KR20140122510A - 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러쉬리스 모터 연결 선로의 단선 진단 방법에 관한 것으로, 차량에 시동이 걸리면, 브러쉬리스 직류 모터의 구동을 일시적으로 보류시키는 단계; 트랜스미션 제어 유닛과 상기 브러쉬리스 직류 모터를 연결하는 전선에 상기 브러쉬리스 직류 모터의 구동 범위보다 작은 크기의 입력 전류를 가하는 단계; 상기 전선으로부터 피드백되는 출력 전류의 크기를 측정하는 단계; 측정된 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 출력 전류의 크기가 상기 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는 경우 상기 전선에 단선이 발생된 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법 {METHOD FOR DIAGNOSING A BRUSHLESS DC MOTOR CONNECTING LINE}

본 발명은 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터 사이를 연결하는 전선이 단선되었는지 여부를 확인할 수 있어 보다 안전한 차량의 운행을 가능하게 할 수 있는 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법에 관한 것이다.

일반적으로 브러쉬리스 직류 모터라 함은, 고정자는 코일에 전류를 흘려 형성하는 전기자를 사용하며, 회전자는 N극과 S극이 반복되어 형성된 영구자석을 사용하는 것으로, 브러쉬와 정류자 등의 기계적인 요소들 대신에 스위칭 소자로 구성된 정류 회로를 사용하며, 이때 사용되는 브러쉬리스 직류 모터는 마모에 따른 브러쉬의 교체가 필요 없고, 전자 장해와 같은 구동 소음이 적은 장점이 있어 널리 사용되고 있다.

건식 타입의 듀얼 클러치 트랜스미션 시스템의 경우, 동력 전달을 위해 제어되어야 하는 두 개의 클러치 및 각각의 기어 단수를 제어하기 위한 액츄에이터로 브러쉬리스 직류 모터를 사용한다.

브러쉬리스 직류 모터는 전술한 것과 같이, 트랜스미션 시스템을 제어하기 위해 트랜스미션 제어 유닛(Transmission Control unit, TCU)과 듀얼 클러치 트랜스미션 시스템을 각각 연결하고 있다.

특히 트랜스미션 제어 유닛과는 3개의 선로(u, v, w 선로)가 마련되어 브러쉬리스 직류 모터와 연결되어 있다.

이때 트랜스미션 제어 유닛과 연결되는 3개의 선로가 단선(open)되는 경우에는 트랜스미션 제어 유닛으로부터 전달되는 전기적 신호를 정확하게 듀얼 클러치 트랜스미션 시스템에 전달할 수 없게 되어 차량의 제어에 어려움이 발생될 수 있다.

차량의 제어가 정확하게 이루어지지 않는 경우에는, 주행 중 사고가 발생될 수 있어 운전자를 포함한 차량 내부 탑승자의 안전을 심각하게 위협할 수 있다.

따라서 차량의 주행 이전에 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터와의 사이에 단선이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.

대한민국 특허등록 제1011778300000호

본 발명의 목적은, 트랜스미션 제어 유닛과 듀얼 클러치 트랜스미션 시스템과의 사이에서 이들을 제어하기 위해 전기적으로 연결되는 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 차량에 시동이 걸리면, 브러쉬리스 직류 모터의 구동을 일시적으로 보류시키는 단계; 트랜스미션 제어 유닛과 상기 브러쉬리스 직류 모터를 연결하는 전선에 상기 브러쉬리스 직류 모터의 구동 범위보다 작은 크기의 입력 전류를 가하는 단계; 상기 전선으로부터 피드백되는 출력 전류의 크기를 측정하는 단계; 측정된 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 출력 전류의 크기가 상기 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는 경우 상기 전선에 단선이 발생된 것으로 결정하는 단계를 포함하는 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법에 의하여 달성된다.

상기 출력 전류의 크기가 상기 기설정된 범위 미만에 해당하는 경우 상기 전선에 단선이 발생된 것으로 판단하는 단계 이후에, 상기 전선에 단선이 발생된 것으로 판단되는 경우에는 상기 전선에 단선이 발생되었음을 사용자에게 알리는 단계; 및 상기 전선에 단선이 발생되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 구동이 보류된 상기 브러쉬리스 직류 모터를 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 브러쉬리스 직류 모터의 구동 범위보다 작은 크기의 입력 전류를 가하는 단계는, 상기 브러쉬리스 직류 모터에 의해 상기 차량의 클러치가 개방되는 방향으로 상기 입력 전류를 가할 수 있다.

측정된 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 트랜스미션 제어 유닛으로부터 복수로 마련되는 상기 전선에 순차적으로 상기 입력 전류를 가해 복수의 상기 전선 중 어느 전선에 단선이 발생되었는지 여부를 판단할 수 있다.

본 발명에 의하면, 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터 사이를 연결하는 전선이 단선되었는지 여부를 확인할 수 있어 보다 안전한 차량의 운행을 가능하게 할 수 있는 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법을 순서대로 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터를 연결하는 연결 선로를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법을 순서대로 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터를 연결하는 연결 선로를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 브러쉬리스 직류 모터의 구동을 일시적으로 보류시키는 단계(S100), 입력 전류를 가하는 단계(s200), 출력 전류의 크기 측정 단계(S300), 출력 전류의 크기가 기설정된 범위 판단 단계(S400) 및 단선 발생 여부 결정 단계(S500)를 포함한다.

브러쉬리스 직류 모터의 구동을 일시적으로 보류시키는 단계는 차량에 시동이 걸리면 바로 브러쉬리스 직류 모터를 구동시켜 트랜스미션 제어 유닛과 듀얼 클러치 트랜스미션 시스템을 전기적으로 연결시키는 것이 아니라, 본 발명에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법을 수행하기 위해서 브러쉬리스 직류 모터의 구동을 일시적으로 보류시키는 단계이다(S100).

브러쉬리스 직류 모터의 구동이 일시적으로 보류된 후에는(S100) 단선을 진단하기 위한 입력 전류를 가하는 단계가 수행될 수 있다(S200).

입력 전류를 가하는 단계는 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터를 연결하는 전선에 브러쉬리스 직류 모터의 구동 범위보다 작은 크기를 가지는 입력 전류를 가하는 단계이다(S200).

브러쉬리스 직류 모터의 구동 범위보다 작은 크기의 입력 전류를 가함으로써, 브러쉬리스 직류 모터를 구동시키지 않으면서도 전류를 이용하여 단선 진단 방법을 수행할 수 있다.

이때 본 실시예에 따라 단선을 진단하기 위해 가해지는 입력 전류는 차량의 클러치가 개방되는 방향으로 가해질 수 있다.

클러치가 폐쇄되는 방향으로 가해지는 경우, 입력 전류의 크기가 정확히 제어되지 않아 브러쉬리스 직류 모터를 구동시킴으로써 클러치를 폐쇄시키게 되면 차량의 시동이 꺼지는 경우가 발생될 수 있다.

그러므로 이와 같이 차량의 시동이 예상치 못하게 꺼지는 현상을 방지하기 위해 본 실시예에 따른 입력 전류는 차량의 클러치가 개방되는 방향으로 가해질 수 있다.

브러쉬리스 직류 모터를 구동시키지 않을 정도의 작은 크기를 가지는 입력 전류를 가한 이후에는(S200) 입력 전류가 가해진 전선으로부터 피드백되는 출력 전류의 크기를 측정하는 단계가 수행될 수 있다(S300).

출력 전류의 크기 측정 단계는 입력 전류가 가해진 전선을 통과하고 피드백되어 출력되는 출력 전류의 크기를 측정하는 단계이다(S300).

트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 모터를 연결하는 전선에 가해진 입력 전류는 트랜스미션 제어 유닛 내부의 전기 회로를 통과하게 된다. 직렬 회로의 경우에는 피드백되는 출력 전류가 거의 동일한 크기로 측정될 것이며, 병렬 회로의 경우에는 일정량 감소되어 측정될 수 있다. 이는 회로 내부의 각종 구성들의 성분을 통해 미리 계산될 수 있을 것이다.

출력 전류의 크기가 측정되고 나면(S300), 측정된 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계가 수행될 수 있다(S400).

측정된 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계는 피드백되어 출력된 출력 전류의 크기가 회로에 전류가 흐를 수 있는 범위로 설정된 크기의 전류의 크기보다 작은 크기의 범위에 해당하는지 여부를 판단하는 단계로써(S400), 본 단계를 통해 브러쉬리스 직류 모터와 트랜스미션 제어 유닛을 연결하는 전선에 단선이 발생하였는지 여부를 진단할 수 있다.

전술한 것과 같이 출력 전류의 크기는 직렬 회로인지, 병렬 회로인지 혹은 복합 회로인지 여부에 따라 일정량 감소되어 측정될 수 있다. 단선을 판단할 수 있을 정도의 출력 전류의 범위는 단선되지 않은 회로를 통해 기설정되어 있을 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법은 단선을 판단하기 위해 기설정된 범위의 전류의 크기와 피드백되는 출력 전류의 크기를 비교하여 출력 전류의 크기가 기설정된 전류의 크기보다 작은 경우 연결 선로에 단선이 발생된 것으로 판단할 수 있다.

이때 본 실시예에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법에 따라 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계는 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터를 연결하기 위해 복수로 마련된 전선에 순차적으로 입력 전류를 가해 어느 전선에 단선이 발생되었는지 여부를 판단할 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 일 예로 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터는 u, v, w선으로 불리우는 세 개의 전선에 의해 연결될 수 있다.

이때 본 실시예에 따른 트랜스미션 제어 유닛은 각각의 전선에 입력 전류를 순차적으로 가함으로써 어느 전선에 단선이 발생되었는지 여부를 판단할 수 있다.

다만, 순차적으로 입력 전류를 가하는 것은 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 복수의 전선에 다양한 방법으로 수 회 전류를 가함으로써 어느 전선에 단선이 발생되었는지 여부를 정확히 판단할 수 있을 것이다.

출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단한 이후에는(S400) 단선 발생 여부를 결정하는 단계가 수행될 수 있다(S500).

단선 발생 여부 결정 단계는 입력 전류를 입력받아 피드백되는 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 가지는 경우에는 전선에 단선이 발생된 것으로 결정하고, 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 큰 경우에는 전선에 단선이 발생되지 않은 것으로 결정하는 단계이다(S500).

전선을 통과하고 출력되는 출력 전류의 크기는 일정 크기로 감소될 수는 있지만, 단선이 발생된 경우에는 전류가 검출되지 않거나 극히 적은 크기의 전류가 검출될 수 있을 것이다.

이러한 각각의 경우에 따라 단선의 발생 여부를 판단할 수 있는 전류의 범위가 기설정될 수 있음은 전술한 것과 같다.

본 단계는 앞서 출력 전류가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계(S400)를 거쳐 출력 전류가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는 것으로 판단된 경우 단선이 발생되었음을 확정적으로 결정하는 단계이다(S500).

한편 본 실시예에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법은 단선 발생 여부가 결정된 이후(S500) 단선 발생을 알리는 단계(S610) 또는 브러쉬리스 직류 모터 구동 단계(S620)를 더 포함할 수 있다.

단선 발생을 알리는 단계(S610) 또는 브러쉬리스 직류 모터 구동 단계(S620)는 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로에 단선이 발생되었는지 여부에 따라 각각 별도로 수행될 수 있다.

트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터 사이를 연결하는 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로에 단선이 발생된 것으로 결정된 경우에는, 단선이 발생되었음을 사용자에게 알리는 단계가 수행될 수 있다(S610).

단선 발생을 알리는 단계는 사용자가 적절한 조치 및 대비를 할 수 있도록 단선 발생 사실을 알리는 단계이다(S610).

단선이 발생하였음을 알리기 위해서는 경고등을 점등하거나 차량에 장착된 모니터에 안내 문구를 띄우거나 경고음을 발생시키거나 음성 안내를 하는 것과 같이 사용자에게 단선 발생 사실을 알릴 수 있는 어떤 방법이어도 무관하다.

다시 말하면 단선 발생을 알리는 방법에 대해서는 본 발명의 권리범위를 제한하지 않을 것이다.

한편, 앞서 수행되는 단계들을 통해 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로에 단선이 발생되지 않은 것으로 결정된 경우에는, 브러쉬리스 직류 모터 구동 단계가 수행될 수 있다(S620).

본 실시예에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법이 수행되기 위해서 일시적으로 구동이 보류되었던 브러쉬리스 직류 모터는, 연결 선로에 단선이 발생되지 않았음이 확인되면 구동을 시작하여 차량의 운행을 준비해야 할 것이다.

그러므로 본 실시예에 따라 이전 단계들의 수행을 통하여 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로에 단선이 발생되지 않았음이 확인되는 경우에는 브러쉬리스 직류 모터의 구동을 시작하고(S620) 단선 진단 방법을 종료할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법에 대해 설명하였다.

본 발명에 따른 브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법에 따르면 트랜스미션 제어 유닛과 브러쉬리스 직류 모터 사이를 연결하는 전선이 단선되었는지 여부를 확인할 수 있어 보다 안전한 차량의 운행을 가능하게 할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

S100 : 브러쉬리스 직류 모터의 구동을 일시적으로 보류시키는 단계
S200 : 입력 전류를 가하는 단계
S300 : 출력 전류의 크기 측정 단계
S400 : 출력 전류의 크기가 기설정된 범위 판단 단계
S500 : 단선 발생 여부 결정 단계

Claims (4)

1. 차량에 시동이 걸리면, 브러쉬리스 직류 모터의 구동을 일시적으로 보류시키는 단계;
   트랜스미션 제어 유닛과 상기 브러쉬리스 직류 모터를 연결하는 전선에 상기 브러쉬리스 직류 모터의 구동 범위보다 작은 크기의 입력 전류를 가하는 단계;
   상기 전선으로부터 피드백되는 출력 전류의 크기를 측정하는 단계;
   측정된 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 출력 전류의 크기가 상기 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 이용해 상기 전선의 단선 발생 여부를 결정하는 단계를 포함하는,
   브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 출력 전류의 크기가 상기 기설정된 범위 미만에 해당하는 경우 상기 전선에 단선이 발생된 것으로 판단하는 단계 이후에,
   상기 전선에 단선이 발생된 것으로 판단되는 경우에는 상기 전선에 단선이 발생되었음을 사용자에게 알리는 단계; 및
   상기 전선에 단선이 발생되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 구동이 보류된 상기 브러쉬리스 직류 모터를 구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 브러쉬리스 직류 모터의 구동 범위보다 작은 크기의 입력 전류를 가하는 단계는,
   상기 브러쉬리스 직류 모터에 의해 상기 차량의 클러치가 개방되는 방향으로 상기 입력 전류를 가하는 것을 특징으로 하는,
   브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   측정된 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 범위보다 작은 크기를 갖는지 여부를 판단하는 단계는,
   상기 트랜스미션 제어 유닛으로부터 복수로 마련되는 상기 전선에 순차적으로 상기 입력 전류를 가해 복수의 상기 전선 중 어느 전선에 단선이 발생되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는,
   브러쉬리스 직류 모터 연결 선로의 단선 진단 방법.

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