KR100906911B1

KR100906911B1 - 학습형 통합 발전 제어 장치

Info

Publication number: KR100906911B1
Application number: KR1020080025514A
Authority: KR
Inventors: 오홍민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2009-07-08

Abstract

본 발명은 학습형 통합 발전 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 학습형 통합 발전 제어 장치는 자동차 주행 시 가감속에 따라 발전전압을 조정하는 발전 제어 시스템과, 상기 자동차 주정차 시 엔진 시동 온오프를 제어하는 ISG 시스템(IDLE Stop & Go System);과, 차속정보 및 배터리 충전상태를 이용하여 사용자의 운전 패턴 및 주 사용구간을 학습하여 저장하고 그 결과에 따라 상기 발전 제어 시스템 및 상기 ISG 시스템을 선택적으로 구동시키는 엔진 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이, 본 발명은 사용자의 운전 패턴 및 주 사용 구간을 학습하여 업데이트하고 그 학습결과에 따라 발전 제어 시스템과 ISG 시스템을 선택적으로 적용함으로써, 연비 개선을 극대화하고 배기가스 배출량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

발전 제어 시스템, AMS, ISG 시스템, 운전 패턴, 연비 개선

Description

학습형 통합 발전 제어 장치{LEARNING TYPE UNITARY APPARATUS FOR CONTROLLING GENERATER}

본 발명은 학습형 통합 발전 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 운전 패턴 및 주 사용 구간을 학습하여 그 학습 결과에 따라 발전 제어 시스템과 ISG 시스템을 선택적으로 적용함으로써, 연료소모 및 매연을 최소화할 수 있도록 하는 학습형 통합 발전 제어 장치에 관한 것이다.

자동차는 발전전압에 의해 구동되는 엔진과 발전전압을 출력하는 알터네이터 등을 포함한다.

이에, 자동차는 발전전압에 의해 주행되는데, 자동차가 가속을 하게 되면 발전전압이 낮아지고 감속을 하게 되면 발전전압이 높아지게 된다. 이에, 자동차의 가속 및 감속에 따라 배터리 충전상태가 달라진다.

그러나, 종래에는 사용자의 운전 패턴 및 자동차의 가속 및 감속과 상관없이 일정한 발전전압을 출력함으로써 연비 소모가 크고 배기가스 배출량이 큰 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 운전 패턴 및 주 사용 구간을 학습하여 그 학습 결과에 따라 발전 제어 시스템과 ISG 시스템을 선택적으로 적용함으로써, 연료소모 및 배기가스를 최소화할 수 있도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 학습형 통합 발전 제어 장치는 자동차 주행 시 가감속에 따라 발전전압을 조정하는 발전 제어 시스템과, 상기 자동차 주정차 시 엔진 시동 온오프를 제어하는 ISG 시스템(IDLE Stop & Go System);과, 차속정보 및 배터리 충전상태에 대한 정보를 이용하여 사용자의 운전 패턴 및 주 사용구간을 학습하여 저장하고 그 결과에 따라 상기 발전 제어 시스템 및 상기 ISG 시스템을 선택적으로 구동시키는 엔진 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엔진 제어시스템은 상기 차속정보를 이용하여 상기 발전 제어 시스템 및 상기 ISG 시스템 구동여부를 제어하고, 상기 ISG 시스템의 사용 횟수와 상기 발전 제어 시스템의 사용 횟수를 저장하고 계속 업데이트하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엔진 제어시스템은 상기 ISG 시스템의 사용 횟수와 상기 발전 제어 시스템의 사용 횟수를 비교하여 상기 사용자의 운전 패턴 및 주 사용 구간을 판 단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엔진 제어 시스템은 상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 적으면 상기 사용자가 고속도로를 주로 운전하는 경우로 판단하고 상기 발전 제어 시스템의 사용 횟수를 증가시키고 상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 많으면 상기 사용자가 시내도로를 주로 운전하는 경우로 판단하여 상기 ISG 시스템의 사용 횟수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엔진 제어 시스템은 상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 많으면 SOC 기준치를 증가시키고, 상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 적으면 상기 SOC 기준치를 감소시킨 후, 상기 배터리 충전상태를 상기 SOC 기준치와 비교하여 배터리 충전상태가 상기 SOC 기준치보다 높으면 상기 배터리 충전상태가 상기 SOC 기준치보다 높으면 상기 발전 제어 시스템을 구동시키고 상기 SOC 기준치보다 낮으면 상기 ISG를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 사용자의 운전 패턴 및 주 사용 구간을 학습하여 업데이트하고 그 학습결과에 따라 발전 제어 시스템과 ISG 시스템을 선택적으로 적용함으로써, 연비 개선을 극대화하고 배기가스 배출량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 학습형 통합 발전 제어 장치를 첨부된 도 1 내지 도 3c를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 학습형 통합 발전 제어 장치의 개략적인 구성도이다.

본 발명의 학습형 통합 발전 제어 장치는 엔진 제어 시스템(Engine Managment System;100), 발전 제어 시스템((Alternator Management System:AMS;200), 알터네이터(alternator;300), ISG 시스템(IDLE Stop & Go System;400), 엔진(500), 배터리(600) 및 ECU(electronic control unit;700)를 포함하여 구성한다.

엔진 제어 시스템(100)은 ECU(700)로부터 차속 등의 차량정보를 수집하고 배터리(600)로부터 배터리의 충전상태(state of charge;SOC) 등의 배터리정보를 수집하여, 사용자의 운전패턴 및 주 사용구간을 학습하여 저장하고 그 결과에 따라 발전 제어 시스템(200)과 ISG 시스템(400)을 선택적으로 구동시킨다. 즉, 엔진 제어 시스템(100)은 사용자가 고속도로를 주로 운전하는 경우에는 발전 제어 시스템(200)의 사용 횟수를 증가시키고 사용자가 시내도로를 주로 운전하는 경우 ISG 시스템(400)의 사용 횟수를 증가시킨다. 이때, 엔진 제어 시스템(100)은 배터리 충전상태를 체크하여 도 3a에 도시된 바와 같이 배터리 충전 수치가 SOC 기준치보다 작은 경우에는 ISG 시스템(400)만을 구동시키고 배터리 충전 수치가 SOC 기준치보다 작은 경우에는 발전 제어 시스템(200)도 구동시킨다.

발전 제어 시스템(200)은 엔진 제어 시스템(100)에 의해 제어되어 자동차의 가속 및 감속에 따라 알터네이터(300)의 발전전압을 조정한다. 즉, 발전 제어 시스템(200)은 가속 중에는 알터네이터(300)가 발전전압을 증가시켜 출력하도록 제어하고 감속중에는 알터네이터(300)가 발전전압을 감소시켜 출력하도록 제어함으로써 연비를 개선하는 동시에 배기가스를 감소시킬 수 있다.

알터네이터(300)는 발전 제어 시스템(200)의 제어하에 발전 전압을 출력한다.

ISG 시스템(400)은 엔진 제어 시스템(100)에 의해 제어되어 엔진(500)의 시동 온/오프를 제어하는 것으로, 차량의 주정차 시에 엔진(500)을 정지시켜 연비를 개선하는 동시에 배기가스를 감소시킬 수 있다.

아래 표 1은 발전 제어 시스템과 ISG 시스템의 목적, 입력정보, 제어대상, 주 사용조건, 연비개선 효과, 주사용 지역 등을 비교하여 나타내고 있다.

항목	발전 제어 시스템	ISG 시스템
목적	연비 개선 및 CO₂ 감소	연비 개선 및 CO₂ 감소
주 사용조건	주행중(일정 차속 이상)	주정차시
연비개선 효과 (FTP 연비모드)	2%	4%
주 사용 지역	가/감속이 많은 고속도로	차량 정체 및 신호등이 많아 주정차가 많은 시내도로

상기 표 1에 도시된 바와 같이, 발전 제어 시스템(200)은 고속도로 주 사용자에게 유리하고 ISG 시스템(400)은 시내도로 주 사용자에게 유리함을 알 수 있다.

특히, ISG 시스템(400)이 발전 제어 시스템(200)보다 연비개선 효과가 더 크므로 시내도로 사용자는 주로 ISG 시스템(400)을 사용하는 것이 더 바람직하다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 학습형 통합 발전 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

엔진 제어 시스템(100)은 ECU(미도시)로부터 수집한 차속 정보 등의 차량정보를 이용하여 ISG 시스템(400)을 구동할지 발전 제어 시스템(200)을 구동할지를 제어한다. 이때, 엔진 제어 시스템(100)은 차속이 "0" 인 경우 ISG 시스템(400)이 구동되도록 제어하고 차속이 "10" 이상인 경우 발전 제어 시스템(200)이 구동되도록 제어한다.

이후, 엔진 제어 시스템(100)은 ISG 시스템(400)이 구동되었는지 발전 제어 시스템(200)이 구동되었는지를 판단하고(S101), ISG 시스템(400)이 구동된 경우 ISG 시스템이 사용 횟수를 증가시켜 저장한다(S102).

한편, 상기 과정(S101)에서 ISG 시스템(400)이 구동된 경우가 아니면, 엔진 제어 시스템(100)은 발전 제어 시스템(200)이 구동되었는지를 판단하여(S103), 발전 제어 시스템(200)이 구동된 경우 발전 제어 시스템(200)의 사용횟수를 증가시켜 저장한다(S104).

그 후, 엔진 제어 시스템(100)은 상기 과정 S102에서 저장된 ISG 시스템 사용 횟수와 상기 과정 S104에서 저장된 발전 제어 시스템 사용 횟수를 비교하여(S105), ISG 시스템 사용 횟수가 발전 제어 시스템 사용 횟수보다 일정횟수 많은 경우 도 3b와 같이 SOC 기준치를 증가시킨다(S106).

한편, 상기 과정 S105에서 ISG 시스템 사용 횟수가 발전 제어 시스템 사용 횟수보다 일정횟수 적은 경우 엔진 제어 시스템(100)은 도 3c와 같이 SOC 기준치를 감소시킨다(S107).

그 후, 엔진 제어 시스템(100)은 배터리 충전상태(state of charge;SOC)를 체크하여 배터리 충전수치가 상기 과정 S106, S107에서 증가 또는 감소시킨 SOC 기준치 이상인지를 판단한다(S109).

이에, 상기 배터리 충전상태가 SOC 기준치 이하인 경우에 엔진 제어 시스템(100)은 ISG 시스템(400)만 구동되도록 제어하고(S110), 상기 배터리 충전상태가 SOC 기준치 이상이면 발전 제어 시스템(200)도 구동되도록 제어한다(S111).

즉, 엔진 제어 시스템(100)은 발전 제어 시스템(200) 사용횟수에 비해 ISG 시스템(400) 사용 횟수가 많은 경우는 주정차를 많이 하는 시내 도로 사용자로 판단하고, 시내 도로 사용자의 경우 감속을 많이 하게 되어 배터리 충전수치가 높으므로 SOC 기준치를 높여 SOC 기준치 이하에서는 ISG 시스템(400)만 구동되도록 하여 연비를 개선한다.

한편, 엔진 제어 시스템(100)은 발전 제어 시스템(200) 사용 횟수가 많은 경우 고속도로 사용자로 판단하고, 고속도로 운전자의 경우 가속을 많이 하게 되어 배터리 충전수치가 낮으므로 SOC 기준치를 낮추어 SOC 기준치 이상에서 발전 전압 제어 시스템(200)을 구동시켜 연비를 개선하도록 한다.

상기 과정 S110 및 S111을 통해 발전 제어 시스템(200) 또는 ISG 시스템(400) 구동 후 상기 과정 S101~S107을 반복하여 사용 횟수를 계속적으로 업데이트 함으로써 학습형 발전전압 제어가 가능하도록 한다.

이와같이, 본 발명은 시내 도로를 주로 이용하는 사용자의 경우 ISG 시스템(400)이 주로 구동되도록 하고 발전전압 제어 시스템(200) 구동을 최소화하여 연비 개선을 극대화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 학습형 통합 발전 제어 장치의 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 학습형 통합 발전 제어 방법을 나타내는 순서도.

도 3a는 본 발명에 따른 배터리의 충전상태를 나타내는 도면.

도 3b는 도 2에서 SOC(state of charge) 기준치를 증가시킨 경우의 배터리의 충전상태를 나타내는 도면.

도 3c는 도 2에서 SOC 기준치를 감소시킨 경우의 배터리의 충전상태를 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 엔진 제어 시스템

200 : 발전 제어 시스템

300 : 알터네이터(alternator)

400 : ISG 시스템(IDLE Stop & Go System)

500 : 엔진

600 : 배터리

700 : ECU(Engine control unit)

Claims

자동차 주행 시 가감속에 따라 발전전압을 조정하는 발전 제어 시스템;

상기 자동차 주정차 시 엔진 시동 온오프를 제어하는 ISG 시스템(IDLE Stop & Go System); 및

차속정보 및 배터리 충전상태에 대한 정보를 이용하여 사용자의 운전 패턴 및 주 사용구간을 학습하여 저장하고 그 결과에 따라 상기 발전 제어 시스템 및 상기 ISG 시스템을 선택적으로 구동시키는 엔진 제어 시스템

을 포함하는 것을 특징으로 하는 학습형 통합 발전 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 엔진 제어시스템은

상기 차속정보를 이용하여 상기 발전 제어 시스템 및 상기 ISG 시스템 구동여부를 제어하고, 상기 ISG 시스템의 사용 횟수와 상기 발전 제어 시스템의 사용 횟수를 저장하고 계속 업데이트하는 것을 특징으로 하는 학습형 통합 발전 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 엔진 제어시스템은

상기 ISG 시스템의 사용 횟수와 상기 발전 제어 시스템의 사용 횟수를 비교하여 상기 사용자의 운전 패턴 및 주 사용 구간을 판단하는 것을 특징으로 하는 학습형 통합 발전 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 엔진 제어 시스템은

상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 적으면 상기 사용자가 고속도로를 주로 운전하는 경우로 판단하고 상기 발전 제어 시스템의 사용 횟수를 증가시키고 상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 많으면 상기 사용자가 시내도로를 주로 운전하는 경우로 판단하여 상기 ISG 시스템의 사용 횟수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 학습형 통합 발전 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 엔진 제어 시스템은

상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 많으면 상기 배터리 충전상태의 기준이 되는 SOC 기준치를 증가시키고, 상기 ISG 시스템의 사용횟수가 상기 발전 제어 시스템의 사용횟수 보다 일정 횟수 이상 적으면 상기 SOC 기준치를 감소시킨 후, 상기 배터리 충전상태를 상기 SOC 기준치와 비교하여 상기 배터리 충전상태가 상기 SOC 기준치보다 높으면 상기 발전 제어 시스템을 구동시키고 상기 SOC 기준치보다 낮으면 상기 ISG를 구동시키는 것을 특징으로 하는 학습형 통합 발전 제어 장치.