KR20140051399A

KR20140051399A - 전기자동차용 냉각 시스템

Info

Publication number: KR20140051399A
Application number: KR1020147006094A
Authority: KR
Inventors: 아템 쉐루아; 사뮈엘 크레귀
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-04-30
Also published as: KR101951438B1; EP2744677A1; CN103826895A; CN103826895B; FR2979080B1; JP2014529985A; WO2013024215A1; FR2979080A1; US10113473B2; EP2744677B1; US20140216682A1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1)을 제공한다. 냉각 시스템(1)은 중앙 처리 유닛(3)과 냉각 회로(2)를 포함하고, 상기 냉각 회로(2)는 냉각제를 순환하기 위한 제1 전기 펌프(4) 및 제2 전기 펌프(5) 중 적어도 하나와, 솔레노이드 밸브(7)와, 라디에이터(10), 상기 냉각 회로(2)가 냉각시키는 배터리 충전기(6)와, 전기 모터(8)와, 상기 전기 모터와 연결된 전기 제어부(9)를 구비하고, 상기 중앙 처리 유닛(3)은 상기 제1 전기 펌프(4)와 상기 제2 전기 펌프(5) 각각의 잠재적인 고장을 통합하여 상기 제1 전기 펌프(4) 및 상기 제2 전기 펌프(5)의 작동을 각각 관리할 수 있다.

Description

전기자동차용 냉각 시스템{Cooling system for an electrically driven vehicle}

본 발명은 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템에 대한 것이다. 이러한 자동차는 오직 전기에 의해 추진되는 전기 자동차일 수 있고, 혹은 전기모터와 폭발 엔진을 모두 포함하는 혼합 추진을 가진 하이브리드(Hybrid) 자동차일 수도 있다.

냉각에 대해 고려해보면, 전기에 의해 추진되는 자동차와 폭발엔진을 구비한 자동차는 조건이 같지가 않다. 폭발 엔진을 구비한 자동차에서, 냉각 시스템은 종래의 엔진에 연결된 펌프를 갖춰야 한다. 이는 냉각제가 라디에이터, 상기 연소 엔진 및 차 안에 열을 가하는 열 교환기를 통해 순환하게 한다. 유량은 엔진 속도의 직접 함수(direct function)이다. (엔진이 멈추면 유량은 0이다.) 전기에 의해 추진되는 자동차의 경우에는, 상기 자동차를 운행할 수 있게 만드는 견인 체인의 다양한 요소뿐만 아니라, 자동차가 정차 시에 내부의 전기 네트워크로부터 배터리를 충전하는 충전기 또한 냉각할 필요가 있다. 전기 모터와 충전기의 상이한 냉각 방법은 적어도 하나 이상의 전기 펌프에 의해 구현되고, 이는 주어진 유량으로 냉각제를 순환시키는 것을 가능케 한다.

특정 단어의 해석에 관한 모호함을 해소하기 위하여, 설명에서 사용되는 용어 “전략(strategy)”와 “방법(method)”은 동일하다는 것을 강조하는 것이 중요하다.

전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템은 본질적인 운전, 정차, 배터리 충전 및 배터리 교환을 포함하는 자동차의 상이한 사용 방법뿐 만 아니라, 전기 유동 순환 펌프와 같은 냉각 회로의 특정 요소의 잠재적인 고장 시에도 효과적이어야만 한다. 실제로, 자동차에 심각한 손상을 초래하여 이를 사용할 수 없게 만들 수 있기 때문에, 전기모터 및/또는 충전기의 극심하고 지속적인 과열 현상이 특히 우려된다. 특정 냉각 회로 요소, 특히 전기 펌프의 특정 요소들의 다소 결함 있는 운전 상태를 고려함으로써, 본 발명에 따른 냉각 시스템에서 개발된 냉각 전략은 자동차가 사용되는 모든 과정 동안에 전기 자동차의 효과적인 냉각을 확신 가능케 되었다.

본 발명의 과제는 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템이다. 상기 냉각 시스템은 중앙 처리 유닛과 냉각 회로를 포함한다. 냉각 회로는 냉각제를 순환시키기 위한 적어도 하나 이상의 펌프, 솔레노이드 밸브 및 라디에이터를 포함한다. 상기 냉각 회로는 배터리 충전기 및 전자제어장치에 연결된 전기 모터를 냉각하도록 되어 있다. 본 발명에 따른 냉각 시스템의 주요 특징은 컴퓨터에 의한 중앙 처리 유닛이 상기 펌프 각각의 잠재적 결함을 통합함으로써, 각 펌프의 활성을 관리할 수 있는 것이다. 실제로, 상기 펌프들은 냉각제 유량을 제어하고, 그에 따라 다소 급속 냉각을 제공할 수 있기 때문에 상기 냉각 시스템의 주된 요소이다. 이는 예를 들어 의도하지 않게도 부재가 과열되는 경우가 발생되는 다양한 상황에 적용될 수 있다. 따라서 적절한 냉각이 각 펌프의 작동상태와 관계없이, 충전기 또는 전기 모터의 용인될 수 없는 과열의 위험이 있는 상황일 때도 필수 불가결하게, 자동차의 수명 어느 순간에나 존재해야 하는 것이 중요하다. 그러므로 효율적이고 완전하고 안전하도록, 냉각 시스템은 정차, 운전, 배터리 변경 또는 충전과 같은 자동차의 운행 중에 발생할 수 있는 모든 상황을 커버할 수 있어야 하고, 각 펌프의 어떠한 잠재적인 결함도 완화할 수 있어야 한다. 결함이 있는 펌프는 제어 명령에는 반응 하지만, 요구되는 설정 값을 도출하지 못하는 경우 및 완전히 작동 불능하게 되어 제어 명령에 더 이상 반응하지 않는 경우를 포함한다. 솔레노이드 밸브는 충전기 안에서 냉각제의 통과를 허용하거나 방지하기 위하여 활성화 될 수 있고, 그리고 상황에 따라 장소에 배치되는 다른 냉각 전략들을 증식시키는 것을 가능케 하는 냉각 시스템에서 필수적인 요소를 구성한다. 예를 들어, 냉각제는 물로 구비될 수 있다.

우선적으로, 상기 부재의 고온을 관리하기 위하여, 또는 컴퓨팅 중앙 처리 유닛의 슬립 거부(Sleep Denial)단계를 구현하기 위하여, 중앙 처리 유닛은 냉각 제어 방법을 시행한다. 이는 자동차의 상이한 사용 단계 동안에, 전기모터 또는 충전기와 같은 특정 구성요소의 저하를 방지하기 위하여 냉각의 관점에서 잘 관리되어야 하는 필수적 특정 경우의 비 포괄적인 목록을 포함한다.

바람직하게는, 냉각 회로는 주행 모드에 사용되는 제1 펌프 및 배터리 충전 모드에서 사용되는 제2 펌프를 포함하고, 상기 각각의 펌프의 유량은 중앙 처리 유닛에 의해 전달되는 특정 제어 신호에 의해 설정될 수 있다. 상기 냉각 회로에 최소 두 개의 펌프의 도입은 하나의 펌프가 있는 구성과 비교할 때 후자 사이의 가능한 사용 조합을 배가시킴으로써, 본 발명에 따른 냉각 시스템의 다양성을 증가시킨다. 이는 상기 냉각 시스템을 더 완전하고, 그리하여 더 효과적이게 만든다. 실제로, 펌프의 다중성은 냉각 시스템의 효율을 증가시키기 위하여 상기 냉각 회로에 추가될 수 있다. 하지만 이로 인해 얻어진 큰 규모와 생성되는 간접비를 고려할 필요가 있을 것이다. 두 개의 펌프는 충분한 냉각 시스템의 효율성과 감소된 부피 및 비용 절감을 얻는 수 있게 한다. 게다가, 두 개의 펌프의 존재는 두 개의 펌프 중 하나에 결함이나 고장이 발생 할 경우, 이를 완화해 주는 보상의 가능성을 증가시킨다.

우선적으로, 제1 펌프 및 제2 펌프에 대한 구체적인 제어 신호는 펄스 폭 변조 (Pulse Width Modulation, PWM) 신호이다.

바람직하게는, 컴퓨팅 중앙 처리 유닛에 의해 구현되는 냉각 제어 방법은 자동차의 사용 상태와 관계없이 냉각제 유량 명령을 만드는 역할을 하는 제1 컴퓨팅 모듈 및 상기 자동차의 사용 단계를 고려함으로써 각 펌프의 불이행 모드를 통합하는 제 2 컴퓨팅 모듈로부터 수행된다. 만약 냉각 회로가 오직 하나의 펌프를 포함하고 이에 결함이 있다면, 컴퓨팅 중앙 처리 유닛은 이 펌프의 감소된 능력을 고려하여 이를 최적으로 사용하는 냉각 방법을 개발할 것이다. 최적화된 사용은 효율은 덜 하지만, 더 이상은 결함 있는 펌프를 추가적으로 손상 시키는 위험 없이 사용하는 것을 의미한다. 만약 그 회로가 최소 두 개의 펌프를 포함한다면, 냉각 제어 전략은 두 펌프의 사용을 감안할 것이다. 그 예로는, 그들의 각각의 결함 상태를 고려하여, 각각에 대한 가중계수를 도입하는 방법이 있다.

우선적으로, 상기 두 모듈의 입력 매개 변수는 전기모터를 냉각하는데 사용되는 냉각제의 온도, 충전기를 냉각하는데 사용되는 냉각제의 온도, 충전기 내부 온도, 모터의 내부 온도, 상기 전자 제어 장치의 내부 온도, 자동차의 상태를 나타내는 신호, 각 펌프에 대한 고장 통합 신호 및 컴퓨터의 슬립상태로의 진입의 거부 또는 승인을 반영하는 신호이고, 각 펌프의 출력 매개 변수는 각 펌프에 의해 생성될 수 있는 최대 유량의 비율로 표현되는 냉각 설정값이다.

바람직하게, 냉각 시스템은 최소 하나의 조정기를 포함한다.

본 발명에 따른 냉각 시스템의 제1 실시예에 의하면, 냉각 시스템은 각각의 펌프에 대한 하나의 조정기를 포함한다.

본 발명에 따른 냉각 시스템의 제2 실시예에 따르면, 냉각 시스템은 다수의 펌프와 모든 상기 펌프에 구비된 하나의 조정기를 포함한다.

바람직하게, 냉각 시스템은 자동차 사용의 각 단계를 위해 하나의 조정기를 포함한다.

우선적으로, 제2 모듈은 각 펌프에 대한 세가지 가능한 형태인 정상 작동, 성능이 저하된 작동 및 비작동을 처리하도록 설계되었다. 이러한 방식으로, 냉각 시스템은 냉각 회로의 모든 요소들이 정상 작동할 때 자동차 사용의 상이한 단계에서 모든 냉각 작동을 감시하고 제어하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 각 펌프의 부분적 또는 완전 고장을 고려하는 것이 가능하도록 다수의 안전 레벨을 포함하기도 한다. 고장이라는 용어는 일반적인 용어이며, 두 가지 상태인 각 펌프가 부분적으로 저하되었지만 설정된 설정값의 산출 없이 제어 명령에 반응하는 경우 및 각 펌프가 더 이상 제어 명령에 반응하지 못하는 경우를 포함한다. 각 펌프의 고장 상태를 고려함으로써, 컴퓨팅 중앙 처리 유닛에 의해 생성된 냉각 전략은 충전기 또는 전기 모터의 돌발적인 과열의 위험을 최소화하거나 심지어 취소하고, 그러므로 상기 서술된 자동차의 증가된 수명을 보장한다.

바람직하게, 모듈들을 위한 입력 데이터로써 사용되는 상이한 온도는 센서에 의해 측정된다. 상기 센서는 모든 상황에서의 신뢰할 만한 온도의 판독을 보장하는 전략적 장소에 위치된다. 예로서, 하나의 센서는 엔진 블록과 충전기 모두를 냉각시키는데 사용되는 냉각 온도를 측정하는데 사용될 수 있다. 비록 이러한 것이 더 경제적인 배치이지만, 측정 위험은 더 낮은 정확성을 제공한다.

본 발명에 따른 냉각 시스템은 자동차의 상이한 사용 단계 동안뿐 만 아니라, 냉각 회로의 모든 요소의 정상 작동 동안에도, 또한 저하된 작동 또는 각 펌프의 완전한 불이행이 발생하더라도 배터리 충전기와 전기 모터의 효과적이고 신뢰할만한 냉각을 보장할 수 있는 장점을 제공한다. 실제로, 그들이 통합한 냉각 방법은 관련 자동차에 매우 유해할 수 있는 중요한 상황을 관리하기 위해 설계되었다.

본 발명에 따른 냉각 시스템의 상기 실시 예의 상세한 설명은 도 1내지 도 3을 참조하여 이하에 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 컴퓨팅 중앙 처리 유닛에서 주관된 유량 명령을 만들기 위한 방법을 개략적으로 나타내는 입력 모듈과 출력 모듈을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 도 2의 출력 묘듈을 상세하게 나타내는 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉각 시스템(1)은 냉각 회로(2) 및 냉각제 유량 명령을 만들어내는 전략을 주관하는 컴퓨팅 중앙 처리 유닛(3)을 포함한다. 냉각 회로(2)는 주행모드에서 사용되며 PWM타입의 제어 신호를 사용하여 유량을 지정하는 제1 전기 펌프(4)와, 배터리 충전 모드에서 사용되며 PWM타입의 제어 신호를 사용하여 유량을 지정하는 제2 전기 펌프(5), 자동차가 정지해 있을 때 내부 전기 네트워크로부터 배터리를 충전하는 것을 가능하게 하는 충전기(6), 자동차가 주행 단계일 때 충전기(6)를 단락시키기 위한 솔레노이드 밸브(7), 주행 단계에서 냉각 되어야만 하는 전기 모터(8) 및 전기 모터(8)의 전기 제어부(9) 및 내연 기관에 존재하는 것과 유사한 방식으로 냉각제를 냉각 시키는 것을 가능하게 하는 라디에이터(10)를 포함한다. 냉각 회로(2)는 다양한 온도를 측정하는 것을 가능하게 하는 다양한 센서를 장착하고 있다. 상기 서술한 적절한 냉각제 유량을 만들기 위해서 컴퓨팅 중앙 처리 유닛(3)에 공급하는 측정 수치(11)는 냉각 방법(12)을 제어한다.

도 2를 참조하면, 냉각제 유량 명령을 만들기 위한 전략은 제1 컴퓨팅 모듈(13)과 제2 컴퓨팅 모듈(14)에서 수행된다. 제1 컴퓨팅 모듈(13)은 자동차의 사용 단계와 관계없이 유효한 유량 명령을 만드는 역할을 한다. 예를 들어, 주행 중이나 배터리 충전 중에도 가능하다. 제2 컴퓨팅 모듈(14)은 펌프들의 고장 모드를 통합하여 상기 제1 전기 펌프(4) 및/또는 제2 전기 펌프(5)를 선택하는 것이 가능하게 한다. 그 방법 입력은 다음과 같다:

15-Temp_Water_peb_mes_K: 이는 전기 모터(8)와 전기 모터(8)의 전기 제어부(9)를 냉각 하기 위해 사용되는 냉각제의 온도이다.

16-Temp_Water_bcb_Ihm_mes: 이는 충전기(6)를 냉각하기 위해 사용되는 냉각제의 온도이다. 상기 두 개의 온도는 하나의 센서에 의해 측정될 수 있다. (이러한 경우에, 각 펌프의 유량을 제어하기 위해 중복되는 하나의 온도 수치가 있다.) 이는 온도가 냉각제의 두 개의 다른 지점에서 측정되는 경우 보다 경제적 해결책을 제시하긴 하지만, 조금 덜 정확하고 덜 최적화된 것이다.

17-Temp_AmbBcb_Ihm_mes: 이는 충전기(6)의 내부 온도이다.

18-Temp_Machine_em_Ihm_mes: 이는 전기 모터(8)의 내부 온도이다.

19-Temp_Amb_peb_Ihm_mes: 이는 전기 모터(8)의 전기 제어부(9)의 내부 온도이다.

20-　Cooling_Mode: 이는 자동차의 사용 단계를 나타내는 자동차의 중앙 컴퓨터로부터의 신호이다. (주행, 충전, 정지, 배터리 충전)

21-　A failure synthesis signal for each pump(4, 5): 이 신호는 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)에서의 피드백, 기능적 진단, 또는 심지어 제어 와이어에 의한 전자적 진단을 포함한다. 이 상태는: 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)가 정상 작동 중, 저하 모드 중 및 비작동인 경우이다.

22-　컴퓨팅 중앙 처리 유닛(3)이 슬립 상태에 놓는 것에 대한 거부 또는 수용을 표현하는 신호.

방법의 출력은 다음의 것과 같다:

23-　PWM_DrivingMode_wep_req: 이는 주행 모드에서 사용되는 제1 전기 펌프(4)를 위한 유속에 대한 명령이다. 이것은 제1 전기 펌프가 출력 가능한 최대 유량의 비율을 나타내는 0에서 100사이의 신호이다.

24-　PWM_ChargeMode_wep_req: 이것은 자동차 배터리 충전 모드에서 사용되는 제2 전기 펌프(5)를 위한 유속 명령이다. 이것은 제2 전기 펌프가 출력 가능한 최대 유속의 비율을 나타내는 0과 100사이의 신호이다.

제1 컴퓨팅 모듈(13)의 출력은 주행모드에서 사용되는 제1 전기 펌프(4)를 위한 냉각 설정값과 충전 모드에서 사용되는 제2 전기 펌프(5)에 대한 냉각 설정값이다. 상기 설정값들은 최소 하나의 조정기를 사용하여 계산된다. 이는 비례 적분(Proportional Integral) 조정기, 또는 비례 적분 미분(Proportional Integral Derivative) 조정기일 수도 있다. 상기 함수는 측정 온도와 기준 온도 사이의 차이의 함수로서 유량 수요를 조정하는 것이다.

본 발명의 목적은 부재들을 불충분한 냉각으로부터 보호하는 것이다. 그리고 고장의 유무와 계속하여 제1 전기 펌프(4) 및 제2 전기 펌프(5)를 고쳐서 사용함으로서 제1 전기 펌프(4) 및 제2 전기 펌프(5)의 사용을 최적화하는 것이다. 또는 도 3에서 보여지는 것처럼, 고장모드의 특성에 따라, 상기 제1 전기 펌프(4) 및 제2 전기 펌프(5)의 상태를 통합한 제2 컴퓨팅 모듈(14)은 따라오는 4개의 연속적인 작동을 수행하는 것을 가능하게 하는 것이다.

a) Nominal_WEP_Use: 충전 모드, 주행 모드 및 슬립 상태와 관련된 상기 블록에서, 설정값들은 다음의 연산에 따라 지정된다. (슬립상태는 만약 컴퓨팅 중앙 처리 유닛(3)이 주행이나 충전의 종료 후에 슬립단계에 놓여질 때이다.)

°충전모드에서라면, 제1 컴퓨팅 모듈(13) PWM_WEP_Bcb_CoolingNeed(26)의 출력은 충전 모드에 사용되는 제2 전기 펌프(5)에 지정된다. 주행 모드에 사용되는 제1 전기 펌프(4)는 설정값에 따라 PWM_WEP_Peb_CoolingNeed(25) 대신에 정지 요구를 받는다.

°주행모드에서라면, 제1 컴퓨팅 모듈(13) PWM_WEP_Peb_CoolingNeed(25)의 출력은 충전 모드에 사용되는 제1 전기 펌프(4)에 지정된다. 충전 모드에 사용되는 제2 전기 펌프(5)는 설정값에 따라 PWM_WEP_Bcb_CoolingNeed(26) 대신에 정지 요구를 받는다.

°충전모드 또는 주행모드가 아니라면, 고온인 경우에 컴퓨팅 중앙 처리 유닛(3)이 슬립 되는 것을 거부하는 신호가 있다. 예를 들어 냉각은 최후 모드의 설정값을 사용하여 계속된다. (예로써, 만약 주행 모드 이후에 충전, 주행 또는 배터리 교체가 없다면, 컴퓨팅 중앙 처리 유닛(3)은 슬립이 되는 것을 거절한다. 그리고 냉각은 주행모드에서 사용된 제1 전기 펌프(4)의 PWM_WEP_Peb_CoolingNeed(25)의 설정값으로 계속된다.

다른 실시예에 따르면, 이전의 상태와는 독립적으로 조정기에서의 설정값이나 고정 설정값으로 항상 동일한 펌프를 사용하게 결정될 수 있다.

b) Failure_WEP_Use: 상기 블록에서 입력으로 상기 제1 블록엣 산출된 두 개의 신호(FLOW)를 구비한다. 이는 충전이나 주행중의 자동차의 사용 모드와 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)를 위한 진단 신호(21)인 PWM_ChargeMode_wep_raw(27)와 PWM_DrivingMode_wep_raw(28)로 명명된다.

진단신호에서 하기의 경우들은 구분된다.

> 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)가 정상 작동 모드일 때

> 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)가 저하된 작동 모드일 때, 상기 모드는 목표된 설정값을 산출하지 않은 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5) 진단한다. 그리하여 가동되나 제어 불가능하다. 상기 모드에서 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)는 전속력으로 작동하거나 제조자에 의해 설정된 고정속력으로 작동한다.

> 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)가 고장으로 정지할 때(비작동)

상기 블록의 출력들은 PWM_ChargeMode_wep_cons_1(29) 및 PWM_DrivingMode_wep_cons_1(30)이며, 하기와 같이 연산된다.

°제1 케이스: 충전 모드 및 충전 모드인 제2 전기 펌프(5)가 고장난 경우

PWM_ChargeMode_wep_cons_1 = Stopped.

PWM_DrivingMode_wep_cons_1 = PWM_ChargeMode_wep_raw.

°제2 케이스: 충전 모드 및 충전 모드인 제2 전기 펌프(5)가 저하된 모드인 경우

PWM_ChargeMode_wep_cons_1 = PWM_ChargeMode_wep_raw.

PWM_DrivingMode_wep_cons_1 = Stopped.

°제3 케이스: 충전모드 및 주행 모드인 제1 전기 펌프(4)가 저하된 모드인 경우

PWM_ChargeMode_wep_cons_1 = Stopped.

PWM_DrivingMode_wep_cons_1 = PWM_ChargeMode_wep_raw.

°제4 케이스: 주행 모드 및 주행 모드인 제1 전기 펌프가 고장난 경우

PWM_ChargeMode_wep_cons_1 = PWM_DrivingMode_wep_raw.

PWM_DrivingMode_wep_cons_1 = Stopped.

°제5 케이스: 주행 모드 및 주행모드인 제1 전기 펌프(4)가 저하된 모드인 경우

PWM_ChargeMode_wep_cons_1 = Stopped.

PWM_DrivingMode_wep_cons_1 = PWM_DrivingMode_wep_raw.

°제6 케이스: 주행모드 및 충전모드인 제2 전기 펌프가 저하된 모드인 경우

PWM_ChargeMode_wep_cons_1 = PWM_DrivingMode_wep_raw.

PWM_DrivingMode_wep_cons_1 = Stopped.

종합하면, 제1 전기 펌프(4) 또는 제2 전기 펌프(5)가 고장 나면, 다른 제1 전기 펌프 또는 제2 전기 펌프가 사용된다. 제1 전기 펌프(4) 또는 제2 전기 펌프(5)가 저하된 모드인 경우에는 후자가 사용된다. 모든 케이스에서, 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5) 중 적어도 하나는 상기 블록의 출력에서 주행된다.

c) High_Temp_WEP_Use: 상기 블록에서 입력은 전술한 블록에서 출력인 PWM_ChargeMode_wep_cons_1(29) 및 PWM_DrivingMode_wep_cons_1(30) 냉각되어지는 부재(전기 모터(8), 전기 제어부(9) 또는 충전기(6))의 온도, 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)를 위한 진단된 신호(21), 자동차의 사용 모드(충전, 주행)이다.

상기 블록의 출력은 PWM_ChargeMode_wep_cons_2(31) 및 PWM_DrivingMode_wep_cons_2(32)이고 하기와 같이 연산된다.

°충전모드 및 충전기(6)가 치명적이라고 측정된 설정된 임계온도에 도달하는 경우와 그 후에 처음으로 제2 전기 펌프(5)가 고장되지는 않는 경우이며, 하기의 서술이 적용한다.

PWM_ChargeMode_wep_cons_2 = Max setpoint.

PWM_DrivingMode_wep_cons_2 = PWM_DrivingMode_wep_cons_1.

그리고 일정시간 후에, 충전기(6)의 온도는 제1 임계값 보다 낮은 제2 임계값 아래로 떨어지지 않는다. 제1 전기 펌프(4)는 고장되지는 않으며, 이후 상기 블록의 출력은 다음과 같다.

PWM_ChargeMode_wep_cons_2 = Max setpoint.

PWM_DrivingMode_wep_cons_2 = Max setpoint.

°주행모두 중 및 전기 모터(8) 또는 전기 제어부(9)가 치명적이라고 측정된 설정된 임계온도에 도달하는 경우와 그 후에 처음으로 제1 전기 펌프(4)가 고장되지는 않는 경우이며, 하기의 서술이 적용한다.

PWM_ChargeMode_wep_cons_2 = PWM_ChargeMode_wep_cons_1.

PWM_DrivingMode_wep_cons_2 = Max setpoint.

저하된 모드 중인 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5) 중 적어도 하나의 경우 이러한 점을 포함하는 것을 주의해야 한다. 왜냐하면 상기 블록의 목표는 냉각 회로(2)에서의 유속을 증가시키고, 동시에 제1 전기 펌프(4) 및 제2 전기 펌프(5) 모두의 작동에 의한 열 교환을 향상시키는 것이기 때문이다. 이러한 연산을 가지고 심지어 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5) 중 적어도 하나가 (이미 작동되어) 저하된 모드에 있더라도 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5) 둘 다 작동될 수 있다.

d) Request_WEP_Calculation:

상기 블록은 제1 전기 펌프(4)와 제2 전기 펌프(5)의 최종 조정을 나타낸다.

케이스A - 주행 또는 충전 모드의 경우 이전 블록에서 계산된 설정값이 적용된다.

케이스B - 냉각중단을 위한 요청이 있고 온도가 이를 허용하는 경우(고온은 아니며), 상기 설정값은 설정값을 중단하기 위해서 변화된다.

케이스C - 마지막 케이스는 배터리 교화의 경우이다. 배터리 교환 모드가 되면, 상기 부재(6, 8, 9)의 온도와 같은 특정 수치의 숫자는 상실하고, 모든 계산 단계들은 취소되고, 명령은 상기 모드의 발생 전에 사용한 최후 수치를 가지도록 설정한다.

1: 냉각 시스템
2: 냉각 회로
3: 중앙 처리 유닛
4: 제1 전기 펌프
5: 제2 전기 펌프
6: 충전기
7: 솔레노이드 밸브
8: 전기 모터
9: 전기 제어부
10: 라디에이터
11: 측정 수치
12: 냉각 방법
13: 제1 컴퓨팅 모듈
14: 제2 컴퓨팅 모듈
21: 신호

Claims

중앙 처리 유닛(3)과 냉각 회로(2)를 포함하고,
상기 냉각 회로(2)는
냉각제를 순환하기 위한 적어도 하나의 펌프(4, 5)와, 솔레노이드 밸브(7)와, 라디에이터(10)와, 상기 냉각 회로(2)가 냉각시키는 배터리 충전기(6)와, 전기 모터(8)와, 상기 전기 모터와 연결된 전기 제어부(9)를 구비하고,
상기 중앙 처리 유닛(3)은
상기 펌프(4, 5) 각각의 잠재적인 고장을 통합하여 상기 펌프(4, 5)의 작동을 각각 관리할 수 있는, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제1 항에 있어서,
상기 중앙 처리 유닛은,
상기 배터리 충전기(6), 상기 전기 모터(8) 및 상기 전기 제어부(9)의 고온을 관리하거나, 상기 중앙 처리 유닛(3)의 슬립 거부 단계(sleep denial phase)를 실행하기 위하여 냉각 제어 방법을 실행하는, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 냉각 회로(2)는 주행 모드에서 사용되는 제1 펌프(4)와, 배터리 충전 모드에서 사용되는 제2 펌프(5)를 포함하고,
상기 펌프(4, 5)의 각 유속은 중앙 처리 유닛(3)에 의해 전달된 특정 제어 신호에 의해 설정될 수 있는, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제3 항에 있어서,
상기 제1 펌프와 상기 제2 펌프를 위한 상기 특정 제어 신호는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM)타입의 신호인, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제2 항 내지 제3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
중앙 처리 유닛(3)에 의해 실행되는 냉각제어 방법은,
자동차의 사용 단계와 관계없이 냉각제의 유속 명령의 생성에 관련된 제1 컴퓨팅 모듈(13)과,
상기 자동차의 사용 단계를 고려한 각각의 펌프(4, 5)의 고장 모드를 통합한 제2 컴퓨팅 모듈(14)에서 수행되는, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제5 항에 있어서,
상기 제1 컴퓨팅 모듈(13) 및 상기 제2 컴퓨팅 모듈(14)의 입력 매개변수는,
상기 전기 모터(8)를 냉각시키기 위해 사용되는 냉각제의 온도와, 상기 충전기(6)를 냉각시키기 위해 사용되는 냉각제의 온도와, 상기 전기 모터(8)의 내부 온도와, 상기 전기 모터(8)의 제어를 위한 상기 전기 제어부(9)의 내부 온도와, 자동차의 상태를 표시하는 신호와, 각 펌프(4, 5)의 고장 통합 신호와, 상기 중앙 처리 유닛(3)의 슬립 상태로의 진입의 거부나 수용을 반영하는 신호이고,
상기 제1 컴퓨팅 모듈(13) 및 상기 제2 컴퓨팅 모듈(14)의 출력 매개변수는,
상기 제1 전기 펌프(4) 및 상기 제2 전기 펌프(5)에 의해 생성될 수 있는 최대 유속의 비율로 표현되는 냉각 설정값인, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제1 항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
적어도 하나의 조정기를 더 포함하는, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제5 항에 있어서,
상기 제2 컴퓨팅 모듈(14)은,
각각의 펌프(4, 5)의 세가지 가능한 형태인 정상 작동, 성능이 저하된 작동 및 비작동을 처리하도록 설계된, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).
제5 항에 있어서,
상기 제1 컴퓨팅 모듈(13) 및 상기 제2 컴퓨팅 모듈(14)의 입력 데이터로 사용되는 상이한 복수의 온도는 센서에 의해 측정되는, 전기에 의해 추진되는 자동차용 냉각 시스템(1).