KR20040050076A - 냉각수온 센서 고장시의 냉각 팬 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각 팬의 회전 속도를 제어하기 위한 냉각수온 센서 혹은 차속 센서에 고장이 발생되었을 경우에 엔진의 연소실로 공급되는 연료량을 모니터링하여 엔진의 운전영역을 판단하고, 공급되는 연료량에 따라서 냉각 팬의 회전 속도가 제어되도록 하는 냉각수온 센서 고장시의 냉각 팬 제어방법에 관한 것으로,

엔진의 운전영역을 판단하기 위해 냉각수온, 차속, 인젝터 열림시간, PCSV의 듀티량과 열림시간 등의 각종 센서에서 측정되는 시그널을 전자제어장치에서 입력받는 단계와;

상기한 전자제어장치로 엔진의 운전정보를 입력하기 위한 냉각수온 센서와 차속 센서의 고장여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 냉각수온 센서와 차속 센서의 고장이 판단되면, 엔진의 연소실로 공급되는 연료량을 계산하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 연료량에 따라 엔진의 운전영역을 판단하는 단계와;

상기 단계에서 판단된 엔진의 운전영역에 따라서 냉각 팬의 회전속도를 제어하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

냉각수온 센서 고장시의 냉각 팬 제어방법{Control method for cooling fan}

본 발명은 냉각수온 센서 고장시의 냉각 팬 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각 팬의 회전 속도를 제어하기 위한 냉각수온 센서 혹은 차속 센서에 고장이 발생되었을 경우에 엔진의 연소실로 공급되는 연료량을 모니터링하여 엔진의 운전영역을 판단하고, 공급되는 연료량에 따라서 냉각 팬의 회전 속도가 제어되도록 하는 냉각수온 센서 고장시의 냉각 팬 제어방법에 관한 것이다.

엔진은 연료가 연소되는 과정에서 발생되는 폭발력을 회전운동으로 변환시켜 동력을 발생시키는 것이다. 이와 같이 동력 발생을 위해 운전되는 엔진은 연료의 연소과정에서 고열이 되므로서 적당한 냉각을 시켜주어야만 한다.

이를 위해 일반적인 차량에 장착되는 엔진의 일측에는 라디에이터가 장착되고, 상기 엔진을 순환하는 과정에서 고온이 된 냉각수가 상기 라디에이터를 통과하는 냉각되도록 하고 있다. 한편, 냉각수의 냉각효율을 상승시키기 위한 냉각 팬()이 형성된다.

냉각 팬(Cooling fan)은 일반적으로 라디에이터의 뒤쪽에 부착하여 강제 통풍을 시켜 라디에이터의 냉각효과를 충분히 얻게 하고, 또 고속시에는 배기 매니폴드 등의 과열을 방지하는 역할을 하는 것이다. 이러한 냉각팬은 워터 펌프의 축과 축결합되어 회전되는 유체 커플링식과, 전자제어장치에서 현재의 운전영역을 판단한 후에 그에 따른 회전속도를 결정하여 배터리의 전원으로 회전되는 전동식 등이 있다.

특히, 상기한 전동식 냉각 팬의 경우에는 엔진의 운전영역을 판단하기 위한 수단으로 냉각수온 센서와 차속 센서가 주로 이용되고 있다. 즉, 상기한 전자제어장치에서는 상기한 센서 등에서 측정되는 시그널을 받아 들이고, 그 시그널을 기초로 하여 엔진의 운전영역을 판단한 후, 냉각 팬의 회전속도를 조절하도록 구성되는 것이다.

그리고 상기와 같이 엔진의 운전영역을 판단하기 위한 냉각수온 센서 및 차속 센서 등이 고장을 일으켜 센서의 시그널을 전자제어장치에서 정확하게 입력받지 못하게 되는 경우에는, 상기한 냉각 팬은 항상 고속으로 회전될 수 있도록 설정된다. 이는 냉각수온 센서 및 차속 센서 등에 고장이 발생되더라도 냉각 팬은 계속 회전되어 엔진의 과열을 방지하기 위한 것이다.

그러나 상술한 바와 같이 항상 냉각 팬을 최고 속도로 구동시키게 되므로서 냉각 팬의 구동원인 배터리의 충방전이 불량하게 되고, 계속되는 모터의 회전에 따라서 소음이 증대될 뿐만 아니라 모터의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

한편, 상기한 냉각수온 센서의 고장시에는 차속 센서에서 측정되는 차속에 따라 상기한 냉각 팬은 저속, 중속, 고속으로 3단 제어가 되도록 설정되는 경우도 있었다. 하지만 이 경우에도 차속 센서에도 고장이 발생되면 냉각 팬은 상술한 바와 같이 항상 고속으로 회전되도록 설정되므로서, 상술한 문제점들을 완전히 해결되지는 못하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 냉각 팬의 회전 속도를 제어하기 위한 냉각수온 센서 혹은 차속 센서에 고장이 발생되었을 경우에 엔진의 연소실로 공급되는 연료량을 모니터링하여 엔진의 운전영역을 판단하고, 공급되는 연료량에 따라서 냉각 팬의 회전 속도가 제어되도록 하는 냉각수온 센서 고장시의 냉각 팬 제어방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진의 운전영역을 판단하기 위해 냉각수온, 차속, 인젝터 열림시간, PCSV의듀티량과 열림시간 등의 각종 센서에서 측정되는 시그널을 전자제어장치에서 입력받는 단계와;

상기한 전자제어장치로 엔진의 운전정보를 입력하기 위한 냉각수온 센서와 차속 센서의 고장여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 냉각수온 센서와 차속 센서의 고장이 판단되면, 엔진의 연소실로 공급되는 연료량을 계산하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 연료량에 따라 엔진의 운전영역을 판단하는 단계와;

상기 단계에서 판단된 엔진의 운전영역에 따라서 냉각 팬의 회전속도를 제어하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명을 위해 냉각 팬 모터를 제어하기 위한 시스템도.

도 2는 본 발명에 의해 냉각 팬을 제어하기 위한 플로우 차트.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 냉각 팬

20 : 전자제어장치

31 : 냉각수온 센서

32 : 차속 센서

33 : 인젝터

34 : 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(PCSV)

이하, 본 발명에 의한 냉각 팬 제어방법의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명을 위해 냉각 팬 모터를 제어하기 위한 시스템도이고, 도 2는 본 발명에 의해 냉각 팬을 제어하기 위한 플로우 차트이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 10은 냉각 팬의 모터를 지시하는 것이다.

상기한 냉각 팬(10)은 종래의 일반적인 냉각 팬의 구조와 같이 형성되어, 냉각수온 센서(31)에서 측정되는 냉각수온 시그널과, 차속 센서(32)에서 측정되는 차속 시그널을 기초로 하여 전자제어장치(20)의 제어에 의해서 그 회전속도가 결정되도록 설정된다.

그리고 엔진의 연소실 상측에는 연료를 공급하기 위한 인젝터(33)가 장착되는데, 상기 인젝터(33)는 딜리버리 파이프에 연결되어 연료 탱크에 마련되는 연료 펌프의 작동에 의해 펌핑된 연료가 각 연소실로 골고루 분배되도록 구성된다.

또한, 연료 탱크 내부에서 증발되는 증발 가스를 포집하기 위한 캐니스터가 연료 탱크의 일측에 마련되고, 상기 캐니스터에서 포집된 증발 가스는 엔진의 흡기계 일측으로 유입될 수 있도록 구성된다. 한편, 상기한 캐니스터에서 흡기계로 유도되는 증발 가스의 듀티량을 제어하기 위한 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(PCSV,34)가 상기 캐니스터와 흡기계를 연결하는 호스의 도중에 형성된다.

한편, 상기한 인젝터(33)는 전자제어장치(20)의 제어에 의해서 그 열림시간이 결정되어, 딜리버리 파이프를 통해서 고압으로 공급되는 연료가 연소실로 분사되도록 형성된다. 참고로 상기한 인젝터(33)는 전자제어장치(20)의 제어에 의해서 연소실과 딜리버리 파이프 사이에 항상 일정한 압력이 유지되도록 연료가 맵핑(Mapping)되기 때문에 연료 분사 시간만 알면 간단하게 연료의 분사량은 계산해낼 수 있는 것이다.

또한, 상기한 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(34)도 엔진의 운전영역에 따라서 전자제어장치(20)의 제어에 의해 개폐되도록 구성되므로서, 상기 전자제어장치(20)에서는 상기 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(34)의 듀티량을 계산해낼 수 있다. 이 때 듀티량과 상기 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(34)의 열림시간을 계산하게 되면, 상기한 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(34)를 통해서 연소실로 유입되는 연료량을 계산해낼 수 있는 것이다.

따라서 전자제어장치(20)는 상술한 바와 같이 엔진의 연소실로 유입되는 연료량을 측정할 수도 있게 되는 것이다.

특히, 상기한 전자제어장치(20)에서 판단되는 연료 공급량은 상기한 냉각수온 센서(31) 및 차속 센서(32)가 고장난 것으로 판단되었을 경우에 냉각 팬(10)의 회전 속도를 제어할 수 있는 기초가 된다.

즉, 엔진의 운전영역을 판단하여 냉각 팬의 회전 속도를 제어하는데 기초가 되는 냉각수온 센서(31)와 차속 센서(32)가 고장났을 경우에, 전자제어장치(20)에서는 상기한 인젝터(33)와 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(34)를 통해서 연소실로 공급되는 연료 공급량을 기초로 하여 엔진의 운전영역을 판단하고, 판단된 엔진의 운전영역에 따라서 냉각 팬(10)의 회전 속도가 제어되도록 설정되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

우선, 엔진이 시동되면 각종 센서(냉각수온 센서, 차속 센서, 크랭크 포지션 센서) 등에서 측정되는 시그널에 의해서 엔진의 운전환경이 판단된다. 이렇게 판단되는 운전영역에 따라서 전자제어장치(20)에서는 냉각 팬(10)의 회전속도를 각 운전영역에 맞도록 제어하게 된다.

한편, 전자제어장치(20)에서는 인젝터(33)를 통해서 각 연소실로 공급되는 연료량을 제어하기 위해서 인젝터(33)의 열림시간을 전자제어하게 된다. 또한, 상기한 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(34)를 통해서 캐니스터에서 포집된 증발가스를 흡기계로 유도하여 연소시키도록 한다.

상기와 같이 엔진의 운전과정에서 판단되는 운전영역에 따라서 냉각 팬(10)의 회전속도는 전자제어장치(20)의 제어에 의해 결정된다.

그런데, 상기한 냉각수온 센서(31)와 차속 센서(32)에 고장이 발생되었을 경우에는 다음과 같은 과정을 거치면서 상기한 냉각 팬(10)의 작동이 제어된다.

전자제어장치(20)에서는 냉각수온 센서(31)와 차속 센서(32)에서 입력되는 시그널에 이상이 진단되면, 상기 냉각수온 센서(31)와 차속 센서(32)의 고장여부를 진단하게 된다. 그리고 진단결과가 냉각수온 센서(31)와 차속 센서(32)에 이상이 있는 것으로 판단되면, 전자제어장치(20)에서는 인젝터(33)와 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(34)를 통해 연소실로 입력되는 연료량을 계산하게 된다.

또한, 전자제어장치(20)에서는 측정된 전체 연료 공급량을 단위 시간당 연료 공급량으로 연산한다.

이렇게 얻어진 단위 시간당 연료 공급량을 기초로 하여 엔진의 운전영역을 판하고, 냉각 팬(10)의 회전속도을 제어하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진의 운전영역을 판단하기 위한 냉각수온 센서와 차속 센서가 고장이 발생되었을 경우에 인젝터 및 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브를 통해서 연소실로 공급되는 연료 공급량을 기초로 엔진의 운전영역을 판단하고, 그에 따라 냉각 팬의 회전 속도를 제어하게 되므로서 냉각 팬을 필요이상으로 회전시키게 되어 배터리의 전원을 소모시키거나 냉각 팬 구동모터의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 해결되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 엔진의 운전영역을 판단하기 위해 냉각수온, 차속, 인젝터 열림시간, PCSV의 듀티량과 열림시간 등의 각종 센서에서 측정되는 시그널을 전자제어장치에서 입력받는 단계와;

   상기한 전자제어장치로 엔진의 운전정보를 입력하기 위한 냉각수온 센서와 차속 센서의 고장여부를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 냉각수온 센서와 차속 센서의 고장이 판단되면, 엔진의 연소실로 공급되는 연료량을 계산하는 단계와;

   상기 단계에서 계산된 연료량에 따라 엔진의 운전영역을 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 판단된 엔진의 운전영역에 따라서 냉각 팬의 회전속도를 제어하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수온 센서 고장시의 냉각 팬 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   엔진의 연소실로 유입되는 연료량을 계산하는 단계는,

   인젝터의 열림시간을 기초로 연소실로 입력되는 연료량을 계산하는 단계와;

   퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(PCSV)의 듀티량과 열림시간을 기초로 연소실로 입력되는 연료량을 계산하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수온센서 고장시의 냉각 팬 제어방법.