KR20210077842A - 운전자의 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법 및 장치 - Google Patents

운전자의 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

전방 차량의 속도를 추종하는 운전자의 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법 및 장치가 개시된다. 개시된 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법은, 전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산하는 단계; 상기 속도 차이에 대한 PI 제어를 통해, 상기 자차에 대한 가속 또는 감속 페달 조작값이 결정되는 운전자 모델을 이용하여, 상기 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정하는 단계; 상기 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정하는 단계; 및 상기 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절하는 단계를 포함한다.

Description

운전자의 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DISTRIBUTING POWER OF HYBRID VEHICLE BASED ON DRIVING PREFERENCE OF DRIVER}
본 발명은 운전자의 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전방 차량의 속도를 추종하는 운전자의 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법 및 장치에 관한 것이다.
세계적으로 연비 및 배출가스에 대한 규제가 강화됨에 따라, EV, HEV와 같은 파워트레인 전장화, 엔진 다운사이징 등의 연비를 향상시키기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다.
하지만 이러한 다양한 기술들이 적용되더라도, 공격적인 운전 성향, 즉 가/감속이 빈번한 운전 성향을 가지고 있는 운전자가 그렇지 않은 운전자에 비해 더 많은 연료를 소모하는 것처럼, 차량의 연비는 운전자의 운전 성향에 의해 많이 달라지게 된다. 기존 연구에서는 운전자의 운전 습관을 지도하거나 보조하여 연비를 손쉽게 향상시킬 수 있다는 결과를 제시하기도 하였으며, 이에 따라 운전자의 경제적인 운전 습관을 유도하려는 연구도 일부 진행되었다.
하이브리드 차량(HEV)도 마찬가지로 운전자의 운전 성향에 따라 연비가 많이 달라지게 된다. 하이브리드 차량의 연비는 엔진과 모터의 동력 분배를 결정하는 동력 분배 알고리즘에 의해 크게 달라질 수 있는데, 이러한 동력 분배 알고리즘은 일반적으로 평균적인 운전자에 맞게 최적화된다. 따라서 공격적인 운전 성향을 가진 운전자와 같이, 평균적인 운전자와 다른 운전 성향을 가진 운전자가 차량을 주행할 경우, 적절한 동력 분배가 이루어지지 않아 연비가 하락하는 현상이 나타난다.
이를 해결하기 위한 기존 연구에서는, 운전 성향에 따라 엔진의 On/Off 기준점을 다르게 가져가거나 동력 분배 알고리즘의 충/방전 정도를 다르게 하는 등, 운전 성향에 따라 동력 분배 제어 파라미터를 조정함으로써 연비 하락을 줄이는 방법들이 제안되었다.
관련 선행기술로서 대한민국 공개특허 제2008-0089543호, 제2016-0150420호, 제2019-0114115호, 대한민국 등록특허 제10-1956482호가 있다.
본 발명은 전방 차량의 속도를 추종하는 운전자의 운전 성향에 기반하여, 운전 성향에 따른 연비 하락을 줄일 수 있는 하이브리드 차량의 동력 분배 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 운전자의 운전 성향을 PI 제어의 비례 이득과 적분 이득으로 표현하여, 하이브리드 차량의 동력을 분배하는 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법에 있어서, 전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산하는 단계; 상기 속도 차이에 대한 PI 제어를 통해, 상기 자차에 대한 가속 또는 감속 페달 조작값이 결정되는 운전자 모델을 이용하여, 상기 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정하는 단계; 상기 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정하는 단계; 및 상기 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절하는 단계를 포함하는 동력 분배 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법에 있어서, 운전 성향에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되도록 결정된 가격 함수의 등가 인자를 이용하여, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절하는 단계; 상기 등가 인자의 결정에 이용된 주행 사이클과 현재 주행 사이클을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라서, 상기 등가 인자를 보정하는 단계를 포함하는 동력 분배 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 장치에 있어서, 전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산하는 속도 계산부; 상기 속도 차이에 대한 PI 제어를 통해, 상기 자차에 대한 가속 또는 감속 페달 조작값이 결정되는 운전자 모델을 이용하여, 상기 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정하는 게인 결정부; 상기 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정하는 등가 인자 결정부; 및 상기 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절하는 동력 분배 비율 조절부를 포함하는 동력 분배 장치가 제동된다.
본 발명의 일실시예에 따르면 운전자의 운전 성향을 나타내는 비례 게인 및 적분 게인을 이용하여 등가 인자를 조절함으로써, SOC 제약 조건을 만족시키면서 운전 성향에 따른 연비 하락을 줄일 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 현재 주행 상태에서 연료 소모율이 최소가 될 수 있는 최적화된 등가 인자를 추정함으로써, 다양한 주행 상태에 따른 연비 하락을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PI 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 분배 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 분배 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
하이브리드 차량에 대한 동력 분배 방법으로서, ECMS(Equivalent Consumption Minimization Strategy) 방법이 많이 이용된다.
ECMS는 하이브리드 차량에서 발생하는 모든 에너지는 궁극적으로 연료에서 발생한다는 개념에 기반하고 있으며, 이에 따라 [수학식 1]과 같은 가격 함수를 최소화하는 엔진, 모터의 동작점을 동력 분배 제어 명령으로 결정한다. 가격 함수가 최소값을 나타낸다는 것은 연료 소모율이 최소라는 의미이다.
Figure pat00001
여기서, J(t,u)는 가격함수, s(t)는 등가 인자를 나타내며,
Figure pat00002
및
Figure pat00003
는 시간 t에서 동력 분배 비율이 u일 때, 단위 시간동안 소모되는 연료 에너지 및 전기 에너지를 나타낸다.
등가 인자는 전기 에너지를 연료 에너지로 변환하는 파라미터이며, 등가 인자에 따라서, 전기 에너지가 연료 에너지로 변환되는 값이 달라지기 때문에, ECMS에 의한 동력 분배 경향은 이러한 등가 인자에 영향을 받는다.
본 발명은 이러한 ECMS 기반의 동력 분배 방법에 관한 것으로서, 운전자의 운전 성향을 반영하여 하이브리드 차량의 엔진과 구동 모터에 대한 동력 분배를 조절한다.
특히, 본 발명의 일실시예는 운전자의 운전 성향을 결정하기 위해, 기준 속도와 하이브리드 차량의 속도 차이를 이용하며, 일예로서, 기준 속도는 하이브리드 차량이 추종하는 전방 차량의 속도일 수 있다. 하이브리드 차량이 전방 차량을 빠르게 추종하는 경우 운전 성향이 공격적이라고 볼 수 있으며, 본 발명의 일실시예는 이러한 운전 성향에 따라서, 하이브리드 차량의 동력 분배를 조절하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 동력 분배 방법은 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에서 수행될 수 있으며, 이러한 컴퓨팅 장치로서 예컨대, PC, 노트북, 서버, 차량의 ECU, 별도의 동력 분배 장치 등이 포함될 수 있다. 실시예에 따라서, 시뮬레이션 환경에서 운전자의 운전 성향에 대한 동력 분배 비율이 결정된 후 차량에 적용될 수 있거나 또는 하이브리드 차량에서 직접 운전자의 운전 성향에 대한 동력 분배 비율을 결정하여, 엔진과 구동 모터에 대한 동력 분배를 조절할 수도 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 동력 분배 장치는 속도 계산부(110), 게인 결정부(120), 등가 인자 결정부(130), 동력 분배 비율 조절부(140)를 포함한다.
속도 계산부(110)는 전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산한다. 전방 차량의 속도는 자차에 장착된 레이더 센서나, 차량간 통신을 통해 획득될 수 있다.
게인 결정부(120)는 미리 설정된 운전자 모델을 이용하여, 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정한다. 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 모델은 속도 계산부(110)에서 계산된 속도 차이에 대한 PI 제어를 통해, 자차에 대한 가속 또는 감속 페달 조작값이 결정되는 운전자 모델이다. 여기서, 가속 및 감속 페달 조작값은 운전자가 가속 및 감속 페달값을 누르는 정도를 나타내는 값으로서, 가속 페달 조작값이 커질수록 차량의 속도는 증가하며, 감속 페달 조작값이 커질수록 차량의 속도는 감소한다.
등가 인자 결정부(130)는, 게인 결정부(120)에서 결정된 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정한다. 여기서 등가 인자는 전술된 ECMS 방법의 등가 인자이다.
등가 인자 결정부(130)는 미리 설정된 동력 분배 비율 및 주행 사이클에 따라서 주행하는 하이브리드 차량(자차)의 SOC 제약 조건을 만족하면서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정할 수 있다. SOC 제약 조건은 주행 사이클의 시점 및 종점에서의 SOC 변화량이 미리 설정된 오차 범위내에서 동일한 조건이며, SOC가 미리 설정된 최소값 및 최대값 이내에 존재하는 조건일 수 있다. 다시 말해, 등가 인자 결정부(130)는 주행 사이클의 시점 및 종점에서 배터리의 SOC가 거의 일정하도록 주행하는 조건에서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정한다.
동력 분배 비율 조절부(140)는 결정된 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절한다. 등가 인자가 커질수록 전기 에너지가 연료 에너지로 변환되는 정도도 증가하므로, 동력 분배 비율 조절부(140)는 등가 인자가 커질수록 엔진의 동력 분배가 증가되는 방향으로 동력 분배 비율을 조절할 수 있다.
이하에서는 전술된 동력 분배 장치의 동력 분배 방법이 일실시예로서 설명된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PI 제어를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 동력 분배 장치는 전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산(S210)하고, 미리 설정된 운전자 모델을 이용하여 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정(S230)한다.
전술된 운전자 모델은 [수학식 2] 및 [수학식 3]으로 표현될 수 있다. [수학식 2]는 자차가 전방 차량을 따라 가속하는 경우의 운전자 모델을 나타내며, [수학식 3]은 자차가 전방 차량을 따라 감속하는 경우의 운전자 모델을 나타낸다.
Figure pat00004
Figure pat00005
여기서, Verr는 전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 나타내며, VRef는 전방 차량의 속도를 나타내고 V는 자차의 속도를 나타낸다. 그리고 AP 및 BP는 가속 및 감속 페달 조작값을 나타내며, PAP, IAP는 가속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 나타낸다. 그리고 PBP, IBP는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 나타낸다. 비례 이득 및 적분 이득은 PI 제어에 따른 이득을 나타낸다.
PI(Proportional-Integral control) 제어는 시스템에 대한 입력값과 출력값의 오차에 비례 게인과 적분 게인을 적용하는 제어 방식으로서, 전방 차량을 추종하는 차량의 속도 제어는 도 3과 같이, 입력값인 전방 차량의 속도(VRef)와 출력값인 자차의 속도(V)의 차이가 감소하도록, 비례 이득 및 적분 이득을 결정하는 PI 제어로 모사될 수 있다.
이 때, 가속 및 감속 페달 조작값에 따라서 자차의 속도가 결정되므로, PI 제어에 따른 비례 이득 및 적분 이득은 결국, 가속 및 감속 페달 조작값에 대한 이득으로 볼 수 있으며, [수학식 2] 및 [수학식 3]과 같이, 표현될 수 있다.
단계 S230에서 동력 분배 장치는 일실시예로서, 시스템의 입출력 신호를 이용하여 시스템 파라미터를 추정하는데 많이 이용되는 RLS(Recursive Least Square) 알고리즘을 이용하여, 비례 이득 및 적분 이득을 결정할 수 있다.
이와 같이, 결정된 비례 이득 및 적분 이득은 운전자의 성향을 나타내는 파라미터라고 볼 수 있으며, 동력 분배 장치는 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정(S230)한다.
단계 S230에서 동력 분배 장치는 미리 설정된 SOC 제약 조건을 만족하면서 연료 소모율이 최소가 되는 등가 인자를 결정하며, 비례 이득 및 적분 이득에 따른 등가 인자를 포함하는 맵 또는 테이블 등을 생성할 수 있다.
이 때, 동력 분배 장치는 비례 이득 및 적분 이득 사이의 관계에 따른 등가 인자가 아닌, [표 1]과 같이, 비례 이득 및 적분 이득 사이의 비율(IAP/PAP)과, 비례 이득(PAP)에 따른 등가 인자가 포함된 테이블을 생성할 수 있다. [표 1]은 FTP-75 Driving Cycle 시뮬레이션을 통해 획득된 등가 인자를 나타낸다.
비례 이득 및 적분 이득 사이의 관계에 따른 등가 인자와 달리, 비례 이득 및 적분 이득 사이의 비율과, 비례 이득에 따른 등가 인자는, 비례 이득 및 적분 이득 사이의 비율값이 증가할수록 증가하고, 비례 이득이 증가할수록 증가하는 경향성을 나타낸다.
예컨대, 비율값(IAP/PAP)이 0.5인 경우, 비례 이득(PAP)이 증가할수록 등가 인자는 4.71에서 4.97로 증가함을 알 수 있다. 또한 비례 이득(PAP)이 10인 경우, 비율값(IAP/PAP)이 증가할수록 등가 인자는 4.23에서 5.16으로 증가함을 알 수 있다.
PAP IAP/PAP
0 0.5 1 1.5
10 4.23 4.71 5.10 5.16
20 4.63 4.84 5.16 5.21
30 4.78 4.92 5.13 5.15
40 4.90 4.97 4.91 4.95
동력 분배 장치는 테이블에 포함되지 않는 비례 이득 및 적분 이득에 대한 등가 인자를 결정하기 위해, 테이블에 포함된 등가 인자를 보간할 수 있는데, [표 1]과 같이 경향성을 나타내는 테이블이 이용될 경우, 보간값의 정확성이 향상될 수 있다.
등가 인자가 결정되면, 동력 분배 장치는 결정된 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절(S240)한다.
[표 2]는 본 발명의 일실시예에 따른 동력 분배에 따라서 주행한 하이브리드 차량의 SOC를 나타내는 표로서, 비례 이득 및 적분 이득 사이의 비율(IAP/PAP)과, 비례 이득(PAP)에 따른 배터리의 최종 SOC를 나타낸다.
PAP IAP/PAP
0 0.5 1 1.5
10 0.6022 0.5950 0.5921 0.6018
20 0.5927 0.5998 0.6047 0.6060
30 0.5868 0.5958 0.6090 0.6037
40 0.6101 0.6004 0.6015 0.5958
[표 2]에 나타낸 바와 같이, 운전 성향 파라미터에 따른 최종 SOC의 편차가 크지 않음을 알 수 있으며, 본 발명의 일실시예에 따른 동력 분배 방법은, 운전자들의 다양한 운전 성향에도 불구하고, SOC 제약 조건이 만족되도록 엔진과 구동 모터 사이의 동력을 분배할 수 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면 운전자의 운전 성향을 나타내는 비례 게인 및 적분 게인을 이용하여 등가 인자를 조절함으로써, SOC 제약 조건을 만족시키면서 운전 성향에 따른 연비 하락을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 분배 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2의 실시예와 비교하여, 등가 인자를 보정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일실시에에 따른 동력 분배 장치는 전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산(S410)하고, 속도 차이에 대한 PI 제어를 통해, 자차에 대한 가속 또는 감속 페달 조작값이 결정되는 운전자 모델을 이용하여, 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정(S420)한다. 그리고 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정(S430)한다.
이후, 하이브리드 차량의 주행 사이클이 변하거나 외란 등에 의해 배터리의 SOC가 매우 작아지는 등 SOC가 적절히 유지되지 않을 수 있으므로 이러한 경우, 동력 분배 장치는 SOC 제약 조건이 만족될 수 있도록, 배터리에 대한 타겟 SOC 및 현재 SOC의 차이에 따라서, 등가 인자를 보정(S440)한다. 타겟 SOC는 자차의 주행 환경에 따라서 결정되는 SOC로서, 도심 주행, 고속도로 주행, 농촌 주행, 교통 상황 등에 따라서 타겟 SOC는 달라질 수 있다.
단계 S440에서 동력 분배 장치는 타겟 SOC와 현재 SOC의 차이에 대한 PI 제어를 통해, 보정 등가 인자가 결정되는 등가 인자 보정 모델을 이용하여, 등가 인자를 보정할 수 있으며, 이러한 등가인자 보정 모델은 [수학식 4]와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00006
여기서,
Figure pat00007
는 타겟 SOC(SOC(t)Target)와 현재 SOC(SOC(t))의 차이를 나타내며, s(t)는 보정 등가 인자를 나타낸다. 그리고 s0는 등가 인자 초기값을 나타내며, PSOC, ISOC는 보정 등가 인자에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 나타낸다.
등가 인자 보정 모델은 전술된 운전자 모델과 같이 PI 제어에 기반한 모델로서, 현재 SOC와 타겟 SOC의 차이가 감소하도록 보정 등가 인자에 대한 비례 이득 및 적분 이득이 결정될 수 있다.
이후 동력 분배 장치는 보정된 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절(S450)한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 현재 주행 상태에서 연료 소모율이 최소가 될 수 있는 최적화된 등가 인자를 추정함으로써, 다양한 주행 상태에 따른 연비 하락을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 분배 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 동력 분배 장치는 운전 성향에 따라서, 미리 결정된 가격 함수의 등가 인자를 이용하여, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절(S510)한다. 여기서 등가 인자는 도 2 내지 도 4에서 설명된 바와 같이, 연료 소모율이 최소가 되도록 결정된 가격 함수의 등가 인자이며, 전술된 테이블과 같은 형태로 메모리 등에 저장될 수 있다. 또는 도 2 내지 도 4에서 설명된 방법 이외의 방법으로 결정될 수도 있다.
그리고 동력 분배 장치는 등가 인자의 결정에 이용된 주행 사이클과 현재 주행 사이클을 비교(S520)하고, 비교 결과에 따라서, 등가 인자를 보정(S530)한다.
단계 S520에서 동력 분배 장치는 자차의 위치 정보 또는 현재 교통 상황을 이용하여, 현재 주행 사이클을 결정하고, 이와 같이 결정된 현재 주행 사이클과 등가 인자 결정에 이용된 주행 사이클을 비교할 수 있다. 전술된 바와 같이, 등가 인자 결정에 이용된 주행 사이클과, 현재 하이브리드 차량의 주행 사이클이 달라질 경우, SOC가 적절히 유지되지 않을 수 있기 때문에, 동력 분배 장치는 주행 사이클에 따라서 등가 인자를 적절히 보정하기 위해 주행 사이클을 비교한다.
동력 분배 장치는 일예로서, 위치 정보를 이용하여 현재 자차의 주행 사이클이 도심 주행 사이클, 고속도로 주행 사이클 또는 농촌 주행 주행 사이클인지를 결정할 수 있으며, 현재 교통 상황을 통해 교통 상황이 혼잡한 상태의 주행 사이클인지 아니면 한적한 상태의 주행 사이클인지를 결정할 수 있다.
그리고 단계 S530에서 동력 분배 장치는 현재 주행 사이클에 대한 타겟 SOC 및 현재 SOC의 차이에 따라서, 등가 인자를 보정하며, 전술된 바와 같이, 등가 인자 보정 모델을 이용하여 등가 인자를 보정할 수 있다.
동력 분배 장치는 보정된 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절한다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법에 있어서,
    전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산하는 단계;
    상기 속도 차이에 대한 PI 제어를 통해, 상기 자차에 대한 가속 또는 감속 페달 조작값이 결정되는 운전자 모델을 이용하여, 상기 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정하는 단계;
    상기 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정하는 단계; 및
    상기 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절하는 단계
    를 포함하는 동력 분배 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 등가 인자를 결정하는 단계는
    상기 비례 이득 및 적분 이득 사이의 비율과, 상기 비례 이득에 따른 상기 등가 인자가 포함된 테이블을 생성하는
    동력 분배 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 등가 인자를 결정하는 단계는
    상기 테이블에 포함된 등가 인자를 보간하여, 상기 테이블에 포함되지 않는 비례 이득 및 적분 이득에 대한 상기 등가 인자를 결정하는
    동력 분배 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 등가 인자를 결정하는 단계는
    배터리에 대한 타겟 SOC 및 현재 SOC의 차이에 따라서, 상기 등가 인자를 보정하는
    동력 분배 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 등가 인자를 결정하는 단계는
    타겟 SOC와 현재 SOC의 차이에 대한 PI 제어를 통해, 보정 등가 인자가 결정되는 등가 인자 보정 모델을 이용하여, 상기 등가 인자를 보정하는
    동력 분배 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 타겟 SOC는
    상기 자차의 주행 환경에 따라서 결정되는
    동력 분배 방법.
  7. 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 방법에 있어서,
    운전 성향에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되도록 결정된 가격 함수의 등가 인자를 이용하여, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절하는 단계;
    상기 등가 인자의 결정에 이용된 주행 사이클과 현재 주행 사이클을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라서, 상기 등가 인자를 보정하는 단계
    를 포함하는 동력 분배 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 등가 인자를 보정하는 단계는
    상기 현재 주행 사이클에 대한 타겟 SOC 및 현재 SOC의 차이에 따라서, 상기 등가 인자를 보정하는
    동력 분배 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 등가 인자를 보정하는 단계는
    타겟 SOC와 현재 SOC의 차이에 대한 PI 제어를 통해, 보정 등가 인자가 결정되는 등가 인자 보정 모델을 이용하여, 상기 등가 인자를 보정하는
    동력 분배 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 주행 사이클과 현재 주행 사이클을 비교하는 단계는
    자차의 위치 정보 또는 현재 교통 상황을 이용하여, 상기 현재 주행 사이클을 결정하는
    동력 분배 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 등가 인자는
    미리 설정된 SOC 제약 조건을 만족하도록 결정되며,
    상기 SOC 제약 조건은
    상기 주행 사이클의 시점 및 종점에서의 SOC 변화량이 미리 설정된 오차 범위내에서 동일한 조건인
    동력 분배 방법.
  12. 운전 성향에 기반한 하이브리드 차량의 동력 분배 장치에 있어서,
    전방 차량과 자차 사이의 속도 차이를 계산하는 속도 계산부;
    상기 속도 차이에 대한 PI 제어를 통해, 상기 자차에 대한 가속 또는 감속 페달 조작값이 결정되는 운전자 모델을 이용하여, 상기 가속 또는 감속 페달 조작값에 대한 비례 이득 및 적분 이득을 결정하는 게인 결정부;
    상기 비례 이득 및 적분 이득에 따라서, 연료 소모율이 최소가 되는 가격 함수의 등가 인자를 결정하는 등가 인자 결정부; 및
    상기 등가 인자에 따라서, 엔진 및 구동 모터에 대한 동력 분배 비율을 조절하는 동력 분배 비율 조절부
    를 포함하는 동력 분배 장치.
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