KR101683207B1 - Method and System for controlling a Motor - Google Patents

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KR101683207B1
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후토시 야마네
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Abstract

본 발명은 저회전 영역에서의 고토크에 의한 구동 어시스트와 고회전 영역에서의 동기 구동의 양립이 가능한 개량된 모터 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법은, 저전압 배터리에 접속되고 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기(磁氣) 토크이상이 되며, 엔진의 출력 축에 연결되는 회전자를 포함하는 모터를 제어한다.An object of the present invention is to provide an improved motor control method capable of achieving both drive assist by high torque in the low rotation region and synchronous drive in the high rotation region.
A motor control method according to an embodiment of the present invention includes a motor connected to a low voltage battery and having a rotor having a reluctance torque at the time of occurrence of a maximum torque equal to or greater than a magnetic torque and connected to an output shaft of the engine, .

Figure R1020130083782
Figure R1020130083782

Description

모터 제어 방법 및 모터 제어 시스템{Method and System for controlling a Motor}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a motor control method,

본 발명은 모터 제어 방법 및 모터 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control method and a motor control system.

특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 자동차의 하이브리드 시스템은 이미 알려진 시스템이다.As disclosed in Patent Document 1, a hybrid system of an automobile is a known system.

하이브리드 시스템은 구동원으로서 엔진 외에 모터로 이루어질 수 있으며, 엔진에 연료가 공급되어 크랭크 샤프트가 저회전 영역에서 할때 모터에 의해 크랭크 샤프트의 회전을 도울 수 있다.The hybrid system may be composed of a motor other than the engine as a drive source, and may be supplied with fuel to the engine so as to assist rotation of the crankshaft by the motor when the crankshaft is in the low-rotation region.

엔진은 저회전 영역에서의 토크가 작은 경향이 있으나 모터는 저회전 영역에서 큰 토크를 발생시킬 수 있다. The engine tends to have a small torque in the low rotation range, but the motor can generate a large torque in the low rotation range.

따라서, 모터는 크랭크 샤프트가 저회전 영역에서 회전할 때에 크랭크 샤프트의 회전을 효율적으로 도울 수 있다. Therefore, the motor can efficiently assist the rotation of the crankshaft when the crankshaft rotates in the low rotation range.

하이브리드 시스템에서는 크랭크 샤프트의 감속시에 모터를 발전기로 작동시켜 모터로부터 회생 전력이 회수된다. In the hybrid system, when the crankshaft decelerates, the motor is operated as a generator and regenerative power is recovered from the motor.

하이브리드 시스템에서는 자동차의 정차 시에 아이들링 스톱(idling stop)을 한 후 모터를 이용해서 엔진의 재시동을 행한다.In the hybrid system, idling stop is performed at the time of stopping the vehicle, and the engine is restarted using the motor.

그러나, 종래의 하이브리드 시스템에서 사용되는 모터는 회전자의 회전수의 상승에 따라 역기전압(또는 역기전력)이 매우 커진다는 문제가 있었다. However, the motor used in the conventional hybrid system has a problem that the back electromotive force (or back electromotive force) becomes very large as the number of rotations of the rotor increases.

따라서, 배터리와 모터를 연결하는 인버터(inverter)가 작동하지 않으면 모터로부터 발생한 역기전압이 배터리에 작용할 수 있다. Therefore, if the inverter connecting the battery and the motor does not operate, a back electromotive voltage generated from the motor may act on the battery.

결국, 배터리의 내전압이 낮으면 모터로부터 발생한 역기전압에 의해 배터리가 고장 날수 있다.As a result, if the withstand voltage of the battery is low, the battery may fail due to a back electromotive voltage generated from the motor.

따라서, 역기전압에 의한 배터리의 고장을 방지하기 위하여 일부 하이브리드 시스템 (예: 모터만으로 자동차의 발진 가속이 가능한 스트롱 하이브리드 시스템 또는 모터를 엔진 구동의 어시스트만으로 사용하는 마일드 하이브리드 시스템)에서는 배터리의 내전압을 크게 하여 역기전압에 의한 배터리의 고장을 방지한다. Therefore, in some hybrid systems (for example, a Strong hybrid system capable of accelerating the oscillation of an automobile with only a motor or a mild hybrid system using only a motor-assisted assistant) in order to prevent battery failure due to a back electromotive voltage, Thereby preventing the battery from being damaged by the back electromotive force.

따라서, 상기와 같은 하이브리드 시스템에서는 배터리의 내전압이 크므로, 모터를 고회전 영역까지 회전시킬 수 있다. Therefore, in the hybrid system as described above, since the withstanding voltage of the battery is large, the motor can be rotated to the high rotation range.

즉, 상기와 같은 하이브리드 시스템은 크랭크 샤프트의 고회전 영역에서도 모터를 크랭크 샤프트의 회전에 동기시켜 구동할 수 있다. That is, the hybrid system as described above can drive the motor in synchronism with the rotation of the crankshaft even in the high-rotation region of the crankshaft.

그러나, 상기와 같은 하이브리드 시스템에서는 배터리가 대형화, 고비용화하고 배터리의 취급이 어려워진다는 문제가 있다.However, in the above hybrid system, there is a problem that the battery becomes bulky and expensive, and handling of the battery becomes difficult.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 스트롱 하이브리드 및 마일드 하이브리드 이외의 하이브리드 시스템으로서 마이크로 하이브리드 시스템이 제안되고 있다. Therefore, in order to solve the above problems, a microhybrid system has been proposed as a hybrid system other than the Strong Hybrid and the Mild Hybrid.

마이크로 하이브리드 시스템에서는 저전압 배터리 (예를 들면 전압이 30∼60V정도의 배터리)을 사용해서 모터를 구동한다.In a microhybrid system, a motor is driven using a low-voltage battery (for example, a battery with a voltage of about 30 to 60 V).

그러나, 마이크로 하이브리드 시스템에서는 내전압이 낮은 저전압 배터리를 사용 하기 때문에, 스트롱 하이브리드 시스템 등에서 사용되는 모터보다도 출력이 작은 모터를 사용 하여야 한다.However, since a micro-hybrid system uses a low-voltage battery having a low withstand voltage, a motor having a smaller output than a motor used in a strong hybrid system should be used.

예를 들면, 스트롱 하이브리드 시스템에서는 모터의 최고출력은 60kW가 되지만 마이크로 하이브리드 시스템에서는 모터의 최고출력은 예를 들면 1.8kW정도가 된다. For example, in a Strong hybrid system, the maximum output of a motor is 60 kW, whereas in a micro hybrid system, the maximum output of a motor is, for example, about 1.8 kW.

게다가, 마이크로 하이브리드 시스템에서는 모터의 용도가 엔진 시동(아이들링 스톱(idling stop)후의 엔진 재시동 포함), 크랭크 샤프트가 중회전 영역 또는 고회전 영역에서 감속할 때의 회생 전력 회수에 한정된다. In addition, in the micro hybrid system, the use of the motor is limited to engine start (including engine restart after idling stop), and regenerative power recovery when the crankshaft decelerates in the full-rotation range or the high rotation range.

즉, 마이크로 하이브리드 시스템에서는 역기전압에 의한 배터리의 고장을 방지하기 위하여 크랭크 샤프트가 고회전 영역에서 회전할 때에 모터에 의한 크랭트 샤프트의 회전을 도울 수 없다.That is, in the microhybrid system, when the crankshaft rotates in the high-rotation range in order to prevent the battery from being damaged due to the back electromotive force, the rotation of the crankshaft by the motor can not be assisted.

즉, 종래의 마이크로 하이브리드 시스템은 크랭크 샤프트가 고회전 영역에서 회전할 때에, 모터를 크랭크 샤프트의 회전에 동기시켜서 구동할 수 없다. That is, in the conventional micro hybrid system, when the crankshaft rotates in the high rotation range, the motor can not be driven in synchronization with the rotation of the crankshaft.

또한, 마이크로 하이브리드 시스템에서는 모터의 출력이 작기 (즉 토크가 작음) 때문에, 크랭크 샤프트가 저회전 영역에서 회전할 때에도 모터에 의해 크랭트 샤프트의 회전을 도울 수 없다.Further, in the micro hybrid system, since the output of the motor is small (that is, the torque is small), even when the crankshaft rotates in the low rotation range, the rotation of the crankshaft can not be assisted by the motor.

일본 특개 2001-339804호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-339804

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 저전압 배터리를 사용하여 저회전 영역에서의 고토크에 의한 구동 어시스트와 고회전 영역에서의 동기 구동이 양립되도록 하는 것이 가능한 모터 제어 방법 및 모터 제어 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a synchronous driving device and a synchronous driving method in which a driving assist by a high torque in a low- And to provide a motor control method and a motor control system.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법은 저전압 배터리에 접속되고 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기(磁氣) 토크 이상이 되며, 엔진의 출력 축에 연결되는 회전자를 포함하는 모터를 제어한다.A motor control method according to an embodiment of the present invention includes controlling a motor connected to a low voltage battery and including a rotor connected to an output shaft of the engine so that a reluctance torque at the time of occurrence of a maximum torque becomes equal to or greater than a magnetic torque, do.

또한, 저전압 배터리의 전압은 60V이하일 수 있다.In addition, the voltage of the low voltage battery may be 60 V or less.

또한, 엔진에 연료가 공급되어 상기 출력 축이 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 회전할 때, 저전압 배터리로부터 모터에 전력을 공급하여 출력 축에 출력 축의 회전 방향과 동일방향의 토크를 부여할 수 있다.Further, when fuel is supplied to the engine and the output shaft rotates in the low rotation range or the high rotation range, electric power is supplied from the low voltage battery to the motor to impart torque to the output shaft in the same direction as the rotation direction of the output shaft.

또한, 출력 축이 저회전 영역에서 회전하고 있을 때 출력 축에 공급되는 토크가 출력 축이 고회전 영역에서 회전하고 있을 때 출력 축에 공급되는 토크보다 크도록 할 수 있다.Further, the torque supplied to the output shaft when the output shaft is rotating in the low rotation range can be made larger than the torque supplied to the output shaft when the output shaft is rotating in the high rotation range.

또한, 출력 축이 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 감속되고 있을 때, 모터로부터 회생 전력을 회수하여 회생 전력을 저전압 배터리에 공급할 수 있다.Further, when the output shaft is decelerated in the low-rotation region or the high-rotation region, the regenerative electric power can be recovered from the motor to supply the regenerative electric power to the low-voltage battery.

또한, 출력 축이 고회전 영역에서의 감속 토크보다도 큰 감속 토크로 저회전 영역에서 감속될 때, 모터로부터 회생 전력을 회수하여 회생 전력을 저전압 배터리에 공급할 수 있다.Further, when the output shaft is decelerated in the low rotation region with the deceleration torque larger than the deceleration torque in the high rotation region, the regenerative electric power can be recovered from the motor and the regenerative electric power can be supplied to the low voltage battery.

또한, 회전자는 출력 축에 직결될 수 있다.In addition, the rotor can be directly coupled to the output shaft.

또한, 회전자는 출력 축의 양단부 중 기어 박스가 연결되는 단부와 반대측의 단부에 직결될 수 있다.Further, the rotor may be directly connected to the end of the output shaft opposite to the end to which the gear box is connected.

또한, 엔진이 정지하고 있을 때, 저전압 배터리로부터 모터에 전력을 공급하여 상기 출력 축을 회전시킬 수 있다.Further, when the engine is stopped, power can be supplied to the motor from the low-voltage battery to rotate the output shaft.

발명의 다른 실시예에 따른 모터 제어 시스템은 저전압 배터리에 접속되고 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기(磁氣) 토크 이상이 되며, 엔진의 출력 축에 연결되는 회전자를 포함하는 모터 및 모터를 제어하는 제1 제어부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a motor control system including a motor connected to a low-voltage battery and having a rotor having a reluctance torque at the time of occurrence of maximum torque equal to or greater than a magnetic torque, And a second control unit for controlling the second control unit.

또한, 저전압 배터리의 전압은 60V이하일 수 있다.In addition, the voltage of the low voltage battery may be 60 V or less.

또한, 제1 제어부는 엔진에 연료가 공급되어 출력 축이 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 회전할 때, 저전압 배터리로부터 모터에 전력이 공급되도록 제어하여 출력 축에 출력 축의 회전 방향과 동일방향의 토크가 부여되도록 할 수 있다.When the output shaft is rotated in the low-rotation region or the high-rotation region, the first control unit controls the motor so that power is supplied from the low-voltage battery to the output shaft so that torque in the same direction as the rotation direction of the output shaft .

또한, 제1 제어부는 출력 축이 저회전 영역에서 회전하고 있을 때에 출력 축에 공급되는 토크가 출력 축이 고회전 영역에서 회전하고 있을 때에 출력 축에 공급하는 토크보다 크게 유지되도록 할 수 있다.In addition, the first control unit can maintain the torque supplied to the output shaft when the output shaft rotates in the low-rotation range to be larger than the torque supplied to the output shaft when the output shaft rotates in the high-speed range.

또한, 제1 제어부는 출력 축이 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 감속하고 있을 때, 모터로부터 회생 전력을 회수하여 회생 전력이 저전압 배터리에 공급되도록 할 수 있다.Also, when the output shaft is decelerated in the low-rotation region or the high-rotation region, the first control unit may recover the regenerative power from the motor so that the regenerative power is supplied to the low-voltage battery.

또한, 제1 제어부는 출력 축이 고회전 영역에서의 감속 토크보다 큰 감속 토크로 저회전 영역에서 감속될 때, 모터로부터 회생 전력을 회수하여 회생 전력이 저전압 배터리에 공급되도록 할 수 있다.Further, when the output shaft is decelerated in the low-rotation region with the deceleration torque larger than the deceleration torque in the high-speed region, the first control portion may recover the regenerative electric power from the motor so that the regenerative electric power is supplied to the low-voltage battery.

또한, 회전자는 상기 출력 축에 직결될 수 있다.Further, the rotor can be directly connected to the output shaft.

또한, 회전자는 출력 축의 양단부 중 기어 박스가 연결되는 단부와 반대 측의 단부에 직결될 수 있다.Further, the rotor can be directly connected to the end portion opposite to the end portion to which the gear box is connected, at both ends of the output shaft.

또한, 제1 제어부는 엔진이 정지하고 있을 때, 저전압 배터리로부터 모터에 전력이 공급되도록 하여 출력 축이 회전되도록 할 수 있다.Also, when the engine is stopped, the first control unit may cause power to be supplied to the motor from the low-voltage battery so that the output shaft is rotated.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동차는 모터 제어 시스템을 구비한다.An automobile according to another embodiment of the present invention includes a motor control system.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 저전압 배터리에 접속되고 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기 토크 이상이며, 엔진의 출력 축에 연결된 회전자를 포함하는 모터를 제어하여, 저회전 영역에서의 고토크에 의한 구동 어시스트와 고회전 영역에서의 동기 구동이 양립되게 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a motor including a rotor connected to a low-voltage battery and having a reluctance torque at a time of occurrence of a maximum torque equal to or greater than a magnetic torque and connected to an output shaft of the engine is controlled, And the synchronous driving in the high speed rotation region can be made compatible with each other.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 모터와 엔진과의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 3은 모터 회전자와 크랭크 샤프트와의 연결 구조를 상세하게 나타내는 설명도다.
도 4는 본 실시예에 따른 모터의 특성(회전수와 토크와의 대응 관계)을 나타내는 그래프다.
도 5는 영구자석 릴럭턴스 모터와 다른 모터와의 특성(회전수와 역기전압과의 대응 관계)을 대비해서 나타내는 그래프다.1 is a block diagram showing a configuration of a motor control system according to an embodiment of the present invention.
2 is an explanatory view schematically showing a connection structure between a motor and an engine.
3 is an explanatory view showing in detail the connection structure between the motor rotor and the crankshaft.
4 is a graph showing the characteristics (corresponding relationship between the number of revolutions and torque) of the motor according to the present embodiment.
5 is a graph showing the characteristics (corresponding relationship between the number of revolutions and the counter electromotive force) between the permanent magnet reluctance motor and another motor.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

이하에서는 본 발명의 일 실시예로서 자동차용 모터 제어 시스템(10)을 설명되지만, 본 발명은 자동차용 모터 제어 시스템에 한정되지 않고 다른 구동 장치의 모터 제어 시스템에 적용될 수 있다. Hereinafter, a motor control system 10 for an automobile will be described as an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to a motor control system for an automobile, but can be applied to a motor control system for another drive system.

본 발명의 일 실시예에 따른 저회전 영역은 0이상 3000rpm미만의 회전 영역이고, 중회전 영역은 3000rpm이상 4500rpm미만의 회전 영역이며, 고회전 영역은 4500rpm이상의 회전 영역 일 수 있다. The low rotation area according to an embodiment of the present invention may be a rotation area of 0 to 3000 rpm, the middle rotation area may be a rotation area of 3000 rpm or more and less than 4500 rpm, and the high rotation area may be a rotation area of 4500 rpm or more.

다만, 저회전 영역, 중회전 영역 및 고회전 영역은 상기의 회전 영역에 한정되지 않고 다른 분당 회전수(rpm)를 가진 회전 영역으로 한정될 수 있다.However, the low rotation area, the middle rotation area and the high rotation area are not limited to the above-described rotation area but may be defined as a rotation area having another rotation speed per minute (rpm).

마이크로 하이브리드 시스템에는 전술한 바와 같이, 저전압 배터리 (예를 들면 30∼60V)을 사용된다.As described above, a low voltage battery (for example, 30 to 60 V) is used for the microhybrid system.

이에 따라, 배터리의 소형화 및 저코스트화가 가능하다. This makes it possible to reduce the size and cost of the battery.

자동차에 60V보다도 큰 전압의 배터리를 탑재할 경우, 사용자가 배터리에 접근할 수 없도록 배터리를 완전히 밀폐하는 것이 요구된다. When a battery of a voltage higher than 60 V is mounted on a vehicle, it is required to completely seal the battery so that the user can not access the battery.

따라서, 자동차에 60V보다도 큰 전압의 배터리를 탑재할 경우, 배터리의 취급이 어려워지고, 하이브리드 시스템의 구성이 복잡해진다. Therefore, when a battery having a voltage higher than 60 V is mounted on a vehicle, handling of the battery becomes difficult, and the configuration of the hybrid system becomes complicated.

그러나, 배터리의 전압이 60V이하라면, 취급이 어렵운 배터리와 복잡한 구성을가진 하이브리드 시스템을 사용할 필요가 없어진다.However, if the battery voltage is 60 V or less, it is not necessary to use a battery which is difficult to handle and a hybrid system having a complicated configuration.

하이브리드 시스템에 전압이 60V 이하인 배터리를 사용함으로써, 배터리의 취급이 용이해지고 하이브리드 시스템의 구성을 간략화 할 수 있다. By using a battery having a voltage of 60 V or less in the hybrid system, handling of the battery is facilitated and the configuration of the hybrid system can be simplified.

따라서, 마이크로 하이브리드 시스템은 시스템 구성을 간략화 할 수 있다는 점에서도 유리하다. Therefore, the microhybrid system is also advantageous in that the system configuration can be simplified.

그러나, 전술한 바와 같이, 종래의 마이크로 하이브리드 시스템은 모터로부터의 역기전압에 의해 배터리가 고장나는 것을 방지하기 위하여, 저출력의 모터를 사용하며, 모터에 의한 구동 어시스트를 행하지 않는다. However, as described above, the conventional microhybrid system uses a low-output motor to prevent the battery from being broken due to the back electromotive voltage from the motor, and does not perform drive assist by the motor.

이 때문에, 종래의 마이크로 하이브리드 시스템에서는 저회전 영역에서의 고토크에 의한 구동 어시스트와 고회전 영역에서의 동기 구동이 양립 할 수 없었다. Therefore, in the conventional microhybrid system, the driving assist by the high torque in the low rotation region and the synchronous driving in the high rotation region can not be compatible.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전자의 저회전 영역에서 대토크를 실현할 수 있으며, 회전자의 고회전 영역에서의 역기전압이 낮아지는 모터에 있어서 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기 토크 이상이 되는 모터가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a large torque can be realized in a low rotation range of a rotor, and in a motor in which a back electromotive voltage in a high rotation area of a rotor is lowered, a reluctance torque at the time of occurrence of a maximum torque is equal to or larger than a magnetic torque May be provided.

여기서, 릴럭턴스 토크는 고정자의 회전 자계에 의한 극과 회전자의 돌극과의 흡인력만에 의해 생기는 토크이다.Here, the reluctance torque is a torque generated only by the attractive force between the pole due to the rotating field of the stator and the pole of the rotor.

한편, 자기 토크는 고정자의 회전 자계의 극과 회전자의 영구자석의 자극과의 흡인 및 반발에 의해 발생하는 토크이다.On the other hand, the magnetic torque is a torque generated by the attraction and repulsion between the poles of the rotating magnetic field of the stator and the magnetic poles of the permanent magnets of the rotor.

최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기 토크 이상이 되는 모터는 예를 들면 영구자석 릴럭턴스 모터(Permanent-magnet Reluctance Motor)을 들 수 있다.The motor in which the reluctance torque at the time of occurrence of the maximum torque becomes equal to or larger than the magnetic torque is, for example, a permanent magnet reluctance motor.

이하에서는, 영구자석 릴럭턴스 모터를 단순히 「PRM」이라고 한다.Hereinafter, the permanent magnet reluctance motor is simply referred to as " PRM ".

PRM에서는 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크와 자기 토크와의 비가 6:4∼5:5 가 될 수 있다.In the PRM, the ratio of the reluctance torque to the magnetic torque at the time of occurrence of the maximum torque may be 6: 4 to 5: 5.

도 5은 PRM과 다른 모터와의 특성(회전수와 역기전압과의 대응 관계)을 대비해서 나타내는 그래프다.Fig. 5 is a graph showing a comparison between the characteristics of the PRM and other motors (corresponding relationship between the number of revolutions and the counter electromotive force).

도 5를 참고하여 설명하면, 그래프 L10은 PRM의 회전수와 역기전압과의 대응 관계를 정성적으로 나타낸다.Referring to FIG. 5, a graph L10 qualitatively shows the correspondence between the number of revolutions of the PRM and the counter electromotive voltage.

그래프 L11은 IPM(Interior Permanent Magnet)모터의 회전수와 역기전압과의 대응 관계를 나타낸다.And a graph L11 shows a correspondence relationship between the number of revolutions of the IPM (Interior Permanent Magnet) motor and the counter electromotive voltage.

그래프 L12은 SPM(Surface Permanent Magnet)모터의 회전수와 역기전압과의 대응 관계를 대비해서 나타낸다.A graph L12 shows the correspondence relationship between the number of revolutions of the SPM (surface permanent magnet) motor and the counter electromotive voltage.

여기에서, SPM모터 및 IPM모터는 종래의 하이브리드 시스템에 범용 되는 모터이다.Here, the SPM motor and the IPM motor are motors generally used in conventional hybrid systems.

SPM모터는 자기 토크만에 의해 회전자를 회전시키는 모터이며, IPM모터는 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크와 자기 토크와의 비가 3:7 정도가 되는 모터다.The SPM motor is a motor that rotates the rotor only by magnetic torque, and the IPM motor is a motor with a ratio of reluctance torque to magnetic torque at the time of maximum torque is about 3: 7.

즉, SPM모터 및 IPM모터에서는 최대 토크 발생시에 릴럭턴스 토크가 발생하지 않거나 릴럭턴스 토크보다도 자기 토크쪽이 커진다.That is, in the SPM motor and the IPM motor, the reluctance torque does not occur when the maximum torque is generated, or the magnetic torque becomes larger than the reluctance torque.

SPM모터 및 IPM모터는 저회전 영역에서 대토크를 실현할 수 있다.SPM motor and IPM motor can achieve large torque in low rotation range.

그러나, 도 5 에 도시한 바와 같이, 이들 모터는 고회전 영역에서의 역기전압이 매우 높아진다. 이 역기전압은 이들 모터에 포함되는 영구자석에 의한 것이다.However, as shown in Fig. 5, the back electromotive voltage in the high rotation region of these motors becomes very high. This back-EMF voltage is due to the permanent magnets included in these motors.

한편, PRM은 저회전 영역에서 대토크를 실현 할 수 있으며, PRM은 저회전 영역에서의 대토크를 SPM모터 및 IPM모터보다도 작은 전류로 실현 할 수 있다.On the other hand, the PRM can realize large torque in the low rotation range, and the PRM can realize the large torque in the low rotation range with a smaller current than the SPM motor and the IPM motor.

또한, PRM은 고회전 영역에서의 역기전압이 SPM모터 및 IPM모터 에 비해 대단히 낮다.Also, the back EMF voltage in the high rotation region of the PRM is much lower than that of the SPM motor and the IPM motor.

PRM에서는 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기 토크 이상이 되는 것을 들 수 있다.In PRM, the reluctance torque at the time of occurrence of the maximum torque becomes equal to or larger than the magnetic torque.

즉, PRM에서는 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기 토크 이상이 되므로, 고회전 영역이어도 영구자석에 의한 자기 토크의 영향이 적다.That is, in PRM, since the reluctance torque at the time of occurrence of the maximum torque becomes equal to or larger than the magnetic torque, the influence of the magnetic torque by the permanent magnet is small even in the high-

이 때문에, PRM은 고회전 영역에서의 역기전압이 SPM모터 및 IPM모터에 비해 매우 낮아진다.Therefore, the back EMF voltage in the high rotation region of the PRM is much lower than that of the SPM motor and the IPM motor.

예를 들면 내전압이 V1이 되는 배터리 및 SPM모터를 소유하는 하이브리드 시스템은 SPM모터 회전자를 회전수 r1까지밖에 회전시킬 수 없다.For example, a hybrid system that owns the battery and motor SPM which the withstand voltage V1 is r 1 kkajibake not be rotated to rotate the SPM motor rotor.

SPM모터를 그 이상 회전시키면 역기전압이 배터리의 내전압을 넘기 때문이다.If the SPM motor is rotated more than this, the counter-electromotive voltage will exceed the withstand voltage of the battery.

또한, 내전압이 V1이 되는 배터리 및 IPM모터를 소유하는 하이브리드 시스템은 IPM모터 회전자를 회전수 r2까지밖에 회전시킬 수 없다.In addition, the hybrid system can kkajibake r 2 can not be rotated to rotate the IPM motor rotor that owns the battery and the IPM motor withstand voltage that is V1.

이에 대하여, 내전압이 V1이 되는 배터리 및 PRM을 소유하는 하이브리드 시스템은 PRM의 회전자를 회전수 r3까지 회전 시킬 수 있다.On the other hand, the battery having the withstand voltage of V1 and the hybrid system having the PRM can rotate the rotor of the PRM up to the number of revolutions r 3 .

따라서, PRM은 배터리의 내전압이 낮은 경우라도 저회전 영역에서의 대토크를 실현할 수 있으며 SPM모터 및 IPM모터보다도 고회전 영역까지 회전자를 회전 시킬 수 있다.Therefore, even when the withstand voltage of the battery is low, the PRM can realize the large torque in the low rotation range and can rotate the rotor to the higher rotation range than the SPM motor and the IPM motor.

또한, PRM은 SPM모터 및 IPM모터 에 비해 소형 및 경량이다.In addition, PRM is smaller and lighter than SPM and IPM motors.

즉, PRM은 단위 부피 및 단위 질량당의 토크 및 출력 (즉 토크 밀도 및 출력 밀도)이 크다.That is, the PRM has a large torque per unit volume and per unit mass (i.e., torque density and power density).

PRM은 엔진의 출력 축(본 실시예에서는 크랭크 샤프트)의 감속 시에 발전기로서도 기능하며, PRM을 소유하는 하이브리드 시스템은 PRM으로부터 회생 전력을 회수 할 수도 있다.The PRM also functions as a generator at the time of deceleration of the output shaft of the engine (crankshaft in this embodiment), and the hybrid system possessing the PRM may recover the regenerative power from the PRM.

또한, PRM은 크랭크 샤프트가 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 감속할때 발전기로서 기능한다.Further, the PRM functions as a generator when the crankshaft decelerates in the low rotation range or the high rotation range.

이와 같이, 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기 토크 이상이 되는 모터 (이하, 「고릴럭턴스 토크 모터」라고도 한다)은 저회전 영역에서의 대토크를 실현할 수 있으며, SPM모터 및 IPM모터보다도 고회전 영역까지 회전자를 회전 시킬 수 있다.As described above, a motor in which the reluctance torque at the time of occurrence of the maximum torque becomes equal to or greater than the magnetic torque (hereinafter, also referred to as a "high reluctance torque motor") can realize large torque in the low- It is possible to rotate the rotor to the area.

또한, 고릴럭턴스 토크 모터는 SPM모터 및 IPM모터 에 비해 대단히 작다. Also, the high reluctance torque motor is much smaller than the SPM and IPM motors.

또한, 고릴럭턴스 토크 모터를 소유하는 하이브리드 시스템은 크랭크 샤프트의 감속 시에 회생 전력을 회수 할 수 있다.In addition, a hybrid system that possesses a high reluctance torque motor can recover regenerative power at the time of deceleration of the crankshaft.

한편, 자동차에 적용되는 모터로서, SRM(Switched Reluctance Motor), 및 IM(Induction Motor)이 알려져 있지만, 이들 모터는 회생을 행할 수 없다.On the other hand, SRM (Switched Reluctance Motor) and IM (Induction Motor) are known as motors to be applied to automobiles, but these motors can not regenerate.

본 실시예에 따르면, 본 발명은 고릴럭턴스 토크 모터를 포함하는 모터 제어 시스템(10)을 제공한다.According to the present embodiment, the present invention provides a motor control system 10 including a high reluctance torque motor.

이하, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the motor control system 10 according to the present embodiment will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 모터와 엔진과의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 설명도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a connection structure between a motor and an engine.

도 1 및 도 2 를 참고하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)은 자동차에 탑재되는 마이크로 하이브리드 시스템으로 배터리(20), 모터(30), 제1 내지 제4 제어부(40, 41, 42, 43), 인버터(50), 엔진(60), 기어 박스(70), 연료 탱크(100) 및 브레이크(120)를 포함한다.1 and 2, a motor control system 10 according to the present embodiment is a micro hybrid system mounted on an automobile and includes a battery 20, a motor 30, first to fourth controllers 40, 41, 42, 43, an inverter 50, an engine 60, a gear box 70, a fuel tank 100 and a brake 120.

본 실시예에 따른 엔진(60)은 출력 축(61)(이하 '크랭크 샤프트' 라고 함)과, 크랭크 샤프트(61)를 보유하는 베어링(62)과, 크랭크 샤프트(61)를 회전시키는 구동 기구 (예를 들면 실린더, 피스톤, 커넥팅 로드, 점화 플러그, 캠 샤프트 등)를 구비한다.The engine 60 according to the present embodiment includes an output shaft 61 (hereinafter referred to as a "crankshaft"), a bearing 62 having a crankshaft 61, a driving mechanism 62 for rotating the crankshaft 61 (E.g., cylinder, piston, connecting rod, spark plug, camshaft, etc.).

기어 박스(70)는 크랭크 샤프트(61)의 한 쪽 단부에 연결되어 캠 샤프트로부터 전달되는 토크 및 회전수를 내부의 기어(71)에 의해 변환하고, 차륜(130)에 전달한다.The gear box 70 is connected to one end of the crankshaft 61 to convert the torque and the rotational speed transmitted from the camshaft by the internal gear 71 and transmits the torque and the rotational speed to the wheel 130.

연료 탱크(100)는 제2 제어부(41)에 의한 제어에 의해 엔진(60)에 연료를 공급한다.The fuel tank 100 supplies fuel to the engine 60 under the control of the second control unit 41.

브레이크(120)는 제4 제어부(43)에 의한 제어에 의해 차륜(130)을 제동한다.The brake (120) brakes the wheel (130) under the control of the fourth control section (43).

본 실시예에 따른 배터리(20)는 저전압 배터리로써 전압은 30∼60V 이다.The battery 20 according to the present embodiment is a low-voltage battery, and the voltage is 30 to 60V.

전압이 60V이하인 배터리(20)를 사용 함으로써, 배터리(20)을 소형화 및 저코스트화 될 수 있으며, 모터 제어 시스템(10)의 전체의 구성도 간략화될 수 있다.By using the battery 20 having a voltage of 60 V or less, the battery 20 can be downsized and reduced in cost, and the overall configuration of the motor control system 10 can be simplified.

배터리(20)의 내전압은 배터리(20)의 전압과 대략 동일하다. 따라서, 배터리(20)의 내전압은 낮다.The withstand voltage of the battery 20 is approximately equal to the voltage of the battery 20. [ Therefore, the withstand voltage of the battery 20 is low.

본 실시예에 따른 모터(30)는 고릴럭턴스 토크 모터다.The motor 30 according to the present embodiment is a high reluctance torque motor.

여기서, 고릴럭턴스 토크 모터는 PRM을 포함할 수 있다.Here, the high reluctance torque motor may include PRM.

본 실시예에 따른 모터(30)는 저회전 영역에서 대토크를 실현할 수 있으며 고회전 영역에서의 역기전압이 작다.The motor 30 according to the present embodiment can realize large torque in the low rotation range and small in the back electromotive force in the high rotation range.

따라서, 모터(30)는 배터리(20)과 같은 저전압 배터리와 접속된 경우에도 저회전 영역에서 대토크를 실현할 수 있으며, 회전자를 고회전 영역까지 회전 시킬 수 있다.Therefore, even when the motor 30 is connected to a low-voltage battery such as the battery 20, it is possible to realize the large torque in the low rotation range and rotate the rotor to the high rotation range.

즉, 본 실시예에 따른 모터(30)에 의하면 저회전 영역에서의 대토크 및 고회전 영역에서의 엔진(60)과의 동기 운전이 양립 될 수 있다.That is, with the motor 30 according to the present embodiment, both the large torque in the low rotation range and the synchronous operation with the engine 60 in the high rotation range can be compatible.

또한, 본 실시예에 따른 모터(30)는 저회전 영역에서의 감속시에 크랭크 샤프트(61)로부터 큰 감속 토크가 작용되는 경우라도 회생 전력을 배터리(20)에 공급 할 수 있다.Further, the motor 30 according to the present embodiment can supply the regenerative electric power to the battery 20 even when a large deceleration torque is applied from the crankshaft 61 at the time of deceleration in the low rotation range.

본 실시예에 따른 모터(30)는 제1 제어부(40)에 의해 제어된다.The motor 30 according to the present embodiment is controlled by the first control unit 40. [

이하에서는 제1 제어부(40)에 의해 제어되는 모터(30)에 의해 수행되는 작업을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation performed by the motor 30 controlled by the first control unit 40 will be described in detail.

본 실시예에 따른 모터(30)는 엔진(60)이 정지하고 있을 때, 크랭크 샤프트(61)을 회전시킴으로써 엔진을 시동시킨다. 이러한 엔진 시동에는 아이들링 스톱(idling stop) 후의 엔진 재시동도 포함된다.The motor 30 according to the present embodiment starts the engine by rotating the crankshaft 61 when the engine 60 is stopped. Such an engine start includes an engine restart after an idling stop.

또한, 모터(30)은 크랭크 샤프트(61)가 저회전 영역에서 회전할 때 대토크에 의해 크랭크 샤프트(61)의 회전을 돕는다.Further, the motor 30 assists the rotation of the crankshaft 61 by the large torque when the crankshaft 61 rotates in the low rotation range.

즉, 모터(30)는 크랭크 샤프트(61)의 회전 방향과 동일방향의 토크를 크랭크 샤프트(61)에 공급한다.That is, the motor 30 supplies a torque in the same direction as the rotational direction of the crankshaft 61 to the crankshaft 61.

또한, 모터(30)는 크랭크 샤프트(61)가 중회전 영역 및 고회전 영역에서 회전할 때 크랭크 샤프트(61)의 회전을 도울 수 있다.Further, the motor 30 can assist the rotation of the crankshaft 61 when the crankshaft 61 rotates in the middle-rotation and high-rotation range.

다만, 크랭크 샤프트(61)에 부여되는 토크는 중회전 및 고회전 영역에서 보다 저회전 영역에서 크다.However, the torque imparted to the crankshaft 61 is larger in the low rotation range than in the middle rotation and high rotation range.

따라서, 모터(30)는 크랭크 샤프트(61)가 중회전 영역 및 고회전 영역에서의 회전 할 때 크랭크 샤프트(61)과 동기되어 구동된다.Therefore, the motor 30 is driven in synchronism with the crankshaft 61 when the crankshaft 61 rotates in the middle rotation speed region and the high rotation speed region.

또한, 모터(30)는 크랭크 샤프트(61)가 저회전 영역, 중회전 영역, 및 고회전 영역의 어느 영역에서 감속하는 경우라도 발전기로서 기능하며 회생 전력을 배터리(20)에 공급한다.The motor 30 functions as a generator and supplies regenerative electric power to the battery 20 even when the crankshaft 61 decelerates in any region of the low rotation region, the middle rotation region, and the high rotation region.

여기서, 모터(30)는 저회전 영역에서의 감속시에 크랭크 샤프트(61)로부터 큰 감속 토크가 작용되는 경우라도 회생 전력을 배터리(20)에 공급할 수 있다.Here, the motor 30 can supply the regenerative electric power to the battery 20 even when a large deceleration torque is applied from the crankshaft 61 at the time of deceleration in the low rotation range.

도 2 및 도 3 에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 모터(30)는 회전자(31) 및 고정자(32)을 포함한다.As shown in Figs. 2 and 3, the motor 30 according to the present embodiment includes a rotor 31 and a stator 32. Fig.

여기서, 회전자(31)는 돌극 및 영구자석을 포함하며 원통형의 구조를 가진다.Here, the rotor 31 includes a salient pole and a permanent magnet, and has a cylindrical structure.

고정자(32)는 회전자(31)의 둘레면을 덮는 원통상 구조를 가지며 코일을 포함한다.The stator 32 has a cylindrical structure covering the circumferential surface of the rotor 31 and includes a coil.

모터(30)에서는 고정자(32)의 코일에 전류가 흐르는 것에 의해 릴럭턴스 토크 및 자기 토크가 발생하고 이들 토크에 의해 회전자(31)가 회전한다.In the motor 30, a current flows through the coil of the stator 32 to generate a reluctance torque and a magnetic torque, and the rotor 31 is rotated by these torques.

여기서, 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크는 자기 토크 이상이 된다.Here, the reluctance torque at the time of occurrence of the maximum torque becomes equal to or greater than the magnetic torque.

예를 들면, 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크와 자기 토크와의 비는 6:4∼5:5 이 된다.For example, the ratio of the reluctance torque to the magnetic torque at the time of occurrence of the maximum torque is 6: 4 to 5: 5.

또한, 모터(30)의 출력은 7kW정도일 수 있다.Further, the output of the motor 30 may be about 7 kW.

다만, 모터(30)가 저회전 영역에서의 대토크와 고회전 영역에서의 동기 운전이 양립 가능하면, 모터(30)의 출력은 7kW로 제한 되지 않는다.However, if the motor 30 is capable of both the large torque in the low rotation range and the synchronous operation in the high rotation range, the output of the motor 30 is not limited to 7 kW.

본 실시예에 따른 회전자(31)는 크랭크 샤프트(61)에 직결된다.The rotor 31 according to the present embodiment is directly connected to the crankshaft 61.

보다 상세하게는, 크랭크 샤프트(61)의 다른 쪽의 단부(기어 박스(70)가 연결 되어 있지 않은 단부)에는 크랭크 샤프트 풀리(63)가 형성되어 있으며, 이 크랭크 샤프트 풀리(63)에 회전자(31)가 연결된다.More specifically, a crankshaft pulley 63 is formed at the other end of the crankshaft 61 (the end of the crankshaft 61 at which the gearbox 70 is not connected) (31) are connected.

도 3 에 도시한 바와 같이, 크랭크 샤프트 풀리(63)에는 볼트 관통용의 나사 구멍(63a)이 복수개 형성되고, 나사 구멍 63a에 대향하는 회전자(31)의 일면에 볼트 관통용의 나사 구멍(31a)이 형성된다.3, a plurality of threaded holes 63a for bolt penetration are formed in the crankshaft pulley 63, and threaded holes (not shown) are formed on one surface of the rotor 31 facing the screw holes 63a 31a are formed.

크랭크 샤프트 풀리(63) 및 회전자(31)는 볼트(80)에 의해 연결된다. The crankshaft pulley 63 and the rotor 31 are connected by a bolt 80.

또한, 회전자(31)의 회전축은 크랭크 샤프트(61)의 회전축에 일치한다.The rotational axis of the rotor 31 coincides with the rotational axis of the crankshaft 61.

다만, 회전자(31)과 크랭크 샤프트(61)을 직결시키는 방법은 상기의 방법에 한정되지 않다.However, the method of directly connecting the rotor 31 and the crankshaft 61 is not limited to the above method.

예를 들면, 회전자(31)은 크랭크 샤프트 풀리(63)를 거치지 않고 크랭크 샤프트(61)에 연결될 수 있다.For example, the rotor 31 may be connected to the crankshaft 61 without going through the crankshaft pulley 63. [

본 실시예에 따르면 고정자(32)도 볼트80에 의해 엔진(60)에 연결된다.According to the present embodiment, the stator 32 is also connected to the engine 60 by the bolt 80.

따라서, 모터(30)에 의해 크랭크 샤프트(61)의 회전을 돕기 위해서는 모터(30)에 대토크가 발생되어야 한다.Therefore, in order to assist the rotation of the crankshaft 61 by the motor 30, a large torque must be generated in the motor 30. [

특히, 엔진 시동 시에는 대단히 큰 토크가 필요해진다.Particularly, when the engine is started, a very large torque is required.

본 실시예에 따른 모터(30)는 고릴럭턴스 토크 모터이므로 저회전 영역에서의 토크가 크다.Since the motor 30 according to the present embodiment is a high reluctance torque motor, the torque in the low rotation range is large.

따라서, 모터(30)은 크랭크 샤프트(61)에 직결된 경우에도 크랭크 샤프트(61)의 회전을 충분히 도울 수 있다.Therefore, the motor 30 can sufficiently assist the rotation of the crankshaft 61 even when the motor 30 is directly connected to the crankshaft 61.

또한, 모터(30)가 크랭크 샤프트(61)에 직결되어 있으므로 토크가 효율적으로 크랭크 샤프트(61)에 공급 될 수 있다.Further, since the motor 30 is directly connected to the crankshaft 61, the torque can be efficiently supplied to the crankshaft 61.

따라서, 본 실시예에 따른 모터(30)에 의하면 콜드 크랭킹 시에도 안정적으로 엔진이 시동 될 수 있다.Therefore, according to the motor 30 according to the present embodiment, the engine can be stably started even during cold cranking.

보다 상세하게는, 콜드 크랭킹 시와 같은 배터리(20)의 온도(예: 영하 30도정도)가 지극히 낮은 상태에서는 배터리(20)가 외부 충격 등에 파손될 위험성이 높다.More specifically, there is a high risk that the battery 20 will be damaged in an external shock or the like when the temperature of the battery 20 (for example, minus 30 degrees) is extremely low as in the case of cold cranking.

따라서, 배터리(20)로부터 인출되는 전류는 될 수 있는 한 작은 것이 바람직하다.Therefore, the current drawn out from the battery 20 is preferably as small as possible.

본 실시예에 따른 모터(30)는 저회전 영역에서의 대토크를 작은 전류로 실현할 수 있으며, 모터(30)의 토크는 효율적으로 크랭크 샤프트(61)에 전달될 수 있다.The motor 30 according to the present embodiment can realize the large torque in the low rotation range with a small current and the torque of the motor 30 can be efficiently transmitted to the crankshaft 61. [

따라서, 모터(30)은 소량의 전류밖에 공급되지 않는 경우라도 대토크를 크랭크 샤프트(61)에 전달 할 수 있으므로, 콜드 크랭킹 시에도 안정적으로 엔진을 시동 시 수 있다.Therefore, even when only a small amount of current is supplied to the motor 30, the large torque can be transmitted to the crankshaft 61, so that the engine can be stably started even during cold cranking.

한편, 모터(30)의 회전자(31)은 벨트 및 기어를 개재해서 크랭크 샤프트(61)에 연결될 수 있다.Meanwhile, the rotor 31 of the motor 30 can be connected to the crankshaft 61 via a belt and a gear.

종래의 마이크로 하이브리드 시스템에서는 모터 회전자와 크랭크 샤프트를 벨트 및 기어를 개재해서 접속했다.In a conventional micro hybrid system, a motor rotor and a crankshaft are connected via a belt and a gear.

따라서 종래의 마이크로 하이브리드 시스템에 따르면 모터의 출력이 작으므로 모터의 회전자와 크랭크 샤프트를 직결해도 엔진 시동에 필요한 토크를 크랭크 샤프트에 공급 할 수 없었다.Therefore, according to the conventional micro hybrid system, since the output of the motor is small, the torque necessary for starting the engine can not be supplied to the crankshaft even if the rotor of the motor and the crankshaft are directly connected.

따라서, 모터(30)의 회전자(31)을 벨트 및 기어를 개재해서 크랭크 샤프트(61)에 연결 함으로써, 종래의 마이크로 하이브리드 시스템을 용이하게 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)으로 치환할 수 있다.Therefore, by connecting the rotor 31 of the motor 30 to the crankshaft 61 via the belt and the gear, the conventional microhybrid system can be easily replaced with the motor control system 10 according to the present embodiment .

다만, 벨트에 의한 전달 손실이 발생할 수 있으며 콜드 크랭킹 시의 안정성이 떨어질 가능성이 있다. 또, 토크의 전달 속도도 떨어진다.However, transmission loss due to the belt may occur and stability at the time of cold cranking may deteriorate. Also, the transmission speed of the torque is also reduced.

따라서, 모터(30)의 회전자(31)는 크랭크 샤프트(61)에 직결되어 있는 것이 바람직하며, 직결에 따라 모터(30)에 의해 생기는 진동을 억제하는 제진 제어도 가능하게 된다.Therefore, it is preferable that the rotor 31 of the motor 30 is directly connected to the crankshaft 61, and it is also possible to perform vibration suppression control for suppressing the vibration caused by the motor 30 according to the direct connection.

도 2 에 도시한 바와 같이, 모터(30)은 기어 박스(70)과는 반대측에 설치되어 있다.As shown in Fig. 2, the motor 30 is provided on the side opposite to the gear box 70. As shown in Fig.

따라서, 본 실시예에 따르면 엔진(60) 및 기어 박스(70)의 연결 기구를 크게 개변 하지 않고 모터(30)을 엔진(60)에 장착할 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, the motor 30 can be mounted on the engine 60 without largely changing the connection mechanism of the engine 60 and the gear box 70. [

즉, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)은 기존의 자동차에 용이하게 적용 할 수 있다.That is, the motor control system 10 according to the present embodiment can be easily applied to existing automobiles.

본 실시예에 따른 회전자(31)는 크랭크 샤프트(61)에 직결되기 때문에, 회전자(31)의 영구자석에 크랭크 샤프트(61)로부터의 열이 전달되기 쉽다.Since the rotor 31 according to the present embodiment is directly connected to the crankshaft 61, heat from the crankshaft 61 is likely to be transmitted to the permanent magnet of the rotor 31.

그러나, 모터(30)의 회전자(31)는 고회전 영역에서의 회전 시에 영구자석에 열이 전달되기 어려운 특성을 가진다.However, the rotor 31 of the motor 30 has a characteristic that heat is hardly transmitted to the permanent magnets when the rotor 31 rotates in the high-rotation region.

또한, 본 실시예에 따른 모터(30)로 전류를 공급하는 방법이 다른 모터 (예를 들면 SPM모터 및 IPM모터)와 상이하여 영구 자석에 열이 발생하기 어렵다.Also, the method of supplying current to the motor 30 according to the present embodiment is different from other motors (for example, SPM and IPM motors), and heat is hardly generated in the permanent magnets.

따라서, 회전자(31)의 영구자석에 크랭크 샤프트(61)로부터의 열이 전달되어도, 영구 자석에 전달된 열이 영구 자석의 특성이 변동되는 온도가 되기 어렵다.Therefore, even if the heat from the crankshaft 61 is transmitted to the permanent magnet of the rotor 31, the heat transmitted to the permanent magnet is hardly a temperature at which the characteristics of the permanent magnet are varied.

SPM모터 및 IPM모터는 고회전 영역에서의 회전 시에 영구자석이 이 전달되기 쉬우므로, SPM모터 및 IPM모터를 크랭크 샤프트(61)에 직결하면 영구자석이 크랭크 샤프트(61)로부터 전달되는 열에 의해 영구 자석의 특성이 변동되는 온도가 되기 쉽다.When the SPM motor and the IPM motor are directly connected to the crankshaft 61, the permanent magnet is permanently fixed by the heat transmitted from the crankshaft 61, The temperature of the magnet is likely to fluctuate.

따라서, 상기와 같은 문제점으로 인하여 SPM모터 및 IPM모터를 크랭크 샤프트(61)에 직결하여 하이브리드 시스템을 작동 시키기는 것은 바람직하지 않다.Therefore, it is not preferable to directly connect the SPM motor and the IPM motor to the crankshaft 61 to operate the hybrid system.

본 실시예에 따른 모터(30)는 경량이므로 회전자(31)이 회전할 때에 크랭크 샤프트(61)에 전달되는 진동이 저감된다.Since the motor 30 according to the present embodiment is light in weight, the vibration transmitted to the crankshaft 61 is reduced when the rotor 31 rotates.

따라서, 베어링(62)의 강도도 낮게 유지할 수 있으므로, 베어링(62)의 제작 비용을 절약할 수 있다.Therefore, since the strength of the bearing 62 can be kept low, the manufacturing cost of the bearing 62 can be saved.

한편, SPM모터 및 IPM모터는 본 실시예에 따른 모터(30)보다 무거우므로, SPM모터 및 IPM모터를 크랭크 샤프트(61)에 직결한다면 베어링(62)의 강도를 높아지므로 베어링(62)의 제작 비용이 높아진다.Since the SPM motor and the IPM motor are heavier than the motor 30 according to the present embodiment, the strength of the bearing 62 is increased if the SPM motor and the IPM motor are directly connected to the crankshaft 61, The manufacturing cost is increased.

따라서, 상기와 같은 이유로 SPM모터 및 IPM모터를 크랭크 샤프트(61)에 직결하는 바람직하지 않다.Therefore, it is not preferable to directly connect the SPM motor and the IPM motor to the crankshaft 61 for the above reason.

또한, 본 실시예에 따른 모터(30)는 소형이므로 크랭크 샤프트(61)와 직결이 가능하다.Further, since the motor 30 according to the present embodiment is compact, it can be directly connected to the crankshaft 61.

또한, 엔진(60) 주변의 공간은 대단히 좁지만, 모터(30)는 소형이므로 엔진(60) 주변의 좁은 공간에 모터(30)를 용이하게 배치 할 수 있다.Further, although the space around the engine 60 is very narrow, the motor 30 can be easily arranged in a narrow space around the engine 60 because the motor 30 is small.

그러나, SPM모터 및 IPM모터는 대형이므로, 엔진60 주변의 좁은 공간에 SPM모터 및 IPM모터를 배치하는 것이 용이하지 않다.However, since the SPM motor and the IPM motor are large, it is not easy to dispose the SPM motor and the IPM motor in a narrow space around the engine 60. [

따라서, 상기와 같은 이유로, SPM모터 및 IPM모터를 크랭크 샤프트(61)에 직결하는 것은 바람직하지 않다.Therefore, it is not preferable to directly connect the SPM motor and the IPM motor to the crankshaft 61 for the above reason.

제2 제어부(41)는 모터 제어 시스템(10) 전체를 제어한다.The second control section 41 controls the entire motor control system 10.

예를 들면, 제2 제어부(41)은 사용자로부터 엔진 시동 요구가 있었을 경우 (예를 들면, 이그니션 스위치가 조작되었을 경우나 아이들링 스톱(idling stop) 후에 액셀러레이터 페달이 밟혔을 경우)에는 제1 제어부(40)에 엔진 시동 요구를 행한다.For example, when the engine start request is made by the user (for example, when the accelerator pedal is depressed after the ignition switch has been operated or after the idling stop), the second control section 41 controls the first control section 40 to start the engine.

또한, 제2 제어부(41)는 엔진 시동 후에는 연료 탱크(100)로부터 엔진(60)에 연료를 공급함으로써 엔진(60)을 구동한다.The second control unit 41 drives the engine 60 by supplying fuel to the engine 60 from the fuel tank 100 after the engine is started.

또한, 제2 제어부(41)은 엔진 구동 중에는 엔진 회전수 (크랭크 샤프트(61)의 회전수)을 모니터 하고, 그 결과에 따른 엔진 구동 정보를 제1 제어부(40)에 출력한다.The second control unit 41 monitors the engine speed (the number of revolutions of the crankshaft 61) while the engine is running, and outputs the engine driving information according to the result to the first control unit 40.

또한, 제2 제어부(41)은 차속을 모니터 하고 차속이 제로, 즉 자동차가 정지했을 경우에는 엔진(60)을 정지 하여, 아이들링 스톱(idling stop)을 제어 한다.The second control unit 41 monitors the vehicle speed and stops the engine 60 when the vehicle speed is zero, that is, when the vehicle is stopped, thereby controlling the idling stop.

또한, 제2 제어부(41)는 제4 제어부(43)로부터 브레이크 구동 정보가 부여되었을 경우에는 연료 탱크(100)로부터의 연료공급을 스톱하는 동시에, 제1 제어부(40)에 회생 요구를 제어한다.When the brake operation information is given from the fourth control unit 43, the second control unit 41 stops the fuel supply from the fuel tank 100 and controls the first control unit 40 to regenerate the fuel supply request .

제1 제어부(40)는 제2 제어부(41)에 의한 제어에 의해 인버터(inverter)(50)를 경유하여 모터(30)를 제어한다.The first control unit 40 controls the motor 30 via an inverter 50 under the control of the second control unit 41.

구체적으로는 제1 제어부(40)은 제2 제어부(41)로부터 엔진 시동 요구를 받았을 때에, 모터(30)을 제어해서서 엔진을 시동하게 한다. 또한, 제1 제어부(40)은 엔진 구동 정보에 따라 모터(30)을 제어한다. 구체적으로는 제1 제어부(40)은 크랭크 샤프트(61)이 저회전 영역에서 회전할 때 배터리(20)로부터 모터(30)에 전력을 공급함으로써, 모터(30)에 대토크(크랭크 샤프트(61)의 회전 방향과 동일방향의 토크)을 발생시킨다.Specifically, when the first control unit 40 receives an engine start request from the second control unit 41, the first control unit 40 controls the motor 30 to start the engine. Also, the first control unit 40 controls the motor 30 in accordance with the engine drive information. More specifically, the first control unit 40 supplies electric power to the motor 30 from the battery 20 when the crankshaft 61 rotates in the low rotation range, thereby causing a large torque (a crankshaft 61 (I.e., the torque in the same direction as the rotational direction of the motor).

그리고, 제1 제어부(40)은 대토크에 의해 크랭크 샤프트(61)의 회전을 돕는다.Then, the first control unit 40 assists the rotation of the crankshaft 61 by the large torque.

또한, 제1 제어부(40)는 크랭크 샤프트(61)이 중회전 영역 및 고 회전 영역에서 회전할 때, 배터리(20)로부터 모터(30)에 전력을 공급함으로써 모터(30)에 토크(크랭크 샤프트(61)의 회전 방향과 동일방향의 토크)을 발생시킨다.The first control unit 40 supplies electric power to the motor 30 from the battery 20 when the crankshaft 61 rotates in the middle rotational speed range and the high rotational speed range, (Torque in the same direction as the rotational direction of the rotor 61).

그리고, 제1 제어부(40)는 토크에 의해 크랭크 샤프트(61)의 회전을 돕는다.Then, the first control unit 40 assists the rotation of the crankshaft 61 by the torque.

즉, 제1 제어부(40)는 크랭크 샤프트(61)이 고회전 영역에서 회전하고 있을 때에도 모터(30)가 크랭크 샤프트(61)와 동기해서 구동 될수 있도록 제어할 수 있다.That is, the first control unit 40 can control the motor 30 to be driven in synchronism with the crankshaft 61 even when the crankshaft 61 is rotating in the high-rotation range.

또한, 제1 제어부(40)는 크랭크 샤프트(61)이 저회전 영역, 중회전 영역, 및 고회전 영역의 어느 영역에서 회전하는 경우라도 모터(30)을 발전기로서 기능시킨다.Further, the first control unit 40 functions as a generator of the motor 30 regardless of whether the crankshaft 61 rotates in any of the low rotation range, the middle rotation range, and the high rotation range.

즉, 제1 제어부(40)는 제2 제어부(41)로부터 회생 요구가 부여되었을 때에, 크랭크 샤프트(61)의 회전수에 관계 없이, 모터(30)을 발전기로서 기능시키고, 모터(30)로부터 발생한 회생 전력을 배터리(20)에 공급하도록 한다.That is, when the regeneration request is given from the second control unit 41, the first control unit 40 functions as the generator 30, regardless of the number of revolutions of the crankshaft 61, And supplies the generated regenerative electric power to the battery 20.

또한, 제3 제어부(42)는 기어(71)의 동작을 제어한다. 제4 제어부(43)은 사용자가 브레이크 페달을 밟았을 때, 브레이크(120)을 구동시키고 브레이크 구동 정보를 제2 제어부(41)에 출력한다.Further, the third control section 42 controls the operation of the gear 71. When the user presses the brake pedal, the fourth control unit 43 drives the brake 120 and outputs the brake driving information to the second control unit 41. [

도 4는 본 실시예에 따른 모터의 특성(회전수와 토크와의 대응 관계)을 나타내는 그래프다.4 is a graph showing the characteristics (corresponding relationship between the number of revolutions and torque) of the motor according to the present embodiment.

도 4 를 참고하면, 그래프 L1은 회전자(31)의 회전수와 그 회전수로 출력 가능한 최대 토크를 나타낸다.Referring to FIG. 4, the graph L1 shows the maximum number of revolutions of the rotor 31 and the maximum torque that can be output by the number of revolutions.

여기서, Tmax는 회전자(31)이 10초간 연속해서 출력 가능한 최대 토크를 나타낸다.Here, T max represents the maximum torque that the rotor 31 can continuously output for 10 seconds.

또한, 그래프 L2은 회전자(31)의 회전수와 그 회전수로 회전자(31)에 입력 가능한 감속 토크의 최대치를 나타낸다.The graph L2 shows the maximum number of rotations of the rotor 31 and the deceleration torque that can be input to the rotor 31 by the number of revolutions.

여기서, -Tmax는 회전자(31)에 10초간 연속해서 입력 가능한 최대감속 토크를 나타낸다.Here, -T max denotes the maximum deceleration torque that can be continuously input to the rotor 31 for 10 seconds.

여기서, 도 4에서는 감속 토크를 마이너스의 값으로 나타냈다.4, the deceleration torque is represented by a negative value.

rmax는 회전자(31)의 최대 회전수를 나타낸다.r max represents the maximum number of revolutions of the rotor 31.

여기서, 최대 회전수는 크랭크 샤프트(61)의 최대 회전수 이상인 것이 바람직하다.Here, the maximum number of revolutions is preferably equal to or greater than the maximum number of revolutions of the crankshaft 61.

이에 따라, 크랭크 샤프트(61)의 전회전 영역에 대하여 모터(30)이 작동될 수 있다.Thereby, the motor 30 can be operated with respect to the entire rotational range of the crankshaft 61. [

또한, 영역 B1은 엔진 시동 시의 모터 특성을 나타낸다.The region B1 represents the motor characteristics at the time of starting the engine.

즉, 모터(30)은 엔진 시동 시에는 크랭크 샤프트(61)에 대하여 Tmax보다도 큰 토크를 0.5∼2초 정도 공급할 수 있다.That is, the motor 30 can supply a torque greater than Tmax to the crankshaft 61 for 0.5 to 2 seconds when the engine is started.

여기서, 영역 B2은 중회전 영역 및 고회전 영역에서 회생을 행하는 영역이다.Here, the region B2 is an area in which regeneration is performed in the entire intermediate rotation area and the high rotation rotation area.

본 실시예에 따른 모터(30)는 그래프 L1∼L2로 둘러싸인 영역A내의 모든 영역 및 영역B1에서 작동될 수 있다.The motor 30 according to the present embodiment can be operated in all the areas within the area A surrounded by the graphs L1 to L2 and the area B1.

즉, 영역 A중, 토크가 0이상이 되는 영역에서는 모터(30)의 회전자(31)는크랭크 샤프트(61)과 동기해서 회전할 수 있으며, 크랭크 샤프트(61)의 회전을 도울 수 있다.That is, in the region A where the torque becomes 0 or more, the rotor 31 of the motor 30 can rotate in synchronization with the crankshaft 61 and can help the crankshaft 61 rotate.

즉, 회전자(31)는 크랭크 샤프트(61)의 회전 방향과 동일방향의 토크를 크랭크 샤프트(61)에 공급 할 수 있다.That is, the rotor 31 can supply the crankshaft 61 with a torque in the same direction as the rotational direction of the crankshaft 61. [

또한, 영역 A에서 토크가 0미만이 되는 영역에서는 모터(30)의 회전자(31)은 크랭크 샤프트(61)과 동기화 되어 회전 할 수 있으며 발전기로서 기능 할 수 있다. 즉, 모터(30)은 회생 전력을 회수하여 배터리(20)에 공급 할 수 있다.In the region where the torque in the region A becomes less than 0, the rotor 31 of the motor 30 can rotate synchronously with the crankshaft 61 and function as a generator. That is, the motor 30 can recover the regenerative power and supply it to the battery 20.

한편, 영역 B1 및 B2은 종래의 마이크로 하이브리드 시스템에 있어서 모터가 일을 행하는 영역이기도 하다.On the other hand, the regions B1 and B2 are areas where the motor performs work in the conventional microhybrid system.

즉, 전술한 바와 같이 종래의 마이크로 하이브리드 시스템에서는 모터는 엔진 시동 시나 중회전 영역 및 고회전 영역에서 회생전력을 회수할 수 밖에 없다는 것을 알 수 있다.That is, as described above, it can be seen that, in the conventional micro hybrid system, the motor can only recover the regenerative electric power at the start of the engine, in the intermediate rotation range and in the high rotation rotation range.

그러나, 본 실시예에 따른 모터(30)는 그래프 L1∼L2로 둘러싸인 영역 A내의 모든 영역 및 영역 B1에서 작동될 수 있다.However, the motor 30 according to the present embodiment can be operated in all the areas within the area A surrounded by the graphs L1 to L2 and the area B1.

따라서, 본 실시예에 따른 모터(30)은 엔진을 시동 할 수 있고, 크랭크 샤프트(61)가 저회전 영역에서 회전할 때 대토크로 크랭크 샤프트(61)의 회전을 도울 수 있다 (영역 A1 및 영역 A1보다도 대토크의 영역을 참조).Therefore, the motor 30 according to the present embodiment can start the engine, and can assist the rotation of the crankshaft 61 with a large torque when the crankshaft 61 rotates in the low-rotation region Refer to the region of greater torque than the region A1).

또한, 본 실시예에 따른 모터(30)는 크랭크 샤프트(61)가 중회전 영역 및 고회전 영역에서 회전할 때, 크랭크 샤프트(61)의 회전을 어시스트할 수 있다.Further, the motor 30 according to the present embodiment can assist the rotation of the crankshaft 61 when the crankshaft 61 rotates in the middle-rotation range and the high rotation range.

즉, 본 실시예에 따른 모터(30)는 크랭크 샤프트(61)이 중회전 영역 및 고회전 영역에서 회전할 때여도 크랭크 샤프트(61)과 동기되서 작동될 수 있다. That is, the motor 30 according to the present embodiment can be operated synchronously with the crankshaft 61 even when the crankshaft 61 rotates in the middle-rotation range and the high rotation range.

또한, 본 실시예에 따른 모터(30)는 저회전 영역, 중회전 영역, 및 고회전 영역의 모든 영역에 있어서 발전기로서 기능한다. Further, the motor 30 according to the present embodiment functions as a generator in all regions of the low rotation range, the middle rotation range, and the high rotation range.

또한, 본 실시예에 따른 모터(30)는 크랭크 샤프트(61)가 고회전 영역에서의 감속 토크보다도 큰 감속 토크에 의해 저회전 영역에서 감속하고 있을 때에도 발전기로서 기능한다. (영역 A2 참조).The motor 30 according to the present embodiment also functions as a generator even when the crankshaft 61 decelerates in the low rotation range due to the deceleration torque larger than the deceleration torque in the high rotation range. (See area A2).

본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에서는 저전압의 배터리(20)에 접속되고, 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기 토크 이상이며 회전자(31)가 엔진(60)의 크랭크 샤프트(61)에 연결된 모터(30)을 제어한다.The motor control system 10 according to the present embodiment is connected to the low voltage battery 20 and the rotor 31 is connected to the crankshaft 61 of the engine 60, And controls the motor 30 connected thereto.

따라서, 본 실시예에 따른 하이브리드 시스템(10)에서는 저회전 영역에서의 고토크에 의한 구동 어시스트와 고회전 영역에서의 동기 구동이 양립될 수 있다.Therefore, in the hybrid system 10 according to the present embodiment, the drive assist due to the high torque in the low rotation region and the synchronous drive in the high rotation region can be compatible.

또한, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에서 배터리(20)의 전압은 60V이하이므로, 배터리(20)의 취급이 용이 해지며, 모터 제어 시스템(10)의 구성이 간략화된다.In addition, since the voltage of the battery 20 in the motor control system 10 according to the present embodiment is 60 V or less, the handling of the battery 20 is facilitated, and the configuration of the motor control system 10 is simplified.

또한, 본 실시예에 따른 모터(30)에 의하면 상기의 구성을 구비하므로, 저회전 영역에서의 고토크에 의한 구동 어시스트와 고회전 영역에서의 동기 구동이 양립되는 것이 가능해진다.Further, according to the motor 30 according to the present embodiment, since the motor 30 has the above-described configuration, it becomes possible to achieve both of the driving assist by the high torque in the low rotation region and the synchronous driving in the high rotation region.

또한, 모터 제어 시스템(10)은 크랭크 샤프트(61)가 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 회전하고 있을 때 크랭크 샤프트(61)의 회전을 도울 수 있다.Further, the motor control system 10 can assist the rotation of the crankshaft 61 when the crankshaft 61 is rotating in the low-rotation region or the high-rotation region.

또한, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 의하면 크랭크 샤프트(61)가 저회전 영역에서 회전하고 있는 때에 크랭크 샤프트(61)에 공급되는 토크의 크기는 크랭크 샤프트(61)가 고회전 영역에서 회전하고 있을 때에 크랭크 샤프트61에 공급하는 토크의 크기보다 크다.According to the motor control system 10 of the present embodiment, the magnitude of the torque supplied to the crankshaft 61 when the crankshaft 61 rotates in the low rotation range is larger than the magnitude of the torque supplied to the crankshaft 61 in the high- Which is greater than the torque supplied to the crankshaft 61 when it is rotating.

따라서, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 따르면 고회전 영역에서 보다 저회전 영역에서 더 큰 토크를 크랭크 샤프트(61)에 공급할 수 있다.Therefore, according to the motor control system 10 according to the present embodiment, a larger torque can be supplied to the crankshaft 61 in the lower rotation region in the higher rotation region.

또한, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 따르면, 크랭크 샤프트(61)가 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 감속하고 있을 때 모터(30)로부터 회생 전력을 회수 할 수 있다.According to the motor control system 10 according to the present embodiment, the regenerative electric power can be recovered from the motor 30 when the crankshaft 61 decelerates in the low rotation range or the high rotation range.

또한, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 의하면 크랭크 샤프트(61)가 고회전 영역에서의 감속 토크보다도 큰 감속 토크로 저회전 영역에서 감속하고 있을 때 모터(30)로부터 회생 전력이 회수된다.Further, according to the motor control system 10 according to the present embodiment, the regenerative electric power is recovered from the motor 30 when the crankshaft 61 decelerates in the low rotation region with the deceleration torque larger than the deceleration torque in the high rotation region .

따라서, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 의하면 저회전 영역에서 보다 효율적으로 회생 전력이 회수 될 수 있다.Therefore, according to the motor control system 10 according to the present embodiment, the regenerative electric power can be recovered more efficiently in the low rotation region.

또한, 본 실시예에 따른 회전자(31)은 크랭크 샤프트(61)에 직결되어 있으므로, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 의하면 회전자(31)로부터 크랭크 샤프트(61)에 효율적으로 토크를 공급 할 수 있으며 회생 전력을 효율적으로 회수 할 수 있다.Since the rotor 31 according to the present embodiment is directly connected to the crankshaft 61, the motor control system 10 according to the present embodiment allows the rotor 31 to efficiently move from the rotor 31 to the crankshaft 61 The torque can be supplied and the regenerative power can be efficiently recovered.

또한, 회전자(31)은 크랭크 샤프트(61)의 양단부에서 기어 박스(70)이 연결되는 단부와 반대 측의 단부에 직결되므로, 기존의 시스템에 큰 변경을 가하지 않고 모터 제어 시스템(10)을 자동차에 도입할 수 있다.Since the rotor 31 is directly connected to both ends of the crankshaft 61 on the opposite side of the end to which the gear box 70 is connected, the motor control system 10 It can be introduced in automobiles.

또한, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 의하여 엔진이 시동될 수 있다.Further, the engine can be started by the motor control system 10 according to the present embodiment.

전술한 바와 같이 회전자(31)과 크랭크 샤프트(61)는 직결되어 있으므로, 엔진 시동 시에 모터(30)의 토크를 효율적으로 크랭크 샤프트(61)에 전달할 수 있다.As described above, since the rotor 31 and the crankshaft 61 are directly connected, the torque of the motor 30 can be efficiently transmitted to the crankshaft 61 at the time of starting the engine.

즉, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 따르면 작은 전류로 큰 토크를 크랭크 샤프트(61)에 전달할 수 있다.That is, according to the motor control system 10 according to the present embodiment, a large torque can be transmitted to the crankshaft 61 with a small current.

따라서, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)에 의하면 콜드 크랭킹 시에도 엔진 시동이 안정적으로 될 수 있다.Therefore, according to the motor control system 10 according to the present embodiment, the engine start can be stabilized even in the cold cranking.

또한, 본 실시예에 따른 모터 제어 시스템(10)은 자동차에 탑재될 수 있으므로, 모터 제어 시스템(10)에 의하여 자동차가 효율적으로 구동될 수 있다.In addition, since the motor control system 10 according to the present embodiment can be mounted on an automobile, the automobile can be efficiently driven by the motor control system 10.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

예를 들면, 상기 실시예에서는 본 발명 에 따른 모터 제어 시스템을 자동차의 하이브리드 시스템에게 적용했지만, 엔진과 모터를 병용하는 시스템이라면, 어떤 시스템에도 본 발명을 적용할 수 있다.For example, although the motor control system according to the present invention is applied to a hybrid system of an automobile in the above embodiment, the present invention can be applied to any system in which the engine and the motor are used in combination.

10: 하이브리드 시스템 20: 배터리
30: 모터 31: 회전자
32: 고정자 40∼43: 제1~제4 제어부
50: 인버터 60: 엔진
61: 크랭크 샤프트(출력 축) 70: 기어 박스
100: 연료 탱크 120: 브레이크
130:차륜10: Hybrid system 20: Battery
30: motor 31: rotor
32: stator 40 to 43: first to fourth control sections
50: inverter 60: engine
61: crankshaft (output shaft) 70: gear box
100: fuel tank 120: brake
130: wheel

Claims (19)

저전압 배터리에 접속되고 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기(磁氣) 토크이상이 되며, 엔진의 출력 축에 연결되는 회전자를 포함하는 모터를 제어하는 방법에 있어서,
상기 출력 축이 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 감속되고, 상기 고회전 영역에서의 감속 토크보다도 큰 감속 토크로 상기 저회전 영역에서 상기 출력 축이 감속될 때, 상기 모터로부터 회생 전력을 회수하여 상기 회생 전력을 상기 저전압 배터리에 공급하는 단계를 포함하는 모터 제어 방법. A method of controlling a motor connected to a low-voltage battery and including a rotor connected to an output shaft of the engine, wherein a reluctance torque at a time of occurrence of a maximum torque becomes equal to or greater than a magnetic torque,
Wherein when the output shaft is decelerated in the low rotation region or the high rotation region and the output shaft is decelerated in the low rotation region with a deceleration torque larger than the deceleration torque in the high rotation region, To the low-voltage battery. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 엔진에 연료가 공급 되어 상기 출력 축이 상기 저회전 영역 또는 상기 고회전 영역에서 회전할 때, 상기 저전압 배터리로부터 상기 모터에 전력을 공급하여 상기 출력 축에 상기 출력 축의 회전 방향과 동일방향의 토크를 부여하는 모터 제어 방법. The method according to claim 1,
When the engine is supplied with fuel and the output shaft rotates in the low rotation range or the high rotation range, power is supplied to the motor from the low voltage battery so that a torque in the same direction as the rotation direction of the output shaft The motor control method comprising: 제 3항에 있어서,
상기 출력 축이 상기 저회전 영역에서 회전하고 있을 때 상기 출력 축에 공급되는 토크가 상기 출력 축이 상기 고회전 영역에서 회전하고 있을 때 상기 출력 축에 공급되는 토크 보다 크도록 하는 모터 제어 방법. The method of claim 3,
Wherein a torque supplied to the output shaft when the output shaft is rotating in the low rotation range is greater than a torque supplied to the output shaft when the output shaft is rotating in the high rotation range. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 회전자는 상기 출력 축에 직결되는 모터 제어 방법. The method according to claim 1,
Wherein the rotor is directly coupled to the output shaft. 제 7항에 있어서,
상기 회전자는 상기 출력 축의 양단부 중 기어 박스가 연결되는 단부와 반대측의 단부에 직결되는 모터 제어 방법. 8. The method of claim 7,
Wherein the rotor is directly connected to an end portion of the output shaft opposite to an end portion to which the gear box is connected. 제 8항에 있어서,
상기 엔진이 정지하고 있을 때, 상기 저전압 배터리로부터 상기 모터에 전력을 공급하여 상기 출력 축을 회전시키는 모터 제어 방법. 9. The method of claim 8,
Wherein when the engine is stopped, power is supplied to the motor from the low-voltage battery to rotate the output shaft. 저전압 배터리에 접속되고 최대 토크 발생시의 릴럭턴스 토크가 자기(磁氣) 토크이상이 되며, 엔진의 출력 축에 연결되는 회전자를 포함하는 모터; 및
상기 출력 축이 저회전 영역 또는 고회전 영역에서 감속하고, 상기 고회전 영역에서의 감속 토크보다 큰 감속 토크로 상기 저회전 영역에서 감속될 때, 상기 모터로부터 회생 전력을 회수하여 상기 회생 전력이 상기 저전압 배터리에 공급되도록 상기 모터를 제어하는 제1 제어부; 를 포함하는 모터 제어 시스템. A motor connected to the low voltage battery and having a rotor having a reluctance torque at the time of occurrence of maximum torque equal to or greater than a magnetic torque and connected to an output shaft of the engine; And
When the output shaft is decelerated in the low rotation range or the high rotation range and decelerated in the low rotation range with the deceleration torque larger than the deceleration torque in the high rotation range, the regenerative electric power is recovered from the motor, A first control unit for controlling the motor to be supplied to the motor; ≪ / RTI > 삭제delete 제 10항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 엔진에 연료가 공급 되어 상기 출력 축이 상기 저회전 영역 또는 상기 고회전 영역에서 회전할 때, 상기 저전압 배터리로부터 상기 모터에 전력이 공급되도록 제어하여 상기 출력 축에 상기 출력 축의 회전 방향과 동일방향의 토크가 부여되도록 하는 모터 제어 시스템. 11. The method of claim 10,
Wherein the first control unit includes:
Voltage battery to supply power to the motor when the output shaft is rotated in the low-rotation region or the high-rotation region when fuel is supplied to the engine so as to supply power to the output shaft in the same direction as the rotation direction of the output shaft Motor control system that allows torque to be imparted. 제 12항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 출력 축이 상기 저회전 영역에서 회전하고 있을 때에 상기 출력 축에 공급되는 토크가 상기 출력 축이 상기 고회전 영역에서 회전하고 있을 때에 상기 출력 축에 공급하는 토크보다 크게 유지되도록 하는 모터 제어 시스템. 13. The method of claim 12,
Wherein the first control unit includes:
Wherein a torque supplied to the output shaft when the output shaft is rotating in the low rotation range is kept larger than a torque supplied to the output shaft when the output shaft is rotating in the high rotation range. 삭제delete 삭제delete 제 10항에 있어서,
상기 회전자는 상기 출력 축에 직결되는 모터 제어 시스템. 11. The method of claim 10,
Wherein the rotor is directly coupled to the output shaft. 제 16항에 있어서,
상기 회전자는 상기 출력 축의 양단부 중 기어 박스가 연결되는 단부와 반대 측의 단부에 직결되는 모터 제어 시스템. 17. The method of claim 16,
Wherein the rotor is directly connected to an end of the output shaft opposite to an end to which the gear box is connected. 제 17항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 엔진이 정지하고 있을 때, 상기 저전압 배터리로부터 상기 모터에 전력이 공급되도록 하여 상기 출력 축이 회전되도록 하는 모터 제어 시스템. 18. The method of claim 17,
Wherein the first control unit includes:
And when the engine is stopped, power is supplied to the motor from the low-voltage battery so that the output shaft is rotated. 삭제delete
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