KR950008056B1 - 차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법

제1도는 본 발명에 따른 차량용 냉각팬 제어장치의 블록구성도.

제2도는 제1도에 도시된 차량용 냉각팬 제어장치의 동작을 설명하는 플로우 차트.

제3도는 본 발명에 따라 제어되는 차량용 냉각팬의 동작상태를 설명하는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 냉각수온감지부 20 : 제어부

30 : 기준온도기억부 40 : 냉각팬구동부

50 : 냉각팬

본 발명은 차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 차량의 엔진과 이 엔진을 냉각시키는 냉각수의 열교환을 위해 설치된 라디에이터를 순환하는 냉각수의 온도에 따라 냉각팬의 회전구동속도를 저속과 고속으로 제어하도록 된 차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 설치되어 동력발생원으로서 작용하는 엔진은 차량의 운전시 상당한 정도의 온도로 가열되는 바, 그 엔진의 온도가 일정 온도 이상으로 되면 엔진 본체를 구성하는 부품의 파손이라던지 윤활유의 점도 감소와 변질, 이상 연소가 초래되어 엔진의 작동상태가 악화된다. 이 때문에 차량내에는 통상 엔진의 과열을 방지하기 위해 엔진내부를 순환하면서 엔진을 냉각시키는 냉각수가 사용되고, 그러한 냉각수의 외부 공기와의 열교환을 위한 열교혼수단으로서의 라디에이터를 갖춘 냉각계가 채용된다. 이 라디에이터와 같은 열교환기는 주어진 열교환기능을 수행하는 과정에서 발열작용이 이루어지게 되고, 그러한 발열작용에 의해 발생되는 열에 의해 해당 열교환기 주위에 배치되는 기계적 장치라던지 부품등이 영향을 받게 되어 그열교환기 주위의 장치와 부품의 성능이 열화된다.

이러한 점을 감안하여 차량내에는 냉각계의 냉각성능을 향상시키기 위해 통상 열교환기의 근방, 구체적으로는 열교환기의 후방에 전동식 냉각핀이 설치되어 외부로 부터 차량내로 흡입된 공기가 고속으로 라디에이터를 통과하도록 강제로 유동시켜 냉각수의 열교환효율을 증대시키게 된다.

그런데, 그러한 냉각팬은 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 되면 일정한 회전속도(즉, 최고속도)로 회전구동하여 열교환기의 냉각효율을 증대시키게 되지만, 냉각핀의 회전시 공기저항에 의해 소음이 발생되어 차량내의 탑승자에게 열악한 승차환경을 제공하게 되고, 또한 그 냉각팬은 차량의 운행중에 대체로 고속으로 회전하게 되므로 차량의 전원손실이 증대된다는 불리함이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술을 감안하면서 이루어진 것으로, 그 주목적은 차량내의 냉각계를 순환하는 냉각수의 온도를 감지하여 냉각팬의 회전속도를 저속과 고속의 2단가변적으로 제어하도록 된 차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 차량용 냉각팬 제어장치에 따르면, 외부 공기와의 열교환에 의해 차량의 동력발생용 엔진의 과열을 방지하는 냉각수를 냉각시키는 열교환기(라디에이터)주위에 설치되어 그 열교환기를 순환하는 냉각수의 온도를 감지하는 온도감지부와, 이 온도감지부에 의해 감지된 냉각수의 온도를 제1 및 제2기준온도와 비교하여 제1 및 제2냉각팬제어신호를 발생하는 제어부, 상기 제1 및 제2 기준온도가 미리 저장된 기준온도기억부, 상기 제어부에 의해 발생된 제1 또는 제2냉각팬제어신호를 기초로 냉각팬을 2단가변구동하는 냉각팬구동부로 구성된다.

또, 본 발명의 차량용 냉각팬 제어방법에 따르면, 열교환기 주위에 설치된 온도감지수단에 의해 냉각수의 온도를 감지하는 단계와, 감지된 냉각수의 온도를 미리 설정된 제1 및 제2기준온도와 비교하여 제1 및 제2냉각팬제어신호를 발생하는 단계, 상기 제1 또는 제2냉각팬제어신호에 의해 냉각팬을 회전 구동하는 단계로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법에 따르면 열교환기 주위에 설치된 온도감지부에 의해 감지된 냉각수의 온도를 제1 및 제2기준온도와 비교하여 냉각수의 온도가 제1기준온도 이상이면서 제2기준온도 이하이면 제1냉각팬제어신호를 발생하여 냉각팬을 저속으로 회전구동 시키는 반면, 냉각수의 온도가 제2기준온도 이상이면 제2냉각팬제어신호를 발생하여 냉각팬을 고속으로 회전구동시키게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법에 대해 설명한다.

제1도는 본 발명의 차량용 냉각팬 제어장치의 블록구성도로서, 참조부호 10은 차량내에 설치된 라디에이터와 같은 열교환기 주위에 설치되어 그 냉각수의 온도를 감지하는 온도감지센서로 이루어진 온도감지부이고, 20은 상기 온도감지부(10)에 의해 감지된 냉각수의 온도를 수취하여 미리 설정된 제1 및 제2기준온도 (Rtl,Rt2)와 비교하여 제1 또는 제2냉각팬제어신호(Vl 또는 V2)를 발생하는 제어부이며, 30은 상기 제1및 제2기준온도(Rtl,Rt2)가 미리 저장된 기준온도기억부이다.

또, 40은 상기 제어부(20)에서 발생된 제1 또는 제2냉각팬제어신호(Vl 또는 V2)를 기초로 냉각팬(50)을 회전구동하는 냉각팬구동부이다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 차량용 냉각팬 제어장치의 동작에 대해 제2도의 플로우차트와 제3도의 냉각팬이 동작상태도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제2도의 단계 S20에서 상기 기준온도기억부(30)에는 차량의 특성에 적합한 제1 및 제2기준온도(Rtl, Rt2)가 미리 등록되어 차량이 시동시 상기 제어부(20)에 로드(load)되는 한편, 차량내의 열교환기 (라디에이터)에 의히 열교환되는 엔진내부의 냉각수 온도를 감지할 수 있도록 그 라디에이터 근방 또는 냉각수 순환계의 적정한 위치 즉, 엔진내부에서 냉각수의 순환을 제어하는 서모스탯 부근(예를들면 실린더헤드 또는 서모스탯하우징)에 냉각수온도감지를 위한 냉각수온도감지부(10)가 설치된다.

이러한 상태에서 차량의 시동후 엔진이 적정한 온도이상으로 가열되기 까지의 시간(제3도의 'td'구간)이 경과되면 즉, 엔진이 정상적인 작동이 가능한 온도 이상으로 상승되면 도시되지 않은 냉각수유로 개폐용 시모스탯이 개방상태로 되고, 그에 따라 냉각수의 순환이 행해져서 엔진의 냉각작용이 이루어지게 된다. 이와같은 엔진의 냉각작용중에 상기한 열교환기 즉, 라디에이터에 의한 냉각수의 외부 공기와의 열교환작용도 수행되는 바, 제2도의 단계 S22에서 상기 냉각수의 온도(Tw)가 냉각수온도감지부(10)에 의해 감지되어 그 감지된 냉각수 온도(Tw)가 제어부(20)에 인가된다. 상기 제어부(20)는 제2도의 단계 S24와 S26에서 상기 기준온도기억부(30)에 기억된 제1기준온도(Rtl)와 상기 냉각수온도감지부(10)에 의해 감지된 냉각수 온도(Tw)를 비교하여 냉각수온도(Tw)가 제1기준온도(Rtl)보다 크면 그 냉각수 온도(Tw)가 제2기준 온도(Rt2) 이상인지 여부를 비교하게 된다. 그 기본결과 감지된 냉각수의 온도(Tw)가 제1기준온도(Rtl) 이상인 반면 제2기준온도(Rt2)이하인 경우 상기 제어부(20)는 제2도의 단계S28에서 제1냉각팬제어신호(Vl)를 출력하여 냉각팬구동부(40)에 인가하게 된다. 따라서, 상기 냉각팬구동부(40)에서는 제3도에 도시된 바와 같이 상기 제어부(20)로부터 인가된 제1냉각팬제어시호(Vl)를 기초로 냉각팬(50)을 저속으로 구동하게 된다.

이와 달리, 상기 단계S26에서 냉각수 온도(Tw)가 제2기준온도(Rt2) 이상으로 판정되거나 엔진의 이상과열에 의해 냉각수 온도(Tw)가 제2기준온도(Rt2)이상으로 되면 상기 제어부(20)에서는 제2냉각팬제어신호(V2)를 발생하여 냉각팬구동부(40)에 인가하게 된다. 따라서, 냉각팬구동부(40)는 제3도에 도시된 바와 같이 상기 제어부(20)에서 인가된 제2냉각팬제어신호(V2)를 기초로 냉각팬(50)을 고속으로 구동하게 된다.

한편, 상기한 설명에서 본 발명은 제3도에 도시된 바와 같이 엔진이 소정온도 이상으로 가열되는 시점에서 냉각팬(50)의 구동을 상정하고 있지만, 상기 기준온도기억부(30)에 단일의 기준온도를 설정하여 차량의 시동시점으로 부터 제3도의 td구간의 경과 후 냉각핀(50)이 저속으로 구동되도록 하는 한편 엔진의 온도를 단일의 기중온도와 비교하여 감지온도가 그 기준온도 이상으로 되는 경우 냉각팬(50)이 고속으로 구동되도록 하는 방식으로 변형가능하고, 또 상기한 설명에서는 냉각수의 온도를 감지하여 냉각팬을 구동하는 경우를 설명하였지만, 라디데이터 즉, 열교환기의 온도를 감지하여 냉각팬을 가변제어하는 방식도 가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 냉각팬 제어장치와 그 제어방법에 의하면, 엔진의 과열을 방지하기 위한 열교환 냉각수의 온도를 감지하여 냉가팬을 저속과 고속으로 2단가변제어함으로써 냉각팬의 회전시 발생되는 소음을 상당한 정도로 저감시킬 수 있음과 더불어 냉가팬의 회전구동시 소비되는 전원의 절감효과가 달성될 수 있다.

Claims (4)

1. 차량의 냉각계를 이루는 열교환기 주위에 설치되어 그 열교환기에 의해 열교환되는 냉각수의 온도(Tw)를 감지하는 온도감지부(10)와, 이 온도감지부 (10)에 의해 감지된 냉각수의 온도(Tw)를 제1 및 제2 기준온도(Rtl, Rt2)와 비교하여 제1 및 제2냉각팬제어신호(Vl,V2)를 발생하는 제어부(20), 상기 제1 및 제2기준온도(Rtl, Rt2)가 미리 저장된 기준온도기억부(30), 상기 제어부(20)에 의해 발생된 제1 또는 제2 냉각팬제어신호(Vl,V2)를 기초로 냉각팬(50)을 회전구동하는 냉각팬구동부(40)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉각팬(50)은 상기 제1 또는 제2냉각팬제어신호(Vl 또는 V2)에 의해 저속과 고속의 2단가변제어에 의해 회전구동되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬 제어장치.
3. 차량내의 열교환기 주위에 설치된 온도감지수단에 의해 상기 열교환기 내부를 통과하는 냉각수의 온도(Tw)를 감지하는 단계와, 감지된 냉각수의 온도(Tw)를 미리 설정된 제1 및 제2기준온도(Vl,V2)와 비교하여 제1 및 제2냉각팬제어신호(Vl,V2)를 발생하는 단계, 상기 제1 또는 제2냉각팬제어신호(Vl,V2)에 의해 냉각팬을 회전구동하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬 제어방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 냉각팬 회전구동단계에서 상기 냉각팬은 상기 제1 또는 제2냉각팬제어신호(Vl 또는 V2)에 의해 저속과 고속의 2단가변제어에 의해 회전구동되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬 제어방법 .