KR102200560B1 - An actuator for vechicle and the control method thereof - Google Patents

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Abstract

3개의 홀센서 구비하는 BLDC 모터; 상기 BLDC 모터에 연결되는 기어트레인;
상기 기어트레인에 연결되어 상기 BLDC 모터의 구동에 따라 회전하는 출력레버; 상기 BLDC 모터가 구동하지 않는 경우 상기 출력레버를 초기 상태로 복원되도록 하는 리턴스프링; 상기 3개의 홀센서에서 출력되는 홀센서출력값을 입력받아 상기 홀센서출력값에 따라 스위칭 상태를 바꾸어 BLDC 모터를 구동하는 모터 드라이버; 및 상기 3개의 홀센서의 오류 여부를 판단하고, 홀센서에 오류가 발생되었다고 판단하면, 상기 3개의 홀센서에서 출력되는 홀센서출력값을 Limp-Home 출력값으로 대체하여 상기 모터드라이버에 입력함으로써, 상기 모터 드라이버가 상기 Limp-Home 출력값에 따라 스위칭 상태를 바꾸어, 상기 출력레버가 초기 상태로 복원되는 방향으로 이동하도록 상기 BLDC 모터가 구동하도록 하는 제어부;를 포함하는 차량용 액추에이터 및 이의 제어방법을 제공하여, 홀센서에 오류가 있는 경우 리턴스프링의 힘에만 의존하지 않고, BLDC 모터를 함께 구동함으로써, 리턴스프링의 힘이 떨어지거나 출력레버의 이동중 장애물이 발생한 경우에도 안정적으로 출력레버가 초기상태로 복원되도록 할 수 있다.BLDC motor with three Hall sensors; A gear train connected to the BLDC motor;
An output lever connected to the gear train and rotating according to the driving of the BLDC motor; A return spring for restoring the output lever to an initial state when the BLDC motor is not driven; A motor driver for receiving Hall sensor output values output from the three Hall sensors and changing a switching state according to the Hall sensor output values to drive the BLDC motor; And determining whether there are errors in the three Hall sensors, and if it is determined that an error has occurred in the Hall sensors, replacing the Hall sensor output values output from the three Hall sensors with Limp-Home output values and inputting them to the motor driver, the A motor driver changes a switching state according to the Limp-Home output value, and a control unit for driving the BLDC motor to move in a direction in which the output lever is restored to an initial state; and a vehicle actuator and a control method thereof, When there is an error in the Hall sensor, it does not depend only on the force of the return spring, but drives the BLDC motor together so that the output lever can be stably restored to the initial state even if the force of the return spring decreases or an obstacle occurs while the output lever is moving. I can.

Description

차량용 액추에이터 및 이의 제어방법{An actuator for vechicle and the control method thereof}TECHNICAL FIELD An actuator for vechicle and the control method thereof

본 발명은 차량용 액추에이터 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 홀센서에 오류가 있는 경우 리턴스프링의 힘에만 의존하지 않고, BLDC 모터를 함께 구동함으로써, 리턴스프링의 힘이 떨어지거나 출력레버의 이동중 장애물이 발생한 경우에도 안정적으로 출력레버가 초기상태로 복원되도록 할 수 있는 차량용 액추에이터 및 이의 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to an actuator for a vehicle and a control method thereof, and more specifically, when there is an error in the Hall sensor, by driving the BLDC motor together, without relying only on the force of the return spring, the force of the return spring or the output lever The present invention relates to an actuator for a vehicle capable of stably restoring an output lever to an initial state even when an obstacle occurs during movement and a control method thereof.

통상적인 차량용 액추에이터는 한국 특허등록 제 10-1616578에서 개시된 바와 같이, 하우징, 하우징 내부에 마련되는 모터, 모터와 연결되는 기어 트레인, 및 기어 트레인과 연결되는 샤프트 또는 레버 등으로 구현된다. As disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1616578, a typical vehicle actuator is implemented with a housing, a motor provided inside the housing, a gear train connected to the motor, and a shaft or lever connected to the gear train.

한편, 최근에는 차량용 액추에이터에 사용되는 모터로 브러쉬가 생략된 BLDC 모터가 많이 쓰이고 있는데, BLDC 모터는 고정자측에 설치되어 있는 3상(3-phase)의 코일과 회전자측에 설치되어 있는 영구자석 및 회전자의 자계의 세기를 검출하는 3개의 홀센서를 포함하는데, 이 3개의 홀센서는 검출되는 자계의 세기에 따라 1 또는 0의 값을 출력하게 되고, 이렇게 3개의 홀센서에서 출력하는 값에 따라 6개의 FET 스위치를 각각 on/off 시킴으로써 BLDC 모터의 회전을 제어하게 된다. On the other hand, in recent years, BLDC motors without brushes are widely used as motors used in vehicle actuators. BLDC motors have a 3-phase coil installed on the stator side and a permanent magnet installed on the rotor side. And three Hall sensors that detect the strength of the magnetic field of the rotor. These three Hall sensors output a value of 1 or 0 according to the strength of the detected magnetic field, and the values output from the three Hall sensors. According to this, the rotation of the BLDC motor is controlled by turning on/off each of the six FET switches.

이때에, 3개의 홀센서 각각에서 출력될 수 있는 값은 (0, 0, 1), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 0), (1, 0, 1), (1, 1, 0)이다.At this time, the values that can be output from each of the three Hall sensors are (0, 0, 1), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 0), (1, 0, 1), (1, 1, 0).

즉, 3자리 이진수의 조합 총 8개 중 (1, 1, 1)과 (0, 0, 0)을 제외한 값만이 출력될 수 있다. That is, out of a total of 8 combinations of 3-digit binary numbers, only values excluding (1, 1, 1) and (0, 0, 0) can be output.

이는 BLDC 모터에 구비된 영구자석과 3개의 홀센서의 배치에 기인하는 것으로, 다시 말해서 BLDC 모터에 구비된 영구자석과 3개의 홀센서의 배치에 기인하여 3개의 홀센서가 모두 동일한 값을 출력하는 경우는 일어나지 않는다. This is due to the arrangement of the permanent magnets and 3 Hall sensors provided in the BLDC motor. In other words, the arrangement of the permanent magnets and 3 Hall sensors provided in the BLDC motor allows all 3 Hall sensors to output the same value. The case does not happen.

따라서, 만약 3개의 홀센서에서 출력하는 값이 (1, 1, 1)이나 (0, 0, 0)인 경우에는 홀센서가 오류를 일으키는 것으로 판단할 수 있다. Therefore, if the values output from the three Hall sensors are (1, 1, 1) or (0, 0, 0), it can be determined that the Hall sensor causes an error.

이와 같이, 홀센서가 오류를 일으키는 경우에는 BLDC 모터의 제어가 제대로 이루어질 수 없게 되고, 그에 따라 차량용 액추에이터 또한 오동작을 일으킬 수 있다.In this way, if the Hall sensor causes an error, the BLDC motor cannot be properly controlled, and accordingly, the vehicle actuator may also malfunction.

따라서, 일반적으로 3개의 홀센서에서 출력하는 값이 (1, 1, 1)이나 (0, 0, 0)인 경우에는 모터 드라이버 신호를 off시켜 작동을 중단시키고, 차량용 액추에이터에 구비된 리턴 스프링의 힘만으로 Limp-Home 위치로 이동시켰다.Therefore, in general, when the values output from the three Hall sensors are (1, 1, 1) or (0, 0, 0), the motor driver signal is turned off to stop the operation, and the return spring provided in the vehicle actuator It was moved to the Limp-Home position with only force.

그러나, 부식이나 오염 등에 의해서 리턴스프링의 힘이 약해진 경우나, 오염물질 등 장애물이 이동경로상에 끼여 있는 경우 등에서는 리턴스프링의 힘만으로 Limp-Home 위치에 도달하지 못하는 경우가 발생할 수 있다는 문제점이 있다. However, when the force of the return spring is weakened due to corrosion or contamination, or when an obstacle such as a contaminant is caught in the moving path, there is a problem that it may not reach the Limp-Home position only by the force of the return spring. have.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 홀센서에 오류가 있는 경우 리턴스프링의 힘에만 의존하지 않고, BLDC 모터를 함께 구동함으로써, 리턴스프링의 힘이 떨어지거나 출력레버의 이동중 장애물이 발생한 경우에도 안정적으로 출력레버가 초기상태로 복원되도록 할 수 있는 차량용 액추에이터 및 이의 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention is to solve the above-described problem, when there is an error in the Hall sensor, by driving the BLDC motor together without relying on the force of the return spring, when the force of the return spring decreases or an obstacle occurs while the output lever is moving. It is an object of the present invention to provide an actuator for a vehicle that can stably restore the output lever to an initial state and a control method thereof.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터는, 3개의 홀센서를 구비하는 BLDC 모터; 상기 BLDC 모터에 연결되는 기어트레인; 상기 기어트레인에 연결되어 상기 BLDC 모터의 구동에 따라 회전하는 출력레버; 상기 BLDC 모터가 구동하지 않는 경우 상기 출력레버를 초기 상태로 복원되도록 하는 리턴스프링; 상기 3개의 홀센서에서 출력되는 홀센서출력값을 입력받아 상기 홀센서출력값에 따라 스위칭 상태를 바꾸어 BLDC 모터를 구동하는 모터 드라이버; 및 상기 3개의 홀센서의 오류 여부를 판단하고, 홀센서에 오류가 발생되었다고 판단하면, 상기 3개의 홀센서에서 출력되는 홀센서출력값을 Limp-Home 출력값으로 대체하여 상기 모터드라이버에 입력함으로써, 상기 모터 드라이버가 상기 Limp-Home 출력값에 따라 스위칭 상태를 바꾸어, 상기 출력레버가 초기 상태로 복원되는 방향으로 이동하도록 상기 BLDC 모터가 구동하도록 하는 제어부;를 포함할 수 있다. A vehicle actuator according to the present invention includes a BLDC motor having three Hall sensors; A gear train connected to the BLDC motor; An output lever connected to the gear train and rotating according to the driving of the BLDC motor; A return spring for restoring the output lever to an initial state when the BLDC motor is not driven; A motor driver for receiving Hall sensor output values output from the three Hall sensors and changing a switching state according to the Hall sensor output values to drive the BLDC motor; And determining whether there are errors in the three Hall sensors, and if it is determined that an error has occurred in the Hall sensors, replacing the Hall sensor output values output from the three Hall sensors with Limp-Home output values and inputting them to the motor driver, the And a control unit for driving the BLDC motor so that the motor driver changes a switching state according to the Limp-Home output value and moves in a direction in which the output lever is restored to an initial state.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터에서, 상기 제어부는, 상기 3개의 홀센서에서 출력되는 값이 (0, 0, 0) 또는 (1, 1, 1)인 경우, 상기 3개의 홀센서에서 오류가 발생되었다고 판단하고, 직전에 출력된 홀센서출력값을 직전출력값으로 저장하며, 상기 Limp-Home 출력값은, 상기 출력레버를 초기상태로 복원되는 방향으로 이동되도록 상기 BLDC 모터가 구동하도록 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값일 수 있다. In the vehicle actuator according to the present invention, when the values output from the three Hall sensors are (0, 0, 0) or (1, 1, 1), an error has occurred in the three Hall sensors. It determines and stores the Hall sensor output value output immediately before as the immediately previous output value, and the Limp-Home output value should be input after the last output value to drive the BLDC motor so that the output lever is moved in a direction to be restored to the initial state. It may be a value sequentially inputted by using the same value as the Hall sensor output value as an initial value.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터에서, 상기 제어부는, 상기 리턴스프링에 의해 상기 출력레버가 초기상태로 복원될때의 상기 출력레버의 회전속도에 대응되는 상기 BLDC 모터의 회전속도를 저장하고 있으며, 상기 리턴스프링에 의해 상기 출력레버(140)가 초기상태로 복원될 때의 상기 출력레버의 회전속도에 대응되는 상기 BLDC 모터의 회전속도와 동일한 회전속도로 상기 BLDC 모터가 회전하도록 상기 Limp-Home 출력값을 입력할 수 있다. In the vehicle actuator according to the present invention, the control unit stores the rotation speed of the BLDC motor corresponding to the rotation speed of the output lever when the output lever is restored to an initial state by the return spring, and the return spring By this, the Limp-Home output value is input so that the BLDC motor rotates at the same rotation speed as the rotation speed of the BLDC motor corresponding to the rotation speed of the output lever when the output lever 140 is restored to the initial state. I can.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터에서, 상기 제어부는, 상기 출력레버가 초기상태로 완전히 복원되면, 상기 Limp-Home 출력값을 상기 모터드라이버에 입력하는 것을 중단할 수 있다.In the vehicle actuator according to the present invention, when the output lever is completely restored to an initial state, the control unit may stop inputting the Limp-Home output value to the motor driver.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터의 제어방법은, BLDC 모터에 구비되는 3개의 홀센서로부터 출력되는 홀센서출력값을 감지하는 홀센서출력값 감지단계; 상기 홀센서출력값 감지단계에서 감지된 홀센서출력값의 유효여부를 판단하는 홀센서출력값 유효여부 판단단계; 상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계에서 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단된 경우, 이 홀센서출력값을 직전출력값으로 저장하는 홀센서출력값 저장단계; 상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계에서 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단된 경우, 이 홀센서출력값에 대응되도록 6개의 FET의 스위칭상태를 바꾸어 BLDC 모터가 구동되도록 하는 홀센서출력값 FET 스위칭단계; 상기 홀센서 출력값 유효여부 판단단계에서 홀센서출력값이 유효하지 않은 것으로 판단된 경우, Limp-Home 출력값에 대응되도록 6개의 FET의 스위칭상태를 바꾸어 출력레버가 초기상태로 복원되는 방향으로 이동하도록 BLDC 모터가 구동되도록 하는 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계; 및 상기 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계가 진행되는 중에 출력레버가 초기상태로 완전히 복원되었는지 판단하는 출력레버 복원여부 판단단계;를 포함할 수 있다. A method for controlling an actuator for a vehicle according to the present invention includes: a Hall sensor output value sensing step of detecting Hall sensor output values output from three Hall sensors provided in a BLDC motor; A hall sensor output value validity determination step of determining whether the hall sensor output value detected in the hall sensor output value detection step is valid; A Hall sensor output value storing step of storing the Hall sensor output value as a previous output value when it is determined that the Hall sensor output value is valid in the hall sensor output value validity determination step; When the Hall sensor output value is determined to be valid in the hall sensor output value determining step, a Hall sensor output value FET switching step of changing the switching states of the six FETs to correspond to the Hall sensor output value to drive the BLDC motor; When it is determined that the Hall sensor output value is invalid in the hall sensor output value determination step, the BLDC motor changes the switching state of the six FETs to correspond to the Limp-Home output value and moves the output lever to the initial state. Limp-Home output value FET switching step to be driven; And determining whether the output lever is restored or not, determining whether the output lever is completely restored to an initial state while the Limp-Home output value FET switching step is in progress.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터의 제어방법은, 상기 출력레버 복원여부 판단단계에서, 출력레버가 초기상태로 완전히 복원된 것으로 판단되면, 제어과정을 종료할 수 있다. In the method of controlling an actuator for a vehicle according to the present invention, when it is determined that the output lever has been completely restored to an initial state in the determining whether the output lever is restored or not, the control process may be terminated.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터의 제어방법에서, 상기 홀센서출력값 감지단계는, BLDC 모터에 구비되는 3개의 홀센서에서 각각 감지되는 전압에 따라 1 또는 0으로 인식하여, (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 1, 1), (0, 0, 0) 중 어느 하나의 홀센서출력값을 출력하는 단계이고, 상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계는, 상기 홀센서출력값 감지단계에서 감지된 홀센서출력값이 (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1) 중 어느 하나이면, 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단하고, 상기 홀센서출력값 감지단계에서 감지된 홀센서출력값이 (1, 1, 1) 또는 (0, 0, 0)이면, 홀센서출력값이 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다.In the method of controlling an actuator for a vehicle according to the present invention, the Hall sensor output value sensing step is recognized as 1 or 0 according to voltages detected by three Hall sensors provided in the BLDC motor, respectively, and (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 1, 1), (0 , 0, 0) is a step of outputting any one of Hall sensor output value, and in the determining whether the Hall sensor output value is valid or not, the Hall sensor output value detected in the Hall sensor output value detection step is (1, 0, 1), ( If any one of 1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), the Hall sensor output value is considered valid And, if the Hall sensor output value detected in the Hall sensor output value detection step is (1, 1, 1) or (0, 0, 0), it may be determined that the Hall sensor output value is invalid.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터의 제어방법에서, 상기 Limp-Home 출력값은, 상기 출력레버를 초기상태로 복원되는 방향으로 이동되도록 상기 BLDC 모터가 구동하도록 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값일 수 있다. In the method for controlling an actuator for a vehicle according to the present invention, the Limp-Home output value is the same as the Hall sensor output value that must be input after the immediately preceding output value to drive the BLDC motor so that the output lever is moved in a direction restored to an initial state. It may be a value that is sequentially input using a value as an initial value.

본 발명에 의한 차량용 액추에이터의 제어방법에서, 상기 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계는, 리턴스프링에 의해 출력레버가 초기상태로 복원될 때의 상기 출력레버의 회전속도에 대응되는 BLDC 모터의 회전속도와 동일한 회전속도로 BLDC 모터가 회전하도록 상기 Limp-Home 출력값이 입력되도록 하는 단계일 수 있다. In the method of controlling an actuator for a vehicle according to the present invention, the Limp-Home output value FET switching step includes a rotation speed of the BLDC motor corresponding to the rotation speed of the output lever when the output lever is restored to an initial state by a return spring. It may be a step of inputting the Limp-Home output value so that the BLDC motor rotates at the same rotational speed.

본 발명에 의하면, 홀센서에 오류가 있는 경우 리턴스프링의 힘에만 의존하지 않고, BLDC 모터를 함께 구동함으로써, 리턴스프링의 힘이 떨어지거나 출력레버의 이동중 장애물이 발생한 경우에도 안정적으로 출력레버가 초기상태로 복원되도록 할 수 있다. According to the present invention, when there is an error in the Hall sensor, by driving the BLDC motor together without relying on the force of the return spring, the output lever is stably initialized even when the force of the return spring decreases or an obstacle occurs while the output lever is moving. It can be restored to its state.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 홀센서출력값과 BLDC 모터의 회전방향을 정리하여 도시한 참고도표.
도 4는 홀센서와 영구자석의 위치를 설명하기 위한 참고도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터의 제어방법의 순서도.1 is a perspective view of an actuator for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating an actuator for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference diagram showing the Hall sensor output value and the rotation direction of the BLDC motor.
Figure 4 is a reference diagram for explaining the location of the Hall sensor and the permanent magnet.
5 is a flowchart of a method for controlling an actuator for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add, change, or delete other elements within the scope of the same idea. Other embodiments included within the scope of the inventive concept may be easily proposed, but this will also be said to be included within the scope of the inventive concept.

또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of the embodiments will be described using the same reference numerals.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액추에이터(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액추에이터(100)를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a perspective view of an actuator 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the actuator 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 액추에이터(100)는 외관을 형성하는 하우징(110), 하우징 내부에 구비되는 BLDC 모터(120), 기어트레인(130), 출력레버(140), 리턴스프링(150), 모터드라이버(160), 및 제어부(170)를 구비할 수 있다. 1 and 2, a vehicle actuator 100 according to the present invention includes a housing 110 forming an exterior, a BLDC motor 120 provided inside the housing, a gear train 130, and an output lever 140. , A return spring 150, a motor driver 160, and a control unit 170 may be provided.

하우징(110)은 차량용 액추에이터(100)의 외관을 형성하는 것으로 본체와 커버로 구성될 수 있으며, 후술하는 BLDC 모터(120), 기어트레인(130), 출력레버(140), 및 리턴스프링(150)이 장착되기 위한 내부 공간이 마련될 수 있다. The housing 110 forms the exterior of the vehicle actuator 100 and may be composed of a main body and a cover, and a BLDC motor 120, a gear train 130, an output lever 140, and a return spring 150 to be described later. ) May be provided in the interior space for mounting.

BLDC 모터(120)는 3개의 홀센서(121)을 구비할 수 있다. The BLDC motor 120 may include three Hall sensors 121.

여기에서, 상기 BLDC 모터(120)는 브러시(Brush)에 기초한 기계적 정류 시스템 대신에 전자적으로 제어되는 정류 시스템을 갖고, 직류 전기에 의해 전력을 공급받는 전동기일 수 있다. Here, the BLDC motor 120 may have an electronically controlled rectification system instead of a brush-based mechanical rectification system, and may be an electric motor that is supplied with power by direct current electricity.

한편, 상기 BLDC 모터(120)에 구비되는 3개의 홀센서(121)의 구체적 기능 및 상기 BLDC 모터(120)의 구동과 관련한 상세한 사항은 후술하도록 한다. On the other hand, detailed functions of the three Hall sensors 121 provided in the BLDC motor 120 and details related to the driving of the BLDC motor 120 will be described later.

기어트레인(130)은 상기 BLDC 모터(120)에 연결될 수 있다. The gear train 130 may be connected to the BLDC motor 120.

이를 통하여, 상기 기어트레인(130)은 상기 BLDC 모터(120)에서 출력되는 회전수를 감속시키고 토크는 상승시킴으로써 후술하는 출력레버(140)을 적절한 속도로 회전시킬 수 있다. Through this, the gear train 130 may rotate the output lever 140 to be described later at an appropriate speed by decelerating the number of rotations output from the BLDC motor 120 and increasing the torque.

다시 말해서, 상기 기어트레인(130)은 상기 BLDC 모터(120)으로부터 출력되는 회전력을 적절하게 조절하여 출력레버(140) 측으로 전달하는 역할을 할 수 있다. In other words, the gear train 130 may play a role of appropriately adjusting the rotational force output from the BLDC motor 120 and transmitting it to the output lever 140.

출력레버(140)는 상기 기어트레인(130)에 연결되어 상기 BLDC 모터(120)의 회전력을 전달받아 회전할 수 있다. The output lever 140 is connected to the gear train 130 and may rotate by receiving the rotational force of the BLDC motor 120.

이를 통하여, 상기 출력레버(140)는 차량에 구비된 밸브를 열고 닫는 등의 기능을 수행할 수 있다. Through this, the output lever 140 may perform functions such as opening and closing a valve provided in the vehicle.

이때에 상기 밸브는 EGR 밸브, 스로틀 밸브 등 차량에 구비될 수 있는 다양한 밸브가 될 수 있다. At this time, the valve may be various valves that may be provided in a vehicle such as an EGR valve and a throttle valve.

리턴스프링(150)은 상기 출력레버(140)에 연결될 수 있으며, 탄성력이 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원시키는 방향으로 작용하도록 하여, 다른 힘이 작용하지 않는 경우에 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원시킬 수 있다. The return spring 150 may be connected to the output lever 140, and the elastic force acts in a direction to restore the output lever 140 to an initial state, so that when no other force acts, the output lever 140 ) Can be restored to its initial state.

다시 말해서, 상기 리턴스프링(150)은 상기 BLDC 모터(120)가 구동하지 않는 경우에, 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원시킬 수 있다. In other words, when the BLDC motor 120 is not driven, the return spring 150 may restore the output lever 140 to an initial state.

모터 드라이버(160)는 상기 BLDC 모터(120)에 구비된 상기 3개의 홀센서(121)로부터 출력되는 홀센서출력값에 따라 스위칭 상태를 바꾸어 상기 BLDC 모터(120)가 구동하도록 할 수 있다. The motor driver 160 may change a switching state according to Hall sensor output values output from the three Hall sensors 121 provided in the BLDC motor 120 to drive the BLDC motor 120.

보다 상세히 살펴보면, 상기 모터 드라이버(160)는 6개의 FET를 구비할 수 있으며, 상기 3개의 홀센서(121)로부터 출력된 홀센서출력값에 따라 상기 6개의 FET의 on/off 를 스위칭함으로써 상기 BLDC 모터(120)가 회전하도록 할 수 있다. Looking in more detail, the motor driver 160 may include 6 FETs, and the BLDC motor by switching on/off of the 6 FETs according to Hall sensor output values output from the 3 Hall sensors 121 120 can be rotated.

구체적으로 살펴보면, 상기 BLDC 모터(120)가 시계방향으로 회전할 때에, 상기 3개의 홀센서(121)에서 출력되는 홀센서출력값은 (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1) 순으로 반복적으로 바뀌게 되는데, 상기 모터 드라이버(160)는 각각의 상기 홀센서출력값에 대응되도록 상기 6개의 FET의 스위칭 상태를 바꿀 수 있다. Specifically, when the BLDC motor 120 rotates in a clockwise direction, the Hall sensor output values output from the three Hall sensors 121 are (1, 0, 1), (1, 0, 0), ( 1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1) is repeatedly changed in the order, the motor driver 160 is each of the Hall sensor output value It is possible to change the switching states of the six FETs to correspond to.

한편, 상기 BLDC 모터(120)가 반시계방향으로 회전할 때에는, 상기 3개의 홀센서(121)에서 출력되는 홀센서출력값은 (0, 0, 1), (0, 1, 1), (0, 1, 0), (1, 1, 0), (1, 0, 0), (1, 0, 1) 순으로 반복적으로 바뀌게 되고, 상기 모터 드라이버(160)는 각각의 상기 홀센서출력값에 대응되도록 상기 6개의 FET의 스위칭 상태를 바꿀 수 있다. On the other hand, when the BLDC motor 120 rotates counterclockwise, the Hall sensor output values output from the three Hall sensors 121 are (0, 0, 1), (0, 1, 1), (0). , 1, 0), (1, 1, 0), (1, 0, 0), (1, 0, 1) are repeatedly changed in order, and the motor driver 160 corresponds to each of the Hall sensor output values. The switching states of the six FETs can be changed to correspond.

이때에, 홀센서출력값과 BLDC 모터(120)의 회전방향을 정리하면, 도 3에서 도시하는 바와 같다. At this time, the Hall sensor output value and the rotation direction of the BLDC motor 120 are summarized as shown in FIG. 3.

또한, 상기 모터 드라이버(160)는 각각의 상기 홀센서출력값에 대해 어느 2개의 FET만 on 상태가 되도록 스위칭 상태를 바꿀 수 있다. In addition, the motor driver 160 may change the switching state so that only two FETs are turned on for each Hall sensor output value.

제어부(170)는 상기 모터드라이버(160) 및 상기 BLDC 모터(120)를 제어할 수 있다. The control unit 170 may control the motor driver 160 and the BLDC motor 120.

또한, 상기 제어부(170)는 상기 3개의 홀센서(121)에서 출력되는 홀센서출력값이 (0, 0, 0) 또는 (1, 1, 1)인 경우 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. In addition, the control unit 170 may determine that an error has occurred when the Hall sensor output values output from the three Hall sensors 121 are (0, 0, 0) or (1, 1, 1).

이는, 상기 BLDC 모터(120)에 구비된 영구자석(122)과 상기 3개의 홀센서(121)의 배열에서는, 상기 3개의 홀센서(121) 모두에서 동일한 값이 출력이 될 수 없기 때문에, 상기 3개의 홀센서(121)에서 출력되는 홀센서출력값이 모두 동일하다는 것은 상기 3개의 홀센서(121) 중 하나 이상의 홀센서에 에러가 발생하거나 고장난 경우에 해당하기 때문이다. This is because, in the arrangement of the permanent magnet 122 and the three Hall sensors 121 provided in the BLDC motor 120, the same value cannot be output from all the three Hall sensors 121, The reason that the Hall sensor output values output from the three Hall sensors 121 are all the same is because it corresponds to a case where an error occurs or a failure in at least one Hall sensor among the three Hall sensors 121.

이하, 도 4를 참조하여 보다 상세히 살펴본다. Hereinafter, with reference to FIG. 4 will be described in more detail.

도 4는 홀센서(121)와 영구자석(122)의 위치를 설명하기 위한 참고도이다. 4 is a reference diagram for explaining the positions of the Hall sensor 121 and the permanent magnet 122.

도 4를 참조하면, 상기 3개의 홀센서(121)는 상기 BLDC 모터(120)의 구동축을 중심으로 상호 120도 각도의 위상차가 나도록 배치되어 있고, 상기 영구자석(122)은 상기 BLDC 모터(120)의 구동에 따라 회전자와 함께 회전하게 된다.Referring to FIG. 4, the three Hall sensors 121 are arranged to have a phase difference of 120 degrees to each other around the drive shaft of the BLDC motor 120, and the permanent magnet 122 is the BLDC motor 120 ), it rotates with the rotor.

이때에, 상기 영구자석(122)은 원주방향을 따라 N극과 S극이 교번적으로 배치되기 때문에, 상기 3개의 홀센서(121)에 각각 대응되는 위치에서 상기 영구자석(122)의 극성이 모두 N극이 되거나 모두 S극이 되는 경우는 발생하지 않는다. At this time, since the permanent magnet 122 has an N pole and an S pole alternately arranged along the circumferential direction, the polarity of the permanent magnet 122 at a position corresponding to each of the three Hall sensors 121 It does not occur when all of them become N poles or all of them become S poles.

따라서, 상기 3개의 홀센서(121)에서 출력되는 홀센서출력값이 모두 동일한 (0, 0, 0) 또는 (1, 1, 1)인 경우는 발생하지 않게 된다. Therefore, if all the Hall sensor output values output from the three Hall sensors 121 are the same (0, 0, 0) or (1, 1, 1), it does not occur.

이에 따라, 홀센서출력값이 (0, 0, 0) 또는 (1, 1, 1)인 경우는 적어도 하나의 홀센서(121)에서 에러가 발생했다고 볼 수 있다. Accordingly, when the Hall sensor output value is (0, 0, 0) or (1, 1, 1), it can be considered that an error has occurred in at least one Hall sensor 121.

한편, 상기 제어부(170)는 상기 3개의 홀센서(121)에서 출력되는 홀센서 출력값을 저장할 수 있다. Meanwhile, the control unit 170 may store Hall sensor output values output from the three Hall sensors 121.

여기에서, 상기 제어부(170)는 홀센서에서 오류가 발생한 것으로 판단되면, 상기 홀센서출력값을 Limp-Home 출력값으로 대체하여 상기 모터 드라이버(160)에 입력할 수 있다. Here, when it is determined that an error has occurred in the Hall sensor, the control unit 170 may replace the Hall sensor output value with a Limp-Home output value and input it to the motor driver 160.

다시 말해서, 상기 제어부(170)는 홀센서에서 오류가 발생한 것으로 판단되면, 상기 모터드라이버(160)가 상기 홀센서출력값에 따라 6개의 FET의 스위칭 상태를 변경하도록 하는 대신, Limp-Home 출력값에 따라 6개의 FET의 스위칭 상태를 변경하도록 할 수 있다. In other words, when it is determined that an error has occurred in the Hall sensor, the control unit 170 causes the motor driver 160 to change the switching states of the six FETs according to the Hall sensor output value, but according to the Limp-Home output value. The switching states of the six FETs can be changed.

또한, 상기 제어부(170)는 홀센서에서 오류가 발생한 것으로 판단되면, 즉, 홀센서출력값이 (0, 0, 0) 또는 (1, 1, 1)인 경우, 직전에 출력된 홀센서출력값을 직전출력값으로 저장할 수 있다. In addition, when it is determined that an error has occurred in the Hall sensor, that is, if the Hall sensor output value is (0, 0, 0) or (1, 1, 1), the Hall sensor output value output immediately before It can be saved as the previous output value.

여기에서, 상기 Limp-Home 출력값은 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원되는 방향으로 이동하도록 상기 BLDC 모터(120)가 구동하도록 하는 값일 수 있다. Here, the Limp-Home output value may be a value for driving the BLDC motor 120 to move the output lever 140 in a direction restored to an initial state.

다시 말해서, 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원하도록 하기 위해서 상기 BLDC 모터(120)가 시계방향으로 회전해야 하는 경우에, 상기 Limp-Home 출력값은 시계방향으로의 회전을 위해서 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값일 수 있다. In other words, in the case where the BLDC motor 120 needs to rotate clockwise to restore the output lever 140 to the initial state, the Limp-Home output value is next to the previous output value for clockwise rotation. It may be a value sequentially inputted by using the same value as the Hall sensor output value to be input to as an initial value.

예를 들어, 상기 직전출력값이 (1, 0, 0)인 경우, 시계방향으로의 회전을 위해서는 (1, 1, 0)이 다음값으로 입력되어야 하므로, 상기 Limp-Home 출력값은 (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 0, 1), (1, 0, 0) 순으로 반복적으로 입력될 수 있다. For example, if the previous output value is (1, 0, 0), (1, 1, 0) must be input as the next value for clockwise rotation, so the Limp-Home output value is (1, 1) , 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 0, 1), (1, 0, 0) can be entered repeatedly in this order have.

다른 한편, 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원하도록 하기 위해서 상기 BLDC 모터(120)가 반시계방향으로 회전해야 하는 경우에는, 상기 Limp-Home 출력값은 반시계방향으로의 회전을 위해서 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값일 수 있다. On the other hand, in the case where the BLDC motor 120 needs to rotate counterclockwise to restore the output lever 140 to the initial state, the Limp-Home output value is just before the above for counterclockwise rotation. It may be a value sequentially inputted by using the same value as the hall sensor output value to be input after the output value as an initial value.

예를 들어, 상기 최종홀센서 출력값이 (1, 0, 0)인 경우, 반시계방향으로의 회전을 위해서는 (1, 0, 1)이 다음값으로 입력되어야 하므로, 상기 Limp-Home 출력값은 (1, 0, 1), (0, 0, 1), (0, 1, 1), (0, 1, 0), (1, 1, 0), (1, 0, 0) 순으로 반복적으로 입력될 수 있다. For example, when the final Hall sensor output value is (1, 0, 0), since (1, 0, 1) must be input as the next value for counterclockwise rotation, the Limp-Home output value is ( 1, 0, 1), (0, 0, 1), (0, 1, 1), (0, 1, 0), (1, 1, 0), (1, 0, 0) in order repeatedly Can be entered.

이에 더하여, 상기 제어부(170)는 상기 리턴스프링(150)에 의해 상기 출력레버(140)가 초기상태로 복원될 때의 상기 출력레버(140)의 회전속도에 대응되는 상기 BLCD 모터(120)의 회전속도를 저장하고 있을 수 있다. In addition, the control unit 170 is the BLCD motor 120 corresponding to the rotational speed of the output lever 140 when the output lever 140 is restored to its initial state by the return spring 150. It may be storing the rotational speed.

이를 통해, 상기 제어부(170)는 상기 리턴스프링(150)에 의해 상기 출력레버(140)가 초기상태로 복원될 때의 상기 출력레버(140)의 회전속도에 대응되는 상기 BLDC 모터(120)의 회전속도와 동일한 회전속도로 상기 BLDC 모터(120)가 회전하도록 상기 Limp-Home 출력값을 입력할 수 있다. Through this, the controller 170 controls the BLDC motor 120 corresponding to the rotational speed of the output lever 140 when the output lever 140 is restored to its initial state by the return spring 150. The Limp-Home output value may be input so that the BLDC motor 120 rotates at the same rotation speed as the rotation speed.

예를 들어, 상기 리턴스프링(150)에 의해 상기 출력레버(140)가 초기 상태로 복원될 때의 상기 출력레버(140)의 회전속도에 대응하는 상기 BLDC 모터(120)의 회전속도가 3,000rpm 이라면, 상기 제어부(170)는 6가지의 각각의 상기 Limp-Home 출력값이 분당 3,000회 반복되어 입력되도록 할 수 있다. For example, the rotation speed of the BLDC motor 120 corresponding to the rotation speed of the output lever 140 when the output lever 140 is restored to an initial state by the return spring 150 is 3,000 rpm. If so, the control unit 170 may input the six Limp-Home output values repeatedly 3,000 times per minute.

이를 통하여, 상기 리턴스프링(150)에 의해 상기 출력레버(140)가 초기상태로 복원함에 있어, 상기 리턴스프링(150)의 힘에 상기 BLDC 모터(120)의 회전력이 더해지도록 함으로써 상기 리턴스프링(150)의 힘이 부족한 경우나 장애물이 있는 경우에도 상기 출력레버(140)가 초기상태로 완전히 복원되는 것을 담보할 수 있다. Through this, when the output lever 140 is restored to an initial state by the return spring 150, the rotational force of the BLDC motor 120 is added to the force of the return spring 150 so that the return spring ( Even when the force of 150) is insufficient or there is an obstacle, it is possible to ensure that the output lever 140 is completely restored to its initial state.

또한, 상기 제어부(170)는 상기 출력레버(140)가 초기 상태로 완전히 복원되면, 상기 Limp-Home출력값을 상기 모터드라이버(160)에 입력하는 것을 중단할 수 있다. In addition, when the output lever 140 is completely restored to an initial state, the control unit 170 may stop inputting the Limp-Home output value to the motor driver 160.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터(100)에 의하면, 홀센서에 오류가 발생한 경우 리턴스프링(150)의 힘만으로 출력레버(140)를 초기상태로 복원시키는 것이 아니라, BLDC 모터(120)을 구동하여 리턴스프링(150)의 힘에 BLDC 모터(120)의 구동력을 더하여 출력레버(140)를 초기상태로 복원시킴으로써, 리턴스프링(150)의 힘이 떨어지거나 출력레버(140)의 이동중 장애물이 발생한 경우에도 안정적으로 출력레버(140)가 초기상태로 복원되도록 할 수 있다. As described above, according to the vehicle actuator 100 according to an embodiment of the present invention, when an error occurs in the Hall sensor, the output lever 140 is not restored to the initial state only by the force of the return spring 150, By driving the BLDC motor 120 to restore the output lever 140 to the initial state by adding the driving force of the BLDC motor 120 to the force of the return spring 150, the force of the return spring 150 decreases or the output lever ( Even when an obstacle occurs during movement of 140), the output lever 140 can be stably restored to an initial state.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터(100)의 제어방법(S100)에 대하여 상세히 살펴보도록 한다. Hereinafter, a method S100 for controlling the actuator 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터(100)의 제어방법(S100)의 순서도이다. 5 is a flowchart of a control method (S100) of the actuator 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터(100)의 제어방법(S100)은, 홀센서출력값을 감지하는 홀센서출력값 감지단계(S110), 감지된 홀센서출력값이 유효한지 여부를 판단하는 홀센서출력값 유효여부 판단단계(S120), 홀센서출력값이 유효한 경우 감지된 홀센서출력값을 직전출력값으로 저장하는 홀센서출력값 저장단계(S130), 저장된 홀센서출력값에 의해 FET를 스위칭함으로써 BLDC 모터를 구동하는 홀센서출력값 FET 스위칭단계(S140), 홀센서출력값이 유효하지 않은 경우 Limp-Home 출력값에 의해 FET를 스위칭함으로써 BLDC 모터를 구동하는 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계(S150), 및 출력레버(150)가 초기상태로 복원되었는지 여부를 판단하는 출력레버 복원여부 판단단계(S160)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 5, the control method (S100) of the actuator 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention, the Hall sensor output value detection step (S110) of detecting the Hall sensor output value, whether the detected Hall sensor output value is valid Hall sensor output value validity determination step (S120) to determine whether the Hall sensor output value is valid, Hall sensor output value storage step (S130) of storing the detected Hall sensor output value as the previous output value (S130), FET is switched by the stored Hall sensor output value The Hall sensor output value FET switching step (S140) for driving the BLDC motor, and the Limp-Home output value FET switching step (S150) for driving the BLDC motor by switching the FET by the Limp-Home output value when the Hall sensor output value is invalid, And determining whether the output lever 150 has been restored to an initial state (S160 ).

홀센서출력값 감지단계(S110)는 BLDC 모터(120)에 구비되는 3개의 홀센서(121)에서 각각 감지되는 전압에 따라 1 또는 0으로 인식하여, (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 1, 1), (0, 0, 0) 중 어느 하나의 홀센서출력값을 출력하는 단계일 수 있다. Hall sensor output value detection step (S110) is recognized as 1 or 0 according to the voltage detected by each of the three Hall sensors 121 provided in the BLDC motor 120, (1, 0, 1), (1, 0) , 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 1, 1), (0, 0, 0 ) May be a step of outputting the Hall sensor output value.

홀센서출력값 유효여부 판단단계(S120)는, 상기 홀센서출력값 감지단계(S110)에서 감지된 홀센서출력값이 (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1) 중 어느 하나이면, 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단하고, 상기 홀센서출력값 감지단계(S110)에서 감지된 홀센서출력값이 (1, 1, 1) 또는 (0, 0, 0)이면, 홀센서출력값이 유효하지 않은 것으로 판단하는 단계일 수 있다. In the hall sensor output value determination step (S120), the Hall sensor output value detected in the Hall sensor output value detection step (S110) is (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0). ), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), it is determined that the Hall sensor output value is valid, and detected in the Hall sensor output value detection step (S110) If the Hall sensor output value is (1, 1, 1) or (0, 0, 0), it may be a step of determining that the Hall sensor output value is not valid.

이는, BLDC 모터(120)에 구비된 영구자석과 3개의 홀센서(121)의 배열에서는, 상기 3개의 홀센서(121) 모두에서 동일한 값이 출력이 될 수 없기 때문에, 상기 3개의 홀센서(121)에서 출력되는 홀센서출력값이 모두 동일하다는 것은 상기 3개의 홀센서(121) 중 하나이상의 홀센서에 에러가 발생하거나 고장난 경우에 해당하기 때문이다.This is because in the arrangement of the permanent magnet and the three Hall sensors 121 provided in the BLDC motor 120, the same value cannot be output from all the three Hall sensors 121, so the three Hall sensors ( The reason that all Hall sensor output values output from 121) are the same is because it corresponds to a case in which an error occurs or a failure occurs in at least one Hall sensor among the three Hall sensors 121.

홀센서출력값 저장단계(S130)는, 상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계(S120)에서 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단된 경우, 이 홀센서출력값을 직전출력값으로 저장하는 단계일 수 있다. The Hall sensor output value storing step (S130) may be a step of storing the Hall sensor output value as a previous output value when it is determined that the Hall sensor output value is valid in the Hall sensor output value validity determination step (S120).

홀센서출력값 FET 스위칭단계(S140)는 상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계(S120)에서 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단된 경우, 이 홀센서출력값에 대응되도록 6개의 FET의 스위칭상태를 바꾸는 단계일 수 있다. The Hall sensor output value FET switching step (S140) may be a step of changing the switching states of the six FETs to correspond to the Hall sensor output value when it is determined that the Hall sensor output value is valid in the Hall sensor output value validity determination step (S120). have.

이와 같이, 상기 홀센서출력값 FET 스위칭단계(S140)에서는, 상기 홀센서출력값에 대응되도록 6개의 FET의 스위칭상태를 바꾸어 BLDC 모터(120)가 구동되도록 할 수 있다. As described above, in the Hall sensor output value FET switching step (S140), the BLDC motor 120 may be driven by changing the switching states of the six FETs to correspond to the Hall sensor output value.

Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계(S150)는, 상기 홀센서 출력값 유효여부 판단단계(S120)에서 홀센서출력값이 유효하지 않은 것으로 판단된 경우, Limp-Home 출력값에 대응되도록 6개의 FET의 스위칭상태를 바꾸는 단계일 수 있다. In the Limp-Home output value FET switching step (S150), when it is determined that the Hall sensor output value is invalid in the Hall sensor output value validity determination step (S120), the switching states of the six FETs are changed to correspond to the Limp-Home output value. It can be a changing step.

여기에서, 상기 Limp-Home 출력값은 출력레버(140)가 초기상태로 복원되는 방향으로 이동하도록 BLDC 모터(120)가 구동하도록 하는 값일 수 있다. Here, the Limp-Home output value may be a value for driving the BLDC motor 120 to move in a direction in which the output lever 140 is restored to an initial state.

다시 말해서, 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원하도록 하기 위해서 상기 BLDC 모터(120)가 시계방향으로 회전해야 하는 경우에, 상기 Limp-Home 출력값은 시계방향으로의 회전을 위해서 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값일 수 있다. In other words, in the case where the BLDC motor 120 needs to rotate clockwise to restore the output lever 140 to the initial state, the Limp-Home output value is next to the previous output value for clockwise rotation. It may be a value sequentially inputted by using the same value as the Hall sensor output value to be input to as an initial value.

예를 들어, 상기 직전출력값이 (1, 0, 0)인 경우, 시계방향으로의 회전을 위해서는 (1, 1, 0)이 다음값으로 입력되어야 하므로, 상기 Limp-Home 출력값은 (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 0, 1), (1, 0, 0) 순으로 반복적으로 입력될 수 있다. For example, if the previous output value is (1, 0, 0), (1, 1, 0) must be input as the next value for clockwise rotation, so the Limp-Home output value is (1, 1) , 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 0, 1), (1, 0, 0) can be entered repeatedly in this order have.

다른 한편, 상기 출력레버(140)를 초기상태로 복원하도록 하기 위해서 상기 BLDC 모터(120)가 반시계방향으로 회전해야 하는 경우에는, 상기 Limp-Home 출력값은 반시계방향으로의 회전을 위해서 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값일 수 있다. On the other hand, in the case where the BLDC motor 120 needs to rotate counterclockwise to restore the output lever 140 to the initial state, the Limp-Home output value is just before the above for counterclockwise rotation. It may be a value sequentially inputted by using the same value as the hall sensor output value to be input after the output value as an initial value.

예를 들어, 상기 최종홀센서 출력값이 (1, 0, 0)인 경우, 반시계방향으로의 회전을 위해서는 (1, 0, 1)이 다음값으로 입력되어야 하므로, 상기 Limp-Home 출력값은 (1, 0, 1), (0, 0, 1), (0, 1, 1), (0, 1, 0), (1, 1, 0), (1, 0, 0) 순으로 반복적으로 입력될 수 있다. For example, when the final Hall sensor output value is (1, 0, 0), since (1, 0, 1) must be input as the next value for counterclockwise rotation, the Limp-Home output value is ( 1, 0, 1), (0, 0, 1), (0, 1, 1), (0, 1, 0), (1, 1, 0), (1, 0, 0) in order repeatedly Can be entered.

여기에서, 상기 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계(S140)는 리턴스프링(150)에 의해 출력레버(140)가 초기상태로 복원될 때의 출력레버(140)의 회전속도에 대응되는 BLDC 모터(120)의 회전속도와 동일한 회전속도로 BLDC 모터(120)가 회전하도록 상기 Limp-Home 출력값이 입력되도록 하는 단계일 수 있다. Here, in the Limp-Home output value FET switching step (S140), the BLDC motor 120 corresponding to the rotational speed of the output lever 140 when the output lever 140 is restored to an initial state by the return spring 150 It may be a step of inputting the Limp-Home output value so that the BLDC motor 120 rotates at the same rotation speed as the rotation speed of ).

예를 들어, 리턴스프링(150)에 의해 출력레버(140)가 초기 상태로 복원될 때의 출력레버(140)의 회전속도에 대응하는 BLDC 모터(120)의 회전속도가 3,000rpm 이라면, 상기 홀센서출력값 FET 스위칭단계(S140)는 6가지의 각각의 상기 Limp-Home 출력값이 분당 3,000회 반복되어 입력되도록 하는 단계일 수 있다. For example, if the rotation speed of the BLDC motor 120 corresponding to the rotation speed of the output lever 140 when the output lever 140 is restored to the initial state by the return spring 150 is 3,000 rpm, the hole The sensor output value FET switching step (S140) may be a step in which each of the six Limp-Home output values is repeatedly input 3,000 times per minute.

이를 통하여, 리턴스프링(150)에 의해 출력레버(140)가 초기상태로 복원함에 있어, 리턴스프링(150)의 힘에 BLDC 모터의 회전력이 더해지도록 함으로써 리턴스프링(150)의 힘이 부족한 경우나 장애물이 있는 경우에도 출력레버(140)가 초기상태로 완전히 복원되는 것을 담보할 수 있다. Through this, when the output lever 140 is restored to its initial state by the return spring 150, the rotational force of the BLDC motor is added to the force of the return spring 150, so that the force of the return spring 150 is insufficient or Even when there is an obstacle, it is possible to ensure that the output lever 140 is completely restored to its initial state.

출력레버 복원여부 판단단계(S160)는 상기 Imp-Home 출력값 FET 스위칭단계(S150)가 진행되는 중에 출력레버(140)가 초기상태로 완전히 복원되었는지 판단하는 단계일 수 있다.Determining whether to restore the output lever (S160) may be a step of determining whether the output lever 140 is completely restored to an initial state while the Imp-Home output value FET switching step (S150) is in progress.

여기에서, 상기 출력레버 복원여부 판단단계(S160)에서 출력레버(140)가 초기상태로 완전히 복원된 것으로 판단되면, 제어과정을 종료할 수 있다. Here, when it is determined that the output lever 140 is completely restored to its initial state in the determining whether the output lever is restored or not (S160), the control process may be terminated.

다시 말해서, 상기 출력레버 복원여부 판단단계(S160)에서 출력레버(140)가 초기상태로 완전히 복원된 것으로 확인되면, FET의 스위칭상태를 바꾸는 작업을 멈추어 BLDC 모터(120)가 구동을 멈추도록 할 수 있다. In other words, when it is confirmed that the output lever 140 has been completely restored to its initial state in the determining whether the output lever is restored or not (S160), the operation of changing the switching state of the FET is stopped so that the BLDC motor 120 stops driving I can.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터(100)의 제어방법(S100)에 의하면, 홀센서에 오류가 발생한 경우 리턴스프링(150)의 힘만으로 출력레버(140)를 초기상태로 복원시키는 것이 아니라, BLDC 모터(120)을 구동하여 리턴스프링(150)의 힘에 BLDC 모터(120)의 구동력을 더하여 출력레버(140)를 초기상태로 복원시킴으로써, 리턴스프링(150)의 힘이 떨어지거나 출력레버(140)의 이동중 장애물이 발생한 경우에도 안정적으로 출력레버(140)가 초기상태로 복원되도록 할 수 있다. As described above, according to the control method (S100) of the actuator 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention, when an error occurs in the Hall sensor, the output lever 140 is initialized with only the force of the return spring 150. Instead of restoring the output lever 140 to the initial state by driving the BLDC motor 120 to add the driving force of the BLDC motor 120 to the force of the return spring 150, the force of the return spring 150 Even if this falls or an obstacle occurs while the output lever 140 is moving, the output lever 140 can be stably restored to an initial state.

이상에서, 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. In the above, although the embodiments of the present invention have been described in detail, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터
110: 하우징 120: BLDC 모터
130: 기어트레인 140: 출력레버
150: 리턴스프링 160: 모터 드라이버
170: 제어부
S100: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 액추에이터의 제어방법
S110: 홀센서출력값 감지단계
S120: 홀센서출력값 유효여부 판단단계
S130: 홀센서출력값 저장단계
S140: 홀센서출력값 FET 스위칭단계
S150: Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계
S160: 출력레버 복원여부 판단단계100: actuator for a vehicle according to an embodiment of the present invention
110: housing 120: BLDC motor
130: gear train 140: output lever
150: return spring 160: motor driver
170: control unit
S100: A method for controlling an actuator for a vehicle according to an embodiment of the present invention
S110: Hall sensor output value detection step
S120: Determining whether the hall sensor output value is valid
S130: Hall sensor output value storage step
S140: Hall sensor output value FET switching step
S150: Limp-Home output value FET switching step
S160: Determining whether to restore the output lever

Claims (9)

3개의 홀센서를 구비하는 BLDC 모터;
상기 BLDC 모터에 연결되는 기어트레인;
상기 기어트레인에 연결되어 상기 BLDC 모터의 구동에 따라 회전하는 출력레버;
상기 BLDC 모터가 구동하지 않는 경우 상기 출력레버를 초기 상태로 복원되도록 하는 리턴스프링;
상기 3개의 홀센서에서 출력되는 홀센서출력값을 입력받아 상기 홀센서출력값에 따라 스위칭 상태를 바꾸어 BLDC 모터를 구동하는 모터 드라이버; 및
상기 3개의 홀센서의 오류 여부를 판단하고, 홀센서에 오류가 발생되었다고 판단하면, 상기 3개의 홀센서에서 출력되는 홀센서출력값을 Limp-Home 출력값으로 대체하여 상기 모터드라이버에 입력함으로써, 상기 모터 드라이버가 상기 Limp-Home 출력값에 따라 스위칭 상태를 바꾸어, 상기 출력레버가 초기 상태로 복원되는 방향으로 이동하도록 상기 BLDC 모터가 구동하도록 하는 제어부;를 포함하는 차량용 액추에이터.
BLDC motor having three Hall sensors;
A gear train connected to the BLDC motor;
An output lever connected to the gear train and rotating according to the driving of the BLDC motor;
A return spring for restoring the output lever to an initial state when the BLDC motor is not driven;
A motor driver for receiving Hall sensor output values output from the three Hall sensors and changing a switching state according to the Hall sensor output values to drive the BLDC motor; And
If it is determined whether or not the three Hall sensors have an error, and if it is determined that an error has occurred in the Hall sensor, the Hall sensor output values output from the three Hall sensors are replaced with Limp-Home output values and input to the motor driver, And a control unit for driving the BLDC motor to move in a direction in which the output lever is restored to an initial state by changing a switching state according to the Limp-Home output value.
 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 3개의 홀센서에서 출력되는 값이 (0, 0, 0) 또는 (1, 1, 1)인 경우, 상기 3개의 홀센서에서 오류가 발생되었다고 판단하고, 직전에 출력된 홀센서출력값을 직전출력값으로 저장하며,
상기 Limp-Home 출력값은, 상기 출력레버를 초기상태로 복원되는 방향으로 이동되도록 상기 BLDC 모터가 구동하도록 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값인 것을 특징으로 하는 차량용 액추에이터.
The method of claim 1,
When the values output from the three Hall sensors are (0, 0, 0) or (1, 1, 1), the control unit determines that an error has occurred in the three Hall sensors, and the hole output immediately before Save the sensor output value as the previous output value,
The Limp-Home output value is a value sequentially input with the same value as the Hall sensor output value to be input after the immediately preceding output value to drive the BLDC motor so that the output lever is moved in the direction in which it is restored to the initial state. Vehicle actuator, characterized in that.
 제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 리턴스프링에 의해 상기 출력레버가 초기상태로 복원될때의 상기 출력레버의 회전속도에 대응되는 상기 BLDC 모터의 회전속도를 저장하고 있으며, 상기 리턴스프링에 의해 상기 출력레버(140)가 초기상태로 복원될 때의 상기 출력레버의 회전속도에 대응되는 상기 BLDC 모터의 회전속도와 동일한 회전속도로 상기 BLDC 모터가 회전하도록 상기 Limp-Home 출력값을 입력하는 것을 특징으로 하는 차량용 액추에이터.
The method of claim 2,
The control unit stores the rotational speed of the BLDC motor corresponding to the rotational speed of the output lever when the output lever is restored to an initial state by the return spring, and the output lever 140 by the return spring And inputting the Limp-Home output value so that the BLDC motor rotates at the same rotational speed as the rotational speed of the BLDC motor corresponding to the rotational speed of the output lever when is restored to an initial state.
 제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 출력레버가 초기상태로 완전히 복원되면, 상기 Limp-Home 출력값을 상기 모터드라이버에 입력하는 것을 중단하는 것을 특징으로 하는 차량용 액추에이터.
The method of claim 3,
The controller, when the output lever is completely restored to an initial state, stops inputting the Limp-Home output value to the motor driver.
 BLDC 모터에 구비되는 3개의 홀센서로부터 출력되는 홀센서 출력값을 감지하는 홀센서출력값 감지단계;
상기 홀센서출력값 감지단계에서 감지된 홀센서출력값의 유효여부를 판단하는 홀센서출력값 유효여부 판단단계;
상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계에서 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단된 경우, 이 홀센서출력값을 직전출력값으로 저장하는 홀센서출력값 저장단계;
상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계에서 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단된 경우, 이 홀센서출력값에 대응되도록 6개의 FET의 스위칭상태를 바꾸어 BLDC 모터가 구동되도록 하는 홀센서출력값 FET 스위칭단계;
상기 홀센서 출력값 유효여부 판단단계에서 홀센서출력값이 유효하지 않은 것으로 판단된 경우, Limp-Home 출력값에 대응되도록 6개의 FET의 스위칭상태를 바꾸어 출력레버가 초기상태로 복원되는 방향으로 이동하도록 BLDC 모터가 구동되도록 하는 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계; 및
상기 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계가 진행되는 중에 출력레버(140)가 초기상태로 완전히 복원되었는지 판단하는 출력레버 복원여부 판단단계;를 포함하는 차량용 액추에이터의 제어방법.
A Hall sensor output value sensing step of detecting Hall sensor output values output from three Hall sensors provided in the BLDC motor;
A hall sensor output value validity determination step of determining whether the hall sensor output value detected in the hall sensor output value detection step is valid;
A Hall sensor output value storing step of storing the Hall sensor output value as a previous output value when it is determined that the Hall sensor output value is valid in the hall sensor output value validity determination step;
When the Hall sensor output value is determined to be valid in the hall sensor output value determining step, a Hall sensor output value FET switching step of changing the switching states of the six FETs to correspond to the Hall sensor output value to drive the BLDC motor;
When it is determined that the Hall sensor output value is invalid in the hall sensor output value determination step, the BLDC motor changes the switching state of the six FETs to correspond to the Limp-Home output value and moves the output lever to the initial state. Limp-Home output value FET switching step to be driven; And
And determining whether or not the output lever has been completely restored to an initial state while the Limp-Home output value FET switching step is in progress.
 제5항에 있어서,
상기 출력레버 복원여부 판단단계에서, 출력레버가 초기상태로 완전히 복원된 것으로 판단되면, 제어과정을 종료하는 것을 특징으로 하는 차량용 액추에이터의 제어방법.
The method of claim 5,
In the step of determining whether to restore the output lever, if it is determined that the output lever has been completely restored to an initial state, the control process is terminated.
 제6항에 있어서,
상기 홀센서출력값 감지단계는, BLDC 모터에 구비되는 3개의 홀센서에서 각각 감지되는 전압에 따라 1 또는 0으로 인식하여, (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 1, 1), (0, 0, 0) 중 어느 하나의 홀센서출력값을 출력하는 단계이고,
상기 홀센서출력값 유효여부 판단단계는, 상기 홀센서출력값 감지단계에서 감지된 홀센서출력값이 (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1) 중 어느 하나이면, 홀센서출력값이 유효한 것으로 판단하고, 상기 홀센서출력값 감지단계에서 감지된 홀센서출력값이 (1, 1, 1) 또는 (0, 0, 0)이면, 홀센서출력값이 유효하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 액추에이터의 제어방법.
The method of claim 6,
The Hall sensor output value detection step is recognized as 1 or 0 according to the voltage sensed by three Hall sensors provided in the BLDC motor, and (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, Hall sensor of any one of 1, 0), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), (1, 1, 1), (0, 0, 0) This is the step of outputting the output value,
In the determining whether the Hall sensor output value is valid or not, the Hall sensor output value detected in the Hall sensor output value detection step is (1, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 1, 0), (0, If any one of 1, 0), (0, 1, 1), (0, 0, 1), the Hall sensor output value is determined to be valid, and the Hall sensor output value detected in the Hall sensor output value detection step is (1, If it is 1, 1) or (0, 0, 0), it is determined that the hall sensor output value is invalid.
 제7항에 있어서,
상기 Limp-Home 출력값은, 상기 출력레버를 초기상태로 복원되는 방향으로 이동되도록 상기 BLDC 모터가 구동하도록 상기 직전출력값 다음에 입력되어야 하는 홀센서출력값과 동일한 값을 초기값으로 하여 순차적으로 입력되는 값인 것을 특징으로 하는 차량용 액추에이터의 제어방법.
The method of claim 7,
The Limp-Home output value is a value sequentially input with the same value as the Hall sensor output value to be input after the immediately preceding output value to drive the BLDC motor so that the output lever is moved in the direction in which it is restored to the initial state. A method for controlling an actuator for a vehicle, characterized in that.
 제8항에 있어서,
상기 Limp-Home 출력값 FET 스위칭단계는, 리턴스프링에 의해 출력레버가 초기상태로 복원될 때의 상기 출력레버의 회전속도에 대응되는 BLDC 모터의 회전속도와 동일한 회전속도로 BLDC 모터가 회전하도록 상기 Limp-Home 출력값이 입력되도록 하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량용 액추에이터의 제어방법. The method of claim 8,
In the Limp-Home output value FET switching step, the Limp motor rotates at the same rotation speed as the rotation speed of the BLDC motor corresponding to the rotation speed of the output lever when the output lever is restored to an initial state by a return spring. -A method of controlling an actuator for a vehicle, characterized in that the step of inputting a Home output value.
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