KR20190038096A

KR20190038096A - 팬모터 동작 제어 방법

Info

Publication number: KR20190038096A
Application number: KR1020170128149A
Authority: KR
Inventors: 이진섭
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-04-08
Also published as: KR102445792B1

Abstract

본 발명은 팬모터 용량에 따른 전류값을 설정하는 입력값 설정 단계, 팬모터 내부로 유입되는 제1 전류값을 측정하는 제1 전류값 측정 단계, 상기 입력값 설정 단계에서 설정된 입력값과 상기 전류값 측정 단계에서 측정된 전류값을 비교하는 제1 과전류 판단 단계, 측정된 전류값이 설정된 입력값 보다 큰 경우, 상기 팬모터의 구동을 정지하는 1차 정지 단계, 상기 팬모터 내부로 유입되는 제2 전류값을 다시 측정하는 제2 전류값 측정 단계, 설정된 입력값과 상기 제2 전류값 측정단계에 측정된 전류값을 비교하는 제2 과전류 판단 단계 및 최후 측정된 상기 팬모터의 전류값이 설정된 입력값 보다 큰 경우, 사용자에게 경고하는 위험 알림 단계를 포함하는 팬모터 동작 제어 방법을 제공한다.

Description

팬모터 동작 제어 방법{FAN MOTOR OPERATION CONTROL METHOD}

실시예는 팬모터 동작 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조장치 또는 냉각장치 등에 사용되는 열교환기는 통상적으로 그 내부에 수용된 냉매 또는 냉각수와 외부 공기 사이의 열교환을 발생시키는 방식을 많이 사용한다. 이때, 냉매 또는 냉각수와 외부 공기 사이의 열교환이 효과적으로 일어나기 위해서는 외부 공기가 신속하게 교체되어야 하며, 이를 위해 공조장치의 증발기나 냉각장치의 라디에이터 등과 같은 열교환기에는 외부공기를 강제로 유동시키는 팬이 구비되는 경우가 대부분이다.

이러한, 팬은 모터와 연결되어 회전하여 외부공기를 강제로 순환하게 된다.

그러나, 팬모터의 구동시 모터의 구속이 발생할 경우, 높은 전류 발생 및 모터 구속 동작으로 인해 다량의 열이 발생하게 된다. 그에 따라, 모터 발열 발생 및 PCB소자 발열로 인해 소손의 문제가 발생하게 된다.

실시예는 비 통신 팬모터의 경우 팬모터 내부로 유입되는 전류의 측정값과 설정값을 비교하여 이용하여 팬모터의 구속여부를 판단하는 팬모터 동작 제어 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 팬모터 용량에 따른 전류값을 설정하는 입력값 설정 단계; 팬모터 내부로 유입되는 제1 전류값을 측정하는 제1 전류값 측정 단계; 상기 입력값 설정 단계에서 설정된 입력값과 상기 전류값 측정 단계에서 측정된 전류값을 비교하는 제1 과전류 판단 단계; 측정된 전류값이 설정된 입력값 보다 큰 경우, 상기 팬모터의 구동을 정지하는 1차 정지 단계; 상기 팬모터 내부로 유입되는 제2 전류값을 다시 측정하는 제2 전류값 측정 단계; 설정된 입력값과 상기 제2 전류값 측정단계에 측정된 전류값을 비교하는 제2 과전류 판단 단계; 및 최후 측정된 상기 팬모터의 전류값이 설정된 입력값 보다 큰 경우, 사용자에게 경고하는 위험 알림 단계;를 포함한다.

상기 제2 과전류 판단 단계 이후, 상기 제2 전류값이 상기 입력값 보다 큰 경우 팬모터의 위치를 정렬하는 위치정렬 단계; 상기 팬모터의 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계; 상기 팬모터 내부로 유입되는 제3 전류값을 다시 측정하는 제3 전류값 측정 단계; 및 설정된 입력값과 상기 제3 전류값 측정단계에 측정된 전류값을 비교하는 제3 과전류 판단 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 위치 정렬 단계는 상기 팬모터가 역기전력 영교차 지점(Back-EMF zero crossing) 또는 사용자가 기설정한 위치로 위치가 정렬될 수 있다.

상기 이물질 제거 단계는 상기 팬모터의 출력을 조절하여 이물질을 제거할 수 있다.

상기 위험 알림 단계는 차량에 구비되는 이그니션 핀의 숏트 발생을 이용하여 제어부에 경고 신호를 전달할 수 있다.

실시예에 따르면, 유입되는 전류 값을 비교하여 지속적인 구속인지 스팟성 구속인지 여부를 판단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스팟성 구속의 경우 별도의 정지 없이 재구동할 수 있는 효과가 있다.

또한, 다중 판단단계를 이용하여 모터 및 회로의 발명을 1차적으로 방지하여 소손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 구조를 나타내는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 팬모터 동작 제어 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1은 본 발명의 실시예의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 팬모터(100) 동작 제어 방법은 팬모터(100), 전류측정부(200), 제어부(300) 및 알람부(400)를 통해 동작할 수 있다.

팬모터(100)는 차량의 전방에 설치되어 외부 공기를 유입하는 위한 팬(FAN)을 동작시키는 역할을 수행한다. 팬의 형상 또는 팬모터(100)의 구성은 제한이 없으며 다양한 종류의 팬모터(100)가 사용될 수 있다.

전류측정부(200)는 팬모터(100) 내부에서 유입되는 전류를 측정하게 되며, 측정된 값을 제어부(300)로 전송한다. 일실시예로, 전류측정부(200)는 ADC 핀 또는 션트 레지스터(shunt resistor) 입력 핀을 이용하여 팬모터(100)로 유입되는 전류를 측정할 수 있다.

제어부(300)는 팬모터(100)의 이상 유무를 판단하여, 팬모터(100)의 구동을 조절할 수 있다.일 실시예로, 전류측정부(200)에서 측정된 전류값과 기설정된 입력값을 비교하여 팬모터(100)의 구속 여부를 판단하고, 이상이 발생되는 경우 알람부(400)로 이상신호를 전송할 수 있다.

알람부(400)는 제어부(300)로부터 전송되는 이상신호를 사용자에게 나타낼 수 있다. 알람부(400)는 차량의 대시보드에 구비되는 디스플레이패널로 시각 또는 청각적 정보로 이상신호를 나타낼 수 있으며, 진동 등의 다양한 방법이 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 팬모터(100) 동작 제어 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 팬모터(100) 동작 제어 방법은 입력값 설정 단계, 제1 전류값 측정 단계, 제1 과전류 판단 단계, 1차 정지 단계, 제2 전류값 측정 단계, 제2 과전류 판단 단계, 위치정렬 단계, 이물질 제거단계, 제2 전류값 측정 단계 및 위험 알림 단계를 포함할 수 있다.

입력값 설정 단계(S100)는 팬모터(100)의 용량에 따른 전류값을 입력값(A)으로 설정하는 단계이다. 팬모터(100)의 입력값(A)은 과전류 여부를 판단하기 위한 기준이 되는 값이며, 팬모터(100)의 용량에 따라 최대 전류 및 구속전류 측정 후 설정될 수 있다.

제1 전류값 측정 단계(S200)는 팬모터(100) 내부로 유입되는 제1 전류값(B)을 측정하는 단계이다. 제1 전류값 측정 단계(S200)는 전류측정부(200)를 이용하여 팬모터(100)로 유입되는 실제 전류값(B)을 측정하여 이를 제어부(300)로 전송하게 된다. 일실시예로, 제1 전류값 측정 단계(S200)는 ADC Pin 또는 Shunt resistor 입력 핀을 통해 유입되는 전류를 측정할 수 있다.

제1 과전류 판단 단계(S300)는 입력값 설정 단계(S100)에서 설정된 입력값(A)과 제1 전류값 측정 단계(S200)에서 측정된 전류값을 비교판단할 수 있다. 제1 과전류 판단 단계(S300)는 기설정된 입력값(A)과 전류측정부(200)를 통해 측정된 전류값(B)을 제어부(300)에서 비교하여 현재 팬모터(100)가 과전류 상태인지 여부를 비교하게 된다. 이때, 전류값(B)이 입력값(A)보다 작은 경우는 정상 구동(S350)으로 판단하고 지속적으로 과전류 여부를 판단하게 된다. 과전류 여부 판단은 제어부(300)의 과부화를 방지하기 위해 8초 내지 12초의 범위에서 순환되는 것이 바람직하다. 전류값(B)이 입력값(A)보다 큰 경우는 과전류 상태로 판단하게 된다.

1차 정지 단계(S400)는 팬모터(100)가 과전류 상태로 판단되는 경우 팬모터(100)의 구동을 정지시키는 단계이다. 1차 정지 단계(S400)에서 팬모터(100)를 정지시키는 것은 현재 팬모터(100)의 상태에서 일시적으로 정지시키는 것이며, 이는 팬모터(100)에 일시적으로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 일실시예로, 1차 정지 단계(S400)에서 팬모터(100)는 1초 내지 2초의 시간범위에서 잠깐동안 정지될 수 있으며, 이후 팬모터(100)는 재가동될 수 있다.

제2 전류값 측정 단계(S450)는 1차 정지 단계(S450) 이후, 팬모터(100)의 전력을 다시 측정하는 단계이다. 제2 전류값 측정 단계(S450)는 제1 전류값 측정 단계(S200)과 동일한 방법으로 전류가 측정될 수 있다.

제2 과전류 판단 단계(S500)는 제2 전류값 측정단계(S450)에서 측정된 전류값(B)과 설정된 입력값(A)를 비교판단하는 단계이다. 제2 과전류 판단 단계(S500)는 기설정된 입력값(A)과 전류측정부(200)를 통해 측정된 제2 전류값(B)을 제어부(300)에서 비교하여 현재 팬모터(100)가 과전류 상태인지 여부를 비교하게 된다. 이때, 제2 전류값(B)이 입력값(A)보다 작은 경우는 정상 구동(S350)으로 판단하고 지속적으로 과전류 여부를 판단하게 된다. 과전류 여부 판단은 제1 과전류 판단 단계(S300)에서 판단한 것과 마찬가지로 제어부(300)의 과부화를 방지하기 위해 8초 내지 12초의 범위에서 순환되는 것이 바람직하다. 전류값(B)이 입력값(A)보다 큰 경우는 과전류 상태로 판단하게 된다.

위치정렬 단계(S600)는 제2 전류값(B)이 입력값(A)보다 큰 경우, 팬모터(100)의 위치를 정렬하는 단계이다. 위치정렬 단계(S600)는 소프트웨어적으로 팬모터(100)를 지정된 위치로 회전시키는 단계로, 재구동을 위해 팬모터(100)의 위치를 조정할 수 있다. 일실시예로, 위치정렬 단계(S600)는 팬모터(100)가 역기전력 영교차 지점(Back-EMF zero crossing) 또는 사용자가 기설정한 위치로 위치가 정렬될 수 있다. 팬모터(100)가 역기전력 영교차 지점으로 이동하는 것은 팬모터(100)의 재구동을 위한 영점 위치로 이동하는 것이다. 또한, 사용자는 팬모터(100)의 현재위치에서 일정 바퀴(회전수)를 구동하여 팬모터(100)가 재구동하는지 여부를 확인하고 지정된 위치로 이동시킬 수 있다.

이물질 제거단계(S700)는 위치정렬 단계(S600) 이후, 팬모터(100)의 이물질의 제거를 시도할 수 있다. 이는 팬모터(100)의 구속원인이 이물질인 경우, 팬의 구동력으로 이물질의 제거가 가능한지 여부를 확인하기 위한 것이다. 일실시예로, 과전류 상태로 판단되는 경우, Full-RPM으로 팬모터(100)를 구동하여 팬모터(100)의 구동력을 이용하여 이물질이 제거가능한지 여부를 확인할 있다.

제3 전류값 측정 단계(S750)는 이물질 제거 단계(S700) 이후, 팬모터(100)의 전력을 다시 측정하는 단계이다. 제3 전류값 측정 단계(S450)는 제1 전류값 측정 단계(S200)과 동일한 방법으로 전류가 측정될 수 있다.

제3 과전류 판단단계(S800)는 설정된 입력값(A)와 제3 전류값 측정 단계(S750)에서 측정된 전류값을 비교하여 팬모터(100)의 구속 여부를 판단하는 단계이다. 이물질 제거 단계(S700)에서 팬모터(100)의 강제구동으로도 팬모터(100)가 구동되지 않는 경우 팬모터(100) 자체가 구속되는 것으로 판단하여, 위험 상태를 사용자에게 알리는 단계로 진행될 수 있다.

만약 전류값(B)이 입력값보다 큰 것으로 판단되는 경우, 팬모터(100)의 강제 구동을 통해 이물질이 제거된 것으로 판단하게 된다.

위험 알림 단계(S800)는 최후 측정된 팬모터(100)의 전류값(B)이 설정된 입력값(A)보다 큰 경우 사용자에게 현재 팬모터(100)의 구동에 문제가 있음을 알리게 된다. 이때, 위험을 알리기 위해서는 알람부(400)를 통해 사용자에게 위험을 통지할 수 있으며, 알람부(400)는 시각, 청각 또는 촉각 등 오감을 이용하여 사용자에게 경고할 수 있는 다양한 방법이 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예는 비 통신 팬모터(100)의 경우에 가장 큰 효율을 가져올 수 있다. 일실시예로, 위험 알림 단계(S800)는 이그니션 핀을 BLCD 모터의 Driver IC의 핀과 연결한 후, 낮은 주파수 및 낮은 주기의 PWM(Pulse Width Modulation)을 지속적으로 발생시킬 수 있다. 이러한 주기적인 PWM은 이그니션 핀에 숏트(short)가 발생되도록 하므로 제어부(300)에서 이상신호를 감지하게 된다. 이후, 제어부(300)는 알람부(400)를 이용하여 운전자에게 시각 또는 청각적 신호로 경고를 하여 운전자가 위험을 감지할 수 있도록 한다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.

100 : 팬모터
200 : 전류측정부
300 : 제어부
400 : 알람부

Claims

팬모터 용량에 따른 전류값을 설정하는 입력값 설정 단계;
팬모터 내부로 유입되는 제1 전류값을 측정하는 제1 전류값 측정 단계;
상기 입력값 설정 단계에서 설정된 입력값과 상기 전류값 측정 단계에서 측정된 전류값을 비교하는 제1 과전류 판단 단계;
측정된 전류값이 설정된 입력값 보다 큰 경우, 상기 팬모터의 구동을 정지하는 1차 정지 단계;
상기 팬모터 내부로 유입되는 제2 전류값을 다시 측정하는 제2 전류값 측정 단계;
설정된 입력값과 상기 제2 전류값 측정단계에 측정된 전류값을 비교하는 제2 과전류 판단 단계; 및
최후 측정된 상기 팬모터의 전류값이 설정된 입력값 보다 큰 경우, 사용자에게 경고하는 위험 알림 단계;
를 포함하는 팬모터 동작 제어 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제2 과전류 판단 단계 이후,
상기 제2 전류값이 상기 입력값 보다 큰 경우 팬모터의 위치를 정렬하는 위치정렬 단계;
상기 팬모터의 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계;
상기 팬모터 내부로 유입되는 제3 전류값을 다시 측정하는 제3 전류값 측정 단계; 및
설정된 입력값과 상기 제3 전류값 측정단계에 측정된 전류값을 비교하는 제3 과전류 판단 단계;
를 더 포함하는 팬모터 동작 제어 방법.
제2 항에 있어서,
상기 위치 정렬 단계는
상기 팬모터가 역기전력 영교차 지점(Back-EMF zero crossing) 또는 사용자가 기설정한 위치로 위치가 정렬되는 팬모터 동작 제어 방법.
제2 항에 있어서,
상기 이물질 제거 단계는
상기 팬모터의 출력을 조절하여 이물질을 제거하는 팬모터 동작 제어 방법.
제1 항에 있어서,
상기 위험 알림 단계는 차량에 구비되는 이그니션 핀의 숏트 발생을 이용하여 제어부에 경고 신호를 전달하는 팬모터 동작 제어 방법.