KR101583923B1

KR101583923B1 - 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법

Info

Publication number: KR101583923B1
Application number: KR1020140055241A
Authority: KR
Inventors: 김신혜
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2016-01-08
Also published as: CN105082944B; US9809086B2; US20150322844A1; KR20150128216A; CN105082944A

Abstract

본 발명은 냉각팬 제어에 관련된 냉각팬 제어신호와 차속 등 차량 상태 정보에 관련된 차량 캔 신호의 조합으로 라디에이터 플랩의 개폐를 간편하게 제어하여 결과적으로 냉각팬과 라디에이터 플랩의 작동을 동시에 효과적으로 제어할 수 있는 자동차용 라디에이터 플랩 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 냉각팬 제어신호를 발생하는 엔진제어기; 상기 냉각팬 제어신호를 기반으로 엔진 냉각수온을 인지하고, 차량 캔 신호를 기반으로 차속 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보 중 하나 이상을 인지하여, 라디에이터 플랩의 개폐를 제어하는 통합제어기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 라디에이터 플랩 제어 시스템을 제공한다.

Description

자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법 {Radiator Flaps control method of vehicle}

본 발명은 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라디에이터 플랩의 개폐 제어를 단순화하여 원가를 절감하고 적용 차종의 확대를 도모할 수 있는 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법에 관한 것이다.

유가가 상승하고 대기 오염 및 지구 온난화가 전 세계적인 문제로 대두되면서 차량의 연비를 높이는데 많은 관심이 집중되고 있다. 차량의 연비를 높이기 위해서는 동력계통을 전기모터나 연료전지로 바꾸는 방법, 기존 내연기관의 효율을 높이는 방법 혹은 차량의 주행 저항을 줄이는 방법 등이 있다. 그 중에서 공기 저항을 줄이는 방법으로 차량 전면에 제어 가능한 라디에이터 플랩을 장착하는 방법과 냉각팬의 속도를 제어하는 방법이 있는데, 이는 모두 엔진룸 내 온도를 적절하게 유지하면서 연비를 개선하기 위한 방법이다.

상기의 냉각팬은 PWM 제어방식으로 EMS(Engine Management System)에서 속도 듀티신호를 받아 속도제어를 하게 되며, 또한 라디에이터 플랩 혹은 AAF(Active Air Flap)도 라디에이터 플랩의 개폐를 지능적으로 제어할 수 있는 스마트 엑추에이터를 이용하게 된다.

따라서 종래의 냉각팬과 라디에이터 플랩의 제어 기술은 비용 문제로 인해 고급차량이나 환경차량에만 적용되고 있으며, 라디에이터 플랩의 제어 기술이 냉각팬 제어 기술에 비해 많이 복잡하여 라디에이터 플랩과 냉각팬을 별도로 제어하고 있다.

한편, 라디에이터 플랩은 보통 차량 정면부의 범퍼와 라디에이터 사이에 설치되어 조건에 따라 열리거나 닫히게 되는데, 상기 플랩을 닫으면 공기저항계수가 작아져 공기 저항을 줄이고 차량 연비를 향상시키는 효과가 있다. 연비를 개선하기 위해 플랩을 닫은 상태에서 고속 고부하 주행을 계속하면, 엔진 냉각수온 및 엔진룸 내부의 주요 부품의 온도가 상승하게 되고, 엔진 냉각수온 및 엔진룸 내 주요 부품의 온도가 기준값 이상으로 상승하면 플랩을 열어 엔진룸 내부 온도를 낮춘다.

간략하게 다시 말하면, 엔진 냉각수온이 높으면 라디에이터 플랩을 열어 냉각수온을 낮추고, 냉각수온이 낮은 경우에는 라디에이터 플랩을 닫아 공기 저항을 줄인다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 고안한 것으로서, 냉각팬 제어에 관련된 냉각팬 제어신호와 차속 등 차량 상태 정보에 관련된 차량 캔 신호의 조합으로 라디에이터 플랩의 개폐를 간편하게 제어하여 결과적으로 냉각팬과 라디에이터 플랩의 작동을 동시에 효과적으로 제어할 수 있는 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 차량 정보를 기반으로 냉각팬 제어신호를 발생하는 엔진제어기; 상기 냉각팬 제어신호를 기반으로 엔진 냉각수온을 예측 및 추정하여 인지하고, 차량 캔 신호를 기반으로 차속 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보 중 하나 이상을 인지하여, 라디에이터 플랩의 개폐를 제어하는 통합제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 구현예에 의하면, 상기 엔진제어기는 차속 정보, 엔진 냉각수온 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보, 외기온 정보 중 어느 하나 혹은 둘 이상을 기반으로 하여 냉각팬 제어신호를 발생하며, 상기 통합제어기는 엔진제어기에서 전송받은 냉각팬 제어신호를 기반으로 냉각팬의 작동을 제어한다.

또한 본 발명의 구현예에 의하면, 상기 통합제어기는 차속이 제1차속 미만이고, 엔진제어기에서 수신한 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제2듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비에서 제2듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

또한 본 발명의 구현예에 의하면, 상기 통합제어기는 차속이 제2차속 이상의 고속 모드이고, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 일정하게 유지시키다가 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비를 제5듀티비로 변경하기 이전에 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

또한 본 발명의 구현예에 의하면, 상기 통합제어기는 에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 미만이고 차속이 제1차속 이상일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 일정하게 유지시키다가 제9듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제9듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

또한 본 발명의 구현예에 의하면, 상기 통합제어기는 차량이 에어컨 모드에서 비고속 모드로 주행함을 인지하고, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제4듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

일례로, 상기 통합제어기는 에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 이상 및 제2압력 미만이고, 차속이 제1차속 미만일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제3듀티비로 유지시키다가 제1듀티비로 변경시킨 뒤 다시 제4듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

다른 일례로, 상기 통합제어기는 에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 이상 및 제2압력 미만이고, 차속이 제1차속 이상 제2차속 이하일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제4듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

또한 본 발명의 구현예에 의하면, 상기 통합제어기는 에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 이상 제2압력 미만이고 차속이 제2차속 이상일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

또한 본 발명의 구현예에 의하면, 상기 통합제어기는 차량 캔 신호를 통해 차량이 제3차속 이상의 세이프모드에 진입한 상태임을 인지하고, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

본 발명에 따른 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법에 의하면, 라디에이터 플랩의 개폐 제어를 단순화함에 의해, 성능 및 상품성을 향상할 수 있고, 원가를 절감하고 적용 차종의 확대를 도모할 수 있으며, 또한 시스템 고장으로 인해 일어날 수 있는 엔진 열해를 조기에 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법을 구현하기 위한 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 8은 각각 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 라디에이터 플랩의 개폐 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

본 발명에서는 라디에이터 플랩의 간편한 제어를 위해 엔진제어기에서 발생하는 냉각팬 제어신호의 분석 결과를 기반으로 라디에이터 플랩의 개폐를 제어한다.

본 발명의 실시예에 따른 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법을 구현하기 위한 플랩 제어 시스템은 냉각팬 제어신호에 연동하여 라디에이터 플랩의 개폐를 제어하기 위한 것으로, 도 1을 참조하여 설명하면, 냉각팬 제어신호를 발생하는 엔진제어기(10)와 상기 냉각팬 제어신호를 분석한 결과에 따라 라디에이터 플랩(22)의 개폐를 제어하는 통합제어기(20)를 포함하여 구성된다.

엔진제어기(10)는 차량에 탑재된 차속 센서(11), 냉각수온 센서(12), 에어컨 스위치(13), 에어컨 냉매압력 센서(14), 외기온 센서(15) 등에서 발생하는 신호(차량 정보)를 수신하여 냉각팬의 작동을 제어하기 위한 기반 정보(차량 정보)를 획득하게 된다.

상기 차속 센서(11)는 차량 속도를 감지하여 엔진제어기(10)에 차속 정보를 제공하고, 냉각수온 센서(12)는 엔진 냉각수 온도를 감지하여 엔진제어기(10)에 엔진 냉각수온 정보를 제공하고, 에어컨 스위치(13)는 온/오프 작동에 의해 발생하는 신호를 엔진제어기(10)에 제공하고, 에어컨 냉매압력 센서(14)는 에어컨 냉매압력을 감지하여 엔진제어기(10)에 냉매압력 정보를 제공하고, 외기온 센서(15)는 엔진룸의 외기온도를 감지하여 엔진제어기(10)에 외기온 정보를 제공한다.

상기 엔진제어기(10)는 차속 정보, 엔진 냉각수온 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보, 외기온 정보 중 어느 하나 혹은 둘 이상을 기반으로 하여 냉각팬 제어신호를 발생하게 된다.

통합제어기(20)는 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호를 분석하여 엔진 냉각수온의 변동을 인지하고 그 분석 결과에 따라 라디에이터 플랩(22)의 개폐 작동을 제어하는 것으로, 냉각팬 제어신호를 기반으로 냉각팬(21)의 작동을 제어하는 동시에 라디에이터 플랩(22)의 개폐 제어가 가능하다.

즉, 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 기반으로 냉각팬(21)의 동작을 제어하는 동시에, 라디에이터 플랩(22)의 동작을 제어하게 된다.

이때 엔진제어기(10)는 PWM(pulse width modulation) 통신을 통해 통합제어기(20)에 냉각팬 제어신호를 전송하며, 상기 냉각팬 제어신호는 PWM 제어방식으로 발생되는 냉각팬 듀티신호로서 냉각팬(21)의 속도 제어에 사용된다.

통합제어기(20)는 라디에이터 플랩(22)의 개폐 제어시 냉각팬 제어신호와 더불어, 캔(CAN) 통신을 통해 전송되는 차량 정보(차량 캔 신호)를 이용한다.

구체적으로 통합제어기(20)는 상기 냉각팬 제어신호를 기반으로 엔진 냉각수온을 예측 및 추정하여 인지하고, 상기 차량 캔 신호를 기반으로 차속 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보 등을 인지함으로써 라디에이터 플랩(22)의 개폐 동작을 제어한다.

상기 캔 신호는 각각의 센서 등으로부터 직접 전송되거나 또는 엔진제어기(10)를 통해 전송될 수 있다.

이하, 도 2 내지 8을 참조로 하여 냉각팬 제어신호에 연동한 라디에이터 플랩의 작동을 예로서 설명한다.

엔진제어기(10)는 차량이 제1차속(예를 들면, 45km/h) 미만으로 주행시 엔진 냉각수온이 94℃에서 96℃ 이상으로 변동되면 제1듀티비(예를 들면, 10%)로 유지시키던 냉각팬의 듀티비를 제2듀티비(예를 들면, 20%)로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

도 2를 참조하면, 냉각팬 제어신호(혹은 냉각팬 듀티신호)가 제1듀티비(10%)로 일정하게 유지되다가 제2듀티비(20%)로 변동될 시 엔진 냉각수온은 94℃에서 96℃ 이상으로 변동되며, 다시 말해 엔진 냉각수온이 94℃에서 96℃ 이상으로 변동될 때 냉각팬의 듀티비는 제1듀티비로 일정하게 유지되다가 제2듀티비로 변동되며, 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 이러한 엔진 냉각수온의 변동을 인지할 수 있다.

따라서 통합제어기(20)는 캔 신호를 통해 차속이 제1차속 미만임을 인지하고, 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호(냉각팬 듀티신호)를 분석한 결과 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제2듀티비로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비에서 제2듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키며, 이후 냉각팬의 듀티비가 제2듀티비 이상으로 유지되면 라디에이터 플랩의 개방 상태를 유지시킨다.

이때 상기 제2듀티비는 제1듀티비보다 일정값 이상으로 큰 것이며, 제1듀티비의 2배의 값을 갖는 것일 수 있다.

엔진제어기(10)는 차속이 제1차속 미만일 때 냉각수온 센서(12)에서 획득하는 엔진 냉각수온 정보가 30 ~ 94℃이면 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비(10%)로 제어하고, 엔진 냉각수온 정보가 96℃이면 냉각팬의 듀티비를 제2듀티비(20%)로 제어하고, 엔진 냉각수온 정보가 98℃이면 냉각팬의 듀티비를 제3듀티비(30%)로 제어하고, 엔진 냉각수온 정보가 101℃이면 냉각팬의 듀티비를 제4듀티비(40%)로 제어한다.

그리고, 엔진제어기(10)는 차량이 제2차속(예를 들면, 80km/h) 이상의 고속 모드로 주행할 시 엔진 냉각수온이 101℃에서 103℃로 변경되면 제1듀티비(예를 들면, 10%)로 유지시키던 냉각팬의 듀티비를 제5듀티비(예를 들면, 50%)로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

다시 말해, 엔진제어기(10)는 제2차속으로 주행시 엔진 냉각수온이 101℃에서 103℃로 변경됨을 인지하면 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제5듀티비로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

도 3을 참조하면, 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비(10%)로 유지되다가 제5듀티비(50%)로 변동될 시 엔진 냉각수온은 101℃에서 103℃로 변하게 되며, 다시 말해, 엔진 냉각수온이 101℃에서 103℃로 변할 때 냉각팬의 듀티비는 제1듀티비로 유지되다가 제5듀티비로 변동되며, 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 이러한 엔진 냉각수온의 변동을 인지할 수 있다.

따라서 통합제어기(20)는 캔 신호를 통해 차속이 제2차속 이상임을 인지하고, 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호를 분석한 결과 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 일정하게 유지시키다가 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비를 제5듀티비로 변경하기 이전에 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

예를 들면, 냉각팬 제어신호(냉각팬의 듀티비)를 기반으로 엔진 냉각수온을 추정하여 엔진 냉각수온이 제1냉각수온에 도달할 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

상기 제1냉각수온은 냉각팬의 듀티비를 10%로 일정하게 유지시킴에 따라 엔진 냉각수온이 도달하게 되는 온도값이며, 동시에 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비로 변경되기 이전의 온도값으로서 제5듀티비로 변경될 때보다 낮은 온도값이며, 예를 들면 103℃보다 낮은 98℃이다.

상기 제5듀티비는 제1듀티비보다 일정값 이상 큰 것으로, 제1듀티비의 5배의 값을 갖는 것일 수 있다.

그리고, 엔진제어기(10)는 에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력(예를 들면, 6kgf/㎠) 미만이고 차속이 제1차속(예를 들면, 45km/h) 이상일 때, 엔진 냉각수온이 105℃에서 109℃로 상승하면 제1듀티비(예를 들면, 10%)로 유지시키던 냉각팬의 듀티비를 제9듀티비(예를 들면, 90%)로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

다시 말해, 엔진제어기(10)는 차량 내 에어컨이 작동하는 에어컨 모드에서 차량이 제1차속 이상으로 주행시, 엔진 냉각수온이 105℃에서 109℃로 상승하면 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제9듀티비로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

도 4를 참조하면, 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비(10%)로 유지되다가 제9듀티비(90%)로 변동될 시 엔진 냉각수온은 105℃에서 109℃로 상승하게 되며, 다시 말해 엔진 냉각수온이 105℃에서 109℃로 상승할 때 냉각팬의 듀티비는 제1듀티비(10%)로 유지되다가 제9듀티비(90%)로 변동되며, 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 이러한 엔진 냉각수온의 변동을 인지할 수 있다.

따라서, 통합제어기(20)는 캔 신호를 통해 차량이 에어컨 모드에서 제1차속 이상으로 주행함을 인지하고, 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 일정하게 유지시키다가 제9듀티비로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제9듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

상기 제9듀티비는 제1듀티비보다 일정값 이상 큰 것으로, 제1듀티비의 9배의 값을 갖는 것일 수 있다.

또한 엔진제어기(10)는 에어컨 스위치(13)가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력(예를 들면, 6kgf/㎠) 이상 및 제2압력(예를 들면, 15.5kgf/㎠) 미만인 에어컨 모드에서 차량이 제1차속(예를 들면, 45km/h) 미만의 비고속 모드로 주행할 때, 엔진 냉각수온이 94℃로 상승하게 되면 제3듀티비(예를 들면, 30%)에서 제1듀티비(예를 들면, 10%)로 변경된 냉각팬의 듀티비를 다시 제4듀티비(예를 들면, 40%)로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

다시 말해, 엔진제어기(10)는 에어컨 냉매압력이 제1압력(예를 들면, 6kgf/㎠) 이상 및 제2압력(예를 들면, 15.5kgf/㎠) 미만인 에어컨 모드에서 차량이 비고속 모드로 주행할 때, 제3듀티비로 유지시키던 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 변경시킨 뒤 엔진 냉각수온이 94℃로 상승하게 되면 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제4듀티비로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

도 5를 참조하면, 냉각팬의 듀티비가 제3듀티비(30%)로 유지되다가 제1듀티비(10%)로 변경될 시 엔진 냉각수온은 82℃로 상승하게 되고, 다시 제1듀티비에서 제4듀티비(40%)로 변경될 시 엔진 냉각수온은 82℃에서 94℃로 상승하게 되고, 다시 제4듀티비에서 제5듀티비로 변경될 시 엔진 냉각수온은 103℃로 상승하게 된다.

다시 말해, 엔진 냉각수온이 82℃로 상승할 때 냉각팬의 듀티비는 제3듀티비로 유지되다가 제1듀티비로 변경되고, 다시 엔진 냉각수온이 82℃에서 94℃로 상승할 때 냉각팬의 듀티비는 제1듀티비에서 제4듀티비로 변경되고, 다시 엔진 냉각수온이 103℃로 상승할 때 냉각팬의 듀티비는 제4듀티비에서 제5듀티비로 변경된다.

따라서 통합제어기(20)는 캔 신호를 통해 차량이 에어컨 모드에서 제1차속 미만의 비고속 모드로 주행함을 인지하고, 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제4듀티비로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

상기 제4듀티비는 제1듀티비보다 일정값 이상 큰 것으로, 제1듀티비의 4배의 값을 갖는 것일 수 있다.

또한, 엔진제어기(10)는 에어컨 스위치(13)가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력(예를 들면, 6kgf/㎠) 이상 및 제2압력(예를 들면, 15.5kgf/㎠) 미만인 에어컨 모드에서 차량이 제1차속(예를 들면, 45km/h) 이상 및 제2차속(예를 들면, 80km/h) 미만의 비고속 모드로 주행할 때, 엔진 냉각수온이 94℃로 상승하게 되면 제1듀티비(예를 들면, 10%)로 유지되던 냉각팬의 듀티비를 제4듀티비(예를 들면, 40%)로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

다시 말해, 엔진제어기(10)는 차량이 소정 조건의 에어컨 모드에서 비고속 모드로 주행할 때, 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 엔진 냉각수온이 94℃로 상승하게 되면 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제4듀티비로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

도 6을 참조하면, 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비(10%)로 유지되다가 제4듀티비(40%)로 변경될 시 엔진 냉각수온은 82℃에서 94℃로 상승하게 되고, 다시 말해 엔진 냉각수온이 82℃에서 94℃로 상승할 때 냉각팬의 듀티비는 제1듀티비에서 제4듀티비로 변경되고, 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 이러한 엔진 냉각수온의 변동을 인지할 수 있다.

따라서 통합제어기(20)는 캔 신호를 통해 차량이 에어컨 모드에서 비고속 모드로 주행중임을 인지하고, 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제4듀티비로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

상기 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비(40%)로 변경된 이후 제5듀티비(50%), 제6듀티비(60%), 제9듀티비(90%)로 순차적으로 변경되는 것을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 개방시킨 라디에이터 플랩의 개방 상태를 계속 유지시킨다.

도 6에 보이듯이, 냉각팬의 듀티비는 엔진 냉각수온이 94℃에서 103℃, 105℃, 109℃로 점차 상승하게 될 때 제4듀티비(40%)에서 제5듀티비(50%), 제6듀티비(60%), 제9듀티비(90%)로 순차적으로 변경된다.

또한, 엔진제어기(10)는 에어컨 스위치(13)가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력(예를 들면, 6kgf/㎠) 이상 및 제2압력(예를 들면, 15.5kgf/㎠) 미만인 에어컨 모드에서 차량이 제2차속(예를 들면, 80km/h) 이상의 고속 모드로 주행할 때, 엔진 냉각수온이 103℃로 상승하게 되면 제1듀티비(예를 들면, 10%)로 유지되던 냉각팬의 듀티비를 제5듀티비(예를 들면, 50%)로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

다시 말해, 엔진제어기(10)는 차량이 소정 조건의 에어컨 모드에서 고속 모드로 주행할 때, 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 엔진 냉각수온이 103℃로 상승하게 되면 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제5듀티비로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

도 7을 참조하면, 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비로 유지되다가 제5듀티비로 변경될 시 엔진 냉각수온은 101℃에서 103℃로 변경되며, 다시 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비에서 제6듀티비로 변경될 시 엔진 냉각수온은 103℃에서 105℃로 변경되며, 다시 냉각팬의 듀티비가 제6듀티비에서 제9듀티비로 변경될 시 엔진 냉각수온은 105℃에서 109℃로 변경된다.

다시 말해 엔진 냉각수온이 101℃에서 103℃로 변경될 때 냉각팬의 듀티비는 제1듀티비로 유지되다가 제5듀티비로 변경되며, 다시 엔진 냉각수온이 103℃에서 105℃로 변경될 때 냉각팬의 듀티비는 제5듀티비에서 제6듀티비로 변경되며, 다시 엔진 냉각수온이 105℃에서 109℃로 변경될 때 냉각팬의 듀티비는 제6듀티비에서 제9듀티비로 변경된다.

통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 이러한 엔진 냉각수온의 변동을 인지할 수 있다.

따라서, 통합제어기(20)는 캔 신호를 통해 차량이 소정 조건의 에어컨 모드에서 고속 모드로 주행중임을 인지하고, 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제5듀티비로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

상기 제5듀티비는 제1듀티비보다 일정값 이상으로 큰 것으로, 제1듀티비의 5배의 값을 갖는 것일 수 있다.

또한 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비(50%) 이후 제6듀티비(60%), 제9듀티비(90%)로 순차적으로 변경되는 것을 인지하면 제5듀티비로 변경될 때 개방된 라디에이터 플랩의 개방 상태를 유지시킨다.

도 7에 보이듯이, 냉각팬의 듀티비는 엔진 냉각수온이 101℃에서 103℃, 105℃, 109℃로 점차 상승하게 될 때 제1듀티비에서 제5듀티비(50%), 제6듀티비(60%), 제9듀티비(90%)로 순차적으로 변경된다.

그리고, 엔진제어기(10)는 차량의 세이프모드(safe mode)에서 엔진 냉각수온이 상승하여 103℃에 도달하게 되면 제1듀티비로 유지시키던 냉각팬의 듀티비를 제5듀티비로 변경시키는 냉각팬 제어신호를 발생한다.

차량은 차속이 제3차속(예를 들면, 180km/h) 이상일 때 세이프모드에 진입하게 되며, 차속이 170km/h 이하가 되면 세이프모드 진입이 해제된다.

도 8을 참조하면, 엔진 냉각수온이 101℃에서 103℃로 상승할 때 냉각팬의 듀티비는 제1듀티비로 유지되다가 제5듀티비로 변경되고, 다시 말해 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비로 유지되다가 제5듀티비로 변경될 때 엔진 냉각수온은 101℃에서 103℃로 상승하게 되고, 통합제어기(20)는 냉각팬 제어신호를 통해 이러한 엔진 냉각수온의 변동을 인지할 수 있다.

따라서 통합제어기(20)는 캔 신호를 통해 차량이 제3차속 이상의 세이프모드에 진입한 상태임을 인지하고, 엔진제어기(10)에서 수신한 냉각팬 제어신호를 분석한 결과 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제5듀티비로 변경할 때 라디에이터 플랩을 개방시킨다.

한편, 상기 통합제어기(20)는 변속기 제어기(30)에서 전송되는 자동변속기의 오일온도 정보를 획득하여 판단한 결과 자동변속기의 오일온도가 제1오일온도(혹은 기준값)보다 높은 경우 라디에이터 플랩을 개방시키고, 자동변속기의 오일온도가 제1오일온도보다 낮은 경우 라디에이터 플랩을 폐쇄한다.

상기 변속기 제어기(30)는 자동변속기의 오일온도를 감지하는 오일온도 센서(31)로부터 오일온도 정보를 획득하여 차량의 캔(CAN) 통신을 통해 통합제어기(20)에 전송한다.

또한 통합제어기(20)는 차량의 캔(CAN) 통신을 통해 엔진 RPM 및 엔진 로드(Load) 정보를 취득하여 판단한 결과 입력 신호(엔진 RPM 및 엔진 로드 신호)의 에러가 없는 경우, 엔진 RPM이 3500rpm 이상이고 엔진 로드가 70.2% 이상이면 고부하 영역에 진입한 것으로 판단하고, 엔진 RPM이 3000rpm 미만인 조건과 엔진 로드가 54.6% 미만인 조건 중 하나 이상을 만족하면 고부하 영역을 벗어난 것으로 판단한다.

고부하 영역에 진입한 상태에서 라디에이터 플랩을 닫고 주행을 계속하면 엔진 냉각수온 및 엔진룸 내부의 주요 부품의 온도가 상승하게 된다.

따라서 통합제어기(20)는 엔진 냉각수온 및 엔진룸 내 주요 부품의 온도가 기준값 이상으로 상승하면 라디에이터 플랩을 열어 엔진룸 내부 온도를 낮춘다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 엔진제어기
11 : 차속 센서
12 : 냉각수온 센서
13 : 에어컨 스위치
14 : 에어컨 냉매압력 센서
15 : 외기온 센서
20 : 통합제어기
21 : 냉각팬
22 : 라디에이터 플랩
30 : 변속기 제어기
31 : 오일온도 센서

Claims

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(ⅰ) 엔진제어기에서 차속 정보, 엔진 냉각수온 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보, 외기온 정보 중 어느 하나 혹은 둘 이상을 기반으로 하여 냉각팬 제어신호를 발생하는 단계와;
(ⅱ) 통합제어기에서 상기 냉각팬 제어신호를 기반으로 엔진 냉각수온을 인지하고, 차량 캔 신호를 기반으로 차속 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보 중 하나 이상을 인지하여, 냉각팬의 작동을 제어하는 동시에 라디에이터 플랩의 개폐를 제어하는 단계;를 포함하되,
상기 단계(ⅱ)는,
차속이 제1차속 미만이고, 엔진제어기에서 수신한 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제2듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제1듀티비에서 제2듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키는 단계와;
차속이 제2차속 이상의 고속 모드이고, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 일정하게 유지시키다가 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비를 제5듀티비로 변경하기 이전에 라디에이터 플랩을 개방시키는 단계와;
차량이 제3차속 이상의 세이프모드에 진입한 상태임을 인지하고, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법.
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(ⅰ) 엔진제어기에서 차속 정보, 엔진 냉각수온 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보, 외기온 정보 중 어느 하나 혹은 둘 이상을 기반으로 하여 냉각팬 제어신호를 발생하는 단계와;
(ⅱ) 통합제어기에서 상기 냉각팬 제어신호를 기반으로 엔진 냉각수온을 인지하고, 차량 캔 신호를 기반으로 차속 정보, 에어컨 스위치의 온/오프 정보, 에어컨 냉매압력 정보 중 하나 이상을 인지하여, 냉각팬의 작동을 제어하는 동시에 라디에이터 플랩의 개폐를 제어하는 단계;를 포함하되,
상기 단계(ⅱ)는,
에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 미만이고 차속이 제1차속 이상일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 일정하게 유지시키다가 제9듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제9듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키는 단계와;
차량이 에어컨 모드에서 비고속 모드로 주행함을 인지하고, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비에서 제4듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키는 단계와;
에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 이상 및 제2압력 미만이고, 차속이 제1차속 미만일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제3듀티비로 유지시키다가 제1듀티비로 변경시킨 뒤 다시 제4듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키는 단계와;
에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 이상 및 제2압력 미만이고, 차속이 제1차속 이상 제2차속 이하일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제4듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면 냉각팬의 듀티비가 제4듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키는 단계와;
에어컨 스위치가 온(ON) 상태이고 에어컨 냉매압력이 제1압력 이상 제2압력 미만이고 차속이 제2차속 이상일 때, 냉각팬 제어신호가 냉각팬의 듀티비를 제1듀티비로 유지시키다가 제5듀티비 이상으로 변경시키는 것임을 인지하면, 냉각팬의 듀티비가 제5듀티비로 변경될 때 라디에이터 플랩을 개방시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 라디에이터 플랩 제어 방법.
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