KR101551013B1 - Method for controlling of cooling system for vehicle - Google Patents

Method for controlling of cooling system for vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR101551013B1
KR101551013B1 KR1020130157841A KR20130157841A KR101551013B1 KR 101551013 B1 KR101551013 B1 KR 101551013B1 KR 1020130157841 A KR1020130157841 A KR 1020130157841A KR 20130157841 A KR20130157841 A KR 20130157841A KR 101551013 B1 KR101551013 B1 KR 101551013B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling water
water temperature
fan clutch
rotation speed
controlling
Prior art date
Application number
KR1020130157841A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150071154A (en
Inventor
류민경
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020130157841A priority Critical patent/KR101551013B1/en
Publication of KR20150071154A publication Critical patent/KR20150071154A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101551013B1 publication Critical patent/KR101551013B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/164—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/08—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps
    • F01P7/081—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches
    • F01P7/082—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches using friction clutches
    • F01P7/084—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches using friction clutches actuated electromagnetically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

본 발명은, 전자식 단속장치의 단속 작동 여부에 따라 워터펌프의 구동을 제어하고, 팬클러치의 구동 제어를 통해 차량의 냉각시스템을 제어하는 방법으로서, 냉각수온을 측정하는 측정단계; 차량의 주행상태를 반영하는 출력값에 따라 팬클러치의 회전수를 제어하기 위한 목표 냉각수온을 다르게 설정하는 맵설정단계; 상기 냉각수온을 상기 목표 냉각수온 이하로 냉각하기 위한 팬클러치의 목표회전수를 계산하는 계산단계; 및 상기 워터펌프의 구동 여부, 또는 상기 냉각수온과 목표냉각수온의 비교 결과에 따라 팬클러치의 회전수를 조절하여 제어하는 제어단계;를 포함하여 구성되는 차량용 냉각시스템 제어방법이 소개된다.A method for controlling a cooling system of a vehicle by controlling driving of a water pump according to whether or not an intermittent operation of the electronic interrupter is interrupted and driving control of the fan clutch, A map setting step of setting a target cooling water temperature for controlling the number of revolutions of the fan clutch to be different according to an output value reflecting a running state of the vehicle; A calculation step of calculating a target rotation speed of the fan clutch for cooling the cooling water temperature to the target cooling water temperature or lower; And a control step of controlling the rotation speed of the fan clutch according to whether the water pump is driven or a result of comparing the cooling water temperature and the target cooling water temperature.

Description

차량용 냉각시스템 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING OF COOLING SYSTEM FOR VEHICLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cooling system for a vehicle,

본 발명은 차량용 냉각시스템 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자식으로 구동하는 워터펌프의 구동조건과 팬클러치의 구동 조건을 연동하여 통합 제어함으로써, 연비를 향상시킬 수 있도록 한 차량용 냉각시스템 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling system control method for a vehicle, and more particularly, to a cooling system control method for a vehicle that can improve fuel economy by interlocking and controlling the driving conditions of a water pump driven by an electronic system and the driving conditions of a fan clutch .

최근 자동차의 연비를 향상시키기 위해 자동차에 설치되는 여러 부품들이 전자 제어식으로 변화하고 있는 추세에 있다.Recently, in order to improve the fuel efficiency of automobiles, various parts installed in automobiles are being changed in an electronically controlled manner.

특히, 엔진을 구성하는 각 부품들의 과열 방지를 위하여 냉각수를 순환시키기 위한 워터펌프 역시 기존의 기계식 벨트 구동 방식에서 전자제어 방식으로 개발 및 적용되어가고 있다.
In particular, a water pump for circulating cooling water for preventing overheating of each component constituting an engine is being developed and applied as an electronic control system in a conventional mechanical belt drive system.

도 1은 종래기술에 따른 기계식 워터펌프를 나타낸 도면이다.1 shows a mechanical water pump according to the prior art.

첨부된 도면을 참조하면, 종래의 기계식 워터펌프(1)는 엔진의 크랭크축과 연결된 벨트 구동에 의해 작동하는 방식으로, 엔진의 시동 후에 엔진과 함께 상시 구동된다.Referring to the attached drawings, the conventional mechanical water pump 1 is always driven together with the engine after the start of the engine, in such a manner as to be operated by the belt drive connected to the crankshaft of the engine.

그런데, 상기한 기계식 워터펌프는 냉각수의 냉각이 불필요한 저온, 저부하 영역에서도 엔진이 회전함에 따라 상시 작동하게 됨으로써, 불필요한 냉각수 순환에 의해 동력손실이 발생되는 것은 물론, 냉시동 후 아이들시에는 엔진 웜업에 필요한 시간이 길어 마찰손실이 발생되어 연비가 저하되는 문제가 발생되었다.
However, since the mechanical water pump described above always operates as the engine rotates even in the low temperature and low load regions where cooling of the cooling water is unnecessary, power loss is caused by unnecessary cooling water circulation, and in addition, The friction loss is generated and the fuel efficiency is lowered.

상기한 문제를 해결하기 위해 상기 워터펌프를 기존의 벨트구동 방식에서 전자석클러치를 이용한 전자 제어방식으로 구동하는 워터펌프를 개발하고 있다.In order to solve the above-mentioned problem, a water pump for driving the water pump by an electronic control system using an electromagnet clutch in a conventional belt driving system has been developed.

이러한, 전자 제어식 워터펌프는 냉각수 온도와 부하 조건 등에 따라 펌프 회전수를 변동함으로써, 엔진의 빠른 웜업으로 인한 마찰 손실 저감과 펌프 구동부하 저감을 통하여 연비를 향상시키게 된다. Such an electronically controlled water pump improves fuel economy by reducing the friction loss due to rapid warm-up of the engine and reducing the pump driving load by changing the pump rotation speed according to the cooling water temperature and the load conditions.

그러나, 상기한 워터펌프가 미동작되는 경우, 냉각수온의 상승으로 인해 팬클러치의 동작 빈도를 증가시켜 연비 효과를 약화시키는 문제가 있다.
However, when the water pump is not operated, there is a problem that the frequency of operation of the fan clutch is increased due to an increase in the cooling water temperature, thereby weakening the fuel consumption effect.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KRKR 10-1998-007707610-1998-0077076 AA

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 전자식으로 구동하는 워터펌프의 구동조건과 팬클러치의 구동 조건을 연동하여 통합 제어함으로써, 연비를 향상시킬 수 있도록 한 차량용 냉각시스템 제어방법을 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a cooling system for a vehicle which can improve fuel economy by interlocking and controlling the driving conditions of an electronically driven water pump and the driving conditions of a fan clutch And to provide a control method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 전자식 단속장치의 단속 작동 여부에 따라 워터펌프의 구동을 제어하고, 팬클러치의 구동 제어를 통해 차량의 냉각시스템을 제어하는 방법으로서, 냉각수온을 측정하는 측정단계; 차량의 주행상태를 반영하는 출력값에 따라 팬클러치의 회전수를 제어하기 위한 목표 냉각수온을 다르게 설정하는 맵설정단계; 상기 냉각수온을 상기 목표 냉각수온 이하로 냉각하기 위한 팬클러치의 목표회전수를 계산하는 계산단계; 및 상기 워터펌프의 구동 여부, 또는 상기 냉각수온과 목표냉각수온의 비교 결과에 따라 팬클러치의 회전수를 조절하여 제어하는 제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a cooling system of a vehicle through control of driving of a water pump in accordance with whether or not an intermittent operation of an electronic interrupter operates, ; A map setting step of setting a target cooling water temperature for controlling the number of revolutions of the fan clutch to be different according to an output value reflecting a running state of the vehicle; A calculation step of calculating a target rotation speed of the fan clutch for cooling the cooling water temperature to the target cooling water temperature or lower; And a control step of controlling the rotation speed of the fan clutch according to whether the water pump is driven or a result of comparing the cooling water temperature and the target cooling water temperature.

상기 맵설정단계에서, 차량의 주행상태를 반영하는 출력값은 엔진토크와, 엔진회전수일 수 있다.In the map setting step, the output value reflecting the running state of the vehicle may be an engine torque and an engine rotation number.

상기 엔진토크 및 엔진회전수가 각각 설정된 기준값 이하시, 상기 목표 냉각수온이 더 높은 온도로 설정될 수 있다.The target cooling water temperature may be set to a higher temperature when the engine torque and the engine speed are respectively equal to or less than a preset reference value.

상기 제어단계는, 상기 워터펌프의 구동시, 팬클러치의 회전수를 상기 목표회전수에 수렴하여 회전하도록 피드백제어하는 피드백제어단계; 상기 워터펌프의 비구동시, 팬클러치의 회전수를 아이들 상태로 회전하도록 제어하는 아이들제어단계;를 포함하여 구성될 수 있다.Wherein the control step comprises: a feedback control step of, when the water pump is driven, performing feedback control so as to converge and rotate the rotation speed of the fan clutch to the target rotation speed; And an idle control step of controlling the rotation speed of the fan clutch to idle when the water pump is not driven.

상기 제어단계는, 상기 냉각수온이 상기 목표 냉각수온 이상시, 팬클러치의 회전수를 상기 목표회전수에 수렴하여 회전하도록 피드백제어하는 피드백제어단계; 상기 냉각수온이 상기 목표 냉각수온 미만시, 팬클러치의 회전수를 아이들 상태로 회전하도록 제어하는 아이들제어단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
A feedback control step of performing feedback control such that the rotation speed of the fan clutch is converged to the target rotation speed when the cooling water temperature is higher than the target cooling water temperature; And an idle control step of controlling the rotation speed of the fan clutch to idle when the cooling water temperature is lower than the target cooling water temperature.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 워터펌프의 구동 여부, 또는 냉각수온에 따라 팬클러치의 회전수를 목표 냉각수온에 상응하여 설정된 목표회전수에 수렴하도록 제어함으로써, 팬클러치의 단독 제어가 아닌 팬클러치의 구동조건을 전자식 워터펌프의 구동조건과 연계하여 통합 제어하는바, 최적화된 연비 효과를 발휘하는 효과가 있다.
According to the present invention, by controlling the rotation speed of the fan clutch to converge to the target rotation speed set corresponding to the target cooling water temperature according to whether the water pump is driven or the cooling water is turned on, It is possible to achieve an effect of optimizing fuel economy by performing integrated control in connection with the driving condition of the fan clutch, which is not in connection with the driving condition of the electronic water pump.

도 1은 종래 기술에 의한 기계식 워터펌프를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 차량용 냉각시스템 제어방법을 나열한 도면.
도 3은 본 발명에 의한 차량용 냉각시스템 제어방법의 제어 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 팬클러치의 구동 여부를 위한 목표 냉각수온맵을 예시하여 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 의한 전자식 워터펌프에 적용된 전자석 클러치의 작동구조를 설명하기 위한 도면.1 shows a mechanical water pump according to the prior art;
2 is a diagram illustrating a method of controlling a cooling system for a vehicle according to the present invention;
3 is a view for explaining a control flow of a cooling system control method for a vehicle according to the present invention;
4 is a diagram illustrating a target cooling water ON map for whether or not the fan clutch is driven according to the present invention.
5 is a view for explaining an operating structure of an electromagnetic clutch applied to an electronic water pump according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 냉각시스템 제어방법을 나열한 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 차량용 냉각시스템 제어방법의 제어 흐름을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 팬클러치의 구동 여부를 위한 목표 냉각수온맵을 예시하여 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 의한 전자식 워터펌프에 적용된 전자석 클러치의 작동구조를 설명하기 위한 도면이다.
3 is a view for explaining a control flow of a cooling system control method for a vehicle according to the present invention. FIG. 4 is a view for explaining a control method of a cooling system for a vehicle according to the present invention, Fig. 5 is a view for explaining an operating structure of an electromagnetic clutch applied to an electronic water pump according to the present invention. Fig.

본 발명에 따른 차량용 냉각시스템 제어방법은, 크게 측정단계(S10)와, 맵설정단계(S20)와, 계산단계(S30) 및 제어단계(S40)를 포함하여 구성된다.
The method for controlling a cooling system for a vehicle according to the present invention comprises a measuring step S10, a map setting step S20, a calculating step S30 and a controlling step S40.

도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 전자식 단속장치의 단속 작동 여부에 따라 워터펌프의 구동을 제어하고, 팬클러치의 구동 제어를 통해 차량의 냉각시스템을 제어하는 방법으로서, 냉각수온을 측정하는 측정단계(S10); 차량의 주행상태를 반영하는 출력값에 따라 팬클러치의 회전수를 제어하기 위한 목표 냉각수온을 다르게 설정하는 맵설정단계(S20); 상기 냉각수온을 상기 목표 냉각수온 이하로 냉각하기 위한 팬클러치의 목표회전수를 계산하는 계산단계(S30); 및 상기 워터펌프의 구동 여부, 또는 상기 냉각수온과 목표냉각수온의 비교 결과에 따라 팬클러치의 회전수를 조절하여 제어하는 제어단계(S40);를 포함하여 구성된다.
2 and 3, a method of controlling a cooling system of a vehicle by controlling driving of a water pump according to whether or not an intermittent operation of the electronic interrupter operates, and driving control of a fan clutch, (S10); A map setting step (S20) for setting a target cooling water temperature for controlling the number of revolutions of the fan clutch to be different according to an output value reflecting the running state of the vehicle; A calculation step (S30) of calculating a target rotation speed of the fan clutch for cooling the cooling water temperature to the target cooling water temperature or below; And a control step (S40) of controlling the rotation speed of the fan clutch according to whether the water pump is driven or a result of comparison between the cooling water temperature and the target cooling water temperature.

즉, 상기 워터펌프의 구동 여부, 또는 냉각수온에 따라 팬클러치의 회전수를 적절하게 조절하여 제어하게 된다. 따라서, 상용엔진 등에서 전자식 워터펌프를 적용하여 차량의 연비를 향상시키고, 또한 팬클러치의 단독 제어가 아닌 팬클러치의 구동조건을 전자식 워터펌프의 구동조건과 연계하여 통합 제어함으로써, 보다 최적화된 연비 효과를 이끌어 낼 수 있게 된다.
That is, the number of rotations of the fan clutch is appropriately controlled according to whether the water pump is driven or the cooling water is turned on. Therefore, by applying an electronic water pump to a commercial engine or the like to improve the fuel economy of the vehicle, and to control the driving conditions of the fan clutch, not the sole control of the fan clutch, in conjunction with the driving conditions of the electronic water pump, .

여기서, 상기 워터펌프는 냉각수온과 기준온도를 비교하여 상기 냉각수온이 기준온도를 초과시 워터펌프가 구동하도록 제어하게 되는데, 이때 상기 기준온도는 엔진회전수 및 엔진토크에 따라 변경되도록 맵을 설정할 수 있다. 그리고, 상기 기준온도는 상기 엔진회전수 및 엔진토크가 기준값 이하에서 더 높은 온도로 설정될 수 있다.Here, the water pump controls the water pump to drive the cooling water when the cooling water temperature exceeds the reference temperature by comparing the cooling water temperature and the reference temperature. At this time, the reference temperature is set to be changed according to the engine speed and the engine torque have. The reference temperature may be set to a higher temperature at the engine speed and engine torque below the reference value.

이에 따라, 차량의 부하가 저부하이고, 냉각수온이 상대적인 저온영역에서 워터펌프의 구동을 단속하기 위한 전자석클러치에 의해 워터펌프에 전달되는 엔진 동력을 단절하거나 또는 최소화함으로써, 워터펌프가 비구동되거나 슬립구동되고, 이로 인해 엔진 동력손실을 줄여 연비를 개선할 수 있으며, 아이들시 웜업 시간 단축을 통해 마찰손실을 저감하게 된다.
Thus, by cutting off or minimizing the engine power transmitted to the water pump by the electromagnet clutch for controlling the driving of the water pump in the low temperature region where the load of the vehicle is low and the cooling water temperature is relatively low, Thereby reducing the engine power loss and improving the fuel economy, and reducing the frictional loss by shortening idle warm-up time.

도 4를 참조하면, 본 발명은 상기 맵설정단계(S20)에서, 차량의 주행상태를 반영하는 출력값은 엔진토크와, 엔진회전수일 수 있다.Referring to FIG. 4, in the map setting step S20, the output value reflecting the running state of the vehicle may be an engine torque and an engine rotation number.

여기서, 상기 엔진토크 및 엔진회전수가 각각 설정된 기준값 이하시, 상기 목표 냉각수온이 더 높은 온도로 설정될 수 있다.Here, the target cooling water temperature may be set to a higher temperature when the engine torque and the engine speed are respectively less than a preset reference value.

즉, 엔진토크 및 엔진회전수가 기준값 이하로 제한되는 차량의 부하조건에서는 상기 기준값을 초과하는 운전영역에 비해 상대적으로 냉각수온의 상승 정도가 크지 않으므로, 상기 목표 냉각수온을 상기 기준값을 초과하는 운전영역보다 상대적으로 높게 설정하면, 팬클러치의 구동시간을 적절하게 감소하여 제어할 수 있어 연비를 향상시키게 되는 것이다.
That is, in the load condition of the vehicle in which the engine torque and the engine revolution number are limited to the reference value or less, the degree of rise of the cooling water temperature is relatively small as compared with the operation region exceeding the reference value, The driving time of the fan clutch can be appropriately reduced and controlled to improve the fuel economy.

도 3을 참조하면, 본 발명에서, 상기 제어단계(S40)는, 상기 워터펌프의 구동시, 팬클러치의 회전수를 상기 목표회전수에 수렴하여 회전하도록 피드백제어하는 피드백제어단계; 상기 워터펌프의 비구동시, 팬클러치의 회전수를 아이들 상태로 회전하도록 제어하는 아이들제어단계;를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, in the present invention, the control step S40 includes: a feedback control step of feedback-controlling the rotation speed of the fan clutch to converge to the target rotation speed when the water pump is driven; And an idle control step of controlling the rotation speed of the fan clutch to idle when the water pump is not driven.

여기서, 상기 워터펌프의 비구동 상태는 엔진의 동력이 전자석클러치에 의해 워터펌프에 전달되지 않아 워터펌프가 회전하지 않거나, 혹은 전자석클러치에서의 슬립동작에 의해 엔진의 동력이 워터펌프에 일부 전달되어 워터펌프가 최대 회전수보다 낮은 회전수로 회전하는 상태일 수 있다.Here, in the non-driven state of the water pump, the power of the engine is not transmitted to the water pump by the electromagnet clutch, so that the water pump does not rotate, or the power of the engine is partially transmitted to the water pump by the slip operation in the electromagnet clutch The water pump may be rotated at a rotational speed lower than the maximum rotational speed.

그리고, 상기 피드백제어는 PI제어에 의해 출력값을 산출하여 제어할 수 있다.
The feedback control can be controlled by calculating the output value by the PI control.

즉, 상기 워터펌프가 구동되는 상태에서는, 팬클러치가 함께 회전되면서 상기 목표회전수에 수렴하도록 팬클러치의 회전수를 제어하고, 상기 워터펌프의 비구동 상태에서는, 팬클러치의 회전을 최소화하는 아이들 상태로 팬클러치의 회전수를 제어하게 되는 것이다.That is, in a state in which the water pump is driven, the number of rotations of the fan clutch is controlled so as to converge to the target number of rotations while the fan clutch is rotated together. In the non-driven state of the water pump, The number of revolutions of the fan clutch is controlled.

따라서, 워터펌프의 구동 여부에 따라 팬클러치의 회전수를 연동 제어하게 되는바, 냉각성능을 향상시키는 것은 물론, 불필요한 팬클러치의 회전을 방지하여 연비를 향상시키게 된다.
Therefore, the number of rotations of the fan clutch can be controlled in accordance with whether the water pump is driven or not. This improves the cooling performance and prevents unnecessary rotation of the fan clutch, thereby improving fuel economy.

아울러, 본 발명에서, 상기 제어단계(S40)는, 상기 냉각수온이 상기 목표 냉각수온 이상시, 팬클러치의 회전수를 상기 목표회전수에 수렴하여 회전하도록 피드백제어하는 피드백제어단계; 상기 냉각수온이 상기 목표 냉각수온 미만시, 팬클러치의 회전수를 아이들 상태로 회전하도록 제어하는 아이들제어단계;를 포함하여 구성될 수 있다.Further, in the present invention, the control step S40 may include: a feedback control step of feedback-controlling the rotation speed of the fan clutch to converge to the target rotation speed when the cooling water temperature is higher than the target cooling water temperature; And an idle control step of controlling the rotation speed of the fan clutch to idle when the cooling water temperature is lower than the target cooling water temperature.

여기서, 상기 피드백제어는 PI제어에 의해 출력값을 산출하여 제어할 수 있다.
Here, the feedback control can be controlled by calculating the output value by the PI control.

즉, 상기 냉각수온이 목표 냉각수온 이상으로 높은 상태에서는, 팬클러치가 회전되면서 상기 목표회전수에 수렴하도록 팬클러치의 회전수를 제어하고, 상기 냉각수온이 목표 냉각수온 미만으로 낮은 상태에서는, 팬클러치의 회전을 최소화하는 아이들 상태로 팬클러치의 회전수를 제어하게 되는 것이다.That is, when the cooling water temperature is higher than the target cooling water temperature, the fan clutch is rotated to control the rotation speed of the fan clutch so as to converge to the target rotation speed. When the cooling water temperature is lower than the target cooling water temperature, The number of revolutions of the fan clutch is controlled in the idle state in which the rotation of the clutch is minimized.

따라서, 팬클러치의 회전수 제어를 통해 냉각성능을 향상시키는 것은 물론, 불필요한 팬클러치의 회전을 방지하여 연비를 향상시키게 된다.
Accordingly, the cooling performance of the fan clutch can be improved by controlling the rotation speed of the fan clutch, and unnecessary rotation of the fan clutch can be prevented to improve the fuel economy.

여기서, 상기 팬클러치의 회전제어는 팬클러치의 작동실에 유입되는 유체의 유량을 조절하는 밸브를 통해 제어할 수 있는 것으로, 피드백제어시에는 PWM의 듀티비를 1~100%로 설정할 수 있을 것이며, 아이들제어시에는 PWM의 듀티비를 0%로 설정할 수 있을 것이다.
Here, the rotation control of the fan clutch can be controlled through a valve that controls the flow rate of the fluid flowing into the operating chamber of the fan clutch. In the feedback control, the duty ratio of the PWM can be set to 1 to 100% , And the duty ratio of the PWM can be set to 0% at idle control.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 단속장치(20)로는 전자석 클러치가 사용될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, an electromagnetic clutch may be used as the interrupter 20 according to the present invention.

상기한 전자석 클러치의 구성에 대해 살펴보면, 워터펌프(10)의 내부에 임펠러(12)가 회전 가능하게 구비되고, 상기 임펠러(12)의 중앙에 회전축(11)의 일단이 고정되어 상기 임펠러(12)와 함께 회전된다. 그리고, 상기 회전축(11)의 둘레에 베어링(B)을 매개로 하여 솔레노이드코일(32)을 갖는 케이스(31) 및 풀리(30)가 상기 회전축에 대해 상대 회전 가능하게 설치되고, 상기 풀리(30)의 단부에는 냉각링(33)이 결합되어 상기 풀리(30)와 구속 상태로 함께 회전되며, 상기 냉각링(33)의 둘레에는 자석에 붙는 자성체(34)가 구비된다.The impeller 12 is rotatably disposed inside the water pump 10 and one end of the rotating shaft 11 is fixed to the center of the impeller 12 to connect the impeller 12 ). A case 31 and a pulley 30 having a solenoid coil 32 are installed around the rotary shaft 11 via a bearing B so as to be rotatable relative to the rotary shaft. A cooling ring 33 is coupled to the end of the cooling ring 33 to rotate together with the pulley 30 in a restrained state and a magnetic body 34 attached to the magnet is provided around the cooling ring 33.

아울러, 상기 회전축의 타단에는 탄성 변형이 가능한 탄성부재(21)(바람직하게는 판스프링)가 설치되며, 상기 탄성부재(21)의 일면에는 상기 풀리(30)와 마주하도록 디스크(22)가 결합된다. 이때, 솔레노이드코일(32)에 전류가 인가되지 않은 상태에서는, 상기 풀리(30)와의 사이에 소정 간격의 갭이 마련되도록 디스크(22)가 설치되어야 할 것이다.An elastic member 21 (preferably a leaf spring) capable of elastically deforming is provided at the other end of the rotary shaft, and a disk 22 is coupled to one side of the elastic member 21 to face the pulley 30. [ do. At this time, in a state in which no current is applied to the solenoid coil 32, the disk 22 should be installed such that a predetermined gap is provided between the pulley 30 and the solenoid coil 32.

그리고, 상기 탄성부재(21)의 타면에는 상기 냉각링(33)의 자성체(34)와 마주하도록 영구자석(23)이 설치된다.A permanent magnet 23 is provided on the other surface of the elastic member 21 so as to face the magnetic body 34 of the cooling ring 33.

이에, 상기 솔레노이드코일(32)의 전원 인가시, 탄성부재(21)의 탄성력을 이겨내고 디스크(22)가 풀리(30) 측으로 이동 및 압착되어 풀리(30)와 함께 회전축 및 임펠러(12)가 함께 회전되는바, 워터펌프의 구동이 개시된다.When the power of the solenoid coil 32 is applied, the resilient force of the elastic member 21 is overcome and the disc 22 is moved toward the pulley 30 and pressed so that the rotating shaft and the impeller 12 together with the pulley 30 The driving of the water pump is started.

이 후, 상기 솔레노이드코일(32)의 전원 인가 해제시, 탄성부재(21)의 탄성 복원력에 의해 디스크(22)가 냉각링(33) 방향으로 복뒤 이동되어 풀리(30)에 대해 회전축이 상대 회전됨으로써, 워터펌프가 비구동 상태로 전환된다.
Thereafter, when the power of the solenoid coil 32 is released, the disk 22 is moved back and forth in the direction of the cooling ring 33 by the elastic restoring force of the elastic member 21, The water pump is switched to the non-driven state.

상기한 구성에 의해, 상기 전자석 클러치의 작동시, 디스크(22)와 풀리(30)가 상호 압착되면서 워터펌프(10)의 회전축(11)과, 크랭크축에 연동하는 풀리(30)가 함께 회전되어 워터펌프(10)가 구동될 수 있으며, 상기 전자석 클러치의 미작동시 디스크(22)와 풀리(30) 사이에 갭이 생성되면서 상기 워터펌프(10)의 회전축(11)이 상기 풀리(30)에 대해 상대 회전되어 워터펌프(10)의 회전축(11)이 비구동되거나 슬립구동될 수 있게 된다.
The disk 22 and the pulley 30 are pressed against each other so that the rotating shaft 11 of the water pump 10 and the pulley 30 interlocked with the crankshaft rotate together when the electromagnetic clutch is operated. A gap is generated between the disk 22 and the pulley 30 when the electromagnetic clutch is not operated and the rotation shaft 11 of the water pump 10 is rotated by the pulley 30 So that the rotary shaft 11 of the water pump 10 can be non-driven or slip-driven.

여기서, 본 발명에서는 상기한 바와 같이, 상기 전자석 클러치의 미작동시 워터펌프(10)를 비구동 또는 슬립구동 상태로 제어할 수 있게 된다.
As described above, in the present invention, the water pump 10 can be controlled to be in the non-driving state or the slip driving state when the electromagnetic clutch is not operated.

즉, 상기 냉각링(33)의 자성체(34)와 마주하여 영구자석(23)이 설치됨으로써, 상기 자성체(34)와 영구자석(23) 사이에는 와전류가 발생된다.That is, by providing the permanent magnet 23 facing the magnetic body 34 of the cooling ring 33, an eddy current is generated between the magnetic body 34 and the permanent magnet 23.

이에, 상기 영구자석(23)의 자기장 세기가 강한 경우, 강한 와전류에 의해 풀리(30)의 회전에 대해 상대적으로 낮은 슬립율로 워터펌프를 슬립구동 제어할 수 있다. 반면 상기 영구자석(23)의 자기장의 세기가 약한 경우, 약한 와전류에 의해 풀리(30)의 회전에 대해 상대적으로 높은 슬립율로 워터펌프(10)를 슬립구동 제어하거나 또는, 슬립율이 '100%'인 워터펌프의 비구동 상태로 제어할 수도 있는 것이다.
Therefore, when the magnetic field strength of the permanent magnet 23 is strong, the slip drive control of the water pump can be performed at a relatively low slip rate with respect to the rotation of the pulley 30 due to strong eddy currents. On the other hand, when the strength of the magnetic field of the permanent magnet 23 is weak, the slip rate of the water pump 10 is controlled at a relatively high slip rate relative to the rotation of the pulley 30 due to the weak eddy current, % &Quot; of the water pump.

여기서, 상기 전자석 클러치는 본 발명의 단속장치(20)를 실시하기 위한 바람직한 예시로서, 상기 전자석 클러치의 구조는 다양하게 변형될 수 있을 것이다.
Here, the electromagnet clutch is a preferred example for implementing the interrupter 20 of the present invention, and the structure of the electromagnet clutch may be variously modified.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the specific embodiments set forth herein; rather, .

S10 : 측정단계 S20 : 맵설정단계
S30 : 계산단계 S40 : 제어단계S10: Measurement step S20: Map setting step
S30: Calculation step S40: Control step

Claims (5)

전자식 단속장치의 단속 작동 여부에 따라 워터펌프의 구동을 제어하고, 팬클러치의 구동 제어를 통해 차량의 냉각시스템을 제어하는 방법으로서,
냉각수온을 측정하는 측정단계;
차량의 주행상태를 반영하는 출력값에 따라 팬클러치의 회전수를 제어하기 위한 목표 냉각수온을 다르게 설정하는 맵설정단계;
상기 냉각수온을 상기 목표 냉각수온 이하로 냉각하기 위한 팬클러치의 목표회전수를 계산하는 계산단계; 및
상기 워터펌프의 구동 여부, 또는 상기 냉각수온과 목표냉각수온의 비교 결과에 따라 팬클러치의 회전수를 조절하여 제어하는 제어단계;를 포함하고,
상기 제어단계는,
상기 워터펌프의 구동시, 팬클러치의 회전수를 상기 목표회전수에 수렴하여 회전하도록 피드백제어하는 피드백제어단계;
상기 워터펌프의 비구동시, 팬클러치의 회전수를 아이들 상태로 회전하도록 제어하는 아이들제어단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 냉각시스템 제어방법.A method of controlling a cooling system of a vehicle through driving control of a water pump and drive control of a fan clutch according to whether or not an intermittent operation of the electronic interrupter is operated,
A measuring step of measuring cooling water temperature;
A map setting step of setting a target cooling water temperature for controlling the number of revolutions of the fan clutch to be different according to an output value reflecting a running state of the vehicle;
A calculation step of calculating a target rotation speed of the fan clutch for cooling the cooling water temperature to the target cooling water temperature or lower; And
And controlling the rotation speed of the fan clutch according to whether the water pump is driven or a result of comparing the cooling water temperature and the target cooling water temperature,
Wherein the control step comprises:
A feedback control step of, when the water pump is driven, performing feedback control so as to converge and rotate the rotation speed of the fan clutch to the target rotation speed;
And an idle control step of controlling the rotation speed of the fan clutch to idle when the water pump is not driven. 청구항 1에 있어서,
상기 맵설정단계에서, 차량의 주행상태를 반영하는 출력값은 엔진토크와, 엔진회전수인 것을 특징으로 하는 차량용 냉각시스템 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the output value reflecting the running state of the vehicle is the engine torque and the engine speed in the map setting step. 청구항 2에 있어서,
상기 엔진토크 및 엔진회전수가 각각 설정된 기준값 이하시, 상기 목표 냉각수온이 더 높은 온도로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각시스템 제어방법.The method of claim 2,
Wherein the target cooling water temperature is set to a higher temperature when the engine torque and the engine rotation speed are respectively below a set reference value. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어단계는,
상기 냉각수온이 상기 목표 냉각수온 이상시, 팬클러치의 회전수를 상기 목표회전수에 수렴하여 회전하도록 피드백제어하는 피드백제어단계;
상기 냉각수온이 상기 목표 냉각수온 미만시, 팬클러치의 회전수를 아이들 상태로 회전하도록 제어하는 아이들제어단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 냉각시스템 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the control step comprises:
A feedback control step of performing feedback control such that the rotation speed of the fan clutch converges to the target rotation speed when the cooling water temperature is higher than the target cooling water temperature;
And an idle control step of controlling the rotation speed of the fan clutch to idle when the cooling water temperature is lower than the target cooling water temperature.
KR1020130157841A 2013-12-18 2013-12-18 Method for controlling of cooling system for vehicle KR101551013B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130157841A KR101551013B1 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method for controlling of cooling system for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130157841A KR101551013B1 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method for controlling of cooling system for vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150071154A KR20150071154A (en) 2015-06-26
KR101551013B1 true KR101551013B1 (en) 2015-09-07

Family

ID=53517497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130157841A KR101551013B1 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method for controlling of cooling system for vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101551013B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102394783B1 (en) * 2016-12-14 2022-05-04 현대자동차주식회사 Control method for preventing overheating of fanclutch
KR102347654B1 (en) * 2017-12-06 2022-01-06 현대자동차주식회사 Non-contact switchable water pump using eddy current of permanent magnet and control method using the same
CN112277624B (en) * 2019-07-26 2022-04-08 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 Vehicle thermal management control method, controller and system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035173A (en) 2001-07-19 2003-02-07 Toyota Motor Corp Drive control device for auxiliary machines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035173A (en) 2001-07-19 2003-02-07 Toyota Motor Corp Drive control device for auxiliary machines

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150071154A (en) 2015-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9482286B2 (en) Fail-safe dry friction clutch for a vehicle accessory
US7789049B2 (en) Variable capacity water pump via electromagnetic control
EP1696111B1 (en) Device for transmitting the rotating movement to a driven shaft, in particular for fluid recirculating pumps
US20050178635A1 (en) Device for diving a coolant pump
KR101551013B1 (en) Method for controlling of cooling system for vehicle
KR101459970B1 (en) Method for controlling of electric water pump
US20160061092A1 (en) Vehicle cooling system control
JP2011202592A (en) Water pump for vehicle
EP2077400B1 (en) External control type fan coupling device control method
US20060086585A1 (en) Device for transmitting the rotating movement to a driven shaft, in particular for fluid recirculating pumps
US10288072B2 (en) Sensorless low flow electric water pump and method of regulating flow therewith
KR101114392B1 (en) Water pump of electromagnetic clutch type
JP4062485B2 (en) Magnet type fan clutch device
JP5968699B2 (en) Water pump
KR101427089B1 (en) Hybrid water pump
KR20120133204A (en) electromagnetic clutch and oerating method of a electromagnetic clutch
KR20120134863A (en) A method for controlling voltage of a electromagnetic clutch for a vehicle
JP2010007539A (en) Electric centrifugal pump
JP4293418B2 (en) Magnet type fan clutch device
KR101637744B1 (en) Fan OFF Speed Decrease Method and Variable Case gap type Fan Clutch therefor
KR20130055150A (en) Electric water pump, cooling water circulation system for vehicle, and method for controlling thereof
JP2020023938A (en) Cooling fan control device
EP3987162B1 (en) Coolant pump for a vehicle
CN210105967U (en) Automobile-used speed governing water pump and vehicle
KR100599293B1 (en) oil pump for controling flow rate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180829

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190827

Year of fee payment: 5