KR101696561B1 - 액추에이터 동작 오류 검출 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
차량의 속도를 전환하는 변속기에 대해 모터를 이용해 자동으로 변속하도록 하는 액추에이터의 동작 오류가 단선인지 단락인지를 검출할 수 있도록 하는, 액추에이터 동작 오류 검출 방법 및 시스템이 개시된다.
개시된 본 발명에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 방법은, (a) 전원부에서 모터를 회전시키는 액추에이터(M)에 전원을 공급하는 단계; (b) 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4)가 온(ON) 동작하거나, 제3 스위칭부(S3)와 제2 스위칭부(S2)가 온(ON) 동작하는 단계; (c) 액추에이터(M)가 상기 모터를 일측 방향으로 또는 다른측 방향으로 회전시키는 단계; (d) 제1 전압 검출부(V1) 또는 제2 전압 검출부(V2)가 상기 액추에이터의 동작 전압을 검출하는 단계; 및 (e) 제어부가 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제4 스위칭부(S4), 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제2 스위칭부(S2)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 상기 제1 전압 검출부(V1) 또는 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 상기 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 차량의 속도를 전환하는 액추에이터의 동작 오류가 단선인지 단락인지를 검출할 수 있다.
개시된 본 발명에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 방법은, (a) 전원부에서 모터를 회전시키는 액추에이터(M)에 전원을 공급하는 단계; (b) 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4)가 온(ON) 동작하거나, 제3 스위칭부(S3)와 제2 스위칭부(S2)가 온(ON) 동작하는 단계; (c) 액추에이터(M)가 상기 모터를 일측 방향으로 또는 다른측 방향으로 회전시키는 단계; (d) 제1 전압 검출부(V1) 또는 제2 전압 검출부(V2)가 상기 액추에이터의 동작 전압을 검출하는 단계; 및 (e) 제어부가 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제4 스위칭부(S4), 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제2 스위칭부(S2)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 상기 제1 전압 검출부(V1) 또는 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 상기 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 차량의 속도를 전환하는 액추에이터의 동작 오류가 단선인지 단락인지를 검출할 수 있다.
Description
본 발명은 액추에이터(Actuator) 동작 오류 검출 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 차량의 속도를 전환하는 변속기에 대해 모터를 이용해 자동으로 변속하도록 하는 액추에이터에 전원 공급을 단속하기 위한 스위치를 상측(High Side)단과 하측(Low Side)단에 하나 이상으로 각각 구비하여, 각 스위치의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 스위칭 조합에 따라 전류의 흐름을 감지함으로써 액추에이터의 동작 오류가 단선인지 단락인지를 검출할 수 있도록 하는, 액추에이터 동작 오류 검출 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 2륜 구동차량은 엔진, 변속기의 장착위치와 실제 구동륜의 위치에 따라 FR(Front engine Rear drive) 형식 또는 FF(Front engine Front drive) 형식으로 구분된다.
2륜 구동차량이 주행을 하는 경우에 필요로 하게 되는 구동력은 승객과 화물을 실은 상태에서 도로 상황 및 주행 속도 등에 의해 크게 변화하므로 이에 대응하기 위해서 엔진과 구동바퀴 사이에서 토크를 변화시키는 장치를 필요로 하게 되는데, 이와 같이 토크를 변화시키는 장치를 변속기라고 하며, 이러한 변속기는 수동 변속기(manual transmission)와 자동 변속기(automatic transmission)로 나뉘어진다.
이러한 수동변속기와 자동변속기를 포함하는 변속기는 일반적으로 1단, 2단, 3단, 4단, 5단, 후진단의 변속을 할 수 있도록 구성되는데, 4륜구동(4 Wheel Drive, 4WD) 차량에서는 이와 같은 변속을 위한 구성 이외에 4륜 구동을 위한 부변속기가 추가로 설치되는 구조로 이루어지며, 이러한 부변속기는 FR(Front engine Rear drive) 형식 또는 FF(Front engine Front drive) 형식에 따라 분류된다.
그런데, 4륜 구동 변속기의 경우에는 변속 액추에이터에 전원을 공급한 후 스위치 회로에 의해 흐르는 전류를 검지함으로써 단선이나 단락을 감지하게 되는데, 이때 오배선 및 액추에이터의 고장 시에는 단선 및 단락 회로가 발생하여 제어기가 소손되는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 변속기에 대해 모터를 이용해 자동으로 변속하도록 하는 액추에이터에 전원 공급을 단속하기 위한 스위치를 상측단과 하측단에 하나 이상으로 각각 구비하여, 각 스위치의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 스위칭 조합에 따라 전류의 흐름을 감지함으로써 액추에이터의 동작 오류가 단선인지 단락인지를 검출할 수 있도록 하는, 액추에이터 동작 오류 검출 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템은, 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 모터를 회전시키는 액추에이터(M); 상기 모터가 일측 방향으로 회전하도록 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 단속하는 제1 스위칭부(S1)와, 상기 액추에이터에서 접지(Ground)로의 전류 흐름을 단속하는 제4 스위칭부(S4); 상기 모터가 다른측 방향으로 회전하도록 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 단속하는 제3 스위칭부(S3)와, 상기 액추에이터에서 접지로의 전류 흐름을 단속하는 제2 스위칭부(S2); 상기 모터가 일측 방향으로 회전할 때 상기 액추에이터의 공급 전압을 검출하는 제1 전압 검출부(V1); 상기 모터가 다른측 방향으로 회전할 때 상기 액추에이터의 공급 전압을 검출하는 제2 전압 검출부(V2); 및 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제4 스위칭부(S4), 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 상기 제1 전압 검출부(V1) 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 상기 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전압 검출부(V1)는, 상기 액추에이터(M)의 일측 연결점(a)에서 상기 제2 스위칭부(S2)와 상기 접지(Ground)의 연결점(b) 사이에 다이오드(D1)와 저항(R1)이 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 전압 검출부(V1)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 전압 검출부(V2)는, 상기 액추에이터(M)의 다른측 연결점(c)에서 상기 제4 스위칭부(S4)와 상기 접지의 연결점(d) 사이에 다이오드(D2)와 저항(R2)이 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 전압 검출부(V2)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 온(1) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 오프(0) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 정회전 동작하는 것으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 오프(0) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 온(1) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 역회전 동작하는 것으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되고, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 전원부(Vs)의 상측(High Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제2 스위칭부(S2)를 통해 흐르는 전류를 검출하는 제1 전류 검출부와, 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제4 스위칭부(S4)를 통해 흐르는 전류를 검출하기 위한 제2 전류 검출부를 추가로 포함하고, 상기 제1 전압 검출부(V1) 및 상기 제2 전압 검출부(V2)가 동작하지 않고, 상기 제1 전류 검출부 및 상기 제2 전류 검출부를 통해 하이(High) 신호가 검출되면 상기 접지(Ground)의 하측(Low Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되거나, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)의 단선으로 인식할 수 있다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 방법은, (a) 전원부에서 모터를 회전시키는 액추에이터(M)에 전원을 공급하는 단계; (b) 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4)가 온(ON) 동작하거나, 제3 스위칭부(S3)와 제2 스위칭부(S2)가 온(ON) 동작하는 단계; (c) 액추에이터(M)가 상기 모터를 일측 방향으로 또는 다른측 방향으로 회전시키는 단계; (d) 제1 전압 검출부(V1) 또는 제2 전압 검출부(V2)가 상기 액추에이터의 공급 전압을 검출하는 단계; 및 (e) 제어부가 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제4 스위칭부(S4), 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제2 스위칭부(S2)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 상기 제1 전압 검출부(V1) 또는 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 상기 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계는, 상기 모터가 일측 방향으로 회전하도록 상기 제1 스위칭부(S1)가 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 온(ON)하고, 상기 제4 스위칭부(S4)가 상기 액추에이터에서 접지(Ground)로의 전류 흐름을 온(ON)하거나, 상기 모터가 다른측 방향으로 회전하도록 상기 제3 스위칭부(S3)가 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 단속하고, 상기 제2 스위칭부(S2)가 상기 액추에이터에서 접지로의 전류 흐름을 단속할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는 상기 모터가 일측 방향으로 회전할 때 상기 제1 전압 검출부(V1)가 상기 액추에이터의 공급 전압을 검출하거나, 상기 모터가 다른측 방향으로 회전할 때 상기 제2 전압 검출부(V2)가 상기 액추에이터의 공급 전압을 검출할 수 있다.
여기서, 상기 제1 전압 검출부(V1)는, 상기 액추에이터(M)의 일측 연결점(a)에서 상기 제2 스위칭부(S2)와 상기 접지(Ground)의 연결점(b) 사이에 다이오드(D1)와 저항(R1)이 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 전압 검출부(V1)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 전압 검출부(V2)는, 상기 액추에이터(M)의 다른측 연결점(c)에서 상기 제4 스위칭부(S4)와 상기 접지의 연결점(d) 사이에 다이오드(D2)와 저항(R2)이 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 전압 검출부(V2)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결될 수 있다.
또한, 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 온(1) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 오프(0) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 정회전 동작하는 것으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 오프(0) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 온(1) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 역회전 동작하는 것으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되고, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 전원부(Vs)의 상측(High Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는, 제1 전류 검출부가 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제2 스위칭부(S2)를 통해 흐르는 전류를 검출하거나, 제2 전류 검출부가 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제4 스위칭부(S4)를 통해 흐르는 전류를 검출하는 과정을 더 포함하고, 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는 상기 제1 전압 검출부(V1) 및 상기 제2 전압 검출부(V2)가 동작하지 않고, 상기 제1 전류 검출부 및 상기 제2 전류 검출부를 통해 하이(High) 신호가 검출되면 상기 접지(Ground)의 하측(Low Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
그리고, 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되거나, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)의 단선으로 인식할 수 있다.
본 발명에 의하면, 오배선 및 액추에이터의 고장에 의한 단선이나 단락의 발생시에도 안전하게 그 이상 유무를 감지하여 제어기 및 장치를 보호할 수 있다.
또한, 4륜 구동장치에 사용되는 변속 액추에이터의 단선이나 단락 등 비정상 상태를 감지함으로써 변속 제어기의 소손 및 구동장치의 오작동을 방지할 수 있다.
따라서, 차량의 4륜 구동 시스템의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템의 동작에서 정상 상태인 경우에 각 스위칭부와 전압 검출에 대한 신호 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 검출된 전압 신호를 제어부에 전달하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 모터 동작 오류에 대해 단락 또는 단선으로 인식하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제1 스위칭부(S1) 및 제4 스위칭부(S4)가 온(ON) 됨에 따라 모터가 정회전하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제3 스위칭부(S3) 및 제2 스위칭부(S2)가 온(ON) 됨에 따라 모터가 역회전하는 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템의 동작에서 정상 상태인 경우에 각 스위칭부와 전압 검출에 대한 신호 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 검출된 전압 신호를 제어부에 전달하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 모터 동작 오류에 대해 단락 또는 단선으로 인식하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제1 스위칭부(S1) 및 제4 스위칭부(S4)가 온(ON) 됨에 따라 모터가 정회전하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제3 스위칭부(S3) 및 제2 스위칭부(S2)가 온(ON) 됨에 따라 모터가 역회전하는 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템(100)은, 전원부(110)와, 액추에이터(Actuator)(M)(120), 제1 스위칭부(S1)(132), 제2 스위칭부(S2)(134), 제3 스위칭부(S3)(136), 제4 스위칭부(S4)(138), 제1 전압 검출부(V1)(142), 제2 전압 검출부(V2)(144), 제어부(150), 제1 전류 검출부(162) 및 제2 전류 검출부(164)를 포함한다.
전원부(110)는 액추에이터(120)의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
액추에이터(120)는 전원부(110)로부터 전원을 공급받아 모터를 회전시키는 동작을 수행한다.
제1 스위칭부(132)는 모터가 일측 방향으로 회전하도록 전원부(110)에서 액추에이터(120)로의 전류 흐름(전원 공급)을 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭으로 단속하고, 제4 스위칭부(138)는 액추에이터(120)에서 접지(Ground)로의 전류 흐름을 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭으로 단속한다.
제3 스위칭부(136)는 모터가 다른측 방향으로 회전하도록 전원부(110)에서 액추에이터(120)로의 전류 흐름을 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭으로 단속하고, 제2 스위칭부(134)는 액추에이터(120)에서 접지로의 전류 흐름을 온(ON) 또는 오프(OFF) 스위칭으로 단속한다.
제1 전압 검출부(142)는 모터가 일측 방향으로 회전할 때 액추에이터(120)의 동작 전압을 검출하고, 제2 전압 검출부(144)는 모터가 다른측 방향으로 회전할 때 액추에이터(120)의 동작 전압을 검출한다.
제어부(150)는 제1 스위칭부(132)와 제4 스위칭부(138), 제3 스위칭부(136) 및 제2 스위칭부(134)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 제1 전압 검출부(142) 및 제2 전압 검출부(144)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식한다.
제1 전류 검출부(162)는 제1 스위칭부(132)와 제2 스위칭부(134)를 통해 흐르는 전류를 검출하고, 제2 전류 검출부(164)는 제3 스위칭부(136)와 제4 스위칭부(138)를 통해 흐르는 전류를 검출한다.
또한, 제1 전압 검출부(142)는, 액추에이터(120)의 일측 연결점(a)에서 제2 스위칭부(134)와 접지(Ground, 이하 GND)의 연결점(b) 사이에 다이오드(D1)와 저항(R1)이 직렬로 연결될 수 있다.
그리고, 제2 전압 검출부(144)는, 액추에이터(120)의 다른측 연결점(c)에서 제4 스위칭부(138)와 접지(GND)의 연결점(d) 사이에 다이오드(D2)와 저항(R2)이 직렬로 연결될 수 있다.
전술한 구성의 액추에이터 동작 오류 검출 시스템(100)은, 전원부(110)에서 액추에이터(120)를 경유해 접지(GND)까지의 구성을 '브릿지'(Bridge)라 하고, 전원부(110)에서 제1 스위칭부(132) 또는 제3 스위칭부(136)를 경유한 액추에이터(120)까지를 '상측(High Side) 브릿지'라 하며, 액추에이터(120)에서 제2 스위칭부(134) 또는 제4 스위칭부(138)를 경유한 접지(GND)까지를 '하측(Low Side) 브릿지'라고 한다. 여기서, 상측 브릿지는 전원부(110) 측에 가까이 있으므로 전원(Vs) 브릿지라 하고, 하측 브릿지는 접지(GND) 측에 가까이 있으므로 접지(GND) 브릿지 또는 그라운드(GND) 브릿지라 칭할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템의 동작에서 정상 상태인 경우에 각 스위칭부와 전압 검출에 대한 신호 예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는, 제1 스위칭부(S1) 및 제4 스위칭부(S4)가 온(1) 상태이고, 제3 스위칭부(S3) 및 제2 스위칭부(S2)가 오프(0) 상태이며, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태가 검출되고, 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태가 검출되면, 액추에이터(120)의 모터(M)가 정상 상태로 정회전 동작하는 것으로 인식하는 것이다.
또한, 제어부(150)는, 제1 스위칭부(S1) 및 제4 스위칭부(S4)가 오프(0) 상태이고, 제3 스위칭부(S3) 및 제2 스위칭부(S2)가 온(1) 상태이며, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태가 검출되고, 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면, 액추에이터(120)의 모터(M)가 정상 상태로 역회전 동작하는 것으로 인식하는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 검출된 전압 신호를 제어부에 전달하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 전압 검출부(142)와 제어부(150) 사이에, 액추에이터(120)에 공급되는 전압을 제어부(150)의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부(310)와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 액추에이터(120)의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부(320)가 연결될 수 있다.
또한, 제2 전압 검출부(144)와 제어부(150) 사이에, 액추에이터(120)에 공급되는 전압을 제어부(150)의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부(312)와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 액추에이터(120)의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부(322)가 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 모터 동작 오류에 대해 단락 또는 단선으로 인식하는 예를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되고, 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 전원부(Vs)의 상측(High Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제1 전압 검출부(V1) 및 제2 전압 검출부(V2)가 동작하지 않고, 제1 전류 검출부(Is) 및 제2 전류 검출부(Is)를 통해 하이(High) 신호가 검출되면 접지(GND)의 하측(Low Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
그리고, 제어부(150)는, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되거나, 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 액추에이터(120)에 있는 모터(M)의 단선으로 인식할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액추에이터 동작 오류 검출 시스템(100)은, 먼저 전원부(110)에서 모터를 회전시키는 액추에이터(120)에 전원을 공급한다(S510).
이때, 제1 스위칭부(132)와 제4 스위칭부(138)가 온(ON) 동작하거나, 제3 스위칭부(136)와 제2 스위칭부(134)가 온(ON) 동작한다(S520).
즉, 액추에이터(120)에 있는 모터(M)가 일측 방향으로 회전하도록 제1 스위칭부(132)가 전원부(110)에서 액추에이터(120)로의 전류 흐름을 온(ON)하고, 제4 스위칭부(138)가 액추에이터(120)에서 접지(Ground)로의 전류 흐름을 온(ON)하거나, 모터가 다른측 방향으로 회전하도록 제3 스위칭부(136)가 전원부(110)에서 액추에이터(120)로의 전류 흐름을 단속하고, 제2 스위칭부(134)가 액추에이터(120)에서 접지(GND)로의 전류 흐름을 온(ON)하게 되는 것이다.
이어, 액추에이터(120)는 모터를 일측 방향으로 또는 다른측 방향으로 회전시킨다(S530).
즉, 제1 스위칭부(132)가 온(ON) 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 전원부(110)에서 제1 스위칭부(S1)를 통해 액추에이터(120)로 전류가 흐르게 되고, 제4 스위칭부(138)도 온(ON) 됨에 따라 액추에이터(120)에서 제4 스위칭부(S4)를 통해 접지(Ground)로 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 액추에이터(120)는 모터를 일측 방향으로 정회전 시키게 된다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제1 스위칭부(S1) 및 제4 스위칭부(S4)가 온(ON) 됨에 따라 모터가 정회전하는 예를 나타낸 도면이다.
또한, 제3 스위칭부(136)가 온(ON)되면, 도 7에 도시된 바와 같이 전원부(110)에서 제3 스위칭부(S3)를 경유해 액추에이터(120)로 전류가 흐르게 되고, 제2 스위칭부(134)도 온(ON) 됨에 따라 액추에이터(120)에서 제2 스위칭부(S2)를 경유해 접지(GND)로 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 액추에이터(120)는 모터를 다른측 방향으로 역회전 시키게 된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제3 스위칭부(S3) 및 제2 스위칭부(S2)가 온(ON) 됨에 따라 모터가 역회전하는 예를 나타낸 도면이다.
이어, 제1 전압 검출부(142) 또는 제2 전압 검출부(144)가 액추에이터(120)의 동작 전압을 검출한다(S540).
즉, 제1 전압 검출부(V1)는 모터가 일측 방향으로 회전(정회전) 할 때 액추에이터(120)의 동작 전압을 검출하고, 제2 전압 검출부(V2)는 모터가 다른측 방향으로 회전(역회전) 할 때 액추에이터(120)의 동작 전압을 검출할 수 있다.
이때, 제1 전압 검출부(V1)는, 액추에이터(120)의 일측 연결점(a)에서 제2 스위칭부(S2)와 접지(Ground)의 연결점(b) 사이에 직렬로 연결된 다이오드(D1)와 저항(R1)을 통해 흐르는 전류에 따른 전압을 검출하게 된다.
또한, 제1 전압 검출부(V1)는 제어부(150)와의 사이에 연결된 신호 변환부(310)를 통해 액추에이터(120)에 공급되는 전압을 제어부(150)의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하고, 변환된 전압 데이터의 잡음을 필터부(320)를 통해 제거하고 액추에이터(120)의 구동에 의한 전압강하를 보상하게 된다.
한편, 제2 전압 검출부(V2)는, 액추에이터(M)의 다른측 연결점(c)에서 제4 스위칭부(S4)와 접지(GND)의 연결점(d) 사이에 직렬로 연결된 다이오드(D2)와 저항(R2)을 통해 흐르는 전류에 따른 전압을 검출하게 된다.
또한, 제2 전압 검출부(V2)는 제어부(150)와의 사이에 연결된 신호 변환부(312)를 통해 액추에이터(120)에 공급되는 전압을 제어부(150)의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하고, 변환된 전압 데이터의 잡음을 필터부(322)를 통해 제거하고 액추에이터(120)의 구동에 의한 전압강하를 보상하게 되는 것이다.
이어, 제어부(150)는 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4), 제3 스위칭부(S3)와 제2 스위칭부(S2)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 제1 전압 검출부(V1) 또는 제2 전압 검출부(V2)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식한다(S550).
예를 들면, 제어부(150)는, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 제1 스위칭부(S1) 및 제4 스위칭부(S4)가 온(1) 상태이고, 제3 스위칭부(S3) 및 제2 스위칭부(S2)가 오프(0) 상태인 경우에, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태 및 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태가 검출되면, 액추에이터(120)가 정상 상태로 정회전 동작하는 것으로 인식할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 제1 스위칭부(S1) 및 제4 스위칭부(S4)가 오프(0) 상태이고, 제3 스위칭부(S3) 및 제2 스위칭부(S2)가 온(1) 상태인 경우에, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태 및 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면, 액추에이터(M)가 정상 상태로 역회전 동작하는 것으로 인식할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태(L->H)가 검출되고, 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태(L->H)가 검출되면, 전원부(Vs)의 상측(High Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
한편, 제어부(150)는 제1 전류 검출부(162)를 통해 제1 스위칭부(S1)와 제2 스위칭부(S2)를 통해 흐르는 전류를 검출하거나, 제2 전류 검출부(164)를 통해 제3 스위칭부(S3)와 제4 스위칭부(S4)를 통해 흐르는 전류를 검출할 수 있다.
이때, 제어부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전압 검출부(V1) 및 제2 전압 검출부(V2)가 동작하지 않고, 제1 전류 검출부(162) 및 제2 전류 검출부(164)를 통해 하이(High) 신호가 검출되면 접지(GND)의 하측(Low Side) 단락(Short)으로 인식할 수 있다.
그리고, 제어부(150)는, 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태(H->L)가 검출되거나, 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태(H->L)가 검출되면, 액추에이터(120)의 모터 단선으로 인식할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 도면에 도시하지는 않았지만, 모터의 고장 상태를 운전자 또는 탑승자에게 알려줄 수 있도록 하는 알람부(Alarm Unit)를 별도로 구성할 수 있으며, 제어부(150)는 전원부(Vs)측 단락(High Side SHORT)이나, 접지(GND)측 단락(Low Side Short), 모터 단선 등을 알람부 상에 표시하거나 출력하여, 차량에 탑승한 운전자나 탑승자가 인식하여 고장에 대처할 수 있도록 하게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 변속기에 대해 모터를 이용해 자동으로 변속하도록 하는 액추에이터에 전원 공급을 단속하기 위한 스위치를 상측단과 하측단에 하나 이상으로 각각 구비하여, 각 스위치의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 스위칭 조합에 따라 전류의 흐름을 감지함으로써 액추에이터의 동작 오류가 단선인지 단락인지를 검출할 수 있도록 하는, 액추에이터 동작 오류 검출 방법 및 시스템을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 액추에이터 동작 오류 검출 시스템 110 : 전원부
120 : 액추에이터 132 : 제1 스위칭부
134 : 제2 스위칭부 136 : 제3 스위칭부
138 : 제4 스위칭부 142 : 제1 전압 검출부
144 : 제2 전압 검출부 150 : 제어부
162 : 제1 전류 검출부 164 : 제2 전류 검출부
120 : 액추에이터 132 : 제1 스위칭부
134 : 제2 스위칭부 136 : 제3 스위칭부
138 : 제4 스위칭부 142 : 제1 전압 검출부
144 : 제2 전압 검출부 150 : 제어부
162 : 제1 전류 검출부 164 : 제2 전류 검출부
Claims (22)
- 전원을 공급하기 위한 전원부;
상기 전원부로부터 전원을 공급받아 모터를 회전시키는 액추에이터(M);
상기 모터가 일측 방향으로 회전하도록 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 단속하는 제1 스위칭부(S1)와, 상기 액추에이터에서 접지(Ground)로의 전류 흐름을 단속하는 제4 스위칭부(S4);
상기 모터가 다른측 방향으로 회전하도록 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 단속하는 제3 스위칭부(S3)와, 상기 액추에이터에서 접지로의 전류 흐름을 단속하는 제2 스위칭부(S2);
상기 모터가 일측 방향으로 회전할 때 상기 액추에이터의 동작 전압을 검출하는 제1 전압 검출부(V1);
상기 모터가 다른측 방향으로 회전할 때 상기 액추에이터의 동작 전압을 검출하는 제2 전압 검출부(V2); 및
상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제4 스위칭부(S4), 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 상기 제1 전압 검출부(V1) 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 상기 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제2 스위칭부(S2)를 통해 흐르는 전류를 검출하는 제1 전류 검출부와, 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제4 스위칭부(S4)를 통해 흐르는 전류를 검출하기 위한 제2 전류 검출부를 추가로 포함하며,
상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 온(1) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 오프(0) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 정회전 동작하는 것으로 인식하고,
상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 오프(0) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 온(1) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 역회전 동작하는 것으로 인식하며,
상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되고, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 전원부(Vs)의 상측(High Side) 단락(Short)으로 인식하며,
상기 제1 전압 검출부(V1) 및 상기 제2 전압 검출부(V2)가 동작하지 않고, 상기 제1 전류 검출부 및 상기 제2 전류 검출부를 통해 하이(High) 신호가 검출되면 상기 접지(Ground)의 하측(Low Side) 단락(Short)으로 인식하며,
상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되거나, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)의 단선으로 인식하는,
액추에이터 동작 오류 검출 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전압 검출부(V1)는, 상기 액추에이터(M)의 일측 연결점(a)에서 상기 제2 스위칭부(S2)와 상기 접지(Ground)의 연결점(b) 사이에 다이오드(D1)와 저항(R1)이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전압 검출부(V1)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제2 전압 검출부(V2)는, 상기 액추에이터(M)의 다른측 연결점(c)에서 상기 제4 스위칭부(S4)와 상기 접지의 연결점(d) 사이에 다이오드(D2)와 저항(R2)이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제2 전압 검출부(V2)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 시스템.
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- (a) 전원부에서 모터를 회전시키는 액추에이터(M)에 전원을 공급하는 단계;
(b) 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4)가 온(ON) 동작하거나, 제3 스위칭부(S3)와 제2 스위칭부(S2)가 온(ON) 동작하는 단계;
(c) 액추에이터(M)가 상기 모터를 일측 방향으로 또는 다른측 방향으로 회전시키는 단계;
(d) 제1 전압 검출부(V1) 또는 제2 전압 검출부(V2)가 상기 액추에이터의 동작 전압을 검출하는 단계; 및
(e) 제어부가 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제4 스위칭부(S4), 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제2 스위칭부(S2)의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태와, 상기 제1 전압 검출부(V1) 또는 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 검출된 전압 상태에 따라 상기 모터가 단선인지 또는 단락인지에 관한 동작 오류를 인식하는 단계;
를 포함하고,
상기 (d) 단계는, 제1 전류 검출부가 상기 제1 스위칭부(S1)와 상기 제2 스위칭부(S2)를 통해 흐르는 전류를 검출하거나, 제2 전류 검출부가 상기 제3 스위칭부(S3)와 상기 제4 스위칭부(S4)를 통해 흐르는 전류를 검출하는 과정을 더 포함하며,
상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 온(1) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 오프(0) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 정회전 동작하는 것으로 인식하며,
상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 스위칭부(S1) 및 상기 제4 스위칭부(S4)가 오프(0) 상태이고, 상기 제3 스위칭부(S3) 및 상기 제2 스위칭부(S2)가 온(1) 상태이며, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태 및 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)가 정상 상태로 역회전 동작하는 것으로 인식하며,
상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되고, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 전원부(Vs)의 상측(High Side) 단락(Short)으로 인식하며,
상기 (e) 단계에서 상기 제어부는 상기 제1 전압 검출부(V1) 및 상기 제2 전압 검출부(V2)가 동작하지 않고, 상기 제1 전류 검출부 및 상기 제2 전류 검출부를 통해 하이(High) 신호가 검출되면 접지(Ground)의 하측(Low Side) 단락(Short)으로 인식하며,
상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되거나, 상기 제2 전압 검출부(V2)를 통해 하이(High) 상태가 검출되면서 상기 제1 전압 검출부(V1)를 통해 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 전환된 상태가 검출되면, 상기 액추에이터(M)의 단선으로 인식하는,
액추에이터 동작 오류 검출 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 모터가 일측 방향으로 회전하도록 상기 제1 스위칭부(S1)가 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 온(ON)하고, 상기 제4 스위칭부(S4)가 상기 액추에이터에서 접지(Ground)로의 전류 흐름을 온(ON)하거나,
상기 모터가 다른측 방향으로 회전하도록 상기 제3 스위칭부(S3)가 상기 전원부에서 상기 액추에이터로의 전류 흐름을 단속하고, 상기 제2 스위칭부(S2)가 상기 액추에이터에서 접지로의 전류 흐름을 단속하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 (d) 단계는 상기 모터가 일측 방향으로 회전할 때 상기 제1 전압 검출부(V1)가 상기 액추에이터의 공급 전압을 검출하거나, 상기 모터가 다른측 방향으로 회전할 때 상기 제2 전압 검출부(V2)가 상기 액추에이터의 공급 전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 방법.
- 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전압 검출부(V1)는, 상기 액추에이터(M)의 일측 연결점(a)에서 상기 제2 스위칭부(S2)와 상기 접지(Ground)의 연결점(b) 사이에 다이오드(D1)와 저항(R1)이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 방법.
- 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전압 검출부(V1)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 방법.
- 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 전압 검출부(V2)는, 상기 액추에이터(M)의 다른측 연결점(c)에서 상기 제4 스위칭부(S4)와 상기 접지의 연결점(d) 사이에 다이오드(D2)와 저항(R2)이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 방법.
- 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 전압 검출부(V2)와 상기 제어부 사이에, 상기 액추에이터(M)에 공급되는 전압을 상기 제어부의 입력 레벨에 적합한 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부와, 변환된 전압 데이터의 잡음을 제거하고 상기 액추에이터의 구동에 의한 전압강하를 보상하는 필터부가 연결된 것을 특징으로 하는 액추에이터 동작 오류 검출 방법.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190063053A (ko) | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 재단법인대구경북과학기술원 | 측정잡음제거장치 |
KR20190063052A (ko) | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 재단법인대구경북과학기술원 | 측정잡음으로 인한 오차현상를 감소시키는 제어시스템 |
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-
2015
- 2015-12-23 KR KR1020150184686A patent/KR101696561B1/ko active IP Right Grant
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