KR20120041537A - The control system and method of electric water pump for hybrid car - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electromotive water pump control system for hybrid vehicles is provided to improve the fuel efficiency because the electromotive water pump operates by considering the indoor heating of the vehicle and cooling of an engine. CONSTITUTION: An electromotive water pump control system for a hybrid vehicle comprises an ECU(Engine control unit) (11), a FATC(Full Automatic Temperature Controler) (12) and a HCU(Hybrid Control Unit)(13). The ECU calculates the operating RPM(Revolution Per Minute) of a water pump and power for cooling the engine and indoor heating of the vehicle. The HCU operates the electromotive water pump with a maximum value of the operating power of the water pump from the ECU and a full automatic temperature controller for the indoor heating of the vehicle and cooling the engine.

Description

하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 시스템 및 방법{The Control System and Method of Electric Water Pump for Hybrid Car}The control system and method of electric water pump for hybrid car

본 발명은 자동차의 엔진 냉각수를 히터 코어로 강제로 순환시키는 전동식 워터 펌프를 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진과 전동기를 모두 구동원으로 사용하는 하이브리드 자동차에서 효율적인 전동식 워터 펌프 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for controlling an electric water pump for forcibly circulating an engine coolant of an automobile to a heater core. And to a method.

하이브리드 자동차는 저속에서는 EV 모드, 즉 전기로 구동이 되고, 저부하 또는 고속에서는 전기와 엔진이 동시 작동하거나 엔진만으로 구동하는 자동차를 의미한다.A hybrid vehicle is an EV mode at low speed, that is, electrically driven, and at low load or high speed, an electric vehicle and an engine operate simultaneously or are driven only by an engine.

일반적으로 엔진을 구동원으로 사용하는 자동차에 장착되는 워터 펌프는 엔진 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각시키는 기능을 수행한다. 워터 펌프는 그 동력원에 따라 기계식 워터 펌프와 전동식 워터 펌프로 구분되는데, 기계식 워터 펌프는 엔진의 동력을 이용하여 기계식으로 동작하고, 전동식 워터 펌프는 전기 동력을 이용하여 동작한다.In general, a water pump mounted on a vehicle using an engine as a driving source performs a function of circulating engine coolant to cool the engine. The water pump is classified into a mechanical water pump and an electric water pump according to its power source. The mechanical water pump operates mechanically using the power of the engine, and the electric water pump operates using electric power.

전통적인 내연기관 자동차는 엔진 기동시 항상 동작하는 기계식 워터 펌프를장착하나, 하이브리드 자동차의 경우 엔진이 상시 구동되는 것이 아니고 정지와 구동을 반복하기 때문에 엔진만의 힘으로 워터 펌프를 구동하는 기계식 워터 펌프로는 냉각을 적절히 수행하기 어렵다. 이 때문에 하이브리드 자동차에는 전동식 워터 펌프를 장착하며, 이 전동식 워터 펌프의 경우 엔진 제어기(ECU)는 엔진 냉각이 필요한 경우에만 전동식 워터 펌프를 구동하여 차량의 연비가 향상되도록 한다.Traditional internal combustion engine cars are equipped with a mechanical water pump that always operates when the engine is started.However, hybrid cars are mechanical water pumps that drive the water pump with the power of the engine only because the engine is not driven at all times and is repeatedly stopped and driven. It is difficult to properly perform cooling. For this reason, the hybrid vehicle is equipped with an electric water pump, and in the case of the electric water pump, the engine controller (ECU) drives the electric water pump only when engine cooling is required to improve the fuel economy of the vehicle.

한편, 하이브리드 자동차도 겨울철 실내 난방이 필요한데, 엔진이 구동되는경우에는 엔진 냉각수를 이용하여 실내 난방을 수행하지만, EV모드로 들어가서 엔진이 정지되면 냉각수가 구동되지 않으므로 냉각수를 이용한 난방은 불가능하게 된다. On the other hand, hybrid cars also require indoor heating in winter, when the engine is driven to perform the indoor heating using the engine coolant, but when the engine is stopped in the EV mode, the cooling water is not driven because the cooling water is not available, the heating using the cooling water is impossible.

즉, 하이브리드 자동차에서 운전자가 난방을 요구하면, 전자동 온도조절장치(FATC : Full Automatic Temperature Control)는 엔진 냉각수의 열을 이용하여 자동차 실내를 난방하는데, 엔진 냉간시와 같이 전동식 워터 펌프가 동작을 하지 않는 경우에는 엔진 냉각수가 순환하지 않으면서 냉각수온이 낮아지고, 이 때문에 운전자의 난방 요구를 만족시키지 못하는 문제점이 있다.In other words, when the driver requires heating in a hybrid car, the Full Automatic Temperature Control (FATC) uses the heat of the engine coolant to heat the interior of the car, but the electric water pump does not operate like the engine cold. If not, the coolant temperature is lowered without circulating the engine coolant, and thus there is a problem that the heating demand of the driver is not satisfied.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은 엔진 냉각을 위하여 필요한 워터 펌프의 파워, 자동차 실내 난방을 위하여 필요한 워터 펌프의 파워를 모두 고려하여 전동식 워터 펌프를 구동함으로써 연비가 향상되고 운전자의 난방 요구를 만족시킬 수 있도록 한 전동식 워터 펌프 제어 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention devised to solve the above-mentioned problems of the prior art is to improve the fuel economy by driving the electric water pump in consideration of the power of the water pump required for engine cooling, the power of the water pump required for heating the car interior. And an electric water pump control system and method which can satisfy the heating needs of the driver.

상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 시스템은, 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 엔진제어기(ECU)와, 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 전자동온도조절기(FATC)와, 상기 엔진제어기 및 전자동온도조절기로부터 입력되는 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 파워(power) 및 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 파워(power) 중 최대값으로 전동식 워터 펌프를 구동하는 하이브리드시스템제어기(HCU)를 포함한 것을 특징으로 한다.An electric water pump control system for a hybrid vehicle according to the present invention for achieving the above object includes an engine controller (ECU) for calculating a water pump operation speed (rpm) and power for engine cooling, and an automobile interior. Water pump operating speed (FATC) for calculating the water pump operating speed (rpm) and power for heating, water pump operating power (power) for cooling the engine input from the engine controller and full automatic temperature controller Water pump operating power for the indoor heating (power) is characterized in that it comprises a hybrid system controller (HCU) for driving the electric water pump to the maximum value.

또한, 이 발명에 따른 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 방법은, 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 가속페달위치(APS)와 엔진 회전수(rpm)와 엔진 토크와 엔진 냉각수온를 포함한 정보를 수신하여 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 제1단계와, 상기 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 외기온도와 자동차 실내온도와 운전자 설정온도와 엔진 냉각수온를 포함한 정보를 수신하여 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 제2단계와, 상기 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 상기 제1단계에서 연산한 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 파워와 상기 제2단계에서 연산한 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 파워를 비교하여 최대값을 선택하는 제3단계와, 상기 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 상기 최대값으로 전동식 워터 펌프를 구동하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, in the electric water pump control method of the hybrid vehicle according to the present invention, the electric water pump control system receives engine cooling information by including the accelerator pedal position (APS), the engine speed (rpm), the engine torque, and the engine coolant temperature. Calculating a rotation speed (rpm) and power of the water pump for the first step; and the electric water pump control system receives the information including the outside air temperature, the vehicle interior temperature, the driver set temperature, and the engine coolant temperature to heat the vehicle interior. A second step of calculating a water pump operation speed (rpm) and a power for the second step; and the water pump operating power and the second step for engine cooling calculated by the electric water pump control system in the first step. A third step of selecting a maximum value by comparing the operating power of the water pump for the heating of the room, and the electric water pump control system In which the maximum value is characterized in that, including a fourth step of driving the motor-driven water pump.

이상과 같이 이 발명에 따르면 엔진 냉각과 자동차 실내 난방을 모두 고려하여 전동식 워터 펌프를 구동함으로써 연비가 향상되고 운전자의 난방 요구를 만족시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by driving the electric water pump in consideration of both the engine cooling and the vehicle interior heating, fuel efficiency is improved and the heating demand of the driver can be satisfied.

도 1는 이 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프제어 방법을 도시한 동작 흐름도이다.1 is a view showing an electric water pump control system of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an electric water pump control method of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 시스템 및 방법을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the electric water pump control system and method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1는 이 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프제어 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing an electric water pump control system of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

이 발명의 전동식 워터 펌프 제어 시스템은, 가속페달위치(APS)와 엔진 회전수(rpm)와 엔진 토크와 엔진 냉각수온 등의 정보를 이용하여 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 엔진제어기(ECU)(11)와, 외기온도와 자동차 실내온도와 운전자 설정온도와 엔진 냉각수온 등의 정보를 이용하여 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 전자동온도조절기(FATC)(12)와, 상기 엔진제어기(11) 및 전자동온도조절기(12)로부터 입력되는 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 파워(power) 및 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 파워(power) 중 최대값으로 전동식 워터 펌프를 구동하는 하이브리드시스템제어기(HCU)(13)를 포함한다.The electric water pump control system of the present invention uses the information such as the accelerator pedal position (APS), the engine speed (rpm), the engine torque and the engine coolant temperature, and the water pump operation speed (rpm) and power for engine cooling. The engine controller (ECU) 11 for calculating (power), and the water pump operation speed (rpm) and power for heating the vehicle interior by using information such as the outside air temperature, the vehicle interior temperature, the driver set temperature, and the engine coolant temperature The automatic temperature controller (FATC) 12 for calculating the power, the water pump operating power for cooling the engine input from the engine controller 11 and the automatic temperature controller 12, and for the vehicle interior heating And a hybrid system controller (HCU) 13 for driving the electric water pump to the maximum value of the water pump operating power.

하이브리드시스템제어기(13)는 배터리 충전상태(SOC) 정보를 입력받아 상기 배터리 충전상태를 고려한 워터 펌프 허용 파워를 연산하고 상기 최대값과 상기 워터 펌프 허용 파워 중 최소값으로 상기 전동식 워터 펌프를 구동한다.The hybrid system controller 13 receives battery charge state (SOC) information, calculates a water pump allowable power in consideration of the battery charge state, and drives the electric water pump to a minimum value of the maximum value and the water pump allowable power.

도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프제어 방법을 도시한 동작 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an electric water pump control method of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

전동식 워터 펌프 제어 시스템은 가속페달위치(APS)와 엔진 회전수(rpm)와 엔진 토크와 엔진 냉각수온 등의 정보를 수신하고(S21) 단계 S21에서 수신한 정보를 이용하여 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산한다(S22). 한편, 전동식 워터 펌프 제어 시스템은 외기온도와 자동차 실내온도와 운전자 설정온도와 엔진 냉각수온 등의 정보를 수신하고(S23) 단계 S23에서 수신한 정보를 이용하여 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산한다(S24).The electric water pump control system receives information such as the accelerator pedal position (APS), the engine speed (rpm), the engine torque, and the engine coolant temperature (S21) and uses the information received in step S21 to cool the water pump for engine cooling. The operating speed (rpm) and power (power) are calculated (S22). On the other hand, the electric water pump control system receives information such as the outside air temperature, the vehicle interior temperature, the driver set temperature and the engine cooling water temperature (S23) and using the information received in step S23 the water pump operation speed for the vehicle interior heating ( rpm) and power (S) are calculated (S24).

다음, 전동식 워터 펌프 제어 시스템은 단계 S22에서 연산한 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 파워와 단계 S24에서 연산한 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 파워를 비교하여 두 값 중 최대값을 선택한다(S25).Next, the electric water pump control system compares the water pump operating power for engine cooling calculated in step S22 with the water pump operating power for indoor heating calculated in step S24, and selects the maximum of the two values (S25).

다음, 전동식 워터 펌프 제어 시스템은 배터리 충전상태를 고려하여 워터 펌프 허용 파워를 연산하고(S26), 단계 S25에서 선택한 최대값과 단계 S26에서 연산한 워터 펌프 허용 파워 중 최소값을 선택한다(S27).Next, the electric water pump control system calculates the water pump allowable power in consideration of the state of charge of the battery (S26), and selects the minimum value between the maximum value selected in step S25 and the water pump allowable power calculated in step S26 (S27).

마지막으로, 전동식 워터 펌프 제어 시스템은 단계 S27에서 선택한 최소값으로 전동식 워터 펌프를 구동한다(S28).Finally, the electric water pump control system drives the electric water pump to the minimum value selected in step S27 (S28).

11 : 엔진제어기(ECU) 12 : 전자동온도조절기(FATC)
13 : 하이브리드시스템제어기(HCU)11: engine controller (ECU) 12: fully automatic temperature controller (FATC)
13: Hybrid System Controller (HCU)

Claims (4)

엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 엔진제어기(ECU)와,
자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 전자동온도조절기(FATC)와,
상기 엔진제어기 및 전자동온도조절기로부터 입력되는 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 파워(power) 및 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 파워(power) 중 최대값으로 전동식 워터 펌프를 구동하는 하이브리드시스템제어기(HCU)를 포함한 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 시스템.An engine controller (ECU) for calculating a water pump operation rpm and power for engine cooling;
Fully automatic temperature controller (FATC) for calculating the water pump operation speed (rpm) and power for vehicle interior heating,
Hybrid system controller (HCU) for driving the electric water pump to the maximum value of the water pump operating power (power) for cooling the engine input from the engine controller and the automatic thermostat and the water pump operating power for heating the car interior (HCU) Electric water pump control system of a hybrid vehicle, including. 제 1 항에 있어서,
상기 하이브리드시스템제어기는 배터리 충전상태(SOC)를 고려하여 워터 펌프 허용 파워를 연산하고, 상기 최대값과 상기 워터 펌프 허용 파워 중 최소값으로 상기 전동식 워터 펌프를 구동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 시스템.The method of claim 1,
The hybrid system controller calculates a water pump allowable power in consideration of a battery state of charge (SOC), and drives the electric water pump to a minimum value between the maximum value and the water pump allowable power. Pump control system. 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 가속페달위치(APS)와 엔진 회전수(rpm)와 엔진 토크와 엔진 냉각수온를 포함한 정보를 수신하여 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 제1단계와,
상기 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 외기온도와 자동차 실내온도와 운전자 설정온도와 엔진 냉각수온를 포함한 정보를 수신하여 자동차 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 회전수(rpm) 및 파워(power)를 연산하는 제2단계와,
상기 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 상기 제1단계에서 연산한 엔진 냉각을 위한 워터 펌프 동작 파워와 상기 제2단계에서 연산한 실내 난방을 위한 워터 펌프 동작 파워를 비교하여 최대값을 선택하는 제3단계와,
상기 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 상기 최대값으로 전동식 워터 펌프를 구동하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 방법.The electric water pump control system receives information including the accelerator pedal position (APS), engine speed (rpm), engine torque and engine coolant temperature to calculate the water pump operating speed (rpm) and power for engine cooling. The first step,
A second step in which the electric water pump control system receives information including an outside air temperature, a vehicle interior temperature, a driver set temperature, and an engine cooling water temperature to calculate a water pump operation speed (rpm) and power for heating the vehicle interior; ,
A third step in which the electric water pump control system selects a maximum value by comparing the water pump operation power for engine cooling calculated in the first step with the water pump operation power for indoor heating calculated in the second step; ,
And a fourth step in which the electric water pump control system drives the electric water pump to the maximum value. 제 3 항에 있어서,
상기 전동식 워터 펌프 제어 시스템이 배터리 충전상태(SOC)를 고려하여 워터 펌프 허용 파워를 연산하는 제5단계를 더 포함하고,
상기 제4단계는 상기 최대값과 상기 워터 펌프 허용 파워 중 최소값으로 상기 전동식 워터 펌프를 구동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 전동식 워터 펌프 제어 방법.The method of claim 3, wherein
The electric water pump control system further includes a fifth step of calculating a water pump allowable power in consideration of a state of battery charge (SOC),
The fourth step is the electric water pump control method of the hybrid vehicle, characterized in that for driving the electric water pump to the minimum of the maximum value and the water pump allowable power.
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