KR100225959B1 - Apparatus and method of controlling speed of cooling fan - Google Patents

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Abstract

냉각팬의 회전속도 제어장치 및 그 방법은 엔진의 온도를 감지하여 그 감지된 온도에 비례하게 냉각팬의 회전속도를 선형적으로 제어하도록 한 것으로, 냉각팬의 회전속도 제어장치에 있어서, 냉각수의 온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 온도감지부에서 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호에 따라 PWM신호를 출력하는 PWM신호 발생부와; 상기 PWM신호 발생부에서 출력되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬이 선형적으로 구동되도록 스위칭하는 다수개의 스위칭부로 구성되어 냉각수의 온도를 감지하고, 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생제어신호를 제공하여 PWM신호를 발생하도록 하며,발생된 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬에 각각 연결된 스위칭부를 온 /오프 스위칭하여 상기 다수개의 냉각팬을 선형적으로 제어하도록 한 것이다.The rotation speed control device and the method of the cooling fan to sense the temperature of the engine to control the rotation speed of the cooling fan in proportion to the detected temperature, in the rotation speed control device of the cooling fan, A temperature sensing unit for sensing a temperature; A controller for outputting a PWM signal generation control signal to linearly control the cooling fan according to the temperature of the coolant detected by the temperature sensing unit; A PWM signal generator for outputting a PWM signal according to the control signal of the controller; Comprising a plurality of switching unit for switching the plurality of cooling fans to be driven linearly in accordance with the PWM signal output from the PWM signal generating unit detects the temperature of the coolant, and linearly cooling the cooling fan according to the detected temperature of the coolant Providing a PWM signal generation control signal to control the power to generate a PWM signal, and according to the generated PWM signal by switching the switching unit connected to each of the plurality of cooling fans on / off linearly To control.

Description

냉각팬의 회전속도 제어장치 및 그 방법Rotational speed control device and method for cooling fan

본 발명은 자동차 엔진용 냉각시스템에 관한 것으로서, 특히 냉각팬의 회전속도 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling system for an automobile engine, and more particularly, to a rotation speed control apparatus and a method of a cooling fan.

일반적으로 차량용 냉각팬은 라디에이터 후방에 설치하고, 강제통풍을 시켜 정차시와 저속주행시에도 충분한 냉각효과를 가져올 수 있도록 한 것이다.In general, a vehicle cooling fan is installed at the rear of the radiator and forced ventilation to bring sufficient cooling effect even when the vehicle is stopped and at low speeds.

냉각팬은 보통 4-6개의 날개가 달린 팬을 사용하며, 강철판이나 알루미늄합금 또는 합성수지등으로 만들어진다. 냉각팬의 송풍량은 날개의 수나 비틀림각도(20-30도 안팎), 팬의 지름(약30cm), 회전속도 등에 따라 다르나 일정한 송풍량을 유지시켜주기 위해서는 회전속도를 높이는 것보다는 팬의 지름을 크게 하는 것이 동력의 손실이 적게 된다.Cooling fans usually use four to six winged fans and are made of steel sheet, aluminum alloy or synthetic resin. Cooling fan volume varies depending on the number of blades, the torsion angle (about 20-30 degrees), the diameter of the fan (about 30cm), the rotational speed, etc.But to maintain a constant airflow, increase the diameter of the fan rather than increasing the rotational speed. The less power is lost.

그리고, 상기 냉각팬과 라디에이터의 거리를 접근시키면 냉각효과가 커지게 된다. 그러나, 상기와 같이 팬의 지름을 크게하다 보면 사이즈가 커지게 되어 장착 및 그 사이즈에 해당하는 공간이 필요하게 되는 문제점이 있다.As the distance between the cooling fan and the radiator approaches, the cooling effect increases. However, when the diameter of the fan is increased as described above, the size becomes large, and there is a problem in that a space corresponding to the mounting and the size thereof is required.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 냉각팬의 회전속도를 제어하여 냉각시스템의 냉각효율을 증대시키고 냉각팬의 부하변동에 따른 공회전 안정성에 대한 악영향을 감소시킬 수 있는 방법들의 개발이 진행되고 있다.In order to solve the above problems, the development of methods for controlling the rotational speed of the cooling fan to increase the cooling efficiency of the cooling system and reduce the adverse effect on the idle stability due to the load fluctuation of the cooling fan.

이하, 종래 기술에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, a rotation speed control apparatus for a cooling fan according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치의 회로구성을 보여주는 도면으로서, 특히 2-냉각팬시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a circuit configuration of a rotation speed control apparatus of a cooling fan according to the prior art, in particular an example of a two-cooling fan system.

도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 엔진온도 즉, 냉각수의 온도를 감지하는 온도 감지부(10)와; 상기 온도감지부(10)에서 감지된 냉각수의 온도에 따라 구동 제어신호를 출력하는 제어부(11)와; 상기 제어부(11)에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 구동되는 구동부(12)로 구성된다.Looking at the configuration with reference to Figure 1, the temperature sensing unit 10 for detecting the engine temperature, that is, the temperature of the coolant; A control unit 11 for outputting a driving control signal according to the temperature of the coolant detected by the temperature sensing unit 10; The driving unit 12 is driven according to the driving control signal output from the control unit 11.

구동부(12)는 제어부(11)의 일 출력단자(FAN OUT1)에서 출력되는 신호에 따라 온/오프동작되는 제 1 릴레이(RL1)와; 제 1 릴레이(RL1)에 연결되어 제 1 릴레이(RL1)의 동작여부에 따라 구동되는 제 1 냉각팬(M1)과; 제 1 냉각팬(M1)과 연결되고 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT2)에서 출력되는 신호에 따라 온/오프 동작되는 제 2 릴레이(RL2)와; 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT2)에서 출력되는 출력신호에 따라 온/오프 동작되는 제 3 릴레이(RL3)와; 제 2 릴레이(RL2) 또는 제 3 릴레이(RL3)의 동작여부에 따라 구동되는 제 2 냉각팬(M2)으로 구성된다.The driver 12 includes a first relay RL1 which is turned on / off according to a signal output from one output terminal FAN OUT1 of the controller 11; A first cooling fan M1 connected to the first relay RL1 and driven according to the operation of the first relay RL1; A second relay RL2 connected to the first cooling fan M1 and operated on / off according to a signal output from the output terminal FAN OUT2 of the controller 11; A third relay RL3 which is turned on / off according to an output signal output from the output terminal FAN OUT2 of the controller 11; The second cooling fan M2 is driven according to whether the second relay RL2 or the third relay RL3 is operated.

이상에서와 같이 구성된 냉각팬 회전속도 제어장치의 동작을 살펴보기로 한다.The operation of the cooling fan rotational speed control device configured as described above will be described.

엔진온도 즉, 냉각수의 온도를 온도감지부(10)에서 감지하여 그 감지된 냉각수의 온도에 따라 제어부(11)가 냉각팬(M1, M2)의 저속회전, 고속회전 및 정지 등의 동작을 수행할 수 있도록 구동부(12)를 제어하게 된다.The temperature sensing unit 10 senses the engine temperature, that is, the temperature of the coolant, and the controller 11 performs operations such as low speed rotation, high speed rotation, and stop of the cooling fans M1 and M2 according to the detected temperature of the coolant. The driving unit 12 is controlled to do so.

그러면, 제어부(11)에서 냉각팬(M1, M2)의 속도를 조절하는데 있어, 저속회전, 고속회전 및 정지등으로 구분하여 그 동작을 살펴보기로 한다.Then, in controlling the speed of the cooling fan (M1, M2) in the control unit 11, it will be divided into the low-speed rotation, high-speed rotation and stop, etc. to examine the operation.

먼저, 온도감지부(10)에서 감지된 엔진의 온도가 낮을 경우 냉각팬(M1, M2)의 회전속도를 저속회전으로 제어하게 되는데, 냉각팬(M1, M2)의 저속회전제어시를 살펴보면, 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT1)는 로우(LOW)신호를 출력하고 다른 출력단자(FAN OUT2)에는 하이(HIGH)신호를 출력한다.First, when the temperature of the engine sensed by the temperature sensing unit 10 is low, the rotation speeds of the cooling fans M1 and M2 are controlled by low speed rotation. Referring to the low speed rotation control of the cooling fans M1 and M2, The output terminal FAN OUT1 of the control unit 11 outputs a low signal and a high signal to the other output terminal FAN OUT2.

이렇게 신호를 각 출력단자로 출력하게 되면, 먼저 제 1 릴레이(RL1)의 일측단자로 로우신호가 입력되고, 타측단자로는 배터리(BATT2)의 12V의 전압이 인가되면 코일(C1)에 전압이 유기되어 스위치(SW1)가 온된다. 따라서, 제 1 냉각팬(M1)이 구동된다.When the signal is output to each output terminal, a low signal is first input to one terminal of the first relay RL1, and when a voltage of 12 V of the battery BATT2 is applied to the other terminal, the voltage is applied to the coil C1. It is induced and the switch SW1 is turned on. Thus, the first cooling fan M1 is driven.

제어부(11)의 출력단자( FAN OUT2)의 출력신호가 하이이므로 제 2 릴레이(RL2)의 스위치(SW2)는 a단자와 접점된 상태로 스위칭이 되어 제 2 냉각팬( M2)가 구동되고, 제 3 릴레이(RL3)는 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT2)출력이 하이이기 때문에 제 3 릴레이(RL)의 스위치(SW3)는 오픈된 상태가 된다.Since the output signal of the output terminal FAN OUT2 of the control unit 11 is high, the switch SW2 of the second relay RL2 is switched in contact with the terminal a to drive the second cooling fan M2. Since the output of the output terminal FAN OUT2 of the control unit 11 is high, the switch SW3 of the third relay RL is in an open state.

결국, 제 1 냉각팬(M1)과 제 2 냉각팬(M2)이 직렬로 연결되기 때문에 냉각팬(M1, M2)각각이 저속으로 회전된다.As a result, since the first cooling fan M1 and the second cooling fan M2 are connected in series, each of the cooling fans M1 and M2 is rotated at a low speed.

이어, 온도감지부(10)에서 감지된 엔진의 온도가 높아 냉각팬(M1, M2)의 회전속도를 고속회전으로 제어하여야 할 경우에는, 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT1)단자는 로우(LOW)신호를 출력하고 다른 출력단자(FAN OUT2)역시 로우신호를 출력하게 된다.Subsequently, when the temperature of the engine sensed by the temperature sensing unit 10 is high and the rotation speed of the cooling fans M1 and M2 needs to be controlled at high speed, the output terminal FAN OUT1 of the control unit 11 is low. Outputs (LOW) signal and other output terminal (FAN OUT2) also outputs low signal.

이렇게 신호를 각 출력단자로 출력하게 되면, 먼저 제 1 릴레이(RL1)의 일측단자로 로우신호가 입력되고 타측단자로는 배터리(BATT2)의 12V의 전압이 인가되면 코일(C1)에 전압이 유기되어 스위치(SW1)가 온된다. 따라서, 제 1 냉각팬(M1)이 구동된다.When the signal is output to each output terminal, a low signal is first input to one terminal of the first relay RL1, and a voltage of 12 V of the battery Batt2 is applied to the other terminal to induce a voltage to the coil C1. Switch SW1 is turned on. Thus, the first cooling fan M1 is driven.

제어부(11)의 출력단자( FAN OUT2)의 출력신호가 로우이므로 제 2 릴레이(RL2)의 스위치(SW2)는 b단자와 접점되도록 스위칭이 되어 제 2 냉각팬( M2)의 구동이 정지되고, 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT2)출력이 로우이기 때문에 제 3 릴레이(RL)의 스위치(SW3)는 온 된다.Since the output signal of the output terminal FAN OUT2 of the control unit 11 is low, the switch SW2 of the second relay RL2 is switched to be in contact with the b terminal, and the driving of the second cooling fan M2 is stopped. Since the output of the output terminal FAN OUT2 of the controller 11 is low, the switch SW3 of the third relay RL is turned on.

결국, 제 2 릴레이(RL2)의 b접점상태로 스위칭되는 것으로 인해 제 1 냉각팬(M1)과 제 2 냉각팬(M2)이 병렬로 연결되기 때문에 냉각팬(M1, M2)각각이 고속으로 회전된다.As a result, since the first cooling fan M1 and the second cooling fan M2 are connected in parallel due to the switching to the b contact state of the second relay RL2, the cooling fans M1 and M2 each rotate at a high speed. do.

온도감지부(10)에서 감지된 엔진의 온도가 현저하게 낮아 냉각팬(M1, M2)의 회전이 정지되도록 제어하여야 할 경우, 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT1)단자는 하이신호를 출력하고, 다른 출력단자(FAN OUT2)역시 하이신호를 출력하게 된다.When the temperature of the engine detected by the temperature sensing unit 10 is so low that the rotation of the cooling fans M1 and M2 needs to be controlled to stop, the output terminal FAN OUT1 of the control unit 11 outputs a high signal. The other output terminal FAN OUT2 also outputs a high signal.

이렇게 신호를 각 출력단자로 출력하게 되면, 먼저 제 1 릴레이(RL1)의 일측단자로 로우신호가 입력되고 타측단자로는 밧데리(BATT2)의 12V의 전압이 인가되어 제 1 릴레이(RL1)의 스위치(SW1)가 오프된다. 따라서, 제 1 냉각팬(M1)의 구동이 정지된다.When the signal is output to each output terminal, a low signal is first input to one terminal of the first relay RL1 and a voltage of 12 V of the battery BATT2 is applied to the other terminal to switch the first relay RL1. (SW1) is turned off. Therefore, the drive of the first cooling fan M1 is stopped.

또한, 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT2)의 출력신호가 하이이므로 제 2 릴레이(RL2)의 스위치(SW2)는 a단자와 접점되도록 스위칭이 되고, 제어부(11)의 출력단자(FAN OUT2)의 출력이 하이이기 때문에 제 3 릴레이(RL)의 스위치(SW3)역시 오프 된다. 결국, 제 1 냉각팬(M1)과 제 2 냉각팬(M2)의 연결이 오픈되기 때문에 냉각팬(M1, M2)각각의 동작이 정지된다.In addition, since the output signal of the output terminal FAN OUT2 of the control unit 11 is high, the switch SW2 of the second relay RL2 is switched to be in contact with the terminal a, and the output terminal FAN OUT2 of the control unit 11 is controlled. ) Output is high, so the switch SW3 of the third relay RL is also turned off. As a result, since the connection between the first cooling fan M1 and the second cooling fan M2 is opened, the operation of each of the cooling fans M1 and M2 is stopped.

이상에서와 같이 냉각팬의 회전속도 제어장치의 동작을 간단히 요약하면 아래의 표와 같다.As described above, briefly summarize the operation of the rotation speed control device of the cooling fan as shown in the table below.

구분division FAN OUT 1FAN OUT 1 FAN OUT 2FAN OUT 2 제1, 2냉각팬 연결구성First and second cooling fan connection configuration 저속회전Low speed rotation 로우low 하이Hi 직력연결Serial connection 고속회전High speed rotation 로우low 로우low 병렬연결Parallel connection 정지stop 하이Hi 하이Hi 오픈open

즉, 종래의 냉각팬의 회전속도 제어방법은 엔진온도에 따라 제어부(11)가 냉각팬용 릴레이(RL1, RL2, RL3)을 온/오프제어하여 냉각팬의 속도를 저속, 고속 및 정지 등의 단계로만 구분하여 제어하게 되는 것이다.That is, in the conventional method of controlling the rotational speed of the cooling fan, the control unit 11 controls the cooling fan relays RL1, RL2, and RL3 on / off according to the engine temperature to control the speed of the cooling fan at low speed, high speed, and stop. It is controlled only by.

종래 기술에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치는 냉각팬의 회전속도조절이 엔진의 온도에 따라 단순히 저속, 고속 및 정지 등의 몇단계로만 제어되기 때문에 냉각시스템의 효율이 감소되고, 냉각팬의 정지에서 저속회전으로 저속회전에서 고속회전으로 변환시 전기부하 변동에 의해 공회전 안정성을 저해하게 되는 문제점이 있다.The rotation speed control device of the cooling fan according to the prior art reduces the efficiency of the cooling system because the rotation speed control of the cooling fan is controlled only in a few steps, such as low speed, high speed, and stop, depending on the temperature of the engine. There is a problem in that idling stability is hindered by electric load fluctuations when converting from low speed to high speed in low speed rotation.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하야 안출된 것으로 본 발명의 목적은 냉각팬의 회전속도를 엔진의 온도에 비례하게 선형제어하도록 한 냉각팬의 회전속도 제어장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems according to the prior art, an object of the present invention is to provide a rotation speed control apparatus for a cooling fan to linearly control the rotation speed of the cooling fan in proportion to the temperature of the engine. Is in.

또한, 본 발명의 다른 목적은 냉각팬의 회전속도 제어장치에 상응하는 냉각팬의 회전속도 제어방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention to provide a rotation speed control method of the cooling fan corresponding to the rotation speed control apparatus of the cooling fan.

도 1은 종래 기술에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치의 회로구성을 보여주는 도면1 is a view showing a circuit configuration of a rotation speed control apparatus of a cooling fan according to the prior art

도 2는 본 발명에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치의 회로 구성을 보여주는 도면2 is a view showing a circuit configuration of a rotation speed control apparatus for a cooling fan according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 PWM신호 발생부에서 발생되는 PWM신호의 파형을 나타낸 도면3 is a view illustrating a waveform of a PWM signal generated by the PWM signal generator shown in FIG.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

20 : 온도감지부 21 : 제어부20: temperature sensing unit 21: control unit

22 : PWM신호 발생부 23 : 냉각팬 구동부22: PWM signal generator 23: cooling fan drive unit

본 발명에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치의 특징은 냉각팬의 회전속도 제어장치에 있어서, 냉각수의 온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 온도감지부에서 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호에 따라 PWM신호를 출력하는 PWM신호 발생부와;상기 PWM신호 발생부에서 출력되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬이 선형적으로 구동되도록 스위칭하는 다수개의 스위칭부로 구성됨에 있다.The rotation speed control device of the cooling fan according to the present invention is characterized in that the rotation speed control device of the cooling fan, the temperature sensing unit for sensing the temperature of the cooling water; A controller for outputting a PWM signal generation control signal to linearly control the cooling fan according to the temperature of the coolant detected by the temperature sensing unit; And a PWM signal generator for outputting a PWM signal according to the control signal of the controller; and a plurality of switching units for switching the plurality of cooling fans to be linearly driven according to the PWM signal output from the PWM signal generator. .

본 발명의 장치에 대한 다른 특징은 냉각팬의 회전속도 제어장치에 있어서, 냉각수의 온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 온도감지부에서 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생 제어신호를 선택적으로 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 선택적으로 출력되는 제어신호에 따라 PWM신호를 선택적으로 출력하는 PWM신호 발생부와; 상기 PWM신호 발생부에서 선택적으로 출력되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬이 구동되도록 선택적으로 스위칭되는 다수개의 스위칭부로 구성됨에 있다.Another feature of the apparatus of the present invention is a rotation speed control apparatus of a cooling fan, comprising: a temperature sensing unit for sensing a temperature of cooling water; A controller selectively outputting a PWM signal generation control signal to linearly control the cooling fan according to the temperature of the coolant detected by the temperature sensing unit; A PWM signal generator for selectively outputting a PWM signal according to a control signal selectively output from the controller; The plurality of switching units are selectively switched to drive the plurality of cooling fans in accordance with the PWM signal selectively output from the PWM signal generator.

본 발명에 따른 냉각팬의 회전속도 제어방법의 특징은 다수개 냉각팬 각각에 스위칭부가 각각 연결되어 구성된 냉각팬의 회전속도 제어장치에서의 회전속도 제어방법에 있어서, 냉각수의 온도를 감지하는 단계와; 상기 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생제어신호를 제공하는 단계와; 상기 PWM신호 발생 제어신호에 따라 PWM신호를 발생하여 출력하는 단계와; 상기 출력되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬에 각각 연결된 스위칭부를 온 /오프 스위칭하여 상기 다수개의 냉각팬을 선형적으로 제어하는 단계로 이루어짐에 있다.The rotation speed control method of the cooling fan control method according to the present invention is characterized in that the rotation speed control method of the rotation speed control apparatus of the cooling fan is configured to be connected to each of the plurality of cooling fans, respectively, and the step of sensing the temperature of the cooling water; ; Providing a PWM signal generation control signal to linearly control the cooling fan according to the sensed temperature of the cooling water; Generating and outputting a PWM signal according to the PWM signal generation control signal; And linearly controlling the plurality of cooling fans by switching on / off switching units respectively connected to the plurality of cooling fans according to the output PWM signal.

본 발명에 따른 방법의 다른 특징은 다수개 냉각팬 각각에 스위칭부가 각각 연결되어 구성된 냉각팬의 회전속도 제어장치에서의 회전속도 제어방법에 있어서, 냉각수의 온도를 감지하는 단계와; 상기 감지된 냉각수의 온도에 따라 PWM신호 발생 제어신호를 선택적으로 출력하는 단계와; 상기 선택적으로 출력되는 제어신호에 따라 PWM신호를 선택적으로 발생하여 제공하는 단계와; 상기 선택적으로 제공되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬 각각에 연결된 스위칭부를 선택적으로 스위칭하여 상기 다수개의 냉각팬을 선택적으로 구동하는 단계로 이루어짐에 있다.Another feature of the method according to the present invention is a rotation speed control method in a rotation speed control apparatus of a cooling fan, wherein a switching unit is connected to each of a plurality of cooling fans, the method comprising: sensing a temperature of cooling water; Selectively outputting a PWM signal generation control signal according to the sensed temperature of the coolant; Selectively generating and providing a PWM signal according to the selectively output control signal; And selectively driving the plurality of cooling fans by selectively switching a switching unit connected to each of the plurality of cooling fans according to the selectively provided PWM signal.

이하, 본 발명에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치 및 그 방법의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a rotation speed control apparatus and a method of a cooling fan according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치의 회로 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 PWM신호 발생부에서 발생되는 PWM신호의 파형을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a circuit configuration of a rotation speed control apparatus of a cooling fan according to the present invention, Figure 3 is a view showing a waveform of a PWM signal generated in the PWM signal generating unit shown in FIG.

도 2를 참조하여 냉각팬의 회전속도 제어장치의 구성을 살펴보면, 엔진의 온도를 감지하는 온도감지부(20)와; 상기 온도감지부(20)에서 감지된 엔진온도에 따라 일 제어신호를 출력하는 제어부(21)와; 상기 제어부(21)의 일 제어신호에 따라 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 출력하는 PWM신호 발생부(22)와; 상기 PWM신호 발생부(22)에서 출력되는 PWM신호에 따라 구동되는 구동부(23)로 구성된다.Looking at the configuration of the rotation speed control device of the cooling fan with reference to Figure 2, the temperature sensing unit 20 for sensing the temperature of the engine; A control unit 21 for outputting a control signal according to the engine temperature detected by the temperature sensing unit 20; A PWM signal generator 22 for outputting a pulse width modulation (PWM) signal according to one control signal of the controller 21; The driver 23 is driven according to the PWM signal output from the PWM signal generator 22.

구동부(23)는 상기 PWM신호 발생부(22)의 출력을 트랜지스터(Q1, Q2, Qn)의 베이스단자에 각각 연결하고, 각 트랜지스터(Q1, Q2, Qn)의 콜렉터단자에 밧데리(BATT)의 12V의 전원을 각각 연결하며, 각 트랜지스터(Q1, Q2, Qn)의 에미터단자에는 냉각팬(M1, M2, Mn)이 각각 연결된다.The driver 23 connects the output of the PWM signal generator 22 to the base terminals of the transistors Q1, Q2, and Qn, respectively, and connects the battery Batt to the collector terminals of the transistors Q1, Q2, and Qn. A 12V power supply is connected to each other, and cooling fans M1, M2, and Mn are connected to emitter terminals of the transistors Q1, Q2, and Qn, respectively.

이상에서와 같은 구성을 갖는 냉각팬의 회전속도 제어장치의 동작을 살펴보기로 한다.The operation of the rotation speed control device of the cooling fan having the configuration as described above will be described.

먼저, 온도감지부(20)에서는 엔진의 상태 즉, 냉각수의 온도를 감지하여 제어부(21)로 출력한다.First, the temperature detecting unit 20 detects the state of the engine, that is, the temperature of the coolant, and outputs the detected state to the controller 21.

제어부(21)는 냉각수의 온도를 판단하여 냉각수에 비례하는 출력제어신호를 PWM신호 발생부(22)로 출력한다. PWM신호 발생부(22)에서는 냉각수의 온도에 해당하는 PWM신호를 구동부(23)로 출력하여 구동부(23) 각각의 냉각팬(M1, N2, Mn)을 선형적으로 구동 제어한다. 상기 PWM신호 발생부(22)에서 출력되는 신호는 도 3에 도시되었다.The controller 21 determines the temperature of the coolant and outputs an output control signal proportional to the coolant to the PWM signal generator 22. The PWM signal generator 22 outputs a PWM signal corresponding to the temperature of the coolant to the driver 23 to linearly drive-control the cooling fans M1, N2, and Mn of each of the drivers 23. The signal output from the PWM signal generator 22 is shown in FIG. 3.

만약, 냉각수의 온도가 낮아 냉각팬의 저속회전을 요할 시, 도 3에 도시된 PWM신호의 온 듀티(On Duty)값(%)을 짧게하여 각 냉각팬(M1, M2, Mn)의 구동을 저속으로 회전하도록 한다.If the cooling water temperature is low and the low speed rotation of the cooling fan is required, the On Duty value (%) of the PWM signal shown in FIG. 3 is shortened to drive each cooling fan (M1, M2, Mn). Rotate at low speed.

한편, 냉각수의 온도가 높아 고속회전을 냉각팬의 고속회전을 요할 시 도 3의 PWM신호의 온 듀티값의 주기를 길게하여 각 냉각팬(M1, M2, Mn)의 구동을 고속으로 회전하도록 하는 것이다. 즉, 냉각팬(M1, M2, Mn)의 회전속도는 각 냉각팬(M1, M2, Mn)에 인가되는 전압(V1, V2, Vn)에 비례한다.On the other hand, when the temperature of the coolant is high and the high speed rotation requires the high speed rotation of the cooling fan, the period of the on duty value of the PWM signal of FIG. will be. That is, the rotation speeds of the cooling fans M1, M2, and Mn are proportional to the voltages V1, V2, and Vn applied to the cooling fans M1, M2, and Mn.

각 냉각팬(M1, M2, Mn)에 인가되는 전압(V1, V2, Vn)은 상기 PWM신호 발생부(22)에서 출력되는 PWM신호의 온 듀티값 또는 오프 듀티값에 비례하게 된다. 여기서, 오프 듀티값은 (100 - 온듀티값)이 된다.The voltages V1, V2, and Vn applied to the cooling fans M1, M2, and Mn are proportional to the on duty value or the off duty value of the PWM signal output from the PWM signal generator 22. Here, the off duty value is (100-on duty value).

각 냉각팬(M1, M2, Mn)에 인가되는 전압과 각 트랜지스터(Q1, Q2, Qn)에 인가되는 PWM신호는 각각 동일하다. 즉, 각 냉각팬(M1, M2, Mn)에 인가되는 전압은 아래의 수학식과 같다.The voltages applied to the cooling fans M1, M2, and Mn and the PWM signals applied to the transistors Q1, Q2, and Qn are the same. That is, the voltage applied to each cooling fan (M1, M2, Mn) is as shown in the following equation.

V1 = V2 =···= Vn = 12V × 온 듀티값(%) / 100V1 = V2 = ... Vn = 12V × on duty value (%) / 100

여기서, 12V는 BATT에서 인가되는 전압이다.Here, 12V is the voltage applied in the BATT.

상기와 같이 각각의 트랜지스터(Q1, Q2, Qn)에 제공되는 PWM신호가 동일하기 때문에 각 냉각팬(M1, M2, Mn)에 공급되는 전압 역시 동일하게 되어 각 냉각팬(M1, M2, Mn)의 구동을 선형적으로 구동할 수 있게 된다.As described above, since the PWM signals provided to the respective transistors Q1, Q2, and Qn are the same, the voltages supplied to the cooling fans M1, M2, and Mn are also the same, so that the cooling fans M1, M2, and Mn are the same. The driving of can be driven linearly.

PWM신호 발생부(22)에서 발생되는 PWM신호를 제어부(21)의 출력제어신호에 따라 각각 달리하여 각 트랜지스터(Q1, Q2, Qn)에 인가함으로서, 냉각팬의 저속회전, 고속회전 등을 각 냉각팬(M1, M2, Mn)의 선택에 따라 선형적으로 제어할 수 도 있다.By applying the PWM signal generated by the PWM signal generator 22 to the transistors Q1, Q2, and Qn differently depending on the output control signal of the controller 21, the low speed rotation, the high speed rotation, and the like of the cooling fan are respectively applied. Depending on the selection of the cooling fans (M1, M2, Mn) may be controlled linearly.

상술한바와 같이 냉각팬의 회전속도 제어장치를 연결구성하게 되면 각 냉각팬(M1, M2, Mn)에 인가되는 전압은 아래의 수학식과 같이 된다.When the rotation speed control device of the cooling fan is connected as described above, the voltage applied to each of the cooling fans M1, M2, and Mn is expressed by the following equation.

V1 = 12V × 온 듀티값(%) / 100V1 = 12 V × On Duty (%) / 100

여기서, 상기 온 듀티값은 트랜지스터(Q1)에 인가되는 PWM신호의 온듀티값이다.The on duty value is an on duty value of the PWM signal applied to the transistor Q1.

V2 = 12V × 온 듀티값(%) / 100V2 = 12 V × On Duty (%) / 100

여기서, 상기 온 듀티값은 트랜지스터(Q2)에 인가되는 PWM신호의 온듀티값이다.The on duty value is an on duty value of the PWM signal applied to the transistor Q2.

V1 = 12V × 온 듀티값(%) / 100V1 = 12 V × On Duty (%) / 100

여기서, 상기 온 듀티값은 트랜지스터(Qn)에 인가되는 PWM신호의 온듀티값이다. 즉, 각 트랜지스터(Q1, Q2, Qn)에 인가하는 PWM신호의 온듀티값을 서로 달리 인가하여 냉각팬을 선택적으로 동작하게 하므로써, 냉각수의 온도에 따른 필요한 회전속도로 구동되도록 선형적으로 제어하게 된다.Here, the on duty value is an on duty value of the PWM signal applied to the transistor Qn. That is, by selectively applying the on-duty value of the PWM signal applied to each of the transistors Q1, Q2, and Qn to operate the cooling fan selectively, it is linearly controlled to be driven at the required rotational speed according to the temperature of the cooling water. do.

본 발명에 따른 냉각팬의 회전속도 제어장치 및 그 방법은 냉각팬의 회전속도를 PWM신호에 따라 선형제어함으로써, 냉각시스템의 냉각효율을 증대시킬 수 있으며, 냉각팬의 온/오프제어시의 급작스런 전기 부하변동에 따른 공회전의 안정성의 저해요인을 김소시킬 수 있는 이점이 있다.The rotation speed control device and method of the cooling fan according to the present invention can increase the cooling efficiency of the cooling system by linearly controlling the rotation speed of the cooling fan according to the PWM signal, and suddenly during on / off control of the cooling fan. There is an advantage that can reduce the inhibitory factors of the stability of the idle due to the electric load change.

Claims (7)

냉각팬의 회전속도 제어장치에 있어서,In the rotation speed control device of the cooling fan, 냉각수의 온도를 감지하는 온도감지부와;A temperature sensing unit sensing a temperature of the cooling water; 상기 온도감지부에서 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생 제어신호를 출력하는 제어부와;A controller for outputting a PWM signal generation control signal to linearly control the cooling fan according to the temperature of the coolant detected by the temperature sensing unit; 상기 제어부의 제어신호에 따라 PWM신호를 출력하는 PWM신호 발생부와;A PWM signal generator for outputting a PWM signal according to the control signal of the controller; 상기 PWM신호 발생부에서 출력되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬이 선형적으로 구동되도록 스위칭하는 다수개의 스위칭부로 구성됨을 특징으로 하는 냉각팬의 회전속도 제어장치.And a plurality of switching units configured to switch the plurality of cooling fans to be linearly driven according to the PWM signals output from the PWM signal generator. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부는 PWM신호 발생부에서 출력되는 PWM신호의 온 듀티값 또는 오프 듀티값에 의해 스위칭됨을 특징으로 하는 냉각팬의 회전속도 제어장치.The apparatus of claim 1, wherein the switching unit is switched by an on duty value or an off duty value of the PWM signal output from the PWM signal generator. 제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 냉각팬은 서로 병렬로 각각 연결되고, 상기 다수개의 스위칭부에 대응되도록 각각 직렬로 연결됨을 특징으로 하는 냉각팬의 회전속도 제어장치.The rotation speed control apparatus of claim 1, wherein the plurality of cooling fans are connected in parallel with each other, respectively, and connected in series to correspond to the plurality of switching units. 냉각팬의 회전속도 제어장치에 있어서,In the rotation speed control device of the cooling fan, 냉각수의 온도를 감지하는 온도감지부와;A temperature sensing unit sensing a temperature of the cooling water; 상기 온도감지부에서 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생 제어신호를 선택적으로 출력하는 제어부와;A controller selectively outputting a PWM signal generation control signal to linearly control the cooling fan according to the temperature of the coolant detected by the temperature sensing unit; 상기 제어부에서 선택적으로 출력되는 제어신호에 따라 PWM신호를 선택적으로 출력하는 PWM신호 발생부와;A PWM signal generator for selectively outputting a PWM signal according to a control signal selectively output from the controller; 상기 PWM신호 발생부에서 선택적으로 출력되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬이 구동되도록 선택적으로 스위칭되는 다수개의 스위칭부로 구성됨을 특징으로 하는 냉각팬의 회전속도 제어장치.And a plurality of switching units that are selectively switched to drive the plurality of cooling fans according to the PWM signals selectively output from the PWM signal generator. 제 4 항에 있어서, 상기 스위칭부는 PWM신호 발생부에서 선택적으로 출력되는 PWM신호의 온 듀티값 또는 오프 듀티값에 의해 스위칭됨을 특징으로 하는 냉각팬의 회전속도 제어장치.The apparatus of claim 4, wherein the switching unit is switched by an on duty value or an off duty value of a PWM signal selectively output from the PWM signal generator. 다수개 냉각팬 각각에 스위칭부가 각각 연결되어 구성된 냉각팬의 회전속도 제어제어장치에서의 회전속도 제어방법에 있어서,In the rotational speed control method of the rotational speed control control device of the cooling fan configured by connecting a switching unit to each of the plurality of cooling fans, 냉각수의 온도를 감지하는 단계와;Sensing the temperature of the coolant; 상기 감지된 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬을 선형적으로 제어할 수 있도록 PWM신호 발생제어신호를 제공하는 단계와 ;Providing a PWM signal generation control signal to linearly control the cooling fan according to the sensed temperature of the cooling water; 상기 PWM신호 발생 제어신호에 따라 PWM신호를 발생하여 출력하는 단계와;Generating and outputting a PWM signal according to the PWM signal generation control signal; 상기 출력되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬에 각각 연결된 스위칭부를 온 /오프 스위칭하여 상기 다수개의 냉각팬을 선형적으로 제어하는 단계로 이루어짐을특징으로 하는 냉각팬의 회전속도 제어방법.And controlling the plurality of cooling fans linearly by switching on / off switching units respectively connected to the plurality of cooling fans according to the output PWM signal. 다수개 냉각팬 각각에 스위칭부가 각각 연결되어 구성된 냉각팬의 회전속도 제어장치에서의 회전속도 제어방법에 있어서,In the rotational speed control method of the rotational speed control device of the cooling fan configured to be connected to each of the plurality of cooling fans, respectively, 냉각수의 온도를 감지하는 단계와;Sensing the temperature of the coolant; 상기 감지된 냉각수의 온도에 따라 PWM신호 발생 제어신호를 선택적으로 출력하는 단계와;Selectively outputting a PWM signal generation control signal according to the sensed temperature of the coolant; 상기 선택적으로 출력되는 제어신호에 따라 PWM신호를 선택적으로 발생하야 제공하는 단계와;Selectively generating a PWM signal according to the selectively output control signal; 상기 선택적으로 제공되는 PWM신호에 따라 상기 다수개의 냉각팬 각각에 연결된 스위칭부를 선택적으로 스위칭하여 상기 다수개의 냉각팬을 선택적으로 구동하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 냉각팬의 회전속도 제어방법.And selectively driving the plurality of cooling fans by selectively switching a switching unit connected to each of the plurality of cooling fans according to the selectively provided PWM signal.
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