KR100410500B1

KR100410500B1 - 차량의 서모스탯 고장감지방법

Info

Publication number: KR100410500B1
Application number: KR10-2000-0084444A
Authority: KR
Inventors: 성관경
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2003-12-18
Also published as: KR20020055088A

Abstract

본 발명은 차량의 서모스탯 고장감지방법에 관한 것으로, 엔진기동시에 초기 냉각수온(T1)을 측정하는 단계와, 엔진기동시부터 소정시간 동안 엔진의 흡입 공기량을 적산하는 단계, 상기 흡입 공기 적산량(A)과 공연비(AF)를 바탕으로 엔진으로 공급된 누적 연료량(F)를 산출하는 단계, 상기 초기 냉각수온(T1)과 누적 연료량(F)을 바탕으로 예상 냉각수온(T)을 결정하는 단계 및, 상기 예상 냉각수온(T)과 실제 냉각수온(T2)의 차이값(T-T2)이 소정범위내에 있는지를 판단하여 상기 소정범위를 벗어나면 서모스탯 고장으로 판단하여 운전자에게 경고하는 단계를 포함하여 구성되어, 서모스탯의 고장에 의해 발생될 수 있는 각종 부작용을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량의 서모스탯 고장감지방법{Thermostat fail detecting method in a vehicle}

본 발명은 차량의 서모스탯 고장감지방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 엔진 냉각수의 흐름을 제어하는 서모스탯의 고장 여부를 감지하는 차량의 서모스탯 고장감지방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 냉각수 유로상에는 서모스탯이 구비되어, 냉각수온이 목적하는 온도에 도달하지 않았을 경우에는 엔진의 냉각수가 라디에이터로 흐르는 것을 막고 엔진 내부에서 냉각수의 흐름이 이루어지도록 함으로써, 냉각수온을 빠른시간내에 엔진의 운전에 적정한 온도로 도달시키고, 냉각수온이 목적하는 온도에 도달하였으면 냉각수의 흐름을 라디에이터측으로 유도하여 냉각수온을 엔진의 운전에 적정한 온도로 유지한다.

그러나, 상기와 같은 서모스탯이 고장나서, 냉각수온이 낮은 상태에도 불구하고 냉각수가 라디에이터로 흐르게 되면 연료소비량과 배기가스량이 증가하게 되고, 반대로 냉각수온이 높은 상태에서 냉각수가 라디에이터로 흐르는 것을 차단하면 엔진의 노킹 및/또는 엔진의 고장이 발생되는데, 현재까지는 상기와 같은 서모스탯의 고장을 감지할 수 있는 방법이 없었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진의 흡입 공기량을 바탕으로 엔진으로 공급된 누적 연료량을 산출하고, 이 누적 연료량을 바탕으로 결정된 예상 냉각수온과 실제로 측정된 냉각수온을 비교하여 서모스탯의 고장을 감지함으로써, 상기 서모스탯의 고장에 의해 발생될 수 있는 각종 부작용을 미연에 방지할 수 있는 차량의 서모스탯 고장감지방법에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 서모스탯 고장감지방법은, 엔진기동시에 초기 냉각수온(T1)을 측정하는 단계와, 엔진기동시부터 소정시간 동안 엔진의 흡입 공기량(A)을 적산하는 단계, 상기 흡입 공기 적산량(A)과 공연비(AF)를 수학식 (F = A/AF)에 의해 연산하여 엔진으로 공급된 누적 연료량(F)를 산출하는 단계, 상기 초기 냉각수온(T1)과 누적 연료량(F)를 수학식 (T = (0.3 ×F ×연료의 로우 히팅값)/(엔진의 냉각수량 ×냉각수의 비열) + T1)에 의해 연산하여 예상 냉각수온(T)을 결정하는 단계 및, 상기 예상 냉각수온(T)과 실제 냉각수온(T2)의 차이값(T-T2)이 소정범위 내에 있는지를 판단하여 상기 소정범위를 벗어나면 서모스탯 고장으로 판단하여 운전자에게 경고하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 예상 냉각수온(T) 결정단계에서는 상기 초기 냉각수온(T1)과 누적 연료량(F)에 따른 예상 냉각수온(T)이 시험결과에 따라 미리 맵핑되어 있는 테이블을 이용하여 예상 냉각수온(T)을 결정할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 서모스탯 고장감지방법의 순서도,

도 2는 엔진회전수 및 부하변화에 따른 냉각수온 변화를 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 서모스탯 고장감지방법의 순서도로서, 상기 도 1에서 S는 단계(step)를 의미한다.

먼저, 단계(S1)에서는 엔진이 기동되었는가를 판단하여 엔진이 기동되었으면 단계(S2)를 수행하고, 상기 단계(S2)에서는 냉각수온센서를 이용하여 초기 냉각수온(T1)을 측정하여 메모리에 저장한다.

이어서, 단계(S3, S4)에서는 엔진이 기동된 다음 소정시간 동안 엔진의 흡입 공기량을 적산하고, 단계(S5)에서는 상기 흡입 공기 적산량(A)와 산소센서에 의해 감지된 공연비(AF)를 하기의 수학식 1에 적용시켜 엔진으로 공급된 누적 연료량(F)를 산출한다.

F = A/AF

상기 수학식 1에서 F는 엔진으로 공급된 누적 연료량이고, 상기 A는 엔진의흡입 공기 적산량이며, 상기 AF는 산소센서에 의해 감지된 공연비로서 공기의 중량을 연료의 중량으로 나눈 값이다.

이어서, 단계(S6)에서는 상기 초기 냉각수온(T1)과 누적 연료량(F)를 바탕으로 예상 냉각수온(T)를 결정한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 동일 엔진회전수(RPM)에서 부하가 증가할수록 냉각수온이 빠르게 상승하며, 동일 부하에서는 엔진회전수(RPM)가 높을수록 냉각수온이 빠르게 상승하는 것을 알 수 있는데, 상기 엔진회전수(RPM)와 부하의 상승은 단위시간당 엔진에 공급되는 연료량의 증가를 의미함에 따라 엔진에 공급되는 단위시간당 연료량이 냉각수온에 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

그러나, 차량의 실제 운전조건은 엔진회전수(RPM)와 부하가 수시로 변동되므로 이에 대한 기준치가 필요한데, 이 기준치는 엔진시동시부터 엔진에 공급되는 연료의 적산량을 구하여 판단기준으로 할 수 있다. 이때, 상기 엔진에 공급되는 연료량 중에서 30%가 냉각수온 상승에 기여하게 되므로, 냉각수로 전달되는 열량(Q)은 하기의 수학식 2와 같이 된다.

Q = 0.3 ×F ×K

상기 수학식 2에서 Q는 냉각수로 전달되는 열량, F는 엔진에 공급된 누적 연료량, K는 연료의 로우 히팅값(low heating value)이다.

또한, 냉각수로 전달되는 열량(Q)를 이용하여 예상 냉각수온(T)를 구하면 하기의 수학식 3과 같이 된다.

T = Q/(W ×C) + T1

상기 수학식 3에서, T는 예상 냉각수온, Q는 냉각수로 전달되는 열량, W는 엔진의 냉각수량, C는 냉각수의 비열, T1은 엔진시동시 초기 냉각수온이다.

결론적으로, 상기 수학식 2과 수학식 3을 이용하면, 엔진에 공급된 누적 연료량(F)와 엔진시동시 초기 냉각수온(T1)만으로 현재 냉각수온을 예상할 수 있는 것이다.

그리고, 보다 정확성을 기하기 위해서는 상기 수학식 2와 수학식 3을 이용하여 계산하지 않고, 엔진 기동시의 초기 냉각수온(T1)과 엔진으로 공급되는 연료의 누적량(F)에 따른 예상 냉각수온(T)을 시험결과에 따라 미리 테이블에 맵핑시켜놓고, 이 테이블을 이용하여 예상 냉각수온(T)을 결정할 수도 있다.

이어서, 단계(S7)에서는 상기와 같이 결정된 예상 냉각수온(T)에서 냉각수온센서에 의해 측정된 실제 냉각수온(T)의 차이값(T-T2)이 소정범위(a∼b)내에 있는지를 판단하여 상기 차이값(T-T2)이 소정범위(a∼b)내에 있으면 단계(S8)를 수행하고, 상기 차이값(T-T2)이 소정범위(a∼b)를 벗어나면 단계(S9)를 수행한다.

상기 단계(S8)에서는 서모스탯이 정상상태인 것으로 판단하고, 상기 단계(S9)에서는 서모스탯이 고장난 것으로 판단하여 이를 운전자에게 경고한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 엔진의 흡입 공기량을 바탕으로 엔진으로 공급된 누적 연료량을 산출하고, 이 누적 연료량을 바탕으로 결정된예상 냉각수온과 실제로 측정된 냉각수온을 비교하여 서모스탯의 고장을 감지함으로써, 상기 서보스탯의 고장에 의해 발생될 수 있는 각종 부작용을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

엔진기동시에 초기 냉각수온(T1)을 측정하는 단계와,

엔진기동시부터 소정시간 동안 엔진의 흡입 공기량(A)을 적산하는 단계,

상기 흡입 공기 적산량(A)과 공연비(AF)를 수학식 (F = A/AF)에 의해 연산하여 엔진으로 공급된 누적 연료량(F)를 산출하는 단계,

상기 초기 냉각수온(T1)과 누적 연료량(F)를 수학식 (T = (0.3 ×F ×연료의 로우 히팅값)/(엔진의 냉각수량 ×냉각수의 비열) + T1)에 의해 연산하여 예상 냉각수온(T)을 결정하는 단계 및,

상기 예상 냉각수온(T)과 실제 냉각수온(T2)의 차이값(T-T2)이 소정범위 내에 있는지를 판단하여 상기 소정범위를 벗어나면 서모스탯 고장으로 판단하여 운전자에게 경고하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 서모스탯 고장감지방법.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 예상 냉각수온(T) 결정단계는, 상기 초기 냉각수온(T1)과 누적 연료량(F)에 따른 예상 냉각수온(T)이 시험결과에 따라 미리 맵핑되어 있는 테이블을 이용하여 예상 냉각수온(T)을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 서모스탯 고장감지방법.