KR100598875B1 - 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치 - Google Patents

병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100598875B1
KR100598875B1 KR1020040024125A KR20040024125A KR100598875B1 KR 100598875 B1 KR100598875 B1 KR 100598875B1 KR 1020040024125 A KR1020040024125 A KR 1020040024125A KR 20040024125 A KR20040024125 A KR 20040024125A KR 100598875 B1 KR100598875 B1 KR 100598875B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
battery
auxiliary battery
terminal
resistor
Prior art date
Application number
KR1020040024125A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050098678A (ko
Inventor
김한일
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020040024125A priority Critical patent/KR100598875B1/ko
Publication of KR20050098678A publication Critical patent/KR20050098678A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100598875B1 publication Critical patent/KR100598875B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

병렬형 하이브리드 전기자동차에서 시동시 배터리의 전압 상태를 측정하여 배터리의 전압 상태에 따라 적절한 시간 동안 아이들 스톱(Idle Stop) 기능을 제한하고, 필요에 따라 아이들 RPM을 일정값으로 상향 제어하여 배터리의 충전이 충분히 이루어지도록 함으로써 차기 시동성을 확보하도록 하는 것으로,
운전요구 검출부, 엔진의 동작을 제어하는 ECU, 차속과 기어비 및 클러치 상태에 따라 CVT의 출력을 제어하는 TCU, 모터의 구동 동력을 지원하는 메인 배터리, 메인 배터리에 의한 시동 조건이 만족되지 않는 경우 스타터 모터에 의한 시동 전압을 공급하는 보조 배터리, 상기 메인 배터리의 SOC 관리 제어 및 모터의 공급 전류량을 제어하는 BMS 및 초기 시동시 크랭킹에 따른 보조 배터리의 전압 강하를 검출하여 보조 배터리의 전압 상태를 체크하고, 보조 배터리의 전압 상태가 차기 시동성을 확보할 수 없는 전압으로 판단되는 경우 산출되는 시간 동안 아이들 정지 제한 제어로 차기 시동성이 확보되는 충전을 제어하는 HCU를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아이들 스톱, 스타터 모터, 하이브리드 전기자동차, 샘플 ＆ 홀드

Description

병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치{IDLE STOP CONTROL DEVICE FOR PARALLEL HYBRID ELECTRIC VEHICLES}
도 1은 본 발명에 따른 병렬형 하이브리드 전기자동차에 대한 개략적인 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 병렬형 하이브리드 전기자동차에서 배터리 전압 검출장치에 대한 상세 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 병렬형 하이브리드 전기자동차에서 아이들 스톱 제어를 위하여 보조 배터리 전압 검출에 대한 각 회로부의 시그널 파형도.
본 발명은 병렬형 하이브리드 전기자동차에 관한 것으로, 더 상세하게는 스타트 모터에 의한 시동시 보조 배터리의 전압 상태를 측정하여 보조 배터리의 전압 상태에 따라 적절한 시간 동안 아이들 스톱(Idle Stop) 기능을 제한하고, 필요에 따라 아이들 RPM을 일정값으로 상승 제어하여 보조 배터리의 충전이 충분히 이루어지도록 함으로써 차기 시동성을 확보하도록 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치에 관한 것이다.
병렬형 하이브리드 전기자동차는 일반 가솔린 엔진에 전기 모터를 직결한 형태로 CVT(Continuously Variable Transmission)를 통해서 바퀴에 동력을 전달하며, 운전자가 가속페달의 구동을 통해 APS를 전개하게 되면 스로틀 밸브는 엔진의 OOL(Optimal Operating Line)에 따라 최대한 개방하고 모자라는 토크(Torque)에 대해서는 배터리에서 공급되는 전압에 의한 모터의 구동으로 파워를 지원하고 있다.
병렬형 하이브리드 전기자동차에서는 아이들 스톱 기능이 장착되는데, 초기 시동시 HCU(Hybrid Control Unit)는 외기의 온도와 메인 배터리의 SOC(State Of Charge)를 판단하여 하이브리드 모터(Hybrid Motor) 또는 스타트 모터(Starting)로의 시동 여부를 결정한다.
즉, 외기의 온도가 설정된 기준온도, 예를 들어 영하 10℃ 이상이고 메인 배터리의 SOC가 정상 상태로 판단되면 하이브리드 모터에 의한 시동을 우선한다.
반면에, 외기 온도가 설정된 기준온도, 예를 들어 영하 10℃ 이하를 유지하는 경우 하이브리드 모터 구동을 위한 메인 배터리의 성능 저하로 인하여 하이브리드 모터에 의한 시동이 불가능해지므로, 12V의 보조 배터리를 이용하여 스타트 모터로 시동한다
아이들 스톱 기능은 차량의 주행중 운전자의 브레이크 페달 구동에 따라 차량의 정지가 검출되면 시동을 오프 시키고, 브레이크 페달의 구동이 해제되면 다시 시동을 걸어 주도록 함으로써, 연비 향상을 제공하여 준다.
이와 같이 아이들 스톱 기능이 적용되는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 경우 외기의 온도가 설정된 기준온도, 예를 들어 영하 10℃ 이하를 유지하는 조건에 서 메인 배터리의 성능 저하로 인하여 하이브리드 모터에 의한 시동이 불가능해지는데, 이러한 경우에 사용자의 실수 혹은 차량의 장기 방치로 인하여 보조 배터리의 방전이 발생하여 스타트 모터를 이용한 시동이 불가능하게 되는 문제점이 발생한다.
상기와 같이 보조 배터리의 방전으로 인하여 스타트 모터에 의한 시동이 불가능 경우 보조 배터리에 외부의 다른 배터리를 점프 케이블(Jump Cable)로 연결하여 스타트 모터에 의한 시동을 걸어주는 방법을 적용하고 있다.
그러나, 상기와 같이 외부의 배터리를 점프 케이블로 연결하여 시동을 걸은 상태에서 보조 배터리 혹은 메인 배터리가 차시 시동성을 확보할 수 있는 상태로 충전이 충분이 이루어지지 않은 조건에서 브레이크 페달에 의한 차량의 정지가 발생하는 경우 엔진 정지로 인하여 차기 시동이 확보되지 못하는 문제점이 발생한다.
즉, 배터리의 충전 전압이 차기 시동성을 확보할 수 없는 상태에서 아이들 스톱에 대한 제한적인 제어 및 아이들 RPM 제어의 기능이 제공되고 있지 않아 차량의 운행에 있어 신뢰성이 저하되며, 운행중 곤경에 처하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 아이들 스톱 기능이 적용되는 병렬형 하이브리드 전기자동차에서 스타트 모터에 의한 시동시 보조 배터리 전압 입력단과 이그니션 키의 스타트 입력단의 신호를 이용하여 시동시 보조 배터리의 전압 상태를 측정하여 전압 상태에 따라 적절한 시간 동안 아이들 스톱(Idle Stop) 기능을 제한 제어하고, 필요에 따라 아이들 RPM을 일 정값으로 상향 제어하여 보조 배터리의 충전이 충분히 이루어지도록 함으로써 안정된 차기 시동성을 확보하도록 한 것이다.
즉, 병렬형 하이브리드 전기자동차에서 시동이 걸리기 전의 배터리 전압으로는 배터리의 충전상태를 판별할 수 없으므로, 스타트 모터가 기동중인 상태에서 보조 배터리의 전압 강하를 측정하여 충전 전압이 시동 가능한 상태로 충전되어 있는지를 판단하여 필요에 따라 적절한 시간 동안 아이들 스톱 기능의 제한 제어 및 아이들 RPM의 상향 제어를 통해 보조 배터리의 충전 상태가 차기 시동성을 확보할 수 있는 안정된 전압을 유지하도록 한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 아이들 스톱 기능이 적용되는 병렬형 하이브리드 전기자동차에 있어서, 운전요구 검출부; 엔진의 동작을 제어하는 ECU; 차속과 기어비 및 클러치 상태에 따라 CVT의 출력을 제어하는 TCU; 모터의 구동 동력을 지원하는 메인 배터리; 메인 배터리에 의한 시동 조건이 만족되지 않는 경우 스타터 모터에 의한 시동 전압을 공급하는 보조 배터리; 상기 배터리의 SOC 관리 제어 및 모터를 제어하는 BMS 및; 메인 배터리에 의한 시동 조건이 만족되지 않는 경우 스타트 모터에 의한 초기 시동시 크랭킹에 따른 보조 배터리의 전압 강하를 검출하여 전압 상태를 체크하고, 체크된 전압 상태가 차기 시동성을 확보할 수 없다고 계산되는 경우 산출되는 시간 동안 아이들 정지 제한 제어로 차기 시동성이 확보될 수 있도록 충전 제어하는 로직 및 하드웨어가 구비되는 HCU를 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치 를 제공한다.
상기 HCU에 구성되는 배터리 전압 체크 장치는 HCU의 레귤레이터 입력 전원으로 사용되는 보조 배터리의 전압(B+Perm)을 분압하는 제1분압부와; 이그니션 키 신호(ST-Key) 신호에 따라 보조 배터리의 출력 전압(VCC)을 샘플 ＆ 홀드시키는 샘플 ＆ 홀드부와; 상기 샘플 ＆ 홀드되는 보조 배터리 전압을 충전하는 커패시터(C2)와; 상기 이그니션 키 신호(ST-Key)에 따라 보조 배터리의 출력 전압(VCC)을 분압하여 상기 샘플 ＆ 홀드부의 작동시키는 제2분압부와; 이그니션 키 신호(ST-Key)가 온 접점으로 검출되는 상태에서 상기 제1분압부를 통해 공급되는 전압과 커패시터(C2)에서 공급되는 전압을 비교하는 제1비교기와; 상기 제1비교기의 출력단에 캐소드 단자가 연결되어 상기 커패시터(C2)의 전압이 제1분압부의 전압 보다 큰 경우에 도통되는 다이오드(D1)와; 상기 다이오드(D1)의 애노드 단자와 연결되어 상기 제1비교기의 출력을 스위칭하는 스위칭부와; 상기 이그니션 키 신호(ST-Key)에 따라 배터리의 출력 전압(VCC)을 분압하여 상기 스위칭부를 작동시키는 제3분압부와; 상기 스위칭부가 온을 유지하는 상태에서 상기 다이오드(D1)를 통해 공급되는 제1비교기의 전압을 저장하는 커패시터(C3) 및; 상기 이그니션 키 신호(ST-Key)의 오프 전환에 의해 상기 스위칭부가 턴 오프되는 경우 상기 커패시터(C3)의 출력 전압을 현재 보조 배터리의 최소 전압으로 HCU에 출력하는 제2비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설 명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 병렬형 하이브리드 전기자동차는 운전요구 검출부(10)와 ECU(20), TCU(30), 메인 배터리(40A), 보조 배터리(40B), BMS(50), HCU/MCU(60), 엔진(70), 모터(80), CVT(90) 및 구동 휠(100)로 구성된다.
운전요구 검출부(10)는 운전자의 차량 운행 요구를 검출하는 것으로, 운전자의 시동 요구와 가속에 대한 APS 신호 및 제동 제어하는 브레이크 페달 신호 등 차량의 거동에 관련되는 신호를 검출하여 그에 대한 전기적 정보를 출력한다.
ECU(20)는 운전자의 차량 운행 요구 신호 및 냉각수온, 엔진 토크 등의 엔진 상태 정보에 따라 엔진 동작에 대한 제반적인 동작을 제어한다.
TCU(30)는 현재의 차속, 기어비, 클러치 상태 등의 정보를 검출하여 CVT(90)의 출력 토크 조절에 대한 전반적인 동작을 제어한다.
메인 배터리(40A)는 초기 시동시 하이브리드 모터에 의한 시동이 수행되도록 전압을 공급하고, 주행중인 상태에서 모터(80)의 출력 파워를 지원하며, 제동 제어시 발전기로 동작하는 모터(80)의 회생 제동 에너지를 회수하여 충전된다.
보조 배터리(40B)은 외기 온도의 조건 및 메인 배터리(40A)의 SOC가 초기 시동이 불가능한 조건인 경우 스타트 모터를 통한 초기 시동 전압을 공급하며, 엔진(70)이 시동을 유지하는 상태에서 모터(80)의 발전 전압에 의해 충전된다.
BMS(50)는 상기 메인 배터리(40A)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 SOC 상태를 관리 제어하며, 모터 파워 지원시에 출력 전류량을 제어한다.
HCU/MCU(60)는 각 제어기들을 통합 제어하여 차량의 전반적인 거동을 제어하며, 모터(80)의 출력 토크 및 속도를 제어하고, 모터(80)를 전동기 혹은 발전기로 동작되도록 제어한다.
또한, 초기 시동이 시도되는 경우 바람직하게는 보조 배터리(40B)의 전압에 의해 스타트 모터가 기동되는 시동중에 보조 배터리(40B)의 전압 입력단과 이그니션 키의 스타트 입력단으로부터 보조 배터리(40B)의 전압 강하를 측정하여 보조 배터리(40B)의 전압 상태를 체크한다.
상기에서 보조 배터리(40B)의 전압 상태 체크 결과 보조 배터리(40B)의 전압 상태가 차기 시동성을 확보할 수 없는 전압으로 판단되는 경우 브레이크 페달에 의한 제동 제어시 적절한 시간동안 아이들 정지를 제한 제어 및 필요에 따라 아이들 RPM을 일정값 이상으로 상향 제어하여 보조 배터리(40B)에 차기 시동성이 확보되는 전압 충전이 될 수 있도록 한다.
엔진(70)은 상위 제어기인 HCU의 제어를 받는 ECU(20)의 제어에 의해 그 출력이 제어되며, ETC(Electric Throttle Control)를 통해 흡입 공기량이 조정된다.
모터(80)는 통상적으로 BLDC 전동기가 적용되며, 초기 주행 요구가 검출되면 조건에 따라 메인 배터리(40A) 혹은 보조 배터리(40B)의 전압에 의해 구동되어 엔진(70)을 시동 온시키고, 엔진(70)의 출력에 의한 주행시에 파워를 지원한다.
CVT(90)는 상기 모터(80)에서 전달되는 파워를 TCU(30)의 제어에 따라 변속비를 조정하여 차동 기어를 통해 구동 휠(100)에 전달시켜 차량이 주행될 수 있도록 한다.
상기한 구성에서 HCU/MCU(60)에 구성되는 보조 배터리 전압 검출장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1분압부(61)와 제1비교기(62), 스위칭부(63), 샘플 ＆ 홀드부(64), 제2분압부(65), 제3분압부(66), 제2비교기(67) 및 복수개의 커패시터(C2,C3)와 다이오드(D1)로 구성된다.
상기에서 제1분압부(61)는 저항(R1)과 저항(R3)이 직렬로 연결되고, 이 사이에 저항(R2)과 커패시터(C1)가 병렬로 연결되어, HCU/MCU(60)의 레귤레이터 입력 전원으로 사용되는 보조 배터리(40B)의 전압(B+Perm)을 분압한다.
제1비교기(62)는 일측 입력단자(+)에 상기 제1분압부(61)의 출력단이 연결되고, 다른 일측단자(-)에 샘플 ＆ 홀드부(64)의 동작에 의해 보조 배터리(40B)의 전압(VCC)을 충전하고 있는 커패시터(C2)가 연결되어, 초기 시동에 따른 크랭크시 제1분압부(61)를 통해 인가되는 전압 강하된 보조 배터리(40B)의 전압과 샘플 ＆ 홀드부(64)의 동작에 의해 커패시터(C2)에 충전된 보조 배터리(40B)의 전압을 비교하여 보조 배터리(40B)의 충전 상태를 체크한다.
상기 제1비교기(62)의 출력단자에 다이오드(D1)의 캐소드 단자가 연결되며, 상기 다이오드(D1)의 애노드 단자는 FET 소자로 이루어지는 스위칭부(63)의 소오드 단자에 연결되어 체크된 보조 배터리(40B)의 충전 상태를 출력한다.
상기 FET 소자로 이루어지는 스위칭부(63)는 게이트 단자에 제3분압부(66)가 연결되고 드레인 단자는 제2비교기(67)의 일측단자(+)가 연결된다.
샘플 ＆ 홀드부(64)는 PNP형 트랜지스터로 이루어지며, 에미터 단자에 보조 배터리(40B)의 전압이 연결되고, 콜렉터 단자는 저항(R7)과 저항(R8)이 직렬로 연 결되어 상기 다이오드(D1)와 스위칭부(63)의 사이에 연결되고 상기 커패시터(C2)와 제1비교기(62)의 일측단자(-)가 병렬로 연결된다.
제2분압부(65)는 저항(R4)과 저항(R5) 및 다이오드(D2)가 직렬로 연결되고, 다이오드(D2)의 캐소드 단자에 저항(R6)이 병렬로 연결되어, 상기 다이오드(D2)의 캐소드 단자에 연결되는 이그니션 키의 신호(ST-Key)에 따라 보조 배터리(40B)의 전압(VCC)을 분압하며, 저항(R4)과 저항(R5)의 사이에 상기 샘플 ＆ 홀드부(64)를 구성하고 있는 트랜지스터의 베이스 단자가 연결된다.
제3분압부(66)는 저항(R9)과 저항(R10) 및 다이오드(D3)가 직렬로 연결되며, 상기 다이오드(D3)의 캐소드 단자에 저항(R6)이 병렬로 연결되어 보조 배터리(40B)의 전압(VCC)을 분압하며, 분압된 전압을 통해 상기 스위칭부(63)의 구동을 제어한다.
전술한 바와 같은 연결 구성을 갖는 검출장치의 동작은 다음과 같다.
병렬형 하이브리드 전기자동차가 시동중이 아닌 상태에서는 이그니션 스위치의 접점이 오프를 선택하고 있는 상태이므로, 출력되는 신호는 로우 레벨(L)로 출력된다.
따라서, 제2분압부(65)내의 다이오드(D2)와 제3분압부(66)내의 다이오드(D3)의 캐소드 단자의 전위는 로우 레벨이 유지된다.
그러므로, 보조 배터리(40B)의 출력 전압(VCC)은 제2분압부(65)를 구성하고 있는 저항(R4)과 저항(R5), 다이오드(D2) 및 저항(R6)으로 연결되는 전류 패스가 형성되므로, 분압된 전압에 의해 샘플 ＆ 홀드부(64)를 구성하고 있는 트랜지스터 의 베이스 단자에 로우 레벨의 전위가 공급되어져 트랜지스터가 턴 온 된다.
따라서, 보조 배터리(40B)에서 출력되는 전압(VCC)은 컬렉터 단자에 연결되는 저항(R7)을 거져 전류 제한된 다음 커패시터(C2)에 충전된다.
또한, 제3분압부(66)를 구성하고 있는 저항(R9)과 저항(R10), 다이오드(D3) 및 저항(R6)으로 연결되는 전류 패스가 형성되므로, FET 소자로 구성되는 스위칭부(63)의 게이트 단자에 로우 레벨의 전위가 공급되어져, 스위칭부(63)는 오프된다.
따라서, 제2비교기(67)는 이전의 이그니션 키(ST-Key)의 조건에서 가장 낮은 전압을 충전하고 있는 커패시터(C3)의 전압이 출력되어 HCU/MCU에 공급된다.
그러나, 시동중인 상태에서는 이그니션 스위치의 접점이 온을 선택하고 있는 상태이므로 이그니션 키 신호(ST-Key)는 하이(H)로 출력된다.
따라서, 제2분압부(65)내의 다이오드(D2)와 제3분압부(66)내의 다이오드(D3)의 캐소드 단자의 전위는 하이 레벨이 유지된다.
그러므로 제2분압부(65)를 구성하고 있는 저항(R4)과 저항(R5), 다이오드(D2) 및 저항(R6)으로 연결되는 전류 패스가 차단되므로, 샘플 ＆ 홀드부(64)를 구성하고 있는 트랜지스터의 베이스 단자에 하이 레벨의 전위가 공급되어져 트랜지스터가 턴 오프된다.
또한, 제3분압부(66)를 구성하고 있는 저항(R9)과 저항(R10), 다이오드(D3) 및 저항(R6)으로 연결되는 전류 패스가 차단되므로, FET 소자로 구성되는 스위칭부(63)의 게이트 단자에 하이 레벨의 전위가 공급되어져 스위칭부(63)는 턴 온 된다.
따라서, 제1분압부(61)를 구성하는 저항(R1)과 저항(R2), 저항(R3) 및 커패시터(C1)에 의해 분압되며, 크랭크로 전압 강하된 보조 배터리(40B)의 출력전압(B+Perm)은 제1비교기(61)의 일측단자에 입력되고, 상기 샘플 ＆ 홀드부(64)를 구성하는 트랜지스터의 오프에 따라 커패시터(C2)에 충전된 전압이 상기 제1비교기(62)의 다른 일측단자(-)에 공급되어 상호 비교된다.
이때, 상기 제1비교기(62)의 출력단자에 다이오드(D1)의 캐소드 단자가 연결되어 있는 상태이므로, 제1비교기(62)의 일측단자(+)에 입력되는 보조 배터리(40B)의 전압(B+Perm)이 다른 일측단자(-)에 입력되는 커패시터(C2)의 방전 전압보다 더 낮을 경우에 상기 다이오드(D1)이 통전되며, 커패시터(C2)의 방전 전압은 보조 배터리(40B)의 전압(B+Perm)을 추종하며, 이러한 과정을 거침에 따라 이그니션 키 신호(ST-Key)가 로우(L)로 검출되기 직전에는 시동중의 가능 낮은 보조 배터리(40B)의 전압이 커패시터(C2)에 존재하게 된다.
상기에서 다이오드(D1)를 통해 통전되는 제1비교기(62)의 출력전압, 즉 커페시터(C2)의 전압은 온 상태를 유지하는 스위칭부(63)를 통해 커패시터(C3)에 충전시의 보조 배터리(40B)의 전압으로 충전된다.
이후, 이그니션 신호(ST-Key)가 로우 레벨(L)로 검출되면, 전술한 바와 같이 상기 제1비교기(62)의 출력이 차단됨과 동시에 스위칭부(63)가 턴 오프되므로, 커패시터(C3)에 충전된 보조 배터리(40B)의 시동중 가장 낮은 전압이 방전되어 제2비교기(67)를 통해 HCU/MCU에 보조 배터리(40B)의 전압 정보로 제공한다.
따라서, HCU/MCU는 이 전압 정보를 인식 저장하여 차기 시동성을 체크하며, 차기 시동성이 확보되지 않는 경우 적절한 시간 동안 아이들 스톱 기능을 제한하거나 필요에 따라 아이들 RPM을 상향 제어하여 충분한 전압의 충전이 수행되어 차기 시동성이 확보될 수 있도록 한다.
또한, 상기 HCU/MCU는 상기한 바와 같은 과정을 통해 체크되는 보조 배터리의 전압이 차기 시동성을 확보할 수 없는 낮은 값을 유지하고 있으나, 시동시의 전압이 높게 검출되는 경우 점프 케이블을 이용한 외부 배터리의 연계로 시동성이 확보되는 것으로 판단하여 전술한 바와 같이 적절한 시간 동안 아이들 스톱 기능을 제한하거나 필요에 따라 아이들 RPM을 상향 제어하여 브레이드 페달의 구동에 따른 아이들 스톱이 발생되더라도 차기 시동성이 확보되는 충분한 전압의 충전이 유지될 수 있도록 하여 준다.
이는 도 3에서 알 수 있는 바와 (가)와 같이 이그니션 키에 의한 초기 시동 요구(B)가 검출되면 HCU/MCU에 인가되는 전압(B+Perm)은 (나)와 같이 크랭킹에 의한 전압 강하(b)가 검출되므로, (다)와 같이 제1비교기의 출력신호 역시 전압 강하에 대응되는 전압(b')으로 출력된다.
따라서, (라)와 같이 제2비교기의 출력 전압이 HCU/MCU에 공급되며, 이그니션 키가 오프되는 시점에서는 보조 배터리의 최저 전압이 출력된다.
이때, 보조 배터리의 전압이 (마)와 같이 시동 가능 최저 전압 이하로 검출되는 경우 시동 가능 최저 전압과 배터리의 전압의 차이로부터 아이들 스톱 제한 제어를 위한 충전시간을 결정하여, 이를 기준으로 일정시간 제한적인 아이들 스톱 제한 제어 및 필요에 따라 아이들 RPM을 상향 제어한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 아이들 스톱 기능이 적용되는 병렬형 하이브리드 전기자동차에서 스타트 모터가 기동중인 상태에서 배터리의 전압 강하를 측정하여 배터리의 충전 전압이 시동 가능한 상태로 충전되어 있는지를 판단하여 필요에 따라 적절한 시간 동안 아이들 스톱 기능의 제한 제어 및 아이들 RPM의 상향 제어를 통해 차기 시동성이 확보되는 충전상태를 확보하여 운행에 신뢰성을 제공한다.

Claims (9)

  1. 아이들 스톱 기능이 적용되는 병렬형 하이브리드 전기자동차에 있어서,
    운전요구 검출부; 엔진의 동작을 제어하는 ECU; 차속, 기어비, 클러치 상태에 따라 CVT의 출력을 제어하는 TCU; 모터의 구동 동력을 지원하는 메인 배터리; 메인 배터리에 의한 시동 조건이 만족되지 않는 경우 스타터 모터에 의한 시동 전압을 공급하는 보조 배터리; 상기 메인 배터리의 SOC 관리 제어 및 모터를 제어하는 BMS 및 메인 배터리에 의한 시동 조건이 만족되지 않는 경우 스타트 모터에 의한 초기 시동시 크랭킹에 따른 보조 배터리의 전압 강하를 검출하여 전압 상태를 체크하고, 체크된 전압 상태가 차기 시동성을 확보할 수 없다고 계산되는 경우 산출되는 시간 동안 아이들 정지 제한 제어로 차기 시동성이 확보될 수 있도록 충전 제어하는 로직 및 하드웨어가 구비되는 HCU를 포함하며,
    상기 HCU에 구성되는 보조 배터리 전압 체크 장치는 HCU의 레귤레이터 입력 전원으로 사용되는 배터리의 전압(B+Perm)을 분압하는 제1분압부와;
    이그니션 키 신호(ST-Key) 신호에 따라 보조 배터리의 출력 전압(VCC)을 샘플 ＆ 홀드시키는 샘플 ＆ 홀드부와;
    상기 샘플 ＆ 홀드되는 보조 배터리 전압을 충전하는 커패시터(C2)와;
    상기 이그니션 키 신호(ST-Key)에 따라 보조 배터리의 출력 전압(VCC)을 분압하여 상기 샘플 ＆ 홀드부의 작동시키는 제2분압부와;
    이그니션 키 신호(ST-Key)가 온 접점으로 검출되는 상태에서 상기 제1분압부를 통해 공급되는 전압과 커패시터(C2)에서 공급되는 전압을 비교하는 제1비교기와;
    상기 제1비교기의 출력단에 캐소드 단자가 연결되어 상기 커패시터(C2)의 전압이 제1분압부의 전압 보다 큰 경우에 도통되는 다이오드(D1)와;
    상기 다이오드(D1)의 애노드 단자와 연결되어 상기 제1비교기의 출력을 스위칭하는 스위칭부와;
    상기 이그니션 키 신호(ST-Key)에 따라 배터리의 출력 전압(VCC)을 분압하여 상기 스위칭부를 작동시키는 제3분압부와;
    상기 스위칭부가 온을 유지하는 상태에서 상기 다이오드(D1)를 통해 공급되는 제1비교기의 전압을 저장하는 커패시터(C3) 및;
    상기 이그니션 키 신호(ST-Key)의 오프 전환에 의해 상기 스위칭부가 턴 오프되는 경우 상기 커패시터(C3)의 출력 전압을 현재 보조 배터리의 최소 전압으로 HCU에 출력하는 제2비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1분압부는 저항(R1)과 저항(R3)이 직렬로 연결되고, 이 사이에 저항(R2)과 커패시터(C1)가 병렬로 연결되어 배터리의 전압(B+Perm)을 분압한 다음 상기 제1비교기의 일측단자(+)에 공급하는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 FET 소자로 이루어지며, 소오스 단자에 상기 다이오드(D1)의 애노드 단자가 연결되고 게이트 단자에 제3분압부가 연결되며 드레인 단자는 제2비교기의 일측단자(+)가 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 샘플 ＆ 홀드부는 PNP형 트랜지스터로 이루어지며, 에미터 단자에 배터 리의 전압(VCC)이 연결되고, 콜렉터 단자는 저항(R7)과 저항(R8)이 직렬로 연결되어 상기 다이오드(D1)와 스위칭부의 사이에 연결되고 상기 커패시터(C2)와 제1비교기의 일측단자(-)가 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2분압부는 저항(R4)과 저항(R5) 및 다이오드(D2)가 직렬로 연결되고, 다이오드(D2)의 캐소드 단자에 저항(R6)이 병렬로 연결되어, 상기 다이오드(D2)의 캐소드 단자에 연결되는 이그니션 키의 신호(ST-Key)에 따라 배터리의 전압(VCC)을 분압하여 상기 샘플 ＆ 홀드부를 스위칭 시키는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3분압부는 저항(R9)과 저항(R10) 및 다이오드(D3)가 직렬로 연결되며, 상기 다이오드(D3)의 캐소드 단자에 저항(R6)이 병렬로 연결되어 보조 배터리의 전압(VCC)을 분압하며, 분압된 전압을 통해 상기 스위칭부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2분압부는 이그니션 키 신호(ST-Key)가 시동 오프의 조건인 로우로 검출되는 순방향 흐름이 유지되는 전압 패스에 의해 상기 샘플 ＆홀드부를 스위칭 온시켜 커패시터(C2)에 보조 배터리 전압을 충전시키고, 이그니션 키 신호(ST-Key)가 온 조건에서는 샘플 ＆홀드부를 스위칭 오프시켜 커패시터(C2)에 충전된 전압이 방전되도록 하는 것을 특징으로 하는 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치.
KR1020040024125A 2004-04-08 2004-04-08 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치 KR100598875B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040024125A KR100598875B1 (ko) 2004-04-08 2004-04-08 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040024125A KR100598875B1 (ko) 2004-04-08 2004-04-08 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050098678A KR20050098678A (ko) 2005-10-12
KR100598875B1 true KR100598875B1 (ko) 2006-07-10

Family

ID=37278094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040024125A KR100598875B1 (ko) 2004-04-08 2004-04-08 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100598875B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100789975B1 (ko) * 2006-10-31 2008-01-02 화남전자 주식회사 차량의 전자제어유닛용 전원 공급회로
JP4499810B2 (ja) * 2008-05-28 2010-07-07 株式会社日本自動車部品総合研究所 車載バッテリの状態推定装置
KR100932690B1 (ko) * 2009-06-10 2009-12-21 동선산업전자주식회사 과전력 입력 및 배터리 방전이 방지된 공회전 방지장치.
KR101046201B1 (ko) * 2010-01-05 2011-07-04 쌍용자동차 주식회사 대용량 커패시터 장착차량의 연비개선방법
KR101342602B1 (ko) 2012-03-23 2013-12-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101998483B1 (ko) * 2017-11-24 2019-07-09 현대오트론 주식회사 유도성 부하의 전류 흐름을 제어하는 차량 제어 장치
KR102474388B1 (ko) 2022-03-07 2022-12-06 김영문 차량 도장용 열처리 건조 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001224103A (ja) 2000-02-07 2001-08-17 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP2001304008A (ja) 2000-04-25 2001-10-31 Nissan Motor Co Ltd 車両の制御装置
JP2001359204A (ja) 2000-06-12 2001-12-26 Honda Motor Co Ltd 燃料電池車両のアイドル制御装置
JP2004060526A (ja) 2002-07-29 2004-02-26 Toyota Motor Corp 車両の制御装置、制御方法、その制御方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001224103A (ja) 2000-02-07 2001-08-17 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP2001304008A (ja) 2000-04-25 2001-10-31 Nissan Motor Co Ltd 車両の制御装置
JP2001359204A (ja) 2000-06-12 2001-12-26 Honda Motor Co Ltd 燃料電池車両のアイドル制御装置
JP2004060526A (ja) 2002-07-29 2004-02-26 Toyota Motor Corp 車両の制御装置、制御方法、その制御方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
13304008

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050098678A (ko) 2005-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101765641B1 (ko) 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 방법
US6904342B2 (en) Control apparatus for energy storage device in motor vehicle
KR100497865B1 (ko) 차량의 전원제어장치
JP4553019B2 (ja) 自動車用電源装置
US7764044B2 (en) Motor driving apparatus capable of driving motor with reliability
US10160307B2 (en) System and method for controlling motor temperature for green car
JP6465907B2 (ja) 車両用電源システム
US8768554B2 (en) Vehicle power source device
US8862365B2 (en) Vehicular power supply device
KR20040021879A (ko) 하이브리드 전기자동차의 엔진 제어 시스템 및 제어방법
US11084380B2 (en) Power supply system for a hybrid vehicle
JP2006029142A (ja) 車両のエンジン始動制御装置
US11355943B2 (en) Battery management apparatus for vehicle and method of the same
JP2002235597A (ja) クランクシャフト速度を用いたエンジン動作検出
JP2006211859A (ja) 車両の制御装置
KR100598875B1 (ko) 병렬형 하이브리드 전기자동차의 아이들 스톱 제어장치
JP5700362B2 (ja) ハイブリッド車両
JP2004092564A (ja) 駆動電圧供給装置、駆動電圧供給方法、駆動電圧の供給をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
RU2690298C1 (ru) Организация электропитания транспортного средства
JP2004222475A (ja) 車両用電源制御装置
CN112208472A (zh) 车辆用电源装置
US11293364B2 (en) Control device for drive system
JP2018017150A (ja) ジャンピングスタート判定装置
JP3682686B2 (ja) モータ駆動制御のバッテリ管理装置
JP2004229479A (ja) 車両用電源制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120702

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130627

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee