KR940001300B1 - 직류구동용 모타 콘트롤러 - Google Patents

직류구동용 모타 콘트롤러 Download PDF

Info

Publication number
KR940001300B1
KR940001300B1 KR1019910001801A KR910001801A KR940001300B1 KR 940001300 B1 KR940001300 B1 KR 940001300B1 KR 1019910001801 A KR1019910001801 A KR 1019910001801A KR 910001801 A KR910001801 A KR 910001801A KR 940001300 B1 KR940001300 B1 KR 940001300B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
motor
pcb
heat dissipation
fixed
Prior art date
Application number
KR1019910001801A
Other languages
English (en)
Other versions
KR920017336A (ko
Inventor
박찬홍
Original Assignee
현대전자산업 주식회사
정몽헌
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대전자산업 주식회사, 정몽헌 filed Critical 현대전자산업 주식회사
Priority to KR1019910001801A priority Critical patent/KR940001300B1/ko
Priority to US07/826,335 priority patent/US5281900A/en
Priority to CA002060260A priority patent/CA2060260A1/en
Priority to JP4036981A priority patent/JPH05176421A/ja
Publication of KR920017336A publication Critical patent/KR920017336A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR940001300B1 publication Critical patent/KR940001300B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/52—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

직류구동용 모타 콘트롤러
제1도는 본 발명에 따른 직류구동용 모타 콘트롤러의 블럭도.
제2a 내지 2c도는 제1도의 작동설명을 위한 플로우 챠트도.
제3도는 제1도의 모타 구동부의 상세회로도.
제4도는 본 발명의 모타 구동부의 구성소자를 장착시키기 위한 장착부의 평면도.
제5도는 제4도의 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 밧데리 2 : 전원 및 워치독부
3 : 키스위치 입력부 4 : 페달입력부
5 : 밧데리 평활부 6 : 자동차 진행방향 변환감지부
7 : 밧데리 전압감지부 8 : 마이크로 컴퓨터
9 : D/A 변환부 10 : 펄스폭 변조부
11 : 게이트 출력부 12 : 출력전류 감지부
13 : 온도감지부 15 : 모타부
16 : 모타구동부 17 : 모타
본 발명은 직류 구동용 모타 콘트롤러에 관한 것으로, 특히 직류전원으로 동작하는 자동차의 견인(Traction)모타를 제어하는데 유용한 직류 구동용 모타 콘트롤러에 관한 것이다.
종래에는 직류구동용 모타 콘트롤러에 관한 여러 기술이 제시되어, 산업 여러분야에서 널리 사용되고 있다. 폿트롤러에 관한 것이다.
종래에는 직류구동용 모타 콘트롤러에 관한 여러 기술이 제시되어, 산업 여러분야에서 널리 사용되고 있다. 풉기술로서, 1965년 6월, 세휜(Sheheen)에 의한 미합중국 특허 제 3188545호에는 모타의 방향을 역으로 하기 위한 전기적 제어시스템이 기술되어 있다. 또한 1967년 10월, 다네 헬(Danne Hell)에 의한 미합중국 특허 제3349309호에는 전기적 견인 모타를 제어하기 위한 밧데리 전원식 모타 제어시스템이 기술되어 있다. 그후 미합중국 특허원 제318854호에 관련된 기술로써 1981년 9월, 에버트(Ebert)등에 의한 미합중국 특허 제4292573호에는 영구자석의 회전자와 정류지를 구비하여 역방향 회전이 가능케한 DC 모타에 관한 기술이 개발되어 있다.
한편, 상기 밧데리에서 모타로 다양한 진폭을 가진 전압 펄스를 공급하기 위하여 펄스폭 변조 제어 시스템에 대한 기술이 1974년 12월, 스타치(Stich)에 의한 미합중국 특허원 제385520호에는 참조되는 바와같이 개발되었다. 또한 밧데리와 직렬로 연결된 쵸퍼(Chopper)회로를 이용하여 전기 모타용 전류량을 제어하기 위한 제어회로가 1980년 7월, 마루모토(Marumoto)등에 의한 미합중국 특허원 제4211961호에 기술되어 있다.
그러나 상술한 바와같은 종래기술에 의한 직류 구동용 모타 콘트롤러는 연산증폭기 등을 사용하여 아날로그 신호에 의해 모타의 구동을 제어하였으므로, 제어속도 및 신뢰성이 현저히 떨어졌다.
따라서 본 발명은 마이크로 컴퓨터를 이용한 디지탈 신호처리에 의한 모타의 제어속도를 증가시키며 종래의 복잡한 회로를 단순화시킴으로서 상기한 단점이 해소될 수 있는 직류구동용 모타 콘트롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 직류구동용 모타 콘트롤러에 의하면, 입력되는 밧데리 전원을 전압강하시키며 마이크로 컴퓨터의 동작상태를 감시하는 전원 및 워치독부와, 키스위치의 ON동작상태를 마이크로 컴퓨터에 인지시키며 상기 전원 및 워치독부에 접속되는 키스위치 입력부와, 페달의 눌러진 상태를 저항값으로 변환시키는 페달입력부와, 자동차의 진행방향을 감지하는 자동차 진행방향 변환감지부와, 밧데리 전압을 감지하는 밧데리 전압감지부와, 상기 전원 및 워치독부, 키스위치 입력부 페달입력부, 자동차 진행방향 변환감지부 및 밧데리 전압감지부로부터 접속되어 입력되는 신호를 처리하기 위한 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 접속되는 디지탈 신호를 아날로그 신호를 변환시키는 D/A 변환부와, 상기 D/A 변환부로부터 접속되어 입력되는 신호를 펄스폭 변조시키는 펄스폭 변조부와, 상기 펄스폭 변조부로부터 접속되어 입력되는 신호에 따라 "고" 또는 "저"레벨 신호를 생성하는 게이트 출력부와, 상기 게이트 출력부로부터 접속되어 입력되는 신호에 따라 자신에 접속된 모타부를 구동시키기 위하여 다수의 전력소자를 포함하는 모타구동부와, 상기 모타구동부내에 포함된 다수의 전력소자를 설치하여, 이들을 열로부터 방지하기 위한 방열구조로 된 장착부와, 상기 모타구동부로부터 접속되어 모타구동부의 출력전류를 감지하여 감지된 신호를 상기 마이크로 컴퓨터에 공급하는 출력전류감지부와, 상기 모타구동부로부터 접속되어 모타구동부의 온도를 감지하여, 감지된 신호를 마이크로 컴퓨터에 공급시키기 위한 온도감지부로, 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 직류구동용 모타 콘트롤러에 사용된 상기 모타구동부는 제1 내지 제6FET 구동부를 포함하되, 이들 구동부 각각은, B+전원 단자로부터 접속되는 프리 휠링 다이오드 D1과, 상기 프리 휠링 다이오드 D1 및 접지간에 접속되며 자신의 게이트 단자는 저항 R1을 경유해 상기 게이트 출력부에 접속되는 MOSFET Q1과, 상기 프리 휠링 다이오드 D1 및 B+전원단자의 접속점 및 접지간에 접속되는 캐패시터 C1과, 상기 프리 휠링 다이오드 D1 및 MOSFET Q1의 접속점(P2) 및 접지간에 구성되고 자신의 게이트 단자는 저항 R2를 경유해 상기 게이트 출력부에 접속되는 MOSFET Q2와, 상기 접속점 및 MOSFET Q2의 게이트 단자간에 직렬 접속되는 다이오드 D2 및 제너다이오드 DZ1으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 직류구동용 모타 콘트롤러에 사용된 상기 방열구조의 장착부는, 제3방열관(22)에 의하여 연결된 상태로 케이스(19) 상부에 위치하는 콘트롤 PCB(20) 및 드라이브 PCB(21)와, 케이스(19)내에 장착된 상기 PCB(21) 하부 중앙부에 고정된 캐패시터(28)와, 다수의 MOSFET(25)방열을 위하여 상기 PCB(21) 후면에 설치되되, 상기 PCB(21) 및 상기 케이스(19)의 베이스상에 고정되는 제1방열관(23)과, 상기 PCB(21) 및 상기 케이스(19) 베이스에 위치하며 상기 캐패스터(28) 좌측부에 고정되어, 다수의 프리 휠링 다이오드(26)의 방열을 수행하는 제2방열판(24) 및, 상기 PCB(21)의 후단부를 관통한 보울트에 의하여 상기 제1방열판(23)상에 고정되어 상기 제1방열판(23)에 고정된 다수의 MOSFET(25)에 전원을 공급하는 제1버스바(29)와, 상기 제1방열판(23) 및 제2방열판(24) 측면에 고정되어 모터부에 (-)전원을 공급하는 제2버스바(30)과, T자형 구조로서, 상기 캐패시터(28)의 (+)단자 및 상기 드라이브 PCB(21)의 (+)단자와 접속한 상태에서 상기 드라이브 PCB(21)에 고정되는 제3버스바(31)와, T자형 구조로서, 상기 캐패시터(28)의 (-)단자 및 상기 드라이브 PCB(21)의 그라운드 단자와 접속되며, 상기 제1방열판(23)상에 고정된 상기 제1버스바(29)와 점퍼 버스바(25)에 의하여 연결되어 상기 드라이브 PCB(21)에 고정되는 제4버스바(32) 및, 전기적으로 절연된 상태에서 상기 제1방열판(23)의 또다른 측면에 고정되며, 그 중앙부에는 1쌍의 플러그 다이오드(27)가 관통하는 제5버스바(33) 및, 상기 플러그 다이오드(27)의 캐소드 단자를 상기 드라이브 PCB(21)에 연결하며, 한면은 각 상기 플러그 다이오드(27)의 한쪽면에, 또다른 면은 상기 드라이브 PCB(21)에 접속, 고정되는 제6버스바(34)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 직류 구동용 모타 콘트롤러의 블럭도로서, 직류전원 공급용 밧데리(1)는 공급되는 밧데리 전압을 일정전압 이하로 강하시키고, 마이크로 컴퓨터(8)의 동작상태를 감시하는 전원 및 워치독부(2)에 접속되고, 또한 직류구동용 모타부(15)에 접속되며, 또한 모타(17)의 리플전류를 평활해주는 밧데리 평활부(5)에 접속된다. 상기 전원 및 워치독부(2)는 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 접속되고, 또한 키스위치 입력부(3)를 경유해 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 접속된다. 자동차의 페달이 눌러지는 상태에 따라 자기의 저항값이 변화하고, 이 저항치의 변화를 아날로그 신호로 변환시키는 페달입력부(4)가 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 접속된다. 자동차의 갑작스런 진로방향 변경을 감지하여 구동모터(17)의 과부하를 방지하기 위한 자동차 진행방향 변환감지부(6)가 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 접속된다. 또한 상기 밧데리(1)의 용량상태를 감지하기 위한 밧데리 전압감지부(7)가 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 접속된다.
상기 마이크로 컴퓨터(8)로부터 접속되어 입력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 D/A 변환부(9)는 펄스폭 변조부(10)에 접속되고, 펄스폭 변조부(10)는 입력되는 변조 신호에 따라 "고" 또는 "저" 레벨의 논리신호를 생성하는 게이트 출력부(11)를 경유해 입력되는 논리신호에 따라 상기 모타부(15)를 동작시키는 모타구동부(16)에 접속된다. 한편 상기 모타구동부(16)는 이후에 상세히 설명되겠지만, 자체의 열을 방출하는 다수의 전력소자, 예를들어, FET, 다이오드등으로 구성되어 있기 때문에, 이들 서로간의 방열을 위하여, 그의 회로 구성 및 배열은 방열구조로된 장착부(18)상에 효과적으로 구성된다. 따라서 상기 모타구동부(16)로부터 접속되어 그의 출력전류를 감지하는 출력전류 감지부(12)가 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 접속되고, 상기 모타 구동부(16)로 부터 접속되어 그의 온도를 감지하는 온도감지부(13)가 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 접속된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
키스위치(도시안됨)의 ON동작에 따라 키스위치 입력부(3)에 스위치 언시그날 (On Signal)이 입력되면 밧데리(1)의 전원이 전원 및 워치독부(2)를 통해 마이크로 컴퓨터(8)에 인가된다. 상기 마이크로 컴퓨터(8)는 정상동작을 수행할 수 있도록 자신에 구비된 램(RAM) 및 레지스터(Regisister)(도시안됨)를 초기화한다.
이 상태에서 페달(도시안됨)이 눌러지면, 페달이 눌러진 상태가 저항값으로 변환되고, 이는 페달입력부(4)에서 아날로그 신호로 변환되어 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 인가된다.
상기 마이크로 컴퓨터(8)는 페달의 누름에 따른 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환시키는데, 변환된 신호가 페달의 눌러진 상태에 따른 페달입력 스텝신호로서, 이 스텝신호는 D/A 변환부(9)에서 아날로그 신호로 변환되어 펄스폭 변조부(10)에 공급된다. 펄스폭 변조부(10)는 램프 파형기(도시안됨)를 구비하여, 램프 파형을 펄스폭으로 변조하는데 펄스폭 변조의 듀티(duty)비는 상기 D/A 변환부(9)의 출력신호에 따라 결정된다. 그러므로 상기 펄스폭 변조부(10)의 출력스텝 신호는 상기 페달입력 스텝신호에 따라 변화하게 된다.
상기 펄스폭 변조부(10)의 출력스텝 신호에 따라 게이트 출력부(11)는 "고" 또는 "저"레벨의 논리신호를 생성하여 모타구동부(16)에 공급, 모타구동부(16)의 출력신호에 따라 모타부(15)가 작동된다.
상기 모타부(15)가 정회전중 갑자기 역방향의 모타 구동출력을 인가하면 모타(17)에 큰부하가 걸리는데, 이를 플러그 브레이킹(Plug Braking)이라 하며, 자동차 진행방향 변환 감지부(6)에 감지된다. 플러그 브레이킹 신호가 검출되면 상기 펄스폭 변조부(10)의 듀티비가 1/10로 감소되는데 이는 제2b도에서 상세히 설명된다. 또한 출력전류 감지부(12)는 모타 구동부(16)에 흐르는 전류를 감지하여 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 입력시키고, 온도감지부(13)는 상기 모타구동부(16)의 온도를 감지하여 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 입력시키게 되는데 이에 대한 상세한 설명은 제2a도에서 설명된다.
제2a 내지 제2c도는 제1도의 작동설명을 위한 플로우 챠트도로서, 시작신호로부터 단계(101)에서 마이크로 컴퓨터(8)의 모든 데이타를 초기화하고 단계(102)로 진행되어, 이단계(102)에서 페달입력 스텝을 검출하고 단계(103)로 진행된다.
상기 단계(103)에서는 키스위치 입력부(3)를 통해 키스위치 off 상태의 판단에 따라 "아니오"이면 단계(106)로 진행되고, "예"이면 단계(104)로 진행되어 이단계(104)에서 키스위치가 예를들어 30초 동안 off 상태가 유지되었는지의 판단에 따라 "예"이면 단계(105)로 진행되어 밧데리(1)의 소모방지를 위해 전원을 차단하게 되고 "아니오"이면 단계(106)로 진행된다.
상기 단계(106)에서는 밧데리 전압감지부(7)를 통해 밧데리(1) 전압을 감지하여 밧데리 전압이 예를들어 18V이하 인지를 판단하여 "예"이면 단계(111)로 진행되어 출력스텝 신호를 차단하고, "아니오"이면 단계(107)로 진행된다.
상기 단계(107)에서는 페달입력부(4)를 통해 페달입력을 감지하는데, 예를들어 페달입력 전압비 4.7V 이상으로 2초 이상 계속 유지되었는지의 판단에 따라 "예"이면 상기 단계(111)로 진행되어 페달저항이 개방되었거나, 배선이 단선된 것으로 판단하여 출력스텝 신호를 차단하고, "아니오"이면 단계(108)로 진행된다.
상기 단계(108)에서는 하이 페달 상태인가를 판단하여 "예"이면 상기 단계(111)로 진행되어 출력 스텝 신호를 차단하고, "아니오"이면 단계(109)로 진행되어 이단계(109)에서 출력전류 감지부(12)를 통해 모타구동부(16)의 출력전류를 감지하여 예를들어 출력전류가 100A 이상인지를 판별하여 "아니오"이면 단계(120)로 진행되고, "예"이면 단계(110)로 진행된다.
상기 단계(110)에서는 온도감지부(13)를 통해 모타구동부(16)의 온도를 감지하여 감지된 온도가 예를들어 -25℃ 이하이거나 75℃이상인가를 판단하여 "아니오"이면 단계(113)로 진행되어, 이단계(113)에서 출력 스텝신호를 결정하게 되는데, 예를들어 출력스텝신호를 입력스텝신호의 1/10로 감소된다음 상기 단계(12)로 진행된다. 상기 단계(110)의 판단이 "예"이면 단계(112)로 진행되어 이 단계(112)에서 모타구동부(16)의 출력전류가 125A 이상인가를 판별하여 "아니오"이면 단계(115)로 진행되어 이단계(115)에서 출력전류가 예를들어 125A이하로 1시간동안 계속되었는가를 판별하여 "예"이면 단계(119)로 진행되고 "아니오"이면 상기 단계(120)로 진행된다.
상기 단계(112)의 판단이 "예"이면 단계(114)로 진행되어, 이단계(114)에서 출력전류가 예를들어 200A 이상인가를 판단하여 "예"이면 단계(117)로 진행되어 이단계(117)에서 출력전류가 예를들어 275A이상인가를 판별한다.
상기 단계(114)의 판단이 "아니오"이면 단계(116)로 진행되어, 이단계(116)에서 출력전류가 예를들어 200A 이하로 5분동안 계속 유지되었는지의 판단에 따라 "예"이면 단계(117)로 진행되고, "아니오"이면 상기 단계(120)로 진행된다.
상기 단계(117)의 판단이 "예"이면 상기 단계(119)로 진행되고, "아니오"이면 단계(118)로 진행되어 이단계(118)에서 모타구동부(16)의 출력전류가 예를들어 275A 이하로 2분동안 계속유지되었는지의 판단에 따라 "아니오"이면 단계(120)로 진행되고, "예"이면 상기 단계(119)로 진행된다.
상기 단계(119)에서는 출력스텝 신호를 입력스텝 신호에서 그스텝 신호 만큼 감소시켜 결정하고 단계(120)로 진행되어, 이단계(120)에서 모타구동용 출력 스텝 신호를 출력하고 상기 단계(102)로 복귀된다.
제2b도 및 제2c도는 제2a도의 인터럽트루틴으로서, 예를들어, 모타의 구동방향이 갑작스럽게 바뀌면 즉 플러그 브레이크 신호가 있으며, 이를 자동차 진행방향 변환감지부(6)에서 감지하여 인터럽트가 걸린다. 인터럽트가 걸리면 단계(121)에서 출력스텝 신호는 입력스텝 신호의 1/10로 감소되어 결정되고 단계(122)로 진행되어 출력스텝 신호를 출력하고 단계(123)로 진행된다. 이단계(123)에서 마이크로 컴퓨터(8)에 내장된 타이머(도시안됨)에 1/1.5ms를 세팅시키고 단계(124)로 진행되는데, 세팅시간이 "0"가 되면 다시 인터럽트가 걸려 제2c도 루틴이 수행된다. 즉 단계(125)에서 입력스텝 신호를 1/10로 감소시켜 출력스텝 신호를 결정한다음 단계(126)로 진행되어 출력스텝 신호를 출력하고, 제2b도의 단계(123)로 복귀되어 다시 타이머에 1/1.5ms를 세팅시키고 단계(124)에서 플러그 브레이크 신호의 유무를 판별하여 "예"이면 다시 제2c도의 인터럽트가 걸려 상술한 동작을 계속 수행하고 "아니오"이면 인터럽트 루틴에서 빠져나와 제2a도의 루틴을 수행하게 된다.
제3도는 제1도의 모타구동부의 상세회로도로서, 모타구동부(16)는 다수의 전력소자를 구비한 제1 내지 제6FET 구동부(41 내지 46)가 병렬접속되어 모타부(15)에 직렬접속되고 플러그 다이오드(47)와 모타는 병렬접속되도록 구성되는데, 제1 내지 제6FET 구동부(41 내지 46)의 구성은 동일하므로 제1FET 구동부(41)에 관해서만 설명하기로 한다.
상기 모타부(15)의 모타(17)에 모타구동부(10)의 플러그 다이오드부(47)의 D30 및 D40이 병렬접속되고, 모타(17)의 한단자는 B+단자에, 다른 단자는 필드(field) 코일 L을 통해 상기 제1 내지 제6FET 구동부(41 내지 46)에 접속된다.
공급전원 B+단자로부터 접속된 프리 휠딩 다이오드 D1은 MOSFET Q1을 경유해 접지된다. 상기 MOSFET Q1의 게이트 단자는 저항 R1을 경유해 제1도의 게이트 출력부(11)에 접속된다. 또한 상기 게이트 출력부(11) 및 저항 R1의 접속점 P1은 저항 R2를 경유해 MOSFET Q2의 게이트 단자에 접속되는 동시에 제너다이오드 DZ7 및 DZ8을 각기 경유해 접지된다. 상기 MOSFET Q1 및 프리 휠링 다이오드(Free Wheeling Diode D1) D1의 접속점 P2는 상기 MOSFET Q2를 경유해 접지되며, 또한 다이오드 D2 및 제너다이드 DZ1을 경유해 상기 MOSFET Q2의 게이트 단자에 접속된다. 또한 상기 접속점 P2는 제2 내지 제6FET 구동부(41 내지 46)의 각 접속점 P2에 접속된 채로 상기 모타부(15)의, 필드코일 L에 접속 구성되는데 그의 동작을 설명하면 다음과 같다.
게이트 출력부(11)에서 예를들어 "고"레벨 신호가 출력되면 MOSFET Q1이 ON 동작하여 상기 모타부(15)의 모타 M이 회전하게 되고 "저"레벨신호가 출력되면 MOSFET Q1이 off되어 상기 모타 M이 정지케되는데, 이때 순간적으로 상기 모타 M에 역방향 토르크가 발생되지만 이역방향 토르크는 프리 휠링 다이오드 D1에 의해 제거된다.
또한 상기 모타부(15)의 플러그 다이오드(Plug Diode) D30 및 D40은 자동차의 갑작스런 진행방향 변경시 필드코일 L에 흐르는 역방향 전류가 모타 M에 흐르는 것을 방지하기 위해 상기 모타 M에 역으로 병렬 접속되었다.
제4도는 본 발명의 모타구동부(16)의 회로구성 소자를 효과적으로 장착시키기 위한 장착부(18)의 평면도, 제5도는 그의 정면도로서, 그 구성을 제3도, 제4도 및 제5도를 통하여 상세히 설명한다.
본원에서 사용된 공지의 모타구동부(16)의 회로에서 제1 내지 제6FET 구동부(41 내지 46) 내지 포함된 다수의 MOSFET Q1과 다수의 프리 휠링 다이오드 D1 각각의 자체의 특성에 기인하여 열을 방출하는 전력소자 일종인데, 이들 각각은 서로 접속점 P2을 통하여 서로 접속되기 때문에 그만큼 서로가 발생하는 열에 따른 많은 문제점이 있게 된다. 또한 모타부(15)내의 1쌍의 플러그 다이오드 역시 작동시 자체에서 많은 열이 발생되는 모터(17)에 직접 접속되는 전력소자로서, 상기한 문제점을 피할 수 없었다.
따라서 본 발명에 의하면, 상기 모터구동부(16)의 회로구성에서 특히 전력소자들의 배열문제 및 방열문제를 효과적으로 해결하기 위하여 모터 구동부용 장착부(18)를 구비하여, 상기한 문제점을 해결하였다. 즉 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.
케이스(19)내부 중앙부에는 일정면적의 콘트롤 PCB(20)와 드라이브 PCB(21 , Printed Circuti Board)가 소정간격 유지한 상태로 장착되어 양측면부가 제3방열핀(22)에 의해서 연결되며, PCB(21) 하부중앙부에는 원통형 캐패시터(28)가 PCB(21) 저면에 고정된다.
PCB(21) 후면에는 다수의 MOSFET(25)의 방열을 위한 제1방열판(23)이 위치하되, 드라이브 PCB(21) 및 케이스(19)의 베이스상에 고정된다.
캐패시터(28) 좌측부에는 다수의 프리 휠링 다이오드(26) 방열을 위한 제2방열판(24)이 드라이브 PCB(21) 및 케이스(19) 베이스상에 고정된다.
제1버스바(29)는 드라이브 PCB(21)의 후단부를 관통한 보울트에 의하여 제1방열판(23)상에 고정되며, 점퍼 버스바(35)는 한단부는 드라이브 PCB(21)를 통하여 후술한 제4버스바(32)에 고정되고, 또다른 단부는 제1버스바(29)와 함께 드라이브 PCB(21)를 관통한 보울트에 의하여 제1방열판(23)에 고정됨으로서, 제1방열판(23), 제1버스바(29) 및 점퍼버스바(35)는 적층식으로 상호일체와 된다.
제1방열판(23) 및 제2방열판(24) 측면에는 각방열판(23 및 24)에 고정된 상태의 제2버스바(30)가 모터부에 전원을 공급하기 위하여 위치되며, 그 전단은 케이스(19) 외부로 돌출된다.
제3버스바(31)는 T자형 구조로서, 캐패시터(28)의 +단자 및 드라이브 PCB( 21)의 +단자와 접속한 상태에서 PCB(21)에 고정된다.
제4버스바(32)는 T자형 구조로서, 캐패시터(28)의 -단자 및 드라이브 PCB(2 1)의 그라운드 단자와 접속이 유지된다. 또한 제1방열판(23)에 고정된 다수의 MOSF ET(25)에 -전원을 안정적으로 공급을 하기 위한 제1버스바(29)와 점퍼버스바(35)에 의하여 연결된 상태에서 PCB(21)에 고정된다.
제5버스바(33)는 전기적으로 절연되어 제1방열판(23) 측면에 고정되며, 그 중앙부에는 1쌍의 플러그 다이오드(27)가 관통된다.
제6버스바(34)는 플러그 다이오드(27)의 캐소드 단자를 드라이브 PCB(21)에 연결하기 위한 것으로서, 한면은 각 플러그 다이오드(27)의 한쪽면과 접속되며, 또다른 면은 드라이브 PCB(21)에 접속, 고정된다.
상술한 바와같이 본 발명에 의하면 마이크로 컴퓨터를 이용한 디지탈 신호처리에 의해 모타를 제어하므로서 회로가 간단해지며 특히 신속한 제어를 할수 있으며, 모터구동부내에 사용된 전력소자의 열적 문제를 해결하여 장치의 고장 및 오작동을 미연에 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 직류구동용 모타 콘트롤러에 있어서, 입력되는 밧데리 전원을 전압강하시키며 마이크로 컴퓨터(8)의 동작상태를 감시하는 전원 및 워치독부(2)와, 키스위치의 ON동작상태를 마이크로 컴퓨터(8)에 인지시키며 상기 전원 및 워치독부(2)에 접속되는 키스위치 입력부(3)와, 페달의 눌러진 상태를 저항값으로 변환시키는 페달입력부(4)와, 자동차의 진행방향을 감지하는 자동차 진행방향 변환감지부(6)와, 밧데리 전압을 감지하는 밧데리 전압감지부(7)와, 상기 전원 및 워치독부(2), 키스위치 입력부(3) 페달입력부(4), 자동차 진행방향 변환감지부(6) 및 밧데리 전압감지부 (7)로부터 접속되어 입력되는 신호를 처리하기 위한 마이크로 컴퓨터(8)와, 상기 마이크로 컴퓨터(8)로부터 접속되어 입력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호를 변환시키는 D/A 변환부(9)와, 상기 D/A 변환부(9)로부터 접속되어 입력되는 신호를 펄스폭 변조시키는 펄스폭 변조부(10)와, 상기 펄스폭 변조부(10)로부터 접속되어 입력되는 신호에 따라 "고" 또는 "저"레벨 신호를 생성하는 게이트 출력부(11)와, 상기 게이트 출력부(11)로부터 접속되어 입력되는 신호에 따라 자신에 접속된 모타부(15)를 구동시키기 위하여 다수의 전력소자를 포함하는 모타구동부(16)와, 상기 모타구동부(16)내에 포함된 다수의 전력소자를 설치하여, 이들을 열로부터 방지하기 위한 방열구조로된 장착부(18)와, 상기 모타구동부(16)로부터 접속되어 모타구동부(16)의 출력전류를 감지하여 감지된 신호를 상기 마이크로 컴퓨터(8)에 공급하는 출력전류감지부(12)와, 상기 모타구동부(16)로부터 접속되어 모타구동부 (16)의 온도를 감지하여, 감지된 신호를 마이크로 컴퓨터(8)에 공급시키기 위한 온도감지부(13)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류구동용 모타 콘트롤러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모타구동부(16)는 제1 내지 제6FET 구동부(41 내지 46)를 포함하되, 이들 구동부 각각은, B+전원 단자로부터 접속되는 프리 휠링 다이오드 D1과, 상기 프리 휠링 다이오드 D1 및 접지간에 접속되며 자신의 게이트 단자는 저항 R1을 경유해 상기 게이트 출력부(11)에 접속되는 MOSFET Q1과, 상기 프리 휠링 다이오드 D1 및 B+전원단자의 접속점 및 접지간에 접속되는 캐패시터 C1과, 상기 프리 휠링 다이오드 D1 및 MOSFET Q1의 접속점(P2) 및 접지간에 구성되고 자신의 게이트 단자는 저항 R2를 경유해 상기 게이트 출력부(11)에 접속되는 MOSFET Q2와, 상기 접속점(P2) 및 MOSFET Q2의 게이트 단자간에 직렬 접속되는 다이오드 D2 및 제너다이오드 DZ1으로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류구동용 모타 콘트롤러.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방열구조의 장착부(18)는, 제7버스바(20)에 의하여 연결된 상태로 케이스(19)상부에 위치하는 콘트롤 PCB(20) 및 드라이브 PCB(21)와 케이스(19)내에 장착된 상기 PCB(21) 하부 중앙부에 고정된 캐패시터(28)와, 다수의 MOSFET(25) 방열을 위하여 상기 PCB(21) 후면에 설치되되, 상기 PCB(21) 및 상기 케이스(19)의 베이스상에 고정되는 제1방열관(23)과, 상기 PCB(21) 및 상기 케이스(19) 베이스에 의하여 상기 캐패스터(28) 좌측부에 고정되어, 다수의 프리휠링 다이오드(26)의 방열을 수행하는 제2방열판(24) 및, 상기 PCB(21)의 후단부를 관통한 보울트에 의하여 상기 제1방열판(23)상에 고정되어 상기 제1방열판(23)에 고정된 다수의 MOSFET(25)에 전원을 공급하는 제1버스파(29)와, 상기 제1방열판 (23) 및 제2방열판(24) 측면에 고정되어 모터부에 (-)전원을 공급하는 제2버스바 (30)과, T자형 구조로서, 상기 캐패시터(28)의 +단자 및 상기 드라이브 PCB(21)의 (+)단자와 접속한 상태에서 상기 드라이브 PCB(21)에 고정되는 제3버스바(31)와, T자형 구조로서, 상기 캐패시터(28)의 -단자 및 상기 드라이브 PCB(21)의 그라운드 단자와 접속되며, 상기 제1방열판(23)상에 고정된 상기 제1버스바(29)와 점퍼버스바(25)에 의하여 연결되어 상기 드라이브 PCB(21)에 고정되는 제4버스바(32) 및, 전기적으로 절연된 상태에서 상기 제1방열판(23)의 또다른 측면에 고정되며, 그 중앙부에는 1쌍의 플러그 다이오드(27)가 관통하는 제5버스바(33) 및, 상기 플러그 다이오드(27)의 캐소드 단자를 상기 드라이브 PCB(21)에 연결하며, 한면은 각 상기 플러그 다이오드(27)의 한쪽면에, 또다른 면은 상기 드라이브 PCB(21)에 접속, 고정되는 제6버스바(34)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류구동용 콘트롤러 조립체.
KR1019910001801A 1991-02-02 1991-02-02 직류구동용 모타 콘트롤러 KR940001300B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910001801A KR940001300B1 (ko) 1991-02-02 1991-02-02 직류구동용 모타 콘트롤러
US07/826,335 US5281900A (en) 1991-02-02 1992-01-27 DC motor controller
CA002060260A CA2060260A1 (en) 1991-02-02 1992-01-29 Dc motor controller
JP4036981A JPH05176421A (ja) 1991-02-02 1992-01-29 直流駆動用モーターコントローラー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910001801A KR940001300B1 (ko) 1991-02-02 1991-02-02 직류구동용 모타 콘트롤러

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR920017336A KR920017336A (ko) 1992-09-26
KR940001300B1 true KR940001300B1 (ko) 1994-02-18

Family

ID=19310656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910001801A KR940001300B1 (ko) 1991-02-02 1991-02-02 직류구동용 모타 콘트롤러

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5281900A (ko)
JP (1) JPH05176421A (ko)
KR (1) KR940001300B1 (ko)
CA (1) CA2060260A1 (ko)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69221760T2 (de) * 1991-04-09 1998-01-02 Honda Motor Co Ltd Bremregelsystem für ein elektrisches Fahrzeug
FR2720561B1 (fr) * 1994-05-24 1996-08-23 Electromobiles Rochelaises Ste Dispositif de limitation de décharge de batteries d'accumulateurs électriques notamment de traction de véhicule électrique.
FR2720876B1 (fr) * 1994-06-02 1996-07-12 Sagem Coffret de contrôle et de commande d'un moteur de véhicule électrique.
JP3195879B2 (ja) * 1994-07-07 2001-08-06 株式会社日立製作所 電気車の制御装置及び電気車の制御方法
AU5136296A (en) * 1995-03-06 1996-09-23 Curtis Instruments, Inc. Improved dc motor controller and method
US6000486A (en) * 1997-04-18 1999-12-14 Medicart, L.L.C. Apparatus for providing self-propelled motion to medication carts
US5920478A (en) * 1997-06-27 1999-07-06 Oakleaf Engineering, Inc. Multi-input multi-output generic non-interacting controller
GB2363008B (en) * 1997-11-20 2002-02-06 Sevcon Ltd Controller for battery-operated vehicle
US6462506B2 (en) * 1999-12-30 2002-10-08 Textron Inc. Electric golf car with low-speed regenerative braking
US20030218057A1 (en) * 2000-11-07 2003-11-27 Craig Joseph Electrical bus with associated porous metal heat sink and method of manufacturing same
US6812656B2 (en) * 2002-02-27 2004-11-02 Railpower Technologies Corp. Sequenced pulse width modulation method and apparatus for controlling and powering a plurality of direct current motors
CA2411132A1 (en) * 2002-11-05 2004-05-05 Railpower Technologies Corp. Direct turbogenerator
US7084762B2 (en) * 2003-01-10 2006-08-01 Stmicroelectronics, Inc. Electronic device including motion sensitive power switching integrated circuit and related methods
US7124691B2 (en) * 2003-08-26 2006-10-24 Railpower Technologies Corp. Method for monitoring and controlling locomotives
US7084602B2 (en) * 2004-02-17 2006-08-01 Railpower Technologies Corp. Predicting wheel slip and skid in a locomotive
US20050279242A1 (en) * 2004-03-01 2005-12-22 Railpower Technologies Corp. Cabless hybrid locomotive
US7349797B2 (en) * 2004-03-30 2008-03-25 Railpower Technologies Corp Emission management for a hybrid locomotive
US7507500B2 (en) * 2004-05-17 2009-03-24 Railpower Technologies Corp. Design of a large battery pack for a hybrid locomotive
CA2576871A1 (en) * 2004-08-09 2006-02-23 Railpower Technologies Corp. Regenerative braking methods for a hybrid locomotive
EP1791746A2 (en) * 2004-08-09 2007-06-06 Railpower Technologies Corp. Locomotive power train architecture
AU2005282975B2 (en) * 2004-09-03 2010-02-18 Railpower, Llc Multiple engine locomotive configuration
CA2525269C (en) * 2004-10-28 2011-04-26 Textron Inc. Ac drive system for electrically operated vehicle
US7309929B2 (en) 2005-04-25 2007-12-18 Railpower Technologies Corporation Locomotive engine start method
US7661370B2 (en) * 2005-10-19 2010-02-16 Railpower, Llc Design of a large low maintenance battery pack for a hybrid locomotive
US20080288132A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-20 General Electric Company Method of operating vehicle and associated system
US20130199586A1 (en) 2012-02-08 2013-08-08 Kinovita Adjustable crutch with automated deployment
KR102355424B1 (ko) * 2017-09-13 2022-01-26 현대자동차주식회사 차량용 중앙 처리 장치를 제어하는 워치독 회로의 신뢰성을 향상시키는 장치 및 방법
KR102635498B1 (ko) * 2018-10-12 2024-02-14 엘지이노텍 주식회사 모터 제어 방법 및 장치
US11552627B2 (en) 2020-07-31 2023-01-10 Cirrus Logic, Inc. PWM circuitry
GB2607848B (en) * 2020-07-31 2023-10-25 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Driver circuitry
CN112009270B (zh) * 2020-08-31 2022-02-01 安徽江淮汽车集团股份有限公司 电机输出功率控制方法、动力汽车及可读存储介质
CN116056430A (zh) * 2023-03-06 2023-05-02 杭州飞仕得科技股份有限公司 电机控制器总成及电机设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808481A (en) * 1972-04-14 1974-04-30 Electric Fuel Propulsion Corp Commutating circuit for electrical vehicle
GB1596269A (en) * 1976-12-24 1981-08-26 Lucas Industries Ltd Control circuit for an electric vehicle traction motor
JPS5396117A (en) * 1977-02-02 1978-08-23 Hitachi Ltd Device for controlling electric motor vehicle
IN147639B (ko) * 1977-02-11 1980-05-10 Cableform Ltd
US4199037A (en) * 1978-05-19 1980-04-22 White Bruce D Electric automobile
GB2074404B (en) * 1980-04-11 1983-10-19 Hitachi Ltd Chopper controller for a dc motor
JPS5780202A (en) * 1980-11-06 1982-05-19 Hitachi Ltd Controller for electric vehicle
US4479080A (en) * 1983-04-25 1984-10-23 General Electric Company Electrical braking control for DC motors
US4730151A (en) * 1986-01-15 1988-03-08 General Electric Company Continuous field control of series wound motors
US4897882A (en) * 1989-03-10 1990-01-30 Caterpillar Industrial Inc. Motor control apparatus and method
JPH0374113A (ja) * 1989-08-12 1991-03-28 Matsushita Electric Works Ltd 電動車椅子
US5070283A (en) * 1990-05-07 1991-12-03 Raymond Traction motor controller for forklift vehicles
US5119011A (en) * 1990-08-08 1992-06-02 General Electric Company Battery state of charge indicator

Also Published As

Publication number Publication date
KR920017336A (ko) 1992-09-26
CA2060260A1 (en) 1992-08-03
US5281900A (en) 1994-01-25
JPH05176421A (ja) 1993-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940001300B1 (ko) 직류구동용 모타 콘트롤러
US7221858B2 (en) Pulse-width modulation motor speed control circuit
KR200143530Y1 (ko) 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 전류 제어 장치
EP0831012A3 (en) Motor-assisted power steering apparatus
US8022651B2 (en) Electric power steering device
US5444622A (en) Method of controlling electric power steering apparatus
KR960029185A (ko) 전동파워 스티어링 장치
US20100108472A1 (en) Drive roller controller for an accumulating conveyor system
CA2355019C (en) Electrically-driven power steering system having failure detection function
JPH067755B2 (ja) モ−タ制御装置
US5374881A (en) Electric motor controller
CA2411627A1 (en) Electrically operated power steering device
GB2198402A (en) Electric power steering apparatus having motor braking function
JP3314922B2 (ja) 負荷駆動システム及びその故障検出方法
JP3830176B2 (ja) 電気自動車用制御装置
JPH1197992A (ja) 電動切換装置
JP2002037099A (ja) 電動パワーステアリング装置のための電子制御装置
JP3167792B2 (ja) モータドライバの自己診断方法及び自己診断機能付きモータドライバ
JP2939080B2 (ja) モータ制動装置
US20240048071A1 (en) Method and apparatus for operating at least one switching device of a power converter for an electrical axle drive of a motor vehicle, power converter system for an electrical axle drive of a motor vehicle, electrical axle drive for a motor vehicle and motor vehicle
KR100209309B1 (ko) 전동지게차의 플러그 신호 감지장치 및 제동속도제어방법
KR930020824A (ko) 인버터 구동장치의 자기 진단방법
JPH0923683A (ja) モータの制御装置
JPH0311942B2 (ko)
KR100192753B1 (ko) 배터리 포크리프트의 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20000126

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee