KR102440509B1 - Cooling drag reduction method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슈라우드 하우징의 상단에 장착되는 블라인드 축, 상기 슈라우드 하우징의 양 측부에 결합되는 가이드, 상기 블라인드 축이 회전함에 따라 상하로 이동되어 슈라우드의 전면을 개방 또는 폐쇄하는 블라인드, 상기 블라인드 축을 회전시키는 서보모터 및 상기 서보모터에 전력을 공급하는 축전기를 포함하는 쿨링팬의 항력 저감 장치로서, 본 발명에 의하면, 간단한 구조에 의해 종래의 AAF 기능을 대신하여 공기 저항을 최소화하며, 작동을 위한 전력을 자가발전에 의해 충당이 가능게 한다.The present invention provides a blind shaft mounted on the upper end of the shroud housing, guides coupled to both sides of the shroud housing, a blind that moves up and down as the blind shaft rotates to open or close the front of the shroud, and rotate the blind shaft A device for reducing drag of a cooling fan including a servomotor and a capacitor for supplying electric power to the servomotor. It is possible to supply by self-generation.
Description
본 발명은 엔진룸에 장착되는 쿨링팬의 자유회전에 의해 발생되는 항력을 저감시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for reducing drag generated by free rotation of a cooling fan mounted in an engine room.
차량에는 라디에이터, 컨덴서 및 팬 슈라우드 조립체를 포함하는 쿨링 모듈이 장착되고, 팬 슈라우드 조립체는 팬과 슈라우드 및 모터 등으로 구성되며, 팬은 모터로부터 회전력을 전달받아 냉각풍을 발생시키는 작용을 하며, 슈라우드는 팬의 회전에 의해 발생한 냉각풍이 열교환기를 잘 통과하도록 하는 가이드 역할을 한다.The vehicle is equipped with a cooling module including a radiator, a condenser, and a fan shroud assembly, and the fan shroud assembly consists of a fan, a shroud, and a motor, and the fan receives rotational force from the motor to generate a cooling wind. serves as a guide for the cooling wind generated by the rotation of the fan to pass through the heat exchanger well.
그런데, 차량이 고속 운전시에는 공기 유입량 과다로 팬을 작동시키지 않아도 된다.However, when the vehicle is driving at a high speed, it is not necessary to operate the fan due to an excessive amount of air inflow.
하지만, 차속에 의해 유입되는 공기로 인해 팬은 자유 회전을 하게 되는데, 이 때문에 cooling drag가 지속적으로 발생하게 되어 공력 및 연비에 악영향을 끼친다.However, the fan rotates freely due to the air introduced by the vehicle speed, which continuously generates cooling drag, which adversely affects aerodynamics and fuel efficiency.
cooling drag는 차량 전면으로부터 엔진룸 내부로 유입되는 공기에 의해 발생되는 저항으로, 차속의 제곱에 비례한다.The cooling drag is the resistance generated by the air flowing into the engine compartment from the front of the vehicle and is proportional to the square of the vehicle speed.
이러한 문제점을 해결하기 위해 그릴이나 범퍼 후면에 개폐 가능한 플랩(flap)을 설치하여 엔진룸의 공기 유입 및 배출을 제어하는 AAF(Active Air Flap) 기술이 개발되었으나, 원가 문제로 일부 차량에만 적용되는 한계가 있다.To solve this problem, AAF (Active Air Flap) technology was developed, which controls the intake and exhaust of air in the engine room by installing an openable flap on the rear of the grill or bumper. there is
이를 해결하기 위한 종래 특허로서 US9,118,130 B2 등이 있는데, 이는 팬 자유회전의 원심력을 이용하여 팬의 자유 회전을 방지함으로써, 공기 유입량을 저감시켜 cooling drag를 저감시키고, Cd(공력계수) 저감 및 연비 향상을 꾀하고 있다.As a prior patent for solving this problem, there are US9,118,130 B2, etc., which use the centrifugal force of free rotation of the fan to prevent free rotation of the fan, thereby reducing the air inflow to reduce cooling drag, Cd (coefficient of aerodynamics) reduction and It is trying to improve fuel efficiency.
그러나, 팬 내측에 위치한 회전 방지구조로 인해 회전 시 언밸런스가 과다 발생하여 NVH가 불리하며, 팬 회전 중 특정시간 locking 작동의 어려움 등의 문제를 갖고 있다.However, due to the anti-rotation structure located inside the fan, excessive unbalance occurs during rotation, which is disadvantageous to NVH, and has problems such as difficulty in locking operation for a specific time during fan rotation.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the above background art are intended to help the understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 간단한 구조에 의해 종래의 AAF 기능을 대신하여 공기 저항을 최소화하며, 작동을 위한 전력을 자가발전에 의해 충당이 가능한 쿨링팬의 항력 저감 장치 및 쿨링팬 항력 저감 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention has a simple structure to replace the conventional AAF function and minimizes air resistance, and reduces the drag of a cooling fan that can supply power for operation by self-generation An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for reducing drag of a cooling fan.
본 발명의 일 관점에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치는, 슈라우드 하우징의 상단에 장착되는 블라인드 축, 상기 슈라우드 하우징의 양 측부에 결합되는 가이드, 상기 블라인드 축이 회전함에 따라 상하로 이동되어 슈라우드의 전면을 개방 또는 폐쇄하는 블라인드, 상기 블라인드 축을 회전시키는 서보모터 및 상기 서보모터에 전력을 공급하는 축전기를 포함한다.The device for reducing drag of a cooling fan according to an aspect of the present invention includes a blind shaft mounted on an upper end of a shroud housing, guides coupled to both sides of the shroud housing, and moving up and down as the blind shaft rotates to the front of the shroud. It includes a blind for opening or closing the blind, a servomotor for rotating the shaft of the blind, and a capacitor for supplying electric power to the servomotor.
그리고, 상기 축전기는 상기 슈라우드 하우징에 장착되는 쿨링팬의 자유회전에 의해 발생된 전력에 의해 충전되는 것을 특징으로 한다.And, the capacitor is characterized in that it is charged by the power generated by the free rotation of the cooling fan mounted on the shroud housing.
또한, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치는, 슈라우드 하우징의 전면 둘레에 장착되는 가이드, 상기 슈라우드 하우징의 전면을 덮을 수 있는 복수의 블라인드, 상기 가이드의 측부 내측에 구비되어 상기 복수의 블라인드를 연결하는 체인으로 구성되며, 상기 체인과 결합되어, 상기 체인이 동작됨에 따라 상기 복수의 블라인드의 각도가 달라지는 패널, 상기 복수의 블라인드 중 최상단의 블라인드를 회전시키는 서보모터 및 상기 서보모터에 전력을 공급하는 축전기를 포함한다.In addition, the apparatus for reducing drag of the cooling fan according to another aspect of the present invention includes a guide mounted around the front surface of the shroud housing, a plurality of blinds that can cover the front surface of the shroud housing, and provided inside the side of the guide. It consists of a chain connecting a plurality of blinds, is coupled to the chain, and the angle of the plurality of blinds is changed as the chain is operated, a servomotor and the servomotor for rotating the uppermost blind among the plurality of blinds It contains a capacitor that supplies power to the
그리고, 상기 축전기는 상기 슈라우드 하우징에 장착되는 쿨링팬의 자유회전에 의해 발생된 전력에 의해 충전되는 것을 특징으로 한다.And, the capacitor is characterized in that it is charged by the power generated by the free rotation of the cooling fan mounted on the shroud housing.
나아가, 상기 패널은 콘덴서가 위치하는 영역에 배치되는 패널과 상기 콘덴서 상부의 영역에 배치되는 패널로 구분되고, 상기 서보모터는 상기 콘덴서가 위치하는 영역에 배치되는 패널과 상기 콘덴서 상부의 영역에 배치되는 패널에 별도로 구비되는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the panel is divided into a panel disposed in the region where the capacitor is located and a panel disposed in the region above the capacitor, and the servomotor is disposed in the panel disposed in the region where the capacitor is located and the region above the capacitor It is characterized in that it is provided separately on the panel.
다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 쿨링팬 항력 저감 방법은, 차속을 설정된 A 값과 비교 판단하는 단계, 상기 차속을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 차속이 A 이상인 경우 쿨링팬의 항력 저감 장치를 구동시키기 위한 축전기의 충전 전압을 설정된 B 값과 비교 판단하는 단계 및 상기 충전 전압을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 충전 전압이 B 이상인 경우 상기 항력 저감 장치가 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계를 포함한다.Next, the method for reducing the drag of a cooling fan according to an aspect of the present invention includes the steps of comparing and determining a vehicle speed with a set value of A, and as a result of comparing and determining the vehicle speed, when the vehicle speed is greater than or equal to A, the drag of the cooling fan is reduced As a result of comparing and determining the charging voltage of the capacitor for driving the device with the set B value and comparing the charging voltage, when the charging voltage is B or higher, the drag reduction device closes the shroud of the cooling module It includes the step of controlling the
그리고, 상기 축전기는 상기 쿨링팬의 자유회전에 의해 발생된 전력에 의해 충전되고, 상기 충전 전압을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 충전 전압이 B보다 작은 경우, 상기 항력 저감 장치가 상기 슈라우드를 개방시키도록 제어하여 상기 축전기를 충전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.And, the capacitor is charged by the power generated by the free rotation of the cooling fan, and as a result of the step of comparing and judging the charging voltage, when the charging voltage is less than B, the drag reduction device closes the shroud It may further include the step of charging the capacitor by controlling the opening.
한편, 상기 차속을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 차속이 A보다 작은 경우 쿨링팬의 항력 저감 장치를 구동시키기 위한 축전기의 충전 전압을 설정된 B 값과 비교 판단하는 단계 및 상기 충전 전압을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 충전 전압이 B 이상인 경우 상기 항력 저감 장치가 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.On the other hand, as a result of the step of comparing and determining the vehicle speed, when the vehicle speed is less than A, comparing and determining a charging voltage of a capacitor for driving a device for reducing drag of a cooling fan with a set value B, and comparing and determining the charging voltage As a result of the step, when the charging voltage is B or higher, the method may further include controlling the drag reduction device to close the shroud of the cooling module.
여기서, 상기 A 값은, 상기 축전기의 목표 발전 전압에 따라 상기 쿨링팬의 유량이 정해지면, 상기 쿨링팬의 사양에 따라 해당 유량이 발생되는 차속으로 결정되는 것을 특징으로 한다.Here, when the flow rate of the cooling fan is determined according to the target power generation voltage of the capacitor, the value A is determined as a vehicle speed at which the flow rate is generated according to the specifications of the cooling fan.
그리고, 상기 항력 저감 장치가 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계는, 차량 에어컨의 작동 상태를 판단하여 상기 에어컨이 작동되는 상태로 판단되면, 상기 항력 저감 장치가 상기 슈라우드의 일부를 폐쇄시키도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And, the step of controlling the drag reduction device to close the shroud of the cooling module, when it is determined that the operating state of the vehicle air conditioner is in the operating state, the drag reducing device closes a part of the shroud It is characterized in that it comprises the step of controlling the
나아가, 상기 에어컨의 세팅 온도와 차량의 실내 온도를 비교하는 단계를 더 포함하여, 상기 세팅 온도가 상기 실내 온도보다 낮은 경우, 상기 항력 저감 장치가 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계는, 상기 슈라우드의 전부를 폐쇄시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, further comprising the step of comparing the set temperature of the air conditioner and the indoor temperature of the vehicle, when the set temperature is lower than the indoor temperature, controlling the drag reduction device to close the shroud of the cooling module, It is characterized in that the control to close all of the shroud.
본 발명의 쿨링팬의 항력 저감 장치 및 항력 저감 방법에 의하면, 고속운전 시 유입되는 공기를 이용하여 자가발전을 함으로써, 추가 동력원 없이 간단한 구조로서 항력을 저감하여 연비를 개선시키는 것이 가능하다.According to the drag reduction apparatus and drag reduction method of a cooling fan of the present invention, it is possible to improve fuel efficiency by reducing drag with a simple structure without an additional power source by generating self-generation using air introduced during high-speed operation.
그러므로, 기존의 AAF의 기능을 하면서도 원가 및 중량을 줄일 수 있따.Therefore, it is possible to reduce the cost and weight while performing the function of the existing AAF.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 항력 저감 장치의 동작을 설명한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 항력 저감 장치의 동작을 설명한 것이다.
도 5는 도 1과 도 3의 항력 저감 방법을 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 항력 저감 방법의 동작 범위를 설명한 것이다.
도 7은 도 5의 실시예에서 확장된 방법을 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 항력 저감 방법의 동작 범위를 설명한 것이다.
도 9는 자가발전의 시작 시점을 설명하기 위한 것이다.
도 10은 본 발명의 항력 저감 방법의 추가적인 제어 방법을 도시한 것이다.
도 11은 도 10의 항력 저감 방법의 추가적인 제어 방법에 의한 도 1의 항력 저감 장치의 응용 예이다.
도 12는 도 10의 항력 저감 방법의 추가적인 제어 방법에 의한 도 3의 항력 저감 장치의 응용 예이다.
도 13은 도 12의 항력 저감 장치의 동작을 설명한 것이다.1 illustrates an apparatus for reducing drag of a cooling fan according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates the operation of the drag reduction device of FIG. 1 .
3 illustrates an apparatus for reducing drag of a cooling fan according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates the operation of the drag reduction device of FIG. 3 .
Figure 5 shows the drag reduction method of Figures 1 and 3;
6 is a view illustrating the operating range of the drag reduction method of FIG. 5 .
Fig. 7 shows an extended method in the embodiment of Fig. 5;
FIG. 8 is a view for explaining the operating range of the drag reduction method of FIG. 7 .
9 is for explaining the start time of self-generation.
10 shows an additional control method of the drag reduction method of the present invention.
11 is an application example of the drag reduction apparatus of FIG. 1 by an additional control method of the drag reduction method of FIG.
12 is an application example of the drag reduction apparatus of FIG. 3 by an additional control method of the drag reduction method of FIG.
13 illustrates the operation of the drag reduction device of FIG. 12 .
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.In describing preferred embodiments of the present invention, well-known techniques or repetitive descriptions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be reduced or omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 항력 저감 장치의 동작을 설명한 것이다.FIG. 1 illustrates an apparatus for reducing drag of a cooling fan according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates an operation of the apparatus for reducing drag of FIG. 1 .
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치를 설명하기로 한다.First, an apparatus for reducing drag of a cooling fan according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
본 발명의 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치는 슈라우드의 전면을 블라인드(13)에 의해서 덮거나 개방시키는 방식의 항력 저감 장치이다.The device for reducing the drag of the cooling fan according to an embodiment of the present invention is a device for reducing the drag of the shroud by covering or opening the front surface of the shroud by the blind 13 .
블라인드(13)는 슈라우드 하우징(H)의 상단에 마련되는 블라인드 축(11)에 결합되고, 슈라우드 하우징(H)의 양 측부에 결합되는 가이드(12)에 의해 가이드되면서 상하로 이동하게 된다.The blind 13 is coupled to the
블라인드 축(11)이 회전됨에 따라 블라인드(13)는 상하로 동작하게 되고, 블라인드 축(11)은 체인(14)으로 연결된 서보모터(15)의 작동에 의해서 회전하게 된다.As the
서보모터(15)는 일정 각도만큼 시계방향(CW) 또는 반시계방향(CCW)으로 회전이 가능하여, 도 2와 같이 동작되게 한다.The
즉, 도 2(a)와 같이 슈라우드가 개방된 초기 상태에서 서보모터(15)가 반시계방향으로 회전하여 도 2(b)와 같이 블라인드(13)가 하향하여 슈라우드를 폐쇄하게 되고, 다시 서보모터(15)가 시계방향으로 회전하면 도 2(c)와 같이 블라인드(13)가 상향하여 슈라우드를 개방하게 된다.That is, the
본 발명은 차량이 고속 운행시에 더 이상 팬의 가동이 불필요한 구간에서 팬이 자유 회전하여 cooling drag가 발생하는 것을 방지하기 위해서 도 2(b)와 같이 슈라우드를 폐쇄하여 팬의 자유회전을 방지한다.The present invention prevents free rotation of the fan by closing the shroud as shown in FIG. .
또한, 자유 회전 방지 외에 일정 구간에서는 도 2(c)와 같이 제어하여 팬의 자유 회전에 의해 자가 발전될 수 있도록 한다.In addition, in a certain section in addition to preventing free rotation, control is performed as shown in FIG. 2(c) to allow self-generation by free rotation of the fan.
이러한 제어 방식은 후술하도록 한다.Such a control method will be described later.
한편, 자가 발전에 의해 발생된 전력은 축전기(16)에 저장되고, 축전기(16)가 서보 모터(15)에 전력을 공급하게 된다.Meanwhile, the electric power generated by self-generation is stored in the
발전기는 팬의 회전에 의해서 전력을 발생시키며, 별도로 구성될 수도 있으나 팬의 회전을 위해 구성되는 모터가 발전기 일체형일 수 있다.The generator generates power by the rotation of the fan, and may be configured separately, but the motor configured for rotation of the fan may be an integrated generator.
다음으로, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치를 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 항력 저감 장치의 동작을 설명한 것이다.Next, FIG. 3 illustrates an apparatus for reducing drag of a cooling fan according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 illustrates an operation of the apparatus for reducing drag of FIG. 3 .
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치를 설명하기로 한다.An apparatus for reducing drag of a cooling fan according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 .
본 발명의 다른 일 실시예에 의한 쿨링팬의 항력 저감 장치는 슈라우드의 전면에 패널(22)을 구비하여, 패널(22)을 구성하는 복수의 블라인드 각각의 각도를 변경하는 것에 의해서 슈라우드를 덮거나 개방시키는 방식의 항력 저감 장치이다.The device for reducing drag of a cooling fan according to another embodiment of the present invention includes a
패널(22)은 슈라우드 하우징(H)의 전면 둘레에 결합되는 가이드(21)에 의해 가이드된다.The
가이드(21)의 측부 내측과 패널(22)의 측부 양단 간에는 체인(23)이 구비되어, 서보모터(24)가 패널(22)의 최상단 블라인드 축을 작동시키면 최상단 블라인드에 의해 체인(23)을 상하로 동작되어 패널(22)의 블라인드 각도가 변경이 된다.A
도 4(a)와 같이 슈라우드가 개방된 초기 상태에서 서보모터(24)가 반시계방향으로 회전하여 도 4(b)와 같이 패널(22)이 슈라우드를 폐쇄하게 되고, 다시 서보모터(24)가 시계방향으로 회전하면 도 4(c)와 같이 패널(22)이 슈라우드를 개방하게 된다.In the initial state in which the shroud is opened as shown in Fig. 4(a), the
앞선 실시예와 같이 도 4(b)의 상태가 팬의 자유회전을 방지하는 구간이 되고, 도 4(c)가 팬의 자유 회전에 의해 자가 발전을 하는 구간이 된다.As in the previous embodiment, the state of Fig. 4(b) is a section preventing the free rotation of the fan, and Fig. 4(c) is a section in which self-generation is generated by the free rotation of the fan.
자가 발전을 위한 축전기는 서보모터(24)와 연결된다.A capacitor for self-generation is connected to the
이하에서는, 이상에서 살펴본 본 발명의 항력 저감 장치를 이용한 본 발명의 일 실시예에 의한 항력 저감 방법을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a drag reduction method according to an embodiment of the present invention using the drag reduction apparatus of the present invention as described above will be described with reference to FIG. 5 .
우선, 차속, 냉각수온, 냉매압 등의 인자에 의해 제어되는 기존의 팬 로직이 작동되는 상황에서(S11), 팬이 OFF 상태인지를 확인한다(S12).First, in a situation in which the existing fan logic controlled by factors such as vehicle speed, coolant temperature, and refrigerant pressure is operated (S11), it is checked whether the fan is in an OFF state (S12).
확인 결과, 팬이 OFF 상태인 경우에 차속을 설정된 A 값과 비교 판단한다(S13).As a result of the check, when the fan is in the OFF state, the vehicle speed is compared with the set value A and determined (S13).
판단 결과, 차속이 A 이상인 경우에는 팬의 자유회전에 의해 항력이 커질 수가 있기 때문에 자유회전을 방지시켜 항력을 저감시킬 수 있도록 제어를 한다.As a result of the determination, when the vehicle speed is greater than A, the free rotation of the fan may increase the drag, so the control is performed to reduce the drag by preventing the free rotation.
나아가, 본 발명은 차속이 A 이상인 경우에도 일정 구간에서는 자유회전에 의한 자가발전이 가능하도록 제어한다.Furthermore, the present invention controls so that self-generation by free rotation is possible in a certain section even when the vehicle speed is A or higher.
그래서, S13 결과 차속이 A 이상이면, 축전기의 충전 전압을 설정된 B 값과 비교 판단한다(S14).Therefore, if the vehicle speed is greater than or equal to A as a result of S13, it is determined by comparing the charging voltage of the capacitor with the set value of B (S14).
축전기의 충전 전압이 설정된 B 값에 못 미치면 서보모터의 구동이 불가하므로, 팬의 자유 회전에 의해 자가발전이 되도록 제어하여(S16), 축전기에 전력이 충전될 수 있도록 한다.If the charging voltage of the capacitor does not reach the set value B, the servomotor cannot be driven, so it is controlled to generate self-generation by the free rotation of the fan (S16), so that the capacitor can be charged with power.
반면, 이미 충전 전압이 설정된 B 값 이상인 경우에는 자유 회전 방지 제어를 함으로써(S15), 앞선 도 2(b) 및 도 4(b)와 같이 슈라우드가 폐쇄되도록 한다.On the other hand, if the charging voltage is already higher than the set B value, the free rotation prevention control is performed (S15), so that the shroud is closed as shown in FIGS. 2(b) and 4(b).
도 6에서 A, B 값에 따른 제어에 의한 구간을 도표로 정리하였다.In FIG. 6, the section by the control according to the A and B values is summarized in a table.
그리고, 도 7은 도 5의 실시예에서 확장된 방법을 도시한 것이고, 도 8은 도 7의 항력 저감 방법의 동작 범위를 설명한 것이다.And, FIG. 7 shows an extended method in the embodiment of FIG. 5, and FIG. 8 describes the operating range of the drag reduction method of FIG.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 항력 저감 방법에서 S21, S22, S23 단계는 도 5 실시예의 S11, S12, S13과 동일하다.7 and 8, in the drag reduction method according to another embodiment of the present invention, steps S21, S22, and S23 are the same as S11, S12, and S13 of the embodiment of FIG.
S23의 판단결과, 차속이 A 이상에 해당하는 경우의 S24, S25, S27은 각각 도 5 실시예의 S14, S15, S16과 동일하다.As a result of the determination at S23, S24, S25, and S27 when the vehicle speed is equal to or greater than A are the same as S14, S15, and S16 of the embodiment of FIG. 5, respectively.
그러나, 본 실시예는 S23의 판단결과, 차속이 A보다 작은 경우에도 충전 전압이 목표 전압 B 이상인지를 판단하여(S25), 그러한 경우에는 자유 회전 방지 제어를 수행함으로써(S26), 자유회전 방지 구간을 확장시키는 방법에 해당하고, 도표로 정리하면 도 8과 같다.However, in the present embodiment, as a result of the determination in S23, even when the vehicle speed is smaller than A, it is determined whether the charging voltage is equal to or greater than the target voltage B (S25), and in such a case, free rotation prevention control is performed (S26) to prevent free rotation. It corresponds to a method of expanding the section, and is summarized in a diagram as shown in FIG. 8 .
다음으로는, 도 9를 참조하여 설정 속도 A에 대해 살펴보기로 한다.Next, with reference to FIG. 9, the setting speed A will be described.
발전시작 속도인 A를 산출하기 위해서는 목표 발전 전압이 설정되어야 한다.In order to calculate A, which is the power generation start speed, a target generation voltage must be set.
목표 발전 전압을 12V라 하면, 역기전력 상수가 0.005일 때 2,400rpm 회전시 12V의 전압이 발생하게 된다.If the target power generation voltage is 12V, when the counter electromotive force constant is 0.005, a voltage of 12V is generated at 2,400rpm rotation.
즉, 역기전력이 0.005이므로 1,000rpm에서 5V이므로 2,400rpm에서 12V가 된다.That is, since the back electromotive force is 0.005, it is 5V at 1,000rpm, so it becomes 12V at 2,400rpm.
그리고, 팬의 사양에 따라 정해지는 표 1의 예시와 같은 차속에 따른 열교환기 입구 공기의 유속 및 유량에 의해 120KPH에서 2,400CMH가 되는 결과를 얻을 수 있다.And, it is possible to obtain a result from 120KPH to 2,400CMH by the flow rate and flow rate of the inlet air of the heat exchanger according to the vehicle speed as shown in Table 1, which is determined according to the specifications of the fan.
그러므로, 차속 120KPH 이상에서 자가발전이 가능하다는 결론에 도달할 수 있고, 팬의 사양 및 목표 발전 전압에 따라 정해지는 이러한 A 값에 따라 항력 저감 방법의 제어가 수행된다.Therefore, it can be concluded that self-generation is possible at a vehicle speed of 120KPH or higher, and the drag reduction method is controlled according to the A value determined according to the fan specification and the target power generation voltage.
도 10은 본 발명의 항력 저감 방법의 추가적인 제어 방법을 도시한 것이다.10 shows an additional control method of the drag reduction method of the present invention.
도 10의 추가적인 제어는 도 5 또는 도 7의 실시예에 추가적으로 부가되는 제어 방법으로서, 앞선 실시예에서의 항력 저감 장치의 제어를 차량의 에어컨 작동상태와 연동시키는 제어에 해당한다.The additional control of FIG. 10 is a control method additionally added to the embodiment of FIG. 5 or FIG. 7 , and corresponds to a control in which the control of the drag reduction device in the previous embodiment is linked with the operation state of the air conditioner of the vehicle.
X는 사용자에 의해 정해지는 세팅 온도이고, Y는 실내 온도가 된다.X is the set temperature determined by the user, and Y is the room temperature.
S31에 의해 에어컨이 OFF된 상태에서는 에어컨의 작동 여부를 고려할 필요가 없으므로, 도 5 및 도 7의 실시예에서 블라인드 또는 패널을 폐쇄시키는 제어시 앞선 실시예대로 전체를 폐쇄시키도록 제어한다. 이는 냉방이 충분한 영역으로 분류한다.In the state in which the air conditioner is turned off by S31, it is not necessary to consider whether the air conditioner operates, so that when controlling the blinds or panels in the embodiments of FIGS. 5 and 7 to close the entire window as in the previous embodiment. This is classified as an area with sufficient cooling.
그러나, 에어컨이 가동되는 상태라면, 자유회전 방지 구간임에도 냉방 부족 영역으로 파악하여 블라인드를 콘덴서 영역이 제외되도록 부분적으로 폐쇄시킨다(S32).However, if the air conditioner is operating, the blind is partially closed so that the condenser area is excluded by identifying it as an insufficient cooling area even in the free rotation prevention section (S32).
그리고, Y와 X를 비교하여, Y(실내온도)가 X(세팅온도)보다 낮으면 냉방이 충분하므로, S34로 제어되며, 그렇지 않으면 냉방이 부족한 상태이므로, 다시 S32로 돌아가도록 제어되게 하는 것이다.And, comparing Y and X, if Y (indoor temperature) is lower than X (setting temperature), the cooling is sufficient, so it is controlled to S34. Otherwise, the cooling is insufficient, so it is controlled to return to S32. .
즉, 도 11의 (a)와 같이 쿨링팬의 전면 구역을 콘덴서 영역과 콘덴서 상부 영역으로 구분할 수 있는데, 도 10과 같은 추가적인 제어가 부가되는 경우엔 도 1의 항력 저감 장치는 도 10의 S32 단계에 의해 도 11(b)와 같이, 블라인드(13)가 콘덴서 상부 영역만 폐쇄시키게 제어된다.That is, as shown in (a) of FIG. 11, the front area of the cooling fan can be divided into a condenser area and an upper area of the condenser. 11(b), the blind 13 is controlled to close only the upper region of the condenser.
반면, S34에 의하는 경우에는 도 2(b)와 동일하게 제어가 된다.On the other hand, in the case of S34, control is performed in the same manner as in FIG. 2(b).
그리고, 도 10의 항력 저감 방법의 추가적인 제어 방법이 추가될 경우에 도 3의 항력 저감 장치는 일부 수정이 필요하게 된다.And, when an additional control method of the drag reduction method of FIG. 10 is added, the drag reduction apparatus of FIG. 3 requires some modifications.
즉, 도 12와 같이, 패널이 콘덴서 영역을 담당하는 패널(33)과 콘덴서 상부 영역을 담당하는 패널(32)로 구분되고, 각각에 서보모터(35)가 필요하게 된다.That is, as shown in FIG. 12 , the panel is divided into a
그래서, 도 10과 같은 추가적인 제어가 부가되는 경우에 도 3의 항력 저감 장치는 도 10의 S32 단계에 의해 도 13(a)와 같이 콘덴서 상부 영역의 패널(32)만 닫히게 제어되며, S34에 의하는 경우에는 도 13(b)와 같이 전 패널(32, 33)이 닫히게 제어되는 것이다.So, when additional control as shown in FIG. 10 is added, the drag reduction device of FIG. 3 is controlled to close only the
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.The present invention as described above has been described with reference to the illustrated drawings, but it is not limited to the described embodiments, and it is common knowledge in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. self-evident to those who have Accordingly, such modifications or variations should be said to belong to the claims of the present invention, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims.
11 : 블라인드 축
12 : 가이드
13 : 블라인드
14 : 체인
15 : 서보모터
16 : 축전기
21 : 가이드
22 : 패널
23 : 체인
24 : 축전기 및 서보모터11: blind axis
12 : Guide
13 : blind
14 : chain
15: servo motor
16: capacitor
21 : Guide
22: panel
23 : chain
24: capacitor and servomotor
Claims (11)
상기 차속을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 차속이 A 이상인 경우 쿨링팬의 항력 저감 장치를 구동시키기 위한 축전기의 충전 전압을 설정된 B 값과 비교 판단하는 단계; 및
상기 충전 전압을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 충전 전압이 B 이상인 경우 상기 쿨링팬의 항력 저감 장치를 구동시켜 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계를 포함하는,
쿨링팬 항력 저감 방법.comparing and determining the vehicle speed with the set value A;
comparing and determining a charging voltage of a capacitor for driving a device for reducing drag of a cooling fan with a set value of B when the vehicle speed is greater than or equal to A as a result of the comparing and determining of the vehicle speed; and
Comprising the step of controlling to close the shroud of the cooling module by driving the drag reduction device of the cooling fan when the charging voltage is greater than B as a result of the step of comparing and determining the charging voltage,
How to reduce cooling fan drag.
상기 축전기는 상기 쿨링팬의 자유회전에 의해 발생된 전력에 의해 충전되고,
상기 충전 전압을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 충전 전압이 B보다 작은 경우, 상기 항력 저감 장치가 상기 슈라우드를 개방시키도록 제어하여 상기 축전기를 충전시키는 단계를 더 포함하는,
쿨링팬 항력 저감 방법.7. The method of claim 6,
The capacitor is charged by the power generated by the free rotation of the cooling fan,
As a result of the step of comparing and determining the charging voltage, when the charging voltage is less than B, controlling the drag reduction device to open the shroud to charge the capacitor,
How to reduce cooling fan drag.
상기 차속을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 차속이 A보다 작은 경우 쿨링팬의 항력 저감 장치를 구동시키기 위한 축전기의 충전 전압을 설정된 B 값과 비교 판단하는 단계; 및
상기 충전 전압을 비교 판단하는 단계에 의한 결과, 상기 충전 전압이 B 이상인 경우 상기 항력 저감 장치가 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는,
쿨링팬 항력 저감 방법.7. The method of claim 6,
comparing and determining a charging voltage of a capacitor for driving a device for reducing drag of a cooling fan with a set value B when the vehicle speed is less than A as a result of the comparing and determining of the vehicle speed; and
As a result of the step of comparing and determining the charging voltage, when the charging voltage is B or higher, the method further comprising the step of controlling the drag reduction device to close the shroud of the cooling module,
How to reduce cooling fan drag.
상기 A 값은, 상기 축전기의 목표 발전 전압에 따라 상기 쿨링팬의 유량이 정해지면, 상기 쿨링팬의 사양에 따라 해당 유량이 발생되는 차속으로 결정되는 것을 특징으로 하는,
쿨링팬 항력 저감 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
The value of A is characterized in that when the flow rate of the cooling fan is determined according to the target power generation voltage of the capacitor, it is determined as the vehicle speed at which the flow rate is generated according to the specification of the cooling fan,
How to reduce cooling fan drag.
상기 항력 저감 장치가 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계는, 차량 에어컨의 작동 상태를 판단하여 상기 에어컨이 작동되는 상태로 판단되면, 상기 항력 저감 장치가 상기 슈라우드의 일부를 폐쇄시키도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
쿨링팬 항력 저감 방법.7. The method of claim 6,
In the step of controlling the drag reduction device to close the shroud of the cooling module, when it is determined that the air conditioner is in an operating state by determining the operating state of the vehicle air conditioner, controlling the drag reducing device to close a part of the shroud characterized in that it comprises the step of
How to reduce cooling fan drag.
상기 에어컨의 세팅 온도와 차량의 실내 온도를 비교하는 단계를 더 포함하여, 상기 세팅 온도가 상기 실내 온도보다 낮은 경우, 상기 항력 저감 장치가 쿨링모듈의 슈라우드를 폐쇄시키도록 제어하는 단계는, 상기 슈라우드의 전부를 폐쇄시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
쿨링팬 항력 저감 방법.11. The method of claim 10,
Controlling the drag reduction device to close the shroud of the cooling module when the set temperature is lower than the indoor temperature further comprising the step of comparing the set temperature of the air conditioner and the indoor temperature of the vehicle, the shroud Characterized in controlling to close all of the,
How to reduce cooling fan drag.
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