KR20210081056A - Motor driving device, and vehicle including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있는 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량에 관한 것이다.The present invention relates to a motor driving device and a vehicle having the same, and more particularly, to a motor driving device capable of varying the output of a motor based on an estimated temperature without a separate temperature sensor, and a motor driving device having the same It's about vehicles.
전기를 동력으로 하는 전기 차량이나, 내연기관과 이들을 조합한 하이브리드 차량 등은, 모터 및 배터리 등을 이용하여 그 출력을 발생시키고 있다.BACKGROUND ART An electric vehicle powered by electricity, an internal combustion engine, and a hybrid vehicle combining them use a motor and a battery to generate the output.
한편, 차량에 사용되는 모터는, 컴팩트하면서 고출력을 요구한다. 이에 따라, 모터의 온도가 상승하는 경우, 자속이 감소되는 감자 발생 확률이 증가하게 된다.On the other hand, a motor used in a vehicle requires a compact and high output. Accordingly, when the temperature of the motor increases, the probability of occurrence of demagnetization in which magnetic flux is reduced increases.
따라서, 모터의 온도가 상승하는 경우, 감자가 발생하지 않도록 구동하는 것이 중요하다.Therefore, when the temperature of the motor rises, it is important to drive so that demagnetization does not occur.
본 발명의 목적은, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있는 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a motor driving apparatus capable of varying an output of a motor based on an estimated temperature without a separate temperature sensor, and a vehicle having the same.
본 발명의 다른 목적은, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있는 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a motor driving apparatus capable of reducing demagnetization in which magnetic flux is reduced by varying the output of the motor based on the temperature estimated in real time, and a vehicle having the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량은, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 모터에 교류 전압을 출력하는 인버터와, 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하고, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 모터의 출력이 작아지도록 제어한다.A motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, and a vehicle having the same, include an output current detection unit detecting an output current flowing through a motor, a plurality of switching elements, and applying an AC voltage to the motor. an inverter to output, and an inverter control unit for controlling the inverter based on the output current, wherein the inverter control unit estimates the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds the reference value , control so that the output of the motor becomes small.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치가 작아지도록 제어하고, 작아지는 토크 지령치에 기초한 스위칭 제어 신호를 인버터에 출력할 수 있다.On the other hand, the inverter control unit estimates the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds the reference value, controls the torque command value to be small, and provides a switching control signal based on the decreasing torque command value. output to the inverter.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 감자 발생 온도에 도달하지 않도록, 모터의 출력이 작아지도록 제어할 수 있다.On the other hand, the inverter control unit estimates the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds the reference value, so as not to reach the demagnetization temperature, it is possible to control the output of the motor to be small .
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터의 자속을 추정하고, 추정된 자속에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 모터의 출력이 작아지도록 제어할 수 있다.On the other hand, the inverter control unit, based on the output current and voltage command value flowing through the motor, estimating the magnetic flux of the motor, estimating the temperature of the magnet in the motor based on the estimated magnetic flux, when the estimated temperature exceeds the reference value, the motor can be controlled so that the output of
한편, 인버터 제어부는, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 이상인 경우, 모터의 출력을 제1 파워에서 제2 파워로 하강하도록 제어하고, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 보다 큰 제2 온도 이상인 경우, 모터의 출력을 제2 파워에서 제3 파워로 하강하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, when the estimated magnet temperature is equal to or greater than the first temperature, the inverter control unit controls the output of the motor to drop from the first power to the second power, and the estimated magnet temperature is greater than or equal to a second temperature greater than the first temperature. In this case, the output of the motor may be controlled to decrease from the second power to the third power.
한편, 인버터 제어부는, 추정된 마그네트의 온도가 제2 온도 보다 큰 제3 온도 이상인 경우, 모터가 정지하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the inverter controller may control the motor to stop when the estimated magnet temperature is greater than or equal to a third temperature greater than the second temperature.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하는 온도 추정부와, 온도 추정부에서 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 모터의 출력이 작아지도록 하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부를 포함할 수 있다.On the other hand, the inverter control unit includes a temperature estimator for estimating the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the temperature estimated by the temperature estimator exceeds a reference value, switching control for reducing the output of the motor It may include a switching control signal output unit for outputting a signal.
한편, 인버터 제어부는, 온도 추정부에서 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치가 작아지도록 제어하는 토크 지령 생성부를 더 포함하고, 스위칭 제어 신호 출력부는, 토크 지령 생성부에서 생성된 작아지는 토크 지령치에 기초하여, 스위칭 제어 신호를 출력할 수 있다.On the other hand, the inverter control unit further includes a torque command generation unit for controlling the torque command value to be decreased when the temperature estimated by the temperature estimation unit exceeds the reference value, and the switching control signal output unit, the torque decreasing torque generated by the torque command generation unit Based on the command value, a switching control signal can be output.
한편, 인버터 제어부는, 토크 지령 생성부로부터의 토크 지령치에 기초하여, 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부와, 전류 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부를 더 포함하고, 온도 추정부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터 내의 마그네트의 온도를 추정할 수 있다.On the other hand, the inverter control unit further includes a current command generation unit that generates a current command value based on the torque command value from the torque command generation unit, and a voltage command generation unit that generates a voltage command value based on the current command value, and the temperature estimation unit includes: , based on the output current and voltage command value flowing through the motor, the temperature of the magnet in the motor can be estimated.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터의 자속을 추정하는 자속 추정부를 더 포함하고, 온도 추정부는, 추정된 자속에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 인버터 제어부는, 추정된 온도, 추정된 자속, 및 모터의 속도에 기초하여, 토크 지령치를 결정할 수 있다.On the other hand, the inverter control unit further comprises a magnetic flux estimating unit for estimating the magnetic flux of the motor based on the output current and voltage command value flowing through the motor, and the temperature estimating unit estimating the temperature of the magnet in the motor based on the estimated magnetic flux, The inverter controller may determine a torque command value based on the estimated temperature, the estimated magnetic flux, and the speed of the motor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량은, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 모터에 교류 전압을 출력하는 인버터와, 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하고, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터의 자속을 추정하고, 추정된 자속에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도, 추정된 자속, 및 모터의 속도에 기초하여, 토크 지령치를 결정한다.A motor driving apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, and a vehicle having the same, include an output current detecting unit detecting an output current flowing through a motor, and a plurality of switching elements, and providing an AC voltage to the motor and an inverter control unit for controlling the inverter based on the output current, wherein the inverter control unit estimates the magnetic flux of the motor based on the output current and voltage command value flowing through the motor, and based on the estimated magnetic flux Thus, the temperature of the magnet in the motor is estimated, and the torque command value is determined based on the estimated temperature, the estimated magnetic flux, and the speed of the motor.
본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량은, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 모터에 교류 전압을 출력하는 인버터와, 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하고, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 모터의 출력이 작아지도록 제어한다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.A motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and a vehicle having the same, includes an output current detection unit detecting an output current flowing through a motor, an inverter including a plurality of switching elements, and outputting an AC voltage to the motor; an inverter control unit for controlling the inverter based on the current, wherein the inverter control unit estimates the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds the reference value, the output of the motor is small control so as to Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치가 작아지도록 제어하고, 작아지는 토크 지령치에 기초한 스위칭 제어 신호를 인버터에 출력할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the inverter control unit estimates the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds the reference value, controls the torque command value to be small, and provides a switching control signal based on the decreasing torque command value. output to the inverter. Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 감자 발생 온도에 도달하지 않도록, 모터의 출력이 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the inverter control unit estimates the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds the reference value, so as not to reach the demagnetization temperature, it is possible to control the output of the motor to be small . Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터의 자속을 추정하고, 추정된 자속에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 모터의 출력이 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the inverter control unit, based on the output current and voltage command value flowing through the motor, estimating the magnetic flux of the motor, estimating the temperature of the magnet in the motor based on the estimated magnetic flux, when the estimated temperature exceeds the reference value, the motor can be controlled so that the output of Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the temperature estimated in real time. In particular, it becomes possible to reduce the demagnetization in which the magnetic flux decreases.
한편, 인버터 제어부는, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 이상인 경우, 모터의 출력을 제1 파워에서 제2 파워로 하강하도록 제어하고, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 보다 큰 제2 온도 이상인 경우, 모터의 출력을 제2 파워에서 제3 파워로 하강하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.Meanwhile, when the estimated magnet temperature is equal to or greater than the first temperature, the inverter control unit controls the output of the motor to drop from the first power to the second power, and the estimated magnet temperature is greater than or equal to a second temperature greater than the first temperature. In this case, the output of the motor may be controlled to decrease from the second power to the third power. Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the temperature estimated in real time. In particular, it becomes possible to reduce the demagnetization in which the magnetic flux decreases.
한편, 인버터 제어부는, 추정된 마그네트의 온도가 제2 온도 보다 큰 제3 온도 이상인 경우, 모터가 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터를 정지시킬 수 있게 된다. Meanwhile, the inverter controller may control the motor to stop when the estimated magnet temperature is greater than or equal to a third temperature greater than the second temperature. Accordingly, it is possible to stop the motor based on the temperature estimated in real time.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하는 온도 추정부와, 온도 추정부에서 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 모터의 출력이 작아지도록 하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the inverter control unit includes a temperature estimator for estimating the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the temperature estimated by the temperature estimator exceeds a reference value, switching control for reducing the output of the motor It may include a switching control signal output unit for outputting a signal. Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 인버터 제어부는, 온도 추정부에서 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치가 작아지도록 제어하는 토크 지령 생성부를 더 포함하고, 스위칭 제어 신호 출력부는, 토크 지령 생성부에서 생성된 작아지는 토크 지령치에 기초하여, 스위칭 제어 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the inverter control unit further includes a torque command generation unit for controlling the torque command value to be decreased when the temperature estimated by the temperature estimation unit exceeds the reference value, and the switching control signal output unit, the torque decreasing torque generated by the torque command generation unit Based on the command value, a switching control signal can be output. Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 인버터 제어부는, 토크 지령 생성부로부터의 토크 지령치에 기초하여, 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부와, 전류 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부를 더 포함하고, 온도 추정부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터 내의 마그네트의 온도를 추정할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the inverter control unit further includes a current command generation unit that generates a current command value based on the torque command value from the torque command generation unit, and a voltage command generation unit that generates a voltage command value based on the current command value, and the temperature estimation unit includes: , based on the output current and voltage command value flowing through the motor, the temperature of the magnet in the motor can be estimated. Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터의 자속을 추정하는 자속 추정부를 더 포함하고, 온도 추정부는, 추정된 자속에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 인버터 제어부는, 추정된 온도, 추정된 자속, 및 모터의 속도에 기초하여, 토크 지령치를 결정할 수 있다. 이에 따라, 추정된 자석과 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the inverter control unit further comprises a magnetic flux estimating unit for estimating the magnetic flux of the motor based on the output current and voltage command value flowing through the motor, and the temperature estimating unit estimating the temperature of the magnet in the motor based on the estimated magnetic flux, The inverter controller may determine a torque command value based on the estimated temperature, the estimated magnetic flux, and the speed of the motor. Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated magnet and the estimated temperature. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량은, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 모터에 교류 전압을 출력하는 인버터와, 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하고, 인버터 제어부는, 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 모터의 자속을 추정하고, 추정된 자속에 기초하여 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도, 추정된 자속, 및 모터의 속도에 기초하여, 토크 지령치를 결정한다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다. On the other hand, a motor driving apparatus according to another embodiment of the present invention, and a vehicle having the same, include an output current detection unit detecting an output current flowing through a motor, a plurality of switching elements, and an inverter outputting an AC voltage to the motor and an inverter control unit for controlling the inverter based on the output current, wherein the inverter control unit estimates the magnetic flux of the motor based on the output current and voltage command value flowing through the motor, and based on the estimated magnetic flux, a magnet in the motor Estimate the temperature of , and determine a torque command value based on the estimated temperature, the estimated magnetic flux, and the speed of the motor. Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 차체를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 차량의 내부 블록도의 일예이다.
도 3은 도 2의 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다.
도 4는 도 3의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도의 일예이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동 장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 7 내지 도 10은 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.1 is a schematic diagram illustrating a body of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an example of an internal block diagram of the vehicle of FIG. 1 .
3 illustrates an example of an internal block diagram of the motor driving apparatus of FIG. 2 .
FIG. 4 is an example of an internal circuit diagram of the motor driving apparatus of FIG. 3 .
FIG. 5 is an example of an internal block diagram of the inverter control unit of FIG. 4 .
6 is a flowchart illustrating a method of operating a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 to 10 are diagrams referred to in the description of FIG. 6 .
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given simply in consideration of the ease of writing the present specification, and do not give a particularly important meaning or role by themselves. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 차체를 나타내는 개략적인 도면이다. 1 is a schematic diagram illustrating a body of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량(100)은, 전원을 공급하는 배터리(205), 배터리(205)로부터 전원을 공급받는 모터 구동장치(200), 모터 구동장치(200)에 의해 구동되어 회전하는 모터(250), 모터(250)에 의해 회전되는 앞바퀴(150) 및 뒷바퀴(155), 노면의 진동이 차체에 전달되는 것을 차단하는 전륜현가장치(160) 및 후륜현가장치(165), 차체의 경사각을 검출하는 경사각 검출부(190)를 포함할 수 있다. 한편, 한편 모터(250)의 회전속도를 기어비에 기초하여, 변환하는 구동기어(미도시)가 추가적으로 구비될 수 있다.Referring to the drawings, a
경사각 검출부(190)는, 차체의 경사각을 검출하며, 검출된 경사각은 후술하는 전자 제어부(410)에 입력된다. 경사각 검출부(190)는, 자이로 센서 또는 수평 게이지 센서 등으로 구현될 수 있다. The inclination angle detection unit 190 detects an inclination angle of the vehicle body, and the detected inclination angle is input to an electronic control unit 410 to be described later. The inclination angle detection unit 190 may be implemented as a gyro sensor or a horizontal gauge sensor.
한편, 도면에서는 경사각 검출부(190)가 배터리(205) 상에 배치되는 것으로 도시하나 이에 한정되지 않으며, 앞바퀴(150), 뒷바퀴(155) 또는 앞바퀴(150)와 뒷바퀴(155) 모두에 배치될 수 있다. Meanwhile, in the drawings, the inclination angle detection unit 190 is illustrated as being disposed on the
배터리(205)는 모터 구동장치(200)에 전원을 공급한다. 특히, 모터 구동장치(200) 내의 커패시터(C)에 직류 전원을 공급한다.The
이러한 배터리(205)는, 복수개의 단위셀의 집합으로 형성될 수 있다. 복수개의 단위셀은 일정한 전압을 유지하기 위해 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)에 의해 관리될 수 있으며, 배터리 관리 시스템에 의해 일정한 전압을 방출할 수 있다. Such a
예를 들어, 배터리 관리 시스템은, 배터리(205)의 전압(Vbat)을 검출하고, 이를 전자 제어부(미도시), 또는 모터 구동장치(200) 내의 인버터 제어부(250)에 전달할 수 있으며, 배터리 전압(Vbat)이 하한치 이하로 하강하는 경우, 모터 구동장치(200) 내의 커패시터(C)에 저장된 직류 전원을 배터리로 공급할 수 있다. 또한, 배터리 전압(Vbat)이 상한치 이상으로 상승하는 경우, 모터 구동장치(200) 내의 커패시터(C)에 직류 전원을 공급할 수도 있다.For example, the battery management system may detect the voltage Vbat of the
배터리(205)는 충전 및 방전이 가능한 2차 전지로 구성됨이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
모터 구동장치(200)는 배터리(205)로부터 전원입력 케이블(120)에 의해서 직류전원을 공급받는다. 모터 구동장치(200)는 배터리(205)로부터 받는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 모터(250)에 공급한다. 변환되는 교류전원은 삼상교류전원이 바람직하다. 모터 구동장치(200)는 모터 구동장치(200)에 구비된 삼상출력케이블(125)을 통하여 모터(250)에 삼상 교류전원을 공급한다. The
도 1의 모터 구동장치(200)는 세 개의 케이블로 구성된 삼상 출력케이블(125)을 도시하였으나, 단일의 케이블 내에 세 개의 케이블이 구비될 수 있다. Although the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)에 대해서는 도 3 이하에서 후술한다. Meanwhile, the
모터(250)는, 회전하지 않고 고정되는 고정자(130)와, 회전하는 회전자(135)를 포함한다. 모터(250)는 입력케이블(140)이 구비되어 모터 구동장치(200)에서 공급되는 교류전원을 인가받는다. The
모터(250)는, 예를 들어, 삼상 모터일 수 있으며, 각상의 고정자의 코일에 전압 가변/주파수 가변의 각상 교류 전원이 인가되는 경우, 인가되는 주파수에 기초하여, 회전자의 회전 속도가 가변하게 된다. The
모터(250)는, 유도 모터(induction motor), BLDC 모터(blushless DC motor), 릴럭턴스 모터(reluctance motor) 등 다양한 형태가 가능하다. The
한편, 모터(250)의 일측에는 구동기어(미도시)가 구비될 수 있다. 구동기어는 모터(250)의 회전에너지를 기어비에 기초하여, 변환시킨다. 구동기어에서 출력되는 회전에너지는 앞바퀴(150) 및/또는 뒷바퀴(155)에 전달되어 차량(100)이 움직이도록 한다.Meanwhile, a driving gear (not shown) may be provided on one side of the
전륜현가장치(160) 및 후륜현가장치(165)는 차체에 대하여 각각 앞바퀴(150) 및 뒷바퀴(155)를 지지한다. 전륜현가장치(160) 및 후륜현가장치(165)의 상하방향은 스프링 또는 감쇠기구에 의해 지지하여, 노면의 진동이 차체에 닿지 않도록 한다.The
앞바퀴(150)에는 조향장치(미도시)가 더 구비될 수 있다. 조향장치는 차량(100)을 운전자가 의도하는 방향으로 주행시키기 위하여 앞바퀴(150)의 방향을 조절하는 장치이다.The
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 차량(100)은, 차량 전반의 전자 장치들의 제어를 위한 전자 제어부(Electronic Controller)를 더 포함할 수 있다. 전자 제어부(미도시)는, 각 장치들이 동작, 표시 등을 할 수 있도록 제어한다. 또한, 상술한 배터리 관리 시스템을 제어할 수도 있다. Meanwhile, although not shown in the drawings, the
또한, 전자 제어부(미도시)는, 차량(100)의 경사각 검출하는 경사각 검출부(미도시), 차량(100)의 속도를 검출하는 속도 검출부(미도시), 브레이크 페달의 동작에 따른 브레이크 검출부(미도시), 악셀 페달의 동작에 따른 악셀 검출부(미도시) 등으로부터의 검출 신호에 기초하여, 다양한 운전 모드(주행 모드, 후진 모드, 중립 모드, 및 주차 모드 등)에 따른 운전 지령치치를 생성할 수 있다. 이때의 운전 지령치치는, 예를 들어, 토크 지령치치 또는 토크 지령치치일 수 있다. In addition, the electronic control unit (not shown) includes an inclination angle detecting unit (not shown) for detecting the inclination angle of the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량(100)은, 배터리 및 모터를 이용한 순수 전기 차량은, 물론, 엔진을 사용하면서, 배터리 및 모터를 이용하는 하이브리드 전기 차량을 포함하는 개념일 수 있다. Meanwhile, the
이때, 하이브리드 전기 차량은, 배터리와 엔진 중 적어도 어느 하나를 선택 가능한 절환 수단, 및 변속기를 더 구비할 수도 있다. In this case, the hybrid electric vehicle may further include a switching means for selecting at least one of a battery and an engine, and a transmission.
한편, 하이브리드 전기 차량은, 엔진에서 출력되는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하여 모터를 구동하는 직렬 방식과, 엔진에서 출력되는 기계 에너지와 배터리에서의 전기 에너지를 동시에 이용하는 병렬 방식과, 이를 혼합하는 직병렬 방식으로 나뉠 수 있다.On the other hand, hybrid electric vehicles include a series method of driving a motor by converting mechanical energy output from an engine into electric energy, a parallel method using mechanical energy output from the engine and electric energy from a battery at the same time, and a direct method of mixing them. can be divided in parallel.
도 2는 도 1의 차량의 내부 블록도의 일예이다.FIG. 2 is an example of an internal block diagram of the vehicle of FIG. 1 .
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예 따른 차량(100)은, 입력부(120), 메모리(140), 제어부(170), 모터 구동부(200)를 구비할 수 있다.Referring to the drawings, a
입력부(120)는, 조작 버튼, 키 등을 구비하며, 차량(100)의 전원 온/오프, 동작 설정 등을 위한 입력 신호를 출력할 수 있다.The
한편, 차량(100)의 메모리(140)는, 차량(100)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 구동부(200)의 동작시의 동작 시간, 동작 모드 등에 대한 데이터를 저장할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 차량(100)의 메모리(140)는, 차량의 소비 전력 정보, 추천 운전 정보, 현재 운전 정보, 관리 정보를 포함하는 관리 데이터를 저장할 수 있다. Also, the
또한, 차량(100)의 메모리(140)는, 차량의 동작 정보, 운전 정보, 에러 정보를 포함하는 진단 데이터를 저장할 수 있다. Also, the
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 입력부(120), 메모리(140), 구동부(200) 등을 제어할 수 있다.The
모터 구동부(200)는, 모터(250)를 구동하기 위해, 구동부로서, 모터 구동장치라 명명될 수도 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 모터(250)에 교류 전원을 출력하는 인버터(420)와, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)를 검출하는 출력 전류 검출부(E)와, 출력 전류 검출부(E)에서 검출되는 출력 전류(io)에 기초한 전류 정보(id,iq)와 토크 지령치(T*)에 기초하여, 인버터(420)에 스위칭 제어 신호를 출력하는 인버터 제어부(430)를 포함할 수 있다. The
한편, 출력 전류(io)에 기초한 전류 정보(id,iq)와 토크 지령치(T*)는, 외부의 서버(미도시) 또는 제어부(170)로 전송될 수 있으며, 서버(미도시) 또는 제어부(170)로부터 전류 지령치(i*d,i*q)를 수신할 수도 있다. On the other hand, the current information (id, iq) and the torque command value (T * ) based on the output current (io) may be transmitted to an external server (not shown) or the
이에 따라, 서버(미도시) 또는 제어부(170)에서 실시간으로 연산된 최대 토크에 대응하는 전류 지령치에 기초하여 모터(250)를 구동할 수 있게 된다. 따라서, 모터(250)의 최대 토크 구동이 가능하게 된다.Accordingly, it is possible to drive the
한편, 모터 구동장치(200)의 상세한 동작에 대해서는, 도 3을 참조하여 기술한다.Meanwhile, a detailed operation of the
도 3은 도 2의 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다. 3 illustrates an example of an internal block diagram of the motor driving apparatus of FIG. 2 .
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 모터(250)를 구동하기 위한 구동장치로서, 복수의 스위칭 소자(Sa~Sc,S'a~S'c)를 구비하고, 모터(250)에 교류 전원을 출력하는 인버터(420)와, 인버터(420)를 제어하는 인버터 제어부(430)를 포함할 수 있다, 또한, 인버터 제어부(430)에 각종 저장된 데이터를 제공하는 메모리(270)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 차량의 제어부(170) 또는 외부의 장치와 통신을 수행하기 위한 통신부(130)를 더 구비할 수 있다.The
한편, 통신부(130)는, 차량의 제어부(170) 또는 외부의 장치와 페어링을 수행하고, 페어링 된 이후, 각종 데이터를, 무선으로 송신 또는 수신할 수 있다.Meanwhile, the
특히, 통신부(130)는, 차량의 제어부(170) 또는 외부의 장치와, 지그비, 블루투스 등의 RF 통신을 수행할 수 있다.In particular, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 인버터(420)의 입력 단인 dc단 전압(Vdc)을 저장하는 커패시터(C)와, dc단 전압(Vdc)을 검출하는 dc단 전압 검출부(B), 모터(250)에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부(E), 모터(250)의 회전자 위치를 검출하는 위치 검출 센서(105)를 더 구비할 수 있다.On the other hand, the
본 발명의 실시예에 따른, 모터(250)는, 인버터(420)에 의해 구동되는 3상 모터일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
한편, 인버터 제어부(430)는, 연산된 토크 지령치에 대응하는 전류 지령치(i*d,i*q)에 기초하여, 인버터(420)에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.따라서, 모터(250)의 최대 토크 구동이 가능하게 된다.Meanwhile, the
본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어부(430)는, 실시간으로 전류 정보(id,iq)와 토크 지령치(T*)를 연산하고, 토크 지령치(T*)에 기초하여, 전류 지령치(i*d,i*q)를 연산하고, 전류 지령치(i*d,i*q)를 이용하여, 모터(250)를 구동한다. 이에 따라 고효율 구동을 위한 정확성이 향상되게 된다. The
한편, 모터 구동장치(200)는, 인버터(420)의 입력 단인 dc단 전압(Vdc)을 저장하는 커패시터(C)와, dc단 전압(Vdc)을 검출하는 dc단 전압 검출부(B)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
인버터 제어부(430)는, 전류 정보(id,iq), 토크 지령치(T*), 및 검출된 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 전류 지령치(i*d,i*q)를 연산하고, 전류 지령치(i*d,i*q)를 이용하여, 모터(250)를 구동한다. 이에 따라 고효율 구동을 위한 정확성이 향상되게 된다. The inverter control unit 430 calculates the current command value (i * d, i * q) based on the current information (id,iq), the torque command value (T * ), and the detected dc terminal voltage (Vdc), The
도 4는 도 3의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.FIG. 4 is an example of an internal circuit diagram of the motor driving apparatus of FIG. 3 .
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(200)는, 인버터(420), 인버터 제어부(430), 출력전류 검출부(E), dc단 전압 검출부(Vdc), 위치 검출 센서(105)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
한편, 모터 구동장치(200)는, 전력을 변환하여, 모터를 구동하므로, 전력변화장치라 명명할 수도 있다.Meanwhile, the
dc단 커패시터(C)는, dc단(a-b단)에 입력되는 전원을 저장한다. 도면에서는, dc단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다. The dc terminal capacitor C stores power input to the dc terminal (a-b terminals). In the drawings, one element is exemplified as a dc terminal capacitor (C), but a plurality of elements may be provided to ensure element stability.
한편, dc단 커패시터(C)에 공급되는 입력 전원은, 배터리(205)에 저장된 전원 또는 컨버터(미도시)에서 레벨 변환된 전원일 수 있다.Meanwhile, the input power supplied to the dc terminal capacitor C may be power stored in the
한편, dc단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다. On the other hand, since DC power is stored at both ends of the dc terminal capacitor C, this may be referred to as a dc terminal or a dc link terminal.
dc 단 전압 검출부(B)는 dc단 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.The dc terminal voltage detection unit B may detect the dc terminal voltage Vdc that is both ends of the dc terminal capacitor C. To this end, the dc terminal voltage detection unit B may include a resistance element, an amplifier, and the like. The detected dc terminal voltage Vdc may be input to the
인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자(Sa~Sc,S'a~S'c)를 구비하고, 스위칭 소자(Sa~Sc,S'a~S'c)의 온/오프 동작에 의해 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(Va,Vb,Vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(250)에 출력할 수 있다.
인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상, 하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(250)에 출력되게 된다. The switching elements in the
인버터 제어부(430)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. The
이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.To this end, the
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)의 각 게이트 단자에 출력할 수 있다. 이에 따라, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는, 게이트 구동 신호라 명명할 수도 있다.The
한편, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력 전류(io)를 기초로 생성되어 출력된다. Meanwhile, the inverter switching control signal Sic is a pulse width modulation (PWM) switching control signal, and is generated and output based on the output current io detected by the output current detection unit E. As shown in FIG.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(250) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(250)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다. The output current detection unit E detects an output current io flowing between the
출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.The output current detection unit E may detect all of the output currents ia, ib, and ic of each phase, or may detect the output currents of the two phases using three-phase balance.
출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The output current detection unit E may be located between the
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. The detected output current io is a discrete signal in the form of a pulse, and may be applied to the
한편, 삼상 모터(250)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a, b, c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. On the other hand, the three-
이러한 모터(250)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.The
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터(250)는, 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM)를 위주로 기술한다.On the other hand, the
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도의 일예이다.FIG. 5 is an example of an internal block diagram of the inverter control unit of FIG. 4 .
도면을 참조하면, 도 5의 인버터 제어부(430)는, 출력 전류 검출부(320)로부터, 검출되는 출력 전류(io)를 입력받고, 위치 검출 센서(105)로부터 모터(250)의 회전자 위치 정보(θ)를 수신할 수 있다.Referring to the drawings, the
위치 검출 센서(105)는, 모터(250)의 회전자의 자극 위치(θ)를 검출할 수 있다. 즉, 위치 검출 센서(105)는, 모터(250)의 회전자의 위치를 검출할 수 있다.The
이를 위해, 위치 검출 센서(105)는, 인코더(encoder)나 리졸버(resolver) 등을 포함할 수 있다. To this end, the
다음의 설명에서 사용 좌표계와 좌표축에 대해 여기에서 정의한다. The coordinate system and coordinate axes used in the following description are defined here.
αβ 좌표계는, 고정축인 α와 β 축을 축으로 하는 이차원 고정 좌표계이다. α 및 β 축은 서로 직교하며, β 축은 α 축으로부터 전기각 90˚ 만큼 앞선다. The αβ coordinate system is a two-dimensional fixed coordinate system having α and β axes as fixed axes as axes. The α and β axes are orthogonal to each other, and the β axis leads from the α axis by an electrical angle of 90°.
dq 좌표계는 회전축인 d와 q축 축으로 하는 이차원 회전 좌표계이다. 모터(250)의 영구 자석이 만드는 자속의 회전 속도와 같은 속도로 회전하는 회전 좌표계에서 영구 자석이 만드는 자속의 방향에 따른 축이 d축이며, d축에서 전기각 90˚ 위상이 앞선 축이 q축이다. The dq coordinate system is a two-dimensional rotational coordinate system with d and q axes as the rotation axes. In the rotational coordinate system that rotates at the same speed as the rotational speed of the magnetic flux created by the permanent magnet of the
도 5를 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 속도 연산부(320), 축변환부(310), 토크 연산부(325), 자속 추정부(327), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
인버터 제어부(430) 내의 축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.The
한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다. Meanwhile, the
인버터 제어부(430) 내의 속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 변환된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 모터(250)의 회전자 위치()를 추정한다. 또한, 추정된 회전자 위치()에 기초하여, 연산된 속도()를 출력할 수 있다.The speed calculating unit 320 in the
인버터 제어부(430) 내의 토크 연산부(325)는, 연산된 속도()에 기초하여, 현재의 토크(T)를 연산할 수 있다.The
한편, 자속 추정부(327)는, 모터(250)의 자속(λ)을 추정할 수 있다.Meanwhile, the magnetic
특히, 자속 추정부(327)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)와 전압 지령치에 기초하여, 모터(250)의 자속(λ)을 추정할 수 있다.In particular, the magnetic
보다 구체적으로, 자속 추정부(327)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류 기반의 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)와, 전압 지령 생성부(340)으로부터의 전압 지령치(V*d,V*q)에 기초하여, 모터(250)의 자속(λ)을 추정할 수 있다.More specifically, the magnetic
한편, 인버터 제어부(430) 내의 전류 지령 생성부(330)는, 연산된 현재 토크(T)와, 토크 지령치(T*)에 기초하여, 전류 지령치(i*d,i*q)를 생성한다. On the other hand, the current
예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산된 현재 토크(T)와, 토크 지령치(T*)에 기초하여, PI 제어기(335)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i*d,i*q)를 생성할 수 있다. 한편, d축 전류 지령치(i*d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다. For example, the current
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 전류 지령치(i*d,i*q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.On the other hand, the current
다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(330) 등에서의 전류 지령치(i*d,i*q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(V*d,V*q)를 생성한다. Next, the voltage
예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i*q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(344)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(V*q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(340)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i*d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(348)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(V*d)를 생성할 수 있다. 한편, d축 전압 지령치(V*d)의 값은, d축 전류 지령치(i*d)의 값은 0으로 설정되는 경우에 대응하여, 0으로 설정될 수도 있다. For example, the
한편, 전압 지령 생성부(340)는, d 축, q축 전압 지령치(V*d,V*q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.On the other hand, the voltage
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(V*d,V*q)는, 축변환부(350)에 입력된다.On the other hand, the generated d-axis and q-axis voltage command values (V * d, V * q) are input to the
축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()와, d축, q축 전압 지령치(V*d,V*q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.The
먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()가 사용될 수 있다.First, the
그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(350)는, 3상 출력 전압 지령치(V*a,V*b,V*c)를 출력하게 된다.Then, the
스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(V*a,V*b,V*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력할 수 있다. The switching control
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.The output inverter switching control signal Sic may be converted into a gate driving signal by a gate driver (not shown) and input to a gate of each switching element in the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치(200) 내의 인버터 제어부(430)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 모터(250)의 출력이 작아지도록 제어한다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the
한편, 인버터 제어부(430)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치(T*)가 작아지도록 제어하고, 작아지는 토크 지령치(T*)에 기초한 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.Meanwhile, the
한편, 인버터 제어부(430)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 감자 발생 온도에 도달하지 않도록, 모터(250)의 출력이 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the
한편, 인버터 제어부(430)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)와 전압 지령치에 기초하여, 모터(250)의 자속을 추정하고, 추정된 자속에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 모터(250)의 출력이 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.On the other hand, the
한편, 인버터 제어부(430)는, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 이상인 경우, 모터(250)의 출력을 제1 파워(P1)에서 제2 파워(P2)로 하강하도록 제어하고, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 보다 큰 제2 온도 이상인 경우, 모터(250)의 출력을 제2 파워(P2)에서 제3 파워(P3)로 하강하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.Meanwhile, the
한편, 인버터 제어부(430)는, 추정된 마그네트의 온도가 제2 온도 보다 큰 제3 온도 이상인 경우, 모터(250)가 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)를 정지시킬 수 있게 된다.Meanwhile, the
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 구동 장치(200) 내의 인버터 제어부(430)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)와 전압 지령치에 기초하여, 모터(250)의 자속을 추정하고, 추정된 자속에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도(T'm), 추정된 자속, 및 모터(250)의 속도에 기초하여, 토크 지령치(T*)를 결정한다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.Meanwhile, the
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동 장치의 동작방법을 도시한 순서도이고, 도 7 내지 도 10은 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.6 is a flowchart illustrating a method of operating a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 10 are diagrams referenced in the description of FIG. 6 .
먼저, 도 6을 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)와 전압 지령치(v*d,v*q)에 기초하여 자속(λ)을 추정한다(S610).First, referring to FIG. 6 , the
예를 들어, 인버터 제어부(430) 내의 자속 추정부(327)는, 도 8과 같이, 모터(250)에 흐르는 출력 전류 기반의 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)와, 전압 지령 생성부(340)으로부터의 전압 지령치(V*d,V*q)에 기초하여, 모터(250)의 자속(λ)을 추정할 수 있다.For example, the magnetic
다음, 인버터 제어부(430)는, 추정된 자속(λ)에 기초하여 모터(250) 내의 회전자 코어에 삽입된 마그네트의 온도(T'm)를 추정한다(S615).Next, the
예를 들어, 인버터 제어부(430) 내의 온도 추정부(328)는, 도 8과 같이, 추정된 자속(λ), 토크 지령치(T*), 모터의 연산된 속도()에 기초하여, 마그네트의 온도(T'm)를 추정할 수 있다.For example, the
다음, 인버터 제어부(430)는, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 지 여부를 판단하고(S620), 해당하는 경우, 토크 지령치(T*)가 작아지도록 설정한다(S625).Next, the
예를 들어, 토크 지령치(T*)가 제1 레벨인 상태에서, 추정된 온도(T'm)가 기준치를 초과하는 경우, 토크 지령치(T*)가 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨이 되도록 설정할 수 있다.For example, the torque command value (T *) is at the first level state, so that if it exceeds the estimated temperature (T'm) the reference value, the torque command value (T *) is smaller than the second level a first level can be set.
그리고, 인버터 제어부(430)는, 설정된 토크 지령치(T*)에 기초하여 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(430)에 출력할 수 있다(S630)In addition, the
이에 따라, 추정된 온도(T'm)가 기준치를 초과하는 경우, 제2 레벨로 레벨이 낮아지는 토크 지령치(T*)에 기초한 스위칭을 인버터(430)가 수행할 수 있게 되며, 결국, 모터(250)의 출력 파워가 낮아지게 된다.Accordingly, when the estimated temperature T'm exceeds the reference value, the
따라서, 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도에 기초하여, 모터의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to vary the output of the motor based on the estimated temperature without a separate temperature sensor. In particular, based on the temperature estimated in real time, by varying the output of the motor, it is possible to reduce the magnetic flux is reduced demagnetization.
한편, 제620 단계(S620)에서, 정된 온도(T'm)가 기준치를 초과하지 않는 경우, 인버터 제어부(430)는, 토크 지령치(T*)가 제1 레벨을 그대로 유지하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, in step 620 ( S620 ), when the predetermined temperature T'm does not exceed the reference value, the
이에 따라, 추정된 온도(T'm)가 기준치를 초과하지 않는 경우, 제1 레벨의 토크 지령치(T*)에 기초한 스위칭을 인버터(430)가 수행할 수 있게 되며, 결국, 모터(250)의 출력 파워는 그대로 유지할 수 있게 된다.Accordingly, when the estimated temperature T'm does not exceed the reference value, the
한편, 상기의 기준치는, 감자 발생 온도에 대응할 수 있다.On the other hand, the reference value may correspond to the demagnetization temperature.
즉, 인버터 제어부(430)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 감자 발생 온도에 도달하지 않도록, 모터(250)의 출력이 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.That is, the
도 7은, 자속, 속도, 토크 지령치와, 온도에 따른 테이블(TA1~TAn)을 도시한다.Fig. 7 shows tables TA1 to TAn according to magnetic flux, speed, torque command value, and temperature.
도면을 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 추정된 자속(λ), 및 모터(250)의 연산된 속도(), 그리고 온도별 자속 테이블(TA1~TAn)에 기초하여, 토크 지령치(T*)를 결정할 수 있다.Referring to the drawing, the
구체적으로, 인버터 제어부(430)는, 추정된 자속(λ), 모터(250)의 연산된 속도(), 그리고, 현재의 토크 지령치(T*)에 기초하여, 도 7의 온도별 자속 테이블(TA1~TAn) 중 어느 하나의 테이블을 선택할 수 있다.Specifically, the
예를 들어, 인버터 제어부(430)는, 제1 테이블(TA1)을 선택하고, 선택된 제1 테이블(TA1)에 기초하여, 향후의 토크 지령치(T*)를 결정할 수 있다.For example, the
특히, 인버터 제어부(430)는, 제1 테이블(TA1)을 선택하고, 선택된 제1 테이블(TA1)에 기초하여, 모터(250) 내의 마그네트의 온도(T'm)를 추정할 수 있다.In particular, the
그리고, 인버터 제어부(430)는, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 감자가 발생하지 않도록, 모터(250)의 출력이 작아지도록 제어한다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.And, the
도 8은 인버터 제어부(430)의 내부 블록도의 일예이다.8 is an example of an internal block diagram of the
도면을 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 자속 추정부(327), 온도 추정부(328), 토크 지령 생성부(329), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340),및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the
자속 추정부(327)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)와 전압 지령치에 기초하여, 모터(250)의 자속(λ)을 추정할 수 있다.The magnetic
한편, 자속 추정부(327)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류 기반의 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)와, 전압 지령 생성부(340)으로부터의 전압 지령치(V*d,V*q)에 기초하여, 모터(250)의 자속(λ)을 추정할 수 있다.On the other hand, the magnetic
온도 추정부(328)는, 모터(250)에 흐르는 출력 전류(io)에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정할 수 있다.The
한편, 온도 추정부(328)는, 추정된 자속(λ)에 기초하여 모터(250) 내의 마그네트의 온도를 추정할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 온도 추정부(328)는, 추정된 자속(λ), 토크 지령치(T*), 모터의 연산된 속도()에 기초하여, 마그네트의 온도(T'm)를 추정할 수 있다.On the other hand, the
한편, 온도 추정부(328)는, 추정된 자속(λ), 모터(250)의 연산된 속도(), 그리고, 현재의 토크 지령치(T*)에 기초하여, 도 7의 온도별 자속 테이블(TA1~TAn) 중 어느 하나의 테이블을 선택할 수 있다.On the other hand, the
예를 들어, 온도 추정부(328)는, 제1 테이블(TA1)을 선택하고, 선택된 제1 테이블(TA1)에 기초하여, 모터(250) 내의 마그네트의 온도(T'm)를 추정할 수 있다.For example, the
한편, 토크 지령 생성부(329)는, 추정된 온도(T'm)와 목표 온도(T*m)와의 차이를 연산하는 연산기(329a)와, 차이에 기초하여 PI 제어를 수행하는 PI 제어기(329b)를 포함할 수 있다.On the other hand, the
즉, 토크 지령 생성부(329)는, 추정된 온도(T'm)와 목표 온도(T*m)와의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하고, 이에 따라, 토크 지령치(T*)를 생성하여 출력할 수 있다.That is, the torque command generation unit 329 performs PI control based on the difference between the estimated temperature T'm and the target temperature T* m, and thus generates the torque command value T*. can be printed out.
또는, 토크 지령 생성부(329)는, 추정된 온도(T'm)와 목표 온도(T*m)와의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하고, 이에 따라, 토크 지령치(T*)의 설정 범위를 를 생성하여 출력할 수 있다.Alternatively, the torque command generation unit 329 performs PI control based on the difference between the estimated temperature T'm and the target temperature T* m, and accordingly sets the torque command value T*. You can create a range and print it out.
한편, 토크 지령 생성부(329)는, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치(T*)가 작아지도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 토크 지령 생성부(329)는, 추정된 온도(T'm)가 기준치 초과인 경우, 감자 발생 온도에 도달하지 않도록, 토크 지령치(T*)가 작아지도록 제어할 수 있다.On the other hand, the torque
한편, 토크 지령 생성부(329)는, 추정된 온도(T'm)가 기준치를 초과하지 않는 경우, 토크 지령치(T*)가 그대로 유지되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, when the estimated temperature T'm does not exceed the reference value, the
한편, 토크 지령 생성부(329)는, 추정된 온도(T'm), 추정된 자속(λ), 및 모터(250)의 연산된 속도()에 기초하여, 토크 지령치(T*)를 결정할 수 있다.On the other hand, the torque
전류 지령 생성부(330)는, 토크 지령치(T*)에 기초하여, 전류 지령치(i*d,i*q)를 생성할 수 있다.The current
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 토크 지령 생성부(329)에서 생성된 토크 지령치(T*)와 토크 연산부(325)에서 연산된 토크(T)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하여, 전류 지령치(i*d,i*q)를 생성할 수 있다.Meanwhile, the current
전압 지령 생성부(340)는, 전류 지령치(i*d,i*q)에 기초하여, 전압 지령치(v*d,v*q)를 생성할 수 있다. The
스위칭 제어신호 출력부(360)는, 토크 지령 생성부(329)로부터의 토크 지령치(T*)에 기초한 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(420)에 출력할 수 있다.The switching control
예를 들어, 스위칭 제어신호 출력부(360)는, 토크 지령 생성부(329)에서 작아지는 토크 지령치(T*)에 기초한 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 별도의 온도 센서 없이, 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변할 수 있게 된다. 특히, 실시간으로 추정된 온도(T'm)에 기초하여, 모터(250)의 출력을 가변하여, 자속이 감소하는 감자를 저감할 수 있게 된다.For example, the switching control
한편, 스위칭 제어신호 출력부(360)는, 전압 지령치(v*d,v*q)에 기초하여, 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(420)에 출력할 수 있다.Meanwhile, the switching control
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 모터 구동장치 또는 차량의 동작방법을 나타내는 순서도이고, 도 10은 도 9의 설명에 참조되는 도면이다.9 is a flowchart illustrating a method of operating a motor driving apparatus or a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram referenced in the description of FIG. 9 .
도면을 참조하면, 상기와 같이 추정된 마그네트의 온도 정보에 따라, 인버터 제어부(430)는 모터 출력을 가변할 수 있다. Referring to the drawings, according to the temperature information of the magnet estimated as described above, the
예를 들어, 제어부(170)는, 추정된 마그네트의 온도가 증가할수록, 자속이 감소하므로, 모터 출력 파워가 작아지도록, 토크 지령치(T*)가 작아지도록 설정할 수 있다.For example, the
제어부(170)는, 추정된 마그네트의 온도가 정상 범위 이내인 경우, 모터(250)의 출력이 제1 파워가 되도록 제어한다(S1110).When the estimated magnet temperature is within the normal range, the
즉, 제어부(170)는, 도 10의 PRa 구간 동안, 모터(250)의 출력이 제1 파워(P1)가 되도록, 토크 지령치를 출력할 수 있다. 이에 따라, 모터 구동장치(200) 내의 인버터 제어부(430)는, 모터(250)의 출력이 제1 파워(P1)가 되도록, 제어할 수 있다.That is, the
다음, 제어부(170)는, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 이상인 경우(S1115), 모터(250)의 출력이 제1 파워(P1)에서 제2 파워(P2)로 하강하도록, 제1 토크 지령치에서 레벨이 더 낮은 제2 토크 지령치를 출력할 수 있다(S1120).Next, when the estimated temperature of the magnet is equal to or greater than the first temperature (S1115), the
즉, 제어부(170)는, 도 10의 PRab 구간 동안, 모터(250)의 출력이 제1 파워(P1)에서 제2 파워(P2)로 하강하도록 제어하며, PRb 구간 동안, 모터(250)의 출력이 제2 파워(P2)를 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 모터 구동장치(200)를 효율적으로 동작시킬 수 있게 되며, 내부의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. That is, the
다음, 제어부(170)는, 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 보다 큰 제2 온도 이상인 경우(S1125), 모터(250)의 출력이 제2 파워(P2)에서 제3 파워(P3)로 하강하도록, 제2 토크 지령치에서 레벨이 더 낮은 제3 토크 지령치를 출력할 수 있다(S1130). Next, when the estimated magnet temperature is greater than or equal to a second temperature greater than the first temperature (S1125), the
즉, 제어부(170)는, 도 10의 PRbc 구간 동안, 모터(250)의 출력이 제2 파워(P2)에서 제3 파워(P3)로 하강하도록 제어하며, PRc 구간 동안, 모터(250)의 출력이 제3 파워(P3)를 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 모터 구동장치(200)를 효율적으로 동작시킬 수 있게 되며, 내부의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. That is, the
다음, 제어부(170)는, 추정된 마그네트의 온도가 제2 온도 보다 큰 제3 온도 이상인 경우(S1135), 모터(250)가 정지하도록 제어할 수 있다(S1140).Next, when the estimated magnet temperature is greater than or equal to the third temperature greater than the second temperature (S1135), the
즉, 제어부(170)는, 도 10의 PRcd 구간 동안, 모터(250)의 출력이 제3 파워(P3)에서 0으로 하강하도록 제어하며, PRs 구간 동안, 모터(250)의 동작이 정지하여 출력이 0이 되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 모터 구동장치(200) 내부의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. That is, the
본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치, 및 이를 구비하는 차량은, 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In the motor driving device according to the embodiment of the present invention, and the vehicle having the same, the configuration and method of the described embodiments are not limitedly applicable, but the embodiments are each so that various modifications can be made. All or some of the embodiments may be selectively combined and configured.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims Various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
Claims (15)
복수의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 모터에 교류 전압을 출력하는 인버터;
상기 출력 전류에 기초하여, 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부;를 포함하고,
상기 인버터 제어부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 상기 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 상기 모터의 출력이 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.an output current detection unit detecting an output current flowing through the motor;
an inverter having a plurality of switching elements and outputting an AC voltage to the motor;
Including a; based on the output current, the inverter control unit for controlling the inverter;
The inverter control unit,
The motor driving apparatus, characterized in that the temperature of the magnet in the motor is estimated based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds a reference value, the output of the motor is controlled to decrease.
상기 인버터 제어부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 상기 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치가 작아지도록 제어하고, 작아지는 토크 지령치에 기초한 스위칭 제어 신호를 상기 인버터에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.According to claim 1,
The inverter control unit,
The temperature of the magnet in the motor is estimated based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds a reference value, the torque command value is controlled to decrease, and a switching control signal based on the decreasing torque command value is transmitted to the inverter. Motor drive device, characterized in that the output.
상기 인버터 제어부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 상기 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 감자 발생 온도에 도달하지 않도록, 상기 모터의 출력이 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.According to claim 1,
The inverter control unit,
Estimate the temperature of the magnet in the motor based on the output current flowing through the motor, and when the estimated temperature exceeds the reference value, so as not to reach the demagnetization temperature, characterized in that the control so that the output of the motor becomes small motor drive unit.
상기 인버터 제어부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 상기 모터의 자속을 추정하고, 상기 추정된 자속에 기초하여 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고, 상기 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 상기 모터의 출력이 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.According to claim 1,
The inverter control unit,
Based on the output current and voltage command value flowing through the motor, the magnetic flux of the motor is estimated, the temperature of the magnet in the motor is estimated based on the estimated magnetic flux, and when the estimated temperature exceeds the reference value, the motor Motor driving device, characterized in that the control so that the output of the small.
상기 인버터 제어부는,
상기 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 이상인 경우, 상기 모터의 출력을 제1 파워에서 제2 파워로 하강하도록 제어하고,
상기 추정된 마그네트의 온도가 상기 제1 온도 보다 큰 제2 온도 이상인 경우, 상기 모터의 출력을 상기 제2 파워에서 제3 파워로 하강하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.According to claim 1,
The inverter control unit,
When the estimated temperature of the magnet is equal to or greater than a first temperature, controlling the output of the motor to drop from the first power to the second power,
When the estimated temperature of the magnet is greater than or equal to a second temperature greater than the first temperature, the motor driving apparatus according to claim 1, wherein the motor is controlled to decrease the output from the second power to the third power.
상기 인버터 제어부는,
상기 추정된 마그네트의 온도가 상기 제2 온도 보다 큰 제3 온도 이상인 경우, 상기 모터가 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.6. The method of claim 5,
The inverter control unit,
When the estimated temperature of the magnet is equal to or greater than a third temperature greater than the second temperature, controlling the motor to stop.
상기 인버터 제어부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하는 온도 추정부;
상기 온도 추정부에서 상기 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 상기 모터의 출력이 작아지도록 하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.According to claim 1,
The inverter control unit,
a temperature estimator for estimating a temperature of a magnet in the motor based on an output current flowing through the motor;
and a switching control signal output unit configured to output a switching control signal for decreasing the output of the motor when the temperature estimated by the temperature estimation unit exceeds a reference value.
상기 인버터 제어부는,
상기 온도 추정부에서 상기 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치가 작아지도록 제어하는 토크 지령 생성부;를 더 포함하고,
상기 스위칭 제어 신호 출력부는,
상기 토크 지령 생성부에서 생성된 작아지는 토크 지령치에 기초하여, 상기 스위칭 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.8. The method of claim 7,
The inverter control unit,
When the temperature estimated by the temperature estimator exceeds a reference value, a torque command generator for controlling the torque command value to be small;
The switching control signal output unit,
and outputting the switching control signal based on the decreasing torque command value generated by the torque command generating unit.
상기 인버터 제어부는,
상기 토크 지령 생성부로부터의 토크 지령치에 기초하여, 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
상기 전류 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;를 더 포함하고,
상기 온도 추정부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류와 상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.9. The method of claim 8,
The inverter control unit,
a current command generation unit that generates a current command value based on the torque command value from the torque command generation unit;
Further comprising; a voltage command generator for generating a voltage command value based on the current command value;
The temperature estimation unit,
and estimating a temperature of a magnet in the motor based on an output current flowing through the motor and the voltage command value.
상기 인버터 제어부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 상기 모터의 자속을 추정하는 자속 추정부;를 더 포함하고,
상기 온도 추정부는,
상기 추정된 자속에 기초하여 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고,
상기 인버터 제어부는,
상기 추정된 온도, 상기 추정된 자속, 및 상기 모터의 속도에 기초하여, 토크 지령치를 결정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.8. The method of claim 7,
The inverter control unit,
A magnetic flux estimating unit estimating the magnetic flux of the motor based on the output current and voltage command value flowing through the motor; further comprising,
The temperature estimation unit,
Estimate the temperature of the magnet in the motor based on the estimated magnetic flux,
The inverter control unit,
and determining a torque command value based on the estimated temperature, the estimated magnetic flux, and the speed of the motor.
복수의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 모터에 교류 전압을 출력하는 인버터;
상기 출력 전류에 기초하여, 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부;를 포함하고,
상기 인버터 제어부는,
상기 모터에 흐르는 출력 전류와 전압 지령치에 기초하여, 상기 모터의 자속을 추정하고,
상기 추정된 자속에 기초하여 상기 모터 내의 마그네트의 온도를 추정하고,
상기 추정된 온도, 상기 추정된 자속, 및 상기 모터의 속도에 기초하여, 토크 지령치를 결정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.an output current detection unit detecting an output current flowing through the motor;
an inverter having a plurality of switching elements and outputting an AC voltage to the motor;
Including a; based on the output current, the inverter control unit for controlling the inverter;
The inverter control unit,
Based on the output current and voltage command value flowing through the motor, estimating the magnetic flux of the motor,
Estimate the temperature of the magnet in the motor based on the estimated magnetic flux,
and determining a torque command value based on the estimated temperature, the estimated magnetic flux, and the speed of the motor.
상기 인버터 제어부는,
상기 추정된 온도가 기준치 초과인 경우, 토크 지령치가 작아지도록 제어하고, 작아지는 토크 지령치에 기초한 스위칭 제어 신호를 상기 인버터에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.12. The method of claim 11,
The inverter control unit,
When the estimated temperature exceeds a reference value, a torque command value is controlled to decrease, and a switching control signal based on the decreased torque command value is output to the inverter.
상기 인버터 제어부는,
상기 추정된 마그네트의 온도가 제1 온도 이상인 경우, 상기 모터의 출력을 제1 파워에서 제2 파워로 하강하도록 제어하고,
상기 추정된 마그네트의 온도가 상기 제1 온도 보다 큰 제2 온도 이상인 경우, 상기 모터의 출력을 상기 제2 파워에서 제3 파워로 하강하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.12. The method of claim 11,
The inverter control unit,
When the estimated temperature of the magnet is equal to or greater than a first temperature, controlling the output of the motor to drop from the first power to the second power,
When the estimated temperature of the magnet is greater than or equal to a second temperature greater than the first temperature, the motor driving apparatus according to claim 1, wherein the motor is controlled to decrease the output from the second power to the third power.
상기 인버터 제어부는,
상기 추정된 마그네트의 온도가 상기 제2 온도 보다 큰 제3 온도 이상인 경우, 상기 모터가 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.14. The method of claim 13,
The inverter control unit,
When the estimated temperature of the magnet is equal to or greater than a third temperature greater than the second temperature, controlling the motor to stop.
A vehicle comprising: the motor driving device according to any one of claims 1 to 14.
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