KR101023740B1

KR101023740B1 - 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치 및 이를이용한 전기모터 제어방법

Info

Publication number: KR101023740B1
Application number: KR1020030097184A
Authority: KR
Inventors: 신중묵
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2011-03-25
Also published as: KR20050066003A

Abstract

지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치 및 이를 이용한 전기모터 제어방법이 개시된다. 쿨링팬 이상유무 검출장치는 쿨링팬의 단락, 단선을 검출하여 쿨링팬의 고장을 감지하는 고장감지수단과; 고장감지수단의 고장신호에 따라 제어신호를 출력하는 콘트롤러와; 콘트롤러의 제어에 의해 쿨링팬이 작동을 멈추었음을 운전자에게 경고하는 경고수단을 구비한다. 그리고 전기모터 제어방법은, 쿨링팬이 고장인가 아닌가를 판단하는 단계와; 쿨링팬이 고장나면, 경고수단을 온시키는 단계와; 경고수단이 온 되었을 경우, 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터 출력과 관계되는 가속페달, 각종 작업기에 입력되는 입력값을 측정하는 단계와; 측정된 입력값과 설정된 기준값을 비교하여 측정된 입력값이 기준값보다 큰가 아닌가를 판단하는 단계와; 측정된 입력값이 기준값보다 크면, 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력을 기준값이하로 감소시키도록 제어하는 단계를 구비한다. 이러한 본 발명에 의하면, 쿨링팬이 단락, 단선에 의해 작동이 멈출 경우, 이를 운전자에게 신속하게 알려줌으로써 운전자로 하여금 신속한 조치를 취할 수 있게 한다. 또한, 쿨링팬의 작동이 멈출 경우, 상기 전기모터의 출력을 저감시킴으로써 과도한 부하로 인한 전기모터의 과열을 사전에 방지할 수 있다.

Description

지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치 및 이를 이용한 전기모터 제어방법{APPARATUS FOR DETECTING CONDITION OF ELECTRIC MOTOR IN FORKLIFT TRUCK AND METHOD FOR CONTROLLING ELECTRIC MOTOR FOR USE IN THE SAME}

도 1은 일반적인 지게차의 전기모터 쿨링팬의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 쿨링팬 이상유무 검출장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 3은 본 발명의 쿨링팬 이상유무 검출장치를 구성하는 쿨링팬 고장감지수단의 상세 회로도,

도 4는 본 발명의 쿨링팬 이상유무 검출장치를 이용한 전기모터 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 전기모터 3: 배터리

5: 키 스위치 7: 쿨링팬

10: 고장감지수단 12: 저저항체

14: 단락판단회로 16: 단선판단회로

18: 논리합 게이트 20: 콘트롤러

30: 경고수단

본 발명은 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치 및 이를 이용한 전기모터 제어방법에 관한 것이다.

지게차는 하물(荷物)을 들어올리고, 내리거나 또는 이것을 제한된 공간 내에서 소망하는 위치로 운반하는데 사용하는 것으로, 동력원에 따라 엔진 지게차와 전동 지게차로 구별된다. 특히, 전동지게차는 배터리로부터 공급되는 전기에 의해 작동되는 것으로, 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터(이하, "전기모터"로 통칭함)를 갖추고 있다.

한편, 전기모터는 작동중에 고열이 발생하게 되는 바, 지게차에는 전기모터를 냉각시키기 위한 쿨링팬이 설치된다. 쿨링팬은 도 1에 도시된 바와 같이 전기모터(1)의 외면에 설치되는 외장형으로서, 배터리(3)의 전원에 의해 구동된다. 여기서, 배터리(3)의 전원은 지게차의 키 스위치(5)가 온(on)됨에 따라 쿨링팬(7)으로 인가되도록 구성된다. 이러한 쿨링팬(7)은 키 스위치(5)가 온됨에 따라 구동되며, 전기모터(1) 주위의 공기를 고속으로 빨아들이면서 배출시킴으로써 상기 전기모터 (1)를 냉각시킨다.

한편, 지게차는 쿨링팬(7)이 단락(short), 단선(open)에 의해 작동이 멈출 경우, 전기모터(1)가 과열되지 않도록 전기모터(1)를 제어하는 제어장치(도시하지 않음)를 구비한다. 그 일례로서, 전기모터(1)의 온도를 아날로그로 측정하여 일정 온도 이상이 되면, 전기모터(1)의 출력을 감소시키고, 다시 특정 온도 이상이 되면, 전기모터(1)를 정지시키는 제어장치가 있다. 그리고 제어장치의 다른 예로서, 온도센서로 전기모터(1)의 온도가 특정 온도 이상인가를 감지한 다음, 특정온도 이상이면, 전기모터(1)의 출력을 50%로 제한하는 제어장치가 있다.

그런데, 이러한 종래의 제어장치는, 쿨링팬(7)의 작동이 멈출 경우, 전기모터(1)의 과열을 방지하기 위한 임시 방편에 불과하므로, 이러한 상태가 지속되면, 전기모터(1)에 치명적인 손상을 가져오는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 쿨링팬이 단락, 단선에 의해 작동이 멈출 경우, 이를 운전자에게 신속하게 알려줌으로써 전기모터가 손상되는 것을 사전에 방지하기 위한 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 쿨링팬이 고장나 작동이 멈출 경우, 전기모터가 과열되지 않도록 상기 전기모터를 제어하는 전기모터 제어방법을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치는, 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터를 냉각시키기 위한 쿨링팬의 이상유무를 검출하는 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치에 있어서, 상기 쿨링팬의 단락, 단선을 검출하여 상기 쿨링팬의 고장을 감지하는 고장감지수단과; 상기 고장감지수단의 고장신호에 따라 쿨링팬의 고장을 판단하여 제어신호를 출력하는 콘트롤러와; 상기 콘트롤러의 제어에 의해 쿨링팬이 작동을 멈추었음을 운전자에게 경고하는 경고수단을 포함하며, 상기 고장감지수단은 상기 쿨링팬의 전류를 감지하도록 일단이 상기 쿨링팬에 접지되어 있고, 타단이 배터리에 접지되는 저저항체와; 상기 저저항체로부터 감지된 전류값과 미리 설정된 단락 전류값을 비교하여 감지된 전류값이 클 경우, 상기 쿨링팬이 단락임을 판단하는 단락판단회로 와; 상기 저저항체로부터 감지된 전류값과 미리 설정된 단선 전류값을 비교하여 감지된 전류값이 작을 경우, 상기 쿨링팬이 단선임을 판단하는 단선판단회로; 및 상기 단락판단회로와 상기 단선판단회로 중 어느 하나라도 신호가 출력되면, 상기 쿨링팬의 고장신호를 출력하는 논리합 게이트로 구성되며, 상기 콘트롤러는, 상기 고장감지수단에서 고장신호가 입력될 시에, 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력과 관계되는 가속페달과 각종 작업기가 구동되어 미리 설정된 기준값 이상의 부하가 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터에 가해질 경우에 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력을 미리 설정된 기준값 이하로 감소시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 지게차의 전기모터 제어방법은, 쿨링팬의 고장유무에 따라 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터를 제어하기 위한 지게차의 전기모터 제어방법에 있어서, 상기 쿨링팬이 고장인가 아닌가를 판단하는 단계; 상기 쿨링팬이 고장나면, 경고수단을 온시키는 단계; 상기 경고수단이 온 되었을 경우, 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력과 관계되는 가속페달, 각종 작업기에 입력되는 입력값을 측정하는 단계; 측정된 입력값과 설정된 기준값을 비교하여 측정된 입력값이 기준값보다 큰가 아닌가를 판단하는 단계; 측정된 입력값이 기준값보다 크면, 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력을 기준값이하로 감소시키도록 제어하는 단계;를 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치 및 이를 이용한 전기모터 제어방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.).

도 2는 본 발명에 따른 쿨링팬 이상유무 검출장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 쿨링팬 이상유무 검출장치를 구성하는 쿨링팬 고장감지수단의 상세 회로도이고, 도 4는 본 발명의 쿨링팬 이상유무 검출장치를 이용한 전기모터 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 쿨링팬 이상유무 검출장치는 쿨링 팬(7)의 단락, 단선을 검출하여 상기 쿨링팬(7)의 고장을 감지하는 쿨링팬 고장감지수단(10)을 구비한다.

쿨링팬 고장감지수단(10)은 일종의 센서로서, 도 3에 도시된 바와 같이 쿨링팬(7)의 전류를 감지하도록 일단이 쿨링팬(7)에 접지되어 있고, 타단이 배터리(3)에 접지되는 저저항체(12)와, 저저항체(12)로부터 감지된 전류값과 미리 설정된 단락 전류값을 비교하여 감지된 전류값이 클 경우, 쿨링팬(7)이 단락임을 판단하는 단락판단회로(14)와, 저저항체(12)로부터 감지된 전류값과 미리 설정된 단선 전류값을 비교하여 감지된 전류값이 작을 경우, 쿨링팬(7)이 단선임을 판단하는 단선판단회로(16) 및 단락판단회로(14)와 단선판단회로(16) 중 어느 하나라도 신호가 출력되면, 쿨링팬(7)의 고장신호를 출력하는 논리합 게이트(Or Gate:18)로 구성된다.

다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 쿨링팬 이상유무 검출장치는, 쿨링팬 고장감지수단(10)으로부터 출력되는 쿨링팬 고장신호에 따라 현재 쿨링팬(7)이 고장나 작동이 멈추었음을 판단하는 콘트롤러(20)와, 콘트롤러(20)의 제어에 의해 쿨링팬(7)이 작동을 멈추었음을 운전자에게 경고하는 경고수단(30)을 갖는다. 특히, 경고수단(30)은 운전석의 계기판에 설치되는 경고램프 또는 경고부저로 구성된다.

한편, 콘트롤러(20)는 경고수단(30)을 제어하기도 하지만, 쿨링팬 고장감지수단(10)으로부터 쿨링팬 고장신호가 입력되면, 전기모터(1)의 출력을 감소시켜 주도록 제어하는 역할도 한다. 특히, 쿨링팬 고장신호가 입력된 상태에서, 전기모터 (1)의 출력과 관계되는 가속페달 또는 리프트 실린더, 틸트 실린더 등과 같은 작업기를 구동시켜 설정된 기준값 이상의 부하가 전기모터(1)에 가해질 경우에, 상기 전기모터(1)의 출력을 설정된 기준값 이하로 감소시켜준다. 따라서, 쿨링팬(7)에 고장난 상태에서 상기 전기모터(1)에 과도한 부하가 가해져 상기 전기모터(1)가 과열되는 것을 사전에 방지한다.

한편, 본 발명의 도면에서는 쿨링팬 고장감지수단(10)이 별도로 구성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 예를 들면 콘트롤러(20)에 일체로 내장될 수도 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 쿨링팬 이상유무 검출장치에 의하면, 쿨링팬(7)이 단락, 단선에 의해 작동이 멈출 경우, 이를 감지하고, 감지된 신호에 따라 경고램프 또는 경고부저를 작동시킴으로써 운전자에게 쿨링팬(7)이 고장났음을 신속하게 알려준다. 특히, 쿨링팬(7)의 고장을 신속히 운전자에게 알려줌으로써 상기 운전자로 하여금 신속한 후속 조치를 취할 수 있게 한다.

다음으로, 이러한 구성을 갖는 쿨링팬 이상유무 검출장치를 이용하여 전기모터(1)를 제어하는 방법을 도 4를 참고로하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 쿨링팬 (7)의 전류를 감지하여 고장유무를 감지한다(S101). 그리고 감지된 신호에 따라 쿨링팬(7)이 고장인가 또는 고장이 아닌가를 판단한다(S103). 판단결과, 쿨링팬(7)이 단락, 단선되어 고장이 발생되었으면, 경고수단(30)을 온(on)시킨다(S105).

한편, 경고수단(30)이 온 되었을 경우, 전기모터(1) 출력과 관계되는 가속페달 또는 각종 작업기에 입력되는 입력값을 측정한다(S107). 그리고 측정된 입력값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 측정된 입력값이 기준값보다 큰가를 판단한다 (S109). 판단결과, 측정된 입력값이 기준값보다 크면, 전기모터(1)에 과도한 부하가 가해져 과열된다고 판단하여 상기 전기모터(1)의 출력을 기준값이하로 감소시킨 다(S111).

이상과 같은 전기모터(1)의 제어방법에 의하면, 쿨링팬(7)이 고장난 상태에서 전기모터(1)에 과도한 부하가 가해질 경우, 상기 전기모터(1)의 출력을 설정된 기준값 이하로 감소시켜줌으로써, 전기모터(1)가 과도한 부하에 의해 과열되는 것을 사전에 방지한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치 및 이를 이용한 전기모터 제어방법에 의하면, 쿨링팬이 단락, 단선에 의해 작동이 멈출 경우, 이를 운전자에게 신속하게 알려줌으로써 운전자로 하여금 신속한 후속 조치를 취할 수 있게 한다. 또한, 쿨링팬의 작동이 멈출 경우, 상기 전기모터의 출력을 저감시킴으로써 과도한 부하로 인한 전기모터의 과열을 사전에 방지할 수 있으며, 따라서 전기모터의 수명을 연장시킨다.

Claims

주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터를 냉각시키기 위한 쿨링팬의 이상유무를 검출하는 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치에 있어서,

상기 쿨링팬(7)의 단락, 단선을 검출하여 상기 쿨링팬(7)의 고장을 감지하는 고장감지수단(10)과, 상기 고장감지수단(10)의 고장신호에 따라 쿨링팬(7)의 고장을 판단하여 제어신호를 출력하는 콘트롤러(20)와, 상기 콘트롤러(20)의 제어에 의해 쿨링팬(7)이 작동을 멈추었음을 운전자에게 경고하는 경고수단(30)을 포함하며,

상기 고장감지수단(10)은 상기 쿨링팬(7)의 전류를 감지하도록 일단이 상기 쿨링팬(7)에 접지되어 있고, 타단이 배터리에 접지되는 저저항체(12)와;

상기 저저항체(12)로부터 감지된 전류값과 미리 설정된 단락 전류값을 비교하여 감지된 전류값이 클 경우, 상기 쿨링팬(7)이 단락임을 판단하는 단락판단회로 (14)와;

상기 저저항체(12)로부터 감지된 전류값과 미리 설정된 단선 전류값을 비교하여 감지된 전류값이 작을 경우, 상기 쿨링팬(7)이 단선임을 판단하는 단선판단회로(16); 및

상기 단락판단회로(14)와 상기 단선판단회로(16) 중 어느 하나라도 신호가 출력되면, 상기 쿨링팬(7)의 고장신호를 출력하는 논리합 게이트(18)로 구성되며,

상기 콘트롤러(20)는, 상기 고장감지수단(10)에서 고장신호가 입력될 시에, 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력과 관계되는 가속페달과 각종 작업기가 구동되어 미리 설정된 기준값 이상의 부하가 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터에 가해질 경우에 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력을 미리 설정된 기준값 이하로 감소시키는 것을 특징으로 하는 지게차의 전기모터 쿨링팬 이상유무 검출장치.
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쿨링팬의 고장유무에 따라 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터를 제어하기 위한 지게차의 전기모터 제어방법에 있어서,

상기 쿨링팬이 고장인가 아닌가를 판단하는 단계;

상기 쿨링팬이 고장나면, 경고수단을 온시키는 단계;

상기 경고수단이 온 되었을 경우, 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력과 관계되는 가속페달, 각종 작업기에 입력되는 입력값을 측정하는 단계;

측정된 입력값과 설정된 기준값을 비교하여 측정된 입력값이 기준값보다 큰가 아닌가를 판단하는 단계;

측정된 입력값이 기준값보다 크면, 상기 주행용 전기모터와 유압구동용 전기모터의 출력을 기준값이하로 감소시키도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는지게차의 전기모터 제어방법.