KR102335230B1 - 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102335230B1
KR102335230B1 KR1020140150195A KR20140150195A KR102335230B1 KR 102335230 B1 KR102335230 B1 KR 102335230B1 KR 1020140150195 A KR1020140150195 A KR 1020140150195A KR 20140150195 A KR20140150195 A KR 20140150195A KR 102335230 B1 KR102335230 B1 KR 102335230B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
noise
current value
frequency component
noise source
Prior art date
Application number
KR1020140150195A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160050954A (ko
Inventor
권순형
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 KR1020140150195A priority Critical patent/KR102335230B1/ko
Publication of KR20160050954A publication Critical patent/KR20160050954A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102335230B1 publication Critical patent/KR102335230B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08Electric propulsion units
    • B60W2510/083Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/083Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/308Electric sensors
    • B60Y2400/3084Electric currents sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 모터의 토크 제어를 수행하는 도중 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 상기 모터 구동 제어장치는, 모터 구동을 위한 전류값을 검출하는 전류 검출부; 상기 전류 검출부에서 검출된 전류값에 대하여 FFT 분석을 통해 노이즈원의 주파수 성분을 추출하고, 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 모터 구동에 따른 노이즈를 제거한 후, PWM 신호를 출력하는 노이즈 제거부; 및 상기 노이즈 제거부를 통해 노이즈가 제거된 PWM 신호를 이용하여 모터의 토크를 제어하는 구동 제어부를 포함한다.

Description

차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method of controlling motor for vehicle}
본 발명은 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 모터의 토크 제어를 수행하는 인버터에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 친환경 자동차는 하이브리드 자동차와 전기 자동차로 분류된다.
이러한 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에서 메인 모터를 구동하기 위해서는 인버터라는 장치를 사용하게 된다.
인버터 장치는 모터의 토크를 제어하기 위한 장치로서 토크 제어를 통해 모터를 회전시키거나 필요에 따라 전력을 회생시켜 고전압 배터리에 전력을 충전하는 역할을 수행한다.
이러한 인버터 장치는 모터의 토크를 제어하기 위해 기본적으로 PWM이라는 8Khz 이상의 펄스파를 모터에 인가한다. 고전압, 고전류를 가지는 수 khz 펄스파는 외부로 노이즈를 방출하게 된다.
이하, 종래 기술에 따라 인버터 장치를 이용한 차량용 모터 구동 제어장치에 대하여 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 종래 기술에 따라 차량용 모터 구동 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 차량용 모터 구동 제어장치는, 배터리(10), 인버터(20), 모터(30), 전류 검출부(40) 및 구동 제어부(50)를 포함한다.
배터리(10)는 모터(30)를 구동하기 위한 전원을 공급하는 것으로, 공급 전원을 인버터(20)로 제공한다.
인버터(20)는 구동 제어부(50)로부터 제공되는 토크 제어신호 즉, PWM 신호에 따라 모터의 토크를 제어한 후, 토크가 제어된 신호에 따라 모터의 구동을 제어한다.
전류 검출부(40)는 인버터(20)에 의해 토크 제어된 신호로부터 모터(30)로 공급되는 전원에 대한 전류를 측정하여 구동 제어부(50)로 피드백 전류를 제공한다.
구동 제어부(50)는 전류 검출부(40)로부터 제공되는 피드백 전류에 따라 인버터(20)로 모터(30)의 토크 제어를 위한 제어신호를 제공한다.
이와 같은 종래 기술에 따른 모터 구동 제어장치에서, 인버터(20)를 통해 모터로 공급되는 전원은 고전압 및 고전류를 가지는 수 khz 펄스파는 외부로 노이즈를 방출하게 된다.
이로 인해 차량의 오디오 시스템 등에 잡음 노이즈를 발생하게 하여 오디오 시스템의 오디오 출력에 영향을 주게 되는 문제점과, 더불어 차량 외부로 스위칭 소음을 발생하여 운전자에게 불안감을 발생시는 문제점이 존재한다.
이와 같이 인버터에서 발생하는 노이즈를 완전히 제거할 수 없는 불가분의 관계에서 소음 및 주변기기에 영향을 끼치는 노이즈 전원을 제거하기 위한 연구 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인버터의 출력 전류를 검출하고, 검출된 전류값을 FFT(Fast Fourier Transform) 변환하여 모터의 구동에 따라 발생되는 노이즈를 제거한 후, 노이즈 제거된 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 이용하여 모터의 토크를 제어함으로써 차량에서 발생되는 소음을 최소화할 수 있도록 한 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 모터 구동 제어장치는, 모터 구동을 위한 전류값을 검출하는 전류 검출부; 상기 전류 검출부에서 검출된 전류값에 대하여 FFT 분석을 통해 노이즈원의 주파수 성분을 추출하고, 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 모터 구동에 따른 노이즈를 제거한 후, PWM 신호를 출력하는 노이즈 제거부; 및 상기 노이즈 제거부를 통해 노이즈가 제거된 PWM 신호를 이용하여 모터의 토크를 제어하는 구동 제어부를 포함하할 수 있다.
상기 노이즈 제거부는, 제공되는 기준 전류값과 상기 전류 검출부에서 검출된 전류값을 비교하여 그 차이값을 계산하는 제1 비교부; 상기 비교부에서 계산된 차이값에 따라 상기 검출된 전류값을 보상하는 보상부; 상기 보상부에서 보상된 전류값에 대한 신호를 기준 신호와 비교하여 그 차이에 대한 PWM 신호 출력하는 제1 비교부; 상기 전류 검출부에서 검출된 전류값을 퓨우리에 변환하여 노이즈 원의 주파수 성분을 추출하는 FFT 분석부; 및 상기 FFT 분석부에서 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 제2 비교부에서 출력되는 PWM신호의 노이즈 원의 주파수 성분을 필터링한 후, 필터링된 PWM 신호를 상기 구동제어부로 제공하는 필터링부를 포함한다.
상기 필터링부에서, 노이즈의 필터링은 밴드 리젝트 필터(Band Reject Filter)를 이용할 수 있다.
상기 기준전류는, 상기 모터의 토크 제어를 위한 토크 지령값을 전류값으로 변환한 값이다.
상기 FFT 분석부에서 추출된 노이즈 원의 주파수 성분은 주파수 성분 중 제일 큰 대역의 주파수 성분이다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 모터 구동 제어방법은, 모터 구동을 위한 전류값을 검출하는 단계; 상기 검출된 전류값에 대하여 FFT 분석을 통해 노이즈원의 주파수 성분을 추출하는 단계; 상기 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 모터 구동에 따른 노이즈를 제거한 후, PWM 신호를 출력하는 단계; 및 상기 노이즈가 제거된 PWM 신호를 이용하여 모터의 토크를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상게 노이즈를 제거하는 단계는, 제공되는 기준 전류값과 상기 검출된 전류값을 비교하여 그 차이값을 계산하는 단계; 상기 계산된 차이값에 따라 상기 검출된 전류값을 보상하는 단계; 상기 보상된 전류값에 대한 신호를 기준 신호와 비교하여 그 차이에 대한 PWM 신호 출력하는 단계; 상기 검출된 전류값을 FFT 분석을 통해 노이즈 원의 주파수 성분을 추출하는 단계; 및
상기 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 출력되는 PWM신호의 노이즈 원의 주파수 성분을 필터링한 후, 필터링된 PWM 신호를 이용하여 모터의 토크를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 모터의 토크를 제어하는 단계에서, 노이즈 원에 대한 주파수 성분의 필터링은 밴드 리젝트 필터(Band Reject Filter)를 이용한다.
상기 기준전류는, 상기 모터의 토크 제어를 위한 토크 지령값을 전류값으로 변환한 값이다.
상기 추출된 노이즈 원의 주파수 성분은, 주파수 성분 중 제일 큰 대역의 주파수 성분이다.
본 발명에 따르면, 인버터의 출력 전류를 검출하고, 검출된 전류값을 FFT(Fast Fourier Transform) 변환하여 모터의 구동에 따라 발생되는 노이즈를 제거한 후, 노이즈 제거된 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 이용하여 모터의 토크를 제어함으로써 차량에서 발생되는 소음을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
즉, 모터의 토크 제어를 수행하는 인버터에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거함으로써, 차량 오디오 시스템 및 주변기기에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 효과를 가지며, 차량 외부로 스위칭 소음을 발생하지 않도록 함으로써, 운전자에게 편안함을 제공할 수 있는 효과를 가지게 된다.
도 1은 일반적인 차량용 모터 구동 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 노이즈 제거부에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 모터 구동 제어장치 및 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 노이즈 제거부에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어장치는, 배터리(100), 인버터(200), 모터(300), 전류 검출부(400), 노이즈 제거부(500) 및 구동 제어부(600)를 포함한다.
배터리(100)는 모터(300)를 구동하기 위한 전원을 공급하는 것으로, 공급 전원을 인버터(200)로 제공한다.
인버터(200)는 구동 제어부(600)로부터 제공되는 토크 제어신호 즉, PWM 신호에 따라 모터의 토크를 제어한 후, 토크가 제어된 신호에 따라 모터의 구동을 제어한다. 여기서, 인버터(200)는 일반적인 구성으로서 상세 회로 구성 및 그에 대한 동작에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
전류 검출부(400)는 인버터(200)에 의해 토크 제어된 신호로부터 모터(300)로 공급되는 전원에 대한 전류를 측정하여 측정된 전류값을 노이즈 제거부(500)로 제공한다. 여기서, 전류 검출부(400)는 홀 센서를 이용할 수도 있고, 션트 저항에 의해 검출할 수도 있는 것으로 전류 측정 방법은 다양한 방법 및 다양한 장치를 통해 수행될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
그리고, 상기 전류 검출부(400)는 상기 모터(300)가 3상 모터인 경우 U상과 V상에 설치되어 U상과 V 상에 흐르는 전류를 검출하게 되는 것으로, 이러한 전류 검출은 일반적인 공지된 기술적 특징으로 상세 설명은 생략하기로 한다.
노이즈 제거부(500)는 상기 전류 검출부(400)로부터 검출된 전류신호를 FFT 분석을 통해 가장 큰 노이즈원의 주파수를 파악한 후, 가장 큰 노이즈원 주파수 신호에 따라 인버터에서 발생하는 노이즈를 제거한 후, 노이즈가 제거된 모터 토크 제어를 위한 PWM 신호를 구동 제어부(600)로 제공한다.
구동 제어부(600)는 상기 노이즈 제거부(500)에서 제공되는 PWM 신호에 따라 인버터로 모터 토크 제어 신호를 제공하여 모터의 토크를 제어하도록 하는 것이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 핵심 기술적 특징이라 할 수 있는 도 2의 노이즈 제거부(500)에 대하여 구체적인 구성 및 동작을 설명해 보기로 하자.
본 발명에 따른 노이즈 제거부(500)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 비교부(510), 보상부(520), 제2 비교부(530), FFT 분석부(540) 및 필터링부(550)를 포함할 수 있다.
제1 비교부(510)는 기준 전류값 즉, 모터(300)의 토크 제어를 위한 토크 지령값을 전류값으로 변경된 기준 전류값과 도 2에 도시된 전류 검출부(400)로부터 제공되는 검출 전류값 즉, 현재 인버터(200)의 출력 전류값과 비교하여 그 차이값을 보상부(520)로 제공한다.
보상부(520)는 제1 비교부(510)에서 제공되는 기준전류와 검출 전류의 차이값에 따라 인버터(200)의 출력 전류값을 보상하고, 보상된 값을 제2 비교부(530)로 제공한다.
제2 비교부(530)는 보상부(520)에서 제공되는 보상된 전류신호 파형을 제공되는 삼각파와 비교하여 그 차이에 대한 신호 즉, PWM 신호를 필터링부(550)로 출력한다.
한편, FFT 분석부(540)는 도 2에 도시된 전류 검출부(400)에서 검출된 인버터(200)의 출력 전류값을 퓨우리에 변환하여 검출 전류 중 제일 큰 노이즈 원의 주파수 성분을 찾아 해당 주파수 성분을 필터링부(550)로 제공한다. 여기서, 퓨우리에 변환 방법은 이미 공지된 기술로서 그 상세 설명은 생략하기로 한다.
필터링부(550)는 FFT 분석부(540)에서 제공하는 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 제2 비교부(530)에서 출력되는 PWM신호의 노이즈 원의 주파수 성분을 필터링한 후, 필터링된 PWM 신호를 모터의 토크 제어를 위한 PWM신호로 인버터(200)로 제공하는 것이다. 여기서, 상기 필터링부(550)는 밴드 리젝트 필터(Band Reject Filter)일 수 있다.
상기 밴드 리젝트 필터는 밴드 리젝트 필터는 설정된 대역폭의 주파수 성분을 감소시키는 필터로서 특정 주파수의 노이즈를 감소시키는 역할을 수행한다. 이와 같이 특정 노이즈 성분만 선택하여 감소시키는 필터를 사용하는 이유는 일반적으로 많이 사용되는 저역 필터 및 고역 필터를 사용할 경우 PWM 대부분의 펄스파를 일그러지게 할 수 있어 인버터(200) 효율에 영향을 미치기 때문이다.
상기와 같은 노이즈 방법을 이용하는 경우, 토크의 크기 및 속도별로 변화하는 노이즈의 주파수를 찾아서 감소할 수 있어 차량의 주변기기에 영향을 미치는 노이즈 및 차량에서 발생하는 노이즈를 감소시킬 수 있는 것이다.
상기한 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어방법에 대하여 첨부한 도 4를 참조하여 단계적으로 살펴보자.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 토크 지령값을 이용하여 인버터를 제어하여 모터 토크를 제어한다.즉, 인버터 토크 제어를 통해 모터를 구동한다(S101).
모터 구동중 인버터에서 모터로 흐르는 전류를 검출한다(S102).
이어, 상기 검출된 전류값과 기준 전류값을 비교하여 그 차이값에 대하여 보상을 수행한다(S103). 여기서, 상기 기준 전류값 설정은 모터의 토크 제어를 위한 토크 지령값을 전류값으로 변경한 값을 기준 전류값으로 설정한다.
한편, 상기 S102 단계에서 검출된 전류값에 대하여 FFT 분석을 수행 즉, 인버터의 출력 전류값을 퓨우리에 변환하여 검출 전류 중 제일 큰 노이즈 원의 주파수 성분을 찾게 된다(S104).
상기 S103 단계에서 전류값이 보상된 신호는 제공되는 삼각파와 비교하여 PWM신호를 출력한다(S105).
이어, 상기 S104 단계에서 FFT 분석을 통해 찾은 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 S105단계에서 출력되는 PWM신호의 노이즈 원의 주파수 성분을 필터링한 후(S106), 필터링된 PWM 신호를 모터의 토크 제어를 위한 PWM신호로 인버터로 제공하는 것이다(S107). 여기서, 상기 필터링부(550)는 밴드 리젝트 필터(Band Reject Filter)일 수 있으며, 상기 밴드 리젝트 필터에 대한 구체적인 동작에 대해서는 상기에서 설명하였기에 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기한 차량용 모터 구동 제어 장치 및 방법에 대하여 간단하게 요약하면, 먼저, 운전자가 액셀레이터를 동작하여 상위 제어기로부터 토크 지령을 받아 인버터에서 토크 제어를 시작한다.
그리고, 토크 제어 시작에 따라 인버터에서 모터로 흐르는 전류값을 검출하여 검출된 전류값을 FFT 분석을 통해 최대 노이즈 원의 주파수 성분을 찾아 모터 토크 제어시 노이즈의 존재 여부를 판단하는 것이다.
만약, 노이즈원이 존재하는 경우 상기 FFT 분석을 통해 찾은 노이즈원의 주파수를 성분을 밴드 리젝트 필터의 대역폭으로 입력하고, 밴드 리젝트 필터에서 상기 FFT 분석을 통해 찾은 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 노이즈를 제거한 후, 노이즈가 제거된 PWM신호를 모터 토크 제어를 위한 신호로서 인버터에 제공하는 것이다.
만약, 노이즈 원이 존재하지 않을 경우에는 일반적인 PWM 신호를 모터 토크 제어를 위한 신호로 인버터 출력하는 것이다.
따라서, 본 발명은 토크의 크기 및 속도별로 변화하는 노이즈의 주파수를 찾아서 감소할 수 있어 차량의 주변기기에 영향을 미치는 노이즈 및 차량에서 발생하는 노이즈를 감소시킬 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 모터 구동 제어 장치 및 그 방법을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 배터리 200 : 인버터
300 : 모터 400 : 전류 검출부
500 : 노이즈 제거부 510 : 제1 비교부
520 : 보상부 530 : 제2 비교부
540 : FFT 분석부 550 : 필터링부
600 : 구동 제어부

Claims (10)

  1. 차량용 모터 구동 제어장치에 있어서,
    모터 구동을 위한 전류값을 검출하는 전류 검출부;
    상기 전류 검출부에서 검출된 전류값에 대하여 FFT 분석을 통해 노이즈원의 주파수 성분을 추출하고, 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 모터 구동에 따른 노이즈를 제거한 후, PWM 신호를 출력하는 노이즈 제거부; 및
    상기 노이즈 제거부를 통해 노이즈가 제거된 PWM 신호를 이용하여 모터의 토크를 제어하는 구동 제어부를 포함하되,
    상기 노이즈 제거부는,
    제공되는 기준 전류값과 상기 전류 검출부에서 검출된 전류값을 비교하여 그 차이값을 계산하는 제1 비교부;
    상기 제1 비교부에서 계산된 차이값에 따라 상기 검출된 전류값을 보상하는 보상부;
    상기 보상부에서 보상된 전류값에 대한 신호를 기준 신호와 비교하여 그 차이에 대한 PWM 신호 출력하는 제2 비교부;
    상기 전류 검출부에서 검출된 전류값을 퓨우리에 변환하여 노이즈 원의 주파수 성분을 추출하는 FFT 분석부;
    상기 FFT 분석부에서 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 제2 비교부에서 출력되는 PWM신호의 노이즈 원의 주파수 성분을 필터링한 후, 필터링된 PWM 신호를 상기 구동제어부로 제공하는 필터링부를 포함하는 차량용 모터 구동 제어장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터링부에서, 노이즈의 필터링은 밴드 리젝트 필터(Band Reject Filter)를 이용하는 것인 차량용 모터 구동 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준 전류값은, 상기 모터의 토크 제어를 위한 토크 지령값을 전류값으로 변환한 값인 차량용 모터 구동 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 FFT 분석부에서 추출된 노이즈 원의 주파수 성분은 주파수 성분 중 제일 큰 대역의 주파수 성분인 차량용 모터 구동 제어장치.
  6. 차량용 모터 구동 제어방법에 있어서,
    모터 구동을 위한 전류값을 검출하는 단계;
    상기 검출된 전류값에 대하여 FFT 분석을 통해 노이즈원의 주파수 성분을 추출하는 단계;
    상기 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 모터 구동에 따른 노이즈를 제거한 후, PWM 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 노이즈가 제거된 PWM 신호를 이용하여 모터의 토크를 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 노이즈를 제거하는 단계는,
    제공되는 기준 전류값과 상기 검출된 전류값을 비교하여 그 차이값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 차이값에 따라 상기 검출된 전류값을 보상하는 단계;
    상기 보상된 전류값에 대한 신호를 기준 신호와 비교하여 그 차이에 대한 PWM 신호 출력하는 단계;
    상기 검출된 전류값을 FFT 분석을 통해 노이즈 원의 주파수 성분을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 노이즈 원의 주파수 성분을 이용하여 상기 출력되는 PWM신호의 노이즈 원의 주파수 성분을 필터링한 후, 필터링된 PWM 신호를 이용하여 모터의 토크를 제어하는 단계;
    를 포함하는 차량용 모터 구동 제어방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 모터의 토크를 제어하는 단계에서, 노이즈 원에 대한 주파수 성분의 필터링은 밴드 리젝트 필터(Band Reject Filter)를 이용하는 것인 차량용 모터 구동 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 기준 전류값은, 상기 모터의 토크 제어를 위한 토크 지령값을 전류값으로 변환한 값인 차량용 모터 구동 제어방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 추출된 노이즈 원의 주파수 성분은, 주파수 성분 중 제일 큰 대역의 주파수 성분인 차량용 모터 구동 제어방법.
KR1020140150195A 2014-10-31 2014-10-31 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법 KR102335230B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140150195A KR102335230B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140150195A KR102335230B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160050954A KR20160050954A (ko) 2016-05-11
KR102335230B1 true KR102335230B1 (ko) 2021-12-03

Family

ID=56025808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140150195A KR102335230B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102335230B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102666076B1 (ko) * 2021-09-03 2024-05-14 손대락 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117876A (ja) * 2002-10-17 2005-04-28 Denso Corp 交流回転電機装置
JP2006325278A (ja) 2005-04-18 2006-11-30 Nissan Motor Co Ltd 同期機の電流制御装置及び電流制御方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009736B1 (ko) * 2009-04-08 2011-01-19 (주)모토닉 차량용 모터 제어장치 및 제어방법
KR20130110555A (ko) * 2012-03-29 2013-10-10 엘지전자 주식회사 모터 제어 장치와, 이를 포함하는 전기 자동차, 및 이의 모터 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117876A (ja) * 2002-10-17 2005-04-28 Denso Corp 交流回転電機装置
JP2006325278A (ja) 2005-04-18 2006-11-30 Nissan Motor Co Ltd 同期機の電流制御装置及び電流制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160050954A (ko) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8164298B2 (en) System and method for detecting loss of isolation while an AC motor is operating
JP2006081327A (ja) インバータの故障検出装置
WO2008016179A1 (fr) Système de détermination de résistance d'isolement, appareil de détermination de résistance d'isolement et procédé de détermination de résistance d'isolement
KR102105973B1 (ko) 초핑 처리된 전압들을 통해 전력을 공급받는 자동차 3-상 전기 기계를 제어하는 방법 및 시스템
US20140340012A1 (en) Motor drive apparatus
GB2537020A (en) Railway vehicle drive system
US11043913B2 (en) Control apparatus for electric power tool including battery and dc brushless motor
JP2016152665A5 (ko)
US9350230B2 (en) Power conversion device and power conversion method with adjustable band-pass filter
JP2016042776A (ja) 回転電機制御装置
KR101888843B1 (ko) 모터 제어 장치 및 모터 제어 장치의 제어 방법
US9647597B2 (en) Motor control apparatus and method for controlling motor
JP2005147672A (ja) 断線検出装置
KR102335230B1 (ko) 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법
US9641120B2 (en) Motor control apparatus and method for controlling motor
JP2008173006A5 (ko)
JP2013240238A (ja) 電力変換装置
JP2012029347A (ja) 欠相診断装置及び欠相診断方法
JP2019201444A (ja) インバータ制御装置およびインバータ制御方法
JP6122356B2 (ja) コンバータ制御装置
KR20140101386A (ko) 전기차용 인버터 장치
JP5546754B2 (ja) 電気車制御装置
JP4573859B2 (ja) インバータの故障検出装置
WO2022009740A1 (ja) モータの絶縁抵抗値を計算するモータ駆動装置
WO2015045530A1 (ja) 電力変換装置および制御方法

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