KR20130123866A - Driven motor control method using motor's rotor temperature - Google Patents

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Abstract

After a rotor temperature of a motor (12) is estimated by using a power consumption value of the motor (12) in accordance with the output current of an inverter (11), and a rotor temperature value of the motor (12), which is compared with a stator temperature value of the motor measured at a stator region of the motor (12), is calculated, a torque variation compensation logic, which is applied to a permanent magnet induction motor of the present invention, constructs a current-control map by using the rotor temperature value of the motor (12), which affects actual motor control, and applies the current-control map to MTPA control (field-weakening control). Therefore, the linearity and precision of motor output torque in a permanent magnet synchronous motor are significantly improved, and especially, instabilities caused by a motor are eliminated in an eco-friendly vehicle like a hybrid vehicle. [Reference numerals] (11) Inverter;(12) Motor;(21) Inverter output current sensor;(22) Stator temperature sensing unit;(31) Rotor temperature estimating unit;(S10) Measure inverter output current;(S20) Calculate the power consumption of a motor;(S30) Average temperature of a stator;(S40) Calculate temperature difference between the stator and the rotor;(S50) Estimate the temperature of the rotor by using the temperature of the stator;(S60) Output a motor control value

Description

모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법{Driven Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature} Drive Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature}

본 발명은 친환경 차량에 적용되는 구동모터에 관한 것으로, 특히 모터 고정자에 설치된 온도센서로부터 얻은 온도를 기반으로 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도가 추정됨으로써 온도 변화에 따른 모터 출력 토크 선형성과 정밀도를 크게 향상시킨 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving motor applied to an environment-friendly vehicle, in particular, the motor output torque linearity according to the temperature change by estimating the temperature of the motor rotor affecting the actual motor control based on the temperature obtained from the temperature sensor installed in the motor stator The present invention relates to a drive motor control method using a motor rotor temperature with greatly improved precision and accuracy.

일반적으로 하이브리드 차량과 같은 환경 차에 적용된 구동 모터(동기 모터 또는 유도 모터)는 주위온도(엔진룸)와 운전조건에 따라 발생되는 열로 인해 인덕턴스 특성과 영구자석 자속 특성에 변하를 가져오게 된다.In general, driving motors (synchronous motors or induction motors) applied to environmental vehicles such as hybrid vehicles have a change in inductance characteristics and permanent magnetic flux characteristics due to heat generated by ambient temperature (engine room) and operating conditions.

이러한 인덕턴스 특성 및 영구자석 자속 특성에 변하는 제어특성(MTPA곡선, 약계자제어)에 영향을 줌으로써 결국 토크 제어 성능이 저하될 수밖에 없다.By influencing the control characteristics (MTPA curve, field weakening control) that changes in the inductance characteristics and the magnetic flux characteristics of the permanent magnet, the torque control performance is inevitably deteriorated.

그러므로, 하이브리드 차량이 최적 동력성능과 운전성을 발휘하려면 구동모터의 온도변화에 따른 토크의 변화를 보상해 주어야 하고, 이를 위한 토크 변화 보상 방법은 다양하게 구현되고 있다.Therefore, in order to achieve the optimum power performance and driving performance of the hybrid vehicle, it is necessary to compensate for the torque change according to the temperature change of the driving motor, and the torque change compensation method for this has been implemented in various ways.

통상, 토크 변화 보상 방법은 MTPA 제어의 중요한 인자가 되는 모터의 회전자 온도정보를 알아야 하고, 이를 위해서는 모터의 회전자에 온도 센서가 장착됨이 가장 바람직하다.In general, the torque change compensation method needs to know the rotor temperature information of the motor, which is an important factor of the MTPA control, and for this purpose, it is most preferable that a temperature sensor is mounted on the rotor of the motor.

그렇지만 모터의 구조측면에서, 유선으로 된 온도센서가 모터 회전자에 장착되기에는 어려움이 있어 통상 전류가 흐르는 권선부를 갖춘 모터 고정자에 장착할 수밖에 없다.However, in terms of the structure of the motor, a wired temperature sensor is difficult to be mounted on the motor rotor, so it is usually mounted on a motor stator having a winding portion through which current flows.

이로 인해, 온도센서는 모터 고정자의 온도변화에 따른 전압 정보를 MTPA 제어 인자로 제공하고, MTPA 제어는 모터 회전자의 온도를 모터 고정자에서 측정된 온도와 비슷하다고 단정한 상태에서 이루어진다.For this reason, the temperature sensor provides the voltage information according to the temperature change of the motor stator as the MTPA control factor, and the MTPA control is performed in the state that the temperature of the motor rotor is similar to the temperature measured at the motor stator.

하지만, MTPA 제어에 있어 모터 회전자 온도는 같은 전류에서 모터출력토크를 발생하는데 굉장히 민감하게 작용되고, 온도에 따라 모터 회전자 저항이 변하됨으로써 같은 전류를 인버터에서 출력 하더라도 모터의 출력토크는 기준보다 더 나올 수 있고 덜 나올 수 있다.However, in the MTPA control, the motor rotor temperature is very sensitive to generating motor output torque at the same current, and the motor's output torque is higher than the standard even when the same current is output from the inverter because the motor rotor resistance changes with temperature. You can come out more and come out less.

이러한 모터의 출력토크 불안정은 특히 가혹한 환경에서도 안정적이어야 하는 친환경 차량에 불리하게 작용될 수밖에 없다. The instability of the output torque of the motor is inevitably detrimental to the eco-friendly vehicle, which must be stable even in harsh environments.

국내특허공개10-2009-0062663(2009년06월17일)Domestic Patent Publication 10-2009-0062663 (June 17, 2009)

상기 특허문헌은 MTPA 제어에 있어 주요한 모터 회전자 온도를 모터 고정자에서 측정된 온도로 가정하지 않고 구동모터(영구자석 동기전동기)의 주위온도(엔진룸 온도, 100℃)를 기반으로 하는 기술의 예를 나타낸다.This patent document is an example of a technique based on the ambient temperature (engine room temperature, 100 ° C) of a drive motor (permanent magnet synchronous motor) without assuming that the main motor rotor temperature is measured at the motor stator in the MTPA control. Indicates.

이를 위해, 상기 특허문헌은 엔진룸 온도(100℃)를 기준으로 하여 1개의 전류제어 맵을 구성하고, 모터의 부하조건인 속도 및 토크에 따라 온도보상이 필요한 영역을 판별하며, 도출된 토크 지령 보상을 위한 최적화 식을 이용하여 새로운 토크 지령을 생성한 다음 이를 1개의 상기 전류제어 맵으로 인가함으로써 구동모터를 제어한다.To this end, the patent document configures one current control map on the basis of the engine room temperature (100 ° C.), determines an area requiring temperature compensation according to the speed and torque that are the load conditions of the motor, and derives the torque command. The drive motor is controlled by generating a new torque command using an optimization formula for compensation and then applying it to one of the current control maps.

이를 통해, 상기 특허문헌은 조합할 수 있는 전류지령을 모두 인가하여 실측토크를 측정함으로써 1개의 전류제어맵이 구성되고, 이러한 과정을 모터의 모든 운전영역에서 수행해 n개의 전류제어맵이 구성되던 방식을 단순화할 수 있고, MCU(Motor Control Unit)의 메모리 용량 축소로 원가도 절감할 수 있다.In this way, the patent document applies one current command that can be combined to measure actual torque, so that one current control map is constructed, and this process is performed in all operating regions of the motor, and thus n current control maps are constructed. The cost can be reduced by reducing the memory capacity of the motor control unit (MCU).

하지만, 상기 특허문헌은 모터 고정자에서 측정된 온도로 모터 회전자 온도를 가정할 때와 달리 모터 회전자 온도가 고려되지 못하는 근본적인 한계를 갖게 된다.However, the patent document has a fundamental limitation in that the motor rotor temperature is not considered, unlike when the motor rotor temperature is assumed as the temperature measured by the motor stator.

그러므로, 상기 특허문헌과 같이 엔진룸 온도를 이용해 1개의 전류제어맵이 구성되거나 또는 모터 고정자에서 측정한 온도로 가정된 모터 회전자 온도를 이용해 n개의 전류제어맵이 구성되더라도, 구동 모터에서는 온도변화에 따른 모터 회전자의 저항변화로 발생되는 모터출력토크의 불안정이 해소되기 어려울 수밖에 없다.Therefore, even if one current control map is constructed using the engine room temperature or n current control maps are constructed using the motor rotor temperature assumed to be the temperature measured by the motor stator as described in the patent document, the temperature change in the driving motor The instability of the motor output torque caused by the change in the resistance of the motor rotor is inevitably difficult to resolve.

상기와 같이 모터의 출력토크가 불안정하면, 가혹한 환경에서도 모터의 출력토크를 안정적으로 유지해야 하는 친환경 차량 특히 하이브리드 차량에서는 더욱 불리할 수밖에 없다. As described above, when the output torque of the motor is unstable, it is inevitably more disadvantageous in an environment-friendly vehicle, especially a hybrid vehicle, in which the output torque of the motor must be stably maintained in a harsh environment.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 모터 고정자에 설치된 온도센서로부터 얻은 온도를 기반으로 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도가 추정되고, 추정된 상기 모터 회전자의 온도로 전류제어 맵이 구성됨으로써 MTPA제어(약계자제어)시 온도변화에 따른 모터 출력 토크 선형성과 정밀도를 향상시킬 수 있는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법을 제공하는데 목적이 있다. The present invention in view of the above point is based on the temperature obtained from the temperature sensor installed in the motor stator the temperature of the motor rotor affecting the actual motor control is estimated, and the estimated temperature of the motor rotor It is an object of the present invention to provide a drive motor control method using a motor rotor temperature that can improve the motor output torque linearity and accuracy according to the temperature change in the MTPA control by configuring the current control map.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법은 인버터에서 출력전류가 측정되고, 모터에서 모터의 고정자 부위에 대한 온도가 측정되는 최소정보수집단계;The drive motor control method using the motor rotor temperature of the present invention for achieving the above object is the minimum information acquisition step of measuring the output current in the inverter, the temperature of the stator portion of the motor in the motor;

측정된 상기 인버터 출력전류를 이용해 상기 모터의 소비전력 값이 계산되고, 측정된 상기 고정자 부위에 대한 온도의 평균값이 계산되어 모터 고정자 온도 값으로 정의되는 정보가공단계;An information processing step of calculating a power consumption value of the motor using the measured inverter output current, calculating an average value of temperature for the measured stator part and defining a motor stator temperature value;

계산된 상기 소비전력 값으로 상기 모터의 회전자 온도가 추정되어 모터 회전자 추정 온도 값으로 정의되는 제어인자확립단계;A control factor establishing step of estimating a rotor temperature of the motor by the calculated power consumption value and defining a motor rotor estimated temperature value;

상기 모터 회전자 추정 온도 값이 상기 모터 고정자 온도 값을 이용해 모터 회전자 온도 값으로 정의되는 제어인자확정단계; 로 수행되는 모터 회전자 온도 산출로직이 더 포함된 것을 특징으로 한다.A control factor determining step in which the motor rotor estimated temperature value is defined as a motor rotor temperature value using the motor stator temperature value; The motor rotor temperature calculation logic performed as further characterized in that it is further included.

상기 최소정보수집단계에서, 상기 인버터 출력전류는 전류센서로 측정되고, 상기 모터의 고정자 부위에 대한 온도는 온도센서로 측정되며, 상기 온도센서는 상기 고정자 부위의 각각 다른 위치에 장착된 2개로 구성된다. In the minimum information collection step, the inverter output current is measured by a current sensor, the temperature of the stator part of the motor is measured by a temperature sensor, and the temperature sensor is composed of two mounted at different positions of the stator part do.

상기 정보가공단계에서, 상기 소비전력 값은 좌표 변환을 거쳐 변환된 전류값과 상기 모터의 고정자 권선의 저항값의 관계로부터 계산되고, 상기 모터 고정자 온도 값은 상기 고정자 부위의 각각 다른 위치에서 측정된 2개의 온도를 평균하여 계산된다. In the information processing step, the power consumption value is calculated from the relationship between the current value converted through coordinate transformation and the resistance value of the stator winding of the motor, and the motor stator temperature value is measured at different positions of the stator part. Calculated by averaging two temperatures.

상기 제어인자확립단계에서, 상기 모터 회전자 추정 온도 값은 상기 모터 고정자의 온도 값에서 소비전력과 열저항계수를 곱한 값을 빼서 구해진다. In the control factor establishing step, the estimated motor rotor temperature is obtained by subtracting the power consumption and the thermal resistance coefficient from the temperature value of the motor stator.

상기 제어인자확정단계에서, 상기 모터 회전자 온도 값은 상기 모터 회전자 추정 온도 값을 상기 모터 고정자 온도 값과 서로 비교하여 결정된다. In the control factor determination step, the motor rotor temperature value is determined by comparing the estimated motor rotor temperature value with the motor stator temperature value.

상기 제어인자확정단계가 수행되고 나면, 상기 모터 회전자 온도 값이 MTPA제어(약계자제어)의 온도정보로 이용되어 전류제어 맵으로 구성되고, 상기 전류제어 맵이 상기 모터의 새로운 토크 지령의 생성을 위해 적용되는 토크 변화 보상로직; 이 더 수행되는 것을 특징으로 한다.After the control factor determination step is performed, the motor rotor temperature value is used as temperature information of the MTPA control (field weakening control) to constitute a current control map, and the current control map generates a new torque command of the motor. Torque change compensation logic applied for; This is further characterized.

이러한 본 발명은 MTPA제어(약계자제어)의 한 인자가 되는 모터의 온도가 모터 고정자에 설치된 온도센서로부터 얻은 온도를 기반으로 추정된 모터 회전자의 온도로 적용됨으로써, 모터 고정자에서 측정된 온도를 모터 회전자의 온도로 단정할 때에 비해 MTPA제어의 효율이 크게 향상되는 효과가 있다.The present invention is applied to the temperature of the motor rotor estimated based on the temperature obtained from the temperature sensor installed in the motor stator is a factor of the MTPA control (field weakening control), so that the temperature measured at the motor stator The efficiency of the MTPA control is greatly improved compared to when the temperature of the motor rotor is determined.

또한, 본 발명은 MTPA제어(약계자제어)의 전류제어맵이 가장 최적화된 모터 회전자 온도를 이용해 구성됨으로써, 모터에서는 온도변화에 따른 모터 회전자의 저항변화로 발생되는 모터출력토크의 불안정이 크게 개선되는 효과도 있다.In addition, since the current control map of MTPA control (field weakening control) is configured using the most optimized motor rotor temperature, the motor output torque instability caused by the change in resistance of the motor rotor with temperature change is prevented in the motor. There is also a significant improvement.

또한, 본 발명은 MTPA제어(약계자제어)에 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도 적용으로 모터출력토크의 불안정이 크게 개선됨으로써, 특히 영구자석 동기전동기가 적용되는 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에서 모터로 인한 불안정이 극복되는 효과도 있다.In addition, the present invention significantly improves the instability of the motor output torque by applying the temperature of the motor rotor affecting the actual motor control to the MTPA control (field weakening control), in particular environmentally friendly, such as a hybrid vehicle to which permanent magnet synchronous motor is applied. Motor vehicle instability is also overcome.

또한, 본 발명은 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에 적용된 영구자석 동기전동기의 모터출력토크의 불안정이 별도의 하드웨어(Hardware)없이 단지 소프웨어(Software)적으로 크게 개선됨으로써, 별도의 비용추가 없이도 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량의 성능을 크게 개선할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention is significantly improved in software only without the hardware (hardware) of the motor output torque of the permanent magnet synchronous motor applied to an eco-friendly vehicle such as a hybrid vehicle, so that without additional costs There is also an effect that can greatly improve the performance of the same green vehicle.

도 1은 본 발명에 따른 구동모터의 구성과 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어로직의 구성이며, 도 2는 본 발명에 따른 모터 회전자 온도를 산출하는데 이용되는 방정식이다.1 is a configuration of the drive motor and the configuration of the drive motor control logic using the motor rotor temperature according to the present invention, Figure 2 is an equation used to calculate the motor rotor temperature according to the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1은 본 실시예에 따른 구동모터의 구성과 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어 로직을 나타낸다.1 shows the configuration of the drive motor and drive motor control logic using the motor rotor temperature according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 구동모터(10)는 인버터(11)와 모터(12)로 구성되며, 센서(20)가 구동모터(10)에 장착됨으로써 MTPA제어(약계자제어)의 인자를 측정하고, MCU(30,Motor Control Unit)가 센서(20)의 측정값을 이용한 토크 변화 보상로직으로 구동모터(10)의 출력토크를 제어한다.As shown, the drive motor 10 is composed of an inverter 11 and a motor 12, the sensor 20 is mounted on the drive motor 10 to measure the parameters of the MTPA control (weak field control), The MCU 30 (Motor Control Unit) controls the output torque of the driving motor 10 by the torque change compensation logic using the measured value of the sensor 20.

상기 구동모터(10)는 영구자석 동기전동기이다.The drive motor 10 is a permanent magnet synchronous motor.

상기 센서(20)는 전류센서(21)와 온도센서(22)로 구성되고, 상기 전류센서(21)는 인버터(11)의 출력전류를 측정하며, 상기 온도센서(22)는 모터(12)의 고정자 부위에 설치되어 모터온도를 측정한다.The sensor 20 is composed of a current sensor 21 and a temperature sensor 22, the current sensor 21 measures the output current of the inverter 11, the temperature sensor 22 is a motor 12 It is installed in the stator part of and measures the motor temperature.

상기 전류센서(21)의 측정된 출력전류 값과 상기 온도센서(22)의 측정된 모터온도 값은 MCU(30)로 입력된다.The measured output current value of the current sensor 21 and the measured motor temperature value of the temperature sensor 22 are input to the MCU 30.

통상, 온도센서(22)는 2개를 한 쌍으로 모터(12)의 고정자 부위에 장착되고, 그 장착위치는 모터(12)의 내부온도를 보다 실제에 가깝게 측정할 수 있는 위치이다.Normally, two temperature sensors 22 are mounted on the stator portion of the motor 12 in pairs, and the mounting position is a position at which the internal temperature of the motor 12 can be more closely measured.

상기 MCU(30)는 토크 변화 보상로직과 함께 모터 회전자 온도 산출로직을 수행하는 로직연산부(31)와, 로직연산부(31)에서 생성된 제어값을 구동모터(10)로 출력하는 출력부(32)를 포함해 구성된다.The MCU 30 may include a logic operator 31 that performs a motor rotor temperature calculation logic together with a torque change compensation logic, and an output unit that outputs a control value generated by the logic operator 31 to the driving motor 10. 32).

상기 로직연산부(31)에서 수행되는 모터 회전자 온도 산출로직은 S10내지 S60을 통해 이루어진다.The motor rotor temperature calculation logic performed by the logic operation unit 31 is made through S10 to S60.

S10은 인버터(11)에서 측정된 출력전류를 체크하는 과정으로서, 상기 인버터 출력전류는 전류센서(21)로부터 제공된다.S10 is a process of checking the output current measured by the inverter 11, wherein the inverter output current is provided from the current sensor 21.

이어, 인버터 출력전류가 체크되면, S20과 같이 제공된 인버터 출력전류를 벡터 합하여 모터(12)의 소비전력이 계산된다.Subsequently, when the inverter output current is checked, the power consumption of the motor 12 is calculated by vector- suming the inverter output current provided as S20.

본 실시예에서 구현되는 모터(12)의 소비전력 계산방식은 전류센서(21)로부터 제공된 인버터 출력 전류 값을 좌표 변환함으로써 출력 전류 RMS 값으로 변환하고, 이어 변환된 전류값과 모터(12)의 고정자 권선의 저항값을 이용함으로써 모터(12)에서 소비되는 전력을 계산하는 방식이다.In the power consumption calculation method of the motor 12 implemented in this embodiment, the inverter output current value provided from the current sensor 21 is converted into an output current RMS value by coordinate transformation, and then the converted current value and the motor 12 The power consumption of the motor 12 is calculated by using the resistance value of the stator winding.

이와 같이 모터 회전자 온도 산출로직에서는 전류센서(21)가 인버터(11)에서 직접 측정한 인버터 출력전류 값이 이용되고, 측정된 인버터 출력전류 값이 모터(12)의 고정자 권선의 저항 값과 함께 이용되어 모터(12)에서 필요한 소비전력 값으로 계산됨으로써, 구동모터(10)의 소비전력은 보다 정밀하게 제어될 수 있다.As described above, in the motor rotor temperature calculation logic, the inverter output current value measured by the current sensor 21 directly by the inverter 11 is used, and the measured inverter output current value is combined with the resistance value of the stator winding of the motor 12. By being used to calculate the power consumption value required by the motor 12, the power consumption of the drive motor 10 can be more precisely controlled.

S30은 모터(12)의 고정자 온도 값을 처리하는 과정으로서, 온도센서(22)에서 제공되는 고정자 온도 값은 2개가 제공된다.S30 is a process of processing the stator temperature value of the motor 12, two stator temperature values provided by the temperature sensor 22 is provided.

이는, 2개의 온도센서(22)가 각각 다른 모터(12)의 고정자 부위로 장착됨에 기인된다.This is due to the two temperature sensors 22 being mounted to the stator parts of the different motors 12, respectively.

그러므로, 2개의 서로 다른 고정자 온도 값이 체크되면, 모터 회전자 온도 산출로직에서는 2개의 서로 다른 고정자 온도 값이 평균값으로 계산됨으로써 실제에 보다 가까운 모터(12)의 내부 온도가 산출될 수 있다.Therefore, if two different stator temperature values are checked, in the motor rotor temperature calculation logic, two different stator temperature values are calculated as average values, so that the internal temperature of the motor 12 closer to the actual can be calculated.

이와 같이 계산된 온도 평균값은 모터 고정자 온도 값으로 정의된다.The temperature average value thus calculated is defined as the motor stator temperature value.

한편, S40은 모터(12)의 회전자 온도를 추정하는 과정으로서, 이를 위해 인버터 출력전류로부터 기 산출된 소비전력 값과 모터(12)의 열저항 정보를 이용한다.On the other hand, S40 is a process of estimating the rotor temperature of the motor 12, for this purpose using the power consumption value calculated from the inverter output current and the thermal resistance information of the motor 12.

통상, 모터(12)의 열저항 정보는 모터(12)의 회전자와 고정자의 온도차와 소비전력의 비에 대한 특성을 담고 있고, 이로 부터 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값이 추정된다.Normally, the thermal resistance information of the motor 12 contains the characteristics of the ratio of the power difference and the temperature difference between the rotor and the stator of the motor 12, from which the temperature value for the rotor of the motor 12 is estimated. .

도 2는 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값이 추정될 수 있는 회전자와 고정자의 관계식으로서, 이로부터 모터 회전자의 온도 값은 모터 고정자의 온도 값에서 소비전력과 열저항계수를 곱한 값으로부터 얻을 수 있음을 알 수 있다.2 is a relationship between the rotor and the stator from which the temperature value for the rotor of the motor 12 can be estimated, from which the temperature value of the motor rotor is multiplied by the power consumption and the thermal resistance coefficient at the temperature value of the motor stator. It can be seen from the value.

이와 같이 추정된 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값은 모터 회전자 추정 온도 값으로 정의된다. The temperature value for the rotor of the motor 12 estimated as described above is defined as the motor rotor estimated temperature value.

이어, S50은 모터(12)의 회전자 온도 값이 결정되는 과정으로서, 이는 기 산출된 모터 회전자 추정 온도 값과 기 산출된 모터 고정자 온도 값을 서로 비교함으로써 계산된다.Next, S50 is a process in which the rotor temperature value of the motor 12 is determined, which is calculated by comparing the calculated motor rotor estimated temperature value and the calculated motor stator temperature value with each other.

이와 같이 계산된 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값은 모터 회전자 온도 값으로 정의된다.The temperature value for the rotor of the motor 12 calculated as described above is defined as the motor rotor temperature value.

S60은 모터 회전자 온도 산출로직이 수행된 후, 이를 이용해 토크 변화 보상로직이 수행되는 과정으로서, 통상 토크 변화 보상로직은 전류제어 맵을 구성하고, 모터의 부하조건인 속도 및 토크에 따라 온도보상이 필요한 영역을 판별하며, 도출된 토크 지령 보상을 위한 최적화 식을 이용하여 새로운 토크 지령을 생성한 다음 이를 상기 전류제어 맵으로 인가하는 절차로 수행된다.S60 is a process in which the torque change compensation logic is performed after the motor rotor temperature calculation logic is performed. In general, the torque change compensation logic forms a current control map and compensates the temperature according to the speed and torque of the motor. This necessary area is determined, and a new torque command is generated by using an optimized equation for the derived torque command compensation and then applied to the current control map.

상기와 같은 토크 변화 보상로직은 모터 온도에 따른 n개의 전류제어 맵(또는 1개의 전류제어 맵)을 구성하여 전류지령을 보간하는 방법으로서, 통상적인 토크 변화 보상 방법중 하나의 방법임을 의미한다.The torque change compensation logic as described above is a method of interpolating current commands by configuring n current control maps (or one current control map) according to the motor temperature, and means one of the conventional torque change compensation methods.

그러므로, 본 실시예에 따른 토크 변화 보상로직에서는 MTPA제어(약계자제어)에 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도로 전류제어 맵이 구성될 수 있고, 이를 통해 영구자석 동기전동기의 모터 출력 토크 선형성과 정밀도가 크게 향상됨으로써 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에서 모터로 인한 불안정이 해소될 수 있다. Therefore, in the torque change compensation logic according to the present embodiment, the current control map can be configured with the temperature of the motor rotor that affects the actual motor control in the MTPA control (field weakening control), and thereby the motor of the permanent magnet synchronous motor. Significantly improved output torque linearity and precision can eliminate motor instability in green vehicles such as hybrid vehicles.

10 : 구동모터 11 : 인버터
12 : 모터
20 : 센서 21 : 전류센서
22 : 온도센서 30 : MCU(Motor Control Unit)
31 : 로직연산부 32 : 출력부10: drive motor 11: inverter
12: Motor
20 sensor 21 current sensor
22: temperature sensor 30: MCU (Motor Control Unit)
31: logic operation unit 32: output unit

Claims (6)

인버터에서 출력전류가 측정되고, 모터에서 모터의 고정자 부위에 대한 온도가 측정되는 최소정보수집단계;
측정된 상기 인버터 출력전류를 이용해 상기 모터의 소비전력 값이 계산되고, 측정된 상기 고정자 부위에 대한 온도의 평균값이 계산되어 모터 고정자 온도 값으로 정의되는 정보가공단계;
계산된 상기 소비전력 값으로 상기 모터의 회전자 온도가 추정되어 모터 회전자 추정 온도 값으로 정의되는 제어인자확립단계;
상기 모터 회전자 추정 온도 값이 상기 모터 고정자 온도 값을 이용해 모터 회전자 온도 값으로 정의되는 제어인자확정단계; 로 수행되는 모터 회전자 온도 산출로직
이 더 포함된 것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법.
A minimum information collecting step of measuring an output current in an inverter and measuring a temperature of a stator portion of the motor in the motor;
An information processing step of calculating a power consumption value of the motor using the measured inverter output current, calculating an average value of temperature for the measured stator part and defining a motor stator temperature value;
A control factor establishing step of estimating a rotor temperature of the motor by the calculated power consumption value and defining a motor rotor estimated temperature value;
A control factor determining step in which the motor rotor estimated temperature value is defined as a motor rotor temperature value using the motor stator temperature value; Motor rotor temperature output
Drive motor control method using a motor rotor temperature, characterized in that further comprises.
청구항 1에 있어서, 상기 최소정보수집단계에서, 상기 인버터 출력전류는 전류센서로 측정되고, 상기 모터의 고정자 부위에 대한 온도는 온도센서로 측정되며, 상기 온도센서는 상기 고정자 부위의 각각 다른 위치에 장착된 2개로 구성된 것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법. The method of claim 1, wherein in the minimum information collecting step, the inverter output current is measured by a current sensor, the temperature of the stator part of the motor is measured by a temperature sensor, the temperature sensor is located at different positions of the stator part Drive motor control method using a motor rotor temperature, characterized in that consisting of two mounted. 청구항 1에 있어서, 상기 정보가공단계에서, 상기 소비전력 값은 좌표 변환을 거쳐 변환된 전류값과 상기 모터의 고정자 권선의 저항값의 관계로부터 계산되고, 상기 모터 고정자 온도 값은 상기 고정자 부위의 각각 다른 위치에서 측정된 2개의 온도를 평균하여 계산되는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법.
The method according to claim 1, wherein in the information processing step, the power consumption value is calculated from the relationship between the current value converted through the coordinate transformation and the resistance value of the stator winding of the motor, wherein the motor stator temperature value of each of the stator parts A drive motor control method using a motor rotor temperature, characterized in that calculated by averaging two temperatures measured at different positions.
청구항 1에 있어서, 상기 제어인자확립단계에서, 상기 모터 회전자 추정 온도 값은 상기 모터 고정자의 온도 값에서 소비전력과 열저항계수를 곱한 값을 빼서 구해지는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법.
The method of claim 1, wherein in the step of establishing the control factor, the estimated motor rotor temperature value is obtained by subtracting a value obtained by multiplying a power consumption and a heat resistance coefficient from a temperature value of the motor stator. Drive motor control method.
청구항 1에 있어서, 상기 제어인자확정단계에서, 상기 모터 회전자 온도 값은 상기 모터 회전자 추정 온도 값을 상기 모터 고정자 온도 값과 서로 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법.
The drive motor using the motor rotor temperature, characterized in that in the control factor determination step, the motor rotor temperature value is determined by comparing the estimated motor rotor temperature value with the motor stator temperature value Control method.
청구항 1에 있어서, 상기 제어인자확정단계가 수행되고 나면, 상기 모터 회전자 온도 값이 MTPA제어(약계자제어)의 온도정보로 이용되어 전류제어 맵으로 구성되고, 상기 전류제어 맵이 상기 모터의 새로운 토크 지령의 생성을 위해 적용되는 토크 변화 보상로직;
이 더 수행되는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법. The method of claim 1, wherein after the control factor determination step is performed, the motor rotor temperature value is used as temperature information of the MTPA control (field weakening control) to configure a current control map, wherein the current control map of the motor Torque change compensation logic applied to generate a new torque command;
The drive motor control method using the motor rotor temperature, characterized in that is further performed.
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