KR100897125B1

KR100897125B1 - 자동차의 냉각수 부족 진단 방법

Info

Publication number: KR100897125B1
Application number: KR1020070132782A
Authority: KR
Inventors: 김명찬
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2009-05-14

Abstract

본 발명은 자동차의 냉각수 부족 진단 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 라디에이터 및 엔진의 워터재킷 내에 냉각수가 정상적으로 구비되었을 때의 냉각수의 초기온도 및 다양한 엔진 구동환경에 따라 변화되는 냉각수온 증가 보정 값을 이용하여 냉각수 기준 모델 온도를 구하고, 이를 냉각수의 실측온도와 서로 비교하여 냉각수의 부족여부를 판단하는 자동차의 냉각수 부족 진단 방법에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명의 냉각수 부족 진단 방법은 냉각수 부족 진단 방법으로서, a) 시동 시 측정한 냉각수의 초기온도와, 냉각수온 증가 보정 값을 이용하여 냉각수 기준 모델 온도를 구하는 단계; 및 b) 냉각수의 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 기 설정된 보완온도 값의 합산 온도보다 크면 이를 냉각수의 부족으로 판단하는 단계를 포함한 것을 특징적 구성으로 한다.

냉각수, 누수, 부족, 진단, 감지, 양

Description

자동차의 냉각수 부족 진단 방법{A measuring method of water leakage for car}

본 발명은 자동차의 냉각수 부족 진단 방법에 관한 것이다.

정상적인 차량의 라디에이터 및 워터재킷 내로 흐르는 냉각수량은 일정하여야만 한다.

그러나 상기 라디에이터 및 워터재킷 내의 냉각수의 량이 누수 또는 주입 부족 등으로 부족하더라도 차량에서는 아무런 경고발생을 하지 않아 운전자가 이를 알 수 없는 문제점이 있다.

결국 운전자가 차량을 주기적으로 관리하여 냉각수량을 점검하지 않는다면 차량에서는 냉각수량의 부족을 표시하여 주지 않기 때문에 냉각수량의 부족을 알 수가 없다.

한편 운전자가 차량의 냉각수량을 점검한다 하더라도 점검 후 자칫 라디에이터 캡을 닫지 않아 냉각수가 누수 될 우려가 있다.

상기와 같은 이유들로 인해 차량의 라디에이터 및 워터재킷 내에 냉각수량이 부족하게 되면 엔진의 오버히트로 인해 엔진손상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 라디에이터 및 차량 엔진의 워터재킷 내의 냉각수량의 부족을 운전자에게 알리기 위한 자동차의 냉각수 부족 진단 방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 본 발명의 냉각수 부족 진단 방법은 냉각수 부족 진단 방법으로서, a) 시동 시 측정한 냉각수의 초기온도와, 냉각수온 증가 보정 값을 이용하여 냉각수 기준 모델 온도를 구하는 단계; 및 b) 냉각수의 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 기 설정된 보완온도 값의 합산 온도보다 크면 이를 냉각수의 부족으로 판단하는 단계를 포함한다.

여기서 본 발명의 상기 냉각수온 증가 보정 값은 냉각수의 실측온도 측정 시점의 엔진속도 및 부하에 따른 보정 값과, 초기온도 및 시동시간에 따른 보정 값과, 주행속도에 따른 보정 값의 승산 값으로 이루어진다.

한편 본 발명은 상기 b)단계에서 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산온도보다 크면 설정 시간 간격의 기 설정된 재 측정 횟수로 실측온도 및 냉각수 기준 모델 온도를 재 측정하는 단계; 및 기 설정된 재 측정 횟수로 재 측정하여도 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산온도보다 크면 이를 냉각수의 부족으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

본 발명은 시동시 측정한 초기온도 및 냉각수온 증가 보정 값을 이용하여 냉각수 기준 모델 온도를 구하고 이를 실측온도와 설정 시간 간격으로 비교하여 냉각수의 부족상태를 감지할 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법의 순서도이다.

우선 차량의 시동 시에는 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법을 위해 냉각수 기준 모델 온도를 구하여야 한다.

상기 냉각수 기준 모델 온도를 구하기 위해 먼저 시동 시 라디에이터 또는 엔진의 워터재킷 중 어느 하나 이상에 위치한 센서에서 냉각수의 초기온도를 측정하고, 냉각수온 증가 보정 값(INC_TCO_MDL)을 계산하게 된다.

여기서 상기 냉각수온 증가 보정 값은 우선 엔진속도(RPM)와 부하(MAF)에 따른 보정 값에 의해 결정된다(IP_INC_BAS_TCO_MDL).

IP_INC_BAS_TCO_MDL
엔진속도(RPM)/ 부하(mg/stk)	1000	2000	3000	4000
100	0.01	0.015	0.018	0.021
300	0.02	0.022	0.025	0.027
500	0.025	0.027	0.030	0.032

여기서 상기와 같이 결정된 엔진속도(RPM)와 부하(MAF)에 따른 보정 값은 시동 온도에 따른 잠열의 영향을 받기 때문에 초기온도 및 시동시간(시동 후 흐른 시간)에 따른 보정 값에 의해 다시 보정된다(IP_FAC_TCO_MDL_AST).

IP_FAC_TCO_MDL_AST
시동시간(초)/초기온도(℃)	0	10	30	60
-10	0.20	0.35	0.50	0.70
0	0.30	0.50	0.65	0.85
20	0.50	0.70	0.80	1.00

여기서 엔진속도(RPM)와 부하(MAF)에 따른 보정 값, 초기온도 및 시동시간에 따른 보정 값은 주행 속도에 따른 보정 값에 의해 다시 보정된다(IP_FAC_TCO_MDL_VS).

IP_FAC_TCO_MDL_VS
0(km/h)	50(km/h)	100(km/h)	150(km/h)	200(km/h)
1	0.9	0.8	0.75	0.70

결국 상기와 같이 영향을 주는 인자에 대하여 보정을 실시한 냉각수온 증가 보정 값은 아래와 같다.

냉각수온 증가 보정 값 = 엔진속도(RPM)와 부하(MAF)에 따른 보정 값 × 냉각수온 및 시동시간에 따른 보정 값 × 주행 속도에 따른 보정 값

결국 냉각수 기준 모델 온도는 아래와 같이 초기 온도와 냉각수온 증가 보정 값에 의해 구해진다.

냉각수 기준 모델 온도 = 초기 온도 + 냉각수온 증가 보정 값

상기와 같이 냉각수 기준 모델 온도를 계산하고 나면 차량이 시동이 걸린 상태에서 엔진 워터재킷(30)의 써머스탯(20)이 열렸는지를 감지하게 된다(S10).

도 2는 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법에 적용되는 수냉식 냉각장치의 구성도로서, 상기 써머스탯(20)은 냉각수가 저장된 라디에이터(10)와, 엔진의 워터재킷(30)의 유로를 서로 유통 또는 폐쇄시키는 일종의 밸브의 역할을 한다.

즉, 평소에는 닫혀 있다가 엔진이 가열되어 냉각수의 온도가 보통 80-90℃가 되면 자동적으로 개방되게 되어 냉각수가 저장된 라디에이터(10)와, 엔진의 워터재킷(30) 간의 냉각수를 상호 유통시키게 된다.

이에 따라 상기 써머스탯(20)이 열리게 되면 워터재킷(30) 및 라디에이터(10)에서 냉각수가 순환되어 별도의 냉각기에 의해 라디에이터의 냉각수가 냉각되게 된다.

결국 상기 냉각기가 가동 된 시점부터는 냉각기에 의해 강제적으로 냉각수의 온도가 감소하게 되므로, 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법을 이용할 수 없게 되어 바로 종료 상태로 전환된다.

즉 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법은 상기 써머스탯이 열리기 전까지만 이용될 수 있다.

이어서 상기 서머스탯이 아직 개방되지 않은 것으로 판단되면 냉각수의 온도를 측정하여 실측온도를 구하게 된다.

이어서 상기 실측온도를 구한 시점에서의 엔진속도(RPM), 부하(MAF), 냉각수온, 시동시간 및 주행 속도를 냉각수온 증가 보정 값에 대입하여 냉각수 기준 모델 온도를 계산하고, 계산된 냉각수 기준 모델 온도와 보완온도 값을 합산하게 된다.

그리고 상기 실측온도를 계산된 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산 값과 서로 비교한다(S20).

이 때 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산온도보다 크면 설정 시간 간격으로 실측온도를 재 측정하고 상기 재 측정될 때 마다 재 측정 횟수를 카운팅한다(S30).

물론 상기 (S20)에서 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산온도보다 작다면 다시 (S10)이전으로 복귀한다.

이어서 상기 (S30)에서 재 측정 횟수를 기 설정된 재 측정 횟수와 서로 비교하여(S40), 상기 재 측정 횟수가 기 설정된 재 측정 횟수를 초과할 때만 냉각수 부족으로 판단하여 냉각수 부족 판단의 정확성을 높일 수 있다.

예컨대 설정 시간을 20ms로 하고 재 측정 횟수를 25회로 하면, 20ms간격으로 26회를 재 측정하여도 여전히 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산온도보다 크면 이를 냉각수의 부족 또는 냉각수의 누수로 판단하게 된다(S50).

한편 상기 보완온도 값은 다양한 실험결과에 의해 해당 차량의 라디에이터 및 엔진의 워터재킷의 특성에 따라 구해져 냉각수 기준 모델 온도의 오차를 보완하는 값으로 사용된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법의 동작을 설명한다.

시동 시 측정한 냉각수의 온도가 20℃이면 초기온도는 20℃가 된다. 이때부터 설정 시간 간격으로 실측온도를 계속 측정하게 된다.

예를 들어 실측온도가 25℃이고 이때 설정 시간 당(10ms) 엔진속도(RPM)는 2000rpm이고 부하는 300mg/stk이며, 시동시간(시동 후 흐른 시간)이 30초이고 주행속도는 100km/h이라고 가정한다.

또한 완충 온도 값은 4℃라고 가정하고 기 설정된 재 측정 횟수는 25회라고 가정한다.

따라서 냉각수 기준 모델 온도는 20+(0.022×0.80×0.8)이 되어 20.014℃가 된다.

여기에 보완온도 4℃를 합산하여 24.014℃보다 실측온도 25℃가 더 크게 되며, 26회까지 재 측정하여도 여전히 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산 값보다 크면 이를 냉각수의 부족으로 판단한다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법의 순서도.

도 2는 본 발명에 따른 냉각수 부족 진단 방법에 적용되는 수냉식 냉각장치의 구성도.

Claims

냉각수 부족 진단 방법으로서,

a) 시동 시 측정한 냉각수의 초기온도와, 냉각수온 증가 보정 값을 이용하여 냉각수 기준 모델 온도를 구하는 단계; 및

b) 냉각수의 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 기 설정된 보완온도 값의 합산 온도보다 크면 이를 냉각수의 부족으로 판단하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 냉각수 부족 진단 방법.
제1항에 있어서,

상기 냉각수온 증가 보정 값은

냉각수의 실측온도 측정 시점의 엔진속도 및 부하에 따른 보정 값과, 초기온도 및 시동시간에 따른 보정 값과, 주행속도에 따른 보정 값의 승산 값으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각수 부족 진단 방법.
제1항에 있어서,

상기 b)단계에서 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산온도보다 크면 설정 시간 간격의 기 설정된 재 측정 횟수로 실측온도 및 냉각수 기 준 모델 온도를 재 측정하는 단계; 및

기 설정된 재 측정 횟수로 재 측정하여도 실측온도가 냉각수 기준 모델 온도 및 보완온도 값의 합산온도보다 크면 이를 냉각수의 부족으로 판단하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 냉각수 부족 진단 방법.