KR100804429B1 - Field weakening control method and apparatus using voltage in driving motor of automotive steering system - Google Patents
Field weakening control method and apparatus using voltage in driving motor of automotive steering system Download PDFInfo
- Publication number
- KR100804429B1 KR100804429B1 KR1020070011560A KR20070011560A KR100804429B1 KR 100804429 B1 KR100804429 B1 KR 100804429B1 KR 1020070011560 A KR1020070011560 A KR 1020070011560A KR 20070011560 A KR20070011560 A KR 20070011560A KR 100804429 B1 KR100804429 B1 KR 100804429B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic flux
- voltage
- motor
- field weakening
- driving motor
- Prior art date
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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/0085—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed
- H02P21/0089—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed using field weakening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/20—Steering systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약계자 제어장치의 블록 구성도,1 is a block diagram of a field weakening controller according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약계자 제어방법의 흐름도,2 is a flowchart of a field weakening control method according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 약계자 제어가 적용되는 조향장치 구동모터의 내부 투시도,3 is an internal perspective view of a steering apparatus driving motor to which field weakening control according to the present invention is applied;
도 4는 본 발명에 의한 약계자 제어시의 자속 분포도이다.4 is a magnetic flux distribution diagram in the field weakening control according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100: 약계자 제어장치 110: 감지부100: weak field controller 110: detection unit
120: 제어부 130: 수행부120: control unit 130: execution unit
150: (구동)모터150: (drive) motor
본 발명은 전압을 이용하는 자동차 조향장치 구동모터의 약계자 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고가의 장비 장착과 복잡한 계산의 필요없이 미리 임계 전압을 설정하여 임계 전압 이상으로 상승한 입력/출력 전압에 대해 그에 비례하는 역자속이 증가하도록 제어하는 약계자 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field weakening controller and method for a vehicle steering device driving motor using a voltage. More particularly, the present invention relates to a weak field control method for controlling the reverse magnetic flux to increase in proportion to the input / output voltage rising above the threshold voltage by setting the threshold voltage in advance without the need for expensive equipment installation and complicated calculation.
자동차의 조향장치(Steering System)는 자동차의 진행방향을 운전자가 조향핸들을 돌려 자유로이 바꾸기 위한 장치이다. 따라서 조향장치는 앞차축이나 앞바퀴 정렬과 밀접한 관계가 있으며 브레이크 장치와 함께 자동차 주행의 안전상 매우 중요한 장치이다. 일반적으로 조향장치는 선회반경이 되도록 작고 고속주행에서 차량의 선회가 안정하게 되어야 하며 또한 조향 조작이 가볍게 되고 자유로워야 한다.Steering system of the vehicle (Steering System) is a device for the driver to freely change the driving direction of the vehicle by turning the steering wheel. Therefore, the steering system is closely related to the front axle or the front wheel alignment, and it is a very important device for driving safety together with the brake system. In general, the steering system should be small so as to have a turning radius, the vehicle's turning should be stable at high speeds, and the steering operation should be light and free.
자동차가 점차 고급화됨에 따라 저압타이어가 이용되고, 대형차량의 자동화로 전륜의 접지 저항이 증대하여 조향 휠의 조작력이 필요하게 되어, 조향장치에 동력원을 설치하여 조향 휠의 조작력을 보조하는 동력 보조 조향장치(Power Steering Appratus)가 개발되었다. As automobiles become more advanced, low-pressure tires are used, and the ground resistance of the front wheels increases due to the automation of large vehicles, and the steering wheel is required to operate, and the power assisted steering assists the steering wheel's operation by installing a power source in the steering system. A device (Power Steering Appratus) has been developed.
일반적으로 자동차의 동력 보조 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 동력 보조 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전기식 동력 보조 조향장치(Electric Power Steering Apparatus)가 점차로 보편화 되어 가고 있다.Generally, as a power assist steering device of a vehicle, a hydraulic power steering steering system using hydraulic pressure of a hydraulic pump has been used, but since the 1990s, an electric power steering steering system using an electric motor has been used. It is becoming more and more common.
전기식 동력 보조 조향장치의 작동원리를 살펴보면, 센서를 통해 감지되는 조향 휠의 토크, 차량의 속도, 조향각 정보로부터 전자제어장치에서 모터 제어전류를 산출하고 모터에 실제로 흐르는 전류 값을 검출하여, 산출한 모터 제어전류와 실제 모터의 전류를 비교하여 그 차이만큼의 전류를 모터로 전달해서 모터를 구동 하여 운전자의 조향 조작을 보조한다. 운전자가 조향 휠에 토크를 크게 가할수록 운전자의 조향 조작을 보조하기 위하여 모터에 전달되는 전류는 증가하게 된다. Referring to the operation principle of the electric power assisted steering device, the motor control current is calculated by the electronic controller and the current value flowing through the motor is detected from the torque of the steering wheel, the speed of the vehicle, and the steering angle detected by the sensor. The motor control current is compared with the current of the actual motor, and the difference is transmitted to the motor to drive the motor to assist the driver in steering. As the driver applies torque to the steering wheel, the current delivered to the motor increases to assist the driver's steering operation.
한편, 모터는 고정자(로터; Rotor)와 회전자(스테이터; Stator)로 구성된 것으로 회전자에 전류를 흘려 자속을 형성시키면 그 자속와 로터 자속의 상호 작용에 의하여 로터가 회전하는 원리를 가진다. 이러한 모터는 반대로 로터가 회전하는 경우 자속의 변화가 생기고 이러한 자속의 시간 변화량은 스테이터의 코일에 유도 기전력을 생성하게 되며, 이런 메타니즘이 발전기에 이용된다.On the other hand, the motor is composed of a stator (rotor) and a rotor (stator) and when the current flows to the rotor to form a magnetic flux has a principle that the rotor rotates by the interaction of the magnetic flux and the rotor magnetic flux. Such a motor, on the contrary, causes a change in magnetic flux when the rotor rotates, and this amount of change in magnetic flux generates induced electromotive force in the coil of the stator, and this mechanism is used for the generator.
따라서, 모터 회전시 발생하는 유도 기전력은 로터의 회전을 방해하는 방향으로 생기며, 이를 역기전력(逆起電力; Reverse Electromotive Force) 이라 한다. 이러한 역기전력은 로터 회전의 시간 변화량에 비례하기 때문에 모터가 저속으로 회전하는 경우에는 그 발생량이 적어서 모터 제어에 큰 영항을 미치지 아니하지만, 모터가 고속으로 회전하는 경우에는 발생하는 역기전력도 모터의 속도에 비례하여 커진다. Therefore, the induced electromotive force generated when the motor rotates is generated in a direction that hinders the rotation of the rotor, which is called a reverse electromotive force (逆 起 電力). Since the counter electromotive force is proportional to the time variation of the rotor rotation, the amount of occurrence of the counter electromotive force is small when the motor rotates at a low speed, and thus does not significantly affect the motor control. It grows in proportion.
이렇게 발생한 역기전력은 전자 제어 장치에서 수행되는 모터 제어에 문제점을 발생시킬 수 있다. 즉, 일정한 전압/전류를 인가하는 경우 저속에서는 그 전압/전류에 해당되는 모터 속도 또는 출력(토크)을 얻을 수 있으나, 고속이 되면 역기전력이 크게 발생하므로 입력 전압/전류로부터 예측되는 모터 속도 또는 출력을 얻을 수 없게 되며, 이에 따라 원하는 모터의 속도 또는 출력을 얻기 위하여 입력 전압/전류를 변화하여야 한다. 이 때, 역기전력을 발생시키게 되는 자속과 반대되는 방향으로 역자속이 발생하도록 전류/전압을 인가하며, 이를 약계자 제어(Field Weakening Control) 이라 한다. The counter electromotive force generated in this way may cause a problem in motor control performed in the electronic control apparatus. That is, when a constant voltage / current is applied, a motor speed or output (torque) corresponding to the voltage / current can be obtained at a low speed, but at a high speed, a back electromotive force is largely generated, so the motor speed or output predicted from the input voltage / current is obtained. You will not be able to get this, and you will have to change the input voltage / current to get the desired motor speed or output. At this time, a current / voltage is applied to generate the reverse magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux that generates the counter electromotive force, and this is called field weakening control.
종래의 약계자 제어의 원리를 살펴보면, 모터에 발생하는 역기전력이 모터의 회전속도와 비례하여 증가하게 되기 때문에 모터의 회전속도를 측정 또는 계산하여 미리 설정해 놓은 회전 속도 이상인 경우 역기전력이 발생되는 자속과 반대되는 방향의 역자속이 증가하도록 입력 전류/전압을 조절한다. 이러한 종래의 약계자 제어방법에서 모터의 회전속도를 알기 위해서는 모터의 위치에 대한 정보가 필요하고, 모터의 위치를 감지하기 위해서 고가의 센서를 필요로 하는 문제점이 발생한다. Looking at the principle of the field weakening control, since the counter electromotive force generated in the motor increases in proportion to the rotation speed of the motor, it is opposite to the magnetic flux in which the counter electromotive force is generated when the rotation speed of the motor is measured or calculated or more than the preset rotation speed. Adjust the input current / voltage so that the reverse flux in the direction of increase is increased. In the conventional weak field control method, information about the position of the motor is required to know the rotational speed of the motor, and an expensive sensor is needed to detect the position of the motor.
또한 모터의 위치 정보를 이용하여 모터의 회전속도를 계산하는 과정이 복잡하여 계산량이 많아지는 문제점이 발생한다. In addition, the process of calculating the rotational speed of the motor by using the position information of the motor is complicated, causing a problem of increasing the amount of calculation.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 고가의 장비 장착과 복잡한 계산의 필요없이 미리 임계 전압을 설정하여 입력 또는 출력 전압이 임계 전압 이상으로 상승한 경우 역기전력을 감쇠시키는 방향의 역자속을 증가하도록 하는 약계자 제어방법을 제공하는 데 그 주된 목적이 있다. In order to solve this problem, the present invention provides a method for increasing the reverse magnetic flux in a direction to attenuate counter electromotive force when the input or output voltage rises above the threshold voltage by setting the threshold voltage in advance without the need for expensive equipment and complicated calculations. The main purpose is to provide a field control method.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차 조향 장의 구동모터에 대한 약계자 제어장치를 이용한 약계자 제어방법으로서, 상기 약계자 제어장치는, (a) 상기 모터의 입력 또는 출력 전압을 감지하는 단계와, (b) 상기 감지된 현재의 모터 전압이 기설정된 임계 전압 이상인지 판단하는 단계와, (c) 상기 현재 모터 전압이 상기 임계 전압 이상인 경우에 한하여 상기 구동모터에 발생되는 역기전력을 유도하는 유도 자속과 반대방향의 역자속을 증가시키도록 제어하는 단계를 포함하여 구성한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a field weakening control method using a field weakening control device for a driving motor of an automobile steering field, the field weakening control device comprising the steps of: (a) sensing the input or output voltage of the motor; (B) determining whether the sensed current motor voltage is equal to or greater than a predetermined threshold voltage, and (c) inducing to induce counter electromotive force generated in the drive motor only when the current motor voltage is greater than or equal to the threshold voltage. And controlling to increase the reverse magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux.
또한, 본 발명에 의한 자동차 조향장치 구동모터의 약계자 제어장치는, 상기 구동모터의 입력 전압 또는 출력 전압을 주기적으로 감한 후 그를 제어부로 전달하는 감지부와, 상기 감지부로부터 전달된 입력 전압 또는 출력 전압이 미리 설정된 임계 전압이상인지 여부를 판단한 후, 임계전압 이상이 되는 경우에 한하여 역자속 발생신호를 생성하여 수행부로 전달하는 제어부와, 상기 제어부로부터의 명령신호를 수신하고, 역기전력을 발생시키는 유도자속과 반대되는 방향으로 역자속이 형성되도록 모터에 구비된 하나 이상의 스테이터(Stator)에 구비된 코일에 인가되는 전류량을 제어하는 수행부를 포함하여 구성한다.In addition, the field weakening control device of the vehicle steering apparatus driving motor according to the present invention, the sensing unit for periodically deducting the input voltage or output voltage of the drive motor and transmitting it to the control unit, and the input voltage or After determining whether the output voltage is greater than or equal to the predetermined threshold voltage, the controller generates a reverse flux generation signal and transmits it to the execution unit only when the output voltage is greater than or equal to the threshold voltage, receives a command signal from the controller, and generates counter electromotive force. It comprises a performing unit for controlling the amount of current applied to the coil provided in the at least one stator (Stator) provided in the motor so that the reverse magnetic flux is formed in the direction opposite to the induction magnetic flux.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약계자 제어장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a field weakening controller according to a preferred embodiment of the present invention.
약계자 제어장치(100)는 자동차 조향 장치에서 모터(150)의 입력 또는 출력 전압을 측정하여 그를 근거로 역자속을 조절하여 모터(150)의 회전으로 인한 역기 전력을 제어한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약계자 제어기(100)는 감지부(110), 제어부(120) 및 수행부(130)를 포함한다. The field weakening
감지부(110)는 모터(150)의 입력 전압 또는 출력 전압을 주기적으로 감지한 후 그를 제어부로 전달하는 기능을 수행한다.The
제어부(120)는 감지부로부터 전달된 모터(150)의 입력 전압 또는 출력 전압이 미리 설정된 임계 전압이상인지 여부를 판단한 후, 임계전압 이상이 되는 경우에 한하여 수행부(130)를 제어하여 역자속을 생성하도록 한다. The
이 때, 제어부는 현재 모터 전압(입력 또는 출력)에 비례하는 역자속이 발생되도록 하는 명령신호를 생성하여 수행부로 전송하는 것이 바람직하다. At this time, the control unit preferably generates a command signal for generating a reverse magnetic flux in proportion to the current motor voltage (input or output) and transmits to the execution unit.
또한, 경우에 따라서는 현재 모터 전압과 임계 전압 사이의 차이를 산출한 후, 그에 비례하는 역자속이 발생되도록 할 수도 있다.In some cases, the difference between the current motor voltage and the threshold voltage may be calculated, and a reverse magnetic flux proportional thereto may be generated.
수행부(130)는 제어부로부터 역자속 발생 명령신호를 수신하고, 모터에 구비된 하나 이상의 스테이터(Stator)에 구비된 코일에 인가되는 전류량을 제어하여, 역기전력을 발생시키는 유도자속과 반대되는 방향으로 역자속이 형성되도록 제어한다. 이러한 역자속 제어 방식에 대해서는 아래의 도 3에서 상세하게 설명한다.The
본 명세서에서 "역자속"이란 의한 역기전력을 유도하게 되는 로터 회전에 의한 유도 자속과 반대되는 방향의 자속을 의미하며, 모터의 1 이상의 스테이터 코일에 흐르는 전류량을 다르게 조절함으로써 크기가 제어되는 자속을 의미한다.As used herein, the term "reverse flux" refers to a magnetic flux in a direction opposite to the induced magnetic flux caused by the rotation of the rotor which induces counter electromotive force, and means a magnetic flux whose magnitude is controlled by differently adjusting the amount of current flowing in at least one stator coil of the motor. do.
이 때, 현재 모터 전압(Vc) 또는 임계전압(Vt)과의 차이(Vc-Vt)와 발생되는 역자속(Ψr)은 비례 관계를 형성하도록 하되, 구체적인 비례 관계는 아래의 수학식 1 내지 3 중 하나 이상에 의하여 결정될 수 있다.At this time, the difference between the current motor voltage (Vc) or the threshold voltage (Vt) (Vc-Vt) and the generated inverse magnetic flux (Ψr) to form a proportional relationship, the specific proportional relationship is represented by the following
여기서 k는 비례 상수이고, n은 차수 정수로서 정수 또는 유리수로 결정될 수 있다.Where k is a proportional constant and n can be determined as an integer or rational number as an integer.
현재 모터 전압과 역자속의 관계는 차량 조향장치의 모터 제어 민감도, 토크와 모터 속도의 관계, 차량의 현재 속도, 시간당 조향각 변화량, 차량의 종류 등에 따라 적절하게 변경될 수 있을 것이다.The relationship between the current motor voltage and the reverse magnetic flux may be appropriately changed according to the motor control sensitivity of the vehicle steering apparatus, the relationship between the torque and the motor speed, the current speed of the vehicle, the amount of steering angle change per hour, and the type of vehicle.
본 발명에서 현재 모터 전압(Vc)은 모터의 현재 입력 전압인 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 모터의 출력 전압을 기준으로 제어할 수도 있을 것이다.In the present invention, the current motor voltage Vc is preferably the current input voltage of the motor, but in some cases, the current motor voltage Vc may be controlled based on the output voltage of the motor.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약계자 제어방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a field weakening control method according to a preferred embodiment of the present invention.
우선 약계자 제어장치(100)의 감지부(110)가 자동차 조향 장치의 모터(150)의 입력 또는 출력 전압을 감지한 후 제어부로 전달한다(S210). 제어부는 감지된 모터(150)의 입력 또는 출력 전압이 기설정된 임계 전압 이상인지 여부를 판단한 다(S220). 모터(150)의 입력 또는 출력 전압이 임계 전압이상 이라고 판단되면 역자속을 발생시킬 수 있는 명령신호를 생성하여 수행부로 전달한다(S230). 수행부는 모터 스테이터의 코일에 인가되는 전류량을 제어하여 역자속이 발생되도록 제어한다.(S230). First, the
도 3은 본 발명에 의한 약계자 제어방법이 적용되는 모터의 내부 투시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 약계자 제어시의 자속 분포도이다.3 is an internal perspective view of a motor to which the field weakening control method according to the present invention is applied, and FIG. 4 is a magnetic flux distribution diagram in the field weakening control according to the present invention.
도 3과 같이 본 발명이 적용되는 모터는 조향 구동모터로서, 중앙에 영구자석의 로터(310)가 배치되고, 그 주위에 120도의 등간격으로 3개의 스테이터(320,321,322)가 배치되는 3상 모터이다. 각 스테이터에는 코일(330)이 권취되어 있으며 그 코일에 독립적으로 전류가 인가되어 그에 따라 발생하는 자속과 로터의 자속의 상호 연동으로 로터를 회전시킨다. 각 스테이터에 발생되는 자속은 코일과 수직한 방향을 가지며, 전류량 및 코일의 권취량에 비례한다. 또한, 전체적인 자속은 각 스테이터에서 발생되는 3방향 자속의 벡터합으로 결정된다.As shown in FIG. 3, the motor to which the present invention is applied is a three-phase motor in which a
도 4는 본 발명에 의한 약계자 제어가 수행되는 과정에서의 자속의 관계를 도시한 것으로서, Φr는 로터가 가지는 기본 자속이고, Φi은 역기전력을 유도하게 되는 로터의 회전에 의한 유도 자속을 의미하며, 로터 회전시 발생하는 전체 자속(Φt)은 이 두 성분의 단순 합으로 결정된다. 또한,Φs는 는 3개의 스테이터에 인가된 전류에 의하여 발생되는 자속의 전체 백터합을 표시한다. Figure 4 shows the relationship between the magnetic flux in the process of the field weakening control according to the present invention, Φ r is the basic magnetic flux of the rotor, Φ i means the induced magnetic flux by the rotation of the rotor to induce the counter electromotive force The total magnetic flux generated by the rotor rotation is determined by the simple sum of these two components. Is the total vector sum of the magnetic flux generated by the current applied to the three stators.
통상, 스테이터에 의하여 발생되는 자속(Φs) 중 로터의 전체자속(Φt)과 수직한 성분만이 모터의 토크, 즉 모터 출력을 발생시키게 된다.Normally, only components perpendicular to the total magnetic flux? T of the rotor among the magnetic flux? S generated by the stator generate the torque of the motor, that is, the motor output.
도 4a에서와 같이 로터가 저속으로 회전하는 경우에는 역기전력을 발생시키는 유도자속(Φi)의 크기가 작기 때문에 스테이터에 의하여 발생되는 자속(Φs)을 로터의 기본자속(Φr)에 수직한 방향이 되도록 전류를 인가하여 모터의 출력을 최대로 한다.As shown in FIG. 4A, when the rotor rotates at a low speed, since the magnitude of the induced magnetic flux Φ i that generates counter electromotive force is small, the magnetic flux Φ s generated by the stator is in a direction perpendicular to the basic magnetic flux Φ r of the rotor. Apply the current to maximize the output of the motor.
그러나, 로터가 고속으로 회전하는 경우 도 4b에서와 같이 역기전력을 발생시키는 유도자속의 크기가 증가하여 인가되는 전류 성분을 상쇄시키게 되므로 모터의 속도와 출력이 예상치보다 작아지게 되고, 이 경우 적절한 모터 제어가 불가능해 진다. However, when the rotor rotates at a high speed, as shown in FIG. 4B, the magnitude of the induced magnetic flux generating the counter electromotive force increases to cancel the applied current component, so that the speed and output of the motor become smaller than expected, and in this case, proper motor control It becomes impossible.
이러한 조건에서 본 발명에 의한 약계자 제어가 수행되며, 도 4c에서와 같이 스테이터에 인가되는 전류의 양을 제어하여, 3개의 스테이터에 의하여 발생되는 자속 중 로터의 유도 자속에 반대되는 방향의 성분, 즉 역자속(ψr)이 발생되도록 하는 것이다. 즉,스테이터에 의한 전체 자속의 벡터합이 로터의 전체자속과 수직한 방향과 일정한 각도를 가지고, 그에 따라 본 발명에 의한 역자속(ψr)이 생기도록 개의 스테이터 각각에 인가되는 전류량을 적절하게 제어하는 것이다.Under these conditions, the field weakening control according to the present invention is carried out, and as shown in FIG. 4C, by controlling the amount of current applied to the stator, a component in a direction opposite to the induced magnetic flux of the rotor among the magnetic fluxes generated by the three stators, In other words, the reverse magnetic flux (ψr) is generated. That is, the vector sum of the total magnetic flux by the stator has a constant angle with the direction perpendicular to the total magnetic flux of the rotor, so that the amount of current applied to each of the stators is appropriately controlled so that the reverse magnetic flux (ψr) according to the present invention is generated. It is.
이렇게 하면 역기전력을 발생시키는 유도 자속을 상당부분 상쇄시킴으로써 모터의 저속 회전시와 동일한 모터 제어가 가능해진다.In this way, by substantially canceling the induced magnetic flux that generates the counter electromotive force, the same motor control as in the low speed rotation of the motor becomes possible.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 모터의 입력 또는 출력 전압을 측정한 후 미리 설정된 임계 전압보다 큰 경우에 한하여 약계자 제어를 수행함으로써, 종래의 모터 회전속도를 계산하여 약계자 제어를 수행하던 것과 비교할 때, 고가의 모터 위치 센서를 이용할 필요가 없고, 모터의 속도 계산에 따른 CPU의 부하를 경감시키고 제어의 속도를 향상시킬 수 있다는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, after the input or output voltage of the motor is measured, the field weakening control is performed only when it is larger than the preset threshold voltage, thereby performing the field weakening control by calculating the conventional motor rotational speed. Compared with this, there is no need to use an expensive motor position sensor, and there is an effect of reducing the load on the CPU according to the motor speed calculation and improving the speed of control.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070011560A KR100804429B1 (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Field weakening control method and apparatus using voltage in driving motor of automotive steering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070011560A KR100804429B1 (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Field weakening control method and apparatus using voltage in driving motor of automotive steering system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100804429B1 true KR100804429B1 (en) | 2008-02-20 |
Family
ID=39382336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070011560A KR100804429B1 (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Field weakening control method and apparatus using voltage in driving motor of automotive steering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100804429B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200092902A (en) | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 주식회사 피티지 | Weak field control method using encoder for motor |
KR102286118B1 (en) * | 2020-07-27 | 2021-08-06 | 주식회사 세원공업 | Field weakning control mobility system using hall sensor position estimation |
US20230017062A1 (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-19 | Hyundai Motor Company | System for controlling motor of vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060009198A (en) * | 2004-07-21 | 2006-01-31 | 엘지전자 주식회사 | Bldc motor speed controlling apparatus and its method |
KR20060067173A (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-19 | 현대자동차주식회사 | Motor of green car and drive control system and method thereof |
-
2007
- 2007-02-05 KR KR1020070011560A patent/KR100804429B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060009198A (en) * | 2004-07-21 | 2006-01-31 | 엘지전자 주식회사 | Bldc motor speed controlling apparatus and its method |
KR20060067173A (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-19 | 현대자동차주식회사 | Motor of green car and drive control system and method thereof |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200092902A (en) | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 주식회사 피티지 | Weak field control method using encoder for motor |
KR102286118B1 (en) * | 2020-07-27 | 2021-08-06 | 주식회사 세원공업 | Field weakning control mobility system using hall sensor position estimation |
US20230017062A1 (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-19 | Hyundai Motor Company | System for controlling motor of vehicle |
US11938827B2 (en) * | 2021-07-13 | 2024-03-26 | Hyundai Motor Company | System for controlling motor of vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101639479B1 (en) | Methods and Apparatus for controlling Electic power steering | |
CN104755358B (en) | Steering control system for vehicle and steering control method for vehicle | |
EP2472716B1 (en) | Anomaly detection device for a permanent magnet synchronous electric motor | |
EP1796260B1 (en) | Vector controller of induction motor | |
US10594236B2 (en) | Improvements relating to electrical power assisted steering systems | |
CN109552402B (en) | Apparatus for detecting road surface state in electric power steering and control method thereof | |
CN109911003B (en) | Assistance loss prevention for electric motor | |
JP2011519262A (en) | Method for detecting offset angle of synchronous machine | |
EP2644437A2 (en) | System and method for controlling a motor | |
KR20130001827A (en) | Steering angle sensor fail dection system | |
US6864662B2 (en) | Electric power assist steering system and method of operation | |
WO2016076142A1 (en) | Drive control device for vehicle with independently driven wheels | |
US9906185B2 (en) | Method for detecting a short circuit in a synchronous machine fitted with an angular position sensor | |
KR100804429B1 (en) | Field weakening control method and apparatus using voltage in driving motor of automotive steering system | |
JP2017108568A (en) | Motor control device, and drive control device for hybrid type vehicle | |
KR20200026454A (en) | Method and apparatuses for detecting failure of motor current sensor | |
JP6080894B2 (en) | Electric motor device and electric linear actuator | |
US7065437B2 (en) | Current limit for an electric machine | |
US20170047883A1 (en) | Ac-rotary-machine control device and electric power-steering system provided with ac-rotary-machine control device | |
JP6502172B2 (en) | Electric brake device | |
JP2008187861A (en) | Motor control device, motor control method, and drive control device for vehicle | |
JP2001080536A (en) | Electric power steering device, and control thereof | |
KR101348569B1 (en) | Electric power steering device and over heat protection method thereof | |
KR100814757B1 (en) | Method for making interlock circuit using estimated blac motor angle | |
JPH08294299A (en) | Induction motor control device and electrically-operated power steering device using this induction motor control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130121 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131223 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141222 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151222 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161222 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171222 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181226 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191219 Year of fee payment: 13 |