KR20040000075A

KR20040000075A - 냉각팬 제어장치

Info

Publication number: KR20040000075A
Application number: KR1020020035199A
Authority: KR
Inventors: 정원욱
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-03
Also published as: KR100444865B1

Abstract

본 발명은 냉각팬 제어장치에 관한 것으로서,

종래의 냉각팬 제어장치는 냉각수온도가 일정치 이하이어서 모터가 정지되어있을때 차량이 고속으로 주행하게되면 엔진룸으로 진입하는 강한 주행풍에 의해 팬이 서서히 회전하게되면서 주행풍이 라디에이터 측으로 이동하는 것을 방해하게되고, 이에의해 라디에이터를 통과하는 냉각수의 냉각효율이 떨어짐에 따라 냉각수의 냉각상태 유지시간이 단축되어 모터의 구동주기가 짧아지면서 구동횟수가 증가하여 모터의 축 마모율이 증가하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 냉각수온도가 일정온도 이하이어서 냉각팬 구동용 모터가 정지해있을때 상기 모터의 축이 회전하지 못하도록 잡아주는 회전방지수단을 구성하므로서, 모터 정지시 회전방지수단에 의해 팬이 회전하지 못함에 따라 차량의 주행풍이 팬의 사이 사이로 진입하여 라디에이터를 효과적으로 냉각시킬 수 있고, 이에의해 라디에이터의 냉각수 냉각상태 유지시간이 연장되도록 하며, 모터 정지시 축의 회전을 허용하지 않음에 따라 축의 마모를 감소시켜 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 냉각팬 제어장치에 관한 것이다.

Description

냉각팬 제어장치{Cooling fan control device}

본 발명은 냉각팬 제어장치에 관한 것으로서, 특히 모터 정지시 회전방지수단에 의해 팬이 회전하지 못함에 따라 차량의 주행풍이 팬의 사이 사이로 진입하여 라디에이터를 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 하고, 이에의해 라디에이터의 냉각수 냉각상태 유지시간이 연장되도록 하며, 모터 정지시 축의 회전을 허용하지 않음에 따라 축의 마모를 감소시켜 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 냉각팬 제어장치에 관한 것이다.

대부분의 차량에는 라디에이터를 통과하는 냉각수를 냉각시켜주기 위한 냉각팬이 장착되고 있다.

이러한 냉각팬은 엔진 냉각수 온도가 일정치 이상(통상 82℃~85℃)으로 상승하면 구동하여 라디에이터를 통과하는 냉각수를 강제 냉각시키고, 냉각수 온도가 일정치 이하일때에는 정지하여 주행풍에 의해 자연스럽게 냉각수가 냉각되도록 하고 있다.

도 4 는 종래의 냉각팬 제어장치를 도시한 것으로서,

라디에이터(1)의 일측으로 쉬라우드(7)가 장착되고, 상기 쉬라우드(7)에 모터(4)를 장착하되, 상기 모터(4)의 축(5)에 회전하여 라디에이터(1) 측으로 바람을 공급하는 팬(6)을 장착하여 구성하며, 상기한 모터(4)를 구동제어하기 위한 수단으로서, 냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(3)와, 상기 수온센서(3)에서 감지되는 냉각수 온도에 따라 상기 모터(4)를 선택적으로 구동시키는 ECU(2)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 냉각팬 제어장치는

엔진이 구동된 상태에서 수온센서(3)에서 감지되는 냉각수 온도가 일정온도 이상이면, ECU(2)에서 출력되는 모터구동제어신호에 의해 모터(4)가 구동하면서 모터(4)의 축(5)에 축지되어있는 팬(6)이 고속으로 회전하면서 바람을 일으켜 라디에이터(1)를 통과하는 냉각수를 효과적으로 냉각시키게되며,

또한 냉각수 온도가 일정온도 이하이면 ECU(2)에서 아무런 제어신호를 출력하지 않음에 따라 모터(4)가 정지하게되므로서 팬(6)이 정지상태를 유지하면서 차량의 주행에 의핸 주행풍에 의해 라디에이터(1)가 냉각되는 것이다.

그러나, 종래의 냉각팬 제어장치는 냉각수온도가 일정치 이하이어서 모터(4)가 정지되어있을때 차량이 고속으로 주행하게되면 엔진룸으로 진입하는 강한 주행풍에 의해 팬(6)이 서서히 회전하게되면서 주행풍이 라디에이터(1) 측으로 이동하는 것을 방해하게되고, 이에의해 라디에이터(1)를 통과하는 냉각수의 냉각효율이 떨어짐에 따라 냉각수의 냉각상태 유지시간이 단축되어 모터(4)의 구동주기가 짧아지면서 구동횟수가 증가하여 모터(4)의 축 마모율이 증가하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 냉각수온도가 일정온도 이하이어서 냉각팬 구동용 모터가 정지해있을때 상기 모터의 축이 회전하지 못하도록 잡아주는 회전방지수단을 모터의 후단에 구성하므로서, 모터 정지시 회전방지수단에 의해 팬이 회전하지 못함에 따라 차량의 주행풍이 팬의 사이 사이로 진입하여 라디에이터를 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 하고, 이에의해 라디에이터의 냉각수냉각상태 유지시간이 연장되도록 하며, 모터 정지시 축의 회전을 허용하지 않음에 따라 축의 마모를 감소시켜 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 냉각팬 제어장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

라디에이터의 일측에 형성되는 쉬라우드에 축에 팬이 설치되어 있는 모터를 장착하고, 냉각수온도에 따른 ECU의 제어에 따라 상기 모터가 구동하도록 구성된 것에 있어서,

모터의 케이스 후단부 외부로 노출되는 축후단부와;

상기 축후단부에 축지되며 외주연에 걸림홀이 형성되어 있는 원판과;

모터구동을 위해 ECU에서 모터로 공급되는 구동신호에 의해 출몰동작하는 고정로드를 구비하고 있으며, 모터정지시 고정로드가 원판의 걸림홀에 삽입되어 팬이 회전하지 못하도록 하는 회전방지수단; 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 회전방지수단은,

모터의 후단으로 별도의 고정브라켓을 돌출 형성하고, 상기 고정브라켓에 그 외측으로 전자석이 장착되어 있는 실린더를 결합 고정시키되,

상기 시린더 내부에 스프링과 플런저를 내장하고, 플런저의 선단부에 고정로드가 형성되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 원판에는 적어도 1개 이상의 걸림홀이 외주연상에 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 ECU의 출력단에 ECU에서 출력되는 모터구동제어신호를 회전방지수단의 전자석과 모터측으로 분배하는 파워릴레이를 연결하고, 상기 파워릴레이의 일측 출력단에 입력되는 모터구동제어신호를 일정시간 지연시켜 모터로 공급하는 시간지연부를 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 냉각팬 제어장치를 보인 도면.

도 2 는 본 발명에 적용된 원판을 보인 단면도.

도 3 은 본 발명의 작동상태를 보인 도면.

도 4 는 종래의 냉각팬 제어장치를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 라디에이터 2 : ECU

3 : 수온센서 4 : 모터

6 : 팬 10 : 축후단부

11 : 원판 12 : 걸림홀

13 : 고정브라켓 14 : 파워릴레이

15 : 시간지연부 20 : 회전방지수단

21 : 실린더 22 : 스프링

23 : 플런저 24 : 고정로드

25 : 전자석

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

본 발명에서는 모터(4)의 축후단부(10)를 모터(4)의 후단 외부로 노출되도록 길게 연장시키고, 상기 축후단부(10)에 원판(11)을 축 결합시켜 원판(11)이 모터(4)의 축(5)과 함께 회전할 수 있도록 하고, 상기 원판(11)의 외주연에 복수개의 걸림홀(12)을 형성한다.

모터(4)의 후단에 차량 전방을 향하도록 별도의 고정브라켓(13)을 돌출 형성하고, 이 고정브라켓(13)에 상기 원판(11)의 걸림홀(12)에 선택적으로 삽입되면서 모터(4)가 정지되었을때 팬(6)이 회전하지 못하도록 잡아주는 회전방지수단(20)을 결합 고정한다.

상기 회전방지수단(20)은 도 1 에 도시된 바와같이 고정브라켓(13)에 실린더(21)를 장착하되, 실린더(21)의 후단부 외주면상에 입력되는 전압에 따라 자화되는 전자석(25)을 설치하며, 상기 실린더(21)의 내부에는 스프링(22)에 탄지되도록 플런저(23)를 내장시켜 상기 전자석(25)에서 발생되는 자력에 의해 플런저(23)가 스프링(22)의 탄성을 이기고 후퇴할 수 있도록 하였다.

그리고, 상기 플런저(23)의 선단부에는 출몰하여 상기 원판(11)의 걸림홀(12)에 끼워지기 위한 고정로드(24)를 돌출 형성하는데, 이때 고정로드(24)의 끝부분을 뾰족하게 형성하여 원판(11)이 정지한 위치가 걸림홀(12)이 정확하게 고정로드(24)와 대향되지 않더라도 고정로드(24)가 삽입될때 끝부분의 뾰족한 부분이 걸림홀(12)에 삽입되면 그 후단이 자연스럽게 원판(11)을 밀고 삽입될 수 있도록 하였다.

한편, 본 발명에서는 ECU(2)의 출력단에 파워릴레이(14)와 시간지연부(15)를 순차적으로 설치하였다.

상기 파워릴레이(14)는 ECU(2)에서 출력되는 모터구동제어신호를 전자석(25)과 모터(4)에 분배하는 기능을 하며, 상기 시간지연부(15)는 파워릴레이(14)에서 모터(4) 측으로 공급되는 모터구동제어신호를 일정시간(약 0.5초~1초) 지연시켜 모터(4)에 공급하는 기능을 가진다.

상기와같이 시간지연부(15)를 두어 전자석(25)으로 공급되는 전압보다 일정시간 지연시켜 모터(4)에 전압이 공급되도록 하는 이유는 모터 구동시 모터구동제어신호에 의해 먼저 전자석(25)이 자화되면서 플런저(23)가 후퇴하여 고정로드(24)가 원판(11)의 걸림홀(12)로부터 완전히 이탈된 상태에서 모터(4)가 구동되도록 하기 위함이다.

만약, 전자석(25)과 모터(4)에 동시에 모터구동신호가 공급된다면고정로드(24)가 걸림홀(12)로부터 미처 빠져나가지 못한상태에서 순간적으로 모터(4)가 구동하려하게 되므로 모터(4)에 과부하가 작용하여 손상되는 문제점이 발생하기 때문이다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진 구동 초기에 수온센서(3)에서 감지되는 냉각수의 온도가 일정온도 이하이면, ECU(2)는 모터구동제어신호를 출력하지 않게되고, 따라서, 모터(4)는 정지한 상태가 되며, 전자석(25)은 자화되지 않는다.

이에따라, 회전방지수단(20)의 플런저(23)가 스프링(22)의 탄성에 의해 전진한 상태를 유지하게되면서 플런저(23)의 선단부에 장착되어 있는 고정로드(24)가 도 1 에 도시된 바와같이 원판(11)의 걸림홀(12)에 삽입된 상태를 유지하게 되는 것이다.

상기와같이 고정로드(24)가 걸림홀(12)에 삽입되어 있게되면 모터(4)의 축후단부(10)에 결합되어 있는 원판(11)이 고정된 상태가 되므로 차량이 주행함에 따라 주행풍이 엔진룸 내부로 진입되더라도 주행풍에 의해 팬(6)이 회전하는 현상이 발생하지 않게된다.

차량 주행시 팬(6)이 회전하지 않게되면, 주행풍이 팬(6)의 사이를 통해 라디에이터(1)로 직접 공급됨에 따라 라디에이터(1)를 통과하는 냉각수의 냉각효율이 향상되므로 냉각수의 냉각상태 유지상태가 오랬동안 지속되게되는 효과를 기대할 수 있으며, 이에의해 모터(4)의 작동주기를 연장시켜 모터(4)의 작동시간을 단축시킬 수 있게되는 것이다.

한편, 엔진의 냉각수온도가 일정온도를 넘어서게되면, ECU(2)는 모터(4)를 구동시키기 위한 모터구동제어신호를 출력하고, 상기 ECU(2)에서 출력된 모터구동제어신호는 파워릴레이(14)에 의해 분배되어 전자석(25)과 모터(4)측으로 공급되며, 모터(4) 측으로 공급되는 모터구동제어신호는 시간지연부(15)에 의해 일정시간 지연된 후 모터(4)로 공급된다.

이에따라, 모터(4)가 구동하기 전에 먼저 전자석(25)이 자화되면서 플런저(23)를 후퇴시켜 고정로드(24)가 원판(11)의 걸림홀(12)로 부터 이탈되도록 하고, 상기 고정로드(24)가 걸림홀(12)로 부터 완전히 이탈된 상태에서 비로서 모터(4)가 구동하여 팬(6)을 회전시키게 되는 것이다.

팬(6)이 회전함에 따라 강한 바람을 일으켜 라디에이터(1) 측으로 공급하므로서 라디에이터(1)를 통과하는 냉각수가 효과적으로 냉각되게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 냉각수온도가 일정온도 이하이어서 냉각팬 구동용 모터가 정지해있을때 상기 모터의 축이 회전하지 못하도록 잡아주는 회전방지수단을 모터의 후단에 구성하므로서, 모터 정지시 회전방지수단에 의해 팬이 회전하지 못함에 따라 차량의 주행풍이 팬의 사이 사이로 진입하여 라디에이터를 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 하고, 이에의해 라디에이터의 냉각수 냉각상태 유지시간이 연장되도록 하며, 모터 정지시 축의 회전을 허용하지 않음에 따라 축의 마모를 감소시켜 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 냉각팬 제어장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

라디에이터(1)의 일측에 형성되는 쉬라우드(7)에 축(5)에 팬(6)이 설치되어 있는 모터(4)를 장착하고, 냉각수온도에 따른 ECU(2)의 제어에 따라 상기 모터(4)가 구동하도록 구성된 것에 있어서,

모터(4)의 케이스 후단부 외부로 노출되는 축후단부(10)와;

상기 축후단부(10)에 축지되며 외주연에 걸림홀(12)이 형성되어 있는 원판(11)과;

모터구동을 위해 ECU(2)에서 모터(4)로 공급되는 구동신호에 의해 출몰동작하는 고정로드(24)를 구비하고 있으며, 모터정지시 고정로드(24)가 원판(11)의 걸림홀(12)에 삽입되어 팬(6)이 회전하지 못하도록 하는 회전방지수단(20); 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각팬 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회전방지수단(20)은,

모터(4)의 후단으로 별도의 고정브라켓(13)을 돌출 형성하고, 상기 고정브라켓(13)에 그 외측으로 전자석(25)이 장착되어 있는 실린더(21)를 결합 고정시키되,

상기 시린더(21) 내부에 스프링(22)과 플런저(23)를 내장하고, 플런저(23)의 선단부에 고정로드(24)가 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 냉각팬 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 원판(11)에는 적어도 1개 이상의 걸림홀(12)이 외주연상에 형성된 것을 특징으로 하는 냉각팬 제어장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 ECU(2)의 출력단에 ECU(2)에서 출력되는 모터구동제어신호를 회전방지수단(20)의 전자석(25)과 모터(4)측으로 분배하는 파워릴레이(14)를 연결하고, 상기 파워릴레이(14)의 일측 출력단에 입력되는 모터구동제어신호를 일정시간 지연시켜 모터(4)로 공급하는 시간지연부(15)를 형성한 것을 특징으로 하는 냉각팬 제어장치.