KR101749134B1 - Electro-mechanical actuator for the aircraft to prevent malfunction - Google Patents

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KR101749134B1
KR101749134B1 KR1020170014477A KR20170014477A KR101749134B1 KR 101749134 B1 KR101749134 B1 KR 101749134B1 KR 1020170014477 A KR1020170014477 A KR 1020170014477A KR 20170014477 A KR20170014477 A KR 20170014477A KR 101749134 B1 KR101749134 B1 KR 101749134B1
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하덕주
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Abstract

본 발명은 항공기용 전기식 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 전기식 구동장치가 조종면 등을 회전시킬 때 원활한 제어를 위해 출력축의 회전각을 측정하는 위치감지센서와 함께 구동모터의 회전각을 측정하는 홀센서를 함께 설치하여 상기 위치감지센서가 비정상으로 판단되는 경우 홀센서에서 측정된 구동모터의 회전각 정보를 출력축의 회전각으로 환산하거나, 상기 홀센서가 비정상으로 판단되는 경우 위치감지센서에서 측정된 회전각 정보를 구동모터의 회전각으로 환산함으로써, 센서 고장에 따른 오작동을 미연에 방지할 수 있는 오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치에 관한 기술분야가 개시된다.
또한, 본 발명은 출력축의 회전각을 감지하는 위치감지센서와 구동모터의 회전각을 감지하는 홀센서를 이용하여 출력축을 더욱 세밀하고 안정적으로 제어할 수 있는 효과와, 위치감지센서 또는 홀센서 중 어느 하나가 비정상일 경우 정상인 어느 하나를 이용하여 출력축을 원활하게 제어함으로써, 센서 고장에 따른 오작동을 미연에 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.More particularly, the present invention relates to an electric driving apparatus for an aircraft, and more particularly, to a position detecting sensor for measuring an angle of rotation of an output shaft for smooth control when an electric driving apparatus rotates a steering surface, And when the position sensor is determined to be abnormal, rotation angle information of the driving motor measured by the hall sensor is converted into rotation angle of the output shaft, or when the hall sensor is determined to be abnormal, Which is capable of preventing a malfunction caused by a sensor failure by preventing the malfunction and malfunction of the aircraft from occurring by converting the rotation angle information measured by the rotation angle sensor into a rotation angle of the drive motor.
Further, the present invention is advantageous in that the output shaft can be finely and stably controlled by using a position sensor for sensing the rotation angle of the output shaft and a Hall sensor for sensing the rotation angle of the drive motor, When any one of them is abnormal, the output shaft can be smoothly controlled by using any one of the normal ones, so that the malfunction caused by the sensor failure can be prevented in advance.

Description

오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치{Electro-mechanical actuator for the aircraft to prevent malfunction}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric driving apparatus for an aircraft,

본 발명은 항공기용 전기식 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 전기식 구동장치가 조종면 등을 회전시킬 때 원활한 제어를 위해 출력축의 회전각을 측정하는 위치감지센서와 함께 구동모터의 회전각을 측정하는 홀센서를 함께 설치하여 상기 위치감지센서가 비정상으로 판단되는 경우 홀센서에서 측정된 구동모터의 회전각 정보를 출력축의 회전각으로 환산하거나, 상기 홀센서가 비정상으로 판단되는 경우 위치감지센서에서 측정된 회전각 정보를 구동모터의 회전각으로 환산함으로써, 센서 고장에 따른 오작동을 미연에 방지할 수 있는 오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치에 관한 기술분야이다.More particularly, the present invention relates to an electric driving apparatus for an aircraft, and more particularly, to a position detecting sensor for measuring an angle of rotation of an output shaft for smooth control when an electric driving apparatus rotates a steering surface, And when the position sensor is determined to be abnormal, rotation angle information of the driving motor measured by the hall sensor is converted into rotation angle of the output shaft, or when the hall sensor is determined to be abnormal, The present invention relates to an electric driving apparatus for an aircraft, which can prevent a malfunction caused by a sensor failure by preventing a malfunction or a malfunction by converting the rotation angle information measured by the sensor to a rotation angle of the driving motor.

일반적으로, 구동장치는 기계, 계기 등을 작동시키는 장치로서, 특히 항공기의 구동장치(Actuation System)는 항공기 날개의 조종면인 에일러론(aileron), 러더(rudder) 및 플래퍼론(flaperon) 등을 동작시키기 위해 사용되고 있으며, 주로 유압식 구동장치가 사용되고 있다.2. Description of the Related Art Generally, a driving device is a device for operating a machine, a gauge, etc., and in particular, an Actuation System of an airplane operates an aileron, a rudder, a flaperon, And a hydraulic drive system is mainly used.

상기와 같은 유압식 구동장치는 작동을 위하여, 유압유, 유압펌프, 유압탱크, 유압실린더 및 배관 등과 같은 다수의 구성품이 필요하게 되고, 따라서 비행장치의 설계시에는 이러한 구성품을 안치시킬 공간확보와 장치들의 무게에 따른 하중의 증가를 고려해야 한다.The hydraulic drive system as described above requires a number of components such as hydraulic oil, hydraulic pump, hydraulic tank, hydraulic cylinder and piping for operation. Therefore, when designing the flight apparatus, Consideration should be given to an increase in the load depending on the weight.

최근 기술이 발전함에 따라 유압식 구동장치는 미래항공기의 MEA(More Electric Aircraft)화와 중량 절감 및 시스템 신뢰도 향상에 기여할 수 있는 전기식 구동장치(Electric actuator)로 대체하여 사용되고 있으며, 특히, 전기식 구동장치는 무인항공기에서 각광받고 있는 실정이다.As the recent technology develops, the hydraulic drive system is replaced with an electric actuator that can contribute to the MEA (More Electric Aircraft) of the future aircraft, the weight reduction, and the system reliability improvement. In particular, Unmanned aerial vehicles are in the spotlight.

무인항공기에 사용되는 전기식 구동장치의 일예로, 대한민국 등록특허 제1640489호는 구동모터의 동력을 출력축에 전달 및 차단하는 클러치를 이용하여 외부의 충격하중으로부터 기어 및 구동모터를 보호할 뿐만 아니라, 말단에 회전센서를 구비하는 입력축을 출력축의 타측에 일체로 형성하고, 회전센서를 감지하는 회전감지기를 이용하여 토크에 의해 회전되는 출력축의 회전각도를 측정함으로써, 출력축을 원활하게 제어할 수 있는 충격방지기능을 가지는 항공기용 전기식 구동장치에 관한 기술을 개시하고 있다.As an example of an electric driving apparatus used in an unmanned airplane, Korean Patent Registration No. 1640489 discloses a structure in which a gear and a driving motor are protected from an external impact load by using a clutch that transmits and cuts the power of a driving motor to and from an output shaft, An input shaft having a rotation sensor is integrally formed on the other side of the output shaft and a rotation sensor for sensing the rotation sensor is used to measure the rotation angle of the output shaft rotated by the torque, Discloses a technology relating to an electric drive apparatus for an aircraft having a function of an aircraft.

구체적으로, 상기 등록특허는 출력축의 회전각도를 감지하기 위해 회전감지기 하나를 단일센서로 전기식 구동장치의 내부에 설치하여 작동명령에 따른 실제 출력축의 회전각도를 측정하여 외부에서 충격이 발생하여도 원활하게 출력축을 제어하고 있다.Specifically, in the patent, the rotation sensor is installed inside the electric driving device with a single sensor to sense the rotation angle of the output shaft, and the rotation angle of the actual output shaft according to the operation command is measured, To control the output shaft.

그러나 상기 등록특허는 출력축의 회전각도를 감지하는 회전감지기가 비정상일 경우 제어부에 잘못 측정된 회전각도를 전달하게 되고, 이에 따라 제어부는 구동모터를 오작동시키게 됨으로써, 전기식 구동장치의 고장이 발생 되며, 항공기에 있어서는 전기식 구동장치의 고장은 치명적인 문제를 발생시킬 수 있다.However, in the above-mentioned patent, when the rotation sensor for detecting the rotation angle of the output shaft is abnormal, the rotation angle is transmitted to the control unit incorrectly, and accordingly, the control unit malfunctions the drive motor, In aircraft, failure of the electric drive system can cause fatal problems.

상기와 같은 문제점을 방지하기 위한 쉬운 방법으로써 전기식 구동장치는 출력축의 회전각을 감지하는 위치감지센서를 하나 이상 설치하는 방법이 있으나, 하나 이상의 위치감지센서를 설치하게 되면 전기식 구동장치의 생산 단가를 상승시키고, 부품증가에 따른 중량이 증가되며, 추가로 설치된 위치감지센서의 제어를 위한 회로의 추가 등의 부가적인 구성이 더 포함되어야 하는 문제점이 있다.As an easy method for preventing the above-described problems, there is a method of installing at least one position sensing sensor for sensing the rotation angle of the output shaft. However, if at least one position sensing sensor is installed, There is a problem that an additional structure such as addition of a circuit for controlling the installed position detecting sensor should be further included.

대한민국 등록특허 제1640489호Korean Patent No. 1640489

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 항공기용 전기식 구동장치는 출력축의 회전각을 측정하는 위치감지센서가 비정상일 경우 오작동을 일으킴으로써, 항공기에 치명적인 문제가 발생하였고, 이에 대한 해결점으로 구동모터의 회전각을 측정할 수 있는 홀센서를 추가적으로 구성하고, 위치감지센서 또는 홀센서 중 어느 하나가 비정상으로 판단되었을 경우 정상인 어느 하나를 이용하여 오차범위 이내로 출력축을 원활하게 제어할 수 있는 오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION [0008] The present invention has been made in order to solve the above problems of the related art, and a conventional electric driving apparatus for an aircraft causes a malfunction when the position detecting sensor for measuring the rotation angle of the output shaft is abnormal, And a hole sensor for measuring the rotation angle of the driving motor is additionally provided as a solution point. If any one of the position sensor or the hall sensor is determined to be abnormal, And an object thereof is to provide an electric driving apparatus for an aircraft which prevents malfunction and failure which can be smoothly controlled.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 제어부에 의해 구동모터가 제어되고, 상기 구동모터에 의해 출력축이 회전되는 항공기용 전기식 구동장치에 있어서, 구동모터의 회전각을 측정하여 제어부에 전달하는 홀센서와 출력축의 회전각을 측정하여 제어부에 전달하는 하나의 위치감지센서를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 홀센서 또는 위치감지센서 중 어느 하나가 비정상으로 판단되면, 정상인 어느 하나를 기준으로 사용하여 구동모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치를 제시한다.The present invention provides an electric drive system for an aircraft in which a drive motor is controlled by a control unit and an output shaft is rotated by the drive motor so as to realize the above-described object, and the rotation angle of the drive motor is measured and transmitted to the control unit And a position sensor for measuring the rotation angle of the output shaft and transmitting the rotation angle to the control unit. The controller may be configured to determine whether any one of the hall sensor or the position sensor is abnormal, And the driving motor is controlled by using the electric motor so as to prevent the malfunction and the failure.

또한, 본 발명의 상기 제어부는 홀센서가 비정상으로 판단되는 경우, 위치감지센서로부터 전달받은 출력축의 회전각 정보만으로 구동모터의 회전각을 환산하여 구동모터를 제어하는 것을 특징으로 하고, 위치감지센서가 비정상인 경우, 홀센서로부터 전달받은 구동모터의 회전각으로 출력축의 회전각을 환산하여 구동모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit controls the driving motor by converting the rotational angle of the driving motor based on only the rotational angle information of the output shaft transmitted from the position sensor when the hall sensor is determined to be abnormal. The control unit controls the drive motor by converting the rotation angle of the output shaft to the rotation angle of the drive motor transmitted from the Hall sensor.

또한, 본 발명의 상기 홀센서는 적어도 3개 이상의 홀수개로 구성되고, 상기 제어부는 각각의 홀센서로부터 전달받은 구동모터의 회전각 중 중간값을 "a", 상기 중간값 "a"에 가까운 유사값을 "b"라 하고, 위치감지센서로부터 전달받은 출력축의 회전각을 "c"라 할 때, "a"와 "b" 및 "c" 중 중간값을 회전각으로 선정하여 구동모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, the hall sensor of the present invention is constituted by at least three odd number, and the control unit sets the intermediate value of the rotation angle of the drive motor transmitted from each hall sensor as "a & B "and the rotation angle of the output shaft transmitted from the position sensor is" c ", the intermediate value of" a "," b "and" c " .

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치는 출력축의 회전각을 감지하는 위치감지센서와 구동모터의 회전각을 감지하는 홀센서를 이용하여 출력축을 더욱 세밀하고 안정적으로 제어할 수 있는 효과와, 위치감지센서 또는 홀센서 중 어느 하나가 비정상일 경우 정상인 어느 하나를 이용하여 출력축을 원활하게 제어함으로써, 센서 고장에 따른 오작동을 미연에 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The present invention provides an electric driving apparatus for an aircraft which prevents malfunction and failure according to the present invention by using a position sensor for detecting a rotation angle of an output shaft and a hall sensor for detecting a rotation angle of a driving motor, It is possible to smoothly control the output shaft by using any one of the position detecting sensor and the hole sensor and the normal state when any one of the position detecting sensor and the hall sensor is abnormal, have.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 항공기용 전기식 구동장치와 조종면의 결합을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 항공기용 전기식 구동장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 항공기용 전기식 구동장치의 내부를 개략적으로 도시한 평단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 항공기용 전기식 구동장치의 위치감지센서가 고장이 발생한 경우의 작동 구성도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 항공기용 전기식 구동장치의 홀센서가 고장이 발생한 경우의 작동 구성도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 항공기용 전기식 구동장치의 구동제어를 개략적으로 도시한 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view schematically showing the combination of an electric drive system for an aircraft and a steering surface according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
2 is a perspective view of an electric drive apparatus for an aircraft according to a preferred embodiment of the present invention.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric driving apparatus for an aircraft,
FIG. 4 is an operational structural view of a position detection sensor of an electric drive apparatus for an aircraft according to a preferred embodiment of the present invention when a failure occurs. FIG.
5 is an operational structural view of a case where a failure occurs in a Hall sensor of an electric drive apparatus for an aircraft according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a flowchart schematically showing drive control of an electric drive system for an aircraft according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 항공기용 전기식 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 전기식 구동장치(1)가 조종면(2) 등을 회전시킬 때, 세밀하고 안정적으로 출력축(20)을 제어하기 위해 출력축(20)의 회전각을 감지하는 위치감지센서(30)를 단일센서로 사용하지 않고, 구동모터(10)의 회전각을 감지할 수 있도록 홀센서(40)를 설치하되, 적어도 3개 이상의 홀수개로 설치함으로써, 신뢰도 높은 구동모터(10)의 회전각을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 위치감지센서(30)의 고장 발생 시에 신뢰도가 높은 회전각을 선정할 수 있으며, 홀센서(40)의 고장 발생 시에도 안정적으로 구동모터(10)를 제어하여 오작동에 따른 고장을 미연에 방지할 수 있는 항공기용 전기식 구동장치에 관한 기술이다.The present invention relates to an electric driving apparatus for an aircraft and more particularly to an electric driving apparatus for an aircraft which includes an output shaft (20) for controlling the output shaft (20) finely and stably when the electric driving apparatus (1) The hall sensor 40 is installed so as to sense the rotation angle of the driving motor 10 without using the position sensor 30 for detecting the rotation angle of the driving motor 10 as a single sensor, It is possible not only to measure the rotation angle of the driving motor 10 with high reliability but also to select the rotation angle with high reliability when the position detection sensor 30 fails, The present invention relates to an electric drive apparatus for an aircraft which can stably prevent a failure due to a malfunction by controlling the drive motor 10 stably.

상기와 같은 본 발명은 중량 절감 및 시스템 신뢰도가 높은 전기식 구동장치(1)로서, 항공기의 구동장치((Actuation System)에 사용되어 항공기 날개의 조종면인 에일러론(aileron), 러더(rudder) 및 플래퍼론(flaperon)(이하, '조종면(2)'으로 통칭한다.)등을 동작시키기 위해 사용되고, 특히, 무인항공기에 더욱더 효율적으로 사용이 가능하다.As described above, the present invention is directed to an electric driving apparatus 1 having a reduced weight and a high system reliability. The electric driving apparatus 1 includes aileron, rudder and flapper, which are used in a driving system of an aircraft (hereinafter, referred to as a 'control surface 2'), and the like, and more particularly, it can be used more efficiently for an unmanned airplane.

즉, 본 발명의 전기식 구동장치(1)는 도면 2에 도시된 바와 같이, 무인 또는 유인 항공기의 조종면(2)과 하우징(1a)의 외부로 돌출되어 구동모터(10)에 의해 회전되는 출력축(20)이 유기적으로 연결되어 상기 조종면(2)을 회전시킨다.2, the electric driving apparatus 1 according to the present invention includes a steering surface 2 of an unmanned or manned aircraft and an output shaft (not shown) which is protruded outside the housing 1a and rotated by the driving motor 10 20 are organically connected to rotate the steering surface 2.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 제어부(50)에 의해 구동모터(10)가 제어되고, 상기 구동모터(10)에 의해 출력축(20)이 회전되는 항공기용 전기식 구동장치에 있어서, 구동모터(10)의 회전각을 측정하여 제어부에 전달하는 홀센서(40);와 출력축(20)의 회전각을 측정하여 제어부에 전달하는 하나의 위치감지센서(30);를 포함하여 구성되고, 상기 제어부(50)는 홀센서(40) 또는 위치감지센서(30) 중 어느 하나가 비정상으로 판단되면, 정상인 어느 하나를 기준으로 사용하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electric drive system for an aircraft in which a drive motor 10 is controlled by a control unit 50 and an output shaft 20 is rotated by the drive motor 10, A Hall sensor 40 for measuring the rotation angle of the motor 10 and transmitting the rotation angle to the control unit and a position sensor 30 for measuring the rotation angle of the output shaft 20 and transmitting the measured rotation angle to the control unit, The control unit 50 controls the driving motor 10 using any one of the normal sensors as a reference when any one of the hall sensor 40 and the position sensor 30 is determined to be abnormal.

또한, 본 발명의 상기 제어부(50)는 홀센서(40)가 비정상으로 판단되는 경우, 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각 정보만으로 구동모터(10)의 회전각을 환산하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 하고, 위치감지센서(30)가 비정상인 경우, 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각으로 출력축(20)의 회전각을 환산하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 한다.When the hall sensor 40 is determined to be abnormal, the control unit 50 of the present invention determines the rotation angle of the driving motor 10 based only on the rotation angle information of the output shaft 20 transmitted from the position detection sensor 30 The rotation angle of the drive motor 10 transmitted from the hall sensor 40 is controlled by the rotation angle of the output shaft 20 when the position detection sensor 30 is abnormal. To control the drive motor (10).

또한, 본 발명의 상기 홀센서(40)는 적어도 3개 이상의 홀수개로 구성되고, 상기 제어부(50)는 각각의 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각 중 중간값을 "a", 상기 중간값 "a"에 가까운 유사값을 "b"라 하고, 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각을 "c"라 할 때, "a"와 "b" 및 "c" 중 중간값을 회전각으로 선정하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit 50 sets the intermediate value of the rotational angles of the drive motors 10 received from the Hall sensors 40 to be " a ", a similar value close to the intermediate value "a" is referred to as "b ", and a rotation angle of the output shaft 20 transmitted from the position detection sensor 30 is referred to as & "And" c "is selected as the rotation angle and the drive motor 10 is controlled.

이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 6을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings 1 to 6 showing embodiments of the present invention.

본 발명의 전기식 구동장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외형을 형성하는 하우징(1a)이 구비되고, 상기 하우징(1a)의 내부에 이후에 언급될 구동모터(10), 위치감지센서(30), 홀센서(40), 제어부(50) 등을 포함하여 구성되며, 구동모터(!0)에 의해 구동되되, 하우징(1a)의 외부로 일측이 돌출되는 출력축(20)을 더 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the electric driving apparatus 1 of the present invention is provided with a housing 1a for forming an external shape, and the interior of the housing 1a is provided with a driving motor 10, The output shaft 20 is configured to include a sensor 30, a hall sensor 40 and a control unit 50. The output shaft 20 is driven by a drive motor (! 0) .

또한, 상기 하우징(1a)의 타측에는 제어부(50)와 연결되어 외부 인터페이스 즉, 입력부(70)와 데이터를 송수신하고, 전원을 공급할 수 있는 인터페이스용 커넥터(미표시)가 더 포함되어 구성된다.In addition, the other end of the housing 1a further includes an interface connector (not shown) connected to the controller 50 to transmit / receive data to / from the external interface, that is, the input unit 70 and supply power.

구체적으로, 본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 구동모터(10)는Specifically, the drive motor 10, which is a main component for achieving the present invention,

하우징(1a)의 외부로 일측이 돌출되는 출력축(20)을 회전시키는 것으로서, 외부에서 공급되는 전원을 이용하여 구동모터(10)의 구동축을 회전시키고, 상기 구동축은 기어박스(60)와 연결되며, 기어박스(60)에 의해 출력축(20)이 회전되어 항공기의 에일러론, 러더 또는 플래퍼론 등의 조종면(2)을 작동시킨다.The drive shaft of the drive motor 10 is rotated using a power source supplied from the outside and the drive shaft is connected to the gear box 60 , The output shaft 20 is rotated by the gear box 60 to operate the steering surface 2 such as the aileron, rudder or flapperon of the aircraft.

다시 한번 설명하면, 상기 구동모터(10)는 기어박스(60)에 의해 구동축과 출력축(20)이 연결되고, 출력축(20)의 회전오차범위 이내로 출력축(20)을 회전시키도록 기어박스(60)에 내재 된 기어조립체(미도시)를 회전시킨다.The drive motor 10 is connected to the drive shaft and the output shaft 20 by the gear box 60 and is connected to the gear box 60 to rotate the output shaft 20 within a rotation error range of the output shaft 20. [ (Not shown).

부가하여 설명하면, 상기 구동모터(10)의 구동축의 회전은 기어박스(60)에 내재된 기어조립체의 기어비에 의하여 감소되어 출력되는 것으로서, 일예로, 기어조립체의 구동축기어와 출력축기어(이하, '기어'라 한다.)의 기어비가 360:1이고 출력축(20)의 요구 정확도 범위가 ±0.5°이면, 구동축을 1회전 시킬 때, 출력축(20)을 1°도 회전시키게 되는 것이다.In addition, the rotation of the drive shaft of the drive motor 10 is reduced by the gear ratio of the gear assembly housed in the gear box 60. For example, the drive shaft gear and the output shaft gear When the gear ratio of the output shaft 20 is 360: 1 and the required accuracy range of the output shaft 20 is ± 0.5 °, the output shaft 20 is rotated by 1 ° when the drive shaft is rotated once.

즉, 본 발명의 상기 구동모터(10)는 사용자가 외부 인터페이스 즉, 입력부(100)를 통하여 출력축(20)의 회전각도 정보 즉, 작동명령을 입력하면 이후에 설명될 제어부(50)에 의해 구동모터(10)가 작동되어 출력축(20)을 회전시킨다.That is, when the user inputs the rotation angle information of the output shaft 20, that is, the operation command through the external interface, that is, the input unit 100, the drive motor 10 of the present invention is driven by the control unit 50 The motor 10 is operated to rotate the output shaft 20.

보다 상세하게 설명하면, 상기 구동모터(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, DSP(Digital Signal Processor)를 포함하는 제어·신호 처리 드라이브로부터 PWM(Pulse Width Modulation)신호가 생성되고, 이 PWM신호를 전달받아 구동모터(10)의 작동을 위한 스위칭 신호를 발생시키는 3-Phase Gate Driver가 포함되는 구동 드라이브를 지나 3-Phase Inverter Module에 전달되며, 3-Phase Gate Driver로부터 입력받은 스위칭 신호에 Power를 동기화시켜서 공급하는 3-Phase Inverter Module에 의하여 작동될 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 4, the drive motor 10 generates a PWM (Pulse Width Modulation) signal from a control and signal processing drive including a DSP (Digital Signal Processor) Phase gate driver for generating a switching signal for the operation of the driving motor 10, and is transmitted to the 3-phase inverter module. The switching signal received from the 3-phase gate driver is supplied with power Phase inverter module that synchronizes and supplies power to the inverter.

또한, 상기 제어·신호 처리 드라이브는 출력축(20)의 타측에 구비된 이후에 언급될 위치감지센서(30)에 의하여 출력축(20)의 회전각도를 감지하고, 상기 위치감지센서(30)에 의하여 감지된 출력축(20)의 회전각도 정보는 이후에 언급될 제어부(50)에 전달되어, 입력부(70)에서 입력되는 입력값을 보정할 수 있도록 한다.The control and signal processing drive senses the rotation angle of the output shaft 20 by the position sensing sensor 30 provided at the other side of the output shaft 20 and is controlled by the position sensing sensor 30 The rotation angle information of the sensed output shaft 20 is transmitted to the control unit 50 to be described later so that the input value input from the input unit 70 can be corrected.

상기와 연관하여, 본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 홀센서(40)는In connection with the above, the hall sensor 40, which is a main component for achieving the present invention,

입력된 출력축(20)의 회전각도 정보 즉, 작동명령에 따라 출력축(20)을 회전시키기 위해 구동모터(10)가 구동될 때, 회전각을 측정하여 이후에 자세히 언급될 제어부(50)에 전달하는 것을 특징으로 한다.When the drive motor 10 is driven to rotate the output shaft 20 according to the rotation angle information of the input shaft 20, that is, the operation command, the rotation angle is measured and transmitted to the control unit 50, .

상기 본 발명의 홀센서(40)는 앞서 설명된 구동축을 회전시키기 위해 발생되는 구동모터(10)의 회전각을 측정하고, 측정된 구동모터(10)의 회전각을 제어부(50)에 전달하여 구동모터(10)의 회전이 정상적으로 원활하게 이루어지고 있는 지를 확인할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The Hall sensor 40 of the present invention measures the rotation angle of the drive motor 10 generated to rotate the drive shaft described above and transmits the rotation angle of the drive motor 10 to the control unit 50 It is possible to confirm whether or not the rotation of the drive motor 10 is normally smooth.

또한, 상기 본 발명의 홀센서(40)는 이후에 자세히 설명될 위치감지센서(30)와 함께 사용되고, 작동명령에 따라 구동모터(10)의 구동에 따라 실제로 출력축(20)이 회전되는 각도를 비교함으로써, 기어 백래쉬 및 공회전 등의 요인에 의한 오차범위를 줄여 더욱더 정교하게 출력축(20)을 제어할 수 있는 효과를 실현케 한다.The Hall sensor 40 of the present invention is used together with the position sensing sensor 30 to be described later in detail. The Hall sensor 40 detects an angle at which the output shaft 20 is actually rotated according to the driving of the driving motor 10 Thereby realizing the effect of controlling the output shaft 20 more precisely by reducing the error range due to factors such as gear backlash and idling.

아울러, 상기 본 발명의 홀센서(40)는 적어도 3개 이상이 홀수개로 구성되는 아날로그 홀센서(Analog Hall Sensor)인 것이 바람직한데, 이는 어느 하나의 홀센서(40)가 비정상적으로 작동하였을 때, 중간값을 채택하도록 함으로써, 어느 하나의 홀센서(40)가 고장났을 때에도 적어도 하나의 정상인 홀센서(40)를 통해 정상적으로 구동모터(10)의 회전각을 측정 및 제어할 수 있는 효과를 실현케 한다.In addition, it is preferable that the Hall sensor 40 of the present invention is an analog Hall sensor having at least three odd number of Hall sensors 40. When any Hall sensor 40 operates abnormally, It is possible to measure and control the rotation angle of the drive motor 10 normally through at least one normal hall sensor 40 even when any one of the Hall sensors 40 fails. do.

즉, 종래에 일반적으로 사용되는 디지털 홀센서는 어느 하나가 고장나면 그 기능이 발휘되지 못하여 구동모터(10)의 회전각을 측정 및 제어할 수 없지만, 본 발명의 홀센서(40)는 어느 하나 또는 어느 하나 이상이 고장나도 고장나지 않은 적어도 하나의 홀센서(40)를 이용하여 BLDC 모터인 본 발명의 구동모터(10)의 회전각을 측정 및 제어할 수 있는 것이다.In other words, the conventional digital hall sensor can not measure and control the rotation angle of the driving motor 10 due to failure of the digital hall sensor when any one of the hall sensors is malfunctioned. However, Or at least one Hall sensor 40 that fails to fail even if one or more of them breaks down can be used to measure and control the rotation angle of the drive motor 10 of the present invention which is a BLDC motor.

부가하여 설명하면, 상기 본 발명의 홀센서(40)가 3개로 구성될 경우, 구동모터(10)의 회전각이 각각 A, B, C로 측정되었을 때, A＜B＜C이고, C의 값이 B에 더 가까운 값이라고 가정하면, 이후에 자세히 설명될 제어부(50)는 B와 C값을 A에 비하여 높은 1차신뢰도값으로 판단한 후, A, B, C 세가지의 값 중 중간값인 B를 구동모터(10)의 회전각으로 선정하여 출력축(20)을 구동시키기 위해 구동모터(10)를 제어한다.When the rotational angle of the driving motor 10 is measured by A, B and C, respectively, A < B < C and C Assuming that the value is closer to B, the control unit 50, which will be described later in detail, determines B and C values as a higher primary reliability value than A, and then determines a middle value among three values A, B, B as the rotation angle of the drive motor 10 and controls the drive motor 10 to drive the output shaft 20. [

일예로, 상기 본 발명의 홀센서(40)가 3개로 구성될 경우, 상기 A, B, C의 값이 각각 10, 13, 15라 가정하면, 제어부(50)는 가까운 값 두가지의 13, 15를 1차신뢰도값으로 선정하고, 10, 13, 15 중 중간값인 13을 구동모터의 회전각으로 선정한다.For example, when the Hall sensors 40 of the present invention are configured as three, assuming that the values of A, B, and C are 10, 13, and 15, respectively, Is selected as the primary reliability value, and the middle value of 10, 13, and 15, 13, is selected as the rotation angle of the driving motor.

즉, 이렇듯 상기 본 발명의 홀센서(40)는 홀수개로 구성되어야만 중간값을 선정할 수 있고, 상기 중간값은 홀센서(40)에 의해 측정된 모든 값의 합을 나눈 평균값이 아닌 중간의 값을 선정하는 것으로서, 높은 신뢰도로 구동모터(10)의 회전각을 선정할 수 있는 효과를 실현케 한다.In other words, the intermediate value can be selected only when the hall sensor 40 of the present invention is composed of an odd number, and the intermediate value is an intermediate value that is not an average value obtained by dividing the sum of all the values measured by the hall sensor 40 Thereby realizing the effect of selecting the rotation angle of the drive motor 10 with high reliability.

이때, 이후에 설명될 위치감지기(30) 또한, 상기 홀센서(40)와 같이, 적어도 3개 이상의 홀수개로 구성되어도 무방하나, 전기식 구동장치(1)의 생산단가 상승과 부품 증가에 따른 중량 증가 등의 문제가 있고, 이에 비해 구동모터(10)의 회전각을 측정하는 홀센서(40)는 위치감지기(30)에 비해 비교적 생산단가가 저렴하고, 부품 증가에 따른 중량 증가 등의 문제가 적어 효율적이다.At this time, the position sensor 30 to be described later may also be composed of at least three or more odd number, such as the hall sensor 40, but it is possible to increase the production cost of the electric driving device 1 and increase the weight The Hall sensor 40 for measuring the rotation angle of the drive motor 10 is relatively inexpensive to manufacture as compared with the position sensor 30 and has a problem such as an increase in weight due to an increase in parts It is efficient.

상기와 연관하여, 본 발명을 달성하기 위한 구성요소인 출력축(20)은In connection with the above, the output shaft 20, which is a component for achieving the present invention,

구동모터(10)에 의해 회전되는 것으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 사용자가 입력부(70)에 출력축(20)의 회전각도 정보를 입력하면 이후에 설명될 제어부(50)에 의해 구동모터(10)가 작동되어 일정각도 회전되고, 출력축(20)의 회전에 따라 조종면(2)이 작동된다.When the user inputs the rotation angle information of the output shaft 20 to the input unit 70 as described above, the control unit 50 controls the drive motor 10 And the steering surface 2 is operated in accordance with the rotation of the output shaft 20. [

부가하여 설명하면, 상기 입력부(70)는 사용자가 실제로 조종면(2)의 작동값을 입력하고 이러한 조종면(2)의 작동값이 조종면(2)을 작동시키는 출력축(20)의 회전각도 정보로 변환되어 제어부(50)에 입력되고, 제어부(50)에 입력된 출력축(20)의 회전각도 정보를 바탕으로 구동모터(10)를 구동시켜 출력축(20)을 회전시키는 것이다.The input unit 70 inputs the operating value of the steering surface 2 by the user and converts the operating value of the steering surface 2 into rotational angle information of the output shaft 20 that operates the steering surface 2 The control unit 50 drives the drive motor 10 to rotate the output shaft 20 on the basis of the rotation angle information of the output shaft 20 inputted to the control unit 50.

이때, 본 발명의 출력축(20)은 앞서 설명한 바와 같이, 기어박스(60)에 의해 구동모터(10)의 구동축(12)과 연결되어 회전되고, 하우징(1a)의 내부 즉, 출력축(20)의 타측에 베어링이 결합되어 출력축(20)이 자유롭게 회전되도록 설치되며 이러한 베어링의 결합은 종래에 일반적으로 사용되는 어떠한 베어링을 사용하여도 무방함으로 자세한 설명은 생략한다.The output shaft 20 of the present invention is connected to the drive shaft 12 of the drive motor 10 by the gear box 60 and is rotated within the housing 1a, And the output shaft 20 is freely rotatably coupled to the other side of the output shaft 20. The coupling of the bearings may be any bearing conventionally used in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 출력축(20)은 일측이 하우징(1a)의 외부로 돌출되고, 타측에 연장형성되되, 구동모터(10)의 동력을 전달받는 기어를 구비하는 입력축을 포함하여 구성되는 것으로서, 하우징(1a)의 외부로 돌출된 출력축(20)의 일측은 조종면(2)과 연결되고, 타측에 연장형성된 입력축은 기어박스(60)의 기어조립체와 기어에 의해 회전되어 출력축(20)을 회전시키는 것이다.More specifically, the output shaft 20 of the present invention includes an input shaft having one side protruded to the outside of the housing 1a and extended on the other side and having a gear for receiving the power of the driving motor 10 One side of the output shaft 20 protruding out of the housing 1a is connected to the steering surface 2 and the input shaft extended on the other side is rotated by the gear assembly of the gear box 60 and the gear, 20).

상기와 연관하여, 본 발명의 출력축(20)은 타측 말단 즉 입력축의 말단에 이후에 언급될 위치감지센서(30)에 회전각도 정보를 전달하는 회전센서(미도시)를 포함하여 구성되고, 출력축(20)의 회전과 함께 회전되는 입력축의 회전각도 정보를 회전센서를 통하여 위치감지센서(30)에 전달함으로써, 출력축(20)의 회전각도 정보를 이후에 언급될 제어부(50)에 위치감지센서(30)를 통하여 전달 할 수 있는 효과를 실현케 한다.The output shaft 20 of the present invention includes a rotation sensor (not shown) for transmitting rotational angle information to the position sensor 30 to be described later at the other end, that is, the end of the input shaft, The rotation angle information of the input shaft rotated together with the rotation of the output shaft 20 is transmitted to the position detection sensor 30 through the rotation sensor so that the rotation angle information of the output shaft 20 is transmitted to the control unit 50, (30).

이때, 상기 위치감지센서(30)는 회전센서와 대향되게 설치되어 입력축 즉, 출력축(20)의 회전각도 정보를 원활하게 감지할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하나, 당업자의 판단에 의해 회전센서 및 위치감지센서의 구성외에도 출력축(20)의 회전각도 정보를 감지할 수 있다면 종래에 사용되는 어떠한 감지센서를 사용하여도 무방함은 자명할 것이다.The position sensor 30 may be installed to face the rotation sensor so as to smoothly detect the rotation angle information of the input shaft, that is, the output shaft 20. However, If the rotation angle information of the output shaft 20 can be sensed in addition to the configuration of the detection sensor, any sensor conventionally used may be used.

상기와 연관하여, 본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 위치감지센서(30)는In connection with the above, the position sensing sensor 30, which is a main component for achieving the present invention,

입력된 출력축(20)의 회전각도 정보 즉, 작동명령에 따라 출력축(20)을 회전시키기 위해 구동모터(10)가 구동될 때, 조종면(2)을 구동시키는 실제 출력축(20)의 회전각을 측정하여 제어부(50)에 전달하는 것으로서, 하나로 구성되어 전기식 구동장치(1)의 생산 단가 및 부품 증가에 따른 중량 증가, 제어를 위한 회로 추가 등이 불필요하도록 하는 것이 바람직하다.When the driving motor 10 is driven to rotate the output shaft 20 in accordance with the rotation angle information of the input shaft 20, that is, the rotation angle of the actual output shaft 20 that drives the steering surface 2, And it is preferable to make it unnecessary to increase the weight due to the production unit cost and the parts increase of the electric drive system 1 and to add a circuit for the control.

또한, 본 발명의 위치감지센서(30)는 출력축(20)의 회전각도를 감지하여 제어부(50)에 출력축(20)의 회전각도 정보를 전달함으로써, 제어부(50)에서 출력축(20)이 회전된 각도를 최신정보로 갱신하여 저장함으로써, 출력축(20)에 의해 조종면(2)이 작동된 값을 산출할 수 있는 효과를 실현케 한다.The position sensing sensor 30 senses the rotation angle of the output shaft 20 and transmits the rotation angle information of the output shaft 20 to the control unit 50 so that the output shaft 20 rotates The value obtained by operating the steering surface 2 by the output shaft 20 can be calculated.

상기와 같은 효과를 달성하기 위해 본 발명의 위치감지센서(30)는 앞서 설명한 바와 같이, 하우징(1a)의 내부에 설치되되, 출력축(20)의 타측말단 방향 즉, 출력축(20)의 타측에 일체로 형성된 입력축의 타측 말단에 구비된 회전센서와 대향되도록 설치되어 입력축의 회전각도 정보를 감지함으로써, 출력축(20)의 회전각도 정보를 감지하게 되고, 감지된 출력축(20)의 회전각도 정보를 제어부(50)에 전달하여 출력축(20)의 회전각도 정보 즉, 조종면(2)이 작동된 최신 정보를 제어부(50)에서 갱신할 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.In order to achieve the above-described effects, the position sensing sensor 30 of the present invention is installed inside the housing 1a, and is disposed at the other end of the output shaft 20, that is, on the other side of the output shaft 20 The rotation angle information of the output shaft 20 is sensed by detecting rotation angle information of the input shaft by being provided to face the rotation sensor provided at the other end of the integrally formed input shaft. To the control unit 50 to realize the effect that the rotation angle information of the output shaft 20, that is, the latest information of the operation of the steering surface 2 can be updated by the control unit 50. [

아울러, 본 발명의 위치감지센서(30)는 앞서 설명된 구동모터(10)의 회전각을 측정하는 홀센서(40)와 함께 사용되어 구동모터(10)의 제어를 더욱 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 효과를 실현케 하고, 보다 상세하게 설명하면, 위치감지센서(30)에 의해 실제 출력축(20)이 회전각 정보를 획득하고, 이에 따라 홀센서(40)에 의해 측정된 구동모터(10)의 회전각 정보와 함께 분석되어 구동모터(10)의 회전각 정보에 따른 출력축(20)의 회전각이 환산되어 계산되며, 이에 따라 이후에 설명될 제어부(50)는 구동모터(10)를 보다 정밀하게 제어하여 출력축(20)을 제어할 수 있게된다.In addition, the position sensor 30 of the present invention can be used together with the Hall sensor 40 for measuring the rotation angle of the drive motor 10 to control the drive motor 10 more precisely The actual output shaft 20 obtains the rotation angle information by the position sensing sensor 30 and thereby the drive motor 10 measured by the hall sensor 40, And the rotation angle of the output shaft 20 according to the rotation angle information of the drive motor 10 is calculated and calculated so that the control unit 50 to be described later drives the drive motor 10 And the output shaft 20 can be controlled by precise control.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 제어부(50)는The control unit 50, which is a main component for achieving the present invention,

홀센서(40)와 위치감지센서(30)로부터 측정된 구동모터(10)의 회전각 정보와 출력축(20)의 회전각 정보를 전달받아 입력부(70)에서 입력된 출력축(20)의 회전각 즉, 구동명령을 전달받으면 구동모터(10)를 제어하여 출력축(20)을 회전시키되, 앞서 설명된 바와 같이, 위치감지센서(30)에 의해 측정된 출력축(20)의 회전각 정보와 홀센서(40)에 의해 측정되는 구동모터(10)의 회전각 정보를 바탕으로 구동모터(10)를 더욱 정밀하게 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.The rotation angle information of the drive motor 10 and the rotation angle information of the output shaft 20 measured from the hall sensor 40 and the position sensing sensor 30 and the rotation angle information of the output shaft 20 input from the input unit 70, The rotation angle information of the output shaft 20 measured by the position detection sensor 30 and the rotational angle information of the output shaft 20 measured by the position sensor 30, as described above, The drive motor 10 can be more precisely controlled based on the rotation angle information of the drive motor 10 measured by the drive motor 10.

또한, 본 발명의 제어부(50)는 홀센서(40) 또는 위치감지센서(30) 중 어느 하나가 비정상으로 판단되면, 정상인 어느 하나를 기준으로 사용하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit 50 of the present invention controls the driving motor 10 using any one of the normal sensors as a reference when any one of the hall sensor 40 and the position sensor 30 is determined to be abnormal do.

부가하여 설명하면, 본 발명의 제어부(50)는 구동명령이 구동모터(10)에 전달되면, 홀센서(40)에 의해 구동모터(10)의 회전각 정보를 전달받게 되고, 이때, 기 설정된 구동명령값에 대응하는 구동모터(10)의 회전각 정보와 오차범위 이상으로 차이가 난다고 판단되면, 홀센서(40)를 비정상으로 판단하고, 위치감지센서(30)에서 측정된 출력축(20)의 회전각 정보를 기준으로 구동모터(10)를 제어함으로써, 최종적으로 출력축(20)을 정확하게 제어할 수 있게 되어 전기식 구동장치(1)의 오작동 및 고장을 방지할 수 있게 된다.In addition, when the drive command is transmitted to the drive motor 10, the control unit 50 of the present invention receives the rotation angle information of the drive motor 10 by the hall sensor 40. At this time, The Hall sensor 40 is judged to be abnormal and the output shaft 20 measured by the position sensor 30 is judged to be abnormal if it is judged that there is difference between the rotational angle information of the drive motor 10 corresponding to the drive command value and the error range. It is possible to accurately control the output shaft 20 finally by controlling the driving motor 10 based on the rotation angle information of the electric motor 1, thereby preventing malfunction and failure of the electric driving device 1.

또한, 본 발명의 제어부(50)는 구동명령이 구동모터(10)에 전달된 후 홀센서(40)에 의해 구동모터(10)의 회전각 정보를 전달받고, 홀센서(40)가 정상으로 판단되면, 위치감지센서(30)의 정상유무를 판단하게 되는데, 이는 구동명령에 의한 출력축(2)의 회전각 정보가 오차범위 이상으로 차이가 난다고 판단되었을 때, 홀센서(40)에서 측정된 구동모터(10)의 회전각 정보를 기준으로 구동모터(10)를 제어함으로써, 최종적으로 위치감지센서(30)에 구애받지 않고 출력축(20)을 정확하게 제어할 수 있게 되어 전기식 구동장치(1)의 오작동 및 고장을 방지할 수 있게 된다.The control unit 50 of the present invention receives the rotation angle information of the drive motor 10 by the hall sensor 40 after the drive command is transmitted to the drive motor 10, When it is determined that the rotation angle information of the output shaft 2 by the drive command differs by more than the error range, the rotation angle of the output shaft 2 measured by the hall sensor 40 The output shaft 20 can be precisely controlled without being affected by the position detection sensor 30 by controlling the drive motor 10 based on the rotation angle information of the drive motor 10, It is possible to prevent the malfunction and the failure of the motor.

보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 제어부(50)는 앞서 설명된 바와 같이, 홀센서(40)가 비정상으로 판단되는 경우, 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각 정보만으로 구동모터(10)의 회전각을 환산하여 구동모터(10)를 제어 한다.More specifically, when the hall sensor 40 is judged to be abnormal, the control unit 50 of the present invention determines that the rotation angle information of the output shaft 20 transmitted from the position sensor 30 And controls the drive motor 10 by converting the rotation angle of the drive motor 10.

즉, 본 발명의 제어부(50)는 최초 출력축(20)의 구동시 위치감지센서(30)를 주 센서로 이용하여 구동모터(10)를 제어하고 있었기 때문에, 홀센서(30)가 비정상으로 판단되는 경우, 홀센서(30)에 의한 구동모터(10)의 회전각 정보를 버리게 되고, 위치감지센서(30)에 의해 측정되는 출력축(20)의 회전각 정보만을 사용하여 기 설정되어 있던 출력축(20)의 회전각 정보에 의해 환산된 구동모터(10)의 회전각도로 구동모터(10)를 제어한다.That is, since the control unit 50 controls the drive motor 10 using the position sensor 30 as the main sensor when the first output shaft 20 is driven, the control unit 50 determines that the hall sensor 30 is abnormal The rotation angle information of the drive motor 10 by the hall sensor 30 is discarded and only the rotation angle information of the output shaft 20 measured by the position detection sensor 30 is used, 20 by the rotation angle of the drive motor 10 converted by the rotation angle information.

이때, 상기 기 설정되어 있던 출력축(20)의 회전각 정보에 의해 환산된 구동모터(10)의 회전각도는 정상으로 작동하고 있던 홀센서(40)와 위치감지센서(30)로부터 각각 전달받은 구동모터(10)와 출력축(20)의 회전각 정보를 최신상태로 유지한 최근값으로 선정된다.At this time, the rotation angle of the drive motor 10 converted based on the rotation angle information of the preset output shaft 20 is changed from the rotation angle of the drive shaft 10 The rotational angle information of the motor 10 and the output shaft 20 is selected as the latest value which keeps the latest state.

다시 말하면, 본 발명의 제어부(50)는 홀센서(40)와 위치감지센서(30)가 정상으로 작동하고 있을 때, 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각 정보를 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각 정보와 비교하여 출력축(20)의 회전각 정보인 출력축 회전각 환산정보로 환산하고, 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각 정보를 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각 정보와 비교하여 구동모터(10)의 회전각 정보인 구동모터 회전각 환산정보로 환산하여 유지하며, 이는 기어의 백래쉬 및 공회전 등의 오차와 함께 계산되어 최신상태로 유지한 최근값으로 DSP(Digital Signal Processor)에 저장된다.In other words, when the hall sensor 40 and the position detection sensor 30 are operating normally, the control unit 50 of the present invention determines rotation angle information of the drive motor 10, which is transmitted from the hall sensor 40, The rotation angle information of the output shaft 20 transmitted from the detection sensor 30 and converted into the output shaft rotation angle conversion information which is the rotation angle information of the output shaft 20. The output shaft 20 receives the rotation angle information from the position sensor 30, And the rotation angle information of the drive motor 10 received from the hall sensor 40 is converted into rotational motor rotational angle conversion information, which is rotation angle information of the drive motor 10, Backlash and idling, and is stored in the DSP (Digital Signal Processor) at the latest value that is kept in the latest state.

상기와 같이, 본 발명의 제어부(50)는 홀센서(40)가 비정상으로 판단되는 경우, 주 센서로 사용되던 위치감지센서(30)를 바탕으로 환산된 출력축 회전각 환산정보를 이용하여 구동모터(10)를 제어하기 때문에 전기식 구동장치(1)의 오작동 및 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과를 실현케 한다.As described above, when the hall sensor 40 is judged to be abnormal, the control unit 50 of the present invention uses the output shaft rotation angle conversion information converted based on the position sensor 30 used as the main sensor, (10), thereby realizing an effect of preventing malfunction and failure of the electric drive system (1).

한편, 본 발명의 제어부(50)는 홀센서(40)가 아닌 위치감지센서(30)가 비정상으로 판단되는 경우, 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각으로 출력축(20)의 회전각을 환산하여 구동모터(10)를 제어한다.When the position sensor 30 is determined to be abnormal, rather than the hall sensor 40, the controller 50 controls the output shaft 20 To control the drive motor 10.

즉, 본 발명의 제어부(50)는 앞서 설명한 바와 같이, 위치감지센서(30)가 비정상으로 판단되는 경우, 홀센서(40)를 바탕으로 환산된 구동모터 회전각 환산정보를 이용하여 구동모터(10)를 제어하여 출력축(20)의 회전을 제어한다.That is, when the position sensor 30 is determined to be abnormal, the control unit 50 of the present invention uses the driving motor rotation angle conversion information converted on the basis of the Hall sensor 40, 10 to control the rotation of the output shaft 20.

이때, 본 발명의 제어부(50)는 위치감지센서(30)가 비정상으로 판단되는 경우, 실제 출력축(20)의 회전각 정보를 획득하지 못하기 때문에 신뢰도가 저하될 수 밖에 없고, 이를 위해 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 홀센서(40)가 적어도 3개의 홀수개로 구성됨으로써, 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.In this case, when the position sensing sensor 30 is determined to be abnormal, the control unit 50 of the present invention can not obtain the actual rotation angle information of the output shaft 20, As described above, since the Hall sensor 40 of the present invention is composed of at least three odd number, the reliability can be further improved.

부가하여 설명하면, 본 발명의 제어부(50)는 적어도 3개 이상의 홀센서(40)와 위치감지센서(30)가 정상적으로 작동하고 있을 때, 홀센서(40)에서 측정된 구동모터(10)의 회전각 정보 중 중간값을 구동모터(10)의 실제 회전각 정보로 선정하고, 위치감지센서(30)로부터 측정된 출력축(20)의 회전각 정보를 바탕으로 서로 환산된 정보를 얻게 되고, 이는 더욱더 높은 신뢰도를 얻을 수 있는 효과를 실현케 한다.The control unit 50 of the present invention controls the driving of the driving motor 10 measured by the Hall sensor 40 when at least three Hall sensors 40 and the position sensing sensor 30 are operating normally. The intermediate value among the rotation angle information is selected as the actual rotation angle information of the drive motor 10 and the information converted from each other is obtained based on the rotation angle information of the output shaft 20 measured from the position detection sensor 30, Thereby realizing an effect of achieving higher reliability.

상기와 연관하여, 본 발명의 제어부(50)는 홀센서(40)가 3개라고 가정할 때, 홀센서(40)와 위치감지센서(30)로부터 4가지의 회전각 정보를 획득하게 되고, 획득한 홀센서(40)의 회전각 정보 중 중간값과, 중간값에 가까운 값을 1차선정값으로 선정하고, 상기 중간값과 중간값에 가까운 값 및 위치감지센서(30)로부터 획득한 회전각 정보를 비교하여 다시 최종적으로 중간값을 회전각으로 선정함으로써, 더욱더 신뢰도 높은 출력축(20)의 회전각을 선정할 수 있게 된다.The controller 50 of the present invention obtains four kinds of rotation angle information from the hall sensor 40 and the position sensor 30, assuming that there are three hall sensors 40, A middle value and a value close to the middle value of the obtained rotation angle information of the hall sensor 40 are selected as the primary selection values and a value close to the intermediate value and a value close to the intermediate value and a rotation value obtained from the position detection sensor 30 It is possible to select the rotation angle of the output shaft 20 with higher reliability by comparing the information with each other and finally selecting the intermediate value as the rotation angle.

다시 말하면, 본 발명의 제어부(50)는 각각의 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각 중 중간값을 "a", 상기 중간값 "a"에 가까운 유사값을 "b"라 하고, 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각을 "c"라 할 때, "a"와 "b" 및 "c" 중 중간값을 회전각으로 선정하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 한다.In other words, the control unit 50 of the present invention sets the intermediate value of the rotation angle of the drive motor 10 received from each hall sensor 40 as "a", the similar value close to the intermediate value "a" as "b Quot ;, " a ", " b ", and "c" are selected as the rotation angles and the rotation angle of the output shaft 20 transmitted from the position detection sensor 30 is & (10).

일예로, 본 발명의 제어부(50)는 홀센서(40)가 3개일 때, 각각의 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각이 10, 13, 15라고 가정하고(이때, 상기 회전각 10, 13, 15는 출력축(20)의 회전각으로 환산된 값이다.), 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각이 14라고 가정하면, 홀센서(40)와 위치감지센서(30)가 정상일 때는 상기 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각 14를 기준으로 구동모터(10)의 회전각 중 중간값인 13과 유사값인 15를 비교하여 최종적으로 회전각으로 선정되는 것은 14가 된다.For example, when the number of hall sensors 40 is three, the control unit 50 of the present invention assumes that the rotation angles of the drive motors 10 received from the Hall sensors 40 are 10, 13, and 15 And the rotation angles 10, 13 and 15 are values converted into rotation angles of the output shaft 20), and that the rotation angle of the output shaft 20 transmitted from the position detection sensor 30 is 14, The rotation angle of the output shaft 20 transmitted from the position sensor 30 when the rotation angle sensor 40 and the position detection sensor 30 are normal 15 is finally compared with 14, which is finally selected as the rotation angle.

그러나 본 발명의 제어부(50)는 위치감지센서(30)가 비정상으로 판단된 경우 즉, 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각이 7이라고 가정하면, 오차범위를 벗어나 위치감지센서(30)의 고장을 인식하게 되고, 각각의 홀센서(40)로부터 전달받은 회전각 10, 13, 15 중 중간값 13과 유사값 15를 1차선정값으로 선정하며, 상기 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각 7을 1차선정값으로 선정하게 된 후, 상기 1차선정값 13, 15, 7 중 중간값인 13을 최종적으로 회전각으로 선정하여 구동모터(10)를 제어함으로써, 위치감지센서(30)가 비정상인 경우에도 전기식 구동장치(1)의 오작동 및 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과를 실현케 한다.However, when the position sensor 30 is determined to be abnormal, that is, when the rotation angle of the output shaft 20 transmitted from the position sensor 30 is 7, the controller 50 of the present invention determines that the position And recognizes the failure of the detection sensor 30. The intermediate value 13 and the similar value 15 among the rotation angles 10, 13, and 15 transmitted from the hall sensors 40 are selected as primary selection values, The rotation angle 7 of the output shaft 20 transmitted from the driving motor 30 is selected as the primary selection value, and finally the intermediate value 13 of the primary selection values 13, 15, and 7 is finally selected as the rotation angle, It is possible to prevent malfunction and malfunction of the electric drive system 1 even if the position detection sensor 30 is abnormal.

종합하여 설명하면, 본 발명은 위치감지센서(30)와 홀센서(40)를 이용하여 전기식 구동장치(1)의 센서를 이중화함으로써, 종래에 사용되는 위치감지센서(30)의 고장시 안정적으로 구동모터(10)를 제어할 수 있어, 전기식 구동장치(1)의 오작동 및 고장을 미연에 방지하여 항공기의 치명적인 문제를 해결할 수 있다.The position sensor 30 and the hall sensor 40 are used to duplicate the sensor of the electric driving device 1 so that the position detecting sensor 30 can be stably operated It is possible to control the drive motor 10, thereby preventing malfunction and failure of the electric drive system 1, thereby solving the fatal problem of the aircraft.

이때, 본 발명은 상기 홀센서(40)를 적어도 3개의 홀수개로 구성함으로써, 위치감지센서(30)와 함께 최종적으로 선정되는 회전각의 신뢰도를 높여 출력축(20)을 보다 원활하고 안정적으로 제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.At this time, in the present invention, since the hall sensor 40 is formed by at least three odd number, the reliability of the finally selected rotation angle is increased together with the position detection sensor 30 to control the output shaft 20 more smoothly and stably The effect can be obtained.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is possible to carry out various changes in the present invention.

1 : 전기식 구동장치 2 : 조종면
10 : 구동모터 20 : 출력축
30 : 위치감지센서 40 : 홀센서
50 : 제어부 60 : 기어박스
70 : 입력부1: Electric drive device 2:
10: drive motor 20: output shaft
30: Position sensor 40: Hall sensor
50: control unit 60: gear box
70:

Claims (5)

제어부(50)에 의해 구동모터(10)가 제어되고, 상기 구동모터(10)에 의해 출력축(20)이 회전되는 항공기용 전기식 구동장치에 있어서,
구동모터(10)의 회전각을 측정하여 제어부(50)에 전달하고, 적어도 3개 이상의 홀수개로 구성되는 홀센서(40);와
출력축(20)의 회전각을 측정하여 제어부에 전달하는 하나의 위치감지센서(30);를 포함하여 구성되고,
상기 제어부(50)는
홀센서(40) 또는 위치감지센서(30) 중 어느 하나가 비정상으로 판단되면, 정상인 어느 하나를 기준으로 사용하여 구동모터(10)를 제어하는 한편,
위치감지센서(30)가 비정상인 경우,
홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각으로 출력축(20)의 회전각을 환산하여 구동모터(10)를 제어하고,
각각의 홀센서(40)로부터 전달받은 구동모터(10)의 회전각 중 중간값을 "a"와 상기 중간값에 가까운 유사값을 "b"라 하고, 위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각을 "c"라 할 때,
"a"와 "b" 및 "c" 중 중간값을 회전각으로 선정하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 하는 오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치.
An electric drive system for an aircraft in which a drive motor (10) is controlled by a control unit (50) and an output shaft (20) is rotated by the drive motor (10)
A Hall sensor 40 configured to measure the rotational angle of the drive motor 10 and transmit the measured rotational angle to the control unit 50 and having at least three or more odd numbers;
And a position sensor 30 for measuring the rotation angle of the output shaft 20 and transmitting the measured rotation angle to the control unit,
The control unit (50)
When any one of the hall sensor 40 and the position sensor 30 is determined to be abnormal, the driving motor 10 is controlled using one of the normal ones as a reference,
If the position detection sensor 30 is abnormal,
The drive motor 10 is controlled by converting the rotation angle of the output shaft 20 by the rotation angle of the drive motor 10 received from the Hall sensor 40,
A middle value of the rotation angle of the driving motor 10 transmitted from each Hall sensor 40 is denoted by "a" and a similar value of the rotational angle of the driving motor 10 from the position sensor 30 is denoted by "b"Quot; c ", the rotation angle of the rotor 20 is "
and the drive motor (10) is controlled by selecting an intermediate value of "a "," b ", and "c " as the rotation angles, thereby preventing malfunctions and malfunctions of the aircraft.
제1항에 있어서,
상기 제어부(50)는
홀센서(40)가 비정상으로 판단되는 경우,
위치감지센서(30)로부터 전달받은 출력축(20)의 회전각 정보만으로 구동모터(10)의 회전각을 환산하여 구동모터(10)를 제어하는 것을 특징으로 하는 오작동 및 고장을 방지하는 항공기용 전기식 구동장치.
The method according to claim 1,
The control unit (50)
When the hall sensor 40 is judged to be abnormal,
And the control unit controls the drive motor (10) by converting the rotation angle of the drive motor (10) based only on the rotation angle information of the output shaft (20) received from the position detection sensor (30) Driving device.
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