KR20200030152A - 모터 제어 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따라, 일부 모듈 등에 고장이 발생하는 경우에도 최소한의 성능을 보장할 수 있는 모터 제어 장치가 개시된다.
Description
본 개시에서는 하나 이상의 실시 예에 따라 모터를 제어하는 방법 및 장치가 개시된다.
차량 등 모터를 이용하는 장치는 사회 전반적으로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 모든 장치는 항상 예상하지 못한 고장 등이 발생할 위험이 있다.
그러나, 경우에 따라서는 고장이 발생하는 경우에 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 예를 들면, 차량의 경우 예상하지 못한 고장으로 인해 모터의 동작이 정지되면 큰 사고로 이어질 수 있다.
따라서, 차량 등에서 모터가 이용되는 경우, 고장 등과 같은 위급 상황에서도 최소한의 성능이 보장되는 것이 필요하다.
그에 따라 모터 제어 장치에 있어서 일부 모듈 등에 고장이 발생하는 경우에도 최소한의 성능을 보장할 수 있는 방안이 요구된다.
본 개시는 하나 이상의 실시 예에 따라 모터를 제어하는 장치를 제공할 수 있다. 구체적으로 일부 모듈 등에 고장이 발생하는 경우에도 최소한의 성능을 보장할 수 있는 모터 제어 장치가 개시된다.
해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제들이 더 포함될 수 있다.
제 1 측면에 따른 모터 제어 장치는 전력을 제어하는 PMIC(Power management integrated circuit); 상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU; 상기 제 1 MCU의 상태를 모니터링하는 제 2 MCU; 상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버; 상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM(automotive power module); 상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및 상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM(automotive power module);을 포함하고, 상기 제 1 MCU는 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩 및 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 1 MCU는 상기 제 2 게이트 드라이버, 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 1 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 2 MCU는 상기 PMIC, 상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버, 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 1 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 1 각도 센서, 상기 제 1 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 1 토크 센서, 상기 제 2 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 2 각도 센서 및 상기 제 2 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 2 토크 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 1 게이트 드라이버로 전송하고, 상기 제 2 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 2 게이트 드라이버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 모터에 대한 로터리 위치를 센싱하는 로터리 위치 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 MCU는 상기 제 1 MCU가 고장난 경우 예비적으로 동작할 수 있다.
또한, 상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함할 수 있다.
제 2 측면에 따른 모터 제어 장치는 전력을 제어하는 PMIC; 상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU; 상기 제 1 MCU와 병렬적으로 동작하는 제 2 MCU; 상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버; 상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM; 상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및 상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM;을 포함하고, 상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함할 수 있다.
제 3 측면에 따른 모터 제어 방법은 모터의 제어에 이용되는 복수개의 모듈을 모니터링하는 단계; 고장난 모듈이 없는 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버와 제 1 APM을 이용하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어하고, 제 2 게이트 드라이버와 제 2 APM을 이용하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 단계; 상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM을 이용하여 상기 이븐 와인딩을 제어하는 단계; 및 상기 제 2 MCU, 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM을 이용하여 상기 오드 와인딩을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
제 4 측면은 제 3 측면의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 기록 매체를 제공할 수 있다.
본 개시는 하나 이상의 실시 예에 따라 모터를 제어하는 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 제 1 MCU와 제 2 MCU를 병렬적으로 이용하여 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 제 1 MCU를 마스터로, 제 2 MCU를 슬레이브로 이용하여 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 3은 정상적으로 동작하는 상황에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치)가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 제 2 게이트 드라이버 또는 제 2 APM이 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 5는 제 1 PMIC 또는 제 1 MCU가 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 6은 제 1 MCU 또는 제 2 MCU를 이용하여 모터 제어 장치가 동작하는 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 제 1 MCU를 마스터로, 제 2 MCU를 슬레이브로 이용하여 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 3은 정상적으로 동작하는 상황에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치)가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 제 2 게이트 드라이버 또는 제 2 APM이 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 5는 제 1 PMIC 또는 제 1 MCU가 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치가 모터를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 6은 제 1 MCU 또는 제 2 MCU를 이용하여 모터 제어 장치가 동작하는 일 예를 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위)” 또는 “하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, “상(위)” 또는 “하(아래)”는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위)” 또는 “하(아래)”로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 제 1 MCU(110)와 제 2 MCU(210)를 병렬적으로 이용하여 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 모터 제어 장치(10)는 제 1 PMIC(Power management integrated circuit)(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130), 제 2 PMIC(240), 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230) 및 모터(320) 등을 포함할 수 있다.
그러나, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 모터 제어 장치(10)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 모터 제어 장치(10)는 로터리 위치 센서(310)를 더 포함할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 1에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 제 2 PMIC(240)가 모터 제어 장치(10)에서 생략되고 제 1 PMIC(140)가 제 2 MCU(210)와 연동하여 동작할 수 있다. 또한, 도 1을 참조하면, 모터(320)는 오드 와인딩(150)와 이븐 와인딩(250)을 포함할 수 있다.
모터 제어 장치(10)의 구성의 일 예로, 도 1을 참조하면, 모터 제어 장치(10)는 전력을 제어하는 제 1 PMIC(140), 제 1 PMIC(140)와 연동하여 동작하는 제 1 MCU(110), 제 1 MCU(110)와 병렬적으로 동작하는 제 2 MCU(210), 제 1 MCU(110)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버(120), 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220), 제 1 게이트 드라이버(120)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 오드 와인딩(150)을 제어하는 제 1 APM(130), 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 게이트 드라이버(220)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 이븐 와인딩(250)을 제어하는 제 2 APM(230)을 포함할 수 있다. 또한, 모터(320)는 6상의 와인딩을 포함하고, 6상의 와인딩은 오드 와인딩(150) 및 이븐 와인딩(250)을 포함할 수 있다.
제 1 PMIC(140) 또는 제 2 PMIC(240)는 복수개의 모듈에 전력을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 1 PMIC(140)는 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 등에 인가되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예로, 제 2 PMIC(240)는 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230) 등에 인가되는 전력을 제어할 수 있다.
제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)는 모터 제어 장치(10)에 포함된 복수개의 모듈로부터 데이터를 수신하고, 복수개의 모듈을 제어할 수 있다.
예를 들면, 제 1 MCU(110)는 로터리 위치 센서(310)로부터 모터(320)의 회전 각도를 나타내는 위치 정보를 수신하고, 수신한 위치 정보에 기초하여 제 1 게이트 드라이버(120)에 제어 신호를 인가하여 모터(320)의 오드 와인딩(150)을 제어할 수 있다.
다른 예로, 제 1 MCU(110)는 로직 레벨의 신호를 수신하고, 수신한 로직 레벨의 신호에 대응하도록 제 1 게이트 드라이버(120)를 제어하여 오드 와인딩(150)을 제어할 수 있다.
제 1 MCU(110) 및 제 2 MCU(210)는 통신 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제 1 MCU(110) 및 제 2 MCU(210)는 외부 디바이스와 와이파이 칩, 블루투스 칩 등을 이용하여 통신할 수 있고 내부 모듈과도 정해진 규약에 따라 통신할 수 있다. 와이파이 칩, 블루투스 칩은 각각 Wi-Fi 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행할 수 있다. NFC 칩은 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작할 수 있다. 또한, 제 1 MCU(110) 및 제 2 MCU(210)는 CAN (Controller Area Network) 통신을 수행할 수도 있다.
도 1을 참조하면 제 1 MCU(110)와 제 2 MCU(210)가 병렬적으로 동작할 수 있다. 구체적으로 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120)를 제어하고, 제 1 게이트 드라이버(120)는 제 1 APM(130)으로 신호를 인가하고, 제 1 APM(130)은 수신한 신호에따라 오드 와인딩(150)에 적절한 신호 및 전력을 인가하여 모터(320)가 제어될 수 있다. 또는 제 2 MCU(210)는 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하고, 제 2 게이트 드라이버(220)는 제 2 APM(230)으로 신호를 인가하고, 제 2 APM(230)은 수신한 신호에따라 이븐 와인딩(250)에 적절한 신호 및 전력을 인가하여 모터(320)가 제어될 수 있다.
제 1 MCU(110)와 제 2 MCU(210)가 병렬적으로 동작하여 모터(320)를 제어하기 때문에 어느 하나의 모듈이 고장나는 경우에도 오드 와인딩(150) 또는 이븐 와인딩(250) 중 어느 하나만 중단되고 다른 하나는 동작하기 때문에, 모터 제어 장치(10)는 비정상 상황에서도 50%의 성능을 유지할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 제 1 MCU(110)를 마스터로, 제 2 MCU(210)를 슬레이브로 이용하여 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 2를 참조하면 도 1에서와는 달리 제 1 MCU(110)가 제 1 게이트 드라이버(120)와 제 2 게이트 드라이버(220)를 모두 제어할 수 있다. 제 1 MCU(110)는 마스터로 이용되고, 제 2 MCU(210)는 슬레이브로 이용되기 때문에, 정상 상황(고장난 모듈이 없는 상황)에서는 제 1 MCU(110)가 모터(320)를 제어하고 제 2 MCU(210)는 모터(320)의 직접적인 제어에는 관여하지 않을 수 있다. 따라서 정상 상황에서는 제 1 MCU(110)가 오드 와인딩(150)과 이븐 와인딩(250)을 모두 제어할 수 있다.
그러나 비정상 상황(고장난 모듈이 있는 상황)에서는 고장난 모듈의 종류에 따라서 모터 제어 장치(10)가 여러가지 방식으로 동작할 수 있다.
예를 들면, 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)이 고장난 경우, 제 1 MCU(110)가 제 1 게이트 드라이버(120)를 통해서 오드 와인딩(150)을 제어함으로써, 모터(320)의 50%의 성능을 유지할 수 있다. 이 경우, 이븐 와인딩(250)은 동작하지 않으나, 오드 와인딩(150)은 동작하기 때문에 모터(320)는 50%의 성능을 유지할 수 있다.
다른 예로, 제 1 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 등이 고장난 경우, 제 2 MCU(210)가 제 2 게이트 드라이버(220)를 통해서 이븐 와인딩(250)을 제어함으로써, 모터(320)의 50%의 성능을 유지할 수 있다. 이 경우, 오드 와인딩(150)은 동작하지 않으나, 이븐 와인딩(250)은 동작하기 때문에 모터(320)는 50%의 성능을 유지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따라 모터(320)가 6상으로 동작하는 경우에 대해 도시한다. 이 경우, 오드 와인딩(150)은 3상(u1, v1, w1)으로 구성되고, 이븐 와인딩(250)도 3상(u2, v2, w2)로 구성될 수 있다. 오드 와인딩(150)과 이븐 와인딩(250) 중 어느 하나만 동작하는 경우에도 모터(320)는 전체 성능의 50%는 유지할 수 있다. 예를 들면 정상 상태일 때의 50%에 해당하는 파워를 출력할 수 있다.
도 3은 정상적으로 동작하는 상황에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모터 제어 장치(10)는 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130), 제 2 PMIC(240), 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230) 및 모터(320) 등을 포함할 수 있다.
그러나, 일 실시 예에 따를 때, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 모터 제어 장치(10)에 더 포함될 수 있고, 다른 실시 예에 따를 경우, 도 3에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
모터 제어 장치(10)의 구성의 일 예로, 도 3을 참조하면, 모터 제어 장치(10)는 전력을 제어하는 PMIC(140), PMIC(140)와 연동하여 동작하는 제 1 MCU(110), 제 1 MCU(110)의 상태를 모니터링하는 제 2 MCU(210), 제 1 MCU(110)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220), 제 1 게이트 드라이버(120)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM(130), 제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 게이트 드라이버(220)로부터 PWM 신호를 수신하여 모터(320)의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM(230)을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하여 모터(320)의 오드 와인딩 및 모터의 이븐 와인딩을 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 정상 상황에서 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 2 게이트 드라이버(220)를 모두 제어하여 모터(320)를 구동하고, 제 2 MCU(210)는 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 1 APM(130), 제 2 APM(230) 등을 모니터링할 수 있다. 모터(320)에 대한 실질적인 제어는 제 1 MCU(110)에 의해 수행되지만, 제 2 MCU(210)는 상황을 모니터링하면서, 비정상 상황에 대처할 수 있다.
일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110)에 각도 신호를 인가하는 제 1 각도 센서(410), 제 1 MCU(110)에 토크 신호를 인가하는 제 1 토크 센서(420), 제 2 MCU(210)에 각도 신호를 인가하는 제 2 각도 센서(415) 및 제 2 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 2 토크 센서(425)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1 MCU(110)는 제 1 버스(430)로부터 제어 신호를 수신할 수 있고, 제 2 MCU(210)는 제 2 버스(435)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 여기서 제어 신호는 핸들 조작 등과 같이 사용자 입력에 따라 발생하는 제어 신호를 포함할 수 있다.
제 1 APM(130)은 전류 센싱 데이터를 제 1 게이트 드라이버(120)로 전송하고, 제 2 APM(230)은 전류 센싱 데이터를 제 2 게이트 드라이버(220)로 전송할 수 있다.
또한, 모터 제어 장치(10)는 모터(320)에 대한 로터리 위치를 센싱하는 로터리 위치 센서(400)를 더 포함할 수 있다.
도 4는 제 2 게이트 드라이버(220) 또는 제 2 APM(230)이 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 4의 내용을 설명함에 있어서, 도 3에서 기술된 내용이 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 제 1 MCU(110)는 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)가 고장난 경우, 제 1 게이트 드라이버(120)를 제어하여 모터(320)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제 1 MCU(110)는 제 1 게이트 드라이버(120)를 통해 모터(320)의 오드 와인딩(또는 이븐 와인딩)을 제어함으로써, 50%의 성능을 유지할 수 있다.
제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130)는 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)의 고장 여부에 상관 없이 모터(320)의 오드 와인딩을 제어함으로써, 50%의 성능이 유지될 수 있다.
일 실시 예에 따를 때, 제 2 MCU(210)는 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 1 APM(130)을 제어할 수 없으며, 제 2 게이트 드라이버(220) 및/또는 제 2 APM(230)이 고장난 경우에도 모니터링을 지속적으로 수행할 수 있다.
도 5는 제 1 PMIC(140) 또는 제 1 MCU(110)가 고장난 경우, 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)가 모터(320)를 제어하는 일 예를 도시하는 블록도이다.
도 5의 내용을 설명함에 있어서, 도 3 및 도 4에서 상술된 내용이 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따를 때, 제 2 MCU(210)는 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하여 모터(320)의 오드 와인딩(또는 이븐 와인딩)을 제어함으로써, 50%의 성능을 유지할 수 있다.
제 1 MCU(110)는 마스터로 이용되고, 제 2 MCU(210)는 슬레이브로 이용되기 때문에, 정상 상황(고장난 모듈이 없는 상황)에서는 제 1 MCU(110)가 모터(320)를 제어하고 제 2 MCU(210)는 모터(320)의 직접적인 제어에는 관여하지 않을 수 있다.
그러나 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 MCU(210)는 PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 중 적어도 하나가 고장난 경우에는 모터(320)의 제어를 수행할 수 있다.
제 2 MCU(210)는 제 2 게이트 드라이버(220)를 제어하여 이븐 와인딩(또는 오드 와인딩)을 제어함으로써, PMIC(140), 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130) 등이 고장나는 경우에도 50%의 성능을 유지할 수 있다. 이 경우, 제 2 MCU(210)는 제 1 MCU(110)가 고장난 경우 예비적으로 동작함으로써 최소한의 성능을 보장하고, 정상 상태에서는 모니터링만을 수행할 수 있다.
도 6은 제 1 MCU(110) 또는 제 2 MCU(210)를 이용하여 모터 제어 장치(10)가 동작하는 일 예를 나타내는 순서도이다. 도 6은 도 1 내지 도 5에서 설명된 내용을 참조하여 이해될 수 있다.
단계 S610에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 모터(320)의 제어에 이용되는 복수개의 모듈을 모니터링한다. 복수개의 모듈은 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120), 제 1 APM(130), 제 1 PMIC(140), 오드 와인딩(150), 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220), 제 2 APM(230), 제 2 PMIC(240), 이븐 와인딩(250) 등일 수 있다.
단계 S620에서 고장난 모듈이 있는 경우 단계 S630으로 진행한다. 단계 S630에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110)가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버(120)와 제 1 APM(130)을 이용하여 모터(320)의 오드 와인딩(150)을 제어한다.
단계 S640에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110)가 출력한 신호에 따라 제 2 게이트 드라이버(220)와 제 2 APM(230)을 이용하여 모터(320)의 이븐 와인딩(250)을 제어한다.
단계 S650에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 1 MCU(110), 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 1 APM(130) 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 MCU(210)가 출력한 신호에 따라 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 APM(230)을 이용하여 이븐 와인딩(250)을 제어한다.
단계 S660에서 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치(10)는 제 2 MCU(210), 제 2 게이트 드라이버(220) 및 제 2 APM(230) 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 1 MCU(110)가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버(120) 및 제 1 APM(130)을 이용하여 오드 와인딩(150)을 제어한다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 모터 제어 장치
140: 제 1 PMIC 240: 제 2 PMIC
120: 제 1 게이트 드라이버 220: 제 2 게이트 드라이버
130: 제 1 APM 230: 제 2 APM
110: 제 1 MCU 210: 제 2 MCU
320: 모터
410: 제 1 각도 센서 415: 제 2 각도 센서
420: 제 1 토크 센서 425: 제 2 토크 센서
430: 제 1 버스 435: 제 2 버스
400: 로터리 위치 센서
140: 제 1 PMIC 240: 제 2 PMIC
120: 제 1 게이트 드라이버 220: 제 2 게이트 드라이버
130: 제 1 APM 230: 제 2 APM
110: 제 1 MCU 210: 제 2 MCU
320: 모터
410: 제 1 각도 센서 415: 제 2 각도 센서
420: 제 1 토크 센서 425: 제 2 토크 센서
430: 제 1 버스 435: 제 2 버스
400: 로터리 위치 센서
Claims (11)
- 전력을 제어하는 PMIC(Power management integrated circuit);
상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU;
상기 제 1 MCU의 상태를 모니터링하는 제 2 MCU;
상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버;
상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버;
상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM(automotive power module);
상기 제 1 MCU 또는 상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및
상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM(automotive power module);을 포함하고,
상기 제 1 MCU는 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩 및 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는, 모터 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 MCU는 상기 제 2 게이트 드라이버, 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 1 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어하는, 모터 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 MCU는 상기 PMIC, 상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버, 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 상기 제 2 게이트 드라이버를 제어하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는, 모터 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 1 각도 센서, 상기 제 1 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 1 토크 센서, 상기 제 2 MCU에 각도 신호를 인가하는 제 2 각도 센서 및 상기 제 2 MCU에 토크 신호를 인가하는 제 2 토크 센서를 더 포함하는 모터 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 1 게이트 드라이버로 전송하고, 상기 제 2 APM은 전류 센싱 데이터를 상기 제 2 게이트 드라이버로 전송하는, 모터 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 모터에 대한 로터리 위치를 센싱하는 로터리 위치 센서를 더 포함하는 모터 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 MCU는 상기 제 1 MCU가 고장난 경우 예비적으로 동작하는, 모터 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함하는, 모터 제어 장치.
- 전력을 제어하는 PMIC;
상기 PMIC와 연동하여 동작하는 제 1 MCU;
상기 제 1 MCU와 병렬적으로 동작하는 제 2 MCU;
상기 제 1 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 1 게이트 드라이버;
상기 제 2 MCU 로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버;
상기 제 1 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 모터의 오드 와인딩을 제어하는 제 1 APM;
상기 제 2 MCU로부터 신호를 수신하여 동작하는 제 2 게이트 드라이버; 및
상기 제 2 게이트 드라이버로부터 PWM 신호를 수신하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 제 2 APM;을 포함하고,
상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함하는, 모터 제어 장치.
- 모터의 제어에 이용되는 복수개의 모듈을 모니터링하는 단계;
고장난 모듈이 없는 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 제 1 게이트 드라이버와 제 1 APM을 이용하여 상기 모터의 오드 와인딩을 제어하고, 제 2 게이트 드라이버와 제 2 APM을 이용하여 상기 모터의 이븐 와인딩을 제어하는 단계;
상기 제 1 MCU, 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 2 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM을 이용하여 상기 이븐 와인딩을 제어하는 단계; 및
상기 제 2 MCU, 상기 제 2 게이트 드라이버 및 상기 제 2 APM 중 적어도 하나가 고장난 경우, 제 1 MCU가 출력한 신호에 따라 상기 제 1 게이트 드라이버 및 상기 제 1 APM을 이용하여 상기 오드 와인딩을 제어하는 단계;를 포함하는 모터 제어 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 모터는 6상의 와인딩을 포함하고, 상기 6상의 와인딩은 상기 오드 와인딩 및 상기 이븐 와인딩을 포함하는, 모터 제어 방법.
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2018
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