KR100507193B1 - Fail safe circuit of a cooling control unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로에 관한 것으로, 엔진제어유니트에서 출력된 제어신호에 따라 파워트랜지스터를 작동시켜서 냉각팬모터를 구동시키는 마이콤이 정상적으로 작동시에 일정 주파수를 가지는 위치도그신호를 생성하는 위치도그신호생성회로와; 상기 위치도그신호를 미분하여 리셋신호로 출력하는 미분회로와; 상기 리셋신호에 따라 충전된 전압을 방전시켜서 일정 시정수를 가지는 램프신호를 생성하는 램프신호생성회로와; 상기 램프신호를 기준전압값과 비교하여 상기 위치도그신호생성회로로부터 위치도그신호가 생성되지 않는 경우에 로우레벨의 신호를 출력하도록 되어 있는 비교기와; 상기 비교기에서 로우레벨의 신호가 출력되면 상기 냉각팬모터를 구동시키는 릴레이를 포함하여 구성되어, 마이콤이 고장나면 냉각팬을 강제로 구동시켜서 냉각수가 과열되는 것을 방지하는 효과가 있다.The present invention relates to a fail-safe circuit of a cooling control unit, and operates a power transistor according to a control signal output from an engine control unit to generate a position dog signal having a predetermined frequency when a microcomputer driving a cooling fan motor operates normally. A position dog signal generation circuit; A differential circuit which differentiates the position dog signal and outputs it as a reset signal; A lamp signal generation circuit for discharging the charged voltage according to the reset signal to generate a lamp signal having a predetermined time constant; A comparator configured to compare the ramp signal with a reference voltage value and output a low level signal when the position dog signal is not generated from the position dog signal generation circuit; The comparator is configured to include a relay for driving the cooling fan motor when a low level signal is output, thereby forcibly driving the cooling fan to prevent the cooling water from overheating when a microcomputer fails.
Description
본 발명은 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 자동차의 엔진제어유니트에서 출력되는 제어신호에 따라 냉각팬모터를 펄스폭변조(PWM) 제어하는 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a fail safe circuit of a cooling control unit, and more particularly, to a fail safe circuit of a cooling control unit for controlling a pulse width modulation (PWM) of a cooling fan motor according to a control signal output from an engine control unit of a vehicle. It is about.
자동차의 엔진제어유니트는 냉각수온도센서에 의해 감지된 냉각수온도와 운전자의 에어콘 조작 신호를 받아서 냉각제어유니트로 냉각팬제어신호(PWM신호)를 출력하고, 상기 냉각제어유니트는 상기 냉각팬제어신호(PWM신호)의 듀티값에 해당하는 회전수에 이르도록 냉각팬모터를 펄스폭변조(PWM) 제어한다.The engine control unit of the vehicle receives the coolant temperature sensed by the coolant temperature sensor and the driver's air conditioner operation signal and outputs a cooling fan control signal (PWM signal) to the cooling control unit, and the cooling control unit is configured to output the cooling fan control signal ( The cooling fan motor is controlled by pulse width modulation (PWM) to reach a rotation speed corresponding to the duty value of the PWM signal.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 냉각제어유니트는 엔진룸 온도 증가 및 내부 발열로 인해 냉각제어유니트 내부의 마이콤이 고장나서 냉각팬을 구동시키지 못하고, 이로 인해 냉각수가 과열되는 현상이 종종 발생되고 있었다.However, the cooling control unit according to the related art as described above fails to drive the cooling fan due to the failure of the microcomputer inside the cooling control unit due to the increase in the engine room temperature and the internal heat generation, which often causes the cooling water to overheat. there was.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 냉각제어유니트 내부에 구비된 마이콤의 고장 여부를 감시하여 마이콤이 고장나면 냉각팬을 강제로 구동시켜서 냉각수가 과열되는 것을 방지하는 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Thus, the present invention was invented to solve the above problems, by monitoring the failure of the microcomputer provided in the cooling control unit to drive the cooling fan to prevent the cooling water from overheating if the microcomputer is broken. The object is to provide a fail safe circuit of the cooling control unit.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 릴레이를 사용하여 냉각팬을 구동시킴으로써, 파워트랜지스터가 고장났을 경우에도 안정적으로 냉각팬을 구동시킬 수 있을 뿐만 아니라 파워트랜지스터 사용에 의한 발열을 근본적으로 제거할 수 있는 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention, by using a relay to drive the cooling fan, can not only stably drive the cooling fan when the power transistor is broken, but also fundamentally eliminate the heat generated by the use of the power transistor. It is an object of the present invention to provide a fail safe circuit of a cooling control unit.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로는, 엔진제어유니트에서 출력된 제어신호에 따라 파워트랜지스터를 작동시켜서 냉각팬모터를 구동시키는 마이콤을 포함하여 구성된 냉각제어유니트에 있어서, The fail safe circuit of the cooling control unit according to the present invention for achieving the above object, the cooling control configured to include a microcomputer to operate the power transistor in accordance with the control signal output from the engine control unit to drive the cooling fan motor. In the unit,
상기 마이콤이 정상적으로 작동시에 일정 주파수를 가지는 위치도그신호를 생성하는 위치도그신호생성회로와; 상기 위치도그신호를 미분하여 리셋신호로 출력하는 미분회로와; 상기 리셋신호에 따라 충전된 전압을 방전시켜서 일정 시정수를 가지는 램프신호를 생성하는 램프신호생성회로와; 상기 램프신호를 기준전압값과 비교하여 상기 위치도그신호생성회로로부터 위치도그신호가 생성되지 않는 경우에 로우레벨의 신호를 출력하도록 되어 있는 비교기와; 상기 비교기에서 로우레벨의 신호가 출력되면 상기 냉각팬모터를 구동시키는 릴레이를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. A position dog signal generation circuit for generating a position dog signal having a predetermined frequency when the microcomputer operates normally; A differential circuit which differentiates the position dog signal and outputs it as a reset signal; A lamp signal generation circuit for discharging the charged voltage according to the reset signal to generate a lamp signal having a predetermined time constant; A comparator configured to compare the ramp signal with a reference voltage value and output a low level signal when the position dog signal is not generated from the position dog signal generation circuit; And a relay for driving the cooling fan motor when a low level signal is output from the comparator.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로의 회로도이다. 상기 도 1에 도시된 엔진제어유니트(10)는 미도시된 냉각수온센서에 의해 감지된 냉각수온도와 운전자의 에어콘 조작 신호 등에 따라 적절한 냉각팬제어신호(PWM신호)를 냉각제어유니트(20)로 출력하고, 상기 냉각제어유니트(20)는 상기 냉각팬제어신호(PWM신호)의 듀티값에 해당하는 회전수에 이르도록 냉각팬모터(30)를 펄스폭변조(PWM) 제어한다.1 is a circuit diagram of a fail safe circuit of a cooling control unit according to the present invention. The engine control unit 10 shown in FIG. 1 converts an appropriate cooling fan control signal (PWM signal) to the cooling control unit 20 according to a coolant temperature detected by a coolant temperature sensor not shown and an air conditioner operation signal of a driver. The cooling control unit 20 outputs pulse width modulation (PWM) control of the cooling fan motor 30 to reach a rotation speed corresponding to the duty value of the cooling fan control signal (PWM signal).
상기한 바와 같은 냉각제어유니트(20)의 마이콤(21)은 엔진제어유니트(10)에서 입력된 냉각팬제어신호에 따라 파워트랜지스터(TR)를 펄스폭변조 제어하여 냉각팬모터(30)를 구동시키는 한편, 마이콤(21)이 정상적으로 작동시에 일정 주파수를 가지는 위치도그신호(Watchdog signal)를 생성하여 미분회로(22)로 출력하고 고장시에는 상기한 위치도그신호를 출력하지 않도록 프로그램되어 있다.The microcomputer 21 of the cooling control unit 20 as described above drives the cooling fan motor 30 by pulse width modulation control of the power transistor TR according to the cooling fan control signal input from the engine control unit 10. On the other hand, the microcomputer 21 is programmed to generate a position dog signal (Watchdog signal) having a certain frequency when operating normally, to output to the differential circuit 22, and to output the position dog signal in case of failure.
상기 미분회로(22)는 상기 위치도그신호를 미분하여 리셋신호로 출력하는 것으로, 콘덴서(C1)와 저항들(R2, R3)을 포함하여 구성되어 있다.The differential circuit 22 differentiates the position dog signal and outputs it as a reset signal. The differential circuit 22 includes a capacitor C1 and resistors R2 and R3.
그리고, 도 1에 도시된 램프신호생성회로(23)는 상기 리셋신호에 따라 충전된 전압을 방전시켜서 일정 시정수를 가지는 램프신호(Ramp signal)를 생성하는 것으로, 스위칭소자(Q1)와 저항(R1, R6) 및 콘덴서(C2)를 포함하여 구성되어 있다.The ramp signal generation circuit 23 shown in FIG. 1 generates a ramp signal having a predetermined time constant by discharging the voltage charged according to the reset signal. The switching signal Q1 and the resistor ( It is comprised including R1 and R6) and the capacitor | condenser C2.
또한, 비교기(24)는 상기 램프신호를 기준전압생성회로(25)에서 생성된 기준전압값과 비교하여 상기 램프신호의 전압레벨이 기준전압값 보다 작으면 하이레벨의 전압신호를 출력하고, 상기 램프신호의 전압레벨이 기준전압값 보다 크면 로우레벨의 전압신호를 출력한다.The comparator 24 compares the ramp signal with a reference voltage value generated by the reference voltage generation circuit 25 and outputs a high level voltage signal when the voltage level of the ramp signal is smaller than the reference voltage value. When the voltage level of the ramp signal is greater than the reference voltage value, a low level voltage signal is output.
또, 릴레이(26)는 상기 비교기(24)에서 하이레벨의 신호가 출력되면 스위칭 오프된 상태를 유지하고, 상기 비교기(24)에서 로우레벨의 신호가 출력되면 스위칭 온되어 냉각팬모터(30)를 구동시키도록 되어 있다.In addition, the relay 26 maintains a switched off state when a high level signal is output from the comparator 24, and is switched on when a low level signal is output from the comparator 24. Is to drive.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로의 작용 및 효과를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the fail safe circuit of the cooling control unit according to the present invention configured as described above in more detail.
마이콤(21)이 정상적으로 작동하여 일정 주파수를 가지는 위치도그신호를 출력하면 상기 위치도그신호는 미분회로(22)에서 미분되어 리셋신호를 램프신호생성회로(23)로 출력한다.When the microcomputer 21 operates normally and outputs a position dog signal having a predetermined frequency, the position dog signal is differentiated from the differential circuit 22 to output a reset signal to the lamp signal generation circuit 23.
따라서, 상기 램프신호생성회로(23)는 상기 리셋신호에 따라 충전된 전압을 방전시켜서 일정 시정수를 가지는 램프신호를 생성하여 비교기(24)로 출력하고, 비교기(24)는 상기 램프신호를 기준전압생성회로(25)에서 생성된 기준전압값과 비교하여 그 결과에 따라 하이레벨 또는 로우레벨의 전압신호를 출력한다.Accordingly, the ramp signal generation circuit 23 discharges the voltage charged according to the reset signal to generate a ramp signal having a predetermined time constant, and outputs the ramp signal to the comparator 24. The comparator 24 references the ramp signal. Compared with the reference voltage value generated in the voltage generation circuit 25 and outputs a high level or low level voltage signal according to the result.
이때, 상기와 같이 위치도그신호가 정상적으로 출력될 경우에는 램프신호생성회로(23)의 스위칭소자(Q)가 주기적으로 스위칭온되어 콘덴서(C2)의 전압이 주기적으로 방전됨에 따라, 콘덴서(C2)의 전압이 기준전압값 보다 낮은 상태로 유지된다.At this time, when the position dog signal is normally output as described above, the switching element Q of the lamp signal generation circuit 23 is periodically switched on, so that the voltage of the capacitor C2 is periodically discharged. The voltage at is kept below the reference voltage value.
따라서, 상기 비교기(24)는 항상 하이레벨의 전압신호를 출력하게 되고 이에 따라 릴레이(26)는 개방된 상태(normal open)로 유지되어 냉각팬모터(30)는 파워트랜지스터(TR)의 작동에 의해서만 구동된다.Accordingly, the comparator 24 always outputs a high level voltage signal, and thus the relay 26 is maintained in a normal open state, so that the cooling fan motor 30 is not operated by the power transistor TR. Driven only by
한편, 마이콤(21)이 고장나서 위치도그신호를 출력하지 못하면 램프신호생성회로(23)의 스위칭소자(Q)가 스위칭 오프상태를 계속해서 유지하게 되고, 이에 따라 콘덴서(C2)의 전압도 기준전압값 보다 높은 상태로 계속 유지된다.On the other hand, when the microcomputer 21 fails and the position dog signal is not output, the switching element Q of the lamp signal generation circuit 23 continues to maintain the switching off state, and accordingly, the voltage of the capacitor C2 is also referenced. It stays higher than the voltage value.
따라서, 상기 비교기(24)는 로우레벨의 전압신호를 출력하게 되고 이에 따라 릴레이(26)가 스위치온되어 냉각팬모터(30)가 강제적으로 구동된다.Accordingly, the comparator 24 outputs a low level voltage signal, and thus the relay 26 is switched on to forcibly drive the cooling fan motor 30.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉각제어유니트 내부에 구비된 마이콤의 고장 여부를 감시하여 마이콤이 고장나면 냉각팬을 강제로 구동시켜서 냉각수가 과열되는 것을 방지한 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by monitoring the failure of the microcomputer provided in the cooling control unit, if the microcomputer fails, the cooling fan is forcibly driven to prevent the cooling water from overheating.
또한, 릴레이를 사용하여 냉각팬을 구동시킴으로써, 파워트랜지스터가 고장났을 경우에도 안정적으로 냉각팬을 구동시킬 수 있을 뿐만 아니라 파워트랜지스터 사용에 의한 발열을 근본적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a relay to drive the cooling fan, it is possible to stably drive the cooling fan even when the power transistor is broken, and also to fundamentally remove heat generated by the use of the power transistor.
도 1은 본 발명에 따른 냉각제어유니트의 페일 세이프 회로의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a fail safe circuit of a cooling control unit according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 엔진제어유니트 20 : 냉각제어유니트10: engine control unit 20: cooling control unit
21 : 미분회로 22 : 램프신호생성회로21: differential circuit 22: lamp signal generation circuit
24 : 비교기 25 : 기준전압생성회로24: comparator 25: reference voltage generation circuit
26 : 릴레이 30 : 냉각팬모터26: relay 30: cooling fan motor
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