KR20200063459A - 모터 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 차량의 제어 방법 - Google Patents

모터 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 차량의 제어 방법 Download PDF

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KR20200063459A
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Abstract

본 발명의 모터 제어 장치는, 기준 리사쥬 값들을 저장하는 저장부; 및 레졸버에 여자 신호를 인가하고 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 수신하고, 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득하고, 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값들과 상이하면 외부 노이즈 유입으로 판단하고, 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나와 동일하면 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
이러한 모터 제어 장치를 가지는 차량은, 모터에 전력을 전달하고 모터의 회생 제동에 의해 충전되는 배터리를 더 포함한다.

Description

모터 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 차량의 제어 방법 {Control device of motor, vehicle having the control device of the motor and Method for controlling the Vehicle}
본 발명은 노이즈가 유입된 레졸버의 출력 신호를 보정하고 보정된 출력 신호를 이용하여 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 차량의 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 차륜을 구동시켜 도로를 위를 이동하는 기계이다.
이러한 차량은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 이 기계적인 동력을 이용하여 주행하는 내연기관 차량(일반 엔진 차량)과, 연비 및 유해 가스 배출량을 줄이기 위해 전기를 동력으로 하여 주행하는 친환경 차량을 포함한다.
여기서 친환경 차량은 충전 가능한 전원부인 배터리와 모터를 포함하고 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시키고 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량과, 수소 연료 전지 차량을 포함한다.
이러한 친환경 차량은, 차량의 구동을 위한 모터로 영구자석 동기 모터(PMSM: Permanent Magnet Synchronous Motor)을 사용하는 데, 이 모터를 구동시키기 위해서 레졸버와 같은 위치 센서가 필요하다.
이와 같은 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 통해 각도를 인식하기 위해서 레졸버 디지털 컨버터(RDC: Resolver Digital Converter)를 사용하거나, 각도를 추정하는 방식인 ATO (Angle Tracking Observer)를 사용한다.
이러한 방식으로 모터의 각도 인식 시 모터의 구동에 의한 자계 노이즈, 인버터의 구동에 의한 방사 노이즈, 누설 전류에 의한 전계 노이즈 등의 외부 노이즈로 인해 레졸버의 출력 신호가 왜곡되어 모터 각도 인식의 정확도가 낮아지고 이로 인해 모터 제어의 안정성을 악화시키는 문제점이 있었다.
좀 더 구체적으로, 노이즈에 의해 레졸버의 출력신호가 왜곡됨에 따라 모터 제어 중심축을 이동시켜 토크 제어의 오차를 증대시키며, 모터의 속도 제어 시 속도 리플 증대로 지령 전류와 실제 전류 간의 오차를 발생시켜 전류 제어의 불안정성을 상승시키며, 대전류 제어 중 모터의 각도 오류에 의한 과전류 발생 가능성을 상승시킨다.
일 측면은 기준 리사쥬 범위 내의 기준 리사쥬 값을 이용하여 노이즈에 의해 왜곡된 레졸버의 출력 신호에 대응하는 모터의 각도를 보정하는 모터 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 차량 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 레졸버의 출력 신호의 왜곡 횟수에 기초하여 모터 또는 레졸버의 고장을 진단하는 모터 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 차량의 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 모터 제어 장치는, 기준 리사쥬 값들을 저장하는 저장부; 및 레졸버에 여자 신호를 인가하고 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 수신하고, 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득하고, 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값들과 상이하면 외부 노이즈 유입으로 판단하고, 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나와 동일하면 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 측면에 따른 모터 제어 장치의 제어부는, 모터의 구동 중 외부 노이즈에 의해 출력 신호가 왜곡된 왜곡 횟수를 카운트하고, 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하면 노이즈 과다 유입 알림 정보를 외부 장치에 출력한다.
일 측면에 따른 모터 제어 장치의 제어부는, 모터의 구 동 중 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 어느 하나의 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값들과 상이하면 어느 하나의 리사쥬 값이 수신되기 이전에 수신된 리사쥬 값 대응하는 제1각가속도를 확인하고, 어느 하나의 리사쥬 값에 대응하는 제2각가속도를 확인하고 확인된 제1, 2 각가속도에 기초하여 어느 하나의 리사쥬 값을 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 변경된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식하고 인식된 모터의 각도에 기초하여 모터의 구동을 제어한다.
일 측면에 따른 모터 제어 장치의 제어부는, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도 획득 시, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각도를 인식하고, 인식된 각도 사이의 각속도를 획득하며 획득된 각속도 사이의 각가속도를 획득한다.
일 측면에 따른 모터 제어 장치의 제어부는, 모터의 정상 구동 중 레졸버로부터 두 개의 출력 신호가 수신되면 수신된 두 개의 출력 신호의 피크 점을 각각 연결하여 사인 신호와 코사인 신호로 변환하고, 변환된 사인 신호와 코사인 신호를 디지털화하고, 디지털화된 사인 신호와 코사인 신호를 미리 설정된 주기마다 샘플링한 사인 값과 코사인 값들의 평균값들에 기초하여 기준 리사쥬의 중점의 위치값을 획득하고, 디지털화된 사인값, 획득된 중점의 위치값 중 사인값, 디지털화된 코사인값 및 획득된 중점의 위치값 중 코사인값에 기초하여 기준 리사쥬의 반지름을 획득하고 획득된 중점의 위치값과 반지름에 기초하여 기준 리사쥬 곡선을 획득하여 저장한다.
일 측면에 따른 모터 제어 장치의 제어부는, 획득된 중점의 위치값과 반지름에 기초하여 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값을 획득하여 저장한다.
다른 측면에 따른 차량은 차륜에 구동력을 전달하는 모터; 모터에 연결된 레졸버; 및 레졸버에 여자 신호를 인가하고 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 수신하고, 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득하고, 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어나면 외부 노이즈 유입으로 판단하고, 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위 이내이면 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 장치를 포함한다.
다른 측면에 따른 차량은 모터에 전력을 전달하고 모터의 회생 제동에 의해 충전되는 배터리를 더 포함한다.
다른 측면에 따른 차량은 표시부를 더 포함하고, 모터 제어 장치는, 모터의 구동 중 외부 노이즈에 의해 출력 신호가 왜곡된 왜곡 횟수를 카운트하고, 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하면 노이즈 과다 유입 알림 정보를 표시부에 출력한다.
다른 측면에 따른 차량의 모터 제어 장치는, 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수 이하이면, 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어나는 리사쥬 값을 미리 저장된 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 변경된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식하고 인식된 모터의 각도에 기초하여 모터의 구동을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 모터 제어 장치는, 모터의 구동 중 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 출력신호가 수신되면 획득된 각가속도에 기초하여 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 변경된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식한다.
다른 측면에 따른 차량의 모터 제어 장치는, 모터의 구동 중 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 어느 하나의 리사쥬 값이 기준 리사쥬 범위를 벗어나면 어느 하나의 리사쥬 값이 수신되기 이전에 수신된 리사쥬 값 대응하는 제1각가속도를 확인하고, 어느 하나의 리사쥬 값에 대응하는 제2각가속도를 확인하고 확인된 제1, 2 각가속도에 기초하여 어느 하나의 리사쥬 값을 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 변경된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식하고 인식된 모터의 각도에 기초하여 모터의 구동을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 모터 제어 장치는, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도 획득 시, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각도를 인식하고, 인식된 각도 사이의 각속도를 획득하며 획득된 각속도 사이의 각가속도를 획득한다.
다른 측면에 따른 차량의 모터 제어 장치는, 모터의 정상 구동 중 레졸버로부터 두 개의 출력 신호가 수신되면 수신된 두 개의 출력 신호의 피크 점을 각각 연결하여 사인 신호와 코사인 신호로 변환하고, 변환된 사인 신호와 코사인 신호를 디지털화하고, 디지털화된 사인 신호와 코사인 신호를 미리 설정된 주기마다 샘플링한 사인 값과 코사인 값들의 평균값들에 기초하여 기준 리사쥬의 중점의 위치값을 획득하고, 디지털화된 사인값, 획득된 중점의 위치값 중 사인값, 디지털화된 코사인값 및 획득된 중점의 위치값 중 코사인값에 기초하여 기준 리사쥬의 반지름을 획득하고 획득된 중점의 위치값과 반지름에 기초하여 기준 리사쥬 곡선을 획득하여 저장한다.
다른 측면에 따른 차량의 모터 제어 장치는, 획득된 중점의 위치값과 반지름에 기초하여 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값을 획득하여 저장한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 모터, 레졸버 및 배터리를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서, 모터의 구동 중 레졸버의 출력 신호가 수신되면, 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득하고, 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어난 값이면 외부 노이즈 유입으로 판단하고, 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위 이내의 값이면 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 구동을 제어한다.
획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어난 값이면 외부 노이즈 유입으로 판단하는 것은, 외부 노이즈에 의해 출력 신호가 왜곡된 왜곡 횟수를 카운트하고, 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하면 노이즈 과다 유입 알림 정보를 표시부를 통해 표시하는 것을 포함한다.
획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어난 값이면 외부 노이즈 유입으로 판단하는 것은, 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수 이하이면, 획득된 리사쥬 값을 미리 저장된 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고, 변경된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식하는 것을 더 포함한다.
획득된 리사쥬 값을 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것은, 모터의 구동 중 레졸버의 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어나면 획득된 각가속도에 기초하여 획득된 리사쥬 값을 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것을 포함한다.
순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하는 것은, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각도를 인식하고, 인식된 각도 사이의 각속도를 획득하며 획득된 각속도 사이의 각가속도를 획득하는 것을 포함한다.
획득된 리사쥬 값을 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것은, 획득된 리사쥬 값이 수신되기 이전에 수신된 리사쥬 값 대응하는 제1각가속도를 확인하고, 획득된 리사쥬 값에 대응하는 제2각가속도를 확인하고, 확인된 제1, 2 각가속도에 기초하여 획득된 리사쥬 값을 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것을 포함한다.
본 발명은 모터의 안정적 제어가 가능한 레졸버 출력신호에 대응하는 리사쥬 맵을 미리 설정 및 저장하고, 레졸버의 출력신호를 수신하여 모터의 각도를 인식하는 과정에서 외부 노이즈에 의해 리사쥬 맵에서 벗어난 왜곡된 출력 신호가 수신될 경우, 출력 신호를 실시간으로 리사쥬 맵에 대응하는 기준 데이터(V_cos, V_sin)로 대체하여 출력함으로써 노이즈에 강건한 레졸버의 출력 신호를 획득할 수 있다. 즉 본 발명은 외부 노이즈에 대한 레졸버 출력신호의 안정성을 확보할 수 있다.
이로 인해 본 발명은 모터와 하우징 사이의 거리를 일정 거리 이상이 넓힐 필요가 없고, 레졸버를 구조적으로 차폐하는 커버를 사용할 필요가 없어 소형 경량화가 가능하고, 제조 원가와 중량을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 노이즈 제거를 위한 필터(LPF/BPF)를 사용할 필요가 없어 레졸버의 출력 신호의 딜레이를 방지할 수 있다.
본 발명은 안정적인 레졸버의 출력신호를 이용하여 모터의 속도를 제어함으로써 모터의 전류제어 안정성을 확보할 수 있고 제어 기술력이 증대된 환경차량을 양산할 수 있다.
또한 본 발명은 출력 신호의 왜곡 횟수를 모니터링(Count_noise)하여 카운트된 횟수가 기준 횟수를 초과할 경우 "레졸버 신호 노이즈 유입 과다"라는 고장 정보를 운전자 및 개발자에게 정보를 전달함으로써 차량의 고장을 용이하게 확인할 수 있도록 하고, 빠른 점검이 가능하도록 하여 사용자가 안정적으로 차량을 운행하도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 친환경 차량의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 사용자의 편리성 및 차량의 안전성을 향상시킬 수 있고 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 가지는 차량의 동력 장치의 예시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 가지는 차량의 모터와 레졸버의 연결 예시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 가지는 차량의 제어 구성도이다.
도 4는 실시 예에 따른 모터 제어 장치에 의해 구동되는 인버터의 예시도이다.
도 5는 실시 예에 따른 모터 제어 장치 내의 제어부의 상세 구성도이다.
도 6은 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 가지는 차량의 레졸버의 입출력 예시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 레졸버의 입출력 신호의 파형 예시도이다.
도 8은 실시 예에 따른 모터 제어 장치에 저장된 기준 리사쥬 곡선의 예시도이다.
도 9는 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 각도 예측 예시도이다.
도 10 은 실시 예에 따른 모터 제어 장치에 의해 모터의 등속 제어 시 리사쥬 값에 의한 모터의 각도 예측 예시도이다.
도 11a는 실시 예에 따른 모터 제어 장치에 의해 모터의 가속 제어 시 리사쥬 값에 의한 모터의 각도 예측 예시도이다.
도 11b는 실시 예에 따른 모터 제어 장치에 의해 모터의 가속 제어 시 리사쥬 값에 의한 모터의 각도 예측 예시도이다.
도 12는 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 가지는 차량의 제어 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 장치'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 '부, 장치'가 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 장치'가 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시 예들에 대해 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 차량의 동력 장치의 예시도이다.
본 실시 예의 차량은 친환경 차량으로, 충전 가능한 전원부인 배터리와 모터를 포함하고 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시키고 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량과, 수소 연료 전지 차량 중 어느 하나일 수 있다.
여기서 하이브리드 차량은 플러그가 없는 하이브리드 차량(HEV: Hybrid Electric Vehicle) 또는 플러그가 있는 플러그 인 하이브리드 차량(PHEV: Plugin Hybrid Electric Vehicle)을 포함할 수 있으며, 본 실시 예는 플러그가 없는 하이브리드 차량을 예를 들어 설명한다.
본 실시 예의 차량(1)은 외장과 내장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함한다.
차량의 차대는 차체를 지지하는 틀로, 차대에는 전후좌우에 각 배치된 차륜(110)과, 차량의 주행에 필요한 구동력을 발생시키고 발생된 구동력을 조절하며 조절된 구동력을 전후좌우의 차륜(110)에 인가하기 위한 동력 장치(120-190)와, 전후좌우의 차륜(110)에 제동력을 인가하기 위한 제동 장치와, 조향 장치 및 현가 장치가 마련될 수 있다.
차량은 제동 장치로서, 동력 제어 장치(300)의 제어 명령에 기초하여 유압을 발생시키고 발생된 유압을 이용하여 차륜에 제동력을 인가하는 유압 브레이크 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 동력 장치는 엔진(120), 연료장치(미도시), 냉각 장치(미도시), 급유 장치(미도시), 배터리(130), 모터(140), 시동 제너레이터(150) 및 인버터(160), 클러치(170), 변속기(180), 종감속 및 차동장치(190)를 포함할 수 있고, 클러치(170)를 구동시키기 위한 액추에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예는 차량의 차축(191, axle)에 엔진(120)과 모터(140)가 함께 연결되어 엔진(120)과 모터(140)가 동시에 차량을 구동시킬 수 있는 병렬 구조의 동력 장치를 예를 들어 설명한다.
엔진(120)은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 발생된 동력을 클러치(170)에 전달한다.
배터리(130)는 고압의 전류의 전력을 생성하고 생성된 전력을 모터(140), 제너레이터(150) 및 차량 내 각종 전기 장치에 공급한다.
이러한 배터리(130)는 시동 제너레이터(150)에서 공급된 전력을 공급받아 충전을 수행하는 것도 가능하다.
모터(140)는 배터리(13)의 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키고 발생된 회전력을 차륜에 전달하여 차륜이 구동되도록 한다.
모터(140)는 클러치(170)에 의해 엔진(120)과 연결되면 엔진(120)의 회전력을 함께 차륜(110)에 전달한다. 이러한 모터(140)는 토크 컨버터의 기능을 수행하면서 클러치 클로즈 시의 충격을 흡수하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.
모터(140)는 제동, 감속 또는 저속 주행에 의한 회생 제동 모드에서 발전기로 동작하여 배터리(130)가 충전되도록 한다.
이러한 모터(140)는 전류가 흐르는 코일을 가지는 고정자(스테이터, 141)와, 고정자 내에 삽입된 영구자석을 가지고 모터의 회전축(143)에 고정되는 회전자(로터, 142)를 포함할 수 있다.
시동 제너레이터(HSG: Hybrid Starter Generator, 150)는 엔진(120)의 크랭크 축에 연결될 수 있고, 엔진(120)의 크랭크 축과 연동되어 엔진(132)을 시동할 때 시동 모터로 동작하고, 차륜이 엔진(120)에 의해 구동되지 않을 때 엔진(120)에 의해 발전기로 동작하여 배터리(130)가 충전되도록 한다.
즉 시동 제너레이터(150)는 엔진(120)을 통해 전달되는 동력에 의해 발전기로 동작하여 배터리(130)가 충전되도록 하는 것도 가능하다.
아울러 차량은, 주차장 또는 충전소에 배치된 충전기로부터 전력을 공급받고 공급된 전력을 이용하여 배터리(130)를 충전하는 것도 가능하다.
차량의 동력 장치는 시동 제너레이터(150)에서 발생된 전력을 배터리(130)의 충전 가능한 전력으로 변환하는 전력 변환기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서 전력 변환기는 컨버터일 수 있다.
전력 변환기는 시동 제너레이터(150)와 배터리(130) 사이에서 전류의 방향과 출력을 변경하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.
또한 전력 변환기는 모터(140)에서 발생된 전력을 배터리(130)의 충전 가능한 전력으로 변환하고 배터리(130)의 전력을 차량 내 각종 장치의 구동 전력으로 변환한다.
전력 변환기는 모터(140)와 배터리(130) 사이에서 전류의 방향과 출력을 변경하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.
인버터(160)는 배터리(130)의 전력을 모터(140)의 구동 전력으로 변환한다.
인버터(160)는 배터리(130)의 전력을 시동 제너레이터(150)의 구동 전력으로 변환하는 것도 가능하다.
인버터(160)는 모터(140)의 구동 전력 출력 시, 사용자 명령에 의한 목표 차속에 기초하여 모터(140)의 구동 전력을 출력한다. 여기서 모터(140)의 구동 전력은 목표 차속에 대응하는 전류를 출력하기 위한 스위칭 신호 및 목표 차속에 대응하는 전압을 출력하기 위한 스위칭 신호일 수 있다. 즉 인버터(160)는 복수 개의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
클러치(170)는 엔진(120)과 모터(140) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 클러치(170)는 엔진(120)과 모터(140)를 이용하여 차륜의 구동력을 발생시킬 때 폐쇄(Close 또는 Lock)될 수 있고, 모터(140)만을 이용하여 차륜의 구동력을 발생시킬 때 액추에이터(HCA: Hydraulic Clutch Actuator)의 구동에 의해 생성된 유압에 의해 스프링(미도시)이 밀리면서 개방(Open)될 수 있다.
이러한 클러치를 가진 차량은, 모터(140)로만 주행(EV모드)할 때는 클러치(170)를 오픈시켜 모터(140)와 엔진(120)이 기계적으로 연결되지 않도록 하여 모터(140)의 회전이 바로 변속기(180)에 전달되도록 한다. 이 때 엔진(120)은 구동 오프일 수 있고 배터리 충전 시에는 구동 온 상태가 될 수 있다.
또한 차량은 엔진(120)과 모터(140)가 함께 동작하여 주행(HEV모드)할 때는 클러치를 클로즈시켜 엔진(120)의 회전력이 모터(140)의 회전력과 더해진 후 변속기(180)에 전달되도록 한다.
아울러 차량은 엔진(120)으로만 주행할 경우에도 엔진을 차축에 연결해야 하기 때문에 클러치(170)를 클로즈시켜 모터(140)와 함께 회전하도록 한다.
변속기(180)는 엔진(120)과 모터(140)의 회전 운동을 차륜(110)에 전달하거나, 모터(140)의 회전 운동을 차륜(110)에 전달한다. 이러한 변속기(180)는 두 개의 클러치를 이용하여 변속 단수가 조작되도록 하는 듀얼 클러치 변속기(DCT: Dual Clutch Transmission)일 수 있다.
변속기(180)는 차량의 주행 속도에 기초하여 변속 단수가 자동으로 조작되도록 함으로써 자동으로 최적의 토크 변환을 수행한다.
변속기(180)는 변속 레버의 업다운 시프트 단으로의 조작에 기초하여 변속 단수를 조절한다.
차량은 변속기(180)와 차륜(110) 사이에 마련되고, 차량의 주행 속도가 목표 속도에 도달되도록 모터의 회전수(RPM)를 변환하는 종감속 및 차동 장치(190, FD: Final Reduction & Differential gear)를 더 포함할 수 있다.
여기서 목표 속도는 액셀러레이터 페달 또는 브레이크 페달의 가압에 대응하는 속도일 수 있다.
레졸버(200)는 모터(140)의 회전 각도를 검출하는 위치 검출부이다.
레졸버(200)는 모터(140)와 인접하게 배치되되 모터(140)의 회전축(143)에 고정될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레졸버(200)는 고정자(210)와 회전자(220)를 포함한다.
레졸버의 회전자(220)와 고정자(210)에 권선된 코일은 자속 분포가 각도에 대하여 정현파가 되도록 권선되어 있다.
좀 더 구체적으로, 레졸버의 회전자(220)에 권선된1차측 코일(입력단)에 여자신호가 인가된 상태로 레졸버의 회전자(220)가 모터의 회전축(즉 모터의 회전자)에 의해 회전되면 자기적 결합계수가 변화하여 레졸버의 고정자(210)에 권선된 2차측 코일(출력단)에 각각 캐리어의 진폭이 변화한 신호가 발생한다. 즉 이 신호가 모터(140) 및 레졸버의 회전자(220)의 회전각도(θ)에 따라 코사인(cos) 및 사인(sin) 형태로 변화하도록 코일이 권선되어 있다.
다시 말해, 레졸버(200)는 수 kHz 정현파인 여자신호가 인가되면 여자 신호에 의해 회전자가 회전하고 회전자 회전 시 역기전력에 의해 1차와 2차 측 쇄교 자속이 주기적으로 변화하며 이때 사인 정현파와 코사인 정현파의 신호를 출력 신호로 출력한다.
이때 레졸버(200)는 모터의 회전 각도에 대응하는 전압을 동력 제어 장치(300)에 전송한다.
동력 제어 장치(300)는 액셀러레이터 페달에 인가된 압력 정보, 브레이크 페달에 인가된 압력 정보 및 변속레버에 입력된 변속 정보 중 적어도 하나에 기초하여 현재 필요한 동작이 가속인지, 제동인지, 감속인지, 변속인지를 판단하고, 판단된 필요 동작에 따라 모터(140), 엔진(120), 변속기(180) 및 유압 브레이크 장치 중 적어도 하나의 동작을 제어한다.
동력 제어 장치(300)는 가속 주행이라고 판단되면 현재 차량의 주행 속도, 액셀러레이터 페달에 인가된 압력 정보, 브레이크 페달에 인가된 압력 정보에 입력된 조절 정보 중 적어도 하나에 기초하여 사용자의 요구 파워를 획득하고 획득된 사용자의 요구 파워에 대응하는 목표 주행 속도를 획득하며 획득된 목표 주행 속도에 기초하여 모터(140) 및 엔진(120) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다.
동력 제어 장치(300)는 차량의 목표 주행 속도, 가속 주행 여부 및 등판 주행 여부에 기초하여 모터(140)의 동력만을 이용하여 주행하는 EV모드의 수행을 제어하거나, 모터(140)와 엔진(120)의 동력을 이용하여 주행하는 HEV 모드의 수행을 제어한다.
동력 제어 장치(300)는 브레이크 페달의 압력 정보가 수신되면 브레이크 페달을 가압하는 속도와 페달을 밟는 양에 기초하여 운전자가 요구하는 제동력을 획득하고 획득된 제동력의 범위 내에서 기준 회생 제동을 수행하고, 나머지의 제동력은 유압 브레이크 장치의 제어를 통해 보완하도록 한다.
즉 동력 제어 장치(300)는 기준 제동력 이하의 제동력이 필요할 때는 모터를 이용하여 감속하다가 기준 제동력 이상의 제동력이 필요할 때에는 유압 브레이크 장치를 제어한다.
동력 제어 장치(300)는 차량이 타력 주행 중 이라고 판단되면 모터(140)의 회전 속도, 도로의 경사도에 기초하여 목표 제동 토크를 획득하고 획득된 제동 토크에 기초하여 회생 제동을 제어하며, 브레이크 페달의 가압 시 브레이크 페달의 압력 정보에 기초하여 유압 브레이크 장치의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
동력 제어 장치(300)는 액셀러레이터 페달이 가압된 상태에서 해제되면 모터(140)의 회전 속도가 감소되도록 변속기(180)의 변속 단수가 감소되도록 변속기의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
여기서 변속기의 변속 단수가 감소되도록 하는 것은, 모터의 제동 토크를 증가시켜 감속도의 양을 증가시키는 것을 포함한다.
동력 제어 장치(300)는 회생 제동 시 모터(140)에 작용하는 힘이 역방향으로 작용하도록 함으로써 모터(140)가 발전기로 동작될 수 있도록 한다.
즉 동력 제어 장치(300)는 모터(140)를 이용하여 제동력 발생 시 모터(140)에 역토크를 인가하고 인버터(160)의 구동을 제어하여 모터(140)에 인가되는 전류의 방향이 역방향이 되도록 함으로써 모터(140)가 발전기로 동작될 수 있도록 한다. 이때 모터(140)의 회전방향은 관성력에 의해 변경되지 않는다.
동력 제어 장치(300)는 모터 제어 시, 레졸버(200)에 의해 수신된 레졸버의 두 개의 출력 신호 중 어느 하나의 출력 신호에 기초하여 모터의 회전 각도를 인식하고 인식된 모터의 회전 각도와 목표 회전 각도에 기초하여 모터(140)를 제어한다. 즉 동력 제어 장치(300)는 모터(140)의 회전을 제어하기 위해 인버터(160) 내 복수 개의 스위치 소자의 온오프 동작을 제어할 수 있다.
동력 제어 장치(300)는 제너레이터(150)와 엔진(120)의 동작을 제어하는 엔진 제어 장치(ECU: Engine Control Unit)와, 레졸버의 출력 신호로부터 모터의 각도를 인식하고 인식된 모터의 각도에 기초하여 인버터(160)의 동작을 제어함으로써 모터(140)가 회전하도록 하고 제동이나 감속 시 회생 제동이 수행되도록 하는 모터 제어 장치(MCU: Motor Control Unit, 300a)와, 액추에이터의 동작을 제어하여 클러치(170)가 오픈 상태 또는 클로즈 상태가 되도록 하는 로컬 제어부(LCU: Local Control Unit)와, 차량의 목표 주행 속도에 기초하여 엔진과 모터에 토크를 분배하고 분배된 토크에 기초하여 엔진 제어 장치, 모터 제어 장치(300a) 및 로컬 제어 장치에 제어 신호를 출력하는 메인 제어 장치(HCU: HEV Control Unit)를 포함할 수 있다.
메인 제어 장치, 엔진 제어 장치, 모터 제어 장치 및 로컬 제어 장치를 별개의 칩으로 구현될 수 있고, 패키지화하여 통합된 하나의 칩으로도 구현할 수 있다.
메인 제어 장치, 엔진 제어 장치, 모터 제어 장치 및 로컬 제어 장치는 마이컴, CPU, 프로세서 중 어느 하나일 수 있다.
모터 제어 장치(300a)는 레졸버(200)의 출력 신호로부터 모터(140)의 각도를 인식하고 인식된 모터(140)의 각도에 기초하여 모터의 속도를 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
이러한 모터 제어 장치(300a)를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 가지는 차량의 구성도로, 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 여기서 도 4는 도 3에 도시된 인버터의 상세 구성도이고, 도 5는 도 3에 도시된 모터 제어 장치의 제어부의 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량은 모터(140), 인버터(160), 레졸버(200), 모터 제어 장치(300a), 입력부(410) 및 표시부(420)를 포함한다.
모터(140)는 차륜에 구동력을 인가하는 것으로, 모터 제어 장치(300a)에 의해 제어되는 인버터(160)로부터 구동 신호를 수신하고, 수신된 구동 신호에 의해 구동할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 인버터(160)는 모터 제어 장치(300a)의 제어 명령에 기초하여 모터(140)를 구동시킨다.
즉 인버터(160)는 모터(140)가 구동력을 발생시킬 수 있도록, 모터 제어 장치(300a)의 제어부(320)의 제어 명령에 따라 모터(140)의 구동전류를 발생시킨다.
인버터(160)는 전원부(161), 정류부(162) 및 평활부(163) 및 복수 개의 스위치 소자(Q11~Q13, Q21~Q23)를 포함한다.
전원부(161)는 외부의 전원단(미도시)에 연결되어 외부로부터 상용의 교류전원을 공급받아 정류부(162)로 전달한다.
정류부(162)는 적어도 하나의 다이오드를 포함하고, 전원부(161)에서 입력되는 교류 전원을 정류하고 정류된 전원을 평활부(163)로 전달한다.
평활부(163)는 적어도 하나의 캐패시터를 포함하고, 정류부(162)에서 정류된 전원의 전류의 맥류를 낮추기 위해 정류부(162)에서 전달되는 전원을 평활하고 모터(140)의 구동을 위한 일정 크기의 직류(DC) 전원으로 변환시켜 복수 개의 스위치 소자에 전달한다.
이러한 인버터(160)는 평활부(234)에서 전달된 직류 전원을 3상 교류(AC) 전원으로 변환하는 스위칭 소자를 복수 개 포함한다.
복수 개의 스위칭 소자(Q11~Q13, Q21~Q23)는 제어부(320)의 제어 명령에 따라 각각 구동되어 모터(140)로 전달되는 펄스폭을 변조한다.
여기서 복수 개의 스위칭 소자 Q11~Q13, Q21~Q23는 3개의 상단 스위칭 소자(Q11~Q13)와 3개의 하단 스위칭 소자(Q21~Q23)를 포함할 수 있다.
3개의 상단 스위칭 소자(Q11~Q13)와 3개의 하단 스위칭 소자(Q21~Q23) 각각은 직렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1 상단 스위칭 회로(Q11)는 제1 하단 스위칭 회로(Q21)는 U단 상에서 직렬로 연결되며, 제2 상단 스위칭 회로(Q12)는 제2 하단 스위칭 회로(Q32)와 V단 상에서 직렬로 연결되며, 제3 상단 스위칭 회로(Q13)는 제3 하단 스위칭 회로(Q23)와 W단 상에서 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 다이오드가 U단, V단, W단과 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 3개의 상단 스위칭 회로(Q11~Q13)와 3개의 하단 스위칭 회로(Q21~Q23)가 각각 연결되는 3개의 노드는 모터(140)의 3개의 입력단(a, b, c)와 각각 연결된다. 이에 따라, 전류가 3개의 입력단(a, b, c)를 통해 모터(140)에 공급될 수 있다.
인버터(160)는 제어부(320)에서 출력되는 제어 신호(VPWM)에 기초하여 인버터(160)의 복수 개의 스위칭 소자(Q11~Q13, Q21~Q23)를 온/오프시킬 수 있다.
모터 제어 장치(300a)는 검출부(310), 제어부(320) 및 저장부(330)를 포함할 수 있다.
검출부(310)는 모터(140)에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출부(311, 도 4 참조)를 포함한다.
전류 검출부(311)는 모터의 3상 입력 단들 중, 적어도 하나의 입력 단을 통해 모터(140)로 인가되는 전류를 검출하고 검출된 전류에 대응하는 신호를 출력할 수 있다.
검출부(310)는 모터(140)의 양 단에 인가되는 전압을 검출하는 전압 검출부(312, 도 4참조)를 더 포함할 수 있다. 전압 검출부(3112)는 인버터(160)에 마련된 DC 전압의 양 단에서의 DC 전압을 검출할 수 있다.
제어부(320)는 모터(140)의 전반적인 동작을 제어한다.
제어부(320)는 차량의 주행 시 차량이 가속, 감속, 제동 또는 정지되도록 모터(140)의 동작을 제어한다.
제어부(320)는 모터(140)의 속도 제어 시, 전류 검출부(311)에서 검출된 모터(140)에 공급되는 전류를 수신하고, 검출된 전류와 목표 전류 간의 비교 결과를 기초로 모터(140)의 속도를 제어한다.
모터의 속도를 제어하기 위한 제어부(320)의 구성을 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(320)는 속도 연산부(321), 입력 좌표 변환부(322), 속도 조절부(323), 전류 조절부(324), 출력 좌표 변환부(325), PWM 신호 생성부(326) 및 각도 인식부(327)를 포함한다.
속도 연산부(321)는 각도 인식부(327)에서 인식된 회전자의 각도(θ)에 기초하여 모터의 회전 속도(ω)를 획득한다.
입력 좌표 변환부(322)는 모터의 회전자의 각도(θ)에 기초하여 전류 검출부(311)에서 검출된 a, b 및 c상 전류를 d축 전류 및 q축 전류로 변환한다.
속도 조절부(323)는 외부에서 입력되는 목표 속도(또는 속도 지령, ω*)와 모터의 회전 속도(ω)를 비교하고, 비교 결과에 따라 전류 지령(I*)을 출력한다.
속도 조절부(323)는 비례 제어기(Proportional Controller: P), 비례 적분 제어기(Proportional Integral Controller: PI) 또는 비례 적분 미분 제어기(Proportional Integral Derivative Controller: PID)를 포함할 수 있다.
전류 조절부(324)는 속도 조절부(323)에서 출력된 전류 지령(I*)과 모터의 전류(Iabc)를 비교하고, 비교 결과에 따라 전압 지령(V*)을 출력한다.
이러한, 전류 조절부(324)는 속도 조절부(323)에서 출력된 q축 전류 지령과 모터의 q축 전류를 비교하고, 비교 결과에 따라 q축 전압 지령을 출력하고, 모터의 회전 속도(ω), 회전자의 각도(θ)에 기초하여 d축 전류 지령을 획득하고, d축 전류 지령과 모터의 d축 전류를 비교하고, 비교 결과에 따라 d축 전압 지령을 출력할 수 있다.
여기서 d축 전류는 자속 성분의 전류일 수 있고, q축 전류는 토크 성분의 전류일 수 있다.
전류 조절부(324) 역시 비례 제어기, 비례 적분 제어기 또는 비례 적분 미분 제어기를 포함할 수 있다.
출력 좌표 변환부(325)는 회전자의 각도(θ)에 기초하여 d축 전압 지령과 q축 전압 지령을 a, b 및 c상 전압 지령(Vabc*)으로 변환한다.
PWM 신호 생성부(326)는 a, b 및 c상 전압 지령(Vabc*)에 기초하여 인버터(160)에 제공할 제어 신호(VPWM)를 생성한다.
구체적으로, a, b 및 c상 전압 지령(Vabc*) 각각을 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM)하여 인버터(160)의 복수 개의 스위칭 회로(Q11~Q13, Q21~Q23)를 온/오프하는 제어 신호(VPWM)를 출력한다.
각도 인식부(327)는 레졸버(200)에서 출력되는 출력 신호에 기초하여 모터의 각도(θ, 즉 모터의 회전 각도)를 인식한다. 이러한 제어부 내의 각도 인식부(327)에서의 모터의 각도 인식 구성을 추후 설명한다.
이러한 제어부(320)는 모터의 a상, b상 및 c상을 d축 및 q축으로 변환하여 모터의 동작을 제어한다.
구체적으로, 제어부(320)는 모터의 a상, b상 및 c상 전류를 d축 및 q축 전류로 변환하고, a상, b상 및 c상 전압을 d축 및 q축 전압으로 변환한다.
여기서, d축이라 함은 모터(140)의 회전자가 생성하는 자기장의 방향과 일치하는 방향의 축을 의미하며, q축이라 함은 회전자가 생성하는 자기장의 방향에 비하여 90도 앞서는 방향의 축을 의미한다. 여기서 90도는 회전자의 기계적인 각도가 아닌 회전자에 포함된 인접한 N극 사이의 각도 또는 인접한 S극 사이의 각도를 360도로 환산한 전기각을 의미한다.
제어부(320)는 전류 검출부(311)에서 검출된 전류(Iabc), 회전자의 회전속도(w), 출력 좌표변환부(325)에서 출력되는 전압 지령(Vabc*)에 기초하여 펄스폭 변조 신호(VPWM)를 생성할 수 있다.
즉, 제어부(320)는 모터의 회전 속도(w) 및 검출된 전류(Iabc)에 기초하여 모터에 인가할 전류 지령을 획득하고, 전류 지령에 기초하여 모터(140)에 인가할 전압 지령을 획득하며 획득된 전압 지령에 기초하여 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM) 신호(VPWM)를 생성한다.
제어부(320)는 펄스 폭 변조 신호에 기초하여 구동부의 인버터(160)의 온(on)/오프(off)를 제어함으로써 모터(140)에 인가되는 전류를 조절하고 조절된 전류에 대응하는 속도로 모터가 회전되도록 할 수 있다.
제어부(320)는 모터의 속도 제어를 위해 모터(140)의 각도를 인식할 때, 레졸버(200)의 구동을 제어하고 수신된 레졸버(200)의 출력 신호에 기초하여 노이즈의 유입을 판단하며 노이즈의 유입 여부에 대응하여 레졸버의 출력 신호에 대응하는 모터의 각도를 유지하거나, 레졸버의 출력 신호에 대응하는 모터의 각도를 변경한다.
제어부(320)의 모터(140)의 각도 인식 구성을 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
제어부(320)는 미리 설정된 기준 주파수를 가진 정현파의 여자 신호(U0)를 사인 형태의 전압 신호로 발생시켜 레졸버(200)의 회전자(220)에 권선되어 있는 1차측 코일에 인가한다.
제어부(320)는 레졸버의 출력 신호를 수신하고 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득한다.
여기서 레졸버(200)의 출력 신호의 출력 구성에 대해 간략히 설명한다.
레졸버(200)는 1차측 코일에 여자신호가 인가되면, 고정자(210)에 권선된 2차측 코일로부터는 여자신호에 의해 사인 형태의 출력 신호(U1)와 코사인 형태의 출력 신호(U2)를 출력한다. 여기서 출력 신호(U1, U2)는 전압 신호일 수 있다.
레졸버에서는 회전자(220)의 회전에 의한 릴럭턴스(reluctance) 변화에 따른 쇄교 자속이 주기적으로 변하는데, 이때 레졸버 고정자(210)의 2차측 코일로부터 출력되는 출력 신호(U1, U2)의 진폭이 모터의 회전 각도(θ)에 따라 변화하게 된다.
제어부(320)는 수신된 출력 신호(U1, U2)의 피크(peak)점을 RDC(Resolver to Digital Converter)(미도시)를 통해 엔빌로프(envelope)로 연결하여 모터의 절대 각도 (위치각, θ)을 나타내는 사인 신호 및 코사인 신호로 변환한다.
제어부(320)는 아날로그 전압신호로 입력되는 코사인 신호와 사인 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 디지털화된 코사인 신호와 사인 신호로부터 미리 설정된 샘플링 주기로 각 신호의 값들을 샘플링하여 출력한다. 여기서 디지털값으로 변환된 코사인 신호의 값들과 사인 신호의 값들은 십진수의 값일 수 있다.
제어부(320)는 디지털값으로 변환된 코사인 값과 사인 값을 좌표값으로 획득할 수 있다. 여기서 획득된 코사인 값과 사인 값의 좌표값을, 획득된 리사쥬 값이라고 칭한다.
제어부(320)는 획득된 리사쥬 값과 기준 리사쥬 값을 비교하고 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값과 동일한지 판단하며 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값과 동일하다고 판단되면 레졸버로부터 정상적인 출력 신호가 수신되었다고 판단하고, 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값과 상이하다고 판단되면 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되었다고 판단한다.
제어부(320)는 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 값과 상이하다고 판단되면 획득된 리사쥬 값과 기준 리사쥬 값의 차이 값이 일정 값을 초과하는지 판단하고, 차이 값이 일정 값 이하라고 판단되면 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식한다. 여기서 제어부(320)는 차이 값의 절대 값과 일정 값을 비교할 수 있다.
아울러 일정값은 좌표값으로, 코사인 축으로 일정 값과 사인값 축으로 일정값을 포함할 수 있다.
제어부(320)는 획득된 리사쥬 값과 기준 리사쥬 값 사이의 차이 값이 일정 값을 초과한다고 판단되면 노이즈로 인해 모터 제어의 안정성 확보가 어렵다고 판단한다.
아울러 제어부(320)는 획득된 리사쥬 값과 기준 리사쥬 범위를 비교하고 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 범위 이내라고 판단되면 정상적으로 출력 신호가 수신되었다고 판단하는 것도 가능하다.
제어부(320)는 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 범위를 벗어났다고 판단되면 노이즈가 수신되었다고 판단하는 것도 가능하다.
여기서 기준 리사쥬 값 및 기준 리사쥬 범위는 실험에 의해 미리 획득되어 저장된 정보일 수 있다.
이러한 기준 리사쥬 값 및 리사쥬 기준 범위를 획득하기 위한 제어부(320)의 구성을 설명한다.
제어부(320)는 모터(140)와 레졸버(200)의 정상 상태에서 수신된 출력 신호(U1, U2)의 피크(peak)점을 RDC(Resolver to Digital Converter)(미도시)를 통해 엔빌로프(envelope)로 연결하여 모터의 절대 각도를 나타내는 사인 신호 및 코사인 신호로 변환한다.
제어부(320)는 아날로그 전압신호로 입력되는 코사인 신호와 사인 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고, 디지털화된 코사인 신호와 사인 신호로부터 미리 설정된 샘플링 주기로 각 신호의 값들을 샘플링한다.
디지털값으로 변환된 코사인 신호의 값들과 사인 신호의 값들은 십진수의 값일 수 있다.
여기서 디지털화된 코사인 신호로부터 미리 설정된 샘플링 주기마다 추출한 신호 값을 '코사인(cos)값'이라 칭하기로 하고, 디지털화된 사인 신호로부터 동일 시점 및 샘플링 주기로 추출한 신호 값을 '사인(sin) 값'이라 칭하기로 한다.
제어부(320)는 두 신호에 대한 샘플링 값, 즉 코사인 값들과 사인 값들의 평균값을 획득한다. 이때, 제어부(320)는 미리 설정된 시간 동안의 코사인 값들과 사인 값들의 각 평균값을 획득한다.
여기서 평균값은 코사인 신호의 값들을 평균한 값과, 사인 신호의 값들을 평균한 값으로서, 모터와 레졸버가 모두 정상일 때의 코사인 신호 값들의 평균값과 사인 신호 값들의 평균값은 서로 동일한 특정값이 될 수 있다. 이러한 코사인 평균값과 사인 평균값을 좌표값으로 하는 점이 레졸버 리사쥬의 중점이 될 수 있다.
제어부(320)는 미리 설정된 시간 동안의 코사인 값들을 평균하여 획득한 평균값(이하'코사인 평균값'이라 칭함)과, 동일한 시간 동안의 사인 값들을 평균하여 획득한 평균값(이하 '사인 평균값'이라 칭함)을 계산한다.
이와 같이 획득된 코사인 평균값과 사인 평균값은 레졸버 신호의 리사쥬에서 중점의 좌표값(중점 위치값)이 되는 것으로, 코사인 평균값이 중점의 X축(가로축) 좌표값이 되고, 사인 평균값이 Y축(세로축) 좌표값이 된다.
제어부(320)는 코사인 평균값과 사인 평균값을 각각 획득하는 것에 의해 이들 평균값을 각각 X축 좌표값과 Y축 좌표값으로 하는 리사쥬 중점의 위치값을 획득할 수 있다.
또한, 제어부(320)는 중점의 X축 좌표값(코사인 평균값임)과 Y축 좌표값(사인 평균값임)을 이용하여 리사쥬의 크기, 즉 리사쥬의 반지름(R)을 획득하고, 이때 중점의 X축 및 Y축 좌표값과 함께 코사인 값과 사인값을 함께 이용하여 반지름을 획득할 수 있고 획득된 반지름에 기초하여 지름을 획득할 수 있다.
여기서 리사쥬의 반지름(R)은 디지털화된 코사인 값과 중점의 X축 좌표값인 코사인 평균값의 차이의 제곱과, 디지털화된 사인 값과 중점의 Y축 좌표값인 사인 평균값의 차이의 제곱의 합에 제곱근을 적용한 값으로 획득할 수 있다.
도 8은 모터 정상 상태 및 레졸버의 정상 상태의 기준 리사쥬 곡선의 예시도로, 좌표 평면에서 좌표축의 가로축(X축)이 코사인 값을, 세로축(Y축)이 사인 값을 나타낸다.
여기서 기준 리사쥬 곡선은 기준 리사쥬 값들을 가진다.
즉, 기준 리사쥬 곡선에서의 각 점에서의 X축 좌표값은 코사인 값이 되고, 각 점에서의 Y축 좌표값은 사인 값이 되며, 한 점에서의 X축 좌표값과 Y축 좌표값은 동일 시간에서의 코사인 값과 사인 값이 된다.
도 8에서 알 수 있듯이, 모터 및 레졸버의 정상 상태의 기준 리사쥬 곡선은 원형일 수 있고, 원의 테두리에서의 한 점의 기준 리사쥬 값(즉 기준 좌표값)은, 사인값과 코사인 값을 가진다.
기준 리사쥬 값들은, 기준 지름(RR)을 갖는 기준 원의 테두리(RL)를 이루는 점들의 좌표값들일 수 있다.
기준 리사쥬 범위는 기준 리사쥬 곡선(즉 원의 테두리, RL)의 지름(RR)보다 일정 값(Ra)만큼 작은 지름(RR-Ra)을 갖는 원의 테두리(SL1)와, 기준 리사쥬 곡선(RL)의 지름(RR)보다 일정 값(Ra)만큼 큰 지름(RR+Ra)을 갖는 원의 테두리(SL2) 사이의 영역을 포함할 수 있다.
즉, 제어부(320)는 두 원(SL1, SL2) 사이의 영역 내에 좌표 값들로 이루어진 기준 리사쥬 맵을 획득하고 획득된 기준 리사쥬 맵을 저장하도록 할 수 있다.
제어부(320)는 기준 리사쥬 값들에 대응하는 모터의 각도 값을 각각 획득하고 획득된 기준 리사쥬 값들에 대응하는 모터의 각도 값들을 저장하도록 할 수 있다.
노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되었을 때, 기준 리사쥬 값에 기초하여 각도로 인식하는 제어부(320)의 구성에 대해 설명한다.
제어부(320)는 미리 설정된 주기로 수신되는 출력 신호들에 대응하는 리사쥬 값들을 획득하고, 획득된 리사쥬 값들에 대응하는 지점들로 인식하며 미리 설정된 주기로 순차적으로 인식된 지점들 사이의 각도를 인식하고, 인식된 각도들 간의 각속도를 획득하고 인접한 두 각속도들 간의 각 가속도를 획득한다.
제어부(320)는 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되었다고 판단되면 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값에 기초한 각가속도와 이전에 획득된 각가속도에 기초하여 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호에 대응하는 모터의 각도를 인식한다.
여기서. 이전에 획득된 각가속도는, 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되기 직전에 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬값에 기초한 각가속도이다.
아울러 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호에 대응하는 모터의 각도를 인식하는 것은, 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호에 대응하는 모터의 각도를 예측하는 것일 수 있다. 이를 도 9, 도 10, 도11a 및 도 11b를 참조하여 설명한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(320)는 제1시점에 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 가지는 제1지점('1')을 인식하고 인식된 제1지점과 최초 지점('0') 사이의 제1각도(Θ0-1)를 인식하며, 인식된 제1각도의 제1각속도((Θ0-1)/Δt)를 획득한다.
제어부(320)는 다음 주기의 제2시점에 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 가지는 제2지점('2')을 인식하고 인식된 제2지점('2')과 제1지점('1') 사이의 제2각도(Θ1-2)를 인식하며 제1각도에서 제2각도 사이의 제2각속도((Θ1-2)/Δt)를 획득하며, 제1각속도와 제2각속도 사이의 제1각가속도((Θ1-2 -Θ0-1)/Δt2) 를 획득한다.
제어부(320)는 다음 주기의 제3시점에 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 가지는 제3지점('3')을 인식하고 제3지점과 제2지점('2') 사이의 제3각도(Θ2-3)를 인식하며 제2각도에서 제3각도 사이의 제3각속도((Θ2-3)/Δt)를 획득하며 제2각속도와 제3각속도 사이의 제2각가속도((Θ2-3 -Θ1-2)/Δt2)를 획득한다.
이와 같은 방식으로, 제어부(320)는 주기마다 각도, 각속도 및 각가속도를 획득하고, 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되었다고 판단되면 왜곡된 출력 신호가 수신된 시점으로부터 인접한 시점에 획득된 적어도 두 개의 각가속도에 기초하여 새로운 제3지점의 위치를 획득하고, 왜곡된 출력 신호에 대응하는 제3지점의 위치를 새로운 제3지점의 위치로 변경한다.
여기서 새로운 제3지점의 위치는 기준 리사쥬의 곡선 상의 어느 한 점일 수 있다.
제어부(320)는 새로운 제3지점의 리사쥬값을 확인하고 확인된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 예측한다. 여기서 확인된 리사쥬 값은 디지털화된 코사인 값과 디지털화된 사인값일 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(320)는 제3지점('3')의 리사쥬 값이 기준 리사쥬 범위를 벗어난다고 판단되면 제3시점에서 인접한 시점에 획득된 적어도 두 개의 각가속도 및 기준 리사쥬 곡선에 기초하여 왜곡된 출력 신호에 대응하는 새로운 리사쥬 값을 확인하고 확인된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 예측한다.
즉, 제어부(320)는 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되었다고 판단되면 왜곡된 출력 신호가 수신된 시점에 인식되어야 레졸버의 출력 신호에 대응하는 리사쥬값을 기준 리사쥬 곡선 및 이전에 인식된 리사쥬 값들에 대응하는 지점들의 각속도의 변화량으로 예측할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 모터의 등속 제어를 수행할 때 주기적으로 획득되는 리사쥬 곡선의 각 지점들의 각속도의 변화량은 영(0)일 수 있다. 즉 주기적으로 획득되는 각가속도의 크기는 영(0)일 수 있다.
이로 인해 주기적으로 수신되는 레졸버의 출력신호에 대응하는 리사쥬 값을 가지는 지점의 간격은 동일할 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 모터의 가속 제어를 수행할 때 주기적으로 획득되는 리사쥬 곡선의 각 지점들의 각속도의 변화량은 증가할 수 있다. 즉 주기적으로 획득되는 각가속도의 크기는 증가할 수 있다.
이로 인해 주기적으로 수신되는 레졸버의 출력신호에 대응하는 리사쥬 값을 가지는 지점의 간격은 각가속도가 빨라짐에 따라 좁아질 수 있다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 모터가 감속 제어를 수행할 때 주기적으로 획득되는 리사쥬 곡선의 각 지점들의 각속도의 변화량은 감소할 수 있다. 즉 주기적으로 획득되는 각가속도의 크기는 감소할 수 있다.
이로 인해 주기적으로 수신되는 레졸버의 출력신호에 대응하는 리사쥬 값을 가지는 지점의 간격은 각가속도가 느려짐에 따라 넓어질 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 모터의 등속 제어를 수행할 때, 노이즈에 의해 위치가 변경된 제3지점과 제2지점 사이의 간격은, 최초 지점과 제1지점 사이의 간격과 동일할 수 있고, 제1지점과 제2지점 사이의 간격과 동일할 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 모터의 가속 제어를 수행할 때, 노이즈에 의해 위치가 변경된 제3지점과 제2지점 사이의 간격은, 최초 지점과 제1지점 사이의 간격보다 좁을 수 있고. 제1지점과 제2지점 사이의 간격보다 더 좁을 수 있다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 모터의 감속 제어를 수행할 때, 노이즈에 의해 위치가 변경된 제3지점과 제2지점 사이의 간격은, 최초 지점과 제1지점 사이의 간격보다 넓을 수 있고. 제1지점과 제2지점 사이의 간격보다 더 넓을 수 있다.
이와 같이 제어부(320)는 모터의 가속이나 감속 제어 시에도 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되었다고 판단되면 미리 설정된 주기별로 수신된 출력 신호의 리사쥬 값에 기초하여 미리 설정된 주기별로 리사쥬 곡선 내의 지점 사이의 각도를 순차적으로 인식하고 순차적으로 인식된 각도의 각속도 및 각가속도에 기초하여 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호에 대응하는 모터의 각도를 예측하며 예측된 모터의 각도에 기초하여 모터의 속도를 제어할 수 있다.
제어부(320)는 노이즈에 의해 왜곡된 출력 신호가 수신되었을 때에도, 인식된 각도에 기초하여 모터의 속도를 제어할 수 있다.
제어부(320)는 레졸버의 출력 신호의 왜곡 횟수를 카운트하고, 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하면 외부 노이즈 과다 유입에 대응하는 고장 정보가 출력되도록 한다.
차량은 도로의 로드 정보를 검출하는 검출부를 더 포함할 수 있다. 즉 차량은 도로의 마찰력을 검출하는 마찰력 검출부와, 도로의 경사각을 검출하는 경사각 검출부를 더 포함할 수 있다.
제어부(320)는 운전자의 운전 패턴을 누적하여 저장하고, 저장된 운전 패턴 및 도로의 로드 정보를 활용하여 차량의 거동을 예측하고 이에 대응하는 기준 리사쥬 맵(V_cos, V_sin)을 업데이트할 수 있다.
아울러 제어부(320)는 모터의 구동 중 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 다음 주기의 출력신호가 수신되면 획득된 각가속도에 기초하여 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 변경된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식하는 것도 가능하다.
저장부(330)는 기준 리사쥬 값들을 저장한다.
저장부(330)는 기준 리사쥬 값들에 대응하는 모터의 각도 값들을 저장할 수 있다.
저장부(330)는 고장 진단을 위한 기준 횟수를 저장하는 것도 가능하다.
저장부(330)는 기준 리사쥬 범위에 대응하는 기준 리사쥬 맵을 저장하는 것도 가능하다.
저장부(330)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부(320a)는 제어부(320)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
차량(1)은 차량에서 수행 가능한 복수의 기능 중 적어도 하나의 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(410)를 더 포함할 수 있고, 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하고, 통신 에러 정보를 표시하는 표시부(420)를 더 포함할 수 있으며 수행 중인 기능에 대한 정보를 사운드로 출력하는 사운드 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
입력부(410)는 헤드 유닛 또는 센터페시아에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다.
입력부(410)는 단말기의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드로 마련될 수 있다.
입력부(410)는 에러 정보의 확인을 위한 출력 명령 및 에러 정보의 전송을 위한 전송 명령을 입력받는다.
표시부(420)는 에러 정보를 표시한다. 여기서 에러 정보는 에러가 발생된 제어기의 식별 정보 및 에러 코드를 포함하고, 에러 코드 명을 더 포함할 수 있다.
표시부(420)는 레졸버의 출력 신호의 왜곡 횟수를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(420)는 레졸버의 출력 신호의 왜곡에 대응하는 고장 정보를 표시하는 것도 가능하다. 즉 표시부(420)는 외부 노이즈 유입에 대한 점검 정보를 표시할 수 있다.
표시부(420)는 LCD, OLED, PDP 등과 같은 평판 표시 장치로 마련될 수 있다.
차량에는 차량용 단말기(미도시)가 마련될 수 있으며, 입력부와 표시부는 단말기에 마련된 입력부와 표시부일 수 있다.
단말기의 입력부는 단말기의 표시부에 일체로 마련된 터치 패널을 포함할 수 있다.
이러한 단말기의 입력부는 단말기의 표시부에 버튼 형상으로 활성화되어 표시될 수 있고 이때 표시된 버튼의 위치 정보를 입력받는다.
단말기의 입력부와 표시부는 터치스크린으로 마련될 수 있다.
단말기의 표시부는 서비스 센터의 위치 정보를 표시하는 것도 가능하다.
도 12는 모터 및 모터 제어 장치를 가지는 차량의 제어 순서도이다.
차량은 주행 중 액셀러레이터 페달과 브레이크 페달의 가압 정보에 기초하여 운전자의 주행 요구를 획득하고 주행 요구에 대응하여 가속, 감속, 정지 또는 제동이 수행되도록 모터의 속도를 제어한다.
차량은 모터의 속도 제어 시 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 수신(201)하고 수신된 출력 신호에 기초하여 모터의 회전 각도(또는 모터의 각도)를 인식하고 인식된 모터의 회전 각도에 기초하여 모터의 실제 속도를 획득하며 획득된 모터의 실제 속도가 운전자의 주행 요구에 대응하는 목표 속도에 도달하도록 모터에 인가되는 전압 및 전류를 조절한다.
차량은 레졸버의 출력 신호로부터 모터의 회전 각도를 인식할 때 레졸버의 출력 신호가 노이즈에 의해 왜곡되었는지 판단한다.
좀 더 구체적으로, 차량은 레졸버의 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득(202)하고 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 범위 이내인지 판단(203)하며, 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 범위 이내라고 판단되면 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 인식(204)하고 인식된 모터의 각도에 기초하여 모터의 속도를 제어한다(209).
차량은 모터의 각도 인식 시, ATO(or RDC)를 이용하여 사인값과 코사인 값을 획득할 수 있다.
반면 차량은 획득된 리사쥬 값이 기준 리사쥬 범위를 벗어났다고 판단되면 레졸버의 출력 신호가 왜곡되었다고 판단하고, 레졸버의 출력 신호의 왜곡 횟수를 카운트 한다(205).
차량은 카운트된 왜곡 횟수와 기준 횟수를 비교하여, 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하는지 판단(206)한다.
차량은 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과한다고 판단되면 차량의 표시부를 통해 노이즈 과다 유입을 알린다(207).
차량은 노이즈 과다 유입 알림 시, 서비스 센터에서의 점검을 알리는 고장 정보를 표시할 수 있다.
아울러 차량은 사운드 출력부를 통해 노이즈 과다 유입 알림에 대응하는 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
차량은 카운트된 왜곡 횟수가 기준 이하라고 판단되면 이전에 획득된 리사쥬 값들 및 현재 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 각도를 예측(208)하고 인식된 모터의 각도에 기초하여 모터의 속도를 제어한다(209).
여기서 모터의 각도를 예측하는 구성은, 제어부(320)의 구성 시에 설명한 바 자세한 설명은 생략한다(도 9, 도 10, 도 11a 및 도 11b 참조).
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시 예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시 예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 140: 모터
160: 인버터 200: 레졸버
300: 동력 제어 장치 300a: 모터 제어 장치

Claims (21)

  1. 기준 리사쥬 값들을 저장하는 저장부; 및
    레졸버에 여자 신호를 인가하고 상기 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 수신하고, 상기 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득하고, 상기 획득된 리사쥬 값이 상기 기준 리사쥬 값들과 상이하면 외부 노이즈 유입으로 판단하고, 상기 획득된 리사쥬 값이 상기 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나와 동일하면 상기 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 모터 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 모터의 구동 중 상기 외부 노이즈에 의해 출력 신호가 왜곡된 왜곡 횟수를 카운트하고, 상기 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하면 노이즈 과다 유입 알림 정보를 외부 장치에 출력하는 것을 포함하는 모터 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 모터의 구 동 중 상기 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 상기 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 어느 하나의 리사쥬 값이 상기 기준 리사쥬 값들과 상이하면 상기 어느 하나의 리사쥬 값이 수신되기 이전에 수신된 리사쥬 값 대응하는 제1각가속도를 확인하고, 상기 어느 하나의 리사쥬 값에 대응하는 제2각가속도를 확인하고 상기 확인된 제1, 2 각가속도에 기초하여 상기 어느 하나의 리사쥬 값을 상기 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 상기 변경된 리사쥬 값에 기초하여 상기 모터의 각도를 인식하고 상기 인식된 모터의 각도에 기초하여 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 포함하는 모터 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도 획득 시, 상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각도를 인식하고, 인식된 각도 사이의 각속도를 획득하며 획득된 각속도 사이의 각가속도를 획득하는 것을 포함하는 모터 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 모터의 정상 구동 중 상기 레졸버로부터 두 개의 출력 신호가 수신되면 수신된 두 개의 출력 신호의 피크 점을 각각 연결하여 사인 신호와 코사인 신호로 변환하고, 변환된 사인 신호와 코사인 신호를 디지털화하고, 디지털화된 사인 신호와 코사인 신호를 미리 설정된 주기마다 샘플링한 사인 값과 코사인 값들의 평균값들에 기초하여 기준 리사쥬의 중점의 위치값을 획득하고, 상기 디지털화된 사인값, 상기 획득된 중점의 위치값 중 사인값, 상기 디지털화된 코사인값 및 상기 획득된 중점의 위치값 중 코사인값에 기초하여 기준 리사쥬의 반지름을 획득하고 상기 획득된 중점의 위치값과 상기 반지름에 기초하여 기준 리사쥬 곡선을 획득하여 저장하는 것을 포함하는 모터 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 획득된 중점의 위치값과 상기 반지름에 기초하여 상기 기준 리사쥬 곡선을 이루는 상기 기준 리사쥬 값을 획득하여 저장하는 것을 포함하는 모터 제어 장치.
  7. 차륜에 구동력을 전달하는 모터;
    상기 모터에 연결된 레졸버; 및
    상기 레졸버에 여자 신호를 인가하고 상기 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 수신하고, 상기 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득하고, 상기 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어나면 외부 노이즈 유입으로 판단하고, 상기 획득된 리사쥬 값이 상기 미리 저장된 기준 리사쥬 범위 이내이면 상기 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 장치를 포함하는 차량.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 모터에 전력을 전달하고 상기 모터의 회생 제동에 의해 충전되는 배터리를 더 포함하는 차량.
  9. 제 7 항에 있어서,
    표시부를 더 포함하고,
    상기 모터 제어 장치는, 상기 모터의 구동 중 상기 외부 노이즈에 의해 출력 신호가 왜곡된 왜곡 횟수를 카운트하고, 상기 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하면 노이즈 과다 유입 알림 정보를 상기 표시부에 출력하는 것을 포함하는 차량.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 모터 제어 장치는,
    상기 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수 이하이면, 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어나는 리사쥬 값을 미리 저장된 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 상기 변경된 리사쥬 값에 기초하여 상기 모터의 각도를 인식하고 상기 인식된 모터의 각도에 기초하여 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 모터 제어 장치는,
    상기 모터의 구동 중 상기 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 상기 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 출력신호가 수신되면 상기 획득된 각가속도에 기초하여 상기 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 상기 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 상기 변경된 리사쥬 값에 기초하여 상기 모터의 각도를 인식하는 것을 포함하는 차량.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 모터 제어 장치는,
    상기 모터의 구동 중 상기 레졸버에서 출력되는 출력 신호를 주기적으로 수신하고, 상기 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고, 상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고, 어느 하나의 리사쥬 값이 상기 기준 리사쥬 범위를 벗어나면 상기 어느 하나의 리사쥬 값이 수신되기 이전에 수신된 리사쥬 값 대응하는 제1각가속도를 확인하고, 상기 어느 하나의 리사쥬 값에 대응하는 제2각가속도를 확인하고 상기 확인된 제1, 2 각가속도에 기초하여 상기 어느 하나의 리사쥬 값을 상기 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고 상기 변경된 리사쥬 값에 기초하여 상기 모터의 각도를 인식하고 상기 인식된 모터의 각도에 기초하여 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 모터 제어 장치는,
    상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도 획득 시, 상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각도를 인식하고, 인식된 각도 사이의 각속도를 획득하며 획득된 각속도 사이의 각가속도를 획득하는 것을 포함하는 차량.
  14. 제 7 항에 있어서, 상기 모터 제어 장치는,
    상기 모터의 정상 구동 중 상기 레졸버로부터 두 개의 출력 신호가 수신되면 수신된 두 개의 출력 신호의 피크 점을 각각 연결하여 사인 신호와 코사인 신호로 변환하고, 변환된 사인 신호와 코사인 신호를 디지털화하고, 디지털화된 사인 신호와 코사인 신호를 미리 설정된 주기마다 샘플링한 사인 값과 코사인 값들의 평균값들에 기초하여 기준 리사쥬의 중점의 위치값을 획득하고, 상기 디지털화된 사인값, 상기 획득된 중점의 위치값 중 사인값, 상기 디지털화된 코사인값 및 상기 획득된 중점의 위치값 중 코사인값에 기초하여 기준 리사쥬의 반지름을 획득하고 상기 획득된 중점의 위치값과 상기 반지름에 기초하여 기준 리사쥬 곡선을 획득하여 저장하는 것을 포함하는 차량.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 모터 제어 장치는,
    상기 획득된 중점의 위치값과 상기 반지름에 기초하여 상기 기준 리사쥬 곡선을 이루는 상기 기준 리사쥬 값을 획득하여 저장하는 것을 포함하는 차량.
  16. 모터, 레졸버 및 배터리를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 모터의 구동 중 상기 레졸버의 출력 신호가 수신되면, 상기 수신된 출력 신호에 대응하는 리사쥬 값을 획득하고,
    상기 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어난 값이면 외부 노이즈 유입으로 판단하고,
    상기 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위 이내의 값이면 상기 획득된 리사쥬 값에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 차량의 제어 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어난 값이면 외부 노이즈 유입으로 판단하는 것은,
    상기 외부 노이즈에 의해 출력 신호가 왜곡된 왜곡 횟수를 카운트하고,
    상기 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수를 초과하면 노이즈 과다 유입 알림 정보를 표시부를 통해 표시하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 획득된 리사쥬 값이 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어난 값이면 외부 노이즈 유입으로 판단하는 것은,
    상기 카운트된 왜곡 횟수가 기준 횟수 이하이면, 상기 획득된 리사쥬 값을 미리 저장된 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하고,
    상기 변경된 리사쥬 값에 기초하여 상기 모터의 각도를 인식하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 획득된 리사쥬 값을 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것은,
    상기 모터의 구동 중 상기 레졸버의 출력 신호를 주기적으로 수신하고,
    상기 주기적으로 수신된 출력 신호들에 각각 대응하는 리사쥬 값들을 순차적으로 획득하고,
    상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하고,
    상기 획득된 리사쥬 값이 상기 미리 저장된 기준 리사쥬 범위를 벗어나면 상기 획득된 각가속도에 기초하여 상기 획득된 리사쥬 값을 상기 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각가속도를 획득하는 것은,
    상기 순차적으로 획득된 리사쥬 값들 중 서로 인접한 리사쥬 값들 사이의 각도를 인식하고,
    상기 인식된 각도 사이의 각속도를 획득하며 획득된 각속도 사이의 각가속도를 획득하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 획득된 리사쥬 값을 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것은,
    상기 획득된 리사쥬 값이 수신되기 이전에 수신된 리사쥬 값 대응하는 제1각가속도를 확인하고,
    상기 획득된 리사쥬 값에 대응하는 제2각가속도를 확인하고,
    상기 확인된 제1, 2 각가속도에 기초하여 상기 획득된 리사쥬 값을 상기 기준 리사쥬 곡선을 이루는 기준 리사쥬 값들 중 어느 하나의 기준 리사쥬 값으로 변경하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102187486B1 (ko) * 2020-06-16 2020-12-07 에스케이씨솔믹스 주식회사 로봇의 상태 판단 방법 및 장치
KR20230006658A (ko) * 2021-07-01 2023-01-11 에스엘 주식회사 차량용 변속 장치

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349561A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Jtekt Corp レゾルバ位置検出器、電気式動力舵取装置
US20070291424A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-20 Jtekt Corporation Abnormality judging apparatus
JP2009011028A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Toyota Motor Corp モータ駆動システム
US20160025796A1 (en) * 2014-07-28 2016-01-28 Hyundai Motor Company Method of detecting wiring mismatch of resolver
KR20160035476A (ko) * 2014-09-23 2016-03-31 현대자동차주식회사 모터 제어 장치 및 방법
KR101619593B1 (ko) * 2014-07-08 2016-05-10 현대자동차주식회사 레졸버 고장판단 방법
US20180164132A1 (en) * 2015-06-18 2018-06-14 Robert Bosch Gmbh Method and circuit for detecting a short circuit of the sine or cosine receiver coil of a resolver
US20180231392A1 (en) * 2016-06-09 2018-08-16 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Diagnostic Apparatus and Diagnostic Method for Rotational Angle Sensor, and Control Apparatus for Actuator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349561A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Jtekt Corp レゾルバ位置検出器、電気式動力舵取装置
US20070291424A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-20 Jtekt Corporation Abnormality judging apparatus
JP2009011028A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Toyota Motor Corp モータ駆動システム
KR101619593B1 (ko) * 2014-07-08 2016-05-10 현대자동차주식회사 레졸버 고장판단 방법
US20160025796A1 (en) * 2014-07-28 2016-01-28 Hyundai Motor Company Method of detecting wiring mismatch of resolver
KR20160035476A (ko) * 2014-09-23 2016-03-31 현대자동차주식회사 모터 제어 장치 및 방법
US20180164132A1 (en) * 2015-06-18 2018-06-14 Robert Bosch Gmbh Method and circuit for detecting a short circuit of the sine or cosine receiver coil of a resolver
US20180231392A1 (en) * 2016-06-09 2018-08-16 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Diagnostic Apparatus and Diagnostic Method for Rotational Angle Sensor, and Control Apparatus for Actuator

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