KR0168550B1 - 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치에 관한 것으로, 특히 차내 온도와 배터리 전압에 따라서 자동으로 블로우 모터의 풍량이 조절되는 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치에 있어서, 블로우 모터의 풍량을 가변저항에 의해 조절하기 위한 풍량 조절단(10)과, 블로우 모터의 풍량을 배터리 전압 상태에 따라 조절하기 위한 배터리 전압 감지단(20)과, 블로우 모터의 풍량을 서미스터를 이용하여 차량의 실내 온도에 따라서 조절하기 위한 온도 감지단(30)과, 상기 세 개의 단의 출력 전압을 합한 전압이 입력 일단(+)에 접속되며 입력 타단(-)에는 삼각파 전압이 접속되는 전압 비교기(U4)와, 상기 비교기 출력에 베이스가 접속되며 콜렉터에는 블로우 모터 및 배터리가 접속되고 에미터는 접지되는 트랜지스터(Q1)를 포함하는 것을 특징으로 한다.한편 상기 배터리 전압 감지단(20)은 하나의 비교기(U2)를 갖는데, 상기 비교기의 출력이 상기 전압 비교기(U4)의 입력에 접속되며 입력 일단(+)이 배터리에 접속되며 입력 타단(-)이 비교기(U2)의 출력에 접속되어 괘환되는 것을 특징으로 한다.또한 상기 전압 비교기(U4)의 기준 전압(Vr)은 삼각파인 것을 특징으로 한다.또한 상기 전압 감지단(U4)의 출력 전압(Vo)은 PWM 신호로서 듀티 사이클이 다른 구형파인 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치

본 발명은 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치에 관한 것으로, 특히 차내 온도와 배터리 전압에 따라서 자동으로 블로우 모터의 풍량이 조절되는 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 에어콘 블로우 모터 조절 장치의 개략적 도면이다. 도면에서 볼 수 있드시 에어콘의 블로우 모터의 풍량은 모터에 공급되는 전류의 량에 따라서 조절된다. 즉, 모터 조절 스위치(1,2,3,4)가 변동되어 스위치(1) 위치에 놓이면, 상기 블로우 모터는 저항(R1+R2+R3)에 접속되어 가장 낮은 속도의 풍속으로 구동된다. 한편 스위치가 절환되어 스위치(4)위치에 놓이면 블로우 모터는 부하 저항이 없이 배터리에 접속되어 최대의 전류가 흐르고 최대의 풍속이 된다.

그러나 이러한 종래의 장치에서는 블로우 모터 조절 스위치를 통해서 선택된 저항이 모터와 직렬 연결되어 모터 전류를 가감시킴으로 운전자의 손에 의해서 수동으로 풍량을 조절할 수 밖에 없었다. 이러한 장치에서는 배터리가 방전되어 전압이 낮아질 때, 예를들어 2V 이하가 되는 경우, 블로우 모터 조절 스위치를 3,4단에 놓게되면 배터리가 손상되거나 시동 불능 상태가 될 수 있다.

또한 차량 실내의 온도에 따라 블로우 모터의 풍속이 조절되어야 하는바, 종래의 장치에서는 이러한 조절 장치가 구비되지 않았다.

본 발명은 이와같이 종래의 블로우 모터의 속도를 조절하는데 모터 조절 스위치만을 사용하여 수동으로 조작하므로 배터리가 저전압 상태에 있을 때 고속 모터를 무리하게 사용하여 배터리가 손상되거나 완전 방전되는 것을 방지하고, 차내 실내 온도에 따라서 상기 모터의 속도가 자동 조절되는 자동차의 블로우 모터 조절 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명은, 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치에 있어서, 블로우 모터의 풍량을 가변저항에 의해 조절하기 위한 풍량 조절단(10)과, 블로우 모터의 풍량을 배터리 전압 상태에 따라 조절하기 위한 배터리 전압 감지단(20)과, 블로우 모터의 풍량을 서미스터를 이용하여 차량의 실내 온도에 따라서 조절하기 위한 온도 감지단(30)과, 상기 세 개의 단의 출력 전압을 합한 전압이 입력 일단(+)에 접속되며 입력 타단(-)에는 삼각파 전압이 접속되는 전압 비교기(U4)와, 상기 비교기 출력에 베이스가 접속되며 콜렉터에는 블로우 모터 및 배터리가 접속되고 에미터는 접지되는 트랜지스터(Q1)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 상기 배터리 전압 감지단(20)은 하나의 비교기(U2)를 갖는데, 상기 비교기의 출력이 상기 전압 비교기(U4)의 입력에 접속되며 입력 일단(+)이 배터리에 접속되며 입력 타단(-)이 비교기(U2)의 출력에 접속되어 괘환되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전압 비교기(U4)의 기준 전압(Vr)은 삼각파인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전압 감지단(U4)의 출력 전압(Vo)은 PWM 신호로서 듀티 사이클이 다른 구형파인 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 에어콘 블로우 모터 조절 장치의 개략적 도면

도 2는 본 발명의 에어콘 블로우 모터 조절 장치의 개략적 회로도

도 3은 본 발명의 에어콘 블로우 모터 조절을 위한 전압 비교기 입력 및 출력도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 풍량 조절단 20: 배터리 전압 감지단

30: 온도 감지단 40: 삼각파 발생기

U4: 전압 비교기 Q1: 트랜지스터

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 기술한다.

도 2는 본 발명의 모터 조절 장치의 일 실시예를 도시한 회로도이다. 본 회로에서 에어콘의 블로우 모터 속도는 세가지 변수에 따라서 조절된다. 즉, 풍량 조절단(10)의 출력 전압(V1)과,밴터리 전압 감지단(20)의 출력 전압( V2)과, 온도 감지단(30)의 츨력 전압(V3)을 합한 값, 즉 Vi에 따라서 에어콘 블로우 모터의 속도가 결정된다. 상기 전압이 비교기(U4)의 입력 일단(+)에 접속되고 타단(-)에는 삼각파(Vr)가 입력되어 구형파 출력 전압(Vo)을 얻게되는데 상기 구형파는 입력 전압값(Vi)에 따라서 듀티 사이클이 달라져서 트랜지스터(Q1)의 온/오프 시간을 조절한다. 상기 트랜지스터가 온 될 때 블로우 모터가 작동되어 트랜지스터가 온 되는 지속 시간이 길수록 블로우 모터의 풍량이 많아지고 트랜지스터의 오프 시간이 길수록 블로우 모터의 풍량이 작아진다.

풍량 조절단(10)은 비교기(U1) 입력 일단(+)을 가변저항을 통해서 전원(Vcc)에 접속시키고 비교기(U1) 입력 타단(-)은 비교기 출력(V1)에 접속시켜서 비교기 출력값을 기준전압으로 궤환시키게 된다. 이때 전압 V1 값은, 가변 저항을 임의로 조절하므로 변동되는데 상기 저항값이 커질수록 입력 전압도 커져서 출력 전압값이 커지게 됨을 알수 있다. 이와같이 출력전압(V1)이 커지면서 비교기(U4)의 입력 전압(Vi)도 커져서 블로우 모터의 풍량은 커지게 된다.

한편 배터리 전압 감지단(20)은 현재의 배터리 전압값을 비교기(U2) 일단(+)에 접속하고 비교기 타단(-)을 비교기의 출력(V2)에 접속시켜서 비교기 출력값을 기준전압으로 궤환시키게 된다. 따라서 배터리 전압이 낮아질수록 상기 비교기의 출력 전압(V2)이 낮아지게 됨을 알수 있다. 이처럼 비교기 출력 전압이 작아질수록 비교기(U4)의 입력 전압(Vi)이 작아지므로 블로우 모터의 풍량은 작아진다. 즉, 배터리 전압이 낮은 상태에서 블로우 모터에 고전류가 흐르면 배터리가 손상되거나 완전히 방전될 가능성이 있는데 이때 블로우 모터에 흐르는 전류를 줄이므로 이를 방지하게 된다.

온도 감지단(30)의 비교기(U3) 일단(+)에는 서미스터를 통한 저항 전압이 접속되며 비교기 타단(-)에는 그 출력 전압(V3)이 접속되어 기준 전압으로 궤환된다. 일반적으로 도체의 온도가 상승하면 저항이 높아지는 반면 서미스터는 저항이 낮아지는 특성이 있다. 따라서 자동차의 실내 온도가 높아질수록 서미스터 저항은 낮아지고 상대적으로 저항(R4)의 값이 커져서 비교기(U3) 입력(+) 전압은 커지게 된다. 즉, 자동차의 실내 온도가 높아지면 블로우 모터는 실내 온도를 낮추는 방향으로 작동하게 된다. 실내 온도가 높아져서 상기 온도 감지단 출력 전압(V3)가 커지게 되면 비교기(U4)의 입력 전압(Vi)이 커져서 에어콘의 블로우 모터의 풍속이 커지게 된다.

상기 세개의 변수에 의해서 비교기(U4)의 입력 전압(Vi)이 결정되면 비교기의 기준전압(Vr)과 비교되어 출력 전압을 발생한다. 이때 상기 비교기의 기준전압(Vr)은 삼각파로서 삼각파 발생기(40)에서 발생되어 입력 전압과 비교 된다.

도 3은 비교기(U4)의 입력 전압(Vi)과 기준 전압(Vr)이 비교되어 PWM 신호로서 구형파 출력이 발생되는 것을 도시한 도면이다. 도면의 상부에는 입력전압(Vi)이 직선으로, 기준전압(Vr)은 삼각파로 중첩되어 있는 것을 볼 수 있다. 이와같이 중첩되어 있는 파형에서 입력 전압이 기준 전압보다 큰 경우에는 구형파가 하이가 되고 입력 전압이 기준전압 보다 작은 경우에는 구형파가 로우가 된다. 따라서 전체적인 입력 전압(Vi)이 기준 전압보다 대체로 크면 비교기(U4)의 출력(V0)이 듀티 사이클이 큰 구형파가 되어 트랜지스터(Q1)가 온 되는 시간이 길어진다. 한편 입력 전압이 전체적으로 기준 전압보다 작은 경우에는 비교기(U4)의 출력(V0)이 듀티 사이클이 작은 구형파가 되어 트랜지스터(Q1)가 온 되는 시간이 짧아지고 그에 따라 블로우 모터의 풍속이 작아진다.

도면에 도시된 비교기(U4)의 입력 파형을 보면 입력 전압(Vi)이 상기 세가지 변수중 어느것에 의해서 점차적으로 작아지는 것으로서, 일정한 크기의 삼각파와 비교해 볼 때 상대적으로 계속 낮아짐을 알 수 있다. 따라서 비교기(U4)의 출력(Vo)은 듀티 사이클이 점차로 작아지는 구형파임을 알수 있다. 이 경우 트랜지스터(Q1)의 온 시간은 점차로 짧아져서 블로우 모터의 풍속이 점차로 작아진다. 이와같이 하여 입력 전압이 낮아지는 것이 배터리 전압의 방전으로 인한 것일 경우 블로우 모터의 속도를 낮추어서 배터리의 손상 및 완전 방전을 방지하게 된다.

이와같이 본 발명을 실시하므로 자동차의 배터리 전압이 낮을 때 무리하게 블로우 모터를 고속으로 구동하여 배터리가 손상되거나 완전 방전되는 것을 방지할 수 있고, 풍량이 차량 실내 온도와 배터리 전압 상태에 따라서 연속적으로 자동조절되며 그에 따른 연료 절감의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치에 있어서, 블로우 모터의 풍량을 가변저항에 의해 조절하기 위한 풍량 조절단과, 블로우 모터의 풍량을 배터리 전압 상태에 따라 조절하기 위한 배터리 전압 감지단과, 블로우 모터의 풍량을 서미스터를 이용하여 차량의 실내 온도에 따라서 조절하기 위한 온도 감지단과, 상기 세 개의 단의 출력 전압을 합한 전압이 입력 일단(+)에 접속되며 입력 타단(-)에는 삼각파 전압이 접속되는 전압 비교기(U4)와, 상기 비교기 출력에 베이스가 접속되며 콜렉터에는 블로우 모터 및 배터리가 접속되고 에미터는 접지되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리 전압 감지단은 하나의 비교기(U2)를 갖는데, 상기 비교기의 출력이 상기 전압 비교기(U4)의 입력에 접속되며 입력 일단(+)이 배터리에 접속되며 입력 타단(-)이 비교기(U2)의 출력에 접속되어 괘환되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치.
3. 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 전압 비교기(U4)의 기준 전압은 삼각파인 것을 특징으로 하는 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치.
4. 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 전압 감지단(U4)의 출력 전압은 PWM 신호로서 듀티 사이클이 다른 구형파인 것을 특징으로 하는 자동차의 에어콘 블로우 모터 조절 장치.