KR101765641B1 - 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 방법 Download PDF

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장화용
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Abstract

본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치는, 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(mild hybrid starter & generator); 제1 파워 케이블을 통해 상기 MHSG에 연결되며, 상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 제1 배터리; 상기 제1 배터리로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter); 상기 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 제2 배터리; 제1 접점 및 제2 접점을 포함하는 이그니션 스위치; 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하고, 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되면 상기 제1 배터리의 전력을 통해 상기 제2 배터리를 충전하는 제어기;를 포함할 수 있다.

Description

마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING STARTING OF ENGINE FOR MILD HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 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(이하, 마일드 하이브리드 차량이라 한다)은 알터네이터 대신에 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(mild hybrid starter & generator; MHSG)가 구비된다. 하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(Integrated starter & generator; ISG)와 차량을 구동하는 구동 모터가 각각 별도로 구비된다.
마일드 하이브리드 차량은 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.
상기 MHSG에 전기를 공급하거나 상기 MHSG를 통해 회수되는 전기를 통해 충전되는 배터리로서 리튬-이온(lithium-ion) 배터리가 사용되고 있다. 즉, MHSG의 최적의 성능을 발휘하기 위해 충방전 속도가 빠르고 내구성이 향상된 배터리가 사용되고 있다.
그러나, 리튬-이온 배터리는 극저온 상태에서 에너지 저장 성능과 충방전 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 이에 따라, 영하의 날씨에서 리튬-이온 배터리가 MHSG로 충분한 전력을 공급하지 못하여 엔진을 시동 못할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 외기온이 낮을 경우라도 MHSG로 충분한 전력을 공급하여 엔진을 시동할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치는, 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(mild hybrid starter & generator); 제1 파워 케이블을 통해 상기 MHSG에 연결되며, 상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 제1 배터리; 상기 제1 배터리로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter); 상기 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 제2 배터리; 제1 접점 및 제2 접점을 포함하는 이그니션 스위치; 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하고, 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되면 상기 제1 배터리의 전력을 통해 상기 제2 배터리를 충전하는 제어기;를 포함할 수 있고, 상기 MHSG는 제2 파워 케이블을 통해 상기 제2 배터리와 연결될 수 있다.
상기 제어기는, 목적지가 설정되어 있는 경우 예정 소요 시간을 기준 시간과 비교하고, 상기 예정 소요 시간이 기준 시간 미만이면 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단할 수 있다.
상기 제어기는, 목적지가 설정되어 있지 않은 경우 이그니션 스위치의 제1 접점이 선택되는지 판단하고, 상기 이그니션 스위치의 제1 접점이 선택되면 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단할 수 있다.
상기 제2 배터리의 충전 조건은, 외기온이 기준 온도 이하이고, 제2 배터리의 SOC가 제1 기준 SOC 이하인 경우 만족될 수 있다.
상기 제어기는 상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단하고, 상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되면 상기 제2 파워 케이블을 통해 상기 제2 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동할 수 있다.
상기 제어기는, 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되는지 판단하고, 상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단할 수 있다.
상기 제2 배터리의 방전 조건은, 제1 배터리의 SOC가 제2 기준 SOC 이하인 경우 만족될 수 있다.
상기 제어기는, 상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되지 않으면, 제1 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동할 수 있다.
상기 데이터 검출부는, 마일드 하이브리드 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 결정하는 내비게이션 장치; 상기 제1 배터리의 SOC를 검출하는 제1 SOC 센서; 상기 제2 배터리의 SOC를 검출하는 제2 SOC 센서; 및 마일드 하이브리드 차량의 실외 온도를 검출하는 외기온 센서;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(mild hybrid starter & generator); 제1 파워 케이블을 통해 상기 MHSG에 연결된 제1 배터리; 상기 제1 배터리로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter); 및 제2 파워 케이블을 통해 상기 MHSG에 연결되며, 상기 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 제2 배터리; 및 제1 접점 및 제2 접점을 포함하는 이그니션 스위치;를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법은, 엔진 시동 제어를 위한 데이터를 검출하는 단계; 상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 단계; 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되면, 상기 제1 배터리의 전력을 통해 상기 제2 배터리를 충전하는 단계; 상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단하는 단계; 및 상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되면, 상기 제2 파워 케이블을 통해 상기 제2 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 단계는, 목적지가 설정되어 있고, 예정 소요 시간이 기준 시간 미만이면 수행될 수 있다.
상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 단계는, 상기 이그니션 스위치의 제1 접점이 선택되면 수행될 수 있다.
상기 제2 배터리의 충전 조건은, 외기온이 기준 온도 이하이고, 제2 배터리의 SOC가 제1 기준 SOC 이하인 경우 만족될 수 있다.
상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단하는 단계는, 상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 수행될 수 있다.
상기 제2 배터리의 방전 조건은, 제1 배터리의 SOC가 제2 기준 SOC 이하인 경우 만족될 수 있다.
상기 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법은, 상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되지 않으면, 상기 제1 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 외기온이 낮아 제1 배터리의 SOC가 충분하지 않은 상태이더라도 MHSG로 충분한 전력을 공급하여 엔진을 시동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법 중 제2 배터리를 충전하는 과정의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법 중 제2 배터리를 방전하는 과정의 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량은 엔진(engine)(10), 변속기(transmission)(20), MHSG(mild hybrid starter & generator)(30), 제1 배터리(first battery)(40), LDC(low voltage DC-DC converter)(50), 제2 배터리(second battery)(60), 전장 부하(electric load)(70), 차동기어장치(differential gear apparatus)(80), 및 휠(wheel)(90)을 포함한다.
엔진(10)은 연료를 연소하여 토크를 생성하는 것으로, 가솔린 엔진, 디젤 엔진, LPI(liquefied petroleum injection) 엔진 등 다양한 엔진이 사용될 수 있다.
마일드 하이브리드 차량의 동력 전달은 상기 엔진(10)의 토크가 상기 변속기(20)의 입력축에 전달되고, 상기 변속기(20)의 출력축으로부터 출력된 토크가 차동기어장치(80)를 경유하여 차축에 전달된다. 상기 차축이 휠(90)을 회전시킴으로써 상기 엔진(10)의 토크에 의해 상기 마일드 하이브리드 차량이 주행하게 된다.
변속기(20)는 자동 변속기 또는 수동 변속기일 수 있다. 상기 자동 변속기는 마일드 하이브리드 차량의 속도 및 가속 페달의 위치 등에 따라 다수의 솔레노이드 밸브를 구동시켜 유압을 제어함으로써 목표 기어단의 변속 기어가 작동되어 자동으로 변속이 이루어진다. 상기 수동 변속기는 클러치 페달을 밟고 기어 레버를 원하는 기어단으로 움직이는 운전자의 조작에 의해서 변속이 이루어진다.
MHSG(30)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 즉, 상기 MHSG(30)는 상기 엔진(10)을 시동하거나 상기 엔진(10)의 출력에 의해 발전할 수 있다. 또한, 상기 MHSG(30)는 상기 엔진(10)의 토크를 보조할 수 있다. 상기 마일드 하이브리드 차량은 상기 엔진(10)의 연소 토크를 주동력으로 하면서 상기 MHSG(30)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다. 상기 엔진(10)과 상기 MHSG(30)는 벨트(32)를 통해 연결될 수 있다.
제1 배터리(40)는 제1 파워 케이블(first power cable)(45)을 통해 상기 MHSG(30)에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG(30)를 통해 회수되는 전력을 통해 충전될 수 있다. 상기 제1 배터리(40)는 고전압 배터리(예를 들어, 48 V 배터리)로서, 리튬-이온(lithium-ion) 배터리일 수 있다. 상기 제1 배터리(40)는 메인 배터리라 호칭될 수 있다. 상기 리튬-이온 배터리는 충방전 속도가 빠르고 내구성이 좋으나, 극저온 상태에서 에너지 저장 성능과 충방전 효율이 떨어질 수 있다.
LDC(50)는 상기 제1 배터리(40)로부터 공급되는 전압(예를 들어, 48 V)을 저전압(예를 들어, 12 V)으로 변환하여 제2 배터리(60)를 충전한다.
제2 배터리(60)는 상기 LDC(50)로부터 공급되는 전력을 통해 충전될 수 있다. 상기 제2 배터리(60)는 저전압 배터리(예를 들어, 12 V 배터리)로서 AGM(absorptive glass mat) 배터리 또는 납산(lead-acid) 배터리일 수 있다. 상기 제2 배터리(60)는 보조 배터리라 호칭될 수 있다. 상기 제2 배터리(60)는 저전압(예를 들어, 12 V)을 사용하는 전장 부하(70)에 전력을 공급한다. 본 발명의 실시예에 따른 제2 배터리(60)는 제2 파워 케이블(65)을 통해 상기 MHSG(30)에 전력을 공급할 수 있다.
전장 부하(70)는 헤드 램프, 에어컨, 와이퍼 등 제2 배터리(60)의 전력을 사용하는 다양한 전기전자 장치를 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치는 이그니션 스위치(ignition switch)(110), 데이터 검출부(data detector)(120), 제어기(controller)(130), MHSG(30), 제1 배터리(40), LDC(50), 제2 배터리(60), 제1 파워 케이블(45), 및 제2 파워 케이블(65)을 포함할 수 있다.
이그니션 스위치(110)는 복수개의 접점을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 접점은 OFF 접점(이하, 제1 접점이라 한다), ACC 접점, ON 접점(이하, 제2 접점이라 한다), 및 START 접점을 포함할 수 있다. 상기 제1 접점이 선택되면, 엔진(10)이 오프된다. 상기 ACC 접점이 선택되면, 라디오와 같은 악세서리 장치들의 사용이 가능하다. 상기 ON 접점이 선택되면, 제1 배터리(40) 및 제2 배터리(60)의 전압을 사용하는 전자 장치들의 사용이 가능하다. 상기 제2 접점이 선택되면 엔진(10)이 시동된다. 상기 이그니션 스위치(110)의 접점들은 시동 키 또는 시동 버튼에 의해 선택될 수 있다.
데이터 검출부(120)는 상기 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동을 제어하기 위한 데이터를 검출하며 상기 데이터 검출부(120)에서 검출된 데이터는 상기 제어기(130)에 전달된다. 상기 데이터 검출부(120)는 내비게이션 장치(121), 위성 항법 장치(global positioning system; GPS)(122), 제1 SOC 센서(123), 제2 SOC 센서(124), 및 외기온 센서(125)를 포함할 수 있다. 상기 데이터 검출부(120)는 상기 마일드 하이브리드 차량을 제어하기 위한 검출부들(예를 들어, 가속 페달 위치 검출부, 브레이크 페달 위치 검출부 등)을 더 포함할 수 있다.
내비게이션 장치(121)는 마일드 하이브리드 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 결정하는 장치이다. 상기 내비게이션 장치(121)는 경로 안내에 관한 정보를 입출력하는 입출력부, 차량의 현재 위치에 관한 정보를 검출하는 현재 위치 검출부, 경로 계산에 필요한 맵 데이터와 안내에 필요한 데이터가 저장된 메모리, 경로 탐색이나 경로 안내를 실행하기 위한 제어부, 및 상기 경로를 표시하는 표시부 등을 포함할 수 있다.
GPS(122)는 GPS 위성으로부터 전파를 수신하고 이에 대한 신호를 상기 내비게이션 장치(121)로 전달한다. 상기 신호를 기초로 내비게이션 장치(121)는 차량의 현재 위치를 계산할 수 있다.
제1 SOC 센서(123)는 제1 배터리(40)의 SOC(state of charge)를 검출하고, 이에 대한 신호를 제어기(130)에 전달한다. 제1 배터리(40)의 SOC를 직접 검출하는 대신 제1 배터리(40)의 전류 및 전압을 측정하고 이로부터 제1 배터리(40)의 SOC를 예측할 수도 있다.
제2 SOC 센서(124)는 제2 배터리(60)의 SOC를 검출하고, 이에 대한 신호를 제어기(130)에 전달한다.
외기온 센서(125)는 마일드 하이브리드 차량의 실외 온도를 검출하고 이에 대한 신호를 제어기(130)에 전달한다.
제어기(130)는 상기 이그니션 스위치(110) 및 데이터 검출부(120)의 신호를 기초로 엔진 시동을 제어할 수 있다. 제어기(130)는 제1 배터리(40)의 전력을 MHSG(30)에 공급하여 상기 엔진(10)을 시동할 수 있다. 또한, 상기 MHSG(30)가 상기 제2 배터리(60)와 제2 파워 케이블(65)을 통해 연결되어 있으므로, 제어기(130)는 제2 배터리(60)의 전력을 MHSG(30)에 공급하여 상기 엔진(10)을 시동할 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 제어기(100)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법 중 제2 배터리를 충전하는 과정의 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법은 엔진(10)의 시동 제어를 위한 데이터를 검출함으로써 시작된다(S100). 즉, 내비게이션 장치(121)는 마일드 하이브리드 차량의 목적지가 설정되어 있다면, 마일드 하이브리드 차량의 현재 위치로부터 상기 목적지까지 이동하는데 소요되는 예정 소요 시간(estimated time of enroute)을 계산할 수 있다. 또한, 제1 SOC 센서(123)는 제1 배터리(40)의 SOC를 검출하고, 제2 SOC 센서(124)는 제2 배터리(60)의 SOC를 검출하며, 외기온 센서(125)는 마일드 하이브리드 차량의 외기온을 검출할 수 있다.
제어기(130)는 내비게이션 장치(121)의 신호를 기초로 마일드 하이브리드 차량의 목적지가 설정되어 있는지 판단한다(S110).
상기 S110 단계에서 목적지가 설정되어 있는 경우, 제어기(130)는 상기 예정 소요 시간을 기준 시간과 비교한다(S120). 상기 기준 시간은 제1 배터리(40)의 전력을 이용하여 상기 제2 배터리(60)를 충전하는 시간을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단되는 시간(예를 들어, 5분)으로 설정할 수 있다.
상기 S120 단계에서 상기 예정 소요 시간이 상기 기준 시간 이상이면, 제어기(130)는 상기 예정 소요 시간을 계속하여 모니터링한다.
상기 S120 단계에서 상기 예정 소요 시간이 상기 기준 시간 미만이면, 제어기(130)는 제2 배터리(60)의 충전 조건이 만족되는지 판단한다(S130). 상기 제2 배터리(60)의 충전 조건은 외기온이 기준 온도 이하이고, 제2 배터리(60)의 SOC가 제1 기준 SOC 이하인 경우 만족될 수 있다. 상기 기준 온도는 상기 제1 배터리(40)의 저온 상태에서의 에너지 저장 성능을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단되는 온도로 설정할 수 있다. 상기 제1 기준 SOC는 엔진(10)의 차기 시동시 필요한 제2 배터리(60)의 SOC를 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단되는 SOC로 설정할 수 있다.
상기 S130 단계에서 상기 제2 배터리(60)의 충전 조건이 만족되면, 제어기(130)는 제1 배터리(40)의 전력을 통해 제2 배터리(60)를 충전한다(S140). 즉, 제어기(130)는 LDC(50)를 통해 제1 배터리(40)로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하여 상기 제2 배터리(60)를 충전한다(S140). 제어기(130)는 상기 제2 배터리(60)의 SOC가 엔진(10)의 차기 시동시 필요한 SOC가 될 때까지 제2 배터리(60)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량이 상기 목적지에 도달하여 엔진(10)의 시동이 오프되는 경우, 상기 제2 배터리(60)의 SOC가 엔진(10)의 차기 시동을 할 수 있을 만큼 충분한 상태에 있을 수 있다.
한편, 상기 S110 단계에서 목적지가 설정되어 있지 않은 경우, 제어기(130)는 이그니션 스위치(110)의 제1 접점이 선택되는지 판단한다(S150). 상기 제1 접점은 이그니션 스위치(110)의 OFF 접점일 수 있다.
상기 S150 단계에서 상기 제1 접점이 선택되지 않으면, 제어기(130)는 상기 제1 접점이 선택되는지 계속하여 모니터링한다.
상기 S150 단계에서 상기 제1 접점이 선택되면, 제어기(130)는 상기 제2 배터리(60)의 충전 조건이 만족되는지 판단한다(S130).
상기 S130 단계에서 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되면, 제어기(130)는 LDC(50)를 통해 제1 배터리(40)로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하여 상기 제2 배터리(60)를 충전한다. 즉, 엔진(10)의 시동이 오프되더라도 제어기(130)는 상기 제2 배터리(60)의 SOC가 엔진(10)의 차기 시동시 필요한 SOC가 될 때까지 LDC(50)를 구동시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법 중 제2 배터리를 방전하는 과정의 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어기(130)는 이그니션 스위치(110)의 제2 접점이 선택되는지 판단한다(S200). 상기 제2 접점은 이그니션 스위치(110)의 SATRT 접점일 수 있다.
상기 S200 단계에서 상기 제2 접점이 선택되지 않으면, 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법은 종료된다.
상기 S200 단계에서 상기 제2 접점이 선택되면, 제어기(130)는 상기 제2 배터리(60)의 방전 조건이 만족되는지 판단한다(S210). 상기 제2 배터리(60)의 방전 조건은 제1 배터리(40)의 SOC가 제2 기준 SOC 이하인 경우 만족될 수 있다. 상기 제2 기준 SOC는 제1 배터리(40)의 SOC가 엔진(10)의 시동시 필요한 제1 배터리(40)의 SOC를 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단되는 SOC로 설정할 수 있다.
상기 S210 단계에서 상기 제2 배터리(60)의 방전 조건이 만족되면, 제어기(130)는 제2 파워 케이블(65)을 통해 상기 제2 배터리(60)의 전력을 MHSG(30)에 공급하여 엔진(10)을 시동할 수 있다(S220).
상기 S210 단계에서 상기 제2 배터리(60)의 방전 조건이 만족되지 않으면, 제어기(130)는 상기 제1 배터리(40)의 전력을 MHSG(30)에 공급하여 엔진(10)을 시동할 수 있다(S230).
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 외기온이 낮아 제1 배터리(40)의 SOC가 충분하지 않은 상태이더라도 MHSG(30)로 충분한 전력을 공급하여 엔진(10)을 시동할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 엔진 20: 변속기
30: MHSG 40: 제1 배터리
45: 제1 파워 케이블 50: LDC
60: 제2 배터리 65: 제2 파워 케이블
70: 전장 부하 80: 차동기어장치
90: 휠 100: 제어 장치
110: 이그니션 스위치 120: 데이터 검출부
130: 제어기

Claims (16)

  1. 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(mild hybrid starter & generator);
    제1 파워 케이블을 통해 상기 MHSG에 연결되며, 상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 제1 배터리;
    상기 제1 배터리로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter);
    상기 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 제2 배터리;
    제1 접점 및 제2 접점을 포함하는 이그니션 스위치;
    마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및
    상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하고, 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되면 상기 제1 배터리의 전력을 통해 상기 제2 배터리를 충전하는 제어기;
    를 포함하되,
    상기 MHSG는 제2 파워 케이블을 통해 상기 제2 배터리와 연결된 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    목적지가 설정되어 있는 경우 예정 소요 시간을 기준 시간과 비교하고, 상기 예정 소요 시간이 기준 시간 미만이면 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    목적지가 설정되어 있지 않은 경우 이그니션 스위치의 제1 접점이 선택되는지 판단하고, 상기 이그니션 스위치의 제1 접점이 선택되면 상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 충전 조건은,
    외기온이 기준 온도 이하이고, 제2 배터리의 SOC가 제1 기준 SOC 이하인 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단하고, 상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되면 상기 제2 파워 케이블을 통해 상기 제2 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되는지 판단하고, 상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 방전 조건은,
    제1 배터리의 SOC가 제2 기준 SOC 이하인 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되지 않으면, 제1 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 검출부는,
    마일드 하이브리드 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 결정하는 내비게이션 장치;
    상기 제1 배터리의 SOC를 검출하는 제1 SOC 센서;
    상기 제2 배터리의 SOC를 검출하는 제2 SOC 센서; 및
    마일드 하이브리드 차량의 실외 온도를 검출하는 외기온 센서;
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치.
  10. 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(mild hybrid starter & generator); 제1 파워 케이블을 통해 상기 MHSG에 연결된 제1 배터리; 상기 제1 배터리로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter); 및 제2 파워 케이블을 통해 상기 MHSG에 연결되며, 상기 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 제2 배터리; 및 제1 접점 및 제2 접점을 포함하는 이그니션 스위치;를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법에 있어서,
    엔진 시동 제어를 위한 데이터를 검출하는 단계;
    상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 단계;
    상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되면, 상기 제1 배터리의 전력을 통해 상기 제2 배터리를 충전하는 단계;
    상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 상기 데이터를 기초로 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단하는 단계; 및
    상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되면, 상기 제2 파워 케이블을 통해 상기 제2 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동하는 단계;
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 단계는,
    목적지가 설정되어 있고, 예정 소요 시간이 기준 시간 미만이면 수행되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 충전 조건이 만족되는지 판단하는 단계는,
    상기 이그니션 스위치의 제1 접점이 선택되면 수행되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 충전 조건은,
    외기온이 기준 온도 이하이고, 제2 배터리의 SOC가 제1 기준 SOC 이하인 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되는지 판단하는 단계는,
    상기 이그니션 스위치의 제2 접점이 선택되면 수행되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 방전 조건은,
    제1 배터리의 SOC가 제2 기준 SOC 이하인 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배터리의 방전 조건이 만족되지 않으면, 상기 제1 배터리의 전력을 상기 MHSG에 공급하여 상기 엔진을 시동하는 단계;
    를 더 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 방법.
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