KR101125005B1 - Method for controlling electric water pump of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 전력 및 전자부품 등을 냉각하는데 사용되는 전동식 워터펌프의 구동속도를 전력 및 전자부품의 온도가 해당되는 온도 범위와, 펌프 효율점에 따라 가변시켜, 배터리 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법에 관한 것이다.The present invention can reduce the battery power consumption by varying the driving speed of the electric water pump used to cool the power and electronic components of the hybrid vehicle according to the temperature range and the pump efficiency point corresponding to the power and temperature of the electronic components. The present invention relates to an electric water pump control method for a hybrid vehicle.

이를 위해, 본 발명은 하이브리드 차량의 시동 온 단계와; 하이브리드 차량의 냉각대상부품인 전력 및 전자부품의 온도를 검출하는 단계와; 전동식 워터펌프에 인가되는 전압치 오차에 따른 펌프 효율점을 판정하는 단계와; 복수 개의 기준치로 구분되는 복수 개의 온도 범위 중에 상기 전력 및 전자부품의 검출 온도가 해당되는 온도 범위와, 상기 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 변화시키는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 제공한다.To this end, the present invention comprises the steps of starting the hybrid vehicle; Detecting temperatures of electric power and electronic components, which are cooling target components of the hybrid vehicle; Determining a pump efficiency point according to a voltage value error applied to the electric water pump; Changing a driving speed of the electric water pump according to a temperature range corresponding to a detected temperature of the power and the electronic component among a plurality of temperature ranges divided into a plurality of reference values and the pump efficiency point; It provides an electric water pump control method for a hybrid vehicle, characterized in that consisting of.

하이브리드, 전동식, 워터펌프, 속도, 제어, 온도, 냉각, 전력 및 전자부품 Hybrid, electric, water pump, speed, control, temperature, cooling, power and electronics

Description

하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법{Method for controlling electric water pump of hybrid vehicle}Method for controlling electric water pump of hybrid vehicle

본 발명은 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 전력 및 전자부품 등을 냉각하는데 사용되는 전동식 워터펌프의 구동속도를 효율적으로 가변시켜, 배터리 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling an electric water pump for a hybrid vehicle, and more particularly, to efficiently change a driving speed of an electric water pump used for cooling power and electronic components of a hybrid vehicle, thereby reducing battery power consumption. A hybrid vehicle electric water pump control method.

하이브리드 차량은 엔진 뿐만 아니라 모터 구동원을 보조 동력원으로 채택하여 배기가스 저감 및 연비 향상을 도모할 수 있는 미래형 차량으로서, 모터 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(electric vehicle) 주행모드와, 엔진 및 모터의 동력을 함께 이용하는 HEV(hybrid electric vehicle) 주행모드와, 감속시 브레이크 토크에 의한 운동에너지를 모터에서 발전하여 배터리에 저장하는 회생제동모드 등을 통하여 연비를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The hybrid vehicle is a future vehicle that can reduce exhaust gas and improve fuel efficiency by adopting a motor driving source as an auxiliary power source as well as an engine.It is an EV (electric vehicle) driving mode, a pure electric vehicle mode using only motor power, and an engine and a motor. The HEV (hybrid electric vehicle) driving mode that uses the power of and has the advantage of improving fuel economy through the regenerative braking mode to generate the kinetic energy by the brake torque during deceleration in the battery.

이러한 하이브리드 차량에는 전력 및 전자부품으로서, 모터, 인버터, DC/DC 컨버터, 그리고 이들의 구동을 위한 에너지원으로 고전압 배터리가 탑재되어 있는 바, 모터 및 인버터에서는 차량 구동을 위한 전기에너지의 소모 및 변환에 따라 고열이 발생하고, 또한 배터리에서는 반복적인 충방전 동작을 함에 따라 고열이 발생하므로, 배터리를 포함하는 전력 및 전자부품 배터리의 냉각을 위한 별도의 냉각 시스템이 함께 구축된다.The hybrid vehicle is equipped with a high voltage battery as a power source and an electronic component, a motor, an inverter, a DC / DC converter, and an energy source for driving them, and the motor and the inverter consume and convert electric energy for driving the vehicle. As a result, high heat is generated, and the battery generates high heat due to repeated charging and discharging operations. Thus, a separate cooling system for cooling the power and electronic component batteries including the battery is provided together.

첨부한 도 3는 종래의 워터펌프 작동을 위한 제어 구성도로서, 냉각대상부품 즉, 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등 하이브리드 차량의 EV 또는 HEV모드를 구현하는 주요 구성인 전력 및 전자부품(20)들은 제어기(30)의 제어에 의하여 작동하는 워터펌프(10)의 상시 구동에 의하여 냉각된다.FIG. 3 is a control block diagram of a conventional water pump operation. The power and electronic parts 20, which are main components for implementing EV or HEV modes of a hybrid vehicle such as a cooling target part, that is, a motor, an inverter, a converter, and a battery, are illustrated. They are cooled by the constant driving of the water pump 10 operating under the control of the controller 30.

보다 상세하게는, 하이브리드 차량의 시동 온과 함께 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 동시에 워터펌프도 구동을 하게 되어, 워터펌프로부터의 냉각수가 하나의 계를 이루고 있는 냉각라인을 따라 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 냉각대상부품들을 순환하게 됨으로써, 냉각대상부품인 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품들의 냉각이 이루어진다.More specifically, power and electronic components such as a motor, an inverter, a converter, a battery, and the like are driven together with the start-up of the hybrid vehicle, and the water pump is also driven, so that the coolant from the water pump By cooling the components to be cooled such as a motor, an inverter, a converter, and a battery along the cooling line, cooling of power and electronic components such as a motor, an inverter, a converter, and a battery, which are the components to be cooled, is performed.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉각 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional cooling method as described above has the following problems.

상기 전동식 워퍼펌프가 하이브리드 차량의 시동 온과 함께 구동을 시작하여 시동 오프까지 지속적으로 상시 구동함에 따라, 배터리 전력이 낭비되는 단점이 있다.As the electric warp pump starts driving together with the start-up of the hybrid vehicle and is continuously driven until the start-off, battery power is wasted.

즉, 하이브리드 차량의 초기 시동시에는 냉각대상부품의 온도가 냉각을 실시하지 않을 정도이지만, 전동식 워터펌프는 일정한 속도로 상시 구동하여 냉각수를 순환시키기 때문에 배터리의 불필요한 전력이 소모되는 단점이 있다.That is, although the temperature of the cooling target component does not perform the cooling at the initial start of the hybrid vehicle, the electric water pump has a disadvantage in that unnecessary power of the battery is consumed because the electric water pump is constantly driven at a constant speed to circulate the cooling water.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 하이브리드 차량의 냉각대상부품에서 냉각이 어느 정도 필요한지 여부를 판정하여 전동식 워터펌프의 구동속도를 효율적으로 변화시키고, 배터리의 소비 전력을 줄여서 연비를 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, it is determined how much cooling is required in the cooling target parts of the hybrid vehicle to efficiently change the drive speed of the electric water pump, and to reduce the power consumption of the battery It is an object of the present invention to provide an electric water pump control method for a hybrid vehicle that can reduce fuel efficiency.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하이브리드 차량의 시동 온 단계와; 하이브리드 차량의 냉각대상부품인 전력 및 전자부품의 온도를 검출하는 단계와; 전동식 워터펌프에 인가되는 전압치 오차에 따른 펌프 효율점을 판정하는 단계와;복수 개의 기준치로 구분되는 복수 개의 온도 범위 중에 상기 전력 및 전자부품의 검출 온도가 해당되는 온도 범위와, 상기 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 변화시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object is a start-up step of the hybrid vehicle; Detecting temperatures of electric power and electronic components, which are cooling target components of the hybrid vehicle; Determining a pump efficiency point according to a voltage value error applied to the electric water pump; a temperature range corresponding to a detected temperature of the power and the electronic component among a plurality of temperature ranges divided into a plurality of reference values, and the pump efficiency point According to the present invention, a method for controlling an electric water pump for a hybrid vehicle, the method comprising: changing a driving speed of an electric water pump.

바람직하게는, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 상한 기준치 이상의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 속도를 최고속도로 제어하고, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 중간 기준치 이상의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 속도를 중간속도로 제어하며, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이상의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 속도를 최저속도로 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the speed of the electric water pump is controlled at the maximum speed if the temperature of the power and the electronic component is higher than or equal to the upper limit reference value. The speed of the electric water pump is controlled at the minimum speed if the temperature of the power and the electronic component is within the temperature range of the lower limit or more.

더욱 바람직하게는, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이하의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 구동을 정지시키는 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.More preferably, if the temperature of the power and the electronic component is a temperature range below the lower limit reference value, the control to stop the drive of the electric water pump is characterized in that the control is made.

또한, 상기 펌프에 인가되는 전압치에 따라 펌프 효율점이 감소하면 전동식 워터펌프의 속도를 증속 제어하고, 펌프 효율점이 증가하면 전동식 워터펌프의 속도를 감속 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the pump efficiency point decreases according to the voltage value applied to the pump, the speed of the electric water pump is increased and controlled, and if the pump efficiency point is increased, the speed of the electric water pump is characterized in that the speed reduction control.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above problem solving means, the present invention provides the following effects.

본 발명에 따르면, 하이브리드 차량의 냉각대상부품에 대한 온도를 검출하여, 온도별로 전동식 워터펌프에 대한 속도를 가감 제어함으로써, 냉각수를 순환시키는 전동식 워터펌프의 불필요한 작동에 따른 배터리 전력 소비를 최소화시킬 수 있다.According to the present invention, by detecting the temperature of the cooling target component of the hybrid vehicle, by controlling the speed for the electric water pump for each temperature, it is possible to minimize the battery power consumption due to unnecessary operation of the electric water pump circulating the cooling water. have.

또한, 전동식 워터펌프의 작동 효율점에 의해서도 함께, 그 속도를 가감 제어하여 배터리 전력 소비를 더욱 최소화시킬 수 있다.In addition, by the operation efficiency point of the electric water pump, the speed can be controlled to further minimize battery power consumption.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a configuration diagram for controlling the electric water pump for a hybrid vehicle according to the present invention, Figure 2 is a flow chart illustrating a method for controlling the electric water pump for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 하이브리드 차량의 전동식 워터펌프에 대한 구동속도를 복수 개의 기준치로 구분되는 복수 개의 온도 범위 중에 상기 전력 및 전자부품의 검출 온도가 해당되는 온도 범위와, 워터펌프의 작동효율점에 따라 가감 제어하여, 불필요한 배터리 전력 소모를 방지할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.According to the present invention, the driving speed of the electric water pump of the hybrid vehicle is controlled according to the temperature range corresponding to the detection temperature of the power and the electronic component, and the operating efficiency point of the water pump, among a plurality of temperature ranges divided into a plurality of reference values. The main point is to prevent unnecessary battery power consumption.

먼저, 하이브리드 차량의 시동 온과 함께 EV 또는 HEV 주행모드를 구현하기 위한 모터, 인버터, 컨버터 등과 같은 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 또한 배터리는 모터, 인버터 등에 전력을 방전하거나 회생제동 등에 의하여 충전되는 동작을 반복하게 된다.First, power and electronic components such as a motor, an inverter, and a converter for driving an EV or HEV driving mode with driving on of a hybrid vehicle are driven, and a battery is discharged from a motor, an inverter, or the like by regenerative braking. The charging operation is repeated.

이렇게 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품들이 작동을 시작하게 되면, 점차 열이 발생되기 마련이고, 이에 전동식 워터펌프의 구동에 의한 냉각수가 하나의 계를 이루고 있는 냉각라인을 따라 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 냉각대상부품들을 순환하여 냉각을 하게 된다.When power and electronic parts such as a motor, an inverter, a converter, a battery, and the like start to operate, heat is gradually generated. Accordingly, a motor along a cooling line in which a coolant by driving an electric water pump forms a system. The cooling target components such as inverters, converters, and batteries are circulated to cool.

본 발명에 따르면, 하이브리드 차량의 전력 및 전자부품(20) 즉, 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 냉각대상부품들의 온도를 검출하고, 검출된 전력 및 전자부품의 온도에 따라 냉각 여부를 판정하여 전동식 워터펌프(10)의 구동속도를 증가 또는 감소시키게 된다.According to the present invention, the power of the hybrid vehicle and the electronic component 20, that is, the temperature of the cooling target components such as motors, inverters, converters, batteries, etc. are detected, and whether or not to cool according to the detected power and the temperature of the electronic component The driving speed of the electric water pump 10 is increased or decreased.

보다 상세하게는, 검출된 전력 및 전자부품(20)의 온도가 냉각을 급속으로 실시해야 할 정도로 고온인 상한 기준치 이상의 온도 범위이면 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 속도를 최고속도로 제어하여 신속한 냉각이 이루어지도록 하고, 또한 검출된 전력 및 전자부품(20)의 온도가 고온 및 중온 사이인 중간 기준치 이상의 온도 범위이면 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 속도를 중간속도로 제어하게 되며, 상기 전력 및 전자부품(20)의 온도가 중온 및 저온 사이인 하한 기준치 이상의 온도 범위이면 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 속도를 최저속도로 제어하게 된다.More specifically, the controller 30 controls the speed of the electric water pump 10 at the maximum speed if the detected power and the temperature of the electronic component 20 are at a temperature range higher than an upper limit reference value that is high enough to rapidly cool. To achieve rapid cooling, and if the detected power and the temperature of the electronic component 20 are in the temperature range above the intermediate reference value between the high temperature and the medium temperature, the controller 30 controls the speed of the electric water pump 10 at an intermediate speed. If the temperature of the electric power and the electronic component 20 is equal to or higher than the lower limit reference value between the middle temperature and the low temperature, the controller 30 controls the speed of the electric water pump 10 at the minimum speed.

이렇게 냉각대상부품인 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품(20)의 온도가 해당되는 온도 범위별로 전동식 워터펌프(10)의 구동속도가 가감제어되어 최적의 냉각이 이루어질 수 있고, 종래의 상시 구동에 따른 불필요한 배터리 전력 소모를 방지할 수 있다.The driving speed of the electric water pump 10 is controlled in accordance with the temperature range corresponding to the power and the temperature of the electronic component 20, such as a motor, an inverter, a converter, a battery, and the like, so that optimal cooling can be achieved. It is possible to prevent unnecessary battery power consumption according to the conventional driving.

한편, 상기 전력 및 전자부품(20)의 온도가 저온 이하인 하한 기준치 이하의 온도 범위이면, 냉각대상부품인 전력 및 전자부품에 대한 냉각이 필요없으므로, 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 구동을 정지시키는 제어를 하게 된다.On the other hand, if the temperature of the power and the electronic component 20 is below the lower limit reference value which is lower than or equal to the low temperature, since the cooling of the power and the electronic component that is the cooling target component is not necessary, the controller 30 of the electric water pump 10 Control to stop the drive is made.

본 발명에서는, 이와 더불어 상기 전동식 워터펌프(10)에 인가되는 전압치 오차에 따른 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프(10)의 구동속도를 증가 또는 감소시키게 된다.In the present invention, the driving speed of the electric water pump 10 is increased or decreased according to the pump efficiency point according to the voltage value error applied to the electric water pump 10.

즉, 배터리로부터 인가되는 설정전압이 전동식 워터펌프(10)에 와서 미세하게 감소되어 워터펌프의 작동효율이 감소하면 전동식 워터펌프(10)의 속도를 증속 제어하고, 배터리로부터 인가되는 설정전압이 전동식 워터펌프(10)까지 그대로 유지되어 펌프 효율점이 증가하면 전동식 워터펌프(10)의 속도를 감속 제어하여, 배터리의 에너지 소비를 최적화시켜 불필요한 배터리 전력 소모를 더욱 방지할 수 있다.That is, when the set voltage applied from the battery is slightly reduced due to the electric water pump 10 and the operating efficiency of the water pump decreases, the speed of the electric water pump 10 is increased and controlled, and the set voltage applied from the battery is electric. If the water pump 10 is maintained as it is to increase the pump efficiency point, the speed of the electric water pump 10 is reduced and controlled, thereby optimizing the energy consumption of the battery and further preventing unnecessary battery power consumption.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도,1 is a block diagram for an electric water pump control for a hybrid vehicle according to the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 설명하는 순서도,2 is a flow chart illustrating a method for controlling an electric water pump for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention;

도 3은 종래의 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도.3 is a block diagram for a conventional electric water pump control for a hybrid vehicle.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 전동식 워터펌프10: electric water pump

20 : 전력 및 전자부품20: power and electronic components

30 : 제어기30: controller

Claims (4)

하이브리드 차량의 시동 온 단계;Starting on the hybrid vehicle; 하이브리드 차량의 냉각대상부품인 전력 및 전자부품의 온도를 검출하는 단계;Detecting temperatures of electric power and electronic components, which are cooling target components of the hybrid vehicle; 전동식 워터펌프에 인가되는 전압치 오차에 따른 펌프 효율점을 판정하는 단계; 및Determining a pump efficiency point according to a voltage value error applied to the electric water pump; And 복수 개의 기준치로 구분되는 복수 개의 온도 범위 중에 상기 전력 및 전자부품의 검출온도가 해당되는 온도 범위와, 상기 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 변화시키는 단계;Changing a driving speed of the electric water pump according to a temperature range corresponding to a detection temperature of the power and the electronic component among a plurality of temperature ranges divided into a plurality of reference values and the pump efficiency point; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.An electric water pump control method for a hybrid vehicle, characterized in that consisting of. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 상한 기준치 이상의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 속도를 최고속도로 제어하고, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 중간 기준치 이상의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 속도를 중간속도로 제어하며, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이상의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 속도를 최저속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.If the temperature of the power and electronic components is a temperature range above the upper limit reference value, the speed of the electric water pump is controlled at the maximum speed. If the temperature of the power and electronic components is a temperature range above the intermediate reference value, the speed of the electric water pump is controlled at an intermediate speed. And controlling the speed of the electric water pump at the lowest speed if the temperature of the electric power and the electronic component is equal to or higher than a lower limit reference value. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이하의 온도 범위이면 전동식 워터펌프의 구동을 정지시키는 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.And controlling to stop the driving of the electric water pump when the temperature of the electric power and the electronic component is within a temperature range lower than or equal to the lower limit reference value. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 펌프에 인가되는 전압치에 따라 펌프 효율점이 감소하면 전동식 워터펌프의 속도를 증속 제어하고, 펌프 효율점이 증가하면 전동식 워터펌프의 속도를 감속 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.And increasing the speed of the electric water pump when the pump efficiency point decreases according to the voltage value applied to the pump, and controlling the speed of the electric water pump by decelerating the speed when the pump efficiency point increases.
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