Shift-By-Wire 시스템의 임베디드 제어로직 설계

Abstract

본 논문은 BLDC모터가 장착된 Shift-By-Wire 시스템을 구동하기 위한 제어 프로그램을 설계하고 그 성능을평가한 것으로써, 제어 알고리즘은 변속할 때 디텐트플레이트의 형상에 따라 보정변수로 설계된 목표속도를 추종하도록모터 속도제어를 수행하고, 만약 목표 변속 단에 도달하게 되면 모터를 특정 위치에 정지시키는 정렬 방식을 도입하였다. 제어 프로그램은 10ms 태스크로 작동되는 시간기반 제어영역과 홀센서 신호를 기반으로 동작하는 이벤트기반 제어영역으로 이루어져 있다. 시간 기반 제어는 센서 및 통신 오류 진단, 현재 변속 상태, 목표 회전수 및 모터 회전 방향, 모터속도제어로 구성되며, 반면에 이벤트 기반 제어는 six-step 결정 부분, 상 전환 시퀀스 제어, 상 전환 스위칭 제어 및모터 속도 계산으로 구성된다. 설계된 제어 프로그램은 제어기에 탑재되어 제어기능에 대한 평가를 수행하였으며, 그결과 변속 소요시간은 최대 300~400ms으로 차량 양산업체의 요구수준을 만족하였으며, 소비전류는 4~8A 수준으로양호한 결과를 얻었을 뿐만 아니라 센서의 고장진단 프로그램도 정상적으로 작동됨을 확인하였다.