KR101450301B1 - Apparatus for controlling engine cooling fan motor - Google Patents

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이우용
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for controlling an engine cooling fan motor in a PWM method. The apparatus includes a power filter unit for removing noise which is introduced or emitted through a battery terminal which applies power source to the engine cooling fan motor, or a ground terminal; a load filter unit for removing noise which is introduced into or emitted from the engine cooling fan motor; a switching unit for switching drive power applied to the engine cooling fan motor; and a control unit which drives the switching unit using a PWM pulse duty corresponding to the rotational speed of the engine cooling fan motor and controls the PWM pulse duty to stop the engine cooling fan motor when a current flowing in a power supply path according to the switching, is greater than a reference current.

Description

엔진 냉각팬 모터 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING ENGINE COOLING FAN MOTOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an engine cooling fan motor control apparatus,

본 발명은 엔진 냉각팬 모터 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직류 전원을 입력받아 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 엔진 냉각팬 모터를 제어할 때 모터 구동 스위칭 시 발생하는 전자파 노이즈를 제거하면서, 아울러 상기 모터에 과부하가 걸리는 경우에 모터 구동 스위칭을 제어할 수 있는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to an engine cooling fan motor control apparatus, and more particularly, to an engine cooling fan motor control apparatus that removes electromagnetic noise generated during motor drive switching when a DC power source is input and an engine cooling fan motor is controlled by a PWM (Pulse Width Modulation) And more particularly to an engine cooling fan motor control apparatus capable of controlling motor drive switching when an overload is applied to the motor.

일반적으로, 자동차에서는 라디에이터, 자동변속기 오일 냉각장치, 인터쿨러 등의 열 교환기를 이용하여 엔진과 미션, 그리고 에어컨 시스템에서 사용되는 냉매를 냉각시킨다.Generally, automobiles use heat exchangers such as radiators, automatic transmission oil coolers, and intercoolers to cool the refrigerant used in engines, missions, and air conditioning systems.

그런데 열 교환기들은 외부에서 자동차로 유입되는 공기의 흐름을 이용해 냉각 작용을 하기 때문에 자동차가 정지한 상태에서 엔진을 작동하고 있는 경우라면 공기의 흐름이 거의 없어 열 교환기의 성능이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.However, since the heat exchangers perform the cooling operation by using the flow of the air flowing into the automobile from the outside, there is a problem that the performance of the heat exchanger is significantly degraded when the engine is operated while the automobile is stopped.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 수단이 바로 냉각팬으로서 열 교환기의 성능을 보조하기 위해 열 교환기에 필요한 공기의 흐름을 만들어 준다. 즉, 상기 냉각팬이 자동차의 엔진 과열을 막고 탑승자들에게 시원한 바람을 제공하는 일을 수행하는 것이다. 더구나 최근에는 자동차에 여러 편의장치들이 추가되면서 부가적으로 냉매를 사용하는 여러 열 교환기가 장착되었고 이와 함께 냉각팬의 역할이 더욱 중요해졌다.The means for solving the above problems is a flow of air required for the heat exchanger to assist the performance of the heat exchanger as a cooling fan. That is, the cooling fan prevents overheating of the engine of the vehicle and provides cool air to the passengers. Moreover, in recent years, various devices have been added to automobiles, and various heat exchangers using refrigerant have been installed. In addition, the role of the cooling fan becomes more important.

그런데 냉각팬은 모터와 팬이 돌아가면서 진동과 소음을 발생하는 문제점이 있으며 최근에는 그 진동과 소음을 획기적으로 줄인 고성능 냉각팬이 속속 등장하고 있으나, 상기 엔진 냉각팬 모터를 제어하는 장치에 오류가 발생하는 경우 냉각팬이 영구적으로 작동 중지되는 중대한 문제점이 있다.However, there is a problem that the cooling fan generates vibrations and noise while rotating the motor and the fan. In recent years, high-performance cooling fans remarkably reduced vibration and noise have been emerging. However, There is a serious problem where the cooling fan is permanently shut down when it occurs.

상기 엔진 냉각팬 모터를 제어하는 장치에 오류가 발생되는 원인에는 여러 가지가 있지만, 대표적으로 엔진 냉각팬 모터의 구동 시 그 엔진 냉각팬 모터의 전원 연결단자를 통해 유입되거나 발생하는 전자파 노이즈, 및 엔진 냉각팬 모터에 전원을 공급하기 위한 배터리 입력단자를 통해 유입되거나 발생하는 전자파 노이즈가 있다. There are various reasons for causing an error in the apparatus for controlling the engine cooling fan motor. Typically, however, there is an electromagnetic noise which is introduced or generated through the power connection terminal of the engine cooling fan motor when the engine cooling fan motor is driven, There is an electromagnetic noise which is introduced or generated through a battery input terminal for supplying power to the cooling fan motor.

또한 상기 엔진 냉각팬 모터는 전자파 노이즈에 대하여 자신(즉, 엔진 냉각팬 모터 제어 장치)을 보호함과 아울러 예상하지 못한 부하가 냉각팬 모터에 걸려 과전류가 흐를 경우에 상기 냉각팬 모터 구동 스위칭을 제어하여 기기고장이나 그로부터 발생할 수 있는 안전사고로부터 자신을 보호할 필요가 있다.In addition, the engine cooling fan motor protects itself (i.e., the engine cooling fan motor control device) against electromagnetic noise, and controls the cooling fan motor drive switching when an unexpected load is caught by the cooling fan motor and overcurrent flows. It is necessary to protect yourself from equipment failure and safety accidents that may arise therefrom.

본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개번호 10-2006-0092344호(2006.08.23. 공개, 냉각팬 모터 제어장치)에 개시되어 있다.
Background Art related to the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0092344 (published on Mar. 23, 2006, cooling fan motor control device).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 직류 전원을 입력받아 PWM 방식으로 엔진 냉각팬 모터의 속도를 제어할 때 상기 엔진 냉각팬 모터의 구동을 위한 스위칭 시 발생하는 전자파 노이즈를 제거할 수 있는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to eliminate electromagnetic noise generated during switching for driving the engine cooling fan motor when the speed of the engine cooling fan motor is controlled by PWM And to provide an engine cooling fan motor control device capable of controlling the engine cooling fan motor.

본 발명의 다른 목적은 외부의 전자파 노이즈가 쉽게 유입될 수 있는 배터리 입력단자, 엔진 냉각팬 모터의 전원 연결단자, 및 그라운드 단자로부터 노이즈를 필터링함으로써 더욱 안정성을 향상시킬 수 있는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an engine cooling fan motor control device capable of further improving stability by filtering noise from a battery input terminal to which external electromagnetic noise can be easily introduced, a power connection terminal of an engine cooling fan motor, The purpose is to provide.

본 발명의 또 다른 목적은 엔진 냉각팬 모터에 예상하지 못한 큰 부하가 걸리는 경우에 모터 구동 스위칭을 제어함으로써 과전류 발생에 의한 기기고장이나 안전사고를 방지할 수 있는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치에 관한 것이다.
It is still another object of the present invention to provide an engine cooling fan motor control apparatus capable of preventing a device failure or a safety accident caused by an overcurrent by controlling motor drive switching when an unexpectedly large load is applied to the engine cooling fan motor .

본 발명의 일 측면에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치는 엔진 냉각팬 모터에 구동 전원을 인가하는 배터리 단자 및 그라운드 단자를 통해 유입되거나 방출되는 노이즈를 제거하는 전원 필터부; 상기 엔진 냉각팬 모터에서 유입되거나 방출되는 노이즈를 제거하는 부하 필터부; 상기 엔진 냉각팬 모터에 인가되는 구동 전원을 스위칭하는 스위칭부; 및 상기 엔진 냉각팬 모터의 회전 속도에 대응하는 PWM 펄스 듀티로 상기 스위칭부를 구동하고, 상기 스위칭에 따라 전원 경로상에 흐르는 전류를 측정하여 그 측정된 전류가 기설정된 기준 전류보다 큰 경우, 상기 엔진 냉각팬 모터의 구동을 중지시키는 방향으로 PWM 펄스 듀티를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an engine cooling fan motor controller comprising: a power filter unit for removing noise introduced or discharged through a battery terminal and a ground terminal for applying driving power to an engine cooling fan motor; A load filter unit for removing noise introduced or emitted from the engine cooling fan motor; A switching unit for switching driving power applied to the engine cooling fan motor; And driving the switching unit with a PWM pulse duty cycle corresponding to a rotation speed of the engine cooling fan motor. When the measured current is greater than a preset reference current, And controlling the PWM pulse duty in a direction to stop driving the cooling fan motor.

본 발명에서 상기 전원 필터부는, 원형 링 형상의 코어에 일정한 간격으로 이격되어 각기 필터로 동작하는 두 개의 코일이 감겨있고, 그 두 개의 코일 중 하나는 배터리 단자에 연결되어 노이즈를 제거하고, 나머지 하나의 코일은 그라운드 단자 또는 엔진 냉각팬 모터의 (-)단자에 연결되어 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the power filter unit includes two coils wound around a circular ring-shaped core at regular intervals so as to act as a filter, one of the two coils being connected to a battery terminal to remove noise, Is connected to the ground terminal or the negative terminal of the engine cooling fan motor to remove noise.

본 발명에서 상기 부하 필터부는, 원형 링 형상의 코어에 일정한 간격으로 이격되어 각기 필터로 동작하는 두 개의 코일이 감겨있고, 그 두 개의 코일 중 하나는 엔진 냉각팬 모터의 (+)단자에 연결되어 노이즈를 제거하고, 나머지 하나의 코일은 엔진 냉각팬 모터의 (-)단자 또는 그라운드 단자에 연결되어 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the load filter section has two coils wound around the circular ring-shaped cores spaced apart from each other at regular intervals, each of which is operated as a filter, and one of the two coils is connected to the (+) terminal of the engine cooling fan motor And the other coil is connected to the negative terminal or the ground terminal of the engine cooling fan motor to remove noise.

본 발명에서 상기 제어부는, 측정 전류가 기설정된 기준 전류보다 큰 경우, 기설정된 소정 시간 내에서 턴온 구간을 점차로 감소시키고 턴오프 구간을 점차로 증가시키는 방향으로 PWM 펄스 듀티를 조절하고, 최종적으로는 오프 구간을 100%로 설정하고 온 구간을 0%로 설정하여 스위칭부를 오프 시키는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, when the measured current is greater than a predetermined reference current, the control unit gradually decreases the turn-on period within a predetermined period of time and adjusts the PWM pulse duty in a direction of gradually increasing the turn- The section is set to 100% and the ON section is set to 0% to turn off the switching section.

본 발명은 상기 엔진 냉각팬 모터의 구동을 위한 스위칭 시 발생하는 전자파 노이즈를 제거하며, 또한 외부의 전자파 노이즈가 쉽게 유입될 수 있는 배터리 입력단자, 엔진 냉각팬 모터의 전원 연결단자, 및 그라운드 단자로부터 노이즈를 필터링함으로써 더욱 안정성을 향상시키고, 또한 엔진 냉각팬 모터에 예상하지 못한 큰 부하가 걸리는 경우에 모터 구동 스위칭을 제어하여 과전류 발생으로 인한 안전사고를 미리 방지할 수 있도록 한다.
The present invention eliminates electromagnetic noise generated during switching for driving the engine cooling fan motor and further includes a battery input terminal through which external electromagnetic noise can be easily introduced, a power connection terminal of the engine cooling fan motor, It is possible to further improve stability by filtering the noise and to control the motor drive switching when an unexpectedly large load is applied to the engine cooling fan motor to prevent a safety accident due to the occurrence of an overcurrent in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치의 LF 대역 노이즈 측정 결과를 보인 파형도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a waveform chart showing LF band noise measurement results of an engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating an operation of an engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터의 전압 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an apparatus and method for controlling a voltage of an engine cooling fan motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, terms to be described below are terms defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of an engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치는 전원 필터부(100), 부하 필터부(200), 스위칭부(300), 제어부(400)를 포함한다. 그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터(M)의 (+)단에 배터리 전원이 인가된다. 1, an engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power filter unit 100, a load filter unit 200, a switching unit 300, and a control unit 400 . Further, battery power is applied to the (+) terminal of the engine cooling fan motor M according to an embodiment of the present invention.

상기 전원 필터부(100)는 전원 경로상 전류가 인가되는 배터리 입력단에 제1 노이즈 필터(110)를 구성하고, 전원 경로상 전류가 되돌아오는 경로인 그라운드(접지) 단에 제2 노이즈 필터(120)를 구성한다. 따라서 상기 전원 필터부(100)를 통해서 배터리 전원의 입출력 경로에서 유입되거나 방출되는 노이즈를 차단한다. The power filter unit 100 includes a first noise filter 110 at a battery input terminal to which a current in a power path is applied and a second noise filter 120 at a ground (ground) ). Therefore, the noise that enters or exits from the input / output path of the battery power is blocked through the power supply filter unit 100.

상기와 같이 배터리 입력단과 그라운드 단에 구성된 노이즈 필터에 의해서 전자파 노이즈에 대하여 자신(즉, 엔진 냉각팬 모터 제어 장치)을 더 안정적으로 보호할 수 있도록 한다.As described above, the noise filter formed at the battery input terminal and the ground terminal makes it possible to more securely protect itself (that is, the engine cooling fan motor control device) against electromagnetic noise.

상기 부하 필터부(200)는 상기 엔진 냉각팬 모터(M)의 구동 시, 그 엔진 냉각팬 모터(M)의 내부에 설치되어 있는 영구자석과 코일 및 브러쉬 등에 의해 발생되는 노이즈를 제거한다. When the engine cooling fan motor M is driven, the load filter unit 200 removes noise generated by permanent magnets, coils, brushes, and the like installed in the engine cooling fan motor M.

상기 부하 필터부(200)는 상기 제1 노이즈 필터(110)를 통과해서 노이즈가 제거된 배터리 전원을 엔진 냉각팬 모터(M)의 (+)단에 연결하는 제3 노이즈 필터(210), 상기 엔진 냉각팬 모터(M)의 (-)단에 연결되어 엔진 냉각팬 모터(M)에서 흘러나오는 노이즈를 제거하는 제4 노이즈 필터(220)를 구성한다.The load filter unit 200 includes a third noise filter 210 for connecting the noise-removed battery power to the (+) terminal of the engine cooling fan motor M through the first noise filter 110, And a fourth noise filter 220 connected to the (-) end of the engine cooling fan motor M to remove the noise flowing out of the engine cooling fan motor M.

상기 부하 필터부(200)는 엔진 냉각팬 모터(M)로 인가되는 전류가 엔진 냉각팬 모터(M)를 거쳐 그라운드로 흐를 경우, 그 전류 성분에 포함된 공통성분 노이즈를 차단한다. 따라서 상기 전원 필터부(100)와 부하 필터부(200)는 공통모드 필터로 구성할 수 있다. When the current applied to the engine cooling fan motor M flows to the ground through the engine cooling fan motor M, the load filter unit 200 blocks the common component noise included in the current component. Therefore, the power filter unit 100 and the load filter unit 200 may be configured as a common mode filter.

상기 공통모드 필터는, 예컨대, 페라이트 자성체로서 그 중심이 비어있는 모양인 원형 링 형상의 트로이달 코어(미도시)에 코일(미도시)을 감아 구성할 수 있다. 상기 하나의 트로이달 코어에 감는 코일(또는 권선)은 일정한 간격으로 이격시켜 두 개를 감을 수 있으며, 그 각각의 코일이 노이즈 필터로서 동작하게 된다. 상기 코일의 두께, 감는 횟수, 및 코어의 두께에 따라 필터의 특성을 변경할 수 있다.The common mode filter can be constituted by winding a coil (not shown) in a circular ring-shaped toroidal core (not shown) whose center is empty as a ferrite magnetic body, for example. The coils (or windings) wound on the one trolydle core may be spaced apart at regular intervals to wind the two, and each of the coils operates as a noise filter. The characteristics of the filter can be changed according to the thickness of the coil, the number of windings, and the thickness of the core.

한편 상기 공통모드 필터는 적어도 두 개의 필터를 한 쌍으로 구성할 수 있는데, 도면으로 도시되지는 않았으나, 본 실시예에서는 필터의 효율을 향상시키기 위하여, 상기 전원 필터부(100)로서 제1 노이즈 필터(110)와 제4 노이즈 필터(220)를 한 쌍으로 구성할 수 있으며, 또한 상기 부하 필터부(200)로서 제3 노이즈 필터(210)와 제2 노이즈 필터(120)를 한 쌍으로 구성할 수도 있다.In order to improve the efficiency of the filter, the common mode filter may include a first noise filter (not shown) as the power supply filter unit 100, The third noise filter 210 and the second noise filter 120 may be configured as a pair of the load filter unit 110 and the fourth noise filter 220, It is possible.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치는 상기 전원 필터부(100)를 통해 외부로부터 배터리 단자나 그라운드 단자를 통해 유입되거나 방출되는 노이즈를 차단하여 자신을 안정적으로 보호할 수 있도록 한다. As described above, the engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention can prevent noise that is introduced or discharged through the battery terminal or the ground terminal from the outside through the power filter unit 100, .

또한 상기 부하 필터부(200)를 통해 엔진 냉각팬 모터(M)로부터 모터 (+)(-)단자를 통해 유입되거나 방출되는 노이즈를 차단하여 자신을 안정적으로 보호할 수 있도록 한다. Further, it can block the noise introduced or emitted from the engine cooling fan motor M through the motor (+) (-) terminal through the load filter unit 200, thereby stably protecting itself.

또한 상기와 같이 전원 필터부(100)와 부하 필터부(200)를 이용한 다중 필터를 통해서 도 2에 도시된 바와 같이, LF(Low Frequency) 대역 노이즈가 종래의 LF 대역 노이즈의 피크 레벨과 평균 레벨을 비교할 때 약 40dB 정도의 노이즈 저감 효과를 얻을 수 있다. 상기와 같은 노이즈 저감 효과는 부하 필터부(200)만 구성할 경우보다 약 25% 이상의 개선된 효과를 얻을 수 있는 것이다.2, the LF (Low Frequency) band noise is divided into the peak level of the conventional LF band noise and the average level of the LF band noise, as shown in FIG. 2, through the multiplex filter using the power supply filter unit 100 and the load filter unit 200, The noise reduction effect of about 40 dB can be obtained. The noise reduction effect as described above can be improved by about 25% or more as compared with the case where only the load filter unit 200 is constructed.

한편 상기 스위칭부(300)는 드레인단이 엔진 냉각팬 모터(M)의 (-)단에 연결되고, 소스단이 그라운드와 연결되며, 게이트단이 제어부(400)에 연결된다. 그리고 상기 스위칭부(300)는 상기 제어부(400)에서 출력되는 PWM 펄스의 듀티에 따라 턴온(TURN ON) 또는 턴오프(TURN OFF) 시간이 결정되며, 엔진 냉각팬 모터(M)에 인가되는 전원의 온/오프를 스위칭 한다.The drain of the switching unit 300 is connected to the negative terminal of the engine cooling fan motor M, the source terminal of the switching unit 300 is connected to the ground, and the gate of the switching unit 300 is connected to the controller 400. The switching unit 300 determines the turn-on time or the turn-off time according to the duty of the PWM pulse output from the controller 400, On / off "

상기 제어부(400)는 엔진 냉각팬 모터(M)를 PWM 펄스를 이용하여 제어하는 것으로서, 상기 PWM 펄스의 출력 듀티에 따라 상기 엔진 냉각팬 모터(M)에 인가되는 구동 전원을 스위칭하여 회전 속도를 제어한다. 또한 상기 엔진 냉각팬 모터(M)는 다단으로 회전 속도를 제어할 수 있다. 예컨대 저속 회전시에는 1단으로 제어하고 고속 회전시에는 3단으로 제어하는 것이다. 즉, 상기 회전 속도에 대응하는 PWM 펄스의 출력 듀티를 조절하여 엔진 냉각팬 모터(M)에 인가되는 전류를 제어함으로써 회전 속도를 제어하는 것이다.The control unit 400 controls the engine cooling fan motor M using PWM pulses and switches the driving power applied to the engine cooling fan motor M according to the output duty of the PWM pulses, . In addition, the engine cooling fan motor M can control the rotation speed in multiple stages. For example, it is controlled in one stage in low-speed rotation and controlled in three stages in high-speed rotation. That is, the output duty of the PWM pulse corresponding to the rotation speed is controlled to control the rotation speed by controlling the current applied to the engine cooling fan motor M.

따라서 상기 제어부(400)는 노이즈 발생이 최소화된 상태에서 안정적으로 엔진 냉각팬 모터(M)의 구동을 제어한다.Therefore, the control unit 400 controls the driving of the engine cooling fan motor M stably in a state where noise generation is minimized.

그런데 모터에 따라서 약간의 차이가 있지만, 모터는 정지 상태에서는 코일에 저항이 없는 상태가 되기 때문에 상당히 큰 전류가 흐르게 되고, 정지 상태에서 회전을 시작하는 모터 기동 상태에서는 정지 상태의 전류가 흐르지만 아주 짧은 순간이라 무시되며, 정상 회전을 시작하면 전류는 정상값으로 줄어들게 된다. 따라서 모터에 인가되는 전압보다는 모터의 부하(프롭 등)에 따른 회전 상태에 따른 전류가 중요하며, 예컨대 모터에 소정의 전압을 인가한 후 부하를 과하게 걸어서 회전수가 낮아질 경우 저항 값이 작아지게 되며, 이 경우 모터에 인가되는 전류가 허용치를 넘어서게 되어 모터가 타버리게 되는 상황이 발행할 수 있다.However, there is a slight difference depending on the motor. However, since the motor is in a state in which there is no resistance in the coil in the stop state, a considerably large current flows, and in the motor start state in which the rotation starts in the stop state, It is ignored for a short moment and when the normal rotation starts, the current is reduced to the normal value. Therefore, a current according to the rotation state of the motor depends on the load of the motor (for example, a prop) rather than the voltage applied to the motor. For example, when a predetermined voltage is applied to the motor, In this case, the current applied to the motor exceeds the allowable value, and the motor is burned.

따라서 상기 제어부(400)는 전원 경로에 흐르는 전류를 검출하여 그 전류가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우 상기 스위칭부(300)를 구동하는 PWM 펄스 듀티를 조절하여 상기 스위칭부(300)의 구동을 정지시킬 수 있다. 즉, 상기 PWM 펄스의 오프 구간을 100%로 설정하고 온 구간을 0%로 설정하여 스위칭부(300)를 오프시키는 것이다. 또는 100%에 가깝게 미리 지정된 특정 오프구간으로 설정하고 0%에 가깝게 미리 지정된 특정 온구간으로 설정하여 스위칭부(300)를 거의 오프상태로 구동시킬 수도 있다.Accordingly, when the control unit 400 detects a current flowing in the power supply path and the current exceeds a preset reference value, the control unit 400 adjusts the PWM pulse duty to drive the switching unit 300 to stop the driving of the switching unit 300 . That is, the OFF period of the PWM pulse is set to 100%, the ON period is set to 0%, and the switching unit 300 is turned off. Alternatively, the switching unit 300 may be set to a specific off period predetermined to be close to 100%, and to be set to a predetermined ON period preliminarily set close to 0%.

한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 전류 검출을 위하여 상기 스위칭부(300)와 그라운드 사이에 전류 검출부(미도시)를 구성할 수 있다. 일 실시예로서 상기 전류 검출부(미도시)는 저항값이 아주 작은 저항(일명, 션트 저항)을 이용하여 구성할 수 있으며, 그 션트 저항에서 발생하는 전압을 측정하고, 그 전압에 해당하는 전류를 측정할 수 있다.Although not shown in the drawing, a current detecting unit (not shown) may be provided between the switching unit 300 and the ground for detecting the current. In one embodiment, the current detecting unit (not shown) may be configured by using a resistor having a small resistance value (a shunt resistor), measuring a voltage generated by the shunt resistor, Can be measured.

상기와 같이 본 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치는 배터리 단자, 그라운드 단자, 및 모터 (+)(-)단자를 통해서 유입되는 노이즈를 최소화함으로써, 엔진 냉각팬 모터 제어 장치가 오작동하지 않고 안정적으로 동작할 수 있도록 하며, 상기와 같이 안정된 상태에서 전원 경로에 흐르는 전류에 따라 스위칭부(300)를 제어하는 PWM 펄스의 듀티를 조절함으로써 엔진 냉각팬 모터를 정지시키거나 전류 흐름을 최소화시킨 상태에서 안정적인 구동이 가능하도록 한다.As described above, the engine cooling fan motor control apparatus according to the present embodiment minimizes the noise introduced through the battery terminal, the ground terminal, and the motor (+) (-) terminal so that the engine cooling fan motor control device does not malfunction, The duty of the PWM pulse controlling the switching unit 300 is controlled according to the current flowing in the power supply path in the stable state as described above, thereby stopping the engine cooling fan motor or minimizing the current flow Thereby enabling stable driving.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치의 동작 과정을 상세하게 설명한다. Hereinafter, an operation of the engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각팬 모터 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of the engine cooling fan motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

우선 제어부(400)는 상기 엔진 냉각팬 모터(M)의 회전속도를 제어하는 신호를 자동차에 장착된 ECU(ELECTRONIC CONTROL UNIT)에서 입력 받는다(S101). 따라서 제어부(400)는 상기 입력된 회전속도에 해당하는 PWM 펄스 듀티 신호를 출력하여 스위칭부(300)를 제어한다(S102).First, the control unit 400 receives a signal for controlling the rotational speed of the engine cooling fan motor M from an ECU (Electronic Control Unit) mounted in the vehicle (S101). Accordingly, the controller 400 outputs the PWM pulse duty signal corresponding to the input rotational speed to control the switching unit 300 (S102).

이때 상기 제어부(400)는 상기 엔진 냉각팬 모터(M)의 구동시 전원 경로상에 흐르는 전류를 전류 검출부(미도시)를 통해 측정한다(S103). At this time, the controller 400 measures a current flowing on a power supply path through the current detector (not shown) when the engine cooling fan motor M is driven (S103).

만약 상기 엔진 냉각팬 모터(M)가 정상 동작하고, 또한 상기 엔진 냉각팬 모터(M)에 과부하가 걸리지 않은 경우, 상기 엔진 냉각팬 모터(M)는 상기 PWM 펄스 듀티에 해당하는 출력으로 동작하며 상기 엔진 냉각팬 모터(M)에 정상적인 전류가 흐르게 된다. 그러나 상기 엔진 냉각팬 모터(M)에 이상이 있거나 과부하가 걸렸을 경우에는 상기 엔진 냉각팬 모터(M)에 정상적인 전류보다 더 많은 전류가 흐르게 된다. 즉, 전원 경로상에서 정상적인 전류보다 더 많은 전류가 흐르게 된다.If the engine cooling fan motor M is operating normally and the engine cooling fan motor M is not overloaded, the engine cooling fan motor M operates with the output corresponding to the PWM pulse duty A normal current flows through the engine cooling fan motor M. However, when the engine cooling fan motor M is abnormal or overloaded, more current flows to the engine cooling fan motor M than the normal current. That is, more current flows than the normal current on the power supply path.

따라서 상기 제어부(400)는 상기 측정 전류와 기설정된 기준 전류를 비교한다(S104). 상기 측정된 전류가 기설정된 기준 전류보다 큰 경우, 상기 엔진 냉각팬 모터(M)의 구동을 중지시키는 방향으로 PWM 펄스 듀티를 조절한다. Accordingly, the controller 400 compares the measured current with a preset reference current (S104). When the measured current is greater than a predetermined reference current, the PWM pulse duty is adjusted in a direction to stop driving the engine cooling fan motor (M).

이때 상기 기준 전류는 다 단계로 설정할 수 있다. At this time, the reference current can be set in multiple stages.

즉, 각 단계별로 설정된 기준 전류보다 많은 전류가 흐르는 경우(예 : 초과하거나 이상인 경우)에는 점차로 엔진 냉각팬 모터(M)의 구동을 중지시키는 방향, 다시 말해, 스위칭부(300)의 턴온 구간을 점차로 감소시키고 턴오프 구간을 점차로 증가시키는 방향으로 PWM 펄스 듀티를 조절한다(S105). That is, when the current flows more than the set reference current for each step (for example, exceeds or exceeds the reference current), the direction in which the driving of the engine cooling fan motor M is gradually stopped, that is, And the PWM pulse duty is adjusted in a direction to gradually increase the turn-off interval (S105).

최종적으로는 상기 PWM 펄스의 오프 구간을 100%로 설정하고 온 구간을 0%로 설정하여 스위칭부(300)를 오프 시킬 수 있다. 상기와 같이 PWM 펄스의 오프 구간을 서서히 증가시켜 스위칭부(300)를 서서히 오프시킴으로써, 갑자기 엔진 냉각팬 모터(M)에 인가되는 전원이 차단되었을 경우에 발생하는 충격을 감소시킬 수 있다.Finally, the switching section 300 can be turned off by setting the OFF period of the PWM pulse to 100% and the ON period to 0%. As described above, by gradually increasing the off interval of the PWM pulse and gradually turning off the switching unit 300, it is possible to reduce an impact generated when the power applied to the engine cooling fan motor M is suddenly shut off.

이때 상기 기준 전류를 다단으로 설정하지 않더라도, 즉, 하나의 기준 전류만 설정하고, 상기 측정된 전류가 그 하나의 기준 전류보다 많은 전류가 흐르는 경우에 기설정된 소정 시간(예 : 1초, 2초 등) 내에서 상기 PWM 펄스의 오프 구간을 서서히 증가시켜 스위칭부(300)를 오프시킬 수도 있다. 이에 따라 엔진 냉각팬 모터(M)에 인가되는 전원이 갑자기 차단되었을 경우에 발생하는 충격성 노이즈로부터 엔진 냉각팬 모터 제어 장치를 보호할 수 있게 된다.In this case, even if the reference current is not set to a multi-stage, that is, only one reference current is set, and when the measured current flows more than the one reference current, Etc.) of the PWM signal to gradually turn off the PWM pulse so that the switching unit 300 is turned off. Accordingly, it is possible to protect the engine cooling fan motor control device from the impact noise generated when the power applied to the engine cooling fan motor M is abruptly cut off.

상기와 같이 본 발명은 측정된 엔진 냉각팬 모터(M)에 흐르는 전류가 기설정된 기준 전류보다 큰 경우에는 상기 ECU(미도시)에서 입력받은 회전속도보다 우선하여 PWM 펄스 듀티를 조절한다.As described above, when the current flowing through the measured engine cooling fan motor M is greater than a preset reference current, the PWM pulse duty is adjusted prior to the rotational speed input from the ECU (not shown).

그러나 상기 측정된 전류가 상기 기준 전류보다 작은 경우(예 : 이하이거나 미만인 경우)에는 상기 ECU(미도시)에서 입력받은 회전속도 신호에 해당하는 PWM 펄스 듀티로 엔진 냉각팬 모터(M)를 구동한다. However, when the measured current is smaller than the reference current (e.g., less than or equal to the reference current), the engine cooling fan motor M is driven with the PWM pulse duty corresponding to the rotational speed signal input from the ECU (not shown) .

상기와 같이 측정된 전류가 정상 범위(즉, 기준 전류보다 작은 전류 범위)에 있을 경우, 제어부(400)는 외부 노이즈에 의한 영향을 받지 않으므로, 고장이나 오류가 발생하지 않고, 안정적으로 상기 ECU(미도시)에서 입력받은 회전속도에 대응하는 PWM 펄스 듀티로 엔진 냉각팬 모터(M)를 구동하게 된다. 즉, 본 발명은 물리적으로 엔진 냉각팬 모터(M)에 과부하가 걸리지 않는 이상 최대한 노이즈가 저감되므로 더욱 안정된 상태에서 엔진 냉각팬 모터를 제어할 수 있게 된다.When the measured current is in the normal range (i.e., the current range smaller than the reference current), the controller 400 is not affected by the external noise, The engine cooling fan motor M is driven with the PWM pulse duty corresponding to the rotational speed input from the engine speed sensor (not shown). That is, since noise is minimized as long as the engine cooling fan motor M is not physically overloaded, the engine cooling fan motor can be controlled in a more stable state.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand the point. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 전원 필터부 110 : 제1 노이즈 필터
120 : 제2 노이즈 필터 200 : 부하 필터부
210 : 제3 노이즈 필터 220 : 제4 노이즈 필터
300 : 스위칭부 400 : 제어부100: power supply filter unit 110: first noise filter
120: second noise filter 200: load filter section
210: Third Noise Filter 220: Fourth Noise Filter
300: switching unit 400: control unit

Claims (4)

엔진 냉각팬 모터에 구동 전원을 인가하는 배터리 단자 및 그라운드 단자를 통해 유입되거나 방출되는 노이즈를 제거하는 전원 필터부;
상기 엔진 냉각팬 모터에서 유입되거나 방출되는 노이즈를 제거하는 부하 필터부;
상기 엔진 냉각팬 모터에 인가되는 구동 전원을 스위칭하는 스위칭부; 및
상기 엔진 냉각팬 모터의 회전 속도에 대응하는 PWM 펄스 듀티로 상기 스위칭부를 구동하고, 상기 스위칭에 따라 전원 경로상에 흐르는 전류를 측정하여 그 측정된 전류가 기설정된 기준 전류보다 큰 경우, 상기 엔진 냉각팬 모터의 구동을 중지시키는 방향으로 PWM 펄스 듀티를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치.
A power filter unit for removing noise introduced or discharged through a battery terminal and a ground terminal for applying drive power to the engine cooling fan motor;
A load filter unit for removing noise introduced or emitted from the engine cooling fan motor;
A switching unit for switching driving power applied to the engine cooling fan motor; And
Wherein the control unit drives the switching unit with a PWM pulse duty cycle corresponding to a rotation speed of the engine cooling fan motor and measures a current flowing on the power supply path in accordance with the switching, And controlling the PWM pulse duty in a direction of stopping the driving of the fan motor.
제 1항에 있어서, 상기 전원 필터부는,
원형 링 형상의 코어에 일정한 간격으로 이격되어 각기 필터로 동작하는 두 개의 코일이 감겨있고, 그 두 개의 코일 중 하나는 배터리 단자에 연결되어 노이즈를 제거하고, 나머지 하나의 코일은 그라운드 단자 또는 엔진 냉각팬 모터의 (-)단자에 연결되어 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치.
The power supply unit according to claim 1,
Two coils are wound around the ring-shaped cores spaced apart at regular intervals, each of which operates as a filter. One of the two coils is connected to the battery terminal to remove noise, and the other coil is connected to the ground terminal or engine cooling (-) terminal of the fan motor to remove the noise.
제 1항에 있어서, 상기 부하 필터부는,
원형 링 형상의 코어에 일정한 간격으로 이격되어 각기 필터로 동작하는 두 개의 코일이 감겨있고, 그 두 개의 코일 중 하나는 엔진 냉각팬 모터의 (+)단자에 연결되어 노이즈를 제거하고, 나머지 하나의 코일은 엔진 냉각팬 모터의 (-)단자 또는 그라운드 단자에 연결되어 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치.
2. The apparatus according to claim 1,
Two coils are wound around the ring-shaped cores spaced apart at regular intervals, each acting as a filter. One of the two coils is connected to the (+) terminal of the engine cooling fan motor to remove noise, And the coil is connected to the negative terminal or the ground terminal of the engine cooling fan motor to remove noise.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
측정 전류가 기설정된 기준 전류보다 큰 경우, 기설정된 소정 시간 내에서 턴온 구간을 점차로 감소시키고 턴오프 구간을 점차로 증가시키는 방향으로 PWM 펄스 듀티를 조절하고, 최종적으로는 오프 구간을 100%로 설정하고 온 구간을 0%로 설정하여 스위칭부를 오프 시키는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각팬 모터 제어 장치.The apparatus of claim 1,
If the measured current is greater than a preset reference current, the PWM pulse duty is adjusted in a direction that gradually decreases the turn-on interval and gradually increases the turn-off interval within a predetermined time, and finally sets the off interval to 100% And the ON period is set to 0% to turn off the switching unit.
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