JP2004052645A - Analog control circuit for driving fan - Google Patents
Analog control circuit for driving fan Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004052645A JP2004052645A JP2002210312A JP2002210312A JP2004052645A JP 2004052645 A JP2004052645 A JP 2004052645A JP 2002210312 A JP2002210312 A JP 2002210312A JP 2002210312 A JP2002210312 A JP 2002210312A JP 2004052645 A JP2004052645 A JP 2004052645A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- circuit
- fan
- command current
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファン駆動用アナログ制御回路に係り、特に、ファンを無段階で連続して回転させて液体を冷却するファンの駆動用アナログ制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンにより駆動される車両では、エンジンの冷却および潤滑油の冷却等にファンを回転して冷却空気を送り行なっている。ファンの回転には、エンジンによりベルト駆動して行なうタイプと、エンジンから独立した電動モータまたは油圧モータによって行なうタイプがある。
この電動モータまたは油圧モータによってファンを駆動するタイプにおいては、エンジンの冷却水または潤滑油の温度を測定し、その温度によって電動モータまたは油圧モータをON−OFFさせるか、あるいは段階的に回転数を変化させてエンジンの冷却水または潤滑油を適正な範囲に入るように制御している。この制御にはエンジンの冷却水または潤滑油の温度をサーミスタ温度計で検出し、アナログ回路により設定された温度と測定した温度とを比較して、設定された温度に達すると電動モータまたは油圧モータの回転をON−OFFあるいは図6に示すように段階的に変化させて行なっている。
近年では、サーミスタ温度計で検出したエンジンの冷却水または潤滑油の温度をコントローラに送り、コントローラで電動モータまたは油圧モータの回転を無段階に変化させ、エンジンの冷却水または潤滑油の温度が適正な範囲に入るように制御している。この制御にはディジタル回路を用いてコントローラからの指令により電動モータまたは油圧モータの回転を連続的に変化させて行なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のアナログ回路では電動モータまたは油圧モータの回転速度が設定された温度に達すると段階的に変化するために、変化点(図6に示すYa、Yb点)で大きな音が発生してうるさいという問題が生ずる。また、電動モータまたは油圧モータの回転速度は段階的に変化されるため、効率が良くないという問題がある。
アナログ回路に対して、マイクロプロセッサを用いたデジタルコントローラ等のディジタル回路ではコストが高くなる。また、回路が複雑となるため、トラブルシューティングおよびメンテナンスも難しくなる。
【0004】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、ファン駆動用アナログ制御回路に係り、特に、トラブルシューティングおよびメンテナンスが容易で、かつ安価なアナログ回路を用いてファンを連続して回転させ、簡単な構成で効率良く液体を冷却するファンの駆動用アナログ制御回路を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するために、本発明に係るファン駆動用アナログ制御回路の発明では、アナログ回路で形成され、液体の温度を温度センサで検出し、その温度信号に応じてファンを無段階に連続して回転させて冷却し、液体の温度を所定範囲内に入るように制御するようにしている。
【0006】
この場合において、ファン駆動用アナログ制御回路であって、直流電源と、ファンにより冷却される液体の温度を検出し、この温度に比例した温度信号を出力する温度センサと、温度信号を受け、温度に対応する第1指令電流を出力する温度判定回路と、第1指令電流を増幅して第2指令電流として出力する差動増幅回路と、第2指令電流と直流電流を受けて電磁比例弁に駆動指令電流を出力するドライブ回路と、駆動指令電流を受けてファンの回転速度を制御する電磁比例弁とからなるようにすると良い。
【0007】
また電磁比例弁に出力する駆動指令電流を検出し差動増幅回路にフィードバック電流を出力するフィードバック回路と、第1指令電流とフィードバック電流とを加減算するとともに、ゲインを乗算し第2指令電流を出力する差動増幅回路を設けてなるようにすると良い。
また直流電源とドライブ回路との間に過電流保護回路を設けてなると良い。
また温度判定回路から出力された第1指令電流にディザを与えるディザ回路を設けてなると良い。
【0008】
上記構成によれば、ファン駆動用アナログ制御回路は、温度センサがファンにより冷却される液体の温度を検出し、この温度に比例した温度信号をアナログ制御本体部の温度判定回路に出力している。温度判定回路では、温度検出アンプが入力された温度信号より液体の温度と、設定されている低い温度および高い温度と比較して駆動指令電流を求めている。駆動指令電流はアナログ制御本体部のディザ回路、差動増幅回路およびドライブ回路を経て電磁比例弁に出力される。
【0009】
電磁比例弁は、アナログ制御本体部から駆動指令電流を受けて作動し油圧ポンプの圧油を流量調整弁に送給し、流量調整弁により調整しながらタンクに戻している。電磁比例弁は、液体の温度が低い温度未満のときに、タンクに戻る流量を多くして油圧ポンプから油圧モータに供給する圧油を少なくして冷却ファンの回転速度を下限ファン回転速度になるように調整している。
反対に、液体の温度が高い温度を超えたときに、タンクに戻る流量を少なくして油圧ポンプから油圧モータに供給する圧油を多くして冷却ファンの回転速度を上限ファン回転速度になるように調整している。
【0010】
また、液体の温度が低い温度以上で、かつ高い温度以下のときには、タンクに戻る流量を液体の温度に応じて調整して油圧ポンプから油圧モータに供給する圧油を液体の温度に応じて可変とし、ファンの回転速度は上限ファン回転速度と下限ファン回転速度の間で無段階で連続して変化し回転するようにしている。
これにより、ファン駆動用アナログ制御回路は、ファンが無段階で連続し変化して回転するため、従来の切換時に発生していた異音等の騒音が発生することがなくなり、静粛に回転するとともに、無段階で連続して変化するため効率が向上する。また、アナログ制御本体部がアナログ回路により形成されることにより、トラブルシューティングおよびメンテナンスが容易になるとともに耐熱性に富み、装置が簡単になり、かつ安価にできる。
【0011】
アナログ制御本体部は、フィードバック回路が設けられ、電磁比例弁に流れる負荷電流を検出してフィードバック電流として差動増幅回路に戻し、差動増幅回路で駆動指令電流に加減算するとともに、ゲインを乗算してドライブ回路に出力して電磁比例弁を作動している。
これにより電磁比例弁には、ドライブ回路から正確な電流が供給されるために電磁比例弁から流量調整弁に正確な圧油が供給され、ファンを液体の温度に応じて正確な回転速度で回転することができ、所要の冷却風を送ることができる。
【0012】
アナログ制御本体部は、直流電源とドライブ回路との間に過電流保護回路が設けられているため、ドライブ回路に過電流が供給されることがなくなり、ドライブ回路および電磁比例弁が確実に保護されて故障がなくなる。
また、アナログ制御本体部は、ディザ回路が設けられ、温度判定回路から出力された第1指令電流にディザを与えて駆動指令電流として電磁比例弁に出力されているため、電磁比例弁はディザ周波数とディザ振幅とを受けてソレノイドが中立点でも微動しており、駆動指令電流に応じて確実に作動するようにしている。これにより、電磁比例弁は流量が多くあるいは油温が高くなっても確実に作動させることができ、大流量に適した回路を形成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るファン駆動用アナログ制御回路の実施形態について図面を参照して説明する。
先ず、実施例であるファン駆動用アナログ制御回路について図1から図5を用いて説明する。図1はファン駆動用アナログ制御回路図、図2はファン駆動用アナログ制御本体部の回路図、図3は液体温度とファン回転速度および駆動指令電流との関係を説明する図、図4は入力値を出力目標値に校正する例を説明する図、図5は三角波と指令電流とを比較しスイッチングを行なう例を説明する図である。
【0014】
図1はファン駆動用アナログ制御回路1の一例を示す図であり、ファン駆動用アナログ制御回路1は、主に、温度センサ3、アナログ制御本体部5、冷却ファン7、エンジン11、油圧ポンプ12、油圧モータ13、流量調整部15により構成されている。
ファン駆動用アナログ制御回路1は、温度センサ3で検出した冷却水の温度Tが温度信号Teとしてアナログ制御本体部5に出力され、アナログ制御本体部5は冷却水の温度Tに応じて冷却ファン7を無段階で連続して回転させ、冷却水の温度Tが所定範囲内(図3の液体温度TrからThの間)に入るように制御され、この回転制御は以下のように行なわれている。
【0015】
エンジン11により駆動される油圧ポンプ12は圧油を油圧モータ13に吐出し、油圧モータ13に連結されている冷却ファン7を回転している。油圧モータ13は、油圧ポンプ12から吐出された圧油が流量調整部15で調整されたのを受け、流量に応じた回転速度で回転している。
流量調整部15は絞り17、流量調整弁18、電磁比例弁19およびアナログ制御本体部5により形成され流量を調整している。絞り17が油圧ポンプ12と油圧モータ13との間に配設され、絞り17は油圧ポンプ12の圧油を絞って上流側および下流側に異なった圧力のパイロット圧を生じ、そのパイロット圧が流量調整弁18に送給されている。
【0016】
流量調整弁18は、絞り17の上流で分岐した第1配管21に配設され、その一端側に絞り17の上流側パイロット圧を、また他端側に下流側パイロット圧と電磁比例弁19からの圧油を受けて図示しないスプールが移動し、油圧ポンプ12の圧油をタンク22に戻している。
電磁比例弁19は、油圧ポンプ12と絞り17との間から分岐した第2配管23に配設され、アナログ制御本体部5の駆動指令電流Ifに応じて作動し、油圧ポンプ12からの圧油を流量調整弁18に送給し、油圧ポンプ12の吐出量を流量調整弁18により調整しながらタンク22に戻している。
【0017】
例えば、電磁比例弁19は、アナログ制御本体部5の駆動指令電流Ifが小さいときには開度を少なくして低圧の圧油を流量調整弁18に送給し、流量調整弁18からタンク22への戻り量を少なくして油圧モータ13の回転速度を増している。このとき冷却水の温度Tは図3の高温度Thよりも高い場合でファン回転速度は上限ファン回転速度Nhに保っている。
反対に電磁比例弁19は、アナログ制御本体部5の駆動指令電流Ifが大きいときには開度を多くして高圧の圧油を流量調整弁18に送給し、流量調整弁18からタンク22への戻り量を多くして油圧モータ13の回転速度を減じている。このとき冷却水の温度Tは図3の低温度Trよりも低い場合でファン回転速度は下限ファン回転速度Nrに保っている。
【0018】
冷却水の温度Tが図3の高温度Thと低温度Trとの間にある場合には、ファン回転速度は上限ファン回転速度Nhと下限ファン回転速度Nrとの間で、冷却水の温度Tに応じて無段階で連続的に変化して回転している。
このように油圧ポンプ12の吐出量は流量調整弁18により可変流量にされた後に油圧モータ13に供給され、油圧モータ13の回転速度を可変とし、これに連結している冷却ファン7を無段階で連続した可変の回転速度にしている。
【0019】
油圧モータ13により駆動される冷却ファン7は冷却空気をラジエータ25に送給し、内部を流れる冷却水を冷却している。冷却ファン7は、ラジエータ25の内部を流れる冷却水の温度Tに応じて回転速度を無段階で可変とし、冷却水の温度Tが所定の温度範囲に入るようにしている。
ラジエータ25の冷却水は温度センサ3により測定され、その測定された温度Tが温度信号Teとしてアナログ制御本体部5に出力されている。温度センサ3は測定された温度Tの高低に応じて電流が変化して出力されており、温度センサ3は冷却水の温度Tが上昇するにつれて抵抗値が下がるサーミスタ温度計を用いると良い。
【0020】
アナログ制御本体部5は、冷却水の温度Tに応じた駆動指令電流Ifを電磁比例弁19に出力し、油圧ポンプ12からの圧油を減圧して流量調整弁18に送給し、油圧ポンプ12の吐出量を流量調整弁18により調整してタンク22に戻している。
これによりアナログ制御本体部5は、冷却水の温度Tに応じて冷却ファン7を無段階で可変に回転させ、冷却水の温度が所定範囲に入るように制御している。
【0021】
このアナログ制御本体部5は次のように形成されている。アナログ制御本体部5は、主に、温度判定回路31、ディザ回路33、差動増幅回路35、ドライブ回路37、過電流保護回路39、異常電圧保護回路41、フィードバック回路43により形成されている。
温度判定回路31は、温度検出アンプ46と温度用比較器47により形成されている。温度検出アンプ46は温度センサ3からの冷却水の温度信号Teを受けて設定された低い温度Trと、低温度Trよりも高く設定された高い温度Thと比較して、第1指令電流Iqを温度比較器47に出力している。
【0022】
このとき温度検出アンプ46は温度センサ3の温度信号Teが設定された低温度Tr未満の場合には第1指令低電流Iqrを、また温度信号Teが設定された高温度Thを超えた場合には第1指令高電流Iqhを出力している。更に、温度信号Teが設定された低温度Trと高温度Thの間にあるときには、冷却水の温度信号Teに応じた可変の第1指令電流Iqを出力している。
温度用比較器47は、温度センサ3からの入力電圧を校正して補正指令電流Iqmを出力している。温度用比較器47では図2に示すように第1指令電流IqをW信号により、例えば図4の点線から実線に示すように電流出力特性オフセット調整と電流出力特性ゲイン調整を行なって補正指令電流Iqmに校正している。
【0023】
ディザ回路33は、ディザ生成回路49とディザ加算器50とから形成されている。ディザ生成回路49は、ディザ周波数とディザ振幅とを調整したディザ波形を生成してディザ加算器50に出力する。ディザ加算器50は、温度用比較器47からの補正指令電流Iqmにディザ生成回路49からのディザ波形を加算して出力している。
差動増幅回路35は、ディザ加算器50からの補正指令電流Iqmにフィードバック回路43からのフィードバック電流を差動増幅器35aで加減算するとともに、ゲインKを乗算(Vo=K(Vr−Vf))し増幅して第2指令電流Inとし、ドライブ回路37に出力する。
【0024】
ドライブ回路37は、三角波発生器51、ドライブ用コンパレータ52、ドライブ電流出力回路53により形成されている。三角波発生器51は、例えば図5に示す実線(Y)のような所定形状の三角波を発生している。
ドライブ用コンパレータ52は、三角波発生器51からの三角波と差動増幅回路35からの第2指令電流In(Z)とを比較してスイッチングを行いドライブ電流出力回路53に出力している。ドライブ電流出力回路53は、ドライブ用コンパレータ52からの第2指令電流Inにより直流電源DCからの電流を駆動指令電流Ifに調整して電磁比例弁19に出力している。
【0025】
過電流保護回路39は、過電流検出抵抗57と過電流防止回路58により形成されている。過電流検出抵抗57は直流電源DCからドライブ電流出力回路53に入る直流電流を検出し、過電流の場合には過電流防止回路58により防止して電磁比例弁19に流れないようにしている。
異常電圧保護回路41は、直流電源DCから過電流保護回路39に入る異常電圧が入らないようにして回路を保護している。
フィードバック回路43は、電流検出抵抗55と電流検出アンプ56により形成されている。電流検出抵抗55は電磁比例弁19に流れる負荷電流を検出して電流検出アンプ56に出力し、電流検出アンプ56で増幅した後、フィードバック電流として差動増幅器35aに戻している。
【0026】
次にファン駆動用アナログ制御回路1の作動について説明する。ラジエータ25の内部を流れる冷却水は温度センサ3により測定され、その測定された温度Tが温度信号Teとしてアナログ制御本体部5の温度判定回路31に入力される。
温度判定回路31は、入力された温度信号Teより冷却水の温度Tを温度検出アンプ46で比較して検出し、その温度が低温度Tr未満のときには、低駆動指令電流Ifrが、図3に示すように冷却ファン7を下限回転速度Nrで回転するようにディザ回路33、差動増幅回路35およびドライブ回路37を経て電磁比例弁19に出力される。
【0027】
温度信号Teが高温度Thを超えたときには、高駆動指令電流Ifhが、図3に示すように冷却ファン7を上限回転速度Nhで回転するようにディザ回路33、差動増幅回路35およびドライブ回路37を経て電磁比例弁19に出力される。
また、温度信号Teが低温度Trと高温度Thとの間にあるときには、図3に示すように冷却ファン7をその温度に応じた回転速度で回転するように低駆動指令電流Ifrと高駆動指令電流Ifhとの間で、可変の駆動指令電流Ifが電磁比例弁19に出力される。これにより、冷却ファン7は低温度Trと高温度Thとの間で無段階で連続して変化して回転し冷却空気をラジエータ25に送風し、冷却水が所要の温度範囲に入るようにしている。
【0028】
ディザ回路33では、駆動指令電流Ifにディザ周波数とディザ振幅とを与えて電磁比例弁19のソレノイド19a(図1に示す)、およびこれに連結されている電磁比例弁19の図示しないスプールが中立点でも微動しており、指令電流に応じて確実に作動するようにしている。
これにより、電磁比例弁19は流量が多くなっても確実に作動させることができ、大流量に適した回路を形成することができる。
【0029】
差動増幅回路35とフィードバック回路43とは、フィードバック回路43で電磁比例弁19に流れる負荷電流を検出してフィードバック電流として差動増幅回路35に戻し、差動増幅回路35で駆動指令電流Ifに加減算するとともにゲインを乗算してドライブ回路37に出力して電磁比例弁19を作動している。
これにより電磁比例弁19には、ドライブ回路37から正確な電流が供給されるため、電磁比例弁19から流量調整弁18に正確な圧油が供給される。したがって流量調整弁18は油圧ポンプ12の圧油をタンク22に正確に戻すことができ、油圧ポンプ12の圧油を受ける油圧モータ13は冷却ファン7を冷却水の温度Tに応じて正確な回転速度で回転することができ、ラジエータ25に所要の冷却風を送ることができる。
【0030】
またファン駆動用アナログ制御回路1には、異常電圧保護回路41と過電流保護回路39とが設けられているため、ドライブ電流出力回路53に異常電圧および過電流が供給されることがなくなり、ドライブ電流出力回路53、および電磁比例弁19は確実に保護されており故障がなくなる。
【0031】
次のようにアナログ制御本体部5は、温度センサ3により測定された冷却水の温度に適合した無段階で連続して回転させる駆動指令電流Ifを電磁比例弁19に出力している。
電磁比例弁19は、アナログ制御本体部5から駆動指令電流Ifを受けて作動して油圧ポンプ12からの圧油を流量調整弁18に送給し、油圧ポンプ12の吐出量を流量調整弁18により調整しながらタンク22に戻している。
電磁比例弁19は、例えば、冷却水の温度Tが低温度Tr未満のときには、流量調整弁18からタンク22に戻る流量を多くして、油圧ポンプ12から油圧モータ13に供給する圧油を少なくして冷却ファン7の回転速度を下限ファン回転速度Nrになるように調整している。
【0032】
反対に、冷却水の温度Tが高温度Thを超えたときには、流量調整弁18からタンク22に戻る流量を少なくして、油圧ポンプ12から油圧モータ13に供給する圧油を多くして冷却ファン7の回転速度を上限ファン回転速度Nhになるように調整している。
また、冷却水の温度Tが低温度Tr以上で、かつ高温度Th以下のときには、流量調整弁18からタンク22に戻る流量を冷却水の温度Tに応じて調整して油圧ポンプ12から油圧モータ13に供給する圧油も冷却水の温度Tに応じて調整し冷却ファン7の回転速度を上限ファン回転速度Nhと下限ファン回転速度Nrの間で、図3の曲線Rvで示すように無段階で連続して回転するように調整している。この曲線Rvの変化は直線でも良い。
【0033】
このように冷却ファン7は、電磁比例弁19がアナログ制御本体部5からのアナログ信号を受けて流量調整弁18により油圧ポンプ12の吐出量を調整して油圧モータ13に供給し、油圧モータ13の回転速度を無段階に回転させているのに伴って無段階に連続して回転している。これにより、冷却ファン7は、無段階で連続して回転するため従来の切換時に発生していた異音等の騒音が発生することがなくなるとともに、効率が向上する。
【0034】
なお、上記実施例において、エンジンの冷却水を所定の温度範囲に入るように説明したが、潤滑油あるいは作動油等の液体を所定の温度範囲に入るように制御しても良い。
油圧ポンプ12の吐出量は流量調整弁18により可変流量にされた後に油圧モータ13に供給され、油圧モータ13の回転速度を可変としているが、電磁弁により斜板を制御して吐出容積を可変に制御した可変容量形油圧ポンプあるいは可変容量形油圧モータを用いても良い。
温度検出アンプが入力された温度信号より液体の温度と、設定されている低温度および高温度と比較して駆動指令電流を求めているが、温度検出アンプが温度センサからの温度信号を駆動指令電流として電磁弁に出力し、電磁弁でファンが上限ファン回転速度と下限ファン回転速度で回転するとともに、上限ファン回転速度と下限ファン回転速度の間で無段階で連続して変化して回転するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るファン駆動用アナログ制御回路図である。
【図2】本発明に係るファン駆動用アナログ制御本体部の回路図である。
【図3】液体温度とファン回転速度および駆動指令電流との関係を説明する図である。
【図4】入力値を出力目標値に校正する例を説明する図である。
【図5】三角波と指令電流とを比較しスイッチングを行なう例を説明する図である。
【図6】従来の液体温度とファン回転速度の関係を説明する図である。
【符号の説明】
1…ファン駆動用アナログ制御回路、3…温度センサ、5…アナログ制御本体部、7…冷却ファン、11…エンジン、12…油圧ポンプ、13…油圧モータ、15…流量調整部、17…絞り、18…流量調整弁、19…電磁比例弁、22…タンク、25…ラジエータ、31…温度判定回路、33…ディザ回路、35…差動増幅回路、37…ドライブ回路、39…過電流保護回路、41…異常電圧保護回路、43…フィードバック回路、46…温度検出アンプ、47…温度用比較器、49…ディザ生成回路、50…ディザ加算器、51…三角波発生器、51…ドライブ用コンパレータ、53…ドライブ電流出力回路、55…電流検出抵抗、56…電流検出アンプ、57…過電流検出抵抗、58…過電流防止回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fan drive analog control circuit, and more particularly to a fan drive analog control circuit that cools liquid by continuously and continuously rotating the fan.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle driven by an engine, cooling air is sent by rotating a fan to cool the engine and cool lubricating oil. There are two types of fan rotation: a type in which the belt is driven by the engine, and a type in which the fan is rotated by an electric motor or a hydraulic motor independent of the engine.
In the type in which the fan is driven by the electric motor or the hydraulic motor, the temperature of the cooling water or the lubricating oil of the engine is measured, and the electric motor or the hydraulic motor is turned on / off according to the temperature, or the rotational speed is gradually increased. The engine cooling water or lubricating oil is controlled so as to fall within an appropriate range. In this control, the temperature of engine cooling water or lubricating oil is detected by a thermistor thermometer, and the temperature set by the analog circuit is compared with the measured temperature. When the set temperature is reached, the electric motor or hydraulic motor is used. Is turned ON-OFF or stepwise changed as shown in FIG.
In recent years, the temperature of engine cooling water or lubricating oil detected by a thermistor thermometer is sent to the controller, and the controller changes the rotation of the electric motor or hydraulic motor in a stepless manner, and the temperature of the engine cooling water or lubricating oil is adjusted appropriately. It is controlled so that it falls within the proper range. In this control, the rotation of the electric motor or the hydraulic motor is continuously changed by a command from a controller using a digital circuit.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described analog circuit, when the rotation speed of the electric motor or the hydraulic motor reaches a set temperature, it changes stepwise, so that a loud noise is generated at a change point (points Ya and Yb shown in FIG. 6). The problem of noisy arises. In addition, since the rotation speed of the electric motor or the hydraulic motor is changed stepwise, there is a problem that efficiency is not good.
Compared with the analog circuit, a digital circuit such as a digital controller using a microprocessor has a higher cost. Also, the complexity of the circuit makes troubleshooting and maintenance difficult.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and relates to an analog control circuit for driving a fan. In particular, it is easy to troubleshoot and maintain, and continuously rotates a fan using an inexpensive analog circuit. It is another object of the present invention to provide an analog control circuit for driving a fan that efficiently cools a liquid with a simple configuration.
[0005]
Means for Solving the Problems, Functions and Effects
In order to achieve the above object, in the invention of the analog control circuit for driving a fan according to the present invention, the temperature of the liquid is formed by an analog circuit, the temperature of the liquid is detected by a temperature sensor, and the fan is continuously operated continuously in accordance with the temperature signal. Then, the liquid is rotated and cooled, and the temperature of the liquid is controlled to fall within a predetermined range.
[0006]
In this case, the fan drive analog control circuit includes a DC power supply, a temperature sensor that detects a temperature of the liquid cooled by the fan, and outputs a temperature signal proportional to the temperature, and receives the temperature signal, A temperature determination circuit that outputs a first command current corresponding to the above, a differential amplifier circuit that amplifies the first command current and outputs the same as a second command current, It is preferable to include a drive circuit that outputs a drive command current and an electromagnetic proportional valve that receives the drive command current and controls the rotation speed of the fan.
[0007]
Also, a feedback circuit that detects a drive command current output to the electromagnetic proportional valve and outputs a feedback current to a differential amplifier circuit, adds and subtracts the first command current and the feedback current, and multiplies the gain to output a second command current. It is preferable that a differential amplifier circuit is provided.
It is preferable to provide an overcurrent protection circuit between the DC power supply and the drive circuit.
Further, it is preferable to provide a dither circuit that dithers the first command current output from the temperature determination circuit.
[0008]
According to the above configuration, the fan drive analog control circuit detects the temperature of the liquid cooled by the fan with the temperature sensor, and outputs a temperature signal proportional to this temperature to the temperature determination circuit of the analog control main unit. . In the temperature determination circuit, the temperature detection amplifier obtains the drive command current by comparing the temperature of the liquid with the set low temperature and high temperature based on the input temperature signal. The drive command current is output to the electromagnetic proportional valve via the dither circuit, the differential amplifier circuit and the drive circuit of the analog control main body.
[0009]
The electromagnetic proportional valve operates upon receiving a drive command current from the analog control main body, and sends the pressure oil of the hydraulic pump to the flow control valve, and returns it to the tank while adjusting the flow using the flow control valve. When the temperature of the liquid is lower than the low temperature, the solenoid proportional valve increases the flow returning to the tank, reduces the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor, and reduces the rotation speed of the cooling fan to the lower limit fan rotation speed Is adjusted as follows.
Conversely, when the temperature of the liquid exceeds the high temperature, the flow rate returned to the tank is reduced, the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor is increased, and the rotation speed of the cooling fan is set to the upper limit fan rotation speed. Has been adjusted.
[0010]
When the temperature of the liquid is equal to or higher than the low temperature and equal to or lower than the high temperature, the flow rate returned to the tank is adjusted according to the temperature of the liquid, and the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor is variable according to the temperature of the liquid. The rotation speed of the fan changes continuously and continuously between the upper limit fan rotation speed and the lower limit fan rotation speed.
As a result, the fan drive analog control circuit continuously changes and rotates the fan in a stepless manner, so that noise such as abnormal noise generated at the time of conventional switching does not occur, and the fan rotates quietly. The efficiency is improved because it continuously changes in a stepless manner. In addition, since the analog control main body is formed by an analog circuit, troubleshooting and maintenance are facilitated, heat resistance is high, and the apparatus can be simplified and inexpensive.
[0011]
The analog control main unit is provided with a feedback circuit, detects the load current flowing through the electromagnetic proportional valve, returns the feedback current to the differential amplifier circuit, adds and subtracts the drive command current with the differential amplifier circuit, and multiplies the gain by the gain. Output to the drive circuit to operate the solenoid proportional valve.
As a result, an accurate current is supplied from the drive circuit to the proportional solenoid valve, so that accurate pressure oil is supplied from the proportional solenoid valve to the flow regulating valve, and the fan is rotated at an accurate rotational speed according to the temperature of the liquid. And the required cooling air can be sent.
[0012]
Since the analog control main unit has an overcurrent protection circuit between the DC power supply and the drive circuit, overcurrent is not supplied to the drive circuit, and the drive circuit and the solenoid proportional valve are reliably protected. No failure.
Further, the analog control main unit is provided with a dither circuit, dithers the first command current output from the temperature determination circuit, and outputs the first command current to the electromagnetic proportional valve as a drive command current. And the dither amplitude, the solenoid is finely moved even at the neutral point, so that it operates reliably in accordance with the drive command current. Accordingly, the electromagnetic proportional valve can be reliably operated even when the flow rate is high or the oil temperature is high, and a circuit suitable for a large flow rate can be formed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a fan drive analog control circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a fan driving analog control circuit according to an embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram of a fan drive analog control circuit, FIG. 2 is a circuit diagram of a fan drive analog control main body, FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between liquid temperature, fan rotation speed, and drive command current, and FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of calibrating a value to an output target value, and FIG. 5 is a diagram illustrating an example of switching by comparing a triangular wave with a command current.
[0014]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a fan drive
The fan drive
[0015]
A
The flow control unit 15 is formed by the
[0016]
The flow control valve 18 is disposed in a first pipe 21 branched upstream of the
The electromagnetic
[0017]
For example, when the drive command current If of the analog control main unit 5 is small, the electromagnetic
Conversely, when the drive command current If of the analog control main unit 5 is large, the electromagnetic
[0018]
When the temperature T of the cooling water is between the high temperature Th and the low temperature Tr in FIG. 3, the fan rotation speed is between the upper limit fan rotation speed Nh and the lower limit fan rotation speed Nr, It changes continuously and continuously according to the rotation.
As described above, the discharge amount of the
[0019]
The cooling fan 7 driven by the
The cooling water of the
[0020]
The analog control main unit 5 outputs a drive command current If according to the temperature T of the cooling water to the electromagnetic
Thus, the analog control main unit 5 variably rotates the cooling fan 7 in a stepless manner according to the temperature T of the cooling water, and controls the temperature of the cooling water to fall within a predetermined range.
[0021]
The analog control main unit 5 is formed as follows. The analog control main unit 5 mainly includes a temperature determination circuit 31, a
The temperature determination circuit 31 is formed by a temperature detection amplifier 46 and a
[0022]
At this time, the temperature detection amplifier 46 outputs the first command low current Iqr if the temperature signal Te of the
The
[0023]
The
The differential amplifier circuit 35 adds and subtracts the feedback current from the feedback circuit 43 to the correction command current Iqm from the
[0024]
The
The
[0025]
The overcurrent protection circuit 39 is formed by an
The abnormal
The feedback circuit 43 is formed by a
[0026]
Next, the operation of the fan drive
The temperature determination circuit 31 compares the temperature T of the cooling water with the temperature detection amplifier 46 based on the input temperature signal Te and detects the temperature T. When the temperature is lower than the low temperature Tr, the low drive command current Ifr is changed to the state shown in FIG. As shown, the cooling fan 7 is output to the electromagnetic
[0027]
When the temperature signal Te exceeds the high temperature Th, the
When the temperature signal Te is between the low temperature Tr and the high temperature Th, as shown in FIG. 3, the low drive command current Ifr and the high drive speed are set so that the cooling fan 7 rotates at a rotation speed corresponding to the temperature. A variable drive command current If is output to the electromagnetic
[0028]
In the
Accordingly, the electromagnetic
[0029]
The differential amplifier circuit 35 and the feedback circuit 43 detect the load current flowing through the electromagnetic
As a result, an accurate current is supplied from the
[0030]
Further, since the fan drive
[0031]
As described below, the analog control main unit 5 outputs to the electromagnetic proportional valve 19 a drive command current If that continuously rotates in a stepless manner and that is adapted to the temperature of the cooling water measured by the
The electromagnetic
For example, when the temperature T of the cooling water is lower than the low temperature Tr, the electromagnetic
[0032]
Conversely, when the temperature T of the cooling water exceeds the high temperature Th, the flow returning from the flow regulating valve 18 to the
When the temperature T of the cooling water is equal to or higher than the low temperature Tr and equal to or lower than the high temperature Th, the flow returning from the flow control valve 18 to the
[0033]
As described above, the cooling fan 7 is configured such that the electromagnetic
[0034]
In the above-described embodiment, the cooling water of the engine is described to be in a predetermined temperature range. However, liquid such as lubricating oil or hydraulic oil may be controlled to be in a predetermined temperature range.
The discharge amount of the
The temperature detection amplifier calculates the drive command current by comparing the liquid temperature with the set low temperature and high temperature from the input temperature signal, but the temperature detection amplifier drives the temperature signal from the temperature sensor The current is output to the solenoid valve, and the solenoid valve rotates the fan at the upper limit fan speed and the lower limit fan speed, and continuously and continuously changes between the upper limit fan speed and the lower limit fan speed. You may do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a fan drive analog control circuit diagram according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a fan drive analog control main unit according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a liquid temperature, a fan rotation speed, and a drive command current.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of calibrating an input value to an output target value.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which switching is performed by comparing a triangular wave with a command current.
FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional relationship between liquid temperature and fan rotation speed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
直流電源と、
ファンにより冷却される液体の温度を検出し、この温度に比例した温度信号を出力する温度センサと、
温度信号を受け、温度に対応する第1指令電流を出力する温度判定回路と、
第1指令電流を増幅して第2指令電流として出力する差動増幅回路と、
第2指令電流と直流電流を受けて電磁比例弁に駆動指令電流を出力するドライブ回路と、
駆動指令電流を受けてファンの回転速度を制御する電磁比例弁とからなることを特徴とするファン駆動用アナログ制御回路。An analog control circuit for driving a fan,
DC power supply,
A temperature sensor that detects the temperature of the liquid cooled by the fan and outputs a temperature signal proportional to this temperature;
A temperature determination circuit that receives the temperature signal and outputs a first command current corresponding to the temperature;
A differential amplifier circuit for amplifying the first command current and outputting the amplified second command current as a second command current;
A drive circuit that receives a second command current and a DC current and outputs a drive command current to an electromagnetic proportional valve;
An analog control circuit for driving a fan, comprising: an electromagnetic proportional valve that receives a drive command current and controls a rotation speed of the fan.
第1指令電流とフィードバック電流とを加減算するとともに、ゲインを乗算し第2指令電流を出力する差動増幅回路を設けてなることを特徴とする請求項2記載のファン駆動用アナログ制御回路。A feedback circuit that detects a drive command current output to the electromagnetic proportional valve and outputs a feedback current to the differential amplifier circuit;
The fan drive analog control circuit according to claim 2, further comprising a differential amplifier circuit that adds and subtracts the first command current and the feedback current, multiplies the gain, and outputs a second command current.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002210312A JP4236151B2 (en) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | Analog control circuit for fan drive |
CNB031362672A CN1278045C (en) | 2002-07-18 | 2003-05-15 | Analog control circuit for fan driving and controlling method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002210312A JP4236151B2 (en) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | Analog control circuit for fan drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004052645A true JP2004052645A (en) | 2004-02-19 |
JP4236151B2 JP4236151B2 (en) | 2009-03-11 |
Family
ID=29997187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002210312A Expired - Fee Related JP4236151B2 (en) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | Analog control circuit for fan drive |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4236151B2 (en) |
CN (1) | CN1278045C (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100573683B1 (en) | 2004-06-10 | 2006-04-24 | 주식회사 삼보컴퓨터 | Method and apparatus for controlling cooling fan |
US8227128B2 (en) | 2007-11-08 | 2012-07-24 | Alan Devoe | Fuel cell device and system |
CN103375422A (en) * | 2013-08-08 | 2013-10-30 | 潍柴动力股份有限公司 | The control system of hydraulic fan, method and engine-cooling system |
CN106837508A (en) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Method and apparatus for controlling the motor of cooling fan |
CN113864221A (en) * | 2021-10-25 | 2021-12-31 | 潍柴动力股份有限公司 | Control method of electromagnetic fan |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI407284B (en) * | 2010-09-30 | 2013-09-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Control circuit for fan |
CN103511403B (en) * | 2013-10-14 | 2016-01-20 | 上海中联重科桩工机械有限公司 | Hydraulic cooling system and there is its engineering machinery |
JP2019197492A (en) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 株式会社オプトエレクトロニクス | Device and method for reading optical information |
CN110295990A (en) * | 2019-06-29 | 2019-10-01 | 潍柴动力股份有限公司 | Electric-control motor control method for fan and device |
-
2002
- 2002-07-18 JP JP2002210312A patent/JP4236151B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-05-15 CN CNB031362672A patent/CN1278045C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100573683B1 (en) | 2004-06-10 | 2006-04-24 | 주식회사 삼보컴퓨터 | Method and apparatus for controlling cooling fan |
US8227128B2 (en) | 2007-11-08 | 2012-07-24 | Alan Devoe | Fuel cell device and system |
CN103375422A (en) * | 2013-08-08 | 2013-10-30 | 潍柴动力股份有限公司 | The control system of hydraulic fan, method and engine-cooling system |
CN106837508A (en) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Method and apparatus for controlling the motor of cooling fan |
CN113864221A (en) * | 2021-10-25 | 2021-12-31 | 潍柴动力股份有限公司 | Control method of electromagnetic fan |
CN113864221B (en) * | 2021-10-25 | 2024-05-17 | 潍柴动力股份有限公司 | Control method of electromagnetic fan |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1469034A (en) | 2004-01-21 |
JP4236151B2 (en) | 2009-03-11 |
CN1278045C (en) | 2006-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10256488B2 (en) | Fuel cell system and control method of the same | |
KR101143064B1 (en) | A pumping system | |
JP2004052645A (en) | Analog control circuit for driving fan | |
JP5938901B2 (en) | Motor control device and electric pump unit | |
KR101151095B1 (en) | The Control Method of Electronic Control Valve for Variable Capacity Compressor of Air Conditioner | |
JP5185375B2 (en) | Method for controlling a vapor compression system | |
KR100688854B1 (en) | Fan revolution speed control method | |
US8495871B2 (en) | Hydraulic system | |
US20130235505A1 (en) | Solenoid control device | |
JP2002339786A (en) | Fuel pressure adjusting system and method | |
JPH0251076B2 (en) | ||
WO2010119619A1 (en) | Current-sensing circuit and air-conditioning device provided therewith | |
JPH09250485A (en) | Inverter drive rotary type compressor | |
US5035217A (en) | Idling adjusting method | |
JP6136140B2 (en) | Motor control device and electric pump unit | |
JP3429999B2 (en) | Discharge pressure control method for screw compressor | |
US7364095B2 (en) | Apparatus for judging target to be temperature-regulated | |
JPWO2022209481A5 (en) | ||
KR20030027761A (en) | Apparatus for, and method of, controlling freezing cycle and temperature controller using it | |
JPH08219106A (en) | Hydraulic drive circuit | |
JP4201928B2 (en) | Solenoid valve control circuit | |
US11486903B2 (en) | Ventilation device | |
KR20140099781A (en) | Method for compensating current error for engine cooling fan motor controller | |
US20220317710A1 (en) | Conveyor Assembly with Two Conveyor Elements Connected in Parallel | |
KR100589141B1 (en) | Idle compensating method in engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081001 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081212 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4236151 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121226 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131226 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |