KR20140040949A - Error detection method for a position sensor of smart booster system - Google Patents

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Abstract

An error detection method for a position sensor in a smart booster system according to the present invention detects the position of a rotor using three hall sensors which output signals by reating with the permanent magnet of the rotor and an encoder which outputs pulse signals when the rotor rotates one time. The method may include a step (S110) of determining six states using three hall sensors, a step (S120) of determining the errors of the encoder by determining encoder values from the six states, a step (S130) of resetting the encoder, and a step (S140) of determining the errors of the hall sensor by determining the output of the hall sensors.

Description

스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법{Error Detection Method for a Position Sensor of Smart Booster System}Error Detection Method for Smart Positioner of Smart Booster System

본 발명은 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 브러시 리스 교류(BLAC) 모터의 회전자의 위치를 판별하기 위해 사용되는 홀 센서와 엔코더의 오류를 판별할 수 있는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of detecting a position sensor abnormality in a smart booster system. More specifically, the smart sensor capable of determining an error between an encoder and a hall sensor used to determine the position of a rotor of a brushless alternating current (BLAC) motor is disclosed. The present invention relates to a method for detecting an abnormal position sensor of a booster system.

차량의 제동장치(Brake System)는 주행하는 차량을 감속 또는 정지시킴과 동시에, 주차 상태를 유지하기 위한 장치이다.
A braking system of a vehicle is a device for decelerating or stopping a traveling vehicle while maintaining a parking state.

이러한 제동장치는 통상적으로 운동 에너지를 마찰력을 이용해 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기 속으로 방출시켜 제동력을 발생한다. 이는 차륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크를 그 양쪽에서 브레이크 패드가 유압에 의하여 압착되면서 제동이 이루어진다.
Such a braking device usually converts kinetic energy into heat energy by using frictional force and releases it into the atmosphere to generate braking force. This is accomplished by braking the brake discs rotating together with the wheels while the brake pads are being squeezed by hydraulic pressure from both sides.

그러나 기존의 유압식 제동장치는 제동 시 유압을 이용하여 브레이크 패드를 강하게 브레이크 디스크 쪽으로 밀어 주는 방식으로 구현됨에 따라, 페달 조작력을 배력하는 부스터를 통해 작동되어 유압을 발생하는 마스터 실린더와, 휠 실린더 쪽으로 이어지는 유압 라인은 물론, 이들을 제어하고 보조하는 각종 장치들로 복잡한 구성이 이루어질 수밖에 없고, 이러한 구성의 복잡함과 유압 사용에 따른 제동 성능의 신뢰성과 안정성 강화 등에 어느 정도 한계성이 있을 수밖에 없는 취약성이 존재한다.
However, since the conventional hydraulic braking device is implemented in such a manner that the brake pad is strongly urged toward the brake disc by using the hydraulic pressure during braking, the master cylinder which is operated through the booster for exercising the pedal operation force to generate the hydraulic pressure, There is a certain complexity in the construction of the hydraulic line as well as various devices that control and assisting them. There is a certain degree of limitation in the complexity of such a structure, reliability of the braking performance and stability enhancement depending on the use of hydraulic pressure.

이에 따라, 유압식 제동장치가 갖지 못하는 구성의 단순함을 구현하고, 제동 성능의 신뢰성을 강화시킬 수 있는 전동식 제동장치(Electro-Mechanical Brake; EMB)가 사용되고 있다.
Accordingly, an electro-mechanical brake (EMB) is used which realizes the simplicity of the structure that the hydraulic braking device does not have and can enhance the reliability of the braking performance.

이와 같은 전동식 제동장치에는 모터의 구동력을 통해 마스터 실린더를 작동시키는 스마트부스터 시스템이 구비될 수 있으며, 최근 스마트부스터 시스템에는 높은 출력 효율을 갖는 BLAC 모터가 사용되고 있다.
Such an electric braking device may be provided with a smart booster system for operating the master cylinder through the driving force of the motor, and recently a BLAC motor having a high output efficiency is used for the smart booster system.

상기와 같은 시스템에서, BLAC 모터를 제어하기 위해서는 모터의 회전자의 위치정보가 필요하다. 이러한, 회전자의 위치정보는 BLAC 모터에 장착된 위치센서인 엔코더를 통해 이루어지는데, 이러한 상대 위치 엔코더를 이용할 경우 문제점 중의 하나가 모터의 기동시 초기각을 알 수 없다는 것이다.
In such a system, the position information of the rotor of the motor is required to control the BLAC motor. The position information of the rotor is made through an encoder, which is a position sensor mounted on a BLAC motor. One of the problems with the relative position encoder is that the initial angle is not known when the motor is started.

따라서, 이와 같은 교류모터를 정밀 제어하기 위해서는 모터 회전자의 정확한 절대각을 판별할 수 있는 방법이 요구되었으며, 이를 해소하기 위해 자석에 반응하는 홀 센서와 엔코더(Encoder)의 신호를 조합하여 사용하는 방법이 제시되었다.
Therefore, in order to precisely control such an AC motor, a method capable of determining the exact absolute angle of the motor rotor has been required. In order to solve this problem, a combination of a hall sensor and an encoder signal reacting to a magnet is used. The method was presented.

그러나, 종래 홀 센서와 엔코더를 조합 사용하는 시스템에 있어서, 홀 센서나 엔코더에서 오차가 발생할 경우, BLAC 모터의 정밀 제어 등이 매우 제한적일 수 있어, 위치 센서를 구성하는 홀 센서 및 엔코더의 이상을 검출하여햐 하는 방법이 요구되었다.
However, in a conventional system using a combination of a Hall sensor and an encoder, when an error occurs in the Hall sensor or the encoder, precision control of a BLAC motor, etc. may be very limited, thereby detecting abnormalities of the Hall sensor and the encoder constituting the position sensor. How to do it was required.

한국공개특허공보 제10-2012-0027613호(출원일 : 2010.09.13)Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2012-0027613 (Application Date: September 13, 2010)

본 발명은 회전자 로터의 위치를 감지하는 위치센서를 구성하는 홀 센서와 엔코더의 에러를 각각 순차적으로 판별함으로써 신뢰성 높은 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide an error detection method of a position sensor of a smart booster system by determining the error of the hall sensor and the encoder sequentially configuring the position sensor for detecting the position of the rotor rotor.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법은, 회전자의 영구자석과 반응하여 신호를 출력하는 3개의 홀 센서와 회전자의 1회전시 펄스 신호를 출력하는 엔코더를 포함하여 상기 회전자의 위치를 검지하는 위치센서 이상 검출방법에 있어서, 3개의 홀 센서로 6개의 스테이트를 설정하는 단계(S110); 상기 6개의 스테이트에서 엔코더 값을 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정하는 단계(S120); 상기 엔코더를 리셋하는 단계(S130); 그리고 상기 홀 센서의 출력을 판별하여 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
The position sensor abnormality detection method of the smart booster system according to the preferred embodiment of the present invention includes three Hall sensors for outputting a signal in response to the permanent magnet of the rotor and an encoder for outputting a pulse signal at one rotation of the rotor. In the position sensor abnormality detection method for detecting the position of the rotor by the step of setting six states with three Hall sensors (S110); Determining the encoder error by determining encoder values in the six states (S120); Resetting the encoder (S130); And determining an output of the hall sensor to determine an error of the hall sensor (S140).

이때, 상기 스테이트 설정 단계(S110)는, 상기 3개의 홀 센서로부터 출력되는 Low/High 신호를 기반으로 제1 내지 제6스테이트를 설정할 수 있다.
In this case, in the state setting step S110, first to sixth states may be set based on low / high signals output from the three hall sensors.

또한, 상기 엔코더 에러 판정단계(S120)는 상기 회전자의 전기각 360도의 회전시 상기 엔코더로부터 출력되는 펄스 수를 상기 제1 내지 제6 스테이트에 대응하게 6개의 범위를 설정하고, 상기 회전자의 전기각 360도 회전시 상기 제1 내지 제6 스테이트에서 상기 엔코더로부터 실제 출력되는 펄스 수가 상기 범위에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정할 수 있다.
In addition, the encoder error determination step (S120) is set to six ranges corresponding to the first to sixth state of the number of pulses output from the encoder when the electrical angle of the rotor rotates 360 degrees, The encoder error may be determined by determining whether the number of pulses actually output from the encoder in the first to sixth states when the electric angle is rotated 360 degrees falls within the range.

또한, 상기 엔코더 리셋단계(S130)는 상기 회전자의 전기각 360도 회전시마다 상기 엔코더를 리셋할 수 있다.
In addition, the encoder reset step (S130) may reset the encoder every 360 degrees of the electrical angle of the rotor.

또한, 상기 홀 센서 에러 판정단계(S140)는 상기 회전자의 회전시 상기 홀 센서로부터 출력되는 신호가 상기 제1 내지 제6스테이트의 순서에 대응하는지 여부를 판별하여 상기 홀 센서의 에러를 판정할 수 있다.
In addition, the hall sensor error determination step (S140) may determine whether an error of the hall sensor is determined by determining whether a signal output from the hall sensor when the rotor rotates corresponds to the order of the first to sixth states. Can be.

또한, 엔코더 에러 확인단계(S150)를 더 포함하며, 상기 엔코더 에러 확인단계(S150)는 상기 모터의 회전자가 기계각 360도 회전시 상기 엔코더로부터 출력된 펄스 수를 총합하여 상기 엔코더에 설정된 펄스 수의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더의 에러를 확인할 수 있다.
The method may further include an encoder error checking step (S150), wherein the encoder error checking step (S150) includes the number of pulses set in the encoder by adding up the number of pulses output from the encoder when the rotor of the motor rotates 360 degrees. It is possible to determine whether the encoder falls within the error range of to determine the error of the encoder.

본 발명의 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 따르면, 회전자 로터의 위치를 감지하는 홀 센서와 엔코더를 각각 독립적으로 이상 여부를 판별하고, 홀 센서 또는 엔코더 이상 발생시 별도의 디그레이드 제어모드 또는 백업 모드를 각각 적용할 수 있다.
According to the position sensor abnormality detection method of the smart booster system of the present invention, the hall sensor and the encoder for detecting the position of the rotor rotor is independently determined whether the abnormality, and when the Hall sensor or encoder abnormality occurs, separate degradation control mode or Each backup mode can be applied.

도 1은 본 발명의 홀 센서가 장착된 모터의 단면도; 및
도 2는 도 1의 홀 센서에서 출력되는 신호 및 홀 스테이트를 나타내는 개략도;이다.1 is a cross-sectional view of a motor equipped with a hall sensor of the present invention; And
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a signal and a hall state output from the hall sensor of FIG. 1.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 대하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the position sensor abnormality detection method of the smart booster system according to a preferred embodiment of the present invention.

본 실시예에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 회전자에 구비되는 영구자석은 16개의 극성을 갖고, 엔코더는 회전자의 1회전(기계각 360도) 시 4096 펄스를 생성하며, 홀 센서는 모두 3개가 구비되는 것을 전제로 설명하였다.
In this embodiment, for ease of explanation, the permanent magnet provided in the rotor has 16 polarities, the encoder generates 4096 pulses in one revolution of the rotor (360 degrees of machine angle), and the Hall sensors all It was explained on the premise that three are provided.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법은 다극 착자된 영구자석(11)이 구비된 회전자(10)와 이 회전자를 회전구동시키기 위해 전자기장을 생성하는 코일(21)이 구비된 고정자(20)에 구비될 수 있다.
As shown in Figure 1, the position sensor abnormality detection method of the smart booster system according to a preferred embodiment of the present invention to drive the rotor 10 and the rotor with a multi-pole magnetized permanent magnet (11) It may be provided in the stator 20 is provided with a coil 21 for generating an electromagnetic field.

본 실시예의 위치센서는 도 1에 도시한 바와 같이 120° 간격을 두고 고정자(20)에 설치된 3개의 홀 센서(31,32,33) 및 구체적으로 도시하지는 않았으나 회전자(10)의 1회전당 4096 펄스(Pulse)를 생성하는 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다.
As shown in FIG. 1, the position sensor according to the present embodiment includes three Hall sensors 31, 32, and 33 installed on the stator 20 at intervals of 120 ° and one rotation of the rotor 10 although not specifically illustrated. It may include an encoder (not shown) for generating a 4096 pulse.

3개의 홀 센서(31,32,33)는 자성의 변화에 따라 출력 신호를 생성할 수 있으며, 구체적으로는 영구자석의 N극이 홀 센서(31,32,33)를 지나면 High 신호를, 영구자석의 S극이 홀 센서(31,32,33)를 지나면 Low 신호를 출력할 수 있다.
The three Hall sensors 31, 32, and 33 may generate an output signal according to the change of the magnetic property. Specifically, when the N pole of the permanent magnet passes through the Hall sensors 31, 32, and 33, the high signal is permanent. When the S pole of the magnet passes through the Hall sensors 31, 32, and 33, a low signal may be output.

본 실시예에서 엔코더는 회전자의 자극수로 인해 회전자의 1회전 시, 전기각으로 8번의 회전 출력을 생성할 수 있다. 엔코더는 펄스만을 출력하기 때문에 엔코더 만으로는 모터의 절대각을 판별할 수 없는 바, 홀 센서(31,32,33)에 의해 모터를 초기 동작시킨 후, 홀 센서(31,32,33)의 W상에서 엔코더를 리셋하고 엔코더의 신호를 합산함으로써 모터의 절대위치를 판별할 수 있다.
In the present embodiment, the encoder may generate eight rotational outputs at an electric angle when the rotor rotates once due to the number of magnetic poles of the rotor. Since the encoder only outputs pulses, it is impossible to determine the absolute angle of the motor with the encoder alone. After the initial operation of the motor by the hall sensors 31, 32, and 33, The absolute position of the motor can be determined by resetting the encoder and summing the signals of the encoder.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예는 모두 3개의 홀 센서(31,32,33)를 구비하고 있는 바, 홀 센서(31,32,33) 3개의 조합, 즉 3비트(bit)로 회전자(10)의 현재 위치를 판별할 수 있다.
As shown in Figs. 1 and 2, the present embodiment is provided with three Hall sensors 31, 32, and 33, so that the combination of three Hall sensors 31, 32, and 33, that is, three bits ( bit) can determine the current position of the rotor 10.

즉, 도 1을 참조로, 홀 센서(31,32,33)의 출력 신호의 조합에 의한 모두 6개의 홀 센서 스테이트(41~46)를 조합할 수 있으며, 각 스테이트에서는 제1 내지 제3홀 센서(31,32,33)의 출력 신호를 통해 회전자(10)의 위치를 판별할 수 있다.
That is, referring to FIG. 1, all six Hall sensor states 41 to 46 may be combined by combining output signals of the Hall sensors 31, 32, and 33, and in each state, the first to third holes may be combined. The position of the rotor 10 may be determined based on the output signals of the sensors 31, 32, and 33.

제1스테이트(41)는 제1홀 센서(31)가 High 신호를, 제2홀 센서(32)가 Low 신호를, 제3홀 센서(33)가 High 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '101'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 5'로 나타낼 수 있다.
The first state 41 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a high signal, the second hall sensor 32 outputs a low signal, and the third hall sensor 33 outputs a high signal. It is '101' and can be expressed as 'state 5' by expressing it in decimal.

제2스테이트(42)는 제1홀 센서(31)가 High 신호를, 제2홀 센서(32)가 Low 신호를, 제3홀 센서(33)가 Low 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '100'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 4'로 나타낼 수 있다.
The second state 42 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a high signal, the second hall sensor 32 outputs a low signal, and the third hall sensor 33 outputs a low signal. It is '100' and can be expressed as 'state 4' by expressing it in decimal number.

제3스테이트(43)는 제1홀 센서(31)가 High 신호를, 제2홀 센서(32)가 High 신호를, 제3홀 센서(33)가 Low 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '110'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 6'로 나타낼 수 있다.
The third state 43 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a high signal, the second hall sensor 32 outputs a high signal, and the third hall sensor 33 outputs a low signal. It is '110' and can be expressed as 'state 6' by expressing it in decimal.

제4스테이트(44)는 제1홀 센서(31)가 Low 신호를, 제2홀 센서(32)가 High 신호를, 제3홀 센서(33)가 Low 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '010'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 2'로 나타낼 수 있다.
The fourth state 44 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a low signal, the second hall sensor 32 outputs a high signal, and the third hall sensor 33 outputs a low signal. It is '010' and can be expressed as 'state 2' by expressing it in decimal number.

제5스테이트(45)는 제1홀 센서(31)가 Low 신호를, 제2홀 센서(32)가 High 신호를, 제3홀 센서(33)가 High 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '011'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 3'로 나타낼 수 있다.
In the fifth state 45, the first hall sensor 31 outputs a low signal, the second hall sensor 32 outputs a high signal, and the third hall sensor 33 outputs a high signal. It is '011' and can be expressed as 'state 3' by expressing it in decimal.

제6스테이트(46)는 제1홀 센서(31)가 Low 신호를, 제2홀 센서(32)가 Low 신호를, 제3홀 센서(33)가 High 신호를 출력하는 상태로서, 이진수로는 '001'이고 이를 십진수로 표현하여 '스테이트 1'로 나타낼 수 있다.
The sixth state 46 is a state in which the first hall sensor 31 outputs a low signal, the second hall sensor 32 outputs a low signal, and the third hall sensor 33 outputs a high signal. It is '001' and can be expressed as 'state 1' by expressing it in decimal.

상술한 바와 같이, 홀 센서(31,32,33)의 출력에 의한 제1 내지 제6스테이트(41~46)를 통해서, 회전자(10)의 위치를 판별함과 동시에, 제1 내지 제6스테이트(41~46)의 출력 순서를 통해 회전자(10)의 정/역 회전방향 및 각 스테이트에서 엔코더의 에러를 판별할 수 있다.
As described above, the position of the rotor 10 is determined through the first to sixth states 41 to 46 by the output of the hall sensors 31, 32, and 33, and at the same time, the first to sixth. The output order of the states 41 to 46 can determine the forward / reverse rotation direction of the rotor 10 and the error of the encoder in each state.

즉, 제1 내지 제6스테이트(41~46)가 순차적으로 나타나게 되면, 모터의 회전자(10)가 정방향으로 회전하고 있음을 판별할 수 있고, 제1 내지 제6스테이트(41~46)가 역차순으로 나타나게 되면, 모터의 회전자(10)가 역방향으로 회전하고 있음을 판별할 수 있으며, 모터의 회전시 각 스테이트에서 홀 센서(31,32,33)의 출력 신호가 5-4-6-2-3-1(정방향) 또는 1-3-2-6-4-5(역방향)으로 주기적으로 정확히 나타남을 확인함으로써 홀 센서(31,32,33)의 에러를 감지할 수 있다.
That is, when the first to sixth states 41 to 46 appear sequentially, it may be determined that the rotor 10 of the motor is rotating in the forward direction, and the first to sixth states 41 to 46 may be determined. If it is shown in reverse order, it can be determined that the rotor 10 of the motor is rotating in the reverse direction, and the output signals of the hall sensors 31, 32, and 33 are 5-4-6 at each state when the motor rotates. The error of the hall sensors 31, 32 and 33 can be detected by periodically confirming that the signal is accurately represented as -2-3-1 (forward direction) or 1-3-2-6-4-5 (reverse direction).

또한, 각 제1 내지 제6스테이트(41~46) 내에서 출력되는 엔코더의 펄스를 통해 엔코더의 이상을 판별할 수 있다.In addition, the abnormality of the encoder can be determined through the pulses of the encoders output in each of the first to sixth states 41 to 46.

본 실시예의 엔코더는 모터의 1회전시 4096 펄스를 생성하고, 이 모터의 전기각이 360×8이 되는 바, 홀 센서(31,32,33)의 제1 내지 제6스테이트(정방향의 경우)가 8회 나타날 수 있다. 즉, 4096 펄스는 512 펄스×8이 될 수 있다.
The encoder of this embodiment generates 4096 pulses in one revolution of the motor, and the electric angle of the motor is 360 × 8, so that the first to sixth states of the hall sensors 31, 32, and 33 (for the forward direction) are used. May appear eight times. That is, the 4096 pulses may be 512 pulses x 8.

즉, 6개의 스테이트에 따른 엔코더 값을 512/6으로 산정하여 엔코더의 에러를 판별할 수 있는 범위를 정의할 수 있다. 모터의 1/8 회전시 발생하는 512 펄스를 6개의 범위로 구분하고, 이를 제1 내지 제6스테이트(41~46)에 각각 대응한 후, 제1 내지 제6스테이트(41~46)에서 출력된 엔코더의 펄스 수가 상기 범위의 내에 있는지 여부를 판별함으로써 엔코더의 오류를 판별할 수 있다.
That is, a range in which an error of an encoder can be determined by calculating an encoder value according to six states as 512/6. The 512 pulses generated at 1/8 rotation of the motor are divided into six ranges, and corresponding to the first to sixth states 41 to 46, respectively, and then output from the first to sixth states 41 to 46. The error of the encoder can be determined by determining whether the number of pulses of the encoded encoder is within the above range.

또한, 모터의 1회전시 엔코더로부터 출력되는 펄스 수를 모두 합산하여 이 합산된 펄스 수가 기 설정된 엔코더의 4096 펄스의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별함으로써 엔코더의 오류를 검지할 수도 있다.
In addition, the error of the encoder may be detected by summing all the pulses output from the encoder during one rotation of the motor and determining whether the sum of the pulses falls within an error range of 4096 pulses of the preset encoder.

또한, 본 실시예의 위치센서 이상 검출방법은 모터의 1회전시 발생할 수 있는 오차를 감소시키기 위해 홀 센서(31,32,33)의 U상마다, 즉 회전자의 전기각 360도 회전시 엔코더를 리셋할 수 있다.
In addition, the position sensor abnormality detection method of the present embodiment uses an encoder every U phases of the hall sensors 31, 32, and 33, that is, when the rotor rotates 360 degrees in order to reduce errors that may occur during one rotation of the motor. You can reset it.

상술한 바와 같은 구성의 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법은 3개의 홀 센서로 6개의 스테이트를 설정하는 단계(S110), 6개의 스테이트에서 엔코더 값을 판별하여 엔코더 에러를 판정하는 단계(S120), 엔코더를 리셋하는 단계(S130), 그리고 홀 센서의 출력을 판별하여 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
In the position sensor abnormality detection method of the smart booster system having the above-described configuration, in step S110 of setting six states with three Hall sensors, determining an encoder error by determining encoder values in six states (S120). The method may include resetting the encoder (S130), and determining an error of the hall sensor by determining an output of the hall sensor (S140).

스테이트 설정 단계(S110)는 회전자(10)의 위치를 감지하기 위한 3개의 홀 센서(31,32,33)로부터 출력되는 Low/High 신호를 기반으로 제1 내지 제6스테이트(41~46)를 설정하며, 제1 내지 제6스테이트(41~46)는 출력 신호를 십진수로 나타내면 '5', '4', '6', '2', '3', '1'로 구분될 수 있다.
In the state setting step S110, the first to sixth states 41 to 46 are based on the low / high signals output from the three hall sensors 31, 32, and 33 for detecting the position of the rotor 10. The first to sixth states 41 to 46 may be divided into '5', '4', '6', '2', '3', and '1' when the output signal is expressed in decimal. .

엔코더 에러 판정 단계(S120)은 상기 제1 내지 제6스테이트(41~46)에서 출력된 엔코더의 펄스 수를 비교하여 엔코더의 에러를 판정할 수 있다. 즉, 엔코더로부터 출력되는 512 펄스를 6개의 범위로 구분하여 제1 내지 제6스테이트(41~46)에 대응시키며, 모터의 1/8회전시 제1 내지 제6스테이트(41~46)에서 실제 엔코더로부터 출력되는 펄스 수가 상기 제1 내지 제6스테이트(41~46)에 대응된 범위의 내에 속하는지 여부를 비교함으로써, 엔코더 에러를 판정할 수 있다.
In the encoder error determining step S120, an error of the encoder may be determined by comparing the number of pulses of the encoders output from the first to sixth states 41 to 46. That is, the 512 pulses output from the encoder are divided into six ranges to correspond to the first to sixth states 41 to 46, and the first to sixth states 41 to 46 are actually performed when the motor rotates 1/8. The encoder error can be determined by comparing whether the number of pulses output from the encoder falls within the range corresponding to the first to sixth states 41 to 46.

엔코더를 리셋하는 단계(S130)는 회전자의 전기각 360도 회전시마다 엔코더를 리셋함으로써, 모터의 1회전시 발생할 수 있는 오차를 감소시킬 수 있다.
Resetting the encoder (S130) may reduce an error that may occur during one rotation of the motor by resetting the encoder every 360 degrees of electrical rotation of the rotor.

홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)는 상기 회전자의 정/역회전시 홀 센서(31,32,33)로부터 출력되는 신호를 기반으로, 모터의 회전시 각 스테이트에서 홀 센서(31,32,33)의 출력 신호가 5-4-6-2-3-1(정방향) 또는 1-3-2-6-4-5(역방향)으로 주기적으로 나타남을 확인함으로써 홀 센서(31,32,33)의 에러를 감지할 수 있다.
Determining an error of the Hall sensor (S140) is based on the signal output from the Hall sensors (31, 32, 33) in the forward / reverse rotation of the rotor, the Hall sensor 31 in each state when the motor rotates Hall sensors (31,32) by confirming that the output signal of 32,33 appears periodically at 5-4-6-2-3-1 (forward direction) or 1-3-2-6-4-5 (reverse direction). , 33) can be detected.

또한, 본 실시예의 위치센서 이상 검출방법은 상기 모터의 회전자가 기계각 360도 회전시 엔코더로부터 출력된 펄스 수를 총합하여 엔코더에 설정된 4096 펄스의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별함으로써 엔코더의 에러를 검지할 수 있는 엔코더 에러 확인단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
In addition, the position sensor abnormality detection method of the present embodiment determines the error of the encoder by determining whether the rotor of the motor is within the error range of 4096 pulses set in the encoder by adding up the number of pulses output from the encoder when the machine rotates 360 degrees. It may further include an encoder error checking step (S150) that can be detected.

상술한 바와 같은 위치센서 이상 검출방법에 따르면, 회전자 로터의 위치를 감지하는 홀 센서와 엔코더를 각각 독립적으로 이상 여부를 판별하고, 엔코더 에러 판정 단계(S120)와 엔코더 에러 확인단계(S150)에서 엔코더의 이상 발생 시, 엔코더의 고장 상태를 저장하고 스마트부스터 시스템을 BLDC 제어할 수 있으며, 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)에서 홀 센서(31,32,33)의 이상 발생시 홀 센서(31,32,33)의 고장 상태를 저장하고 스마트부스터 시스템을 백업 모드에서 제어할 수 있는 효과가 있을 수 있다.
According to the position sensor abnormality detection method as described above, the hall sensor for detecting the position of the rotor and the encoder independently determine whether the abnormality, and in the encoder error determination step (S120) and encoder error checking step (S150) When an error occurs in the encoder, the fault state of the encoder can be stored and the smart booster system can be controlled by BLDC.In the step S140 of determining the error of the hall sensor, when the hall sensor 31, 32, 33 has an error, the hall sensor ( 31, 32, 33) may have the effect of storing the fault status and controlling the smart booster system in the backup mode.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
In the above, the position sensor abnormality detection method of the smart booster system of the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and does not depart from the spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that modifications, variations and various modifications are possible within the scope.

10: 회전자
11: 영구자석
20: 고정자
21: 코일
31~33: 홀 센서
41~46: 홀 스테이트10: rotor
11: permanent magnet
20: stator
21: coil
31 ~ 33: Hall sensor
41-46: Hall State

Claims (6)

회전자의 영구자석과 반응하여 신호를 출력하는 3개의 홀 센서와 회전자의 1회전시 펄스 신호를 출력하는 엔코더를 포함하여 상기 회전자의 위치를 검지하는 위치센서 이상 검출방법에 있어서,
3개의 홀 센서로 6개의 스테이트를 설정하는 단계(S110);
상기 6개의 스테이트에서 엔코더 값을 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정하는 단계(S120);
상기 엔코더를 리셋하는 단계(S130); 그리고
상기 홀 센서의 출력을 판별하여 홀 센서의 에러를 판정하는 단계(S140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.
In the position sensor abnormality detection method for detecting the position of the rotor, including three Hall sensors for outputting a signal in response to the permanent magnet of the rotor and an encoder for outputting a pulse signal when the rotor rotates,
Setting six states with three Hall sensors (S110);
Determining the encoder error by determining encoder values in the six states (S120);
Resetting the encoder (S130); And
Determining the output of the Hall sensor to determine the error of the Hall sensor (S140) characterized in that the position sensor abnormality detection method of the smart booster system.
청구항 1에 있어서,
상기 스테이트 설정 단계(S110)는,
상기 3개의 홀 센서로부터 출력되는 Low/High 신호를 기반으로 제1 내지 제6스테이트를 설정하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.
The method according to claim 1,
The state setting step (S110),
Position sensor abnormality detection method of the smart booster system, characterized in that for setting the first to sixth state based on the Low / High signals output from the three Hall sensors.
청구항 2에 있어서,
상기 엔코더 에러 판정단계(S120)는 상기 회전자의 전기각 360도의 회전시 상기 엔코더로부터 출력되는 펄스 수를 상기 제1 내지 제6 스테이트에 대응하게 6개의 범위를 설정하고,
상기 회전자의 전기각 360도 회전시 상기 제1 내지 제6 스테이트에서 상기 엔코더로부터 실제 출력되는 펄스 수가 상기 범위에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더 에러를 판정하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.
The method of claim 2,
The encoder error determining step (S120) sets six ranges of pulses output from the encoder when the electric angle of the rotor rotates 360 degrees, corresponding to the first to sixth states,
Position of the smart booster system to determine the encoder error by determining whether the number of pulses actually output from the encoder in the first to sixth state in the first to sixth state when the rotor rotates 360 degrees Sensor error detection method.
청구항 2에 있어서,
상기 엔코더 리셋단계(S130)는 상기 회전자의 전기각 360도 회전시마다 상기 엔코더를 리셋하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.
The method of claim 2,
The encoder reset step (S130) is a position sensor abnormality detection method of the smart booster system, characterized in that for resetting the encoder every 360 degrees of electrical rotation of the rotor.
청구항 2에 있어서,
상기 홀 센서 에러 판정단계(S140)는 상기 회전자의 회전시 상기 홀 센서로부터 출력되는 신호가 상기 제1 내지 제6스테이트의 순서에 대응하는지 여부를 판별하여 상기 홀 센서의 에러를 판정하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.
The method of claim 2,
The hall sensor error determining step (S140) determines whether an error of the hall sensor is determined by determining whether a signal output from the hall sensor when the rotor rotates corresponds to the order of the first to sixth states. Position sensor abnormality detection method of smart booster system.
청구항 1에 있어서,
엔코더 에러 확인단계(S150)를 더 포함하며,
상기 엔코더 에러 확인단계(S150)는 상기 모터의 회전자가 기계각 360도 회전시 상기 엔코더로부터 출력된 펄스 수를 총합하여 상기 엔코더에 설정된 펄스 수의 오차범위 이내에 속하는지 여부를 판별하여 상기 엔코더의 에러를 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트부스터 시스템의 위치센서 이상 검출방법.The method according to claim 1,
Further comprising an encoder error checking step (S150),
The encoder error checking step (S150) determines whether the rotor of the motor is within the error range of the number of pulses set in the encoder by adding up the number of pulses output from the encoder when the machine rotates 360 degrees. Position sensor abnormality detection method of the smart booster system, characterized in that checking the.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220922A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Robert Bosch Gmbh Method for fault tolerant rotation angle detection
CN108803462B (en) * 2017-04-27 2021-03-19 宁波Gqy视讯股份有限公司 Fault detection method for servo system position feedback
JP6549637B2 (en) * 2017-05-29 2019-07-24 ファナック株式会社 Encoder system having abnormality detection function and abnormality detection method
CN109256990B (en) * 2018-09-13 2020-10-27 深圳和而泰智能控制股份有限公司 Motor control method and device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000184774A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Toyoda Mach Works Ltd Motor-controller
JP2002081961A (en) * 2000-09-07 2002-03-22 Koyo Seiko Co Ltd Rotary angle detector, brushless motor and motor operated power steering system
JP2007118823A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Nsk Ltd Electric power steering control device
KR20090026439A (en) * 2007-09-10 2009-03-13 삼성전자주식회사 Apparatus and method for obtaining information of neighbor network for vertical handover in wireless communication system
KR20120002637A (en) * 2010-07-01 2012-01-09 주식회사 만도 Device for prevention of backward moving of a electric vehicle
KR20120027613A (en) 2010-09-13 2012-03-22 주식회사 만도 Control method of electro-mechanical brake
KR20120063193A (en) * 2010-12-07 2012-06-15 현대모비스 주식회사 Fault finding apparatus for active front steering system and method of the same
KR20120067848A (en) * 2010-12-16 2012-06-26 엘지전자 주식회사 Motor controlling apparatus, electronic vehicle having the apparatus, and motor controlling method of the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000074694A (en) * 1998-08-27 2000-03-14 Hitachi Ltd Method and apparatus for detecting abnormality of rotation sensor
CN1279687C (en) * 2004-05-18 2006-10-11 桂林星辰电力电子有限公司 Method for positioning first-on rotor for alternating current permanent-magnet synchronous motor control system
CN1330964C (en) * 2006-05-23 2007-08-08 北京航空航天大学 Apparatus for detecting rotation speed and direction of rotor of magnetic levitation reacted flywheel
CN101409523A (en) * 2008-12-01 2009-04-15 哈尔滨理工大学 Method for determining initial position of permanent magnet motor magnetic pole through incremental encoder
CN101995533B (en) * 2009-08-11 2013-01-09 深圳市英威腾电气股份有限公司 Real-time wire-break detection method and system for digital incremental encoder
JP5636663B2 (en) * 2009-10-19 2014-12-10 株式会社リコー Motor drive control device and image forming apparatus
CN101825484B (en) * 2010-02-04 2011-08-31 哈尔滨工业大学 Malfunction detection method of incremental encoder
CN102347726A (en) * 2011-09-15 2012-02-08 河北工业大学 Device and method for observing rotor position in motor control
CN102607630B (en) * 2012-02-20 2015-05-13 中联重科股份有限公司 Detection method, device and system of fault of encoder

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000184774A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Toyoda Mach Works Ltd Motor-controller
JP2002081961A (en) * 2000-09-07 2002-03-22 Koyo Seiko Co Ltd Rotary angle detector, brushless motor and motor operated power steering system
JP2007118823A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Nsk Ltd Electric power steering control device
KR20090026439A (en) * 2007-09-10 2009-03-13 삼성전자주식회사 Apparatus and method for obtaining information of neighbor network for vertical handover in wireless communication system
KR20120002637A (en) * 2010-07-01 2012-01-09 주식회사 만도 Device for prevention of backward moving of a electric vehicle
KR20120027613A (en) 2010-09-13 2012-03-22 주식회사 만도 Control method of electro-mechanical brake
KR20120063193A (en) * 2010-12-07 2012-06-15 현대모비스 주식회사 Fault finding apparatus for active front steering system and method of the same
KR20120067848A (en) * 2010-12-16 2012-06-26 엘지전자 주식회사 Motor controlling apparatus, electronic vehicle having the apparatus, and motor controlling method of the same

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