KR20010017886A - 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법 - Google Patents

자동차의 수온조절기 고장 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진을 냉각하는 냉각수의 온도에 따라 냉각수의 통로를 개폐하는 수온조절기의 고장을 감지하여 엔진 과열을 사전에 방지하도록 한 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법에 관한 것이다.
본 발명은 엔진 시동후 각종 센서로부터 신호를 감지하여 정상인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 센서들로부터 감지된 신호중 흡입 공기량이 임의로 설정된 시간동안 공기량 보다 많고 적음 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 여부에 따라 경과시간을 임의로 설정된 시간마다 소정의 시간을 적산하는 단계와, 상기 단계에서 적산시간이 임의로 설정된 고장 판정시간에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 적산된 시간이 상기 고장 판정시간에 도달하였으면 수온을 감지하여 감지된 수온이 기설정된 수온 이하인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 감지된 수온이 기설정된 수온 이하이면 고장경보를 표시하도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 수온조절기 고장 감지 방법{METHOD FOR SENSING OUT OF ORDER THERMOSTAT OF VEHICLE}
본 발명은 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진을 냉각하는 냉각수의 온도에 따라 냉각수의 통로를 개폐하는 수온조절기의 고장을 감지하여 엔진 과열을 사전에 방지하도록 한 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 주행중 과열되는 엔진을 적정한 온도가 유지되도록 냉각하는 냉각장치가 구비되게 되고, 상기 냉각장치는 냉각방식에 따라 공기를 이용한 공냉식, 물을 이용한 수냉식을 사용되며, 그 구동은 자연 또는 강제적으로 순환시켜 엔진을 냉각시키게 된다.
그 중에서도 냉각수를 이용하는 냉각장치의 경우에는 엔진의 실린더 블럭과 헤드에 설치된 물재킷 출구부분에 냉각수 통로를 따라 흐르는 냉각수의 온도를 알맞게 조절하는 수온조절기가 장착되게 된다.
따라서 상기 수온조절기는 냉각수의 온도가 정상이하이면 밸브를 닫아 냉각수가 라디에이터 쪽으로 흐르지 못하게 하고, 냉각수의 온도가 정상에 가까워짐에 따라 점차 열리기 시작하여 정상온도에 도달하면 완전히 열어 상기 냉각수가 라디에이터 쪽으로 흐르게 함으로써 냉각수의 온도 조절은 물론 엔진의 냉각시키게 된다.
그러나 상기 수온조절기는 벨로우즈형과 펠릿형이 있는데, 상기 벨로우즈형의 경우에는 얇은 금속판으로 만든 벨로우즈와 밸브를 조립하고 벨로우즈 안에 에틸이나 알콜과 같은 휘발성이 큰 액체를 봉입하여 냉각수의 온도에 따라 봉입된 액체가 팽창 또는 수축에 의하여 벨로우즈가 신축 및 압축되면서 냉각수의 통로를 개폐하도록 되어 있다.
상기 펠릿형의 경우에는 케이스에 붙어 있는 축과 조그만한 실린더에 설치되어 있는 밸브와 스프링으로 되어 있고, 실린더 안에는 왁스와 합성고무를 봉입하여 온도가 상승되면 왁스가 팽창하여 합성고무의 막을 압축하여 상기 실린더가 스프링을 누르고 내려가 밸브를 열고, 온도가 내려가면 액체의 왁스가 고체로 되어 수축되므로 고무막이 본래 위치로 되돌아가 밸브를 닫아주는 개폐동작으로 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각하도록 되어 있다.
이와 같이 상기 수온조절기는 냉각 수온에 따라 봉입된 액체의 팽창 및 수축으로 밸브를 개폐 동작시키면서 엔진 냉각동작을 수행하게 되므로, 간혹 부품의 불량, 결함 및 내구성 저하등으로 인하여 밸브 개폐에 오동작이 발생하였을 경우 상기 정상적인 냉각 작동이 이루어지지 않게 되어 엔진을 과열시키게 될 뿐만 아니라, 상기 엔진 과열은 각 부품에 변형을 야기시켜 주게 되고, 심지어는 엔진에 손상은 물론 연소상태에 노킹이나 조기 점화를 일으켜 엔진 출력을 저하시키게 되는 문제점을 가지게 되었다.
본 발명의 목적은 자동차 운행시 냉각수온에 따라 밸브를 개폐하면서 냉각수를 순환시켜 과열 엔진을 냉각시켜주는 수온조절기의 동작상태를 감지하고 이 감지된 신호로 고장여부를 판단하여 고장 발생시 운전자에게 경보를 표시하도록 함으로써, 상기 수온조절기의 고장으로 인하여 발생되는 각 부품 변형, 엔진손상, 엔진출력이 저하되는 것을 사전에 방지하고자 하는데 있다.
도 1은 본 발명에 이용되는 자동차의 수온 조절기 고장 감지 제어블럭도.
도 2는 본 발명 자동차의 수온 조절기 고장 감지 방법에 대한 플로우챠트.
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 엔진 시동후 각종 센서로부터 신호를 감지하여 정상인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 센서들로부터 감지된 신호중 흡입 공기량이 임의로 설정된 시간동안 공기량 보다 많고 적음 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 여부에 따라 경과시간을 임의로 설정된 시간마다 소정의 시간을 적산하는 단계와, 상기 단계에서 적산시간이 임의로 설정된 고장 판정시간에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 적산된 시간이 상기 고장 판정시간에 도달하였으면 수온을 감지하여 감지된 수온이 기설정된 수온 이하인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 감지된 수온이 기설정된 수온 이하이면 고장경보를 표시하도록 한 것을 특징으로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 엔진 시동후 각종센서로부터 신호를 감지하되 감지된 신호들로부터 흡입 공기량이 임의로 설정된 시간동안에 흡입된 공기량보다 큰 경우 경과시간을 적산하여 이 적산된 시간이 임의로 설정된 고장판정 시간보다 클 경우, 감지되는 수온이 정상수온 보다 작으면(공기 흡입량이 충분하고 고장판정시간이 경과하였음에 불구하고 정상수온에 도달하지 않으면) 수온조절기의 밸브 작동이 원활하지 않아 수온이 정상수온에 도달하지 않는 것으로 판단하여 고장 경보를 발하도록 한 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 이용되는 자동차의 수온조절기 고장 감지 제어 블럭도로서, 자동차 주행시, 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 센서(10)와; 엔진의 과열을 방지하는 냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(11)와; 상기 흡입 공기의 량을 감지하는 공기유량센서(12)와; 스로틀 밸브의 개도량을 감지하는 액셀 위치 센서(13)와; 상기 센서들로부터 감지된 신호를 임의로 설정된 소정의 알고리즘에 의하여 흡입 공기량, 적산시간, 냉각수온을 임의로 설정된 기준 값과 비교 판단 제어하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 전자제어장치(14)와; 상기 전자제어장치(14)로부터 출력되는 제어신호를 받아 경보를 표시하는 경보표시부(15)로 구성되게 된다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 자동차의 주행이 시작되면, 전자제어장치(14)에서는 엔진 회전수 센서(10), 수온센서(11), 공기유량센서(12), 액셀위치센서(13)로부터 감지된 엔진 회전수, 냉각수온, 흡입 공기량, 액셀위치신호를 입력하게 된다(단계200).
이어서 상기 전자제어장치(14)에서는 상기 입력된 흡입 공기량(Q)에 대하여 기설정된 소정의 공기량(Q1)이상인가를 판단하게 된다(단계201).
이때 판단결과 상기 흡입 공기량(Q)이 기설정된 소정의 공기량(Q1)보다 크게 되면(흡입 공기량이 많으면), 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 고부하 상태 즉 고속주행으로 판단하면서 상기 엔진 시동후부터 주행시간을 적산하여 적산시간(TH)을 산출하게 되는바, 즉 적산시간(TH) = 적산시간(TH) + 임의로 설정된 시간(T1)/ 500 msec으로 산출하게 된다(단계202).
이와 같이 적산시간(TH)을 산출한 상태에서 상기 전자제어장치(14)에서는 상기 공기 흡입량(Q)이 임의로 설정된 공기량(Q1)보다 많은 상태에서 상기 적산시간
(TH)이 임의로 설정된 소정의 시간이 경과하였는가를 판단하게 되는데, 이는 자동차 주행시 주행속도의 변화가 발생하기 때문에 주행속도가 순간 변화에 대하여 신속하게 대처하기 위해서 이다(단계203).
따라서 상기 산출된 적산시간(TH)이 임의로 설정된 소정의 시간이 경과하였으면, 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 자동차의 주행속도에 변화없이 주행하는 것으로 판단하여 주행시간을 적산하여 적산시간(TH)을 산출하게 되고, 이때도 상기와 마찬가지로 즉 적산시간(TH) = 적산시간(TH) + 임의로 설정된 시간(T2)/ 500 msec 으로 산출하게 된다(단계204).
이와 같이 적산시간(TH)이 산출되면 상기 전자제어장치(14)에서는 상기 산출된 적산시간(TH)이 고장을 판정할 임의로 설정된 고장 판정시간(TXH)에 도달하였는가를 판단하게 된다(단계205).
그러나 상기 공기 흡입량(Q)이 임의로 설정된 공기량(Q1)보다 많은 상태에서 상기 적산시간(TH)이 임의로 설정된 소정의 시간이 경과하지 않았으면, 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 주행속도에 변화가 발생한 것을 판단하여 다시 적산시간
(TH)을 산출하지 않고, 바로 산출된 적산시간(TH)으로 고장을 판정할 임의로 설정된 고장 판정시간(TXH)에 도달하였는가를 판단하게 된다.
한편 상기 적산시간(TH)이 고장판정시간(TXH)에 도달하지 않았으면 상기 전자제어장치(14)에서는 아직 고장을 판정할 조건이 아닌 것으로 판단하여 다시 적산시간(TH)을 산출하여 상기 산출된 적산시간(TH)이 고장을 판단할 고장 판정 시간(TXH)에 도달하였는가를 판단하게 된다.
이때 상기 산출된 적산시간(TH)이 고장을 판단할 고장판정시간(TXH)에 도달하였으면, 상기 전자제어장치(14)에서는 수온센서(11)로부터 감지된 냉각수온이 정상 냉각수온인 82℃ 이하인가를 판단하게 된다(단계206).
이때 상기 냉각수온이 정상냉각수온 82℃ 이하이면, 상기 전자제어장치(14)에서는 흡입 공기량(Q)이 설정된 공기량(Q1)이상으로 유입되고 있고, 고장 판정 시간(TXH)이 경과하여 고속주행으로 인한 냉각수온이 정상냉각수온 82℃ 이상으로 올라가 있어야 함에도 불구하고, 상기 냉각수온이 정상냉각수온 이하에 있다는 것은 수조절기가 정상적으로 동작하지 않아 냉각수가 유동하는 것으로 판단하여 상기 전자제어장치(14)에서는 수온조절기의 고장임을 경고표시부(15)를 통해서 표시해 주게 된다(단계208).
반면에 상기 냉각수온이 정상냉각수온 82℃ 이상이면, 상기 전자제어장치(14)에서는 수온조절기가 정상적으로 동작하여 흡입 공기량(Q)이 설정된 공기량(Q1)이상으로 유입되고 있고, 고장 판정 시간(TXH)이 경과한 고속주행으로 인한 냉각수온이 정상 냉각수온 82℃ 이상으로 올라가는 것으로 판단하여 수온조절기가 정상임을 경고표시부(15)에 정상임을 표시해 주게 된다(단계207).
한편, 상기 전자제어장치(14)에서는 상기 입력된 흡입 공기량(Q)에 대하여 기설정된 소정의 공기량(Q1)이상이 아닌, 이하인 것으로 판단되면(단계201), 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 저부하 상태 즉 공전(IDLE)상태로 판단하여 상기 엔진시동후 부터 공전시간을 적산한 적산시간(TL)을 산출하게 되는바,
즉 적산시간(TL) = 적산시간(TL) + 임의로 설정된 시간(T3)/ 500 msec 으로 산출하게 된다(단계209).
이와 같이 적산시간(TL)을 산출한 상태에서 상기 전자제어장치(14)에서는 상기 공기 흡입량(Q)이 임의로 설정된 공기량(Q1)보다 적은 상태에서 상기 적산시간
(TL)이 임의로 설정된 소정의 시간(즉 고속주행시 보다 긴 시간)이 경과하였는가를 판단하게 되고(단계210), 이때 상기 산출된 적산시간(TL)이 임의로 설정된 소정의 시간이 경과하였으면, 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 자동차의 주행속도에 변화없이 주행하는 것으로 판단하여 주행시간을 적산하여 적산시간(TL)을 산출하게 되고, 이때도 상기와 마찬가지로 즉 적산시간(TL) = 적산시간(TL) + 임의로 설정된 시간(T4)/ 500 msec 으로 산출하게 된다(단계211).
이와 같이 적산시간(TL)이 산출되면 상기 전자제어장치(14)에서는 상기 산출된 적산시간(TL)이 고장을 판정할 임의로 설정된 고장 판정시간(TXH)에 도달하였는가를 판단하게 된다(단계212).
그러나 상기 공기 흡입량(Q)이 임의로 설정된 공기량(Q1)보다 적은 상태에서 상기 적산시간(TL)이 임의로 설정된 소정의 시간이 경과하지 않았으면, 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 주행속도에 변화가 발생한 것을 판단하여 다시 적산시간
(TL)을 산출하지 않고, 바로 산출된 적산시간(TL)으로 고장을 판정할 임의로 설정된 고장 판정시간(TXH)에 도달하였는가를 판단하게 된다.
한편 상기 적산시간(TL)이 고장판정시간(TXH)에 도달하지 않았으면 상기 전자제어장치(14)에서는 아직 고장을 판정할 조건이 아닌 것으로 판단하여 다시 적산시간(TL)을 산출하여 상기 산출된 적산시간(TL)이 고장을 판단할 고장 판정 시간 (TXH) 즉 고속주행시 보다 긴 고장판정시간에 도달하였는가를 판단하게 된다.
따라서 상기 산출된 적산시간(TL)이 고장을 판단할 고장판정시간(TXH)에 도달하였으면, 상기 전자제어장치(14)에서는 수온센서(11)로부터 감지된 냉각수온이 정상냉각수온인 82℃ 이하인가를 판단하게 된다(단계213).
이때 상기 냉각수온이 정상 냉각수온 82℃ 이하이면, 상기 전자제어장치(14)에서는 흡입 공기량(Q)이 설정된 공기량(Q1)이하로 유입되고 있고, 고속주행시 보다 긴 고장판정시간(TXH)이 경과하여 공전으로 인한 냉각수온이 정상냉각수온 82℃ 이상으로 올라가 있어야 함에도 불구하고, 상기 냉각수온이 정상냉각수온 이하에 있다는 것은 수온조절기가 정상적으로 동작하지 않아 냉각수가 유동하는 것으로 판단하여 상기 전자제어장치(14)에서는 수온조절기의 고장임을 경고표시부(15)를 통해서 표시해 주게 된다(단계215).
반면에 상기 냉각수온이 정상냉각수온 82℃ 이상이면, 상기 전자제어장치
(14)에서는 수온조절기가 정상적으로 동작하여 흡입 공기량(Q)이 설정된 공기량(Q1)이하로 유입되고 있고, 고속주행시 보다 긴 고장판정시간(TXH)경과로 인하여 냉각수온이 정상냉각수온 82℃ 이상으로 올라가는 것으로 판단하여 수온조절기가 정상임을 경고표시부(15)에 정상임을 표시해 주게 된다(단계214).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차 운행시 냉각수온에 따라 밸브를 개폐하면서 냉각수를 순환시켜 과열 엔진을 냉각시켜주는 수온조절기의 동작상태를 흡입 공기량과 고장판정시간 및 수온상태로 감지하고 이 감지된 신호로 고장여부를 판단하여 고장 발생시 운전자에게 경보를 표시하도록 함으로써, 상기 수온조절기의 고장으로 인한 엔진 과열로부터 야기되는 각 부품 변형, 엔진손상, 엔진출력이 저하되는 것을 사전에 방지할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (3)

  1. 엔진시동후 각종 센서로부터 신호를 감지하여 정상인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 센서들로부터 감지된 신호중 흡입 공기량이 임의로 설정된 시간동안 공기량보다 많고 적음을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 여부에 따라 경과시간을 임의로 설정된 시간마다 소정의 시간을 적산하는 단계와, 상기 단계에서 적산시간이 임의로 설정된 고장 판정시간에 도달하였는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 적산된 시간이 상기 고장 판정시간에 도달하였으면 수온을 감지하여 감지된 수온이 기설정된 수온 이하인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 감지된 수온이 기설정된 수온 이하이면 고장경보를 표시하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 공기량이 설정공기량보다 많고 상기 적산시간이 임의로 설정된 시간이 경과하였는가를 판단하는 단계에서 흡입 공기량이 많지 않고 상기 적산시간이 임의로 설정된 시간을 경과하지 않았으면 상기 적산시간이 고장판정시간에 도달하였는가를 판단하고, 상기 적산시간이 임의로 설정된 시간을 경과하였으면 상기 적산된 시간에 임의의 소정 시간을 적산하고 이 적산된 시간을 고장 판정하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 공기량이 설정된 공기량 보다 많은가 여부를 판단하는 단계에서 흡입 공기량이 설정된 공기량보다 많고 적음에 따라 엔진의 고부하, 공전상태로 판단하여 이 판단에 따라 적산시간에 가산시간을 길고, 짧은 시간을 가산하고, 고장 판정시간도 길게, 짧게 설정하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 수온 조절기 고장 감지 방법.
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