KR20070096362A - Method for compensating gain error of current sensor and electronic control unit therefor - Google Patents

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Abstract

A method for compensating a gain error of a current sensor and an electronic control unit therefor are provided to improve a motor control accuracy by minimizing a torque ripple in a current supplied to a motor. An electronic control unit for a motor includes an inverter(140), plural current sensors(150), and an MCU(130). The inverter delivers a supply current to the motor. The current sensors detect the supply current and output the detected results. The MCU receives a generated torque from the torque sensor, calculates a control current according to the generated torque, and controls the inverter to output the supply current. The MCU(Motor Control Unit) receives a sampled current value from the current sensor, calculates gains for the current sensors, and compensates a gain error.

Description

전류 센서의 이득 오류 보상 방법 및 그를 위한 전자제어장치{Method for Compensating Gain Error of Current Sensor and Electronic Control Unit Therefor}Method for Compensating Gain Error of Current Sensor and Electronic Control Unit Therefor}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 전자제어장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,1 is a block diagram schematically illustrating an electronic controller for gain error compensation of a current sensor according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서의 이득 오류 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a gain error compensation method of a current sensor according to a preferred embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110: 토크 센서 120: ECU110: torque sensor 120: ECU

130: MCU 140: 인버터130: MCU 140: Inverter

150: a상 전류 센서 160: b상 전류 센서150: a-phase current sensor 160: b-phase current sensor

170: 모터170: motor

본 발명은 전류 센서의 이득(Gain) 오류 보상 방법 및 그를 위한 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)에 관한 것이다. 더욱 상세 하게는, 자동차의 ECU에서 모터(Motor)에 흐르는 전류를 감지하는 전류 센서의 전류 이득 즉, 이득을 실시간으로 측정하여 이득 오류(Gain Error)를 보상함으로써 모터의 토크 리플을 최소화하는 방법 및 그를 위한 전자제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for compensating a gain error of a current sensor and an electronic control unit (ECU) for the same. More specifically, a method of minimizing torque ripple of a motor by compensating a gain error by measuring a current gain, that is, a gain in real time, of a current sensor that senses a current flowing in a motor in an ECU of an automobile. It relates to an electronic control device therefor.

통상적으로 자동차의 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 동력 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전동식 조향장치(EPS: Electronic Power Steering Apparatus)가 점차 보편화하고 있다. 기존의 유압식 동력 조향장치는 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향 휠의 회전 여부와 관계없이 항상 에너지를 소모하는 데 비해서 전동식 조향장치는 조향 휠이 회전하여 토크가 발생하면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 따라서 전동식 조향장치를 사용하는 경우 유압식 동력 조향장치에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.Normally, a hydraulic power steering device (Hydraulic Power Steering Apparatus) using the hydraulic pressure of a hydraulic pump is used as a steering device of an automobile, but since the 1990s, an electric power steering device (EPS: Electronic Power Steering Apparatus) has gradually become more common. have. Conventional hydraulic power steering system uses a hydraulic pump, which is the power source to assist the power, is driven by the engine and consumes energy all the time regardless of whether the steering wheel is rotated, whereas the electric steering system generates torque when the steering wheel rotates. A motor driven by electrical energy provides steering assistance power. Therefore, when the electric steering device is used, energy efficiency can be improved compared to the hydraulic power steering device.

통상적인 전동식 조향장치는 발생 토크, 차속, 조향각 등을 이용하여 운전자의 조향 의도와 자동차의 운행 상황 등을 파악하고 종합적으로 고려하여 조향 보조력을 생성한 후, 조향 컬럼, 랙바, 랙앤 피니언 등으로 전달함으로써 운전자로 하여금 더욱 쉽게 운전할 수 있도록 하고, 자동차가 더욱 안전하게 운행할 수 있도록 한다.In general, the electric steering device uses the generated torque, vehicle speed, steering angle, etc. to grasp the driver's steering intention and the driving condition of the vehicle, and generates steering assistance by comprehensively considering the steering column, rack bar, rack and pinion, etc. This makes it easier for the driver to drive and makes the car run safer.

전동식 조향장치는 많은 기계 부품과 전자 부품들로 구성되지만, 가장 핵심적인 구성으로서는 ECU가 있다. ECU는 외부의 각종 센서로부터 전달되는 전기적인 신호를 분석하여 운전자의 조향 의도와 자동차의 주행 상황 등을 파악하고, 구비된 각종 로직(Logic)을 이용하여 모터를 제어하는 전동식 조향장치의 핵심 장치이다.Electric steering is made up of many mechanical and electronic components, but the most important configuration is the ECU. ECU is the core device of the electric steering device that analyzes the electric signals transmitted from various external sensors to understand the driver's steering intention and the driving situation of the car, and controls the motor using various logics provided. .

통상적으로 ECU는 모터를 정밀하게 제어하기 위해 모터에 흐르는 전류를 파악하는데, 전류 센서를 이용하여 모터에 흐르는 전류를 파악한다. 즉, 모터가 삼상 전원을 사용하는 모터라면 삼상 중 두 상(예를 들면, a상, b상, c상 중 a상과 b상)에 전류 센서를 부착하여 각 상의 전류를 측정하고, 측정한 각 상의 전류를 이용하여 나머지 한 상의 전류를 계산한다.In general, the ECU detects the current flowing in the motor to precisely control the motor, and uses the current sensor to determine the current flowing in the motor. That is, if the motor uses a three-phase power source, a current sensor is attached to two phases of three phases (for example, a phase, b phase, and c phase a and b phases) to measure and measure the current of each phase. The current of each phase is used to calculate the current of the other phase.

ECU는 전술한 바와 같이 측정된 각 상의 전류를 이용하여 모터에 발생한 토크와 토크에 따른 리플(Ripple) 즉, 토크 리플을 계산한다. 토크 리플은 전류 센서에서 검출한 전류를 전달하는 경로상 또는 전류 센서 내부의 증폭기상에서 발생한 이득 오류에 의해 발생하는데, 토크 리플로 인해 모터의 제어 성능이 저하되는 문제점이 있다.The ECU calculates ripple, that is, torque ripple, according to the torque generated in the motor and the torque using the current of each phase measured as described above. Torque ripple is caused by a gain error generated on a path for delivering current detected by the current sensor or on an amplifier inside the current sensor, which causes a problem that the control performance of the motor is degraded due to the torque ripple.

따라서, ECU가 모터를 정밀하게 제어하기 위해서는 전류 센서에서 발생한 이득 오류를 보상하여 토크 리플을 최소화해야 한다. 그리고 전류 센서에서 발생하는 이득 오류는 모터를 제어하는 과정에서 주변 환경, 전류 센서의 노후화 등의 이유로 꾸준히 발생하기 때문에, ECU가 모터를 제어하는 과정에서 계속해서 이득 오류를 보상하는 기술의 개발이 요구된다.Therefore, in order for the ECU to precisely control the motor, torque ripple must be minimized by compensating for the gain error generated by the current sensor. In addition, the gain error generated by the current sensor is continuously generated in the process of controlling the motor due to the surrounding environment and the aging of the current sensor. Therefore, it is required to develop a technology that continuously compensates for the gain error in the process of controlling the motor by the ECU. do.

이러한 문제점을 해결하고 그에 따른 요구에 부응하기 위해 본 발명은, 자동차의 ECU에서 모터에 흐르는 전류를 감지하는 전류 센서의 이득을 실시간으로 측정하여 이득 오류를 보상함으로써 모터의 토크 리플을 최소화하는 방법 및 그를 위한 ECU를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve this problem and meet the demands thereof, the present invention provides a method of minimizing torque ripple of a motor by measuring a gain of a current sensor that senses a current flowing in a motor in an ECU of a vehicle in real time, and compensating for a gain error. The purpose is to provide an ECU for him.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 토크 센서로부터 발생 토크를 감지하여 모터를 제어하는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에 있어서, 모터로 공급 전류를 전달하는 인버터(Inverter); 공급 전류를 감지하여 전달하는 다수 개의 전류 센서; 및 토크 센서로부터 발생 토크를 수신하고 발생 토크에 따른 제어 전류를 계산하여 인버터로 하여금 공급 전류를 공급하도록 제어하며, 다수 개의 전류 센서로부터 샘플링한 전류값을 수신하여 저장하고 다수 개의 전류 센서의 이득(Gain)을 계산하여 이득 오류(Gain Error)를 보상하는 모터제어장치(MCU: Motor Control Unit, 이하 'MCU'라 칭함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 전자제어장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic control unit (ECU) for controlling a motor by detecting a generated torque from a torque sensor, comprising: an inverter for transmitting a supply current to the motor; A plurality of current sensors for sensing and delivering a supply current; And controlling the inverter to supply the supply current by receiving the generated torque from the torque sensor and calculating a control current according to the generated torque, receiving and storing current values sampled from the plurality of current sensors, An electronic control device for gain error compensation of a current sensor, comprising a motor control unit (MCU: Motor Control Unit, hereinafter referred to as MCU) that calculates a gain by calculating a gain). to provide.

또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 토크 센서로부터 발생 토크를 감지하여 모터를 제어하는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에서 다수 개의 전류 센서의 이득 오류를 보상하는 방법으로서, (a) 모터의 전류 제어를 수행하는지 여부를 확인하여 다수 개의 전류 센서를 이용하여 모터에 공급되는 공급 전류를 샘플링하여 전류값을 측정하고 저장하는 단계; (b) 전류 제어를 중지하는지 여부를 확인하여 전류값을 이용하여 다수 개의 전류 센서의 이득(Gain)을 계산함으로써 이득 오류(Gain Error)를 계산하여 저장하는 단계; 및 (c) 전류 제어를 수행하는지 여부를 확인하여 이득 오류를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상 방법을 제공한다.In addition, according to another object of the present invention, a method for compensating for the gain error of a plurality of current sensors in an electronic control unit (ECU) for controlling the motor by detecting the generated torque from the torque sensor, (a) motor Checking whether the current control is performed, and measuring and storing a current value by sampling a supply current supplied to the motor using a plurality of current sensors; (b) determining whether to stop the current control and calculating and storing gain errors by calculating gains of the plurality of current sensors using current values; And (c) checking whether the current control is performed to compensate for the gain error.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서의 이득 오류(Gain Error) 보상을 위한 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an electronic control unit (ECU) hereinafter referred to as an ECU for gain error compensation of a current sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 ECU는(120)는 토크 센서(110) 및 모터(170)와 연결되어, 토크 센서(110) 등으로부터 입력된 전기 신호를 분석하여 운전자에 의한 주행 상황을 감지하고, 주행 상황에 적합하도록 모터(190)의 구동 토크를 제어하는 공급 전류를 출력한다.ECU 120 for gain error compensation of the current sensor according to the preferred embodiment of the present invention is connected to the torque sensor 110 and the motor 170, by analyzing the electrical signal input from the torque sensor 110, etc. The driving state is sensed by the driver and a supply current for controlling the driving torque of the motor 190 is output to be suitable for the driving situation.

여기서, 도 1에서는 ECU(120)가 토크 센서(110)에만 연결된 것으로 도시했지만 실제로는 차속 센서, 조향각 센서 등 주행 상황을 감지하기 위한 다수 개의 센서와 연결될 수 있다. 모터(170)는 ECU(120)로부터 전달된 공급 전류에 따라 조향을 원활하게 하기 위한 보조 동력을 생성하여 전달한다.Here, in FIG. 1, the ECU 120 is illustrated as only connected to the torque sensor 110, but may be actually connected to a plurality of sensors for detecting a driving situation such as a vehicle speed sensor and a steering angle sensor. The motor 170 generates and transmits auxiliary power for smooth steering according to the supply current transmitted from the ECU 120.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 ECU(120)는 모터제어장치(MCU: Motor Control Unit, 이하 'MCU'라 칭함, 130), 인버터(Inverter, 140), a상 전류 센서(150) 및 b상 전류 센서(160)를 포함한다.In addition, the ECU 120 for gain error compensation of the current sensor according to an embodiment of the present invention is a motor control unit (MCU: Motor Control Unit, hereinafter referred to as 'MCU', 130), inverter (Inverter, 140), It includes a phase current sensor 150 and b phase current sensor 160.

MCU(130)는 토크 센서(110)와 연결되어 토크 센서(110)로부터 전기 신호를 수신하여 발생 토크를 파악하고, 발생 토크에 따른 제어 전류를 계산하여 인버터(140)를 제어함으로써 인버터(140)로 하여금 제어 전류에 해당하는 공급 전류를 모터(170)로 공급하도록 한다.The MCU 130 is connected to the torque sensor 110 to receive the electrical signal from the torque sensor 110 to determine the generated torque, calculate the control current according to the generated torque to control the inverter 140 by the inverter 140 To supply the supply current corresponding to the control current to the motor 170.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 MCU(130)는 인버터(140)와 모터(170) 간의 결선에 부착된 a상 전류 센서(150)와 b상 전류 센서(160)의 이득 오류를 보상하는 알고리즘을 탑재하여, 모터(170)의 전류 제어를 수행하는 동안 a상의 전류값과 b상의 전류값을 미리 정해진 시간에 샘플링(Sampling)하여 측정하고 구비한 메모리에 저장하고, 모터(170)의 전류 제어가 없는 동안(예를 들면, 시동을 위한 초기 점검(Ignition Start Initial Check) 중, 패일 세이프티(Fail-Safety) 발생 중, 파워 래치(Power Latch) 발생 중 등)에 메모리에 저장된 전류값을 이용하여 각 상의 이득을 계산함으로써 이득 오류를 계산한 후, 다시 모터(170)의 전류 제어를 수행하면 각 상의 전류 센서의 이득이 각각 동일하도록 기 설정된 이득의 값으로 조절함으로써 이득 오류를 보상한다. ECU(120)는 이와 같이 조절된 이득의 값으로 모터(170)의 공급 전류를 제어한다.MCU 130 according to a preferred embodiment of the present invention is an algorithm for compensating for the gain error of the a-phase current sensor 150 and the b-phase current sensor 160 attached to the connection between the inverter 140 and the motor 170 While the current control of the motor 170 is performed, the current value of a phase and the current value of b phase are sampled at a predetermined time, measured, stored in a provided memory, and the current control of the motor 170 The current value stored in the memory during the absence (eg during Ignition Start Initial Check, during Fail-Safety, during Power Latch, etc.) After calculating the gain error by calculating the gain of the phase, and performing the current control of the motor 170 again, the gain error is compensated by adjusting the gain of each phase current sensor to the value of the preset gain such that the gain of each phase is the same. The ECU 120 controls the supply current of the motor 170 to the value of the gain thus adjusted.

이를 위해 MCU(130)는 발생 토크에 따라 제어 전류를 계산하여 인버터(140)를 제어하고 이득 오류를 보상하기 위한 계산을 수행하는 마이크로프로세서, 발생 토크에 따른 제어 전류를 계산하는 알고리즘의 소프트웨어, 인버터(140)를 제어하기 위한 알고리즘의 소프트웨어, 이득 오류를 보상하기 위한 알고리즘의 소프트웨어 등과 샘플링된 전류값과 기 설정된 이득을 저장하기 위한 EEPROM(Electrically Erasable Program ROM)과 같은 비휘발성 메모리, 마이크로프로세서가 비휘발성 메모리에 저장된 각종 소프트웨어를 실행하고 계산에 따라 발생하는 일시적인 데이터를 저장하기 위한 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 등을 구비한다.To this end, the MCU 130 calculates a control current according to the generated torque to control the inverter 140 and performs a calculation to compensate for a gain error, software of an algorithm for calculating the control current according to the generated torque, and an inverter. Non-volatile memory, such as the software of the algorithm for controlling the 140, the software of the algorithm for compensating the gain error, and the like EEPROM (Electrically Erasable Program ROM) for storing the sampled current value and the predetermined gain, A volatile memory such as RAM (Random Access Memory) for executing various software stored in the volatile memory and storing temporary data generated by calculation is provided.

인버터(140)는 직류를 교류로 변환하여 모터(170)로 전원을 공급하는 전원 공급 장치로서, MCU(130)의 제어에 따라 모터(170)로 공급 전류를 공급한다. 즉, 인버터(140)는 MCU(130)로부터 제어 전류가 전달되면 구비한 스위칭 소자를 제어 전류에 따라 스위칭하여 모터(170)로 공급하는 공급 전류를 가변함으로써, 모터(170)의 동작을 제어한다. 이때, 인버터(140)는 직류를 교류로 변환하여 모터(170)로 공급하기 때문에, 3상의 교류 전원을 모터(170)로 공급한다. The inverter 140 converts a direct current into an alternating current and supplies power to the motor 170. The inverter 140 supplies a supply current to the motor 170 under the control of the MCU 130. That is, the inverter 140 controls the operation of the motor 170 by varying the supply current supplied to the motor 170 by switching the switching element provided according to the control current when the control current is transmitted from the MCU 130. . At this time, since the inverter 140 converts direct current into alternating current and supplies it to the motor 170, the inverter 140 supplies three-phase alternating current power to the motor 170.

a상 전류 센서(150) 및 b상 전류 센서(160)는 인버터(140)와 모터(170) 간의 3상 결선 중 각각 a상과 b상의 결선에 부착되어, 각 상의 전류값을 감지하여 MCU(130)로 피드백(Feed back)하는 전류 감지기이다.The a-phase current sensor 150 and the b-phase current sensor 160 are attached to the a-phase and b-phase connection, respectively, of the three-phase connection between the inverter 140 and the motor 170, and detects the current value of each phase to determine the MCU ( 130 is a current sensor that feeds back.

모터(170)로 공급되는 공급 전류에서 발생하는 토크 리플은 각 상의 전류 센서의 이득에 따라 발생한다. 이하에서는, 수학식 1 내지 수학식 3을 통해 전류 센서의 이득과 토크 리플 간의 관계에 대해 설명한다.Torque ripple generated from the supply current supplied to the motor 170 is generated in accordance with the gain of the current sensor of each phase. Hereinafter, the relationship between the gain and the torque ripple of the current sensor will be described through Equations 1 to 3 below.

a상의 전류를 Ia, b상의 전류를 Ib, c상의 전류를 Ic라 하고, a상, b상 각각의 이득 즉, a상 이득과 b상의 이득을 각각 k1, k2라고 가정하면, Ia, Ib, Ic는 수학식 1과 같이 계산된다. If the current in phase a is Ia, the current in phase b is Ib, the current in phase c is Ic, and the gains of phase a and phase b, that is, the gain of phase a and phase b, are respectively k1 and k2. Ic is calculated as in Equation 1.

Figure 112006020472285-PAT00001
Figure 112006020472285-PAT00001

수학식 1과 같이 계산된 각 상의 전류를 이용하여 발생 토크 Te를 계산하면, 수학식 2와 같이 계산된다.When the generated torque Te is calculated using the current of each phase calculated as in Equation 1, it is calculated as in Equation 2.

Figure 112006020472285-PAT00002
Figure 112006020472285-PAT00002

여기서, 발생 토크를 이용하여 토크 리플 Tr을 계산하면 수학식 3과 같이 계산된다.Here, when the torque ripple Tr is calculated using the generated torque, it is calculated as in Equation 3.

Figure 112006020472285-PAT00003
Figure 112006020472285-PAT00003

수학식 3에 나타낸 바와 같이 토크 리플은 a상 전류 센서(150)의 이득 k1과 b상 전류 센서(160)의 이득 k2에 따라 그 값이 달라짐을 알 수 있다. 즉, k1과 k2 의 값이 동일하면 Tr은 0이 되고, k1과 k2 값이 그 절대값은 같고 음수와 양수로 다르다면 3D와 같이 토크 리플은 최대가 된다. 따라서, k1과 k2의 값이 동일하도록 a상 전류 센서(150)와 b상의 전류 센서(160)를 조절해야 모터(170)로 공급되는 공급 전류의 토크 리플을 최소화할 수 있다.As shown in Equation 3, it can be seen that the torque ripple varies depending on the gain k1 of the a-phase current sensor 150 and the gain k2 of the b-phase current sensor 160. In other words, if the values of k1 and k2 are the same, Tr is 0, and if the values of k1 and k2 are the same absolute value and are different from each other in positive and positive values, the torque ripple becomes maximum as in 3D. Accordingly, the torque ripple of the supply current supplied to the motor 170 may be minimized by adjusting the a-phase current sensor 150 and the b-phase current sensor 160 so that the values of k1 and k2 are the same.

이하에서는 도 1을 통해 설명한 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 ECU를 이용하여 전류 센서의 이득 오류를 보상하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of compensating for a gain error of a current sensor by using an ECU for gain error compensation of the current sensor described with reference to FIG. 1 will be described.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서의 이득 오류 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a gain error compensation method of a current sensor according to a preferred embodiment of the present invention.

a상 전류 센서(150)와 b상 전류 센서(160)의 이득 오류를 보상하기 위해 ECU(120)는 모터(170)의 전류 제어를 시작하는지 여부를 확인한다(S210). 모터(170)에 흐르는 전류를 측정하기 위해서는 모터(170)의 전류 제어를 수행하는 중이어야 하기 때문이다.In order to compensate for gain errors of the a-phase current sensor 150 and the b-phase current sensor 160, the ECU 120 checks whether to start the current control of the motor 170 (S210). This is because the current control of the motor 170 must be performed in order to measure the current flowing in the motor 170.

ECU(120)는 단계 S310의 확인 결과, 모터(170)의 전류 제어를 시작하지 않은 경우에는 계속해서 전류 제어를 시작하는지 여부를 확인하고, 전류 제어를 시작한 경우에는 a상 전류 센서(150)와 b상 전류 센서(160)를 이용하여 각 상에서 모터(170)로 공급되는 공급 전류의 전류값을 샘플링하여 구비된 메모리에 저장한다(S220). 이때, ECU(120)는 각 상의 전류값을 샘플링하는 데 있어서, 다수 개의 시간을 미리 설정하고 전류값을 샘플링하여 다수 개의 전류값을 측정하는 것이 바람직하다. 즉, 계산이 허용하는 한 많은 수의 샘플링을 수행하여 전류값을 많이 측정할수록 더욱 정밀하게 이득 오류를 최소화할 수 있다.When the ECU 120 does not start the current control of the motor 170 as a result of checking in step S310, the ECU 120 checks whether the current control is continuously started, and when the current control starts, the phase A current sensor 150 is connected to the a-phase current sensor 150. Using the b-phase current sensor 160, the current value of the supply current supplied to the motor 170 in each phase is sampled and stored in the provided memory (S220). In this case, in sampling the current value of each phase, the ECU 120 preferably sets a plurality of times in advance and samples the current value to measure the plurality of current values. In other words, as many calculations are taken as the calculation permits, the more current values are measured, the more precisely the gain errors can be minimized.

따라서, ECU(120)는 다수 개의 샘플링 시점을 설정해 놓은 후, 해당 시점에서 각 상의 전류값을 측정하여 설정된 모든 시점의 샘플링을 완료했는지 여부를 확인한다(S230).Therefore, after setting a plurality of sampling time points, the ECU 120 measures the current value of each phase at the corresponding time point and checks whether sampling at all time points is completed (S230).

ECU(120)는 단계 S230의 확인 결과, 모든 시점의 샘플링을 완료하지 않은 경우에는 단계 S220으로 진행하여 계속해서 샘플링을 수행하고, 모든 시점의 샘플링을 완료한 경우에는 모터(170)의 전류 제어를 중지했는지 여부를 확인한다(S240). 전류 제어를 중지했는지 여부를 확인하는 이유는 ECU(120)가 모터(170)의 전류를 제어하는 중에 각 전류 센서의 이득을 계산하게 되면 오류가 발생하기 때문이다.As a result of confirming in step S230, the ECU 120 proceeds to step S220 to continue sampling if the sampling at all time points is not completed, and to control the current of the motor 170 when the sampling at all time points is completed. Check whether it has stopped (S240). The reason for checking whether the current control is stopped is that an error occurs when the ECU 120 calculates the gain of each current sensor while controlling the current of the motor 170.

ECU(120)는 단계 S240의 확인 결과, 모터(170)의 전류 제어가 중지되지 않은 경우에는 전류 제어가 중지될 때까지 대기하여 계속해서 전류 제어가 중지되는지 여부를 확인하고, 전류 제어가 중지된 경우 즉, 예를 들면 시동을 위한 초기 점검 을 시작한 후, 패일 세이프티가 발생한 후, 파워 래치가 발생한 후 등에는 a상 전류 센서(150)와 b상 전류 센서(160)의 이득을 계산함으로써 이득 오류를 계산하여 구비된 메모리에 저장한다(S250). 여기서, ECU(120)가 각 전류 센서의 이득을 계산하는 방법은 널리 알려진 기술이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.If the current control of the motor 170 is not stopped, as a result of checking in step S240, the ECU 120 waits until the current control is stopped to check whether the current control is continuously stopped, and the current control is stopped. In other words, for example, after the initial check for start-up, after fail safety, after power latch, etc., gain error is calculated by calculating the gains of the a-phase current sensor 150 and the b-phase current sensor 160. Calculate and store in the provided memory (S250). Here, since the ECU 120 calculates the gain of each current sensor is a well known technique, a detailed description thereof will be omitted.

ECU(120)는 모터(170)의 전류 제어를 다시 수행하는지 여부를 확인한다(S260). 모터(170)의 전류 제어를 수행하는 중에 이득 오류를 보상하기 위함이다.The ECU 120 checks whether the current control of the motor 170 is performed again (S260). This is to compensate for gain error while performing current control of the motor 170.

ECU(120)는 단계 S260의 확인 결과, 모터(170)의 전류 제어를 다시 수행하지 않는 경우에는 전류 제어가 재개될 때까지 대기하고, 전류 제어를 다시 수행하면 단계 S250에서 계산한 각 전류 센서의 이득을 기 설정된 이득 즉, ECU(120)가 제작 될 때 기 설정된 최적의 이득과 동일해 지도록(각 전류 센서의 이득의 값이 동일해 지도록) 조절하여 보상한다(S270).If the ECU 120 does not perform the current control of the motor 170 again as a result of confirming in step S260, the ECU 120 waits until the current control is resumed, and if the current control is performed again, each of the current sensors calculated in the step S250 The gain is compensated by adjusting the preset gain, that is, equal to the preset optimal gain when the ECU 120 is manufactured (so that the gain value of each current sensor is the same) (S270).

ECU(120)는 전술한 바와 같이 각 전류 센서의 이득을 보상하여 각 전류 센서로부터 발생할 수 있는 이득 오류로 인한 토크 리플을 최소화하여 모터(170)를 제어함으로써, 더욱 정밀한 모터(170) 제어를 수행할 수 있다.As described above, the ECU 120 controls the motor 170 by compensating the gain of each current sensor to minimize torque ripple due to a gain error that may occur from each current sensor, thereby performing more precise motor 170 control. can do.

이로써, ECU(120)는 제작될 때 기 설정된 각 전류 센서의 이득이 주변 환경이나 전류 센서 또는 다른 부품들의 노후로 인해 변경되어 각 전류 센서의 이득이 서로 달라짐으로써 모터(170)로 공급되는 공급 전류에 토크 리플이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, ECU(120)는 제작된 이후에도 실시간으로 각 전류 센서의 이득을 서로 동일하도록 그리고 기 설정된 이득과 동일하도록 조절할 수 있어, 모터(170)를 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.As a result, when the ECU 120 is manufactured, the gain of each preset current sensor is changed due to the surrounding environment or the aging of the current sensor or other components, so that the gain of each current sensor is different from each other, thereby supplying the supply current to the motor 170. The occurrence of torque ripple can be prevented. That is, the ECU 120 may adjust the gains of the current sensors to be equal to each other and to be equal to the preset gains in real time even after being manufactured, thereby more precisely controlling the motor 170.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, ECU가 제작된 이후에도, 실시간으로 모터로 공급되는 전류를 감지하는 전류 센서의 이득을 서로 동일하도록 그리고 기 설정된 이득과 동일하도록 조절함으로써 모터로 공급되는 공급 전류의 토크 리플을 최소화할 수 있어, 모터를 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, even after the ECU is manufactured, the gains of the supply currents supplied to the motors are adjusted by adjusting the gains of the current sensors that sense the currents supplied to the motors in real time to be equal to each other and the same as the preset gains. Torque ripple can be minimized, allowing more precise motor control.

Claims (8)

토크 센서로부터 발생 토크를 감지하여 모터를 제어하는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에 있어서,In the electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) for detecting the generated torque from the torque sensor to control the motor, 상기 모터로 공급 전류를 전달하는 인버터(Inverter);An inverter transferring a supply current to the motor; 상기 공급 전류를 감지하여 전달하는 다수 개의 전류 센서; 및A plurality of current sensors for sensing and delivering the supply current; And 상기 토크 센서로부터 발생 토크를 수신하고 상기 발생 토크에 따른 제어 전류를 계산하여 상기 인버터로 하여금 상기 공급 전류를 공급하도록 제어하며, 상기 다수 개의 전류 센서로부터 샘플링한 전류값을 수신하여 저장하고 상기 다수 개의 전류 센서의 이득(Gain)을 계산하여 상기 이득 오류(Gain Error)를 보상하는 모터제어장치(MCU: Motor Control Unit, 이하 'MCU'라 칭함)Receives the generated torque from the torque sensor and calculates a control current according to the generated torque to control the inverter to supply the supply current, receives and stores current values sampled from the plurality of current sensors, A motor control unit (MCU), which calculates a gain of a current sensor and compensates the gain error, is referred to as an MCU. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 전자제어장치.Electronic control device for the gain error compensation of the current sensor comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 MCU는,The method of claim 1, wherein the MCU, 상기 모터를 제어하는 중에 상기 다수 개의 전류 센서로부터 샘플링한 상기 전류값을 수신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 전자제어장치.And controlling and storing the current values sampled from the plurality of current sensors while controlling the motor. 제 1 항에 있어서, 상기 MCU는,The method of claim 1, wherein the MCU, 상기 모터의 제어를 중지하는 중에 상기 다수 개의 전류 센서의 이득을 계산하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 전자제어장치.The electronic control device for the gain error compensation of the current sensor, characterized in that for calculating the gain of the plurality of current sensors while stopping the control of the motor. 제 1 항에 있어서, 상기 MCU는,The method of claim 1, wherein the MCU, 상기 모터를 제어하는 중에 상기 이득의 오류를 보상하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 전자제어장치.The electronic control device for gain error compensation of the current sensor, characterized in that for compensating for the error of the gain while controlling the motor. 제 1 항에 있어서, 상기 MCU는,The method of claim 1, wherein the MCU, 상기 다수 개의 전류 센서의 이득을 동일하게 조절함으로써 상기 이득 오류를 보상하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상을 위한 전자제어장치.And controlling the gains of the plurality of current sensors in the same manner to compensate for the gain error. 토크 센서로부터 발생 토크를 감지하여 모터를 제어하는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에서 다수 개의 전류 센서의 이득 오류(Gain Error)를 보상하는 방법으로서,A method of compensating for gain errors of a plurality of current sensors in an electronic control unit (ECU) that senses generated torque from a torque sensor to control a motor. (a) 상기 모터의 전류 제어를 수행하는지 여부를 확인하여 상기 다수 개의 전류 센서를 이용하여 상기 모터에 공급되는 공급 전류를 샘플링하여 전류값을 측정하고 저장하는 단계;(a) checking whether the current control of the motor is performed and sampling and supplying current supplied to the motor by using the plurality of current sensors to measure and store a current value; (b) 상기 전류 제어를 중지하는지 여부를 확인하여 상기 전류값을 이용하여 상기 다수 개의 전류 센서의 이득(Gain)을 계산함으로써 이득 오류를 계산하여 저 장하는 단계; 및(b) determining whether to stop the current control and calculating and storing gain errors by calculating gains of the plurality of current sensors using the current values; And (c) 상기 전류 제어를 수행하는지 여부를 확인하여 상기 이득 오류를 보상하는 단계(c) checking whether the current control is performed to compensate for the gain error 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상 방법.Gain error compensation method of the current sensor comprising a. 재 6 항에 있어서, 상기 단계 (a)는,The method of claim 6, wherein step (a) is (a1) 상기 모터의 전류 제어를 수행하는지 여부를 확인하여 상기 다수 개의 전류 센서를 이용하여 상기 공급 전류를 샘플링하여 측정하는 단계;(a1) checking whether the current control of the motor is performed and sampling and measuring the supply current using the plurality of current sensors; (a2) 기 설정된 모든 시점에서 샘플링이 완료되었는지 여부를 확인하는 단계; 및(a2) checking whether sampling is completed at all preset time points; And (a3) 상기 단계 (a2)의 확인 결과, 상기 모든 시점에서 샘플링이 완료된 경우에는 상기 모든 시점에서의 전류값을 저장하는 단계(a3) when the sampling is completed at all the time points as a result of confirming the step (a2), storing the current values at all the time points 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상 방법.Gain error compensation method of the current sensor comprising a. 제 6 항에 있어서, 상기 단계 (c)에서,The method of claim 6, wherein in step (c), 상기 ECU는 상기 다수 개의 전류 센서의 이득을 상호 간에 동일하도록 조절함으로써 상기 이득 오류를 보상하는 것을 특징으로 하는 전류 센서의 이득 오류 보상 방법.The ECU compensates the gain error of the current sensor by adjusting the gains of the plurality of current sensors to be equal to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011005678A2 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Won-Door Corporation Motor control systems, foldable partitions employing motor control systems, methods of monitoring the operation of electric motors and foldable partitions

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960027228A (en) * 1994-12-05 1996-07-22 고바야시 쿄지 Electric motor controller
JP2004359178A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Toyota Motor Corp Electric power steering control device and control method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011005678A2 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Won-Door Corporation Motor control systems, foldable partitions employing motor control systems, methods of monitoring the operation of electric motors and foldable partitions
WO2011005678A3 (en) * 2009-07-10 2011-04-21 Won-Door Corporation Motor control systems, foldable partitions employing motor control systems, methods of monitoring the operation of electric motors and foldable partitions
US8278862B2 (en) 2009-07-10 2012-10-02 Won-Door Corporation Motor control systems, foldable partitions employing motor control systems, methods of monitoring the operation of electric motors and foldable partitions

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