KR102371716B1 - Apparatus and method for controlloing low voltage dc-dc converter of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

메인 배터리의 전압을 하향 변환하여 보조 배터리 및 전장 부하로 출력하는 저전압 직류 컨버터를 포함하는 하이브리드 차량에서 상기 저전압 직류 컨버터를 제어하는 방법이 개시된다. 상기 하이브리드 차량에서 상기 저전압 직류 컨버터를 제어하는 방법은, 상기 보조 배터리의 전압을 검출한 검출값의 크기 및 변화율을 기반으로 상기 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 여부를 판단하는 단계; 상기 판단하는 단계에서 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 상기 검출값과 실질적으로 동일한 값으로 설정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제1 조정 단계; 및 상기 검출값의 상승/하강 여부 및 상기 검출값과 상기 출력 전압 지령의 크기 비교 결과에 기반하여 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제2 조정 단계를 포함한다.Disclosed is a method of controlling the low-voltage DC converter in a hybrid vehicle including a low-voltage DC converter that down-converts a voltage of a main battery and outputs it to an auxiliary battery and an electric load. The method of controlling the low voltage DC converter in the hybrid vehicle may include: determining whether cold cranking has occurred in the hybrid vehicle based on a magnitude and a change rate of a detected value of the voltage of the auxiliary battery; a first adjustment step of adjusting an output voltage of the low voltage DC converter by setting an output voltage command of the low voltage DC converter to be substantially the same as the detected value when it is determined that cold cranking occurs in the determining step; and a second adjusting step of adjusting the output voltage of the low-voltage DC converter by adjusting the output voltage command based on whether the detection value is rising/falling and a result of comparing the magnitude of the detection value and the output voltage command.

Description

하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLOING LOW VOLTAGE DC-DC CONVERTER OF HYBRID VEHICLE}Low-voltage DC converter control system and method for hybrid vehicle

본 발명은 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 시 하이브리드 차량을 안정적으로 운용할 수 있도록 저전압 직류 컨버터의 출력을 제어할 수 있는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low-voltage DC converter control system and method for a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle capable of controlling the output of a low-voltage DC converter so as to stably operate the hybrid vehicle during cold cranking of the hybrid vehicle. It relates to a low voltage direct current converter control system and method.

하이브리드 차량은 차량의 동력원으로 엔진과 전기 모터를 가지며, 전기 모터에 전원 전력을 제공하는 고전압의 메인 배터리와 차량의 전장 부하 등의 전원 전력을 제공하는 보조 배터리를 구비한다. 메인 배터리와 보조 배터리 사이에는 메인 배터리에서 출력되는 고전압 전력을 저전압으로 변환하여 보조 배터리의 충전 전력으로 제공하거나 전장 부하의 전원 전력으로 제공할 수 있는 저전압 직류 컨버터(Low voltage DC-DC Converter: LDC)가 마련된다.A hybrid vehicle has an engine and an electric motor as power sources for the vehicle, and includes a high-voltage main battery that provides power to the electric motor and an auxiliary battery that provides power to the electric load of the vehicle. Between the main battery and the auxiliary battery, a low voltage DC-DC converter (LDC) that converts the high voltage power output from the main battery into a low voltage and provides it as charging power for the auxiliary battery or as power supply power for the electric load. is prepared

한편, 하이브리드 차량은 엔진을 구비하므로 엔진 크랭크 시 스타터 모터에 작동에 의한 급격한 보조 배터리의 전압 강하가 일어나는 콜드 크랭킹 현상이 발생한다. 엔진의 크랭킹 시 스타터 모터가 짧은 시간에 보조 배터리의 전력을 크게 소모함에 따라 보조 배터리의 전압이 급격하게 강하하게 되는 콜드 크랭킹 현상이 발생할 때, LDC가 통상적인 출력 전압 제어를 수행하는 경우 보조 배터리의 전압이 급강하 하면서 LDC로부터 보조 배터리로 과전류가 공급되는 문제가 발생할 수 있다. On the other hand, since the hybrid vehicle has an engine, a cold cranking phenomenon occurs in which a sudden drop in voltage of the auxiliary battery due to the operation of the starter motor when cranking the engine occurs. When the cold cranking phenomenon occurs in which the voltage of the auxiliary battery sharply drops as the starter motor consumes a large amount of power from the auxiliary battery in a short time during engine cranking, the LDC performs normal output voltage control. As the voltage of the battery drops sharply, a problem in which an overcurrent is supplied from the LDC to the auxiliary battery may occur.

더하여, 콜드 크랭킹 시 보조 배터리의 출력전압과 LDC의 전압에 차이가 발생하면 차량의 헤드라이트의 밝기가 불안정하게 변동되는 디밍 현상이 발생하는 문제가 발생할 수 있다.In addition, when a difference occurs between the output voltage of the auxiliary battery and the voltage of the LDC during cold cranking, a dimming phenomenon in which the brightness of the vehicle's headlight is unstable may occur.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

KR 10-2008-0111194 AKR 10-2008-0111194 A

이에 본 발명은, 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 시 하이브리드 차량을 안정적으로 운용할 수 있도록 저전압 직류 컨버터의 출력을 제어할 수 있는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention is to provide a low-voltage DC converter control system and method for a hybrid vehicle capable of controlling the output of the low-voltage DC converter to stably operate the hybrid vehicle during cold cranking of the hybrid vehicle. do it with

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,The present invention as a means for solving the above technical problem,

메인 배터리;main battery;

상기 메인 배터리의 전압을 하향 변환하여 출력하는 저전압 직류 컨버터;a low-voltage DC converter for down-converting and outputting the voltage of the main battery;

상기 저전압 직류 컨버터의 출력단에 연결된 보조 배터리;an auxiliary battery connected to an output terminal of the low voltage DC converter;

상기 보조 배터리의 전압을 검출하는 전압 센서; 및a voltage sensor detecting the voltage of the auxiliary battery; and

상기 전압 센서에 의해 검출된 상기 보조 배터리의 전압의 검출값에 기반하여 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 여부를 판단하고, 상기 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 시 상기 검출값에 기반하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력을 조정하는 제어기를 포함하며,
상기 제어기는, 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 상기 검출값과 실질적으로 동일한 값으로 설정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정한 후, 상기 검출값의 상승/하강 여부 및 상기 검출값과 상기 출력 전압 지령의 크기 비교 결과에 기반하여 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템을 제공한다.It is determined whether or not cold cranking of the hybrid vehicle has occurred based on a detection value of the voltage of the auxiliary battery detected by the voltage sensor, and when cold cranking of the hybrid vehicle occurs, based on the detection value of the low-voltage DC converter a controller for regulating the output;
When it is determined that cold cranking occurs, the controller adjusts the output voltage of the low voltage DC converter by setting the output voltage command of the low voltage DC converter to a value substantially equal to the detected value, and then A low-voltage DC converter control system for a hybrid vehicle, characterized in that the output voltage of the low-voltage DC converter is adjusted by adjusting the output voltage command based on whether there is a rise/fall and a result of comparing the detected value and the magnitude of the output voltage command to provide.

삭제delete

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어기는, 상기 검출값이 사전 설정된 기준 시간당 변화율 보다 더 큰 값으로 감소되고, 상기 보조 배터리의 전압이 사전 설정된 기준 시간 이상 사전 설정된 기준 전압 이하가 유지되는 경우 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the controller is configured to reduce the detected value to a value greater than a preset reference time-of-change rate, and when the voltage of the auxiliary battery is maintained for a preset reference time or longer than a preset reference voltage, cold It can be judged that cranking occurs.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어기는, 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 상기 검출값과 실질적으로 동일한 값으로 설정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when it is determined that cold cranking occurs, the controller sets the output voltage command of the low voltage DC converter to a value substantially equal to the detected value to increase the output voltage of the low voltage DC converter Can be adjusted.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어기는, 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 작거나 같으면 사전 설정된 제1 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시키고, 상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 크면 상기 제1 시간당 변화율 보다 작은 값을 갖는 사전 설정된 제2 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, when it is determined that cold cranking has occurred, the controller is configured to determine if the output voltage command of the low-voltage DC converter is less than or equal to the detected value in a state in which the detected value is rising, the preset first Raise the output voltage command at a rate of change per hour, and when the output voltage command of the low voltage DC converter is greater than the detected value in a state in which the detection value is rising, a preset second rate of change per hour having a value smaller than the first rate of change per hour It is possible to increase the output voltage reference.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어기는, 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하면 상기 저전압 직류 컨버터를 디레이팅할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the controller determines that cold cranking occurs, if the low-voltage DC converter outputs an overcurrent greater than a preset reference value in a state in which the detected value is falling, the controller de-energizes the low-voltage DC converter. can be rated.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어기는, 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하지 않는 경우 상기 출력 전압 지령을 유지할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when it is determined that cold cranking occurs, the controller is configured to command the output voltage when the low-voltage DC converter does not output an overcurrent greater than a preset reference value in a state in which the detected value is falling. can keep

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,The present invention as another means for solving the above technical problem,

메인 배터리의 전압을 하향 변환하여 보조 배터리 및 전장 부하로 출력하는 저전압 직류 컨버터를 포함하는 하이브리드 차량에서 상기 저전압 직류 컨버터를 제어하는 방법에 있어서,A method of controlling the low-voltage DC converter in a hybrid vehicle including a low-voltage DC converter that down-converts a voltage of a main battery and outputs it to an auxiliary battery and an electric load, the method comprising:

상기 보조 배터리의 전압을 검출한 검출값의 크기 및 변화율을 기반으로 상기 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 여부를 판단하는 단계;determining whether or not cold cranking of the hybrid vehicle has occurred based on a magnitude and a change rate of a detection value obtained by detecting the voltage of the auxiliary battery;

상기 판단하는 단계에서 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 상기 검출값과 실질적으로 동일한 값으로 설정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제1 조정 단계; 및a first adjustment step of adjusting an output voltage of the low voltage DC converter by setting an output voltage command of the low voltage DC converter to be substantially the same as the detected value when it is determined that cold cranking occurs in the determining step; and

상기 검출값의 상승/하강 여부 및 상기 검출값과 상기 출력 전압 지령의 크기 비교 결과에 기반하여 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제2 조정 단계;a second adjustment step of adjusting the output voltage of the low-voltage DC converter by adjusting the output voltage command based on whether the detection value is rising/falling and a result of comparing the magnitude of the detection value and the output voltage command;

를 포함하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법을 제공한다.It provides a method for controlling a low-voltage DC converter of a hybrid vehicle comprising:

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 검출값이 사전 설정된 기준 시간당 변화율 보다 더 큰 값으로 감소되고, 상기 보조 배터리의 전압이 사전 설정된 기준 시간 이상 사전 설정된 기준 전압 이하가 유지되는 경우 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단할 수 잇다.In an embodiment of the present invention, in the determining step, the detected value is reduced to a value greater than the preset reference time-of-change rate, and the voltage of the auxiliary battery is maintained at a preset reference voltage or less for a preset reference time or longer In this case, it can be determined that cold cranking occurs.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 조정 단계는, 상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 작거나 같으면 사전 설정된 제1 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시키고, 상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 크면 상기 제1 시간당 변화율 보다 작은 값을 갖는 사전 설정된 제2 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the first adjusting step, when the output voltage command of the low-voltage DC converter is less than or equal to the detection value in a state in which the detection value rises, the output voltage command is set at a preset first rate of change per time. When the output voltage command of the low-voltage DC converter is greater than the detection value in a state in which the detected value is rising, the output voltage command is raised at a preset second rate of change per hour having a value smaller than the first rate of change per hour. can

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 조정 단계는, 상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하면 상기 저전압 직류 컨버터를 디레이팅할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the second adjusting step, when the low voltage DC converter outputs an overcurrent greater than a preset reference value in a state in which the detection value is falling, the low voltage DC converter may be de-rated.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 조정 단계는, 상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하지 않는 경우 상기 출력 전압 지령을 유지할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the second adjusting step, when the low-voltage DC converter does not output an overcurrent greater than a preset reference value in a state in which the detected value is falling, the output voltage command may be maintained.

상기 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법에 따르면, 콜드 크랭킹 발생에 의해 보조 배터리의 전압이 급변하는 상황에서도 저전압 직류 컨버터의 출력을 안정적으로 제어하여 과전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to the system and method for controlling the low voltage DC converter of the hybrid vehicle, it is possible to prevent overcurrent from occurring by stably controlling the output of the low voltage DC converter even in a situation in which the voltage of the auxiliary battery rapidly changes due to the occurrence of cold cranking.

또한, 상기 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법에 따르면, 콜드 크랭킹 발생 시 배터리 전압 변동을 고려하여 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 변경하면서 저전압 직류 컨버터의 출력을 조정함으로써, 차량 헤드라이트의 디밍 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the low-voltage DC converter control system and method of the hybrid vehicle, by adjusting the output of the low-voltage DC converter while changing the output voltage command of the low-voltage DC converter in consideration of the battery voltage fluctuation when cold cranking occurs, the vehicle headlight It is possible to prevent the dimming phenomenon from occurring.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법에서 보조 배터리 검출 전압에 따라 조정되는 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령의 예를 도시한 그래프이다.1 is a block diagram of a low-voltage DC converter control system for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for controlling a low voltage DC converter of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating an example of an output voltage command of a low voltage DC converter adjusted according to an auxiliary battery detection voltage in the low voltage DC converter control system and method for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a low-voltage DC converter control system and method for a hybrid vehicle according to various embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a low-voltage DC converter control system for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 여러 실시 형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템은, 메인 배터리(20)와, 메인 배터리(20)의 전압을 하향 변환하여 출력하는 저전압 직류 컨버터(10)와, 저전압 직류 컨버터(10)의 출력단에 연결된 보조 배터리(30)와, 보조 배터리(30)의 전압을 검출하는 전압 센서(40) 및 전압 센서(40)에 의해 검출된 보조 배터리(30)의 전압의 검출값에 기반하여 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 여부를 판단하고, 콜드 크랭킹 발생 시 검출값에 기반하여 저전압 직류 컨버터(10)의 출력을 조정하는 제어기(100)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a low-voltage DC converter control system for a hybrid vehicle according to various embodiments of the present disclosure includes a main battery 20 and a low-voltage DC converter 10 for down-converting and outputting a voltage of the main battery 20 . and the auxiliary battery 30 connected to the output terminal of the low voltage DC converter 10 , the voltage sensor 40 detecting the voltage of the auxiliary battery 30 and the auxiliary battery 30 detected by the voltage sensor 40 . The controller 100 may be configured to determine whether cold cranking of the hybrid vehicle has occurred based on the detection value of the voltage and adjust the output of the low voltage DC converter 10 based on the detection value when cold cranking occurs. there is.

저전압 직류 컨버터(LDC)(10)는 메인 배터리(20)와 보조 배터리(30) 사이에 구비된다. 보조 배터리(30)는 차량에 적용되는 각종 전장부하(50)에 전원 전력을 제공하는 비교적 낮은 전압 출력을 갖는 배터리이다. 메인 배터리(20)는 차량을 구동하기 위한 구동용 모터에 전력을 제공하기 위한 고전압 출력을 갖는 배터리이다. LDC(10)는 메인 배터리(20)의 고전압 전력을 하향 변환하여 저전압 전력으로 출력한다.The low voltage direct current converter (LDC) 10 is provided between the main battery 20 and the auxiliary battery 30 . The auxiliary battery 30 is a battery having a relatively low voltage output that provides power to various electric loads 50 applied to a vehicle. The main battery 20 is a battery having a high voltage output for providing power to a driving motor for driving a vehicle. The LDC 10 down-converts the high voltage power of the main battery 20 and outputs it as low voltage power.

한편, LDC(10)와 보조 배터리(30) 및 전장부하(50)는 정션박스(60)와 같은 요소를 이용하여 하나의 노드에서 연결을 형성할 수 있다. 즉, LDC(10)의 출력 전압, 출력 전류는 정션박스(60)를 통해 보조 배터리(30)의 충전 전압 및 충전 전류로 제공될 수 있고, 전장부하(50)의 전원전력으로 제공될 수도 있다. 보조 배터리(200)에 저장된 전력 역시 정션박스(60)를 통해 전장부하(50)로 제공될 수 있다.Meanwhile, the LDC 10 , the auxiliary battery 30 , and the electric load 50 may form a connection at one node using an element such as the junction box 60 . That is, the output voltage and output current of the LDC 10 may be provided as the charging voltage and charging current of the auxiliary battery 30 through the junction box 60 , or may be provided as power power of the electric load 50 . . Power stored in the auxiliary battery 200 may also be provided to the electric load 50 through the junction box 60 .

전압 센서(40)는 보조 배터리(30)의 전압을 검출한 전압 검출값을 생성하는 요소이다. 전압 센서(40)는 여러 다양한 공지의 전압 센서들이 채용될 수 있다. 도 1은, 전압 센서로서 지능형 배터리 센서(Intelligent Battery Sensor: IBS)를 적용한 예를 도시한다.The voltage sensor 40 is an element that generates a voltage detection value obtained by detecting the voltage of the auxiliary battery 30 . As the voltage sensor 40 , various known voltage sensors may be employed. 1 shows an example in which an intelligent battery sensor (IBS) is applied as a voltage sensor.

제어기(100)는 본 발명의 여러 실시형태를 구현하기 위한 제어 알고리즘을 실행하는 프로세서와 제어 알고리즘을 수행하는데 요구되는 각종 정보를 저장하기 위한 메모리를 포함하는 통상의 마이크로 컨트롤러일 수 있다.The controller 100 may be a conventional microcontroller including a processor for executing a control algorithm for implementing various embodiments of the present invention and a memory for storing various information required for performing the control algorithm.

제어기(100)는, LDC(10)의 출력 전압을 제어하기 위한 출력 전압 지령을 생성하고, LDC(10)가 이 출력 전압 지령에 대응되는 전압을 출력할 수 있도록 LDC(10) 내의 스위칭 소자를 구동하기 위한 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM) 신호를 생성하여 LDC(10)로 출력할 수 있다.The controller 100 generates an output voltage command for controlling the output voltage of the LDC 10, and a switching element in the LDC 10 so that the LDC 10 can output a voltage corresponding to the output voltage command. A pulse width modulation (PWM) signal for driving may be generated and output to the LDC 10 .

이러한 LDC(10)의 스위칭 소자의 PWM 제어는 컨버터 분야의 공지 기술에 해당하고, PWM 신호를 생성하기 위한 PWM 집적 소자(IC) 등은 상용화된 제품의 형태로 존재하는 것이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The PWM control of the switching element of the LDC 10 corresponds to a known technology in the field of converters, and a PWM integrated element (IC) for generating a PWM signal exists in the form of a commercialized product, so a detailed description thereof will be omitted. decide to do

특히, 본 발명의 여러 실시형태는 보조 배터리(30)에 연결된 전장부하의 하나인 스타터 모터(50)가 하이브리드 차량의 엔진 크랭킹 시 보조 배터리(30)의 전압을 급강하 시키고 이 급강하된 상태를 비교적 길게 유지하는 콜드 크랭킹 발생 시 LDC(10)의 출력 전압, 즉 LDC(10)의 출력 전압 지령을 조정하는 기법에 관한 것이다. 기온이 낮은 상태에서 엔진을 크랭킹 하기 위해서는 기온이 높은 상태에서 엔진을 크랭킹 하는데 비해 더 많은 시간이 소요된다. 따라서, 콜드 크랭킹이 발생하는 경우 스타터 모터(50)가 작동할 때 보조 배터리(30)는 사전 설정된 값 보다 더 낮은 전압을 유지하는 시간이 길어진다. 본 발명의 여러 실시형태는 이러한 콜드 크랭킹이 발생하는 경우 적절하게 LDC(10)의 출력 전압 지령을 조정하여 안정적인 차량 상태를 유지하게 한다.In particular, according to various embodiments of the present invention, the starter motor 50, which is one of the electric loads connected to the auxiliary battery 30, sharply drops the voltage of the auxiliary battery 30 during engine cranking of the hybrid vehicle, and the sharp drop state is relatively reduced. It relates to a technique for adjusting the output voltage of the LDC (10), that is, the output voltage command of the LDC (10) when cold cranking to be maintained for a long time occurs. Cranking the engine in a low temperature state takes more time than cranking the engine in a high temperature state. Accordingly, when the starter motor 50 operates when cold cranking occurs, the auxiliary battery 30 maintains a voltage lower than a preset value for a longer time. Various embodiments of the present invention maintain a stable vehicle state by appropriately adjusting the output voltage command of the LDC 10 when such cold cranking occurs.

전술한 것과 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템의 작용 및 효과는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법에 대한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The operation and effect of the low-voltage DC converter control system for a vehicle according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above will be clearer by the description of the low-voltage DC converter control method for a vehicle according to an embodiment of the present invention. can be understood clearly.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법을 도시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법에서 보조 배터리 검출 전압에 따라 조정되는 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령의 예를 도시한 그래프이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for controlling a low-voltage DC converter of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an auxiliary battery detection method for a low-voltage DC converter control system and method for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing an example of the output voltage command of the low voltage DC converter adjusted according to the voltage.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법은, 차량 크랭킹(S11)이 시작되면 제어기(100)가 전압 센서(40)가 보조 배터리(30)의 전압을 검출한 검출값의 크기 및 변화율을 기반으로 콜드 크랭킹이 발생하는지 판단할 수 있다(S12).Referring to FIG. 2 , in the method for controlling a low voltage DC converter of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, when the vehicle cranking ( S11 ) starts, the controller 100 controls the voltage sensor 40 to control the voltage of the auxiliary battery 30 . It can be determined whether cold cranking occurs based on the magnitude and rate of change of the detected value (S12).

더욱 상세하게, 단계(S12)에서 제어기(100)는, 전압 센서(40)가 검출한 보조 배터리(30)의 전압 검출값이 사전 설정된 기준 시간당 변화율 보다 더 큰 값으로 감소되고, 보조 배터리(13)의 검출 전압이 사전 설정된 기준 시간 이상 사전 설정된 기준 전압 이하가 유지되는 경우 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.More specifically, in step S12, the controller 100 reduces the voltage detection value of the auxiliary battery 30 detected by the voltage sensor 40 to a value greater than a preset reference rate of change per hour, and the auxiliary battery 13 ), it can be determined that cold cranking occurs when the detected voltage of the preset reference voltage is maintained for more than a preset reference time or less than the preset reference voltage.

단계(S12)에서 콜드 크랭킹이 발생한 것으로 판단한 경우, 제어기(100)는 LDC(10)의 출력 전압 지령을 전압 센서(40)가 검출한 검출한 보조 배터리(30)의 전압 검출값과 실질적으로 동일하게 설정할 수 있다. 이를 통해, 콜드 크랭킹 발생 시 전압이 낮은 보조 배터리(30)에 LDC(10)에 의해 갑자기 높은 전압이 인가됨으로써 과전류가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 보조 배터리(30)를 보호할 수 있게 된다.When it is determined that cold cranking has occurred in step S12 , the controller 100 compares the output voltage command of the LDC 10 with the detected voltage value of the auxiliary battery 30 detected by the voltage sensor 40 and substantially can be set the same. Through this, it is possible to prevent overcurrent from being suddenly applied by the LDC 10 to the auxiliary battery 30 having a low voltage when cold cranking occurs, thereby protecting the auxiliary battery 30 . there will be

도 3을 참조하면, T0 시점에서 T1 시점까지 제어기(100)는 콜드 크랭킹 발생 여부를 판단하게 되고, T1 시점에서 제어기(100)는 보조 배터리(30)의 전압과 실질적으로 동일한 LDC(10)의 출력 전압 지령을 생성하게 된다.Referring to FIG. 3 , from time T0 to time T1 , the controller 100 determines whether cold cranking has occurred, and at time T1 , the controller 100 controls the LDC 10 substantially equal to the voltage of the auxiliary battery 30 . of the output voltage reference.

여기서, 보조 배터리의 전압과 실질적으로 동일한 출력 전압 지령이라는 의미는 수치적으로 반드시 보조 배터리의 전압과 정확하게 일치하는 출력 전압 지령을 의미하는 것이 아니라, 보조 배터리의 전압과 정확하게 일치하는 값으로 출력 전압 지령을 생성함으로써 달성할 수 있는 효과와 균등한 효과를 도출할 수 있는 보조 배터리 전압 주변의 특정 범위의 값으로 중 하나가 출력 전압 지령이 될 수 있음을 의미하는 것이다.Here, the output voltage command that is substantially the same as the voltage of the auxiliary battery does not necessarily mean an output voltage command that is numerically exactly identical to the voltage of the auxiliary battery, but an output voltage command with a value that exactly matches the voltage of the auxiliary battery. It means that one of the values in a specific range around the auxiliary battery voltage that can derive an effect equivalent to the effect that can be achieved by generating

이어, 단계(S12)에서 LDC(10)의 출력 전압 지령을 전압 센서(40)가 검출한 검출한 보조 배터리(30)의 전압 검출값과 동일하게 설정한 이후, 제어기(100)는 보조 배터리(30)의 전압 검출값이 상승하는지 또는 하강하는지 확인한다(S14).Next, after setting the output voltage command of the LDC 10 to be the same as the voltage detection value of the detected auxiliary battery 30 detected by the voltage sensor 40 in step S12, the controller 100 controls the auxiliary battery ( It is checked whether the voltage detection value of 30) rises or falls (S14).

보조 배터리(30)의 검출 전압이 하강하는 경우에는, 도시하지는 않았지만 LDC(10)의 출력단에 설치된 전류 센서에 의해 과전류가 발생하는지 판단하고(S15), 과전류가 발생한 경우에는 LDC(10)의 동작을 디레이팅 시킴으로써 LDC(10)의 출력 전류를 감소시켜 보조 배터리(30)를 보호할 수 있다.When the detection voltage of the auxiliary battery 30 falls, although not shown, it is determined whether overcurrent occurs by a current sensor installed at the output terminal of the LDC 10 (S15), and when the overcurrent occurs, the operation of the LDC 10 By de-rating, the output current of the LDC 10 can be reduced to protect the auxiliary battery 30 .

단계(S15)에서 LDC(10)가 과전류를 출력하지 않는 경우에는, 단계(S13)에서 설정한 출력 전압 지령을 유지하여 보조 배터리(30)의 전압이 감소한 상태에서도 최소한의 안정적 전압이 유지될 수 있게 한다(S17).When the LDC 10 does not output the overcurrent in step S15, the minimum stable voltage can be maintained even when the voltage of the auxiliary battery 30 is reduced by maintaining the output voltage command set in step S13. Let there be (S17).

단계(S14)에서 보조 배터리의 검출 전압이 상승하는 경우에는, 제어기(100)는 LDC(10)의 전압 지령과 전압 센서(40)에서 출력되는 전압 검출값을 비교한다(S18).When the detected voltage of the auxiliary battery increases in step S14 , the controller 100 compares the voltage command of the LDC 10 with the voltage detected value output from the voltage sensor 40 ( S18 ).

단계(S18)에서 비교 결과, LDC(10)의 출력 전압 지령이 보조 배터리(30)의 전압 검출값보다 작거나 같으면 사전 설정된 제1 시간당 변화율(a)로 LDC(10)의 출력 전압 지령을 상승시킨다(S19).As a result of comparison in step S18 , if the output voltage command of the LDC 10 is less than or equal to the voltage detection value of the auxiliary battery 30 , the output voltage command of the LDC 10 is increased at a preset first rate of change per hour (a) make it (S19).

또한, 단계(S18)에서 비교 결과, LDC(10)의 출력 전압 지령이 보조 배터리(30)의 전압 검출값보다 크면 제1 시간당 변화율(a) 보다 작은 값을 갖는 사전 설정된 제2 시간당 변화율(b)로 출력 전압 지령을 상승시킨다(S20). 이와 같은 단계(S19) 및 단계(S20)에서의 출력 전압 지령의 도 3의 T1 시점에서 T4 시점 사이에 나타난다.In addition, as a result of comparison in step S18 , if the output voltage command of the LDC 10 is greater than the voltage detection value of the auxiliary battery 30 , the preset second rate of change per hour b having a value smaller than the first rate of change per hour a ) to increase the output voltage command (S20). Such an output voltage command in steps S19 and S20 appears between time T1 and time T4 in FIG. 3 .

여기서, 제1 시간당 변화율(a)은 초당 1V 미만의 작은 값의 시간당 변화율이고 제2 시간당 변화율(b)은 초당 5V 정도의 상당히 큰 값의 시간당 변화율일 수 있다.Here, the first rate of change per hour (a) may be a rate of change per hour of a small value of less than 1V per second, and the second rate of change per second (b) may be a rate of change per hour of a fairly large value of about 5V per second.

즉, 본 발명의 일 실시형태에서, 제어기(100)는 LDC(10)의 출력 전압 지령이 보조 배터리(30)의 전압 검출값보다 작은 경우에 LDC(10)로부터 보조 배터리(30)로 신속하게 파워 공급을 하기 위해 전압 지령의 시간당 변화율을 크게 설정할 수 있다. LDC(10)의 출력 전압 지령이 보조 배터리(30)의 전압 검출값보다 큰 경우에 전장 부하(50) 차량의 헤드 라이트에 인가되는 전압이 급격하게 변화하여 헤드 라이트의 디밍 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 보조 배터리(30)의 전압과 차이가 증가하지 않도록 LDC(10)의 출력 전압 지령 변화를 낮게 설정할 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, the controller 100 quickly transfers from the LDC 10 to the auxiliary battery 30 when the output voltage command of the LDC 10 is smaller than the voltage detection value of the auxiliary battery 30 . In order to supply power, the rate of change per hour of the voltage command can be set large. When the output voltage command of the LDC 10 is greater than the voltage detection value of the auxiliary battery 30, the voltage applied to the headlight of the electric load 50 vehicle is rapidly changed to prevent the dimming phenomenon of the headlight from occurring In order to do this, the change in the output voltage command of the LDC 10 may be set low so that the difference from the voltage of the auxiliary battery 30 does not increase.

이어, 제어기(100)는 단계(S12)에서 수행되는 판단과는 반대로, 전압 센서(40)가 검출한 보조 배터리(30)의 전압 검출값이 사전 설정된 기준 시간당 변화율 보다 더 작은 값으로 감소되고, 보조 배터리(13)의 검출 전압이 사전 설정된 기준 시간 이상 사전 설정된 기준 전압 이상이 유지되는 경우 콜드 크랭킹이 종료된 것으로 판단하여, 전술한 것과 같은 단계(S13) 내지 단계(S20)에 의한 제어를 종료할 수 있다(S21). Next, the controller 100, contrary to the determination performed in step S12, the voltage detection value of the auxiliary battery 30 detected by the voltage sensor 40 is reduced to a value smaller than the preset reference rate of change per hour, When the detected voltage of the auxiliary battery 13 is maintained for more than the preset reference voltage for more than a preset reference time, it is determined that the cold cranking is finished, and the control by the same steps (S13) to (S20) as described above is performed. It can be ended (S21).

물론, 단계(S21)에서 적용되는 사전 설정된 기준 시간당 변화율, 사전 기준 시간 및 사전 설정된 기준 전압은 콜드 크랭킹의 종료를 판단하기 위한 것으로 단계(S12)에서 적용된 것들과는 다른 값일 수 있다.Of course, the preset reference rate of change per hour, the preset reference time, and the preset reference voltage applied in step S21 are for judging the end of the cold cranking, and may be different values from those applied in step S12.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 여러 실시형태는, 콜드 크랭킹 발생에 의해 보조 배터리의 전압이 급변하는 상황에서도 저전압 직류 컨버터의 출력을 안정적으로 제어하여 과전류가 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 콜드 크랭킹 발생 시 보조 배터리 전압 변동을 고려하여 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 변경하면서 저전압 직류 컨버터의 출력을 조정함으로써, 보조 배터리로의 파워 공급을 원활하게 할 수 있고 차량 헤드라이트의 디밍 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to various embodiments of the present invention, it is possible to prevent overcurrent from occurring by stably controlling the output of the low-voltage DC converter even in a situation in which the voltage of the auxiliary battery is rapidly changed due to the occurrence of cold cranking. , By adjusting the output of the low-voltage DC converter while changing the output voltage command of the low-voltage DC converter in consideration of the voltage fluctuation of the auxiliary battery when cold cranking occurs, the power supply to the auxiliary battery can be smoothed and the vehicle headlight dimming phenomenon can prevent this from happening.

이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although shown and described in relation to specific embodiments of the present invention in the above, it is understood that the present invention can be variously improved and changed without departing from the technical spirit of the present invention provided by the following claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10: 저전압 직류 컨버터(LDC) 20: 메인 배터리
30: 보조 배터리 40: 전압 센서(IBS)
50: 전장 부하(스타터 모터) 60: 정션 박스
100: 제어기10: low voltage direct current converter (LDC) 20: main battery
30: auxiliary battery 40: voltage sensor (IBS)
50: electric load (starter motor) 60: junction box
100: controller

Claims (11)

메인 배터리;
상기 메인 배터리의 전압을 하향 변환하여 출력하는 저전압 직류 컨버터;
상기 저전압 직류 컨버터의 출력단에 연결된 보조 배터리;
상기 보조 배터리의 전압을 검출하는 전압 센서; 및
상기 전압 센서에 의해 검출된 상기 보조 배터리의 전압의 검출값에 기반하여 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 여부를 판단하고, 상기 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 시 상기 검출값에 기반하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력을 조정하는 제어기를 포함하며,
상기 제어기는,
상기 검출값이 사전 설정된 기준 시간당 변화율 보다 더 큰 값으로 감소되고, 상기 보조 배터리의 전압이 사전 설정된 기준 시간 이상 사전 설정된 기준 전압 이하가 유지되는 경우 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단하고,
콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 상기 검출값과 실질적으로 동일한 값으로 설정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정한 후, 상기 검출값의 상승/하강 여부 및 상기 검출값과 상기 출력 전압 지령의 크기 비교 결과에 기반하여 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하며,
상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 작거나 같으면 사전 설정된 제1 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시키고,
상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 크면 상기 제1 시간당 변화율 보다 작은 값을 갖는 사전 설정된 제2 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템.
main battery;
a low-voltage DC converter for down-converting and outputting the voltage of the main battery;
an auxiliary battery connected to an output terminal of the low voltage DC converter;
a voltage sensor detecting the voltage of the auxiliary battery; and
It is determined whether or not cold cranking of the hybrid vehicle has occurred based on a detection value of the voltage of the auxiliary battery detected by the voltage sensor, and when cold cranking of the hybrid vehicle occurs, based on the detection value of the low-voltage DC converter a controller for regulating the output;
The controller is
It is determined that cold cranking occurs when the detected value is reduced to a value greater than the preset reference rate of change per hour, and the voltage of the auxiliary battery is maintained at or below the preset reference voltage for more than a preset reference time,
When it is determined that cold cranking occurs, the output voltage of the low voltage DC converter is adjusted by setting the output voltage command of the low voltage DC converter to a value substantially equal to the detected value, and then whether the detected value rises/falls and adjusting the output voltage command based on a comparison result between the detected value and the output voltage command to adjust the output voltage of the low-voltage DC converter,
When the output voltage command of the low-voltage DC converter is less than or equal to the detection value in a state in which the detection value is rising, the output voltage command is increased at a first preset rate of change per time,
When the output voltage command of the low voltage DC converter is greater than the detection value in a state in which the detection value is rising, the output voltage command is increased at a preset second rate of change per hour having a value smaller than the first rate of change per hour Low-voltage DC converter control system for hybrid vehicles.
 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는,
콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 상기 검출값과 실질적으로 동일한 값으로 설정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템.The method according to claim 1, wherein the controller,
When it is determined that cold cranking occurs, the output voltage of the low voltage DC converter is adjusted by setting the output voltage command of the low voltage DC converter to a value substantially equal to the detected value. control system. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는,
콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하면 상기 저전압 직류 컨버터를 디레이팅하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템.The method according to claim 1, wherein the controller,
When it is determined that cold cranking occurs, when the low voltage DC converter outputs an overcurrent greater than a preset reference value in a state in which the detection value is falling, the low voltage DC converter is de-rated. control system. 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는,
콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하지 않는 경우 상기 출력 전압 지령을 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템.The method according to claim 1, wherein the controller,
When it is determined that cold cranking occurs, the output voltage command is maintained when the low voltage DC converter does not output an overcurrent greater than a preset reference value in a state in which the detection value is falling. converter control system. 메인 배터리의 전압을 하향 변환하여 보조 배터리 및 전장 부하로 출력하는 저전압 직류 컨버터를 포함하는 하이브리드 차량에서 상기 저전압 직류 컨버터를 제어하는 방법에 있어서,
상기 보조 배터리의 전압을 검출한 검출값의 크기 및 변화율을 기반으로 상기 하이브리드 차량의 콜드 크랭킹 발생 여부를 판단하는 단계;
상기 판단하는 단계에서 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단한 경우, 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령을 상기 검출값과 실질적으로 동일한 값으로 설정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제1 조정 단계; 및
상기 검출값의 상승/하강 여부 및 상기 검출값과 상기 출력 전압 지령의 크기 비교 결과에 기반하여 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제2 조정 단계를 포함하며,
상기 판단하는 단계는, 상기 검출값이 사전 설정된 기준 시간당 변화율 보다 더 큰 값으로 감소되고, 상기 보조 배터리의 전압이 사전 설정된 기준 시간 이상 사전 설정된 기준 전압 이하가 유지되는 경우 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단하고,
상기 제1 조정 단계는, 상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 작거나 같으면 사전 설정된 제1 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시키고,
상기 검출값이 상승하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압 지령이 상기 검출값보다 크면 상기 제1 시간당 변화율 보다 작은 값을 갖는 사전 설정된 제2 시간당 변화율로 상기 출력 전압 지령을 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법.
A method of controlling the low-voltage DC converter in a hybrid vehicle including a low-voltage DC converter that down-converts the voltage of a main battery and outputs it to an auxiliary battery and an electric load, the method comprising:
determining whether cold cranking of the hybrid vehicle has occurred based on a magnitude and a change rate of a detection value obtained by detecting the voltage of the auxiliary battery;
a first adjustment step of adjusting an output voltage of the low voltage DC converter by setting an output voltage command of the low voltage DC converter to be substantially the same as the detected value when it is determined that cold cranking occurs in the determining step; and
a second adjustment step of adjusting the output voltage of the low-voltage DC converter by adjusting the output voltage command based on whether the detection value is rising/falling and a result of comparing the magnitude of the detection value and the output voltage command;
In the determining step, cold cranking occurs when the detected value is reduced to a value greater than the preset reference rate of change per time, and the voltage of the auxiliary battery is maintained at or below the preset reference voltage for more than the preset reference time. judge,
In the first adjustment step, when the output voltage command of the low-voltage DC converter is less than or equal to the detection value in a state in which the detection value is rising, the output voltage command is increased at a first preset rate of change per time;
When the output voltage command of the low voltage DC converter is greater than the detection value in a state in which the detection value is rising, the output voltage command is increased at a preset second rate of change per hour having a value smaller than the first rate of change per hour A method for controlling a low-voltage DC converter in a hybrid vehicle.
 청구항 7에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
상기 검출값이 사전 설정된 기준 시간당 변화율 보다 더 큰 값으로 감소되고, 상기 보조 배터리의 전압이 사전 설정된 기준 시간 이상 사전 설정된 기준 전압 이하가 유지되는 경우 콜드 크랭킹이 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법.The method according to claim 7, wherein the determining step,
It is determined that cold cranking occurs when the detected value is reduced to a value greater than a preset reference rate of change per time, and the voltage of the auxiliary battery is maintained for more than a preset reference time and less than or equal to a preset reference voltage, characterized in that A method for controlling a low-voltage DC converter in a hybrid vehicle. 삭제delete 청구항 7에 있어서, 상기 제2 조정 단계는,
상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하면 상기 저전압 직류 컨버터를 디레이팅하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법.The method according to claim 7, wherein the second adjusting step,
and de-rating the low-voltage DC converter when the low-voltage DC converter outputs an overcurrent greater than a preset reference value while the detected value is falling. 청구항 7에 있어서, 상기 제2 조정 단계는,
상기 검출값이 하강하는 상태에서 상기 저전압 직류 컨버터가 사전 설정된 기준값 보다 큰 과전류를 출력하지 않는 경우 상기 출력 전압 지령을 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법.The method according to claim 7, wherein the second adjusting step,
and maintaining the output voltage command when the low-voltage DC converter does not output an overcurrent greater than a preset reference value in a state in which the detection value is falling.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006149127A (en) * 2004-11-22 2006-06-08 Denso Corp Dc-dc converter device for vehicle
JP2015209100A (en) 2014-04-25 2015-11-24 いすゞ自動車株式会社 Hybrid system, hybrid vehicle, and start method of internal combustion engine of hybrid system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897102B1 (en) 2007-06-18 2009-05-14 현대자동차주식회사 Control method for constant voltage of 12V battery
KR101703571B1 (en) * 2011-07-01 2017-02-08 현대자동차 주식회사 System and method for controlling low-voltage dc converter in starting of hybrid vehicle
KR101927176B1 (en) * 2016-08-23 2018-12-10 현대자동차 주식회사 Method and device for controlling output of low voltage DC-DC converter in environmentally friendly vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006149127A (en) * 2004-11-22 2006-06-08 Denso Corp Dc-dc converter device for vehicle
JP2015209100A (en) 2014-04-25 2015-11-24 いすゞ自動車株式会社 Hybrid system, hybrid vehicle, and start method of internal combustion engine of hybrid system

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