KR102305102B1 - 차량용 냉각수 제어시스템 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 차량용 냉각수 제어시스템은, 차량의 발열부의 온도 제어를 위한 냉각수를 제어하는 차량용 냉각수 제어시스템에 있어서, 발열부와 냉각수의 온도를 냉각시키는 라디에이터 사이에서 상기 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브부 및 냉각수의 온도에 따라 상기 밸브부의 개방 범위를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는 냉각수의 온도를 기 설정된 목표온도를 기준으로 복수의 구간으로 나누어 밸브부의 개방 범위를 제어한다. 이러한 구성에 의하면, 목표온도를 기준으로 근접한 온도 범위로 냉각수의 온도를 제어할 수 있어, 고정밀한 냉각수 온도 제어에 따른 효율 향상에 기여할 수 있다.

Description

차량용 냉각수 제어시스템 및 이의 제어방법{VEHICLE COOLING WATER CONTROL MODULE SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 냉각수 제어시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 냉각수의 온도를 다구간으로 나누어 냉각수의 유동량을 제어함으로써 냉각수 온도 제어 효율을 향상에 따른 성능 향상에 기여할 수 있는 차량용 냉각수 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

내연기관인 엔진에 의해 구동되는 차량은 내부에 다양한 종류의 밸브가 장착되며, 이러한 밸브는 엔진의 냉각, 실내 공간의 냉/난방, 배기가스의 재순환(EGR) 등과 같은 용도에 따라 다양한 종류의 유체 흐름을 분배, 제어 내지는 단속할 수 있도록 구성된다.

차량용 엔진과 같은 내연기관은 냉각수를 이용해 일정 온도로 유지된다. 여기서, 엔진을 경유한 냉각수는 라디에이터로 유입되어 냉각된 후, 엔진으로 재 공급된다. 이러한 엔진과 라디에이터의 사이의 냉각수 유로에는 유체 흐름을 제어할 수 있는 밸브가 마련된다. 또한, 밸브가 적용되는 냉각수 유로에는 냉각수를 펌핑하여 공급력을 제공하기 위한 펌프가 장착된다.

한편, 냉각수의 온도는 차량의 엔진 성능에 지대한 영향을 미침에 따라, 고 정밀한 냉각수 온도에 대한 요구가 증대되고 있다. 이에 따라, 근래에는 밸브에 의한 냉각수 유량 제어 정밀도 향상에 따른 성능 향상에 대한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0136506호

본 발명의 목적은 엔진, 스택, 배터리와 같은 차량의 구동수단 내지 에너지 공급수단의 동력 발생시의 온도를 조절하기 위한 냉각수의 온도를 다구간으로 나누어 냉각수의 유동량을 정밀하게 제어함으로써, 냉각수의 온도 제어 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 냉각수 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적이 달성된 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 냉각수 제어시스템은, 차량의 발열부의 온도 제어를 위한 냉각수를 제어하는 차량용 냉각수 제어시스템에 있어서, 상기 발열부와 상기 냉각수의 온도를 냉각시키는 라디에이터 사이에서 상기 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브부 및 상기 냉각수의 온도에 따라 상기 밸브부의 개방 범위를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 냉각수의 온도를 기 설정된 목표온도를 기준으로 복수의 구간으로 나누어 상기 밸브부의 개방 범위를 제어한다.

또한, 상기 제어부는 하기 수학식 1에 의한 제어값에 따라 상기 복수의 구간으로 나누어 상기 밸브부의 개방 범위를 제어할 수 있다.

[수학식 1]

제어값 = 센서온도 - 목표온도

여기서, 상기 센서온도는 상기 밸브부로 유입되는 상기 냉각수를 센싱한 온도일 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 복수의 구간 중 어느 하나의 구간으로 상기 밸브부의 개방 범위를 제어한 후에, 상기 어느 하나의 구간내에서 기설정된 지연시간 이후 다시 상기 제어값을 계산하여 상기 밸브부의 개방 범위를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제어값이 -a 내지 +a 범위인 제1온도 범위이면 제1구간으로 제어하고, 상기 제어값이 -b 내지 -c 범위인 제2온도 범위이면 제2구간으로 제어하고, 상기 제어값이 -d 이하인 제3온도 범위이면 제3구간으로 제어하고, 상기 제어값이 +b 내지 +c 범위인 제4온도 범위이면 제4구간으로 제어하고, 상기 제어값이 +d 이상인 제5온도 범위이면 제5구간으로 제어하며, 상기 a, b, c 및 d는 순차적으로 커지는 수치일 수 있다.

또한, 상기 a 및 b, c 및 d가 같은 수치이거나, 상기 b 및 c가 같은 수치일 수 있다.

또한, 상기 제1온도 범위는 상기 목표온도에 대한 정상 범위이고, 상기 제어부는 수학식 2에 의한 기울기를 계산하여 다단계로 상기 냉각수의 온도 변화량을 확인하며, 수학식 3에 의한 차이온도로 상기 냉각수의 유동량을 제어하되,

[수학식 2]

기울기 = (센서온도 - 이전온도)/(현재와 이전의 시간차)

[수학식 3]

예측온도 = 센서온도 + (센서온도 - 이전온도)

차이온도 = |예측온도-목표온도|

상기 센서온도는 상기 냉각수의 현재 측정된 온도이고 상기 이전온도는 상기 센서온도 이전에 측정된 온도일 수 있다.

상기 제1온도 범위는 상기 목표온도에 대한 정상 범위이고, 상기 제어부는 하기 수학식 2에 의한 기울기를 계산하여 다단계로 상기 냉각수의 온도 변화량을 확인하며, 하기 수학식 3에 의한 차이온도로 상기 냉각수의 유동량을 제어할 수 있다.

[수학식 2]

기울기 = (센서온도 - 이전온도)/(현재와 이전의 시간차)

[수학식 3]

예측온도 = 센서온도 + (센서온도 - 이전온도)

차이온도 = |예측온도-목표온도|

또한, 상기 제어부는, 상기 제1구간에서 상기 밸브부의 개방 범위를 유지시킬 수 있다.

또한. 상기 제2구간에서 상기 제어부는, 상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 이하이면, 상기 밸브부의 개방 범위를 유지시키고, 상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 초과이면, 상기 밸브부의 개방 범위를 제1각도만큼 변경시키고, 상기 기울기가 0 미만이고 상기 제1기울기값 보다 절대값이 큰 음수의 제2기울기값 미만이면, 상기 밸브부의 개방 범위를 상기 제1각도보다 절대값이 큰 제2각도의 음수값만큼 변경시키고, 상기 기울기가 0미만이고 상기 제2기울기값 이상이면 상기 차이온도가 제1온도 초과인지 확인하여, 상기 차이온도가 상기 제1온도 초과이면 상기 밸브부를 상기 제1각도의 음수값만큼 변경시키고, 상기 차이온도가 상기 제1온도 이하이면 상기 밸브부를 상기 제1각도보다 절대값이 작은 양수의 제3각도로 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 제3구간에서 상기 제어부는, 상기 기울기가 0 이하이면 상기 차이온도의 음수값만큼 상기 밸브부의 각도를 변경하고, 상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제1온도보다 높은 제2온도 초과일 경우, 상기 제3각도의 음수값만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키고, 상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우 상기 제2각도보다 절대값이 큰 제4각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 제4구간에서 상기 제어부는, 상기 기울기가 0 이하이고 상기 제1기울기값의 음수값 초과이면 상기 밸브부의 개방 범위를 유지하고, 상기 제1기울기의 음수값 이하인 경우에는 상기 제1각도의 음수값만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키며, 상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 이하이면 상기 차이온도와 1을 비교하여, 상기 차이온도가 1 초과일 경우 상기 제1각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키고, 상기 차이온도가 1 이하일 경우에는 상기 제3각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키며, 상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 초과이면 상기 제2각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 제5구간에서 상기 제어부는, 상기 기울기가 0 초과이면 상기 차이온도에 대응되는 범위만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키고, 상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 초과일 경우, 상기 제3각도만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키며, 상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우, 상기 제4각도의 음수값만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법은, 차량의 발열부의 온도 제어를 위한 냉각수를 제어하는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 냉각수의 온도를 확인하여 기 설정된 목표온도와 비교하는 단계 및 상기 목표온도를 기준으로 복수의 구간으로 나누어, 상기 냉각수의 유동량을 제어하는 제어단계를 포함하며, 상기 제어단계는 상기 냉각수의 온도를 센싱한 센서온도와 상기 목표온도 사이의 차이인 제어값으로 상기 복수의 구간을 나눈다.

또한, 상기 제어단계는, 상기 복수의 구간 중 어느 하나의 구간으로 상기 냉각수의 유동량을 제어한 후, 상기 어느 하나의 구간내에서 기설정된 지연시간 이후 다시 상기 제어값을 계산하여 상기 냉각수의 유동량을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어단계는, 상기 제어값이 -a 내지 +a 범위인 제1온도 범위이면 제1구간으로 제어하는 제1구간 제어단계, 상기 제어값이 -b 내지 -c 범위인 제2온도 범위이면 제2구간으로 제어하는 제2구간 제어단계, 상기 제어값이 -d 이하인 제3온도 범위이면 제3구간으로 제어하는 제3구간 제어단계, 상기 제어값이 +b 내지 +c 범위인 제4온도 범위이면 제4구간으로 제어하는 제4구간 제어단계 및, 상기 제어값이 +d 이상인 제5온도 범위이면 제5구간으로 제어하는 제5구간 제어단계를 포함하며, 상기 a, b, c 및 d는 순차적으로 커지는 수치일 수 있다.

또한, 상기 a 및 b, c 및 d가 같은 수치이거나, 상기 b 및 c가 같은 수치일 수 있다.

또한, 상기 제1온도 범위는 상기 목표온도에 대한 정상 범위이고, 상기 제어단계는, 수학식 2에 의한 기울기를 계산하여 다단계로 상기 냉각수의 온도 변화량을 확인하며, 수학식 3에 의한 차이온도로 상기 냉각수의 유동량을 제어하되,

[수학식 2]

기울기 = (센서온도 - 이전온도)/(현재와 이전의 시간차)

[수학식 3]

예측온도 = 센서온도 + (센서온도 - 이전온도)

차이온도 = |예측온도-목표온도|

상기 센서온도는 상기 냉각수의 현재 측정된 온도이고 상기 이전온도는 상기 센서온도 이전에 측정된 온도일 수 있다.

또한, 상기 제1구간 제어단계는 상기 냉각수의 유동량을 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 제2구간 제어단계는, 상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 이하이면, 상기 냉각수의 유동량을 유지시키고, 상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 초과이면, 상기 냉각수의 유동량을 제1변화량만큼 변경시키고, 상기 기울기가 0 미만이고 상기 제1기울기값 보다 절대값이 큰 음수의 제2기울기값 미만이면, 상기 냉각수의 유동량을 상기 제1변화량보다 절대값이 큰 제2변화량의 음수값만큼 변경시키고, 상기 기울기가 0미만이고 상기 제2기울기값 이상이면 상기 차이온도가 제1온도 초과인지 확인하여, 상기 차이온도가 상기 제1온도 초과이면 상기 냉각수의 유동량을 상기 제1변화량의 음수값만큼 변경시키고, 상기 차이온도가 상기 제1온도 이하이면 상기 냉각수의 유동량을 상기 제1변화량보다 절대값이 작은 양수의 제3변화량만큼 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 제3구간 제어단계는, 상기 기울기가 0 이하이면 상기 차이온도의 음수값만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경하고, 상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제1온도보다 높은 제2온도 초과일 경우, 상기 제3변화량의 음수값만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키고, 상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우 상기 제2변화량보다 절대값이 큰 제4변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 제4구간 제어단계는, 상기 기울기가 0 이하이고 상기 제1기울기값의 음수값 초과이면 상기 냉각수의 유동량을 유지하고, 상기 제1기울기의 음수값 이하인 경우에는 상기 제1변화량의 음수값만큼 냉각수의 유동량을 변경시키며, 상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 이하이면 상기 차이온도와 1을 비교하여, 상기 차이온도가 1 초과일 경우 상기 제1변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키고, 상기 차이온도가 1 이하일 경우에는 상기 제3변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키며, 상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 초과이면 상기 제2변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 제5구간 제어단계는, 상기 기울기가 0 초과이면 상기 차이온도에 대응되는 범위만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키고, 상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 초과할 경우, 상기 제3변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키며, 상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우, 상기 제4변화량의 음수값만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시킬 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 목표온도를 기준으로 온도가 높거나 낮은 복수의 구간으로 냉각수의 유동량을 제어할 수 있어, 고 정밀한 냉각수 온도 제어가 가능해진다.

둘째, 냉각수의 온도 변화를 복수의 구간에서 각각 다단계로 확인하여 밸브부의 개방 범위를 제어할 수 있어, 기 설정된 목표온도에 대한 근접한 온도로 냉각수의 온도를 항시 조절할 수 있게 된다.

셋째, 냉각수의 온도 범위가 목표온도에 근접하도록 제어됨에 따라, 차량용 엔진, 수소자동차의 스택(Stack), 전기자동차의 배터리 등과 같은 구동수단 내지 에너지 공급수단의 성능 및 효율 향상에 기여할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 차량용 냉각수 제어시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 냉각수 제어시스템의 제어 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 제1구간에서 제어부의 제어 순서를 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 4는 제2구간에서 제어부의 제어 순서를 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 5는 제3구간에서 제어부의 제어 순서를 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 6은 제4구간에서 제어부의 제어 순서를 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 7은 제5구간에서 제어부의 제어 순서를 개략적으로 도시한 순서도이다. 그리고,
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 차량용 냉각수 제어시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 차량용 냉각수 제어시스템(1)을 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1과 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 냉각수 제어시스템(1)은 밸브부(10) 및 제어부(20)를 포함한다.

참고로, 본 발명에서 설명하는 차량용 냉각수 제어시스템(1)은 수소 자동차에 적용되는 차량용 내연기관의 온도 제어를 위한 냉각수를 제어하는 것으로 도시 및 예시한다. 보다 구체적으로, 차량용 냉각수 제어시스템(1)은 엔진을 포함하는 내연기관, 수소와 산소의 결합으로 전기를 발생시키는 스택(Stack), 배터리 등과 같은 다양한 구동수단을 포함하는 발열부의 온도를 제어하기 위한 냉각수의 온도 제어를 위한 밸브의 회전 각도를 제어하기 위한 것이다. 참고로, 본 실시예에서는 차량용 냉각수 제어시스템(1)이 스택의 온도를 기준으로 제어하는 것으로 예시한다.

밸브부(10)는 차량용 발열부(2)와 냉각수(W)의 온도를 냉각시키는 라디에이터(3)의 사이에서 냉각수(W)의 유로 방향을 제어함으로써, 냉각수(W)의 흐름을 제어한다. 이러한 밸브부(10)는 냉각수(W)의 유로내에서 회전 가능하게 마련되어, 회전된 자세에 따라 냉각수(W) 유로의 개방 범위를 조절하여 냉각수(W)의 흐름을 제어할 수 있다.

보다 구체적으로, 밸브부(10)는 발열부(2)로부터 배출된 냉각수(W)의 온도가 기 설정된 온도 이상일 경우, 냉각수(W)의 냉각을 위해 냉각수(W)를 라디에이터(3)로 배출시킨다. 반면에, 밸브부(10)는 발열부(2)로부터 배출된 냉각수(W)의 온도가 기 설정된 온도 미만일 경우, 냉각수(W)를 펌프(11)측으로 배출하여 발열부(2)로 공급되도록 순환시킨다.

참고로, 발열부(2) 및 라디에이터(3)의 동작은 본 발명의 요지가 아니므로, 자세한 도시 및 설명은 생략한다.

제어부(20)는 냉각수(W)의 온도에 따라 밸브부(10)의 개방 범위를 제어한다. 즉, 제어부(20)는 발열부(2)로부터 배출된 냉각수(W)의 온도에 따라 냉각수(W)를 라디에이터(3) 또는 펌프(11)측으로 배출되도록 밸브부(10)의 회전에 의한 개방 범위를 제어하게 된다.

이러한 제어부(20)는 냉각수(W)의 온도를 기 설정된 목표온도를 기준으로 복수의 구간으로 나누어 밸브부(10)의 개방 범위를 제어한다. 본 실시예에서는, 제어부(20)가 냉각수(W)의 온도가 목표온도를 기준으로 하기 수학식 1에 의한 제어값을 계산하여, 제1 내지 제5구간으로 나누어 밸브부(10)를 제어할 수 있다.

여기서, 센서온도는 밸브부(10)로 유입되는 냉각수(W)의 온도를 센싱한 온도이며, 목표온도는 기 설정된 냉각수(W)의 온도이다.

보다 구체적으로, 제어부(20)는 제어값이 -a 내지 +a 범위인 제1온도 범위이면 제1구간으로 제어하고, 제어값이 -b 내지 -c 범위인 제2온도 범위이면 제2구간으로 제어하고, 제어값이 -d 이하인 제3온도 범위이면 제3구간으로 제어하고, 제어값이 +b 내지 +c 범위인 제4온도 범위이면 제4구간으로 제어하고, 제어값이 +d 이상인 제5온도 범위이면 제5구간으로 제어하는 것으로 도시 및 예시한다. 여기서, a, b, c 및 d는 순차적으로 커지는 수치로써, 본 실시예에서는 a는 0.3, b는 0.4, c는 1.5 그리고, d는 1.6인 것으로 예시한다.

그로 인해, 제1구간에서의 제어값은 -0.3 내지 +0.3, 제2구간에서의 제어값은 -1.5 내지 -0.4, 제3구간에서 제어값은 -1.6 이하, 제4구간에서 제어값은 +0.4 내지 +1.5 그리고, 제5구간에서 제어값은 +1.6 이상이다. 즉, 제어부(20)는 정상범위 이내의 목표온도에 대응되는 제1구간, 목표온도보다 낮은 제2 및 제3구간, 목표온도보다 높은 제4 및 제5구간에서 밸브부(10)의 유동 범위를 제어할 수 있다.

참고로, 목표온도는 대략 58℃인 것으로 예시하며, 상술한 a, b, c 및 d는 변경 가능하다. 또한, 목표온도를 기준으로 -0.3 내지 +0.3의 범위의 제1구간은 목표온도를 기준으로 -0.3 내지 +0.3의 정상 범위 이내인 목표온도에 가장 근접한 구간이다.

참고로, a, b, c 및 d를 각각 0.3, 0.4, 1.5 및 1.6으로 설정할 경우, a, b, c 및 d 값 사이에 경계범위가 존재할 수 있다. 예컨대, +a와 +b 사이의 경계범위인 +0.31 ~ +0.39의 경계범위가 존재할 수 있는 것이다. 이러한 경계범위는 보다 정밀한 온도제어를 위해 경계범위 내에서의 온도를 반올림하여 온도구간을 설정하는 것과 같은 실시예도 가능하다.

뿐만 아니라, a, b, c 및 d로 구분되는 온도구간들은 경계범위가 없도록 설정될 수 있다. 예컨대, a와 b가 같은 수치이고, c와 d가 값은 수치로 상호 경계범위가 없는 변형예도 가능하다. 이 경우, 제1구간에서의 제어값은 -0.3 내지 +0.3, 제2구간에서 제어값은 -1.5 내지 -0.3, 제3구간에서의 제어값은 -1.5 이하, 제4구간에서의 제어값은 +0.3 내지 +1.5 그리고, 제5구간에서의 제어값은 +1.5 이상인 변형예도 가능한 것이다. 또한, b 및 c가 같은 수치로 설정되는 다른 변형예도 가능함은 당연하다.
따라서,실시예들에 따라 a, b, c, d의 관계는 a < b < c < d 이거나, a = b < c = d 이거나, a < b = c < d 일 수 있다.

이러한 제1 내지 제5구간 선택은 도 2와 같은 제어 순서로 결정될 수 있다.

도 2와 같이, 제어부(20)는 냉각수(W)의 온도를 확인하여, 제어값이 0보다 큰지 확인한다(21). 여기서, 제어부(20)는 수학식 1에 의한 제어값을 결정한다.

제어값이 0보다 크지 않을 경우, 제어부(20)는 제어값이 0.4보다 작은 온도인지 확인한다(22). 여기서, 제어값이 -0.4보다 작지 않은 대략 0 내지 -0.3℃범위 만큼 작을 경우, 제1구간으로 확인한다.

제어값이 -0.4보다 작을 경우에는 다시, 제어값이 -1.6보다 작은 온도인지 확인한다(23). 이때, 제어값이 -1.6보다 작지 않다고 판단된 경우 즉, 제어값이 -0.4℃ 내지 -1.5℃에 대응되는 제2온도 범위인 제2구간으로 확인한다. 아울러, 제어값이 -1.6 보다 작을 경우 즉, -1.6℃ 이하에 대응되는 제3온도 범위인 제3구간으로 확인한다.

제어값이 0보다 클 경우, 제어값이 0.4보다 큰 온도인지 확인한다(24). 여기서, 제어값이 0.4보다 크지 않은 대략 0 내지 0.3℃범위 만큼 클 경우, 제1구간으로 확인한다.

제어값이 0.4보다 클 경우에는 제어값이 1.6보다 큰지 확인하여(25), 1.5보다 크지 않다고 판단된 경우에는 0.4℃ 내지 1.5℃에 대응되는 제4온도 범위인 제4구간으로 확인한다. 또한, 제어값이 0.4보다 크고 1.6클 경우, 즉, 1.6℃ 이상인 제5온도 범위에 대응되는 제5구간으로 확인한다.

이하에서는, 도 3 내지 도 7을 참고하여, 본 발명에 의한 차량용 냉각수 제어시스템(1)의 제어방법을 설명한다.

제1구간에서의 제어부(20)에 의한 밸브부(10)의 제어가 도 3에 개략적으로 도시된다.

도 3과 같이, 냉각수의 현재 온도를 확인하여(31), 확인된 냉각수의 온도가 제1구간 범위인지 확인한다(32). 여기서, 제1구간에서의 온도는 제어값이 제1온도 범위인 -0.3℃ 내지 +0.3℃이다. 확인된 온도값이 제1구간을 벗어나는지 확인하여(33), 확인된 센서의 온도값이 제1구간이 아닌 경우에는 제1구간이 아닌 다른 구간으로 변경한다(35). 여기서, 제1구간이 변경되지 않고 유지될 경우, 제어부(20)는 현재의 밸브부(10)의 개방 각도를 계속 유지하여 개방 범위가 유지되도록 제어한다.

제2구간에서의 제어부(20)에 의한 밸브부(10)의 제어 순서가 도 4에 개략적으로 도시된다.

도 4와 같이, 냉각수(W)의 목표온도와 센서온도를 비교한 수학식 1에 의한 제어값으로 제2구간을 확인한 후(41), 구간 변경을 확인한다(42). 구간 변경이 필요할 경우 즉, 목표온도와 센서온도의 차이 범위가 제2구간 범위를 벗어날 경우에는 대응되는 구간을 변경한다(421).

구간 변경이 불필요한 제2구간이 계속 유지되는 온도 범위임이 확인될 경우에는 냉각수(W)의 온도 변화 기울기가 0 이상의 범위인지 확인함으로써, 온도 변화량을 1차 판단한다(43). 여기서, 냉각수(W)의 온도 변화 기울기는 하기 수학식 2에 의해 결정되며, 제어부(20)는 기울기를 계산하여 다단계로 냉각수의 온도 변화량을 확인한다.

여기서, 이전온도는 센서온도 이전(일례로 0.5초 전)에 센싱된 냉각수(W)의 온도로 예시하나, 꼭 0.5초 전으로만 한정되지 않음은 당연하다.

단계 43에서 기울기가 0 이상일 경우, 제어부(20)는 기울기가 제1기울기값인 0.2 이하인지 확인하여(44), 온도 변화량을 2차 판단한다. 여기서, 제어부(20)는 기울기가 0.2 이하일 경우에는, 냉각수(W)의 승온 온도가 적정한 것으로 판단하여 밸브부(10)의 개방 각도를 유지한다(441).

반대로, 제어부(20)는 기울기가 0.2 초과로 판단될 경우, 냉각수(W)의 승온 온도가 과다한 것으로 판단하여 밸브부(10)를 제1각도인 1° 이동하여 개방 범위를 변화시킨다(442). 그로 인해, 밸브부(10)를 통과하는 냉각수(W)의 개방 범위가 1° 만큼 증가하여 라디에이터(3)로 진입하는 냉각수(W)의 유량이 증가할 수 있다. 참고로, 제어부(20)는 밸브부(10)의 개방 범위를 1° 증가시킴에 대응하여, 라디에이터(3)의 개방 범위도 확장될 수 있다.

또한, 수학식 2에 의해 계산된 냉각수(W)의 온도변화 기울기가 0 미만일 경우(43), 기울기가 제2기울기값인 0.3 미만인지 확인하여 온도 변화량을 2차 판단한다(45). 만약, 기울기가 0.3 이상일 경우 하기 수학식 3에 의해 차이온도를 계산하여 제1온도인 1을 초과하는 여부를 확인한다(46). 여기서, 제2기울기값은 제1기울기값보다 절대값이 큰 수치이다.

이러한 차이온도를 계산함으로써, 제어부(20)는 냉각수의 유동량을 제어할 수 있다.

여기서, 제어부(20)는 차이온도가 제1온도인 1을 초과일 경우에는 냉각수(W)의 승온 온도를 전환시키기 위해 밸브부(10)의 개방 각도를 제1각도의 음수값 즉, -1°이동시킨다(461). 즉, 제어부(20)는 목표온도와 예상온도에 차이가 있음을 판단하여 냉각수(W)의 승온을 위해 밸브부(10)의 개방 각도를 가변시키는 것이다.

또한, 제어부(20)는 차이온도가 1 이하일 경우에는 냉각수(W)의 승온 전환 직전이고 목표온도에 거의 도달했음으로 판단하여, 밸브부(10)의 개방 각도를 제1각도보다 절대값이 작은 제3각도의 음수값인 -0.5°변경시킨다(462). 이때, 밸브부(10)의 각도 변화에 대응하여 라디에이터(3)도 밸브부(10)의 변화된 개방 각도에 대응되는 범위만큼 폐쇄될 수 있다.

도 4의 단계 45에서 계산된 기울기가 제2기울기값인 0.3 미만일 경우, 제어부(20)는 냉각수(W)의 온도가 많이 낮아짐에 따라 빠른 승온 전환이 필요함으로 인식한다. 그로 인해, 제어부(20)는 밸브부(10)의 개방 각도를 제1각도보다 절대값이 큰 제2각도의 음수값 예컨대 -1.5°만큼 이동시킴으로써, 밸브부(10)를 통과하는 냉각수(W)의 유량을 변경시킨다(451). 아울러, 제어부(20)는 냉각수(W)의 빠른 승온 전환을 위해, 냉각수(W)가 유입되는 라디에이터(3)의 폐쇄 범위를 확장시킬 수 있다. 이때, 라디에이터(3)의 폐쇄 범위는 -제3각도 즉, -0.5에 대응되는 라디에이터(3)의 폐쇄 범위가 더 작음이 좋다.

참고로, 단계 451, 461 및 462로 갈수록 냉각수(W)의 승온 온도가 점차 적당해진다. 즉, 제2구간내에서 단계 451에서의 냉각수(W) 온도가 가장 낮으며, 단계 461 및 462로 갈수록 점차 온도가 승온된 상태이다. 그로 인해, 단계 441에서는 냉각수(W)의 승온 온도가 적당하며, 단계 442에서는 냉각수(W)의 승온 온도가 과다함으로써, 냉각수(W)의 유량이 제어된다.

한편, 제어부(20)는 밸브부(10)의 개방 범위를 제어함에 있어서, 대략 0.4초 가량의 지연(Delay) 시간을 가진 후, 또 다시 제어가 이루어질 수 있다. 즉, 제2구간에서 밸브부(10)의 개방 범위 제어가 이루어진 후, 지연 시간 이후 다시 처음부터 제어값 계산에 의한 제어가 순차적으로 이루어지는 것이다. 이러한 지연시간은 같은 온도구간 내에서만 밸브부(10)의 개방 범위 변경이 필요한 경우에만 대략 0.4초 가량 지연되도록 설정된다. 즉, 제2구간내에서 밸브부(10)의 개방 범위가 변경될 때에는 지연시간을 가지나, 제2구간에서 타 온도구간으로 변경될 때에는 지연시간이 존재하지 않는 것이다.

도 5를 참고하면, 제3구간에서의 제어부(20)의 제어 순서가 개략적으로 도시된다.

도 5를 참고하면, 수학식 1에 의한 제어값을 비교하여 제3구간임을 확인한 후(51), 구간 변경을 확인한다(52). 만약, 제어값이 제2구간 범위를 벗어날 경우, 제어부(20)는 제2구간에서 계산된 제어값 범위에 대응되는 구간으로 변경한다(521).

제3구간이 유지될 경우, 수학식 2에 의한 기울기를 계산하여, 계산된 기울기가 0 초과인지 여부를 확인함으로써 냉각수(W)의 온도 변화량을 1차 판단한다(53). 기울기가 0 초과가 아닌 0 이하일 경우, 제어부(20)는 냉각수(W)가 승온되지 않음으로 인지하여, 수학식 3에 의한 차이온도의 음수값 즉, -차이온도 만큼 밸브부(10)의 개방 각도를 이동시킨다(531). 여기서, 냉각수(W)의 승온 진행이 안되고 있음으로 제어부(20)는 인식함으로써, 목표온도와 센서온도의 차이인 제어값이 크다. 그로 인해, 제어부(20)는 라디에이터(3)를 제3구간 내에서 가장 넓게 폐쇄시켜 냉각수(W)의 유입량을 감소시킬 수 있다.

참고로, -차이온도는 밸브부(10)의 개방 범위를 크게 이동시키기 위한 값이다.

계산된 기울기가 0 초과일 경우(53), 제어부(20)는 수학식 3에 의한 차이온도의 제2온도인 2°초과 여부를 확인한다(54). 만약, 차이온도가 2를 초과할 경우, 제어부(20)는 승온 중인 냉각수(W)의 목표온도와 예측온도의 차이가 큼을 인식하여 밸브부(10)의 개방 범위를 -0.5°이동시킨다(541). 반대로, 차이온도가 2를 초과하지 않을 경우, 냉각수(W)가 빠른 승온 속도로 인해 목표온도에 임박하였음으로 인식하여 밸브부(10)의 각도를 제1 내지 제3각도보다 절대값이 제일 큰 제4각도인 3°이동시킨다(542). 이때, 제어부(20)는 라디에이터(3)를 열어서 승온량을 재조절할 수 있다. 즉, 단계 542의 경우, 냉각수(W)의 온도가 승온 중이고, 목표온도와 예측온도 사이의 차이가 단계 541과 비교하여 적은 상태이다.

참고로, 제3구간에서 냉각수(W)의 온도는 단계 542, 541 및 531로 갈수록 목표온도보다 낮음으로써, 단계 542에서의 냉각수(W) 온도가 목표온도에 근접하다.

이러한 제3구간에서의 제어부(20) 제어 동작 중에도 대략 0.4초의 지연시간이 있을 수 있다.

도 6을 참고하면, 제4구간에서의 제어부(20)에 의한 밸브부(10)의 제어 순서가 대략적으로 도시된다.

도 6과 같이, 제어부(20)는 수학식 1에 의한 제어값을 비교하여 제4구간임을 확인한 후(61), 제어값 변화에 따른 구간 변경 여부를 확인한다(62). 여기서, 제어부(20)는 제어값 변화로 구간 변경이 필요할 경우, 해당되는 타 구간으로 변경한다(621).

제4구간이 계속 유지되는 상태에서, 제어부(20)는 수학식 2에 의한 기울기를 계산하여 0 초과 여부를 확인하여 냉각수(W)의 온도 변화량을 1차 판단한다(63).

단계 63에서 기울기가 0 초과가 아닌 0 이하의 값일 경우, 제어부(20)는 냉각수(W)가 냉각 중인 것으로 인식하여, 기울기가 제1기울기값의 음수값인 -0.2와 비교하여 온도 변화량을 2차 판단한다(64).

단계 64에서 기울기가 -0.2 초과일 경우, 냉각수(W)는 냉각 과다 상태로써 밸브부(10)의 밸브 각도를 제1각도의 음수값 즉, -1°도 변화시키며, 라디에이터를 약간 닫을 수 있다(641).

단계 64에서 기울기가 제1기울기값의 음수값인 -0.2 이하일 경우에는 냉각수(W)의 냉각 상태가 적당함에 따라 밸브부(10)의 밸브 각도를 변화없이 유지시킨다(642).

단계 63에서 기울기가 0 초과일 경우, 또 다시 기울기가 제2기울기값인 0.3 이하인지 확인하여 온도 변화량을 2차 확인한다(65). 기울기가 0.3 이하일 경우, 수학식 3에 의한 차이온도를 확인하여 1 미만인지 여부를 확인한다(66).

만약, 단계 66에서 확인된 차이온도가 제1온도인 1 초과일 경우, 냉각수(W)가 적당한 냉각 전환이 필요함에 따라 제어부(20)는 밸브부(10)의 개방 범위를 1°이동시킨다(661). 이러한 단계 661에서, 냉각수(W)의 목표온도와 예상온도 사이에 차이가 있음에 따라 제어부(20)는 냉각을 더 진행하도록 제어한다.

반대로, 단계 66에서 확인된 차이온도가 1 이하일 경우에서는 제어부(20)가 냉각 전환 직전 상태로 판단하여 밸브부(10)의 개방 각도를 제3각도인 0.5°이동시킨다(662). 이러한 단계 662의 경우, 제어부(20)는 냉각수(W)가 냉각 전환 직전임에 따라 목표온도에 거의 도달되었음으로 판단하며, 밸브부(10)의 개방 범위 이동에 연동하여 라디에이터(3)를 약간만 개방시킬 수 있다.

단계 65에서 기울기가 0.3 초과일 경우, 제어부(20)는 밸브부(10)를 1.5°가량 이동시킨다(67). 이때, 제어부(20)는 냉각수(W)의 온도가 높아짐에 따라 빠른 냉각 전환이 요구됨에 따라, 라디에이터(3)를 단계 662에서보다 많이 개방시킬 수 있다.

참고로, 제4구간에서, 단계 67에서의 냉각수(W)의 온도가 가장 높은 경우이며, 단계 661에서 단계 662로 갈수록 냉각 온도가 적당하다. 아울러, 단계 641의 경우 냉각수(W)가 과다 냉각된 상태로써, 제4구간내에서 가장 냉각수(W)의 온도가 낮은 상태이다.

제4구간에서도 제어부(20)는 밸브부(10)의 개방 범위를 제어함에 있어서, 0.4초의 지연(Delay) 시간을 가질 수 있도록 제어할 수 있다.

도 7을 참고하면, 제5구간에서의 제어부(20)의 제어 순서가 개략적으로 도시된다.

도 7과 같이, 상술한 제1 내지 제4구간에서와 마찬가지로, 제어부(20)는 수학식 1에 의한 제어값을 비교하여 제5구간임을 확인한 후(71), 구간 변경 여부를 확인한다(72). 여기서, 제어값이 제5구간 범위를 벗어날 경우, 제어부(20)는 제5구간에서 계산된 제어값 범위에 대응되는 구간으로 변경한다(721).

제5구간이 계속 유지되는 상태에서, 수학식 2에 의한 기울기가 0 초과인지 여부를 확인하여, 냉각수(W)의 온도 변화량을 1차 판단한다(73).

단계 73에서 계산된 기울기가 0 초과일 경우, 수학식 3에 의한 차이온도에 대응되는 각도로 밸브부(10)의 개방 범위를 변화시킨다(74). 참고로, 기울기가 0 초과인 경우, 냉각수(W)의 목표온도와 센서온도의 차이가 많이 나는 상태로써 냉각이 진행되지 않고 있는 상태이다. 이에 따라, 제어부(20)에 의해 차이온도만큼 밸브부(10)의 개방 범위가 제어됨과 아울러, 라디에이터(3)의 개방 범위도 최대로 확장될 수 있다.

단계 73에서 계산된 기울기가 0 이하일 경우, 제어부(20)는 수학식 3에 의한 차이온도가 제2온도인 2를 초과하는지 확인하다(75). 차이온도가 2를 초과할 경우, 제어부(20)는 밸브부(10)를 제3각도인 0.5° 가량 이동하여 개방 범위를 제어한다(76). 이 때의 냉각수(W)는 냉각 중인 상태이나 아직까지 목표온도와 예측온도 사이의 차이가 큰 상태임에 따라, 밸브부(10)가 개방과 연동하여 라디에이터(3)가 더 개방되어 냉각 속도를 향상시킬 수 있다. 참고로, 단계 76에서의 라디에이터(3) 개방범위는 단계 74에서의 라디에이터(3) 개방 범위보다 작음이 좋다.

또한, 차이온도가 2 이하일 경우(75), 제어부(20)는 밸브부(10)를 제2각도보다 절대값이 큰 제4각도의 음수값인 -3도 가량 이동시킨다(77). 이때, 냉각수(W)는 냉각이 빠르게 진행되고 있은 상태임에 따라, 목표온도에 도달 직전이다. 그로 인해, 제어부(20)는 라디에이터(3)를 폐쇄시켜 냉각량을 재조절할 수 있다.

참고로, 제5구간에서 단계 77, 76 및 74로 갈수록 목표온도 대비 냉각수(W)의 온도가 높음으로써, 단계 77, 76 및 74로 갈수록 냉각수(W)의 냉각이 더 많이 요구되는 상태이다.

이러한 제5구간에서도 제어부(20)는 대략 0.4초 가량의 지연시간을 가지고 냉각수(W)의 흐름을 제어할 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 7에서는 냉각수(W)를 펌핑하는 펌프(11)가 별도로 마련되는 것으로 도시 및 예시하였으나, 꼭 이에 한정되지 않는다. 즉, 도 8과 같이, 밸브(111)와 펌프(112)가 상호 일체로 형성되는 차량용 냉각수 제어시스템(100)의 다른 실시예도 가능하다.

도 8에서와 같이, 밸브(111)와 펌프(112)는 상호 나란하게 일체로 마련됨으로써, 발열부(2)와 라디에이터(3) 사이의 냉각수(W)의 흐름을 제어한다. 이러한 밸브(111)와 펌프(112)가 상호 일체로 마련되는 밸브부(110)는 제어부(120)와 연결되어, 도 2 내지 도 7과 같은 제어 방법으로 제어될 수 있다. 즉, 펌프(112)가 밸브(111)와 일체로 마련되어 모듈화되는 점에서 일 실시예와 상이할 뿐, 제어부(120)에 의한 밸브부(110)의 개방 범위 제어 방법은 일 실시예와 동일하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1, 100: 차량용 냉각수 제어시스템
2: 엔진
3: 라디에이터
10, 110: 밸브부
20, 120: 제어부
W: 냉각수

Claims (21)

1. 차량의 발열부 온도 제어를 위한 냉각수를 제어하는 차량용 냉각수 제어시스템에 있어서,
   상기 발열부와 상기 냉각수의 온도를 냉각시키는 라디에이터 사이에서 상기 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브부; 및
   상기 냉각수의 온도에 따라 상기 밸브부의 개방 범위를 제어하는 제어부;
   를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 냉각수의 온도를 기 설정된 목표온도를 기준으로 복수의 구간으로 나누어 상기 밸브부의 개방 범위를 제어하고,
   상기 제어부는 하기 수학식 1에 의한 제어값에 따라 상기 복수의 구간으로 나누어 상기 밸브부의 개방 범위를 제어하고,
   상기 제어부는,
   상기 제어값이 -a 내지 +a 범위인 제1온도 범위이면 제1구간으로 제어하고,
   상기 제어값이 -b 내지 -c 범위인 제2온도 범위이면 제2구간으로 제어하고,
   상기 제어값이 -d 이하인 제3온도 범위이면 제3구간으로 제어하고,
   상기 제어값이 +b 내지 +c 범위인 제4온도 범위이면 제4구간으로 제어하고,
   상기 제어값이 +d 이상인 제5온도 범위이면 제5구간으로 제어하며,
   상기 a, b, c, d의 관계는, a < b < c < d 이거나, a = b < c = d 이거나, a < b = c < d 인 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 제어시스템.
   [수학식 1]
   제어값 = 센서온도 - 목표온도
   여기서, 상기 센서온도는 상기 밸브부로 유입되는 상기 냉각수를 센싱한 온도이다.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 구간 중 어느 하나의 구간으로 상기 밸브부의 개방 범위를 제어한 후에, 상기 어느 하나의 구간내에서 기설정된 지연시간 이후 다시 상기 제어값을 계산하여 상기 밸브부의 개방 범위를 제어하는 차량용 냉각수 제어시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1온도 범위는 상기 목표온도에 대한 정상 범위이고,
   상기 제어부는 수학식 2에 의한 기울기를 계산하여 다단계로 상기 냉각수의 온도 변화량을 확인하며,
   수학식 3에 의한 차이온도로 상기 냉각수의 유동량을 제어하되,
   [수학식 2]
   기울기 = (센서온도 - 이전온도)/(현재와 이전의 시간차)
   [수학식 3]
   예측온도 = 센서온도 + (센서온도 - 이전온도)
   차이온도 = |예측온도-목표온도|
   상기 센서온도는 상기 냉각수의 현재 측정된 온도이고 상기 이전온도는 상기 센서온도 이전에 측정된 온도인 차량용 냉각수 제어시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1구간에서 상기 밸브부의 개방 범위를 유지시키는 차량용 냉각수 제어시스템.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2구간에서 상기 제어부는,
   상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 이하이면, 상기 밸브부의 개방 범위를 유지시키고,
   상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 초과이면, 상기 밸브부의 개방 범위를 제1각도만큼 변경시키고,
   상기 기울기가 0 미만이고 상기 제1기울기값 보다 절대값이 큰 음수인 제2기울기값 미만이면, 상기 밸브부의 개방 범위를 상기 제1각도보다 절대값이 큰 제2각도의 음수값만큼 변경시키고,
   상기 기울기가 0미만이고 상기 제2기울기값 이상이면 상기 차이온도가 제1온도 초과인지 확인하여, 상기 차이온도가 상기 제1온도 초과이면 상기 밸브부를 상기 제1각도의 음수값만큼 변경시키고, 상기 차이온도가 상기 제1온도 이하이면 상기 밸브부를 상기 제1각도보다 절대값이 작은 음수의 제3각도로 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3구간에서 상기 제어부는,
   상기 기울기가 0 이하이면 상기 차이온도의 음수값만큼 상기 밸브부의 각도를 변경하고,
   상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제1온도보다 높은 제2온도 초과일 경우, 상기 제3각도의 음수값만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키고,
   상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우 상기 제2각도보다 절대값이 큰 제4각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제4구간에서 상기 제어부는,
    상기 기울기가 0 이하이고 상기 제1기울기값의 음수값 초과이면 상기 밸브부의 개방 범위를 유지하고, 상기 제1기울기의 음수값 이하인 경우에는 상기 제1각도의 음수값만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키며,
    상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 이하이면 상기 차이온도와 1을 비교하여, 상기 차이온도가 1 초과일 경우 상기 제1각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키고, 상기 차이온도가 1 이하일 경우에는 상기 제3각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키며,
    상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 초과이면 상기 제2각도로 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제5구간에서 상기 제어부는,
    상기 기울기가 0 초과이면 상기 차이온도에 대응되는 범위만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키고,
    상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 초과일 경우, 상기 제3각도만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키며,
    상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우, 상기 제4각도의 음수값만큼 상기 밸브부의 개방 범위를 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템.
12. 차량의 발열부의 온도 제어를 위한 냉각수를 제어하는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 냉각수의 온도를 확인하여 기 설정된 목표온도와 비교하는 단계; 및
    상기 목표온도를 기준으로 복수의 구간으로 나누어, 상기 냉각수의 유동량을 제어하는 제어단계;
    를 포함하며,
    상기 제어단계는 상기 냉각수의 온도를 센싱한 센서온도와 상기 목표온도 사이의 차이인 제어값으로 상기 복수의 구간을 나누고,
    상기 제어단계는,
    상기 제어값이 -a 내지 +a 범위인 제1온도 범위이면 제1구간으로 제어하는 제1구간 제어단계;
    상기 제어값이 -b 내지 -c 범위인 제2온도 범위이면 제2구간으로 제어하는 제2구간 제어단계;
    상기 제어값이 -d 이하인 제3온도 범위이면 제3구간으로 제어하는 제3구간 제어단계;
    상기 제어값이 +b 내지 +c 범위인 제4온도 범위이면 제4구간으로 제어하는 제4구간 제어단계; 및
    상기 제어값이 +d 이상인 제5온도 범위이면 제5구간으로 제어하는 제5구간 제어단계;
    를 포함하며,
    상기 a, b, c, d의 관계는, a < b < c < d 이거나, a = b < c = d 이거나, a < b = c < d 인 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 복수의 구간 중 어느 하나의 구간으로 상기 냉각수의 유동량을 제어한 후, 상기 어느 하나의 구간내에서 기설정된 지연시간 이후 다시 상기 제어값을 계산하여 상기 냉각수의 유동량을 제어하는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 제12항에 있어서,
    상기 제1온도 범위는 상기 목표온도에 대한 정상 범위이고,
    상기 제어단계는,
    수학식 2에 의한 기울기를 계산하여 다단계로 상기 냉각수의 온도 변화량을 확인하며,
    수학식 3에 의한 차이온도로 상기 냉각수의 유동량을 제어하되,
    [수학식 2]
    기울기 = (센서온도 - 이전온도)/(현재와 이전의 시간차)
    [수학식 3]
    예측온도 = 센서온도 + (센서온도 - 이전온도)
    차이온도 = |예측온도-목표온도|
    상기 센서온도는 상기 냉각수의 현재 측정된 온도이고 상기 이전온도는 상기 센서온도 이전에 측정된 온도인 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
17. 제12항에 있어서,
    상기 제1구간 제어단계는 상기 냉각수의 유동량을 유지시키는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
18. 제16항에 있어서,
    상기 제2구간 제어단계는,
    상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 이하이면, 상기 냉각수의 유동량을 유지시키고,
    상기 기울기가 0 이상이고 제1기울기값 초과이면, 상기 냉각수의 유동량을 제1변화량만큼 변경시키고,
    상기 기울기가 0 미만이고 상기 제1기울기값 보다 절대값이 큰 음수인 제2기울기값 미만이면, 상기 냉각수의 유동량을 상기 제1변화량보다 절대값이 큰 제2변화량의 음수값만큼 변경시키고,
    상기 기울기가 0미만이고 상기 제2기울기값 이상이면 상기 차이온도가 제1온도 초과인지 확인하여, 상기 차이온도가 상기 제1온도 초과이면 상기 냉각수의 유동량을 상기 제1변화량의 음수값만큼 변경시키고, 상기 차이온도가 상기 제1온도 이하이면 상기 냉각수의 유동량을 상기 제1변화량보다 절대값이 작은 음수의 제3변화량만큼 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 제3구간 제어단계는,
    상기 기울기가 0 이하이면 상기 차이온도의 음수값만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경하고,
    상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제1온도보다 높은 제2온도 초과일 경우, 상기 제3변화량의 음수값만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키고,
    상기 기울기가 0 초과이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우 상기 제2변화량보다 절대값이 큰 제4변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
20. 제18항에 있어서,
    상기 제4구간 제어단계는,
    상기 기울기가 0 이하이고 상기 제1기울기값의 음수값 초과이면 상기 냉각수의 유동량을 유지하고, 상기 제1기울기의 음수값 이하인 경우에는 상기 제1변화량의 음수값만큼 냉각수의 유동량을 변경시키며,
    상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 이하이면 상기 차이온도와 1을 비교하여, 상기 차이온도가 1 초과일 경우 상기 제1변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키고, 상기 차이온도가 1 이하일 경우에는 상기 제3변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키며,
    상기 기울기가 0 초과, 상기 제2기울기값 초과이면 상기 제2변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
21. 제19항에 있어서,
    상기 제5구간 제어단계는,
    상기 기울기가 0 초과이면 상기 차이온도에 대응되는 범위만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키고,
    상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 초과할 경우, 상기 제3변화량만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키며,
    상기 기울기가 0 이하이고 상기 차이온도가 상기 제2온도 이하일 경우, 상기 제4변화량의 음수값만큼 상기 냉각수의 유동량을 변경시키는 차량용 냉각수 제어시스템의 제어방법.
    

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