KR20180039195A

KR20180039195A - 차량의 모터 통합 제어 방법 및 그 시스템

Info

Publication number: KR20180039195A
Application number: KR1020160129483A
Authority: KR
Inventors: 권문순
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-04-18
Also published as: CN107914541A; CN107914541B; DE102017203824B4; US20180099672A1; KR101905981B1; US10343689B2; DE102017203824A1

Abstract

차량의 시동과 공조시스템이 온 된 경우, 제어부에서 구동모터의 출력토크값과 공조시스템 컴프레서모터의 출력토크값을 감지하는 단계; 상기 제어부에서 상기 구동모터의 출력토크값과 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 각각 기설정된 구동모터 토크기준값과 컴프레서모터 토크기준값에 비교하여 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무를 판단하는 단계; 및 상기 제어부에서 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무 판단 결과에 따라 상기 구동모터 또는 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 조정하는 단계;를 포함하는 차량의 모터 통합 제어 방법이 소개된다.

Description

차량의 모터 통합 제어 방법 및 그 시스템{INTEGRATED CONTROL METHOD AND SYSTEM OF MOTOR FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 차량을 구성하는 복수개의 모터를 통합 제어해 각 모터에 이상이 발생하는 경우 보상제어가 가능하도록 하는 차량의 모터 통합 제어 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

최근 환경친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제해결을 위해 사회적 이슈로 대두되고 있는 것이 전기 자동차이다. 전기 자동차는 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 출력하는 모터를 이용하여 동작하는바 이산화탄소의 배출이 없고 소음이 작다. 또한 모터의 에너지 효율이 엔진의 에너지 효율에 비해 에너지효율이 높다는 장점이 있다.

따라서 이런 전기 자동차를 구현함에 있어 핵심적인 기술은 배터리 및 모터에 관한 기술인데, 최근 배터리의 경량화, 소형화 짧은 충전시간 등에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 배터리는 최적의 온도환경에서 사용하여야 최적의 성능과 긴 수명을 유지할 수 있는데, 전기 자동차에 활용되는 배터리는 자동차의 구동 중 발생하는 열과 외부의 온도변화에 의해 최적의 온도환경에서 사용하기가 어렵다.

따라서 이러한 열문제를 해결하기 위해 열 방출이 심한 인버터, LDC(Low voltage DC Converter), OBC(On Board Charger), 모터, 배터리 등에 냉각 시스템을 적용하여 열문제를 해결하고 있으며, 이 중에서 배터리는 독자적인 냉각 시스템을 이루어 작동하며, 그 외 모터, 인버터 LDC, OBC는 별도로 구축된 냉각시스템을 통하여 냉각시키고 있다.

이러한 냉각시스템은 기본적으로 전력 및 전자부품들이 제어기의 제어에 의하여 작동하는 모터의 구동에 의해 냉각되도록 이루어져 있다. 보다 상세하게는 차량의 시동 온과 함께 모터, 인버터 등의 전력 및 전자부품들이 구동을 하게 되고, 조건에 따라 전동식 워터펌프도 구동을 하게 되면서 워터펌프로부터 냉각수가 하나의 계를 이루고 있는 냉각라인을 따라 모터, 인버터 등과 같은 냉각대상부품들을 순환하여 냉각대상부품들의 냉각이 이루어지는 것이다.

따라서 전기차량의 냉각시스템은 전체적으로 하나의 냉각라인을 따라 구성이 되는바 이러한 냉각라인의 냉각수를 순환시키는 워터펌프모터, 구동모터 혹은 컴프레서모터까지 고려한 통합 모터 제어 시스템의 필요성이 대두되고 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1601491 B1

본 발명은 차량의 구성하고 있는 모터를 통합하여 제어함으로써 하나의 모터에 이상이 발생하는 경우 보상제어가 가능해질 수 있도록 하는 차량의 모터 제어 방법 및 그 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 모터 제어 방법은 차량의 시동과 공조시스템이 온 된 경우, 제어부에서 구동모터의 출력토크값과 공조시스템 컴프레서모터의 출력토크값을 감지하는 단계; 상기 제어부에서 상기 구동모터의 출력토크값과 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 각각 기설정된 구동모터 토크기준값과 컴프레서모터 토크기준값에 비교하여 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무를 판단하는 단계; 및 상기 제어부에서 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무 판단 결과에 따라 상기 구동모터 또는 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 조정하는 단계;를 포함한다.

상기 구동모터의 이상 유무 판단하는 단계는, 상기 구동모터의 출력토크값이 기설정된 제1 기준시간 이상동안 상기 구동모터 토크기준값 이하인 경우 상기 제어부는 상기 구동모터에 이상이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력토크값 조정단계는, 상기 이상 유무 판단 결과 상기 구동모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 제어부에서 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 기설정된 제1비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 컴프레서모터의 이상 유무 판단 단계는, 상기 컴프레서모터의 출력토크값이 기설정된 제2시간 이상동안 상기 컴프레서모터 토크기준값 이하인 경우 상기 제어부는 상기 컴프레서모터에 이상이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력토크값 조정단계는, 상기 이상 유무 판단 결과 상기 컴프레서모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 제어부에서 상기 구동모터의 출력토크값을 기설정된 제2비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구동모터의 이상 유무 판단 단계는, 상기 구동모터의 출력토크값이 기설정된 제3시간 이상동안 상기 구동모터 토크기준값 이상인 경우 상기 제어부는 상기 구동모터에 이상이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력토크값 조정단계는, 상기 제어부에서 상기 구동모터를 회생제동시켜 상기 구동모터의 출력토크값을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

차량의 시동이 온 된 경우, 상기 구동모터에 냉각수를 제공하는 워터펌프모터와 상기 제어부간 통신이상 유무를 판단하는 단계; 및 통신에 이상이 발생했다고 판단된 경우, 상기 워터펌프모터에서 그 주변온도를 기반으로 출력토크값을 조정하는 단계;를 더 포함한다.

상기 워터펌프모터 출력토크값 조정단계는, 상기 워터펌프모터가 그 주변의 온도를 감지하여, 상기 온도가 기설정된 제1온도 미만인 경우에는 상기 워터펌프모터를 오프시키고, 상기 온도가 기설정된 제2온도 미만이면서 상기 제1온도 이상인 경우에는 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 유지하며, 상기 온도가 상기 제2온도 이상인 경우에는 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 최대값으로 상향시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 모터 통합 제어 시스템은 차량을 구동시키는 구동모터; 차량 공조시스템을 구동시키는 컴프레서모터; 및 차량의 시동과 공조시스템이 온 된 경우, 상기 구동모터의 출력토크값과 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 감지하고, 상기 구동모터의 출력토크값과 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 각각 기설정된 구동모터 토크기준값과 컴프레서모터 토크기준값에 비교하여 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무를 판단하며, 상기 이상 유무 판단 결과에 따라 상기 구동모터 또는 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 조정하는 제어부;를 포함한다.

상기 제어부는 상기 이상 유무 판단 결과 상기 구동모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 기설정된 제1비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 이상 유무 판단 결과 상기 컴프레서모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 구동모터의 출력토크값을 기설정된 제2비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 차량의 모터 통합 제어 시스템은 차량의 냉각수를 순환시키는 워터펌프모터;를 더 포함하고 상기 제어부는 차량의 시동이 온 된 경우, 상기 워터펌프모터와의 통신이상 유무를 판단하고, 통신에 이상이 발생했다고 판단된 경우, 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 조정하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동 모터에 냉각수를 제공하는 워터펌프모터는 그 주변의 온도를 감지하여, 상기 온도가 기설정된 제1온도 미만인 경우에는 상기 워터펌프모터를 오프시키고, 상기 온도가 기설정된 제2온도 미만이면서 상기 제1온도 이상인 경우에는 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 유지하며, 상기 온도가 상기 제2온도 이상인 경우에는 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 최대값으로 상향시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따를 경우 종래의 차량과 달리 구동모터 및 컴프레서모터를 통합제어함과 동시에 워터펌프모터 온도신호를 기반으로 제어부와 워터펌프모터간 통신이상 유무도 판별할 수 있으므로 차량의 모터 통합 제어 시스템의 신뢰성이 향상되며 각 모터 상태에 따라 타 모터의 보상 제어가 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 모터 통합 제어 방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 모터 통합 제어 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량의 모터 통합 제어 방법의 순서도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 모터 통합 제어 시스템의 구성도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.

본 발명에 따른 차량의 모터 통합 제어 방법에서의 모터는 기본적으로 도4에 도시된 바와 같이 차량을 구동시키는 구동모터(10)와 차량 공조시스템을 구동시키는 컴프레서모터(20)를 포함한다. 뿐만 아니라 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)를 동시에 제어할 수 있는 제어부(30)를 포함하는데, 하나의 제어부(30)를 통해 두 개의 모터를 모두 제어할 수 있다는 점에서 종래의 기술과는 차이가 있다.(종래에는 구동모터(10)의 동작 및 냉각 등은 MCU(Motor Control Unit)가 제어를 수행하며 공조시스템 컴프레서모터(20)의 동작 및 냉각 등은 FATC(Full Automatic Temperature Controller)가 제어를 수행하여 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)를 제어하는 제어부(30)가 상이하였다.)

복수개의 장치를 하나의 제어부(30)로 제어하는 통합 제어는 그 제어방식의 복잡성에도 불구하고 다양한 장점이 있어 그 활용에 대한 관심이 많은데, 특히 복수개의 장치 중 하나에 문제가 발생하더라도 다른 장치들의 보상제어를 통해 이러한 문제점을 해결할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이라고 볼 수 있다. 따라서 본 발명에서도 구동모터(10) 또는 컴프레서모터(20)에 이상이 발생한 경우, 이상이 없는 모터를 보상 제어하여 이상이 발생한 장치의 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제시하고 있는 것이며, 구체적으로 도1은 구동모터(10)에 이상이 발생한 경우의 제어 방법에 해당하며 도2는 컴프레서모터(20)에 이상이 발생한 경우의 제어 방법에 해당한다.

우선 구동모터(10)에 이상이 발생한 경우의 모터 통합 제어 방법에 대해 살펴보면, 도1에서 도시하고 있듯이 구동모터(10)에 이상이 발생하였는지 여부를 판단하기 이전에 차량의 시동과 공조시스템이 온 되어 있는지를 판단하는 단계(S10)를 수행하게 된다. 본 발명에 따른 모터 통합 제어 시스템에서 제어에 대상이 되는 모터는 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)이므로 기본적으로 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)는 제어가 가능하도록 구동 중인 상태에 있어야 한다. 따라서 상기 단계(S10)에서 시동이 온 되었는지를 통해 구동모터(10)가 구동 중인지 여부를 판단하며, 공조시스템이 온 되었는지를 통해 컴프레서모터(20)가 구동 중인지 여부를 판단하는 것이다.

판단 결과 시동과 공조시스템 모두 온 되어 있다면 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)를 이용하여 통합 제어가 가능한 상태이므로 도1에 도시된 바와 같이 구동모터(10) 이상유무 판단단계(S20)를 수행하게 된다. 상기 단계(S20)는 구동모터(10)의 출력토크값과 기설정된 구동모터(10) 토크기준값을 비교해 구동모터(10)에 이상이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있는데, 구체적으로 구동모터(10)의 출력토크값이 기설정된 제1 기준시간 이상동안 구동모터(10) 토크기준값 이하인 경우 구동모터(10)에 이상이 발생하였다고 판단하게 된다. 여기서 제1 기준시간 및 토크기준값은 구동모터(10)의 종류 및 설계자의 요구에 따라 다양한 값으로 설정이 가능할 것이며, 그 일례로 제1 기준시간은 2분 토크기준값은 구동모터(10)의 토크지령값의 70%의 값으로 설정할 수 있을 것이다.(여기서의 토크지령값은 사용자가 요구하는 만큼의 동력을 얻기 위한 구동모터(10)의 토크값을 의미한다.)

이와 같은 판단 기준에 따라 구동모터(10)에 이상이 발생하였다고 판단된다면 토크기준값의 의미를 고려해 볼 때 구동모터(10)의 출력토크값이 사용자가 원하는 요구토크만큼 미치지 못해 구동모터(10)에 이상이 발생하였다고 판단된 경우에 해당할 것이다. 따라서 이 경우 구동모터(10)의 출력을 증가시켜 이러한 문제점을 해결할 수 있으나 구동모터(10)에 대한 공급전력에 한계가 있는 경우 구동모터(10)의 출력을 더 이상 증가시킬 수 없게 된다. 그러므로 본 발명에서는 이러한 경우 보상제어를 위하여 공조시스템을 구성하고 있는 컴프레서모터(20)의 출력토크값을 기설정된 제1비율만큼 감소시키도록 제어하고 있는 것이다.

이를 통해 제한된 공급전력범위 내에서 컴프레서모터(20)에서 감소된 출력토크값만큼 구동모터(10)의 출력토크값을 증가시킬 수 있게 되는 것이다. 여기서의 제1비율 역시 설계자의 필요에 따라 자유롭게 설정이 가능할 것이다. 다만 지나치게 크게 설정할 경우에는 공조시스템이 원활하게 동작하지 않을 수 있으므로 20% 정도로 설정하는 것이 가장 바람직할 것이다. 더불어 차량온도에 따라 컴프레서모터(20)의 요구토크값이 상이해지므로 이에 따라 제1비율을 가변시키는 방법 역시 고려해 볼 수 있을 것이다.

즉, 도1에서 도시된 컴프레서모터(20) 출력 감소단계(S30)를 통해 구동모터(10)의 출력토크값을 반사적으로 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 구동모터(10)에서 발생한 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

이와 더불어 구동모터(10) 이상유무 판단단계에서 구동모터(10)의 출력토크값이 요구토크값보다 작아서 이상이 발생하는 것이 아니라 요구토크값을 초과하여 문제가 발생하는 경우가 있을 수 있다. 즉, 사용자가 요구하는 동력보다 모터의 회전에 의하여 발생되는 동력이 더 큰 경우이다. 이러한 구동모터(10) 문제점 역시 앞서 언급한 바와 같이 구동모터(10)의 출력토크값과 토크기준값을 비교하는 단계를 통해 판단될 수 있는데, 구체적으로 구동모터(10)의 출력토크값이 기설정된 제3시간 이상동안 구동모터(10) 토크기준값 이상인 경우 제어부(30)는 구동모터(10)에 이상이 발생하였다고 판단하게 된다. 여기서의 제3시간과 구동모터(10) 토크기준값을 설계자의 요구에 따라 다양한 값을 가질 수 있으며, 일례로써 제3시간은 5분, 토크기준값은 구동모터(10)의 토크지령값의 110%의 값으로 설정할 수 있을 것이다.

다만, 이 경우에는 구동모터(10)에 과도한 출력토크가 발생하는 경우이므로 제어부(30)는 이 경우 구동모터(10)를 회생제동시켜 구동모터(10)의 출력토크값을 감소시키고, 감소되는 출력토크값을 고저압배터리의 충전에 활용하여 차량의 연비 향상을 도모할 수 있을 것이다.

앞선 경우와 달리 구동모터(10)는 정상이고 컴프레서모터(20)에 이상이 발생한 경우가 존재할 수 있는데, 도2에서 도시한 모터 통합 제어 방법이 이러한 경우의 제어 방법에 해당한다. 이 경우 제어방법도 구동모터(10)에 이상이 발생한 경우와 동일하게 최초에는 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)의 통합 제어 가능 여부를 판단하기 위해 시동과 공조시스템이 온 되었는지 여부를 판단하는 단계(S10)를 수행하게 된다. 이후 컴프레서모터(20)의 이상 유무를 판단하게 되는데 구동모터(10)의 이상 유무를 판단하는 단계와 유사하게 컴프레서모터(20)의 출력토크값과 컴프레서모터(20)의 토크기준값을 비교하여 컴프레서모터(20)의 이상 유무를 판단(S40)하게 된다.

구체적으로 컴프레서모터(20)의 출력토크값이 기설정된 제2시간 이상동안 컴프레서모터(20) 토크기준값 이하인 경우 제어부(30)는 컴프레서모터(20)에 이상이 발생하였다고 판단을 할 것이다. 여기서의 제2시간과 컴프레서모터(20)의 토크기준값 역시 모터의 사양 및 설계자의 요구에 따라 다양한 값을 가질 수 있을 것이다.

컴프레서모터(20)의 이상유무 판단단계(S40) 결과 컴프레서모터(20)가 정상이라고 판단이 된다면 별도의 보상제어를 필요로 하지 않을 것이다. 그러나 앞서 구동모터(10)에 이상이 발생한 경우와 같이 컴프레서모터(20)에 이상이 발생한다면 이를 해결하기 위한 제어가 필요한데, 상기의 컴프레서 모터 이상유무 판단단계(S40)에 의해 이상이 있다고 판단된 경우도 컴프레서모터(20)의 출력토크값이 사용자의 요구토크값에 비해 작아 이상이 발생한 경우에 해당하므로 도2에서 도시하고 있는바와 같이 구동모터(10) 출력 감소단계(S50)를 통해 제어부(30)에서 구동모터(10)의 출력토크값을 기설정된 제2비율만큼 감소시키도록 한다.

따라서 이러한 보상제어를 통해 반사적으로 컴프레서모터(20)의 출력토크값이 상승될 것이다. 여기서의 제2비율도 설계자의 요구값에 따라 다양한 값을 가질 수 있을 것이다. 다만, 앞서 언급한 바와 같이 구동모터(10)에 이상이 발생하는 경우 컴프레서모터(20)의 출력을 20%정도 감소시키는 것이 바람직하다는 점을 고려해볼 때 컴프레서모터(20)보다 차량에 더 큰 영향을 미치는 구동모터(10)는10%정도만 출력을 감소시키는 것이 바람직할 것이다.

지금까지는 도1과 도2의 모터 통합 제어 방법을 이용해 차량의 모터 통합 제어가 가능함을 확인하였다. 그러나 차량에는 구동모터(10)와 컴프레서모터(20) 외에도 다양한 모터가 존재하는데, 그 중 대표적인 예가 차량의 배터리를 냉각시키는데 활용되는 냉각수를 순환시키는 워터펌프모터(40)이다.

따라서 본 발명에서는 상기 워터펌프모터(40)도 통합하여 제어할 수 있는 시스템을 제시하고 있는데, 워터펌프모터(40)는 주변 온도에 따라 그 구동여부를 결정하는 것이고 구동모터(10)나 컴프레서모터(20)의 출력상태에 따라 보상제어를 하는 것은 아니므로 도4에서 도시한 바와 같이 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)와 동일한 제어부(30)로 제어되나 도1 및 도2에서 도시하고 있는 바와 같이 보상제어의 개념이 적용되지는 않는다.

다만, 도1 내지 도3을 살펴보면 알 수 있듯이 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)의 보상제어를 하기 이전에 워터펌프모터(40)의 출력을 적절히 제어하므로 워터펌프모터(40) 주변의 온도가 모터 제어를 하기에 가장 적합한 온도로 제어되므로 도1 및 도2의 보상제어의 효율 및 정확성이 더욱 향상될 수 있다.

이에 따라 도3에 도시된 워터펌프모터(40)를 제어하는 방법을 구체적으로 살펴보면 워터펌프모터(40)는 차량의 공조시스템과는 무관하게 차량 시동이 온 되면 구동되므로 차량의 시동이 온 되었는지 여부를 판단하는 단계(S15)만을 수행한다. 이후에는 워터펌프모터(40)와 제어부(30)간 통신에 이상이 발생하였는지 여부를 판단하게 되는데, 통신에 이상이 발생한 경우에는 워터펌프모터(40)를 차량 주변의 온도에 따라 적절히 제어할 수 없게 되므로 구동모터(10)와 컴프레서모터(20)의 보상 제어의 그 정확성 및 효율 역시 현저하게 떨어질 수 있기 때문이다.

따라서 도3에서 도시된 바와 같이 시동이 온 되었다고 판단된 경우에는 통신이상 유무판단단계(S60)를 통해 제어부(30)와 워터펌프모터(40)간 통신이상 유무를 판단하게 된다. 제어부(30)와 워터펌프모터(40)간 통신은 CAN 통신을 비롯해 LIN통신 및 PWM통신등 다양한 통신방식을 이용하여 구현될 수 있을 것이며, 통신이상 유무 판단은 제어부(30)에서 테스트신호를 워터펌프모터(40)에 전송하고 이에 대한 피드백 신호를 제어부(30)가 분석하여 제어부(30)와 워터펌프모터(40)간 통신이상 유무를 판단할 수 있을 것이다.

상기 판단 결과 워터펌프모터(40)와의 통신이 정상이라고 판단되었다면 바로 도1 및 도2에서 도시하고 있는 모터 통합 제어를 수행하면 되나, 통신에 이상이 발생하였다고 판단된 경우에는 워터펌프모터(40)를 어떻게 제어할 것인가가 문제될 수 있다. 문제가 발생하였다고 워터펌프모터(40)를 정지시키는 것은 온도를 급격하게 상승시켜 통합 모터 제어의 신뢰성을 저해할 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 제어부(30)와 워터펌프모터(40)간 통신에 이상이 발생한다고 하더라도 워터펌프모터(40)의 출력토크값을 적절히 조정할 수 있는 방법을 제시하고 있는데 도3의 워터펌프모터(40) 출력 조정단계(S70)가 바로 이에 해당한다.

구체적으로 상기 워터펌프모터(40) 출력 조정단계(S70)는 워터펌프모터(40) 자신의 그 주변의 온도를 감지하여, 온도가 기설정된 제1온도 미만인 경우에는 워터펌프모터(40)를 오프시키고, 온도가 기설정된 제2온도 미만이면서 제1온도 이상인 경우에는 워터펌프모터(40)의 출력토크값을 유지하며, 온도가 제2온도 이상인 경우에는 워터펌프모터(40)의 출력토크를 최대값으로 상향시키도록 한다. 이 때, 워터펌프모터(40) 자체적으로 그 주변온도를 감지하는 데에는, 워터펌프모터(40)를 제어하기 위한 회로를 구현하는 인쇄회로기판에 내장된 온도 센서(미도시)가 적용될 수 있다.

즉, 워터펌프모터(40)가 자신의 주변의 온도를 감지하고 감지된 온도가 제1온도 미만인 경우에는 감지된 온도를 기반으로 차량 구동 모터의 온도가 충분히 낮은 상태로 판단하여 워터펌프모터(40)를 구동 시킬 필요가 판단해 워터펌프모터(40)를 오프시켜 구동을 정지시키고 제1온도 이상이면서 제2온도 미만인 경우에는 구동 중인 워터펌프모터(40)의 출력토크값을 유지하며, 제2온도 이상인 경우에는 차량 구동 모터의 온도가 고온인 것으로 판단하여 워터펌프모터(40)의 출력토크값을 최대값으로 상향시켜 냉각수를 통해 구동모터의 온도를 하강시킬 수 있도록 하는 것이다. 여기서의 제1온도와 제2온도는 설계자의 요구에 따라 다양한 값을 가질 수 있을 것이며 일례로써 제1온도는 70℃, 제2온도는 110℃를 설정하는 것을 고려해 볼 수 있을 것이다.

따라서 본 발명에 따를 경우 도3에서 도시한 모터 통합 제어 방법을 통해 제어부(30)와 워터펌프모터(40)간 통신에 이상이 발생한다고 하더라도 주변 온도에 맞게 적절히 워터펌프모터(40)의 제어가 가능하게 될 것이다.

더불어 본 발명에 따른 차량의 모터 통합 제어 시스템은 도4에서 도시하고 있는 바와 같이 차량을 구동시키는 구동모터(10); 차량 공조시스템을 구동시키는 컴프레서모터(20); 차량의 냉각수를 순환시키는 워터펌프모터(40); 및 차량의 시동과 공조시스템이 온 된 경우, 상기 구동모터(10)의 출력토크값과 상기 컴프레서모터(20)의 출력토크값을 감지하고, 상기 구동모터(10)의 출력토크값과 상기 컴프레서모터(20)의 출력토크값을 각각 기설정된 구동모터(10) 토크기준값과 컴프레서모터(20) 토크기준값에 비교하여 상기 구동모터(10) 및 상기 컴프레서모터(20)의 이상 유무를 판단하며, 상기 이상 유무 판단 결과에 따라 상기 구동모터(10) 또는 상기 컴프레서모터(20)의 출력토크값을 조정하고, 상기 워터펌프모터(40)와의 통신이상 유무를 판단해 통신에 이상이 발생했다고 판단된 경우, 상기 워터펌프모터(40)의 출력토크값을 조정하는 제어부(30);를 포함할 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S20: 구동모터 이상유무 판단 S30: 컴프레서모터 출력 감소
S40: 컴프레서모터 이상유무 판단 S50: 구동모터 출력 감소
S60: 통신이상유무 판단 S70: 워터펌프모터 출력 조정
10: 구동모터 20: 컴프레서모터
30: 제어부 40: 워터펌프모터

Claims

차량의 시동과 공조시스템이 온 된 경우, 제어부에서 구동모터의 출력토크값과 공조시스템 컴프레서모터의 출력토크값을 감지하는 단계;
상기 제어부에서 상기 구동모터의 출력토크값과 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 각각 기설정된 구동모터 토크기준값과 컴프레서모터 토크기준값에 비교하여 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무를 판단하는 단계; 및
상기 제어부에서 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무 판단 결과에 따라 상기 구동모터 또는 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 조정하는 단계;를 포함하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 구동모터의 이상 유무 판단하는 단계는,
상기 구동모터의 출력토크값이 기설정된 제1 기준시간 이상동안 상기 구동모터 토크기준값 이하인 경우 상기 제어부는 상기 구동모터에 이상이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 출력토크값 조정단계는,
상기 이상 유무 판단 결과 상기 구동모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 제어부에서 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 기설정된 제1비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 컴프레서모터의 이상 유무 판단 단계는,
상기 컴프레서모터의 출력토크값이 기설정된 제2시간 이상동안 상기 컴프레서모터 토크기준값 이하인 경우 상기 제어부는 상기 컴프레서모터에 이상이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 출력토크값 조정단계는,
상기 이상 유무 판단 결과 상기 컴프레서모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 제어부에서 상기 구동모터의 출력토크값을 기설정된 제2비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 구동모터의 이상 유무 판단 단계는,
상기 구동모터의 출력토크값이 기설정된 제3시간 이상동안 상기 구동모터 토크기준값 이상인 경우 상기 제어부는 상기 구동모터에 이상이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 출력토크값 조정단계는,
상기 제어부에서 상기 구동모터를 회생제동시켜 상기 구동모터의 출력토크값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
차량의 시동이 온 된 경우, 상기 구동 모터에 냉각수를 제공하는 워터 펌프 모터와 상기 제어부간 통신이상 유무를 판단하는 단계; 및
통신에 이상이 발생했다고 판단된 경우, 상기 워터펌프모터가 그 주변 온도에 기반하여 자신의 출력토크값을 조정하는 단계;를 더 포함하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 워터펌프모터 출력토크값 조정단계는,
상기 워터펌프모터가 그 주변의 온도를 감지하여, 상기 온도가 기설정된 제1온도 미만인 경우에는 상기 제어부에서 상기 워터펌프모터를 오프시키고, 상기 온도가 기설정된 제2온도 미만이면서 상기 제1온도 이상인 경우에는 상기 제어부에서 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 유지하며, 상기 온도가 상기 제2온도 이상인 경우에는 상기 제어부에서 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 최대값으로 상향시키는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 방법.
차량을 구동시키는 구동모터;
차량 공조시스템을 구동시키는 컴프레서모터; 및
차량의 시동과 공조시스템이 온 된 경우, 상기 구동모터의 출력토크값과 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 감지하고, 상기 구동모터의 출력토크값과 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 각각 기설정된 구동모터 토크기준값과 컴프레서모터 토크기준값에 비교하여 상기 구동모터 및 상기 컴프레서모터의 이상 유무를 판단하며, 상기 이상 유무 판단 결과에 따라 상기 구동모터 또는 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 조정하는 제어부;를 포함하는 차량의 모터 통합 제어 시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 제어부는 상기 이상 유무 판단 결과 상기 구동모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 컴프레서모터의 출력토크값을 기설정된 제1비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 제어부는 상기 이상 유무 판단 결과 상기 컴프레서모터에 이상이 있다고 판단된 경우, 상기 구동모터의 출력토크값을 기설정된 제2비율만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 시스템.
청구항 10에 있어서,
차량의 냉각수를 순환시키는 워터펌프모터;를 더 포함하고
상기 워터펌프모터는 상기 제어부와의 통신이상 유무를 판단하고, 통신에 이상이 발생했다고 판단된 경우, 상기 워터펌프모터는 그 주변 온도에 기반하여 출력토크값을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 워터펌프모터는 주변의 온도를 감지하여, 상기 온도가 기설정된 제1온도 미만인 경우에는 상기 워터펌프모터를 오프시키고, 상기 온도가 기설정된 제2온도 미만이면서 상기 제1온도 이상인 경우에는 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 유지하며, 상기 온도가 상기 제2온도 이상인 경우에는 상기 워터펌프모터의 출력토크값을 최대값으로 상향시키는 것을 특징으로 하는 차량의 모터 통합 제어 시스템.