KR20190013257A - Method for controlling ptc heater of mild hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마일드 하이브리드 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mild hybrid vehicle, and more particularly, to a PTC heater control method for a mild hybrid vehicle.
하이브리드 차량(hybrid electric vehicle)은 내연기관(internal combustion engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 차량은 내연기관의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다.A hybrid electric vehicle uses an internal combustion engine and battery power together. That is, the hybrid vehicle uses the power of the internal combustion engine and the power of the motor in an efficient combination.
하이브리드 차량은 엔진과 모터의 파워 분담비에 따라 마일드(mild) 타입과 하드(hard) 타입으로 구분할 수 있다. 마일드 타입의 하이브리드 차량(또는 마일드 하이브리드 차량)은 알터네이터(alternator) 대신에 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(mild hybrid starter & generator; MHSG)를 포함한다. 하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기와 차량을 구동하는 구동 모터를 각각 별도로 포함한다.Hybrid vehicles can be classified into a mild type and a hard type according to the power sharing ratio between the engine and the motor. A mild hybrid vehicle (or a mild hybrid vehicle) includes a mild hybrid starter & generator (MHSG) that starts the engine instead of an alternator or is generated by the output of the engine. The hybrid vehicle of the hard type separately includes a starter generator that starts the engine or generates power by the output of the engine and a drive motor that drives the vehicle.
마일드 하이브리드 차량은 MHSG의 토크만으로 차량을 구동시키는 주행 모드는 없지만, MHSG를 이용하여 주행 상태에 따라 엔진 토크를 보조할 수 있으며, 회생제동을 통해 배터리(예를 들어, 48 V 배터리)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량의 연비가 향상될 수 있다.Mild hybrid vehicles do not have a running mode that only drives the vehicle with MHSG torque, but MHSG can assist the engine torque according to the running condition and charge the battery (for example, 48 V battery) through regenerative braking . As a result, the fuel efficiency of the mild hybrid vehicle can be improved.
일반적으로, 직분사 디젤 엔진이 장착된 디젤 하이브리드 차량은 히터 열원(예, 엔진 냉각수)의 부족으로 인하여 플러그 히터나 PTC 히터를 사용하고 있다. 특히, 상기 PTC 히터는 디젤 엔진 차량의 동절기 냉시동 후 엔진이 웜업(warm-up)되기 전 실내로 공급되는 공기를 히팅하기 위하여 사용된다.In general, diesel hybrid vehicles equipped with direct injection diesel engines use plug heaters or PTC heaters due to the lack of heater heat sources (eg engine coolant). Particularly, the PTC heater is used to heat the air supplied to the room before the engine warm-up after the cold start of the diesel engine vehicle in the winter season.
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.
본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는, 제1 배터리(예, 48 volt 배터리)의 SOC(state of charge) 및 제2 배터리(예, 12 volt 배터리)의 SOC에 근거하여 PTC(positive temperature coefficient) 히터에 공급되는 전원을 선택할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method and system for detecting a positive temperature coefficient (PTC) based on the SOC of a first battery (e.g., a 48 volt battery) and the SOC of a second battery A method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle capable of selecting a power source to be supplied to a heater.
상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법은, 제어기가 제1 배터리의 SOC(state of charge) 및 제2 배터리의 SOC(state of charge)를 수신하는 단계; 및 상기 제어기가 상기 제1 배터리의 SOC 및 상기 제2 배터리의 SOC에 근거하여 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 중 어느 하나가 PTC(positive temperature coefficient) 히터의 전원으로 사용되도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, a method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes: a controller for controlling a state of charge of a first battery and a state of charge of a second battery, ; And controlling the controller to use either the first battery or the second battery as a power source of a PTC (positive temperature coefficient) heater based on the SOC of the first battery and the SOC of the second battery .
상기 제1 배터리에 충전되는 전압은 상기 제2 배터리에 충전되는 전압보다 클 수 있다.The voltage charged in the first battery may be greater than the voltage charged in the second battery.
상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 중 어느 하나가 PTC 히터의 전원으로 사용되도록 제어하는 단계는, 상기 제1 배터리의 SOC가 제1 기준값을 초과하고 상기 제2 배터리의 SOC가 제4 기준값을 초과하거나 또는 상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값을 초과하고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제4 기준값 보다 작은 제5 기준값을 초과할 때, 상기 제어기가 상기 제1 배터리를 상기 PTC 히터의 전원으로 사용하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein controlling the first battery or the second battery to be used as a power source of the PTC heater includes controlling the SOC of the first battery to exceed a first reference value and the SOC of the second battery to exceed a fourth reference value Or when the SOC of the first battery exceeds a second reference value that is smaller than the first reference value and the SOC of the second battery exceeds a fifth reference value that is smaller than the fourth reference value, And controlling the power source of the PTC heater to be used.
상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 중 어느 하나가 PTC 히터의 전원으로 사용되도록 제어하는 단계는, 상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제2 기준값 이하이고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제4 기준값 이하이거나 또는 상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제2 기준값 보다 작은 제3 기준값 이하이고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제4 기준값 또는 상기 제5 기준값 이상일 때, 상기 제어기가 상기 제2 배터리를 상기 PTC 히터의 전원으로 사용하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein controlling the first battery or the second battery to be used as a power source of the PTC heater includes controlling the SOC of the first battery to be lower than the second reference value and the SOC of the second battery being lower than the fourth reference value Or when the SOC of the first battery is equal to or less than a third reference value smaller than the second reference value and the SOC of the second battery is equal to or greater than the fourth reference value or the fifth reference value, As a power source of the power supply.
상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 중 어느 하나가 PTC 히터의 전원으로 사용되도록 제어하는 단계는, 상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제3 기준값 이하이고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제5 기준값 보다 작은 제6 기준값 이하일 때, 상기 제어기가 상기 PTC 히터에 전원이 공급되지 않도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein controlling the first battery or the second battery to be used as a power source of the PTC heater includes controlling the SOC of the first battery to be lower than the third reference value and the SOC of the second battery being lower than the fifth reference value And controlling the controller not to supply power to the PTC heater when the temperature is less than a sixth reference value.
상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 중 어느 하나가 PTC 히터의 전원으로 사용되도록 제어하는 단계는, 상기 제어기가 상기 PTC 히터에 상기 제1 배터리의 전력을 공급하는 릴레이가 온(ON) 상태가 되도록 제어하는 단계; 및 상기 제어기가 상기 PTC 히터에 상기 제2 배터리의 전력을 공급하는 릴레이가 온(ON) 상태가 되도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.Wherein the controller controls the first battery and the second battery to be used as a power source for the PTC heater by controlling the controller such that the relay supplying the power of the first battery to the PTC heater is turned on ; And controlling the controller such that the relay supplying the power of the second battery to the PTC heater is in an ON state.
상기 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법은, 상기 제어기가 엔진의 상태를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 엔진이 동작할 때, 상기 제어기가 상기 엔진에 연결된 MHSG(mild hybrid starter & generator)에 의해 발전된 전력을 저장하는 상기 제1 배터리를 상기 PTC 히터의 전원으로 사용하도록 제어할 수 있다.The PTC heater control method of the mild hybrid vehicle further includes the step of the controller determining the state of the engine, wherein when the engine is operated, the controller is controlled by a mild hybrid starter & generator (MHSG) The first battery for storing the developed electric power can be used as the power source of the PTC heater.
상기 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법은, 상기 제어기가 상기 마일드 하이브리드 차량에 상기 PTC 히터가 포함되는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for controlling the PTC heater of the mild hybrid vehicle may further include the step of the controller determining whether or not the PTC heater is included in the mild hybrid vehicle.
상기 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법은, 상기 제어기가 상기 제어기를 포함하는 차량이 마일드 하이브리드 차량인 지 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.The PTC heater control method of the mild hybrid vehicle may further include the step of confirming whether or not the controller is a mild hybrid vehicle.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법은 마일드 하이브리드 차량에 포함된 제1/제2 배터리인 12/48V 배터리를 이용하여 PTC 히터에 의한 공조 제어 시 PTC 히터(positive temperature coefficient heater)의 전원 소스(source)를 상황에 맞도록 선택할 수 있으므로, PTC 히터의 제어를 최적화할 수 있다.The method for controlling the PTC heater of the mild hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention uses a 12 / 48V battery, which is the first / second battery included in the mild hybrid vehicle, to control the PTC heater coefficient heater can be selected to suit the source of the PTC heater, thus optimizing the control of the PTC heater.
또한, 본 발명의 실시예는 PTC 히터의 전원소스를 제1 배터리인 48V 배터리로 변경 시 PTC 히터가 고전력을 이용할 수 있으므로 PTC 히터의 히팅 성능을 향상시킬 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, when the power source of the PTC heater is changed to the 48V battery which is the first battery, the PTC heater can utilize high power, so that the heating performance of the PTC heater can be improved.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 관련 기술에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 장치를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 배터리 및 제2 배터리의 SOC(state of charge)에 관한 기준값들을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 PTC 히터 제어 장치를 포함하는 마일드 하이브리드 차량을 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the drawings used in the detailed description of the present invention, a brief description of each drawing is provided.
1 is a view for explaining a PTC heater control method of a mild hybrid vehicle according to the related art.
2 is a view for explaining a PTC heater control apparatus of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining reference values relating to the state of charge (SOC) of the first battery and the second battery shown in FIG. 2. FIG.
5 is a block diagram illustrating a mild hybrid vehicle including the PTC heater control apparatus shown in FIG.
본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a better understanding of the present invention, and the objects attained by the practice of the invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate embodiments of the invention, and to the description in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having", etc., are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, or a combination thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적 또는 기계적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not necessarily the case that it is "directly connected", but also "electrically or mechanically connected" .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and, unless expressly defined herein, are to be construed as either ideal or overly formal Do not.
동계 시 Blower(블로워)가 작동되면, 공조(air conditioning(공조장치 또는 공기조화설비)인 PTC 히터에 의해 히팅(heating)된 공기가 차량의 실내로 공급되어 차량 내부가 난방된다.When the blower blows, the air heated by the PTC heater, which is air conditioning (air conditioner or air conditioner), is supplied to the inside of the vehicle and the interior of the vehicle is heated.
마일드 하이브리드 차량의 48V 배터리는 MHSG의 전원소스, 12V 배터리의 전원 공급원, 및 PTC 히터의 전원 소스로 사용되므로, 48V 배터리의 SOC가 저하될 수 있다. 따라서 PTC 히터의 히팅 기능이 제한적으로 작동될 수 있다.The 48V battery of a mild hybrid vehicle is used as the power source of the MHSG, the power source of the 12V battery, and the power source of the PTC heater, so the SOC of the 48V battery may be lowered. Therefore, the heating function of the PTC heater can be limited.
관련 기술에 있어서, PTC 히터의 작동 조건임에도 불구하고, 배터리 전원이 낮거나 PTC 히터가 소모하는 전력이 과다하여 배터리 SOC의 부족 상황 시, 동계 시(동절기)에 PTC 히터에 의한 공조 히팅이 불가능할 수 있다.In the related art, although the operating condition of the PTC heater is low, the battery power is low or the power consumed by the PTC heater is excessive, so that the air conditioning heating by the PTC heater may not be possible during the winter time have.
도 1은 관련 기술에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a PTC heater control method of a mild hybrid vehicle according to the related art.
도 1을 참조하면, 상기 마일드 하이브리드 차량의 ECU(Electronic Control Unit)은 Blower On 조건 등과 같은 PTC 히터의 동작 조건에 응답하여 PTC 히터를 동작시킨다.Referring to FIG. 1, an ECU (Electronic Control Unit) of the mild hybrid vehicle operates a PTC heater in response to an operating condition of a PTC heater such as a blower ON condition.
상기 PTC 히터의 동작 조건은 Blower On 조건, Glow Off 조건, 냉각수온센서(coolant temperature sensor)의 고장이 없는 조건, 외기온도센서(또는 에어플로우센서(air flow sensor))의 고장이 없는 조건, 엔진의 RPM(revolutions per minute)이 기준 설정값(예, 아이들 RPM) 이상의 조건, 배터리 전압이 방전되지 않을 설정값 이상의 조건, 외기온센서(outside temperature sensor)에 의해 측정된 외기가 기준 온도값 이상의 조건, 냉각수 및 흡기온(inlet air temperature)(엔진의 흡기온)이 기 설정 온도값 이상인 조건, 초기 엔진 동작(Running) 후 PTC 히터의 동작 진입까지의 지연(Delay) 시간이 기 설정 최소 지연(delay) 시간 이상인 조건, 및 PTC 히터 작동 후 지속된 시간이 기 설정 최소 작동 시간 이하인 조건을 포함한다.The operating conditions of the PTC heater include a blower on condition, a glow off condition, a condition without a failure of a coolant temperature sensor, a condition without a failure of an outside air temperature sensor (or an air flow sensor) The condition that the RPM (revolutions per minute) is equal to or more than the reference set value (e.g. idle RPM), the condition that the battery voltage is not discharged, the condition that the ambient temperature measured by the outside temperature sensor is equal to or higher than the reference temperature value, The condition that the cooling water and inlet air temperature (intake air temperature of the engine) is higher than the preset temperature value, the delay time until the PTC heater starts to operate after the initial engine operation, And the condition that the duration after PTC heater operation is less than or equal to the preset minimum operating time.
상기 PTC 히터의 동작 조건은 마일드 하이브리드 차량에 포함된 센서에 의해 검출될 수 있다.The operating condition of the PTC heater can be detected by a sensor included in the mild hybrid vehicle.
상기 Blower(송풍기) On 상태 조건은 마일드 하이브리드 차량의 센터페시아에 설치된 조작 스위치가 공조 동작 상태(blower(블로워 스위치) ON 상태)인 조건을 의미할 수 있다.The Blower On condition condition may mean that the operation switch provided on the center fascia of the mild hybrid vehicle is in the air conditioning operation state (blower (blower switch) ON state).
상기 Glow Off 상태 조건은 차량 내 과도전류 소모가 되는 Glow(glow plug(예열 플러그))의 작동이 종료되는 조건을 지시(indication)할 수 있다.The Glow Off condition condition may indicate a condition that the operation of Glow (glow plug), which is in transient current consumption in the vehicle, is terminated.
상기 냉각수온센서의 고장이 없는 조건은 PTC 히터 동작의 기준이 되는 해당 센서의 고장이 없을 조건을 나타낼 수 있다.The condition without the failure of the coolant temperature sensor may indicate a condition in which there is no failure of the corresponding sensor as a reference for the operation of the PTC heater.
상기 외기온도센서의 고장이 없는 조건은 PTC 히터의 동작의 기준이 되는 해당 센서의 고장이 없을 조건을 나타낼 수 있다.The condition without the failure of the outside temperature sensor may indicate a condition in which the corresponding sensor serving as a reference of the operation of the PTC heater does not fail.
상기 배터리 전압이, 방전되지 않을 설정값 이상의 조건은 배터리 전압이 방전 상태가 되는 최소 설정 전압 이상인 조건을 나타낼 수 있다.The condition that the battery voltage is equal to or higher than the set value at which the battery voltage is not discharged may indicate a condition that the battery voltage is equal to or higher than a minimum set voltage at which the battery voltage is discharged.
상기 외기온센서에서 측정된 외기가 기준 온도값 이상의 조건은 엔진룸(Engine Room) 온도가 아닌 실제 외기 온도가 기 설정 온도값 이상인 조건을 나타낼 수 있다.The condition that the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor is higher than the reference temperature value may indicate a condition that the actual outside air temperature is not the engine room temperature but is equal to or higher than the preset temperature value.
상기 PTC 히터 작동 후 지속된 시간이 기 설정 최소 작동 시간 이하인 조건은 PTC 히터가 무한대 동작 시 발생할 부작용 방지를 위한 기준시간을 설정하는 조건일 수 있다.The condition that the duration after the operation of the PTC heater is equal to or less than the predetermined minimum operation time may be a condition for setting the reference time for preventing the side effect that may occur in the infinite operation of the PTC heater.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 장치를 설명하는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 도 4는 도 2에 도시된 제1 배터리 및 제2 배터리의 SOC(state of charge)에 관한 기준값들을 설명하는 도면이다. 도 5는 도 2에 도시된 PTC 히터 제어 장치를 포함하는 마일드 하이브리드 차량을 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다. 상기 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법은 마일드 하이브리드 차량의 동절기 냉시동 시(저온 시동 시)에 적용될 수 있다.2 is a view for explaining a PTC heater control apparatus of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view for explaining reference values relating to the state of charge (SOC) of the first battery and the second battery shown in FIG. 2. FIG. 5 is a block diagram illustrating a mild hybrid vehicle including the PTC heater control apparatus shown in FIG. The method of controlling the PTC heater of the above mild hybrid vehicle can be applied to the cold start of the mild hybrid vehicle during the cold season (at the low temperature start).
도 2, 도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 확인 단계(200)에서 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 제어기(80)는 상기 제어기를 포함하는 차량이 마일드 하이브리드 차량인 지 여부를 확인(판단)할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 MHSG(mild hybrid starter & generator)(30)가 송출(전송)하는 통신(예, 차량 네트워크(network)인 LIN(Local Interconnect Network) 또는 CAN(Controller Area Network) 통신) 메시지를 확인하여 제어기를 포함하는 차량이 마일드 하이브리드 차량인 지 여부를 인식할 수 있다.Referring to FIGS. 2, 3, 4, and 5, in the
제어기(80)는, 예를 들어, 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다. 제어기(80)는 상기 마일드 하이브리드 차량의 전체 동작을 제어할 수도 있다.The
상기 마일드 하이브리드 차량은 엔진(10), 변속기(transmission)(20), MHSG(mild hybrid starter & generator)(30), 배터리(40), 차동기어장치(50), 휠(wheel)(60), 및 제어기(80)를 포함한다.The mild hybrid vehicle includes an
엔진(10)은, 예를 들어 디젤 엔진으로서, 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 마일드 하이브리드 차량의 동력 전달은 상기 엔진(10)의 토크가 상기 변속기(20)의 입력축에 전달되고, 상기 변속기(20)의 출력축으로부터 출력된 토크가 차동기어장치(50)를 경유하여 차축에 전달된다. 상기 차축이 휠(60)을 회전시킴으로써 상기 엔진(10)의 토크에 의해 상기 마일드 하이브리드 차량이 주행하게 된다.The
MHSG(30)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 즉, MHSG(30)는 상기 엔진(10)을 기동하거나 상기 엔진(10)의 출력에 의해 발전할 수 있다. 또한, 상기 MHSG(30)는 상기 엔진(10)의 토크를 보조할 수 있다. 상기 마일드 하이브리드 차량은 상기 엔진(10)의 연소 토크를 주동력으로 하면서 상기 MHSG(30)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다. 상기 엔진(10)과 상기 MHSG(30)는 벨트(32)(또는 풀리 및 벨트)를 통해 연결될 수 있다.The
제1 배터리(40)는 상기 MHSG(30)에 전기를 공급하거나, 회생제동 모드에서 상기 MHSG(30)를 통해 회수되는 전기를 통해 충전될 수 있다. 제1 배터리(40)는 48 V 배터리일 수 있다. 상기 마일드 하이브리드 차량은 상기 배터리(40)로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter)와 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 제2 배터리(105)인 12 V 배터리를 더 포함할 수 있다.The
마일드 하이브리드 시스템에서 MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator)는 알터네이터, 엔진 토크보조, 또는 회생제동의 기능을 하는 주요 부품일 수 있다. 특히, 마일드 하이브리드 시스템은 엔진 토크보조 기능을 통하여 기존 내연기관의 토크 생성 기능에 의존하던 것을 탈피할 수 있다.In a mild hybrid system, the MHSG (Mild Hybrid Starter & Generator) can be a major component that functions as an alternator, engine torque assist, or regenerative braking. Particularly, the mild hybrid system can avoid the reliance on the torque generating function of the existing internal combustion engine through the engine torque assist function.
48V MHSG 시스템(마일드 하이브리드 시스템)과 같은 상기 마일드 하이브리드 차량에서, 알터네이터(alternator)가 MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator)로 대체되고 추가의 48V 배터리(메인 배터리) 및 LDC(Low Voltage DC/DC Converter)가 적용될 수 있다. In the above mild hybrid vehicle, such as the 48V MHSG system (mild hybrid system), the alternator is replaced by a Mild Hybrid Starter & Generator (MHSG) and an additional 48V battery (main battery) and LDC (Low Voltage DC / DC Converter) Can be applied.
MHSG는 차량의(또는 엔진의) 크랭킹 및 토크 제어 모드에서 차량의 엔진을 구동(기동) 제어할 수 있고, 차량의 발전 모드에서는 엔진(10)의 출력에 의해 발전하여 48V 배터리를 충전할 수 있다. 차량의 주행 상태에 따라, MHSG는 엔진 시동 모드, 모터로 작동하여 엔진(10)의 토크를 보조하는 엔진 토크 보조 모드, 차량의 전기부하(전장 부하)에 전력을 공급하고 LDC를 통해 48(volt) 배터리에 연결된 12(volt) 배터리를 충전시키는 48(volt) 배터리를 충전시키는 모드, 48(volt) 배터리를 충전시킬 수 있는 회생 제동 모드, 주행거리를 연장시킬 수 있는 관성 주행 모드, 또는 차량(또는 엔진)의 아이들(idle) 구간에서 엔진(10)의 시동(동작)을 정지시키는 idle stop 모드와 같은 작동 모드로 동작할 수 있고, MHSG는 차량의 주행 상태에 따라 최적 제어되어 차량의 연비 저감 효과를 극대화시킬 수 있다. 마일드 하이브리드 차량의 예가 한국 공개특허번호 10-2016-0057084에 개시(disclosure)되어 있을 수 있다.The MHSG can drive (start) control the engine of the vehicle in the cranking and torque control mode of the vehicle (or engine), and can generate electricity by the output of the
확인 단계(205)에 따르면, 제어기(80)를 포함하는 차량이 마일드 하이브리드 차량일 때, 제어기(80)는 상기 마일드 하이브리드 차량에 PTC 히터(125)가 포함되는 지 여부를 판단(확인)할 수 있다. 예를 들어, 마일드 하이브리드 차량의 공장 출고 전 PTC 히터의 장착(적용) 유무 정보가 공장 라인 내에서 제어기(80)에 제공될 수 있다. 상기 PTC 히터의 장착 유무 정보는 제어기(80)에 포함된 소프트웨어의 PTC 히터 적용 변수값에 기록(생성)될 수 있다.According to the
PTC 히터(125)는 전기 히터로서, 디젤 차량의 보조 난방장치용 열원으로 사용될 수 있고, 상온에서 낮은 비저항을 갖으며, 강유전체의 전이온도 이상에서 높은 비저항을 가짐으로 저온 특성이 뛰어나고, 발열량이 우수하며, 냉각수의 빠른 가열성능으로 겨울철 김서림 제거 및 난방 효과를 향상시키고, 내구 수명의 연장에 의하여 차량의 냉, 난방 및 환기 품질을 향상시킬 수 있는 전기발열체를 가열원으로 사용할 수 있고, 디젤 엔진 차량의 동절기 냉시동 후 엔진이 웜업(warm-up)되기 전 차량 내로 공급되는 공기를 히팅하기 위하여 사용될 수 있다.The
판단 단계(210)에 따르면, 제어기(80)는 엔진의 회전수(예, RPM)를 근거로 하여 엔진(10)의 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 엔진의 회전수는 RPM센서에 의해 검출되어 제어기(80)에 제공될 수 있다.According to the
엔진(10)의 상태가 엔진이 Running(동작)하는 것으로 판단될 때, 프로세스(process)인 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법은 판단 단계(215)로 진행할 수 있다. 엔진(10)의 상태가 엔진을 점화하기 위한 IG(ignition(점화 장치))가 On 상태(즉, 엔진이 동작하지 않는 상태)인 것으로 판단될 때, 프로세스(process)는 판단 단계(235)로 진행할 수 있다.When it is determined that the state of the
판단 단계(215)에 따르면, 제어기(80)는 Blower On 조건 등과 같은 PTC 히터(125)의 동작 조건(동작 진입 조건)의 만족(충족) 여부를 판단할 수 있다. 판단 단계(215)는 전술한 도 1을 참조하여 설명된 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법과 유사한 방법으로 진행될 수 있다.According to the
작동 상태 판단 단계(220)에 따르면, PTC 히터(125)의 동작 조건이 만족될 때 제어기(80)는 PTC 히터의 작동 상태를 판단할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 작동 상태 판단 단계(220)는 프로세스(process)인 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법에서 생략될 수 있다.According to the operation
선택 단계(230)에 따르면, 제어기(80)는 MHSG(mild hybrid starter & generator)(30)의 발전 전력에 의해 충전된 제1 배터리인 48V 배터리(40)가 PTC 히터(125)의 전원 공급원으로 선택되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 PTC 히터(125)에 제1 배터리(40)의 전력을 공급하는 릴레이(relay)(120)가 온(ON) 상태(turn-on 상태)가 되도록 제어할 수 있다.According to the
전술한 바와 같이, 엔진(10)이 동작할 때, 제어기(80)는 엔진에 연결된 MHSG(mild hybrid starter & generator)(30)에 의해 발전된 전력을 저장하는 제1 배터리인 48V 배터리(40)를 PTC 히터(125)의 전원으로 사용하도록 제어할 수 있다.As described above, when the
판단 단계(235)에 따르면, 제어기(80)는 Blower On 조건 등과 같은 PTC 히터(125)의 동작 조건(동작 진입 조건)의 만족(충족) 여부를 판단할 수 있다. 판단 단계(215)는 전술한 도 1을 참조하여 설명된 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법과 유사한 방법으로 진행될 수 있다.According to the
제1 비교 단계(240)에 따르면, 제어기(80)는 제1 배터리(40)인 48V 배터리의 SOC가 제1 기준값(A1)을 초과하고 제2 배터리(105)인 12V 배터리의 SOC가 제4 기준값(A2)을 초과하거나 또는 제1 배터리(40)의 SOC가 제1 기준값(A1) 보다 작은 제2 기준값(B1)을 초과하고 제2 배터리(105)의 SOC가 제4 기준값(A2)보다 작은 제5 기준값(B2)을 초과하는 지 여부를 판단할 수 있다. 제1 배터리(40)에 충전되는 전압은 제2 배터리(105)에 충전되는 전압보다 클 수 있다.According to the
선택 단계(245)에 따르면, 제1 배터리(40)인 48V 배터리의 SOC가 제1 기준값(A1)을 초과하고 제2 배터리(105)인 12V 배터리의 SOC가 제4 기준값(A2)을 초과하거나 또는 제1 배터리(40)의 SOC가 제2 기준값(B1)을 초과하고 제2 배터리(105)의 SOC가 제5 기준값(B2)을 초과할 때, 제어기(80)는 제1 배터리(40)를 PTC 히터(125)의 전원으로 사용하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 PTC 히터(125)에 제1 배터리(40)의 전력을 공급하는 릴레이(relay)(120)가 오프(OFF) 상태로부터 온(ON) 상태가 전환되도록 제어할 수 있다.According to the
제2 비교 단계(250)에 따르면, 제어기(80)는 제1 배터리(40)의 SOC가 제2 기준값(B1) 이하이고 제2 배터리(105)의 SOC가 제4 기준값(A2) 이하이거나, 또는 제1 배터리(40)의 SOC가 제3 기준값(C1) 이하이고 제2 배터리(105)의 SOC가 제4 기준값(A2) 또는 제5 기준값(B2) 이상인 지 여부를 판단할 수 있다.According to the
선택 단계(255)에 따르면, 제1 배터리(40)의 SOC가 제2 기준값(B1) 이하이고 제2 배터리(105)의 SOC가 제4 기준값(A2) 이하이거나 또는 제1 배터리(40)의 SOC가 제2 기준값(B1) 보다 작은 제3 기준값(C1) 이하이고 제2 배터리(105)의 SOC가 제4 기준값(A2) 또는 제5 기준값(B2) 이상일 때, 제어기(80)는 제2 배터리(105)를 PTC 히터(125)의 전원으로 사용하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 PTC 히터(125)에 제2 배터리(105)의 전력을 공급하는 릴레이(relay)(115)가 오프(OFF) 상태로부터 온(ON) 상태가 전환되도록 제어할 수 있다. 상기 PTC 히터 제어 장치는 제어기(80), 릴레이(relay)(115), 및 릴레이(relay)(115)를 포함할 수 있다.According to the
부연하여 설명하면, 제어기(80)는 제1 배터리(40)의 SOC 및 제2 배터리(105)의 SOC를 수신하고, 제어기(80)는 제1 배터리의 SOC 및 제2 배터리의 SOC에 근거하여 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 중 어느 하나가 PTC 히터(125)의 전원으로 선택적으로 사용되도록 제어할 수 있다.More specifically, the
제3 비교 단계(260)에 따르면, 제어기(80)는 제1 배터리(40)의 SOC가 제3 기준값(C1) 이하이고 제2 배터리(105)의 SOC가 제6 기준값(C2) 이하인 지 여부를 판단할 수 있다.According to the
미작동 단계(265)에 따르면, 제1 배터리(40)의 SOC가 제3 기준값(C1) 이하이고 제2 배터리(105)의 SOC가 제5 기준값(B2) 보다 작은 제6 기준값(C2) 이하일 때, 제어기(80)는 PTC 히터(125)에 전원이 공급되지 않도록 제어하여 PTC 히터(125)가 최종적으로 작동에 진입되지 않도록 할 수 있다.The SOC of the
전술한 바와 같이, 마일드 하이브리드 시스템은 48V 배터리 및 12V 배터리를 포함하므로, PTC 히터의 제어 측면에서 유리하며 제어 상황별로 적절한 배터리 공급원 선택이 가능할 수 있다. 또한, 엔진 Running(동작) 시에는 MHSG의 발전을 통해 48V 배터리를 충전 가능하여 PTC 히터의 히팅 시 배터리 SOC가 낮아지는 문제를 해결할 수 있다.As described above, since the mild hybrid system includes the 48V battery and the 12V battery, it is advantageous in terms of the control of the PTC heater and it is possible to select an appropriate battery supply source for each control situation. In addition, when the engine is running, the 48V battery can be charged through the development of the MHSG, thereby solving the problem of lowering the battery SOC during heating of the PTC heater.
본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(fieldprogrammable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.The components or " units " or blocks or modules used in the embodiments of the present invention may be implemented in software, such as a task, a class, a subroutine, a process, an object, an execution thread, ), A hardware such as an FPGA (field programmable gate array) or an ASIC (application-specific integrated circuit), or a combination of the above software and hardware. The components or parts may be included in a computer-readable storage medium, or a part of the components may be dispersed in a plurality of computers.
이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the embodiments have been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms are used herein, they are used for the purpose of describing the present invention only and are not used to limit the scope of the present invention described in the claims or the claims. It is therefore to be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 엔진
30: MHSG
40: 제1 배터리
80: 제어기
105: 제2 배터리
115: 릴레이
120: 릴레이
125: PCT 히터10: Engine
30: MHSG
40: First battery
80:
105: Second battery
115: Relay
120: Relay
125: PCT heater
Claims (9)
제어기가 제1 배터리의 SOC(state of charge) 및 제2 배터리의 SOC(state of charge)를 수신하는 단계; 및
상기 제어기가 상기 제1 배터리의 SOC 및 상기 제2 배터리의 SOC에 근거하여 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리 중 어느 하나가 PTC(positive temperature coefficient) 히터의 전원으로 사용되도록 제어하는 단계;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
A method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle,
Receiving a state of charge (SOC) of the first battery and a state of charge (SOC) of the second battery; And
Controlling the controller to use either the first battery or the second battery as a power source of a PTC (positive temperature coefficient) heater based on the SOC of the first battery and the SOC of the second battery;
Wherein the PTC heater control method comprises the steps of:
상기 제1 배터리에 충전되는 전압은 상기 제2 배터리에 충전되는 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the voltage charged in the first battery is greater than the voltage charged in the second battery.
상기 제1 배터리의 SOC가 제1 기준값을 초과하고 상기 제2 배터리의 SOC가 제4 기준값을 초과하거나 또는 상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값을 초과하고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제4 기준값 보다 작은 제5 기준값을 초과할 때, 상기 제어기가 상기 제1 배터리를 상기 PTC 히터의 전원으로 사용하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
The method as claimed in claim 2, wherein the step of controlling one of the first battery and the second battery to be used as a power source of the PTC heater includes:
When the SOC of the first battery exceeds a first reference value and the SOC of the second battery exceeds a fourth reference value or the SOC of the first battery exceeds a second reference value that is smaller than the first reference value, And controlling the controller to use the first battery as a power source of the PTC heater when the SOC of the PTC heater exceeds a fifth reference value that is smaller than the fourth reference value Way.
상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제2 기준값 이하이고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제4 기준값 이하이거나 또는 상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제2 기준값 보다 작은 제3 기준값 이하이고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제4 기준값 또는 상기 제5 기준값 이상일 때, 상기 제어기가 상기 제2 배터리를 상기 PTC 히터의 전원으로 사용하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
4. The method of claim 3, wherein the step of controlling one of the first battery and the second battery to be used as a power source of the PTC heater includes:
Wherein when the SOC of the first battery is lower than the second reference value and the SOC of the second battery is lower than the fourth reference value or the SOC of the first battery is lower than a third reference value lower than the second reference value, And controlling the controller to use the second battery as a power source of the PTC heater when the SOC is equal to or greater than the fourth reference value or the fifth reference value.
상기 제1 배터리의 SOC가 상기 제3 기준값 이하이고 상기 제2 배터리의 SOC가 상기 제5 기준값 보다 작은 제6 기준값 이하일 때, 상기 제어기가 상기 PTC 히터에 전원이 공급되지 않도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
5. The method of claim 4, wherein the step of controlling one of the first battery and the second battery to be used as a power source of the PTC heater includes:
Controlling the controller such that power is not supplied to the PTC heater when the SOC of the first battery is less than the third reference value and the SOC of the second battery is less than or equal to a sixth reference value smaller than the fifth reference value Wherein the PTC heater control method comprises the steps of:
상기 제어기가 상기 PTC 히터에 상기 제1 배터리의 전력을 공급하는 릴레이가 온(ON) 상태가 되도록 제어하는 단계; 및
상기 제어기가 상기 PTC 히터에 상기 제2 배터리의 전력을 공급하는 릴레이가 온(ON) 상태가 되도록 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
The method as claimed in claim 1, wherein the step of controlling one of the first battery and the second battery to be used as a power source of the PTC heater includes:
Controlling the controller such that the relay supplying power to the first battery is turned on to the PTC heater; And
Controlling the controller such that the relay supplying the power of the second battery to the PTC heater is turned on;
And controlling the PTC heater according to the detected temperature.
상기 제어기가 엔진의 상태를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 엔진이 동작할 때, 상기 제어기가 상기 엔진에 연결된 MHSG(mild hybrid starter & generator)에 의해 발전된 전력을 저장하는 상기 제1 배터리를 상기 PTC 히터의 전원으로 사용하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
The method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle according to claim 1,
Further comprising the step of the controller determining the state of the engine,
Wherein the controller controls the first battery, which stores electric power generated by a mild hybrid starter & generator (MHSG) connected to the engine, to be used as a power source of the PTC heater when the engine is operated. A method for controlling a PTC heater of a vehicle.
상기 제어기가 상기 마일드 하이브리드 차량에 상기 PTC 히터가 포함되는 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.
The method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle according to claim 7,
Further comprising the step of the controller determining whether the PTC heater is included in the mild hybrid vehicle.
상기 제어기가 상기 제어기를 포함하는 차량이 마일드 하이브리드 차량인 지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 PTC 히터 제어 방법.9. The method of controlling a PTC heater of a mild hybrid vehicle according to claim 8,
Further comprising checking whether the controller is a mild hybrid vehicle if the vehicle including the controller is a mild hybrid vehicle.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020170097617A KR20190013257A (en) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | Method for controlling ptc heater of mild hybrid electric vehicle |
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2017
- 2017-08-01 KR KR1020170097617A patent/KR20190013257A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |