KR20140062648A - Method and system for controlling electrical power for vehicle and vehicle having the system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method and a system for controlling power generation of a vehicle, and a vehicle having the same which are able to prevent a sudden load change of an engine by appropriately controlling the load of a generator based on battery information, and information of coolant temperature and outside air temperature when starting the engine; to improve the starting feeling of the engine; and to alleviate the NVH (noise, vibration and harshness). An embodiment of the present invention is a control method of the generator generating electric power using rotary power of an engine and comprising: a step of determining if the engine starting is an initial starting or a starting by ISG (idle stop and go); a step of calculating a starting voltage control time (t1) based on the outside air temperature and the coolant temperature when the engine starting is an initial starting; a step of calculating a starting voltage control time (t2) based on the state of charge (SOC) of the battery when the engine starting is a starting by ISG; and a step of controlling the starting voltage during the calculated control time (t1 or t2).

Description

차량의 발전 제어 방법 및 시스템 그리고 자동차 {Method and system for controlling electrical power for vehicle and vehicle having the system} The present invention relates to a method and system for controlling power generation of a vehicle,

본 발명은 엔진 시동시 배터리 정보, 냉각수온 및 외기온 정보 등을 기초로 발전기의 부하를 적절하게 제어함으로써 엔진의 급격한 부하 변동을 방지하고, 엔진의 시동감을 향상시키며, NVH(noise, vibration, harshness)를 개선시킬 수 있는 차량의 발전 제어 방법 및 시스템 그리고 자동차에 관한 것이다.
The present invention prevents abrupt load fluctuation of the engine, improves the starting feeling of the engine, and improves the noise, vibration and harshness (NVH) of the engine by appropriately controlling the load of the generator based on the battery information, the cooling water temperature, To a vehicle, and a vehicle.

일반적으로 차량은 연비 개선을 위해 차량 주행 중 발전기의 부하를 조절한다. 즉, 연료가 적게 소모되는 감속 구간에서는 발전기의 부하를 높여 전기 에너지를 많이 생산한다. 생산된 전기 에너지는 배터리에 저장된다. Generally, the vehicle controls the load of the generator during driving to improve fuel economy. That is, in the deceleration section where the fuel is consumed at a low level, the load of the generator is increased to produce a large amount of electric energy. The generated electrical energy is stored in the battery.

연료가 많이 소모되는 감속 이외의 구간에서는, 상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 주로 사용함으로써 연비를 개선한다.In the section other than the deceleration where the fuel is consumed, the fuel efficiency is improved by mainly using the electric energy stored in the battery.

기존의 발전기 제어 방법에 따르면, 시동 시에 배터리 전압이 강하되는 문제를 해결하기 위해 발전기의 발전 전압을 상승시키는 제어를 행하였다. According to the conventional generator control method, control is performed to raise the generator voltage of the generator in order to solve the problem that the battery voltage drops at the start.

도 1을 참조하면, 기존의 발전기 제어 방법에 따르면, 시동시 발전기의 발전 전압 상승으로 인해 엔진 회전수(RPM)가 이상적으로 증가한 후 안정되는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 1, it can be seen that, according to the conventional generator control method, the engine speed (RPM) is ideally increased and stabilized due to an increase in the power generation voltage of the generator at startup.

도 1의 (A)는 냉각수가 저온인 상태에서 시동할 때의 발전기 전압, 냉각 수온, 엔진 RPM의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 1의 (B)는 냉각수가 고온인 상태에서 시동할 때의 발전기 전압, 냉각 수온, 엔진 RPM의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 1의 (C)는 하이브리드 차량의 경우, 시동/발전 모터에 의한 ISG(idle stop & go) 후에 시동할 때의 발전기 전압, 냉각 수온, 엔진 RPM의 관계를 나타낸 그래프이다. 1 (A) is a graph showing the relationship between the generator voltage, the cooling water temperature, and the engine RPM when starting the engine with the cooling water at a low temperature. Fig. 1 (B) is a graph showing the relationship between the generator voltage, the cooling water temperature, and the engine RPM when the engine is started at a high temperature. 1C is a graph showing the relationship between the generator voltage, the cooling water temperature, and the engine RPM when starting after the ISG (idle stop & go) by the starting / generating motor in the case of the hybrid vehicle.

그런데, 상기와 같이 시동시 발전기의 부하 증가로 인한 엔진 회전수의 증가로 인해 차량의 NVH(noise, vibration, harshness)가 나빠지고, 연비도 나빠질 수 있는 문제가 있었다.However, as described above, there has been a problem that the NVH (noise, vibration, harshness) of the vehicle is deteriorated due to an increase in the engine speed due to an increase in the load of the generator at the time of starting, and the fuel efficiency also deteriorates.

또한, 시동시 발전기의 부하 증가로 인해 시동감이 좋지 않을 수 있는 문제점이 있었다. In addition, there is a problem that starting feeling may not be good due to an increase in the load of the generator at the time of starting.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 시동시 발전기의 부하 증가로 인한 엔진 회전수의 이상 증가를 방지하기 위해, 시동시 발전기의 부하를 배터리 정보, 차량 정보, 냉각수온 및 외기온 정보 등을 기초로 적절하게 제어함으로써 엔진의 급격한 부하 변동을 방지하고, 엔진의 시동감을 향상시키며, NVH(noise, vibration, harshness)를 개선시킬 수 있는 차량의 발전 제어 방법 및 시스템 그리고 자동차를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of controlling a load of a generator during start-up based on battery information, vehicle information, cooling water temperature and outside temperature information, etc., in order to prevent an abnormal increase in engine speed due to an increase in load of the generator during startup A method and system for controlling power generation of a vehicle that can prevent sudden load fluctuation of an engine, improve a starting sense of the engine, and improve NVH (noise, vibration, harshness)

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전 제어 방법은, 엔진의 회전력에 의해 발전하는 발전기의 발전 제어 방법으로서, 상기 엔진의 시동이 초기 시동인지 또는 ISG(idle stop & go)에 의한 시동인지 판단하는 단계; 상기 엔진의 시동이 초기 시동이면, 외기온 및 냉각수온을 기초로 시동 전압 제어 시간(t1)을 계산하는 단계; 상기 엔진의 시동이 ISG에 의한 시동이면, 배터리의 충전량을 기초로 시동 전압 제어 시간(t2)을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 제어 시간(t1 또는 t2) 동안 상기 시동 전압을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, there is provided a method for controlling power generation of a generator, the method comprising the steps of: starting the engine by an initial start or idle stop & go (ISG) Determining whether the vehicle is started by the vehicle; If the starting of the engine is an initial start, calculating a starting voltage control time (t1) based on the outside temperature and the cooling water temperature; Calculating a starting voltage control time (t2) based on the charged amount of the battery if the engine is started by the ISG; And controlling the start-up voltage during the calculated control time tl or t2.

상기 초기 시동은 시동 키 스위치 또는 시동 버튼에 의한 엔진 시동이다. The initial start is an engine start by a starter key switch or a start button.

상기 초기 시동은 상기 외기온 및 냉각수온을 기초로 판단되는 저온 시동 및 고온 시동으로 구별될 수 있다. The initial start may be distinguished by low-temperature start and high-temperature start determined on the basis of the outside air temperature and the cooling water temperature.

상기 저온 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간은, 상기 고온 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간 보다 상대적으로 길게 설정될 수 있다. The startup voltage control time at the low temperature startup may be set to be relatively longer than the startup voltage control time at the high temperature startup.

상기 고온 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간은, 상기 ISG에 의한 시동시의 시동 전압 제어 시간 보다 상대적으로 짧게 설정될 수 있다. The startup voltage control time at the high temperature startup may be set to be relatively shorter than the startup voltage control time at startup by the ISG.

상기 ISG에 의한 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간(t2)은, 상기 배터리의 충전상태(SOC; state of charge)에 반비례한다. The startup voltage control time t2 at startup by the ISG is inversely proportional to the state of charge of the battery.

그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 발전 제어 시스템은, 엔진의 회전력에 의해 발전하여 배터리를 충전하고 차량의 전기부하에 전기를 공급하는 발전기의 발전을 제어하는 시스템으로서, 상기 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 센서; 차량의 외부 온도를 검출하는 외기온 센서; 상기 배터리의 충전상태(SOC; state of charge)를 검출하는 배터리 센서; 및 상기 냉각수 센서, 외기온 센서 및 상기 배터리 센서의 신호를 기초로 상기 엔진의 시동시 상기 발전기를 제어하는 제어기;를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전 제어 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power generation control system for a vehicle, the power generation control system comprising: a system for controlling power generation of a generator that generates electric power by the rotational force of the engine to charge the battery, A cooling water sensor for detecting a cooling water temperature of the engine; An outside air temperature sensor for detecting an outside temperature of the vehicle; A battery sensor for detecting a state of charge (SOC) of the battery; And a controller for controlling the generator when the engine starts based on signals of the cooling water sensor, the outside temperature sensor, and the battery sensor, wherein the controller controls the power generation control method of the vehicle according to the embodiment of the present invention And can be operated by a program set for execution.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동차는, 상기 본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 시스템을 가진 것을 특징으로 한다.
According to still another aspect of the present invention, there is provided a vehicle having a power generation control system according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 엔진 시동시 발전기의 부하 증가로 인한 엔진 회전수의 이상 증가를 방지하기 위해, 엔진 시동시 발전기의 부하를 배터리 정보, 차량 정보, 냉각수온 및 외기온 정보 등을 기초로 제어 시간을 적절하게 설정함으로써 엔진의 급격한 부하 변동을 방지하고, 엔진의 시동감을 향상시키며, NVH(noise, vibration, harshness)를 개선시킬 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, in order to prevent an abnormal increase in the engine speed due to an increase in the load of the generator at the time of starting the engine, the load of the generator at the time of starting the engine is determined based on battery information, vehicle information, It is possible to prevent sudden load fluctuation of the engine, to improve the starting feeling of the engine, and to improve the NVH (noise, vibration, harshness).

도 1은 종래기술의 실시예에 따른 발전 제어 방법의 결과 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 시스템을 가진 자동차의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 방법의 결과 그래프이다.
1 is a graph of a result of a power generation control method according to an embodiment of the prior art.
2 is a configuration diagram of a vehicle having a power generation control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a power generation control method according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph of a result of the power generation control method according to the embodiment of the present invention.

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. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a section includes a constituent element, it is understood that it can include other constituent elements, not excluding other constituent elements unless specifically stated otherwise.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전 제어 시스템을 가진 자동차 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram of an automotive vehicle with a vehicle power generation control system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 시스템은, 엔진 시동시 발전기의 발전을 제어하는 발전 제어 시스템이다. A power generation control system according to an embodiment of the present invention is a power generation control system that controls power generation of a generator at engine startup.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 시스템은, 엔진(120)의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 센서(150)와, 차량의 외기 온도를 검출하는 외기온 센서(160), 배터리(130)의 충전상태(SOC; state of charge)를 검출하는 배터리 센서(135) 및 상기 각 센서(150, 160, 135)의 신호를 기초로 엔진(120)의 시동시 발전기를 제어하는 제어기(100)를 포함한다. The power generation control system according to the present invention includes a cooling water sensor 150 for detecting the cooling water temperature of the engine 120, an outside air temperature sensor 160 for detecting the outside air temperature of the vehicle, A battery sensor 135 for detecting a state of charge (SOC) of the engine 120 and a controller 100 for controlling the generator 120 at the start of the engine 120 based on the signals of the sensors 150, 160 and 135.

상기 냉각수 센서(150)는, 본 발명의 실시예에서는 일례로 실린더 헤드에 설치될 수 있고, 다른 예로는 엔진 냉각수 관로에 설치될 수 있다. 상기 냉각수 센서(150)는 엔진을 냉각하는 냉각수의 온도를 검출하여 제어기(100)에 입력한다. The cooling water sensor 150 may be installed in a cylinder head, for example, in an embodiment of the present invention, and may be installed in an engine cooling water pipe as another example. The cooling water sensor 150 detects the temperature of cooling water for cooling the engine and inputs the detected temperature to the controller 100.

상기 외기온 센서(160)는, 엔진 룸 또는 차 실내에 설치될 수 있다. 상기 외기온 센서(160)는 외기 온도를 검출하여 제어기(100)에 입력한다. The outside temperature sensor 160 may be installed in an engine room or a car. The outside air temperature sensor 160 detects the outside air temperature and inputs it to the controller 100.

상기 배터리 센서(135)는, 배터리(130)에 설치되거나 또는 배터리(130)를 관리하고 제어하는 배터리 제어기(BMS; battery management system)에 설치될 수 있다. 상기 배터리 센서(135)는 배터리(130)의 충전량, 즉 배터리의 충전상태(SOC; state of charge)를 검출하여 제어기(100)에 입력한다. The battery sensor 135 may be installed in the battery 130 or may be installed in a battery management system (BMS) that manages and controls the battery 130. The battery sensor 135 detects the charge amount of the battery 130, that is, the state of charge (SOC) of the battery, and inputs the state of charge to the controller 100.

도 2에서 부재번호 170으로 지시된 시동 키 스위치 또는 시동 버튼은 운전자의 키 조작 또는 버튼 조작에 의해 엔진(120)을 시동하는 스위치 또는 버튼이다. 본 발명의 실싱예에서 후술하는 ISG에 의한 엔진 시동이 아닌 경우는, 상기 키 스위치 또는 버튼에 의한 엔진 시동이라 볼 수 있다. The ignition key switch or start button indicated by reference numeral 170 in Fig. 2 is a switch or a button for starting the engine 120 by a key operation or button operation of the driver. In the case of the engine of the present invention, the engine start by the key switch or the button may be regarded as an engine start by the ISG which will be described later.

전기부하(140)는 배터리(140) 또는 발전기(110)의 전력에 의해 동작하는 차량의 전기부하이다. The electric load 140 is an electric load of the vehicle operated by the electric power of the battery 140 or the generator 110. [

상기 발전기(110)는 엔진(120)의 회전력에 의해 발전하여 배터리(130)를 충전하고 차량의 전기부하에 전기를 공급하는 것으로 제어기(100)에 의해 제어된다. 상기 발전기(110) 내에는 발전되는 전압을 정전압으로 유지시켜 주는 레귤레이터(regulator; 115)를 포함한다. The generator 110 is controlled by the controller 100 by generating electricity by the rotational force of the engine 120 to charge the battery 130 and supply electricity to the electric load of the vehicle. The generator 110 includes a regulator 115 for maintaining a voltage generated at a constant voltage.

상기 제어기(100)는, 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서로서, 상기 설정된 프로그램은 후술할 본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성된다. The controller 100 is one or more microprocessors operating according to a set program, and the set program is formed of a series of commands for performing a power generation control method according to an embodiment of the present invention to be described later.

본 발명의 실시예에서는, 상기 제어기(100)는, 발전기(100)가 담당하는 전기부하(140)를 제어하는 제어장치(ECU; electronic control unit)들을 포함할 수 있다. 일례로 상기 제어기(100)는 배터리를 관리하고 제어하는 배터리 제어기(BMS), 엔진을 제어하는 엔진 제어기(ECU; engine control unit)를 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the controller 100 may include electronic control units (ECUs) that control the electrical load 140 that the generator 100 is responsible for. For example, the controller 100 may include a battery controller (BMS) for managing and controlling the battery, and an engine control unit (ECU) for controlling the engine.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. Hereinafter, a vehicle power generation control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 발전 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling power generation of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(100)는 엔진(120)의 시동시, 이 시동이 초기 시동인지 또는 ISG(idle stop & go)에 의한 시동인지 판단한다(S110).As shown in FIG. 3, when the engine 120 is started, the controller 100 determines whether the start of the engine 120 is an initial start or an idle stop & go (ISG) start (S110).

상기 제어기(100)는 시동 키 스위치 또는 시동 버튼(170)에서 입력되는 신호를 기초로 상기 엔진(120)이 초기 시동인지를 판단한다. 즉, 본 발명의 실시예에서 상기 제어기(100)는 상기 시동 키 스위치 또는 시동 버튼(170)에서 신호가 입력되면 초기 시동으로 판단한다. The controller 100 determines whether the engine 120 is initialized based on a signal input from the ignition key switch or the start button 170. That is, in the embodiment of the present invention, when the signal is inputted from the starter key switch or the start button 170, the controller 100 determines that the starter is started.

본 발명의 실시예에서 상기 초기 시동이란, 운전자의 키 스위치 조작 또는 버튼 조작에 의해 엔진이 시동되는 경우로 정의하고, 그 이외의 시동은 ISG에 의한 엔진 시동으로 정의한다. In the embodiment of the present invention, the initial start is defined as a case where the engine is started by the key switch operation or the button operation of the driver, and the other starts are defined as the engine start by the ISG.

상기 ISG(idle stop & go)란, 당업자에게 자명한 내용으로서, 아이들 공회전시는 엔진을 정지하고, 출발할 때 엔진을 시동하는 것이다. The ISG (idle stop & go) is a matter of course to those skilled in the art, in which the engine is stopped when idle idling and the engine is started when starting.

상기 엔진(120)의 시동이 초기 시동이면, 제어기(100)는 냉각수 센서(150) 및 외기온 센서(160)에서 입력된 외기온 및 냉각수온을 기초로 시동 전압 제어 시간(t1)을 산출한다(S140).If the startup of the engine 120 is an initial startup, the controller 100 calculates the startup voltage control time t1 based on the outdoor temperature and the cooling water temperature inputted from the cooling water sensor 150 and the outdoor temperature sensor 160 (S140 ).

상기 외기온 및 냉각수온을 기초로 상기 시동 전압 제어 시간(t1)을 산출하는 이유는, 발전기(110)의 부하가 주위 환경 조건에 의해 결정되기 때문이며, 이를 보다 구체적으로 설명하면 아래와 같다. The starting voltage control time t1 is calculated on the basis of the outside temperature and the cooling water temperature because the load of the generator 110 is determined by the surrounding environmental conditions.

즉, 추운 겨울의 경우 엔진 시동시 배터리(130)의 방전량이 크고, 전도성이 떨어서 발전기(110)의 부하가 급격히 증가한다. 반면에, 여름철에는 엔진 시동시 배터리 방전량이 작고 전도성이 좋아 발전기(110)의 부하가 작다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 환경조건을 고려하기 위해 냉각수온, 외기온을 사용한다. That is, in the case of cold winter, the discharge amount of the battery 130 is large at the time of starting the engine, the conductivity is low, and the load of the generator 110 is rapidly increased. On the other hand, during the summer, the amount of battery discharge is small and the conductivity is good at the start of the engine, so that the load of the generator 110 is small. Therefore, in the embodiment of the present invention, the cooling water temperature and the ambient temperature are used to take account of the above environmental conditions.

상기 제어부(100)는, 일례로 상기 외기온 또는 냉각수온을 통해 외부 온도가 섭씨 영하 30도인 것으로 판단하면, 도 4의 (A)에 도시한 바와 같이 발전기(110)의 부하를 약 10초 정도의 시간 동안 서서히 증가시켜 상기 발전기(110)의 부하에 대응하는 엔진 시동이 부드럽게 되도록 한다. 상기 10초는 상기 외기온 및 냉각수온을 기초로 상기 제어부(100)가 산출한 저온 시동 전압 제어 시간의 한 예이다. If the controller 100 determines that the external temperature is at minus 30 degrees Celsius through the outside air temperature or the cooling water temperature, for example, as shown in FIG. 4 (A), the controller 100 controls the load of the generator 110 to be about 10 seconds So that the start of the engine corresponding to the load of the generator 110 is smooth. The 10 seconds is an example of the low-temperature start-up voltage control time calculated by the controller 100 based on the outdoor temperature and the cooling water temperature.

도 1의 (A)와 도 4의 (A)를 비교하면, 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 저온 시동시, 엔진(120)이 상대적으로 부드럽게 시동되고 있음을 알 수 있다. Comparing FIG. 1 (A) with FIG. 4 (A), it can be seen that the engine 120 starts relatively smoothly at low temperature starting of the engine according to the embodiment of the present invention.

한편, 상기 제어부(100)는 상기 외기 외기온 또는 냉각수온을 통해 외부 온도가 섭씨 영상 15도인 것으로 판단하면, 도 4의 (B)에 도시한 바와 같이 발전기(110)의 부하를 약 2초 정도의 시간 동안 증가시켜 상기 발전기(110)의 부하에 대응하는 엔진 시동이 부드럽게 되도록 한다. 상기 2초는 상기 외기온 및 냉각수온을 기초로 상기 제어부(100)가 산출한 고온 시동 전압 제어 시간의 한 예이다. On the other hand, when the controller 100 determines that the external temperature is 15 degrees Celsius through the outside air temperature or the cooling water temperature, the controller 100 controls the load of the generator 110 to be about 2 seconds So that engine startup corresponding to the load of the generator 110 is smooth. The 2 seconds is an example of the high-temperature start-up voltage control time calculated by the controller 100 based on the outdoor temperature and the cooling water temperature.

도 1의 (B)와 도 4의 (B)를 비교하면, 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 고온 시동시, 엔진(120)이 상대적으로 부드럽게 시동되고 있음을 알 수 있다. Comparing FIG. 1 (B) with FIG. 4 (B), it can be seen that the engine 120 is started relatively smoothly at high temperature starting of the engine according to the embodiment of the present invention.

도 4의 (A) 그래프 및 (B)그래프를 통해 알 수 있듯이, 상기 시동 전압 제어 시간(t1)은 온도에 반비례한다. 즉, 고온 시동시의 시동 전압 제어 시간은, 저온 시동시의 시동 전압 제어 시간 보다 짧다. As can be seen from the graphs (A) and (B) of FIG. 4, the starting voltage control time t1 is inversely proportional to the temperature. That is, the startup voltage control time at the high temperature startup is shorter than the startup voltage control time at the low temperature startup.

그리고, S110에서 판단결과, 초기 시동이 아니면, 제어기(100)는 ISG에 의한 엔진 시동인지 판단한다(S120). As a result of the determination in S110, if the engine 100 is not initialized, the controller 100 determines whether the engine is started by the ISG (S120).

S120에서 판단결과, ISG에 의한 엔진 시동이면, 제어기(100)는 배터리 센서(135)의 신호를 기초로 배터리(130)의 충전상태(SOC)를 확인하고, 상기 SOC를 토대로 상기 엔진 시동에 따른 전압 제어 시간(t2)를 산출한다(S130). As a result of the determination in S120, if the engine is started by the ISG, the controller 100 checks the state of charge (SOC) of the battery 130 based on the signal of the battery sensor 135, The voltage control time t2 is calculated (S130).

상기 전압 제어 시간(t2)을 상기 SOC를 토대로 산출하는 이유는 아래와 같다.The reason why the voltage control time t2 is calculated based on the SOC is as follows.

상기 ISG에 의한 엔진 시동시는 일반적으로 엔진이 웜업(warm up) 상태이므로 발전기(110)의 자체 마찰력이 작은 상태이다. 배터리(130) 또한 차량이 웜업 상태이기 때문에 발전기(110)의 부하는 배터리(130)의 SOC에 따라 달라진다. Generally, when the engine is started by the ISG, since the engine is in a warm up state, the generator 110 itself has a small frictional force. The load of the generator 110 also depends on the SOC of the battery 130 since the battery 130 is also in a warm-up state.

엔진 시동시 배터리(130)의 SOC가 낮은 경우는 발전기(110)의 부하가 증가하고, 배터리(130)의 SOC가 높은 경우는 발전기(110)의 부하가 감소한다. When the SOC of the battery 130 is low when the engine is started, the load of the generator 110 increases. When the SOC of the battery 130 is high, the load of the generator 110 decreases.

따라서, 상기 제어기(100)는 상기 전압 제어 시간(t2)을 상기 SOC에 반비례하게 산출할 수 있다. Therefore, the controller 100 may calculate the voltage control time t2 in inverse proportion to the SOC.

한편, 상기 제어기(100)는 상기 전압 제어 시간(t2)을 아래 공식에 따라 산출할 수 있다. Meanwhile, the controller 100 may calculate the voltage control time t2 according to the following formula.

E = VIt2E = VIt2

상기 공식에서 E는 엔진 시동시 필요한 에너지이며, V는 발전기 전압, I는 발전기 전류, t2는 전압 제어 시간이다. VI는 배터리(130)의 SOC에 비례하게 제어하므로, SOC가 낮으면 VI값이 낮고, 제어시간(t2)이 길어진다.In the above formula, E is the energy required for starting the engine, V is the generator voltage, I is the generator current, and t2 is the voltage control time. Since the VI is controlled in proportion to the SOC of the battery 130, if the SOC is low, the VI value is low and the control time t2 is long.

상기 제어기(100)는, 일례로 상기 전압 제어 시간(t2)을 배터리(130)의 SOC가 높은 경우, 약 2초로, 배터리(130)의 SOC가 낮은 경우 약 5초로 산출할 수 있다. The controller 100 can calculate the voltage control time t2 at about 2 seconds when the SOC of the battery 130 is high and about 5 seconds when the SOC of the battery 130 is low.

상기와 같이 해서 시동 전압 제어 시간(t1, t2)을 산출했으면, 상기 제어기(100)는 상기 시동 전압 제어 시간(t1, t2) 동안 시동 전압을 제어하여 엔진(120)이 도 4에 도시한 바와 같이 부드럽게 시동되도록 한다(S150, S170)(S160, S180). When the starting voltage control times t1 and t2 are calculated as described above, the controller 100 controls the starting voltage during the starting voltage control times t1 and t2, (S150, S170) (S160, S180).

상기 제어기(100)가 상기 시동 전압 제어 시간(t1, t2) 동안, 시동 전압 제어를 수행했으면, 엔진(120)이 오프(off)할 때까지 시동 시간 외의 전압 제어를 수행한다(S210)(S220). If the controller 100 performs the starting voltage control during the starting voltage control times t1 and t2, the controller 100 performs voltage control outside the starting time until the engine 120 turns off (S210) (S220 ).

이로써, 본 발명의 실시예에 따른 발전 제어 방법은, 저온 시동 시 엔진 부하를 서서히 증가시켜 엔진을 부드럽게 제어할 수 있고; 고온 시동시 엔진 부하를 조금 빠른 속도로 증가시켜 발전기의 발전량을 적정 수준의 속도로 추종케 할 수 있고; ISG에 의한 시동시에도 부드러운 시동을 구현할 수 있다. Thus, the power generation control method according to the embodiment of the present invention can smoothly control the engine by gradually increasing the engine load at the time of low-temperature start-up; The engine load can be increased at a high speed at a high temperature starting so as to follow the generation amount of the generator at an appropriate speed; Smooth starting can be realized even when starting by ISG.

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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 제어기 110: 발전기
120: 엔진 130: 배터리
135: 배터리 센서 140: 전기부하
150: 냉각수 센서 160: 외기온 센서100: controller 110: generator
120: engine 130: battery
135: Battery sensor 140: Electrical load
150: Cooling water sensor 160: Outside temperature sensor

Claims (7)

엔진의 회전력에 의해 발전하는 발전기의 제어 방법으로서,
상기 엔진의 시동이 초기 시동인지 또는 ISG(idle stop & go)에 의한 시동인지 판단하는 단계;
상기 엔진의 시동이 초기 시동이면, 외기온 및 냉각수온을 기초로 시동 전압 제어 시간(t1)을 계산하는 단계;
상기 엔진의 시동이 ISG에 의한 시동이면, 배터리의 충전상태(SOC; state of charge)을 기초로 시동 전압 제어 시간(t2)을 계산하는 단계; 및
상기 계산된 제어 시간(t1 또는 t2) 동안 상기 시동 전압을 제어하는 단계;
를 포함하는 발전 제어 방법.
1. A control method for a generator that is generated by a rotational force of an engine,
Determining whether the start of the engine is an initial start or an idle stop & go (ISG) start;
If the starting of the engine is an initial start, calculating a starting voltage control time (t1) based on the outside temperature and the cooling water temperature;
Calculating a starting voltage control time (t2) based on a state of charge (SOC) of the battery if the engine is started by the ISG; And
Controlling the start-up voltage during the calculated control time tl or t2;
And the power generation control method.
제1항에서,
상기 초기 시동은 시동 키 스위치 또는 시동 버튼에 의한 엔진 시동인 것을 특징으로 하는 발전 제어 방법.
The method of claim 1,
Wherein the initial start is an engine start by a starter key switch or a start button.
제2항에서,
상기 초기 시동은 상기 외기온 및 냉각수온을 기초로 판단되는 저온 시동 및 고온 시동으로 나뉘는 것을 특징으로 하는 발전 제어 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the initial start is divided into a low temperature start and a high temperature start determined based on the outside temperature and the cooling water temperature.
제3항에서,
상기 저온 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간은, 상기 고온 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간 보다 상대적으로 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 발전 제어 방법.
4. The method of claim 3,
Wherein the startup voltage control time at the low temperature startup is set to be relatively longer than the startup voltage control time at the high temperature startup.
제3항에서,
상기 고온 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간은, 상기 ISG에 의한 시동시의 시동 전압 제어 시간 보다 상대적으로 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 발전 제어 방법.
4. The method of claim 3,
Wherein the startup voltage control time at the high temperature startup is set to be relatively shorter than the startup voltage control time at startup by the ISG.
제1항에서,
상기 ISG에 의한 시동시의 상기 시동 전압 제어 시간(t2)은, 상기 배터리의 충전량에 반비례하는 것을 특징으로 하는 발전 제어 방법.
The method of claim 1,
Wherein the startup voltage control time (t2) at startup by the ISG is inversely proportional to the amount of charge of the battery.
엔진의 회전력에 의해 발전하여 배터리를 충전하고 차량의 전기부하에 전기를 공급하는 발전기의 발전을 제어하는 시스템으로서,
상기 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 센서;
차량의 외부 온도를 검출하는 외기온 센서;
상기 배터리의 충전상태(SOC; state of charge)를 검출하는 배터리 센서; 및
상기 냉각수 센서, 외기온 센서 및 상기 배터리 센서의 신호를 기초로 상기 엔진의 시동시 상기 발전기를 제어하는 제어기;를 포함하되,
상기 제어기는, 상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 발전 제어 시스템을 가진 자동차. 1. A system for controlling power generation of a generator that is generated by a rotational force of an engine to charge a battery and supply electricity to an electric load of the vehicle,
A cooling water sensor for detecting the cooling water temperature of the engine;
An outside air temperature sensor for detecting an outside temperature of the vehicle;
A battery sensor for detecting a state of charge (SOC) of the battery; And
And a controller for controlling the generator when the engine is started based on signals of the cooling water sensor, the outside temperature sensor, and the battery sensor,
Wherein the controller has a power generation control system operated by a set program for performing the method of any one of claims 1 to 6.
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