KR20020076350A - Heating apparatus for diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤엔진의 보조히터 소손방지장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디젤엔진의 난방장치에 적용되고 있는 플러그 인 보조히터의 소손을 방지하기 위해 냉각수 호스의 도중 내부에 수압계를 형성하여 냉각수의 수압이 변화되었을 경우에 보조히터의 작동을 정지시키므로서, 보조히터가 과열되어 소손되는 것을 방지하기 위한 디젤엔진의 보조히터 소손방지장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an auxiliary heater burnout prevention device of a diesel engine and a control method thereof, and more particularly to a hydraulic pressure gauge in the middle of a cooling water hose in order to prevent burnout of a plug-in auxiliary heater applied to a heating device of a diesel engine. The present invention relates to an auxiliary heater burnout prevention device and a control method of the diesel engine for preventing the auxiliary heater from being overheated and burned out by stopping the operation of the auxiliary heater when the water pressure of the coolant is changed.
일반적으로 자동차의 공기조화장치는 자동차의 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 송풍기 유니트로부터 공급된 공기가 그 내부로 냉매가 흐르는 증발기와, 자동차 엔진의 냉각수가 흐르는 히터 코어를 선택적으로 통과하여 자동차 실내의 각 부위와 연결된 덕트를 통하여 자동차의 실내에 공급되므로서 자동차의 실내를 냉방 또는 난방하게 된다.In general, an air conditioner of a vehicle is a device for cooling or heating an interior of a vehicle. The air supplied from the blower unit selectively passes through an evaporator through which refrigerant flows and a heater core through which the coolant of the engine flows. It is supplied to the interior of the vehicle through a duct connected to each part of the interior, thereby cooling or heating the interior of the vehicle.
도 3은 상기한 자동차용 공기조화장치의 일예를 도시한 것으로서 그 구성은 다음과 같다.Figure 3 shows an example of the above-described automotive air conditioner, the configuration is as follows.
자동차의 공기조화장치는 송풍기 유니트(11)와, 그 내부에 증발기(12) 및 히터코어(13)가 설치된 케이스(10)를 구비한다. 상기 케이스(10)는 공기유입구(14)와 공기유출구(15)를 가지고 있으며, 이 공기유입구(14)와 공기유출구(15) 사이의 공기유동경로를 형성한다. 상기 공기유입구(14)는 도어에 의하여 선택적으로 개폐되어 자동차 외부의 공기 또는 자동차 내부의 공기를 유입하도록 한다. 그리고 공기유출구(15)의 하류측에는 자동차의 실내와 통하는 복수의 배출구(16)가 형성되어 있다.The air conditioner of an automobile includes a blower unit 11 and a case 10 in which an evaporator 12 and a heater core 13 are installed. The case 10 has an air inlet 14 and an air outlet 15, and forms an air flow path between the air inlet 14 and the air outlet 15. The air inlet 14 is selectively opened and closed by a door to allow air outside the vehicle or air inside the vehicle. On the downstream side of the air outlet 15, a plurality of outlets 16 communicating with the interior of the vehicle are formed.
상기 케이스(10)의 내부에는 송풍기 유니트(11)와, 증발기(12)와, 히터 코어(13)가 공기유입구(14)와 공기유출구(15) 사이에 순차적으로 설치되어 있다. 그리고 케이스(10) 내에는 상기 히터 코어(13)의 전면에 도어(17)가 설치되어 증발기(12)를 통과한 공기 중에서 히터 코어(13)로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 되어 있다.Inside the case 10, a blower unit 11, an evaporator 12, and a heater core 13 are sequentially installed between the air inlet 14 and the air outlet 15. In the case 10, the door 17 is installed at the front of the heater core 13 to adjust the amount of air flowing into the heater core 13 from the air passing through the evaporator 12.
상기와 같이 구성되는 장치에서 차량의 실내 난방시에, 상기한 도어(18)는 가상선으로 도시된 바와 같이 히터코어가 설치되지 않은 경로를 폐쇄하게 되고, 증발기(13) 내로는 냉매가 유동하지 않게 된다. 이러한 상태에서 공기유입구(14)로 유입되어 송풍기(11)에 의해 가속된 공기는 미작동의 증발기(13)를 경유하여 히터 코어(13)를 통과한다. 이 히터 코어(13)에는 고온의 엔진 냉각수가 흐르고 있으므로, 이를 통과하는 공기가 상기 엔진 냉각수와 열교환되어 가열되게 된다. 이와 같이 가열된 공기는 공기유출구(15) 및 복수의 배출구(16)를 통해 자동차의 실내로 배출되어서 실내 난방을 행하게 된다.In the apparatus configured as described above, when the vehicle is heated indoors, the door 18 closes the path where the heater core is not installed, as shown by a virtual line, and refrigerant does not flow into the evaporator 13. Will not. In this state, the air introduced into the air inlet 14 and accelerated by the blower 11 passes through the heater core 13 via the inoperative evaporator 13. Since high temperature engine coolant flows through this heater core 13, the air passing through this heat exchanges heat with the engine coolant and is heated. The heated air is discharged into the interior of the vehicle through the air outlet 15 and the plurality of outlets 16 to perform the interior heating.
그러나 디젤엔진이나 희박혼합기 연소엔진을 가지는 차량과 같이 엔진에서 발열된 열이 너무 적어서 엔진을 냉각시키는 냉각수를 충분히 가열할 수 없는 차량의 경우에는 냉각수 순환로 내의 냉각수 온도가 소정온도(예를 들어 80℃)로 유지될 수 없기 때문에 차실내에 대한 난방능력이 불충분하였다.However, in the case of a vehicle having a diesel engine or a lean mixer combustion engine, the heat generated from the engine is too low to heat the cooling water that cools the engine. However, the cooling water temperature in the cooling water circulation path is a predetermined temperature (for example, 80 ° C). Heating capacity in the cabin was insufficient.
따라서 상기와 같이 디젤엔진의 난방능력을 향상시키기 위해 도 4와 같이 냉각수 호스 도중에 보조히터(20)를 설치하고 있다. 이와 같은 보조히터(20)로는 연료버너 형식과 플러그 인(Plug-In)히터인 전기식히터가 사용되는데, 연료버너의 경우는 가격이 비싸기 때문에 주로 전기식 히터를 사용하고 있는 실정이다.Therefore, in order to improve the heating capacity of the diesel engine as described above, the auxiliary heater 20 is installed in the middle of the cooling water hose as shown in FIG. 4. As the auxiliary heater 20, an electric heater of a fuel burner type and a plug-in heater is used. In the case of a fuel burner, the electric heater is mainly used because of its high price.
상기한 보조히터(20)는 냉각수의 온도(예를 들어 60℃ 이하)와 외기의 온도에 따라서 작동되는 것으로서, 도 5는 종래 보조히터의 작동구간을 표시한 것이다. 즉, 엔진(21)을 냉각하는 냉각수 온도 및 외기의 온도를 측정하는 온도센서(22)에서 측정된 냉각수 온도 및 외기의 온도가 상기한 보조히터 가동구간에 포함되면, 제어부(23)에서 밧데리(24)의 전원이 보조히터(20)로 공급되도록 릴레이 스위치 (28)를 연결시키므로서 보조히터(20)의 발열부가 발열되어 냉각수의 온도를 상승시키게 된다.The auxiliary heater 20 is operated in accordance with the temperature of the coolant (for example, 60 ℃ or less) and the temperature of the outside air, Figure 5 shows the operating interval of the conventional auxiliary heater. That is, when the coolant temperature and the outside air temperature measured by the coolant temperature for cooling the engine 21 and the temperature sensor 22 for measuring the temperature of the outside air are included in the auxiliary heater operating section described above, the controller 23 controls the battery ( By connecting the relay switch 28 so that the power of the 24 is supplied to the auxiliary heater 20, the heat generating portion of the auxiliary heater 20 generates heat to increase the temperature of the cooling water.
그러나 전기식 보조히터를 사용하게 되는 경우에, 냉각수의 부족으로 냉각수 호스 내에 공기층이 형성되면 발열부의 온도가 상승되므로서 보조히터가 소손되는 문제점이 있었으며, 이를 방지하기 위해 보조히터의 설치위치를 최대한 낮게 설정해야 하는 등의 문제점이 있었다.However, in the case of using the electric auxiliary heater, when the air layer is formed in the coolant hose due to the lack of cooling water, there is a problem that the auxiliary heater is burned out as the temperature of the heating part is increased, and to prevent the auxiliary heater from being installed, There was a problem such as setting.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 디젤엔진의 난방장치에 적용되고 있는 플러그 인 보조히터의 소손을 방지하기 위해 냉각수 호스의 도중 내부에 수압계를 형성하여 냉각수의 수압이 변화되었을 경우에 보조히터의 작동을 정지시키므로서, 보조히터가 과열되어 소손되는 것을 방지하기 위한 디젤엔진의 보조히터 소손방지장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and more specifically, to form a hydraulic pressure gauge in the middle of the coolant hose in order to prevent burning of the plug-in auxiliary heater that is applied to the heating device of the diesel engine It is an object of the present invention to provide an auxiliary heater burnout prevention device and a control method of the diesel engine for preventing the auxiliary heater from being overheated and burned out by stopping the operation of the auxiliary heater when the water pressure of the cooling water is changed.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
디젤 차량의 실내 난방성능을 향상시키기 위해서 히터 코어에 연결되는 냉각수 통로의 도중에 형성되는 보조히터, 냉각수온 및 외기의 온도를 측정하기 위한 온도센서, 상기 온도센서에서 측정된 온도값과 엔진의 회전수에 따라서 상기 보조히터의 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 디젤엔진의 난방장치에 있어서,Auxiliary heater formed in the middle of the cooling water passage connected to the heater core to improve the indoor heating performance of the diesel vehicle, temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water and the outside air, the temperature value measured by the temperature sensor and the engine speed In the heating apparatus of the diesel engine comprising a control unit for controlling the operation of the auxiliary heater according to,
상기한 보조히터가 장착되는 냉각수 호스의 도중에 수압계가 추가로 형성되고, 상기 수압계에서 측정된 수압이 일정압력 이하일 경우에 상기 보조히터의 작동을 멈추게 하며 운전석의 계기판에 마련된 냉각수 경고등이 점등되도록 제어부가 동작되는 것을 특징으로 한다.A hydraulic pressure gauge is additionally formed in the middle of the coolant hose to which the auxiliary heater is mounted, and the controller stops the operation of the auxiliary heater when the water pressure measured by the hydraulic pressure is equal to or lower than a predetermined pressure. It is characterized in that the operation.
또한 청구항 제 2 항에 의하면,Furthermore, according to claim 2,
차량의 엔진이 구동되면 냉각수온 및 외기온도의 온도를 측정하는 단계와, 측정된 온도값이 보조히터 작동구간인가를 판단하는 단계와, 측정된 온도값이 보조히터 작동구간인 것으로 판단되면 보조히터가 작동되는 단계를 포함하여 작동되는 디젤엔진의 난방방법에 있어서,Measuring the temperature of the coolant temperature and the outside temperature when the engine of the vehicle is driven; determining whether the measured temperature value is the auxiliary heater operating section; and if the measured temperature value is determined to be the auxiliary heater operating section, the auxiliary heater In the heating method of the diesel engine is operated, including the step of operating,
상기와 같이 보조히터가 작동되는 경우에 수압계로써 상기 보조히터 전방의 냉각수 압력을 측정하는 단계와;Measuring the coolant pressure in front of the auxiliary heater when the auxiliary heater is operated as described above;
제어부에서 상기 수압계에서 측정된 냉각수 압력이 일정압력 이하인가를 판단하는 단계와;Determining, by the controller, whether the coolant pressure measured by the hydraulic gauge is equal to or less than a predetermined pressure;
측정된 냉각수 압력이 일정압력 이하일 경우에 상기 보조히터의 작동을 정지시키고, 운전석 계기판의 냉각수 경고등을 점등시키는 단계를 더 포함하여 작동되는 것을 특징으로 한다.When the measured coolant pressure is below a predetermined pressure, the operation of the auxiliary heater is stopped, and the step of turning on the coolant warning light of the driver's seat panel is characterized in that it is operated.
도 1은 본 발명에 의해 구성되는 장치의 구성도.1 is a block diagram of an apparatus constituted by the present invention.
도 2는 본 발명에 의해 구성된 장치가 작동되는 단계를 순차적으로 도시한 도면.Figure 2 shows in sequence the steps in which the device constructed according to the invention is operated.
도 3은 자동차의 일반적인 공기조화장치를 도시한 도면.3 is a view showing a general air conditioner of an automobile.
도 4는 종래 보조히터의 구성을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining the configuration of a conventional auxiliary heater.
도 5는 종래 보조히터의 작동구간을 표시한 도면.5 is a view showing the operation period of the conventional auxiliary heater.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
20 : 보조히터 21 : 엔진20: auxiliary heater 21: engine
22 : 온도센서 23 : 제어부22: temperature sensor 23: control unit
24 : 밧데리 25,26: 냉각수 호스24: Battery 25,26: coolant hose
27 : 속도센서 28 : 릴레이 스위치27: speed sensor 28: relay switch
30 : 수압계 32 : 냉각수 경고등30: hydraulic pressure gauge 32: coolant warning light
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 의해 구성되는 장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 의해 구성된 장치가 작동되는 단계를 순차적으로 도시한 도면이다.1 is a block diagram of a device constituted by the present invention, Figure 2 is a view showing the steps of operating the device configured by the present invention in sequence.
도면 중에 표시되는 도면부호 21은 엔진을 지시하는 것이고, 도면부호 30은 수압계를 지시하는 것으로서, 엔진의 구성요소를 설명하기 위한 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서와 동일하게 사용된다.Reference numeral 21 indicated in the figure indicates an engine, reference numeral 30 indicates a hydraulic pressure gauge, and some reference numerals for describing components of the engine are used in the same manner as in the description of the prior art.
상기한 엔진(21)의 일측으로는 엔진을 냉각한 후 가열된 냉각수가 배출되는 냉각수 호스(25)와, 라디에이터에서 냉각된 냉각수가 엔진으로 유입되도록 안내하는 냉각수 호스(26)가 연결된다. 또한 상기 엔진(21)의 일측으로는 엔진의 실린더 블록 및 실린더헤드를 냉각하는 냉각수의 온도와, 차량 외부의 온도를 측정하기 위한 온도센서(22)가 형성된다. 상기 온도센서(22)에서 측정된 온도값은 제어부(23)에 연결되도록 구성된다. 이 제어부(23)는 엔진의 회전수를 측정하는 속도센서(27)와도 연결된다. 상기한 냉각수 호스(25,26)의 도중에는 냉각수를 냉각하기 위한 라디에이터(미도시) 뿐만 아니라, 차량 실내의 난방을 위한 히터 코어(13)가 형성된다.One side of the engine 21 is connected to a coolant hose 25 through which the coolant heated after cooling the engine is discharged, and a coolant hose 26 for guiding the coolant cooled by the radiator into the engine. In addition, one side of the engine 21 is formed with a temperature sensor 22 for measuring the temperature of the coolant for cooling the cylinder block and the cylinder head of the engine, and the temperature outside the vehicle. The temperature value measured by the temperature sensor 22 is configured to be connected to the controller 23. The control unit 23 is also connected to the speed sensor 27 for measuring the rotation speed of the engine. In the middle of the coolant hoses 25 and 26, not only a radiator (not shown) for cooling the coolant but also a heater core 13 for heating the vehicle interior is formed.
그리고 상기한 수압계(30)는 도 1에서와 같이 엔진(21)에서 히터코어(13) 방향으로 냉각수가 흐르는 냉각수 호스(25) 도중에 형성된다. 상기 수압계(30)는 측정된 냉각수의 측정값이 상기한 제어부(23)에 전달되도록 연결된다.The hydraulic pressure gauge 30 is formed in the middle of the coolant hose 25 in which the coolant flows from the engine 21 toward the heater core 13 as shown in FIG. 1. The hydraulic pressure gauge 30 is connected such that the measured value of the measured coolant is transferred to the controller 23.
또한, 상기한 제어부(23)는 밧데리(24)에서 상기 보조히터(20)로 공급되는 전원이 차단 및 연결되도록 하는 역할을 하는 릴레이 스위치(28)와 연결된다.In addition, the control unit 23 is connected to a relay switch 28 which serves to block and connect the power supplied from the battery 24 to the auxiliary heater 20.
또한, 상기한 제어부(23)는 운전석의 계기판에 마련되는 냉각수 경고등(32)과도 연결된다.In addition, the control unit 23 is also connected to the coolant warning light 32 provided in the instrument panel of the driver's seat.
상기와 같이 냉각수 호스(25)의 도중에 수압계(30)를 형성하는 것은 상기 보조히터(20)가 소손되는 것을 방지하기 위한 것이다. 엔진에 냉각수량이 부족하게 되면 공기층이 형성되면서 수압이 약해지는데, 이러한 경우에 보조히터(20)가 냉각수온 및 외기온도의 상태에 의해서만 작동되므로서 상기 보조히터(20)가 과열되어 손실되었다. 따라서, 상기와 같이 구성되는 장치들은 상기 수압계(30)에서 측정되는 냉각수의 압력값이 일정압력 이하이면 상기 제어부(23)의 제어에 의해 상기 보조히터(20)에 공급되는 전원을 차단하므로서 보조히터(20)를 보호하며, 엔진에 냉각수가 부족함을 운전자에게 알리기 위한 것이다.As described above, forming the hydraulic pressure gauge 30 in the middle of the coolant hose 25 is to prevent the auxiliary heater 20 from being burned out. When the amount of cooling water is insufficient in the engine, the air pressure is formed and the water pressure is weakened. In this case, the auxiliary heater 20 is operated only by the state of the cooling water temperature and the outside temperature, so that the auxiliary heater 20 is overheated and lost. Therefore, the devices configured as described above are assisted by cutting off the power supplied to the auxiliary heater 20 under the control of the controller 23 when the pressure value of the coolant measured by the hydraulic pressure gauge 30 is less than or equal to a predetermined pressure. To protect the heater 20, to inform the driver that the engine is lacking coolant.
이상과 같이 구성되는 디젤엔진의 보조히터 소손방지장치의 작동상태을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the auxiliary heater burnout prevention device of the diesel engine configured as described above are as follows.
디젤엔진이 가동되면 연소열에 의해서 엔진 각부의 온도는 상승되고, 엔진 각부를 냉각하기 위한 냉각수가 순환된다.When the diesel engine is operated, the temperature of each part of the engine is increased by the heat of combustion, and the coolant for cooling the engine parts is circulated.
이러한 냉각수의 온도는 대략 80℃ 정도가 적정하지만, 디젤엔진의 경우에는 발열량이 적기 때문에 그 적정온도 이하가 되는 경우가 발생한다. 이 경우에 차량 실내의 난방을 위해서 히터를 작동하게 되면, 온도센서(27)에서 측정된 온도값이일정온도 이하인가를 제어부(23)에서 판단한 후, 일정온도 이하로 판단되면 보조히터(20)를 작동시키게 된다.Although the temperature of such cooling water is about 80 degreeC, it is appropriate, but since a heat generating amount is small in a diesel engine, it may become below the appropriate temperature. In this case, when the heater is operated to heat the vehicle interior, the controller 23 determines whether the temperature value measured by the temperature sensor 27 is equal to or less than a predetermined temperature, and when the auxiliary heater 20 is determined to be equal to or less than a predetermined temperature. It works.
이때, 상기한 수압계(30)에서는 냉각수 호스(25)를 통과하는 냉각수의 수압을 측정하게 되는데, 측정된 수압이 일정압력 이하로 판단되면 제어부(23)의 제어에 의해서 릴레이 스위치(28)가 끊겨 보조히터(20)의 작동을 정지시킨다. 즉, 엔진(21)을 냉각하는 냉각수량이 부족하게 되면 냉각수에는 공기층이 형성되면서 냉각수의 수압이 일정압력 이하로 떨어지게 되는데, 이때 보조히터(20)가 과열되어 소손되는 것을 방지하게 된다.In this case, the hydraulic pressure gauge 30 measures the water pressure of the coolant passing through the coolant hose 25. When the measured water pressure is determined to be equal to or less than the predetermined pressure, the relay switch 28 is controlled by the control unit 23. Disconnected to stop the operation of the auxiliary heater (20). That is, when the amount of cooling water for cooling the engine 21 is insufficient, an air layer is formed in the cooling water, so that the water pressure of the cooling water drops below a predetermined pressure. At this time, the auxiliary heater 20 is prevented from being overheated and burned out.
그리고 상기한 수압계(30)에서 측정된 압력값이 일정이하가 되면 제어부(23)에서는 운전석의 계기판에 마련된 냉각수 경고등(32)을 점등시키므로서, 운전자에게 냉각수가 부족한 상태임을 인지시킨다.When the pressure value measured by the hydraulic pressure gauge 30 is less than or equal to a certain level, the controller 23 lights the coolant warning lamp 32 provided in the instrument panel of the driver's seat, thereby notifying the driver that the coolant is insufficient.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 디젤엔진을 냉각하는 냉각수의 양이 부족할 경우에 디젤엔진에 장착되는 보조히터의 소손을 방지할 뿐만 아니라, 냉각수가 부족한 상태임을 운전자에게 인지시키게 되므로서 냉각수 부족에 따른 엔진 냉각성능 및 난방성능이 향상되는 커다란 효과가 있는 것이다.The present invention configured as described above not only prevents burnout of the auxiliary heater mounted on the diesel engine when the amount of coolant that cools the diesel engine is insufficient, and also makes the driver aware that the coolant is insufficient, resulting in insufficient coolant. There is a big effect that the engine cooling performance and heating performance is improved.
Claims (2)
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-
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KR100471263B1 (en) * | 2002-10-17 | 2005-03-08 | 현대자동차주식회사 | Heater control method of diesel engine |
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