KR20130063893A

KR20130063893A - 친환경 차량에서 ｄｃ-ｄｃ컨버터 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130063893A
Application number: KR1020110130511A
Authority: KR
Inventors: 김성규; 최원경; 곽무신; 배수현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17
Also published as: JP2013121313A; DE102012213380A1; US20130147404A1; CN103151984A; KR101283892B1; US8912736B2

Abstract

DC-DC컨버터의 출력 전압을 능동적으로 제어하여 시스템의 효율 향상을 제공하도록 하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어방법이 개시된다.
본 발명은 제1,2모터의 구동을 요구하는 토크 명령과 제1,2모터의 회전속도, 제1,2모터의 자속, 배터리 전압을 검출하는 과정; 제1,2모터의 자속과 속도로부터 제1,2모터의 요구전압을 추출하는 과정; 제1,2모터의 요구전압을 비교하여 큰 값을 모터의 최종 요구전압으로 결정하는 과정; 배터리 전압과 모터의 최종 요구전압을 비교하여 큰 값을 최종 전압지령으로 결정하는 과정을 포함한다.

Description

친환경 차량에서 ＤＣ-ＤＣ컨버터 제어장치 및 방법{DC-DC CONVERTER CONTROL SYSTEM FOR GREEN CAR AND METHOD THEREOF}

본 발명은 친환경 차량의 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DC-DC컨버터의 출력 전압을 제어하여 시스템의 효율 향상을 제공하도록 하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

차량에 대한 연비 향상의 요구와 배출가스 규제의 강화에 따라 엔진과 하나 이상의 구동모터로 구성되는 친환경 차량이 제공되고 있다.

친환경 차량은 연료전지 자동차, 전기자동차, 플러그인 전기자동차 등을 포함하며, 고전압/대전류의 파워넷(Powernet)을 사용하여 구동력을 생성한다.

친환경 차량은 요구하는 구동력을 생성하기 위하여 모터, 모터의 구동을 제어하기 위하여 인버터, 배터리에 저장된 대략 350V 내지 450V의 고전압을 승압시켜 인버터에 안정된 전압으로 공급하는 DC-DC컨버터를 포함한다.

상기 배터리에 저장된 전압을 승압시키는 DC-DC컨버터의 출력전압은 인버터의 동작이 최고 요구 전압인 조건을 기준으로 설정되어 상시적으로 운전된다.

즉, DC-DC컨버터는 상시적으로 인버터의 최고 요구 전압을 출력하여 인버터에 공급하게 된다.

그러나, 모터에서 요구되는 전압은 운전조건에 따라 변화되므로, DC-DC컨버터의 출력 전압이 인버터의 최고 요구 전압으로 설정되어 상시적으로 출력되는 경우 필요 이상의 전력 손실을 발생시키는 원인이 된다.

따라서, 불필요한 배터리 전압의 소모가 발생되어 시스템의 효율을 저하시키고, 이에 따라 연비 저하를 발생시킬 수 있다.

도 5는 종래의 친환경 차량에서 DC-DC컨버터의 출력전압에 대하여 인버터의 손실을 도시한 그래프이다.

도 5를 참조하면, DC-DC컨버터로부터 인버터에 입력되는 전압이 높을수록 인버터에서의 전력 손실이 증가됨을 알 수 있다.

즉, DC-DC컨버터의 출력 전압이 인버터에서 요구되는 최대 전압으로 결정되어 상시 운전되는 경우와 DC-DC컨버터의 출력 전압이 인버터에서 요구되는 최소 전압으로 결정되어 상시 운전되는 경우를 비교하면, 인버터의 최대 요구 전압으로 결정되는 경우 인버터에서 불필요한 전력 손실이 증가됨을 알 수 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 친환경 차량에서 모터와 인버터의 운전조건, 배터리의 전압 변동에 따라 DC-DC 컨버터의 출력 전압을 능동적으로 제어하여 시스템의 효율 향상과 연비 향상을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 특징은 직류전압이 저장되는 배터리; 전동기 또는 발전기로 동작하는 제1,2모터; 제1,2모터를 구동시키는 제1,2인버터; 배터리로부터의 직류전압을 승압하여 제1,2인버터로 공급하고, 제1,2인버터로부터의 직류전압을 승압하여 배터리에 공급하는 DC-DC컨버터를 포함하고, 토크 명령을 전류지령 맵에 적용하여 전압지령을 생성한 다음 PWM신호로 DC-DC컨버터를 스위칭시켜 제1,2인버터에 공급되는 출력전압을 제어하는 제어기를 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치가 제공된다.

상기 제어기는 토크 명령에 따라 제1,2모터가 각각 요구하는 자속을 생성하고, 제1,2모터가 요구하는 자속과 제1,2모터의 속도 및 배터리 전압을 적용하여 DC-DC컨버터의 출력 전압을 결정하고, 전압지령을 생성하여 DC-DC컨버터를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 제1,2모터의 자속과 속도를 이용하여 제1,2모터의 요구전압을 생성하고, 제1,2모터의 요구전압을 비교하여 큰 값을 모터의 최종 요구전압으로 결정하며, 배터리 전압과 모터의 최종 요구전압을 비교하여 큰 값을 최종 전압지령으로 결정할 수 있다.

상기 제어기는 제1모터의 요구전압이 제2모터의 요구전압을 초과하면 제1모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정하고, 제2모터의 요구전압이 제1모터의 요구전압을 초과하면 제2모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정할 수 있다.

상기 제어기는 모터의 최종 요구전압이 배터리 전압을 초과하면 최종 요구전압을 전류지령으로 결정하고, 배터리 전압이 모터의 최종 요구전압을 초과하면 배터리 전압을 전류지령으로 결정할 수 있다.

상기 제어기는 토크명령에 따라 PWM신호를 생성하여 DC-DC컨버터의 스위칭을 제어하는 HDC제어기; 토크명령에 따라 PWM신호를 생성하여 제1,2인버터의 스위칭을 제어하는 모터제어기를 포함할 수 있다.

상기 HDC제어기는 토크 명령과 제1,2모터의 온도에 따라 제1,2모터의 자속을 생성하는 자속연산부; 상기 자속연산부에서 제공되는 제1,2모터의 자속과 제1,2모터의 속도 및 배터리의 전압을 적용하여 DC-DC컨버터 제어를 위한 최종 전압지령을 생성하는 전압지령생성부를 포함할 수 있다.

상기 전압지령생성부는 제1모터의 자속과 제1모터의 속도를 적용하여 제1전압지령을 생성하는 제1연산부; 제2모터의 자속과 제2모터의 속도를 적용하여 제2전압지령을 생성하는 제2연산부; 제1연산부에서 생성된 제1전압지령과 제2연산부에서 생성된 제2전압지령에 배터리의 전압을 적용하여 최종 전압지령을 생성하는 제3연산부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 제1,2모터의 구동을 요구하는 토크 명령과 제1,2모터의 회전속도, 제1,2모터의 자속, 배터리 전압을 검출하는 과정; 제1,2모터의 자속과 속도로부터 제1,2모터의 요구전압을 추출하는 과정; 상기 제1,2모터의 요구전압을 비교하여 큰 값을 모터의 최종 요구전압으로 결정하는 과정; 배터리 전압과 모터의 최종 요구전압을 비교하여 큰 값을 최종 전압지령으로 결정하는 과정을 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어방법이 제공된다.

상기 제1모터의 요구전압과 제2모터의 요구전압 비교에서 제1모터의 요구전압이 제2모터의 요구전압을 초과하면 제1모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정하는 과정; 제2모터의 요구전압이 제1모터의 요구전압을 초과하면 제2모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 모터의 최종 요구전압과 배터리 전압의 비교에서 모터의 최종 요구전압이 배터리 전압을 초과하면 최종 요구전압을 전류지령으로 결정하는 과정; 배터리 전압이 모터의 최종 요구전압을 초과하면 배터리 전압을 전류지령으로 결정하는 과정을 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 친환경 차량에서 모터와 인버터의 운전조건 및 배터리의 전압변동에 따라 DC-DC컨버터의 출력전압을 제어함으로써, 인버터에서 불필요한 전력 손실이 발생되지 않아 시스템의 효율 향상과 연비 향상을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 HDC제어기의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에서 전압지령생성부의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 종래의 친환경 차량에서 DC-DC컨버터의 출력전압에 대하여 인버터의 손실을 도시한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 제모터(101)와 제2모터(102), 제1인버터(103), 제2인버터(104), DC-DC컨버터(105), 배터리(106) 및 제어기(200)를 포함한다.

제1모터(101)는 3상 교류전동기로, 도시되지 않은 엔진을 시동할 수 있는 전동기로서 동작하고, 엔진이 시동 온을 유지할 때 발전기로서 동작한다.

제1모터(101)는 제1인버터(103)를 통해 공급되는 3상 교류전압에 의해 구동되어 도시되지 않은 엔진을 시동 온시키고, 엔진이 시동 온을 유지하는 경우 3상 교류전압을 발전시켜 제1인버터(103)로 출력한다.

제2모터(102)는 도시되지 않은 구동차륜을 구동하는 3상 교류전동기로, 제2인버터(104)에서 공급되는 3상 교류전압의 의해 구동토크를 발생시킨다.

또한, 제2모터(102)는 차량의 회생 제동시 발전기로 동작되어 3상 교류전압을 발생시켜 제2인버터(104)로 출력한다.

제1모터(101)는 고정자 코일로서 Y결선형 3상 코일을 포함하며, 3상 코일을 형성하는 U, V, W상 코일의 일측이 서로 연결되어 중성점을 형성하고, U, V, W상 코일의 다른 일측은 제1인버터(103)의 대응하는 아암에 연결된다.

제2모터(102)는 고정자 코일로서 Y결선형 3상 코일을 포함하며, 3상 코일을 형성하는 U, V, W상 코일의 일측이 서로 연결되어 중성점을 형성하고, U, V, W상 코일의 다른 일측은 제2인버터(104)의 대응하는 아암에 연결된다.

제1인버터(103)는 제어기(200)에서 인가되는 PWM 신호에 따라 DC-DC컨버터(105)에서 승압되어 공급되는 배터리(106)의 직류전압을 3상 교류전압으로 변환하여 제1모터(101)에 구동전압으로 공급한다.

제2인버터(104)는 제어기(200)에서 인가되는 PWM 신호에 따라 DC-DC컨버터(105)에서 승압되어 공급되는 배터리(106)의 직류전압을 3상 교류전압으로 변환하여 제2모터(102)에 구동전압으로 공급한다.

제1인버터(103)는 전력 스위칭소자가 직렬로 연결되어 구성되며, U상 아암(S_au, S_au'), V상 아암(S_av, S_av'), W상 아암(S_aw, S_aw')을 포함한다.

상기 전력 스위칭소자는 NPN형 트랜지스터, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET 중 어느 하나로 구성된다.

제2인버터(104)는 전력 스위칭소자가 직렬로 연결되어 구성되며, U상 아암(S_bu, S_bu'), V상 아암(S_bv, S_bv'), W상 아암(S_bw, S_bw')을 포함한다.

DC/DC컨버터(105)는 배터리(106)와 제1,2인버터(103)(104)의 사이에 설치되어 제어기(200)에서 인가되는 PWM 듀티 제어신호에 따라 배터리(106)에서 공급되는 직류전압을 설정된 레벨의 전압으로 승압하여 제1인터버(103) 및 제2인버터(104)에 출력한다.

또한, DC-DC컨버터(105)는 제어기(200)에서 인가되는 PWM 듀티 제어신호에 따라 제1인버터(103) 혹은 제2인버터(104)에서 인가되는 직류전압을 승압하여 배터리(106)에 충전 전압으로 공급한다.

DC-DC컨버터(105)는 도시되지 않은 메인 릴레이를 통해 배터리(106)의 양단에 연결되며, DC 링크 커패시터(Cdc)와 직렬로 접속되는 제1전력 스위칭소자(S₁)와 제2전력 스위칭소자(S₂), 배터리(106)의 양단간 전압 변동을 평활하는 평활 커패시터(C_bc)를 포함한다.

배터리(106)는 다수개의 단위셀로 구성되는 고전압 배터리로 직류전원을 저장한다.

배터리(106)는 예를 들어 니켈-수소, 리튬-이온 2차 전지, 대용량 커패시터 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 저장된 직류전압을 DC-DC컨버터(105)를 통해 승압시켜 제1모터(101) 혹은 제2모터(102)에 공급한다.

제어기(200)는 상위제어기로부터 인가되는 토크 명령에 따라 설정된 전류 지령 맵 데이터를 적용하여 DC-DC컨버터(105)의 스위칭을 위한 PWM신호를 생성하여 와 제1전력 스위칭소자(S₁)와 제2전력 스위칭소자(S₂)를 스위칭시켜 배터리(106)에서 공급되는 전압을 설정된 레벨로 승압시켜 DC 링크 커패시터(C_dc)에 일시 저장한 다음 제1인버터(104)와 제2인버터(104)에 공급한다.

또한, 상기 제어기(200)는 상위제어기로부터 인가되는 토크 명령에 따라 PWM신호를 생성하여 제1인버터(103)와 제2인버터(104)의 스위칭을 제어하여 DC-DC컨버터(105)에서 공급되는 전압을 3상 교류전압으로 변환시켜 제1모터(101) 혹은 제2모터(102)의 구동을 실행시킨다.

상기 제어기(200)는 DC-DC컨버터(105)의 스위칭과 제1인버터(103) 및 제2인버터(104)의 스위칭을 제어하는 상태에서 배터리(106)의 출력전압(V_b)과 전류(I_b), DC-DC컨버터(105)의 DC 링크 커패시터(C_dc)에 충전되는 전압(V_dc), 제1모터(101)와 제2모터(102)의 각 상에 인가되는 구동전류, 제1모터(101)와 제2모터(102)의 온도 등의 정보를 검출하여 DC-DC컨버터(105)의 스위칭을 위한 PWM신호와 제1인버터(103) 및 제2인버터(104)의 스위칭을 위한 PWM신호를 조절한다.

상기 제어기(200)는 상위제어기로부터 토크 명령이 검출되면 설정된 전류지령 맵 데이터를 적용하여 제1모터(101)와 제2모터(102)가 요구하는 자속을 생성하고, 제1모터(101)와 제2모터(102)가 요구하는 자속과 속도 및 배터리 전압(V_b)을 적용하여 DC-DC컨버터(105)의 출력전압을 결정한다.

그리고, 제어기(200)는 DC-DC컨버터(105)의 출력전압에 따라 PWM신호를 생성하여 DC-DC컨버터(105)의 제1전력 스위칭소자(S₁)와 제2전력 스위칭소자(S₂)를 스위칭시킴으로써, 제1인버터(102)와 제2인버터(103)에서 전력 손실이 발생되지 않고, 최적의 효율을 갖는 전압을 출력할 수 있다.

상기에서 제어기(200)는 제1모터(101)와 제2모터(102)가 요구하는 자속과 속도로부터 제1인버터(103)와 제2인버터(104)가 요구되는 전압을 판정할 수 있다.

상기 제어기(200)는 상위제어기로부터 인가되는 토크명령에 따라 PWM신호를 생성하여 DC-DC컨버터(210)의 스위칭을 제어하는 HDC제어기(210)와 상위제어기로부터 인가되는 토크명령에 따라 PWM신호를 생성하여 제1인버터(103)와 제2인버터(104)의 스위칭을 제어하는 모터제어기(220)를 포함한다.

상기 HDC제어기(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 자속연산부(211)와 전압지령생성부(212)를 포함한다.

자속연산부(211)는 차량의 운전조건인 토크 명령과 제1,2모터(101)의 온도를 설정된 전류지령 맵 데이터에 적용하여 제1모터(101)의 자속(flux_mag_MG1)와 제2모터(102)의 자속(flux_mag_MG2)을 생성한다.

전압지령생성부(212)는 상기 자속연산부(211)에서 제공되는 제1모터(101)의 자속(flux_mag_MG1)과 제1모터(101)의 속도를 적용하여 제1전압지령을 생성하고, 자속연산부(211)에서 제공되는 제2모터(102)의 자속(flux_mag_MG2)과 제2모터(102)의 속도를 적용하여 제2전압지령을 생성한 다음 제1전압지령과 제2전압지령 및 배터리의 전압을 적용하여 DC-DC컨버터(105)의 스위칭을 위한 최종 전압지령을 결정하여 PWM신호로 생성한다.

상기 전압지령생성부(212)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1연산부(212-1)와 제2연산부(212-2) 및 제3연산부(212-3)을 포함한다.

제1연산부(212-1)는 제1모터(101)의 자속(flux_mag_MG1)과 제1모터(101)의 속도를 적용하여 제1전압지령을 생성한다.

제2연산부(212-2)는 제2모터(102)의 자속(flux_mag_MG2)과 제2모터(102)의 속도를 적용하여 제2전압지령을 생성한다.

제3연산부(212-3)는 제1연산부(212-1)에서 생성된 제1전압지령과 제2연산부(212-2)에서 생성된 제2전압지령에 배터리의 전압을 적용하여 DC-DC컨버터(105)의 스위칭을 제어하기 위한 최종 전압지령을 생성한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 구성되는 본 발명의 동작은 다음과 같다.

본 발명은 친환경 차량의 운행중 인버터에서 불필요한 전력 손실이 발생되지 않도록 DC-DC컨버터의 출력전압을 제어하는 기술이므로 이에 대해서는 구체적으로 설명하며 다른 제어의 동작은 통상적인 친환경 차량의 운용과 동일 내지 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 차량에서 DC-DC컨버터의 제어절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명이 적용되는 친환경 차량이 운행되면 제어기(200)는 제1모터(101)와 제2모터(102)의 회전속도(ω_rpm)와 자속(λ_mag), 배터리(106)의 전압(V_Batt)을 검출한다(S101).

이후, 제어기(200)는 제1모터(101)의 자속(λ_{mag_MG1})과 정규화된 제1모터(101)의 속도(k_MG1)를 적용하여 제1모터(101)의 요구전압(V^* _{DC_MG1})을 산출한다(S102).

그리고, 제어기(200)는 제2모터(102)의 자속(λ_{mag_MG2})과 정규화된 제2모터(102)의 속도(k_MG2)를 적용하여 제2모터(102)의 요구전압(V^* _{DC_MG2})을 산출한다(S102).

상기 S102와 S103에서 제1모터(101)의 요구전압(V^* _{DC_MG1})과 제2모터(102)의 요구전압(V^* _{DC_MG2})이 산출되면 제1모터(101)의 요구전압(V^* _{DC_MG1})이 제2모터(102)의 요구전압(V^* _{DC_MG2}) 보다 큰 값을 갖는지 비교한다(S104).

상기 S104의 비교에서 제어기(200)는 제1모터(101)의 요구전압(V^* _{DC_MG1})이 제2모터(102)의 요구전압(V^* _{DC_MG2})을 초과하면 모터의 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})을 제1모터(101)의 요구전압(V^* _{DC_MG1})으로 결정한다(S105).

그러나, 상기 S104의 비교에서 제어기(200)는 제2모터(102)의 요구전압(V^* _{DC_MG2})이 제1모터(101)의 요구전압(V^* _{DC_MG1})을 초과하면 모터의 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})을 제2모터(102)의 요구전압(V^* _{DC_MG2})으로 결정한다(S106).

이후, 제어기(200)는 상기에서 결정된 모터의 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})과 배터리의 전압(V_Batt)을 비교하여 모터의 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})이 배터리의 전압(V_Batt)을 초과하는지 판단한다(S107).

상기 S107의 비교에서 제어기(200)는 배터리의 전압(V_Batt)이 모터의 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})을 초과하면 DC-DC컨버터(105)의 스위칭을 제어하는 최종 전압명령을 배터리의 전압(V_Batt)으로 결정한다(S108).

그러나, 상기 S107의 비교에서 제어기(200)는 모터의 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})이 배터리의 전압(V_Batt)을 초과하면 DC-DC컨버터(105)의 스위칭을 제어하는 최종 전압명령을 모터의 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})으로 결정한다(S109).

이후, 결정된 최종 요구전압(V^* _{DC_MG})이 출력될 수 있도록 PWM 신호를 생성하여 DC-DC컨버터(105)의 제1전력 스위칭소자(S₁)과 제2전력 스위칭소자(S₂)를 동작시켜 배터리(106)에서 공급되는 전압을 승압한 다음 제1인버터(103) 및 제2인버터(104)에 공급한다.

따라서, 제1인버터(103)와 제2인버터(104)에 공급되는 전압은 인버터와 모터의 실제 특성 및 배터리 전압 특성이 그대로 적용되므로, 전압 손실이 발생되지 않아 시스템의 효율 향상과 연비 향상을 제공한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

101 : 제1모터 102 : 제2모터
103 : 제1인버터 104 : 제2인버터
105 : DC-DC컨버터 106 : 배터리
200 : 제어기 210 : HDC제어기
220 : 모터제어기 211 : 자속연산부
212 : 전압지령생성부

Claims

직류전압이 저장되는 배터리;
전동기 또는 발전기로 동작하는 제1,2모터;
제1,2모터를 구동시키는 제1,2인버터;
배터리로부터의 직류전압을 승압하여 제1,2인버터로 공급하고, 제1,2인버터로부터의 직류전압을 승압하여 배터리에 공급하는 DC-DC컨버터;
를 포함하고,
토크 명령을 전류지령 맵에 적용하여 전압지령을 생성한 다음 PWM신호로 DC-DC컨버터를 스위칭시켜 제1,2인버터에 공급되는 출력전압을 제어하는 제어기;
를 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어기는 토크 명령에 따라 제1,2모터가 각각 요구하는 자속을 생성하고, 제1,2모터가 요구하는 자속과 제1,2모터의 속도 및 배터리 전압을 적용하여 DC-DC컨버터의 출력 전압을 결정하고, 전압지령을 생성하여 DC-DC컨버터를 제어하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어기는 제1,2모터의 자속과 속도를 이용하여 제1,2모터의 요구전압을 생성하고, 제1,2모터의 요구전압을 비교하여 큰 값을 모터의 최종 요구전압으로 결정하며, 배터리 전압과 모터의 최종 요구전압을 비교하여 큰 값을 최종 전압지령으로 결정하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제3항에 있어서,
상기 제어기는 제1모터의 요구전압이 제2모터의 요구전압을 초과하면 제1모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정하고, 제2모터의 요구전압이 제1모터의 요구전압을 초과하면 제2모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제3항에 있어서,
상기 제어기는 모터의 최종 요구전압이 배터리 전압을 초과하면 최종 요구전압을 전류지령으로 결정하고, 배터리 전압이 모터의 최종 요구전압을 초과하면 배터리 전압을 전류지령으로 결정하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어기는 토크명령에 따라 PWM신호를 생성하여 DC-DC컨버터의 스위칭을 제어하는 HDC제어기;
토크명령에 따라 PWM신호를 생성하여 제1,2인버터의 스위칭을 제어하는 모터제어기;
를 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제6항에 있어서,
상기 HDC제어기는 토크 명령과 제1,2모터의 온도에 따라 제1,2모터의 자속을 생성하는 자속연산부;
상기 자속연산부에서 제공되는 제1,2모터의 자속과 제1,2모터의 속도 및 배터리의 전압을 적용하여 DC-DC컨버터 제어를 위한 최종 전압지령을 생성하는 전압지령생성부;
를 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제7항에 있어서,
상기 전압지령생성부는 제1모터의 자속과 제1모터의 속도를 적용하여 제1전압지령을 생성하는 제1연산부;
제2모터의 자속과 제2모터의 속도를 적용하여 제2전압지령을 생성하는 제2연산부;
제1연산부에서 생성된 제1전압지령과 제2연산부에서 생성된 제2전압지령에 배터리의 전압을 적용하여 최종 전압지령을 생성하는 제3연산부;
를 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어장치.
제1,2모터의 구동을 요구하는 토크 명령과 제1,2모터의 회전속도, 제1,2모터의 자속, 배터리 전압을 검출하는 과정;
제1,2모터의 자속과 속도로부터 제1,2모터의 요구전압을 추출하는 과정;
상기 제1,2모터의 요구전압을 비교하여 큰 값을 모터의 최종 요구전압으로 결정하는 과정;
배터리 전압과 모터의 최종 요구전압을 비교하여 큰 값을 최종 전압지령으로 결정하는 과정;
을 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어방법.
제9항에 있어서,
상기 제1모터의 요구전압과 제2모터의 요구전압 비교에서 제1모터의 요구전압이 제2모터의 요구전압을 초과하면 제1모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정하는 과정;
제2모터의 요구전압이 제1모터의 요구전압을 초과하면 제2모터의 요구전압을 최종 요구전압으로 결정하는 과정;
을 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어방법.
제9항에 있어서,
상기 모터의 최종 요구전압과 배터리 전압의 비교에서 모터의 최종 요구전압이 배터리 전압을 초과하면 최종 요구전압을 전류지령으로 결정하는 과정;
배터리 전압이 모터의 최종 요구전압을 초과하면 배터리 전압을 전류지령으로 결정하는 과정;
을 포함하는 친환경 차량에서 DC-DC컨버터 제어방법.