KR101875620B1

KR101875620B1 - 엔진 냉각 시스템과 전자식 서모스탯 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR101875620B1
Application number: KR1020120037226A
Authority: KR
Inventors: 박재석; 김규환; 이필기; 김용정
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아자동차 주식회사; 인지컨트롤스 주식회사
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2018-07-06
Also published as: US20130263802A1; US10400661B2; CN103362623B; US9759121B2; DE102013100604A1; DE102013100604B4; CN103362623A; US20170321596A1; KR20130114858A

Abstract

본 발명은 운전 상태에 따라 냉각수 온도를 능동적으로 가변 제어하고, 전자식 서모스탯의 고장 진단을 제공하여 OBD 규제를 만족시킬 수 있도록 하는 전자식 서모스탯 제어장치가 개시된다.
본 발명은 냉각수 온도, 냉각수의 온도 상승률, 엔진회전수, 부하, 차속에 따라 냉각수 온도를 가변하기 위한 PWM 듀티신호를 결정하는 제어값결정부; 제어값결정부에서 인가되는 PWM 듀티신호에 대하여 지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하는 구동부; 구동부에서 출력되는 신호와 냉각수 온도 변화를 분석하여 전자식 서모스탯의 고장 여부를 진단하는 고장진단부를 포함한다.

Description

엔진 냉각 시스템과 전자식 서모스탯 제어장치 및 방법{ENGINE COOLING SYSTEM AND ELECTRONIC THERMOSTAT CONTROL SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 운전 상태에 따라 냉각수 온도를 능동적으로 가변 제어하고, 전자식 서모스탯의 고장 진단을 제공하여 OBD(On Board Diagonostics)규제를 만족시킬 수 있도록 하는 엔진 냉각 시스템과 전자식 서모스탯 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

엔진은 연소과정에서 대략 2000 ~ 2500℃의 고온을 발생시키며, 이중 상당량은 엔진을 구성하는 실린더 벽, 실린더 헤드, 피스톤 밸브 등으로 전도되어 부품의 강도를 저하시키므로 고장이나 수명 단축, 노킹이나 조기 점화 등의 연소 불량을 발생시킬 수 있다.

또한, 엔진이 과도하게 냉각된 경우에는 열량 손실이 크기 때문에 엔진의 효율 역시 낮아지고, 그에 따라 연료 소비량을 증가시키게 된다.

따라서, 차량에는 엔진의 냉각수 온도를 대략적으로 80 ~ 90℃로 유지시키기 위한 서모스탯(Thermostat)이 설치된다.

상기 서모스탯은 엔진과 라디에이터 사이에 설치되어 냉각수 온도변화에 따라 밸브의 변위를 발생시켜 라디에이터로 흐르는 냉각수 유량을 조절하여 냉각수가 적정온도로 유지될 수 있도록 함으로써 엔진의 냉각수 온도를 대략적으로 80 ~ 90℃로 유지하여 준다.

즉, 서모스탯은 냉각수 온도가 설정온도 이상인 경우 냉각수가 라디에이터를 순환하도록 밸브의 변위를 발생시키고, 설정온도 이하에서는 폐쇄하여 라디에이터를 순환하지 않고 바이패스 유로를 통해 순환될 수 있도록 한다.

기계식 서모스탯은 설정된 온도의 조건에서 내장된 왁스의 팽창에 따라 단순히 밸브를 개폐하는 방식이므로, 고성능화 및 고효율화가 요구되는 추세에 비추어 불 때 차량의 주행환경이나 기타 여건 등의 변화에 적극적으로 대응하는데 한계가 발생될 수 있다.

차량 냉각성능은 차량의 전부하(Full Load) 조건을 적용하여 설정되고 있으나 실제 차량의 주행조건은 전부하 상태의 70% 이내 범위에서 이루어지므로 엔진이 필요 이상으로 과냉각되는 현상이 발생하고 이로 인해 연비의 손실, 에미션 악화를 유발시킨다.

그러므로, 부분부하(Partial load)의 운전조건에서는 냉각수 온도를 올려주고, 전부하의 운전조건에서는 냉각수 온도를 낮추어 냉각수 온도를 항상 최적의 상태로 유지할 수 있는 제어기술이 요구된다.

상기와 같이 냉각수 온도에 의한 왁스의 팽창으로 작동되는 기계식 서모스탯이 갖는 단점을 보완하기 위해 인위적으로 왁스의 팽창을 제어할 수 있는 가변제어방식을 갖는 전자식 서모스탯이 개발되어 실차에 장착되고 있다.

전자식 서모스탯은 차량의 주행상태나 부하상태에 따라 히터의 발열량 조절을 통해 왁스의 팽창을 제어하여 밸브의 개폐율을 조정함으로써 라디에이터를 순환하는 냉각수의 유량을 조절하여 냉각수 온도를 가변적으로 제어하고 이를 통해 연비 개선과 에미선 안정화를 제공할 수 있다.

그러나, 종래의 차량에 적용되어 있는 전자식 서모스탯 제어방법은 차량의 주행상태를 적용하여 단순하게 냉각수 온도를 가변하는 방식으로 차량의 상태 조건과 냉각수 온도의 상승 조건 혹은 하강 조건에 대하여 능동적으로 대응할 수 없는 단점이 있다.

또한, 차량의 주행상태에 따른 냉각수 온도의 가변이 정상적으로 실행되고 있는지를 판단하는 진단기능이 포함되지 않아 OBD 규제를 만족시키지 못하는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 차량의 운전 상태에서 냉각수 온도의 상승 조건 혹은 하강 조건에 따라 히터의 발열을 단계적으로 가변 제어하여 라디에이터로 순환되는 냉각수의 유량을 조절할 수 있도록 함으로써 연비향상과 에미션 안정화를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전자식 서모스탯의 작동에 대하여 고장 진단을 제공하여 OBD 규제를 만족시킬 수 있도록 하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 특징은 엔진과 라디에이터를 연결하는 냉각수 유로의 소정위치에 장착되어 냉각수의 순환 방향과 유량을 조절하는 전자식 서모스탯과 엔진에서 배출되는 냉각수 온도를 검출하는 수온센서 및 냉각수 온도와 운전조건에 따라 상기 전자식 서모스탯을 제어하여 냉각수 온도를 가변 제어하는 제어부를 포함하는 전자식 서모스탯 제어장치에 있어서,

상기 제어부는 냉각수 온도가 설정된 온도범위에 포함되면 냉각수 온도의 상승률에 따라 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 단계적으로 상승 또는 하강 제어하여 냉각수 온도가 헌팅되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치가 제공된다.

상기 전자식 서모스탯은 제어부에서 인가되는 PWM 듀티신호에 의해 발열량이 조절되어 왁스의 팽창력을 조절하는 히터가 구비되고, 상기 히터의 발열을 통한 왁스의 팽창력 조절로 밸브의 개폐량이 조정되어 냉각수의 순환 방향과 유량을 조절할 수 있다.

상기 제어부는 수온센서에서 검출되는 냉각수 온도가 설정된 최대온도(DETH)를 초과하면 전자식 서모스탯에 구비되는 히터의 발열량을 100%로 제어하여 밸브를 최대로 개방하고, 수온센서에서 검출되는 냉각수 온도가 설정된 최소온도(DETL) 미만이면 전자식 서모스탯에 구비되는 히터의 발열량을 0%로 제어하여 밸브를 완전 폐쇄할 수 있다.

상기 제어부는 전자식 서모스탯에 구비되는 히터에 인가되는 PWM 듀티신호에 대하여 설정된 지연시간을 적용하여 공급과 차단을 반복하여 히터의 과열을 방지할 수 있다.

상기 제어부는 전자식 서모스탯에 구비되는 히터의 발열량을 조절하여 냉각수 온도를 가변 제어하는 상태에서 냉각수 온도 변화가 목표 온도를 추종하지 못하면 전자식 서모스탯을 고장으로 판정하여 진단코드를 저장하고, 메시지를 출력할 수 있다.

상기 제어부는 전자식 서모스탯의 히터를 제어하는 PWM 듀티신호와 냉각수 온도변화가 서로 상이하게 검출되면 전자식 서모스탯의 고장으로 판정하여 진단코드를 저장하고, 메시지를 출력할 수 있다.

상기 제어부는 냉각수 온도, 냉각수의 온도 상승률, 엔진회전수, 부하, 차속에 따라 냉각수 온도를 가변하기 위한 PWM 듀티신호를 결정하는 제어값결정부; 상기 제어값결정부에서 인가되는 PWM 듀티신호에 대하여 지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하는 구동부; 상기 구동부에서 출력되는 신호와 냉각수 온도 변화를 분석하여 전자식 서모스탯의 고장 여부를 진단하는 고장진단부를 포함할 수 있다.

상기 제어값결정부는 냉각수 온도가 설정된 최대온도를 초과하면 냉각수 가변을 위한 PWM 듀티신호를 100%로 결정하고, 냉각수 온도가 설정된 최소온도를 미만이면 냉각수 가변을 위한 PWM 듀티신호를 0%로 결정하며, 냉각수 온도가 설정된 최소온도와 최대온도의 범위에 포함되면 온도의 상승조건인지 하강 조건인지를 판단하여 PWM 듀티신호를 단계적으로 결정할 수 있다.

상기 제어값결정부는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 초과하는 상태에서 냉각수 온도의 상승률(EdT)이 설정된 기준 상승률(DEdT)이상, 엔진 회전수(RPM)가 설정된 기준회전수(DRPM) 이상, 부하(LOAD)가 설정된 기준부하(DLOAD) 이상, 차속이 설정된 기준차속(DSpeed) 이상인 조건 중 어느 하나를 만족하면 히터 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 100%로 결정할 수 있다.

상기 제어값결정부는 냉각수 온도가 설정된 최소온도를 초과하고 냉각수 온도가 설정된 허용 편차 미만인 상태에서 냉각수 온도와 목표 온도의 편차에 따라 차이가 히터 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 단계적인 상승 혹은 하강으로 결정할 수 있다.

상기 제어값결정부는 냉각수 온도가 설정된 허용 편차를 초과하고 냉각수 온도와 목표 온도의 편차가 설정된 저온판정값 이상이면 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 0%로 결정할 수 있다.

상기 제어값결정부는 냉각수 온도(ET)와 설정된 최대온도(DETH)를 비교하는 제1비교기; 냉각수 온도(ET)와 설정된 최소온도(DETL)를 비교하는 제2비교기; 냉각수 온도의 상승값(EdT)과 기준 상승값(DEdT)을 비교하는 제3비교기; 엔진회전수(RPM)와 기준 회전수(DRPM)을 비교하는 제4비교기; 부하(LOAD)와 기준 부하(DLOAD)를 비교하는 제5비교기; 차속과 기준 차속을 비교하는 제6비교기; 상기 제2비교기의 출력과 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 하이 사이드(Hi Side)값을 출력하는 제7비교기; 상기 제2비교기의 출력과 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 로우 사이드(Low Side)값을 출력하는 제8비교기; 상기 제3비교기 내지 제6비교기의 출력을 논리합하는 제1논리회로; 상기 제1논리회로의 출력을 반전시켜는 반전회로; 상기 제2비교기의 출력과 제1논리회로의 출력을 논리곱하는 제2논리회로; 상기 제7비교기의 출력과 반전회로의 출력을 논리곱하는 제3논리회로; 상기 제8비교기의 출력과 반전회로의 출력을 논리곱하는 제4논리회로; 상기 제1비교기의 출력과 제2논리회로의 출력을 논리곱하는 제5논리회로; 상기 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표 온도(DET)의 편차에 대하여 고온판정값(HT)과 비교된 결과를 상기 제3논리회로의 출력과 논리곱하는 제6,7논리회로; 상기 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표 온도(DET)의 편차에 대하여 저온판정값(LT)과 비교된 결과를 상기 제8비교기의 출력과 논리곱하는 제8,9논리회로를 포함할 수 있다.

상기 구동부는 제어값결정부에서 PWM 듀티신호의 출력이 100%로 요구되는 경우 설정된 B지연시간 동안만 100%의 듀티신호를 출력하고, B지연시간이 경과하면 A지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절할 수 있다.

상기 구동부는 제어값결정부에서 제공되는 PWM 듀티신호와 설정된 기준값(OPT)을 논리곱하는 논리회로; 상기 논리회로의 출력과 제어값결정부에서 제공되는 PWM 듀티신호를 비교하는 비교기; 상기 논리회로의 출력을 설정된 일정시간 동안만 유지시키는 B지연회로; 상기 비교기의 출력을 설정된 지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하는 A지연회로를 포함할 수 있다.

상기 고장진단부는 히터의 발열량 조절으로 가변 제어되는 냉각수 온도가 목표 온도를 추종하지 못하거나 냉각수 온도의 변화와 PWM 듀티신호가 일치하지 않는 경우 전자식 서모스탯을 고장으로 판정할 수 있다.

상기 고장진단부는 냉각수 온도(ET)와 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 하이 사이드(Hi Side)값을 출력하는 제1비교기; 상기 냉각수 온도(ET)와 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 로우 사이드(Low Side)값을 출력하는 제2비교기; 상기 제어값결정부의 출력과 "0"의 값을 논리곱하는 제1논리회로; 상기 제1비교기의 출력과 "0"의 값을 논리곱하는 제2논리회로; 상기 제2비교기의 출력과 "1"의 값을 논리곱하는 제3논리회로; 상기 제어값결정부의 출력과 "1"의 값을 논리곱하는 제4논리회로; 상기 제어값결정부의 출력과 히터 출력값(CPWM)을 논리곱 연산하는 제5논리회로; 상기 제1논리회로와 제2논리회로의 출력을 논리곱 연산하는 제6논리회로; 상기 제3논리회로와 제4논리회로의 출력을 논리곱 연산하는 제7논리회로; 상기 제5논리회로와 제6논리회로 및 제7논리회로의 출력을 논리합 연산하여 전자식 서모스탯의 OBD 신호로 출력하는 제8논리회로를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 냉각수 온도, 냉각수 온도의 상승률, 엔진회전수, 부하, 차속을 포함하는 차량 상태정보를 검출하는 과정; 냉각수 온도가 설정된 온도 범위에 포함되는지 판단하는 과정; 냉각수 온도가 설정된 온도범위에 포함되면 냉각수 온도 변화로부터 상승제어 조건인지 하강제어 조건인지를 판단하여 전자식 서모스탯 밸브를 단계적으로 제어하여 냉각수 온도의 가변하는 과정; 상기 전자식 서모스탯 밸브의 제어로 가변되는 냉각수 온도와 목표 온도를 비교하여 전자식 서모스탯의 고장을 진단하는 과정을 포함하는 전자식 서모스탯 제어방법이 제공된다.

냉각수 온도가 설정된 온도범위의 최대온도를 초과하면 전자식 서모스탯의 밸브를 100%로 개방시켜 라디에이터로 순환되는 냉각수 유량을 최대량으로 제어하고, 냉각수 온도가 설정된 온도범위의 최소온도 미만이면 전자식 서모스탯의 밸브를 완전 폐쇄하여 라디에이터로 순환되는 냉각수를 차단시킬 수 있다.

상기 전자식 서모스탯 밸브의 제어로 가변되는 냉각수 온도가 목표 온도를 추종하지 못하거나 전자식 서모스탯 밸브의 제어와 냉각수 온도의 변화가 일치하지 않으면 전자식 서모스탯의 고장을 진단하고, 경고 메시지를 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따르면 엔진; 냉각수에 흡수된 열을 방열시키는 라디에이터; 엔진과 라디에이터를 연결하는 냉각수 배관에 설치되어 냉각수의 순환 방향을 조절하는 전자식 서모스탯; 상기 전자식 서모스탯을 제어하여 냉각수 온도를 가변 제어하는 제어장치를 포함하고; 상기 제어장치는 가변되는 냉각수 온도가 목표 온도를 추종하지 못하거나 냉각수 가변 제어와 온도 변화의 방향이 상이하면 전자식 서모스탯을 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어 시스템이 제공된다.

이와 같이 본 발명은 차량의 운행 상태에 따라 라디에이터로 순환되는 냉각수 유량을 가변 조절함으로써, 냉각수 온도를 능동적으로 제어할 수 있어 연비 향상과 에미션 안정화, 엔진의 내구성을 제공할 수 있다.

또한, 전자식 서모스탯의 작동에 대한 고장 진단을 제공함으로써 OBD 규제를 만족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 제어부의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 고장 진단절차를 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 엔진(10)과 라디에이터(11), 냉각수 펌프(12), 냉각수 유로(13), 바이패스 유로(14), 전자식 서모스탯(15), 냉각팬 모터(16), 수온센서(17) 및 제어부(100)를 포함한다.

상기 엔진(10)과 라디에이터(11)는 냉각수 유로(13)를 통해 연결되고, 냉각수 유로(13)의 소정위치에 냉각수 펌프(12)와 전자식 서모스탯(15)이 설치된다.

라디에이터(11)는 코어(Core)를 통해 냉각수와 대기의 접촉 면적을 확장시켜 냉각수에 흡수된 열을 방열시키고, 냉각수 온도 조건과 차량의 운전조건에 따라 제어부(100)에서 인가되는 제어신호에 의해 강제 송풍을 제공하는 냉각팬 모터(16)가 장착된다.

상기 냉각수 펌프(12)는 전자식 서모스탯(15)과 엔진(10) 사이의 냉각수 유로에 장착되어 엔진의 보기류와 벨트나 체인으로 연결되고, 엔진의 시동 온에 따라 작동되어 냉각수의 강제 순환을 제공한다.

상기 냉각수 펌프(12)는 제어부(100)에서 인가되는 제어신호에 따라 온/오프와 구동량이 조절되는 전동식 워터펌프로 적용될 수 있다.

전자식 서모스탯(15)은 차량의 운전조건에 따라 제어부(100)에서 인가되는 PWM 듀티신호에 의해 발열량이 조절되어 왁스의 팽창력을 조절하는 히터가 구비되고, 상기 히터의 발열을 통한 왁스의 팽창력 조절로 밸브의 개폐량이 조절되어 냉각수의 순환 방향을 라디에이터(11) 혹은 바이패스 유로(14)로 결정한다.

수온센서(17)는 상기 냉각수 펌프(12)에 의한 강제 순환으로 엔진(10)에서 배출되는 냉각수 온도를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(100)에 제공한다.

제어부(100)는 차량의 운행에 따라 수온센서(17)에서 검출되는 냉각수 온도(ET), 엔진회전수(RPM), 부하(LOAD), 차속 등을 포함하는 정보를 검출하여 엔진 상태를 판정하고, 엔진 상태에 따라 냉각수 온도 조건을 결정한 다음 PWM 듀티신호의 출력으로 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 제어하여 밸브 개폐를 능동적으로 조절함으로써 최적의 운전 효율이 제공되는 냉각수 온도를 유지한다.

상기 제어부(100)는 수온센서(17)에서 검출되는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최대온도(DETH)를 초과하면 PWM 듀티신호를 100%로 출력하여 전자식 서모스탯(15)의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 100%로 제어함으로써, 밸브의 개폐량을 최대값을 조정한다.

따라서, 라디에이터(11)를 순환하는 냉각수 유량을 최대로 조절하여 엔진(10)이 과열되지 않고 최적의 상태로 유지될 수 있도록 한다.

상기 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 미만이면 PWM 듀티신호를 0%로 출력하여 전자식 서모스탯(15)의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 0%로 제어함으로써, 밸브를 폐쇄로 유지한다.

따라서, 엔진(17)에서 배출되는 냉각수가 라디에이터(11)를 순환하지 않고 바이패스 유로를 통해 순환될 수 있도록 하여 냉각수가 과냉되는 것을 방지한다.

상기 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)을 초과하고, 설정된 최대온도(DETH) 미만인 경우 엔진 회전수(RPM)와 부하(LOAD), 차속, 냉각수 온도의 상승률에 따라 PWM 듀티신호의 출력을 단계적으로 상승 및 하강 제어하여 전자식 서모스탯(15)의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 단계적으로 상승 및 하강 제어한다.

따라서, 운전조건과 냉각수 온도의 상승 혹은 하강조건에 따라 전자식 서모스탯(15)의 밸브 개폐량이 조절되어 라디에이터(11)를 순환하는 냉각수 유량을 조절함으로써 냉각수 온도가 헌팅되는 현상을 방지할 수 있다.

상기 제어부(100)는 PWM 듀티신호를 100%로 출력하여 전자식 서모스탯(15)의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 100%로 제어할 때 히터가 과열되는 것을 방지하고, 과열에 따른 단선 발생을 방지하기 위해 설정된 지연시간 동안만 히터를 가열한다.

상기 제어부(100)는 차량의 운행상태에 따라 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조절하여 냉각수 온도를 가변 제어하는 상태에서 냉각수 온도 변화가 목표 온도를 추종하지 못하여 설정된 영역에 포함되지 않는 경우 전자식 서모스탯(15)을 고장으로 판정하여 진단코드를 저장하고, 표시부(200)를 통해 경고 메시지를 출력한다.

상기 제어부(100)는 차량의 운전 상태에 따라 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조절하기 위해 출력되는 PWM 듀티신호와 전자식 서모스탯(15)에 인가되는 실질적인 PWM 듀티신호가 서로 일치하는지를 판단하여 고장 유무를 진단하고, 그에 대한 메시지를 출력한다.

도 2는 도 1에서 제어부의 상세 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 제어부(100)는 제어값결정부(110)와 구동부(130) 및 고장진단부(150)를 포함한다.

상기 제어값결정부(110)는 냉각수 온도(ET), 냉각수의 온도 상승률(EdT), 엔진회전수(RPM), 부하(LOAD), 차속을 적용하여 냉각수 온도를 가변 제어하기 위한 PWM 듀티신호를 출력한다.

상기 제어값결정부(110)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최대온도(DETH)를 초과하면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 100%로 출력한다.

상기 제어값결정부(110)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 미만이면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 0%로 출력한다.

상기 제어값결정부(110)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)와 최대온도(DETH)의 범위에 포함되면 엔진 회전수(RPM)와 부하(LOAD), 차속, 냉각수 온도의 상승율(EdT)에 따라 PWM 듀티신호를 단계적으로 상승 및 하강시켜 출력한다.

상기 제어값결정부(110)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 초과하는 상태에서 냉각수 온도의 상승률(EdT)이 설정된 기준 상승률(DEdT)이상, 엔진 회전수(RPM)가 설정된 기준회전수(DRPM) 이상, 부하(LOAD)가 설정된 기준부하(DLOAD) 이상, 차속이 설정된 기준차속(DSpeed) 이상인 조건 중 어느 하나를 만족하면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 100%로 출력한다.

또한, 상기 제어값결정부(110)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 초과하는 상태에서 냉각수 온도의 상승률(EdT)이 설정된 기준 상승률(DEdT)이하, 엔진 회전수(RPM)가 설정된 기준회전수(DRPM) 이하, 부하(LOAD)가 설정된 기준부하(DLOAD) 이하, 차속이 설정된 기준차속(DSpeed) 이하이며, 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용 편차(RET) 미만인 상태에서 목표 온도(DET)와 냉각수 온도(ET)의 차이가 고온판정값(HT) 이하이면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 점진적으로 하강시켜 출력한다.

그리고, 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용 편차(RET) 미만인 상태에서 목표 온도(DET)와 냉각수 온도(ET)의 차이가 고온판정값(HT) 이상으로 진입하면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 100%로 출력한다.

그리고, 상기 제어값결정부(110)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 초과하는 상태에서 냉각수 온도의 상승률(EdT)이 설정된 기준 상승률(DEdT)이하, 엔진 회전수(RPM)가 설정된 기준회전수(DRPM) 이하, 부하(LOAD)가 설정된 기준부하(DLOAD) 이하, 차속이 설정된 기준차속(DSpeed) 이하이며, 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용 편차(RET)를 초과하는 상태에서 목표 온도(DET)와 냉각수 온도(ET)의 차이가 저온판정값(LT) 이하이면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 점진적으로 하강시켜 출력한다.

그리고, 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용 편차(RET)를 초과하는 상태에서 목표 온도(DET)와 냉각수 온도(ET)의 차이가 저온판정값(LT) 이상으로 진입하면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 0%로 출력한다.

상기 제어값결정부(110)는 차량의 운전 상태에서 수온센서로 검출되는 냉각수 온도(ET)와 설정된 최대온도(DETH)를 비교하여 그 결과를 출력하는 제1비교기(101), 수온센서(17)로 검출되는 냉각수 온도(ET)와 설정된 최소온도(DETL)를 비교하여 그 결과를 출력하는 제2비교기(101), 차량의 운전 상태에서 연산되는 냉각수의 온도의 상승값(EdT)과 설정된 기준 상승값(DEdT)을 비교하여 그 결과를 출력하는 제3비교기(103), 차량의 운전 상태에서 검출되는 엔진회전수(RPM)와 설정된 기준 회전수(DRPM)을 비교하여 그 결과를 출력하는 제4비교기(104), 차량의 운전 상태에서 검출되는 부하(LOAD)와 설정된 기준 부하(DLOAD)를 비교하여 그 결과를 출력하는 제5비교기(105), 차량의 운전 상태에서 검출되는 차속과 설정된 기준차속을 비교하여 그 결과를 출력하는 제6비교기(106), 상기 제2비교기(102)의 출력과 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 그 결과를 하이 사이드(Hi Side)로 출력하는 제7비교기(107), 상기 제2비교기(102)의 출력과 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 그 결과를 로우 사이드(Low Side)로 출력하는 제8비교기(108), 상기 제3비교기(103) 내지 제6비교기(106)의 출력을 논리합하여 그 결과를 출력하는 제1논리회로(109), 상기 제1논리회로(109)의 출력을 반전시켜 출력하는 반전회로(110), 상기 제2비교기(102)의 출력과 상기 제1논리회로(109)의 출력을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제2논리회로(111), 상기 제7비교기(107)의 출력과 상기 반전회로(110)의 출력을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제3논리회로(112), 제8비교기(108)의 출력과 상기 반전회로(110)의 출력을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제4논리회로(114), 상기 제1비교기(101)의 출력과 제2논리회로(111)의 출력을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제5논리회로(114), 상기 수온센서(17)에서 검출되는 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표 온도(DET)의 편차에 대하여 고온판정값(HT)과 비교된 결과를 상기 제3논리회로(112)의 출력과 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제6논리회로(115)와 제7논리회로(116), 상기 수온센서(17)에서 검출되는 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표 온도(DET)의 편차에 대하여 저온판정값(LT)과 비교된 결과를 상기 제8비교기(108)의 출력과 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제8논리회로(117)와 제9논리회로(118)를 포함한다.

구동부(130)는 상기 제어값결정부(110)에서 인가되는 PWM 듀티신호를 설정된 지연시간을 적용하여 전자식 서모스탯에 구비되는 히터에 공급하여 히터의 발열량을 조절함으로써, 밸브의 개폐량을 조정한다.

상기 구동부(130)는 제어값결정부(110)로부터 PWM 듀티신호의 출력이 100%로 요구되는 경우 설정된 B지연시간 동안만 100%의 듀티신호가 출력되도록 하여 히터의 과열로 인한 단선 고장 발생을 예방한다.

상기 구동부(130)는 B지연시간이 경과한 상태에서 전자식 서모스탯에 구비되는 히터의 발열량을 조절하기 위한 듀티신호의 출력이 지속적으로 유지되는 경우 A지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하여 히터의 과열 발생을 방지한다.

상기 구동부(130)는 상기 제어값결정부(110)에서 제공되는 PWM 듀티신호와 설정된 기준값(OPT)을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 논리회로(131), 상기 논리회로(131)의 출력과 제어값결정부(110)에서 제공되는 PWM 듀티신호를 비교하여 그 결과를 출력하는 비교기(132), 상기 논리회로(131)의 출력을 설정된 지연시간을 적용하여 일정시간 동안만 출력시키는 B지연회로(133), 상기 비교기(132)의 출력을 설정된 지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하는 A지연회로(134)를 포함한다.

고장진단부(150)는 히터의 발열량 조절으로 가변 제어되는 냉각수 온도가 목표 온도를 추종하는지를 판단하여 목표 온도를 추종하지 못하면 전자식 서모스탯을 고장으로 판정하여 진단코드를 저장하고, 표시부(200)를 통해 경고 메시지를 출력한다.

상기 고장진단부(150)는 차량의 운전 상태에 따라 냉각수 온도를 조절하기 위해 출력되는 PWM 듀티신호와 전자식 서모스탯의 히터에 인가되는 실질적인 PWM 듀티신호가 서로 일치하는지를 판단하여 고장 유무를 진단하고, 표시부(200)를 통해 그에 대한 메시지를 출력한다.

상기 고장진단부(150)는 차량의 운전 상태에서 수온센서로 검출되는 냉각수 온도(ET)와 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 그 결과를 하이 사이드(Hi Side)로 출력하는 제1비교기(151), 차량의 운전 상태에서 수온센서로 검출되는 냉각수 온도(ET)와 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 그 결과를 로우 사이드(Low Side)로 출력하는 제2비교기(152), 상기 제어값결정부(110)의 출력과 "0"의 값을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제1논리회로(153), 상기 제1비교기(151)의 출력과 "0"의 값을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제2논리회로(154), 제2비교기(152)의 출력과 "1"의 값을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제3논리회로(155), 상기 제어값결정부(110)의 출력과 "1"의 값을 논리곱하여 그 결과를 출력하는 제4논리회로(156), 상기 제어값결정부(110)의 출력과 전자식 서모스탯의 히터 출력값(CPWM)을 논리곱 연산하여 그 결과를 출력하는 제5논리회로(157), 상기 제1논리회로(153)와 제2논리회로(154)의 출력을 논리곱 연산하여 그 결과를 출력하는 제6논리회로(158), 상기 제3논리회로(155)와 제4논리회로(156)의 출력을 논리곱 연산하여 그 결과를 출력하는 제7논리회로(159), 제5논리회로(157)와 제6논리회로(158) 및 제7논리회로(159)의 출력을 논리합 연산하여 그 결과를 전자식 서모스탯의 OBD 신호로 출력하는 제8논리회로(160)를 포함한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 제어절차를 도시한 흐름도이다.

본 발명이 적용되는 차량의 엔진(10)이 시동 온을 유지하는 상태에서 엔진(10)의 보기류에 벨트 혹은 체인으로 연결되는 냉각수 펌프(12)의 동작으로 냉각수의 강제 순환을 실행한다(S101).

상기와 같이 차량이 운행되는 상태에서 제어부(100)는 수온센서(17)로부터 냉각수 온도(ET)를 검출하고, 엔진회전수(RPM), 부하(LOAD), 차속 등을 포함하는 정보를 검출한다(S102).

이후, 제어부(100)는 수온센서(17)에서 검출되는 냉각수 온도(ET)와 설정된 최대온도(DETH)를 비교한다(S103).

상기 S103의 비교에서 상기 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최대온도(DETH)를 초과하는 상태로 판단되면 PWM 듀티신호를 100%로 출력하여 전자식 서모스탯(15)의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 100%로 제어함으로써 밸브의 개폐량을 최대값을 조정한다(S120).

따라서, 엔진(10)에서 배출되는 냉각수가 라디에이터(11)를 최대의 유량으로 순환하여 최대의 냉각 효율을 갖도록 함으로써 엔진(10)이 과열되지 않고 최적의 상태로 유지될 수 있도록 한다.

상기 S103에서 제어부(100)는 검출되는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최대온도(DETH)를 초과하지 않는 상태이면 설정된 최소온도(DETL)와 비교한다(S104).

상기 S104의 비교에서 상기 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 미만으로 판단되면 PWM 듀티신호를 0%로 출력하여 전자식 서모스탯(15)의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 0%로 제어함으로써, 밸브를 폐쇄로 유지한다(S130).

상기 S103의 비교에서 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최대온도(DETH) 미만이고, 상기 S104의 비교에서 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)을 초과하는 상태로 판단되면 제어부(100)는 냉각수 온도의 상승율(EdT), 엔진 회전수(RPM)와 부하(LOAD), 차속을 판정한 다음 냉각수 온도(ET)에 따른 PWM 듀티를 결정한다(S106).

예를 들어, 냉각수 온도의 상승률(EdT)이 설정된 기준 상승률(DEdT) 이상인지의 여부, 엔진회전수(RPM)가 설정된 기준회전수(DRPM) 이상인지의 여부, 부하(LOAD)가 설정된 기준부하(DLOAD) 이상인지의 여부, 차속이 설정된 기준차속(DSpeed) 이상인지의 여부 등을 판정하여 냉각수 온도(ET)에 따른 PWM 듀티를 결정한다.

그리고, 상기 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표온도(DET)을 비교하여 온도의 편차와 온도의 변화를 판정하여(S107), 냉각수 온도의 상승 조정이 요구되는 상태인지를 판단한다(S108).

상기 S108에서 제어부(100)는 냉각수 온도의 상승 조정이 요구되는 상태이면 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조정하는 PWM 듀티신호를 단계적으로 상승 조정하여 냉각수 온도를 가변조정한다(S109).

상기 S109에서 제어부(100)는 PWM 듀티신호를 단계적으로 상승 조정하여 냉각수 온도를 가변시키는 상태에서 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표온도(DET)의 편차가 고온판정값(HT) 이하의 상태를 유지하는지를 판단한다(S110).

상기 S110에서 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표온도(DET)의 편차가 고온판정값(HT) 이하의 상태를 유지하면 제어부(100)는 PWM 듀티신호를 100%로 출력한다(S111).

예를 들어, 냉각수 온도의 상승률(EdT)이 설정된 기준 상승률(DEdT)이하, 엔진 회전수(RPM)가 설정된 기준회전수(DRPM) 이하, 부하(LOAD)가 설정된 기준부하(DLOAD) 이하, 차속이 설정된 기준차속(DSpeed) 이하이며, 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용 편차(RET) 미만인 상태에서 목표 온도(DET)와 냉각수 온도(ET)의 차이가 고온판정값(HT) 이하이면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 점진적으로 하강시켜 출력한다.

그러나, 목표 온도(DET)와 냉각수 온도(ET)의 차이가 고온판정값(HT) 이상으로 진입하면 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 100%로 출력한다.

또한, 상기 S108에서 제어부(100)는 냉각수 온도의 상승 조정이 요구되는 상태가 아니면 냉각수 온도의 하강 조정이 요구되는 상태인지를 판단한다(S112).

상기 S112에서 제어부(100)는 냉각수 온도의 하강 조정이 요구되는 상태이면 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조정하는 PWM 듀티신호를 단계적으로 하강 조정하여 냉각수 온도를 가변조정한다(S113).

상기 S113에서 제어부(100)는 PWM 듀티신호를 단계적으로 하강 조정하여 냉각수 온도를 가변시키는 상태에서 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표온도(DET)의 편차가 저온판정값(LT) 이하의 상태를 유지하는지를 판단한다(S114).

상기 S114에서 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표온도(DET)의 편차가 저온판정값(LT) 이하의 상태를 유지하면 제어부(100)는 PWM 듀티신호를 0%로 출력한다(S115).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 고장 진단절차를 도시한 흐름도이다.

전술한 도 3의 제어 절차에 따라 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조절하여 냉각수 온도을 가변 조정하는 상태에서 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)를 검출하여 설정된 목표온도(DET)를 추종하는지 판단하고, 냉각수 온도(ET)가 목표온도(DET)를 추종하지 못하면 제어부(100)는 전자식 서모스탯(15)을 고장으로 판정하여 진단코드를 저장하고, 표시부(200)를 통해 경고 메시지를 출력한다.

또한, 도 3의 제어 절차에 따라 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조절하여 냉각수 온도를 가변 조정하는 상태에서(S201) 상기 제어부(100)는 냉각수 온도(ET)를 검출하여(S202) 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용 편차(RET)를 초과하는지 판단한다(S103).

상기 S103에서 제어부(100)는 가변 조정되는 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용 편차(RET)를 초과하면 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조절하기 위해 출력되는 PWM 듀티신호가 0%로 출력되는지 판단한다(S104).

상기 S104에서 제어부(100)는 PWM 듀티신호가 0%로 출력되는 상태로 판단되면 전자식 서모스탯(15)을 고장으로 판정하고(S105), 고장 코드를 저장하며 고장 진단에 결과를 표시부(200)를 통해 설정된 경고 메시지로 출력한다(S106).

또한, 상기 S103에서 제어부(100)는 가변 조정되는 냉각수 온도(ET)가 설정된 허용편차(RET)를 초과하지 않으면 전자식 서모스탯(15)에 구비되는 히터의 발열량을 조절하기 위해 출력되는 PWM 듀티신호가 100%로 출력되는지 판단한다(S107).

상기 S107에서 제어부(100)는 PWM 듀티신호가 100%로 출력되는 상태로 판단되면 전자식 서모스탯(15)을 고장으로 판정하고(S105), 고장 코드를 저장하며 고장 진단에 결과를 표시부(200)를 통해 설정된 경고 메시지로 출력한다(S106).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 제어부 110 : 제어값결정부
130 : 구동부 150 : 고장진단부

Claims

엔진과 라디에이터를 연결하는 냉각수 유로의 소정위치에 장착되어 냉각수의 순환 방향과 유량을 조절하는 전자식 서모스탯과 엔진에서 배출되는 냉각수 온도를 검출하는 수온센서 및 냉각수 온도와 운전조건에 따라 상기 전자식 서모스탯을 제어하여 냉각수 온도를 가변 제어하는 제어부를 포함하는 전자식 서모스탯 제어장치에 있어서,
상기 제어부는 냉각수 온도가 설정된 온도범위에 포함되면 냉각수 온도의 상승률에 따라 전자식 서모스탯의 내부에 구비되는 히터의 발열량을 단계적으로 상승 또는 하강 제어하여 냉각수 온도가 헌팅되는 것을 방지하되,
상기 제어부는 냉각수 온도, 냉각수의 온도 상승률, 엔진회전수, 부하, 차속에 따라 냉각수 온도를 가변하기 위한 PWM 듀티신호를 결정하는 제어값결정부, 상기 제어값결정부에서 인가되는 PWM 듀티신호에 대하여 지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하는 구동부, 상기 구동부에서 출력되는 신호와 냉각수 온도 변화를 분석하여 전자식 서모스탯의 고장 여부를 진단하는 고장진단부를 포함하며,
상기 제어값결정부는 냉각수 온도가 설정된 허용 편차를 초과하고 냉각수 온도와 목표 온도의 편차가 설정된 저온판정값 이상이면 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 0%로 결정하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 전자식 서모스탯은 제어부에서 인가되는 PWM 듀티신호에 의해 발열량이 조절되어 왁스의 팽창력을 조절하는 히터가 구비되고,
상기 히터의 발열을 통한 왁스의 팽창력 조절로 밸브의 개폐량이 조정되어 냉각수의 순환 방향과 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 수온센서에서 검출되는 냉각수 온도가 설정된 최대온도(DETH)를 초과하면 전자식 서모스탯에 구비되는 히터의 발열량을 100%로 제어하여 밸브를 최대로 개방하고,
수온센서에서 검출되는 냉각수 온도가 설정된 최소온도(DETL) 미만이면 전자식 서모스탯에 구비되는 히터의 발열량을 0%로 제어하여 밸브를 완전 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 전자식 서모스탯에 구비되는 히터에 인가되는 PWM 듀티신호에 대하여 설정된 지연시간을 적용하여 공급과 차단을 반복하여 히터의 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 전자식 서모스탯에 구비되는 히터의 발열량을 조절하여 냉각수 온도를 가변 제어하는 상태에서 냉각수 온도 변화가 목표 온도를 추종하지 못하면 전자식 서모스탯을 고장으로 판정하여 진단코드를 저장하고, 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 전자식 서모스탯의 히터를 제어하는 PWM 듀티신호와 냉각수 온도변화가 서로 상이하게 검출되면 전자식 서모스탯의 고장으로 판정하여 진단코드를 저장하고, 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어값결정부는 냉각수 온도가 설정된 최대온도를 초과하면 냉각수 가변을 위한 PWM 듀티신호를 100%로 결정하고,
냉각수 온도가 설정된 최소온도를 미만이면 냉각수 가변을 위한 PWM 듀티신호를 0%로 결정하며,
냉각수 온도가 설정된 최소온도와 최대온도의 범위에 포함되면 온도의 상승조건인지 하강 조건인지를 판단하여 PWM 듀티신호를 단계적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어값결정부는 냉각수 온도(ET)가 설정된 최소온도(DETL)를 초과하는 상태에서 냉각수 온도의 상승률(EdT)이 설정된 기준 상승률(DEdT)이상, 엔진 회전수(RPM)가 설정된 기준회전수(DRPM) 이상, 부하(LOAD)가 설정된 기준부하(DLOAD) 이상, 차속이 설정된 기준차속(DSpeed) 이상인 조건 중 어느 하나를 만족하면 히터 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 100%로 결정하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어값결정부는 냉각수 온도가 설정된 최소온도를 초과하고 냉각수 온도가 설정된 허용 편차 미만인 상태에서 냉각수 온도와 목표 온도의 편차에 따라 차이가 히터 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 단계적인 상승 혹은 하강으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어값결정부는 냉각수 온도(ET)와 설정된 최대온도(DETH)를 비교하는 제1비교기;
냉각수 온도(ET)와 설정된 최소온도(DETL)를 비교하는 제2비교기;
냉각수 온도의 상승값(EdT)과 기준 상승값(DEdT)을 비교하는 제3비교기;
엔진회전수(RPM)와 기준 회전수(DRPM)을 비교하는 제4비교기;
부하(LOAD)와 기준 부하(DLOAD)를 비교하는 제5비교기;
차속과 기준 차속을 비교하는 제6비교기;
상기 제2비교기의 출력과 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 하이 사이드(Hi Side)값을 출력하는 제7비교기;
상기 제2비교기의 출력과 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 로우 사이드(Low Side)값을 출력하는 제8비교기;
상기 제3비교기 내지 제6비교기의 출력을 논리합하는 제1논리회로;
상기 제1논리회로의 출력을 반전시켜는 반전회로;
상기 제2비교기의 출력과 제1논리회로의 출력을 논리곱하는 제2논리회로;
상기 제7비교기의 출력과 반전회로의 출력을 논리곱하는 제3논리회로;
상기 제8비교기의 출력과 반전회로의 출력을 논리곱하는 제4논리회로;
상기 제1비교기의 출력과 제2논리회로의 출력을 논리곱하는 제5논리회로;
상기 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표 온도(DET)의 편차에 대하여 고온판정값(HT)과 비교된 결과를 상기 제3논리회로의 출력과 논리곱하는 제6,7논리회로;
상기 냉각수 온도(ET)와 설정된 목표 온도(DET)의 편차에 대하여 저온판정값(LT)과 비교된 결과를 상기 제8비교기의 출력과 논리곱하는 제8,9논리회로;
를 포함하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부는 제어값결정부에서 PWM 듀티신호의 출력이 100%로 요구되는 경우 설정된 B지연시간 동안만 100%의 듀티신호를 출력하고,
B지연시간이 경과하면 A지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부는 제어값결정부에서 제공되는 PWM 듀티신호와 설정된 기준값(OPT)을 논리곱하는 논리회로;
상기 논리회로의 출력과 제어값결정부에서 제공되는 PWM 듀티신호를 비교하는 비교기;
상기 논리회로의 출력을 설정된 일정시간 동안만 유지시키는 B지연회로;
상기 비교기의 출력을 설정된 지연시간을 적용하여 출력 간격을 조절하는 A지연회로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 고장진단부는 히터의 발열량 조절으로 가변 제어되는 냉각수 온도가 목표 온도를 추종하지 못하거나 냉각수 온도의 변화와 PWM 듀티신호가 일치하지 않는 경우 전자식 서모스탯을 고장으로 판정하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 고장진단부는 냉각수 온도(ET)와 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 하이 사이드(Hi Side)값을 출력하는 제1비교기;
상기 냉각수 온도(ET)와 설정된 편차 허용값(RET)을 비교하여 로우 사이드(Low Side)값을 출력하는 제2비교기;
상기 제어값결정부의 출력과 "0"의 값을 논리곱하는 제1논리회로;
상기 제1비교기의 출력과 "0"의 값을 논리곱하는 제2논리회로;
상기 제2비교기의 출력과 "1"의 값을 논리곱하는 제3논리회로;
상기 제어값결정부의 출력과 "1"의 값을 논리곱하는 제4논리회로;
상기 제어값결정부의 출력과 히터 출력값(CPWM)을 논리곱 연산하는 제5논리회로;
상기 제1논리회로와 제2논리회로의 출력을 논리곱 연산하는 제6논리회로;
상기 제3논리회로와 제4논리회로의 출력을 논리곱 연산하는 제7논리회로;
상기 제5논리회로와 제6논리회로 및 제7논리회로의 출력을 논리합 연산하여 전자식 서모스탯의 OBD 신호로 출력하는 제8논리회로;
를 포함하는 전자식 서모스탯 제어장치.
냉각수 온도, 냉각수 온도의 상승률, 엔진회전수, 부하, 차속을 포함하는 차량 상태정보를 검출하는 과정;
냉각수 온도가 설정된 온도 범위에 포함되는지 판단하는 과정;
냉각수 온도가 설정된 온도범위에 포함되면 냉각수 온도 변화로부터 상승제어 조건인지 하강제어 조건인지를 판단하여 전자식 서모스탯 밸브를 단계적으로 제어하여 냉각수 온도를 가변하는 과정;
상기 전자식 서모스탯 밸브의 제어로 가변되는 냉각수 온도와 목표 온도를 비교하여 전자식 서모스탯의 고장을 진단하는 과정을 포함하며,
상기 냉각수 온도를 가변하는 과정은 냉각수 온도, 냉각수의 온도 상승률, 엔진회전수, 부하, 차속에 따라 냉각수 온도를 가변하기 위한 PWM 듀티신호를 결정하되, 냉각수 온도가 설정된 허용 편차를 초과하고 냉각수 온도와 목표 온도의 편차가 설정된 저온판정값 이상이면 히터의 발열량을 제어하는 PWM 듀티신호를 0%로 결정하는 전자식 서모스탯 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 냉각수 온도가 설정된 온도범위의 최대온도를 초과하면 전자식 서모스탯의 밸브를 100%로 개방시켜 라디에이터로 순환되는 냉각수 유량을 최대량으로 제어하고,
냉각수 온도가 설정된 온도범위의 최소온도 미만이면 전자식 서모스탯의 밸브를 완전 폐쇄하여 라디에이터로 순환되는 냉각수를 차단시키는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 전자식 서모스탯 밸브의 제어로 가변되는 냉각수 온도가 목표 온도를 추종하지 못하거나 전자식 서모스탯 밸브의 제어와 냉각수 온도의 변화가 일치하지 않으면 전자식 서모스탯의 고장을 진단하고, 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯 제어방법.
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