KR101952962B1 - Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System - Google Patents

Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System Download PDF

Info

Publication number
KR101952962B1
KR101952962B1 KR1020120107656A KR20120107656A KR101952962B1 KR 101952962 B1 KR101952962 B1 KR 101952962B1 KR 1020120107656 A KR1020120107656 A KR 1020120107656A KR 20120107656 A KR20120107656 A KR 20120107656A KR 101952962 B1 KR101952962 B1 KR 101952962B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
encoder
rotor
error
states
hall sensor
Prior art date
Application number
KR1020120107656A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140040949A (en
Inventor
김도군
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020120107656A priority Critical patent/KR101952962B1/en
Priority to CN201310292773.7A priority patent/CN103697927B/en
Publication of KR20140040949A publication Critical patent/KR20140040949A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101952962B1 publication Critical patent/KR101952962B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법은, 회전자의 영구자석과 반응하여 신호를 출력하는 3개의 홀 센서와 회전자의 1회전시 펄스 신호를 출력하는 엔코더를 포함하여 상기 회전자의 위치를 검지하는 위치센서 이상 검출방법에 있어서, 3개의 홀 센서로 6개의 스테이트를 설정하는 단계(S110); 상기 6개의 스테이트에서 엔코더 값을 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정하는 단계(S120); 상기 엔코더를 리셋하는 단계(S130); 그리고 상기 홀 센서의 출력을 판별하여 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.The position sensor abnormality detection method of the smart booster system according to the present invention includes three Hall sensors for outputting a signal in response to a permanent magnet of a rotor and an encoder for outputting a pulse signal at one rotation of the rotor, (S110) of setting six states with three hall sensors; Determining (S 120) the encoder error by determining an encoder value in the six states; Resetting the encoder (S130); And determining an error of the hall sensor by discriminating the output of the hall sensor (S140).

Description

스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법{Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a smart booster system,

본 발명은 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 브러시 리스 교류(BLAC) 모터의 회전자의 위치를 판별하기 위해 사용되는 홀 센서와 엔코더의 오류를 판별할 수 있는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of detecting a position sensor abnormality in a smart booster system, and more particularly, to a method of detecting a position sensor abnormality in a smart booster system using a Hall sensor used for determining the position of a rotor of a brushless alternating current (BLAC) To a position sensor abnormality detection method of a booster system.

차량의 제동장치(Brake System)는 주행하는 차량을 감속 또는 정지시킴과 동시에, 주차 상태를 유지하기 위한 장치이다.
A braking system of a vehicle is a device for decelerating or stopping a traveling vehicle while maintaining a parking state.

이러한 제동장치는 통상적으로 운동 에너지를 마찰력을 이용해 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기 속으로 방출시켜 제동력을 발생한다. 이는 차륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크를 그 양쪽에서 브레이크 패드가 유압에 의하여 압착되면서 제동이 이루어진다.
Such a braking device usually converts kinetic energy into heat energy by using frictional force and releases it into the atmosphere to generate braking force. This is accomplished by braking the brake discs rotating together with the wheels while the brake pads are being squeezed by hydraulic pressure from both sides.

그러나 기존의 유압식 제동장치는 제동 시 유압을 이용하여 브레이크 패드를 강하게 브레이크 디스크 쪽으로 밀어 주는 방식으로 구현됨에 따라, 페달 조작력을 배력하는 부스터를 통해 작동되어 유압을 발생하는 마스터 실린더와, 휠 실린더 쪽으로 이어지는 유압 라인은 물론, 이들을 제어하고 보조하는 각종 장치들로 복잡한 구성이 이루어질 수밖에 없고, 이러한 구성의 복잡함과 유압 사용에 따른 제동 성능의 신뢰성과 안정성 강화 등에 어느 정도 한계성이 있을 수밖에 없는 취약성이 존재한다.
However, since the conventional hydraulic braking device is implemented in such a manner that the brake pad is strongly urged toward the brake disc by using the hydraulic pressure during braking, the master cylinder which is operated through the booster for exercising the pedal operation force to generate the hydraulic pressure, There is a certain complexity in the construction of the hydraulic line as well as various devices that control and assisting them. There is a certain degree of limitation in the complexity of such a structure, reliability of the braking performance and stability enhancement depending on the use of hydraulic pressure.

이에 따라, 유압식 제동장치가 갖지 못하는 구성의 단순함을 구현하고, 제동 성능의 신뢰성을 강화시킬 수 있는 전동식 제동장치(Electro-Mechanical Brake; EMB)가 사용되고 있다.
Accordingly, an electro-mechanical brake (EMB) is used which realizes the simplicity of the structure that the hydraulic braking device does not have and can enhance the reliability of the braking performance.

이와 같은 전동식 제동장치에는 모터의 구동력을 통해 마스터 실린더를 작동시키는 스마트부스터 시스템이 구비될 수 있으며, 최근 스마트부스터 시스템에는 높은 출력 효율을 갖는 BLAC 모터가 사용되고 있다.
Such an electric braking device may be equipped with a smart booster system that operates the master cylinder through the driving force of the motor, and recently, the smart booster system uses a BLAC motor having high output efficiency.

상기와 같은 시스템에서, BLAC 모터를 제어하기 위해서는 모터의 회전자의 위치정보가 필요하다. 이러한, 회전자의 위치정보는 BLAC 모터에 장착된 위치센서인 엔코더를 통해 이루어지는데, 이러한 상대 위치 엔코더를 이용할 경우 문제점 중의 하나가 모터의 기동시 초기각을 알 수 없다는 것이다.
In such a system, position information of the rotor of the motor is required to control the BLAC motor. The position information of the rotor is obtained through the encoder, which is a position sensor mounted on the BLAC motor. One of the problems when using the relative position encoder is that the initial angle at the time of starting the motor can not be known.

따라서, 이와 같은 교류모터를 정밀 제어하기 위해서는 모터 회전자의 정확한 절대각을 판별할 수 있는 방법이 요구되었으며, 이를 해소하기 위해 자석에 반응하는 홀 센서와 엔코더(Encoder)의 신호를 조합하여 사용하는 방법이 제시되었다.
Therefore, in order to precisely control such an AC motor, a method of discriminating the absolute angle of the motor rotor has been required. In order to solve this problem, a combination of a hall sensor and an encoder signal A method has been proposed.

그러나, 종래 홀 센서와 엔코더를 조합 사용하는 시스템에 있어서, 홀 센서나 엔코더에서 오차가 발생할 경우, BLAC 모터의 정밀 제어 등이 매우 제한적일 수 있어, 위치 센서를 구성하는 홀 센서 및 엔코더의 이상을 검출하여햐 하는 방법이 요구되었다.
However, in a system using a combination of a Hall sensor and an encoder in the past, precise control of the BLAC motor or the like can be very limited when an error occurs in the hall sensor or the encoder, thereby detecting an abnormality in the Hall sensor and the encoder A method was required.

한국공개특허공보 제10-2012-0027613호(출원일 : 2010.09.13)Korean Published Patent Application No. 10-2012-0027613 (filed on September 15, 2010)

본 발명은 회전자 로터의 위치를 감지하는 위치센서를 구성하는 홀 센서와 엔코더의 에러를 각각 순차적으로 판별함으로써 신뢰성 높은 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide a method of detecting a position sensor abnormality of a smart booster system with high reliability by sequentially discriminating an error between a Hall sensor and an encoder constituting a position sensor for detecting the position of the rotor rotor.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법은, 회전자의 영구자석과 반응하여 신호를 출력하는 3개의 홀 센서와 회전자의 1회전시 펄스 신호를 출력하는 엔코더를 포함하여 상기 회전자의 위치를 검지하는 위치센서 이상 검출방법에 있어서, 3개의 홀 센서로 6개의 스테이트를 설정하는 단계(S110); 상기 6개의 스테이트에서 엔코더 값을 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정하는 단계(S120); 상기 엔코더를 리셋하는 단계(S130); 그리고 상기 홀 센서의 출력을 판별하여 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
The position sensor abnormality detection method of the smart booster system according to the preferred embodiment of the present invention includes three Hall sensors for outputting signals by reacting with permanent magnets of a rotor and an encoder for outputting a pulse signal at one rotation of the rotor (S110) of setting six states by using three Hall sensors; Determining (S 120) the encoder error by determining an encoder value in the six states; Resetting the encoder (S130); And determining an error of the hall sensor by discriminating the output of the hall sensor (S140).

이때, 상기 스테이트 설정 단계(S110)는, 상기 3개의 홀 센서로부터 출력되는 Low/High 신호를 기반으로 제1 내지 제6스테이트를 설정할 수 있다.
At this time, the state setting step (S110) may set the first to sixth states based on the Low / High signal output from the three Hall sensors.

또한, 상기 엔코더 에러 판정단계(S120)는 상기 회전자의 전기각 360도의 회전시 상기 엔코더로부터 출력되는 펄스 수를 상기 제1 내지 제6 스테이트에 대응하게 6개의 범위를 설정하고, 상기 회전자의 전기각 360도 회전시 상기 제1 내지 제6 스테이트에서 상기 엔코더로부터 실제 출력되는 펄스 수가 상기 범위에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정할 수 있다.
In addition, the encoder error determination step (S120) sets the number of pulses outputted from the encoder when the electric angle of the rotor rotates 360 degrees, six ranges corresponding to the first to sixth states, It is possible to judge whether or not the number of pulses actually output from the encoder in the first to sixth states is within the above range when the electrical angle is rotated 360 degrees, thereby determining the encoder error.

또한, 상기 엔코더 리셋단계(S130)는 상기 회전자의 전기각 360도 회전시마다 상기 엔코더를 리셋할 수 있다.
The encoder reset step S130 may reset the encoder every 360 degrees of the electrical angle of the rotor.

또한, 상기 홀 센서 에러 판정단계(S140)는 상기 회전자의 회전시 상기 홀 센서로부터 출력되는 신호가 상기 제1 내지 제6스테이트의 순서에 대응하는지 여부를 판별하여 상기 홀 센서의 에러를 판정할 수 있다.
In addition, the Hall sensor error determination step (S140) determines whether or not the signal output from the Hall sensor during the rotation of the rotor corresponds to the order of the first to sixth states and determines an error of the hall sensor .

또한, 엔코더 에러 확인단계(S150)를 더 포함하며, 상기 엔코더 에러 확인단계(S150)는 상기 모터의 회전자가 기계각 360도 회전시 상기 엔코더로부터 출력된 펄스 수를 총합하여 상기 엔코더에 설정된 펄스 수의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더의 에러를 확인할 수 있다.
The encoder error checking step (S150) further comprises an encoder error checking step (S150) wherein the number of pulses output from the encoder when the rotor of the motor rotates by 360 degrees is summed to determine the number of pulses The error of the encoder can be confirmed.

본 발명의 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 따르면, 회전자 로터의 위치를 감지하는 홀 센서와 엔코더를 각각 독립적으로 이상 여부를 판별하고, 홀 센서 또는 엔코더 이상 발생시 별도의 디그레이드 제어모드 또는 백업 모드를 각각 적용할 수 있다.
According to the position sensor abnormality detection method of the smart booster system of the present invention, it is possible to independently discriminate the hall sensor and the encoder, which detect the position of the rotor rotor, and to select a separate degrade control mode Backup mode can be applied respectively.

도 1은 본 발명의 홀 센서가 장착된 모터의 단면도; 및
도 2는 도 1의 홀 센서에서 출력되는 신호 및 홀 스테이트를 나타내는 개략도;이다.1 is a sectional view of a motor equipped with the Hall sensor of the present invention; And
FIG. 2 is a schematic view showing a signal and a Hall state output from the Hall sensor of FIG. 1;

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 대하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of detecting a position sensor abnormality of a smart booster system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 회전자에 구비되는 영구자석은 16개의 극성을 갖고, 엔코더는 회전자의 1회전(기계각 360도) 시 4096 펄스를 생성하며, 홀 센서는 모두 3개가 구비되는 것을 전제로 설명하였다.
In the present embodiment, for ease of explanation, the permanent magnets provided in the rotor have 16 polarities, and the encoder generates 4096 pulses per revolution of the rotor (360 degrees of the machine angle) Three of them are provided.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법은 다극 착자된 영구자석(11)이 구비된 회전자(10)와 이 회전자를 회전구동시키기 위해 전자기장을 생성하는 코일(21)이 구비된 고정자(20)에 구비될 수 있다.
As shown in FIG. 1, the position sensor abnormality detection method of the smart booster system according to the preferred embodiment of the present invention includes a rotor 10 having a multipolar magnetized permanent magnet 11, And may be provided in a stator 20 provided with a coil 21 for generating an electromagnetic field.

본 실시예의 위치센서는 도 1에 도시한 바와 같이 120° 간격을 두고 고정자(20)에 설치된 3개의 홀 센서(31,32,33) 및 구체적으로 도시하지는 않았으나 회전자(10)의 1회전당 4096 펄스(Pulse)를 생성하는 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다.
As shown in FIG. 1, the position sensor of the present embodiment includes three Hall sensors 31, 32, and 33 provided on the stator 20 at intervals of 120 degrees, and one Hall sensor 31, And an encoder (not shown) for generating 4096 pulses.

3개의 홀 센서(31,32,33)는 자성의 변화에 따라 출력 신호를 생성할 수 있으며, 구체적으로는 영구자석의 N극이 홀 센서(31,32,33)를 지나면 High 신호를, 영구자석의 S극이 홀 센서(31,32,33)를 지나면 Low 신호를 출력할 수 있다.
The three Hall sensors 31, 32, and 33 can generate an output signal in accordance with the change in magnetism. More specifically, when the N pole of the permanent magnet passes the Hall sensors 31, 32, and 33, When the S pole of the magnet passes the Hall sensors 31, 32, and 33, a Low signal can be output.

본 실시예에서 엔코더는 회전자의 자극수로 인해 회전자의 1회전 시, 전기각으로 8번의 회전 출력을 생성할 수 있다. 엔코더는 펄스만을 출력하기 때문에 엔코더 만으로는 모터의 절대각을 판별할 수 없는 바, 홀 센서(31,32,33)에 의해 모터를 초기 동작시킨 후, 홀 센서(31,32,33)의 W상에서 엔코더를 리셋하고 엔코더의 신호를 합산함으로써 모터의 절대위치를 판별할 수 있다.
In the present embodiment, the encoder can generate eight rotational outputs at an electrical angle during one revolution of the rotor due to the number of poles of the rotor. The absolute angle of the motor can not be discriminated by only the encoder because the encoder outputs only the pulse. After the motor is initially operated by the hall sensors 31, 32, and 33, the phases of the Hall sensors 31, The absolute position of the motor can be determined by resetting the encoder and summing the signals of the encoder.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예는 모두 3개의 홀 센서(31,32,33)를 구비하고 있는 바, 홀 센서(31,32,33) 3개의 조합, 즉 3비트(bit)로 회전자(10)의 현재 위치를 판별할 수 있다.
As shown in Figs. 1 and 2, the present embodiment includes three Hall sensors 31, 32, and 33, and a combination of three Hall sensors 31, 32, and 33, the current position of the rotor 10 can be determined.

즉, 도 1을 참조로, 홀 센서(31,32,33)의 출력 신호의 조합에 의한 모두 6개의 홀 센서 스테이트(41~46)를 조합할 수 있으며, 각 스테이트에서는 제1 내지 제3홀 센서(31,32,33)의 출력 신호를 통해 회전자(10)의 위치를 판별할 수 있다.
That is, referring to FIG. 1, it is possible to combine all six Hall sensor states 41 to 46 by combination of the output signals of the hall sensors 31, 32, and 33. In each state, The position of the rotor 10 can be determined through the output signals of the sensors 31, 32,

제1스테이트(41)는 제1홀 센서(31)가 High 신호를, 제2홀 센서(32)가 Low 신호를, 제3홀 센서(33)가 High 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '101'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 5'로 나타낼 수 있다.
The first state 41 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a High signal, the second hall sensor 32 outputs a Low signal and the third Hall sensor 33 outputs a High signal. '101', which can be expressed as 'state 5' by expressing it as a decimal number.

제2스테이트(42)는 제1홀 센서(31)가 High 신호를, 제2홀 센서(32)가 Low 신호를, 제3홀 센서(33)가 Low 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '100'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 4'로 나타낼 수 있다.
The second state 42 is a state in which the first Hall sensor 31 outputs a High signal, the second hall sensor 32 outputs a Low signal, and the third Hall sensor 33 outputs a Low signal. '100', which can be expressed as 'state 4' by expressing it as a decimal number.

제3스테이트(43)는 제1홀 센서(31)가 High 신호를, 제2홀 센서(32)가 High 신호를, 제3홀 센서(33)가 Low 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '110'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 6'로 나타낼 수 있다.
The third state 43 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a High signal, the second hall sensor 32 outputs a High signal, and the third hall sensor 33 outputs a Low signal. '110', expressed as a decimal number, and expressed as 'state 6'.

제4스테이트(44)는 제1홀 센서(31)가 Low 신호를, 제2홀 센서(32)가 High 신호를, 제3홀 센서(33)가 Low 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '010'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 2'로 나타낼 수 있다.
The fourth state 44 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a Low signal, the second hall sensor 32 outputs a High signal, and the third Hall sensor 33 outputs a Low signal. '010', which can be represented as 'State 2' by expressing it as a decimal number.

제5스테이트(45)는 제1홀 센서(31)가 Low 신호를, 제2홀 센서(32)가 High 신호를, 제3홀 센서(33)가 High 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '011'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 3'로 나타낼 수 있다.
The fifth state 45 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a Low signal, the second hall sensor 32 outputs a High signal and the third hall sensor 33 outputs a High signal. '011' and it can be expressed as 'State 3' by expressing it as a decimal number.

제6스테이트(46)는 제1홀 센서(31)가 Low 신호를, 제2홀 센서(32)가 Low 신호를, 제3홀 센서(33)가 High 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '001'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 1'로 나타낼 수 있다.
The sixth state 46 is a state in which the first Hall sensor 31 outputs a Low signal, the second hall sensor 32 outputs a Low signal and the third hall sensor 33 outputs a High signal. '001', which can be represented as 'state 1' by expressing it as a decimal number.

상술한 바와 같이, 홀 센서(31,32,33)의 출력에 의한 제1 내지 제6스테이트(41~46)를 통해서, 회전자(10)의 위치를 판별함과 동시에, 제1 내지 제6스테이트(41~46)의 출력 순서를 통해 회전자(10)의 정/역 회전방향 및 각 스테이트에서 엔코더의 에러를 판별할 수 있다.
As described above, the position of the rotor 10 is determined through the first to sixth states 41 to 46 by the outputs of the hall sensors 31, 32, and 33, It is possible to determine the error of the encoder in the forward and reverse directions and the respective states of the rotor 10 through the output order of the states 41 to 46. [

즉, 제1 내지 제6스테이트(41~46)가 순차적으로 나타나게 되면, 모터의 회전자(10)가 정방향으로 회전하고 있음을 판별할 수 있고, 제1 내지 제6스테이트(41~46)가 역차순으로 나타나게 되면, 모터의 회전자(10)가 역방향으로 회전하고 있음을 판별할 수 있으며, 모터의 회전시 각 스테이트에서 홀 센서(31,32,33)의 출력 신호가 5-4-6-2-3-1(정방향) 또는 1-3-2-6-4-5(역방향)으로 주기적으로 정확히 나타남을 확인함으로써 홀 센서(31,32,33)의 에러를 감지할 수 있다.
That is, when the first to sixth states 41 to 46 appear sequentially, it can be determined that the rotor 10 of the motor rotates in the forward direction, and the first to sixth states 41 to 46 It is possible to determine that the rotor 10 of the motor rotates in the reverse direction. When the motor rotates, the output signals of the hall sensors 31, 32, and 33 in each state are 5-4-6 It is possible to detect an error of the hall sensors 31, 32 and 33 by confirming that the hall sensors 31, 32, and 33 are periodically and accurately displayed in the direction of -2-3-1 (forward direction) or 1-3-2-6-4-5 (reverse direction).

또한, 각 제1 내지 제6스테이트(41~46) 내에서 출력되는 엔코더의 펄스를 통해 엔코더의 이상을 판별할 수 있다.Further, it is possible to determine an abnormality of the encoder through the pulse of the encoder outputted in each of the first to sixth states (41 to 46).

본 실시예의 엔코더는 모터의 1회전시 4096 펄스를 생성하고, 이 모터의 전기각이 360×8이 되는 바, 홀 센서(31,32,33)의 제1 내지 제6스테이트(정방향의 경우)가 8회 나타날 수 있다. 즉, 4096 펄스는 512 펄스×8이 될 수 있다.
The encoder of this embodiment generates 4,096 pulses per rotation of the motor, and the electric angle of the motor is 360 x 8, and the first to sixth states (in the forward direction) of the hall sensors 31, 32, May appear eight times. That is, 4096 pulses can be 512 pulses x 8.

즉, 6개의 스테이트에 따른 엔코더 값을 512/6으로 산정하여 엔코더의 에러를 판별할 수 있는 범위를 정의할 수 있다. 모터의 1/8 회전시 발생하는 512 펄스를 6개의 범위로 구분하고, 이를 제1 내지 제6스테이트(41~46)에 각각 대응한 후, 제1 내지 제6스테이트(41~46)에서 출력된 엔코더의 펄스 수가 상기 범위의 내에 있는지 여부를 판별함으로써 엔코더의 오류를 판별할 수 있다.
That is, an encoder value according to six states can be calculated as 512/6, and a range in which an error of the encoder can be determined can be defined. 512 pulses generated during 1/8 rotation of the motor are divided into six ranges and correspond to the first to sixth states 41 to 46, respectively, and then output from the first to sixth states 41 to 46 It is possible to determine the error of the encoder by determining whether the number of pulses of the encoder is within the above range.

또한, 모터의 1회전시 엔코더로부터 출력되는 펄스 수를 모두 합산하여 이 합산된 펄스 수가 기 설정된 엔코더의 4096 펄스의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별함으로써 엔코더의 오류를 검지할 수도 있다.
It is also possible to detect the error of the encoder by summing up the number of pulses output from the encoder during one revolution of the motor and determining whether the summed pulse number falls within the error range of 4096 pulses of the preset encoder.

또한, 본 실시예의 위치센서 이상 검출방법은 모터의 1회전시 발생할 수 있는 오차를 감소시키기 위해 홀 센서(31,32,33)의 U상마다, 즉 회전자의 전기각 360도 회전시 엔코더를 리셋할 수 있다.
Further, in the position sensor abnormality detection method of the present embodiment, in order to reduce an error that may occur in one rotation of the motor, every time the U phase of the Hall sensors 31, 32, 33 is rotated, Can be reset.

상술한 바와 같은 구성의 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법은 3개의 홀 센서로 6개의 스테이트를 설정하는 단계(S110), 6개의 스테이트에서 엔코더 값을 판별하여 엔코더 에러를 판정하는 단계(S120), 엔코더를 리셋하는 단계(S130), 그리고 홀 센서의 출력을 판별하여 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
The method of detecting a position sensor abnormality of the smart booster system having the above-described configuration includes the steps of setting six states with three Hall sensors (S110), determining an encoder error value in six states (S120) , Resetting the encoder (S130), and determining the error of the Hall sensor by determining the output of the Hall sensor (S140).

스테이트 설정 단계(S110)는 회전자(10)의 위치를 감지하기 위한 3개의 홀 센서(31,32,33)로부터 출력되는 Low/High 신호를 기반으로 제1 내지 제6스테이트(41~46)를 설정하며, 제1 내지 제6스테이트(41~46)는 출력 신호를 십진수로 나타내면 '5', '4', '6', '2', '3', '1'로 구분될 수 있다.
In the state setting step S110, the first to sixth states 41 to 46 are selected based on the Low / High signal output from the three Hall sensors 31, 32, 33 for sensing the position of the rotor 10. [ 4 ',' 6 ',' 2 ',' 3 ', and' 1 'if the output signal is represented by a decimal number, and the first to sixth states 41 to 46 may be divided into' 5 ' .

엔코더 에러 판정 단계(S120)은 상기 제1 내지 제6스테이트(41~46)에서 출력된 엔코더의 펄스 수를 비교하여 엔코더의 에러를 판정할 수 있다. 즉, 엔코더로부터 출력되는 512 펄스를 6개의 범위로 구분하여 제1 내지 제6스테이트(41~46)에 대응시키며, 모터의 1/8회전시 제1 내지 제6스테이트(41~46)에서 실제 엔코더로부터 출력되는 펄스 수가 상기 제1 내지 제6스테이트(41~46)에 대응된 범위의 내에 속하는지 여부를 비교함으로써, 엔코더 에러를 판정할 수 있다.
The encoder error determination step (S120) can determine the error of the encoder by comparing the number of pulses of the encoder output from the first to sixth states (41 to 46). That is, the 512 pulses output from the encoder are divided into six ranges to correspond to the first to sixth states 41 to 46, and the first to sixth states 41 to 46, It is possible to determine the encoder error by comparing whether the number of pulses output from the encoder falls within the range corresponding to the first to sixth states 41 to 46. [

엔코더를 리셋하는 단계(S130)는 회전자의 전기각 360도 회전시마다 엔코더를 리셋함으로써, 모터의 1회전시 발생할 수 있는 오차를 감소시킬 수 있다.
The step of resetting the encoder (S130) may reset the encoder every 360 degrees of the electrical angle of the rotor, thereby reducing the error that may occur in one rotation of the motor.

홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)는 상기 회전자의 정/역회전시 홀 센서(31,32,33)로부터 출력되는 신호를 기반으로, 모터의 회전시 각 스테이트에서 홀 센서(31,32,33)의 출력 신호가 5-4-6-2-3-1(정방향) 또는 1-3-2-6-4-5(역방향)으로 주기적으로 나타남을 확인함으로써 홀 센서(31,32,33)의 에러를 감지할 수 있다.
The step of determining the error of the hall sensor (S140) may be based on a signal output from the hall sensors (31, 32, 33) during forward / reverse rotation of the rotor, 32, 33) periodically appears in 5-4-6-2-3-1 (forward direction) or 1-3-2-6-4-5 (reverse direction), and the Hall sensors 31, 32 , 33) can be detected.

또한, 본 실시예의 위치센서 이상 검출방법은 상기 모터의 회전자가 기계각 360도 회전시 엔코더로부터 출력된 펄스 수를 총합하여 엔코더에 설정된 4096 펄스의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별함으로써 엔코더의 에러를 검지할 수 있는 엔코더 에러 확인단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
Further, in the position sensor abnormality detection method of the present embodiment, when the rotor of the motor rotates 360 degrees, the total number of pulses output from the encoder is summed up, and it is determined whether or not the encoder falls within the error range of 4096 pulses set in the encoder. (S150) which can detect the encoder error.

상술한 바와 같은 위치센서 이상 검출방법에 따르면, 회전자 로터의 위치를 감지하는 홀 센서와 엔코더를 각각 독립적으로 이상 여부를 판별하고, 엔코더 에러 판정 단계(S120)와 엔코더 에러 확인단계(S150)에서 엔코더의 이상 발생 시, 엔코더의 고장 상태를 저장하고 스마트부스터 시스템을 BLDC 제어할 수 있으며, 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)에서 홀 센서(31,32,33)의 이상 발생시 홀 센서(31,32,33)의 고장 상태를 저장하고 스마트부스터 시스템을 백업 모드에서 제어할 수 있는 효과가 있을 수 있다.
According to the position sensor abnormality detection method as described above, the hall sensor and the encoder for detecting the position of the rotor rotor are independently judged as abnormal, and in the encoder error judging step (S120) and the encoder error checking step (S150) In the event of an error of the encoder, the fault state of the encoder can be stored and the smart booster system can be controlled by the BLDC. In the step of determining the error of the Hall sensor (S140) 31, 32, 33) can be stored and the smart booster system can be controlled in the backup mode.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those skilled in the art that modifications, variations and variants of the embodiments are possible within the scope of the invention.

10: 회전자
11: 영구자석
20: 고정자
21: 코일
31~33: 홀 센서
41~46: 홀 스테이트10: Rotor
11: permanent magnet
20: Stator
21: Coil
31 to 33: hall sensor
41 ~ 46: Hallstate

Claims (6)

회전자의 영구자석과 반응하여 신호를 출력하는 3개의 홀 센서와 회전자의 1회전시 펄스 신호를 출력하는 엔코더를 포함하여 상기 회전자의 위치를 검지하는 위치센서 이상 검출방법에 있어서,
3개의 홀 센서로 6개의 스테이트를 설정하는 단계(S110);
상기 6개의 스테이트에서 엔코더 값을 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정하는 단계(S120);
상기 엔코더를 리셋하는 단계(S130); 그리고
상기 홀 센서의 출력을 판별하여 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)를 포함하며,
상기 스테이트 설정 단계(S110)는,
상기 3개의 홀 센서로부터 출력되는 Low/High 신호를 기반으로 제1 내지 제6스테이트를 설정하고,
상기 엔코더 에러 판정단계(S120)는,
상기 회전자의 전기각 360도의 회전시 상기 엔코더로부터 출력되는 펄스 수를 상기 제1 내지 제6 스테이트에 대응하게 6개의 범위를 설정하고,
상기 회전자의 전기각 360도 회전시 상기 제1 내지 제6 스테이트에서 상기 엔코더로부터 실제 출력되는 펄스 수가 상기 범위에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정하며,
상기 홀 센서 에러 판정단계(S140)는,
상기 회전자의 회전시 상기 홀 센서로부터 출력되는 신호가 상기 제1 내지 제6스테이트의 순서에 대응하는지 여부를 판별하여 상기 홀 센서의 에러를 판정하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.
A position sensor abnormality detection method for detecting a position of a rotor including three Hall sensors for outputting a signal in response to a permanent magnet of a rotor and an encoder for outputting a pulse signal at one rotation of the rotor,
Setting six states with three hall sensors (S110);
Determining (S 120) the encoder error by determining an encoder value in the six states;
Resetting the encoder (S130); And
(S140) of determining an error of the hall sensor by discriminating the output of the hall sensor,
The state setting step (S110)
The first to sixth states are set based on the Low / High signal output from the three Hall sensors,
The encoder error determination step (S120)
The number of pulses outputted from the encoder when the electrical angle of the rotor is rotated 360 degrees is set to six ranges corresponding to the first to sixth states,
Determines whether the number of pulses actually output from the encoder in the first to sixth states falls within the above range when the electrical angle of the rotor is 360 degrees,
The hall sensor error determination step (S140)
Wherein the error detection means detects an error of the hall sensor by discriminating whether or not a signal outputted from the hall sensor when the rotor rotates corresponds to the order of the first to sixth states, Way.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 엔코더 리셋단계(S130)는 상기 회전자의 전기각 360도 회전시마다 상기 엔코더를 리셋하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.
The method according to claim 1,
Wherein the encoder reset step (S130) resets the encoder every time the electrical angle of the rotor rotates 360 degrees.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
엔코더 에러 확인단계(S150)를 더 포함하며,
상기 엔코더 에러 확인단계(S150)는 상기 회전자가 기계각 360도 회전시 상기 엔코더로부터 출력된 펄스 수를 총합하여 상기 엔코더에 설정된 펄스 수의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더의 에러를 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.The method according to claim 1,
Further comprising an encoder error checking step (S150)
The encoder error checking step (S150) determines whether or not the number of pulses output from the encoder when the rotor rotates 360 degrees is within a tolerance range of the number of pulses set in the encoder, And detecting the position sensor abnormality of the smart booster system.
KR1020120107656A 2012-09-27 2012-09-27 Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System KR101952962B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107656A KR101952962B1 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System
CN201310292773.7A CN103697927B (en) 2012-09-27 2013-07-12 The position detector method for detecting abnormality of Intelligent booster system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107656A KR101952962B1 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140040949A KR20140040949A (en) 2014-04-04
KR101952962B1 true KR101952962B1 (en) 2019-02-27

Family

ID=50359539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120107656A KR101952962B1 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101952962B1 (en)
CN (1) CN103697927B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220922A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Robert Bosch Gmbh Method for fault tolerant rotation angle detection
CN108803462B (en) * 2017-04-27 2021-03-19 宁波Gqy视讯股份有限公司 Fault detection method for servo system position feedback
JP6549637B2 (en) * 2017-05-29 2019-07-24 ファナック株式会社 Encoder system having abnormality detection function and abnormality detection method
CN109256990B (en) * 2018-09-13 2020-10-27 深圳和而泰智能控制股份有限公司 Motor control method and device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000184774A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Toyoda Mach Works Ltd Motor-controller
JP2002081961A (en) * 2000-09-07 2002-03-22 Koyo Seiko Co Ltd Rotary angle detector, brushless motor and motor operated power steering system
JP2007118823A (en) 2005-10-28 2007-05-17 Nsk Ltd Electric power steering control device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000074694A (en) * 1998-08-27 2000-03-14 Hitachi Ltd Method and apparatus for detecting abnormality of rotation sensor
CN1279687C (en) * 2004-05-18 2006-10-11 桂林星辰电力电子有限公司 Method for positioning first-on rotor for alternating current permanent-magnet synchronous motor control system
CN1330964C (en) * 2006-05-23 2007-08-08 北京航空航天大学 Apparatus for detecting rotation speed and direction of rotor of magnetic levitation reacted flywheel
KR101038017B1 (en) * 2007-09-10 2011-05-30 삼성전자주식회사 Apparatus and method for obtaining information of neighbor network for vertical handover in wireless communication system
CN101409523A (en) * 2008-12-01 2009-04-15 哈尔滨理工大学 Method for determining initial position of permanent magnet motor magnetic pole through incremental encoder
CN101995533B (en) * 2009-08-11 2013-01-09 深圳市英威腾电气股份有限公司 Real-time wire-break detection method and system for digital incremental encoder
JP5636663B2 (en) * 2009-10-19 2014-12-10 株式会社リコー Motor drive control device and image forming apparatus
CN101825484B (en) * 2010-02-04 2011-08-31 哈尔滨工业大学 Malfunction detection method of incremental encoder
KR20120002637A (en) * 2010-07-01 2012-01-09 주식회사 만도 Device for prevention of backward moving of a electric vehicle
KR101159506B1 (en) 2010-09-13 2012-06-26 주식회사 만도 Control method of electro-mechanical brake
KR20120063193A (en) * 2010-12-07 2012-06-15 현대모비스 주식회사 Fault finding apparatus for active front steering system and method of the same
KR20120067848A (en) * 2010-12-16 2012-06-26 엘지전자 주식회사 Motor controlling apparatus, electronic vehicle having the apparatus, and motor controlling method of the same
CN102347726A (en) * 2011-09-15 2012-02-08 河北工业大学 Device and method for observing rotor position in motor control
CN102607630B (en) * 2012-02-20 2015-05-13 中联重科股份有限公司 Detection method, device and system of fault of encoder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000184774A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Toyoda Mach Works Ltd Motor-controller
JP2002081961A (en) * 2000-09-07 2002-03-22 Koyo Seiko Co Ltd Rotary angle detector, brushless motor and motor operated power steering system
JP2007118823A (en) 2005-10-28 2007-05-17 Nsk Ltd Electric power steering control device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140040949A (en) 2014-04-04
CN103697927B (en) 2017-10-31
CN103697927A (en) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013002251A1 (en) Motor drive device
US10385934B2 (en) Method for determining and/or controlling a position of an electric motor
KR101952962B1 (en) Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System
US8872511B2 (en) Angle of rotation detection device
KR20110055845A (en) Apparatus for detecting steering torque and steering angle of vehicle
WO2011138756A3 (en) Electric motor for an electric vehicle
JP5702237B2 (en) Motor drive device
KR102158482B1 (en) Detecting extended current method for controlling three-phase motor in event of emergency brake
KR20120002637A (en) Device for prevention of backward moving of a electric vehicle
CN104734590A (en) Permanent magnet synchronous motor position feedback fault processing method for electric vehicle
US8232757B2 (en) Rotational position detecting method for AC servomotor and simple encoder
JP6006069B2 (en) Encoder and encoder error detection method
KR102339515B1 (en) Operation method for motor control appatatus
US20140139208A1 (en) Rotation detection device
JP5785004B2 (en) Motor drive device
JP6087399B2 (en) Motor drive device
EP1216498B1 (en) Method for controlling and protecting electric motors and system for controlling for an electric motor
KR102010743B1 (en) Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System
CN202424469U (en) Switched reluctance motor capable of self-checking rotor position
US11614458B2 (en) Control circuit for a sensor, an electrical control unit for a wheel speed sensor, a method of operating a wheel speed sensor, a method of controlling a sensor and a computer program
US10644574B2 (en) Optical sensor and method for estimating positions of rotors in a motor and the motor comprising the optical sensor
KR101783048B1 (en) Velocity detecting apparatus for electric bicycle
KR20140074538A (en) Method for estimating rotational state by correcting hall sensor position in Motor Driven Power Steering
KR101822914B1 (en) Apparatus for distinguishing position of motor and method for distinguishing thereof
KR20060007557A (en) A method for calculation reference angle of motor in a steer by wire system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant