KR20070052803A - 하이브리드 차량의 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 하이브리드 차량 시스템내의 모터(발전기)의 고정자 코일의 피복이 벗겨져 단자대의 절연이 파괴되어 변속장치 하우징 표면을 통해 누설 전류가 흐를때 이를 검출하여 위험성 여부를 판단하여 수리조치 할 수 있도록 하므로써 하이브리드 차량 시스템에서의 안정성을 높인 안전시스템을 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 유성기어와, 그 유성기어를 구동할 수 있게 설치되는 모터 및 발전기를 포함하여 구성된 변속 장치를 가지는 하이브리드 차량에 있어서,

상기 변속 장치를 전기적으로 구동하는 모터 및 발전기의 고정자 코일의 절연이 파괴되어 변속장치 하우징을 통해 전류가 흐르는 것을 검출하는 누전검출용 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

하이브리드 차량, 누전 검출용 센서

Description

하이브리드 차량의 안전 시스템{Safety system of the hybrid vehicle}

도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 안전 시스템을 나타내는 블록도

도 2는 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 안전 시스템의 작동 흐름을 나타내는 플로우차트

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 변속 장치 하우징 2 : 링기어

3 : 선기어 4 : 캐리어

5 : 유성기어 6 : 엔진

7 : 모터 8 : 발전기

9 : 인버터 10 : 고전압배터리

11 : 누전검출용 센서 12 : 제어부

13 : 접지 14 : 가변저항기

15 : 미소 전압계 16 : 경보기

본 발명은 고전압을 사용하는 하이브리드 차량의 전기 동력 계통의 절연 이 상에 대한 안전 시스템에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 연료와 전기를 함께 사용하는 차세대 차량으로서, 기존의 연료 차량의 경우 파워 트레인 시스템에 고전압과 관련된 모터나 발전기가 장착되지 않는 반면, 하이브리드 차량은 연료 대신 전기로 구동할 때를 대비하여 파워 트레인에 고전압에 의해 작동되는 모터와 발전기가 장착되어 있다.

이에따라 고전압을 사용하는 하이브리드 차량의 경우 하절기 우천시등과 같이 공기중 습도가 높을 때 와이어링부의 절연이 파괴되거나 또는 그에 상당하는 전기적인 문제를 야기할 수 있으며, 또 차량 사고등과 같은 충격 및 진동에 의해 절연이 파괴될 수도 있는데, 이러한 고전압이 사용되는 하이브리드 시스템에서 절연 상태가 파괴될 때에는 차량 시스템에 치명적 해를 가할 수 있어 그에 대한 차단이나 또는 보호 할 수 있는 안전기술이 필요하게 된다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 하이브리드 차량의 시스템내의 모터(발전기)의 고정자 코일의 피복이 벗겨져 단자대의 절연이 파괴되어 변속장치 하우징 표면을 통해 누설 전류가 흐를때 이를 검출하여 위험성 여부를 판단하여 수리조치 할 수 있도록 하므로써 하이브리드 차량 시스템에서의 전기적 안정성을 높인 안전시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유성기어와, 그 유성기어를 구동할 수 있게 설치되는 모터 및 발전기를 포함하여 구성된 변속 장치를 가지는 하이 브리드 차량에 있어서,

상기 변속 장치를 전기적으로 구동하는 모터 및 발전기의 고정자 코일의 절연이 파괴되어 변속장치 하우징을 통해 전류가 흐르는 것을 검출하는 누전검출용 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 종속항 기재에 의하면 상기 누전 검출용 센서는 상기 변속장치 하우징을 통해 누전되는 전류가 흐르는 가변저항기와, 그 가변저항기를 통해 발생되는 전압을 측정하는 미소전압 측정계로 구성된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 상기 누전 검출용 센서로부터 검출된 누전 정보는 제어부에 인가되어 위험 여부를 판정한 후 경보기를 작동하는 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상술한다.

도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 안전 시스템을 나타내는 블록도이며, 도 2는 본 발명에 의한 안전 시스템의 작동 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.

도면중 부호 1은 변속장치 하우징으로서, 상기 하우징(1)내에는 링기어(2)와 선기어(3) 및 캐리어(4)를 포함하여 유성기어(5)가 설치되어 있고, 이 유성기어(5)는 엔진(6)에 접속되어 엔진(6)의 구동력을 이용하여 작동하여 구동바퀴에 동력을 전달 할뿐 아니라, 엔진(6)과의 접속이 해제된 상태에서는 전기적으로 작동되는 모터(7)의 구동력에 의해 유성기어(5)가 작동되도록 모터(7)에 접속되어 있으며, 또 유성기어(5)의 회전력을 이용하여 발전하는 발전기(8)가 접속되어 있다.

이 모터(7)와 발전기(8)는 그들의 속도와 토오크를 제어하는 장치인 인터버(9)를 통하여 고전압 배터리(10)에 접속되어 있어 연료를 연소시켜 동력을 얻게되 는 엔진(6)을 가동하지 않아도 되는 저속 운전 조건하에서 전기적으로 작동하도록 전환될 때에는 고전압 배터리(10)의 전원이 인버터(9)를 거쳐 모터(7)에 공급되어 유성기어(5)를 구동시켜 동력을 얻게되며, 이때 발전기(8)를 통해 얻어지는 전기는 인버터(9)를 거쳐 고전압배터리(10)의 충전용 전기로 쓰여진다.

그리고 상기 변속장치 하우징(1)에는 누전검출용센서(11)가 접속되어 상기 모터(7)나 발전기(8)의 고정코일(철편에 코일이 감겨있는 뭉치)의 피복이 벗겨져 누전이 일어날때 이를 검출하여 제어부(12)에 누전 정보를 송신토록 되어 있다.

상기한 누전 검출용 센서(11)는 상기 변속장치 하우징(1)에 누전 전류가 흐를때, 그 누전 전류가 접지(13)측으로 흐르는 동안에 저항값을 변화시키도록 하는 가변저항기(14)와, 그 가변저항기(14)의 양단의 전압을 측정하여 제어부(12)로 그 측정된 전압 정보를 출력하는 미소전압계(15)로 구성되어 있다.

이하에 본 발명 시스템의 작동을 도 2의 플로우챠트에 의해 설명하면 다음과 같다.

차량이 시동되면(단계 가), 엔진 시동 또는 EV 모드 동작을 위해 고전압을 인가하게 되며(단계 나), 누전 감지센서(11)에 의해 변속장치 하우징(1)으로부터 누설 전류로 인한 전압 검출이 있는가를 판단하여(단계 다), 검출된 전압이 영이면 단계 다로 리턴하고(단계 라), 검출된 전압이 영이 아니라면, 검출전압을 기준치 전압(V₁)과 비교하여(단계 마), 기준치 전압(V₁)보다 낮으면 단계 다로 되돌아가고 만일 높다면 경보기(16)를 통해 경보 신호를 발생하고(단계 바), 누설 전류의 억제 를 위해 제어부(12)로 하여금 인버터(9)를 통해 고전압이 모터(7)와 발전기(8)에 인가되지 않도록 고전압의 제한 설정을 하고(단계 사), 다시 단계 다로 되돌아가 앞선 과정을 반복한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 하이브리드카의 변속장치의 유성기어기구를 구동하는 모터 및 발전기의 고정자코일이 벗겨져 누전되어 변속장치 하우징을 통해 전기가 흐르게 되면 이를 누전 검출 센서가 검출하여 제어부로 하여금 경보기를 제어하고 고전압 제한 설정을 하도록 제어하며 수리될 수 있도록 하므로써 연료와 고전압의 전원을 겸용 사용하는 하이브리드카의 전기적 시스템의 안전성을 제고하게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 유성기어(5)와, 그 유성기어(5)를 구동할 수 있게 설치되는 모터(7) 및 발전기(8)를 포함하여 구성된 변속 장치를 가지는 하이브리드 차량에 있어서,

   상기 변속 장치를 전기적으로 구동하는 모터(7) 및 발전기(8)의 고정자 코일의 절연이 파괴되어 변속장치 하우징(1)을 통해 전류가 흐르는 것을 검출하는 누전검출용 센서(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 안전 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 누전 검출용 센서(11)는 상기 변속장치 하우징(1)을 통해 누전되는 전류가 흐르는 가변저항기(14)와, 그 가변저항기(14)를 통해 발생되는 전압을 측정하는 미소전압계(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 안전 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 누전 검출용 센서(11)로부터 검출된 누전 정보는 제어부(12)에 인가되어 위험 여부를 판정한 후 경보기(16)를 작동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 안전 시스템.

Images