KR20160007770A - Apparatus for controlling bldc motor and control method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a control device for a BLDC motor and a control method for the BLDC motor, capable of finding a cause of a stuck phenomenon by inducing rotation of a motor by using a test signal when the stuck phenomenon occurs during a driving process of the BLDC motor and solving the stuck phenomenon. According to the present invention, the control method for the BLDC motor includes: a step of receiving a hall signal from at least one hall sensor installed in the motor; a step of determining that the rotation of the motor is stopped by using the hall signal; a step of outputting the test signal to rotate the motor at a predetermined angle in a forward direction and a reverse direction from a current rotation position of the motor; a step of stopping the output of the test signal and performing normal motor control when the motor rotates after the test signal is outputted; and a step of determining that an error occurs in the motor when the rotation of the motor is stopped after the test signal is outputted for a predetermined time and controlling the rotation of the motor to be stopped.

Description

BLDC 모터의 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING BLDC MOTOR AND CONTROL METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a control apparatus for a BLDC motor,

본 발명은 BLDC 모터의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 BLDC 모터의 구동 과정에서 멈춤(stuck) 현상이 발생하는 경우, 그 원인을 진단할 수 있는 BLDC 모터의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a control apparatus and method for a BLDC motor, and more particularly, to a control apparatus and method for a BLDC motor capable of diagnosing a cause of a stuck phenomenon in a driving process of the BLDC motor .

BLDC 모터(Brushless DC Motor)는 종래의 DC 모터(Direct Current Motor)에 존재하던 브러쉬(brush)를 제거한 것으로서, 전기자석으로 구성되는 고정자에 공급되는 전류를 제어하여 자기력을 형성하고, 자기력에 따라 영구자석을 포함하는 회전자를 회전시킨다. 이와 같은 BLDC 모터는 브러쉬의 마찰로 인한 소음, 진동을 감소 시키고 수명이 연장되는 효과가 있어, 자동차 엔진, 연료 펌프 등을 비롯하여 다양한 분야에 활용되고 있다.A brushless DC motor (BLDC motor) is a brushless DC motor which is formed by removing a brush existing in a DC motor (direct current motor). The BLDC motor forms a magnetic force by controlling a current supplied to a stator composed of an electric magnet, Rotate the rotor containing the magnet. Such a BLDC motor reduces noise and vibration due to friction of brushes and prolongs the service life thereof, and is utilized in various fields including automobile engines, fuel pumps, and the like.

이러한 BLDC모터는 영구자석으로 이루어진 회전자와, 3개의 코일 즉, U상, V상 및 W상 코일이 권선되어 있는 고정자를 구비하며, 고정자에 권선되어 있는 U상, V상 및 W상 코일에 전류가 공급되면 공급된 전류에 따라 U상, V상 및 W상 코일이 각기 자계를 발생하여 영구자석으로 이루어진 회전자를 회전시킴으로써 구동된다. 이 때, 상술한 바와 같은 BLDC모터의 각 3상에는 입력되는 전압과 PWM(Pulse width modulation)신호의 듀티비(Duty ratio)에 따라 각각 다른 전류량을 갖는 전류가 인가되며, 이 때, 각 3상에 인가되는 전류는 BLDC모터 제어 시스템을 통해 전류량이 제어되어 공급된다.Such a BLDC motor includes a rotor made of a permanent magnet and a stator having three coils, that is, a U-phase, V-phase, and W-phase coils wound around the U-phase, V-phase and W- When a current is supplied, U-phase, V-phase and W-phase coils generate magnetic fields according to the supplied current, and are driven by rotating a rotor made of a permanent magnet. At this time, a current having a different amount of current is applied to each of the three phases of the BLDC motor as described above according to the duty ratio of the input voltage and the pulse width modulation (PWM) signal. At this time, The applied current is supplied with the amount of current controlled through the BLDC motor control system.

BLDC 모터의 회전을 제어함에 있어, 일반적으로 회전자의 위치를 3개의 홀 센서(Hall sensor)를 구비하고, 홀 센서에서 출력하는 홀 신호에 따라 BLDC 모터를 제어한다.In controlling the rotation of the BLDC motor, generally, the position of the rotor is provided with three Hall sensors, and the BLDC motor is controlled in accordance with a Hall signal output from the Hall sensor.

BLDC 모터의 구동 중 그 자리에 멈추게 되는 현상(stuck 현상)이 발생할 수 있다. 멈춤 현상이 발생하는 원인은 기구적인 결함에 의해 발생하는 경우, 일시적인 홀 센서의 이상 또는 회전자가 회전 가능한 범위의 임계값에 다다르는 경우를 들 수 있다.A stuck phenomenon may occur where the BLDC motor is stopped during its operation. The cause of the stopping phenomenon is a temporary hall sensor error or a case where the rotor reaches the threshold value of the rotatable range when it is caused by mechanical defects.

종래의 BLDC 모터 제어 장치는 이러한 멈춤 현상이 발생한 경우, 즉시 모터 작동을 중단 시키거나 홀 센서 신호를 보상하여 재구동 하는 등의 방식을 취하였으나, 멈춤 현상의 발생 원인을 근본적으로 해결할 수는 없었다.
In the conventional BLDC motor control apparatus, when the stop phenomenon occurs, the motor operation is immediately stopped or the hall sensor signal is compensated for, and the motor is restarted. However, the cause of the stop phenomenon can not be fundamentally solved.

본 발명의 목적은 BLDC 모터의 구동 과정에서 멈춤(stuck) 현상이 발생하는 경우 테스트 신호를 통해 모터의 회전을 유도하여 멈춤 현상의 발생 원인을 찾고, 이를 해결할 수 있는 BLDC 모터의 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a BLDC motor control device and a control method of a BLDC motor capable of detecting a cause of a stopping phenomenon by inducing a rotation of a motor through a test signal when a stuck phenomenon occurs in a driving process of the BLDC motor, .

상기 목적은 본 발명에 따라, 모터의 위치를 센싱하여 홀 신호를 출력하는 적어도 하나의 홀 센서; 상기 모터에 전류를 공급하여 상기 모터가 회전하도록 구동하는 모터 구동부; 및 상기 홀 신호에 기초하여 상기 모터의 회전을 제어하고, 상기 홀 신호에 의해 상기 모터의 회전이 멈춘 것으로 판단되는 경우, 상기 모터의 현재 회전 위치에서 정방향 및 역방향으로 소정 각도만큼 회전하도록 하는 테스트 신호를 상기 모터 구동부에 출력하는 모터 제어부를 포함하는 BLDC 모터의 제어 장치에 의해서 달성될 수 있다.According to the present invention, the above objects can be achieved by at least one Hall sensor for sensing a position of a motor and outputting a Hall signal. A motor driving unit for supplying current to the motor to drive the motor to rotate; And a controller for controlling the rotation of the motor on the basis of the Hall signal and for rotating the motor in a forward and reverse direction by a predetermined angle at a current rotational position of the motor when it is determined that the rotation of the motor is stopped by the Hall signal, And a motor control unit for outputting the control signal to the motor driving unit.

여기서, 상기 모터 제어부는, 소정 시간동안 상기 테스트 신호를 출력한 이후에도 상기 모터의 회전이 멈춘 경우, 상기 모터에 오류가 발생한 것으로 판단하여, 상기 모터의 회전을 정지하도록 제어할 수 있다.Here, the motor control unit may determine that an error has occurred in the motor when the rotation of the motor is stopped after the test signal is output for a predetermined time, and stop the rotation of the motor.

여기서, 상기 모터 제어부는, 상기 테스트 신호를 출력한 이후, 상기 모터가 회전하는 경우, 상기 테스트 신호의 출력을 중지하고, 정상적인 모터 제어를 수행할 수 있다.Here, when the motor rotates after outputting the test signal, the motor control unit may stop the output of the test signal and perform normal motor control.

또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, BLDC 모터의 제어 방법에 있어서, 모터에 마련된 적어도 하나의 홀 센서로부터 홀 신호를 수신하는 단계; 상기 홀 신호에 의해 상기 모터의 회전이 멈춘 것으로 판단하는 단계; 상기 모터의 현재 회전 위치에서 정방향 및 역방향으로 소정 각도만큼 회전하도록 하는 테스트 신호를 출력하는 단계; 상기 테스트 신호를 출력한 이후, 상기 모터가 회전하는 경우, 상기 테스트 신호의 출력을 중지하고 정상적인 모터 제어를 수행하는 단계; 및 소정 시간동안 상기 테스트 신호를 출력한 이후에도 상기 모터의 회전이 멈춘 경우, 상기 모터에 오류가 발생한 것으로 판단하여, 상기 모터의 회전을 정지하도록 제어하는 단계를 포함하는 BLDC 모터의 제어 방법에 의해서 달성될 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a BLDC motor, comprising: receiving a Hall signal from at least one hall sensor provided in a motor; Determining that the rotation of the motor is stopped by the Hall signal; Outputting a test signal to rotate the motor at a predetermined angle in forward and reverse directions at a current rotational position of the motor; Stopping the output of the test signal and performing normal motor control when the motor rotates after outputting the test signal; And controlling the rotation of the motor to stop when it is determined that an error has occurred in the motor when the rotation of the motor is stopped after the test signal is output for a predetermined period of time .

상술한 본 발명에 따라, BLDC 모터의 구동 과정에서 멈춤(stuck) 현상이 발생하는 경우 테스트 신호를 통해 모터의 회전을 유도하여 멈춤 현상의 발생 원인을 찾고, 이를 해결할 수 있는 BLDC 모터의 제어 장치 및 제어 방법을 제공할 수 있다.
According to the present invention, when a stuck phenomenon occurs in a driving process of a BLDC motor, a control device of a BLDC motor that can detect a cause of a stopping phenomenon by inducing rotation of the motor through a test signal, A control method can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터 제어 장치를 도시한 것이다.
도 2는 BLDC 모터의 회전에 따른 홀 신호의 패턴의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터 제어 방법의 흐름도이다.1 shows a BLDC motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows an example of a pattern of a Hall signal according to the rotation of the BLDC motor.
3 is a flowchart of a BLDC motor control method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. It is also to be understood that the technical terms used herein are to be interpreted in a sense generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. Further, when a technical term used herein is an erroneous technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be understood that technical terms that can be understood by a person skilled in the art are replaced. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout, and redundant description thereof will be omitted. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings. The spirit of the present invention should be construed as extending to all modifications, equivalents, and alternatives in addition to the appended drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터 제어 장치를 도시한 것이다.1 shows a BLDC motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, BLDC 모터 제어 장치는 복수의 홀 센서(100), 모터 구동부(200) 및 모터 제어부(300)를 포함한다. As shown, the BLDC motor control apparatus includes a plurality of hall sensors 100, a motor driving unit 200, and a motor control unit 300.

홀 센서(100)는 도체에 전류가 흐르는 상태에서 전류의 방향과 수직으로 자기장이 형성될 때 전류가 흐르는 도체 내에서 전류와 수직방향으로 전기장이 형성되는 홀 효과(Hall effect)를 이용하여 모터의 회전 위치를 감지할 수 있다. 홀 센서(100)는 3개가 구비되는 것이 바람직하며, 원주 방향으로 일정한 각도만큼 이격되어 BLDC 모터의 고정자 측에 배열될 수 있다.The hall sensor 100 uses a Hall effect in which an electric field is formed in a direction perpendicular to a current in a current flowing in a current flowing direction when a magnetic field is formed perpendicular to a direction of a current in a state that a current flows in the conductor. The rotation position can be detected. It is preferable that three Hall sensors 100 are provided, and they may be arranged on the stator side of the BLDC motor at a certain angle in the circumferential direction.

한편, 3개의 홀 센서(100)의 배열 및 회전자에 부착된 영구자석이 이루는 각도에 따라, 모터의 회전자가 회전하게 되면, 홀 센서(100)는 도 2에 도시된 것과 같은 홀 신호를 출력할 수 있다. 3개의 홀 센서 A, B, C가 출력하는 홀 신호를 ABC로 정의하면, 모터가 1번 방향으로 회전하는 경우(DIR=1), 순차적으로 100, 110, 010, 011, 001, 101, 100, … 을 출력하는 것이 바람직하다. On the other hand, when the rotor of the motor is rotated according to the arrangement of the three Hall sensors 100 and the angle formed by the permanent magnet attached to the rotor, the Hall sensor 100 outputs the Hall signal as shown in FIG. can do. If the Hall signals outputted by the three Hall sensors A, B and C are defined as ABC, then when the motor rotates in the first direction (DIR = 1), 100, 110, 010, 011, 001, , ... .

모터 구동부(200)는 후술할 모터 제어부(300)의 제어에 따라 모터에 전류를 공급하여 모터가 회전하도록 구동한다. 모터 구동부(200)는 고정자에 감겨진 코일에 3상 전류를 공급하며, 이에 따라 발생한 전자기장에 의해 영구자석이 부착된 회전자를 회전하도록 할 수 있다. BLDC 모터의 구조 및 회전 원리는 공지된 바와 같으므로, 그 설명을 생략하기로 한다.The motor driving unit 200 supplies current to the motor under the control of the motor control unit 300 to be described later and drives the motor to rotate. The motor driving unit 200 supplies a three-phase current to the coil wound around the stator, and the rotor having the permanent magnet attached thereto can be rotated by the generated electromagnetic field. Since the structure and rotation principle of the BLDC motor are well known, a description thereof will be omitted.

모터 제어부(300)는 홀 신호에 기초하여 모터의 회전을 제어한다. 모터 제어부(300)는 3개의 홀 센서(100)로부터 수신되는 홀 신호를 통해 모터의 회전속도 및 회전방향을 감지할 수 있으며, 외부의 지령에 따라 모터 회전을 위한 전류를 공급하도록 제어신호를 모터 구동부(200)에 출력할 수 있다.The motor control unit 300 controls the rotation of the motor based on the Hall signal. The motor control unit 300 can sense the rotation speed and the rotation direction of the motor through the Hall signals received from the three Hall sensors 100 and can output a control signal to the motor And outputs it to the driving unit 200.

한편, 모터 제어부(300)는 입력되는 홀 신호에 의해 모터의 회전이 멈춤(stuck) 상태인 것으로 판단할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 도 2에서 모터가 1번 방향으로 회전하는 경우, 순차적으로 60도 단위로 100, 110, 010, 011, 001, 101, 100, … 을 출력하는 것이 바람직하나, 순차적으로 100, 110, 010, 001이 출력되는 경우, 모터의 회전이 정지되며, 모터 제어부(300)는 모터의 회전이 멈춤(stuck) 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 3개의 홀 센서(100)의 배열 상 000, 111은 출력될 수 없으므로, 이 값이 출력되는 경우에도 모터의 회전이 정지될 수 있다.Meanwhile, the motor control unit 300 can determine that the rotation of the motor is in a stuck state by the inputted Hall signal. As described above, in the case where the motor rotates in the first direction in FIG. 2, it is sequentially arranged in the order of 100, 110, 010, 011, 001, 101, 100, ... It is possible to determine that the rotation of the motor is stopped and the motor control unit 300 determines that the rotation of the motor is in a stuck state in the case where 100, 110, 010 and 001 are sequentially output. In addition, since 000 and 111 in the arrangement of the three Hall sensors 100 can not be output, the rotation of the motor can be stopped even when this value is output.

모터의 회전이 멈춤 상태가 발생하는 원인은 다음을 예로 들 수 있다. The following is an example of the reason why the rotation of the motor stops.

기구적인 결함에 의한 마찰력 발생 또는 전기적 결함으로 인한 구동 신호의 오류 등으로 인해 모터가 회전할 수 없거나, 모터의 회전자는 한 방향으로 최대 회전할 수 있는 회전수에 임계값이 있는데 이 임계값에 도달한 경우 더 이상 동일한 방향으로 회전할 수 없으며, 일시적인 홀 센서(100)의 이상으로 실제 회전 위치와 다른 값을 출력할 수 있다.There is a threshold for the number of revolutions that the motor can not rotate due to mechanical faults or the error of the drive signal due to an electrical fault, or the number of revolutions of the motor's rotor that can rotate up to one direction. It is not possible to rotate in the same direction any more, and it is possible to output a value different from the actual rotational position by an abnormality of the temporary hall sensor 100.

상기 원인 중 기구적 또는 전기적 결함이 발생하지 않은 경우라면, 모터를 멈춤 상태에서 한 단계, 즉 도 2에서 60도만큼 회전하는 것으로, 멈춤 상태에서 벗어날 수 있을 것이며, 기구적 또는 전기적 결함이 발생한 경우라면 더 이상 BLDC 모터의 정상적인 동작이 불가능할 것이다.If mechanical or electrical faults do not occur in the cause, the motor will be able to escape from the stop state by rotating one step in the stopped state, that is, by 60 degrees in FIG. 2, and if a mechanical or electrical fault has occurred The normal operation of the BLDC motor will no longer be possible.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 모터 제어부(300)는 모터의 현재 회전 위치에서 정방향 및 역방향으로 소정 각도만큼 회전하도록 하는 테스트 신호를 모터 구동부(200)에 출력한다. 예를 들어, 홀 신호가 100, 110, 010, 001가 출력된 상태에서 멈춤 현상이 발생하는 경우, 001의 정역방향의 다음인 110, 101을 각각 주기적으로 출력할 수 있다.In order to solve such a problem, the motor control unit 300 outputs a test signal to the motor driving unit 200 so that the motor control unit 300 rotates in the forward and reverse directions at a predetermined angle from the current rotational position of the motor. For example, when a halt phenomenon occurs in the state that the hall signals 100, 110, 010, and 001 are output, 110 and 101 next to the normal direction of 001 can be periodically output, respectively.

이 때, 테스트 신호를 출력한 이후, 모터가 다시 기존 방향(DIR=1)으로 회전이 시작되어 홀 신호를 통해 이를 감지하는 경우, 일시적인 홀 센서(100)의 이상인 것으로 판단하여, 모터 제어부(300)는 테스트 신호의 출력을 중지하고 정상적인 모터 제어를 수행할 수 있다.In this case, after the test signal is output, if the motor starts rotating again in the existing direction (DIR = 1) and senses it through the hall signal, it is determined that the hall sensor 100 is abnormal, ) Can stop the output of the test signal and perform normal motor control.

또한, 테스트 신호를 출력한 이후, 모터가 종전과 반대 방향(DIR=0)으로 회전되어 홀 신호를 통해 이를 감지하는 경우, 종전 방향으로 회전 가능한 임계에 도달한 것이므로, 모터 제어부(300)는 모터를 정상적으로 반대 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.When the motor is rotated in the reverse direction (DIR = 0) and senses this through the Hall signal after the test signal is output, the motor control unit 300 determines that the motor So as to normally rotate in the opposite direction.

이와 달리, 소정 시간동안 테스트 신호를 출력 하였음에도 모터의 멈춤 상태가 해제되지 않고, 홀 신호를 통해 계속해서 멈춤 상태의 동일한 신호가 입력되는 경우, 모터 제어부(300)는 모터 자체에 기구적 또는 전기적 결함이 발생한 것으로 판단하여 모터의 동작을 정지하도록 제어한다. Alternatively, if the motor is not released from the stop state even after the test signal is output for a predetermined time, and the same signal in the stopped state is continuously input through the Hall signal, the motor control unit 300 determines that the motor itself has mechanical or electrical faults Is determined to have occurred, and controls the operation of the motor to be stopped.

상술한 본 발명에 따른 BLDC 모터의 제어 장치에 따르면, BLDC 모터의 구동 과정에서 멈춤(stuck) 현상이 발생하는 경우 테스트 신호를 통해 모터의 회전을 유도하여 멈춤 현상의 발생 원인을 찾고, 이를 해결할 있다.
According to the control apparatus for the BLDC motor according to the present invention, when a stuck phenomenon occurs in the driving process of the BLDC motor, the rotation of the motor is induced through the test signal to find the cause of the stop phenomenon and solve the cause .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터의 제어 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method of controlling a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.

BLDC 모터 제어 장치는 모터에 마련된 적어도 하나의 홀 센서(100)로부터 홀 신호를 수신하고, 수신한 홀 신호에 기반하여 모터의 회전을 제어한다. 앞서 설명한 바와 같이, 3개의 홀 센서가 원주 방향으로 일정한 각도만큼 이격되어 BLDC 모터의 고정자 측에 배열될 수 있다.The BLDC motor control device receives a hall signal from at least one hall sensor 100 provided in the motor, and controls the rotation of the motor based on the received hall signal. As described above, the three Hall sensors may be arranged on the stator side of the BLDC motor at a certain angle in the circumferential direction.

BLDC 모터 제어 장치는 모터의 구동 제어 중 홀 신호의 입력 패턴에 따라 모터의 회전이 멈춘 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참고할 때, 모터가 DIR=1 방향으로 회전 시 순차적으로 100, 110, 010, 011, 001, 101, 100, … 이 수신되는 것이 아닌, 100, 110, 010, 001이 수신되는 경우 , 모터의 회전이 정지될 수 있다. 이와 같은, 모터의 회전이 멈춤 상태가 되는 원인은 기구적인 결함에 의한 마찰력 발생 또는 전기적 결함으로 인한 구동 신호의 오류 등으로 인해 모터가 회전할 수 없거나, 모터의 회전자는 한 방향으로 최대 회전할 수 있는 회전수에 임계값이 있는데 이 임계값에 도달한 경우 더 이상 동일한 방향으로 회전할 수 없으며, 일시적인 홀 센서의 이상으로 실제 회전 위치와 다른 값을 출력할 수 있다.The BLDC motor control apparatus can determine that the rotation of the motor has stopped in accordance with the input pattern of the Hall signal during the drive control of the motor. For example, referring to FIG. 2, when the motor rotates in the direction of DIR = 1, it sequentially outputs 100, 110, 010, 011, 001, 101, 100, ... 100, 110, 010, 001 are received, the rotation of the motor can be stopped. The reason why the rotation of the motor is stopped is that the motor can not rotate due to a frictional force due to mechanical defects or an error in the driving signal due to an electrical failure, or the rotor of the motor can rotate up to one direction There is a threshold at the number of revolutions. If this threshold value is reached, it can no longer rotate in the same direction.

BLDC 모터 제어 장치는 모터의 현재 회전 위치에서 정방향 및 역방향으로 소정 각도만큼 회전하도록 하는 테스트 신호를 출력한다. 예를 들어, 홀 신호가 100, 110, 010, 001가 출력된 상태에서 멈춤 현상이 발생하는 경우, 001의 정역방향의 다음인 110, 101을 각각 주기적으로 출력할 수 있다.The BLDC motor control device outputs a test signal that causes the motor to rotate forward and backward at a predetermined angle in the current rotational position of the motor. For example, when a halt phenomenon occurs in the state that the hall signals 100, 110, 010, and 001 are output, 110 and 101 next to the normal direction of 001 can be periodically output, respectively.

테스트 신호의 출력 이후, 모터가 다시 정상적으로 회전하는 경우, BLDC 모터 제어 장치는 홀 센서의 일시적인 이상 또는 모터의 회전이 정방향으로 회전 가능한 임계에 도달한 것으로 판단하여, 다시 종래와 같이 정상 제어를 수행한다.When the motor rotates normally again after the output of the test signal, the BLDC motor control device judges that the momentary abnormality of the Hall sensor or the rotation of the motor has reached a threshold capable of rotating in the normal direction, and performs normal control again as in the conventional case .

이와 달리, 테스트 신호를 출력한 지 소정 시간이 경과한 후에도 모터의 멈춤 상태가 해제되지 않고, 홀 신호를 통해 계속해서 멈춤 상태의 동일한 신호가 입력되는 경우, BLDC 모터 제어 장치는 모터 자체에 기구적 또는 전기적 결함이 발생한 것으로 판단하여 모터의 동작을 정지하도록 제어한다. Alternatively, when the motor is not released from the stop state even after a predetermined period of time has elapsed since the test signal was output, and the same signal in the stopped state continues to be inputted through the Hall signal, the BLDC motor control device Or that an electric fault has occurred, and stops the operation of the motor.

상술한 본 발명에 따른 BLDC 모터의 제어 방법에 따르면, BLDC 모터의 구동 과정에서 멈춤(stuck) 현상이 발생하는 경우 테스트 신호를 통해 모터의 회전을 유도하여 멈춤 현상의 발생 원인을 찾고, 이를 해결할 있다.
According to the control method of the BLDC motor according to the present invention, when a stuck phenomenon occurs in the driving process of the BLDC motor, the rotation of the motor is induced through the test signal to find the cause of the stopping phenomenon and solve it .

본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터의 제어 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The control method of the BLDC motor according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 홀 센서 200: 모터 구동부
300: 모터 제어부100: Hall sensor 200: Motor driving part
300:

Claims (4)

BLDC 모터의 제어 장치에 있어서,
모터의 위치를 센싱하여 홀 신호를 출력하는 적어도 하나의 홀 센서;
상기 모터에 전류를 공급하여 상기 모터가 회전하도록 구동하는 모터 구동부; 및
상기 홀 신호에 기초하여 상기 모터의 회전을 제어하고, 상기 홀 신호에 의해 상기 모터의 회전이 멈춘 것으로 판단되는 경우, 상기 모터의 현재 회전 위치에서 정방향 및 역방향으로 소정 각도만큼 회전하도록 하는 테스트 신호를 상기 모터 구동부에 출력하는 모터 제어부를 포함하는 BLDC 모터의 제어 장치.
A control device for a BLDC motor,
At least one Hall sensor for sensing the position of the motor and outputting a Hall signal;
A motor driving unit for supplying current to the motor to drive the motor to rotate; And
A test signal for controlling rotation of the motor based on the Hall signal and rotating the motor at a predetermined angle in forward and reverse directions at a current rotational position of the motor when the rotation of the motor is determined to be stopped by the Hall signal; And a motor control unit for outputting the motor control signal to the motor driving unit.
제 1항에 있어서,
상기 모터 제어부는,
소정 시간동안 상기 테스트 신호를 출력한 이후에도 상기 모터의 회전이 멈춘 경우, 상기 모터에 오류가 발생한 것으로 판단하여, 상기 모터의 회전을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 장치.
The method according to claim 1,
The motor control unit includes:
Wherein the controller is configured to determine that an error has occurred in the motor when the rotation of the motor is stopped after the test signal is output for a predetermined time, and to stop the rotation of the motor.
제 1항에 있어서,
상기 모터 제어부는,
상기 테스트 신호를 출력한 이후, 상기 모터가 회전하는 경우, 상기 테스트 신호의 출력을 중지하고, 정상적인 모터 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 장치.
The method according to claim 1,
The motor control unit includes:
Wherein when the motor rotates after outputting the test signal, the controller stops the output of the test signal and performs normal motor control.
BLDC 모터의 제어 방법에 있어서,
모터에 마련된 적어도 하나의 홀 센서로부터 홀 신호를 수신하는 단계;
상기 홀 신호에 의해 상기 모터의 회전이 멈춘 것으로 판단하는 단계;
상기 모터의 현재 회전 위치에서 정방향 및 역방향으로 소정 각도만큼 회전하도록 하는 테스트 신호를 출력하는 단계;
상기 테스트 신호를 출력한 이후, 상기 모터가 회전하는 경우, 상기 테스트 신호의 출력을 중지하고 정상적인 모터 제어를 수행하는 단계; 및
소정 시간동안 상기 테스트 신호를 출력한 이후에도 상기 모터의 회전이 멈춘 경우, 상기 모터에 오류가 발생한 것으로 판단하여, 상기 모터의 회전을 정지하도록 제어하는 단계를 포함하는 BLDC 모터의 제어 방법.
A method for controlling a BLDC motor,
Receiving a Hall signal from at least one Hall sensor provided in the motor;
Determining that the rotation of the motor is stopped by the Hall signal;
Outputting a test signal to rotate the motor at a predetermined angle in forward and reverse directions at a current rotational position of the motor;
Stopping the output of the test signal and performing normal motor control when the motor rotates after outputting the test signal; And
And controlling the rotation of the motor to be stopped when it is determined that an error has occurred in the motor when the rotation of the motor is stopped after the test signal is output for a predetermined time.
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