KR101307911B1 - Unit for controling oil pump for plug-in hybrid vehicle - Google Patents

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KR101307911B1 KR1020100123212A KR20100123212A KR101307911B1 KR 101307911 B1 KR101307911 B1 KR 101307911B1 KR 1020100123212 A KR1020100123212 A KR 1020100123212A KR 20100123212 A KR20100123212 A KR 20100123212A KR 101307911 B1 KR101307911 B1 KR 101307911B1
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Abstract

본 발명은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치에 관한 것으로, 플러그인 하이브리드 차량에 장착되는 센서드 타입의 오일펌프 구동용 모터를 구동시키는 오일펌프 제어장치로서, 오일펌프 구동용 모터를 구동하는 모터 구동수단, 상기 모터 내부에 구비된 로터의 위치를 감지하는 홀센서, 메인 제어부와 PWM 신호를 송수신하는 CAN 송수신기, 상기 메인 제어부로부터 차량의 엔진 RPM 및 목표 RPM을 CAN 송수신기를 통해 입력받아 상기 모터의 목표 RPM을 상기 모터 구동수단에 PWM 신호로 출력하고, 상기 모터 구동수단으로부터 상기 오일펌프 구동용 모터의 실제 RPM을 전달받아 상기 메인 제어부로 송신하는 중앙처리장치 및 상기 중앙처리장치와 모터 구동수단으로 각각 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하고, 상기 모터 구동수단은 게이트 드라이버, 상기 게이트 드라이버에 연결되고 상기 모터를 구동하는 모터 구동부 및 상기 홀센서로부터 전달되는 로터의 위치에 기초하여 상기 모터의 실제 RPM을 산출해서 상기 중앙처리장치로 전달하고, 상기 중앙처리장치에서 출력된 PWM 제어신호를 상기 게이트 드라이버로 출력하는 모터 컨트롤러를 구비하며, 상기 전원공급부는 상기 모터 구동부와 게이트 드라이버에 고전압 배터리의 고전압을 공급하고, 상기 중앙처리장치, CAN 송수신기 및 모터 컨트롤러에 배터리의 전압을 공급하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 고전압 배터리의 고전압을 이용해서 모터를 구동하여 모터 구동시 소모되는 전류를 줄임으로써 하이브리드 차량의 전력 소비를 감소시킬 수 있다. The present invention relates to an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle, comprising: an oil pump control apparatus for driving a sensor-type oil pump driving motor mounted on a plug-in hybrid vehicle, the motor driving means for driving an oil pump driving motor; Hall sensor for detecting the position of the rotor provided in the motor, CAN transceiver for transmitting and receiving PWM signal with the main control, the engine RPM and target RPM of the vehicle from the main control unit receives the target RPM of the motor through the CAN transceiver Outputs a PWM signal to the motor driving means, and receives the actual RPM of the oil pump driving motor from the motor driving means and transmits power to the central processing unit and the central processing unit and the motor driving means, respectively. It includes a power supply for supplying, the motor drive means is gated An actual RPM of the motor is calculated and transmitted to the central processing unit based on the position of the rotor, the motor driver connected to the gate driver and driving the motor, and the rotor transmitted from the hall sensor, and outputted from the central processing unit. And a motor controller for outputting the PWM control signal to the gate driver, wherein the power supply unit supplies a high voltage of a high voltage battery to the motor driver and the gate driver, and provides a voltage of the battery to the CPU, the CAN transceiver, and the motor controller. Prepare a configuration for supplying.
By using the plug-in hybrid vehicle oil pump control apparatus as described above, the present invention can reduce the power consumption of the hybrid vehicle by driving the motor using the high voltage of the high-voltage battery to reduce the current consumed when driving the motor.

Figure R1020100123212
Figure R1020100123212

Description

플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치{UNIT FOR CONTROLING OIL PUMP FOR PLUG-IN HYBRID VEHICLE}UNIP FOR CONTROLING OIL PUMP FOR PLUG-IN HYBRID VEHICLE}

본 발명은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 엔진과 전기모터 사이에 구비된 엔진 클러치와 변속기에 필요한 작동유를 공급하는 오일펌프의 구동을 제어하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle, and more particularly, an oil for a plug-in hybrid vehicle that controls driving of an oil pump for supplying hydraulic oil necessary for an engine clutch and a transmission provided between an engine and an electric motor of the hybrid vehicle. It relates to a pump control device.

일반적으로, 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하고, 대부분의 경우는 연료를 사용하여 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동되는 전기모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 일컫는다.In general, a hybrid electric vehicle refers to an efficient combination of two or more different power sources to drive a vehicle, and in most cases, an electric motor driven by an engine and a battery power that obtains driving power using fuel Refers to a vehicle that obtains a driving force.

최근 연비를 개선하고 보다 친환경적인 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 하이브리드 차량에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다.In response to the recent demand for improving fuel economy and developing more eco-friendly products, research on hybrid vehicles is being actively conducted.

하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 현재까지 연구되고 있는 하이브리드 차량은 병렬형이나 직렬형 중 하나를 채택하고 있다.Hybrid vehicles can form a variety of structures using engines and electric motors as power sources. Hybrid vehicles that have been studied to date are either parallel or in series.

본 출원인은 대한민국 특허출원번호 제10-2008-0071452호(2008년 7월 23일 출원), 제10-2008-0085730호(2008년 9월 1일 출원), 제10-2009-0026798호(2009년 3 월 30일 출원), 제10-2009-0027919호(2009년 4월 1일 출원) 등에 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치를 개시하여 출원한 바 있다.The applicant of the Korean Patent Application No. 10-2008-0071452 (filed on July 23, 2008), 10-2008-0085730 (filed on September 1, 2008), 10-2009-0026798 (2009 And filed on March 30, 2008, 10-2009-0027919 (filed April 1, 2009), and the like, and disclosed and applied to an oil pump control apparatus for a hybrid vehicle.

도 1은 종래의 하이브리드 차량의 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a system of a conventional hybrid vehicle.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 하이브리드 차량의 시스템은 차량 주행용 구동원으로서 엔진(5) 및 모터(6)를 구비하고, 이들의 동작을 위한 인버터(1), DC/DC컨버터(2), 고전압 배터리(3) 등을 포함하며, 제어수단으로서 하이브리드 제어 유닛(4: Hybrid Control Unit, 이하 'HCU'라 함), 엔진 제어 유닛(Engine Control Unit, 이하 'ECU'라 함), 모터 제어 유닛(Motor Control Unit, 이하 'MCU'라 함), 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 'BMS'라 함), 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, 이하 'TCU'라 함) 등을 포함한다.As shown in FIG. 1, the system of a conventional hybrid vehicle includes an engine 5 and a motor 6 as driving sources for driving a vehicle, and an inverter 1 and a DC / DC converter 2 for operation thereof. , A high voltage battery 3, and the like, a hybrid control unit (hereinafter referred to as "HCU"), an engine control unit (hereinafter referred to as "ECU"), and motor control as a control means. Unit (Motor Control Unit, hereinafter referred to as 'MCU'), Battery Management System (hereinafter referred to as 'BMS'), Transmission Control Unit (hereinafter referred to as 'TCU') and the like.

고전압 배터리(3)는 하이브리드 차량의 모터(6) 및 DC/DC 컨버터(2)를 구동하는 에너지원이며, 그 제어기인 BMS는 고전압 배터리(3)의 전압, 전류, 온도를 모니터링하여, 고전압 배터리(3)의 충전상태량(SOC[%](State of Charge))을 조절하는 기능을 한다.The high voltage battery 3 is an energy source for driving the motor 6 and the DC / DC converter 2 of the hybrid vehicle, and its controller, BMS, monitors the voltage, current, and temperature of the high voltage battery 3 so as to monitor the high voltage battery. (3) It controls the state of charge (SOC [%] (State of Charge)).

이러한 구성을 기반으로 하는 하이브리드 차량의 주요 주행 모드는 주지된 바와 같이, 모터(6) 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(electric vehicle) 모드, 엔진(5)의 회전력을 주동력으로 하면서 모터(6)의 회전력을 보조 동력으로 이용하는 보조 모드인 HEV(hybrid electric vehicle) 모드, 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 차량의 제동 및 관성 에너지를 모터(6)에서 발전을 통해 회수하여 고전압 배터리(3)에 충전하는 회생제동(RB: Regenerative Braking) 모드를 포함한다.The main driving mode of the hybrid vehicle based on this configuration is, as is well known, the electric vehicle (EV) mode, which is a pure electric vehicle mode using only the power of the motor 6, and the motor (with the rotational force of the engine 5 as the main power). HEV (hybrid electric vehicle) mode, which is an auxiliary mode that uses the rotational force of 6) as the auxiliary power, and the braking and inertia energy of the vehicle during power-up by braking or inertia are recovered from the motor 6 to generate high voltage battery (3). Regenerative Braking (RB) mode for charging.

상기한 바와 같이 하이브리드 차량은 기본적으로 엔진과 모터, 차량용 배터리와 고전압 배터리를 갖는 차량으로서, 고전압 배터리의 용량을 종전의 하이브리드 차량보다 크게 만들고 고전압 배터리를 외부 전원으로부터 충전하여, 근거리 주행시는 EV 모드로만 주행하고, 고전압 배터리가 고갈되면 HEV 모드로 주행하는 플러그인 하이브리드 차량이 개발되고 있다.As described above, the hybrid vehicle is basically a vehicle having an engine, a motor, a vehicle battery, and a high voltage battery. The hybrid vehicle has a larger capacity than the previous hybrid vehicle, and the high voltage battery is charged from an external power source. Plug-in hybrid vehicles are being developed that travel in HEV mode when the vehicle runs high and the high-voltage battery is exhausted.

즉, 플러그인 하이브리드 차량(Plug In Hybrid Electric Vehicle : PHEV)은 기존의 하이브리드 차량과 같이 휘발유로 구동되는 내연엔진 기관과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 둘 중 하나 혹은 양쪽 모두를 이용해 차량을 구동하지만, 대용량의 고전압 배터리를 장착해 전기로 충전할 수 있는 차량으로서, 집이나 충전소에서 핸드폰을 충전하거나 휘발유를 주유하듯이 전기를 충전할 수 있으므로 지속적으로 사용이 가능하다. In other words, the Plug In Hybrid Electric Vehicle (PHEV) is equipped with a gasoline-powered internal combustion engine and a battery engine at the same time as a conventional hybrid vehicle to drive the vehicle using either or both. It is a vehicle that can be recharged with a high voltage battery and can be used continuously as it can be charged at home or at a charging station as if it is charging gasoline.

종전의 하이브리드 차량은 전기만으로는 저속으로 몇 마일 밖에 주행할 수 없는 데 반해, 플러그 인 하이브리드 차량은 한번 충전에 40마일까지 달릴 수 있도록 개발되고 있다.While traditional hybrids can only drive a few miles at low speeds on electricity alone, plug-in hybrids are being developed to run up to 40 miles on a single charge.

한편, 위의 특허문헌들에 기재된 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치는 차량에 구비된 배터리 전원, 즉 12V 직류전원을 이용하여 오일펌프용 모터를 구동함에 따라 모터의 부하가 증가하면 소모되는 전류가 큰 폭으로 증가하므로, 전력효율이 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, the oil pump control apparatus for a hybrid vehicle described in the above patent documents is driven by a battery power, that is, a 12V DC power source for driving the oil pump motor, the current consumed when the load of the motor increases significantly Since this increases, there was a problem that the power efficiency is lowered.

따라서 플러그인 하이브리드 차량에 구비되는 고전압 배터리의 전원을 이용하여 오일펌프를 구동할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.Therefore, development of a technology capable of driving an oil pump using a power supply of a high voltage battery provided in a plug-in hybrid vehicle is required.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하이브리드 차량에 적용되는 오일펌프를 100V 이상의 고전압을 이용해 구동하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide an oil pump control device for a plug-in hybrid vehicle for driving the oil pump applied to the hybrid vehicle using a high voltage of 100V or more.

본 발명의 다른 목적은 오일펌프의 전류 소모를 줄여 하이브리드 차량의 전력소비를 감소시킬 수 있는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle which can reduce electric current consumption of the oil pump to reduce power consumption of the hybrid vehicle.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 플러그인 하이브리드 차량에 장착되는 센서드 타입의 오일펌프 구동용 모터를 구동시키는 오일펌프 제어장치로서, 오일펌프 구동용 모터를 구동하는 모터 구동수단, 상기 모터 내부에 구비된 로터의 위치를 감지하는 홀센서, 메인 제어부와 PWM 신호를 송수신하는 CAN 송수신기, 상기 메인 제어부로부터 차량의 엔진 RPM 및 목표 RPM을 CAN 송수신기를 통해 입력받아 상기 모터의 목표 RPM을 상기 모터 구동수단에 PWM 신호로 출력하고, 상기 모터 구동수단으로부터 상기 오일펌프 구동용 모터의 실제 RPM을 전달받아 상기 메인 제어부로 송신하는 중앙처리장치 및 상기 중앙처리장치와 모터 구동수단으로 각각 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하고, 상기 모터 구동수단은 게이트 드라이버, 상기 게이트 드라이버에 연결되고 상기 모터를 구동하는 모터 구동부 및 상기 홀센서로부터 전달되는 로터의 위치에 기초하여 상기 모터의 실제 RPM을 산출해서 상기 중앙처리장치로 전달하고, 상기 중앙처리장치에서 출력된 PWM 제어신호를 상기 게이트 드라이버로 출력하는 모터 컨트롤러를 구비하며, 상기 전원공급부는 상기 모터 구동부와 게이트 드라이버에 고전압 배터리의 고전압을 공급하고, 상기 중앙처리장치, CAN 송수신기 및 모터 컨트롤러에 차량용 배터리의 전압을 공급한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is an oil pump control device for driving a sensor-type oil pump driving motor mounted on a plug-in hybrid vehicle, driving the oil pump driving motor The motor driving means, the Hall sensor for detecting the position of the rotor provided in the motor, the CAN transceiver for transmitting and receiving a PWM signal with the main control unit, the engine RPM and the target RPM of the vehicle from the main control unit received through the CAN transceiver Outputs the target RPM of the motor as a PWM signal to the motor driving means, and receives the actual RPM of the motor for driving the oil pump from the motor driving means and transmits to the main control unit and the central processing unit and the central processing unit and the motor drive A power supply unit for supplying power to each of the means; The actual RPM of the motor is calculated and transmitted to the CPU based on the position of the driver, the motor driver connected to the gate driver and driving the motor, and the rotor transmitted from the hall sensor, and outputted from the CPU. And a motor controller for outputting the PWM control signal to the gate driver, wherein the power supply unit supplies a high voltage of a high voltage battery to the motor driver and the gate driver, and supplies the vehicle battery to the CPU, the CAN transceiver, and the motor controller. Supply voltage.

본 발명은 상기 전원공급부로부터 저전압을 공급받는 저전압부에서 고전압을 공급받는 고전압부로 송신되는 신호를 변환하는 신호변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention may further include a signal converting unit for converting a signal transmitted from the low voltage unit receiving the low voltage from the power supply unit to the high voltage unit receiving the high voltage.

상기 신호변환부는 상기 모터 컨트롤러로부터 저전압 신호로 출력되는 모터 구동신호를 고전압신호로 절연하여 변환하는 디지털 아이솔레이터인 것을 특징으로 한다.The signal converter is a digital isolator for isolating and converting the motor drive signal output from the motor controller as a low voltage signal to a high voltage signal.

상기 전원공급부는 상기 고전압 배터리로부터 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly)를 통해 인가되는 고전압에 포함된 EMC(electromagnetic compatibility) 노이즈 감소시키는 EMC 필터, 상기 EMC 필터로부터 상기 모터 구동부에 공급되는 전류를 감지하는 전류감지부, 상기 차량용 배터리로부터 인가되는 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전기적 노이즈를 감소시키는 노이즈 필터, 상기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원을 저전압부 전원에서 고전압부의 전원으로 절연하여 변환하는 절연 DC/DC 컨버터, 상기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전압레벨을 변환하는 제 1전압 레귤레이터 및 상기 절연 DC/DC 컨버터에서 변환된 전압의 전압레벨을 변환하는 제 2전압레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply unit includes an EMC filter for reducing electromagnetic compatibility (EMC) noise included in a high voltage applied through a power relay assembly from the high voltage battery, and a current for sensing a current supplied from the EMC filter to the motor driver. Insulation DC / DC which insulates and converts the detection unit, the noise filter which reduces the electrical noise of the continuous power and the ignition key input power applied from the vehicle battery, and the continuous power and the ignition key input power from the low voltage part power source to the power source of the high voltage part. And a second voltage regulator for converting the voltage levels of the converter, the constant power supply and the ignition key input power supply, and a second voltage regulator for converting the voltage levels of the voltage converted in the isolated DC / DC converter.

상기 모터 구동부는 3상 풀 브리지(3-Phase Full Bridge) 회로로서, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자 또는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor) 소자로 구성되는 것을 특징으로 한다.The motor driver is a three-phase full bridge circuit, and is characterized by being composed of an insulated gate bipolar transistor device or a field effect transistor device.

상기 고전압 배터리로부터 상기 모터에 인가되는 전원은 적어도 100V 이상인 것을 특징으로 한다.The power applied to the motor from the high voltage battery is characterized in that at least 100V or more.

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상술한 바와 같이, 본 발명은 고전압 배터리의 고전압을 이용해서 모터를 구동하여 모터 구동시 소모되는 전류를 줄임으로써 하이브리드 차량의 전력 소비를 감소시킬 수 있다. As described above, the present invention can reduce the power consumption of the hybrid vehicle by driving the motor by using the high voltage of the high voltage battery to reduce the current consumed when driving the motor.

특히, 실험 결과에 따르면, 종래기술에 기재된 바와 같이 차량용 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하는 경우 최대 부하시 50A 이상의 전류를 소모하지만, 본 발명은 고전압 배터리 전원을 이용하여 모터를 구동하여 10A 미만의 전류를 소모하므로, 하이브리드 차량의 전력효율을 향상시켜 연비를 개선하는 효과가 있다.In particular, according to the experimental results, when driving the motor using the power of the vehicle battery as described in the prior art consumes more than 50A of current at full load, the present invention is less than 10A by driving the motor using a high voltage battery power Since it consumes a current of the hybrid vehicle, it is possible to improve fuel efficiency by improving the power efficiency of the hybrid vehicle.

그리고 본 발명은 CAN 송수신기를 통해 HCU, ECU, TCU와 같은 메인 제어부와 통신을 수행하여 모터나 홀센서의 이상발생시에 이상 발생 신호를 신속하게 통지하고, 메인 제어부의 제어신호를 수신하여 모터나 홀센서의 이상에 적절하게 대응할 수 있다. In addition, the present invention communicates with the main control unit such as the HCU, ECU, TCU through the CAN transceiver to quickly notify the abnormal occurrence signal when the motor or hall sensor abnormality occurs, and receives the control signal of the main control unit to receive the motor or hall It can respond suitably to the abnormality of a sensor.

또한 본 발명은 고전압 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하며 모터 구동부에 IGBT 소자를 구성함에 따라 고전압 스위칭에 대한 안전성을 높일 수 있다.In addition, the present invention can drive the motor by using the power of the high voltage battery and configure the IGBT element in the motor driving unit can increase the safety for high voltage switching.

도 1은 종래의 하이브리드 차량의 시스템을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치를 개략적으로 도시한 블록구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어방법을 설명하는 흐름도.1 is a configuration diagram showing a system of a conventional hybrid vehicle.
Figure 2 is a block diagram schematically showing an oil pump control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling an oil pump for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an oil pump control apparatus for a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치를 개략적으로 도시한 블록구성도이다.2 is a block diagram schematically showing an oil pump control apparatus for a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 실시 예에서는 오일펌프를 구분하지 않고 설명하지만, 본 발명은 오일팬 내부에 설치되는 내장형 오일펌프 및 오일팬 외부에 설치되는 외장형 오일펌프에 모두 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.In the present embodiment will be described without distinguishing the oil pump, it should be noted that the present invention can be applied to both the built-in oil pump installed inside the oil pan and the external oil pump installed outside the oil pan.

그리고 본 실시 예에서 하이브리드 차량에 구비된 차량용 배터리는 모터를 구동하기 위한 중앙처리장치에 상시 전원을 인가하고, 이그니션 키(IG)가 온 되면 이그니션 키 입력전원(IG_V)을 모터 구동수단으로 인가한다. 이하에서는 이그니션 키(IG) 입력전원을 '배터리전원'으로 설명하기로 한다. In the present embodiment, the vehicle battery provided in the hybrid vehicle applies constant power to the central processing unit for driving the motor, and applies the ignition key input power IG_V to the motor driving means when the ignition key IG is turned on. . Hereinafter, the ignition key IG input power will be described as 'battery power'.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원공급부(20), 중앙처리장치(30), 모터 컨트롤러(40), 게이트 드라이버(41), 모터 구동부(42), 모터 컨트롤러(40)의 구동신호를 고전압 신호로 변환하여 게이트 드라이버(41)에 전달하는 신호변환부(50) 및 CAN 송수신기(60)를 포함한다. Plug-in hybrid vehicle oil pump control apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the power supply unit 20, the central processing unit 30, the motor controller 40, the gate driver 41 ), A motor driver 42, a signal converter 50 that converts the drive signal of the motor controller 40 into a high voltage signal, and transmits the signal to the gate driver 41, and the CAN transceiver 60.

특히, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치(10)는 고전압 배터리(110)의 전압을 인가받는 고전압부(11)와 차량용 배터리(120)의 전압, 예컨대 12V의 저전압을 인가받는 저전압부(12) 및 고저압부(11)와 저전압부(12)를 절연한 상태에서 저전압부(12)에서 고전압부(11)로 송신되는 저전압 신호를 고전압 신호로 변환하여 전달하는 신호변환부(50)를 포함한다. In particular, the plug-in hybrid vehicle oil pump control apparatus 10 according to an exemplary embodiment of the present invention provides a voltage of the high voltage unit 11 and the vehicle battery 120 to which the voltage of the high voltage battery 110 is applied, for example, a low voltage of 12V. Signal conversion converts and transmits the low voltage signal transmitted from the low voltage unit 12 to the high voltage unit 11 to a high voltage signal while the low voltage unit 12 and the high low voltage unit 11 and the low voltage unit 12 are insulated from each other. A portion 50 is included.

일반적으로 고전압 배터리(110)의 전압은 약 270V 내지 420V이고, 평균적으로 약 360V이다. In general, the voltage of the high voltage battery 110 is about 270V to 420V, on average about 360V.

하지만, 본 발명에서 100V 이상의 고전압이면 모터(43)를 구동할 수 있음에 유의하여야 한다. 따라서 본 발명은 고전압 배터리(110)의 과방전 상태에서도 모터를 정상적으로 구동시킬 수 있다. However, in the present invention, it should be noted that the high voltage of 100V or more can drive the motor 43. Therefore, the present invention can normally drive the motor even in the over-discharge state of the high voltage battery 110.

도 2에서 살펴보면, 고전압부(11)는 전원공급부(20)의 EMC 필터(21), 제 2전압레귤레이터(26), 모터 구동부(42), 게이트 드라이버(41)를 포함하고, 저전압부(12)는 중앙처리장치(30), 모터 컨트롤러(40), CAN 송수신기(60)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the high voltage unit 11 includes an EMC filter 21, a second voltage regulator 26, a motor driver 42, and a gate driver 41 of the power supply unit 20, and the low voltage unit 12. ) Includes a central processing unit 30, a motor controller 40, and a CAN transceiver 60.

이를 위하여, 전원공급부(20)는 고전압 배터리(110)에 연결된 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, 이하 'PRA'라 함)(111)로부터 인가되는 고전압에 포함된 EMC(electromagnetic compatibility) 노이즈 감소를 위한 EMC 필터(21), EMC 필터로부터 모터 구동부(42)에 인가되는 전류를 감지하는 전류감지부(22), 배터리전원을 인가받아 저전압부(12)에 전원을 공급하는 노이즈 필터(23)와 제 1전압레귤레이터(24), 제 1전압레귤레이터(24)로부터 출력되는 전원을 절연하여 고전압으로 승압하는 절연 DC/DC 컨버터(이하 '컨버터'라 약칭함)(25) 및 컨버터(25)로부터 승압된 구동전압을 변환하는 제 2전압레귤레이터(26)를 포함한다. To this end, the power supply unit 20 is for reducing the electromagnetic noise (EMC) included in the high voltage applied from the power relay assembly (hereinafter referred to as 'PRA') 111 connected to the high voltage battery 110. The EMC filter 21, the current sensing unit 22 for sensing the current applied to the motor driving unit 42 from the EMC filter, the noise filter 23 for supplying power to the low voltage unit 12 by receiving battery power, and Stepped up from the single-voltage regulator 24, the isolated DC / DC converter (hereinafter referred to as "converter") and converter 25 to insulate the power output from the first voltage regulator 24 to step up to a high voltage And a second voltage regulator 26 for converting the driving voltage.

PRA(111)는 고전압 배터리(110)로부터 인가되는 고전압의 흐름을 차단 및 연결하는 역할을 하며, 내부에 BMS(Battery Management System)(도면 미도시)와의 CAN 통신을 수행하는 중앙처리장치(30)의 제어에 따라 고전압 배터리(110)로부터 인가되는 전원을 차단 및 연결하는 릴레이(도면 미도시)를 구비한다. The PRA 111 serves to block and connect the flow of high voltage applied from the high voltage battery 110, and the central processing unit 30 performing CAN communication with a battery management system (BMS) (not shown) inside. A relay (not shown) is provided to cut off and connect the power applied from the high voltage battery 110 according to the control.

상기 BMS는 고전압 배터리(110)의 특성실험 결과 데이터를 롬(ROM)에 저장하고, 충방전 시 고전압 배터리(110)의 전류, 전압, 온도를 상시 측정하여 측정된 데이터와 저장된 데이터의 비교 결과에 따라 고전압 배터리(110)의 잔존용량과 전지의 수명을 산출하여 메인 제어부(100) 또는 중앙처리장치(30)에 제공한다. The BMS stores characteristic test result data of the high voltage battery 110 in a ROM, and constantly measures current, voltage, and temperature of the high voltage battery 110 during charging and discharging, and compares the measured data with the stored data. Accordingly, the remaining capacity of the high voltage battery 110 and the life of the battery are calculated and provided to the main controller 100 or the central processing unit 30.

한편, 전류감지부(22)는 고전압부(11)에 구비되는 EMC 필터(21)로부터 모터 구동부(42)로 공급되는 전류를 감지하여 저전압부(12)에 구비되는 중앙처리장치(30)로 전달한다. On the other hand, the current sensing unit 22 detects the current supplied to the motor drive unit 42 from the EMC filter 21 provided in the high voltage unit 11 to the central processing unit 30 provided in the low voltage unit 12 To pass.

이를 위하여, 전류감지부(22)는 고전압부(11)와 저전압부(12)가 절연된 상태에서 고전압부(11)의 신호를 저전압부(12)의 신호로 변환하여 전달하도록 내부에 절연된 전류센서를 구비하는 것이 바람직하다.To this end, the current sensing unit 22 is insulated therein to convert the signal of the high voltage unit 11 into a signal of the low voltage unit 12 while the high voltage unit 11 and the low voltage unit 12 are insulated from each other. It is desirable to have a current sensor.

노이즈 필터(23)는 차량용 배터리(120)로부터 공급되는 배터리전원의 전기적 노이즈를 감소시키고, 제 1전압레귤레이터(24)는 노이즈 필터(23)를 통해 공급되는 배터리전원의 전압레벨을 5V의 저전압부(12) 전압으로 변환하여 중앙처리장치(30), 모터 컨트롤러(41) 및 신호변환부(50)로 공급한다.The noise filter 23 reduces electrical noise of the battery power supplied from the vehicle battery 120, and the first voltage regulator 24 sets the voltage level of the battery power supplied through the noise filter 23 to a low voltage portion of 5V. (12) The voltage is converted into a voltage and supplied to the central processing unit 30, the motor controller 41, and the signal conversion unit 50.

컨버터(25)는 배터리전원을 15V의 고전압부 구동전압으로 절연하여 승압하고, 승압된 구동전압을 고전압부(11)의 게이트 드라이버(41)로 공급한다.The converter 25 insulates and boosts the battery power with a high voltage part driving voltage of 15 V, and supplies the boosted driving voltage to the gate driver 41 of the high voltage part 11.

제 2전압레귤레이터(26)는 컨버터(25)로부터의 구동전압을 5V의 고전압부 전압으로 변환하여 신호변환부(50)로 공급한다. The second voltage regulator 26 converts the driving voltage from the converter 25 into a high voltage part voltage of 5V and supplies it to the signal conversion part 50.

중앙처리장치(30)는 MCU, TCU와 같은 메인 제어부(100)로부터 차량 엔진의 RPM 및 목표 RPM을 입력받아 모터 컨트롤러(40)에 모드 제어신호와 모터(43)의 목표 RPM을 PWM 신호로 출력함과 동시에, 모터 컨트롤러(40)로부터 모터(43)의 실제 RPM 및 EMC 필터(21)로부터 모터 구동부(42)로 공급되는 전류값을 전달받아 CAN 통신을 통해 메인 제어부(100)로 전송한다. 또한 중앙처리장치(30)는 모터(43)의 위치를 검출하는 홀센서(44)로부터 전달되는 감지신호에 기초하여 모터(44)의 회전속도를 설정하고, 홀센서(44)의 이상발생 여부를 진단하며, 모터(43)의 정상 구동 여부를 판단한다. The CPU 30 receives the RPM and the target RPM of the vehicle engine from the main controller 100 such as the MCU and the TCU, and outputs the mode control signal and the target RPM of the motor 43 to the motor controller 40 as PWM signals. At the same time, the actual RPM of the motor 43 and the current value supplied from the EMC filter 21 to the motor driver 42 are received from the motor controller 40 and transmitted to the main controller 100 through CAN communication. In addition, the central processing unit 30 sets the rotational speed of the motor 44 based on the detection signal transmitted from the hall sensor 44 for detecting the position of the motor 43, and whether or not the hall sensor 44 is abnormal. Diagnosis of the motor 43 determines whether the motor 43 is normally driven.

즉, 도 2에 도시된 바와 같은 구조에 있어서, 중앙처리장치(30)는 각각 CAN 송수신기(60)를 통해 메인 제어부(100)로부터의 명령에 따라 모터(43)의 구동을 제어한다.That is, in the structure as shown in FIG. 2, the central processing unit 30 controls the driving of the motor 43 according to a command from the main control unit 100 through the CAN transceiver 60, respectively.

한편, 중앙처리장치(30)와 메인제어부(100)의 TCU 사이에는 CAN 통신 장애 발생시에도 통신이 가능하도록 하드 와이어를 이용한 TCU 연결선(도면 미도시)이 구비될 수 있다. On the other hand, between the central processing unit 30 and the TCU of the main control unit 100 may be provided with a TCU connection line (not shown) using a hard wire to enable communication even when a CAN communication failure occurs.

중앙처리장치(30)의 내부 제어 주기(Control Interval)는 종래의 일정한 시간 간격을 갖는 방식이 아닌, 시변(Time-Variant) 방식이며, 이는 모터(43)의 RPM와 반비례한다. 그리고 중앙처리장치(30)는 PID 제어를 통하여 증가되거나 또는 감소되도록 산출된 PWM 듀티(Duty, %)를 이용하여, 모터(43)가 목표 회전수에 도달하도록 피드백 제어를 실시함으로써 더욱 정확한 제어를 가능하게 할 수도 있다.The internal control interval of the CPU 30 is not a conventional constant time interval but a time-variant method, which is inversely proportional to the RPM of the motor 43. In addition, the CPU 30 uses the PWM duty (Duty,%) calculated to increase or decrease through PID control, and performs feedback control so that the motor 43 reaches the target rotational speed. It may be possible.

모터 컨트롤러(40)와 게이트 드라이버(41) 및 모터 구동부(42)는 모터 구동수단으로서, 게이트 드라이버(41)는 상기 PWM 신호가 출력 또는 단속되도록 구비되는 스위칭 회로이다.The motor controller 40, the gate driver 41, and the motor driver 42 are motor driving means, and the gate driver 41 is a switching circuit provided to output or interrupt the PWM signal.

이때, 게이트 드라이버(41)는 고전압 배터리의 고전압에 의해 구동되는 고전압 집적회로(High Voltage Integrated Circuit) 게이트 드라이버로 구비된다.In this case, the gate driver 41 is provided as a high voltage integrated circuit gate driver driven by a high voltage of the high voltage battery.

모터 구동부(42)는 3상 풀 브리지(3-Phase Full Bridge) 회로로 구성되며, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, 이하 'IGBT'라 함) 소자나 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, 이하 'FET'라 함) 소자로 구성된다.The motor driver 42 includes a 3-phase full bridge circuit, and includes an insulated gate bipolar transistor (IGBT) device or a field effect transistor (hereinafter, referred to as "IGBT"). A device called 'FET'.

예를 들어, 모터 구동부(42)의 하이 사이드(High Side) 및 로우 사이드(Low Side)에는 모두 N 채널 IGBT 소자를 이용한다.For example, an N-channel IGBT element is used for both the high side and the low side of the motor driver 42.

일반적으로 모터 구동부(42)에는 FET 소자를 사용하지만, 본 발명은 고전압 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하며 모터 구동부에 IGBT 소자를 구성함에 따라 고전압 스위칭에 대한 안전성을 높일 수 있다.In general, although the FET device is used for the motor driving unit 42, the present invention may drive the motor using a power source of a high voltage battery, and as a result, configure the IGBT device in the motor driving unit to increase safety for high voltage switching.

물론, 모터 구동부(42)는 FET 소자를 사용하여 동일하게 구성될 수도 있다. Of course, the motor driver 42 may be configured in the same manner using the FET device.

홀센서(44)는 모터(43) 내부에 구비된 로터(Rotor)의 위치에 따른 자기장의 변화를 감지하여 감지신호를 중앙처리장치(30) 및 모터 컨트롤러(40)로 전달한다.The hall sensor 44 detects a change in the magnetic field according to the position of the rotor provided in the motor 43, and transmits a detection signal to the central processing unit 30 and the motor controller 40.

그러면, 모터 컨트롤러(40)는 홀센서(44)의 감지신호에 따라 상기 로터의 위치를 판단하여 모터 스위칭 신호의 입력 주기를 변동시키며, 중앙처리장치(30)로 모터(43)의 실제 RPM에 따른 타코(tacho) 신호를 전달한다.Then, the motor controller 40 determines the position of the rotor according to the detection signal of the hall sensor 44 to change the input period of the motor switching signal, and the central processing unit 30 to the actual RPM of the motor 43. Delivers a tacho signal.

그리고 신호변환부(50)는 모터 컨트롤러(40)의 저전압부 신호를 고전압부 신호로 변환하여 게이트 드라이버(41)로 전달하는 디지털 아이솔레이터(Digital Isolator)이다.The signal converter 50 is a digital isolator for converting the low voltage part signal of the motor controller 40 into the high voltage part signal and transferring the signal to the gate driver 41.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치는 고전압 배터리의 고전압을 이용해서 모터를 구동하여 모터 구동시 소모되는 전류를 줄임으로써 하이브리드 차량의 전력 소비를 감소시킬 수 있다. The oil pump control apparatus for a plug-in hybrid vehicle having the configuration as described above may reduce power consumption of the hybrid vehicle by driving a motor by using a high voltage of a high voltage battery.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 구동방법을 상세하게 설명한다. Next, a method of driving an oil pump for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어방법을 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling an oil pump for a plug-in hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어방법은 차량용 배터리(120)로부터 상시전원을 입력받는 상태에서 이그니션 키(IG, 도면 미도시) 입력신호가 입력되면 배터리전원을 인가받으면서 시작된다(S10).As shown in FIG. 3, in the plug-in hybrid vehicle oil pump control method according to an exemplary embodiment of the present invention, an ignition key (IG) input signal is input in a state in which a constant power is received from the vehicle battery 120. When the battery power is started (S10).

제 S10단계에서 이그니션 키 입력신호가 입력됨에 따라 전원공급부(20)의 노이즈 필터(23)는 배터리전원의 전기적 노이즈를 제거하고, 제 1전압레귤레이터(24)가 온 구동되어 배터리전원의 전압레벨을 5V의 저전압부 전압으로 변환하여 중앙처리장치(30), 모터 컨트롤러(40) 및 신호변환부(50)로 출력한다(S12).As the ignition key input signal is input in step S10, the noise filter 23 of the power supply unit 20 removes electrical noise of the battery power, and the first voltage regulator 24 is driven to drive the voltage level of the battery power. The voltage is converted into a low voltage unit voltage of 5 V and output to the central processing unit 30, the motor controller 40, and the signal conversion unit 50 (S12).

그리고 컨버터(25)는 5V의 저전압부 전압을 15V의 고전압부 구동전압으로 절연하여 승압한 후 승압된 구동전압을 게이트 드라이버(41)로 출력한다(S13).The converter 25 insulates and boosts the low voltage part voltage of 5 V with the high voltage part driving voltage of 15 V, and then outputs the boosted driving voltage to the gate driver 41 (S13).

이때, 중앙처리장치(30)는 고전압 배터리(110)의 고전압을 EMC 필터(21)를 거쳐 모터 구동부(42)로 인가하도록 PRA(111)의 구동을 제어한다. At this time, the CPU 30 controls the driving of the PRA 111 to apply the high voltage of the high voltage battery 110 to the motor driving unit 42 via the EMC filter 21.

이어서, 제 2전압레귤레이터(26)는 승압된 구동전압을 5V의 고전압부 전압으로 변환하여 신호변환부(50)로 출력한다(S14). Subsequently, the second voltage regulator 26 converts the boosted driving voltage into a high voltage part voltage of 5 V and outputs the converted voltage to the signal conversion part 50 (S14).

이에 따라, 중앙처리장치(30)는 CAN 송수신기(60)를 통해 메인 제어부(100)와 CAN 통신을 수행한다(S15). Accordingly, the CPU 30 performs CAN communication with the main controller 100 through the CAN transceiver 60 (S15).

즉, 메인 제어부(100)가 모터(43)를 구동하는 최초 명령을 CAN 통신을 통해 중앙처리장치(30)로 전달하면, 중앙처리장치(30)는 메인 제어부(100)의 명령에 따라 듀티값을 설정하고, 설정된 듀티값의 PWM 제어신호를 모터 컨트롤러(40)로 전달한다(S16). That is, when the main controller 100 transmits the first command for driving the motor 43 to the CPU 30 through CAN communication, the CPU 30 receives the duty value according to the command of the main controller 100. Set and transfer the PWM control signal of the set duty value to the motor controller 40 (S16).

이때, 홀센서(44)는 모터(43) 내부에 구비된 로터의 위치를 감지하여 감지신호를 모터 컨트롤러(40)로 전달한다(S17). At this time, the hall sensor 44 senses the position of the rotor provided in the motor 43 and transmits a detection signal to the motor controller 40 (S17).

그러면, 모터 컨트롤러(40)는 홀센서(44)로부터 전달된 감지신호를 이용해 상기 로터의 위치를 파악하고 파악된 위치에 기초해서 저전압 신호 형태의 모터 구동신호를 발생한다(S17). 이어서 컨버터(25)는 수신된 모터 구동신호를 절연하여 고전압 신호로 변환한 후 게이트 드라이버(41)로 전달한다(S18). Then, the motor controller 40 detects the position of the rotor using the detection signal transmitted from the hall sensor 44 and generates a motor driving signal in the form of a low voltage signal based on the detected position (S17). Subsequently, the converter 25 insulates the received motor driving signal, converts the received motor driving signal into a high voltage signal, and transfers the signal to the gate driver 41 (S18).

게이트 드라이버(41)는 로우 사이드 IGBT 소자를 구동하기 위한 15V의 스위칭 신호와 하이 사이드 IGBT 소자를 구동하기 위한 PRA의 출력전압(360V)+ 15V의 스위칭 신호를 생성하여 상기 IGBT 소자의 게이트에 인가한다(S19). The gate driver 41 generates a switching signal of 15V for driving the low side IGBT device and a switching signal of output voltage 360V + 15V of the PRA for driving the high side IGBT device and applies it to the gate of the IGBT device. (S19).

이에 따라, 모터 구동부(42)는 모터 구동신호에 따라 PRA(111)의 출력전압을 스위칭하여 모터(43)를 구동한다(S20).Accordingly, the motor driver 42 drives the motor 43 by switching the output voltage of the PRA 111 according to the motor driving signal (S20).

이와 같은 과정을 거쳐 모터(43)가 구동되면, 홀센서(44)는 지속적으로 로터의 회전에 따른 자기장의 변화를 감지하여 감지신호를 중앙처리장치(30)와 모터 컨트롤러(40)로 전달한다.When the motor 43 is driven through the above process, the hall sensor 44 continuously detects a change in the magnetic field according to the rotation of the rotor, and transmits a detection signal to the CPU 30 and the motor controller 40. .

중앙처리장치(30)는 홀센서(44)로부터의 감지신호에 기초하여 모터(43)가 기계적으로 정지한 구속상태 등을 검사하여 모터(43)의 정상 구동 여부를 판단하고, 홀센서(44)의 이상 여부를 진단한다(S21).The CPU 30 determines whether the motor 43 is normally driven by inspecting a restrained state in which the motor 43 is mechanically stopped based on the detection signal from the hall sensor 44, and determines the hall sensor 44. ) Is diagnosed as abnormal (S21).

만약, 홀센서(44)나 모터(43)에 이상이 발생하면, 중앙처리장치(30)는 CAN 송수신기(60)를 통해 메인 제어부(100)로 이상 발생 사실을 통지하고, 모터(43)의 구동을 중지하도록 제어신호를 발생하거나 메인 제어부(100)의 제어신호에 따라 모터(43)의 구동을 제어한다.If an abnormality occurs in the hall sensor 44 or the motor 43, the CPU 30 notifies the main controller 100 of the abnormality of the motor 43 through the CAN transceiver 60. The control signal is generated to stop the driving or the driving of the motor 43 is controlled according to the control signal of the main controller 100.

그리고 모터 컨트롤러(40)는 홀센서(44)로부터의 감지신호에 기초하여 상기 로터의 위치를 파악하고, 파악된 로터의 위치에 기초하여 상기 모터 스위칭 신호의 입력주기를 변경하며, 중앙처리장치(30)로 타코 신호를 전달한다.The motor controller 40 determines the position of the rotor based on the detection signal from the hall sensor 44, and changes the input period of the motor switching signal based on the determined position of the rotor, 30) to pass the taco signal.

그러면, 중앙처리장치(30)는 타코 신호를 이용하여 모터(43)의 현재 RPM을 산출하고(S23), 현재 RPM과 목표 RPM과의 차를 계산하여 부족 RPM에 비례하는 듀티값으로 변경 설정된 PWM 제어신호를 발생하여 모터(43)의 구동을 제어한다(S24). 이때, 중앙처리장치(30)는 CAN 송수신기(60)를 통해 산출된 현재 RPM을 메인 제어부(100)로 전달한다. Then, the central processing unit 30 calculates the current RPM of the motor 43 by using the taco signal (S23), calculates the difference between the current RPM and the target RPM, and changes the duty value proportional to the insufficient RPM. The control signal is generated to control the driving of the motor 43 (S24). At this time, the CPU 30 transfers the current RPM calculated through the CAN transceiver 60 to the main controller 100.

제 S25단계에서 모터(43) 구동을 중지시키도록 이그니션 키가 오프 조작될 때까지 제 S24단계에서 변경 설정된 듀티값을 이용해 제 S17단계 내지 제 S24단계를 반복적으로 수행하여 모터(43) 구동을 제어한다.By controlling the driving of the motor 43 by repeatedly performing steps S17 to S24 using the duty value changed in step S24 until the ignition key is turned off to stop driving of the motor 43 in step S25. do.

만약, 제 S25단계에서 이그니션 키가 오프 조작되면, 중앙처리장치(30)는 내부에 구비되는 이이피롬(EEPROM)에 제어동작을 수행하던 각종 데이터를 저장하고, 게이트 드라이버(41) 및 신호변환부(50)에 출력되는 고전압부 전원을 오프시켜 모터(43) 구동을 중지시키도록 제어한다.If the ignition key is turned off in operation S25, the CPU 30 may store various data performing a control operation in an EEPROM provided therein, and may include a gate driver 41 and a signal converter. The high voltage unit output to 50 is turned off to control the motor 43 to stop driving.

이에 따라, 모터(43)의 구동이 종료되고(S26), 상시전원을 제외한 하이브리드 차량 전체에 인가되는 모든 전원이 오프되어 하이브리드 차량의 모든 동작이 종료된다.Accordingly, the driving of the motor 43 is terminated (S26), and all the powers applied to the entire hybrid vehicle except for the constant power are turned off to terminate all operations of the hybrid vehicle.

상기와 같은 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치의 실험 결과에 따르면, 종래의 차량용 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하는 오일펌프는 모터의 최대 부하시 50A 이상의 전류를 소모하지만, 본 발명은 고전압 배터리 전원이 100V 이상인 경우 10A 미만의 전류를 소모하였다.According to the experimental results of the plug-in hybrid vehicle oil pump control apparatus as described above, the oil pump for driving the motor using the power of the conventional vehicle battery consumes more than 50A of current at the maximum load of the motor, the present invention is a high voltage battery power supply In the case of more than 100V, a current of less than 10A was consumed.

따라서 본 발명은 하이브리드 차량의 전력효율을 향상시켜 차량의 연비를 개선할 수 있는 일 방안을 제공할 수 있다.Therefore, the present invention can provide one way to improve the fuel efficiency of the vehicle by improving the power efficiency of the hybrid vehicle.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 고전압 배터리로부터의 고전압을 이용해 모터를 구동하여 모터에 공급되는 전압을 높여 전류 소모를 줄임으로써 하이브리드 차량의 전력소비를 감소시킨다. Through the above process, the present invention reduces the power consumption of the hybrid vehicle by reducing the current consumption by increasing the voltage supplied to the motor by driving the motor using the high voltage from the high voltage battery.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.

10: 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치
11: 고전압부 12: 저전압부
20: 전원공급부 21: EMC 필터
22: 전류감지부 23: 노이즈필터
24: 제 1전압레귤레이터 25: 절연 DC/DC 컨버터
26: 제 2전압레귤레이터 30: 중앙처리장치
40: 모터 컨트롤러 41: 게이트 드라이버
42: 모터 구동부 44: 홀센서
50: 신호변환부 51: 신호입력부
52: 신호수신부 60: CAN 송수신기
100: 메인 제어부 110: 고전압 배터리
111: PRA 120: 차량용 배터리10: Plug-in hybrid vehicle oil pump controller
11: high voltage section 12: low voltage section
20: power supply 21: EMC filter
22: current detector 23: noise filter
24: first voltage regulator 25: isolated DC / DC converter
26: second voltage regulator 30: central processing unit
40: motor controller 41: gate driver
42: motor drive unit 44: Hall sensor
50: signal conversion unit 51: signal input unit
52: signal receiver 60: CAN transceiver
100: main control unit 110: high voltage battery
111: PRA 120: Car battery

Claims (12)

플러그인 하이브리드 차량에 장착되는 센서드 타입의 오일펌프 구동용 모터를 구동시키는 오일펌프 제어장치로서,
차량용 배터리(120),
100V 이상의 고전압을 인가하는 고전압 배터리(110),
오일펌프 구동용 모터(43)를 구동하는 모터 구동수단,
상기 모터(43) 내부에 구비된 로터의 위치를 감지하는 홀센서(44),
메인 제어부(100)와 PWM 신호를 송수신하는 CAN 송수신기(60),
상기 메인 제어부(100)로부터 차량의 엔진 RPM 및 목표 RPM을 CAN 송수신기(60)를 통해 입력받아 상기 모터(43)의 목표 RPM을 상기 모터 구동수단에 PWM 신호로 출력하고, 상기 모터 구동수단으로부터 상기 모터(43)의 실제 RPM을 전달받아 상기 메인 제어부(100)로 송신하는 중앙처리장치(30) 및
상기 중앙처리장치(30)와 모터 구동수단으로 각각 전원을 공급하는 전원공급부(20)를 포함하고,
상기 모터 구동수단은 게이트 드라이버(41), 상기 게이트 드라이버(41)에 연결되고 상기 모터(43)를 구동하는 모터 구동부(42) 및 상기 홀센서(44)로부터 전달되는 로터의 위치에 기초하여 상기 모터(43)의 실제 RPM을 산출해서 상기 중앙처리장치(30)로 전달하고, 상기 중앙처리장치(30)에서 출력된 PWM 제어신호를 상기 게이트 드라이버(41)로 출력하는 모터 컨트롤러(40)를 구비하며,
상기 모터 구동부(42)와 게이트 드라이버(41)는 상기 전원공급부(20)로부터 고전압 배터리(110)의 고전압을 공급받는 고전압부(11)이고,
상기 중앙처리장치(30), CAN 송수신기(60) 및 모터 컨트롤러(40)는 상기 차량용 배터리(120)의 전압을 공급받는 저전압부(12)이며,
상기 저전압부(12)와 고전압부(11) 사이에는 상기 저전압부(12)에서 상기 고전압부(11)로 송신되는 신호를 변환하는 신호변환부(50)가 마련되는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치.An oil pump controller for driving a sensor-type oil pump driving motor mounted in a plug-in hybrid vehicle,
Car battery 120,
High voltage battery 110 for applying a high voltage of 100V or more,
Motor driving means for driving the oil pump driving motor 43,
Hall sensor 44 for detecting the position of the rotor provided in the motor 43,
CAN transceiver 60 for transmitting and receiving a PWM signal with the main control unit 100,
The engine RPM and the target RPM of the vehicle are input from the main controller 100 through the CAN transceiver 60, and the target RPM of the motor 43 is output as a PWM signal to the motor driving means, and the motor driving means The central processing unit 30 receives the actual RPM of the motor 43 and transmits to the main control unit 100 and
And a power supply unit 20 for supplying power to the central processing unit 30 and the motor driving means, respectively.
The motor driving means is connected to the gate driver 41, the motor driver 42 driving the motor 43 and the rotor based on the position of the rotor transferred from the hall sensor 44. The motor controller 40 calculates an actual RPM of the motor 43 and transmits it to the CPU 30, and outputs a PWM control signal output from the CPU 30 to the gate driver 41. Equipped,
The motor driver 42 and the gate driver 41 are the high voltage unit 11 that receives the high voltage of the high voltage battery 110 from the power supply unit 20.
The central processing unit 30, the CAN transceiver 60 and the motor controller 40 is a low voltage unit 12 receives the voltage of the vehicle battery 120,
Between the low voltage unit 12 and the high voltage unit 11 is provided with a signal conversion unit 50 for converting a signal transmitted from the low voltage unit 12 to the high voltage unit 11 for a plug-in hybrid vehicle Oil Pump Control. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 신호변환부(50)는
상기 모터 컨트롤러(40)로부터 저전압 신호로 출력되는 모터 구동신호를 고전압신호로 절연하여 변환하는 디지털 아이솔레이터인 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치.The method of claim 1, wherein the signal conversion unit 50
Plug-in hybrid vehicle oil pump control device, characterized in that the digital isolator to insulate and convert the motor drive signal output from the motor controller 40 as a low voltage signal to a high voltage signal. 제1항에 있어서, 상기 전원공급부(20)는
상기 고전압 배터리(110)로부터 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly)(111)를 통해 인가되는 고전압에 포함된 EMC(electromagnetic compatibility) 노이즈 감소시키는 EMC 필터(21),
상기 EMC 필터(21)로부터 상기 모터 구동부(42)에 공급되는 전류를 감지하는 전류감지부(22),
상기 차량용 배터리(120)로부터 인가되는 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전기적 노이즈를 감소시키는 노이즈 필터(23),
상기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원을 저전압부 전원에서 고전압부 전원으로 절연하여 변환하는 절연 DC/DC 컨버터(25),
상기 상시 전원 및 이그니션 키 입력전원의 전압레벨을 변환하는 제 1전압 레귤레이터(24) 및
상기 절연 DC/DC 컨버터(25)에서 변환된 전압의 전압레벨을 변환하는 제 2전압레귤레이터(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치.The method of claim 1, wherein the power supply unit 20
EMC filter 21 for reducing the electromagnetic noise (EMC) included in the high voltage applied through the power relay assembly 111 from the high voltage battery 110,
A current sensing unit 22 for sensing a current supplied from the EMC filter 21 to the motor driving unit 42,
Noise filter 23 for reducing the electrical noise of the constant power and ignition key input power applied from the vehicle battery 120,
An insulated DC / DC converter 25 to insulate and convert the constant power and ignition key input power from a low voltage power supply to a high voltage power supply;
A first voltage regulator 24 for converting voltage levels of the regular power supply and the ignition key input power supply;
And a second voltage regulator (26) for converting the voltage level of the voltage converted by the isolated DC / DC converter (25). 제1항에 있어서, 상기 모터 구동부(42)는
3상 풀 브리지(3-Phase Full Bridge) 회로로서, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자 또는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor) 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 플러그인 하이브리드 차량용 오일펌프 제어장치.
The method of claim 1, wherein the motor drive 42
3. A 3-phase full bridge circuit, comprising: an insulated gate bipolar transistor element or a field effect transistor element;
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