KR101937266B1 - 레졸버 관리 장치, 그것을 갖는 모터 제어 시스템 및 그것의 레졸버 제어 방법 - Google Patents

레졸버 관리 장치, 그것을 갖는 모터 제어 시스템 및 그것의 레졸버 제어 방법 Download PDF

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진현주
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Abstract

본 발명에 따른 모터 제어 시스템은, 여자 신호를 수신하고, 모터의 고정자들에 의해 상기 여자 신호를 변조함으로써 레졸버 신호들을 발생하는 레졸버 센서; 구형파 신호에 대응하는 상기 여자 신호를 발생하고, 상기 레졸버 신호들 중에서 적어도 하나와 상기 여자 신호 사이의 지연 시간을 검출하는 레졸버 관리 장치, 및 상기 구형파 신호를 발생하고, 상기 지연 시간에 따라 상기 여자 신호를 보정하도록 상기 레졸버 관리 장치를 제어하는 마이크로콘트롤러 유닛을 포함할 수 있다.

Description

레졸버 관리 장치, 그것을 갖는 모터 제어 시스템 및 그것의 레졸버 제어 방법{RESOLVER MANAGEMENT DEVIVE, MOTOR CONTROL SYSTEM HAVING THE SAME AND RESOLVER MANAGING METHOD THEREOF}
본 발명은 레졸버 관리 장치, 그것을 갖는 모터 제어 시스템 및 그것의 레졸버 제어 방법에 관한 것이다.
차량을 구동하기 위한 차량용 구동모터는 구동모터의 속도와 회전자의 각도를 검출하기 위해 레졸버(resolver)를 이용한다. 레졸버에 의해 검출된 신호는 레졸버-디지털 변환기를 통해 마이크로컴퓨터로 전달된다. 마이컴은 레졸버-디지털 변환기를 통해 전달되는 신호를 이용하여 레졸버의 신호선의 고장을 감지한다.
일본공개특허: JP 26292595, 공개일 2014년 10월 27일, 제목: 모의 리졸버 및 리졸버 센서 신호의 작성 방법. 미국등록특허: US 9,413,279, 등록일: 2016년 08월 09일, 제목: APPARTUS AND METHOD FOR CONTROLLING MOTOR. 미국공개특허: US 2014/0142782, 공개일: 2014년 5월 22일, 제목: EVALUATION OF RESOLVER SENSOR SIGNALS.
본 발명의 목적은 보다 정확한 모터의 위치 정보를 검출하는 레졸버 관리 장치, 그것을 갖는 모터 제어 장치 및 그것의 레졸버 제어 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 시스템은, 여자 신호를 수신하고, 모터의 고정자들에 의해 상기 여자 신호를 변조함으로써 레졸버 신호들을 발생하는 레졸버 센서; 구형파 신호에 대응하는 상기 여자 신호를 발생하고, 상기 레졸버 신호들 중에서 적어도 하나와 상기 여자 신호 사이의 지연 시간을 검출하는 레졸버 관리 장치; 및 상기 구형파 신호를 발생하고, 상기 지연 시간에 따라 상기 여자 신호를 보정하도록 상기 레졸버 관리 장치를 제어하는 마이크로콘트롤러 유닛을 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 신호들은 사인파 신호 및 코사인파 신호를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 관리 장치는, 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로부터 상기 구형파 신호를 수신하고, 상기 여자 신호를 발생하는 여자 신호 발생기를 포함하고, 상기 여자 신호는 소정의 주파수를 갖는 정현파의 신호이다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 관리 장치는, 상기 레졸버 센서의 오류를 진단하는 진단 로직을 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 관리 장치는, 상기 진단 로직의 결과에 대한 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛에게 전달하는 통신 장치를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 관리 장치는, 상기 레졸버 신호들을 수신하는 레졸버 신호 수신기를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 관리 장치는, 상기 수신된 레졸버 신호들 중 어느 하나와 상기 여자 신호 사이의 상기 지연 시간을 검출하는 지연 검출 회로를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 지연 검출 회로는 상기 어느 하나의 레졸버 신호의 피크값과 상기 여자 신호의 피크값을 감지함으로써 상기 지연 시간을 검출할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 지연 시간이 임계값 이상일 때, 상기 지연 검출 회로는 상기 레졸버 센서의 오류 정보를 상기 진단 로직에 전송할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 지연 시간이 임계값 미만일 때, 상기 지연 검출 회로는 상기 지연 시간에 대응하는 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛에 전송할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 신호 수신기는 상기 수신된 레졸버 신호들의 크기 및 오프셋을 조정하여 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하고, 상기 마이크로콘트롤러 유닛은 상기 전송된 레졸버 신호들을 디지털 신호들로 변경하는 아날로그 디지털 변환기 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 마이크로콘트롤러 유닛은 상기 여자 신호와 상기 레졸버 신호들의 동기를 맞추기 위하여 상기 지연 시간에 따라 상기 구형파 신호를 보정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 시스템의 레졸버 관리 방법은: 정현파 신호를 갖는 여자 신호를 레졸버 센서로 전송하는 단계; 상기 레졸버 센서로부터 모터의 회전에 대응하는 레졸버 신호를 수신하는 단계; 상기 레졸버 신호와 상기 여자 신호 사이의 지연 시간을 검출하는 단계; 및 상기 지연 시간이 임계값 미만일 때 상기 지연 시간에 대한 정보를 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로부터 구형파 신호를 수신하는 단계; 및 상기 구형파 신호의 주기에 대응하는 상기 정현파 신호를 발생하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 센서의 단락, 단선, 과전압, 혹은 과전류를 진단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 센서의 오류 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 지연 시간이 상기 임계값 이상일 때 상기 레졸버 센서의 오류로 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 레졸버 신호는 상기 모터의 고정자에 의해 상기 여자 신호를 변조시킨 사인파 및 코사인파 신호이다.
본 발명의 실시 예에 따른 레졸버 관리 장치는, 마이크로콘트롤러 유닛으로부터 구형파 신호를 수신하고, 정현파 신호를 갖는 여자 신호를 발생하고, 상기 여자 신호를 레졸버 센서로 출력하는 여자 신호 발생기; 상기 레졸버 센서의 오류를 진단하는 진단 로직; 상기 레졸버 센서로부터 레졸버 신호들을 수신하고, 수신된 레졸버 신호들의 크기 및 오프셋을 조정하고, 상기 조정된 레졸버 신호들을 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하는 레졸버 신호 수신기; 및 상기 레졸버 신호 수신기로부터 어느 하나의 레졸버 신호와 상기 여자 신호 발생기로부터 상기 여자 신호를 수신하고, 상기 레졸버 신호와 상기 여자 신호 사이의 피크값들을 이용하여 지연 시간을 검출하는 지연 검출 회로를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 지연 시간이 임계값 이상일 때, 상기 진단 로직은 상기 레졸버 센서의 오류로 진단하고, 상기 지연 시간이 상기 임계값 미만일 때, 상기 지연 검출 회로는 상기 지연 시간에 대응하는 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 레졸버 관리 장치, 그것을 갖는 모터 제어 시스템, 및 그것의 레졸버 관리 방법은 레졸버의 여자신호와 출력 신호간에 지연을 측정하는 회로를 통해 여자신호 및 출력신호의 피크 값을 감지하고, 실시간으로 지연 시간 측정하고, 이러한 지연 시간을 보정함으로써 모터의 위치 정보를 보다 정확하게 검출할 수 있다. 그 결과로써, 레졸버 관리 장치, 그것을 갖는 모터 제어 시스템, 및 그것의 레졸버 관리 방법은 모터의 토크제어를 효율적으로 실시 할 수 있고, 연비를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 모터 제어 시스템(10)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지연 검출 회로(250)의 지연 시간을 검출하는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레졸버 관리 장치(200)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 혹은 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 혹은 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 모터 제어 시스템(10)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 차량용 모터 제어 시스템(10)은 레졸버 센서(100), 레졸버 관리 장치(200), 및 마이크로컨트롤러 유닛(MCU; 300)을 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 레졸버 관리 장치(200) 및 마이크로컨트롤러 유닛(300)은 하나의 보드(board)에 실장 될 수 있다.
레졸버 센서(100)는 전자유도현상을 이용해 모터의 기계적인 각도 변위를 전기신호로 변환하는 아날로그 각도 검출 센서이다. 레졸버 센서(100)는 여자 신호(excitation signal)를 수신하고, 고정자 코일에 의해 여자 신호를 변조함으로써 사인파 신호 및 코사인파 신호를 발생하도록 구현될 수 있다.
레졸버 관리 장치(200)는 레졸버 센서(100)와 레졸버 관리 장치(200)의 위치 상 지연은 필수적으로 발생하고, 레졸버 관리 장치(200)로부터 레졸버 센서(100)에 인가되는 여자 신호와 레졸버 센서(100)를 통해서 출력되는 사인파 신호 및 코사인파 신호 사이에 지연을 측정하고, 이를 보상 및 진단하는 기능을 수행하도록 구현될 수 있다.
레졸버 관리 장치(200)는 여자 신호 발생기(210), 진단 로직(220), 통신 장치(230), 레졸버 신호 수신기(240), 및 지연 검출 회로(250)를 포함할 수 있다.
여자 신호 발생기(210)는 MCU(300)으로부터 구형파 신호를 수신하고, 여자 신호를 발생하도록 구현될 수 있다. 여기서 여자 신호는 일정 주파수를 갖는 정현파 신호일 수 있다.
진단 로직(220)은 레졸버 센서(100)의 오류(fault), 즉, 단선/단락/과전압/과전류 등을 진단하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 진단 로직(220)은 레졸버 센서(100)의 출력 신호가 사전에 결정된 시간 동일한 일정한 레벨을 유지할 때 신호선 단선으로 진단할 수 있다.
통신 장치(230)는 진단 로직(220)의 진단 결과에 대한 정보를 MCU(300)으로 전송하도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 통신 장치(230)는 SPI(serial peripheral interface) 통신에 의해 진단 정보를 MCU(300)으로 전송할 수 있다. 한편, 통신 장치(230)의 통신 방식이 여기에 제한된다고 이해되지 않아야 할 것이다.
레졸버 신호 수신기(240)는 레졸버 센서(100)으로부터 사인파 신호 및 코사인파 신호를 수신하도록 구현될 수 있다.
지연 검출 회로(250)는 여자 신호와 레졸버 센서(100)로부터 수신된 신호 사이의 지연 시간을 검출하도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 지연 검출 회로(250)는 여자 신호와 코사인파 신호의 두 피크 값을 감지함으로써 지연 시간을 검출할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 지연 검출 회로(250)는 여자 신호와 사인파 신호의 두 피크 값을 감지함으로써 지연 시간을 검출할 수 있다. 한편, 여자 신호와 레졸버 센서의 출력 신호 사이의 지연 검출 방법은 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.
실시 예에 있어서, 지연 검출 회로(250)는 지연 시간이 임계값 이상일 때 레졸버 센서(100)의 오류 상황으로 인식하고, 오류 정보를 진단 로직(220)에 전송할 수 있다. 이때 진단 로직(220)은 레졸버 센서(100의 오류 정보를 MCU(300)으로 전달하고, MCU(300)는 레졸버 센서(100)을 오류 처리할 수 있다.
실시 예에 있어서, 지연 검출 회로(250)는 지연 시간이 임계값 미만일 때, 지연 시간 정보를 MCU(300)으로 전달할 수 있다. 이 때 MCU(300)는 지연 시간 정보에 대응하여 레졸버 센서(100)에 입력되는 여자 신호를 보정함으로써, 여자 신호와 레졸버 센서(100)의 출력 신호의 동기를 맞출 수 있다.
MCU(300)는 모터 제어 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어하도록 구현될 수 있다. MCU(300)는 구형파 발생기(310), 아날로그 디지털 변환기(320), 및 계산 유닛(330)를 포함할 수 있다.
구형파 발생기(310)는 여자 신호를 생성하기 위하여 구형파를 발생하도록 구현될 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(320)는 레졸버 신호 수신기(240)의 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하도록 구현될 수 있다.
계산 유닛(330)은 지연 검출 회로(250)로부터 지연 시간 정보를 수신하고, 지연 시간 정보에 대응하는 여자 신호의 보정 정도를 계산하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 모터 제어 시스템(10)은 레졸버 센서(100)를 제어하는 레졸버 관리 장치(200)와 레졸버 센서 간의 차량 내 위치와 레졸버 종류 및 하드웨어에 의해 발생할 수 있는 지연 시간에 대해서 실시간으로 측정/보상하도록 구현될 수 있다.
레졸버 관리 장치(200)는 MCU(300)로부터 구형파 신호를 입력 받고, 여자 신호 발생기(210)을 통해 레졸버 센서(100)에 일정한 주파수를 가지는 정현파 신호(즉, 여자 신호)를 제공하고, 동시에 정현파 신호를 같은 내부의 지연 검출 회로(250)로 제공할 수 있다. 여자 신호 발생기(210)로부터 레졸버 센서(100)로 제공된 정현파 신호, 즉 여자 신호는 레졸버의 두 고정자에 의해 사인파 신호 및 코사인파 신호로 변조 되어 출력될 수 있다. 이러한 출력 신호들은 레졸버 관리 장치(200)의 레졸버 신호 수신기(240)에 의해 수신되고, 신호의 크기 및 신호 레벨의 오프셋을 조정하여 MCU(300)로 전송될 수 있다.
또한, 레졸버 센서(100)의 출력 신호는 레졸버 관리 장치(200)의 지연 검출 회로(250)로 전송될 수 있다. 지연 검출 회로(250)에서는 기본 정현파 신호와 레졸버 출력 신호의 피크를 감지하여 두 신호 사이에 지연 시간을 측정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 레졸버 관리 장치(200)는 집적 회로로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 레졸버 관리 장치(200)는, 별도의 레졸버/디지털 변환 회로를 사용하지 않고, MCU(300) 내의 아날로그/디지털 변환기(320)를 이용하여 직접적으로 레졸버 출력 신호를 처리하고, 레졸버 센서(100)의 오픈/쇼트 및 각 출력단의 상태를 내부의 진단 로직(220)에서 감지하여 해당 상태를 통신 장치(230)을 통해 MCU(300)로 전달할 수 있다. MCU(300)는 여자 신호와 레졸버 출력 신호 사이의 지연이 임계값에 도달하지 못하면, 지연만큼 여자 신호를 보정하도록 처리하고, 임계값 이상이면 레졸버 오류(fault)로 처리할 수 있다.
종래의 모터 제어 시스템은 레졸버에서 출력되는 위치신호를 측정하고, 설정된 목표 크기 및 오프셋과 비교해서 레졸버에서 출력되는 위치신호의 크기가 목표 크기 및 오프셋과 일치하지 않으면 이득 및 오프셋을 조정함으로써 설정된 목표 크기와 오프셋으로 정형화 시키기만 하였다. 이로 인하여 종래의 모터 제어 시스템은 정확한 위치 검출을 하는데 있어 한계가 있다.
반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 시스템(10)은 레졸버의 여자신호와 출력 신호간에 지연을 측정하는 회로를 통해 여자신호 및 출력신호의 피크 값을 감지하고, 실시간으로 지연 시간 측정하고, 이러한 지연 시간을 보정함으로써 모터의 위치 정보를 보다 정확하게 검출할 수 있다. 그 결과로써, 본 발명의 모터 제어 시스템(10)은 모터의 토크제어를 효율적으로 실시 할 수 있고, 연비를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지연 검출 회로(250)의 지연 시간을 검출하는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2에서는 여자 신호 및 사인파 신호가 도시된다. 지연 검출 회로(250)는 검출 동작시 여자 신호의 피크 값들(P1, P2, P3, P4, P5, …) 중 제 3 피크 값과 사인파 신호 피크 값들(P1, P2, P3, P4, P5, …) 중 제 3 피크값의 사이의 지연 시간(Δt)을 검출할 수 있다. 지연 검출 회로(250)는 지연 시간(Δt) 만큼 카운팅 하도록 구현될 수 있다. 즉, 지연 검출 회로(250)는 지연 시간 (Δt)에 대응하는 카운트 값을 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레졸버 관리 장치(200)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 레졸버 관리 장치(200)는 다음과 같이 동작할 수 있다.
레졸버 관리 장치(200)는 MCU(300)으로부터 구형파를 수신하고 일정 주파수를 정현파의 여자 신호를 발생할 수 있다(S110). 레졸버 관리 장치(200)는 레졸버 센서(100)로부터 레졸버 신호를 수신할 수 있다. 여기서 수신된 레졸버 신호는 사인파 신호 혹은 코사인파 신호일 수 있다(S120). 레졸버 관리 장치(200)는 여자 신호와 레졸버 신호 사이의 지연 시간을 검출할 수 있다(S130). 여기서 지연 시간은 여자 신호의 피크값과 레졸버 신호의 피크값의 차이를 통하여 검출될 수 있다. 지연 시간이 임계값 미만일 때, 레졸버 관리 장치(200)는 지연 시간에 대응하는 정보를 MCU(300)으로 전송할 수 있다(S140).
본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.
실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예들의 하나 이상의 동작들/단계들/모듈들을 구현/수행하기 위한 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 수단들은 ASICs(application-specific integrated circuits), 표준 집적 회로들, 마이크로 컨트롤러를 포함하는, 적절한 명령들을 수행하는 컨트롤러, 및/또는 임베디드 컨트롤러, FPGAs(field-programmable gate arrays), CPLDs(complex programmable logic devices), 및 그와 같은 것들을 포함할 수 있지만, 여기에 한정되지는 않는다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 시스템은 레졸버 센서에 입력되는 일정한 주파수를 가지는 정현파를 발생하는 여자신호 발생 회로, 레졸버 센서로부터 출력되는 신호를 수신하는 레졸버 신호 수신회로, 두 신호의 피크값을 감지하여 두 신호 사이의 지연을 측정하는 지연 감지 회로, 레졸버 센서의 상태를 감지하는 진단회로를 가질 수 있다.
실시 예에 있어서, 레졸버 여자신호와 출력 신호의 피크값을 감지하여 두 신호 사이의 지연 시간이 측정될 수 있다. 실시 예에 있어서, 지연 시간이 임계값 보다 작을 경우 MCU로 전송하여 두 신호가 보정될 수 있다. 실시 예에 있어서, 지연 시간이 임계값 보다 클 경우 레졸버 오류로 처리하여 진단회로에서 고장 정보를 MCU로 전송하고, 레졸버 오류가 처리될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 시스템은 레졸버에 인가하는 여자 신호와 레졸버 출력 신호의 동기를 맞추어 모터의 토크 제어를 효율화 하기 위해 두 신호의 피크값을 검출하고, 두 신호 사이의 지연 차를 감지하고, 지연 시간의 값에 따라 여자 신호의 보정 또는 레졸버 오류 처리를 수행할 수 있다.
한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.
10: 모터 제어 시스템
100: 레졸버 센서
200: 레졸버 관리 장치
300: MCU
210: 여자 신호 발생기
220: 진단 로직
230: 통신 장치
240: 레졸버 신호 수신기
250: 지연 검출 회로
310: 구형파 발생기
320: 아날로그 디지털 변환기
330: 계산 유닛

Claims (20)

  1. 여자 신호를 수신하고, 모터의 고정자들에 의해 상기 여자 신호를 변조함으로써 레졸버 신호들을 발생하는 레졸버 센서;
    구형파 신호에 대응하는 상기 여자 신호를 발생하고, 상기 레졸버 신호들 중에서 적어도 하나와 상기 여자 신호 사이의 지연 시간을 검출하는 레졸버 관리 장치; 및
    상기 구형파 신호를 발생하고, 상기 지연 시간에 따라 상기 여자 신호를 보정하도록 상기 레졸버 관리 장치를 제어하는 마이크로콘트롤러 유닛을 포함하고,
    상기 레졸버 관리 장치는 상기 수신된 레졸버 신호들 중에서 어느 하나의 피크값과 상기 여자 신호의 피크값을 이용하여 상기 지연 시간을 검출하는 지연 검출 회로를 포함하는 모터 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레졸버 신호들은 사인파 신호 및 코사인파 신호를 포함하는 모터 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레졸버 관리 장치는,
    상기 마이크로콘트롤러 유닛으로부터 상기 구형파 신호를 수신하고, 상기 여자 신호를 발생하는 여자 신호 발생기를 포함하고,
    상기 여자 신호는 소정의 주파수를 갖는 정현파의 신호인 모터 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레졸버 관리 장치는,
    상기 레졸버 센서의 오류를 진단하는 진단 로직을 포함하는 모터 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 레졸버 관리 장치는,
    상기 진단 로직의 결과에 대한 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛에게 전달하는 통신 장치를 더 포함하는 모터 제어 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 레졸버 관리 장치는,
    상기 레졸버 신호들을 수신하는 레졸버 신호 수신기를 더 포함하는 모터 제어 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연 시간이 임계값 이상일 때, 상기 지연 검출 회로는 상기 레졸버 센서의 오류 정보를 진단 로직에 전송하는 모터 제어 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연 시간이 임계값 미만일 때, 상기 지연 검출 회로는 상기 지연 시간에 대응하는 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛에 전송하는 모터 제어 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 레졸버 관리 장치는 상기 수신된 레졸버 신호들의 크기 및 오프셋을 조정하여 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하고,
    상기 마이크로콘트롤러 유닛은 상기 전송된 레졸버 신호들을 디지털 신호들로 변경하는 아날로그 디지털 변환기 포함하는 모터 제어 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로콘트롤러 유닛은 상기 여자 신호와 상기 레졸버 신호들의 동기를 맞추기 위하여 상기 지연 시간에 따라 상기 구형파 신호를 보정하는 모터 제어 시스템.
  13. 모터 제어 시스템의 레졸버 관리 방법에 있어서:
    정현파 신호를 갖는 여자 신호를 레졸버 센서로 전송하는 단계;
    상기 레졸버 센서로부터 모터의 회전에 대응하는 레졸버 신호를 수신하는 단계;
    상기 레졸버 신호의 피크값과 상기 여자 신호의 피크값을 이용하여 지연 시간을 검출하는 단계; 및
    상기 지연 시간이 임계값 미만일 때 상기 지연 시간에 대한 정보를 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 마이크로콘트롤러 유닛으로부터 구형파 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 구형파 신호의 주기에 대응하는 상기 정현파 신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 레졸버 센서의 단락, 단선, 과전압, 혹은 과전류를 진단하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 레졸버 센서의 오류 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 지연 시간이 상기 임계값 이상일 때 상기 레졸버 센서의 오류로 판별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 레졸버 신호는 상기 모터의 고정자에 의해 상기 여자 신호를 변조시킨 사인파 신호인 방법.
  19. 마이크로콘트롤러 유닛으로부터 구형파 신호를 수신하고, 정현파 신호를 갖는 여자 신호를 발생하고, 상기 여자 신호를 레졸버 센서로 출력하는 여자 신호 발생기;
    상기 레졸버 센서의 오류를 진단하는 진단 로직;
    상기 레졸버 센서로부터 레졸버 신호들을 수신하고, 수신된 레졸버 신호들의 크기 및 오프셋을 조정하고, 상기 조정된 레졸버 신호들을 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하는 레졸버 신호 수신기; 및
    상기 레졸버 신호 수신기로부터 어느 하나의 레졸버 신호와 상기 여자 신호 발생기로부터 상기 여자 신호를 수신하고, 상기 레졸버 신호와 상기 여자 신호 사이의 피크값들을 이용하여 지연 시간을 검출하는 지연 검출 회로를 포함하는 레졸버 관리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 지연 시간이 임계값 이상일 때, 상기 진단 로직은 상기 레졸버 센서의 오류로 진단하고,
    상기 지연 시간이 상기 임계값 미만일 때, 상기 지연 검출 회로는 상기 지연 시간에 대응하는 정보를 상기 마이크로콘트롤러 유닛으로 전송하는 레졸버 관리 장치.
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