KR20200009436A - 통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법 - Google Patents

통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법은 제어기가 통합 유량 제어 밸브의 고장 진단을 수행하는 단계, 상기 통합 유량 제어 밸브의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 캠의 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 위치 센서의 고장인지를 판단하는 단계, 상기 위치 센서의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 그 회전에 따라 복수 개의 밸브를 개폐하는 캠을 최대 위치로 이동시키는 단계, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브의 작동을 중지시키는 단계 및 상기 제어기가 상기 캠의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계를 포함한다.

Description

통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법{VEHICLE PROVIDED WITH INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT SYSTEM AND CONTROL SYSTEM FOR THE SAME}
본 발명은 통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법에 관한 것으로, 통합 유량 제어 밸브의 오작동/고장시 엔진을 보호할 수 있는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법에 관한 것이다.
엔진은 연료의 연소에 의해서 회전력을 발생시키면서 열에너지를 배출하고, 냉각수는 엔진, 히터, 및 라디에이터 등을 순환하면서 열에너지를 흡수하고, 이를 외부로 방출한다.
엔진의 냉각수 온도가 낮으면, 오일의 점성이 높아져서 마찰력이 증가하고, 연료소모가 늘어나며, 배기가스의 온도가 천천히 상승하여 촉매가 활성화되는 시간이 길어질 뿐만 아니라, 배기가스의 품질이 저하될 수 있다. 아울러, 히터의 기능이 정상화되는 시간이 길어져 사용자에게 불편을 줄 수 있다.
엔진의 냉각수 온도가 과열되면, 노킹이 발생하고, 이를 억제하기 위해서 점화시기를 조절해야 하므로 엔진의 성능이 저하될 수 있으며, 윤활유의 온도가 과도하면 점성이 낮아져서 윤활의 기능이 저하될 수 있다.
엔진 및 다른 열교환 요소들의 냉각수 공급을 위한 구성으로 통합 유량 제어 밸브(또는 통합 유량 제어 시스템; Integrated Thermal Management valve 또는 Integrated Thermal Management System) 등 냉각 시스템에 대한 개발이 진행되고 있다.
그런데, 이러한 냉각 시스템의 고장에 적절한 대응을 하지 않는 경우 엔진 고열로 엔진이 파손되는 위험이 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.
본 발명의 목적은 통합 유량 제어 밸브의 오작동/고장시 엔진을 보호할 수 있는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법은 제어기가 통합 유량 제어 밸브의 고장 진단을 수행하는 단계, 상기 통합 유량 제어 밸브의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 캠의 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 위치 센서의 고장인지를 판단하는 단계, 상기 위치 센서의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 그 회전에 따라 복수 개의 밸브를 개폐하는 캠을 최대 위치로 이동시키는 단계, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브의 작동을 중지시키는 단계 및 상기 제어기가 상기 캠의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 최대 위치는 상기 복수 개의 밸브 중 라디에이터와 연통하는 밸브가 열려 있는 위치일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법은 상기 위치 센서의 고장이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 캠을 설정된 위치로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 설정된 위치는 라디에이터가 최대로 열린 구간에 해당할 수 있다.
상기 위치 센서의 고장인지를 판단하는 단계는 상기 캠의 위치를 상기 위치 센서를 이용하여 측정하는 단계, 수온 센서를 이용하여 냉각 수온을 측정하는 단계 및 상기 제어기가 상기 측정된 냉각 수온과 상기 측정된 위치 센서 출력값을 비교하여 위치 센서 고장여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어기가 상기 캠의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계는 상기 위치 센서의 고장인 경우 상기 캠의 위치가 상기 최대 위치인 것으로 가정하여 수행할 수 있다.
상기 제어기가 상기 캠의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계는 상기 위치 센서의 고장이 아닌 경우, 상기 위치 센서의 출력 신호에 따른 상기 캠의 위치에 따라 수행할 수 있다.
상기 엔진의 토크 출력 제한은 미리 설정된 맵에 따라 수행할 수 있다.
발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량은 라디에이터를 포함하는 복수 개의 열교환 요소로 냉각수를 공급하는 복수 개의 밸브, 상기 복수 개의 밸브가 각각 열리도록 상기 복수 개의 밸브를 미는 복수 개의 트랙이 형성된 캠, 상기 캠을 선택적으로 회전시키는 구동 모터를 포함하는 통합 유량 제어 밸브, 냉각수 온도를 측정하여 해당 신호를 출력하는 수온 센서, 상기 캠의 회전각을 측정하여 해당 신호를 출력하는 위치 센서, 엑셀 페달 작동 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 엑셀 개도 센서를 포함하는 차량 작동 상태 신호부, 연료를 분사하는 인젝터를 포함하는 엔진, 상기 차량 작동 상태부의 출력 신호에 따라 상기 유량 제어 밸브 및 상기 인젝터의 작동을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 통합 유량 제어 밸브의 고장 진단을 수행하고, 상기 통합 유량 제어 밸브의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 위치 센서의 고장인지를 판단하고, 상기 위치 센서의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 캠을 최대 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 제어기는 상기 위치 센서 고장이 아닌 경우, 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 캠을 설정 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시킨 이후, 상기 통합 유량 제어 밸브의 작동을 중지시킬 수 있다.
상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브의 작동을 중지시킨 후, 현재 상기 캠의 위치 및 상기 엑셀 개도 센서의 출력 신호를 설정된 토크 제한 맵에 적용하여 상기 인젝터의 작동을 제한할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법은 통합 유량 제어 밸브의 오작동/고장시 과열에 의한 엔진 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용 가능한 통합 유량 제어 밸브를 도시한 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용 가능한 통합 유량 제어 밸브의 작동 모드를 나타낸 그래프이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 위치 센서 고장 판단 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 적용 가능한 통합 유량 제어 밸브를 도시한 일부 사시도이다.
도 1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 유량 제어 밸브를 포함하는 냉각 시스템은 차량 작동 상태 신호부(10)의 출력 신호에 따라 통합 유량 제어 밸브(125) 및 엔진의 인젝터(30)의 작동을 제어하는 제어기(300)를 포함한다.
상기 차량 작동 상태 신호부(10)는 냉각 수온을 측정하여 해당 신호를 출력하는 수온 센서(12), 위치 센서(14), 엑셀 페달의 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 엑셀 개도 센서(16), 엔진 오일 온도를 측정하여 해당 신호를 출력하는 오일온 센서(18), 흡기 온도를 측정하여 해당 신호를 출력하는 흡기온 센서(20) 및 차속을 측정하여 해당 신호를 출력하는 차속 센서(22)를 포함한다.
상기 위치 센서(14)는 후술하는 캠(210)의 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 센서이다.
상기 제어기(300)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 각각 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
상기 제어기(300)는 상기 차량 작동 상태 신호부(10)로부터 전달되는 차량의운행 정보를 바탕으로 미리 설정된 복수개의 작동 모드로 상기 통합 유량 제어 밸브(125) 및 상기 인젝터(30)의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 상기 엔진이 가솔인 엔진의 경우, 상기 엔진은 점화기(40)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어기(300)는 상기 점화기(40)의 작동을 제어할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 통합 유량 제어 밸브(125)는 캠(210), 상기 캠(210)에 형성된 트랙, 상기 트랙에 접촉하는 로드, 상기 로드에 결합된 밸브 및 상기 밸브를 탄성 지지하는 탄성 부재를 포함하고, 상기 밸브는 냉각수 통로를 개폐한다.
상기 캠(210)의 하부에는 설정된 경사와 높이를 갖는 복수 개의 트랙, 예를들어, 제1,2,3 트랙(320a, 320b, 320c)이 형성되고, 상기 로드, 예를 들어 제1, 2, 3 로드(215a, 215b, 215c)가 구비되어 상기 캠(210)의 회전위치에 따라서 상기 각 트랙(320a, 320b, 320c)과 접촉한 상기 각 로드(215a, 215b, 215c)가 그 하부로 이동할 수 있다. 그리고, 상기 탄성부재도 3개, 예를 들어 제1, 2, 3 탄성부재(225a, 225b, 225c)가 구비되어 상기 각 로드(215a, 215b, 215c)를 탄성 지지한다.
상기 캠(210)의 회전위치에 따라 상기 각 탄성 부재(225a, 225b, 225c)가 압축되면서, 상기 각 로드(215a, 215b, 215c)에 장착된 제1, 2, 3 밸브(220a, 220b, 220c)가 제1, 2, 3 냉각수 통로(230a, 230b, 230c)를 개폐할 수 있다. 여기서, 상기 캠(210)의 회전위치에 따라서 각 냉각수 통로의 개도율이 제어될 수 있다.
상기 제어기(300)는 차량 운행조건, (예를 들어 냉각수온, 외기온 등)과 상기 위치 센서(14)로부터 수신된 상기 캠(210)의 위치를 이용하여 상기 모터(305)를 제어하고, 상기 모터(305)는 기어 박스(310)를 통해서 상기 캠(210)의 회전위치를 가변시킨다.
상기 위치 센서(14)는 상기 캠(210)의 회전위치를 직접적으로 감지하는 센서일 수 있고, 상기 제어기(300)는 레졸버(미표시) 등을 통해서 상기 모터(305)의 회전위치를 감지하여 상기 캠(210)의 회전위치를 간접적으로 연산할 수 있다.
상기 제1 냉각수 통로(230a)는 예를 들어 라디에이터로 냉각수를 공급할 수 있고, 상기 제2 냉각수 통로(230b)는 예를 들어 히터, EGR 쿨러 등을 포함하는 열교한 요소로 냉각수를 공급할 수 있고, 상기 제3 냉각수 통로(230c)는 예를 들어 엔진 블록으로부터 전달되는 냉각수 유량을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 통합 유량 제어 밸브 장착 차량 및 그 제어방법에 적용 가능한 통합 유량 제어 밸브는 도2에 도시된 통합 유량 제어 밸브에 한정되지 않으며, 적어도 3개의 냉각수 통로를 개폐할 수 있는 공지된 모든 열 관리 모듈의 구조를 채택할 수 있음은 당연하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템의 작동 모드를 나타낸 그래프이다.
도3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템의 각 작동 모드를 설명한다.
도3에서, 가로축은 상기 캠(210)의 회전위치(rotation position of cam)를 나타내고, 세로축은 상기 각 밸브(220a, 220b, 220c)의 개도율을 나타낸다.
상기 제어기(300)는 상기 차량 작동 상태 신호부(10)의 출력 신호에 따라 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 작동을 제어하여 상기 상기 제1, 2, 3 냉각수 통로(230a, 230b, 230c)를 차단하거나 일부 개방하는 제1, 2 모드를 구현하여 차량의 냉각 또는 온간 작동시 적절한 냉각 시스템의 웜업 또는 냉각을 구현할 수 있다.
상기 제어기(300)는 상기 차량 작동 상태 신호부(10)의 출력 신호에 따라 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 작동을 제어하여 상기 상기 제1, 2, 3 냉각수 통로(230a, 230b, 230c)를 모두 개방하는 제3 모드를 구현하여 차량의 열간 작동시 냉각 시스탬의 최대 냉각을 구현할 수 있다.
상기 제어기(300)는 상기 차량 작동 상태 신호부(10)의 출력 신호에 따라 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 작동을 제어하여 상기 상기 제1, 2, 3 냉각수 통로(230a, 230b, 230c)의 열림량을 조절하는 제4 모드 또는 제5 모드를 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템은 앞서 설명한 상기 5개의 모드에 한정되는 것은 아니며, 엔진 종류, 냉각수, 차량 주행 환경 등에 따라 다양한 변형이 가능하다.
상기 설정된 모드 중 상기 제5 모드에서는 상기 제1, 2, 3 냉각수 통로(230a, 230b, 230c)가 모두 개방된 상태이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 위치 센서 고장 판단 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
이하, 도1 내지 도5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법은 상기 제어기(300)가 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 고장 진단을 수행하는 단계(S10), 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 고장인 것으로 판단된 경우(S20), 상기 제어기(300)가 상기 캠(210)의 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 상기 위치 센서(14)의 고장인지를 판단하는 단계(S30), 상기 위치 센서(14)의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기(300)가 상기 통합 유량 제어 밸브(125)를 작동시켜 그 회전에 따라 상기 복수 개의 밸브(220a, 220b, 220c)를 개폐하는 상기 캠(210)을 최대 위치로 이동시키는 단계(S40), 상기 제어기(300)가 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 작동을 중지시키는 단계(S60) 및 상기 제어기(300)가 상기 캠(210)의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계(S70)를 포함한다.
여기서, 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 고장 진단을 수행하는 단계(S10)는 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 구성 부품, 예를 들어 상기 모터(305), 상기 캠(210), 상기 오일온 센서(18), 상기 제어기(300) 등의 고장 진단을 수행하는 다양한 형태의 방법일 수 있으며, 그 구체적 방법 등에 대하여는 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 최대 위치는 상기 복수 개의 밸브(220a, 220b, 220c) 중 라디에이터와 연통하는 밸브(220a)가 열려 있는 위치일 수 있다.
즉, 도3을 참조하면 상기 최대 위치는 예를 들어 상기 캠(210)의 회전 위치가 약 300 도 일수 있으며, 이때 적어도 라디에이터를 포함한 복수 개의 열교환 요소와 연통하는 밸브가 열릴 수 있다.
상기 위치 센서(14)의 고장인 경우, 상기 캠(210)의 정확한 위치를 알 수 없으므로, 상기 최대 위치로 상기 캠(210)이 이동하도록 하여 최소한의 냉각을 수행하게 된다.
상기 최대 위치는 상기 캠(210)이 이동할 수 있는 최대 위치로, 상기 제어기(300)는 상기 모터(305)에 상기 최대 위치로 상기 캠(210)을 회전시키기 위한 전원을 공급하여 상기 캠(210)이 상기 최대 위치로 이동하도록 한다. 도면에는 상기 최대 위치가 약 300도로 나타나 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 위치 센서의 고장인지를 판단하는 단계는, 도4를 참조하면, 상기 캠(210)의 위치를 상기 위치 센서(14)를 이용하여 측정하는 단계(S110), 상기 수온 센서(12)를 이용하여 냉각 수온을 측정하는 단계(S120) 및 상기 제어기(300)가 상기 측정된 냉각 수온과 상기 측정된 위치 센서(14)의 출력값을 비교하여 위치 센서 고장여부를 판단하는 단계(S130)를 포함한다.
예를 들어, 상기 제어기(300)는 캠의 위치와 냉각 수온을 실험한 비교맵과 상기 위치 센서(14) 출력값과 상기 위치 센서(14)의 출력값을 비교하여 상기 위치센서(14)의 고장 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어기(300)는 상기 위치 센서(14) 출력값과 상기 위치 센서(14)의 출력값이 대응되면 상기 위치 센서(14)의 정상 판단(S140)을 하고, 대응되지 않으면, 상기 위치 센서(S150)의 고장 판단을 한다.
본 발명의 실시예에 따른 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법은 상기 위치 센서(14)의 고장이 아닌 것으로 판단된 경우, 도4를 참조하면, 상기 제어기(300)가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 캠(210)을 설정된 위치로 이동시키는 단계(S50)를 더 포함한다.
상기 설정된 위치는 라디에이터가 최대로 열린 구간에 해당할 수 있다.
예를 들어, 도3을 참조하면, 상기 설정 위치는 모드 3에 해당할 수 있다. 즉, 상기 위치 센서(14)는 정상인 상태에서 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 고장인 경우, 상기 라디에이터가 최대로 열린 상태로 하여 엔진의 과열을 방지할 수 있다.
상기 제어기(300)가 상기 캠(210)을 최대 위치로 이동시키거나, 상기 설정된 위치로 이동 시킨 후, 상기 제어기(300)가 상기 통합 유량 제어 밸브(125)의 작동을 중지시키며(S60), 예를 들어 상기 통합 유량 제어 밸브(125)를 작동하는 전원을 차단 시킨다.
상기 제어기(300)가 상기 캠(210)의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계(S70)는 상기 위치 센서(14)의 고장인 경우 상기 캠(210)의 위치가 상기 최대 위치인 것으로 가정하여 수행할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 위치 센서(14)의 고장인 경우, 상기 캠(210)이 상기 최대 위치인 것으로 가정하고, 엔진이 과열되지 않도록 상기 엔진의 작동을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어기(300)가 상기 엑셀 개도 센서(16) 및 차속 센서(22)의 출력 신호를 미리 설정된 제한 맵에 적용하여 상기 인젝터(30)의 연료 분사량을 제어하며, 가솔린 엔진의 경우, 상기 점화기(40)의 작동도 제어한다. 상기 엔진의 토크 출력 제한을 위한 제한 맵은 엔진 과열을 방지하기 위한 맵으로 실험에 의해 미리 설정될 수 있다.
상기 제어기(300)가 상기 캠(210)의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계(S70)는 상기 위치 센서(14)의 고장이 아닌 경우, 상기 위치 센서(14)의 출력 신호에 따른 상기 캠(210)의 위치에 따라 수행할 수 있다. 즉, 현재 상기 위치 센서(14)는 고장이 아니어서, 상기 캠(210의 위치는 알고 있으므로, 상기 캠(210)의 위치와 상기 엑셀 개도 센서(16) 및 차속 센서(22)의 출력 신호를 상기 제한 맵에 적용하여 상기 인젝터(30)의 연료 분사량을 제어하여 엔진의 과열을 방지할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 차량 작동 상태 신호부 12: 수온 센서
14: 위치 센서 16: 엑셀 개도 센서
18: 오일온 센서 20: 흡기온 센서
22: 차속 센서 30: 인텍터
40: 점화기 125: 통합 유량 제어 밸브
215a: 제1 로드 215b: 제2 로드
215c: 제3 로드 220a: 제1 밸브
220b: 제2 밸브 220c: 제3 밸브
300: 제어기 305: 모터
310: 기어 박스

Claims (12)

  1. 제어기가 통합 유량 제어 밸브의 고장 진단을 수행하는 단계;
    상기 통합 유량 제어 밸브의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 캠의 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 위치 센서의 고장인지를 판단하는 단계;
    상기 위치 센서의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 그 회전에 따라 복수 개의 밸브를 개폐하는 캠을 최대 위치로 이동시키는 단계;
    상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브의 작동을 중지시키는 단계; 및
    상기 제어기가 상기 캠의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계;
    를 포함하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 최대 위치는 상기 복수 개의 밸브 중 라디에이터와 연통하는 밸브가 열려 있는 위치인 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 위치 센서의 고장이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 캠을 설정된 위치로 이동시키는 단계;
    를 더 포함하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 설정된 위치는 라디에이터가 최대로 열린 구간에 해당하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 위치 센서의 고장인지를 판단하는 단계는
    상기 캠의 위치를 상기 위치 센서를 이용하여 측정하는 단계;
    수온 센서를 이용하여 냉각 수온을 측정하는 단계; 및
    상기 제어기가 상기 측정된 냉각 수온과 상기 측정된 위치 센서 출력값을 비교하여 위치 센서 고장여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 제어기가 상기 캠의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계는 상기 위치 센서의 고장인 경우 상기 캠의 위치가 상기 최대 위치인 것으로 가정하여 수행하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 제어기가 상기 캠의 위치에 따라 엔진의 토크 출력을 제한하는 단계는 상기 위치 센서의 고장이 아닌 경우, 상기 위치 센서의 출력 신호에 따른 상기 캠의 위치에 따라 수행하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 엔진의 토크 출력 제한은 미리 설정된 맵에 따라 수행하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량의 제어 방법.
  9. 라디에이터를 포함하는 복수 개의 열교환 요소로 냉각수를 공급하는 복수 개의 밸브, 상기 복수 개의 밸브가 각각 열리도록 상기 복수 개의 밸브를 미는 복수 개의 트랙이 형성된 캠, 상기 캠을 선택적으로 회전시키는 구동 모터를 포함하는 통합 유량 제어 밸브;
    냉각수 온도를 측정하여 해당 신호를 출력하는 수온 센서, 상기 캠의 회전각을 측정하여 해당 신호를 출력하는 위치 센서, 엑셀 페달 작동 위치를 측정하여 해당 신호를 출력하는 엑셀 개도 센서를 포함하는 차량 작동 상태 신호부;
    연료를 분사하는 인젝터를 포함하는 엔진;
    상기 차량 작동 상태부의 출력 신호에 따라 상기 유량 제어 밸브 및 상기 인젝터의 작동을 제어하는 제어기;
    를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 통합 유량 제어 밸브의 고장 진단을 수행하고, 상기 통합 유량 제어 밸브의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 위치 센서의 고장인지를 판단하고, 상기 위치 센서의 고장인 것으로 판단된 경우, 상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 캠을 최대 위치로 이동시키는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량.
  10. 제9항에서,
    상기 제어기는 상기 위치 센서 고장이 아닌 경우, 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시켜 상기 캠을 설정 위치로 이동시키는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량.
  11. 제10항에서,
    상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브를 작동시킨 이후, 상기 통합 유량 제어 밸브의 작동을 중지시키는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량.
  12. 제11항에서,
    상기 제어기가 상기 통합 유량 제어 밸브의 작동을 중지시킨 후, 현재 상기캠의 위치 및 상기 엑셀 개도 센서의 출력 신호를 설정된 토크 제한 맵에 적용하여 상기 인젝터의 작동을 제한하는 통합 유량 제어 밸브 장착 차량.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200016081A (ko) * 2018-08-06 2020-02-14 현대자동차주식회사 냉각 시스템의 제어 방법
KR20200018046A (ko) * 2018-08-10 2020-02-19 현대자동차주식회사 유량 제어 밸브, 이를 포함하는 냉각 시스템 및 그 제어 방법
KR20200022241A (ko) * 2018-08-22 2020-03-03 현대자동차주식회사 냉각 시스템의 제어방법
KR20210045814A (ko) * 2019-10-17 2021-04-27 비테스코 테크놀로지스 코리아 주식회사 수온조절기의 고장 진단 방법 및 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001295956A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス遮断装置
JP2005308350A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Matsushita Electric Works Ltd 給湯システム
JP2008169987A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Yamatake Corp アクチュエータ
JP5766209B2 (ja) * 2010-01-14 2015-08-19 マン ウント フンメル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液体回路のための制御バルブユニット
JP2016065517A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 マツダ株式会社 エンジンの冷却システム
JP2017067045A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017172532A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 マツダ株式会社 サーモスタットモニタ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3794783B2 (ja) * 1997-05-16 2006-07-12 日本サーモスタット株式会社 内燃機関の冷却制御装置
JP2003269171A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Denso Corp 水温制御バルブの故障検出装置
JP5582133B2 (ja) * 2011-12-22 2014-09-03 株式会社デンソー エンジン冷却液循環システム
US10207567B2 (en) * 2012-10-19 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Heater core isolation valve position detection
JP6380073B2 (ja) * 2014-12-12 2018-08-29 アイシン精機株式会社 冷媒制御バルブ装置
JP6350255B2 (ja) * 2014-12-12 2018-07-04 アイシン精機株式会社 冷媒制御バルブ装置
US10024219B2 (en) * 2015-11-19 2018-07-17 Hyundai Motor Company Engine system having coolant control valve
JP6992479B2 (ja) * 2017-12-15 2022-01-13 トヨタ自動車株式会社 冷却装置の異常診断装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001295956A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス遮断装置
JP2005308350A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Matsushita Electric Works Ltd 給湯システム
JP2008169987A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Yamatake Corp アクチュエータ
JP5766209B2 (ja) * 2010-01-14 2015-08-19 マン ウント フンメル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液体回路のための制御バルブユニット
JP2016065517A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 マツダ株式会社 エンジンの冷却システム
JP2017067045A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017172532A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 マツダ株式会社 サーモスタットモニタ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200016081A (ko) * 2018-08-06 2020-02-14 현대자동차주식회사 냉각 시스템의 제어 방법
KR20200018046A (ko) * 2018-08-10 2020-02-19 현대자동차주식회사 유량 제어 밸브, 이를 포함하는 냉각 시스템 및 그 제어 방법
KR20200022241A (ko) * 2018-08-22 2020-03-03 현대자동차주식회사 냉각 시스템의 제어방법
KR20210045814A (ko) * 2019-10-17 2021-04-27 비테스코 테크놀로지스 코리아 주식회사 수온조절기의 고장 진단 방법 및 장치

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