KR20230020055A - Method and apparatus for enforced discharge of hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 차량의 강제 방전 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에서 강제 방전이 요구될 시 고전압 계통에 형성된 고전압을 모두 방전시킴으로써 고전압으로 인한 문제를 방지할 수 있는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for forced discharging of a hybrid vehicle, and more particularly, to a forced discharging of a hybrid vehicle capable of preventing problems caused by high voltage by discharging all of the high voltage formed in a high voltage system when forced discharging is required in a hybrid vehicle. It relates to a discharge method and device.
하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)은 서로 다른 두 종류 이상의 구동원을 사용하는 차량으로서, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 제공하는 엔진과 배터리의 전력으로 작동하여 구동력을 제공하는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.A hybrid electric vehicle (HEV) is a vehicle that uses two or more different types of driving sources, and is generally driven by an engine that burns fuel to provide driving force and a motor that operates with battery power to provide driving force. means
하이브리드 차량은 차량 주행을 위한 구동원이 되는 엔진과 모터, 엔진과 모터 사이에 개재되는 엔진 클러치, 모터의 출력 측에 연결되는 변속기, 모터를 구동시키기 위한 인버터, 및 모터의 동력원으로서 인버터를 통해 모터에 충, 방전 가능하게 연결된 배터리를 구비하고 있으며, 모터의 동력만을 이용하는 순수 전기차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드, 또는 엔진의 동력과 모터의 동력을 복합적으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행할 수 있다.A hybrid vehicle provides an engine and a motor as a driving source for driving the vehicle, an engine clutch interposed between the engine and the motor, a transmission connected to the output side of the motor, an inverter for driving the motor, and an inverter as a power source for the motor. It is equipped with a battery that can be charged and discharged, and can drive in EV (Electric Vehicle) mode, which is a pure electric vehicle mode that uses only motor power, or HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode, which uses both engine and motor power. can
한편, 인버터와 메인 배터리 사이에는 고전압 메인릴레이가 설치되고, 모터를 구동하기 위한 인버터의 내부에는 공급되는 전력의 노이즈 및 리플 등을 억제하여 전압 변동을 감쇠함으로써 메인 배터리로부터 전력을 안정적으로 공급받기 위한 대용량의 고전압 커패시터가 탑재되어 있다.On the other hand, a high-voltage main relay is installed between the inverter and the main battery, and inside the inverter for driving the motor, noise and ripple of the supplied power are suppressed to attenuate voltage fluctuations to ensure stable supply of power from the main battery. A high-capacity high-voltage capacitor is installed.
메인 배터리, 인버터와 모터를 포함하는 고전압 계통에서 고장 발생 및 보호 기능 동작 등으로 인해 고전압 에너지 차단, 즉 메인릴레이의 차단(Main Relay OFF) 시에는 인버터 내부의 커패시터에 저장되어 있는 고전압 에너지들을 모두 소진시키는 역할이 필요하고, 이를 강제 방전(Enforced Discharge)이라 한다.When the high voltage energy is cut off due to a failure in the high voltage system including the main battery, inverter and motor, or when the protection function is turned off, that is, when the main relay is turned off (Main Relay OFF), the high voltage energy stored in the capacitor inside the inverter is exhausted. It needs a role to do so, and this is called Enforced Discharge.
종래에는 인버터 제어기(MCU)가 차량의 시동이 꺼진 후 메인릴레이가 꺼진 것을 확인하고 나서 강제방전을 실시하였다. 그러나, 시동이 꺼진 후(IG OFF) 일정 시간(예컨대 2초) 내에서는 CAN 통신을 통해 타 제어기의 메인릴레이 신호를 참조할 수 있지만, 일정시간이 지난 후에는 CAN 통신이 차단되어 타제어기의 메인릴레이 상태 신호를 참조할 수 없기 때문에 강제방전을 미실시 하게 된다. 예컨대, 고속으로 엔진이 회전하는 중 시동이 꺼지는 경우 메인릴레이는 HSG 속도가 정지상태로 떨어질 때 까지 OFF되지 않기 때문에 타 제어기의 메인릴레이 신호를 참조할 수 있는 time-out 시간(예컨대, 2초)를 넘어버리게 되고, 그 시간이 지나면 강제 방전도 미 실시하여 전압이 자연방전되어 고전압 부품이나 고전압 라인에 전압이 오랜시간 동안 머물게 되어 문제가 될 수 있다.Conventionally, the inverter controller (MCU) performs forced discharge after confirming that the main relay is turned off after the engine of the vehicle is turned off. However, after the ignition is turned off (IG OFF), the main relay signal of the other controller can be referred to through CAN communication within a certain period of time (e.g., 2 seconds). Since the relay status signal cannot be referenced, forced discharge is not performed. For example, when the engine is turned off while the engine is rotating at high speed, the main relay is not turned off until the HSG speed drops to the stop state, so the time-out time (eg, 2 seconds) that can refer to the main relay signal of other controllers After that time, the forced discharge is not performed, and the voltage is discharged naturally, and the voltage stays in the high voltage part or the high voltage line for a long time, which can be a problem.
또한, 에어백 전개 등 엔진 구동 시 강제 방전을 수행해야 하는 상황인 경우, 먼저 메인릴레이가 차단된 뒤 인버터에서 강제 방전이 수행될 때, 엔진이 회전하고 있는 상황이므로 엔진에 동력 전달 가능하게 연결된 모터 또한 동시에 회전하면서 역기전력이 발생하여, 고전압 계통의 100% 강제 방전이 이루어지지 않게 된다.In addition, in a situation in which forced discharge must be performed during engine operation, such as airbag deployment, when forced discharge is performed in the inverter after the main relay is first blocked, the engine is rotating, so the motor connected to the engine can transmit power. As counter-electromotive force is generated while rotating at the same time, 100% forced discharge of the high voltage system is not achieved.
이는 안전성 측면에서 큰 위험요소로 작용하고 있으며, 고전압이 100% 방전되어 있지 않은 상태에서 작업자의 작업이 있게 될 경우 고전압으로 인한 위험이 발생할 수 있다.This acts as a major risk factor in terms of safety, and when a worker works in a state where the high voltage is not 100% discharged, danger due to the high voltage may occur.
상기 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.The matters described as the background art are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.
하이브리드차량의 강제 방전 필요 시, 강제 방전을 수행하는 인버터 제어기가 메인릴레이 신호 뿐 아니라 모터의 속도 및 HSG의 속도를 모니터링하고, 모니터링 된 모터의 속도 및 HSG의 속도에 기반하여 강제방전을 수행함으로써 강제 방전의 신뢰성을 증가시키고 고전압에 의한 사고발생을 감소시킬 수 있는 하이브리드차량의 강제 방전 방법 및 강제 방전 시스템을 제공하는 데에 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.When forced discharge is required in a hybrid vehicle, the inverter controller that performs forced discharge monitors the motor speed and HSG speed as well as the main relay signal, and performs forced discharge based on the monitored motor speed and HSG speed. An object of the present invention is to provide a forced discharge method and forced discharge system for a hybrid vehicle capable of increasing the reliability of discharge and reducing the occurrence of accidents due to high voltage. It is not limited to the technical problems as described above, and another technical problem may be derived from the following description.
본 발명의 일 측면에 따른 하이브리드 차량의 강제 방전 방법은 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 상기 강제 방전 조건을 만족하는 경우, 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계; 상기 검출된 메인릴레이의 상태에 따라, 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 단계; 상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행하는 단계에 의해 수행된다.A method for forced discharging of a hybrid vehicle according to an aspect of the present invention includes determining whether a forced discharging condition is satisfied; detecting a state of a main relay when the forced discharge condition is satisfied; monitoring speeds of a driving motor and an HSG according to the detected state of the main relay; Forced discharge is performed based on the monitored speed of the driving motor and HSG.
상기 강제 방전 조건은 상기 하이브리드 차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 또는 외부의 물리적 충돌에 의한 에어백 작동일 수 있다.The forced discharge condition may be IG OFF by the driver of the hybrid vehicle or an airbag operation due to an external physical collision.
상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계는, 상기 메인릴레이가 ON인 상태, 상기 메인릴레이가 OFF인 상태, 및 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태 중 어느 하나의 상태를 검출할 수 있다.In the step of detecting the state of the main relay, any one of a state in which the main relay is ON, a state in which the main relay is OFF, and an ON/OFF state of the main relay cannot be confirmed may be detected. there is.
상기 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계에 의해 상기 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 조건을 만족하는 것으로 판단되고, 상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계에 의해 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태로 검출되면, 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 단계로 진입할 수 있다.In the step of determining whether the forced discharge condition is satisfied, it is determined that the IG OFF condition by the driver of the hybrid vehicle is satisfied, and in the step of detecting the state of the main relay, the main relay is ON/OFF. If it is detected that the OFF state cannot be confirmed, a step of monitoring the speed of the driving motor and the HSG may be entered.
상기 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계에 의해 상기 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 조건을 만족하는 것으로 판단되고, 상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계에 의해 상기 메인릴레이가 ON인 상태로 검출되면, 상기 메인릴레이의 상태가 OFF 또는 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태인 것으로 검출될 때 까지 상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계를 반복할 수 있다/In the step of determining whether the forcible discharge condition is satisfied, it is determined that the IG OFF condition by the driver of the hybrid vehicle is satisfied, and in the step of detecting the state of the main relay, it is determined that the main relay is ON. If detected as a state, the step of detecting the state of the main relay may be repeated until it is detected that the state of the main relay is OFF or a state in which the ON/OFF state cannot be confirmed /
상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행하는 단계는, 상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도가 기 설정된 임계속도 미만인지 결정하는 단계; 상기 결정된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 미만이면 상기 강제 방전을 수행 단계; 및 상기 결정된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 이상이면 상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 미만이 될 때까지 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 반복하여 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.The performing of the forced discharge based on the monitored speeds of the driving motor and the HSG may include determining whether the monitored speeds of the driving motor and the HSG are less than a predetermined critical speed; performing the forced discharge when the determined speeds of the driving motor and the HSG are less than the critical speed; and repeatedly monitoring the speeds of the driving motor and the HSG until the monitored speeds of the driving motor and the HSG are less than the critical speed when the determined speeds of the driving motor and the HSG are equal to or greater than the critical speed.
상기 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계에 의해 상기 에어백 작동 조건을 만족하는 것으로 판단되고, 상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계에 의해 상기 메인릴레이가 OFF 상태로 검출되면, 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 단계로 진입할 수 있다.When it is determined that the airbag operation condition is satisfied by the step of determining whether the forced discharge condition is satisfied, and the main relay is detected to be in an OFF state by the step of detecting the state of the main relay, the driving motor and the HSG You can enter the stage of monitoring the speed.
본 발명의 다른 측면에 따른 하이브리드 차량의 강제 방전 장치는 하이브리드 차량의 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 강제방전 필요결정부; 상기 강제 방전 조건을 만족하는 경우, 메인릴레이의 상태를 검출하는 메인릴레이 상태검출부; 상기 검출된 메인릴레이의 상태에 따라, 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 모니터링부; 상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행하는 강제방전 수행부를 포함한다.A forced discharge device for a hybrid vehicle according to another aspect of the present invention includes a forced discharge necessity determination unit determining whether a forced discharge condition for a hybrid vehicle is satisfied; a main relay state detector detecting a state of a main relay when the forced discharge condition is satisfied; a monitoring unit that monitors speeds of the driving motor and the HSG according to the detected state of the main relay; and a forced discharge performer performing forced discharge based on the monitored speed of the driving motor and HSG.
본 발명의 또다른 측면에 따른 하이브리드 차량의 강제 방전 시스템은, 전력을 공급하는 메인 배터리; 상기 메인 배터리로부터의 전력으로 구동되는 구동모터 및 HSG; 상기 구동모터 및 상기 HSG를 구동시키는 인버터; 상기 인버터와 상기 메인 배터리 사이에 설치되고, 상기 메인 배터리로부터 전력을 안정적으로 공급받기 위한 고전압 커패시터를 포함하는 메인릴레이; 및 상기 메인릴레이의 상태 및 상기 구동모터 및 상기 HSG의 속도에 기반하여 상기 고전압 커패시터를 강제 방전 시키는 강제방전 제어모듈을 포함한다.A forced discharge system for a hybrid vehicle according to another aspect of the present invention includes a main battery supplying power; a drive motor and HSG driven by power from the main battery; an inverter driving the drive motor and the HSG; a main relay installed between the inverter and the main battery and including a high voltage capacitor for stably receiving power from the main battery; and a forced discharge control module for forcibly discharging the high voltage capacitor based on the state of the main relay and the speeds of the driving motor and the HSG.
상기 강제방전 제어모듈은, 상기 하이브리드 차량이 강제 방전이 수행되기 위한 강제 방전 조건을 만족하는지 결정하는 강제방전 필요결정부를 포함하고, 강제 방전 조건은 상기 하이브리드 차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 또는 외부의 물리적 충돌에 의한 에어백 작동일 수 있다.The forced discharge control module includes a forced discharge necessity determining unit for determining whether the hybrid vehicle satisfies a forced discharge condition for performing forced discharge, and the forced discharge condition is ignition off (IG OFF) by a driver of the hybrid vehicle. Alternatively, the airbag operation may be caused by an external physical collision.
상기 강제방전 제어모듈은, 상기 메인릴레이의 상태를 검출하기 위한 메인릴레이 상태검출부를 더 포함하고, 상기 메인릴레이 상태검출부는, 상기 메인릴레이가 ON인 상태, 상기 메인릴레이가 OFF인 상태, 및 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태 중 어느 하나의 상태를 검출할 수 있다.The forced discharge control module further includes a main relay state detection unit for detecting a state of the main relay, wherein the main relay state detection unit includes a state in which the main relay is ON, a state in which the main relay is OFF, and a state in which the main relay is OFF. Any one of the states in which the ON/OFF state of the main relay cannot be confirmed can be detected.
상기 구동모터 및 상기 HSG의 속도를 모니터링하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다.A monitoring unit for monitoring speeds of the driving motor and the HSG may be further included.
상기 강제방전 필요결정부에 의해 상기 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 조건을 만족하는 것으로 판단되고, 상기 메인릴레이 상태검출부에 의해 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태로 검출되면, 상기 모니터링부는 상기 구동모터 및 HSG의 속도 모니터링을 개시할 수 있다.It is determined that the IG OFF condition by the driver of the hybrid vehicle is satisfied by the forced discharge necessity determination unit, and the ON/OFF state of the main relay cannot be confirmed by the main relay state detection unit. Upon detection, the monitoring unit may initiate speed monitoring of the driving motor and HSG.
상기 강제방전 필요결정부에 의해 에어백 작동 조건을 만족하는 것으로 판단되고, 상기 메인릴레이 상태검출부 의해 상기 메인릴레이가 OFF 상태로 검출되면, 상기 모니터링부는 상기 구동모터 및 상기 HSG의 속도를 모니터링할 수 있다.When it is determined that the airbag operation condition is satisfied by the forced discharge necessity determination unit and the main relay is detected as an OFF state by the main relay state detection unit, the monitoring unit may monitor the speed of the driving motor and the HSG. .
상기 강제방전 제어모듈은 강제 방전을 수행하는 강제방전 수행부를 포함하고, 상기 강제방전 수행부는, 상기 구동모터 및 HSG의 속도가 기 설정된 임계속도 미만이면 상기 강제 방전을 수행하고, 상기 결정된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 이상이면 상기 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 미만이 될 때 까지 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 반복하여 모니터링할 수 있다.The forced discharge control module includes a forced discharge performing unit that performs forced discharge, and the forced discharge performing unit performs the forced discharge when the speeds of the drive motor and the HSG are less than a predetermined critical speed, and the determined drive motor and When the speed of the HSG is greater than or equal to the critical speed, the speed of the driving motor and the HSG may be repeatedly monitored until the speed of the driving motor and the HSG is less than the critical speed.
하이브리드차량의 강제 방전 필요 시, 강제 방전을 수행하는 인버터 제어기가 메인릴레이 신호 뿐 아니라 모터의 속도 및 HSG의 속도를 모니터링하고, 모니터링 된 모터의 속도 및 HSG의 속도에 기반하여 강제방전을 수행함으로써 강제 방전의 신뢰성을 증가시키고 고전압에 의한 사고발생을 감소시키는 효과가 있다.When forced discharge is required in a hybrid vehicle, the inverter controller that performs forced discharge monitors the motor speed and HSG speed as well as the main relay signal, and performs forced discharge based on the monitored motor speed and HSG speed. It has the effect of increasing the reliability of discharge and reducing the occurrence of accidents caused by high voltage.
도 1은 하이브리드 차량에 적용되고 있는 고전압 회로부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강제 방전 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강제 방전 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강제 방전 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전에 의한 인버터 전압의 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강제 방전에 의한 인버터 전압의 변화를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강제 방전에 의한 인버터 전압의 변화를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 강제 방전 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a high voltage circuit unit applied to a hybrid vehicle.
2 is a flowchart of a forced discharge method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a forced discharge method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a forced discharge method according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a change in inverter voltage due to forced discharge according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a change in inverter voltage due to forced discharge according to another embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a change in inverter voltage due to forced discharge according to another embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a forced discharge system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 하이브리드 차량의 강제 방전 방법 및 강제 방전 시스템에 관한 것으로서, 이하에서는 이것을 간략하게 각각 “강제 방전 방법”및 “강제 방전 시스템”으로 호칭할 수 있다. The present invention relates to a forced discharge method and a forced discharge system for a hybrid vehicle, and hereinafter, these may be briefly referred to as a "forced discharge method" and a "forced discharge system" respectively.
먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 하이브리드 차량의 고전압 계통에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 1은 하이브리드 차량에 적용되고 있는 고전압 회로부의 구성을 나타내는 도면으로서, 차량의 구동원인 엔진(1); 엔진(1)의 작동을 제어하는 엔진 제어기(EMS)(9); 고전압 메인 배터리(6); 하나 이상의 모터(3,7); 모터(3,7)의 구동 및 제어를 위한 인버터(15)를 포함하는 모터 제어기(MCU)(10); 메인 배터리(6)와 인버터 사이의 DC 링크단(20)에 설치되어 고전압 전원을 연결하거나 차단하는 메인릴레이(21); 메인 배터리(6)로부터 전장부하(40)에 전원을 공급하는 역할의 DC-DC 컨버터인 LDC(Low voltage DC-DC Converter)(30); 하이브리드 시스템 전반의 작동을 제어하는 상위 제어기인 하이브리드 제어기(HCU)(8)가 도시되어 있다.First, in order to help understand the present invention, a high voltage system of a hybrid vehicle will be described. 1 is a diagram showing the configuration of a high voltage circuit unit applied to a hybrid vehicle, including an
도시된 바와 같이, 메인 배터리(6)와 인버터(15) 사이에는 전원 연결 및 차단을 위한 메인릴레이(21)가 설치되고, 인버터에는 스위칭 소자를 포함하는 파워 모듈(11)과 고전압 커패시터(12)가 탑재된다. 또한, 상기 하나 이상의 모터는 차량 주행을 위한 구동원이 되는 구동모터(3)와, 엔진(1)에 연결된 모터인 HSG(Hybrid Starter and Generator)(7)를 포함하는 것이 될 수 있다.As shown, between the
구동모터(3)와 HSG(7)는 메인 배터리(6)의 전력을 공급받아 구동되며, 모터 제어기(10)가 인버터 내 스위칭 소자들의 구동을 제어하여 DC 전압을 3상 AC 전압으로 변환해줌으로써 모터(3,7) 측에 각 상 전류가 인가되도록 한다.The driving
상기 LDC(30)는 친환경 자동차에서 일반 가솔린 차량의 알터네이터 역할을 하는 장치로서, 메인 배터리(6)와 저전압 전장부하(40) 사이의 전력변환을 담당하고, 메인 배터리(6)의 고전압을 강압하여 보조 배터리(저전압 배터리)나 그 밖의 차량 내 저전압 전장부하(40)에 공급한다.The LDC (30) is a device that serves as an alternator for a general gasoline vehicle in an eco-friendly vehicle, and is responsible for power conversion between the main battery (6) and the low voltage electric load (40), and steps down the high voltage of the main battery (6). It is supplied to an auxiliary battery (low voltage battery) or other low voltage
본 발명의 강제 방전 방법이 적용되는 하이브리드 차량은 도 1과 같은 하이브리드 시스템을 탑재한 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 하이브리드 차량이 될 수 있으며, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.A hybrid vehicle to which the forced discharge method of the present invention is applied may be a TMED (Transmission Mounted Electric Device) hybrid vehicle equipped with the hybrid system as shown in FIG. 1 , but the present invention is not limited thereto.
한편, 본 발명은 메인릴레이(21)가 차단된 후(main relay off) 인버터 내 커패시터(12)에 형성된 고전압 전기에너지를 방전시키는 강제 방전 기술에 관한 것으로, 커패시터(12)를 포함하는 고전압 계통의 전압을 모두 방전시켜 안전 측면을 강건하게 하기 위한 것이다.On the other hand, the present invention relates to a forced discharge technology for discharging high voltage electrical energy formed in a
특히, 본 발명은 하이브리드차량의 강제 방전 필요 시, 강제 방전을 수행하는 인버터 제어기가 메인릴레이 신호 뿐 아니라 구동모터(3)의 속도 및 HSG(7)의 속도를 모니터링하고, 모니터링 된 구동모터(3)의 속도 및 HSG(7)의 속도에 기반하여 강제방전을 수행함으로써 강제 방전의 신뢰성을 증가시키고 고전압에 의한 사고발생을 감소시킬 수 있는 점에 주된 특징이 있다.In particular, the present invention, when forced discharge of the hybrid vehicle is required, the inverter controller performing the forced discharge monitors the speed of the
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강제 방전 방법을 나타낸 흐름도이다. 2 to 4 are flowcharts illustrating a forced discharge method according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전 과정은 차량에 탑재된 단수 또는 복수 개의 제어기에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전 과정은 상위 제어기인 하이브리드 제어기(HCU)(8)와 엔진 제어기(EMS)(9), 모터 제어기(MCU)(10)가 협조 제어하여 수행될 수 있다.The forced discharging process according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 to 4 may be performed by a single controller or a plurality of controllers mounted on a vehicle. For example, the forced discharge process according to an embodiment of the present invention may be performed by cooperative control of a hybrid controller (HCU) 8, an engine controller (EMS) 9, and a motor controller (MCU) 10, which are upper controllers. .
또는, 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전 과정은 단수의 제어기, 즉 하나의 통합된 제어기에 의해 수행될 수 도 있으며, 이하의 설명에서 제어기는 복수 개의 제어기를 통칭하는 것이 될 수 있고, 또는 기능을 수행하는 하나의 통합된 제어기가 될 수 있다. Alternatively, the forced discharge process according to an embodiment of the present invention may be performed by a single controller, that is, one integrated controller, and in the following description, the controller may collectively refer to a plurality of controllers, or function It can be one integrated controller that performs
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전을 간략하게 도시한 도면이다. 도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전 방법은, 차량이 현재 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계(210), 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계(220), 구동모터와 HSG의 속도를 모니터링하는 단계(230) 및 구동모터와 HSG의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 2 is a diagram briefly illustrating forced discharge according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the forced discharge method according to an embodiment of the present invention includes determining whether the vehicle currently satisfies the forced discharge condition (210), detecting the state of the main relay (220), driving motor and It may include monitoring the speed of the HSG (step 230) and performing forced discharge based on the speed of the driving motor and the HSG.
각 단계의 구체적인 내용은 다음과 같다.Details of each step are as follows.
210 단계에서, 제어기는 하이브리드 차량이 현재 강제 방전 조건을 만족하는지 결정한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제어기는 차량의 시동이 꺼지는 것에 대응하여 강제 방전 조건을 만족하는지 결정할 수 있다. In
차량의 강제 방전 조건은, 차량의 강제 방전이 요구되는 특정 상황일 수 있으며, 모터 등 특정 시스템의 고장이나 보호 모드 진입으로 인해 고전압 메인릴레이(21)의 오프(OFF)가 필요한 상황인 경우, 그리고 그로 인해 차량이 림프홈(limp-home) 주행을 하거나 셧다운(shutdown)을 해야할 경우, 그리고 그 밖에 고전압을 차단해야 하는 공지의 비상 상황의 경우 등을 포함할 수 있다. The forced discharge condition of the vehicle may be a specific situation requiring forced discharge of the vehicle, and a situation in which the high voltage
본 발명의 일 실시예에서, 강제 방전 조건은 하이브리드 차량이 운전자에 의해 의도적으로 시동 오프(IG OFF) 되거나 또는 차량 외부의 물리적 충돌에 의해 에어백이 작동하는 상황일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the forced discharge condition may be a situation in which the hybrid vehicle is intentionally turned off (IG OFF) by the driver or an airbag is activated due to a physical collision outside the vehicle.
220 단계에서, 제어기는 210 단계에서 차량이 현재 강제 방전 조건을 만족한다고 결정되면, 메인릴레이(21)의 상태를 검출한다. 본 발명의 일 실시예에서, 메인릴레이(21)의 상태는 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 획득할 수 있다. In
제어기에 의해 검출될 수 있는 메인릴레이(21)의 상태는 차량의 강제 방전이 요구되는 상황에 따라 ON, OFF 그리고 상태검출 불가 중 어느 하나로 표현되거나, ON 또는 OFF 로 표현될 수 있다. The state of the
상태검출 불가 상태는 차량의 시동이 종료되고 일정 시간이 경과하여 CAN 통신을 이용한 타 제어기와의 정보 송수신이 차단되어 메인릴레이(21)의 상태를 참조할 수 없어 메인릴레이(21)의 상태를 획득하는 것이 불가능한 상태 등 메인릴레이(21)의 상태를 ON 또는 OFF로 확정할 수 없는 상태를 나타낸다. In the state detection impossible state, when the engine of the vehicle is finished and a certain period of time has elapsed, transmission and reception of information with other controllers using CAN communication is blocked, and the state of the
230 단계에서, 제어기는 220 단계에서 검출된 메인릴레이(21)의 상태에 따라 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도를 모니터링한다.In
240 단계에서, 제어기는 230 단계에서 모니터링된 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행한다. In
제어기는 모니터링된 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 기 설정된 임계속도 미만이면, 구동모터(3) 및 HSG(7)가 정지하고 메인릴레이(21)가 OFF 된 상황이라 판단하고 강제 방전을 수행한다. If the monitored speeds of the driving
만약, 모니터링된 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 기 설정된 임계속도 이상이면, 제어기는 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 임계속도 미만이 될 때까지 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도를 모니터링 하고, 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 임계속도 미만이 되면 강제 방전을 수행한다. If the monitored speeds of the
기준 속도는 구동모터(3) 및 HSG(7)가 기준 속도를 가질 때 강제방전을 수행하여 발생하는 역기전력이 구동모터(3) 및 HSG(7)가 완전 정지 상태일 때 강제방전을 수행하여 발생하는 역기전력이 크게 차이가 없는 속도로 설정될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서, 임계속도는 100rpm일 수 있다.The reference speed is generated by performing forced discharge when the
본 발명의 실시예에 따른 강제 방전은 다양한 방식에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, MCU(10)는 모터를 제어하여 강제 방전을 수행할 수 있다.Forced discharge according to an embodiment of the present invention may be performed in various ways. For example, the
MCU(10)는 모터의 q(Quadrature)측 전류는 0이고 d(Direct)측 전류는 최대로 하는 0토크제어를 수행하여 전압이 구동모터(3)에서 열로 손실되도록 한다. 여기서 q측 전류가 0이면 아무리 큰 d축 전류를 흘리더라도 토크는 발생하지 않는다. 그러므로 차량의 시동오프시 또는 에어백 작동 신호 감지 시(사고시), q축 전류를 인가하지 않고 d축 전류만 최대값으로 인가하여 구동모터(3)의 토크 발생 없이 전류를 대부분 구동모터(3)에서 열로 손실시킬 수 있다. The
또한, LDC(30)는 메인릴레이(21)가 OFF된 상태에서 전장부하를 통해 순간 소모전력을 높여 강제 방전을 수행할 수 있다. In addition, the
본 발명의 실시예에 따른 강제 방전 방법에 의하면, 메인릴레이(21)의 상태 뿐 아니라 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도를 모니터링하고 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 임계속도 미만인 경우 강제 방전을 수행함으로써, 메인릴레이(21)는 OFF 되었지만 구동모터(3) 또는 HSG(7)가 동작하는 상황에서 강제 방전이 수행되어 역기전력이 발생하고, 강제 방전 이후 다시 역기전력에 의한 전압 충전이 발생하는 상황을 방지할 수 있다.According to the forced discharge method according to an embodiment of the present invention, the speed of the
이하에서는, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명의 이해를 돕도록 한다.Hereinafter, examples of the present invention will be used to aid understanding of the present invention.
실시예 1.Example 1.
본 발명의 실시예 1은 고속으로 엔진이 회전하고 있을 때 운전자에 의해 시동이 OFF되는 경우의 강제 방전 방법에 대한 것이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 강제 방전 방법의 흐름도이다.
310 단계에서, 제어기는 차량의 강제 방전 조건으로서, 하이브리드 차량이 운전자에 의해 의도적으로 시동 OFF (IG OFF)되었음을 감지한다. In
320 단계에서, 제어기는 메인릴레이(21)의 상태를 검출한다. In
본 실시예에서, 메인릴레이(21)의 상태는 ON, OFF 그리고 상태검출 불가 중 어느 하나로 표현될 수 있다. In this embodiment, the state of the
메인릴레이(21)가 ON 상태인 경우 구동모터(3) 및 HSG(7)가 동작하고 있으므로, 강제 방전 시 역기전력에 의해 다시 인버터 커패시터에 전압이 차게 되므로 강제 방전의 효과가 없다.Since the driving
따라서, 본 단계에서 메인릴레이(21)가 ON 상태로 검출된 경우, 제어기는 메인릴레이(21)의 상태가 OFF 또는 상태검출 불가로 검출될 때 까지 메인릴레이(21)의 상태를 검출하는 것을 반복한다. Therefore, when the
메인릴레이(21)의 상태가 OFF로 검출되면, 바로 350 단계로 진입하여 강제방전을 실시한다. If the state of the
메인릴레이(21)의 상태가 상태검출 불가로 검출되면, 제어기는 330 단계로 진입한다.When the state of the
330 단계에서, 제어기는 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 모니터링한다. In
340 단계에서, 제어기는 모니터링된 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도가 기 설정된 임계속도 이상이면 강제 방전 수행 시 역기전력에 의해 다시 인버터의 전압이 증가할 수 있으므로 강제 방전 수행에 부적함하다. 따라서, 제어기는 다시 330 단계로 진입하여 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 모니터링 하는 단계를 반복한다. 이러한 모니터링의 반복은 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도가 임계속도 미만인 것으로 모니터링될 때 까지 수행된다.In
제어기는, 모니터링된 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도가 기 설정된 임계속도 미만이면, 350 단계로 진입하여 강제방전을 실시한다. If the monitored speeds of the
도 5는 본 실시예1에 따른 강제 방전 방법에 의한 인버터 전압의 변화를 도시한 도면이다. 도 5a는 종래 강제 방전 방법에 의한 인버터 전압의 변화를, 도 5b는 본 실시예에 따른 강제 방전 방법에 의한 인버터 전압의 변화를 도시한다.5 is a diagram showing changes in inverter voltage by the forced discharge method according to the first embodiment. 5A shows a change in inverter voltage by the conventional forced discharge method, and FIG. 5B shows a change in inverter voltage by the forced discharge method according to the present embodiment.
도 5a 및 5b를 참조하면, 시동이 꺼지면(IG OFF) 엔진(1)의 속도 및 엔진과 결합된 HSG(7)의 속도가 서서히 감소한다. 도 5에서는 구동모터(3)는 IG OFF전에 동작하고 있지 않은 것으로 가정하여, 구동모터(3)의 속도는 0으로 표현되었다.5A and 5B, when the ignition is turned off (IG OFF), the speed of the
시동 OFF 이전에 고속으로 회전하던 엔진(1) 및 HSG(7)는 시동 OFF 이후에도 한동안 회전하게 되고, 구동모터(3), 엔진(1), 및 HSG(7)의 회전이 일정속도 미만이 되면 OFF 되는 메인릴레이(21)는 CAN 통신이 가능한 일정 시간(예컨대 시동 OFF 후 2초)이 지난 후에 OFF 된다. The
도 5a의 종래 강제 방전 방법에 의하면, CAN 통신이 가능한 시간이 지난 후 메인릴레이(21)가 OFF 됨에 따라, 제어기가 메인릴레이(21)의 상태를 검출할 수 없어 강제 방전이 수행되지 않아 인버터의 전압이 장시간에 걸쳐 서서히 감소된다.According to the conventional forced discharge method of FIG. 5A, as the
도 5b의 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전 방법에 의하면, CAN 통신이 가능한 시간이 지난 후 메인릴레이(21)가 OFF 되었지만, 메인릴레이(21)의 상태 측정이 불가하고, 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 기 설정된 임계속도(예컨대, 100 rpm) 미만이 되는 시점에 강제방전이 수행됨에 따라, 인버터의 전압이 빠른 속도로 감소된다. According to the forced discharge method according to the embodiment of the present invention of FIG. 5B, the
본 실시예에 따른 강제 방전 방법에 따르면, 시동 종료 후 일정시간 내에 메인릴레이(21)가 OFF되지 않고, 일정시간이 지나 메인릴레이(21)의 상태를 검출할 수 없는 경우에도 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 모니터링하여 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 참조하여 강제방전을 수행함으로써, 강제 방전의 신뢰성을 증가시킬 수 있고, 이로부터 잔류 고전압에 의한 안전문제를 방지할 수 있다.According to the forced discharge method according to the present embodiment, the
실시예 2.Example 2.
본 발명의 실시예 2는 외부로부터의 충격에 의해 차량의 에어백이 구동되었을 때의 강제 방전 방법에 대한 것이다. 도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 강제 방전 방법의 흐름도이다. Embodiment 2 of the present invention relates to a forced discharge method when an airbag of a vehicle is driven by an external impact. 4 is a flowchart of a forced discharge method according to a second embodiment of the present invention.
410 단계에서, 제어기는 차량의 강제 방전 조건으로서, 하이브리드 차량의 에어백이 구동되었음을 감지한다. In
420 단계에서, 제어기는 메인릴레이(21)의 상태를 검출한다. 본 실시예에서, 메인릴레이(21)의 상태는 ON 또는 OFF로 표현될 수 있다. 메인릴레이(21)의 상태가 ON인 것으로 검출되면 제어기는 메인릴레이(21)의 상태가 OFF가 될 때까지 상태 검출을 반복하여 수행한다. 메인릴레이(21)의 상태가 OFF 인 것으로 검출되면, 제어기는 430 단계로 진입한다. In
430 단계에서, 제어기는 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 모니터링한다. In
440 단계에서, 제어기는 모니터링된 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도가 기 설정된 임계속도 이상이면 다시 430 단계로 진입하여 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 모니터링 하는 단계를 반복한다. 이러한 모니터링의 반복은 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도가 임계속도 미만인 것으로 모니터링될 때 까지 수행된다.In
제어기는, 모니터링된 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도가 기 설정된 임계속도 미만이면, 450 단계로 진입하여 강제방전을 실시한다. If the monitored speeds of the
도 6은 본 실시예2에 따른 강제 방전 방법에 의한 인버터 전압의 변화를 도시한 도면이다. 도 6a는 종래 강제 방전 방법에 의한 인버터 전압의 변화를, 도 6b는 본 실시예에 따른 강제 방전 방법에 의한 인버터 전압의 변화를 도시한다.6 is a diagram showing changes in inverter voltage by the forced discharge method according to the second embodiment. 6A shows a change in inverter voltage by the conventional forced discharge method, and FIG. 6B shows a change in inverter voltage by the forced discharge method according to the present embodiment.
도 6a 및 6b를 참조하면, 에어백이 구동되면 메인릴레이(21)가 OFF되면서 엔진(1), 구동모터(3), 및 HSG(7)의 속도가 감소한다.Referring to FIGS. 6A and 6B , when the airbag is driven, the
도 6a의 종래 강제 방전 방법에 의하면, 메인릴레이(21)가 OFF 되면서 강제방전이 즉시 수행되어 인버터 전압이 잠시 감소하나, 구동모터(3) 및 HSG(7)에 잔여 회전을 계속 함으로써 발생하는 역기전력에 의해 인버터 전압은 다시 차오르고, 이후 오랜시간에 걸처 서서히 자연 방전된다. According to the conventional forced discharge method of FIG. 6A, forced discharge is immediately performed when the
도 6b의 본 발명의 실시예2에 따른 강제 방전 방법에 의하면, 메인릴레이(21)가 에어백의 구동으로 ON 상태에서 OFF 상태로 전환된 이후, 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 일정속도(예컨대, 100rpm) 미만으로 떨어지는 시점에 강제방전을 수행함으로써 인버터 전압이 빠르게 감소한다. According to the forced discharge method according to the second embodiment of the present invention of FIG. 6B, after the
한편, 차량이 정차한 상황에서 엔진을 이용하여 배터리를 충전하는 강제충전 모드에서 에어백이 구동되는 경우에도 유사한 단계를 통해 강제 방전을 수행할 수 있다. Meanwhile, even when the airbag is operated in the forced charging mode in which the battery is charged using the engine while the vehicle is stopped, forced discharging may be performed through similar steps.
종래의 강제 방전 방법에 의하면 정차 강제충전상황 (정차중 엔진속도 고속)에서 에어백 구동으로 인한 시동 종료(IG OFF)시, 순간적인 과전압으로 인해 강제 방전이 불가하여 인버터 전압은 매우 서서히 감소하게 된다. According to the conventional forced discharge method, when the engine is stopped (IG OFF) due to airbag operation in a stop forced charging situation (high engine speed during stop), forced discharge is impossible due to momentary overvoltage, so the inverter voltage decreases very slowly.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 강제 방전 방법에 따르면, 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도를 모니터링 하고, 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 일정속도 미만인 경우 강제방전을 수행하기 때문에 인버터 전압을 빠르게 낮출 수 있다. 이러한 인버터 전압의 변화는 도 7에 도시되어 있다.However, according to the forced discharge method according to an embodiment of the present invention, the speed of the
본 실시예 2에 따른 강제 방전 방법에 따르면, 메인릴레이(21)의 상태 뿐 아니라 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도에 기반하여 강제방전을 수행함으로써, 역기전력에 의한 인버터 전압의 재충전 없이 강제방전을 수행할 수 있어 강제 방전의 신뢰성을 증가시킬 수 있고, 이로부터 잔류 고전압에 의한 안전문제를 방지할 수 있다.According to the forced discharge method according to the second embodiment, forced discharge is performed based on the speed of the driving
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 강제 방전 시스템을 도시한 도면이다. 도 8을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강제방전 시스템은 메인배터리(6), 메인릴레이(21), 인버터(15), 구동모터(3), HSG(7), 엔진(1), 및 강제방전 제어모듈(810)을 포함하도록 구성될 수 있다. 8 is a diagram showing a forced discharge system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the forced discharge system according to an embodiment of the present invention includes a
메인배터리(6)는 구동모터(3) 및 HSG(7)에 전원을 제공한다. 인버터(15)는 구동모터(3) 및 HSG(7)를 구동하고, 메인릴레이(21)는 메인배터리(6)와 인버터 사이에 설치되어 고전압 전원을 연결하거나 차단할 수 있으며, 구동모터(3)는 차량 주행을 위한 구동원이 되고, HSG는 엔진(1)에 연결된다. 엔진(1)은 연료를 이용하여 차량 주행에 필요한 구동력을 제공한다. The main battery (6) provides power to the driving motor (3) and the HSG (7). The
본 발명의 실시예에 따른 메인배터리(6), 메인릴레이(21), 인버터(15), 구동모터(3), HSG(7), 엔진(1)은 종래의 하이브리드 차량에서 이용되는 것들과 다르지 않은 바, 이하에서는 강제방전 제어모듈(810)에 대해 설명하도록 하겠다.The
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 강제방전 제어모듈(810)은 강제방전 필요결정부(820), 메인릴레이 상태결정부(830), 모니터링부(840) 및 강제방전 수행부(850)를 포함하도록 구성된다.8, the forced
강제방전 필요결정부(820)는 하이브리드 차량이 강제 방전이 수행되기 위한 강제 방전 조건을 만족하는지 결정한다. 본 발명의 일 실시예에서, 강제방전 필요결정부(820)는 차량의 시동이 꺼지는 것에 대응하여 강제 방전 조건을 만족하는지 결정할 수 있다. The forced discharge
본 발명의 일 실시예에서, 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 또는 외부의 물리적 충돌에 의한 에어백 작동의 경우 강제방전 필요결정부(820)에 의해 강제방전이 필요하다고 결정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the case of IG OFF by the driver of the hybrid vehicle or airbag activation due to external physical collision, the forced discharge
메인릴레이 상태결정부(830)는 메인릴레이의 상태를 검출한다. 메인릴레이 상태결정부(830)는 메인릴레이(21)가 ON인 상태, OFF인 상태, 및 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태 중 어느 하나의 상태를 검출할 수 있다.The main relay
모니터링부(840)는 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도를 모니터링한다.The
강제방전 수행부(850)는 차량 내의 구성을 제어하여 강제방전을 수행한다. The forced
예컨대, 구동모터(3)를 제어하여 강제 방전을 수행하거나, 전장부하를 통해 순간 소모전력을 높여 강제 방전을 수행하는 등 다양한 방식을 통해 강제방전을 수행할 수 있다. For example, forced discharge may be performed through various methods, such as performing forced discharge by controlling the
본 발명의 실시예에 따른 강제방전 시스템(800)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the forced discharge system 800 according to an embodiment of the present invention is as follows.
강제방전 필요결정부(820)에 의해 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 조건을 만족하는 것으로 판단되고, 메인릴레이 상태결정부(830)에 의해 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태가 검출되면, 모니터링부는 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도 모니터링을 개시하고, 강제방전 수행부(850)가 모니터링된 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 임계속도(예컨대, 100rpm) 미만이면 강제방전을 수행한다. It is determined that the ignition off condition by the driver of the hybrid vehicle is satisfied by the forced discharge
한편, 강제방전 필요결정부(820)에 의해 차량이 에어백 작동 조건을 만족하는 것으로 판단되고, 메인릴레이 상태결정부(830) 의해 메인릴레이(21)가 OFF 상태로 검출되면, 모니터링부는 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도를 모니터링을 개시하고, 강제방전 수행부(850)가 모니터링된 구동모터(3) 및 HSG(7)의 속도가 임계속도(예컨대, 100rpm) 미만이면 강제방전을 수행한다.On the other hand, when it is determined that the vehicle satisfies the airbag operation condition by the forced discharge
본 실시예에 따른 강제 방전 시스템에 따르면, 메인릴레이(21)의 상태 뿐 아니라 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 모니터링하여 구동모터(3)와 HSG(7)의 속도를 참조하여 강제방전을 수행함으로써, 강제 방전의 신뢰성을 증가시킬 수 있고, 이로부터 잔류 고전압에 의한 안전문제를 방지할 수 있다.According to the forced discharge system according to the present embodiment, by monitoring the speed of the
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. So far, the present invention has been looked at with respect to preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.
1: 엔진
3: 구동모터
6: 메인배터리
7: HSG
21: 메인릴레이
810: 강제방전 제어모듈1: engine
3: drive motor
6: main battery
7: HSG
21: Main relay
810: forced discharge control module
Claims (15)
상기 강제 방전 조건을 만족하는 경우, 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계;
상기 검출된 메인릴레이의 상태에 따라, 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 단계;
상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법.determining whether a forced discharge condition is satisfied;
detecting a state of a main relay when the forced discharge condition is satisfied;
monitoring speeds of a driving motor and an HSG according to the detected state of the main relay;
and performing forced discharge based on the monitored speed of the driving motor and HSG.
상기 강제 방전 조건은 상기 하이브리드 차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 또는 외부의 물리적 충돌에 의한 에어백 작동인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법.According to claim 1,
The forced discharging condition is the forced discharging method of the hybrid vehicle, characterized in that the ignition off by the driver of the hybrid vehicle (IG OFF) or the operation of the airbag by an external physical collision.
상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계는,
상기 메인릴레이가 ON인 상태, 상기 메인릴레이가 OFF인 상태, 및 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태 중 어느 하나의 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법.According to claim 2,
The step of detecting the state of the main relay,
The forced discharge method of a hybrid vehicle, characterized in that detecting any one of a state in which the main relay is ON, a state in which the main relay is OFF, and a state in which the ON/OFF state of the main relay cannot be confirmed.
상기 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계에 의해 상기 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 조건을 만족하는 것으로 판단되고,
상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계에 의해 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태로 검출되면, 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법.According to claim 3,
In the step of determining whether the forced discharge condition is satisfied, it is determined that the IG OFF condition by the driver of the hybrid vehicle is satisfied,
If it is detected that the ON/OFF state of the main relay cannot be checked by the step of detecting the state of the main relay, the step of monitoring the speed of the drive motor and the HSG is entered. discharge method.
상기 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계에 의해 상기 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 조건을 만족하는 것으로 판단되고,
상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계에 의해 상기 메인릴레이가 ON인 상태로 검출되면, 상기 메인릴레이의 상태가 OFF 또는 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태인 것으로 검출될 때 까지 상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법.According to claim 3,
In the step of determining whether the forced discharge condition is satisfied, it is determined that the IG OFF condition by the driver of the hybrid vehicle is satisfied,
When the state of the main relay is detected as ON by the step of detecting the state of the main relay, the state of the main relay until it is detected that the state of the main relay is OFF or a state in which the ON/OFF state cannot be confirmed A forced discharge method for a hybrid vehicle, characterized in that repeating the step of detecting.
상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행하는 단계는,
상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도가 기 설정된 임계속도 미만인지 결정하는 단계;
상기 결정된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 미만이면 상기 강제 방전을 수행 단계; 및
상기 결정된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 이상이면 상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 미만이 될 때까지 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 반복하여 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법.According to claim 1,
Performing forced discharge based on the monitored speed of the drive motor and HSG,
determining whether the monitored speeds of the driving motor and the HSG are less than a predetermined critical speed;
performing the forced discharge when the determined speeds of the driving motor and the HSG are less than the critical speed; and
When the determined speed of the drive motor and HSG is greater than or equal to the critical speed, repeatedly monitoring the speed of the drive motor and HSG until the monitored speed of the drive motor and HSG is less than the critical speed. Forced discharge method of hybrid vehicle.
상기 강제 방전 조건을 만족하는지 판단하는 단계에 의해 상기 에어백 작동 조건을 만족하는 것으로 판단되고,
상기 메인릴레이의 상태를 검출하는 단계에 의해 상기 메인릴레이가 OFF 상태로 검출되면, 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 방법.According to claim 3,
It is determined that the airbag operation condition is satisfied by the step of determining whether the forced discharge condition is satisfied,
When the main relay is detected to be in an OFF state by the step of detecting the state of the main relay, the step of monitoring the speed of the driving motor and the HSG is entered.
상기 강제 방전 조건을 만족하는 경우, 메인릴레이의 상태를 검출하는 메인릴레이 상태검출부;
상기 검출된 메인릴레이의 상태에 따라, 구동모터 및 HSG의 속도를 모니터링하는 모니터링부;
상기 모니터링된 구동모터 및 HSG의 속도에 기반하여 강제 방전을 수행하는 강제방전 수행부 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 장치.a forced discharge necessity determination unit determining whether forced discharge conditions of the hybrid vehicle are satisfied;
a main relay state detector detecting a state of a main relay when the forced discharge condition is satisfied;
a monitoring unit that monitors speeds of the driving motor and the HSG according to the detected state of the main relay;
The forced discharge device for a hybrid vehicle comprising a forced discharge performer for performing forced discharge based on the monitored speeds of the driving motor and HSG.
상기 메인 배터리로부터의 전력으로 구동되는 구동모터 및 HSG;
상기 구동모터 및 상기 HSG를 구동시키는 인버터;
상기 인버터와 상기 메인 배터리 사이에 설치되고, 상기 메인 배터리로부터 전력을 안정적으로 공급받기 위한 고전압 커패시터를 포함하는 메인릴레이; 및
상기 메인릴레이의 상태 및 상기 구동모터 및 상기 HSG의 속도에 기반하여 상기 고전압 커패시터를 강제 방전 시키는 강제방전 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 시스템.Main battery supplying power;
a drive motor and HSG driven by power from the main battery;
an inverter driving the driving motor and the HSG;
a main relay installed between the inverter and the main battery and including a high voltage capacitor for stably receiving power from the main battery; and
and a forced discharge control module for forcibly discharging the high voltage capacitor based on the state of the main relay and the speeds of the driving motor and the HSG.
상기 강제방전 제어모듈은,
상기 하이브리드 차량이 강제 방전이 수행되기 위한 강제 방전 조건을 만족하는지 결정하는 강제방전 필요결정부를 포함하고,
강제 방전 조건은 상기 하이브리드 차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 또는 외부의 물리적 충돌에 의한 에어백 작동인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 시스템.According to claim 9,
The forced discharge control module,
A forced discharge necessity determination unit determining whether the hybrid vehicle satisfies a forced discharge condition for performing forced discharge;
The forced discharge system of the hybrid vehicle, characterized in that the forced discharge condition is ignition off (IG OFF) by the driver of the hybrid vehicle or an airbag operation due to an external physical collision.
상기 강제방전 제어모듈은,
상기 메인릴레이의 상태를 검출하기 위한 메인릴레이 상태검출부를 더 포함하고,
상기 메인릴레이 상태검출부는,
상기 메인릴레이가 ON인 상태, 상기 메인릴레이가 OFF인 상태, 및 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태 중 어느 하나의 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 시스템.According to claim 10,
The forced discharge control module,
Further comprising a main relay state detection unit for detecting the state of the main relay,
The main relay state detection unit,
The forced discharge system for a hybrid vehicle, characterized in that detecting any one of a state in which the main relay is ON, a state in which the main relay is OFF, and a state in which the ON/OFF state of the main relay cannot be confirmed.
상기 강제방전 제어모듈은,
상기 구동모터 및 상기 HSG의 속도를 모니터링하는 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 시스템.According to claim 11,
The forced discharge control module,
The forced discharge system for a hybrid vehicle further comprising a monitoring unit for monitoring speeds of the driving motor and the HSG.
상기 강제방전 필요결정부에 의해 상기 하이브리드차량의 운전자에 의한 시동 오프(IG OFF) 조건을 만족하는 것으로 판단되고,
상기 메인릴레이 상태검출부에 의해 상기 메인릴레이의 ON/OFF 상태를 확인할 수 없는 상태로 검출되면, 상기 모니터링부는 상기 구동모터 및 HSG의 속도 모니터링을 개시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 시스템.According to claim 12,
It is determined by the forced discharge necessity determining unit that an IG OFF condition by the driver of the hybrid vehicle is satisfied;
The forced discharge system for a hybrid vehicle, characterized in that, when the main relay state detection unit detects that the ON/OFF state of the main relay cannot be confirmed, the monitoring unit starts monitoring the speed of the driving motor and the HSG.
상기 강제방전 필요결정부에 의해 에어백 작동 조건을 만족하는 것으로 판단되고,
상기 메인릴레이 상태검출부 의해 상기 메인릴레이가 OFF 상태로 검출되면, 상기 모니터링부는 상기 구동모터 및 상기 HSG의 속도를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 시스템.According to claim 12,
It is determined that the airbag operation condition is satisfied by the forced discharge necessity determination unit,
The forced discharge system for a hybrid vehicle, characterized in that, when the main relay state detection unit detects that the main relay is in an OFF state, the monitoring unit monitors speeds of the driving motor and the HSG.
상기 강제방전 제어모듈은 강제 방전을 수행하는 강제방전 수행부를 포함하고,
상기 강제방전 수행부는,
상기 구동모터 및 HSG의 속도가 기 설정된 임계속도 미만이면 상기 강제 방전을 수행하고,
상기 결정된 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 이상이면 상기 구동모터 및 HSG의 속도가 임계속도 미만이 될 때 까지 상기 구동모터 및 HSG의 속도를 반복하여 모니터링하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 강제 방전 장치.According to claim 9,
The forced discharge control module includes a forced discharge performing unit for performing forced discharge,
The forced discharge performing unit,
When the speed of the drive motor and the HSG is less than a predetermined critical speed, the forced discharge is performed;
When the determined speed of the drive motor and HSG is greater than or equal to the critical speed, the speed of the drive motor and the HSG is repeatedly monitored until the speed of the drive motor and the HSG is less than the critical speed. Forced discharge device for a hybrid vehicle, characterized in that .
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