KR20200072220A

KR20200072220A - 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20200072220A
Application number: KR1020180160157A
Authority: KR
Inventors: 장영진; 최정혜
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-22
Also published as: KR102371716B1

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 따라 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제2 조정 단계를 포함한다.

Description

하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLOING LOW VOLTAGE DC-DC CONVERTER OF 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.

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.

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.

더하여, 콜드 크랭킹 시 보조 배터리의 출력전압과 LDC의 전압에 차이가 발생하면 차량의 헤드라이트의 밝기가 불안정하게 변동되는 디밍 현상이 발생하는 문제가 발생할 수 있다.

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 10-2008-0111194 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.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,

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 제어기;

를 포함하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템을 제공한다.

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.

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.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 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.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 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.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 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.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,

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 따라 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제2 조정 단계;

를 포함하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법을 제공한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템의 블록 구성도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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).

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).

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).

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

10: 저전압 직류 컨버터(LDC) 20: 메인 배터리
30: 보조 배터리 40: 전압 센서(IBS)
50: 전장 부하(스타터 모터) 60: 정션 박스
100: 제어기

Claims

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 제어기;
를 포함하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템.
청구항 1에 있어서, 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 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템.
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.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
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 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
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.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
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.
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 따라 상기 출력 전압 지령을 조정하여 상기 저전압 직류 컨버터의 출력 전압을 조정하는 제2 조정 단계;
를 포함하는 하이브리드 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 방법.
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.
청구항 7에 있어서, 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.
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.
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.