KR101009736B1

KR101009736B1 - 차량용 모터 제어장치 및 제어방법

Info

Publication number: KR101009736B1
Application number: KR1020090030172A
Authority: KR
Inventors: 김형수; 최정령
Original assignee: (주)모토닉
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2011-01-19
Also published as: KR20100111794A

Abstract

미리 설정된 전류 제한값과 측정 전류값을 비교하여 과전류 검출시 하드웨어적으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 차단하는 차량용 모터 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 모터를 구동하는 모터 구동부, 상기 모터 구동부를 제어하는 모터 컨트롤러, 상기 모터 컨트롤러로 상기 PWM 신호를 출력하는 중앙처리장치, 상기 모터 구동부를 통해 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하는 과전류 보호부, 상기 과전류 보호부의 출력신호를 필터링하는 필터부, 상기 필터부에서의 출력신호와 전류제한 기본값을 비교하는 비교기 및 상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 중앙처리장치의 PWM 신호를 온 또는 오프시키는 게이트부를 포함하는 구성을 마련한다.

상기와 같은 차량용 모터 제어장치 및 제어방법을 이용하는 것에 의해, 과전류 검출시 빠른 응답성을 유지하므로 내부회로를 보호할 수 있다는 효과가 있다.

비교기, 필터, 모터, 게이트, 중앙처리장치, PWM

Description

차량용 모터 제어장치 및 제어방법{MOTOR CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 모터 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 미리 설정된 전류 제한값과 측정 전류값을 비교하여 과전류 검출시 하드웨어적으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 차단하는 차량용 모터 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 일반적으로 차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력 측의 각종 모터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 전자 제어 장치(Electronic Control Unit: 이하, 'ECU'라 칭함)가 구비되어 있다.

또한 이러한 모터의 구동을 제어하기 위한 모터 구동 장치를 구비하고 있다.

도 1은 종래의 모터 구동 회로를 간략하게 나타낸 도면이다. 종래의 모터 구동 회로는 배터리에서 전원을 인가받고, MCU(MicroController Unit)에서 출력되는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티에 따라 게이트 구동신호를 출력하는 게 이트 구동회로의 구동신호에 따라 턴 온/오프(Turn On/Off) 동작하는 제 1 FET(Field Effect Transistor)(110), 제 2 FET(120), 제 3 FET(130), 제 4 FET(140), 제 1 FET(110) ~ 제 4 FET(140)의 동작에 따라 인가되는 전류에 의해 구동하는 모터(150), 실제 모터 전류의 추정값을 검출하기 위한 션트(Shunt) 저항(160) 및 OP 앰프(Operational Amplifier)(170)를 포함한다.

여기서 션트 저항(160)은 실제 모터 전류의 추정값을 검출하기 위해 사용하는 낮은 값의 저항체로서, 션트 저항의 양단에 걸리는 전압을 OP 앰프(170)에서 증폭하여 모터 전류 검출 전압을 출력한다. MCU에서는 OP 앰프(170)에서 출력한 모터 전류 검출 전압을 션트 저항(160)의 저항값으로 나누어 션트 저항(160)에 흐르는 전류, 즉 실제 모터 전류의 추정값을 산출한다.

또한 본 출원인이 2008년 09월 01일 출원한 출원번호 10-2008-0085730에는 차량용 오일펌프 제어장치의 기술에 대해 개시되어 있다.

도 2는 종래의 차량용 오일펌프 제어장치의 구성을 나타내는 도면이다.

상기 오일펌프 제어장치에는 전원부, 중앙처리장치, 모터 컨트롤러, 모터 구동부, 과전류 보호부, 모터속도 감지부, CAN 송수신기 등을 포함하여 이루어진다.

예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 과전류 보호부(50)는 모터 구동부(40)에 연결된 분류기(SHUNT : 51a)로 모터에 가해지는 전류를 감지하고, 제한전류 기준값을 제공하는 회로(51b)에서 출력된 신호와 모터에 인가된 전류를 모터 컨트롤러(30)로 출력한다.

이때, 상기 모터 컨트롤러(30)는 상기 분류기에서 감지한 모터의 현재 전류값과 제한전류 기준값을 비교하여 진단 신호를 상기 중앙처리장치(20)로 출력한다.

즉 과전류 보호부(50)에서 출력된 전류 감지값은 상기 모터 컨트롤러(30)를 거쳐 중앙처리장치(20)로 입력된다.

중앙처리장치(20)에서 전류 감지값을 입력받고, 전류 감지값이 일정 시간 동안 과전류로 판단되면, 중앙처리장치(20)는 전원부의 트랜지스터(14)를 도통시켜 메인 릴레이(11)를 오프시키고, 이에 따라 노이즈 필터(12)에서 전압이 출력되지 않아 모터 구동부(40)로 전원을 인가시키지 않도록 이루어진다.

즉, 일정 시간 동안 과전류 상태가 유지되면, 모터 구동부(40)에 인가되는 전압을 끊고, 이에 따라 모터 구동부(40)의 FET 소자들은 도통되지 않아 PWM 제어 신호를 모터로 전달할 수 없도록 이루어지는 것이다.

따라서, 상기 모터로는 PWM 제어 신호가 인가되지 않게 되고, DC 전류가 서서히 낮아지게 되면, DC 전류가 전류제한 기준값 미만으로 되는 시점을 카운팅하고, 일정 시간이 경과하면 다시 메인 릴레이(11)를 온(ON) 시켜 모터 구동부(40)에 전원을 인가시킨다.

즉 상기 과전류 보호부(50)는 모터 구동부(40)에 연결된 분류기로 모터에 가해지는 전류를 감지하고, 제한전류 기준값을 제공하는 회로에서 출력된 신호와 모터에 인가된 전류를 비교기로 출력하여 과전류를 감지한다.

이때, 상기 비교기는 상기 분류기에서 감지한 모터의 현재 전류값과 제한전류 기준값을 비교하여 출력 신호를 중앙처리장치(20)로 출력하며, 과전류 보호부에 서 출력된 전류 감지값은 중앙처리장치(20)로 입력되어 소프트웨어적으로 과전류를 방지할 수 있다.

즉, 전류 감지값은 비교기의 하나의 입력단으로 입력되고 미리 설정된 전류 제한 기준값과 비교하여 과전류 검출시에는 중앙처리장치(20)에서 "0(0V)"을 출력한다. 중앙처리장치(20)에서는 과전류가 검출되었다고 판단되면 모터컨트롤러(30) 또는 게이트 드라이버로 출력되는 PWM 신호를 소프트웨어적으로 제어하여 과전류를 방지한다.

그러나 상술한 바와 같은 종래의 기술의 경우, 전류제한이 걸리게 되면 중앙처리장치에서 소프트웨어적으로 제어함으로 과전류가 느린 응답성에 의해 모터구동부에 흘러 내부회로에 문제가 발생할 수 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 종래의 전류제한과는 달리 과전류 검출시에 하드웨어적으로 처리하여 빠른 응답성을 제공하는 차량용 모터 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티로 차량용 모터를 제어하는 장치로서, 상 기 모터를 구동하는 모터 구동부, 상기 모터 구동부를 제어하는 모터 컨트롤러, 상기 모터 컨트롤러로 상기 PWM 신호를 출력하는 중앙처리장치, 상기 모터 구동부를 통해 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하는 과전류 보호부, 상기 과전류 보호부의 출력신호를 필터링하는 필터부, 상기 필터부에서의 출력신호와 전류제한 기본값을 비교하는 비교기 및 상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 중앙처리장치의 PWM 신호를 온 또는 오프시키는 게이트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치에 있어서, 상기 게이트부는 논리적으로 AND 게이트이고, 상기 AND 게이트의 제1의 입력단자에는 상기 중앙처리장치의 PWM 신호가 입력되고, 제2의 입력단자에는 상기 비교기의 출력이 입력되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치에 있어서, 상기 과전류 보호부는 분류기를 구비하고, 상기 필터부는 상기 분류기에 결합된 RC 필터인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치에 있어서, 상기 비교기는 정상전류로서 제1의 논리값 또는 과전류로서 제2의 논리값을 출력하고, 상기 게이트부는 상기 비교기의 출력이 제1의 논리값일 때 상기 중앙처리장치의 출력을 상기 모터 컨트롤러로 그대로 전달하고, 상기 비교기의 출력이 제2의 논리값일 때 상기 중앙처리장치의 출력을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치에 있어서, 상기 비교기에 입력되는 전류제한 기준값을 생성하는 전류제한 기준값 발생회로를 더 포함하고, 상기 과전 류 보호부는 아날로그 접지되고, 상기 비교기와 상기 전류제한 기준값 발생회로는 디지털 접지되는 것을 특징으로 한다.

또 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 모터 제어방법은 (a) 모터구동부를 통해 상기 모터에 인가될 전류 제한값을 설정하는 단계, (b) 상기 모터로 인가되는 전류값을 측정하는 단계, (c) 상기 전류 제한값과 상기 측정 전류값을 비교하는 단계 및 (d) 상기 단계 (c)에서의 비교 결과에 따라 정상전류로서 제1의 논리값 또는 과전류로서 제2의 논리값을 출력하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (c)에서의 출력결과 상기 제2의 논리값일 때, 중앙처리장치의 출력을 차단하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치 및 제어방법에 의하면, 과전류 검출시 빠른 응답성을 유지하므로 내부회로를 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본원 발명에 있어서는 아날로그 접지부와 디지털 접지부를 분리하여 장착하므로서, 디지털 노이즈 신호가 아날로그 신호에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다는 효과도 얻어진다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.

또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치를 개략적으로 도시한 블록구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치(200)는 전원부(210), 중앙처리장치(220), 게이트 드라이버를 구비하며, 모터 구동부를 제어하는 모터 컨트롤러(230), 모터(M)를 구동하는 모터 구동부(240), 모터 구동부(240)를 통해 상기 모터(M)로 인가되는 전류를 측정하는 과전류 보호부(250), 전류제한 기준값을 생성하는 전류제한 기준값 발생회로(260), 과전류 보호부(250)의 출력신호를 필터링하는 필터부(270), 필터부(270)에서의 출력신호와 전류제한 기본값을 비교하는 비교기(280) 및 비교기(280)의 출력신호에 따라 상기 중앙처리장치(220)의 PWM 신호를 온 또는 오프시키는 게이트부(290)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 전원부(210)는 노이즈 필터, 정전압 레귤레이터등으로 이루어지며, 예를 들어 차량의 배터리(BATT) 공급 전원이 공급되면, 차량용 모터 제어장치(200)의 각각의 구성요소에 필요한 전원을 공급한다.

즉 전원부(210)는 예를 들어, 5V의 전압으로서, 5V 전원으로 구동되는 중앙처리장치(220), 과전류 보호부(250)에 각각 인가되고, 12V의 전압으로서, 12V 전원으로 구동되는 모터 구동부(240)로 인가된다.

그리고, 중앙처리장치(220)에 기 저장된 제어 로직에서 모터(M)의 회전 속도를 산출하게 되고, 이를 모터 컨트롤러(230)로 전달하여 모터를 구동하도록 한다.

이때, 중앙처리장치(220)의 내부 제어 주기(Control Interval)는 종래의 일정한 시간 간격을 갖는 방식이 아닌, 시변(Time-Variant) 방식으로 하는 것이 바람직하며, 이는 모터(M)의 속도와 반비례한다.

즉, 모터(M)의 속도가 느리면 제어 주기는 길어지고, 모터(M)의 속도가 빨라지면 제어 주기는 짧아지는 것이며, 이는 모터(M)의 속도에 맞추어 최적의 시기에 모터(M)의 속도를 조절할 수 있도록 제어함으로써, 종래의 제어 방식과는 달리 응답성 및 정밀성을 향상시킬 수 있다.

더불어, 모터(M)가 상기 중앙처리장치(220)에서 목표한 속도에 맞게 회전할 수 있도록, 중앙처리장치(220)에서 모터속도 감지부와 홀 센서(미도시)를 통해 현재 모터(M)의 회전수를 피드백 신호로 받으면, 상기 중앙처리장치(220)에서는 모터 구동부(240)을 제어한다.

즉, 상기 중앙처리장치(220)는 모터(M)의 현재 회전수가 목표 회전수에 도달할 수 있도록, PID(Proportional Integral Derivative) 제어를 통하여 피드백 제어를 실시하는 것이 바람직하다.

여기서, PID 제어는 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로서, P 제어(비례)는 기준 신호와 현재 신호 사이의 오차 신호에 적당한 비례 상수 이득을 곱하여 제어 신호를 만들고, I 제어(비례 적분)는 오차 신호를 적분하여 제어 신호를 만드는 적분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결해 사용하며, D 제어(비례 미분)는 오차 신호를 미분하여 제어 신호를 만드는 미분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결하여 사용하는 제어 방법이다.

따라서, 중앙처리장치(220)는 상기 PID 제어를 통하여 증가되거나 또는 감소되도록 산출된 PWM 듀티(Duty, %)를 이용하여, 모터(M)가 목표 회전수에 도달하도록 피드백 제어를 실시함으로써, 더욱 정확한 제어를 가능하게 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 중앙처리장치(220)는 상기 모터 구동부(240)를 통하여 모터(M)를 제어하도록, AND 게이트부(290)를 거쳐 PWM 신호를 상기 모터 구동부(240)로 출력한다.

상기 모터 구동부(240)는 상기 PWM 신호가 출력 또는 단속되도록 구비되는 스위칭 회로로서, 예를 들어 센서가 없는 3상 BLDC 모터(Brushless Motor)를 구동시키기 위해, 3상 풀 브리지 회로(Full-Bridge Circuit)로 구성되고, 상기 브리지 회로는 FET 소자로 구성된다.

또한, 상기 3상 풀 브리지 회로의 하이 사이드(High Side) 및 로우 사이드(Low Side)에는 모두 N 채널 MOSFET을 이용하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 중앙처리장치(220)에서 출력된 PWM 신호가 모터 구동부(240)의 스위칭 신호에 의해 모터(M)로 전달되게 되고, 모터(M)는 3 상(U, V, W) 라인을 통하여 목표 회전수에 도달하도록 회전하게 된다.

이때, 모터(M)의 회전자의 위치 정보는 중앙처리장치(220)로 출력되며, 중앙처리장치(220)에서는 상기 모터 구동부(240)의 FET 소자를 턴 온시켜 모터(M)를 구동하도록 구비된다.

상기 과전류 보호부(250)는 상기 모터 구동부(240)에 연결된 분류기(SHUNT)로 이루어지고, 모터(M)에 가해지는 전류를 감지하여 필터부(270)로 출력한다.

필터부(270)는 분류기(51)의 양단에 결합된 RC 필터를 구비하며, 상기 RC 필터(31)의 출력값이 작은 경우 RC 필터(31)의 출력값을 증폭하는 증폭기를 구비하여도 좋다.

RC 필터는 주로 저역통과필터로 사용되며, 저항(R)과 커패시터(C)를 분류기(51)의 양단에 신호원에 직렬로 연결하고, C의 양단에서의 출력이 증폭기로 인가된다. 이 경우의 출력신호/입력신호의 전달함수는 1/(1+jwRC)로 된다.

즉, 저주파성분에 대해서는 1에 가까운 이득을 보이지만, 고주파 성분에 대해서는 주파수가 높아질수록 급격히 이득이 감쇄하므로, 저역통과(low-pass) 특성을 갖는다.

따라서, RC 필터에서는 R, C의 값을 조절하는 것에 의해 설정 주파수의 통과 범위를 정할 수 있다.

한편, 주기성 있는 펄스 부하를 구동하는 경우, 주기적으로 발생하는 과도한 돌입전류 및 펄스 부하로 인한 스파이크 전류를 억제하여 소자 스트레스, 전자파, 발열을 줄이기 위해, C 값에 비해 아주 작은 저항을 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는 RC 필터의 출력값이 미세한 경우, 증폭기를 통해 증폭하고, 증폭기의 출력값이 비교기(280)에 입력되는 구성으로 하여도 좋다.

상기 비교기(280)는 전류제한 기준값 발생회로(260)에서 생성된 전류제한 기준값과 필터부(270)에서의 출력신호를 비교하여 정상전류로서 제1의 논리값(1) 또는 과전류로서 제2의 논리값(0)을 출력한다. 즉 비교기(280)는 필터부(280)에서의 출력신호와 전류제한 기본값을 비교하여, 제1의 논리값으로서 5V 를 출력하고, 상기 제2의 논리값으로서 0V 를 출력한다.

제1의 논리값과 제2의 논리값은 각각 중앙처리장치(220)와 게이트부(290)로 출력된다.

또, 상기 비교기(280)는 미리 설정된 기준값 이상의 전압이 입력되면 무조건 논리값을 변경하여 출력한다.

또한 비교기(280)의 출력을 중앙처리장치(220)가 입력받아서, 논리값이 변경이 한번이라도 되면, 바로 현재의 출력 PWM신호의 듀티 값을 일정한 값으로 고정하여 출력한다. 고정하여 출력하는 PWM신호의 듀티 값 계산식은 아래와 같다.

고정 PWM 듀티 =

논리값 변경 이전의 출력 듀티 값 - (논리값 변경 이전의 출력 듀티 값/5)

즉, 변경 이전의 출력 듀티 값에서 20%의 값을 감소하여 출력한다. 이후에 다시 논리 값이 변경되어 복귀할 경우에는 일정 시간(예를 들어, 약 2초) 동안 카운트하여 원래의 제어 로직으로 복귀한다.

게이트부(290)는 제1의 입력단자에 상기 중앙처리장치(220)의 PWM 신호가 입력되고, 제2의 입력단자에는 상기 비교기(280)의 출력이 입력되는 논리적으로 AND 게이트이고, 상기 비교기(280)의 출력신호에 따라 상기 중앙처리장치(220)의 PWM 신호를 온 또는 오프시킨다.

즉, 상기 게이트부(290)는 상기 비교기(280)의 출력이 제1의 논리값일 때 상기 중앙처리장치(220)의 출력을 상기 모터 컨트롤러(230)로 그대로 전달하고, 상기 비교기(280)의 출력이 제2의 논리값일 때 상기 중앙처리장치(220)의 출력을 차단하는 것이다.

따라서, 상기 제2의 논리값이 0V 일 때 상기 중앙처리장치(220)의 출력인 PWM신호는 증감되지 않게 된다.

또한 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치(200)에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 아날로그(Analog) 신호와 디지털(Digital) 신호가 혼재되어있는 기판에서 아날로그 접지(Ground)와 디지털 접지를 분리해서 사용한다. 즉, 디지털 신호의 상승 에지(Rising Edge)와 하강 에지(Falling Edge)가 급격하게 변해 매우 큰 주파수성분을 가지고 있어, 디지털 노이즈(Digital Noise)가 아날로그 신호에 영향을 주므로, 상기 과전류 보호부(250)는 아날로그 접지로 구성하고, 상기 전류제한 기준 값 발생회로(260)와 상기 비교기(280)는 디지털 접지로 구성한다.

다음에 도 4에 따라 하드웨어적으로 AND 게이트(290)가 모터구동부(240)로 출력되는 PWM신호를 OFF시켜 빠른 응답성과 내부 회로를 보호할 수 있는 본원 발명에 따른 모터 제어 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 모터의 제어방법을 설명하는 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 차량용 모터 제어방법은 모터(M)의 구동을 위해 전류제한 기준값 발생회로(260)에 전류 제한값을 설정하고(S10), 모터(M)으로부터 전류를 과전류 보호기(250)를 통해 감지한다(S20).

다음에 비교기(280)는 RC필터를 통해 검출된 전류값과 미리 설정되어 있는 전류제한 기준값을 비교하고(S30), 상기 비교기(280)는 제1의 논리값 "1"로서 5V를 출력된다(S40~S50).

상기 비교기(280)의 출력이 "1"일 경우에는 AND 게이트부(290)의 게이트 논리에 의해 중앙처리장치(220)에서 출력되는 PWM 신호가 온(ON) 되고, 그대로 모터구동부(240)에 전달되어 모터(M)를 구동한다(S60).

상기 단계 S40에서 비교기(280)에 의해 과전류가 검출될 때, 비교기(280)의 출력은 제2의 논리값 "0"인 0V로 되고(S70), AND 게이트부(290)의 게이트 논리에 의해 중앙처리장치(220)에서 출력되는 PWM 신호가 오프(OFF)되어 모터(M)의 회전수 줄이게 된다(S80).

모터(M)의 회전수가 줄게 되면 감지되는 전류값이 줄게 되어 다시 비교기(280) 출력이 제의 논리값"1"이 되고 모터(M)가 정상 구동한다.

즉, 본 발명에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단계 S40, S70, S80이 반복되어 미리 설정되어 있는 전류 제한값을 넘지 않는 범위에서 모터(M)를 계속 구동할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 모터 제어 방법에 따르면, 과전류 제한에는 문제가 되지 않지만, 추가로 비교기의 출력을 중앙처리장치가 감지하여, "0"을 감지하여 과전류 감지시에는 현재 PWM 신호를 증/감하지 않고 그대로 유지시킴으로써 과전류 제한 기능을 더욱 보완할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기 실시예에 있어서는 차량용 모터에 대해 설명하였지만, 이에 한 정되는 것은 아니고, 비교기와 AND 게이트를 이용하여 PWM 제어를 하는 모든 모터 제어에 적용가능하며, 하드웨어적으로 전류를 제한하므로, 빠른 응답성을 얻을 수 있고, 품질을 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 모터 구동 회로를 간략하게 나타낸 도면,

도 2는 종래의 차량용 오일펌프 제어장치의 구성을 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 모터 제어장치를 개략적으로 도시한 블록구성도,

도 4는 본 발명에 따른 차량용 모터의 제어방법을 설명하는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명>

200 : 차량용 모터 제어장치 210 : 전원부

220 : 중앙처리장치 230 : 모터 컨트롤러

240 : 모터 구동부 250 : 과전류 보호부

260 : 전류제한 기준값 발생회로 270 : 필터부

280 : 비교기 290 : 게이트부

Claims

PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티로 차량용 모터를 제어하는 장치로서,

상기 모터를 구동하는 모터 구동부,

상기 모터 구동부를 제어하는 모터 컨트롤러,

상기 모터 컨트롤러로 상기 PWM 신호를 출력하는 중앙처리장치,

상기 모터 구동부를 통해 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하는 과전류 보호부,

상기 과전류 보호부의 출력신호를 필터링하는 필터부,

상기 필터부에서의 출력신호와 전류제한 기본값을 비교하는 비교기 및

상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 중앙처리장치의 PWM 신호를 온 또는 오프시키는 게이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 게이트부는 논리적으로 AND 게이트이고,

상기 AND 게이트의 제1의 입력단자에는 상기 중앙처리장치의 PWM 신호가 입력되고, 제2의 입력단자에는 상기 비교기의 출력이 입력되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어장치.
제2항에 있어서,

상기 과전류 보호부는 분류기를 구비하고,

상기 필터부는 상기 분류기에 결합된 RC 필터인 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어장치.
제2항에 있어서,

상기 비교기는 정상전류로서 제1의 논리값 또는 과전류로서 제2의 논리값을 출력하고,

상기 게이트부는 상기 비교기의 출력이 제1의 논리값일 때 상기 중앙처리장치의 출력을 상기 모터 컨트롤러로 그대로 전달하고, 상기 비교기의 출력이 제2의 논리값일 때 상기 중앙처리장치의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 비교기에 입력되는 전류제한 기준값을 생성하는 전류제한 기준값 발생회로를 더 포함하고,

상기 과전류 보호부는 아날로그 접지되고,

상기 비교기와 상기 전류제한 기준값 발생회로는 디지털 접지되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동장치.
PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티로 차량용 모터를 제어하는 방법으로서,

(a) 모터구동부를 통해 상기 모터에 인가될 전류 제한값을 설정하는 단계,

(b) 상기 모터로 인가되는 전류값을 측정하는 단계,

(c) 상기 전류 제한값과 상기 측정 전류값을 비교하는 단계 및

(d) 상기 단계 (c)에서의 비교 결과에 따라 정상전류로서 제1의 논리값 또는 과전류로서 제2의 논리값을 출력하는 단계를 포함하고,

상기 단계 (c)에서의 출력결과 상기 제2의 논리값일 때, 중앙처리장치의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어방법.
제6항에 있어서,

(e) 상기 중앙처리장치의 출력을 차단한 후, 상기 단계 (b)로 진행하여 상기 단계 (c) 및 단계 (d)를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 제1의 논리값은 5V 이고, 상기 제2의 논리값은 0V 인 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 제2의 논리값이 0V 일 때 상기 PWM신호는 증감되지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 제어방법.