KR20080090866A - Method and control apparatus for checking fail of position sensor for motor and performing fail-safe - Google Patents

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KR20080090866A
KR20080090866A KR1020070034250A KR20070034250A KR20080090866A KR 20080090866 A KR20080090866 A KR 20080090866A KR 1020070034250 A KR1020070034250 A KR 1020070034250A KR 20070034250 A KR20070034250 A KR 20070034250A KR 20080090866 A KR20080090866 A KR 20080090866A
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김성주
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주식회사 만도
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Abstract

Control method and apparatus for checking failure of a position sensor for a motor and performing failure-safe are provided to implement stable control of the motor by driving the motor only with a safe absolute position signal in failure. A control method for checking failure of a position sensor for a motor and performing failure-safe includes the steps of: receiving an absolute position signal and a relative position signal of a rotor from the position sensor when the rotor of the motor is rotated(S210); determining a first rotation direction of the rotor from the absolute position signal(S220); determining a second rotation direction of the rotor from the relative position signal(S230); and determining the failure of the relative position signal if the first rotation direction and the second rotation direction do not match with each other(S240,S260).

Description

모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하기 위한 제어방법 및 제어장치{Method And Control Apparatus for Checking Fail of Position Sensor for Motor And Performing Fail-safe} Method and Control Apparatus for Checking Fail of Position Sensor for Motor And Performing Fail-safe}

도 1은 위치검출센서로부터 출력되는 신호를 도시한 도면,1 is a view showing a signal output from the position detection sensor,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터용 위치검출센서의 페일을 감지하고 페일세이프를 수행하는 제어방법을 나타내는 순서도,2 is a flowchart illustrating a control method of detecting a fail of a position detection sensor for a motor and performing failsafe according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치검출센서로부터 출력된 신호의 일례를 도시한 도면,3 is a view showing an example of a signal output from the position detection sensor according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터용 위치검출센서의 페일을 감지하고 페일세이프를 수행하는 제어장치의 블럭 구성도이다.4 is a block diagram of a control device for detecting a fail of a position detection sensor for a motor and performing fail safe according to an exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

410: 모터 420: 위치검출센서410: motor 420: position detection sensor

422: 절대형 엔코더 424: 증분형 엔코더422: absolute encoder 424: incremental encoder

430: 제어유닛430: control unit

본 발명은 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 위치검출센서로부터 출력되는 절대위치신호 및 상대위치신호로부터 각각 회전방향을 결정한 후, 결정된 두 개의 회전방향이 일치하지 않는 경우 상대위치신호에 페일(Fail)이 발생한 것으로 판단하여 절대위치신호만으로 모터 구동을 제어하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for determining a fail of a position detection sensor for a motor and performing fail safe. More specifically, after determining the rotation direction from the absolute position signal and the relative position signal output from the position detection sensor, and if the two determined rotation directions do not match, it is determined that a failure has occurred in the relative position signal. The present invention relates to a method and apparatus for determining a fail of a position detection sensor for a motor for controlling motor driving using only a position signal and performing fail safe.

운전자에게 보조 조향력을 제공하는 전동식 조향 장치(EPS: Electric Power Steering)와 같이 모터를 구비한 장치에 있어서, 모터 회전자의 정확한 위치를 결정하는 하는 것은 필수적이고, 따라서 회전자의 위치감지를 위한 위치검출센서가 모터에 구비되어야 한다.In devices with a motor, such as Electric Power Steering (EPS), which provides assistance to the driver, it is essential to determine the exact position of the motor rotor, and therefore the position for detecting the position of the rotor. A detection sensor should be provided on the motor.

위치검출센서에는 홀 센서나 레졸버(Resolver) 등을 통한 자기장의 변화를 이용하는 자기식과, 회전자의 동축상에 슬롯이 포함된 회전판을 구성하여 빛의 투과/비투과의 원리를 이용하는 광학식으로 구분된다.The position detection sensor is divided into magnetic type using the change of magnetic field through Hall sensor or resolver, and optical type using the principle of transmission / non-transmission of light by forming a rotating plate including a slot on the coaxial of the rotor. .

종래 위치검출센서를 통한 회전자의 위치검출 원리를, 위치검출센서로부터 출력되는 신호를 도시한 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The position detection principle of the rotor through the conventional position detection sensor will be described with reference to FIG. 1, which shows a signal output from the position detection sensor.

위치검출센서는 회전자 극의 절대위치를 알려주기 위한 절대위치신호와 상대위치를 알려주기 위한 상대위치신호를 출력한다.The position detection sensor outputs an absolute position signal for indicating the absolute position of the rotor pole and a relative position signal for indicating the relative position.

통상적으로 절대위치신호는 서로 120°의 위상 차이를 갖는 U상, V상 및 W상 신호로 구성되므로, 60°를 간격으로 하여 총 6개의 구간마다 절대위치의 측정이 가능하다. 즉, 도 1에 도시된 것처럼, U상, V상 및 W상 신호의 조합이 101이면 0구 간(0~60°)에, 110이면 1구간(60~120°)에, 110이면 2구간(120~180°)에 회전자의 극이 위치한다는 것을 알 수 있게 된다.Typically, since the absolute position signal is composed of U-phase, V-phase, and W-phase signals having a phase difference of 120 ° from each other, the absolute position can be measured every six sections at intervals of 60 °. That is, as shown in FIG. 1, when the combination of the U-phase, V-phase, and W-phase signals is 101, 0 divisions (0 to 60 °), 110 divisions, 1 division (60 to 120 °), and 110 divisions are two sections. It can be seen that the pole of the rotor is located at (120 ~ 180 °).

상대위치신호는 회전자의 회전에 따라 1회전당 수백에서 수천개로 출력되는 펄스 신호로서, 이 펄스의 수를 카운트하여 회전자의 회전각도를 산출함으로써 회전자의 상대적인 위치를 파악하게 된다. 상대위치신호는 보통 회전각도나 회전속도뿐만 아니라 회전자의 회전방향을 파악하기 위해, 서로 90°의 위상 차이를 갖는 A상 및 B상 두 개의 신호로 구성된다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전자가 정방향으로 회전할 때, A상 및 B상 신호로 구성된 상대위치신호는 11, 01, 00, 10 순으로 출력되고, 역방향의 경우에는 이와 반대로 출력된다. 따라서 상대위치신호의 출력값을 통해 회전방향을 파악할 수 있게 된다.The relative position signal is a pulse signal that is output from several hundreds to thousands per rotation according to the rotation of the rotor, and counts the number of pulses to calculate the rotation angle of the rotor to grasp the relative position of the rotor. Relative position signal is usually composed of two phase A and B phase signals having a phase difference of 90 ° to each other in order to grasp the rotation direction of the rotor as well as the rotation angle or rotation speed. For example, as shown in Fig. 1, when the rotor rotates in the forward direction, the relative position signals composed of the A-phase and B-phase signals are output in the order of 11, 01, 00, 10, and vice versa in the reverse direction. . Therefore, the direction of rotation can be determined through the output value of the relative position signal.

위치검출센서로부터 절대위치신호와 상대위치신호가 출력되면, 상대위치신호의 펄스 수를 카운트하여 회전자의 회전각도를 산출함으로써 모터의 상대적인 위치를 측정하게 되고, 측정된 위치는 절대위치신호의 천이 시점마다 보정되어 정확한 회전자의 위치를 검출하게 된다. 예컨대, 회전자의 절대위치가 0구간에 위치한다고 가정하였을 때, 상대위치신호로부터 상대적인 위치가 40°가 되는 시점(즉, 회전자의 회전각도가 40°가 되는 시점)에서, 절대위치신호의 천이가 발생하면(101에서 100으로 천이함), 회전자의 초기 위치가 20°인 것이 되므로, 20°만큼 보정이 이루어져 회전자의 정확한 위치를 검출하게 된다.When the absolute position signal and the relative position signal are output from the position detection sensor, the relative position of the motor is measured by counting the number of pulses of the relative position signal and calculating the rotation angle of the rotor, and the measured position is the transition of the absolute position signal. It is corrected for each time point to detect the correct rotor position. For example, assuming that the absolute position of the rotor is located in section 0, when the relative position becomes 40 ° from the relative position signal (that is, the time when the rotation angle of the rotor becomes 40 °), the absolute position signal If a transition occurs (transition from 101 to 100), since the initial position of the rotor is 20 °, correction is made by 20 ° to detect the correct position of the rotor.

그러나 위치검출센서로부터 출력되는 신호에 페일이 발생한 경우에는 위와 같은 위치검출이 불가능하므로 위치검출센서로부터 출력되는 신호의 페일 발생 여 부를 감지하는 방법이 필요로 된다.However, when a failure occurs in the signal output from the position detection sensor, the above position detection is impossible, so a method of detecting whether a signal generated from the position detection sensor fails.

종래의 위치검출신호의 페일 감지 방법은 절대위치신호가 순차적으로 천이하는지를 기준으로 수행되었다.The conventional method for detecting a fail of the position detection signal is performed based on whether the absolute position signals sequentially transition.

도 1을 참조하여 설명하면, 절대위치는 0구간에서 5구간으로 이루어져 있고, 회전자의 회전방향에 따라 순차적으로 진행을 하게 된다. 즉, 회전자의 현재 절대위치가 1구간이라고 가정할 때, 회전자가 정방향으로 회전하면 절대위치신호가 100에서 110으로 천이하여 절대위치가 2구간이 되고, 역방향으로 회전하면 100에서 101이 천이하므로 절대위치가 0구간이 된다. Referring to Figure 1, the absolute position is composed of five sections from 0 section, and proceeds sequentially according to the rotation direction of the rotor. In other words, assuming that the rotor's current absolute position is one section, if the rotor rotates in the forward direction, the absolute position signal transitions from 100 to 110, and the absolute position becomes two sections. The absolute position is 0 section.

따라서 절대위치신호의 출력변화로부터 절대위치의 천이 순서를 파악하여, 천이가 순차적으로 발생하지 않으면 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일세이프 조치를 취하게 된다. 절대위치의 보정은 절대위치의 천이 시점마다 수행되므로, 천이 시점마다 신호의 이상 여부를 판단할 수 있게 된다.Therefore, the sequence of transition of absolute position is grasped from the change of output of absolute position signal, and if a transition does not occur sequentially, it is determined that a failure has occurred and take a fail safe measure. Since the correction of the absolute position is performed at each transition point of the absolute position, it is possible to determine whether the signal is abnormal at each transition point.

그러나 이러한 종래의 페일 감지 방법은 절대위치신호에 근거한 것이므로 상대위치신호에 페일이 발생하는 경우 이를 감지할 수 없다는 문제가 있다. 상대위치신호는 별도의 보정없이 회전할 때마다 증가/감소를 반복하기 때문에 절대위치신호와 같이 절대위치의 순차적인 천이상태의 파악을 이용한 페일감지가 불가능하다. 따라서 상대위치신호의 페일을 감지하고 페일세이프를 수행하기 위한 제어방법이 요청된다.However, since the conventional fail detection method is based on the absolute position signal, there is a problem that it cannot be detected when a failure occurs in the relative position signal. Since the relative position signal repeats the increase / decrease every time the rotation is performed without additional correction, it is impossible to detect the fail using the sequential transition state of the absolute position like the absolute position signal. Therefore, a control method for detecting a fail of the relative position signal and performing fail safe is required.

이러한 요청에 부응하기 위해, 본 발명은 위치검출센서로부터 출력되는 절대 위치신호 및 상대위치신호로부터 각각 회전방향을 결정한 후, 결정된 두 개의 회전방향이 일치하지 않는 경우 상대위치신호에 페일(Fail)이 발생한 것으로 판단하여 절대위치신호만으로 모터 구동을 제어하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공함을 목적으로 한다.In order to satisfy this request, the present invention determines the rotation direction from the absolute position signal and the relative position signal output from the position detection sensor, and then, if the determined two rotation directions do not coincide with a fail (Fail) to the relative position signal. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for determining a fail of a position detection sensor for a motor for controlling motor driving using only an absolute position signal and performing fail safe.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법에 있어서, (a) 모터의 회전자가 회전하면 상기 모터에 장착된 상기 위치검출센서로부터 상기 회전자의 절대위치신호와 상대위치신호를 수신하는 단계; (b) 상기 절대위치신호로부터 상기 회전자의 제1회전방향을 결정하는 단계; (c) 상기 상대위치신호로부터 상기 회전자의 제2회전방향을 결정하는 단계; 및 (d) 상기 제1회전방향과 상기 제2회전방향이 일치하는지를 판단하여 일치하지 않는 경우 상기 상대위치신호에 페일이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a control method for determining a fail of a position detection sensor for a motor and performing a fail safe, wherein (a) the rotor is rotated from the position detection sensor mounted on the motor. Receiving an absolute position signal and a relative position signal of the rotor; (b) determining a first rotation direction of the rotor from the absolute position signal; (c) determining a second rotation direction of the rotor from the relative position signal; And (d) determining whether a failure occurs in the relative position signal when the first rotation direction and the second rotation direction coincide with each other. It provides a control method for determining and performing failsafe.

또 다른 목적을 위해 본 발명은, 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치에 있어서, 모터에 연결되어 상기 모터의 회전자의 회전에 따라 절대위치신호 및 상대위치신호를 출력하는 위치검출센서; 및 상기 절대위치신호 및 상기 상대위치신호를 수신하여 상기 절대위치신호로부터 상기 회전자의 제1회전방향을 결정하고 상기 상대위치신호로부터 상기 회전자의 제2회전방향을 결정한 후 상기 제1회전방향과 제2회전방향을 비교하여 일치하지 않는 경우 상 기 상대위치신호에 페일이 발생한 것으로 판단하는 제어유닛(Control Unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치를 제공한다.In another aspect, the present invention, in the control device for determining the fail of the position detection sensor for the motor and performs a fail safe, connected to the motor and the absolute position signal and the relative position signal in accordance with the rotation of the rotor of the motor A position detection sensor for outputting; And determining the first rotation direction of the rotor from the absolute position signal by receiving the absolute position signal and the relative position signal, and determining the second rotation direction of the rotor from the relative position signal. Compares the second rotation direction with a second rotation direction, and determines a failure of the position detection sensor for the motor, characterized in that it comprises a control unit that determines that a failure has occurred in the relative position signal. It provides a control device to perform.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터용 위치검출센서의 페일을 감지하고 페일세이프를 수행하는 제어방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a control method of detecting a fail of a position detection sensor for a motor and performing fail safe according to an exemplary embodiment of the present invention.

모터에 전원이 공급되어 모터의 회전자가 회전하면, 위치검출센서로부터 회전자의 절대위치신호와 상대위치신호를 수신한다(S210).When power is supplied to the motor and the rotor of the motor rotates, the absolute position signal and the relative position signal of the rotor are received from the position detection sensor (S210).

위치검출센서로부터 출력된 절대위치신호로부터 회전자의 회전방향(이하, "제1회전방향"이라 함)을 결정하고(S220), 상대위치신호로부터 회전자의 회전방향(이하, "제2회전방향"이라 함)을 결정하게 된다(S230).The rotation direction of the rotor (hereinafter referred to as "first rotation direction") is determined from the absolute position signal output from the position detection sensor (S220), and the rotation direction of the rotor (hereinafter referred to as "second rotation") from the relative position signal. Direction "is determined (S230).

제1회전방향과 제2회전방향을 결정하는 방법을 도 3을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.A method of determining the first rotation direction and the second rotation direction will be described in detail with reference to FIG. 3 as follows.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치검출센서로부터 출력된 신호의 일례를 도시한 도면이다.3 is a view showing an example of the signal output from the position detection sensor according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절대위치신호는 서로 120°의 위상 차이를 갖는 U상 신호, V상 신호 및 W상 신호로 구성되어 있고, U상 신호, V상 신호 및 W상 신호의 출력값을 통해 0구간에서 5구간까지 총 6개의 절대위치를 구분하게 된다. 즉, 절대위치신호가 101이면 0구간, 100이면 1구간, 110이면 2구간, 010이면 3구간, 011이면 4구간, 001이면 5구간으로 구분된다.The absolute position signal according to a preferred embodiment of the present invention is composed of a U-phase signal, a V-phase signal, and a W-phase signal having a phase difference of 120 ° from each other, and output values of the U-phase signal, the V-phase signal, and the W-phase signal. Through this, 6 absolute positions are distinguished from the 0 section to the 5 section. That is, if the absolute position signal is 101, it is divided into 0 section, 100 in 1 section, 110 in 2 sections, 010 in 3 sections, 011 in 4 sections, and 001 in 5 sections.

모터의 회전자가 정방향으로 회전하면, 절대위치는 0구간에서 5구간으로 순차적으로 천이하므로 절대위치신호는 101, 100, 110, 010, 011, 001 순으로 변한다. 역방향으로 회전하는 경우에는 이와 반대로 001, 011, 010, 110, 100, 101 순으로 변한다.When the rotor of the motor rotates in the forward direction, the absolute position transitions sequentially from 0 to 5 sections, so the absolute position signal changes in the order of 101, 100, 110, 010, 011, 001. In the case of rotating in the reverse direction, they are reversed in the order of 001, 011, 010, 110, 100, 101.

따라서, 절대위치신호의 출력변화를 통해 절대위치의 천이방향을 파악함으로써 회전자의 제1회전방향을 결정하게 된다.Therefore, the first rotation direction of the rotor is determined by determining the transition direction of the absolute position through the output change of the absolute position signal.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상대위치신호는 90°의 위상 차이를 갖는 A상 신호와 B상 신호로 구성된다.On the other hand, the relative position signal according to a preferred embodiment of the present invention is composed of an A-phase signal and a B-phase signal having a phase difference of 90 °.

도 3에 도시된 것처럼, 모터의 회전자가 정방향으로 회전하는 경우 A상 신호의 위상이 B상 신호보다 90°앞서므로, A상 신호 및 B상 신호로 구성된 상대위치신호의 출력값은 각 절대위치 구간에서 11, 01, 00, 10 순으로 변한다. 역방향 회전의 경우에는 B상의 신호의 위상이 A상 신호보다 앞서므로 상대위치신호의 출력값은 01, 00, 01, 11 순으로 변한다.As shown in Fig. 3, when the rotor of the motor rotates in the forward direction, the phase of the A-phase signal is 90 ° ahead of the B-phase signal, so that the output value of the relative position signal composed of the A-phase signal and the B-phase signal is equal to each absolute position section. From 11, 01, 00, 10. In the case of reverse rotation, since the phase of the B-phase signal precedes the A-phase signal, the output value of the relative position signal changes in the order of 01, 00, 01 and 11.

따라서 상대위치신호의 출력변화를 통해 회전자의 제2회전방향을 결정하게 된다.Therefore, the second rotation direction of the rotor is determined by changing the output of the relative position signal.

위와 같은 방법에 의해 제1회전방향과 제2회전방향이 결정되면, 도 2의 S240단계로 진행하여 절대위치신호로부터 결정된 제1회전방향과 상대위치신호로부터 결정된 제2회전방향이 일치하는지 여부를 판단한다(S240).When the first rotation direction and the second rotation direction are determined by the above method, the flow proceeds to step S240 of FIG. 2 to determine whether the first rotation direction determined from the absolute position signal and the second rotation direction determined from the relative position signal coincide. Determine (S240).

판단 결과, 일치하는 경우에는 상대위치신호에 페일이 발생하지 않은 것이므로 정상적으로 모터의 구동을 제어한다(S250). As a result of the determination, since the failure does not occur in the relative position signal, the driving of the motor is normally controlled (S250).

그러나, 일치하지 않는 경우에는 상대위치신호에 페일이 발생한 것으로 판단하게 된다(S260). 예컨대, 절대위치신호가 101, 100, 110, 010, 011, 001 순으로 변하여 제1회전방향이 정방향으로 판단되었는데, 상대위치신호가 11, 01, 00, 10 순으로 변하지 않고 다른 출력값을 갖거나 그 역으로 변하는 경우에는, 제2회전방향이 결정되지 않거나 역방향으로 결정되므로 제1회전방향과 제2회전방향에 불일치가 발생하게 되고, 따라서 상대위치신호의 페일을 감지하게 되는 것이다.However, if it does not match, it is determined that a failure has occurred in the relative position signal (S260). For example, the absolute position signal is changed in the order of 101, 100, 110, 010, 011, 001, and the first rotation direction is determined as the forward direction, but the relative position signal does not change in the order of 11, 01, 00, 10, or has a different output value. In the reverse direction, since the second rotation direction is not determined or determined in the reverse direction, an inconsistency occurs between the first rotation direction and the second rotation direction, thereby detecting a failure of the relative position signal.

상대위치신호에 페일이 감지된 경우에는, 페일세이프를 수행하기 위해, 절대위치신호만으로 모터의 구동을 제어하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다(S270).When a fail is detected in the relative position signal, in order to perform failsafe, the method may further include controlling driving of the motor using only the absolute position signal (S270).

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터용 위치검출센서의 페일을 감지하고 페일세이프를 수행하는 제어장치의 블럭 구성도이다.4 is a block diagram of a control device for detecting a fail of a position detection sensor for a motor and performing fail safe according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터용 위치검출센서의 페일을 감지하고 페일세이프를 수행하는 제어장치는 모터(410), 위치검출센서(420), 제어유닛(Control Unit)(430)을 포함하여 구성된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a control device for detecting a fail of a position detection sensor for a motor and performing fail safe includes a motor 410, a position detection sensor 420, and a control unit 430. It is composed.

전원의 공급에 따라 모터(410)의 회전자가 회전하게 되면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치검출센서(420)는 회전자의 절대위치신호와 상대위치신호를 제어유닛으로 출력한다.When the rotor of the motor 410 rotates according to the supply of power, the position detection sensor 420 according to the preferred embodiment of the present invention outputs the absolute position signal and the relative position signal of the rotor to the control unit.

전술한 것처럼, 위치검출센서(420)에서 출력되는 절대위치신호는 120°의 위상 차이를 갖는 U상 신호, V상 신호 및 W상 신호로 구성될 수 있고, 상대위치신호는 90°의 위상 차이를 갖는 A상 신호 및 B상 신호로 구성될 수 있다.As described above, the absolute position signal output from the position detection sensor 420 may be composed of a U phase signal, a V phase signal and a W phase signal having a phase difference of 120 °, and the relative position signal is a phase difference of 90 °. A phase signal and B phase signal having a.

이를 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치검출센서(420)는 120°의 위상 차이를 갖는 U상 신호, V상 신호 및 W상 신호를 출력하는 절대형 엔코더(Absolute Encoder)(422)와 90°의 위상 차이를 갖는 A상 신호 및 B상 신호를 출력하는 증분형 엔코더(Incremental Encoder)(424)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 절대형 엔코더(422)로서 각각 U상 신호, V상 신호 및 W상 신호를 출력하는 3개의 홀 센서를 이용할 수도 있다.To this end, the position detection sensor 420 according to a preferred embodiment of the present invention is an absolute encoder 422 and 90 for outputting a U-phase signal, a V-phase signal, and a W-phase signal having a phase difference of 120 °. It may include an incremental encoder (424) for outputting the A-phase signal and the B-phase signal having a phase difference of °. In addition, as the absolute encoder 422, three Hall sensors for outputting a U-phase signal, a V-phase signal, and a W-phase signal may be used.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어유닛(430)은 위치검출센서로부터 출력된 절대위치신호로부터 회전자의 제1회전방향을 결정하고, 상대위치신호로부터 제2회전방향을 결정한 후, 제1회전방향과 제2회전방향을 비교한다. 비교 결과, 일치하는 경우에는 위치센서로부터 출력되는 신호에 이상이 없는 것으로 간주하여 정상적인 모터 동작을 제어하고, 일치하지 않는 경우에는 상대위치신호에 페일이 발생한 것으로 간주하여 절대위치신호만으로 모터의 동작을 제어하는 페일세이프를 수행하게 된다.The control unit 430 according to the preferred embodiment of the present invention determines the first rotation direction of the rotor from the absolute position signal output from the position detection sensor, and after determining the second rotation direction from the relative position signal, the first rotation Direction and the second rotation direction are compared. As a result of comparison, normal motor operation is controlled by considering that the signal output from the position sensor is intact, and when it does not match, it is regarded as a failure in the relative position signal and only the absolute position signal is used to control the motor operation. Failsafe to control.

여기서 제1회전방향과 제2회전방향은 각각 절대위치신호와 상대위치신호의 출력변화를 통해 결정되는데, 이에 대한 상세한 설명은 전술하였으므로 생략한다.Here, the first rotation direction and the second rotation direction are determined through the output change of the absolute position signal and the relative position signal, respectively, and the detailed description thereof will be omitted.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래 절대위치신호에 대해서만 페일을 감지하고 페일세이프 조치를 취할 수 있었던 데 반해, 모터용 위치검출센서로부터 출력되는 상대위치신호의 페일 발생 여부를 판단하고 페일 발생시 안전한 절대위치신호만으로 모터를 구동시킴으로서 모터의 안전한 제어가 가능하다는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to detect a fail for only the absolute position signal and take a fail safe measure, whereas it is determined whether a fail of the relative position signal output from the position detection sensor for the motor is generated and fail. By driving the motor only with a safe absolute position signal, the motor can be safely controlled.

Claims (12)

모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법에 있어서,In the control method for determining the fail of the position detection sensor for the motor and performing a fail safe, (a) 모터의 회전자가 회전하면 상기 모터에 장착된 상기 위치검출센서로부터 상기 회전자의 절대위치신호와 상대위치신호를 수신하는 단계;(a) receiving an absolute position signal and a relative position signal of the rotor from the position detection sensor mounted to the motor when the rotor of the motor rotates; (b) 상기 절대위치신호로부터 상기 회전자의 제1회전방향을 결정하는 단계;(b) determining a first rotation direction of the rotor from the absolute position signal; (c) 상기 상대위치신호로부터 상기 회전자의 제2회전방향을 결정하는 단계; 및(c) determining a second rotation direction of the rotor from the relative position signal; And (d) 상기 제1회전방향과 상기 제2회전방향이 일치하는지를 판단하여 일치하지 않는 경우 상기 상대위치신호에 페일이 발생한 것으로 판단하는 단계(d) determining whether the first rotational direction and the second rotational direction coincide with each other and determining that a failure has occurred in the relative position signal when the second rotational direction is not identical. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법.Control method for determining the fail of the position detection sensor for the motor comprising a and fail-safe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d) 단계 이후에,After step (d), (e) 상기 상대위치신호에 페일이 발생한 경우, 상기 절대위치신호만을 이용하여 모터를 구동하는 페일세이프를 수행하는 단계(e) performing a failsafe for driving a motor using only the absolute position signal when a failure occurs in the relative position signal; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법.Control method for determining the fail of the position detection sensor for the motor comprising a and fail-safe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절대위치신호는 120°의 위상차를 가지는 U상 신호, V상 신호 및 W상 신호의 조합인 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법.And the absolute position signal is a combination of a U-phase signal, a V-phase signal, and a W-phase signal having a phase difference of 120 °. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1회전방향은 상기 U상 신호, 상기 V상 신호 및 상기 W상 신호의 출력변화로부터 상기 회전자의 절대위치 천이방향을 파악함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법.The first rotation direction is determined by determining the absolute position transition direction of the rotor from the output changes of the U-phase signal, the V-phase signal, and the W-phase signal. And failsafe control. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상대위치신호는 90°의 위상차를 갖는 A상 신호 및 B상 신호의 조합인 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어방법.And the relative position signal is a combination of an A-phase signal and a B-phase signal having a phase difference of 90 °, and performs fail safe. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제2회전방향은 상기 A상 신호 및 상기 B상 신호의 출력변화로부터 결정하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수 행하는 제어방법.And the second rotation direction is determined from a change in output of the A-phase signal and the B-phase signal, and determines a fail of the position detection sensor for the motor and performs fail safe. 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치에 있어서,In the control device for determining the fail of the position detection sensor for the motor and performs fail safe, 모터에 연결되어 상기 모터의 회전자의 회전에 따라 절대위치신호 및 상대위치신호를 출력하는 위치검출센서; 및A position detection sensor connected to the motor and outputting an absolute position signal and a relative position signal according to the rotation of the rotor of the motor; And 상기 절대위치신호 및 상기 상대위치신호를 수신하여 상기 절대위치신호로부터 상기 회전자의 제1회전방향을 결정하고 상기 상대위치신호로부터 상기 회전자의 제2회전방향을 결정한 후 상기 제1회전방향과 제2회전방향을 비교하여 일치하지 않는 경우 상기 상대위치신호에 페일이 발생한 것으로 판단하는 제어유닛(Control Unit)The first rotation direction of the rotor is determined from the absolute position signal by receiving the absolute position signal and the relative position signal, and the second rotation direction of the rotor is determined from the relative position signal. Control unit for determining that a failure has occurred in the relative position signal when comparing the second rotation direction does not match 을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치.Control device for determining the fail of the position detection sensor for the motor comprising a fail safe. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제어유닛은 상기 상대위치신호에 페일이 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 절대위치신호를 이용하여 모터를 구동시키는 페일세이프를 수행하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치.When the control unit determines that a fail has occurred in the relative position signal, the control unit determines a fail of the position detection sensor for the motor, and performs failsafe, wherein the fail safe to drive the motor is performed using the absolute position signal. Controller. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 위치검출센서는,The position detection sensor, 120°의 위상 차이를 가지는 U상 신호, V상 신호 및 W상 신호를 상기 절대위치신호로서 출력하는 절대형 엔코더(Absolute Encoder); 및An absolute encoder for outputting a U-phase signal, a V-phase signal, and a W-phase signal having a phase difference of 120 ° as the absolute position signal; And 90°의 위상 차이를 가지는 A상 신호 및 B상 신호를 상기 상대위치신호로서 출력하는 증분형 엔코더(Incremental Encoder)Incremental encoder for outputting phase-A and B-phase signals having a phase difference of 90 ° as the relative position signals 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치.Control device for determining the fail of the position detection sensor for the motor comprising a fail safe. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제어유닛은,The control unit, 상기 U상 신호, 상기 V상 신호 및 상기 W상 신호의 출력변화로부터 상기 회전자의 절대위치 천이방향을 파악함으로써 상기 제1회전방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치.Determining the fail of the position detection sensor for a motor, characterized in that the first rotation direction is determined by grasping the absolute position transition direction of the rotor from the output change of the U-phase signal, the V-phase signal and the W-phase signal. And fail-safe. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제어유닛은 상기 A상 신호 및 상기 B상 신호의 출력변화로부터 상기 제2회전방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치.And the control unit determines the second rotation direction from the output change of the A-phase signal and the B-phase signal, and determines a fail of the position detection sensor for the motor and performs fail safe. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 절대형 엔코더는 홀 센서(Hall Sensor)인 것을 특징으로 하는 모터용 위치검출센서의 페일을 판별하고 페일세이프를 수행하는 제어장치.The absolute encoder is a Hall sensor (Hall Sensor) characterized in that the control device for determining the fail of the position detection sensor for the motor and performs a fail safe.
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KR20170091351A (en) * 2016-02-01 2017-08-09 주식회사 만도 Apparatus and method for controlling steering motor

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