KR20050000072A

KR20050000072A - 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치

Info

Publication number: KR20050000072A
Application number: KR1020030040646A
Authority: KR
Inventors: 김두현
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-03

Abstract

본 발명은 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치에 관한 것으로, 측면의 바디패널(B)에 형성되어 엔진룸(R)과 차량의 외부를 연결시켜 주는 제1,2외기흡입구(21,31)와, 상기 제1,2외기흡입구(21,31)를 개폐시키기 위해 각각의 힌지(22a,32a)를 매개로 바디패널(B)에 회동가능하게 결합되는 다수개의 제1,2그릴(22,32)과, 상기 제1,2그릴(22,32)로부터 이격되어 차체의 전후방향으로 배치되면서 상기 제1,2그릴(22,32)에 고정되도록 결합된 다수개의 제1,2그릴회전링크(23,33)와는 각각의 힌지(23a,33a)를 통해 회전가능하게 결합되고 일단에는 제1,2랙기어(24,34)가 일체로 결합되는 제1,2로드부재(25,35)와, 상기 제1,2랙기어(25,35)와 치합을 이루는 제1,2피니언기어(26,36)가 모터축상에 결합된 제1,2모터(27,37)와, 냉각수온도를 검출하는 온도센서(41)와, 상기 온도센서(41)로부터 인입받은 냉각수온도에 따라 제1,2모터(27,37)가 선택적으로 구동되게 제어하는 콘트롤러(43)로 구성되어져, 냉각수의 온도에 따라 엔진룸(R)으로 유입되는 냉각풍량이 자동적으로 조절되도록 된 것이다.

Description

냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치{Apparatus for controling a cooling wind flux}

본 발명은 냉각수의 온도변화에 따라 엔진룸으로 유입되는 냉각풍량이 자동적으로 조절될 수 있도록 하는 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치에 관한것이다.

일반적으로, 중,대형 버스의 구동력을 발생시키는 엔진(E)은 도 1에 도시된 바와 같이 바디의 후방측 하단에 형성된 엔진룸(R)내에 장착되는 구조로 되어 있다.

상기한 엔진(E)은 혼합기를 흡입하여 이를 연소시킴으로서 구동력을 발생하게 되는데, 이때 엔진(E)에서는 고열이 발생하게 된다.

상기와 같이 엔진(E)에서 발생되는 고열은 엔진(E)의 성능에 중대한 영향을 미치기 때문에 항상 적정한 온도로 유지시켜 주는 것이 바람직하다.

이와 같이 엔진(E)을 냉각시켜 주는 방식으로는 널리 알려진 바와 같이 공랭식과 수냉식이 있으며, 공랭식의 경우에 있어서는 도 1에 도시된 냉각팬(F)의 회전수와 도 2에 도시된 외기흡입구(1)의 면적이 냉각성능을 좌우하는 가장 큰 요인으로서 작용을 하게 된다.

여기서, 상기한 외기흡입구(1)는 엔진룸(R)과 차량의 외부를 연통시켜 주기 위해 측면의 바디패널(B)에 형성되는 다수개의 구멍을 총칭하는 명칭이다.

이에 따라 냉각성능을 향상시키기 위해 상기한 외기흡입구(1)의 전체면적을증대시키는 방안도 있으나, 외기흡입구(1)의 전체면적을 무작정 증대시키게 되면 소음이 증가되는 문제와 초기 시동후 엔진(E)의 웜업(warm-up)시간이 길어지게 되는 문제가 발생되기 때문에, 이에 때한 연구가 신중히 검토되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 냉각수의 온도변화에 따라 엔진룸으로 유입되는 냉각풍량이 자동적으로 조절될 수 있도록 함으로써, 소음이 증가하거나 엔진의 웜업시간이 증대되지 않는 상태에서 엔진의 온도를 항상 적절하게 냉각시킬 수 있도록 함은 물론, 이에 따라 엔진의 효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각풍량 자동 조절장치는, 측면의 바디패널에 형성되어 엔진룸과 차량의 외부를 연결시켜 주는 제1,2외기흡입구와, 상기 제1,2외기흡입구를 개폐시키기 위해 각각의 힌지를 매개로 바디패널에 회동가능하게 결합되는 다수개의 제1,2그릴과, 상기 제1,2그릴로부터 이격되어 차체의 전후방향으로 배치되면서 상기 제1,2그릴에 고정되도록 결합된 다수개의 제1,2그릴회전링크와는 각각의 힌지를 통해 회전가능하게 결합되고 일단에는 제1,2랙기어가 일체로 결합되는 제1,2로드부재와, 상기 제1,2랙기어와 치합을 이루는 제1,2피니언기어가 모터축상에 결합된 제1,2모터와, 냉각수온도를 검출하는 온도센서와, 상기 온도센서로부터 인입받은 냉각수온도에 따라 제1,2모터가 선택적으로 구동되게 제어하는 콘트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 버스의 엔진룸을 보여주는 배면도,

도 2는 바디패널에 형성된 종래의 외기흡입구를 보여주는 버스의 측면도,

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 냉각풍량 자동 조절장치의 보여주는 개략적인 구성도,

도 7과 도 8은 본 발명에 따른 냉각풍량 자동 조절장치의 작동과정을 보여주는 개략적인 구성도,

도 9는 본 발명에 따른 냉각풍량 자동 조절장치의 작동과정을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

21,31 - 제1,2외기흡입구 22a,32a,23a,33a - 힌지

22,32 - 제1,2그릴 23,33 - 제1,2그릴회전링크

24,34 - 제1,2랙기어 25,35 - 제1,2로드부재

26,36 - 제1,2피니언기어 27,37 - 제1,2모터

41 - 온도센서 43 - 콘트롤러

B - 바디패널 R - 엔진룸

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 냉각풍량 자동 조절장치의 보여주는 개략적인 구성도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따라 냉각수의 온도에 감응하여 냉각풍량이 자동 조절되도록 하는 장치는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 버스의 바디패널(B) 측면에 형성되어 엔진룸(R; 도 1에 도시됨)과 차량의 외부를 연결시켜 주는 제1,2외기흡입구(21,31)와, 상기 제1,2외기흡입구(21,31)를 개폐시키기 위해 각각의 힌지(22a,32a)를 매개로 바디패널(B)에 회동가능하게 결합되는 다수개의 제1,2그릴(22,32)과, 상기 제1,2그릴(22,32)로부터 이격되어 차체의 전후방향으로 배치되면서 상기 제1,2그릴(22,32)에 고정되도록 결합된 다수개의 제1,2그릴회전링크(23,33)와는 각각의 힌지(23a,33a)를 통해 회전가능하게 결합되고 일단에는 제1,2랙기어(24,34)가 일체로 결합되는 제1,2로드부재(25,35)와, 상기 제1,2랙기어(25,35)와 치합을 이루는 제1,2피니언기어(26,36)가 모터축상에 결합된 제1,2모터(27,37)와, 냉각수온도를 검출하는 온도센서(41)와, 상기 온도센서(41)로부터 인입받은 냉각수온도에 따라 제1,2모터(27,37)가 선택적으로 구동되게 제어하는 콘트롤러(43)로 구성된다.

여기서, 상기 제1,2외기흡입구(21,31)는 버스의 종류(중형 및 대형)에 따라 적당한 크기로 결정될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 제1,2그릴(22,32)은 차량의 주행시 외부의 공기가 제1,2외기흡입구(21,31)를 통해 엔진룸(R)으로 유입될 수 있는 방향으로 개방이 이루어지게 설치된다.

이하, 본 발명에 따른 냉각풍량 자동 조절장치의 작동과정은 도 6 내지 도 8에 도시된 구성도와 도 9에 도시된 블록도를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 운전자가 차량의 주행을 위해 시동을 온(ON)시키게 되면 온도센서(41)는 냉각수의 온도를 검출(단계 S1)하여 이에 대한 전기적인 신호를 콘트롤러(43)로 전달하게 된다.

이에 따라, 상기 콘트롤러(43)는 온도센서(41)로부터 전달받은 냉각수의 온도를 이용해 제1,2모터(27,37)의 구동을 제어하여 제1,2그릴(22,32)의 회전작동을 조절함으로써 제1,2외기흡입구(21,31)의 개폐는 다음과 같이 결정되게 된다.

즉, 초기 시동후 일정시간이 경과되기 전까지는 엔진(E; 도 1에 도시됨)은 웜업(warm-up)상태이므로 냉각수의 온도는 저온(82℃ 이하)상태를 유지하게 된다.

따라서, 상기 콘트롤러(43)에 의해 냉각수의 온도가 저온상태라고 판별되면, 상기 콘트롤러(43)는 제1,2모터(27,37)의 구동을 제어하여 제1,2그릴(22,32)의 회전작동을 조절하게 되고, 이에 따라 바디패널(B)에 형성된 제1,2외기흡입구(21,31)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1,2그릴(22,32)에 의해 모두 밀폐된 상태를 유지하게 된다.(단계 S2)

이와 같이, 냉각수의 온도가 저온(82℃ 이하)상태일 때 제1,2외기흡입구(21,31)가 모두 밀폐된 상태를 유지하게 되면, 엔진(E)의 웜업시간이 대폭적으로 줄어드는 잇점이 있게 되고, 아울러 연료의 소모량도 많이 줄일 수 있게 됨으로써 경제적인 측면에서도 도움이 되는 장점이 있게 된다.

이후, 엔진(E)의 웜업상태가 종료되고 냉각수의 온도가 정상온도(82℃∼95℃)상태를 유지하게 되면, 상기 콘트롤러(43)는 온도센서(41)로부터 전달된 신호에 의해 이때의 상태를 판별하게 되고, 이에 따라 상기 콘트롤러(43)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1모터(27)의 구동을 제어하여 제1외기흡입구(21)가 개방되도록 제1그릴(22)의 회전작동을 조절하게 되고, 동시에 상기 제2모터(37)의 구동을 제어하여 제2외기흡입구(31)가 밀폐되도록 제2그릴(32)의 회전작동을 조절하게 된다.

즉, 냉각수의 온도가 정상온도(82℃∼95℃)상태일 때에는 제1외기흡입구(21)는 개방되고 제2외기흡입구(31)는 밀폐된 상태를 유지하게 된다.(단계 S3)

또한, 차량의 고속주행으로 인해 냉각수의 온도가 계속해서 상승하여 고온(95℃ 이상)인 상태에 도달하게 되면, 엔진(E)의 과열을 예방하기 위해 외기의 유입량을 증대시켜 신속하게 냉각시켜 주어야 하는 바, 이에 따라 상기 콘트롤러(43)는 제1,2모터(27,37)의 구동을 제어하여 제1,2외기흡입구(21,31)를 도 8에 도시된 바와 같이 모두 개방된 상태로서 유지시키게 된다.(단계 S4)

이와 같이, 냉각수의 온도가 고온(95℃ 이상)인 상태에 도달됨과 동시에 제1,2외기흡입구(21,31)가 모두 개방된 상태가 되면, 급격하게 상승되던 냉각수의 온도는 외기 유입량의 증가에 따라 신속하게 정상온도(82℃∼95℃)인 상태로 하강하게 되고, 이에 따라 엔진(E)의 과열상태를 미리 예방할 수 있게 됨으로써 엔진(E)의 효율을 극대화시키는 장점도 기대할 수 있게 된다.

한편, 냉각수의 온도가 고온(95℃ 이상)인 상태에서 정상온도(82℃∼95℃)인 상태로 하강하게 되면 개방되어 있던 제2외기흡입구(31)는 콘트롤러(43)의 제어에따라 제2그릴(32)에 의해 다시 밀폐되게 되고, 계속해서 정상온도(82℃∼95℃)상태인 냉각수가 저온(82℃ 이하)인 상태로 하강하게 되면 개방되어 있던 나머지의 제1외기흡입구(21)도 콘트롤러(43)의 제어에 따라 제1그릴(22)에 의해 다시 밀폐되는 작동을 반복적으로 수행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 냉각수의 온도에 따라 엔진룸으로 유입되는 냉각풍량이 자동적으로 조절됨으로써 냉각수의 온도가 저온인 상태에서는 엔진의 웜업시간이 단축되어 불필요한 연료 소모량이 줄어들게 되고, 냉각수의 온도가 고온인 상태에서는 냉각수의 온도가 신속하게 냉각되면서 엔진의 과열이 예방됨은 물론 이에 따라 엔진의 효율이 극대화되는 효과가 있게 된다.

Claims

측면의 바디패널(B)에 형성되어 엔진룸(R)과 차량의 외부를 연결시켜 주는 제1,2외기흡입구(21,31)와, 상기 제1,2외기흡입구(21,31)를 개폐시키기 위해 각각의 힌지(22a,32a)를 매개로 바디패널(B)에 회동가능하게 결합되는 다수개의 제1,2그릴(22,32)과, 상기 제1,2그릴(22,32)로부터 이격되어 차체의 전후방향으로 배치되면서 상기 제1,2그릴(22,32)에 고정되도록 결합된 다수개의 제1,2그릴회전링크(23,33)와는 각각의 힌지(23a,33a)를 통해 회전가능하게 결합되고 일단에는 제1,2랙기어(24,34)가 일체로 결합되는 제1,2로드부재(25,35)와, 상기 제1,2랙기어(25,35)와 치합을 이루는 제1,2피니언기어(26,36)가 모터축상에 결합된 제1,2모터(27,37)와, 냉각수온도를 검출하는 온도센서(41)와, 상기 온도센서(41)로부터 인입받은 냉각수온도에 따라 제1,2모터(27,37)가 선택적으로 구동되게 제어하는 콘트롤러(43)로 구성되는 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 콘트롤러(43)는 온도센서(41)로부터 인입받은 냉각수온도가 저온(82℃ 이하)일 경우 제1,2외기흡입구(21,31)가 제1,2그릴(22,32)에 의해 모두 밀폐되도록 상기 제1,2모터(27,37)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 콘트롤러(43)는 온도센서(41)로부터 인입받은 냉각수온도가 정상온도(82℃∼95℃)상태일 경우 제1외기흡입구(21)가 개방되도록 제1그릴(22)의 회전작동이 이루어지게 상기 제1모터(27)의 구동을 제어하면서 제2외기흡입구(31)가 제2그릴(32)에 의해 밀폐되도록 상기 제2모터(37)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 콘트롤러(43)는 온도센서(41)로부터 인입받은 냉각수온도가 고온(95℃ 이상)일 경우 제1,2외기흡입구(21,31)가 모두 개방되도록 제1,2그릴(22,32)의 회전작동이 이루어지게 상기 제1,2모터(27,37)의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수온도 감응형 냉각풍량 자동 조절장치.