KR20220000028A

KR20220000028A - 차량의 발전기 제어 방법

Info

Publication number: KR20220000028A
Application number: KR1020200077344A
Authority: KR
Inventors: 김대광; 정영호; 한상재; 김성태
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2022-01-03
Also published as: US20210402976A1; DE102020215251A1

Abstract

차량의 발전기 제어 방법은, 제어기가 상기 차량의 스타터 및 전기 부하에 전력을 공급하는 배터리의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 상기 배터리의 회생 에너지를 추정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 발전기가 상기 배터리를 최대로 충전하도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 배터리의 충전 필요 에너지 및 상기 배터리의 회생 에너지에 근거하여 상기 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량이 되도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 발전기 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING GENERATOR OF VEHICLE}

본 발명은 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 예측 주행 정보를 이용한 차량의 발전기 제어 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량(hybrid electric vehicle)은 내연기관(internal combustion engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 차량은 내연기관의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다.

하이브리드 차량은 엔진과 모터의 파워 분담비에 따라 마일드(mild) 타입과 하드(hard) 타입으로 구분할 수 있다. 마일드 타입의 하이브리드 차량(또는 마일드 하이브리드 차량)은 알터네이터(alternator) 대신에 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(mild hybrid starter & generator; MHSG)를 포함한다. 하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기와 차량을 구동하는 구동 모터를 각각 별도로 포함한다.

마일드 하이브리드 차량(mild hybrid electric vehicle)은 MHSG의 토크만으로 차량을 구동시키는 주행 모드는 없지만, MHSG를 이용하여 주행 상태에 따라 엔진 토크를 보조할 수 있으며, 회생제동을 통해 배터리(예를 들어, 48 V 배터리)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량의 연비가 향상될 수 있다.

마일드 하이브리드 차량과 같은 차량에는 차량에 설치된 각종 전기장치에 전원을 공급하기 위한 배터리가 장착된다. 통상적인 차량에서는 하나의 배터리가 설치되고, 상기 배터리의 충전상태에 따라 발전기를 작동시켜 충전되도록 하고 있다.

한편, 일부 차량에서는 배터리의 전체 용량이 증가되고, 어느 하나의 배터리에 문제가 발생하였을 경우, 다른 배터리로부터 전원이 공급되도록 하는 복수의 배터리가 장착된 차량도 있다.

예컨대, 2개의 배터리가 설치된 듀얼(dual) 배터리 장치에서는, 차량의 초기 시동시 2개의 배터리의 회로 연결을 제어하고 있다. 배터리 용량이 증가된 듀얼(dual) 배터리 장치는 자율 주행 차량의 전기 장치, 또는 다수의 전기 장치(또는 전자 장비)를 가지는 차량에 전력을 공급할 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는, 차량의 예측 주행 정보를 이용하여 차량의 스타터(starter) 및 차량의 전기 부하에 전력을 공급하는 배터리의 충전량을 효율적으로 관리할 수 있는, 차량의 발전기 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법은, 제어기가 상기 차량의 스타터 및 전기 부하에 전력을 공급하는 배터리의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 상기 배터리의 회생 에너지를 추정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간일 때, 상기 제어기가 상기 배터리의 충전량이 목표 충전량을 초과하지 않고 상기 차량의 발전기가 상기 배터리를 최대로 충전하도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 배터리의 충전 필요 에너지 및 상기 배터리의 회생 에너지에 근거하여 상기 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량이 되도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 차량의 발전기 제어 방법은, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 배터리의 회생 에너지를 초과하는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 배터리의 회생 에너지 이하일 때, 상기 제어기는 상기 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량으로 유지되고 상기 배터리의 전력이 상기 전기 부하로 방전되도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 상기 배터리의 목표 충전량에서 상기 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 배터리의 충전 필요 에너지를 계산할 수 있다.

상기 차량의 발전기 제어 방법은, 상기 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 배터리의 회생 에너지를 초과할 때, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 정속 주행 구간인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 정속 주행 구간일 때, 상기 제어기는 상기 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량이 되도록 상기 차량의 엔진, 상기 엔진에 연결된 상기 발전기, 및 상기 배터리를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 상기 차량의 차속 센서에 의해 검출되는 상기 차량의 속도가 기준 속도 범위 내이고 상기 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량의 변화값이 기준 변화 값 범위 내일 때 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 차량의 정속 주행 구간인 것으로 확인할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법은, 제어기가 상기 차량의 스타터 및 전기 부하에 전력을 공급하는 제1 배터리 및 제2 배터리 각각의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 추정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간일 때, 상기 제어기가 상기 제1 배터리의 충전량이 상기 제1 배터리의 목표 충전량을 초과하지 않고 상기 제2 배터리의 충전량이 상기 제2 배터리의 목표 충전량을 초과하지 않고 상기 차량의 발전기가 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 최대로 충전하도록 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 1배터리의 충전 필요 에너지, 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지, 상기 제1 배터리의 회생 에너지, 및 상기 제2 배터리의 회생 에너지에 근거하여 상기 제1 배터리의 충전량이 상기 제1 배터리의 목표 충전량이 되고 상기 제2 배터리의 충전량이 상기 제2 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 차량의 발전기 제어 방법은, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 1배터리의 충전 필요 에너지와 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값을 초과하는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 1배터리의 충전 필요 에너지와 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값 이하일 때, 상기 제어기는 상기 제1 배터리의 충전량이 상기 제1 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 상기 제2 배터리의 충전량이 상기 제2 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 상기 제1 배터리의 전력 및 상기 제2 배터리의 전력이 상기 전기 부하로 방전되도록 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 상기 제1 배터리의 목표 충전량에서 상기 제1 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 제1 배터리의 충전 필요 에너지를 계산하고 상기 제2 배터리의 목표 충전량에서 상기 제2 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 계산할 수 있다.

상기 차량의 발전기 제어 방법은, 상기 1배터리의 충전 필요 에너지와 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값을 초과할 때, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 정속 주행 구간인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 정속 주행 구간일 때, 상기 제어기는 상기 제1 배터리의 충전량이 상기 제1 배터리의 목표 충전량이 되고 상기 제2 배터리의 충전량이 상기 제2 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 차량의 엔진, 상기 엔진에 연결된 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법은, 제어기가 상기 차량의 스타터 및 전기 부하에 전력을 공급하는 제1 배터리 및 제2 배터리 각각의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산하는 단계와, 상기 제어기가 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리 중 작은 현재 충전량을 가지는 배터리를 제어 대상인 제어 배터리로 선택하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 상기 제어 배터리의 회생 에너지를 추정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간일 때, 상기 제어기가 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량을 초과하지 않고 상기 차량의 발전기가 상기 제어 배터리를 최대로 충전하도록 상기 발전기 및 상기 제어 배터리를 제어하는 단계와, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지 및 상기 제어 배터리의 회생 에너지에 근거하여 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 발전기 및 상기 제어 배터리를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 차량의 발전기 제어 방법은, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 제어 배터리의 회생 에너지를 초과하는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 제어 배터리의 회생 에너지 이하일 때, 상기 제어기는 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 상기 제어 배터리의 전력이 상기 전기 부하로 방전되도록 상기 발전기 및 상기 제어 배터리를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 상기 제어 배터리의 목표 충전량에서 상기 제어 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지를 계산할 수 있다.

상기 차량의 발전기 제어 방법은, 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 제어 배터리의 회생 에너지를 초과할 때, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 정속 주행 구간인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 정속 주행 구간일 때, 상기 제어기는 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 차량의 엔진, 상기 엔진에 연결된 상기 발전기, 및 상기 제어 배터리를 제어할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법은 차량의 예측 주행 정보를 이용하여 차량의 스타터(starter) 및 차량의 전기 부하에 전력을 공급하는 배터리의 충전량 또는 충전 상태(충전 에너지)를 최적의 일정한 값 이상으로 유지하는 것에 의해 배터리의 내구성 및 차량의 연비를 개선시킬 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 발전기 제어 방법이 적용되는 차량의 발전기 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량의 주행 코스(Driving course)의 예를 설명하는 그래프(graph)이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
도 5는 도 4에 도시된 차량의 발전기 제어 방법이 적용되는 차량의 발전기 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
도 7은 도 6에 도시된 차량의 발전기 제어 방법이 적용되는 차량의 발전기 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.

본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적 또는 기계적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

관련 기술에 따른 차량의 ECU(Engine Control Unit)는 배터리의 상태 정보를 이용하여 발전기(alternator)의 전압을 제어하는 것에 의해 차량의 스타터(starter) 및 차량의 전기 부하에 전력을 공급하는 배터리의 충전량을 제어 또는 관리한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 도 2는 도 1에 도시된 차량의 발전기 제어 방법이 적용되는 차량의 발전기 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다. 도 3은 도 1에 도시된 차량의 주행 코스(Driving course)의 예를 설명하는 그래프(graph)이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 도 5는 도 4에 도시된 차량의 발전기 제어 방법이 적용되는 차량의 발전기 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 도 7은 도 6에 도시된 차량의 발전기 제어 방법이 적용되는 차량의 발전기 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 시동 단계(100)에서 제어기(200)는 차량의 운전자의 요청에 응답하여 스타터(starter)(220)를 작동시켜 마일드 하이브리드 차량(mild hybrid electric vehicle)과 같은 차량의 엔진(210)을 시동(start)시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량의 발전기 제어 장치는 제어기(200), 내비게이션 장치(navigation device)(205), 디젤 엔진 또는 가솔린 엔진과 같은 엔진(210), 발전기(generator 또는 alternator)(215), 및 차량의 스타터(220) 및 전기 부하(Electric load)(230)에 전력을 공급하는 배터리(225)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 부하(Electric load)(230)는 헤드 램프 또는 에어컨 일 수 있고, 배터리(225)는 납산 배터리(lead acid battery) 또는 리튬 배터리일 수 있다.

제어기(200)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로서 차량의 전체 동작을 제어할 수 있다. 제어기(200)는, 예를 들어, 프로그램(제어 로직(logic))에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어(예, 마이크로컴퓨터)일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다. 상기 명령은 차량의 메모리에 저장될 수 있다.

도 1에 도시된 단계(105)에 따르면, 제어기(200)는 배터리(225)의 현재 충전량(또는 현재 충전 에너지) 및 목표 충전량(또는 목표 충전 에너지)을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제어기(200)는 배터리(225)의 충전량을 검출하는 센서(sensor)의 신호를 이용하여 배터리(225)의 현재 충전량을 계산할 수 있다.

상기 목표 충전량은 배터리(225)의 SOC(State Of Charge)를 특정 값(예, 60(%)) 이상 유지하기 위한 값이고, 배터리의 특성 및 온도에 따라 달라질 수 있다. 배터리(225)의 목표 충전량은 전기 부하(230)가 블랙박스(dashboard camera)를 포함할 때 증가될 수 있다.

단계(110)에 따르면, 제어기(200)는 내비게이션 장치(navigation device)(205)로부터 전송되는 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 차량의 주행 코스를 확인할 수 있다. 상기 주행 코스의 예가 도 3에 도시된다.

내비게이션 장치(205)는 차량의 외부에 설치된(위치하는) 지능형 교통 시스템(ITS, Intelligent Transport System)의 서버 또는 텔레매틱스 서버(telematics server)로부터 도로 정보와 교통 정보를 수신하여 차량의 예측 주행 정보를 생성하고 예측 주행 정보를 제어기(200)에 제공(또는 송신)할 수 있다.

차량의 예측 주행 정보는 상기 차량의 운전자가 입력한 목적지까지의 경로 정보를 포함할 수 있다. 도로 정보는 도로의 구배와 곡률 또는 도로의 제한 속도를 포함할 수 있다. 내비게이션 장치(205)는 상기 차량의 위치 정보를 생성하는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있다.

단계(115)에 따르면, 단계(110) 후, 제어기(200)는 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 도 3에 도시된 차량의 회생 제동(regenerative braking) 구간에서 발전기(215)에 의해 생성되어 배터리(225)에 저장되는 회생 에너지(Regenerative energy)(또는 회생 제동 에너지)를 추정 또는 계산할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제어기(200)는 상기 차량의 예측 주행 정보와 동일한 이전의 주행 정보에 대응하고 예측 주행 정보에 기인한 오차를 제거한 회생 에너지를 계산할 수 있다. 상기 오차는 상기 메모리에 저장되어 있다.

상기 회생 제동(regenerative braking)은 상기 차량의 제동에 의한 주행 시 제동 에너지를 차량의 엔진(210)에 연결된 발전기(215)의 발전을 통해 회수하여 배터리(225)에 충전하는 것을 의미할 수 있다.

단계(120)에 따르면, 제어기(200)는 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간(엔진(210)에 연료 공급이 차단되는 연료 차단(컷(cut)) 구간 또는 강판(降坂)(내리막길(downhill road)) 또는 커브 길과 같은 차량의 감속 구간)인 지 여부를 판단할 수 있다.

상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간일 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(125)로 진행되고 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간이 아닐 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(130)로 진행할 수 있다.

단계(125)에 따르면, 제어기(200)는 발전기(215)가 배터리(225)를 최대(즉, 100(%))로 충전하도록 발전기(또는 발전기의 전압) 및 배터리를 제어할 수 있다.

단계(130)에 따르면, 제어기(200)는 배터리(225)의 충전 필요 에너지가 배터리의 회생 에너지를 초과하는 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어기(200)는 배터리(225)의 목표 충전량에서 배터리의 현재 충전량을 감산(subtraction)하여 배터리의 충전 필요 에너지를 계산할 수 있다.

배터리(225)의 충전 필요 에너지가 배터리의 회생 에너지를 초과할 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(135)로 진행되고 배터리(225)의 충전 필요 에너지가 배터리의 회생 에너지 이하일 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(145)로 진행할 수 있다.

단계(145)에 따르면, 제어기(200)는 배터리(225)의 충전량이 목표 충전량으로 유지되고 배터리(225)의 전력이 전기 부하(230)로 방전되도록 발전기(215) 및 배터리(225)를 제어할 수 있다.

단계(135)에 따르면, 제어기(200)는 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행(크루즈 주행(cruise travel)) 구간인 지 여부를 판단할 수 있다. 상기 정속 주행 구간(section)은 차량의 속도가 일정한 속도 범위 내이고 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량(accelerator opening amount)의 변화값이 일정한 값 이내인 구간 또는 영역(region)을 의미할 수 있다. 따라서, 제어기(200)는 차량의 차속 센서에 의해 검출되는 차량의 속도가 기준 속도 범위 내이고 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량의 변화값이 기준 변화 값 범위 내일 때 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행 구간인 것으로 확인(판단)할 수 있다.

단계(140)에 따르면, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행(크루즈 주행(cruise travel)) 구간일 때, 제어기(200)는 배터리(225)의 충전량이 목표 충전량이 되도록 엔진(210), 엔진에 연결된 발전기(215), 및 배터리(225)를 제어할 수 있다. 부연하여 설명하면, 제어기(200)는 배터리(225)의 충전 필요 에너지에서 배터리의 회생 에너지를 감산(subtraction)한 에너지에 대응하는 전력량이 배터리(225)에 충전되도록 엔진(210), 엔진에 연결된 발전기(215), 및 배터리(225)를 제어할 수 있다.

단계(148)에 따르면, 단계(125), 단계(140), 및 단계(145) 후, 제어기(200)는 엔진(210)의 시동이 오프(off)되는 지 여부를 판단할 수 있다.

엔진(210)의 시동이 오프(off)될 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(150)로 진행되고, 엔진의 시동이 오프(off)되지 않을 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(110)로 진행할 수 있다.

단계(150)에 따르면, 제어기(200)는 배터리(225)의 충전량을 검출하는 상기 센서(sensor)를 이용하여 배터리(225)의 실제 회생 에너지를 검출(또는 측정)하여 배터리(225)의 실제 회생 에너지와 상기 추정된 배터리의 회생 에너지 사이의 오차(error)를 계산하고 상기 계산된 오차를 상기 메모리에 저장할 수 있다. 상기 오차는 상기 차량의 예측 주행 정보 때문에 발생될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 단계(150)는 생략될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 시동 단계(300)에서 제어기(400)는 차량의 운전자의 요청에 응답하여 스타터(starter)(420)를 작동시켜 차량의 엔진(410)을 시동(start)시킬 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 차량의 발전기 제어 장치는 제어기(400), 내비게이션 장치(navigation device)(405), 디젤 엔진 또는 가솔린 엔진과 같은 엔진(410), 발전기(generator 또는 alternator)(415), 및 차량의 스타터(420) 및 전기 부하(Electric load)(440)에 전력을 공급하는 제1 배터리(425) 및 제2 배터리(435)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 부하(Electric load)(440)는 헤드 램프 또는 에어컨 일 수 있고, 제1 배터리(425)는 납산 배터리(lead acid battery)이고, 제2 배터리(435)는 리튬 배터리일 수 있다.

제어기(400)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로서 차량의 전체 동작을 제어할 수 있다. 제어기(400)는, 예를 들어, 프로그램(제어 로직(logic))에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어(예, 마이크로컴퓨터)일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다. 상기 명령은 차량의 메모리에 저장될 수 있다.

도 4에 도시된 단계(305)에 따르면, 제어기(400)는 제1 배터리(425)의 현재 충전량 및 목표 충전량과 제2 배터리(435)의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제어기(400)는 제1 배터리(425) 또는 제2 배터리(435)의 충전량을 검출하는 센서(sensor)의 신호를 이용하여 제1 배터리(425) 또는 제2 배터리(435)의 현재 충전량을 계산할 수 있다.

상기 목표 충전량은 제1 배터리(425) 및 제2 배터리(435)의 SOC(State Of Charge) 각각을 특정 값(예, 60(%)) 이상 유지하기 위한 값이고, 제1 배터리의 특성 및 온도와, 제2 배터리의 특성 및 온도에 따라 달라질 수 있다. 제1 배터리(425) 및 제2 배터리(435)의 목표 충전량들은 전기 부하(440)가 블랙박스(dashboard camera)를 포함할 때 증가될 수 있다.

단계(310)에 따르면, 제어기(400)는 내비게이션 장치(navigation device)(405)로부터 전송되는 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 차량의 주행 코스를 확인할 수 있다. 상기 주행 코스의 예가 도 3에 도시된다.

내비게이션 장치(405)는 차량의 외부에 설치된(위치하는) 지능형 교통 시스템(ITS)의 서버 또는 텔레매틱스 서버(telematics server)로부터 도로 정보와 교통 정보를 수신하여 차량의 예측 주행 정보를 생성하고 예측 주행 정보를 제어기(400)에 제공(또는 송신)할 수 있다.

차량의 예측 주행 정보는 상기 차량의 운전자가 입력한 목적지까지의 경로 정보를 포함할 수 있다. 도로 정보는 도로의 구배와 곡률 또는 도로의 제한 속도를 포함할 수 있다. 내비게이션 장치(405)는 상기 차량의 위치 정보를 생성하는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있다.

단계(315)에 따르면, 단계(310) 후, 제어기(400)는 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 도 3에 도시된 차량의 회생 제동(regenerative braking) 구간에서 발전기(415)에 의해 생성되어 제1 배터리(425) 및 제2 배터리(435)에 저장되는 회생 에너지(Regenerative energy)(또는 회생 제동 에너지)를 추정 또는 계산할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제어기(400)는 상기 차량의 예측 주행 정보와 동일한 이전의 주행 정보에 대응하고 예측 주행 정보에 기인한 오차를 제거한 회생 에너지를 계산할 수 있다. 상기 오차는 상기 메모리에 저장되어 있다.

상기 회생 제동(regenerative braking)은 상기 차량의 제동에 의한 주행 시 제동 에너지를 차량의 엔진(410)에 연결된 발전기(415)의 발전을 통해 회수하여 제1 배터리(425) 및 제2 배터리(435)에 충전하는 것을 의미할 수 있다.

단계(320)에 따르면, 제어기(400)는 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단할 수 있다.

상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간일 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(325)로 진행되고 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간이 아닐 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(330)로 진행할 수 있다.

단계(325)에 따르면, 제어기(400)는 발전기(415)가 제1 배터리(425) 및 제2 배터리(435)를 최대(즉, 100(%))로 충전하도록 발전기, 제1 배터리, 및 제2 배터리를 제어할 수 있다. 제1 배터리(425) 및 제2 배터리(435)가 최대로 충전될 때, 제어기(400)는 스위치(430)가 폐쇄(closing)되도록 제어할 수 있다. 제2 배터리(435)는 전기 부하(410)의 크기가 클 때, 사용될 수 있다.

단계(330)에 따르면, 제어기(400)는 제1 배터리(425)의 충전 필요 에너지와 제2 배터리(435)의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 제1 배터리의 회생 에너지와 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값을 초과하는 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어기(400)는 제1 배터리(425)의 목표 충전량에서 제1 배터리의 현재 충전량을 감산(subtraction)하여 제1 배터리(425)의 충전 필요 에너지를 계산하고 제2 배터리(435)의 목표 충전량에서 제2 배터리의 현재 충전량을 감산(subtraction)하여 제2 배터리(435)의 충전 필요 에너지를 계산할 수 있다.

제1 배터리(425)의 충전 필요 에너지와 제2 배터리(435)의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 제1 배터리의 회생 에너지와 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값을 초과할 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(335)로 진행되고 제1 배터리(425)의 충전 필요 에너지와 제2 배터리(435)의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 제1 배터리의 회생 에너지와 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값 이하일 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(345)로 진행할 수 있다.

단계(345)에 따르면, 제어기(400)는 제1 배터리(425)의 충전량이 제1 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 제2 배터리(435)의 충전량이 제2 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 제1 배터리(425)의 전력이 전기 부하(440)로 방전되고 제2 배터리(435)의 전력이 전기 부하(440)로 방전되도록 발전기(415), 제1 배터리(425), 및 제2 배터리(435)를 제어할 수 있다. 제2 배터리(435)의 전력이 전기 부하(440)로 방전될 때, 제어기(400)는 스위치(430)가 폐쇄(closing)되도록 제어할 수 있다.

단계(335)에 따르면, 제어기(400)는 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행(크루즈 주행(cruise travel)) 구간인 지 여부를 판단할 수 있다. 상기 정속 주행 구간(section)은 차량의 속도가 일정한 속도 범위 내이고 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량(accelerator opening amount)의 변화값이 일정한 값 이내인 구간 또는 영역(region)을 의미할 수 있다. 따라서, 제어기(400)는 차량의 차속 센서에 의해 검출되는 차량의 속도가 기준 속도 범위 내이고 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량의 변화값이 기준 변화 값 범위 내일 때 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행 구간인 것으로 확인(판단)할 수 있다

단계(340)에 따르면, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행(크루즈 주행(cruise travel)) 구간일 때, 제어기(400)는 제1 배터리(425)의 충전량이 제1 배터리의 목표 충전량이 되고 제2 배터리(435)의 충전량이 제2 배터리의 목표 충전량이 되도록 엔진(410), 엔진에 연결된 발전기(415), 제1 배터리(425), 및 제2 배터리(435)를 제어할 수 있다. 제2 배터리(435)의 충전량이 제2 배터리의 목표 충전량이 될 때, 제어기(400)는 스위치(430)가 폐쇄(closing)되도록 제어할 수 있다. 제어기(400)는 제1 배터리(425)의 충전 필요 에너지에서 제1 배터리의 회생 에너지를 감산(subtraction)한 에너지에 대응하는 전력량이 제1 배터리(425)에 충전되고 제2 배터리(435)의 충전 필요 에너지에서 제2 배터리의 회생 에너지를 감산(subtraction)한 에너지에 대응하는 전력량이 제2 배터리(435)에 충전되도록 엔진(410), 엔진에 연결된 발전기(415), 제1 배터리(425), 및 제2 배터리(435)를 제어할 수 있다.

단계(348)에 따르면, 단계(325), 단계(340), 및 단계(345) 후, 제어기(400)는 엔진(410)의 시동이 오프(off)되는 지 여부를 판단할 수 있다.

엔진(410)의 시동이 오프(off)될 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(350)로 진행되고, 엔진의 시동이 오프(off)되지 않을 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(310)로 진행할 수 있다.

단계(350)에 따르면, 제어기(400)는 제1 배터리(425)의 충전량을 검출하는 센서(sensor)를 이용하여 제1 배터리의 실제 회생 에너지를 검출(또는 측정)하여 제1 배터리(425)의 실제 회생 에너지와 상기 추정된 제1 배터리의 회생 에너지 사이의 제1 오차(error)를 계산하고 상기 계산된 제1 오차를 상기 메모리에 저장하고 제2 배터리(435)의 충전량을 검출하는 상기 센서(sensor)를 이용하여 제2 배터리의 실제 회생 에너지를 검출(또는 측정)하여 제2 배터리(435)의 실제 회생 에너지와 상기 추정된 제2 배터리의 회생 에너지 사이의 제2 오차(error)를 계산하고 상기 계산된 제2 오차를 상기 메모리에 저장할 수 있다. 상기 제1 오차 및 제2 오차는 상기 차량의 예측 주행 정보 때문에 발생될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 단계(350)는 생략될 수 있다.

도 3, 도6, 및 도 7을 참조하면, 시동 단계(500)에서 제어기(600)는 차량의 운전자의 요청에 응답하여 스타터(starter)(620)를 작동시켜 차량의 엔진(610)을 시동(start)시킬 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 차량의 발전기 제어 장치는 제어기(600), 내비게이션 장치(navigation device)(605), 디젤 엔진 또는 가솔린 엔진과 같은 엔진(610), 발전기(generator 또는 alternator)(615), 및 차량의 스타터(620) 및 전기 부하(Electric load)(645)에 전력을 공급하는 제1 배터리(630) 또는 제2 배터리(640)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 부하(Electric load)(645)는 헤드 램프 또는 에어컨 일 수 있고, 제1 배터리(630)는 납산 배터리(lead acid battery)이고, 제2 배터리(640)는 리튬 배터리일 수 있다.

제어기(600)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로서 차량의 전체 동작을 제어할 수 있다. 제어기(600)는, 예를 들어, 프로그램(제어 로직(logic))에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어(예, 마이크로컴퓨터)일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전기 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다. 상기 명령은 차량의 메모리에 저장될 수 있다.

도 6에 도시된 단계(505)에 따르면, 제어기(600)는 제1 배터리(630)의 현재 충전량 및 목표 충전량과 제2 배터리(640)의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제어기(600)는 제1 배터리(630) 또는 제2 배터리(640)의 충전량을 검출하는 센서(sensor)의 신호를 이용하여 제1 배터리(630) 또는 제2 배터리(640)의 현재 충전량을 계산할 수 있다.

상기 목표 충전량은 제1 배터리(630) 및 제2 배터리(640)의 SOC(State Of Charge) 각각을 특정 값(예, 60(%)) 이상 유지하기 위한 값이고, 제1 배터리의 특성 및 온도와, 제2 배터리의 특성 및 온도에 따라 달라질 수 있다. 제1 배터리(630) 및 제2 배터리(640)의 목표 충전량은 전기 부하(645)가 블랙박스(dashboard camera)를 포함할 때 증가될 수 있다.

단계(510)에 따르면, 제어기(600)는 내비게이션 장치(navigation device)(605)로부터 전송되는 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 차량의 주행 코스를 확인할 수 있다. 상기 주행 코스의 예가 도 3에 도시된다.

내비게이션 장치(605)는 차량의 외부에 설치된(위치하는) 지능형 교통 시스템(ITS)의 서버 또는 텔레매틱스 서버(telematics server)로부터 도로 정보와 교통 정보를 수신하여 차량의 예측 주행 정보를 생성하고 예측 주행 정보를 제어기(600)에 제공(또는 송신)할 수 있다.

차량의 예측 주행 정보는 상기 차량의 운전자가 입력한 목적지까지의 경로 정보를 포함할 수 있다. 도로 정보는 도로의 구배와 곡률 또는 도로의 제한 속도를 포함할 수 있다. 내비게이션 장치(605)는 상기 차량의 위치 정보를 생성하는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있다.

단계(515)에 따르면, 제어기(600)는 제1 배터리(630)와 제2 배터리(640) 중 작은 현재 충전량을 가지는 배터리를 제어될 제어 배터리로 선택할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제어기(600)는 제1 배터리(630)와 제2 배터리(640) 중 큰 노화도(ageing degree)(즉, 낮은 건강 상태(state of health))를 가지는 배터리를 제어될 제어 배터리로 선택할 수 있다. 제어기(600)는 배터리의 충방전 횟수를 측정하여 노화도를 측정하거나 또는 공지 기술을 이용하여 노화도를 측정할 수 있다. 상기 노화도의 값이 큰 값을 가질 때. 배터리의 수명이 상대적으로 많이 단축됨을 의미할 수 있다.

단계(518)에 따르면, 단계(515) 후, 제어기(600)는 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 도 3에 도시된 차량의 회생 제동(regenerative braking) 구간에서 발전기(615)에 의해 생성되어 상기 제어 배터리에 저장되는 회생 에너지(Regenerative energy)(또는 회생 제동 에너지)를 추정 또는 계산할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제어기(600)는 상기 차량의 예측 주행 정보와 동일한 이전의 주행 정보에 대응하고 예측 주행 정보에 기인한 오차를 제거한 회생 에너지를 계산할 수 있다. 상기 오차는 상기 메모리에 저장되어 있다.

상기 회생 제동(regenerative braking)은 상기 차량의 제동에 의한 주행 시 제동 에너지를 엔진(610)에 연결된 발전기(615)의 발전을 통해 회수하여 제어 배터리에 충전하는 것을 의미할 수 있다.

단계(520)에 따르면, 제어기(600)는 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단할 수 있다.

상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간일 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(525)로 진행되고 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간이 아닐 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(530)로 진행할 수 있다.

단계(525)에 따르면, 제어기(600)는 발전기(615)가 제어 배터리를 최대(즉, 100(%))로 충전하도록 발전기 및 제어 배터리를 제어할 수 있다. 제어 배터리가 최대로 충전될 때, 제어기(600)는 제어 배터리에 대응하는 제1 및 제2 스위치들(625, 635) 중 하나가 폐쇄(closing)되도록 제어할 수 있다.

단계(530)에 따르면, 제어기(600)는 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 제어 배터리의 회생 에너지를 초과하는 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어기(600)는 제어 배터리의 목표 충전량에서 제어 배터리의 현재 충전량을 감산(subtraction)하여 제어 배터리의 충전 필요 에너지를 계산할 수 있다.

상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 제어 배터리의 회생 에너지를 초과할 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(535)로 진행되고 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 제어 배터리의 회생 에너지 이하일 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(545)로 진행할 수 있다.

단계(545)에 따르면, 제어기(600)는 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 제어 배터리의 전력이 전기 부하(645)로 방전되도록 발전기(615) 및 제어 배터리를 제어할 수 있다. 상기 제어 배터리의 전력이 전기 부하(645)로 방전될 때, 제어기(600)는 제어 배터리에 대응하는 제1 및 제2 스위치들(625, 635) 중 하나가 폐쇄(closing)되도록 제어할 수 있다.

단계(535)에 따르면, 제어기(600)는 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행(크루즈 주행(cruise travel)) 구간인 지 여부를 판단할 수 있다. 상기 정속 주행 구간(section)은 차량의 속도가 일정한 속도 범위 내이고 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량(accelerator opening amount)의 변화값이 일정한 값 이내인 구간 또는 영역(region)을 의미할 수 있다. 따라서, 제어기(600)는 차량의 차속 센서에 의해 검출되는 차량의 속도가 기준 속도 범위 내이고 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량의 변화값이 기준 변화 값 범위 내일 때 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행 구간인 것으로 확인(판단)할 수 있다.

단계(540)에 따르면, 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 차량의 정속 주행(크루즈 주행(cruise travel)) 구간일 때, 제어기(600)는 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량이 되도록 엔진(610), 엔진에 연결된 발전기(615), 및 제어 배터리를 제어할 수 있다. 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량이 될 때, 제어기(600)는 제어 배터리에 대응하는 제1 및 제2 스위치들(625, 635) 중 하나가 폐쇄(closing)되도록 제어할 수 있다. 제어기(600)는 제어 배터리의 충전 필요 에너지에서 제어 배터리의 회생 에너지를 감산(subtraction)한 에너지에 대응하는 전력량이 제어 배터리에 충전되도록 엔진(610), 엔진에 연결된 발전기(415), 및 제어 배터리를 제어할 수 있다.

단계(548)에 따르면, 단계(525), 단계(540), 및 단계(545) 후, 제어기(600)는 엔진(610)의 시동이 오프(off)되는 지 여부를 판단할 수 있다.

엔진(610)의 시동이 오프(off)될 때, 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(550)로 진행되고, 엔진의 시동이 오프(off)되지 않을 때 프로세스(process)인 차량의 발전기 제어 방법은 단계(510)로 진행할 수 있다.

단계(550)에 따르면, 제어기(600)는 제어 배터리의 충전량을 검출하는 센서(sensor)를 이용하여 제어 배터리의 실제 회생 에너지를 검출하여 제어 배터리의 실제 회생 에너지와 상기 추정된 제어 배터리의 회생 에너지 사이의 오차(error)를 계산하고 상기 계산된 오차를 상기 메모리에 저장할 수 있다. 상기 오차는 상기 차량의 예측 주행 정보 때문에 발생될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 단계(550)는 생략될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.

이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

200: 제어기
205: 내비게이션 장치
210: 엔진
215: 발전기
225: 배터리
400: 제어기
405: 내비게이션 장치
410: 엔진
415: 발전기
425: 제1 배터리
435: 제2 배터리
600: 제어기
605: 내비게이션 장치
610: 엔진
615: 발전기
630: 제1 배터리
640: 제2 배터리

Claims

차량의 발전기 제어 방법에 있어서,
제어기가 상기 차량의 스타터 및 전기 부하에 전력을 공급하는 배터리의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산하는 단계;
상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 상기 배터리의 회생 에너지를 추정하는 단계;
상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단하는 단계;
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 발전기가 상기 배터리를 최대로 충전하도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어하는 단계; 및
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 배터리의 충전 필요 에너지 및 상기 배터리의 회생 에너지에 근거하여 상기 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량이 되도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어하는 단계
를 포함하는 차량의 발전기 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 차량의 발전기 제어 방법은,
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 배터리의 회생 에너지를 초과하는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 배터리의 회생 에너지 이하일 때, 상기 제어기는 상기 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량으로 유지되고 상기 배터리의 전력이 상기 전기 부하로 방전되도록 상기 발전기 및 상기 배터리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 제어기는 상기 배터리의 목표 충전량에서 상기 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 배터리의 충전 필요 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제2항에 있어서, 상기 차량의 발전기 제어 방법은,
상기 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 배터리의 회생 에너지를 초과할 때, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 정속 주행 구간인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 정속 주행 구간일 때, 상기 제어기는 상기 배터리의 충전량이 상기 목표 충전량이 되도록 상기 차량의 엔진, 상기 엔진에 연결된 상기 발전기, 및 상기 배터리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제4항에 있어서,
상기 제어기는 상기 차량의 차속 센서에 의해 검출되는 상기 차량의 속도가 기준 속도 범위 내이고 상기 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량의 변화값이 기준 변화 값 범위 내일 때 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 차량의 정속 주행 구간인 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
차량의 발전기 제어 방법에 있어서,
제어기가 상기 차량의 스타터 및 전기 부하에 전력을 공급하는 제1 배터리 및 제2 배터리 각각의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산하는 단계;
상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 추정하는 단계;
상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단하는 단계;
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 발전기가 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 최대로 충전하도록 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어하는 단계; 및
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 1배터리의 충전 필요 에너지, 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지, 상기 제1 배터리의 회생 에너지, 및 상기 제2 배터리의 회생 에너지에 근거하여 상기 제1 배터리의 충전량이 상기 제1 배터리의 목표 충전량이 되고 상기 제2 배터리의 충전량이 상기 제2 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어하는 단계
를 포함하는 차량의 발전기 제어 방법.
제6항에 있어서, 상기 차량의 발전기 제어 방법은,
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 1배터리의 충전 필요 에너지와 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값을 초과하는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 1배터리의 충전 필요 에너지와 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값 이하일 때, 상기 제어기는 상기 제1 배터리의 충전량이 상기 제1 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 상기 제2 배터리의 충전량이 상기 제2 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 상기 제1 배터리의 전력 및 상기 제2 배터리의 전력이 상기 전기 부하로 방전되도록 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제1 배터리의 목표 충전량에서 상기 제1 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 제1 배터리의 충전 필요 에너지를 계산하고 상기 제2 배터리의 목표 충전량에서 상기 제2 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제7항에 있어서, 상기 차량의 발전기 제어 방법은,
상기 1배터리의 충전 필요 에너지와 상기 제2 배터리의 충전 필요 에너지를 합산한 값이 상기 제1 배터리의 회생 에너지와 상기 제2 배터리의 회생 에너지를 합산한 값을 초과할 때, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 정속 주행 구간인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 정속 주행 구간일 때, 상기 제어기는 상기 제1 배터리의 충전량이 상기 제1 배터리의 목표 충전량이 되고 상기 제2 배터리의 충전량이 상기 제2 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 차량의 엔진, 상기 엔진에 연결된 상기 발전기, 상기 제1 배터리, 및 상기 제2 배터리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 제어기는 상기 차량의 차속 센서에 의해 검출되는 상기 차량의 속도가 기준 속도 범위 내이고 상기 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량의 변화값이 기준 변화 값 범위 내일 때 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 차량의 정속 주행 구간인 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
차량의 발전기 제어 방법에 있어서,
제어기가 상기 차량의 스타터 및 전기 부하에 전력을 공급하는 제1 배터리 및 제2 배터리 각각의 현재 충전량 및 목표 충전량을 계산하는 단계;
상기 제어기가 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리 중 작은 현재 충전량을 가지는 배터리를 제어 대상인 제어 배터리로 선택하는 단계;
상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보에 근거하여 상기 제어 배터리의 회생 에너지를 추정하는 단계;
상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 회생 제동 구간인 지 여부를 판단하는 단계;
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 발전기가 상기 제어 배터리를 최대로 충전하도록 상기 발전기 및 상기 제어 배터리를 제어하는 단계; 및
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지 및 상기 제어 배터리의 회생 에너지에 근거하여 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 발전기 및 상기 제어 배터리를 제어하는 단계
를 포함하는 차량의 발전기 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 차량의 발전기 제어 방법은,
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 회생 제동 구간이 아닐 때, 상기 제어기가 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 제어 배터리의 회생 에너지를 초과하는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 제어 배터리의 회생 에너지 이하일 때, 상기 제어기는 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량으로 유지되고 상기 제어 배터리의 전력이 상기 전기 부하로 방전되도록 상기 발전기 및 상기 제어 배터리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제어 배터리의 목표 충전량에서 상기 제어 배터리의 현재 충전량을 감산하여 상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제12항에 있어서, 상기 차량의 발전기 제어 방법은,
상기 제어 배터리의 충전 필요 에너지가 상기 제어 배터리의 회생 에너지를 초과할 때, 상기 제어기가 상기 차량의 예측 주행 정보 및 상기 차량의 위치 정보에 근거하여 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 정속 주행 구간인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 정속 주행 구간일 때, 상기 제어기는 상기 제어 배터리의 충전량이 상기 제어 배터리의 목표 충전량이 되도록 상기 차량의 엔진, 상기 엔진에 연결된 상기 발전기, 및 상기 제어 배터리를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.
제14항에 있어서,
상기 제어기는 상기 차량의 차속 센서에 의해 검출되는 상기 차량의 속도가 기준 속도 범위 내이고 상기 차량의 액셀 페달 검출기에 의해 검출되는 액셀 개도량의 변화값이 기준 변화 값 범위 내일 때 상기 차량이 주행하는 도로 구간이 상기 차량의 정속 주행 구간인 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 차량의 발전기 제어 방법.