KR100550166B1 - Control circuit of DC Motor for Electronic Power Steering - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기차량, 지게차, 견인차 등의 전자식 조향장치(Electronic Power Steering, EPS)에 사용되는 직류모터의 제어회로에 관한 것으로, 토크센서로부터의 출력 전압과 직류모터의 출력전압을 마이크로프로세서유닛(MPU)을 통하여 입력받아 조향용 직류 모터에 회전 방향과 속도, 힘을 제어하는 전류를 공급하는 제어회로에 관한 것이다.     BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit of a DC motor used in an electronic power steering (EPS) such as an electric vehicle, a forklift, a tow truck, and the like. It relates to a control circuit for receiving a current input through the MPU to supply the steering DC motor for controlling the rotation direction, speed, and force.

직류모터, 마이크로프로세서유닛, 토크 센서, 조향    DC motor, microprocessor unit, torque sensor, steering

Description

전자식 조향 장치용 직류 모터의 제어회로{Control circuit of DC Motor for Electronic Power Steering}Control circuit of DC motor for electronic steering device {Control circuit of DC Motor for Electronic Power Steering}

도 1 은 본 발명 제어 회로의 블럭도,1 is a block diagram of a control circuit of the present invention;

도 2a 내지 도 2b 는 도 1 의 블럭도의 상세 회로도,2A-2B are detailed circuit diagrams of the block diagram of FIG. 1;

도 3 은 본 발명의 토크 센서의 출력 전압에 따른 A/D 컨버터의 변환 파라메타(a), PWM 듀티비(b), FET 모듈의 전류값(c)을 나타낸 그래프,3 is a graph showing conversion parameters (a), PWM duty ratio (b), and current value (c) of the FET module of the A / D converter according to the output voltage of the torque sensor of the present invention;

도 4a 내지 도 4b 는 본 발명 마이크로프로세서유닛에 내장되는 제어 프로그램의 플로우챠트이다.4A to 4B are flowcharts of a control program embedded in the microprocessor unit of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10; 12V 정전압부 20; 5V 정전압부10; 12V constant voltage section 20; 5V constant voltage section

30; 논리조합부 40,40'; 모터 구동부30; Logical combinations 40, 40 '; Motor drive

50; FET 모듈 60; 모터신호감지부50; FET module 60; Motor signal detector

70; 모터신호증폭부 80; 필터부70; A motor signal amplifier 80; Filter part

90; 주파수검출부 100; 과전류차단부90; A frequency detector 100; Over current cutoff

101; 제 1 과전류차단부 102; 제 2 과전류차단부101; A first overcurrent blocking unit 102; Second overcurrent cutoff

103; 제 3 과전류차단부 M; 직류 모터103; Third overcurrent blocking portion M; DC motor

TS; 토크 센서 M.S; 컨텍터TS; Torque sensor M.S; Contactor

본 발명은 전기차량, 지게차, 견인차 등의 전자식 조향장치(Electronic Power Steering, EPS)에 사용되는 직류모터의 제어회로에 관한 것으로, 토크센서로부터의 출력 전압과 직류모터의 출력전압을 마이크로프로세서유닛(MPU)을 통하여 입력받아 조향용 직류 모터에 회전 방향과 속도, 힘을 제어하는 전류를 공급하는 제어회로에 관한 것이다.     BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit of a DC motor used in an electronic power steering (EPS) such as an electric vehicle, a forklift, a tow truck, and the like. It relates to a control circuit for receiving a current input through the MPU to supply the steering DC motor for controlling the rotation direction, speed, and force.

전기차량, 지게차, 견인차 등의 조향 장치로서 과거에는 유압을 이용한 조향장치를 사용하여 왔으나, 근래에는 직류 모터를 이용하는 전자식 조향장치(EPS)가 널리 이용되고 있다. 전자식 조향장치(EPS)는 직류 모터가 핸들을 조작할 경우에만 작동되는 것으로서, 소모되는 전력을 절감할 수 있고, 조향감이 향상되며, 저소음의 작업 환경을 구축할 수 있는 장점이 있다.     BACKGROUND ART In the past, hydraulic steering devices have been used as steering devices for electric vehicles, forklifts, and tow trucks, but in recent years, electronic steering devices (EPS) using DC motors have been widely used. The electronic steering device (EPS) is operated only when the DC motor operates the handle, thereby reducing power consumption, improving steering feeling, and establishing a low noise working environment.

이러한 전자식 조향장치의 동작 원리는, 운전자가 핸들을 조작하면 핸들에 연동된 종동기어가 회전하고, 이 종동기어와 연동된 토크센서(TS)가 종동기어(미도시)의 조향랙 상에서의 이동 거리에 비례하는 토크센서 출력전압(Vts)를 출력하여 제어 회로에 이 신호(Vts)를 보내고, 제어회로는 상기 토크센서 출력전압(Vts)에 따른 직류모터의 회전방향과 속도, 힘을 결정하여 조향에 필요한 전류를 직류모터에 공급함으로써, 직류 모터가 핸들이 조향된 회전 방향으로 회전하고 이 힘은 상기 종동기어와 연동된 감속기어를 통해 바퀴의 방향을 움직이는 액츄에이터 또는 스티어링기어에 전달되어 차량이 주행하게 된다.     The operating principle of the electronic steering device is that when the driver operates the steering wheel, the driven gear interlocked with the steering wheel rotates, and the torque sensor TS interlocked with the driven gear moves on the steering rack of the driven gear (not shown). Outputs the torque sensor output voltage Vts proportional to and sends this signal to the control circuit, and the control circuit determines steering direction, speed, and force of the DC motor according to the torque sensor output voltage Vts. By supplying the DC motor with the required current, the DC motor rotates in the rotational direction in which the steering wheel is steered, and this force is transmitted to the actuator or steering gear that moves the wheels through the reduction gear linked with the driven gear so that the vehicle travels. Done.

상술한 바와 같은 조향 장치용 직류 모터 제어 회로로서 종래의 것은 통상적으로 24V 내지 48V 에 달하는 직류 모터 인가 전압 및 그에 따른 대전류량에 따른 소자 발열의 문제점과, 제어 회로의 설치 환경이 온도 및 노이즈 발생면에서 열악한 조건하에 있을 경우가 많아 디지털 소자들의 동작 특성이 저하되고, 내구성이 약화되는 문제점이 있었다.    As a DC motor control circuit for a steering apparatus as described above, the conventional one is a problem of device heat generation according to a DC motor applied voltage of up to 24V to 48V and a corresponding large current amount, and the installation environment of the control circuit is a temperature and noise generating surface. In many cases, under poor conditions, operating characteristics of the digital devices are deteriorated and durability is weakened.

또한, 모터(M)나 모터 구동부의 흐르는 전류의 레벨을 제한하도록 하는 기능이 구현되어 있기는 하나, 마이크로프로세서유닛에 입력된 명령치와 실제 출력 전류값이 비례하지 않을 경우, 예를 들어 직류 모터를 구동하는 FET 모듈이 파손되어 모터 구동 회로에 계속하여 전류가 흐르고 있는 경우 등에는 모터의 제어 회로와 모터가 계속되는 전류의 흐름으로 인하여 과열됨으로써 소자 자체가 소손되는 문제점이 있었다.In addition, although the function of limiting the level of the current flowing through the motor M or the motor driving unit is implemented, when the command value input to the microprocessor unit and the actual output current value are not proportional, for example, a DC motor In the case where the FET module for driving the FET module is damaged and current flows continuously in the motor driving circuit, there is a problem in that the device itself is burned out due to overheating due to the flow of the current in the control circuit of the motor and the motor.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 종래의 마이크로프로세서 유닛에 의한 토크센서 출력전압에 의한 모터 제어 기능를 기본적으로 구비하고 이에 부가하여 실제의 직류 모터의 출력 전류값의 상태에 따라 부하 전류를 제한할 수 있고, 필요시 모터 구동부의 작동도 차단할 수 있으며, 일정 시간동안 휴지할 수 있는 기능을 구현함으로써 실제 운전자의 특성과 장비의 운용을 최적화 시킬수 있는 조향 장치용 직류 모터의 제어 회로를 제공하는데 있다.     An object of the present invention for solving the above problems is basically provided with a motor control function by the torque sensor output voltage by the conventional microprocessor unit, and in addition to this, the load according to the state of the output current value of the actual DC motor It can limit the current, cut off the operation of the motor drive if necessary, and implement the function to stop for a certain period of time, so that the control circuit of the DC motor for steering device can optimize the characteristics of the actual driver and the operation of the equipment. To provide.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용을 을 상세하게 개조식으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the modification and configuration of the preferred embodiment of the present invention.

도 1 은 본 발명 제어 회로의 블럭도, 도 2a 내지 도 2b 는 도 1 의 블럭도의 상세 회로도이다. 이하, 설명되는 본 발명 직류 모터의 제어 회로의 구성과 작용은 상기 도 1 내지 도 2a 내지 도 2b 를 동시에 참조하여 기술되며, 해당 업계의 당업자에 의하여 공지된 부분의 회로는 그 설명을 가급적 간략하게 기술하거나 생략한 점에 유의하여야 한다.1 is a block diagram of the control circuit of the present invention, and FIGS. 2A to 2B are detailed circuit diagrams of the block diagram of FIG. Hereinafter, the configuration and operation of the control circuit of the present invention DC motor will be described with reference to FIGS. 1 to 2A to 2B simultaneously, and the circuits of the parts known by those skilled in the art will be briefly described. Note that descriptions or omissions are made.

1) 키스위치 및 전원공급부1) Key switch and power supply

도 1 의 블럭도 및 도 2a 내지 도 2b 에 도시한 바와 같이, 조향 바퀴의 제어력 신호를 발생시키는 토크센서(TS)와, +48V 의 전압을 FET 모듈(50)에 공급하는 주전원배터리(BATT)와, 키(Key)가 삽입되어 제어회로를 기동시키는 키스위치(KS)와, 상기 키스위치(KS)가 ON 되면 주전원배터리(BATT)로부터 공급되는 전압을 정압하여 이의 전압을 모터구동부(40,40')에 공급하는 12V 정전압부(10)와 이의 전압을 제어 회로의 각 소자에 공급하는 5V 정전압부(20)를 가지고 있다.     As shown in the block diagram of Fig. 1 and Figs. 2A to 2B, a torque sensor TS for generating a control force signal of a steering wheel and a main power battery BATT for supplying a voltage of + 48V to the FET module 50 are shown. And a key switch KS for activating the control circuit by inserting a key, and when the key switch KS is turned on, the voltage supplied from the main power battery Batt is positively regulated, and the voltage is supplied to the motor driving unit 40. 12V constant voltage section 10 for supplying 40 ') and 5V constant voltage section 20 for supplying its voltage to each element of the control circuit.

2) 마이크로프로세서유닛     2) Microprocessor Unit

마이크로프로세서유닛(MPU)은 내장된 제어 프로그램이 실행됨에 따라서 본 발명 제어 회로를 구동시키고 데이터 처리를 수행하는 부분이다. 상기 마이크로프로세서에서 입/출력되는 신호는 다음과 같다.     The microprocessor unit (MPU) is a part for driving the control circuit of the present invention and performing data processing as the built-in control program is executed. Signals input / output from the microprocessor are as follows.

상기 토크센서(TS)의 출력전압(Vts)은 수 V 로 출력되어 아날로그-디지털 컨버터(A/D Converter) 입력단자인 PC1 포트로 입력되고, 키스위치(KS)로부터의 기동 신호는 PD2 포트에 입력되며, FET 모듈(50)에 인가되는 전압은 모터신호감지부(60)에서 검출되어 모터신호증폭부(70)에서 수 V 레벨의 신호로 증폭되고, 필터부(80)를 경유하여 직류로 필터링되어 아날로그-디지털 컨버터(A/D Converter) 입력단자인 PC0 포트로 입력된다.     The output voltage Vts of the torque sensor TS is output as several V and input to the PC1 port, which is an analog-to-digital converter (A / D converter) input terminal, and a start signal from the key switch KS is supplied to the PD2 port. The voltage applied to the FET module 50 is detected by the motor signal detecting unit 60, amplified by a signal of several V levels by the motor signal amplifying unit 70, and supplied to the direct current via the filter unit 80. It is filtered and input to the PC0 port, which is an A / D converter input terminal.

또한, 마이크로프로세서유닛(MPU) 내부의 제어 프로그램에 의하여 상기 PC1 포트로 입력되는 토크센서 출력전압(Vts)에 따라서 모터(M)의 속도 제어에 필요한 PWM 신호가 PB1 포트를 통하여 출력되고, 상기 PWM 신호의 개폐(ON/OFF)를 제어하는 PWM 제어신호 및 모터(M)의 방향을 제어하는 방향 제어신호가 PC2, PC3, PC4, PC5 포트를 통하여 출력된다. 본 발명의 실시예에 의하면 모터(M)가 정상적으로 구동되는 경우의 상기 PWM 신호의 주파수를 14.4 KHz로 설정되어 있다.      In addition, according to the torque sensor output voltage (Vts) input to the PC1 port by a control program inside the microprocessor unit (MPU), a PWM signal for controlling the speed of the motor (M) is output through the PB1 port, the PWM The PWM control signal for controlling the opening and closing of the signal (ON / OFF) and the direction control signal for controlling the direction of the motor M are output through the PC2, PC3, PC4, and PC5 ports. According to the embodiment of the present invention, the frequency of the PWM signal when the motor M is normally driven is set to 14.4 KHz.

또한, 상기 마이크로프로세서유닛(MPU)은 모터의 이상 상황에 따른 제어불능 상태를 내장된 제어 프로그램에 의하여 판단하고, 이상 상황일 경우에는 PB2 포트를 통하여 후술할 모터구동부(40,40')의 Shut_Down 단자로 인터럽트 신호를 출력하여 모터구동부(40,40')의 작동을 중지시켜 모터(M)를 정지시킨다.     In addition, the microprocessor unit (MPU) determines the uncontrollable state according to the abnormal state of the motor by a built-in control program, and in the case of abnormal state, Shut_Down of the motor driving units 40 and 40 'to be described later through the PB2 port. An interrupt signal is output to the terminal to stop the operation of the motor driving units 40 and 40 'to stop the motor M.

또한, 전압 분배회로를 통하여 생성된 0.5V 기준의 기준 전압과 상기 모터신호증폭부(70)에서 수 V 로 증폭된 신호(VM)가 입력되는 비교기를 가진 주파수검출부(90)의 비교기 출력이 PD7 포트로 입력된다.     In addition, the comparator output of the frequency detector 90 having a comparator for inputting a reference voltage of 0.5V generated through the voltage distribution circuit and a signal VM amplified by several V from the motor signal amplifier 70 is PD7. It is entered into the port.

3) 논리조합부     3) Logic Combination Unit

논리조합부(30)는 논리 게이트(Logic gate)들로 이루어져 마이크로프로세서유닛(MPU)에서 출력되는 PWM 신호 및 Vts 값에 따른 방향제어신호와 PWM 제어신호를 모터구동부(40,40')로 전달한다. 또한, 후술할 제 1 과전류차단부 내지 제 3 과전류차단부(101,102,103)의 각각의 비교기 출력이 논리조합부(30)로 입력된다.    The logic combination unit 30 is composed of logic gates and transmits a direction control signal and a PWM control signal according to the PWM signal and the Vts value output from the microprocessor unit (MPU) to the motor driving units 40 and 40 '. do. In addition, the comparator outputs of the first to third overcurrent blocking units 101, 102, and 103 to be described later are input to the logic combination unit 30.

4) 모터구동부     4) Motor Drive

모터구동부(40,40')는 마이크로프로세서유닛(MPU)로부터 전달되는 방향제어신호 및 PWM 제어신호를 H-Bridge 형으로 된 FET 모듈(50)에 전달하는 한편, 12V 정전압부(10)에서 인가되는 전압을 FET 모듈(50)에 공급하여 FET1 내지 FET4 가 직류모터(M)를 구동시키는 스위칭 전력을 공급한다. 본 발명 실시예에서는 모터구동부의 회로 구성을 간단히 하기 위하여, 직류모터의 구동 회로로서 직류모터 전용 구동 소자인 IR2110 소자를 사용한 회로를 채택하였다.    The motor driving units 40 and 40 'transmit the direction control signal and the PWM control signal from the microprocessor unit (MPU) to the FET module 50 of the H-bridge type, and are applied by the 12V constant voltage unit 10. The supplied voltage is supplied to the FET module 50 so that the FET1 to FET4 supply the switching power for driving the DC motor M. In the embodiment of the present invention, in order to simplify the circuit configuration of the motor driver, a circuit using an IR2110 element, which is a DC motor driving element, is adopted as the DC motor driving circuit.

5) FET 모듈      5) FET module

FET 모듈(50)은 H-Bridge 형으로된 FET1 내지 FET4 로 이루어진 스위칭 전력 공급회로로서, 각각의 FET 소자들은 상기 모터구동부(40,40')로부터 전달되는 방향 및 PWM 제어신호와 각각 결선되어 각각의 FET 소자들의 스위칭 상태를 제어한다.The FET module 50 is a switching power supply circuit consisting of FET1 to FET4 having an H-bridge type, and each of the FET elements is connected to the direction and PWM control signals transmitted from the motor driving units 40 and 40 ', respectively. Controls the switching state of FET devices.

6) 모터신호감지부/모터신호증폭부6) Motor signal detector / motor signal amplifier

모터신호감지부(60)는 상기 FET 모듈(50)에 수 mΩ의 분류기저항(shunt resistor)를 결선하여 FET 모듈(50)에 흐르는 출력 신호를 감지하는 부분으로서, 감지된 수 mV 레벨의 출력 신호(Vm)는 공지의 연산증폭기를 채용한 모터신호증폭부(70)로 피드백되어 수 V 레벨의 모터출력신호(VM)로서 증폭된다. 본 발명 실시예에서는 상기 모터출력신호(VM)은 0V 내지 5V 의 출력폭을 가진 전압 레벨로 증폭되도록 상기 모터신호증폭부(70)의 증폭률을 조절하으며, 구체적으로 실 제 FET 모듈(50)에 흐르는 전류값(Vm)이 10A 일때 증폭된 모터출력신호(VM)가 0.5V, 20A 일때 1V, 25A 일때 1.5V, 30A 일때 2V, 35A 일태 2.5V, 40A 일태 3V 가 출력될수 있도록 증폭률을 조정하였다.The motor signal detection unit 60 is a part that connects a shunt resistor of several mΩ to the FET module 50 to detect an output signal flowing through the FET module 50, and detects an output signal of several mV levels. Vm is fed back to the motor signal amplifier 70 employing a known operational amplifier and amplified as a motor output signal VM of several V levels. In the exemplary embodiment of the present invention, the motor output signal VM adjusts the amplification factor of the motor signal amplifier 70 to be amplified to a voltage level having an output width of 0V to 5V, and specifically, the actual FET module 50. The amplification factor is adjusted so that the amplified motor output signal (VM) is 0.5V, 20A, 1V, 25A, 1.5V, 30A, 2V, 35A, 2.5V, and 40A, 3V. It was.

7) 필터부7) Filter part

필터부(80)는 상기와 같이 수 V 레벨로 증폭된 모터출력신호(VM)를 마이크로프로세서유닛(MPU)가 인식하기 위한 직류로 필터링하는 부분으로서, 상기 모터신호증폭부(70)의 출력신호(VM)를 IC1C 의 OP-Amp 연산증폭기를 이용한 능동 필터 회로를 통과시켜 직류로 필터링한다(이하, 필터링된 모터출력신호는 VM' 로 표기한다).The filter unit 80 is a portion for filtering the motor output signal VM amplified to several V levels as described above by a direct current for the microprocessor unit (MPU) to recognize, the output signal of the motor signal amplifier 70 (VM) is filtered by direct current through an active filter circuit using an OP-Amp operational amplifier of IC1C (hereinafter, the filtered motor output signal is denoted by VM ').

8) 주파수 검출부8) Frequency detector

주파수검출부(90)는 모터출력신호의 주파수의 변화를 검출하는 부분으로서, 상기 모터신호증폭부(70)의 출력, 즉, 필터링되지 않은 모터출력신호(VM)와 공지의 전압 분배회로를 통하여 생성된 0.5V 기준의 기준 전압이 각각 입력되는 비교기의출력이 마이크로프로세서유닛(MPU)의 PD7 단자로 입력되는 구성을 가진 회로이다.The frequency detector 90 detects a change in the frequency of the motor output signal, and is generated through the output of the motor signal amplifier 70, that is, through an unfiltered motor output signal VM and a known voltage distribution circuit. The output of the comparator to which the reference voltage of 0.5V reference is input is input to the PD7 terminal of the microprocessor unit (MPU).

본 발명의 실시예에 의하면 모터(M)가 정상적으로 구동하고 있을 경우에는 실제 FET 모듈(50)에 흐르는 전류가 10A 이상 30A 이하인 범위(모터출력신호 VM' 값이 0.5V 이상 2V 이하)내에 있게 되는데, 따라서 모터(M)가 정상적으로 구동하고 있는 범위에서는 상기 주파수검출부(90)의 출력이 연속적으로 High 상태의 출력을 발생하여 계속적으로 마이크로프로세서유닛(MPU)에 입력되고, 모터출력신호(VM)가 0.5 V 이하, 즉, FET 모듈(50)에 흐르는 전류가 10A 이하일 경우에만 주파수검출부(90)의 출력이 Low 상태가 되어 출력된다.According to the exemplary embodiment of the present invention, when the motor M is normally driven, the current flowing in the FET module 50 is actually within a range of 10A or more and 30A or less (motor output signal VM 'value is 0.5V or more and 2V or less). Therefore, in the range in which the motor M is normally driven, the output of the frequency detector 90 continuously generates an output of a high state, and is continuously input to the microprocessor unit (MPU), and the motor output signal VM is The output of the frequency detector 90 goes low only when the current flowing through the FET module 50 is 0.5 V or less, that is, 0.5 A or less.

여기서, 모터(M) 및/또는 FET 모듈(50)의 FET 소자가 정상적으로 작동하고 있을 경우에는 주파수검출부(90)로부터 입력된 신호는 모터구동시의 기본 동작 주파수인 14.4 KHz 를 유지한다. 그러나, 온도나 습도, 열에 의한 모터(M)의 성능저하 또는 FET 소자의 소손, FET 모듈(50)의 단락 등의 원인으로 인하여 모터출력신호(VM)의 주파수가 급격히 감소되는 현상이 발생할 수 있는데, 이렇게 될 경우 모터(M)에 PWM 신호 및 전류는 계속적으로 공급이 되고 있으나, PWM 신호의 듀티비가 줄어들어 펄스폭 제어가 이루어지지 않으므로 운전자가 조향 핸들을 원할하게 작동하기 어려운 문제점이 발생하게 된다.Here, when the FET element of the motor M and / or the FET module 50 is normally operating, the signal input from the frequency detector 90 maintains 14.4 KHz, which is the basic operating frequency at the time of driving the motor. However, a phenomenon in which the frequency of the motor output signal VM may decrease rapidly may be caused by a decrease in the performance of the motor M due to temperature, humidity, heat, burnout of the FET device, or short circuit of the FET module 50. In this case, the PWM signal and the current are continuously supplied to the motor M, but the duty ratio of the PWM signal is reduced so that the pulse width control is not performed, which causes a problem that it is difficult for the driver to operate the steering wheel smoothly.

따라서, 마이크로프로세서유닛(MPU)는 내장된 제어 프로그램이 상기 주파수검출부(90)의 비교기 출력을 입력받아 이 신호의 주파수가 모터(M)의 정상동작주파수를 유지하는가를 계속적으로 확인하고 있다가, 상술한 바와 같이 주파수가 정상주파수인 14.4 KHz 보다 급격하게 감소되면, 마이크로프로세서유닛(MPU)의 PB2 포트를 통하여 모터구동부(40,40')의 Shut_Down 단자로 인터럽트 신호를 출력하여 모터구동부(40,40')와 연동된 모터(M)의 구동을 정지시킨다. 본 발명의 실시예에서는 주파수검출부(90)의 비교기 출력의 주파수가 10KHz 이하로 감소될 경우 모터(M)의 구동을 정지시키도록 되어 있다.Therefore, the microprocessor unit (MPU) continuously checks whether the built-in control program receives the comparator output of the frequency detector 90 and the frequency of this signal maintains the normal operating frequency of the motor M. As described above, when the frequency is drastically reduced from the normal frequency of 14.4 KHz, an interrupt signal is output to the Shut_Down terminal of the motor driving units 40 and 40 'through the PB2 port of the microprocessor unit (MPU) to output the motor driving unit 40 ( 40 ') stops the drive of the motor (M) in conjunction with. In the embodiment of the present invention, the driving of the motor M is stopped when the frequency of the comparator output of the frequency detector 90 decreases below 10 KHz.

9) 과전류 차단부9) Overcurrent Breaker

과전류 차단부(100)는 공지의 전압 분배회로를 통하여 생성된 2V 기준의 기준 전압과 상기 모터신호증폭부(70)에서 수 V 로 증폭된 신호(VM)가 각각 입력되는 비교기로 구성된 제 1 과전류 차단부(101)와, 공지의 전압 분배회로를 통하여 생성 된 3V 기준의 기준 전압과 상기 모터신호증폭부(70)에서 수 V 로 증폭된 신호(VM) 가 입력되는 비교기로 구성된 제 2 과전류차단부(102)와, 공지의 전압 분배회로를 통하여 생성된 3V 기준의 기준전압과 상기 필터부(80)의 출력신호(VM')가 각각 입력되는 비교기로 구성된 제 3 과전류차단부(103)을 포함하고 있고, 상기 제 1 내지 제 3 과전류차단부(101,102,103)의 출력은 플립플롭의 클럭입력단자(CLK)로 입력되는 PWM 신호와 동기된 IC7A 와 IC7B 의 D-플립플롭을 경유하여 논리조합부(30)로 전달된다.The overcurrent blocking unit 100 includes a first overcurrent including a reference voltage of a 2V reference generated through a known voltage distribution circuit and a comparator for receiving a signal VM amplified by several V from the motor signal amplifier 70. A second overcurrent cutoff comprising a blocking unit 101 and a comparator for inputting a reference voltage of a 3V reference generated through a known voltage distribution circuit and a signal VM amplified by several V from the motor signal amplifier 70; And a third overcurrent cut-off unit 103 composed of a comparator for inputting the reference voltage of the 3V reference and the output signal VM 'of the filter unit 80 generated through a known voltage distribution circuit. And the output of the first to third overcurrent cut-off units 101, 102, and 103 is a logic combination unit via the D-flip flop of IC7A and IC7B synchronized with the PWM signal inputted to the clock input terminal CLK of the flip-flop. Delivered to (30).

따라서, FET 모듈(50)에 흐르는 전류가 30A 이상으로 급격히 증가하여 모터출력신호(VM)가 2V 이상으로 급격하게 증가될 경우에는, 급격하게 증가된 모터출력신호(VM)가 2V 이상 3V 미만일때 상기 제 1 과전류차단부(101)의 비교기 출력이 High 상태가 되고, 급격하게 증가된 모터출력신호(VM)이 3V 이상(FET 모듈에 흐르는 전류가 40A 이상일 경우)일 때는 제 2 과전류차단부(102)의 비교기 출력이 High 상태가 되어, 제 1 과전류차단부(101)의 출력 신호가 논리조합부(30)를 경유하여 마이크로프로세서유닛(MPU)으로부터 모터구동부(40,40')로 전달되는 PWM 신호를 차단하고, 상기 제 2 과전류차단부(102)의 출력신호는 논리조합부(30)를 경유하여 마이크로프로세서유닛(MPU)으로부터 모터구동부(40,40')로 전달되는 방향제어신호를 차단함으로써, 모터(M)에 급격하게 과전류가 흐를 경우 마이크로프로세서(MPU)의 제어 프로그램에 의한 모터(M)의 제어와 상관없이 직류모터(M)의 구동을 정지시킨다.Therefore, when the current flowing through the FET module 50 is rapidly increased to 30 A or more and the motor output signal VM is rapidly increased to 2 V or more, when the rapidly increased motor output signal VM is 2 V or more and less than 3 V. When the comparator output of the first overcurrent cut-off unit 101 becomes High and the rapidly increased motor output signal VM is 3V or more (when the current flowing through the FET module is 40A or more), the second overcurrent cut-off unit ( The comparator output of 102 becomes High, and the output signal of the first overcurrent cut-off unit 101 is transmitted from the microprocessor unit (MPU) to the motor driving units 40 and 40 'via the logic combining unit 30. The PWM signal is blocked, and the output signal of the second overcurrent cut-off unit 102 receives a direction control signal transmitted from the microprocessor unit (MPU) to the motor driving units 40 and 40 'via the logic combination unit 30. When the over current suddenly flows through the motor M by shutting off In this case, the driving of the DC motor M is stopped regardless of the control of the motor M by the control program of the microprocessor (MPU).

한편, 모터출력신호(VM)가 3V 이상, 모터(M)에 40A 이상의 급격한 과전류가 흐를 경우에는 신호의 위상이 90 도 이상 변화하여 상기 제 2 과전류차단부(102)에서 차단시키지 못하는 경우가 발생한다. 본 발명 실시예에서는 이렇게 위상의 급격한 변화로 인하여 발생하는 과전류를 차단하기 위하여 제 3 과전류차단부(103)를 설치하였다. 즉, 상기 제 3 과전류차단부(103)로 필터부(80)를 통과한 직류 성분의 신호(VM')를 입력시킴으로써, 제 2 과전류차단부(102)에서 차단시키지 못할 정도로 위상이 급격하게 변화한 과전류 상태를 방지한다. 상기 제 3 과전류차단부(103)는 상술한 바와 같이 위상이 급격하게 변화하여 과전류가 흐를 경우에 High 상태의 출력을 발생하여 논리조합부(30)로 입력되어 마이크로프로세서유닛(MPU)으로부터 모터구동부(40,40')로 전달되는 방향제어신호를 차단함으로써, 모터(M)에 급격하게 과전류가 흐를 경우 신호의 위상이 90 도 이상 급격하게 변화한다 할 지라도 직류모터(M)의 구동을 정지시킨다. 이러한 제 3 과전류차단부(103)은 상기 제 1 및 제 2 과전류차단부(101,102)의 작동과 마찬가지로 마이크로프로세서유닛(MPU)의 제어와 관계없이 작동한다.On the other hand, when the motor output signal (VM) is 3V or more, the rapid overcurrent of more than 40A flows to the motor (M), the phase of the signal is changed by more than 90 degrees may cause the second over-current cut-off unit 102 is not blocked do. In the embodiment of the present invention, the third overcurrent blocking unit 103 is provided to block the overcurrent generated due to the sudden change in phase. That is, by inputting the signal VM ′ of the DC component that has passed through the filter unit 80 into the third overcurrent blocking unit 103, the phase changes so rapidly that the second overcurrent blocking unit 102 cannot block it. To prevent one overcurrent condition. As described above, the third overcurrent blocking unit 103 generates an output in a high state when the phase changes abruptly and the overcurrent flows, and is input to the logic combining unit 30 to supply the motor driving unit from the microprocessor unit (MPU). By blocking the direction control signal transmitted to (40, 40 '), if the overcurrent flows rapidly in the motor (M), the drive of the DC motor (M) is stopped even if the signal phase changes abruptly by more than 90 degrees. . The third overcurrent blocking unit 103 operates similarly to the operations of the first and second overcurrent blocking units 101 and 102 regardless of the control of the microprocessor unit (MPU).

한편, 미설명부호인 마이크로프로세서유닛(MPU)의 PD0 포트는 전원이 인가되어 MPU 가 내장된 제어프로그램이 실행되어 초기화 동작을 수행할 때, 토크센서(TS)의 이상여부를 판단하여 센서에 이상이 있을 경우 S71 단자와 연동된 기계식 릴레이 스위치(미도시)를 작동시켜 제어 회로의 기동을 차단하기 위한 신호를 출력하는 포트이고, PD1 포트는 상술한 초기화 동작을 수행할 때 주전원배터리(BATT), 키스위치(KS), FET모듈(50)의 초기화 상태의 이상 여부를 판단하여 이상이 있을 경우 C70 단자와 연동된 기계식 릴레이 스위치(미도시)를 작동 시켜 제어 회로의 기동을 차단하기 위한 신호를 출력하는 포트이다.On the other hand, the PD0 port of the microprocessor unit (MPU), which is not indicated, is supplied with power, and when the control program in which the MPU is built is executed to perform the initialization operation, it is determined that the torque sensor TS is abnormal and the sensor is abnormal. If there is a port to operate the mechanical relay switch (not shown) in conjunction with the S71 terminal outputs a signal for blocking the start of the control circuit, PD1 port is the main power battery (BATT), Judging whether the initialization state of the key switch KS and the FET module 50 is abnormal, if there is an error, a mechanical relay switch (not shown) interlocked with the C70 terminal is operated to output a signal for blocking the start of the control circuit. It is a port.

또한, PD5 및 PD6 포트는 외부의 다른 제어 장치로부터 입력되는 제어 프로그램을 마이크로프로세서유닛(MPU)의 내부 메모리 공간으로 입력하기 위한 통신단자(TxD,RxD)이다. 본 발명 실시예에 의하면 마이크로프로세서유닛(MPU)으로서 내부에 플래쉬메모리를 채용한 Atmega8L 을 사용함으로써, 일반적인 컴퓨터 단말기의 시리얼포트(Serial Port)로부터 RS232C 프로토콜을 사용하여 외부의 제어 프로그램을 마이크로프로세서유닛(MPU)로 직접 입력하여 내장시키거나 또는 외부의 컴퓨터 단말기에서 제어할 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the PD5 and PD6 ports are communication terminals TxD and RxD for inputting a control program input from another external control device into the internal memory space of the microprocessor unit (MPU). According to an embodiment of the present invention, by using the Atmega8L having a flash memory therein as a microprocessor unit (MPU), an external control program can be transferred from the serial port of a general computer terminal using the RS232C protocol to the microprocessor unit (MPU). MPU) can be directly inputted or built-in or controlled by an external computer terminal.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 조향 장치의 제어회로의 동작을 도 2a 내지 도 2b 를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the control circuit of the present invention steering apparatus configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2B.

본 발명 제어회로를 기동시키기 위하여 키스위치(K.S)를 ON 하면 주전원 배터리(BATT)로부터 마이크로프로세서유닛(MPU)으로 구동 전압이 인가되고, 마이크로프로세서유닛(MPU)은 주전원배터리(BATT), 키스위치(KS), 토크센서(TS), FET모듈(50)의 초기 이상 상태를 확인한다. 확인한 결과 이상이 없으면 마이크로프로세서유닛(MPU)는 주회로 콘택터(M.S)를 연결하는 신호를 출력하여 본 발명 제어 회로를 기동시킨다.     When the key switch KS is turned on to activate the control circuit of the present invention, a driving voltage is applied from the main power battery Batt to the microprocessor unit MPU, and the microprocessor unit MPU is connected to the main power battery Batt and the key switch. (KS), Check the initial abnormal state of the torque sensor (TS), FET module 50. If no abnormality is found, the microprocessor unit (MPU) outputs a signal connecting the main circuit contactor (M.S) to activate the control circuit of the present invention.

다음으로, 운전자의 핸들 조작에 따라서 수 V 의 토크센서(TS)의 출력전압(Vts)이 발생하면 이 신호가 마이크로프로세서유닛(MPU)의 PC1 포트로 입력되고, 입력된 출력전압(Vts)의 신호는 내부의 ADC 컨버터를 통하여 대응되는 파 라메터 값으로서 변환되어 내부 레지스터에 저장된다. 이어서, 상기 마이크로프로세서유닛(MPU)은 상기 내부 레지스터에 저장된 파라메터 값에 따라서 PWM 신호의 진폭을 정의한 테이블로부터 해당 파라메터 값에 해당하는 듀티비(duty ratio)를 가진 PWM 신호를 PB1 포트를 통하여 논리게이트 IC6A 의 입력단 및 IC7A 와 IC7B 의 D-플립플롭의 클럭주파수 입력단(CLK)으로 각각 출력한다.    Next, when the output voltage Vts of the several V torque sensor TS is generated according to the driver's steering wheel operation, this signal is input to the PC1 port of the microprocessor unit (MPU), and the input output voltage Vts is The signal is converted by the internal ADC converter as a corresponding parameter value and stored in an internal register. Subsequently, the microprocessor unit (MPU) transmits a PWM signal having a duty ratio corresponding to the parameter value from the table defining the amplitude of the PWM signal according to the parameter value stored in the internal register through the PB1 port. Outputs to the input terminal of IC6A and the clock frequency input terminal (CLK) of the D-flip flop of IC7A and IC7B, respectively.

또한, 상기 마이크로프로세서유닛(MPU)은 상기 파라메터 값에 따라서 PWM 신호의 크기와 방향을 정의한 테이블을 참조하여 PWM 신호의 개폐를 제어하는 신호(PWM 신호 enable)를 PC4 포트를 통하여 논리게이트 IC6A 의 입력단으로 출력하고, 상기 파라메터 값에 따라서 모터(M)의 회전 방향을 결정하는 신호를 PC2 포트 및 PC3 포트를 통하여 논리게이트로 출력한다. 또한, 방향 신호의 개폐를 제어하는 신호(방향 신호 enable)를 PC5 포트를 통하여 논리게이트 IC6C 의 입력단으로 출력한다.     In addition, the microprocessor unit (MPU) refers to a table defining the magnitude and direction of the PWM signal according to the parameter value, and inputs a signal (PWM signal enable) for controlling the opening and closing of the PWM signal through the PC4 port to the input terminal of the logic gate IC6A. A signal for determining the rotation direction of the motor M is output to the logic gate through the PC2 port and the PC3 port according to the parameter value. Further, a signal for controlling the opening and closing of the direction signal (direction signal enable) is output to the input terminal of the logic gate IC6C through the PC5 port.

상기와 같이 PWM 신호 및 PWM 제어 신호와 방향 신호의 개폐를 제어하는 신호(PWM 신호 enable, 방향 신호 enable)가 상술하는 바와 같은 각각의 논리게이트들로 입력되면, 모터(M)의 회전 방향을 결정하는 PC2 포트 출력 및 PC3 포트 출력에 따라서 모터(M)가 시계방향(cw) 또는 반시계방향(ccw)로 회전하게 되는데,      When the PWM signal, the PWM control signal and the signal (PWM signal enable, direction signal enable) for controlling the opening and closing of the direction signal are input to the respective logic gates as described above, the rotation direction of the motor M is determined. The motor (M) rotates clockwise (cw) or counterclockwise (ccw) according to the PC2 port output and PC3 port output.

모터(M)가 시계방향(cw)으로 회전하는 경우의 동작을 상세하게 설명하면, PC2 포트가 High 상태로 활성화되어 논리게이트 IC4A와 IC6B 로 입력되고, High 상태의 IC4A 의 후단으로 연결된 다수개의 논리게이트들을 경유하여 Bridge_High_left 단자가 Low 상태가 되어 이의 후단에 결선된 모터구동부(40)의 IC10 의 12 번 입력핀 H in 으로 입력되어 FET 모듈(50)의 FET 4 는 OFF 되어 스위칭되지 않고, 반면에 High 상태의 IC6B 의 후단에 연결된 다수개의 논리게이트를 경유하여 Bridge_Low_left 단자가 High 상태로 되어 이의 후단에 결선된 모터구동부(40)의 IC10의 14 번 입력핀 L in 으로 입력되어 FET 모듈(50)의 FET 2 가 ON 되어 스위칭된다.      When the motor M rotates in the clockwise direction cw in detail, a plurality of logics connected to the rear ends of the IC4A and IC6B inputted to the logic gates IC4A and IC6B are activated in the high state. The Bridge_High_left terminal goes low via the gates, and is connected to the input pin H in of IC10 of the motor driving unit 40 connected to the rear end thereof, so that the FET 4 of the FET module 50 is not switched off. The Bridge_Low_left terminal is turned high through a plurality of logic gates connected to the rear end of the IC6B in the high state, and is input to the 14th input pin L in of the IC 10 of the motor drive unit 40 connected to the rear end thereof to the input of the FET module 50. FET 2 is switched on.

또한, PC3 포트가 Low 상태로 활성화되어, 논리게이트 IC4C 와 IC6C 로 입력되고, 상술한 바와 같이 IC4C 와 IC6C 의 후단에 결선된 논리게이트들을 경유하여 Bridge_High_right 단자를 High 상태로 만들고 Bridge_Low_right 단자를 Low 상태로 만들게 되므로, IC11 의 H in 단자와 L in 단자를 각각 High 상태와 Low 상태로 활성화시킴으로써 FET 1 은 OFF 되어 스위칭되지 아니하고, FET 3 이 ON 되어 스위칭된다. 따라서, 모터(M)는 FET 2 및 FET 3 이 스위칭되어 시계방향으로 회전하게 되는 것이다.     In addition, the PC3 port is activated in a low state and is input to the logic gates IC4C and IC6C. As described above, the Bridge_High_right terminal is set to High and the Bridge_Low_right terminal is set to Low through the logic gates connected to the rear ends of the IC4C and IC6C. By activating the H in and L in terminals of IC11 to the high and low states, FET 1 is turned off and not switched, but FET 3 is switched on. Therefore, the motor M is such that the FET 2 and the FET 3 are switched to rotate clockwise.

한편, 모터(M)가 시계방향(cw)으로 회전하는 경우에는 PC2 포트가 Low 상태로 활성화되고, PC3 포트가 High 상태로 활성화되어 위 상술한 바와 보수(步數)되는 신호들이 FET 1 내지 FET 4 로 전달되어 FET 1 과 FET 4 가 스위칭되어 시계반대 방향으로 회전하게 된다.    On the other hand, when the motor M rotates in the clockwise direction cw, the PC2 port is activated in the low state, the PC3 port is activated in the high state, and the signals repaired as described above are applied to the FETs 1 to FET. Transmitted to 4, FET 1 and FET 4 are switched to rotate counterclockwise.

도 3 은 본 발명의 실시예에 의한 토크센서 출력전압(Vts)에 따른 상기 파라메터의 그래프(a)와 PWM 듀티비(b) 및 FET 모듈에 흐르는 전류량(c)의 그래프를 도시한 것이다. 상기 Vts 값은 0 내지 250 의 숫자를 가진 각각의 파라메터들에 대응하고, 파라메터가 125 일때 PWM 신호의 듀티비가 0% 이 되도록 하여 파라메터가 125 에서 0 을 향하여 감소할 경우 듀티비를 도 4 의 (b) 그래프의 기울기를 가지는 직선상을 따라서 듀티비가 70 % 가 될때까지 증가되고, 파라메터가 125 로부터 250 을 향하여 증가할 경우 듀티비를 상술한 기울기를 가지는 직선상을 따라서 듀티비가 70% 가 될때까지 증가되도록 하였다. 상술한 Vts 값에 따른 모터(M)의 회전방향과 FET 소자들의 스위칭 상태를 아래의 표 1 로서 정리하였다.     3 is a graph (a) of the parameter according to the torque sensor output voltage (Vts) according to an embodiment of the present invention and a PWM duty ratio (b) and a graph of the current amount (c) flowing through the FET module. The Vts value corresponds to each parameter having a number from 0 to 250, and when the parameter is 125, the duty ratio of the PWM signal becomes 0% so that when the parameter decreases from 125 to 0, the duty ratio of FIG. b) The duty ratio increases along the straight line with the slope of the graph until it reaches 70%, and when the parameter increases from 125 to 250 until the duty ratio reaches 70% along the straight line with the above-described slope. To increase. The rotational direction of the motor M and the switching states of the FET devices according to the above-described Vts values are summarized in Table 1 below.

TS(pc1) 0 0.5 1.5 2.3 2.4 2.7 2.6 3.5 4.5 5           TS (pc1) 0 0.5 1.5 2.3 2.4 2.7 2.6 3.5 4.5 5 PortPort PB1(pwm signal) PB1 (pwm signal)                                              OFF          OFF ON       ON OFF   OFF ON        ON OFF          OFF PC2(cw_enable) PC2 (cw_enable)                                              H          H H    H L      L PC3(ccw_enable) PC3 (ccw_enable)                                              L          L L    L H      H PC4 (PWM신호_enable)PC4 (PWM signal_enable) H          H L    L H      H PC5 (방향신호_enable)PC5 (direction signal_enable) H          H L    L H      H FET SwitchingFET Switching FET1(Bridge_Low _Right)FET1 (Bridge_Low _Right) ON     ON FET2(Bridge_Low _Left)FET2 (Bridge_Low _Left) ON         ON FET3(Bridge_High _Right)FET3 (Bridge_High _Right) ON       ON FET4(Bridge_High _Left)FET4 (Bridge_High _Left) ON        ON 모터구동방향 (cw; 시계방향회전 ccw; 시계반대방향회전)       Motor drive direction (cw; clockwise rotation ccw; counterclockwise rotation) CW       CW CCW        CCW 부하동작상태         Load operation state 센서 에러  Sensor error 제한 전류  Limit current 전류 상승  Current rise 모터 정지 구간  Motor stop section 전류 상승  Current rise 제한 전류  Limit current 센서 에러 Sensor error

상기 표 1 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 Vts 값이 0 내지 0.5 일 경우 및 4.5 이상일 경우에는 마이크로프로세서유닛(MPU)은 이를 토크센서(TS)의 이상 상태로 파악하여 PD0 포트를 통하여 기계식 릴레이 스위치(미도시)를 작동시켜 제어 회로의 기동을 차단한다.     As shown in Table 1, in the embodiment of the present invention, when the Vts value is 0 to 0.5 and 4.5 or more, the microprocessor unit (MPU) detects this as an abnormal state of the torque sensor TS and through the PD0 port. A mechanical relay switch (not shown) is activated to shut off the control circuit.

또한, 상기와 같이 Vts 값이 0.5 내지 2.3 일 경우 및 2.7 내지 4.5 일 경우에는 마이크로프로세서유닛(MPU)가 FET모듈(50)의 흐르는 전류를 제한하는 전류 제한 동작을 수행한다. In addition, when the Vts value is 0.5 to 2.3 and 2.7 to 4.5 as described above, the microprocessor unit (MPU) performs a current limiting operation to limit the current flowing through the FET module 50.

본 발명 실시예에 의하면, 상기 마이크로프로세서유닛(MPU)에 의한 전류 제한의 동작은, FET모듈(50)의 FET 가 노후화되어 성능이 저하되거나, 단락 전류가 발생하는 경우 또는 상기 FET모듈(50)에서 흐르는 전류가 마이크로프로세서유닛(MPU)에서 허용하는 이상으로 증가하여 과전류가 발생할 경우(본 발명 실시예에서는 30A 로 설정)에는 이를 넘지 않도록 PWM 신호를 인가하는 신호(PWM 신호 enable) 및/또는 방향 신호를 인가하는 신호(방향 신호 enable)를 차단하여 모터(M)의 구동을 정지시킨다.According to the embodiment of the present invention, the operation of the current limiting by the microprocessor unit (MPU) is performed when the FET of the FET module 50 is deteriorated due to deterioration of the performance or when a short circuit current occurs or the FET module 50. If the over-current occurs because the current flowing in the microprocessor unit (MPU) increases more than allowed by the microprocessor unit (MPU) (set to 30A in the embodiment of the present invention), a signal for applying a PWM signal (PWM signal enable) and / or direction is not exceeded. The driving of the motor M is stopped by blocking a signal (direction signal enable) to which a signal is applied.

모터(M)가 정지되면 FET 모듈(50)의 출력 전류가 감소하게 되어 정상 전류값으로 회복되고, 피드백된 모터출력신호(VM')의 값이 1.4 V 이하, 즉, FET 모듈(50)에 흐르는 전류의 값이 20A 이하로 떨어지게 되면, 마이크로프로세서유닛(MPU)는 PWM 신호를 인가하는 신호(PWM 신호 enable)및/또는 방향 신호를 인가하는 신호(방향 신호 enable)를 재출력하여 모터(M)는 다시 구동시킨다. 따라서, FET 모듈(50)에 흐르는 전류의 값이 마이크로프로세서유닛(MPU)의 전류 제한 동작에 의하여 20A 이하로 유지된다. 한편, 과전류차단부(100)의 제 1 내지 제 3 과전류차단부(101,102,103)에 의한 과전류차단의 과정은 전술한 바와 같으므로, 이의 상세한 설명은 생략한다.     When the motor M is stopped, the output current of the FET module 50 decreases to recover to a normal current value, and the value of the fed-back motor output signal VM 'is 1.4 V or less, that is, the FET module 50 When the value of the flowing current falls below 20A, the microprocessor unit (MPU) re-outputs a signal for applying a PWM signal (PWM signal enable) and / or a signal for applying a direction signal (direction signal enable) and outputs a motor (M). Drive again. Therefore, the value of the current flowing through the FET module 50 is kept below 20 A by the current limiting operation of the microprocessor unit (MPU). On the other hand, the process of overcurrent blocking by the first to third overcurrent blocking unit 101, 102, 103 of the overcurrent blocking unit 100 is as described above, detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로프로세서유닛(MPU)의 제어 프로그램의 플로우챠트를 도 4a 내지 도 4b 를 참조하여 상세하게 설명한다.     Next, a flowchart of the control program of the microprocessor unit (MPU) according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4B.

운전자가 키스위치(KS)를 작동하여 주전원배터리(BATT)로부터 제어회로에 전원을 인가하면(단계 S301), 마이크로프로세서유닛(MPU)은 제어회로의 초기화를 시작한다(단계 S302). 상기 초기화의 상세한 작동을 설명하면, 포트의 초기 출력 상태(High 상태 또는 Low 상태)를 결정하고, 입력 또는 출력으로 사용될 포트를 지정하고, 내장된 아날로그-디지털 컨버터(A/D CONVERTER)에 필요한 레지스터의 메모리 주소를 결정하고, 타이머에 의한 인터럽트의 검출 주기를 지정하며, 키스위치(KS)와 토크센서(TS) 및 주전원배터리(BATT)의 이상 여부를 확인하고, 이들이 이상 상태인지를 판단하여(단계 S303), 이상 상태이면 토크센서(TS)에 이상이 있을 경우에는 PD0 포트를 통하여 S71 단자와 연동된 기계식 릴레이 스위치(미도시)를 작동시켜 제어 회로의 기동을 차단하는 신호를 출력하고, 주전원배터리(BATT), 키스위치(KS), FET모듈(50)에 이상이 있을 경우에는 PD1 포트를 통하여 C70 단자와 연동된 기계식 릴레이 스위치(미도시)를 작동시켜 제어 회로의 기동을 차단하는 신호를 출력한다(단계 S304).     When the driver applies the power to the control circuit from the main power battery BATT by operating the key switch KS (step S301), the microprocessor unit MPU starts to initialize the control circuit (step S302). The detailed operation of the initialization will be explained by determining the initial output state of the port (high or low state), specifying the port to be used as an input or output, and a register required for the built-in analog-to-digital converter (A / D CONVERTER). Determine the memory address of the controller, specify the detection interval of the interrupt by the timer, check the abnormality of the key switch KS, the torque sensor TS and the main power battery Batt, and determine whether they are abnormal ( Step S303), in case of abnormal condition, in case of abnormality in the torque sensor TS, a mechanical relay switch (not shown) interlocked with the S71 terminal is operated through the PD0 port to output a signal for blocking the start of the control circuit, and the main power supply. If there is an error in the battery (BATT), the key switch (KS), or the FET module 50, start the control circuit by operating a mechanical relay switch (not shown) linked with the C70 terminal through the PD1 port. A signal for blocking the signal is output (step S304).

이어서, 마이크로프로세서유닛(MPU)은 타이머에 의한 인터럽트 주기에 따라 상기 토크센서 출력전압(Vts)을 PD2 포트를 통하여 검출한다(단계 S305). 여기서, 마이크로프로세서유닛(MPU)은 입력되는 0 내지 5 의 레벨의 전압값을 가지는 Vts 값을 A/D 컨버터를 통하여 이에 대응하는 파라메터로 변환하여 레지스터에 저장하고(단계 S306), 레지스터에 저장된 파라메터 값에 따라서 Vts 값을 판단하여(단계 S 307), 해당 Vts 값에 대응하는 모터의 회전방향 제어신호와 PWM 신호를 출력하게 되는데, 이를 아래와 같이 상세하게 설명한다.     Then, the microprocessor unit (MPU) detects the torque sensor output voltage (Vts) through the PD2 port in accordance with the interrupt cycle by the timer (step S305). Here, the microprocessor unit (MPU) converts the Vts value having the input voltage level of 0 to 5 into the corresponding parameter through the A / D converter and stores it in the register (step S306), and the parameter stored in the register. The Vts value is determined according to the value (step S 307), and the rotation direction control signal and the PWM signal of the motor corresponding to the corresponding Vts value are output, which will be described in detail below.

상기 토크센서 출력전압(Vts)이 0 내지 0.5 및 4.5 내지 5 인 경우에는 토크센서(TS)가 이상 상태에 있는 경우(단계 S 308)로서, PC2, PC3, PC4, PC5 의 모든 포트를 Low 상태로 출력하여 FET 모듈(50)의 FET1, FET2, FET3, FET 4 를 모두 OFF 시킨다(단계 S309).     When the torque sensor output voltage Vts is 0 to 0.5 and 4.5 to 5, when the torque sensor TS is in an abnormal state (step S308), all ports of PC2, PC3, PC4, and PC5 are turned low. The FET 1, FET 2, FET 3, and FET 4 of the FET module 50 are turned off (step S309).

또한, 상기 토크센서 출력전압(Vts)이 0.5 내지 2.3 의 범위내에서는 모터(M)가 시계 방향(cw)으로 회전하는 구간이므로, 상술한 바와 같이 PC2(cw) 는 High 상태의 신호를 출력하고, PC3(ccw) 는 Low 상태의 신호를 출력하여 FET 모듈(50)의 FET 2 와 FET 3 을 스위칭시키고(단계 S310), PWM 듀티가 1/Vts 에 비례하도록 PWM 신호를 발생시켜(단계 S311), 모터(M)를 시계 방향으로 회전시킨다.      In addition, since the torque sensor output voltage Vts is in a range of 0.5 to 2.3, the motor M rotates in a clockwise direction cw, and as described above, the PC2 cw outputs a signal in a high state. , PC3 (ccw) outputs a low state signal to switch FET 2 and FET 3 of the FET module 50 (step S310), and generates a PWM signal so that the PWM duty is proportional to 1 / Vts (step S311). , Rotate the motor (M) clockwise.

또한, 상기 토크센서 출력전압(Vts)이 2.7 내지 4.5 의 범위내에서는 모터(M)가 시계 반대 방향(ccw)으로 역회전하는 구간이므로, 상술한 바와 같이 PC2 는 Low 상태의 신호를 출력하고, PC3 는 High 상태의 신호를 출력하여 FET 모듈(50)의 FET 1 과 FET 4 를 스위칭시키고(단계 S 312), PWM 듀티가 Vts 에 비례하도록 PWM 신호를 발생시켜(단계 S313), 모터(M)를 시계반대방향으로 회전시킨다.     In addition, since the torque sensor output voltage Vts is in the range of 2.7 to 4.5, the motor M rotates in the counterclockwise direction (ccw), and as described above, the PC2 outputs a low state signal. PC3 outputs a signal in a high state to switch FET 1 and FET 4 of the FET module 50 (step S 312), and generates a PWM signal so that the PWM duty is proportional to Vts (step S313), and the motor M Rotate counterclockwise.

또한, 토크센서 출력전압(Vts)이 2.3 내지 2.7 인 경우에는 모터(M)가 정지상 태로서 핸들 조향이 중립인 경우이므로, PC2, PC3, PC4, PC5 의 모든 포트를 Low 상태로 출력하여(단계 S314), FET 모듈(50)로 공급되는 PWM 신호와 방향 신호를 차단시킨다(단계 S315). 이때, 상기 Vts 값이 위와 같이 중립범위임에도 불구하고, FET 모듈(50)의 단락이나 모터(M)의 성능 저하 또는 FET 소자의 소손 등으로 인하여 모터출력신호(VM')가 검출되어, 이 신호가 5 초이상 지속될 경우(단계 S315-1)에 PD1 포트를 통하여 C70 단자와 연동된 기계식 릴레이 스위치(미도시)를 작동시켜 제어 회로의 기동을 차단하는 신호를 출력한다(단계 S304).    In addition, when the torque sensor output voltage (Vts) is 2.3 to 2.7, the motor M is in a stopped state and the steering wheel is neutral. Therefore, all ports of PC2, PC3, PC4, and PC5 are outputted in a low state (step). S314), the PWM signal and the direction signal supplied to the FET module 50 are blocked (step S315). At this time, although the Vts value is in the neutral range as described above, the motor output signal VM 'is detected due to a short circuit of the FET module 50, a decrease in the performance of the motor M, or a burnout of the FET device. Is continued for 5 seconds or more (step S315-1), a mechanical relay switch (not shown) interlocked with the C70 terminal is operated via the PD1 port to output a signal for blocking the start of the control circuit (step S304).

이어서, 모터(M)가 Vts 값에 따라서 상술한 바와 같이 회전하게 되면, 마이크로프로세서유닛(MPU)은 FET 모듈(50)로부터 피드백된 모터출력신호(VM')를 검출하여(단계 S316), 검출된 모터출력신호(VM')에 따른 전류 제한 동작을 수행하게 된다.     Subsequently, when the motor M is rotated as described above according to the Vts value, the microprocessor unit MPU detects the motor output signal VM 'fed back from the FET module 50 (step S316) and detects it. The current limiting operation according to the motor output signal VM 'is performed.

상기 S 316 단계에 이어서 검출된 모터출력신호(VM')가 마이크로프로세서유닛(MPU)의 아날로그 입력단으로 입력되면, 내장된 아날로그-디지털 컨버터(A/D Converter)는 이를 0 내지 3 의 전압 레벨을 가지는 신호로 변환되어 레지스터에 저장한다(단계 S 317).  When the detected motor output signal VM 'is input to the analog input terminal of the microprocessor unit (MPU) after the step S316, the built-in analog-to-digital converter (A / D converter) adjusts the voltage level of 0 to 3 The branch is converted into a signal and stored in a register (step S317).

다음으로, 마이크로프로세서유닛(MPU)은 상기와 같이 레지스터에 저장된 상기 VM' 값이 0.5 내지 1.4 값, 즉, FET 모듈(50)에 10A 이상 20A 이하일때인지를 판단하고(단계 S 318), 이 구간에서 출력 전류의 값이 FET모듈(50)의 FET 가 노후화되어 성능이 저하되거나, 단락 전류가 발생하는 등의 이유로 인하여 20A 를 초과하여 전류 제한값의 최대 절대치인 30A 를 초과하는 경우(VM'값이 2 를 초과하는 경우), 이를 넘지 않도록 PWM 신호를 인가하는 신호(PWM 신호 enable) 및/또는 방향 신호를 인가하는 신호(방향 신호 enable)를 차단하여 모터(M)의 구동을 정지시켜(단계 S 321), FET 모듈(50)에서 출력되는 전류를 제한한다(단계 S322). 이후, 다시 단계 S 316 로 되돌아가 VM' 값을 검출하게 된다.     Next, the microprocessor unit (MPU) determines whether the VM 'value stored in the register as described above is 0.5 to 1.4, that is, when the FET module 50 is 10A or more and 20A or less (step S 318). When the value of the output current exceeds 30A, the maximum absolute value of the current limit exceeding 20A due to deterioration of performance or short circuit current due to aging of the FET of the FET module 50 in the section (VM 'value) If the value exceeds 2), the driving of the motor M is stopped by blocking the signal (PWM signal enable) for applying the PWM signal and / or the signal (direction signal enable) for applying the direction signal so as not to exceed this (step) S 321, limit the current output from the FET module 50 (step S322). Thereafter, the process returns to step S316 again to detect the VM 'value.

상기와 같이 마이크로프로세서유닛(MPU)의 제어 프로그램에 의하여 전류제한 동작이 수행되는 구간은, 토크센서 출력전압(Vts)이 0.5 내지 1.5 인 경우 및 2.7 내지 3.5 인 경우에 해당되는 것으로서, Vts 값이 위와 같은 경우 모터(M)는 시계방향 혹은 시계반대방향으로 회전하면서 조향 핸들이 최대 위치에 있는 경우이기 때문에 FET 모듈(50)이 과전류 상태가 될 우려가 있는 구간이므로, 이 구간에서의 과전류 상태를 방지하기 위하여 상기와 같은 전류 제한 동작을 수행하게 된다.     The period in which the current limiting operation is performed by the control program of the microprocessor unit (MPU) as described above corresponds to the case where the torque sensor output voltage (Vts) is 0.5 to 1.5 and 2.7 to 3.5, and the Vts value is In this case, since the motor M rotates clockwise or counterclockwise while the steering wheel is in the maximum position, the FET module 50 may become an overcurrent state. In order to prevent the above current limiting operation is performed.

또한, 전술한 바와 같이 PD7 포트로 입력되는 주파수검출부(90)의 출력 신호의 주파수가 10KHz 이하로 감소하는 경우(단계 S319), PB2 포트를 통하여 모터구동부(40,40')의 Shut_Down 단자로 인터럽트 신호를 출력하여 모터구동부(40,40')와 연동된 모터(M)의 구동을 정지시킨다(단계 S320). 이후, 단계 S 301 로 되돌아가 키스위치(KS)로서 제어회로를 재기동시켜야 한다.      As described above, when the frequency of the output signal of the frequency detector 90 input to the PD7 port decreases to 10 KHz or less (step S319), the PB2 port interrupts the Shut_Down terminal of the motor driver 40, 40 '. A signal is output to stop driving of the motor M linked with the motor driving units 40 and 40 '(step S320). Thereafter, the process returns to step S301 to restart the control circuit as the key switch KS.

한편, 마이크로프로세서유닛(MPU)의 제어 프로그램에 의한 전류 제한 동작에는 속하지 아니하나, 상기 모터출력신호(VM,VM')이 2 V 이상일 경우에는 과전류차단부(100)의 제 1 과전류차단부 내지 제 3 과전류차단부(101,102,103)의 각각의 비교기 출력이 논리조합부(30)를 통하여 모터구동부(40,40')로 전달되어 PWM 신호 및/또는 방향 신호를 차단(단계 S323, 단계 S324)하여 모터(M)의 회전을 정지시킴 으로써(단계 S325), 순간적이라도 전류가 설정된 레벨 이상 증가되지 못하게 제한한다. 이후, 단계 S 301 로 되돌아가 키스위치(KS)로서 제어회로를 재기동시켜야 한다.      On the other hand, it does not belong to the current limiting operation by the control program of the microprocessor unit (MPU), but if the motor output signal (VM, VM ') is 2V or more, the first over-current cut-off unit of the over-current cut-off unit 100 to The outputs of the respective comparators of the third overcurrent blocking units 101, 102, and 103 are transmitted to the motor driving units 40 and 40 'through the logic combining unit 30 to block the PWM signal and / or the direction signal (steps S323 and S324). By stopping the rotation of the motor M (step S325), the current is limited not to be increased beyond the set level even at a moment. Thereafter, the process returns to step S301 to restart the control circuit as the key switch KS.

본 발명의 제어회로는 상기와 같이 마이크로프로세서유닛(MPU)의 제어 프로그램에 의한 전류 제한과 더불어 본 발명 과전류차단부(100)의 제 1 과전류차단부 내지 제 3 과전류차단부(101,102,103)에 의하여 과전류의 차단을 수행하도록 이루어진 이중(二重)의 전류 제한 동작을 수행하는 것으로서, 소프트웨어에 의한 방법 및 하드웨어에 의한 방법으로 과전류로 인한 모터(M) 및 FET 모듈(50)의 소손을 철저하게 방지하고 있다.     As described above, the control circuit of the present invention is overcurrent by the first to third overcurrent blocking portions 101, 102 and 103 of the overcurrent blocking portion 100 of the present invention together with the current limitation by the control program of the microprocessor unit (MPU). Performs a double current limiting operation configured to perform the blocking of the circuit, and thoroughly prevents damage of the motor (M) and the FET module 50 due to overcurrent by a software method and a hardware method. have.

상기와 같은 본 발명의 효과는, 종래의 입력 명령치에 따른 기본 제어 기능에 부가하여 입력된 명령치와의 비교를 통하여 실제의 직류 모터의 출력 전류값의 상태에 따라 부하 전류를 제한하고, 모터 구동부의 작동을 차단하며, 일정 시간동안 휴지할 수 있는 기능을 구현함으로써 실제 운전자의 특성과 장비의 운용을 최적화 시킬수 있는 효과가 있는 매우 진보한 발명인 것이다.     The effects of the present invention as described above, in addition to the basic control function according to the conventional input command value, the load current is limited according to the state of the output current value of the actual DC motor through comparison with the input command value, It is a very advanced invention that has the effect of optimizing the characteristics of the real driver and the operation of the equipment by implementing the function of shutting down the driving unit and resting for a certain time.

Claims (5)

조향바퀴의 구동력을 발생하는 직류모터(M)와, 조향바퀴의 제어력 신호를 발생시키는 토크센서(TS)와, 기전력을 공급하는 주전원배터리(BATT)와, 키가 삽입되어 제어 회로를 기동시키는 키스위치(KS)와, 상기 직류모터(M)를 구동시키는 제어 신호를 전달하는 모터구동부(40,40')와, 모터구동부(40,40')의 제어 신호와 주전원배터리(BATT)로부터의 기전력을 공급받아 H-Bridge 형으로 된 FET 소자들(FET1,FET2,FET3,FET4)을 스위칭하는 FET 모듈(50)을 가진 직류모터 제어 회로에 있어서,     DC motor (M) that generates the driving force of the steering wheel, torque sensor (TS) that generates the control force signal of the steering wheel, main power battery (BATT) that supplies the electromotive force, and the key is inserted to start the control circuit The motor KS 40 and 40 'for transmitting the position KS, the control signal for driving the DC motor M, the control signals of the motor drives 40 and 40', and the electromotive force from the main battery Batt. In the DC motor control circuit having the FET module 50 for switching the FET devices (FET1, FET2, FET3, FET4) of the H-bridge type by receiving 상기 토크센서(TS)의 출력전압(Vts) 및; 상기 FET 모듈(50)에 인가되는 전압을 모터신호감지부(60)에서 검출하여 모터신호증폭부(70)에서 수 V 레벨의 신호로 증폭하고 증폭한 모터전류신호(VM)를 필터부(80)에서 직류로 변환한 신호(VM')를 아날로그 입력단자를 통하여 입력받고, 상기 토크센서 출력전압(Vts)에 따라서 상기 모터(M)의 속도를 제어하는 PWM 신호; 및, 상기 PWM 신호의 개폐를 제어하는 PWM 제어신호; 및, 모터(M)의 방향을 제어하는 방향 제어신호;를 출력단자를 통하여 출력하고, 상기 PWM 신호와 PWM 제어신호 및 방향 제어신호를 논리조합부(30)를 통해 상기 모터구동부(40,40')로 전달하여 상기 FET 소자(FET1,FET2,FET3,FET4)의 스위칭을 제어하는 마이크로프로세서유닛(MPU)과,     An output voltage Vts of the torque sensor TS; The motor current signal VM detects the voltage applied to the FET module 50 by the motor signal detecting unit 60, amplifies the signal by several V levels in the motor signal amplifier unit 70, and filters the amplified motor current signal VM. PWM signal that is converted into a direct current from the signal (VM ') through an analog input terminal, and controls the speed of the motor (M) in accordance with the torque sensor output voltage (Vts); And PWM control signal for controlling the opening and closing of the PWM signal; And a direction control signal for controlling the direction of the motor M through an output terminal, and outputs the PWM signal, the PWM control signal, and the direction control signal through a logic combination unit 30 to the motor driving units 40 and 40. A microprocessor unit (MPU) for controlling the switching of the FET devices (FET1, FET2, FET3, FET4) by passing to 전압 분배회로를 통하여 생성된 0.5V 기준의 기준 전압과 상기 모터신호증폭부(70)에서 수 V 로 증폭된 신호(VM)가 입력되는 비교기를 가진 주파수검출부(90)를 구비하고, 상기 주파수검출부(90)의 비교기 출력을 상기 마이크로프로세서유닛(MPU)으로 입력하여 상기 주파수검출부(90)의 출력 신호의 주파수가 상기 PWM 신호의 정상동작 주파수보다 낮을 경우, 마이크로프로세서유닛(MPU)의 출력 포트를 통해 상기 모터구동부(40,40')의 작동을 중지시키는 인터럽트 신호를 출력하여 모터(M)의 구동을 정지시키는 구성을 특징으로 하는 전자식 조향 장치용 직류 모터의 제어회로.      And a frequency detector (90) having a comparator for inputting a reference voltage of 0.5V generated through a voltage distribution circuit and a signal (VM) amplified by several V from the motor signal amplifier (70). When the frequency of the output signal of the frequency detector 90 is lower than the normal operating frequency of the PWM signal, the output port of the microprocessor unit (MPU) is input to the microprocessor unit (MPU). Control circuit of a direct-current motor for an electronic steering device, characterized in that for outputting an interrupt signal to stop the operation of the motor driving unit (40, 40 ') to stop the driving of the motor (M). 삭제delete 제 1 항에 있어서, 공지의 전압 분배회로를 통하여 생성된 2V 기준의 기준 전압과 상기 모터신호증폭부(70)에서 수 V 로 증폭된 신호(VM)가 각각 입력되는 비교기로 구성된 제 1 과전류차단부(101)를 구비하고, 비교기로 입력되는 상기 모터출력신호(VM)가 2V 이상인 경우, 상기 제 1 과전류차단부(101)의 출력이 논리조합부(30)로 전달되어 마이크로프로세서유닛(MPU)로부터 모터구동부(40,40')로 전달되는 PWM 신호를 차단하여 직류모터(M)의 구동을 정지시키는 구성을 특징으로 하는 전자식 조향 장치용 직류 모터의 제어회로.     2. The first overcurrent cut-off of claim 1, further comprising a comparator configured to input a reference voltage of a 2V reference generated through a known voltage distribution circuit and a signal VM amplified by several V from the motor signal amplifier 70, respectively. When the motor output signal (VM) input to the comparator 101 is greater than or equal to 2V, the output of the first overcurrent blocking unit 101 is transmitted to the logic combination unit 30 to provide a microprocessor unit (MPU). Control circuit of a DC motor for an electronic steering device, characterized in that the drive to stop the drive of the DC motor (M) by blocking the PWM signal transmitted to the motor drive unit (40, 40 '). 제 1 항에 있어서, 공지의 전압 분배회로를 통하여 생성된 3V 기준의 기준 전압과 상기 모터신호증폭부(70)에서 수 V 로 증폭된 신호(VM)가 입력되는 비교기로 구성된 제 2 과전류차단부(102)를 구비하고, 비교기로 입력되는 상기 모터출력신호(VM)가 3V 이상인 경우, 상기 제 2 과전류차단부(102)의 출력이 논리조합부(30)로 전달되어 마이크로프로세서유닛(MPU)으로부터 모터구동부(40,40')로 전달되는 방향 제어 신호를 차단하여 직류모터(M)의 구동을 정지시키는 구성을 특징으로 하는 전자식 조향 장치용 직류 모터의 제어회로.     2. The second overcurrent cut-off part of claim 1, further comprising a comparator configured to input a reference voltage of a 3V reference generated through a known voltage distribution circuit and a signal VM amplified by several V from the motor signal amplifier 70. And the output signal of the second overcurrent cut-off unit 102 is transmitted to the logic combination unit 30 when the motor output signal VM is 3V or more. Control circuit of a direct-current motor for an electronic steering device, characterized in that for stopping the direction control signal transmitted to the motor drive unit (40, 40 ') to stop the drive of the direct-current motor (M). 제 4 항에 있어서, 공지의 전압 분배회로를 통하여 생성된 3V 기준의 기준 전압과 상기 필터부(80)의 모터출력신호(VM')가 입력되는 비교기로 구성된 제 3 과전류차단부(103)를 구비하고, 비교기로 입력되는 상기 직류 성분의 모터출력신호(VM')가 3 V 이상이고, 상기 모터신호증폭부(70)에서 증폭된 신호(VM)의 위상이 90 도 이상 변화하여 상기 제 2 과전류차단부(102)의 출력이 발생하지 않는 경우, 상기 제 3 과전류차단부(103)의 출력이 논리조합부(30)로 전달되어 마이크로프로세서유닛(MPU)으로부터 모터구동부(40,40')로 전달되는 방향 제어 신호를 차단하여 직류모터(M)의 구동을 정지시키는 구성을 특징으로 하는 전자식 조향 장치용 직류 모터의 제어회로.     The third over-current cut-off unit 103 according to claim 4, comprising a comparator for inputting a 3V reference voltage generated through a known voltage divider circuit and a motor output signal VM 'of the filter unit 80. And the motor output signal VM 'of the DC component input to the comparator is 3 V or more, and the phase of the signal VM amplified by the motor signal amplifier 70 is changed by 90 degrees or more. When the output of the overcurrent blocking unit 102 does not occur, the output of the third overcurrent blocking unit 103 is transmitted to the logic combination unit 30 so that the motor driving units 40 and 40 'are transferred from the microprocessor unit (MPU). Control circuit of a direct-current motor for an electronic steering device, characterized in that for stopping the driving of the direct-current motor (M) by blocking the direction control signal transmitted to.
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