KR101661057B1 - Eps 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

Eps 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101661057B1
KR101661057B1 KR1020150009055A KR20150009055A KR101661057B1 KR 101661057 B1 KR101661057 B1 KR 101661057B1 KR 1020150009055 A KR1020150009055 A KR 1020150009055A KR 20150009055 A KR20150009055 A KR 20150009055A KR 101661057 B1 KR101661057 B1 KR 101661057B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eps motor
motor
offset
electromotive force
signal
Prior art date
Application number
KR1020150009055A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160089907A (ko
Inventor
장현섭
Original Assignee
주식회사 만도
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 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020150009055A priority Critical patent/KR101661057B1/ko
Priority to DE102016200318.6A priority patent/DE102016200318A1/de
Priority to US14/994,142 priority patent/US10099719B2/en
Priority to CN201610035439.7A priority patent/CN105811838B/zh
Publication of KR20160089907A publication Critical patent/KR20160089907A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101661057B1 publication Critical patent/KR101661057B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • 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
    • B62D5/0481—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 monitoring the steering system, e.g. failures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/24485—Error correction using other sensors

Abstract

본 발명은 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로서, 본 측정장치는 EPS 모터를 미리 설정된 일정 속도로 구동하는 구동모터; EPS 모터에서 생성되는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 생성하는 역기전력 측정부; EPS 모터의 외부에 설치되며, EPS 모터의 회전을 감지하여 위치신호를 생성하는 모터 위치 센서; 역기전력 측정부에서 측정된 역기전력 신호와, 모터 위치 센서에서 생성된 위치신호와의 차이를 이용하여 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출부;를 포함한다. 이에 의해, 모터 위치 센서의 기구적인 공차를 보정하는 오프셋 값을 산출함으로써, EPS 모터의 실제 회전각도를 정확히 감지할 수 있도록 한다.

Description

EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법{OFFSET MEASURING APPARATUS AND METHOD OF MOTOR POSITIONING SENSOR FOR ELECTRONIC POWER STEERING}
본 발명은 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모터 위치 센서의 기구적인 공차에 의해 발생하는 EPS 모터의 실제 회전각도와 모터 위치 센서의 감지값 간의 차이를 측정함으로써, EPS 모터의 실제 회전각도를 정확히 감지할 수 있도록 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 스티어링 휠을 용이하게 조향할 수 있도록 전동식 조향장치(EPS: Electronic Power Steering)가 구비되어 있으며, EPS 장치는 모터의 회전력을 이용하여 운전자의 조향력을 보조한다.
EPS 장치는 스티어링 휠의 조타시 EPS 모터의 구동을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)를 구비하고 있으며, ECU는 조향각 센서, 토크 센서, 차속 센서 및 엔진 회전수 센서 등으로부터 신호를 입력받아 전류치를 연산하고, 이를 EPS 모터에 제공하여 스티어링 휠의 조향감을 조절하게 된다.
이렇게 EPS 모터에 제공되는 전류치를 조절하여 조향감을 제어할 때, EPS 모터가 설정된 회전각도 또는 회전속도로 구동하는지를 파악하기 위해 모터 위치 센서가 사용된다. 일반적으로 모터 위치 센서는 EPS 모터내에 EPS 모터의 회전축상에 설치되며, EPS 모터의 회전축에 장착된 마그넷의 회전을 감지하여 EPS 모터의 회전속도를 감지한다.
이러한 EPS 모터의 회전속도를 정확히 감지하기 위해, 모터 위치 센서는 EPS 모터의 회전축의 중심과 정확히 일치하도록 장착되어야 한다. 그러나, 기구적인 공차에 의해 EPS 모터의 회전축 중심과 모터 위치 센서 간의 위치 차이가 발생한다.
한편, 기존의 EPS 모터에는 모터 위치 센서가 EPS 모터내에 장착되어 있으며, EPS 모터의 실제 회전속도와 모터 위치 센서에서 감지한 값 간의 차이를 보정하기 위한 오프셋 값을 저장하기 위한 별도의 EEPROM을 구비하고 있다. 이에 따라, EPS 모터의 크기가 커질뿐만 아니라 EEPROM의 구비로 인해 원가가 상승한다는 단점이 있다.
이를 해소하기 위해, 모터 위치 센서를 EPS 모터의 외부에 장착함으로써, EPS 모터의 크기를 감소시키고, 오프셋 값을 ECU의 EEPROM에 저장하는 방법을 제안할 필요가 있다. 이와 동시에, EPS 모터의 외부 장착에 따라, EPS 모터의 실제 회전속도와 모터 위치 센서에서 감지한 값 간의 차이를 보정하기 위해, 오프셋을 측정하는 방법도 제안할 필요가 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 10-1283963호에 기재되어 있다.
본 발명은, 모터 위치 센서를 EPS 모터의 외부에 장착함으로써, EPS 모터의 크기를 감소시키고, 오프셋 값의 저장을 위한 EEPROM이 필요치 않은 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법을 제안한다.
본 발명은, EPS 모터의 실제 회전속도와 모터 위치 센서에서 감지한 값 간의 차이를 보정하기 위해, 오프셋 값을 산출하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법을 제안한다.
상기 목적은, EPS 모터를 미리 설정된 일정 속도로 구동하는 구동모터; 상기 EPS 모터에서 생성되는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 생성하는 역기전력 측정부; 상기 EPS 모터의 외부에 설치되며, 상기 EPS 모터의 회전을 감지하여 위치신호를 생성하는 모터 위치 센서; 및 상기 역기전력 측정부에서 측정된 역기전력 신호와, 상기 모터 위치 센서에서 생성된 위치신호와의 차이를 이용하여 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 목적은, 외부의 구동모터를 이용하여 EPS 모터를 미리 설정된 일정 속도로 구동하는 단계; 상기 EPS 모터에서 생성되는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 생성하는 단계; 상기 EPS 모터의 회전을 감지하여 위치신호를 생성하는 단계; 및 상기 역기전력 신호와 상기 위치신호와의 차이를 이용하여 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정방법에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, EPS 모터의 실제 회전각도와 모터 위치 센서에서 측정된 위치와의 차이를 오프셋 값을 이용하여 보정함으로써, EPS 모터의 실제 회전각도를 정확히 감지할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 모터 위치 센서를 EPS 모터의 외부에 장착하여 EPS 모터의 크기를 감소시킬 수 있고, EPS 모터에 별도의 EEPROM이 필요치 아니하므로 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 EPS 모터의 오프셋 측정장치의 구성블럭도,
도 2는 EPS 모터의 정회전시 측정되는 EPS 모터의 역기전력 신호와 모터 위치 센서에서 생성된 위치 신호를 나타낸 그래프,
도 3은 EPS 모터의 역회전시 측정되는 EPS 모터의 역기전력 신호와 모터 위치 센서에서 생성된 위치 신호를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 EPS 모터의 오프셋 측정장치에서 오프셋을 측정하는 과정을 보인 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 EPS 모터의 오프셋 측정장치의 구성블럭도이다.
본 발명에 따른 EPS 모터(10)의 오프셋 측정장치는, 모터 위치 센서(20)의 기구적인 공차에 의해 발생하는 EPS 모터(10)의 실제 회전각도와 모터 위치 센서(20)의 감지값의 차이인 오프셋 값을 측정함으로써, EPS 모터(10)의 실제 회전각도를 정확히 감지할 수 있도록 한다.
본 EPS 모터(10)의 오프셋 측정장치는, EPS 모터(10)를 구동하는 구동모터(5), EPS 모터(10)에서 발생하는 역기전력(Back Electromotive Force)을 측정하는 역기전력 측정부(15), EPS 모터(10)의 회전을 감지하는 모터 위치 센서(20), EPS 모터(10)의 구동시 감지되는 역기전력과 모터 위치 센서(20)에서 감지된 위치신호를 이용하여 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출부(25), 오프셋 산출부(25)에서 산출된 값을 디지털화하는 ADC 컨버터(30), 산출된 오프셋 값을 16진수로 변환하는 Hex 변환부(35)를 포함할 수 있다.
EPS 모터(10)는 영구자석 동기 모터로서, PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor) 또는 3상 BLDC(Blushless DC) 모터를 사용한다. 일반적으로 영구자석 동기 모터의 구동조건은, 연속적인 토크를 발생시키기 위해서 고정자에 흐르는 전류의 주파수에 동기해서 회전자가 회전해야 하며, 모터의 최대 토크를 발생시키기 위해서는 영구자석과 고정자의 회전자계의 각도를 90도로 유지해야 한다. 이러한 구동조건을 만족시키기 위해서 회전자계에서 발생하는 전기각(역기전력)과 영구자석에 의한 기계각(위치신호) 사이의 오프셋 값을 측정하여 보정해야 한다.
EPS 모터(10)의 회전자의 일단에는 마그넷(미도시)이 장착되어 있으며, 모터 위치 센서(20)는 마그넷의 회전을 감지하여 EPS 모터(10)의 회전각도를 파악할 수 있다. 마그넷은 원주방향을 따라 복수의 자석이 배치되어 있고, 즉, 복수의 N극과 S극이 번갈아가며 배치되어 있고, N극과 S극의 갯수가 많을수록 EPS 모터(10)의 회전각도를 보다 정확히 파악할 수 있다.
구동모터(5)는 EPS 모터(10)를 구동하기 위해 연결되며, EPS 모터(10)를 미리 설정된 일정 RPM 이상으로 정역회전시킬 수 있다. 구동모터(5)는, 미리 설정된 일정 RPM 이상으로 EPS 모터(10)를 구동시키고 정역구동가능한 모터라면 여하한 종류의 모터가 사용될 수 있으며, 구동모터(5)의 예로서 서보모터를 들 수 있다.
구동모터(5)에 의해 EPS 모터(10)가 구동되면, EPS 모터(10)에는 직접 전압이 인가되지 않은 상태에서 EPS 모터(10)가 구동모터(5)에 의해 강제로 구동되며, 이에 따라, EPS 모터(10)의 고정자에서는 역기전력이 발생하게 된다. 이때, 발생하는 역기전력은, 도 2 또는 도 3의 그래프에 도시된 바와 같이, 사인파 형태로 발생되며, 고정자에 감겨진 코일의 수에 따라, 일정 시간내에 생성되는 사인파의 개수가 달라진다. 고정자에 감겨진 코일은 복수의 쌍으로 이루어지며, 각 쌍은 N극과 S극을 형성한다. 따라서, 코일 쌍의 개수가 늘어나면 N극과 S극의 개수가 늘어나므로, 일정 시간내에 생성되는 사인파의 개수가 증가하고, 사인파의 폭은 좁아지게 된다.
구동모터(5)에 의해 EPS 모터(10)는 정회전 또는 역회전되며, 본 발명에서는 구동모터(5)가 EPS 모터(10)를 정회전시킬 때 발생하는 역기전력과, 구동모터(5)가 EPS 모터(10)를 역회전시킬 때 발생하는 역기전력을 각각 측정하여 후술할 모터 위치 센서(20)로부터의 인덱스 신호와 비교하게 된다.
한편, 구동모터(5)를 일정 이상 RPM으로 구동하는 것은, RPM이 낮을 경우에는 EPS 모터(10)에서 생성되는 역기전력의 크기가 작고 사인파의 기울기가 낮기 때문에는 역기전력을 측정하기 어렵고, 인덱스 신호와 비교하여 차이를 측정할 때 오차가 발생할 확률이 높기 때문이다.
역기전력 측정부(15)는, 구동모터(5)에 의해, EPS 모터(10)가 정회전 또는 역회전되어 발생하는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 생성하고, 역기전력 신호를 오프셋 산출부(25)로 제공할 수 있다. 또한 역기전력 측정부(15)는 측정된 역기전력 신호를 오실로스코프 등의 신호 표시용 장치로 제공함으로써, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같은 그래프를 실험자에게 표시할 수도 있다.
모터 위치 센서(20)는, EPS 모터(10)의 회전자의 일단에 설치된 마그넷의 회전을 감지하여 EPS 모터(10)의 회전속도와 회전각도를 파악할 수 있도록 한다. 모터 위치 센서(20)는, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 전압 수준 이하의 신호를 생성하다가 마그넷이 1회전하면 일정 전압 수준 이상의 인덱스 신호를 생성한다.
이론적으로 EPS 모터(10)의 회전자의 중심과, 모터 위치 센서(20)의 위치가 정확히 일치하면, 역기전력 신호의 제로 크로싱 점(Zero Crossing Point)와 인덱스 신호의 시작점이 동일해야 한다. 그러나, EPS 모터(10)의 회전자 중심과, 모터 위치 센서(20)의 위치가 일치하지 아니하면, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 역기전력 신호의 제로 크로싱 점과 인덱스 신호의 시작점에 차이가 발생한다.
오프셋 산출부(25)는 EPS 모터(10)에서 발생한 역기전력 신호와 모터 위치 센서(20)에서 감지한 위치신호를 이용하여 EPS 모터(10)의 회전각 및 회전속도에 대한 오프셋 값을 산출할 수 있다.
오프셋 산출부(25)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 모터 위치 센서(20)에서 감지하여 생성된 위치신호에서 인덱스 신호의 시작점과, 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 차이인 시간차를 측정하고, 측정된 시간차를 각도값으로 변환할 수 있다.
오프셋 산출부(25)는, 구동모터(5)에서 EPS 모터(10)를 정역회전함에 따라, EPS 모터(10)를 정회전시킬 때 생성된 인덱스 신호의 시작점과 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차(TDiff1)와, EPS 모터(10)를 역회전시킬 때 생성된 인덱스 신호의 시작점과 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차(TDiff2)를 각각 측정할 수 있다. 이때, EPS 모터(10)가 정회전할 때 생성되는 위치 신호와 역기전력 신호는, 도 2에 도시된 바와 같고, EPS 모터(10)가 역회전할 때 생성되는 위치 신호와 역기전력 신호는, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2의 그래프와 데칼코마니의 형태를 나타내게 된다. 그러나, EPS 모터(10)를 정회전시킬 때 생성된 인덱스 신호의 시작점과 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차(TDiff1)와, EPS 모터(10)를 역회전시킬 때 생성된 인덱스 신호의 시작점과 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차(TDiff2)는 상호 상이할 수 있다.
이렇게 EPS 모터(10)가 정회전할때 생성되는 그래프와 역회전할때 생성되는 그래프가 데칼코마니를 형성함에 따라, 오프셋 산출부(25)는, EPS 모터(10)가 정회전할 때 발생된 인덱스 신호의 시작점과 역기전력 신호의 제로 크로싱 점을 비교할 경우에는, 인덱스 신호의 좌측에 형성된 역기전력 신호의 제로 크로싱 점과, 인덱스 신호의 시작점을 비교하여 시간차를 구한다. 반면, 오프셋 산출부(25)는 EPS 모터(10)가 역회전할 때 발생된 인덱스 신호의 시작점과 역기전력 신호의 제로 크로싱 점을 비교할 경우에는, 인덱스 신호의 우측에 형성된 역기전력 신호의 제로 크로싱 점과, 인덱스 신호의 시작점을 비교하여 시간차를 구한다.
그런 다음, 오프셋 산출부(25)는, 다음의 수학식 1을 이용하여 EPS 모터(10)의 정회전시 측정된 시간차(TDiff1)와, EPS 모터(10)의 역회전시 측정된 시간차(TDiff2)를 각각 각도차이값으로 변환할 수 있다.
[수학식 1]
각도차이 = TDiff * EPS 모터의 RPM * 고정자의 극수/2
= TDiff * (EPS 모터의 RPM * 360°/ 60s) * 고정자의 극수/2
이렇게 오프셋 산출부(25)에서 EPS 모터(10)를 정회전시의 시간차와 역회전시의 시간차를 각각 측정하는 것은, 정회전 또는 역회전시에서만 각도차를 산출하게 되면, 반대 회전에서의 오프셋은 보정되지 않기 때문이다. 즉, 정회전에서만 시간차를 산출하면 역회전에서의 오프셋 보정이 불가능하고, 역회전에서만 시간차를 산출하면 정회전에서의 오프셋 보정이 불가능하기 때문이다.
ADC 컨버터(30)는, 오프셋 산출부(25)에서 산출된 정회전시 산출된 각도차이값과, 역회전시 산출된 각도차이값을 각각 16 bit의 2진수로 변환할 수 있다.
오프셋 산출부(25)는 ADC 컨버터(30)에서 2진수로 변환된 정회전 각도차이값과 역회전 각도차이값을 평균하여 오프셋 값을 산출한다.
Hex 변환부(35)에서는 2진수의 오프셋 값을 16진수로 변환할 수 있다.
오프셋 값은 EPS의 ECU에 마련된 EEPROM(40)에 저장될 수 있으며, 차후, 모터 위치 센서(20)에서 감지되는 인덱스 신호를 보정하기 위해 사용될 수 있다.
이러한 구성에 의한 본 발명에 따른 EPS 모터(10)의 오프셋 측정장치에서 오프셋을 측정하는 과정을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
EPS 장치의 ECU에 전원을 인가한 다음, 구동모터(5)에 전원을 인가하여 EPS 모터(10)를 미리 설정된 RPM 이상으로 구동시킨다. 구동모터(5)는 EPS 모터(10)를 정회전 또는 역회전시키며, EPS 모터(10)의 고정자에서는 정회전 또는 역회전하는 동안 역기전력이 발생한다.
구동모터(5)가 EPS 모터(10)를 정회전시키면(S400), 역기전력 측정부(15)에서는 EPS 모터(10)에서 발생하는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 오프셋 산출부(25) 및 오실로스코프로 전달한다. 모터 위치 센서(20)에서는 EPS 모터(10)의 정회전시 마그넷의 회전을 감지하여 위치 신호를 발생시키고, 위치 신호를 오프셋 산출부(25) 및 오실로스코프로 전달한다(S410).
오프셋 산출부(25)에서는 위치 신호 중 인덱스 신호와, 인덱스 신호에 대해 좌측에 위치한 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차(TDiff1)를 측정한다(S420). 그런 다음, 오프셋 산출부(25)는 수학식 1에 시간차(TDiff1)를 대입하여 EPS 모터(10)의 정회전시 각도차이값을 산출한다(S430). 오프셋 산출부(25)는 산출된 정회전시 각도차이값을 ADC 컨버터(30)로 전달하여 디지털화한다.
구동모터(5)가 EPS 모터(10)를 역회전시키면(S440), 역기전력 측정부(15)에서는 EPS 모터(10)에서 발생하는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 오프셋 산출부(25) 및 오실로스코프로 전달한다. 모터 위치 센서(20)에서는 EPS 모터(10)의 역회전시 마그넷의 회전을 감지하여 위치 신호를 발생시키고, 위치 신호를 오프셋 산출부(25) 및 오실로스코프로 전달한다(S450).
오프셋 산출부(25)에서는 위치 신호 중 인덱스 신호와, 인덱스 신호에 대해 우측에 위치한 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차(TDiff2)를 측정한다(S460). 그런 다음, 오프셋 산출부(25)는 수학식 1에 시간차(TDiff2)를 대입하여 EPS 모터(10)의 역회전시 각도차이값을 산출한다(S470). 오프셋 산출부(25)는 산출된 역회전시 각도차이값을 ADC 컨버터(30)로 전달하여 디지털화한다.
그런 다음, 오프셋 산출부(25)는, 정회전시 각도차이값과 역회전시 각도차이값을 평균하여 평균값을 구하고(S480), 이 평균값을 Hex 변환부(35)로 전달한다. Hex 변환부(35)에서는 평균값을 16진수로 변환한 다음(S490), 오프셋 값으로 ECU의 EEPROM(40)에 저장한다(S500).
상술한 실시예에서는 EPS 모터(10)를 정회전시켜 각도차이값을 산출한 다음, EPS 모터(10)를 역회전시켜 각도차이값을 산출하였으나, EPS 모터(10)를 먼저 역회전시킨 다음 정회전시켜서 각각 각도차이값을 산출할 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 본 발명에서는 EPS 모터(10)의 회전자 중심과, 모터 위치 센서(20) 간의 기구적인 공차를 보정하기 위해, EPS 모터(10)에서 발생하는 역기전력 신호와, 모터 위치 센서(20)에서 생성된 위치신호를 이용하여 모터 위치 센서(20)의 오프셋 값을 산출한다. 이에 따라, EPS 모터(10)의 실제 회전각도와 모터 위치 센서(20)에서 측정된 위치와의 차이를 오프셋 값을 이용하여 보정함으로써, EPS 모터(10)의 실제 회전각도를 정확히 감지할 수 있도록 한다.
한편, 모터 위치 센서(20)를 EPS 모터(10)의 외부에 장착하여 EPS 모터(10)의 크기를 감소시킬 수 있고, EPS 모터(10)에 별도의 EEPROM이 필요치 아니하므로 원가를 절감할 수 있다.
전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
5 : 구동모터 10 : EPS 모터
15 : 역기전력 측정부 20 : 모터 위치 센서
25 : 오프셋 산출부 30 : ADC 컨버터
35 : Hex 변환부 40 : EEPROM

Claims (10)

  1. 스티어링 휠의 조타시 구동되는 EPS 모터;
    상기 EPS 모터를 미리 설정된 일정 속도로 정회전 또는 역회전 구동하는 구동모터;
    상기 EPS 모터에서 생성되는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 생성하는 역기전력 측정부;
    상기 EPS 모터의 외부에 설치되며, 상기 EPS 모터의 회전을 감지하여 위치신호를 생성하는 모터 위치 센서;
    상기 역기전력 측정부에서 측정된 정회전하는 상기 EPS 모터의 역기전력 신호와 상기 모터 위치 센서에서 생성된 정회전하는 상기 EPS 모터의 위치신호와의 차이, 상기 역기전력 측정부에서 측정된 역회전하는 상기 EPS 모터의 역기전력 신호와 상기 모터 위치 센서에서 생성된 역회전하는 상기 EPS 모터의 위치신호와의 차이를 평균하여 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출부; 및
    상기 스티어링 휠의 조타시 상기 EPS 모터를 구동하며, 상기 오프셋 값을 저장하는 EEPROM을 포함하는 ECU;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치신호는 상기 EPS 모터의 1회전시마다 일정 전압 이상으로 생성되는 인덱스 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 산출부는, 상기 EPS 모터의 정회전시에는 상기 EPS 모터의 1회전시마다 일정 전압 이상으로 생성되는 인덱스 신호와, 상기 인덱스 신호에 대해 좌측에 위치한 상기 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차를 측정하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 산출부는, 상기 EPS 모터의 역회전시에는 상기 EPS 모터의 1회전시마다 일정 전압 이상으로 생성되는 인덱스 신호와, 상기 인덱스 신호에 대해 우측에 위치한 상기 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차를 측정하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 산출부는, 상기 EPS 모터의 RPM을 이용하여 정회전시 상기 EPS 모터의 역기전력 신호와 위치신호 차이를 이용하여 산출된 시간차와 역회전시 상기 EPS 모터의 역기전력 신호와 위치신호 차이를 이용하여 산출된 시간차를 각각 정회전시 각도차이값과 역회전시 각도차이값으로 변환하고, 상기 정회전시 각도차이값과 상기 역회전시 각도차이값을 평균한 값을 오프셋 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치.
  7. 외부의 구동모터를 이용하여 EPS 모터를 미리 설정된 일정 속도로 정회전 또는 역회전 구동하는 단계;
    상기 EPS 모터에서 생성되는 역기전력을 측정하여 역기전력 신호를 생성하는 단계;
    상기 EPS 모터의 회전을 감지하여 위치신호를 생성하는 단계;
    정회전하는 상기 EPS 모터의 역기전력 신호와 상기 위치신호와의 차이, 역회전하는 상기 EPS 모터의 역기전력 신호와 상기 위치신호와의 차이를 이용하여 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출단계; 및
    상기 오프셋 값을 상기 EPS 모터를 구동하는 ECU의 EEPROM에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오프셋 산출단계는, 상기 위치신호 중 상기 EPS 모터의 1회전시마다 생성되는 일정 전압 이상의 인덱스 신호와, 상기 역기전력 신호의 제로 크로싱 점 간의 시간차를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오프셋 산출단계는, 상기 EPS 모터의 정회전와 역회전시 각각 상기 시간차를 측정하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 오프셋 산출단계는,
    상기 EPS 모터의 RPM을 이용하여 상기 EPS 모터의 정회전시 시간차와 상기 EPS 모터의 역회전시 시간차를 각각 각도차이값으로 변환하는 단계;
    상기 정회전시 각도차이값과 상기 역회전시 각도차이값을 평균한 값을 오프셋 값으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EPS 모터 위치 센서의 오프셋 측정방법.
KR1020150009055A 2015-01-20 2015-01-20 Eps 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법 KR101661057B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150009055A KR101661057B1 (ko) 2015-01-20 2015-01-20 Eps 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법
DE102016200318.6A DE102016200318A1 (de) 2015-01-20 2016-01-13 Vorrichtung und verfahren zum messen der versetzung eines eps-motorpositionssensors
US14/994,142 US10099719B2 (en) 2015-01-20 2016-01-13 Apparatus and method for measuring offset of EPS motor position sensor
CN201610035439.7A CN105811838B (zh) 2015-01-20 2016-01-20 用于测量eps电机位置传感器的偏移的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150009055A KR101661057B1 (ko) 2015-01-20 2015-01-20 Eps 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160089907A KR20160089907A (ko) 2016-07-29
KR101661057B1 true KR101661057B1 (ko) 2016-09-29

Family

ID=56293914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150009055A KR101661057B1 (ko) 2015-01-20 2015-01-20 Eps 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10099719B2 (ko)
KR (1) KR101661057B1 (ko)
CN (1) CN105811838B (ko)
DE (1) DE102016200318A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107919830B (zh) * 2016-10-11 2020-11-17 上海汽车集团股份有限公司 一种电机位置传感器的标定方法及装置
CN106849777A (zh) * 2017-03-27 2017-06-13 苏州汇川联合动力系统有限公司 一种永磁同步电机旋变零点校正方法以及系统
KR102205254B1 (ko) * 2017-04-27 2021-01-21 현대모비스 주식회사 전동식 파워 스티어링 시스템의 모터 제어 장치 및 방법
KR101993168B1 (ko) * 2017-05-24 2019-09-30 주식회사 만도 모터 위치 센서의 시스템 딜레이 보정 장치 및 그 방법
CN107508521B (zh) * 2017-09-21 2020-05-19 华中科技大学 一种永磁同步电机的无速度传感器控制方法和系统
CN109687776A (zh) * 2017-10-17 2019-04-26 南京德朔实业有限公司 电动工具及其校准方法
CN107947649B (zh) * 2017-12-11 2022-01-28 中兴通讯股份有限公司 电机转子位置修正方法、装置及设备、存储介质
KR102570803B1 (ko) * 2018-07-20 2023-08-25 엘지이노텍 주식회사 모터
EP3722891B1 (fr) * 2019-04-12 2022-02-09 The Swatch Group Research and Development Ltd Procedé et système de détermination d'une erreur et de correction de la position angulaire d'un moteur a rotation continue
US11292519B2 (en) * 2020-01-31 2022-04-05 Nsk Ltd. Calibration method for rotation angle calculation device, calibration device for rotation angle calculation device, rotation angle calculation device, motor control device, electric actuator product, and electric power steering device
KR102403505B1 (ko) * 2020-01-31 2022-05-27 국민대학교산학협력단 무부하 환경에서 영구자석 동기 전동기의 회전자의 초기 위치를 검출하는 방법 및 장치
KR102653300B1 (ko) 2021-06-29 2024-04-02 현대위아 주식회사 액추에이터 위치제어장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010246375A (ja) 2009-04-04 2010-10-28 Dyson Technology Ltd 電気機械のための制御システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9506354D0 (en) * 1995-03-28 1995-05-17 Switched Reluctance Drives Ltd Angle controller for a switched reluctance drive utilizing a high frequency clock
US6392854B1 (en) * 2000-07-27 2002-05-21 Motorola, Inc. Method and system for testing continuity of a motor and associated drive circuitry
US6737828B2 (en) * 2001-07-19 2004-05-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Washing machine motor drive device
JP4373238B2 (ja) * 2003-08-19 2009-11-25 株式会社日立製作所 パワーステアリング装置
KR20050067914A (ko) * 2003-12-29 2005-07-05 엘지전자 주식회사 비엘디시 모터를 채용한 모터 직결식 세탁기의 홀센서위치편차 보정방법
GB2469127A (en) * 2009-04-04 2010-10-06 Dyson Technology Ltd Overcurrent control system for an electric machine
KR101268266B1 (ko) * 2011-03-10 2013-05-31 주식회사 만도 차량의 조향장치용 동기모터의 위치센서
KR20150009055A (ko) 2013-07-11 2015-01-26 삼성전자주식회사 그룹 통신 방법 및 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010246375A (ja) 2009-04-04 2010-10-28 Dyson Technology Ltd 電気機械のための制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016200318A1 (de) 2016-07-21
KR20160089907A (ko) 2016-07-29
US20160207562A1 (en) 2016-07-21
CN105811838B (zh) 2019-03-15
US10099719B2 (en) 2018-10-16
CN105811838A (zh) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101661057B1 (ko) Eps 모터 위치 센서의 오프셋 측정장치 및 측정방법
JP5958572B2 (ja) 回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US10063178B2 (en) Method and apparatus for synchronizing MDPS motor and motor position sensor
US8324768B2 (en) Rotational angle detection device and method for permanent magnet dynamo-electric machine and electric power steering device
US8471506B2 (en) Motor control apparatus
JP5494662B2 (ja) 回転角検出装置
JP4613513B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
US20060176005A1 (en) Motor-drive control device and electric power steering device using the same
KR102588927B1 (ko) 모터 제어방법
KR102004080B1 (ko) 전동 파워 스티어링 장치의 제어 장치 및 전동 파워 스티어링 장치
US10505482B2 (en) Magnetic pole direction detection device
JP2019537915A (ja) 歯車モータ、関連するワイパーシステム、及び関連する制御方法
JP2006304478A (ja) モータ駆動制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置
KR101655297B1 (ko) 리니어 홀 센서 위치보정장치 및 그 위치보정방법
JP2009044913A (ja) モータ装置及び電動パワーステアリング装置
KR101991257B1 (ko) 이중 권선형 모터 제어장치 및 제어방법
KR102542785B1 (ko) 모터의 회전자 위치 보정 장치 및 회전자 위치 보정 방법
WO2024004474A1 (ja) 角度検出装置および角度検出方法
KR101268266B1 (ko) 차량의 조향장치용 동기모터의 위치센서
JP2011010401A (ja) モータ制御装置および電動パワーステアリング装置
JP2006033928A (ja) ブラシレスモータ
JP2007166687A (ja) モータ装置及びモータ駆動制御装置
JP2007261343A (ja) 電動パワーステアリング用モータ駆動装置
JP2019047728A (ja) 三相同期電動機の制御装置および制御方法、駆動装置並びに電動パワーステアリング装置
JP2010246231A (ja) モータ制御装置および電動パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant