KR20000021773A - 자동차의 냉각팬 구동장치 및 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 냉각팬 구동장치 및 방법에 관한 것으로서, 종래에는 냉각수 온도센서와 에어컨 압력센서에서 입력되는 신호에 따라 냉각팬의 속도 및 오프를 제어하였으므로 차량의 속도가 일정속도 이상이 되면 냉각팬의 작동효과가 없는데도 불구하고 냉각팬을 구동하여 불필요한 연료가 소모되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 자동차의 전자장치를 제어하는 전자제어유니트(ECU)에 에어컨 압력센서(400)와 냉각수 온도센서(300) 및 차속센서(200)를 연결하고, 상기 전자제어유니트(100)에 냉각팬 구동부(500)를 연결하여, 상기 냉각팬 구동부(500)가 에어컨 압력과 냉각수온에 따라 해당하는 속도로 구동되고, 차량의 속도가 설정속도 이상이되면 오프되도록 구성하여 냉각팬의 작동효과가 없어지는 속도에서 자동으로 냉각팬이 정지하므로써 불필요한 연료 소모를 감소시키고 소음을 문제를 개선한 유용한 발명이다.

Description

자동차의 냉각팬 구동장치 및 구동방법.

본 발명은 차량의 속도에 따른 냉각팬 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 차량의 속도가 일정속도 이상으로 증가하면 냉각팬이 구동되지 않도록 하므로써 냉각팬의 작동효과가 없는 시점에서 불필요한 연료소모와 소음을 감소시키도록 하는 자동차의 냉각팬 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 실린더내에서 발생하는 연소가스의 온도는 2000℃ 이상의 고온으로서 이 고온에 의해 실린더,실린더 헤드,피스톤 등의 변형,엔진오일의 유막파괴,엔진오일의 부족,엔진의 출력저하등의 엔진의 손상을 가져오기 때문에 엔진의 열을 방출시켜 온도를 적정수준으로 떨어뜨려야 한다.

냉각장치는 혼합기의 연소에 의해 발생되는 열의 일부를 냉각시켜 기관의 과열을 방지하여 운전을 원활하게 하기 위한 장치로 그 목적은 조기점화 방지, 충전효율의 향상, 변형 및 균열방지, 윤활작용의 원활함 등에 있다.

기관이 과열되면 부품이 변형되고, 윤활유의 유막이 파괴되며, 윤활유 부족현상이 발생하고, 기관의 출력이 저하되는 등의 현상이 일어나며, 기관이 과냉되면 출력이 저하되고, 연료소비율이 증대되며, 오일희석 및 베어링부의 마모 등의 현상이 일어나게 된다.

상기와 같은 문제점을 발생시키는 기관의 과열은 팬벨트의 미끄러짐이나 물재킷에 스케일이 부착될 때, 또 냉각수가 누설되거나, 정온기 불량 등에 의해 발생되는 것이다.

그래서 공기에 의해 엔진에서 발생하는 열을 식히는 공냉식과 냉각수에 의해 엔진의 열을 방출시키는 수냉식 냉각방식을 채택하고 있다.

상기 공냉식은 실린더의 주변에 냉각핀을 설치하여 이 냉각핀에 외부의 자연공기를 접촉시키는 자연공냉식과 냉각팬에 의해 발생되는 인공공기를 냉각핀에 접촉시키는 강제공냉식이 있다.

상기 수냉식은 라디에이터를 이용하여 냉각시키는 방식으로서,크랭크축에 의해 동력을 얻어 냉각수를 실린더내로 압송순환시키는 워터펌프,실린더 블록과 실린더 헤드를 둘러싸는 냉각수 통로인 워터재킷,엔진의 열을 흡수한 냉각수의 열을 라디에이터 그릴을 통해서 들어오는 외부의 자연공기에 의해 냉각시키는 라디에이터,정차시나 저속주행시에 충분치 못한 라디에이터의 통풍을 고려하여 충분한 냉각공기를 라디에이터로 송풍하여 냉각효과를 얻기위한 냉각팬,냉각수 온도가 기준온도이냐 그 이하이냐에 따라 냉각수통로를 개폐하여 엔진 워밍업을 신속하게 할 수 있도록 하는 서모스탯으로 구성되어 있다.

상기한 냉각수는 워터펌프에 의해서 워터재킷을 통과하여 서모스탯을 거쳐 라디에이터로 흘러 냉각된 후,워터펌프에 의해 다시 라디에이터와 엔진을 순환하게 된다.

상기 냉각팬은 보통 펌프축과 일체로 되어 회전하며 라디에이터를 통해 공기를 흡입하여 라디에이터의 통풍을 보조하는 것인데, 워터펌프와 일체로 크랭크축과 벨트로 연결되어 동력을 얻는 방식과 라디에이터 통과후의 냉각수의 온도를 온도센서로 감지하여 기준온도 이상이면 작동되는 전동식이 있다.

상기한 전동식 냉각팬은 전자제어유니트에서 냉각수온 센서와 에어컨 압력센서에서 감지된 신호에 따라 냉각수온이 설정온도 이상이거나 에어컨 압력이 설정압력 이상이면 고속회전신호를 인가하여 고속으로 회전하고, 냉각수온이 설정온도 이하이거나 에어컨 압력이 설정압력 이하이면 저속회전 신호를 인가하여 저속으로 회전하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같이 냉각수온과 에어컨 압력에 따라 구동되는 냉각팬은 차량이 소정의 속도 이상으로 주행하면 맞바람에 의해 냉각팬 작동효과가 없어지는 경우가 있는데 이러한 경우에도 냉각수온과 에어컨 압력에 따라 계속해서 구동되므로 연료가 불필요하게 소모되었고, 고속 주행시 냉각팬이 구동하므로써 소음이 증가되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 속도에 따라 차량이 설정속도 이상으로 운행되면 자동으로 냉각팬의 구동이 정지되도록 하는 냉각팬 구동방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 자동차의 전자장치를 제어하는 전자제어유니트(ECU)에 에어컨 압력센서와 냉각수 온도센서 및 차속센서를 연결하고, 상기 전자제어유니트에 냉각팬 구동부를 연결하여, 상기 냉각팬 구동부가 에어컨 압력과 냉각수온에 따라 해당하는 속도로 구동하고, 차량의 속도가 설정속도 이상이되면 오프되도록 구성하므로써 달성되는 것이다.

이러한 본 발명은 냉각팬의 작동효과가 없어지는 설정속도 이상으로 차량이 운행하면 냉각팬의 구동을 정지시켜 불필요한 연료소모를 방지하고 소음을 감소시키므로서 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

도 1 은 본 발명에 의한 냉각팬 구동장치를 나타낸 구성도.

도 2 는 본 발명에 의한 냉각팬 구동방법의 동작수순을 나타낸 순서도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 전자제어유니트 200 : 차속센서

300 : 냉각수 온도센서 400 : 에어컨 압력센서

500 : 냉각팬 구동부

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술 구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 의한 냉각팬 제어장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2 는 본 발명에 의한 냉각팬 구동방법의 동작수순을 나타낸 순서도로서 도면에서 도시되는 바와같이 본 발명은 자동차의 전자장치를 제어하는 전자제어유니트(ECU,100)에 에어컨 압력센서(400)와 냉각수 온도센서(300) 및 차속센서(200)를 연결하고, 상기 전자제어유니트(100)에 냉각팬 구동부(500)를 연결하여, 상기 냉각팬 구동부(500)가 에어컨 압력과 냉각수온에 따라 해당하는 속도로 구동하고, 차량의 속도가 설정속도 이상이되면 오프되도록 구성된 것이다.

즉, 에어컨이 온된 상태에서는 에어컨 압력센서의 감지신호에 따라 에어컨 압이 설정값이상이면 냉각팬을 고속으로 작동하고 에어컨 압이 설정값 이하이면 냉각팬을 저속으로 작동한다.

또, 에어컨이 오프된 상태에서는 냉각수 온도에 따라 냉각수 온도가 설정온도 이상이면 냉각팬을 고속으로 작동하고 냉각수 온도가 설정온도 이하이면 냉각팬을 저속으로 작동시키는 냉각팬 구동장치에 적용되는 것이다.

상기 냉각팬 구동장치의 에어컨 압 판단단계(S100)에서 에어컨 압이 설정값 이상이면 차속센서(200)에서 입력되는 신호에 의해 차속을 판단(S30,S40)하고 차량의 속도가 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프(S32)시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 고속으로 작동(S31)시키며, 에어컨 압이 설정값 이하이면 차속을 감지하여 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프(S32)시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 저속으로 작동(S41)시키는 단계(S200)를 수행한다.

그리고, 냉각수온 판단단계(S300)에서 냉각수온이 설정온도 이상이면 차속을 감지(S60)하여 차속이 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프(S62)시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 고속으로 작동(S61)시키며, 냉각수온이 설정온도 이하이면 차속을 감지(S70)하여 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프(S62)시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 저속으로 작동(S71)시키도록 구성된 단계(S400)를 수행하는 것이다.

상기와 같은 냉각팬 구동장치의 구성을 살펴보면 냉각수의 온도를 감지하여 감지신호를 발신하는 냉각수온도센서(300)와 에어컨 압을 감지하여 감지신호를 발신하는 에어컨 압력센서(400)를 전자제어 유니트(100)에 연결하며, 상기 전자제어유니트(100)에는 차속센서(200)를 연결하여 차량의 속도에 따른 신호가 상기 전자제어 유니트(100)에 인가되도록 한다.

그리고 상기 전자제어 유니트(100)는 상기 냉각수 온도센서(300)와 에어컨압력센서(400)에서 입력되는 신호에 따라 냉각팬의 구동속도를 판단하며, 상기 차속센서(200)에서 설정속도 이상이 감지되면 냉각팬의 구동을 멈추도록 신호를 발신하게 된다.

상기와 같은 구성에 의해 냉각팬은 냉각수 온도와 에어컨 압력에 따른 속도로 구동되다가 차량의 속도가 일정 속도 즉, 차량의 속도에 따른 맞바람에 의해 냉각팬의 작동효과가 없게되는 시점에서 냉각팬이 오프되므로써 불필요한 연료소모를 감소시키고 높은 속도에서 냉각팬의 구동에 따른 소음을 개선할 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 설정속도 이하에서는 에어컨 압력과 냉각수 온도에 따라 냉각팬이 구동되고 차량이 설정속도 이상으로 주행하게 되면 자동으로 냉각팬의 구동이 정지되어 불필요한 연료소모를 방지하게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 냉각팬의 구동을 제어하는 전자제어유니트에 차속센서를 연결하여 냉각팬의 작동효과가 없어지는 설정속도 이상에서 자동으로 냉각팬의 구동을 정지시켜 높은 속도에서 냉각팬의 구동에 의한 소음을 감소시킬 수 있게되고, 불필요한 냉각팬 구동으로 인한 연료소모를 방지할 수 있도록 하는 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 냉각수온과 에어컨 압력에 따라 냉각팬을 구동하는 냉각팬 구동장치에 있어서,

   에어컨 압력 판단단계(S100)에서 에어컨 압이 설정값 이상이면 차속센서(200)의 차속이 설정속도 이상인지를 판단하여 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 고속으로 작동시키며, 에어컨 압이 설정값 이하이면 차속을 감지하여 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 저속으로 작동시키는 단계(S200);

   냉각수온 판단단계(S300)에서 냉각수온이 설정온도 이상이면 차속을 감지하여 차속이 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 고속으로 작동시키며, 냉각수온이 설정온도 이하이면 차속을 감지하여 설정속도 이상이면 냉각팬을 오프시키고, 설정속도 이하이면 냉각팬을 저속으로 작동시키는 단계(S400);

   를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉각팬 구동방법.
2. 냉각수온과 에어컨 압력에 따라 냉각팬을 구동하는 냉각팬 구동장치에 있어서,

   차량의 속도가 설정속도 이상이 되면 신호를 인가하는 차속센서(200);

   상기 차속센서(200)의 신호에 따라 차량의 속도가 설정속도 이상이되면 오프신호를 발신하는 전자제어유니트(100);

   상기 전자제어유니트(100)에 연결되어 전자제어유니트(100)의 제어신호에 따라 구동되는 냉각팬 구동부(500);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉각팬 구동장치.