KR102017575B1 - Air conditioning control method of mild hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
마일드 하이브리드 자동차에서 아이들 정지(Idle Stop)시에 엔진의 크랭크샤프트(Crankshaft) 축과 크랭크샤프트 풀리(Crankshaft Pulley)를 분리하고 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시켜, 아이들 정지시에도 공조장치를 정상적으로 구동할 수 있도록 한 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 공조 장치(에어컨)가 동작하는 상황에서 아이들 정지가 발생하면, 고전압 배터리의 충전 상태를 확인하여 일정 레벨 이상이면 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시키고 크랭크샤프트 풀리 분리 신호를 발생하는 공조 제어기, 크랭크샤프트 풀리 분리신호에 따라 엔진의 크랭크샤프트 축과 크랭크샤프트 풀리를 분리하는 크랭크샤프트 풀리 디커플러(Crankshaft Pulley Decoupler), 공조 제어기의 제어에 따라 동작이 제어되는 BSG, BSG와 벨트(Belt)로 결합되어 상기 BSG의 구동에 따라 연동하는 에어컨 압축기를 포함하는 에어컨을 포함하여, 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치를 구현한다.In a mild hybrid vehicle, the engine's crankshaft shaft and crankshaft pulley are separated at idle stop and the BSG (Belt-driven Starter Generator) is operated to maintain the air conditioning system at idle stop. The present invention relates to an air conditioning control device and a method for a mild hybrid vehicle that can be driven normally. When an idle stop occurs while the air conditioner (air conditioner) is operating, the high voltage battery is checked and the BSG ( Crankshaft Pulley Decoupler, which runs the Belt-driven Starter Generator and generates the crankshaft pulley separation signal, and separates the crankshaft pulley and crankshaft pulley of the engine according to the crankshaft pulley separation signal. With BSG, BSG and Belt whose movement is controlled by the air conditioning controller Including an air conditioner coupled to the air conditioning compressor coupled to the drive of the BSG, implements the air conditioning control device of a mild hybrid vehicle.
Description
본 발명은 마일드 하이브리드 자동차(mild hybrid vehicle})의 공조 제어방법에 관한 것으로, 특히 마일드 하이브리드 자동차에서 아이들 정지(Idle Stop)시에 엔진의 크랭크샤프트(Crankshaft) 축과 크랭크샤프트 풀리(Crankshaft Pulley)를 분리하고 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시켜, 아이들 정지 시에도 공조장치를 정상적으로 구동할 수 있도록 한 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioning control method for a mild hybrid vehicle, and more particularly to a crankshaft shaft and a crankshaft pulley of an engine at idle stop in a mild hybrid vehicle. The present invention relates to an air conditioning control method of a mild hybrid vehicle that is separated and driven by a bevel-driven starter generator (BSG) so that the air conditioner can be normally driven even when idle is stopped.
최근에는 에너지 고갈과 환경오염 문제로 하이브리드 자동차와 전기 자동차 같은 친환경 자동차가 주목 받고 있다. 하이브리드 자동차는 동력원으로 엔진이 있기 때문에 외부의 상용 전원을 이용하여 배터리를 충전할 필요가 없으나, 전기 자동차는 엔진이 있지 않으므로 외부의 상용 전원을 이용하여 주기적으로 배터리를 충전하여야 한다.Recently, environmentally friendly cars such as hybrid cars and electric cars are attracting attention due to energy depletion and environmental pollution. Hybrid vehicles do not need to charge the battery using an external commercial power source because the engine is a power source, but since electric vehicles do not have an engine, the battery must be periodically charged using an external commercial power source.
여기서 하이브리드 자동차는 그 충전 방식에 따라 마일드 하이브리드 자동차와 플러그-인 하이브리드 자동차로 크게 분류된다. 마일드 하이브리드 자동차는 내연 기관에서 발생한 에너지의 일부를 이용하여 배터리를 충전하는 하이브리드 자동차이고, 플러그-인 하이브리드 자동차는 외부의 상용 전원으로부터 에너지를 받아 배터리를 충전하는 하이브리드 자동차이다.Hybrid cars are classified into mild hybrid cars and plug-in hybrid cars according to their charging method. A mild hybrid car is a hybrid car that uses a portion of energy generated by an internal combustion engine to charge a battery. A plug-in hybrid car is a hybrid car that receives energy from an external commercial power source and charges a battery.
마일드 하이브리드 자동차는 연료 소비율을 향상시키기 위하여 엔진에서 발생하는 토크를 어시스트(assist)하고, 감속 시에는 발전을 하기 위한 계자권선형 동기전동기(WRSM)와 이것을 제어하기 위한 인버터가 장착된다. 이 인버터를 통해 배터리 직류(DC) 전력이 3상 교류전력으로 변환되어 인버터에 공급되면 계자권선형 동기전동기가 구동력을 발생한다. 반대로 감속 시에는 3상 교류전력을 인버터가 받아 직류 전력으로 변환하여 48V 배터리를 충전하고, 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)를 통해 12V 배터리를 충전한다.The mild hybrid vehicle assists the torque generated by the engine to improve fuel consumption rate, and is equipped with a field winding synchronous motor (WRSM) for generating power during deceleration and an inverter for controlling it. When the battery DC is converted into three-phase AC power through the inverter and supplied to the inverter, the field winding synchronous motor generates a driving force. On the contrary, when decelerating, the inverter receives the three-phase AC power, converts it into DC power, charges the 48V battery, and charges the 12V battery through a DC-DC converter.
마일드 하이브리드 자동차에 대한 종래기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되었다.The prior art for a mild hybrid vehicle is disclosed in the following <Patent Document 1>.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 엔진, 복합 기동-발전기(ISG), 3상 교류 전력을 직류전력으로 변환하거나 직류전력을 3상 교류전력을 변환하는 인버터, 인버터의 출력 전력을 충전하거나, 충전된 직류전력을 인버터에 공급해주는 슈퍼커패시터, 인버터의 직류 전력을 강하하는 직류-직류 변환기, 직류 전력을 받아 충전되는 전장용 배터리, 역 충전 방지 장치를 구비하고, 슈퍼커패시터의 충전전압이 배터리의 충전 전압보다 낮은 경우 배터리의 전압이 슈퍼커패시터로 급속 역 충전되는 것을 방지한다.The prior art disclosed in <Patent Document 1> charges the output power of an engine, an integrated start-generator (ISG), an inverter converting three-phase alternating current power into direct current power, or converts direct current power into three-phase alternating current power, A supercapacitor for supplying charged DC power to the inverter, a DC-DC converter for dropping the DC power of the inverter, an electric battery charged with DC power, and an anti-recharge device, and the charge voltage of the supercapacitor If it is lower than the charge voltage, the battery's voltage prevents a rapid reverse charge to the supercapacitor.
그러나 상기와 같은 일반적인 마일드 하이브리드 자동차 및 종래기술은 크랭크샤프트 풀리와 크랭크샤프트 축을 분리할 수 없는 상황이기 때문에, 아이들 정지시에 엔진이 오프 상태가 되어 에어컨(A/C)을 작동시킬 수가 없어, 결과적으로 공조 장치를 작동하여도 찬 공기를 만들어낼 수 없는 문제점이 있다.However, since the general mild hybrid vehicle and the prior art as described above cannot separate the crankshaft pulley and the crankshaft shaft, the engine is turned off when the idle stops and the air conditioner (A / C) cannot be operated. There is a problem that can not produce cold air even when operating the air conditioning device.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 마일도 하이브리드 자동차 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 마일드 하이브리드 자동차에서 아이들 정지(Idle Stop)시에 엔진의 크랭크샤프트(Crankshaft) 축과 크랭크샤프트 풀리(Crankshaft Pulley)를 분리하고 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시켜, 아이들 정지 시에도 공조장치를 정상적으로 구동할 수 있도록 한 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems occurring in the general mileage hybrid vehicle and the prior art, and the crankshaft shaft and the crankshaft of the engine at idle stop in a mild hybrid vehicle. The purpose of the present invention is to provide an air conditioning control method for a mild hybrid vehicle by removing a crankshaft pulley and driving a BSG (Belt-driven Starter Generator) so that the air conditioner can be normally operated even when idle is stopped.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치는 공조 장치(에어컨)가 동작하는 상황에서 아이들 정지가 발생하면, 고전압 배터리의 충전 상태를 확인하여 일정 레벨 이상이면 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시키고 크랭크샤프트 풀리 분리 신호를 발생하는 공조 제어기; 상기 공조 제어기에서 발생하는 크랭크샤프트 풀리 분리신호에 따라 엔진의 크랭크샤프트 축과 크랭크샤프트 풀리를 분리하는 크랭크샤프트 풀리 디커플러(Crankshaft Pulley Decoupler); 상기 공조 제어기의 제어에 따라 동작이 제어되는 BSG; 상기 BSG와 벨트(Belt)로 결합되어 상기 BSG의 구동에 따라 연동하는 에어컨 압축기를 포함하는 에어컨을 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the air conditioning control device of a mild hybrid vehicle according to the present invention, if the idle stop occurs in the air conditioner (air conditioner) operating condition, check the state of charge of the high-voltage battery is a certain level or more An air conditioning controller for driving a belt-driven starter generator (BSG) and generating a crankshaft pulley separation signal; A crankshaft pulley decoupler for separating the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine according to the crankshaft pulley separation signal generated by the air conditioning controller; A BSG whose operation is controlled according to the control of the air conditioning controller; It is characterized in that it comprises an air conditioner is coupled to the BSG and the belt (Belt) including an air conditioner compressor to interlock according to the drive of the BSG.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법은, (a) 공조 장치가 온되면 에어컨을 작동시키는 단계; (b) 상기 에어컨이 동작하는 상황에서 아이들 정지가 발생하면, 고전압 배터리의 에너지 충전상태를 확인하는 단계; (c) 상기 고전압 배터리의 에너지 충전 상태가 일정 레벨 이상이면 크랭크샤프트 풀리 분리신호를 발생하여 엔진의 크랭크샤프트 축과 크랭크샤프트 풀리를 분리하는 단계; (d) BSG(Belt-driven Starter Generator) 구동 파워 및 속도를 결정하는 단계; (e) 상기 결정한 구동 파워 및 속도로 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시켜, 상기 BSG와 벨트(Belt)로 결합되어 연동하는 에어컨 압축기를 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the air conditioning control method of a mild hybrid vehicle according to the present invention, (a) operating the air conditioner when the air conditioner is on; (b) checking an energy charging state of a high voltage battery when an idle stop occurs in a state where the air conditioner is operating; (c) generating a crankshaft pulley separation signal to separate the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine when the state of charge of the high voltage battery is above a predetermined level; (d) determining a belt-driven starter generator (BSG) drive power and speed; (e) driving a BSG (Belt-driven Starter Generator) at the determined driving power and speed, and operating the air conditioner compressor coupled to the BSG by a belt.
또한, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법은 (f) 상기 (e)단계 후, 고전압 배터리의 에너지 충전 상태를 지속적으로 검출하여 상기 고전압 배터리의 에너지 충전 상태가 최소 한계 조건이 되면, 상기 BSG의 구동을 종료시키고 동시에 공조 장치의 동작을 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioning control method for a mild hybrid vehicle according to the present invention (f) after the step (e), continuously detecting the energy charging state of the high voltage battery, when the energy charging state of the high voltage battery is a minimum limit condition, Ending the operation of the BSG and at the same time characterized in that it further comprises the step of turning off the operation of the air conditioning apparatus.
또한, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법은 (g) 상기 (f)단계 후 크랭크샤프트 풀리 디커플러에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진의 크랭크샤프트 축과 크랭크샤프트 풀리를 결합하거나, 아이들 정지가 해제되면 크랭크샤프트 풀리 디커플러에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진의 크랭크샤프트 축과 크랭크샤프트 풀리를 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the air conditioning control method of a mild hybrid vehicle according to the present invention (g) generates a crankshaft pulley coupling signal to the crankshaft pulley decoupler after step (f) to combine the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine, And generating a crankshaft pulley coupling signal to the crankshaft pulley decoupler when the idle stop is released, further comprising coupling the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine.
본 발명에 따르면 마일드 하이브리드 자동차에서 아이들 정지(Idle Stop)시에 엔진의 크랭크샤프트(Crankshaft) 축과 크랭크샤프트 풀리(Crankshaft Pulley)를 분리하고 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시켜, 아이들 정지 시에도 공조장치를 정상적으로 구동시킬 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, when the idle stop in a mild hybrid vehicle, the engine's crankshaft shaft and the crankshaft pulley are separated and the BSG (Belt-driven Starter Generator) is driven to stop the idle. Even there is an advantage that can operate the air conditioner normally.
도 1은 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법을 보인 흐름도.1 is a block diagram of an air conditioning control device for a mild hybrid vehicle according to the present invention,
Figure 2 is a flow chart showing an air conditioning control method of a mild hybrid vehicle according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an air conditioning control apparatus and a method of a mild hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치의 구성도로서, 엔진(30), 엔진(30)에 연결된 크랭크 샤프트(10), 상기 공조 장치(40)가 동작하는 상황에서 아이들 정지(Idle stop)가 발생하면, 고전압 배터리(60)의 충전 상태를 확인하여 일정 레벨 이상이면 BSG(Belt-driven Starter Generator)(90)를 구동시키고 크랭크샤프트 풀리 분리 신호를 발생하는 공조 제어기(50), 상기 공조 제어기(50)에서 발생하는 크랭크샤프트 풀리 분리신호에 따라 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 분리하는 크랭크샤프트 풀리 디커플러(Crankshaft Pulley Decoupler)(11), 상기 공조 제어기(50)의 제어에 따라 동작이 제어되는 BSG(90), 상기 BSG(90)와 벨트(Belt)(20)로 결합되어 상기 BSG(90)의 구동에 따라 연동하는 에어컨 압축기를 포함하는 공조 장치인 에어컨(40)을 포함한다.1 is a configuration diagram of an air conditioning control apparatus for a mild hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, in which an
여기서 공조 제어기(50) 대신에 차량에 기본적으로 구비된 전자제어장치(ECU)를 이용할 수도 있다. Instead of the
또한, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치는 상기 고전압 배터리(60)로부터 발생한 직류 전압을 12V 배터리(80)에 적합한 직류 전압으로 변환하여 상기 12V 배터리(80)를 충전하는 DC-DC 컨버터(70)를 포함한다.In addition, the air conditioning control device of a mild hybrid vehicle according to the present invention converts the DC voltage generated from the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the air conditioning control device for a mild hybrid vehicle according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 자동차가 구동되는 상태에서 공조 장치의 구동 신호가 입력되면 공조 제어기(50)는 공조장치인 에어컨(A/C)(40)을 작동시킨다.First, when a driving signal of the air conditioning device is input while the vehicle is driven, the
상기와 같이 공조 장치인 에어컨(40)이 동작하는 상황에서, 공조 제어기(50)는 캔 통신을 통해 차량 제어기(ECU)로부터 차량 동작 신호를 입력 받는다. 이때, 입력 받은 차량 동작 신호가 아이들 정지(Idle stop) 신호이면, 배터리 관리 시스템(BMS)(도면에는 도시하지 않음)과 연동을 통해 고전압 배터리(60)의 에너지 충전상태를 확인한다.In the situation where the
상기 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태를 확인한 결과, 상기 고전압 배터리의 에너지 충전 상태가 에어컨을 가동시킬 수 있는 상태인 일정 레벨 이상이면, 크랭크샤프트 풀리 분리신호를 발생하여 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 전달한다. As a result of confirming the energy charge state of the
상기 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)는 전달되는 크랭크샤프트 풀리 분리신호에 따라 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 분리한다. 여기서 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)는 크랭크샤프트 풀리와 크랭크샤프트 축을 분리 또는 연결해주는 이미 알려진 클러치 기구이다.The
상기 크랭크샤프트 풀리와 크랭크샤프트 축을 분리한 상태에서, 상기 공조 제어기(50)는 BSG(Belt-driven Starter Generator)(90)의 구동을 위한 구동 파워 및 속도를 결정한다. 여기서 BSG(90)의 구동 파워와 구동 속도는 공조 장치인 에어컨(40)의 동작 레벨에 비례적으로 결정하는 것이 바람직하다. 사전에 에어컨의 동작 레벨(단수, 풍량, 기타)에 대응하게 실험을 통해 BSG(90)의 구동 파워와 구동 속도를 산출하여 테이블 형태로 미리 저장해 놓고, 에어컨의 레벨만 검색하여 실시간으로 테이블을 통해 구동 파워와 구동 속도를 결정하는 것이 바람직하다.In a state in which the crankshaft pulley and the crankshaft shaft are separated, the
이어, 결정한 구동 파워 및 속도로 BSG(Belt-driven Starter Generator)(90)를 구동시킨다. 상기 BSG(90)는 내부의 인버터를 통해 구동을 하게 되고, 상기 BSG(90)가 구동을 하면 BSG(90)와 벨트(Belt)(20)로 결합되어 연동하는 에어컨 압축기가 동작을 하게 되며, 이로써 엔진이 정지하고 있는 아이들 정지 구간에서도 정상적으로 공조 장치를 동작시킬 수 있게 되는 것이다.Next, the BSG 90 is driven at the determined driving power and speed. The BSG 90 is driven through an internal inverter, and when the BSG 90 is driven, an air conditioner compressor which is coupled to and interlocked with the BSG 90 and a
여기서 아이들 정지 이외에 엔진을 오프하는 Coasting 기능 시에도 필요에 따라 상기와 동일한 방식으로 에어컨 압축기를 동작시켜, 정상적으로 공조 장치를 구동시키는 것이 가능하다.Here, in the coasting function of turning off the engine in addition to the idle stop, it is possible to operate the air conditioner normally by operating the air conditioner compressor in the same manner as described above if necessary.
상기와 같이 아이들 정지시에 공조장치인 에어컨(40)을 구동시키는 상태에서, 공조 제어기(50)는 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 상기 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태가 최소 한계(Limit) 조건이 되면, 상기 BSG(90)의 구동을 종료시키고 동시에 공조 장치(40)의 동작을 오프시킨다.In the state of driving the
상기 BSG(90)의 구동을 종료한 상태에서는 상기 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리가 결합하도록 한다. 또한, 아이들 정지가 해제되는 경우에도 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 결합하는 것이 바람직하다.In the state where the driving of the
이와 같이 본 발명은 마일드 하이브리드 자동차에서 엔진이 멈추는 아이들 정지 시에도 고전압 배터리의 에너지 충전 상태를 기반으로 공조장치를 정상적으로 동작시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention has an advantage that the air conditioner can be normally operated based on the state of charge of the high voltage battery even when the engine stops in the mild hybrid vehicle.
도 2는 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 공조 장치가 온(on) 되면 에어컨(40)을 작동시키는 단계(S101 S102), (b) 상기 에어컨(40)이 동작하는 상황에서 아이들 정지(Idle stop)가 발생하면, 고전압 배터리(60)의 에너지 충전상태를 확인하는 단계(S103 ~ S104), (c) 상기 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태가 일정 레벨 이상이면 크랭크샤프트 풀리 분리신호를 발생하여 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 분리하는 단계(S105 ~ S106), (d) BSG(Belt-driven Starter Generator) 구동 파워 및 속도를 결정하는 단계(S107), (e) 상기 결정한 구동 파워 및 속도로 BSG(Belt-driven Starter Generator)(90)를 구동시켜, 상기 BSG(90)와 벨트(Belt)(20)로 결합되어 연동하는 에어컨 압축기를 동작시키는 단계(S108 ~ S110), (f) 상기 (e)단계 후, 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태를 지속적으로 검출하여 상기 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태가 최소 한계 조건이 되면, 상기 BSG(90)의 구동을 종료시키고 동시에 공조 장치의 동작을 오프시키는 단계(S111 ~ S112), (g) 상기 (f)단계 후 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 결합하거나, 아이들 정지가 해제되면 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 결합하는 단계(S113 ~ S114)를 포함한다.2 is a flowchart illustrating a method for controlling air conditioning of a mild hybrid vehicle according to the present invention, (a) operating the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The air conditioning control method for the mild hybrid vehicle according to the present invention configured as described above will be described in detail.
먼저, 자동차가 구동되는 상태에서 단계 S101과 같이 공조 장치의 구동 신호가 입력되면 공조 제어기(50)는 단계 S102에서 공조장치인 에어컨(A/C)(40)을 작동시킨다.First, when the driving signal of the air conditioning apparatus is input as in step S101 while the vehicle is being driven, the
상기와 같이 공조 장치인 에어컨(40)이 동작하는 상황에서, 공조 제어기(50)는 단계 S103에서 캔 통신을 통해 차량 제어기(ECU)로부터 차량 동작 신호를 입력받는다. 여기서 공조 제어기(50) 대신에 차량 제어기(ECU)를 이용할 경우, 바로 차량 동작 신호를 이용하여 공조 제어를 한다.In the situation where the
이때, 입력받은 차량 동작 신호가 아이들 정지(Idle stop) 신호이면, 단계 S104로 이동하여 배터리 관리 시스템(BMS)(도면에는 도시하지 않음)과 연동을 통해 고전압 배터리(60)의 에너지 충전상태를 확인한다.At this time, if the received vehicle operation signal is an idle stop signal, the process moves to step S104 to check the energy charging state of the
상기 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태를 확인한 결과, 상기 고전압 배터리의 에너지 충전 상태가 에어컨을 가동시킬 수 있는 상태인 일정 레벨 이상이면, 단계 S105로 이동하여 크랭크샤프트 풀리 분리신호를 발생하여 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 전달한다.As a result of confirming the energy charging state of the
상기 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)는 단계 S106에서 전달되는 크랭크샤프트 풀리 분리신호에 따라 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 분리한다. 여기서 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)는 크랭크샤프트 풀리와 크랭크샤프트 축을 분리 또는 연결해주는 이미 알려진 클러치 기구이다.The
상기 크랭크샤프트 풀리와 크랭크샤프트 축을 분리한 상태에서, 상기 공조 제어기(50)는 단계 S107에서 BSG(Belt-driven Starter Generator)(90)의 구동을 위한 구동 파워 및 속도를 결정한다. 여기서 BSG(90)의 구동 파워와 구동 속도는 공조 장치인 에어컨(40)의 동작 레벨에 비례적으로 결정하는 것이 바람직하다. 사전에 에어컨의 동작 레벨(단수, 풍량, 기타)에 대응하게 실험을 통해 BSG(90)의 구동 파워와 구동 속도를 산출하여 테이블 형태로 미리 저장해 놓고, 에어컨의 레벨만 검색하여 실시간으로 테이블을 통해 구동 파워와 구동 속도를 결정하는 것이 바람직하다.In a state where the crankshaft pulley and the crankshaft shaft are separated, the
이어, 결정한 구동 파워 및 속도로 단계 S108에서 BSG(Belt-driven Starter Generator)(90)를 구동시킨다. 상기 BSG(90)는 내부의 인버터를 통해 구동을 하게 되고, 상기 BSG(90)가 구동을 하면 단계 S109에서 BSG(90)와 벨트(Belt)(20)로 결합되어 연동하는 에어컨 압축기가 동작을 하게 되며, 이로써 단계 S110과 같이 엔진이 정지하고 있는 아이들 정지 구간에서도 정상적으로 공조 장치를 동작시킬 수 있게 되는 것이다.Next, the BSG (Belt-driven Starter Generator) 90 is driven at the determined driving power and speed. The
여기서 아이들 정지 이외에 엔진을 오프하는 Coasting 기능 시에도 필요에 따라 상기와 동일한 방식으로 에어컨 압축기를 동작시켜, 정상적으로 공조 장치를 구동시키는 것이 가능하다.Here, in the coasting function of turning off the engine in addition to the idle stop, it is possible to operate the air conditioner normally by operating the air conditioner compressor in the same manner as described above if necessary.
상기와 같이 아이들 정지 시에 공조장치인 에어컨(40)을 구동시키는 상태에서, 공조 제어기(50)는 단계 S111과 같이 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 상기 고전압 배터리(60)의 에너지 충전 상태가 최소 한계(Limit) 조건이 되면, 단계 S112로 이동하여 상기 BSG(90)의 구동을 종료시키고 동시에 공조 장치(40)의 동작을 오프시킨다.In the state of driving the
상기 BSG(90)의 구동을 종료한 상태에서는 단계 S113과 같이 상기 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여, 단계 S114와 같이 엔진(30)의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리가 결합하도록 한다. 또한, 아이들 정지가 해제되는 경우에도 크랭크샤프트 풀리 디커플러(11)에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진의 크랭크샤프트 축(31)과 크랭크샤프트 풀리를 결합하는 것이 바람직하다.In the state where the driving of the
이와 같이 본 발명은 마일드 하이브리드 자동차에서 엔진이 멈추는 아이들 정지 시에도 고전압 배터리의 에너지 충전 상태를 기반으로 공조장치를 정상적으로 동작시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention has an advantage that the air conditioner can be normally operated based on the state of charge of the high voltage battery even when the engine stops in the mild hybrid vehicle.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Self-evident to those who have
본 발명은 마일드 하이브리드 자동차에서 아이들 정지 시에 공조장치를 정상적으로 동작시키기 위한 기술에 적용된다.
The present invention is applied to a technique for operating the air conditioner normally at idle stop in a mild hybrid vehicle.
10: 크랭크샤프트 11: 크랭크샤프트 풀리 디커플러
20: 벨트 30: 엔진
31: 크랭크샤프트 축 40: 에어컨(공조장치)
50: 공조 제어기 60: 고전압 배터리
70: DC-DC 컨버터 80: 12V 배터리
90: BSG(Belt-driven Starter Generator)10: Crankshaft 11: Crankshaft Pulley Decoupler
20: belt 30: engine
31: crankshaft shaft 40: air conditioner (air conditioner)
50: air conditioning controller 60: high voltage battery
70: DC-DC converter 80: 12V battery
90: belt-driven starter generator
Claims (5)
(a) 공조 장치가 온되면 에어컨을 작동시키는 단계;
(b) 상기 에어컨이 동작하는 상황에서 아이들 정지가 발생하면, 고전압 배터리의 에너지 충전상태를 확인하는 단계;
(c) 상기 고전압 배터리의 에너지 충전 상태가 일정 레벨 이상이면 크랭크샤프트 풀리 분리신호를 발생하여 엔진의 크랭크샤프트 축과 크랭크샤프트 풀리를 분리하는 단계;
(d) BSG(Belt-driven Starter Generator) 구동 파워 및 속도를 결정하는 단계;
(e) 상기 결정한 구동 파워 및 속도로 BSG(Belt-driven Starter Generator)를 구동시켜, 상기 BSG와 벨트(Belt)로 결합되어 연동하는 에어컨 압축기를 동작시키는 단계;
(f) 상기 (e)단계 후, 고전압 배터리의 에너지 충전 상태를 지속적으로 검출하여 상기 고전압 배터리의 에너지 충전 상태가 최소 한계 조건이 되면, 상기 BSG의 구동을 종료시키고 동시에 공조 장치의 동작을 오프시키는 단계;
(g) 상기 (f)단계 후 크랭크샤프트 풀리 디커플러에 크랭크샤프트 풀리 결합신호를 발생하여 엔진의 크랭크샤프트 축과 크랭크샤프트 풀리를 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 자동차의 공조 제어방법.
When an idle stop occurs when the air conditioner (air conditioner) is operating, the air conditioner controller checks the state of charge of the high-voltage battery to drive the BSG (Belt-driven Starter Generator) and generates a crankshaft pulley separation signal when a certain level is exceeded. A crankshaft pulley decoupler for separating the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine according to a crankshaft pulley separation signal generated by the air conditioning controller, a BSG whose operation is controlled according to the control of the air conditioning controller, A method for controlling an air conditioner during idle stop in a mild hybrid vehicle including an air conditioner including an air conditioner compressor coupled to a BSG and a belt (Blt) and interlocked according to the driving of the BSG,
(a) operating the air conditioner when the air conditioner is on;
(b) checking an energy charging state of a high voltage battery when an idle stop occurs in a state where the air conditioner is operating;
(c) generating a crankshaft pulley separation signal to separate the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine when the state of charge of the high voltage battery is above a predetermined level;
(d) determining a belt-driven starter generator (BSG) drive power and speed;
(e) driving a BSG (Belt-driven Starter Generator) at the determined driving power and speed, and operating the air conditioner compressor coupled to the BSG by a belt;
(f) after step (e), continuously detecting the state of charge of the high voltage battery, and when the state of charge of the high voltage battery reaches a minimum limit condition, terminating the operation of the BSG and simultaneously turning off the operation of the air conditioning apparatus. step;
and (c) generating a crankshaft pulley coupling signal to the crankshaft pulley decoupler after step (f) to couple the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine. .
The air conditioner of claim 2, wherein the step (g) generates a crankshaft pulley coupling signal to the crankshaft pulley decoupler when the idle stop is released, thereby coupling the crankshaft shaft and the crankshaft pulley of the engine. Control method.
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