KR950008057B1 - 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법

제 1도는 본 발명에 따른 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치의 블록구성도,

제 2도는 제 1도에 도시된 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치의 동작을 설명하는 플로우 차트.

제 3도는 본 발명에 따라 제어되는 차량용 냉각팬의 동작상태를 설명하는 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 냉각수온도감지부 12 : 아날로그-디지탈변환부

14 : 온도비교부 16 : 기준온도저장부

18 : 디지탈-아나로그변환부 20 : 냉각팬구동부

22 : 냉각팬

본 발명은 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 차량의 동력발생수단으로서의 엔진과 외부공기와의 접촉에 의해 열교환을 수행하는 열교환기(라디에이터)를 순환하는 냉각수의 온도에 따라 냉각팬의 회전구동속도를 냉각수의 온도에 적응적으로 가변제어하도록된 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 설치되어 동력발생원으로서 작용하는 엔진이 차량의 운전시 적정한 온도 이상으로 상승되는 경우에는 엔진 본체를 구성하는 부품의 파손이라던지 윤활유의 점도 감소와 변질, 이상 연소가 초래되어 엔진의 작동상태가 악화된다. 이때문에 대부분의 차량에는 통상적으로 엔진의 과열을 방지하기 위해 엔진내부를 순환하면서 엔진을 냉각시키기 위한 냉각수가 사용되고, 그러한 냉각수의 외부 공기와의 열교환을 위한 열교환수단으로서의 라디에이터를 갖춘 냉각계가 구성된다. 이 라디에이터는 주어진 열교환기능을 수행하는 과정에서 방열작용이 이루어지게 되고, 그러한 방열작용에 의해 발생되는 열에 의해 해당 열교환기 주위에 배치되는 기계적 장치라던지 부품등이 영향을 받게 되어 그 열교환기 주위의 장치와 부품의 성능이 열화된다.

이러한 점을 감안하여 차량에는 냉각계의 냉각성능을 향상시키기 위해 통상 열교환기의 근방, 구체적으로는 열교환기의 후방에 전동식 냉각팬이 설치되어 그 냉각팬의 구동에 의해 외부로부터 차량내로 흡입된 공기가 라디에이터를 통해 강제로 유동되도록하여 냉각수의 열교환효율을 증대시키는 구성이 채용된다.

그런데, 그러한 냉각팬의 제어방식에 따르면, 차량의 운전중 열교환기의 온도가 일정이상으로 되면 냉각팬이 일정한 회전속도로 구동되어 열교환기의 냉각효율을 증대시키게 되지만, 냉각팬의 회전속도가 상승됨에 따라 공기저항에 의해 발생되는 소음이 증가되어 차량내의 탑승자에 대한 승차환경이 열화된다는 불리함이 초래된다. 또한 그 냉각팬은 차량의 운행중에 엔진의 온도가 적정레벨 이상으로 상승되어 냉각수의 온도가 일정온도이상으로 되면 대체로 일정한 속도로 회전하게 되므로 차량의 전원손실이 증대된다는 결점도 있다.

본 발명은 상기한 종래기술을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주목적은 차량내의 냉각내의 냉각계를 순환하는 냉각수의 온도를 감지하여 냉각팬의 회전속도를 냉각수의 온도에 적응적으로 연속가변제어하도록 된 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치에 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 디지탈변환하는 아날로그-디지탈변환부, 디지탈변환된 냉각수의 온도를 미리 설정된 기준온도와 비교하여 냉각팬제어신호를 발생하는 온도비교부, 상기 기준온도가 미리 저장된 기준온도저장부, 상기 온도비교부의 출력을 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환부, 아날로그변환된 냉각팬제어신호를 기초로 냉각팬을 연속가변제어하는 냉각팬구동부로 구성된다.

또, 본 발명의 차량용 냉각팬의 속도가변제어방법에 따르면, 열교환기 주위에 설치된 온도감지수단에 의해 열교환기를 통과하는 냉각수의 온도를 감지하는 단계와, 감지된 냉각수의 온도를 디지탈변환하는 단계, 디지탈변환 냉각수의 온도를 미리 설정된 기준온도와 비교하여 냉각팬제어신호를 발생하는 단계, 이 냉각팬제어신호를 아날로그변환하는 단계 및, 아날로그 변환된 냉각팬제어신호에 의해 냉각팬의 회전구동을 연속가변제어하는 단계로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법에 따르면, 열교환기 주위에 설치된 온도감지부에 의해 감지된 냉각수의 온도와 기준온도를 비교하여 냉각수의 온도가 기준온도이상이면 냉각수의 온도에 적응적으로 냉각팬을 연속가변구동시키게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법에 대해 설명한다.

제 1도는 본 발명의 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치의 블록구성도로서, 참조부호 10은 차량내에 설치된 라디에이터와 같은 열교환기 주위에 설치되어 그 냉각수의 온도(Tw)를 감지하는 온도감지센서로 이루어진 온도감지부이고, 12는 상기 온도감지부(10)에서 감지된 냉각수의 온도(Tw)를 디지탈변환하는 아날로그-디지탈변환부이며, 14는 디지탈변환된 냉각수의 온도(Tw)를 미리 설정된 기준온도(Rt)와 비교하여 냉각팬제어신호(V)를 발생하는 온도비교부이다. 또. 16은 상기한 소정의 기준온도(Rt)가 미리 저장된 기준온도저장부이고, 18은 상기 온도비교부(14)에서 출력되는 냉각팬제어신호(V)를 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환부이며, 20은 아날로그변환된 냉각팬제어신호(V)를 기초로 냉각팬(22)을 연속가변제어하는 냉각팬구동부이다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치의 동작에 대해 제 2도의 플로우차트와 제 3도의 냉각팬 제어상태도를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 제 2도의 단계 S21에서 상기 기준온도저장부(16)에는 차량의 특성에 적합한 기준온도(Rt)가 미리 등록되어 차량의 시동시 상기 온도비교부(14)에 로드(load)되는 한편, 도시되지 않은 열교환기로서의 라디에이터에 의해, 열교환되는 냉각수 온도(Rt)를 감지할 수 있도록 라디에이터 근방 또는 냉각수순환계의 적정한 위치에 냉각수온도감지를 위한 냉각수온도감지부(10)가 설치된다.

이러한 상태에서 차량의 시동후 제 3도에 도시된 "td"기간 동안 엔진이 적정한 온도이상으로 가열되면 도시되지 않은 냉각수유로개폐용 서모스탯이 개방상태로되고, 그에따라 냉각수의 순환이 행해져서 엔진의 과도한 가열을 방지하기 위한 냉각작용이 이루어지게 된다. 이러한 냉각수에 의한 엔진의 냉각작용중에 상기한 열교환기 즉, 라디에이터에 의한 냉각수의 외부공기와의 열교환작용도 수행되는 바, 제 2도의 단계 S23에서는 상기 냉각수의 온도(Tw)가 냉각수온도감지부(10)에 의해 감지되고, 그 감지된 냉각수 온도(Tw)가 아날로그-디지탈변환부(12)에 인가되어 디지탈변환된다. 이어, 제 2도의 단계 S25에서 디지탈변환된 냉각수의 온도(Tw)는 온도비교부(14)에 인가되어 미리 로드된 기준온도(Rt)와 비교되고, 그에 따라 상기 온도비교부(14)에서는 제 2도의 단계 S27에서 상기 냉각수의 온도변화에 적응적으로 냉각팬제어신호(V)가 발생되어 디지탈-아날로그변환부(18)에 인가된다. 따라서, 상기 디지탈-아날로그변환부(18)에서 디지탈변환된 냉각팬제어신호(V)가 냉각팬구동부(20)에 인가되고, 그에 따라 상기 냉각팬구동부(20)는 제 2도의 단계 S29에서 제 3도의 냉각팬 제어상태도에 도시된 바와 같이 상기 냉각팬제어신호(V)에 기초하여 후단의 냉각팬(22)을 연속적으로 속도제어하게 된다.

한편, 상기한 예에서 본 발명은 냉각수의 온도(Tw)를 감지하여 냉각팬(22)을 제어하는 구성에 대해 설명하였지만, 본 발명은 열교환기의 온도를 감지하여 냉각팬(22)을 제어하는 구성으로 변형하여 실시할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치와 그 제어방법에 의하면, 엔진의 과열을 방지하기 위한 열교환용 냉각수의 온도를 감지하여 냉각팬의 회전속도를 냉각수의 온도에 적응적으로 연소가변제어할 수 있으므로 냉각팬의 냉각효율이 상승될 수 있고, 또한 냉각팬의 회전시 발생되는 소음을 상당한 정도로 저감시킬 수 있음과 더불어 냉각팬의 회전구동시 소비되는 전원의 절감효과도 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 외부 공기와의 열교환에 의해 차량의 동력발생용 엔진의 과열을 방지하는 냉각수의 냉각시키는 라디에이터 (열교환기) 주위에 설치되어 그 열교환기를 순환하는 냉각수의 온도(Tw)를 감지하는 온도감지부(10)와, 상기 온도감지부(10)에 의해 감지된 냉각수의 온도(Tw)를 디지탈변환하는 아날로그-디지탈변환부(12), 디지탈변환기된 냉각수의 온도(Tw)를 미리 설정된 기준온도(Rt)와 비교하여 냉각팬제어신호(V)를 발생하는 온도비교부(14), 상기 기준온도(Rt)가 미리 저장된 기준온도저장부(16), 상기 온도비교부(14)의 냉각팬제어신호출력을 아날로그변환하는 디지탈-아날로그변환부(18), 아날로그변환된 냉각팬제어신호(V)를 기초로 냉각팬(22)의 속도를 제어하는 냉각팬구동부(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉각팬(22)은 냉각팬제어신호(V)에 기초하여 냉각수의 온도변환에 적응적으로 회전속도가 연속가변 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치.
3. 차량의 열교환기 주위에 설치된 온도감지수단에 의해 상기 열교환기를 통과하는 냉각수의 온도(Tw)를 감지하는 단계와, 감지된 냉각수의 온도(Tw)를 디지탈변환하는 단계, 디지탈변환된 냉각수의 온도(Tw)를 미리 설정된 기준온도(Rt)와 비교하여 냉각팬제어신호(V)를 발생하는 단계, 상기 냉각팬제어신호(V)를 아날로그변환하는 단계 및, 아날로그변환된 냉각팬제어신호(V)에 의해 냉각팬외 회전구동을 제어하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 냉각팬제어단계에서 상기 냉각팬의 냉각팬제어신호(V)에 기초하여 냉각수의 온도변화에 적응적으로 회전속도가 연속가변제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각팬의 속도가변제어장치.