KR102335347B1 - Apparatus and method of controlling charge/discharge for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 충방전 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 변속 시 알터네이터의 가변 전압을 제어하여 배터리를 충전 및 방전할 수 있는 차량의 충방전 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 장치는 엔진과 벨트를 통해 연결되는 알터네이터, 상기 엔진과 연결되며, 상기 엔진으로부터 구동력을 전달받는 변속기, 상기 알터네이터에 전기적으로 연결되어 충방전되는 배터리, 상기 알터네이터, 변속기 및 배터리를 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출기, 및 상기 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단하고, 변속이 발생하면 상기 알터네이터의 기준 전압을 설정 전압으로 변경하여 상기 배터리의 충방전을 제어하는 제어기를 포함한다. The present invention relates to a vehicle charging/discharging control device, and more particularly, to a vehicle charging/discharging control device and method capable of charging and discharging a battery by controlling a variable voltage of an alternator during shifting.
To this end, the vehicle charging/discharging control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an alternator connected to an engine and a belt through a belt, a transmission connected to the engine and receiving driving force from the engine, and electrically connected to the alternator for charging. A data detector that detects state data for controlling the discharged battery, the alternator, the transmission and the battery, and the state data are used to determine the occurrence of a shift, and when a shift occurs, the reference voltage of the alternator is changed to a set voltage. and a controller for controlling charging and discharging of the battery.
Description
본 발명은 차량의 충방전 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 변속 시 알터네이터의 가변 전압을 제어하여 배터리를 충전 및 방전할 수 있는 차량의 충방전 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle charging/discharging control device, and more particularly, to a vehicle charging/discharging control device and method capable of charging and discharging a battery by controlling a variable voltage of an alternator during shifting.
통상적으로, 차량에는 엔진의 시동 장치나 점화 장치의 전장품을 비롯하여, 램프, 에어컨 장치 등 많은 전기 장치가 구비되어 있다. 이러한 전기 장치에 전력을 공급하는 수단으로는 배터리와 알터네이터(alternator)를 사용한다.BACKGROUND ART In general, a vehicle is equipped with many electric devices such as a lamp, an air conditioner, as well as an electric device for an engine starting device or an ignition device. A battery and an alternator are used as means for supplying power to such an electric device.
차량에서 필요한 전력은 엔진 출력에 의하여 구동되는 알터네이터에서 발전되어 배터리에 충전되고, 필요에 따라, 조명, 계기류, 경고 표시 장치 및 냉난방 장치 등 필요한 각 전기계통에 분배되며, 소모된 전력은 알터네이터에 의하여 보충시키게 된다.The electric power required by the vehicle is generated from the alternator driven by the engine output, charged in the battery, and distributed to each necessary electric system such as lighting, instrumentation, warning display device, and heating and cooling system as needed. will be supplemented
차량은 연비를 향상시키기 위해 알터네이터의 발전 전압을 가변시킨다. 즉, 가속 및 정속 구간에서는 전압을 낮춰 알터네이터의 부하가 줄어들어 배터리를 방전시키고, 감속 구간에서는 전압을 높여 알터네이터의 부하가 커지며 배터리를 충전시킨다. The vehicle varies the power generation voltage of the alternator to improve fuel efficiency. That is, in the acceleration and constant speed sections, the voltage is lowered to reduce the load on the alternator to discharge the battery, and in the deceleration section, the voltage is increased to increase the load on the alternator and charge the battery.
엔진은 차량의 주행 중 차속과 기어단 변화의 이유로 RPM(Revolution Per Minute)이 변한다. 이에 차량은 가속을 하면 엔진의 RPM이 상승하고, 업 시프트(Up Shift)가 되면 엔진의 RPM이 하강하여 알터네이터의 RPM도 변한다. In the engine, RPM (Revolution Per Minute) changes due to changes in vehicle speed and gear while the vehicle is driving. Accordingly, when the vehicle accelerates, the RPM of the engine rises, and when the vehicle is up-shifted, the RPM of the engine decreases and the RPM of the alternator also changes.
업 시프트 시 엔진의 마찰력은 RPM을 떨어지게 하는 요소이고, 알터네이터의 회전 관성은 RPM을 떨어지지 못하게 하는 요소이다. 이러한 서로 다른 두 힘은 엔진과 알터네이터를 연결하는 벨트를 잡아 당기는 힘으로, 작용하여 벨트의 수명을 저하시킨다. 즉, 업 시프트 시에는 알터네이터의 회전 관성으로 인해 벨트 장력이 커지고 내구성이 떨어지는 문제가 발생한다. When upshifting, the friction force of the engine is a factor that causes the RPM to drop, and the rotational inertia of the alternator is a factor that prevents the RPM from dropping. These two different forces act as a pulling force on the belt connecting the engine and the alternator, reducing the lifespan of the belt. That is, during the upshift, the belt tension increases due to the rotational inertia of the alternator and the durability is deteriorated.
또한, 감속 중 다운 시프트 시에는 알터네이터의 부하가 커져 RPM의 상승을 방해하는 요소가 되므로 벨트 장력이 커지고 내구성이 떨어진다. In addition, during downshifting during deceleration, the load on the alternator increases and becomes a factor that prevents the increase of the RPM, so the belt tension increases and durability decreases.
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.Matters described in this background section are prepared to improve understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.
본 발명의 실시 예는 변속 시 알터네이터의 가변 전압을 제어할 수 있는 차량의 충방전 제어 장치 및 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a vehicle charging/discharging control apparatus and method capable of controlling a variable voltage of an alternator during shifting.
그리고 본 발명의 실시 예는 변속에 따라 알터네이터의 전압을 가변시킬 수 있는 차량의 충방전 제어 장치 및 방법을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides an apparatus and method for controlling charging and discharging of a vehicle capable of varying a voltage of an alternator according to a shift.
본 발명의 일 실시 예에서는 엔진과 벨트를 통해 연결되는 알터네이터; 상기 엔진과 연결되며, 상기 엔진으로부터 구동력을 전달받는 변속기; 상기 알터네이터에 전기적으로 연결되어 충방전되는 배터리; 상기 알터네이터, 변속기 및 배터리를 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출기; 및 상기 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단하고, 변속이 발생하면 상기 알터네이터의 기준 전압을 설정 전압으로 변경하여 상기 배터리의 충방전을 제어하는 제어기를 포함하는 차량의 충방전 제어 장치를 제공할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the alternator is connected to the engine and the belt; a transmission connected to the engine and receiving driving force from the engine; a battery electrically connected to the alternator for charging and discharging; a data detector for detecting state data for controlling the alternator, the transmission and the battery; and a controller for determining shift occurrence using the state data, and changing the reference voltage of the alternator to a set voltage when shift occurs to control charging and discharging of the battery. have.
또한, 상기 제어기는 변속이 발생하면 업 시프트인지 다운 시프트인지를 판단하고, 다운 시프트이면 알터네이터의 기준 전압을 제1 설정 전압으로 낮춰서 상기 배터리의 방전을 제어할 수 있다.Also, when the shift occurs, the controller determines whether the shift is up-shift or down-shift, and when the shift occurs, lowers the reference voltage of the alternator to a first set voltage to control discharging of the battery.
또한, 상기 제어기는 변속이 발생하면 업 시프트인지 다운 시프트인지를 판단하고, 업 시프트이면 상기 알터네이터의 기준 전압을 제2 설정 전압으로 높여 상기 배터리의 충전을 제어할 수 있다.Also, when the shift occurs, the controller determines whether the shift is upshift or downshift, and increases the reference voltage of the alternator to a second set voltage when the shift occurs to control charging of the battery.
또한, 상기 제어기는 상기 상태 데이터를 이용하여 변속 완료를 판단하고, 변속이 완료되면 상기 설정 전압에서 기준 전압으로 복귀할 수 있다.In addition, the controller may determine shift completion by using the state data, and return from the set voltage to the reference voltage when the shift is completed.
또한, 상기 제어기는 상기 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단한 후 변속 발생 판단 시점에서 딜레이 시간이 지나고 상기 변속기를 제어하여 변속을 수행하고, 변속 발생 판단 시점부터 상기 알터네이터의 기준 전압을 실제 변속 시점까지 설정 전압으로 변경할 수 있다.In addition, after determining shift occurrence using the state data, the delay time passes at the shift occurrence judgment time, and then, the controller controls the transmission to perform shift, and sets the reference voltage of the alternator from the shift occurrence judgment timing to the actual shift timing. It can be changed to the set voltage.
또한, 상기 데이터 검출기는 차량의 속도를 검출하는 속도 센서; 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서; 및 가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the data detector includes a speed sensor for detecting the speed of the vehicle; an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle; and an accelerator pedal position sensor configured to detect a position value of the accelerator pedal.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 엔진과 벨트를 통해 연결되는 알터네이터 및 상기 알터네이터에 전기적으로 연결되어 충방전되는 배터리를 포함하는 차량의 충방전 제어 장치가 배터리의 충방전을 제어하는 방법에 있어서, 상태 데이터를 확인하는 단계; 상기 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단하는 단계; 상기 변속이 발생하면 알터네이터의 기준 전압을 설정 전압으로 변경하는 단계; 및 상기 설정 전압을 이용하여 배터리의 충방전을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 충방전 제어 방법을 제공할 수 있다.And in another embodiment of the present invention, in a method for controlling the charging and discharging of a battery in a vehicle charging/discharging control device including an alternator connected to the engine and a belt through a belt and a battery electrically connected to the alternator to be charged and discharged, the state verifying the data; determining shift occurrence by using the state data; changing the reference voltage of the alternator to a set voltage when the shift occurs; and controlling the charging and discharging of the battery by using the set voltage.
본 발명의 실시 예는 변속 시 알터네이터의 가변 전압을 제어하여 배터리를 충전 및 방전할 수 있으므로 엔진과 알터네이터를 연결하는 벨트의 내구성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the battery can be charged and discharged by controlling the variable voltage of the alternator during shift, durability of the belt connecting the engine and the alternator can be improved.
또한, 변속에 따라 알터네이터로 공급할 전압을 가변시킬 수 있으므로 벨트의 장력을 최소화시킬 수 있다.In addition, since the voltage to be supplied to the alternator can be varied according to the speed change, the tension of the belt can be minimized.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, the effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention are to be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to an embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법 중 가속 시 엔진 RPM 및 알터네이터 전압을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법 중 감속 시 엔진 RPM 및 알터네이터 전압을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법 중 가속 시 엔진 RPM 및 알터네이터 전압을 나타낸 그래프이다.1 is a diagram illustrating an apparatus for controlling charge and discharge of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for controlling charging and discharging of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating an engine RPM and an alternator voltage during acceleration in a method for controlling vehicle charge/discharge according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating an engine RPM and an alternator voltage when decelerating in a method for controlling charging and discharging of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating an engine RPM and an alternator voltage during acceleration in a method for controlling charging and discharging of a vehicle according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 장치 및 방법에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and description, an operating principle of a vehicle charge/discharge control apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail. However, the drawings shown below and the detailed description given below relate to one preferred embodiment among various embodiments for effectively explaining the features of the present invention. Accordingly, embodiments of the present invention should not be limited only to the following drawings and description.
또한, 하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, when it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention in describing embodiments of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.In addition, in the following embodiments, terms will be appropriately modified, integrated, or separated so that those of ordinary skill in the art can clearly understand them in order to effectively describe the key technical features of the present invention. , the present invention is by no means limited.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a vehicle charging/discharging control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 장치는 엔진(10), 알터네이터(20), 배터리(50), 변속기(60), 데이터 검출기(110) 및 제어기(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , an apparatus for controlling charge and discharge of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes an
엔진(10)은 연료를 연소시켜 구동력을 발생시킨다. 즉, 엔진(10)은 기존의 화석연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진(10)일 수 있다. 엔진(10)에서 발생된 회전 구동력은 변속기(60) 측으로 전달된다. The
알터네이터(20)는 엔진(10)과 벨트를 통해 연결된다. 즉, 알터네이터(20)는 벨트 및 풀리를 통해 엔진(10)과 연결된다. 이에, 알터네이터(20)는 엔진(10)이 회전하게 되면 벨트를 통해 전달된 회전력에 의해 회전한다.The
알터네이터(20)는 제어기(150)의 제어에 따라 전압이 기준 전압 보다 높을 경우에 배터리(50)를 충전시키고, 전압이 기준 전압 보다 낮을 경우에 배터리(50)를 방전시킨다. The
배터리(50)는 다수개의 단위 셀로 이루어지며, 전장 부하(미도시)로 전력을 공급한다. 이러한, 전장 부하는 조명, 계기류, 경고 표시 장치 및 냉난방 장치 등과 같이 저전력으로 구동되는 부품을 나타낼 수 있다.The
배터리(50)는 알터네이터(20)의 전압에 따라 충전되거나, 방전될 수 있다. The
변속기(60)는 엔진(10)의 출력 토크를 이용하여 목표 토크로 변환한다. 즉, 변속기(60)는 차량 속도와 가속 페달의 위치값 등에 따라 기어단이 선택되어 전달받은 토크를 목표 토크로 변환하고, 변환된 목표 토크를 구동력으로 구동휠에 출력함으로써 차량이 주행하도록 한다.The
데이터 검출기(110)는 알터네이터(20), 배터리(50) 및 변속기(60)를 제어하기 위해 상태 데이터를 검출한다. 데이터 검출기(110)는 상태 데이터를 주기적으로 검출하거나, 제어기(150)의 제어에 따라 비주기적으로 검출할 수도 있다. The
이를 위해, 데이터 검출기(110)는 속도 센서(113), 가속도 센서(115), 가속 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor: 이하 'APS'로 통칭함, 117) 및 브레이크 페달 위치 센서(Brake Position Sensor: 이하 'BPS'로 통칭함, 119)를 포함한다.To this end, the
속도 센서(113)는 차량의 속도를 검출한다. 속도 센서(113)는 검출한 차량 속도를 제어기(150)에 제공한다.The speed sensor 113 detects the speed of the vehicle. The speed sensor 113 provides the detected vehicle speed to the
이러한 속도 센서(113)는 차량의 구동휠에 장착될 수 있다. 한편, 속도 센서(113)가 구비되지 않을 경우에 제어기(150)는 GPS에서 수신한 GPS 신호를 이용하여 차량 속도를 연산할 수도 있다.The speed sensor 113 may be mounted on a driving wheel of a vehicle. Meanwhile, when the speed sensor 113 is not provided, the
가속도 센서(115)는 차량의 가속도를 검출하고, 검출한 차량 가속도를 제어기(150)에 제공한다.The acceleration sensor 115 detects an acceleration of the vehicle and provides the detected vehicle acceleration to the
이러한 가속도 센서(115)가 구비되지 않을 경우에 제어기(150)는 차량 속도를 이용하여 차량 가속도를 연산할 수도 있다.When the acceleration sensor 115 is not provided, the
APS(117)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 검출한다. 즉, APS(117)는 가속 페달의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(150)에 제공한다. 가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100%이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0%일 수 있다.The
한편, APS(117)를 사용하는 대신 흡기 통로에 장착된 스로틀 밸브 개도 센서를 사용할 수도 있다. Meanwhile, instead of using the
BPS(119)는 운전자가 브레이크 페달을 누른 정도를 검출한다. 즉, BPS(119)는 브레이크의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(150)에 제공한다. 브레이크 페달이 완전히 눌린 경우에는 브레이크 페달의 위치값이 100%이고, 브레이크 페달이 눌리지 않은 경우에는 브레이크 페달의 위치값이 0%일 수 있다.The
제어기(150)는 차량의 전반적인 동작을 제어하며, 충방전 제어 장치의 구성 요소인 엔진(10), 알터네이터(20), 배터리(50), 변속기(60) 및 데이터 검출기(110)를 제어한다.The
제어기(150)는 데이터 검출기(110)로부터 상태 데이터를 제공받는다. 제어기(150)는 상태 데이터를 기반으로 변속이 발생하는가를 판단하고, 변속이 발생하면 알터네이터(20)의 기준 전압을 설정 전압으로 변경한다. 제어기(150)는 설정 전압으로 변경한 알터네이터(20)를 통해 배터리(50)의 충방전을 제어한다. The
이러한 제어기(150)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 충방전 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다. 이러한 충방전 제어 방법은 도 2 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. The
상기 기능을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 차량에서 통상적인 동작은 종래의 차량과 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Since the normal operation in the vehicle according to the embodiment of the present invention including the above function is performed in the same or similar manner to that of the conventional vehicle, a detailed description thereof will be omitted.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 차량에서 충방전을 제어하는 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of controlling charging and discharging in a vehicle will be described with reference to FIGS. 2 to 5 .
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법 중 가속 시 엔진 RPM 및 알터네이터 전압을 나타낸 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법 중 감속 시 엔진 RPM 및 알터네이터 전압을 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 충방전 제어 방법 중 가속 시 엔진 RPM 및 알터네이터 전압을 나타낸 그래프이다.2 is a flowchart illustrating a method for controlling charging and discharging of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a graph showing engine RPM and alternator voltage during acceleration in a method for controlling charging and discharging of a vehicle according to an embodiment of the present invention. 4 is a graph showing engine RPM and alternator voltage during deceleration in a method for controlling charge and discharge of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a method for controlling charge and discharge of a vehicle according to another embodiment of the present invention. It is a graph showing engine RPM and alternator voltage during acceleration.
도 2를 참조하면, 제어기(150)는 상태 데이터를 확인한다(S210). 즉, 데이터 검출기(110)는 차량 속도, 차량 가속도, 가속 페달의 위치값, 브레이크 페달의 위치값을 포함하는 상태 데이터를 검출하고, 검출한 상태 데이터를 제어기(150)에 제공한다. 제어기(150)는 데이터 검출기(110)로부터 상태 데이터를 제공받아 확인한다.Referring to FIG. 2 , the
한편, 여기서는 변속이 발생하는가를 판단하기 이전에 상태 데이터를 확인한다고 설명하지만 이에 한정되지 않으며, 제어기(150)는 주기적 또는 비주기적으로 데이터 검출기(110)로부터 상태 데이터를 제공받아 확인할 수 있다. Meanwhile, although it is described herein that the state data is checked before determining whether a shift occurs, the present invention is not limited thereto, and the
제어기(150)는 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단한다(S220). 다시 말하면, 제어기(150)는 상태 데이터의 차량 속도, 가속 페달의 위치값 및 차량 가속도를 이용하여 변속이 발생하는지를 판단한다. 즉, 제어기(150)는 변속맵을 통해 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 매칭된 목표 기어단을 확인할 수 있다. 여기서, 변속맵은 변속을 수행하기 위해 미리 설정된 맵을 나타내며, 복수의 가속 페달의 위치값 및 차량 속도에 매칭된 기어단을 포함할 수 있다. The
제어기(150)는 변속이 발생하면 다운 시프트인지를 판단한다(S230). 다시 말하면, 제어기(150)는 변속이 발생하면 현재 변속기(60)에 체결된 기어단과 목표 기어단을 이용하여 다운 시프트인지를 판단한다. When the shift occurs, the
제어기(150)는 다운 시프트이면 알터네이터(20)의 기준 전압을 제1 설정 전압으로 변경한다(S240). 즉, 제어기(150)는 다운 시프트이면 알터네이터(20)의 기준 전압을 제1 설정 전압으로 낮춰서 배터리(50)의 방전을 제어한다. 예를 들어, 차량 속도가 증가하는 경우에는 도 3의 그래프(300)에 도시된 바와 같이 다운 시프트(310)이면 알터네이터(20)의 기준 전압(350)을 제1 설정 전압(360)으로 변경할 수 있다. 그리고 차량 속도가 감소하는 경우에는 도 4의 그래프(400)에 도시된 바와 같이 다운 시프트(410)이면 알터네이터(20)의 기준 전압(350)을 제1 설정 전압(360)으로 변경할 수 있다.The
여기서, 기준 전압은 배터리(50)의 전압을 기반으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 배터리(50)의 전압이 12.8V이면, 기준 전압은 12.7V일 수 있다. Here, the reference voltage may be set based on the voltage of the
제1 설정 전압은 기준 전압 보다 낮으며, 배터리(50)가 방전되는 전압일 수 있다. 이때, 제1 설정 전압은 작업자에 의해 설정되거나, 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 설정 전압은 12.5V일 수 있다.The first set voltage is lower than the reference voltage, and may be a voltage at which the
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 충방전 제어 장치는 다운 시프트일 때 알터네이터(20)의 전압을 낮추므로 알터네이터(20)의 부하가 감소하고, 엔진(10)의 RPM이 상승하는 것에 따라 알터네이터(20)의 RPM이 상승하기 때문에 벨트의 장력이 감소하고 내구성이 향상될 수 있다. Accordingly, since the charging/discharging control device according to an embodiment of the present invention lowers the voltage of the
제어기(150)는 업 시프트이면 알터네이터(20)의 기준 전압을 제2 설정 전압으로 변경한다(S250). 즉, 제어기(150)는 업 시프트이면 알터네이터(20)의 기준 전압을 제2 설정 전압으로 높여 배터리(50)의 충전을 제어한다. 예를 들어, 차량 속도가 증소하는 경우에는 경우에는 도 3의 그래프(300)에 도시된 바와 같이 업 시프트(320)이면 알터네이터(20)의 기준 전압(350)을 제2 설정 전압(370)으로 변경할 수 있다. The
또한, 차량 속도가 감소하는 경우에는 도 4의 그래프(400)에 도시된 바와 같이 업 시프트(420)이면 알터네이터(20)의 기준 전압(350)을 제2 설정 전압(370)으로 변경할 수 있다.In addition, when the vehicle speed decreases, as shown in the
그리고 도 4의 도면 번호 450번 시점에서는 차량 속도가 증가한다고 나타냈으나, 이는 내리막일 경우에 가속 페달을 밟지 않아도 차량 속도가 증가하는 것을 의미한다. 즉, 가속 페달의 위치값이 0%이면 차량 속도가 증가해도 감속이라고 판단할 수 있다.In addition, although it is indicated that the vehicle speed is increased at the
여기서, 제2 설정 전압은 기준 전압 보다 높으며, 배터리(50)가 충전되는 전압일 수 있다. 이때, 제2 설정 전압은 작업자에 의해 설정되거나, 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 설정 전압은 14.8V일 수 있다.Here, the second set voltage is higher than the reference voltage, and may be a voltage at which the
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 충방전 제어 장치는 업 시프트일 때 알터네이터(20)의 전압을 증가시키므로 알터네이터(20)의 부하가 증가하고, 엔진(10)의 RPM이 감소하는 것에 따라 알터네이터(20)의 RPM이 감소하기 때문에 벨트의 장력이 감소하고, 내구성이 향상될 수 있다.Accordingly, since the charging/discharging control device according to an embodiment of the present invention increases the voltage of the
한편, 제어기(150)는 상태 데이터를 이용하여 변속맵을 통해 변속이 발생하는 것을 판단하고, 변속이 발생하면 변속 발생 판단 시점에서 딜레이 시간이 지난 후에 변속기(60)를 제어하여 변속을 수행한다. 제어기(150)는 변속 발생 판단 시점부터 알터네이터(20)의 기준 전압을 실제 변속 시점까지 설정 전압으로 변경한다.Meanwhile, the
예를 들어, 도 5의 그래프(500)에 도시된 바와 같이 제어기(150)는 변속 발생 판단 시점(530)에 변속이 발생함을 판단하여 업 시프트(510)임을 확인하고, 변속 발생 판단 시점(530)부터 알터네이터(20)의 기준 전압(350)을 딜레이 시간이 지난 후인 실제 변속 시점(540)까지 제2 설정 전압(370)으로 변경한다.For example, as shown in the
이렇게 딜레이 시간 동안 알터네이터(20)의 전압을 변경하는 이유는 변속 시간이 짧기 때문에 이 기간 동안 전압이 변경되면 전장 부하로 공급되는 전압이 갑자기 변하게 되므로 디밍(Dimming) 현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.The reason for changing the voltage of the
제어기(150)는 상태 데이터를 이용하여 변속 완료를 판단한다(S260). 즉, 제어기(150)는 상태 데이터의 차량 속도, 차량 가속도, 가속 페달의 위치값, 브레이크 페달의 위치값을 이용하여 변속이 완료되는 것을 판단한다.The
한편, 제어기(150)는 변속이 완료되지 않았으면, 변속이 완료되는지를 주기적으로 판단할 수 있다.Meanwhile, if the shift is not completed, the
제어기(150)는 변속이 완료되면 설정 전압에서 기준 전압으로 복귀한다(S270). 이때, 제어기(150)는 설정 시간 동안 설정 전압에서 기준 전압으로 복귀할 수도 있다. 이때, 설정 시간은 알터네이터(20)의 전압이 급격하게 변경되는 것을 방지하기 위해 설정된 시간으로 미리 설정된 시간일 수 있다.When the shift is completed, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art may change the present invention in various ways within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations are possible.
10: 엔진
20: 알터네이터
40: 벨트
50: 배터리
60: 변속기
110: 데이터 검출기
113: 속도 센서
115: 가속도 센서
117: APS
119: BPS
150: 제어기10: engine
20: alternator
40: belt
50: battery
60: gearbox
110: data detector
113: speed sensor
115: acceleration sensor
117: APS
119: BPS
150: controller
Claims (11)
상기 엔진과 연결되며, 상기 엔진으로부터 구동력을 전달받는 변속기;
상기 알터네이터에 전기적으로 연결되어 충방전되는 배터리;
상기 알터네이터, 변속기 및 배터리를 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출기; 및
상기 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단하고, 변속이 발생하면 상기 알터네이터의 기준 전압을 설정 전압으로 변경하여 상기 배터리의 충방전을 제어하는 제어기;를 포함하되,
상기 제어기는 상기 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단한 후 변속 발생 판단 시점에서 딜레이 시간이 지나고 상기 변속기를 제어하여 변속을 수행하고, 변속 발생 판단 시점부터 상기 알터네이터의 기준 전압을 실제 변속 시점까지 설정 전압으로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 장치.alternator connected via a belt to the engine;
a transmission connected to the engine and receiving driving force from the engine;
a battery electrically connected to the alternator to be charged and discharged;
a data detector for detecting state data for controlling the alternator, the transmission and the battery; and
A controller that determines whether a shift occurs by using the state data and controls the charging and discharging of the battery by changing the reference voltage of the alternator to a set voltage when the shift occurs.
After determining shift occurrence by using the state data, the controller controls the transmission to perform shift after a delay time elapses at the shift occurrence judgment timing, and sets the reference voltage of the alternator from the shift occurrence judgment timing to the actual shift timing. A vehicle charging/discharging control device, characterized in that it is changed to
상기 제어기는
변속이 발생하면 업 시프트인지 다운 시프트인지를 판단하고, 다운 시프트이면 알터네이터의 기준 전압을 제1 설정 전압으로 낮춰서 상기 배터리의 방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 장치.According to claim 1,
the controller
When a shift occurs, it is determined whether an upshift or a downshift is performed, and when the shift occurs, the reference voltage of the alternator is lowered to a first set voltage to control the discharge of the battery.
상기 제어기는
변속이 발생하면 업 시프트인지 다운 시프트인지를 판단하고, 업 시프트이면 상기 알터네이터의 기준 전압을 제2 설정 전압으로 높여 상기 배터리의 충전을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 장치.According to claim 1,
the controller
The device for controlling charging and discharging of a vehicle, characterized in that, when a shift occurs, it is determined whether an upshift or a downshift is performed, and when the shift occurs, a reference voltage of the alternator is increased to a second set voltage to control charging of the battery.
상기 제어기는
상기 상태 데이터를 이용하여 변속 완료를 판단하고, 변속이 완료되면 상기 설정 전압에서 기준 전압으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 장치.According to claim 1,
the controller
The charging/discharging control apparatus of a vehicle, wherein the shift completion is determined using the state data, and the set voltage is returned to the reference voltage when the shift is completed.
상기 데이터 검출기는
차량의 속도를 검출하는 속도 센서;
차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서; 및
가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 센서;
중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 장치.According to claim 1,
The data detector
a speed sensor that detects the speed of the vehicle;
an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle; and
an accelerator pedal position sensor detecting a position value of the accelerator pedal;
Charging/discharging control device for a vehicle, characterized in that it comprises at least one of.
상태 데이터를 확인하는 단계;
상기 상태 데이터를 이용하여 변속 발생을 판단하는 단계;
상기 변속이 발생하면 알터네이터의 기준 전압을 설정 전압으로 변경하는 단계; 및
상기 설정 전압을 이용하여 배터리의 충방전을 제어하는 단계;를 포함하되,
상기 설정 전압으로 변경하는 단계는 상기 변속이 발생하면 변속 발생 판단 시점에서 딜레이 시간이 지난 후 변속기를 제어하여 변속을 수행하는 단계 및 상기 변속 발생 판단 시점부터 상기 알터네이터의 기준 전압을 실제 변속 시점까지 설정 전압으로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 방법.A method for controlling charging and discharging of a battery in a vehicle charging/discharging control device comprising an alternator connected to an engine and a belt through a belt and a battery electrically connected to the alternator and charged/discharged, the method comprising:
checking status data;
determining shift occurrence by using the state data;
changing the reference voltage of the alternator to a set voltage when the shift occurs; and
Including; controlling the charging and discharging of the battery using the set voltage;
The step of changing to the set voltage includes the steps of, when the shift occurs, controlling the transmission after a delay time has elapsed at the time when the shift occurs, and setting the reference voltage of the alternator from the time when the shift occurs to the actual shift time The charging/discharging control method of the vehicle, characterized in that it further comprises the step of changing the voltage.
상기 설정 전압으로 변경하는 단계는
상기 변속이 발생하면 업 시프트인지 다운 시프트인지를 판단하는 단계; 및
상기 다운 시프트이면 상기 알터네이터의 기준 전압을 제1 설정 전압으로 낮추는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 방법.8. The method of claim 7,
The step of changing to the set voltage is
determining whether an upshift or a downshift is performed when the shift occurs; and
lowering the reference voltage of the alternator to a first set voltage if the down-shift is performed;
A vehicle charging/discharging control method comprising a.
상기 설정 전압으로 변경하는 단계는
상기 변속이 발생하면 업 시프트인지 다운 시프트인지를 판단하는 단계; 및
상기 업 시프트이면 상기 알터네이터의 기준 전압을 제2 설정 전압으로 높이는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 방법.8. The method of claim 7,
The step of changing to the set voltage is
determining whether an upshift or a downshift is performed when the shift occurs; and
raising the reference voltage of the alternator to a second set voltage if the up-shift is performed;
A vehicle charging/discharging control method comprising a.
상기 배터리의 충방전을 제어하는 단계 이후에
상기 상태 데이터를 이용하여 변속 완료를 판단하는 단계; 및
상기 변속이 완료되면 설정 전압에서 기준 전압으로 복귀하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충방전 제어 방법.
8. The method of claim 7,
After the step of controlling the charging and discharging of the battery
determining shift completion by using the state data; and
returning from a set voltage to a reference voltage when the shift is completed;
Charging/discharging control method of a vehicle, characterized in that it further comprises.
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---|---|---|---|
KR1020170059085A KR102335347B1 (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Apparatus and method of controlling charge/discharge for vehicle |
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KR20180124483A KR20180124483A (en) | 2018-11-21 |
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KR20240023887A (en) | 2022-08-16 | 2024-02-23 | 현대자동차주식회사 | Electrified vehicle and method of power source control for the same |
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-
2017
- 2017-05-12 KR KR1020170059085A patent/KR102335347B1/en active IP Right Grant
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