KR100250041B1

KR100250041B1 - 자동차의 부동액 농도 자동 조절장치 및 방법

Info

Publication number: KR100250041B1
Application number: KR1019960069602A
Authority: KR
Inventors: 이정훈
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 2000-04-01
Also published as: KR19980050757A

Abstract

본 발명은 원심분리 원리를 이용한 부동액 농도 자동 조절장치 및 방법 에 관한 것으로서, 종래의 자동차는 라디에터 냉각수의 부동액 농도를 계절과 날씨에 따라 운전자가 수시로 점검하여 이를 재 조절하는 문제점이 있었던 바, 본 발명은 라디에터(10) 내부의 부동액(140) 농도를 상시 감지하여 이를 측정하는 부동액 농도 감지 센서(70)와 차실외의 외기온도를 상시 측정하는 외기온도 센서(80)의 신호를 입력하는 컨트롤 유니트(90)가 입력되는 부동액의 농도 및 외기 온도를 설정된 로직과 비교하여 제어 신호를 출력할 수 있게 하며, 출력되는 제어 신호는 라디에터 리저버 탱크(30)의 원심 분리 모터(60)를 작동하여 라디에터(10) 내부의 냉각수(20)를 유출할 수 있게 하거나, 혹은 부동액 보충 모터(64)와 냉각수 보충 모터(62)를 작동하여 냉각수(20) 및 부동액(140)이 자동으로 보충될 수 있게 함으로써 측정되는 외기온도 및 부동액의 농도에 따라 부동액의 농도가 설정된 로직에 의해 자동으로 조절/보충될 수 있게 구성한 것임.

Description

자동차의 부동액 농도 자동 조절장치 및 방법

본 발명은 원심분리 원리를 이용한 부동액 농도 자동 조절장치 및 방법 에 관한 것으로서, 상세하게는 라디에터 리저버 탱크에 원심 분리 모터를 설치하여 냉각수로부터 측정되는 부동액 농도에 따라 자동으로 냉각수를 가감하거나 부동액을 보충할 수 있게 함으로써 냉각수의 부동액 농도가 자동으로 조절될 수 있게 한 원심분리 원리를 이용한 부동액 농도 자동 조절장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 설치된 라디에터는 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드로부터 엔진 폭발시 발생되는 열에 의해 과열되는 냉각수를 냉각하기 위한 장치로서 특히 냉각수는 실린더벽, 밸브시트, 밸브가이드, 연소실 등과 접촉되어 혼합기가 연소될 때 발생된 고온을 흡수하여 정상 온도로 유지되게 하는 중요한 작용을 하며, 냉각수가 순환되는 엔진의 냉각수 순환 계통은 복잡한 형태로 형성되어 냉각수가 엔진에 고루 순환될 수 있게 되어 있으며, 라디에터에서 냉각된 냉각수가 워터 펌프로 빨려 들어가 워터 재킷을 통과하므로 실린더 보어나 연소실 주위도 냉각하게 되며, 이렇게 뜨거워진 물은 다시 라디에터에서 냉각되어 재 순환되게 되어 있다.

또한, 라디에터는 냉각수가 순환되는 동안 전면의 팬으로부터 강제 송풍되는 공기에 의해 냉각수를 냉각하게 되며, 냉각수의 과열 및 부족에 의해 라디에터의 냉각수가 오버 히팅될 경우에는 엔진을 늘어붙게 하는 등 엔진에 치명적인 손상을 초래함에 따라 냉각수의 충만 상태를 상시 첵킹하여 냉각수가 부족할 경우에는 냉각수의 리저버 탱크로부터 냉각수가 보충될 수 있도록 하거나 운전자가 직접 냉각수를 보충하여 냉각수의 오버 히팅이 사전에 방지될 수 있게 관리를 하게 된다.

특히, 겨울철의 혹한기에는 라디에터 혹은 엔진 내부의 냉각수가 얼지 않도록 부동액을 보충하게 되지만 날씨의 온도가 심각하게 저하될 경우는 냉각수의 부동액 농도를 진하게 하여 냉각수가 얼지 않도록 라디에터의 관리를 하여야 하며, 여름철의 날씨에는 농도가 짙은 부동액에 의하여 냉각수가 오버 히팅되지 않도록 냉각수 및 라디에터의 관리에 신경을 기울이게 된다.

즉, 종래의 자동차는 라디에터 냉각수의 부동액 농도를 계절과 날씨에 따라 운전자가 판단하여 수시로 점검하거나 이를 재 조절하여야 하는 불편한 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 라디에터 내부의 부동액 농도를 측정하는 부동액 농도 감지 센서로부터 측정 신호를 입력하는 컨트롤 유니트가 설정된 로직과 입력되는 외기온도에 의해 원심 분리 모터를 작동하여 냉각수를 가감할 수 있게 하고 부동액 챔버로부터 부동액을 보충할 수 있게 함으로써 외기온도에 따라 부동액의 농도가 자동으로 조절/보충될 수 있게 하는 자동차의 부동액 농도 자동 조절장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명이 적용된 장치의 설치 및 작용 상태도.

도 2 는 본 발명의 장치에 대한 제어 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

10 : 라디에터 20 : 냉각수

30 : 라디에터 리저버 탱크 40 : 워터 챔버

50 : 부동액 챔버 60 : 원심 분리 모터

62 : 냉각수 보충 모터 64 : 부동액 보충 모터

70 : 부동액 농도 감지 센서 80 : 외기온도 센서

90 : 컨트롤 유니트 100 : E.C.U.

110 : 키 스위치 120 : 부압 밸브

130 : 필터 140 : 부동액

따라서, 본 발명은 라디에터(10) 내부의 부동액(140) 농도를 상시 감지하여 이를 측정하는 부동액 농도 감지 센서(70)와 차실외의 외기온도를 상시 측정하는 외기온도 센서(80)의 신호를 입력하는 컨트롤 유니트(90)가 입력되는 부동액의 농도 및 외기온도를 설정된 로직과 비교하여 제어 신호를 출력할 수 있게 하며, 출력되는 제어 신호는 라디에터 리저버 탱크(30)의 원심 분리 모터(60)를 작동하여 라디에터(10) 내부의 냉각수(20)를 유출할 수 있게 하거나, 혹은 부동액 보충 모터(64)와 냉각수 보충 모터(62)를 작동하여 냉각수(20) 및 부동액(140)이 자동으로 보충될 수 있게 함으로써 측정되는 외기온도 및 부동액의 농도에 따라 부동액의 농도가 설정된 로직에 의해 자동으로 조절/보충될 수 있게 구성하는 것을 그 특징으로 한다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 구성에 대하여 예시한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

예시된 도 1 은 본 발명의 장치에 대한 작용 및 개략적인 설치 상태도로서, 특히 라디에터(10) 내부의 부동액(140) 농도를 상시 감지하여 이를 측정하는 부동액 농도 감지 센서(70)를 설치하며, 차실 외에는 외기온도를 상시 측정하는 외기온도 센서(80)가 설치되며, 라디에터 리저버 탱크(30) 내에는 탱크 내부의 냉각수(20)를 회전하여 이를 밖으로 유출하기 위한 원심 분리 모터(60)가 설치되고, 워터 챔버(40) 내의 워터와 부동액 챔버(50) 내의 부동액(140)을 라디에터 리저버 탱크(30)로 보충하기 위한 냉각수 보충 모터(62) 및 부동액 보충 모터(64)를 각각 설치한다.

또한, 상기 외기 온도 센서(80) 및 부동액 농도 감지 센서(70)의 신호를 입력하여 설정된 로직에 따라 제어 신호를 출력하는 컨트롤 유니트(90)를 설치하며, 상기 컨트롤 유니트(90)로부터 출력되는 제어 신호는 라디에터 리저버 탱크 (30)내의 원심 분리 모터(60)를 제어하여 라디에터 리저버 탱크(30) 내의 냉각수(20)를 밖으로 유출할 수 있게 하거나, 혹은 워터 챔버(40)의 냉각수 보충 모터(62)를 제어하여 냉각수(20)를 보충할 수 있게 하며, 혹은 부동액 챔버(50)의 부동액 보충 모터(64)를 제어하여 부동액이 라디에터 리저버 탱크(30)내로 보충될 수 있게 하며, 냉각수를 유출하기 위해 원심 분리 모터(60)가 작동 될 경우에는 적절한 시기에 부압 밸브(120)를 제어하기 위하여 밸브를 개폐하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있게 한다.

따라서, 상기 컨트롤 유니트(90)는 E.C.U.(100)를 통해 제어될 수 있게 하고 상기 E.C.U.(100)는 시동 키 스위치(110)로부터 전원을 인가하여 전원을 공급할 수 있게 설치/구성한다.

상기한 본 발명의 구성에 대한 작용 및 효과는 다음과 같다.

예시된 도 1 의 부동액 농도 감지 센서(70)는 라디에터(10) 내부 냉각수로부터 부동액의 농도를 상시 감지하여 감지 신호를 컨트롤 유니트(90)에 입력하는 작용을 하며, 외기온도 센서(80)는 차실 외의 외기온도를 상시 감지/측정하여 감지 신호를 컨트롤 유니트(90)에 입력하게 되는 작용을 한다.

또한, 라디에터 리저버 탱크(30) 내에 설치되어 탱크 내부의 냉각수(20)를 강제 회전하여 부동액과 워터(물)을 분리하는 원심 분리 모터(60)는 부동액의 농도가 날씨에 비해 과다하게 많을 경우, 컨트롤 유니트(90)의 제어 신호에 따라 냉각수(20)를 희석하여 원심 분리원리에 따라 냉각수와 부동액을 분리할 경우 작동되며, 특히 회전될 경우 원심 분리기의 원리에 의해 무거운 입자의 부동액은 라디에터 리저버 탱크(30)의 외측 하단에 쌓이게 되며 가벼운 입자의 물은 외측 상단에 쌓이게 됨으로써 엔진 부압에 따라 불필요한 물만 워터 챔버(40)로 필터를 통해 배출될 수 있게 하는 작용을 한다.

또한, 상기 외기 온도 센서(80) 및 부동액 농도 감지 센서(70)의 신호를 입력하여 설정된 로직에 따라 제어 신호를 출력하는 컨트롤 유니트(90)는 입력되는 외기 온도 및 부동액의 농도를 설정된 로직에 따라 분별하여 제어 신호를 출력하게 되며, 특히 설정된 로직은 외기온도에 따라 측정되는 부동액의 농도가 부족할 경우 및 과다할 경우를 판별하여 이를 제어하기 위한 제어 신호를 출력 할 수 있게 되는 작용을 한다.

또한, 워터 챔버(40) 내의 물과 부동액 챔버(50) 내의 부동액(140)을 라디에터 리저버 탱크(30)로 보충하기 위한 냉각수 보충 모터(62) 및 부동액 보충 모터(64)는 상기 컨트롤 유니트의 제어 신호에 따라 작동되어 부족한 냉각수를 보충하거나 혹은 부족한 부동액을 보충하게 되는 작용을 한다.

또한, 부압 밸브(120)는 개방될 경우 엔진의 부압이 워터 챔버(40)를 통해 라디에터 리저버 탱크(30)에 작용되어 라디에터 리저버 탱크(30)의 상부에 분리된 물이 필터(130)를 통해 워터 챔버(40)로 유입 될 수 있게 하는 작용을 하기 위해 컨트롤 유니트(90)의 제어 신호에 의해 개폐가 결정되며,

냉각수를 유출하고 부동액을 보충한 후 일정 시간이 경과되면 컨트롤 유니트(90)의 제어 신호에 의해 개방된 부압 밸브(120)는 자동으로 폐쇄되는 작용을 한다.

예시된 도 2 는 본 발명의 장치를 자동 제어하기 위한 제어 순서도를 도시한 예로서, 특히 각 센서로부터 감지되는 신호에 의해 외기 온도와 부동액의 농도를 측정하는 단계와, 측정된 외기 온도와 설정된 로직에 따라 입력되는 부동액의 농도를 비교하여 부동액의 농도에 대한 적합여부와 과부족되는 상태를 판별하는 단계와, 판별된 신호에 의해 원심 분리 모터(60) 또는 냉각수 보충 모터(62) 혹은 부동액 보충 모터(64)를 제어하기 위한 결정 단계와, 상기 결정된 신호에 의하여 원심 분리 모터(60) 또는 냉각수 보충 모터(62) 혹은 부동액 보충 모터(64)를 제어하고 부압 밸브(120)의 개폐시기를 결정하여 이를 제어하는 단계가 특징적으로 구분되어 제어될 수 있게 구성한다.

이와 같이 본 발명의 장치를 이용한 자동차는 외기 온도에 따라 라디에터 리저버 탱크 내의 부동액에 대한 농도를 자동 조절할 수 있게 됨으로써 혹한기에는 부족되는 부동액을 자동으로 보충하며, 혹서기에는 과다한 부동액의 농도를 자동으로 옅게 하여 냉각수가 오버 히팅되지 않도록 자동으로 조절하여 운전자의 편리를 도모하게 된다.

Claims

차실 외에 설치되어 외기온도를 상시 측정하는 외기 온도센서 및 라디에터 내부의 부동액 농도를 상시 감지하여 이를 측정하기 위한 부동액 농도 감지 센서와, 라디에터 리저버 탱크 내에 설치되어 탱크 내부의 냉각수를 원심 분리하기 위해 회전력을 제공하기 위한 원심 분리 모터와, 워터 챔버 내의 워터와 부동액 챔버 내의 부동액을 라디에터 리저버 탱크로 보충하기 위해 각각 설치되는 냉각수 보충 모터 및 부동액 보충 모터와, 상기 외기 온도 센서 및 부동액 농도 감지 센서의 신호를 입력하여 설정된 로직에 따라 제어 신호를 출력하는 컨트롤 유니트와, 엔진으로부터 작용되는 부압에 따라 라디에터 리저버 탱크 상부에 분리된 물을 워터 챔버로 유입되게 하기 위해 개폐가 제어되는 부압 밸브로 구성되어짐을 특징으로 하는 자동차의 부동액 농도 자동 조절 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤 유니트는 입력되는 신호를 설정된 로직과 비교하여 판단된 신호에 따라 라디에터 리저버 탱크의 원심 분리 모터를 자동 제어 하기 위한 신호와, 냉각수를 보충하기 위하여 워터 챔버 내의 냉각수 보충 모터를 제어하기 위한 신호와, 혹은 부동액을 보충하기 위하여 부동액 챔버 내의 부동액 보충 모터를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있게 구성되어짐을 특징으로 하는 자동차의 부동액 자동 조절 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 부압 밸브는 원심 분리 모터가 작동된 후 라디에터 리저버 탱크 상부에 분리된 물을 배출하기 위해 엔진으로부터 작용되는 부압을 워터 챔버를 통해 라디에터 리저버 탱크에 작용되게 하고 냉각수가 부압에 따라 워터 챔버로 배출될 수 있게 하기 위하여 컨트롤 유니트로부터 출력되는 제어신호에 따라 개폐가 자동 제어될 수 있게 구성되어짐을 특징으로 하는 자동차의 부동액 농도 자동 조절 장치.
각 센서의 신호로부터 감지되는 신호에 의해 외기 온도 및 부동액의 농도를 측정하는 단계와, 측정된 외기 온도와 설정된 로직에 따라 입력되는 부동액의 농도를 비교하여 부동액의 농도에 대한 적합여부와 과부족되는 상태를 판별하는 단계와, 판별된 신호에 따라 원심 분리 모터 또는 냉각수 보충 모터 혹은 부동액 보충 모터를 제어하기 위한 결정 단계와, 상기 결정된 신호에 의하여 원심 분리 모터 또는 냉각수 보충 모터 혹은 부동액 보충 모터를 제어하는 단계와, 원심 분리 모터 작동시 엔진으로부터 작용되는 부압을 워터 챔버를 통해 라디에터 리저버 탱크에 작용되게 하기 위하여 부압 밸브의 개폐시기를 결정하는 단계를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 자동차의 부동액 농도 자동 조절 방법.