KR101199322B1 - Oil pump control apparatus for plug-in hybrid vehicle and self-discharge method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치 및 그의 자기 방전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일펌프의 구동 중지시 회로소자에 저장된 에너지를 이용하여 모터를 강제구동하도록 제어하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치 및 그의 자기 방전방법에 관한 것이다.The present invention relates to an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle and a self-discharge method thereof, and more particularly, to an oil pump control for a plug-in hybrid vehicle that controls driving of a motor by using energy stored in a circuit element when the oil pump stops driving. An apparatus and a self-discharge method thereof are provided.
일반적으로, 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하고, 대부분의 경우는 연료를 사용하여 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동되는 전기모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 일컫는다.In general, a hybrid electric vehicle refers to an efficient combination of two or more different power sources to drive a vehicle, and in most cases, an electric motor driven by an engine and a battery power that obtains driving power using fuel Refers to a vehicle that obtains a driving force.
최근 연비를 개선하고 보다 친환경적인 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 하이브리드 차량에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다.In response to the recent demand for improving fuel economy and developing more eco-friendly products, research on hybrid vehicles is being actively conducted.
이에 따라, 고전압배터리의 용량을 종전의 하이브리드 차량보다 크게 만들고 고전압배터리를 외부 전원으로부터 충전하여, 근거리 주행시는 순수 전기자동차 모드인 EV (electric vehicle) 모드로만 주행하고, 고전압배터리가 고갈되면 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 모터의 회전력을 보조 동력으로 이용하는 보조 모드인 HEV(hybrid electric vehicle) 모드로 주행하는 플러그인 하이브리드 차량(Plug In Hybrid Electric Vehicle : PHEV)이 개발되고 있다.Accordingly, the capacity of the high voltage battery is made larger than that of the conventional hybrid vehicle, and the high voltage battery is charged from an external power source, and the vehicle is driven only in the electric vehicle (EV) mode, which is a pure electric vehicle mode when driving at a short distance. A plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), which operates in a hybrid electric vehicle (HEV) mode, which is an auxiliary mode that uses the rotational power of the motor as an auxiliary power, is developed.
즉, 플러그인 하이브리드 차량은 기존의 하이브리드 차량과 같이 휘발유로 구동되는 내연엔진 기관과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 둘 중 하나 혹은 양쪽 모두를 이용해 차량을 구동하지만, 대용량의 고전압배터리를 장착해 전기로 충전할 수 있는 차량으로서, 집이나 충전소에서 핸드폰을 충전하거나 휘발유를 주유하듯이 전기를 충전할 수 있으므로 지속적으로 사용이 가능하다. In other words, the plug-in hybrid vehicle is equipped with a gasoline-powered internal combustion engine and a battery engine at the same time as a conventional hybrid vehicle to drive the vehicle using either or both. As a vehicle that can be used, it can be used continuously because it can be charged at home or at a charging station, such as charging a cell phone or gasoline.
종전의 하이브리드 차량은 전기만으로는 저속으로 몇 마일 밖에 주행할 수 없는 데 반해, 플러그인 하이브리드 차량은 한번 충전에 40마일까지 달릴 수 있는 차량으로 개발되고 있다.While conventional hybrids can only drive a few miles at low speeds on electricity alone, plug-in hybrids are being developed that can run up to 40 miles on a single charge.
또한 플러그인 하이브리드 차량에서는 상위 제어 유닛인 HCU(Hybrid Control Unit)를 중심으로 고속 CAN 통신라인으로 연결되어 제어 유닛들 상호 간의 정보를 주고 받으면서 상위 제어 유닛은 하위 제어기에 명령을 전달하도록 되어 있다.In addition, the plug-in hybrid vehicle is connected to the high-speed CAN communication line around the HCU (Hybrid Control Unit), which is the upper control unit, to exchange information between the control units, and the upper control unit transmits commands to the lower controller.
본 출원인은 대한민국 특허출원번호 제10-2010-0016953호(2010년 2월 25일 출원, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치를 개시하여 출원한 바 있다.The present applicant has disclosed and applied for an oil pump driving device for a plug-in hybrid vehicle in Korean Patent Application No. 10-2010-0016953 (filed February 25, 2010, hereinafter referred to as 'Patent Document 1').
특허문헌 1에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(이하 '오일펌프 구동장치'라 약칭함)는 CAN 통신라인을 통해 상위 제어 유닛과의 통신을 지속적으로 수행하여 엔진 클러치 및 변속기에 충분한 양의 작동유를 안정적으로 공급하고, 고전압배터리로부터 고전압을 인가받는 모터를 구동하기 위해 고전압부 전원을 공급받는 고전압부와 배터리로부터 저전압을 인가받는 저전압부를 서로 절연하여 분리구성함으로써 고전압 노이즈로 인한 CAN 통신라인 및 제어유닛의 고장을 방지한다.The oil pump driving device (hereinafter referred to as 'oil pump driving device') for the plug-in hybrid vehicle according to Patent Document 1 continuously communicates with the upper control unit through the CAN communication line to provide a sufficient amount of hydraulic oil to the engine clutch and the transmission. CAN communication line and control due to high voltage noise by separating and configuring the high voltage part supplied with the high voltage part and the low voltage part applied with the low voltage from the battery to stably supply and to drive the motor receiving the high voltage from the high voltage battery. Prevent unit failure.
즉, 상기 고전압부는 게이트 드라이버, 3상 풀 브리지 회로, EMC 필터, 전류감지부, 고전압부 전압 레귤레이터, 절연 DC/DC 컨버터를 포함하고, 상기 저전압부는 제어부, 모터 컨트롤러, CAN 송수신기 및 전압변환회로를 포함한다.That is, the high voltage unit includes a gate driver, a three-phase full bridge circuit, an EMC filter, a current sensing unit, a high voltage unit voltage regulator, and an isolated DC / DC converter, and the low voltage unit includes a controller, a motor controller, a CAN transceiver, and a voltage conversion circuit. Include.
따라서 특허문헌 1에 따른 오일펌프 구동장치는 고전압 노이즈로 인한 제어유닛의 고장 및 손상을 방지하여 전체 시스템을 안전하게 보호할 수 있다.Therefore, the oil pump driving device according to Patent Document 1 can prevent the failure and damage of the control unit due to the high voltage noise can safely protect the entire system.
한편, 종래의 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치를 구성하는 회로기판 상에 설치된 코일(인덕터) 및 커패시터는 고유 전기용량에 따라 에너지를 저장하며, 구동전원이 차단되더라도 저장된 에너지를 방전하지 않고 유지하게 된다.On the other hand, the coil (inductor) and the capacitor installed on the circuit board constituting the conventional plug-in hybrid vehicle oil pump driving device stores the energy according to the intrinsic capacitance, it is maintained without discharging the stored energy even if the driving power is cut off. .
따라서 플러그인 하이브리드 차량의 점검 또는 수리를 위해 작업자가 오일펌프 구동장치의 각 부품을 연결하는 커넥터를 탈거하거나 결합하는 경우, 상기 코일 및 커패시터에 저장된 에너지가 방전되면서 감전과 같은 안전사고가 종종 발생하였다. Therefore, when the operator removes or combines a connector for connecting each component of the oil pump driving device for the inspection or repair of the plug-in hybrid vehicle, safety accidents such as electric shocks are often caused as the energy stored in the coil and the capacitor is discharged.
특히, 종래의 플러그인 하이브리드 차량의 오일펌프 구동장치는 하이브리드 차량의 전력 소비를 감소시키기 위해 고전압 배터리를 이용해 모터를 구동하게 된다. In particular, the oil pump driving apparatus of the conventional plug-in hybrid vehicle drives the motor using a high voltage battery to reduce power consumption of the hybrid vehicle.
따라서 종래의 플러그인 하이브리드 차량의 오일펌프 구동장치는 회로기판 상에 설치된 코일과 커패시터에 고전압 배터리의 고전압이 저장됨에 따라 방전되는 전압이 상승하여 감전으로 인한 사고 위험도가 상승하는 문제점이 있었다. Therefore, the oil pump driving apparatus of the conventional plug-in hybrid vehicle has a problem in that an accident risk due to electric shock increases due to an increase in the discharged voltage as the high voltage of the high voltage battery is stored in the coil and the capacitor installed on the circuit board.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 플러그인 하이브리드 차량 구동 종료시 오일펌프 제어장치의 회로기판 상에 설치된 회로소자에 저장된 에너지를 방전하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치 및 그의 자기 방전방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems as described above, an object of the present invention is to plug-in hybrid vehicle oil pump control device for discharging the energy stored in the circuit elements installed on the circuit board of the oil pump control device when the plug-in hybrid vehicle driving end and It is to provide a self discharge method thereof.
본 발명의 다른 목적은 오일펌프의 구동 종료시 오일펌프 구동용 모터를 강제로 구동시키는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치 및 그의 자기 방전방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle and a self-discharging method thereof, forcibly driving an oil pump driving motor at the end of driving of the oil pump.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 고전압 배터리 및 배터리로부터 공급전원을 인가받아 오일펌프 구동용 모터에 구동전원을 공급하는 전원공급부, 상기 구동전원을 스위칭하여 모터를 구동하는 모터 구동수단 및 상기 모터의 구동 중지시 미리 설정된 파워 래치 시간 동안 회로소자에 저장된 에너지를 이용하여 상기 모터를 강제 구동하도록 상기 모터 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 전원공급부는 이그니션 키의 온 오프 여부에 따라 상기 제어부의 제어에 의해 로우 또는 하이 값을 가지도록 제어되는 래치를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a power supply for supplying the driving power to the motor for driving the oil pump by receiving the supply power from the high voltage battery and the battery, by switching the drive power to the motor And a controller for controlling the motor driving means to forcibly drive the motor by using energy stored in a circuit element during a predetermined power latch time when the driving of the motor is stopped. And a latch controlled to have a low or high value according to whether the key is on or off.
상기 전원공급부는 고전압 배터리로부터 인가되는 고전압의 흐름을 차단 및 연결하는 파워 릴레이 어셈블리, 상기 파워 릴레이 어셈블리로부터 인가되는 고전압에 포함된 EMC 노이즈를 감소시키는 EMC 필터, 상기 EMC 필터로부터 모터 구동수단에 인가되는 전류를 감지하여 제어부로 감지신호를 전달하는 전류감지부, 배터리로부터 공급되는 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원을 저전압부 전원에서 고전압부 전원으로 변환하는 전압변환회로 및 상기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전압레벨을 변환하는 정전압 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply unit is a power relay assembly for blocking and connecting the flow of high voltage applied from a high voltage battery, an EMC filter for reducing the EMC noise included in the high voltage applied from the power relay assembly, applied to the motor driving means from the EMC filter Current sensing unit for sensing the current and transmitting the detection signal to the control unit, the voltage conversion circuit for converting the constant power and ignition key input power supplied from the battery from the low voltage unit power to the high voltage unit power and the constant power and ignition key input power It further comprises a constant voltage regulator for converting the voltage level.
상기 파워 래치 시간은 파워 래치로 진입하는 필터링 시간, 프리즈 프레임을 메모리의 소정위치에 저장하는 폴트 트랜싱 시간 및 상기 모터를 강제 구동하는 시간을 포함하고, 상기 제어부는 상기 필터링 시간 및 폴트 트랜싱 시간 이내에 상기 고전압 배터리로부터 모터 구동수단에 인가되는 고전압을 차단하도록 상기 파워 릴레이 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 한다.The power latch time includes a filtering time for entering a power latch, a fault transceiving time for storing a freeze frame in a predetermined position of a memory, and a time for forcibly driving the motor, and the controller controls the filtering time and the fault translating time. And control the power relay assembly to cut off the high voltage applied to the motor driving means from the high voltage battery.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 (a) 이그니션 키를 오프 조작하여 오일펌프의 구동을 중지하는 단계, (b) 상기 제 (a)단계에서 이그니션 키 오프 조작시 배터리로부터 공급되는 이그니션 키 입력전원을 미리 설정된 파워 래치 시간 동안 공급하도록 유지하는 단계, (c) 상기 제 (b)단계에서 공급되는 상기 이그니션 키 입력전원을 이용해 오일펌프 구동용 모터의 구동을 위한 제어신호를 발생하는 단계 및 (d) 상기 제 (c)단계에서 발생한 제어신호에 기초하여 오일펌프 제어장치 내부의 회로소자에 저장된 에너지를 자기 방전하도록 모터를 강제구동하는 단계를 포함한다.According to another feature of the invention, the present invention (a) the operation of the ignition key to stop the operation of the oil pump, (b) the ignition key is supplied from the battery during the ignition key off operation in step (a) Maintaining input power for a predetermined power latch time, (c) generating a control signal for driving an oil pump driving motor by using the ignition key input power supplied in step (b); (d) forcibly driving the motor to self-discharge energy stored in a circuit element inside the oil pump control apparatus based on the control signal generated in step (c).
상기 제 (d)단계는 (d1) 모터를 구동한 후 오일펌프 제어장치 내부의 고전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하는 단계, (d2) 상기 제 (d1)단계의 비교결과 오일펌프 제어장치 내부의 고전압이 상기 기준전압 이상인 경우, 모터를 강제로 구동한 시간과 미리 설정된 기준구동시간을 비교하는 단계 및 (d3) 상기 제 (d1)단계의 비교결과 오일펌프 제어장치 내부의 고전압이 상기 기준전압 미만이거나, 상기 제 (d2)단계의 비교결과 모터의 강제 구동시간이 기준구동시간을 초과하면 상기 이그니션 키 입력전원의 공급을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the step (d), after the motor is driven (d1), the high voltage inside the oil pump control device is compared with a preset reference voltage. (D2) As a result of the comparison in the step (d1), the oil pump control device is When the high voltage is equal to or greater than the reference voltage, comparing the time of forcibly driving the motor with a preset reference driving time; and (d3) the comparison result of the step (d1). Or, when the forced driving time of the motor exceeds the reference driving time as a result of the comparison in the step (d2), cutting off the supply of the ignition key input power.
본 발명은 (e) 상기 제 (d)단계에서 모터를 강제 구동하기 전에 미리 설정된 필터링 시간 동안 파워 래치로 진입하고, 미리 설정된 폴트 트랜싱 시간 동안 프리즈 프레임을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes the step of (e) entering the power latch for a preset filtering time before forcibly driving the motor in step (d) and storing a freeze frame for a preset fault transit time. do.
본 발명은 (f) 이그니션 키 오프 조작시 상기 필터링 시간 및 폴트 트랜싱 시간이 경과하기 이전에 고전압 배터리로부터 공급되는 고전압을 파워 릴레이 어셈블리에 의해 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes the step of (f) blocking, by the power relay assembly, the high voltage supplied from the high voltage battery before the filtering time and fault translating time have elapsed during the ignition key off operation.
상술한 바와 같이, 본 발명은 오일펌프 구동 중지시 일정시간 동안 모터를 장제로 구동하여 오일펌프 제어장치 내부의 회로소자에 저장된 에너지를 자기 방전시킨다. As described above, the present invention self-discharges the energy stored in the circuit element inside the oil pump control device by driving the motor for a predetermined time when the oil pump driving stops.
특히, 본 발명은 오일펌프 제어장치 내부의 고전압이 미리 설정된 기준전압미만으로 낮아지거나, 고전압을 이용해 모터를 강제 구동한 시간이 미리 설정된 기준구동시간을 초과하면 모터의 구동을 종료시킨다. In particular, the present invention terminates the driving of the motor when the high voltage inside the oil pump control device is lowered below the preset reference voltage or when the time when the motor is forcibly driven using the high voltage exceeds the preset reference driving time.
이에 따라, 본 발명은 작업자가 플러그인 하이브리드 차량에서 오일펌프 제어장치 및 오일펌프를 수리하거나 점검하기 위해 전원 커넥터를 장착하거나 탈거하는 경우, 오일펌프 제어장치에 저장된 에너지로 인한 감전사고를 방지할 수 있다. Accordingly, the present invention can prevent an electric shock due to energy stored in the oil pump control device when the operator installs or removes a power connector to repair or inspect the oil pump control device and the oil pump in the plug-in hybrid vehicle. .
결과적으로, 본 발명은 작업자가 안전하게 작업할 수 있는 작업환경을 제공하여 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
As a result, the present invention has the effect of improving the workability by providing a working environment in which the worker can work safely.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 각 장치의 출력신호를 나타낸 타이밍도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법을 단계별로 설명하는 흐름도.1 is a block diagram of a plug-in hybrid vehicle oil pump control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a timing diagram showing an output signal of each device shown in FIG.
Figure 3 is a flow chart illustrating a step-by-step self-discharge method of the plug-in hybrid vehicle oil pump control apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치 및 그의 자기 방전방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle and a self discharge method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 각 장치의 출력신호를 나타낸 타이밍도이다. 1 is a configuration diagram of an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing diagram illustrating an output signal of each device shown in FIG. 1.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치(이하 '오일펌프 제어장치'라 약칭함)(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 고전압 배터리(12) 및 배터리(13)의 공급전원을 인가받아 오일펌프 구동용 모터(이하 '모터'라 약칭함)(11)에 구동전원을 공급하는 전원공급부(21), 상기 구동전원을 스위칭하여 모터(11)를 구동하는 모터 구동수단(22), 메인 제어부(14)로부터 제어신호를 수신하는 통신부(23) 및 상기 제어신호에 기초하여 모터 구동수단(22)의 구동을 제어하는 PWM 제어신호를 출력하는 제어부(24)를 포함한다.Plug-in hybrid vehicle oil pump control device (hereinafter referred to as "oil pump control device") 20 according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, of the
모터(11)는 로터의 위치에 따른 자기장의 변화를 감지해서 모터(11)의 회전속도를 감지하는 홀센서(도면 미도시)가 내장된 3상 센서드(sensored) BLDC 모터이다.The
물론, 모터(11)는 홀센서가 제거된 3상 센서리스 타입의 BLDC 모터로 변경될 수 있다.Of course, the
전원공급부(21)는 플러그인 하이브리드 차량에 구비된 고전압 배터리(12)로부터 인가되는 고전압의 흐름을 차단 및 연결하는 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, 이하 'PRA'라 함)(31), PRA(31)로부터 인가되는 고전압에 포함된 EMC(electromagnetic compatibility) 노이즈를 감소시키는 EMC 필터(32), EMC 필터(32)로부터 모터 구동수단(22)에 인가되는 전류를 감지하여 제어부(24)로 감지신호를 전달하는 전류감지부(33), 배터리(13)로부터 공급되는 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원을 저전압부 전원에서 고전압부 전원으로 변환하는 전압변환회로(34), 상기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전압레벨을 변환하는 정전압 레귤레이터(35) 및 이그니션 키의 오프 조작시 이그니션 키 입력전원을 일정시간 동안 인가하도록 온 상태를 유지하는 래치(36)를 포함한다. The
PRA(31)는 내부에 BMS(Battery Management System)(도면 미도시)와의 CAN 통신을 수행하는 제어부(24)의 제어에 따라 고전압 배터리(12)로부터 인가되는 전원을 차단 및 연결하는 릴레이(도면 미도시)를 구비한다. The
상기 BMS는 고전압 배터리(12)의 특성실험 결과 데이터를 롬(ROM)에 저장하고, 충방전 시 고전압 배터리(12)의 전류, 전압, 온도를 상시 측정하여 측정된 데이터와 저장된 데이터의 비교 결과에 따라 고전압 배터리(12)의 잔존용량과 전지의 수명을 산출하여 메인 제어부(14) 또는 제어부(24)에 제공한다. The BMS stores characteristic test result data of the
전압변환회로(34)는 배터리전원과 저전압부 기저전위라인 사이에 직렬로 연결되는 트랜스포머(도면 미도시), 상기 트랜스포머와 저전압부 기저전위라인 사이에 연결되는 FET(Field Effect Transistor)(도면 미도시), 상기 트랜스포머의 출력측 일단에 직렬로 연결되는 코일(도면 미도시) 및 상기 트랜스포머의 출력측 양단 사이에 병렬로 연결되는 다수의 커패시터(도면 미도시)를 구비하고, 상기 코일의 후단은 정전압 레귤레이터(35)와 연결된다.The
래치(36)는 제어부(24)로부터 이그니션 키의 온/오프 여부에 따라 로우/하이(low/high) 값을 가지도록 제어되고, 제어된 값에 따라 전압변환회로(34) 및 정전압 레귤레이터(35)의 제어핀 값으로 전달한다.The
그래서 도 2에 도시된 바와 같이, 이그니션 키가 오프 조작(T1)되어 배터리(13)로부터 이그니션 키 입력전원(VIG)의 공급이 차단되더라도, 래치(36)의 출력신호(LS)는 파워 래치 시간(T2) 동안 온 상태를 유지한다. Thus, as shown in FIG. 2, even when the ignition key is turned off (T1) so that the supply of the ignition key input power V IG is interrupted from the
상기 파워 래치 시간(T2)은 배터리(13)의 이그니션 키 입력전원(VIG)을 공급하도록 실험치에 의해 설정되는 시간으로, 본 실시 예에서는 약 500ms로 설정된다. The power latch time T2 is a time set by an experimental value to supply the ignition key input power V IG of the
따라서 전압변환회로(34)는 이그니션 키 입력전원(VIG)을 고전압으로 변환하여 모터 구동수단(22)에 인가하며, 정전압 레귤레이터(35)는 이그니션 키 입력전원(VIG)을 저전압으로 변환하여 제어부(24)로 인가한다. Accordingly, the
모터 구동수단(22)은 고전압 배터리(12)로부터 공급되는 고전압을 스위칭하여 모터(11)를 구동하는 모터 구동부(도면 미도시), 제어부(24)로부터 인가되는 PWM 제어신호의 듀티값에 기초하여 모터 구동신호를 출력하는 모터 컨트롤러(도면 미도시) 및 상기 모터 구동신호에 기초하여 모터 구동부의 스위칭 소자에 스위칭 신호를 출력하는 FET 구동부(도면 미도시)를 포함한다.The motor driving means 22 switches the high voltage supplied from the
상기 모터 구동부는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, 이하 'FET'라 함) 소자를 이용하여 3상 풀 브리지(3-Phase Full Bridge) 방식으로 이루어지며, 모터(11)에 인가되는 공급전원을 스위칭한다.The motor driver is a three-phase full bridge method using a field effect transistor (hereinafter, referred to as a 'FET') device, and switches supply power applied to the
예를 들어, 모터 구동부를 구성하는 3상 풀 브리지 회로는 하이 사이드(high side) 및 로우 사이드(low side)에 각각 P채널 금속 산화막 반도체 FET (Metal-Oxide-Semiconductor FET, 이하 'MOSFET' 이라 함) 소자와 N채널 MOSFET 소자나 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, 이하 'IGBT'라 함) 소자로 구성된다. For example, the three-phase full bridge circuit constituting the motor driver is referred to as a P-channel metal oxide semiconductor FET (MOSFET) on the high side and the low side, respectively. Device) and an N-channel MOSFET device or an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) device.
그리고 상기 모터 컨트롤러는 제어부(24)로부터 출력되는 PWM 제어신호의 듀티값에 따라 3상 모터 구동신호를 출력한다.The motor controller outputs a three-phase motor driving signal according to the duty value of the PWM control signal output from the
상기 FET 구동부는 상기 3상 모터 구동신호에 따른 스위칭 신호를 모터 구동부에 구비된 FET 소자의 게이트 단자로 인가한다.The FET driving unit applies a switching signal according to the three-phase motor driving signal to the gate terminal of the FET device provided in the motor driving unit.
통신부(23)는 메인 제어부(14)로부터 변속기 오일의 온도를 수신하고, 제어부(24)로부터 출력되는 오일펌프 제어장치(20)의 상태 정보 및 고장 발생 정보를 메인 제어부(14)로 송신한다.The
이러한 통신부(23)는 메인 제어부(14)와 CAN 통신을 수행하는 CAN 송수신기 및/또는 CAN 통신 불량 시에도 통신 가능하도록 메인 제어부(14)와 제어부(24)를 직접 연결하는 연결선 등의 인터페이스로 구비될 수 있다.The
제어부(24)는 이그니션 키의 오프 조작시 래치(36)를 하이 상태로 유지하는 파워 래치 시간(T2) 동안 프리즈 프레임(freeze frame)을 메모리(25)의 소정 영역에 저장하고, 코일 및 커패시터와 같은 회로소자에 충전된 에너지를 방전시키기 위해 모터(11)를 구동하도록 제어한다.The
상세하게 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 파워 래치 시간(T2)은 파워 래치로 진입하는 필터링 시간(T3), 프리즈 프레임을 저장하는 폴트 트랜싱(fault trancing, FT) 시간(T4) 및 자기 방전(self-discharge, SD)을 위해 강제적으로 모터를 구동하여 모터 구동시간(T5)를 포함한다.In detail, as illustrated in FIG. 2, the power latch time T2 includes a filtering time T3 entering the power latch, a fault trancing (FT) time T4 storing a freeze frame, and Forcibly driving the motor for self-discharge (SD) includes the motor driving time (T5).
그리고 제어부(24)는 오일펌프 제어장치(20) 내부의 고전압이 기준전압 이하로 떨어지거나, 모터(11)를 구동한 시간이 미리 설정된 기준구동시간 이상이면 모터(11)의 구동을 중지하고 래치(36)가 로우 값을 가지도록 제어하여 오일펌프 제어장치(20)로 공급되는 저전압을 차단한다. The
상기 기준전압은 감전 사고의 위험을 낮출 수 있도록 실험치에 의해 설정되는 전압값으로, 본 실시 예에서는 약 60V로 설정된다. The reference voltage is a voltage value set by an experimental value to reduce the risk of an electric shock accident, and is set to about 60V in this embodiment.
그리고 상기 기준구동시간은 회로소자에 저장된 에너지를 방출하기 위해 모터(11)를 구동하는 최소 구동시간으로, 본 실시 예에서는 약 200ms로 설정된다. The reference driving time is a minimum driving time for driving the
따라서 모터 구동시간(T5)은 200ms이므로, 제어부(24)는 이그니션 키가 오프 조작(T1)된 후 필터링 시간(T3)과 폴트 트랜싱 시간(T4) 이내에 고전압을 차단하도록 PRA(31)를 제어한다.
Therefore, since the motor driving time T5 is 200ms, the
다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법을 상세하게 설명한다. Next, a self-discharge method of an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a self-discharge method of an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이드리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법은 오일펌프 제어장치(20) 및 모터(11)에 배터리(13)의 상시전원(VBAT)과 이그니션 키 입력전원(VIG)을 공급하고, 고전압 배터리(12)로부터 고전압을 공급하여 모터(11)를 구동하는 상태에서 시작된다.As shown in FIG. 3, the self-discharging method of the plug-in hydride vehicle oil pump control apparatus according to the preferred embodiment of the present invention includes the constant power supply of the
제 S11단계에서 오일펌프의 구동을 중지하기 위해 이그니션 키가 오프 조작되면, 제어부(24)는 파워 래치 시간(T2) 동안 배터리(13)의 이그니션 키 입력전원(VIG)을 계속해서 공급하도록 래치(36)를 제어한다. When the ignition key is turned off to stop driving of the oil pump in step S11, the
그래서 래치(36)의 출력신호(LS)는 도 2에 도시된 바와 같이 파워 래치 시간(T2) 동안 하이 상태를 유지하게 된다.Thus, as shown in FIG. 2, the output signal LS of the
이와 같이 래치(36)의 출력신호가 하이 상태로 유지되면, 제어부(24)는 파워 래치로 진입하는 필터링 시간(T3)을 거쳐 폴트 트랜싱 시간(T4) 동안 프리즈 프레임을 메모리(25)의 소정위치에 저장하도록 제어한다. When the output signal of the
그리고 제어부(24)는 배터리(13)의 이그니션 키 입력전원(VIG)을 계속해서 공급받아 모터 구동수단(22)을 구동하도록 PWM 제어신호를 출력하고, 모터 구동수단(22)은 PWM 제어신호에 기초해서 오일펌프 제어장치(20) 내부의 회로소자에 저장된 에너지를 이용해 모터(11)를 구동한다(S11). The
이어서 제어부(12)는 오일펌프 제어장치(20) 내부의 고전압과 미리 설정된 기준전압을 비교한다(S12). Subsequently, the
제 S12단계의 비교결과, 오일펌프 제어장치(20) 내부의 고전압이 기준전압, 즉 60V 이상인 경우, 제어부(24)는 고전압을 이용해 모터(11)를 구동한 시간(T5)과 미리 설정된 기준구동시간을 비교한다(S13). As a result of the comparison in step S12, when the high voltage inside the oil pump control apparatus 20 is a reference voltage, that is, 60 V or more, the
제 S13단계의 비교결과, 모터 구동 시간(T5)이 기준구동시간, 즉 200ms 이하이면, 제어부(24)는 제 S12단계로 진행한다. As a result of the comparison in step S13, when the motor driving time T5 is equal to or less than the reference driving time, that is, 200 ms, the
반면, 제 S12단계의 비교결과 오일펌프 제어장치(20) 내부의 고전압이 기준전압 미만이거나, 제 S13단계의 비교결과 모터 구동 시간(T5)이 기준구동시간을 초과하면, 제어부(24)는 배터리(13)로부터 공급되는 이그니션 키 입력전원(VIG)을 차단하도록 래치(36)를 로우 값으로 제어한다. On the other hand, if the high voltage inside the oil pump control apparatus 20 is less than the reference voltage in step S12, or if the motor driving time T5 exceeds the reference driving time in the comparison result of step S13, the
이에 따라, 모터(11) 및 오일펌프 제어장치(20)의 동작이 종료된다. As a result, the operation of the
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 오일펌프 구동 중지시 일정시간 동안 모터를 장제로 구동하여 오일펌프 제어장치 내부의 회로소자에 저장된 에너지를 자기 방전시킨다. Through the above process, the present invention self-discharges the energy stored in the circuit element inside the oil pump control device by driving the motor for a predetermined time when the oil pump stops driving.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.
11: 모터 12: 고전압 배터리
13: 배터리 14: 메인 제어부
20: 오일펌프 제어장치 21: 전원공급부
22: 모터 구동수단 23: 통신부
24: 제어부 25: 메모리
31: PRA 32: EMC 필터
33: 전류감지부 34: 전압변환회로
35: 정전압 레귤레이터 36: 래치11: motor 12: high voltage battery
13: battery 14: main control unit
20: oil pump controller 21: power supply
22: motor driving means 23: communication unit
24: control unit 25: memory
31: PRA 32: EMC filter
33: current sensing unit 34: voltage conversion circuit
35: constant voltage regulator 36: latch
Claims (7)
상기 구동전원을 스위칭하여 모터를 구동하는 모터 구동수단 및
상기 모터의 구동 중지시 미리 설정된 파워 래치 시간 동안 회로소자에 저장된 에너지를 이용하여 상기 모터를 강제 구동하도록 상기 모터 구동수단을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 전원공급부는 이그니션 키의 온 오프 여부에 따라 상기 제어부의 제어에 의해 로우 또는 하이 값을 가지도록 제어되는 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치. A power supply unit for supplying driving power to a motor for driving an oil pump by receiving supply power from a high voltage battery and a battery;
Motor driving means for driving the motor by switching the driving power;
And a control unit for controlling the motor driving means to forcibly drive the motor by using energy stored in a circuit element during a predetermined power latch time when the driving of the motor is stopped.
The power supply unit plug-in hybrid vehicle oil pump control device, characterized in that it comprises a latch controlled to have a low or high value by the control of the control unit according to whether the ignition key on or off.
고전압 배터리로부터 인가되는 고전압의 흐름을 차단 및 연결하는 파워 릴레이 어셈블리,
상기 파워 릴레이 어셈블리로부터 인가되는 고전압에 포함된 EMC 노이즈를 감소시키는 EMC 필터,
상기 EMC 필터로부터 모터 구동수단에 인가되는 전류를 감지하여 제어부로 감지신호를 전달하는 전류감지부,
배터리로부터 공급되는 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원을 저전압부 전원에서 고전압부 전원으로 변환하는 전압변환회로 및
상기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전압레벨을 변환하는 정전압 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치. According to claim 1, wherein the power supply unit
A power relay assembly for blocking and connecting a high voltage flow from a high voltage battery,
EMC filter for reducing the EMC noise included in the high voltage applied from the power relay assembly,
A current sensing unit which senses a current applied to the motor driving means from the EMC filter and transfers a detection signal to the control unit;
A voltage conversion circuit for converting the constant power and ignition key input power supplied from the battery from the low voltage supply to the high voltage supply;
Plug-in hybrid vehicle oil pump control device further comprises a constant voltage regulator for converting the voltage level of the power supply and the ignition key input power.
파워 래치로 진입하는 필터링 시간,
프리즈 프레임을 메모리의 소정위치에 저장하는 폴트 트랜싱 시간 및
상기 모터를 강제 구동하는 시간을 포함하고,
상기 제어부는 상기 필터링 시간 및 폴트 트랜싱 시간 이내에 상기 고전압 배터리로부터 모터 구동수단에 인가되는 고전압을 차단하도록 상기 파워 릴레이 어셈블리를 제어하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치. 3. The power latch time of claim 1 or 2, wherein the power latch time is
Filtering time to enter the power latch,
Fault transceiving time for storing the freeze frame at a predetermined position in memory, and
A time for forcibly driving the motor,
And the control unit controls the power relay assembly to block the high voltage applied to the motor driving means from the high voltage battery within the filtering time and the fault transit time.
(b) 상기 제 (a)단계에서 이그니션 키 오프 조작시 배터리로부터 공급되는 이그니션 키 입력전원을 미리 설정된 파워 래치 시간 동안 공급하도록 유지하는 단계,
(c) 상기 제 (b)단계에서 공급되는 상기 이그니션 키 입력전원을 이용해 오일펌프 구동용 모터의 구동을 위한 제어신호를 발생하는 단계 및
(d) 상기 제 (c)단계에서 발생한 제어신호에 기초하여 오일펌프 제어장치 내부의 회로소자에 저장된 에너지를 자기 방전하도록 모터를 강제구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법. (a) turning off the ignition key to stop the operation of the oil pump;
(b) maintaining the ignition key input power supplied from the battery during the ignition key off operation in step (a) such that the ignition key input power is supplied for a predetermined power latch time;
(c) generating a control signal for driving an oil pump driving motor using the ignition key input power supplied in step (b); and
and (d) forcibly driving the motor to self-discharge the energy stored in the circuit element inside the oil pump control apparatus based on the control signal generated in step (c). Self-discharge method of the device.
(d1) 모터를 구동한 후 오일펌프 제어장치 내부의 고전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하는 단계,
(d2) 상기 제 (d1)단계의 비교결과 오일펌프 제어장치 내부의 고전압이 상기 기준전압 이상인 경우, 모터를 강제로 구동한 시간과 미리 설정된 기준구동시간을 비교하는 단계 및
(d3) 상기 제 (d1)단계의 비교결과 오일펌프 제어장치 내부의 고전압이 상기 기준전압 미만이거나, 상기 제 (d2)단계의 비교결과 모터의 강제 구동시간이 기준구동시간을 초과하면 상기 이그니션 키 입력전원의 공급을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법. The method of claim 4, wherein step (d)
(d1) comparing the high voltage inside the oil pump controller with a preset reference voltage after driving the motor;
(d2) comparing the time forcibly driving the motor with a preset reference driving time when the high voltage inside the oil pump control device is equal to or greater than the reference voltage as a result of the comparison in the step (d1); and
(d3) The ignition key when the high voltage inside the oil pump control device is less than the reference voltage as a result of the comparison in the step (d1) or the forced driving time of the motor exceeds the reference drive time as a result of the comparison in the step (d2). Self-discharging method of the plug-in hybrid vehicle oil pump control device comprising the step of shutting off the supply of input power.
(e) 상기 제 (d)단계에서 모터를 강제 구동하기 전에 미리 설정된 필터링 시간 동안 파워 래치로 진입하고, 미리 설정된 폴트 트랜싱 시간 동안 프리즈 프레임을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법. The method according to claim 4 or 5,
(e) entering the power latch for a preset filtering time and forcibly storing a freeze frame for a preset fault transit time before forcibly driving the motor in step (d). Self-discharge method of vehicle oil pump control system.
(f) 이그니션 키 오프 조작시 상기 필터링 시간 및 폴트 트랜싱 시간이 경과하기 이전에 고전압 배터리로부터 공급되는 고전압을 파워 릴레이 어셈블리에 의해 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 자기 방전방법.
The method according to claim 6,
and (f) disconnecting, by the power relay assembly, the high voltage supplied from the high voltage battery before the filtering time and fault translating time have elapsed during the ignition key off operation. Self-discharge method of the device.
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