KR20130042137A - Water pump control method of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉각대상부품의 열용량에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 가변시켜 냉각대상부품을 냉각하도록 함으로써 전력소모를 줄일 수 있는 전기차량의 워터펌프 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a water pump control method for an electric vehicle that can reduce power consumption by varying the driving speed of the electric water pump according to the heat capacity of the cooling target component to cool the cooling target component.
전기자동차는 나날이 심각해져 가는 대기오염을 방지하기 위한 대비책과 한정된 유체 에너지를 새로운 에너지원으로 대체하고자 하는 목적에서 개발된 것으로, 배터리의 전원으로 모터를 구동시켜 일정 차속 이상의 주행성을 확보하여 이동수단으로서의 역할을 담당하고 있다.The electric vehicle was developed with the purpose of preventing the air pollution that is getting worse day by day and replacing the limited fluid energy with a new energy source. Is in charge of.
이러한 전기자동차의 운행에 있어서, 종래에는 가장 치명적인 열문제를 해결 하기 위하여 열 방출이 심한 인버터, LDC(Low-voltage DC Converter), OBC(On-Board Charger), 모터, 배터리 등에 냉각 시스템을 적용하여 열문제를 해결하고 있으며, 이 중에서, 배터리는 독자적인 냉각 시스템을 이루어 작동하며, 그 외 모터, 인버터, LDC(Low-voltage DC Converter), OBC(On-Board Charger)는 별도로 구축된 냉각시스템을 통하여 냉각시키고 있다In the operation of such an electric vehicle, a cooling system is applied to an inverter, a low-voltage DC converter (LDC), an on-board charger (OCC), a motor, a battery, and the like, in order to solve the most fatal thermal problem. The thermal problem is solved. Among them, the battery operates in its own cooling system, and the motor, inverter, low-voltage DC converter (LDC), and on-board charger (OBC) are separately installed. Cooling
이러한 냉각시스템은 기본적으로 전력 및 전자부품들이 제어기의 제어에 의하여 작동하는 워터펌프의 구동에 의해 냉각되도록 이루어져 있다.Such a cooling system is basically configured to allow power and electronic components to be cooled by driving a water pump operated by a controller.
보다 상세하게는, 차량의 시동 온과 함께 모터, 인버터 등의 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 조건에 따라 전동식 워터펌프도 구동을 하게 되면서 워터펌프로부터 냉각수가 하나의 계를 이루고 있는 냉각라인을 따라 모터, 인버터 등과 같은 냉각대상부품들을 순환하여 냉각대상부품들의 냉각이 이루어지는 것이다.More specifically, the power line and the electronic components such as the motor, inverter, etc. are driven with the start-up of the vehicle, and the electric water pump is driven according to the conditions, and the cooling line forms a coolant from the water pump. Accordingly, the cooling target parts such as the motor and the inverter are circulated to cool the cooling target parts.
종래의 냉각방법은 차량의 시동 온과 함께 냉각대상부품의 온도가 기준치 이상으로 검출된 경우 제어기에서 전동식 워터펌프를 작동시켜 동일한 속도로 구동시킴으로써 냉각수를 냉각라인을 통해 순환시켜 냉각대상부품들을 냉각시키도록 하고 있다.In the conventional cooling method, when the temperature of a cooling target component is detected at a temperature higher than a reference value when the vehicle starts up, the controller operates the electric water pump to operate at the same speed to circulate the cooling water through the cooling line to cool the cooling target components. I'm trying to.
즉, 열용량이 적은 LDC와 인버터와 같은 냉각대상부품과 열용량이 많은 모터와 같은 냉각대상부품의 냉각시 열용량에 상관없이 동일한 구동속도로 전동식 워터펌프를 작동시켜 냉각하고 있는 것이다.That is, the electric water pump operates at the same driving speed to cool the cooling target parts such as LDC and inverter having low heat capacity and the cooling target part such as motor having high heat capacity.
그러나 이와 같은 종래의 냉각방법은 동일한 속도로 전동식 워터펌프를 작동시킴에 따라 전력을 효율적으로 사용하지 못함은 물론 작은 열용량을 갖는 냉각대상부품을 냉각시키는 경우에는 불필요한 전력을 소모하게 되는 문제점이 있었으며, 이는 결국 짧은 주행거리로 연비를 낮추게 되는 요인이 되었다.However, such a conventional cooling method does not use power efficiently by operating the electric water pump at the same speed, and there is a problem of consuming unnecessary power when cooling a cooling target component having a small heat capacity. This, in turn, contributed to lower fuel economy with shorter driving distances.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 냉각대상부품의 열용량에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 가변제어하여 냉각대상부품을 냉각하도록 함으로써 전력을 효율적으로 사용할 수 있음은 물론 불필요한 전력소모를 줄여 차량의 연비를 개선할 수 있도록 한 전기차량의 워터펌프 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve this problem, by varying the drive speed of the electric water pump according to the heat capacity of the cooling target parts to cool the cooling target parts can be used efficiently and of course unnecessary power consumption It is an object of the present invention to provide a water pump control method for an electric vehicle to reduce the fuel efficiency of the vehicle.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기차량의 워터펌프 제어방법은 전기차량의 각 냉각대상부품의 온도와 열용량을 검출하는 검출단계; 검출단계를 통해 검출되는 냉각대상부품의 온도에 따라 전동식 워터펌프의 구동을 제어하고, 냉각대상부품의 열용량에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 고속 또는 저속으로 구동시키는 제어단계;를 포함한다.Water pump control method for an electric vehicle according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of detecting the temperature and heat capacity of each cooling target component of the electric vehicle; And controlling the driving of the electric water pump according to the temperature of the cooling target component detected through the detecting step, and driving the driving speed of the electric water pump at a high speed or a low speed according to the heat capacity of the cooling target component.
상기 제어단계는, 상기 각 냉각대상부품 중 어느 하나 이상의 냉각대상부품 온도가 기준치 이상인지를 판단하는 온도판단단계와, 온도가 기준치 이상인 경우 그 검출된 해당 냉각대상부품의 열용량을 확인하는 열용량확인단계와, 열용량확인단계를 거쳐 해당 냉각대상부품의 열용량이 큰 경우에 상기 전동식 워터펌프의 구동속도를 고속으로 제어하는 고속제어단계와, 열용량확인단계를 거쳐 해당 냉각대상부품의 열용량이 작은 경우에 상기 전동식 워터펌프의 구동속도를 저속으로 제어하는 저속제어단계를 포함할 수 있다.The control step includes: a temperature judging step of determining whether a temperature of at least one cooling target part of each cooling target part is equal to or higher than a reference value, and a heat capacity checking step of checking a heat capacity of the detected cooling target part when the temperature is higher than the reference value; And a high speed control step of controlling the driving speed of the electric water pump at high speed when the heat capacity of the corresponding cooling target part is high through the heat capacity checking step, and when the heat capacity of the cooling target part is small through the heat capacity checking step. It may include a low speed control step of controlling the driving speed of the electric water pump at a low speed.
상기 저속제어단계에서 전동식 워터펌프를 저속으로 구동하는 도중에 추가로 열용량이 큰 냉각대상부품의 온도가 기준치 이상으로 검출된 경우, 전동식 워터펌프의 구동속도를 상향조정하여 고속으로 구동시키는 속도 상향조정단계를 더 포함할 수 있다.In the low speed control step, when the temperature of the cooling target component having a large heat capacity is detected to be higher than the reference value while the electric water pump is driven at a low speed, the speed increase step of adjusting the driving speed of the electric water pump to drive at high speed It may further include.
상기 제어단계에서는 상기 냉각대상부품 중 적어도 두 개 이상의 냉각대상부품이 함께 온도 상승하여 기준치 이상으로 검출된 경우, 해당 냉각대상부품의 열용량을 비교 판단하여 열용량이 높은 냉각대상부품에 대응하여 전동식 워터펌프의 구동속도를 제어할 수 있다.
In the controlling step, when at least two or more of the cooling target parts are raised together with each other and the temperature is detected to be higher than a reference value, the electric water pump corresponding to the cooling target part having a high heat capacity is determined by comparing the heat capacity of the corresponding cooling target part. Can control the driving speed of.
상술한 바와 같은 방법으로 이루어진 전기차량의 전동식 워터펌프 제어방법에 따르면, 전동식 워터펌프의 구동속도를 가변제어하여 냉각대상부품을 냉각함으로써 불필요한 전력소모를 방지할 수 있으며, 절약한 전력으로 차량의 연비를 개선할 수 있게 되는 효과가 있다.
According to the electric water pump control method of the electric vehicle made by the method as described above, by controlling the drive speed of the electric water pump to cool the cooling target parts, unnecessary power consumption can be prevented, and the fuel consumption of the vehicle with the saved power There is an effect that can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량의 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량의 전동식 워터펌프 제어방법을 나타낸 순서도.1 is a configuration diagram for electric water pump control of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
2 is a flow chart showing a method for controlling an electric water pump of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기차량의 전동식 워터펌프 제어방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, an electric water pump control method of an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량의 전동식 워터펌프 제어를 위한 구성도로서, 전기차량의 전동식 워터펌프를 제어하기 위한 구성은 냉각대상부품(10)과, 냉각대상부품의 온도와 열용량에 대한 정보를 제공받아 전동식 워터펌프(30)를 제어하는 제어기(20)를 포함하고, 전동식 워터펌프(30)는 냉각대상부품과 연결되어 있다.1 is a configuration for controlling the electric water pump of the electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the configuration for controlling the electric water pump of the electric vehicle is the
전동식 워터펌프(30)는 냉각대상부품인 인버터, LDC, OBC, 모터를 냉각시키기 위한 것으로, 제어기(20)의 제어에 의하여 상시 구동되면서 상기한 냉각대상부품들을 냉각시키게 된다.The
보다 상세하게는, 차량의 시동 온과 함께 냉각대상부품인 모터, 인버터, LDC, OBC 등과 같은 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 점차 열이 발생하게 되는데, 이에 전동식 워터펌프의 구동에 의해 냉각수가 하나의 계를 이루고 있는 냉각라인을 따라 모터, 인버터, LDC, OBC 등과 같은 냉각대상부품들을 순환하게 됨으로써, 냉각대상부품인 모터, 인버터, LCD, OBC 등과 같은 전력 및 전자부품들의 냉각이 이루어지게 된다.More specifically, power and electronic components such as motors, inverters, LDCs, and OBCs, which are cooling targets, are driven and heat is gradually generated as the vehicle starts up. Accordingly, the coolant is driven by the electric water pump. By circulating the cooling target parts such as motor, inverter, LDC, OBC, etc. along the cooling line forming a system, the cooling of power and electronic components such as motor, inverter, LCD, OBC, etc. do.
본 발명에 따르면, 전기차량의 각 냉각대상부품의 온도와 열용량을 검출하고, 그 검출된 냉각대상부품의 온도에 따라 냉각여부를 판단하여 전동식 워터펌프의 구동하고, 냉각대상부품의 열용량에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 고속 또는 저속으로 제어하게 된다.According to the present invention, the temperature and heat capacity of each cooling target component of an electric vehicle are detected, and whether or not cooling is performed according to the detected temperature of the cooling target component is driven, and the electric water pump is driven. The driving speed of the water pump is controlled at high speed or low speed.
보다 상세하게 설명하면, 검출된 냉각대상부품의 온도가 냉각을 실시해야 할 정도록 상승하여 기준치 이상이 되면, 제어기(20)에서 전동식 워터펌프(30)의 구동시키게 되고, 그와 동시에 검출된 해당 냉각대상부품이 열용량이 큰 냉각대상부품인지 아니면 열용량이 작은 냉각대상부품인지를 판단하여 전동식 워터펌프의 구동속도를 고속 또는 저속을 제어하게 된다.In more detail, when the detected temperature of the cooling target component rises to the point where cooling is to be performed and exceeds the reference value, the
이와 같이, 냉각대상부품인 모터, 인버터, LDC 등과 같은 전력 및 전자부품의 온도 상승시 해당 냉각대상부품의 열용량에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 제어하여 냉각이 이루어지도록 함으로써 기존의 전기차량과 같이 동일한 속도로 구동시키지 않아도 되며, 이에 따라 불필요한 전력소모를 방지하여 전력을 효율적으로 사용할 수 있게 됨은 물론 그 전력으로 연비향상에 도움을 줄 수도 있게 된다.As such, when the temperature of power and electronic parts such as motors, inverters, and LDCs that are cooling targets rises, cooling is controlled by controlling the driving speed of the electric water pump according to the heat capacity of the corresponding cooling target components. It is not necessary to drive at the same speed, thereby preventing unnecessary power consumption, which makes it possible to use power efficiently, as well as helping to improve fuel efficiency.
이때, 열용량이 작은 냉각대상부품의 온도 상승으로 전동식 워터펌프(30)를 저속으로 구동시키는 도중에 추가로 열용량이 큰 냉각대상부품의 온도가 상승하여 기준치 이상인 것으로 검출되면, 제어기(20)는 냉각수요를 충족시키기 위해 추가로 냉각이 필요하다고 판단하고 전동식 워터펌프의 구동속도를 상향조정하여 고속으로 구동시키게 된다.At this time, when the
한편, 냉각대상부품 중 적어도 두 개 이상의 냉각대상부품이 함께 온도 상승하여 기준치 이상으로 검출된 경우가 발생될 수 있는데, 이 경우에는 검출된 해당 냉각대상부품의 열용량을 비교 판단하여 열용량이 높은 냉각대상부품에 대응하여 전동식 워터펌프의 구동속도를 제어하게 된다.On the other hand, at least two or more cooling target parts of the cooling target parts may be raised together and detected to be higher than the reference value. The driving speed of the electric water pump is controlled according to the component.
따라서, 온도 상승된 두 개 이상의 냉각대상부품 모두의 냉각수요를 충족시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, it is possible to meet the cooling demand of both of the two or more components to be cooled to the temperature rise.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량의 전동식 워터펌프 제어방법을 나타낸 순서도로서, 차량의 시동 온과 함께 냉각대상부품인 모터, 인버터, LDC, OBC 등과 같은 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 그로 인해 점차 열이 발생하게 되며, 발생된 온도와 함께 그 냉각대상부품의 열용량을 검출하게 된다(S100).2 is a flowchart illustrating a method of controlling an electric water pump of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, in which power and electronic components, such as a motor, an inverter, an LDC, and an OBC, which are cooling targets, are driven along with starting of the vehicle. As a result, heat is gradually generated, and the heat capacity of the cooling target part is detected together with the generated temperature (S100).
검출된 냉각대상부품의 온도가 기준치 이상인지를 판단하는 온도판단단계(S210)를 수행하고, 온도가 기준치 이상인 경우에 그 검출된 해당 냉각대상부품이 열용량이 큰 냉각대상부품인지 열용량이 작은 냉각대상부품인지를 확인하게 된다(S220).A temperature judging step (S210) is performed to determine whether the detected temperature of the cooling target component is greater than or equal to the reference value, and when the temperature is higher than the reference value, the detected cooling target component is a cooling target component having a large heat capacity or a cooling target with a small heat capacity. Check whether the part (S220).
열용량확인단계(S220)를 통해 온도 상승한 냉각대상부품이 열용량이 큰 냉각대상부품인 경우 전동식 워터펌프의 구동속도를 고속으로 제어하는 고속제어단계(S230)를 수행하여 냉각대상부품을 냉각시키게 되고, 이와 반대로 온도 상승한 냉각대상부품이 열용량이 작은 냉각대상부품인 경우 전동식 워터펌프의 구동속도를 저속으로 제어하는 저속제어단계(S240)를 수행하게 된다.When the cooling target part whose temperature rises through the heat capacity checking step (S220) is a cooling target part having a large heat capacity, the cooling target part is cooled by performing a high speed control step (S230) of controlling the driving speed of the electric water pump at high speed. On the contrary, when the cooling target component having a temperature rise is a cooling target component having a small heat capacity, a low speed control step (S240) of controlling the driving speed of the electric water pump at a low speed is performed.
한편, 저속제어단계(S240)에서 전동식 워터펌프를 저속으로 구동하는 도중에 추가로 열용량이 큰 냉각대상부품의 온도가 기준치 이상으로 검출된 경우에는 전동식 워터펌프의 구동속도를 상향조정하여 고속으로 구동시키는 속도 상향조정단계(S250)를 수행하여 냉각대상부품을 냉각시키게 되는 것이다.On the other hand, if the temperature of the cooling target component having a larger heat capacity is detected above the reference value while driving the electric water pump at low speed in the low speed control step (S240), the driving speed of the electric water pump is adjusted upward to drive the motor at high speed. By performing the speed up step (S250) to cool the cooling target component.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
10: 냉각대상부품 20: 제어기
30: 전동식 워터펌프
S100: 검출단계 S200: 제어단계
S210: 온도판단단계 S220: 고속제어단계
S230: 저속제어단계 S240: 속도 상향조정단계10: cooling target part 20: controller
30: electric water pump
S100: detection step S200: control step
S210: temperature determination step S220: high speed control step
S230: low speed control step S240: speed up step
Claims (4)
검출단계를 통해 검출되는 냉각대상부품의 온도에 따라 전동식 워터펌프의 구동을 제어하고, 냉각대상부품의 열용량에 따라 전동식 워터펌프의 구동속도를 고속 또는 저속으로 구동시키는 제어단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 워터펌프 제어방법.A detection step of detecting a temperature and a heat capacity of each cooling target part of the electric vehicle;
A control step of controlling the driving of the electric water pump according to the temperature of the cooling target component detected through the detecting step, and driving the driving speed of the electric water pump at a high speed or a low speed according to the heat capacity of the cooling target component;
Water pump control method of an electric vehicle comprising a.
상기 제어단계는, 상기 각 냉각대상부품 중 어느 하나 이상의 냉각대상부품 온도가 기준치 이상인지를 판단하는 온도판단단계와,
온도가 기준치 이상인 경우 그 검출된 해당 냉각대상부품의 열용량을 확인하는 열용량확인단계와,
열용량확인단계를 거쳐 해당 냉각대상부품의 열용량이 큰 경우에 상기 전동식 워터펌프의 구동속도를 고속으로 제어하는 고속제어단계와,
열용량확인단계를 거쳐 해당 냉각대상부품의 열용량이 작은 경우에 상기 전동식 워터펌프의 구동속도를 저속으로 제어하는 저속제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 워터펌프 제어방법.The method according to claim 1,
The controlling step may include: a temperature judging step of determining whether a temperature of at least one cooling target component of each cooling target component is equal to or greater than a reference value;
A heat capacity checking step of checking the heat capacity of the detected cooling target part when the temperature is higher than the reference value;
A high speed control step of controlling the driving speed of the electric water pump at high speed when the heat capacity of the corresponding cooling target component is large after the heat capacity checking step;
And a low speed control step of controlling the driving speed of the electric water pump at a low speed when the heat capacity of the corresponding cooling target component is small through the heat capacity checking step.
상기 저속제어단계에서 전동식 워터펌프를 저속으로 구동하는 도중에 추가로 열용량이 큰 냉각대상부품의 온도가 기준치 이상으로 검출된 경우, 전동식 워터펌프의 구동속도를 상향조정하여 고속으로 구동시키는 속도 상향조정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 워터펌프 제어방법.The method according to claim 2,
In the low speed control step, when the temperature of the cooling target component having a large heat capacity is detected to be higher than the reference value while the electric water pump is driven at a low speed, the speed increase step of adjusting the driving speed of the electric water pump to drive at high speed Water pump control method of an electric vehicle further comprising.
상기 제어단계에서는 상기 냉각대상부품 중 적어도 두 개 이상의 냉각대상부품이 함께 온도 상승하여 기준치 이상으로 검출된 경우, 해당 냉각대상부품의 열용량을 비교 판단하여 열용량이 높은 냉각대상부품에 대응하여 전동식 워터펌프의 구동속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 워터펌프 제어방법.The method according to claim 1,
In the controlling step, when at least two or more of the cooling target parts are raised together with each other and the temperature is detected to be higher than a reference value, the electric water pump corresponding to the cooling target part having a high heat capacity is determined by comparing the heat capacity of the corresponding cooling target part. Water pump control method for an electric vehicle, characterized in that for controlling the driving speed of.
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