KR102589032B1 - 차량용 발전 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기저항 및 엔진마찰 저감을 통해 에너지 회생량을 유지하면서 감속감을 개선하는 차량용 발전 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에서는, 엔진의 연료컷 구간에서 발전시, 차속을 검출하는 단계; 상기 차속이 기준차속 초과시, 연소실에 유입되는 흡입공기량이 증가되는 방향으로 제어하는 단계;를 포함하여 구성되는 차량용 발전 제어방법이 소개된다.

Description

차량용 발전 제어방법{GENERATING CONTROL METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 공기저항 및 엔진마찰 저감을 통해 에너지 회생량을 유지하면서 감속감을 개선하는 차량용 발전 제어방법에 관한 것이다.
엔진이 탑재된 차량의 경우 연료컷 구간에서 발전시, 도 1과 같이 발전량이 증가할수록 차량의 감속감은 필연적으로 증대될 수 밖에 없다.
이에, 감속감이 빠르게 증대되는 것을 개선하기 위해 발전량을 제한하거나, 전자식 브레이크에 의한 협조제어를 수행하는 방안이 제안된바 있다.
그러나, 위의 방안 중 발전량을 제한하는 경우에는, 에너지회생량이 줄어들어 연비가 감소되고, 또한 연료를 분사하기 때문에 배터리 충전구간이 증가하는 문제가 있다.
그리고, 전자식 브레이크에 의해 협조제어를 수행하는 경우는 원가가 증가하고 시스템이 복잡해지는 문제가 있었다.
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.
KR 10-2014-0045707 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 공기저항 및 엔진마찰 저감을 통해 에너지 회생량을 유지하면서 감속감을 개선하는 차량용 발전 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 컨트롤러가 엔진의 연료컷 구간에서 발전시, 차속을 검출하는 단계; 컨트롤러가 상기 차속이 기준차속 초과시, 연소실에 유입되는 흡입공기량이 증가되는 방향으로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 흡입공기량 증가단계에서, 쓰로틀밸브의 열림량을 증대시킬 수 있다.
상기 흡입공기량 증가단계에서, 흡배기밸브의 밸브리프트량을 증대시킬 수 있다.
상기 흡입공기량 증가단계에서, 흡배기밸브의 밸브오버랩 구간을 증대시킬 수 있다.
상기 흡입공기량 증가단계는, 브레이크페달의 답입량을 검출하는 단계;를 더 포함하고, 상기 브레이크페달 답입량에 비례하여 흡입공기 증가량을 제어할 수 있다.
상기 흡입공기량 증가단계는, 차량의 감속도를 검출하는 단계;를 더 포함하고,
상기 감속도에 비례하여 흡입공기 증가량을 제어할 수 있다.
상기 엔진의 연료컷 구간에서 발전시, 발전량을 검출하는 단계; 상기 발전량이 기준량 초과시, 전장품의 전기부하를 차단하도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 차속이 기준차속 초과시, 냉각수온 및 오일유온을 검출하는 단계; 상기 냉각수온이 기준온도 미만이고 오일유온이 기준온도 미만시, 에어플랩을 차단하도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 연료컷 구간에서 발전시, 엔진의 공기량, 에어플랩 시스템, 전기부하 등을 제어하여 공기저항 및 엔진마찰을 저감함으로써, 발전량은 유지하면서 차량의 감속도를 개선하게 되는바, 차량의 운전성을 개선하고 연비 측면에서 우수한 장점이 있다.
도 1은 발전량과 차량 감속도의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 발전 제어시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 발전 제어방법의 제어 흐름을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에서 흡입공기량과 차량 감속도의 관계를 설명하기 위한 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 차량용 발전 제어를 위한 제어시스템의 구성을 살펴보면, 컨트롤러(CLR)로서 ECU가 적용 가능한 것으로, 상기 컨트롤러(CLR)에 엔진(1)과, 전기에 의해 구동하는 각종 전장품(5)과, 발전기(3) 및 에어플랩(9) 등이 연결된다.
아울러, 상기 컨트롤러(CLR)는, 차속센서(11)와, 브레이크페달센서(13)와, 가속페달센서(15)를 비롯하여, 수온센서(17) 및 유온센서(19) 등의 센서들로부터 측정된 값이 입력되고, 입력된 센싱값을 기반으로 상기 구성요소들을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 발전 제어과정을 나타낸 것으로, 본 발명은 흡입공기량을 제어하여 차량의 감속감을 개선할 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명은 컨트롤러(CLR)가 엔진(1)의 연료컷 구간에서 발전시, 차속센서(11)를 이용하여 차속을 검출하는 단계와, 컨트롤러(CLR)가 상기 차속이 기준차속 초과시, 연소실에 유입되는 흡입공기량이 증가되도록 제어하는 단계를 포함하여 구성이 된다.
상기 흡입공기량을 증가시키는 예시로서, 상기 쓰로틀밸브의 열림량을 증대시켜 흡입공기량을 증대시킬 수 있다.
다른 예시로서, 흡배기밸브의 밸브 리프트 제어를 통해 밸브리프트량을 증대시켜 흡입공기량을 증대시킬 수 있다.
또 다른 예시로서, 흡배기밸브의 밸브 타이밍 제어를 통해 밸브오버랩 구간을 증대시켜 흡입공기량을 증대시킬 수 있다.
즉, 상기한 구성에 따르면, 본 발명은 연료컷 구간에서 발전시, 연소실 내에 유입되는 공기량 제어를 통해 공기량 및 공기유입 시간이 증대됨으로써, 엔진(1)의 피스톤운동이 상대적으로 원활하게 이루어져 펌핑손실이 줄어들게 되는바, 도 4와 같이 차량의 감속도를 감소시킬 수 있게 된다.
아울러, 상기 흡입공기량 증가단계에서는 차량이 감속되는 수준에 따라 흡입공기량을 가변하여 제어할 수 있다.
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이 같은 흡입공기량의 가변 제어를 위한 일례로서, 차량의 감속도를 이용할 수 있다.
예컨대, 차속센서(11)에 의해 검출된 차속을 기반으로 감속도를 검출하고, 검출된 감속도에 비례하여 흡입공기량의 증가량을 제어할 수 있다.
즉, 차량의 감속도가 클수록, 쓰로틀밸브의 열림량이 증대되는 방향으로 제어할 수 있고, 또한 밸브 리프트량이 증대되는 방향으로 밸브 리프트 제어를 수행할 수 있으며, 또 밸브오버랩 구간이 증대되는 방향으로 밸브 타이밍 제어를 수행할 수 있다.
아울러, 본 발명은 전장품(5)의 전기부하를 제어하여 차량의 감속감을 개선할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 엔진(1)의 연료컷 구간에서 발전시, 발전량을 검출하는 단계와, 상기 발전량이 기준량 초과시, 전장품(5)의 전기부하를 차단하도록 제어하는 단계를 더 포함하여 구성이 된다.
여기서, 상기 전장품(5)은 차량의 주행여부에 직접적으로 영향을 미치지 않고, 차량 성능 및 상품성에 영향이 작은 전장품(5)일 수 있는 것으로, 시트열선, 냉각팬(온도 허용범위) 등일 수 있다.
즉, 전기부하에 비례하여 발전량이 증감되는 것으로써, 전기부하를 줄이게 되면 발전량이 감소하게 되어 차량의 감속도를 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 냉각수온 및 오일유온에 따라 차량의 감속감을 개선할 수 있다.
도면을 참조하면, 상기 차속이 기준차속 초과시, 냉각수온센서(17) 및 오일유온센서(19)를 이용하여 냉각수온 및 오일유온을 검출하는 단계와, 상기 냉각수온이 기준온도 미만이고, 오일유온이 기준온도 미만시, 에어플랩(9)을 차단하도록 제어하는 단계를 더 포함하여 구성이 된다.
즉, 냉각수온과 오일유온의 온도가 상대적으로 낮은 경우, 에어플랩(9)을 닫아 차량의 공기저항을 줄이게 됨으로써, 차량의 감속도를 감소시킬 수 있게 된다.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 발전 제어과정의 흐름을 전체적으로 설명하면, 차량의 주행 중 엔진(1)의 연료컷 구간에서 발전이 진행되는지 여부를 판단한다(S10).
S10의 판단 결과 연료컷 구간에서 발전시, 현재 차량의 차속이 a 초과인지 판단한다(S20).
S20의 판단 결과, 차속이 a 초과인 경우, 엔진(1)에 유입되는 흡입공기량이 증대되는 방향으로 제어함으로써, 엔진 펌핑손실을 줄여 차량의 감속도를 저감하게 된다(S30). 이때에, 흡입공기 증가량은 브레이킹량 또는 감속도에 비례하여 가변하여 제어할 수 있다.
이어서, 차속과 가속페달 답입여부를 판단하여, 차속이 a 이하이거나 가속페달을 밟아 가속하는지 판단하고(S40), 판단 결과 이들 중 어느 한 조건 만족시, 흡입공기량을 기존 제어로 제어하게 된다(S90).
아울러, S20의 판단 결과, 차속이 a 초과인 경우, 냉각수온 및 오일유온을 검출하여, 냉각수온이 c 미만이고, 오일유온이 d 미만인지 더 판단한다(S50).
S50의 판단 결과, 냉각수온이 c미만이고, 오일유온이 d 미만인 경우, 에어플랩(9)을 차단함으로써, 공기저항에 따른 주행저항을 저감하여 차량의 감속도를 저감하게 된다(S60).
이어서, S40단계로 진행하여 차속과 가속페달 답입여부를 판단하고(S40), 판단 결과 이들 중 어느 한 조건 만족시, 에어플랩(9)을 기존 제어로 제어하게 된다(S90).
한편, S10의 판단 결과, 발전기(3)에 의해 발전되는 전기 발전량이 b 초과인지 더 판단한다(S70).
S70의 판단 결과, 발전량이 b 초과인 경우, 전장품(5)의 전기부하를 차단한다. 그러면, 발전량이 감소하게 되고, 이에 차량의 감속도를 저감하게 된다(S80).
상술한 바와 같이, 본 발명은 연료컷 구간에서 발전시, 엔진의 공기량, 에어플랩 시스템, 전기부하 등을 제어하여 공기저항 및 엔진마찰을 저감함으로써, 발전량은 유지하면서 차량의 감속도를 개선하게 되는바, 차량의 운전성을 개선하고 연비 측면에서 우수한 장점이 있다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 : 엔진
3 : 발전기
5 : 전장품
7 : 배터리
9 : 에어플랩
CLR : 컨트롤러

Claims (8)

  1. 컨트롤러가 엔진의 연료컷 구간에서 발전시, 차속을 검출하는 단계;
    컨트롤러가 상기 차속이 기준차속 초과시, 연소실에 유입되는 흡입공기량이 증가되는 방향으로 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 엔진의 연료컷 구간에서 발전시, 발전량을 검출하는 단계;
    상기 발전량이 기준량 초과시, 전장품의 전기부하를 차단하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 발전 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입공기량 증가단계에서, 쓰로틀밸브의 열림량을 증대시키는 것을 특징으로 하는 차량용 발전 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입공기량 증가단계에서, 흡배기밸브의 밸브리프트량을 증대시키는 것을 특징으로 하는 차량용 발전 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입공기량 증가단계에서, 흡배기밸브의 밸브오버랩 구간을 증대시키는 것을 특징으로 하는 차량용 발전 제어방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입공기량 증가단계는,
    차량의 감속도를 검출하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 감속도에 비례하여 흡입공기 증가량을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 발전 제어방법.
  7. 삭제
  8. 컨트롤러가 엔진의 연료컷 구간에서 발전시, 차속을 검출하는 단계;
    컨트롤러가 상기 차속이 기준차속 초과시, 연소실에 유입되는 흡입공기량이 증가되는 방향으로 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 차속이 기준차속 초과시, 냉각수온 및 오일유온을 검출하는 단계;
    상기 냉각수온이 기준온도 미만이고 오일유온이 기준온도 미만시, 에어플랩을 차단하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 발전 제어방법.
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