KR20150133539A - 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사전에 수집한 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 및 방전 에너지량을 예측하여 배터리의 회생제동 및 방전을 제어할 수 있는 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 일 실시예에 따른 차량의 회생제동 제어 방법은 경로 정보 제공 장치로부터 주행 예정 도로 정보를 수신하는 단계, 상기 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 가능 구간을 예측하고, 상기 회생 가능 구간을 기반으로 회생 가능 에너지량을 산출하는 단계, 상기 회생 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 에너지량을 산출하고, 상기 방전 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 구간 및 방전 제어량을 설정하는 단계, 상기 방전 가능 구간에서 상기 방전 제어량을 기반으로 배터리의 방전을 제어하고, 실제 방전된 실제 방전 에너지량을 계측하는 단계, 및 상기 회생 가능 구간에서 회생 제어량을 기반으로 배터리의 회생제동을 제어하고, 실제 회생된 전체 회생 에너지량을 계측하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 회생제동 제어 방법 및 장치{REGENERATIVE BRAKING METHOD FOR VEHICLE AND APPARATUS OF THE SAME}
본 발명은 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사전에 수집한 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 및 방전 에너지량을 예측하여 배터리의 회생제동 및 방전을 제어할 수 있는 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
하이브리드(hybrid) 차량은 서로 다른 두 종류의 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미한다. 즉, 하이브리드 차량은 엔진과 모터로 이루어지는 동력을 구비하며, 엔진의 연소 작용으로부터 발생된 동력과 배터리에 저장된 전기 에너지를 매개로 하는 모터의 회전으로부터 발전된 동력을 각각 적절하게 이용하여 구동된다.
하이브리드 차량뿐만 아니라 발전 제어를 적용한 차량 등에서는 연비를 개선하기 위하여 회생제동(regenerative braking) 기술을 이용한다. 회생제동 시스템은 차량의 제동 시에 제동력의 일부를 발전에 사용하고, 발전된 전기에너지를 배터리에 충전하며, 차량의 주행 속도에 의한 운동에너지의 일부를 발전기의 구동에 필요한 에너지로 사용한다. 이에, 회생제동 시스템은 운동에너지의 저감과 전기에너지의 발전을 동시에 구현하는 시스템을 말한다.
이러한 회생제동 시스템에 의하면 차량의 주행거리를 연장시켜 연비를 향상시킬 수 있으며, 유해가스 배출을 줄일 수 있다.
종래의 회생제동을 제어하는 방법은 차량의 현재 주행상태를 기반으로 회생제어 발전량 및 방전량 등을 제어하고 있다. 그러나, 종래의 회생제동 제어 방법 및 장치는 차량의 주행 경로를 완전히 반영하지 못하여 최적의 충전 및 방전 제어가 불가능하였다.
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.
등록특허공보 제10-1048142호(2011.07.04) 공개특허공보 제10-2003-0020982호(2003.03.10.)
본 발명의 실시 예는 사전에 수집한 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 에너지량 및 방전 에너지량을 예측하여 배터리의 회생제동 및 방전을 제어할 수 있는 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치를 제공한다.
그리고, 본 발명의 실시 예는 예측된 회생 및 방전 에너지량과 실제 주행한 회생 및 방전 에너지량을 이용하여 운전자의 학습 패턴을 산출할 수 있는 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 경로 정보 제공 장치로부터 주행 예정 도로 정보를 수신하는 단계; 상기 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 가능 구간을 예측하고, 상기 회생 가능 구간을 기반으로 회생 가능 에너지량을 산출하는 단계; 상기 회생 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 에너지량을 산출하고, 상기 방전 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 구간 및 방전 제어량을 설정하는 단계; 상기 방전 가능 구간에서 상기 방전 제어량을 기반으로 배터리의 방전을 제어하고, 실제 방전된 실제 방전 에너지량을 계측하는 단계; 및 상기 회생 가능 구간에서 회생 제어량을 기반으로 배터리의 회생제동을 제어하고, 실제 회생된 전체 회생 에너지량을 계측하는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법이 제공된다.
또한, 상기 회생 제어량은 상기 회생 가능 에너지량, 상기 주행 예정 도로 정보, 에너지 정보 및 차량 정보를 기반으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 회생 제어량은 상기 주행 예정 도로 정보, 상시 차량 정보 및 상기 에너지 정보를 기반으로 산출된 목표 감속도 및 차량의 현재 감속도에 따라 가감될 수 있다.
또한, 상기 에너지 정보는 회생 가능 에너지량, 실제 방전 에너지량, 시점 회생 에너지량 및 배터리의 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시점 회생 에너지량은 상기 회생 가능 구간 중 임의의 시점에서 회생된 에너지량을 계측하여 생성한 제1 시점 회생 에너지량 및 제1 시점 회생 에너지량을 기반으로 회생 가능 구간 시작 시점부터 임의의 시점까지 회생된 제2 시점 회생 에너지량을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회생 가능 구간은 상기 주행 예정 도로 정보 및 보정계수를 이용하여 예측되며, 상기 회생 가능 에너지량은 상기 회생 가능 구간, 상기 주행 예정 도로 정보 및 상기 보정 계수를 이용하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 보정계수는 상기 회생 가능 에너지량 및 상기 전체 회생 에너지량을 기반으로 재설정될 수 있다.
또한, 상기 주행 예정 도로 정보는 구배 정보, 곡률 정보, 제한속도 정보 및 실시간 교통 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 경로 정보 제공 장치와 접속하는 차량의 회생제동 제어 장치에 있어서, 모터의 구동 및 토크를 제어하는 모터 제어기; 배터리의 충전 및 방전 상태를 관리 제어하는 배터리 관리기; 및 최상위 제어기로, 네트워크로 상기 모터 제어기 및 상기 배터리 관리기를 통합 제어하는 차량 제어기를 포함하고, 상기 차량 제어기는 경로 정보 제공 장치로부터 수신한 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 가능 구간을 예측하고, 상기 회생 가능 구간에서의 회생 제어량을 설정하며, 상기 회생 가능 구간에서 상기 회생 제어량을 기반으로 상기 배터리 관리기를 제어하여 상기 회생 가능 구간에서 실제 회생된 전체 회생 에너지량을 계측하는 차량의 회생제동 제어 장치가 제공된다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치는 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 및 방전 에너지량을 예측할 수 있으므로 최적의 상태로 배터리의 충전 및 방전 제어가 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치는 예측된 회생 및 방전 에너지량과 실제 주행한 회생 및 방전 에너지량을 이용하여 산출된 운전자의 학습 패턴을 통해 회생 에너지 및 방전 에너지의 예측에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에서 회생제동 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회생제동 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보정계수를 설정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치의 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량의 회생제동 제어 장치는 경로 정보 제공 장치(50)와 접속하며, 배터리 관리기(110), 배터리(120), 모터 제어기(130), 모터(140), 변속기(150), 구동휠(160), 엔진(170), 엔진 클러치(180), 엔진 제어기(190) 및 차량 제어기(200)를 포함한다.
경로 정보 제공 장치(50)는 출발지로부터 목적지까지의 주행 예정 도로 정보를 생성하고, 생성한 주행 예정 도로 정보를 차량 제어기(200)에 제공한다.
이때, 주행 예정 도로 정보는 주행 예정 도로에 대한 구배 정보, 곡률 정보, 제한속도 정보 및 실시간 교통 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한, 경로 정보 제공 장치(50)는 차량의 내부에 삽입되거나, 별로의 장치로 구성될 수도 있다. 또한, 경로 정보 제공 장치(50)는 출발지로부터 목적지까지의 주행 예정 도로 정보를 차량 제어기(200)에 제공할 수 있는 장치이면 그 종류는 무관하다. 예를 들어, 경로 정보 제공 장치(50)는 이동 통신 단말, 태블릿 PC, 노트북 및 넷북과 같은 이동식 컴퓨터, 내비게이션(navigation) 등 중 어느 하나 일수도 있다.
배터리 관리기(110)는 배터리(120)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 충전 상태를 관리 제어하며, 차량 제어기(200)의 제어에 따라 SOC(State Of Charge) 상태 및 배터리(120)의 회생 및 방전 에너지량을 제어하여 한계전압 이하로 과방전되거나 한계전압 이상으로 과충전되지 않도록 한다.
배터리 관리기(110)는 배터리(120)에 대한 정보를 네트워크를 통해 차량 제어기(200)에 제공한다.
배터리(120)는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드나, EV(Electric Vehicle)에서 모터(140)에 전원을 공급하고, 회생제동 시 모터(140)를 통해 회수되는 전기로 충전된다.
모터 제어기(130)는 차량 제어기(200)에 따라 모터(140)의 구동 및 토크를 제어하고, 회생제동 시 모터(140)에서 발전되는 전기를 배터리(120)에 저장한다.
모터(140)는 모터 제어기(130)의 제어에 따라 구동토크가 조정된다.
변속기(150)는 차량 제어기(200)의 제어에 따라 변속비가 조정되며, 운전모드에 따라 엔진 클러치(180)를 통해 합산되어 인가되는 출력토크를 변속비로 분배하여 구동휠(160)에 전달시켜 차량이 주행될 수 있도록 한다.
변속기(150)는 자동 변속기(150) 또는 무단 변속기(150)로 적용될 수 있다.
엔진(170)은 엔진 제어기(190)의 제어에 의해 출력이 제어되며, 엔진 제어기(190)의 제어에 따라 최적의 운전점으로 구동이 제어된다.
엔진 클러치(180)는 엔진(170)과 모터(140)의 사이에 배치되고, 차량 제어기(200)의 제어에 따라 동작되어 엔진(170)과 모터(140) 간의 동력 전달을 단속한다.
엔진 제어기(190)는 네트워크를 통해 차량 제어기(200)와 연결되며, 차량 제어기(200)와 연동하여 엔진(170)의 제반적인 동작을 제어하고, 엔진(170)의 동작 상태 정보를 차량 제어기(200)에 제공한다.
차량 제어기(200)는 최상위 제어기로, 네트워크로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어하고, 각 하위 제어기들의 정보를 수집, 분석하여 차량의 전반적인 거동을 제어한다.
차량 제어기(200)는 경로 정보 제공 장치(50)로부터 수신한 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 가능 구간을 예측하고, 회생 가능 구간에서 회생 제어량을 설정하며, 회생 가능 구간에서 회생 제어량을 기반으로 배터리(120)의 회생제동을 제어한다. 또한, 차량 제어기(200)는 주행 예정 도로 정보 및 회생 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 구간 및 방전 제어량을 설정하고, 방전 가능 구간에서 방전 제어량을 기반으로 배터리의 방전을 제어한다. 이렇게 차량 제어기(200)에서 회생제동을 제어하는 방법은 도 2 내지 도 3을 참고하여 더욱 더 구체적으로 설명하기로 한다.
상기한 기능을 포함하는 본 발명에 따른 차량에서 통상적인 동작인 종래의 차량과 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에서 회생제동 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 차량 제어기(200)는 경로 정보 제공 장치(50)로부터 출발지로부터 목적지까지의 주행 예정인 도로에 대한 정보를 나타내는 주행 예정 도로 정보를 수신한다(S210). 이때, 차량 제어기(200)는 주행이 시작하기 이전에 주행 예정 도로 정보를 경로 정보 제공 장치(50)로부터 수신할 수 있다.
차량 제어기(200)는 주행 예정 도로 정보에 포함된 구배 정보, 곡률 정보, 제한속도 정보 및 실시간 정보를 기반으로 회생 가능 구간을 예측한다(S215). 여기서, 회생 가능 구간은 내리막길과 같이 회생제동을 수행할 수 있는 구간을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 차량 제어기(200)는 주행 예정 도로 정보를 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 회생 가능 구간(R1)을 예측할 수 있다.
차량 제어기(200)는 주행 예정 도로 정보, 회생 가능 구간, 보정계수를 이용하여 회생 가능 에너지량을 산출한다(S220). 여기서, 회생 가능 에너지량은 회생 가능 구간에서 충전할 수 있는 배터리(120)의 에너지량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 차량 제어기(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 회생 가능 에너지량(E1)을 산출할 수 있다.
차량 제어기(200)는 회생 가능 에너지량 및 보정계수를 기반으로 방전 가능 에너지량을 산출한다(S225). 즉, 차량 제어기(200)는 회생 가능 에너지량과 보정계수를 곱하기 연산하여 도 4에 도시된 바와 같이 방전 가능 에너지(R2)를 산출할 수 있다.
차량 제어기(200)는 방전 가능 에너지량 및 주행 예정 도로 정보를 이용하여 방전 가능 구간을 예측하고, 방전 가능 에너지량, 주행 예정 도로 정보, 차량 정보를 기반으로 방전 제어량을 설정한다(S230). 여기서, 방전 가능 구간은 언덕과 같이 배터리(120)의 전압을 사용해야 하는 구간을 나타낼 수 있고, 방전 가능 에너지량은 방전 가능 구간에서 사용될 수 있는 배터리(120)의 에너지량을 나타낼 수 있다. 그리고, 차량 정보는 브레이크 유압, 차량의 속도 및 기어단 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량 제어기(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 방전 가능 구간(R2) 및 방전 가능 에너지량(E2)을 예측할 수 있다.
차량이 주행하기 시작하면 차량 제어기(200)는 현재 차량의 위치가 방전 가능 구간인지를 판단한다(S235).
차량 제어기(200)는 방전 가능 구간이면 방전 제어량을 기반으로 배터리(120)의 방전을 제어한다(S240).
차량 제어기(200)는 방전 가능 구간 내에서 배터리(120)가 방전되는 양을 실제로 계측하여 실제 방전 에너지량을 생성한다(S245). 예를 들어, 차량 제어기(200)는 방전 가능 구간에서의 실제 방전 에너지량(E3)을 계측할 수 있다.
한편, 차량 제어기(200)는 방전 가능 구간에 해당되지 않으면 단계 S310에서 충전 가능 구간인지를 판단할 수 있다.
차량 제어기(200)는 방전 가능 구간의 주행이 완료되었는지를 판단한다(S250).
차량 제어기(200)는 방전 가능 구간의 주행이 완료되었으면 현재 차량의 위치가 주행 가능 구간인지를 판단한다(S310).
한편, 차량 제어기(200)는 방전 가능 구간의 주행이 완료되지 않았으면 단계 S235로 리턴하여 방전 가능 구간인지를 판단할 수 있다.
차량 제어기(200)는 회생 가능 구간이면 배터리 관리기(110)를 제어하여 배터리(120)의 회생제동을 제어한다(S315). 구체적으로, 차량 제어기(200)는 회생 가능 에너지량, 차량 정보, 도로 정보 및 에너지 정보를 이용하여 회생 제어량을 설정한다. 여기서, 에너지 정보는 회생 가능 에너지량, 실제 방전 에너지량, 배터리(120)의 SOC 등을 포함할 수 있다. 또한, 에너지 정보는 단계 S320에서 산출될 제1 및 제2 시점 회생 에너지량을 더 포함할 수도 있다. 차량 제어기(200)는 회생 제어량을 기반으로 배터리(120)의 회생제동을 제어한다.
차량 제어기(200)는 회생 가능 구간 내의 임의의 시점에서 실제 회생된 제1 시점 회생 에너지량을 계측한다(S320). 이때, 제1 시점 회생 에너지량은 현재 차량에서 실시간으로 배터리에 회생된 에너지를 계측하여 생성된 에너지량일 수 있다. 그리고, 차량 제어기(200)는 제1 시점 회생 에너지량을 기반으로 회생 구간 시작 시점으로부터 임의의 시점까지 회생된 제2 시점 회생 에너지량을 산출한다. 다시 말하면, 차량 제어기(200)는 회생 구간이 시작하는 곳부터 현재 차량이 위치하는 곳까지 배터리에 회생된 제2 시점 회생 에너지량을 산출할 수 있다.
즉, 차량 제어기(200)는 [수학식 1]을 이용하여 제2 시점 회생 에너지량을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, E(t)는 제1 시점 회생 에너지량을 나타내며, s는 회생 구간 시작 시점으로부터 현재 차량이 위치하는 구간까지 도달한 시간을 나타내고, E4는 제2 시점 회생 에너지량을 나타낼 수 있다. 이때, 제2 시점 회생 에너지량은 회생 구간이 시작되는 위치부터 현재 차량이 위치한 곳까지 배터리에 회생된 에너지량을 나타낼 수 있다.
차량 제어기(200)는 차량 정보, 에너지 정보 및 주행 도로 정보를 이용하여 목표 감속도를 산출한다(S325). 여기서, 에너지 정보는 회생 가능 에너지량, 실제 방전 에너지량 및 단계 S320에서 산출된 제2 시점 회생 에너지량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
차량 제어기(200)는 차량의 속도 및 가속도값을 이용하여 차량의 현재 감속도를 산출한다(S330).
차량 제어기(200)는 현재 감속도가 목표 감속도 보다 큰지를 판단한다(S335).
차량 제어기(200)는 현재 감속도가 목표 감속도 보다 크면 회생 제어량을 감소시킨다(S340). 즉, 차량 제어기(200)는 감소시킨 회생 제어량을 기반으로 배터리(120)의 회생제동을 제어할 수 있다.
차량 제어기(200)는 현재 감속도가 목표 감속도 보다 작으면 회생 제어량을 증가시킨다(S345). 즉, 차량 제어기(200)는 증가시킨 회생 제어량을 기반으로 배터리(120)의 회생제동을 제어할 수 있다.
차량 제어기(200)는 회생 가능 구간의 주행이 완료되었는지를 판단한다(S350).
차량 제어기(200)는 회생 가능 구간의 주행이 완료되었으면 회생 가능 구간에서 배터리(120)에 충전된 에너지량에 대한 전체 회생 에너지량을 계측한다(S355). 예를 들어, 차량 제어기(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 회생 가능 구간(R1)에서의 전체 회생 에너지량(E5)을 계측할 수 있다.
한편, 차량 제어기(200)는 회생 가능 구간의 주행이 완료되지 않았으면 단계 S310으로 리턴하여 회생 가능 구간인지를 판단할 수 있다.
이후, 차량 제어기(200)는 주행 예정 도로 정보를 기반으로 차량의 주행이 완료되었는지를 판단하고, 주행이 완료되지 않았으면 단계 S235로 리턴하여 단계 S235부터 단계를 수행할 수 있다. 또한, 차량 제어기(200)는 차량의 주행이 완료되었으면 회생제동 제어를 종료할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보정계수를 설정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량 제어기(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 단계 S210 내지 단계 S355에 해당하는 회생제동 제어를 실시한다(S510)
차량 제어기(200)는 회생제동 제어를 임의로 설정한 N회 만큼 실시하였는지를 판단한다(S520).
차량 제어기(200)는 회생제동 제어를 N회 만큼 실시하였으면 회생 가능 에너지량 및 전체 회생 에너지량을 기반으로 보정계수를 재설정한다(S530).
즉, 차량 제어기(200)는 [수학식 2]를 이용하여 보정계수를 산출한다.
[수학식 2]
Figure pat00002
여기서, E5는 전체 회생 에너지량을 나타내며, E1은 회생 가능 에너지량을 나타내고, n은 임의로 설정한 정수를 나타낼 수 있다. 이때, E1은 도 2에 도시된 단계 S220에서 산출된 회생 가능 에너지량이다. 회생 가능 에너지량은 회생 가능 구간에서 충전할 수 에너지량을 예측하여 산출된 것이다. E5는 도 3에 도시된 단계 S355에서 계측된 전체 회생 에너지량이다. 전체 회생 에너지량은 회생 가능 구간에서 실제로 배터리에 충전된 에너지량일 수 있다.
그리고, 차량 제어기(200)는 보정계수를 산출하고, 미리 설정한 보정계수를 산출한 보정계수로 재설정한다. 이에 따라, 보정계수의 학습을 통해 회생 또는 방전 에너지의 예측에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 차량 제어기(200)는 회생제동 제어를 N회 만큼 실시하지 않았으면 단계 S510으로 리턴하여 도 2 및 도 3에 도시된 단계 S210 내지 단계 S355에 해당하는 회생제동 제어를 실시한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
50: 경로 정보 제공 장치
110: 배터리 관리기
120: 배터리
130: 모터 제어기
140: 모터
150: 변속기
160: 구동휠
170: 모터
180: 엔진 클러치
190: 엔진 제어기
200: 차량 제어기

Claims (16)

  1. 경로 정보 제공 장치로부터 주행 예정 도로 정보를 수신하는 단계;
    상기 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 가능 구간을 예측하고, 상기 회생 가능 구간을 기반으로 회생 가능 에너지량을 산출하는 단계;
    상기 회생 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 에너지량을 산출하고, 상기 방전 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 구간 및 방전 제어량을 설정하는 단계;
    상기 방전 가능 구간에서 상기 방전 제어량을 기반으로 배터리의 방전을 제어하고, 실제 방전된 실제 방전 에너지량을 계측하는 단계; 및
    상기 회생 가능 구간에서 회생 제어량을 기반으로 배터리의 회생제동을 제어하고, 실제 회생된 전체 회생 에너지량을 계측하는 단계;
    를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 회생 제어량은 상기 회생 가능 에너지량, 상기 주행 예정 도로 정보, 에너지 정보 및 차량 정보를 기반으로 설정되는 차량의 회생제동 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 회생 제어량은 상기 주행 예정 도로 정보, 상시 차량 정보 및 상기 에너지 정보를 기반으로 산출된 목표 감속도 및 차량의 현재 감속도에 따라 가감되는 차량의 회생제동 제어 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 에너지 정보는 회생 가능 에너지량, 실제 방전 에너지량, 시점 회생 에너지량 및 배터리의 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 시점 회생 에너지량은 상기 회생 가능 구간 중 임의의 시점에서 회생된 에너지량을 계측하여 생성한 제1 시점 회생 에너지량 및 제1 시점 회생 에너지량을 기반으로 회생 가능 구간 시작 시점부터 임의의 시점까지 회생된 제2 시점 회생 에너지량을 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 회생 가능 구간은 상기 주행 예정 도로 정보 및 보정계수를 이용하여 예측되며, 상기 회생 가능 에너지량은 상기 회생 가능 구간, 상기 주행 예정 도로 정보 및 상기 보정 계수를 이용하여 산출되는 차량의 회생제동 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 보정계수는 상기 회생 가능 에너지량 및 상기 전체 회생 에너지량을 기반으로 재설정되는 차량의 회생제동 제어 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 주행 예정 도로 정보는 구배 정보, 곡률 정보, 제한속도 정보 및 실시간 교통 정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  9. 경로 정보 제공 장치와 접속하는 차량의 회생제동 제어 장치에 있어서,
    모터의 구동 및 토크를 제어하는 모터 제어기;
    배터리의 충전 및 방전 상태를 관리 제어하는 배터리 관리기; 및
    최상위 제어기로, 네트워크로 상기 모터 제어기 및 상기 배터리 관리기를 통합 제어하는 차량 제어기를 포함하고,
    상기 차량 제어기는 경로 정보 제공 장치로부터 수신한 주행 예정 도로 정보를 기반으로 회생 가능 구간을 예측하고, 상기 회생 가능 구간에서의 회생 제어량을 설정하며, 상기 회생 가능 구간에서 상기 회생 제어량을 기반으로 상기 배터리 관리기를 제어하여 상기 회생 가능 구간에서 실제 회생된 전체 회생 에너지량을 계측하는 차량의 회생제동 제어 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 회생 가능 구간을 기반으로 회생 가능 에너지량을 산출하고, 상기 회생 가능 에너지량, 상기 주행 예정 도로 정보, 차량 정보, 에너지 정보를 기반으로 상기 회생 제어량을 설정하는 차량의 회생제도 제어 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 주행 예정 도로 정보, 차량 정보, 에너지 정보를 기반으로 목표 감속도를 산출하고, 상기 목표 감속도 및 차량의 현재 감속도에 따라 상기 회생 제어량을 가감하는 차량의 회생제동 제어 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 에너지 정보는 회생 가능 에너지량, 실제 방전 에너지량, 제1 및 제2 시점 회생 에너지량 및 배터리의 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 회생제동 제어 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 회생 가능 구간 중 임의의 시점에서 실제 회생된 상기 제1 시점 회생 에너지량을 계측하고, 상기 제1 시점 에너지량을 기반으로 회생 가능 구간 시작 시점부터 상기 임의의 시점까지 회생된 상기 제2 시점 회생 에너지량을 산출하는 차량의 회생제동 제어 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 회생 가능 구간을 기반으로 산출한 회생 가능 에너지량을 이용하여 방전 가능 에너지량을 산출하며, 상기 방전 가능 에너지량을 기반으로 방전 가능 구간 및 방전 제어량을 설정하는 차량의 회생제동 제어 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 방전 가능 에너지량은 상기 회생 가능 에너지량과 보정계수를 곱하기 연산하여 산출되며, 상기 보정계수는 상기 회생 가능 에너지량 및 상기 전체 회생 에너지량을 기반으로 재설정되는 차량의 회생제동 제어 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 방전 가능 구간에서 상기 방전 제어량을 기반으로 상기 배터리의 방전을 제어하며, 상기 방전 가능 구간에서 실제 방전된 실제 방전 에너지량을 계측하는 차량의 회생제동 제어 장치.
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