KR20100091770A - 모터 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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이진환
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 모터 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 모터 전류 센서를 통해 모터 전류를 측정하는 모터 전류 측정부; 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 토크 리플 제거부; 및 입력받은 제어 지령치 및 보상된 모터 전류를 토대로 모터의 토크를 피드백 제어하는 모터 피드백 제어부를 포함하되, 모터에서는 모터의 제어에 따른 조향 조타력이 발생하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거함으로써, 토크 리플로 인한 운전 감도의 이질감을 해소하는 효과가 있다.
모터, 제어, 피드백

Description

모터 제어 방법 및 그 장치{Method and Apparatus for Controlling Motor}
본 발명은 모터 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거하는 모터 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래의 조향 시스템(Steering System)에서는, 토크 센서 등의 각종 센서(30) 및 차량을 통해 토크 신호 및 차량 신호 등의 각종 신호를 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)가 입력받아 적정의 토크 지령치 및 전류 지령치 중 하나 이상이 포함된 제어 지령치를 발생시켜, 전자 제어 장치 내의 모터 제어 장치에 전달하고, 이 제어 지령치에 근거하여 모터의 토크 제어를 수행한다. 이때, 모터의 토크 제어를 수행하기 위해서는, 모터의 회전 상태 및 부하 전류 등에 대한 실시간 피드백 정보가 필요하다. 이때 사용되는 것이 모터 전류 센서이다.
이러한 모터 전류 센서는 모터에 흐르는 실제 전류인 모터 전류를 직접 측정하여, 측정된 모터 전류를 모터 제어 장치에 피드백으로 전달해주는 장치이다.
모터 전류 센서는 그 작동 원리에 따라, 보통 흐르는 전류에 의해 발생되는 자기장(Magnetic Field)의 크기를 전기 신호로 전달하는 홀 아이씨(Hall IC) 방식과, 모터에 흐르는 전류를 직렬로 연결된 저항에 걸리는 전압으로서 피드백하는 션트 저항(Shunt Register) 방식 등으로 구분될 수 있다.
이러한 모터 전류 센서에서의 모터 전류 측정 방식은 온도 등의 외부 환경과, 회로 자체가 가지는 정확도, 선형성(Linearity) 등에 의해 많은 제약을 받을 수밖에 없는데, 그 중 가장 대표적인 제약 사향은 모터 전류 센서가 가지는 오프셋 성분과 게인 성분으로서, 이 두 가지의 성분은 모터 전류의 왜곡 현상을 발생시켜 모터에서의 토크 리플을 유발시키는 문제점을 발생시킨다. 이로 인해, 유발된 토크 리플은 조향 시스템 전반에 리플로서 작용하게 되고, 이는 결국에, 운전자에게 운전 감도의 이질감을 발생시키는 문제점을 초래할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거함으로써, 토크 리플로 인한 운전 감도의 이질감을 해소하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 모터 전류 센서를 통해 모터 전류를 측정하는 모터 전류 측정부; 상기 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 상기 피드백 받은 모 터 전류를 보상하는 토크 리플 제거부; 및 입력받은 제어 지령치 및 상기 보상된 모터 전류를 토대로 모터의 토크를 피드백 제어하는 모터 피드백 제어부를 포함하되, 상기 모터에서는 상기 모터의 제어에 따른 조향 조타력이 발생하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 모터 전류 센서를 통해 모터 전류를 측정하는 모터 전류 측정 단계; 상기 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 상기 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 토크 리플 제거 단계; 및 입력받은 제어 지령치 및 상기 보상된 모터 전류를 토대로 모터의 토크를 피드백 제어하는 모터 피드백 제어 단계를 포함하되, 상기 모터에서는 상기 모터의 제어에 따른 조향 조타력이 발생하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거함으로써, 토크 리플로 인한 운전 감도의 이질감을 해소하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서 는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)에 대한 개략적인 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)는, 모터 전류 센서를 통해 모터(10)에 흐르는 실제 전류인 모터 전류를 측정하는 모터 전류 측정부(110); 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 토크 리플 제거부(120); 및 입력받은 제어 지령치 및 토크 리플 성분이 제거되어 보상된 모터 전류를 토대로 모터(10)의 토크를 피드백 제어(Feedback Control)하는 모터 피드백 제어부(130) 등을 포함한다.
전술한 모터 피드백 제어부(130)에서의 모터의 제어에 따른 조향(Steering) 조타력이 모터(10)에서 발생한다.
전술한 토크 리플 제거부(120)는, 모터 전류 센서를 통해 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 조향 핸드 휠(Steering Hand Wheel)의 리플로 작용하여 운전자의 운전 감도에 이질감을 유발시킬 수 있는 토크 리플 성분이 피드백 받은 모터 전류에 존재하면 토크 리플 성분을 제거하기 위해, 피드백 받은 모터 전류를 분석하고, 분석된 결과를 토대로 토크 리플 성분의 원인을 규명하고, 규명된 원인에 따라, 외부 환경에 의해 틀려질 수 있는 모터 전류 센서의 오프셋(Offset) 성분 또는 게인(Gain) 성분을 보상함으로써, 토크 리플 성분을 제거한다. 피드백 받은 모터 전류에서 토크 리플 성분을 제거하여 보상된 모터 전류는, 모터 피드백 제어부(130)로 입력되어, 전류 지령치 등의 제어 지령치와 함께, 모터의 토크에 대한 피드백 제어 수행을 위한 입력으로 사용된다. 이러한 토크 리플 제거부(120)는 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1에 예시적으로 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)는, 토크 센서, 차량 등으로부터 입력된 토크 신호 및 차량 신호(예: 차량 속도 등) 중 하나 이상에 근거하여 제어 지령치를 생성하여 모터 제어 장치(100)로 입력하는 조향 제어 로직(Steering Control Logic)과 함께, 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)에 포함될 수 있다. 이와 같이, 모터 제어 장치(100)가 전자 제어 장치에 포함되어 적용된 일 예는, 도 3을 통해 확인할 수 있다.
위에서 언급한 제어 지령치는 토크 센서, 차량 등으로부터 입력되어 조향 제 어 로직에서 생성된 적정의 토크 지령치 및 전류 지령치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)에 포함된 토크 리플 제거부(120)에 대한 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)에 포함된 토크 리플 제거부(120)는, 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 피드백 받은 모터 전류의 리플 주파수를 분석하는 모터 전류 분석부(210); 분석된 리플 주파수에 근거하여, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분의 원인이 모터 전류 센서의 오프셋(Offset) 성분 또는 게인(Gain) 성분이 의한 것인지를 파악하는 토크 리플 원인 파악부(220); 및 파악된 원인에 따라, 모터 전류 센서의 오프셋 성분 또는 게인 성분을 보상하여, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 모터 전류 보상부(230) 등을 포함한다.
전술한 토크 리플 원인 파악부(220)는, 일 예로서, 앞에서 분석된 리플 주파수를 모터 전류의 기본 주파수와 비교함으로써, 토크 리플 성분이 발생하게 된 원인을 파악할 수 있다.
만약, 토크 리플 원인 파악부(220)는, 모터 전류 분석부(210)에서 분석된 리플 주파수가 모터 전류의 기본 주파수와 동일하면, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분이 모터 전류 센서의 오프셋 성분에 의해 발생한 것으로 파악한다. 그렇지않고, 모터 전류 분석부(210)에서 분석된 리플 주파수가 모터 전류의 기본 주파수의 2배와 동일하면, 토크 리플 원인 파악부(220)는, 피드백 받은 모터 전 류에 포함된 토크 리플 성분이 모터 전류 센서의 게인 성분에 의해 발생한 것으로 파악할 수 있다.
전술한 모터 전류 보상부(230)는, 앞서 설명한 예시적인 방식에 따라 토크 리플 원인 파악부(220)에서 파악된 원인에 따라서, 각 원인별로 소정의 방식을 통해 피드백 받은 모터 전류를 보상한다.
피드백 받은 모터 전류를 보상함에 있어서, 모터 전류 보상부(230)는 모터 전류를 측정한 모터 전류 센서 자체가 태생적으로 가지는 오프셋 성분 및 게인 성분을 보상하는 방법을 이용한다. 여기서, 모터 전류 센서 자체가 태생적으로 가지는 오프셋 성분 및 게인 성분은 모터 전류의 왜곡을 발생시킴으로써 토크 리플을 유발시키게 되고, 이렇게 유발된 토크 리플은 조향 시스템 전반에 리플로 작용하여 운전자의 운전 감도에 대한 이질감을 발생시켜 조향에 문제를 발생시키게 된다.
피드백 받은 모터 전류를 보상하기 위한 일 예로서, 모터 전류 보상부(230)는, 앞서 설명한 예시적인 방식에 따라 토크 리플 원인 파악부(220)에서 파악된 원인이 모터 전류 센서의 오프셋 성분에 의한 것이면, 모터 전류 센서의 오프셋 성분을 초기 오프셋과 비교하고, 비교된 결과에 근거하여 모터 전류 센서의 오프셋 성분을 보상하여, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 피드백 받은 모터 전류를 보상한다. 예를 들어, 모터 전류 센서의 오프셋 값이 초기 오프셋 값과 동일하지 않으면, 모터 전류 센서의 오프셋 값을 초기 오프셋 값으로 업데이트하여 보상한다.
피드백 받은 모터 전류를 보상하기 위한 일 예로서, 모터 전류 보상부(230) 는, 앞서 설명한 예시적인 방식에 따라 토크 리플 원인 파악부(220)에서 파악된 원인이 모터 전류 센서의 게인 성분에 의한 것이면, 모터 전류 센서의 게인 성분을 초기 게인과 비교하고, 비교된 결과에 근거하여 모터 전류 센서의 게인 성분을 보상하여, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 피드백 받은 모터 전류를 보상할 수 있다. 예를 들어, 모터 전류 센서의 게인 값이 초기 게인 값과 동일하지 않으면, 모터 전류 센서의 게인 값을 초기 오프셋 값으로 업데이트하여 보상한다.
전술한 바와 같이, 도 1에 예시적으로 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)는, 토크 센서, 차량 등으로부터 입력된 토크 신호 및 차량 신호(예: 차량 속도 등) 중 하나 이상에 근거하여 제어 지령치를 생성하여 모터 제어 장치(100)로 입력하는 조향 제어 로직(Steering Control Logic)과 함께, 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)에 포함될 수 있다. 이와 같이, 모터 제어 장치(100)가 전자 제어 장치에 포함되어 적용된 일 예를 도 3에 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)를 포함하는 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)(300)에 대한 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 전자 제어 장치(300)에서의 조향 제어 로직(310)은 토크 센서 등의 각종 센서(30) 및 차량을 통해 토크 신호 및 차량 신호 등의 각종 신호(31)를 입력받아 적정의 토크 지령치 및 전류 지령치 중 하나 이상이 포함된 제어 지령치(32)를 생성하여 모터 제어 장치(100)에 입력한다.
도 3을 참조하면, 모터 제어 장치(100)는 입력받은 제어 지령치(320)에 기준 하여 모터의 토크에 대한 피드백 제어를 수행함으로써, 모터(10)로 하여금 모터 토크에 대한 피드백 제어에 따른 조향 조타력을 발생시키도록 한다. 이때, 모터 제어 장치(100)는, 모터의 토크에 대한 피드백 제어를 위해, 모터의 회전 상태 및 부하 전류 등에 대한 실시간 피드백 정보가 필요하다. 이때 사용되는 것이 모터 전류 센서(320)이며, 이 모터 전류 센서(320)는 모터(10)에 흐르는 실제 전류인 모터 전류(33)를 직접 측정하여, 측정된 모터 전류(33)를 모터 제어 장치(100)에 피드백으로 전달한다.
도 3을 참조하면, 모터 전류 센서(320)에서의 모터 전류 측정 방식은 온도 등의 외부 환경과, 회로 자체가 가지는 정확도, 선형성(Linearity) 등에 의해 많은 제약을 받을 수밖에 없다. 그 중 가장 대표적인 제약 사향은 모터 전류 센서(320)가 가지는 오프셋 성분(340)과 게인 성분(330)이다. 이 두 가지의 성분은 모터 전류의 왜곡 현상을 발생시켜 모터에서의 토크 리플을 유발시키고, 유발된 토크 리플은 조향 시스템 전반에 리플로서 작용하게 된다.
전술한 바와 같이, 모터 전류 센서(320)로부터 기인한 토크 리플이 오프셋(Offset)에 발생하면, 이 경우에서, 토크 리플(Tr) 및 최대 토크 리플(Tr|max)를 나타내는 아래 수학식 1에서와 같이, 토크 리플(Tr)에서의 리플 주파수(f_ripple)는 모터 전류의 기본 주파수(f_feedback current: fe)(θ)와 동일한 주파수로 발생한다.
Figure 112009008515451-PAT00001
전술한 바와 같이, 모터 전류 센서(320)로부터 기인한 토크 리플이 게인(Gain)에 발생하면, 이 경우에서, 토크 리플(Tr) 및 최대 토크 리플(Tr|max)를 나타내는 아래 수학식 2에서와 같이, 토크 리플(Tr)에서의 리플 주파수(f_ripple)(2θ)는 모터 전류의 기본 주파수(f_feedback current: fe)(θ)의 2배와 동일한 주파수로 발생한다.
Figure 112009008515451-PAT00002
전술한 모터 전류 센서(320)에서의 오프셋 성분(340) 또는 게인 성분(330)로 기인하여 발생하는 토크 리플은, 본 발명에서는, 오프셋 성분(340) 또는 게인 성분(330)을 보상해주어, 운전자로 하여금 조타 상 리플에 의한 이질감을 억제할 수 있다.
도 3을 참조하면, 모터 제어 장치(100)에서의 토크 리플 제거부(120)는 모터 전류 센서(320)를 통해 측정된 모터 전류(33)를 피드백으로 입력받고, 모터 전류의 리플 주파수 및 크기를 실시간으로 스펙트럼 분석하여, 모터 전류 센서(320)로 기인하여 발생한 토크 리플이 게인에 의한 요인이지, 오프셋에 의한 요인인지를 먼저 파악한다. 파악된 이후, 파악된 원인에 따라, 모터 전류 센서(320)의 오프셋(330) 또는 게인(34)을 각각 초기치와 비교하여, 실시간으로 모터 전류 센서(320)의 오프셋(330) 또는 게인(34)을 업데이트함으로서, 모터 전류 센서(320)의 오프셋(330) 또는 게인(34)을 보상하고, 이러한 보상을 통해, 피드백 받은 모터 전류는 게인 및 오프셋에 대한 변화가 처리됨으로써 보상되고, 이렇게 처리되어 두 신호(34, 35)가 합쳐짐으로써 보상된다. 이렇게 보상된 모터 전류(36)는, 조향 제어 로직(310)으로부터 입력받은 제어 지령치(32)와 함께, 모터 피드백 제어부(130)에서의 피드백 제어를 위한 입력 값이 된다. 모터 피드백 제어부(130)는 이러한 입력 값들을 이용하여 소정의 방식으로 피드백 제어를 수행하여 그 결과를 모터(10)로 전달해줌으로써, 모터(10)에서는 피드백 제어에 해당하는 조향 조타력이 발생한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법은, 모터 전류 센서를 통해 모터 전류를 측정하는 모터 전류 측정 단계(400); 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 토크 리플 제거 단계(402); 입력받은 제어 지령치 및 보상된 모터 전류를 토대로 모터의 토크를 피드백 제어하는 모터 피드백 제어 단계(404) 등을 포함한다. 여기서, 모터 피드백 제어 단계(S404)를 통한 모터의 제어에 따라, 해당 조향 조타력이 모터에서 발생한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법에 포함된 토크 리플 제거 단계(402)에 대한 개략적인 흐름도인 도 5를 참조하면, 전술한 토크 리플 제거 단계(402)는, 모터 전류 측정 단계(400)에서 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 피드백 받은 모터 전류에서 토크 리플 성분이 존재하면, 피드백 받은 모터 전류의 리플 주파수를 분석하는 모터 전류 분석 단계(S500); 분석된 리플 주파수에 근거하여, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분의 원인이 모터 전류 센서의 오프셋(Offset) 성분 또는 게인(Gain) 성분이 의한 것인지를 파악하는 토크 리플 원인 파악 단계(S502); 및 파악된 원인에 따라, 모터 전류 센서의 오프셋 성분 또는 게인 성분을 보상하여, 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 모터 전류 보상 단계(S504) 등을 포함한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법에 포함된 토크 리플 제거 단계(402)에 대한 예시적인 상세 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 모터 전류 분석 단계(S500)에서는, 모터 전류 측정 단계(400)에서 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 피드백 받은 모터 전류에서 토크 리플 성분이 존재(S600)하면, 피드백 받은 모터 전류의 리플 주파수를 분석(S602)한다.
도 6을 참조하면, 토크 리플 원인 파악 단계(S502)에서는, 먼저, 분석된 리플 주파수와 기본 주파수가 동일한지를 판단(S604)하고, 판단 결과, 동일하다면 토크 리플이 오프셋에 의한 것으로 판단하고, 동일하지 않다면, 다시, 분석된 리플 주파수와 기본 주파수의 2배와 동일한지를 판단(S606)하고, 그 판단 결과, 동일하다면 토크 리플이 게인에 의한 것으로 판단한다.
도 6을 참조하면, 모터 전류 보상 단계(S504)에서는, 토크 리플이 오프셋에 의한 것으로 판단된 이후라면, 오프셋 및 초기 오프셋을 비교하여 두 개가 동일한지를 판단(S608)하고, 동일하지 않다면 오프셋 보상(610)을 수행한다.
또한, 도 6을 참조하면, 모터 전류 보상 단계(S504)에서는, 토크 리플이 게인에 의한 것으로 판단된 이후라면, 게인 및 초기 게인을 비교하여 두 개가 동일한지를 판단(S612)하고, 동일하지 않다면 게인 보상(614)을 수행한다.
전술한 바와 같은 예시된 절차에 따라 오프셋 또는 게인이 보상됨으로써, 피드백 되어 입력된 모터 전류는 보상된다.
이상에서 전술한 바와 같은 예시된 절차에 따라, 오프셋 또는 게인을 보상한 이후, 또 다른 모터 전류가 측정되어 피드백되어 입력되면, 전술한 바와 같은 예시된 절차를 반복적으로 수행한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 조향 시스템에서 사용되는 모터 전류 센서가 외부 환경 등의 영향을 받아 오프셋 또는 게인이 틀려져서 발생할 수 있는 토크 리플을 제거함으로써, 토크 리플로 인한 운전 감도의 이질감을 해소하는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가 진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치에 대한 개략적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치에 포함된 토크 리플 제거부에 대한 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치를 포함하는 전자 제어 장치에 대한 블록 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법에 대한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법에 포함된 토크 리플 제거 단계에 대한 개략적인 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 방법에 포함된 토크 리플 제거 단계에 대한 예시적인 상세 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 모터 100: 모터 제어 장치
110: 모터 전류 측정부 120: 토크 리플 제거부
130: 모터 피드백 제어부 210: 모터 전류 분석부
220: 토크 리플 원인 파악부 230: 모터 전류 보상부
300: 전자 제어 장치 320: 모터 전류 센서

Claims (7)

  1. 모터 전류 센서를 통해 모터 전류를 측정하는 모터 전류 측정부;
    상기 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 상기 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 토크 리플 제거부; 및
    입력받은 제어 지령치 및 상기 보상된 모터 전류를 토대로 모터의 토크를 피드백 제어하는 모터 피드백 제어부
    를 포함하되, 상기 모터에서는 상기 모터의 제어에 따른 조향 조타력이 발생하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 토크 리플 제거부는,
    상기 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 모터 전류의 리플 주파수를 분석하는 모터 전류 분석부;
    상기 분석된 리플 주파수에 근거하여, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분의 원인이 상기 모터 전류 센서의 오프셋(Offset) 성분 또는 게인(Gain) 성분이 의한 것인지를 파악하는 토크 리플 원인 파악부; 및
    상기 파악된 원인에 따라, 상기 모터 전류 센서의 오프셋 성분 또는 게인 성분을 보상하여, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분을 제거 함으로써, 상기 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 모터 전류 보상부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 토크 리플 원인 파악부는,
    상기 분석된 리플 주파수가 기본 주파수와 동일하면, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분이 상기 모터 전류 센서의 오프셋 성분에 의해 발생한 것으로 파악하고,
    상기 분석된 리플 주파수가 상기 기본 주파수의 2배와 동일하면, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분이 상기 모터 전류 센서의 게인 성분에 의해 발생한 것으로 파악하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 모터 전류 보상부는,
    상기 파악된 원인이 상기 모터 전류 센서의 오프셋 성분에 의한 것이면, 상기 모터 전류 센서의 오프셋 성분을 초기 오프셋과 비교하고, 비교된 결과에 근거하여 상기 모터 전류 센서의 오프셋 성분을 보상하여, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분을 제거함으로써, 상기 피드백 받은 모터 전류를 보상하고,
    상기 파악된 원인이 상기 모터 전류 센서의 게인 성분에 의한 것이면, 상기 모터 전류 센서의 게인 성분을 초기 게인과 비교하고, 비교된 결과에 근거하여 상기 모터 전류 센서의 게인 성분을 보상하여, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분을 제거함으로써, 상기 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 모터 제어 장치는,
    토크 센서로부터 입력된 토크 신호 및 차량 신호 중 하나 이상에 근거하여 상기 제어 지령치를 생성하여 상기 모터 제어 장치로 입력하는 조향 제어 로직과 함께, 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)에 포함되되,
    상기 제어 지령치는 토크 지령치 및 전류 지령치 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  6. 모터 전류 센서를 통해 모터 전류를 측정하는 모터 전류 측정 단계;
    상기 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 토크 리플 성분을 제거함으로써, 상기 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 토크 리플 제거 단계; 및
    입력받은 제어 지령치 및 상기 보상된 모터 전류를 토대로 모터의 토크를 피드백 제어하는 모터 피드백 제어 단계
    를 포함하되, 상기 모터에서는 상기 모터의 제어에 따른 조향 조타력이 발생 하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 토크 리플 제거 단계는,
    상기 측정된 모터 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 모터 전류에서 상기 토크 리플 성분이 존재하면, 상기 피드백 받은 모터 전류의 리플 주파수를 분석하는 모터 전류 분석 단계;
    상기 분석된 리플 주파수에 근거하여, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분의 원인이 상기 모터 전류 센서의 오프셋(Offset) 성분 또는 게인(Gain) 성분이 의한 것인지를 파악하는 토크 리플 원인 파악 단계; 및
    상기 파악된 원인에 따라, 상기 모터 전류 센서의 오프셋 성분 또는 게인 성분을 보상하여, 상기 피드백 받은 모터 전류에 포함된 상기 토크 리플 성분을 제거함으로써, 상기 피드백 받은 모터 전류를 보상하는 모터 전류 보상 단계
    를 포함하는 모터 제어 방법.
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