KR102031368B1 - 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법 - Google Patents

건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102031368B1
KR102031368B1 KR1020120147161A KR20120147161A KR102031368B1 KR 102031368 B1 KR102031368 B1 KR 102031368B1 KR 1020120147161 A KR1020120147161 A KR 1020120147161A KR 20120147161 A KR20120147161 A KR 20120147161A KR 102031368 B1 KR102031368 B1 KR 102031368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature value
radiator
cooling
water
average temperature
Prior art date
Application number
KR1020120147161A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140079569A (ko
Inventor
김광운
Original Assignee
두산인프라코어 주식회사
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 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020120147161A priority Critical patent/KR102031368B1/ko
Publication of KR20140079569A publication Critical patent/KR20140079569A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102031368B1 publication Critical patent/KR102031368B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/267Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062Control of propulsion units
    • E02F9/2075Control of propulsion units of the hybrid type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0205Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/41Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0866Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법은 전기에 의해 구동되는 워터펌프(20); 상기 워터펌프(20)의 실제 전류 값을 계측하는 전류 센서(22); 상기 워터펌프(20)의 구동에 의해 냉각수가 냉각 대상 장치(40)를 순환하도록 하는 순환 관로(60); 상기 순환 관로(60)에 배치되고 상기 냉각수와 열교환 상기 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(50); 상기 라디에이터(50)에 풍량을 가하여 상기 라디에이터(50)의 열을 방열하도록 하는 냉각 팬(52); 및 상기 전류센서(22)로부터 실제 전류 값을 제공받아 연산하여 상기 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 워터펌프 이상으로 진단하고, 상기 실제 전류 값이 전류 하한 값을 미달하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 냉각수 유량부족과 관로 이상으로 진단하는 제어부(70);을 포함한다.

Description

건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법{Fault diagnosis device and method for the cooling system of construction machinery}
본 발명은 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수냉각 시스템에서 이상이 발생되었을 때에 구체적으로 어느 부분에서 이상이 발생했는지를 진단할 수 있도록 하는 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 건설기계는 전력변환장치와 울트라 커패시터, 동력 및 회생용 전동기가 추가되어 구성된다. 또한, 하이브리드 건설기계는 엔진의 냉각 장치와 다른 별도의 수냉각 시스템이 구비된다. 수냉각 시스템은 워터펌프와 라디에이터, 팬, 냉각 라인 등을 포함하여 구성된다.
종래의 수냉각 시스템은 첨부도면 도 1을 참조 하여 설명한다. 첨부도면 도 1은 하이브리드 건설기계의 수냉각 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 수냉각 시스템은 배터리(10)의 전원을 이용하여 워터펌프(20)를 가동하고, 워터펌프(20)는 냉각수 리저버 탱크(30)에서 냉각수를 흡입하여 순환 관로(60)를 따라 냉각 대상 장치(40)를 순환시키도록 한다.
순환 관로(60)에는 라디에이터(50)가 구비되고, 라디에이터(50)에는 냉각 팬(52)이 구비된다. 즉 라디에이터(50)와 냉각 팬(52)의 작용에 의해 냉각수가 냉각되는 것이다.
냉각수는 냉각 대상 장치(40)를 경유하면서 열교환이 이루어지고, 이러한 열교환에 의해 냉각 대상 장치(40)가 냉각 되는 것이다.
냉각 대상 장치(40)는 일례로서, 에너지 저장장치, 인버터/컨버터, 전동기 등이 있을 수 있다. 상술한 각각의 냉각 대상 장치(40)에는 온도 센서가 구비되어 각각의 온도 값(T1, T2, T3)이 검출되고, 검출된 각각의 온도 값(T1, T2, T3)은 제어기(70)에 제공된다.
하이브리드 건설기계를 운용하는 동안에 냉각 대상 장치(40)에서는 발열이 발생하고, 그러한 발열이 과열되는 경우에는 고장의 원인이 되므로, 허용 범위 내의 온도로 냉각시켜 적정한 온도를 유지하여야 한다.
상술한 각각의 검출된 온도 값(T1, T2, T3)은 제어기로 보내지고, 각각의 냉각 대상 장치(40)에서 허용되는 상한온도의 도달하기 전에 워터펌프(20)를 작동시켜 수냉각을 실시하게 된다.
즉, 종래의 수냉각 시스템은 각각의 냉각 대상 장치(40)의 온도에 따라 제어되는 것으로, 더욱 상세하게는 수냉각 시스템이 가동되거나 가동중지 되어 에너지를 효율적으로 이용하도록 한다.
한편, 각각의 검출된 온도 값(T1, T2, T3)이 허용 온도를 초과하는 경우 해당 냉각 대상 장치(40)는 이상이 있는 것으로 진단된다.
그러나 종래의 수냉각 시스템은 워터펌프의 고장, 냉각수 부족, 순환관로(배관) 막힘, 라디에이터의 성능저하, 냉각 팬 이상 등의 문제가 발생할 때에 냉각 수 순환에 불량이 발생할 수 있지만, 앞서 나열된 냉각수 시스템의 구성요소에서 발생된 이상을 진단할 수 없는 문제점이 있다.
한편, 상술한 바와 같은 냉각수 순환 불량이 발생할 때 냉각성능을 상실하게 되므로 신속하게 수냉각 시스템을 복구하여야 하지만, 어느 부분에서 이상이 발생했는지 진단을 할 수 없어서 수냉각 시스템을 복구하는 데에 어려움이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 워터펌프 이상, 냉각수 부족/배관 막힘, 라디에이터 이상, 냉각 팬 이상 등에 의해 냉각수 순환 불량이 발생할 우려가 있을 때에 어느 구성요소에서 이상이 감지되는지 신속하게 진단하고 대처할 수 있도록 하는 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법은, 전기에 의해 구동되는 워터펌프(20); 상기 워터펌프(20)의 실제 전류 값을 계측하는 전류 센서(22); 상기 워터펌프(20)의 구동에 의해 냉각수가 냉각 대상 장치(40)를 순환하도록 하는 순환 관로(60); 상기 순환 관로(60)에 배치되고 상기 냉각수와 열교환 상기 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(50); 상기 라디에이터(50)에 풍량을 가하여 상기 라디에이터(50)의 열을 방열하도록 하는 냉각 팬(52); 및 상기 전류센서(22)로부터 실제 전류 값을 제공받아 연산하여 상기 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 워터펌프 이상으로 진단하고, 상기 실제 전류 값이 전류 하한 값을 미달하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 냉각수 유량부족과 관로 이상으로 진단하는 제어부(70);을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치는, 상기 라디에이터(50)의 입구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값은 상기 제어부(70)에 제공되는 입구온도 센서(54); 및 상기 라디에이터(50)의 출구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값은 상기 제어부(70)에 제공되는 출구온도 센서(55);를 더 포함하고, 상기 제어부(70)는 입구온도 센서(54)로부터 제공된 온도 값에 근거하여 제1 평균 온도 값(T4)을 산출하고, 출구온도 센서(55)로부터 제공된 온도 값에 근거하여 제2 평균 온도 값(T5)을 산출하여, 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 작으면 라디에이터(50) 또는 냉각 팬(52) 중에 어느 하나를 이상으로 진단하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치의 상기 제어부(70)는, 상기 워터펌프(20)가 비정상일 때에 라디에이터(50) 이상으로 진단하고, 상기 워터펌프(20)가 정상일 때에 냉각 팬(52) 이상으로 진단하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치의 상기 제어부(70)는, 상기 제1 평균 온도 값(T4)와 상기 제2 평균 온도 값(T5)이 허용오차 범위 내에서 동일하면 라디에이터(50)와 냉각 팬(52)을 이상으로 진단하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치의 제어부(70)는, 상기 제1 평균 온도 값(T4)와 상기 제2평균 온도 값(T5)이 허용오차 범위 내에서 다르면 수냉각 시스템 전수 점검으로 진단하는 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 워터펌프(20)에 제공되는 전류의 전류 값을 모니터링 하는 전류 값 모니터링 단계(S120); 상기 전류 값 모니터링 단계(S120)에서, 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과로 검출되는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하는지 판단하는 워터펌프 이상 판단 단계(S130); 및 상기 워터펌프 이상 진 단계(S130)에서 상기 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과하여 기록되는 이벤트의 회수가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 상기 워터펌프(20)가 이상이 있는 것으로 진단하여 표시하는 워터펌프 이상 진단 표시단계(S132);를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 상기 전류 값 모니터링 단계(S120)에서, 전류 값 모니터링 주기는 10ms 내지 1s이고, 상기 설정된 회수는 3회 내지 5회인 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 상기 전류 값 모니터링 단계(S120) 또는 상기 워터펌프 이상 판단 단계(S130)이 이후에, 상기 전류 값 모니터링 단계(S120)에서, 실제 전류 값이 전류 하한 값에 미달로 검출되는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하는지 판단하는 냉각수 유량 및 관로 이상 판단 단계(S140); 및 상기 냉각수 유량 및 관로 이상 판단 단계(S140)에서 상기 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 전류 하한 값을 미달하여 기록되는 이벤트의 회수가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 냉각수 유량 부족 및 관로 이상으로 진단하여 표시하는 냉각수 유량 및 관리 이상 표시단계(S142);를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 상기 전류 값 모니터링 단계(S120) 이전에, 하이브리드 건설기계를 기동한 후에 설정된 대기시간만큼 대기하도록 하는 대기단계(S110);를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 상기 설정된 대기시간은 5분 내지 10분인 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 라디에이터(50)를 경유하는 냉각수의 온도 값을 설정된 주기와 설정된 회수로 모니터링 하는 냉각수 온도 모니터링 단계(S210); 상기 냉각수 온도 모니터링 단계(S210)에서 라디에이터(50) 입구 온도 값으로 제1 평균 온도 값(T4)을 산출하고, 상기 라디에이터(50) 출구 온도 값으로 제2 평균 온도 값(T5)을 산출하는 평균 온도 값 산출 단계(S220); 상기 평균 온도 값 산출 단계(S220)에서 검출된 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균온도 값(T5)을 비교 판단하는 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230); 상기 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230)에서 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 크면 정상으로 판단하는 냉각수 계통 정상 표시 단계(S232); 상기 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230)이후에, 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 작은지를 판단하는 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240); 상기 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240) 이후에, 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 작으면 워터 펌프(20)가 정상적으로 작동 중인지를 판단하는 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250); 상기 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250)에서 워터펌프(20)가 정상적으로 기능을 수행하지 않는다면 라디에이터(50)가 이상이 있는 것으로 진단하고 표시하는 라디에이터 이상 표시단계(S252); 및 상기 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250)에서 워터펌프(20)가 정상적으로 기능을 수행한다면 냉각 팬(52)이 이상이 있는 것으로 진단하고 표시하는 냉각 팬 이상 표시단계(S254);를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 상기 냉각수 온도 모니터링 단계(S210)에서, 냉각수 온도 값을 모니터링 하는 주기는 0.5s 내지 1.5s이고, 냉각수 온도 값을 모니터링 하는 회수는 2회 내지 4회인 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법은, 상기 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240) 이후에, 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같은지를 판단하는 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260); 상기 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260)에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같으면 라디에이터(50) 및 냉각 팬(52) 이상으로 진단하는 라디에이터 및 냉각 팬 이상 표시단계(S262); 및 상기 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260)에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 다르면 수냉각 시스템 전수를 점검하도록 표시하는 수냉각 시스템 전수 점검 표시단계(S264);를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법은 수냉각 시스템의 구성요소 중에 워터펌프 이상, 냉각수 부족/배관 막힘, 라디에이터 이상, 냉각 팬 이상 등에 의해 냉각수 순환 불량이 발생할 우려가 있을 때, 즉 이상 징후가 발생하면 어느 구성요소에서 이상이 감지되는지 신속하게 진단할 수 있고, 이로써 이상이 발생한 구성요소를 특정할 수 있어 좀 더 빠른 대처가 가능하여 냉각성능 저하로 인한 과열을 방지할 수 있다.
도 1은 하이브리드 건설기계의 수냉각 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법에서 워터펌프 및 냉각수와 관로의 이상 진단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법에서 라디에이터와 냉각 팬의 이상 진단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 기술과 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 부여하고 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.
한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 워터펌프(20)에 전원이 인가되고, 그 전원 선에는 전류 값을 검출하는 전류 센서(22)가 구비된다. 워터펌프(20)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받기 때문에 워터펌프(20)와 배터리(10)가 연결되는 전원 선에 상술한 전류 센서(22)가 구비되는 것일 수 있다.
전류 센서(22)에서 검출된 전류 값은 제어기(70)로 제공된다. 전류 센서(22)에서 전류 값을 검출하는 주기는 사전에 설정되는 것을 수 있다. 설정된 주기 값은 10ms 내지 1s일 수 있다. 예를 들면, 주기 값이 1s로 설정되면 1초마다 전류 값을 검출하여 제어기(70)에 전류 값을 제공하는 것이다.
또한, 라디에이터(50)의 입구와 출구 쪽에 각각 입구 온도센서(54)와 출구 온도센서(55)가 구비된다. 입구 온도센서(54)와 출구 온도센서(55)는 냉각수 온도를 검출하여 제어부(70)에 제공된다.
제어부(70)는 입구 온도센서(54)에서 검출된 온도 값을 단위시간당 평균 온도로 연산하여 제1 평균 온도 값(T4)으로 산출한다.
또한, 제어부(70)는 출구 온도센서(55)에서 검출된 온도 값을 단위시간당 평균 온도로 연산하여 제2 평균 온도 값(T5)으로 산출한다.
한편, 냉각 대상 장치(40)에는 각각의 장치마다 온도센서가 구비되어 각각의 온도 값(T1, T2, T3)가 검출되고, 온도 값(T1, T2, T3)은 제어부(70)에 제공되어 특정한 장치에서의 과열 여부를 진단한다.
특정한 장치에서 과열이 예상되거나 과열되었을 때에는 워터펌프(20)의 작동과 작동정지를 제어하여 냉각수의 순환시키도록 함으로써 냉각 대상 장치(40)의 과열을 방지하게 된다.
먼저, 첨부도면 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법에 의해 워터펌프 및 냉각수와 관로의 이상 진단하는 방법을 설명한다.
첨부도면 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법에서 워터펌프 및 냉각수와 관로의 이상 진단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수냉각 시스템의 이상 진단방법은 하이브리드 건설기계를 기동하면서부터 이상 징후가 있는지 모니터링이 시작되고, 이상징후가 발생되면 어느 부분에서 이상 징후가 있는지 진단하게 된다.
부연설명하면, 워터펌프(20)에 제공되는 전류 값을 전류센서(22)에 의해 검출하고, 정격 펌프전류와 비교하여 이상 징후를 진단하게 된다.
고장검출 기준은 도 3의 (a)에서와 같이 시간에 따른 정격 펌프전류의 안정화여부이다. 허용 전류 범위는 전류 하한 값과 전류 상한 값으로 허용 범위를 설정하고, 전류 값이 전류 상한 값을 초과할 경우 펌프과부하로 판단하며, 전류 값이 전류 하한 값 이하로 떨어지면 냉각수유량 부족 및 관로 이상을 검출하게 된다.
전류 상한 값은 정격 펌프전류의 값에 +30%으로 설정할 수 있다. 또한, 전류 하한 값은 정격 펌프전류의 값에 -30%으로 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 정격 펌프전류 값에 -30% ~ +30%로 전류 상한 값과 전류 하한 값을 정하고, 이 범위를 허용 오차 범위로 설정하는 것이다. 그 이유는 전기전자 제품마다 편차가 존재하고, 적용 장비 또는 적용 차량의 전원상태에 따른 허용오차가 존재하기 때문이다.
이하 각 단계별로 워터펌프 이상 진단을 설명한다.
대기단계(S110): 하이브리드 건설기계를 기동한 후에 설정된 대기시간만큼 대기하도록 한다. 이는 초기 기동을 제외하고 실제 장비를 운전하는 구간에 대하여 워터펌프 전류 값을 모니터링 하기 위한 것이다. 대기시간은 5분 내지 10분으로 설정할 수 있고, 장비의 노후에 따라 또는 대기 온도에 따라 대기시간의 설정은 다르게 변경할 수 있다.
한편, 대기시간이 경과되지 않을 때에는 대기단계(S110)가 반복되고, 대기시간이 경과된 이후에 다음 단계로 진행된다.
전류 값 모니터링 단계(S120): 대기 단계(S110)이후에, 워터펌프(20)에 제공되는 전류의 전류 값을 모니터링 하는 단계이다. 모니터링 주기는 10ms 내지 1s로 설정될 수 있다.
전류 값 모니터링 주기가 10ms 이상이면 검출 된 전류 값을 데이터로써 적절한 활용이 가능하다. 부연 설명하면, 모니터링 주기가 10ms이하이면 너무 많은 데이터가 생성되므로 오히려 제어부(70)에서 연산이 지연되거나 부하가 증가될 수 있지만, 모니터링 주기가 10ms이상이면 워터펌프(20)의 이상 징후를 판단하도록 하는 근거의 데이터로 활용될 수 있다.
또한, 전류 값 모니터링 주기가 1s이하이면 검출 된 전류 값을 데이터로써 적절한 활용이 가능하다. 부연 설명하면, 모니터링 주기가 1s이상이면 수시로 빈번하게 전류 값의 변화될 수 있는데 그러한 변화에 상대적으로 둔감한 데이터가 생성될 수 있으므로 전류 값의 모니터링 주기가 1s이하일 때에 워터펌프(20)의 이상 징후를 판단하도록 하는 근거의 데이터로써 적절하게 활용될 수 있다.
워터펌프 이상 판단 단계(S130): 상술한 전류 값 모니터링 단계(S120)에서, 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과로 검출되는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하는지 판단하는 단계이다.
상술한 이벤트는 전류 상한 값을 초과하거나 전류 하한 값을 미달하는 것을 의미한다.
상술한 설정된 회수는 3회 내지 5회로 설정될 수 있다. 설정된 회수가 3회 이상이어야 신뢰성이 있는 것으로 인정하는 것이다. 즉, 1 ~ 2 이벤트가 발생하는 경우에는 노이즈와 간섭 때문에 발생하거나 일시적인 현상으로 발생하는 경우가 있고, 곧 정상으로 되돌아오는 경우가 있다. 이 때문에 노이즈 또는 일시적인 현상을 제외하고 검증될 데이터와 구별하기 위하여 3회 이상 검출되는 경우에 워터펌프의 이상 진단으로 활용하는 것이다.
또한, 상술한 설정된 회수가 5회까지 검출하면 워터펌프에 이상 징후가 있는 것이 명백하므로 워터펌프의 이상 진단으로는 충분할 수 있다.
워터펌프 이상 진단 표시단계(S132): 이 단계는 상술한 워터펌프 이상 진 단계(S130)에서 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과하여 기록되는 이벤트의 회수가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 워터펌프(20)가 이상이 있는 것으로 진단하고 이를 계기판 또는 작업자가 지각할 수 있는 수단으로 표시한다. 지각할 수 있는 수단으로는 경고음, 경고등 등이 있을 수 있다.
한편, 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 갑작스럽게 상승하는 이유는 워터펌프(20)에 과부하가 작용되는 것으로 이해될 수 있다. 즉 워터펌프에 이상이 발생될 징후가 있는 것이고, 이러한 상황이 지속되는 경우에는 워터펌프(20)가 정상적인 작동을 수행할 수 없음을 의미한다.
또한, 상술한 워터펌프 이상 진 단계(S130)에서 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 상한 값을 초과하여 기록되는 이벤트의 회수가 연속하여 설정된 회수를 초과하지 않으면 워터펌프(20)는 이상이 없는 것으로 진단하는 것이다.
워터펌프(20)가 이상이 없는 것이므로 계기판에는 일반적인 상황으로 표시되거나 별다른 표시를 하지 않을 수도 있다.
냉각수 유량 및 관로 이상 판단 단계(S140): 상술한 전류 값 모니터링 단계(S120)에서, 실제 전류 값이 전류 하한 값에 미달로 검출되는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하는지 판단하는 단계이다. 또한, 냉각수 유량 및 관로 이상 판단 단계(S140)는 상술한 워터펌프 이상 판단 단계(S130) 이후에 수행될 수도 있다.
냉각수 유량 및 관리 이상 표시단계(S142): 이 단계에서는 상술한 냉각수 유량 및 관로 이상 판단 단계(S140)에서 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 전류 하한 값을 미달하여 기록되는 이벤트의 회수가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 냉각수 유량 부족 및 관로 이상으로 진단하고 이를 계기판 또는 작업자가 지각할 수 있는 수단으로 표시한다. 지각할 수 있는 수단으로는 경고음, 경고등 등이 있을 수 있다.
한편, 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 갑작스럽게 하강하는 이유는 워터펌프(20)에 기준이하의 경부하가 작용되는 것으로 이해될 수 있다. 즉 워터펌프(20)는 정상적으로 작동되어 냉각수를 순환시키려고 하지만 실질적인 냉각수가 유량이 부족하게 흐르는 것으로 이해될 수 있고, 이러한 상황이 지속되는 경우에는 순환 관로(60)에 이상 징후가 있다는 의미이다.
한편, 상술한 워터펌프 이상 판단 단계(S130)와 상술한 냉각수 유량 및 관로 이상 판단 단계(S140)에서 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 도 3의 (a)에 나타난 바와 같이 전류 상한 값과 전류 하한 값의 사이에서 검출되면 정상 상태로 진단되는 것이다. 이와 같이 정상적인 상태로 진단되면 상술한 전류 값 모니터링 단계(S120로 되돌아가 지속적으로 워터펌프(20)의 실제 전류 값을 모니터링을 한다.
반면에, 상술한 워터펌프 이상 판단 단계(S130)와 상술한 냉각수 유량 및 관로 이상 판단 단계(S140)에서 워터펌프(20)의 실제 전류 값이 도 3의 (b)에 나타난 바와 같이 전류 상한 값과 전류 하한 값을 벗어나는 이벤트가 발생할 때 그 발생된 이벤트 회수를 데이터로 활용하여 전류 상한 값을 초과하는 경우에 워터펌프 이상으로 진단하고, 전류 하한 값을 미달하는 경우에 냉각수 유량 부족 또는 관로 이상으로 진단하는 것이다.
이하, 첨부도면 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법에 의해 라디에이터와 냉각 팬의 이상 진단하는 방법을 설명한다.
첨부도면 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법에서 라디에이터와 냉각 팬의 이상 진단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
라디에이터(50)에 냉각수가 들어가는 입구 쪽에 입구 온도센서(54)가 구비되고, 온도 센서(54)로부터 온도 값이 검출되어 제어부(70)에 제공된다.
또한, 라디에이터(50)에 냉각수가 배출되는 출구 쪽에 출구 온도센서(55)가 구비되고, 출구 온도 센서(55)로부터 온도 값이 검출되어 제어부(70)에 제공된다.
제어부(70)에서는 상술한 입구 온도 센서(54)와 출구 온도 센서(55)로부터 제공되는 온도 값의 변화를 이용하여 라디에이터 이상, 순환 관로(배관, 60)의 막힘, 냉각 팬 이상을 진단한다.
이하 각 단계별로 라디에이터와 냉각 팬의 이상 진단하는 방법을 설명한다.
대기단계(S110): 하이브리드 건설기계를 기동한 후에 설정된 대기시간만큼 대기하도록 한다. 이는 초기 기동을 제외하고 실제 장비를 운전하는 구간에 대하여 냉각수의 온도 값을 모니터링 하기 위한 것이다. 대기시간은 5분 내지 10분으로 설정할 수 있고, 장비의 노후에 따라 또는 대기 온도에 따라 대기시간의 설정은 다르게 변경할 수 있다.
한편, 대기시간이 경과되지 않을 때에는 대기단계(S110)가 반복되고, 대기시간이 경과된 이후에 다음 단계로 진행된다.
냉각수 온도 모니터링 단계(S210): 대기 단계(S110)이후에, 라디에이터(50)를 경유하는 냉각수의 온도 값을 모니터링 하는 단계이다. 냉각수의 온도 값은 라디에이터(50)에 냉각수가 들어가는 입구 쪽과 냉각수가 배출되는 출구 쪽에서 각각 계측되는 것이다. 냉각수 온도 모니터링 주기는 0.5s 내지 1.5s로 설정될 수 있다.
모니터링 주기가 0.5s 이상이면 검출 된 온도 값을 데이터로써 적절한 활용이 가능하다. 부연 설명하면, 모니터링 주기가 0.5s이하이면 너무 많은 데이터가 생성되므로 오히려 제어부(70)에서 연산이 지연되거나 부하가 증가될 수 있지만, 모니터링 주기가 0.5s이상이면 라디에이터(50)와 냉각수 유량 및 순환관로(60)의 의 이상 징후를 판단하도록 하는 근거의 데이터로 활용될 수 있다.
또한, 모니터링 주기가 1.5s이하이면 검출 된 온도 값을 데이터로써 충분하게 확보된 것을 의미한다. 즉, 선행하여 계측된 온도 값과 후행하여 계측된 온도 값이 극심하게 변경되지 않는 적합한 범위일 수 있다.
또한, 냉각수 온도 값의 모니터링 회수는 2회 내지 4회일 수 있다. 즉, 일시적으로 급상승하거나 급강하하는 온도 값은 신뢰할 수 없으므로 복수로 반복하여 라디에이터의 입출구 냉각수 온도 값을 측정하고, 평균값을 산출할 근거를 마련하는 것이다. 이로써 간섭 또는 노이즈로 인한 오류를 최소화할 수 있어 진단 근거의 신뢰도가 향상될 수 있는 것이다.
평균 온도 값 산출 단계(S220): 상기 냉각수 온도 모니터링 단계(S210)에서 제어부(70)로 제공된 라디에이터(50) 입구 온도 값으로 제1평균 온도 값(T4)을 산출한다. 또한 라디에이터(50) 출구 온도 값으로 제2평균 온도 값(T5)을 산출한다.
즉, 라디에이터(50)의 입구에서 냉각수 온도와 라디에이터(50)의 출구에서 냉각수 온도를 평균값으로 산출하는 것이다.
제1 냉각수 계통 판단 단계(S230): 상기 평균 온도 값 산출 단계(S220)에서 검출된 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균온도 값(T5)을 비교 판단하는 단계이다.
냉각수 계통 정상 표시 단계(S232): 상기 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230)에서 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 크면 정상으로 판단한다. 정상으로 판단하는 이유에 대하여 첨부도면 도 5의 (a)를 참조하여 설명한다.
냉각수의 온도변화 모니터링 주기는 예를 들면, 약 1초 단위로 하여 온도 값은 2초 동안의 구간 평균값을 적용한다. 즉, 모니터링을 3회 실시하면 tn-1, tn, tn+1의 시각에 측정된 온도 값을 취하고, 3회 온도 값의 평균을 계산하는 것이다.
냉각수의 온도변화 모니터링 주기는 수냉각 시스템의 온도 특성에 따라 변할 수 있다.
라디에이터(50)가 정상적으로 방열기능을 수행하면, 라디에이터(50)의 입구 유입 온도(T4)가 출구 유출 온도(T5)보다 일정 온도 이상 높게 유지된다.
또한, 라디에이터(50)의 입구와 출구의 온도차이는 변할 수 있다. 이는 하이브리드 건설기계를 운용하는 시간 경과에 따라 냉각수 유량이 줄어들거나 냉각 팬에 의한 공기 유입 풍량이 감소한다고 가정하면, 초기에는 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 선행 모니터링 시점에는 라디에이터(50)의 입구 온도와 라디에이터의 출구온도의 차이가 클 수 있고(a 참조), 후행 모니터링 시점에는 라디에이터(50)의 입구 온도와 라디에이터의 출구온도의 차이가 작을 수 있다(b 참조).
그러나 절대적인 온도차이는 줄어들 수 있으나 여전히 라디에이터(50)의 입구 유입 온도(T4)가 출구 유출 온도(T5)보다 일정 온도 이상 높게 유지된다.
따라서 라디에이터(50)와 냉각 팬(52) 및 냉각수 유량이 정상일 때에는 입구온도가 출구온도보다 조금이라도 높고, 일정한 온도차이가 냉각을 요하는 운전 중에는 지속적으로 유지되는 패턴으로 정상임을 판단하는 근거가 된다.
제2 냉각수 계통 판단 단계(S240): 상기 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230)이후에, 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 작은지를 판단하는 단계이다.
워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250): 상기 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240) 이후에, 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 작으면 워터 펌프(20)가 정상적으로 작동 중인지를 판단한다. 워터펌프(20)가 정상이라면 냉각수는 정상적으로 순환시키는 것을 의미한다.
라디에이터 이상 표시단계(S252): 상기 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250)에서 워터펌프(20)가 정상적으로 기능을 수행하지 않는다면 라디에이터(50)가 이상이 있는 것으로 진단하고, 이를 작업자가 지각할 수 있도록 한다.
이에 부연설명을 하면, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 라디에이터(50)의 입구온도 대비 출구온도가 더 높은 경우가 있다. 이는 외부로부터의 열 유입량이 방열량보다 큰 경우로 이해될 수 있다. 즉 냉각수의 순환이 정상적이지 않고 냉각수 순환이 정체된 상황에서 냉각수에 의한 방열량이 없으므로 정지된 냉각수의 온도는 변화가 없어야 하지만, 외부로부터 열 유입이 있어 출구 측 온도가 높은 경우 발생하는 것이다. 이를 근거로 라디에이터(50)에 이상이 발생한 것으로 진단하는 것이다.
냉각 팬 이상 표시단계(S254): 상기 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250)에서 워터펌프(20)가 정상적으로 기능을 수행한다면 냉각 팬(52)이 이상이 있는 것으로 진단하고, 이를 작업자가 지각할 수 있도록 한다.
이에 부연 설명하면, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 라디에이터(50)의 입구온도 대비 출구온도가 더 높은 경우가 있다. 이는 외부로부터의 열 유입량이 방열량보다 큰 경우로 이해될 수 있다. 냉각수의 순환이 정상임에도 외부로부터 열 유입이 되는 경우이다. 외부로부터 지속적인 열 유입이 있어 냉각수에 의한 방열이 아닌 흡열이 되는 경우이다. 이는 냉각 팬(52)의 이상으로 제대로 방열이 되지 않고 오히려 열 유입이 있는 상태로 이해될 수 있다. 따라서 이를 근거로 냉각 팬(52)에 이상이 발생한 것으로 진단하는 것이다.
제3 냉각수 계통 판단 단계(S260): 상기 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240) 이후에 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같은지를 판단하는 단계이다.
라디에이터 및 냉각 팬 이상 표시단계(S262): 상기 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260)에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같으면 라디에이터(50) 및 냉각 팬(52) 이상으로 진단한다.
이는 첨부도면 도 5의 (c)에 나타나낸 바와 같이, 라디에이터 입구온도와 출구온도가 허용오차 내에서 같은 경우는 방열이 되지 않는 상태에서 열 유입이 없거나 방열량과 열 유입량이 같은 경우로 이해될 수 있다. 즉, 냉각 기능이 전혀 수행되지 않음을 알 수 있고 이를 근거로 라디에이터 이상 또는 냉각 팬 이상으로 진단하는 것이다.
수냉각 시스템 전수 점검 표시단계(S264): 상기 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260)에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 다르면 진단 불능 상태이다. 이는 어느 부분에선가 이상이 있지만, 정확하게 어느 부분이라고 특정할 수 없는 경우이므로 수냉각 시스템 전체를 점검하도록 표시하는 것이다. 운전자가 지각할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법은 수냉각 시스템을 구성하는 요소 중에 이상 징후가 있거나 이상이 발생하였을 때에 어느 구성요소에서 이상 징후가 발생하였는지 구체적으로 특정하여 운전자에게 알려줄 수 있다.
특히, 이상 징후가 나타날 때에 특정한 구성요소에 대한 고장을 사전에 방지하여 건설기계의 운용에 차질이 없도록 하여 장비운용효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 워터펌프(20)의 고장 또는 라디에이터 이상, 순환 관로(60, 배관)의 막힘, 냉각 팬(52) 이상 등에 대한 실시간 고장 검출 방법을 구현하여 신속한 유지보수를 가능하게 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 하이브리드 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법은 수냉각 시스템을 구성하는 요소 중에 이상 징후가 있거나 이상이 발생하였을 때에 어느 구성요소에서 이상 징후가 발생하였는지 구체적으로 특정 하는 데에 이용될 수 있다.
10: 배터리
20: 워터 펌프 22: 전류 센서
30: 냉각수 리저버 탱크
40: 냉각 대상 장치
50: 라디에이터 52: 냉각 팬
54: 입구 온도센서 55: 출구 온도센서
60: 순환 관로
70: 제어기

Claims (15)

  1. 전기에 의해 구동되는 워터펌프(20);
    상기 워터펌프(20)의 실제 전류 값을 계측하는 전류 센서(22);
    상기 워터펌프(20)의 구동에 의해 냉각수가 냉각 대상 장치(40)를 순환하도록 하는 순환 관로(60);
    상기 순환 관로(60)에 배치되고 상기 냉각수와 열교환하여 상기 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(50);
    상기 라디에이터(50)에 풍량을 가하여 상기 라디에이터(50)의 열을 방열하도록 하는 냉각 팬(52); 및
    상기 전류센서(22)로부터 실제 전류 값을 제공받아 연산하여 상기 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 상기 워터펌프(20)의 이상으로 진단하고, 상기 실제 전류 값이 전류 하한 값을 미달하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 냉각수 유량부족과 상기 순환 관로(60)의 이상으로 진단하는 제어부(70);
    상기 라디에이터(50)의 입구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값은 상기 제어부(70)에 제공되는 입구온도 센서(54); 및
    상기 라디에이터(50)의 출구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값은 상기 제어부(70)에 제공되는 출구온도 센서(55)
    를 포함하고,
    상기 제어부(70)는 상기 입구온도 센서(54)로부터 제공된 온도 값에 근거하여 제1 평균 온도 값(T4)을 산출하고, 상기 출구온도 센서(55)로부터 제공된 온도 값에 근거하여 제2 평균 온도 값(T5)을 산출하여, 상기 제1 평균 온도 값(T4)이 상기 제2 평균 온도 값(T5)보다 작으면 상기 워터펌프(20)의 정상 여부를 확인하고, 상기 워터펌프(20)가 비정상일 때에 상기 라디에이터(50) 이상으로 진단하고, 상기 워터펌프(20)가 정상일 때에 상기 냉각 팬(52) 이상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치.
  2. 워터펌프(20)의 구동에 의해 냉각수가 냉각 대상 장치(40)를 순환하도록 하는 순환 관로(60);
    상기 순환 관로(60)에 배치되고 상기 냉각수와 열교환하여 상기 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(50);
    상기 라디에이터(50)에 풍량을 가하여 상기 라디에이터(50)의 열을 방열하도록 하는 냉각 팬(52); 및
    상기 라디에이터(50)의 입구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값을 제공하는 입구온도 센서(54);
    상기 라디에이터(50)의 출구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값을 제공하는 출구온도 센서(55); 및
    상기 입구온도 센서(54)로부터 제공받은 온도 값에 근거하여 제1 평균 온도 값(T4)을 산출하고, 상기 출구온도 센서(55)로부터 제공받은 온도 값에 근거하여 제2 평균 온도 값(T5)을 산출하고, 상기 제1 평균 온도 값(T4)과 상기 제2 평균 온도 값(T5)을 비교 판단하는 제어부(70)
    를 포함하며,
    상기 제어부(70)는 상기 제1 평균 온도 값(T4)와 상기 제2 평균 온도 값(T5)이 허용오차 범위 내에서 동일하면 상기 라디에이터(50)와 상기 냉각 팬(52)을 이상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치.
  3. 전기에 의해 구동되는 워터펌프(20);
    상기 워터펌프(20)의 실제 전류 값을 계측하는 전류 센서(22);
    상기 워터펌프(20)의 구동에 의해 냉각수가 냉각 대상 장치(40)를 순환하도록 하는 순환 관로(60);
    상기 순환 관로(60)에 배치되고 상기 냉각수와 열교환하여 상기 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(50);
    상기 라디에이터(50)에 풍량을 가하여 상기 라디에이터(50)의 열을 방열하도록 하는 냉각 팬(52); 및
    상기 전류센서(22)로부터 실제 전류 값을 제공받아 연산하여 상기 실제 전류 값이 전류 상한 값을 초과하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 상기 워터펌프(20)의 이상으로 진단하고, 상기 실제 전류 값이 전류 하한 값을 미달하는 이벤트가 연속하여 설정된 회수를 초과하면 냉각수 유량부족과 상기 순환 관로(60)의 이상으로 진단하는 제어부(70);
    상기 라디에이터(50)의 입구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값은 상기 제어부(70)에 제공되는 입구온도 센서(54); 및
    상기 라디에이터(50)의 출구 쪽에 배치되어 냉각수의 온도를 계측하고 계측된 온도 값은 상기 제어부(70)에 제공되는 출구온도 센서(55)
    를 포함하고,
    상기 제어부(70)는 상기 입구온도 센서(54)로부터 제공된 온도 값에 근거하여 제1 평균 온도 값(T4)을 산출하고, 상기 출구온도 센서(55)로부터 제공된 온도 값에 근거하여 제2 평균 온도 값(T5)을 산출하여, 상기 제1 평균 온도 값(T4)와 상기 제2 평균 온도 값(T5)이 허용오차 범위 내에서 동일하면 상기 라디에이터(50)와 상기 냉각 팬(52)을 이상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(70)는,
    상기 제1 평균 온도 값(T4)와 상기 제2 평균 온도 값(T5)이 허용오차 범위 내에서 동일하면 상기 라디에이터(50)와 상기 냉각 팬(52)을 이상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부(70)는,
    상기 제1 평균 온도 값(T4)와 상기 제2평균 온도 값(T5)이 허용오차 범위 내에서 다르면 수냉각 시스템 전수 점검으로 진단하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치.
  6. 라디에이터(50)를 경유하는 냉각수의 온도 값을 설정된 주기와 설정된 회수로 모니터링 하는 냉각수 온도 모니터링 단계(S210);
    상기 냉각수 온도 모니터링 단계(S210)에서 라디에이터(50) 입구 온도 값으로 제1평균 온도 값(T4)을 산출하고, 상기 라디에이터(50) 출구 온도 값으로 제2평균 온도 값(T5)을 산출하는 평균 온도 값 산출 단계(S220);
    상기 평균 온도 값 산출 단계(S220)에서 검출된 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균온도 값(T5)을 비교 판단하는 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230);
    상기 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230)에서 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 크면 정상으로 판단하는 냉각수 계통 정상 표시 단계(S232);
    상기 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230)이후에, 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 작은지를 판단하는 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240);
    상기 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240) 이후에, 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 작으면 워터 펌프(20)가 정상적으로 작동 중인지를 판단하는 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250);
    상기 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250)에서 워터펌프(20)가 정상적으로 기능을 수행하지 않는다면 라디에이터(50)가 이상이 있는 것으로 진단하고 표시하는 라디에이터 이상 표시단계(S252); 및
    상기 워터펌프 기능 정상 판단 단계(S250)에서 워터펌프(20)가 정상적으로 기능을 수행한다면 냉각 팬(52)이 이상이 있는 것으로 진단하고 표시하는 냉각 팬 이상 표시단계(S254)
    를 포함하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 냉각수 계통 판단 단계(S240) 이후에,
    허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같은지를 판단하는 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260);
    상기 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260)에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같으면 라디에이터(50) 및 냉각 팬(52) 이상으로 진단하는 라디에이터 및 냉각 팬 이상 표시단계(S262); 및
    상기 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260)에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 다르면 수냉각 시스템 전수를 점검하도록 표시하는 수냉각 시스템 전수 점검 표시단계(S264)
    를 더 포함하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법.
  8. 라디에이터(50)를 경유하는 냉각수의 온도 값을 설정된 주기와 설정된 회수로 모니터링 하는 냉각수 온도 모니터링 단계(S210);
    상기 냉각수 온도 모니터링 단계(S210)에서 라디에이터(50) 입구 온도 값으로 제1평균 온도 값(T4)을 산출하고, 상기 라디에이터(50) 출구 온도 값으로 제2평균 온도 값(T5)을 산출하는 평균 온도 값 산출 단계(S220);
    상기 평균 온도 값 산출 단계(S220)에서 검출된 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균온도 값(T5)을 비교 판단하는 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230);
    상기 제1 냉각수 계통 판단 단계(S230)에서 허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)이 제2 평균 온도 값(T5)보다 크면 정상으로 판단하는 냉각수 계통 정상 표시 단계(S232);
    허용 오차범위 내에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같은지를 판단하는 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260); 및
    상기 제3 냉각수 계통 판단 단계(S260)에서 제1 평균 온도 값(T4)과 제2 평균 온도 값(T5)이 같으면 라디에이터(50) 및 냉각 팬(52) 이상으로 진단하는 라디에이터 및 냉각 팬 이상 표시단계(S262)
    를 포함하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각수 온도 모니터링 단계(S210) 이전에,
    건설기계를 기동한 후에 설정된 대기시간만큼 대기하도록 하는 대기단계(S110)를 더 포함하는 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020120147161A 2012-12-17 2012-12-17 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법 KR102031368B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120147161A KR102031368B1 (ko) 2012-12-17 2012-12-17 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120147161A KR102031368B1 (ko) 2012-12-17 2012-12-17 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140079569A KR20140079569A (ko) 2014-06-27
KR102031368B1 true KR102031368B1 (ko) 2019-10-11

Family

ID=51130602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120147161A KR102031368B1 (ko) 2012-12-17 2012-12-17 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102031368B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9599011B2 (en) * 2014-08-13 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Electric coolant pump diagnostic systems and methods
US10480391B2 (en) 2014-08-13 2019-11-19 GM Global Technology Operations LLC Coolant control systems and methods to prevent coolant boiling
JP6491632B2 (ja) * 2016-11-09 2019-03-27 株式会社Subaru 車両用冷却装置
CN106828079A (zh) * 2016-12-19 2017-06-13 深圳市沃特玛电池有限公司 一种电动汽车的散热与加热系统
CN110456250B (zh) * 2019-09-16 2024-05-17 中国科学技术大学 一种tec制冷性能的测量方法及测量装置
CN116291850B (zh) * 2023-02-03 2024-04-16 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 一种内燃机冷却液检测方法、装置、设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329460A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Corona Corp 温水暖房装置
JP2010124568A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd ハイブリッド型建設機械

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100411079B1 (ko) * 2000-12-30 2003-12-18 기아자동차주식회사 엔진 냉각 시스템 진단 방법 및 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329460A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Corona Corp 温水暖房装置
JP2010124568A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd ハイブリッド型建設機械

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140079569A (ko) 2014-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102031368B1 (ko) 건설기계용 수냉각 시스템의 이상 진단장치 및 방법
KR101927175B1 (ko) 차량 시스템, 배터리 시스템 및 배터리 시스템의 제어 방법
US10381692B2 (en) Method for monitoring the state of a battery in a motor vehicle
US10718325B2 (en) Light load abnormality determination method for electric oil pump
US8844551B2 (en) Leak detection logic for closed-volume system
US9381913B2 (en) System for cooling vehicle-mounted power control device and method for diagnosing abnormality
JP6491632B2 (ja) 車両用冷却装置
CN111176406B (zh) 液冷服务器及其故障诊断的方法和装置、保护方法和装置
US9425490B2 (en) Storage battery system
JP5369371B2 (ja) 電池冷却システムの故障診断装置
US9611931B2 (en) Method to detect loss of fluid or blockage in a hydraulic circuit using exponentially weighted moving average filter
US20200176832A1 (en) Method for Monitoring the Functional Capability of the Cooling System of a High-Voltage Accumulator
CN104701923A (zh) 用于监控电池系统的部件故障的装置和方法
KR102208831B1 (ko) 모터펌프의 진단 장치 및 방법
US10044316B2 (en) Method and device for operating an electric machine, and motor vehicle
CN108884747A (zh) 用于监控车辆的电动水泵的装置及其方法
JP6451073B2 (ja) 冷却機構故障検知装置
CN111648860A (zh) 工程机械的散热器诊断系统、诊断方法及装置
KR20200071903A (ko) 차량용 냉각수 순환 시스템의 고장진단 장치
KR101526419B1 (ko) 하이브리드 자동차의 전력전자 부품 냉각 시스템의 고장 진단 방법 및 시스템
US10694583B2 (en) External heater operation determination system and vehicle control system
KR101734577B1 (ko) 전기자동차 냉각계 및 그 운영방법
CN112874385A (zh) 一种热管理系统诊断方法和装置、热管理控制系统与车辆
JP2022108683A (ja) 温度調整システム
CN113661313A (zh) 推进电路的冷却系统的诊断方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right