KR101575377B1 - Isg 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법 - Google Patents

Isg 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ISG 모드에서 파워 아웃렛의 전압 강하에 대한 전원 보상 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, ISG 차량에 기 장착되어 있는 L.D.C의 여유 전력 범위 내에서 파워 아웃렛에 대한 전력 공급이 이루어지도록 하기 위하여,
상기 파워 아웃렛에 연결된 릴레이의 전력 입력단으로 입력되는 입력전류의 센싱값 중 적어도 하나 이상의 센싱값이 각기 설정되어 있는 입력제한값보다 큰 경우 상기 릴레이를 오프하여 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C의 여유 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법을 제공한다.

Description

ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법{Method compensating power of power outlet for ISG vehicle}
본 발명은 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ISG 모드에서 파워 아웃렛의 전압 강하에 대한 전원 보상 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린 및 디젤 엔진에 ISG(IDEL STOP AND GO) 시스템이 적용된 차량의 경우, 연비 향상을 위해 주행중 정차시 배터리 충전상태 및 도어/후드 열림 조건, 시트벨트 착용상태 등을 판단하여 차량이 주행 중 정차상태로 판단되면 엔진을 자동으로 오프(OFF)시킨 후, 운전자가 차량 출발을 위해 브레이크에서 발을 떼거나 클러치를 온(ON) 할 경우 엔진을 자동으로 온(ON)시켜 주행을 가능하게 한다.
이때, 오토 스타트(AUTO START) 조건에서 엔진을 크랭킹(CRANKING) 시도함에 따라, 차량 최초 시동시와 유사하게 배터리 전압 강하가 발생하게 되며, 운전자가 오디오 등 멀티미디어 기기를 사용 중일 경우 배터리 전압 강하에 의해 순간적으로 전원이 오프되어 사용자 불편을 초래한다.
L.D.C(LOW VOLTAGE DC-DC CONVERTER)는 이러한 상황에서 오디오를 포함한 멀티미디어 기기의 전원을 12V 정전압으로 유지시켜주기 위한 장치로서, 도 1과 같은 시스템 구성을 갖으며, 멀티미디어 기기의 배터리(B+) 입력과 ACC 입력으로 정전압을 공급하게 되고, 또한 배터리 출력은 클러스터(CLUSTER)의 조명전원 배터리로도 공급된다.
한편, 일반적으로 차량에는 엔진에 연결되는 자체의 발전기와 배터리를 통해 차량에서 필요로 하는 전기를 공급하도록 하고 있으며, 이를 사용자가 차내에 설치하여 사용하는 전자 전기 기기의 전원으로 사용하기 위해 전자 전기 기기와 차량의 전원을 연결할 수 있는 수단으로 파워 아웃렛(POWER OUTLET)을 설치하여 이용하고 있다.
그러나, ISG 차량은 L.D.C를 이용하여 차량에 기본적으로 적용된 멀티미디어 기기의 ISG 모드에서의 전압 강하(DROP)에 대한 전원을 보상할 뿐, 상기 파워 아웃렛에 대한 ISG 모드에서의 전압 강하 보상이 이루어지지 않음으로 인해, 차내에 설치하여 파워 아웃렛 전원을 사용하는 여러 장치들이 ISG 모드에 의한 오토 스타트 시 마다 리셋이 반복되어 사용자 불편을 초래하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, ISG 차량에서 L.D.C의 추가 적용없이 기 적용된 L.D.C의 여유 전력을 사용하여 전압 강하된 파워 아웃렛에 필요한 전원을 보상할 수 있도록 한 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, ISG 차량에 기 장착되어 있는 L.D.C의 여유 전력 범위 내에서 파워 아웃렛에 대한 전력 공급이 이루어지도록 하기 위하여, 상기 파워 아웃렛에 연결된 릴레이의 전력 입력단으로 입력되는 입력전류들의 센싱값 중 적어도 하나 이상의 센싱값이 각기 설정되어 있는 입력제한값보다 큰 경우 상기 릴레이를 오프하여 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C의 여유 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 릴레이의 전력 출력단에서 출력되는 출력전류의 센싱값이 설정되어 있는 출력제한값의 80% 보다 큰 경우, ACC 입력 및 ISG 온/오프 스위치가 온(ON) 상태이면 상기 릴레이를 온(ON)하여 파워 아웃렛으로 L.D.C의 여유 전력을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 차량의 ISG 모드에서 파워 아웃렛의 전압 강하에 대한 전원 보상이 가능하게 되며, 상기 파워 아웃렛의 전원 보상을 위해 기 장착되어 있는 L.D.C 를 사용하므로 추가 구성에 의한 재료비 및 중량이 크게 절감되는 장점이 있다.
또한, 기 장착된 L.D.C의 여유 전력 범위 내에서만 파워 아웃렛에 대한 전력 공급이 이루어지도록 과전류시에는 전류차단이 이루어지며, 이에 따라 과전류 출력에 의해 회로 손상이 방지된다.
도 1은 종래 ISG 차량에 적용된 L.D.C 를 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상을 위한 회로 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상을 위한 제어 로직을 나타낸 도면
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명은 ISG 차량에서 추가적인 L.D.C의 사용없이 기 적용된 L.D.C의 여유 전력을 이용하여 파워 아웃렛에 필요한 전원을 추가적으로 보상하고자 한다.
본 발명은 기 적용되어 있는 전원 보상 시스템의 L.D.C(1,2)로부터 컨버팅 동작에 따른 여유 전력 범위 이내에서만 전력을 공급받기 위해, 릴레이(12)의 전력 입력단 및 출력단에 연결된 전류 센싱 회로를 가지고 내장된 MCU(10)의 제어로직에 의해 입력전력과 출력전력의 총량을 제어하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, ISG 차량의 전원 보상 시스템에는 기 적용되어 있는 200W용 L.D.C(1)와 400W용 L.D.C(2)가 구비되어 있으며, 상기 200W용 L.D.C(1)는 ISG 오토 스타트 시 ACC(차량 멀티미디어 전원) 입력과 배터리(B+) 입력을 H/U(차량 내장 오디오 제어 HEAD UNIT) 또는 CDP(차량 내장 CD PLAYER) 및 클러스터의 조명을 위해 정전압으로 유지시켜 공급하고, 상기 400W용 L.D.C(2)는 ISG 오토 스타트 시 ACC 입력과 배터리(B+) 입력을 외장 AMP를 위해 정전압으로 유지시켜 공급한다.
본 발명에 따른 여유 전원 보상 시스템은 기 구성되어 있는 상기 200W용 L.D.C(1)와 400W용 L.D.C(2)로부터 출력되는 여유 전력을 입력전력으로 하여 각 다이오드(D1,D1')를 통해 릴레이(12) 전력 입력단으로 공급받고, 이 전력 입력단에 연결된 전류 센싱 회로 A와 전류 센싱 회로 B는 차량에 내장되어 있는 MCU(10)에 연결되며, 이 MCU(10)에 연결된 전류 센싱 회로 C는 상기 릴레이(12)의 전력 출력단에 연결되어 이루어진다.
상기 릴레이(12)는 그 전력 입력단과 전력 출력단 사이를 연결 및 해제하여 상기 L.D.C(1,2)로부터 여유 전력의 공급 및 차단을 제어하기 위한 릴레이 온/오프 스위치(SW1)와, MCU(10)와 접지 사이에 연결된 코일이 감긴 철심(L1)으로 이루어지며, ACC 입력 및 ISG 온/오프 스위치의 온/오프 신호와 전류 센싱 회로의 신호에 따른 MCU(10)의 제어에 의해 상기 릴레이 온/오프 스위치(SW1)가 온/오프 작동하게 된다.
또한, 상기 릴레이(12)의 전력 출력단에는 200W용 L.D.C(1)의 ACC 입력이, 상기 릴레이(12)를 거치지 않고, 다이오드(D2)를 통해 직접 입력되어 파워 아웃렛으로 공급된다.
본 발명에 따른 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법은, 도 3의 제어 로직과 같이, MCU(10)의 제어에 의해 상기 릴레이(12)의 입력전류와 출력전류의 총량을 실시간으로 센싱하여 입력전류와 출력전류의 총량이 각기 설정되어 있는 입력제한값과 출력제한값을 초과할 경우, 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C(1,2)의 여유 전력의 출력을 차단하여, L.D.C(1,2)의 여유 전력 범위 이내에서만 파워 아웃렛의 전원 보상이 이루어지도록 함과 아울러 과전류 출력에 의한 L.D.C(1,2)의 회로 손상을 방지한다.
이하, ISG 차량의 파워 아웃렛이 L.D.C(1,2)로부터 여유 전력 범위 이내에서만 전력을 공급받도록 하기 위한 MCU(10)의 제어 과정을 설명한다.
도 3을 참조하면, ACC 입력이 오프(OFF)이고 ISG 온/오프 스위치가 오프가 되어 릴레이(12) 전력 출력단의 출력이 오프가 되면, ACC 입력 및 ISG 온/오프 스위치가 온(ON) 상태인지 여부를 확인한다.
ACC 입력 및 ISG 온/오프 스위치가 모두 온(ON) 상태이면 릴레이 온/오프 스위치(SW1)를 온(ON)시켜 L.D.C(1,2)의 여유 전력을 출력하여 파워 아웃렛으로 공급하고, 만약 ACC 입력 및 ISG 온/오프 스위치 중 어느 하나라도 온(ON) 상태가 아니라면 다시 ACC 입력과 ISG 온/오프 스위치를 모두 오프 상태로 하여 릴레이(12)의 출력을 오프한다.
그리고, 상기 릴레이(12)를 통해 L.D.C(1,2)의 여유 전력을 출력함에 따라 전류 센싱 회로 A와 전류 센싱 회로 B에서 각기 입력전류 A,B의 센싱값 a,b를 센싱한다.
여기서, 상기 전류 센싱 회로 A와 전류 센싱 회로 B에서 센싱하는 입력전류 A,B는 각기 200W L.D.C(1) 및 400W L.D.C(2)로부터 입력되는 전류를 센싱한 값으로, L.D.C(1,2) 둘 중 어느 한 쪽이라도 L.D.C의 여유전력을 초과하는 출력을 내는지 검출하게 된다.
따라서, 상기 센싱값 a가 그 입력제한값보다 크거나 혹은 센싱값 b가 그 입력제한값 보다 큰지 여부를 확인하여, 센싱값 a와 b 둘 중 적어도 하나 이상이 그 입력제한값보다 크면 릴레이(12)의 출력을 오프(OFF)하여 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C(1,2) 여유 전력을 차단한다.
만약 센싱값 a와 b가 각기 그 입력제한값보다 작거나 같으면 릴레이 온/오프 스위치(SW1)를 계속 온(ON)시켜 릴레이(12) 출력을 온(ON) 상태로 유지하여 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C(1,2)의 여유 전력을 계속 공급하도록 한다.
상기 센싱값 a,b와 이 센싱값의 입력제한값을 각기 비교한 결과에 따라 릴레이(12) 전력 출력단의 출력이 오프(OFF)되면 전류 센싱 회로 C에서 출력전류 C의 센싱값 c를 센싱한다.
상기 센싱값 c가 그 출력제한값의 80%보다 크면 릴레이 온/오프 스위치(SW1)를 오프하여 릴레이(12)의 출력을 오프(OFF)시켜 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C(1,2) 여유 전력을 차단하고, 상기 센싱값 c가 그 출력제한값의 80%보다 작거나 같으면 ACC 입력 혹은 ISG 온/오프 스위치가 오프 상태인지 확인한다.
ACC 입력 혹은 ISG 온/오프 스위치가 오프 상태이면 ACC 입력과 ISG 온/오프 스위치를 모두 오프(OFF)하여 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C(1,2) 여유 전력의 출력을 오프(OFF)하고, ACC 입력과 ISG 온/오프 스위치 둘 다 오프 상태가 아니면 즉, 둘 다 온(ON) 상태이면 릴레이 온/오프 스위치(SW1)를 온(ON)시켜 L.D.C(1,2) 여유 전력을 파워 아웃렛으로 출력 공급한다.
여기서, 상기 입력제한값과 출력제한값은 ISG 차량에서 파워 아웃렛이 L.D.C(1,2)로부터 여유 전력 이내에서만 전력을 공급받도록 하기 위해 제한시킨 입력전류 A,B 및 출력전류 C의 최대값(혹은 제한값)을 의미한다.
그리고, 상기 ISG 온/오프 스위치는 온(ON) 상태인 경우 ISG 모드에서 오토 스타트 조건을 만족하여 엔진을 자동으로 온(ON)시키는 상태를 의미하고, 오프(OFF) 상태인 경우 ISG 모드에서 오토 스타트 조건을 만족하지 않은 상태를 의미한다.
이와 같이 본 발명에 따른 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법은 파워 아웃렛이 L.D.C로부터 여유 전력 범위 이내에서만 전력을 공급받도록 하기 위해, 릴레이의 전력 입력단 및 전력 출력단에서 실시간으로 센싱되는 입력전류 A,B와 출력전류 C의 총량을 입력제한값과 출력제한값으로 제한하여, 입력제한값과 출력제한값을 초과하는 경우 릴레이의 출력을 오프(OFF)하여 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C의 여유 전력을 차단한다.
1,2 : L.D.C
10 : MCU
12 : 릴레이

Claims (2)

  1. ISG 차량에 기 장착되어 있는 L.D.C의 여유 전력 범위 내에서 파워 아웃렛에 대한 전력 공급이 이루어지도록 하기 위하여,
    상기 파워 아웃렛에 연결된 릴레이의 전력 입력단으로 입력되는 입력전류들의 센싱값 중 적어도 하나 이상의 센싱값이 각기 설정되어 있는 입력제한값보다 큰 경우 상기 릴레이를 오프(OFF)하여 파워 아웃렛으로 공급되는 L.D.C의 여유 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 릴레이의 전력 출력단에서 출력되는 출력전류의 센싱값이 설정되어 있는 출력제한값의 80% 보다 큰 경우, ACC 입력 및 ISG 온/오프 스위치가 온(ON) 상태이면 상기 릴레이를 온(ON)하여 파워 아웃렛으로 L.D.C의 여유 전력을 출력하는 것을 특징으로 하는 ISG 차량의 파워 아웃렛 전원 보상 방법.
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