KR20180069972A - Control method for in-wheel motor of vehicle and control system for the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a control method for an in-wheel motor of a vehicle and a control system thereof, wherein the method comprises: a receiving step of receiving an acceleration signal by a control portion from an acceleration sensor measuring acceleration with respect to a reduction gear of an in-wheel motor; an abnormality determination step of determining whether or not the reduction gear has abnormality by analyzing the acceleration signal in accordance with a frequency by the control portion; and a notification step of notifying the abnormality to a driver of the vehicle by the control portion if the reduction gear is determined to be abnormal in the abnormality determination step.

Description

차량의 인휠모터 제어방법 및 그 제어시스템{CONTROL METHOD FOR IN-WHEEL MOTOR OF VEHICLE AND CONTROL SYSTEM FOR THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-wheel motor control method for a vehicle,

본 발명은 차량의 인휠모터 제어방법 및 그 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 휠에 장착되는 인휠모터의 감속기어에 대한 이상상태 진단에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle and a control system thereof, and more particularly to an abnormal condition diagnosis of a reduction gear of an in-wheel motor mounted on a wheel of a vehicle.

인휠모터란, 차량의 휠에 장착되는 모터로서 휠에 직접 회전력을 제공하도록 마련된 구동원이다. 인휠모터가 차량에 마련되는 경우, 구동영역의 한계 등을 고려하여 감속기어가 마련될 수 있다.An in-wheel motor is a motor mounted on a wheel of a vehicle, and is a drive source provided to directly apply rotational force to the wheel. When an in-wheel motor is provided in a vehicle, a reduction gear can be provided in consideration of the limitations of the drive region and the like.

인휠모터가 장착된 차량에서는 상기 모터가 휠의 너클측에 마련될 수 있는데, 인휠모터가 차체 내부가 아닌 휠측에 위치되기 때문에 차체 내부에 마련되는 경우와 비교하여 인휠모터 또는 기어세트의 마모 및 파손 등 내구의 진행이 빠를 수 있다.In a vehicle equipped with an in-wheel motor, the motor can be provided on the knuckle side of the wheel. Since the in-wheel motor is located on the wheel side rather than inside the vehicle body, wear and breakage of the in- The progress of the durability can be fast.

이에 따라, 인휠모터 및 상기 인휠모터와 결합관계를 형성하는 기어 구조에 있어서 그 이상상태를 효율적이고 신뢰성 높게 파악하는 것은 상기 인휠모터가 장착된 차량의 유지 및 관리에 있어 중요한 과제가 된다.Accordingly, it is an important issue in the maintenance and management of the vehicle equipped with the in-wheel motor that the abnormal state of the gear structure forming the engagement relationship with the in-wheel motor and the in-wheel motor is efficiently and highly reliable.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 10-2012-0095605 A1KR 10-2012-0095605 A1

본 발명은 인휠모터가 장착된 차량에 있어서, 상기 인휠모터의 감속기어의 이상상태를 효율적이고 신뢰도 높게 파악하여 차량의 유지 및 보수 편의성을 향상시키고, 차량의 안정성을 효과적으로 확보하는 데에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a vehicle equipped with an in-wheel motor capable of efficiently and reliably detecting an abnormal state of a reduction gear of the in-wheel motor to improve the maintenance and repairability of the vehicle and effectively secure the stability of the vehicle have.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 인휠모터 제어방법은 인휠모터의 감속기어에 대한 가속도를 측정하는 가속도센서로부터 제어부가 가속도신호를 수신하는 수신단계; 상기 제어부가 상기 가속도신호를 주파수에 따라 분석하여 상기 감속기어의 이상상태 해당여부를 판단하는 이상판단단계; 및 상기 이상판단단계에서 상기 감속기어가 상기 이상상태에 해당되는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알리는 알림단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle, the method comprising: receiving an acceleration signal from an acceleration sensor for measuring an acceleration of the reduction gear of the in-wheel motor; Wherein the control unit analyzes the acceleration signal according to a frequency to determine whether the reduction gear is in an abnormal state; And an informing step of informing the driver of the vehicle of the abnormal state when the control unit determines that the speed reducer corresponds to the abnormal state in the abnormality determination step.

상기 이상판단단계에서, 상기 제어부는 상기 이상상태에 해당되는 가속도신호가 기준시간 이내에 기준횟수 이상 관측되는 경우, 상기 감속기어를 상기 이상상태로 판단할 수 있다.In the abnormality determination step, when the acceleration signal corresponding to the abnormal state is observed more than the reference number within the reference time, the control unit can determine the reduction gear as the abnormal state.

상기 이상판단단계는, 상기 제어부가 상기 가속도신호 중 특정주파수에 대한 진폭을 분석하여, 상기 감속기어의 상기 이상상태 해당여부를 판단할 수 있다.In the abnormality determination step, the controller may analyze the amplitude of the acceleration signal with respect to a specific frequency to determine whether the reduction gear is in the abnormal state.

상기 특정주파수에는, 상기 감속기어의 축회전주파수, 상기 감속기어의 맞물림주파수, 상기 맞물림주파수에 대한 측대파주파수, 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당되는 하모닉주파수 및 설계적으로 결정되는 상기 감속기어의 고유진동주파수 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.Wherein the specific frequency includes at least one of a shaft rotation frequency of the reduction gear, an engagement frequency of the reduction gear, a side lobe frequency with respect to the engagement frequency, a harmonic frequency corresponding to an integral multiple of the engagement frequency, At least one of the vibration frequencies may be included.

상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 축회전주파수에 대한 진폭이 제1기준값 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 감속기어의 이상상태 중 상기 감속기어의 치손상상태로 판단하는 치손상판단과정;을 포함할 수 있다.Wherein the abnormality determination step determines that the control unit determines that the reduction gear is in a damaged state during the abnormal state of the reduction gear when the amplitude of the acceleration signal with respect to the shaft rotation frequency is equal to or greater than a first reference value; . ≪ / RTI >

상기 치손상판단과정에서, 상기 제어부는 상기 인휠모터의 리졸버로부터 모터RPM 정보를 수신하고, 상기 모터RPM으로부터 상기 감속기어의 축회전주파수를 결정할 수 있다.In the value damage determination process, the control unit receives the motor RPM information from the resolver of the in-wheel motor, and determines the shaft rotation frequency of the reduction gear from the motor RPM.

상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 고유진동주파수에 대한 진폭이 제2기준값 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 감속기어의 이상상태 중 상기 감속기어의 마모상태로 판단하는 마모판단과정;을 포함할 수 있다.The abnormality determining step may include a wear determining step of determining that the reduction gear is in a wear state of the reduction gear when the amplitude of the acceleration signal with respect to the natural vibration frequency is equal to or greater than a second reference value can do.

상기 마모판단과정은 상기 가속도신호에 있어서 상기 고유진동주파수에 대한 상기 진폭이 상기 제2기준값 이상의 크기를 가지고, 상기 측대파주파수에 대한 진폭이 제3기준값 이상의 크기를 가지는 경우, 상기 제어부가 상기 감속기어의 마모상태로 판단할 수 있다.Wherein when the amplitude of the acceleration signal with respect to the natural frequency is greater than the second reference value and the amplitude with respect to the side lobe frequency is equal to or greater than a third reference value in the acceleration signal, It can be judged that the gear is worn.

상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수 이상의 주파수에서 복수의 측대파주파수에 대한 진폭이 관측된 경우, 상기 제어부가 상기 이상상태 중 상기 감속기어가 중심축에 대해 편심된 편심상태로 판단하는 편심판단과정;을 포함할 수 있다.Wherein when the amplitude of the acceleration signal with respect to a plurality of side lobe frequencies at a frequency equal to or higher than the engagement frequency is observed in the acceleration signal, the control unit determines that the speed reducer is eccentric with respect to the central axis And an eccentricity judgment process.

상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 이상상태 중 상기 감속기어의 중심축 정렬상태가 불량한 축불량상태로 판단하는 축불량판단과정;을 포함할 수 있다.Wherein the abnormality determination step determines whether or not an axial fault condition in which the center axis alignment state of the reduction gear is determined to be a poor axis state in the abnormal state during the abnormal state when the amplitude of the harmonic frequency with respect to the harmonic frequency is equal to or greater than a fourth reference value Process.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 인휠모터 제어시스템은 너클하우징에 장착된 인휠모터; 상기 인휠모터의 출력축에 결합된 유성기어세트; 상기 유성기어세트와 치합되어 상기 인휠모터의 동력을 차륜으로 전달하도록 마련된 감속기어; 상기 감속기어의 가속도를 측정하도록 마련된 가속도센서; 상기 인휠모터의 모터RPM을 측정하도록 마련된 리졸버; 및 상기 가속도센서로부터 가속도신호를 수신하고, 상기 리졸버로부터 모터RPM 정보를 수신하여 상기 감속기어의 축회전주파수를 결정하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 축회전주파수에 대한 진폭이 제1기준값 이상인 경우 상기 감속기어의 치손상상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 설계적으로 결정된 상기 감속기어의 고유진동주파수에 대한 진폭이 제2기준값 이상임과 동시에 상기 감속기어의 맞물림주파수에 대한 측대파주파수에서의 진폭이 제3기준값 이상인 경우 상기 감속이어의 마모상태로 판단하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수 이상의 주파수에서 복수의 측대파주파수에 대한 진폭이 관측된 경우 상기 감속기어의 편심상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당하는 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우 상기 감속기어의 축불량상태로 판단하며, 상기 감속기어가 상기 이상상태에 해당되는 경우 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알리도록 마련된 제어부;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an in-wheel motor control system for a vehicle, including: an in-wheel motor mounted on a knuckle housing; A planetary gear set coupled to an output shaft of the in-wheel motor; A reduction gear meshed with the planetary gear set and adapted to transmit the power of the in-wheel motor to the wheels; An acceleration sensor configured to measure an acceleration of the reduction gear; A resolver adapted to measure a motor RPM of the in-wheel motor; And a controller for receiving the acceleration signal from the acceleration sensor and receiving the motor RPM information from the resolver to determine the shaft rotation frequency of the reduction gear, and when the amplitude of the acceleration signal with respect to the shaft rotation frequency is equal to or greater than a first reference value, The amplitude of the reduction gear relative to the natural frequency of the reduction gear is not less than the second reference value and the amplitude at the side lobe frequency with respect to the meshing frequency of the reduction gear is determined Is determined as an eccentric state of the reduction gear when the amplitude with respect to a plurality of side lobe frequencies is observed at a frequency equal to or higher than the engagement frequency in the acceleration signal, Wherein the acceleration signal includes a harmonic corresponding to an integral multiple of the engagement frequency If the amplitude for a frequency not less than the fourth reference value, and determines a failure condition of the reduction gear shaft, the control provided to inform the abnormality to the driver of the vehicle, if applicable to the reduction gear eoga the abnormality; includes.

상술한 바와 같은 에 따르면, 인휠모터가 장착된 차량에 있어서 상기 인휠모터의 감속기어의 이상상태를 효율적이고 신뢰도 높게 파악하여 차량의 유지 및 보수 편의성을 향상시키고, 차량의 안정성을 효과적으로 확보할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the vehicle equipped with the in-wheel motor, the abnormal state of the reduction gear of the in-wheel motor can be grasped efficiently and reliably to improve the maintenance and repairability of the vehicle and effectively secure the stability of the vehicle .

특히, 본 발명은 인휠모터의 감속기어에 대한 가속도신호를 주파수에 따라 분석함으로써, 감속기어의 이상상태를 효과적이고 신뢰도 높게 파악할 수 있어 유리하다.In particular, the present invention is advantageous in that the abnormal state of the reduction gear can be grasped effectively and reliably by analyzing the acceleration signal for the reduction gear of the in-wheel motor according to the frequency.

또한, 본 발명은 상기 가속도신호에 있어 특정주파수에 대한 진폭을 분석함으로써, 상기 감속기어의 세부적인 이상상태 구분이 가능한 바, 인휠모터가 장착된 기어구조에 있어서 그 유지보수의 편의성이 향상되고, 차량의 안전성이 확보된다.Further, the present invention can classify the detailed abnormal state of the reduction gear by analyzing the amplitude of the acceleration signal with respect to a specific frequency, so that the maintenance of the gear structure equipped with the in-wheel motor is improved, The safety of the vehicle is secured.

나아가, 본 발명은 상기 특정주파수로서 감속기어의 축회전주파수, 맞물림주파수, 측대파주파수, 하모닉주파수 및 고유진동주파수를 이용하고, 각각의 주파수에 대한 분석을 통해 감속기어의 치손상, 마모상태 등을 확인할 수 있어 관리성이 특히 향상된다.Further, according to the present invention, the shaft rotation frequency, the engaging frequency, the side lobe frequency, the harmonic frequency and the natural vibration frequency of the reduction gear are used as the specific frequency, and the damage of the reduction gear, So that the manageability is particularly improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법을 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서 정상상태의 주파수별 가속도신호를 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서 치손상상태의 주파수별 가속도신호를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서 마모상태의 주파수별 가속도신호를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서 편심상태의 주파수별 가속도신호를 나타낸 그래프,
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서 축불량상태의 주파수별 가속도신호를 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서 모터RPM 변화에 대한 정상상태의 주파수별 가속도신호를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서 모터RPM 변화에 대해 실측된 주파수별 가속도신호를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어시스템을 나타낸 도면.
1 is a flowchart showing a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a graph showing a steady state frequency-dependent acceleration signal in a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a graph showing frequency-dependent acceleration signals of a damaged state in a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention,
4 is a graph showing frequency-dependent acceleration signals in a wear state in a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention,
5 is a graph showing frequency-dependent acceleration signals in an eccentric state in a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a graph showing frequency-dependent acceleration signals of the shaft failure state in the in-wheel motor control method of the vehicle according to the embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a graph showing a steady state frequency-dependent acceleration signal with respect to a change in motor RPM in a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a graph showing frequency-based acceleration signals measured for changes in motor RPM in a method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention;
9 is a view showing an in-wheel motor control system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 9와 같이, 본 발명에 따른 차량의 인휠모터 제어방법은 인휠모터의 감속기어(180)에 대한 가속도를 측정하는 가속도센서(192)로부터 제어부(200)가 가속도신호를 수신하는 수신단계(S100); 상기 제어부(200)가 상기 가속도신호를 주파수에 따라 분석하여 상기 감속기어(180)의 이상상태 해당여부를 판단하는 이상판단단계(S200); 및 상기 이상판단단계(S200)에서 상기 감속기어(180)가 상기 이상상태에 해당되는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부(200)가 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알리는 알림단계(S300);를 포함한다.1 to 9, a method for controlling an in-wheel motor of a vehicle according to the present invention includes a step of receiving an acceleration signal from an acceleration sensor 192, which measures the acceleration of the reduction gear 180 of the in-wheel motor, (S100); An abnormality determination step (S200) of the controller (200) to analyze the acceleration signal according to frequency to determine whether the reduction gear (180) is abnormal; And an informing step S300 of informing the driver of the vehicle of the abnormal state when the control unit 200 determines that the reduction gear 180 is in the abnormal state in the abnormality determining step S200 do.

이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 우선, 수신단계(S100)에서 인휠모터(140)의 감속기어(180)에 대한 가속도를 측정하는 가속도센서(192)로부터 제어부(200)가 가속도신호를 수신한다.Specifically, it is as follows. The controller 200 receives the acceleration signal from the acceleration sensor 192 that measures the acceleration of the in-wheel motor 140 relative to the reduction gear 180 in the receiving step S100.

본 발명에서 인휠모터(140)는 차량의 휠측에 장착되는데, 바람직하게는 휠의 너클하우징(120)에 삽입 장착될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 인휠모터(140)로부터 휠로 구동력을 전달하는 경로상에 감속기어(180)가 마련된다.In the present invention, the in-wheel motor 140 is mounted on the wheel side of the vehicle, preferably, it can be inserted into the knuckle housing 120 of the wheel. Also, in the present invention, a reduction gear 180 is provided on the path for transmitting the driving force from the in-wheel motor 140 to the wheel.

본 발명은 특히 상기 감속기어(180)의 이상상태를 판단한다. 가속도센서(192)는 상기 감속기어(180)의 가속도를 측정하여 이를 제어부(200)로 송신한다. 가속도센서(192)는 바람직하게는 너클하우징(120)에 장착될 수 있는데, 필요에 따라서는 다양한 위치에 마련될 수 있다.In particular, the present invention determines the abnormal state of the reduction gear (180). The acceleration sensor 192 measures the acceleration of the reduction gear 180 and transmits the acceleration to the controller 200. The acceleration sensor 192 is preferably mounted to the knuckle housing 120, and may be provided at various positions as required.

한편, 이상판단단계(S200)에서는 상기 제어부(200)가 상기 가속도신호를 주파수에 따라 분석하여 상기 감속기어(180)의 이상상태 해당여부를 판단한다.Meanwhile, in the abnormality determination step S200, the controller 200 analyzes the acceleration signal according to the frequency to determine whether the reduction gear 180 is abnormal.

감속기어(180)는 바람직하게는 인휠모터(140)측의 또 다른 기어와 치합관계를 형성할 수 있고, 더욱 바람직하게는 인휠모터(140)측에 마련된 유성기어세트(160)와 치합관계를 형성할 수 있다.The reduction gear 180 can preferably form a meshing relationship with another gear on the side of the in-wheel motor 140 and more preferably can engage with the planetary gear set 160 provided on the side of the in- .

이러한 감속기어(180)의 가속도신호는 다양한 주파수를 가지는 신호가 복합되어 관측된다. 상기 가속도신호가 정상인 경우 대비 비정상적인 결과를 보이는 경우, 감속기어(180)의 이상상태인 것으로 판단할 수 있고, 본 발명은 이를 이용하여 상기 감속기어(180)의 이상상태를 판단한다.The acceleration signal of the reduction gear 180 is observed by combining signals having various frequencies. If it is determined that the acceleration signal is abnormal, it is determined that the reduction gear 180 is in an abnormal state, and the present invention determines the abnormal state of the reduction gear 180 using the determination result.

감속기어(180)의 이상상태는 다양할 수 있다. 바람직하게는 상기 이상상태에는 감속기어(180)의 치손상, 마모, 편심, 축정렬 불량 등이 포함될 수 있고, 본 발명은 상기와 같은 감속기어(180)의 이상상태를 가속도신호의 주파수별 분석을 통해 파악하는 것이다.The abnormal state of the reduction gear 180 may vary. Preferably, the abnormal state may include tooth damage, abrasion, eccentricity, defective axial alignment, etc. of the reduction gear 180, and the present invention may be applied to an analysis of the abnormal state of the reduction gear 180, .

감속기어(180)의 정상상태는 특정한 주파수별 가속도신호 패턴을 보일 수 있다. 다만, 어느 하나의 이상상태 발생 시 상기 가속도신호에는 정상패턴과 다른 양상이 나타나고, 제어부(200)는 이를 분석하여 감속기어(180)의 이상상태를 판단한다.The steady state of the reduction gear 180 may show a specific frequency-dependent acceleration signal pattern. However, when an abnormal state occurs, the acceleration signal has a different pattern from the normal pattern, and the control unit 200 analyzes the abnormal state to determine the abnormal state of the reduction gear 180.

한편, 알림단계(S300)에서는 상기 이상판단단계(S200)에서 상기 감속기어(180)가 상기 이상상태에 해당되는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부(200)가 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알린다.If it is determined in step S200 that the reduction gear 180 is in the abnormal state, the control unit 200 informs the driver of the vehicle of the abnormal state in step S300.

인휠모터(140)는 차체 내부에 장착되는 모터 대비 차체 외부로의 영향을 받기 쉽고, 이에 따라 마모 등의 내구 진행 또는 이상상태 발생이 쉽게 일어날 수 있다. 본 발명은 이와 같은 인휠모터(140) 장착 차량의 이상상태를 효과적으로 정확하게 파악하고자 한다.The in-wheel motor 140 is more susceptible to the outside of the vehicle body than the motor mounted inside the vehicle body, and thus the endurance progression such as abrasion or the occurrence of an abnormal condition can easily occur. The present invention seeks to grasp the abnormal state of the vehicle equipped with the in-wheel motor 140 effectively and accurately.

위와 같은 인휠모터(140) 차량의 감속기어(180) 이상상태의 경우, 유지 및 보수가 요구되는데, 본 발명은 제어부(200)가 상기 이상상태를 운전자에게 알림으로써, 상기 유지 및 보수 요구 상황을 해소하고자 한다.In the case where the reduction gear 180 of the in-wheel motor 140 is abnormal, maintenance and repair are required. In the present invention, the control unit 200 informs the driver of the abnormal state, I want to solve it.

운전자에게 이상상태를 알리는 방식은 다양할 수 있다. 바람직하게는, 차량 실내에 마련된 클러스터(계기판)에 인휠모터(140)측 이상상태 경고등을 점등시킴으로써, 운전자에게 인휠모터(140)(특히 감속기어(180))의 이상상태를 알릴 수 있다.The manner in which the driver is informed of the abnormal condition may vary. The abnormal state of the in-wheel motor 140 (particularly, the reduction gear 180) can be informed to the driver by lighting the warning lamp on the side of the in-wheel motor 140 on the cluster (instrument panel) provided in the vehicle interior.

본 발명에서는 특히 감속기어(180)에 대한 이상상태를 분석하고 있지만, 인휠모터(140) 차량에는 상기 인휠모터(140)와 연결된 복수의 기어가 존재할 수 있고, 필요에 따라서는 상기 감속기어(180) 이외의 기어 또는 기어세트에 대해서도 본 발명에 따른 이상상태 진단이 가능할 것이다.The in-wheel motor 140 may have a plurality of gears connected to the in-wheel motor 140. If necessary, the reduction gear 180 It is possible to diagnose an abnormal condition according to the present invention.

본 발명의 설명을 위한 도면을 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 인휠모터(140)의 이상 진단을 위한 제어방법의 순서도를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 있어 정상상태에서의 감속기어(180) 가속도신호를 나타낸 그래프이다.The drawings for explaining the present invention are as follows. 1 is a flowchart showing a control method for an abnormality diagnosis of an in-wheel motor 140 according to the present invention. 2 is a graph showing the acceleration signal of the reduction gear 180 in a steady state in the present invention.

도 2를 살펴보면, 다양한 주파수별 신호가 복합된 가속도신호를 주파수별로 구분하여 표시된 것을 확인할 수 있다.(예컨대, 퓨리에 전환 등을 통해 주파수별로 진폭을 분리한다.)Referring to FIG. 2, it can be seen that acceleration signals in which various frequency-dependent signals are combined are classified and displayed according to frequency (for example, amplitude is separated for each frequency by Fourier conversion or the like).

또한, 하기할 내용과 같이 본 발명은 인휠모터(140)측에 마련된 다양한 기어(특히 감속기어(180))에 대해 이상상태를 진단하기 위한 특정주파수를 설정할 수 있고, 상기 특정주파수 외의 신호는 노이즈로 간주하여 필터링할 수 있다.In addition, as described below, the present invention can set a specific frequency for diagnosing an abnormal state with respect to various gears (particularly, the reduction gear 180) provided on the in-wheel motor 140 side, And can be filtered.

도 2에는 인휠모터(140)의 감속기어(180)에 대한 이상상태 진단을 위해 판단의 대상이 되는 특정주파수들의 진폭이 표시되어 있다. 이는 상기와 같이 정상상태에 관한 것이므로, 이상상태를 판단하기 위한 기준이 될 수 있다.FIG. 2 shows the amplitudes of specific frequencies to be judged in order to diagnose an abnormal condition of the reduction gear 180 of the in-wheel motor 140. Since this is related to the steady state as described above, it can be a criterion for determining the abnormal state.

도 3 내지 6에는 감속기어(180)의 이상상태에서 관측될 수 있는 다양한 가속도신호가 나타나 있다. 도 3 내지 6에 표시된 그래프들은 서로 다른 상태를 나타내고 있으며, 정상상태에 해당되는 도 2와 각각 차이가 있음을 확인할 수 있다.3 to 6 show various acceleration signals that can be observed in the abnormal state of the reduction gear 180. [ The graphs shown in FIGS. 3 to 6 show different states, and it can be seen that they are different from FIG. 2 corresponding to the steady state.

도 3 내지 6과 같이, 정상상태와 차이가 있는 가속도신호가 관측됨에 따라, 본 발명은 인휠모터(140)에 대해 감속기어(180) 등의 이상상태를 정확하고 효율적으로 분석할 수 있다.3 to 6, the present invention can accurately and efficiently analyze the abnormal state of the reduction gear 180 and the like with respect to the in-wheel motor 140 as the acceleration signal having a difference from the steady state is observed.

한편, 도 7에는 모터RPM(인휠모터(140)의 RPM)에 따른 가속도신호가 도시되어 있다. 각각의 모터RPM에서 가속도신호에 대한 주파수별 진폭이 표시되어 있으며, 도 7에 도시된 데이터를 이용하여 모터RPM별로 감속기어(180) 등의 이상상태를 파악할 수 있다.7 shows an acceleration signal according to the motor RPM (RPM of the in-wheel motor 140). Frequency amplitudes of the acceleration signals with respect to the acceleration signals are displayed in the respective motor RPMs, and the abnormal state of the reduction gears 180 and the like can be grasped by the motor RPM using the data shown in FIG.

도 8은 각각의 모터RPM별로 실측된 가속도신호의 데이터를 나타낸 것이다. 해당 데이터는 도 7에 도시된 데이터를 기준으로 필터링된 것으로 이해할 수 있다. 도 8과 같이 필터링된 데이터를 기준으로 감속기어(180) 등에 대한 현재의 이상상태를 효율적으로 분석할 수 있다.8 shows data of acceleration signals actually measured for each motor RPM. It can be understood that the data is filtered based on the data shown in Fig. The present abnormal state of the reduction gear 180 and the like can be efficiently analyzed based on the filtered data as shown in FIG.

도 9는 본 발명에 따른 인휠모터 제어시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 9를 살펴보면, 너클하우징(120)에 마련된 인휠모터(140)와 감속기어(180)를 비롯한 각종 기어들이 도시되어 있음을 확인할 수 있고, 본 발명은 감속기어(180) 등에 대한 이상상태를 분석한다. 이러한 제어시스템은 본 발명에 따른 제어방법을 이해하는데 참고될 수 있으며, 이하에서 자세히 설명한다.9 is a schematic view of an in-wheel motor control system according to the present invention. 9, the various gears including the in-wheel motor 140 and the reduction gear 180 are shown in the knuckle housing 120. The present invention can be applied to the reduction gear 180, do. Such a control system can be referred to in understanding the control method according to the present invention and will be described in detail below.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법은 상기 이상판단단계(S200)에서, 상기 제어부(200)는 상기 이상상태에 해당되는 가속도신호가 기준시간 이내에 기준횟수 이상 관측되는 경우, 상기 감속기어(180)를 상기 이상상태로 판단한다.In the meantime, in the in-wheel motor control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention, when the acceleration signal corresponding to the abnormal state is observed more than the reference number within the reference time in the abnormality determination step (S200) And determines that the reduction gear 180 is in the abnormal state.

본 발명에서 상기 가속도신호가 상기 감속기어(180)의 이상상태를 나타내는지 파악하기 위한 기준이 미리 설정될 수 있는데, 상기 가속도신호가 다양한 원인에 의해 일시적으로 이상상태에 해당되는 신호를 나타낼 수 있다.In the present invention, a criterion for determining whether the acceleration signal indicates an abnormal state of the reduction gear 180 may be preset, and the acceleration signal may indicate a signal temporarily corresponding to an abnormal state due to various causes .

이에 따라, 본 발명의 실시예는 상기 가속도신호가 노이즈성 이상상태 신호를 나타내는 상황인지 판단하기 위해, 상기 이상상태를 나타내는 가속도신호가 기준시간 이내에 기준횟수 이상 관측되는지 파악한다.Accordingly, the embodiment of the present invention determines whether the acceleration signal indicating the abnormal state is observed more than the reference number within the reference time, in order to determine whether the acceleration signal is a situation indicating the noise-related abnormality state signal.

상기 기준시간 및 기준횟수는 구체적으로 다양한 방식을 통해 다양한 값으로 결정될 수 있으며, 바람직하게는 실험적인 결과를 토대로 설정될 수 있다. The reference time and the reference number may be determined in various values in various ways, and may be set based on experimental results.

본 발명의 실시예는 감속기어(180)의 이상상태를 나타내는 가속도신호가 기준시간 이내에 기준횟수 이상 관측되는 경우 상기 감속이어(180)가 이상상태에 해당되는 것으로 판단함으로써, 일시적인 노이즈성 신호 등을 배제하고 안정적으로 감속기어(180)의 이상상태를 판단한다.The embodiment of the present invention determines that the deceleration ear 180 is in the abnormal state when the acceleration signal indicating the abnormal state of the reduction gear 180 is observed more than the reference number within the reference time, And determines the abnormal state of the reduction gear 180 stably.

한편, 도 2 내지 6 및 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서, 상기 이상판단단계(S200)는 상기 제어부(200)가 상기 가속도신호 중 특정주파수에 대한 진폭을 분석하여, 상기 감속기어(180)의 상기 이상상태 해당여부를 판단한다.2 to 6 and 9, in the in-wheel motor control method for a vehicle according to the embodiment of the present invention, the abnormality determination step S200 may be such that the controller 200 calculates the amplitude of a specific frequency And determines whether the reduction gear 180 is in the abnormal state.

구체적으로, 본 발명에 있어 상기 감속기어(180) 등의 이상상태를 판단하기 위한 정보는 가속도신호의 특정주파수에 대한 진폭으로 특정될 수 있다. 예컨대, 현재의 모터RPM에 따른 감속기어(180)의 회전속도, 기어치의 수 등 기타 설계적인 측면에서 도출될 수 있는 주파수 등에 따라 상기 특정주파수가 결정될 수 있다.Specifically, in the present invention, the information for determining the abnormal state of the reduction gear 180 and the like can be specified by the amplitude with respect to a specific frequency of the acceleration signal. For example, the specific frequency may be determined according to the frequency that can be derived from other design aspects such as the rotational speed of the reduction gear 180 according to the current motor RPM, the number of gear teeth, and the like.

즉, 본 발명의 실시예에서 이상상태 판단의 대상이 되는 감속기어(180) 등에 대해, 이상상태 판단을 위해 분석이 요구되는 가속도신호상의 주파수들을 특정주파수로 정의한다.That is, with respect to the reduction gear 180 or the like to be subjected to the abnormal state determination in the embodiment of the present invention, the frequencies on the acceleration signal for which analysis is required to determine an abnormal state are defined as specific frequencies.

동일한 거동을 반복하는 감속기어(180) 등은 가속도신호에 있어서도 특정적이고 반복적인 신호를 발생시키게 되는데, 이는 특정주파수에 대한 진폭으로 예측될 수 있다.The reduction gear 180 and the like repeating the same behavior generate a specific and repetitive signal even in the acceleration signal, which can be predicted with an amplitude for a specific frequency.

다만, 이상상태에 해당되어 상기 정상상태에서의 거동을 벗어난 감속기어(180) 등은 특정주파수에 대해 정상상태와는 다른 가속도신호를 발생시키게 되고, 본 발명의 실시예는 가속도신호에서도 그러한 특정주파수의 진폭을 분석하여 감속기어(180) 등의 이상상태를 정확히 분석할 수 있는 것이다.However, the reduction gear 180 or the like, which is in an abnormal state and deviates from the behavior in the steady state, generates an acceleration signal different from the steady state for a specific frequency. The embodiment of the present invention, It is possible to accurately analyze the abnormal state of the reduction gear 180 and the like.

도 2 내지 6에는 본 발명의 실시예에서 감속기어(180) 등의 이상상태 판단을 위해 제시될 수 있는 특정주파수에 대한 진폭이 표시되어 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 대한 제어시스템이며, 본 발명의 실시예를 이해하는 데에 참고될 수 있다.2 to 6 show the amplitudes for specific frequencies that can be presented for determining the abnormal state of the reduction gear 180 and the like in the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a control system for an embodiment of the present invention, and can be referred to in understanding embodiments of the present invention.

한편, 도 2 내지 6 및 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서, 상기 특정주파수에는 상기 감속기어(180)의 축회전주파수, 상기 감속기어(180)의 맞물림주파수, 상기 맞물림주파수에 대한 측대파주파수, 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당되는 하모닉주파수 및 설계적으로 결정되는 상기 감속기어(180)의 고유진동주파수 중 적어도 하나 이상이 포함된다.2 to 6 and 9, in the method of controlling an in-wheel motor of a vehicle according to an embodiment of the present invention, the specific frequency may include an axis rotation frequency of the reduction gear 180, an engagement frequency of the reduction gear 180, A harmonic frequency corresponding to an integral multiple of the engaging frequency, and a natural frequency of the reduction gear 180 that is determined by design.

이러한 특정주파수 각각을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 우선, 축회전주파수는 이상상태 판단이 요구되는 감속기어(180) 등의 회전속도에 따라 특정되는 주파수이다.Each of these specific frequencies will be described in detail as follows. First, the shaft rotation frequency is a frequency specified in accordance with the rotation speed of the reduction gear 180 or the like for which an abnormal state determination is required.

축회전주파수는 이상상태를 판단하기 위해 분석이 요구되는 특정주파수를 결정하는 척도가 될 수 있다. 가속도신호는 특히 인휠모터(140)의 모터RPM 또는 감속기어(180)의 회전속도에 의해 변화하는데, 현재 상황을 파악하고, 상기 특정주파수를 결정하기 위한 기준으로서, 본 발명의 실시예에서는 축회전주파수가 정의될 수 있다.The axis rotation frequency can be a measure for determining a particular frequency for which analysis is required to determine an abnormal condition. The acceleration signal varies depending on the rotational speed of the motor RPM or the reduction gear 180 of the in-wheel motor 140. In order to grasp the current situation and to determine the specific frequency, in the embodiment of the present invention, The frequency can be defined.

맞물림주파수란, 이상상태 파악이 요구되는 감속기어(180)의 기어치의 충격에서 발생되는 주파수에 해당된다. 즉, 현재 회전속도에 대한 축회전주파수에 감속기어(180)에 형성된 기어치수를 곱셈연산하면 맞물림주파수가 결정된다.The engagement frequency corresponds to the frequency generated from the impact of the gear teeth of the reduction gear 180 for which an abnormal state grasp is required. That is, by multiplying the shaft rotation frequency for the current rotation speed by the gear size formed on the reduction gear 180, the engagement frequency is determined.

맞물림주파수에서는 감속기어(180)의 기어치마다 발생될 수 있는 공통적인 특징이 반영될 수 있기 때문에, 특히 기어의 마모 상태 등이 분석될 수 있다.Since the common characteristics that can be generated at the gear teeth of the reduction gear 180 can be reflected at the engagement frequency, in particular, the gear wear state can be analyzed.

한편, 본 발명에서의 측대파주파수는 상기 맞물림주파수에 대해 결정되는 주파수이다. 측대파주파수는 상기 맞물림주파수에 대해 상기 축회전주파수의 정수배를 가산하거나 감산한 주파수값에 해당될 수 있다. 측대파주파수에서의 진폭은 상기 맞물림주파수 이상 및 이하에서 각각 하나씩 발생되어 한 쌍을 이루도록 발생됨이 일반적이다.Meanwhile, the side lobe frequency in the present invention is a frequency determined for the meshing frequency. The side wave frequency may correspond to a frequency value obtained by adding or subtracting an integral multiple of the axial rotation frequency with respect to the engagement frequency. Generally, the amplitude at the side lobe frequency is generated so as to form a pair, one at each of above and below the above-mentioned engaging frequency.

상기한 정의에 따라, 측대파주파수는 상기 맞물림주파수에 대해 복수의 쌍으로 측정될 수도 있다. 예컨대, 상기 맞물림주파수에 대해 가감되는 축회전주파수의 정수배를 달리하는 복수의 주파수에서 진폭이 발생될 수 있다.(도 5에는 2쌍의 측대파주파수에서 진폭이 형성된 모습이 그래프로서 도시되어 있다.)According to the above definition, the side lobe frequency may be measured in a plurality of pairs with respect to the meshing frequency. For example, amplitudes can be generated at a plurality of frequencies that are different from each other by an integral multiple of the axis rotation frequency added to or subtracted from the meshing frequency. (FIG. 5 shows a graph in which the amplitude is formed at two pairs of side major frequencies. )

또한, 본 발명의 실시예에서 하모닉주파수는 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당되는 주파수를 의미한다. 하모닉주파수의 경우 감속기어(180)의 회전시 예견되지 않은 신호가 발생될 때 상기 맞물림주파수에 대한 정수배의 주파수로서 발생될 수 있고, 본 발명의 실시예에서는 상기 하모닉주파수를 분석하여 이상상태 판단이 가능하다.Also, in the embodiment of the present invention, the harmonic frequency means a frequency corresponding to an integral multiple of the engaging frequency. The harmonic frequency may be generated as an integral multiple of the engaging frequency when an unexpected signal is generated in the rotation of the reduction gear 180. In an embodiment of the present invention, It is possible.

한편, 감속기어(180)의 고유진동주파수는 설계적으로 결정될 수 있는 주파수로서, 감속기어(180)가 가지는 고유진동수가 반영된 주파수를 의미한다.On the other hand, the natural frequency of the reduction gear 180 is a frequency at which the natural frequency of the reduction gear 180 is reflected.

도 2 내지 6에는 본 발명의 실시예에 따라 다양한 특정주파수들의 진폭이 표시되어 있다. 특히, 도 4에는 고유진동주파수에서의 진폭이 표시되어 있고, 도 5에서는 측대파주파수가 복수의 쌍을 이루며 진폭을 가지는 모습이 도시되어 있으며, 도 6에는 하모닉주파수의 진폭이 형성된 모습이 도시되어 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 대한 제어시스템이며, 본 발명의 실시예를 이해하는 데에 참고될 수 있다.Figures 2 to 6 show the amplitudes of various specific frequencies according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 4 shows the amplitude at the natural frequency, FIG. 5 shows the side-by-side frequency with a plurality of pairs of amplitudes, and FIG. 6 shows the amplitude of the harmonic frequency have. FIG. 9 is a control system for an embodiment of the present invention, and can be referred to in understanding embodiments of the present invention.

한편, 도 2 내지 3 및 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서, 상기 이상판단단계(S200)는 상기 가속도신호에 있어서 상기 축회전주파수에 대한 진폭이 제1기준값 이상인 경우, 상기 제어부(200)가 상기 감속기어(180)의 이상상태 중 상기 감속기어(180)의 치손상상태로 판단하는 치손상판단과정(S210);을 포함한다.2 to 3 and 9, in the in-wheel motor control method for a vehicle according to the embodiment of the present invention, the abnormality determining step S200 may be configured such that the amplitude of the acceleration signal with respect to the shaft rotation frequency is a first reference value The control unit 200 determines that the reduction gear 180 is damaged during the abnormal state of the reduction gear 180 in step S210.

감속기어(180)의 기어치에 손상이 있는 경우, 예컨대 기어치 중 적어도 일부가 파손된 경우, 기어치별로 가속도신호에 영향을 미치는 것은 아니어서 맞물림주파수에 영향은 적지만, 축회전주파수에 대한 진폭에는 영향이 발생된다.In the case where the gear teeth of the reduction gear 180 are damaged, for example, when at least a part of the gear teeth is broken, it does not affect the acceleration signal by the gear teeth, The amplitude is affected.

이는 이론적으로도 예상될 수 있지만, 실험적인 결과를 통해서도 확인이 가능하다. 본 발명의 실시예에서는 상기 축회전주파수의 진폭이 상기 제1기준값 이상인 경우, 감속기어(180)의 기어치 중 적어도 일부가 손상된 치손상상태로 판단한다.This can be predicted theoretically, but can also be confirmed through experimental results. In the embodiment of the present invention, when the amplitude of the shaft rotation frequency is equal to or greater than the first reference value, at least a part of the gear teeth of the reduction gear 180 is judged to be damaged.

본 발명에 있어 감속기어(180)의 이상상태에는 치손상상태, 마모상태, 편심상태 및 축불량상태가 포함될 수 있고, 치손상상태 외의 이상상태는 이하에서 후술한다.In the present invention, the abnormal state of the reduction gear 180 may include a tooth-damaged state, a wear state, an eccentric state, and an axial fault state, and an abnormal state other than the tooth-damaged state will be described below.

한편, 상기 제1기준값은 다양한 방식으로 결정될 수 있으나, 바람직하게는 실측된 결과를 기준으로(실험적으로) 도출된 결과에 대해 통계적인 방식을 취함으로써 결정 가능할 것이다. 구체적인 값은 전략적인 측면에서 다양하게 결정될 수 있다.On the other hand, the first reference value may be determined in various ways, but it may be determined preferably by taking a statistical method on the results derived (experimentally) based on the measured results. The concrete values can be variously determined from a strategic point of view.

도 2는 정상상태의 감속기어(180)에서 발생하는 가속도신호이며, 도 3은 특히 치손상상태의 감속기어(180)에서 발생하는 가속도신호이다. 상기 도 2 및 3의 그래프에서 특히 축회전주파수의 진폭을 살펴보면, 도 3의 경우 도 2 대비 진폭이 크게 증가된 것을 확인할 수 있다.2 is an acceleration signal generated in the reduction gear 180 in a steady state, and FIG. 3 is an acceleration signal generated in the reduction gear 180 in a particularly damaged state. In particular, in the graphs of FIGS. 2 and 3, the amplitude of the shaft rotation frequency is significantly increased in FIG. 3 compared with FIG.

위와 같이, 축회전주파수에 대한 감속기어(180)의 가속도신호를 분석함으로써, 본 발명의 실시예에서는 효율적이고 신뢰도 높게 감속기어(180)의 이상상태 중 치손상상태를 파악할 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 대한 제어시스템이며, 본 발명의 실시예를 이해하는 데에 참고될 수 있다.As described above, by analyzing the acceleration signal of the reduction gear 180 with respect to the shaft rotation frequency, it is possible to grasp the abnormal state of the reduction gear 180 in the embodiment of the present invention efficiently and reliably. FIG. 9 is a control system for an embodiment of the present invention, and can be referred to in understanding embodiments of the present invention.

한편, 도 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법은 상기 치손상판단과정(S210)에서, 상기 제어부(200)는 상기 인휠모터(140)의 리졸버(194)로부터 모터RPM 정보를 수신하고, 상기 모터RPM으로부터 상기 감속기어(180)의 축회전주파수를 결정한다.9, in the in-wheel motor control method for a vehicle according to the embodiment of the present invention, in the step S210, the controller 200 controls the in-wheel motor of the vehicle from the resolver 194 of the in- Receives the RPM information, and determines the shaft rotation frequency of the reduction gear (180) from the motor RPM.

상기 축회전주파수는 감속기어(180)가 중심축을 기준으로 회전하는 속도(또는 단위시간당 회전수)를 기준으로 결정되는 값으로서, 감속기어(180)의 회전속도 또는 RPM 등으로 통해 도출할 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 인휠모터(140)의 모터RPM을 측정하는 리졸버(194)로부터 상기 모터RPM 정보를 제어부(200)가 수신하고, 상기 모터RPM으로부터 기어비 등을 통해 감속기어(180)의 RPM 또는 회전속도를 결정한다.The shaft rotation frequency is a value determined on the basis of the speed at which the reduction gear 180 rotates about the central axis (or the number of revolutions per unit time), which can be derived through the rotation speed or the RPM of the reduction gear 180 The control unit 200 receives the motor RPM information from the resolver 194 that measures the motor RPM of the in-wheel motor 140. The control unit 200 receives the motor RPM information from the motor RPM via the gear ratio, Determine RPM or rotational speed.

이에 따라, 별도로 감속기어(180)의 회전속도 또는 RPM을 측정하기 위한 센서 등이 추가될 필요없이, 인휠모터(140)의 제어를 위해 마련되는 인휠모터(140)의 리졸버(194)로부터 측정되는 모터RPM을 통해, 상기 감속기어(180)에 대한 축회전주파수를 결정하는 것이 가능하다. 도 9에는 상기 인휠모터(140)의 모터RPM을 측정하기 위해 마련되는 리졸버(194)가 개략적으로 표시되어 있다.Thus, the rotation speed of the reduction gear 180 is measured from the resolver 194 of the in-wheel motor 140, which is provided for the control of the in-wheel motor 140, without addition of a sensor for measuring the rotation speed or RPM of the reduction gear 180 It is possible to determine the shaft rotation frequency for the reduction gear 180 via the motor RPM. 9, a resolver 194 provided for measuring the motor RPM of the in-wheel motor 140 is schematically shown.

한편, 도 2, 4 및 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서, 상기 이상판단단계(S200)는 상기 가속도신호에 있어서 상기 고유진동주파수에 대한 진폭이 제2기준값 이상인 경우, 상기 제어부(200)는 상기 감속기어(180)의 이상상태 중 상기 감속기어(180)의 마모상태로 판단하는 마모판단과정(S220);을 포함한다.2, 4, and 9, in the in-wheel motor control method for a vehicle according to the embodiment of the present invention, the abnormality determining step S200 may be configured such that, in the acceleration signal, The control unit 200 determines that the reduction gear 180 is in a wear state during an abnormal state of the reduction gear 180 (S220).

감속기어(180)는 상기 감속기어(180) 외의 또 다른 기어와 치합관계를 형성할 수 있는데, 이러한 감속기어(180)가 마모되고, 그 마모 수준이 일정수준 이상이 되면 상기 감속기어(180)의 고유진동주파수에서 진폭이 제2기준값 이상 발생된다.The reduction gear 180 may form a meshing relationship with another gear other than the reduction gear 180. When the reduction gear 180 is worn and its abrasion level becomes a certain level or more, The amplitude is generated over the second reference value.

이러한 실측 결과를 토대로, 본 발명의 실시예에서는 상기 고유진동주파수의 진폭을 분석하여 상기 감속기어(180)의 마모상태를 판단할 수 있다. 상기 제2기준값은 감속기어(180)의 이상상태로서 본 발명의 실시예에서 설정된 마모상태로 정의될 수 있는 기어의 마모 수준을 결정하는 척도가 된다.Based on the measured results, the embodiment of the present invention can determine the wear state of the reduction gear 180 by analyzing the amplitude of the natural frequency. The second reference value is a measure for determining the wear level of the gear which can be defined as the wear state set in the embodiment of the present invention as an abnormal state of the reduction gear 180. [

따라서, 상기 제2기준값은 실험적이고 통계적인 결과를 토대로, 전략적인 측면을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.(예컨대, 기어의 안전성을 향상시키고자 하는 경우 상기 제2기준값을 보다 낮은 값으로 변경할 수 있을 것이다.)Therefore, the second reference value can be variously determined in consideration of a strategic aspect based on experimental and statistical results (for example, when the safety of the gear is to be improved, the second reference value can be changed to a lower value will be.)

본 발명의 실시예는, 위와 같이 감속기어(180)의 고유진동주파수에 대한 가속도신호의 진폭을 분석함으로써, 효율적으로 감속기어(180)의 이상상태 중 마모상태를 파악할 수 있다.The embodiment of the present invention can efficiently grasp the wear state of the reduction gear 180 in the abnormal state by analyzing the amplitude of the acceleration signal with respect to the natural vibration frequency of the reduction gear 180 as described above.

도 4에는 감속기어(180)가 이상상태로서 마모상태에 해당하는 경우에 대한 가속도신호가 나타나 있다. 감속기어(180)가 정상상태인 경우 측정된 가속도신호에 해당하는 도 2에는 상기 감속기어(180)의 고유진동주파수에 대한 진폭이 관측되지 않지만, 도 4의 경우 상기 고유진동주파수에서 진폭이 형성됨을 확인할 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 대한 제어시스템이며, 본 발명의 실시예를 이해하는 데에 참고될 수 있다.4 shows an acceleration signal for the case where the reduction gear 180 corresponds to a wear state as an abnormal state. In FIG. 2 corresponding to the measured acceleration signal when the reduction gear 180 is in a steady state, the amplitude with respect to the natural vibration frequency of the reduction gear 180 is not observed, but in FIG. 4, the amplitude is formed at the natural vibration frequency can confirm. FIG. 9 is a control system for an embodiment of the present invention, and can be referred to in understanding embodiments of the present invention.

한편, 도 2, 4 및 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서, 상기 마모판단과정(S220)은 상기 가속도신호에 있어서 상기 고유진동주파수에 대한 상기 진폭이 상기 제2기준값 이상의 크기를 가지고, 상기 측대파주파수에 대한 진폭이 제3기준값 이상의 크기를 가지는 경우, 상기 제어부(200)가 상기 감속기어(180)의 마모상태로 판단한다.2, 4, and 9, in the in-wheel motor control method of a vehicle according to the embodiment of the present invention, the wear determination process (S220) determines whether or not the amplitude of the acceleration signal, The control unit 200 determines that the reduction gear 180 is in a wear state when the amplitude of the side lobe wave frequency is equal to or greater than the third reference value.

구체적으로, 본 발명의 실시예에서는 상기 마모상태에 대한 판단에 있어, 상기 고유진동주파수 외에도, 상기 측대파주파수의 진폭을 추가적으로 파악한다. Specifically, in the embodiment of the present invention, in addition to the natural vibration frequency, the amplitude of the side lobe frequency is additionally determined in the determination of the wear state.

상기 감속기어(180)의 마모가 진행될수록 상기 맞물림주파수에 대한 측대파주파수의 진폭이 커지는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 측대파주파수의 진폭을 제3기준값과 비교하여 마모상태를 판단한다.As the wear of the reduction gear 180 progresses, the amplitude of the side lobe frequency with respect to the meshing frequency becomes larger. In the embodiment of the present invention, the amplitude of the side lobe frequency is compared with the third reference value to determine the wear state.

상기 제3기준값 또한 실험적이고 통계적인 결과에 전략적인 측면을 고려하여 결정될 수 있다. 결국, 본 발명은 고유진동주파수와 더불어 상기 측대파주파수에서의 진폭 또한 분석함으로써, 보다 확실하고 효과적으로 상기 감속기어(180)의 마모상태를 판단할 수 있는 것이다.The third reference value may also be determined in view of the strategic aspects of experimental and statistical results. As a result, the present invention can more reliably and effectively determine the wear state of the reduction gear 180 by analyzing the amplitude at the side lobe frequency as well as the natural vibration frequency.

도 4를 살펴보면, 정상상태에 해당되는 도 2의 그래프 대비 측대파주파수의 진폭이 증가된 것을 확인할 수 있고, 고유진동주파수의 진폭과 측대파주파수의 진폭이 각각 제2기준값 및 제3기준값 이상에 해당되는 것을 확인할 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 대한 제어시스템이며, 본 발명의 실시예를 이해하는 데에 참고될 수 있다.4, it can be seen that the amplitude of the side lobe frequency is increased compared to the graph of Fig. 2 corresponding to the steady state. When the amplitude of the natural frequency and the amplitude of the side lobe frequency are equal to or greater than the second reference value and the third reference value You can see that it is applicable. FIG. 9 is a control system for an embodiment of the present invention, and can be referred to in understanding embodiments of the present invention.

한편, 도 2, 5 및 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서, 상기 이상판단단계(S200)는 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수 이상의 주파수에서 복수의 측대파주파수에 대한 진폭이 관측된 경우, 상기 제어부(200)가 상기 이상상태 중 상기 감속기어(180)가 중심축에 대해 편심된 편심상태로 판단하는 편심판단과정(S230);을 포함한다.2, 5, and 9, in the in-wheel motor control method for a vehicle according to the embodiment of the present invention, the abnormality determination step S200 includes a step of determining, in the acceleration signal, The eccentricity determining step S230 in which the controller 200 determines that the reduction gear 180 is eccentric with respect to the center axis during the abnormal state.

감속기어(180)의 장착상태가 중심축에 대해 편심되거나, 과도한 백래쉬(BACKLASH)가 존재하는 등의 경우, 감속기어(180)의 가속도신호는 상기 맞물림주파수 이상에서 복수의 측대파주파수의 진폭이 관측된다. 본 발명의 위와 같이 복수의 측대파주파수에서 진폭이 관측되는 상황을 감속기어(180)의 편심상태로 결정한다.The acceleration signal of the reduction gear 180 is set such that the amplitude of the plurality of side lobe frequencies at the above engagement frequency is equal to or less than the above- Lt; / RTI > The state in which the amplitude is observed at a plurality of side lobe frequencies as described above is determined as the eccentric state of the reduction gear 180. [

바람직하게는 상기 측대파주파수의 진폭은 상기 맞물림주파수를 기준으로 한 쌍을 이루며 관측되는데, 정상상태의 경우 진폭이 형성되지 않는 어느 하나의 측대파주파수에서 진폭이 발생되면, 본 발명의 실시예는 상기의 편심상태로 판단한다.Preferably, the amplitudes of the side lobe frequencies are observed based on the meshing frequency. If the amplitude is generated in any one side lobe frequency in which no amplitude is generated in the steady state, It is determined to be the eccentric state.

도 5를 살펴보면, 감속기어(180)의 편심상태에 나타날 수 있는 가속도신호가 나타나 있다. 도 2에는 맞물림주파수를 중심으로 한 쌍의 측대파주파수에서 진폭이 형성된 것을 확인할 수 있으나, 도 5를 살펴보면 상기 맞물림주파수를 중심으로 두 쌍의 측대파주파수에서 진폭이 형성된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, an acceleration signal that may appear in the eccentric state of the reduction gear 180 is shown. In FIG. 2, it can be seen that the amplitude is formed at a pair of side major frequencies with the centering of the coupling frequency. Referring to FIG. 5, it can be seen that the amplitude is formed at two pairs of side major frequencies around the coupling frequency.

도 5와 같이 정상상태에서 진폭이 형성되지 않는 어느 한 쌍의 측대파주파수에 진폭이 형성되면, 본 발명의 실시예는 이를 감속기어(180)의 편심상태(과도한 백래쉬가 존재하는 경우를 포함한다.)로 판단한다.5, when an amplitude is formed at a pair of side lobe frequencies at which no amplitude is generated in a steady state, the embodiment of the present invention includes an eccentric state of the reduction gear 180 (including the case where excessive backlash exists .

도 5의 가속도신호 스펙트럼은 상기 편심상태에서 관측될 수 있는 다양한 예 중 하나이며, 두 쌍 이상의 측대파주파수에서 진폭이 형성될 수도 있고, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 측대파주파수에 대한 별도의 기준값을 설정하여 편심상태 해당여부를 파악할 수도 있다.The acceleration signal spectrum of FIG. 5 is one of various examples that can be observed in the eccentric state, and the amplitude may be formed at two or more pairs of side lobe frequencies. In another embodiment of the present invention, It is possible to determine whether or not the eccentric state exists.

한편, 도 2, 6 및 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어방법에서, 상기 이상판단단계(S200)는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우, 상기 제어부(200)가 상기 이상상태 중 상기 감속기어(180)의 중심축 정렬상태가 불량한 축불량상태로 판단하는 축불량판단과정(S240);을 포함한다.2, 6, and 9, in the in-wheel motor control method for a vehicle according to the embodiment of the present invention, the abnormality determination step (S200) includes the step of determining whether the amplitude of the acceleration signal with respect to the harmonic frequency is a fourth reference value The control unit 200 determines that the center axis alignment state of the reduction gear 180 is in a poor axis state during the abnormal state (S240).

감속기어(180) 또는 감속기어(180)의 중심축이 위치되는 하우징의 영향 또는 조립상의 공차 등에 의해 상기 중심축의 정렬상태가 불량한 경우, 감속기어(180)의 가속도신호는 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당되는 하모닉주파수에서 진폭이 형성된다.The acceleration signal of the reduction gear 180 is set to an integer multiple of the engagement frequency when the alignment state of the center shaft is poor due to the influence of the housing in which the center shaft of the reduction gear 180 or the reduction gear 180 is located, An amplitude is formed at the harmonic frequency.

이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 제어부(200)가 상기 감속기어(180)의 가속도신호 중 상기 하모닉주파수에서의 진폭이 관측되는지를 통해, 감속기어(180)의 축불량상태를 판단한다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the control unit 200 determines the shaft failure state of the reduction gear 180 based on whether the amplitude of the acceleration signal of the reduction gear 180 at the harmonic frequency is observed.

또한, 본 발명의 실시예는 상기 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우 축불량상태로 판단하는데, 여기서 제4기준값은 다양한 원인으로 축 정렬이 정상적임에도 상기 하모닉주파수에서 진폭이 형성된 경우를 배제하기 위한 기준이 된다.Further, in the embodiment of the present invention, when the amplitude of the harmonic frequency is equal to or higher than the fourth reference value, it is determined that the axis is in a defective state. Here, the fourth reference value is a case where the amplitude is formed at the harmonic frequency, .

즉, 본 발명의 실시예는 제4기준값을 통해 실제로 축불량상태에 해당되는 감속기어(180)의 이상상태를 판단하는 것이다. 이러한 제4기준값은 실험적인 결과를 토대로 결정될 수 있고, 바람직하게는 상기 하모닉주파수에서의 진폭 형성이 유효한지를 판단하기 위한 값으로 결정된다.(이는 고유진동주파수에 대한 제2기준값과 다르지 않다.)That is, the embodiment of the present invention determines the abnormal state of the reduction gear 180 that actually corresponds to the shaft failure state through the fourth reference value. This fourth reference value can be determined on the basis of experimental results and is preferably determined as a value for judging whether the amplitude formation at the harmonic frequency is valid (this is not different from the second reference value for the natural frequency of oscillation).

도 6을 살펴보면, 상기 하모닉주파수에서 진폭이 형성된 것을 확인할 수 있다. 이는 감속기어(180)의 정상상태에 해당되는 도 2와 대비하여 그 차이가 분명하게 확인될 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the amplitude is formed at the harmonic frequency. This difference can be clearly confirmed as compared with Fig. 2 corresponding to the steady state of the reduction gear 180. Fig.

한편, 도 9와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 인휠모터 제어시스템은 너클하우징(120)에 장착된 인휠모터(140); 상기 인휠모터(140)의 출력축에 결합된 유성기어세트(160); 상기 유성기어세트(160)와 치합되어 상기 인휠모터(140)의 동력을 차륜으로 전달하도록 마련된 감속기어(180); 상기 감속기어(180)의 가속도를 측정하도록 마련된 가속도센서(192); 상기 인휠모터(140)의 모터RPM을 측정하도록 마련된 리졸버(194); 및 상기 가속도센서(192)로부터 가속도신호를 수신하고, 상기 리졸버(194)로부터 모터RPM 정보를 수신하여 상기 감속기어(180)의 축회전주파수를 결정하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 축회전주파수에 대한 진폭이 제1기준값 이상인 경우 상기 감속기어(180)의 치손상상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 설계적으로 결정된 상기 감속기어(180)의 고유진동주파수에 대한 진폭이 제2기준값 이상임과 동시에 상기 감속기어(180)의 맞물림주파수에 대한 측대파주파수에서의 진폭이 제3기준값 이상인 경우 상기 감속이어의 마모상태로 판단하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수 이상의 주파수에서 복수의 측대파주파수에 대한 진폭이 관측된 경우 상기 감속기어(180)의 편심상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당하는 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우 상기 감속기어(180)의 축불량상태로 판단하며, 상기 감속기어(180)가 상기 이상상태에 해당되는 경우 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알리도록 마련된 제어부(200);를 포함한다.9, an in-wheel motor control system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes an in-wheel motor 140 mounted on a knuckle housing 120; A planetary gear set 160 coupled to an output shaft of the in-wheel motor 140; A reduction gear 180 meshed with the planetary gear set 160 and adapted to transmit the power of the in-wheel motor 140 to the wheels; An acceleration sensor 192 configured to measure an acceleration of the reduction gear 180; A resolver 194 adapted to measure a motor RPM of the in-wheel motor 140; And an acceleration sensor 192 for receiving an acceleration signal from the resolver 194 and receiving motor RPM information from the resolver 194 to determine a shaft rotation frequency of the reduction gear 180. In the acceleration signal, And determines that the amplitude of the reduction gear (180) with respect to the natural vibration frequency of the reduction gear (180), which is determined in design in the acceleration signal, is equal to or greater than a second reference value And when the amplitude at the side lobe frequency with respect to the meshing frequency of the reduction gear (180) is equal to or greater than the third reference value, it is determined that the deceleration ear is in a wear state, and in the acceleration signal, And determines the eccentric state of the reduction gear (180) when the amplitude of the engagement frequency When the amplitude of the harmonic frequency corresponding to the integral multiple is equal to or greater than the fourth reference value, it is determined that the reduction gear 180 is in an abnormal state of the reduction gear 180. When the reduction gear 180 is in the abnormal state, And a control unit 200 for informing the user of the information.

구체적으로, 인휠모터(140)는 너클하우징(120)에 장착된다. 너클하우징(120)은 바람직하게는 휠과의 결합관계를 형성하고, 상기 너클하우징(120)에는 상기 인휠모터(140)가 삽입 장착되기 위한 안착홈이 형성될 수 있다. 도 9에는 너클하우징(120)에 상기 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈에 인휠모터(140)가 삽입 장착된 실시예가 도시되어 있다.Specifically, the in-wheel motor 140 is mounted on the knuckle housing 120. The knuckle housing 120 preferably forms a coupling with the wheel, and the knuckle housing 120 may be formed with a seating groove into which the in-wheel motor 140 is inserted. 9 shows an embodiment in which the mounting groove is formed in the knuckle housing 120 and the in-wheel motor 140 is inserted into the mounting groove.

한편, 유성기어세트(160)는 상기 인휠모터(140)의 출력축에 결합된다. 바람직하게는 유성기어세트(160)에 있어서 선기어, 캐리어 또는 링기어 중 어느 하나가 상기 인휠모터(140)의 출력축에 직접 결합될 수도 있고, 인휠모터(140)에 별도의 기어가 마련되어 상기 유성기어세트(160)가 치합될 수도 있으며, 인휠모터(140)의 출력축에 스플라인이 형성되어 상기 유성기어세트(160)와 스플라인 결합을 이룰 수도 있을 것이다.The planetary gear set 160 is coupled to the output shaft of the in-wheel motor 140. In the planetary gear set 160, any one of the sun gear, the carrier, and the ring gear may be directly coupled to the output shaft of the in-wheel motor 140, and an additional gear may be provided in the in- The set 160 may be engaged and a spline may be formed on the output shaft of the in-wheel motor 140 to achieve spline coupling with the planetary gear set 160. [

또한, 바람직하게는 유성기어세트(160)는 상기 인휠모터(140)에서 제공되는 회전속도를 감속하고 토크를 증가시켜 휠측으로 전달하도록 결합관계를 형성할 수 있다. 도 9에는 상기 인휠모터(140)의 출력축과 결합관계를 형성하는 유성기어세트(160)의 모습이 도시되어 있다.Further, preferably, the planetary gear set 160 may reduce the rotational speed provided by the in-wheel motor 140 and increase the torque to transmit the torque to the wheel side. FIG. 9 shows a planetary gear set 160 that forms a coupling relationship with the output shaft of the in-wheel motor 140.

한편, 감속기어(180)는 상기 유성기어세트(160)와 치합되어 상기 인휠모터(140)의 동력을 차륜으로 전달하도록 마련된다. 감속기어(180)는 상기 유성기어세트(160)로부터 전달된 회전속도를 감속하면서 휠(차륜)측으로 토크를 전달하기 위한 수단이다.The reduction gear 180 is engaged with the planetary gear set 160 to transmit the power of the in-wheel motor 140 to the wheels. The reduction gear 180 is a means for transmitting torque to the wheel (wheel) side while reducing the rotational speed transmitted from the planetary gear set 160. [

감속기어(180)는 상기 유성기어세트(160)와 치합관계를 형성한다. 구체적으로 유성기어세트(160)의 선기어, 캐리어(또는 피니언 기어) 및 링기어 중 어느 하나와 치합관계를 형성할 수 있다. 도 9에는 상기 유성기어세트(160)와 치합되는 감속기어(180)가 도시되어 있다.The reduction gear 180 forms a meshing relationship with the planetary gear set 160. Specifically, it can form a meshing relationship with any one of the sun gear, carrier (or pinion gear) and ring gear of the planetary gear set 160. FIG. 9 shows a reduction gear 180 that meshes with the planetary gear set 160.

한편, 가속도센서(192)는 상기 감속기어(180)의 가속도를 측정하도록 마련된다. 본 발명은 이해를 돕고 본 발명의 적용에 적합한 감속기어(180)를 대상으로 이상상태의 판단을 수행하므로, 상기 가속도센서(192) 또한 상기 감속기어(180)의 가속도를 측정하도록 마련된다.Meanwhile, the acceleration sensor 192 is provided to measure the acceleration of the reduction gear 180. The acceleration sensor 192 is also provided to measure the acceleration of the reduction gear 180, since the present invention performs the determination of the abnormal state with respect to the reduction gear 180 suitable for the understanding of the present invention.

상기 가속도센서(192)는 다양한 종류로 마련될 수 있고, 그 장착 위치 또한 다양할 수 있다. 나아가, 상기 가속도센서(192)는 상기 감속기어(180)의 가속도를 직접 측정할 수도 있고, 상기 가속도센서(192)과 연결관계를 형성하는 회전체(예컨대 유성기어세트(160))의 가속도를 측정하여 이를 감속기어(180)의 가속도로 환산하는 데에 이용할 수도 있을 것이다.The acceleration sensor 192 may be provided in various types, and its mounting position may also vary. Further, the acceleration sensor 192 may measure the acceleration of the reduction gear 180 directly or may measure the acceleration of the rotating body (for example, the planetary gear set 160) forming a connection with the acceleration sensor 192 And may be used for converting the acceleration into the acceleration of the reduction gear 180. [

한편, 리졸버(194)는 상기 인휠모터(140)의 모터RPM을 측정하도록 마련된다. 리졸버(194)는 다양한 종류 및 다양한 장착위치를 가질 수 있다. 상기 모터RPM은 결국 감속기어(180)의 회전속도 또는 RPM으로 환산되어 상기 감속기어(180)의 이상상태 판단을 위한 요소로 활용될 수 있다.On the other hand, the resolver 194 is provided to measure the motor RPM of the in-wheel motor 140. The resolver 194 may have various types and various mounting locations. The motor RPM may be converted to a rotation speed or RPM of the reduction gear 180 and utilized as an element for determining an abnormal state of the reduction gear 180. [

한편, 제어부(200)는 상기 가속도센서(192)로부터 가속도신호를 수신하고, 상기 리졸버(194)로부터 모터RPM 정보를 수신하여 상기 감속기어(180)의 축회전주파수를 결정하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 축회전주파수에 대한 진폭이 제1기준값 이상인 경우 상기 감속기어(180)의 치손상상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 설계적으로 결정된 상기 감속기어(180)의 고유진동주파수에 대한 진폭이 제2기준값 이상임과 동시에 상기 감속기어(180)의 맞물림주파수에 대한 측대파주파수에서의 진폭이 제3기준값 이상인 경우 상기 감속이어의 마모상태로 판단하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수 이상의 주파수에서 복수의 측대파주파수에 대한 진폭이 관측된 경우 상기 감속기어(180)의 편심상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당하는 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우 상기 감속기어(180)의 축불량상태로 판단하며, 상기 감속기어(180)가 상기 이상상태에 해당되는 경우 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알리도록 마련된다.The control unit 200 receives the acceleration signal from the acceleration sensor 192 and receives the motor RPM information from the resolver 194 to determine the axis rotation frequency of the reduction gear 180, (180) is determined to be a damage state of the reduction gear (180) when the amplitude of the reduction gear (180) with respect to the shaft rotation frequency is equal to or greater than a first reference value, Is greater than or equal to a second reference value and an amplitude at a side lobe frequency with respect to an engaging frequency of the reduction gear (180) is equal to or greater than a third reference value, and determines that the deceleration ear The control unit determines the eccentric state of the reduction gear 180 when the amplitude of the plurality of side lobe frequencies is observed in the acceleration signal, If the amplitude of the harmonic frequency corresponding to an integer multiple of the engaging frequency is equal to or greater than the fourth reference value, it is determined that the reduction gear 180 is in the poor state. If the reduction gear 180 is in the abnormal state, So as to inform the abnormal state.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, 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 following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

S100 : 수신단계 S200 : 이상판단단계
S300 : 알림단계 120 : 너클하우징
140 : 인휠모터 160 : 유성기어세트
180 : 감속기어 200 : 제어부
S100: Receiving step S200: Abnormal judgment step
S300: Notification step 120: Knuckle housing
140: In-wheel motor 160: Planetary gear set
180: reduction gear 200:

Claims (11)

인휠모터의 감속기어에 대한 가속도를 측정하는 가속도센서로부터 제어부가 가속도신호를 수신하는 수신단계;
상기 제어부가 상기 가속도신호를 주파수에 따라 분석하여 상기 감속기어의 이상상태 해당여부를 판단하는 이상판단단계; 및
상기 이상판단단계에서 상기 감속기어가 상기 이상상태에 해당되는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알리는 알림단계;를 포함하는 차량의 인휠모터 제어방법.
A receiving step of the control unit receiving an acceleration signal from an acceleration sensor for measuring an acceleration of the reduction gear of the in-wheel motor;
Wherein the control unit analyzes the acceleration signal according to a frequency to determine whether the reduction gear is in an abnormal state; And
And an informing step of informing the driver of the vehicle of the abnormal state when the control unit determines that the speed reducer corresponds to the abnormal state in the abnormality determination step.
청구항 1에 있어서,
상기 이상판단단계에서, 상기 제어부는 상기 이상상태에 해당되는 가속도신호가 기준시간 이내에 기준횟수 이상 관측되는 경우, 상기 감속기어를 상기 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method according to claim 1,
Wherein the controller determines that the reduction gear is in the abnormal state when the acceleration signal corresponding to the abnormal state is observed more than the reference number within the reference time.
청구항 1에 있어서,
상기 이상판단단계는, 상기 제어부가 상기 가속도신호 중 특정주파수에 대한 진폭을 분석하여, 상기 감속기어의 상기 이상상태 해당여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method according to claim 1,
Wherein the abnormality determination step determines the presence or absence of the abnormal state of the reduction gear by analyzing the amplitude of the acceleration signal with respect to a specific frequency of the control signal.
청구항 3에 있어서,
상기 특정주파수에는, 상기 감속기어의 축회전주파수, 상기 감속기어의 맞물림주파수, 상기 맞물림주파수에 대한 측대파주파수, 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당되는 하모닉주파수 및 설계적으로 결정되는 상기 감속기어의 고유진동주파수 중 적어도 하나 이상이 포함된 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method of claim 3,
Wherein the specific frequency includes at least one of a shaft rotation frequency of the reduction gear, an engagement frequency of the reduction gear, a side lobe frequency with respect to the engagement frequency, a harmonic frequency corresponding to an integral multiple of the engagement frequency, Wherein the at least one of the vibration frequency and the vibration frequency is included.
청구항 4에 있어서,
상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 축회전주파수에 대한 진폭이 제1기준값 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 감속기어의 이상상태 중 상기 감속기어의 치손상상태로 판단하는 치손상판단과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method of claim 4,
Wherein the abnormality determination step determines that the control unit determines that the reduction gear is in a damaged state during the abnormal state of the reduction gear when the amplitude of the acceleration signal with respect to the shaft rotation frequency is equal to or greater than a first reference value; Wherein the in-wheel motor control method comprises the steps of:
청구항 5에 있어서,
상기 치손상판단과정에서, 상기 제어부는 상기 인휠모터의 리졸버로부터 모터RPM 정보를 수신하고, 상기 모터RPM으로부터 상기 감속기어의 축회전주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method of claim 5,
Wherein the control unit receives the motor RPM information from the resolver of the in-wheel motor, and determines the shaft rotation frequency of the reduction gear from the motor RPM.
청구항 4에 있어서,
상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 고유진동주파수에 대한 진폭이 제2기준값 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 감속기어의 이상상태 중 상기 감속기어의 마모상태로 판단하는 마모판단과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method of claim 4,
The abnormality determining step may include a wear determining step of determining that the reduction gear is in a wear state of the reduction gear when the amplitude of the acceleration signal with respect to the natural vibration frequency is equal to or greater than a second reference value Wherein the in-wheel motor control method comprises:
청구항 7에 있어서,
상기 마모판단과정은 상기 가속도신호에 있어서 상기 고유진동주파수에 대한 상기 진폭이 상기 제2기준값 이상의 크기를 가지고, 상기 측대파주파수에 대한 진폭이 제3기준값 이상의 크기를 가지는 경우, 상기 제어부가 상기 감속기어의 마모상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method of claim 7,
Wherein when the amplitude of the acceleration signal with respect to the natural frequency is greater than the second reference value and the amplitude with respect to the side lobe frequency is equal to or greater than a third reference value in the acceleration signal, And determining that the gear is in a wear state.
청구항 4에 있어서,
상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수 이상의 주파수에서 복수의 측대파주파수에 대한 진폭이 관측된 경우, 상기 제어부가 상기 이상상태 중 상기 감속기어가 중심축에 대해 편심된 편심상태로 판단하는 편심판단과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method of claim 4,
Wherein when the amplitude of the acceleration signal with respect to a plurality of side lobe frequencies at a frequency equal to or higher than the engagement frequency is observed in the acceleration signal, the control unit determines that the speed reducer is eccentric with respect to the central axis And an eccentricity determining process for determining an eccentricity of the vehicle.
청구항 4에 있어서,
상기 이상판단단계는, 상기 가속도신호에 있어서 상기 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 이상상태 중 상기 감속기어의 중심축 정렬상태가 불량한 축불량상태로 판단하는 축불량판단과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 인휠모터 제어방법.
The method of claim 4,
Wherein the abnormality determination step determines whether or not an axial fault condition in which the center axis alignment state of the reduction gear is determined to be a poor axis state in the abnormal state during the abnormal state when the amplitude of the harmonic frequency with respect to the harmonic frequency is equal to or greater than a fourth reference value Wherein the step of controlling the in-wheel motor comprises the steps of:
너클하우징에 장착된 인휠모터;
상기 인휠모터의 출력축에 결합된 유성기어세트;
상기 유성기어세트와 치합되어 상기 인휠모터의 동력을 차륜으로 전달하도록 마련된 감속기어;
상기 감속기어의 가속도를 측정하도록 마련된 가속도센서;
상기 인휠모터의 모터RPM을 측정하도록 마련된 리졸버;
상기 가속도센서로부터 가속도신호를 수신하고, 상기 리졸버로부터 모터RPM 정보를 수신하여 상기 감속기어의 축회전주파수를 결정하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 축회전주파수에 대한 진폭이 제1기준값 이상인 경우 상기 감속기어의 치손상상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 설계적으로 결정된 상기 감속기어의 고유진동주파수에 대한 진폭이 제2기준값 이상임과 동시에 상기 감속기어의 맞물림주파수에 대한 측대파주파수에서의 진폭이 제3기준값 이상인 경우 상기 감속이어의 마모상태로 판단하며, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수 이상의 주파수에서 복수의 측대파주파수에 대한 진폭이 관측된 경우 상기 감속기어의 편심상태로 판단하고, 상기 가속도신호에 있어서 상기 맞물림주파수의 정수배에 해당하는 하모닉주파수에 대한 진폭이 제4기준값 이상인 경우 상기 감속기어의 축불량상태로 판단하며, 상기 감속기어가 상기 이상상태에 해당되는 경우 차량의 운전자에게 상기 이상상태를 알리도록 마련된 제어부;를 포함하는 차량의 인휠모터 제어시스템.
An in-wheel motor mounted on the knuckle housing;
A planetary gear set coupled to an output shaft of the in-wheel motor;
A reduction gear meshed with the planetary gear set and adapted to transmit the power of the in-wheel motor to the wheels;
An acceleration sensor configured to measure an acceleration of the reduction gear;
A resolver adapted to measure a motor RPM of the in-wheel motor;
Wherein the control unit receives the acceleration signal from the acceleration sensor, receives the motor RPM information from the resolver to determine the shaft rotation frequency of the reduction gear, and when the amplitude of the acceleration signal with respect to the shaft rotation frequency is equal to or greater than the first reference value, The amplitude of the acceleration signal is determined to be a value of the gear damage state and the amplitude of the reduction gear relative to the natural vibration frequency of the reduction gear determined in the acceleration signal is equal to or greater than a second reference value, And determines the eccentric state of the reduction gear as the eccentric state of the reduction gear when the amplitude with respect to a plurality of side lobe frequencies is observed at a frequency equal to or higher than the engagement frequency in the acceleration signal, And a harmonic main body corresponding to an integral multiple of the engaging frequency And a control unit configured to determine that the reduction gear is in an axial failure state when the amplitude of the vehicle is equal to or greater than a fourth reference value and inform the driver of the vehicle of the abnormal state when the reduction gear is in the abnormal state, Motor control system.
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