KR20150071756A - 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

차량용 냉각 시스템 및 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150071756A
KR20150071756A KR1020130157987A KR20130157987A KR20150071756A KR 20150071756 A KR20150071756 A KR 20150071756A KR 1020130157987 A KR1020130157987 A KR 1020130157987A KR 20130157987 A KR20130157987 A KR 20130157987A KR 20150071756 A KR20150071756 A KR 20150071756A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
vehicle
air flap
controlling
control
Prior art date
Application number
KR1020130157987A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101550616B1 (ko
Inventor
이준용
김대광
정민영
이종화
박진일
Original Assignee
현대자동차주식회사
아주대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 아주대학교산학협력단 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020130157987A priority Critical patent/KR101550616B1/ko
Publication of KR20150071756A publication Critical patent/KR20150071756A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101550616B1 publication Critical patent/KR101550616B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/12Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B60K11/085Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor with adjustable shutters or blinds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/026Thermostatic control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
    • F01P7/048Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using electrical drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/10Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/164Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed

Abstract

본 발명은 에어플랩 장치가 설치된 차량에서 에어플랩 장치의 제어를 통해 라디에이터를 통과하는 유입 공기량과 냉각수 유량을 제어함으로써 써모스탯 및/또는 제어밸브 없이도 냉각량을 효과적으로 제어할 수 있는 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템은, 냉각수를 순환시키기 위한 전동식 워터펌프; 차량의 엔진 룸 내부로 유입되는 공기량을 능동적으로 제어하는 에어플랩(air flap) 장치; 엔진에 냉각수를 공급하기 위한 라디에이터; 상기 라디에이터의 냉각수를 냉각하기 위한 팬(fan); 및 차량의 운행 상태 및 조건에 따라 상기 전동식 워터펌프, 에어플랩 장치, 및 팬을 제어하는 제어기;를 포함하고, 상기 라디에이터와 상기 전동식 워터펌프 사이에는 써모스탯 및 제어밸브와 같은 구성요소의 개입 없이 직접 연결될 수 있다.

Description

차량용 냉각 시스템 및 제어 방법 {COOLING SYSTEM OF VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREFOR}
본 발명은 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 에어플랩 장치가 설치된 차량에서 에어플랩 장치의 제어를 통해 라디에이터를 통과하는 유입 공기량과 냉각수 유량을 제어함으로써 써모스탯 및/또는 제어밸브 없이도 냉각량을 효과적으로 제어할 수 있는 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
주지하고 있는 바와 같이, 자동차 업계에서는 차량의 연비 개선 기술의 하나로서 파워트레인 계통의 냉각, 즉 엔진계통의 냉각에 대한 다양한 연구를 진행하고 있다.
이러한 다양한 연구 중에는 기계식 워터펌프를 전동식 워터펌프로 대체하는 전동식 냉각 시스템의 연구 개발이 많이 이루어지고 있다. 기계식 워터펌프를 전동식 워터펌프로 대체하는 이유는 다음과 같다.
즉, 기계식 워터펌프는, 엔진 회전에 따라 비례하여 동작하므로 - 즉, 엔진 회전에 종속되어 동작하므로 - 냉각 요구량과는 상관없이 동작되며, 이는 일부 구간에서 에너지의 손실을 초래하고, 결국 연비에도 악영향을 주게 된다. 이러한 손실을 막기 위해 외부 제어에 의해 동작 가능한 전동식 워터펌프를 이용한 냉각 시스템이 연구 개발되어 적용되고 있는 것이다.
상기와 같은 전동식 워터펌프를 이용한 기존의 냉각 시스템의 예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.
도 1를 참조하면, 이 냉각 시스템은 기계식 워터펌프를 이용하는 냉각 시스템에서 기계식 워터펌프를 단순히 전동식 워터펌프(20)로 대체한 구성이다.
즉, 도 1의 전동식 냉각 시스템은, 기계식 냉각 시스템에서 적용되는 써모스탯(30)은 변경없이 그대로 이용한다. 미설명 도면부호 10은 엔진을 지시하고, 40은 라디에이터, 50은 히터코어(heater core), 60은 바이패스 유로를 지시한다.
도 1의 전동식 냉각 시스템은 구성이 간단하고, 기계식 냉각 시스템에서 전동식 냉각 시스템으로 변경하는 부분이 최소화되는 장점을 갖지만, 전동식 워터펌프의 기능을 충분히 활용하지 못하는 단점이 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 이들 냉각 시스템은 전동식 워터펌프(20) 및 유로 제어가 가능한 전자제어 밸브(70)를 포함하는 구성이다.
이들 냉각 시스템은 도 1의 구성에서 써모스탯을 유로 제어가 가능한 전자제어 밸브(70)로 교체한 냉각 시스템으로 고온 제어 및 신속한 냉각 제어의 구현이 가능하고, 히터코어(50) 및 바이패스 유로(60)의 유량 제어가 가능하지만, 구성이 복잡한 단점이 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 각 냉각 시스템에서 구성을 복잡하게 하는 원인은 써모스탯 및/또는 제어밸브 이지만, 이들을 제거하지 못하는 이유는 냉각량 제어가 이들 구성요소를 통해서 이루어지기 때문이다.
한편, 일반적으로 차량의 엔진 룸의 내부에는 엔진과 같이 차량의 구동을 위한 부품뿐만 아니라 라디에이터, 인터쿨러, 증발기, 응축기와 같은 다양한 열 교환기들이 구비되어 있고, 이러한 부품의 내부에는 냉매와 같은 열 교환 매체가 유동하며, 열 교환기 내부의 열 교환매체와 열 교환기 외부의 공기가 서로 열 교환함으로써 냉각 또는 방열이 이루어지게 된다.
따라서 차량의 엔진 룸 내의 다양한 열 교환기들이 안정적으로 동작하기 위해서는 엔진 룸 내부로 외부 공기가 원활히 공급되어야 하지만, 차량이 고속으로 주행하게 되면 많은 양의 외부 공기가 고속으로 유입되어 공기 저항이 커지게 된다.
이로 인해 차량의 연비가 나빠지는 문제가 발생하는데, 이러한 문제를 해결하기 위해, 차량이 저속 주행을 하는 경우에는 엔진 룸 내부로 많은 양의 공기가 유입되도록 하고, 차량이 고속 주행하는 경우에는 엔진 룸 내부로 상대적으로 적은 양의 공기가 유입되도록 함으로써, 연비를 향상시킬 수 있는 에어플랩(air flap) 장치, 즉 액티브 에어플랩(active air flap; AAF) 장치가 사용되고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
공개특허공보 제10-2010--26601호 (2010.03.10.)
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 에어플랩 장치(또는 액티브 에어플랩 장치)가 설치된 차량에서 에어플랩 장치의 제어를 통해 라디에이터를 통과하는 유입 공기량과 냉각수 유량을 제어함으로써 써모스탯 및/또는 제어밸브 없이도 냉각량을 효과적으로 제어할 수 있고, 냉각 시스템의 구성을 단순화할 수 있는 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 냉간시에도 에어플랩을 이용해 냉각량 제어를 함으로써 엔진 웜업을 할 수 있게 하는 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템은, 냉각수를 순환시키기 위한 전동식 워터펌프; 차량의 엔진 룸 내부로 유입되는 공기량을 능동적으로 제어하는 액티브 에어플랩(active air flap; AAF) 장치; 엔진에 냉각수를 공급하기 위한 라디에이터; 상기 라디에이터의 냉각수를 냉각하기 위한 팬(fan); 및 차량의 운행 상태 및 조건에 따라 상기 전동식 워터펌프, 에어플랩 장치, 및 팬을 제어하는 제어기;를 포함하고, 상기 라디에이터와 상기 전동식 워터펌프 사이에는 써모스탯 및 제어밸브와 같은 구성요소의 개입 없이 직접 연결될 수 있다.
상기 제어기는 상기 액티브 에어플랩 장치를 제어하여 상기 라디에이터를 통과하는 냉각 공기량을 제어하고, 상기 전동식 워터펌프를 제어하여 냉각수의 유량을 제어하여 설정된 냉각수 온도를 유지할 수 있다.
상기 냉각 시스템이 적용되는 차량에는 써모스탯 및 전자식 제어밸브가 생략될 수 있다.
상기 제어기는 상기 액티브 에어플랩 장치와 관련된 신호를 액티브 에어플랩 제어기에서 수신하고, 상기 엔진과 관련된 신호를 엔진제어기(ECU; engine control unit)에서 수신할 수 있다.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 제어 방법은, 액티브 에어플랩 장치가 설치되고, 전동식 워터펌프와 라디에이터가 직접 연결된 차량용 냉각 시스템의 제어 방법으로서, 차량의 상태에 대응하는 엔진출력, 엔진속도, 차속, 냉각수 온도를 검출하는 단계; 상기 차량 상태에 따라 상기 액티브 에어플랩 장치를 제어하는 단계; 상기 차량 상태에 따라 상기 전동식 워터펌프를 제어하는 단계; 상기 차량 상태에 따라 상기 냉각 시스템의 라디에이터의 냉각수를 냉각하기 위한 팬을 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 액티브 에어플랩 장치 제어 단계, 전동식 워터펌프 제어 단계, 및 팬 제어 단계는 냉각수의 온도를 설정된 온도로 유지하기 위해 유기적으로 조합될 수 있다.
상기 액티브 에어플랩 장치 제어 단계는, 상기 에어플랩의 닫힘 제어 조건이면, 상기 에어플랩의 적어도 한 단을 닫는 단계; 및 상기 에어플랩의 열림 제어 조건이면, 상기 에어플랩의 적어도 한 단을 여는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 전동식 워터펌프 제어 단계는, 동작 조건이면 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 에어플랩의 동작 상태를 기초로 상기 전동식 워터펌프를 설정된 속도로 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 팬 제어 단계는, 동작 조건이면 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 에어플랩, 전동식 워터펌프의 동작 상태를 기초로 상기 팬을 설정된 속도로 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 에어플랩 장치 제어 단계는, 동작 조건이면 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 전동식 에어펌프, 팬의 동작 상태를 기초로 상기 에어플랩의 여닫이 동작을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 액티브 에어플랩 장치가 설치된 차량에서 액티브 에어플랩 장치의 제어를 통해 라디에이터를 통과하는 유입 공기량과 냉각수 유량을 제어함으로써 써모스탯 및/또는 제어밸브 없이도 냉각량을 효과적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 냉간시에도 에어플랩을 이용해 냉각량 제어를 수행함으로써 엔진 웜업을 신속하게 할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 종래기술에 따른 차량용 냉각 시스템의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 제어 방법의 연결 관계를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템을 도시한 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템은, 에어플랩 장치가 설치된 차량에서 에어플랩 장치의 제어를 통해 라디에이터를 통과하는 유입 공기량과 냉각수 유량을 제어하는 시스템이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템은, 냉각수를 순환시키기 위한 전동식 워터펌프(120); 차량의 엔진 룸 내부로 유입되는 공기량을 능동적으로 제어하는 액티브 에어플랩(AAF) 장치(180); 엔진(110)에 냉각수를 공급하기 위한 라디에이터(140); 상기 라디에이터(140)의 냉각수를 냉각하기 위한 쿨링 팬(fan)(145); 차 실내의 난방을 위한 히터 코어(150); 및 차량의 운행 상태 및 조건에 따라 상기 전동식 워터펌프(120), 에어플랩 장치(180), 및 팬(145)을 제어하는 제어기(200);를 포함한다.
상기 라디에이터(140)와 상기 전동식 워터펌프(120) 사이에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 기존의 냉각 시스템의 필수 구성요소인 써모스탯 및 제어밸브가 개재되지 않고, 상기 라디에이터(140)와 전동식 워터펌프(120)가 직접 연결된다. 따라서, 본 발명의 실시예가 적용되는 차량에는 써모스탯 및 전자식 제어밸브가 없다.
상기 엔진(110), 전동식 워터펌프(120), 에어플랩 장치(180), 팬(145), 및 히터 코어(150) 각각은 기존의 것을 그대로 적용할 수 있으므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 제어기(200)는 상기 액티브 에어플랩 장치(180)와 관련된 신호를 액티브 에어플랩(AAF) 제어기(280)에서 수신하고, 상기 엔진(110)과 관련된 신호를 엔진제어기(ECU; engine control unit)(210)에서 수신하지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이와 다른 구성이라고 하더라도 실질적으로 액티브 에어플랩 장치(180)와 관련된 신호를 수신하게 하는 구성이라면, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
상기 제어기(200)는 상기 액티브 에어플랩 장치(180)를 제어하여 상기 라디에이터(140)를 통과하는 냉각 공기량을 제어하고, 상기 전동식 워터펌프(120)를 제어하여 냉각수의 유량을 제어하여 설정된 냉각수 온도를 유지한다.
즉, 상기 제어기(200)는, 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 및/또는 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 설정된 프로그램은 후술할 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 제어기(200)는, 단독으로 구성되거나, 또는 설계적인 측면을 고려하여 AAF 제어기(280) 및/또는 엔진제어기(210)를 포함하는 구성, 또는 상기 AAF 제어기(280)나 상기 엔진제어기(210)에 포함되는 구성으로 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 제어 방법의 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 시스템의 제어 방법의 연결 관계를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 제어기(200)는 차량 운행이 시작되면, 예를 들어 키 온(Key ON)되어 시동이 이루어지면, 차량의 상태에 대응하는 엔진출력, 엔진속도, 차속, 냉각수 온도 등을 검출한다(S100).
상기 제어기(200)는 상기 엔진출력, 엔진속도, 차속, 냉각수 온도 등을 엔진제어기(210)를 통해 수신받을 수 있고, 상기 엔진제어기(210)는 상기와 같은 정보 및/또는 데이터를 통상적으로 검출하여 이용하기 때문에 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
차량 상태에 대응하는 상기 엔진출력, 엔진속도, 차속, 냉각수 온도 등이 엔진제어기(210)를 통해 수신되면, 상기 제어기(200)는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 엔진출력, 엔진속도, 차속, 냉각수 온도 등을 토대로 액티브 에어플랩 제어 프로세스(S200), 전동식 워터펌프 제어 프로세스(S300), 및 팬 제어 프로세스(S400)를 유기적으로 수행한다.
즉, 상기 제어기(200)는 상기 차량 상태에 따라 상기 액티브 에어플랩 장치(180)를 제어하는 단계(S200); 상기 차량 상태에 따라 상기 전동식 워터펌프(120)를 제어하는 단계(S300); 상기 차량 상태에 따라 상기 냉각 시스템의 라디에이터(140)의 냉각수를 냉각하기 위한 팬(145)을 제어하는 단계(S400);를 유기적으로 수행하여, 냉각수의 온도를 설정된 온도로 유지한다.
이하, 상기 액티브 에어플랩 제어 프로세스(S200), 전동식 워터펌프 제어 프로세스(S300), 및 팬 제어 프로세스(S400)를 상세하게 설명한다.
먼저, 상기 제어기(200)는 AAF 동작조건이면(S210), 상기 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 전동식 에어펌프(120), 팬(145)의 동작 상태를 기초로 상기 에어플랩의 여닫이 동작을 제어한다. 상기 AAF 동작조건은 기존에 사용하는 동작조건을 따를 수 있다.
즉, 상기 에어플랩의 닫힘 제어 조건이면(S220), 상기 제어기(200)는 AAF 닫힘 제어를 수행하고(S250), 그렇지 않으면 AAF 열림 조건인지 판단한다(S230). S250 단계에서 에어플랩의 단수가 복수개 이상이면, 예를 들면 에어플랩이 2단, 즉 상단, 하단으로 구성되어 있으면, 상단/하단 제어를 별개로 수행할 수 있다.
S230 단계에서 AAF 열림 조건이 아니면, 상기 제어기(200)는 AAF 열림 제어를 수행한다(S240). S240 단계에서도 상기 에어플랩의 상당/하단 제어를 별개로 수행할 수 있다.
그리고, 상기 제어기(200)는 상기 전동식 워터펌프(120)의 동작 조건이면(S310), 상기 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 에어플랩 장치(180) 및 팬(145)의 동작 상태를 기초로 상기 전동식 워터펌프(120)를 설정된 속도로 제어한다(S320)(S330)(S340). 상기 전동식 워터펌프의 동작조건은 기존에 사용하는 동작조건을 따를 수 있다.
더불어서, 상기 제어기(200)는 상기 팬(145)의 동작 조건이면(S410), 상기 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 에어플랩 장치(180), 전동식 워터펌프(120)의 동작 상태를 기초로 상기 팬(145)을 설정된 속도로 제어한다. 상기 팬의 동작조건은 기존에 사용하는 동작조건을 따를 수 있다.
즉, 팬 1단 동작 조건이면(S420), 상기 제어기(200)는 팬(145)의 속도를 1단으로 제어하고(SS425), 팬 2단 동작 조건이면(S430), 팬(145)의 속도를 2단으로 제어하고(S435), 팬 미동작 조건이면, 팬(145)을 정지시킨다(S445).
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 액티브 에어플랩 장치가 설치된 차량에서 액티브 에어플랩 장치의 제어를 통해 라디에이터를 통과하는 유입 공기량과 냉각수 유량을 제어함으로써 써모스탯 및/또는 제어밸브 없이도 냉각량을 효과적으로 제어할 수 있고 냉각 시스템의 구성을 단순화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 엔진 120: 전동식 워터펌프
140: 라디에이터 180: 액티브 에어플랩(AAF) 장치
200: 제어기 210: 엔진제어기(ECU)
280: AAF 제어기

Claims (9)

  1. 차량용 냉각 시스템으로서,
    냉각수를 순환시키기 위한 전동식 워터펌프;
    차량의 엔진 룸 내부로 유입되는 공기량을 능동적으로 제어하는 에어플랩(air flap) 장치;
    엔진에 냉각수를 공급하기 위한 라디에이터;
    상기 라디에이터의 냉각수를 냉각하기 위한 팬(fan); 및
    차량의 운행 상태 및 조건에 따라 상기 전동식 워터펌프, 에어플랩 장치, 및 팬을 제어하는 제어기;를 포함하고,
    상기 라디에이터와 상기 전동식 워터펌프 사이에는 써모스탯 및 제어밸브와 같은 구성요소의 개입 없이 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 냉각 시스템이 적용되는 차량에는 써모스탯 및 전자식 제어밸브가 생략된 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 제어기는 상기 에어플랩 장치와 관련된 신호를 에어플랩 제어기에서 수신하고, 상기 엔진과 관련된 신호를 엔진제어기(ECU; engine control unit)에서 수신하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 제어기는 상기 에어플랩 장치를 제어하여 상기 라디에이터를 통과하는 냉각 공기량을 제어하고, 상기 전동식 워터펌프를 제어하여 냉각수의 유량을 제어하여 설정된 냉각수 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  5. 에어플랩 장치가 설치되고, 전동식 워터펌프와 라디에이터가 직접 연결된 차량용 냉각 시스템의 제어 방법으로서,
    차량의 상태에 대응하는 엔진출력, 엔진속도, 차속, 냉각수 온도를 검출하는 단계;
    상기 차량 상태에 따라 상기 에어플랩 장치를 제어하는 단계;
    상기 차량 상태에 따라 상기 전동식 워터펌프를 제어하는 단계;
    상기 차량 상태에 따라 상기 냉각 시스템의 라디에이터의 냉각수를 냉각하기 위한 팬을 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 에어플랩 장치 제어 단계, 전동식 워터펌프 제어 단계, 및 팬 제어 단계는 냉각수의 온도를 설정된 온도로 유지하기 위해 유기적으로 조합되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템의 제어 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 에어플랩 장치 제어 단계는,
    상기 에어플랩의 닫힘 제어 조건이면, 상기 에어플랩의 적어도 한 단을 닫는 단계; 및
    상기 에어플랩의 열림 제어 조건이면, 상기 에어플랩의 적어도 한 단을 여는 단계;
    를 포함하는 차량용 냉각 시스템의 제어 방법.
  7. 제5항에서,
    상기 전동식 워터펌프 제어 단계는,
    동작 조건이면 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 에어플랩의 동작 상태를 기초로 상기 전동식 워터펌프를 설정된 속도로 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템의 제어 방법.
  8. 제5항에서,
    상기 팬 제어 단계는,
    동작 조건이면 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 에어플랩, 전동식 워터펌프의 동작 상태를 기초로 상기 팬을 설정된 속도로 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템의 제어 방법.
  9. 제5항에서,
    상기 에어플랩 장치 제어 단계는,
    동작 조건이면 외부온도, 엔진출력, 차속, 냉각수 온도, 및 상기 전동식 에어펌프, 팬의 동작 상태를 기초로 상기 에어플랩의 여닫이 동작을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템의 제어 방법.
KR1020130157987A 2013-12-18 2013-12-18 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법 KR101550616B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130157987A KR101550616B1 (ko) 2013-12-18 2013-12-18 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130157987A KR101550616B1 (ko) 2013-12-18 2013-12-18 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법
DE102014108978.2A DE102014108978A1 (de) 2013-12-18 2014-06-26 Kühlsystem für ein Fahrzeug und Verfahren zur Steuerung hierfür
US14/320,252 US20150167533A1 (en) 2013-12-18 2014-06-30 Cooling system for vehicle and control method therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150071756A true KR20150071756A (ko) 2015-06-29
KR101550616B1 KR101550616B1 (ko) 2015-09-08

Family

ID=53192706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130157987A KR101550616B1 (ko) 2013-12-18 2013-12-18 차량용 냉각 시스템 및 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150167533A1 (ko)
KR (1) KR101550616B1 (ko)
DE (1) DE102014108978A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101646441B1 (ko) * 2015-01-29 2016-08-05 현대자동차주식회사 차량의 aaf 및 ets 통합 제어방법 및 제어장치
DE102016118713A1 (de) 2016-10-04 2018-04-05 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Versorgungseinheit, Brennkraftmaschine und Kraftfahrzeug
KR101846722B1 (ko) * 2016-10-20 2018-04-09 현대자동차주식회사 차량의 냉각시스템 및 그 제어방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000161063A (ja) 1998-11-26 2000-06-13 Nippon Thermostat Kk 内燃機関の冷却制御装置
DE10320746A1 (de) * 2003-05-09 2004-12-02 Daimlerchrysler Ag Erweiterter Lüfternachlauf
JP2008208754A (ja) 2007-02-26 2008-09-11 Toyota Motor Corp 車両及び車両の制御方法
JP5424039B2 (ja) * 2009-11-19 2014-02-26 アイシン精機株式会社 車両用グリル制御機構
US8463493B2 (en) * 2010-04-01 2013-06-11 GM Global Technology Operations LLC Powertrain thermal control with grille airflow shutters
JP5725831B2 (ja) * 2010-12-15 2015-05-27 愛三工業株式会社 エンジンの冷却装置
JP2013044248A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Nissan Motor Co Ltd エンジンの冷却制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014108978A1 (de) 2015-06-18
US20150167533A1 (en) 2015-06-18
KR101550616B1 (ko) 2015-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10035402B2 (en) Thermal dissipation system of an electric vehicle
CN106004338B (zh) 汽车热管理系统及汽车
US8851153B2 (en) System and method for managing waste heat of electric vehicle
JP2017105425A (ja) 車両用バッテリ冷却システム
US9470138B2 (en) Coolant circulation system for engine
US9680190B1 (en) Intelligent multiple-loop electric vehicle cooling system
JP6225949B2 (ja) 内燃機関の冷却装置
US8800502B2 (en) Heat storage device of vehicle
JP5505331B2 (ja) 内燃機関冷却システム
US8573163B2 (en) Cooling device for vehicle
KR102097394B1 (ko) 차량용 통합 열관리 시스템
KR101526427B1 (ko) 차량용 열교환기
US9695736B2 (en) Cooling device for internal combustion engine and failure diagnosis method for cooling device for internal combustion engine
KR101875649B1 (ko) 차량용 배터리 냉각 시스템
CN106654322B (zh) 带蓄热加热功能的燃料电池热管理系统及控制方法
US9596786B2 (en) Closed circulating water cooling apparatus and method
JP4679485B2 (ja) Egr装置
KR101583889B1 (ko) 차량의 오일온도 조절장치 및 그 제어방법
JP2006082805A (ja) 自動車用熱交換装置
JP2010084723A (ja) 車両用エンジンの冷却装置
JP2007016718A (ja) エンジンの冷却装置
JP4233529B2 (ja) 車両の冷却装置
CN104842752B (zh) 车辆冷却回路
JP4706660B2 (ja) 還元剤供給装置
US20120159978A1 (en) Air conditioning system for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180829

Year of fee payment: 4