KR20030018894A

KR20030018894A - 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030018894A
Application number: KR1020010053495A
Authority: KR
Inventors: 이상훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-03-06

Abstract

전기 자동차에서 MCU에 피드백되는 모터 엔코더 신호의 단선여부를 체크할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 모터 구동시 피드백 되는 3상 6개의 게이팅 엔코더 신호 각각을 추출하는 비교수단과, 비교수단 각각에 인가되는 게이팅 엔코더 신호를 쵸핑하는 저항과, 비교수단에서 인가되는 신호를 클럭 펄스에 따라 검출하여 단선 여부를 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 모터 구동시 피드백 되는 엔코더 신호의 단선 여부 검출로 모터의 구동의 정밀 제어로 신뢰성이 제공되고, 엔코더 신호의 단선이 검출될 시 이를 경고하여 신속한 조치를 취할 수 있도록 함으로써 신뢰성이 제공된다.

Description

전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크 장치 및 방법{Apparatus For Check Of Motor Encoder Signal In Electric Vehicle And Method Thereof}

본 발명은 전기 자동차의 구동장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 모터 콘트롤 유닛(Motor Control Unit : 이하 'MCU'라 한다.)에 피드백(Feed Back)되는 모터 엔코더 신호(Motor Encoder Signal)의 단선여부를 체크할 수 있도록 하는 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기 자동차에서 구동장치인 모터의 속도와 위치 제어를 위해서는 이 모터의 구동을 제어하고 있는 MCU(10)가 항상 모터 구동에 대한 엔코더 신호를 피드백 검출하여 검출된 정보에 기반하여 모터의 속도와 위치 제어를 보정하므로 모터의 피드백 되는 엔코더 신호는 모터 구동 제어에 매우 중요한 요소이다.

따라서, 전기 자동차에서는 도 1에 도시된 바와 같이 MCU(10)와 구동장치인 모터(20)간에는 모터 구동 제어 신호를 전달하는 케이블(A)과 구동되는 모터(20)의 동작 상태 정보인 피드백 엔코더 신호를 전송하는 케이블(B)이 컨넥터로 연결된다.

또한, 상기 MCU(10)의 내부에 피드백 되는 엔코더 신호를 검출하는 장치가 포함되어 있는데, 이는 도 4에 도시된 바와 같이 모터(20)로부터 피드백 되는 모터 구동에 대한 U+상,U-상,V+상,V-상,W+상,W-상의 엔코더 신호가 쵸핑 저항(R1-R8)을 통해 그 세기가 조정된 다음 각각의 비교기(CP1-CP3)를 통해 +상의 신호인지 -상의 신호인지가 결정되어 카운터(11)에 입력되면 카운터(11)는 입력되는 U+상,U-상,V+상,V-상,W+상,W-상 중에서 +상만을 취하여 4배 체배된 값으로 계산하여 그에 대한 정보를 MCU(10)내의 프로세서 측에 공급하여 준다.

따라서, MCU(10)는 피드백 검출되는 엔코더 신호를 바탕으로 모터(20) 구동의 위치와 속도 등을 제어하여 안정된 구동이 유지되도록 보상하여 준다.

전술한 바와 같은 종래의 전기 자동차는 피드백 되는 엔코더 신호가 케이블의 단선이나 콘넥터의 접속 불량으로 인하여 MCU에 정상적으로 검출되지 못하는 경우 이를 체크하는 수단이 제공되어 있지 않다.

따라서, MCU의 모터 구동 제어에 있어 부정확한 피드백 엔코더 신호에 의해 모터의 폭주, 떨림 현상 등이 발생하여 불안정하고 예측 못하는 상황이 발생하는단점을 갖고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 모터의 구동에 대한 피드백 엔코더 신호가 정상적으로 검출되는지를 체크할 수 있도록 하여 모터 구동에 있어 위치 및 속도 제어에 안정성을 제공하도록 한 것이다.

도 1은 일반적인 전기 자동차에서 구동장치인 모터와 모터 콘트롤 유닛간의 결선 구조도.

도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크 장치에 대한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크 방법에 대한 일 실시예의 흐름도.

도 4는 종래의 전기 자동차에서 모터 엔코더 신호 처리 장치에 대한 구성도.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 전기 자동차에 있어서, 모터 구동시 피드백 되는 3상 6개의 게이팅 엔코더 신호 각각을 추출하는 비교수단과, 비교수단 각각에 인가되는 게이팅 엔코더 신호를 쵸핑하는 저항과, 비교수단에서 인가되는 신호를 클럭 펄스에 따라 검출하여 단선 여부를 검출하는 단선 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크 장치는 복수개의 쵸핑저항(R11-R25)과 비교기(CP11-CP16), 단선 검출부(13) 및 카운터(11)로 이루어지는데, 쵸핑저항(R11)은 피드백되는 U+상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP11)의 일측단에 인가하고, 쵸핑저항(R12)은 피드백되는 U-상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP11)의 다른 일단에 공급하여 비교기(CP11)가 U+상만을 출력할 수 있도록 하여 준다.

쵸핑저항(R13)(R14)은 피드백되는 U+상과 U-상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP12)의 일측단에 인가하고, 쵸핑저항(R15)은 피드백되는 U+상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP12)의 다른 일측단에 공급하여 비교기(CP12)가 U-상만을 출력할 수 있도록 하여 준다.

쵸핑저항(R16)은 피드백되는 V+상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP13)의 일측단에 인가하고, 쵸핑저항(R17)은 피드백되는 V-상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP13)의 다른 일단에 공급하여 비교기(CP13)가 V+상만을 출력할 수 있도록 하여 준다.

쵸핑저항(R18)(R19)은 피드백되는 V+상과 V-상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP14)의 일측단에 인가하고, 쵸핑저항(R20)은 피드백되는 V+상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP14)의 다른 일측단에 공급하여 비교기(CP14)가 V-상만을 출력할 수 있도록 하여 준다.

쵸핑저항(R21)은 피드백되는 W+상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP15)의 일측단에 인가하고, 쵸핑저항(R22)은 피드백되는 W-상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP15)의 다른 일단에 공급하여 비교기(CP15)가 W+상만을 출력할 수 있도록 하여 준다.

쵸핑저항(R23)(R24)은 피드백되는 W+상과 W-상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP16)의 일측단에 인가하고, 쵸핑저항(R25)은 피드백되는 W+상의 엔코더 신호를 쵸핑하여 비교기(CP16)의 다른 일측단에 공급하여 비교기(CP16)가 W-상만을 출력할 수 있도록 하여 준다.

단선 검출부(13)는 모터 구동에 대하여 피드백되는 6개의 게이팅 엔코더 신호의 단선 여부를 체크하여 MCU내의 프로세서에 보고하는 기능을 수행하는 것으로, 상기 비교기(CP11-CP16)로부터 수신되는 6개의 게이팅 신호를 클럭펄스(CLK)에 따라 검출 분석하여 단선 여부를 판단한 다음 그에 대한 정보를 MCU내의 프로세서에 제공한다.

카운터(11)는 U,V,W의 +상을 출력하는 비교기(CP11)(CP13)CP15)의 신호을 클럭펄스(CLK)에 따라 검출 분석하여 4체배로 카운터한 다음 MCU내의 프로세서측에 공급하여 모터 구동의 위치 및 속도 제어를 위한 정보로 제공한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같다.

전기 자동차가 운행을 개시하게 되면 모터로부터 모터 구동에 대한 U+상,U-상의 엔코더 신호가 쵸핑저항(R11)(R12)을 통해 비교기(CP11)에 인가됨과 동시에 쵸핑저항(R13)(R14)(R15)을 통해 비교기(CP12)에 인가되고, V+상,V-상의 엔코더 신호가 쵸핑저항(R16)(R17)을 통해 비교기(CP13)에 인가됨과 동시에 쵸핑저항 (R18)(R19)(R20)을 통해 비교기(CP14)에 인가되며, W+상,W-상의 엔코더 신호가 쵸핑저항(R21)(R22)을 통해 비교기(CP15)에 인가됨과 동시에 쵸핑저항(R23)(R24) (R25)을 통해 비교기(CP16)에 인가된다.

이때, 비교기(CP11)는 U+상만을 추출하고 비교기(CP12)는 U-상만을 추출하며, 비교기(CP13)는 V+상만을 추출하고 비교기(CP14)는 V-상만을 추출하며, 비교기(CP15)은 W+상만을 추출하고 비교기(CP16)은 W-상만을 추출하여 단선 검출부(13)측에 인가하므로, 단선 검출부(13)는 클럭 펄스(CLK)에 따라 비교기(CP11-CP16)의 신호를 검출 분석하여 각 신호의 단선 여부를 체크한 다음 검출된 결과를 MCU내의 프로세서측에 공급하여 프로세서로 하여금 모터의 구동 제어 및 이상 여부의 경고 등 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여 준다.

이에 대하여 도시되지 않은 MCU내 프로세서의 동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

모터의 구동으로 3상 6개의 게이팅 엔코더 신호가 피드백으로 입력되면 클럭에 따라 입력신호를 검출 분석하여(S101)(S102)(S103) 단선된 신호가 존재하는지를 체크한다(S104).

상기에서 단선된 신호가 존재하는 것으로 판단되면 단선 정보를 MCU측에 통보하여 경고 및 대체 제어가 진행되도록 한다(S105)(S106).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전기 자동차에서 모터 구동 보정 제어를 위해 피드백 검출되는 엔코더 신호의 단선 여부를 검출하여 이를 경고함과 동시에 모터 구동을 적절하게 대체 제어함으로써, 모터 제어에 정밀성과 신뢰성이 제공된다.

Claims

전기 자동차에 있어서,

모터 구동시 피드백 되는 3상 6개의 게이팅 엔코더 신호 각각을 추출하는 비교수단과;

상기 비교수단 각각에 인가되는 게이팅 엔코더 신호를 쵸핑하는 저항과;

상기 비교수단에서 인가되는 신호를 클럭 펄스에 따라 검출하여 단선 여부를 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크장치.
모터 구동으로 피드백 입력되는 3상 6개의 엔코더를 검출하여 단선 여부를 검출하는 과정과;

임의의 신호에 단선이 검출되면 그 정보를 제어수단에 제공하여 경고 및 대체 제어를 유도하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 모터 엔코더 신호 체크방법.