KR20110034097A - 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 전력 및 전자부품 등을 냉각하는데 사용되는 전동식 워터펌프의 구동속도를 전력 및 전자부품의 온도 또는 펌프 효율점에 따라 가변시켜, 배터리 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 하이브리드 차량의 시동 온 단계와; 하이브리드 차량의 냉각대상부품인 전력 및 전자부품의 온도를 검출하는 단계와; 상기 전동식 워터펌프의 펌프 효율점을 판정하는 단계와; 상기 전력 및 전자부품의 검출온도 또는 상기 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 증가 또는 감소시키는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 제공한다.

하이브리드, 전동식, 워터펌프, 속도, 제어, 온도, 냉각, 전력 및 전자부품

Description

하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법{Method for controlling electric water pump of hybrid vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 전력 및 전자부품 등을 냉각하는데 사용되는 전동식 워터펌프의 구동속도를 전력 및 전자부품의 온도에 따라 가변시켜, 배터리 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 엔진 뿐만 아니라 모터 구동원을 보조 동력원으로 채택하여 배기가스 저감 및 연비 향상을 도모할 수 있는 미래형 차량으로서, 모터 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(electric vehicle) 주행모드와, 엔진 및 모터의 동력을 함께 이용하는 HEV(hybrid electric vehicle) 주행모드와, 감속시 브레이크 토크에 의한 운동에너지를 모터에서 발전하여 배터리에 저장하는 회생제동모드 등을 통하여 연비를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이러한 하이브리드 차량에는 전력 및 전자부품으로서, 모터, 인버터, DC/DC 컨버터, 그리고 이들의 구동을 위한 에너지원으로 고전압 배터리가 탑재되어 있는 바, 모터 및 인버터에서는 차량 구동을 위한 전기에너지의 소모 및 변환에 따라 고열이 발생하고, 또한 배터리에서는 반복적인 충방전 동작을 함에 따라 고열이 발생하므로, 배터리를 포함하는 전력 및 전자부품 배터리의 냉각을 위한 별도의 냉각 시스템이 함께 구축된다.

첨부한 도 3는 종래의 워터펌프 작동을 위한 제어 구성도로서, 냉각대상부품 즉, 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등 하이브리드 차량의 EV 또는 HEV모드를 구현하는 주요 구성인 전력 및 전자부품(20)들은 제어기(30)의 제어에 의하여 작동하는 워터펌프(10)의 상시 구동에 의하여 냉각된다.

보다 상세하게는, 하이브리드 차량의 시동 온과 함께 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 동시에 워터펌프도 구동을 하게 되어, 워터펌프로부터의 냉각수가 하나의 계를 이루고 있는 냉각라인을 따라 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 냉각대상부품들을 순환하게 됨으로써, 냉각대상부품인 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품들의 냉각이 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉각 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 전동식 워퍼펌프가 하이브리드 차량의 시동 온과 함께 구동을 시작하여 시동 오프까지 지속적으로 상시 구동함에 따라, 배터리 전력이 낭비되는 단점이 있다.

즉, 하이브리드 차량의 초기 시동시에는 냉각대상부품의 온도가 냉각을 실시하지 않을 정도이지만, 전동식 워터펌프는 일정한 속도로 상시 구동하여 냉각수를 순환시키기 때문에 배터리의 불필요한 전력이 소모되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 하이브리드 차량의 냉각대상부품인 전력 및 전자부품의 온도를 검출하여 냉각이 어느 정도 필요한지 여부를 판정한 다음, 빠른 냉각이 필요하면 전동식 워터펌프의 구동속도를 증가시키고, 빠른 냉각이 필요치 않은 경우에는 전동식 워터펌프의 구동속도를 감소키는 등 전력 및 전자부품의 온도에 따라 가변시켜 줌으로써, 배터리의 소비 전력을 줄여서 연비를 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하이브리드 차량의 시동 온 단계와; 하이브리드 차량의 냉각대상부품인 전력 및 전자부품의 온도를 검출하는 단계와; 상기 전동식 워터펌프의 펌프 효율점을 판정하는 단계와; 상기 전력 및 전자부품의 검출온도 또는 상기 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 증가 또는 감소시키는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워 터펌프 제어 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 상한 기준치 이상이면 전동식 워터펌프의 속도를 최고속도로 제어하고, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 중간 기준치 이상이면 전동식 워터펌프의 속도를 중간속도로 제어하며, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이상이면 전동식 워터펌프의 속도를 최저속도로 제어하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이하이면 전동식 워터펌프의 구동을 정지시키는 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펌프에 인가되는 전압치에 따라 펌프 효율점이 감소하면 전동식 워터펌프의 속도를 증속 제어하고, 펌프 효율점이 증가하면 전동식 워터펌프의 속도를 감속 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 하이브리드 차량의 냉각대상부품에 대한 온도를 검출하여, 온도별로 전동식 워터펌프에 대한 속도를 가감 제어함으로써, 냉각수를 순환시키는 전동식 워터펌프의 불필요한 작동에 따른 배터리 전력 소비를 최소화시킬 수 있다.

또한, 전동식 워터펌프의 작동 효율점에 따라, 그 속도를 가감 제어하여 배터리 전력 소비를 더욱 최소화시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 설명하는 순서도이다.

본 발명은 하이브리드 차량의 전동식 워터펌프에 대한 구동속도를 냉각대상부품의 온도 또는 워터펌프의 작동효율점에 따라 가감 제어하여, 불필요한 배터리 전력 소모를 방지할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

먼저, 하이브리드 차량의 시동 온과 함께 EV 또는 HEV 주행모드를 구현하기 위한 모터, 인버터, 컨버터 등과 같은 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 또한 배터리는 모터, 인버터 등에 전력을 방전하거나 회생제동 등에 의하여 충전되는 동작을 반복하게 된다.

이렇게 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품들이 작동을 시작하게 되면, 점차 열이 발생되기 마련이고, 이에 전동식 워터펌프의 구동에 의한 냉각수가 하나의 계를 이루고 있는 냉각라인을 따라 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 냉각대상부품들을 순환하여 냉각을 하게 된다.

본 발명에 따르면, 하이브리드 차량의 전력 및 전자부품(20) 즉, 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 냉각대상부품들의 온도를 검출하고, 검출된 전력 및 전자부품의 온도에 따라 냉각 여부를 판정하여 전동식 워터펌프(10)의 구동속도를 증가 또는 감소시키게 된다.

보다 상세하게는, 검출된 전력 및 전자부품(20)의 온도가 냉각을 급속으로 실시해야 할 정도로 고온인 상한 기준치 이상이면 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 속도를 최고속도로 제어하여 신속한 냉각이 이루어지도록 하고, 또한 검출된 전력 및 전자부품(20)의 온도가 고온 및 중온 사이인 중간 기준치 이상이면 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 속도를 중간속도로 제어하게 되며, 상기 전력 및 전자부품(20)의 온도가 중온 및 저온 사이인 하한 기준치 이상이면 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 속도를 최저속도로 제어하게 된다.

이렇게 냉각대상부품인 모터, 인버터, 컨버터, 배터리 등과 같은 전력 및 전자부품(20)의 온도별로 전동식 워터펌프(10)의 구동속도가 가감제어되어 최적의 냉각이 이루어질 수 있고, 종래의 상시 구동에 따른 불필요한 배터리 전력 소모를 방지할 수 있다.

한편, 상기 전력 및 전자부품(20)의 온도가 저온 이하인 하한 기준치 이하이면, 냉각대상부품인 전력 및 전자부품에 대한 냉각이 필요없으므로, 제어기(30)에서 전동식 워터펌프(10)의 구동을 정지시키는 제어를 하게 된다.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 전동식 워터펌프(10)에 인가되는 전압치 오차에 따른 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프(10)의 구동속도를 증가 또는 감소시키게 된다.

즉, 배터리로부터 인가되는 설정전압이 전동식 워터펌프(10)에 와서 미세하 게 감소되어 워터펌프의 작동효율이 감소하면 전동식 워터펌프(10)의 속도를 감속 제어하고, 배터리로부터 인가되는 설정전압이 전동식 워터펌프(10)까지 그대로 유지되어 펌프 효율점이 증가하면 전동식 워터펌프(10)의 속도를 증속 제어하여, 배터리의 에너지 소비를 최적화시켜 불필요한 배터리 전력 소모를 더욱 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법을 설명하는 순서도,

도 3은 종래의 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전동식 워터펌프

20 : 전력 및 전자부품

30 : 제어기

Claims (4)

1. 하이브리드 차량의 시동 온 단계와;

   하이브리드 차량의 냉각대상부품인 전력 및 전자부품의 온도를 검출하는 단계와;

   상기 전동식 워터펌프의 펌프 효율점을 전력 및 전자부품의 온도와, 펌프의 속도로 판정하는 단계와;

   상기 전력 및 전자부품의 검출온도 또는 상기 펌프 효율점에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 증가 또는 감소시키는 단계;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 전력 및 전자부품의 온도가 상한 기준치 이상이면 전동식 워터펌프의 속도를 최고속도로 제어하고, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 중간 기준치 이상이면 전동식 워터펌프의 속도를 중간속도로 제어하며, 상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이상이면 전동식 워터펌프의 속도를 최저속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 전력 및 전자부품의 온도가 하한 기준치 이하이면 전동식 워터펌프의 구동을 정지시키는 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 펌프에 인가되는 전압치에 따라 펌프 효율점이 감소하면 전동식 워터펌프의 속도를 증속 제어하고, 펌프 효율점이 증가하면 전동식 워터펌프의 속도를 감속 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 전동식 워터펌프 제어 방법.

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