KR101238761B1 - Method for driving oil pump for plug-in hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법에 관한 것으로, (a) 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(10)의 저전압부(12)에 배터리의 저전압을 인가하는 단계, (b) 상기 (a)단계에서 인가된 저전압을 이용해 메인 릴레이를 구동하여 상기 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(10)의 고전압부(11)에 고전압배터리(110)의 고전압을 인가하는 단계, (c) 오일펌프의 구동을 제어하는 제어신호를 메인 제어부와 CAN 송수신기(70)를 통해 송수신하고, 수신된 제어신호에 기초해서 상기 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치를 구동하여 엔진 클러치 및 변속기에 오일을 공급하는 단계 및 (d) 상기 CAN 송수신기(70)의 이상으로 CAN 통신 불능상태인 경우, 인터페이스부(60)를 통해 상기 제어신호를 송수신하여 엔진 클러치 및 변속기에 오일을 지속적으로 공급하는 단계를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 이용하는 것에 의해, CAN 통신라인에 고장이 발생한 경우, 인터페이스부를 통해 통신을 지속적으로 수행할 수 있기 때문에, 엔진 클러치 및 변속기에 충분한 양의 작동유가 안정적으로 공급되게 할 수 있다.The present invention relates to an oil pump driving method for a plug-in hybrid vehicle, comprising: (a) applying a low voltage of a battery to the low voltage unit 12 of the oil pump driving apparatus 10 for a plug-in hybrid vehicle, and (b) step (a). Applying the high voltage of the high voltage battery 110 to the high voltage unit 11 of the plug-in hybrid vehicle oil pump driving apparatus 10 by using the low voltage applied from the control unit; and (c) controlling driving of the oil pump. Transmitting and receiving a control signal through a main control unit and a CAN transceiver 70, and supplying oil to an engine clutch and a transmission by driving the plug-in hybrid vehicle oil pump driving device based on the received control signal; and (d) When the CAN communication is not possible due to the abnormality of the CAN transceiver 70, the engine clutch and the transmission are transmitted and received by transmitting and receiving the control signal through the interface unit 60. Prepare a configuration that includes the step of continuously supplying oil to the machine.
By using the plug-in hybrid vehicle oil pump driving method as described above, when a failure occurs in the CAN communication line, communication can be continuously performed through the interface unit, so that a sufficient amount of hydraulic oil is stably supplied to the engine clutch and the transmission. It can be done.
Description
본 발명은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CAN 통신 라인의 고장 시에도 작동유를 충분히 공급할 수 있어 엔진 클러치와 변속기의 작동 이상 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle, and more particularly, an oil pump for a plug-in hybrid vehicle that can sufficiently supply hydraulic oil even when a CAN communication line breaks, thereby effectively preventing an abnormal operation of an engine clutch and a transmission. It relates to a driving method.
일반적으로, 하이브리드 차(Hybrid Electric Vehicle)는 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 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, but in most cases, an electric motor driven by an engine and a battery power used to obtain 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 차에 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 cars is being actively conducted.
하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 현재까지 연구되고 있는 하이브리드 차량은 병렬형이나 직렬형 중 하나를 채택하고 있다.Hybrid vehicles can form a variety of structures using engines and electric motors as power sources. Hybrid vehicles that have been studied to date are either parallel or in series.
상술한 하이브리드 차량의 시스템 구성은 도 1의 구성도에서 보는 바와 같이, 차량 주행용 구동원으로서 엔진(5) 및 모터(6)를 구비하고 있고, 이들의 동작을 위한 인버터(1), DC/DC컨버터(2), 고전압배터리(3) 등을 포함하며, 제어수단으로서 하이브리드 제어 유닛(4: Hybrid Control Unit, 이하 'HCU'라 함), 엔진 제어 유닛(Engine Control Unit, 이하 'ECU'라 함), 모터 제어 유닛(Motor Control Unit, 이하 'MCU'라 함), 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 'BMS'라 함, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, 이하 'TCU'라 함) 등을 포함하고 있다.As shown in the configuration diagram of FIG. 1, the system configuration of the hybrid vehicle described above includes an
고전압배터리(3)는 하이브리드 차량의 모터(6) 및 DC/DC 컨버터(2)를 구동하는 에너지원이며, 그 제어기인 BMS는 고전압배터리(3)의 전압, 전류, 온도를 모니터링하여, 고전압배터리(3)의 충전상태량(SOC[%](State of Charge))을 조절하는 기능을 한다.The
이러한 구성을 기반으로 하는 하이브리드 차량의 주요 주행 모드는 주지된 바와 같이, 모터(6) 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(electric vehicle) 모드, 엔진(5)의 회전력을 주동력으로 하면서 모터(6)의 회전력을 보조 동력으로 이용하는 보조 모드인 HEV(hybrid electric vehicle) 모드, 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 차량의 제동 및 관성 에너지를 모터(6)에서 발전을 통해 회수하여 고전압배터리(3)에 충전하는 회생제동(RB: Regenerative Braking) 모드를 포함한다.The main driving mode of the hybrid vehicle based on this configuration is, as is well known, the electric vehicle (EV) mode, which is a pure electric vehicle mode using only the power of the
상기와 같이 하이브리드 차량은 기본적으로 엔진과 모터, 배터리와 고전압배터리를 갖는 차량으로서, 고전압배터리의 용량을 종전의 하이브리드 차량보다 크게 만들고 고전압배터리를 외부 전원으로부터 충전하여, 근거리 주행시는 EV 모드로만 주행하고, 고전압배터리가 고갈되면 HEV 모드로 주행하는 플러그인 하이브리드 차량이 개발되고 있다.As described above, the hybrid vehicle is basically a vehicle having an engine, a motor, a battery, and a high voltage battery. The hybrid vehicle has a larger capacity than the previous hybrid vehicle, and the high voltage battery is charged from an external power source. In addition, plug-in hybrid vehicles are being developed to run in HEV mode when high voltage batteries are depleted.
즉, 플러그인 하이브리드 차량(Plug In Hybrid Electric Vehicle : PHEV)은 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 Electric Vehicle (PHEV) 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 charged with electricity by mounting a high voltage battery, it can be used continuously as it can be charged at home or at a charging station as if it is charging gasoline.
종전의 하이브리드 차량은 전기만으로는 저속으로 몇 마일 밖에 주행할 수 없는 데 반해, 플러그 인 하이브리드 차량은 한번 충전에 40마일까지 달릴 수 있는 차량으로 개발되고 있다.While traditional 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 상술한 제어 유닛들은 상위 제어 유닛인 HCU를 중심으로 고속 CAN 통신라인으로 연결되어 제어 유닛들 상호 간의 정보를 주고 받으면서 상위 제어 유닛은 하위 제어기에 명령을 전달하도록 되어 있다.In addition, the above-mentioned control units are connected to a high-speed CAN communication line around the HCU, which is the upper control unit, to exchange information between the control units, and the upper control unit transmits a command to the lower controller.
예를 들면, HCU는 MCU를 통해 전기모터의 구동을 실질적으로 제어하게 되는데, 이때 MCU는 상위 제어 유닛인 HCU에서 인가되는 제어신호에 따라 구동원인 전기모터의 구동 토크와 구동 속도를 제어하여 주행성을 유지시키게 된다.For example, the HCU substantially controls the driving of the electric motor through the MCU. At this time, the MCU controls the driving torque and the driving speed of the electric motor as the driving source according to the control signal applied from the HCU, which is the upper control unit. Will be maintained.
한편, 하이브리드 차량은 엔진과 전기모터 사이에 구비된 엔진 클러치와 변속기에 필요한 작동유를 공급하기 위하여 오일펌프(Oil Pump)를 구비하고 있으며, 이는 엔진의 폭발행정에서 발생된 열로 인해 실린더, 피스톤, 크랭크축베어링, 캠축 베어링 등으로 작동유를 공급하기 위한 것이다.On the other hand, the hybrid vehicle is equipped with an oil pump (Oil Pump) to supply the necessary hydraulic fluid to the engine clutch and the transmission provided between the engine and the electric motor, which is due to the heat generated in the explosion stroke of the engine cylinder, piston, crank It is for supplying hydraulic oil to shaft bearings and camshaft bearings.
이때, 오일펌프는 HCU가 차량의 운행 상태 및 운전자 조작 상태에 따라 목표 회전수를 결정한 뒤, 이를 MCU로 송신하면 목표 회전수에 따라 오일펌프 구동용 모터를 제어하고, 이에 목표 회전수에 따라 제어되는 오일펌프 구동용 모터에 의해 오일펌프가 작동되면서 엔진 클러치 및 변속기에 필요한 작동유를 공급하게 된다.
At this time, the oil pump determines the target rotational speed according to the driving state and the driver operation state of the vehicle, and transmits it to the MCU to control the oil pump driving motor according to the target rotational speed, and control according to the target rotational speed. The oil pump is operated by the oil pump driving motor to supply the hydraulic oil necessary for the engine clutch and the transmission.
*그리고, HCU와 MCU는 CAN 통신을 통해 오일펌프 구동용 모터의 목표 회전수 및 실제 회전수, 오일펌프의 운전 상태, 즉 정상 또는 고장상태 등의 정보를 주고받으며 제어를 실시한다.* And HCU and MCU perform control by sending and receiving information such as target rotation speed and actual rotation speed of oil pump driving motor, operation state of oil pump, that is, normal or fault condition, through CAN communication.
여기서, MCU에서는 차량이 운행 상태 및 운전자 조작 상태에 따라 목표 회전수를 산출하고, 목표 회전수에 따라 오일펌프 구동용 모터를 제어함으로써, 엔진 클러치 및 변속기에 필요한 작동유를 공급하게 된다.Here, the MCU calculates a target rotational speed according to the driving state and the driver operation state, and controls the oil pump driving motor according to the target rotational speed, thereby supplying the operating oil required for the engine clutch and the transmission.
그러나, 이러한 하이브리드 차의 CAN 통신에 문제가 발생하여 MCU, TCU 등과 데이터 송수신이 가능하지 않거나, 오일펌프 구동용 모터에 과전류가 발생하는 등의 오류 및 불능 상태가 발생한 경우를 대비한 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치가 마련되지 않아, 오일펌프 구동용 모터의 구동 신뢰성이 저하되는 등의 문제점이 있었다.However, a hybrid vehicle oil pump is prepared for a case where a problem occurs in the CAN communication of such a hybrid vehicle and data transmission / reception is not possible with the MCU or the TCU, or an error and an incapacity condition such as an overcurrent occurs in the oil pump driving motor. There is a problem that the control device is not provided, such that the driving reliability of the oil pump driving motor is lowered.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일 예로서 출원인이 2008년 09월 01일 출원한 출원번호 제10-2008-0085730호에 개시된 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치가 제시되어 있다.As an example of a technique for solving such a problem, an oil pump control apparatus for a hybrid vehicle disclosed in an application number 10-2008-0085730 filed on September 01, 2008 by the applicant is proposed.
그러나 상기 종래 기술에 있어서는 메인 릴레이를 온(ON) 또는 오프(OFF) 시키는 횟수가 증가되어 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 내구성이 감소된다는 문제점이 있었다.However, in the related art, the number of times of turning on or off the main relay is increased, thereby reducing the durability of the plug-in hybrid vehicle oil pump control device.
또한, 플러그인 하이브리드 차량의 CAN 통신에 문제가 발생하여 MCU, TCU 등과 데이터 송수신이 가능하지 않거나, 오일펌프 구동용 모터에 과전류가 발생하는 등의 오류 및 불능 상태가 발생한 경우를 대비한 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법이 마련되지 않아, 오일펌프 구동용 모터의 구동 신뢰성이 저하되는 등의 문제점도 있었다.In addition, the plug-in hybrid vehicle's oil can be used in case of a problem in CAN communication of the plug-in hybrid vehicle, such that data cannot be transmitted / received to the MCU, TCU, etc. Since there is no pump driving method, the driving reliability of the oil pump driving motor is lowered.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 CAN 통신라인에 고장이 발생한 경우에도, 엔진 클러치 및 변속기에 충분한 양의 작동유를 공급할 수 있는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an oil pump driving method for a plug-in hybrid vehicle that can supply a sufficient amount of hydraulic oil to the engine clutch and transmission, even if a failure in the CAN communication line. To provide.
본 발명의 다른 목적은 고전압 노이즈에 의해 발생되는 CAN 통신라인 및 제어유닛의 고장과 오일펌프 구동용 모터에 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle which can prevent a failure of a CAN communication line and a control unit caused by high voltage noise and an overcurrent flowing in an oil pump driving motor.
본 발명의 또 다른 목적은 센서리스 타입의 오일펌프 구동용 모터를 구동하여 엔진 클러치 및 변속기에 작동유를 공급하도록 제어하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle which drives a sensorless oil pump driving motor to supply hydraulic oil to an engine clutch and a transmission.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프의 구동방법으로서, (a) 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치의 저전압부에 배터리의 저전압을 인가하는 단계, (b) 상기 (a)단계에서 인가된 저전압을 이용해 메인 릴레이를 구동하여 상기 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치의 고전압부에 고전압배터리의 고전압을 인가하는 단계 및 (c) 오일펌프의 구동을 제어하는 제어신호를 메인 제어부와 CAN 송수신기를 통해 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle, (a) applying a low voltage of the battery to the low voltage portion of the oil pump driving apparatus for a plug-in hybrid vehicle (b) applying the high voltage of the high voltage battery to the high voltage part of the plug-in hybrid vehicle oil pump driving device by driving the main relay using the low voltage applied in the step (a); and (c) controlling the driving of the oil pump. And transmitting and receiving a control signal through a main control unit and a CAN transceiver.
상기 (b)단계는 (b1) 상기 고전압배터리와 상기 고전압부의 파워 릴레이 어셈블리를 연결하는 전원커넥터와 모터 구동수단의 체결 여부를 검사하는 단계, (b2) 상기 검사 결과, 상기 전원커넥터의 인터락 터미널에 의해 상기 모터 구동수단의 제 1커넥터에 구비되는 한 쌍의 인터락 핀이 단락되면, 상기 고전압을 상기 고전압부에 공급하는 단계 및 (b3) 상기 검사 결과, 상기 제 1커넥터에 구비된 한 쌍의 인터락 핀이 단선된 상태이면, 상기 고전압 공급을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the step (b), (b1) checking whether the power connector connecting the high voltage battery and the power relay assembly of the high voltage unit and the motor driving means are fastened; (b2) as a result of the inspection, the interlock terminal of the power connector When the pair of interlock pins provided in the first connector of the motor driving means is short-circuited, supplying the high voltage to the high voltage part and (b3) As a result of the inspection, the pair provided in the first connector If the interlock pin of the disconnected state, characterized in that it comprises the step of blocking the high voltage supply.
상기 (b)단계는 (b4) 상기 모터 구동수단과 오일펌프 구동용 모터를 연결하는 모터커넥터와 모터의 체결 여부를 검사하는 단계, (b5) 상기 검사 결과, 상기 모터 구동수단의 제 4커넥터, 상기 모터커넥터의 제 5 및 제 6커넥터에 구비된 한 쌍의 인터락 핀이 단선된 상태이면, 상기 모터에 고전압 공급을 차단하는 단계 및 (b6) 상기 검사 결과, 상기 모터에 구비된 인터락 터미널에 의해 상기 모터커넥터의 제 6커넥터에 구비된 한 쌍의 인터락 핀이 단락되면, 상기 고전압을 상기 모터에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the step (b), (b4) checking whether the motor connector connecting the motor driving means and the oil pump driving motor and the motor are fastened, (b5) the result of the inspection, the fourth connector of the motor driving means, If the pair of interlock pins provided in the fifth and sixth connectors of the motor connector are disconnected, cutting off the high voltage supply to the motor; and (b6) the interlock terminal provided in the motor. When the pair of interlock pins provided in the sixth connector of the motor connector is short-circuited, supplying the high voltage to the motor.
본 발명은 (d) 상기 CAN 송수신기의 이상으로 CAN 통신 불능상태인 경우, 인터페이스부를 통해 상기 제어신호를 송수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that it further comprises the step of transmitting and receiving the control signal through the interface unit when the CAN communication incapable state due to the abnormality of the CAN transceiver.
상술한 바와 같이, 본 발명은 고전압배터리로부터 고전압을 인가받는 고전압부와 배터리로부터 저전압을 인가받는 저전압부를 서로 절연하여 분리구성함으로써 고전압 노이즈로 인한 CAN 통신라인 및 제어유닛의 고장을 방지할 수 있다. As described above, the present invention can prevent the failure of the CAN communication line and the control unit due to the high voltage noise by separating and configuring the high voltage part receiving the high voltage from the high voltage battery and the low voltage part receiving the low voltage from the battery.
그리고 본 발명은 CAN 통신라인에 고장이 발생한 경우, 인터페이스부를 통해 통신을 지속적으로 수행할 수 있기 때문에, 엔진 클러치 및 변속기에 충분한 양의 작동유가 안정적으로 공급되게 할 수 있다.In the present invention, when a failure occurs in the CAN communication line, since communication can be continuously performed through the interface unit, a sufficient amount of hydraulic oil can be stably supplied to the engine clutch and the transmission.
또한, 본 발명은 센서리스 타입의 오일펌프 구동용 모터를 이용함에 따라 부품단가를 낮춰 제작비용을 절감하고, 회로구성을 간단하게 할 수 있으며, 모터의 회전속도에 따른 제어로직을 제거하여 프로그래밍을 용이하게 수행할 수 있고, 제어로직 처리로 인한 중앙처리장치의 부하를 경감하여 동작성능을 향상시키는 효과를 가진다.
In addition, according to the present invention, by using a sensorless oil pump driving motor, the cost of components can be reduced by reducing the unit cost, the circuit configuration can be simplified, and the programming is eliminated by removing the control logic according to the rotational speed of the motor. It can be easily performed, and has an effect of reducing the load of the central processing unit due to the control logic process to improve the operation performance.
도 1은 종래의 하이브리드 차량의 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치를 개략적으로 도시한 블록구성도.
도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 신호입력부, 신호수신부, 전압변환회로의 회로도.
도 6은 도 2에 도시된 고전압배터리와 PRA, BMS, 중앙처리장치 및 모터의 상세구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 설명하는 흐름도.
도 8 내지 도 10은 제 1 및 제 2커넥터의 동작상태도.1 is a system configuration diagram of a conventional hybrid vehicle.
Figure 2 is a block diagram schematically showing an oil pump driving device for a plug-in hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are circuit diagrams of a signal input unit, a signal receiver, and a voltage conversion circuit shown in FIG.
FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the high voltage battery and the PRA, BMS, central processing unit, and motor shown in FIG. 2.
7 is a flowchart illustrating a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 to 10 are diagrams illustrating the operation of the first and second connectors.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치 및 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an oil pump driving apparatus and a driving method for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치를 개략적으로 도시한 블록구성도이고, 도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 신호입력부, 신호수신부 및 전압변환회로의 회로도이고, 도 6은 도 2에 도시된 고전압배터리와 PRA, BMS, 중앙처리장치 및 모터의 상세구성도이다. 2 is a block diagram schematically illustrating an oil pump driving apparatus for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 5 are circuit diagrams of a signal input unit, a signal receiver, and a voltage conversion circuit shown in FIG. 2. 6 is a detailed configuration diagram of a high voltage battery, a PRA, a BMS, a central processing unit, and a motor shown in FIG. 2.
본 실시 예에서는 오일펌프를 구분하지 않고 설명하지만, 본 발명은 오일팬 내부에 설치되는 내장형 오일펌프 및 오일팬 외부에 설치되는 외장형 오일펌프에 모두 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.In the present embodiment will be described without distinguishing the oil pump, it should be noted that the present invention can be applied to both the built-in oil pump installed inside the oil pan and the external oil pump installed outside the oil pan.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(10)는 전원공급부(20), 중앙처리장치(30), 모터 컨트롤러(40), 게이트 드라이버(41), 게이트 드라이버(41)에 연결되고 모터(43)를 구동하는 3상 풀 브리지 회로(42), 회전수 검출부(44), 모터 컨트롤러(40)로부터의 제어신호를 게이트 드라이버(41)에 입력하는 신호입력부(51), 회전수 검출부(44)로부터의 검출신호를 수신하여 모터 컨트롤러(40)로 전달하는 신호수신부(52), 인터페이스부(60) 및 CAN 송수신기(70)를 포함한다. Plug-in hybrid vehicle oil
특히, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(10)는 고전압배터리(110)의 전압, 예컨대 360V의 고전압을 인가받는 고전압부(11)와 배터리의 전압, 예컨대 13.5V의 저전압을 인가받는 저전압부(12) 및 고전압부(11)와 저전압부(12)를 절연한 상태에서 고전압부(11)와 저전압부(12) 사이에서 송수신되는 신호를 변환하는 신호변환부(50)를 포함한다.In particular, the oil
이때, 고전압부(11)는 EMC 필터(22)와 회전수 검출부(44) 및 3상 풀 브리지회로(42), 전압변환회로(24)로부터 변환된 고전압부 전원을 인가받는 게이트 드라이버(41)를 포함하고, 저전압부(12)는 중앙처리장치(30)와 모터 컨트롤러(40), 인터페이스부(60), CAN 송수신기(70) 및 전압변환회로(24)를 포함한다.At this time, the
그리고 신호변환부(50)는 모터 컨트롤러(40)의 저전압부 신호를 고전압부 신호로 변환하여 게이트 드라이버(41)에 전달하는 신호입력부(51)와 회전수 검출부(44)의 고전압부 신호를 저전압부 신호로 변환하여 모터 컨트롤러(40)로 전달하는 신호수신부(52)를 구비한다. The
신호입력부(51) 및 신호수신부(52)는 절연 상태(shield)를 유지한 상태에서 빛을 매개로 신호를 전달하는 포토 커플러(opto coupler)를 이용한다. The
도면을 참조하여 상세하게 설명하면, 신호입력부(51)는 도 3에 도시된 바와 같이, 저전압부(12)에 구비되는 모터 컨트롤러(40)의 신호를 인가받아 서로 절연된 발광소자(D1)와 광 트랜지스터소자(T1)의 발광 및 수광 동작을 통해 저전압부 신호를 고전압부 신호로 변환하여 게이트 드라이버(41)에 전달한다.Referring to the drawings in detail, as shown in FIG. 3, the
신호수신부(52)는 도 4에 도시된 바와 같이, 고전압부(11)에 구비되는 회전수 검출부(44)의 검출신호를 수신하여 서로 절연된 발광소자(D2)와 광 트랜지스터소자(T2)의 발광 및 수광 동작을 통해 고전압부 신호를 저전압부 신호로 변환하여 모터 컨트롤러(40)로 전달한다. As shown in FIG. 4, the
전압변환회로(24)는 저전압부 전원인 이그니션 키 입력 전원의 13.5V 전압을 고전압부의 13.5V 전압 및 5V 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터 회로이다. The
전압변환회로(24)는 도 5에 도시된 바와 같이, 이그니션 키 입력 전원과 저전압부 기저전위라인(LGND) 사이에 직렬로 연결되는 1:1 비율의 트랜스포머(241),트랜스포머(241)와 상기 저전압부 기저전위라인 사이에 연결되는 FET(Field Effect Transistor)(242), 트랜스포머(241)의 출력측 일단에 직렬로 연결되는 코일, 트랜스포머(241)의 출력측 양단 사이에 병렬로 연결되는 다수의 커패시터 및 코일 후단에 연결되는 정전압 레귤레이터(243)를 구비한다.As illustrated in FIG. 5, the
트랜스포머(241)는 13.5V의 저전압부 전압인 이그니션 키 입력전원(VIG)을 13.5V의 고전압부 전압으로 변환하는 역할을 하며, 고전압부(11)와 저전압부(12) 사이에서 발생되는 노이즈의 영향을 제거하기 위해 내부가 절연된 상태로 구비된다.The
FET(242)는 중앙제어장치(30)의 PWM 신호 형태의 제어신호에 따라 소스와 드레인 사이의 전류를 스위칭 동작하는 부분으로, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Fet)로 구비되는 것이 바람직하다.The
그리고 정전압 레귤레이터(243)는 트랜스포머(241)로부터 변환된 13.5V의 고전압부 전압을 5V의 고전압부 전압으로 변환한다. The
이와 같은 구성에 의해, 정전압 레귤레이터(243) 전단에 연결된 제 1출력단(VO1)에서는 13.5V의 고전압부 전압이 출력되고, 정전압 레귤레이터(243) 후단에 연결된 제 2출력단(VO2)에서는 5V의 고전압부 전압이 출력된다. With this configuration, a high voltage section voltage of 13.5 V is output from the first output terminal VO1 connected to the front end of the
이에 따라, 제 1출력단(VO1)은 게이트 드라이버(41) 및 신호입력부(51)와 연결되므로, 제 1출력단(VO1)으로부터 출력되는 13.5V의 고전압부 전압은 게이트 드라이버(41) 및 신호입력부(51)로 전달된다.Accordingly, since the first output terminal VO1 is connected to the
그리고 제 2출력단(VO2)은 신호수신부(52)와 연결되므로 제 2출력단(VO2)으로부터 출력되는 5V의 고전압부 전압은 신호수신부(52)로 전달된다.Since the second output terminal VO2 is connected to the
이와 같이, 본 발명은 고전압배터리로부터 고전압을 인가받는 고전압부와 배터리로부터 저전압을 인가받는 저전압부 사이를 절연함으로써, 고전압 노이즈가 CAN 통신라인, 중앙처리장치, 메인 제어부에 미치는 영향을 차단하여 CAN 통신라인 및 제어유닛의 고장을 방지하고, 오일펌프 구동용 모터에 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.As described above, the present invention insulates between the high voltage section receiving the high voltage from the high voltage battery and the low voltage section receiving the low voltage from the battery, thereby preventing the high voltage noise from affecting the CAN communication line, the central processing unit, and the main control unit. The failure of the line and the control unit can be prevented, and the overcurrent can be prevented from flowing to the oil pump driving motor.
다시 도 2에서, 모터(43)는 모터(43)의 회전속도를 감지하는 속도감지센서가 제거된 3상 센서리스 타입의 BLDC 모터이다. In FIG. 2 again, the
이에 따라, 본 발명은 속도감지센서를 구비하는 센서타입 모터에 비해 부품단가를 낮춰 제작비용을 절감할 수 있고, 속도감지센서와 모터 컨트롤러를 연결하는 구성을 제거하여 회로기판의 구성을 간단하게 할 수 있다. Accordingly, the present invention can reduce the manufacturing cost by lowering the unit cost compared to the sensor type motor having a speed sensor, and to simplify the configuration of the circuit board by removing the configuration connecting the speed sensor and the motor controller. Can be.
또한, 모터의 회전속도에 따라 모터 구동을 제어하는 별도의 제어로직을 제거하여 프로그래밍을 용이하게 수행할 수 있으며, 상기 제어로직을 처리하기 위해 중앙처리장치에 걸리는 부하를 줄여 중앙처리장치의 동작성능을 향상시킬 수 있다. In addition, it is possible to easily perform programming by removing a separate control logic to control the motor drive according to the rotational speed of the motor, reducing the load on the central processing unit to process the control logic operation performance of the central processing unit Can improve.
전원공급부(20)는 고전압배터리(110)로부터 인가되는 고전압의 흐름은 차단 또는 연결하는 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, 이하 'PRA'라 함)(21), PRA(21)로부터 인가되는 고전압에 포함된 EMC(electromagnetic compatibility) 노이즈 감소를 위한 EMC 필터(22), EMC 필터(22)로부터 3상 풀 브리지회로(42)에 공급되는 전류를 감지하는 전류감지부(23), 배터리로부터 인가되는 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원을 저전압부 전원에서 고전압부 전원으로 변환하는 전압변환회로(24), 전압변환회로(24)에 구비된 정전압 레귤레이터(243)의 제어핀 값을 전달하는 래치(25) 및 사기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전압레벨을 변환하는 정전압 레귤레이터(26)를 포함한다. The
PRA(21)에 대해서는 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
The
*도 6에 도시된 바와 같이, PRA(21)는 내부에 BMS(Battery Management System)(120)의 제어에 따라 고전압배터리(110)로부터 인가되는 전원을 차단 또는 연결하는 릴레이(210)를 구비한다. As shown in FIG. 6, the
BMS(120)는 고전압배터리(110)의 특성실험 결과 데이터를 ROM에 저장하고, 충방전 시 고전압배터리(110)의 전류, 전압, 온도를 상시 측정하여 측정된 데이터와 저장된 데이터의 비교 결과에 따라 고전압배터리(110)의 잔존용량과 전지의 수명을 산출하여 메인 제어부(100) 또는 중앙처리장치(30)에 제공한다. The
그리고 BMS(120)는 고전압배터리(110)로부터 고전압이 공급되는 도중에 커넥터를 분리하는 경우, 분리되는 커넥터 사이에서 발생되는 아크(arc)에 의해 사용자가 부상당하는 것을 방지하기 위해 3상 풀브리지회로(42)로부터 전달되는 인터럽트 신호에 의해 상기 PRA(21)의 내부에 구비되는 릴레이(210)를 오프 동작시킨다. When the connector is disconnected while the high voltage is being supplied from the
도 6을 참조하여 상세하게 설명하면, 3상 풀브리지회로(42)에 구비되는 제 1커넥터(420) 및 3상 풀브리지회로(42)와 PRA(21)를 연결하는 전원커넥터(80)의 제 2커넥터(81)는 각각 한 쌍의 전원터미널(421,811) 및 한 쌍의 인터락 핀(422)과 인터락 터미널(812)을 구비한다. 6, the
즉, 3상 풀브리지회로(42)는 제 1커넥터(420)의 전원터미널(421) 및 인터락 핀(422)과 전원커넥터(80)의 제 2커넥터(81)에 구비된 전원터미널(811) 및 인터락 터미널(812)의 체결 여부를 검사한다. That is, the three-phase
검사결과, 한 쌍의 인터락 핀(422)과 인터락 터미널(812)이 체결되어 한 쌍의 인터락 핀(422)이 인터락 터미널(812)에 의해 단락되면, BMS(120)는 PRA(21)의 릴레이(210)를 온(on) 동작시켜, 고전압배터리(110)의 고전압을 3상 풀브리지회로(42)로 공급하게 한다. As a result of the inspection, when the pair of interlock pins 422 and the
반면, 고전압배터리(110)의 고전압이 인가되는 도중에 인터락 핀(422)과 인터락 터미널(812)이 분리되어 한 쌍의 인터락 터미널(422)이 단선되면, 3상 풀브리지회로(42)는 BMS(120)와 CAN 통신라인으로 연결된 인터럽트 핀(423)을 통해 PRA(21)의 릴레이(210)를 오프시키기 위한 릴레이 오프신호를 BMS(120)에 전달한다. 그러면, BMS(120)는 상기 릴레이 오프신호에 따라 PRA(21)의 릴레이(210)를 오프(off) 동작시켜 전원터미널(421,811)이 서로 분리되기 전에 고전압배터리(110)의 고전압 공급을 중지시켜 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, if the
한편, 3상 풀브리지회로(42)에 구비되는 제 4커넥터(424) 및 3상 풀브리지회로(42)와 모터(43)를 연결하는 모터커넥터(90)의 제 5커넥터(91)는 각각 한 쌍의 인터락 핀(425,911) 및 3상의 전원터미널(426,912)을 구비한다. On the other hand, the
그리고 모터커넥터(90)의 제 6커넥터(92)와 모터(43)는 각각 한 쌍의 인터락 핀(921)과 인터락 터미널(431) 및 3상의 전원터미널(922,432)을 구비한다. The
즉, 3상 풀브리지회로(42)는 제 4커넥터(424)와 모터커넥터(90)의 제 5커넥터(91) 및 제 6커넥터(92)와 모터(43)의 체결 여부를 검사한다,. That is, the three-phase
검사결과, 제 4커넥터(424)와 제 5커넥터(91)의 인터락 핀(426,912)이 서로 체결되고 제 6커넥터(92)의 한 쌍의 인터락 핀(921)이 모터(43)의 인터락 터미널(431)과 체결되어 단락되면, 3상 풀브리지회로(42)는 고전압배터리(110)로부터 인가된 고전압에 의한 3상 전원을 모터(43)에 인가하여 모터(43)를 구동시킨다.As a result of the inspection, the interlock pins 426 and 912 of the
반면, 3상 전원이 모터(43)에 인가되는 도중에 제 4커넥터(424) 및 제 5커넥터(91)의 인터락 핀(426,912)이 서로 분리되거나 제 6커넥터(92)에 구비된 한 쌍의 인터락 핀(921)이 모터(43)의 인터락 터미널(431)과 분리되어 단선되면, 3상 풀브리지회로(42)는 모터(43)에 인가되는 3상 전원의 공급을 중지하여 모터(43)의 구동을 중지시킨다. On the other hand, while the three-phase power is applied to the
다시 도 2에서, 전류감지부(23)는 고전압부(11)에 구비되는 EMC 필터(22)로부터 3상 풀 브리지회로(42)로 공급되는 전류를 감지하여 저전압부(12)에 구비되는 모터 컨트롤러(40)로 전달한다. 이를 위하여, 전류감지부(23)는 고전압부(11)와 저전압부(12)가 절연된 상태에서 고전압부(11)의 신호를 저전압부(12)의 신호로 변환하여 전달하도록 내부에 포토 커플러를 구비하는 것이 바람직하다.In FIG. 2, the
래치(25)는 중앙처리장치(30)로부터 이그니션 키의 온/오프 여부에 따라 로우/하이(low/high) 값을 가지도록 제어되고, 제어된 값을 전압변환회로(24)의 트랜스포머(241)를 거쳐 정전압 레귤레이터(243)의 제어핀 값으로 전달한다. The
중앙처리장치(30)는 CAN 송수신기(70)를 통해 메인 제어부(100)와 CAN 통신을 수행한다. 즉, 중앙처리장치(30)는 메인 제어부(100)로부터 모터(43)를 구동하는 최초 명령을 수신하면, 트랜스포머(241)와 저전압부 기저전위라인(LGND) 사이에 전류통로를 형성하도록 FET(242)에 PWM 형태의 제어신호를 전송하여 고전압배터리(110)로부터 360V의 정격전압을 PRA(21), 전류감지부(23)를 거쳐 3상 풀브리지회로(42)에 공급하도록 한다. The
그리고 중앙처리장치(30)는 메인 제어부(100)로부터 차량 엔진의 RPM 및 목표 RPM을 입력받아 모터 컨트롤러(40)에 모드 제어신호와 모터(43)의 목표 RPM을 PWM 신호로 출력함과 동시에, 모터 컨트롤러(40)로부터 모터(43)의 실제 RPM 및 EMC 필터(22)로부터 3상 풀 브리지회로(42)로 공급되는 전류값을 전달받아 CAN 통신을 통해 메인 제어부(100)로 전송한다. The
즉, 도 2에 도시된 바와 같은 구조에 있어서, 상기 중앙처리장치(30)는 각각 CAN 송수신기(70)와 인터페이스부(60)를 통해 MCU, TCU와 같은 메인 제어부(100)로부터의 명령에 따라 모터(43)의 구동을 제어한다. That is, in the structure as shown in Figure 2, the
따라서 중앙처리장치(30)는 PID 제어를 통하여 증가되거나 또는 감소되도록 산출된 PWM 듀티(Duty, %)를 이용하여, 모터(43)가 목표 회전수에 도달하도록 피드백 제어를 실시함으로써, 더욱 정확한 제어를 가능하게 할 수도 있다.Therefore, the
여기서, PID 제어는 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로서, P 제어(비례)는 기준 신호와 현재 신호 사이의 오차 신호에 적당한 비례 상수 이득을 곱하여 제어 신호를 만들고, I 제어(비례 적분)는 오차 신호를 적분하여 제어 신호를 만드는 적분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결해 사용하며, D 제어(비례 미분)는 오차 신호를 미분하여 제어 신호를 만드는 미분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결하여 사용하는 제어 방법이다.Here, PID control is a kind of feedback control that allows the output of the system to maintain the reference voltage based on the error between the control variable and the reference input, and P control (proportional) is proportional to the error signal between the reference signal and the current signal. The control signal is multiplied by a constant gain to make a control signal. I control (proportional integral) uses integral control in parallel to proportional control to integrate the error signal to create a control signal, and D control (proportional derivative) controls the derivative of the error signal. It is a control method that uses the derivative control to make a signal in parallel to the proportional control.
모터 컨트롤러(40)와 게이트 드라이버(41) 및 3상 풀 브리지 회로(42)는 모터 구동수단으로서, 게이트 드라이버(41)는 상기 PWM 신호가 출력 또는 단속되도록 구비되는 스위칭 회로이며, 상기 3상 풀 브리지 회로(42)는 FET 소자로 구성된다.The
예를 들어, 상기 3상 풀 브리지 회로(42)의 하이 사이드(High Side) 및 로우 사이드(Low Side)에는 모두 N 채널 MOSFET를 이용한다.For example, an N-channel MOSFET is used for both the high side and the low side of the three-phase
회전수 검출부(44)는 3상 풀 브리지 회로(42)로부터 모터(43)에 가해지는 역기전력을 이용해 BLDC 모터(100)의 회전수를 검출하여 신호수신부(52)로 전달한다.The rotation
한편, 상기 메인 제어부(100)는 정상적인 CAN 통신이 수행되는 상태에서도 계속적으로 PWM신호를 송신한다. 이는 CAN 송수신기(70)의 이상발생으로 인해 CAN 통신 불량이 발생하는 즉시 중앙처리장치(30)가 PWM 신호를 수신할 수 있게 하여 모터(43)를 구동하기 위한 것이다.Meanwhile, the
그래서 중앙처리장치(30)는 CAN 통신 불량시에 메인 제어부(100)와 중앙처리장치(30)를 직접 연결하는 TCU 연결선(Hard Wire)으로서 마련되는 인터페이스부(60)의 COMMAND 라인을 통해 PWM 신호를 수신하고, STATUS 라인을 통해 모터(43)의 실제 RPM 신호를 메인제어부(100)로 송신한다. So the
따라서 본 발명에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(10)는 CAN 송수신기(70)를 이용하여 메인 제어부(100)와 통합적으로 데이터를 주고 받을 수 있고, CAN 송수신기(70)가 불능인 경우 등의 오류 상황에 대한 제어방법을 제공함으로써, 오류가 발생하는 경우에도 신뢰성을 저하시키지 않도록 이루어진다.Therefore, the plug-in hybrid vehicle oil
다음, 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 상세하게 설명한다. Next, a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 설명하는 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법은 배터리로부터 상시 전원을 입력받는 상태에서 이그니션 키 입력신호가 입력되면 시작된다(S10). As shown in FIG. 7, the method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention starts when an ignition key input signal is input in a state where power is constantly input from a battery (S10).
단계 S10에서 이그니션 키 입력신호가 입력됨에 따라, 전압변환회로(24)의 정전압 레귤레이터(243)가 온 구동되어 제 2출력단(VO1)을 통해 고전압부 5V 전압을 출력한다(S11). As the ignition key input signal is input in step S10, the
이에 따라, 단계 S12단계에서 중앙처리장치(30)는 고전압부 5V 전압을 인가받아 구동되고, 단게 S13단계에서 CAN 송수신기(70)를 통해 메인 제어부(100)와 CAN 통신을 수행한다. Accordingly, the
즉, 메인 제어부(100)가 모터(43)를 구동하는 최초 명령을 CAN 통신을 통해 중앙처리장치(30)로 전달하면, 중앙처리장치(30)는 트랜스포머(241)와 저전압부 기저전위라인(LGND) 사이에 전류통로를 형성하도록 FET(242)에 PWM 형태의 제어신호를 전송하여 고전압배터리(110)로부터 360V의 정격전압을 PRA(21), 전류감지부(23)를 거쳐 3상 풀브리지회로(42)에 공급하도록 한다. That is, when the
그러면, 3상 풀브리지회로(42)는 고전압배터리(110)의 고전압을 전달하는 각 커넥터(80,90)의 체결 및 분리시 아크 발생을 방지하기 위해 각 커넥터(80,90)의 체결 여부를 검사하고(S14), 검사결과에 따라 정격 전압의 공급 여부를 제어한다(S15). Then, the three-phase
예를 들어, 도 8 내지 도 10은 3상 풀브리지회로의 제 1커넥터와 전원커넥터의 제 2커넥터 사이의 체결 상태를 설명하는 동작상태도이다.For example, FIGS. 8 to 10 are operation state diagrams illustrating the fastening state between the first connector of the three-phase full bridge circuit and the second connector of the power connector.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1커넥터(420)와 제 2커넥터(81)가 서로 분리된 상태에서, 3상 풀브리지회로(42)의 제 1커넥터(420)에 구비된 한 쌍의 인터락 핀(422) 중에서 어느 하나에 5V의 전압이 인가되고, 다른 하나는 기저전위라인(HGND)에 연결되어 서로 단선된 상태로 구비된다. First, as shown in FIG. 8, in a state in which the
이어서, 3상 풀브리지회로(42)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2커넥터(420,81)의 전원 터미널(421,811)만 체결되고 인터락핀(422,812)이 서로 체결되지 않은 경우, 제 1커넥터(420)의 한 쌍의 인터락 핀(422)이 서로 단선된 상태이므로, 고전압배터리(110)로부터 인가되는 고전압의 미공급 상태를 유지하거나 고전압 공급을 중지하도록 인터럽트 핀(423)을 통해 PRA(21)에 구비된 릴레이(210)의 구동중지신호를 발생한다. Subsequently, when the three-phase
그러면, BMS(120)는 CAN 통신 라인을 통해 구동중지신호를 전달받아 릴레이(210)를 오프 동작시킨다. Then, the
반면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2커넥터(420,81)의 전원 터미널(421,811)과 인터락 핀(422,812)이 서로 완전하게 결합되어 한 쌍의 인터락 핀(422)이 서로 단락되면, 3상 풀브리지회로(42)는 PRA(21)의 릴레이(210)를 온 동작시켜 고전압부(11)에 정격전압을 인가하도록 제어한다. On the other hand, as shown in FIG. 10, the
이어서, 중앙처리장치(30)는 메인 제어부(100)로부터 차량 엔진의 RPM 및 목표 RPM을 입력받아 모터 컨트롤러(40)에 모드 제어신호와 PWM 신호 형태로 모터(43)의 목표 RPM을 출력한다. 이와 동시에, 중앙처리장치(30)는 모터 컨트롤러(40)로부터 모터(43)의 실제 RPM 및 전류를 전달받아 CAN 통신을 통해 메인 제어부(100)로 전송한다. Subsequently, the
이때, 모터 컨트롤러(40)는 상기 PWM 신호에 따른 제어신호를 신호입력부(51)로 전달하고, 회전수 검출부(44)는 3상 풀 브리지 회로(42)로부터 모터(43)에 인가되는 전류의 역기전력을 이용해 모터(43)의 회전수를 검출하여 신호수신부(52)로 전달한다. At this time, the
그러면, 신호입력부(51)는 내부의 발광소자(D1)와 광 트랜지스터소자(T1)를 이용하여 저전압부(12)의 신호인 제어신호를 고전압부(11)의 신호로 변환하여 게이트 드라이버(41)로 전달하고, 신호수신부(52)는 회전수를 검출한 검출신호를 수신하여 내부의 발광소자(D2)와 광 트랜지스터소자(T2)를 이용해 고전압부(11)의 신호인 검출신호를 저전압부(12)의 신호로 변환한 후 모터 컨트롤러(40)에 전달한다. Then, the
또한, 전류감지부(23)는 EMC 필터(22)로부터 3상 풀 브리지회로(42)로 공급되는 전류를 감지하고, 내부의 포토 커플러를 이용해 고전압부(11)의 신호인 감지신호를 저전압부(12)의 신호로 변환하여 모터 컨트롤러(40)로 전달한다.In addition, the
만약, CAN 송수신기(70)에 이상이 발생되어 CAN 통신이 불능상태가 되면(S16), 중앙처리장치(30)는 인터페이스부(60)를 통해 메인 제어부(100)의 PWM 신호를 수신하여 모터(43)를 지속적으로 구동하도록 제어한다(S17). If an abnormality occurs in the
한편, 중앙처리장치(30)는 단계 S12에서 모터(43)를 구동함과 동시에 래치(25)의 값을 로우에서 하이로 변경하여 유지하도록 제어한다. 이에 따라, 전압변환회로(24)에 구비된 정전압 레귤레이터(243)의 제어핀은 래치(25)로부터 전달되는 하이 값을 유지하게 된다(S18). On the other hand, the
모터(43)의 구동을 종료하여 하이브리드 차량의 운행을 중지하기 위해 이그니션 키가 오프되면(S19), 이그니션 키 입력전원이 오프된다. 이때, 중앙처리장치(30)는 정전압 레귤레이터(252)의 제어핀이 하이 값인지를 검사한다(S20). When the ignition key is turned off to stop driving of the hybrid vehicle by terminating the driving of the motor 43 (S19), the ignition key input power is turned off. At this time, the
단계 S20에서 정전압 레귤레이터(243)의 제어핀이 하이 값이면, 전압변환회로(24)는 중앙처리장치(30)가 이그니션 키 입력전원 오프를 감지할 때까지 제 1 및 제 2출력단(VO1,VO2)을 통해 고전압부 전원을 계속해서 출력한다(S21). If the control pin of the
이어서 중앙처리장치(30)가 이그니션 키 오프를 감지하면(S22), 중앙처리장치(30)는 내부에 구비되는 이이피롬(EEPROM)에 제어동작을 수행하던 각종 데이터를 저장하고, 데이터 저장이 완료되면 래치(25)의 값을 하이에서 로우로 변경하여 유지하도록 제어한다. 이에 따라 정전압 레귤레이터(252)의 제어핀 값은 로우로 변경된다(S23). Subsequently, when the
그래서 전압변환회로(24)에서 게이트 드라이버(41) 및 신호입력부(51)에 출력되는 고전압부 전원이 오프됨에 따라 모터(43)의 구동이 중지되고(S24), 상시전원을 제외한 하이브리드 차량 전체에 인가되는 모든 전원이 오프되어 하이브리드 차량의 모든 동작이 중지된다(S25). Thus, as the high voltage part power output to the
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 고전압배터리로부터 고전압을 인가받는 고전압부와 배터리로부터 저전압을 인가받는 저전압부를 서로 절연하여 분리구성함으로써 고전압 노이즈로 인한 CAN 통신라인 및 제어유닛의 고장을 방지할 수 있다. Through the process as described above, the present invention is to isolate and configure the high voltage unit is applied to the high voltage from the high voltage battery and the low voltage unit is applied to the low voltage from the battery to prevent the failure of the CAN communication line and the control unit due to high voltage noise. Can be.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
본 발명은 CAN 통신라인에 고장이 발생한 경우, 인터페이스부를 통해 통신을 지속적으로 수행할 수 있기 때문에, 엔진 클러치 및 변속기에 충분한 양의 작동유를 안정적으로 공급하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치 및 구동방법 기술에 적용된다. The present invention is a plug-in hybrid vehicle oil pump driving device and driving method technology for stably supplying a sufficient amount of hydraulic oil to the engine clutch and transmission because the communication can be continuously performed when the CAN communication line has a failure, Applies to
10: 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치
11: 고전압부 12: 저전압부
20: 전원공급부 21: PRA
22: EMC 필터 23: 전류감지부
24: 전압변환회로 30: 중앙처리장치
40: 모터 컨트롤러 41: 게이트 드라이버
42: 3상 풀 브리지회로 44: 회전수 검출부
50: 신호변환부 51: 신호입력부
52: 신호수신부 60: 인터페이스부
70: CAN 송수신기 100: 메인 제어부
110: 고전압 배터리 120: BMS10: Plug-in hybrid vehicle oil pump drive
11: high voltage section 12: low voltage section
20: power supply 21: PRA
22: EMC filter 23: current sensing unit
24: voltage conversion circuit 30: central processing unit
40: motor controller 41: gate driver
42: three-phase full bridge circuit 44: rotation speed detection unit
50: signal conversion unit 51: signal input unit
52: signal receiver 60: interface
70: CAN transceiver 100: main control
110: high voltage battery 120: BMS
Claims (3)
(a) 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(10)의 저전압부(12)에 배터리의 저전압을 인가하는 단계,
(b) 상기 (a)단계에서 인가된 저전압을 이용해 메인 릴레이를 구동하여 상기 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치(10)의 고전압부(11)에 고전압배터리(110)의 고전압을 인가하는 단계,
(c) 오일펌프의 구동을 제어하는 제어신호를 메인 제어부와 CAN 송수신기(70)를 통해 송수신하고, 수신된 제어신호에 기초해서 상기 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동장치를 구동하여 엔진 클러치 및 변속기에 오일을 공급하는 단계 및
(d) 상기 CAN 송수신기(70)의 이상으로 CAN 통신 불능상태인 경우, 인터페이스부(60)를 통해 상기 제어신호를 송수신하여 엔진 클러치 및 변속기에 오일을 지속적으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법. As a driving method of a plug-in hybrid vehicle oil pump,
(A) applying a low voltage of the battery to the low voltage unit 12 of the plug-in hybrid vehicle oil pump driving device 10,
(b) applying the high voltage of the high voltage battery 110 to the high voltage unit 11 of the plug-in hybrid vehicle oil pump driving device 10 by using the low voltage applied in the step (a);
(c) transmitting and receiving a control signal for controlling the driving of the oil pump through the main control unit and the CAN transceiver 70, and driving the plug-in hybrid vehicle oil pump driving device based on the received control signal to supply oil to the engine clutch and the transmission. Supplying and
(d) when the CAN communication is not possible due to an abnormality of the CAN transceiver 70, transmitting and receiving the control signal through an interface unit 60, and continuously supplying oil to an engine clutch and a transmission. Plug-in hybrid vehicle oil pump driving method.
(b1) 상기 고전압배터리(110)와 상기 고전압부(11)의 파워 릴레이 어셈블리(21)를 연결하는 전원커넥터(80)와 모터 구동수단의 체결 여부를 검사하는 단계,
(b2) 상기 검사 결과, 상기 전원커넥터(80)의 인터락 터미널(812)에 의해 상기 모터 구동수단의 제 1커넥터(420)에 구비되는 한 쌍의 인터락 핀(422)이 단락되면, 상기 고전압을 상기 고전압부에 공급하는 단계 및
(b3) 상기 검사 결과, 상기 제 1커넥터(420)에 구비된 한 쌍의 인터락 핀(422)이 단선된 상태이면, 상기 고전압 공급을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법. The method of claim 1, wherein step (b)
(b1) checking whether the power connector 80 connecting the high voltage battery 110 and the power relay assembly 21 of the high voltage unit 11 and the motor driving means are fastened;
(b2) If the pair of interlock pins 422 provided to the first connector 420 of the motor driving means are short-circuited by the interlock terminal 812 of the power connector 80, Supplying a high voltage to the high voltage section; and
(b3) if the pair of interlock pins 422 of the first connector 420 are disconnected as a result of the inspection, blocking the high voltage supply, plug-in hybrid vehicle oil How to drive the pump.
(b4) 상기 모터 구동수단과 오일펌프 구동용 모터(43)를 연결하는 모터커넥터(90)와 모터(43)의 체결 여부를 검사하는 단계,
(b5) 상기 검사 결과, 상기 모터 구동수단의 제 4커넥터(424), 상기 모터커넥터(90)의 제 5 및 제 6커넥터(91,92)에 구비된 한 쌍의 인터락 핀(911,921)이 단선된 상태이면, 상기 모터(43)에 고전압 공급을 차단하는 단계 및
(b6) 상기 검사 결과, 상기 모터(43)에 구비된 인터락 터미널(431)에 의해 상기 모터커넥터(90)의 제 6커넥터(92)에 구비된 한 쌍의 인터락 핀(921)이 단락되면, 상기 고전압을 상기 모터(43)에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법.The method of claim 2, wherein step (b)
(b4) checking whether the motor connector 90 and the motor 43 which connect the motor driving means and the oil pump driving motor 43 are fastened;
(b5) As a result of the inspection, a pair of interlock pins 911 and 921 provided in the fourth connector 424 of the motor driving means and the fifth and sixth connectors 91 and 92 of the motor connector 90 are provided. If the disconnected state, blocking the high voltage supply to the motor 43 and
(b6) As a result of the inspection, the pair of interlock pins 921 provided in the sixth connector 92 of the motor connector 90 are short-circuited by the interlock terminal 431 provided in the motor 43. And supplying the high voltage to the motor (43).
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