KR0165742B1 - Control apparatus and the method of fan motor for airconditioner of a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 실내 온도 조절을 수, 자동으로 송풍용 팬을 제어하기 위한 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 자동 모드시 자동차 실내 온도를 감지하기 위한 온도 센서로부터 실내 온도와 설정 온도의 차이에 따라서 신호가 변화하여 자동으로 모터 제어 신호가 펄스로 인가되어 온도차가 클 경우 팬모터의 속도가 강하게 회전되다가 온도차가 줄어듬에 따라서 연속적으로 팬모터 속도도 서서히 줄어 들어가면서 온도차가 없으면 팬모터가 정지되도록 무단으로 제어되도록 하였다.The present invention relates to a control device for automatically controlling a fan for controlling a vehicle indoor temperature, and a control method thereof, wherein the difference between a room temperature and a set temperature from a temperature sensor for detecting a vehicle indoor temperature in an automatic mode If the temperature difference is large, the fan motor speed is strongly rotated. If the temperature difference decreases, the fan motor speed gradually decreases as the temperature difference decreases. If there is no temperature difference, the fan motor stops. Unauthorized control was allowed.
또 수동시도 설정 정도에 따라서 팬모터의 속도가 무단으로 제어되도록 하여, 자동시 운전자가 번거롭게 팬모터를 '온' '오프'하는 것을 배제하였고, 수동시도 기존 차량의 3∼4단으로 정해진 팬속도를 무한하게 무단으로 제어 가능하도록 하여 제어의 선택 폭이 넓어져 임의로 제어 가능토록 하였다.In addition, the speed of the fan motor is controlled without permission according to the manual trial setting degree, eliminating the need for the driver to 'on' and 'off' the fan motor during automatic operation. It is possible to control infinitely and endlessly, so that the selection range of the control is widened so that it can be arbitrarily controlled.
Description
제1도는 기존의 자동차용 팬모터 제어장치를 구성한 일실시예를 예시한 도면.1 is a diagram illustrating an embodiment of a conventional vehicle fan motor control apparatus.
제2도는 본 발명의 팬모터 제어장치를 구성한 일실시예를 예시한 회로 도면.2 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the fan motor control apparatus of the present invention.
제3도는 본 발명의 삼각파 발생기의 출력파형을 예시한 도면.3 is a diagram illustrating an output waveform of the triangular wave generator of the present invention.
제4도는 본 발명의 설정 온도와 자동차 실내 온도 차에 따른 차동증폭기의 출력전압을 예시한 도면.4 is a diagram illustrating the output voltage of the differential amplifier according to the difference between the set temperature and the vehicle interior temperature of the present invention.
제5도는 본 발명의 설정 온도와 자동차 실내 온도의 차에 의해 차동증폭기 출력이 전압, VE일때 팬모터에 인가되는 전압파형을 예시한 도면.5 is a diagram illustrating a voltage waveform applied to a fan motor when the differential amplifier output is voltage and VE due to the difference between the set temperature of the present invention and the vehicle interior temperature.
제6도는 본 발명의 설정 온도와 자동차 실내 온도의 차에 의해 차동증폭기 출력이 전압, VF일때 팬모터에 인가되는 전압파형을 예시한 도면.6 is a diagram illustrating a voltage waveform applied to a fan motor when the differential amplifier output is a voltage and VF due to a difference between the set temperature of the present invention and the vehicle interior temperature.
제7도는 본 발명의 설정 온도와 자동차 실내 온도의 차에 의해 차동증폭기 출력이 전압, 난방시 VD 냉방시 VC일때 팬모터에 인가되는 전압파형을 예시한 도면.7 is a diagram illustrating a voltage waveform applied to a fan motor when the differential amplifier output is a voltage and a VD cooling VC when heating, depending on the difference between the set temperature of the present invention and the vehicle interior temperature.
제8도는 본 발명의 설정 온도와 자동차 실내 온도의 차에 의해 차동증폭기 출력이 전압, 난방시 VC, 냉방시 VD일때 팬모터에 인가되는 전압파형을 예시한 도면.8 is a diagram illustrating a voltage waveform applied to a fan motor when the differential amplifier output is voltage, VC at heating, and VD at cooling according to the difference between the set temperature of the present invention and the room temperature of the vehicle.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 팬모터 속도 절환스위치 2 : 팬모터1: Fan motor speed switch 2: Fan motor
3 : 본 발명의 일실시예를 실현한 회로 4 : 삼각파 발생기3: circuit realizing one embodiment of the present invention 4: triangle wave generator
5 : 온도센서와 설정 온도의 차를 비교하는 차동증폭기부5: Differential amplifier unit comparing the difference between the temperature sensor and the set temperature
6 : 모터 속도를 차동증폭기의 출력에 따라 모터를 구동하는 모터 구동부6: Motor drive unit for driving the motor speed according to the output of the differential amplifier
본 발명은 자동차용 팬모터 속도 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서 특히 자동차의 실내 온도에 따라 수, 자동으로 팬모터를 제어하는 제어장치의 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fan motor speed control apparatus for automobiles and a control method thereof, and more particularly, to a technology of a control apparatus for controlling fan motors automatically and automatically according to the room temperature of a vehicle.
기존의 차량용 팬모터 제어장치는 제1도와 같이 자동차의 점화스위치가 '온'되고 절환스위치(1)의 선택에 따라 '오프' 위치면 팬모터가 정지되고 'a' 위치면 최저 속도 즉 저항(Ra+Rb+Rc)가 송풍모터(2)에 직렬로 연결되어 팬모터(2)가 저속으로 제어된다. 또 스위치가 'b' 위치가 되면 저항(Rb+Rc)가 직렬로 연결되어 'a' 위치보다 저항값이 작아져 팬모터의 속도는 'a' 위치보다 빨라진다.Existing vehicle fan motor control device has a ignition switch 'on' of the vehicle as shown in FIG. 1, and the fan motor is stopped when the 'off' position is selected according to the selection of the changeover switch 1, and the minimum speed or resistance ( Ra + Rb + Rc is connected in series with the blowing motor 2 so that the fan motor 2 is controlled at low speed. In addition, when the switch is in the 'b' position, the resistors (Rb + Rc) are connected in series so that the resistance value is smaller than the 'a' position, so the speed of the fan motor is faster than the 'a' position.
또 'c' 위차가 되면 저항(Rc)가 직렬로 연결되어 송풍모터의 속도는 'b' 위치때보다 더 빨라진다. 또 'd' 위치가 되면 저항값이 없이 팬모터에 직접 전원이 인가되므로 송풍모터의 속도는 가장 빨라진다.In addition, when the 'c' deviation is reached, the resistor Rc is connected in series so that the speed of the blower motor is faster than that at the 'b' position. In addition, if the position is 'd', power is directly supplied to the fan motor without resistance value, so the speed of the blower motor is the fastest.
이와 같은 방식은 실내 온도와는 무관하게 운전자가 직접 원하는 속도로 냉, 난방을 하는데 운전 도중 자주 '온' '오프'등 변화를 시켜야 하는 번거로움이 있고 속도 변화는 3∼4단계로 고정되어 있어 선택의 폭이 상당히 좁아 번거로움과 불편함이 있다. 한편 마이콤을 이용한 방식이 있는데 자동과 수동으로 제어가 가능하나 이 방식은 온도를 설정하는 방법이 복잡하고 팬모터의 속도를 제어하는 속도도 수동인 경우와 마찬가지로 속도변화 단계가 6∼12단계로 한정되고, 가격이 고가인 단점이 있다.In this way, regardless of the room temperature, the driver directly cools and heats at the desired speed, and there is the need to frequently change the 'on' and 'off' during operation, and the speed change is fixed in three to four steps. The choice is quite narrow, which is bothersome and inconvenient. On the other hand, there is a method using a microcomputer, which can be controlled automatically and manually.However, the method of changing the temperature is limited to 6 to 12 steps as in the case of the manual setting of the temperature and the speed of controlling the speed of the fan motor. There is a disadvantage that the price is high.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하는데 그 목적을 두었다.The present invention has been made to solve the above problems.
본 발명을 도면에 의해 상세하게 설명하면 제2도는 본 발명의 일실시예를 예시한 회로도면으로 그 구성을 보면, 수동모드와 자동모드로 절환할 수 있는 수, 자동 절환스위치(SW2)와 팬모터를 '온' '오프'시키기 위한 스위치(SW1), 냉, 난방을 절환할 수 있는 냉, 난방 절환스위치(SW3)와 차내온도를 감지하기 위한 온도센서(S1, 써미스터를 사용하여 자동차 실내의 적당한 곳에 부착), 온도설정기(VR1), 실내 온도와 설정 온도의 차를 증폭하기 위한 차동증폭기(U3)로 구성된 비교회로(5)와 증폭기(U1,U2)와 다수의 저항(R1∼R5)과 캐패시터(C1)으로 구성된 삼각파 발생기(4)와 삼각파 발생기의 출력과 차동증폭기의 출력을 비교하기 위한 비교기(U4)와 팬모터를 구동하기 위한 트랜지스터(Q1)으로 구성된 비교기와 구동부(6)로 구성된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to the drawings in detail, FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention. The configuration of the present invention can be switched between the manual mode and the automatic mode, the automatic switching switch (SW2) and the fan. A switch (SW1) for turning the motor on and off, a cold / heating switch (SW3) for switching between cold and heating, and a temperature sensor (S1, thermistor) for detecting the temperature inside the vehicle. Where appropriate), a temperature setting circuit (VR1), a comparison circuit (5) consisting of a differential amplifier (U3) for amplifying the difference between the room temperature and the set temperature, and amplifiers (U1, U2) and a plurality of resistors (R1 to R5). ) And a comparator and a driver (6) comprising a triangular wave generator (4) comprising a capacitor and a capacitor (C1), a comparator (U4) for comparing the output of the triangular wave generator and the output of the differential amplifier, and a transistor (Q1) for driving the fan motor. It consists of.
본 발명을 도면에 의거 동작원리를 상세히 설명하면 자동 냉, 난방모드와 수동 냉, 난방모드로 나누어지는데 먼저 제2도에서 자동 난방 모드를 설명하면 전원스위치(SW1)를 '온'하고 수, 자동스위치(SW2)를 자동으로 놓고 냉, 난방스위치(SW3)를 난방으로 놓으면 자동 난방모드가 된다. 자동 난방모드는 자동차의 실내 온도를 저항(R6)과 온도센서(S1)에서 자동차의 실내 온도를 감지한 온도값과 저항(R7∼R10)와 가변저항(VR1)으로 구성된 브릿지 회로에서 설정된 설정 온도는 저항(R11∼R14)와 증폭기(U3)로 구성된 차동증폭기(5)에서 비교되어 실내 온도가 설정 온도보다 낮을 경우 실내 온도와 설정 온도의 차가 예를 들어 온도차 1온도차 2온도차 3온도차 4온도차 0℃일때 차동증폭기 출력은 제4도의 VDVBVEVFVA가 된다고 가정하면 실내 온도와 설정 온도차가 가장 클 경우 전압 VD는 삼각파 발생기(4)의 출력(제3도)의 전압이 비교기(U4)에서 비교되어 비교기(U4) 출력이 항상 '하이'가 되어 트랜지스터(Q1)을 턴 '온'시켜 제7도와 같이 계속 전압이 모터에 인가되어 팬모터가 최강으로 회전한다.Referring to the present invention in detail the principle of operation according to the drawings are divided into automatic cold, heating mode and manual cold, heating mode. First, the automatic heating mode in FIG. 2 describes the power switch (SW1) and the number, automatic When the switch SW2 is automatically set and the cold / heating switch SW3 is set to heating, the heating mode is automatically set. The automatic heating mode sets the indoor temperature of the vehicle to the temperature value detected by the resistance R6 and the temperature sensor S1, and the set temperature set in the bridge circuit composed of the resistors R7 to R10 and the variable resistor VR1. Is compared in the differential amplifier 5 composed of resistors R11 to R14 and the amplifier U3, and when the room temperature is lower than the set temperature, the difference between the room temperature and the set temperature is, for example, temperature difference 1 temperature difference 2 temperature difference 3 temperature difference 4 temperature difference 0 Assuming that the differential amplifier output becomes VDVBVEVFVA at 4 ° C., when the difference between the room temperature and the set temperature is the largest, the voltage VD is compared with the comparator (U4) at the output of the triangle wave generator 4 (Fig. 3). U4) The output is always 'high' and the transistor Q1 is turned 'on' so that the voltage is continuously applied to the motor as shown in FIG. 7 so that the fan motor rotates the strongest.
이때 자동차의 실내 온도는 난방이 되므로 점점 상승되어 설정 온도와의 차가 점점 좁아져 차동증폭기(U3)의 출력이 제4도의 전압 VE가 되는 점에서는 제5도의 점선으로 표시된 구간(t0-t2), (t3-t7), (t8-t12) 기간에만 비교기(U4) 출력이 '하이'가 되어 트랜지스터(Q1)을 턴 '온'시켜 팬모터에 펄스전압이 인가된다.At this time, the room temperature of the vehicle is gradually increased due to heating, and the difference from the set temperature becomes narrower, and the output of the differential amplifier U3 becomes the voltage VE of FIG. 4, and thus the section indicated by the dotted line of FIG. 5 (t 0 -t 2). ), (t 3 -t 7 ), and (t 8 -t 12 ) periods, the output of the comparator U4 becomes 'high' and the transistor Q1 is turned 'on' to apply a pulse voltage to the fan motor.
이렇게 하여 팬모터 속도는 차동증폭기(U3) 출력이 VD때 보다 느려진다. 실내 온도가 계속 상승되어 설정 온도와 점점 차이가 작아져 차동증폭기(U3)의 출력전압이 VF점에 도달하면 비교기(U4)의 출력은 제6도의 점선으로 표시된 구간(t0-t1), (t4-t6), (t9-t11)만큼만 '하이'가 되어 트랜지스터(Q1)은 상기의 구간만 턴 '온'되어 트랜지스터(Q1)가 턴 '온'되는 펄스폭이 적어져 팬모터의 속도는 VE때 보다 더 천천히 돌도록 제어한다.In this way, the fan motor speed is slower than when the differential amplifier (U3) output is at VD. When the room temperature keeps rising and the difference becomes smaller from the set temperature, and the output voltage of the differential amplifier U3 reaches the VF point, the output of the comparator U4 is divided by the dotted line (t 0 -t 1 ) of FIG. 6, Only (t 4 -t 6 ) and (t 9 -t 11 ) become 'high', so that the transistor Q1 is turned 'on' only in the above section, so that the pulse width at which transistor Q1 is 'turned on' is reduced. The speed of the fan motor is controlled to run more slowly than the VE.
계속 자동차 실내 온도가 상승되어 설정 온도와 같거나 높아지면 차동증폭기(U3)의 출력은 제4도의 VA이하가 되어 비교기(U4)의 출력은 제8도의 점선과 같이 '로우'가 되어 트랜지스터(Q1)을 턴 '오프'시켜 팬모터를 정지시킨다.If the vehicle interior temperature continues to rise and becomes equal to or higher than the set temperature, the output of the differential amplifier U3 becomes less than or equal to VA of FIG. 4, and the output of the comparator U4 becomes 'low' as shown in the dotted line of FIG. Turn the fan off to stop the fan motor.
또 실내 온도가 설정 온도 보다 높은 경우 차동증폭기(U3)의 출력은 제4도의 VA-VC 이하가 되므로 이때도 비교기(U4)의 출력은 계속 '로우'가 되어 트랜지스터(Q1)을 턴 '오프'시켜 팬모터는 계속 정지된다. 이와 같이 하여 온도차에 따라서 팬모터의 속도를 연속적으로 팬모터를 고속에서 저속으로 무단으로 변속이 되도록 제어한다.In addition, when the room temperature is higher than the set temperature, the output of the differential amplifier U3 becomes below VA-VC in FIG. 4, so that the output of the comparator U4 continues to be 'low', thereby turning off the transistor Q1. Fan motor will stop. In this way, the speed of the fan motor is continuously controlled according to the temperature difference so that the fan motor is continuously shifted from high speed to low speed.
또 자동 냉방 모드인 경우 동작을 상세히 설명하면, 제2도에서 수, 자동스위치(SW2)를 자동 위치로 하고 스위치(SW3)를 냉방 모드로 놓으면 비교기(U4)의 입력이 극성이 바뀌게 된다.In addition, the operation in the case of the automatic cooling mode will be described in detail. In FIG. 2, when the auto switch SW2 is in the auto position and the switch SW3 is in the cooling mode, the polarity of the input of the comparator U4 is changed.
난방 모드인 경우와 마찬가지로 차동증폭기(U3)의 출력은 자동차 실내 온도가 설정 온도보다 높은 경우 실내 온도와 설정 온도의 차가 예를 들어 온도차 5온도차 6온도차 7온도차 8온도차 0℃일때 차동증폭기(U3)의 출력은 제4도의 VAVFVEVBVD라 가정하면 실내 온도와 설정 온도의 차가 가장 큰 경우 차동증폭기(U3)의 출력은 제4도의 전압 VA 이상이 되어 이 전압은 비교기(U4)에서 삼각파와 비교되어 출력은 비교기(U4)의 입력이 난방 모드와 역으로 되었으므로 제7도와 같이 항상 '하이'가 되어 트랜지스터(Q1)은 항상 턴 '온'되어 팬모터는 가장 빠른 속도로 제어된다. 이렇게 하여 실내 온도가 보다 낮아져 설정 온도와의 차이가 작아져 차동증폭기(U3)의 출력이 VF가 되면 비교기(U4)의 출력은 제5도의 구간(t1-t4), (t6-t9) 실선으로 표시된 구간만 '하이'가 되어 트랜지스터(Q1)은 구간(t1-t4), (t6-t9)만 턴 '온'되어 팬모터에 전압이 인가되어 팬모터는 속도가 조금 감소된 상태로 제어된다.As in the heating mode, the differential amplifier (U3) outputs the differential amplifier (U3) when the difference between the room temperature and the set temperature is, for example, a temperature difference 5 temperature difference 6 temperature difference 7 temperature difference 8 temperature difference 0 ° C when the vehicle interior temperature is higher than the set temperature. Assuming that the output of VAVFVEVBVD of FIG. 4 is the largest difference between the room temperature and the set temperature, the output of the differential amplifier U3 is equal to or greater than the voltage VA of FIG. 4 and the voltage is compared with the triangular wave in the comparator U4. Since the input of the comparator U4 is inverted to the heating mode, the transistor Q1 is always turned 'on' as shown in FIG. 7 so that the fan motor is controlled at the fastest speed. In this way, when the room temperature becomes lower and the difference from the set temperature becomes smaller, and the output of the differential amplifier U3 becomes VF, the output of the comparator U4 is the interval (t 1- t 4 ), (t 6- t) of FIG. 9 ) Only the section marked with a solid line is 'high', so transistor Q1 is turned on only in sections (t 1 -t 4 ) and (t 6 -t 9 ) so that the voltage is applied to the fan motor and the fan motor Is controlled in a slightly reduced state.
실내 온도가 보다 더 낮아져 설정 온도와의 차이가 적어져 차동증폭기(U3)의 출력이 제4도의 전압 VE가 되면 비교기(U4)에서 VE와 삼각파를 비교하여 출력은 제6도의 실선으로 표시된 구간(t2-t3), (t7-t8)만큼 '하이'가 되어 트랜지스터(Q1)은 구간(t2-t3), (t7-t8)만큼 턴 '온'되어 팬모터 속도가 더욱 느리게 회전하면 된다.When the room temperature is lower and the difference with the set temperature becomes smaller, and the output of the differential amplifier U3 becomes the voltage VE of FIG. 4, the comparator U4 compares the VE and the triangular wave, and the output is represented by the solid line of FIG. t 2 -t 3 ), (t 7 -t 8 ) become 'high' and transistor Q1 is turned 'on' by interval (t 2 -t 3 ), (t 7 -t 8 ) Rotate more slowly.
이렇게 하여 실내 온도가 설정 온도와 일치하거나 더 낮아지면 차동증폭기(U3)의 출력이 제4도의 전압 VB 이하가 되면 비교기(U4)의 출력은 제(8)도와 같이 항상 '로우'가 되어 트랜지스터(Q1)은 계속 '오프' 상태를 유지하여 모터는 정지하게 된다.In this way, when the room temperature is equal to or lower than the set temperature, when the output of the differential amplifier U3 becomes less than or equal to the voltage VB of FIG. 4, the output of the comparator U4 is always 'low' as shown in (8). Q1) continues to be 'off' so that the motor stops.
상기와 같이 하여 자동 냉, 난방 모드시 실내 온도와 설정 온도의 차에 따라 팬모터의 속도는 자동으로 속도를 연속적으로 무단 제어하여 실내 온도를 자동으로 제어할 수 있도록 실현하였다.As described above, according to the difference between the room temperature and the set temperature in the auto cooling and heating mode, the speed of the fan motor is automatically realized continuously so as to control the room temperature automatically.
수동 냉, 난방 모드를 상세히 설명하면 수, 자동스위치(SW2)를 수동 모드로 위치시키면 자동 모드시 실내 온도와 설정 온도의 차를 비교하고 대신 저항(R16,R17)과 가변저항(VR2)로 구성된 브릿지 회로가 연결되어 가변저항(VR2)로 자동 모드시의 차동 증폭부의 출력과 같게 설정이 가능하다.When explaining the manual cooling and heating mode in detail, when the manual switch (SW2) is placed in the manual mode, the difference between the room temperature and the set temperature in the automatic mode is compared. Instead, the resistor (R16, R17) and the variable resistor (VR2) are configured. The bridge circuit is connected to the variable resistor (VR2) and can be set as the output of the differential amplifier in the automatic mode.
즉 제4도의 VD, VB, VE, VF, VA, VC만큼 가변되도록 저항 R16-R17과 가변저항(VR2)의 값을 설정하면 삼각파 발생기 출력과 비교기(U4)에서 비교하여 전압에 따라서 트랜지스터(Q1)를 턴 '온'하는 기간이 달라져 자동 모드시와 같이 팬모터의 속도를 제어할 수 있도록 하였다.That is, if the values of the resistors R16-R17 and the variable resistor VR2 are set to vary by VD, VB, VE, VF, VA, and VC of FIG. 4, the transistor Q1 is compared with the triangular wave generator output and the comparator U4 according to the voltage. The duration of the 'turn on' is changed so that the speed of the fan motor can be controlled as in the automatic mode.
즉 자동 모드시의 온도 감지차를 차동증폭기에서 발생하는 신호를 수동 모드시에는 가변저항(VR2)로 차동증폭기의 출력 신호와 같게 신호가 만들어져 팬모터의 속도를 무단으로 제어할 수 있도록 하였다.In other words, the signal generated by the differential amplifier in the temperature sensing mode in the automatic mode is made the same as the output signal of the differential amplifier by the variable resistor (VR2) in the manual mode so that the speed of the fan motor can be controlled without permission.
상기와 같이 실현하여 자동 모드시는 실내 온도에 따라 팬속도가 무단으로 변속되므로 운전자가 팬속도를 변화시키는 번거로움을 배제하였고 수동시도 기존 차량의 3∼4단으로 고정된 팬속도를 무단으로 변속시켜 어느 위치에서든 팬속도가 조절되도록 하여 무한한 속도 변환이 가능하도록 하였다.In the automatic mode, the fan speed is continuously changed in accordance with the room temperature, thus eliminating the need for the driver to change the fan speed. The manual fan speed is fixed to 3 to 4 steps of the existing vehicle. The fan speed can be adjusted at any position to enable infinite speed conversion.
Claims (5)
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