KR20230048181A

KR20230048181A - 하이브리드 자동차 및 주행 모드 제어 방법

Info

Publication number: KR20230048181A
Application number: KR1020210130622A
Authority: KR
Inventors: 김경근; 이승한; 조인억
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-04-11

Abstract

본 발명은 PHEV 차량의 주행 시 목적지까지의 거리가 EV 주행가능 거리보다 길 경우 미리 설정해 놓은 운전자의 선호에 맞춰서 자동으로 주행할 수 있도록 하는 자동차 및 주행 모드 제어 방법을 제안한다. 상기 자동차는, 배터리의 SOC 레벨에 따라 연산한 EV 주행 가능 거리가 운전자가 설정한 목적지까지의 거리에 비해 짧을 때, 미리 설정해 놓은 주행 상황 구분, 미리 설정한 EV 모드 선호 구간 우선순위 및 상기 목적지까지의 경로 내 구간별 교통정보에 따라 상기 운전자에게 추천 EV 모드 구간을 제공하고, 상기 운전자가 상기 추천 EV 모드 구간을 그대로 또는 수정하여 결정한 최종 EV 모드 구간을 적용하여 운행하며, 상기 경로 내 구간별 교통정보는 구간별 제한 속도 및 교통 정체 상황을 포함하며, 상기 주행 상황 구분은, 교통 상황별 구분, 특수 구역별 구분, 및 운행 목적별 구분 중 적어도 하나를 포함한다.

Description

하이브리드 자동차 및 주행 모드 제어 방법 {Hybrid Electric Vehicle and control method for driving mode}

본 발명은 자동차 및 주행 모드 제어 방법에 관한 것으로, 특히, PHEV 차량의 주행 시 목적지까지의 거리가 EV(Electric Vehicle) 주행가능 거리보다 길 경우 운전자의 선호에 맞춰서 주행할 수 있도록 하는 하이브리드 자동차 및 주행 모드 제어 방법에 관한 것이다.

하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)는 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 사용하여 주행할 수 있는데, 모터의 전기 동력만을 이용하는 EV(Electric Vehicle) 모드로 주행하거나, 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기 동력을 혼합해서 사용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행하거나, 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기 동력을 적절하게 배분하여 사용하는 자동(Auto) 모드로 주행할 수 있다. 다만, 주행 상태에 따른 엔진 운용에 의해 배터리의 충전 상태(SOC: State Of Charge)가 가변적이기 때문에 배터리의 SOC 제어에 주행 상태를 즉각적으로 반영하는 것이 어렵다는 단점이 있다.

플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)는 기존의 하이브리드 자동차에 비해 용량이 큰 배터리를 사용하기 때문에, 연비 제어 측면에서 볼 때 자유도가 높고, 모터로만 자동차를 구동하는 EV 모드, 및 엔진과 모터를 같이 사용하여 자동차를 구동하는 HEV 모드로 주행 모드를 구분할 수 있다.

도 1은 종래의 PHEV 자동차의 기본 에너지 관리 전략을 설명한다.

도 1을 참조하면, PHEV 자동차는 EV 모드의 주행 가능거리가 HEV 자동차의 EV 모드 주행 가능거리에 비해 길기 때문에, HEV 모드 진입 SOC(HEV mode 천이 SOC))까지는 EV 모드를 유지하고, 배터리 잔량이 HEV mode 천이 SOC까지 되면, 주행 모드를 HEV 모드로 전환하여 자동차를 제어함으로써, 배터리의 SOC를 일정 수준으로 유지시키는 에너지 관리 전략을 취한다.

운전자의 입장에서는 PHEV 자동차의 기본 에너지 관리 전략에 따라 자동차를 운행할 수도 있지만, 운전자 자신이 선호하는 주행 모드를 강제로 선택할 수 있기를 원하기도 한다.

도 2는 종래의 PHEV 자동차의 운전자 개입에 따른 에너지 관리 전략을 설명한다.

도 2를 참조하면, 배터리의 잔량이 충분함에도, 특정 순간(운전자 조작에 의한 강제 HEV 모드 천이)에 운전자의 선택에 의해 HEV 모드로 주행하는 것이 가능하며, 다시 다른 특정 순간(운전자 조작에 의한 EV 모드 복귀) 다시 EV 모드로 주행 모드를 변경하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같은 특징을 가지는 종래의 PHEV 자동차는 EV 주행 가능 거리가 목적지까지의 거리보다 짧을 때, 그리고 운전자의 EV 모드 선호 주행 환경의 다양성에 의해 연비 성능이 악화하거나, 모드 전환을 할 때마다 운전자가 SOC와 남은 거리를 확인하고 이를 판단하여야 하는 단점이 있다.

도 3은 종래의 PHEV 자동차의 주행 종료 시점을 포함한 에너지 관리 전략을 설명한다.

도 3을 참조하면, PHEV 자동차는 EV 모드의 주행 가능거리가 HEV 자동차의 주행 종료 시점보다 짧을 때에는 EV 모드와 HEV 모드를 주행 부하에 따라 적극적으로 천이해야 연비를 최적화할 수 있다. 그렇지 않으면 도 1에 도시된 제어와 유사하게 목적지 도달 전에 SOC가 소진되어 주행 부하와 무관하게 HEV 모드만으로 주행해야 하므로 연비가 악화 된다. 그러나 운전자가 실제의 도로를 주행하는 상황에서는 미래의 주행 상황을 예측하기 어렵기 때문에 운전자가 임의로 상황에 따라 강제 주행 모드 전환을 수행하면서 연비의 최적화를 달성하는 것은 불가능에 가깝다.

대한민국 공개특허: 10-2019-0003046호(2019년1월9일)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, PHEV 차량의 주행 시 목적지까지의 총 주행거리가 EV 주행가능 거리보다 길 경우 미리 설정해 놓은 운전자의 선호에 맞춰서 자동으로 주행할 수 있도록 하는 하이브리드 자동차를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, PHEV 차량의 주행 시 목적지까지의 총 주행거리가 EV 주행가능 거리보다 길 경우 미리 설정해 놓은 운전자의 선호에 맞춰서 자동으로 주행할 수 있도록 하는 주행 모드 제어 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 자동차는, 목적지에 따른 경로 정보를 획득하는 AVN 시스템 및 EV 모드 주행 가능 거리를 상기 경로 정보에 따른 총 주행 거리와 비교하고, 상기 총 주행 거리가 상기 EV 모드 주행 가능 거리보다 길 때, 상기 EV 모드 주행 가능 거리, 상기 경로 정보 및 기설정된 EV 모드 선호 구간 우선순위를 고려하여 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간을 판단하는 제어기를 포함하며, 상기 AVN 시스템은 상기 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간에 대한 정보를 출력하고, 상기 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간 정보에 대한 사용자의 승인 또는 수정을 기반으로 최종 EV 모드 구간을 결정하고, 상기 제어기는 상기 최종 EV 모드 구간을 기반으로 상기 경로 정보에 따른 경로를 주행 중 모드 전환 제어를 수행한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면(one aspect)에 따른 주행 모드 제어 방법은, 목적지에 따른 경로 정보를 획득하는 단계, EV 모드 주행 가능 거리를 상기 경로 정보에 따른 총 주행 거리와 비교하는 단계, 상기 총 주행 거리가 상기 EV 모드 주행 가능 거리보다 길 때, 상기 EV 모드 주행 가능 거리, 상기 경로 정보 및 기설정된 EV 모드 선호 구간 우선순위를 고려하여 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간을 판단하는 단계, 상기 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간에 대한 사용자의 승인 또는 수정을 기반으로 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계 및 상기 최종 EV 모드 구간을 기반으로 상기 경로 정보에 따른 경로에서 모드 전환 제어를 수행하는 단계를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면(another aspect)에 따른 주행 모드 제어 방법은, 제어기가 목적지 및 경로 정보를 수신하는 단계, 상기 제어기가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계, 운전자가 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계, 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계, 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계, 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계, 현재 구간이 EV 모드 구간이 아니라고 판단한 때, HEV 모드로 제어하는 단계, 현재 구간이 EV 모드 구간이라고 판단한 때 EV 모드 제어하는 단계, 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계 및 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 제어기가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계에서 EV 모드 주행가능거리가 총 주행거리보다 짧다고 판단한 때, 상기 운전자가 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계를 수행하고, 상기 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계에서 AVN 시스템이 상기 자동차가 경로를 이탈하였다고 판단한 때에는 이탈 사실을 상기 제어기에 전달하고, 상기 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계를 수행하도록 하고, 상기 AVN 시스템이 상기 자동차가 경로를 이탈하지 않았다고 판단한 때에는 상기 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계를 수행하며, 상기 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계에서 경로 이탈 수가 지정 횟수보다 적을 때에는 상기 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계를 수행하고, 상기 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계에서 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC보다 크다고 판단한 때에는 상기 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계를 수행하며, 상기 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계에서 목적지에 도착하지 않았다고 판단한 때에는 상기 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계를 수행하고, 상기 제어기가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계에서 EV 모드 주행가능거리가 총 주행거리보다 길다고 판단한 때, 상기 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계에서 경로 이탈 수가 지정 횟수보다 많을 때, 상기 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계에서 현재의 SOC가 HEV 모드 자동 천이 SOC보다 적을 때 및 상기 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계에서 목적지에 도착했다고 판단한 때는 주행 모드의 제어를 종료한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 자동차 및 주행 모드 제어 방법은, 한편으로는 PHEV 차량의 연비 성능 극대화를 위해 교통 상황에 따른 미래 주행 부하 수준을 예측하여 EV 모드 및 HEV 모드를 적절하게 천이하여 에너지 관리 전략을 구성하여 시스템 효율을 크게 높임으로써 연비 향상을 꾀할 수 있으며, 다른 한편으로는 운전자가 선호하거나 목표로 하는 환경을 우선하여 EV 모드 천이 조건에 고려함으로써 사용자 만족도를 극대화할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 PHEV 자동차의 기본 에너지 관리 전략을 설명한다.
도 2는 종래의 PHEV 자동차의 운전자 개입에 따른 에너지 관리 전략을 설명한다.
도 3은 종래의 PHEV 자동차의 주행 종료 시점을 포함한 에너지 관리 전략을 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 연비의 최적화를 달성할 수 있는 자동차의 구성 및 이들의 동작을 설명한다.
도 5는 도 4에 도시한 자동차에서 수행하는 주행 모드 제어 방법의 일 실시 예이다.
도 6은 EV 모드 선호 구간 우선순위의 예를 설명한다.
도 7은 주행상황구분 중 교통 상황별 구분의 예이다.
도 8은 AVN 시스템을 통해 운전자에 제공하는 추천 EV 모드 구간 설정 화면의 예이다.
도 9는 최종 EV 모드 구간을 적용한 최종 운행 모드가 결정되는 과정을 설명한다.
도 10은 도 4에 도시한 자동차에서 수행하는 주행 모드 제어 방법의 다른 일 실시 예이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 연비의 최적화를 달성할 수 있는 자동차의 구성 및 이들의 동작을 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자동차는 TPEG 안테나(401), AVN(402, Audio/Video/Navigation) 시스템 및 HCU(403, Hybrid Control Unit)를 포함하며, 배터리의 SOC 레벨에 따라 연산한 EV 주행 가능 거리가 운전자가 설정한 목적지까지의 총 주행거리에 비해 짧을 때, 미리 설정한 주행 상황 구분, EV 모드 선호 구간 우선순위 및 목적지까지의 경로 내 구간별 교통정보에 따라 운전자에게 추천 EV 모드 구간을 제공하고, 운전자가 추천 EV 모드 구간을 그대로 또는 수정하여 결정한 최종 EV 모드 구간을 적용하여 운행한다.

AVN 시스템(402)은 운전자로부터 주행 상황 구분, EV 모드 선호 구간 우선순위, 목적지 등을 입력(S1-1, S2)받고, 추천 EV 모드 구간을 디스플레이하며, 운전자가 추천 EV 모드 구간을 승인 또는 수정(S5-1, S5-2)할 수 있도록 하고, 목적지까지의 주행 도로를 안내한다. 여기서 2개의 부재 번호(S2-1, S2-2, S3-1, S3-2, S5-1, S5-2)를 사용한 것은 사용자나 TPEG 안테나(401)를 통해 입력되는 정보는 AVN 시스템(402)을 경유하여 HCU(403)에 전달된다는 것을 나타내기 위해서이다.

HCU(403, 또는 제어기)는 배터리의 SOC 레벨에 따라 EV 주행 가능 거리를 연산하고, TPEG 안테나를 통해 수신(S3-1, S3-2)한 경로 내 구간별 교통정보, 주행 상황 구분, EV 모드 선호 구간 우선순위, 목적지까지의 거리, 전장부하 및 배터리의 SOC 레벨을 이용하여 EV 모드 추천 구간을 생성(S4)하여 AVN 시스템(402)으로 전달하고, AVN 시스템(402)으로부터 수신한 운전자가 승인 또는 수정한 결정한 최종 EV 모드 구간을 적용하여 자동차의 주행 모드를 제어한다(S6).

도 5는 도 4에 도시한 자동차에서 수행하는 주행 모드 제어 방법의 일 실시 예이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 주행 모드 제어 방법(500)은 운전자가 AVN 시스템(402)을 통해 HCU(403)에 주행 상황 구분, 및 EV 모드 선호 구간 우선순위를 설정하는 단계(520), 운전자가 AVN 시스템(402)을 통해 목적지를 입력하면 AVN 시스템(402)은 경로 정보를 획득하는 단계(530), HCU(403)에서 목적지까지의 총 주행거리와 배터리의 SOC 레벨에 따라 결정되는 EV 모드 주행 가능 거리를 비교하는 단계(540), HCU(403)에서 EV 모드 주행 가능 거리가 목적지까지의 총 주행거리에 비해 길다고 판단한 때(540, Yes), 목적지까지의 전체 경로의 주행을 EV 모드로 제어하는 단계(570), HCU(403)에서 EV 모드 주행 가능 거리가 목적지까지의 총 주행거리에 비해 짧다고 판단한 때(540, No), 목적지까지의 거리, EV 주행 가능 거리, 경로 내 구간별 교통정보, 주행 상황 구분, EV 모드 선호 구간 우선순위, 전장부하 및 배터리의 SOC 레벨 중 적어도 하나를 이용하여 추천 EV 모드 구간을 생성하는 단계(550), 운전자가 AVN 시스템(402)을 통해 추천 EV 모드 구간을 승인하거나 수정하여 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계(560) 및 HCU(403)가 최종 EV 모드 구간을 반영하여 주행 모드를 제어하는 단계(580)를 포함한다.

여기서 경로 내 구간별 교통정보는 구간별 제한 속도 및 교통 정체 상황을 포함하며, 주행 상황 구분은, 교통 상황별 구분, 특수 구역별 구분, 및 운행 목적별 구분을 포함한다.

도 6은 EV 모드 선호 구간 우선순위의 예를 설명한다.

도 6을 참조하면, 운전자가 선호하는 EV 구간 우선순위는 어린이 보호 구역이 가장 높은 우선순위로 정해지며, 이어 도심 정체구간, 도심 구간, 목적지 근처 및 고속도로 정체 구간 순으로 우선순위가 정해진 상태가 도시된다. 운전자마다 성향이 서로 다르기 때문에, 도 6에 도시된 것은 하나의 예일 뿐이고, 동일한 인자라 할지라도 운전자에 따라 우선순위가 다르게 될 것이고, 도 6에 도시된 인자가 아닌 다른 인자에 대해 우선순위를 부여하는 것도 가능하다.

도 7은 주행상황구분 중 교통 상황별 구분의 예이다.

도 7을 참조하면, 교통 상황별 구분은, 구간 제한 속도가 50km/h 미만인 도심(City)와 구간 제안 속도가 50km/h보다 큰 고속도로(HWY)로 구분하고, 해당 구간 각각에서 실제의 평균속도를, 구간제한속도 자체와 비교하거나 구간제한속도에 일정한 가중치를 둔 별도의 구간제한속도를 비교하여, 4개의 서브 구간(High, Normal, Low, Critical Low)로 구분하였다. 즉, 특정 구간에서의 평균속도가 일정한 속도 범위에 있는 경우를 각각 구분하였다.

특수 구역별 구분에서의 구역은 스쿨 존(School Zone), 어린이 보호구역 및 목적지 근처를 포함한다. 해당 구역의 교통 환경이나 정체 여부와 상관없이 현재 운행 지역이 스쿨존, 어린이 보호구역이나 목적지 근처와 같이 특수 지역인지 여부를 내비게이션 시스템을 통해 수신하고 특정 운전자가 이를 설정함에 따라, EV 모드로 제어할 때 반영하도록 한다. 예를 들면, 어린이 보호구역 내에서는 EV 모드로 주행하도록 한다는 것이다.

운행 목적별 구분은 운전자가 특정 수준 이상의 배터리 잔량 유지가 필요하다고 판단하는 경우를 포함하는데, 예를 들면, 차 박이나 캠핑과 같이 특수 목적 운행에서 활용될 수 있다.

도 5에서 운전자가 수행하는 추천 EV 모드 구간의 수정은, 추천 EV 모드 구간의 삭제, 추천 EV 모드 구간의 신축, 및 새로운 추천 EV 모드 구간의 추가 중 적어도 하나를 포함한다.

도 8은 AVN 시스템을 통해 운전자에 제공하는 추천 EV 모드 구간 설정 화면의 예이다.

도 8을 참조하면, 추천 EV 모드 구간 설정 화면은 상단의 도로 정보, 중단의 추천 EV 모드 구간 및 하단의 선택 메뉴를 포함할 수 있다.

상단의 도로 정보에서는 출발지점(Department)에서 도착지점(Destination)까지의 도로의 구분, 특수지역(어린이 보호구역)을 구분하고, 구분된 도로의 일정 거리의 구간 마다의 차량의 평균속도를 구분하여 제공한다.

중단의 추천 EV 모드 구간은 운전자가 이를 수정할 수 있도록 함으로써, 추천이 강제되지 않고 운전자가 자신의 선호에 따라 구간을 조정할 수 있도록 한다. 도 7의 하부에 도시된 메뉴는 운전자가 필요에 따라 선택하여 사용하면 된다.

하단에 도시된 선택 메뉴에서 운전자가 확정 및 운행 시작을 선택함에 따라 최종 EV 모드 구간이 확정될 수 있다.

도 8에서 운전자가 3개의 EV 모드 구간을 수정함으로써, 첫 번째 EV 모드 구간의 길이가 17km이고 두 번째 EV 모드 구간이 6km 그리고 마지막 세 번째 EV 모드 구간이 12km가 되었고 이를 최종 EV 모드 구간이라 가정한다.

도 9는 최종 EV 모드 구간을 적용한 최종 운행 모드가 결정되는 과정을 설명한다.

도 9의 상부에는 운전자가 미리 설정해 놓은 정보 및 운전자가 수정한 내용을 나타내며, 원 내부의 번호는 도 6에 도시된 우선순위의 번호를 의미하며, 총 주행 거리는 47km라는 것을 알 수 있다.

도 9의 중앙부는 실제 EV 모드를 배분한 상태를 나타내며, EV 모드 주행 가능 거리는 39km이고, 운전자에 의해 결정된 EV 모드는 모두 35km이므로 4km의 잉여 EV 주행 가능 거리가 생긴다는 것을 알 수 있다.

도 9의 하부를 참조하면, EV 주행 가능 거리(39km)가 최종 EV 모드 구간의 길이(35km)보다 길 때, 잉여의 EV 주행 가능 거리(4km)는 목적지까지 적용되는 복수의 EV 모드 구간을 연장하는 형태로 부여될 수 있다. 예를 들면, 인여 EV 주행 가능 거리는 첫 번째 EV 모드 구간 및 마지막의 EV 모드 구간에 할당될 수 있다. 할당 비율은 운전자가 설정할 수도 있지만, 1:1의 비율이 되는 것이 바람직하다.

도 10은 도 4에 도시한 자동차에서 수행하는 주행 모드 제어 방법의 다른 일 실시 예이다.

도 10을 참조하면, 주행 모드 제어 방법(1000)은, HCU(403)가 목적지 및 경로 정보를 수신하는 단계(1100), HCU(403)가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계(1200), 운전자가 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계(1300), 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계(1400), 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계(1500), 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계(1600), 현재 구간이 EV 모드 구간이 아니라고 판단한 때(1600, No) 수행하는 HEV 모드로 제어하는 단계(1710), 현재 구간이 EV 모드 구간이라고 판단한 때(1600, Yes) 수행하는 EV 모드 제어하는 단계(1720), 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계(1800) 및 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계(1900)를 포함한다.

HCU(403)가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계(1200)에서 EV 모드 주행가능거리가 총 주행거리보다 짧다고 판단한 때(1200, No), 운전자가 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계(1300)를 수행한다.

경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계(1400)에서는 AVN 시스템이 하이브리드 자동차가 경로를 이탈하였다고 판단한 때(Yes)에는 이탈 사실을 제어기 즉 HCU에 전달하고, 이어 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계(1500)를 수행하도록 하고, AVN 시스템이 하이브리드 자동차가 경로를 이탈하지 않았다고 판단한 때(No)에는 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계(1600)를 수행하도록 한다.

경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계(1500)에서 경로 이탈 수가 지정 횟수보다 적을 때(1500, No)에는 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계(1600)를 수행하도록 한다.

현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계(1800)에서 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC보다 크다고 판단한 때(Yes)에는 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계(1900)를 수행하도록 한다.

목적지에 도착했는가를 판단하는 단계(1900)에서 목적지에 도착하지 않았다고 판단한 때(No)에는 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계(1400)를 수행하도록 한다.

HCU(403)가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계(1200)에서 EV 모드 주행가능거리가 총 주행거리보다 길다고 판단한 때(1200, Yes), 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계(1400), 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계(1500)에서 경로 이탈 수가 지정 횟수보다 많을 때(1500, Yes), 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계(1800)에서 현재의 SOC가 HEV 모드 자동 천이 SOC보다 적을 때(1800, No) 및 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계(1900)에서 목적지에 도착했다고 판단한 때(1900, Yes)는 주행 모드의 제어를 종료(E)한다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.

401: TPEG 안테나
402: AVN 시스템
403: HCU (제어기)

Claims

목적지에 따른 경로 정보를 획득하는 AVN 시스템; 및
EV 모드 주행 가능 거리를 상기 경로 정보에 따른 총 주행 거리와 비교하고, 상기 총 주행 거리가 상기 EV 모드 주행 가능 거리보다 길 때, 상기 EV 모드 주행 가능 거리, 상기 경로 정보 및 기설정된 EV 모드 선호 구간 우선순위를 고려하여 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간을 판단하는 제어기를 포함하며,
상기 AVN 시스템은 상기 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간에 대한 정보를 출력하고, 상기 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간 정보에 대한 사용자의 승인 또는 수정을 기반으로 최종 EV 모드 구간을 결정하고,
상기 제어기는 상기 최종 EV 모드 구간을 기반으로 상기 경로 정보에 따른 경로를 주행 중 모드 전환 제어를 수행하는 하이브리드 자동차.
제1항에서, 상기 EV 모드 선호 구간 우선순위는,
어린이 보호구역, 도심 정체구간, 도심 구간, 목적지 근처, 고속도로 정체구간에 대해 각각 할당되는 하이브리드 자동차.
제1항에서, 상기 EV 모드 추천 구간은,
미리 설정해 놓은 주행 상황 구분 및 상기 경로 내 구간별 교통정보를 더 고려하여 판단되는 하이브리드 자동차.
제3항에서,
상기 주행 상황 구분은, 교통 상황별 구분, 특수 구역별 구분, 및 운행 목적별 구분 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 경로 내 구간별 교통정보는 구간별 제한 속도 및 교통 정체 상황을 포함하는 하이브리드 자동차.
제4항에서,
상기 교통 상황별 구분은 도심과 고속도로의 설정된 구간 제한 속도와 도심 구간 및 고속도로 해당 구간을 운행 중인 차량의 평균 속도를 포함하고,
상기 특수 구역별 구분은 어린이 보호 구역, 스쿨 존, 군사 시설 보호 구역 및 목적지 근처 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 운행 목적별 구분은 차 박 또는 캠핑과 같은 배터리 잔량 유지가 필요한 특수 목적 운행인 하이브리드 자동차.
제1항에서, 상기 운전자가 수행하는 상기 추천 EV 모드 구간의 수정은,
상기 추천 EV 모드 구간의 삭제, 상기 추천 EV 모드 구간의 신축, 및 새로운 추천 EV 모드 구간의 추가 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 자동차.
제1항에서,
상기 EV 주행 가능 거리가 상기 최종 EV 모드 구간의 길이보다 길 때, 잉여의 EV 주행 가능 거리는 상기 목적지까지 적용되는 복수의 EV 모드 구간 중 첫 번째 EV 모드 구간 및 마지막의 EV 모드 구간을 연장하는 형태로 할당하는 하이브리드 자동차.
목적지에 따른 경로 정보를 획득하는 단계;
EV 모드 주행 가능 거리를 상기 경로 정보에 따른 총 주행 거리와 비교하는 단계;
상기 총 주행 거리가 상기 EV 모드 주행 가능 거리보다 길 때, 상기 EV 모드 주행 가능 거리, 상기 경로 정보 및 기설정된 EV 모드 선호 구간 우선순위를 고려하여 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간을 판단하는 단계;
상기 적어도 하나의 EV 모드 추천 구간에 대한 사용자의 승인 또는 수정을 기반으로 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계; 및
상기 최종 EV 모드 구간을 기반으로 상기 경로 정보에 따른 경로에서 모드 전환 제어를 수행하는 단계를 포함하는 주행 모드 제어 방법.
제8항에서, 상기 EV 모드 선호 구간 우선순위는,
어린이 보호구역, 도심 정체구간, 도심 구간, 목적지 근처, 고속도로 정체구간에 대해 각각 할당되는 주행 모드 제어 방법.
제8항에서, 상기 EV 모드 추천 구간은,
미리 설정해 놓은 주행 상황 구분 및 상기 경로 내 구간별 교통정보를 더 고려하여 판단되는 주행 모드 제어 방법.
제10항에서,
상기 주행 상황 구분은, 교통 상황별 구분, 특수 구역별 구분, 및 운행 목적별 구분 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 경로 내 구간별 교통정보는 구간별 제한 속도 및 교통 정체 상황을 포함하는 주행 모드 제어 방법.
제11항에서,
상기 교통 상황별 구분은 도심과 고속도로의 설정된 구간 제한 속도와 도심 구간 및 고속도로 해당 구간을 운행 중인 차량의 평균 속도를 포함하고,
상기 특수 구역별 구분은 어린이 보호 구역, 스쿨 존, 군사 시설 보호 구역 및 목적지 근처 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 운행 목적별 구분은 차 박 또는 캠핑과 같은 배터리 잔량 유지가 필요한 특수 목적 운행인 주행 모드 제어 방법.
제8항에서, 상기 사용자의 상기 추천 EV 모드 구간의 수정은,
상기 추천 EV 모드 구간의 삭제, 상기 추천 EV 모드 구간의 신축, 및 새로운 추천 EV 모드 구간의 추가 중 적어도 하나를 포함하는 주행 모드 제어 방법.
제8항에서,
상기 EV 주행 가능 거리가 상기 최종 EV 모드 구간의 길이보다 길 때, 잉여의 EV 주행 가능 거리는 상기 목적지까지 적용되는 복수의 EV 모드 구간 중 첫 번째 EV 모드 구간 및 마지막의 EV 모드 구간을 연장하는 형태로 할당하는 주행 모드 제어 방법.
제어기가 목적지 및 경로 정보를 수신하는 단계;
상기 제어기가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계;
운전자가 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계;
경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계;
경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계;
현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계;
현재 구간이 EV 모드 구간이 아니라고 판단한 때, HEV 모드로 제어하는 단계;
현재 구간이 EV 모드 구간이라고 판단한 때 EV 모드 제어하는 단계;
현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계; 및
목적지에 도착했는가를 판단하는 단계; 를 포함하며,
상기 제어기가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계에서 EV 모드 주행가능거리가 총 주행거리보다 짧다고 판단한 때, 상기 운전자가 최종 EV 모드 구간을 결정하는 단계를 수행하고,
상기 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계에서 AVN 시스템이 상기 자동차가 경로를 이탈하였다고 판단한 때에는 이탈 사실을 상기 제어기에 전달하고, 상기 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계를 수행하도록 하고, 상기 AVN 시스템이 상기 자동차가 경로를 이탈하지 않았다고 판단한 때에는 상기 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계를 수행하며,
상기 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계에서 경로 이탈 수가 지정 횟수보다 적을 때에는 상기 현재 구간이 EV 모드 구간인가를 판단하는 단계를 수행하고,
상기 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계에서 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC보다 크다고 판단한 때에는 상기 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계를 수행하며,
상기 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계에서 목적지에 도착하지 않았다고 판단한 때에는 상기 경로 이탈에 따른 경로 재탐색 단계를 수행하고,
상기 제어기가 자동차의 EV 모드 주행가능거리와 목적지까지의 총 주행거리를 비교하는 단계에서 EV 모드 주행가능거리가 총 주행거리보다 길다고 판단한 때, 상기 경로 이탈 수와 지정 횟수를 비교하는 단계에서 경로 이탈 수가 지정 횟수보다 많을 때, 상기 현재의 SOC를 HEV 모드 자동 천이 SOC와 비교하는 단계에서 현재의 SOC가 HEV 모드 자동 천이 SOC보다 적을 때 및 상기 목적지에 도착했는가를 판단하는 단계에서 목적지에 도착했다고 판단한 때는 주행 모드의 제어를 종료하는 주행 모드 제어 방법.