KR102502933B1

KR102502933B1 - 로터 위치 검출 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR102502933B1
Application number: KR1020150170247A
Authority: KR
Inventors: 유승필
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2023-02-23
Also published as: KR20170064432A

Abstract

본 발명은 3축 자기장 센서를 이용하여 로터의 위치를 검출하는 장치 및 그 방법에 관한 발명이다. 본 발명의 일 실시예에 따른, 로터 위치 검출 장치는 샤트프의 일단에 위치되는 2극 착자 마그넷; 상기 마그넷으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 위치하며, 상기 마그넷으로부터 방출되는 자기장의 세기를 x축, y축 및 z축 방향에 대해서 각각 감지하는 자기장 센서; 및 상기 자기장 센서가 감지한 검출값을 바탕으로 로터의 위치를 판단하는 로터 위치 판단부를 포함하되, 상기 자기장 센서는, 상기 마그넷에서 방출되는 자기장의 세기를 상기 x축 방향으로 감지한 제1 검출값, 상기 y축 방향으로 감지한 제2 검출값 및 상기 z축 방향으로 감지한 제3 검출값을 출력하며, 상기 로터 위치 판단부는, 상기 제2 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트(arctangent) 값인 제1 위치 검출값 및 상기 제3 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트 값인 제2 위치 검출값을 산출하고,상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 정합성 여부를 바탕으로 상기 자기장 센서의 정상 동작 여부를 판단할 수 있다.

Description

로터 위치 검출 장치 및 그 방법 {Device for determining the rotor position and method thereof}

본 발명의 일 실시예는, 3축 자기장 센서를 사용하여 로터의 위치를 검출하는 장치 및 그 방법에 관한 발명이다.

브러시리스 모터(brushless motor)는 브러시(brush), 정류자 등의 기계적인 접촉부를 없애고 이것을 전자식 정류 기구로 구현한 모터이다. 브러시리스 모터는 권선이 스테이터에만 감겨 있으며 로터에는 강한 영구자석이 설치되어 있다. 전자식 정류 기구가 회전각도에 근거하여 스테이터 코일에 전류를 공급하면 로터가 회전하게 된다.

전자식 정류 기구는, 개별 스테이터 코일에 전류를 공급 또는 차단하는 기능을 제어한다. 전자식 정류 기구는, 로터 위치센서로부터 로터의 위치정보를 전달받아, 이를 근거로 스테이터의 해당 코일에 정류를 공급 또는 차단한다. 브러시리스 모터의 정밀 위치 제어를 위해서 로터의 정밀한 위치 검출을 할 수 있어야 한다.

근래에 자동차에 탑재되는 전기전자 시스템의 오류로 인한 사고방지를 위한 자동차 기능 안전성 국제 표준인 ISO 26262가 ISO 에서 제정되었다. ISO 26262는 위험 기반 안전 표준으로, 해로운 작동 상황의 위험을 정량적으로 계산하고 체계적인 고장을 회피하거나 통제하고 임의의 하드웨어 고장을 감지 또는 제어하거나 그 영향을 완화하기 위한 안전 수단을 정의하고 있다.

하이브리드(hybrid) 자동차 또는 전기 자동차의 보급으로, 브러시리스 모터가 자동차에 탑재됨으로써 브러시리스 모터도 ISO 26262를 준수할 필요성이 대두되었다. ISO 26262를 준수하기 위해서, 브러시리스 모터의 로터 위치센서 고장 발생 여부도 감지되어야 한다.

따라서, 브러시리스 모터에서 로터의 정확한 위치 검출과 함께 위치센서의 고장 여부도 판단할 수 있는 기술의 제공이 요구 된다.

일본특개 제2008-109773호

본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 브러시리스 모터의 로터 위치를 검출하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 브러시리스 모터의 로터 위치센서의 이상 발생 여부를 판단할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 로터 위치 검출 장치는 샤트프의 일단에 위치되는 2극 착자 마그넷; 상기 마그넷으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 위치하며, 상기 마그넷으로부터 방출되는 자기장의 세기를 x축, y축 및 z축 방향에 대해서 각각 감지하는 자기장 센서; 및 상기 자기장 센서가 감지한 검출값을 바탕으로 로터의 위치를 판단하는 로터 위치 판단부를 포함하되, 상기 자기장 센서는, 상기 마그넷에서 방출되는 자기장의 세기를 상기 x축 방향으로 감지한 제1 검출값, 상기 y축 방향으로 감지한 제2 검출값 및 상기 z축 방향으로 감지한 제3 검출값을 출력하며, 상기 로터 위치 판단부는, 상기 제2 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트(arctangent) 값인 제1 위치 검출값 및 상기 제3 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트 값인 제2 위치 검출값을 산출하고,상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 정합성 여부를 바탕으로 상기 자기장 센서의 정상 동작 여부를 판단할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 브러시리스 모터의 로터 위치를 검출할 수 있고, 또한 로터 위치센서의 이상 발생 여부도 판단할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 브러시리스 모터의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 마그넷과 자기장 센서의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 자기장 센서의 검출값을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 자기장 센서의 출력값을 보정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 로터의 위치 검출 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 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 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 브러시리스 모터의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시리스 모터(100)는 고정자(110), 로터(rotor, 120), 샤프트(shaft, 130), 마그넷(magnet, 140), 자기장 센서(150) 및 센서 회로기판(170)을 포함할 수 있다.

고정자(110)에는 전류가 흐르는 전선이 구비되어 있으며, 상기 전선에 전류가 흐를 때 자기력이 발생한다. 로터(120)에는 다수의 극이 착자된 자석이 구비되어 있다. 고정자(110)에 발생한 상기 자기력은 로터(120)의 자석에 힘을 가하게 되고, 로터(120)와 연결된 샤프트(130)는 회전하게 된다.

샤프트(130)는 브러시리스 모터(100)의 회전 중심축이다. 고정자(110)에 전류가 흐르게 되면, 자기력에 의해서 로터(120)가 회전하게 되고, 로터(120)가 부착된 샤프트(130)도 함께 회전하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷(140)은 샤프트(130)의 일단에 위치할 수 있다. 마그넷(140)은 단면 2극 착자 마그넷일 수 있다. 상기 단면 2극 착자 마그넷은 디스크(disk) 형상의 원판 마그넷으로, N극과 S극이 분리되어 붙어 있는 형태이다. 일 실시예에 따르면, 마그넷(140)은 브러시리스 모터(100) 내부에 있는 샤프트(130)의 일단 끝에 부착될 수 있다.

센서 회로기판(170)은 자기장 센서(150)가 위치한 회로 기판이다. 센서 회로기판(170)은 브러시리스 모터(100)의 바닥면에 위치할 수 있지만, 이것은 예시에 불과하며 이에 한정되지 않는다. 센서 회로기판(170)은 자기장 센서(150)에 전원을 공급하거나, 자기장 센서(150)에 외부 전기전자 장치와의 연결을 제공할 수 있다.

자기장 센서(150)는 마그넷(140)에서 방출된 자기장을 감지할 수 있다. 자기장 센서(150)는 상기 감지된 자기장의 세기에 따라 비례하는 검출값을 출력할 수 있다. 상기 검출값은 전압 또는 전류일 수 있다. 마그넷(140)이 샤프트(130)의 일단에 부착되어 있으므로, 샤프트(130)가 회전할 때 마그넷(140)도 함께 회전하게 된다. 이때 마그넷(140) 주변에 있는 자기장 센서(150)에 미치는 상기 자기장의 세기는 상기 회전에 따라 변화하게 된다. 자기장 센서(150)는 상기 자기장의 변화를 감지하고, 그 크기에 따른 검출값을 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기장 센서(150)는 자기장 센서(150)에 미치는 자기장의 세기를 x축, y축 및 z축 방향으로 각각 감지할 수 있는 3축 홀센서(hall-sensor)를 포함할 수 있다. 상기 x축, y축 및 z축은 공간 좌표계의 삼차원 축을 의미한다. 즉, 상기 x축과 y축은 동일한 가상의 평면 상에 위치하고 어느 한 지점에서 직교하며, 상기 z축은 상기 직교하는 지점에서 상기 x축과 상기 y축에 각각 직교할 수 있다. 자기장 센서(150)의 상기 x축과 상기 y축은 마그넷(140)의 단면과 평행하고, 상기 z축은 마그넷(140)의 단면에 수직일 수 있다. 즉, 마그넷(140)에 방출된 자기장의 세기는 벡터 성분을 가질 수 있으며, 자기장 센서(150)는 상기 벡터를 x축, y축 및 z축으로 분해하여 감지할 수 있고, 그 각각에 대한 검출값을 출력할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 마그넷과 자기장 센서의 배치를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷(140)과 자기장 센서(150)의 배치를 자세하게 설명한다. 도 2는 샤프트(130)와 마그넷(140) 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 1에는 도시되어 있지 않지만, 도 2에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 위치 판단부(250)가 센서 회로기판(170)에 연결될 수 있다. 도 2는 예시적인 것에 불과하며, 로터 위치 판단부(250)는 센서 회로기판(170)에 포함될 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다. 로터 위치 판단부(250)는 자기장 센서(150)의 출력값을 바탕으로 로터(120)의 위치를 판단할 수 있고, 자기장 센서(150)의 상기 삼축의 출력값 중에서 적어도 어느 하나의 출력값에 이상이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 로터 위치 판단부(150)의 판단 방법은 도 5의 설명에서 자세하게 다루기로 한다.

도 2에는 설명의 편의를 위하여, 마그넷(140)의 센서 회로기판(170) 위로의 정사영(220)이 점선으로 도시되어 있고, 샤프트(130)와 마그넷(140)의 공통된 중심축(210)이 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기장 센서(150)는 마그넷(140)으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 위치할 수 있다. 자기장 센서(150)는 센서 회로기판(170) 상에 위치할 수 있으며, 센서 회로기판(170)의 상부면과 마그넷(140)의 하부면은 서로 마주보며 평행할 수 있다.

자기장 센서(150)는 중심축(210)에서 소정의 거리인 d 만큼 떨어진 위치의 센서 회로기판(170)에 위치할 수 있다. 상기 거리 d는 자기장 센서(150)의 민감도와 마그넷(140)의 자기장 세기에 의해 결정될 수 있다. 자기장 센서(150)의 출력값으로부터 로터(120)의 위치를 검출하기 위해서는 자기장 센서(150)가 감지하는 마그넷(140)의 자기장 세기가 사전에 정의된 센싱 범위 이내여야 한다.상기 거리 d는 이러한 조건을 만족하는 모든 거리를 포함할 수 있다. 상기 거리 d는 마그넷(140)의 반지름 보다 크거나, 같거나 혹은 더 클 수도 있다.

예를 들어서, 마그넷(140)의 반지름이 26 mm 인 경우, 상기 d는 12.8 mm 일 수 있지만, 이는 예시에 불과하며 이에 한정되지 않는다.

자기장 센서(150)는 마그넷(140)으로부터 방출된 자기장을 감지할 수 있으며, 상기 자기장의 세기는 벡터 형태일 수 있다. 자기장 센서(150)는 상기 감지된 자기장의 벡터 성분 각각을 출력할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기장 센서(150)는 상기 감지된 자기장의 세기를 상기 x축, y축 및 z축 방향의 각각 나누어 출력할 수 있다. 자기장 센서(150)는 상기 감지된 자기장의 x축 방향의 세기를 제1 검출값, y축 방향의 세기를 제2 검출값 및 z축 방향의 세기를 제3 검출값으로 출력할 수 있다. 상기 제1 검출값, 제2 검출값 및 제3 검출값은 전압의 세기 또는 전류의 세기를 나타내는 값일 수 있지만 이에 한정되지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 자기장 센서의 검출값을 나타낸 도면이다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 센서(150)가 출력하는 제1 출력값(310), 제2 출력값(320) 및 제3 출력값(330)을 도시한 그래프이다. 제1 출력값(310)은 자기장 센서(150)가 감지한 자기장의 x축 방향 세기이며, 제2 출력값(320)은 y축 방향 세기이고, 제3 출력값(330)은 z축 방향 세기이다. 도3을 참조하면, 마그넷(140)이 샤프트(130)와 함께 회전하는 것에 따라서 제1 출력값(310), 제2 출력값(320) 및 제3 출력값(330)은 사인(sine) 또는 코사인(cosine) 곡선 형태로 도시될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 자기장 센서의 출력값을 보정한 결과를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 것과 같이 제1 출력값(310), 제2 출력값(320) 및 제3 출력값(330)의 게인(gain), 오프셋(offset) 및 페이즈(phase)는 모두 상이할 수 있다. 따라서 이를 보정한 것이 도 4에 도시된 그래프이다.

도 4는, 도 3에 도시된 제1 출력값(310), 제2 출력값(320) 및 제3 출력값(330)을 기준 전압 0[v], 게인을 2[v]로 보정한 결과가 나타나 있다. 상기 보정된 제1 출력값(310)이 제1 검출값(410)이 될 수 있고, 제2 출력값(320)이 제2 검출값(420)이 될 수 있으며, 제3 출력값(330)이 제3 검출값(430)이 될 수 있다.

도 4에 도시된 것과 같이, 자기장의 특성으로 인하여 제2 검출값(420)과 제3 검출값(430)은 거의 동일한 페이즈를 가질 수 있다.

도 3에 도시된 출력값은 예시에 불과하며 이에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 검출값을 도출하기 위해 보정하는 방법은 예시에 불과하며 이에 한정되지 않는다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 로터의 위치 검출 방법을 나타낸 순서도이다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 위치 검출 방법을 자세하게 설명한다. 설명의 편의를 위하여 제1 검출값(410)은 Vx, 제2 검출값(420)은 Vy, 제3 검출값(430)은 Vz라고 표기한다.

로터 위치 판단부(250)는 상기 제2 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트(arctangent) 값인 제1 위치 검출값 θ1을 산출하며, 상기 제3 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트 값인 제2 위치 검출값 θ2를 산출한다(S110).

로터 위치 판단부(250)는 상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 차이가 사전에 정의된 위치 오차값(α) 이내인 경우(S120), 상기 자기장 센서가 정상 동작으로 판단한다(S125).

로터 위치 판단부(250)는 상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 차이가 상기 위치 오차값 이내가 아닌 경우에, 상기 제2 검출값과 상기 제3 검출값의 차이가 사전에 정의된 검출 오차값(β) 이내면(S130) 상기 자기장 센서에 이상 발생으로 판단한다(S160).

로터 위치 판단부(250)는 직전 단계에서 상기 제2 검출값과 상기 제3 검출값의 차이가 상기 검출 오차값(β) 이내가 아니고, 상기 제1 위치 검출값을 바탕으로 도출된 제1 추정값과 상기 제1 검출값의 차이가 상기 검출 오차값(β) 이내이면(S140), 상기 제1 위치 검출값을 상기 로터의 위치로 판단한다(S145).

예를 들어, 상기 제1 추정값은 제1 위치 검출값 θ1의 코사인 값에 보정시 사용한 게인값을 곱하여 도출할 수 있다. 도 4를 다시 참조하면, 게인값이 2[v]이므로 상기 제1 추정값은 제1 위치 검출값 θ1의 코사인 값에 2를 곱하여 산출된 값이 될 수 있다. 이는 예시에 불과하면 이에 한정되지 않는다.

로터 위치 판단부(250)는 직전 단계에서 상기 제1 추정값과 상기 제1 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내가 아니며, 상기 제2 위치 검출값을 바탕으로 도출된 제2 추정값과 상기 제2 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내이면 상기 제2 위치 검출값을 상기 로터의 위치로 판단한다(S155).

예를 들어, 상기 제2 추정값은 제2 위치 검출값 θ2의 코사인 값에 보정시 사용한 게인값을 곱하여 도출할 수 있다. 도 4를 다시 참조하면, 게인값이 2[v]이므로 상기 제2 추정값은 제2 위치 검출값 θ2의 코사인 값에 2를 곱하여 산출된 값이 될 수 있다. 이는 예시에 불과하면 이에 한정되지 않는다.

로터 위치 판단부(250)는 직전 단계에서 상기 제2 위치 검출값과 상기 제2 추정값이 상기 검출 오차값(β) 이내가 아니면 상기 자기장 센서에 이상 발생으로 판단한다(S160).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 브러시리스 모터
120 : 로터
130 : 샤프트
140 : 마그넷
150 : 자기장 센서
170 : 센서 회로기판

Claims

샤트프의 일단에 위치되는 2극 착자 마그넷;
상기 마그넷으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 위치하며, 상기 마그넷으로부터 방출되는 자기장의 세기를 x축, y축 및 z축 방향에 대해서 각각 감지하는 자기장 센서; 및
상기 자기장 센서가 감지한 검출값을 바탕으로 로터의 위치를 판단하는 로터 위치 판단부를 포함하되,
상기 자기장 센서는,
상기 마그넷에서 방출되는 자기장의 세기를 상기 x축 방향으로 감지한 제1 검출값, 상기 y축 방향으로 감지한 제2 검출값 및 상기 z축 방향으로 감지한 제3 검출값을 출력하며,
상기 로터 위치 판단부는,
상기 제2 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트(arctangent) 값인 제1 위치 검출값 및 상기 제3 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트 값인 제2 위치 검출값을 산출하고, 상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 정합성 여부를 바탕으로 상기 자기장 센서의 정상 동작 여부를 판단하며,
상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 차이가 사전에 정의된 위치 오차값 이내인 경우 상기 자기장 센서가 정상 동작으로 판단하고,
상기 위치 오차값 이내가 아닌 경우에, 상기 제2 검출값과 상기 제3 검출값의 차이가 사전에 정의된 검출 오차값 이내면 상기 자기장 센서에 이상 발생으로 판단하며,
상기 위치 오차값 이내이고 상기 제2 검출값과 상기 제3 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내가 아니고, 상기 제1 위치 검출값을 바탕으로 도출된 제1 추정값과 상기 제1 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내이면 상기 제1 위치 검출값을 상기 로터의 위치로 판단하며,
상기 위치 오차값 이내이고 상기 제2 검출값과 상기 제3 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내가 아니고, 상기 제1 추정값과 상기 제1 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내가 아니며, 상기 제2 위치 검출값을 바탕으로 도출된 제2 추정값과 상기 제2 검출각의 차이가 상기 검출 오차값 이내이면 상기 제2 위치 검출값을 상기 로터의 위치로 판단하며, 상기 검출 오차값 이내가 아니면 상기 자기장 센서에 이상 발생으로 판단하는,
로터 위치 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 마그넷은,
링형상의 2극 단면 착자 마그넷을 포함하는,
로터 위치 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 x축 및 y축은,
상기 마그넷의 상부면 또는 하부면과 평행한 가상의 평면상에 위치하며,
상기 x축과 상기 y축이 만나는 가상의 지점에서 서로 직교하는 가상의 방향축인,
상기 z축은,
상기 x축 및 상기 y축이 만나는 상기 가상의 지점에서 x축 및 y축과 직교하고 상기 마그넷의 상부면 또는 하부면에 수직하는 가상의 방향축인,
로터 위치 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 자기장 센서는,
상기 마그넷에서 방출되는 자기장의 세기를 상기 x축 방향으로 감지한 결과인 제1 검출값, 상기 y축 방향으로 감지한 결과에 제2 검출값 및 상기 z축 방향으로 감지한 결과인 제3 검출값을 출력하는,
로터 위치 검출 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 추정값은,
상기 제1 위치 검출값의 코사인(cosine) 값에 보정시 사용한 게인값을 곱하여 산출된 값인,
로터 위치 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 추정값은,
상기 제2 위치 검출값의 코사인(cosine) 값에 보정시 사용한 게인값을 곱하여 산출된 값인,
로터 위치 검출 장치.
2극 착자 마그넷으로부터 방출된 자기장의 세기를, x축 방향으로 검출한 제1 검출값, y축 방향으로 감지한 제2 검출값 및 z축 방향으로 감지한 제3 검출값을 감지하는 단계;
상기 제2 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트(arctangent) 값인 제1 위치 검출값 및 상기 제3 검출값을 상기 제1 검출값으로 나누어 도출된 값의 아크탄젠트 값인 제2 위치 검출값을 산출하는 단계;
상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 차이가 사전에 정의된 위치 오차값 이내인 경우, 상기 마그넷의 자기장의 세기를 감지하는 자기장 센서가 정상 동작하는 것으로 판단되고, 상기 제1 위치 검출값 또는 상기 제2 위치 검출값이 로터의 위치로 판단되는 단계(제1 단계);
상기 제1 단계에서 상기 오차값 이내가 아닌 경우, 상기 제1 위치 검출값과 상기 제2 위치 검출값의 차이가 사전에 정의된 위치 오차값 이내이면 상기 자기장 센서에 이상 발생으로 판단되는 단계(제2 단계);
상기 제2 단계에서 상기 위치 오차값 이내가 아닌 경우에, 상기 제2 검출값과 상기 제3 검출값의 차이가 사전에 정의된 검출 오차값 이내면 상기 자기장 센서에 이상 발생으로 판단되는 단계(제 3단계);
상기 제3 단계에서 상기 검출 오차값 이내가 아니고, 상기 제1 위치 검출값을 바탕으로 도출된 제1 추정값과 상기 제1 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내이면, 상기 z축 방향의 자기장 감지에 이상 발생으로 판단되고 상기 제1 위치 검출값이 상기 로터의 위치로 판단되는 단계(제 4단계);
상기 제4 단계에서 상기 검출 오차값 이내가 아니고, 상기 제2 위치 검출값을 바탕으로 도출된 제2 추정값과 상기 제2 검출값의 차이가 상기 검출 오차값 이내이면, 상기 x축 방향의 자기장 감지에 이상 발생으로 판단되고 상기 제2 위치 검출값이 상기 로터의 위치로 판단되는 단계(제 5단계); 및
상기 제5 단계에서 상기 검출 오차값 이내가 아니면 상기 자기장 센서에 이상 발생으로 판단되는 단계를 포함하는,
로터 위치 검출 방법.
제8항에 있어서
상기 제4 단계는,
상기 제1 추정값이 상기 제1 위치 검출값의 코사인(cosine) 값에 보정시 사용한 게인값을 곱하여 산출되는 단계를 더 포함하는,
로터 위치 검출 방법.
제8항에 있어서,
상기 제5 단계는,
상기 제2 추정값이 상기 제2 위치 검출값의 코사인(cosine) 값에 보정시 사용한 게인값을 곱하여 산출되는 단계를 더 포함하는,
로터 위치 검출 방법.