KR20200056532A

KR20200056532A - 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20200056532A
Application number: KR1020180140078A
Authority: KR
Inventors: 송민석
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2020-05-25
Also published as: US20200148189A1; US11618431B2; CN111186429A; KR102575724B1

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 서버로부터 각 구간별로 복수의 속도 프로파일을 제공받으며, 운전자의 운전성향과 가장 유사한 속도 프로파일에 기초하여 엔진의 온 시점과 오프 시점을 결정하는 맵을 보정함으로써, 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점을 단축하거나 운전자의 감속을 예측하여 엔진의 오프 시점을 단축할 수 있는 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 하이브리드 차량 제어 장치에 있어서, 엔진의 온 기준값과 오프 기준값이 기록된 맵을 저장하는 저장부; 현재위치에서 목적지까지의 경로를 설정하는 경로 설정부; 상기 경로상의 구간별 속도 프로파일을 수신하는 통신부; 및 상기 경로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 수신한 구간별 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정하는 제어부를 포함한다.

Description

하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING HYBRID VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드(Hybrid) 차량이란, 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 일컫는다.

하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 엔진의 기계적 동력을 바퀴에 직접 전달하고 필요할 때 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터의 도움을 받는 차량을 병렬형 하이브리드 차량이라 하고, 엔진의 기계적 동력을 발전기를 통해 전기적 동력으로 변화하여 전기모터를 구동하거나 배터리에 충전하는 차량을 직렬형 하이브리드 차량이라고 한다. 보통, 고속주행이나 장거리 주행은 병렬형 하이브리드 차량이 유리하고, 시내주행이나 단거리 주행은 직렬형 하이브리드 차량이 유리하다.

최근에는 배터리의 용량을 종전의 하이브리드 차량보다 크게 만들고 배터리를 외부 전원으로부터 충전하여, 근거리 주행시는 EV 모드로만 주행하고, 배터리가 고갈되면 HEV 모드로 주행하는 플러그인 하이브리드 차량이 개발되고 있다. 즉, 플러그인 하이브리드 차량(Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV)은 기존의 하이브리드 차량과 같이 휘발유로 구동되는 내연엔진 기관과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 둘 중 하나 혹은 양쪽 모두를 이용해 차량을 구동하지만, 대용량의 고전압 배터리를 장착해 외부 전기로 충전할 수 있는 차량이다.

이러한 하이브리드 차량은 주행 구동원으로서 엔진 및 모터가 직결되어 있고, 동력 전달을 위한 클러치 및 변속기, 엔진 및 모터 등의 구동을 위한 인버터, 고전압배터리 등을 포함하며, 또한 이들의 제어수단으로서 서로 캔 통신에 의하여 통신 가능하게 연결되는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit), 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 배터리 제어기(BMS: Battery Management System) 등을 포함하고 있다.

종래의 하이브리드 차량 제어 장치는 엔진의 온 시점 결정을 위한 기준값(이하, 온 기준값)과 엔진의 오프 시점 결정을 위한 기준값(이하, 오프 기준값)이 각각 기록된 맵에 기초하여 엔진의 온/오프 시점을 결정하였다. 예를 들어, 운전자의 요구파워가 온 기준값을 초과하면 엔진을 온 하고, 운전자의 요구파워가 오프 기준값 미만이면 엔진을 오프한다.

대한민국공개특허 제2015-0001984호

본 발명은 목적지까지의 경로를 복수의 구간으로 구분하고, 서버로부터 각 구간별로 복수의 속도 프로파일을 제공받으며, 운전자의 운전성향과 가장 유사한 속도 프로파일에 기초하여 엔진의 온 시점과 오프 시점을 결정하는 맵을 보정함으로써, 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점을 단축하거나 운전자의 감속을 예측하여 엔진의 오프 시점을 단축할 수 있는 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

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.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 하이브리드 차량 제어 장치에 있어서, 엔진의 온 기준값과 오프 기준값이 기록된 맵을 저장하는 저장부; 현재위치에서 목적지까지의 경로를 설정하는 경로 설정부; 상기 경로상의 구간별 속도 프로파일을 수신하는 통신부; 및 상기 경로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 수신한 구간별 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정하는 제어부를 포함한다.

여기서, 상기 통신부는 각 구간에 진입하는 시점에 해당 구간에 대한 속도 프로파일을 수신할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 IC(Interchange), JC(Junction), 차선 수가 증가하는 지점, 차선 수가 감소하는 지점 중 적어도 하나를 기점으로 하여 상기 경로를 구분할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 구간별로 복수의 속도 프로파일을 수신한 경우, 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택할 수 있다.

또한, 상기 통신부는 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도를 더 수신할 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도, 상기 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도와 평균가속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균속도와 복수의 속도 프로파일의 평균속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균가속도와 복수의 속도 프로파일의 평균가속도를 이용하여 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택할 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도에서 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도를 뺀 값(S_xr)과 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균가속도에서 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균가속도를 뺀 값(S_yr)을 좌표(S_x, S_y) 상에 자기 차량의 위치로서 표시하고, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제1 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x1)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제1 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y1)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하며, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제2 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x2)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제2 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y2)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하고, 상기 자기 차량의 위치와 가장 가까이 위치한 속도 프로파일을 선택할 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 선택한 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 온 기준값에서 속도 프로파일상의 속도와 현재속도를 뺀 후 온 보정 팩터를 곱하여 상기 온 기준값을 보정할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 오프 기준값에 현재속도에서 속도 프로파일상의 속도를 뺀 값을 더한 후 오프 보정 팩터를 곱하여 상기 오프 기준값을 보정할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 하이브리드 차량 제어 방법에 있어서, 저장부가 엔진의 온 기준값과 오프 기준값이 기록된 맵을 저장하는 단계; 경로 설정부가 현재위치에서 목적지까지의 경로를 설정하는 단계; 제어부가 상기 경로를 복수의 구간으로 구분하는 단계; 통신부가 상기 경로상의 구간별 속도 프로파일을 수신하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 수신한 구간별 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 수신하는 단계는 각 구간에 진입하는 시점에 해당 구간에 대한 속도 프로파일을 수신할 수 있다.

또한, 상기 구분하는 단계는 IC(Interchange), JC(Junction), 차선 수가 증가하는 지점, 차선 수가 감소하는 지점 중 적어도 하나를 기점으로 하여 상기 경로를 구분할 수 있다.

또한, 상기 수신하는 단계는 구간별로 복수의 속도 프로파일을 수신한 경우, 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

이러한 본 발명의 방법은 상기 통신부가 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도를 수신하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 상기 선택하는 단계는 상기 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도, 상기 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도와 평균가속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균속도와 복수의 속도 프로파일의 평균속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균가속도와 복수의 속도 프로파일의 평균가속도를 이용하여 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택할 수 있다.

또한, 상기 선택하는 단계는 상기 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도에서 상기 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도를 뺀 값(S_xr)과 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균가속도에서 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균가속도를 뺀 값(S_yr)을 좌표(S_x, S_y) 상에 자기 차량의 위치로서 표시하고, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제1 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x1)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제1 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y1)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하며, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제2 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x2)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제2 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y2)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하고, 상기 자기 차량의 위치와 가장 가까이 위치한 속도 프로파일을 선택할 수 있다.

또한, 상기 보정하는 단계는 상기 선택한 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정할 수 있다. 이때, 상기 보정하는 단계는 온 기준값에서 속도 프로파일상의 속도와 현재속도를 뺀 후 온 보정 팩터를 곱하여 상기 온 기준값을 보정할 수 있다. 또한, 상기 보정하는 단계는 오프 기준값에 현재속도에서 속도 프로파일상의 속도를 뺀 값을 더한 후 오프 보정 팩터를 곱하여 상기 오프 기준값을 보정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법은, 목적지까지의 경로를 복수의 구간으로 구분하고, 서버로부터 각 구간별로 복수의 속도 프로파일을 제공받으며, 운전자의 운전성향과 가장 유사한 속도 프로파일에 기초하여 엔진의 온 시점과 오프 시점을 결정하는 맵을 보정함으로써, 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점을 단축하거나 운전자의 감속을 예측하여 엔진의 오프 시점을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법은, 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점을 단축함으로써, 차량의 주행성능을 향상시켜 운전자에게 만족감을 줄 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법은, 운전자의 감속을 예측하여 엔진의 오프 시점을 단축함으로써, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치에 대한 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치에 의해 구분된 경로를 나타내는 도면,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치가 수신한 특정구간의 복수의 속도 프로파일을 나타내는 도면,
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치가 복수의 속도 프로파일 중에서 하나를 선택하는 과정을 나타내는 도면,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치가 보정한 맵을 나타내는 도면,
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법에 대한 흐름도,
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치에 대한 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치(100)는, 저장부(storage, 10) 경로 설정부(navigation device), 20), 통신부(transceiver, 30), 제어부(controller, 40) 등을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구비될 수 있으며, 아울러 발명을 실시하는 방식에 따라 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 목적지까지의 경로를 복수의 구간으로 구분하고, 서버(200)로부터 각 구간별로 복수의 속도 프로파일을 제공받으며, 운전자의 운전성향과 가장 유사한 속도 프로파일에 기초하여 엔진의 온 시점과 오프 시점을 결정하는 맵을 보정함으로써, 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점을 단축하거나 운전자의 감속을 예측하여 엔진의 오프 시점을 단축하는데 요구되는 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.

또한, 저장부(10)는 도 5에 도시된 바와 같은 엔진의 온 시점 결정을 위한 온 기준값(510)과 엔진의 오프 시점 결정을 위한 오프 기준값(520)이 각각 기록된 맵을 저장할 수 있다. 이러한 맵의 생성 기술은 하이브리드 차량에서 이미 이루어지고 있는 주지 관용의 기술로서, 상기 맵의 생성은 본 발명의 요지가 아니므로 그 상세 설명은 생략하기로 한다.

또한, 저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.

다음으로, 경로 설정부(20)는 차량에 탑재된 내비게이션 장치로 구현할 수도 있으며, 사용자로부터 목적지 정보를 입력받으면 현재 위치에서 목적지까지의 경로를 탐색하고, 상기 탐색된 복수의 경로 중에서 사용자에 의해 선택받은 경로를 주행경로로 설정한다. 일례로, 경로 설정부(20)에 의해 설정된 경로는 도 2에 도시된 바와 같이 출발지(210)에서 목적지(250)까지의 경로일 수 있다.

여기서, 내비게이션 장치는 연료 소모량과 실시간 교통정보를 기반으로 경로 상의 임의 노드에서 수시로 경로를 재설정할 수 있다. 즉, 내비게이션 장치는 경로 설정 과정에서, 출발지부터 목적지까지의 경로 상에서 링크 단위의 예측 연료 소모량을 산출하는 연료 소모량 산출단계; 차량이 임의 노드까지 이동함에 따라 실제 연료 소모량을 측정하는 단계; 상기 실제 연료 소모량과 상기 예측 연료 소모량의 차가 제 1 임계치를 초과하면, 상기 임의 노드에서 실시간 교통정보를 기반으로 경로를 재설정하는 단계; 및 상기 제 1 임계치를 초과하지 않으면, 상기 출발지에서 목적지까지의 예상 도착시간과 출발지에서 임의 노드까지 소요된 시간의 차(이하, 제 1 예상 도착시간)와, 임의 노드에서 목적지까지의 예상 도착시간(이하, 제 2 예상도착시간)을 비교하여 상기 제 1 예상 도착시간과 상기 제 2 예상 도착시간의 차가 제 2 임계치를 초과하는 경우 임의 노드에서 실시간 교통정보를 기반으로 경로를 재설정하는 단계를 포함할 수 있다.

다음으로, 통신부(30)는 도로상의 구간별로 각 구간을 주행한 차량들의 속도 프로파일을 관리하는 서버(200)와의 통신 인터페이스를 제공하는 모듈로서, 상기 서버(200)와 통신하여 구간별 속도 프로파일을 획득한다. 이때, 구간별 속도 프로파일은 해당 구간에 진입하기 직전에 획득하는 것이 바람직하다.

또한, 통신부(30)가 획득한 도로상의 특정 구간(일례로, 도 2에서 '210' ~ '220' 구간)의 속도 프로파일은 일례로 도 3에 도시된 바와 같다. 도 3에서 가로축은 거리로 표시된 특정 구간을 나타내며, 세로축은 거리에 따른 속도를 나타낸다. 도 3을 통해서도 알 수 있듯이 통신부(30)는 복수의 속도 프로파일을 획득할 수 있다.

또한, 통신부(30)는 서버(200)로부터 기준 도로를 주행하는 차량들의 평균속도와 평균가속도를 더 획득할 수 있다.

다음으로, 제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(40)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있으며, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로도 존재할 수 있다. 바람직하게는, 제어부(40)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

제어부(40)는 목적지까지의 경로를 복수의 구간으로 구분하고, 서버(200)로부터 각 구간별로 복수의 속도 프로파일을 제공받으며, 운전자의 운전성향과 가장 유사한 속도 프로파일에 기초하여 엔진의 온 시점과 오프 시점을 결정하는 맵을 보정하고, 상기 보정된 맵을 기반으로 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점을 단축하거나 운전자의 감속을 예측하여 엔진의 오프 시점을 단축하는데 요구되는 각종 제어를 수행한다.

제어부(40)는 엔진의 온 시점 결정을 위한 기준값(510)과 엔진의 오프 시점 결정을 위한 기준값(520)이 각각 기록된 맵을 저장하도록 저장부(10)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(40)는 도로상의 구간별로 각 구간을 주행한 차량들의 속도 프로파일을 관리하는 서버(200)와 통신하여 구간별 속도 프로파일을 획득하도록 통신부(30)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(40)는 경로 설정부(20)에 의해 설정된 출발지부터 목적지까지의 경로를 구간별로 구분할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 IC(Interchange), JC(Junction), 차선(Lane) 수가 증가하는 지점, 차선 수가 감소하는 지점 등을 기점으로 경로를 구분할 수 있다.

일례로, 제어부(40)는 도 2에 도시된 바와 같은 출발지(210)부터 목적지까지의 경로(250)를 제1 구간인 '210' ~ '220', 제2 구간인 '220' ~ '230', 제3 구간인 '230' ~ '240', 제4 구간인 '240' ~ '250'로 구분할 수 있다. 이때, 기점이 되는 '220'은 JC이고, '230'은 IC이며, '240'은 IC이다.

또한, 제어부(40)는 통신부(30)를 통해 획득한 복수의 속도 프로파일 중에서 하나를 선택할 수 있다.

이하, 제어부(40)가 복수의 속도 프로파일 중에서 하나의 속도 프로파일을 선택하는 과정에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 통신부(30)를 통해 획득한 기준 도로를 주행하는 차량들의 평균속도에서 기준 도로를 주행한 자기 차량의 평균속도를 뺀 값(S_xr)을 구하고, 통신부(30)를 통해 획득한 기준 도로를 주행하는 차량들의 평균가속도에서 기준 도로를 주행한 자기 차량의 평균가속도를 뺀 값(S_yr)을 구한다. 이렇게 구한 위치(S_xr, S_yr)는 좌표(S_x, S_y) 상에서 자기 차량의 위치를 나타낸다. 이때, 기준 도로는 자기 차량이 이전 시점에 주행한 도로를 포함할 수 있다.

그리고, 통신부(30)를 통해 획득한 복수의 속도 프로파일을 대상으로 각각의 속도 프로파일의 평균속도를 구하고, 이렇게 구한 각각의 속도 프로파일의 평균속도의 평균(이하, 복수의 속도 프로파일의 평균속도)를 구한다.

예를 들어, 자기 차량이 진입할 예정인 구간에 대해 3개의 속도 프로파일(제1 속도 프로파일, 제2 속도 프로파일, 제3 속도 프로파일)을 획득한 경우, 제1 속도 프로파일의 평균속도를 산출하고, 제2 속도 프로파일의 평균속도를 산출하며, 제3 속도 프로파일의 평균속도를 산출한다. 이렇게 산출된 제1 속도 프로파일의 평균속도와 제2 속도 프로파일의 평균속도 및 제3 속도 프로파일의 평균속도의 평균은, 복수의 속도 프로파일의 평균속도를 의미한다.

이후, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 각각의 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x1, S_x2, S_x3)을 구한다. 즉, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제1 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x1)을 구하고, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제2 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x2)을 구하고, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제3 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x3)을 구한다.

그리고, 통신부(30)를 통해 획득한 복수의 속도 프로파일을 대상으로 각각의 속도 프로파일의 평균가속도를 구하고, 이렇게 구한 각각의 속도 프로파일의 평균가속도의 평균(이하, 복수의 속도 프로파일의 평균가속도)을 구한다.

예를 들어, 자기 차량이 진입할 예정인 구간에 대해 3개의 속도 프로파일(제1 속도 프로파일, 제2 속도 프로파일, 제3 속도 프로파일)을 획득한 경우, 제1 속도 프로파일의 평균가속도를 산출하고, 제2 속도 프로파일의 평균가속도를 산출하며, 제3 속도 프로파일의 평균가속도를 산출한다. 이렇게 산출된 제1 속도 프로파일의 평균가속도와 제2 속도 프로파일의 평균가속도 및 제3 속도 프로파일의 평균가속도의 평균은, 복수의 속도 프로파일의 평균가속도를 의미한다.

이후, 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 각각의 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y1, S_y2, S_y3)을 구한다. 즉, 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제1 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y1)을 구하고, 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제2 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y2)을 구하고, 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제2 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y3)을 구한다.

이후, 제어부(40)는 제1 속도 프로파일의 위치(S_x1, S_y1)와 제2 속도 프로파일의 위치(S_x2, S_y2) 및 제3 속도 프로파일의 위치(S_x3, S_y3)를 좌표(S_x, S_y)상에 표시한다.

이렇게 좌표(S_x, S_y)상에 표시된 자기 차량의 위치(410)와 각각의 속도 프로파일의 위치는 일례로 도 4에 도시된 바와 같다.

도 4에서 자기 차량의 위치(410)와 가장 가까이 위치한 속도 프로파일은 '420'이 된다. 여기서, 자기 차량의 위치(410)와 가장 가까이 위치한다는 의미는 자기 차량 운전자의 운전성향과 유사도가 가장 높다는 것을 의미한다.

이후, 제어부(40)는 복수의 속도 프로파일 중 '420'을 선택한다.

이하, 도 5를 참조하여 제어부(40)가 상기 선택한 속도 프로파일에 기초하여, 엔진의 온 시점 결정을 위한 온 기준값(510)과 엔진의 오프 시점 결정을 위한 오프 기준값(520)이 각각 기록된 맵을 보정하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.

제어부(40)는 하기의 [수학식 1]에 기초하여 엔진의 온 시점 결정을 위한 기준값(510)을 보정하고, 하기의 [수학식 3]에 기초하여 엔진의 오프 시점 결정을 위한 기준값(520)을 보정한다.

[수학식 1]

Ac1 = Ar1 - (Vp - Vn) × F1

여기서, Ac1는 보정된 온 기준값, Ar1은 온 기준값, Vp는 속도 프로파일을 통해 획득한 속도, Vn은 현재 속도, F1은 엔진의 온 보정을 위한 팩터로서 하기의 [수학식 2]를 통해 산출될 수 있다.

[수학식 2]

F1 = max{(현재 SOC - 기준 SOC), a} × Vn × max{(Vp - Vn), 0} × G1

여기서, a는 하한치를 나타내는 값으로서 상수이고, G1은 제1 게인값으로 상수이다.

[수학식 3]

Ac2 = Ar2 + (Vn - Vp) × F2

여기서, Ac2는 보정된 오프 기준값, Ar2는 오프 기준값, F2는 엔진의 오프 보정을 위한 팩터로서 하기의 [수학식 4]를 통해 산출될 수 있다.

[수학식 4]

F2 = max{(현재 SOC - 기준 SOC), a} × Vn × max{(Vn - Vp), 0} × G2

여기서, a는 하한치를 나타내는 값으로서 상수이고, G2은 제2 게인값으로 상수이다.

제어부(40)가 상기 [수학식 1]을 통해 온 기준값(510)을 보정한 결과는 '511'과 같고, 상기 [수학식 3]을 통해 오프 기준값(520)을 보정한 결과는 '521'과 같다.

도 5에서, '530'은 운전자의 요구파워를 나타내고, '540'은 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점이 단축된 경우를 나타낸다.

한편, 제어부(40)는 보정된 온 기준값(511)과 보정된 오프 기준값(521)에 기초하여 엔진의 온/오프 시점을 결정한다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 저장부(10)가 엔진의 온 기준값과 오프 기준값이 기록된 맵을 저장한다(601).

이후, 경로 설정부(20)가 현재위치에서 목적지까지의 경로를 설정한다(602).

이후, 제어부(40)가 상기 경로를 복수의 구간으로 구분한다(603).

이후, 통신부(30)가 상기 경로상의 구간별 속도 프로파일을 수신한다(604).

이후, 제어부(40)가 상기 수신한 구간별 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정한다(605).

이러한 과정을 통해 운전자의 가속을 예측하여 엔진의 온 시점을 단축하거나 운전자의 감속을 예측하여 엔진의 오프 시점을 단축할 수 있다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.

도 7을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.

프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 저장부
20: 경로 설정부
30: 통신부
40: 제어부

Claims

엔진의 온 기준값과 오프 기준값이 기록된 맵을 저장하는 저장부;
현재위치에서 목적지까지의 경로를 설정하는 경로 설정부;
상기 경로상의 구간별 속도 프로파일을 수신하는 통신부; 및
상기 경로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 수신한 구간별 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정하는 제어부
를 포함하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 통신부는,
각 구간에 진입하는 시점에 해당 구간에 대한 속도 프로파일을 수신하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
IC(Interchange), JC(Junction), 차선 수가 증가하는 지점, 차선 수가 감소하는 지점 중 적어도 하나를 기점으로 하여 상기 경로를 구분하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
구간별로 복수의 속도 프로파일을 수신한 경우, 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 통신부는,
기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도를 더 수신하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도, 상기 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도와 평균가속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균속도와 복수의 속도 프로파일의 평균속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균가속도와 복수의 속도 프로파일의 평균가속도를 이용하여 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는,
기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도에서 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도를 뺀 값(S_xr)과 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균가속도에서 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균가속도를 뺀 값(S_yr)을 좌표(S_x, S_y) 상에 자기 차량의 위치로서 표시하고, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제1 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x1)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제1 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y1)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하며, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제2 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x2)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제2 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y2)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하고, 상기 자기 차량의 위치와 가장 가까이 위치한 속도 프로파일을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 선택한 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는
온 기준값에서 속도 프로파일상의 속도와 현재속도를 뺀 후 온 보정 팩터를 곱하여 상기 온 기준값을 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
오프 기준값에 현재속도에서 속도 프로파일상의 속도를 뺀 값을 더한 후 오프 보정 팩터를 곱하여 상기 오프 기준값을 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
저장부가 엔진의 온 기준값과 오프 기준값이 기록된 맵을 저장하는 단계;
경로 설정부가 현재위치에서 목적지까지의 경로를 설정하는 단계;
제어부가 상기 경로를 복수의 구간으로 구분하는 단계;
통신부가 상기 경로상의 구간별 속도 프로파일을 수신하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 수신한 구간별 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 수신하는 단계는,
각 구간에 진입하는 시점에 해당 구간에 대한 속도 프로파일을 수신하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 구분하는 단계는,
IC(Interchange), JC(Junction), 차선 수가 증가하는 지점, 차선 수가 감소하는 지점 중 적어도 하나를 기점으로 하여 상기 경로를 구분하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 수신하는 단계는,
구간별로 복수의 속도 프로파일을 수신한 경우, 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 통신부가 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도를 수신하는 단계
를 더 포함하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 선택하는 단계는,
상기 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도와 평균가속도, 상기 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도와 평균가속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균속도와 복수의 속도 프로파일의 평균속도, 구간별 각각의 속도 프로파일의 평균가속도와 복수의 속도 프로파일의 평균가속도를 이용하여 자기 차량 운전자의 운전성향과 가장 유사한 하나의 속도 프로파일을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 선택하는 단계는,
상기 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균속도에서 상기 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균속도를 뺀 값(S_xr)과 기준도로를 주행하는 타 차량들의 평균가속도에서 기준도로를 주행한 자기 차량의 평균가속도를 뺀 값(S_yr)을 좌표(S_x, S_y) 상에 자기 차량의 위치로서 표시하고, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제1 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x1)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제1 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y1)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하며, 복수의 속도 프로파일의 평균속도에서 제2 속도 프로파일의 평균속도를 뺀 값(S_x2)과 복수의 속도 프로파일의 평균가속도에서 제2 속도 프로파일의 평균가속도를 뺀 값(S_y2)을 좌표(S_x, S_y) 상에 표시하고, 상기 자기 차량의 위치와 가장 가까이 위치한 속도 프로파일을 선택하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 보정하는 단계는,
상기 선택한 속도 프로파일에 기초하여 상기 맵을 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 보정하는 단계는,
온 기준값에서 속도 프로파일상의 속도와 현재속도를 뺀 후 온 보정 팩터를 곱하여 상기 온 기준값을 보정하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 보정하는 단계는,
오프 기준값에 현재속도에서 속도 프로파일상의 속도를 뺀 값을 더한 후 오프 보정 팩터를 곱하여 상기 오프 기준값을 보정하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량 제어 방법.