KR101674411B1 - 모터의 전류 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

모터의 전류 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터의 전류 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 모터구동신호에 따라 모터에 전력을 공급하는 모터 제어부, 상기 모터로부터 출력되는 모터 전류를 감지하는 전류 감지부, 상기 모터 전류를 기 설정된 대역으로 필터링하는 저역 필터(Low Pass Filter), 상기 필터링된 모터 전류를 근거로 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하고, 기 설정된 목표 전류값과 상기 실측 전류값의 차이값에 따라 가변(dynamic)영역과 정적(static)영역으로 구분하며, 상기 구분된 영역에 따라 ADC(Analog-Digital Converter)의 샘플링(sampling)을 위한 인터럽트 시간을 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간에 따라 ADC의 샘플링 횟수를 조절하는 마이컴을 포함한다.

Description

모터의 전류 제어 장치 및 그 방법{ELECTRIC CURRENT CONTROL APPARATUS OF MOTOR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 모터의 전류 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터로부터 출력되는 피드백 전류를 근거로 가변(dynamic)영역과 정적(static)영역으로 구분하고, 구분된 영역에 따라 ADC(Analog-Digital Converter)의 샘플링(sampling)을 위한 인터럽트 시간을 다르게 설정하며, 설정된 인터럽트 시간에 따라 ADC의 샘플링 횟수를 조절하는 모터의 전류 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자동차의 현가장치는 차축과 차체를 연결하며 주행할 때 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치로, 구동바퀴에 발생하는 구동력이나 제동할 때에 각 바퀴의 제동력을 차체에 전달함과 동시에 선회할 때의 원심력에도 견디고 각 바퀴를 차체에 대해 바른 위치로 지지하는 역할을 수행하며, 또한 주행 중 노면의 상태에 따라 발생되는 모든 충격을 흡수하여 차체의 진동을 최소화한다.
이러한 현가장치는 각종 센서로부터 자동차와 노면의 상태를 감지하고, 스프링상수, 댐퍼(Damper)의 감쇠력 그리고 공기나 유공압 스프링의 회로 압력 등을 가변시켜 차고를 제어하거나 차체의 자세를 제어하여 주행안정성과 승차감을 동시에 향상시키는 것을 목적으로 하는데, 이때 상기한 댐퍼의 감쇠력 제어를 위해서는 모터로 인가되는 전류의 정확한 제어가 매우 중요하다. 여기에서는 자동차의 현가장치를 제어하는 모터를 예시로 설명하였으나, 자동차에 구비된 장치들을 제어하는 모터들에도 적용될 수 있다. 또한, 모터의 전류 제어 기술은 자동차뿐만 아니라, 모터의 전류 제어가 필요한 다양한 분야에 적용될 수 있다.
종래에는 목표 전류와 검출된 전류의 차를 차동적분하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 수행하는 하드웨어 피드백(Hardware feedback) 방식과, 또는 검출된 전류를 저주파 필터링(Low Frequency Filtering)하고 PI 제어기를 통해 PWM 듀티(Duty)를 산출하여 모터 전류를 제어하는 소프트웨어 피드백(Software feedback) 방식으로 모터 전류를 제어하고 있다.
모터 전류를 제어하기 위해 도 1과 같이 피드백 전류의 상태가 정적인 경우, 노이즈에 대한 강건성 향상을 위해 strong filter를 사용해야 하고, 피드백 전류의 상태가 가변상태인 경우, 반응성 향상을 위하여 weak filter를 사용해야 한다.
그러나, 하드웨어적으로 하나의 필터를 고정하여 사용하므로 정적 상태와 가변상태를 만족하기는 어려운 문제가 있다.
또한, strong filter와 weak filter 두 개의 필터를 사용하는 경우, 외부에 두 개의 별도 ADC(Analog-Digital Converter, 아날로그-디지털 변환기, 이하 'ADC'라 칭함) 포트를 할당하고, 별도의 RC필터를 설계해야 하므로, 시스템 가격이 비싸지는 단점이 있다.
한국공개특허 제2008-0086421호, 발명의 명칭 '아날로그-디지털 변환'
본 발명의 목적은 모터에서 출력되는 피드백 전류가 정적상태 또는 가변상태인 경우에도 하나의 저역 필터를 사용하여 노이즈(noise)에 대한 강건성은 물론 반응성을 향상시킬 수 있는 모터의 전류 제어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 모터구동신호에 따라 모터에 전력을 공급하는 모터 제어부, 상기 모터로부터 출력되는 모터 전류를 감지하는 전류 감지부, 상기 모터 전류를 기 설정된 대역으로 필터링하는 저역 필터(Low Pass Filter), 상기 필터링된 모터 전류를 근거로 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하고, 기 설정된 목표 전류값과 상기 실측 전류값의 차이값에 따라 가변(dynamic)영역과 정적(static)영역으로 구분하며, 상기 구분된 영역에 따라 ADC(Analog-Digital Converter)의 샘플링(sampling)을 위한 인터럽트 시간을 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간에 따라 ADC의 샘플링 횟수를 조절하는 마이컴을 포함하는 모터의 전류 제어 장치가 제공된다.
상기 마이컴은 구동신호 발생부에서 설정된 인터럽트 시간에 따라 샘플링 횟수를 조절하면서 아날로그 형태의 상기 필터링된 모터 전류를 디지털 형태로 변환하는 ADC(Analog-Digital Converter), 상기 디지털 형태로 변환된 모터 전류로부터 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하고, 상기 목표 전류값과 상기 실측 전류값을 비교하여 차이값을 구하는 차이값 연산부, 상기 차이값을 기 설정된 기준값과 비교하여 가변영역과 정적영역으로 구분하고, 상기 구분된 영역에 따라 상기 ADC의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 설정하는 구동신호 발생부를 포함할 수 있다.
상기 구동신호 발생부는 상기 차이값이 기준값보다 큰 경우 가변영역으로 구분하고, 차이값이 기준값보다 크지 않은 경우 정적영역으로 구분할 수 있다.
또한, 상기 구동신호 발생부는, 가변영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 짧게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하며, 정적영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 길게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용할 수 있다.
또한, 상기 구동신호 발생부는 상기 차이값 연산부에서 구한 차이값을 근거로 모터구동신호를 조절하고, 상기 조절된 모터구동신호를 상기 모터 제어부로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전류 제어 장치가 모터의 전류를 제어하는 방법에 있어서, (a) 상기 모터에서 출력되는 모터 전류를 검출하는 단계, (b) 상기 검출된 모터 전류를 기 설정된 대역으로 필터링하는 단계, (c) 상기 필터링된 모터 전류를 근거로 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하는 단계, (d) 기 설정된 목표 전류값과 상기 실측 전류값의 차이값에 따라 가변영역과 정적영역으로 구분하는 단계, (e) 상기 구분된 영역에 따라 ADC의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 다르게 설정하는 단계를 포함하는 모터의 전류 제어 방법이 제공된다.
상기 (c)단계는 상기 설정된 인터럽트 시간에 따라 샘플링 횟수를 조절하면서, 상기 필터링된 아날로그 형태의 모터 전류를 디지털 형태로 변환하는 단계, 상기 디지털 형태로 변환된 모터 전류로부터 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (d)단계는 상기 목표 전류값과 실측 전류값의 차이값을 구하는 단계, 상기 차이값을 기 설정된 기준값과 비교하는 단계, 상기 차이값이 기준값보다 큰 경우 가변영역으로 구분하고, 차이값이 기준값보다 크지 않은 경우 정적영역으로 구분하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (e)단계는 가변영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 짧게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하며, 정적영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 길게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 모터로부터 출력되는 피드백 전류를 근거로 가변(dynamic)영역과 정적(static)영역으로 구분하고, 구분된 영역에 따라 ADC의 샘플링(sampling)을 위한 인터럽트 시간을 다르게 설정하며, 설정된 인터럽트 시간에 따라 ADC의 샘플링 횟수를 조절함으로써, 모터에서 출력되는 피드백 전류가 정적상태 또는 가변상태인 경우에도 하나의 저역 필터를 사용하여 노이즈에 대한 강건성은 물론 반응성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 모터 전류 제어 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 전류 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 마이컴의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전류제어 장치가 모터의 전류를 제어하는 방법을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변영역에서 인터럽트 시간에 따른 샘플링을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정적영역에서 인터럽트 시간에 따른 샘플링을 설명하기 위한 예시도.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '모터의 전류 제어 장치 및 그 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. 또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
이하에서는 모터의 전류 제어에 대한 실시예로 한정하여 설명하였으나, 유압 솔레노이드 등 전류 제어가 필요한 다양한 분야에서 적용될 수 있다.
또한, ADC(Analog-Digital Converter)의 샘플링 횟수를 조절할 필요가 있는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 전류 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 3은 도 2에 도시된 마이컴의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 모터의 전류 제어 장치(200)는 모터(210), 모터 제어부(220), 전류 감지부(230), 저역 필터(Low Pass Filter)(240), 마이컴(250)을 포함한다.
모터 제어부(220)는 마이컴(250)으로부터 입력되는 모터구동신호에 따라 모터(210)에 전력을 공급한다. 모터 제어부(220)는 마이컴(250)의 제어에 따라 스위칭하여 모터(210)를 구동 또는 정지시킨다. 즉, 모터 제어부(220)는 마이컴(250)이 출력하는 모터구동신호에 따라 스위치 온되어 전력이 모터(210)에 공급되도록 하여 모터(210)를 구동시키며, 마찬가지로 모터구동신호에 따라 스위치 오프되어 전력이 모터(210)에 공급되지 않도록 하여 모터(210)를 정지시킨다. 여기서, 모터구동신호는 예컨대, 펄스 폭 변조(PWM, Pulse Width Modulation) 신호일 수 있고, 모터 제어부(220)는 PWM 펄스에 응답하여 모터(210)가 구동할 수 있을 정도의 전력을 공급한다.
전류 감지부(230)는 모터(210)로부터 출력되는 모터 전류를 감지한다. 즉, 전류 감지부(230)는 모터 구동 시 모터(210)에서 출력되는 모터 전류를 검출한다.
저역 필터(240)는 전류 감지부(230)에서 감지된 모터 전류를 기 설정된 대역으로 필터링한다. 저역 필터(240)는 저항(R)과 콘덴서(C)가 병렬로 접속되어 이루어지며, 전류 감지부(230)에서 감지된 모터 전류를 기 설정된 소정의 대역으로 필터링하여 필요로 하는 주파수 대역의 신호만을 추출하고, 추출된 신호를 마이컴(250)의 ADC 입력포트에 출력한다.
저역 필터(240)는 일정 주파수 이상의 주파수를 여과(Filtering)하기 때문에, 일정 주파수 이상의 주파수로 인한 잡음(Noise)을 제거할 수 있도록 구비된다. 이때, 사용된 저역 필터(240)는 예컨대, weak filter일 수 있다.
마이컴(250)은 저역 필터(240)에서 필터링된 모터 전류를 근거로 모터(210)에 인가된 실측 전류값을 산출하고, 기 설정된 목표 전류값과 실측 전류값의 차이값에 따라 가변(dynamic)영역과 정적(static)영역으로 구분하며, 구분된 영역에 따라 ADC(Analog-Digital Converter, 아날로그-디지털 변환기)의 샘플링(sampling)을 위한 인터럽트(Interrupt) 시간을 다르게 설정하며, 설정된 인터럽트 시간에 따라 ADC의 샘플링 횟수를 조절한다.
마이컴(250)은 저역 필터(240)를 거친 필터링된 전류를 ADC를 통하여 받고, 가변영역 또는 정적영역에 따라 설정된 인터럽트 시간에 따라 샘플링 횟수를 조절하면서 아날로그 신호를 디지털로 변환한 뒤, 이를 통하여 실측 전류를 산출할 수 있도록 이루어진다. 그리고 나서, 마이컴(250)에서 산출한 실측 전류를 이용하여 모터(210)에 요구되는 전류보다 낮은 경우에는 모터구동신호(예컨대, 펄스 폭 변조 신호)를 조절하여 모터(210)로 인가되는 전류를 높일 수 있도록 신호송출제어를 실시하며, 모터(210)에 요구되는 전류보다 높은 경우에는 모터구동신호를 조절하여 모터(210)에 인가되는 전류를 낮출 수 있도록 신호송출제어를 실시한다. 즉, 마이컴(250)은 실측 전류가 모터(210)에 요구되는 전류량보다 높은 경우에는 전류를 제한하도록 PWM 신호를 조절하고, 실측 전류가 모터(210)에 요구되는 전류량보다 낮은 경우에는 PWM 신호의 듀티(duty)를 가변하여 충분한 전류가 공급되도록 조절한다.
마이컴(250)은 모터 전류 제어 장치(200)의 중앙처리장치로서, 모터구동신호를 출력하여 모터(210)를 구동시키거나 정지시키는 제어를 하며, 목표 전류값과 실측 전류값의 차이값에 따라 영역을 구분하고, 구분된 영역에 따라 ADC의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 다르게 설정하며, 상기 차이값을 근거로 모터구동신호를 조절하여 모터(210)의 구동을 제어함으로써, 목표 전류값과 실측 전류값 간의 오차를 최소화한다.
이러한 마이컴(250)에 대해 도 3을 참조하면, 마이컴(250)은 ADC(252), 차이값 연산부(254), 구동신호 발생부(256)를 포함한다.
ADC(252)는 저역 필터(240)에서 필터링된 아날로그 형태의 모터 전류를 디지털 형태로 변환한다. ADC(252)는 아날로그 형태의 모터 전류를 마이컴(250)이 해석할 수 있도록 디지털 형태로 변환하여 마이컴(250)이 모터 구동 시 실측 전류값을 산출할 수 있도록 한다.
이때, ADC(252)는 구동신호 발생부(256)에서 설정된 인터럽트 시간에 따라 샘플링(sampling) 횟수를 조절하면서 아날로그 형태의 필터링된 모터 전류를 디지털 형태로 변환한다. 즉, ADC(252)는 가변영역의 경우 인터럽트 시간에 따라 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링(sampling)을 수행하고, 정적영역의 경우, 인터럽트 시간에 따라 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링(sampling)을 수행한다.
차이값 연산부(254)는 ADC(252)에서 디지털 형태로 변환된 모터 전류로부터 모터(210)에 인가된 실측 전류값을 산출하고, 기 설정된 목표 전류값과 실측 전류값을 비교하여 차이값을 구한다. 이때, 차이값 연산부(254)는 기 저장된 데이터베이스(미도시)로부터 디지털 변환된 모터 전류에 대응되는 실측 전류값을 획득할 수 있다. 여기서, 데이터베이스에는 ADC(252)의 분해능, 입력조건에 의해 만들어진 소정의 수식에 의한 결과가 저장되는 것이 바람직하다.
구동신호 발생부(256)는 차이값 연산부(254)에서 구한 차이값을 기 설정된 기준값과 비교하여 가변영역과 정적영역으로 구분하고, 구분된 영역에 따라 ADC(252)의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 다르게 설정하며, 설정된 인터럽트 시간을 ADC(252)의 트리거 신호로 이용한다. 즉, 구동신호 발생부(256)는 차이값과 기준값을 비교하여, 차이값이 기준값보다 큰 경우 가변영역으로 구분하고, 차이값이 기준값보다 크지 않은 경우 정적영역으로 구분한다. 그런 다음 구동신호 발생부(256)는 가변영역의 경우, 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 짧게 설정하고, 그 설정된 인터럽트 시간을 ADC(252)의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용한다. 이때, 구동신호 발생부(256)는 파형의 주기를 기준으로 기 설정된 시간 단위, 주기 단위 등 다양한 방법으로 인터럽트 시간을 짧게 설정할 수 있다. ADC(252)의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 짧게 하면, ADC(252)의 주기당 샘플링 횟수는 늘어나고, 평균적용 데이터(data)수를 적게 하여 반응성을 향상시킬 수 있다. 즉, 가변영역의 경우, 인터럽트 시간은 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링(sampling)이 수행되도록 짧게 설정한다. 예컨대, 파형 주기의 정수배이면서 짝수개의 샘플링 개수가 설정되도록 인터럽트 시간을 설정한다.
예를 들어, 1ms주기의 PWM를 설명하기로 한다.
250us 단위로 인터럽트가 발생하면, 4회 샘플링이 수행된다. 이 경우, 마이컴의 로드는 적으나, 신호 정확도가 떨어지므로, 평균적용 데이터 수를 4이상으로 한다. 125us 단위로 인터럽트가 발생하면, 8회의 샘플링이 수행된다. 이 경우, 마이컴의 로드는 중간 정도이고, 신호 정확도가 중간이므로, 반응성을 향상시키기 위해서는 평균적용 데이터 수를 4이하로 하고, 안정도를 향상시키기 위해서는 평균 적용 데이터 수를 4이상으로 한다. 62.5us 단위로 인터럽트가 발생하면, 16회의 샘플링이 수행된다. 이 경우, 마이컴의 로드는 크고, 신호 정확도가 높으므로, 반응성을 향상시키기 위해서는 평균적용 데이터 수를 4이하로 하고, 안정도를 향상시키기 위해서는 평균 적용 데이터 수를 4 이상으로 한다.
또한, 구동신호 발생부(256)는 정적영역의 경우, 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 길게 설정하고, 그 설정된 인터럽트 시간을 ADC(252)의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용한다. 이때, 구동신호 발생부(256)는 파형의 주기를 기준으로 기 설정된 시간 단위, 주기 단위 등 다양한 방법으로 인터럽트 시간을 길게 설정할 수 있다. ADC(252)의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 길게 하면, ADC(252)의 주기당 샘플링 횟수가 줄어들고, 평균적용 데이터 수를 늘려서 안정성을 확보할 수 있다. 즉, 정적영역의 경우, 인터럽트 시간은 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링(sampling)이 수행되도록 길게 설정한다.
구동신호 발생부(256)는 차이값 연산부(254)에서 구한 차이값을 근거로 모터구동신호를 조절하고, 조절된 모터구동신호를 모터 제어부(220)로 전송한다
구동신호 발생부(256)는 모터구동신호로 PWM 신호를 출력하는데, 모터(210)로 인가되는 전류를 피드백 신호를 받아 추정하고, 이를 이용하여 모터(210)로 인가되는 전류가 요구되는 전류보다 높으면 이를 감소시키고, 모터(210)로 인가되는 전류가 요구되는 전류보다 낮으면 이를 증가시키도록 제어한다.
상기와 같이 구성된 모터의 전류 제어 장치(200)는 하나의 저역 필터(240)를 사용하여 피드백 전류의 상태가 정적 상태인 경우와 가변상태인 경우를 모두 만족시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전류제어 장치가 모터의 전류를 제어하는 방법을 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변영역에서 인터럽트 시간에 따른 샘플링을 설명하기 위한 예시도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정적영역에서 인터럽트 시간에 따른 샘플링을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 전류제어장치는 모터에서 출력되는 모터 전류를 검출하고(S402), 검출된 모터 전류를 기 설정된 대역으로 필터링한다(S404).
전류제어장치는 필터링된 아날로그 형태의 모터 전류를 디지털 형태로 변환하고(S406), 디지털 형태로 변환된 모터 전류로부터 모터에 인가된 실측 전류값을 산출한다(S408). 이때, 전류제어장치는 가변영역 또는 정적영역에 따라 설정된 인터럽트 시간에 따라 샘플링 횟수를 조절하면서, 필터링된 아날로그 형태의 모터 전류를 디지털 형태로 변환한다.
그런 후, 전류제어장치는 기 설정된 목표 전류값과 실측 전류값의 차이값을 구하고(S410), 그 차이값을 기 설정된 기준값과 비교하여 차이값이 기준값보다 큰지의 여부를 판단한다(S412).
S412의 판단결과 차이값이 기준값보다 큰 경우, 전류제어장치는 가변영역으로 구분하고(S414), ADC의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 짧게 설정하며(S416), 설정된 인터럽트 시간을 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하기 위해 S406에 제공한다(S418). 이때, 전류제어장치는 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 짧게 설정한다. 가변영역에서 인터럽트 시간을 짧게 하면, 도 5와 같이 주기당 샘플링 횟수가 늘어난다. 이 경우, 샘플링 횟수가 늘어날수록 신호 변화에 따른 반응성 확보가 가능함을 알 수 있다.
만약, S412의 판단결과 차이값이 기준값보다 크지 않으면, 전류제어장치는 정적영역으로 구분하고(S420), ADC의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 길게 설정하며(S422), 설정된 인터럽트 시간을 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하기 위해 S406에 제공한다(S418). 이때, 전류제어장치는 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 길게 설정한다. 정적영역에서 인터럽트 시간을 길게 하면, 도 6과 같이 주기당 샘플링 횟수가 줄어든다. 이 경우, 샘플링 횟수가 줄어들수록 마이컴의 로드가 적고, 안정적인 신호 처리가 가능하다.
이러한 모터의 전류 제어 방법은 프로그램으로 작성 가능하며, 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 모터의 전류 제어 방법에 관한 프로그램은 전자장치가 읽을 수 있는 정보저장매체(Readable Media)에 저장되고, 전자장치에 의하여 읽혀지고 실행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200 : 전류 제어 장치 210 : 모터
220 : 모터 제어부 230 : 전류 감지부
240 : 저역필터 250 : 마이컴

Claims (9)

  1. 모터구동신호에 따라 모터에 전력을 공급하는 모터 제어부;
    상기 모터로부터 출력되는 모터 전류를 감지하는 전류 감지부;
    상기 모터 전류를 기 설정된 대역으로 필터링하는 저역 필터(Low Pass Filter); 및
    상기 필터링된 모터 전류를 근거로 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하고, 기 설정된 목표 전류값과 상기 실측 전류값의 차이값에 따라 가변(dynamic)영역과 정적(static)영역으로 구분하며, 상기 구분된 영역에 따라 ADC(Analog-Digital Converter)의 샘플링(sampling)을 위한 인터럽트 시간을 다르게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간에 따라 ADC의 샘플링 횟수를 조절하는 마이컴;을 포함하되,
    상기 마이컴은 상기 차이값이 기준값보다 큰 경우 가변영역으로 구분하고, 차이값이 기준값보다 크지 않은 경우 정적영역으로 구분하며, 가변영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 짧게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하며, 정적영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 길게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 모터의 전류 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이컴은,
    구동신호 발생부에서 설정된 인터럽트 시간에 따라 샘플링 횟수를 조절하면서 아날로그 형태의 상기 필터링된 모터 전류를 디지털 형태로 변환하는 ADC(Analog-Digital Converter);
    상기 디지털 형태로 변환된 모터 전류로부터 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하고, 상기 목표 전류값과 상기 실측 전류값을 비교하여 차이값을 구하는 차이값 연산부; 및
    상기 차이값을 기 설정된 기준값과 비교하여 가변영역과 정적영역으로 구분하고, 상기 구분된 영역에 따라 상기 ADC의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 설정하는 구동신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 전류 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 구동신호 발생부는 상기 차이값 연산부에서 구한 차이값을 근거로 모터구동신호를 조절하고, 상기 조절된 모터구동신호를 상기 모터 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 모터의 전류 제어 장치.
  6. 전류 제어 장치가 모터의 전류를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 모터에서 출력되는 모터 전류를 검출하는 단계;
    (b) 상기 검출된 모터 전류를 기 설정된 대역으로 필터링하는 단계;
    (c) 상기 필터링된 모터 전류를 근거로 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하는 단계;
    (d) 기 설정된 목표 전류값과 상기 실측 전류값의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 기 설정된 기준값과 비교하여, 상기 차이값이 기준값보다 큰 경우 가변영역으로 구분하고, 차이값이 기준값보다 크지 않은 경우 정적영역으로 구분하는 단계; 및
    (e) 상기 구분된 영역에 따라 ADC의 샘플링을 위한 인터럽트 시간을 다르게 설정하는 단계;를 포함하되,
    상기 (e) 단계는, 가변영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 빠른 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 짧게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하며, 정적영역의 경우 파형의 주기를 기준으로 느린 샘플링이 수행되도록 인터럽트 시간을 길게 설정하고, 상기 설정된 인터럽트 시간을 상기 ADC의 샘플링을 위한 트리거 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 모터의 전류 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 설정된 인터럽트 시간에 따라 샘플링 횟수를 조절하면서, 상기 필터링된 아날로그 형태의 모터 전류를 디지털 형태로 변환하는 단계; 및
    상기 디지털 형태로 변환된 모터 전류로부터 상기 모터에 인가된 실측 전류값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 전류 제어 방법.



  8. 삭제
  9. 삭제
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