KR20120061434A - Fault diagnosis apparatus of thermal sensor for hybrid and electronic vehicle and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도 예측모델을 기반으로 모터의 토크에 따른 전류 및 전압으로 온도의 변화를 미리 예측함으로써 예측 온도와 온도센서의 검출 온도값을 비교하여 온도센서의 고장 유무를 신속하고 정확하게 판단할 수 있도록 한 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a temperature sensor failure diagnosis device and method thereof of a hybrid / electric vehicle. More specifically, the predicted temperature and temperature by predicting the change in temperature by the current and voltage according to the torque of the motor in advance based on the temperature prediction model. The present invention relates to a temperature sensor failure diagnosis device and method of a hybrid / electric vehicle, which compares detected temperature values of a sensor to quickly and accurately determine whether a temperature sensor has failed.
종래의 하이브리드 자동차 또는 전기자동차의 경우에는 인버터와 모터의 온도를 측정하는 전형적인 NTC 온도센서를 활용한 고장진단장치가 구비되어져 있다. Conventional hybrid vehicles or electric vehicles are equipped with a failure diagnosis device utilizing a typical NTC temperature sensor for measuring the temperature of the inverter and the motor.
도 1a, 1b, 2는 종래의 온도센서 고장진단 장치의 구성을 도시한 도면, 도 2는 종래의 온도센서 고장진단 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.1A, 1B, and 2 are views showing the configuration of a conventional temperature sensor failure diagnosis apparatus, and FIG. 2 is a flowchart showing a signal flow of a conventional temperature sensor failure diagnosis apparatus.
이를 참조하면, 종래의 전기차량 및 하이브리드 차량에 구비된 온도센서 고장진단장치(2)는 인버터 온도센서(10)의 고장 진단을 검출하기 위해 NTC 온도센서(모터 온도센서임: 6) 및 IVT 온도센서(인버터 온도센서임: 10)가 구성되어져 있다.Referring to this, the temperature sensor
또한, 종래의 고장진단장치(2)는 NTC 온도센서(6) 및 IVT 온도센서(10)로부터 온도값을 인가받아 단선이나 단락 여부를 판단함으로써 센서 고장여부를 감시하는 MCU(12)가 구비되어져 있다.In addition, the conventional
온도센서의 구성은 도 2에 도시된 바와 같은 바, 인버터(8)의 온도에 따라 Rinv에 전압(Vinv)이 인가되며, 모터(4)의 온도에 따라 Rmotor에 전압(Vmotor)가 인가된다. 인가된 전압 Vmotor와 Vinv는 인버터의 MCU(12)에서 ADC(미도시)를 통해 데이터 값으로 변환되며, 이는 MCU(12) 내부에 구비된 온도-전압 특성맵을 통해 온도값으로 변환하여 사용된다. 따라서, 온도센서(10,6)로 측정된 인버터와 모터의 온도값은 단선/단락을 판단하는데 사용된다.As shown in FIG. 2, the temperature sensor has a voltage Vinv applied to Rinv according to the temperature of the
도 3은 종래의 온도센서 고장진단 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트, 도 4는 종래의 온도센서 고장진단 장치에 탑재된 온도특성맵을 도시한 그래프이다.3 is a flowchart showing a signal flow of a conventional temperature sensor failure diagnosis apparatus, and FIG. 4 is a graph showing a temperature characteristic map mounted on a conventional temperature sensor failure diagnosis apparatus.
먼저, 종래의 온도센서 고장진단 장치(2)에 포함된 NTC 온도센서(6) 및 IVT 온도센서(10)는 각각 온도값을 검출하여 상기 MCU(12)로 전송한다. 그러면, 상기 MCU(12)는 온도값을 인가받아 단선이나 단락 여부를 판단한다.First, the
보다 상세하게, 상기 MCU(12)는 모터 온도가 기준온도 이상인지를 판단하여, 이상인 경우 모터가 정상 작동하는 것으로 판단하고, 다음으로 인버터(8)의 온도가 고장 온도제한 상향값(H)을 초과하였는 지를 판단하며, 고장 온도제한 상향값을 초과한 경우라면 일정 시간 단선상태가 유지되는 지를 판단한다.In more detail, the
일정시간 단선상태가 유지되면, 상기 MCU(12)는 해당 인버터(8)의 온도센서(10)가 단선인 것으로 판단한다.If the disconnection state is maintained for a predetermined time, the
반면에, 상기 MCU(12)는 모터 온도가 기준온도 이상인지를 판단하여, 이상인 경우 모터가 정상 작동하는 것으로 판단하고, 다음으로 인버터(8)의 온도가 고장 온도제한 하향값(L)을 하회하는 지를 판단하며, 고장 온도제한 하향값을 하회한 경우라면 일정 시간 단락상태가 유지되는 지를 판단한다.On the other hand, the
일정시간 단락상태가 유지되면, 상기 MCU(12)는 해당 인버터(8)의 온도센서(10)가 단락인 것으로 판단한다. 이는 상기 MCU(12) 내부에 탑재된 온도특성맵에서 저항이 가장 큰 경우 대응하는 전압값으로 온도가 계산되는 것으로 해당 온도특성은 단락시의 온도특성과 동일하므로 단락으로 판단한 것이다.If the short circuit state is maintained for a predetermined time, the
위의 단선 및 단락상태를 제외한 상황은 인버터의 온도센서가 정상으로 동작되는 것으로 판단한다.Except for the disconnection and short circuit condition above, it is determined that the temperature sensor of the inverter operates normally.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
The above technical configuration is a background art for helping understanding of the present invention, and does not mean a conventional technology well known in the art.
종래의 온도센서 고장진단장치는 상온 즉, 모터 온도센서를 기준으로 인버터 온도센서의 고장을 판단하는 방식으로, 모터가 저온에서 동작하는 경우 또는 모터의 온도센서가 단락인 경우라면 인버터 온도센서의 고장을 판단하는 알고리즘은 동작하지 않으며, 모터의 온도센서가 고장인 경우와 무관하게 상시 인버터 온도센서는 정상으로 판단한다는 문제가 있었다.The conventional temperature sensor failure diagnosis device is a method of determining the failure of the inverter temperature sensor based on the room temperature, that is, the motor temperature sensor. Algorithm to determine the operation does not work, there was a problem that always the inverter temperature sensor is determined to be normal, regardless of the failure of the temperature sensor of the motor.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 인버터 온도센서(10)에 구비된 저항이 물리적인 원인으로 단선된 경우라면 인버터 온도센서(10)가 고장이더라도 정상으로 판단하는 경우기 발생된다는 문제가 있었다.In addition, as shown in FIG. 2, when the resistance provided in the
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 온도 예측모델을 기반으로 모터의 토크에 따른 전류 및 전압으로 온도의 변화를 미리 예측함으로써 예측 온도와 온도센서의 검출 온도값을 비교하여 온도센서의 고장 유무를 신속하고 정확하게 판단할 수 있도록 한 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention was devised to improve the above-mentioned problem, and compares the predicted temperature and the detected temperature value of the temperature sensor by predicting the change of temperature in advance with the current and the voltage according to the torque of the motor based on the temperature predictive model. It is an object of the present invention to provide a device and method for diagnosing a failure of a temperature sensor of a hybrid / electric vehicle, which can quickly and accurately determine whether there is a failure.
본 발명에 의한 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치는 인버터의 온도를 검출하기 위한 IVT 온도센서와; 인버터의 쿨링 플레이트에 부착되어 쿨링 플레이트의 온도를 검출하기 위한 쿨링 플레이트 온도센서와; IVT 온도센서 및 쿨링 플레이트 온도센서로부터 검출값을 인가받으며, 모터 토크를 기반으로 온도예측모델을 통해 연산된 인버터 온도추정값을 실제 검출값과 비교하여 인버터 자체 고장 또는 단선 및 단락을 판단하는 MCU로 구성된 것을 특징으로 한다.The temperature sensor fault diagnosis apparatus of a hybrid / electric vehicle according to the present invention includes an IVT temperature sensor for detecting a temperature of an inverter; A cooling plate temperature sensor attached to a cooling plate of the inverter for detecting a temperature of the cooling plate; Receives detection value from IVT temperature sensor and cooling plate temperature sensor, and consists of MCU that judges inverter failure or disconnection and short circuit by comparing inverter temperature estimation value calculated by temperature prediction model with actual detection value based on motor torque It is characterized by.
본 발명의 상기 온도예측모델은 인버터와 쿨링 플레이트 사이의 열저항으로부터 인버터의 손실을 고려하여 쿨링 플레이트 온도에서 인버터의 온도를 추정하는 모델인 것을 특징으로 한다.The temperature prediction model of the present invention is a model for estimating the temperature of the inverter at the cooling plate temperature in consideration of the loss of the inverter from the thermal resistance between the inverter and the cooling plate.
본 발명의 상기 인버터 손실은 인버터 스위칭 손실/도통 손실, 다이오드 스위칭 손실/도통 손실, 커패시터 도통손실이며, 아래의 식에 의해 연산되는 것을 특징으로 한다.The inverter loss of the present invention is inverter switching loss / conduction loss, diode switching loss / conduction loss, capacitor conduction loss, it is characterized by the following equation.
(전력손실모델식)(Power loss model)
(온도변화예측모델식)(Temperature Change Model)
본 발명에 의한 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 방법은 인버터 온도센서로부터 온도값을 인가받는 제 1단계와; 인버터 온도를 추정하는 제 2단계와; 인버터 손실이 기준손실보다 작은지를 판단하는 제 3단계와; 인버터 온도가 설정온도 범위인지의 여부를 판단하는 제 4단계와; 인버터 온도가 설정온도 범위 이외인 경우, 일정시간 단선 또는 단락 상태인지를 판단하는 제 5단계와; 인버터 온도센서가 단선 또는 단락으로 인한 고장인 것으로 판단하는 제 6단계와; 인버터 손실이 기준손실보다 큰 경우, 실제 온도변화량과 예측된 온도변화량의 차이가 에러허용치보다 큰 지를 판단하는 제 7단계와; 에러허용치보다 큰 경우, 그 상태가 일정시간동안 유지되는 지를 판단하는 제 8단계와; 에러허용치보다 크고 그 상태가 일정시간 지속되는 경우 인버터 온도센서 고장인 것으로 판단하는 제 9단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 방법이 제공된다.The temperature sensor failure diagnosis method of a hybrid / electric vehicle according to the present invention includes a first step of receiving a temperature value from an inverter temperature sensor; Estimating the inverter temperature; Determining whether the inverter loss is smaller than the reference loss; Determining whether the inverter temperature is within a set temperature range; If the inverter temperature is outside the set temperature range, determining whether the inverter is disconnected or short-circuited for a predetermined time; A sixth step of determining that the inverter temperature sensor is a failure due to disconnection or short circuit; A seventh step of determining whether the difference between the actual temperature change amount and the predicted temperature change amount is larger than the error tolerance value when the inverter loss is larger than the reference loss; An eighth step of determining whether the state is maintained for a predetermined time when it is larger than the error tolerance value; A method for diagnosing a temperature sensor failure of a hybrid / electric vehicle is provided, comprising a ninth step of determining that the inverter temperature sensor is out of order when the state is larger than the error tolerance and continues for a predetermined time.
본 발명의 상기 제 5단계는 인버터 온도가 설정온도 제한값을 초과하는 경우 단선상태라고 판단하는 단계와; 인버터 온도가 설정온도 제한값을 하회하는 경우 단락상태라고 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 방법이 제공된다.
The fifth step of the present invention includes the step of determining the disconnection state when the inverter temperature exceeds the set temperature limit value; When the inverter temperature is lower than the set temperature limit value, there is provided a method for diagnosing a failure of a temperature sensor of a hybrid / electric vehicle, characterized in that it comprises a step of determining a short circuit state.
본 발명은 온도변화예측모델을 이용하여 모터의 토크로부터 인버터 손실값을 연산하고, 그 인버터 손실값과 열저항을 통해 이론 온도값을 산출함으로써 실제 온도검출값과 비교하여 센서의 고장유무를 추가적으로 판단할 수 있게 하여 인버터 온도센서의 고장유무를 매우 정확하게 판단할 수 있다는 장점이 있고, 고장판단에 대한 에러를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
The present invention calculates the inverter loss value from the torque of the motor by using the temperature change prediction model, and calculates the theoretical temperature value through the inverter loss value and the thermal resistance to further determine whether there is a failure of the sensor by comparing with the actual temperature detection value. This makes it possible to determine whether the inverter temperature sensor has a fault very accurately, and has the advantage of preventing the error of the fault determination.
도 1a, 1b, 2는 종래의 온도센서 고장진단 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 온도센서의 구성을 도시한 회로도이다.
도 3은 종래의 온도센서 고장진단 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
도 4는 종래의 온도센서 고장진단 장치에 탑재된 온도특성맵을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 열전달 모델을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치를 통한 인버터 온도변환 예측상태를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.1A, 1B, and 2 are diagrams showing the configuration of a conventional temperature sensor failure diagnosis apparatus.
2 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional temperature sensor.
Figure 3 is a flow chart showing the signal flow of the conventional temperature sensor failure diagnosis device.
Figure 4 is a graph showing a temperature characteristic map mounted on a conventional temperature sensor failure diagnosis device.
5 is a block diagram showing the configuration of a temperature sensor failure diagnosis apparatus for a hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is a view schematically showing an inverter heat transfer model according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing an inverter temperature conversion prediction state through a temperature sensor failure diagnosis apparatus of a hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a signal flow of a temperature sensor failure diagnosis apparatus of a hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치 및 그 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings, the temperature sensor failure diagnosis device and method of the hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 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 description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치의 구성을 도시한 블록도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 열전달 모델을 개략적으로 도시한 도면이다.5 is a block diagram showing the configuration of a temperature sensor failure diagnosis apparatus for a hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view schematically showing an inverter heat transfer model according to an embodiment of the present invention. .
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치(20)는 온도 예측모델을 기반으로 모터의 토크에 따른 전류 및 전압으로 온도의 변화를 미리 예측함으로써 예측 온도와 온도센서의 검출 온도값을 비교하여 온도센서의 고장 유무를 신속하고 정확하게 판단할 수 있도록 한 장치이다.Referring to this, the temperature sensor failure diagnosis apparatus 20 of the hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention predicts the change in temperature by the current and the voltage according to the torque of the motor based on the temperature prediction model in advance. It is a device that can quickly and accurately determine whether there is a failure of the temperature sensor by comparing the detected temperature value with the temperature sensor.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치(20)는 그 내부에 인버터 온도센서(10)의 고장 진단을 검출하기 위해 NTC 온도센서(모터 온도센서임: 6) 및 IVT 온도센서(인버터 온도센서임: 10)가 구성되어져 있다.More specifically, the temperature sensor fault diagnosis apparatus 20 of the hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention is an NTC temperature sensor (motor temperature sensor) to detect a fault diagnosis of the
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치(20)는 그 내부에 인버터(8)의 온도를 검출하기 위한 IVT 온도센서(10)와; 모터(4)의 온도를 검출하기 위한 NTC 온도센서(6)가 구비되어져 있다.That is, the temperature sensor failure diagnosis device 20 of the hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes an
이때, 상기 인버터(8)와 모터(4)는 온도변화에 대한 상관관계가 크지 않으므로 본 발명에서는 모터(4)의 온도를 검출하기는 하지만, 인버터(8)의 온도센서(10)에 대한 고장진단의 소스로 활용하지는 않는다. 즉, 모터 온도센서(6)를 활용한 인버터 온도센서(10)의 고장판단은 수행하지 않는다.At this time, since the
특히, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치(20)는 그 내부에 인버터(8)의 쿨링 플레이트(14)에 부착되어 쿨링 플레이트(14)의 온도를 검출하기 위한 쿨링 플레이트 온도센서(16)가 구비되어져 있다.In particular, the temperature sensor failure diagnosis device 20 of the hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention is attached to the
쿨링 플레이트 온도센서(16)는 온도예측모델링을 수행하기 위한 소스값으로 쿨링 플레이트(14)의 온도값을 활용하기 위함이며, 실제 검출된 온도값과 비교하여 인버터 온도센서(10)의 고장유무를 정확하게 판단하기 위함이다.The cooling
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치(20)는 그 내부에 IVT 온도센서(10) 및 쿨링 플레이트 온도센서(16)로부터 검출값을 인가받으며, 모터 토크를 기반으로 온도예측모델을 통해 연산된 인버터(8)의 온도추정값을 실제 검출값과 비교하여 인버터(8)의 자체 고장 또는 단선 및 단락을 판단하는 MCU(22)가 구비되어져 있다.On the other hand, the temperature sensor failure diagnosis device 20 of the hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention receives a detection value from the
이때, 상기 MCU(22)에 탑재되어 구동되는 상기 온도예측모델은 인버터(8)와 쿨링 플레이트(14) 사이의 열저항(9)으로부터 인버터의 손실(Wloss)을 고려하여 쿨링 플레이트(14) 온도에서 인버터(8)의 온도를 추정하는 모델이다.At this time, the temperature prediction model mounted on and driven in the
여기서, 상기 인버터(8) 손실은 인버터(8)의 스위칭 손실/도통 손실, 각 다이오드의 스위칭 손실/도통 손실, 커패시터(11)의 도통손실이며, 아래의 식에 의해 연산된다.The loss of the
(전력손실모델식)(Power loss model)
(온도변화예측모델식)(Temperature Change Model)
이때, Rth 는 열저항값이다.At this time, Rth is a heat resistance value.
즉, 상기 온도예측모델은 인버터의 이론 손실값과 연관된 커패시터 및 각 다이오드, 인버터를 구성하는 파워모듈(IGBT)의 이론 손실값 및 열저항값으로부터 연산할 수 있게 된다. That is, the temperature prediction model can be calculated from the theoretical loss value and the thermal resistance value of the capacitor, each diode, and the power module IGBT constituting the inverter associated with the theoretical loss value of the inverter.
상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. With reference to the accompanying drawings, the function and operation of the temperature sensor failure diagnosis device of a hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention of the above configuration will be described in detail.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치를 통한 인버터 온도변환 예측상태를 개략적으로 도시한 모식도, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing an inverter temperature conversion prediction state through a temperature sensor fault diagnosis apparatus of a hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention. Is a flow chart showing the signal flow of the temperature sensor fault diagnosis device.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치(20)는 인버터 온도센서(10)로부터 온도값을 인가받는다.First, the temperature sensor failure diagnosis device 20 of the hybrid / electric vehicle according to an embodiment of the present invention receives a temperature value from the
그 상태에서, 온도변화예측모델을 통해서 인버터(8)의 온도를 추정하는 바, 단위시간 동안의 온도변화를 이론적으로 계산하기 위해 먼저 모터의 토크에 따른 전류와 전압으로 전력손실을 산출한다. 전력손실 산출방법은 앞서 설명하였으므로 생략한다.In this state, the temperature of the
전력손실이 연산된 경우라면 온도변화값을 산출한다.If the power loss is calculated, calculate the temperature change.
그 상태에서, MCU(22)는 인버터 손실이 기준손실보다 작은지를 판단한다.In that state, the
인버터 손실이 기준손실보다 작은 경우라면, 1차적으로 고장 가능성이 높은 경우로서, 상기 MCU(22)는 인버터 온도가 설정온도 범위인지의 여부를 판단한다.If the inverter loss is smaller than the reference loss, the possibility of failure is primarily high, and the
만약, 인버터 온도가 설정온도 범위이내인 경우라면 상기 MCU(22)는 인버터 온도센서(10)는 정상으로 판단한다.If the inverter temperature is within the set temperature range, the
반면에, 인버터 온도가 설정온도 제한값을 초과하는 경우라면 상기 MCU(22)는 인버터 온도센서(10)가 단선상태라고 판단하며, 인버터 온도가 설정온도 제한값을 하회하는 경우 상기 MCU(22)는 상기 인버터 온도센서(10)가 단락상태라고 판단한다.On the other hand, if the inverter temperature exceeds the set temperature limit value, the
만약, 인버터 온도센서(10)가 단선 또는 단락상태를 일정시간 이상 유지한 경우라면, 상기 MCU(22)는 상기 인버터 온도센서(10)가 고장인 것으로 판단하고 경고신호를 발생한다.If the
반면에, 인버터 온도센서(10)가 단선 또는 단락상태를 일정시간 이상 유지하지 않은 경우라면, 상기 MCU(22)는 상기 인버터 온도센서(10)가 정상인 것으로 판단한다. 즉, 외란에 의해 인버터 온도센서(10)가 일시 오동작을 하는 경우도 있기 때문이다.On the other hand, if the
만약, 인버터 손실이 기준손실보다 큰 경우라면, 실제 온도변화량과 예측된 온도변화량의 차이가 에러허용치보다 큰 지를 판단한다. If the inverter loss is greater than the reference loss, it is determined whether the difference between the actual temperature change and the predicted temperature change is greater than the error tolerance.
에러허용치보다 큰 경우, 그 상태가 일정시간동안 유지되는 지를 판단하고, 에러허용치보다 크고 그 상태가 일정시간 지속되는 경우 상기 MCU(22)는 인버터 온도센서 고장인 것으로 판단한다.If it is greater than the error tolerance value, it is determined whether the state is maintained for a predetermined time. If it is greater than the error tolerance value and the state is maintained for a certain time, the
반면, 인버터 손실이 기준손실보다 큰 경우라고 할지라도, 실제 온도변화량과 예측된 온도변화량의 차이가 에러허용치보다 작은 경우이거나, 에러허용치보다 크더라도 그 유지시간이 일정시간 이하인 경우라면 상기 MCU(22)는 해당 인버터 온도센서가 정상으로 판단한다.On the other hand, even if the inverter loss is greater than the reference loss, if the difference between the actual temperature change and the predicted temperature change is smaller than the error tolerance, or if the maintenance time is less than a certain time even if the error tolerance is larger than the MCU (22) ) Is judged that the inverter temperature sensor is normal.
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 정해져야할 것이다.
Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is merely exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
4:모터 6:NTC 온도센서
8:인버터 10:IVT 온도센서
11:커패시터 14:쿨링 플레이트
16:쿨링 플레이트 온도센서 22:MCU4: motor 6: NTC temperature sensor
8: Inverter 10: IVT temperature sensor
11: Capacitor 14: Cooling plate
16: Cooling plate temperature sensor 22: MCU
Claims (5)
인버터의 쿨링 플레이트에 부착되어 쿨링 플레이트의 온도를 검출하기 위한 쿨링 플레이트 온도센서; 및
IVT 온도센서 및 쿨링 플레이트 온도센서로부터 검출값을 인가받으며, 모터 토크를 기반으로 온도예측모델을 통해 연산된 인버터 온도추정값을 실제 검출값과 비교하여 인버터 자체 고장 또는 단선 및 단락을 판단하는 MCU로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치.An IVT temperature sensor for detecting a temperature of the inverter;
A cooling plate temperature sensor attached to a cooling plate of the inverter to detect a temperature of the cooling plate; And
Receives detection value from IVT temperature sensor and cooling plate temperature sensor, and consists of MCU that judges inverter failure or disconnection and short circuit by comparing inverter temperature estimation value calculated by temperature prediction model with actual detection value based on motor torque Temperature sensor failure diagnosis device for a hybrid / electric vehicle, characterized in that.
상기 온도예측모델은 인버터와 쿨링 플레이트 사이의 열저항으로부터 인버터의 손실을 고려하여 쿨링 플레이트 온도에서 인버터의 온도를 추정하는 모델인 것을 특징으로 하는 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치.The method of claim 1,
The temperature prediction model is a model for estimating the temperature sensor of a hybrid electric vehicle, characterized in that the model of estimating the temperature of the inverter at the cooling plate temperature in consideration of the loss of the inverter from the thermal resistance between the inverter and the cooling plate.
상기 인버터 손실은 인버터 스위칭 손실/도통 손실, 다이오드 스위칭 손실/도통 손실, 커패시터 도통손실이며, 아래의 식에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 장치.
(전력손실모델식)
(온도변화예측모델식)
The method of claim 2,
The inverter loss is inverter switching loss / conduction loss, diode switching loss / conduction loss, capacitor conduction loss, the temperature sensor fault diagnosis device of a hybrid / electric vehicle, characterized in that calculated by the following equation.
(Power loss model)
(Temperature Change Model)
인버터 온도를 추정하는 제 2단계;
인버터 손실이 기준손실보다 작은지를 판단하는 제 3단계;
인버터 온도가 설정온도 범위인지의 여부를 판단하는 제 4단계;
인버터 온도가 설정온도 범위 이외인 경우, 일정시간 단선 또는 단락 상태인지를 판단하는 제 5단계;
인버터 온도센서가 단선 또는 단락으로 인한 고장인 것으로 판단하는 제 6단계;
인버터 손실이 기준손실보다 큰 경우, 실제 온도변화량과 예측된 온도변화량의 차이가 에러허용치보다 큰 지를 판단하는 제 7단계;
에러허용치보다 큰 경우, 그 상태가 일정시간동안 유지되는 지를 판단하는 제 8단계; 및
에러허용치보다 크고 그 상태가 일정시간 지속되는 경우 인버터 온도센서 고장인 것으로 판단하는 제 9단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 방법.A first step of receiving a temperature value from an inverter temperature sensor;
Estimating the inverter temperature;
Determining whether the inverter loss is smaller than the reference loss;
A fourth step of determining whether the inverter temperature is within a set temperature range;
If the inverter temperature is outside the set temperature range, determining whether the inverter is disconnected or short-circuited for a predetermined time;
A sixth step of determining that the inverter temperature sensor is a failure due to disconnection or short circuit;
A seventh step of determining whether the difference between the actual temperature change amount and the predicted temperature change amount is greater than the error tolerance value when the inverter loss is larger than the reference loss;
An eighth step of determining whether the state is maintained for a predetermined time when it is larger than the error tolerance value; And
A method for diagnosing a temperature sensor failure of a hybrid / electric vehicle, comprising: a ninth step of determining that the inverter temperature sensor is out of order when the state is larger than the error tolerance and continues for a predetermined time.
상기 제 5단계는 인버터 온도가 설정온도 제한값을 초과하는 경우 단선상태라고 판단하는 단계와;
인버터 온도가 설정온도 제한값을 하회하는 경우 단락상태라고 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드/전기자동차의 온도센서 고장진단 방법.The method of claim 4, wherein
The fifth step includes determining that the inverter is disconnected when the inverter temperature exceeds a set temperature limit value;
When the inverter temperature is lower than the set temperature limit value, the step of determining that the short-circuit state, characterized in that the temperature sensor failure diagnostic method of a hybrid / electric vehicle.
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