KR101509868B1 - 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치 및 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고전압 메인 릴레이 고장 시, 전동식 오일 펌프와 같은 고전압 부품의 작동 불가로 인하여 차량의 구동이 불가능하게 되는 문제점을 방지할 수 있도록 고전압 릴레이의 고장 시에도 고전압 부품의 구동이 가능하도록 구현된 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에서는 고전압 메인 릴레이가 오프되었는지를 판단하여, 고전압 메인 릴레이의 오프인 경우, 엔진 회전에 연동되도록 연결된 모터 제너레이터로부터 발생하는 역기전력을 통해 직류 링크 단의 전압을 충전하는 단계; 상기 모터 제너레이터에 대한 인버터를 이용하여 직류 링크 단의 전압을 일정하게 유지하도록 전압 제어를 실시하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.

Description

하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치 및 방법 {FAIL-SAFE METHOD AND APPARATUS FOR A HIGH VOLTAGE PARTS IN HYBRRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압 메인 릴레이 고장 시, 전동식 오일 펌프와 같은 고전압 부품의 작동 불가로 인하여 차량의 구동이 불가능하게 되는 문제점을 방지할 수 있도록 고전압 릴레이의 고장 시에도 고전압 부품의 구동이 가능하도록 구현된 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량에서 12V 배터리를 충전하고 12V 전장부하에 전력을 공급하는 역할을 하는 전력변환장치는 고전압 배터리의 전력을 입력으로 받는다.
따라서 직류 링크(DC-Link) 상에 병렬로 물려있는 부품 및 제어기에 이상이 있을 경우 고전압을 이어주는 고전압 메인 릴레이가 오프되고, 전력변환장치는 정상적인 고전압 입력을 받지 못해 동작을 하지 않는다.
비상시 전력변환장치가 제대로 동작을 하지 않으면 12V 계열의 전장부하는 순수하게 12V 배터리에서 전력을 소비하게 되므로 전장부하의 경중에 따라 방전시간이 다르기는 하겠지만 결국 배터리가 방전이 되어 정상적인 차량 운행에 지장을 주게 되고 운전자의 안전에도 위협이 따르게 된다.
배터리 및 인버터의 비정상적인 상황으로 고전압이 전력변환장치에 인가되지 않으면 전력변환장치는 12V 배터리를 충전하고 전장부하에 전력을 공급해주는 본연의 역할을 수행할 수 없으므로 전장부하는 12V 배터리로부터만 전력을 빼어다 쓰게 된다.
차량 주행시에 12V 배터리의 방전이 일어나게 되면 배터리로부터 전원을 공급받는 대부분의 차량 제어기가 동작을 멈추게 된다.
실제 차량에서 전동식 파워 스티어링(MDPS; Motor Driven Power Steering)은 12V 배터리가 일정 전압 이하로 방전이 되면 가장 민감하게 제어전원이 오프되므로 배터리 방전시 핸들이 잠기게 되어 운전자의 안전에도 위협이 따르게 된다.
또한, 고전압 메인 릴레이의 오프 시에는 고전압 배터리 측으로부터 전원을 공급 받는 각종 고전압 부품, 예를 들면 전동식 오일 펌프, 에어컨 등의 작동이 불가능하게 된다.
특히, 전동식 오일 펌프와 같은 부품은 변속기에 설치되는 것으로, 이러한 전동식 오일 펌프의 작동이 이루어지지 않는 경우, 변속기 내 유압을 형성할 수 없기 때문에 차량의 구동이 불가능하게 되는 문제점이 발생한다.
이에 본건 출원인에 의하여 출원되고 등록된 대한민국 등록 특허 제10-0877854호(이하, 문헌 1)에서는 하이브리드 차량의 전력변환장치를 비상 구동하는 방법이 개시되어 있다.
위 문헌 1에서는 고전압 메인 릴레이가 오프된 비상 주행 시와 정상 주행 시에 대한 변속맵을 이원화하여, 구동 모터로부터 발생하는 역기전력에 의한 입력으로 하여 12V 배터리를 충전하는 방안을 제시하고 있다.
그러나, 이러한 변속맵 이원화를 이용한 종래의 비상 구동 방법의 경우, 메인릴레이 오프시 변속맵 이원화를 통해 전력변환장치의 입력고전압을 제공해주고, 이를 통해 저전압 배터리 충전을 가능하게 한 정도에 그치고, 안정적인 전압 공급 및 출력가능한 전압이 낮은 한계가 있으므로, 고전압을 이용하는 각종 부품 구동을 안정적으로 구동시키기에는 무리가 따랐다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는 하이브리드 차량의 메인 고전압 릴레이의 오프 시에도 고전압으로 구동되는 전자식 오일 펌프 및 에어컨 컴프레서와 같은 고전압 부품들이 원활하게 구동될 수 있도록 구성함으로써, 이러한 고전압 부품을 포함하는 하이브리드 차량의 메인 고전압 릴레이 오프 시에 대한 비상 구동 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 고전압 메인 릴레이가 오프되었는지를 판단하여, 고전압 메인 릴레이의 오프인 경우, 엔진 회전에 연동되도록 연결된 모터 제너레이터로부터 발생하는 역기전력을 통해 직류 링크 단의 전압을 충전하는 단계; 상기 모터 제너레이터에 대한 인버터를 이용하여 직류 링크 단의 전압을 일정하게 유지하도록 전압 제어를 실시하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.
또한, 상기 전압 제어 단계에서는 비상 구동을 위한 전압 제어기로부터 토크 지령을 받아 상기 토크 지령에 따른 토크가 출력되도록 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.
또한, 상기 전압 제어 단계에서는 상기 전압 제어기로부터의 토크 지령을 생성함에 있어서, 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 작은 경우에는 회생 토크 지령을 생성하고, 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 큰 경우에는 구동 토크 지령을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.
또한, 상기 전압 제어 단계에서는 상기 인버터가 제어 가능한지를 판단하여, 인버터가 제어 가능한 경우에는 인버터를 이용한 전압 제어를 실시하고, 인버터가 제어 불가능한 경우에는 다이오드 회생을 통해 직류 링크 단에 전압을 충전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.
또한, 상기 직류 링크 단의 전압 충전 단계는 고전압 메인 릴레이가 오프된 비상 주행 시, 이원화된 변속맵에 의하여 상승된 엔진 회전수에 의하여 발생되는 역기전력을 직류 링크 단에 충전하는 단계인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.
또한, 상기 전압 제어 단계에서는 직류 링크 단의 전압을 200V 내지 300V의 범위에서 미리 설정된 기준 전압으로 일정하게 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.
또한, 전압 제어된 직류 링크 전원을 통해 고전압 부품을 구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 클러치를 통해 엔진에 계합가능하도록 연결된 제1모터 제너레이터와, 상기 제1모터 제너레이터에 연결된 제1인버터와, 엔진에 직접 연결된 제2모터 제너레이터와, 상기 제2모터 제너레이터에 연결된 제2인버터를 포함하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치로써, 고전압 메인 릴레이 오프를 판단하여, 상기 고전압 메인 릴레이 오프 시에는 상기 제2인버터로 토크 지령을 내리도록 구성된 전압 제어기를 포함하며, 상기 전압 제어기는 상기 제2인버터를 이용하여 직류 링크 단의 전압을 일정하게 유지하도록, 상기 전압 제어기의 토크 지령에 따라 직류 링크 단 전압을 제어하며, 전압 제어된 직류 링크 전원을 통해 고전압 부품을 구동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치을 제공한다.
또한, 상기 제2인버터는 상기 전압제어기의 토크 지령을 받아 제어되며, 상기 전압 제어기에서는 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 작은 경우에는 회생 토크 지령이 생성되고, 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 큰 경우에는 구동 토크 지령이 생성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치을 제공한다.
또한, 상기 전압제어기는 직류 링크 단의 전압을 200V 내지 300V의 범위에서 미리 설정된 기준 전압으로 일정하게 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치을 제공한다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치 및 방법은 고전압 메인 릴레이가 오프된 상태에서도 고전압 전동식 오일 펌프 등과 같은 고전압 부품에 전원 공급이 가능해져 비상 주행이 가능한 효과가 있다.
또한, 고전압 전원 공급이 가능해짐에 따라, 저전압 직류 변환 장치의 동작이 가능해지므로, 저전압(12V) 배터리 충전이 가능해 지게 됨에 따라 비상 운전 시 주행 가능한 거리가 늘어나게 된다.
또한, 종래에는 비상 주행 시 구동이 불가능했던 에어컨과 같은 고전압 부품의 구동이 가능해지게 됨에 따라 비상 주행 시의 편의성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치의 주요 구성을 개략적으로 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법의 각 단계를 순차적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치에서 고전압 부품으로 전원이 공급되는 흐름을 개념적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 두 개의 모터 제너레이터와 각 모터 제너레이터에 대한 두 개의 인버터를 포함하는 것을 예시하고 있으나, 하이브리드 차량에서 모터 제너레이터용 인버터를 이용하여 직류 링크 단의 전압 제어가 가능한 구성이라면 이에 한정되지 않음을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치의 주요 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치에서는 차량 구동을 위한 엔진(103) 및 제1모터 제너레이터(104)를 포함한다.
이러한 엔진(103) 및 제1모터 제너레이터(104)는 엔진 클러치에 의하여 착탈가능하게 계합되고, 변속기를 통해 차륜 측으로 동력을 전달하게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치에서는 벨트 등에 의하여 상기 엔진(103)에 직접 연결되는 제2모터 제너레이터(105)를 포함하며, 이러한 제2모터 제너레이터(105)는 엔진의 회전력을 직접 전달받을 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 제1모터 제너레이터(104)는 엔진이 동작하지 않는 타행 주행 시에 차륜의 회전에 따라 회전하게 되며, 상기 제2모터 제너레이터(105)는 엔진 동작 시 엔진의 회전에 따라 회전 운동하게 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치에서는 고전압 배터리(101)에 연결된 고전압 메인 릴레이(102)가 오프된 경우, 상기 제1모터 제너레이터(104) 및 제2모터 제너레이터(105) 내의 회전자가 회전하게 됨에 따라 고정자 코일의 플럭스 변화에 의하여 역기전력이 발생하게 된다.
이러한 역기전력은 인버터의 직류 링크(108) 단에 충전되고, 충전된 직류 링크(108)를 전원으로 하여, 고전압 메인 릴레이(102)가 오프된 경우에도 에어컨 컴프레서(111)과 고전압 전동식 오일 펌프(112)와 같은 고전압 부품의 구동이 이루어지게 된다. 아울러, 저전압 직류변환장치(Low voltage DC to DC Converter; LDC, 110)를 작동시켜 저전압(12V) 배터리(109)의 방전을 방지할 수 있다.
이 때, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 엔진을 제어함에 있어서, 미리 설정된 회전수 이상으로 엔진을 제어하도록 변속맵을 이원화시킴에 따라 충분한 엔진 회전력을 확보함으로써 제2모터 제너레이터(105)로부터의 역기전력을 상승시키도록 구성할 수 있다.
한편, 제1모터 제너레이터(104) 또는 제1모터 제너레이터(104)의 구동에 따라 발생된 역기전력은 다이오드 회생을 통해 직류 링크(108) 단에 충전된다.
여기서 직류 링크(108) 단에 충전된 전압은 고전압 부품의 구동 및 출력의 안정성등을 고려하여 전압 제어기(미도시)에 의하여 일정하게 유지된다.
이러한 전압 제어기는 고전압 메인 릴레이(102) 오프 시에만 상기 제2인버터(107)로 요구되는 토크 지령을 내리도록 구성된다.
즉, 정상 주행 상태에서는 인터버는 상위 제어기에 의하여 토크 지령값을 받아 해당 토크가 나오도록 전류 제어를 실시하게 되나, 고전압 메인 릴레이(102)가 오프인 경우에는 이러한 상위 제어기로부터의 토크 지령을 차단하고, 상기 전압 제어기에서 생성된 토크 지령을 통해 인버터를 제어하게 된다.
그러므로, 고전압 메인 릴레이(102)가 오프된 비상 운전 시에는 상기 제2인버터(107)는 전압제어기로부터의 토크 지령값을 받아 해당 토크가 나오도록 전류제어를 실시하게 된다. 여기서 토크 지령 값은 아래 함수식에서와 같이, 직류 링크의 전압 목표값과 직류 링크의 실제 전압인 검출값에 따라 산출되는 값이며, 엔진 회전각속도 등과 같은 인자를 참조하여 산출될 수 있다.
Te _ ref _ vc = f(VDC _ ref, VDC)
(여기서, Te _ ref _ vc은 전압 제어기의 토크 지령값, VDC _ ref은 직류 링크의 전압 목표값, VDC은 직류 링크의 실제 전압 검출값)
바람직하게는, 상기 전압 제어기로부터의 토크 지령값은 상기 직류 링크 전압의 목표값과 직류 링크 전압의 현재 검출값을 비교하여, 그 차이에 따라 토크 지령을 가감하도록 구성할 수 있다.
즉, 상기 전압 제어기에서는 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 작은 경우에는 회생 토크를 생성하기 위한 회생 토크 지령을 생성하고, 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 큰 경우에는 구동 토크를 생성하기 위한 구동 토크 지령을 생성하도록 구성할 수 있다.
따라서, 본 구현예에서는 고전압 부품으로 인한 직류 링크 측의 전압 강하 시나 입력되는 역기전력의 변화에 능동적으로 대응하여, 상기 전압 제어기에서의 토크 지령을 조절함에 따라 직류 링크(108)의 전압을 일정하게 유지할 수 있다.
이러한 직류 링크에서의 전압은 고전압 부품의 구동에 적합한 수준으로 유지되어야 하는 바, 바람직하게는 직류 링크 단의 전압을 200V 내지 300V의 범위에서 미리 설정된 기준 전압으로 일정하게 유지하도록 구성하며, 보다 바람직하게는 270V 정도로 직류 링크 단의 전압을 유지하도록 구성한다.
변속맵 이원화를 통해 1300rpm으로 회전하는 엔진을 기준으로, 다이오드 회생 시 약 2kW의 공급 가능 부하를 갖는 반면, 본 구현예에 따라 270V로 전압 제어를 실시할 경우 약 6kW의 공급 가능 부하를 가지는 것으로 실험된 바, 전압 제어를 통하여 매우 향상된 효과를 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법을 도시하고 있는 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 구현예에서는 고전압 메인 릴레이가 오프되었는지 여부를 판단하여(S201), 고전압 메인 릴레이가 오프되지 않은 정상 운전 상태인 경우에는 정상 운전을 유지하고, 상기 고전압 메인 릴레이가 오프된 경우에는 비상 운전을 실시하게 된다.
이러한 비상 운전 단계에서는, 먼저 엔진 시동이 가능한지 여부를 판단하여(S202), 엔진 시동이 불가능한 상태인 것으로 판단되면 차량 구동 자체가 불가능한 경우이므로, 본 구현예에 따른 비상 운전 모드는 종료하고, 엔진 구동 불가에 따른 비상 운전 모드를 수행하게 된다.
한편, 엔진 시동이 가능한 상태로 파악된 경우, 변속맵 이원화를 통해 상승된 회전수로 엔진을 제어하게 되고(S203), 이러한 엔진 회전에 의하여 발생된 역기전력의 다이오드 회생을 통하여 직류 링크 단의 전압을 충전하게 된다(S204).
여기서, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치에서는 인버터를 이용하여 직류 링크단의 전압을 제어하는 단계를 더 포함하게 된다.
즉, 도 2에서와 같이, 제2모터 제너레이터용 제2인터버가 제어가능한 상태인지를 판단하여(S205), 제어가능한 상태라면 전압 제어 단계로 진입하여, 상기 제2인버터가 전압 제어기의 토크 지령에 따라 해당 토크를 출력하도록 전류 제어를 실시함으로써 직류 링크 단의 전압을 제어하게 된다(S206).
다음으로, 인버터에 의하여 전압 제어되어 충전된 직류 링크 단 전원을 통해 고전압 메인 릴레이 오프를 일으킨 부품을 제외한 고전압 부품을 구동하게 되고(S207), 고전압 메인 릴레이 오프 상황에서도 림프 홈 모드로 주행이 가능하게 된다(S208).
도 3은 도 2에서와 같은 단계를 통해 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동이 이루어지는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
즉, 도 3에서와 같이 고전압 메인 릴레이(102)의 오프 시, 제2모터 제너레이터(105)에서는 엔진의 회전에 따른 역기전력이 생성되게 되고, 이러한 역기전력은 직류 링크(108) 단에 충전된다.
여기서 전압 제어기(미도시)는 제2인버터(107)를 통해 일정한 수준으로 직류 링크(108) 단 전압에 대한 전압 제어를 수행하게 되는 바, 전압 제어된 직류 링크를 전원으로 하여 고전압 부품이 구동되게 된다.
그러므로, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치 및 방법에서는 인버터를 이용한 직류 링크 전압 제어만으로 고전압 부품의 구동을 위하여 충분한 전원을 얻을 수 있어, 고전압 전동식 오일 펌프를 구비한 하이브리드 차량에서 고전압 메인 릴레이(102)가 오프된 경우라도, 비상 주행 모드의 구현이 가능하게 된다.
본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.
101: 고전압 배터리 102: 고전압 메인 릴레이
103: 엔진 104: 제1모터 제너레이터
105: 제2모터 제너레이터 106: 제1인버터
107: 제2인버터 108: 직류 링크
109: 저전압(12V) 배터리 ` 110: 저전압 직류변환장치(LDC)
111: 에어컨 컴프레서 112: 전동식 오일 펌프

Claims (10)

  1. 고전압 메인 릴레이가 오프되었는지를 판단하여, 고전압 메인 릴레이의 오프인 경우, 엔진 회전에 연동되도록 연결된 모터 제너레이터로부터 발생하는 역기전력을 통해 직류 링크 단의 전압을 충전하는 단계;
    상기 모터 제너레이터에 대한 인버터를 이용하여 직류 링크 단의 전압을 일정하게 유지하도록 전압 제어를 실시하는 단계;를 포함하며,
    상기 전압 제어 단계에서는 전압 제어기로부터의 토크 지령을 받아 상기 토크 지령에 따른 토크가 출력되도록 인버터를 제어하고,
    상기 토크 지령은 비상 구동을 위해 미리 설정된 직류 링크단의 전압 목표값과 직류 링크 단의 전압 검출값을 비교한 결과에 따라, 상기 직류 링크 단의 전압이 미리 설정된 기준 전압이 되도록 결정된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전압 제어 단계에서는 상기 전압 제어기로부터의 토크 지령을 생성함에 있어서, 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 작은 경우에는 회생 토크 지령을 생성하고, 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 큰 경우에는 구동 토크 지령을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전압 제어 단계에서는 상기 인버터가 제어 가능한지를 판단하여, 인버터가 제어 가능한 경우에는 인버터를 이용한 전압 제어를 실시하고, 인버터가 제어 불가능한 경우에는 다이오드 회생을 통해 직류 링크 단에 전압을 충전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 직류 링크 단의 전압 충전 단계는 고전압 메인 릴레이가 오프된 비상 주행 시, 이원화된 변속맵에 의하여 상승된 엔진 회전수에 의하여 발생되는 역기전력을 직류 링크 단에 충전하는 단계인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 전압 제어 단계에서는 직류 링크 단의 전압을 200V 내지 300V의 범위에서 미리 설정된 기준 전압으로 일정하게 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    전압 제어된 직류 링크 전원을 통해 고전압 부품을 구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 방법.
  8. 클러치를 통해 엔진에 계합가능하도록 연결된 제1모터 제너레이터와, 상기 제1모터 제너레이터에 연결된 제1인버터와, 엔진에 직접 연결된 제2모터 제너레이터와, 상기 제2모터 제너레이터에 연결된 제2인버터를 포함하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치로써,
    고전압 메인 릴레이 오프를 판단하여, 상기 고전압 메인 릴레이 오프 시에는 상기 제2인버터로 토크 지령을 내리도록 구성된 전압 제어기를 포함하며,
    상기 토크 지령은 비상 구동을 위해 미리 설정된 직류 링크단의 전압 목표값과 직류 링크 단의 전압 검출값을 비교한 결과에 따라, 상기 직류 링크 단의 전압이 미리 설정된 기준 전압이 되도록 결정된 것으로,
    상기 제2인버터는 상기 전압 제어기의 토크 지령에 따라 상기 직류 링크 단의 전압을 제어하고, 전압 제어된 직류 링크 전원을 통해 고전압 부품을 구동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2인버터는 상기 전압제어기의 토크 지령을 받아 제어되며, 상기 전압 제어기에서는 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 작은 경우에는 회생 토크 지령이 생성되고, 직류 링크 전압의 현재 검출값이 직류 링크 전압의 목표값 보다 큰 경우에는 구동 토크 지령이 생성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 전압제어기는 직류 링크 단의 전압을 200V 내지 300V의 범위에서 미리 설정된 기준 전압으로 일정하게 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 부품의 비상 구동 장치.
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US14/086,205 US9738160B2 (en) 2012-12-31 2013-11-21 Fail-safe method and apparatus for high voltage parts in a hybrid vehicle
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9397592B2 (en) * 2012-01-27 2016-07-19 Mitsubishi Electric Corporation Motor control device and electric power steering device
DE102012211543A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Bombardier Transportation Gmbh Versorgung von elektrischen Traktionsmotoren und zusätzlichen elektrischen Hilfsbetrieben eines Schienenfahrzeugs mit elektrischer Energie
KR101558757B1 (ko) 2014-04-14 2015-10-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 비상 운전 방법
KR101646419B1 (ko) * 2014-05-08 2016-08-12 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 비상 운전 방법
US9481354B2 (en) 2014-05-08 2016-11-01 Hyundai Motor Company Emergency operation method of hybrid vehicle
CN104097501A (zh) * 2014-07-18 2014-10-15 湖北航天技术研究院特种车辆技术中心 一种多轴重型越野车混合动力构型
KR101566752B1 (ko) 2014-07-30 2015-11-13 현대자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 제어 방법 및 제어 시스템
CN105141214B (zh) * 2015-09-01 2018-09-11 重庆长安汽车股份有限公司 一种电机控制器对母线电压故障的处理方法
US9931960B2 (en) * 2015-09-11 2018-04-03 Ford Global Technologies, Llc Electric or hybrid vehicle battery pack voltage measurement functional assessment and redundancy
US10252618B2 (en) * 2016-09-06 2019-04-09 Ford Global Technologies, Llc Backup electrical supply for main capacitor discharge
KR102251343B1 (ko) * 2017-04-19 2021-05-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 림프홈 제어방법 및 시스템
US11364811B1 (en) * 2017-11-15 2022-06-21 Motiv Power Systems, Inc. Powering electric vehicle accessory devices from back EMF generated by an electric motor
KR102394863B1 (ko) * 2017-12-08 2022-05-06 현대자동차주식회사 페일 세이프 주행유지방법 및 하이브리드 차량
KR102532312B1 (ko) * 2018-03-06 2023-05-16 현대자동차주식회사 차량의 전원 공급 시스템 및 이를 제어하는 방법
DE102018209583A1 (de) * 2018-06-14 2019-12-19 Bombardier Transportation Gmbh Verbund aus Fahrzeugen und Verfahren zum Speisen eines elektrischen Bordnetzwerks in einem solchen Verbund
EP3626489A1 (en) 2018-09-19 2020-03-25 Thermo King Corporation Methods and systems for energy management of a transport climate control system
EP3626490A1 (en) 2018-09-19 2020-03-25 Thermo King Corporation Methods and systems for power and load management of a transport climate control system
US11034213B2 (en) 2018-09-29 2021-06-15 Thermo King Corporation Methods and systems for monitoring and displaying energy use and energy cost of a transport vehicle climate control system or a fleet of transport vehicle climate control systems
US11273684B2 (en) 2018-09-29 2022-03-15 Thermo King Corporation Methods and systems for autonomous climate control optimization of a transport vehicle
US11059352B2 (en) 2018-10-31 2021-07-13 Thermo King Corporation Methods and systems for augmenting a vehicle powered transport climate control system
US10875497B2 (en) 2018-10-31 2020-12-29 Thermo King Corporation Drive off protection system and method for preventing drive off
US10870333B2 (en) 2018-10-31 2020-12-22 Thermo King Corporation Reconfigurable utility power input with passive voltage booster
US10926610B2 (en) 2018-10-31 2021-02-23 Thermo King Corporation Methods and systems for controlling a mild hybrid system that powers a transport climate control system
US11022451B2 (en) 2018-11-01 2021-06-01 Thermo King Corporation Methods and systems for generation and utilization of supplemental stored energy for use in transport climate control
US11554638B2 (en) 2018-12-28 2023-01-17 Thermo King Llc Methods and systems for preserving autonomous operation of a transport climate control system
US11072321B2 (en) 2018-12-31 2021-07-27 Thermo King Corporation Systems and methods for smart load shedding of a transport vehicle while in transit
CN109760608B (zh) * 2019-01-28 2021-06-08 纳恩博（北京）科技有限公司 一种反向供电方法、装置及系统
KR102644574B1 (ko) * 2019-05-17 2024-03-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 비상 운전 방법
US11135894B2 (en) 2019-09-09 2021-10-05 Thermo King Corporation System and method for managing power and efficiently sourcing a variable voltage for a transport climate control system
US11214118B2 (en) 2019-09-09 2022-01-04 Thermo King Corporation Demand-side power distribution management for a plurality of transport climate control systems
US11376922B2 (en) 2019-09-09 2022-07-05 Thermo King Corporation Transport climate control system with a self-configuring matrix power converter
EP3789221A1 (en) 2019-09-09 2021-03-10 Thermo King Corporation Prioritized power delivery for facilitating transport climate control
US10985511B2 (en) 2019-09-09 2021-04-20 Thermo King Corporation Optimized power cord for transferring power to a transport climate control system
US11794551B2 (en) 2019-09-09 2023-10-24 Thermo King Llc Optimized power distribution to transport climate control systems amongst one or more electric supply equipment stations
US11458802B2 (en) 2019-09-09 2022-10-04 Thermo King Corporation Optimized power management for a transport climate control energy source
US11203262B2 (en) 2019-09-09 2021-12-21 Thermo King Corporation Transport climate control system with an accessory power distribution unit for managing transport climate control loads
US11420495B2 (en) 2019-09-09 2022-08-23 Thermo King Corporation Interface system for connecting a vehicle and a transport climate control system
US11489431B2 (en) 2019-12-30 2022-11-01 Thermo King Corporation Transport climate control system power architecture
KR20210124604A (ko) * 2020-04-06 2021-10-15 현대자동차주식회사 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법
CN115402106B (zh) * 2022-08-30 2023-09-26 小米汽车科技有限公司 用于车辆的电压控制方法、装置、车辆及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080087487A (ko) * 2007-03-27 2008-10-01 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 전력변환장치 비상구동방법
KR20120005746A (ko) * 2010-07-09 2012-01-17 현대자동차주식회사 플러그인 하이브리드 자동차의 충전장치
KR101132284B1 (ko) * 2009-11-09 2012-04-02 한국철도기술연구원 하이브리드 추진시스템 및 하이브리드 추진시스템의 비상모드운전방법
KR20120064455A (ko) * 2010-12-09 2012-06-19 현대자동차주식회사 인버터 보호장치 및 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3702749B2 (ja) 2000-05-24 2005-10-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその制御方法
JP2007210413A (ja) 2006-02-08 2007-08-23 Toyota Motor Corp 動力出力装置、これを搭載する車両及び動力出力装置の制御方法
JP2008279978A (ja) 2007-05-14 2008-11-20 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびその制御方法
JP2009184559A (ja) 2008-02-07 2009-08-20 Toyota Motor Corp 車両および駆動装置並びに車両の制御方法
KR101034084B1 (ko) 2008-12-05 2011-05-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 2차 소손 방지 장치 및 방지 방법
JP2010162996A (ja) 2009-01-14 2010-07-29 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の電源システム
JP5152085B2 (ja) 2009-04-17 2013-02-27 トヨタ自動車株式会社 電動車両の電源制御装置
DE102009029417A1 (de) 2009-09-14 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges beim Defekt eines Energiesystems
JP5553385B2 (ja) 2010-09-02 2014-07-16 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電源制御装置
JP5472043B2 (ja) 2010-11-04 2014-04-16 株式会社デンソー 電力変換回路の駆動装置
KR20140042597A (ko) * 2012-09-28 2014-04-07 엘에스산전 주식회사 자동차의 전압 방전 장치 및 이의 전압 방전 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080087487A (ko) * 2007-03-27 2008-10-01 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 전력변환장치 비상구동방법
KR101132284B1 (ko) * 2009-11-09 2012-04-02 한국철도기술연구원 하이브리드 추진시스템 및 하이브리드 추진시스템의 비상모드운전방법
KR20120005746A (ko) * 2010-07-09 2012-01-17 현대자동차주식회사 플러그인 하이브리드 자동차의 충전장치
KR20120064455A (ko) * 2010-12-09 2012-06-19 현대자동차주식회사 인버터 보호장치 및 방법

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