KR101260552B1 - 인터락 기능 제공 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인터락 기능 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전류센서를 통해 모터의 3상 전류에 대한 3상 전류값을 검출하고, 모터위치센서를 통해 모터의 위치값을 검출하며, 3상 전류값 및 위치값에 근거하여, 모터의 출력토크를 획득하는 출력토크 획득부; 모터에 대한 입력토크 및 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 모터의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하는 동작영역 감시부; 및 동작영역이 제어금지영역으로 감시되면 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 모터의 제어가 모터 드라이버에 의해 차단되도록 제어하고, 동작영역이 제어허용영역으로 판단되면 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 모터의 제어가 모터 드라이버에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 고가의 정밀한 모터위치센서나 고성능의 프로세서를 구비하지 않고도, 토크전류의 방향을 보다 정확히 인식하여 오동작 없는 인터락 기능을 수행할 수 있는 인터락 기능 제공 장치를 제공하는 효과가 있다.
인터락, 출력토크, 토크전류

Description

인터락 기능 제공 방법 및 장치{Method and Apparatus for Providing Interlock Function}
본 발명은 인터락 기능 제공 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고가의 정밀한 모터위치센서나 고성능의 프로세서를 구비하지 않고도, 토크전류의 방향을 보다 정확히 인식하여 오동작 없는 인터락 기능을 수행할 수 있는 인터락 기능 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래의 조향 시스템(Steering System)에서는 운전자의 안전을 위해 원하는 않는 영역에서 조향과 관련된 동작을 금지할 수 있는 장치를 별도로 구비하고 있다. 이러한 장치를 인터락 기능 제공 장치(Interlock Module)라고 하는데, 이 인터락 기능 제공 장치는 메인 컨트롤러의 동작이 제어허용영역 내에서 이루어지는지를 감시하고, 만일, 입력토크-출력토크의 동작이 제어금지영역에서 위치하면 인터락 기능 제공 장치는 모터 드라이버를 조정하여 메인 컨트롤러의 제어를 차단하게 하여, 모터의 동작이 제어허용영역으로 이동하도록 한다.
전술한 바와 같이, 인터락 기능 제공 장치가 인터락 기능을 제공하기 위해서는, 동작영역이 제어허용영역인지를 감지해야만 하고, 검출된 전류를 통해 감지할 수 있다. 따라서, 전류 검출과 이로부터 동작영역을 판단하는 정확도가 인터락 기능의 정확도를 좌우하게 된다. 여기서, 전류란 출력토크를 대표할 수 있는 값이어야 하며, 3상 모터는 그 특성상, 일정 출력토크의 조건이라고 하더라도, 모터의 회전자(Rotor)의 위치에 따라, 전류센서로부터 검출되는 전류값이 달라지게 된다. 이러한 3상 모터의 전류값, 즉 3상 전류는 3개의 전류(ia, ib, ic)로 구성되며, 그 값으로 모터의 출력토크를 대표하기는 힘들다. 따라서, 하나의 전류값으로 출력토크를 대표하기 위해, 3개의 전류값에 정밀한 모터의 회전자의 위치를 더하고 미리 정의된 소정의 변환식(예: Clark 변환식, Park 변환식)을 거치면 2종류의 전류값(q축 전류값, d축 전류값)이 얻어진다. 이때, q축 전류값(iq)을 모터의 출력토크를 대표하는 전류값으로 이용한다.
이러한 방식에 따라 얻어진 모터의 출력토크를 대표하는 전류값을 이용하여 인터락 기능을 제공할 때, 종래에는 리졸버(Resolver)와 같은 정밀한 모터위치센서와, 모터위치센서에서의 신호처리 및 변환식 연산을 수행할 수 있는 고성능의 프로세서(CPU)가 필요하다는 비용상의 문제점이 있거나, d축 전류값(id)을 영(zero)로 가정하여 대략적으로 토크전류로서의 q축 전류값(iq)을 계산하기 때문에, d축 전류값(id)이 영(zero)가 아닌 실질적인 조건에서는, q축 전류, 즉 토크전류의 방향을 잘못 인식하게 되어 인터락 기능이 오동작할 수 있는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 고가의 정밀한 모터위치센서나 고성능의 프로세서를 구비하지 않고도, 토크전류의 방향을 보다 정확히 인식하여 오동작 없는 인터락 기능을 수행할 수 있는 인터락 기능 제공 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전류센서를 통해 모터의 3상 전류에 대한 3상 전류값을 검출하고, 모터위치센서를 통해 상기 모터의 위치값을 검출하며, 상기 3상 전류값 및 상기 위치값에 근거하여, 상기 모터의 출력토크를 획득하는 출력토크 획득부; 상기 모터에 대한 입력토크 및 상기 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하는 동작영역 감시부; 및 상기 동작영역이 상기 제어금지영역으로 감시되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 모터 드라이버에 의해 차단되도록 제어하고, 상기 동작영역이 상기 제어허용영역으로 판단되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 상기 모터 드라이버에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 전류센서를 통해 모터의 3상 전류값을 검출하고, 모터위치센서를 통해 상기 모터의 위치값을 검출하며, 상기 3상 전류값 및 상기 위치값에 근거하여, 상기 모터의 출력토크를 획득하는 출력토크 획득 단계; 상기 모터에 대한 입력토크 및 상기 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하는 동작영역 감 시 단계; 및 상기 동작영역이 상기 제어금지영역으로 감시되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 모터 드라이버에 의해 차단되도록 제어하고, 상기 동작영역이 상기 제어허용영역으로 판단되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 상기 모터 드라이버에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 실행 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고가의 정밀한 모터위치센서나 고성능의 프로세서를 구비하지 않고도, 토크전류의 방향을 보다 정확히 인식하여 오동작 없는 인터락 기능을 수행할 수 있는 인터락 기능 제공 장치를 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순 서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능을 제공하는 조향 시스템(Steering System)(1)에 대한 개략적인 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능을 제공하는 조향 시스템(1)은, 모터(12)의 3상 전류에 대한 3상 전류값을 검출하는 전류센서(130); 모터(12)의 위치값을 검출하는 모터위치센서(140); 검출된 3상 전류값 및 위치값에 근거하여, 모터(12)의 출력토크를 획득하고, 모터(12)에 대한 입력토크 및 획득된 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하며, 감시 결과, 동작영역이 제어금지영역으로 감시되면 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 제어가 모터 드라이버(120)에 의해 차단되도록 제어하고, 동작영역이 제어허용영역으로 판단되면 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 제어가 모터 드라이버(120)에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 기능 제공 장치(100) 등을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 위에서 언급한 인터락 기능 제공 장치(100), 메인 컨트롤러(110), 모터 드라이버(120), 전류센서(130) 및 모터위치센서(140) 등은 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)(10)에 포함된다.
본 명세서에서는, 조향 시스템(1)에서의 본연의 기능인 조향 제어 기능보다 는 이러한 조향 제어시, 예기치 않게, 운전자의 안전을 위해 원하지 않는 영역('제어금지영역'이라 함)에서의 동작을 감지하여 조향 제어를 금지할 수 있는 "인터락(Interlock) 기능"에 초점을 맞추어 설명한다. 또한, 조향 제어를 위해 구동되는 모터(12)는 3상 전류를 이용하는 3상 모터인 것으로 가정한다.
전술한 바와 같은 인터락 기능을 다시 설명하면, 인터락 기능 제공 장치(100)는, 먼저 메인 컨트롤러(110)의 동작이, 도 3에서 도시된 것처럼, 제어허용영역(정상영역) 내에서 이루어지는지를 감시하고, 만일, 입력토크-출력토크의 동작이 제어금지영역(비정상영역)에서 위치하면 인터락 기능 제공 장치(100)는 모터 드라이버(12)를 조정하여 메인 컨트롤러(110)의 제어를 차단하게 하여, 모터(12)의 동작이 제어허용영역(정상영역)으로 이동하도록 한다. 도 3에서 예시적으로 도시된 제어허용영역과 제어금지영역은 입력토크 및 출력토크에 대한 특정값에 따라 정해지며, 이는 미리 정의되어 설정되어 있을 수 있다.
전술한 인터락 기능 제공 장치(100)가 동작영역이 제어허용영역인지를 감지하기 위해서 전류를 검출하고 이를 통해 동작영역을 감지하게 된다. 따라서, 전류 검출과 이로부터 동작영역을 판단하는 정확도가 인터락 기능의 정확도를 좌우하게 되는 것이다. 여기서, 전류란 출력토크를 대표할 수 있는 값이어야 하며, 3상 모터는 그 특성상, 일정 출력토크의 조건이라고 하더라도, 모터(12)의 회전자(Rotor)의 위치에 따라, 전류센서(130)로부터 검출되는 전류값이 달라지게 된다. 이러한 3상 모터의 전류값, 즉 3상 전류는 3개의 전류(ia, ib, ic)로 구성되며, 그 값으로 모 터(120)의 출력토크를 대표하기는 힘들다. 따라서, 하나의 전류값으로 출력토크를 대표하기 위해, 3개의 전류값에 정밀한 모터(12)의 회전자의 위치를 더하고 미리 정의된 소정의 변환식(예: Clark 변환식, Park 변환식)을 거치면 2종류의 전류값(q축 전류값, d축 전류값)이 얻어진다. 이때, q축 전류값(iq)을 모터(12)의 출력토크를 대표하는 전류값으로 이용한다.
한편, 종래의 인터락 기능 제공시에는, 리졸버(Resolver)와 같은 정밀한 모터위치센서와, 모터위치센서에서의 신호처리 및 변환식 연산을 수행할 수 있는 고성능의 CPU가 필요하다는 비용상의 문제점이 있거나, d축 전류값(id)을 영(zero)로 가정하여 대략적으로 토크전류로서의 q축 전류값(iq)을 계산하기 때문에, d축 전류값(id)이 영(zero)가 아닌 실질적인 조건에서는, q축 전류, 즉 토크전류의 방향을 잘못 인식하게 되어 인터락 기능이 오동작할 수 있는 문제점이 있다.
전술한 종래의 인터락 기능 제공시 발생하는 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, d축 전류값(id)이 존재하든 존재하지 않든 관계없이 정확하게 동작할 수 있는 3상 모터에 대한 인터락 기능 제공 장치(100)를 제공한다. 이러한 인터락 기능 제공 장치(100)는 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능 제공 장치(100)에 대한 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능 제공 장치(100) 는, 전류센서(130)를 통해 모터(12)의 3상 전류에 대한 3상 전류값(ia, ib, ic)을 검출하고, 모터위치센서(140)를 통해 모터(12)의 위치값(Ha, Hb, Hc)을 검출하며, 3상 전류값(ia, ib, ic) 및 위치값(Ha, Hb, Hc)에 근거하여, 모터(12)의 출력토크를 획득하는 출력토크 획득부(210); 모터(12)에 대한 입력토크 및 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하는 동작영역 감시부(220); 및 동작영역이 제어금지영역으로 감시되면 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 제어가 모터 드라이버(120)에 의해 차단되도록 제어하고, 동작영역이 제어허용영역으로 판단되면 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 제어가 모터 드라이버(120)에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 실행부(230) 등을 포함한다.
출력토크 획득부(210)는 3상 전류값(ia, ib, ic)의 합이 영(zero)이란 특성을 이용하면, 3상 전류값(ia, ib, ic) 중 2개 전류값만을 검출하고도, 3상 전류값(ia, ib, ic)을 모두 검출할 수 있다.
전술한 출력토크 획득부(210)는, 3상 전류값(ia, ib, ic) 및 위치값(Ha, Hb, Hc)에 근거하여, 모터(12)의 출력토크를 대표하는 토크전류의 크기를 계산하고, 토크전류의 방향을 파악함으로써, 모터(12)의 출력토크를 획득한다.
이러한 모터(12)의 출력토크를 획득하기 위해, 모터(12)의 출력토크를 대표하는 토크전류의 크기를 계산하고, 토크전류의 방향을 파악하는 방법을 아래에서 더욱 상세하게 설명한다.
모터(12)의 출력토크를 대표하는 토크전류의 크기를 계산하기 위해, 전술한 출력토크 획득부(210)는, 모터위치센서(140)를 통해 검출된 위치값(Ha, Hb, Hc)의 변화를 토대로 모터 회전수를 계산하고, 계산된 모터 회전수에 근거하여 d축 전류값을 계산하며, 이렇게 계산된 d축 전류값 및 3상 전류값(ia, ib, ic)을 토대로 미리 정의된 관계식을 이용하여 q축 전류값(iq)을 모터(12)의 출력토크를 대표하는 토크전류의 대한 크기로서 계산할 수 있다. 여기서, 미리 정의된 관계식은, 일 예로서, 하기 수학식 1을 이용할 수 있다.
Figure 112009014214320-pat00001
위에서 언급한 d축 전류값(id)에 대해서, 일반적으로 조향 시스템(1)이 포함한 3상 모터(12)에서 d축 전류는 일정 모터 회전수 이상에서부터 인가되기 시작한다. 일정 rpm 이하에서는 d축 전류값(id)을 영(zero)으로 유지하는 것이 모터 출력 면에서 유리하기 때문이다. 하지만, 실제적으로는, d축 전류값(id)이 영(zero)이 아닐 수 있기 때문에, 위에서 전술한 방식에 따라, q축 전류값(iq)을 계산하기 위해, 모터 회전수를 이용하여 d축 전류값(id)을 계산한다. 이러한 모터 회전수는 d축 전류값(id)이 영(zero)인 저속 영역에서는 정확성이 다소 떨어지지만, d축 전류값(id)이 영(zero)이 아니어서 효과를 발휘하는 고속 영역에서는 정확성이 높게 된다. 따라서, 모터위치센서(140)에서 계산된 모터 회전수를 이용하여, 메인 컨트롤러(110)에서 인가하는 d축 전류(id)를 미리 저장된 맵으로부터 보간하여 구할 수 있다.
다음으로, 모터(12)의 출력토크를 대표하는 토크전류의 방향을 파악하기 위해, 전술한 출력토크 획득부(210)는, 3상 전류(ia, ib, ic)의 방향에 근거하여 모터(12)의 출력토크를 대표하는 토크전류의 방향을 파악할 수 있다.
예를 들어, 출력토크 획득부(210)는, 모터(12)의 회전자(Rotor)에 대한 1 주기(360도)의 전기각을 6개의 전기각 구간으로 등분하고, 이렇게 등분된 6개의 전기각 구간별로 3상 전류(ia, ib, ic)의 방향과 각 상(a상, b상 및 c상)을 정류하는 모터위치센서(140)의 출력값인 위치값(Ha, Hb, Hc)을 비교함으로써, 토크전류의 방향을 파악할 수 있다.
일 예로서, 전기각 구간별 토크전류의 방향을 설명하기 위한 도면인 도 4를 참조하면, 모터(12)의 토크전류의 방향은 360도(degree)를 60도(degree)씩 6등분 된 전기각 구간에서 각각 a상, b상 및 c상의 방향과 각각 일치할 수 있다. 여기서, 6 등분된 6개의 전기각 구간은 3 비트 이상의 로직 정보(101, 100, 110, 010, 011, 001)로 구분되어 나타낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능 제공 방법에 대한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능 제공 방법은, 전류센서(130)를 통해 모터(12)의 3상 전류에 대한 3상 전류값(ia, ib, ic)을 검출하고, 모터위치센서(140)를 통해 모터(12)의 위치값(Ha, Hb, Hc)을 검출하며, 3상 전류값(ia, ib, ic) 및 위치값(Ha, Hb, Hc)에 근거하여, 모터(12)의 출력토크를 획득하는 출력토크 획득 단계(S500); 모터(12)에 대한 입력토크 및 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하는 동작영역 감시 단계(S502); 및 동작영역이 제어금지영역으로 감시되면 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 제어가 모터 드라이버(120)에 의해 차단되도록 제어하고, 동작영역이 제어허용영역으로 판단되면 메인 컨트롤러(110)의 제어 명령에 따른 모터(12)의 제어가 모터 드라이버(120)에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 실행 단계(S504) 등을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고가의 정밀한 모터위치센서나 고성능의 프로세서를 구비하지 않고도, 토크전류의 방향을 더욱 정확히 인식하여 오동작 없는 인터락 기능을 수행할 수 있는 인터락 기능 제공 장치를 제공하는 효과가 있다. 즉, 고가의 정밀한 모터위치센서나 고성능의 프로세서를 구비하지 않고도, 2상의 전류값(예를 들어, ia, ib)과 3개의 펄스값(위치값: Ha, Hb, Hc)으로부 터 d축 전류값(id)을 계산하여 경제적인 인터락 기능을 제공해 줄 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가 진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능을 제공하는 조향 시스템에 대한 개략적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능 제공 장치에 대한 블록 구성도,
도 3은 모터의 동작 영역을 나타낸 도면,
도 4는 전기각 구간별 토크전류의 방향을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터락 기능 제공 방법에 대한 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1: 조향 시스템 10: 전자 제어 유닛
11: 토크 센서 12: 모터
100: 인터락 제공 장치 110: 메인 컨트롤러
120: 모터 드라이버 130: 전류센서
140: 모터위치센서 210: 출력토크 획득부
220: 동작영역 감시부 230: 인터락 실행부

Claims (7)

  1. 인터락 기능 제공 장치에 있어서,
    전류센서를 통해 모터의 3상 전류에 대한 3상 전류값을 검출하고, 모터위치센서를 통해 상기 모터의 위치값을 검출하며, 상기 3상 전류값 및 상기 위치값에 근거하여, 상기 모터의 출력토크를 획득하는 출력토크 획득부;
    상기 모터에 대한 입력토크 및 상기 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하는 동작영역 감시부; 및
    상기 동작영역이 상기 제어금지영역으로 감시되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 모터 드라이버에 의해 차단되도록 제어하고, 상기 동작영역이 상기 제어허용영역으로 판단되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 상기 모터 드라이버에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 실행부를 포함하되,
    상기 출력토크 획득부는,
    3상 전류와 dq 전류 간의 관계식에 d축 전류값 및 상기 검출된 3상 전류값을 대입시켜 q축 전류값을 계산하고, 계산된 q축 전류값을 상기 모터의 출력토크를 대표하는 토크전류로서 획득하되,
    0(zero)으로 설정된 d축 전류값을 상기 관계식에 대입시키는 것이 아니라, 상기 모터위치센서를 통해 검출된 상기 위치값의 변화를 토대로 계산된 모터 회전수에 근거하여 d축 전류값을 계산하고 계산된 d축 전류값을 상기 관계식에 대입시키는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 출력토크 획득부는,
    상기 모터의 출력토크를 대표하는 토크전류의 크기를 계산된 q축 전류값으로부터 획득하고, 상기 모터의 출력토크를 대표하는 토크전류의 방향을 상기 3상 전류의 방향으로부터 파악하는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 출력토크 획득부는,
    상기 모터의 회전자(Rotor)에 대한 1 주기의 전기각을 6개의 전기각 구간으로 등분하고, 상기 등분된 6개의 전기각 구간별로 상기 3상 전류의 방향과 각 상을 정류하는 상기 모터위치센서의 출력값인 상기 위치값을 비교함으로써, 상기 토크전 류의 방향을 파악하는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 등분된 6개의 전기각 구간은 3 비트 로직 정보로 구분되어 나타내는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 장치.
  7. 인터락 기능 제공 방법에 있어서,
    전류센서를 통해 모터의 3상 전류값을 검출하고, 모터위치센서를 통해 상기 모터의 위치값을 검출하며, 상기 3상 전류값 및 상기 위치값에 근거하여, 상기 모터의 출력토크를 획득하는 출력토크 획득 단계;
    상기 모터에 대한 입력토크 및 상기 출력토크에 근거하여, 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 동작영역이 제어허용영역인지 제어금지영역인지를 감시하는 동작영역 감시 단계; 및
    상기 동작영역이 상기 제어금지영역으로 감시되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 모터 드라이버에 의해 차단되도록 제어하고, 상기 동작영역이 상기 제어허용영역으로 판단되면 상기 메인 컨트롤러의 제어 명령에 따른 상기 모터의 제어가 상기 모터 드라이버에 의해 실행되도록 제어하는 인터락 실행 단계를 포함하되,
    상기 출력토크 획득 단계는,
    3상 전류와 dq 전류 간의 관계식에 d축 전류값 및 상기 검출된 3상 전류값을 대입시켜 q축 전류값을 계산하고, 계산된 q축 전류값을 상기 모터의 출력토크를 대표하는 토크전류로서 획득하되,
    0(zero)으로 설정된 d축 전류값을 상기 관계식에 대입시키는 것이 아니라, 상기 모터위치센서를 통해 검출된 상기 위치값의 변화를 토대로 계산된 모터 회전수에 근거하여 d축 전류값을 계산하고 계산된 d축 전류값을 상기 관계식에 대입시키는 것을 특징으로 하는 인터락 기능 제공 방법.
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