KR101308193B1

KR101308193B1 - 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법

Info

Publication number: KR101308193B1
Application number: KR1020060120172A
Authority: KR
Inventors: 이수광
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2013-09-13
Also published as: KR20080049518A

Abstract

본 발명은 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법에 관한 것으로, 냉각수, 작동유 및, 연료 등에 각각 연결된 온도센서를 통하여 각각의 온도를 체크한 후 상기 컨트롤러에 입력하고, 또한 상기 에어컨 동작과 관련된 컨트롤 판넬, 유니트, 콤프레셔 및, 리시버 드라이어 등의 각 신호를 체크하여 상기 컨트롤러에 입력함으로써 컨트롤러의 신호로 상기 팬 모터를 제어함으로써 최적 속도로 유압 팬이 동작할 수 있게 한다.

따라서, 에어컨 동작에 맞추어 팬 모터의 제어가 항상 최적의 조건으로 제어가 되므로 엔진시동 초기의 에어컨 성능을 향상시킬 수 있고, 에어컨 동작이 멈춘 상태에서 유압 팬을 통해 발생하는 소음을 줄여줄 수 있으며, 필요하지 않은 팬 모터에 동작 유량을 보내지는 것을 차단함으로써 장비의 연비를 개선할 수 있다.

라디에이터, 유압 팬, 팬 모터

Description

라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법{A controll method of a fan motor for cooling a radiator fan}

도 1은 일반적인 라디에이터의 전면부를 나타낸 사시도,

도 2는 일반적인 라디에이터의 후면부를 나타낸 사시도,

도 3은 종래의 기술에 따른 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법을 나타낸 모식도,

도 4는 본 발명에 따른 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법을 나타낸 모식도,

도 5는 본 발명에 따른 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법을 나타낸 순서도.

* 도면의 주요 부분에 따른 부호의 설명 *

10 : 라디에이터 11 : 팬 모터

12 : 유압 팬 20 : 컨트롤러

30 : 온도센서 41 : 컨트롤 판넬

42 : 유니트 43 : 콤프레셔

44 : 리시버 드라이어

본 발명은 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터에 관한 것으로, 특히 냉각수, 작동유, 연료 등의 온도를 체크함과 아울러 에어컨 동작에 관련된 입력신호를 체크하여 최적 속도로 유압 팬이 동작할 수 있도록 한 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진이 구동될 경우에 많은 열이 발생하게 된다.그러므로 차량은 과열된 엔진의 냉각수를 라디에이터를 통해 냉각시켜 엔진에 공급하여 엔진을 냉각시키며, 엔진을 냉각시키면서 가열되는 냉각수의 온도가 설정된 적정 온도 이상으로 상승될 경우에 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터를 구동시켜 냉각수의 온도를 적정 온도로 유지시키고 있다.

여기서, 상기 라디에이터는 도 1과 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 라디에이터(100)의 전면에는 엔진 냉각수 쿨러(101), 연료쿨러(102), 콘덴서(103) 및, 오일쿨러(104)가 직렬 및 병렬의 혼합된 구조로 조립되어 있다. 상기 라디에이터(100)의 후면에는 라디에이터 쿨링용 유압 팬(105)의 속도를 제어할 수 있도록 된 팬 모터(106)가 설치되어 있다.

한편, 상기 팬 모터(106)의 구동은 차량의 엔진제어 유니트에 의한 신호제어에 따라 발생되는 PWM(Pulse Width Modulation) 구동신호 즉, 유압 팬 컨트롤러 모듈의 제어신호에 따라 듀티(Duty)비를 조정하여 온/오프를 반복적으로 수행함에 의해, 그 듀티비에 따라서 팬 모터(106)에 인가되는 전류량을 제어하여 유압 팬(105) 의 회전속도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

즉, 도 3에 도시된 것과 같이 종래의 팬 모터(106)를 제어하는 경우, 냉각수, 작동유, 연료 등에 연결된 각 온도센서(200)를 통하여 각각의 온도를 체크하고, 이렇게 체크된 온도에 따른 최적 속도로 유압 팬(105)이 동작할 수 있도록 컨트롤러(300)가 팬 모터(106)를 제어하는 것이다.

그런데, 상기 온도센서(200)로부터 온도 값을 받아서 팬 모터(106)의 회전속도를 제어하는 경우 장비의 시동 초기에는 엔진 냉각수, 작동유, 연료 등 모든 온도센서(200)의 값이 낮은 상태이기 때문에 팬 모터(106)의 회전속도가 아주 느리게 동작되고, 이에 따라 장비의 시동 초기에는 에어컨이 제 역할을 하지 못하는 문제가 있었다.

또한, 상기 라디에이터(100)의 구조에서 보듯이 콘덴서도 상기 팬 모터(106)의 회전에 의해 쿨링되는 구조이지만 장비의 시동 초기에는 콘덴서를 쿨링할 수가 없기 때문에 에어컨이 제 역할을 할 수 없다는 단점이 있었다.

그리고, 에어컨을 사용하지 않는 계절에는 냉각수나 작동유 등이 온도가 낮은 상태에서도 팬 모터(106)가 동작을 하게 되므로 소음이 커지게 되며, 필요하지 않은 팬 모터(106)에 동작 유량을 보내야 하므로 장비 전체를 보게 된다면 연비 또한 낮아지게 되는 등의 문제가 있었다.

이에 본 발명은 종래의 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터가 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 에어컨 동작에 맞추어 팬 모터의 제어가 항상 최적의 조건으로 제어가 되므로 엔진의 시동초기 에어컨 성능이 향상됨과 아울러 에어컨 동작이 멈춘 상태에서의 팬 모터 작동시 발생하는 소음을 저감시키고 장비의 연비를 개선할 수 있도록 된 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉각수, 작동유 및, 연료에 연결된 각 온도센서를 통하여 각각의 온도를 체크하고, 체크된 온도에 따른 최적 속도로 유압 팬이 동작할 수 있도록 컨트롤러가 팬 모터를 제어하는 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법에 있어서, 상기 컨트롤러는 에어컨 동작과 관련된 컨트롤 판넬, 유니트, 콤프레셔 및, 리시버 드라이어의 각 신호를 입력받고, 상기 컨트롤러는, 에어컨이 동작하는 상태에서 에어컨 성능을 낼 수 있는 최소 팬 모터 제어 값과 상기 온도센서를 통해 얻은 팬 모터 제어의 최적 값을 비교하여 보다 큰 값에 따라 상기 팬 모터를 제어함으로써 최적 속도로 유압 팬이 동작할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 컨트롤러는 에어컨 동작이 멈춘 상태에서 상기 냉각수, 작동유 및, 연료에 연결된 각 온도센서로부터 입력받은 온도 값을 확인하고, 상기 팬 모터가 최적의 회전을 할 수 있도록 지속적으로 온도 값을 확인함으로써 제어 값을 변경하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

라디에이터의 냉각을 위한 유압 팬의 팬 모터를 제어하는 방법을 도 4를 참조로 설명하면, 상기 팬 모터(11)를 제어하기 위하여 우선 냉각수, 작동유, 연료 등의 온도를 체크하고, 또한 에어컨 동작에 관련된 입력신호를 체크하여 최적 속도로 상기 유압 팬(12)이 동작할 수 있도록 컨트롤러(20)가 팬 모터(11)를 제어하게 된다.

즉, 냉각수, 작동유 및, 연료 등에 각각 연결된 온도센서(30)를 통하여 각각의 온도를 체크한 후 상기 컨트롤러(20)에 입력하고, 또한 상기 에어컨 동작과 관련된 컨트롤 판넬(41), 유니트(42), 콤프레셔(43) 및, 리시버 드라이어(44) 등의 각 신호를 체크하여 상기 컨트롤러(20)에 입력함으로써 컨트롤러(20)의 신호로 상기 팬 모터(11)를 제어함으로써 최적 속도로 유압 팬(12)이 동작할 수 있게 한다.

한편, 라디에이터(10) 쿨링용 유압 팬(12)의 팬 모터(11) 제어순서를 도 5를 참조로 설명하면, 우선 상기 팬 모터 제어의 최적 값(x)을 산출하기 위하여 작동유 온도(a)와 냉각수 온도(b), 및 흡기구 온도(c)를 입력하고, 이때 작동유 목표 온도(e), 냉각수 목표 온도(f), 흡기구 목표 온도(g)를 설정한 후, 실제 온도와 목표 온도의 차이를 비교하여 a-e, b-f, c-g 중에서 최대값에 의해 결정하게 된다.

그리고, 에어컨 작동시 에어컨 동작과 관련된 컨트롤 판넬(41), 유니트(42), 콤프레셔(43) 및, 리시버 드라이어(44) 등의 각 신호를 체크하여 에어컨의 작동 여부를 판단하게 되는 바, 상기 컨트롤 판넬(41)의 ON/OFF 신호와 상기 유니트(42)의 팬 동작신호 및 상기 콤프레셔(43)의 클러치 접촉신호를 통하여 판단할 수 있다.

또한, 상기 에어컨의 작동에 따른 에어컨이 성능을 발휘하기 위한 최소 팬 모터 제어 값(y)은 테스트에 의해 결정되고, 도면상에서 x≥y 의미는 상기 팬 모터 제어 값이 y 일때 보다 x 로 동작할 때 상기 유압 팬(12)의 회전속도가 빠르다는 것을 나타낸다.

그러므로, 상기 컨트롤러(20)의 제어와 관련하여 에어컨이 동작하지 않는 경우와 에어컨이 동작하는 경우를 나누어 설명하면 다음과 같다.

즉, 상기 컨트롤러(20)는 에어컨 동작하지 않는 경우 상기 냉각수, 작동유 및, 연료에 연결된 각 온도센서(30)로부터 입력받은 온도 값을 확인하고, 상기 팬 모터(11)가 최적의 회전을 할 수 있도록 지속적으로 온도 값을 확인함으로써 제어 값을 변경하는 것이다.

반면에 상기 컨트롤러(20)는 에어컨이 동작하는 경우 컨트롤러(20)가 에어컨 성능을 낼 수 있는 최소 팬 모터 제어 값(y)이 컨트롤러(20)가 온도센서(30)를 통해 얻은 팬 모터 제어의 최적 값(x) 보다 클 때, 상기 팬 모터(11)는 온도센서(30) 값에 상관없이 항상 최소 팬 모터 제어 값(y)으로 제어된다.

또한, 상기 컨트롤러(20)는 에어컨이 동작하는 경우 컨트롤러(20)가 에어컨 성능을 낼 수 있는 최소 팬 모터 제어 값(y)이 컨트롤러(20)가 온도센서(30)를 통해 얻은 팬 모터 제어의 최적 값(x) 보다 적을 때, 상기 팬 모터(11)는 온도센서(30) 값에 따라 최적 제어를 하게 된다.

따라서, 상기 컨트롤러(20)를 통해 에어컨이 동작하지 않는 경우와 동작하는 경우 모두를 효과적으로 상기 팬 모터(11)를 제어함으로써 라디에이터(10)를 냉각하기 위한 유압 팬(12)의 동작을 최적화할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법에 의하면, 에어컨 동작에 맞추어 팬 모터의 제어가 항상 최적의 조건으로 제어가 되므로 엔진시동 초기의 에어컨 성능을 향상시킬 수 있고, 에어컨 동작이 멈춘 상태에서 유압 팬을 통해 발생하는 소음을 줄여줄 수 있으며, 필요하지 않은 팬 모터에 동작 유량을 보내지는 것을 차단함으로써 장비의 연비를 개선할 수 있다.

Claims

냉각수, 작동유 및, 연료에 연결된 각 온도센서(30)를 통하여 각각의 온도를 체크하고, 체크된 온도에 따른 최적 속도로 유압 팬(12)이 동작할 수 있도록 컨트롤러(20)가 팬 모터(11)를 제어하는 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법에 있어서,

상기 컨트롤러(20)는, 에어컨 동작 여부를 알 수 있는 신호를 입력받고, 에어컨이 동작하는 상태에서 에어컨 성능을 낼 수 있는 최소 팬 모터 제어 값(y)과 상기 온도센서(30)를 통해 얻은 팬 모터 제어의 최적 값(x)을 비교하여 보다 큰 값에 따라 상기 팬 모터(11)를 제어하되,

상기 팬 모터 제어의 최적 값(x)은 작동유 온도(a)-작동유 목표(e), 냉각수 온도(b)-냉각수 목표 온도(f) 및 흡기구 온도(c)-흡기구 목표 온도(g) 중에서 최대값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 에어컨 동작과 관련된 신호는 컨트롤 판넬(41), 유니트(42), 콤프레셔(43) 및, 리시버 드라이어(44)의 각 신호인 것을 특징으로 하는 라디에이터 쿨링용 유압 팬 모터의 제어방법.