KR20210121364A - System and method for preventing acceleration of electric vehicle - Google Patents

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KR20210121364A
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이명원
박만재
김용현
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현대자동차주식회사
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Abstract

A system for preventing acceleration of an electric vehicle according to the present invention comprises: an inverter which includes a plurality of switching elements and converts direct current power, supplied from an energy storage device, into alternating current power; a drive motor which is operated by receiving the alternative current power converted by the inverter; a speed sensor which measures speed of the vehicle; and a controller which determines breakdown of the vehicle, and when the vehicle is determined to broken down, compares the speed of the vehicle measured by the speed sensor with predetermined speed criteria and controls switching of a plurality of switching elements in the inverter according to the comparison result. The system of the present invention prevents acceleration of an electric vehicle by generating braking force on a driving motor without mechanical braking force when the vehicle moves by inertia.

Description

전기 자동차의 가속방지 제어 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING ACCELERATION OF ELECTRIC VEHICLE}SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING ACCELERATION OF ELECTRIC VEHICLE

본 발명은 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량이 타력으로 움직이게 되는 상황에서 기계적인 제동력 없이 구동모터에 제동력을 발생시켜 전기 자동차의 가속을 방지함으로써 안전사고를 방지할 수 있는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for preventing acceleration of an electric vehicle, and more particularly, preventing a safety accident by preventing acceleration of an electric vehicle by generating a braking force in a driving motor without a mechanical braking force in a situation in which the vehicle is moving by inertia. It relates to an anti-acceleration control system and method for an electric vehicle that can do this.

최근 대기오염과 석유 고갈의 위기에 대응하여 전기 에너지를 차량의 동력으로 사용하는 친환경 차량과 관련된 기술들이 활발하게 개발되고 있다. 친환경 차량은 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle) 및 전기 자동차(Electric vehicle)를 포함한다.Recently, in response to the crisis of air pollution and oil depletion, technologies related to eco-friendly vehicles using electric energy as vehicle power are being actively developed. The eco-friendly vehicle includes a hybrid electric vehicle, a fuel cell electric vehicle, and an electric vehicle.

구체적으로 순수 전기 자동차의 전장 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 구동력을 발생시켜 휠에 동력을 발생시키는 구동모터와 이를 제어하기 위한 인버터를 포함한다. 여기서, 인버터는 배터리로부터 공급된 직류 전원을 교류전원으로 변환하여 구동모터가 회전할 수 있도록 전원을 공급하는 역할을 하고, 구동모터에서 발생되는 회전에 의한 역기전력을 직류전원으로 변환하여 배터리가 충전될 수 있도록 하는 역할을 한다. 인버터는 3상(U,V,W)의 스위칭 소자를 제어하여 3상 교류전원을 발생시키고 이는 구동모터의 고정자로 공급되어 회전자계를 형성해서 회전자를 회전시킨다. Specifically, as shown in FIG. 1 , the electric vehicle system of a pure electric vehicle includes a driving motor for generating power to a wheel by generating a driving force and an inverter for controlling the driving motor. Here, the inverter converts the DC power supplied from the battery into AC power to supply power so that the driving motor can rotate, and converts the counter electromotive force caused by the rotation generated by the driving motor into DC power to charge the battery. serves to enable The inverter controls three-phase (U, V, W) switching elements to generate three-phase AC power, which is supplied to the stator of the driving motor to form a rotating magnetic field to rotate the rotor.

이러한 시스템은 차량의 어떠한 고장으로 인해 구동모터에 전류를 공급하지 못하는 상황에서, 타력에 의하여 차량이 움직일 때 기계적인 브레이크가 동작하지 않는 이상 인버터가 모터에 제동 토크를 발생시켜 감속할 수 없기 때문에 구동모터와 감속기에서의 베어링, 기어류의 마찰 또는 타이어와 지면 사이의 마찰에 의해서만 속도를 감속 시킬 수 있다. In such a system, in a situation in which current cannot be supplied to the driving motor due to any malfunction of the vehicle, the inverter generates braking torque to the motor and decelerates it, so unless the mechanical brake is operated when the vehicle moves due to inertia, it is driven. The speed can be reduced only by the friction between the bearings and gears in the motor and the reducer, or the friction between the tire and the ground.

한편, 전기 자동차의 주행 중 고장이 발생하여 주행이 불가능한 상황이 되었을 때, 운전자가 내려서 직접 차량을 밀어 안전한 곳으로 이동시켜야 하는 경우가 있을 수 있다. 또는 배터리가 완전히 방전되어 주행이 불가할 때, 걸어갈 수 있을 정도로 가까운 곳의 충전소를 발견한다면 역시 차량을 밀어서 이동시켜야 할 것이다. On the other hand, when a breakdown occurs while driving an electric vehicle and the driving becomes impossible, there may be a case in which the driver must get off and directly push the vehicle to a safe place. Or, when the battery is completely discharged and driving is impossible, if you find a charging station close enough to walk, you will also have to push the vehicle to move it.

하지만, 운전자가 차량에서 내려서 직접 밀고 가는 도중, 예상하지 못한 경사로를 만나게 되거나 기울기가 매우 완만하여 운전자가 평탄한 길로 착각하여 차량을 계속 밀게 된다면 차는 기울기에 의해 가속도가 발생하고 차량의 속도는 점점 빨라지게 되는데 이미 운전자는 차에서 내린 상태이기 때문에 브레이크를 작동할 수 없고, 속도 제어가 불가한 차량은 어딘가에 충돌을 일으켜 정지할 수밖에 없기 때문에 큰 사고가 발생할 수 있는 문제가 있다. However, if the driver gets out of the vehicle and pushes directly, an unexpected slope is encountered, or the slope is very gentle and the driver mistakenly thinks it is a flat road and continues to push the vehicle. However, since the driver is already out of the car, the brakes cannot be applied, and the vehicle that cannot control the speed has no choice but to crash and stop, so there is a problem that a big accident can occur.

이에 따라, 차량이 타력으로 움직이게 되는 상황에서 기계적인 제동력 없이 구동모터에 제동력을 발생시켜 안전사고를 방지할 수 있는 기술 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop a technology capable of preventing a safety accident by generating a braking force in the driving motor without a mechanical braking force in a situation in which the vehicle is moved by coercive force.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

KR 10-2011-0105034 A1KR 10-2011-0105034 A1

상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 차량이 타력으로 움직이게 되는 상황에서 기계적인 제동력 없이 구동모터에 제동 토크를 인가함으로써, 차량의 가속을 방지하고 차량의 속도를 감속시켜 차량의 충돌을 방지할 수 있는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention, which has been proposed to solve the above problems, prevents vehicle acceleration and decelerates the vehicle speed by applying a braking torque to the driving motor without mechanical braking force in a situation in which the vehicle is moved by inertia. An object of the present invention is to provide a system and method for preventing acceleration of an electric vehicle that can do this.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템은 복수의 스위칭 소자를 포함하고, 에너지 저장장치로부터 제공된 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터; 인버터에서 변환된 교류전원을 제공받아 구동되는 구동모터; 차량의 속도를 측정하는 속도 센서; 및 차량의 고장 여부를 판단하고, 차량이 고장 난 것으로 판단되면 속도 센서에서 측정된 차량의 속도를 기 설정된 임계 속도와 비교하며, 비교 결과에 따라 인버터 내의 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an acceleration prevention control system for an electric vehicle comprising: an inverter including a plurality of switching elements and converting DC power provided from an energy storage device into AC power; a driving motor driven by receiving AC power converted from an inverter; a speed sensor that measures the speed of the vehicle; and a controller for determining whether the vehicle has failed, and comparing the speed of the vehicle measured by the speed sensor with a preset threshold speed when it is determined that the vehicle has failed, and controlling switching of a plurality of switching elements in the inverter according to the comparison result; may include.

에너지 저장장치와 구동모터 사이에 배치되어 에너지 저장장치와 구동모터를 전기적으로 연결하는 릴레이; 및 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지를 출력하는 출력부;를 더 포함하고, 컨트롤러는 릴레이의 온/오프 상태를 감지하여 차량의 고장 여부를 판단할 수 있다.a relay disposed between the energy storage device and the driving motor to electrically connect the energy storage device and the driving motor; and an output unit for outputting a message to be executed by the driver according to the failure state of the vehicle, wherein the controller may detect an on/off state of the relay to determine whether the vehicle has failed.

컨트롤러는, 릴레이가 오프된 경우 차량이 고장난 것으로 판단하고, 출력부에 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지가 출력되도록 할 수 있다.When the relay is turned off, the controller may determine that the vehicle has failed, and output a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle to the output unit.

인버터는, 제1 스위칭 소자 및 제1 스위칭 소자 하단에 위치하는 제2 스위칭 소자를 포함하는 제1 레그; 제3 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자 하단에 위치하는 제4 스위칭 소자를 포함하는 제2 레그; 및 제5 스위칭 소자 및 제5 스위칭 소자 하단에 위치하는 제6 스위칭 소자를 포함하는 제3 레그;를 포함하고, The inverter includes: a first leg including a first switching element and a second switching element positioned below the first switching element; a second leg including a third switching element and a fourth switching element positioned below the third switching element; and a third leg including a fifth switching element and a sixth switching element positioned below the fifth switching element.

제1 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 출력단은 구동모터의 각 상에 연결될 수 있다.Output ends of the first leg, the second leg, and the third leg may be connected to each phase of the driving motor.

컨트롤러는 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 낮으면 인버터 내의 모든 스위칭 소자를 개방시킬 수 있다.The controller may open all the switching elements in the inverter when the speed of the vehicle measured by the speed sensor is lower than a preset threshold speed in a situation where it is determined that the vehicle is broken.

컨트롤러는 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 크면, 제1 스위칭 소자, 제3 스위칭 소자 및 제5 스위칭 소자를 단락시키거나, 제2 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자 및 제6 스위칭 소자를 단락시킬 수 있다.When the speed of the vehicle measured by the speed sensor is greater than a preset threshold speed in a situation in which it is determined that the vehicle is broken, the controller short-circuits the first switching element, the third switching element, and the fifth switching element, or the second switching element , the fourth switching element and the sixth switching element may be short-circuited.

상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 방법은 컨트롤러에서 차량의 고장 여부를 판단하는 단계; 컨트롤러에서 차량이 고장 난 것으로 판단되면, 출력부에 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지를 출력하는 단계; 및 컨트롤러에서 속도 센서를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling acceleration of an electric vehicle for achieving the above-described other object, the method comprising the steps of: determining, in a controller, whether the vehicle is faulty; outputting a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle to an output unit when the controller determines that the vehicle is broken; and comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor in the controller with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter according to the comparison result.

컨트롤러에서 속도 센서를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계에서는,In the step of comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor in the controller with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter according to the comparison result,

차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 낮으면 인버터 내의 모든 스위칭 소자를 개방시킬 수 있다.When the vehicle speed measured by the speed sensor is lower than a preset threshold speed in a situation in which it is determined that the vehicle has failed, all switching elements in the inverter may be opened.

컨트롤러에서 속도 센서를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계에서는,In the step of comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor in the controller with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter according to the comparison result,

차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 크면, 제1 스위칭 소자, 제3 스위칭 소자 및 제5 스위칭 소자를 단락시키거나, 제2 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자 및 제6 스위칭 소자를 단락시킬 수 있다.If the vehicle speed measured by the speed sensor is greater than a preset threshold speed in a situation in which the vehicle is determined to be out of order, the first switching element, the third switching element and the fifth switching element are short-circuited, or the second switching element, the second The fourth switching element and the sixth switching element may be short-circuited.

본 발명에 따르면 차량이 타력으로 움직이게 되는 상황에서 기계적인 제동력 없이 구동모터에 제동 토크를 인가함으로써, 차량의 가속을 방지하고 차량의 속도를 감속시켜 차량의 충돌을 방지할 수 있다.According to the present invention, by applying a braking torque to the driving motor without a mechanical braking force in a situation in which the vehicle is moved by a coercive force, acceleration of the vehicle and deceleration of the vehicle speed can be prevented to prevent a vehicle collision.

도 1은 일반적인 전장 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템에서, 차량에 고장난 상황에서 차량의 속도가 임계 속도 보다 낮은 경우의 스위칭 소자의 제어 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템에서, 차량에 고장난 상황에서 차량의 속도가 임계 속도 보다 큰 경우의 스위칭 소자의 제어 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 방법의 흐름도이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a general electric system system.
2 is a diagram schematically showing the configuration of an acceleration prevention control system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a control state of a switching device when the speed of the vehicle is lower than a threshold speed in a situation in which the vehicle is broken in the acceleration prevention control system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a control state of a switching device when the speed of the vehicle is greater than a threshold speed in a situation in which the vehicle is broken in the acceleration prevention control system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a method for controlling acceleration prevention of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템 및 방법에 대해 살펴본다.Hereinafter, a system and method for preventing acceleration of an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템에서, 차량에 고장난 상황에서 차량의 속도가 임계 속도 보다 낮은 경우의 스위칭 소자의 제어 모습을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템에서, 차량에 고장난 상황에서 차량의 속도가 임계 속도 보다 큰 경우의 스위칭 소자의 제어 모습을 나타낸 도면이다.2 is a diagram schematically showing the configuration of an acceleration prevention control system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a view showing the control mode of the switching element when the speed of the vehicle is lower than the critical speed in the situation, and FIG. 4 is the speed of the vehicle in the event of a vehicle failure in the acceleration prevention control system of the electric vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing the control state of the switching element when is greater than the critical speed.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어시스템은 에너지 저장장치(100)로부터 제공된 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터(200), 인버터(200)에서 변환된 교류전원을 제공받아 구동되는 구동모터(300), 차량의 속도를 측정하는 속도센서(400) 및 인버터(200) 내의 스위칭 소자들의 스위칭을 제어하는 컨트롤러(500)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the control system for preventing acceleration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention converts DC power provided from the energy storage device 100 into an AC power inverter 200 and inverter 200 It may include a driving motor 300 driven by receiving the supplied AC power, a speed sensor 400 measuring the speed of the vehicle, and a controller 500 controlling switching of switching elements in the inverter 200 .

에너지 저장장치(100)는 고전압 배터리 등과 같이 구동모터(300)를 구동하기 위한 전기 에너지를 직류의 형태로 저장하는 요소로서 직류 전력을 출력한다.The energy storage device 100 is an element that stores electrical energy for driving the driving motor 300 in the form of DC, such as a high voltage battery, and outputs DC power.

인버터(200)는 복수의 스위칭 소자를 포함하고, 고전압 배터리로부터 제공된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 구동모터(300)에 제공하는 역할을 한다. 구체적으로, 인버터(200)는 제1 스위칭 소자(S1) 및 제1 스위칭 소자(S1) 하단에 위치하는 제2 스위칭 소자(S2)를 포함하는 제1 레그, 제3 스위칭 소자(S3) 및 제3 스위칭 소자(S3) 하단에 위치하는 제4 스위칭 소자(S4)를 포함하는 제2 레그, 제5 스위칭 소자(S5) 및 제5 스위칭 소자(S5) 하단에 위치하는 제6 스위칭 소자(S6)를 포함하는 제3 레그를 포함할 수 있다. 여기서 인버터(200)의 스위칭이란 함은 인버터(200)에서 출력되는 삼상 전압의 스위칭을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 제1 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 출력단은 구동모터(300)의 각 상에 연결된다.The inverter 200 includes a plurality of switching elements, and serves to convert the DC power provided from the high voltage battery into AC power and provide it to the driving motor 300 . Specifically, the inverter 200 includes a first leg including a first switching element S1 and a second switching element S2 positioned below the first switching element S1, a third switching element S3 and a second 3 The second leg including the fourth switching element (S4) positioned at the lower end of the switching element (S3), the fifth switching element (S5), and the sixth switching element (S6) positioned at the lower end of the fifth switching element (S5) It may include a third leg comprising a. Here, switching of the inverter 200 may be understood to mean switching of the three-phase voltage output from the inverter 200 . In addition, the output terminals of the first leg, the second leg, and the third leg are connected to each phase of the driving motor 300 .

구동모터(300)는 인버터(200)를 통해 변환된 교류 전력을 제공 받아 구동되는 것으로서, 당 기술분야에서 알려진 다양한 종류의 모터가 채용될 수 있다. 전기 자동차에서는 차량의 구동 휠에 회전력을 제공하는 모터로서 구동모터(300)가 지칭될 수도 있다.The driving motor 300 is driven by receiving AC power converted through the inverter 200 , and various types of motors known in the art may be employed. In an electric vehicle, the driving motor 300 may be referred to as a motor that provides rotational force to the driving wheels of the vehicle.

속도센서(400)는 차량의 속도를 측정하는 역할을 하고, 측정된 차량의 속도 정보는 컨트롤러(500)에 전달될 수 있으며, 컨트롤러(500)에서는 전달된 차량의 속도 정보에 기반하여 인버터(200) 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어할 수 있다.The speed sensor 400 serves to measure the speed of the vehicle, and the measured speed information of the vehicle may be transmitted to the controller 500 , and the inverter 200 based on the transmitted speed information of the vehicle in the controller 500 . ) can control the switching of the switching elements in the

릴레이(600)는 고전압 배터리와 구동모터(300) 사이에 배치되어 고전압 배터리와 구동모터(300)를 전기적으로 연결한다.The relay 600 is disposed between the high voltage battery and the driving motor 300 to electrically connect the high voltage battery and the driving motor 300 .

출력부(700)는 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지를 출력하는 역할을 한다. 실시예에 따라, 출력부(700)는 클러스터, AVN(Audio Video Navigation), 및 HUD(Head Up Display) 등일 수 있다. 아울러, 차량의 고장 상태에 따른 출력부(700)에 출력되는 운전자가 행해야 할 메시지는 실시예에 따라 "차량의 이동이 필요한 경우 시동을 끄지 마세요" 등일 수 있다.The output unit 700 serves to output a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle. According to an embodiment, the output unit 700 may be a cluster, an audio video navigation (AVN), a head up display (HUD), or the like. In addition, a message to be performed by the driver outputted to the output unit 700 according to the failure state of the vehicle may be "Do not turn off the ignition when the vehicle needs to move" according to an embodiment.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 차량의 고장난 상태에서 차량의 이동이 필요한 경우, 시동이 꺼지지 않은 상태에서 차량이 이동될 수 있다.As described above, in the present invention, when the vehicle needs to be moved in a broken state of the vehicle, the vehicle may be moved while the engine is not turned off.

컨트롤러(500)는 차량의 고장여부를 판단하고, 차량이 고장난 것으로 판단되면 속도센서(400)에서 측정된 차량의 속도를 기 설정된 임계 속도와 비교하며, 비교 결과에 따라 인버터(200) 내의 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 제어할 수 있다.The controller 500 determines whether the vehicle has failed, and if it is determined that the vehicle is broken, compares the vehicle speed measured by the speed sensor 400 with a preset threshold speed, and according to the comparison result, a plurality of It is possible to control the switching of the switching element.

구체적으로, 컨트롤러(500)는 릴레이(600)의 온/오프 상태를 감지하여 차량의 고장 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(500)는 릴레이(600)가 온으로 감지되면 차량이 정상인 것으로 판단할 수 있고, 릴레이(600)가 오프로 감지되면 차량이 고장인 것으로 판단할 수 있다.Specifically, the controller 500 may detect an on/off state of the relay 600 to determine whether the vehicle has failed. For example, the controller 500 may determine that the vehicle is normal when the relay 600 is detected as being on, and may determine that the vehicle is malfunctioning when the relay 600 is detected as being off.

만약, 릴레이(600)가 오프로 감지되어 차량이 고장 난 것으로 판단된 경우, 컨트롤러(500)는 출력부(700)에 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지가 출력되도록 할 수 있다.If it is determined that the relay 600 is off and the vehicle is broken, the controller 500 may output a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle to the output unit 700 .

실시예에 따라, 컨트롤러(500)는, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)로부터 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도 보다 낮으면 도 3과 같이 인버터(200) 내의 모든 스위칭 소자를 개방시킬 수 있다. 여기서, 속도센서(400)에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도 보다 낮다는 것은 차량이 타력에 의해 가속되지 않은 상황으로서 구동모터(300)에 제동 토크를 인가할 필요가 없는 상황일 수 있다. According to an embodiment, when the speed of the vehicle measured from the speed sensor 400 is lower than a preset threshold speed in a situation in which it is determined that the vehicle has failed, the controller 500 performs all switching in the inverter 200 as shown in FIG. 3 . The device can be opened. Here, the fact that the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is lower than the preset threshold speed is a situation in which the vehicle is not accelerated by an inertia force, and it may be a situation in which it is not necessary to apply a braking torque to the driving motor 300 . .

다른 실시예에 따라, 컨트롤러(500)는, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)로부터 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도 보다 크면 도 4와 같이 제2 스위칭 소자(S2), 제4 스위칭 소자(S4) 및 제6 스위칭 소자(S6)를 단락시킬 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)로부터 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도 보다 크면 제1 스위칭 소자(S1), 제3 스위칭 소자(S3) 및 제5 스위칭 소자(S5)를 단락시킬 수도 있다.According to another embodiment, when the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is greater than a preset threshold speed in a situation in which it is determined that the vehicle is broken, the controller 500 may control the second switching element S2 as shown in FIG. 4 . , the fourth switching element S4 and the sixth switching element S6 may be short-circuited. According to another embodiment, when the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is greater than a preset threshold speed in a situation where it is determined that the vehicle is broken, the first switching element S1, the third switching element S3 and The fifth switching element S5 may be short-circuited.

한편, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)로부터 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도 보다 크다는 것은, 차량이 고장 난 상황에서 운전자가 차를 밀어서 이동시키는 과정 중 경사로와 같이 차량이 타력에 의해 가속도를 받게 되어 시간이 지남에 따라 점점 가속이 가해지는 상황일 수 있다. 이러한 상황에서 차량의 충돌을 방지하기 위해서는 구동모터(300)에 제동 토크를 인가하여 차량이 가속되는 것을 방지할 필요가 있다. On the other hand, the fact that the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is greater than the preset threshold speed in a situation where the vehicle is determined to be broken means that the vehicle is in the same way as a ramp during the process of the driver pushing and moving the car in a situation in which the vehicle is broken. It may be a situation in which acceleration is applied by this inertial force, and acceleration is gradually applied over time. In this situation, in order to prevent the collision of the vehicle, it is necessary to prevent the vehicle from being accelerated by applying a braking torque to the driving motor 300 .

본 발명에서는 상술한 바와 같이, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 크면, 컨트롤러(500)에서 제1 스위칭 소자(S1), 제3 스위칭 소자(S3) 및 제5 스위칭 소자(S5)를 단락시키거나, 제2 스위칭 소자(S2), 제4 스위칭 소자(S4) 및 제6 스위칭 소자(S6)를 단락시킴으로써, 회전에 의해 구동모터(300)에서 발생되는 역기전력에 의한 전류가 다시 구동모터(300)에 인가되도록 하여 제동력을 발생시켜 차량이 가속되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 차량이 충돌하는 등의 안전사고를 방지할 수 있다. In the present invention, as described above, when the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is greater than the preset threshold speed in a situation where the vehicle is determined to be broken, the controller 500 performs the first switching element S1, the second 3 The switching element S3 and the fifth switching element S5 are short-circuited, or the second switching element S2, the fourth switching element S4, and the sixth switching element S6 are short-circuited, thereby driving by rotation. It is possible to prevent the vehicle from being accelerated by generating a braking force by causing the current by the counter electromotive force generated from the motor 300 to be applied to the driving motor 300 again, thereby preventing a safety accident such as a vehicle collision. have.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 방법의 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 가속방지 제어 방법은 컨트롤러(500)에서 차량의 고장 여부를 판단하는 단계, 컨트롤러(500)에서 차 량이 고장 난 것으로 판단되면, 출력부(700)에 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지를 출력하는 단계, 및 컨트롤러(500)에서 속도센서(400)를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터(200) 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.5 is a flowchart of a method for controlling acceleration prevention of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , in the method for controlling acceleration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the controller 500 determines whether the vehicle is faulty, and when the controller 500 determines that the vehicle is faulty, output Outputting a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle to the unit 700, and comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor 400 in the controller 500 with a preset critical speed, and the comparison result may include controlling the switching of the switching element in the inverter 200 according to the method.

컨트롤러(500)에서 차량의 고장 여부를 판단 단계에서는 릴레이(600)가 온으로 감지되면 차량이 정상인 것으로 판단할 수 있고, 릴레이(600)가 오프로 감지되면 차량이 고장인 것으로 판단할 수 있다.In the step of determining whether the vehicle is faulty in the controller 500, when the relay 600 is detected as ON, the vehicle may be determined to be normal, and if the relay 600 is detected as OFF, the vehicle may be determined to be faulty.

컨트롤러(500)에서 차량이 고장 난 것으로 판단되면, 출력부(700)에 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지를 출력하는 단계에서 출력되는 메시지는 실시예에 따라 "차량의 이동이 필요한 경우 시동을 끄지 마세요" 등일 수 있다.When it is determined in the controller 500 that the vehicle is broken, the message output in the step of outputting a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle to the output unit 700 is "when movement of the vehicle is necessary" according to an embodiment Don't turn the ignition off."

컨트롤러(500)에서 속도센서(400)를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터(200) 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계에서는, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 낮으면 인버터(200) 내의 모든 스위칭 소자를 개방시킬 수 있다.In the step of comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor 400 in the controller 500 with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter 200 according to the comparison result, it is determined that the vehicle has failed. In the determined situation, when the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is lower than the preset threshold speed, all the switching elements in the inverter 200 may be opened.

아울러, 컨트롤러(500)에서 속도센서(400)를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터(200) 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계에서는, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 크면, 제1 스위칭 소자(S1), 제3 스위칭 소자(S3) 및 제5 스위칭 소자(S5)를 단락시키거나, 제2 스위칭 소자(S2), 제4 스위칭 소자(S4) 및 제6 스위칭 소자(S6)를 단락시킬 수 있다.In addition, in the step of comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor 400 in the controller 500 with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter 200 according to the comparison result, the vehicle malfunctions If the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is greater than a preset threshold speed in a situation where it is determined that it is flying, the first switching element S1, the third switching element S3, and the fifth switching element S5 are short-circuited. Alternatively, the second switching element S2 , the fourth switching element S4 , and the sixth switching element S6 may be short-circuited.

이처럼, 본 발명에서는 상술한 바와 같이, 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도센서(400)에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 크면, 컨트롤러(500)에서 제1 스위칭 소자(S1), 제3 스위칭 소자(S3) 및 제5 스위칭 소자(S5)를 단락시키거나, 제2 스위칭 소자(S2), 제4 스위칭 소자(S4) 및 제6 스위칭 소자(S6)를 단락시킴으로써, 회전에 의해 구동모터(300)에서 발생되는 역기전력에 의한 전류가 다시 구동모터(300)에 인가되도록 하여 제동력을 발생시켜 차량이 가속되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 차량이 충돌하는 등의 안전사고를 방지할 수 있다.As described above, in the present invention, as described above, when the speed of the vehicle measured by the speed sensor 400 is greater than the preset threshold speed in a situation where the vehicle is determined to be broken, the first switching element S1 in the controller 500 , by short-circuiting the third switching element (S3) and the fifth switching element (S5), or by shorting the second switching element (S2), the fourth switching element (S4), and the sixth switching element (S6), to rotate The current caused by the back electromotive force generated by the driving motor 300 is again applied to the driving motor 300 by generating a braking force to prevent the vehicle from being accelerated, thereby preventing a safety accident such as a vehicle collision. can do.

100: 에너지 저장장치 200: 인버터
S1- S6: 제1 스위칭 소자 내지 제6 스위칭 소자
300: 구동모터 400: 속도 센서
500: 컨트롤러 600: 릴레이
700: 출력부100: energy storage device 200: inverter
S1- S6: first to sixth switching elements
300: drive motor 400: speed sensor
500: controller 600: relay
700: output unit

Claims (9)

복수의 스위칭 소자를 포함하고, 에너지 저장장치로부터 제공된 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터;
인버터에서 변환된 교류전원을 제공받아 구동되는 구동모터;
차량의 속도를 측정하는 속도 센서; 및
차량의 고장 여부를 판단하고, 차량이 고장 난 것으로 판단되면 속도 센서에서 측정된 차량의 속도를 기 설정된 임계 속도와 비교하며, 비교 결과에 따라 인버터 내의 복수의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템.an inverter including a plurality of switching elements and converting DC power provided from the energy storage device into AC power;
a driving motor driven by receiving AC power converted from an inverter;
a speed sensor that measures the speed of the vehicle; and
A controller that determines whether the vehicle has failed, and if it is determined that the vehicle has failed, compares the vehicle speed measured by the speed sensor with a preset threshold speed, and controls the switching of a plurality of switching elements in the inverter according to the comparison result; Acceleration prevention control system of an electric vehicle comprising. 청구항 1에 있어서,
에너지 저장장치와 구동모터 사이에 배치되어 에너지 저장장치와 구동모터를 전기적으로 연결하는 릴레이; 및 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지를 출력하는 출력부;를 더 포함하고,
컨트롤러는 릴레이의 온/오프 상태를 감지하여 차량의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템.The method according to claim 1,
a relay disposed between the energy storage device and the driving motor to electrically connect the energy storage device and the driving motor; and an output unit for outputting a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle;
An acceleration prevention control system for an electric vehicle, characterized in that the controller detects the on/off state of the relay and determines whether the vehicle is faulty. 청구항 2에 있어서,
컨트롤러는, 릴레이가 오프된 경우 차량이 고장난 것으로 판단하고, 출력부에 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템.3. The method according to claim 2,
The controller determines that the vehicle is broken when the relay is turned off, and outputs a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle to the output unit. 청구항 1에 있어서,
인버터는, 제1 스위칭 소자 및 제1 스위칭 소자 하단에 위치하는 제2 스위칭 소자를 포함하는 제1 레그; 제3 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자 하단에 위치하는 제4 스위칭 소자를 포함하는 제2 레그; 및 제5 스위칭 소자 및 제5 스위칭 소자 하단에 위치하는 제6 스위칭 소자를 포함하는 제3 레그;를 포함하고,
제1 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 출력단은 구동모터의 각 상에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템.The method according to claim 1,
The inverter includes: a first leg including a first switching element and a second switching element positioned below the first switching element; a second leg including a third switching element and a fourth switching element positioned below the third switching element; and a third leg including a fifth switching element and a sixth switching element positioned below the fifth switching element.
The output terminals of the first leg, the second leg and the third leg are connected to each phase of the driving motor. 청구항 4에 있어서,
컨트롤러는 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 낮으면 인버터 내의 모든 스위칭 소자를 개방시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템.5. The method according to claim 4,
The controller opens all the switching elements in the inverter when the speed of the vehicle measured by the speed sensor is lower than a preset threshold speed in a situation where the vehicle is determined to be out of order. 청구항 4에 있어서,
컨트롤러는 차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 크면, 제1 스위칭 소자, 제3 스위칭 소자 및 제5 스위칭 소자를 단락시키거나, 제2 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자 및 제6 스위칭 소자를 단락시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 가속방지 제어 시스템.5. The method according to claim 4,
When the speed of the vehicle measured by the speed sensor is greater than a preset threshold speed in a situation in which it is determined that the vehicle is broken, the controller short-circuits the first switching element, the third switching element, and the fifth switching element, or the second switching element , An acceleration prevention control system for an electric vehicle, characterized in that the fourth switching element and the sixth switching element are short-circuited. 컨트롤러에서 차량의 고장 여부를 판단하는 단계;
컨트롤러에서 차량이 고장 난 것으로 판단되면, 출력부에 차량의 고장 상태에 따른 운전자가 행해야 할 메시지를 출력하는 단계; 및
컨트롤러에서 속도 센서를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계;를 포함하는 전기 자동차의 가속방지 제어 방법.determining whether the vehicle has failed in the controller;
outputting a message to be performed by the driver according to the failure state of the vehicle to an output unit when the controller determines that the vehicle is broken; and
Comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor in the controller with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter according to the comparison result; 청구항 7에 있어서,
컨트롤러에서 속도 센서를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계에서는,
차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 낮으면 인버터 내의 모든 스위칭 소자를 개방시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 가속방지 제어 방법.8. The method of claim 7,
In the step of comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor in the controller with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter according to the comparison result,
When the speed of the vehicle measured by the speed sensor is lower than a preset threshold speed in a situation where the vehicle is determined to be out of order, all switching elements in the inverter are opened. 청구항 7에 있어서,
컨트롤러에서 속도 센서를 통해 측정된 차량의 속도와 기 설정된 임계 속도를 비교하고, 비교 결과에 따라 인버터 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계에서는,
차량이 고장 난 것으로 판단된 상황에서 속도 센서에서 측정된 차량의 속도가 기 설정된 임계 속도보다 크면, 제1 스위칭 소자, 제3 스위칭 소자 및 제5 스위칭 소자를 단락시키거나, 제2 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자 및 제6 스위칭 소자를 단락시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 가속방지 제어 방법.
8. The method of claim 7,
In the step of comparing the speed of the vehicle measured through the speed sensor in the controller with a preset threshold speed, and controlling the switching of the switching element in the inverter according to the comparison result,
If the speed of the vehicle measured by the speed sensor is greater than the preset threshold speed in a situation in which it is determined that the vehicle is broken, the first switching element, the third switching element, and the fifth switching element are short-circuited, or the second switching element, the second A method for controlling acceleration prevention of an electric vehicle, characterized in that the fourth switching element and the sixth switching element are short-circuited.
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