KR102615315B1 - Method and apparatus for controlling motor - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따라, 일부 모듈 등에 고장이 발생하는 경우에도 최소한의 성능을 보장할 수 있는 모터 제어 장치가 개시된다.According to one embodiment, a motor control device that can guarantee minimum performance even when a failure occurs in some modules is disclosed.
Description
본 개시에서는 하나 이상의 실시 예에 따라 모터를 제어하는 방법 및 장치가 개시된다.The present disclosure discloses a method and apparatus for controlling a motor according to one or more embodiments.
차량 등 모터를 이용하는 장치는 사회 전반적으로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 모든 장치는 항상 예상하지 못한 고장 등이 발생할 위험이 있다. Devices that use motors, such as vehicles, are widely used throughout society. However, all devices always have a risk of unexpected failure.
그러나, 경우에 따라서는 고장이 발생하는 경우에 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 예를 들면, 차량의 경우 예상하지 못한 고장으로 인해 모터의 동작이 정지되면 큰 사고로 이어질 수 있다.However, in some cases, if a failure occurs, it can lead to fatal results. For example, in the case of a vehicle, if the motor stops operating due to an unexpected breakdown, it can lead to a serious accident.
따라서, 차량 등에서 모터가 이용되는 경우, 고장 등과 같은 위급 상황에서도 최소한의 성능이 보장되는 것이 필요하다. Therefore, when a motor is used in a vehicle, etc., it is necessary to ensure minimum performance even in emergency situations such as breakdown.
그에 따라 모터 제어 장치에 있어서 일부 모듈 등에 고장이 발생하는 경우에도 최소한의 성능을 보장할 수 있는 방안이 요구된다.Accordingly, a method that can guarantee minimum performance is required in a motor control device even when a failure occurs in some modules.
본 개시는 하나 이상의 실시 예에 따라 모터를 제어하는 장치를 제공할 수 있다. 구체적으로 일부 모듈 등에 고장이 발생하는 경우에도 최소한의 성능을 보장할 수 있는 모터 제어 장치가 개시된다.The present disclosure may provide an apparatus for controlling a motor according to one or more embodiments. Specifically, a motor control device that can guarantee minimum performance even when a failure occurs in some modules is disclosed.
해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제들이 더 포함될 수 있다.The technical challenges to be solved are not limited to the technical challenges described above, and may further include various technical challenges within the scope apparent to those skilled in the art.
제 1 측면에 따른 모터 제어 장치는 전력을 제어하는 PMIC(Power management integrated circuit); 상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU; 상기 제 1 MCU의 상태를 모니터링하는 제 2 MCU; 상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버; 상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM(automotive power module); 상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및 상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM(automotive power module);을 포함하고, 상기 제 1 MCU는 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩 및 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어할 수 있다.A motor control device according to a first aspect includes a power management integrated circuit (PMIC) that controls power; A first MCU operating in conjunction with the PMIC; a second MCU monitoring the status of the first MCU; a first gate driver that operates by receiving a signal from the first MCU; a second gate driver that operates by receiving signals from the first MCU or the second MCU; a first APM (automotive power module) that receives a PWM signal from the first gate driver and controls odd winding of the motor; a second gate driver that operates by receiving signals from the first MCU or the second MCU; And a second APM (automotive power module) that receives a PWM signal from the second gate driver to control even winding of the motor, wherein the first MCU includes the first gate driver and the second gate driver. By controlling the odd winding of the motor and the even winding of the motor, it is possible to control the odd winding of the motor.
또한, 상기 제 1 MCU는 상기 제 2 게이트 드라이버, 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 1 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어할 수 있다.Additionally, if at least one of the second gate driver and the second APM fails, the first MCU may control odd winding of the motor by controlling the first gate driver.
또한, 상기 제 2 MCU는 상기 PMIC, 상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버, 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어할 수 있다.In addition, the second MCU may control even winding of the motor by controlling the second gate driver when at least one of the PMIC, the first MCU, the first gate driver, and the first APM fails. .
또한, 상기 제 1 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 1 각도 센서, 상기 제 1 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 1 토크 센서, 상기 제 2 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 2 각도 센서 및 상기 제 2 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 2 토크 센서를 더 포함할 수 있다.Additionally, a first angle sensor for applying an angle signal to the first MCU, a first torque sensor for applying a torque signal to the first MCU, a second angle sensor for applying an angle signal to the second MCU, and the second It may further include a second torque sensor that applies a torque signal to the MCU.
또한, 상기 제 1 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 1 게이트 드라이버로 전송하고, 상기 제 2 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 2 게이트 드라이버로 전송할 수 있다.Additionally, the first APM may transmit current sensing data to the first gate driver, and the second APM may transmit current sensing data to the second gate driver.
또한, 상기 모터에 대한 로터리 위치를 센싱하는 로터리 위치 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a rotary position sensor that senses the rotary position of the motor.
또한, 상기 제 2 MCU는 상기 제 1 MCU가 고장난 경우 예비적으로 동작할 수 있다.Additionally, the second MCU may operate in a preliminary manner when the first MCU fails.
또한, 상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함할 수 있다.Additionally, the motor may include six-phase windings, and the six-phase windings may include the odd winding and the even winding.
제 2 측면에 따른 모터 제어 장치는 전력을 제어하는 PMIC; 상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU; 상기 제 1 MCU와 병렬적으로 동작하는 제 2 MCU; 상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버; 상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM; 상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및 상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM;을 포함하고, 상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함할 수 있다.A motor control device according to a second aspect includes a PMIC for controlling power; A first MCU operating in conjunction with the PMIC; a second MCU operating in parallel with the first MCU; a first gate driver that operates by receiving a signal from the first MCU; a second gate driver that operates by receiving a signal from the second MCU; a first APM that receives a PWM signal from the first gate driver and controls odd winding of the motor; a second gate driver that operates by receiving a signal from the second MCU; and a second APM that receives a PWM signal from the second gate driver and controls the even winding of the motor, wherein the motor includes six-phase windings, and the six-phase windings include the odd winding and the even winding. may include.
제 3 측면에 따른 모터 제어 방법은 모터의 제어에 이용되는 복수개의 모듈을 모니터링하는 단계; 고장난 모듈이 없는 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버와 제 1 APM을 이용하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어하고, 제 2 게이트 드라이버와 제 2 APM을 이용하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 단계; 상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM을 이용하여 상기 이븐 와인딩을 제어하는 단계; 및 상기 제 2 MCU, 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM을 이용하여 상기 오드 와인딩을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.A motor control method according to a third aspect includes monitoring a plurality of modules used to control a motor; If there is no faulty module, the odd winding of the motor is controlled using the first gate driver and the first APM according to the signal output by the first MCU, and the even winding of the motor is controlled using the second gate driver and the second APM. controlling winding; When at least one of the first MCU, the first gate driver, and the first APM fails, the even winding is controlled using the second gate driver and the second APM according to a signal output by the second MCU. step; and when at least one of the second MCU, the second gate driver, and the second APM fails, controlling the odd winding using the first gate driver and the first APM according to a signal output by the first MCU. It may include;
제 4 측면은 제 3 측면의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 기록 매체를 제공할 수 있다.The fourth aspect may provide a computer-readable non-transitory recording medium on which a program for implementing the method of the third aspect is recorded.
본 개시는 하나 이상의 실시 예에 따라 모터를 제어하는 장치를 제공할 수 있다. The present disclosure may provide an apparatus for controlling a motor according to one or more embodiments.
도 1은 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 제 1 MCU와 제 2 MCU를 병렬적으로 이용하여 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 제 1 MCU를 마스터로, 제 2 MCU를 슬레이브로 이용하여 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 3은 정상적으로 동작하는 상황에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치)가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 제 2 게이트 드라이버 또는 제 2 APM이 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 5는 제 1 PMIC 또는 제 1 MCU가 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 6은 제 1 MCU 또는 제 2 MCU를 이용하여 모터 제어 장치가 동작하는 일 예를 나타내는 순서도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an example in which a motor control device according to an embodiment controls a motor using a first MCU and a second MCU in parallel.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example in which a motor control device according to an embodiment controls a motor using a first MCU as a master and a second MCU as a slave.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of how a motor control device according to an embodiment controls a motor in a normal operating situation.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example in which a motor control device according to an embodiment controls a motor when the second gate driver or the second APM fails.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example in which a motor control device according to an embodiment controls a motor when the first PMIC or the first MCU is broken.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of how a motor control device operates using a first MCU or a second MCU.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining or replacing.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”, it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.Additionally, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, that component is directly 'connected', 'coupled', or 'connected' to that other component. In addition to cases, it may also include cases where the component is 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between that component and that other component.
또한, 각 구성 요소의 “상(위)” 또는 “하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, “상(위)” 또는 “하(아래)”는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위)” 또는 “하(아래)”로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다. Additionally, when described as being formed or arranged “above” or “below” each component, “above” or “below” means that the two components are directly connected to each other. This includes not only the case of contact, but also the case where one or more other components are formed or disposed between the two components. In addition, when expressed as “top” or “bottom,” the meaning of not only the upward direction but also the downward direction can be included based on one component.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 제 1 MCU(110)와 제 2 MCU(210)를 병렬적으로 이용하여 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an example in which the
도 1에 도시된 바와 같이, 모터 제어 장치(10)는 제 1 PMIC(Power management integrated circuit)(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130), 제 2 PMIC(240), 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230) 및 모터(320) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
그러나, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 모터 제어 장치(10)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 모터 제어 장치(10)는 로터리 위치 센서(310)를 더 포함할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 1에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 제 2 PMIC(240)가 모터 제어 장치(10)에서 생략되고 제 1 PMIC(140)가 제 2 MCU(210)와 연동하여 동작할 수 있다. 또한, 도 1을 참조하면, 모터(320)는 오드 와인딩(150)와 이븐 와인딩(250)을 포함할 수 있다.However, those skilled in the art will understand that other general-purpose components other than those shown in FIG. 1 may be further included in the
모터 제어 장치(10)의 구성의 일 예로, 도 1을 참조하면, 모터 제어 장치(10)는 전력을 제어하는 제 1 PMIC(140), 제 1 PMIC(140)와 연동하여 동작하는 제 1 MCU(110), 제 1 MCU(110)와 병렬적으로 동작하는 제 2 MCU(210), 제 1 MCU(110)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버(120), 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220), 제 1 게이트 드라이버(120)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 오드 와인딩(150)을 제어하는 제 1 APM(130), 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 게이트 드라이버(220)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 이븐 와인딩(250)을 제어하는 제 2 APM(230)을 포함할 수 있다. 또한, 모터(320)는 6상의 와인딩을 포함하고, 6상의 와인딩은 오드 와인딩(150) 및 이븐 와인딩(250)을 포함할 수 있다.As an example of the configuration of the
제 1 PMIC(140) 또는 제 2 PMIC(240)는 복수개의 모듈에 전력을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 1 PMIC(140)는 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 등에 인가되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예로, 제 2 PMIC(240)는 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230) 등에 인가되는 전력을 제어할 수 있다.The
제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)는 모터 제어 장치(10)에 포함된 복수개의 모듈로부터 데이터를 수신하고, 복수개의 모듈을 제어할 수 있다. The first MCU 110 or the second MCU 210 may receive data from a plurality of modules included in the
예를 들면, 제 1 MCU(110)는 로터리 위치 센서(310)로부터 모터(320)의 회전 각도를 나타내는 위치 정보를 수신하고, 수신한 위치 정보에 기초하여 제 1 게이트 드라이버(120)에 제어 신호를 인가하여 모터(320)의 오드 와인딩(150)을 제어할 수 있다.For example, the first MCU 110 receives position information indicating the rotation angle of the
다른 예로, 제 1 MCU(110)는 로직 레벨의 신호를 수신하고, 수신한 로직 레벨의 신호에 대응하도록 제 1 게이트 드라이버(120)를 제어하여 오드 와인딩(150)을 제어할 수 있다.As another example, the
제 1 MCU(110) 및 제 2 MCU(210)는 통신 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제 1 MCU(110) 및 제 2 MCU(210)는 외부 디바이스와 와이파이 칩, 블루투스 칩 등을 이용하여 통신할 수 있고 내부 모듈과도 정해진 규약에 따라 통신할 수 있다. 와이파이 칩, 블루투스 칩은 각각 Wi-Fi 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행할 수 있다. NFC 칩은 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작할 수 있다. 또한, 제 1 MCU(110) 및 제 2 MCU(210)는 CAN (Controller Area Network) 통신을 수행할 수도 있다.The
도 1을 참조하면 제 1 MCU(110)와 제 2 MCU(210)가 병렬적으로 동작할 수 있다. 구체적으로 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120)를 제어하고, 제 1 게이트 드라이버(120)는 제 1 APM(130)으로 신호를 인가하고, 제 1 APM(130)은 수신한 신호에따라 오드 와인딩(150)에 적절한 신호 및 전력을 인가하여 모터(320)가 제어될 수 있다. 또는 제 2 MCU(210)는 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하고, 제 2 게이트 드라이버(220)는 제 2 APM(230)으로 신호를 인가하고, 제 2 APM(230)은 수신한 신호에따라 이븐 와인딩(250)에 적절한 신호 및 전력을 인가하여 모터(320)가 제어될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
제 1 MCU(110)와 제 2 MCU(210)가 병렬적으로 동작하여 모터(320)를 제어하기 때문에 어느 하나의 모듈이 고장나는 경우에도 오드 와인딩(150) 또는 이븐 와인딩(250) 중 어느 하나만 중단되고 다른 하나는 동작하기 때문에, 모터 제어 장치(10)는 비정상 상황에서도 50%의 성능을 유지할 수 있다.Since the
도 2는 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 제 1 MCU(110)를 마스터로, 제 2 MCU(210)를 슬레이브로 이용하여 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an example in which the
도 2를 참조하면 도 1에서와는 달리 제 1 MCU(110)가 제 1 게이트 드라이버(120)와 제 2 게이트 드라이버(220)를 모두 제어할 수 있다. 제 1 MCU(110)는 마스터로 이용되고, 제 2 MCU(210)는 슬레이브로 이용되기 때문에, 정상 상황(고장난 모듈이 없는 상황)에서는 제 1 MCU(110)가 모터(320)를 제어하고 제 2 MCU(210)는 모터(320)의 직접적인 제어에는 관여하지 않을 수 있다. 따라서 정상 상황에서는 제 1 MCU(110)가 오드 와인딩(150)과 이븐 와인딩(250)을 모두 제어할 수 있다.Referring to FIG. 2, unlike in FIG. 1, the
그러나 비정상 상황(고장난 모듈이 있는 상황)에서는 고장난 모듈의 종류에 따라서 모터 제어 장치(10)가 여러가지 방식으로 동작할 수 있다.However, in an abnormal situation (a situation where there is a faulty module), the
예를 들면, 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)이 고장난 경우, 제 1 MCU(110)가 제 1 게이트 드라이버(120)를 통해서 오드 와인딩(150)을 제어함으로써, 모터(320)의 50%의 성능을 유지할 수 있다. 이 경우, 이븐 와인딩(250)은 동작하지 않으나, 오드 와인딩(150)은 동작하기 때문에 모터(320)는 50%의 성능을 유지할 수 있다. For example, when the
다른 예로, 제 1 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 등이 고장난 경우, 제 2 MCU(210)가 제 2 게이트 드라이버(220)를 통해서 이븐 와인딩(250)을 제어함으로써, 모터(320)의 50%의 성능을 유지할 수 있다. 이 경우, 오드 와인딩(150)은 동작하지 않으나, 이븐 와인딩(250)은 동작하기 때문에 모터(320)는 50%의 성능을 유지할 수 있다.As another example, if the
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따라 모터(320)가 6상으로 동작하는 경우에 대해 도시한다. 이 경우, 오드 와인딩(150)은 3상(u1, v1, w1)으로 구성되고, 이븐 와인딩(250)도 3상(u2, v2, w2)로 구성될 수 있다. 오드 와인딩(150)과 이븐 와인딩(250) 중 어느 하나만 동작하는 경우에도 모터(320)는 전체 성능의 50%는 유지할 수 있다. 예를 들면 정상 상태일 때의 50%에 해당하는 파워를 출력할 수 있다.Referring to FIG. 2, a case where the
도 3은 정상적으로 동작하는 상황에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an example in which the
도 3에 도시된 바와 같이, 모터 제어 장치(10)는 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130), 제 2 PMIC(240), 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230) 및 모터(320) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
그러나, 일 실시 예에 따를 때, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 모터 제어 장치(10)에 더 포함될 수 있고, 다른 실시 예에 따를 경우, 도 3에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.However, according to one embodiment, other general-purpose components in addition to the components shown in FIG. 3 may be further included in the
모터 제어 장치(10)의 구성의 일 예로, 도 3을 참조하면, 모터 제어 장치(10)는 전력을 제어하는 PMIC(140), PMIC(140)와 연동하여 동작하는 제 1 MCU(110), 제 1 MCU(110)의 상태를 모니터링하는 제 2 MCU(210), 제 1 MCU(110)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220), 제 1 게이트 드라이버(120)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM(130), 제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 게이트 드라이버(220)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM(230)을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하여 모터(320)의 오드 와인딩 및 모터의 이븐 와인딩을 제어할 수 있다.As an example of the configuration of the
도 3을 참조하면, 정상 상황에서 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 2 게이트 드라이버(220)를 모두 제어하여 모터(320)를 구동하고, 제 2 MCU(210)는 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 1 APM(130), 제 2 APM(230) 등을 모니터링할 수 있다. 모터(320)에 대한 실질적인 제어는 제 1 MCU(110)에 의해 수행되지만, 제 2 MCU(210)는 상황을 모니터링하면서, 비정상 상황에 대처할 수 있다.Referring to FIG. 3, in a normal situation, the
일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110)에 각도 신호를 인가하는 제 1 각도 센서(410), 제 1 MCU(110)에 토크 신호를 인가하는 제 1 토크 센서(420), 제 2 MCU(210)에 각도 신호를 인가하는 제 2 각도 센서(415) 및 제 2 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 2 토크 센서(425)를 더 포함할 수 있다.The
또한, 제 1 MCU(110)는 제 1 버스(430)로부터 제어 신호를 수신할 수 있고, 제 2 MCU(210)는 제 2 버스(435)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 여기서 제어 신호는 핸들 조작 등과 같이 사용자 입력에 따라 발생하는 제어 신호를 포함할 수 있다.Additionally, the
제 1 APM(130)은 전류 센싱 데이터를 제 1 게이트 드라이버(120)로 전송하고, 제 2 APM(230)은 전류 센싱 데이터를 제 2 게이트 드라이버(220)로 전송할 수 있다.The
또한, 모터 제어 장치(10)는 모터(320)에 대한 로터리 위치를 센싱하는 로터리 위치 센서(400)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the
도 4는 제 2 게이트 드라이버(220) 또는 제 2 APM(230)이 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating an example in which the
도 4의 내용을 설명함에 있어서, 도 3에서 기술된 내용이 참조될 수 있다.In describing the content of FIG. 4, the content described in FIG. 3 may be referred to.
일 실시 예에 따라, 제 1 MCU(110)는 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)가 고장난 경우, 제 1 게이트 드라이버(120)를 제어하여 모터(320)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120)를 통해 모터(320)의 오드 와인딩(또는 이븐 와인딩)을 제어함으로써, 50%의 성능을 유지할 수 있다.According to one embodiment, the
제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130)는 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)의 고장 여부에 상관 없이 모터(320)의 오드 와인딩을 제어함으로써, 50%의 성능이 유지될 수 있다.The
일 실시 예에 따를 때, 제 2 MCU(210)는 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 1 APM(130)을 제어할 수 없으며, 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)이 고장난 경우에도 모니터링을 지속적으로 수행할 수 있다.According to one embodiment, the
도 5는 제 1 PMIC(140) 또는 제 1 MCU(110)가 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an example in which the
도 5의 내용을 설명함에 있어서, 도 3 및 도 4에서 상술된 내용이 참조될 수 있다.In explaining the content of FIG. 5, the content described above in FIGS. 3 and 4 may be referred to.
일 실시 예에 따를 때, 제 2 MCU(210)는 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하여 모터(320)의 오드 와인딩(또는 이븐 와인딩)을 제어함으로써, 50%의 성능을 유지할 수 있다.According to one embodiment, the
제 1 MCU(110)는 마스터로 이용되고, 제 2 MCU(210)는 슬레이브로 이용되기 때문에, 정상 상황(고장난 모듈이 없는 상황)에서는 제 1 MCU(110)가 모터(320)를 제어하고 제 2 MCU(210)는 모터(320)의 직접적인 제어에는 관여하지 않을 수 있다. Since the
그러나 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 MCU(210)는 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 중 적어도 하나가 고장난 경우에는 모터(320)의 제어를 수행할 수 있다.However, as shown in FIG. 5, the
제 2 MCU(210)는 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하여 이븐 와인딩(또는 오드 와인딩)을 제어함으로써, PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 등이 고장나는 경우에도 50%의 성능을 유지할 수 있다. 이 경우, 제 2 MCU(210)는 제 1 MCU(110)가 고장난 경우 예비적으로 동작함으로써 최소한의 성능을 보장하고, 정상 상태에서는 모니터링만을 수행할 수 있다.The
도 6은 제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)를 이용하여 모터 제어 장치(10)가 동작하는 일 예를 나타내는 순서도이다. 도 6은 도 1 내지 도 5에서 설명된 내용을 참조하여 이해될 수 있다.FIG. 6 is a flowchart showing an example of how the
단계 S610에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 모터(320)의 제어에 이용되는 복수개의 모듈을 모니터링한다. 복수개의 모듈은 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130), 제 1 PMIC(140), 오드 와인딩(150), 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230), 제 2 PMIC(240), 이븐 와인딩(250) 등일 수 있다. In step S610, the
단계 S620에서 고장난 모듈이 있는 경우 단계 S630으로 진행한다. 단계 S630에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110)가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버(120)와 제 1 APM(130)을 이용하여 모터(320)의 오드 와인딩(150)을 제어한다.If there is a failed module in step S620, the process proceeds to step S630. In step S630, the
단계 S640에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110)가 출력한 신호에 따라 제 2 게이트 드라이버(220)와 제 2 APM(230)을 이용하여 모터(320)의 이븐 와인딩(250)을 제어한다.In step S640, the
단계 S650에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 1 APM(130) 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 MCU(210)가 출력한 신호에 따라 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 APM(230)을 이용하여 이븐 와인딩(250)을 제어한다.In step S650, when at least one of the
단계 S660에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 APM(230) 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 1 MCU(110)가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 1 APM(130)을 이용하여 오드 와인딩(150)을 제어한다.In step S660, when at least one of the
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described method can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. Additionally, the data structure used in the above-described method can be recorded on a computer-readable recording medium through various means. The computer-readable recording media includes storage media such as magnetic storage media (e.g., ROM, RAM, USB, floppy disk, hard disk, etc.) and optical read media (e.g., CD-ROM, DVD, etc.) do.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 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 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
10: 모터 제어 장치
140: 제 1 PMIC 240: 제 2 PMIC
120: 제 1 게이트 드라이버 220: 제 2 게이트 드라이버
130: 제 1 APM 230: 제 2 APM
110: 제 1 MCU 210: 제 2 MCU
320: 모터
410: 제 1 각도 센서 415: 제 2 각도 센서
420: 제 1 토크 센서 425: 제 2 토크 센서
430: 제 1 버스 435: 제 2 버스
400: 로터리 위치 센서10: Motor control unit
140: 1st PMIC 240: 2nd PMIC
120: first gate driver 220: second gate driver
130: 1st APM 230: 2nd APM
110: first MCU 210: second MCU
320: motor
410: first angle sensor 415: second angle sensor
420: first torque sensor 425: second torque sensor
430: 1st bus 435: 2nd bus
400: Rotary position sensor
Claims (11)
상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU;
상기 제 1 MCU의 상태를 모니터링하는 제 2 MCU;
상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버;
상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버;
상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM(automotive power module);
상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및
상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM(automotive power module);을 포함하고,
상기 제 1 MCU는 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩 및 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는, 모터 제어 장치.
Power management integrated circuit (PMIC) that controls power;
A first MCU operating in conjunction with the PMIC;
a second MCU monitoring the status of the first MCU;
a first gate driver that operates by receiving a signal from the first MCU;
a second gate driver that operates by receiving signals from the first MCU or the second MCU;
a first APM (automotive power module) that receives a PWM signal from the first gate driver and controls odd winding of the motor;
a second gate driver that operates by receiving signals from the first MCU or the second MCU; and
It includes a second APM (automotive power module) that receives a PWM signal from the second gate driver and controls even winding of the motor,
The first MCU controls the odd winding of the motor and the even winding of the motor by controlling the first gate driver and the second gate driver.
상기 제 1 MCU는 상기 제 2 게이트 드라이버, 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 1 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어하는, 모터 제어 장치.
According to claim 1,
The first MCU controls odd winding of the motor by controlling the first gate driver when at least one of the second gate driver and the second APM fails.
상기 제 2 MCU는 상기 PMIC, 상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버, 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는, 모터 제어 장치.
According to claim 1,
The second MCU is a motor control device that controls even winding of the motor by controlling the second gate driver when at least one of the PMIC, the first MCU, the first gate driver, and the first APM fails. .
상기 제 1 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 1 각도 센서, 상기 제 1 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 1 토크 센서, 상기 제 2 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 2 각도 센서 및 상기 제 2 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 2 토크 센서를 더 포함하는 모터 제어 장치.
According to claim 1,
A first angle sensor for applying an angle signal to the first MCU, a first torque sensor for applying a torque signal to the first MCU, a second angle sensor for applying an angle signal to the second MCU, and a second MCU A motor control device further comprising a second torque sensor for applying a torque signal.
상기 제 1 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 1 게이트 드라이버로 전송하고, 상기 제 2 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 2 게이트 드라이버로 전송하는, 모터 제어 장치.
According to claim 1,
The first APM transmits current sensing data to the first gate driver, and the second APM transmits current sensing data to the second gate driver.
상기 모터에 대한 로터리 위치를 센싱하는 로터리 위치 센서를 더 포함하는 모터 제어 장치.
According to claim 1,
A motor control device further comprising a rotary position sensor that senses the rotary position of the motor.
상기 제 2 MCU는 상기 제 1 MCU가 고장난 경우 예비적으로 동작하는, 모터 제어 장치.
According to claim 1,
The second MCU is a motor control device that operates preliminarily when the first MCU fails.
상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함하는, 모터 제어 장치.
According to claim 1,
The motor includes six-phase windings, and the six-phase windings include the odd winding and the even winding.
상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU;
상기 제 1 MCU와 병렬적으로 동작하는 제 2 MCU;
상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버;
상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버;
상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM;
상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및
상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM;을 포함하고,
상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함하는, 모터 제어 장치.
PMIC that controls power;
A first MCU operating in conjunction with the PMIC;
a second MCU operating in parallel with the first MCU;
a first gate driver that operates by receiving a signal from the first MCU;
a second gate driver that operates by receiving a signal from the second MCU;
a first APM that receives a PWM signal from the first gate driver and controls odd winding of the motor;
a second gate driver that operates by receiving a signal from the second MCU; and
A second APM that receives a PWM signal from the second gate driver and controls the even winding of the motor,
The motor includes six-phase windings, and the six-phase windings include the odd winding and the even winding.
고장난 모듈이 없는 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버와 제 1 APM을 이용하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어하고, 제 2 게이트 드라이버와 제 2 APM을 이용하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 단계;
상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM을 이용하여 상기 이븐 와인딩을 제어하는 단계; 및
상기 제 2 MCU, 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM을 이용하여 상기 오드 와인딩을 제어하는 단계;를 포함하는 모터 제어 방법.
Monitoring a plurality of modules used to control a motor;
If there is no faulty module, the odd winding of the motor is controlled using the first gate driver and the first APM according to the signal output by the first MCU, and the even winding of the motor is controlled using the second gate driver and the second APM. controlling winding;
When at least one of the first MCU, the first gate driver, and the first APM fails, the even winding is controlled using the second gate driver and the second APM according to a signal output by the second MCU. step; and
When at least one of the second MCU, the second gate driver, and the second APM fails, the odd winding is controlled using the first gate driver and the first APM according to a signal output by the first MCU. A motor control method comprising:
상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함하는, 모터 제어 방법.
According to claim 10,
The motor includes six-phase windings, and the six-phase windings include the odd winding and the even winding.
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