KR102635436B1 - Method and apparatus for controlling brushless direct current motor using duty controlling - Google Patents

Method and apparatus for controlling brushless direct current motor using duty controlling Download PDF

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Abstract

본 개시는 BLDC(Brushless Direct Current) 모터의 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 방법은, 모터 출력 신호를 이용하여, 상기 모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 전류 소모량을 산출하는 단계 및 상기 패턴 구간의 전류 소모량이 평활되도록, 모터를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)의 듀티(duty)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.This disclosure relates to a control method and device for a BLDC (Brushless Direct Current) motor. A motor control method according to some embodiments of the present disclosure includes calculating the current consumption of a pattern section included in the motor output signal using a motor output signal and controlling the motor so that the current consumption of the pattern section is smooth. It may include a step of controlling the duty of the micro angle tick.

Description

듀티 제어를 통한 BLDC 모터를 제어하는 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR USING DUTY CONTROLLING}Method and device for controlling a BLDC motor through duty control {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR USING DUTY CONTROLLING}

본 개시는 BLDC(Brushless Direct Current) 모터를 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 BLDC 모터의 홀 센서의 신호에 기초하여 생성된 마이크로 앵글 틱(micro angle tick) 및 BLDC 모터의 전류 소모량을 이용하여, 마이크로 앵글 틱의 듀티(duty) 제어를 통해 BLDC 모터를 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.This disclosure relates to a method and device for controlling a brushless direct current (BLDC) motor. More specifically, the present disclosure uses the micro angle tick generated based on the signal of the Hall sensor of the BLDC motor and the current consumption of the BLDC motor to control the duty of the micro angle tick to control the BLDC motor. relates to a method and device for controlling .

BLDC 모터에는 고정자의 자기 코일을 제어할 수 있도록 하기 위해, 외부 회로에 피드백을 제공하는 홀 센서가 구비될 수 있다. 이러한 홀 센서를 이용한 BLDC 모터의 제어 방식은, 낮은 분해능(angular resolution)으로 인해 BLDC 모터의 미세 제어에 적절한 방식이 아니었다. The BLDC motor may be equipped with a Hall sensor that provides feedback to an external circuit to control the magnetic coil of the stator. The control method of the BLDC motor using this Hall sensor was not an appropriate method for fine control of the BLDC motor due to its low angular resolution.

BLDC 모터의 미세 제어를 위한 대안으로, 광학식 인코더(encoder) 등의 다른 소자를 이용하는 방식이 있으나, 이러한 소자는 먼지에 대한 내약성이 떨어지거나 관리가 필요한 배선의 증가 등의 유지 관리 보수의 어려움이 있었다.As an alternative for fine control of BLDC motors, there is a method of using other devices such as optical encoders, but these devices have difficulty in maintenance, such as poor tolerance to dust or increased wiring that needs to be managed. .

특히, 차량에 구비되는 BLDC 모터의 제어를 위해서는, 유지 관리 보수가 용이한 소자를 이용하는 방식이 필요하므로, BLDC 모터의 미세 제어가 가능하면서도 유지 관리 보수가 용이한 기술이 요구되고 있다.In particular, in order to control BLDC motors installed in vehicles, a method using devices that are easy to maintain and repair is required, so a technology that allows fine control of the BLDC motor and is easy to maintain and repair is required.

한국공개특허 제10-2008-0035403호 (2010.06.04 공개)Korean Patent Publication No. 10-2008-0035403 (published on June 4, 2010)

본 개시의 몇몇 실시예들이 해결하고자 하는 기술적 과제는, BLDC 모터를 높은 분해능(angular resolution)으로 제어할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by some embodiments of the present disclosure is to provide a method and device for controlling a BLDC motor with high angular resolution.

본 개시의 몇몇 실시예들이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 홀 센서의 출력 신호를 이용하여 BLDC 모터를 미세 제어할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by some embodiments of the present disclosure is to provide a method and device for finely controlling a BLDC motor using the output signal of a Hall sensor.

본 개시의 몇몇 실시예들이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 차량에 구비된 BLDC 모터를 미세 제어할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem that some embodiments of the present disclosure aims to solve is to provide a method and device for finely controlling a BLDC motor installed in a vehicle.

본 개시의 몇몇 실시예들이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 각도마다 발생하는 BLDC 모터의 전류 소모량 편차를 줄일 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem that some embodiments of the present disclosure aims to solve is to provide a method and device for reducing the variation in current consumption of a BLDC motor that occurs at each angle.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시의 기술 분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 방법은, 모터 출력 신호를 이용하여, 상기 모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 전류 소모량을 산출하는 단계 및 상기 패턴 구간의 전류 소모량이 평활되도록, 모터를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)의 듀티(duty)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A motor control method according to some embodiments of the present disclosure for solving the above technical problem includes calculating the current consumption of a pattern section included in the motor output signal using a motor output signal, and the current consumption of the pattern section. A step of controlling the duty of micro angle ticks for controlling the motor may be included so that this is smoothed.

몇몇 실시예에서, 상기 패턴 구간은, 홀 센서 출력 신호를 이용하여 생성된 합성 신호의 일구간에 대응되는 상기 모터 출력 신호의 일구간이고, 상기 홀 센서 출력 신호는, 상기 모터의 회전자의 회전을 감지하기 위한 신호일 수 있다. 여기서, 상기 전류 소모량을 산출하는 단계는, 상기 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여, 상기 전류 소모량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments, the pattern section is a section of the motor output signal corresponding to a section of a composite signal generated using a Hall sensor output signal, and the Hall sensor output signal is configured to rotate the rotor of the motor. It may be a signal for detecting. Here, calculating the current consumption may include calculating the current consumption in response to a change in the pattern of the composite signal.

몇몇 실시예에서, 상기 전류 소모량을 산출하는 단계는, 기준 각도마다 상기 패턴 구간의 상기 모터 출력 신호를 샘플링(sampling)하는 단계 및 상기 샘플링된 모터 출력 신호를 각도 구간마다 적분하여, 상기 각도 구간마다 전류 소모량을 산출하는 단계를 포함하되, 상기 각도 구간은, 상기 기준 각도마다 분할된 패턴 구간의 일부일 수 있다. 여기서, 상기 기준 각도는, 상기 마이크로 앵글 틱의 주기에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 상기 각도 구간마다 전류 소모량을 산출하는 단계는, 상기 패턴 구간에 대응되는 전체 전류 소모량 대비 상기 각도 구간마다 산출된 상기 전류 소모량 각각에 기초하여, 상기 각도 구간마다 전류 소모 가중치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)의 듀티(duty)를 제어하는 단계는, 상기 각도 구간마다 산출된 각각의 전류 소모 가중치에 반비례하도록, 상기 각도 구간에 대응되는 상기 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 각도 구간마다 산출된 각각의 전류 소모 가중치에 반비례하도록, 상기 각도 구간에 대응되는 상기 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어하는 단계는, 상기 전류 소모 가중치가 기준치 이상인 각도 구간에 대응되는 듀티를 감소시키고, 상기 전류 소모 가중치가 상기 기준치 미만인 각도 구간에 대응되는 듀티를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments, calculating the current consumption includes sampling the motor output signal in the pattern section for each reference angle and integrating the sampled motor output signal for each angle section, Calculating current consumption, wherein the angle section may be a part of a pattern section divided for each reference angle. Here, the reference angle may be determined based on the period of the micro angle tick. Here, the step of calculating the current consumption for each angle section includes calculating a current consumption weight for each angle section based on the current consumption calculated for each angle section compared to the total current consumption corresponding to the pattern section. It can be included. In addition, the step of controlling the duty of the micro angle tick includes adjusting the duty of the micro angle tick corresponding to the angle section to be inversely proportional to each current consumption weight calculated for each angle section. It may include a control step. At this time, the step of controlling the duty of the micro angle tick corresponding to the angle section so as to be inversely proportional to each current consumption weight calculated for each angle section reduces the duty corresponding to the angle section in which the current consumption weight is greater than a reference value. and increasing the duty corresponding to an angle section in which the current consumption weight is less than the reference value.

몇몇 실시예에서, 상기 마이크로 앵글 틱은, 홀 센서 출력 신호를 이용하여 생성된 합성 신호의 패턴 변경 시마다 동일한 개수로 생성된 펄스일 수 있다.In some embodiments, the micro angle ticks may be pulses generated in the same number each time the pattern of the composite signal generated using the Hall sensor output signal changes.

본 개시의 다른 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 장치는, 모터 출력 신호를 이용하여, 상기 모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 전류 소모량을 산출하는 전류 소모량 산출부 및 상기 전류 소모량 산출부가 산출한 상기 패턴 구간의 전류 소모량이 평활되도록, 모터를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)의 듀티(duty)를 제어하는 듀티 제어부를 포함할 수 있다.A motor control device according to some other embodiments of the present disclosure includes a current consumption calculation unit that calculates the current consumption of a pattern section included in the motor output signal using a motor output signal, and the pattern calculated by the current consumption calculation unit. It may include a duty control unit that controls the duty of micro angle ticks for controlling the motor so that the current consumption in the section is smooth.

다른 몇몇 실시예에서, 상기 전류 소모량 산출부는, 홀 센서 출력 신호를 이용하여 생성된 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여, 상기 모터 출력 신호를 기준 각도마다 샘플링(sampling)하는 전류 ADC(Analog to Digital Converter) 측정부 및 상기 전류 ADC 측정부가 샘플링한 모터 출력 신호를 각도 구간마다 적분하여, 상기 각도 구간마다 전류 소모량을 산출하는 적분부를 포함하되, 상기 각도 구간은, 상기 기준 각도마다 분할된 패턴 구간의 일부일 수 있다.In some other embodiments, the current consumption calculation unit is a current ADC (Analog to Digital Converter) that samples the motor output signal at each reference angle in response to a change in the pattern of the composite signal generated using the Hall sensor output signal. ) A measuring unit and an integrator that integrates the motor output signal sampled by the current ADC measuring unit for each angle section to calculate current consumption for each angle section, wherein the angle section is a part of a pattern section divided for each reference angle. You can.

다른 몇몇 실시예에서, 상기 듀티 제어부는, 상기 각도 구간마다 산출된 전류 소모 가중치에 반비례하도록, 상기 각도 구간에 대응되는 상기 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어하되, 상기 전류 소모 가중치는, 상기 패턴 구간에 대응되는 전체 전류 소모량 대비 상기 각도 구간마다 산출된 상기 전류 소모량에 기초하여 산출된 가중치일 수 있다.In some other embodiments, the duty control unit controls the duty of the micro angle tick corresponding to the angle section to be inversely proportional to the current consumption weight calculated for each angle section, wherein the current consumption weight is in the pattern section. It may be a weight calculated based on the current consumption calculated for each angular section compared to the corresponding total current consumption.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 장치가 적용될 수 있는 예시적인 환경을 도시한다.
도 2는 도 1을 참조하여 설명된 모터 제어 장치의 전류 소모량 산출부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 개시의 다른 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 방법을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 4는 도 3을 참조하여 설명된 전류 소모량 산출 동작을 보다 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 5는 도 3을 참조하여 설명된 듀티(duty) 제어 동작을 보다 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 6은 본 개시의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 방법을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 7은 도 6을 참조하여 설명된 위상 제어 동작을 보다 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예에서 참조될 수 있는 홀 센서 신호 및 합성 신호를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 9는 본 개시의 몇몇 실시예에서 참조될 수 있는 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 10은 본 개시의 몇몇 실시예에서 참조될 수 있는 전류 소모량 산출 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 11은 본 개시의 몇몇 실시예에서 참조될 수 있는 듀티 제어 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 개시의 몇몇 실시예에서 참조될 수 있는 전류 소모량 산출 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 15 내지 도 16은 본 개시의 몇몇 실시예에서 참조될 수 있는 위상 제어 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.1 illustrates an example environment in which a motor control device according to some embodiments of the present disclosure may be applied.
FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining in more detail the current consumption calculation unit of the motor control device described with reference to FIG. 1.
3 is an example flowchart for explaining a motor control method according to some other embodiments of the present disclosure.
FIG. 4 is an exemplary flowchart to explain in more detail the current consumption calculation operation described with reference to FIG. 3 .
FIG. 5 is an example flowchart to explain in more detail the duty control operation described with reference to FIG. 3 .
Figure 6 is an example flowchart for explaining a motor control method according to another embodiment of the present disclosure.
FIG. 7 is an exemplary flowchart to explain in more detail the phase control operation described with reference to FIG. 6 .
FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining a Hall sensor signal and a composite signal that may be referred to in some embodiments of the present disclosure.
FIG. 9 is an exemplary diagram for explaining a micro angle tick that may be referenced in some embodiments of the present disclosure.
FIG. 10 is an exemplary diagram for explaining a current consumption calculation operation that may be referenced in some embodiments of the present disclosure.
FIG. 11 is an example diagram for explaining a duty control operation that may be referenced in some embodiments of the present disclosure.
12 to 14 are exemplary diagrams for explaining a current consumption calculation operation that may be referred to in some embodiments of the present disclosure.
15 and 16 are exemplary diagrams for explaining a phase control operation that may be referenced in some embodiments of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present disclosure and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the technical idea of the present disclosure is not limited to the following embodiments and may be implemented in various different forms. The following examples are merely intended to complete the technical idea of the present disclosure and to be used in the technical field to which the present disclosure belongs. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present disclosure, and the technical idea of the present disclosure is only defined by the scope of the claims.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description will be omitted.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which this disclosure pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined. The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments and is not intended to limit the disclosure. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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.Additionally, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is another component between each component. It will be understood that elements may be “connected,” “combined,” or “connected.”

이하, 본 개시의 몇몇 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, several embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)가 적용될 수 있는 예시적인 환경을 도시한다. 도 1은 BLDC(Brushless Direct Current) 모터(200)에 모터 제어 장치(100)가 적용된 일례를 도시하고 있으나, 이는 이해의 편의를 제공하기 위한 것일 뿐이고, 모터의 종류는 얼마든지 달라질 수 있다.1 shows an example environment in which a motor control device 100 according to some embodiments of the present disclosure may be applied. Figure 1 shows an example in which the motor control device 100 is applied to a brushless direct current (BLDC) motor 200, but this is only for convenience of understanding, and the types of motors may vary.

한편, 도 1은 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 도시하고 있을 뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 예시적인 환경의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로써, 복수의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되는 형태로 구현될 수도 있음에 유의해야 한다.Meanwhile, Figure 1 only shows a preferred embodiment for achieving the purpose of the present disclosure, and some components may be added or deleted as needed. Additionally, it should be noted that the components of the exemplary environment shown in FIG. 1 represent functional elements that are functionally distinct, and that a plurality of components may be implemented in an integrated form in an actual physical environment.

이하, 도 1에 도시된 구성 요소 각각에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, each component shown in FIG. 1 will be described in detail.

우선, 모터 제어 장치(100)는 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)을 이용하여, BLDC 모터(200)의 출력 신호를 측정하거나 BLDC 모터(200)의 제어를 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 마이크로 앵글 틱은 BLDC 모터(200)의 미세 제어를 위한 신호를 의미할 수 있으며, BLDC 모터(200)의 제어를 위한 일종의 동기 신호로 마이크로 앵글 틱이 이용될 수 있다. 이러한 마이크로 앵글 틱의 생성을 위한 장치(미도시)가 도 1에 도시된 예시적인 환경에 더 포함될 수 있다.First, the motor control device 100 may measure the output signal of the BLDC motor 200 or generate a control signal for controlling the BLDC motor 200 using a micro angle tick. Here, the micro angle tick may mean a signal for fine control of the BLDC motor 200, and the micro angle tick may be used as a type of synchronization signal for control of the BLDC motor 200. A device (not shown) for generating such micro-angle ticks may be further included in the example environment shown in FIG. 1 .

마이크로 앵글 틱의 생성과 관련된 보다 구체적인 설명을 위해 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하기로 한다. 도 8은 BLDC 모터의 회전자의 회전을 감지하기 위한 3상 홀 센서 각각의 출력 신호(10a, 10b, 10c) 및 3상 홀 센서 각각의 출력 신호(10a, 10b, 10c)에 기초하여 생성된 합성 신호(20)의 일례를 도시하고 있다. 여기서, 3상 홀 센서 각각의 출력 신호(10a, 10b, 10c)의 엣지 발생 각도 및 엣지 발생 방향(e.g., positive edge 또는 negative edge)에 기초하여, 6개의 패턴 구간을 갖는 합성 신호(20)가 생성될 수 있다. 도 9는 합성 신호(20) 및 합성 신호(20)에 기초하여 생성된 마이크로 앵글 틱(30)의 일례를 도시하고 있다. 여기서, 합성 신호(20)의 패턴 변경에 응답하여, 합성 신호(20)의 6개의 패턴 구간 각각에 기준 개수의 마이크로 앵글 틱(30)을 생성할 수 있다. 도 9는 합성 신호(20)의 패턴 구간마다 7개의 마이크로 앵글 틱(30)이 생성된 일례를 도시하고 있으며, 이렇게 생성된 마이크로 앵글 틱(40)을 이용하면 약 8.6(=60/7)도 단위의 모터 미세 제어가 가능할 수 있다. 또한, 합성 신호(20)의 출력 패턴 구간마다 생성될 마이크로 앵글 틱(40)의 개수를 조절함으로써, 더 높은 분해능(angular resolution)으로 모터를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱(40)을 생성하거나 더 낮은 분해능으로 모터를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱(40)을 생성할 수도 있다.For a more detailed explanation related to the generation of micro angle ticks, the description will be made with reference to FIGS. 8 and 9. Figure 8 shows the output signals (10a, 10b, 10c) of each of the three-phase Hall sensors for detecting the rotation of the rotor of the BLDC motor and the output signals (10a, 10b, 10c) of each of the three-phase Hall sensors. An example of a composite signal 20 is shown. Here, based on the edge generation angle and edge generation direction (e.g., positive edge or negative edge) of the output signals 10a, 10b, and 10c of each of the three-phase Hall sensors, the composite signal 20 having six pattern sections is generated. can be created. FIG. 9 shows an example of a composite signal 20 and a micro-angle tick 30 generated based on the composite signal 20. Here, in response to a change in the pattern of the composite signal 20, a standard number of micro-angle ticks 30 may be generated in each of the six pattern sections of the composite signal 20. Figure 9 shows an example in which 7 micro angle ticks 30 are generated in each pattern section of the composite signal 20, and using the micro angle ticks 40 generated in this way, about 8.6 (=60/7) degrees Fine control of the motor in units may be possible. In addition, by adjusting the number of micro angle ticks 40 to be generated for each output pattern section of the composite signal 20, micro angle ticks 40 for controlling the motor with higher angular resolution can be generated or lower. It is also possible to generate micro angle ticks (40) to control the motor with high resolution.

다시 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.The description will be made again with reference to FIG. 1 .

또한, 모터 제어 장치(100)는 BLDC 모터(200)의 출력 신호를 이용하여, 마이크로 앵글 틱의 듀티(duty)를 제어할 수 있다. 이렇게 듀티가 제어된 마이크로 앵글 틱은 BLDC 모터(200)에 제공되거나 BLDC 모터(200)의 제어를 위한 외부 회로(미도시)에 제공됨으로써, BLDC 모터(200)의 출력 신호가 제어될 수 있다.Additionally, the motor control device 100 may control the duty of the micro angle tick using the output signal of the BLDC motor 200. The micro-angle tick with the duty controlled in this way is provided to the BLDC motor 200 or to an external circuit (not shown) for controlling the BLDC motor 200, so that the output signal of the BLDC motor 200 can be controlled.

또한, 모터 제어 장치(100)는 BLDC 모터(200)의 출력 신호를 이용하여, 마이크로 앵글 틱의 위상을 제어할 수 있다. 마찬가지로, 이렇게 위상이 제어된 마이크로 앵글 틱은 BLDC 모터(200)에 제공되거나 BLDC 모터(200)의 제어를 위한 외부 회로(미도시)에 제공됨으로써, BLDC 모터(200)의 출력 신호가 제어될 수 있다.Additionally, the motor control device 100 may control the phase of the micro angle tick using the output signal of the BLDC motor 200. Likewise, the phase-controlled micro-angle tick is provided to the BLDC motor 200 or to an external circuit (not shown) for control of the BLDC motor 200, so that the output signal of the BLDC motor 200 can be controlled. there is.

다음으로, BLDC 모터(200)는 회전자(210), 고정자(220a, 220b, 220c) 및 코일(230a, 230b, 230c)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성 외에도, 홀 센서(미도시)와 같은 구성들이 BLDC 모터에 더 포함될 수 있으며, 고정자(220a, 220b, 220c)에 감긴 코일(230a, 230b, 230c)에 흘린 전류를 통해 자속을 발생시켜 회전자(210)의 회전을 유발하는 공지된 모든 구성이 본 개시의 BLDC 모터(200)에 적용될 수 있음을 유의해야 한다. 본 개시의 논지를 흐르지 않기 위해, BLDC 모터의 구성 및 구체적인 동작과 관련된 자세한 설명을 생략하기로 한다.Next, the BLDC motor 200 may include a rotor 210, stators 220a, 220b, and 220c, and coils 230a, 230b, and 230c. In addition to the configuration shown in FIG. 1, components such as a Hall sensor (not shown) may be further included in the BLDC motor, and magnetic flux is generated through current flowing in the coils 230a, 230b, and 230c wound around the stators 220a, 220b, and 220c. It should be noted that all known configurations that generate and cause rotation of the rotor 210 can be applied to the BLDC motor 200 of the present disclosure. In order to avoid confusing the subject matter of the present disclosure, detailed descriptions related to the configuration and specific operation of the BLDC motor will be omitted.

지금까지 설명된 바에 따라, 모터 제어 장치(100)가 BLDC 모터(200)의 출력 신호를 수신하고, 수신된 출력 신호에 기초하여 BLDC 모터(200)의 제어를 위한 제어 신호를 생성함을 이해할 수 있다. 이하, 모터 제어 장치(100)의 보다 구체적인 동작을 설명하기 위해 모터 제어 장치(100)의 각 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.As described so far, it can be understood that the motor control device 100 receives the output signal of the BLDC motor 200 and generates a control signal for controlling the BLDC motor 200 based on the received output signal. there is. Hereinafter, in order to explain more specific operations of the motor control device 100, each component of the motor control device 100 will be described in more detail.

모터 제어 장치(100)는 전류 소모량 산출부(110), 듀티 제어부(120) 및 위상 제어부(130)를 포함할 수 있다. 모터 제어 장치(100)는 도 1에 도시된 구성 요소 외에도 얼마든지 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있으며, BLDC 모터(200)를 제어하기 위한 모든 공지된 기술이 적용될 수 있음을 유의해야 한다.The motor control device 100 may include a current consumption calculation unit 110, a duty control unit 120, and a phase control unit 130. It should be noted that the motor control device 100 may further include any number of other components in addition to those shown in FIG. 1, and any known technology for controlling the BLDC motor 200 may be applied.

우선, 전류 소모량 산출부(110)는 모터 출력 신호를 이용하여, 모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 전류 소모량을 산출할 수 있다. 여기서, 패턴 구간은 홀 센서의 출력 신호를 이용하여 생성된 합성 신호의 일구간에 대응되는 모터 출력 신호의 일구간일 수 있다. 즉, 모터 출력 신호의 패턴 구간이 합성 신호의 패턴 구간에 대응되도록 결정됨으로써, BLDC 모터의 제어에 기준이 될 수 있는 합성 신호의 패턴 구간에 대응되도록 모터 출력 신호의 전류 소모량이 산출될 수 있다. 이하, 전류 소모량 산출부(110)와 관련된 보다 구체적인 설명을 위해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.First, the current consumption calculation unit 110 may use the motor output signal to calculate the current consumption of the pattern section included in the motor output signal. Here, the pattern section may be a section of the motor output signal corresponding to a section of the composite signal generated using the output signal of the Hall sensor. That is, by determining the pattern section of the motor output signal to correspond to the pattern section of the composite signal, the current consumption of the motor output signal can be calculated to correspond to the pattern section of the composite signal, which can be a reference for controlling the BLDC motor. Hereinafter, for a more detailed description related to the current consumption calculation unit 110, the description will be made with reference to FIG. 2.

도 2를 참조하면, 전류 소모량 산출부(110)는 전류 ADC(Analog to Digital Converter) 측정부(111) 및 적분부(112)를 포함할 수 있다. 전류 소모량 산출부(110)는 도 2에 도시된 구성 요소 외에도 얼마든지 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있으며, BLDC 모터(200)의 전류 소모량을 산출하기 위한 모든 공지된 기술이 적용될 수 있음을 유의해야 한다.Referring to FIG. 2, the current consumption calculation unit 110 may include a current ADC (Analog to Digital Converter) measurement unit 111 and an integrator 112. Note that the current consumption calculation unit 110 may further include any number of other components in addition to those shown in FIG. 2, and all known techniques for calculating the current consumption of the BLDC motor 200 can be applied. Should be.

우선, 전류 ADC 측정부(111)는 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여, 전류 소모량을 산출할 수 있다. 전류 ADC 측정부(111)가 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여 전류 소모량을 산출함으로써, 상술한 바와 같이, BLDC 모터의 제어에 기준이 될 수 있는 합성 신호의 패턴 구간에 대응되도록 모터 출력 신호의 전류 소모량이 산출될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전류 ADC 측정부(111)는 BLDC 모터의 등속 회전을 감지하여 BLDC 모터의 등속 회전이 감지되면, 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여 전류 소모량을 산출할 수도 있다. 즉, 위상 제어의 편의를 위해 BLDC 모터의 등속 회전 조건이 추가될 수 있다.First, the current ADC measurement unit 111 can calculate current consumption in response to a change in the pattern of the composite signal. The current ADC measurement unit 111 calculates the current consumption in response to a change in the pattern of the composite signal, thereby measuring the current of the motor output signal to correspond to the pattern section of the composite signal, which can be a reference for controlling the BLDC motor, as described above. Consumption can be calculated. In some embodiments, the current ADC measurement unit 111 may detect constant speed rotation of the BLDC motor and calculate current consumption in response to a change in the pattern of the composite signal when the constant speed rotation of the BLDC motor is detected. That is, the constant speed rotation condition of the BLDC motor may be added for convenience of phase control.

또한, 전류 ADC 측정부(111)는 기준 각도마다 패턴 구간의 모터 출력 신호를 샘플링(sampling)할 수 있다. 여기서, 기준 각도는 마이크로 앵글 틱의 주기에 기초하여 결정될 수 있으며, 예를 들어, 마이크로 앵글 틱의 주기가 6도인 경우 기준 각도는 6도일 수 있다. 이러한 전류 ADC 측정부(111)는 패턴 구간을 기준 각도마다 분할하여 형성된 각도 구간마다, 모터 출력 신호(e.g., 전류)를 샘플링함으로써, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있으며, 이러한 동작을 수행하는 전류 ADC 측정부(111)를 구현하기 위해, 예를 들어 ADC(Analog to Digital Converter) 회로와 같은 공지된 모든 기술이 본 개시에 적용될 수 있다.Additionally, the current ADC measurement unit 111 may sample the motor output signal of the pattern section for each reference angle. Here, the reference angle may be determined based on the period of the micro-angle tick. For example, if the period of the micro-angle tick is 6 degrees, the reference angle may be 6 degrees. This current ADC measuring unit 111 can convert an analog signal into a digital signal by sampling the motor output signal (e.g., current) for each angle section formed by dividing the pattern section into reference angles, and performs this operation. To implement the current ADC measurement unit 111, all known technologies, such as, for example, ADC (Analog to Digital Converter) circuits, can be applied to the present disclosure.

다음으로, 적분부(112)는 샘플링된 모터 출력 신호를 각도 구간마다 적분하여, 각도 구간마다 전류 소모량을 산출할 수 있다. 즉, 적분부(112)는 각도 구간마다 샘플링된 모터 출력 신호와 기준 각도의 곱셈 연산을 통해, 각도 구간마다 전류 소모량을 산출할 수 있으며, 이러한 동작을 수행하는 적분부(112)를 구현하기 위해, 예를 들어 곱셈기(multiplier) 회로와 같은 공지된 모든 기술이 본 개시에 적용될 수 있다.Next, the integrator 112 may integrate the sampled motor output signal for each angle section and calculate the current consumption for each angle section. That is, the integrator 112 can calculate the current consumption for each angle section through a multiplication operation between the motor output signal sampled for each angle section and the reference angle, and in order to implement the integrator 112 that performs this operation, , all known techniques, such as multiplier circuits, for example, can be applied to the present disclosure.

지금까지 설명된 전류 소모량 산출부(110)의 동작을 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 10 및 도 12를 참조하여 설명하기로 한다. 도 10은 6도의 기준 각도마다 0도 내지 60도 패턴 구간의 모터 출력 신호를 샘플링한 일례를 도시하고 있다. 여기서, 제1 각도 구간(51)의 전류 소모량은 제1 각도 구간(51)에 대응되는 면적을 의미할 수 있고, 제2 각도 구간(53)의 전류 소모량은 제2 각도 구간(53)에 대응되는 면적을 의미할 수 있다. 즉, 각각의 각도 구간(51, 53)에 대응되는 면적이 대응되는 각도 구간(51, 53)의 전류 소모량을 의미할 수 있고, 각각의 각도 구간(51, 53)마다 전류 소모량이 산출될 수 있다. In order to explain in more detail the operation of the current consumption calculation unit 110 described so far, it will be described with reference to FIGS. 10 and 12. Figure 10 shows an example of sampling the motor output signal in the 0 to 60 degree pattern section for each reference angle of 6 degrees. Here, the current consumption of the first angle section 51 may mean the area corresponding to the first angle section 51, and the current consumption of the second angle section 53 may correspond to the second angle section 53. It can mean the area covered. That is, the area corresponding to each angle section (51, 53) may mean the current consumption of the corresponding angle section (51, 53), and the current consumption may be calculated for each angle section (51, 53). there is.

도 12는 6도의 기준 각도마다 -30도 내지 30도 패턴 구간의 모터 출력 신호를 샘플링한 일례를 도시하고 있다. 즉, 도 12는 도 10과 달리 패턴 변경 각도(패턴 천이 각도, 75)를 기준으로 패턴 구간을 결정한 일례를 도시하고 있으며, 모터 출력 신호의 스코프(scope)를 변경함으로써 얼마든지 패턴 구간이 달리 결정될 수 있음을 이해할 수 있다. 여기서, 도 12에 도시된 바와 같이, 각도 구간마다 산출된 전류 소모량이 병합될 수도 있으며, 예를 들어, 제1 구간(71)의 전류 소모량이 산출되거나 제2 구간(73)의 전류 소모량이 산출될 수도 있다. Figure 12 shows an example of sampling a motor output signal in a pattern section of -30 degrees to 30 degrees for each reference angle of 6 degrees. That is, unlike FIG. 10, FIG. 12 shows an example of determining the pattern section based on the pattern change angle (pattern transition angle, 75), and the pattern section can be determined differently by changing the scope of the motor output signal. I can understand that it is possible. Here, as shown in FIG. 12, the current consumption calculated for each angular section may be merged, for example, the current consumption of the first section 71 is calculated or the current consumption of the second section 73 is calculated. It could be.

다시 도 1을 참조하여 모터 제어 장치(100)의 다른 구성 요소를 설명하기로 한다.Referring again to FIG. 1, other components of the motor control device 100 will be described.

다음으로, 듀티 제어부(120)는 전류 소모량 산출부가 산출한 패턴 구간의 전류 소모량이 평활되도록, 모터(200)를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어할 수 있다. Next, the duty control unit 120 may control the duty of the micro angle tick for controlling the motor 200 so that the current consumption in the pattern section calculated by the current consumption calculation unit is smooth.

구체적으로, 듀티 제어부(120)는 각도 구간마다 산출된 전류 소모량과 패턴 구간에 대응되는 전체 전류 소모량을 이용하여, 전류 소모 가중치를 산출할 수 있다. 여기서, 전류 소모 가중치는 각도 구간에 대응되는 값으로써, 전체 전류 소모량 대비 각도 구간의 전류 소모량을 의미하는 값일 수 있다. 예를 들어, 도 10의 제1 각도 구간(51)의 전류 소모 가중치는 0.0875(=(7*6)/(8*60))이고, 도 10의 제2 각도 구간(53)의 전류 소모 가중치는 0.125(=(10*6)/(8*60))일 수 있다. Specifically, the duty control unit 120 may calculate the current consumption weight using the current consumption calculated for each angle section and the total current consumption corresponding to the pattern section. Here, the current consumption weight is a value corresponding to the angle section and may be a value representing the current consumption of the angle section compared to the total current consumption. For example, the current consumption weight of the first angle section 51 in Figure 10 is 0.0875 (=(7*6)/(8*60)), and the current consumption weight of the second angle section 53 in Figure 10 is 0.0875 (=(7*6)/(8*60)). could be 0.125 (=(10*6)/(8*60)).

또한, 듀티 제어부(120)는 각도 구간마다 산출된 각각의 전류 소모 가중치에 반비례하도록 각도 구간에 대응되는 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어할 수 있다. 구체적으로, 전류 소모 가중치가 기준치 이상인 각도 구간에 대응되는 듀티를 감소시킬 수 있고, 전류 소모 가중치가 기준치 미만인 각도 구간에 대응되는 듀티를 증가시킬 수 있다. 여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 기준치는 평균 전류(55)를 의미할 수 있으며, 패턴 구간의 전류 소모량이 평활되도록 기준치 및/또는 듀티의 제어 폭을 실제 구현예에서 얼마든지 변경할 수 있다. 도 10에 도시된 일례에 따라 구체적으로 설명하면, 제1 각도 구간(51)의 전류가 평균 전류(55) 미만이므로, 제1 각도 구간(51)의 전류 소모 가중치는 기준치 미만이고, 제1 각도 구간(51)에 대응되는 듀티가 증가될 수 있다. 또한, 제2 각도 구간(53)의 전류가 평균 전류(55) 이상이므로, 제2 각도 구간(53)의 전류 소모 가중치는 기준치 이상이고, 제2 각도 구간(53)에 대응되는 듀티가 감소될 수 있다.Additionally, the duty control unit 120 may control the duty of the micro angle tick corresponding to the angle section to be inversely proportional to each current consumption weight calculated for each angle section. Specifically, the duty corresponding to the angle section in which the current consumption weight is greater than the reference value can be reduced, and the duty corresponding to the angle section in which the current consumption weight is less than the reference value can be increased. Here, as shown in FIG. 10, the reference value may mean the average current 55, and the reference value and/or duty control width can be changed as much as desired in actual implementation so that the current consumption in the pattern section is smooth. Describing in detail according to the example shown in FIG. 10, since the current in the first angle section 51 is less than the average current 55, the current consumption weight of the first angle section 51 is less than the reference value, and the first angle section 51 The duty corresponding to section 51 may be increased. In addition, since the current of the second angle section 53 is greater than the average current 55, the current consumption weight of the second angle section 53 is greater than the reference value, and the duty corresponding to the second angle section 53 will be reduced. You can.

듀티 제어를 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 11을 참조하여 설명하기로 한다. 도 11은 듀티가 제어된 마이크로 앵글 틱(60)의 일례를 도시하고 있으며, 0도 내지 30도 구간(61)의 듀티(65)는 증가되고, 30도 내지 60도 구간(63)의 듀티(67)는 감소되었음을 이해할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같은 듀티 제어를 통해, 패턴 구간의 전류 소모량이 평활되도록 BLDC 모터가 제어될 수 있다.To explain duty control in more detail, it will be described with reference to FIG. 11. Figure 11 shows an example of the duty-controlled micro angle tick 60, in which the duty 65 in the 0 to 30 degree section 61 is increased, and the duty in the 30 to 60 degree section 63 ( 67) can be understood to have decreased. Through duty control as shown in FIG. 11, the BLDC motor can be controlled to smooth the current consumption in the pattern section.

다시 도 1을 참조하여 모터 제어 장치(100)의 다른 구성 요소를 설명하기로 한다.Referring again to FIG. 1, other components of the motor control device 100 will be described.

다음으로, 위상 제어부(130)는 패턴 구간에 포함된 제1 구간의 제1 전류 소모량과 제2 구간의 제2 전류 소모량의 차이가 감소되도록, 모터(200)를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱의 위상을 제어할 수 있다. 여기서, 제1 구간과 제2 구간은 모터 출력 신호의 패턴 변경 각도에 기초하여 구분되는 구간일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 구간(71)과 제2 구간(73)이 패턴 변경 각도(O도, 75)를 기준으로 구분될 수 있다.Next, the phase control unit 130 controls the phase of the micro angle tick for controlling the motor 200 so that the difference between the first current consumption of the first section and the second current consumption of the second section included in the pattern section is reduced. can be controlled. Here, the first section and the second section may be sections divided based on the pattern change angle of the motor output signal. For a specific example, as shown in FIG. 12, the first section 71 and the second section 73 may be divided based on the pattern change angle (O degrees, 75).

구체적으로, 위상 제어부(130)는 제1 구간의 제1 전류 소모량과 제2 구간의 제2 전류 소모량의 차이를 산출할 수 있다. 도 2를 참조하여 상술한 적분부(112)의 동작에 따라, 복수의 각도 구간이 병합된 구간의 전류 소모량이 산출될 수 있으며, 이러한 구간의 전류 소모량을 비교함에 따라 위상 제어부(130)는 제1 구간과 제2 구간의 전류 소모량의 차이를 산출할 수 있다. Specifically, the phase control unit 130 may calculate the difference between the first current consumption in the first section and the second current consumption in the second section. According to the operation of the integrator 112 described above with reference to FIG. 2, the current consumption of a section in which a plurality of angle sections are merged can be calculated, and by comparing the current consumption of these sections, the phase control unit 130 The difference in current consumption between the first section and the second section can be calculated.

이하, 도 12 내지 도 14를 참조하여 제1 구간과 제2 구간의 전류 소모량 차이의 산출 동작을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 12 내지 도 14는 6도의 기준 각도마다 -30도 내지 30도 패턴 구간의 모터 출력 신호를 샘플링한 일례를 도시하고 있으며, 도 12 내지 도 14에 따르면, 패턴 구간은 패턴 변경 각도(75)를 기준으로 제1 구간(71)과 제2 구간(73)이 구분될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 12는 제1 구간(71)과 제2 구간(73)의 전류 소모량이 동일한 일례를 도시하고 있고, 도 13은 제2 구간(73)의 제2 전류 소모량이 제1 구간(71)의 제1 전류 소모량보다 큰 일례를 도시하고 있으며, 도 14는 제1 구간(71)의 제1 전류 소모량이 제2 구간(73)의 제2 전류 소모량보다 큰 일례를 도시하고 있다. 이처럼 패턴 변경 각도(75)를 기준으로 구분된 구간들의 전류 소모량을 비교함에 따라 모터의 위상 제어 필요 여부를 판정할 수 있으며, 도 12에 도시된 일례에 따르면 위상 제어가 불필요하고, 도 13에 도시된 일례에 따르면 위상의 지각 제어가 요구되며, 도 14에 도시된 일례에 따르면 위상의 진각 제어가 요구됨을 이해할 수 있다.Hereinafter, the operation of calculating the difference in current consumption between the first section and the second section will be described in detail with reference to FIGS. 12 to 14. 12 to 14 show an example of sampling a motor output signal in a pattern section of -30 degrees to 30 degrees for each reference angle of 6 degrees. According to FIGS. 12 to 14, the pattern section has a pattern change angle 75. As a standard, a first section 71 and a second section 73 can be distinguished. More specifically, Figure 12 shows an example where the current consumption of the first section 71 and the second section 73 is the same, and Figure 13 shows an example where the second current consumption of the second section 73 is the same as the first section ( 71), and FIG. 14 shows an example in which the first current consumption of the first section 71 is greater than the second current consumption of the second section 73. In this way, by comparing the current consumption of sections divided based on the pattern change angle 75, it can be determined whether phase control of the motor is necessary. According to an example shown in FIG. 12, phase control is not necessary, and shown in FIG. 13. According to the given example, it can be understood that phase retardation control is required, and according to the example shown in FIG. 14, phase advance control is required.

또한, 위상 제어부(130)는 제1 구간의 제1 전류 소모량과 제2 구간의 제2 전류 소모량의 차이에 기초하여, 마이크로 앵글 틱의 위상을 제어할 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 모터 출력 신호에 기초하여 위상의 지각 제어가 요구되면 지각 제어를 수행할 수 있고, 모터 출력 신호에 기초하여 위상의 진각 제어가 요구되면 진각 제어를 수행할 수 있는 모든 공지된 기술이 본 개시에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 패턴 변경 각도 이전의 구간인 제1 구간의 제1 전류 소모량이 패턴 변경 각도 이후의 구간인 제2 구간의 제2 전류 소모량보다 크면(e.g., 도 14) 마이크로 앵글 틱의 위상을 지각 제어할 수 있으며, 도 9 및 도 16에 도시된 틱(40, 40b)의 위치를 비교하면 지각 제어의 의미를 이해할 수 있다. 또한, 패턴 변경 각도 이전의 구간인 제1 구간의 제1 전류 소모량이 패턴 변경 각도 이후의 구간인 제2 구간의 제2 전류 소모량보다 작으면(e.g., 도 13) 마이크로 앵글 틱의 위상을 진각 제어할 수 있으며, 도 9 및 도 15에 도시된 틱(40, 40a)의 위치를 비교하면 진각 제어의 의미를 이해할 수 있다.Additionally, the phase control unit 130 may control the phase of the micro-angle tick based on the difference between the first current consumption in the first section and the second current consumption in the second section. Here, as described above, if retardation control of the phase is required based on the motor output signal, retardation control can be performed, and if advance control of the phase is required based on the motor output signal, advance control can be performed. The techniques described above can be applied to the present disclosure. More specifically, if the first current consumption of the first section, which is the section before the pattern change angle, is greater than the second current consumption of the second section, which is the section after the pattern change angle (e.g., Figure 14), the phase of the micro angle tick is perceived. Control is possible, and the meaning of perceptual control can be understood by comparing the positions of the ticks 40 and 40b shown in FIGS. 9 and 16. In addition, if the first current consumption in the first section before the pattern change angle is smaller than the second current consumption in the second section after the pattern change angle (e.g., Figure 13), the phase of the micro angle tick is controlled by advance. The meaning of advance control can be understood by comparing the positions of the ticks 40 and 40a shown in FIGS. 9 and 15.

한편, 도 1 내지 도 2에 도시된 모터 제어 장치(100)의 각 구성 요소는 소프트웨어(Software) 또는, FPGA(Field Programmable Gate Array)나 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어(Hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만, 상기 구성 요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(Addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성 요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성 요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성 요소로 구현될 수도 있다.Meanwhile, each component of the motor control device 100 shown in FIGS. 1 and 2 uses software or hardware such as FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). It can mean. However, the components are not limited to software or hardware, and may be configured to reside in an addressable storage medium, and may be configured to execute one or more processors. The functions provided within the above components may be implemented by more detailed components, or may be implemented as a single component that performs a specific function by combining multiple components.

지금까지 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)의 구성 및 동작에 대하여 설명하였다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)는 모터 출력 신호가 균일해지도록 듀티 및/또는 위상을 제어함으로써, BLDC 모터의 제어성을 개선할 수 있다. So far, the configuration and operation of the motor control device 100 according to some embodiments of the present disclosure have been described with reference to FIGS. 1 and 2. The motor control device 100 according to some embodiments of the present disclosure can improve the controllability of a BLDC motor by controlling the duty and/or phase so that the motor output signal is uniform.

이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법들에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 이하에서 설명될 방법들의 각 단계가 도 1에 예시된 모터 제어 장치(100)에 의해 수행되는 것을 가정하여 설명을 이어가도록 한다. 다만, 설명의 편의상, 상기 방법들에 포함되는 각 단계의 동작 주체는 그 기재가 생략될 수도 있다.Hereinafter, methods according to various embodiments of the present disclosure will be described in detail. The description will be continued assuming that each step of the methods to be described below is performed by the motor control device 100 illustrated in FIG. 1. However, for convenience of explanation, the description of the operator of each step included in the above methods may be omitted.

도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터의 듀티 제어 방법에 관한 예시적인 순서도이다.3 is an exemplary flowchart of a motor duty control method according to some embodiments of the present disclosure.

도 3을 참조하면 단계 S100에서, 모터 출력 신호를 이용하여 모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 전류 소모량이 산출될 수 있다. 단계 S100과 관련하여, 도 4를 참조하면, 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여 기준 각도마다 패턴 구간의 모터 출력 신호가 샘플링될 수 있고(S110), 샘플링된 모터 출력 신호를 각도 구간마다 적분하여 각도 구간마다 전류 소모량이 산출될 수 있다(S120). 상술한 단계 S100과 관련된 보다 구체적인 동작에 대한 설명은 도 2에 도시된 전류 소모량 산출부(110)에 관한 설명을 참조하기로 한다.Referring to FIG. 3, in step S100, the current consumption of the pattern section included in the motor output signal can be calculated using the motor output signal. Regarding step S100, referring to FIG. 4, the motor output signal of the pattern section may be sampled for each reference angle in response to a change in the pattern of the composite signal (S110), and the sampled motor output signal may be integrated for each angle section to obtain the angle Current consumption can be calculated for each section (S120). For a more detailed description of the operation related to step S100 described above, refer to the description of the current consumption calculation unit 110 shown in FIG. 2.

다음으로 도 3의 단계 S200에서, 패턴 구간의 전류 소모량이 평활되도록 모터를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱의 듀티가 제어될 수 있다(S200). 단계 S200과 관련하여, 도 5를 참조하면, 패턴 구간에 대응되는 전체 전류 소모량 대비 각도 구간마다 산출된 전류 소모량 각각에 기초하여 각도 구간마다 전류 소모 가중치가 산출될 수 있고(S210), 전류 소모 가중치에 반비례하도록 각도 구간에 대응되는 마이크로 앵글 틱의 듀티가 제어될 수 있다(S220). 상술한 단계 S200과 관련된 보다 구체적인 동작에 대한 설명은 도 1에 도시된 듀티 제어부(120)에 관한 설명을 참조하기로 한다.Next, in step S200 of FIG. 3, the duty of the micro angle tick for controlling the motor may be controlled to smooth the current consumption in the pattern section (S200). In relation to step S200, referring to FIG. 5, a current consumption weight can be calculated for each angle section based on the current consumption calculated for each angle section compared to the total current consumption corresponding to the pattern section (S210), and the current consumption weight The duty of the micro angle tick corresponding to the angle section may be controlled to be inversely proportional to (S220). For a more detailed description of the operation related to step S200 described above, refer to the description of the duty control unit 120 shown in FIG. 1.

도 6은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 모터의 위상 제어 방법에 관한 예시적인 순서도이다.6 is an example flowchart of a method for controlling the phase of a motor according to some embodiments of the present disclosure.

도 6을 참조하면 단계 S1000에서, 모터 출력 신호를 이용하여 모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 전류 소모량이 산출될 수 있다. 단계 S1000과 관련된 보다 구체적인 동작에 대한 설명은 도 3의 단계 S100 및 도 2에 도시된 전류 소모량 산출부(110)에 관한 설명을 참조하기로 한다.Referring to FIG. 6, in step S1000, the current consumption of the pattern section included in the motor output signal can be calculated using the motor output signal. For a more detailed description of the operation related to step S1000, refer to step S100 of FIG. 3 and the description of the current consumption calculation unit 110 shown in FIG. 2.

다음으로 도 6의 단계 S2000에서, 패턴 구간에 포함된 제1 구간의 제1 전류 소모량과 패턴 구간에 포함된 제2 구간의 제2 전류 소모량의 차이가 감소되도록, 모터를 제어하기 위한 마이크로 앵글 틱의 위상이 제어될 수 있다. 단계 S2000과 관련하여, 도 7을 참조하면, 제1 구간의 제1 전류 소모량과 제2 구간의 제2 전류 소모량의 차이가 산출될 수 있고(S2100), 차이에 기초하여 마이크로 앵글 틱의 위상이 진각 제어 또는 지각 제어될 수 있다(S2200). 상술한 단계 S2000과 관련된 보다 구체적인 동작에 대한 설명은 도 1에 도시된 위상 제어부(130)에 관한 설명을 참조하기로 한다.Next, in step S2000 of FIG. 6, a micro angle tick is used to control the motor so that the difference between the first current consumption of the first section included in the pattern section and the second current consumption of the second section included in the pattern section is reduced. The phase of can be controlled. In relation to step S2000, referring to FIG. 7, the difference between the first current consumption of the first section and the second current consumption of the second section may be calculated (S2100), and the phase of the micro angle tick may be determined based on the difference. It can be controlled by advance control or retardation control (S2200). For a more detailed description of the operation related to step S2000 described above, refer to the description of the phase control unit 130 shown in FIG. 1.

지금까지 도 1 내지 도 17을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들 및 그 실시예들에 따른 효과들을 언급하였다. 본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 명세서의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.So far, various embodiments of the present disclosure and effects according to the embodiments have been mentioned with reference to FIGS. 1 to 17 . The effects according to the technical idea of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the description of the specification.

이상에서, 본 개시의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 개시의 기술적 사상이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiments of the present disclosure have been described as being combined or operated in combination, the technical idea of the present disclosure is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the purpose of the present disclosure, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행 되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행 되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. Although operations are shown in the drawings in a specific order, it should not be understood that the operations must be performed in the specific order shown or sequential order or that all illustrated operations must be executed to obtain the desired results.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present disclosure can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features. I can understand that there is. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of protection of this disclosure should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the technical ideas defined by this disclosure.

Claims (12)

모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 상기 모터 출력 신호를 기준 각도마다 샘플링(sampling)하는 단계;
상기 샘플링된 패턴 구간의 전체 전류 소모량에 기초하여 상기 기준 각도마다 전류 소모량을 산출하는 단계;
상기 패턴 구간에 대응되는 전체 전류 소모량 대비 상기 기준 각도마다 산출된 상기 전류 소모량에 기초하여 상기 기준 각도마다 전류 소모 가중치를 산출하는 단계; 및
상기 전류 소모 가중치에 기초하여 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)의 듀티(duty)를 제어하는 단계를 포함하는,
모터 제어 방법.Sampling the motor output signal of the pattern section included in the motor output signal at each reference angle;
calculating current consumption for each reference angle based on the total current consumption of the sampled pattern section;
calculating a current consumption weight for each reference angle based on the current consumption calculated for each reference angle compared to the total current consumption corresponding to the pattern section; and
Comprising controlling the duty of micro angle ticks based on the current consumption weight,
Motor control method. 제1항에 있어서,
상기 패턴 구간은, 홀 센서 출력 신호를 이용하여 생성된 합성 신호의 일구간에 대응되는 상기 모터 출력 신호의 일구간이고,
상기 홀 센서 출력 신호는, 상기 모터의 회전자의 회전을 감지하기 위한 신호인,
모터 제어 방법.According to paragraph 1,
The pattern section is a section of the motor output signal corresponding to a section of a composite signal generated using a Hall sensor output signal,
The Hall sensor output signal is a signal for detecting the rotation of the rotor of the motor,
Motor control method. 제2항에 있어서,
상기 전류 소모량을 산출하는 단계는,
상기 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여, 상기 전류 소모량을 산출하는 단계를 포함하는,
모터 제어 방법.According to paragraph 2,
The step of calculating the current consumption is,
Comprising the step of calculating the current consumption in response to a change in the pattern of the composite signal,
Motor control method. 제1항에 있어서,
상기 전류 소모량을 산출하는 단계는,
상기 샘플링된 모터 출력 신호를 각도 구간마다 적분하여, 상기 각도 구간마다 전류 소모량을 산출하는 단계를 포함하되,
상기 각도 구간은, 상기 기준 각도마다 분할된 패턴 구간의 일부인,
모터 제어 방법.According to paragraph 1,
The step of calculating the current consumption is,
Integrating the sampled motor output signal for each angle section to calculate current consumption for each angle section,
The angle section is a part of a pattern section divided for each reference angle,
Motor control method. 제4항에 있어서,
상기 기준 각도는,
상기 마이크로 앵글 틱의 주기에 기초하여 결정되는,
모터 제어 방법.According to paragraph 4,
The reference angle is,
Determined based on the period of the micro angle tick,
Motor control method. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)의 듀티(duty)를 제어하는 단계는,
상기 각도 구간마다 산출된 각각의 전류 소모 가중치에 반비례하도록, 상기 각도 구간에 대응되는 상기 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어하는 단계를 포함하는,
모터 제어 방법.According to paragraph 1,
The step of controlling the duty of the micro angle tick is,
Comprising the step of controlling the duty of the micro angle tick corresponding to the angle section so that it is inversely proportional to each current consumption weight calculated for each angle section,
Motor control method. 제7항에 있어서,
상기 각도 구간마다 산출된 각각의 전류 소모 가중치에 반비례하도록, 상기 각도 구간에 대응되는 상기 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어하는 단계는,
상기 전류 소모 가중치가 기준치 이상인 각도 구간에 대응되는 듀티를 감소시키고, 상기 전류 소모 가중치가 상기 기준치 미만인 각도 구간에 대응되는 듀티를 증가시키는 단계를 포함하는,
모터 제어 방법.In clause 7,
Controlling the duty of the micro angle tick corresponding to the angle section so that it is inversely proportional to each current consumption weight calculated for each angle section,
Comprising the step of reducing the duty corresponding to the angle section in which the current consumption weight is greater than the reference value and increasing the duty corresponding to the angle section in which the current consumption weight is less than the reference value,
Motor control method. 제1항에 있어서,
상기 마이크로 앵글 틱은,
홀 센서 출력 신호를 이용하여 생성된 합성 신호의 패턴 변경 시마다 동일한 개수로 생성된 펄스인,
모터 제어 방법.According to paragraph 1,
The micro angle tick is,
Pulses generated in the same number each time the pattern of the composite signal generated using the Hall sensor output signal changes,
Motor control method. 모터 출력 신호에 포함된 패턴 구간의 상기 모터 출력 신호를 기준 각도마다 샘플링(sampling)하고 상기 샘플링된 패턴 구간의 전체 전류 소모량에 기초하여 상기 기준 각도마다 전류 소모량을 산출하는 전류 소모량 산출부; 및
상기 패턴 구간에 대응되는 전체 전류 소모량 대비 상기 기준 각도마다 산출된 상기 전류 소모량에 기초하여 상기 기준 각도마다 전류 소모 가중치를 산출하고 상기 전류 소모 가중치에 기초하여 마이크로 앵글 틱(micro angle tick)의 듀티(duty)를 제어하는 듀티 제어부를 포함하는,
모터 제어 장치.a current consumption calculation unit that samples the motor output signal of the pattern section included in the motor output signal at each reference angle and calculates the current consumption for each reference angle based on the total current consumption of the sampled pattern section; and
A current consumption weight is calculated for each reference angle based on the current consumption calculated for each reference angle compared to the total current consumption corresponding to the pattern section, and a duty of a micro angle tick is calculated based on the current consumption weight. Including a duty control unit that controls duty,
Motor control unit. 제10항에 있어서,
상기 전류 소모량 산출부는,
홀 센서 출력 신호를 이용하여 생성된 합성 신호의 패턴 변경에 응답하여, 상기 모터 출력 신호를 기준 각도마다 샘플링(sampling)하는 전류 ADC(Analog to Digital Converter) 측정부; 및
상기 전류 ADC 측정부가 샘플링한 모터 출력 신호를 각도 구간마다 적분하여, 상기 각도 구간마다 전류 소모량을 산출하는 적분부를 포함하되,
상기 각도 구간은, 상기 기준 각도마다 분할된 패턴 구간의 일부인,
모터 제어 장치.According to clause 10,
The current consumption calculation unit,
A current ADC (Analog to Digital Converter) measuring unit that samples the motor output signal at each reference angle in response to a change in the pattern of the composite signal generated using the Hall sensor output signal; and
An integrator that integrates the motor output signal sampled by the current ADC measurement unit for each angle section to calculate the current consumption for each angle section,
The angle section is a part of a pattern section divided for each reference angle,
Motor control unit. 제11항에 있어서,
상기 듀티 제어부는,
상기 각도 구간마다 산출된 전류 소모 가중치에 반비례하도록, 상기 각도 구간에 대응되는 상기 마이크로 앵글 틱의 듀티를 제어하되,
상기 전류 소모 가중치는, 상기 패턴 구간에 대응되는 전체 전류 소모량 대비 상기 각도 구간마다 산출된 상기 전류 소모량에 기초하여 산출된 가중치인,
모터 제어 장치.According to clause 11,
The duty control unit,
Control the duty of the micro angle tick corresponding to the angle section to be inversely proportional to the current consumption weight calculated for each angle section,
The current consumption weight is a weight calculated based on the current consumption calculated for each angular section compared to the total current consumption corresponding to the pattern section,
Motor control unit.
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