KR20060047859A - Ec-모터 회전 속도의 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 권선을 구비한 일차 부재;와 원주 방향에서 상호간에 오프셋 되어 상호간에 반대하는 방향으로 교대로 자화되는 자석 세그먼트들을 구비한 이차 부재;를 포함하는 EC-모터의 회전 속도를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 자석 세그먼트들은 자체 위치 결정 및/또는 치수와 관련하여 허용 오차를 갖는다. 또한, 본 발명에 따라 상기 이차 부재가 일차 부재에 상대적으로 회전되면서 상기 일차 부재에 대해 상대적인 상기 자석 세그먼트들의 위치가 검출된다. 회전 속도 신호를 구하기 위해, 위치 측정 신호는 미분화된다. 상기 회전 속도 신호에 대한 허용 오차들 중 적어도 하나의 허용 오차의 영향을 보상하기 위해, 적어도 하나의 보정치가 수집 및 저장된다. 상기 보정치를 이용하여 회전 속도 신호가 보정된다.
권선, 일차 부재, 자석 세그먼트, 이차 부재, EC-모터, 허용 오차, 보정치
Description
도1은 이차 부재의 원주에 자석 세그먼트들이 배치되어 있고 일차 부재에 상대적인 상기 이차 부재의 위치를 검출하기 위한 위치 측정 장치가 제공되어 있는 EC 모터의 이차 부재의 선단면에 대한 개략적인 정면도이다.
도2는 위치 측정 장치를 이용하여 수집된 위치 측정 신호를 나타내는 그래프이다.
도3은 위치 측정 신호로부터 생성된 회전 속도 신호의 보정 시에 이루어지는 소수의 단계들을 명시하고 있는 흐름도이다.
도4는 보정 인자들의 값들이 막대 그래프로서 도시되어 있고, 막대 아래에는 해당하는 보정 인자에 할당된 위치 측정 신호의 값이, 그리고 그 아래에는 자석 세그먼트-센서 조합부의 해당하는 보정 인자에 할당된 지수가 도시되어 있는 보정 인자들을 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
1 .. 8: 자석 세그먼트 9: 지지 부재
α: 2개의 자석 세그먼트간 각도 β: 각도
A: 자계 센서 B: 자계 센서
C: 자계 센서 A': 자계 센서(A)의 출력 신호
B': 자계 센서(B)의 출력 신호 C': 자계 센서(C)의 출력 신호
Pf: 순방향의 회전 방향
본 발명은 EC-모터의 회전 속도를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 상기 EC-모터는 권선을 구비한 일차 부재;와 원주 방향으로 상호간에 오프셋 되어 상호간에 반대하는 방향으로 교대로 자화되는 자석 세그먼트들을 구비한 이차 부재;를 포함하며, 상기 자석 세그먼트들은 자신들의 위치 결정 및/또는 그 치수와 관련하여 허용 오차를 갖는다. 또한, 본 발명에 따라 상기 이차 부재가 상기 일차 부재에 상대적으로 회전되면서 상기 일차 부재에 상대적인 상기 자석 세그먼트들의 위치가 검출되며, 그리고 상기 위치 신호는 회전 속도 신호를 구하기 위해 미분화된다.
상기와 같이 유압 작동유 전송기의 작동을 위해 제공되어 있는 EC 모터의 회전 속도를 측정하기 위한 방법은 제DE 102 32 500 A1호로부터 공지되어 있다. 이 경우 상기 유압 작동유 전송기는 내연기관으로부터 자동차의 수동 변속기로 토크를 전달할 수 있는 클러치를 조정한다. 상기 EC 모터의 이차 부재는 권선의 전류 흐름의 정류를 통해 상기 일차 부재에 대해 상대적으로 동작되는 반면에, 상기 일차 부재에 상대적인 상기 이차 부재의 자석 세그먼트들의 위치는 홀 센서를 이용하여 검출된다. 이러한 점에서 위치 측정 신호는 경로 또는 각각 6°의 회전 각도에 따라 자신의 값을 변경한다. 회전 속도 신호를 구하기 위해, 상기 위치 측정 신호는 미분화된다. EC-모터의 원주에 걸친 회전 속도 신호의 분해능을 개선하기 위해, 2개의 센서 신호들간의 경로는 다수의 부분 피치로 분리된다. 일측 센서 신호의 위치에 시스템이 동기화되고, 그럼으로써 실제 회전 속도를 알 수 있게 된다. 그때부터 모델을 이용하여 바로 후행하는 센서 신호가 다시금 동기화될 때까지 부분 피치들간 회전 속도가 계산된다. 이러한 방법을 이용하여 상기 원주에 걸친 회전 속도 신호의 분해능은 개선될 수 있다.
그러나 자석 세그먼트들은 이차 부재의 원주에서의 자신들의 위치 결정과 원주 방향에서의 자신들의 치수와 관련하여 상세 내용에 대해 보다 자세히 알려져 있지 않은 허용 오차를 가지기 때문에, 모델의 동기화 시에 2개의 센서 신호들간의 경로를 부분 피치로 분리함으로써 보상되지 않거나 적어도 완전하게 보상되지 않는 부정확성이 야기된다. 만일 2개의 자석 세그먼트-센서-조합부들간의 각도 위치가 예컨대 4개의 극쌍 및 3개의 홀 센서를 구비한 EC 모터에서 설정값으로부터 ±20%만큼 편차를 나타내고, EC 모터의 회전 속도는 1000 Umin-1이라고 하면, 위치 측정 신호는 평균 매 2.5ms 마다 자신의 값을 가지게 된다. 전환간 시간은 ±20%만큼 변동되는데, 정확하게 말하면 2ms에서 3ms로 변동된다. 즉, 회전 속도는 833Umin-1에서 1250 Umin-1로 변화하는데, 다시 말해 회전 속도는 이전 값보다 약 40%만큼 편차를 나타낼 수 있다. 이와 같이 실제 회전 속도로부터 ±20%의 편차를 갖는 측정 된 회전 속도의 빠른 도약(jump)은 예를 들어 회전속도 조절을 현저히 방해하거나 혹은 오로지 낮은 다이내믹을 갖는 조절만을 가능케 한다.
실제로, 회전 속도 신호는 예를 들어 각각 뒤에서 2번째 회전 속도 측정값, 최종 회전 속도 측정값, 그리고 현재의 회전 속도 측정값으로부터 평균치가 구해지면서 평활화될 수도 있다. 그러나 평균화된 회전 속도 측정값은 현재의 시점에 해당하는 회전 속도를 반영하는 것이 아니라 위치 측정 신호의 최종 전환이 있었던 시점의 회전 속도를 반영할 수도 있다.
그러므로 본 발명은 간단한 방식으로 EC 모터의 회전 속도의 정확한 결정을 가능케 하는 최초에 언급한 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적은 회전 속도 신호에 대한 적어도 하나의 허용오차의 영향을 보상하기 위한 적어도 하나의 보정치가 수집 및 저장되고, 회전 속도 신호는 상기 보정치를 이용하여 보정됨으로써 달성된다.
본 발명의 기초를 형성하는 지식에 따르면, 이차 부재의 허용 오차(tolerance)에 결부된 자석 세그먼트가 일차 부재에 위치 고정되어 배치된 자석 센서를 수회 지나치면서 이동할 때에 대응하는 자석 세그먼트에 대해 상기 자석 센서를 이용하여 검출된 위치 측정 신호는 상기 자석 센서를 매번 통과할 때마다 항상 상기 자석 세그먼트의 허용 오차에 의해 야기되는 오차(error)를 갖는다. 이러한 오차는 이후 보정치를 결정하기 위해 측정 혹은 기타 방식으로 산출된다. 이와 관련하여 상기 보정치를 이용하면서, 해당하는 자석 세그먼트가 자계 센서를 새로이 통과할 때, 이후의 시점에 대한 회전 속도 신호가 보정된다. 그러므로 자석 세그먼트의 허용 오차에 의해 야기되는 측정 부정확성은 간단한 방식으로 회전 속도 신호에서 보정될 수 있다. 이때 보정된 회전 속도 값과 비보정된 회전 속도 값 사이에 시간 지연이 발생하지 않으면서도 각각 현재 측정된 회전 속도 값에서 온라인으로 보정을 실행할 수 있다.
비록 비공개된 독일 특허 출원 제103 55 566.8호로부터 위치 측정 신호용 보정치가 산출되는 EC 모터의 작동 방법이 공지되어 있긴 하지만, 이 경우 보정된 위치 측정 신호를 이용하여 EC 모터의 권선의 전류 흐름이 정류되는 정류 시점이 결정된다. 보정치를 산출하기 위해 이차 부재는 권선에 전류가 없을 시에 일차 부재에 상대적으로 이동되되, 상대적 이동이 이루어지는 동안 자석 세그먼트로부터 권선으로 유도되는 전기적 전압에 대한 유도-전압 측정 신호가 측정된다. 그 외에도 자석 세그먼트의 자계로 배향되는 위치 측정 장치를 이용하여 위치 측정 신호가 측정된다. 기준 신호로서 이용되는 유도 전압 측정 신호와 위치 측정 신호를 비교함으로써 위치 측정 신호에 대한 보정치가 산출된다. 그러나 상기 특허 출원에서는 EC 모터의 회전 속도를 측정하기 위한 방법은 기술되어 있지 않다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 자석 세그먼트의 위치는 일차 부재에 다수의 자계 센서를 포함하는 측정 장치를 이용하여 검출된다. 상기 자계 센서들은 상기 일차 부재의 원주 방향으로 상호간에 오프셋 되어 배치되되, 상기 일차 부재에 상대적으로 상기 이차 부재가 회전될 때마다 다수의 자석 세그먼트-센서 조합부들이 통과되며, 상기 자석 세그먼트-센서 조합부 각각에 대해 각각의 보정치가 산출 및 저장되어 회전 속도 신호를 보정하는데 이용된다. 그런 다음 보정된 회전 속도 신호는 재차 보다 높은 정확성을 가지게 된다. 상기 자석 세그먼트-센서 조합부의 수는 바람직하게는 자계 센서의 수와 이차 부재의 자기극의 수의 곱에 상응한다.
바람직하게는 다수의 자석 세그먼트-센서 조합부가 통과되는 방식으로 상기 이차 부재가 상기 일차 부재에 대해 상대적으로 회전되고, 측정장치를 이용하여 상기 자석 세그먼트 센서 조합부에 대해 제1 비보정 회전 속도 신호가 수집되고, 이에 추가적으로, EC 모터의 회전 속도에 대해 상기 비보정된 회전 속도 신호보다 더욱 높은 정확성을 가지는 기준 신호가 수집되며, 상기 제1 비보정 회전 속도 신호 및 상기 기준 신호를 이용하여 보정 인자(correction factor)로서 보정치가 결정되고, 상기 제1 비보정 회전 속도 신호의 자석 세그먼트 센서 조합부가 새로이 통과되며, 이때 상기 측정 장치를 이용하여 제2 비보정 회전 속도 신호가 수집되며, 그리고 상기 회전 속도 신호는 앞서 산출된 보정 인자를 이용하여 보정된다. 다시 말해 상기 보정치는 보정 인자의 형태로 산출되며, 그럼으로써 상이한 회전 속도에 있어서 상기 자석 세그먼트의 허용 오차에 의해 야기된 측정 오차는 보정될 수 있게 된다. 상기 기준 신호는 예컨대 EC 모터를 제조할 시에 추가의 위치 측정 장치를 이용하여 수집된 측정 신호일 수 있다. 상기 기준 신호는 또한 상기 EC 모터와 연결된 샤프트의 회전 속도 신호이고/이거나 적분된 가속도 신호일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 기준 신호는 제1 비보정 회전 속도 신호가 여파를 통해 평활화됨으로써 구해진다. 그럼으로써 상기 기준 신호를 측정하기 위한 추가의 센서를 절감할 수 있다.
특히 바람직하게는, 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부가 적어도 2회 생성되는 방식으로 상기 이차 부재가 상기 일차 부재에 상대적으로 회전되고, 이때 상기 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 각각의 보정 인자가 산출되고, 상기 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 산출된 보정 인자들로부터 각각의 평균치가 구해지며, 그리고 이와 같이 획득된 평균치는 새로운 보정 인자로서 저장된 후에, 해당하는 자석 세그먼트-센서 조합부를 새로이 통과할 시에 상기 보정 인자를 이용하여 회전 속도 신호가 보정된다. 그럼으로써 회전 속도 신호를 획득할 시에 재차 보다 증가된 정밀도가 달성될 수 있게 된다. 이와 관련하여 상기 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부들은 바람직하게는 가능한 자주 통과된다. 이는 무엇보다 연속해서 회전하는 EC 모터에 해당하는 경우로, 예컨대 전자식 캠축 조정(EVT 또는 전자 밸브 타이밍)을 위한 EC 모터에서와 같은 경우이다. 이와 같이 연속해서 회전하는 EC 모터는 실제로 항상 보정치의 적응을 가능케 하며, 그럼으로써 보정 인자들은 신속하게 대략 정상적인 값(stationary value)을 취할 수 있게 된다.
본 발명의 형성예에서, 평균치로서 각각 산술적 평균치가 구해진다. 이때 평균치를 구하기 위해 이용되는 모든 보정 인자들은 동일한 가중치를 이용하여 평균치가 된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 바람직하게는 보정 인자를 평균치화하는데 이용되는 가중치가 보정 인자들의 생성 시점이 보다 오래(나이의 증가)될수록 감소되는 방식으로, 평균치로서 각각의 이동 평균치(sliding average value)가 산정된다. 다시 말해 새로운 보정 인자들은 평균치에서보다 진행되는 시점에 할당되 는 보정 인자들보다 더욱 강하게 고려된다. 만일 일 회에 걸쳐, 자석 세그먼트-센서 조합부가 인식되지 않고, 그에 따라 이미 산출된 보정 인자들이 잘못된 자석 세그먼트에 할당되게끔 하는 오차가 발생하였다면, 잘못된 보정 인자 할당은 오로지 짧은 시간동안만 회전 속도의 보정에 작용하는데, 다시 말해 잘못된 보정 인자들은 상대적으로 빠르게 "망각(forget)" 된다.
본 발명의 바람직한 형성예에서, 이동 평균치(FNeu[i(t-T)])는 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 순환되면서 공식 FNeu[i(t-T)] = λFAlt[i(t-T)] + (1-λ)F[i(t-T)]에 따라서 결정되는데, 이 공식에서, i는 각각의 자석 세그먼트-센서 조합부를 식별하는 지수이고, t는 시간이며, T는 실제 속도와 측정된 속도간의 지연 시간이며, FAlt[i(t-T)]는 지수 i에서 마지막으로 평균치를 산정할 때 산출된 평균치이며, 그리고 λ는 0보다 크지만 1보다 작은, 바람직하게는 0.7과 0.9 사이의 구간에 위치하는 망각 인자(forgetting factor)를 의미한다. 이와 같은 평균치 산정은 무엇보다 온라인 계산에 적합하다. 시간(T)은 회전 속도에 따라, 회전 속도가 증가하면 감소된다(사건 제어식 시스템; event-controlled system).
본원의 방법의 바람직한 형성예에 따라 제공되는 점에서:
a) 이차 부재가 일차 부재에 대해 상대적으로 회전되면서 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자들이 산출 및 저장되며;
b) 그런 후에 대응하는 자석 세그먼트-센서 조합부가 새로이 통과되되, 새로운 보정 인자들의 집합이 산출되며;
c) 기존 보정 인자 집합의 보정 인자들은 신규 보정 인자 집합의 보정 인자들에 상대적으로 순환 치환되고, 그런 후에 보정 인자 집합들은 상호간에 비교되며;
d) 기존 보정 인자 집합의 모든 치환 조합은 새로운 보정 인자 집합과 비교 완료될 때까지 단계 c)가 반복되며;
e) 신규 보정 인자 집합과의 최대의 일치성이 발생하는 치환 조합이 산출되며; 그리고
f) 상기 기존 보정 인자 집합의 보정치들이 상기 치환 조합에 할당되는 배열을 이용하여 회전 속도 신호가 보정된다.
이러한 방식으로, 자석 세그먼트들에 대한 보정 인자들의 할당이 예컨대 측정 신호의 간섭을 바탕으로 비의도하는 방식으로 변경되었다고 할 때, 상기 할당이 복원될 수 있다. 그러므로 이미 산출된 보정 인자들은 간섭의 발생 후에도 재이용될 수 있다. 이때 EC 모터의 이차 부재에 위치되어 상기 일차 부재에 대해 상대적인 상기 이차 부재의 위치의 절대 측정을 가능케 하는 식별자는 절감될 수 있다. 바람직하게는 본원의 방법은, EC 모터의 재활성화 후에도, 이전에 EC 모터를 활성화하였을 때 산출되어 비휘발성 메모리 내에 저장되었던 보정 인자들을 이전 활성화 단계 동안 산출되었던 상기 보정 인자 자신들의 대응하는 자석 세그먼트-센서 조합부에 할당하기 위해 적용될 수도 있다. 경우에 따라 상기 보정 인자들은 또한 EC 모터의 제조 시에 이상적인 조건 하에서 산출될 수 있고, 바람직하게는 제조의 최종 단계에서 산출될 수 있다.
경우에 따라, 기존 보정 인자 집합 및 신규 보정 인자 집합에 있어서, 보정 인자 집합들 간에 최대의 일치성이 발생하는 치환 조합 시에 각각 상호간에 할당되는 상기 집합들의 보정 인자들로부터 각각의 평균치가 산정되어, 새로운 보정 인자로서 저장될 수 있되, 상기와 같은 평균치 산정에 통해 획득된 보정 인자 집합을 이용하여 회전 속도 신호가 보정된다. 다시 말해 제1 데이터 집합의 보정 인자들뿐 아니라 제2 데이터 집합의 보정 인자들이 회전 속도 신호의 보정 시에 고려된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제공되는 점에서:
a) 모든 자석 세그먼트-자석 조합부들이 적어도 일 회 통과되는 방식으로, 이차 부재는 일차 부재에 대해 상대적으로 회전되며;
b) 이때, EC 모터가 회전할 때마다, 상기 이차 부재의 각각의 극쌍에 대해, 각각 다수의 측정 신호 상태가 통과되며;
c) 각각은, 적어도 해당하는 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자와 상기 해당하는 자석 세그먼트-센서 조합부에 할당된 측정 신호 상태로 구성되어; 자석 세그먼트-센서 조합부의 수에 대응하는 수로 이루어진; 값 조합을 갖는 제1 데이터 집합이 산출 및 저장되며;
d) 그런 후에, 상기 대응하는 자석 세그먼트-센서 조합부는 새로이 통과되되, 값 조합을 갖는 새로운 제2 데이터 집합이 산출 및 저장되며;
e) 제1 데이터 집합의 측정 신호 상태들과 제2 데이터 집합의 측정 신호 상태들 간에 편차가 있을 시에, 상기 데이터 집합들의 측정 신호 상태들이 일치하는 방식으로, 상기 제1 데이터 집합의 값 조합은 상기 제2 데이터 집합의 값 조합에 상대적으로 순환에 따라 자리 이동되며;
f) 그런 후에 상기 데이터 집합들에 있어서 각각 상호간에 할당된 보정 인자들은 상호간에 비교되며;
g) 일측의 데이터 집합의 보정 인자들은 타측의 데이터 집합의 보정 인자들에 대해 상대적으로 자계 센서의 2배수에 상응하는 수의 피치만큼 순환 치환되고, 그런 후에 상기 데이터 집합들에 있어서 각각 상호간에 할당된 보정 인자들은 상호간에 비교되며;
h) 모든 치환 조합이 처리 완료될 때까지 상기 단계 g)가 경우에 따라 반복되며;
i) 상기 데이터 집합들의 보정 인자들간의 최대 일치성이 발생하는 치환 조합이 산출되며; 그리고
j) 상기 제1 데이터 집합의 보정치들이 상기 치환 조합에 할당되는 배열을 이용하여 회전 속도 신호가 보정된다.
이러한 조치를 통해, 상대적으로 적은 치환 연산 또는 시프트 연산을 이용하고 그로 인해 그에 상응하게 적은 시간 소요로써 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자들의 할당이 복원된다.
이와 관련하여, 상기 제1 및 제2 데이터 집합에 있어 데이터 집합들의 보정 인자들 간에 최대의 일치성이 발생하는 치환 조합 시에 각각 상호간에 할당되는 상기 집합들의 보정 인자들로부터 각각의 평균치가 산정되어 새로운 보정 인자로서 저장되고, 상기 평균치 산정을 통해 획득된 보정 인자 집합을 이용하여 회전 속도 신호가 보정된다. 그러므로 상기 제1 데이터 집합의 보정 인자들뿐 아니라 상기 제2 데이터 집합의 보정 인자들이 회전 속도 신호의 보정 시에 고려된다.
본원의 방법의 바람직한 형성예에 따라, 비보정된 회전 속도 신호 및 보정된 회전 속도 신호의 변동폭이 각각 산출되어 상호간에 비교되되, 보정된 회전 속도 신호의 변동 폭이 비보정된 회전 속도 신호의 보정 폭보다 더욱 큰 경우에는, 보정 인자들이 새로인 산출되고/되거나 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자들의 할당이 복원된다. 이와 관련하여, 상기로부터 출발하여, 보정된 회전 속도 신호의 변동이 비보정된 회전 속도 신호의 변동보다 더 큰 경우에는 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자들의 할당 시에 오차가 발생하는데, 예컨대 EMV-조사(irradiation)에 의해 오차가 발생한다. 이러한 오차를 수정하기 위해 보정 인자들은 1(일)의 값으로 재설정되고 그런 후에 새로이 적응되거나 혹은 원래의 할당이 예컨대 보정 인자들의 순환 치환에 의해 복원된다.
바람직하게는 보정 인자들은 바람직하게는 0.8과 1.2 사이로 사전 지정된 값의 영역에 제한된다. 그럼으로써 보정된 회전 속도 신호에서 타당성이 없으면서 사전 지정된 값 영역을 벗어나는 보정 인자들에 의해 야기되는 기형 변이값은 억제될 수 있다.
다음에서 본 발명은 도면에 도시한 실시예들에 따라 보다 상세하게 설명된다.
EC 모터는 도면에 보다 상세하게 도시되어 있지 않은, 권선을 구비하여 스테이터로서 형성된 일차 부재와, 대략 원통형이면서, 원주 방향으로 상호간에 오프셋 되어 상호간에 반대하는 방향으로 교대로 자화되는 영구 자석의 자석 세그먼트들(1..8)을 구비하여 로터로서 형성된 이차 부재를 포함하고 있다. 상기 자석 세그먼트들은 양호한 자기 전도성의 지지 부재(9)에 배치되어 있다. 도1에 도시한 실시예의 경우, 상기 이차 부재는 8개의 자석 세그먼트(1..8)를 구비하고 있되, 이들 자석 세그먼트들은 래스터 내에서 상기 지지 부재(9)의 원주 방향으로 45° 상호간에 오프셋 되어 배치되어 있다. 상기 자석 세그먼트들(1..8)은 상기 이차 부재의 원주에서 각각의 자기극을 형성하며, 그럼으로써 원주 전체에 걸쳐 p개의 극쌍의 수가 제공된다. 이러한 점은 도1에서 p = 4개의 극쌍을 갖는 이차 부재에 대해 실례에 따라 도시되어 있다. 다시 말해, 상기 자석 세그먼트들(1..8)에 의해 형성된 링 상에서 자석 세그먼트들이 회전할 때마다 8회의 자화가 교번된다. 상기 자석 세그먼트들(1..)은 원주 방향에서 자신들의 위치뿐만 아니라 그 치수와 관련하여 허용 오차를 갖는다. 다시 말해 상호간에 인접하는 자석 세그먼트들(1..8)에 있어 상호간에 대응하는 그 위치들 간의 기계적 각도(α)는 설정값으로부터 180°/p(본 실시예: 45°)의 편차를 나타낼 수 있다.
도면에 상세하게 도시되지 않은 베어링을 이용하여, 상기 이차 부재는 자신의 길이방향 중심축을 중심으로 상기 일차 부재에 상대적으로 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 이차 부재의 순방향의 회전 방향은 도1에 화살표(Pf)로써 명시되어 있다.
상기 일차 부재에 상대적인 상기 이차 부재의 회전 속도를 측정하기 위해, 상기 일차 부재에 원주 방향으로 상호간에 오프셋 되어 있는 m개의 자계 센서들(A, B, C)을 포함하는 위치 측정 장치가 제공되어 있다. 상기 자계 센서들은 자신들의 맞은편에 위치하는 자계 구간들(1..8)의 자계를 검출한다. 도1에 도시한 실시예에 따라, 상기 자계 센서의 수는 m=3이다. 분명한 사실에서 자계 센서의 수는 또 다른 값을 가질 수도 있다.
자계 센서(A)의 출력 신호는 각도(α)를 중심으로 이차 부재가 회전할 때마다 변화한다. 그러므로 오로지 상기 자계 센서(A)만을 이용하여, 이차 부재 회전 각도(α)의 분해능을 달성할 수도 있다. 도1에서 알 수 있듯이, 상기 센서들(A, B, C)은 상기 이차 부재의 원주에 상호간에 오프셋 되어 배치되어 있다. 이와 같은 오프셋 배치는 상기 센서들(A, B, C)을 이용하여 검출된 위치 측정 신호가 180°/(pㆍm)의 분해능을 가질 수 있도록 선택된다. 이는 자계 센서(B)가 상기 자계 센서(A)에 비해 β=180°/m의 정수 배수 및 180°/(mㆍp)의 기계적 각도의 합만큼 오프셋 되고, 상기 자계 센서(C)는 상기 자계 센서(A)에 비해 상기 기계적 각도의 2배 만큼 순방향의 회전 방향(Pf)으로 오프셋 되어 배치됨으로써 달성된다.
도2에는 화살표(Pf) 방향의 우향 회전에 대해 센서들(A, B, C)의 출력 신호들(A', B', C')로 구성된 위치 측정 신호가 그래프로 도시되어 있다. 이와 관련하여, 출력 신호(A')는 자계 센서(A)에, 출력 신호(B')는 자계 센서(B)에, 그리고 출력 신호(C')는 자계 센서(C)에 할당되어 있다. 상기 출력 신호들(A', B', C')은 디지털 신호로 논리값 1(일) 또는 0(영)을 취할 수 있다. 이때 해당하는 센서(A, B, C)의 맞은편에 N극을 형성하는 자석 세그먼트(1..8)가 위치한다면 1(일)의 값이 생성된다. 대응하는 방식으로, 만일 해당하는 센서(A, B, C)의 맞은편에 S극을 형성하는 자석 세그먼트(1..8)가 위치하면 상기 출력 신호(A', B', C')는 0(영)의 논리값을 취한다.
해당하는 센서(A, B, C)를 각각 바로 스쳐 지나가는 자계 구간(1..8)에 대한 출력 신호의 소수의 값의 할당을 명확하게 하기 위해, 출력 신호 값들에는 해당하는 자계 구간(1..8)의 기준 숫자가 각각 표시되어 있다. 도2에는 출력 신호 아래 자로 좌표에는 각각 자기 회전 각도(Ψmagnetisch) 및 기계적 회전 각도(Ψmechanisch)가 기재되어 있다. 분명하게 알 수 있는 점에서 360°/p(=90°)의 기계적 회전 시에 위치 측정 신호는 상호간 연속하는 2ㆍm(=6)개의 상이한 상태들을 취하여, 이 이후에도 상기 상태들은 반복된다.
출력 신호들(A', B', C')로 구성되는 위치 측정 신호는 평가를 위해 도면에 보다 상세하게 도시되지 않은, 자계 센서들(A, B, C)과 연결되어 있는 평가 장치로 전송된다. 상기 평가 장치에는 오로지 출력 신호들(A', B', C')만이 제공될 뿐이며, 어떠한 자석 세그먼트(1..8)가 센서들(A, B, C)을 바로 스쳐 통과했는지에 관한 정보는 제공되지 않는다.
도2에서 알 수 있듯이, 자석 세그먼트-센서 조합부들 중에 하나는 항상 활성화되어 있다. 이는 도2에서 좌측에서 우측으로 자석 세그먼트-센서 조합부(1, 6, 3), (1, 6, 4), (1, 7, 4), (2, 7, 4), (2, 7, 5), (2, 8, 5) 등으로 도시되어 있 다. 이러한 자석 세그먼트-센서 조합부의 순서는 2·p개의 자석 세그먼트들(1..8)이 자계 센서(A, B, C)를 스쳐 통과한 후에, 다시 말해 기계적으로 완전히 회전한 후에 반복된다.
위치 측정 신호가 자신의 값을 변경하게 되는 전환의 횟수에 의해 이차 부재의 전체 회전 각도가 결정된다. 시작값으로부터 출발하여 상기 이차 부재가 우향으로 회전할 시에 총 각도는 매번 전환될 때마다 증분된다. 만일 상기 이차 부재가 좌향으로 회전하게 된다면, 자석 세그먼트-센서 조합부들은 그에 반대하는 순서로 전환된다. 이는 평가 장치에 의해 검출되며, 그럼으로써 그런 후에 상기 평가 장치는 매 전환시마다 총 각도를 감분시키게 된다.
상기와 같이 산출된 위치 측정 신호는 회전 속도 신호를 구할 수 있도록 미분화된다. 이는 예컨대 위치 측정 신호의 2개의 변화 간에 시간(Δt)이 측정되고 회전 속도(ω)가 하기와 같이 결정되는 방식으로 이루어질 수 있다:
ω=π/(m·p·Δt) [rad/s].
자석 세그먼트들(1..8)의 허용 오차를 바탕으로 상기와 같이 측정된 회전 속도 신호(ωMess,i)는 오차를 갖는다. 이러한 오차는 예컨대 상기 이차 부재의 실제 회전 속도가 일정할 시에 회전 속도 신호의 도약을 야기할 수 있다.
평가 장치 내에서는 자석 세그먼트-센서 조합부들에 1 내지 2·m·p의 일련 번호가 지정되며, 그럼으로써 우향 회전 시에 다음에서 간단하게 "지수(i)"로서 표시되는 개수값(count value)은 상승하고 2·m·p에 도달할 시에는 1(일)로 도약한 다. EC 모터가 활성화될 시에 지수(i)는 시작값, 예컨대 1(일)의 값으로 설정된다.
그런 다음, 각각의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 상기 지수(i)를 통해 대응하는 자석 세그먼트(1..8)에 할당되는 보정 인자(FAdap[i])가 산출된다. 상기 보정 인자(FAdap[i])는 i번째 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 위치 측정 신호를 이용하여 산출되었던 회전 속도 값(ωMess,i); 및 이 회전 속도 값(ωMess,i)보다 더욱 높은 정밀도를 가질 것으로 가정되는 기준 회전 속도 값(ωRef); 사이의 비율에 상응한다. 상기 보정 인자들(FAdap[i])은 평가 장치의 데이터 메모리 내에 저장된다.
보정 인자(FAdap[i])를 이용하여 각각의 회전 속도 값(ωMess,i)에 대해 항시 아래와 같이 보정된 회전 속도 값(ωKorr,i)이 산출된다:
ωKorr,i = ωMess,i/FAdap[i],
상기 보정 인자들(FAdap[i])은 학습 과정에서 산출된다. 학습 과정을 개시할 시에, 모든 보정 인자들(FAdap[i])은 각각 1(일)의 값으로 설정되는데, 다시 말해 보정된 회전 속도(ωKorr,i)는 우선적으로 측정된 회전 속도(ωMess,i)에 상응하게 된다. 학습 과정이 진행되는 동안, 실제로 완전하게 배제되지 않는 경우에 따른 부정합 시에 오차 범위를 제한하기 위해, 상기 보정 인자들(FAdap[i])은 0.8과 1.2의 값 영 역으로 범위 한정된다.
도3에서 알 수 있듯이, 만일 위치 측정 신호의 변화가 검출되면, 항상 하기의 시퀀스가 실행된다. 현재의 시점은 t로 지시된다.
A: 위치 측정 신호의 최종 전환 및 현재 전환 간의 차이 시간(Δt)이 저장된다. 상기 차이 시간은 앞서 활성화된 자석 세그먼트-센서 조합부를 맞닿아 스쳐 지나간 시간이 얼마나 오래 지속되었는지를 보여준다. 이때 위치 측정 신호에 있어서 상기 자석 세그먼트-센서 조합부에 할당된 그 측정값을 지시하는 것은 지수(i)로, 이 지수는 항상 시퀀스의 종료 시에 바로 후행하는 시퀀스의 호출에 적응된다.
B: 비보정된 회전 속도의 계산: ωMess,i = π/(m·p·Δt).
C: 비보정된 회전 속도의 여파: 참의 회전 속도(ωTrue)는 알고 있지 못하기 때문에, 회전 속도에 대한 기준 신호는 비보정된 회전 속도를 여파함으로써 구해진다. 여과의 결과(ωRef)는 상대적으로 양호하게 T초 전의 실제의 속도와 일치한다. ωRef(t)ωTrue(t-T). 이때 T는 여파기의 지연 시간으로, 이 지연 시간은 여파기의 종류 및 시퀀스와는 상이하다.
D: 적응 전제 조건의 검사. 예를 들어 이차 부재의 회전 방향이 변경되었다면, 보정 인자는 적응되지 않는다. 또한, 이차 부재의 강한 가속 및/또는 지연의 위상 동안에 보정 인자의 적응은 중단되는데, 왜냐하면 여파된 회전 속도가 실제로 실제 회전 속도와 정확하게 일치하지 않기 때문이다.
E: 최종의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 실제 보정 인자는 분자인 계산된 회전 속도(ωMess,i(t))에서 분모인 참의 회전 속도 신호(ωTrue(t))를 나눈 비율로서 제공된다:
FTrue[i] = ωMess,i(t)/ωTrue(t).
참의 회전 속도(ωTrue)는 오로지 지연 시간(T)을 가질 때에만 기준 회전 속도(ωRef)의 형태로 이용되기 때문에, 모든 여타의 관련된 변수들도 마찬가지로 지연되어야 한다. 그러므로 지수(i) 및 비보정된 회전 속도 값(ωMess,i)은, 현재 시점에 그 해당하는 지연 값들이 이용될 수 있도록, 시프트 레지스터 내에 저장된다. 그로 인해 보정 인자는 하기와 같이 제공된다:
F[i(t-T)] = ωMess,i(t-T)/ωRef(t).
F: 보정 인자에 대한 평균치 산정: 상기 보정 인자(F)는 여전히 일정한 부정확성을 가지고 있는데, 왜냐하면 회전 속도 기준값(ωRef)은 오로지 근사의 방식으로 실제의 회전 속도 값(ωTrue)과 일치하기 때문이다. 그러므로 이차 부재를 몇 회 회전 시킬 시에, 각각 새로운 보정 인자들이 산출되되, 이와 같이 차츰 각각의 자석 세그먼트-센서 조합부에 맞게 산출되는 보정 인자들은 이동 평균치를 산정함으로써 평균화된다:
FNeu[i(t-T)] = λFAlt[i(t-T)] + (1-λ)F[i(t-T)].
상기 식에서, FNeu는 각각의 현재의 보정 인자 평균치이며, FAlt는 각각의 이전의 실행 주기에서 측정된 평균치이며, 그리고 λ는 망각 인자로 0과 1 사이의 값을 가질 수 있다. λ가 보다 커지면, 과거의 값들(ωMess,i(t))도 더욱 오래 고려된다.
G: 보정은 현재의 값(i(t))과 현재값(ωMess,i(t))을 이용하여 실행된다. 보정 실행때까지 적응된 보정 인자(F[i])를 이용하여 측정값이 보정된다:
ωKorr,i = ωMess(t) / F[i].
회전 속도 신호의 보정은 바로 앞서 스쳐 통과된 자석 세그먼트-센서 조합부를 이용하여 이 조합부에 대해 실행되며, 그에 반해 보정 인자들(F[i])의 적응을 위해서는 보다 오래된 값들이 이용된다.
H: 이후에 새로이 이전값으로서 상기 값들에 대해 접근할 수 있도록, 시프트 레지스터 내에 i 및 ωMess,i를 저장한다.
J: 바로 후행하는 시퀀스를 준비하기 위해, 기존의 자석 세그먼트-센서 조합부에 따라 이차 부재의 회전 방향이 검출되고 지수(i)는 상승하거나(우향 회전) 또는 감소된다(좌향 회전). 이때 상기 지수(i)가 간격[1 .. 2·p·m]을 초과하거나 그 이하가 되면, 상기 지수는 2·p·m(초과시) 또는 1(미초과시)로 설정된다. 그런 다음 상기 지수(i)는 이제 현재의 자석 세그먼트-센서 조합부를 지정한다.
적응 시에 중요한 항목은 실제의 회전 속도를 근사하는데 이용되는 정밀도이 다. 앞서 기술한 실시예에서, 상기와 같은 근사는 측정된 회전 속도의 여파를 통해 달성된다. 그러나 이미 보정된 회전 속도를 여파할 수도 있다. 만일 실제의 회전 속도를 추론할 수 있는 또 다른 측정 신호가 사용 가능하다면, 상기 측정 신호 또한 이용할 수 있다.
EC 모터와 평가 장치로 구성된 장치를 비활성화할 시에, 2·p·m개의 학습된 보정 인자들은 상기 평가 장치의 비휘발성 데이터 메모리 내에 기록된다. 거의 우연히 활성화되었던 자석 세그먼트-센서 조합부에서 지수(i)의 적응을 개시할 즈음에 임의로 선택된 시작값의 설정이 이루어지고 상기 자석 세그먼트-센서 조합부는 상기 장치의 재활성화 후에 우선적으로 알려지지 않기 때문에, 상기 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자들의 할당이 점검되어야 하고, 오류가 있는 할당이 확인될 시에는 상기 보정 인자들이 상기 장치의 재활성화 후에 계속 이용될 수 있도록 상기 할당은 수정되어야 한다.
동일한 문제성은 이미 적응이 이루어지는 동안 발생하게 되는데, 즉 상기 적응이 예컨대 신호 교란을 바탕으로 잘못된 방식으로 실행되거나 전혀 실행되지 않음으로써, 지수(i)가 잘못 갱신되고 그에 따라 보정 인자들은 산출되었던 보정 인자들이 관련되는 자석 세그먼트-센서 조합부들에 대향하여 자리 이동되어 있는 그러한 자석 세그먼트-센서 조합부들에 할당된다. 이러한 경우에, 보정된 회전 속도(ωKorr)는 분명히 비보정된 회전 속도보다 실제의 회전 속도로부터 더욱 강하게 편차를 나타낼 수 있게 된다.
상기 평가 장치의 데이터 메모리 내에는 상호간에 연속되는 2 m(=6)개의 위치 측정 신호 상태들의 정확한 시퀀스가 저장되어 있다. 상기 정확한 시퀀스는 위치 측정 신호의 상태들의 시퀀스와 비교된다. 이때 만일 편차가 확인되면, 이러한 오차는 시퀀스의 바로 후행하는 호출 시에 제거된다. 다시 말해, 자석 세그먼트-센서 조합부들의 변화는 ±m회의 변화 내에서 분명하게 확인된다. 만일 교란이 이루어지는 동안 이차 부재의 회전 방향이 유지되었다는 점이 확실하다면, 심지어 (2 m-1)회의 갱신작업이 보정될 수 있다.
적응의 품질은 비보정된 회전 속도와 보정된 회전 속도의 변동 폭들이 항상 지정된 시간 영역에 걸쳐 재차 상호간에 비교됨으로써 모니터링 된다. 만일 보정된 회전 속도가 비보정된 회전 속도보다 더욱 강한 편차를 나타낸다면, 잘못된 할당이 추론된다. 잘못된 할당이 추론되었다면, 할당은 복원되거나 보정 인자들이 1(일)로 설정된다.
할당의 복원 시에, 2·p·m개의 보정 인자들의 수의 시퀀스가 일종의 특성 기호를 나타낸다는 사실로부터 개시된다. 만일 보정 인자들의 새로운 집합을 적응시킨다면, 상기 보정 인자들은 매우 유사한 수의 시퀀스를 가져야 하지만, 그럼에도 새로운 수의 시퀀스는 이전까지 수의 시퀀스에 대향하여 자리 이동될 수 있다. 그러므로 할당을 복원하기 위해, 기존 수의 시퀀스는 2·p·m회 순환에 따라 자리 이동되고, 각각의 자리 이동 단계 후 마다 이전까지의 수의 시퀀스와 비교된다. 이와 같이 기존 수의 시퀀스와 이전까지 수의 시퀀스 사이에 최대 일치성이 발생하는 치환 또는 자리 이동 조합의 경우, 기존 수의 시퀀스의 수치값이 자석 세그먼트 -센서 조합부에 올바로 할당되어 있다고 가정된다. 그런 다음 상기와 같은 할당을 이용하여 회전 속도 신호의 보정 및/또는 추가의 적응이 실행된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 하기와 같이 진행된다:
ㆍ 우선적으로 자석 세그먼트-센서 조합부의 수에 대응하는 수의 값 조합을 포함하는 제1 데이터 집합이 산출 및 저장된다. 이와 관련하여 상기 값 조합 각각은 적어도 해당하는 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자와 상기 자석 세그먼트-센서 조합에 할당된 측정 신호 상태로 구성된다. 3개의 자계 센서 및 3개의 극쌍을 갖는 EC 모터에 대한 상기와 같은 데이터 집합의 실시예는 도4에서 상부의 반쪽 부분에 그래프로 도시되어 있다.
ㆍ 그런 후에 보정 인자들이 산출되는데 관련되는 자석 세그먼트-센서-조합부들은 새로이 통과되되, 값 조합을 갖는 새로운 제2 데이터 집합이 산출 및 저장된다. 상기 제2 데이터 집합은 도4에서 아래의 반쪽 부분에 그래프로 도시되어 있다.
ㆍ 그런 다음, 상기 제1 및 제2 데이터 집합의 측정 신호 상태들이 상호간에 비교된다. 이때 편차가 확인되면, 데이터 집합들의 값조합들은 데이터 집합들의 측정 신호 상태들이 일치할 수 있도록 순환에 따라 상대적으로 상호간에 자리 이동된다. 이러한 상호간 자리 이동은 도4에 따른 실시예에서 기존 적응의 값 조합들이 순환에 따라 3개의 위치만큼 우측으로 자리 이동됨으로써 달성된다.
ㆍ 그런 후에, 상기 데이터 집합들에 있어서 항시 상호간에 할당되는 그 보정 인자들은 상호간에 비교되는데, 다시 말해 도4에서 제1 데이터 집합의 지수 (i=1)를 갖는 보정 인자는 제2 데이터 집합의 지수(i=4)를 갖는 보정 인자와 비교되고, 제1 데이터 집합의 지수(i=2)를 갖는 보정 인자는 제2 데이터 집합의 지수(i=5)를 갖는 보정 인자와 비교되는 방식으로 연이어 비교된다.
ㆍ 추가의 단계에서, 상기 제1 데이터 집합의 보정 인자들은 또 다른 데이터 집합의 보정 인자들에 대해 상대적으로 자계-센서의 수의 2배에 해당하는 수의 피치 만큼(즉, 2·p = 6개의 피치) 순환 치환되고, 그런 후에 상기 데이터 집합들에 있어서 항상 상호간에 할당되는 보정 인자들이 상호간에 비교된다. 이러한 단계는 모든 치환 조합이 처리 완료될 때까지 반복된다.
ㆍ 그런 후에, 상기 보정 인자 집합들 간의 최대 일치가 달성되는 치환 조합이 산출된다. 이러한 치환 조합을 이용하여, 상기 보정 인자 집합들에 있어서 상호간에 할당된 그 보정 인자들로부터 각각 평균치가 산정되어 새로운 보정 인자로서 저장된다. 이와 같이 산출된 새로운 보정 인자들은 회전 속도 측정 신호를 보정하게 된다.
다시 말해 2·p·m회로 자리 이동할 필요는 없다. 오로지 p개의 자기 주기들(magnetic periods) 중에 가장 최대한 적합한 주기를 찾아내기만 하면 된다. 새로운 보정 인자들이 적응되는 시간 동안. 보정된 회전 속도는 1(일)의 인자를 이용하거나 적응이 이루어질 때까지 새로이 적응된 보정 인자들을 이용하여 계산된다.
본 발명에 따르면, 간단한 방식으로 EC 모터의 회전 속도의 정확한 결정을 가능케 하는 최초에 언급한 방법을 제공하는 효과가 있다.
Claims (14)
- 상기 EC 모터는 권선을 구비한 일차 부재와 원주 방향에서 상호간에 오프셋 되어 상호간에 반대하는 방향으로 교대로 자화되는 자석 세그먼트들(1..8)을 구비한 이차 부재를 포함하며, 상기 자석 세그먼트들은 자신들의 위치 결정 및/또는 치수와 관련하여 허용 오차를 가지며, 상기 이차 부재는 상기 일차 부재에 상대적으로 회전되면서, 상기 일차 부재에 대해 상대적인 자석 세그먼트들(1..8)의 위치가 검출되며, 위치 측정 신호는 회전 속도 신호를 구하기 위해 미분화되는 EC 모터의 회전 속도를 측정하기 위한 방법에 있어서,상기 회전 속도 신호에 대해 미치는 상기 허용 오차들 중 적어도 하나의 허용 오차의 영향을 보장하기 위해 적어도 하나의 보정치가 수집 및 저장되며, 상기 회전 속도 신호는 상기 보정치를 이용하여 보정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 자석 세그먼트들(1..8)의 위치는 상기 일차 부재에 접하여 복수의 자계 센서를 포함하는 측정 장치를 이용하여 검출되며, 상기 일차 부재에 상대적으로 상기 이차 부재가 회전할 때마다 복수의 자석 세그먼트-센서 조합부가 통과될 수 있는 방식으로 상기 자계 센서들이 상호간에 오프셋 되어 배치되어 있으며, 상기 자석 세그먼트-센서 조합부들 각각에 대해 항상 보정치가 산출 및 저장되어 회전 속도 신호의 보정을 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 자석 세그먼트-센서 조합부들이 통과되는 방식으로 상기 일차 부재에 상대적으로 상기 이차 부재가 회전되며, 상기 측정 장치를 이용하여 상기 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 제1 비보정 회전 속도 신호가 수집되며, 이에 추가로 EC 모터의 회전 속도에 대해 상기 비보정 회전 속도 신호보다 더욱 높은 정밀도를 가지는 기준 신호가 수집되며, 상기 제1 비보정 회전 속도 신호 및 상기 기준 신호를 이용하여 보정 인자로서 보정치들이 결정되며, 상기 제1 비보정 회전 속도 신호의 자석 세그먼트-센서 조합부들은 새로이 통과되면서, 이때 상기 측정 장치를 이용하여 제2 비보정 회전 속도 신호가 수집되며, 상기 회전 속도 신호는 앞서 산출된 보정 인자들을 이용하여 보정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 비보정 회전 속도 신호가 여파에 의해 평활화됨으로써 상기 기준 신호가 구해지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 소수의 자석 세그먼트-자석 조합부가 적어도 2회 발생하는 방식으로, 상기 이차 부재가 상기 일차 부재에 대해 상대적으로 회전되며, 이때 상기 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 각각의 보정 인자가 산출되며, 상기 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대해 산출된 보정 인자들로부터 각각의 평균치가 산정되며, 상기와 같이 획득된 평균치들이 새로 운 보정 인자들로서 저장되고, 상기 자석 세그먼트-센서 조합부를 새로이 통과할 시에 회전 속도 신호는 상기 보정 인자들을 이용하여 보정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 평균치로서 항시 산술 평균치가 산정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 상기 보정 인자들을 평균치화하는데 이용되는 가중치가 상기 보정 인자들의 산출 시점이 보다 오래될수록 감소하는 방식으로, 평균치로서 각각의 이동 평균치가 산정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수의 자석 세그먼트-자석 조합부에 대한 이동 평균치(FNeu[i(t-T)])가 순환되면서 공식 FNeu[i(t-T)] = λFAlt[i(t-T)] + (1-λ)F[i(t-T)]에 따라 결정되며, i는 각각의 자석 세그먼트-센서 조합부를 식별하는 지수이며, t는 시간이며, T는 실제 속도와 측정된 속도 사이의 지연 시간이며, FAlt[i(t-T)]는 최종의 평균치 산정 시에 지수(i)에서 산출된 평균치이며, λ는 영보다 크지만 1보다 작은, 바람직하게는 0.7과 0.9 사이의 간격에 위치하는 망각 인자인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, a) 상기 이차 부재가 상기 일차 부재에 상대적으로 회전하면서 소수의 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자들이 산출 및 저장되며,b) 그런 후에 대응하는 자석 세그먼트-자석 조합부들이 새로이 통과되며, 새로운 보정 인자들의 집합이 산출되며,c) 기존 보정 인자 집합의 보정 인자들은 상기 새로운 보정 인자 집합의 보정 인자들에 상대적으로 순환 치환되고, 그런 후에 상기 보정 인자 집합들이 상호간에 비교되며,d) 상기 기존 보정 인자 집합의 모든 치환 조합들이 상기 새로운 보정 인자 집합과 비교 완료될 때까지 상기 단계 c)가 반복되며,e) 새로운 보정 인자 집합과의 최대 일치가 발생하는 치환 조합이 산출되며,f) 상기 기존의 보정 인자 집합의 보정값들에 있어서 상기 치환 조합에 할당된 그 배열을 이용하여 회전 속도 신호가 보정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 기존의 보정 인자 집합 및 상기 신규의 보정 인자 집합에 있어서 상기 보정 인자 집합들 간에 최대의 일치가 발생하는 치환 조합 시에 각각 상호간에 할당되는 상기 집합들의 보정 인자들로부터 각각의 평균치가 산정되어 새로운 보정 인자로서 저장되며, 상기 평균치 산정에 의해 획득된 보정 인자 집합을 이용하여 회전 속도 신호가 보정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, a) 모든 자석 세그먼트-센서 조합부들이 적어도 일 회 통과되는 방식으로 상기 이차 부재는 상기 일차 부재에 상대적으로 회전되며,b) 이 때 EC 모터가 회전할 때마다 상기 이차 부재의 각각의 극쌍에 대해 각각 복수의 측정 신호 상태들이 통과되는 방식으로 위치 측정 신호가 생성되며,c) 상기 자석 세그먼트-센서 조합부의 수에 상응하는 수의 값 조합을 갖는 제1 데이터 집합이 산출 및 저장되며, 상기 값 조합들은 각각 적어도 관련되는 자석 세그먼트-센서 조합부에 대한 보정 인자와 상기 자석 세그먼트-센서 조합부에 할당된 측정 신호 상태로 구성되며,d) 그런 후에 그에 대응하는 자석 세그먼트-센서 조합부들이 새로이 통과되며, 값 조합을 갖는 새로운 제2 데이터 집합이 산출 및 저장되며,e) 상기 제1 데이터 집합의 측정 신호 상태들과 상기 제2 데이터 집합의 측정 신호 상태들 간에 편차가 발생할 시에, 상기 데이터 집합들의 측정 신호 상태들이 일치할 수 있도록, 상기 제1 데이터 집합의 값 조합들이 상기 제2 데이터 집합의 값 조합들에 상대적으로 순환되면서 자리 이동되며,f) 그런 후에 상기 데이터 집합들에 있어서 각각 상호간에 할당되는 그 보정 인자들은 상호간에 비교되며,g) 일측 데이터 집합의 보정 인자들은 타측 데이터 집합의 보정 인자들에 상대적으로 자계 센서의 수의 2배에 상응하는 수의 피치만큼 순환 치환되고, 그런 다 음 상기 데이터 집합들에 있어서 각각 상호간에 할당되는 그 보정 인자들이 상호간에 비교되며,h) 경우에 따라 모든 치환 조합들이 처리 완료될 때까지 상기 단계 g)가 반복되며,i) 상기 데이터 집합들의 보정 인자들 간에 최대의 일치가 발생하는 치환 조합이 산출되며,j) 상기 제1 데이터 집합의 보정치들에 있어서 상기 치환 조합에 할당된 그 배열을 이용하여 회전 속도 신호가 보정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 데이터 집합에 있어서 상기 데이터 집합들의 보정 인자들 간에 최대 일치가 발생하는 치환 조합 시에 각각 상호간에 할당되는 상기 집합들의 보정 인자들을 이용하여 각각의 평균치가 산정되어 새로운 보정 인자로서 저장되며, 상기 보정치 산정을 통해 획득된 보정 인자 집합을 이용하여 회전 속도 신호가 보정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 비보정된 회전 속도 신호와 보정된 회전 속도 신호의 변동 폭들은 지정된 시간 영역에서 산출되어 상호간에 비교되며, 상기 보정된 회전 속도 신호의 변동폭이 상기 비보정된 회전 속도 신호의 변동폭보다 큰 경우라면, 보정 인자들이 새로이 산출되고 그리고/또는 자석 세그먼트-센서 조합부들에 대한 보정 인자들의 할당이 복원되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 인자들은 사전 지정된 값 영역으로, 바람직하게는 0.8과 1.2 사이의 값 영역으로 범위 한정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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