KR100405703B1 - 커먼레일 디젤 엔진의 인터쿨러 팬 제어시스템 및 그제어방법 - Google Patents

Abstract

보다 상세한 제어가 이루어지도록 하여 인터쿨러의 냉각효율을 최적화하고, 이에따른 흡기 충진율을 최대화하여 엔진의 성능을 최적화할 목적으로;

차속센서, 엔진 회전수 센서, 흡기온 센서, 서모 스위치로 이루어지는 검출수단과;

상기 검출수단으로부터 입력되는 전기적 신호를 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하는 전자제어유닛으로부터 제어신호를 공급받아 온/오프 동작되는 릴레이와;

상기 릴레이의 온 동작에 의해 배터리 전원을 인가받아 작동하는 인터쿨러 팬 모터를 포함하여 이루어지는 커먼 레일 디젤 엔진의 인터쿨러 팬 제어시스템과 이를 제어하는 제어방법을 제공한다.

Description

커먼레일 디젤 엔진의 인터쿨러 팬 제어시스템 및 그 제어방법{SYSTEM FOR CONTROLLING INTER-COOLER FAN FOR COMMON RAIL DIESEL ENGIN AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 커먼레일 디젤 엔진에 있어서, 인터쿨러를 효과적으로 제어할 수 있도록 한 인터쿨러 팬 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 지금까지 사용되던 디젤 연료 분사장치는 분사압력을 얻기 위하여 캠 구동장치를 사용했으며, 그 원리는 분사압력이 속도 증가와 함께 증가하고 이에따라 분사 연료량이 증가하는 방식이었다.

그러나 본 발명이 관계하는 커먼 레일(Common Rail) 방식은 분사압력의 발생과 분사과정이 완전히 별개로 이루어짐으로써, 엔진 설계시 연료의 압력발생과 분사를 분리해서 생각할 수 있기 때문에 연소와 분사과정 설계를 자유롭게 할 수 있다는 장점을 갖게 된다.

즉, 엔진 맵을 이용하여 엔진 운전조건에 따라 연료 압력과 분사시기를 조정할 수 있기 때문에 엔진의 회전속도가 낮을 때도 고압 분사가 가능하게 되어 완전 연소를 추구할 수 있음은 물론 배기와 소음을 최소화함은 물론 연비를 크게 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 일반적인 디젤 엔진이나 상기와 커먼레일 디젤 엔진에 있어서는 흡입공기를 냉각시켜 흡입효율을 증대시키기 위한 인터쿨러가 배치되는데, 이러한 인터쿨러를 배치함에 있어서, 종래에는 엔진룸이 협소하거나 전체 레이아웃의 설정이 힘든 경우, 상기 인터쿨러를 엔진과 수평한 방향으로 배치하여 자연풍에 의해 냉각이 이루어지도록 함으로써, 충분한 냉각효과를 얻기 어렵다는 문제점이 있다.

이에따라 별도의 인터쿨러용 팬을 설치하고, 이를 차속과 인터 쿨러 출구온도에 의해 제어되도록 하고 있는 것이 보편적이다.

보다 구체적으로 살펴보면, 도 3에서와 같이, 기계식 디젤 엔진에 있어서는 전자제어유닛이 구비되어 있지 않은 바, 아이들 제어를 위한 아이들 제어유닛(100)에서 차속센서(102)의 차속 신호를 받고, 서머 스위치(104)에 의해 인터쿨러 팬 제어용 릴레이(106)로의 전원 공급 경로를 온/오프 시킴으로써 배터리(108)로부터 공급되는 전압을 인터쿨러 팬 모터(110)를 제어할 수 있도록 구성하고 있다.

이에따라 도 4에서와 같이, 아이들 제어유닛(100)에서는 차속센서(102)로부터 입력되는 차속이 일정속도(60km/h) 이상인가를 판단하여(S200), 그 조건을 만족하면 릴레이를 오프시킨 후(S210), 다시 차속이 일정속도(56km/h) 이하인가를 판단하게 된다(S220).

상기 S220 단계에서 조건을 만족하면, 릴레이를 온 시키고(S230), 상기 S 200 단계에서 조건을 만족하지 못하면 S230 단계를 실시하는 흐름을 반복적으로 실시하면서 인터쿨러 팬을 제어하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같이 인터쿨러 팬의 작동을 제어하는 경우에 있어서는 단순히 온/오프 로직에 의하여만 제어가 이루어짐으로써, 차속 및 온도조건등 다양한 엔진 상태에 따른 제어를 달리할 수 없고, 단순히 일정하게 정하여진 차속에 의해서만 제어할 수 밖에 없는 단점이 있다.

그리고 아이들 제어유닛을 갖지 않고 있는 전자식 커먼 레일 디젤 엔진의 경우에 있어서는 인터쿨러를 제어하기 위한 별도의 장치를 장치해야만 한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래에 비하여 보다 상세한 제어가 이루어지도록 함으로써, 인터쿨러의 냉각효율을 최적화하고, 이에따른 흡기 충진율을 최대화함으로써, 엔진의 성능을 최적화할 수 있는 인터쿨러 팬 제어시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 인터쿨러 팬 제어시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 인터쿨러 제어방법의 흐름도.

도 3은 종래 인터쿨러 팬 제어시스템의 구성도.

도 4는 종래 인터쿨러 팬 제어방법의 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 차속센서, 엔진 회전수 센서, 흡기온 센서, 서모 스위치로 이루어지는 검출수단과;

상기 검출수단으로부터 입력되는 전기적 신호를 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하는 전자제어유닛으로부터 제어신호를 공급받아 온/오프 동작되는 릴레이와;

상기 릴레이의 온동작에 의해 배터리 전원을 인가받아 작동하는 인터쿨러 팬 모터를 포함하여 이루어지는 커먼 레일 디젤 엔진의 인터쿨러 팬 제어시스템을 제공한다.

그리고, 미리 입력되어진 맵의 기준값과 차속을 비교하여 이 맵의 기준값 보다 차속이 큰가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계 조건을 만족하면, 릴레이를 오프시키는 제2 단계와;

상기 제2 단계의 실시중에 현재의 차속이 맵의 기준값 이하인가를 판단하는 제3 단계와;

상기 제2 단계를 만족하면 릴레이를 온 동작시키는 제4단계로 이루어지되,

상기에서 맵의 기준값은 엔진 회전수(부하)와 외기온에 따른 차속조건으로 하는 커먼레일 디젤 엔진의 인터쿨러 팬 제어방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 제어시스템의 구성도로서, 검출수단은 현재의 차속 정보를 검출하는 차속센서(2)와, 현재의 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서(4), 현재 흡입되고 있는 흡입 공기의 온도를 검출하는 흡기온 센서(6)와 그리고 인터쿨러의 출구측에 배치되는 서모 스위치(8)등으로 이루어진다.

그리고 상기 검출수단으로부터 입력되는 전기적 신호를 비교 분석하는 전자제어유닛(ECU)는 출력단으로 인터쿨러 팬용 릴레이(10)가 연결되며, 이의 릴레이 (10)는 인터쿨러 팬 모터(12)와 연결된다.

이에따라 서모 스위치(8)의 온/오프 조건에 따라 인터쿨러 팬의 온/오프에 대한 정보를 전자제어유닛(ECU)에서 입력받게 되며, 상기 서모 스위치(8)의 온/오프 신호와 차속에 의한 인터쿨러 팬의 온(ON) 조건을 모두 만족할 경우 릴레이를 온(ON) 시켜 인터쿨러 팬으로 전원을 공급할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 제어방법을 보다 구체적으로 살펴보면, 도 2에서와 같이, 제어가 시작되면 전자제어유닛(ECU)에서는 미리 입력되어진 맵과 차속을 비교하여 이 맵의 기준값 보다 차속이 큰가를 판단하게 된다(S100).

상기에서 맵의 기준값은 차량의 운전 조건에 따라 인터쿨러 팬을 제어하기 위해 필요한 차속조건을 산출해 내는 것으로서, 엔진 회전수(부하)와 외기온에 따라 달리하는 맵의 기준값이 채택되는 것이다.

상기 S100 단계에서 조건을 만족하면, 릴레이를 오프시킨 후(S110), 현재의차속이 맵의 기준값 이하인가를 판단하여(S120), 그 조건을 만족하면, 릴레이를 온시키게 된다(S130).

물론 상기 S100 단계에서 조건을 만족하지 못하면, S130 단계로 진입하고, S120 단계에서 조건을 만족하지 못하면 S120 단계로 리턴하게 되며, 상기와 같은 흐름은 엔진이 시동된 상태에서는 계속 반복적으로 실시하면서 인터쿨러 팬의 성능을 최적화할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 서모 스위치(8) 입력단을 릴레이 제어단과 분리함에 따라 릴레이 제어단의 온/오프 발생을 전자제어유닛(ECU)에서 모니터링 함으로써, 문제 발생시 이를 전자제어유닛(ECU)에서 인식할 수 있게 되는 것이다.

도면 중 미설명 부호 14는 배터리를 지칭한다.

이와같이 이루어지는 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이의 발명으로부터 용이하게 발명할 수 있는 것은 모두 포함한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 인터쿨러 냉각효율을 최적화하여 흡기 충진효율을 높임으로써, 엔진 성능을 향상시키고, 릴레이 제어단의 온/오프를 감지하여 문제 발생시 문제 해결 및 대응이 편리하며, 인터쿨러 팬 제어를 위한 별도의 제어유닛을 설치할 필요가 없어 원가 절감을 기대할 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 차속센서, 엔진 회전수 센서, 흡기온 센서, 서모 스위치로 이루어지는 검출수단과;

   상기 검출수단으로부터 입력되는 전기적 신호를 미리 입력되어진 데이터와 비교 판단하는 전자제어유닛으로부터 제어신호를 공급받아 온/오프 동작되는 릴레이와;

   상기 릴레이의 온동작에 의해 배터리 전원을 인가받아 작동하는 인터쿨러 팬 모터를 포함하여 이루어지는 커먼 레일 디젤 엔진의 인터쿨러 팬 제어시스템.
2. 미리 입력되어진 맵의 기준값과 차속을 비교하여 이 맵의 기준값 보다 차속이 큰가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계 조건을 만족하면, 릴레이를 오프시키는 제2 단계와;

   상기 제2 단계의 실시중에 현재의 차속이 맵의 기준값 이하인가를 판단하는 제3 단계와;

   상기 제2 단계를 만족하면 릴레이를 온 동작시키는 제4단계로 이루어지되,

   상기에서 맵의 기준값은 엔진 회전수(부하)와 외기온에 따른 차속조건인 것을 특징으로 하는 커먼레일 디젤 엔진의 인터쿨러 팬 제어방법.