KR102323684B1 - Method for controlling in-wheel motor system and apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인휠 모터 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 휠 내부에 구비되어 휠에 동력을 전달하는 인휠 모터, 인휠 모터의 코일에 접속된 저항 소자, 및 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터의 온도를 산출하고, 산출된 인휠 모터의 온도에 따라, 오일 펌프의 구동을 제어하여 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 인휠 모터의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 산출된 보상 전류가 인휠 모터로 인가되도록 제어하는 토크 제어 중 하나 이상을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling an in-wheel motor system, wherein an in-wheel motor provided inside a wheel to transmit power to a wheel, a resistance element connected to a coil of the in-wheel motor, and an in-wheel based on an actual resistance value of the resistance element Cooling control for calculating the temperature of the motor and controlling the discharge amount of cooling oil supplied to the in-wheel motor by controlling the driving of the oil pump according to the calculated temperature of the in-wheel motor, and compensation for compensating for a decrease in the output torque of the in-wheel motor and a control unit that calculates a current and performs at least one of torque control for controlling the calculated compensation current to be applied to the in-wheel motor.

Description

인휠 모터 시스템의 제어 장치 및 방법{METHOD FOR CONTROLLING IN-WHEEL MOTOR SYSTEM AND APPARATUS THEREOF}Apparatus and method for controlling an in-wheel motor system

본 발명은 인휠 모터 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인휠 모터의 냉각 및 출력 토크를 제어하기 위한 인휠 모터 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling an in-wheel motor system, and more particularly, to an apparatus and method for controlling an in-wheel motor system for controlling cooling and output torque of an in-wheel motor.

인휠 모터 시스템은 전기 자동차와 같이 전기를 동력원으로 사용하는 자동차에 주로 적용되는 기술로서, 가솔린 또는 디젤 자동차에서의 엔진, 미션 및 구동축을 통한 동력 전달에 의해 바퀴가 회전 구동하는 방식과는 달리, 2개의 구동륜 또는 좌우 및 전후 4개의 구동륜 내부에 배치되는 모터에 의해 동력이 휠에 직접 전달되는 시스템이다.The in-wheel motor system is a technology that is mainly applied to automobiles that use electricity as a power source, such as electric vehicles. It is a system in which power is directly transmitted to the wheels by means of four driving wheels or motors disposed inside the left and right and front and rear four driving wheels.

인휠 모터는 휠 내부에 배치되어야 하므로 그 크기가 제한되며, 제한된 크기를 갖는 인휠 모터를 통해 휠로 동력을 전달하기 위해서는 인휠 모터의 고속 회전이 요구되기 때문에 그 구동 시 많은 열이 발생하게 된다. 인휠 모터는 서스펜션과의 간섭을 피하기 위해 휠 내부에 설치되므로, 차량 주행 시 발생되는 주행풍을 이용하여 인휠 모터의 냉각 성능을 안정적으로 구현하기는 어렵다.Since the in-wheel motor has to be disposed inside the wheel, its size is limited, and since high-speed rotation of the in-wheel motor is required to transmit power to the wheel through the in-wheel motor having a limited size, a lot of heat is generated during driving. Since the in-wheel motor is installed inside the wheel to avoid interference with the suspension, it is difficult to stably implement the cooling performance of the in-wheel motor using the driving wind generated during vehicle driving.

인휠 모터에서 발생하는 열로 인한 온도 상승은 인휠 모터의 내구성 및 성능을 저하시키기 때문에, 인휠 모터의 온도 상승으로 인한 성능 저하를 보상하기 위해서는 인휠 모터의 온도를 정확히 검출하는 과정이 선결되어야 한다. 종래에는 인휠 모터에 별도로 장착되는 온도 센서를 이용하여 인휠 모터의 온도를 검출하였으나, 종래의 방식의 경우 온도 센서를 장착하기 위한 별도의 공정이 요구되는 점, 온도 센서의 단선 시 인휠 모터에 대한 냉각 제어가 불가능한 점, 및 온도 센서의 장착 위치에 따라 검출되는 온도에 오차가 발생할 가능성이 높은 점 등의 문제점이 존재하였다.Since the temperature rise due to the heat generated in the in-wheel motor deteriorates the durability and performance of the in-wheel motor, the process of accurately detecting the temperature of the in-wheel motor must be pre-empted in order to compensate for the degradation in performance due to the increase in the temperature of the in-wheel motor. Conventionally, the temperature of the in-wheel motor was detected using a temperature sensor separately mounted to the in-wheel motor. However, in the case of the conventional method, a separate process for mounting the temperature sensor is required, and cooling of the in-wheel motor when the temperature sensor is disconnected There were problems, such as impossible to control, and a high possibility that an error could occur in the detected temperature depending on the mounting position of the temperature sensor.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0105583호(2011.09.27 공개)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 2011-0105583 (published on September 27, 2011).

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 종래 인휠 모터의 온도를 검출하기 위해 사용되었던 온도 센서를 제거하여 온도 검출 상의 오차를 최소화하고 인휠 모터 시스템의 구현 용이성을 향상시키기 위한 인휠 모터 시스템의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object according to an aspect of the present invention is to minimize the error in temperature detection by removing the temperature sensor used to detect the temperature of the conventional in-wheel motor and to reduce the temperature of the in-wheel motor system. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling an in-wheel motor system for improving easiness of implementation.

본 발명의 또 다른 목적은 검출된 인휠 모터의 온도를 기반으로 인휠 모터의 온도 상승으로 인한 성능 저하를 보상하기 위한 인휠 모터 시스템의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling an in-wheel motor system for compensating for performance degradation due to an increase in the temperature of the in-wheel motor based on the detected temperature of the in-wheel motor.

본 발명의 일 측면에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치는, 휠 내부에 구비되어 상기 휠에 동력을 전달하는 인휠 모터, 상기 인휠 모터의 코일에 접속된 저항 소자, 및 상기 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 온도를 산출하고, 상기 산출된 인휠 모터의 온도에 따라, 오일 펌프의 구동을 제어하여 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 상기 인휠 모터의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 상기 산출된 보상 전류가 상기 인휠 모터로 인가되도록 제어하는 토크 제어 중 하나 이상을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for controlling an in-wheel motor system according to an aspect of the present invention includes an in-wheel motor provided inside a wheel to transmit power to the wheel, a resistance element connected to a coil of the in-wheel motor, and an actual resistance value of the resistance element. cooling control for calculating the temperature of the in-wheel motor based on the calculated temperature of the in-wheel motor and controlling the driving of the oil pump to control the discharge amount of cooling oil supplied to the in-wheel motor; and output of the in-wheel motor and a controller that calculates a compensation current for compensating for a decrease in torque and performs at least one of torque control for controlling the calculated compensation current to be applied to the in-wheel motor.

본 발명에 있어 상기 인휠 모터는 3상 모터이고, 상기 저항 소자는 하나 이상 구비되어 각각 상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 접속되며, 상기 제어부는, 상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 각각 접속된 저항 소자의 각 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 각 상 별 온도를 산출하고, 상기 산출된 각 상 별 온도의 평균으로 상기 인휠 모터의 온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the in-wheel motor is a three-phase motor, the at least one resistance element is provided and each is connected to a coil of each phase of the in-wheel motor, and the controller includes a resistance element respectively connected to the coil of each phase of the in-wheel motor. The temperature of each phase of the in-wheel motor is calculated based on each measured resistance value of , and the temperature of the in-wheel motor is calculated as an average of the calculated temperatures of each phase.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 냉각 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량이 더 증가되도록 상기 오일 펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the cooling control is performed, the controller controls the driving of the oil pump so that the amount of cooling oil supplied to the in-wheel motor increases as the temperature of the in-wheel motor increases. .

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 토크 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 더 큰 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the controller calculates a larger compensation current as the temperature of the in-wheel motor increases when the torque control is performed.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 토크 제어를 수행할 때, 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태, 및 선회 주행 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우에만 상기 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the torque control is performed, the controller calculates the compensation current only when the driving state of the vehicle corresponds to at least one of an acceleration or deceleration driving state and a turning driving state.

본 발명의 일 측면에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법은, 제어부가, 인휠 모터의 코일에 접속된 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 온도를 산출하는 온도 산출 단계, 및 상기 제어부가, 상기 산출된 인휠 모터의 온도에 따라, 오일 펌프의 구동을 제어하여 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 상기 인휠 모터의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 상기 산출된 보상 전류가 상기 인휠 모터로 인가되도록 제어하는 토크 제어 중 하나 이상을 수행하는 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of controlling an in-wheel motor system according to an aspect of the present invention includes: a temperature calculation step in which a control unit calculates a temperature of the in-wheel motor based on a measured resistance value of a resistance element connected to a coil of the in-wheel motor; , a cooling control for controlling a discharge amount of cooling oil supplied to the in-wheel motor by controlling the driving of the oil pump according to the calculated temperature of the in-wheel motor, and calculating a compensation current for compensating for a decrease in output torque of the in-wheel motor and a control step of performing at least one of torque control for controlling the calculated compensation current to be applied to the in-wheel motor.

본 발명에 있어 상기 인휠 모터는 3상 모터이고, 상기 저항 소자는 하나 이상 구비되어 각각 상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 접속되며, 상기 온도 산출 단계에서, 상기 제어부는, 상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 각각 접속된 저항 소자의 각 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 각 상 별 온도를 산출하고, 상기 산출된 각 상 별 온도의 평균으로 상기 인휠 모터의 온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the in-wheel motor is a three-phase motor, and at least one resistance element is provided and each is connected to a coil of each phase of the in-wheel motor, and in the temperature calculation step, the control unit includes a coil of each phase of the in-wheel motor. It is characterized in that the temperature of each phase of the in-wheel motor is calculated based on the measured resistance values of the resistance elements respectively connected to the , and the temperature of the in-wheel motor is calculated as an average of the calculated temperatures of each phase.

본 발명은 상기 제어 단계에서, 상기 제어부는, 상기 냉각 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량이 더 증가되도록 상기 오일 펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the control step, when performing the cooling control, the higher the temperature of the in-wheel motor, the greater the discharge amount of the cooling oil supplied to the in-wheel motor is to control the driving of the oil pump. characterized in that

본 발명은 상기 제어 단계에서, 상기 제어부는, 상기 토크 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 더 큰 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that, in the control step, when the torque control is performed, the higher the temperature of the in-wheel motor, the larger the compensation current is calculated.

본 발명은 상기 제어 단계에서, 상기 제어부는, 상기 토크 제어를 수행할 때, 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태, 및 선회 주행 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우에만 상기 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the control step, when the torque control is performed, the control unit calculates the compensation current only when the driving state of the vehicle corresponds to at least one of an acceleration or deceleration driving state and a turning driving state. characterized.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 종래 인휠 모터의 온도를 검출하기 위해 사용되었던 온도 센서를 제거하여 인휠 모터 시스템의 공정 과정을 단순화시킴으로써 생산성을 높일 수 있고, 온도 센서와 같은 기구적인 장치가 제거되어 그 고장으로 인한 온도 오검출 가능성도 효과적으로 배제할 수 있으며, 검출된 온도를 기반으로 인휠 모터의 냉각 및 출력 토크를 제어하여 인휠 모터의 거동 응답성을 향상시킬 수 있다.According to one aspect of the present invention, the present invention can increase productivity by simplifying the process of the in-wheel motor system by removing the temperature sensor used to detect the temperature of the conventional in-wheel motor, and a mechanical device such as a temperature sensor This can effectively eliminate the possibility of temperature erroneous detection due to the failure, and improve the behavioral responsiveness of the in-wheel motor by controlling the cooling and output torque of the in-wheel motor based on the detected temperature.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치에서 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터의 온도를 산출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치에서 인휠 모터 구동부 및 인휠 모터 간의 접속 관계의 일 예시를 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법에서 냉각 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법에서 토크 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for controlling an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view for explaining a process of calculating the temperature of the in-wheel motor based on the measured resistance value of the resistance element in the control apparatus of the in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram illustrating an example of a connection relationship between an in-wheel motor driving unit and an in-wheel motor in the control apparatus of an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of controlling an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a cooling control process in a control method of an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a torque control process in a method for controlling an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치 및 방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of an apparatus and method for controlling an in-wheel motor system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치에서 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터의 온도를 산출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치에서 인휠 모터 구동부 및 인휠 모터 간의 접속 관계의 일 예시를 도시한 회로도이다.1 is a block diagram for explaining an apparatus for controlling an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a measured resistance value of a resistance element in the control apparatus for an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention. It is an exemplary view for explaining a process of calculating the temperature of the in-wheel motor based on It is the circuit diagram shown.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 장치는 인휠 모터(100), 인휠 모터 구동부(200), 오일 펌프(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 1의 실선은 제어부의 제어 신호, 오일 펌프 구동 전압 및 인휠 모터 구동 전류의 전기적 신호를 나타내며, 점선은 냉각 오일의 흐름을 나타낸다.1 and 2 , the control apparatus of an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention may include an in-wheel motor 100 , an in-wheel motor driving unit 200 , an oil pump 300 , and a control unit 400 . can For reference, a solid line in FIG. 1 indicates a control signal of the controller, an oil pump driving voltage, and an electrical signal of an in-wheel motor driving current, and a dotted line indicates a flow of cooling oil.

인휠 모터(100)는 휠 내부에 구비되어 휠에 동력을 전달할 수 있다. 인휠 모터(100)의 코일에는 저항 소자(R)가 접속될 수 있으며, 저항 소자(R)는 후술할 것과 같이 그 실측 저항값에 따라 인휠 모터(100)의 온도를 산출하기 위해 사용될 수 있다.The in-wheel motor 100 may be provided inside the wheel to transmit power to the wheel. The resistance element R may be connected to the coil of the in-wheel motor 100 , and the resistance element R may be used to calculate the temperature of the in-wheel motor 100 according to the measured resistance value, as will be described later.

인휠 모터 구동부(200)는 후술할 제어부(400)에 의해 제어되어 인휠 모터 구동 전류를 인휠 모터(100)로 인가하여 인휠 모터(100)를 구동시킬 수 있다.The in-wheel motor driving unit 200 may be controlled by a control unit 400 to be described later to apply an in-wheel motor driving current to the in-wheel motor 100 to drive the in-wheel motor 100 .

오일 펌프(300)는 제어부(400)에 의해 제어되어 오일 탱크(500)에 저장된 냉각 오일을 인휠 모터(100)로 공급함으로써 인휠 모터(100)를 냉각시킬 수 있다. 구체적으로, 오일 펌프(300)에 의해 인휠 모터(100) 축의 중공 유로로 냉각 오일이 공급되면, 공급된 냉각 오일은 인휠 모터(100)의 회전자 내부의 유로를 통해서 고정자, 베어링/감속기로 분사됨으로써 인휠 모터(100)가 냉각 및 윤활될 수 있다.The oil pump 300 may be controlled by the controller 400 to supply cooling oil stored in the oil tank 500 to the in-wheel motor 100 to cool the in-wheel motor 100 . Specifically, when cooling oil is supplied to the hollow flow path of the shaft of the in-wheel motor 100 by the oil pump 300 , the supplied cooling oil is injected into the stator and bearing/reducer through the flow path inside the rotor of the in-wheel motor 100 . As a result, the in-wheel motor 100 can be cooled and lubricated.

한편, 종래의 오일 펌프는 그 회전 속도가 휠 속도에 연동되어 휠 속도에 따라 냉각 오일 토출량이 조절되는 기계식 오일 펌프(MOP: Mechanical Oil Pump)가 주로 사용되었으나, 후술할 것과 같이 본 실시예에서 오일 펌프(300)는 인휠 모터(100)의 온도에 따라 제어부(400)에 의해 그 동작이 제어되는 구성으로서, 이에 본 실시예에서는 제어부(400)로부터 인가되는 구동 전압에 따라 그 구동이 제어되어 인휠 모터(100)로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 전동식 오일 펌프(EOP: Electric Oil Pump)를 채용한다.On the other hand, as for the conventional oil pump, a mechanical oil pump (MOP), whose rotational speed is interlocked with the wheel speed, and whose cooling oil discharge amount is adjusted according to the wheel speed, has been mainly used. The pump 300 has a configuration in which the operation is controlled by the controller 400 according to the temperature of the in-wheel motor 100 . Accordingly, in this embodiment, the operation of the pump 300 is controlled according to the driving voltage applied from the controller 400 to control the in-wheel motor 100 . An electric oil pump (EOP) that controls the discharge amount of cooling oil supplied to the motor 100 is employed.

제어부(400)는 인휠 모터(100)의 코일에 접속된 저항 소자(R)의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출하고, 산출된 인휠 모터(100)의 온도에 따라, 오일 펌프(300)의 구동을 제어하여 인휠 모터(100)로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 인휠 모터(100)의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 산출된 보상 전류가 인휠 모터(100)로 인가되도록 제어하는 토크 제어 중 하나 이상을 수행할 수 있다.The control unit 400 calculates the temperature of the in-wheel motor 100 based on the measured resistance value of the resistance element R connected to the coil of the in-wheel motor 100, and according to the calculated temperature of the in-wheel motor 100, Cooling control for controlling the discharge amount of cooling oil supplied to the in-wheel motor 100 by controlling the driving of the oil pump 300 , and calculating a compensation current for compensating for a decrease in the output torque of the in-wheel motor 100 , and the calculated compensation At least one of torque control for controlling current to be applied to the in-wheel motor 100 may be performed.

즉, 본 실시예에서 제어부(400)는 종래의 온도 센서를 제거하여 인휠 모터(100)의 코일에 접속된 저항 소자(R)의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수 있다. 또한, 인휠 모터(100)의 온도가 높은 경우, 오일 펌프(300)를 구동시켜 인휠 모터(100)를 냉각시키고 인휠 모터(100)의 온도 상승으로 인한 출력 토크 저하를 보상할 필요성이 발생하기 때문에, 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도에 따라 냉각 오일의 토출량을 제어하여 인휠 모터(100)의 냉각을 제어하는 냉각 제어, 및 인휠 모터(100)의 온도 상승으로 인한 출력 토크 저하를 보상하기 위해 보상 전류를 산출하여 인휠 모터(100)로 인가하는 토크 제어 중 하나 이상을 수행할 수 있다.That is, in this embodiment, the controller 400 removes the conventional temperature sensor to calculate the temperature of the in-wheel motor 100 based on the measured resistance value of the resistance element R connected to the coil of the in-wheel motor 100 . can In addition, when the temperature of the in-wheel motor 100 is high, it is necessary to drive the oil pump 300 to cool the in-wheel motor 100 and compensate for the decrease in output torque due to the temperature increase of the in-wheel motor 100. , the control unit 400 controls the cooling control to control the cooling of the in-wheel motor 100 by controlling the discharge amount of the cooling oil according to the temperature of the in-wheel motor 100, and to reduce the output torque due to the increase in the temperature of the in-wheel motor 100 In order to compensate, one or more of torque control applied to the in-wheel motor 100 by calculating a compensation current may be performed.

제어부(400)는 전술한 냉각 제어 및 토크 제어 중 어느 하나만 수행할 수도 있으나, 모터의 내구성을 확보하는 동시에 휠의 구동력을 충분히 확보하기 위해 냉각 제어 및 토크 제어를 함께 수행하는 것이 바람직하다.The controller 400 may perform either one of the cooling control and the torque control described above, but it is preferable to perform the cooling control and the torque control together in order to secure the durability of the motor and sufficiently secure the driving force of the wheel.

상기 구성을 토대로 제어부(400)가 인휠 모터(100)의 코일에 접속된 저항 소자(R)의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출하는 과정을 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.The process in which the control unit 400 calculates the temperature of the in-wheel motor 100 based on the measured resistance value of the resistance element R connected to the coil of the in-wheel motor 100 based on the above configuration will be described in detail with reference to FIG. 2 . Explain.

도 2는 인휠 모터(100)의 코일과 저항 소자(R)가 직렬 접속된 구성을 도시하고 있으며, 상기 저항 소자(R)는 상온에서 고유 저항값을 갖고 있다. 인휠 모터(100)의 온도가 증가함에 따라 저항 소자(R)의 실측 저항값은 저항 소자의 특성상 고유 저항값 이상으로 상승하게 되며, 이에 본 실시예에서 제어부(400)는 저항 소자(R)의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수 있다(실측 저항값은 기본적인 옴(ohm)의 법칙에 따라 전류 및 전압을 측정하여 계산될 수 있다.). 제어부(400)는 저항 소자(R)의 실측 저항값 및 미리 설정된 '저항 - 온도 관계 정보'에 근거하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수 있으며, 저항 - 온도 관계 정보는 실측 저항값 및 인휠 모터(100)의 온도 간의 매핑 정보, 룩업테이블, 또는 실측 저항값에 대한 인휠 모터 온도의 함수 등 다양한 방식으로 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다.FIG. 2 shows a configuration in which a coil of the in-wheel motor 100 and a resistance element R are connected in series, and the resistance element R has a specific resistance value at room temperature. As the temperature of the in-wheel motor 100 increases, the measured resistance value of the resistance element R rises above the intrinsic resistance value due to the characteristics of the resistance element. The temperature of the in-wheel motor 100 may be calculated based on the measured resistance value (the measured resistance value may be calculated by measuring current and voltage according to the basic ohm's law). The controller 400 may calculate the temperature of the in-wheel motor 100 based on the measured resistance value of the resistance element R and preset 'resistance-temperature relationship information', and the resistance-temperature relationship information includes the measured resistance value and It may be preset in the controller 400 in various ways, such as mapping information between the temperatures of the in-wheel motor 100 , a lookup table, or a function of the in-wheel motor temperature with respect to an actual resistance value.

이상에서는 실측 저항값 및 저항 - 온도 관계 정보에 근거하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출하는 구성으로 설명하였으나, 실시예에 따라서는 실측 저항값과 고유 저항값의 차이값에 근거하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수도 있다. 즉, 실측 저항값과 고유 저항값의 차이값이 클수록 인휠 모터(100)의 온도가 더 높은 것으로 판단할 수 있으므로, 실측 저항값과 고유 저항값의 차이값 및 인휠 모터(100)의 온도 간의 관계 정보를 미리 설정해두고 상기 차이값 및 관계 정보에 근거하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수도 있다.The above has been described as a configuration for calculating the temperature of the in-wheel motor 100 based on the measured resistance value and resistance-temperature relationship information. However, in some embodiments, the in-wheel motor ( 100) can also be calculated. That is, since it can be determined that the temperature of the in-wheel motor 100 is higher as the difference between the measured resistance value and the specific resistance value is greater, the relationship between the difference value between the measured resistance value and the specific resistance value and the temperature of the in-wheel motor 100 Information may be preset and the temperature of the in-wheel motor 100 may be calculated based on the difference value and relation information.

나아가, 제어부(400)는 저항 소자(R)의 실측 저항값뿐만 아니라 코일 권선 저항을 더 고려하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 A 단자 및 N 단자 간의 전체 저항값을 측정하여 미리 설정된 '전체 저항 - 온도 관계 정보'로부터 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수도 있다. 상기 방식은 인휠 모터(100)의 온도에 따른 저항 소자(R)의 저항값 변화뿐만 아니라 코일 권선 저항의 변화까지 고려되는 점에서 인휠 모터(100)의 온도를 보다 정밀히 검출할 수 있다. 전체 저항 - 온도 관계 정보는 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 설계되어 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다.Furthermore, the controller 400 may calculate the temperature of the in-wheel motor 100 by further considering not only the measured resistance value of the resistance element R but also the coil winding resistance. That is, the temperature of the in-wheel motor 100 may be calculated from the preset 'total resistance-temperature relationship information' by measuring the total resistance value between the A terminal and the N terminal shown in FIG. 2 . The method can more precisely detect the temperature of the in-wheel motor 100 in that not only the change in the resistance value of the resistance element R according to the temperature of the in-wheel motor 100 but also the change in the coil winding resistance are considered. The total resistance-temperature relationship information may be variously designed based on the designer's intention and experimental results and may be preset in the controller 400 .

한편, 본 실시예에서 저항 소자(R)는 그 고유 저항값이 큰 저항 소자를 채용함이 바람직할 수 있다(예: 10KΩ). 즉, 고유 저항값이 클수록 인휠 모터(100)의 온도 변화에 따른 실측 저항값의 변화 폭을 더 정밀하게 측정할 수 있게 되어 인휠 모터(100)의 온도를 보다 정밀하게 산출할 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, the resistance element R may preferably employ a resistance element having a large specific resistance value (eg, 10KΩ). That is, the larger the specific resistance value, the more precisely the range of the change in the measured resistance value according to the temperature change of the in-wheel motor 100 can be measured, so that the temperature of the in-wheel motor 100 can be more precisely calculated.

이상에서 설명한 온도 산출 과정은 3상 모터로 구현될 수 있는 인휠 모터(100)의 각 상에 각각 적용될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 것과 같이 본 실시예에 따른 인휠 모터(100)는 3상 모터로 구현될 수 있으며, 저항 소자(R1, R2, R3)는 하나 이상 구비되어 각각 인휠 모터(100)의 각 상의 코일에 접속되어 각 상 별 온도를 산출하기 위해 사용될 수 있다.The temperature calculation process described above may be applied to each phase of the in-wheel motor 100 that may be implemented as a three-phase motor. That is, as shown in FIG. 3 , the in-wheel motor 100 according to this embodiment may be implemented as a three-phase motor, and one or more resistance elements R1 , R2 , and R3 are provided, respectively, of the in-wheel motor 100 . It is connected to the coil of each phase and can be used to calculate the temperature for each phase.

구체적으로, 인휠 모터 구동부(200)는 도 3에 도시된 것과 같이 인버터로 구현되어 인휠 모터(100)의 3상 코일로 구동 전류를 각각 인가할 수 있으며(인휠 모터 구동부(200)는 High-Level 신호가 입력되는 P-Channel 트랜지스터 및 이와 직렬로 연결되어 Low-Level 신호가 입력되는 N-Channel 트랜지스터가 3쌍으로 구성될 수 있으며, 제어부(400)는 각각의 트랜지스터를 PWM 방식으로 구동 제어하여 인휠 모터 구동부(200)로부터 3상 교류 전류가 출력되도록 함으로써 인휠 모터(100)를 구동시킬 수 있다.), 각 저항 소자(R1, R2, R3)는 인휠 모터 구동부(200) 및 인휠 모터(100)의 각 3상 코일 사이에 접속되는 회로로 구성될 수 있다.Specifically, the in-wheel motor driving unit 200 may be implemented as an inverter as shown in FIG. 3 to apply a driving current to each of the three-phase coils of the in-wheel motor 100 (the in-wheel motor driving unit 200 is High-Level A P-Channel transistor to which a signal is input and an N-Channel transistor to which a low-level signal is input by being connected in series thereto may be configured in three pairs, and the controller 400 drives each transistor in a PWM manner to control the in-wheel The in-wheel motor 100 can be driven by allowing the three-phase alternating current to be output from the motor driving unit 200), and each of the resistance elements R1, R2, and R3 is the in-wheel motor driving unit 200 and the in-wheel motor 100. It may consist of a circuit connected between each three-phase coil of

이에 따라 제어부(400)는, 인휠 모터(100)의 각 상의 코일에 각각 접속된 저항 소자(R1, R2, R3)의 각 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터(100)의 각 상 별 온도를 산출할 수 있으며, 산출된 각 상 별 온도의 평균으로 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수 있다. 이에 따라 인휠 모터(100)의 각 상 별 온도가 반영되어 인휠 모터(100)의 온도가 산출됨으로써 온도 산출 상의 정확도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the control unit 400 calculates the temperature for each phase of the in-wheel motor 100 based on the measured resistance values of the resistance elements R1 , R2 and R3 respectively connected to the coils of each phase of the in-wheel motor 100 . , and the temperature of the in-wheel motor 100 may be calculated as an average of the calculated temperatures for each phase. Accordingly, the temperature of each phase of the in-wheel motor 100 is reflected and the temperature of the in-wheel motor 100 is calculated, thereby improving the accuracy of temperature calculation.

전술한 과정에 따라 인휠 모터(100)의 온도가 산출된 후, 제어부(400)는 산출된 인휠 모터(100)의 온도에 따라, 오일 펌프(300)의 구동을 제어하여 인휠 모터(100)로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 인휠 모터(100)의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 산출된 보상 전류가 상기 인휠 모터(100)로 인가되도록 제어하는 토크 제어 중 하나 이상을 수행할 수 있다.After the temperature of the in-wheel motor 100 is calculated according to the above-described process, the control unit 400 controls the driving of the oil pump 300 according to the calculated temperature of the in-wheel motor 100 to operate the in-wheel motor 100 . Among cooling control for controlling the amount of cooling oil supplied, and torque control for calculating compensation current for compensating for a decrease in output torque of the in-wheel motor 100 and controlling the calculated compensation current to be applied to the in-wheel motor 100 You can do more than one.

먼저 제어부(400)에 의해 냉각 제어가 수행되는 과정을 설명한다.First, a process in which cooling control is performed by the controller 400 will be described.

제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도가 높을수록 인휠 모터(100)로 공급되는 냉각 오일의 토출량이 더 증가되도록 오일 펌프(300)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 인휠 모터(100)의 온도가 높을수록 인휠 모터(100)의 냉각에 필요한 냉각 오일의 양이 더 많이 필요한 것으로 판단하여 오일 펌프(300)로부터 토출되는 냉각 오일의 양이 더 증가되도록 오일 펌프(300)의 구동을 제어할 수 있다.The controller 400 may control the driving of the oil pump 300 so that the discharge amount of the cooling oil supplied to the in-wheel motor 100 increases as the temperature of the in-wheel motor 100 increases. That is, it is determined that the higher the temperature of the in-wheel motor 100 is, the greater the amount of cooling oil required for cooling the in-wheel motor 100 is determined so that the amount of cooling oil discharged from the oil pump 300 is further increased. The driving of 300 can be controlled.

이를 위해, 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도 및 미리 설정된 '온도 - 냉각 오일 토출량 관계 정보'에 근거하여 인휠 모터(100)를 냉각시키기 위한 냉각 오일 토출량을 결정하고, 결정된 냉각 오일 토출량이 오일 펌프(300)로부터 토출되기 위해 오일 펌프(300)에 인가해야 할 전압을 결정하여 오일 펌프(300)로 인가함으로써 오일 펌프(300)의 구동을 제어할 수 있다. 온도 - 냉각 오일 토출량 관계 정보는 인휠 모터(100)의 온도가 높을수록 인휠 모터(100)로 공급되는 냉각 오일의 토출량이 더 증가되도록 미리 설정되어 있을 수 있으며, 인휠 모터(100)의 온도 및 인휠 모터(100) 냉각을 위한 냉각 오일 토출량 간의 매핑 정보, 룩업테이블 또는 인휠 모터(100)의 온도에 대한 냉각 오일 토출량의 함수 등 다양한 방식으로 설계되어 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다.To this end, the controller 400 determines the cooling oil discharge amount for cooling the in-wheel motor 100 based on the temperature of the in-wheel motor 100 and preset 'temperature-cooling oil discharge amount relation information', and the determined cooling oil discharge amount The operation of the oil pump 300 may be controlled by determining a voltage to be applied to the oil pump 300 to be discharged from the oil pump 300 and applying the voltage to the oil pump 300 . The temperature-cooling oil discharge amount relation information may be preset so that the discharge amount of the cooling oil supplied to the in-wheel motor 100 increases as the temperature of the in-wheel motor 100 increases. It may be designed in various ways such as mapping information between cooling oil discharge amounts for cooling the motor 100 , a lookup table or a function of the cooling oil discharge amount with respect to the temperature of the in-wheel motor 100 and set in advance in the controller 400 .

이때, 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우에만 냉각 제어를 수행할 수도 있다. 이에 따라, 인휠 모터(100)의 온도가 기준 온도 미만인 경우에 해당하여 인휠 모터(100)의 냉각이 요구되지 않는 상황에서도 냉각 제어가 수행되는 비효율성을 제거할 수 있으며, 상기 기준 온도는 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 설계되어 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다.In this case, the controller 400 may perform cooling control only when the temperature of the in-wheel motor 100 is equal to or greater than a preset reference temperature. Accordingly, when the temperature of the in-wheel motor 100 is less than the reference temperature, it is possible to eliminate the inefficiency in which cooling control is performed even in a situation in which cooling of the in-wheel motor 100 is not required, and the reference temperature is determined by the designer. It may be designed in various ways based on intentions and experimental results and may be preset in the controller 400 .

다음으로, 제어부(400)에 의해 토크 제어가 수행되는 과정을 설명한다.Next, a process in which torque control is performed by the controller 400 will be described.

토크 제어 과정은 인휠 모터(100)의 기본 출력 토크를 결정한 후, 기본 출력 토크를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하는 과정으로 수행될 수 있다.The torque control process may be performed by determining a basic output torque of the in-wheel motor 100 and then calculating a compensation current for compensating for the basic output torque.

구체적으로, 제어부(400)는 차량의 주행 상태(차속, 가감속 주행 여부, 선회 주행 여부 및 기어비 정보 등)에 근거하여 인휠 모터(100)의 기본 출력 토크를 결정할 수 있다. 이때, 인휠 모터(100)의 온도가 높은 경우, 인휠 모터(100)의 온도 상승으로 인해 출력 토크가 저하될 수 있으므로, 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도 및 미리 설정된 '온도 - 보상 전류 관계 정보'에 근거하여 인휠 모터(100) 온도 상승으로 인한 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 산출된 보상 전류가 인휠 모터(100)로 인가되도록 인휠 모터 구동부(200)를 제어할 수 있다. 또한, 인휠 모터(100)의 온도가 높을수록 그 출력 토크가 더 저하될 수 있으므로, 온도 - 보상 전류 관계 정보는 인휠 모터(100)의 온도가 높을수록 더 큰 보상 전류가 산출되도록 미리 설정되어 있을 수 있으며, 인휠 모터(100)의 온도 및 보상 전류 간의 매핑 정보, 룩업테이블 또는 인휠 모터(100)의 온도에 대한 보상 전류의 함수 등 다양한 방식으로 설계되어 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다.Specifically, the controller 400 may determine the basic output torque of the in-wheel motor 100 based on the driving state of the vehicle (vehicle speed, acceleration/deceleration driving, turning driving, gear ratio information, etc.). At this time, when the temperature of the in-wheel motor 100 is high, the output torque may be lowered due to the increase in the temperature of the in-wheel motor 100 . Based on the 'current relationship information', a compensation current for compensating for a decrease in output torque due to an increase in the temperature of the in-wheel motor 100 is calculated, and the in-wheel motor driving unit 200 is controlled so that the calculated compensation current is applied to the in-wheel motor 100 . can In addition, since the higher the temperature of the in-wheel motor 100, the lower the output torque may be, the temperature-compensation current relationship information is preset so that a larger compensation current is calculated as the temperature of the in-wheel motor 100 is higher. It may be designed in various ways, such as mapping information between the temperature of the in-wheel motor 100 and the compensation current, a lookup table, or a function of the compensation current for the temperature of the in-wheel motor 100, and may be preset in the controller 400 .

한편, 제어부(400)는 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태, 및 선회 주행 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우에만 보상 전류를 산출할 수도 있다.Meanwhile, the controller 400 may calculate the compensation current only when the driving state of the vehicle corresponds to at least one of an acceleration or deceleration driving state and a turning driving state.

즉, 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태이거나 선회 주행 상태인 경우, 인휠 모터(100)의 온도 증가뿐만 아니라 인휠 모터(100)의 구동 부하 증가에 따라 충분한 출력 토크가 확보되지 않을 수 있으므로, 상시 토크 제어를 수행하는 비효율성을 제거하기 위해 제어부(400)는 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태, 및 선회 주행 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우에만 보상 전류를 산출할 수도 있다.That is, when the driving state of the vehicle is an acceleration or deceleration driving state or a turning driving state, sufficient output torque may not be secured due to an increase in the driving load of the in-wheel motor 100 as well as an increase in the temperature of the in-wheel motor 100, In order to eliminate the inefficiency of performing the constant torque control, the controller 400 may calculate the compensation current only when the driving state of the vehicle corresponds to one or more of an acceleration or deceleration driving state and a turning driving state.

나아가, 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우에만 토크 제어를 수행할 수도 있다. 이에 따라, 인휠 모터(100)의 온도가 기준 온도 미만인 경우에 해당하여 인휠 모터(100)의 출력 토크 보상이 요구되지 않는 상황에서도 토크 제어가 수행되는 비효율성을 제거할 수 있으며, 상기 기준 온도는 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 설계되어 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다(전술한 냉각 제어 수행을 위한 기준 온도와, 토크 제어 수행을 위한 기준 온도는 같은 값으로 설정될 수도 있고 각각 다른 값(예: 제1 기준 온도 및 제2 기준 온도)으로 설정될 수도 있다.).Furthermore, the controller 400 may perform torque control only when the temperature of the in-wheel motor 100 is equal to or greater than a preset reference temperature. Accordingly, when the temperature of the in-wheel motor 100 is less than the reference temperature, it is possible to eliminate the inefficiency in which torque control is performed even in a situation in which compensation of the output torque of the in-wheel motor 100 is not required, and the reference temperature is It may be variously designed based on the designer's intention and experimental results and may be preset in the controller 400 (the reference temperature for performing the aforementioned cooling control and the reference temperature for performing the torque control may be set to the same value) and may be set to different values (eg, the first reference temperature and the second reference temperature).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법에서 냉각 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법에서 토크 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a cooling control process in a control method of an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention. 6 is a flowchart for explaining a torque control process in a control method of an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 모터 시스템의 제어 방법을 설명하면, 먼저 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 코일에 접속된 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터(100)의 온도를 산출한다(S100). 인휠 모터(100)의 온도는 전술한 것과 같이 저항 소자의 실측 저항값, 실측 저항값과 고유 저항값의 차이값, 또는 실측 저항값과 코일 권선 저항을 고려한 전체 저항값을 이용하여 산출될 수 있다.A method of controlling an in-wheel motor system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 . First, the controller 400 controls the in-wheel motor 100 based on the measured resistance value of the resistance element connected to the coil of the in-wheel motor 100 . The temperature of (100) is calculated (S100). As described above, the temperature of the in-wheel motor 100 may be calculated using the measured resistance value of the resistance element, the difference value between the measured resistance value and the specific resistance value, or the total resistance value in consideration of the measured resistance value and the coil winding resistance. .

또한, 본 실시예에서 인휠 모터(100)는 3상 모터이고, 저항 소자(R1, R2, R3)는 하나 이상 구비되어 각각 인휠 모터(100)의 각 상의 코일에 접속될 수 있으며, 이를 기반으로 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 각 상의 코일에 각각 접속된 저항 소자(R1, R2, R3)의 각 실측 저항값에 기초하여 인휠 모터(100)의 각 상 별 온도를 산출하고, 산출된 각 상 별 온도의 평균으로 인휠 모터(100)의 온도를 산출할 수도 있다. 이에 대한 설명은 전술한 것이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, in the present embodiment, the in-wheel motor 100 is a three-phase motor, and one or more resistance elements R1, R2, and R3 may be provided and each may be connected to a coil of each phase of the in-wheel motor 100, based on this The controller 400 calculates and calculates the temperature for each phase of the in-wheel motor 100 based on the measured resistance values of the resistance elements R1, R2, and R3 respectively connected to the coils of each phase of the in-wheel motor 100 . The temperature of the in-wheel motor 100 may be calculated as an average of the temperatures for each phase. Since the description has been given above, a detailed description thereof will be omitted.

이어서, 제어부(400)는 S100 단계에서 산출된 인휠 모터(100)의 온도에 따라, 오일 펌프(300)의 구동을 제어하여 인휠 모터(100)로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 인휠 모터(100)의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 산출된 보상 전류가 인휠 모터(100)로 인가되도록 제어하는 토크 제어 중 하나 이상을 수행한다(S200).Subsequently, the control unit 400 controls the driving of the oil pump 300 according to the temperature of the in-wheel motor 100 calculated in step S100 to control the discharge amount of the cooling oil supplied to the in-wheel motor 100; and torque control for calculating a compensation current for compensating for a decrease in output torque of the in-wheel motor 100 and controlling the calculated compensation current to be applied to the in-wheel motor 100 ( S200 ).

도 5를 참조하여 제어부(400)가 냉각 제어를 수행하는 과정을 구체적으로 설명한다.A process in which the controller 400 performs cooling control will be described in detail with reference to FIG. 5 .

제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도 및 미리 설정된 '온도 - 냉각 오일 토출량 관계 정보'에 근거하여 인휠 모터(100)를 냉각시키기 위한 냉각 오일 토출량을 결정한다(S210). 온도 - 냉각 오일 토출량 관계 정보는 인휠 모터(100)의 온도가 높을수록 냉각 오일 토출량이 더 증가되도록 미리 설정되어 있을 수 있다. 한편, S210 단계는 인휠 모터(100)의 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우에만 개시될 수 있으며, 이에 따라, 인휠 모터(100)의 온도가 기준 온도 미만인 경우에 해당하여 인휠 모터(100)의 냉각이 요구되지 않는 상황에서도 냉각 제어가 수행되는 비효율성을 제거할 수 있다.The controller 400 determines the cooling oil discharge amount for cooling the in-wheel motor 100 based on the temperature of the in-wheel motor 100 and preset 'temperature-cooling oil discharge amount relation information' ( S210 ). The temperature-cooling oil discharge amount relation information may be preset so that the cooling oil discharge amount increases as the temperature of the in-wheel motor 100 increases. Meanwhile, step S210 may be started only when the temperature of the in-wheel motor 100 is equal to or higher than a preset reference temperature, and accordingly, the cooling of the in-wheel motor 100 corresponds to a case in which the temperature of the in-wheel motor 100 is less than the reference temperature. Even in situations where this is not required, the inefficiency in which cooling control is performed can be eliminated.

다음으로, 결정된 냉각 오일 토출량이 오일 펌프(300)로부터 토출되기 위해 오일 펌프(300)에 인가해야 할 전압을 결정한다(S220)(제어부(400)에 냉각 오일 토출량 및 오일 펌프 인가 전압 간의 관계 정보가 미리 설정되어 있을 수 있다.).Next, a voltage to be applied to the oil pump 300 is determined in order to be discharged from the oil pump 300 by the determined cooling oil discharge amount ( S220 ) (relationship information between the cooling oil discharge amount and the oil pump applied voltage to the control unit 400 ) may be preset).

그리고, 결정된 전압을 오일 펌프(300)로 인가하여 오일 펌프(300)의 구동을 제어한다(S230). S230 단계는 인휠 모터(100)의 온도가 기준 온도 미만으로 하강할 때까지 지속적으로 수행된다.Then, the determined voltage is applied to the oil pump 300 to control the operation of the oil pump 300 ( S230 ). Step S230 is continuously performed until the temperature of the in-wheel motor 100 drops below the reference temperature.

도 6을 참조하여 제어부(400)가 토크 제어를 수행하는 과정을 구체적으로 설명한다.A process in which the controller 400 performs torque control will be described in detail with reference to FIG. 6 .

제어부(400)는 차량의 주행 상태(차속, 가감속 주행 여부, 선회 주행 여부 및 기어비 정보 등)에 근거하여 인휠 모터(100)의 기본 출력 토크를 결정한다(S240).The controller 400 determines the basic output torque of the in-wheel motor 100 based on the driving state of the vehicle (vehicle speed, acceleration/deceleration driving, turning driving, gear ratio information, etc.) (S240).

다음으로, 제어부(400)는 인휠 모터(100)의 온도에 근거하여 인휠 모터(100) 온도 상승으로 인한 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출한다(S250).Next, the controller 400 calculates a compensation current for compensating for a decrease in output torque due to an increase in the temperature of the in-wheel motor 100 based on the temperature of the in-wheel motor 100 ( S250 ).

이때, 제어부(400)는 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태이거나 선회 주행 상태이면 인휠 모터(100)의 구동 부하 증가에 따라 충분한 출력 토크가 확보되지 않는 점을 고려하여, 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태, 및 선회 주행 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우에만 보상 전류를 산출할 수도 있으며, 또한 인휠 모터(100)의 온도가 낮아 출력 토크 보상이 요구되지 않는 상황에서 토크 제어가 수행되는 비효율성을 제거하기 위해 인휠 모터(100)의 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우에만 보상 전류를 산출할 수도 있다.At this time, when the driving state of the vehicle is an acceleration or deceleration driving state or a turning driving state, considering that sufficient output torque is not secured according to an increase in the driving load of the in-wheel motor 100, the driving state of the vehicle is The compensation current may be calculated only when one or more of the acceleration or deceleration driving state and the turning driving state are applicable, and the torque control is performed in a situation where the output torque compensation is not required because the temperature of the in-wheel motor 100 is low. In order to eliminate the inefficiency, the compensation current may be calculated only when the temperature of the in-wheel motor 100 is equal to or greater than a preset reference temperature.

다음으로, 제어부(400)는 산출된 보상 전류를 인휠 모터(100)로 인가한다(S260).Next, the control unit 400 applies the calculated compensation current to the in-wheel motor 100 ( S260 ).

S210 - S230 단계를 통해 수행되는 냉각 제어와, S240 - S260 단계를 통해 수행되는 토크 제어는 순차적으로 수행되는 시계열적 구성이 아닌, 어느 하나의 제어만 수행되거나 병렬적으로 동시 수행되는 독립적인 구성으로서, 전술한 순서에 그 동작 순서가 제한되지 않는다.The cooling control performed through steps S210 - S230 and the torque control performed through steps S240 - S260 are not time-series configurations performed sequentially, but only one control is performed or as an independent configuration that is performed simultaneously in parallel. , the order of operation is not limited to the above-described order.

이와 같이 본 실시예는 종래 인휠 모터의 온도를 검출하기 위해 사용되었던 온도 센서를 제거하여 인휠 모터 시스템의 공정 과정을 단순화시킴으로써 생산성을 높일 수 있고, 온도 센서와 같은 기구적인 장치가 제거되어 그 고장으로 인한 온도 오검출 가능성도 배제할 수 있으며, 검출된 온도를 기반으로 인휠 모터의 냉각 및 출력 토크를 제어하여 인휠 모터의 거동 응답성을 향상시킬 수 있다.As described above, in the present embodiment, productivity can be increased by simplifying the process process of the in-wheel motor system by removing the temperature sensor used to detect the temperature of the conventional in-wheel motor, and the mechanical device such as the temperature sensor is removed to prevent its failure. The possibility of temperature erroneous detection can also be excluded, and the behavioral responsiveness of the in-wheel motor can be improved by controlling the cooling and output torque of the in-wheel motor based on the detected temperature.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those skilled in the art. will understand Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

100: 인휠 모터
200: 인휠 모터 구동부
300: 오일 펌프
400: 제어부
500: 오일 탱크
R, R1, R2, R3: 저항 소자100: in-wheel motor
200: in-wheel motor driving unit
300: oil pump
400: control unit
500: oil tank
R, R1, R2, R3: resistance element

Claims (10)

휠 내부에 구비되어 상기 휠에 동력을 전달하는 인휠 모터;
상기 인휠 모터의 코일에 접속된 저항 소자; 및
상기 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 온도를 산출하고, 상기 산출된 인휠 모터의 온도에 따라, 오일 펌프의 구동을 제어하여 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 상기 인휠 모터의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 상기 산출된 보상 전류가 상기 인휠 모터로 인가되도록 제어하는 토크 제어를 수행하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 토크 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 더 큰 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 장치.
an in-wheel motor provided inside the wheel to transmit power to the wheel;
a resistance element connected to the coil of the in-wheel motor; and
Cooling that calculates the temperature of the in-wheel motor based on the measured resistance value of the resistance element, and controls the operation of the oil pump according to the calculated temperature of the in-wheel motor to control the discharge amount of cooling oil supplied to the in-wheel motor a control unit that calculates a compensation current for compensating for a control and a decrease in output torque of the in-wheel motor and performs torque control for controlling the calculated compensation current to be applied to the in-wheel motor;
including,
The control device of the in-wheel motor system, characterized in that when the torque control is performed, the higher the temperature of the in-wheel motor, the larger the compensation current is calculated.
 제1항에 있어서,
상기 인휠 모터는 3상 모터이고, 상기 저항 소자는 하나 이상 구비되어 각각 상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 접속되며,
상기 제어부는, 상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 각각 접속된 저항 소자의 각 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 각 상 별 온도를 산출하고, 상기 산출된 각 상 별 온도의 평균으로 상기 인휠 모터의 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 장치.
According to claim 1,
The in-wheel motor is a three-phase motor, and at least one resistance element is provided and each is connected to a coil of each phase of the in-wheel motor,
The control unit calculates a temperature for each phase of the in-wheel motor based on each measured resistance value of a resistance element respectively connected to a coil of each phase of the in-wheel motor, and calculates a temperature for each phase of the in-wheel motor as an average of the calculated temperature for each phase. Control device of the in-wheel motor system, characterized in that for calculating the temperature of.
 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 냉각 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량이 더 증가되도록 상기 오일 펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 장치.
According to claim 1,
the control unit, when performing the cooling control, controls the driving of the oil pump such that the higher the temperature of the in-wheel motor is, the more the discharge amount of the cooling oil supplied to the in-wheel motor increases. controller.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 토크 제어를 수행할 때, 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태, 및 선회 주행 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우에만 상기 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 장치.
According to claim 1,
When the torque control is performed, the control unit calculates the compensation current only when the driving state of the vehicle corresponds to at least one of an acceleration or deceleration driving state and a turning driving state. Device.
 제어부가, 인휠 모터의 코일에 접속된 저항 소자의 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 온도를 산출하는 온도 산출 단계; 및
상기 제어부가, 상기 산출된 인휠 모터의 온도에 따라, 오일 펌프의 구동을 제어하여 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량을 제어하는 냉각 제어, 및 상기 인휠 모터의 출력 토크 저하를 보상하기 위한 보상 전류를 산출하고 상기 산출된 보상 전류가 상기 인휠 모터로 인가되도록 제어하는 토크 제어를 수행하는 제어 단계;
를 포함하고,
상기 제어 단계에서, 상기 제어부는,
상기 토크 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 더 큰 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 방법.
a temperature calculation step of calculating, by a controller, a temperature of the in-wheel motor based on a measured resistance value of a resistance element connected to a coil of the in-wheel motor; and
Cooling control in which the controller controls a discharge amount of cooling oil supplied to the in-wheel motor by controlling driving of an oil pump according to the calculated temperature of the in-wheel motor; and compensation for compensating for a decrease in output torque of the in-wheel motor a control step of calculating a current and performing torque control for controlling the calculated compensation current to be applied to the in-wheel motor;
including,
In the control step, the control unit,
When the torque control is performed, the higher the temperature of the in-wheel motor, the greater the compensation current is calculated.
 제6항에 있어서,
상기 인휠 모터는 3상 모터이고, 상기 저항 소자는 하나 이상 구비되어 각각 상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 접속되며,
상기 온도 산출 단계에서, 상기 제어부는,
상기 인휠 모터의 각 상의 코일에 각각 접속된 저항 소자의 각 실측 저항값에 기초하여 상기 인휠 모터의 각 상 별 온도를 산출하고, 상기 산출된 각 상 별 온도의 평균으로 상기 인휠 모터의 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 방법.
7. The method of claim 6,
The in-wheel motor is a three-phase motor, and at least one resistance element is provided and each is connected to a coil of each phase of the in-wheel motor,
In the temperature calculation step, the control unit,
The temperature of each phase of the in-wheel motor is calculated based on each measured resistance value of the resistance element respectively connected to the coil of each phase of the in-wheel motor, and the temperature of the in-wheel motor is calculated as the average of the calculated temperatures for each phase A control method of an in-wheel motor system, characterized in that.
 제6항에 있어서,
상기 제어 단계에서, 상기 제어부는,
상기 냉각 제어를 수행할 때, 상기 인휠 모터의 온도가 높을수록 상기 인휠 모터로 공급되는 냉각 오일의 토출량이 더 증가되도록 상기 오일 펌프의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 방법.
7. The method of claim 6,
In the control step, the control unit,
When performing the cooling control, the control method of the in-wheel motor system, characterized in that the higher the temperature of the in-wheel motor, the control method of the in-wheel motor system, characterized in that the control method of the in-wheel motor system, characterized in that the control method of the oil pump so that the discharge amount of the cooling oil supplied to the in-wheel motor is increased.
 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 제어 단계에서, 상기 제어부는,
상기 토크 제어를 수행할 때, 차량의 주행 상태가 가속 또는 감속 주행 상태, 및 선회 주행 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우에만 상기 보상 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터 시스템의 제어 방법.7. The method of claim 6,
In the control step, the control unit,
When the torque control is performed, the compensation current is calculated only when the driving state of the vehicle corresponds to at least one of an acceleration or deceleration driving state and a turning driving state.
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