지되도록 운행을 하되, 주행하는 도로의 실시간 교통 상황 정보에 따라 현재 설정된 회생제동량을 변경시킴으로써, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법은, 차량의 주행 모드를 설정하는 단계; 및 차량이 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 전방 차량과의 거리정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 상기 차량의 회생제동량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 차량의 회생제동량을 제어하는 단계는, 차량이 주행하는 도로가 고속도로인 경우, 차량의 회생제동량을 사전 설정된 제1 회생제동량으로 유지시키는 단계; 차량이 주행하는 도로가 도심도로인 경우, 차량의 회생제동량을 사전 설정된 제2 회생제동량으로 유지시키는 단계; 차량의 주행하는 도로가 하향 구배인 경우, 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 차량이 주행하는 도로가 상향 구배인 경우, 차량의 회생제동량을 감소시키는 단계; 차량의 전방 차량과의 거리가 사전 설정된 거리 이하가 되면, 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 및 주행하는 도로의 정체도가 높거나, 도로에서 사고가 발생했거나 도로에서 공사가 진행 중인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 중 적어도 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 회생제동량은 상기 제1 회생제동량 보다 클 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법을 상세히 설명하면, 설정부를 통해 스마트 회생제동량 제어 모드로 설정되고, 내비게이션을 통해 파악된 주행도로가 고속도로인 경우에는 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제1 회생제동량으로 유지되도록 하고, 주행도로가 도심도로인 경우에는 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제2 회생제동량으로 유지되도록 한다. 이때, 내비게이션을 통해 주행 도로의 종류가 파악되지 않는 경우에는, 사용자가 설정한 회생제동량으로 회생제동량이 유지될 수 있다.
아울러, 주행하는 도로의 실시간 교통 상황 정보에 따라 이전에 설정된 회생제동량을 변경 또는 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 주행하는 도로의 정체도가 높거나, 해당 도로에서 사고가 발생하였거나, 해당 도로에서 공사가 진행 중인 경우에는 회생제동량을 증가시킬 수 있으며, 반대로 그렇지 않은 경우에는 이전에 설정된 회생제동량이 유지되도록 할 수 있다.
더 나아가, 전방 차량과의 거리가 사전 설정된 거리 이하가 되면, 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다.
또한, 주행하는 도로에 구배가 있는 경우, 해당 구배가 상향 구배인 경우에는 차량의 회생제동량을 감소시키고, 해당 구배가 하향인 경우에는 차량의 회생제동량을 증가시킬 수 있다. 만약, 주행하는 도로가 평지인 경우에는, 이전에 설정된 회생제동량이 유지되도록 할 수 있다.
10: 차량
100: 제어부 200: 내비게이션
300: 서버 400: 센서부
500: 설정부

Claims (12)

  1. 차량이 주행하는 도로의 종류, 상기 도로의 실시간 교통 상황, 상기 도로의 구배 및 전방 차량과의 거리정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 상기 차량의 회생제동량을 제어하는 제어부를 포함하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량이 주행하는 도로의 종류 및 구배 정보를 제공하는 내비게이션;
    상기 내비게이션과 통신 연결되며 상기 도로의 실시간 교통 상황 정보를 제공하는 서버;
    전방 차량과의 거리를 측정하는 센서부; 및
    상기 차량의 주행 모드를 설정하는 설정부; 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량이 주행하는 도로가 고속도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제1 회생제동량으로 유지되도록 하며,
    상기 차량이 주행하는 도로가 도심도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량이 사전 설정된 제2 회생제동량으로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 회생제동량은 상기 제1 회생제동량 보다 큰 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량이 주행하는 도로가 상향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량의 주행하는 도로가 하향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량의 전방 차량과의 거리가 사전 설정된 거리 이하가 되면, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 도로의 실시간 교통 상황 정보는,
    상기 도로의 정체도, 상기 도로에서의 사고발생 유무 및 상기 도로의 공사여부 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  9. 청구항 9에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 주행하는 도로의 정체도가 높거나, 상기 도로에서 사고가 발생했거나 상기 도로에서 공사가 진행 중인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템.
  10. 청구항 1의 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템을 이용한 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법은,
    차량의 주행 모드를 설정하는 단계; 및
    상기 차량이 주행하는 도로의 종류, 도로의 실시간 교통 상황, 도로의 구배 및 전방 차량과의 거리정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 기반하여 상기 차량의 회생제동량을 제어하는 단계;를 포함하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 차량의 회생제동량을 제어하는 단계는,
    상기 차량이 주행하는 도로가 고속도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 사전 설정된 제1 회생제동량으로 유지시키는 단계;
    상기 차량이 주행하는 도로가 도심도로인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 사전 설정된 제2 회생제동량으로 유지시키는 단계;
    상기 차량의 주행하는 도로가 하향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계;
    상기 차량이 주행하는 도로가 상향 구배인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 감소시키는 단계;
    상기 차량의 전방 차량과의 거리가 사전 설정된 거리 이하가 되면, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 및
    상기 주행하는 도로의 정체도가 높거나, 상기 도로에서 사고가 발생했거나 상기 도로에서 공사가 진행 중인 경우, 상기 차량의 회생제동량을 증가시키는 단계; 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 회생제동량은 상기 제1 회생제동량 보다 큰 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 회생제동량 제어 방법.


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