KR20180041017A - A method for error hall sensor efficiently detecting during bldc motor hall sensor error - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for efficiently detecting a defective hall sensor when an error of the hall sensor of a BLDC motor is generated. Specifically, the method for efficiently detecting a defective hall sensor when an error of a hall sensor of a BLDC motor is generated includes: (1) a step of collecting a predetermined sampling number of hall sensor signal value data when the hall sensors installed in the BLDC motor is normally operated; (2) a step of setting a range of minimum and maximum interval data on ″0″ and ″1″ of the hall sensor signal value data collected by the step (1); (3) a step of comparing intervals of the hall sensor signal value data which is read based on the range of the minimum and maximum interval data predetermined in the step (2); and (4) a step of determining the hall sensor outputting the hall sensor signal value data which is out of an intervals range as the defective hall sensor in a result compared by the step (3). According to the present invention, the method for efficiently detecting the defective hall sensor when the error of the hall sensor of the BLDC motor is generated can immediately detect the error in the hall sensor in real time by the each hall sensor when the error in the hall sensor is generated.

Description

BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법{A METHOD FOR ERROR HALL SENSOR EFFICIENTLY DETECTING DURING BLDC MOTOR HALL SENSOR ERROR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the case of a Hall sensor failure in a BLDC motor,

본 발명은 BLDC(Brushless DC) 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 각종 모터의 회전수를 측정하여 정밀 제어하기 위해 설치되는 홀 센서 개별에 대해 실시간으로 인터벌 데이터를 수집하고, 비교 분석을 통해 고장난 홀 센서를 검출할 수 있도록 하는 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for efficiently detecting a faulty Hall sensor in the event of a Hall sensor failure in a BLDC (Brushless DC) motor, and more particularly, And more particularly, to a method for efficiently detecting a failed hall sensor in the case of a hall sensor failure of a BLDC motor, which is capable of collecting interval data in real time and detecting a faulty hall sensor through comparative analysis.

일반적으로 브러시리스 직류 전동기(BLDC, Brushless DC Motor)는 브러시가 있는 직류 전동기에 비해 소음이 적고, 마모로 인한 브러시의 정기적인 유지보수가 필요 없으며, 고효율, 고출력 밀도와 더불어 고속운전이 가능한 특성을 갖는다. 또한, BLDC 전동기는 구동방식이 간단하고 가격이 저렴하여 에어컨과 같은 가전 기기부터 전기스쿠터 등의 다양한 분야에서 사용되고 있다.
In general, a brushless DC motor (BLDC) has less noise than a brushless DC motor, does not require regular maintenance of the brush due to wear, has high efficiency, high output density and high speed operation . In addition, BLDC motors are simple in driving method and low in cost, and are used in various fields such as electric appliances such as air conditioners and electric scooters.

이러한 BLDC 전동기는 정밀제어를 위해서 회전자의 위치정보가 필요하기 때문에 다양한 위치센서 혹은 3개의 홀 센서로 위치정보를 얻게 된다. 이때, 기존의 엔코더나 레졸버 같은 위치 센서는 높은 분해능을 갖지만 비용이나 부피 등에 단점이 있는 반면, 홀 센서는 가격이 저렴하고 전동기 내부에 설치되어 부피 문제가 적다는 장점이 있다. 이에 따라 BLDC 전동기에는 통상적으로 홀 센서를 이용한 위치정보를 얻는 방식으로 3개의 홀 센서의 신호에 따라 6개의 스위치가 ON/OFF 동작으로 전동기가 제어될 수 있도록 하는 방식이 일반적으로 적용되어 제어되고 있다. 이러한 홀 센서는 가격이 저렴하다는 장점이 있지만 열에 취약한 단점이 있는바, 만약 홀 센서가 고정 날 경우 제어에 치명적인 문제를 발생시키게 된다. 특히, 종래의 BLDC 모터의 홀 센서 고장을 판단하는 방법에서는, 3개의 홀 센서를 이용하되, 모든 홀 센서가 “0” 혹은 “1”이 되면 고장으로 판단하는 알고리즘의 방식이 적용되는바, 고장이 나더라도 3개의 홀 센서가 모두 “0” 혹은 “1”이 되기까지 고장으로 판단을 할 수 없는 문제가 있었다. 즉, 종래에는 BLDC 전동기에서 3개의 홀 센서로 회전자 위치를 파악하여 제어하되, 홀 센서 오류가 지속되면 제어가 정상적으로 동작하지 않고, 회로 고장을 유발함에도 모든 홀 센서가 “0” 혹은 “1”이 되기까지 시간 딜레이가 발생되고, 그에 따른 모터 구동의 효율이 떨어지고, 제어회로의 손상을 발생시키는 문제를 야기하게 된다. 대한민국 등록특허공보 제10-1518885호는 모터의 홀센서 고장 판단방법을 선행기술 문헌으로 개시하고 있다.Since the position information of the rotor is required for precise control of such a BLDC motor, position information is obtained from various position sensors or three hall sensors. In this case, the position sensor such as the conventional encoder or resolver has a high resolution but has disadvantages such as cost and volume, while the hall sensor has a merit that it is inexpensive and installed in the motor and has a small volume problem. Accordingly, in a BLDC motor, a method of obtaining positional information using a Hall sensor is generally applied and controlled such that an electric motor can be controlled by ON / OFF operation of six switches according to signals of three Hall sensors . Although such a Hall sensor is advantageous in that it is inexpensive, it has a disadvantage in that it is vulnerable to heat. Particularly, in the method of judging the failure of the hall sensor of the conventional BLDC motor, the method of the algorithm which judges that the failure occurs when all hall sensors are "0" or "1" There is a problem that it is impossible to judge a failure until all of the three hall sensors become " 0 " or " 1 ". That is, conventionally, in a conventional BLDC motor, the rotor position is detected and controlled by three Hall sensors, and if the Hall sensor error continues, control is not normally performed and all hall sensors are set to "0" or "1" A time delay occurs, and the efficiency of the motor driving is deteriorated, thereby causing a problem of causing damage to the control circuit. Korean Patent Registration No. 10-1518885 discloses a method for determining failure of a hall sensor of a motor in the prior art document.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, BLDC 전동기의 회전수를 측정하여 정밀 제어하기 위해 설치되는 3개의 홀 센서 각각에 대해 처음 트리거 되는 시점부터 실시간으로 인터벌 데이터를 수집하여 비교 분석하는 방식으로 3개의 홀 센서 각각에 대한 오류를 검출할 수 있도록 구현됨으로써, 홀 센서에 에러가 발생되는 즉시 홀 센서 개별로 실시간 검출이 가능하도록 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the conventional methods. The present invention proposes a method for measuring the number of revolutions of a BLDC motor, The Hall sensor error of the BLDC motor can be detected in real time by individually detecting the hall sensor as soon as an error occurs in the hall sensor And it is an object of the present invention to provide a method for detecting a Hall sensor which is effectively broken down when the Hall sensor is broken.

또한, 본 발명은, 각각의 홀 센서 별로 실시간으로 에러나는 즉시 검출이 가능해짐에 따라 고장난 홀 센서를 제외한 나머지 홀 센서로의 제어 전환 또는 센서리스 제어로의 전환이 신속하게 이루어질 수 있도록 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, the present invention provides a method and system for quickly detecting an error in real time for each hall sensor, so that it is possible to quickly switch to control switching to the hall sensor other than the failed hall sensor or to sensorless control. Another object of the present invention is to provide a method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the event of a hall sensor error in an electric motor.

뿐만 아니라, 본 발명은, 3개의 홀 센서 신호가 “0” 혹은 “1”이 되어야만 오류로 판단하는 기존의 검출 방식에 비해, 3개의 홀 센서의 조합이 아닌 개별적으로 홀 센서의 오류를 판단하는 방식으로 실시간 검출을 통한 오류 검출의 타임 딜레이가 최소화되고, 그에 따른 BLDC 전동기의 구동 효율이 안정적으로 구현될 수 있도록 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is not limited to the combination of the three Hall sensors, but is different from the existing detection method in which the error is determined only when the three Hall sensor signals are "0" or "1" The present invention provides a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in a Hall sensor failure of a BLDC motor so that the time delay of error detection through real-time detection is minimized and the driving efficiency of the BLDC motor is thereby stably realized. Another purpose is to do.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a method for efficiently detecting a faulty Hall sensor in a Hall sensor failure of a BLDC motor,

BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법으로서,A method for efficiently detecting a failed Hall sensor in the event of a hall sensor failure in a BLDC motor,

(1) BLDC 전동기에 설치된 홀 센서들이 정상적으로 동작할 때의 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하는 단계;(1) collecting hall sensor signal value data when a hall sensor installed in a BLDC motor normally operates by a predetermined sampling number;

(2) 상기 단계 (1)에서 수집된 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하는 단계;(2) setting a range of minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data collected in the step (1);

(3) 상기 단계 (2)에서 설정된 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위에 기초하여 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교하는 단계; 및(3) comparing the intervals of the hall sensor signal value data read based on the range of the minimum and maximum interval data set in the step (2); And

(4) 상기 단계 (3)에서 비교한 결과로, 인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 판단하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
(4) determining that the hall sensor outputting the hall sensor signal value data out of the interval range is a failed hall sensor as a result of the comparison in the step (3).

바람직하게는, 상기 단계 (1)에서는,Preferably, in the step (1)

상기 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하여 데이터 테이블에 저장하는 과정을 더 포함할 수 있다.
And collecting the hall sensor signal value data by a predetermined sampling number and storing the collected data in a data table.

더욱 바람직하게는, 상기 데이터 테이블은,More preferably, the data table includes:

상기 홀 센서들의 홀 센서 신호 값 데이터가 트리거 되기 전 테이블에 저장된 초기 데이터는 버려질 수 있다.
The initial data stored in the table before the hall sensor signal value data of the hall sensors is triggered can be discarded.

바람직하게는, 상기 단계 (1)에서는,Preferably, in the step (1)

상기 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하여 데이터 테이블에 저장하되, 트리거 되기 전 테이블에 저장된 초기 데이터는 버리고, 2번째 테이블부터 미리 설정된 샘플링 개수만큼 반복하여 순차로 데이터 테이블에 저장할 수 있다.
The hall sensor signal value data may be collected by a predetermined number of sampling times and stored in the data table. The initial data stored in the table may be discarded before being triggered and repeatedly stored in the data table .

바람직하게는, 상기 단계 (2)에서는,Preferably, in the step (2)

상기 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하되, 상기 홀 센서 신호 값 데이터가 “1”일 때 인터벌을 최소 인터벌 범위로 지정할 수 있다.
The minimum and maximum interval data ranges for the "1" and "0" of the hall sensor signal value data are set. When the hall sensor signal value data is "1", the interval is set as the minimum interval range .

더욱 바람직하게는, 상기 홀 센서 신호 값 데이터 “1”의 신호는,More preferably, the signal of the Hall sensor signal value data " 1 "

최소 샘플링 개수를 계산하기 위한 비교 실행에 사용될 수 있다.
Can be used for comparison to calculate the minimum number of samples.

바람직하게는, 상기 단계 (2)에서는,Preferably, in the step (2)

상기 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하되, 상기 홀 센서 신호 값 데이터가 “0”일 때 인터벌을 최대 인터벌 범위로 지정할 수 있다.
And sets a range of minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data, and sets an interval to a maximum interval range when the hall sensor signal value data is "0" .

더욱 바람직하게는, 상기 홀 센서 신호 값 데이터 “0”의 신호는,More preferably, the signal of the Hall sensor signal value data " 0 "

최대 샘플링 개수를 계산하기 위한 비교 실행에 사용될 수 있다.
Can be used for comparison to calculate the maximum number of samples.

바람직하게는, 상기 단계 (3)에서는,Preferably, in the step (3)

상기 설정된 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위에 기초하여 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교하되, 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터를 최대, 최소 샘플링 개수와 비교할 수 있다.
The interval of the hall sensor signal value data read based on the set range of the minimum and maximum interval data is compared and the hall sensor signal value data to be read can be compared with the maximum and minimum sampling number.

더욱 바람직하게는, 상기 단계 (3)에서는,More preferably, in the step (3)

상기 홀 센서들로부터 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터를 실시간으로 비교 처리할 수 있다.
The hall sensor signal value data output from the hall sensors can be compared and processed in real time.

바람직하게는, 상기 단계 (4)에서는,Preferably, in the step (4)

인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 검출하여 판단하고, 고장난 홀 센서를 제외한 나머지 홀 센서로 상기 BLDC 전동기가 구동되도록 전환 제어하는 과정을 더 포함할 수 있다.
Detecting the hall sensor outputting the hall sensor signal value data out of the interval range by using the faulty Hall sensor and switching and controlling the BLDC motor to be driven by the Hall sensors other than the faulty hall sensor .

바람직하게는, 상기 단계 (4)에서는,Preferably, in the step (4)

인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 검출하여 판단하고, 상기 BLDC 전동기가 센서리스 제어로 전환되어 구동되도록 제어하는 과정을 더 포함할 수 있다.
Detecting the Hall sensor outputting the Hall sensor signal value data out of the interval range by the failed Hall sensor, and controlling the BLDC motor to be switched to the sensorless control to be driven.

바람직하게는, 상기 단계 (1) 내지 (4)는,Preferably, the steps (1) to (4)

상기 BLDC 전동기에 설치되는 홀 센서들 각각에 대해 개별적으로 검출이 가능하도록 구현될 수 있다.
And the Hall sensors installed in the BLDC motor can be individually detected.

더욱 바람직하게는, 상기 홀 센서들은,More preferably, the hall sensors comprise:

상기 BLDC 전동기의 회전자 위치정보를 회득하는 3개의 홀 센서로 구성될 수 있다.
And three Hall sensors for acquiring rotor position information of the BLDC motor.

더욱 더 바람직하게는, 상기 3개의 홀 센서는,Still more preferably, the three hall sensors are arranged such that,

상기 홀 센서 각각이 상기 BLDC 전동기에 설치되는 위치각에 따라 120°의 위상차를 가지도록 배치될 수 있다.
Each of the hall sensors may be arranged to have a phase difference of 120 ° according to the position angle of the BLDC motor.

더욱 더 바람직하게는, 상기 3개의 홀 센서는,Still more preferably, the three hall sensors are arranged such that,

상기 홀 센서 각각이 회전자의 위치에 따라 180°씩 통전될 수 있다.
Each of the hall sensors may be energized 180 degrees according to the position of the rotor.

더욱 더 바람직하게는, 상기 3개의 홀 센서는,Still more preferably, the three hall sensors are arranged such that,

상기 홀 센서 각각에서 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터가 “1”과 “0”일 때 각각 같은 인터벌을 가질 수 있다.
When the hall sensor signal value data output from each of the Hall sensors is " 1 " and " 0 ", they can have the same interval.

더욱 더 바람직하게는, 상기 홀 센서들은,Still more preferably,

상기 BLDC 전동기의 회전자 위치정보를 회득하기 위해 설치되는 3개의 홀 센서로 구성되고, 상기 3개의 홀 센서로부터 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터 각각이 실시간 비교 분석에 사용되고, 그에 따른 홀 센서의 개별적인 오류 검출이 가능하도록 할 수 있다.
And three Hall sensors installed to acquire rotor position information of the BLDC motor. The hall sensor signal value data outputted from the three hall sensors are used for real-time comparison analysis, Detection can be made possible.

더더욱 바람직하게는, 상기 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법은,Even more preferably, the method for detecting the failed hall sensor comprises:

회전자의 위치정보를 기초로 정밀제어가 요구되는 BLDC 전동기를 포함한 전기기기, 가정용 모터, 자동차 모터, 영구자석 동기 전동기의 운전을 위한 알고리즘으로 적용되도록 구현될 수 있다.A home motor, an automobile motor, and a permanent magnet synchronous motor including a BLDC motor that requires precise control based on the position information of the rotor.

본 발명에서 제안하고 있는 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에 따르면, BLDC 전동기의 회전수를 측정하여 정밀 제어하기 위해 설치되는 3개의 홀 센서 각각에 대해 처음 트리거 되는 시점부터 실시간으로 인터벌 데이터를 수집하여 비교 분석하는 방식으로 3개의 홀 센서 각각에 대한 오류를 검출할 수 있도록 구현됨으로써, 홀 센서에 에러가 발생되는 즉시 홀 센서 개별로 실시간 검출이 가능하도록 할 수 있다.
According to the method for efficiently detecting a failed hall sensor in the case of a hall sensor failure of a BLDC motor proposed in the present invention, the method of detecting a broken hall sensor of a BLDC motor is triggered for each of three hall sensors installed for precise control by measuring the number of revolutions of the BLDC motor Time data is collected and analyzed in real time, so that errors can be detected for each of the three hall sensors. Thus, it is possible to detect the hall sensors individually in real time as soon as an error occurs in the hall sensors .

또한, 본 발명에 따르면, 각각의 홀 센서 별로 실시간으로 에러나는 즉시 검출이 가능해짐에 따라 고장난 홀 센서를 제외한 나머지 홀 센서로의 제어 전환 또는 센서리스 제어로의 전환이 신속하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
Further, according to the present invention, it is possible to detect an error in real time for each hall sensor in an instant, so that it is possible to quickly switch to control switching to the hall sensor or to sensorless control other than the failed hall sensor have.

뿐만 아니라, 본 발명은, 3개의 홀 센서 신호가 “0” 혹은 “1”이 되어야만 오류로 판단하는 기존의 검출 방식에 비해, 3개의 홀 센서의 조합이 아닌 개별적으로 홀 센서의 오류를 판단하는 방식으로 실시간 검출을 통한 오류 검출의 타임 딜레이가 최소화되고, 그에 따른 BLDC 전동기의 구동 효율이 안정적으로 구현될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the present invention is not limited to the combination of the three Hall sensors, but is different from the existing detection method in which the error is determined only when the three Hall sensor signals are "0" or "1" The time delay of error detection through real-time detection is minimized, and the driving efficiency of the BLDC motor can be stably realized.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에서, 데이터 테이블에 저장하는 과정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에서, 정상 홀 센서로의 전환 제어 및 센서리스 제어로 전환되는 과정을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에 적용되는 전체 알고리즘을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 위치각에 따른 홀 센서와 스위치 동작을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시의 파형 특성 및 전류 파형 특성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시의 파형 특성의 다른 일례를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시 파형 특성 비교 시뮬레이션을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시 파형 특성 비교 시뮬레이션의 다른 일례를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in a Hall sensor failure of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in a Hall sensor failure of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention, and storing the data in a data table. FIG.
3 is a flowchart illustrating a method for efficiently detecting a failed hall sensor in a Hall sensor failure of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 illustrates an overall algorithm applied to a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in a Hall sensor failure of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a view illustrating a Hall sensor and a switch operation according to a position angle using a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in the case of a Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating waveform characteristics and current waveform characteristics at the time of failure of a hall sensor using a method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the case of a Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing another example of waveform characteristics at the time of failure of a Hall sensor using a method for efficiently detecting a faulty Hall sensor in the case of Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a diagram illustrating a waveform comparison simulation when a hall sensor fails in a method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the case of a Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention; FIG.
9 is a view showing another example of waveform characteristics comparison simulation when a hall sensor fails in a method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the case of a Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법의 흐름을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에서, 데이터 테이블에 저장하는 과정을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에서, 정상 홀 센서로의 전환 제어 및 센서리스 제어로 전환되는 과정을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법에 적용되는 전체 알고리즘을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 위치각에 따른 홀 센서와 스위치 동작을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장 안 홀 세서의 검출을 위한 방법은, 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하는 단계(S110), 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위를 설정하는 단계(S120), 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교하는 단계(S130), 및 고장난 홀 센서로 판단하는 단계(S140)를 포함하여 구현될 수 있다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in a Hall sensor failure of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a method for detecting a faulty hall sensor in the event of a hall sensor failure, and FIG. 3 is a diagram illustrating a method for detecting a faulty Hall sensor in a faulty Hall sensor in the case of a Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a process for detecting a sensor, switching to a normal hall sensor, and switching to sensorless control. FIG. 4 is a block diagram of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing an overall algorithm applied to a method for detecting a Hall sensor. FIG. 5 is a block diagram of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention, Mischief by a method for detection of the hall sensor location a view showing a Hall sensor and the switch operation according to the angle. As shown in FIG. 1, a method for efficiently detecting failure hole determiners in a Hall sensor failure of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention includes collecting hall sensor signal value data by a predetermined sampling number (S110), setting a range of the minimum and maximum interval data (S120), comparing the intervals of the read Hall sensor signal value data (S130), and determining the failed Hall sensor as a step S140 May be implemented.

단계 S110에서는, BLDC 전동기에 설치된 홀 센서들이 정상적으로 동작할 때의 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집한다. 여기서, 단계 S110에서는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하여 데이터 테이블에 저장하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이때, 데이터 테이블은 도 4에 도시된 바와 같이, 홀 센서들의 홀 센서 신호 값 데이터가 트리거 되기 전 테이블에 저장된 초기 데이터는 버려지게 된다. 즉, 단계 S110에서는 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하여 데이터 테이블에 저장하되, 트리거 되기 전 테이블에 저장된 초기 데이터는 버리고, 2번째 테이블부터 미리 설정된 샘플링 개수만큼 반복하여 순차로 데이터 테이블에 저장하게 된다.
In step S110, hall sensor signal value data when the hall sensors installed in the BLDC motor normally operate are collected by a predetermined sampling number. Here, as shown in FIG. 2 and FIG. 4, the step S110 may further include a step of collecting hall sensor signal value data by a predetermined sampling number and storing the collected data in a data table. At this time, as shown in FIG. 4, the initial data stored in the table before the hall sensor signal value data of the hall sensors is triggered is discarded. That is, in step S110, the hall sensor signal value data is collected by a predetermined number of sampling times and stored in the data table, the initial data stored in the table before being triggered is discarded, .

단계 S120에서는, 단계 S110에서 수집된 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정할 수 있다. 이러한 단계 S120에서는 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하되, 홀 센서 신호 값 데이터가 “1”일 때 인터벌을 최소 인터벌 범위로 지정한다. 이때의 홀 센서 신호 값 데이터 “1”의 신호는 최소 샘플링 개수를 계산하기 위한 비교 실행에 사용될 수 있다.
In step S120, a range of minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data collected in step S110 can be set. In this step S120, the range of minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data is set. When the hall sensor signal value data is "1" . The signal of the Hall sensor signal value data " 1 " at this time can be used for comparison to calculate the minimum sampling number.

또한, 단계 S120에서는 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하되, 홀 센서 신호 값 데이터가 “0”일 때 인터벌을 최대 인터벌 범위로 지정한다. 이때의 홀 센서 신호 값 데이터 “0”의 신호는 최대 샘플링 개수를 계산하기 위한 비교 실행에 사용될 수 있다.
In step S120, the range of the minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data is set. When the hall sensor signal value data is "0" Range. The signal of the hall sensor signal value data " 0 " at this time can be used for comparison to calculate the maximum sampling number.

단계 S130에서는, 단계 S120에서 설정된 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위에 기초하여 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교한다. 이러한 단계 (3)에서는 설정된 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위에 기초하여 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교하되, 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터를 최대, 최소 샘플링 개수와 비교할 수 있다. 여기서, 단계 S130에서는 홀 센서들로부터 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터를 실시간으로 비교 처리한다.
In step S130, the interval of the hall sensor signal value data read based on the range of the minimum and maximum interval data set in step S120 is compared. In step (3), the interval of the read Hall sensor signal value data is compared based on the set range of the minimum and maximum interval data, and the read Hall sensor signal value data is compared with the maximum and minimum sampling number . Here, in step S130, hall sensor signal value data output from the hall sensors is compared and processed in real time.

단계 S140에서는, 단계 S130에서 비교한 결과로, 인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 검출하고 판단하게 된다. 이러한 단계 S140에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 검출하여 판단하고, 고장난 홀 센서를 제외한 나머지 홀 센서로 BLDC 전동기가 구동되도록 전환 제어하는 과정을 더 포함할 수 있다. 또한, 단계 S140에서는 인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 검출하여 판단하고, BLDC 전동기가 센서리스 제어로 전환되어 구동되도록 제어하는 과정을 더 포함할 수 있다.
In step S140, as a result of the comparison in step S130, the hall sensor outputting the hall sensor signal value data out of the interval range is detected and determined by the failed hall sensor. 3, the hall sensor for outputting the hall sensor signal value data out of the interval range is detected and determined by the failed hall sensor, and the BLDC motor is driven by remaining hall sensors except for the failed hall sensor So as to perform the switching control. In step S140, the hall sensor for outputting hall sensor signal value data out of the interval range may be detected and determined by the failed hall sensor, and the BLDC motor may be controlled to be switched to the sensorless control to be driven .

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같은 알고리즘으로 구현되는 단계 S110 내지 S140은, BLDC 전동기에 설치되는 홀 센서들 각각에 대해 개별적으로 검출이 가능하도록 구현될 수 있다. 여기서, 홀 센서들은 BLDC 전동기의 회전자 위치정보를 회득하는 3개의 홀 센서로 구성될 수 있다. 이때, 3개의 홀 센서는 홀 센서 각각이 BLDC 전동기에 설치되는 위치각에 따라 120°의 위상차를 가지도록 배치되고, 홀 센서 각각이 회전자의 위치에 따라 180°씩 통전되며, 홀 센서 각각에서 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터가 “1”과 “0”일 때 각각 같은 인터벌을 가질 수 있다. 즉, 이러한 홀 센서들은 BLDC 전동기의 회전자 위치정보를 회득하기 위해 설치되는 3개의 홀 센서로 구성되고, 3개의 홀 센서로부터 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터 각각이 실시간 비교 분석에 사용되고, 그에 따른 홀 센서의 개별적인 오류 검출이 가능하도록 하게 된다.
Steps S110 to S140, which are implemented by algorithms as shown in FIGS. 1 to 4, may be implemented so that they can be individually detected for each of the hall sensors installed in the BLDC motor. Here, the hall sensors may be composed of three hall sensors for acquiring the rotor position information of the BLDC motor. At this time, the three Hall sensors are arranged so that each Hall sensor has a phase difference of 120 degrees according to the position angle provided in the BLDC motor, each Hall sensor is energized by 180 degrees according to the position of the rotor, When the outputted Hall sensor signal value data is "1" and "0", they can have the same interval. That is, these Hall sensors are composed of three Hall sensors installed to acquire rotor position information of the BLDC motor, and each Hall sensor signal value data output from the three Hall sensors is used for real-time comparison analysis, Thereby enabling individual error detection of the sensor.

본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법은, 회전자의 위치정보를 기초로 정밀제어가 요구되는 BLDC 전동기를 포함한 전기기기, 가정용 모터, 자동차 모터, 영구자석 동기 전동기의 운전을 위한 알고리즘으로 적용되도록 구현될 수 있다. 즉, 본 발명은 대표적으로 BLDC 전동기의 홀 센서 오류를 검출하기 위한 알고리즘이 적용되는 방법으로서, 3개의 홀 센서로부터 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터를 연산 처리하는 프로세서를 구비하는 측정 장치에 구현되는 것으로 이해될 수 있으며, 위에 기술한 바와 같은 실제 제품에 구현되는 경우에는 모터의 정밀 제어를 위한 제어수단에 알고리즘이 적용되는 것으로 이해될 수 있다.
A method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the event of a Hall sensor error in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention includes a method of detecting a faulty hall sensor by using an electric device including a BLDC motor requiring precise control based on position information of the rotor, An automobile motor, and a permanent magnet synchronous motor. That is, the present invention is embodied in a measuring device including a processor for calculating and processing hall sensor signal value data output from three hall sensors, which is a method to which an algorithm for detecting a hall sensor error of a BLDC motor is applied It can be understood that the algorithm is applied to the control means for precise control of the motor when implemented in an actual product as described above.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 위치각에 따른 홀 센서와 스위치 동작을 나타낸다. 즉, 도 5는 위치각에 따른 홀 센서, 홀 센서의 신호에 따른 스위칭 동작 특성을 분석한 표로서, 홀 센서 각각은 위치각에 따라 120°의 위상차를 가지고 있으며, 회전자 위치에 따라 180°씩 통전된다. 도 5는 위치각에 따른 홀 센서의 신호 규칙을 나타내고, 이는 홀 센서가 “1”과 “0”일 때 각각 같은 인터벌(interval)을 가짐을 알 수 있다.
FIG. 5 illustrates a Hall sensor and a switch operation according to a position angle using a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in a Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 5 is a table for analyzing the switching operation characteristics according to the signals of the Hall sensors and the Hall sensors according to the position angles. Each Hall sensor has a phase difference of 120 degrees according to the position angle, Respectively. FIG. 5 shows signal rules of the Hall sensors according to the position angles, and it can be seen that they have the same interval when the Hall sensors are "1" and "0".

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시의 파형 특성 및 전류 파형 특성을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시의 파형 특성의 다른 일례를 도시한 도면이다. 도 6 및 도 7은 각각 0.5sec, 0.6sec에서 A 홀 센서에 강제로 오류를 발생시켜 정상 동작 상태와 비교한 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 도 6의 (a)에서는 정상 동작과 비교했을 때 0.5sec부터 “1”의 신호가 좁은 구간(interval)으로 나타났고, 도 7에서는 정상 동작과 비교했을 때 “0”의 신호가 넓은 구간으로 나타난다. 즉, 홀 센서 신호를 읽어 들여 스위칭으로 전동기를 제어하는 방식은 홀 센서에 문제가 생겼을 때, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 고장난 시점인 0.5sec부터 전류파형이 불안정하게 나타나게 된다. 이러한 현상이 발생되면 제어에 문제가 생길 뿐 아니라 암 쇼트가 발생하여 제어기에 손상을 입힐 수 있게 된다.
FIG. 6 is a diagram showing waveform characteristics and current waveform characteristics at the time of failure of a hall sensor using a method for efficiently detecting a faulty Hall sensor in the case of Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a waveform characteristic at the time of failure of a Hall sensor using a method for efficiently detecting a failed Hall sensor in the case of Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. Figs. 6 and 7 show the results of simulations in which an error is forcibly generated in the A Hall sensor at 0.5 sec and 0.6 sec, respectively, and compared with a normal operation state. In Fig. 6A, the signal of " 1 " is shown as a narrow interval from 0.5 sec when compared with the normal operation, and in Fig. 7, the signal of " 0 " . That is, in the method of controlling the motor by reading the hall sensor signal and switching the motor, when the Hall sensor has a problem, the current waveform appears unstable from 0.5 sec, which is the time point when the motor breaks down, as shown in FIG. If this happens, there will be problems in control as well as arm shorts and damage to the controller.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시 파형 특성 비교 시뮬레이션을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법을 이용한 홀 센서 고장 시 파형 특성 비교 시뮬레이션의 다른 일례를 도시한 도면이다. 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 알고리즘을 적용한 방법으로 한 시뮬레이션 결과로서, 0.6sec에서 A 홀 센서를, 0.5sec에서 C 홀 센서를 강제적으로 오작동 시킨 시뮬레이션이다. 즉, 도 8 및 도 9에서는 홀 센서 신호가 동시에 모든 신호가 “0” 혹은 “1”이 되지 않는 특성을 이용한 종래의 오류 검출방법과 본 발명에서 제안하는 실시간으로 오류를 검출하는 방법을 동시에 시뮬레이션 하여 오류 검출 시간을 비교하였다.
FIG. 8 is a diagram illustrating a waveform comparison simulation when a hole sensor fails in a method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the case of a Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 6 is a view showing another example of a waveform characteristic comparison simulation when a Hall sensor fails in a method for detecting a Hall sensor that is effectively broken down in the case of Hall sensor failure in a BLDC motor according to an embodiment. Figs. 8 and 9 are simulation results obtained by applying the algorithm according to the present invention, in which the A Hall sensor is forcibly operated at 0.6 sec and the C Hall sensor is forcibly malfunctioned at 0.5 sec. That is, in FIGS. 8 and 9, the conventional error detection method using the property that all the signals are not "0" or "1" at the same time and the method of detecting the error in real time proposed in the present invention are simultaneously simulated And the error detection time was compared.

도 8에서는 0.6sec에 강제 오류 상황 시, 본 발명에서는 0.615sec, 기존 모든 홀 센서가 “0”이 되면 오류로 검출하는 방법으로는 0.627sec로 약 0.012sec 만큼의 시간 차이를 보이고 있다. 또한, 도 9에서는 0.5sec의 강제 오류 상황에서, 본 발명으로는 0.5sec, 기존의 방식으로는 0.547sec로 약 0.047sec의 차이를 보이고 있다. 즉, 도 5에서는 약간의 딜레이가 있었는데, 이러한 이유는 도 7에서 보이는 파형과 같이 홀 센서의 인터벌이 0.6sec에서 0.615sec까지는 정상적인 동작을 하는 파형과 같기 때문에 오류로 인식할 수 없었다. 도 8의 전류 파형을 봐도 0.615sec까지는 전류 파형이 정상동작 한다는 것을 시뮬레이션 결과를 통해 확인할 수 있다.
In FIG. 8, in the case of a forced error condition in 0.6 sec, 0.615 sec in the present invention, and when all existing Hall sensors are "0", a time difference of about 0.012 sec is shown as 0.627 sec. In FIG. 9, the forced error condition of 0.5 sec is 0.5 seconds in the present invention, and 0.547 sec in the conventional method, showing a difference of about 0.047 sec. In other words, there is a slight delay in FIG. 5, which is not recognized as an error because the interval of the Hall sensor is the same as that of the normal operation from 0.6 sec to 0.615 sec as shown in the waveform of FIG. 8 shows that the current waveform operates normally up to 0.615 sec.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장 한 홀 센서의 검출을 위한 방법은, 실시간으로 인터벌을 샘플링 하고 분석하여 빠르게 오류를 검출하고, 고장난 홀 센서를 개별로 파악할 수 있고, 추가적인 위치센서 없이 홀 센서만으로 고장으로 판단할 수 있으며, 특히, 기존 방식에 따른 모든 홀 센서가 “0” 혹은 “1”이 되면 오류로 판단하는 방식이나, 일정 시간동안 인터벌 정보를 수집하여 비교하는 방식과는 다르게 실시간으로 검사하여 빠르게 홀 센서의 오류를 검출할 수 있도록 할 수 있다.
As described above, a method for efficiently detecting a faulty hall sensor in a faulty hall sensor of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention includes sampling and analyzing intervals in real time to quickly detect faults, And it is possible to judge the failure by using only the hall sensor without an additional position sensor. Particularly, it is judged as an error when all Hall sensors according to the existing method are "0" or "1" Unlike the method of collecting and comparing the interval information, it is possible to quickly detect the error of the Hall sensor by real-time inspection.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics and scope of the invention.

S110: 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하는 단계
S111: 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하여 데이터 테이블에 저장하는 과정
S120: 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위를 설정하는 단계
S130: 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교하는 단계
S140: 고장난 홀 센서로 판단하는 단계
S141: 정상 홀 센서로 전환 제어하거나, 또는 센서리스 제어로 전환되어 구동되도록 제어하는 과정S110: Collecting hall sensor signal value data by a predetermined sampling number
S111: a process of collecting hall sensor signal value data by a predetermined sampling number and storing it in a data table
S120: setting the range of the minimum and maximum interval data
S130: comparing the intervals of the read Hall sensor signal value data
S140: Judging by the failed hall sensor
S141: Control for switching to a normal hall sensor or switching to sensorless control to be driven

Claims (19)

BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법으로서,
(1) BLDC 전동기에 설치된 홀 센서들이 정상적으로 동작할 때의 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하는 단계;
(2) 상기 단계 (1)에서 수집된 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하는 단계;
(3) 상기 단계 (2)에서 설정된 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위에 기초하여 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교하는 단계; 및
(4) 상기 단계 (3)에서 비교한 결과로, 인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
A method for efficiently detecting a failed Hall sensor in the event of a Hall sensor failure in a BLDC motor,
(1) collecting hall sensor signal value data when a hall sensor installed in a BLDC motor normally operates by a predetermined sampling number;
(2) setting a range of minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data collected in the step (1);
(3) comparing the intervals of the hall sensor signal value data read based on the range of the minimum and maximum interval data set in the step (2); And
(4) determining, as a result of the comparison in the step (3), that the hall sensor outputting the hall sensor signal value data out of the interval range is a failed hall sensor. A method for efficiently detecting a failed hall sensor in the event of an error.
제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서는,
상기 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하여 데이터 테이블에 저장하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
2. The method according to claim 1, wherein in the step (1)
And collecting the hall sensor signal value data by a predetermined sampling number and storing the collected data in a data table.
제2항에 있어서, 상기 데이터 테이블은,
상기 홀 센서들의 홀 센서 신호 값 데이터가 트리거 되기 전 테이블에 저장된 초기 데이터는 버려지는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
The data processing apparatus according to claim 2,
Wherein the initial data stored in the table before the hall sensor signal value data of the hall sensors is triggered is discarded. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서는,
상기 홀 센서 신호 값 데이터를 미리 설정된 샘플링 개수만큼 수집하여 데이터 테이블에 저장하되, 트리거 되기 전 테이블에 저장된 초기 데이터는 버리고, 2번째 테이블부터 미리 설정된 샘플링 개수만큼 반복하여 순차로 데이터 테이블에 저장하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
2. The method according to claim 1, wherein in the step (1)
The hall sensor signal value data is collected by a predetermined number of sampling times and is stored in the data table. The initial data stored in the table before being triggered is discarded, and the data are sequentially stored in the data table by repeating a predetermined number of sampling times from the second table A method for efficiently detecting a failed hall sensor in the event of a Hall sensor failure in a BLDC motor.
제1항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,
상기 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하되, 상기 홀 센서 신호 값 데이터가 “1”일 때 인터벌을 최소 인터벌 범위로 지정하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
2. The method according to claim 1, wherein in the step (2)
And sets a range of minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data, and sets the interval to the minimum interval range when the hall sensor signal value data is "1" Wherein the Hall sensor of the BLDC motor includes a plurality of Hall sensors.
제5항에 있어서, 상기 홀 센서 신호 값 데이터 “1”의 신호는,
최소 샘플링 개수를 계산하기 위한 비교 실행에 사용되는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
6. The method of claim 5, wherein the signal of the hall sensor signal value data " 1 "
Wherein the method is used in a comparison run to calculate a minimum number of samples. A method for the efficient detection of a failed Hall sensor in the event of a Hall sensor failure in a BLDC motor.
제1항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,
상기 홀 센서 신호 값 데이터들의 “1” 및 “0”에 대한 최소 및 최대의 인터벌(interval) 데이터의 범위를 설정하되, 상기 홀 센서 신호 값 데이터가 “0”일 때 인터벌을 최대 인터벌 범위로 지정하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
2. The method according to claim 1, wherein in the step (2)
And sets a range of minimum and maximum interval data for "1" and "0" of the hall sensor signal value data, and sets the interval to the maximum interval range when the hall sensor signal value data is "0" Wherein the Hall sensor of the BLDC motor includes a plurality of Hall sensors.
제7항에 있어서, 상기 홀 센서 신호 값 데이터 “0”의 신호는,
최대 샘플링 개수를 계산하기 위한 비교 실행에 사용되는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
8. The method of claim 7, wherein the signal of the hall sensor signal value data " 0 &
Wherein the method is used in a comparison run to calculate a maximum number of samples. A method for the efficient detection of a failed Hall sensor in the event of a hall sensor failure in a BLDC motor.
제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서는,
상기 설정된 최소 및 최대의 인터벌 데이터의 범위에 기초하여 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터의 인터벌을 비교하되, 읽어 들이는 홀 센서 신호 값 데이터를 최대, 최소 샘플링 개수와 비교하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
2. The method according to claim 1, wherein in the step (3)
Comparing the interval of the hall sensor signal value data read based on the range of the set minimum and maximum interval data and comparing the read hall sensor signal value data with the maximum and minimum sampling number, A method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the event of a hall sensor failure in a motor.
제9항에 있어서, 상기 단계 (3)에서는,
상기 홀 센서들로부터 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터를 실시간으로 비교 처리하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
10. The method according to claim 9, wherein in the step (3)
And comparing the hall sensor signal value data output from the hall sensors with each other in real time.
제1항에 있어서, 상기 단계 (4)에서는,
인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 검출하여 판단하고, 고장난 홀 센서를 제외한 나머지 홀 센서로 상기 BLDC 전동기가 구동되도록 전환 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
The method according to claim 1, wherein in the step (4)
Detecting the hall sensor outputting the hall sensor signal value data out of the interval range by using the faulty Hall sensor and switching and controlling the BLDC motor to be driven by the Hall sensors other than the faulty hall sensor A method for efficiently detecting a failed Hall sensor in the event of a Hall sensor failure in a BLDC motor.
제1항에 있어서, 상기 단계 (4)에서는,
인터벌 범위를 벗어나는 홀 센서 신호 값 데이터를 출력하는 해당 홀 센서를 고장난 홀 센서로 검출하여 판단하고, 상기 BLDC 전동기가 센서리스 제어로 전환되어 구동되도록 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
The method according to claim 1, wherein in the step (4)
Further comprising the step of detecting and determining the hall sensor outputting the hall sensor signal value data out of the interval range by the failed hall sensor and controlling the BLDC motor to be switched to the sensorless control to be driven. A method for efficiently detecting a faulty hall sensor in the event of a hall sensor failure in a motor.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (1) 내지 (4)는,
상기 BLDC 전동기에 설치되는 홀 센서들 각각에 대해 개별적으로 검출이 가능하도록 구현되는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
13. The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the steps (1) to (4)
Wherein the Hall sensor of the BLDC motor is separately detectable for each hall sensor installed in the BLDC electric motor.
제13항에 있어서, 상기 홀 센서들은,
상기 BLDC 전동기의 회전자 위치정보를 회득하는 3개의 홀 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
14. The apparatus of claim 13,
Wherein the Hall sensor of the BLDC motor includes three Hall sensors for sensing rotor position information of the BLDC motor.
제14항에 있어서, 상기 3개의 홀 센서는,
상기 홀 센서 각각이 상기 BLDC 전동기에 설치되는 위치각에 따라 120°의 위상차를 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
15. The hall sensor according to claim 14,
Wherein each of the Hall sensors is arranged to have a phase difference of 120 degrees according to a position angle of the Hall sensor installed in the BLDC electric motor.
제14항에 있어서, 상기 3개의 홀 센서는,
상기 홀 센서 각각이 회전자의 위치에 따라 180°씩 통전되는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
15. The hall sensor according to claim 14,
Wherein each of the Hall sensors is energized 180 degrees in accordance with the position of the rotor.
제14항에 있어서, 상기 3개의 홀 센서는,
상기 홀 센서 각각에서 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터가 “1”과 “0”일 때 각각 같은 인터벌을 가지는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
15. The hall sensor according to claim 14,
And when the hall sensor signal value data output from each of the hall sensors is " 1 " and " 0 ", respectively, the same interval is generated.
제14항에 있어서, 상기 홀 센서들은,
상기 BLDC 전동기의 회전자 위치정보를 회득하기 위해 설치되는 3개의 홀 센서로 구성되고, 상기 3개의 홀 센서로부터 출력되는 홀 센서 신호 값 데이터 각각이 실시간 비교 분석에 사용되고, 그에 따른 홀 센서의 개별적인 오류 검출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.
15. The apparatus of claim 14,
And three Hall sensors installed to acquire rotor position information of the BLDC motor. The hall sensor signal value data outputted from the three hall sensors are used for real-time comparison analysis, Wherein the detection of the faulty hole sensor is enabled when the Hall sensor error of the BLDC motor is detected.
제18항에 있어서, 상기 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법은,
회전자의 위치정보를 기초로 정밀제어가 요구되는 BLDC 전동기를 포함한 전기기기, 가정용 모터, 자동차 모터, 영구자석 동기 전동기의 운전을 위한 알고리즘으로 적용되도록 구현되는 것을 특징으로 하는, BLDC 전동기의 홀 센서 오류 시 효율적으로 고장난 홀 센서의 검출을 위한 방법.19. The method of claim 18, wherein the method for detecting a failed hall sensor comprises:
Wherein the controller is adapted to be applied as an algorithm for operation of an electric device including a BLDC motor requiring precise control based on position information of the rotor, a home motor, an automobile motor, and a permanent magnet synchronous motor. A method for efficiently detecting a failed hall sensor in the event of an error.
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