KR102569255B1 - 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 - Google Patents

모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 Download PDF

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KR102569255B1 KR1020180126876A KR20180126876A KR102569255B1 KR 102569255 B1 KR102569255 B1 KR 102569255B1 KR 1020180126876 A KR1020180126876 A KR 1020180126876A KR 20180126876 A KR20180126876 A KR 20180126876A KR 102569255 B1 KR102569255 B1 KR 102569255B1
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에이치엘만도 주식회사
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    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive

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Abstract

모터 제어 장치 및 모터 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법은 모터의 3상(phase)에 대응하는 모터 구동 장치의 각각의 극(Pole) 전압값을 감지하고, 모터의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지하는 감지부; 감지된 각각의 극 전압값 및 출력 전압값을 이용하여 모터 구동 장치의 각각의 상 저항값을 추정하고, 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델을 이용하여 모터 구동 장치의 각각의 상 온도값을 추정하는 추정부; 및 추정된 각각의 상 온도값중 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

모터 제어 장치 및 모터 제어 방법{Motor control apparatus and motor control method}
본 발명은 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래 모터는 모터 구동 장치와 연결되어 모터 구동 장치의 구동 소자에 의해 구동하였다.
이때, 종래 모터는 모터 구동 장치의 구동 소자에 의해 구동할 때에, 과열 현상이 발생하였다.
일예로, 대한민국공개특허공보 KR 10-2016-0043301(2016.04.21)에 기재된 바와 같이, 온도 센서를 구비하지 않고도 모터의 과열을 검출할 수 있는 모터 과열 검출 장치가 개시되었다.
그런데, 종래 모터 과열 검출 장치는 온도값이 높은 특정 상을 효율적으로 판단하는데에 한계가 있었고, 모터가 과열되는 것을 미연에 방지하는데에 한계가 있었다.
또한, 종래 모터 과열 검출 장치는 모터의 유지 보수를 위한 유지 보수 시간을 효율적으로 단축시키는데에 한계가 있었다.
대한민국공개특허공보 KR 10-2016-0043301(2016.04.21)
본 발명의 실시 예는, 온도값이 높은 특정 상을 효율적으로 판단할 수가 있는 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는, 모터가 과열되는 것을 미연에 방지할 수가 있는 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는, 모터의 유지 보수를 위한 유지 보수 시간을 효율적으로 단축시킬 수가 있는 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모터의 3상(phase)에 대응하는 모터 구동 장치의 각각의 극(Pole) 전압값을 감지하고, 모터의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지하는 감지부; 감지된 각각의 극 전압값 및 출력 전압값을 이용하여 모터 구동 장치의 각각의 상 저항값을 추정하고, 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델을 이용하여 모터 구동 장치의 각각의 상 온도값을 추정하는 추정부; 및 추정된 각각의 상 온도값중 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단하는 제어부를 포함할 수가 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제어부는 특정 상의 온도값이 높은 상태이면, 다른 상에 대응하는 모터의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터를 더 제어할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제어부는 특정 상의 온도값이 높은 상태이면, 다른 상중 온도값이 가장 낮은 상에 대응하는 모터의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터를 더 제어할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 감지부는 모터의 3상에 대응하는 모터 구동 장치의 각각의 극 전압 측정 노드를 통해 각각의 극 전압값을 감지하고, 모터 구동 장치의 출력 전압 측정 노드를 통해 모터의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 추정부는 감지된 각각의 극 전압값 및 출력 전압값간의 차이값인 각각의 상 전압값을 이용하여 모터 구동 장치의 각각의 상 저항값을 추정할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제어부는 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단할 때에, 특정 상의 온도값이 설정된 제 1 목표 온도 레벨을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 판단할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제어부는 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단할 때에, 특정 상의 온도값이 설정된 제 1 목표 온도 레벨보다 높은 제 2 목표 온도 레벨을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 더 판단할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제어부는 특정 상의 온도값이 제 2 목표 온도 레벨을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태이면, 식별 장치에서 현재 모터의 과열 현상에 의해 유지보수가 필요한 상태임을 식별시키도록 식별 장치에 식별 명령을 더 전달할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모터의 3상(phase)에 대응하는 모터 구동 장치의 각각의 극(Pole) 전압값을 감지하고, 모터의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지하는 단계; 감지된 각각의 극 전압값 및 출력 전압값을 이용하여 모터 구동 장치의 각각의 상 저항값을 추정하고, 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델을 이용하여 모터 구동 장치의 각각의 상 온도값을 추정하는 단계; 및 추정된 각각의 상 온도값중 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단하는 단계를 포함할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 특정 상의 온도값이 높은 상태이면, 다른 상에 대응하는 모터의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터를 더 제어할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 특정 상의 온도값이 높은 상태이면, 다른 상중 온도값이 가장 낮은 상에 대응하는 모터의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터를 더 제어할 수가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법은, 온도값이 높은 특정 상을 효율적으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법은, 모터가 과열되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법은, 모터의 유지 보수를 위한 유지 보수 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 일예로 나타낸 블럭 구성도.
도 2는 도 1에 도시한 모터 및 모터 구동 장치와 모터 제어 장치를 일예로 나타낸 회로도.
도 3은 도 1에 도시한 상 온도 모델을 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 도시한 추정부에서 각각의 상 저항값을 추정하는 상태를 일예로 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 도시한 제어부에서 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단하는 과정을 일예로 나타낸 도면.
도 6은 도 1에 도시한 제어부에서 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단하는 과정을 다른 일예로 나타낸 도면.
도 7은 도 1에 도시한 제어부에서 모터의 전기각을 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터를 제어하는 과정을 일예로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 일예로 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 다른 일예로 나타낸 순서도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 또 다른 일예로 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 다른 일예로 나타낸 블럭 구성도.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 또 다른 일예로 나타낸 순서도.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 다른 일예로 나타낸 블럭 구성도.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 또 다른 일예로 나타낸 순서도.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 일예로 나타낸 블럭 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 모터 및 모터 구동 장치와 모터 제어 장치를 일예로 나타낸 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시한 상 온도 모델을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 도시한 추정부에서 각각의 상 저항값을 추정하는 상태를 일예로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 제어부에서 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단하는 과정을 일예로 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1에 도시한 제어부에서 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단하는 과정을 다른 일예로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 제어부에서 모터의 전기각을 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터를 제어하는 과정을 일예로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100)는 감지부(102)와 추정부(104) 및 제어부(106)를 포함한다.
감지부(102)는 모터(10)의 3상(phase)에 대응하는 모터 구동 장치(30)의 각각의 극(Pole) 전압값을 감지하고, 모터(10)의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지한다.
이때, 감지부(102)는 도시하지는 않았지만, 각각의 극(Pole) 전압값 및 출력 전압값을 추정하기 위한 전류 감지 센서(미도시)일 수가 있고, 각각의 극 전압값 및 출력 전압값을 감지하기 위한 전압 감지 센서(미도시)일 수가 있다.
일예로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 감지부(102)는 모터(10)의 3상에 대응하는 모터 구동 장치(30)의 각각의 극 전압 측정 노드(N1, N2, N3)를 통해 각각의 극 전압값을 감지하고, 모터 구동 장치(30)의 출력 전압 측정 노드(N4)를 통해 모터(10)의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지할 수가 있다.
예를 들면, 모터 구동 장치(30)는 배터리 전원(BV)과 제 1 저장부(C1) 및 복수의 제 1 스위칭 소자(SW1-1 내지 SW1-6)를 포함할 수가 있다.
제 1 저장부(C1)는 배터리 전원(BV)을 배터리 전압으로 저장할 수가 있고, 제 1 저장부(C1)는 커패시터일 수가 있다.
복수의 제 1 스위칭 소자(SW1-1 내지 SW1-6)는 이후에 진술할 제어부(106)의 제어 신호를 공급받아 턴온(Turn On) 동작하여 제 1 저장부(C1)에 저장된 배터리 전압을 모터(10)의 3상(a상, b상, c상)에 모터(10)를 구동하기 위한 구동 신호로 공급할 수가 있다.
이때, 제어부(106)의 제어 신호는 도시하지는 않았지만 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시켜 복수의 제 1 스위칭 소자(SW1-1 내지 SW1-6)를 턴온 동작시키기 위한 MCU(Micro Control Unit, 미도시)의 스위칭 턴온 신호일 수가 있다.
추정부(104)는 감지부(102)에 의해 감지된 각각의 극 전압값 및 출력 전압값을 이용하여 모터 구동 장치(30)의 각각의 상 저항값을 제어부(106)의 제어에 따라 추정한다.
일예로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 추정부(104)는 감지부(102)에 의해 감지된 각각의 극 전압값(, , ) 및 출력 전압값()간의 차이값인 각각의 상 전압값(, , )을 이용하여 모터 구동 장치(30)의 각각의 상 저항값(, , )을 제어부(106)의 제어에 따라 추정할 수가 있다.
여기서, 각각의 극 전압 측정 노드(N1, N2, N3)를 통해 감지된 각각의 극 전압값을 , , 이라고 하고, 출력 전압 측정 노드(N4)를 통해 감지된 출력 전압값을 이라고 할 때에, <수학식 1> 및 <수학식 2>와 같이 표현할 수가 있다.
<수학식 1>
<수학식 2>
여기서, 각각의 상 저항값(, , )은 <수학식 3> 및 <수학식 4>에 의해 추정될 수가 있다.
<수학식 3>
<수학식 4>
이때, 는 a상의 전압값일 수가 있고, 는 b상의 전압값일 수가 있으며, 는 c상의 전압값일 수가 있고, 는 a상의 전류값일 수가 있으며, 는 b상의 전류값일 수가 있고, 는 c상의 전류값일 수가 있다.
또한, 추정부(104)는 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델(104a)을 이용하여 모터 구동 장치(30)의 각각의 상 온도값을 추정한다.
이때, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 상 온도 모델(104a)은 상 저항값(R1 내지 R8)이 높을수록 상 저항값(R1 내지 R8)에 대응하여 매칭된 상 온도값(T1 내지 T6)이 증가하는 그래프를 갖을 수가 있다.
예를 들면, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 추정부(104)는 t1 내지 t2 구간 동안, 추정된 a상 저항값()이 b상 저항값() 보다 작고 c상 저항값()보다 크면, 상 온도 모델(104a)에 의해 a상 저항값()에 대응하는 a상 온도값이 b상 저항값()에 대응하는 b상 온도값보다 작고 c상 저항값()에 대응하는 c상 온도값보다 큰 것으로 추정할 수가 있다.
제어부(106)는 추정부(104)에 의해 추정된 각각의 상 온도값중 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단한다.
일예로, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(106)는 t1 내지 t2 구간 동안 특정 상의 온도값(TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, 특정 상의 온도값(TV1)이 설정된 제 1 목표 온도 레벨(TTL1)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 판단할 수가 있다.
예를 들면, 도 1과 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(106)는 t1 내지 t2 구간 동안 b상 저항값()에 대응하는 b상 온도값(TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, b상 온도값(TV1)이 설정된 제 1 목표 온도 레벨(TTL1)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 판단할 수가 있다.
다른 일예로, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 제어부(106)는 t1 내지 t2 구간 동안 특정 상의 온도값(TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, 특정 상의 온도값(TV1)이 설정된 제 1 목표 온도 레벨(TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 더 판단할 수가 있다.
예를 들면, 도 1과 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 제어부(106)는 t1 내지 t2 구간 동안 b상 저항값()에 대응하는 b상 온도값(TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, b상 온도값(TV1)이 설정된 제 1 목표 온도 레벨(TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 더 판단할 수가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100)의 제어부(106)는 특정 상의 온도값이 높은 상태인 것으로 판단하면, 다른 상에 대응하는 모터(10)의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터(10)를 더 제어할 수가 있다.
일예로, 제어부(106)는 특정 상의 온도값이 높은 상태인 것으로 판단하면, 다른 상중 온도값이 가장 낮은 상에 대응하는 모터(10)의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터(10)를 더 제어할 수가 있다.
예를 들면, 도 1과 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 제어부(106)는 b상 저항값()에 대응하는 b상 온도값이 높은 상태인 것으로 판단하면, 3상의 전류 위상(ia, ib, ic)중 온도값이 가장 낮은 c상에 대응하는 모터(10)의 전기각을 AV1 내지 AV5 범위중 설정된 목표 전기각값(TAV)에 맞춰 회전시키도록 모터(10)를 더 제어할 수가 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 일예로 나타낸 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 다른 일예로 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 또 다른 일예로 나타낸 순서도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(800 내지 1000)은 감지 단계(S802 내지 S1002)와 추정 단계(S804 내지 S1004, S806 내지 S1006) 및 판단 단계(S808 내지 S1008)를 포함한다.
감지 단계(S802 내지 S1002)는 모터(도1의 10)의 3상(phase)에 대응하는 모터 구동 장치(도1의 30)의 각각의 극(Pole) 전압값을 감지부(도1의 102)에서 감지하고, 모터(도1의 10)의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지부(도1의 102)에서 감지한다.
일예로, 감지 단계(S802 내지 S1002)는 모터(도1의 10)의 3상에 대응하는 모터 구동 장치(도1의 30)의 각각의 극 전압 측정 노드(도2의 N1, N2, N3)를 통해 각각의 극 전압값을 감지부(도1의 102)에서 감지하고, 모터 구동 장치(도1의 30)의 출력 전압 측정 노드(도2의 N4)를 통해 모터(도1의 10)의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지부(도1의 102)에서 감지할 수가 있다.
추정 단계(S804 내지 S1004)는 감지부(도1의 102)에 의해 감지된 각각의 극 전압값 및 출력 전압값을 이용하여 모터 구동 장치(도1의 30)의 각각의 상 저항값을 제어부(도1의 106)의 제어에 따라 추정부(도1의 104)에서 추정한다.
일예로, 추정 단계(S804 내지 S1004)는 감지부(도1의 102)에 의해 감지된 각각의 극 전압값(도2의 , , ) 및 출력 전압값(도2의 )간의 차이값인 각각의 상 전압값(도2의 , , )을 이용하여 모터 구동 장치(도1의 30)의 각각의 상 저항값(도2의 , , )을 제어부(도1의 106)의 제어에 따라 추정부(도1의 104)에서 추정할 수가 있다.
추정 단계(S806 내지 S1006)는 추정부(도1의 104)에 의해 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델(도1의 104a)을 이용하여 모터 구동 장치(도1의 30)의 각각의 상 온도값을 제어부(도1의 106)의 제어에 따라 추정부(도1의 104)에서 추정할 수가 있다.
일예로, 추정 단계(S804 내지 S1004)는 도4의 t1 내지 t2 구간 동안, 추정부(도1의 104)에 의해 추정된 a상 저항값(도4의 )이 b상 저항값(도4의 ) 보다 작고 c상 저항값(도4의 )보다 크면, 상 온도 모델(도1의 104a)에 의해 a상 저항값(도4의 )에 대응하는 a상 온도값이 b상 저항값(도4의 )에 대응하는 b상 온도값보다 작고 c상 저항값(도4의 )에 대응하는 c상 온도값보다 큰 것으로 추정부(도1의 104)에서 추정할 수가 있다.
판단 단계(S808)는 추정부(도1의 104)에 의해 추정된 각각의 상 온도값중 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 제어부(도1의 106)에서 판단한다.
일예로, 도 9에 도시된 바와 같이 판단 단계(S908)는 제어부(도1의 106)에서 도5의 t1 내지 t2 구간 동안 특정 상의 온도값(도5의 TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, 특정 상의 온도값(도5의 TV1)이 제어부(도1의 106)에 설정된 제 1 목표 온도 레벨(도5의 TTL1)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 판단할 수가 있다.
예를 들면, 판단 단계(S908)는 제어부(도1의 106)에서 도5의 t1 내지 t2 구간 동안 b상 저항값(도5의 )에 대응하는 b상 온도값(도5의 TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, b상 온도값(도5의 TV1)이 제어부(도1의 106)에 설정된 제 1 목표 온도 레벨(도5의 TTL1)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 판단할 수가 있다.
다른 일예로, 도 10에 도시된 바와 같이 판단 단계(S1008)는 제어부(도1의 106)에서 도6의 t1 내지 t2 구간 동안 특정 상의 온도값(도6의 TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, 특정 상의 온도값(도6의 TV6)이 제어부(도1의 106)에 설정된 제 1 목표 온도 레벨(도6의 TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 더 판단할 수가 있다.
예를 들면, 판단 단계(S1008)는 제어부(도1의 106)에서 도6의 t1 내지 t2 구간 동안 b상 저항값(도6의 )에 대응하는 b상 온도값(도6의 TV1)이 높은 상태인지를 판단할 때에, b상 온도값(도6의 TV1)이 제어부(도1의 106)에 설정된 제 1 목표 온도 레벨(도6의 TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 더 판단할 수가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(800 내지 1000)은 제어 단계(S810 내지 S1010)를 더 포함할 수가 있다.
즉, 제어 단계(S810 내지 S1010)는 제어부(도1의 106)에서 특정 상의 온도값이 높은 상태인 것으로 판단하면, 다른 상에 대응하는 모터(도1의 10)의 전기각을 제어부(도1의 106)에 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 제어부(도1의 106)에서 모터(도1의 10)를 더 제어할 수가 있다.
일예로, 제어 단계(S810 내지 S1010)는 제어부(도1의 106)에서 특정 상의 온도값이 높은 상태인 것으로 판단하면, 다른 상중 온도값이 가장 낮은 상에 대응하는 모터(도1의 10)의 전기각을 제어부(도1의 106)에 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 제어부(도1의 106)에서 모터(도1의 10)를 더 제어할 수가 있다.
예를 들면, 제어 단계(S810 내지 S1010)는 제어부(도1의 106)에서 b상 저항값(도4의 )에 대응하는 b상 온도값이 높은 상태인 것으로 판단하면, 3상의 전류 위상(도7의 ia, ib, ic)중 온도값이 가장 낮은 c상에 대응하는 모터(도1의 10)의 전기각을 도7의 AV1 내지 AV5 범위중 제어부(도1의 106)에 설정된 목표 전기각값(도7의 TAV)에 맞춰 회전시키도록 제어부(도1의 106)에서 모터(도1의 10)를 더 제어할 수가 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 다른 일예로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1100)는 모터 제어 장치(도1의 100)와 동일하게 감지부(1102)와 추정부(1104) 및 제어부(1106)를 포함한다.
이러한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1100)의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계는 모터 제어 장치(도1의 100)의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계와 동일하므로, 이것에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1100)의 제어부(1106)는 특정 상의 온도값(도6의 TV1)이 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인 것으로 판단하면, 식별 장치(50)에서 현재 모터(10)의 과열 현상에 의해 유지 보수가 필요한 상태임을 식별시키도록 식별 장치(50)에 식별 명령을 더 전달할 수가 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 또 다른 일예로 나타낸 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도11의 1100)의 모터 제어 방법(1200)은 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(도10의 1000)과 동일하게 감지 단계(S1202)와 추정 단계(S1204, S1206) 및 판단 단계(S1208)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도11의 1100)의 모터 제어 방법(1200)은 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(도10의 1000)과 동일하게 제어 단계(S1210)를 포함할 수가 있다.
이러한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도11의 1100)의 모터 제어 방법(1200)중 각각의 단계들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계는 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(도10의 1000)중 각각의 단계들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계와 동일하므로, 이것에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도11의 1100)의 모터 제어 방법(1200)은 제 1 식별 단계(S1209)를 더 포함할 수가 있다.
일예로, 제 1 식별 단계(S1209)는 판단 단계(S1208) 이후에 수행할 수가 있다.
다른 일예로, 제 1 식별 단계(S1209)는 판단 단계(S1208) 이후와 제어 단계(S1210) 이전에 수행할 수가 있다.
또 다른 일예로, 제 1 식별 단계(S1209)는 도시하지는 않았지만, 제어 단계(S1210)와 동기화되어 수행할 수가 있다.
즉, 제 1 식별 단계(S1209)는 제어부(도11의 1106)에서 특정 상의 온도값(도6의 TV1)이 제어부(도11의 1106)에 설정된 제 1 목표 온도 레벨(도6의 TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인 것으로 판단하면, 식별 장치(도11의 50)에서 현재 모터(도11의 10)의 과열 현상에 의해 유지보수가 필요한 상태임을 식별시키도록 제어부(도11의 1106)에서 식별 장치(도11의 50)에 식별 명령을 더 전달할 수가 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 다른 일예로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300)는 모터 제어 장치(도1의 100)와 동일하게 감지부(1302)와 추정부(1304) 및 제어부(1306)를 포함한다.
이러한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300)의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계는 모터 제어 장치(도1의 100)의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계와 동일하므로, 이것에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300)는 통신부(1308)를 더 포함할 수가 있다.
즉, 통신부(1308)는 제어부(1306)의 제어에 따라 위성 항법 장치(70)와 통신하고, 제어부(1306)에서 특정 상의 온도값(도6의 TV1)이 제어부(1306)에 설정된 제 1 목표 온도 레벨(도6의 TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인 것으로 판단하면, 위성 항법 장치(70)에 의해 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 검색하도록 제어부(1306)의 제어에 따라 위성 항법 장치(70)에 통신 신호를 전달할 수가 있다.
이때, 제어부(1306)는 위성 항법 장치(70)에 의해 검색된 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 식별 장치(50)에서 식별시키도록 식별 장치(50)에 식별 명령을 더 전달할 수가 있다.
여기서, 통신부(1308)는 도시하지는 않았지만, Bluetooth 모듈(미도시)과 Wi-Fi 모듈(미도시) 및 Zigbee 모듈(미도시)과 Z-Wave 모듈(미도시) 및 Wibro 모듈(미도시)과 Wi-Max 모듈(미도시) 및 LTE 모듈(미도시)과 LTE Advanced 모듈(미도시) 및 Li-Fi 모듈(미도시)과 Beacon 모듈(미도시)중 적어도 하나를 포함하여 통신 신호의 왜곡율과 전송율을 고려하면서 위성 항법 장치(70)와 통신을 수행할 수가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300)는 선택부(1310)와 구동부(1312)를 더 포함할 수가 있다.
즉, 선택부(1310)는 식별 장치(50)로부터 식별된 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보중 원하는 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 선택할 수가 있다.
이때, 선택부(1310)는 HMI 모듈(미도시)과 HUD 모듈(미도시)중 적어도 하나에 의해 표시되는 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보중 원하는 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 운전자의 손가락 터치 동작으로 선택할 수가 있다.
또한, 구동부(1312)는 선택부(1310)로부터 선택된 차량 유지 보수 센터의 위치 정보에 대응하여 해당 차량 유지 보수 센터에 도착시키도록 제어부(1306)의 제어에 따라 내비게이션 장치(90)에 내비게이션 구동 신호를 전달할 수가 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 또 다른 일예로 나타낸 순서도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도13의 1300)의 모터 제어 방법(1400)은 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(도10의 1000)과 동일하게 감지 단계(S1402)와 추정 단계(S1404, S1406) 및 판단 단계(S1408)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도13의 1300)의 모터 제어 방법(1400)은 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(도10의 1000)과 동일하게 제어 단계(S1410)를 포함할 수가 있다.
이러한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도13의 1300)의 모터 제어 방법(1400)중 각각의 단계들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계는 모터 제어 장치(도1의 100)의 모터 제어 방법(도10의 1000)중 각각의 단계들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 연결관계와 동일하므로, 이것에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(도13의 1300)의 모터 제어 방법(1400)은 통신 단계(S1412)와 제 2 식별 단계(S1414)를 더 포함할 수가 있다.
일예로, 통신 단계(S1412)는 판단 단계(S1408) 이후에 수행할 수가 있고, 제어 단계(S1410) 이후에 수행할 수가 있으며, 제 2 식별 단계(S1414)는 통신 단계(S1412) 이후에 수행할 수가 있다.
즉, 통신 단계(S1412)는 제어부(도13의 1306)의 제어에 따라 위성 항법 장치(도13의 70)와 통신하고, 제어부(도13의 1306)에서 특정 상의 온도값(도6의 TV1)이 제어부(도13의 1306)에 설정된 제 1 목표 온도 레벨(도6의 TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인 것으로 판단하면, 위성 항법 장치(도13의 70)에 의해 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 검색하도록 제어부(도13의 1306)의 제어에 따라 통신부(도13의 1308)에서 위성 항법 장치(도13의 70)에 통신 신호를 전달할 수가 있다.
제 2 식별 단계(S1414)는 위성 항법 장치(도13의 70)에 의해 검색된 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 식별 장치(도13의 50)에서 식별시키도록 제어부(도13의 1306)에서 식별 장치(도13의 50)에 식별 명령을 전달할 수가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300)의 모터 제어 방법(1400)은 선택 단계(S1416)와 구동 단계(S1418)를 더 포함할 수가 있다.
일예로, 선택 단계(S1416)는 제 2 식별 단계(S1414) 이후에 수행할 수가 있고, 구동 단계(S1418)는 선택 단계(S1416) 이후에 수행할 수가 있다.
즉, 선택 단계(S1416)는 식별 장치(도13의 50)로부터 식별된 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보중 원하는 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 선택부(도13의 1310)에서 선택할 수가 있다.
구동 단계(S1418)는 선택부(도13의 1310)로부터 선택된 차량 유지 보수 센터의 위치 정보에 대응하여 해당 차량 유지 보수 센터에 도착시키도록 제어부(도13의 1306)의 제어에 따라 구동부(도13의 1312)에서 내비게이션 장치(도13의 90)에 내비게이션 구동 신호를 전달할 수가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300)는 발명의 특징을 명확하게 설명하기 위해 추정부(104, 1104, 1304)와 제어부(106, 1106, 1306) 및 구동부(1312)의 구성을 분리하여 설명하였으나, 추정부(104, 1104, 1304)와 제어부(106, 1106, 1306) 및 구동부(1312)는 도시하지는 않았지만 전체적인 동작을 제어하고 판단 및 추정과 구동하기 위한 ECU(Electronic Control Unit, 미도시) 또는 MCU(Micro Control Unit, 미도시)일 수가 있다.
또한, 추정부(104, 1104, 1304)와 제어부(106, 1106, 1306) 및 구동부(1312)는 이에 한정하지 않고 전체적인 동작을 제어하고 판단 및 추정과 구동할 수 있는 모든 제어 수단과 판단 수단 및 추정 수단과 구동 수단이면 가능하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1100, 1300)와 연결된 식별 장치(50)는 도시하지는 않았지만, 유저와 기계를 인터페이스시켜 사용자가 모터(10)의 정보나 상태를 파악하도록 탑재되는 HMI(Human Machine Interface) 모듈(미도시)과 HUD(Head-UP Display) 모듈(미도시)중 적어도 하나를 포함하여 HMI 모듈(미도시)의 HMI 메시지 표시 동작 및 HUD 모듈(미도시)의 HUD 메시지 표시 동작중 적어도 하나의 동작을 통해 현재 모터(10)의 과열 현상에 의해 유지보수가 필요한 상태임을 식별시킬 수가 있고, 검색된 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 식별시킬 수가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300)와 연결된 모터 구동 장치(30)는 도시하지는 않았지만 전자식 브레이크(미도시)에 적용될 수가 있다.
이때, 전자식 브레이크(미도시)는 부스팅력과 제동력을 하나의 모터(10)로 발생시키는 IDB(Integrated Dynamic Brake) 장치일 수가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300)와 연결된 모터 구동 장치(30)는 도시하지는 않았지만 ESC(Electronic Stability Control) 장치(미도시)와 ABS(Anti-lock Brake System) 장치(미도시) 및 EBD(Electronic Brake-Force Distribution) 장치(미도시)와 EPB(Electronic Parking Brake) 장치(미도시)중 적어도 하나에 적용될 수가 있다.
이때, ESC 장치(미도시)는 AVH(Automatic Vehicle Hold) 장치(미도시)와 HSA(Hill Start Assist) 장치(미도시)중 적어도 하나일 수가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300)와 연결된 모터 구동 장치(30)는 동력을 전달하기 위한 모든 동력 장치(미도시)에 적용 가능하다.
이와 같은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300) 및 모터 제어 방법(800 내지 1000, 1200, 1400)은 감지된 각각의 극 전압값 및 출력 전압값을 이용하여 모터 구동 장치(30)의 각각의 상 저항값을 추정하고, 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델(104a)을 이용하여 모터 구동 장치(30)의 각각의 상 온도값을 추정하며, 추정된 각각의 상 온도값중 특정 상의 온도값이 높은 상태인지를 판단할 수가 있게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300) 및 모터 제어 방법(800 내지 1000, 1200, 1400)은 온도값이 높은 특정 상을 효율적으로 판단할 수가 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300) 및 모터 제어 방법(800 내지 1000, 1200, 1400)은 특정 상의 온도값이 높은 상태이면, 다른 상에 대응하는 모터(10)의 전기각을 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 모터(10)를 더 제어할 수가 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(100, 1100, 1300) 및 모터 제어 방법(800 내지 1000, 1200, 1400)은 모터(10)가 과열되는 것을 미연에 방지할 수가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1100) 및 모터 제어 방법(1200)은 특정 상의 온도값(도6의 TV1)이 제 1 목표 온도 레벨(도6의 TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태이면, 현재 모터(10)의 과열 현상에 의해 유지보수가 필요한 상태임을 더 식별시킬 수가 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1100) 및 모터 제어 방법(1200)은 모터(10)의 유지 보수를 위한 유지 보수 시간을 단축시킬 수가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300) 및 모터 제어 방법(1400)은 특정 상의 온도값(도6의 TV1)이 제 1 목표 온도 레벨(도6의 TTL1)보다 높은 제 2 목표 온도 레벨(도6의 TTL2)을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태이면 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 더 검색하고, 검색된 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 더 식별시킬 수가 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300) 및 모터 제어 방법(1400)은 운전자가 손쉽게 차량 유지 보수 센터를 찾을 수가 있으므로, 모터(10)의 유지 보수를 위한 유지 보수 시간을 효율적으로 단축시킬 수가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300) 및 모터 제어 방법(1400)은 식별된 인근의 차량 유지 보수 센터의 위치 정보중 원하는 차량 유지 보수 센터의 위치 정보를 선택하고, 선택된 차량 유지 보수 센터의 위치 정보에 대응하여 해당 차량 유지 보수 센터에 도착시킬 수가 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(1300) 및 모터 제어 방법(1400)은 원하는 차량 유지 보수 센터의 위치에 도착시킬 수가 있으므로, 모터(10)의 유지 보수를 위한 유지 보수 시간을 더욱 효율적으로 단축시킬 수가 있다.

Claims (11)

  1. 모터의 3상(phase)에 대응하는 모터 구동 장치의 각각의 극(Pole) 전압값을 감지하고, 상기 모터의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지하기 위한 전압 감지 센서를 포함하는 감지부;
    상기 감지된 각각의 극 전압값 및 상기 감지된 출력 전압값을 이용하여 상기 모터 구동 장치의 각각의 상 저항값을 추정하고, 상기 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델을 이용하여 상기 모터 구동 장치의 각각의 상 온도값을 추정하는 추정부; 및
    상기 추정된 각각의 상 온도값 중 특정 상의 온도값이 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태인지를 판단하고, 상기 특정 상의 온도값이 상기 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태이면, 상기 3상 중 다른 상에 대응하는 상기 모터의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 모터 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 상의 온도값이 상기 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태이면, 상기 다른 상 중 온도값이 가장 낮은 상에 대응하는 상기 모터의 전기각을 상기 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 상기 모터를 제어하는 모터 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 모터의 3상에 대응하는 모터 구동 장치의 각각의 극 전압 측정 노드를 통해 각각의 극 전압값을 감지하고, 상기 모터 구동 장치의 출력 전압 측정 노드를 통해 상기 모터의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지하는 모터 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정부는,
    상기 감지된 각각의 극 전압값 및 상기 감지된 출력 전압값 간의 차이값인 각각의 상 전압값을 이용하여 상기 모터 구동 장치의 각각의 상 저항값을 추정하는 모터 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 상의 온도값이 상기 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태인지를 판단할 때에,
    상기 특정 상의 온도값이 설정된 제 1 목표 온도 레벨을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 판단하는 모터 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 상의 온도값이 상기 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태인지를 판단할 때에,
    상기 특정 상의 온도값이 설정된 상기 제 1 목표 온도 레벨보다 높은 제 2 목표 온도 레벨을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태인지를 더 판단하는 모터 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 상의 온도값이 상기 제 2 목표 온도 레벨을 초과하여 일정 시간 동안 유지하고 있는 상태이면, 식별 장치에서 현재 모터의 과열 현상에 의해 유지보수가 필요한 상태임을 식별시키도록 상기 식별 장치에 식별 명령을 더 전달하는 모터 제어 장치.
  9. 모터의 3상(phase)에 대응하는 모터 구동 장치의 각각의 극(Pole) 전압값을 감지하고, 상기 모터의 3상 일단에 출력되는 출력 전압값을 감지하는 단계;
    상기 감지된 각각의 극 전압값 및 상기 감지된 출력 전압값을 이용하여 상기 모터 구동 장치의 각각의 상 저항값을 추정하고, 상기 추정된 각각의 상 저항값에 따른 각각의 상 온도 모델을 이용하여 상기 모터 구동 장치의 각각의 상 온도값을 추정하는 단계;
    상기 추정된 각각의 상 온도값 중 특정 상의 온도값이 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태인지를 판단하는 단계; 및
    상기 특정 상의 온도값이 상기 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태이면, 상기 3상 중 다른 상에 대응하는 상기 모터의 전기각을 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 상기 모터를 제어하는 단계를 포함하는 모터 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 특정 상의 온도값이 상기 설정된 목표 온도 레벨보다 높은 상태이면, 상기 다른 상 중 온도값이 가장 낮은 상에 대응하는 상기 모터의 전기각을 상기 설정된 목표 전기각값에 맞춰 회전시키도록 상기 모터를 제어하는 모터 제어 방법.
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