KR101650345B1 - 차량용 모터의 구속전류 판단장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터를 구동시키기 위해 운전자가 조작하는 모터 작동스위치와, 모터의 전류를 감지하기 위한 전류감지센서, 배터리 전압을 감지하기 위한 배터리 전압감지센서, 모터를 구동하기 위한 모터 구동부 및 제어신호에 의해 단속되는 스위칭부와, 내부에 배터리 전압 및 온도에 대응된 기준값이 설정되며, 모터의 전류검출값을 변환식에 의해 변환하고 그 변환값과 기준값의 비교에 따라 구속 전류인지의 여부를 판단하며, 그 판단에 따라 스위칭부에 모터 구동에 대한 제어신호를 발생하는 모터구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 차량용 모터의 구속전류 판단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변환식을 이용하여 구속전류 선정범위를 넓게 확대함으로써 온도값을 무시하여도 정확하게 모터의 구속전류인지를 판단할 수 있도록 한 차량용 모터의 구속전류 판단장치에 관한 것이다.
차량에는 다수의 모터가 탑재되어져 있다. 대표적으로 운전자가 발생한 조향력을 감지하여 조향기어를 작동시키는 모터와; 백미러의 개폐에 대한 회전력을 발생시키는 모터, 윈도우의 승강에 대한 회전력을 발생시키는 모터 등이 존재한다.
이러한 차량용 모터는 모두 기어(랙, 피니언기어류)와 체결되어져 있으며, 그 기어류가 모두 한계 종점을 갖고 있으므로 한계 종점에 도달한 경우에는 작동전류보다 훨씬 큰 구속전류가 발생되어 그 상태가 장시간 유지되면 모터 내부의 열화로 인해 모터가 소손되게 된다.
따라서, 이를 방지하기 위해 도 1에 도시된 바와 같은 차량용 모터의 구속전류 판단장치(2)가 차량에 적용되어져 있다.
종래의 차량용 모터의 구속전류 판단장치(2)는 그 내부에 모터(10)를 구동시키기 위해 운전자가 조작하는 모터 작동스위치(4)와; 모터(10)의 전류를 감지하기 위한 전류감지센서(6)와; 모터(10)의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(8)와; 배터리 전압을 감지하기 위한 배터리 전압감지센서(7)가 구비되어져 있다.
또한, 종래의 차량용 모터의 구속전류 판단장치(2)에는 모터(10)를 구동하기 위한 모터 구동부(12) 및 제어신호에 의해 단속되는 스위칭부(14)와; 내부에 배터리 전압 및 온도에 대응된 기준값이 설정되며, 모터의 전류검출값과 기준값의 비교에 따라 구속 전류인지의 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 스위칭부(14)에 모터 구동에 대한 제어신호를 발생하는 모터구동 제어부(16)가 구비되어져 있다.
따라서, 종래의 차량용 모터의 구속전류 판단장치(2)는 모터의 전류값을 검출하고, 기설정된 기준값과 모터의 전류값을 비교하여 구속 전류인지의 여부를 판단하며, 구속전류인 경우 모터(10)를 정지하도록 제어한다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
그러나, 종래의 차량용 모터의 구속전류 판단장치는 모터로 인가되는 배터리의 전압은 9V 내지 16V로 그 변동이 매우 심하며, 모터의 온도에 따른 동작전류값도 상이하므로 배터리 전압 및 모터의 온도를 감안한 기준값을 선정하기가 매우 어렵다는 문제가 있었다.
실제로, 도 2의 그래프를 살펴보면 기준값을 설정할 수 있는 범위가 매우 협소하고 온도에 따라 예컨대, 영하 20도씨 이하에서는 정상적인 작동 전류임에도 불구하고 기준값을 초과하게 되므로, 종래의 차량용 모터의 구속전류 판단장치는 구속전류로 오판하게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 변환식을 이용하여 구속전류 선정범위를 넓게 확대함으로써 온도값을 무시하여도 정확하게 모터의 구속전류인지를 판단할 수 있도록 한 차량용 모터의 구속전류 판단장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 차량용 모터의 구속전류 판단장치는 모터를 구동시키기 위해 운전자가 조작하는 모터 작동스위치와; 모터의 전류를 감지하기 위한 전류감지센서와; 배터리 전압을 감지하기 위한 배터리 전압감지센서와; 모터를 구동하기 위한 모터 구동부 및; 제어신호에 의해 단속되는 스위칭부와; 내부에 배터리 전압 및 온도에 대응된 기준값이 설정되며, 모터의 전류검출값을 변환식에 의해 변환하고 그 변환값과 기준값의 비교에 따라 구속 전류인지의 여부를 판단하며, 그 판단에 따라 스위칭부에 모터 구동에 대한 제어신호를 발생하는 모터구동 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 변환식은
변환값=모터전류값× (14V/배터리 전압)
인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 기준값은 5V인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 모터구동 제어부는 변환식에 의해 검출된 전류값을 변환하는 전류값 변환부와; 변환된 전류값을 기준값과 비교하는 비교부와; 변환값이 기준값보다 큰 경우 구속전류로 판단하여 모터를 정지하고, 변환값이 기준값보다 작은 경우 동작전류로 판단하여 모터를 동작시키는 판단부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 변환식을 통해 구속전류 하단 임계값과 동작전류 상단 임계값이 상호 상관되지 않으면서 이격범위가 넓게 치환되므로 기준값을 설정하기가 용이하고, 구속전류와 동작전류인지의 여부를 정확하게 판단할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 구성을 도시한 블록구성도이다.
도 2는 종래의 실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 온도에 따른 전류판단 상태를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 구성을 도시한 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 온도에 따른 전류판단 상태를 도시한 그래프이다.
도 2는 종래의 실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 온도에 따른 전류판단 상태를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 구성을 도시한 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 온도에 따른 전류판단 상태를 도시한 그래프이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 구성을 도시한 블록구성도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)는 변환식을 이용하여 구속전류 선정범위를 넓게 확대함으로써 온도값을 무시하여도 정확하게 모터의 구속전류인지를 판단할 수 있도록 한 장치이다.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)는 모터(10)를 구동시키기 위해 운전자가 조작하는 모터 작동스위치(4)와; 모터(10)의 전류를 감지하기 위한 전류감지센서(6)와; 배터리 전압을 감지하기 위한 배터리 전압감지센서(7)와; 모터(10)를 구동하기 위한 모터 구동부(12)를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)는 제어신호에 의해 단속되는 스위칭부(14)와; 내부에 배터리 전압 및 온도에 대응된 기준값이 설정되며, 모터(10)의 전류검출값을 변환식에 의해 변환하고 그 변환값과 기준값의 비교에 따라 구속 전류인지의 여부를 판단하며, 그 판단에 따라 스위칭부(14)에 모터 구동에 대한 제어신호를 발생하는 모터구동 제어부(22)를 포함한다.
이때, 상기 변환식은 아래와 같다.
변환값=모터전류값× (14V/배터리 전압)
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)에서 적용되는 상기 변환식은 각 온도별로 가변되는 구속전류와 작동전류값을 기준값으로부터 더 이격시킴으로써 기준값의 설정범위를 넓게 유지할 수 있고, 그로인해 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)가 작동전류를 구속전류로 오판할 수 있는 가능성을 제거함으로써 정확한 판단 동작을 수행할 수 있게 된다.
바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)는 상기 변환식을 적용할 경우, 상기 기준값은 5V인 것이 좋다.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)에 포함된 상기 모터구동 제어부(22)는 변환식에 의해 검출된 전류값을 변환하는 전류값 변환부(24)와; 변환된 전류값을 기준값과 비교하는 비교부(26)와; 변환값이 기준값보다 큰 경우 구속전류로 판단하여 모터(10)를 정지하고, 변환값이 기준값보다 작은 경우 동작전류로 판단하여 모터(10)를 동작시키는 판단부(28)로 이루어진다.
상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치의 온도에 따른 전류판단 상태를 도시한 그래프이다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)는 운전자가 차량에 구비된 다수의 모터중 어느 한 모터(10)를 작동시키기 위한 모터 작동스위치(4)를 조작하게 되면 해당 모터(10)에 전원이 인가되어 작동 전류가 투입된다.
그 상태에서 상기 전류감지센서(6)와 배터리 전압감지센서(7)가 동작하여 모터(10)에 인가된 전류와, 배터리의 전압을 검출한다.
그러면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)에 구비된 전류값 변환부(24)는 해당 전류값 및 전압값을 변환식에 적용하여 변환값을 산출한다.
변환값으로의 환산 처리는 기준값 근처에 구속전류나 동작전류가 상관되는 것을 방지하여 정확하게 구속전류나 동작전류의 여부를 판단할 수 있도록 하기 위함이다.
이때, 변환식은 아래와 같다.
변환값=모터전류값× (14V/배터리 전압)
예컨대, 배터리 전압이 14V 이고, 모터 전류값이 1.2 A인 경우라면, 변환값은 1.87 A가 되어 기준값인 5A 이하이므로 작동 전류임을 판단할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)에 구비된 비교부(26)는 변환값이 기준값보다 큰 지의 여부를 판단하여, 변환값이 기준값보다 큰 경우라면 상기 판단부(28)는 현재 모터(10)에 인가되는 전류가 구속전류로 판단하여 모터(10)를 정지하기 위해 스위칭부(14)로 턴오프 신호를 전송한다.
반면에, 변환값이 기준값보다 작거나 같은 경우라면, 상기 판단부(28)는 현재 모터(10)에 인가되는 전류가 동작전류로 판단하여 모터(10)로 인가되는 전류를 계속 투입한다.
실제로는, 상기 변환값은 기준값과 간섭되는 범위에 포함되지 않으므로 어떠한 온도나 배터리 전압에서도 변환값은 기준값과 동일해지지는 않는다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 모터의 구속전류 판단장치(20)는 구속전류인지 또는 동작전류인지를 정확하게 판단할 수 있다.
이는 도 5를 통해 확인할 수 있는 바, 종래의 장치는 상단에 구성된 그래프를 가짐으로써 기준값 설정범위가 매우 협소하고, 그로인해 구속전류 판단장치가 온도나 배터리 전압에 따라서 오동작하는 경우가 빈번하였으나, 변환식으로 인해 변환된 전류값은 아래의 그래프처럼 기준값과 상관되지 않게 기준값의 설정범위가 매우 넓기 때문에, 구속전류와 동작전류를 확실하게 구분할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
4: 모터 작동스위치 6: 전류감지센서
7: 배터리 전압감지센서 8: 온도감지센서
10: 모터 12: 모터구동부
14: 스위칭부 22: 모터구동제어부
24: 전류값 변환부 26: 비교부
28: 판단부
7: 배터리 전압감지센서 8: 온도감지센서
10: 모터 12: 모터구동부
14: 스위칭부 22: 모터구동제어부
24: 전류값 변환부 26: 비교부
28: 판단부
Claims (4)
- 모터를 구동시키기 위해 운전자가 조작하는 모터 작동스위치;
모터의 전류를 감지하기 위한 전류감지센서;
배터리 전압을 감지하기 위한 배터리 전압감지센서;
모터를 구동하기 위한 모터 구동부;
제어신호에 의해 단속되는 스위칭부; 및
내부에 배터리 전압 및 온도에 대응된 기준값이 설정되며, 모터의 전류검출값을 변환식에 의해 변환하고 그 변환값과 기준값의 비교에 따라 구속 전류인지의 여부를 판단하며, 그 판단에 따라 스위칭부에 모터 구동에 대한 제어신호를 발생하는 모터구동 제어부를 포함하며,
상기 모터구동 제어부는,
변환식에 의해 검출된 전류값을 변환하는 전류값 변환부와;
변환된 전류값을 기준값과 비교하는 비교부와;
변환값이 기준값보다 큰 경우 구속전류로 판단하여 모터를 정지하고, 변환값이 기준값보다 작은 경우 동작전류로 판단하여 모터를 동작시키는 판단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 모터의 구속전류 판단장치. - 제 1항에 있어서,
상기 변환식은
변환값=모터전류값× (14V/배터리 전압)
인 것을 특징으로 하는 차량용 모터의 구속전류 판단장치. - 제 1항에 있어서,
상기 기준값은 5V인 것을 특징으로 하는 차량용 모터의 구속전류 판단장치. - 삭제
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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