KR20110062409A

KR20110062409A - 냉각수 부족 진단 방법

Info

Publication number: KR20110062409A
Application number: KR1020090119125A
Authority: KR
Inventors: 고석환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2011-06-10

Abstract

본 발명은 냉각수 부족 진단 방법에 관한 것으로, 냉각수가 부족하면, 냉각수가 충분할 때에 비해서 시간에 따른 온도 변화의 편차(기울기)가 큰 것을 이용하여, 차량 시동 스위치가 온 되면 실제 측정한 냉각수온이 모델링 냉각수온에서 냉각수 부족 편차를 뺀 냉각수 부족 온도 보다 더 낮을 경우에는 냉각수가 부족한 것으로 판단하고, 이를 운전자에게 알림으로써, 냉각수 부족으로 인해 발생될 수 있는 문제점을 예방할 수 있다.

냉각수, 온도, 부족, 모델링, 편차

Description

냉각수 부족 진단 방법{MEASURING METHOD OF COOLING WATER LEAKAGE}

본 발명은 냉각수 부족 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 냉각수 온도 변화를 통해 냉각수의 부족여부를 판단할 수 있는 냉각수 부족 진단 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 엔진 및 차량 구동 부품들이 과열되는 것을 방지하기 위해서 엔진 및 구동 부품을 냉각시켜 주기 위한 냉각수가 구비된다.

이러한 냉각수는 엔진 및 각 구동 부품을 원활하게 냉각시키기 위해서는 각 엔진 및 각 구동 부품에 충분히 공급되어야 한다.

그리고 냉각수가 부족할 경우에는, 냉각수가 존재하는데도 불구하고 원활하게 엔진 및 구동 부품을 냉각 시킬 수 없게 되어, 엔진 및 각 구동 부품이 과열되어 오버히트(Overheat)된다.

또한, 이와 같이 냉각수가 부족하여 발생된 엔진 과열 상태로, 차량이 계속 운행할 경우에는 엔진 고장이 발생될 수 있고, 이로 인해 자동차의 주행이 불가능한 상태가 되는 위험이 발생될 수 있다.

그러나 차량은 냉각수의 부족 여부를 별도로 진단하지 않기 때문에, 냉각수 가 부족할 때 운전자가 냉각수 부족 여부를 직접 확인하지 않는다면 냉각수 부족에 의한 상기와 같은 문제가 발생될 수 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 시간에 따라 변화한 냉각수의 온도 변화량을 통해 냉각수의 부족여부를 판단하여, 냉각수 부족으로 인한 오버히트 또는 엔진 고장 등을 예방할 수 있는 냉각수 부족 진단 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 냉각수 부족 진단 방법은 냉각수의 부족 여부를 진단하기 위한 조건인 엔진이 조건 확인 시동된 후에, 조건 확인 정지되었을 때의 냉각수온이 일정 온도 이상이 되는지 여부를 확인하는 단계와, 상기 냉각수를 진단할 수 있는 조건을 만족하면, 상기 시동 스위치가 온 되었는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 엔진이 상기 조건 확인 정지 후부터 시동스위치가 온 되는 시점까지 냉각수의 온도 변화량을 통해 시동 스위치가 온 되는 시점의 냉각수의 온도를 모델링하여 모델링 냉각 수온을 산출하는 단계 및 상기 시동 스위치가 온 된 시점에 실측한 실측 냉각 수온과 모델링 냉각 수온을 비교하여, 실측 냉각 수온이 더 낮을 경우에는 냉각수가 부족한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 냉각수 진단을 위한 차량 구동 조건은 상기 엔진이 시동된 시간이 1000초 이상이고, 엔진이 시동 정지 되었을 때 냉각 수 온도가 일정온도인 80℃이상일 경우에, 냉각수의 부족 여부를 진단하기 위한 조건을 만족한 것으로 판단할 수 있다.

상기 모델링 냉각수온은 상기 조건 확인 정지 된 시점의 냉각 수온에서, 저장되어 있는 외기온 및 정차 시간에 따른 냉각 수온 변화량 맵을 통해 산출된 냉각 수온 변화량을 빼서 산출할 수 있다.

상기 냉각수 부족 진단은 냉각수가 충분할 때의 냉각수 온도 변화에서 냉각수가 부족할 때의 냉각수 온도 변화를 뺀 냉각수 부족 편차를 상기 모델링 초기 냉각 수온에서 뺀 냉각수 부족 온도 보다 실측 냉각수온이 더 낮다면, 냉각수가 부족한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명에 의한 냉각수 부족 진단 방법은 시간에 따라 변화한 냉각수의 온도 변화량을 통해 냉각수의 부족여부를 판단하여, 냉각수 부족으로 인한 오버히트 또는 엔진 고장 등을 예방할 수 있게 된다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 부족 진단 방법을 도시한 순서도가 도시되어 있다.

마이컴은, 외기온 센서와 전기적으로 연결되어 측정된 외기온을 인가받고, 냉각 수온 센서와 전기적으로 연결되어, 측정된 냉각수온을 인가받고, 시동 스위치와 전기적으로 연결되어, 시동 스위치의 온/오프 여부를 확인하고, 엔진과 전기적으로 연결되어, 엔진의 시동 및 시동 종료를 확인한다.

우선 이러한 마이컴은, 엔진이 시동된 후에, 시동 정지되었을 때의 냉각수 온도가 일정온도 이상이 되었는지 여부를 통해 냉각수의 부족 여부를 진단하기 위한 조건이 만족하는지 판단(S1)한다. 일반적으로 냉각수가 부족하게 되면, 엔진 시동시 시간이 지남에 따라 냉각수 온도가 빠르게 증가하고, 엔진이 정지되면 시간이 지남에 따라 냉각수의 온도가 빠르게 감소한다.

그러므로 냉각수 부족 여부를 진단하기 위해서는 엔진이 시동된 시간이 1000초 이상이고, 엔진의 시동이 정지된 후에 엔진이 시동 정지시점의 냉각수온(TE)이 일정온도인 80℃이상이면, 냉각수의 부족 여부를 진단하기 위한 조건을 만족하는 것으로 판단한다. 이하에서는 냉각수 부족 여부를 진단하기 위해서 엔진 시동 및 정지된 것을, 각각 조건 확인 시동 및 조건 확인 정지라 하겠다.

그리고 마이컴은 냉각수 부족 여부를 진단하기 위한 조건을 만족한다면, 시동 스위치가 온 되었는지 여부를 확인(S2)한다. 즉, 마이컴은 조건 확인 시동 후에 조건 확인 정지되고, 그 후에 시동을 위해 시동 스위치가 온 되었는지 여부를 확인 한다.

그리고 마이컴은 시동 스위치가 온 되는 시점에 차량의 냉각수온을 모델링한, 모델링 냉각수온을 산출(S3)한다. 이와 같은 모델링 냉각수온은 엔진이 조건 확인 정지 시점의 냉각 수온(TE)에서, 상기 마이컴에 저장되어 있는 외기온(TAM) 및 정차 시간(TES)에 따른 냉각 수온 변화량 맵을 통해 산출된 냉각수온 변화량(TD)을 뺀 값이다.

우선, 마이컴은 엔진이 조건 확인 정지된 후에 엔진 정지 시간(TES)과 외기온(TAM)에 따른 냉각 수온 변화량(TD)을 나타내는 냉각 수온 변화량 맵을 통해, 정차 시간동안의 냉각 수온 변화량(TD)을 산출한다. 이러한 냉각 수온 변화량(TD)은 엔진 정지 시간(TES)동안 외기온(TAM)에 따라 변화된 냉각 수온의 기울기가 된다.

이와 같은 냉각 수온 변화량을 산출하기 위한 냉각 수온 변화량 맵은 예를 들면 표 1과 같이 나타낼 수 있으며, 이하에서는 표 1을 참조하여 모델링 냉각 수온을 산출하기 위한 방법을 설명하고자 한다.

TES(min) TAM(℃)	10	20	30	50	100	300	1000
-30	13	26	39	57	83	111	120
-20	9	21	34	53	80	100	110
-10	8	17	25	39	59	84	100
0	7	17	24	37	55	75	90
10	6	15	21	32	46	72	80
20	6	13	19	27	42	63	71
30	6	12	17	25	39	60	61

이러한 표 1의 냉각 수온 변화량 맵은 엔진이 조건 확인 시동 후에 90℃이상 냉각수온이 증가한 후에, 조건 확인 정지된 경우에 외기온(TAM) 및 엔진 정지 시간(TES)에 따른 냉각 수온 변화량을 나타낸다.

예를 들어, 조건 확인 정지시점에 냉각 수온(TE)이 92℃이었고, 외기온이 10℃인 상태에서 엔진이 100분 정차했을 때 시동 스위치가 온 되었다면, 이때 마이컴은 냉각 수온 변화량 맵을 통해 외기온(10℃) 및 정차 시간(100분)을 맵핑(mapping)하여 냉각 수온 변화량(TD)을 46℃로 산출한다.

그리고 마이컴은 조건 확인 정지시점의 냉각수온(TE, 92℃)에서 정차 시간동안 변화된 냉각수온 변화량(TD, 46℃)을 빼서 모델링 냉각 수온(TM, 26℃)을 산출한다.

그리고 마이컴은 차량 시동 스위치가 온 된 시점에 실측된 실측 냉각 수온(TR)과 모델링 냉각 수온(TM)을 비교(S4)하여, 냉각수 부족 여부를 판단(S5)한다. 이러한 냉각수 부족 여부 판단 방법은 냉각수가 충분할 때의 냉각수 온도 에서 냉각수가 부족할 때의 냉각수 온도를 뺀 냉각수 부족 편차(Tde)를 상기 모델링 냉각 수온(TM)에서 뺀 냉각수 부족 온도(TL) 보다 실측 냉각수온(TR)이 더 낮다면, 냉각수가 부족한 것으로 판단한다.

우선, 마이컴은 냉각수가 충분할 때의 냉각수 온도에서 냉각수가 부족할 때의 냉각수 온도를 뺀 냉각수 부족 편차(Tde)를 엔진 정지 시간(TES)에 따라 저장하고 있다. 이러한 냉각수 부족 편차(Tde)는 예를 들면 표 2와 같이 나타낼 수 있다.

TES(min)	10	20	30	50	100	300	1000
Tde(℃)	8	10	12	12	12	15	15

여기서, 표 2의 냉각수 부족 편차(Tde)는 엔진이 조건 확인 시동 후에 90℃이상 냉각수온이 증가한 후에, 조건 확인 정지된 경우에 엔진 정지 시간(TES)에 따른 냉각수 부족 편차(Tde)를 나타낸다.

우선, 냉각수온 모델링 단계(S3)에서 엔진이 조건 확인 정지시점에 냉각 수온(TE)이 92℃이었고, 정차 시간인 100분 동안 냉각 수온 변화량(TD)이 46℃이 되어 모델링 냉각 수온(TM)이 26℃로 산출되었다면, 이때 모델링 냉각 수온(TM, 26℃)에서 정차시간이 100분 동안에 냉각수 부족으로 인해 발생될 수 있는 냉각수 부족 편차(Tde)인 12℃를 뺀 냉각수 부족 온도(TL)는 14℃가 된다.

그리고 마이컴은 차량의 시동 스위치가 온 된 시점에, 실제 측정된 실측 냉각 수온(TR)이 냉각수 부족 온도(TL, 14℃)보다 더 낮을 경우에는 현재 차량의 냉각수가 부족한 것으로 판단(S5)한다.

그리고 마이컴은 현재 차량의 냉각수가 부족한 것으로 판단되면, 마이컴과 전기적으로 연결된 클러스터(Cluster)를 통해 냉각수 부족 여부를 운전자에게 알려서, 운전자에게 냉각수 보충 또는 냉각수 누수에 대한 조치를 유도한다.

이와 같은 본 발명은 냉각수가 부족하면, 냉각수가 충분할 때에 비해서 시간에 따른 냉각수 온도 편차(기울기)가 큰 것을 이용하여, 차량 시동시 냉각수의 부족 여부를 판단하고, 운전자에게 냉각수 부족에 대한 조치를 유도할 수 있으므로, 냉각수 부족으로 인해 발생되는 오버히트 및 엔진 고장 등을 예방할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 냉각수 부족 진단 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 부족 진단 방법을 도시한 순서도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

TE; 조건 확인 정지시점의 냉각수온 TM; 모델링 냉각 수온

TD; 냉각수온 변화량 TR; 실측 냉각수온

TL; 냉각수 부족 온도 Tde; 냉각수 부족 편차

TAM; 외기온 TES; 정차시간

Claims

냉각수의 부족 여부를 진단하기 위한 조건인, 엔진이 조건 확인 시동된 후에, 조건 확인 정지되었을 때의 냉각수온이 일정 온도 이상이 되는지 여부를 확인하는 단계;

상기 냉각수를 진단할 수 있는 조건을 만족하면, 시동 스위치가 온 되었는지 여부를 판단하는 단계;

상기 엔진이 상기 조건 확인 정지 후부터 시동스위치가 온 되는 시점까지 냉각수의 온도 변화량을 통해 시동 스위치가 온 되는 시점의 냉각수의 온도를 모델링하여 모델링 냉각 수온을 산출하는 단계; 및

상기 시동 스위치가 온 된 시점에 실측한 실측 냉각 수온과 모델링 냉각 수온을 비교하여, 실측 냉각 수온이 더 낮을 경우에는 냉각수가 부족한 것으로 판단하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각수 부족 진단 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 냉각수 진단을 위한 차량 구동 조건은

상기 엔진이 시동된 시간이 1000초 이상이고, 엔진이 시동 정지 되었을 때 냉각 수 온도가 일정온도인 80℃이상일 경우에, 냉각수의 부족 여부를 진단하기 위한 조건을 만족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉각수 부족 진단 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 모델링 냉각수온은

상기 조건 확인 정지 된 시점의 냉각 수온에서, 외기온 및 정차 시간에 따른 냉각 수온의 변화량을 저장하고 있는 냉각 수온 변화량 맵을 통해서 산출된 냉각 수온 변화량을 빼서 산출하는 것을 특징으로 하는 냉각수 부족 진단 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 냉각수 부족 진단은

냉각수가 충분할 때의 냉각수 온도 변화에서 냉각수가 부족할 때의 냉각수 온도 변화를 뺀 냉각수 부족 편차를 상기 모델링 초기 냉각 수온에서 뺀 냉각수 부족 온도 보다 실측 냉각수온이 더 낮다면, 냉각수가 부족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉각수 부족 진단 방법.