KR101470098B1 - Fault diagnosis system and method for relay of vehicle - Google Patents

Fault diagnosis system and method for relay of vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR101470098B1
KR101470098B1 KR1020120148277A KR20120148277A KR101470098B1 KR 101470098 B1 KR101470098 B1 KR 101470098B1 KR 1020120148277 A KR1020120148277 A KR 1020120148277A KR 20120148277 A KR20120148277 A KR 20120148277A KR 101470098 B1 KR101470098 B1 KR 101470098B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
relay
resistor
voltage
vehicle
circuit
Prior art date
Application number
KR1020120148277A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140078946A (en
Inventor
백기승
김범규
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020120148277A priority Critical patent/KR101470098B1/en
Publication of KR20140078946A publication Critical patent/KR20140078946A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101470098B1 publication Critical patent/KR101470098B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0205Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0205Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
    • B60W2050/021Means for detecting failure or malfunction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 릴레이 고장진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 전기자동차나 하이브리드 자동차와 같은 친환경자동차에서 인버터 전압(모터 제어기의 커패시터 전압)을 수신받지 않더라도 메인릴레이 및 프리차지 릴레이 등 고전압 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한 본 발명은 차량에서 급속충전 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 고장 진단을 위한 전압을 인가하는 전원회로부; 진단 대상이 되는 릴레이의 접점 양단 사이에 연결되어 접지단으로 연결되는 제1저항; 상기 전원회로부와 제1저항 사이에 직렬로 연결되는 제2저항; 상기 전원회로부로부터 제2저항을 통해 전압이 인가되는 상태에서 제2저항의 양단에 걸리는 전압 신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 변환부; 및 상기 변환부로부터 출력되는 디지털 신호 형태의 전압 신호로부터 릴레이 융착 여부를 판단하는 CPU;를 포함하는 차량의 릴레이 고장진단 장치를 제공한다. 여기서, 진단 대상의 릴레이는 메인릴레이와 프리차지 릴레이, 급속충전 릴레이 중 어느 하나이거나 둘 이상의 각 릴레이가 될 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing a relay failure of a vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing a relay failure of a vehicle, in which an environmentally-friendly vehicle such as an electric car or a hybrid vehicle The present invention provides an apparatus and a method for diagnosing a disease. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for diagnosing whether or not a quick-charge relay is fused in a vehicle. According to an aspect of the present invention, there is provided a fault diagnosis apparatus comprising: a power supply circuit unit for applying a voltage for diagnosis of a fault; A first resistor connected between both ends of the contact of the relay to be diagnosed and connected to the ground terminal; A second resistor connected in series between the power supply circuit portion and the first resistor; A converter for converting a voltage signal applied to both ends of the second resistor in a state where a voltage is applied through the second resistor from the power supply circuit to a digital signal form; And a CPU for determining whether or not the relay is welded from a voltage signal in the form of a digital signal output from the converting unit. Here, the relay to be diagnosed may be either the main relay, the precharge relay, the rapid charging relay, or two or more relays.

Description

차량의 릴레이 고장진단 장치 및 방법{Fault diagnosis system and method for relay of vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 차량의 릴레이 고장진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차나 하이브리드 자동차와 같은 친환경자동차에서 고전압 릴레이, 급속충전 릴레이 등의 융착 여부를 진단할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing a relay failure of a vehicle, and more particularly, to an apparatus and a method for diagnosing whether or not a high voltage relay, a rapid charging relay and the like are fused in an environmentally friendly automobile such as an electric car or a hybrid car .

오늘날 고유가와 이산화탄소 규제 등으로 인해 기존의 내연기관 자동차를 대체할 수 있는 친환경자동차의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 최근 전기모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차나 내연기관과 전기모터를 구동원으로 함께 사용하는 하이브리드 자동차가 자동차 제조사에 따라 이미 상용화되어 출시되고 있거나 상용화를 앞두고 있는 상황이다. Today, development of eco-friendly automobiles capable of replacing existing internal combustion engine automobiles due to high oil prices and carbon dioxide regulations is actively under way. Recently, pure electric vehicles that drive electric motors or electric motors and electric motors are used together as driving sources Hybrid cars are already commercialized according to the automobile manufacturers, or they are in the process of being commercialized.

전기자동차나 하이브리드 자동차는 구동원이 되는 전기모터(Traction Motor)에 전력을 공급하기 위한 주 동력원으로 고전압 배터리를 탑재하고 있으며, 더불어 배터리 충전을 위한 충전장치, 전기모터(이하, '구동모터'라 칭함)를 구동시키기 위한 인버터 등을 구비하고 있다. BACKGROUND ART An electric vehicle or a hybrid vehicle is equipped with a high voltage battery as a main power source for supplying electric power to an electric motor serving as a driving source and a charging device for charging the battery and an electric motor And the like.

상기 인버터는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU)의 제어신호에 따라 고전압 배터리에서 공급되는 전원을 상 변환시켜 구동모터를 구동시키게 된다.The inverter drives a driving motor by phase-converting a power supplied from a high-voltage battery according to a control signal of a motor control unit (MCU).

또한 배터리의 상태를 감시하는 배터리 제어기(Battery Management System, BMS)가 탑재되는데, 이 배터리 제어기는 배터리의 온도, 전압, 충/방전 전류, 배터리 SOC(State Of Charge) 등에 관한 배터리 상태 정보를 수집하고, 수집되는 배터리 상태 정보를 차량 제어에 이용될 수 있도록 차량 내 타 제어기에 제공한다.In addition, a battery management system (BMS) for monitoring the state of the battery is mounted. The battery controller collects battery state information on the battery temperature, voltage, charge / discharge current, battery state of charge (SOC) , And provides collected battery status information to another controller in the vehicle so that it can be used for vehicle control.

특히, 배터리 제어기는 배터리 상태를 확인하여 배터리 상태가 일정한 수준 이상을 유지하도록 관리하며, 배터리 내구성 저하에 따른 수명 단축을 방지하는 한편, 총합제어를 수행하는 차량 제어기에 배터리 SOC 정보를 알려줌으로써 배터리 상태를 고려한 차량 주행이 이루어질 수 있도록 한다.Particularly, the battery controller checks the state of the battery to manage the state of the battery to a predetermined level or higher, thereby preventing the life span of the battery from being shortened due to the degradation of battery durability and informing the SOC information of the battery to the vehicle controller performing the total control, So that the vehicle can be driven.

한편, 도 1은 통상의 전기자동차나 하이브리드 자동차에 적용되고 있는 고전압 회로부를 나타내는 도면으로서, 고전압 회로부(각 부품 및 고전압 와이어)의 구성 및 연결상태를 개략적으로 예시한 도면이다.On the other hand, Fig. 1 is a diagram showing a high voltage circuit portion applied to a conventional electric vehicle or a hybrid vehicle, and schematically illustrates the configuration and connection state of a high voltage circuit portion (each component and a high voltage wire).

도시된 바의 고전압 회로부는, 차량의 동력원이 되는 고전압 배터리(10), 이 고전압 배터리(10)의 전력을 공급받아 구동되는 구동모터(40), 구동모터(40)를 구동시키기 위한 인버터(31)를 포함하는 모터 제어기(MCU)(30), 그리고 배터리 전원이 차량에 선택적으로 공급되도록 스위칭하는 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, PRA)(20)를 포함한다.The illustrated high voltage circuit includes a high voltage battery 10 as a power source for the vehicle, a drive motor 40 driven by the power of the high voltage battery 10, an inverter 31 for driving the drive motor 40 And a power relay assembly (PRA) 20 for switching the battery power to be selectively supplied to the vehicle.

여기서, 모터 제어기(30)는 인버터(31) 내 스위칭 소자들의 구동을 제어하여 DC 전압을 인버터를 통해 3상 전원으로 변환해줌으로써 구동모터(40) 측에 각 상 전류가 인가될 수 있도록 한다.Here, the motor controller 30 controls the driving of the switching elements in the inverter 31 so that the DC voltage is converted to the three-phase power via the inverter so that the phase current can be applied to the driving motor 40 side.

상기 모터 제어기(30)는 DC 링크단에 설치되어 배터리(10)로부터 공급되는 전압에 의해 충전되는 커패시터(C)를 포함한다.The motor controller 30 includes a capacitor C that is installed at a DC link end and charged by a voltage supplied from the battery 10. [

또한 파워 릴레이 어셈블리(20)는 배터리(10)와 모터 제어기(30)의 DC 링크단을 연결하고 있는 고전압 회로 상에서 배터리 전원을 선택적으로 개폐하기 위해 설치되는 것으로, 복수개의 고전압 릴레이(21,22,23)들로 구성된다.The power relay assembly 20 is installed to selectively open and close battery power on a high voltage circuit connecting the DC link ends of the battery 10 and the motor controller 30. The power relay assembly 20 includes a plurality of high voltage relays 21, 23).

상기 파워 릴레이 어셈블리(20)는 주 전원접점인 두 개의 고전압 메인릴레이(21,22)와, 상기 두 메인릴레이(21,22) 중 1개를 우회하는 회로 상에 설치되는 프리차지 릴레이(Precharge Relay)(23) 및 프리차지 저항(Precharge Resistor)(24)을 포함한다.The power relay assembly 20 includes two high voltage main relays 21 and 22 which are main power contacts and a precharge relay 22 which is installed on a circuit that bypasses one of the two main relays 21 and 22, ) 23 and a precharge resistor (24).

즉, 도 1에 예시된 바와 같이, 배터리(10)의 (+)단과 DC 링크 (+)단 사이의 회로 상에 제1메인릴레이(21)가 설치되고, 배터리(10)의 (-)단과 DC 링크 (-)단 사이의 회로 상에 제2메인릴레이(22)가 설치되며, 제1메인릴레이(21)를 우회하는 바이패스 회로 상에 프리차지 릴레이(23) 및 프리차지 저항(24)이 설치된다.1, a first main relay 21 is provided on the circuit between the (+) terminal and the (+) terminal of the battery 10 and the (-) terminal of the battery 10 The second main relay 22 is provided on the circuit between the DC link (-) terminal and the pre-charge relay 23 and the pre-charge resistor 24 are provided on the bypass circuit bypassing the first main relay 21, Respectively.

이러한 파워 릴레이 어셈블리(20)의 릴레이들은 통상 배터리 제어기(BMS)(50) 또는 모터 제어기(MCU)(30)에서 출력되는 릴레이 제어신호에 따라 온/오프(On/Off) 제어되도록 되어 있다.The relays of the power relay assembly 20 are usually controlled to be on / off according to a relay control signal output from a battery controller (BMS) 50 or a motor controller (MCU)

한편, 상기한 각 릴레이는 융착의 문제점을 가지고 있는바, 이들 릴레이의 융착을 체크하기 위한 알고리즘이 적용되고 있으며, 릴레이에 융착이 발생한 경우 IG 오프(IG Off)(예, 주차상태)에서도 외부로 고전압이 지속적으로 노출되어 감전 등의 위험한 상황이 발생할 수 있다.In the meantime, the above-mentioned relays have a problem of fusing, and an algorithm for checking the fusion of these relays is applied. When fusion occurs in the relays, even in the case of IG off (e.g., parking) High voltage is continuously exposed and dangerous situations such as electric shock may occur.

이에 대해 좀더 상세히 설명하면, 먼저 릴레이의 접점은 고정접점(Fixed Contact)과 구동접점(Moving Contact)으로 구성되는데, 고정접점과 구동접점 사이에 발생하는 아크에 의해 두 접점이 서로 붙어 릴레이의 온/오프 제어가 안 되는 상태를 융착(Welding)이라 한다.More specifically, first, the contacts of the relay are composed of a fixed contact and a moving contact. Due to the arc generated between the fixed contact and the driving contact, the two contacts are stuck to each other, A state in which no OFF control is performed is referred to as welding.

만약, 2개의 메인릴레이(21,22)가 적용된 차량에서, 두 메인릴레이 중 어느 하나라도 접점 간의 융착이 발생한 경우, 예컨대 제1메인릴레이(21)가 융착된 경우, 두 메인릴레이가 모두 오프 상태이어야 하는 IG 오프 상태에서도, 융착이 발생한 제1메인릴레이(21)의 접점이 떨어지지 않으므로 오프 상태가 되지 않는다.In the case where, for example, the first main relay 21 is fused to any of the two main relays 21 and 22 in the vehicle to which the two main relays 21 and 22 are applied, The contact of the first main relay 21 in which fusing has occurred does not fall off even in the IG off state, which is supposed to be the OFF state.

이와 같이 릴레이 제어가 불가해지면 고전압 고유의 기능/목적을 달성할 수 없고, 충돌 등의 사고시 절연 확보 불가로 인해 1차 사고뿐만 아니라 뒤이은 감전, 화재 등의 2차 사고 발생이 불가피하다.If the relay control becomes ineffective as described above, the function / purpose inherent to the high voltage can not be achieved. Secondary accidents such as electric shock and fire are inevitable as well as the primary accident due to the inability to secure insulation in case of an accident such as a collision.

예로서, IG 오프 상태에서 접점 융착으로 인해 릴레이(21,22)들의 오프 제어가 불가하면, 고전압 DC 성분이 외부로 노출되므로 감전 등의 위험 상황이 발생할 수 있는데, 이렇게 고전압 배터리(10)의 전원이 외부에 노출되면 고전압 배터리와 인체를 경유하는 전기 폐루프가 형성되어 전류 통전이 이루어지는바, 인체가 여러 가지 유형의 감전 위험에 노출된다.For example, if the OFF control of the relays 21 and 22 is impossible due to the contact fusion in the IG off state, a dangerous situation such as electric shock may occur because the high voltage DC component is exposed to the outside. Is exposed to the outside, a high-voltage battery and an electric closed loop via the human body are formed to conduct electric current, so that the human body is exposed to various types of electric shock.

즉, 인체가 고전압 (+),(-) 단자에 동시에 접촉하는 직접 접촉 상태의 감전 위험, 또는 인체가 차체-배선 간의 절연 파괴 조건에서 어느 한 단자에 접촉하거나 절연 파괴된 고전압 부품과 단자에 동시 접촉하는 직접/간접 접촉 상태의 감전 위험, 또는 인체가 차체-배선 간 절연 파괴 조건에서 절연 파괴된 고전압 부품을 접촉하거나 2개의 절연 파괴된 고전압 부품을 동시에 접촉하는 간접 접촉 상태의 감전 위험 등에 빠질 수 있다.That is, there is a risk of electric shock in the direct contact state where the human body touches the high voltage (+) and (-) terminals at the same time, or in the case where the human body touches either terminal in the body- The risk of electric shock in contact with direct / indirect contact, or the risk of electric shock in indirect contact, in which a human body touches an insulation-breakdown high-voltage part under the body-to-wire insulation breakdown condition or contacts two insulation breakdown high-voltage parts at the same time have.

따라서, 상기의 감전 위험에 노출되는 것을 방지하기 위해서는 IG 온(IG On) 시에 프리차지 릴레이(23)와 메인릴레이(21,22)들을 순차적으로 온 시키는 릴레이 온 시퀀스(On Sequence), 그리고 IG 오프 시에 메인릴레이(21,22)들을 순차적으로 오프 시키는 릴레이 오프 시퀀스(Off Sequence)에서 메인릴레이들의 융착 여부를 체크하는 것이 필요하다.Therefore, in order to prevent the risk of electric shock, it is necessary to provide a relay on sequence in which the precharge relay 23 and the main relays 21 and 22 are sequentially turned on at the time of IG on, It is necessary to check whether or not the main relays are fused in a relay off sequence (Off Sequence) in which the main relays 21 and 22 are sequentially turned off at the time of off.

도 3은 온, 오프 시퀀스에서 메인릴레이들의 융착 여부를 체크하는 종래의 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional method for checking whether or not main relays are fusion-bonded in an on-off sequence.

먼저, 제어기(50)(예컨대, 배터리 제어기)가 IG 온 입력을 검출하여 시동 온을 위한(릴레이 온 시퀀스의) 릴레이 제어신호를 출력하게 되는데, 이러한 릴레이 온 시퀀스에서 커패시터(C)의 프리차지를 위해 제2메인릴레이(22) 및 프리차지 릴레이(23)의 접점이 스위칭 온 된다.First, the controller 50 (e.g., a battery controller) detects the IG on input and outputs a relay control signal (of a relay on sequence) for starting up, in which the precharging of the capacitor C The contacts of the second main relay 22 and the precharge relay 23 are switched on.

이때, 제2메인릴레이(22)를 먼저 온 시키고, 이어 프리차지 릴레이(23)를 온 시키는데, 제2메인릴레이(22)를 온 시키는 시점부터 프리차지 릴레이(23)를 온 시키는 시점까지의 경과 시간을 도 3에서와 같이 't1'이라 정의한다.At this time, the second main relay 22 is first turned on and then the precharge relay 23 is turned on. The elapsed time from turning on the second main relay 22 to turning on the precharge relay 23 The time is defined as 't1' as shown in FIG.

이와 같이 제2메인릴레이(22)와 프리차지 릴레이(23)를 모두 온 시켜야만 배터리 전원의 공급 경로가 형성되므로 고전압 배터리(10)로부터 인가되는 전류에 의해 모터 제어기(30) 내 커패시터(C)가 충전되고, 결국 DC 링크단의 전압인 인버터 전압(전압센서(32)에 의해 검출됨)이 상승하게 된다. Since the supply path of the battery power is formed only when the second main relay 22 and the precharge relay 23 are both turned on, the capacitor C in the motor controller 30 is charged by the current supplied from the high voltage battery 10 And eventually the inverter voltage (detected by the voltage sensor 32), which is the voltage of the DC link stage, rises.

따라서, 제2메인릴레이(22)를 온 시킨 후 프리차지 릴레이(23)를 온 시키기 전의 t1 시간 동안, 특히 제2메인릴레이(22)의 접점이 붙는 순간 프리차지 릴레이(23)가 온 되기 전임에도 불구하고 인버터 전압이 비정상적으로 상승하는 경우 제1메인릴레이(21)는 융착 상태인 것으로 판정하게 된다.Therefore, during the time t1 before the second main relay 22 is turned on and before the precharge relay 23 is turned on, particularly at the moment when the contact of the second main relay 22 is applied, the precharge relay 23 is turned on The first main relay 21 is judged to be in a fused state when the inverter voltage abnormally rises.

이어 커패시터(C)가 설정된 일정 레벨로 충전이 이루어지면 제1메인릴레이(21)의 접점을 스위칭 온 시키고, 프리차지 릴레이(23)의 접점을 스위칭 오프로 전환시키게 된다.When the capacitor C is charged to a predetermined level, the contact of the first main relay 21 is switched on and the contact of the precharge relay 23 is switched off.

여기서, 프리차지 릴레이(23)가 온 되고 난 뒤 제1메인릴레이(21)가 온 되는 시점까지의 경과 시간을 도 3에서와 같이 't2'라 정의하고, 제1메인릴레이(21)의 온 시점부터 프리차지 릴레이(23)의 오프 시점까지의 경과 시간을 't3'로 정의한다. Here, the elapsed time until the first main relay 21 is turned on after the precharge relay 23 is turned on is defined as 't2' as shown in FIG. 3, and the on time of the first main relay 21 And the elapsed time from the time point of the precharge relay 23 to the time point of turning off the precharge relay 23 is defined as 't3'.

제어기(50)가 IG 오프 신호를 검출하여 시동 오프를 위한(릴레이 오프 시퀀스의) 릴레이 제어신호를 출력하게 되는데, 이러한 오프 시퀀스에서 제2메인릴레이(22)의 접점을 먼저 오프 상태로 전환시키고, 이어 인버터 전압이 하강한 후 제1메인릴레이(21)의 접점을 오프 상태로 전환시킨다. The controller 50 detects the IG off signal and outputs a relay control signal for the start-off (in the relay-off sequence). In this off-sequence, the contact of the second main relay 22 is first turned off, After the inverter voltage falls, the contact of the first main relay 21 is turned off.

이때, 제2메인릴레이(22)의 오프 시점부터 제1메인릴레이(21)의 오프 시점까지의 경과 시간을 도 3에서와 같이 't4'로 정의하며, 제2메인릴레이(22)가 오프되고 나면 t4 시간 동안 인버터 전압이 하강하여야 하나, 제1메인릴레이(21)가 아직 온 상태에서 제2메인릴레이(22)가 오프됨에 불구하고 인버터 전압이 하강하지 않으면 제2메인릴레이(22)의 접점이 비정상적으로 붙어 있는 상태, 즉 제2메인릴레이가 융착 상태인 것으로 판정하게 된다. At this time, an elapsed time from the time of turning off the second main relay 22 to the time of turning off the first main relay 21 is defined as 't4' as shown in FIG. 3, and the second main relay 22 is turned off The inverter voltage must be lowered for t4 hours. If the inverter voltage does not fall even though the second main relay 22 is turned off while the first main relay 21 is still on, the contact of the second main relay 22 That is, the second main relay is in a fusion state.

도 3은 종래의 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 제1메인릴레이(21)와 제2메인릴레이(22)의 융착 체크 과정을 릴레이 온 시퀀스에서 모두 실시하는 방법이 이용될 수 있다.FIG. 3 is a view for explaining another conventional method, and a method of performing the fusion checking process of the first main relay 21 and the second main relay 22 in the relay-on sequence may be used.

온 시퀀스에서 프리차지 릴레이(23), 제2메인릴레이(22), 제1메인릴레이(21) 순으로 릴레이를 순차적으로 제어하는데, 프리차지 릴레이 온 이후 시간 t11 동안에 인버터 전압이 비정상적으로 상승한다면 제2메인릴레이(22)를 통해 전류가 흐르고 있다는 증거이므로 제2메인릴레이가 융착된 것으로 진단할 수 있다.The main relay 22 and the first main relay 21 are sequentially controlled in the sequence of the precharge relay 23, the second main relay 22 and the first main relay 21 in the ON sequence. If the inverter voltage abnormally rises during the time t11 after the precharge relay- 2 main relay 22, it can be diagnosed that the second main relay is welded.

또한 제2메인릴레이(22)의 온 이후 시간 t12 동안에 제1메인릴레이(21)가 융착되어 있다면 인버터 전압이 서서히 증가하지 않고 급격하게 증가할 것이므로 인버터 전압의 급격한 증가를 확인하여 제1메인릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있다.If the first main relay 21 is welded during the time t12 after the second main relay 22 is turned on, the inverter voltage will increase steadily without increasing gradually. Therefore, the abrupt increase of the inverter voltage is confirmed, It is possible to diagnose whether or not the welding is performed.

한편, 도 2 및 도 3의 융착 진단 방법에서는 모두 배터리 제어기(BMS)(50)가 모터 제어기(MCU)(30)로부터 인버터 전압(전압센서에 의해 검출됨), 즉 인버터의 커패시터 전압 거동을 CAN 신호로 수신하여 릴레이의 융착 여부를 판단한다.2 and 3, the battery controller (BMS) 50 receives the inverter voltage (detected by the voltage sensor), that is, the capacitor voltage behavior of the inverter from the motor controller (MCU) Signal to judge whether or not the relay is fused.

이에 모터 제어기로부터 배터리 제어기가 인버터 전압을 CAN 신호로 받지 못할 경우에는 릴레이 융착 진단이 불가해지는 문제가 있다.Therefore, if the battery controller can not receive the inverter voltage from the motor controller as the CAN signal, there is a problem that the relay fusion diagnosis becomes impossible.

또한 급속충전 릴레이가 있을 경우 급속충전 릴레이의 융착 여부를 차량에서 진단할 수 없으며, 그 이유는 차량 배터리의 급속 충전을 위해 급속충전기(Quick Charger System, QCS)가 차량의 고전압 라인(DC 링크단)에 연결되었을 때 차량에서 급속충전기의 DC 전압 거동을 알 수 없기 때문이다.In addition, if there is a quick-charge relay, it is impossible to diagnose whether or not the fast-charge relay is fused in the vehicle because the quick charger system (QCS) It is impossible to know the DC voltage behavior of the rapid charger in the vehicle.

도 4는 차량이 급속충전기에 연결된 상태의 회로도로서, 도시된 바와 같이 차량의 고전압 라인(DC 링크의 (+), (-)단)과 급속충전기(60) 사이의 회로를 개폐하기 위한 급속충전 릴레이(51a,51b)가 구비되고, 각 급속충전 릴레이는 배터리 제어기(50)에서 인가되는 릴레이 제어신호에 의해 온/오프 제어된다. 4 is a circuit diagram in which the vehicle is connected to the rapid charger. As shown in Fig. 4, the vehicle is connected to a quick charger 60 for opening and closing a circuit between a high voltage line (a positive (+ Relays 51a and 51b, and each rapid charging relay is on / off controlled by a relay control signal applied from the battery controller 50. [

이러한 구성에서 종래에는 차량에 급속충전기의 DC 전압을 측정하기 위한 수단이 없으므로 급속충전 릴레이의 융착 여부를 차량에서 진단할 수 없다.In this configuration, since there is no means for measuring the DC voltage of the rapid charging device in the conventional vehicle, it is impossible to diagnose whether or not the fast charging relay is fused in the vehicle.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 인버터 전압(모터 제어기의 커패시터 전압)을 수신받지 않더라도 고전압 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for diagnosing whether or not a high-voltage relay is fused, without receiving an inverter voltage (a capacitor voltage of a motor controller) .

또한 본 발명의 다른 목적은 차량에서 급속충전 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있는 장치 및 방법를 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for diagnosing whether or not a rapid charging relay is fused in a vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 고장 진단을 위한 전압을 인가하는 전원회로부; 진단 대상이 되는 릴레이의 접점 양단 사이에 연결되어 접지단으로 연결되는 제1저항; 상기 전원회로부와 제1저항 사이에 직렬로 연결되는 제2저항; 상기 전원회로부로부터 제2저항을 통해 전압이 인가되는 상태에서 제2저항의 양단에 걸리는 전압 신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 변환부; 및 상기 변환부로부터 입력되는 디지털 신호 형태의 전압 신호로부터 릴레이 융착 여부를 판단하는 CPU;를 포함하는 차량의 릴레이 고장진단 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a power supply circuit comprising: a power supply circuit unit for applying a voltage for diagnosis of a fault; A first resistor connected between both ends of the contact of the relay to be diagnosed and connected to the ground terminal; A second resistor connected in series between the power supply circuit portion and the first resistor; A converter for converting a voltage signal applied to both ends of the second resistor in a state where a voltage is applied through the second resistor from the power supply circuit to a digital signal form; And a CPU for determining whether or not the relay is welded from a voltage signal in the form of a digital signal input from the converting unit.

바람직한 실시예에서, 상기 제1저항의 양단과 릴레이의 각 접점 사이를 연결하는 각 회로 상에 설치되어 CPU의 제어신호에 따라 온/오프되는 회로 개폐용 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the circuit further includes a circuit opening / closing switch provided on each circuit connecting between both ends of the first resistor and the respective contacts of the relay and being turned on / off in accordance with a control signal of the CPU.

또한 상기 진단 대상이 되는 릴레이가 배터리와 모터 제어기 사이의 DC 링크단과 급속충전기 사이의 회로를 개폐하기 위한 차량의 급속충전 릴레이인 것을 특징으로 한다.And the relay to be diagnosed is a quick-charge relay of the vehicle for opening and closing a circuit between the DC link stage and the rapid charger between the battery and the motor controller.

또한 상기 진단 대상이 되는 릴레이가 배터리와 모터 제어기 사이의 DC 링크단에 설치되는 제1메인릴레이, 제2메인릴레이 및 프리차지 릴레이 중 어느 하나이거나 둘 이상의 각 릴레이인 것을 특징으로 한다.Further, the relay to be diagnosed is any one of a first main relay, a second main relay, and a precharge relay installed at the DC link end between the battery and the motor controller, or each relay.

또한 상기 CPU는 제2저항과 릴레이의 접점을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성됨에 따라 상기 변환부로부터 입력되는 제2저항의 양단 전압이 설정된 정상 전압 값과 차이가 있는 경우 릴레이의 융착 상태로 판단하도록 설정된 것을 특징으로 한다.Also, when the voltage across the second resistor input from the conversion unit is different from the set steady-state voltage due to the formation of the current path leading to the ground via the contact of the second resistor and the relay, Is set to be determined.

또한 상기 정상 전압 값은 릴레이 융착이 발생하지 않은 상태에서 제1저항과 제2저항을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성될 때 나타나는 제2저항의 양단 전압으로 설정되는 것을 특징으로 한다.And the normal voltage value is set to a voltage across the second resistor when a current path is formed from the first resistor and the second resistor to the ground terminal in a state where no relay fusion occurs.

그리고, 본 발명은, 전원회로부, 진단 대상이 되는 릴레이의 접점 양단 사이에 연결되어 접지단으로 연결되는 제1저항, 상기 전원회로부와 제1저항 사이에 직렬로 연결되는 제2저항, 상기 제2저항의 양단에 걸리는 전압 신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 변환부, 및 상기 변환부로부터 출력되는 디지털 신호 형태의 전압 신호를 입력받는 CPU를 포함하는 릴레이 고장진단 장치에서 릴레이 고장진단을 수행하는 방법으로서, 상기 전원회로부로부터 제2저항을 통해 고장 진단을 위한 전압이 인가되는 단계; 상기 변환부가 제2저항의 양단에 걸리는 전압 신호를 입력받아 디지털 신호 형태로 변환하여 출력하는 단계; 및 상기 CPU가 변환부로부터 입력되는 전압 신호로부터 릴레이 융착 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 차량의 릴레이 고장진단 방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device including a power supply circuit unit, a first resistor connected between both ends of a contact of a relay to be diagnosed and connected to a ground terminal, a second resistor connected in series between the power supply circuit unit and the first resistor, There is provided a method for performing a relay fault diagnosis in a relay fault diagnosis apparatus including a converter for converting a voltage signal applied to both ends of a resistor into a digital signal form and a CPU for receiving a voltage signal in the form of a digital signal outputted from the converter Applying a voltage for fault diagnosis through the second resistor from the power supply circuit unit; Converting the voltage signal applied to both ends of the second resistor into a digital signal and outputting the digital signal; And a step of the CPU judging whether or not the relay is fused from the voltage signal inputted from the converting unit.

이에 따라, 본 발명의 릴레이 고장진단 장치 및 방법에 의하면, 인버터 전압을 입력받지 않고도 릴레이에 연결된 저항에 걸리는 전압을 측정하는 간단한 전압검출회로를 이용하여 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있게 된다. 또한 본 발명의 장치를 차량 내 급속충전 릴레이를 대상으로 적용할 경우 급속충전 릴레이의 융착 여부를 차량에서도 진단할 수 있게 된다.
Thus, according to the relay fault diagnosis apparatus and method of the present invention, it is possible to diagnose whether or not the relay is fused by using a simple voltage detection circuit that measures a voltage applied to the resistor connected to the relay without receiving the inverter voltage. Also, when the apparatus of the present invention is applied to an in-vehicle rapid charging relay, it is possible to diagnose whether or not the fast charging relay is fused even in a vehicle.

도 1은 통상의 전기자동차나 하이브리드 자동차에 적용되고 있는 고전압 회로부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 온/오프 시퀀스에서 메인릴레이들의 융착 여부를 체크하는 종래의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 릴레이 동작 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 4는 급속충전 릴레이를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 릴레이 고장진단 장치의 회로 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 릴레이 고장진단 장치가 적용된 전체 회로 구성을 보여주는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a high voltage circuit portion applied to a conventional electric vehicle or a hybrid vehicle. FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional method for checking whether main relays are fused in an on / off sequence.
3 is a diagram showing a relay operation sequence.
4 is a diagram showing a rapid charge relay.
5 is a circuit diagram of a relay fault diagnosis apparatus according to the present invention.
6 is a diagram showing an overall circuit configuration to which a relay fault diagnosis apparatus according to the present invention is applied.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be easily understood by those skilled in the art.

도 5는 본 발명에 따른 릴레이 고장진단 장치의 회로 구성을 보여주는 도면이다.5 is a circuit diagram of a relay fault diagnosis apparatus according to the present invention.

또한 도 6은 본 발명에 따른 릴레이 고장진단 장치가 적용된 회로 구성을 보여주는 도면으로, 전압검출회로를 포함하는 제어기 내 고장진단 회로의 구성을 세부적으로 나타내고 있다.6 is a diagram showing a circuit configuration to which a relay fault diagnosis apparatus according to the present invention is applied, and shows in detail the configuration of a fault diagnosis circuit in a controller including a voltage detection circuit.

도시된 바와 같이, 차량 내 제어기(50)에 저항(R1,R2)과 스위치(S1,S2)로 구성되는 간단한 회로를 추가하여 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있도록 한다.As shown in the drawing, a simple circuit composed of resistors R1 and R2 and switches S1 and S2 is added to the in-vehicle controller 50 to diagnose whether or not the relay is fused.

좀더 상세히 설명하면, 접지 저항, 즉 접지단에 연결되는 제1저항(R1)을 진단 대상의 릴레이(도 5에서 21,22,23,51a,51b) 접점 양단 사이에 연결하고, 제1저항(R1)의 양단과 릴레이(21,22,23,51a,51b)의 각 접점 사이를 연결하는 각 회로 상에는 스위치(S1,S2)를 배치한다.More specifically, the ground resistance, that is, the first resistor R1 connected to the ground terminal is connected between the terminals of the relays (21, 22, 23, 51a and 51b in FIG. 5) S1 and S2 are arranged on the respective circuits connecting both ends of the switches R1 and R1 and the respective contacts of the relays 21, 22, 23, 51a and 51b.

또한 제어기(50)의 전원회로부(52)와 제1저항(R1) 사이에 제2저항(R2)을 직렬로 연결하고, 제2저항(R2)의 양단을 아날로그 신호 출력부(56)를 통해 제어기(50) 내 변환부(ADC:Analog-to-Digital Converter)(53)와 연결하여, 제2저항(R2)에 걸리는 전압이 아날로그 신호 형태로 변환부(53)에 입력될 수 있게 한다.A second resistor R2 is connected in series between the power supply circuit portion 52 of the controller 50 and the first resistor R1 and both ends of the second resistor R2 are connected to the analog signal output portion 56 (ADC) 53 in the controller 50 so that the voltage across the second resistor R2 can be input to the converter 53 in the form of an analog signal.

변환부(53)로 입력되는 아날로그 신호 형태의 전압 신호는 디지털 신호로 변환되어 제어기(50)의 CPU(54)로 입력되는데, CPU(54)는 제2저항(R2)에 걸리는 전압, 즉 상기 변환부(53)로부터 출력되는 디지털 신호 형태의 전압 신호를 읽어들여 릴레이(21,22,23,51a,51b)의 융착 여부를 진단하게 된다.The voltage signal of the analog signal type input to the conversion unit 53 is converted into a digital signal and input to the CPU 54 of the controller 50. The CPU 54 compares the voltage applied to the second resistor R2, The voltage signal in the form of a digital signal output from the conversion section 53 is read to diagnose whether or not the relays 21, 22, 23, 51a and 51b are fused.

상기한 회로 구성에서 릴레이는 차량이 급속충전기(60)에 연결된 상태에서 차량의 고전압 DC 링크단과 급속충전기 사이의 회로를 개폐하기 위한 차량의 급속충전 릴레이(51a,51b)가 될 수 있다.In the circuit configuration described above, the relay may be a rapid charging relay 51a, 51b of the vehicle for opening and closing the circuit between the high voltage DC link stage of the vehicle and the rapid charger while the vehicle is connected to the rapid charger 60.

또한 상기 릴레이는 차량의 고전압 릴레이, 즉 제1메인릴레이(21)와 제2메인릴레이(22), 프리차지 릴레이(23)가 될 수 있으며, 이러한 고전압 릴레이 중 어느 하나이거나 둘 이상의 각 릴레이가 될 수 있다.The relay may be a high voltage relay of the vehicle, that is, a first main relay 21 and a second main relay 22, a precharge relay 23, and may be any one of these high voltage relays or two or more relays .

이와 같이 제1메인릴레이(21), 제2메인릴레이(22), 프리차지 릴레이(23) 및 급속충전 릴레이(51a,51b)의 융착 여부를 차량에서 자체 판단할 수 있도록 하기 위해 분배저항 및 스위치로 구성된 도 5의 전압검출회로(50)를 각 릴레이에 대해 동일하게 구성하며, 이를 통해 상기한 릴레이 중 일부 또는 전체에 대해서 차량의 제어기(50)가 융착 여부를 확인할 수 있도록 한다.In order to allow the vehicle to determine whether or not the first main relay 21, the second main relay 22, the precharge relay 23 and the quick-charge relays 51a and 51b are fusion-welded, The voltage detecting circuit 50 shown in FIG. 5 is constructed in the same manner for each relay, so that the controller 50 of the vehicle can confirm whether or not the resin is fused to some or all of the relays.

그리고, 상기 제어기(50)는 배터리 제어기가 될 수 있고, 저항(R1,R2)과 릴레이(21,22,23,51a,51b) 사이의 회로 상에 설치되는 스위치(S1,S2)는 제어기의 CPU(54)로부터 출력되는 제어신호에 따라 온/오프 제어되는 스위치로서, FET 등의 반도체 스위치가 될 수 있다. The controller 50 may be a battery controller and the switches S1 and S2 provided on the circuit between the resistors R1 and R2 and the relays 21 and 22, A semiconductor switch such as an FET, which is on / off controlled in accordance with a control signal output from the CPU 54, can be used.

도 5를 참조하여 릴레이 융착 진단 방법을 설명하면, 제어기(도 6에서 도면부호 50임)가 릴레이(21,22,23,51a,51b)를 오프시킨 상태로 각 스위치(S1,S2)를 온(on) 시키고, 스위치의 온 상태에서 제1저항(R1)과 제2저항(R2)에 소정의 진단 전압을 인가한 뒤, 제2저항(R2)의 양단에 걸리는 출력 전압 값을 읽어들인다.5, the controller (50 in Fig. 6) turns on the switches S1 and S2 while turning off the relays 21, 22, 23, 51a and 51b, and a predetermined diagnostic voltage is applied to the first resistor R1 and the second resistor R2 in the ON state of the switch and then the output voltage value across both ends of the second resistor R2 is read.

이때, 릴레이(51a)의 융착 여부에 따라 출력 전압 값에 차이가 발생하는데, 릴레이가 융착된 상태라면 제2저항(R2)과 스위치(S1), 릴레이(21,22,23,51a,51b), 스위치(S2), 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성된다.The second resistor R2 and the switch S1 and the relays 21, 22, 23, 51a, and 51b are connected to each other in a state where the relay is fused. In this case, The switch S2, and the ground terminal are formed.

반면, 릴레이(21,22,23,51a,51b)가 융착되지 않은 정상적인 상태에서는 릴레이가 오프 상태이므로 제1저항(R1)과 제2저항(R2), 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성된다.On the other hand, in a normal state in which the relays 21, 22, 23, 51a, and 51b are not fused, the relay is in an off state, so that a current path is formed from the first resistor R1 to the second resistor R2 and the ground terminal.

이러한 전류 경로의 차이로 인해 릴레이(21,22,23,51a,51b)의 융착 상태와 정상 상태에 따라 제2저항(R2)에 걸리는 출력 전압 값의 차이가 발생하며, 결국 제어기(50)가 측정 전압, 즉 제2저항(R2)에 걸리는 출력 전압 값을 읽어들여 릴레이(51a)의 융착 여부를 판단할 수 있게 된다.Due to the difference in the current paths, a difference in the output voltage value across the second resistor R2 occurs depending on the fusion state and the steady state of the relays 21, 22, 23, 51a, and 51b, It is possible to determine whether the relay 51a is fused by reading the measured voltage, that is, the output voltage value applied to the second resistor R2.

즉, 상기 CPU(54)는, 실제 릴레이 융착(접점 간 융착) 발생으로 인해 제2저항(R2)과 릴레이(21,22,23,51a,51b)의 접점을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성됨에 따라, 상기 변환부(53)로부터 입력되는 제2저항(R2)의 양단 전압이 설정된 정상 전압 값과 차이가 있는 경우, 해당 릴레이의 융착 상태로 판단하게 된다.That is, the CPU 54 determines that the current path leading to the ground terminal through the contact of the second resistor R2 and the relays 21, 22, 23, 51a, and 51b due to actual relay fusion When the voltage across the second resistor R2 inputted from the converting unit 53 is different from the predetermined voltage value, it is determined that the relay is in a fused state.

여기서, 정상 전압 값은 릴레이 융착이 발생하지 않은 상태에서 제1저항(R1)과 제2저항(R2)을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성될 때 나타나는 제2저항(R2)의 양단 전압 값이고, 이러한 정상 전압 값은 융착 여부 판단을 위해 CPU(54)에 미리 입력되어 설정된다.Here, the steady-state voltage value is a voltage value across both ends of the second resistor R2, which is generated when a current path connecting the first resistor R1 and the second resistor R2 to the ground terminal is formed, , And the normal voltage value is previously inputted and set in the CPU 54 to judge whether or not the welding is performed.

이어 상기와 같이 측정이 종료되면 제어기(50)는 각 스위치(S1,S2)를 오프시켜 회로를 개방한다.When the measurement is completed as described above, the controller 50 turns off the switches S1 and S2 to open the circuit.

도 6은 급속충전 릴레이(51a,51b)에 대한 고장진단을 수행하는 실시예를 도시한 것이며, 차량의 고전압 DC 링크 (+)단과 (-)단에 연결된 2개의 급속충전 릴레이(51a,51b)에 대해서 분배저항 및 스위치를 포함하는 동일한 구성의 전압검출회로가 각각 설치되고 있다.6 shows an embodiment for performing a fault diagnosis for the rapid charging relays 51a and 51b and includes two rapid charging relays 51a and 51b connected to the high voltage DC link (+) terminal and the (- A voltage detection circuit having the same configuration including a distribution resistor and a switch is provided.

물론, 도면에 예시하지는 않았으나, 제어기(50)는 전술한 바와 같이 제1메인릴레이(21)와 제2메인릴레이(22), 프리차지 릴레이(23)에 대해서도 고장진단을 수행할 수 있도록 이들 릴레이에 대한 동일한 구성의 전압검출회로를 더 포함할 수 있다. Of course, although not shown in the drawings, the controller 50 may be configured to perform a fault diagnosis for the first main relay 21, the second main relay 22, and the precharge relay 23 as described above, A voltage detection circuit of the same configuration as that of FIG.

즉, 제1메인릴레이(21)와 제2메인릴레이(22), 프리차지 릴레이(23)의 각 릴레이에 대해서도 제1저항과 제2저항, 스위치를 포함하는 동일한 구성의 각 전압검출회로(56)를 구비할 수 있는 것이며, 도 6에 나타낸 바와 같이 변환부(ADC)(53)에 제1메인릴레이(21), 제2메인릴레이(22), 프리차지 릴레이(23)에 대해 각각 구비된 제2저항의 양단 전압 신호가 입력될 수 있게 한다. That is, for each relay of the first main relay 21, the second main relay 22 and the precharge relay 23, each of the voltage detection circuits 56 having the same configuration including the first resistor, 6, the first main relay 21, the second main relay 22, and the precharge relay 23 are provided in the conversion unit (ADC) 53 as shown in FIG. 6, So that the voltage signal across both ends of the second resistor can be input.

도 6에 나타낸 바와 같이, 제어기(50)의 전원회로부(52)가 고장 진단을 위한 소정의 전압을 제2저항(R2)을 통해 인가하도록 연결되며, 제2저항(R2)에 걸리는 전압의 검출을 위해 제2저항 양단이 아날로그 신호 출력부(56)를 통해 변환부(ADC)(53)로 연결된다.6, the power supply circuit portion 52 of the controller 50 is connected to apply a predetermined voltage for fault diagnosis through the second resistor R2, and detects the voltage applied to the second resistor R2 (ADC) 53 via the analog signal output section 56. The ADC 51 is connected to the analog signal output section 56 via the second resistor.

이러한 구성에서, 릴레이 오프 및 스위치 온 상태가 된 뒤, 전원회로부(52)로부터 제2저항(R2)에 전압이 인가되면, 아날로그 신호 출력부(56) 및 변환부(53)로 입력되는 측정 전압에는 릴레이 융착 여부에 따라 차이가 있게 되며, 이에 CPU(54)가 디지털 신호로 변환된 측정 전압 정보를 확인하여 릴레이 융착 여부를 판단할 수 있게 된다. In this configuration, when a voltage is applied from the power supply circuit portion 52 to the second resistor R2 after the relay is turned off and the switch is turned on, the analog voltage output from the analog signal output portion 56 and the conversion portion 53 The CPU 54 can check the measured voltage information converted into the digital signal and determine whether the relay is welded or not.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 고장진단 장치에서는 인버터 전압을 CAN 신호로 입력받는 과정 없이 간단히 릴레이에 연결된 저항에 걸리는 전압을 측정하는 방식으로 고전압 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있게 되며, 이를 급속충전 릴레이에 대해 적용할 경우 차량에서 급속충전 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있게 된다.Thus, in the fault diagnosis apparatus according to the present invention, it is possible to diagnose whether or not the high-voltage relay is welded by measuring the voltage applied to the resistance connected to the relay simply without receiving the inverter voltage as the CAN signal. When applied to a relay, it is possible to diagnose whether or not the quick-charge relay is fused in the vehicle.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Modified forms are also included within the scope of the present invention.

10 : 배터리 20 : 파워 릴레이 어셈블리(PRA)
21 : 제1메인릴레이 22 : 제2메인릴레이
23 : 프리차지 릴레이 24 : 프리차지 저항
30 : 모터 제어기(MCU) 31 : 인버터
40 : 구동모터 50 : 제어기(배터리 제어기(BMS))
51a, 51b : 급속충전 릴레이 52 : 전원회로부
53 : 변환부(ADC) 54 : CPU
55 : 전압검출회로 56 : 아날로그 신호 출력부
10: Battery 20: Power relay assembly (PRA)
21: first main relay 22: second main relay
23: precharge relay 24: precharge resistor
30: Motor controller (MCU) 31: Inverter
40: drive motor 50: controller (battery controller BMS)
51a, 51b: Rapid charging relay 52: Power supply circuit part
53: converter (ADC) 54: CPU
55: voltage detection circuit 56: analog signal output section

Claims (10)

고장 진단을 위한 전압을 인가하는 전원회로부;
진단 대상이 되는 릴레이의 접점 양단 사이에 연결되어 접지단으로 연결되는 제1저항;
상기 전원회로부와 제1저항 사이에 직렬로 연결되는 제2저항;
상기 전원회로부로부터 제2저항을 통해 전압이 인가되는 상태에서 제2저항의 양단에 걸리는 전압 신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 변환부; 및
상기 변환부로부터 출력되는 디지털 신호 형태의 전압 신호로부터 릴레이 융착 여부를 판단하는 CPU;
를 포함하는 차량의 릴레이 고장진단 장치.
A power supply circuit unit for applying a voltage for fault diagnosis;
A first resistor connected between both ends of the contact of the relay to be diagnosed and connected to the ground terminal;
A second resistor connected in series between the power supply circuit portion and the first resistor;
A converter for converting a voltage signal applied to both ends of the second resistor in a state where a voltage is applied through the second resistor from the power supply circuit to a digital signal form; And
A CPU for determining whether or not the relay is fused from a voltage signal in the form of a digital signal output from the converter;
And the relay fault diagnosis device of the vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 제1저항의 양단과 릴레이의 각 접점 사이를 연결하는 각 회로 상에 설치되어 CPU의 제어신호에 따라 온/오프되는 회로 개폐용 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a circuit opening / closing switch provided on each circuit connecting between both ends of the first resistor and the respective contacts of the relay, and being turned on / off in accordance with a control signal of the CPU.
청구항 1에 있어서,
상기 진단 대상이 되는 릴레이가 배터리와 모터 제어기 사이의 DC 링크단과 급속충전기 사이의 회로를 개폐하기 위한 차량의 급속충전 릴레이인 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the relay to be diagnosed is a rapid charge relay of a vehicle for opening and closing a circuit between a DC link stage and a rapid charger between a battery and a motor controller.
청구항 1에 있어서,
상기 진단 대상이 되는 릴레이가 배터리와 모터 제어기 사이의 DC 링크단에 설치되는 제1메인릴레이, 제2메인릴레이 및 프리차지 릴레이 중 어느 하나이거나 둘 이상의 각 릴레이인 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the relay to be diagnosed is either one of a first main relay, a second main relay, and a pre-charge relay provided at a DC link end between the battery and the motor controller, or each relay. Device.
청구항 1에 있어서,
상기 CPU는 제2저항과 릴레이의 접점을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성됨에 따라 상기 변환부로부터 입력되는 제2저항의 양단 전압이 설정된 정상 전압 값과 차이가 있는 경우 릴레이의 융착 상태로 판단하도록 설정된 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 장치.
The method according to claim 1,
The CPU determines that the relay is in a fusion state when the voltage between both ends of the second resistor input from the conversion unit is different from the set normal voltage value due to the formation of the current path leading to the ground via the contact of the second resistor and the relay The relay fault diagnosis apparatus of the present invention.
청구항 5에 있어서,
상기 정상 전압 값은 릴레이 융착이 발생하지 않은 상태에서 제1저항과 제2저항을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성될 때 나타나는 제2저항의 양단 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 장치.
The method of claim 5,
Wherein the normal voltage value is set to a voltage across the second resistor which is generated when a current path is formed through the first resistor and the second resistor to the ground terminal in a state where no relay fusion occurs, Diagnostic device.
전원회로부, 진단 대상이 되는 릴레이의 접점 양단 사이에 연결되어 접지단으로 연결되는 제1저항, 상기 전원회로부와 제1저항 사이에 직렬로 연결되는 제2저항, 상기 제2저항의 양단에 걸리는 전압 신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 변환부, 및 상기 변환부로부터 출력되는 디지털 신호 형태의 전압 신호를 입력받는 CPU를 포함하는 릴레이 고장진단 장치에서 릴레이 고장진단을 수행하는 방법으로서,
상기 전원회로부로부터 제2저항을 통해 고장 진단을 위한 전압이 인가되는 단계;
상기 변환부가 제2저항의 양단에 걸리는 전압 신호를 입력받아 디지털 신호 형태로 변환하여 출력하는 단계; 및
상기 CPU가 변환부로부터 입력되는 전압 신호로부터 릴레이 융착 여부를 판단하는 단계;
를 포함하는 차량의 릴레이 고장진단 방법.
A first resistor connected between the both ends of the contact of the relay to be diagnosed and connected to the ground terminal, a second resistor connected in series between the power supply circuit and the first resistor, a second resistor connected between both ends of the second resistor, And a CPU for receiving a voltage signal in the form of a digital signal output from the converting unit, the method comprising the steps of:
Applying a voltage for fault diagnosis from the power supply circuit unit through a second resistor;
Converting the voltage signal applied to both ends of the second resistor into a digital signal and outputting the digital signal; And
Determining whether the relay is fused from the voltage signal input from the conversion unit by the CPU;
Wherein the fault diagnosis method comprises the steps of:
청구항 7에 있어서,
상기 CPU가 변환부로부터 제2저항의 양단 전압을 입력받게 되면, 상기 제1저항의 양단과 릴레이의 각 접점 사이를 연결하는 각 회로 상에 설치된 회로개폐용 스위치를 오프시켜 회로를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 방법.
The method of claim 7,
When the CPU receives the voltage across both ends of the second resistor from the converting unit, the circuit opening / closing switch provided on each circuit connecting between both ends of the first resistor and the respective contacts of the relay is turned off to open the circuit Of the vehicle.
청구항 7에 있어서,
상기 CPU는 제2저항과 릴레이의 접점을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성됨에 따라 상기 변환부로부터 입력되는 제2저항의 양단 전압이 설정된 정상 전압 값과 차이가 있는 경우 릴레이의 융착 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 방법.
The method of claim 7,
The CPU determines that the relay is in a fusion state when the voltage between both ends of the second resistor input from the conversion unit is different from the set normal voltage value due to the formation of the current path leading to the ground via the contact of the second resistor and the relay And the relay fault diagnosis method comprises the steps of:
청구항 9에 있어서,
상기 정상 전압 값은 릴레이 융착이 발생하지 않은 상태에서 제1저항과 제2저항을 거쳐 접지단으로 이어지는 전류 경로가 형성될 때 나타나는 제2저항의 양단 전압으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 릴레이 고장진단 방법.
The method of claim 9,
Wherein the steady voltage value is set to a voltage across the second resistor which is generated when a current path connecting the first resistor and the second resistor to the ground terminal is formed in a state where no relay fusion occurs, Diagnostic method.
KR1020120148277A 2012-12-18 2012-12-18 Fault diagnosis system and method for relay of vehicle KR101470098B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120148277A KR101470098B1 (en) 2012-12-18 2012-12-18 Fault diagnosis system and method for relay of vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120148277A KR101470098B1 (en) 2012-12-18 2012-12-18 Fault diagnosis system and method for relay of vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140078946A KR20140078946A (en) 2014-06-26
KR101470098B1 true KR101470098B1 (en) 2014-12-05

Family

ID=51130289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120148277A KR101470098B1 (en) 2012-12-18 2012-12-18 Fault diagnosis system and method for relay of vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101470098B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190066356A (en) * 2017-12-05 2019-06-13 현대자동차주식회사 Apparatus for charging in vehicle, system having the same and method thereof
KR20190071320A (en) 2017-12-14 2019-06-24 주식회사 엘지화학 System and method for diagnosing relay fault

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102145524B1 (en) 2016-06-22 2020-08-18 주식회사 엘지화학 Driver circuit for an electric vehicle and control method for the same
KR102639074B1 (en) * 2016-11-25 2024-02-22 현대자동차주식회사 Method and Apparatus for Preventing Relay Contact Fault
KR102452538B1 (en) * 2016-12-07 2022-10-07 현대자동차주식회사 Method for controlling relay of vehicle
KR102663546B1 (en) 2016-12-13 2024-05-08 현대자동차주식회사 Pre-charge method and system for high voltage link capacitor of vehicle
CN108469584A (en) * 2017-02-23 2018-08-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 Relay diagnosis circuit
KR102258558B1 (en) * 2017-03-29 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 System and method for monitoring the status of relays using open-circuit voltage
KR102654911B1 (en) * 2018-10-23 2024-04-03 현대자동차주식회사 System of determining state of power relay assembly
KR20200111314A (en) 2019-03-18 2020-09-29 현대자동차주식회사 System and method for diagnosing high voltage relay of vehicle
JP7095016B2 (en) * 2020-04-17 2022-07-04 富士電機株式会社 Power converter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3679750B2 (en) * 2001-11-30 2005-08-03 三洋電機株式会社 Power supply device for electric vehicle provided with leakage detection circuit
JP2007026741A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Jtekt Corp Welding detecting device of relay contact
KR100829307B1 (en) * 2007-06-04 2008-05-13 현대자동차주식회사 Fault diagnosis control method for high voltage relay of hybrid electric vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3679750B2 (en) * 2001-11-30 2005-08-03 三洋電機株式会社 Power supply device for electric vehicle provided with leakage detection circuit
JP2007026741A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Jtekt Corp Welding detecting device of relay contact
KR100829307B1 (en) * 2007-06-04 2008-05-13 현대자동차주식회사 Fault diagnosis control method for high voltage relay of hybrid electric vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190066356A (en) * 2017-12-05 2019-06-13 현대자동차주식회사 Apparatus for charging in vehicle, system having the same and method thereof
KR102529906B1 (en) * 2017-12-05 2023-05-08 현대자동차주식회사 Apparatus for charging in vehicle, system having the same and method thereof
KR20190071320A (en) 2017-12-14 2019-06-24 주식회사 엘지화학 System and method for diagnosing relay fault

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140078946A (en) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101470098B1 (en) Fault diagnosis system and method for relay of vehicle
KR101776341B1 (en) Fault diagnosis method for main relay of vehicle
JP5580414B2 (en) Method for diagnosing the operation of a device for disconnecting and connecting a battery and a vehicle on-vehicle power system
KR101394751B1 (en) Method for detecting fuse disconnection of dc-dc converter
KR101667635B1 (en) Apparatus and method for diagnosing malfuction of high voltage relay device
JP5450144B2 (en) Power supply device for vehicle and vehicle equipped with this power supply device
JP6448825B1 (en) Charge control device
KR100837968B1 (en) Method of detecting failure of high voltage relay for automobile
JP5575506B2 (en) Vehicle power supply device and vehicle equipped with the power supply device
US9217765B2 (en) Method and system for isolating voltage sensor and contactor faults in an electrical system
KR101551035B1 (en) Method for diagnosing breakdown during pre-charging
CN103364708B (en) For diagnosing the method and apparatus of the discharge circuit of electrical system
JP4156668B2 (en) Method and circuit for testing an electric actuator drive stage
KR101326508B1 (en) Trouble diagnosis method of current sensor for high voltage battery system
CN105379087A (en) Power source control device and method for detecting relay abnormality
KR101679985B1 (en) Method for detecting fusion of relay
KR101664745B1 (en) Method for detecting fusion of relay of battery
JPH10144194A (en) Strong current relay diagnostic device for electric vehicle
JP6001242B2 (en) Fault handling system
JP2008176967A (en) Vehicle-mounted battery discharge device
JP5994652B2 (en) Vehicle power supply control device
JP2017079496A (en) Contactor failure determining device and contactor failure determining method
JP2007285714A (en) Apparatus and method for detecting anomaly of battery voltage detection device
CN112034337B (en) New energy automobile negative relay adhesion detection system and method
US11571988B2 (en) High-voltage relay system for vehicle and diagnostic method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant