KR20030033763A - 하이브리드 차량의 냉각 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 냉각장치에 관련된 구성을 단순화하고, 제어방법을 개선하여 배터리의 전기 소모를 최소화할 수 있는 하이브리드 차량의 냉각 제어장치에 관한 것이다. 본 발명은 하이브리드 차량의 냉각 제어장치에 있어서, 상기 차량의 엔진 구동에 따라 연동되어 발전 전류를 발생하는 발전기와; 외부로부터 공급되는 구동전류의 입력에 따라 구동되어 구동축을 회전시키는 트랙션 모터와; 상기 발전기의 작동상태를 감지하고 제어하는 발전기 제어부와; 상기 트랙션 모터의 작동상태를 감지하고 제어하는 모터 제어부와; 상기 발전기, 트랙션 모터, 발전기 제어부, 모터 제어부에 각각 장착되어 온도를 검출하며, 검출된 온도에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 온도 센서와; 상기 발전기 제어부와 모터 제어부와 데이터 통신으로 연결되어 엔진의 전반적인 제어동작을 수행하며, 상기 온도 센서를 통해 검출된 온도에 따라 해당되는 냉각 제어신호를 출력하는 엔진 제어부와; 상기 배터리와 냉각 라인으로 연결되며, 상기 차량의 하이브리드 모드시 엔진 제어부로부터 공급되는 냉각 제어신호의 입력에 따라 구동되어 엔진의 라디에이터로 공급되는 냉각수의 흐름을 단속함으로써 엔진 냉각동작을 수행하는 펌프/모터를 포함하여 구성한다.

Description

하이브리드 차량의 냉각 제어장치{COOLING CONTROLLING DEVICE OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량에 관한 것으로서, 특히 하이브리드 차량의 냉각 제어장치에 관한 것이다.
통상적으로, 전기 차량 또는 하이브리드 차량은 전기 동력에 의해 구동되는 트랙션 모터의 회전력을 이용하여 구동륜을 구동시킨다.
전기 차량은 동력원으로써 배터리를 이용하고, 하이브리드 차량(또는 하이브리드 전기 차량)은 엔진과 트랙션 모터를 함께 구비하여 엔진 모드에서는 일반적으로 엔진의 출력을 이용하여 배터리를 충전시키고, 하이브리드 모드(HEV 모드)에서는 충전된 배터리를 이용하여 트랙션 모터를 구동하여 주행하게 된다.
도 1을 참조하면, 하이브리드 차량은 배터리(130)의 방전 전력으로 엔진 (100)을 시동한다.
작동되는 엔진(100)에서 발생된 동력으로 발전기(110)가 구동되고, 발전기 (110)는 발전기 제어부(140)(GCU ; Generator Control Unit)의 제어를 받아 전력을 생성하여 배터리(130)를 충전시킨다.
그리고 배터리(130)의 방전 전력은 트랙션 모터(120)를 구동시키며, 트랙션 모터(120)는 모터 제어부(150)(MCU ; Motor Control Unit)의 제어에 따라 구동력이 조절되어 구동축을 회전시키게 된다.
하이브리드 차량이 엔진(100)으로 구동되는 엔진 모드에서 발전기(110)는 배터리(130)를 충전시킨다.
그리고 발전기 제어부(140)는 발전기(110)의 작동상태를 감지하고 제어하며, 모터 제어부(150)는 트랙션 모터(120)의 작동상태를 감지하고 제어한다.
발전기 제어부(140)와 모터 제어부(150)는 캔(CAN ; Controller Area Network) 등과 같은 적정한 통신수단을 이용하여 제어관련 정보를 교환하게 된다.
한편, 상기한 하이브리드 차량의 냉각 시스템은 엔진 모드/하이브리드 모드 두 가지로 구성되어 냉각장치가 작동된다.
엔진 모드시 냉각장치는 제1 라디에이터(102)로 작동되고, 하이브리드 모드시 냉각장치는 제2 라디에이터(162)로 작동된다.
위와 같은 방법을 사용할 때 종래 기술에 따른 하이브리드 차량의 냉각장치는 엔진 모드와 하이브리드 모드로 이원화되어 있어 복잡한 구조 및 부품의 원가 상승의 문제점이 있었다.
또한, 하이브리드 모드시 트랙션 모터(120)가 상시 구동되어 배터리(130)의 전기 소모가 과다하게 이루어져 펌프/모터(160)의 내구력이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 하이브리드 차량의 냉각장치에 관련된 구성을 단순화하고, 제어방법을 개선하여 배터리의 전기 소모를 최소화할 수 있는 하이브리드 차량의 냉각 제어장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하이브리드 차량의 냉각 제어장치에 있어서, 상기 차량의 엔진 구동에 따라 연동되어 발전 전류를 발생하는 발전기와; 외부로부터 공급되는 구동전류의 입력에 따라 구동되어 구동축을 회전시키는 트랙션 모터와; 상기 발전기의 작동상태를 감지하고 제어하는 발전기 제어부와; 상기 트랙션 모터의 작동상태를 감지하고 제어하는 모터 제어부와; 상기 발전기, 트랙션 모터, 발전기 제어부, 모터 제어부에 각각 장착되어 온도를 검출하며, 검출된 온도에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 온도 센서와; 상기 발전기 제어부와 모터 제어부와 데이터 통신으로 연결되어 엔진의 전반적인 제어동작을 수행하며, 상기 온도 센서를 통해 검출된 온도에 따라 해당되는 냉각 제어신호를 출력하는 엔진 제어부와; 상기 배터리와 냉각 라인으로 연결되며, 상기 차량의 하이브리드 모드시 엔진 제어부로부터 공급되는 냉각 제어신호의 입력에 따라 구동되어 엔진의 라디에이터로 공급되는 냉각수의 흐름을 단속함으로써 엔진 냉각동작을 수행하는 펌프/모터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 하이브리드 차량의 냉각 제어장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 냉각 제어장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 냉각 제어장치의 시스템 로직을 도시한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 냉각 제어장치의 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예는 하이브리드 차량의 냉각 제어장치에 있어서, 차량의 엔진 구동에 따라 연동되어 발전 전류를 발생하는 발전기(210)와; 외부로부터 공급되는 구동전류의 입력에 따라 구동되어 구동축을 회전시키는 트랙션 모터(220)와; 발전기(210)의 작동상태를 감지하고 제어하는 발전기 제어부(230)와; 트랙션 모터(220)의 작동상태를 감지하고 제어하는 모터 제어부(240)와; 온도 센서(250); 엔진 제어부(260); 펌프/모터(270)를 포함하여 구성한다.
온도 센서(250)는 도 2에 도시된 바와 같이 발전기(210), 트랙션 모터(220), 발전기 제어부(230), 모터 제어부(240)에 각각 장착되어 온도를 검출하며, 검출된온도에 대응되는 전기적인 신호를 출력한다.
엔진 제어부(260)는 발전기 제어부(230)와 모터 제어부(240)와 데이터 통신으로 연결되어 엔진(200)의 전반적인 제어동작을 수행하며, 온도 센서(250)를 통해 검출된 온도에 따라 해당되는 냉각 제어신호를 출력한다.
펌프/모터(270)는 배터리(280)와 냉각 라인으로 연결되는 내장형으로 구성되며, 차량의 하이브리드 모드시 엔진 제어부(260)로부터 공급되는 냉각 제어신호의 입력에 따라 구동되어 엔진(200)의 라디에이터(202)로 공급되는 냉각수의 흐름을 단속함으로써 엔진(200) 냉각동작을 수행한다.
상기와 같은 구성으로 본 발명의 실시예는 종래 기술에서 하이브리드 차량의 냉각장치를 엔진 모드와 하이브리드 모드로 이원화(제1, 제2 라디에이터로 구분됨)함에 따라 문제시되었던 냉각장치의 복잡한 구조를 한 개의 라디에이터(202)로 구성하여 단순화시키고, 부품의 원가 상승 문제점을 해소할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 냉각 제어과정을 설명한다.
먼저, 엔진 제어부(260)에는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 각각 냉각이 요구되는 온도 셋팅값(약 75℃)을 설정하여 엔진 제어부(260)에 별도로 구성되는 메모리부에 미리 저장시켜 놓는다.
이러한 상태에서 상기 차량의 엔진 모드시 엔진(200) 냉각은 엔진(200) 자체의 워터 펌프로 구동되어 냉각시키게 된다.
이와는 반대로, 차량의 하이브리드 모드시 엔진 제어부(260)는 각 부품(발전기(210), 트랙션 모터(220), 발전기 제어부(230), 모터 제어부(240))들의 온도 센서(250)로부터 엔진(200)의 냉각 요구상태가 검출되면, 펌프/모터(270)로 냉각 제어신호를 공급하여 펌프/모터(270)의 구동을 제어함으로써 하이브리드 충전용 배터리(280)의 전기 소모를 최소화시킨다.
상기와 같은 방법으로 본 발명의 실시예는 종래 기술에서 하이브리드 모드시 트랙션 모터(220)가 상시 구동되어 배터리(280)의 전기 소모가 과다하게 이루어져 펌프/모터(270)의 내구력이 저하되는 문제점을 해소할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 냉각 제어장치는 2개의 라디에이터 구성을 한 개의 라디에이터 구성으로 하여 원가를 절감할 수 있고, 하이브리드 차량의 배터리 전기 소모를 최소화하여 펌프/모터의 내구성 증대 및 소음을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 하이브리드 차량의 냉각 제어장치에 있어서,
    상기 차량의 엔진 구동에 따라 연동되어 발전 전류를 발생하는 발전기와;
    외부로부터 공급되는 구동전류의 입력에 따라 구동되어 구동축을 회전시키는 트랙션 모터와;
    상기 발전기의 작동상태를 감지하고 제어하는 발전기 제어부와;
    상기 트랙션 모터의 작동상태를 감지하고 제어하는 모터 제어부와;
    상기 발전기, 트랙션 모터, 발전기 제어부, 모터 제어부에 각각 장착되어 온도를 검출하며, 검출된 온도에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 온도 센서와;
    상기 발전기 제어부와 모터 제어부와 데이터 통신으로 연결되어 엔진의 전반적인 제어동작을 수행하며, 상기 온도 센서를 통해 검출된 온도에 따라 해당되는 냉각 제어신호를 출력하는 엔진 제어부와;
    상기 배터리와 냉각 라인으로 연결되며, 상기 차량의 하이브리드 모드시 엔진 제어부로부터 공급되는 냉각 제어신호의 입력에 따라 구동되어 엔진의 라디에이터로 공급되는 냉각수의 흐름을 단속함으로써 엔진 냉각동작을 수행하는 펌프/모터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 냉각 제어장치.
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