KR20080100493A - 차량의 제어장치 및 차량 - Google Patents

차량의 제어장치 및 차량 Download PDF

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다카시 가와이
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도요다 지도샤 가부시끼가이샤
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Abstract

차량(1)은 고전압배터리(B), 상기 고전압배터리(B)를 충전하기 위하여 외부전원장치의 충전케이블을 연결하기 위한 소켓(16), 및 상기 고전압배터리(B) 또는 보조기계배터리로부터 전력을 받는 차내부하로서의 역할을 하고 제어장치(30)에 의해 제어되는 엔진을 워밍업하기 위한 부하와 냉각 및 가열을 위한 부하를 포함한다. 상기 제어장치(30)는 상기 소켓(16)으로부터의 충전케이블의 연결해제에 따라 차내전기부하를 구동시킨다. 상기 제어장치(30)는 사전 설정된 정지 조건이 성립될 때 구동된 차내전기부하를 정지시키는 것이 바람직하다.

Description

차량의 제어장치 및 차량{CONTROL DEVICE FOR VEHICLE, AND VEHICLE}
본 발명은 차량의 제어장치와 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전케이블이 외부에 연결되는 차량에 관한 것이다.
차량이 장시간 주차된 후에는, 일사로 인해 차실내가 고온이 되거나 또는 겨울에는 저온이 되어, 운전자가 차량에 탑승할 때 공조장치를 급하게 동작시킨 경험이 빈번할 것이다.
차량용 공조장치의 제어에 관해서는, 일본특허공개 NO. 2004-26139는 운전자가 차량에 막 탑승하려고 하는 것을 나타내는 신호를 상기 차량이 수신할 때, 운전자가 차량 안으로 탑승하기 전에 차실내의 예비공조(프리공조라고도 함)를 개시하기 위한 기술을 개시한다.
이렇게 수행되는 예비공조에 의하면, 폭염이나 극한의 날씨 하에서도 사용자의 쾌적성이 개선된다. 다른 한편으로, 예컨대 사용자가 차안에 탑승하기 전에 엔진을 시동시켜야 하는 경우, 리모트 컨트롤러의 스위치를 미리 조작시키면, 사용자의 조작 부담이나 조작 망각이 생기기 쉽다. 또한, 통상의 차량에서는, 공조가 동작될 때 엔진이 시동됨에 따라, 연비 또는 배기가스배출의 관점에서 성능이 열화되기도 한다.
더욱이, 운전자가 차량에 탑승할 것을 나타내는 신호가 너무 늦게 도달한다면, 기본적으로 예비공조의 효과가 성취되지 못한다. 예를 들어, 도어언록신호가 사용되는 경우에는, 차량이 충분히 공조되기 전에 운전자가 차량에 승차할 수도 있다. 이와는 대조적으로, 운전자가 차량에 탑승할 것을 나타내는 신호가 너무 일찍 도달한다면, 공조가 여분의 시간 동안에도 행해져 소비전력이 크게 된다. 따라서, 운전자가 차량에 탑승하는 타이밍에 관한 공조 개시 타이밍을 어떻게 설정하느냐가 관건이었다.
한편, 최근에는, 하이브리드자동차, 전기자동차 및 연료전지차와 같은 축전장치를 탑재한 차량이 환경친화적 차량으로 주목받고 있다. 이러한 외부에서 충전가능하도록 구성된 축전장치에 관한 연구도 이루어지고 있다.
본 발명의 일 목적은 외부에서 충전가능한 차량의 경우에 적절한 타이밍으로 차량의 운전을 준비할 수 있게 하는 차량의 제어장치 및 차량을 제공하는 것이다.
요약하면, 본 발명은 차량의 제어장치에 관한 것으로, 상기 차량은 축전장치, 상기 축전장치를 충전하기 위해 외부전원장치의 충전케이블의 연결을 위한 충전구(charge port) 및 상기 제어장치에 의해 제어되는 차내전기부하를 포함한다. 상기 제어장치는 상기 충전구로부터의 상기 충전케이블의 연결해제에 따라 상기 차내전기부하를 구동하는 구동개시판정부를 포함한다.
상기 차내전기부하는 공조장치를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제어장치는, 상기 충전구로부터의 상기 충전케이블의 연결해제에 따라, 운전자가 차량에 탑승하기 전에 상기 공조장치가 예비공조를 행하도록 한다.
상기 차량은 내연기관과 모터가 차륜을 구동하기 위해 사용되는 하이브리드차량인 것이 바람직하다. 상기 차내전기부하는 상기 내연기관을 워밍업하기 위한 부하를 포함한다. 상기 제어장치는 상기 충전구로부터의 상기 충전케이블의 연결해제에 따라 운전자가 차량에 탑승하기 전에 상기 워밍업용 부하가 워밍업을 행하도록 한다.
상기 제어장치는 사전 설정된 정지 조건이 성립될 때 구동된 상기 차내전기부하를 정지시키는 정지판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 사전 설정된 정지 조건은, 상기 차내전기부하가 구동된 후 상기 충전구에 대한 상기 충전케이블의 재연결을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 사전 설정된 정지 조건은 상기 차내전기부하가 구동된 이후의 사전 설정된 시간의 경과를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 사전 설정된 정지 조건은, 상기 차내전기부하가 구동된 이후 상기 차내전기부하의 동작 결과로서 상기 차량이 목표 상태에 도달한 조건을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제어장치는 사전 설정된 금지 조건의 성립에 따라 상기 차내전기부하의 구동을 금지하는 금지판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 사전 설정된 금지 조건은, 조작부로부터의 상기 차내전기부하의 예비구동의 금지를 지정하기 위한 입력을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 사전 설정된 금지 조건은, 사전 설정된 값보다 더 낮은 상기 축전장치의 충전상태를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 사전 설정된 금지 조건은 고장 진단 결과의 이상 검출을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제어장치는 상기 충전케이블의 연결해제에 따라 차량부하의 구동을 나타내기 위하여, 상기 충전구 주위에 제공되는 표시부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어장치는 상기 충전케이블의 연결해제에 따라 차량부하의 구동을 금지시키는 지시를 내리기 위하여, 상기 충전구 주위에 제공되는 조작부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 상술된 차량의 여하한의 제어장치를 포함하는 차량에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 외부에서 충전가능한 차량에서는, 사용자의 특별한 의식없이 적절한 타이밍으로 차량을 운전하기 위한 준비를 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드차량(1)의 구성을 도시한 블럭도;
도 2는 도 1에 도시된 차량(1)의 전원시스템을 더욱 상세히 도시한 블럭도;
도 3은 도 1 및 도 2의 제어장치(30)의 구성을 도시한 블럭도;
도 4는 차량에 대한 충전케이블의 연결을 위한 충전구의 내부의 일례를 예시한 도면;
도 5는 제어장치(30)에 의한 공조의 동작 개시의 제어를 예시하기 위한 흐름도; 및
도 6은 예비공조가 개시된 후 예비공조를 정지하기 위한 제어를 예시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면에서, 동일하거나 대응하는 요소들은 동일한 참조 부호들을 할당하므로, 그 설명을 반복하지는 않기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드차량(1)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 하이브리드차량(1)은 전륜(20R, 20L), 후륜(22R, 22L), 엔진(40), 유성기어(PG), 차동기어(DG) 및 기어(4,6)를 포함한다.
하이브리드차량(1)은 배터리(B), 배터리(B)로부터 출력되는 DC 전력을 승압하는 승압유닛(20) 및 승압유닛(20)과 DC 전력을 주고 받는 인버터(14, 14A)를 더 포함한다.
하이브리드차량(1)은 유성기어(PG)를 통해 엔진(40)의 동력을 받아 발전을 행하는 모터제너레이터(MG1) 및 회전축이 유성기어(PG)에 연결되는 모터제너레이터(MG2)를 더 포함한다. 인버터(14, 14A)는 모터제너레이터(MG1, MG2)에 연결되고, 승압회로로부터 AC 전력과 DC 전력간의 변환을 행한다.
유성기어(PG)는 선기어, 링기어, 상기 선기어와 링기어 양자 모두와 맞물리 는 피니언기어 및 상기 피니언기어가 선기어를 중심으로 회전가능하도록 피니언기어를 지지하는 유성캐리어를 포함한다. 유성기어(PG)는 제1회전축 내지 제3회전축을 구비한다. 제1회전축은 엔진(40)에 연결된 유성캐리어의 회전축이다. 제2회전축은 모터제너레이터(MG1)에 연결된 선기어의 회전축이다. 제3회전축은 모터제너레이터(MG2)에 연결된 링기어의 회전축이다.
기어(4)는 제3회전축에 부착되고, 기어(4)는 기어(6)를 구동시켜 기계적 동력을 차동기어(DG)에 전달한다. 차동기어(DG)는 기어(6)로부터 받은 기계적 동력을 전륜(20R, 20L)으로 전달하고, 전륜(20R, 20L)의 회전력을 기어(6, 4)를 통해 유성기어(PG)의 제3회전축으로 전달한다.
유성기어(PG)는 엔진(40)과 모터제너레이터(MG1, MG2)간의 동력을 분배하는 역할을 한다. 즉, 3개의 회전축이 아닌 2개의 회전축의 회전을 토대로, 유성기어(PG)는 나머지 1개의 회전축의 회전을 결정한다. 그러므로, 엔진(40)을 가장 효율적인 영역에서 운전하면서 모터제너레이터(MG1)에 의해 생성되는 전력량을 제어하여 모터제너레이터(MG2)를 구동시킴으로써, 차속이 제어되고, 전체로서 에너지효율이 우수한 차량이 구현된다.
DC 전원을 대표하는 배터리(B)는 예컨대 니켈금속수소전지 및 리튬이온전지와 같은 2차전지에 의해 구현되고, 배터리(B)는 DC 전력을 승압유닛(20)에 공급하며, 승압유닛(20)으로부터의 DC 전력으로 충전된다.
승압유닛(20)은 배터리(B)로부터 받는 DC 전압을 승압시켜, 상기 승압된 DC 전압을 인버터(14, 14A)에 공급한다. 인버터(14)는 상기 공급된 DC 전압을 AC 전압 으로 변환하고, 엔진이 시동될 때 모터제너레이터(MG1)를 구동 및 제어한다. 엔진이 시동된 후, 인버터(14)는 모터제너레이터(MG1)에 의해 생성되는 AC 전력을 승압유닛(20)에 의해 배터리(B)의 충전에 적절한 전압으로 변환되는 DC로 변환시켜, 그로 인해 배터리(B)가 충전된다.
한편, 인버터(14A)는 모터제너레이터(MG2)를 구동시킨다. 모터제너레이터(MG2)는 전륜(20R, 20L) 구동 시 엔진(40)을 보조한다. 제동 시, 모터제너레이터(MG2)는 회생운전을 행하고, 차륜의 회전에너지를 전기에너지로 변환한다. 획득한 전기에너지는 인버터(14A) 및 승압유닛(20)을 통해 배터리(B)로 반환된다.
배터리(B)는 배터리어셈블리에 의해 구현되고, 직렬 연결된 복수의 배터리유닛(B0 내지 Bn)을 포함한다. 시스템메인릴레이(SR1, SR2)는 승압유닛(20)과 배터리(B) 사이에 제공되고, 차량이 동작하지 않는 동안 고압이 차단된다.
하이브리드차량(1)은 운전자로부터의 가속을 위한 요구와 지시를 받아 액셀러레이터페달의 위치를 감지하는 입력부로서의 역할을 하는 액셀러레이터센서(9), 배터리(B)에 부착되는 전압센서(10) 및 액셀러레이터센서(9)로부터의 액셀러레이터위치(Acc)와 전압센서(10)로부터의 전압(VB)에 따라 엔진(40), 인버터(14, 14A) 및 승압유닛(20)을 제어하는 제어장치(30)를 더 포함한다. 전압센서(10)는 배터리(B)의 전압(VB)을 감지하고, 상기 전압을 제어장치(30)로 전달한다.
하이브리드차량(1)은 외부충전장치로부터 연장하는 충전케이블(102)의 단부에 제공된 플러그(104)의 연결을 위한 소켓(16), 플러그(104)의 결합확인소자(106)를 감지하여 플러그(104)의 소켓(16)에 대한 연결을 인식하기 위해 소켓(16)에 제 공된 결합확인센서(18) 및 소켓(16)을 통해 외부충전장치(100)로부터의 AC 전력을 받는 충전용인버터(12)를 더 포함한다. 충전용인버터(12)는 배터리(B)에 연결되고,충전용 DC 전력을 배터리(B)에 공급한다. 여기서는, 어떠한 타입의 결합확인센서(18)도 채택될 수가 있는데, 예컨대 플러그측 상의 자석을 감지하는 센서, 플러그가 삽입될 때 프레스다운되는 푸시버튼형 센서, 전류경로의 연결저항을 감지하는 센서 등이 채택될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 차량(1)의 전원시스템을 더욱 상세히 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 차량(1)은 축전장치로서의 역할을 하는 고압배터리(B) 및 고압배터리(B)를 충전하기 위해 외부충전장치의 충전케이블의 연결을 위한 소켓(16)을 포함한다. 소켓(16)으로부터 제공되는 AC 전력을 고전압배터리(B)를 충전하기 위한 DC 전력으로 변환하는 충전용인버터(12)는 소켓(16)과 고전압배터리(B) 사이에 제공된다.
차량(1)은 고전압배터리(B) 또는 보조기계배터리(57)로부터 전력을 받고 제어장치(30)에 의해 제어되는 차내전기부하를 더 포함한다. 상기 차내전기부하는 모터제너레이터(MG1, MG2), 이들 모터제너레이터에 각각 대응하여 제공되는 인버터(14, 14A) 및 배터리(B)의 전압을 승압하여 상기 승압된 전압을 인버터(14, 14A)에 공급하는 승압유닛(20)을 포함한다.
상기 차내전기부하는 냉각가열부하(52)(공조장치, 시트히터, 디포거 등) 및 그것에 대응하여 제공되는 DC/DC 컨버터(50)를 더 포함한다.
차량(1)은 보조기계배터리(57)를 더 포함한다. 보조기계배터리(57)는 외부에서 충전되는 고전압배터리(B)와는 별도의 전원이다. 상기 차내전기부하는 보조기계배터리(57)로부터 전원을 받는 엔진워밍업용 부하(56)(촉매히터, 연료고압펌프 등)일 수도 있다. 차량(1)은 보조기계배터리(57)를 충전하여 전력을 엔진워밍업용 부하(56)에도 공급하는 DC/DC 컨버터(54)를 더 포함한다. 예를 들어, 고전압배터리(B)로는 288V 니켈금속수소전지 또는 리튬이온전지가 사용될 수도 있고, 보조기계배터리(57)로는 12V 연축전지 또는 42V 연축전지나 리튬이온전지가 사용될 수도 있다. 또한, 본원 발명은 12V 및 42V 보조기계배터리 양자 모두를 탑재한 일례에도 적용가능하다.
시스템메인릴레이(SR1, SR2)는 고압배터리(B)와 승압유닛(20)을 서로 연결하는 전력공급경로 상에 제공되고, 그 ON/OFF는 제어장치(30)에 의해 제어된다. 시스템메인릴레이(SR11, SR12)는 고압배터리(B)와 DC/DC 컨버터(50)를 서로 연결하는 전력공급경로 상에 제공되고, 그 ON/OFF는 제어장치(30)에 의해 제어된다. 시스템메인릴레이(SR21, SR22)는 고압배터리(B)와 DC/DC 컨버터(54)를 서로 연결하는 전력공급경로 상에 제공되고, 그 ON/OFF는 제어장치(30)에 의해 제어된다.
하이브리드차량(1)은 시스템기동스위치(58), 도어개폐센서(8), 온도센서(46) 및 습도센서(48)를 더 포함한다. 제어장치(30)는 시스템기동스위치(58)가 동작될 때 시스템메인릴레이(SR1, SR2, SR11, SR12, SR21, SR22)를 도통시키고, 기동신호(IG)가 활성화된다.
또한, 소켓(16)으로부터 도 1에 도시된 플러그(104)의 제거가 결합확인센 서(18)에 의해 감지되면, 제어장치(30)는 필요에 따라 시스템메인릴레이(SR11, SR12, SR21, SR22)를 도통시키고, 도어개폐센서(8), 온도센서(46), 습도센서(48) 등의 상태를 고려하여, 차량을 운전하기 위한 준비동작을 개시한다. 상기 준비동작은 연비를 개선하기 위한 엔진워밍업용 부하(56)의 동작 또는 차실내를 쾌적하게 만드는 냉각가열부하(52)의 동작을 포함한다. 준비동작 시, 준비에 불필요한 부분의 전력이 바람직하게 턴 오프됨에 따라, 시스템메인릴레이(SR1, SR2)는 비연결상태를 얻도록 제어된다.
하이브리드차량(1)은 예비구동지정스위치(44) 및 예비구동표시자(42)를 포함하는 것이 바람직하다. 예비구동지정스위치(44)는 충전케이블의 연결해제에 따라 차량부하의 구동을 금지시키는 지시를 제공하기 위해 소켓(16) 주위에 제공되는다. 여기서는, 예비구동이 예비구동지정스위치(44)에 의하여 지정되는 경우에만, 제어장치(30)가 플러그의 제거 감지에 따라 엔진워밍업용 부하(56) 또는 냉각가열부하(52)의 동작을 가능하게 한다.
여기서, 제어장치(30)는 예비구동이 실시되고 있다는 사실을 예비구동표시자(42)를 통해 운전자에게 통보한다. 예비구동표시자(42)는 소켓(16) 주위에 제공되고, 충전케이블의 연결해제에 따라 차량부하의 구동을 표시한다. 예비구동이 실시중인 것을 운전자에게 통보하기 위해서 상기 표시자 이외의 수단이 사용될 수도 있다.
예비구동표시자(42) 및 예비구동지정스위치(44)는 선택적인 것으로 제공되지 않을 수도 있다는 점에 유의한다.
본 실시예의 제어를 요약해서 설명하기로 한다. 차량(1)은 고전압배터리(B), 고전압배터리(B)를 충전하기 위해 외부전원장치의 충전케이블의 연결을 위한 소켓(16) 및 고전압배터리(B)로부터 전력을 받는 차내전기부하로서의 역할을 하고 제어장치(30)에 의해 제어되는 엔진워밍업용 부하(56)와 냉각가열부하(52)를 포함한다. 제어장치(30)는 소켓(16)으로부터의 충전케이블의 연결해제에 따라 차내전기부하를 구동시킨다.
사전 설정된 정지 조건이 성립되면, 제어장치(30)는 구동된 차내전기부하를 정지시킨다. 상기 사전 설정된 정지 조건들은, 예컨대 차내전기부하가 구동된 후 충전케이블이 소켓(16)에 재연결되는 조건, 차내전기부하가 구동된 이후에 사전 설정된 시간이 경과되는 조건, 차내전기부하가 구동된 후 상기 차내전기부하의 동작 결과로서 차량이 목표 상태를 달성하는 조건 등을 들 수 있다. 차내전기부하가 공조장치에 의해 구현된다면, 상기 차량의 목표 상태는 상기 공조장치가 작동되어, 차실내의 온도가 사전 설정된 온도 범위 내에 있다는 것이다.
또한, 제어장치(30)는 사전 설정된 금지 조건이 성립된 사실에 따라 차내전기부하의 구동을 금지시킨다. 상기 사전 설정된 금지 조건은, 예컨대 예비구동지정스위치(44)가 상기 차내전기부하의 예비구동의 금지를 지정하기 위한 입력을 제공하는 조건, 고전압배터리(B)의 충전상태(SOC)가 사전 설정된 값보다 더 낮게 되는 조건, 고장 진단 결과에서 이상이 검출되는 조건 등을 포함한다.
사용자가 차량으로부터의 충전케이블의 연결해제 후 소정 시간동안 차량에 탑승하지 않는다면, 상기 사용자는 예비구동지정스위치(44)의 설정을 변경하여 예 비공조 등의 동작을 방지할 수 있다.
고전압배터리(B)의 충전상태(SOC)가 사전 설정된 값보다 더 낮은 엔진을 시동하지 않으면서 공조장치가 동작된다면, 고전압배터리(B)의 충전상태(SOC)가 제어하한보다 더 낮게 될 수도 있다. 그러므로, 제어장치(30)는 차내전기부하의 예비구동을 금지시킨다.
또한, 제어장치(30)는 시스템의 기동, 셧다운 등의 시기에 시스템메인릴레이에 이상 등이 있는 지에 관한 고장 진단을 행한다. 여기서, 고장 진단의 결과로서 이상이 검출되면, 예비구동의 기능이더라도 차량의 기능을 개시하는 것이 좋지 않게 된다. 그러므로, 제어장치(30)는 차내전기부하의 예비구동을 금지시킨다.
도 3은 도 1 및 도 2의 제어장치(30)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 제어장치(30)는 쿼츠오실레이터 등으로부터 생성되는 클럭신호에 따라 시간을 계수하는 예비공조시간카운터(32), 도어개폐후시간카운터(33), 결합카운터(34) 및 비결합카운터(35)를 포함한다.
제어장치(30)는 장시간결합플래그(F2)와 예비공조플래그(F1)를 기억하는 플래그레지스터(36) 및 카운터(32 내지 35)들의 계수와 초기화의 시작과 정지를 지시하고 플래그레지스터(36)에 플래그를 재기록하고 판독하는 중앙처리유닛(31)을 더 포함한다.
도 4는 차량에 대한 충전케이블의 연결을 위한 충전구의 내부의 일례를 예시한다.
도 4를 참조하면, 충전구(202)에는 커버(204)가 개방될 때 그 안에 플러그를 삽입하기 위한 소켓(16)이 제공된다. 예비구동표시자(42)와 예비구동지정스위치(44)는 소켓(16) 하방에 배치되는 것이 바람직하다.
도 2의 제어장치는 충전구의 소켓(16)으로부터 충전케이블의 연결해제에 따라 공조장치와 같은 차내전기부하의 구동을 가능하게 하지만, 제어장치(30)는 사전 설정된 금지 조건이 성립된다는 사실에 따라 차내전기부하의 구동을 금지하도록 구성될 수도 있다.
예를 들어, 예비구동지정스위치(44)가 눌리지 않은 경우에는, 플러그가 소켓(16)으로부터 연결해제되더라도 예비공조가 행해지지 않도록 구성이 이루어질 수도 있다. 대안적으로는, 운전자의 주의를 끌기 위하여, 예비구동표시자(42)가 예비공조 시에 턴 온될 수도 있다.
이와는 대조적으로, 예비공조는, 예비구동지정스위치(44)가 눌려져 플러그가 소켓(16)으로부터 연결해제되는 경우에도 금지될 수도 있다.
도 5는 제어장치(30)에 의한 공조의 동작 개시의 제어를 예시하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 초기에는 상기 처리가 개시되면, 단계 S1에서, 제어장치(30)는 도 2의 결합확인센서(18)로부터의 출력을 검출하여, 외부충전용 플러그가 결합되었는 지의 여부를 판정한다. 외부충전용 플러그가 소켓(16)에 결합되면, 상기 처리는 단계 S2로 진행된다. 다른 한편으로, 외부충전용 플러그가 소켓(16)에 결합되지 않으면, 상기 처리는 단계 S7로 진행된다.
단계 S2에서, 도 3에 도시된 제어장치(30)의 중앙처리유닛(31)은 비결합카운 터(35)의 카운트값을 0으로 설정하고, 결합카운터(34)의 카운트값을 카운트업시킨다. 단계 S2의 처리가 종료되면, 단계 S3에서, 중앙처리유닛(31)은 결합카운터(34)의 카운트값이 시간 T1을 나타내는 값을 초과하였는 지의 여부를 판정한다. 시간 T1은 공조 등의 효과를 잃은 시간 동안의 시스템 정지로 인해 공조가 정지되어, 충전이 행해진 것을 나타내기 위한 임계값이다.
결합카운터(34)의 카운트값이 시간 T1에 대응하는 값을 초과하면, 상기 처리는 단계 S4로 진행된다. 다른 한편으로, 결합카운터(34)의 값이 시간 T1에 대응하는 값을 초과하지 않으면, 상기 처리는 단계 S5로 진행된다.
단계 S4에서, 중앙처리유닛(31)은 플래그레지스터(36)에 액세스하여, 장시간결합플래그(F2)를 "0"(OFF)에서 "1"(ON)로 변경한다. 다른 한편으로, 단계 S5에서, 중앙처리유닛(31)은 플래그레지스터(36)에 액세스하여, 장시간결합플래그(F2)를 "0"(OFF)으로 설정한다. "1"(ON)로 설정된 장시간결합플래그는 장시간결합이 이루어진 것을 나타내고, "0"(OFF)로 설정된 장시간결합플래그는 장시간결합이 이루어지지 않은 것을 나타낸다.
단계 S4 또는 단계 S5에서의 처리가 종료되면, 단계 S6에서의 처리가 연속해서 행해진다. 단계 S6에서, 중앙처리유닛(31)은 예비공조플래그(F1)를 "0"(OFF)로 비활성화시킨다. "0"(OFF)로 설정된 예비공조플래그(F1)는 예비공조가 행해지지 않은 것을 나타내고, "1"(ON)로 설정된 예비공조플래그(F1)는 예비공조가 행해진 것을 나타낸다.
단계 S6의 처리가 종료되면, 단계 S14의 메인루틴으로 제어가 이동한다.
다른 한편으로, 상기 처리가 단계 S1에서 단계 S7로 진행되면, 중앙처리유닛(31)은 결합카운터(34)의 값을 0으로 클리어한다. 그 후, 중앙처리유닛(31)은 비결합카운터(35)의 카운트값을 카운트업시킨다. 이어서, 단계 S8에서는, 중앙처리유닛(31)이 비결합카운터(35)의 카운트값을 감지하여, 상기 카운트값이 사전 설정된 시간 T2을 초과하였는 지의 여부를 판정한다. 여기서, 사전 설정된 시간 T2는 충전 정지를 위해 플러그가 소켓으로부터 제거되었는 지를 확인하기에 충분한 시간이고, 이는 연결이 되어 있을 때 결합이 있는 접촉 등에 의해 야기되는 채터링으로 인한 오동작을 피하기 위하여 설정된다.
비결합카운터(35)의 카운트값이 단계 S8의 시간 T2에 대응하는 값을 초과하면, 상기 처리는 단계 S9로 진행되고, 그렇지 않으면 상기 처리가 단계 S13으로 진행된다.
단계 S9에서, 중앙처리유닛(31)은 장시간결합플래그(F2)가 ON 상태에 있는 지, 즉 1로 설정되었는 지의 여부를 판정한다. 장시간결합플래그가 "1"(ON)로 설정되지 않은 경우, 상기 처리는 단계 S13으로 진행되고, "1"(ON)로 설정되면, 상기 처리가 단계 S10으로 진행된다.
단계 S13에서는, 예비공조플래그가 "0"(OFF)로 설정된다. 단계 S13의 처리가 종료되면, 단계 S14의 메인루틴으로 제어가 이동한다.
단계 S10에서, 중앙처리유닛(31)은 예비공조플래그(F1)를 "1"(ON)로 설정한다. 따라서, 단계 S11에서, 공조기ECU, 하이브리드차량의 ECU 및 공조기용 인버터와 같은 공조를 행하기 위해 필요한 부분으로만 전력이 공급된다. 전력을 공급하기 위해서는, 제어장치(30)가 시스템메인릴레이(SR11, SR12)를 도통시킨다.
그 후, 단계 S12에서, 제어장치(30)는 온도센서(46)로부터 그 때의 차실내의 온도와 외기온도를 판독하고, 습도센서(48)로부터 습도를 판독하며, 고전압배터리(B)로부터 배터리의 충전상태(SOC)를 판독한다. 그 후, 제어장치(30)는 이러한 값들을 고려하여 최적의 목표 온도를 설정하여, 공조장치를 작동시킨다. 단계 S12의 처리가 종료되면, 단계 S14의 메인루틴으로 제어가 이동한다.
도 6은 예비공조가 개시된 후 예비공조를 정지하기 위한 제어를 예시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 초기에는, 상기 처리가 개시되면, 단계 S21에서, 도 3의 예비공조플래그(F1)의 내용이 판독되어, 예비공조가 행해지고 있는 지의 여부가 판정된다. 예비공조플래그가 "1"(ON)로 설정되면, 예비공조가 수행되고 있는 것이고, 예비공조플래그가 "0"(OFF)"로 설정되면, 예비공조가 현재 행해지지 않고 있는 것이다.
단계 S21에서 예비공조가 행해지고 있지 않는 것으로 판정된다면, 상기 처리는 단계 S22로 진행되어, 도 3의 예비공조시간카운터(32)가 0으로 리셋된다. 단계 S22에 이어 단계 S32에서는, 메인루틴으로 제어가 이동한다.
다른 한편으로, 단계 S21에서 예비공조가 행해지고 있는 것으로 판정된다면, 상기 처리는 단계 S23으로 진행된다. 단계 S23에서, 제어장치(30)는 도 2의 도어개폐센서(8)로부터의 출력을 토대로 도어가 개폐되었는 지의 여부를 판정한다. 도어가 개폐되지 않았다면, 도 3의 도어개폐후시간카운터(33)의 카운트값이 단계 S24에 서 0으로 리셋된다. 그 후, 상기 처리는 단계 S24에서 단계 S27로 진행된다.
다른 한편으로, 단계 S23에서 도어가 개폐된 것으로 판정된다면, 상기 처리가 단계 S25로 진행된다. 단계 S25에서, 스타트스위치가 눌러졌는 지의 여부가 판정된다. 제어장치(30)는 도 2의 시스템기동스위치(58)로부터 전송되는 신호 IG의 감지를 토대로 스타트스위치가 눌려졌는 지의 여부를 판정한다. 그 존재가 차량에서 감지될 때 동작을 허용하는 스마트키와 같은 전자키의 경우, 상기 시스템기동스위치는 수많은 경우들에서 푸시버튼형 스타트스위치에 의해 구현된다.
스타트스위치가 단계 S25에서 ON 상태로 설정되지 않았다면, 상기 처리는 단계 S26으로 진행된다. 단계 S26에서, 도어개폐후시간카운터(33)의 카운트값이 사전 설정된 값 T3에 대응하는 값을 초과하였는 지의 여부가 판정된다. 사전 설정된 시간 T3은 도어가 개방된 상태로 있으면서 상품들을 적재할 때와 같이 공조가 부적절한 경우를 고려하여 설정된다. 도어개폐후시간카운터(33)의 카운트값이 시간 T3에 대응하는 값을 초과하지 않았다면, 상기 처리는 단계 S27로 진행되고, 그렇지 않으면 상기 처리가 단계 S28로 진행된다.
단계 S27에서, 예비공조시간카운터(32)의 카운트값이 사전 설정된 시간 T4에 대응하는 값을 초과하였는 지의 여부가 판정된다. 사전 설정된 시간 T4는 충전케이블이 연결해제된 후 장시간 동안 사람이 차량에 탑승하지 않는 경우와 같이 공조의 연속성이 부적절한 경우를 고려하여 설정된다. 예비공조시간카운터(32)의 카운트값이 시간 T4에 대응하는 값을 초과하지 않았다면, 상기 처리는 단계 S29로 진행되고, 그렇지 않으면 상기 처리가 단계 S28로 진행된다.
단계 S28에서, 도 3의 예비공조플래그(F1)는 "0"(OFF)으로 리셋되고, 예비공조가 정지된다. 그 후, 상기 처리는 단계 S28에서 단계 S32로 진행되고, 메인루틴으로 제어가 이동한다.
다른 한편으로, 단계 S27에서, 예비공조시간카운터(32)의 카운트값이 시간 T4에 대응하는 값을 초과하지 않았다면, 상기 처리는 단계 S29로 진행된다. 단계 S29에서, 차실내의 온도가 목표 온도에 도달하였는 지의 여부가 판정된다. 도 2의 온도센서(46)로부터의 출력의 검출을 토대로 제어장치(30)에 의하여 온도의 판정이 이루어진다.
단계 S29에서, 차실내의 온도가 목표 온도에 도달하였다면, 예비공조가 단계 S30에서 일시 정지된다. 다른 한편으로, 차실내의 온도가 목표 온도에 도달하지 않았다면, 예비공조가 단계 S31에서 계속된다. 단계 S30 또는 단계 S31의 처리가 종료되면, 단계 S32의 메인루틴으로 제어가 이동한다.
상술된 바와 같이, 본 실시예는 충전케이블을 통해 외부에서 충전가능한 차량에 적용된다. 차량의 충전용 소켓에 제공되는 결합확인센서가, 소정의 사전 설정된 기간 동안 결합상태(충전중)가 지속된 후 소정의 사전 설정된 기간 이상으로 비결합상태를 감지하는 경우, 운전자가 차량 안으로 탑승할 것이라는 판정이 내려진다. 이에 따라, 상기 조건이 성립되면, 공조기용 ECU, 하이브리드차량제어용 ECU 및 공조기용 인버터와 같은 공조를 수행하기 위해 필요한 부분으로만 전력이 공급된다. 그 후, 최적의 목표 온도가 그 때의 외기온도, 차실내의 온도, 습도, 배터리의 충전량 등을 토대로 설정되고, 공조가 작동된다.
이렇게 함으로써, 차량에 탑승하기 전에 사전에 미리 리모트콘트롤러의 스위치를 운전자나 승객이 조작하지 않고도, 운전자가 차량에 탑승하려는 의도 등이 판정될 수 있다. 그러므로, 운전자의 부담 등을 줄일 수 있고, 조작하는 것을 잊는 것도 회피가능하다. 또한, 통상적인 차량과는 달리, 축전장치를 탑재한 차량이 엔진을 턴 온시키지 않고도 공조를 행할 수 있음에 따라, 배기가스배출의 악화를 막을 수도 있다.
더욱이, 예비공조제어는 예비공조 시 도어개폐의 감지 이후 시스템 기동을 지시하기 위해 스타트스위치를 운전자가 누르는 시점에서 정지되고, 통상적인 공조제어로의 전이가 이루어진다. 또한, 예비공조 시 운전자 등이 스타트스위치를 누르기 전에 차내의 온도가 목표 온도에 도달하는 경우에는, 사전 설정된 기간동안 공조가 정지된다. 여기서는, 차내의 온도와 목표 온도간의 차이가 소정의 크기로 클 때 공조가 재개된다. 대안적으로는, 오작동을 방지하는 관점에서, 운전자 등이 차량에 탑승하지 않으면, 즉 예비공조의 개시 이후 사전 설정된 시간의 경과 이후에도 도어가 개폐되지 않는다면, 공조가 완전히 정지되는 것이 바람직하다.
이와 같이 제어를 실시함으로써, 쓸모없는 공조가 행해지지 않아 소비전력이 억제될 수 있다.
본 실시예에서는, 축전장치의 외부 충전을 위해 충전 전용의 인버터가 제공되는 일례가 도시되어 있지만, 상기 실시예가 이것으로 제한되는 것은 아니다. 본원발명은 외부 전력이 모터의 스테이터코일의 중성점으로부터 받아 주행용 인버터가 충전 시에 전력의 변환에 활용되는 구성에도 적용가능하다.
또한, 본 실시예에서는, 엔진의 동력이 동력분배장치에 의하여 차축과 제너레이터로 분배되는 직렬/병렬형 하이브리드시스템에 본 발명이 적용되는 일례가 도시되어 있다. 하지만, 본 발명은 엔진이 제너레이터를 구동하기 위해서만 사용되고, 상기 제너레이터에 의해 생성되는 전력을 이용하는 모터만이 차축의 구동력을 발생시키는 직렬형 하이브리드차량과 모터에 의해 단독으로 주행하는 전기자동차에도 적용가능하다. 더욱이, 본 발명은 가속 시의 보조 동력으로서의 역할을 하고 감속 시에는 회생을 통해 발전을 행하는 엔진에 직접 결합된 모터제너레이터 및 변속기를 이용하며 단 하나의 모터만을 탑재한 하이브리드차량에도 적용가능하다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 모든 실시형태에 있어서 제한적인 것이 아니라 예시적인 것이라는 점은 자명하다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명이 아니라 청구범위에 의해 한정되며, 상기 범위 내의 여하한의 변형예와 상기 청구범위의 항목들에 등가인 기술적 사상을 포함하도록 의도되어 있다.

Claims (14)

  1. 차량의 제어장치에 있어서,
    상기 차량은,
    축전장치, 상기 축전장치를 충전하기 위해 외부전원장치의 충전케이블의 연결을 위한 충전구 및 상기 제어장치에 의해 제어되는 차내전기부하를 포함하고,
    상기 제어장치는,
    상기 충전구로부터의 상기 충전케이블의 연결해제에 따라 상기 차내전기부하를 구동하는 구동개시판정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차내전기부하는 공조장치를 포함하고,
    상기 제어장치는, 상기 충전구로부터의 상기 충전케이블의 연결해제에 따라, 운전자가 차량에 탑승하기 전에 상기 공조장치가 예비공조를 행하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량은 내연기관과 모터가 차륜을 구동하기 위해 사용되는 하이브리드차량이고,
    상기 차내전기부하는 상기 내연기관을 워밍업하기 위한 부하를 포함하며,
    상기 제어장치는 상기 충전구로부터의 상기 충전케이블의 연결해제에 따라 운전자가 차량에 탑승하기 전에 상기 워밍업용 부하가 워밍업을 행하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    사전 설정된 정지 조건이 성립될 때 구동된 상기 차내전기부하를 정지시키는 정지판정부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 사전 설정된 정지 조건은, 상기 차내전기부하가 구동된 후 상기 충전구에 대한 상기 충전케이블의 재연결을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 사전 설정된 정지 조건은 상기 차내전기부하가 구동된 이후의 사전 설정된 시간의 경과를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 사전 설정된 정지 조건은, 상기 차내전기부하가 구동된 후 상기 차내전 기부하의 동작 결과로서 상기 차량이 목표 상태에 도달한 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    사전 설정된 금지 조건의 성립에 따라 상기 차내전기부하의 구동을 금지하는 금지판정부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사전 설정된 금지 조건은, 조작부로부터의 상기 차내전기부하의 예비구동의 금지를 지정하기 위한 입력을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 사전 설정된 금지 조건은, 사전 설정된 값보다 더 낮은 상기 축전장치의 충전상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 사전 설정된 금지 조건은 고장 진단 결과의 이상 검출을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 충전케이블의 연결해제에 따라 차량부하의 구동을 나타내기 위하여, 상기 충전구 주위에 제공되는 표시부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 충전케이블의 연결해제에 따라 차량부하의 구동을 금지시키는 지시를 내리기 위하여, 상기 충전구 주위에 제공되는 조작부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 제어장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 차량의 제어장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량.
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