KR20200069691A - 연료전지차량의 가속 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지차량의 가속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 가속페달 개도량을 측정하는 가속페달 센서, 가속페달 개도량별 기준 스택요구전류가 정의된 룩업 테이블 및 운전자의 가속패턴을 저장하고 있는 메모리, 및 상기 룩업 테이블 참조하여 상기 측정된 가속페달 개도량에 따른 기준 스택요구전류를 확인하고, 상기 기준 스택요구전류에 상기 운전자의 가속패턴을 반영하여 최종지령치를 산출하는 제어부를 포함한다.

Description

연료전지차량의 가속 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING ACCELERATION OF FUEL CELL VEHICLE}
본 발명은 연료전지차량의 가속 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
연료전지차량은 수소 연료전지를 동력원으로 사용하는 차량을 말한다. 연료전지차량의 제어기는 운전자가 가속페달을 밟으면 가속페달위치를 검출하여 검출된 가속페달위치에 따른 고정된 요구출력을 발생시킨다. 이와 같이, 종래의 연료전지차량은 획일화된 가속 성능을 제공하고 있기 때문에 운전성향이 각기 다른 다양한 운전자에게 최적화된 가속감을 제공할 수 없다. 이에, 운전자의 운전성향을 파악하여 운전자에게 최적화된 가속 성능을 제공하는 차량 제어 기술에 대한 연구가 이어지고 있다.
본 발명은 운전자의 운전성향을 학습하여 차량의 가속 성능을 가변적으로 제어하는 연료전지차량의 가속 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지차량의 가속 제어 장치는 가속페달 개도량을 측정하는 가속페달 센서, 가속페달 개도량별 기준 스택요구전류가 정의된 룩업 테이블 및 운전자의 가속패턴을 저장하고 있는 메모리, 및 상기 룩업 테이블 참조하여 상기 측정된 가속페달 개도량에 따른 기준 스택요구전류를 확인하고, 상기 기준 스택요구전류에 상기 운전자의 가속패턴을 반영하여 최종지령치를 산출하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 주행 중 설정된 주기로 차량의 운행정보를 수집 및 분석하여 상기 운전자의 가속패턴을 학습하여 업데이트하는 것을 특징으로 한다.
상기 운행정보는 가속페달 개도 변화량, 차속 및 스택전류를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 특정 차속구간에서 상기 가속페달 개도 변화량과 기준 가속페달 개도 변화량을 비교하여 운전자의 가속의지 증감을 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 운전자의 가속의지 증감에 따른 가속옵셋값을 산정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 특정 차속구간의 운행빈도를 고려하여 가중치를 산정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 기준 스택요구전류에 상기 가속옵셋값 및 상기 가중치를 반영하여 최종지시전류를 산출하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지차량의 가속 제어 방법은 차량의 운행정보를 토대로 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계, 상기 차량의 운행 중 가속페달 개도량을 검출하는 단계, 상기 검출된 가속페달 개도량에 따른 기준 스택요구전류에 상기 학습된 운전자의 가속패턴을 반영하여 최종지령치를 산출하는 단계, 및 상기 최종지령치에 근거하여 차량의 가속을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 운행정보는 가속페달 개도 변화량, 차속 및 스택전류를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계는, 특정 차속구간에서 상기 가속페달 개도 변화량과 기준 가속페달 개도 변화량을 비교하여 운전자의 가속의지 증감을 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계는, 상기 운전자의 가속의지 증감에 따른 가속옵셋값을 산정하는 것을 특징으로 한다.
상기 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계는, 특정 차속구간의 운행빈도를 고려하여 가중치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 최종지령치를 산출하는 단계는, 상기 기준 스택요구전류에 상기 가속옵셋값 및 상기 가중치를 반영하여 최종지시전류를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 운전자의 운전성향을 학습하여 차량의 가속 성능을 가변적으로 제어하므로, 운전자의 운전성향에 최적화된 가속감을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지차량의 가속 제어 장치를 도시한 블록도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 운전자의 가속패턴 학습을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지차량의 가속 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속 제어 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 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 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 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 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지차량의 가속 제어 장치를 도시한 블록도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 운전자의 가속패턴 학습을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 가속 제어 장치(100)는 차속 센서(110), 가속페달 센서(Accelerator Position Sensor, APS)(120), 전류 센서(130), 메모리(140), 모터 제어부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
차속 센서(110)는 차량 속도(차속)를 측정하는 센서이다. 차속 센서(110)로는 리드 스위치식 차속 센서, 광전식 차속 센서, 전자식 차속 센서, 전압 검출형 차속 센서, 주파수 검출형 차속 센서 및 모터 위치 센서 등의 센서들 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
가속페달 센서(120)는 가속페달(accelerator pedal)의 위치(밟은 정도, [%])를 검출하여 제어부(160)로 전송한다. 가속페달 위치는 가속페달 개도량 이라고도 하고, 가속페달의 위치 변화량 즉, 가속페달 개도 변화량 [△%/△sec]을 산출하는데 이용될 수 있다.
전류 센서(130)는 연료전지(FC)의 연료전지 스택(stack)으로부터 출력되는 스택전류를 측정(감지)한다. 전류 센서(130)는 연료전지 스택의 출력단에 설치될 수 있다.
연료전지(FC)는 수소를 산소와 반응시켜 전기에너지(전력)를 생성한다. 배터리(B)는 전기에너지를 저장(충전)하거나 저장된 전기에너지를 방출(방전)한다. 이러한 배터리(B)는 고전압 배터리로 구성된다. 배터리(B)에는 배터리(B)의 입출력을 제어하는 전력변환장치를 포함할 수 있다. 전력변환장치는 배터리(B)로부터 출력되는 출력전력 또는 배터리(B)로 입력되는 입력전력을 제어한다. 전력변환장치는 양방향 고전압 직류-직류 컨버터(Bidirectional High Voltage DC-DC Converter, BHDC)로 구현될 수 있다.
연료전지(FC)와 배터리(B)는 연료전지차량의 구동모터(M)의 구동에 요구되는 전력을 공급한다. 연료전지(FC)는 연료전지차량의 주동력원으로 사용되고, 배터리(B)는 보조동력원으로 사용된다.
인버터(INV)는 연료전지(FC) 및/또는 배터리(B)로부터 공급되는 고전압의 직류전력을 모터 구동에 요구되는 특정 레벨의 전력(교류 또는 직류)으로 변환한다. 예컨대, 인버터(INV)는 연료전지(FC) 및/또는 배터리(B)로부터 출력되는 고전압을 3상의 교류전압으로 변환한다.
구동모터(M)은 인버터(INV)를 통해 공급되는 구동전력에 의해 구동되는 전기모터이다. 구동모터(M)의 구동여부에 따른 차량의 동작모드는 연료전지(FC)의 출력을 단독으로 이용하는 연료전지 모드, 배터리(B)의 출력을 단독으로 이용하여 전기자동차(Electric Vehicle, EV) 모드, 연료전지(FC)와 배터리(B)의 출력을 이용하는 하이브리드(HEV) 모드로 구분될 수 있다.
메모리(140)는 제어부(160)가 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장할 수 있고 입력 및/또는 출력되는 데이터를 임시 저장할 수도 있다. 메모리(140)는 가속페달 위치(가속페달 개도량)에 따른 기준고정값(기준값) 즉, 기준 스택요구전류기울기가 정의된 룩업 테이블(lookup table)을 저장할 수 있다. 메모리(140)는 운행사이클별로 차속구간별 스택 요구전류 학습값 및 차속구간별 스택전류 학습값을 저장할 수 있다. 여기서, 운행사이클(cycle)은 시동부터 IG(ignition) 오프(off)까지로, 차량을 운행하는 기간을 의미한다. 스택 요구전류 학습값은 가속옵셋값으로 사용되고, 스택전류 학습값은 누적가중치(가중치)로 이용된다.
메모리(140)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 착탈형 디스크 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
모터 제어부(150)는 제어부(160)의 지시(지령)에 따라 구동모터(M)의 구동 및 토크를 제어한다. 모터 제어부(140)는 회생 제동 시 구동모터(M)에서 발전되는 전력을 배터리(B)에 저장할 수 있다.
제어부(160)는 차량의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(160)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
제어부(160)는 운전자의 운전패턴(운전성향, 가속패턴)을 파악하여 운전자 맞춤 가속 성능을 제공한다. 이러한 제어부는 학습부(161) 및 연산부(162)를 포함한다.
제어부(160)는 차량이 운행되는 동안 차속 센서(110), 가속페달 센서(120) 및 전류 센서(130)를 통해 운행정보를 수집(획득)한다. 제어부(160)는 차속(차량 속도), 가속페달 위치 변화량(가속페달 개도 변화량, [△%/△sec]) 및 스택 전류 등을 운행정보로 수집한다.
학습부(161)는 수집된 차량의 운행정보를 토대로 운전자의 운전패턴 즉, 가속패턴을 학습한다. 학습부(161)는 특정 차속구간에서 가속페달 센서(120)에 의해 측정된 가속페달 개도 변화량과 특정 차속구간의 기준 가속페달 개도 변화량을 비교하여 운전자의 가속의지 증감을 판단한다. 여기서, 특정 차속구간의 기준 가속페달 개도 변화량은 메모리(140)에 기저장된 차속구간별 기준 가속페달 개도 변화량이 정의된 룩업 테이블을 참조하여 확인할 수 있다.
학습부(161)는 운전자의 가속의지 증감에 따른 스택 요구전류 학습값 즉, 가속옵셋값을 산정할 수 있다. 스택 요구전류 학습값 α는 다음 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
제어부(160)는 가속 제어 시 가속옵셋값 α을 통해 특정 차속구간에서 운전자의 가속의지를 반영할 수 있다. 가속옵셋값 α은 기준 가속페달 개도 변화량 대비 가속페달 개도 변화량이 작으면 음의 수(음수)가 되어 운전자의 가속의지가 작은 것으로 판단하고, 기준 가속페달 개도 변화량 대비 가속페달 개도 변화량이 크면 양의 수(양수)가 되어 운전자의 가속의지가 높은 것으로 판단한다.
학습부(161)는 차량의 차속구간별 운행빈도에 따라 스택전류 학습값 즉, 가중치(누적가중치)를 산정(판단)한다. 가중치 β는 다음 [수학식 2]와 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00002
학습부(161)는 주행 중 일정 주기로 가속옵셋값과 가중치를 업데이트하여 메모리(140)에 저장한다.
예컨대, 학습부(161)는 도 2와 같이 운전자의 가속패턴을 학습한 결과 차속구간 20kph~30kph에서 가속옵셋값을 0.5로 판단하고, 차속구간 40kph~50kph의 가중치를 1.6으로 판단하면, [표 1]과 같이 학습된 학습값으로 메모리(140)에 저장된 학습값을 업데이트한다.
Figure pat00003
도 3에 도시된 바와 같이, 컴포트(comport) 모드 기준 학습된 운전자의 가속의지 즉, 가속페달 개도 변화량에 따라 가속옵셋값과 가중치는 가변된다. 기준 가속페달 개도 변화량 대비 가속페달 개도 변화량이 클수록 가속옵셋값은 증가하고, 기준 가속페달 개도 변화량 대비 가속페달 개도 변화량이 작을수록 가속옵셋값은 감소한다. 기준 가속페달 개도 변화량과 가속페달 개도 변화량이 같으면 가속옵셋값은 0이 된다.
한편, 특정 차속구간의 운행빈도가 높을수록 가중치는 증가하고 운행빈도가 낮을수록 가중치는 감소하며, 특정 차속구간의 운행빈도가 0인 경우, 가중치도 0이고, 특정 차속구간의 운행패턴(가속패턴)이 이전사이클과 동일하다면 가중치는 1이 된다.
이후, 제어부(160)는 다음 운행사이클 시작시점에 메모리(140)에 기저장된 이전 운행사이클에서 학습된 학습값 즉, 가속옵셋값과 누적가중치를 반영하여 차량의 가속을 제어한다.
연산부(162)는 가속페달 센서(120)에 의해 가속페달 위치(개도량)가 검출되면 검출된 가속페달 위치에 따른 기준 스택 요구전류 기울기 및 기학습된 가속옵셋값과 누적가중치를 이용하여 최종요구출력(최종지시전류, [△amp/△sec])를 연산한다. 최종지시전류 I는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00004
여기서, Iref([△Amp/△sec])는 가속페달 위치 변화량(가속페달 개도 변화량)에 따른 기준 스택전류기울기(기준고정값)이다.
제어부(160)는 연산부(162)에 의해 연산된 최종지시전류를 모터 제어부(150)로 전송한다. 모터 제어부(150)는 최종지시전류에 근거하여 구동모터(M)의 토크를 제어한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지차량의 가속 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어부(160)는 시동 후 운전자의 조작에 따라 주행을 실시한다(S110).
제어부(160)는 주행 중 설정된 주기로 운전자의 가속패턴을 학습한다(S120).
제어부(160)는 주행 중 차량의 운행정보를 획득한다(S121). 제어부(160)는 차속 센서(110), 가속페달 센서(120) 및 전류 센서(130)를 통해 차속, 가속페달 개도량 및 스택전류를 검출할 수 있다.
제어부(160)는 운행정보를 토대로 운전자의 가속패턴을 학습한다(S125). 제어부(160)는 운행정보를 기반으로 가속오프셋 및 가중치를 산출한다.
또한, 제어부(160)는 주행 중 학습된 운전자의 가속패턴을 고려하여 차량의 가속을 제어한다(S130).
제어부(160)는 가속페달 센서(120)를 통해 가속페달 위치 즉, 가속페달 개도량을 검출한다(S131). 가속페달 센서(120)는 운전자의 가속페달 조작에 따른 가속페달 위치를 감지한다.
제어부(160)는 학습된 운전자의 가속패턴을 고려하여 가속페달 개도 변화량에 따른 최종지령치를 산출한다(S133). 제어부(160)는 가속페달 센서(120)에 의해 측정되는 가속페달 개도량에 기초하여 가속페달 개도 변화량을 산출한다. 제어부(160)는 메모리(140)에 기저장된 룩업 테이블을 참조하여 가속페달 개도 변화량에 따른 기준 스택요구전류기울기를 확인한다. 제어부(160)는 확인된 기준 스택요구전류기울기를 기반으로 [수학식 3]을 이용하여 최종지시전류를 산출한다.
제어부(160)는 최종지령치를 토대로 구동모터(M)를 구동시켜 차량의 가속을 제어한다(S135). 제어부(160)는 산출된 최종지시전류를 최종지령치로 모터 제어부(150)에 전송한다. 모터 제어부(150)는 최종지령치에 근거하여 구동모터(M)의 토크(출력)를 제어한다.
제어부(160)는 차량의 운행이 종료되지 전까지 반복적으로 S120 및 S130을 수행한다(S140).
상기한 본 실시 예들에서는 가속페달 개도량을 기반으로 운전자의 가속패턴을 파악하는 것을 개시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 토크, 요구출력, 전압, 전류 및/또는 연료량 등을 이용하여 운전자의 가속패턴을 파악할 수도 있다. 또한, 본 실시 예들에서는 가속 제어 장치(100)를 연료전지차량에 적용하는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 동력원을 이용하는 차량에도 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속 제어 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 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 비휘발성 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 실시 예들과 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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.
100: 가속 제어 장치
110: 차속 센서
120: 가속페달 센서
130: 전류 센서
140: 메모리
150: 모터 제어부
160: 제어부
161: 학습부
162: 연산부
FC: 연료전지
B: 배터리
INV: 인버터
M: 구동모터

Claims (13)

  1. 가속페달 개도량을 측정하는 가속페달 센서,
    가속페달 개도량별 기준 스택요구전류가 정의된 룩업 테이블 및 운전자의 가속패턴을 저장하고 있는 메모리, 및
    상기 룩업 테이블 참조하여 상기 측정된 가속페달 개도량에 따른 기준 스택요구전류를 확인하고, 상기 기준 스택요구전류에 상기 운전자의 가속패턴을 반영하여 최종지령치를 산출하는 제어부를 포함하는 연료전지차량의 가속 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 주행 중 설정된 주기로 차량의 운행정보를 수집 및 분석하여 상기 운전자의 가속패턴을 학습하여 업데이트하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 운행정보는 가속페달 개도 변화량, 차속 및 스택전류를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 특정 차속구간에서 상기 가속페달 개도 변화량과 기준 가속페달 개도 변화량을 비교하여 운전자의 가속의지 증감을 판단하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 운전자의 가속의지 증감에 따른 가속옵셋값을 산정하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 특정 차속구간의 운행빈도를 고려하여 가중치를 산정하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기준 스택요구전류에 상기 가속옵셋값 및 상기 가중치를 반영하여 최종지시전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 장치.
  8. 차량의 운행정보를 토대로 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계,
    상기 차량의 운행 중 가속페달 개도량을 검출하는 단계,
    상기 검출된 가속페달 개도량에 따른 기준 스택요구전류에 상기 학습된 운전자의 가속패턴을 반영하여 최종지령치를 산출하는 단계, 및
    상기 최종지령치에 근거하여 차량의 가속을 제어하는 단계를 포함하는 연료전지차량의 가속 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 운행정보는 가속페달 개도 변화량, 차속 및 스택전류를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계는,
    특정 차속구간에서 상기 가속페달 개도 변화량과 기준 가속페달 개도 변화량을 비교하여 운전자의 가속의지 증감을 판단하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계는,
    상기 운전자의 가속의지 증감에 따른 가속옵셋값을 산정하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 운전자의 가속패턴을 학습하는 단계는,
    특정 차속구간의 운행빈도를 고려하여 가중치를 산출하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 최종지령치를 산출하는 단계는,
    상기 기준 스택요구전류에 상기 가속옵셋값 및 상기 가중치를 반영하여 최종지시전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 가속 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114228723A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 华人运通(上海)云计算科技有限公司 一种驾驶行为分析方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006347526A (ja) * 2005-05-11 2006-12-28 Fujitsu Ten Ltd 運転装置の制御装置
KR20120060067A (ko) * 2010-12-01 2012-06-11 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 운전성향 학습장치 및 방법
KR20140143876A (ko) * 2013-06-07 2014-12-18 현대자동차주식회사 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법
KR20180002919A (ko) * 2016-06-29 2018-01-09 현대자동차주식회사 연료전지차량의 제어방법 및 그 시스템
KR20180068195A (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 현대자동차주식회사 차량용 모터 제어 장치 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006347526A (ja) * 2005-05-11 2006-12-28 Fujitsu Ten Ltd 運転装置の制御装置
KR20120060067A (ko) * 2010-12-01 2012-06-11 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 운전성향 학습장치 및 방법
KR20140143876A (ko) * 2013-06-07 2014-12-18 현대자동차주식회사 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법
KR20180002919A (ko) * 2016-06-29 2018-01-09 현대자동차주식회사 연료전지차량의 제어방법 및 그 시스템
KR101866028B1 (ko) 2016-06-29 2018-06-11 현대자동차주식회사 연료전지차량의 제어방법 및 그 시스템
KR20180068195A (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 현대자동차주식회사 차량용 모터 제어 장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114228723A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 华人运通(上海)云计算科技有限公司 一种驾驶行为分析方法
CN114228723B (zh) * 2021-12-09 2024-04-12 华人运通(上海)云计算科技有限公司 一种驾驶行为分析方法

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