KR102881172B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

차량 및 그 제어방법

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Abstract

본 발명은 고온에서도 게이트 전압의 변화 없이 일정한 전류를 모터에 공급하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 모터에 전류를 공급하는 적어도 하나의 스위칭 소자; 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 온도 정보를 획득하는 온도 센서; 상기 모터의 구동에 대응되는 클럭 신호를 송신하는 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 클럭 신호를 수신하여 상기 트렌지스터에 구동 신호를 전달하는 드라이버;를 포함하고, 상기 컨버터는, 상기 온도 센서로부터 전달 받은 상기 온도 정보를 기초로 상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 친환경차의 모터를 효율적으로 제어하는 차량 및 그 제어방법에 관련된 방법이다.
친환경차는 공해를 유발하지 않는 차세대 자동차로 수소나 전기 등을 동력으로 하여 공해를 일으키지 않는 차량을 의미한다.
현재 인버터용 파워모듈에 사용되는 전력소자는 파워모듈 재료비의많은 부분을 차지한다.
따라서 전력소자의 전류 밀도를 향상하고 파워모듈의 냉각 성능을 개선하여 전력 소자의 칩 사이즈를 최소한으로 가져감으로써 가격경쟁력을 높이려는 연구가 계속되고 있다.
하지만, 냉각 성능을 극단적으로 개선하더라도 전류밀도는 칩 사이즈를 축소하는 장애 요소로 작용한다.
즉, 전력 소자의 포화전류 (Saturation current) 는 시스템에서 요구하는 최대 출력 전류보다 반드시 커야 한다. 전력소자의 포화 영역에서는 포화 전류 이상의 전류를 내지 못할 뿐 아니라 소자 양단의 전압 (Vce)이 증가하기 때문에 전력소모가 커지고 매우 큰 열이 발생하여 소자가 파괴될 수 있다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있는 실정이다.
한국등록특허 제10-1866095호 (2018.06.01 등록)
본 발명은 고온에서도 게이트 전압의 변화 없이 일정한 전류를 모터에 공급하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 모터에 전류를 공급하는 적어도 하나의 스위칭 소자;
상기 적어도 하나의 트랜지스터의 온도 정보를 획득하는 온도 센서;
상기 모터의 구동에 대응되는 클럭 신호를 송신하는 적어도 하나의 프로세서; 및
상기 클럭 신호를 수신하여 상기 트렌지스터에 구동 신호를 전달하는 드라이버;를 포함하고,
상기 컨버터는, 상기 온도 센서로부터 전달 받은 상기 온도 정보를 기초로 상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은 상기 클럭 신호는 삼각파 신호를 포함하고,
상기 구동 신호는 PWM신호를 포함하고,
상기 컨버터는, 상기 삼각파 신호를 상기 PWM신호로 변경할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 트렌지스터의 온도가 증가에 기초하여 상기 온도 센서의 센싱 전압을 보정하고,
상기 컨버터는, 보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 증가시킬 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 트렌지스터의 온도가 감소에 기초하여 상기 온도 센서의 센싱 전압을 보정하고,
상기 컨버터는, 보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 감소시킬 수 있다.
상기 컨버터는, 상기 센싱 전압과 상기 클럭 신호의 교점을 기초로 상기 듀티를 결정할 수 있다.
상기 적어도 스위칭 소자는, 적어도 하나의 트랜지스터 소자로 마련되고, 상기 적어도 하나의 트랜지스터 소자의 포화 전류는, 상기 온도 정보와 독립적으로 결정될 수 있다.
상기 차량은, HEV(Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 및 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 중 하나로 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 적어도 하나의 트랜지스터의 온도 정보를 획득하고 모터의 구동에 대응되는 클럭 신호를 송신하고, 상기 클럭 신호를 수신하여 상기 트렌지스터에 구동 신호를 전달하고, 상기 온도 센서로부터 전달 받은 상기 온도 정보를 기초로 상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은 상기 클럭 신호는 삼각파 신호를 포함하고,
상기 구동 신호는 PWM신호를 포함하고, 상기 삼각파 신호를 상기 PWM신호로 변경하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것은, 상기 트렌지스터의 온도가 증가에 기초하여 센싱 전압을 보정하고, 보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 증가시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것은, 상기 트렌지스터의 온도가 감소에 기초하여 센싱 전압을 보정하고, 보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것은, 상기 센싱 전압과 상기 클럭 신호의 교점을 기초로 상기 듀티를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 적어도 스위칭 소자는, 적어도 하나의 트랜지스터 소자로 마련되고, 상기 적어도 하나의 트랜지스터 소자의 포화 전류는, 상기 온도 정보와 독립적으로 결정될 수 있다.
상기 차량은, HEV(Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 및 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 중 하나로 마련될 수 있다.
일 실시에에 따른 차량 및 그 제어방법은 고온에서도 게이트 전압의 변화 없이 일정한 전류를 모터에 공급할 수 있다.
도1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도를 나타낸 도면이다.
도2 및 도3는 일 실시예에 따른 스위칭 소자의 온도별 전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도4은 일 실시예에 따른 차량에 포함된 회로를 나타낸 도면이다.
도4 및 도5는 일 실시예에 다른 클럭 신호와 PWM신호의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도6은 일 실시예에 따른 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따른 차량은 스위칭 소자(120), 온도 센서(150), 프로세서(140) 및 컨버터(130)를 포함할 수 있다.
스위칭 소자(120)는 차량에 마련된 모터(110)에 전류를 공급할 수 있다. 스위칭 소자(120)는 사용 영역과 포화 전류 영역을 포함하는 트랜지스터 소자로 마련될 수 있다. 한편 차량에 마련된 스위칭 소자(120)는 게이트 전압에 따라, 또는 온도에 따라서 다른 포화 전류 영역을 갖을 수 있다.
한편 스위칭 소자(120)의 출력 전류는 모터(110) 등의 온도 정보와 독립적으로 결정될 수 있다.
출력 전류는 스위칭 소자(120)가 전달 받아 모터(110) 등에 전달하는 전류로 트랜지스터 소자 자체로 결정되는 포화 전류와 다른 개념으로 결정될 수 있다.
온도 센서(150)는 차량에 마련된 스위칭 소자(120)의 온도를 획득할 수 있는 구성으로 마련될 수 있다. 온도 센서(150)는 적어도 하나의 다이오드 온도 센서(150)를 포함할 수 있다.
한편 차량은 모터(110)를 구동하는 적어도 하나의 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 프로세서(140)는 모터(110)의 구동에 대응되는 클럭 신호을 생성할 수 있다.
클럭 신호는 사용자가 입력한 명령에 기초하여 모터(110)를 구동하기 위한 신호를 의미할 수 있고 후술하는 바와 같이 AC신호 및 삼각파형의 신호로 마련될 수 있다.
한편 차량은 컨버터(130)를 포함할 수 있다. 컨버터(130)는 플라이백 컨트롤러로 마련될 수 있다. 구체적으로 컨버터(130)는 AC-DC컨버터(130)로 마련될 수 있다.
컨버터(130)는 프로세서(140)로부터 클럭 신호를 수신하여 스위칭 소자(120)에 구동 신호를 전달할 수 있다. 클럭 신호는 삼각파 신호를 포함하고, 구동 신호는 PWM신호를 포함할 수 있다.
컨버터(130)는 온도 센서(150)로부터 전달 받은 온도 정보를 기초로 구동 신호의 듀티(duty)를 결정할 수 있다.
구체적으로 스위칭 소자(120)의 온도가 높으면 스위칭 소자(120)의 포화 전류가 낮아지므로 컨버터(130)는 듀티를 증가시켜 모터(110)에 공급되는 전류의 양을 온도가 높아지기 전과 같게 유지할 수 있다.
컨버터(130)는 삼각파 신호로 이루어진 클럭 신호를 PWM신호가 포함된 구동 신호로 변경할 수 있다. 클럭 신호를 PWM신호로 변경하는 동작에 자세한 설명은 후술한다.
온도 센서(150)는, 트렌지스터의 온도가 증가에 기초하여 센싱 전압을 감소 시킬 수 있다.
컨버터(130)는 감소된 센싱 전압에 대응하여 구동 신호의 듀티를 증가시킬 수 있다. 이와 반대로 온도 센서(150)는, 스위칭 소자(120)의 온도가 감소에 기초하여 센싱 전압을 증가 시킬 수 있다. 컨버터(130)는, 증가된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 감소시킬 수 있다.
센싱 전압은 온도 센서(150)가 출력하는 전압으로 스위칭 소자(120)의 온도가 높으면 센싱 전압은 낮게 출력되고 스위칭 소자(120)의 온도가 낮으면 센싱 전압의 전압이 높게 출력될 수 있다.
이러한 동작은 차량에 마련된 프로세서에 의하여 구동될 수 있다.
구체적으로 차량에 마련된 프로세서는 트렌지스터의 온도가 증가에 기초하여 상기 온도 센서의 센싱 전압을 보정할 수 있다. 구체적으로 온도가 증가하면 센싱 전압을 감소시킬 수 있다.
또한 프로세서는 트렌지스터의 온도가 감소에 기초하여 온도 센서의 센싱 전압을 보정할 수 있다. 구체적으로 온도가 감소하면 온도 센서의 센싱 전압을 증가시킬 수 있다.
컨버터(130)는 센싱 전압과 클럭 신호의 교점을 기초로 구동 신호의 듀티를 결정할 수 있다.
한편 상술한 구성은 HEV(Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 및 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)와 같은 친환경 차량으로 마련될 수 있다.
도1에 도시된 차량의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 도 1에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.
도2 및 도3는 일 실시예에 따른 스위칭 소자(120)의 온도별 전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도2은 참고하면, 상온에서 스위칭 소자(120)의 동작을 설명한 도면이고 도3은 고온에서의 스위칭 소자(120)의 동작을 설명한 도면이다.
도2의 Z2-1및 도3의 Z3-1은 IGBT의 사용 영역을 의미하고 Z2-2 및 Z3-2영역은 IGBT의 포화 전류 영역을 의미한다.
도2와 도3을 참고하면 스위칭 소자(120)의 게이트 전압에 따른 전압과 전류 특성을 나타내고 있다.
구체적으로 도2는 상온(25ㅀC)에서 전압 및 전류의 특성을 나타낸 그래프이고 도3은 고온(175ㅀC) 전압 및 전류의 특성을 나타낸 그래프이다.
스위칭 소자(120)는 게이트 전압에 따라서 전류를 차등하여 전달할 수 있다. 게이트 전압이 높을수록 스위칭 소자(120)는 많은 양의 전류를 전달 할 수 있고, 스위칭 소자(120)의 온도가 높을수록 적은 전류를 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면 스위칭 소자(120)를 구동하는 게이트 구동 전압은 15V로 결정될 수 있다.
도2를 참고하면 스위칭 소자(120)에 게이트 전압이 15V인 경우 상온에서 포화전류는 약 1900A로 결정될 수 있다.
한편 도3을 참고하면 정션 온도가 고온으로 올라갈 경우 약 1300A 수준으로 제한된다. 따라서 고온 사용을 고려하였을 때, 스위칭 소자(120)가 출력하는 전류는 1300A 수준이다.
기존에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스위칭 소자(120)의 게이트 전압을 증가시키는 방법이 고려될 수 있다. 구체적으로 고온일 경우 스위칭 소자(120)에 인가되는 게이트 전압을 보상 상향하여 사용할 경우, 포화 전류 제한을 완화할 수 있다.
구체적으로 도3를 참고하면 게이트 전압을 15V에서 17V로 상향할 경우 포화전류를 약 1600A까지 상승시킬 수 있다.
한편 이러한 경우 칩 사이즈를 증가시켜야 하는 문제점이 발생한다. 이하에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 동작을 설명한다.
도4 및 도5는 일 실시예에 다른 클럭 신호와 PWM신호의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도4를 참고하면, 상온에서 클럭 신호, 센싱 전압 및 이를 기초로 도출되는 구동 신호를 나타내고 있다.
차량에 포함된 프로세서(140)는 모터(110)의 구동을 위하여 클럭 신호를 컨버터(130)에 전달 할 수 있다. 컨버터(130)는 스위칭 소자(120)에 마련된 온도 센서(150)로부터 온도 정보를 획득할 수 있다.
온도 정보는 스위칭 소자(120)의 온도를 기초로 결정된 센싱 전압을 포함할 수 있다.
센싱 전압은 스위칭 소자(120)의 온도가 높으면 낮게 결정되고, 스위칭 소자(120)의 온도가 낮으면 높게 결정될 수 있다.
도4에서는 스위칭 소자(120)가 상온에서 구동되는 경우를 나타내고 있다. 이 경우 온도 센서(150)로부터 전달받은 센싱 전압(V4)은 상대적으로 높게 결정될 수 있다.
컨버터(130)는 프로세서(140)로부터 모터(110)의 구동을 위한 클럭 신호(C4)를 수신하고, 온도 센서(150)로부터 수신한 센싱 전압(V4)을 기초로 구동 신호(D4)를 결정할 수 있다.
구동 신호(D4)는 클럭 신호(C4)와 센싱 전압의 교점(t41, t42)으로 결정될 수 있다.
도4에서는 클럭 신호(C4)와 센싱 전압(V4)의 교점으로 구동 신호(D4)를 결정할 수 있다. 구체적으로 센싱 전압(V4)과 클럭 신호(C4)의 교점으로 구동 신호(D4)의 듀티를 결정할 수 있다. 상온에서는 스위칭 소자(120)의 포화 전류가 충분하므로 구동 신호의 듀티가 증가하지 않는다.
도5는 고온에서 스위칭 소자(120)의 전류와 전압 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 도5과 도4를 참고하면 도5는 고온에서의 스위칭 소자(120)의 구동인 바 낮은 포화 전류를 출력하는 것을 나타내고 있다.
이 경우 온도 센서(150)는 낮은 센싱 전압(V5)을 컨버터(130)에 전달할 수 있다. 컨버터(130)는 프로세서(140)로부터 스위칭 소자(120)를 구동하는 클럭 신호(C5)를 수신하고, 온도 센서(150)로부터 센싱 전압(V5)을 수신하여 구동 신호(D5)를 결정할 수 있다.
한편 도5에서는 낮은 센싱 전압(V5)을 수신할 수 있다. 한편 컨버터(130)는 클럭 신호(C5)와 센싱 전압(V5)의 교점(t51, t52)을 기초로 구동 신호(D5)의 듀티를 결정할 수 있다. 이 경우에는 스위칭 소자(120)의 온도가 높고 센싱 전압(V5)이 낮다. 센싱 전압(V5)과 클럭 신호(C5)의 교점(t51, t52) 사이의 거리가 도4에 비하여 넓으므로 이 경우 듀티가 큰 구동 신호가 출력될 수 있다.
한편, 도5는 고온에서 스위칭 소자(120)의 동작이고 포화 전류가 낮으므로 컨버터(130)는 듀티가 큰 구동 신호(D5)를 출력하여 스위칭 소자(120)를 구동할 수 있다. 따라서 도5의 스위칭 소자(120)는 도4보다 포화 전류는 낮지만 듀티가 크게 동작하므로 모터(110)의 구동에 필요한 전류를 모터(110)에 공급할 수 있다.
한편 상술한 도4 및 도5에서 설명한 동작은 본 발명의 일 실시예에 불과하고 스위칭 소자(120)의 온도에 기초하여 구동 신호를 변경하는 동작에는 그 제한이 없다.
도6은 일 실시예에 따른 차량에 포함된 회로를 나타낸 도면이다.
도6을 참고하면 도6은 프로세서(140), 컨버터(130), 드라이버IC, 온도 센서(150), 스위칭 소자(120)를 나타내고 있다.
일 실시예에 따르면 사용자의 명령에 기초하여 적어도 하나의 프로세서(140)는 모터(110)를 구동하는 클럭 신호를 생성할 수 있다. 생성된 클럭 신호는 컨버터(130)로 전달되고 컨버터(130)에서는 온도 센서(150)로부터 전달받은 센싱 전압을 기초로 구동 신호를 형성할 수 있다.
온도 센서(150)는 Diode 온도 센서(150)를 활용하여 스위칭 소자(120)의 정션 온도 정보를 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이 센싱 신호는 스위칭 소자(120)의 온도 센서(150)를 통하여 전달 받을 수 있다.
컨버터(130)는 플라이백 컨트롤러로 마련될 수 있다.
컨버터(130)는 트랜스포머와 같이 구성하여 구동 신호를 생성하며 컨버터(130)는 드라이버 IC의 전원 및 게이트 Duty(PWM_Power)로 전원을 제어할 수 있다.
컨버터(130)는 스위칭 소자(120)의 온도 정보(TEMP_OUT)를 받아 내부에 구성된 비교기를 통하여 프로세서(140)의 클럭 신호와 센싱 전압을 비교하여 온도에 따른 구동 신호의 듀티를 조절하여 모터(110)에 공급하는 전류를 제어할 수 있다.
예를 들어 온도가 상승할 경우 센싱 전압이 하강하고, 센싱 전압과 클럭 신호를 기초로 하강하여 구동 신호의 듀티가 증가하도록 제어한다.
따라서 컨버터(130)는 포화전류가 기존 대비 상승하여 고온에 따른 포화전류 감소를 보상할 수 있다.
한편 적어도 하나의 프로세서(140)는 컨버터(130)게 공급하는 구동 신호를 드라이버 IC에 전달하고, 드라이버 IC는 상술한 바와 같이 결정된 듀티를 갖는 구동 신호를 스위칭 소자(120)에 전달 할 수 있다. 스위칭 소자(120)는 온도와 독립적으로 모터(110)에 전류를 공급할 수 있다. 구체적으로 상온에서는 스위칭 소자(120)의 포화 전류가 유지되므로 온도 센서(150)가 전달하는 센싱 전압이 높게 전달되어 낮은 듀티의 구동 신호로 스위칭 소자(120)가 구동될 수 있다.
반면, 고온에서는 스위칭 소자(120)의 포화 전류가 낮게 유지되므로 온도 센서(150)가 전달하는 센싱 전압이 낮게 전달되어 높은 듀티의 구동 신호로 스위칭 소자(120)가 구동될 수 있다.
스위칭 소자(120)의 온도가 증가하면 스위칭 소자(120)의 포화 전류는 낮아도 구동 신호의 듀티가 증가하여 모터(110)에 일정한 전류를 공급할 수 있다.
한편 도6에 제시된 회로도는 본 발명의 일 실시예에 불과하며 모터(110)의 전류 공급을 제어하는 회로도의 형태에는 그 제한이 없다.
도7은 일 실시예에 따른 순서도이다.
도7을 참고하면, 컨버터(130)는 온도 센서(150)로부터 온도 정보를 획득할 수 있다(1001).
스위칭 소자(120)의 온도가 상승하면 컨버터(130)는 온도 센서(150)로부터 받은 센싱 전압과 클럭 신호를 기초로 구동 신호의 듀티를 증가 시킬 수 있다(1002, 1003).
한편 컨버터(130)는 이렇게 듀티가 증가된 구동 신호로 모터(110)에 전류를 공급할 수 있다(1004).
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서(140)에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 차량
110: 모터
120 : 스위칭 소자
130 : 컨버터
140 : 프로세서
150 : 온도 센서

Claims (14)

  1. 모터에 전류를 공급하는 적어도 하나의 스위칭 소자;
    상기 적어도 하나의 트랜지스터의 온도 정보를 획득하는 온도 센서;
    상기 모터의 구동에 대응되는 클럭 신호를 송신하는 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 클럭 신호를 수신하여 상기 트랜지스터에 구동 신호를 전달하는 드라이버; 및
    컨버터를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 트랜지스터의 온도가 증가하거나 감소하는 경우 상기 온도 센서의 센싱 전압을 보정하고,
    상기 컨버터는,
    상기 보정된 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클럭 신호는 삼각파 신호를 포함하고,
    상기 구동 신호는 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 포함하고,
    상기 컨버터는, 상기 삼각파 신호를 상기 PWM신호로 변경하는 차량.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트랜지스터의 온도 증가에 기초하여 상기 온도 센서의 센싱 전압을 보정하고,
    상기 컨버터는,
    보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 증가시키는 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트랜지스터의 온도 감소에 기초하여 상기 온도 센서의 센싱 전압을 보정하고,
    상기 컨버터는,
    보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 감소시키는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터는,
    상기 센싱 전압과 상기 클럭 신호의 교점을 기초로 상기 듀티를 결정하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자는,
    적어도 하나의 트랜지스터 소자로 마련되는 차량.
  7. 제1항에 있어서
    상기 차량은,
    HEV(Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 및 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 중 하나로 마련되는 차량.
  8. 적어도 하나의 트랜지스터의 온도 정보를 온도 센서를 통해서 획득하고
    모터의 구동에 대응되는 클럭 신호를 송신하고,
    상기 클럭 신호를 수신하여 상기 트랜지스터에 구동 신호를 전달하고,
    상기 트랜지스터의 온도가 증가하거나 감소하는 경우 상기 온도 센서의 센싱 전압을 보정하고,
    상기 보정된 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 클럭 신호는 삼각파 신호를 포함하고,
    상기 구동 신호는 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 포함하고,
    상기 삼각파 신호를 상기 PWM신호로 변경하는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것은,
    상기 트랜지스터의 온도가 증가에 기초하여 센싱 전압을 보정하고,
    보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 증가시키는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것은,
    상기 트랜지스터의 온도가 감소에 기초하여 센싱 전압을 보정하고,
    보정된 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 구동 신호의 듀티를 감소시키는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 구동 신호의 듀티(duty)를 결정하는 것은,
    상기 센싱 전압과 상기 클럭 신호의 교점을 기초로 상기 듀티를 결정하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스위칭 소자는,
    적어도 하나의 트랜지스터 소자로 마련되는 차량 제어방법.
  14. 제8항에 있어서
    상기 차량은,
    HEV(Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 및 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 중 하나로 마련되는 차량 제어방법.
KR1020200113674A 2020-09-07 2020-09-07 차량 및 그 제어방법 Active KR102881172B1 (ko)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002305802A (ja) * 2001-01-31 2002-10-18 Kokusan Denki Co Ltd 電動車両駆動用ブラシレス直流電動機の駆動装置
JP2006325375A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Toshiba Corp 電気車のパルス幅変調信号発生回路及び電気車制御システム
JP2009232604A (ja) 2008-03-24 2009-10-08 Aisin Aw Co Ltd 回転電機制御システム
JP2010233310A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Nissan Motor Co Ltd 電力変換装置及び電力変換装置の放電方法
US20170302262A1 (en) 2013-11-14 2017-10-19 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor switching element driver circuit with operation based on temperature
US20180154784A1 (en) 2016-12-01 2018-06-07 Ford Global Technologies, Llc Gate Driver With Temperature Compensated Turn-Off

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6982528B2 (en) * 2003-11-12 2006-01-03 Lutron Electronics Co., Inc. Thermal protection for lamp ballasts
JP5161641B2 (ja) * 2008-04-18 2013-03-13 株式会社東芝 温度検出回路
US10120398B2 (en) * 2014-03-28 2018-11-06 Infineon Technologies Ag Temperature dependent current limiting
JP6294195B2 (ja) * 2014-09-09 2018-03-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP6332297B2 (ja) * 2016-02-09 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置
JP7101451B2 (ja) * 2016-07-19 2022-07-15 ナブテスコ株式会社 電動アクチュエータ駆動制御装置及び航空機
KR101866095B1 (ko) 2016-12-09 2018-06-11 현대오트론 주식회사 Pwm 스위칭 주파수 제어 장치 및 방법
JP7343333B2 (ja) * 2019-08-27 2023-09-12 日立Astemo株式会社 電力変換装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002305802A (ja) * 2001-01-31 2002-10-18 Kokusan Denki Co Ltd 電動車両駆動用ブラシレス直流電動機の駆動装置
JP2006325375A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Toshiba Corp 電気車のパルス幅変調信号発生回路及び電気車制御システム
JP2009232604A (ja) 2008-03-24 2009-10-08 Aisin Aw Co Ltd 回転電機制御システム
JP2010233310A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Nissan Motor Co Ltd 電力変換装置及び電力変換装置の放電方法
US20170302262A1 (en) 2013-11-14 2017-10-19 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor switching element driver circuit with operation based on temperature
US20180154784A1 (en) 2016-12-01 2018-06-07 Ford Global Technologies, Llc Gate Driver With Temperature Compensated Turn-Off

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