KR20040049336A - 차량의 냉각팬 구동 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량의 냉각팬 구동 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진에서 소비되는 연료량 및 부하를 보다 정확하게 진단하여 단위 시간당 소비하는 연료량을 연산하고, 엔진의 운전상태를 실시간으로 파악하여 냉각팬을 보다 효율적으로 구동시켜 엔진 과열을 방지할 수 있는 차량의 냉각팬 구동 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 엔진의 운전상태 등을 검출하는 엔진 운전상태 검출부와; 상기 엔진에서 소비되는 연료를 저장하는 연료 탱크 내에 잔류된 연료량을 검출하는 연료 레벨 게이지와; 상기 엔진 운전상태 검출부와 연료 레벨 게이지를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 운전상태를 실시간으로 파악하고 단위 시간당 소비하는 연료량을 연산하여 엔진 부하에 따라 해당되는 냉각팬 가변 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 냉각팬 가변 제어신호의 입력에 따라 냉각팬을 가변적으로 구동하는 냉각팬 구동부를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 냉각팬 구동 제어장치 및 방법{COOLING FAN CONTROL DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 제어장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 냉각팬 구동 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 전자제어 차량의 엔진 냉각시스템에서 제어부(ECU)는 냉각수 온도 검출센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 냉각팬 구동을 제어하고 있다.
그런데, 종래에는 냉각수 온도 검출센서가 고장상태로 판단되면 제어부는 항상 냉각팬을 최고 속도로 구동되도록 제어동작을 수행한다.
그 이유는 냉각수 온도 검출센서의 고장 판단시에는 현재의 냉각수 온도를 정확하게 알 수 없기 때문에 냉각팬을 최고 속도로 구동하여 엔진 과열을 방지하기위함이다.
그러나, 항상 냉각팬을 최고 속도로 구동시키게 되면 엔진의 과열을 방지할 수는 있으나, 배터리의 충전 불량, 냉각팬 구동 모터의 소음 과다발생, 냉각팬 구동 모터 수명 단축 등의 문제가 발생한다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위해 냉각수 온도 검출센서의 고장시 차속 센서로부터 차속을 입력받아 차속에 따라 저속, 중속, 고속으로 3단 제어를 하고 있다.
그러나, 위와 같은 방법을 사용할 때에도 냉각수 온도 검출센서와 차속 센서가 고장나게 되면 고속으로 냉각팬을 구동하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 엔진에서 소비되는 연료량 및 부하를 보다 정확하게 진단하여 단위 시간당 소비하는 연료량을 연산하고, 엔진의 운전상태를 실시간으로 파악하여 냉각팬을 보다 효율적으로 구동시켜 엔진 과열을 방지할 수 있는 차량의 냉각팬 구동 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 냉각팬 구동 제어장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 냉각팬 구동 제어방법을 도시한 흐름도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 냉각팬 구동 제어장치에 있어서, 상기 엔진의 운전상태 등을 검출하는 엔진 운전상태 검출부와; 상기 엔진에서 소비되는 연료를 저장하는 연료 탱크 내에 잔류된 연료량을 검출하는 연료 레벨 게이지와; 상기 엔진 운전상태 검출부와 연료 레벨 게이지를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 운전상태를 실시간으로 파악하고 단위 시간당 소비하는연료량을 연산하여 엔진 부하에 따라 해당되는 냉각팬 가변 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부로부터 공급되는 냉각팬 가변 제어신호의 입력에 따라 냉각팬을 가변적으로 구동하는 냉각팬 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 냉각팬 구동 제어방법에 있어서, 상기 엔진의 운전상태 등을 검출하는 단계와; 상기 엔진이 구동되는 상태이면, 냉각수 온도 검출센서와 차속 센서로부터 검출되는 냉각수 온도와 차속의 이상유무를 판단하는 단계와; 냉각수 온도와 차속에 이상이 있으면, 연료 레벨 게이지 신호값을 설정 연료 소비량에 따라 펄스화 시키는 단계와; 단위 시간당 생성된 펄스수와 설정 연료 소비량을 곱하여 연료 소비량을 연산하는 단계와; 연산된 단위 시간 연료 소비량으로 엔진 부하를 진단하여 엔진의 순간적인 부하 변화에 따른 냉각팬 가변 제어동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 냉각팬 구동 제어장치의구성을 설명한다.
본 발명의 실시예는 차량의 냉각팬 구동 제어장치에 있어서, 엔진 운전상태 검출부(110), 연료 레벨 게이지(120), 제어부(130), 냉각팬 구동부(140)를 포함하여 구성한다.
엔진 운전상태 검출부(110)는 엔진의 운전 상태를 검출하는 다수개의 센서들로 구성되며, 특히, 본 발명의 실시예에서는 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출센서와, 차량의 차속을 검출하는 차속 센서를 포함하여 구성한다.
연료 레벨 게이지(120)는 엔진에서 소비(소모 또는 사용)되는 연료를 저장하는 연료 탱크 내에 잔류된 연료량을 검출하는 기능을 한다.
연료 레벨 게이지(120)는 기울기에 따라 뜨개 앞뒤가 기울기 보정을 할 수 있도록 구성되어, 차량이 기울어져 연료 탱크가 기울어지더라도 기울기 보정에 따라 보다 정확한 연료량을 감지할 수 있다.
따라서, 차량의 주행중 차량이 내리막 주행을 하거나 오르막 주행을 하거나, 평지를 주행하더라도 연료 탱크 내의 연료량을 보다 정확하게 감지할 수 있으므로 일정 시간(단위 시간) 내에 소비되는 연료량을 연료 레벨 게이지(120)를 통해 제어부(130)가 신호를 분석해 엔진에 공급되는 연료량을 정확히 감지하여 엔진 부하를 파악한 후 엔진 과열을 방지하기 위해 냉각팬을 효율적으로 공급시킬 수 있다.
제어부(130)는 엔진의 전반적인 제어동작을 수행하며, 특히, 본 발명의 실시예에서는 엔진 운전상태 검출부(110)와 연료 레벨 게이지(120)를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 운전상태를 실시간으로 파악하고 단위 시간당 소비하는 연료량을 연산하여 엔진 부하에 따라 해당되는 냉각팬 가변 제어신호를 발생한다.
제어부(130)는 연료 레벨 게이지(120)로부터 입력되는 신호를 분석하여 엔진이 설정 연료 소비량을 소비했을 때마다 펄스를 출력하도록 하여 일정시간 동안 펄스 수를 연산하고, 그 값을 곱하여 엔진에서 단위 시간에 소비된 연료량을 연산한다.
냉각팬 구동부(140)는 제어부(130)로부터 공급되는 냉각팬 가변 제어신호의 입력에 따라 냉각팬을 가변적으로 구동하여 엔진의 과열을 방지하는 기능을 한다.
상기와 같은 구성으로 제어부(130)는 냉각수 온도 검출센서를 통해 검출된 냉각수 온도와 차속 센서로부터 검출되는 차속의 이상유무를 판단하여 냉각수 온도와 차속에 이상이 없으면, 검출된 냉각수 온도 및 차속에 따른 냉각팬 구동 제어동작을 수행하고, 냉각수 온도와 차속에 이상이 있는 경우에만 냉각팬 가변 제어신호를 발생하여 냉각팬 구동부(140)를 구동함으로써 엔진의 과열을 방지하는 제어동작을 수행한다.
도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 냉각팬 구동 제어방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 냉각팬 구동 제어방법을 도시한 흐름도이다.
제어부(130)는 도 2의 (S210)에서 엔진 운전상태 검출부(110)를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 엔진의 운전상태 등을 검출한다.
엔진이 구동되는 상태이면(S212), 제어부(130)는 (S214)으로 진행하여 냉각수 온도 검출센서와 차속 센서로부터 검출되는 냉각수 온도와 차속의 이상유무를 판단한다.
제어부(130)는 전술한 (S214)에서 냉각수 온도와 차속에 이상이 없으면, (S226)으로 진행하여 검출된 냉각수 온도 및 차속에 따른 냉각팬 구동 제어동작을 수행한다.
이와는 반대로, 전술한 (S214)에서 냉각수 온도와 차속에 이상이 있으면, 제어부(130)는 (S216)으로 진행하여 연료 레벨 게이지(120) 신호값을 검출하고, 검출된 연료 레벨 신호값을 설정 연료 소비량에 따라 펄스(Pulse)화 시킨다(S218).
그리고, (S220)으로 진행하여 단위 시간당 생성된 펄스수와 설정 연료 소비량을 곱하여 연료 소비량을 연산한다.
통상적으로, 연료 레벨 게이지(120)로부터 입력되는 신호를 분석하면 연료 탱크 내에 잔류하는 전체 연료량을 알 수 있다.
그러나, 전체 연료량 만을 검출한다면 엔진이 소비하는 연료량 및 엔진에 걸리는 부하를 실시간으로 분석하기 어렵다.
따라서, 연료 레벨 게이지(120)로부터 입력되는 신호를 다음과 같이 펄스화시킨다.
제어부(130)는 연료 레벨 게이지(120)를 통해 입력되는 신호를 설정된 연료 소비량에 따라 펄스로 출력한다.
따라서, 일정시간 동안 엔진에서 소비되는 연료량을 산출할 수 있다.
엔진 연료 소비량 = 연료 레벨 게이지(120) 펄스 수 * 설정된 연료 소비량 /펄스(설정값)
즉, 제어부(130)는 연료 레벨 게이지(120)의 신호값을 분석하여 엔진이 설정 연료 소비량을 소비했을 때마다 펄스를 출력하도록 하여 일정시간 펄스 수를 연산한 다음 최종적으로 그 값을 곱하여 단위 시간에 소비된 연료량을 연산한다.
상기한 바와 같이 연산된 단위 시간 연료 소비량으로 제어부(130)는 엔진 부하를 진단하여 엔진의 순간적인 부하 변화에 따른 냉각팬 가변 제어동작을 수행한다(S222, S224).
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 냉각팬 구동 제어장치 및 방법은 냉각수 온도 검출센서와 차속 센서의 고장시 추가적인 센서 및 장비 없이 엔진에 공급되는 연료량을 설정한 단위 시간으로 분석하여 연료 소비량을 연료 레벨 게이지를 통해 그 신호값을 이용하여 냉각팬을 가변적으로 구동함으로써 엔진 과열이나 과대 냉각팬 구동 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 차량의 냉각팬 구동 제어장치에 있어서,
    상기 엔진의 운전상태 등을 검출하는 엔진 운전상태 검출부와;
    상기 엔진에서 소비되는 연료를 저장하는 연료 탱크 내에 잔류된 연료량을 검출하는 연료 레벨 게이지와;
    상기 엔진 운전상태 검출부와 연료 레벨 게이지를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 엔진 운전상태를 실시간으로 파악하고 단위 시간당 소비하는 연료량을 연산하여 엔진 부하에 따라 해당되는 냉각팬 가변 제어신호를 발생하는 제어부와;
    상기 제어부로부터 공급되는 냉각팬 가변 제어신호의 입력에 따라 냉각팬을 가변적으로 구동하는 냉각팬 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 냉각팬 구동 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔진 운전상태 검출부는
    상기 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출센서와;
    상기 차량의 차속을 검출하는 차속 센서를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 냉각팬 구동 제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 냉각수 온도 검출센서를 통해 검출된 냉각수 온도와 차속 센서로부터검출되는 차속의 이상유무를 판단하여 냉각수 온도와 차속에 이상이 없으면, 검출된 냉각수 온도 및 차속에 따른 냉각팬 구동 제어동작을 수행하고, 냉각수 온도와 차속에 이상이 있는 경우에만 냉각팬 가변 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 차량의 냉각팬 구동 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 연료 레벨 게이지로부터 입력되는 신호를 분석하여 엔진이 설정 연료 소비량을 소비했을 때마다 펄스를 출력하도록 하여 일정시간 동안 펄스 수를 연산하고, 그 값을 곱하여 엔진에서 단위 시간에 소비된 연료량을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 냉각팬 구동 제어장치.
  5. 차량의 냉각팬 구동 제어방법에 있어서,
    상기 엔진의 운전상태 등을 검출하는 단계와;
    상기 엔진이 구동되는 상태이면, 냉각수 온도 검출센서와 차속 센서로부터 검출되는 냉각수 온도와 차속의 이상유무를 판단하는 단계와;
    냉각수 온도와 차속에 이상이 있으면, 연료 레벨 게이지 신호값을 설정 연료 소비량에 따라 펄스화 시키는 단계와;
    단위 시간당 생성된 펄스수와 설정 연료 소비량을 곱하여 연료 소비량을 연산하는 단계와;
    연산된 단위 시간 연료 소비량으로 엔진 부하를 진단하여 엔진의 순간적인 부하 변화에 따른 냉각팬 가변 제어동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는것을 특징으로 하는 차량의 냉각팬 구동 제어방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 냉각수 온도 검출센서를 통해 검출된 냉각수 온도와 차속 센서로부터 검출되는 차속의 이상유무를 판단하여 냉각수 온도와 차속에 이상이 없으면, 검출된 냉각수 온도 및 차속에 따른 냉각팬 구동 제어동작을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 냉각팬 구동 제어방법.
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