KR20130055891A - Drive motor inverter for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 구동모터의 인버터에 관한 것으로, 구체적으로 모터의 온도를 모니터링 하여, 모터의 페일세이프 기능을 구현하는 차량용 구동모터의 인버터에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter of a vehicle driving motor, and more particularly, to an inverter of a vehicle driving motor which implements a fail safe function of the motor by monitoring a temperature of the motor.
도 1은 종래 차량용 구동모터의 인버터가 모터의 내부 온도를 감지하여 온도센서의 단락을 검지하는 도면이다. 도 1에 도시된 '①'은 R1 풀업 저항을 거쳐 모터 내부의 NTC 서미스터를 통해 인버터로 귀환되어 흐르는 전류의 흐름을 나타낸다.1 is a view of detecting the short circuit of the temperature sensor by detecting the internal temperature of the motor of the drive motor of the conventional vehicle. '1' shown in FIG. 1 represents a flow of current flowing back to the inverter through the NTC thermistor inside the motor through the R1 pull-up resistor.
종래 차량용 구동모터의 인버터는, 온도에 따라 변화하는 NTC 서미스터의 저항과 R1 저항에 의한 '②'번과 같은 분압 전압을 입력 받아 모터 내부의 온도를 산출함으로써 모터의 온도를 모니터링 할 수 있다.The inverter of a conventional vehicle driving motor can monitor the temperature of the motor by calculating a temperature inside the motor by receiving a divided voltage such as '②' caused by the resistance of the NTC thermistor and the R1 resistance that changes with temperature.
그러나, 종래 차량용 구동모터의 인버터는, NTC 서미스터를 포함한 모터의 온도센서부가 이상이 생겨 단선된 경우, 5V의 DC전압을 거의 그대로 입력 받게 된다.However, in the inverter of the conventional vehicle driving motor, when the temperature sensor part of the motor including the NTC thermistor is disconnected due to an abnormality, the DC voltage of 5 V is almost input as it is.
이와 같이 단선된 경우 인버터로 입력되는 전압은 도 2에 도시된 바와 같이 모터 내부 온도가 '0℃' 이하일 때 입력되는 전압과 동일 수준에 해당되어, 종래 차량용 구동모터의 인버터는 모터의 온도센서부가 단선된 것인지 모터 내부 온도가 '0℃' 인지 구분할 수 없는 문제를 가지고 있다. 도 2는 NTC 서미스터 온도에 따라 인버터의 제어부로 인가되는 전압의 변화를 나타낸 그래프이다.When disconnected as described above, the voltage input to the inverter corresponds to the same level as the voltage input when the internal temperature of the motor is '0 ° C.' or lower, as shown in FIG. 2. There is a problem that cannot be distinguished from disconnection or whether the motor internal temperature is '0 ℃'. 2 is a graph illustrating a change in voltage applied to a controller of an inverter according to an NTC thermistor temperature.
또한, 종래 차량용 구동모터의 인버터에서 온도 감지를 위해 사용되는 NTC 서미스터는 도 2에 도시된 바와 같이, 고온의 영역에서는 세밀하게 검지할 수 있지만, 저온의 영역에서는 세밀하게 검지할 수 없는 단점을 가지고 있다.In addition, the NTC thermistor used for the temperature sensing in the inverter of the conventional vehicle drive motor can be detected in the high temperature region in detail, as shown in Figure 2, but has a disadvantage that can not be detected in the low temperature region in detail. have.
본 발명의 목적은 차량용 구동모터의 온도센서의 감지 방법 및 모터온도센서의 단선 검지 방법을 개선하여 종래 모터 온도센서 단선 시 영하의 조건과 구분이 어려운 부분을 개선하고, 저가의 NTC 서미스터를 이용하여 모터 내부의 고온 및 저온 영역까지 선택적으로 세밀하게 감지하도록 개선함으로써 온도에 대한 페일세이프(FAIL SAFE) 성능을 강화할 수 있는 차량용 구동모터 인버터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to improve the detection method of the temperature sensor of the motor drive motor and the disconnection detection method of the motor temperature sensor to improve the difficult to distinguish from the sub-zero condition when the conventional motor temperature sensor disconnection, using a low-cost NTC thermistor It is to provide a drive motor inverter for a vehicle that can enhance the FAIL SAFE performance for temperature by selectively detecting the high and low temperature region inside the motor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량용 구동모터의 인버터에 관한 것으로, 본 차량용 구동모터의 인버터는 내부의 직류전원이 제1 저항 및 차량용 구동모터의 내부온도에 따라 저항이 변하는 NTC 서미스터를 거쳐 접지로 연결되는 제1 지로; 상기 직류전원이 상기 제1 저항 및 상기 NTC 서미스터 및 상기 제2 저항을 거쳐 접지로 연결되는 제2 지로; 상기 제1 지로 및 제2 지로 중 어느 하나를 선택하기 위한 제1 스위칭부; 상기 제1 저항과 상기 NTC 서미스터 사이의 절점으로부터 인가된 전압을 외부로 연결하기 위한 제1 출력경로; 상기 NTC 서미스터와 상기 제2 저항 사이의 절점으로부터 인가된 전압을 외부로 연결하기 위한 제2 출력경로; 상기 제1 스위칭부와 동기되어 동작하고 상기 제1 출력경로 및 제2 출력경로 중 어느 하나를 선택하기 위한 제2 스위칭부; 및 차량의 전원이 온(ON) 된 경우, 상기 제1 지로 및 제1 출력경로가 선택되도록 상기 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부를 제어하고, 상기 제1 출력경로를 통해 연결된 전압을 이용하여 상기 구동모터의 내부온도 값을 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object relates to an inverter of a vehicle drive motor, the inverter of the vehicle drive motor is grounded via an NTC thermistor whose internal DC power is changed according to the first resistance and the internal temperature of the vehicle drive motor. A first branch connected to the branch; A second branch to which the DC power source is connected to ground via the first resistor and the NTC thermistor and the second resistor; A first switching unit for selecting any one of the first branch and the second branch; A first output path for externally connecting a voltage applied from a node between the first resistor and the NTC thermistor; A second output path for externally connecting a voltage applied from a node between the NTC thermistor and the second resistor; A second switch configured to operate in synchronization with the first switch and to select one of the first output path and the second output path; And when the vehicle is turned on, controlling the first switch and the second switch to select the first ground path and the first output path, and using the voltage connected through the first output path. And a control unit for calculating an internal temperature value of the drive motor.
상기 제어부는 상기 산출된 내부온도 값이 '0℃' 이하인 경우, 상기 제2 지로 및 제2 출력경로가 선택되도록 상기 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부를 제어하고, 상기 제2 출력경로를 통해 연결된 전압을 이용하여 상기 구동모터의 내부온도 값을 산출할 수 있다.The controller controls the first switch and the second switch to select the second branch and the second output path when the calculated internal temperature value is '0 ° C.' or less, and is connected through the second output path. The internal temperature value of the driving motor may be calculated using the voltage.
상기 제어부는 상기 제2 출력경로를 통해 연결된 전압이 '0V'에 도달한 경우, 상기 NTC 서미스터와 상기 제1 저항을 연결하는 제1 연결선 및 상기 NTC 서미스터와 상기 제2 저항을 연결하는 제2 연결선 중 어느 하나 또는 둘 다가 단선된 것으로 판단할 수 있다.The controller may include a first connection line connecting the NTC thermistor and the first resistor and a second connection line connecting the NTC thermistor and the second resistor when the voltage connected through the second output path reaches '0V'. It may be determined that either or both of them are disconnected.
이와 같이 본 발명에 따른 차량용 구동모터의 인버터는 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부의 구동에 따라 고온 및 저온영역을 나누어 구동모터의 온도센서의 감지를 선택적으로 수행함으로써 모터 내부의 고온 및 저온 영역까지 구동모터의 온도를 세밀하게 파악할 수 있다. 이에 의해 구동모터의 내부온도에 대한 페일세이프(FAIL SAFE) 성능을 강화할 수 있다.As described above, the inverter of the vehicle driving motor according to the present invention selectively detects the temperature sensor of the driving motor by dividing the high and low temperature regions according to the driving of the first switching unit and the second switching unit to the high and low temperature regions inside the motor. The temperature of the drive motor can be understood in detail. As a result, the FAIL SAFE performance of the drive motor can be enhanced.
또한, 본 발명에 따른 차량용 구동모터의 인버터는 모터 온도 센싱을 위한 연결선의 단선 시, 거의 '0V' 전압이 검지되기 때문에 영하의 조건과의 구분이 어렵지 않아 연결선의 단선 여부를 정확히 파악할 수 있다. In addition, since the inverter of the vehicle driving motor according to the present invention almost detects a '0V' voltage at the time of disconnection of the connection line for sensing the temperature of the motor, it is not difficult to distinguish from the sub-zero condition so that the connection line can be accurately determined.
도 1은 종래 차량용 구동모터의 인버터의 회로도이다.
도 2는 도 1의 NTC 서미스터 온도에 따라 제어부에서 감지되는 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동모터의 인버터의 회로도이다.
도 4는 도 3의 차량용 구동모터의 인버터가 고온 영역을 검지하는 경우, NTC 서미스터 온도에 따라 제어부에서 감지되는 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 3의 차량용 구동모터의 인버터가 저온 영역을 검지하는 경우, NTC 서미스터 온도에 따라 제어부에서 감지되는 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.1 is a circuit diagram of an inverter of a conventional vehicle driving motor.
FIG. 2 is a graph illustrating a change in voltage sensed by a controller according to the NTC thermistor temperature of FIG. 1.
3 is a circuit diagram of an inverter of a vehicle driving motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating a change in voltage detected by the controller according to the NTC thermistor temperature when the inverter of the vehicle driving motor of FIG. 3 detects a high temperature region.
FIG. 5 is a graph illustrating a change in voltage detected by a controller according to an NTC thermistor temperature when the inverter of the vehicle driving motor of FIG. 3 detects a low temperature region.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동모터의 인버터에 대하여 설명한다.Hereinafter, an inverter of a vehicle driving motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 구동모터의 인버터의 회로도이다. 도 3을 참고하면, 차량용 구동모터의 인버터(1)는 ①번 ⑤번 경로를 지나는 제1 지로, ①번 ④번 경로를 지나는 제2 지로, 제1 스위칭부(10), ②번 경로를 지나는 제1 출력경로, ③번 경로를 지나는 제2 출력경로, 제2 스위칭부(20) 및 제어부(30)로 이루어질 수 있다.3 is a circuit diagram of an inverter of a vehicle driving motor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the
제1 지로는 내부의 직류전원(5Vdc)이 제1 저항(R1) 및 차량용 구동모터의 내부온도에 따라 저항이 변하는 NTC 서미스터(40)를 거쳐 접지로 연결되는 경로이고, 제2 지로는 직류전원이 제1 저항(R1) 및 NTC 서미스터(40) 및 제2 저항(R2)을 거쳐 접지로 연결된다.The first branch is a path through which an internal DC power source (5Vdc) is connected to ground via an
제1 지로 및 제2 지로는 제어부(30)에 의해 제어되는 제1 스위칭부(10)의 선택에 의해 결정되는 경로이다. The first branch and the second branch are paths determined by selection of the
제1 출력경로는 제1 저항(R1)과 NTC 서미스터(40) 사이의 절점으로부터 인가된 전압을 제어부(30)로 연결하고, 제2 출력경로는 NTC 서미스터(40)와 제2 저항(R2) 사이의 절점으로부터 인가된 전압을 제어부(30)로 연결한다.The first output path connects the voltage applied from the node between the first resistor R1 and the
제1 출력경로 및 제2 출력경로는 제어부(30)에 의해 제어되는 제2 스위칭부(20)의 선택에 의해 결정되는 경로이다.The first output path and the second output path are paths determined by selection of the
제어부(30)는 본 실시예에 따른 차량용 구동모터의 인버터(1)의 전반적인 동작을 제어하고, 예를 들면 도 3에 들면 도시된 바와 같이, 온도산출모듈(32)과 단선판단모듈(34)로 구분될 수 있다.The
온도산출모듈(32)은 차량의 전원이 온(ON) 된 경우, 제1 지로 및 제1 출력경로가 선택되도록 상기 제1 스위칭부(10) 및 제2 스위칭부(20)를 제어하고, 제1 출력경로를 통해 연결된 전압을 이용하여 구동모터의 내부온도 값을 산출한다.The
이것은 구동모터의 내부온도의 고온 영역을 검지하기 위한 것으로, 도 4의 ⑨번과 같이 고온 부분의 변화율이 더 크기 때문에 고온 영역에서 온도를 세밀하게 감지할 수 있다.This is to detect the high temperature range of the internal temperature of the drive motor, and as shown in ⑨ of FIG.
그리고 온도산출모듈(32)은 이 산출된 내부온도 값이 '0℃' 이하인 경우, 제2 지로 및 제2 출력경로가 선택되도록 제1 스위칭부(10) 및 제2 스위칭부(20)를 제어하고, 제2 출력경로를 통해 연결된 전압을 이용하여 구동모터의 내부온도 값을 산출한다.The
이것은 구동모터의 내부온도의 저온 영역을 검지하기 위한 것으로, 도 5의 ⑧번과 같이 저온 부분의 변화율이 더 크기 때문에 저온 영역에서 온도를 세밀하게 감지할 수 있다.This is to detect the low temperature region of the internal temperature of the drive motor, and as shown in ⑧ of FIG.
이와 같이 본 실시예에에 따른 차량용 구동모터의 인버터(1)는 제1 스위칭부(10) 및 제2 스위칭부(20)의 구동에 따라 고온 및 저온영역을 나누어 구동모터의 온도센서의 감지를 선택적으로 수행함으로써 모터 내부의 고온 및 저온 영역까지 구동모터의 온도를 세밀하게 파악할 수 있다. 이에 의해 본 실시예에 따른 차량용 구동모터의 인버터(1)는 구동모터의 내부온도에 대한 페일세이프(FAIL SAFE) 성능을 강화할 수 있다.As described above, the
단선판단모듈(34)은 제2 출력경로를 통해 연결된 전압이 도 5의 ⑩번과 같이 '0V'에 도달한 경우, NTC 서미스터(40)와 제1 저항(R1)을 연결하는 제1 연결선 및 NTC 서미스터(40)와 제2 저항(R2)을 연결하는 제2 연결선 중 어느 하나 또는 둘 다가 단선된 것으로 판단할 수 있다. The
이와 같이 본 실시예에 따른 차량용 구동모터의 인버터(1)는 모터 온도 센싱을 위한 연결선, 예를 들면 제1 연결선 및 제2 연결선의 단선 시, 거의 '0V' 전압이 검지되기 때문에 영하의 조건과의 구분이 어렵지 않아 단선 여부를 정확히 파악할 수 있다. As described above, the
1: 차량용 구동모터의 인버터
10: 제1 스위칭부
20: 제2 스위칭부
30: 제어부
32: 온도산출모듈
34: 단선판단모듈
40: NTC 서미스터1: Inverter of car drive motor
10: first switching unit
20: second switching unit
30:
32: temperature calculation module
34: Disconnection Judgment Module
40: NTC thermistor
Claims (3)
상기 직류전원이 상기 제1 저항 및 상기 NTC 서미스터 및 상기 제2 저항을 거쳐 접지로 연결되는 제2 지로;
상기 제1 지로 및 제2 지로 중 어느 하나를 선택하기 위한 제1 스위칭부;
상기 제1 저항과 상기 NTC 서미스터 사이의 절점으로부터 인가된 전압을 외부로 연결하기 위한 제1 출력경로;
상기 NTC 서미스터와 상기 제2 저항 사이의 절점으로부터 인가된 전압을 외부로 연결하기 위한 제2 출력경로;
상기 제1 스위칭부와 동기되어 동작하고 상기 제1 출력경로 및 제2 출력경로 중 어느 하나를 선택하기 위한 제2 스위칭부; 및
차량의 전원이 온(ON) 된 경우, 상기 제1 지로 및 제1 출력경로가 선택되도록 상기 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부를 제어하고, 상기 제1 출력경로를 통해 연결된 전압을 이용하여 상기 구동모터의 내부온도 값을 산출하는 제어부;를
포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 인버터.A first branch connected to ground through an internal DC power supply via an NTC thermistor whose resistance varies according to a first resistance and an internal temperature of a vehicle driving motor;
A second branch to which the DC power source is connected to ground via the first resistor and the NTC thermistor and the second resistor;
A first switching unit for selecting any one of the first branch and the second branch;
A first output path for externally connecting a voltage applied from a node between the first resistor and the NTC thermistor;
A second output path for externally connecting a voltage applied from a node between the NTC thermistor and the second resistor;
A second switch configured to operate in synchronization with the first switch and to select one of the first output path and the second output path; And
When the vehicle is powered on, the first switching unit and the second switching unit are controlled to select the first ground path and the first output path, and the driving is performed by using a voltage connected through the first output path. A control unit for calculating an internal temperature value of the motor;
Inverter of the vehicle drive motor comprising a.
상기 제어부는 상기 산출된 내부온도 값이 '0℃' 이하인 경우, 상기 제2 지로 및 제2 출력경로가 선택되도록 상기 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부를 제어하고, 상기 제2 출력경로를 통해 연결된 전압을 이용하여 상기 구동모터의 내부온도 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 인버터.The method of claim 1,
The controller controls the first switch and the second switch to select the second branch and the second output path when the calculated internal temperature value is '0 ° C.' or less, and is connected through the second output path. Inverter of the vehicle drive motor, characterized in that for calculating the internal temperature value of the drive motor using a voltage.
상기 제어부는 상기 제2 출력경로를 통해 연결된 전압이 '0V'에 도달한 경우, 상기 NTC 서미스터와 상기 제1 저항을 연결하는 제1 연결선 및 상기 NTC 서미스터와 상기 제2 저항을 연결하는 제2 연결선 중 어느 하나 또는 둘 다가 단선된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동모터의 인버터.The method of claim 2,
The controller may include a first connection line connecting the NTC thermistor and the first resistor and a second connection line connecting the NTC thermistor and the second resistor when the voltage connected through the second output path reaches '0V'. Inverter of a drive motor for a vehicle, characterized in that it is determined that either or both of the disconnected.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |