KR101628535B1 - 냉각팬 속도 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각팬 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치는 냉각팬을 가동시키는 냉각팬 모터(100); 상기 냉각팬 모터(100)에 직렬 연결되는 펌프모듈(200); 및 일측이 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프모듈(200)에 연결되고 타측이 배터리(300)에 연결되며, 상기 배터리(300)의 전원을 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프 모듈(200) 중 어느 한쪽으로 공급하는 릴레이(400);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 레지스터를 이용한 냉각팬의 속도제어를 대신하여 펌프모듈을 이용하여 냉각팬의 속도를 제어하므로, 차량의 화재 위험을 낮추고 전기에너지가 열에너지로 방출되어 에너지 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.

Description

냉각팬 속도 제어장치 및 제어방법{AN APPARATUS FOR CONTROLLING COOLING FAN SPEED AND A CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 냉각팬 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프모듈을 이용하여 냉각팬의 속도를 제어할 수 있는 냉각팬 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 가열된 엔진을 냉각시키는 방법에는 공냉식과 수냉식이 있다. 공냉식은 엔진을 직접 대기와 접촉시켜 냉각시키는 방식으로 냉각수의 보충, 동결, 누수 등이 없다는 장점이 있으나, 외기의 온도가 높거나 차량이 정차하고 있는 경우에는 냉각 효율이 낮은 문제점이 있다.
이로 인해 대부분의 차량은 냉각수를 이용하여 엔진을 냉각시키는 수냉식을 채택하고 있다. 수냉식은 엔진의 실린더 주위에 워터재킷을 설치하고 라디에이터에 저장된 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각시킨다. 또한, 엔진의 냉각효율을 향상시키기 위하여 라디에이터에 냉각팬을 장착하여 냉각수를 냉각시키는 방식이 사용되고 있다.
이때 냉각팬은 모터의 개수에 따라 싱글 팬과 듀얼 팬으로 구별되며, 싱글 팬은 듀얼 팬에 대비할 때 하나의 모터로 냉각을 수행하므로 원가가 적은 장점이 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 싱글 팬의 형상을 도시한 도면이다. 도 1을 참고할 때, 싱글 팬은 회전동력을 발생시키는 모터와 모터에 연동되어 회전함으로써 공기의 유동을 발생시키는 블레이드를 포함한다. 또한, 모터와 블레이드를 고정하고 블레이드에 의해 발생된 공기 유동이 역류하지 않도록 하는 쉬라우드, 쉬라우드의 일 측에 부착되어 모터의 속도를 제어하기 위한 레지스터를 포함한다.
레지스터는 모터에 인가되는 전류의 일부를 열에너지로 방출하고 필요한 양만을 모터에 제공하므로 모터의 속도를 낮추는 역할을 한다. 이 경우, 방출된 열에너지를 활용할 수 없게 되므로 에너지 효율이 낮아지는 문제가 있었다. 또한, 레지스터는 최대
Figure 112014112020409-pat00001
까지 상승하므로, 레지스터의 과도한 열에 의해 차량의 화재 위험이 높아지는 문제가 있었다.
공개특허공보 제10-2006-0069903호(2006.06.23)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발열에 의한 위험성이 있는 레지스터를 이용한 냉각팬의 속도제어를 대신하여, 펌프모듈을 이용하여 냉각팬의 속도를 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치는 냉각팬을 가동시키는 냉각팬 모터(100); 상기 냉각팬 모터(100)에 직렬 연결되는 펌프모듈(200); 및 일측이 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프모듈(200)에 연결되고 타측이 배터리(300)에 연결되며, 상기 배터리(300)의 전원을 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프 모듈(200) 중 어느 한쪽으로 공급하는 릴레이(400);를 포함한다.
상기 냉각팬 속도 제어장치는 엔진의 냉각수온에 따라 배터리(300)의 전원을 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프 모듈(200) 중 어느 한쪽으로 공급하도록 상기 릴레이(400)를 제어하는 ECU(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각팬 속도 제어장치는 엔진의 냉각수온을 측정하여, 상기 ECU(500)에 제공하는 냉각수온센서(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프모듈(200)은 원통형태로서, 양단이 라디에이터 호스와 연결된 펌프하우징(210)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프하우징(210)은 냉각수의 유동방향과 수직방향을 축으로 하는 반 원통형의 돌출부(211)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프모듈(200)은 상기 릴레이(400)에 직접 연결되며, 펌프하우징(210)의 길이방향에 수직으로 배치되는 임펠러모터(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프모듈(200)은 회전축이 상기 임펠러모터(220)에 연결되며, 상기 임펠러모터(220)의 회전에 의해 냉각수의 순환을 증가시키는 임펠러(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 임펠러(230)의 회전축은 상기 펌프하우징(210)의 길이방향과 수직인 상기 펌프하우징(210)의 중심선으로부터 돌출부(211) 방향으로 편심되어 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어방법은 냉각수온센서(600)에서 엔진의 냉각수온을 측정하는 냉각수온 측정단계(S100); 상기 냉각수온 측정단계(S100)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 1 기준온도 이상인지 판단하는 제 1 판단단계(S200); 상기 제 1 판단단계(S200)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 1 기준온도 이상으로 판단된 경우에는 상기 냉각수온 측정단계(S100)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 이상인지 판단하는 제 2 판단단계(S300); 및 상기 제 2 판단단계(S300)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 이상으로 판단된 경우에는 냉각팬 모터(100)를 작동시키는 냉각팬 모터 고속 작동단계(S400);를 포함한다.
상기 냉각팬 속도 제어방법은 상기 제 2 판단단계(S300)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 미만으로 판단된 경우에는 펌프모듈(200)을 작동시키는 펌프모듈 작동단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각팬 속도 제어방법은 상기 펌프모듈 작동단계(S500) 후, 상기 펌프모듈(200)과 직렬 연결되어, 상기 펌프모듈(200)에서 강하된 전압에 의해 상기 냉각팬 모터(100)를 작동시키는 냉각팬 모터 저속 작동단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 레지스터를 이용한 냉각팬의 속도제어를 대신하여 펌프모듈을 이용하여 냉각팬의 속도를 제어하므로, 차량의 화재 위험을 낮추고 전기에너지가 열에너지로 방출되어 에너지 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 펌프모듈의 작동에 의해 냉각수의 유동속도를 증대시킬 수 있으므로 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 싱글 팬의 형상을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 장착위치를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 측면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어방법의 순서도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 블록도이다. 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치는 냉각팬 모터(100), 펌프모듈(200), 배터리(300), 릴레이(400), ECU(500) 및 냉각수온센서(600)를 포함한다.
냉각팬 모터(100)는 냉각팬을 가동시키는 역할을 한다. 즉, 라디에이터에 장착된 냉각팬을 가동시켜, 엔진을 냉각시킨 후 라디에이터에 저장된 고온의 냉각수를 냉각시키는 역할을 한다. 단, 냉각수의 온도에 따라 상기 냉각팬 모터(100)의 회전속도를 달리할 필요가 있으며, 상기 냉각팬 모터(100)의 회전속도 제어방법에 대해서는 후술한다.
펌프모듈(200)은 상기 냉각팬 모터(100)에 직렬 연결된다. 펌프모듈(200)은 종래 기술의 레지스터를 대체하는 구성요소로서, 종래 기술의 레지스터가 모터의 회전속도를 제어하기 위해 열에너지로 변환하여 방출했던 전기에너지를 활용하여 냉각수의 유동을 증가시키는 역할을 한다. 펌프모듈(200)의 구성 및 작동에 대해서는 후술한다.
릴레이(400)는 일측이 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프모듈(200)에 연결되고, 타측이 배터리(300)에 연결된다. 이에 따라, 배터리(300)의 전원을 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프 모듈(200) 중 어느 한쪽으로 공급하는 역할을 하는 것이다. 즉, 상기 릴레이(400)의 일측이 상기 냉각팬 모터(100)에 연결되면, 상기 냉각팬 모터(100)로 배터리(300)의 전원이 공급됨으로써, 상기 냉각팬 모터(100)는 공급된 전압에 따른 속도로 회전한다. 한편, 상기 릴레이(400)의 일측이 상기 펌프모듈(200)에 연결되면, 펌프모듈(200)로 배터리(300)의 전원이 공급되어 펌프모듈(200)을 작동시키고, 이후 펌프모듈(200)과 직렬 연결된 상기 냉각팬 모터(100)를 회전시킨다. 따라서, 펌프모듈(200)의 작동에 의한 전압강하가 발생하고, 상기 냉각팬 모터(100)는 강하된 전압에 따른 속도로 회전하게 되므로, 상기 릴레이(400)의 일측이 상기 냉각팬 모터(100)에 연결된 경우에 비해 저속으로 회전하게 된다. 이에 따라, 냉각팬 모터속도를 고속 또는 저속으로 제어할 수 있는 것이다.
ECU(500)는 엔진의 냉각수온에 따라 배터리(300)의 전원을 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프 모듈(200) 중 어느 한쪽으로 공급하도록 상기 릴레이(400)를 제어하는 역할을 한다. 또한, 냉각수온센서(600)는 엔진의 냉각수온을 측정하여, 상기 ECU(500)에 제공하는 역할을 한다. 즉, 냉각수온센서(600)에서 측정된 엔진의 냉각수온에 따라, ECU(500)가 릴레이(400)를 제어함으로써, 상기와 같이 냉각팬 모터속도를 고속 또는 저속으로 제어할 수 있게 된다. 구체적인 냉각팬 모터속도 제어방법에 대해서는 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 장착위치를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈의 측면도이다. 도 3 내지 도 6을 참조할 때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 펌프모듈(200)은 펌프하우징(210), 임펠러모터(220) 및 임펠러(230)를 포함한다.
펌프하우징(210)은 원통형태로서, 양단이 라디에이터 호스와 연결된다(도 3 참조). 또한, 상기 펌프하우징(210)은 냉각수의 유동방향과 수직방향을 축으로 하는 반 원통형의 돌출부(211)를 포함한다. 임펠러모터(220)는 상기 릴레이(400)에 직접 연결되며, 펌프하우징(210)의 길이방향에 수직으로 배치된다. 임펠러(230)는 그 회전축이 상기 임펠러모터(220)에 연결되며, 상기 임펠러모터(220)의 회전에 의해 냉각수의 순환을 증가시키는 역할을 한다. 상기 임펠러(230)의 회전축은 상기 펌프하우징(210)의 길이방향과 수직인 상기 펌프하우징(210)의 중심선으로부터 돌출부(211) 방향으로 편심되어 배치된다.
즉, 펌프모듈(200)이 작동하지 않는 경우에는 상기 임펠러(230)는 냉각수의 유동에 의해 무부하 회전을 하고, 펌프모듈(200)이 작동하는 경우에는 상기 임펠러(230)가 회전하면서 냉각수의 유동 속도를 증대시키는 것이다.
이때, 임펠러(230)의 회전축을 상기 펌프하우징(210)의 중심선으로부터 돌출부(211) 방향으로 편심되어 배치한다. 이는 펌프하우징(210)의 중심선과 임펠러(230)의 회전축이 동일선상에 위치하게 되면 임펠러(230)가 냉각수의 유동을 크게 방해할 수 있기 때문이다. 또한, 상기 돌출부(211)의 내부에는 상기 임펠러(230)가 배치한다. 이는 냉각수가 임펠러(230)에 의해 역류되는 양을 최소화하기 위함이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어방법의 순서도이다. 도 7을 참조하면 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉각팬 속도 제어방법은 냉각수온 측정단계(S100), 제 1 판단단계(S200), 제 2 판단단계(S300), 냉각팬 모터 고속 작동단계(S400), 펌프모듈 작동단계(S500) 및 냉각팬 모터 저속 작동단계(S600)를 포함한다.
냉각수온 측정단계(S100)는 냉각수온센서(600)에서 엔진의 냉각수온을 측정하는 단계이다. 측정된 엔진의 냉각수온을 기준으로 냉각팬 모터(100)의 속도를 제어하기 위함이다.
제 1 판단단계(S200)는 상기 냉각수온 측정단계(S100)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 1 기준온도 이상인지 판단하는 단계이다. 이때, 제 1 판단단계(S200)는 ECU(500)에서 수행될 수 있다. 상기 기 설정된 제 1 기준온도는 냉각수의 온도에 따라
Figure 112014112020409-pat00002
로 설정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상황에 따라 다르게 설정될 수 있다. 상기 기 설정된 제 1 기준온도는 ECU(500)에 연결된 메모리에 저장될 수 있다. 제 1 판단단계(S200)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 1 기준온도 미만으로 판단한 경우에는, 별도로 냉각팬 모터(100)를 구동하지 않고, 다시 냉각수온 측정단계(S100)를 수행한다.
제 2 판단단계(S300)는 상기 제 1 판단단계(S200)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 1 기준온도 이상으로 판단된 경우에는 상기 냉각수온 측정단계(S100)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 이상인지 판단하는 단계이다. 이때, 제 2 판단단계(S300)는 ECU(500)에서 수행될 수 있다. 상기 기 설정된 제 2 기준온도는 냉각수의 온도에 따라
Figure 112014112020409-pat00003
로 설정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상황에 따라 다르게 설정될 수 있다. 상기 기 설정된 제 2 기준온도는 ECU(500)에 연결된 메모리에 저장될 수 있다.
냉각팬 모터 고속 작동단계(S400)는 상기 제 2 판단단계(S300)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 이상으로 판단된 경우에는 냉각팬 모터(100)를 작동시키는 단계이다. 즉, ECU(500)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 이상으로 판단한 경우, 상기 ECU(500)는 상기 릴레이(400)의 일측이 상기 냉각팬 모터(100)에 연결되도록 제어한다. 이에 따라, 상기 냉각팬 모터(100)에 곧바로 배터리(300)의 전원이 공급됨으로써, 상기 냉각팬 모터(100)는 공급된 전압에 따른 속도로 회전한다. 이는 후술할 냉각팬 모터 저속 작동단계(S600)의 냉각팬 모터(100)의 회전속도에 비해 고속으로 회전한다.
펌프모듈 작동단계(S500)는 상기 제 2 판단단계(S300)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 미만으로 판단된 경우에는 펌프모듈(200)을 작동시키는 단계이다. 펌프모듈 작동단계(S500)에서는 상기 기재와 같이, 펌프모듈(200)이 작동하므로, 상기 임펠러(230)가 회전하면서 냉각수의 유동 속도를 증대시킨다. 이 경우 펌프모듈(200)의 작동에 따라 배터리(300)에서 릴레이(400)를 통해 제공된 전압의 강하가 발생한다.
냉각팬 모터 저속 작동단계(S600)는 상기 펌프모듈 작동단계(S500) 후, 상기 펌프모듈(200)과 직렬 연결되어, 상기 펌프모듈(200)에서 강하된 전압에 의해 상기 냉각팬 모터(100)를 작동시키는 단계이다. 상기 펌프모듈 작동단계(S500)에서 펌프모듈(200)의 작동에 따라 배터리(300)에서 릴레이(400)를 통해 제공된 전압의 강하가 발생했으므로, 상기 냉각팬 모터(100)는 강하된 전압에 따른 속도로 회전하게 되고, 상기 릴레이(400)의 일측이 상기 냉각팬 모터(100)에 연결된 상기 냉각팬 모터 고속 작동단계(S400)에 비해 저속으로 회전하게 된다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 냉각팬 모터
200 펌프모듈
210 펌프하우징
211 돌출부
220 임펠러모터
230 임펠러
300 배터리
400 릴레이
500 ECU
600 냉각수온센서

Claims (11)

  1. 냉각팬을 가동시키는 냉각팬 모터(100);
    상기 냉각팬 모터(100)에 직렬 연결되는 펌프모듈(200); 및
    일측이 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프모듈(200)에 연결되고 타측이 배터리(300)에 연결되며, 상기 배터리(300)의 전원을 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프 모듈(200) 중 어느 한쪽으로 공급하는 릴레이(400);
    를 포함하는 냉각팬 속도 제어장치에 있어서,
    상기 펌프모듈(200)은 원통형태로서, 양단이 라디에이터 호스와 연결된 펌프하우징(210);
    상기 릴레이(400)에 직접 연결되며, 상기 펌프하우징(210)의 길이방향에 수직으로 배치되는 임펠러모터(220); 및
    회전축이 상기 임펠러모터(220)에 연결되고, 상기 임펠러모터(220)의 회전축을 중심으로 복수 개의 사각날개가 방사상으로 형성되어, 상기 임펠러모터(220)의 회전에 의해 냉각수의 순환을 증가시키는 임펠러(230);
    를 포함하고,
    상기 펌프하우징(210)은 냉각수의 유동방향과 수직방향을 축으로 하며, 내부에는 상기 임펠러(230)가 배치되는 반 원통형의 돌출부(211)를 포함하며,
    상기 임펠러(230)의 회전축은 상기 펌프하우징(210)의 길이방향과 수직인 상기 펌프하우징(210)의 중심선으로부터 돌출부(211) 방향으로 편심되어 배치된 것을 특징으로 하는 냉각팬 속도 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    엔진의 냉각수온에 따라 배터리(300)의 전원을 상기 냉각팬 모터(100) 또는 상기 펌프 모듈(200) 중 어느 한쪽으로 공급하도록 상기 릴레이(400)를 제어하는 ECU(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팬 속도 제어장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    엔진의 냉각수온을 측정하여, 상기 ECU(500)에 제공하는 냉각수온센서(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팬 속도 제어장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 냉각팬 속도 제어장치를 이용한 냉각팬 속도 제어방법에 있어서,
    냉각수온센서(600)에서 엔진의 냉각수온을 측정하는 냉각수온 측정단계(S100);
    상기 냉각수온 측정단계(S100)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 1 기준온도 이상인지 판단하는 제 1 판단단계(S200);
    상기 제 1 판단단계(S200)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 1 기준온도 이상으로 판단된 경우에는 상기 냉각수온 측정단계(S100)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 이상인지 판단하는 제 2 판단단계(S300);
    상기 제 2 판단단계(S300)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 이상으로 판단된 경우에는 냉각팬 모터(100)를 작동시키는 냉각팬 모터 고속 작동단계(S400);
    를 포함하는 냉각팬 속도 제어방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 판단단계(S300)에서 측정된 냉각수온이 기 설정된 제 2 기준온도 미만으로 판단된 경우에는 펌프모듈(200)을 작동시키는 펌프모듈 작동단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팬 속도 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 펌프모듈 작동단계(S500) 후, 상기 펌프모듈(200)과 직렬 연결되어, 상기 펌프모듈(200)에서 강하된 전압에 의해 상기 냉각팬 모터(100)를 작동시키는 냉각팬 모터 저속 작동단계(S600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팬 속도 제어방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111648987B (zh) * 2020-05-20 2021-09-07 艾克森（江苏）节能电热科技有限公司 一种冷却风机的转速动态调节装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200170894Y1 (ko) * 1995-11-30 2000-04-01 정몽규 냉각 팬 구동장치
JP2013199893A (ja) 2012-03-26 2013-10-03 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の冷却ファン操作システム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6093117A (ja) * 1983-10-26 1985-05-24 Nissan Motor Co Ltd 沸騰冷却式インタ−ク−ラ装置
GB8419784D0 (en) * 1984-08-02 1984-09-05 Lucas Elect Electron Syst Engine cooling system
US5151016A (en) * 1991-12-05 1992-09-29 Her Tser W Liquid pump responsive to temperature
KR100213871B1 (ko) * 1996-12-10 1999-08-02 이형도 편향요크의 접착제 도포장치
KR200166716Y1 (ko) 1996-12-27 2000-01-15 정몽규 가솔린엔진의 냉각수 강제 순환장치
CN1523208A (zh) * 2003-08-05 2004-08-25 泽 原 内燃机高效节能冷却系统
DE102004031868A1 (de) * 2004-07-01 2006-01-19 Man Nutzfahrzeuge Ag Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Betrieb derselben
JP2006118405A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Matsumori Kensetsu Kogyo Kk 発電装置
KR20060069903A (ko) 2004-12-20 2006-06-23 현대자동차주식회사 자동차 엔진용 냉각시스템
CN2781009Y (zh) * 2004-12-30 2006-05-17 胡公理 背负式联合收割机自动冷却装置
JP2008126798A (ja) 2006-11-20 2008-06-05 Daido Metal Co Ltd 車両用エンジン冷却システム
KR100862474B1 (ko) 2006-12-11 2008-10-08 현대자동차주식회사 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터
JP2009047136A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Calsonic Kansei Corp ポンプ一体型モータファン
CN201132972Y (zh) * 2007-12-05 2008-10-15 三一重工股份有限公司 工程机械液压驱动风扇冷却系统及风扇转速控制阀
KR20120030848A (ko) 2010-09-20 2012-03-29 현대자동차주식회사 전기자동차용 냉각장치
JP2014136524A (ja) 2013-01-17 2014-07-28 Nissan Motor Co Ltd 車載ユニットの冷却装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200170894Y1 (ko) * 1995-11-30 2000-04-01 정몽규 냉각 팬 구동장치
JP2013199893A (ja) 2012-03-26 2013-10-03 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の冷却ファン操作システム

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