DE102019130638A1

DE102019130638A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Motors

Info

Publication number: DE102019130638A1
Application number: DE102019130638.8A
Authority: DE
Inventors: Hyeon Hee Jeong; Kyu Ha Kim; In Hyuk Kim; Jeong Hoon Seo
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-05-20
Also published as: KR102164956B1; US11277085B2; US20200162001A1; KR20200057340A; CN111200386A

Abstract

Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Motors kann aufweisen: eine Invertereinheit, die dazu ausgebildet ist, 3-Phasen-Wechselströme durch mehrere Schalter, welche mittels eines Eingangssteuersignals geschaltet werden, auszugeben, um einen 3-Phasen-Motor anzutreiben; eine Stromdetektionseinheit, die mehrere Stromsensoren aufweist, die dazu ausgebildet sind, zwei oder mehr Phasenströme unter den durch den 3-Phasen-Motor fließenden 3-Phasen-Wechselströmen zu detektieren; und eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, das Antreiben des 3-Phasenmotors zu steuern, indem sie jeweilige rückgekoppelte Phasenströme, die von den mehreren jeweiligen Stromsensoren detektiert wurden, empfängt, die Phasenströme korrigiert, indem sie auf die rückgekoppelten Phasenströme jeweilige Korrekturverstärkungen anwendet, die vorab an den bzw. für die mehreren jeweiligen Stromsensoren geschätzt wurden, um eine Stromdetektionsabweichung jedes der mehreren jeweiligen Stromsensoren zu kompensieren, und anschließend die Invertereinheit basierend auf den korrigierten Phasenströmen steuert.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Koreanischen Anmeldung Nr. 10-2018-0141613 , eingereicht am 16. November 2018, welche durch Bezugnahme in vollem Umfang Teil der vorliegenden Anmeldung ist.
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Motors, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Motors durch das Entfernen einer Abweichung zwischen Stromsensoren, die in einem Motorantriebssystem verwendet werden.
Ein System für eine motorbetriebene Servolenkung (motor-driven power steering - MDPS) eines Fahrzeugs ist eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein leichtes Lenken zu ermöglichen, indem sie mittels eines Hilfsaggregats einen Teil eines Lenkdrehmoments bereitstellt, das von einem Fahrer beim Lenken auf einen Griff bzw. ein Lenkrad aufgebracht werden muss. Das MDPS-System ermittelt einen Fahrzustand des Fahrzeugs über einen Lenksäulendrehmomentsensor, der dazu ausgebildet ist, ein Lenksäulendrehmoment einer von einem Fahrer auf die Lenksäule aufgebrachten Eingangskraft zu messen, einen Lenkwinkelsensor, der dazu ausgebildet ist, einen Lenkwinkel oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit eines Lenkrads oder dergleichen zu messen, und stellt durch einen Elektromotor (MDPS-Motor) basierend auf dem auf eine Lenkachse aufgebrachten Lenksäulendrehmoment eine Unterstützungskraft bereit, während der Fahrer das Lenkrad betätigt.
Üblicherweise ist der MDPS-Motor als ein 3-Phasen-Wechselstrommotor realisiert, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) des MDPS steuert den Antrieb des MDPS-Motors indem sie jeden an den MDPS-Motor ausgegebenen rückgekoppelten Phasenstrom empfängt, und indem sie einen Inverter durch eine Proportional-Integral-Steuerung (PI) steuert, um die Ausgabe eines 3-Phasen-Wechselstroms zu bewirken. Hierbei wird jeder an den MPDS-Motor ausgegebene Phasenstrom durch mehrere in dem MDPS-System eingesetzte Stromsensoren detektiert, um zu der MDPS-ECU rückgekoppelt zu werden.
Jeder für eine Regelung des MDPS-Systems eingesetzte Sensor gibt eine Spannung aus, welche dem detektierten Strom entspricht. Wie in 1A dargestellt, ist die Empfindlichkeit des Stromsensors, die als ein Verhältnis der Ausgangsspannung zu dem detektierten Strom definiert werden kann, für jeden Stromsensor identisch ausgelegt. Wenn die Stromsensoren in dem Fahrzeug eingebaut sind, um den MDPS-Motor zu steuern, ist es jedoch unvermeidbar, dass jeder Stromsensor eine Stromdetektionsabweichung aufweist (anders ausgedrückt: die Empfindlichkeit ist für jeden Sensor verschieden), und somit tritt, wie in 1B dargestellt, ein Phasenstromungleichgewicht auf, bei welcher die Stromsensoren unterschiedliche Spannungen ausgeben, selbst wenn ein identischer Strom detektiert wird. Anders ausgedrückt sind, wie in 1B dargestellt, ein Stromsensor A und ein Stromsensor B so ausgelegt, dass sie eine Empfindlichkeit α aufweisen, aber in einem Prozess, bei welchem die Stromsensoren in dem Fahrzeug montiert sind und zur Steuerung eines MDPS-Motors verwendet werden, ergeben sich die Empfindlichkeiten der Stromsensoren als β bzw. γ. Dementsprechend tritt ein Phasenstromungleichgewicht auf, bei welcher der Stromsensor A und der Stromsensor B unterschiedliche Spannungen ausgeben, trotzdem sie einen identischen Strom detektieren.
2A zeigt einen Ungleichgewichtszustand zwischen 3-Phasen-Strömen, die durch den MDPS-Motor fließen. Wenn das Ungleichgewicht zwischen den Phasenströmen auftritt, wird, wie in 2B dargestellt, eine Drehmomentwelligkeit (eine zweite Drehmomentwelligkeit basierend auf einem elektrischen Winkel, eine 6te oder 8te Drehmomentwelligkeit basierend auf einem mechanischen Winkel) der MDPS-Welligkeit erzeugt. Die erzeugte Drehmomentwelligkeit nimmt mit zunehmender Stromdetektionsabweichung zwischen den Stromsensoren zu. Ferner erzeugt die Drehmomentwelligkeit ein fremdartiges Gefühl während der Fahrer lenkt, und bewirkt sogar einen Anstieg der Betriebsgeräusche des MDPS-Systems.
Der Stand der Technik zu der vorliegenden Erfindung ist in der veröffentlichten Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0086063 (8. Juli 2014) offenbart.
Überblick über die Erfindung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Motors, welche in der Lage sind, die Noise-, Vibration- und Harshness-Performance (NVH) eines Systems für eine motorbetriebene Servolenkung (MDPS) durch das Entfernen eines Ungleichgewichts zwischen 3-Phasen-Strömen, die durch einen MDPS-Motor fließen, zu verbessern, um ein fremdartiges Lenkgefühl des Fahrers und die Betriebsgeräusche des MDPD-Systems zu beseitigen.
Nach einem Ausführungsbeispiel kann eine Vorrichtung zur Steuerung eines Motors aufweisen: eine Invertereinheit, die dazu ausgebildet ist, 3-Phasen-Wechselströme durch mehrere Schalter, welche mittels eines Eingangssteuersignals geschaltet werden, auszugeben, um einen 3-Phasen-Motor anzutreiben; eine Stromdetektionseinheit, die mehrere Stromsensoren aufweist, die dazu ausgebildet sind, zwei oder mehr Phasenströme unter den durch den 3-Phasen-Motor fließenden 3-Phasen-Wechselströmen zu detektieren; und eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, das Antreiben des 3-Phasenmotors zu steuern, indem sie jeweilige rückgekoppelte Phasenströme, die von den mehreren jeweiligen Stromsensoren detektiert wurden, empfängt, die Phasenströme korrigiert, indem sie auf die rückgekoppelten Phasenströme jeweilige Korrekturverstärkungen anwendet, die vorab an den bzw. für die mehreren jeweiligen Stromsensoren geschätzt wurden, um eine Stromdetektionsabweichung jedes der mehreren jeweiligen Stromsensoren zu kompensieren, und anschließend die Invertereinheit basierend auf den korrigierten Phasenströmen steuert.
Die Steuereinheit kann die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den bzw. für die mehreren jeweiligen Stromsensoren schätzen, so dass die Abweichung zwischen jeweiligen Strömen, die von den mehreren jeweiligen Stromsensoren detektiert wurden, in einem Zustand, in dem ein Gleichstrom von der Invertereinheit an den 3-Phasen-Motor ausgegeben wird und der Gleichstrom identisch zu den mehreren Stromsensoren fließt, entfernt ist.
Die Steuereinheit kann an erste bis K-te (wobei K eine natürliche Zahl gleich oder kleiner N ist) Schalter unter ersten bis N-ten (wobei N eine natürliche Zahl ist) Schaltern, die in der Invertereinheit vorgesehen sind, ein identisches PWM-Steuersignal als ein Test-Steuersignal anlegen und das Ausgeben des Gleichstroms an den 3-Phasen-Motor bewirken.
Nachdem der Gleichstrom, welcher von der Invertereinheit zu dem 3-Phasen-Motor MT fließt, einen gleichmäßigen Zustand erreicht hat, kann die Steuereinheit jeden Durchschnitt der jeweils von den mehreren Stromsensoren detektierten Ströme berechnen und die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den bzw. für die mehreren Stromsensoren schätzen, so dass die berechneten Abweichungen der jeweiligen Durchschnittsströme entfernt sind.
Beim Antreiben des 3-Phasen-Motors kann die Invertereinheit aufweisen: einen ersten oberen Schalter und einen ersten unteren Schalter, die an einem ersten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der ersten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, einen zweiten oberen Schalter und einen zweiten unteren Schalter, die an einem zweiten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der zweiten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, und einen dritten oberen Schalter und einen dritten unteren Schalter, die an einem dritten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der dritten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind.
Die Stromdetektionseinheit kann einen ersten Stromsensor, der zwischen dem ersten Knoten und einer ersten Phase des 3-Phasen-Motors verbunden ist, und einen zweiten Stromsensor aufweisen, der zwischen dem zweiten Knoten und einer zweiten Phase des 3-Phasen-Motors verbunden ist.
Die Steuereinheit kann eine erste und eine zweite Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor schätzen, so dass die Abweichung zwischen den jeweils durch den ersten und den zweiten Stromsensor detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor fließt, entfernt ist, indem ein identisches PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter und den zweiten unteren Schalter angelegt wird, und indem der der erste untere Schalter, der zweite obere Schalter, der dritte obere Schalter und der dritte untere Schalter ausgeschaltet werden.
Die Stromdetektionseinheit kann einen ersten Stromsensor zwischen dem zweiten unteren Schalter und einem Referenzknoten aufweisen, und ein zweiter Stromsensor kann zwischen dem dritten unteren Schalter und dem Referenzknoten verbunden sein.
Die Steuereinheit kann eine erste und eine zweite Korrekturverstärkung für den jeweiligen ersten und zweiten Stromsensor schätzen, so dass die Abweichung zwischen den jeweils von dem ersten und dem zweiten Stromsensor detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor fließt, entfernt ist, indem ein identisches PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter, den zweiten unteren Schalter und den dritten unteren Schalter angelegt wird, und indem der der erste untere Schalter, der zweite obere Schalter und der dritte obere Schalter ausgeschaltet werden.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Verfahren zur Steuerung eines Motors unter Verwendung einer Motorsteuervorrichtung, die eine Invertereinheit, die dazu ausgebildet ist, 3-Phasen-Wechselströme durch mehrere Schalter, welche mittels eines Eingangssteuersignals geschaltet werden, auszugeben, um einen 3-Phasen-Motor anzutreiben, und eine Stromdetektionseinheit, die mehrere Stromsensoren aufweist, die dazu ausgebildet sind, zwei oder mehr Phasenströme unter den durch den 3-Phasen-Motor fließenden 3-Phasen-Wechselströmen zu detektieren, aufweist, aufweisen: das Schätzen jeweiliger Korrekturverstärkungen der mehreren Stromsensoren basierend auf jeweiligen, von den mehreren Stromsensoren detektierten Strömen schätzen, um eine Stromdetektionsabweichung jedes der mehreren Stromsensoren zu kompensieren; das Empfangen jeweiliger rückgekoppelter Phasenströme, welche von den mehreren Stromsensoren detektiert wurden, und das Korrigieren der Phasenströme durch Anwenden der geschätzten Verstärkungen auf die jeweiligen rückgekoppelten Phasenströme; und das Steuern der Invertereinheit basierend auf den korrigierten Phasenströmen, um den Antrieb des 3-Phasen-Motors zu steuern.
Figurenliste

1 ist eine Grafik zur Darstellung einer Stromdetektionsabweichung zwischen Stromsensoren bei einem System für eine motorbetriebene Servolenkung (MDPS).
2 zeigt einen Phasenstromungleichgewichtszustand und ein Drehmomentwelligkeitserzeugungsphänomen, welches entsprechend einer Stromdetektionsabweichung zwischen Stromsensoren bei einem MDPS-System auftritt.
3 ist ein Konfigurationsblockdiagramm zur Beschreibung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Motors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Konfigurationsblockdiagramm zur Beschreibung des Gesamtbetriebs der Vorrichtung zur Steuerung eines Motors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 und 6 sind Schaltungsdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum Schätzen einer Korrekturverstärkung in der Motorsteuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Grafik zur Darstellung eines Ergebnisses, bei welchem die Stromdetektionsabweichung zwischen den Stromsensoren in der Motorsteuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entfernt ist.
8 zeigt einen Zustand, in welchem ein Phasenstromungleichgewicht in der Motorsteuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entfernt ist.
9 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zur Steuerung eines Motors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung spezifischer Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Steuerung eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen können die Dicke von Linien und die Größen von Bauteilen aus Gründen der einfacheren Beschreibung und der Klarheit übertrieben sein. Ferner sind die vorliegend verwendeten Begriffe im Hinblick auf Funktionen in der vorliegenden Erfindung definiert und können entsprechend den Praktiken oder den Zwecken von Benutzern oder Bedienern geändert werden. Die Begriffe sollten daher entsprechend den Beschreibungen sämtlicher Ausführungsbeispiele definiert werden.
3 ist ein Konfigurationsblockdiagramm zur Beschreibung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Motors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 4 ist ein Konfigurationsblockdiagramm zur Beschreibung des Gesamtbetriebs der Vorrichtung zur Steuerung eines Motors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 5 und 6 sind Schaltungsdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum Schätzen einer Korrekturverstärkung in der Motorsteuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 7 ist eine Grafik zur Darstellung eines Ergebnisses, bei welchem die Stromdetektionsabweichung zwischen den Stromsensoren in der Motorsteuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entfernt ist, und 8 zeigt einen Zustand, in welchem ein Phasenstromungleichgewicht in der Motorsteuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entfernt ist.
Bezug nehmend auf 3, kann die Motorsteuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Invertereinheit 100, eine Stromdetektionseinheit 200 und eine Steuereinheit 300 aufweisen.
Die Invertereinheit 100 ist mit einem 3-Phasen-Motor MT verbunden und treibt den 3-Phasen-Motor MT basierend auf einer Spannung (DC-Zwischenkreisspannung), die von einer Batterie eines Fahrzeugs geliefert wird. Im Einzelnen kann die Invertereinheit 100 den 3-Phasen-Motor MT durch Ausgeben eines 3-Phasen-Wechselstroms über mehrere Schalter antreiben, die jeweils durch en Steuersignal geschaltet werden, das von der im Folgenden noch beschriebenen Steuereinheit 300 eingegeben wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der 3-Phasen-Motor MT ein MDPS-Motor sein, der aus ersten bis dritten Phaseninduktoren gebildet ist, um ein Unterstützungsdrehmoment zu liefern, und dementsprechend kann die Invertereinheit 100 die Wechselströme der ersten bis dritten Phasen an die ersten bis dritten Induktoren ausgeben, um den 3-Phasen-Motor MT anzutreiben.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, kann die Invertereinheit 100 zum Zeitpunkt des Antreibens des 3-Phasen-Motors einen ersten oberen Schalter 110 und einen ersten unteren Schalter 120, die an einem ersten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der ersten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, einen zweiten oberen Schalter 130 und einen zweiten unteren Schalter 140, die an einem zweiten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der zweiten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, und einen dritten oberen Schalter 150 und einen dritten unteren Schalter 160, die an einem dritten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der dritten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, aufweisen. Dementsprechend kann jeder in der Invertereinheit 100 enthaltene Schalter durch ein von der Steuereinheit 300 eingegebenes PWM-Steuersignal ein- oder ausgeschaltet werden, und so das Ausgeben der ersten bis dritten Wechselströme durch den ersten bis dritten Knoten ermöglichen.
Die Stromdetektionseinheit 200 kann die Wechselströme detektiere, die beim typischen Antreiben des 3-Phasen-Motors MT durch den 3-Phasen-Motor MT fließen, und kann zu diesem Zweck mehrere Stromsensoren aufweisen, die dazu ausgebildet sind, zwei oder mehr Phasen unter den 3-Phasen-Wechselströmen zu detektieren, die durch den 3-Phasen-Motor MT fließen. Im Folgenden wird die Stromdetektionseinheit 200 als einen ersten und einen zweiten Stromsensor 210 und 22 aufweisend beschrieben, die dazu ausgebildet sind, jeweils 2 Phasenströme, die durch den 3-Phasen-Motor MT fließen zu detektieren.
Die Stromdetektionseinheit 200 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann als Hall-IC-Typ ausgebildet sein, wie in 5 dargestellt, oder als Shunt-Typ, wie in 6 dargestellt. Wenn die Stromdetektionseinheit 200 als Hall-IC-Typ ausgebildet ist, kann der erste Stromsensor 210 zwischen dem ersten Knoten der Invertereinheit 100 und der ersten Phase des 3-Phasen-Motors MT verbunden sein, und der zweite Stromsensor 220 kann zwischen dem zweiten Knoten der Invertereinheit 100 und der zweiten Phase des 3-Phasen-Motors MT verbunden sein. Wenn die Stromdetektionseinheit 200 als Shunt-Typ ausgebildet ist, kann der erste Stromsensor 210 zwischen dem zweiten unteren Schalter 140 und einem Referenzknoten (beispielsweise einem Masseknoten) verbunden sein, und der zweite Stromsensor 220 kann zwischen dem dritten unteren Schalter 160 und dem Referenzknoten verbunden sein. Je nach dem Typ der Ausbildung der Stromdetektionseinheit 200 kann sich das Verfahren zum Schätzen der Korrekturverstärkung ändern, wie im Folgenden beschrieben.
Die Steuereinheit 300 kann jeden rückgekoppelten Phasenstrom, der von jedem der Stromsensoren detektiert wird, empfangen und die Invertereinheit 100 nach Art einer PI-Regelung steuern, um den Antrieb des 3-Phasen-Motors MT zu steuern. Da es hierbei, wie zuvor beschrieben, unvermeidlich ist, dass für jeden Sensor eine Stromdetektionsabweichung existiert, tritt ein Phasenstromungleichgewicht auf, bei welchem verschiedene Spannungen von den jeweiligen Stromsensoren ausgegeben werden, selbst wenn ein identischer Strom detektiert wird. Daher werden eine Drehmomentwelligkeit des 3-Phasen-Motors MT, ein fremdartiges Lenkgefühl des Fahrers und ein Betriebsgeräusch des MDPS-Systems erzeugt.
Dementsprechend kann die Steuereinheit 300 den 3-Phasen-Motor MT antreiben, indem sie jeden rückgekoppelten Phasenstrom, der von jedem der Stromsensoren detektiert wird, empfängt, auf jeden Phasenstrom eine jeweilige, für jeden Stromsensor vorab geschätzte Korrekturverstärkung anwendet, um die Stromdetektionsabweichung jedes Stromsensors zu kompensieren und jede Stromphase zu korrigiere, und anschließend die Invertereinheit 100 basierend auf dem jeweiligen korrigierten Phasenstrom steuert. Genauer gesagt kann die Steuereinheit 300, wie in 4 dargestellt, den Antrieb des 3-Phasen-Motors MT steuern, indem sie jeden rückgekoppelten Phasenstrom ia oder ib, der von jedem der Stromsensoren detektiert wird, empfängt, die vorab geschätzte Korrekturverstärkung darauf anwendet, jeden korrigierten Phasenstrom (im Einzelnen: idq, erzeugt durch eine ABC/DQ-Umwandlung jedes korrigierten Phasenstroms) von einem Befehlsstrom idq* subtrahiert und anschließend über eine PI-Regelung ein PWM-Steuersignal an die Invertereinheit 100 anlegt, um das Ausgeben der 3-Phasen-Wechselströme aus der Invertereinheit 100 zu bewirken.
Anders ausgedrückt: da die Stromdetektionsabweichung auf jeden detektierten Phasenstrom reflektiert wird, ist es erforderlich, die Abweichung zu kompensieren. Die Steuereinheit 300 kann daher die Performance der Regelung des 3-Phasen-Motors MT verbessern, indem sie jede vorab geschätzte Korrekturverstärkung auf jeden Stromsensor anwendet, um jeden der detektierten Phasenströme zu korrigieren.
Zur klaren Definition der Begrifflichkeiten sei die Stromdetektionsabweichung jedes Stromsensors als eine Abweichung zwischen von den jeweiligen Stromsensoren ausgegebenen Ausgangswerten (d.h. Ausgangsspannungen), wenn ein identischer Strom detektiert wird. Da die Stromdetektionsabweichung durch den Unterschied in der Empfindlichkeit (d.h. dem Verhältnis (Ausgangsspannung/Detektionsstrom) der entsprechend dem Detektionsstrom ausgegebenen Ausgangsspannung) bewirkt ist, ist verständlich, dass eine Kompensation der Stromdetektionsabweichung zwischen den Stromsensoren äquivalent zu einem Abgleich der Empfindlichkeiten zwischen den Stromsensoren ist.
Im Folgenden wird ein Prozess des Schätzens der Korrekturverstärkung zur Kompensation der Stromdetektionsabweichung jedes in der Stromdetektionseinheit 200 enthaltenen Stromsensors detailliert beschrieben.
Die Steuereinheit 300 kann die Korrekturverstärkungen an den jeweiligen Stromsensoren schätzen, so dass eine Abweichung zwischen jeweils von den Stromsensoren detektierten Strömen in einem Zustand entfernt ist, in dem, wenn ein Test-Steuersignal an die Invertereinheit 100 angelegt wird, ein Gleichstrom von der Invertereinheit 100 zu dem 3-Phasen-Motor MT fließt, und somit ein identischer Gleichstrom durch jeden Stromsensor fließt. Wenn das Test-Steuersignal an die Invertereinheit 100 angelegt wird, kann die Steuereinheit 300 ein identisches PWM-Steuersignal als das Testsignal an erste bis K-te Schalter (wobei K eine natürliche Zahl gleich oder kleiner N ist) unter ersten bis N-ten Schaltern (wobei N eine natürliche Zahl ist) anlegen, die in der Invertereinheit 100 vorhanden sind. Nach der zuvor beschriebenen Schalterkonfiguration der Invertereinheit 100 ist, wenn N 6 ist und die Stromdetektionseinheit 200 als Hall-IC-Typ bzw. Shunt-Typ ausgebildet ist, K 2 bzw. 3. Spezifische Ausführungsbeispiele hierzu werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5 und 6 angegeben.
5 ist ein Schaltungsdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum Schätzen einer ersten bzw. einer zweiten Korrekturverstärkung für den ersten bzw. den zweiten Stromsensor 210 und 220, wenn die Stromdetektionseinheit 200 als Hall-IC-Typ ausgebildet ist, oder anders ausgedrückt: wenn die Stromdetektionseinheit 200 den zwischen dem ersten Knoten der Invertereinheit 100 und der ersten Phase des 3-Phasen-Motors MT verbundenen ersten Stromsensor 210 und den zwischen dem zweiten Knoten der Invertereinheit 100 und der zweiten Phase des 3-Phasen-Motors MT verbundenen zweiten Stromsensor 220 aufweist.
Die Steuereinheit 300 kann jeweils die erste und die zweite Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor 210 und 220 schätzen, so dass die Abweichung zwischen den von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Strömen in einem Zustand, in dem durch Anlegen eines identischen PWM-Steuersignals an den ersten oberen Schalter 110 und den zweiten unteren Schalter 140 und durch Ausschalten des ersten unteren Schalters 120, des zweiten oberen Schalters 130, des dritten oberen Schalters 150 und des dritten unteren Schalters 160 ein identischer Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 fließt, entfernt ist.
Im Einzelnen fließt, wenn die Steuereinheit 300 das identische PWM-Steuersignal (d.h. ein PWM-Steuersignal mit identischer Größe, identischem Tastverhältnis und identischer Phase) an den ersten oberen Schalter 110 und den zweiten unteren Schalter 140 anlegt, der Gleichstrom basierend auf einer DC-Zwischenkreisspannung entlang eines Strompfades, der mit dem ersten Knoten, dem ersten Stromsensor 210, dem ersten Phaseninduktor, dem zweiten Phaseninduktor, dem zweiten Stromsensor 220 und dem zweiten unteren Schalter 140 verbunden ist. Da ein Zustand hergestellt ist, in welchem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 fließt, sollten die Größen der von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Ströme identisch sein. Wenn eine Abweichung zwischen den von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Strömen vorliegt, kann die Steuereinheit 300 jeweils die erste und die zweite Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor 210 und 220 schätzen, so dass die Abweichung entfernt wird.
Wenn die Größe des von dem ersten Stromsensor 210 detektierten Stroms gleich oder größer als diejenige des von dem zweiten Stromsensor 220 erkannten Stroms ist, können die ersten und zweiten Korrekturverstärkungen entsprechend der folgenden Gleichung (1) geschätzt werden. ${IA}_{Verstärkung} = 1 - {abs (\frac{{IA}_{sen}}{{IB}_{sen}}) - 1} \times \frac{1}{2}$
${IB}_{Verstärkung} = 1 + {abs (\frac{{IA}_{sen}}{{IB}_{sen}}) - 1} \times \frac{1}{2}$
Wenn die Größe des von dem ersten Stromsensor 210 detektierten Stroms kleiner als diejenige des von dem zweiten Stromsensor 220 erkannten Stroms ist, können die ersten und zweiten Korrekturverstärkungen entsprechend der folgenden Gleichung (2) geschätzt werden.
${IA}_{Verstärkung} = 1 + {1 - abs (\frac{{IA}_{sen}}{{IB}_{sen}})} \times \frac{1}{2}$
${IB}_{Verstärkung} = 1 - {1 - abs (\frac{{IA}_{sen}}{{IB}_{sen}})} \times \frac{1}{2}$
In den Gleichungen (1) und (2) bezeichnen IA_Verstärkung und IB_Verstärkung jeweils die erste und die zweite Korrekturverstärkung, und IA_sen und IB_sen bezeichnen jeweils die von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Ströme.
Dass die Steuereinheit 300 das identische PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter 110 und den zweiten unteren Schalter 140 anlegt, dient der Verhinderung der Leckage eines Stroms zu einer nicht gesteuerten Phase und der Verhinderung des Vibrierens eines Rotors des 3-Phasen-Motors MT, um so die Bildung des Gleichstroms genau steuern zu können.
Wenn andererseits die Stromdetektionseinheit 200 als Hall-IC-Typ ausgebildet ist, kann, unter Berücksichtigung der Hysteresemerkmale des ersten und des zweiten Stromsensors 210 und 220, der Schätzung der ersten und der zweiten Korrekturverstärkung ein Prozess vorangehen, bei welchem die Steuereinheit 300 Offsets des ersten und des zweiten Stromsensors 210 und 220 berechnet.
6 ist ein Schaltungsdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum Schätzen der ersten und der zweiten Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor 210 und 220, wenn die Stromdetektionseinheit 200 als Shunt-Typ ausgebildet ist, oder, anders ausgedrückt, wenn die Stromdetektionseinheit 200 den zwischen dem zweiten unteren Schalter 140 und dem Referenzknoten verbundenen ersten Stromsensor 210 und den zwischen dem dritten unteren Schalter 160 und dem Referenzknoten verbunden zweiten Stromsensor 220 aufweist.
Die Steuereinheit 300 kann die erste und die zweite Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor 210 und 220 schätzen, so dass die Abweichung zwischen den von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Strömen in einem Zustand, in dem durch Anlegen eines identischen PWM-Steuersignals an den ersten oberen Schalter 110, den zweiten unteren Schalter 140 und den dritten unteren Schalter 160 und durch Ausschalten des ersten unteren Schalters 120, des zweiten oberen Schalters 130 und des dritten oberen Schalters 150 ein identischer Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 fließt, entfernt ist.
Im Einzelnen fließt, wenn die Steuereinheit 300 das identische PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter 110, den zweiten unteren Schalter 140 und den dritten unteren Schalter 160 anlegt, der Gleichstrom Idc basierend auf der DC-Zwischenkreisspannung durch den ersten Knoten, den ersten Stromsensor 210 und den ersten Phaseninduktor. Da der Gleichstrom Idc mit derselben Größe in den zweiten Phaseninduktor und den dritten Phaseninduktor verzweigt wird, fließt ein Gleichstrom Idc/2 entlang eines Strompfads, der mit dem zweiten Phaseninduktor, dem zweiten unteren Schalter 140 und dem ersten Stromsensor 210 verbunden ist, und ein Gleichstrom Idc/2 fließt entlang eines Strompfads, der mit dem dritten Induktor, dem dritten unteren Schalter 160 und dem zweiten Stromsensor 220 verbunden ist. Da ein Zustand hergestellt ist, in dem der identische Gleichstrom Idc/2 zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 fließt, sollten daher die Größen der von dem ersten und dem zweiten Stromdetektor detektierten Ströme identisch sein. Hierbei kann die Steuereinheit 300, wenn die Abweichung zwischen den von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Strömen vorhanden ist, die erste und die zweite Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor 210 und 220 schätzen, so dass die Abweichung entfernt wird. Das Verfahren zum Schätzen der ersten und der zweiten Korrekturverstärkung ist dasselbe wie in den Gleichungen (1) und (2) dargestellt.
Dass die Steuereinheit 300 das identische PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter 110, den zweiten unteren Schalter 140 und den dritten unteren Schalter 160 anlegt, dient der Verhinderung der Leckage eines Stroms zu einer nicht gesteuerten Phase und der Verhinderung des Vibrierens eines Rotors des 3-Phasen-Motors MT, um so die Bildung des Gleichstroms genau steuern zu können.
Wenn andererseits die Stromdetektionseinheit 200 als Shunt-Typ ausgebildet ist, kann, unter Berücksichtigung der Temperaturcharakteristika des ersten und des zweiten Stromsensors 210 und 220, der Schätzung der ersten und der zweiten Korrekturverstärkung ein Prozess vorangehen, bei welchem die Steuereinheit 300 Offsets des ersten und des zweiten Stromsensors 210 und 220 berechnet.
Andererseits kann die Steuereinheit 300, nachdem der von der Invertereinheit 100 zum 3-Phasen-Motor MT fließende Gleichstrom den stetigen Zustand erreicht hat, jeden Durchschnitt der jeweils von den Stromsensoren detektierten Ströme berechnen und die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den Stromsensoren schätzen, so dass die berechnete Abweichung des Durchschnittsstroms entfernt wird. Anders ausgedrückt: nachdem der von der Invertereinheit 100 zum 3-Phasen-Motor MT fließende Gleichstrom den stetigen Zustand erreicht hat, kann die Steuereinheit 300 den Durchschnittsstrom (erster Durchschnittsstrom) des von dem ersten Stromsensor 210 detektierten Stroms sowie den Durchschnittsstrom (zweiter Durchschnittsstrom) des von dem zweiten Stromsensor 220 detektierten Stroms berechnen und anschließend die erste und die zweite Korrekturverstärkung berechnen, so dass die Abweichung zwischen dem ersten Durchschnittsstrom und dem zweiten Durchschnittsstrom entfernt wird. Als Beispiel für die Berechnung des ersten Durchschnittsstroms kann die die Steuereinheit 300 ermitteln, ob der Gleichstrom den stetigen Zustand erreicht hat, indem sie ermittelt, ob n*T (wobei eine Zeitkonstante und n eine natürlich Zahl (beispielsweise 5) ist) von einem Zeitpunkt, zu dem der Gleichstrom ausgegeben wurde, ausgehend abgelaufen ist. Wenn festgestellt wird, dass der Gleichstrom den stetigen Zustand erreicht hat, kann die Steuereinheit 300 den ersten Durchschnittsstrom Isen[avg] entsprechend der nachfolgenden Gleichung (3) berechnen.
$I_{sen} [sum] = i_{1} + i_{2} \dots + i_{n}$
$I_{sen} [avg] = \frac{I_{sen} [sum]}{n}$
Der zweite Durchschnittsstrom kann ebenfalls auf dieselbe Weise wie durch die Gleichung (3) angegeben berechnet werden.
Die Zuverlässigkeit eines Stromdetektionsergebnisses kann durch ein Schema erhöht werden, bei welchem die Durchschnittswerte der von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Ströme verwendet werden, und dementsprechend können die erste und die zweite Korrekturverstärkung genauer geschätzt werden.
7 ist eine Grafik zur Darstellung eines Ergebnisses, bei welchem die Stromdetektionsabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 entfernt ist. Bezug nehmend auf 7A sind die Ausgangswerte (d.h. Ausgangsspannungen) vor der Anwendung der ersten und der zweiten Korrekturverstärkung aufgrund der Empfindlichkeitsdifferenz zwischen de ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 verschieden, selbst wenn ein identischer Strom detektiert wird. Anders ausgedrückt: bei dem ersten Stromsensor 210 wird, da die Empfindlichkeit als β erscheint, vor dem Anwenden der Korrekturverstärkung an diesen der Detektionsstrom IA_sen = β*I_abc. Bei dem zweiten Stromsensor 220 wird, da die Empfindlichkeit als γ erscheint, vor dem Anwenden der Korrekturverstärkung an diesen der Detektionsstrom IB_sen = γ*I_abc. Dementsprechend sind die Detektionsströme verschieden, selbst wenn ein identischer Strom fließt.
Bezug nehmend auf 7B wird, nachdem die erste und die zweite Korrekturverstärkung angewendet wurden, bei Detektion eines identischen Stroms die Empfindlichkeit des ersten Stromsensors 210 nach der Anwendung der ersten Korrekturverstärkung IA_Verstärkung *β und die Empfindlichkeit des zweiten Stromsensors 220 wird nach der Anwendung der zweiten Korrekturverstärkung IB_Verstärkung *γ. Da die Werte von IA_Verstärkung *β und IB_Verstärkung *γ identisch sind, sind die Empfindlichkeiten des ersten und des zweiten Stromsensors 210 und 220 identisch kompensiert. Daher werden, wenn ein identischer Strom fließt, die Detektionsströme identisch (d.h. IA'_sen = IB'_sen).
8 zeigt einen Zustand, in welchem das Phasenstromungleichgewicht entfernt ist, und unter Bezugnahme auf 8A ist ersichtlich, dass vor der Anwendung der ersten und der zweiten Korrekturverstärkung das Ungleichgewicht zwischen den Phasenströmen auftritt. Bezug nehmend auf 8B ist ersichtlich, dass nach der Anwendung der ersten und der zweiten Korrekturverstärkung das Ungleichgewicht zwischen den Phasenströmen entfernt ist, und dementsprechend können die Drehmomentwelligkeit des 3-Phasen-Motors MT, das fremdartige Lenkgefühl des Fahrers, und die Betriebsgeräusche des MDPS-Systems entfernt werden.
9 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zur Steuerung eines Motors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bezug nehmend auf 9 wird das Verfahren zur Steuerung eines Motors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 9 beschrieben. Zum Kompensieren der Stromdetektionsabweichung schätzt die Steuereinheit 300 im Schritt S100 zuerst die jeweiligen Korrekturverstärkungen der Stromsensoren anhand der jeweils von den Stromsensoren detektierten Ströme.
Während die Steuereinheit 300 das Teststeuersignal an die Invertereinheit 100 anlegt, werden in einem Zustand, in dem der Gleichstrom von der Invertereinheit 100 an den 3-Phasen-Motor MT ausgegeben wird und der identische Gleichstrom zu jedem der Stromsensoren fließt, die Korrekturverstärkungen im Schritt S100 jeweils an den Stromsensoren geschätzt, so dass die von den Stromsensoren jeweils detektierten Abweichungen entfernt werden. Zum Ausgeben des Gleichstroms von der Invertereinheit 100 zu dem 3-Phasen-Motor MT kann die Steuereinheit 300 das identische PWM-Signal an den ersten bis K-ten Schalter und den in der Invertereinheit 100 enthaltenen ersten bis N-ten Schaltern als das Teststeuersignal anlegen.
Darüber hinaus kann die Steuereinheit 300 im Schritt S100, nachdem der von der Invertereinheit 100 zum 3-Phasen-Motor MT fließende Gleichstrom den stetigen Zustand erreicht hat, jeden Durchschnitt der jeweils von den Stromsensoren detektierten Ströme berechnen und die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den Stromsensoren schätzen, so dass die berechnete Abweichung des Durchschnittsstroms entfernt wird.
Der Schritt S100 kann in einen Fall, in dem die Stromdetektionseinheit 200 als Hall-IC-Typ ausgebildet ist, und einen Fall, in dem die Stromdetektionseinheit 200 als Shunt-Typ ausgebildet ist, unterteilt werden. Wenn die Stromdetektionseinheit 200 als Hall-IC-Typ ausgebildet ist und den ersten Stromsensor 210, der zwischen dem ersten Knoten der Invertereinheit 100 und der ersten Phase des 3-Phasen-Motors MT verbunden ist, und den zweiten Stromsensor 220, der zwischen dem zweiten Knoten der Invertereinheit 100 und der zweiten Phase des 3-Phasen-Motors MT verbunden ist, kann die Steuereinheit 300 im Schritt S100 die erste und die zweite Korrekturverstärkung an dem ersten bzw. dem zweiten Stromsensor 210 und 220 schätzen, so dass die Abweichung zwischen den von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 fließt, indem das identische PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter 110 und den zweiten unteren Schalter 140 angelegt wird und der erste untere Schalter 120, der zweite obere Schalter 130, der dritte obere Schalter 150 und der dritte untere Schalter 160 ausgeschaltet werden.
Wenn die Stromdetektionseinheit 200 als Shunt-Typ ausgebildet ist und den ersten Stromsensor 210, der zwischen dem zweiten unteren Schalter 140 und dem Referenzknoten verbunden ist, und den zweiten Stromsensor 220, der zwischen dem dritten unteren Schalter 160 und dem Referenzknoten verbunden ist, kann die Steuereinheit 300 darüber hinaus im Schritt S100 die erste und die zweite Korrekturverstärkung an dem ersten bzw. dem zweiten Stromsensor 210 und 220 schätzen, so dass die Abweichung zwischen den von dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor 210 und 220 fließt, indem das identische PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter 110, den zweiten unteren Schalter 140 und den dritten unteren Schalter 160 angelegt wird und der erste untere Schalter 120, der zweite obere Schalter 130 und der dritte obere Schalter 150 ausgeschaltet werden.
Wenn die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den Stromsensoren 210 und 220 im Schritt S100 geschätzt wurden, empfängt die Steuereinheit 300 die jeweiligen, von den Stromsensoren detektierten rückgekoppelten Phasenströme und korrigiert im Schritt S200 die rückgekoppelten Phasenströme durch Anwenden der im Schritt S100 geschätzten Korrekturverstärkungen auf die rückgekoppelten Phasenströme.
Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 300 die Invertereinheit 100 basierend auf jedem im Schritt S200 korrigierten Phasenstrom, um im Schritt S300 den Antrieb des 3-Phasen-Motors MT zu steuern.
Auf diese Weise kann das vorliegende Ausführungsbeispiel zum Zeitpunkt einer Regelung des MDPS-Systems das Ungleichgewicht der durch den MDPS-Motor fließenden 3-Phasenströme entfernen und dementsprechend die Drehmomentwelligkeit, das fremdartige Lenkgefühl, und die Betriebsgeräusche des MDPS-Systems entfernen, um die NVH-Performance zu verbessern, indem die vorab geschätzte Korrekturverstärkung an die jeweils von den Stromsensoren detektierten Phasenströme angelegt wird, um die Stromdetektionsabweichung der Stromsensoren zu entfernen, und anschließend die Invertereinheit durch die PI-Regelung zu steuern.
Gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen kann die vorliegende Erfindung zum Zeitpunkt einer Regelung des MDPS-Systems ein Ungleichgewicht der durch einen Motor einer motorgetriebenen Servolenkung (MDPS) fließenden 3-Phasenströme entfernen, und entsprechend eine Drehmomentwelligkeit, ein fremdartiges Lenkgefühl für den Fahrer und Betriebsgeräusche des MDPS-Systems entfernen, um die Noise-, Vibration- und Harshness-Performance (NVH) durch Anwenden einer vorab geschätzten Korrekturverstärkung auf einen von den jeweiligen Sensoren detektierten Phasenstrom zu verbessern, um so die Stromdetektionsabweichung jedes Stromsensors zu entfernen, und anschließend einen Inverter durch eine Proportional-Integral-Regelung (PI) steuern.
Es sei darauf hingewiesen, dass, da die Konfigurationen der vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiele und Zeichnungen lediglich exemplarische Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind, jedoch nicht den gesamten technischen Gehalt der vorliegenden Erfindung darstellen, zahlreiche verschiedene Ausführungsbeispiele und Modifikationen als Ersatz für die vorangehenden Modifikationen dienen können. Daher sollte der technische Rahmen der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020180141613 [0001]
KR 1020140086063 [0007]

Claims

Vorrichtung zur Steuerung eines Motors, welche aufweist: eine Invertereinheit, die dazu ausgebildet ist, 3-Phasen-Wechselströme durch mehrere Schalter, welche mittels eines Eingangssteuersignals geschaltet werden, auszugeben, um einen 3-Phasen-Motor anzutreiben; eine Stromdetektionseinheit, die mehrere Stromsensoren aufweist, die dazu ausgebildet sind, zwei oder mehr Phasenströme unter den durch den 3-Phasen-Motor fließenden 3-Phasen-Wechselströmen zu detektieren; und eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, das Antreiben des 3-Phasenmotors zu steuern, indem sie: jeweilige rückgekoppelte Phasenströme, die von den mehreren jeweiligen Stromsensoren detektiert wurden, empfängt; die Phasenströme korrigiert, indem sie auf die rückgekoppelten Phasenströme jeweilige Korrekturverstärkungen anwendet, die vorab an den bzw. für die mehreren jeweiligen Stromsensoren geschätzt wurden, um eine Stromdetektionsabweichung jedes der mehreren jeweiligen Stromsensoren zu kompensieren; und anschließend die Invertereinheit basierend auf den korrigierten Phasenströmen steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den bzw. für die mehreren jeweiligen Stromsensoren schätzt, so dass die Abweichung zwischen jeweiligen Strömen, die von den mehreren jeweiligen Stromsensoren detektiert wurden, in einem Zustand, in dem ein Gleichstrom von der Invertereinheit an den 3-Phasen-Motor ausgegeben wird und der Gleichstrom identisch zu den mehreren Stromsensoren fließt, entfernt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Steuereinheit an erste bis K-te (wobei K eine natürliche Zahl gleich oder kleiner N ist) Schalter unter ersten bis N-ten (wobei N eine natürliche Zahl ist) Schaltern, die in der Invertereinheit vorgesehen sind, ein identisches PWM-Steuersignal als ein Test-Steuersignal anlegt und das Ausgeben des Gleichstroms an den 3-Phasen-Motor bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher, nachdem der Gleichstrom, welcher von der Invertereinheit zu dem 3-Phasen-Motor MT fließt, einen gleichmäßigen Zustand erreicht hat, die Steuereinheit jeden Durchschnitt der jeweils von den mehreren Stromsensoren detektierten Ströme berechnet und die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den bzw. für die mehreren Stromsensoren schätzt, so dass die berechneten Abweichungen der jeweiligen Durchschnittsströme entfernt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher beim Antreiben des 3-Phasen-Motors die Invertereinheit aufweist: einen ersten oberen Schalter und einen ersten unteren Schalter, die an einem ersten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der ersten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, einen zweiten oberen Schalter und einen zweiten unteren Schalter, die an einem zweiten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der zweiten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, und einen dritten oberen Schalter und einen dritten unteren Schalter, die an einem dritten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der dritten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Stromdetektionseinheit einen ersten Stromsensor, der zwischen dem ersten Knoten und einer ersten Phase des 3-Phasen-Motors verbunden ist, und einen zweiten Stromsensor aufweist, der zwischen dem zweiten Knoten und einer zweiten Phase des 3-Phasen-Motors verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Steuereinheit eine erste und eine zweite Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor schätzt, so dass die Abweichung zwischen den jeweils durch den ersten und den zweiten Stromsensor detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor fließt, entfernt ist, indem ein identisches PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter und den zweiten unteren Schalter angelegt wird, und indem der der erste untere Schalter, der zweite obere Schalter, der dritte obere Schalter und der dritte untere Schalter ausgeschaltet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Stromdetektionseinheit einen ersten Stromsensor zwischen dem zweiten unteren Schalter und einem Referenzknoten aufweist, und ein zweiter Stromsensor zwischen dem dritten unteren Schalter und dem Referenzknoten verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Steuereinheit eine erste und eine zweite Korrekturverstärkung für den jeweiligen ersten und zweiten Stromsensor schätzt, so dass die Abweichung zwischen den jeweils von dem ersten und dem zweiten Stromsensor detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor fließt, entfernt ist, indem ein identisches PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter, den zweiten unteren Schalter und den dritten unteren Schalter angelegt wird, und indem der der erste untere Schalter, der zweite obere Schalter und der dritte obere Schalter ausgeschaltet werden.
Verfahren zur Steuerung eines Motors unter Verwendung einer Motorsteuervorrichtung, die eine Invertereinheit, die dazu ausgebildet ist, 3-Phasen-Wechselströme durch mehrere Schalter, welche mittels eines Eingangssteuersignals geschaltet werden, auszugeben, um einen 3-Phasen-Motor anzutreiben, und eine Stromdetektionseinheit, die mehrere Stromsensoren aufweist, die dazu ausgebildet sind, zwei oder mehr Phasenströme unter den durch den 3-Phasen-Motor fließenden 3-Phasen-Wechselströmen zu detektieren, aufweist, wobei das Verfahren aufweist: das Schätzen jeweiliger Korrekturverstärkungen der mehreren Stromsensoren basierend auf jeweiligen, von den mehreren Stromsensoren detektierten Strömen schätzen, um eine Stromdetektionsabweichung jedes der mehreren Stromsensoren zu kompensieren; das Empfangen jeweiliger rückgekoppelter Phasenströme, welche von den mehreren Stromsensoren detektiert wurden, und das Korrigieren der Phasenströme durch Anwenden der geschätzten Verstärkungen auf die jeweiligen rückgekoppelten Phasenströme; und das Steuern der Invertereinheit basierend auf den korrigierten Phasenströmen, um den Antrieb des 3-Phasen-Motors zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Steuereinheit beim Schätzen die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den bzw. für die mehreren jeweiligen Stromsensoren schätzt, so dass die Abweichung zwischen jeweiligen Strömen, die von den mehreren jeweiligen Stromsensoren detektiert wurden, in einem Zustand, in dem ein Gleichstrom von der Invertereinheit an den 3-Phasen-Motor ausgegeben wird und der Gleichstrom identisch zu den mehreren Stromsensoren fließt, entfernt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Steuereinheit beim Schätzen an erste bis K-te (wobei K eine natürliche Zahl gleich oder kleiner N ist) Schalter unter ersten bis N-ten (wobei N eine natürliche Zahl ist) Schaltern, die in der Invertereinheit vorgesehen sind, ein identisches PWM-Steuersignal als ein Test-Steuersignal anlegt und das Ausgeben des Gleichstroms an den 3-Phasen-Motor bewirkt.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem, nachdem der Gleichstrom, welcher von der Invertereinheit zu dem 3-Phasen-Motor MT fließt, einen gleichmäßigen Zustand erreicht hat, die Steuereinheit beim Schätzen jeden Durchschnitt der jeweils von den mehreren Stromsensoren detektierten Ströme berechnet und die jeweiligen Korrekturverstärkungen an den bzw. für die mehreren Stromsensoren schätzt, so dass die berechneten Abweichungen der jeweiligen Durchschnittsströme entfernt sind.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem beim Antreiben des 3-Phasen-Motors die Invertereinheit einen ersten oberen Schalter und einen ersten unteren Schalter, die an einem ersten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der ersten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, einen zweiten oberen Schalter und einen zweiten unteren Schalter, die an einem zweiten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der zweiten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, und einen dritten oberen Schalter und einen dritten unteren Schalter, die an einem dritten Knoten, an welchen ein Wechselstrom der dritten Phase ausgegeben wird, seriell verbunden sind, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem die Stromdetektionseinheit einen ersten Stromsensor, der zwischen dem ersten Knoten und einer ersten Phase des 3-Phasen-Motors verbunden ist, und einen zweiten Stromsensor aufweist, der zwischen dem zweiten Knoten und einer zweiten Phase des 3-Phasen-Motors verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem die Steuereinheit beim Schätzen eine erste und eine zweite Korrekturverstärkung für den ersten und den zweiten Stromsensor schätzt, so dass die Abweichung zwischen den jeweils durch den ersten und den zweiten Stromsensor detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor fließt, entfernt ist, indem ein identisches PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter und den zweiten unteren Schalter angelegt wird, und indem der der erste untere Schalter, der zweite obere Schalter, der dritte obere Schalter und der dritte untere Schalter ausgeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem die Stromdetektionseinheit einen ersten Stromsensor zwischen dem zweiten unteren Schalter und einem Referenzknoten aufweist, und ein zweiter Stromsensor zwischen dem dritten unteren Schalter und dem Referenzknoten verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 17, bei welchem die Steuereinheit beim Schätzen eine erste und eine zweite Korrekturverstärkung für den jeweiligen ersten und zweiten Stromsensor schätzt, so dass die Abweichung zwischen den jeweils von dem ersten und dem zweiten Stromsensor detektierten Strömen in einem Zustand, in dem der identische Gleichstrom zu dem ersten und dem zweiten Stromsensor fließt, entfernt ist, indem ein identisches PWM-Steuersignal an den ersten oberen Schalter, den zweiten unteren Schalter und den dritten unteren Schalter angelegt wird, und indem der der erste untere Schalter, der zweite obere Schalter und der dritte obere Schalter ausgeschaltet werden.