KR20210005438A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량은 배터리와, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동력을 발생시키고, 회생 제동을 수행하며 회생 제동을 통해 배터리가 충전되도록 하는 모터를 포함한다. 차량은, 충전소에서 충전 준비 중 입력부에 입력된 목적지의 정보를 확인하고, 충전소의 위치정보와 상기 목적지의 위치 정보에 기초하여 충전소부터 상기 목적지까지의 경로를 탐색하고, 탐색된 경로 내의 도로의 정보와 저장부에 저장된 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고, 충전소에서 배터리의 충전 중 배터리에 충전된 충전량이 상기 획득된 회생 제동에 의한 충전량이면 배터리의 충전을 중단 제어한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{Vehicle and method for controlling the same}
본 발명은 회생 제동의 이용 제한 및 성능 저하를 방지하기 위한 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 이 기계적인 동력을 이용하여 주행하는 내연기관 차량(일반 엔진 차량)과, 연비 및 유해 가스 배출량을 줄이기 위해 전기를 동력으로 하여 주행하는 친환경 차량을 포함한다.
여기서 친환경 차량은 충전 가능한 전원부인 배터리와 모터를 포함하고 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시키고 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량, 수소 연료 전지 차량을 포함한다.
친환경 차량은 평지 주행, 등판 주행 및 가속 주행 시 모터의 동력만을 이용하는 EV(Electric Vehicle) 모드를 수행하거고, 제동, 감속 주행, 강판 주행 및 관성에 의한 타력 운전(coasting) 시 제동에너지 및 관성에너지를 모터의 발전동작을 통해 회수하여 배터리를 충전하는 회생 재생 모드(Regenerative Braking)를 수행한다.
이러한 친환경 차량은 강판 주행 시 배터리의 상태가 만충 상태이면 회생 제동이 수행되지 않는 문제점이 있었다.
일 측면은 충전소에서 배터리를 충전할 때, 충전소에서 목적지까지의 도로 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제한 제어하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 충전소에서 배터리를 충전할 때, 충전소에서 목적지까지의 도로 정보 중 강판이 종료되는 지점마다 회생 제동에 의한 충전량을 각각 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량들 중 최대 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제한 제어하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
또 다른 측면은 수동 모드이면 관심 지점, 관심 지점을 출발지로 하는 경로 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제한 제어하고, 자동 모드이면 사용자의 주행 패턴 정보와 도로 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제한 제어하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 차량은, 배터리; 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동력을 발생시키고, 회생 제동을 수행하며 회생 제동을 통해 배터리가 충전되도록 하는 모터; 도로의 위치별 경사도에 대한 도로 정보를 저장하고, 도로의 경사도별 회생 제동에 의한 충전량에 대한 정보를 테이블로 저장하는 저장부; 현재 위치의 정보를 수신하는 위치 수신부; 목적지의 정보 및 사용자 입력을 수신하는 입력부; 및 충전소에서 충전 준비 중 충전소의 위치정보와 목적지의 위치 정보에 기초하여 충전소부터 목적지까지의 경로를 탐색하고 저장부에 저장된 도로 정보에 기초하여 탐색된 경로 내의 도로의 경사도를 확인하고 확인된 도로의 경사도와 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 제어부를 포함한다.
차량의 저장부는, 도로의 종류별로 테이블을 저장하고, 제어부는 탐색된 경로 내의 도로의 종류를 확인하고 테이블의 정보에 기초하여 확인된 도로의 종류에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 획득한다.
차량의 저장부는, 주행 속도별로 테이블을 저장하고, 제어부는 탐색된 경로 내의 도로의 주행 속도를 확인하고 주행속도별 테이블의 정보에 기초하여 확인된 도로의 주행 속도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 획득한다.
차량은 도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부; 및 주행 속도를 검출하는 속도 검출부를 더 포함하고, 제어부는 자동 모드에서 주행 중 회생 제동 수행 시에 발생된 배터리의 충전량을 확인하고, 저장된 테이블 중 검출된 도로의 경사도와 검출된 주행 속도가 매치된 셀에 확인된 충전량을 저장하도록 제어한다.
차량은 주행 속도를 검출하는 속도 검출부를 더 포함하고, 제어부는 자동 모드에서 주행 중 저장부에 저장된 도로 정보에 기초하여 위치 수신부에 수신된 현재 위치 정보에 대응하는 도로의 경사도를 확인하고, 회생 제동 수행 시에 발생된 배터리의 충전량을 확인하고, 저장된 테이블 중 확인된 도로의 경사도와 검출된 주행 속도가 매치된 셀에 확인된 충전량을 저장하도록 제어한다.
차량은 액셀러레이터 페달에 가해진 압력을 검출하는 제1검출부; 및 브레이크 페달에 가해진 압력을 검출하는 제2검출부를 더 포함하고, 제어부는 회생 제동 수행 시 제1검출부와 제2검출부에서 검출된 압력의 정보와 주행 속도에 기초하여 도로의 경사도별 사용자의 운전 패턴을 획득하고, 회생 제동에 의해 발생된 배터리의 충전량과 도로의 경사도별 사용자의 운전 패턴을 저장하도록 제어한다.
제어부는, 수동 모드에서 입력부를 통해 관심 지점, 관심 지점과 인접한 도로의 위치 및 충전 제한량이 수신되면 수신된 관심 지점, 관심 지점과 인접한 도로의 위치 정보 및 충전 제한량을 저장하도록 저장부를 제어한다.
제어부는, 수동 모드에서 입력부를 통해 관심 지점과 인접한 도로의 위치가 수신되면 저장부에 저장된 도로의 정보에 기초하여 관심 지점과 인접한 도로의 경사도를 확인하고 확인된 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 확인하고 확인된 충전량을 추천 충전 제한량으로 표시하도록 제어한다.
제어부는, 충전소에서 배터리의 충전을 수행할 때 충전소가 관심 지점이라고 판단되면 저장된 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하고, 충전소가 관심 지점이 아니라고 판단되면 기준 충전 제한량에 기초하여 충전을 제어한다.
제어부는, 충전소와 인접한 도로의 고도를 확인하고, 충전소의 고도와 확인된 인접한 도로의 고도의 차에 대응하는 거리가 미리 설정된 거리 이하이면 배터리의 충전 제한이 수행되지 않도록 제어한다.
제어부는, 탐색된 경로 내의 도로의 정보와 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고, 탐색된 경로 내의 도로 중 강판 도로에서의 회생 제동에 의한 충전량들을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량들 중 최대의 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 배터리와, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동력을 발생시키고, 회생 제동을 수행하며 회생 제동을 통해 배터리가 충전되도록 하는 모터를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서, 충전소에서 충전 준비 중 입력부에 입력된 목적지의 정보를 확인하고, 충전소의 위치정보와 목적지의 위치 정보에 기초하여 충전소부터 목적지까지의 경로를 탐색하고, 탐색된 경로 내의 도로의 정보와 저장부에 저장된 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의해 충전될 충전량을 획득하고, 충전소에서 배터리의 충전 중 획득된 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 중단 제어한다.
도로의 정보는, 도로의 위치, 도로의 종류, 도로의 경사도 및 도로의 제한 속도 중 적어도 하나를 포함하고, 테이블은, 도로의 종류별로 주행 속도와 도로의 경사도가 매칭된 회생 제동에 의한 충전량이 저장된 정보를 가진다.
차량의 제어 방법은, 회생 제동이 수행되는지 판단하고, 회생 제동이 수행되면 회생 제동에 의해 발생된 충전량을 확인하고, 도로의 경사도를 검출하고, 주행 속도를 검출하고, 저장된 테이블 중 검출된 도로의 경사도와 검출된 주행 속도가 매치된 셀에 배터리의 충전량을 저장하도록 제어하는 것을 포함한다.
차량의 제어 방법은 회생 제동이 수행되면 액셀러레이터 페달에 가해진 압력을 검출하고, 브레이크 페달에 가해진 압력을 검출하고, 제1검출부와 제2검출부에서 검출된 압력의 정보와 주행 속도에 기초하여 도로의 경사도별 사용자의 운전 패턴을 획득 및 저장하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은, 입력부를 통해 관심 지점과, 관심 지점과 인접한 도로의 위치 및 충전 제한량이 수신되면 수신된 관심 지점, 도로의 위치 및 충전 제한량을 수동 모드 시에 이용될 정보로 저장하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은, 충전소에서 배터리의 충전을 수행할 때 충전소가 관심 지점이라고 판단되면 저장된 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하고, 충전소가 관심 지점이 아니라고 판단되면 기준 충전 제한량에 기초하여 충전을 제어하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은, 입력부를 통해 관심 지점 및 관심 지점과 인접한 도로의 위치가 수신되면 수신된 도로의 위치에 대응하는 도로의 경사도를 확인하고, 확인된 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 도로의 위치와 함께 저장하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은, 충전소와 인접한 도로의 고도를 확인하고, 충전소의 고도와 확인된 인접한 도로의 고도의 차에 대응하는 거리가 미리 설정된 거리 이하이면 배터리의 충전 제한이 수행되지 않도록 제어하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은, 탐색된 경로 내의 도로의 정보와 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고, 탐색된 경로 내의 도로 중 강판 도로에서의 회생 제동에 의한 충전량들을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량들 중 최대의 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어한다.
본 발명은 상용차가 고지의 충전소에서 충전을 수행하였을 때, 충전 후 강판 주행 중 보조 제동력 제한에 의한 제동 성능의 저하를 방지할 수 있고, 이로 인해 사고 위험을 방지할 수 있다.
본 발명은 도로의 경사별 사용자의 주행 패턴(즉 운전자의 운전 습관)에 대한 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 이에 따라 충전소에서 충전량을 제한함으로써 개인의 특성을 반영하여 효율적으로 충전을 수행할 수 있다.
본 발명은 강판 구간이 많은 경로에서 회생 제동에 의한 충전량을 증가시킴으로써 회생 제동의 중지를 방지할 수 있고 회생 제동 성능의 저하를 방지할 수 있으며, 목적지 도착 시에 배터리의 충전 잔여량을 최대화할 수 있다. 이로 인해 충전소에서의 충전 시간 및 충전 비용을 줄일 수 있다.
특히 상용차가 고지의 충전소에서 충전을 수행하였을 때, 충전 후 강판 주행 중 보조 제동력 제한에 의한 제동 성능의 저하를 방지할 수 있고, 이로 인해 사고 위험을 방지할 수 있다.
본 발명은 사용자가 원하는 충전소 및 경로에 대한 제한량을 직접 설정할 수 있어 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 전기 차량 및PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 등과 같은 친환경 차량의 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 차량의 차대의 예시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 3a, 3b, 3c 및 도 4은 실시 예에 따른 차량에 저장된 테이블의 예시도이다.
도 5는 실시 예에 따른 차량의 수동 모드의 제어 순서도이다.
도 6은 실시 예에 따른 차량의 자동 모드의 제어 순서도이다.
도 7 내지 도 10은 실시 예에 따른 차량의 회생 제동에 의한 충전량 획득 예시도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를"포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
차량은 전기 차량(EV: Electric Vehicle) 또는 플러그 인 하이브리드 차량(PHEV: Plugin Hybrid Electric Vehicle)일 수 있다.
차량은 개인적 용도 및 이동을 목적으로 사용되는 승용차(passenger vehicle)이거나, 상업적 용도 및 물건이나 사람의 운송을 목적으로 사용되는 상용차일 수 있다.
여기서 상용차는 물건을 수송하는 트럭, 덤프 트럭, 밴, 지게차, 특수 작업차를 포함할 수 있고, 사람을 수송하는 버스와 택시를 포함할 수 있다. 이러한 상용차는 승용차보다 무게가 더 무거울 수 있으며, 이로 인해 강판 주행 시 승용차보다 보조 제동력의 발생 및 공급이 중요할 수 있다.
본 실시 예에서는 전기 상용 차량(이하, 차량으로 기재함)일 수 있다.
차량(1)은 내장과 외장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함할 수 있다.
차량의 차대는 차체를 지지하는 틀로, 차대에는 전후좌우에 각 배치된 차륜과, 전후좌우의 차륜에 구동력을 인가하기 위한 동력 장치, 조향 장치, 전후좌우의 차륜에 제동력을 인가하기 위한 제동 장치 및 현가 장치가 마련될 수 있다.
동력 장치는 배터리, 감속기, 모터 및 차축을 포함할 수 있다.
차량(1)은 사용자의 가속 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 엑셀러레이터 페달과, 사용자의 제동 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 브레이크 페달과, 주행 방향을 조절하기 위한 조향 장치의 스티어링 휠을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 차대는 배터리(151), 전력 변환부(152), 모터(153), 감속기(154) 및 완속 충전부(155)를 포함한다.
배터리(151)는 고압의 전류를 생성하여 차량에 구동력을 공급하는 메인 배터리일 수 있다.
배터리(151)는 편의 장치 및 부가 장치와 같은 전자 장치에 전기적으로 연결되어 각 전자 장치들에 구동 전력을 공급하는 것도 가능하다.
배터리는 주차장 또는 충전소에 배치된 충전기로부터 공급된 전력에 충전될 수 있다. 즉 배터리(151)는 충전 및 방전이 가능한 배터리일 수 있다.
배터리(151)의 회생 제동 시 발전 기능을 수행하는 모터에서 생산된 전력을 이용하여 충전할 수 있다.
차량은 배터리(151)와 별도로 마련된 보조 배터리를 더 포함할 수 있다.
보조 배터리는 단말기(140), 램프, 블랙박스 등 편의 장치 및 부가 장치와 같은 전자 장치에 전력을 공급할 수 있다. 여기서 메인 배터리의 출력 전압은 보조 배터리의 출력 전압과 동일할 수도 있고 보조 배터리의 출력 전압보다 높을 수도 있다.
보조 배터리는 메인 배터리에 충전된 전력을 이용하여 충전할 수 있다.
배터리(151)는 배터리 관리부에 의해 관리될 수 있다. 배터리 관리부에 대해서 추후 설명하도록 한다.
전력 변환부(152)는 외부에서 공급된 전력을 배터리(151)를 충전하기 위한 전력으로 변환하고 변환된 전력을 배터리(151)에 공급한다. 여기서 외부에서 공급된 전력은 충전소의 전력일 수 있다.
전력 변환부(152)는 배터리(151)에 충전된 전력을 보조 배터리에 공급하도록 배터리(152)의 전력을 변환하는 것도 가능하다. 전력 변환부(152)는 저전압직류 변환기(LDC)를 포함할 수 있다.
전력 변환부(152)는 모터(153)와 배터리(151) 사이에서 전류의 방향과 출력을 변경하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.
모터(153)는 배터리(151)의 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키고 발생된 회전력을 차륜에 전달하여 차륜이 구동되도록 한다.
모터(153)는 배터리(151)의 전기 에너지를 차량에 마련된 각종 장치를 동작시키기 위한 역학적 에너지로 전환한다.
모터(153)는 부팅 버튼이 온 되면 최대 전류가 공급되어 최대 토크를 발생시킨다.
모터(153)는 제동, 감속, 강판 주행 또는 저속 주행에 의한 에너지 회생 조건에서 발전기로 동작하여 배터리(151)가 충전되도록 하는 것도 가능하다.
감속기(154)는 모터의 속도를 감속시키고 모터의 토크를 증대시킨 회전력을 차륜에 전달한다.
차량은 차체의 외장에 마련되고, 충전 케이블이 연결되며 배터리를 충전하기 위한 전력을 수신하는 충전부를 더 포함할 수 있다.
충전부는 배터리를 급속으로 충전하기 위한 급속 충전부와, 배터리를 급속 충전 속도보다 느린 속도인 완속으로 충전하기 위한 완속 충전부를 포함할 수 있다.
이러한 급속 충전부에는 급속 충전을 위한 케이블이 연결될 수 있고, 완속 충전부에는 완속 충전을 위한 케이블이 연결될 수 있다.
아울러 급속 충전을 위한 급속 충전부와, 급속 충전보다 충전 속도가 느린 완속 충전을 위한 완속 충전부가 차량의 외장의 동일 위치에 마련되는 것도 가능하고 서로 다른 위치에 마련되는 것도 가능하다.
완속 충전부(155)는 외부의 상용전원(AC)를 정류 및 직류로 변환하여 배터리(151)에 전달한다. 예를 들어 완속 충전기(155)는 AC정류부, 역률보정부(PFC: Power Factor Correction), 컨버터 및 캐패시터를 포함할 수 있다.
급속 충전부는 외부의 급속 충전기와 배터리(151)를 직접 연결하기 위한 단자 및 케이블 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
차량(1)은 단말기(140), 배터리(151), 모터(153), 전력 변환부(152), 배터리 관리부(156), 모터 구동부(157), 제1검출부(161), 제2검출부(162), 경사도 검출부(163), 속도 검출부(164), 위치 수신부(165), 제어부(170) 및 저장부(171)를 포함한다.
단말기(140)는 차량의 내부에 마련된 차량용 단말기로, 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능, 방송 기능(DMB 기능), 라디오 기능, 컨텐츠 재생 기능, 인터넷 검색 기능 중 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 기능에 대한 영상을 표시한다.
이와 같이 단말기(140)는 입력부(141)와 표시부(142)를 포함할 수 있다.
입력부(141)는 복수 기능 중 적어도 하나의 기능의 온 오프 명령을 입력받고, 입력된 적어도 하나의 기능에 대한 동작 명령을 입력받는다. 예를 들어, 입력부(141)는 라디오 기능, 오디오 기능, 비디오 기능, 맵 표시 기능, 내비게이션 기능, DMB 기능, 컨텐츠 재생 기능, 인터넷 검색 기능 중 적어도 하나의 수행 명령을 입력받을 수 있다.
입력부(141)는 내비게이션 기능을 수행하기 위한 내비게이션 모드 선택 시 사용자로부터 목적지 정보를 입력받을 수 있다.
입력부(141)는 충전 제한을 위한 수동 모드와 자동 모드의 동작 명령을 입력받을 수 있다.
입력부(141)는 적어도 하나의 충전소의 정보를 사용자에 의해 설정된 관심 지점의 정보를 입력받는다.
입력부(141)는 관심 지점을 출발지로 하는 경로 정보를 입력받는 것도 가능하고, 배터리 충전 시의 제한량을 입력받는 것도 가능하다.
표시부(142)는 수행 중인 기능에 대한 동작 정보를 표시한다.
예를 들어, 표시부(142)는 전화 통화와 관련된 정보를 표시하거나, 단말기(140)를 통해 출력되는 콘텐츠의 정보를 표시하거나, 음악 재생과 관련된 정보를 표시하는 것도 가능하고 외부의 방송 정보를 표시한다.
표시부(142)는 내비게이션 모드 수행 시, 현재 위치부터 목적지까지의 경로를 표시하고, 길 안내 정보를 표시한다.
표시부(142)는 수동 모드에서의 관심 지점의 설정에 대한 안내 정보를 표시하는 것도 가능하고 충전 제??량 설정에 대한 안내 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(142)는 강판 도로의 경사도 및 일정 거리 주행 시 충전되는 충전량을 테이블로 표시한다. 이는 사용자가 관심 지점 설정 시에 참고 가이드로 활용될 수 있다.
표시부(142)는 배터리(151)의 충전 상태 정보를 표시한다. 여기서 충전 상태 정보는 배터리의 충전량과, 배터리의 충전량에 대응하는 충전 레벨을 포함할 수 있다.
전력 변환부(152)는 외부에서 공급된 전력을 배터리 충전을 위한 전력으로 변환하고 변환된 전력을 배터리에 전달한다.
전력 변환부(152)는 배터리의 전력을 각종 전자 장치를 구동시키기 위한 전력으로 변환하거나, 배터리의 전력을 보조 배터리를 충전시키기 위한 전력으로 변환한다.
적어도 하나의 스위치 소자가 마련된 경우, 전력 변환부(152)는 제어부(170)의 제어 명령에 대응하여 온 또는 오프 동작을 수행으로써 전력 변환을 수행할 수 있다 여기서 전력 변환은, 직류에서 교류의 변환, 교류에서 직류의 변환, 직류의 크기 변환, 교류의 크기 변환을 포함할 수 있다.
배터리 관리부(156)는 배터리(151)의 충전 상태를 모니터링하고, 모니터링된 충전 상태에 대한 충전 상태 정보를 제어부(170)에 전송하고, 배터리(151)의 충전 상태에 대응하는 충전 레벨을 확인하는 것도 가능하다.
배터리 관리부(156)는 배터리(151)의 충전 상태를 검출하기 위한 검출부(미도시)를 포함한다.
검출부(미도시)는 배터리의 전류를 검출하는 전류 검출부를 포함하고, 배터리의 양단의 전압을 검출하는 전압 검출부 및 배터리의 온도를 검출하는 온도 검출부를 선택적으로 더 포함하는 것도 가능하다.
배터리 관리부(156)는 검출된 배터리의 전류에 기초하여 배터리의 충전 상태를 모니터링한다. 배터리 관리부(156)는 검출된 배터리의 전류와 전압에 기초하여 배터리의 충전 상태를 모니터링하는 것도 가능하다. 배터리 관리부(156)는 배터리의 각 셀들의 전류, 전압, 온도에 기초하여 배터리의 충전 상태(SOC)를 모니터링하는 것도 가능하다.
배터리 관리부(156)는 모니터링된 배터리의 충전 상태에 대한 충전 상태 정보를 제어부(170)에 출력한다.
여기서 배터리(151)의 충전 상태는 배터리의 충전량을 포함할 수 있다.
배터리 관리부(156)는 배터리(151)의 충전량에 대응하는 충전 레벨을 저장하는 것도 가능하고, 배터리의 전류에 대응하는 충전 레벨을 저장하는 것도 가능하다.
배터리 관리부(156)는 미리 저장된 테이블로부터 배터리의 전류, 전압 및 온도에 대응하는 배터리의 충전량을 획득할 수 있다. 여기서 미리 저장된 테이블에는 배터리의 전류, 전압 및 온도의 상관 관계에 대응하는 배터리의 충전량이 매치되어 있을 수 있다.
배터리 관리부(156)는 주기적으로 배터리(151)의 충전 상태를 확인하고 확인된 배터리의 충전 상태에 대한 충전 상태 정보를 제어부(170)에 출력한다.
모터 구동부(157)는 제어부의 제어 명령에 대응하여 모터(153)를 구동시킨다. 이러한 모터 구동부(157)는 배터리(151)의 전력을 모터(153)의 구동 전력으로 변환하는 인버터를 포함할 수 잇다.
인버터는 모터(153)의 구동 전력 출력 시, 사용자 명령에 의한 목표 차속에 기초하여 모터(153)의 구동 전력을 출력한다. 여기서 모터(153)의 구동 전력은 목표 차속에 대응하는 전류를 출력하기 위한 스위칭 신호 및 목표 차속에 대응하는 전압을 출력하기 위한 스위칭 신호일 수 있다. 즉 인버터는 복수 개의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
인버터는 회생 제동 시 모터(153)에서 발생된 전력을 배터리(151)에 전달하는 것도 가능하다.
차량은 사용자의 운전 의도를 검출하기 위한 제1, 2 검출부(161, 162)와, 도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부(163)와, 차량의 주행 속도를 검출하는 속도 검출부(164)를 포함할 수 있다.
제1 검출부(161)는 엑셀러레이터 페달에 가해진 압력을 검출한다.
제2 검출부(162)는 브레이크 페달에 가해진 압력을 검출한다.
경사도 검출부(163)는 도로의 경사도를 검출한다.
이러한 경사도 검출부(163)는 가속도 센서일 수도 있고, 자이로 센서, 각속도 센서, 중력 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도로의 경사도 정보는, 내비게이션 정보 및 ADAS 맵 정보일 수 있다. 이에 따라 경사도 검출부는 생략 가능하다.
속도 검출부(164)는 차량의 주행 속도를 검출한다.
이러한 속도 검출부(164)는 전후좌우 차륜에 각각 마련되어 각 차륜의 회전 속도를 검출하는 휠 속도 센서를 포함할 수 있고, 차량의 가속도를 검출하는 가속도 검출부를 포함할 수도 있다.
차량은 현재 위치에 대한 위치 정보를 수신하기 위한 위치 수신부(165)를 더 포함할 수 있다. 여기서 위치 수신부(165)는 GPS 수신기(미도시)를 포함하고, 차량의 현재 위치의 정보를 제어부(170)에 전송한다.
제어부(170)는 입력부(141)에 의해 내비게이션 모드가 선택되고 목적지의 정보가 수신되면 현재 위치를 확인하고 확인된 현재 위치의 정보와 목적지의 정보에 기초하여 현재 위치에서 목적지까지의 경로를 탐색하고 탐색된 경로를 표시하도록 표시부(142)를 제어한다.
제어부(170)는 충전 수행 전 배터리 관리부(156)로부터 배터리의 충전 상태에 대한 충전 상태 정보를 수신하고 수신된 배터리 상태 정보를 표시부(142)를 통해 출력하도록 제어한다.
제어부(170)는 수신된 충전 상태 정보에 대응하는 충전량과 기준 충전량에 기초하여 배터리의 충전이 필요한지 판단하고 배터리의 충전이 필요하다고 판단되면 충전 요청 정보를 표시부(142)를 통해 출력하도록 제어한다. 여기서 배터리의 충전 상태(State Of Change, SOC) 정보는 배터리의 충전량을 포함할 수 있다.
제어부(170)는 차량용 단말기(140)를 충전소 검색 명령이 입력되면 차량(1)의 현재 위치 정보와 저장부에 저장된 충전소의 위치 정보에 기초하여 차량의 위치로부터 일정 거리 이내에 존재하는 충전소를 검색할 수 있다.
아울러 제어부(170)는 서버(미도시)에서 제공된 충전소의 위치 정보에 기초하여 차량의 위치로부터 일정 거리 이내에 존재하는 충전소를 검색하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 검색된 충전소의 위치 정보를 확인하고 확인된 충전소의 위치 정보와 현재 위치 정보에 기초하여 현재 위치에서 충전소까지의 경로를 탐색하고 탐색된 경로로 길을 안내하도록 한다.
제어부(170)는 차량의 주행 이력이 없으면, 즉 최초 주행 시 충전 제한량 설정에 대한 안내 정보를 표시부(142)를 통해 출력하도록 제어한다.
제어부(170)는 미리 저장된 강판 도로의 경사도 및 회생 제동에 의한 충전량의 테이블(즉 제1테이블)을 표시부(142)를 통해 표시하도록 제어한다. 여기서 회생 제동에 의한 충전량은 강판 도로에서 일정 거리만큼 주행 시 회생 제동에 의해 충전되는 배터리의 충전량일 수 있다.
제어부(170)는 입력부(141)를 통해 배터리의 충전 제한량이 입력되면 입력된 충전 제한량의 저장을 제어하고, 수동 모드의 수행 중 배터리의 충전이 수행되면 저장된 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어한다.
예를 들어, 사용자에 의해 회생 제동에 의한 충전량 15% 가 입력되면, 제어부(170)는 충전 수행 중 배터리의 충전량이 충전 허용량 85%(100%-15%)이면 배터리의 충전을 정지 제어한다.
제어부(170)는 수동 모드의 수행 중 충전소에 도착하면 충전 제한량의 입력 요청 정보를 출력하도록 표시부를 제어하고, 입력부에 입력된 충전 제한량을 저장하도록 하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 수동 모드의 수행 중 충전소에 도착하면 충전소와 인접한 도로 정보에 기초하여 충전 제한량 추천 정보를 출력하도록 표시부를 제어하고, 입력부에 입력된 충전 제한량을 저장하도록 하는 것도 가능하다.
여기서 충전 제한량 추천 정보는 충전소와 인접한 도로의 경사도 및 제한 속도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량의 정보일 수 있다.
제어부(170)는 수동 모드 중 입력부(141)를 통해 배터리의 충전 제한량이 입력되지 않은 상태에서 배터리의 충전을 수행할 때 기준 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 사용자에 의해 설정된 관심 지점(즉 충전소)와 인접한 도로의 도로별 경사도와 제1테이블을 표시하도록 하고, 사용자에 의해 충전량이 입력되면 입력된 충전을 표시된 관심 지점에서의 충전 제한량으로 저장하도록 저장부를 제어할 수 있다. 이 때 사용자는 표시부에 표시된 회생 제동에 의한 충전량의 제1 테이블을 확인한 후에 충전량을 입력할 수 있다.
제어부(170)는 사용자에 의해 설정된 관심 지점의 정보 및 관심 지점을 출발지로 하는 경로 정보를 확인하고 확인된 경로 정보 내 도로의 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량을 설정된 관심 지점과 함께 저장하도록 하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 확인된 회생 제동에 의한 충전량을 사용자에 의해 설정된 관심 지점의 정보와 함께 표시하도록 하는 것도 가능하다. 사용자가 설정한 관심 지점에서 출발할 경우, 관심 지점과 인접한 도로 별 회생 제동에 의한 충전량을 추천 제한량으로 표시해줌으로써 사용자의 선택이 용이하도록 할 수 있다.
제어부(170)는 수동 모드의 수행 중 배터리의 충전이 수행되면 현재 충전소의 위치를 확인하고 확인된 현재 충전소의 위치가 저장된 관심 지점이면 관심 지점을 출발지로 하는 경로 정보를 확인하며 확인된 경로 정보 및 저장된 관심 지점에 대응하는 충전 제한량을 확인하고 확인된 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하고, 확인된 현재 충전소의 위치가 관심 지점이 아니면 기준 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 복수의 사용자 각각에 대한 관심 지점(즉 충전소)과 충전 제한량을 정보를 저장하도록 할 수 있고, 충전을 수행할 때 사용자를 인식하고 인식된 사용자의 관심 지점과 충전 제한량을 확인한 후 확인된 관심 지점과 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
사용자 인식은, 입력부를 통해 입력 정보, 카메라를 이용한 얼굴 인식 정보, 지문을 이용한 지문 정보, 홍채를 이용한 홍채 정보, 음성을 이용한 음성 정보 등을 이용하여 사용자를 인식하는 것을 포함할 수 있다.
제어부(170)는 주행 중 도로의 정보 및 회생 제동에 의한 충전량을 확인하고 확인된 도로의 정보와 회생 제동에 의한 충전량의 정보를 저장하도록 한다. 여기서 도로의 정보는 도로의 경사도, 도로의 위치 정보를 포함할 수 있다.
제어부(170)는 자동 모드의 수행 중 충전소에서 충전 시 충전소의 위치 정보, 충전소와 인접한 도로의 정보, 저장부에 저장된 제2테이블에 기초하여 회생 제동에 의한 충량을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전량을 제한 제어한다. 여기서 제2테이블은 도로 종류, 주행 속도 및 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량에 대한 정보를 가진다.
도로의 정보는 도로의 위치 정보, 위치별 도로의 경사도, 위치별 도로의 제한 속도를 포함할 수 있다.
제어부(170)는 충전 수행 중 배터리 관리부(156)로부터 배터리의 충전 상태에 대한 충전 상태 정보를 수신하고 수신된 배터리 상태 정보를 표시부(142)를 통해 출력하도록 제어하고, 현재 위치를 확인하고 확인된 현재 위치의 정보와 목적지의 정보에 기초하여 현재 위치에서 목적지까지의 경로를 탐색하며 내비게이션 정보 및 ADAS 맵 정보 중 적어도 하나에 기초하여 탐색된 경로 내의 도로의 정보를 확인하고, 확인된 도로의 정보와 확인된 제2테이블에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하며 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 충전 허용량을 획득하고, 배터리의 충전량이 충전 허용량이 되도록 배터리의 충전을 제어한다. 즉 제어부(170)는 배터리의 충전량이 충전 허용량이 되면 배터리의 충전을 중단하도록 제어한다. 제어부(170)는 배터리의 충전 중단 알림 정보를 표시부를 통해 표시하도록 제어하는 것도 가능하다.
회생 제동에 의한 충전량은, 충전소와 인접한 도로의 한 링크를 주행할 때 회생 제동에 의해 충전될 수 있는 충전량으로, 예상되는 값일 수 있다. 한 링크는, 미리 설정된 거리만큼의 도로를 의미한다.
여기서 확인된 도로의 정보는, 도로의 위치, 도로의 종류, 도로의 경사도, 도로의 제한 속도 및 교통량 정보를 포함할 수 있다. 차량은 통신부를 더 포함할 수 있고, 통신부를 통해 현재 위치부터 목적지까지 교통량 정보를 수신할 수 있다.
제어부(170)는 자동 모드를 수행하며 주행 중 도로의 종류 및 도로의 경사도를 확인하고 사용자의 운전 습관에 대응하는 운전 패턴을 획득하며, 획득된 운전 패턴과 확인된 도로의 종류 및 경사도의 저장을 제어한다. 여기에서의 운전 패턴은, 주행속도, 액셀러레이터 페달의 압력 정보 및 브레이크 페달의 압력 정보를 포함할 수 있다. 액셀러레이터 페달의 압력 정보 및 브레이크 페달의 압력 정보는 브레이크 페달의 압력 크기, 가압 횟수를 포함하고, 액셀러레이터 페달의 압력 크기 및 가압 횟수를 포함할 수 있다.
제어부(170)는 자동 모드를 수행하며 주행 중 사용자에 의해 액셀러레이터 페달이 가압되거나, 브레이크 페달이 가압되면, 제1, 2 검출부(161, 162)로부터 액셀러레이터 페달 또는 브레이크 페달의 압력 정보를 획득하고, 획득된 압력 정보와 속도 검출부(164)에서 검출된 속도 정보에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득하고, 획득된 사용자의 요구 파워에 대응하는 차량의 목표 주행 속도를 획득하고, 획득된 차량의 목표 주행 속도에 기초하여 모터(153) 및 감속기(154) 중 적어도 하나의 동작을 제어하며, 회생 제동에 의해 배터리가 충전되는 충전량을 확인하고 확인된 충전량과 함께 도로의 정보를 함께 저장하도록 한다.
제어부(170)는 사용자의 운전 패턴, 도로 정보 및 회생 제동에 의한 충전량에 대한 정보를 함께 저장하도록 제어할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 제어부(170)는 차량의 목표 주행 속도, 제동, 가속 주행 여부, 감속 주행, 강판 주행 및 등판 주행 여부에 기초하여 모터(153)의 동력을 이용하여 주행하는 EV모드의 수행을 제어하거나, 모터(153)의 회생 제동 모드의 수행을 제어한다.
제어부(170)는 일정 거리를 주행할 때마다 도로의 위치, 도로의 종류, 주행 속도, 도로의 경사도에 대응하는 사용자의 브레이크 페달 및 액셀러레이터 페달의 가압 횟수 및 압력의 크기를 저장하도록 하고, 일정 거리를 주행했을 때 회생 제동에 의한 배터리의 충전량을 획득하고 획득된 배터리의 충전량을 더 저장하도록 하는 것도 가능하다.
회생 제동에 의한 충전량=위치에너지*효율+출력에너지*효율-제동 에너지
위치에너지는, 충전 지점에서 강판 도로를 주행할 때 변환되는 에너지일 수 있다. 출력 에너지는 액셀러레이터 페달의 가압에 의해 모터를 통해 출력되는 에너지일 수 있다. 제동 에너지는 브레이크 페달의 가압에 의해 메인 제동 장치(예, 유압 제동 장치 등)를 통해 소비되는 에너지일 수 있다.
배터리의 충전량(SOC)은 액셀러레이터 페달의 가압에 의해 모터를 통해 출력되는 에너지와, 회생 제동에 의해 충전되는 에너지에 의해 결정될 수 있다.
배터리의 충전량= 초기 배터리의 충전량-출력 에너지+회생 제동에 의한 충전량
초기 배터리의 충전량은, 시동 시 배터리에 충전되어 있는 에너지 량일 수 있다.
제어부(170)는 도로의 링크별로 회생 제동에 의한 충전량을 획득한 도로의 정보 및 주행 속도를 확인하고, 제2테이블의 그룹들 중 확인된 도로의 정보와 주행 속도를 가지는 그룹을 확인하고 확인된 그룹에 획득된 충전량을 저장한다.
여기서 확인된 도로의 정보는, 제2테이블에 저장되는 정보로, 도로의 종류와 도로의 경사도를 포함할 수 있다.
주행 속도는, 회생 제동이 수행되는 동안 주행하는 도로에서의 평균 주행 속도일 수 있다.
제어부(170)는 내비게이션 정보 및 ADAS 맵 정보 중 적어도 하나에 기초하여 도로의 정보 중 도로의 종류 및 도로의 경사도를 확인할 수 있다.
제어부(170)는 경사도 검출부(163)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 도로의 정보 중 도로의 경사도를 확인할 수 있다.
제어부(170)는 속도 검출부(164)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 주행 속도를 확인할 수 있다.
예를 들어, 제어부는 고속도로에서 일정 거리인 500m를 주행하는 동안에 획득된 평균 주행 속도가 30kph이고, 도로 경사도가 -3%이고 배터리의 충전량이 1%라면, 제2테이블들 중 고속도로의 제2테이블에서 평균 주행 속도와 도로 경사도를 가지는 그룹을 확인하고 확인된 그룹에 확인된 회생 제동에 의한 충전량을 저장한다. 즉 제어부는 평균 주행 속도가30kph이고, 도로 경사도 범위가 0 내지 -4%인 셀에 회생 제동에 의한 충전량인 1%를 저장하도록 한다(도 3a 참조).
제어부(170)는 주행 거리가 길어져 획득된 정보들이 누적되면 누적된 정보들에 기초하여 저장부에 저장된 제2테이블의 정보를 업데이트한다.
제어부(170)는 확인된 그룹에 회생 제동에 의한 충전량을 저장하되, 이전에 획득된 회생 제동에 의한 충전량들에 누적시켜 저장할 수 있고, 확인된 그룹에 저장된 회생 제동에 의한 충전량들의 평균 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 획득된 평균 회생 제동에 의한 충전량을 그룹의 대표 충전량으로 저장할 수 있다. 이때 대표 충전량은 제2테이블의 셀값이 될 수 있다.
아울러 제어부는 확인된 그룹의 회생 제동에 의한 충전량들 중 최소 충전량을 확인된 그룹의 대표 충전량으로 저장하는 것도 가능하고, 확인된 그룹에 저장된 회생 제동에 의한 충전량들 중 최대 충전량을 확인된 그룹의 대표 충전량으로 저장하는 것도 가능하다.
도로 링크는, 도로의 경사도에 대응하여 구분될 수 있다. 즉 제어부는 도로의 경사도가 바뀌면 다른 링크로 인식한다.
제2테이블의 셀들의 값들은 주행 속도와 도로의 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량일 수 있다. 여기서 주행 속도는 하나의 링크에서의 평균 주행 속도일 수 있고, 도로의 경사도는 일정 범위로 나뉠 수 있다.
제2테이블의 셀들의 값들은 평균 주행 속도와 경사도 범위별 회생 제동에 의한 충전량일 수 있다.
즉 제어부(170)는 제2테이블의 각 셀의 회생 제동에 의한 충전량을 일정 거리 주행 시마다 업데이트 할 수 있고, 어느 하나의 셀의 누적 저장된 거리가 기준 거리 이상이면 어느 하나의 셀의 회생 제동에 의한 충전량들 중 가장 오래된 충전량을 삭제할 수 있다.
예를 들어, 평균 경사 -4 내지 -8%인 고속 도로에서 속도 30kph로 거리 500m만큼 주행하였을 때, 제어부(170)는 고속도로의 제2 테이블 중 속도 30kph, 평균 경사 범위 -4 내지 -8%인 그룹에 500m를 주행하면서 획득한 회생 제동에 의한 충전량을 저장하도록 한다.
이 때, 저장부에는 고속도로 제2테이블 중 속도 30kph, 평균 경사 범위 -4 내지 -8%인 그룹 내에, 과거에서 현재까지 획득된 회생 제동에 의한 충전량들이 누적되어 저장되어 있다. 이 경우, 제2테이블의 속도 30kph, 평균 경사 범위 -4 내지 -8%에 대응되는 셀값은 누적된 회생 제도엥 의한 충전량들에 대한 평균 충전량일 수 있다.
평균 경사 범위 -4 내지 -8%인 고속 도로에서 속도 30kph로 거리 500m만큼 주행하였을 때, 평균 경사 범위 -4 내지 -8%인 고속 도로에서 속도 30kph으로 주행한 총 거리가 5km이면, 제어부(170)는 고속도로의 제2테이블 중 속도 30kph, 평균 경사 범위 -4 내지 -8%를 가지는 그룹 내 회생 제동에 의한 충전량 중 가장 오래된 충전량을 삭제하고, 고속도로의 제2 테이블의 해당 그룹에 500m를 주행하면서 획득한 회생 제동에 의한 충전량을 저장하도록 한다. 이때 제2테이블의 속도 30kph, 평균 경사 범위 -4 내지 -8%에 대응되는 셀값으로, 누적된 회생 제동에 의한 충전량들에 대한 평균 충전량을 저장할 수 있다.
제어부(170)는 주행 중 사용자의 운전 패턴, 도로의 정보, 주행 속도 및 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고, 획득된 정보들에 기초하여 제2테이블의 모든 그룹의 값들을 획득함으로써 제2테이블의 모든 셀의 값을 설정할 수 있다(도 6참조).
제어부(170)는 충전소로 이동 중에도 도로의 종류, 도로의 경사도, 주행 속도, 회생 제동에 의한 충전량을 링크별로 확인하고 확인된 링크별 도로의 종류, 도로의 경사도, 주행 속도, 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 제2테이블을 업데이트할 수 있다.
제어부(170)는 회생 제동 모드의 수행 시, 모터에서 발전 기능이 수행되도록 한다. 즉 모터를 발전기로 동작시킨다. 여기서 모터를 발전기로 동작시키는 것은, 인버터의 스위치들이 역기전력에 의해 부스트 컨버터와 같은 동작 원리로 작동하도록 제어하는 것을 포함한다.
제어부(170)는 제동 제어를 위해, 모터의 토크 값을 음의 값으로 설정하되 기준 회생 제동량에 대응하는 음의 토크값으로 설정하며, 토크 값이 음의 값으로 설정됨에 의해 전류 방향이 가속 시의 전류 방향과 반대가 되도록 하여 배터리로 전류가 흘러 들어가게 제어한다. 이때 반대 방향으로 토크가 생겨 회생 제동을 수행할 수 있다.
즉 제어부(170)는 모터(153)에 인가되는 전력을 차단하고, 모터(153)에 인가되는 토크의 방향을 역방향으로 제어함으로써 모터(153)가 발전기로 동작되도록 하고, 발전기로 동작되는 모터에 의해 배터리가 충전되도록 한다. 이때 모터의 회전방향은 관성력에 의해 변경되지 않는다.
이와 같이 제어부(170)는 관성 에너지에 의해 모터가 발전기로 동작될 수 있도록 하고, 발전 기능을 수행하는 모터에 의해 배터리가 충전되도록 한다.
제어부(170)는 탐색된 경로 내의 도로의 정보 및 제2테이블의 정보에 기초하여 충전소에서 배터리 충전 시 회생 제동에 의한 충전량을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어할 수 있다. 여기서 확인된 회생 제동에 의한 충전량은, 충전소에서 일정 거리까지 이동하였을 때 회생 제동에 의해 충전 가능한 충전량일 수 있다.
제어부(170)는 주행을 수행하면서 계속적으로 제2테이블의 정보들을 업데이트할 수 있다.
제어부(170)는 제2테이블의 각 셀들의 값(회생 제동에 의한 충전량)이 정해지면, 충전소에서 목적지까지의 도로의 정보에 기초하여 강판 주행이 종료되는 지점들을 확인하고 확인된 지점들까지 주행 시 회생 제동에 의한 충전량을 각각 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량 중 최대값에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 제2테이블의 각 셀들의 값(회생 제동에 의한 충전량)이 정해지면, 충전소에서 목적지까지의 도로의 정보에 기초하여 강판 주행이 종료되는 지점들을 확인하고 마지막 강판 주행의 종료 지점에서의 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 변속 단수와 도로의 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(170)는 차량 내 구성부들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
저장부(171)는 배터리의 충전의 필요성을 판단하기 위한 기준 충전량을 저장한다.
저장부(171)는 수동 모드 시에 이용될 기준 충전 제한량을 저장하는 것도 가능하다.
저장부(171)는 사용자에 의해 설정된 충전 제한량을 저장한다.
저장부(171)는 수동 모드 시 충전 제한량 설정에 대한 안내 정보를 저장하는 것도 가능하다. 저장부(171)는 강판 도로의 경사도 및 충전 제한량을 테이블(제1테이블)로 저장한다. 여기서 충전 제한량은 강판 도로에서 일정 거리만큼 주행 시 충전되는 배터리의 충전량일 수 있다. 제1테이블은, 실험에 의해 획득되어 미리 저장된 정보일 수 있다.
저장부(171)는 사용자에 의해 선택된 관심 지점(POI) 정보를 저장하는 것도 가능하고 관심지점을 출발지로 하는 경로 정보를 저장하는 것도 가능하다. 관심 지점(POI: Point Of Interest)은 충전소이거나, 충전이 가능한 지점일 수 있다.
저장부(171)는 사용자에 의해 선택된 관심 지점(POI)과 충전 제한량을 함께 저장하는 것도 가능하다.
저장부(171)는 변속 단수와 도로의 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 저장하는 것도 가능하다.
저장부(171)는 자동 모드 시에 이용되는 주행 속도와 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 테이블(제2테이블)로 저장한다. 자동 모드 시에 이용되는 주행 속도와 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량은, 사용자의 운전 습관이 반영된 정보일 수 있다.
아울러 제2테이블은, 도로의 종류별로 저장되어 있을 수 있다.
도 3a, 3b, 3c에 도시된 바와 같이, 저장부(171)에는 운전자의 운전 패턴이 반영된 회생 제동에 의한 충전량이 도로 종류별로 저장되어 있을 수 있다.
예를 들어, 저장부(171)는 고속도로에서의 주행 속도와 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량의 제2테이블(도3a)과, 신호등이 적은 일반 국도에서의 주행 속도와 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량의 제2테이블(도3b)과, 신호등이 많은 시내 도로, 군도 및 지방도에서의 주행 속도와 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량의 제2테이블(도3c)을 저장할 수 있다.
저장부(171)에 저장된 주행 속도와 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량은, 일정 거리 주행 시마다 업데이트 될 수 있고, 저장부(171)에 누적 저장된 거리가 기준 거리 이상이면 중 가장 오래된 정보는 삭제될 수 있다.
예를 들어, 평균 경사 -4 내지 -8%인 고속 도로에서 속도 30kph로 거리 500m만큼 주행하였을 때, 저장부의 고속도로 테이블 중 속도 30kph, 평균 경사 -4 내지 -8%의 테이블 내에, 500m를 주행하면서 획득한 충전량을 저장한다.
저장부의 고속도로 테이블 중 속도 30kph, 평균 경사 -4 내지 -8%의 테이블 내에, 과거에서 현재까지 획득된 충전량들이 누적되어 저장되어 있다. 이 경우, 저장부(171)는 누적된 충전량들에 대한 평균값을 저장하는 것도 가능하다.
평균 경사 -4 내지 -8%인 고속 도로에서 속도 30kph로 거리 500m만큼 주행하였을 때, 평균 경사 -4 내지 -8%인 고속 도로에서 속도 30kph으로 주행한 총 거리가 5km이면, 저장부의 고속도로 테이블 중 속도 30kph, 평균 경사 -4 내지 -8%에 대응하는 충전량 중 가장 오래된 충전량을 삭제하고, 저장부의 고속도로 테이블에 속도 30kph, 평균 경사 -4 내지 -8%의 테이블 내에 500m를 주행하면서 획득한 충전량을 저장한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 업데이트를 수행하면서, 저장부(171)에는 주행 속도, 평균 경사도 범위에 각각 대응하는 회생 제동에 의한 충전량이 모두 저장되어 있을 수 있다.
저장부(171)는 도로의 링크별 사용자의 운전 습관에 대응하는 액셀러레이터 페달 및 브레이크 페달의 압력 정보를 저장한다.
압력 정보는, 압력 인가 횟수와, 압력의 크기를 포함할 수 있다.
도로의 링크는, 도로 중 차량이 강판 주행을 수행하는 구간일 수 있다.
저장부(171)는 강판 주행으로 인해 변환되는 위치 에너지, 액셀러레이터 페달의 가입에 의한 출력 에너지와, 브레이크 페달의 가압에 의한 유압 제동 에너지, 회생제동에 의한 에너지를 저장하는 것도 가능하다.
저장부(171)는 내비게이션 정보 및 ADAS 맵 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
내비게이션 정보는 지도 데이터, 도로의 위치, 도로의 종류, 도로의 링크별 도로 곡률, 도로의 링크별 경사도, 제한속도의 도로의 환경 정보를 포함한다.
ADAS 맵 정보는 지도 데이터에 도로 곡률, 경사도, 제한속도, 분기점 등 차로 환경의 세부 정보를 포함한다. ADAS 맵 정보는 내비게이션 정보 대비 정밀도가 10배 이상 높은 정보일 수 있다.
저장부(171)는 제어부(170)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
저장부(171)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
도 5는 실시 예에 따른 차량의 수동 모드의 제어 순서도이다.
차량은 차량의 주행 이력이 없으면, 충전 제한량 설정에 대한 안내 정보를 표시부(142)를 통해 표시(201)한다. 아울러 차량은 사용자에 의해 수동 모드가 선택되면 충전 제한량 설정에 대한 안내 정보를 표시부(142)를 통해 표시하는 것도 가능하다.
충전 제한량은 충전소에서 배터리 충전 시 제한되는 충전량일 수 있다.
여기서 충전 제한량 설정에 대한 안내 정보는, 도로의 경사도 및 경사도별 회생 제동에 의해 충전 가능한 배터리의 충전량에 대한 정보가 저장된 테이블 정보일 수 있다.
또한 충전 제한량 설정에 대한 안내 정보는, 배터리의 충전을 위한 지점을 관심 지점으로 설정할 것을 알리는 정보와, 관심 지점과 인접한 도로들 중 주행할 도로를 설정(즉 경로 설정)할 것을 알리는 정보와, 제1테이블 정보에 기초하여 충전 제한량을 선택할 것을 안내하는 정보일 수 있다.
차량은 입력부(141)를 통해 관심 지점, 경로 내 도로의 위치, 배터리의 충전 제한량이 선택(202)되면 입력된 충전 제한량, 경로 내 도로 위치 및 관심 지점의 정보를 저장(203)한다.
일 예로, 차량은 입력부를 통해 관심 지점이 선택되면, 저장부에 저장된 지도정보에 기초하여 선택된 관심 지점과 인접한 도로의 위치 및 도로의 경사도를 확인하여 표시하고, 사용자가 충전 제한량을 입력할 수 있도록 저장된 제1테이블을 표시하는 것도 가능하다. 여기서 충전 제한량은, 관심 지점에서 일정 거리까지 이동 시 회생 제동에 의해 충전되는 충전량일 수 있다.
제1테이블은, 도로의 경사도별로 회생 제동에 의해 충전될 수 있는 충전량에 대한 정보가 저장된 테이블일 수 있다.
차량은 입력부를 통해 충전 제한량이 선택되면 선택된 충전 제한량, 관심 지점, 관심지점을 출발지로 하는 경로 및 도로의 위치를 함께 저장한다.
다른 예로, 차량은 입력부를 통해 관심 지점이 선택되면, 저장부에 저장된 지도 정보를 기반으로 선택된 관심 지점과 인접한 도로의 위치 및 도로의 경사도를 확인하고, 제1테이블을 기반으로 확인된 도로의 위치와 도로의 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량을 자동으로 표시하는 것도 가능하다.
차량은 서버로부터 관심 지점과 인접한 도로의 위치 및 경사도에 대한 정보를 수신하는 것도 가능하다.
또 다른 예로, 차량은 관심 지점과 충전 제한량이 선택되면 선택된 관심 지점과 충전 제한량을 함께 저장하는 것도 가능하다. 이때 사용자는 자동으로 표시된 충전 제한량을 선택할 수도 있지만, 자동으로 표시된 충전 제한량을 참고하여 표시된 충전 제한량과 다른 충전 제한량을 선택할 수도 있다.
또 다른 예로, 차량은 입력부를 통해 관심 지점이 선택되면 선택된 관심 지점과 인접한 도로의 경사도를 확인하고 확인된 경사도에 대응하는 충전 제한량을 확인하며 확인된 충전 제한량을 선택된 관심 지점과 함께 저장하도록 하는 것도 가능하다.
사용자에 의해 복수 개의 관심 지점과, 각각의 관심 지점에서의 충전 제한량이 입력되면, 차량은 복수 개의 관심 지점에 각각 대응하는 충전 제한량을 저장할 수 있다.
차량은 수동 모드가 선택(204)되면 배터리의 충전을 위해 정차하는지를 판단한다. 즉 차량은 외부 전력이 배터리로 인가되는지 판단함으로써 배터리의 충전 수행 여부를 판단(205)할 수 있다.
차량은 배터리 충전 수행 시 현재 위치를 확인(206)하고 확인된 현재 위치가 저장된 관심 지점(207)이면 저장된 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어(208)하고, 확인된 현재 위치가 관심 지점이 아니면 기준 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어(209)한다.
차량은 확인된 현재 위치가 관심 지점의 충전소라고 판단되면 현재 충전소의 위치에서 목적지까지의 경로를 확인하고 확인된 경로가 미리 저장된 경로라고 판단되면 현재 충전소의 정보와 매치된 충전 제한량을 확인하는 것도 가능하다.
차량은 확인된 현재 위치가 관심 지점의 충전소라고 판단되면 충전소와 인접한 도로들을 확인하여 표시하고, 표시된 도로들 중 운전자에 의해 하나의 도로가 선택되면 선택된 도로의 위치가 미리 저장된 도로의 위치인지 판단하고 미리 저장된 도로의 위치라고 판단되면 현재 충전소의 정보와 매치된 충전 제한량을 확인하는 것도 가능하다.
차량은 확인된 현재 위치가 저장된 관심 지점이면 저장된 충전 제한량에 대응하는 충전 허용량을 확인하고, 배터리의 충전을 수행하면서 배터리의 충전량을 확인하며 확인된 배터리의 충전량이 확인된 충전 허용량이면 배터리의 충전을 정지시킨다. 예를 들어, 저장된 충전 제한량이 3%이면, 배터리의 충전 허용량은 97%일 수 있다. 이때 차량은 배터리의 충전량이 97%가 되면 배터리의 충전을 정지시킨다.
차량은 확인된 현재 위치가 관심 지점이 아니면 기준 충전 제한량을 확인하고 확인된 기준 충전 제한량에 대응하는 충전 허용량을 확인하며, 배터리의 충전을 수행하면서 배터리의 충전량을 확인하고 확인된 배터리의 충전량이 확인된 충전 허용량이면 배터리의 충전을 정지시킨다. 예를 들어, 저장된 충전 제한량이 15%이면, 배터리의 충전 허용량은 85%일 수 있다. 이때 차량은 배터리의 충전량이 85%가 되면 배터리의 충전을 정지시킨다.
차량은 확인된 현재 위치가 관심 지점이나, 미리 저장된 경로가 아닌 다른 경로로 주행 예정이거나, 미리 저장된 도로가 아닌 다른 도로로 주행 예정이라면 기준 충전 제한량을 확인하는 것도 가능하다.
아울러 차량은 사용자에 의해 관심 지점과 충전 제한량이 설정 및 저장되지 않았다고 판단되면 기준 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다. 차량은 관심 지점이 설정 및 저장되지 않았다고 판단되면 기준 충전 제한량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
차량은 관심 지점이 선택되지 않았다고 판단되면 충전량 100%로 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
도 6은 실시 예에 따른 차량의 자동 모드의 제어 순서도이다.
차량은 자동 모드가 선택되고, 충전소라고 판단(211)되면 현재 위치(즉 충전소)를 확인하고 확인된 현재 위치의 정보와 목적지의 정보에 기초하여 현재 위치에서 목적지까지의 경로를 탐색하며 내비게이션 정보 및 ADAS 맵 정보 중 적어도 하나에 기초하여 탐색된 경로 내의 도로의 정보를 확인한다.
충전소라고 판단되는 것은, 차량에 외부의 전력이 인가되고 있는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 또한 충전소라고 판단되는 것은 내비게이션 정보에 기초하여 현재 위치가 충전소인지 판단하는 것을 포함할 수 있다.
차량은 확인된 도로의 정보에 기초하여 충전소의 고도를 확인하고, 충전소에서 목적지 사이의 도로 중 충전소에 첫 번째로 인접한 도로의 링크를 확인하며, 확인된 도로의 링크의 고도를 확인한다. 차량은 충전소의 고도와 확인된 도로의 링크의 고도 차이에 대응하는 거리를 확인(212)한다.
차량은 확인된 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고 확인된 거리가 미리 설정된 거리 이하이면 회생 제동에 의한 충전량을 0%로 설정하고 설정된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리를 충전(214)시킨다. 이 때 차량의 배터리 충전 허용량은 100%일 수 있다. 즉 차량은 확인된 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고 확인된 거리가 미리 설정된 거리 이하이면 배터리의 충전 제한 제어를 수행하지 않도록 할 수 있다.
여기서 회생 제동에 의한 충전량은 충전소에서 출발하여 일정 거리(첫번째 링크의 종료 지점)까지 주행하였을 때 회생 제동에 충전될 수 있는 충전량일 수 있다.
확인된 거리가 미리 설정된 거리 이하라는 것은, 충전소부터 다음 도로의 링크의 직전(즉 두 번째 도로의 링크 직전)까지 주행하였을 때 회생 제동이 수행되지 않음을 의미한다. 아울러 확인된 거리가 미리 설정된 거리 이하라는 것은, 충전소부터 기준 거리만큼 주행하였을 때 회생 제동이 수행되지 않음을 의미할 수 있다.
차량은 확인된 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고 확인된 거리가 미리 설정된 거리를 초과하면 저장부에 미리 저장된 제2테이블을 확인한다. 여기서 제2테이블은 도로 종류, 주행 속도 및 도로 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량에 대한 정보를 가진다.
차량은 충전소에서 목적지까지의 탐색된 경로 내의 도로의 정보와, 제2테이블에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득(215)하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 대응하는 충전 허용량을 확인하며, 확인된 충전 허용량에 기초하여 배터리의 충전을 제어(216)한다.
탐색된 경로 내의 도로의 정보는, 도로의 종류, 도로의 경사도, 도로의 제한 속도 및 교통량 정보를 포함할 수 있다. 탐색된 경로 내의 도로의 정보는, 통신부를 통해 현재 위치부터 목적지까지 교통량 정보를 더 포함할 수 있다.
즉 차량은 배터리의 충전 수행 중 배터리의 충전량을 확인하고 확인된 배터리의 충전량이 확인된 충전 허용량이면 배터리의 충전을 중단시킨다.
이를 도 9를 참조하여 설명한다.
제2테이블 내에 평균 경사도 4%, 강판 거리 5km를80KPH 회생제동으로만 주행할 경우 회생 제동에 의한 충전량이 1%로 저장되어 있고, 평균 경사도 8%, 강판 거리 5km를 80KPH 회생 제동으로만 주행할 경우 회생 제동에 의한 충전량이 2%로 저장되어 있다고 가정한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 충전소에 인접한 첫 번째 링크인 제1도로 링크의 거리가 2km이고 평균 경사도 -4%이며, 제2도로 링크의 거리가 4km이고 평균 경사도 -8%이며, 제3도로 링크의 거리가 4km이고 평균 경사도 -4%이면, 회생 제동에 의한 충전량은 다음과 같다.
회생 제동에 의한 충전량= (1%/5km*2km) + (2%/5km*4km) + (1%/5km*4km)
= 0.4% + 1.6% + 0.8% = 2.8%
차량은 획득된 회생 제동에 의한 충전량2.8%를 획득하고, 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 충전 허용량(100%-2.8%)을 획득할 수 있다.
이 경우, 출력에너지와 제동 에너지를 알수 없기 때문에 위치 에너지만을 고려하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득한다.
차량은 주행을 수행하면서 주행하는 도로의 정보, 주행 속도 및 사용자의 운전 패턴을 획득(217)한다. 이때 차량은 도로의 링크마다 도로의 정보, 주행 속도 및 사용자의 운전 패턴을 획득할 수 있다.
여기서 도로의 링크는, 도로의 경사도의 변경에 대응하여 구분될 수 있다. 즉 도로의 경사도가 변경되면 경사도가 변경되는 지점부터 다음 도로의 링크로 인식될 수 있다.
아울러 도로의 링크는 기준 거리(예를 들어 5km)마다 구분될 수 있다.
여기서 확인된 도로의 정보는, 제2테이블에 저장되는 정보로, 도로의 종류와 도로의 경사도를 포함할 수 있다.
차량은 위치 수신부에 수신된 현재 위치의 정보, 내비게이션 정보 및 ADAS 맵 정보 중 적어도 하나에 기초하여 도로의 정보 중 도로의 종류 및 도로의 경사도를 확인할 수 있다.
차량은 경사도 검출부(163)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 도로의 정보 중 도로의 경사도를 확인할 수 있다.
차량은 속도 검출부(164)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 주행 속도를 확인할 수 있다.
차량은 도로의 링크마다 도로의 정보, 주행 속도 및 사용자의 운전 패턴을 획득할 때, 회생 제동에 의해 충전된 배터리의 충전량을 획득하고, 획득된 배터리의 충전량을 회생 제동에 의한 충전량으로 저장(218)한다.
여기서 사용자의 운전 패턴을 획득하는 것은, 주행 중 사용자에 의해 액셀러레이터 페달이 가압되거나, 브레이크 페달이 가압되었을 때 제1, 2 검출부(161, 162)로부터 액셀러레이터 페달 또는 브레이크 페달의 압력 정보를 획득하는 것을 포함한다. 즉 사용자의 운전 패턴은, 브레이크 페달의 압력 크기, 가압 횟수를 포함하고, 액셀러레이터 페달의 압력 크기 및 가압 횟수를 포함하며 주행 속도를 포함할 수 있다.
차량은 도로의 종류, 주행 속도, 도로의 경사도, 회생 제동에 의한 충전량에 대한 정보를 제2테이블에 저장한다. 즉 차량은 제2테이블을 업데이트 시킨다.
좀 더 구체적으로, 차량은 도로의 링크별로 회생 제동에 의한 충전량을 획득한 도로의 정보 및 주행 속도를 확인하고, 제2테이블의 그룹들 중 확인된 도로의 정보와 주행 속도를 가지는 그룹을 확인하고 확인된 그룹에 획득된 충전량을 저장한다.
주행 이력이 많아질수록 저장부에 저장된 제2테이블의 정보들을 계속적으로 업데이트될 수 있다.
아울러 차량은 확인된 그룹에 회생 제동에 의한 충전량을 저장하되, 이전에 획득된 회생 제동에 의한 충전량들에 누적시켜 저장할 수 있고, 확인된 그룹에 저장된 회생 제동에 의한 충전량들의 평균 충전량을 획득하고 획득된 평균 충전량을 그룹의 대표 충전량으로 저장할 수 있다. 이때 대표 충전량은 제2테이블의 셀값이 될 수 있다.
차량은 제2테이블의 각 그룹의 회생 제동에 의한 충전량 중 가장 오래된 충전량을 삭제하고, 새롭게 획득된 회생 제동에 의한 충전량을 저장하는 것도 가능하다.
이와 같이, 차량은 사용자의 운전 패턴이 일부 반영된 회생 제동에 의한 충전량을 획득할 수 있다.
차량은 사용자의 운전 패턴이 일부 반영된 제2테이블을 이용하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득할 수 있다. 이를 도 10을 참조하여 설명한다.
평균 경사도 4%, 강판 거리5km, 100KPH 주행 속도일 때 회생 제동에 의한 충전량 0.7%(사용자의 운전 패턴 반영)이고, 평균 경사도 4%, 등판 거리 5km, 100KPH 주행 속도일 때 회생 제동에 의한 충전량 -1%(사용자의 운전 패턴 반영)이며, 평균 경사도 8% 강판 거리5km, 100KPH 주행 속도일 때 회생 제동에 의한 충전량 2%(사용자의 운전 패턴 미반영된 기본 정보)라고 가정한다(도 3a참조).
충전소에 인접한 제1도로 링크의 거리가 8km이고 평균 경사도 -4%이며, 100kph 주행 속도, 제2도로 링크의 거리가 2km이고 평균 경사도 4%이며 30kph 주행속도로 주행, 제3도로 링크의 거리가 4km이고 평균 경사도 -8%이며 30kph 주행속도로 주행하면, 회생 제동에 의한 충전량은 다음과 같다.
회생 제동에 의한 충전량= (0.7%/5km*8km) + (-1%/5km*4km) + (2%/5km*4km)
= 1.12% -0.4% + 1.6% = 2.32%
차량은 획득된 회생 제동에 의한 충전량2.32%를 획득하고, 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 충전 허용량(100%-2.32%)을 획득할 수 있다.
이와 같은 과정을 수행하면서 차량은 도로의 종류별 제2테이블의 모든 셀들의 값을 설정할 수 있다.
이에 따라 차량은 회생 제동에 의한 충전량 획득 시, 사용자의 운전 패턴이 모두 반영된 회생 제동에 의한 충전량을 획득할 수 있다.
차량은 사용자의 운전 패턴이 모두 반영된 제2테이블을 이용하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득할 수 있다. 이를 도 11을 참조하여 설명한다.
평균 경사도 3%, 강판 거리 5km, 주행 속도 100KPH일 때 회생 제동에 의한 충전량 0.3%, 평균 경사도 4%, 등판 거리 5km, 주행 속도 100KPH일 때 회생 제동에 의한 충전량 -1%, 평균 경사도 14%, 강판 거리 5km, 주행 속도 60KPH일 때 회생 제동에 의한 충전량 2.7%, 평균 경사도 6%, 강판 거리 5km, 주행 속도 60KPH일 때 회생 제동에 의한 충전량 1.7%, 평균 경사도 6%, 강판 거리 5km, 주행 속도 80KPH일 때 회생 제동에 의한 충전량 1.5%이라고 가정한다(도 6참조).
회생 제동에 의한 충전량= (0.3%/5km*8km) + (-1%/5km*2km) + (2.7%/5km*4km)+ (1.7%/5km*6km) + (1.5%/5km*6km) = 0.48% -0.4% + 2.16%+2.04% + 1.8% = 6.08%
차량은 획득된 회생 제동에 의한 충전량 6.08%를 획득하고, 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 충전 허용량(100%-6.08%)을 획득할 수 있다.
차량은 충전소에서 충전 준비 시, 충전소에서 목적지까지의 도로의 정보에 기초하여 강판 주행이 종료되는 지점들을 확인하고 확인된 지점들까지 주행 시 회생 제동에 의한 충전량을 각각 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량 중 최대값에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 것도 가능하다.
이를 도 10를 참조하여 설명한다.
차량은 충전소에서 목적지까지의 도로의 정보에 기초하여 강판 주행이 종료되는 지점들 중 등판과 연결된 강판의 지점들을 확인하고, 확인된 강판1, 강판2, 강판3까지 주행 시 회생 제동에 의한 충전량을 각각 획득하고 획득된 회생 제동에 의한 충전량 중 최대값을 확인한다.
차량은 강판 1에서 회생 제동에 의한 충전량이 0.48%, 강판 2에서 회생 제동에 의한 충전량이 6.08%, 강판 3에서 회생 제동에 의한 충전량이 -4.24을 획득하였을 때, 최대값인 회생 제동에 의한 충전량 6.08%를 회생 제동에 의한 충전량으로 설정하고 설정된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 140: 단말기
151: 배터리 152: 전력 변환부
153: 모터 161: 제1검출부
162: 제2검출부 163: 경사도 검출부
164: 속도 검출부 165: 위치 수신부
170: 제어부 171: 저장부

Claims (20)

  1. 배터리;
    상기 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동력을 발생시키고, 회생 제동을 수행하며 상기 회생 제동을 통해 상기 배터리가 충전되도록 하는 모터;
    도로의 위치별 경사도에 대한 도로 정보를 저장하고,도로의 경사도별 회생 제동에 의한 충전량에 대한 정보를 테이블로 저장하는 저장부;
    현재 위치의 정보를 수신하는 위치 수신부;
    목적지의 정보 및 사용자 입력을 수신하는 입력부; 및
    충전소에서 충전 준비 중 상기 충전소의 위치정보와 상기 목적지의 위치 정보에 기초하여 상기 충전소부터 상기 목적지까지의 경로를 탐색하고 상기 저장부에 저장된 도로 정보에 기초하여 상기 탐색된 경로 내의 도로의 경사도를 확인하고 상기 확인된 도로의 경사도와 상기 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고 상기 획득된 회생 제동에 의한 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부는, 도로의 종류별로 상기 테이블을 저장하고,
    상기 제어부는, 상기 탐색된 경로 내의 도로의 종류를 확인하고 상기 테이블의 정보에 기초하여 상기 확인된 도로의 종류에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 획득하는 차량.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부는, 주행 속도별로 테이블을 저장하고,
    상기 제어부는, 상기 탐색된 경로 내의 도로의 주행 속도를 확인하고 상기 주행속도별 테이블의 정보에 기초하여 상기 확인된 도로의 주행 속도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 획득하는 차량.
  4. 제 1 항에 있어서,
    도로의 경사도를 검출하는 경사도 검출부; 및
    주행 속도를 검출하는 속도 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 자동 모드에서 주행 중 회생 제동 수행 시에 발생된 배터리의 충전량을 확인하고, 상기 저장된 테이블 중 상기 검출된 도로의 경사도와 상기 검출된 주행 속도가 매치된 셀에 상기 확인된 충전량을 저장하도록 제어하는 것을 포함하는 차량.
  5. 제 1 항에 있어서,
    주행 속도를 검출하는 속도 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 자동 모드에서 주행 중 상기 저장부에 저장된 도로 정보에 기초하여 상기 위치 수신부에 수신된 현재 위치 정보에 대응하는 도로의 경사도를 확인하고, 회생 제동 수행 시에 발생된 배터리의 충전량을 확인하고, 상기 저장된 테이블 중 확인된 도로의 경사도와 상기 검출된 주행 속도가 매치된 셀에 상기 확인된 충전량을 저장하도록 제어하는 것을 포함하는 차량.
  6. 제 5 항에 있어서,
    액셀러레이터 페달에 가해진 압력을 검출하는 제1검출부; 및
    브레이크 페달에 가해진 압력을 검출하는 제2검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 회생 제동 수행 시 상기 제1검출부와 제2검출부에서 검출된 압력의 정보와 주행 속도에 기초하여 도로의 경사도별 사용자의 운전 패턴을 획득하고, 상기 회생 제동에 의해 발생된 배터리의 충전량과 상기 도로의 경사도별 사용자의 운전 패턴을 저장하도록 제어하는 것을 포함하는 차량.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    수동 모드의 수행 중 상기 입력부를 통해 관심 지점, 상기 관심 지점과 인접한 도로의 위치 및 충전 제한량이 수신되면 상기 수신된 관심 지점, 상기 관심 지점과 인접한 도로의 위치 정보 및 상기 충전 제한량을 저장하도록 상기 저장부를 제어하는 차량.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    수동 모드의 수행 중 상기 입력부를 통해 관심 지점과 인접한 도로의 위치가 수신되면 상기 저장부에 저장된 도로의 정보에 기초하여 상기 관심 지점과 인접한 도로의 경사도를 확인하고 상기 확인된 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 확인하고 상기 확인된 충전량을 추천 충전 제한량으로 표시하도록 제어하는 차량.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 충전소에서 배터리의 충전을 수행할 때 상기 충전소가 상기 관심 지점이라고 판단되면 상기 저장된 충전 제한량에 기초하여 상기 배터리의 충전을 제어하고, 상기 충전소가 상기 관심 지점이 아니라고 판단되면 기준 충전 제한량에 기초하여 충전을 제어하는 차량.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 충전소와 인접한 도로의 고도를 확인하고, 상기 충전소의 고도와 상기 확인된 인접한 도로의 고도의 차에 대응하는 거리가 미리 설정된 거리 이하이면 상기 배터리의 충전 제한이 수행되지 않도록 제어하는 차량.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 탐색된 경로 내의 도로의 정보와 상기 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고, 상기 탐색된 경로 내의 도로 중 강판 도로에서의 회생 제동에 의한 충전량들을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량들 중 최대의 충전량에 기초하여 상기 배터리의 충전을 제어하는 차량.
  12. 배터리와, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동력을 발생시키고, 회생 제동을 수행하며 회생 제동을 통해 배터리가 충전되도록 하는 모터를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    충전소에서 충전 준비 중 입력부에 입력된 목적지의 정보를 확인하고,
    상기 충전소의 위치정보와 상기 목적지의 위치 정보에 기초하여 상기 충전소부터 상기 목적지까지의 경로를 탐색하고,
    상기 탐색된 경로 내의 도로의 정보와 저장부에 저장된 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의해 충전될 충전량을 획득하고,
    상기 충전소에서 배터리의 충전 중 상기 획득된 충전량에 기초하여 배터리의 충전을 중단 제어하는 차량의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 도로의 정보는, 도로의 위치, 도로의 종류, 도로의 경사도 및 도로의 제한 속도 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 테이블은, 도로의 종류별로 주행 속도와 도로의 경사도가 매칭된 회생 제동에 의한 충전량이 저장된 정보를 가지는 차량의 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    회생 제동이 수행되는지 판단하고,
    상기 회생 제동이 수행되면 회생 제동에 의해 발생된 충전량을 확인하고,
    도로의 경사도를 검출하고,
    주행 속도를 검출하고,


    저장된 테이블 중 검출된 도로의 경사도와 상기 검출된 주행 속도가 매치된 셀에 상기 확인된 배터리의 충전량을 저장하도록 제어하는 것을 포함하는 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 회생 제동이 수행되면 액셀러레이터 페달에 가해진 압력을 검출하고,
    브레이크 페달에 가해진 압력을 검출하고,
    상기 제1검출부와 제2검출부에서 검출된 압력의 정보와 주행 속도에 기초하여 도로의 경사도별 사용자의 운전 패턴을 획득 및 저장하는
    것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력부를 통해 관심 지점과, 상기 관심 지점과 인접한 도로의 위치 및 충전 제한량이 수신되면 상기 수신된 관심 지점, 상기 도로의 위치 및 상기 충전 제한량을 수동 모드 시에 이용될 정보로 저장하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 충전소에서 배터리의 충전을 수행할 때 상기 충전소가 상기 관심 지점이라고 판단되면 상기 저장된 충전 제한량에 기초하여 상기 배터리의 충전을 제어하고,
    상기 충전소가 상기 관심 지점이 아니라고 판단되면 기준 충전 제한량에 기초하여 충전을 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력부를 통해 관심 지점 및 상기 관심 지점과 인접한 도로의 위치가 수신되면 상기 수신된 도로의 위치에 대응하는 도로의 경사도를 확인하고,
    상기 확인된 경사도에 대응하는 회생 제동에 의한 충전량을 상기 도로의 위치와 함께 저장하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 충전소와 인접한 도로의 고도를 확인하고, 상기 충전소의 고도와 상기 확인된 인접한 도로의 고도의 차에 대응하는 거리가 미리 설정된 거리 이하이면 상기 배터리의 충전량 제한이 수행되지 않도록 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 탐색된 경로 내의 도로의 정보와 상기 테이블의 정보에 기초하여 회생 제동에 의한 충전량을 획득하고, 상기 탐색된 경로 내의 도로 중 강판 도로에서의 회생 제동에 의한 충전량들을 확인하고 확인된 회생 제동에 의한 충전량들 중 최대의 충전량에 기초하여 상기 배터리의 충전을 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
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