KR20150058735A - Integrated control apparatus and method for fan motor and blower motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팬 모터와 블로워 모터를 통합 제어할 수 있도록 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an integrated control device and method for a fan motor and a blower motor, and more particularly, to an integrated control device and method for a fan motor and a blower motor that can integrally control a fan motor and a blower motor.
일반적으로, 대부분의 차량에는 공조기가 설치되며, 공조기의 블로워를 가동시키기 위해 모터의 운전을 제어하는 제어장치가 설치된다.Generally, an air conditioner is installed in most vehicles, and a control device for controlling the operation of the motor is installed to operate the blower of the air conditioner.
예컨대 상기 공조기가 에어컨인 경우, 모터의 작동으로 블로워가 공기를 흡입하여 압송하면 압송된 공기가 증발기를 통과하면서 냉각되어 설정된 송풍량으로 조절된 온도의 공기가 차량의 실내에 공급될 수 있다.For example, when the air conditioner is an air conditioner, when the blower sucks and pressurizes the air by the operation of the motor, the pressurized air is cooled while passing through the evaporator, and air having a temperature adjusted to the set blowing amount can be supplied to the inside of the vehicle.
상기 블로워 구동을 위해 사용되는 모터(즉, 블로워 모터)는 직류(DC) 모터로서, 브러쉬와 정류자 대신 트랜지스터나 모스펫(MOSFET)을 이용한 전자회로에 의해 스위칭하여 구동되고 있다.A motor (i.e., a blower motor) used for driving the blower is a direct current (DC) motor that is driven by switching by an electronic circuit using a transistor or a MOSFET instead of a brush and a commutator.
또한 대부분의 차량에서는 라디에이터, 자동변속기 오일 냉각장치, 인터쿨러 등의 열 교환기를 이용하여 엔진과 미션, 그리고 에어컨 시스템에서 사용되는 냉매를 냉각시킨다. Most vehicles also 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.
따라서 상기와 같은 문제점이 있는 열 교환기의 성능을 보조하기 위하여 열 교환기에 필요한 공기의 흐름을 강제로 만들어주는 엔진 냉각팬이 설치된다. 그리고 상기 엔진 냉각팬을 구동하는 모터의 운전을 제어하는 장치가 설치된다.Therefore, an engine cooling fan is provided to force the flow of air required for the heat exchanger to assist the performance of the heat exchanger having the above problems. And an apparatus for controlling the operation of the motor for driving the engine cooling fan.
예컨대 상기 블로워 모터의 운전을 제어하는 장치는 차량의 실내에 설치되며 차량의 에어컨제어기(FATC)로부터 모터 제어신호를 입력받아 블로워 모터를 제어한다. 그리고 상기 엔진 냉각팬 모터의 운전을 제어하는 장치는 차량의 외부에 설치되며 엔진제어기(ECU)로부터 모터 제어신호를 입력받아 냉각팬 모터를 제어한다. For example, the device for controlling the operation of the blower motor is installed in the interior of the vehicle, and receives a motor control signal from an air conditioner controller (FATC) of the vehicle to control the blower motor. An apparatus for controlling the operation of the engine cooling fan motor is installed outside the vehicle and receives a motor control signal from an engine controller (ECU) to control the cooling fan motor.
상기와 같이 종래에는 블로워 모터와 냉각팬 모터를 별도의 제어 장치를 이용해 제어함으로써 원가가 상승하고, 또한 중앙 집중식으로 관리하지 못하고 별도의 제어 장치마다 노이즈를 따로 관리해야 되기 때문에 관리 및 정비의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.As described above, in the related art, since the blower motor and the cooling fan motor are controlled by using separate control devices, the cost is increased, and the noise can be separately managed for each separate control device without centralized management. There was a falling problem.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1318686호(2013.10.10.등록, 차량 공조기에 설치되는 블로워 모터의 제어방법)에 개시되어 있다.
BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Registered Patent No. 10-1318686 (registered on May 10, 2013, a control method of a blower motor installed in a vehicle air conditioner).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 팬 모터와 블로워 모터를 통합 제어할 수 있도록 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an integrated control device and method of a fan motor and a blower motor which are integrated to control the fan motor and the blower motor.
또한 본 발명은 팬 모터와 블로워 모터의 통합 제어에 의한 과부하로 장치의 온도가 상승할 경우에 적정 온도 범위로 제어할 수 있도록 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide an integrated control device and method of a fan motor and a blower motor which can control the temperature of the device in an appropriate temperature range when the temperature of the device is increased by overloading by integrated control of the fan motor and the blower motor have.
본 발명의 일 측면에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치는, 제1 모터와 제2 모터; 하나의 패키지에 구성되며, 상기 제1 모터와 제2 모터를 각기 구동하는 제1 구동부와 제2 구동부; 및 외부의 제어 수단으로부터 상기 제1 모터와 제2 모터의 제어신호를 입력받아 상기 제1 구동부와 제2 구동부 중 어느 하나, 또는 모두를 한꺼번에 선택하여 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An integrated controller of a fan motor and a blower motor according to an aspect of the present invention includes: a first motor and a second motor; A first driving unit and a second driving unit configured in one package and driving the first motor and the second motor, respectively; And a control unit which receives control signals of the first motor and the second motor from an external control unit and selects and controls all or one of the first driving unit and the second driving unit at the same time.
본 발명에 있어서, 상기 제1 모터와 제2 모터는, 각기 냉각팬 모터와 블로워 모터인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first motor and the second motor are each a cooling fan motor and a blower motor.
본 발명에 있어서, 상기 제1 구동부와 제2 구동부는, PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 스위치되어 상기 제1 모터와 제2 모터의 온/오프와 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first driving unit and the second driving unit are switched by a PWM (Pulse Width Modulation) method to control on / off and rotation speeds of the first motor and the second motor.
본 발명에 있어서, 상기 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치는, 하나의 패키지 또는 모듈에 일체형으로 구성되며, 상기 패키지 또는 모듈 내부의 온도, 상기 제어부 주변의 온도 및 상기 제1, 제2 구동부 주변의 온도 중 적어도 하나 이상을 검출하여 제어부에 인가하는 온도 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the integrated controller of the fan motor and the blower motor is integrally formed in one package or module, and the temperature of the inside of the package or the module, the temperature around the control unit, And a temperature detector for detecting at least one of the temperatures of the at least one of the plurality of temperature sensors and applying the detected temperature to the control unit.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 검출된 적어도 하나 이상의 온도가 미리 설정된 온도를 넘어서는 경우, 상기 온도를 정상 온도범위로 유지하기 위해서 상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하는 PWM 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the detected at least one temperature exceeds a predetermined temperature, the control unit may control the switching operation of the first and second driving units to maintain the temperature in the normal temperature range, And outputs the output signal.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하기 위해서, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절하여 상기 제1, 제2 모터의 동작을 정지시키거나, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 1(High)로 조절하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in order to limit the switching operation of the first and second driving units, the control unit adjusts the duty of the PWM control signal to a maximum of 100% 0 (Low) so that the operation of the first and second motors Or to adjust the duty of the PWM control signal to a maximum of 100% 1 (High).
본 발명에 있어서, 상기 외부의 제어 수단은, 엔진제어기 및 에어컨제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the external control means includes an engine controller and an air conditioner controller.
본 발명에 있어서, 상기 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치는, 배터리 전원 경로를 통해 유입/유출되는 노이즈를 차단하는 노이즈 필터; 상기 제1, 제2 구동부와 상기 제1, 제2 모터를 서지전류나 과전압에 의한 파손으로부터 각기 보호하는 제1, 제2 과전압 방지부; 상기 제어부로부터 출력되는 PWM 제어신호에 의해 해당 듀티비를 갖는 구동 신호를 생성하여 상기 제1, 제2 구동부를 각기 스위칭하여 상기 제1, 제2 모터의 회전 속도를 제어하는 제1, 제2 속도 제어부; 상기 제1, 제2 구동부를 통해 상기 제1, 제2 모터를 구동할 때 흐르는 전류를 각기 검출하는 제1, 제2 전류 검출부; 및 상기 제1, 제2 전류 검출부를 통해 검출된 전류에 대응하는 전압을 상기 제어부에서 인식할 수 있는 수준으로 각기 증폭하여 제어부에 인가하는 제1, 제2 신호 증폭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the integrated controller of the fan motor and the blower motor includes: a noise filter for blocking noise flowing in / out through a battery power supply path; First and second overvoltage preventing units for respectively protecting the first and second driving units and the first and second motors from damage due to a surge current or an overvoltage; A first and second speeds for controlling the rotational speeds of the first and second motors by switching the first and second driving units by generating a driving signal having a duty ratio according to a PWM control signal output from the control unit, A control unit; First and second current detectors for detecting currents flowing when the first and second motors are driven through the first and second driving units, respectively; And a first and a second signal amplifying unit for amplifying the voltage corresponding to the current detected through the first and second current detecting units to a level recognizable by the control unit and applying the amplified voltage to the control unit, .
본 발명에 있어서, 상기 제1, 제2 과전압 방지부는, 쇼트키 다이오드, TVR(Transient Voltage Rectifier) 다이오드 및 제너 다이오드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first and second overvoltage prevention units may include at least one of a Schottky diode, a TVR (Transient Voltage Rectifier) diode, and a Zener diode.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 임의의 포트를 상기 제1, 제2 모터의 (-)단에 각기 접속하여 상기 제1, 제2 모터의 양단 전압을 각기 모니터링하며, 상기 양단 전압에 의해 상기 제1, 제2 모터의 회전 속도를 판단할 수 있는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the control unit monitors each of the voltages at both ends of the first and second motors by connecting an arbitrary port to the (-) terminals of the first and second motors, respectively, And the rotation speed of the first and second motors can be determined.
본 발명의 다른 측면에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법은, 하나의 패키지 또는 모듈에 일체형으로 구성되어 제1, 제2 모터를 각기 구동하는 제1, 제2 구동부, 및 상기 제1, 제2 구동부 중 어느 하나, 또는 모두를 한꺼번에 선택하여 제어하는 제어부를 포함하는 모터 통합 제어 장치의 상기 제1, 제2 모터를 통합 제어하는 방법에 있어서, 상기 제어부가 상기 패키지 또는 모듈 내부의 온도, 상기 제어부 주변의 온도 및 상기 제1, 제2 구동부 주변의 온도 중 적어도 하나 이상을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 적어도 하나 이상의 온도가 미리 설정된 온도를 넘어서는 경우, 상기 온도를 정상 온도범위로 유지하기 위해서 상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하는 PWM 제어신호를 각기 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an integrated control method for a fan motor and a blower motor, including a first and a second driving unit that are integrally formed in one package or module and drive first and second motors, respectively, And a controller for selecting and controlling at least one of the first, second, and / or the second drive units at the same time, wherein the control unit controls the temperature of the package or the module, Detecting at least one of a temperature around the control unit and a temperature around the first and second driving units; And outputting a PWM control signal for limiting the switching operation of the first and second driving units to maintain the temperature in the normal temperature range when the detected at least one temperature exceeds a predetermined temperature .
본 발명에 있어서, 상기 제1 모터와 제2 모터는, 각기 냉각팬 모터와 블로워 모터인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first motor and the second motor are each a cooling fan motor and a blower motor.
본 발명은, 상기 제어부가 상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하기 위해서, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절하여 상기 제1, 제2 모터의 동작을 정지시키거나, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 1(High)로 조절하는 것을 특징으로 한다.In order to limit the switching operation of the first and second driving units, the control unit controls the duty of the PWM control signal to be at most 100% 0 (Low) to stop the operations of the first and second motors , Or adjusts the duty of the PWM control signal to a maximum of 100% 1 (High).
본 발명은, 상기 제어부가 임의의 포트에 상기 제1, 제2 모터의 (-)단을 각기 접속하여 상기 제1, 제2 모터의 양단 전압을 각기 모니터링하고, 상기 양단 전압에 의해 상기 제1, 제2 모터의 회전 속도를 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit monitors the voltage across the terminals of the first and second motors by connecting the (-) terminals of the first and second motors to a certain port, respectively, And determining a rotational speed of the second motor.
본 발명은, 상기 제어부가 외부의 제어 수단으로부터 상기 제1, 제2 모터를 제어하기 위하여 입력되는 제어신호를 일정 주기마다 순차적으로 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is further characterized in that the control unit sequentially detects a control signal input from an external control unit to control the first and second motors at regular intervals.
본 발명에 있어서, 상기 외부의 제어 수단은, 엔진제어기 및 에어컨제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the external control means includes an engine controller and an air conditioner controller.
본 발명은 하나의 제어 장치(즉, 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치)에서 팬 모터와 블로워 모터를 통합 제어할 수 있도록 하고, 상기 통합 제어 장치를 차량의 실내에 장착 할 수 있도록 함으로써 원가를 절감하며, 중앙 집중식으로 각 모터를 구동함으로써 노이즈 관리 및 정비의 효율성을 향상시키고, 또한 팬 모터와 블로워 모터의 통합 제어에 따른 과부하로 장치의 온도가 상승할 경우에 적정 온도 범위로 제어할 수 있도록 한다.
The present invention allows a fan motor and a blower motor to be integrally controlled in one control device (i.e., an integrated control device of a fan motor and a blower motor), and the integrated control device can be mounted in a vehicle interior, So as to improve the efficiency of noise management and maintenance by driving each motor in a centralized manner and to control the temperature within the proper temperature range when the temperature of the device rises due to the overload caused by the integrated control of the fan motor and the blower motor do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an integrated controller of a fan motor and a blower motor according to an embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fan motor and a blower motor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an integrated controller and method of a fan motor and a blower motor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 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. In addition, the terms described below are 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.FIG. 1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an integrated controller of a fan motor and a blower motor according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치는, 전원 공급부(110), 노이즈 필터(120), 제1 과전압 방지부(210), 제1 속도 제어부(220), 제1 구동부(230), 제1 전류 검출부(240), 제1 신호 증폭부(250), 제2 과전압 방지부(310), 제2 속도 제어부(320), 제2 구동부(330), 제2 전류 검출부(340), 제2 신호 증폭부(350), 온도 검출부(410), 제어부(510), 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2)를 포함한다.1, an integrated controller of a fan motor and a blower motor according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명의 일 실시예에 따른 장치에서 상기 제1 모터(M1)는 냉각팬 모터에 해당하고 상기 제2 모터(M2)는 블로워 모터에 해당한다.In the apparatus according to an embodiment of the present invention, the first motor M1 corresponds to a cooling fan motor and the second motor M2 corresponds to a blower motor.
상기 전원 공급부(110)는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 구동 전원을 공급하는 수단으로서, 차량 배터리(미도시)에서 공급되는 전원이다. 그리고 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 (+)단에 배터리 전원이 인가된다. The
상기 노이즈 필터(120)는 배터리 전원의 입출력 경로를 통해 유입되거나 방출되는 노이즈를 차단한다. 상기 노이즈 필터(120)를 통해 전자파 노이즈에 대하여 자신(즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치)을 더 안정적으로 보호할 수 있도록 한다. The
또한 상기 노이즈 필터(120)는 상기 배터리 전원의 입출력 경로를 통해 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 구동 시, 각 모터(M1, M2)의 내부에 설치되어 있는 영구자석과 코일 및 브러쉬 등에 의해 발생되는 노이즈의 유입을 차단(또는 제거)할 수도 있다.The
상기 제1, 제2 과전압 방지부(210, 310)는 서지전류(또는 과전압, 피크전압 등)를 방지하여 제1, 제2 구동부(230, 330) 및 제1, 제2 모터(M1, M2)를 서지전류에 의한 파손으로부터 보호한다.The first and
예컨대 펄스폭변조(PWM : Pulse Width Modulation) 신호 사용시 신호 값이 0(Low)일 경우 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 코일로부터 들어오는 전압이 발생하게 되고, 다시 1(High) 값이 들어올 때 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)에 충동 과부하가 걸리게 된다. 이로 인해 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 스피드가 줄어들고, 모터 자체에서 발생하는 열에 의해 소손될 수 있다. 따라서 상기 제1, 제2 과전압 방지부(210, 310)는 서지전류를 막아 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)를 보호하는 역할을 수행한다.For example, when a pulse width modulation (PWM) signal is used, a voltage coming from the coils of the first and second motors M1 and M2 is generated when the signal value is 0 (Low) The first and second motors M1 and M2 are subjected to impulsive overload. As a result, the speed of the first and second motors M1 and M2 may be reduced and the motor may be damaged by heat generated by the motor itself. Therefore, the first and second
상기 제1, 제2 과전압 방지부(210, 310)는 쇼트키 다이오드, TVR(Transient Voltage Rectifier) 다이오드 및 제너 다이오드 중 적어도 하나를 포함한다.The first and second
또한 상기 제1, 제2 과전압 방지부(210, 310)는 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)에 대하여 병렬로 연결된다.The first and second
참고로, 여기서 서지전류란 전기/전자 장비의 스위치 개폐시 출력에 대해 역방향으로 발생되어 신호발생 및 전력공급 회로에 피해를 줄 수 있는 전류로, 입력전압의 몇배에 이르기도 한다. 상기 서지전류는 솔레노이드(예 : 코일을 사용하는 트렌스나 모터 등) 장치에서 주로 발생된다.For reference, the surge current is a current that can be generated in the reverse direction to the output when the switch of the electronic / electronic equipment is switched and damages the signal generation and the power supply circuit, which is several times the input voltage. The surge current is mainly generated in a solenoid (for example, a coil using a transformer or a motor).
상기 제1, 제2 속도 제어부(220, 320)는 상기 제어부(510)로부터 출력되는 PWM 제어신호에 의해 해당 듀티비를 갖는 구동 신호를 생성한다. 그리고 상기 구동 신호에 의해 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)를 스위칭한다.The first and second
예컨대 상기 제1, 제2 속도 제어부(220, 320)는 상기 제어부(510)로부터 출력되는 PWM 제어신호에 의해 온/오프된다. 그리고 상기 온/오프에 해당하는 듀티비를 갖는 구동 신호를 생성한다. 상기 온 듀티가 많을 경우에 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 회전 속도가 증가하고, 오프 듀티가 많을 경우에 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 회전 속도는 감소한다.For example, the first and second
상기 제1, 제2 구동부(230, 330)는 상기 제1, 제2 속도 제어부(220, 320)로부터 출력된 구동 신호에 의해 구동(즉, 스위칭)된다. 상기 스위칭을 통해 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)에 흐르는 전원의 온/오프를 스위칭 한다.The first and
상기 제어부(510)는 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)를 PWM 제어 신호를 이용하여 각기 제어하는 것으로서, 상기 PWM 제어 신호에 따라 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)에 인가되는 구동 전원을 스위칭하여 회전 속도를 제어한다. 따라서 상기 제어부(510)는 노이즈 발생이 최소화된 상태에서 안정적으로 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 구동을 제어한다.The
참고로, 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. For reference, although there is a slight difference depending on the motor, the motor is in a state in which there is no resistance in the coil in the stop state, so that a considerably large current flows, and in the motor start state in which the rotation starts in the stop state, Is ignored for a very short period of time, and when it starts to rotate normally, the current is reduced to its normal value.
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 되면 모터가 타버리게 되는 상황이 발행할 수 있다.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, when the current applied to the motor exceeds the allowable value, a situation that the motor is burned can be issued.
따라서 상기 모터에 흐르는 전류를 검출할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to detect the current flowing in the motor.
상기 제1, 제2 전류 검출부(240, 340)는 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)를 통해 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)를 구동할 때 인가되는 전류를 검출한다.The first and second
상기 제1, 제2 전류 검출부(240, 340)는 저항값이 아주 작은 저항(일명, 션트 저항)을 이용하여 구성할 수 있으며, 상기 션트 저항에서 발생하는 전압(즉, 양단 전압)을 측정함으로써 그 전압에 해당하는 전류를 측정할 수 있다. The first and second
그런데 상기 션트 저항을 통해 검출되는 전압은 매우 작다.However, the voltage detected through the shunt resistor is very small.
따라서 상기 제1, 제2 신호 증폭부(250, 350)는 상기 션트 저항을 통해 검출된 전압을 수 배 이상으로 증폭한다. 그리고 상기 증폭된 전압(즉, 검출 전류에 해당하는 전압)을 상기 제어부(510)에 인가함으로써 상기 제어부(510)에 에이디(A/D) 컨버터가 포함되어 있지 않더라도 안정적으로 전압(즉, 증폭된 전압에 해당하는 전류)을 측정할 수 있도록 한다.Therefore, the first and
상기 제어부(510)는 상기 검출된 전류량에 따라 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)에 인가되는 PWM 제어신호의 듀티를 조절하여 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 구동을 제어한다. 이때 상기 제어부(510)는 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절할 수도 있고 100% 1(High)로 조절할 수도 있다.The
또한 상기 제어부(510)는 임의의 포트를 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 (-)단에 접속하여 상기 제1, 제2 모터(M1, M2) 전압을 모니터링할 수 있다. 즉, 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 (+),(-) 양단 전압을 검출할 수 있다. 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 (+),(-) 양단 전압을 검출함으로써 상기 PWM 제어신호에 의해 모터 구동 전압을 알 수 있으며, 그 모터 구동 전압에 대응하여 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 회전 속도를 알 수 있다.In addition, the
상기 제어부(510)는, 예컨대 엔진제어기(ECU)(미도시)로부터 제1 모터 제어신호를 입력받고, 에어컨제어기(FATC)(미도시)로부터 제2 모터 제어신호를 입력받는다. The
상기 제어부(510)는 상기 제1, 제2 모터 제어신호의 입력을 일정 주기마다 순차적으로 검출한다. 그리고 상기 제어부(510)는 상기 입력된 제1, 제2 모터 제어신호에 따라, 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 온/오프 및 회전 속도를 제어한다. 즉, 상기 제어부(510)는 상황에 따라 상기 제1, 제2 모터(M1, M2) 중 어느 하나만 제어할 수도 있고, 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)를 한꺼번에 제어할 수도 있다.The
특히 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)를 한꺼번에 제어할 경우, PWM 방식으로 제어되는 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)의 온도가 상승할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 장치는 패키지 형태로 구성되기 때문에 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)의 온도 상승에 따라 상기 패키지 내부의 온도도 상승할 수 있으며, 그에 따라 상기 제어부(510)의 온도가 상승하게 된다. In particular, when the first and second motors M1 and M2 are controlled at the same time, the temperatures of the first and
그런데 상기 제어부(510)는 통상적으로 150ㅀ이상 온도가 상승할 경우 오동작이나 파손될 가능성이 있다.However, the
따라서 상기 제어부(510)는 상기 온도 검출부(410)를 통해 상기 패키지 내부의 온도, 상기 제어부(510) 주변의 온도, 및 상기 제1, 제2 구동부(230, 330) 주변의 온도를 검출한다. 그리고 상기 검출된 온도가 미리 설정된 온도(예 : 150ㅀ)를 넘어서는 경우, 상기 제어부(510)는 상기 온도를 낮추기 위해서 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)의 동작을 제어한다.Therefore, the
예컨대 상기 온도를 낮추기 위해서, 상기 제어부(510)는 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절할 하거나 100% 1(High)로 조절한다. 왜냐하면 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)는 PWM 제어에 따른 스위칭에 의해 온도가 상승하기 때문이다. For example, in order to lower the temperature, the
즉 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 동작을 정지시킬 수 없는 경우에는 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 1(High)로 조절하고, 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 동작을 정시시켜도 되는 경우에는 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절하는 것이다.When the operation of the first and second motors M1 and M2 can not be stopped, the duty of the PWM control signal is adjusted to a maximum of 100% 1 (High), and the first and second motors M1 and M2, M2, the duty of the PWM control signal is adjusted to 100% at maximum to 0 (Low).
한편 상기 구성 설명에서는 생략되어 있으나, 상기 제어부(510)의 내부 메모리(미도시)에는 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 구동 특성(예 : 최대/최저 속도, 구동시간 등)에 관련된 정보를 저장하여 각 모터의 동작 상황에 따른 정확한 제어가 가능하도록 할 수 있다.(E.g., maximum / minimum speed, driving time, etc.) of the first and second motors M1 and M2 are set in the internal memory (not shown) of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an integrated control method of a fan motor and a blower motor according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(510)는 외부의 제어 수단(예 : 엔진제어기, 에어컨제어기)으로부터 제1, 제2 모터 제어신호를 입력받는다(S101). As shown in FIG. 2, the
상기 제1, 제2 모터 제어신호는 냉각팬 모터 및 블로워 모터를 제어하기 위한 신호로서, 각기 입력될 수도 있고 동시에 입력될 수도 있다. The first and second motor control signals are signals for controlling the cooling fan motor and the blower motor, and may be input to the cooling fan motor and the blower motor, respectively.
상기 제어부(510)는 상기 제1, 제2 모터 제어신호의 입력을 일정 주기마다 순차적으로 검출한다. 따라서 상기 제1, 제2 모터 제어신호가 동시에 입력되더라도 실제 검출시간에는 약간의 차이가 발생될 수 있다.The
상기 제어부(510)는 상기 입력된 제1, 제2 모터 제어신호에 따라, 상기 제1, 제2 모터(M1, M2) 중 어느 하나 또는 모두에 대하여 온/오프 및 회전 속도를 선택적으로 제어한다(S102).The
그런데 상기 제1, 제2 모터(M1, M2) 모두를 한꺼번에 제어할 경우, PWM 방식으로(즉, 스위칭 방식으로) 제어되는 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)의 온도가 상호 영향을 받아 급격하게 상승할 수 있다. 그 영향으로 패키지(또는 모듈) 형태로 구성된 본 실시예에 따른 모터 제어 장치의 내부 온도 및 제어부(510) 자체의 온도가 상승할 수도 있다.When all of the first and second motors M1 and M2 are controlled at the same time, the temperatures of the first and
따라서 상기 제어부(510)는 상기 온도 검출부(410)를 통해 상기 패키지 내부의 온도, 상기 제어부(510) 주변의 온도 및 상기 제1, 제2 구동부(230, 330) 주변의 온도 중 적어도 하나 이상을 검출한다(S103). Accordingly, the
그리고 상기 검출된 적어도 하나 이상의 온도가 미리 설정된 온도를 넘어서는 경우, 상기 제어부(510)는 상기 온도를 정상 온도범위로 유지하기 위해서 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)의 동작을 제어하여 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 온/오프 및 회전속도를 제어한다(S104).If the detected temperature exceeds the preset temperature, the
예컨대 상기 제어부(510)는 상기 제1, 제2 구동부(230, 330)의 스위칭 동작을 제한하기 위해서, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절하여 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)의 동작을 정지시키거나, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 1(High)로 조절하여 상기 제1, 제2 모터(M1, M2)를 동작시킨다.For example, in order to limit the switching operation of the first and
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.
110 : 전원 공급부 120 : 노이즈 필터
210 : 제1 과전압 방지부 220 : 제1 속도 제어부
230 : 제1 구동부 240 : 제1 전류 검출부
250 : 제1 신호 증폭부 310 : 제2 과전압 방지부
320 : 제2 속도 제어부 330 : 제2 구동부
340 : 제2 전류 검출부 350 : 제2 신호 증폭부
410 : 온도 검출부 510 : 제어부
M1 : 제1 모터 M2 : 제2 모터110: Power supply unit 120: Noise filter
210: first overvoltage prevention unit 220: first speed control unit
230: first driving part 240: first current detecting part
250: first signal amplifying unit 310: second overvoltage preventing unit
320: second speed control unit 330: second driving unit
340: second current detecting section 350: second signal amplifying section
410: temperature detecting unit 510:
M1: first motor M2: second motor
Claims (16)
하나의 패키지에 구성되며, 상기 제1 모터와 제2 모터를 각기 구동하는 제1 구동부와 제2 구동부; 및
외부의 제어 수단으로부터 상기 제1 모터와 제2 모터의 제어신호를 입력받아 상기 제1 구동부와 제2 구동부 중 어느 하나, 또는 모두를 한꺼번에 선택하여 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
A first motor and a second motor;
A first driving unit and a second driving unit configured in one package and driving the first motor and the second motor, respectively; And
And a controller for receiving control signals of the first motor and the second motor from external control means and selecting and controlling at least one of the first driving unit and the second driving unit at the same time, And an integrated controller of the blower motor.
각기 냉각팬 모터와 블로워 모터인 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
2. The motor control apparatus according to claim 1, wherein the first motor and the second motor comprise:
Wherein the cooling fan motor and the blower motor are respectively a cooling fan motor and a blower motor.
PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 스위치되어 상기 제1 모터와 제2 모터의 온/오프와 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the first driver and the second driver comprise:
And controls the on / off and rotation speeds of the first motor and the second motor by a PWM (Pulse Width Modulation) method, thereby controlling the integrated control of the fan motor and the blower motor.
하나의 패키지 또는 모듈에 일체형으로 구성되며,
상기 패키지 또는 모듈 내부의 온도, 상기 제어부 주변의 온도 및 상기 제1, 제2 구동부 주변의 온도 중 적어도 하나 이상을 검출하여 제어부에 인가하는 온도 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the integrated controller of the fan motor and the blower motor comprises:
It is integrated into one package or module,
And a temperature detector for detecting at least one of a temperature inside the package or the module, a temperature around the control unit, and a temperature around the first and second driving units, and applying the detected temperature to the control unit. Integrated control of motor.
상기 검출된 적어도 하나 이상의 온도가 미리 설정된 온도를 넘어서는 경우,
상기 온도를 정상 온도범위로 유지하기 위해서 상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하는 PWM 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
The apparatus according to claim 1 or 4,
When the detected at least one temperature exceeds a preset temperature,
And outputs a PWM control signal for limiting the switching operation of the first and second driving units to maintain the temperature in the normal temperature range.
상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하기 위해서,
상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절하여 상기 제1, 제2 모터의 동작을 정지시키거나, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 1(High)로 조절하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
6. The apparatus of claim 5,
In order to limit the switching operation of the first and second driving units,
The operation of the first and second motors is stopped by adjusting the duty of the PWM control signal at a maximum of 100% 0 (Low), or the duty of the PWM control signal is adjusted to a maximum of 100% 1 A fan motor and a blower motor.
엔진제어기 및 에어컨제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
The apparatus according to claim 1,
An engine controller, and an air conditioner controller.
배터리 전원 경로를 통해 유입/유출되는 노이즈를 차단하는 노이즈 필터;
상기 제1, 제2 구동부와 상기 제1, 제2 모터를 서지전류나 과전압에 의한 파손으로부터 각기 보호하는 제1, 제2 과전압 방지부;
상기 제어부로부터 출력되는 PWM 제어신호에 의해 해당 듀티비를 갖는 구동 신호를 생성하여 상기 제1, 제2 구동부를 각기 스위칭하여 상기 제1, 제2 모터의 회전 속도를 제어하는 제1, 제2 속도 제어부;
상기 제1, 제2 구동부를 통해 상기 제1, 제2 모터를 구동할 때 흐르는 전류를 각기 검출하는 제1, 제2 전류 검출부; 및
상기 제1, 제2 전류 검출부를 통해 검출된 전류에 대응하는 전압을 상기 제어부에서 인식할 수 있는 수준으로 각기 증폭하여 제어부에 인가하는 제1, 제2 신호 증폭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the integrated controller of the fan motor and the blower motor comprises:
A noise filter for blocking noise entering / exiting through the battery power path;
First and second overvoltage preventing units for respectively protecting the first and second driving units and the first and second motors from damage due to a surge current or an overvoltage;
A first and second speeds for controlling the rotational speeds of the first and second motors by switching the first and second driving units by generating a driving signal having a duty ratio according to a PWM control signal output from the control unit, A control unit;
First and second current detectors for detecting currents flowing when the first and second motors are driven through the first and second driving units, respectively; And
And first and second signal amplifying units amplifying voltages corresponding to the currents detected through the first and second current detecting units to a level recognizable by the control unit and applying the amplified voltages to the control unit, The fan motor and the blower motor.
쇼트키 다이오드, TVR(Transient Voltage Rectifier) 다이오드 및 제너 다이오드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
[8] The apparatus of claim 8, wherein the first and second overvoltage preventing portions comprise:
A Schottky diode, a TVR (Transient Voltage Rectifier) diode, and a Zener diode.
임의의 포트를 상기 제1, 제2 모터의 (-)단에 각기 접속하여 상기 제1, 제2 모터의 양단 전압을 각기 모니터링하며, 상기 양단 전압에 의해 상기 제1, 제2 모터의 회전 속도를 판단할 수 있는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 장치.
The apparatus of claim 1,
(-) terminal of the first and second motors, respectively, to monitor the voltages across the terminals of the first and second motors, respectively, and to control the rotational speeds of the first and second motors Wherein the fan motor and the blower motor are connected to each other by a fan motor.
상기 제어부가 상기 패키지 또는 모듈 내부의 온도, 상기 제어부 주변의 온도 및 상기 제1, 제2 구동부 주변의 온도 중 적어도 하나 이상을 검출하는 단계; 및
상기 검출된 적어도 하나 이상의 온도가 미리 설정된 온도를 넘어서는 경우,
상기 온도를 정상 온도범위로 유지하기 위해서 상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하는 PWM 제어신호를 각기 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법.
And a control unit that is integrally formed in one package or module and selects and controls one or both of the first and second driving units for driving the first and second motors and the first and second driving units at the same time A method for integrally controlling the first and second motors of a motor integrated control apparatus,
Detecting at least one of a temperature inside the package or module, a temperature around the control unit, and a temperature around the first and second driving units; And
When the detected at least one temperature exceeds a preset temperature,
And outputting a PWM control signal for limiting the switching operation of the first and second driving units to maintain the temperature in the normal temperature range.
각기 냉각팬 모터와 블로워 모터인 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법.
The motor control apparatus according to claim 11, wherein the first motor and the second motor comprise:
Wherein each of the fan motor and the blower motor is a cooling fan motor and a blower motor.
상기 제어부가 상기 제1, 제2 구동부의 스위칭 동작을 제한하기 위해서,
상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 0(Low)으로 조절하여 상기 제1, 제2 모터의 동작을 정지시키거나, 상기 PWM 제어신호의 듀티를 최대 100% 1(High)로 조절하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법.
12. The method of claim 11,
In order to limit the switching operation of the first and second driving units,
The operation of the first and second motors is stopped by adjusting the duty of the PWM control signal at a maximum of 100% 0 (Low), or the duty of the PWM control signal is adjusted to a maximum of 100% 1 And the fan motor and the blower motor.
상기 제어부가 임의의 포트에 상기 제1, 제2 모터의 (-)단을 각기 접속하여 상기 제1, 제2 모터의 양단 전압을 각기 모니터링하고, 상기 양단 전압에 의해 상기 제1, 제2 모터의 회전 속도를 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법.
12. The method of claim 11,
The control unit monitors the voltage across the terminals of the first and second motors by connecting the (-) terminals of the first and second motors to a certain port, respectively, and controls the voltages of the first and second motors And determining the rotational speed of the fan motor and the blower motor.
상기 제어부가 외부의 제어 수단으로부터 상기 제1, 제2 모터를 제어하기 위하여 입력되는 제어신호를 일정 주기마다 순차적으로 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법.
12. The method of claim 11,
And controlling the fan motor and the blower motor based on the control signal, wherein the control unit sequentially detects a control signal input from an external control unit to control the first and second motors at regular intervals. .
엔진제어기 및 에어컨제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모터 및 블로워 모터의 통합 제어 방법.16. The apparatus according to claim 15,
An engine controller, and an air conditioner controller.
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