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제안 방법
- 그러나, 초기전원 공급시는 상대위치 검출이 불가능한 문제점이 발생하여 이를 설정온도(25° C)를 기준하여 이기준온도 보다 낮은 온도로 설정되었으면 Motor를 강제로 역회전시켜 초기치 1번 접점을, 그리고 이기준온도 보다 높게 설정되었을때는 Motor를 정회 전 시켜 초기치 2번 접점을 Brush가 Scan하여 초기위치정보(Home)를 검출하고, 초기치와의 차이분인 상대 위치 제어분 만큼을 정, 역회전 제어하는 방법으로 임의각도 위치제어를 구현하였다. M.R센서가 위치정보를 획득하기 위하여 자극을 검출하는 구조는 Motor Shaft 에 직결된 원통형 착자(24극)Gear의 원통부분에 착 자 된 자속성분을 M.R센서가 검출하는 방법으로 Motor의 위치정보를 획득하였다. 또한* Motor Actuator에 내장된 L.
- 제어방식은 Motor Actuator의 위치 제어를 위하여 Encoder수 및 전원Line에 해당하는 제어 선과 전원선이 필요하여 시스템이 복잡하게 구성되어진다. 그래서, 이러한 복잡한 제어 시스템을 동일기능을 수행하는 직렬통신방식으로 변환하여 복잡한 제어 System 을 보다 컴펙트하게 재구성하여 사용하였다. 차량의 전기적인 Noise등의 열악한 환경을 극복하기 위하여 통신 Error 검출 및 오동작 방지를 위하여 동기식 직렬통신 방법으로 Parity Check 및 안정화에 중점올두어 통신을 실현하였다.
- R센서)를 내장시켜 Motor의 위치정보를 획득하였으며, 제어목표치에 대하여 제어결과치를 되먹임 하는 Servo시스템으로 구성하여 제어의 신뢰성을 높였다. 그러나, 초기전원 공급시는 상대위치 검출이 불가능한 문제점이 발생하여 이를 설정온도(25° C)를 기준하여 이기준온도 보다 낮은 온도로 설정되었으면 Motor를 강제로 역회전시켜 초기치 1번 접점을, 그리고 이기준온도 보다 높게 설정되었을때는 Motor를 정회 전 시켜 초기치 2번 접점을 Brush가 Scan하여 초기위치정보(Home)를 검출하고, 초기치와의 차이분인 상대 위치 제어분 만큼을 정, 역회전 제어하는 방법으로 임의각도 위치제어를 구현하였다. M.
- 따라서 본논문에서 제안하는 제어방법은. 현재 차량용 에어컨에서 사용하는 접점식Encoder의 임의위치 제어가 어려운점과 전위차계형의 저항특성이 비선형성에 의해 별도의 보정제어 및 Brush Sliding에 의한 작동 내구성이 저하되는 문제점을 제거하고 임의위치제어가 가능한 시스템을 구현하기 위하여 비접촉식 MR센서를 사용하였다.
- 따라서, 본 논문에서는 차량용 에어컨시스템에서 온도제 어 를 자기 저 항소자 (Magnetic Resistance) 형 Encoder를 내장하여 Motor의 위치정보를 획득하므로접점식Encoder의 위치에 종속되지 않아 임의각도 위치제어가 가능하게 하였으며, 전위차계형의 Brush 접촉에 의한 내구성 향상을 위하여 비접촉식 M.R Sensor를 사용하여 모터엑츄에이터의 내구수명에 따른 문제점을 제거하였으며, 복잡한 제어선을 필요로 하는 직접입, 출력 (D.I.O)제어방식을 M.C.U.(Main Control Unit)와 L. C.U(Local control Unit)간에 직렬통신방식에 의한 제어방식으로 변경하여 복수의 DC Motor Actuator를 M. C.U에서 임의위치제어가 가능한 System으로 설계하였으며, 이를 접점식Encoder 에의한 제어방식 및 전위차계에 의한 제어방식과 성능을 비교평가하여 그 효율성 올 입증 하였다.
- 또한 전위차계형 위치제어는 그림24와 같이 내부에 내장된 Brush가 Moten작동과 연동하여 전위차계의 저항치를 변화시켜 전항차를 전압의 차이 분으로 변환하는 구조의 위치제어 방법이나 저항의 비선형성으로 LCU에서 Thresihold 영역을 추가로 Data Mapping하고 규정된 영역범위내에 있을 때는 동일 값으로 처리하여 M Moi의위치제어 정밀도가 떨어졌다.
- R센서가 검출하는 방법으로 Motor의 위치정보를 획득하였다. 또한* Motor Actuator에 내장된 L.C.U는 Hitachi HD6473724(8Bit)을 사용하여 구성하였으며, 기능은 M.R센서를 통해 획득된 위치정보를 직렬통신 형식의 Data로 변환하여 M.C.U(Main Control Unit) 로 전송하고 MCU로부터 수신한 위치제어 지령 (Command) 으로 Motor 를 정, 역회전 시켜 임의위치 제어를 하고, 이러한 과정을 통해 변화된 위치정보를 M.C.U.로 재전송하는 방법으로 위치제어의 정확도를 높였다.
- 에내장된 제어부 로부터 위치정보를 받고 연산처리한 Data와의 차이분을 추가로 제어하여 Motor를 제어목표 위치로 이동시키고. 상대위치 제어 결과치를 M.C.U. 로 전송하는 방식으로 임의위치 제어를 실현하였다. 임의위치제어 시스템은 Motor제동 및 구속방지를 위하여 별도의 제어장치를 Cost 상승을 고려하여 부가하지 않고 Motor Actuator 내에 내장된 접점을 Brush 가 Sliding하여 규정된 한계제어각도를 넘어서면 Brush에 접촉되는 접점이 차단되는 구조이며.
- 선정하고 추적제어할 필요성이 있으며. 이를 위해서 그림2.2와 같이 Motor Actuator내부에 비접촉식 자기저항 소자(M.R센서)를 내장시켜 Motor의 위치정보를 획득하였으며, 제어목표치에 대하여 제어결과치를 되먹임 하는 Servo시스템으로 구성하여 제어의 신뢰성을 높였다. 그러나, 초기전원 공급시는 상대위치 검출이 불가능한 문제점이 발생하여 이를 설정온도(25° C)를 기준하여 이기준온도 보다 낮은 온도로 설정되었으면 Motor를 강제로 역회전시켜 초기치 1번 접점을, 그리고 이기준온도 보다 높게 설정되었을때는 Motor를 정회 전 시켜 초기치 2번 접점을 Brush가 Scan하여 초기위치정보(Home)를 검출하고, 초기치와의 차이분인 상대 위치 제어분 만큼을 정, 역회전 제어하는 방법으로 임의각도 위치제어를 구현하였다.
- 자동차용 에어컨의 구성은 그림 2.1 과 같이 냉방과 난방을 위한 부분과 이를 제어하기 위한 HVAC(Heating Ventilating and Air Conditioning)으로 구성 되는데, 본 논문에서는 냉, 난방장치는 다루지 않고 제어장치인 HVAC을 중심으로 기술하며 이를 구성하고 있는 구성부품의 기능은 차실내로 유입되는 공기를 내기순환 또는 외기도입 으로할것인가를 선택할 수 있는 내, 외기도어 (Recirclr, Fresh Door) 와 차실내로 유입된공기가 HVAC를 통과하여 어느방향으로 토출 할것인가를 결정하는 모드도어 (Mode Door), 그리고 쿨러 (Cooler)를통과한 차가운 공기와 히 터 (Heater)를 통과한 따뜻한 공기의 혼합비를 조절하는 에어믹스도어 (Ah Mix Door)가 있으며, 불로어 (Blower) Motor는 내, 외기 도어를 통해 유입된 공기를 모드도어를 통해 차실내로 불어주는 역할을 한다.
- 제어 방식 별 성 능비교 평 가는 실차상태에서 이 루어 져 야하나 그림2.9와같이 에어컨 System 대상평가 시험 장치에서 온도센서 (Thermistor)의한 온도검출 및 Air Mix Door개도치에대한 온도제어의 Lineality성과 각 토출 구간의 온도편 차를 실험 하여 온도제어 의 성 능평 가 기준으로 삼았다.
- 차량용 에어컨의 온.조 제어방식별 온도제어성 및 토출 구간 온도편차특성을 평가 하였다.
- 그래서, 이러한 복잡한 제어 시스템을 동일기능을 수행하는 직렬통신방식으로 변환하여 복잡한 제어 System 을 보다 컴펙트하게 재구성하여 사용하였다. 차량의 전기적인 Noise등의 열악한 환경을 극복하기 위하여 통신 Error 검출 및 오동작 방지를 위하여 동기식 직렬통신 방법으로 Parity Check 및 안정화에 중점올두어 통신을 실현하였다. .
- 통신 Protocole MCU에서 11 Frame을 송신한후 5 Frame의 L.C.U. Data의 입력을 행하였다.
- 따라서 본논문에서 제안하는 제어방법은. 현재 차량용 에어컨에서 사용하는 접점식Encoder의 임의위치 제어가 어려운점과 전위차계형의 저항특성이 비선형성에 의해 별도의 보정제어 및 Brush Sliding에 의한 작동 내구성이 저하되는 문제점을 제거하고 임의위치제어가 가능한 시스템을 구현하기 위하여 비접촉식 MR센서를 사용하였다.
대상 데이터
- C.는 Hitachi HD6473724(8Bit)을 사용하였고, M.C.U측에서의 기본적인 차량용 에어컨 제어를 위한 온도설정 (Tptc) 및 실내, 외 센서. 일사센서등의 Data 입력과 각각의 보정제어의 내용은 현양산 적용 중인 사양을 기준하여 Data Map을 참조하고 주 가적인 제어 및 변경은 실시하지 않았다.
이론/모형
- 임의위치제어 시스템은 Motor제동 및 구속방지를 위하여 별도의 제어장치를 Cost 상승을 고려하여 부가하지 않고 Motor Actuator 내에 내장된 접점을 Brush 가 Sliding하여 규정된 한계제어각도를 넘어서면 Brush에 접촉되는 접점이 차단되는 구조이며. Motor 관성에 의한 Over Run현상은 감속Gear에의한 제동방식으로 사용하였다. C.
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