KR101646131B1 - 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치 및 방법 - Google Patents

마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치 및 방법으로, 엔진을 예열시키는 예열 플러그와, 차량 운행 정보를 이용하여 마일드 하이브리드 차량 및 타력 주행 모드를 인식하고, 타력 주행 모드로 주행한 타력 주행 시간에 따라 듀티 제어 신호를 생성하는 예열 제어부, 및 듀티 제어 신호에 따라 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 공급하는 구동부를 포함한다.

Description

마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRE-HEATING AN ENGINE OF MILD HYBRID VEHICLE}
본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치 및 방법에 관한 기술이다.
일반적으로 엔진은 가솔린 엔진과 디젤 엔진으로 나눌 수 있다. 가솔린 엔진은 가솔린을 연료로 하는 내연 기관으로, 공기와 가솔린 연료를 실린더에 흡입하고 압축된 혼합기를 점화하여 연소시킨다. 디젤 엔진은 디젤을 연료로 하는 내연 기관으로, 피스톤으로 공기를 실린더에 흡입하여 고압으로 압축시킨 후 고온 고압 중에 연료를 분사하여 자기 착화로 연소시킨다.
디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 열 효율이 높아 연료 소비량이 적고, 연료가 적어 경제적이다. 이에, 하이브리드 차량에 가솔린 엔진 대신 디젤 엔진을 적용하는 방안이 연구되고 있다. 이러한 디젤 엔진에는 냉 시동시 엔진 연소실 내의 공기를 미리 가열시켜 연소 성능을 높이는 예열 플러그(glow plug)가 장착된다.
통상의 디젤 엔진 차량은 시동 이후 주행 중에 엔진이 정지하지 않으므로 예열 플러그가 최초 시동 시에만 사용된다. 또한, ISG(Idle Stop & Go)가 적용되는 디젤 엔진 차량의 경우에도 엔진의 온도가 일정 온도 이상에서만 아이들 정지되기 때문에 예열 플러그가 최초 시동 시에만 사용된다.
반면, 디젤 엔진이 탑재된 하이브리드 차량은 모터의 구동과 함께 엔진의 온/오프가 자주 발생한다. 따라서, 엔진 시동 시 연소실의 온도가 낮을 때마다 예열 플러그를 사용해야 한다.
한편, 하이브리드 차량은 엔진과 모터를 동력원으로 사용하는 차량이다. 하이브리드 차량은 하드(hard) 타입과 마일드(mild) 타입으로 나눌 수 있다. 하드 타입은 차량을 구동하기 위한 구동 모터와 구동 모터를 작동시키기 위한 전력을 생산하는 발전기를 각각 별도로 구비하는 타입이고, 마일드 타입은 하나의 모터가 구동 모터와 발전기의 역할을 함께 수행하도록 구성된 타입이다.
도 1은 마일드 하이브리드 차량의 타력 주행을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 마일드 하이브리드 차량은 운전자가 감속 및 가속 페달을 밟지 않으면, 연비 절감을 위해 차량의 관성으로 주행하는 타력(coasting) 주행 모드로 진입한다. 예컨대, 차속을 높이지 않고, 차속이 낮아지는 구간(A, B, C) 동안 차량은 타력 주행 모드로 진입한다.
타력 주행 모드 시 엔진과 구동 모터를 연결하는 클러치는 해제 상태로 제어되고, 엔진은 오프(off) 상태로 전환된다. 또한, 엔진에 연료 주입이 차단되는 연료 차단 상태(fuel cut) 상태로 진입한다.
따라서, 타력 주행 중 엔진의 연소실 온도가 낮아져 타력 주행 모드가 종료되어 엔진이 다시 온(on) 상태로 전환될 때 엔진의 연소 안정성이 저하된다. 이에, 마일드 하이브리드 차량은 타력 주행 모드가 종료될 때마다 예열 플러그를 통해 엔진을 예열시킨다. 그런데, 타력 주행 구간이 (A)와 같이 (B), (C)에 비해 상대적으로 짧은 경우에도 예열 시간이 동일하여 연소실 내의 온도가 목표 온도보다 높아지고, 예열 플러그를 가열시키는 배터리 전압이 불필요하게 많이 소비된다.
본 발명의 실시 예는 타력 주행 시간에 따라 예열 시간을 다르게 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 예열 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 엔진, 상기 엔진의 시동을 온 시키는 스타트 모터 및 발전기로 동작하는 모터-발전기, 고전압 배터리, 저전압 배터리, 상기 엔진과 상기 모터-발전기 사이에 배치된 클러치를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치는 상기 엔진을 예열시키는 예열 플러그; 차량 운행 정보를 이용하여 상기 마일드 하이브리드 차량 및 타력 주행 모드를 인식하고, 상기 타력 주행 모드로 주행한 타력 주행 시간에 따라 듀티 제어 신호를 생성하는 예열 제어부; 및 상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 공급하는 구동부를 포함한다.
그리고, 상기 차량 운행 정보는 상기 고전압 배터리의 장착 여부를 나타내는 배터리 정보, 상기 모터-발전기의 사양을 나타내는 모터 정보, 가속 및 감속 페달의 작동 정보, 상기 클러치의 결합 및 해제 상태 정보 및 상기 엔진의 시동 상태 정보를 포함한다.
또한, 상기 마일드 하이브리드 차량은 컨버터 제어부에 의해 제어되고, 상기 고전압 배터리의 전기 에너지를 변환시켜 상기 저전압 배터리에 공급하는 DC/DC 컨버터를 포함하고, 상기 예열 제어부는 상기 컨버터 제어부로부터 네트워크를 통해 상기 배터리 정보를 수신받고, 상기 모터-발전기로부터 상기 네트워크를 통해 상기 모터 정보를 수신받고, 상기 배터리 정보 및 상기 모터 정보로부터 상기 마일드 하이브리드 차량을 인식한다.
그리고, 상기 예열 제어부는 상기 가속 및 감속 페달의 조작이 없고, 상기 클러치가 해제된 상태이고, 상기 엔진의 시동이 오프 상태인 경우 상기 타력 주행 모드로 인식한다. 또한, 상기 예열 제어부는 상기 타력 주행 시간 별 예열 시간 정보가 저장된 룩업 테이블을 포함한다.
여기서, 상기 예열 제어부는 상기 룩업 테이블로부터 상기 타력 주행 시간에 대응하는 상기 예열 시간 정보를 추출하여 상기 듀티 제어 신호로 생성한다. 그리고, 상기 구동부는 상기 듀티 제어 신호에 따라 펄스폭 변조 신호를 생성하는 펄스 제어부; 및 상기 펄스폭 변조 신호에 따라 온/오프되어 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 전달하는 스위칭부를 포함한다. 여기서, 상기 펄스 제어부는 상기 예열 시간 정보에 대응하는 듀티 비로 상기 펄스폭 변조 신호를 생성한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엔진, 상기 엔진의 시동을 온 시키는 스타트 모터 및 발전기로 동작하는 모터-발전기, 고전압 배터리, 저전압 배터리, 상기 엔진과 상기 모터-발전기 사이에 배치된 클러치를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법은 차량 운행 정보를 수집하는 단계; 상기 차량 운행 정보를 이용하여 상기 마일드 하이브리드 차량을 인식하는 단계; 상기 차량 운행 정보를 이용하여 타력 주행 모드에 진입했는지 여부를 판단하는 단계; 상기 타력 주행 모드로 진입한 경우 상기 타력 주행 모드로 주행한 타력 주행 시간을 검출하는 단계; 상기 타력 주행 시간에 따라 예열 시간을 제어하는 듀티 제어 신호를 생성하는 단계; 및 상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 예열 플러그에 공급하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 차량 운행 정보를 수집하는 단계는 상기 고전압 배터리의 장착 여부를 나타내는 배터리 정보, 상기 모터-발전기의 사양을 나타내는 모터 정보, 가속 및 감속 페달의 작동 정보, 상기 클러치의 결합 및 해제 상태 정보 및 상기 엔진의 시동 상태 정보를 수집하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 타력 주행 모드에 진입했는지 여부를 판단하는 단계는 상기 가속 및 감속 페달의 조작이 없고, 상기 클러치가 해제된 상태이고, 상기 엔진의 시동이 오프 상태를 상기 타력 주행 모드로 판단한다.
여기서, 상기 타력 주행 시간을 검출하는 단계는 상기 클러치가 해제되고, 상기 엔진의 시동이 오프 상태가 된 시점을 상기 타력 주행 모드의 시작 시점으로 검출하는 단계; 및 상기 클러치가 결합되고, 상기 엔진의 시동이 온 상태가 된 시점을 상기 타력 주행 모드의 종료 시점으로 검출하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 공급하는 단계는 상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 예열 시간에 대응하는 듀티 비로 펄스폭 변조 신호를 생성하는 단계; 및 상기 펄스폭 변조 신호에 따라 온/오프되는 스위칭 소자를 통해 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명은 타력 주행 시간에 따라 예열 시간을 다르게 제어함으로써 배터리의 불필요한 소비없이 엔진을 안정적으로 예열시킬 수 있다.
도 1은 마일드 하이브리드 차량의 타력 주행을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 룩업 테이블을 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 구동부(200)의 상세 블록도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법을 도시한 순서도.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 룩업 테이블을 도시한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 구동부(200)의 상세 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량은 고전압 배터리(1), DC/DC 컨버터(3), 저전압 배터리(5), 컨버터 제어기(7), 인버터(9), 모터-발전기(11), 클러치(13), 엔진(15), APS(Accelerator Position Sensor)(17), BPS(Brake Position Sensor)(19), 예열 제어부(100), 구동부(200) 및 예열 플러그(300)를 포함한다.
고전압 배터리(1)는 인버터(9)를 통해 모터-발전기(11)에 전기 에너지를 공급하고, 모터-발전기(11)에서 발전된 전기 에너지로 충전된다. 고전압 배터리(1)에는 약 42V의 고전압이 저장되며, 통상의 디젤 차량에는 장착되지 않는 배터리이다. DC/DC 컨버터(3)는 고전압 배터리(1)의 전압 레벨을 변환하여 저전압 배터리(5)에 공급한다. 저전압 배터리(5)는 구동부(200)를 통해 예열 플러그(300)에 전기 에너지를 공급한다. 저전압 배터리(5)에는 약 24V의 전기 에너지가 저장된다.
컨버터 제어기(7)는 DC/DC 컨버터(3)를 제어하며, 예열 제어부(100)로부터 배터리 정보 요청을 수신 시 네트워크를 통해 예열 제어부(100)와 통신하여 고전압 배터리(1)의 장착 유무를 배터리 정보로 송신한다. 여기서, 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network) 등을 포함한다.
인버터(9)는 고전압 배터리(1)의 전기 에너지를 변환하여 모터-발전기(11)에 공급하고, 모터-발전기(11)에서 발전된 전기 에너지를 변환하여 고전압 배터리(1)에 공급한다.
모터-발전기(11)는 스타트 모터 및 발전기로 동작한다. 모터-발전기(11)는 스타트 모터로 동작 시 인버터(9)를 통해 고전압 배터리(1)로부터 전기 에너지를 공급받아 엔진(15)의 시동을 온(on) 시키고, 차량의 회생 제동에 의해 발전하여 고전압 배터리(1)를 충전시킨다.
모터-발전기(11)는 예열 제어부(100)로부터 모터 정보 요청을 수신 시 네트워크를 통해 예열 제어부(100)와 통신하여 모터 사양을 모터 정보로 송신한다. 여기서, 모터 사양은 마일드 타입의 하이브리드 차량에 장착되는 모터인지 여부를 판단하기 위해 미리 저장된 정보이다.
클러치(13)는 모터-발전기(11)와 엔진(15) 사이에 배치되어 운전 모드에 따라 모터-발전기(11)와 엔진(15) 간의 연결을 결합 및 해제한다. 엔진(15)은 디젤을 연료로 하는 디젤 엔진으로, 시동 시 예열 플러그(300)를 통해 예열된다.
APS(17)는 가속 페달의 위치를 감지하고, BPS(19)는 감속 페달의 작동 여부및 답력을 감지한다. 본 발명의 실시 예에서는 감속 페달의 작동 여부를 BPS(19)를 통해 감지하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않고, 감속 페달 조작 시 온/오프(on/off)되는 브레이크 램프 스위치 등을 통해 감속 페달의 작동 여부를 감지할 수 있다.
예열 제어부(100)는 차량 운행 정보를 이용하여 마일드 하이브리드 차량 및 타력 주행 모드를 인식하고, 타력 주행 시간에 따라 듀티 제어 신호(CPWM)를 생성한다. 여기서, 차량 운행 정보는 배터리 정보, 모터 정보, 가속 및 감속 페달의 작동 정보, 클러치(13)의 결합/해제 상태 정보 및 엔진(15)의 시동 온/오프 상태 정보를 포함한다.
이를 위해, 예열 제어부(100)는 컨버터 제어기(7)에 배터리 정보를 요청하고, 모터-발전기(11)에 모터 정보를 요청한다. 예열 제어부(100)는 배터리 정보 및 모터 정보에 따라 마일드 하이브리드 차량 여부를 검출한다. 예컨대, 차량에 고전압 배터리(1)가 장착되어 있고, 모터-발전기(11)가 마일드 하이브리드 차량에 장착되는 사양인 경우 예열 제어부(100)는 현재 차량을 마일드 하이브리드 차량으로 인식한다.
그리고, 예열 제어부(100)는 APS(17) 및 BPS(19)를 통해 가속 및 감속 페달의 작동 여부를 검출하고, 클러치(13)의 결합/해제 상태 및 엔진(15)의 시동 온/오프 상태를 검출하여 타력 주행 여부를 검출한다. 예열 제어부(100)는 가속 및 감속 페달의 조작이 없고, 클러치(13)가 해제된 상태이며, 엔진(15)이 시동 오프(off)인 경우 타력 주행 모드에 진입한 것으로 인식한다.
예열 제어부(100)는 타력 주행 시간 별 예열 시간 정보가 저장된 룩업 테이블(LUT)을 포함하고, 룩업 테이블(LUT)로부터 타력 주행 시간에 대응하는 예열 시간 정보를 추출하여 듀티 제어 신호(CPWM)를 생성한다. 여기서, 룩업 테이블(LUT)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 예열 플러그(300)를 가열시킬 수 있는 듀티 비 구간 내에서 타력 주행 시간에 따라 a, b, c 및 d%의 듀티 비(예열 시간)가 설정되어 있다(여기서, a<b<c<d).
한편, 예열 제어부(100)는 구동부(200)로부터 진단 신호(SDI)를 전달받아 예열 플러그(300)의 고장 여부를 판단할 수 있다.
구동부(200)는 이그니션 온 신호(IGon)에 따라 활성화되고, 듀티 제어 신호(CPWM)에 따라 저전압 배터리(5)의 전기 에너지를 예열 플러그(300)에 공급한다.
구체적으로, 구동부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전원부(210), 펄스 제어부(220) 및 스위칭부(230)를 포함한다. 전원부(210)는 이그니션 온 신호(IGon)를 전달받아 저전압 배터리(5)의 전기 에너지를 펄스 제어부(220)의 동작에 필요한 전압 레벨로 전환하여 공급한다.
펄스 제어부(220)는 듀티 제어 신호(CPWM)에 따라 펄스폭 변조 신호(SPWM)를 생성하여 스위칭부(230)에 전달한다. 스위칭부(230)는 펄스폭 변조 신호(SPWM)에 따라 저전압 배터리(5)의 전기 에너지를 예열 플러그(300)에 공급한다. 여기서, 스위칭부(230)는 전력 스위칭 소자, 예컨대 FET(Field Effect Transistor)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 예열 제어부(100)는 컨버터 제어기(7)에 요청하여 배터리 정보를 수신 받고, 모터-발전기(11)에 요청하여 모터 정보를 수신 받는다. 예열 제어부(100)는 배터리 정보 및 모터 정보에 따라 마일드 하이브리드 차량인지 여부를 판단한다(S1 단계).
판단 결과, 마일드 하이브리드 차량인 경우 예열 제어부(100)는 차량의 주행상태를 인식한다(S2 단계). 예컨대, 예열 제어부(100)는 엔진(15)의 연료 공급 상태, 엔진(15)의 시동 온/오프 상태, 엔진(15)의 회전수, 차속 등을 인식할 수 있다.
그 다음, 예열 제어부(100)는 차량이 타력 주행 모드에 진입했는지 여부를 판단한다(S3 단계). 예열 제어부(100)는 가속 및 감속 페달의 조작이 없고, 클러치(13)가 해제된 상태이며, 엔진(15)이 시동 오프(off)인 상태이면 차량이 타력 주행 모드로 전환된 상태로 판단할 수 있다.
판단 결과, 차량이 타력 주행 모드로 진입한 경우 예열 제어부(100)는 타력 주행 시간(Tc)을 검출한다(S4 단계). 예컨대, 예열 제어부(100)는 클러치(13)가 해제되고, 엔진(15)의 시동이 오프(off)된 시점을 타력 주행 시작 시점으로 검출하고, 클러치(13)가 결합되고, 엔진(15)의 시동이 온(on)된 시점을 타력 주행 완료 시점으로 검출할 수 있다. 그리고, 예열 제어부(100)는 타력 주행 시작 시점부터 타력 주행 완료 시점까지의 시간을 타력 주행 시간(Tc)으로 연산할 수 있다.
그 다음, 예열 제어부(100)는 타력 주행 시간(Tc)이 제1 설정 시간(T1) 미만인 경우(S5 단계) 룩업 테이블(LUT)로부터 a%의 듀티 비에 대응하는 예열 시간 정보를 추출하여 듀티 제어 신호(CPWM)를 생성한다(S6 단계).
그러면, 구동부(200)는 a%의 듀티비로 펄스폭 변조 신호(SPWM)를 생성하고, 펄스폭 변조 신호(SPWM)에 따라 예열 플러그(300)에 저전압 배터리(5)의 전기 에너지가 공급되어 엔진(15)이 예열된다(S7 단계).
또한, 예열 제어부(100)는 타력 주행 시간(Tc)이 제1 설정 시간(T1) 이상이고, 제2 설정 시간(T2) 미만인 경우(S8 단계) 룩업 테이블(LUT)로부터 b%의 듀티 비에 대응하는 예열 시간 정보를 추출하여 듀티 제어 신호(CPWM)를 생성한다(S9 단계).
그러면, 구동부(200)는 b%의 듀티비로 펄스폭 변조 신호(SPWM)를 생성하고, 펄스폭 변조 신호(SPWM)에 따라 예열 플러그(300)에 저전압 배터리(5)의 전기 에너지가 공급되어 엔진(15)이 예열된다(S10 단계).
그리고, 예열 제어부(100)는 타력 주행 시간(Tc)이 제2 설정 시간(T2) 이상이고, 제3 설정 시간(T3) 미만인 경우(S11 단계) 룩업 테이블(LUT)로부터 c%의 듀티 비에 대응하는 예열 시간 정보를 추출하여 듀티 제어 신호(CPWM)를 생성한다(S12 단계).
그러면, 구동부(200)는 c%의 듀티비로 펄스폭 변조 신호(SPWM)를 생성하고, 펄스폭 변조 신호(SPWM)에 따라 예열 플러그(300)에 저전압 배터리(5)의 전기 에너지가 공급되어 엔진(15)이 예열된다(S13 단계).
그리고, 예열 제어부(100)는 타력 주행 시간(Tc)이 제3 설정 시간(T3) 이상인 경우(S14 단계), 룩업 테이블(LUT)로부터 d%의 듀티 비에 대응하는 예열 시간 정보를 추출하여 듀티 제어 신호(CPWM)를 생성한다(S15 단계).
그러면, 구동부(200)는 d%의 듀티비로 펄스폭 변조 신호(SPWM)를 생성하고, 펄스폭 변조 신호(SPWM)에 따라 예열 플러그(300)에 저전압 배터리(5)의 전기 에너지가 공급되어 엔진(15)이 예열된다(S16 단계).
즉, 예열 제어부(100)는 예열 플러그(300)를 가열시킬 수 있는 듀티 비 구간 내에서 타력 주행 시간(Tc)에 따라 예열 플러그(300)의 예열 시간을 서로 다르게 제어한다. 예컨대, 예열 제어부(100)는 타력 주행 시간(Tc)이 길어질수록 듀티 비를 a, b, c 및 d%의 순서로 예열 시간을 길게 제어한다. 반대로, 예열 제어부(100)는 타력 주행 시간(Tc)이 짧아질수록 예열 시간을 짧게 제어한다. 이로 인해, 엔진(15)의 연소실 내부의 온도가 과열되지 않고, 예열 플러그(300)를 통해 소비되는 전기 에너지가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 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.
100: 예열 제어부
200: 구동부
300: 예열 플러그

Claims (13)

  1. 엔진, 상기 엔진의 시동을 온 시키는 스타트 모터 및 발전기로 동작하는 모터-발전기, 고전압 배터리, 저전압 배터리, 상기 엔진과 상기 모터-발전기 사이에 배치된 클러치를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치에 있어서,
    상기 엔진을 예열시키는 예열 플러그;
    차량 운행 정보를 이용하여 상기 마일드 하이브리드 차량 및 타력 주행 모드를 인식하고, 상기 타력 주행 모드로 주행한 타력 주행 시간에 따라 듀티 제어 신호를 생성하는 예열 제어부; 및
    상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 공급하는 구동부
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보는
    상기 고전압 배터리의 장착 여부를 나타내는 배터리 정보, 상기 모터-발전기의 사양을 나타내는 모터 정보, 가속 및 감속 페달의 작동 정보, 상기 클러치의 결합 및 해제 상태 정보 및 상기 엔진의 시동 상태 정보를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 마일드 하이브리드 차량은
    컨버터 제어부에 의해 제어되고, 상기 고전압 배터리의 전기 에너지를 변환시켜 상기 저전압 배터리에 공급하는 DC/DC 컨버터를 포함하고,
    상기 예열 제어부는
    상기 컨버터 제어부로부터 네트워크를 통해 상기 배터리 정보를 수신받고, 상기 모터-발전기로부터 상기 네트워크를 통해 상기 모터 정보를 수신받고, 상기 배터리 정보 및 상기 모터 정보로부터 상기 마일드 하이브리드 차량을 인식하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 예열 제어부는
    상기 가속 및 감속 페달의 조작이 없고, 상기 클러치가 해제된 상태이고, 상기 엔진의 시동이 오프 상태인 경우 상기 타력 주행 모드로 인식하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 예열 제어부는
    상기 타력 주행 시간 별 예열 시간 정보가 저장된 룩업 테이블을 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 예열 제어부는
    상기 룩업 테이블로부터 상기 타력 주행 시간에 대응하는 상기 예열 시간 정보를 추출하여 상기 듀티 제어 신호로 생성하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 듀티 제어 신호에 따라 펄스폭 변조 신호를 생성하는 펄스 제어부; 및
    상기 펄스폭 변조 신호에 따라 온/오프되어 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 전달하는 스위칭부
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 펄스 제어부는
    상기 예열 시간 정보에 대응하는 듀티 비로 상기 펄스폭 변조 신호를 생성하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 장치.
  9. 엔진, 상기 엔진의 시동을 온 시키는 스타트 모터 및 발전기로 동작하는 모터-발전기, 고전압 배터리, 저전압 배터리, 상기 엔진과 상기 모터-발전기 사이에 배치된 클러치를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법에 있어서,
    차량 운행 정보를 수집하는 단계;
    상기 차량 운행 정보를 이용하여 상기 마일드 하이브리드 차량을 인식하는 단계;
    상기 차량 운행 정보를 이용하여 타력 주행 모드에 진입했는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 타력 주행 모드로 진입한 경우 상기 타력 주행 모드로 주행한 타력 주행 시간을 검출하는 단계;
    상기 타력 주행 시간에 따라 예열 시간을 제어하는 듀티 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 예열 플러그에 공급하는 단계
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 차량 운행 정보를 수집하는 단계는
    상기 고전압 배터리의 장착 여부를 나타내는 배터리 정보, 상기 모터-발전기의 사양을 나타내는 모터 정보, 가속 및 감속 페달의 작동 정보, 상기 클러치의 결합 및 해제 상태 정보 및 상기 엔진의 시동 상태 정보를 수집하는 단계를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 타력 주행 모드에 진입했는지 여부를 판단하는 단계는
    상기 가속 및 감속 페달의 조작이 없고, 상기 클러치가 해제된 상태이고, 상기 엔진의 시동이 오프 상태를 상기 타력 주행 모드로 판단하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 타력 주행 시간을 검출하는 단계는
    상기 클러치가 해제되고, 상기 엔진의 시동이 오프 상태가 된 시점을 상기 타력 주행 모드의 시작 시점으로 검출하는 단계; 및
    상기 클러치가 결합되고, 상기 엔진의 시동이 온 상태가 된 시점을 상기 타력 주행 모드의 종료 시점으로 검출하는 단계
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 공급하는 단계는
    상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 예열 시간에 대응하는 듀티 비로 펄스폭 변조 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 펄스폭 변조 신호에 따라 온/오프되는 스위칭 소자를 통해 상기 저전압 배터리의 전기 에너지를 상기 예열 플러그에 전달하는 단계
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 엔진 예열 방법.
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