KR100376667B1

KR100376667B1 - 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법

Info

Publication number: KR100376667B1
Application number: KR10-1999-0033628A
Authority: KR
Inventors: 여인주
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2003-03-15
Also published as: US6161767A; JP2001073772A; KR20010017886A; DE19963334A1

Abstract

본 발명은 엔진을 냉각하는 냉각수의 온도에 따라 냉각수의 통로를 개폐하는 수온조절기의 고장을 감지하여 엔진 과열을 사전에 방지하도록 한 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법에 관한 것이다.

본 발명은 엔진 시동 온 상태에서 각종 센서의 신호를 감지하는 단계와, 상기 단계에서 감지된 신호중에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량보다 많은 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량 이상이면 고부하의 상태인 것으로 판단한 다음 현 상태가 부하 변동여부를 판단하기 위하여 설정된 일정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 기준 공기량 이상으로 부하 변동 판단을 위해 설정한 시간을 경과한 것으로 판단되면 부하 변동이 없는 것으로 판단한 후 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와, 상기에서 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하지 않으면 설정시간의 경과를 연속적으로 검출하고, 설정시간의 경과가 판단되면 냉각수온이 설정된 기준온도 이하인지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상이면 수온 조절기를 정상으로 판정하고, 기준온도 이하이면 수온 조절기를 고장으로 판정하여 해당 정보를 지시하는 단계와, 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량 이하이면 저부하의 상태인 것으로 판단한 다음 현 상태가 부하 변동여부를 판단하기 위하여 설정된 일정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 기준 공기량 이하로 부하 변동 판단을 위해 설정한 시간을 경과한 것으로 판단되면 부하 변동이 없는 것으로 판단한 후 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와, 상기에서 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하지 않으면 설정시간의 경과를 연속적으로 검출하고, 설정시간의 경과가 판단되면 냉각수온이 설정된 기준온도 이하인지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상이면 수온 조절기를 정상으로 판정하고, 기준온도 이하이면 수온 조절기를 고장으로 판정하여 해당 정보를 지시하는 단계를 포함한다.

Description

자동차의 수온조절기 고장 감지 방법{METHOD FOR SENSING OUT OF ORDER THERMOSTAT OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진을 냉각하는 냉각수의 온도에 따라 냉각수의 통로를 개폐하는 수온조절기의 고장을 감지하여 엔진 과열을 사전에 방지하도록 한 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중 과열되는 엔진의 온도를 적정하게 유지시키는 냉각장치가 구비되는데, 상기 냉각장치는 냉각방식에 따라 공기를 이용한 공냉식과 물을 이용한 수냉식을 사용되며, 그 구동은 자연 또는 강제적으로 순환시켜 엔진을 냉각시키게 된다.

그 중에서도 냉각수를 이용하는 냉각장치의 경우에는 엔진의 실린더 블럭과 헤드에 설치된 물재킷 출구부분에 냉각수 통로를 따라 흐르는 냉각수의 온도를 알맞게 조절하는 수온조절기가 장착되게 된다.

따라서 상기 수온조절기는 냉각수의 온도가 정상 이하이면 밸브를 닫아 냉각수가 라디에이터 쪽으로 흐르지 못하게 하고, 냉각수의 온도가 정상에 가까워짐에 따라 점차 열리기 시작하여 정상온도에 도달하면 완전히 열어 상기 냉각수가 라디에이터 쪽으로 흐르게 함으로써 냉각수의 온도 조절은 물론 엔진의 냉각시키게 된다.

그러나 상기 수온조절기는 벨로우즈형과 펠릿형이 있는데, 상기 벨로우즈형의 경우에는 얇은 금속판으로 만든 벨로우즈와 밸브를 조립하고 벨로우즈 안에 에틸이나 알콜과 같은 휘발성이 큰 액체를 봉입하여 냉각수의 온도에 따라 봉입된 액체가 팽창 또는 수축에 의하여 벨로우즈가 신축 및 압축되면서 냉각수의 통로를 개폐하도록 되어 있다.

상기 펠릿형의 경우에는 케이스에 붙어 있는 축과 조그만한 실린더에 설치되어 있는 밸브와 스프링으로 되어 있고, 실린더 안에는 왁스와 합성고무를 봉입하여 온도가 상승되면 왁스가 팽창하여 합성고무의 막을 압축하여 상기 실린더가 스프링을 누르고 내려가 밸브를 열고, 온도가 내려가면 액체의 왁스가 고체로 되어 수축되므로 고무막이 본래 위치로 되돌아가 밸브를 닫아주는 개폐동작으로 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각하도록 되어 있다.

이와 같이 상기 수온조절기는 냉각 수온에 따라 봉입된 액체의 팽창 및 수축으로 밸브를 개폐 동작시키면서 엔진 냉각동작을 수행하게 되므로, 간혹 부품의 불량, 결함 및 내구성 저하등으로 인하여 밸브 개폐에 오동작이 발생하였을 경우 상기 정상적인 냉각 작동이 이루어지지 않게 되어 엔진을 과열시키게 될 뿐만 아니라, 상기 엔진 과열은 각 부품에 변형을 야기시켜 주게 되고, 심지어는 엔진에 손상은 물론 연소상태에 노킹이나 조기 점화를 일으켜 엔진 출력을 저하시키게 되는 문제점을 가지게 되었다.

본 발명의 목적은 자동차 운행시 냉각수온에 따라 밸브를 개폐하면서 냉각수를 순환시켜 과열 엔진을 냉각시켜주는 수온조절기의 동작상태를 감지하고 이 감지된 신호로 고장여부를 판단하여 고장 발생시 운전자에게 경보를 표시하도록 함으로써, 상기 수온조절기의 고장으로 인하여 발생되는 각 부품 변형, 엔진손상, 엔진출력이 저하되는 것을 사전에 방지하고자 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 이용되는 자동차의 수온 조절기 고장 감지 제어블럭도.

도 2는 본 발명 자동차의 수온 조절기 고장 감지 방법에 대한 플로우챠트.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 엔진 시동 온 상태에서 각종 센서의 신호를 감지하는 단계와; 상기 단계에서 감지된 신호중에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량보다 많은 상태인지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량 이상이면 고부하의 상태인 것으로 판단한 다음 현 상태가 부하 변동여부를 판단하기 위하여 설정된 일정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 기준 공기량 이상으로 부하 변동 판단을 위해 설정한 시간을 경과한 것으로 판단되면 부하 변동이 없는 것으로 판단한 후 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와; 상기에서 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하지 않으면 설정시간의 경과를 연속적으로 검출하고, 설정시간의 경과가 판단되면 냉각수온이 설정된 기준온도 이하인지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상이면 수온 조절기를 정상으로 판정하고, 기준온도 이하이면 수온 조절기를 고장으로 판정하여 해당 정보를 지시하는 단계와; 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량 이하이면 저부하의 상태인 것으로 판단한 다음 현 상태가 부하 변동여부를 판단하기 위하여 설정된 일정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 기준 공기량 이하로 부하 변동 판단을 위해 설정한 시간을 경과한 것으로 판단되면 부하 변동이 없는 것으로 판단한 후 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와; 상기에서 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하지 않으면 설정시간의 경과를 연속적으로 검출하고, 설정시간의 경과가 판단되면 냉각수온이 설정된 기준온도 이하인지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상이면 수온 조절기를 정상으로 판정하고, 기준온도 이하이면 수온 조절기를 고장으로 판정하여 해당 정보를 지시하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 이용되는 자동차의 수온조절기 고장 감지 제어 블럭도로서, 자동차가 시동 온을 유지하는 정지 상태 혹은 주행 상태에서 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 센서(10)와; 엔진의 과열을 방지하는 냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(11)와; 현재의 흡입 공기량을 감지하는 공기유량센서(12)와; 스로틀 밸브의 개도량을 감지하는 엑셀 위치 센서(13)와; 상기 센서들로부터 감지된 신호를 설정된 소정의 알고리즘에 의하여 분석하여 수온 조절기의 고장 여부를 판단한 다음 그에 해당하는 신호를 출력하는 전자제어장치(14)와; 상기 전자제어장치(14)로부터 출력되는 제어신호를 받아 경보를 표시하는 경보표시부(15)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 자동차가 시동 온되면 전자제어장치(14)에서는 엔진 회전수 센서(10), 수온센서(11), 공기유량센서(12), 엑셀위치센서(13)로부터 엔진 회전수, 냉각수온, 흡입 공기량, 엑셀위치신호를 입력받는다(단계200).

이때, 전자제어장치(14)는 상기 입력되는 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 소정의 공기량(Q1)이상인가를 판단하게 된다(단계201).

상기 단계201에서 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 소정의 공기량(Q1)보다 크게 되면, 즉 흡입 공기량이 많은 상태인 것으로 판단되면 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 엔진 고부하 상태인 것으로 판단하여 내부의 타이머 카운터를 통해 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 공기량(Q1)을 초과하는 시간을 적산한다(단계S202).상기의 적산시간(TH)은 설정된 일정시간, 바람직하게는 500msec를 하나의 주기(T1)로 카운터하여 산출한다.

상기 단계S202의 시간 적산에 따라 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 공기량(Q1)보다 큰 상태를 유지하는 시간이 설정된 시간을 경과하였는지를 판단한다(단계S203).상기 단계S203에서 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 공기량(Q1)보다 큰 상태를 유지하는 시간이 설정된 시간을 경과한 것으로 판단되면 엔진의 부하 변동이 발생되지 않은 것으로 판단하여 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과를 카운터 적산하여(단계S204) 적산된 시간이 설정된 고장판정시간(TXH)을 경과하였는지를 판단한다(단계S205).상기 단계S205에서 엔진 시동후 현재까지의 적산시간이 고장판정시간(TXH)을 경과한 것으로 판단되지 않으면 상기 고장판정시간(TXH) 검출을 위한 카운터를 반복적으로 수행하고, 고장판정시간(TXH)이 경과한 것으로 판단되면 상기 전자제어수단(14)은 현재 검출되는 냉각수온이 설정된 기준온도, 바람직하게는 82℃ 이하의 상태를 유지하고 있는지를 판단한다(단계S206).상기 단계S206의 판단에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 수온조절기는 정상적인 상태인 것으로 판단하고(단계S207), 냉각수온이 설정된 기준온도 이하를 유지하고 있는 것으로 판단되면 상기 전자제어장치(14)에서는 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량(Q1)이상으로 유입되고 있고, 엔진 시동후 충분한 웜업이 이루어진 상태로 냉각수온이 기준온도, 바람직하게는 82℃ 이상으로 올라가 있어야 함에도 불구하고, 상기 냉각수온이 기준온도 이하를 유지하는 것은 수조절기가 정상적으로 동작하지 않는 고장인 것으로 판단하여 경고표시부(15)를 통해서 운전자에게 지시하여 준다(단계208).상기 단계S203에서 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 공기량(Q1)보다 큰 상태를 유지하는 시간이 설정된 시간을 경과하지 않으면 엔진의 부하 변동이 발생되고 있는 상태인 것으로 판단하여, 상기 단계 S205의 루틴으로 진행하여. 산출된 적산시간이 설정된 고장 판정시간(TXH)을 경과하였는지를 판단한 다음 전술한 바와 같이 검출되는 냉각수온을 설정된 기준 온도와 비교한 다음 수온조절기의 고장 여부를 판단 지시하여 준다.또한, 단계S201의 판단에서 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 소정의 공기량(Q1)보다 작게 되면, 즉 흡입 공기량이 적은 상태인 것으로 판단되면 상기 전자제어장치(14)에서는 현재 엔진이 저부하의 상태인 것으로 판단하여, 내부의 타이머 카운터를 통해 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 공기량(Q1)을 작은 상태의 유지시간을 적산한다(단계S209).상기의 적산시간(TL)은 설정된 일정시간, 바람직하게는 500msec를 하나의 주기(T3)로 카운터하여 산출한다.상기 단계S209의 시간 적산에 따라 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 공기량(Q1)보다 작은 상태를 유지하는 시간이 설정된 시간을 경과하였는지를 판단한다(단계S210).상기 단계S210에서 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진조건에 대하여 설정된 공기량(Q1)보다 작은 상태를 유지하는 시간이 설정된 시간을 경과한 것으로 판단되면 엔진의 부하 변동이 발생되지 않은 것으로 판단하여 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과를 카운터 적산하여(단계S211) 적산된 시간(TL)이 설정된 저부하 상태에서의 고장판정시간(TXL)을 경과하였는지를 판단한다(단계S212).상기 단계S212에서 엔진 시동후 현재까지의 적산시간이 저부하 상태에서의 고장판정시간(TXL)을 경과한 것으로 판단되지 않으면 상기 고장판정시간(TXL) 검출을 위한 카운터를 반복적으로 수행하고, 고장판정시간(TXL)이 경과한 것으로 판단되면 상기 전자제어수단(14)은 현재 검출되는 냉각수온이 설정된 기준온도, 바람직하게는 82℃ 이하의 상태를 유지하고 있는지를 판단한다(단계S213).상기 단계S213의 판단에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 수온조절기는 정상적인 상태인 것으로 판단하고(단계S214), 냉각수온이 설정된 기준온도 이하를 유지하고 있는 것으로 판단되면 상기 전자제어장치(14)에서는 현재의 흡입 공기량(Q)이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량(Q1)이하로 유입되고 있고, 엔진 시동후 충분한 웜업이 이루어진 상태로 저부하의 상태로 냉각수온이 기준온도, 바람직하게는 82℃ 이상으로 올라가 있어야 함에도 불구하고, 상기 냉각수온이 기준온도 이하를 유지하는 것은 수조절기가 정상적으로 동작하지 않는 고장인 것으로 판단하여 경고표시부(15)를 통해서 운전자에게 지시하여 준다(단계215).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차 운행시 냉각수온에 따라 밸브를 개폐하면서 냉각수를 순환시켜 과열 엔진을 냉각시켜주는 수온조절기의 동작상태를 흡입 공기량과 고장판정시간 및 수온상태로 감지하고 이 감지된 신호로 고장여부를 판단하여 고장 발생시 운전자에게 경보를 표시하도록 함으로써, 상기 수온조절기의 고장으로 인한 엔진 과열로부터 야기되는 각 부품 변형, 엔진손상, 엔진출력이 저하되는 것을 사전에 방지할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims

엔진 시동 온 상태에서 각종 센서의 신호를 감지하는 단계와;

상기 단계에서 감지된 신호중에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량보다 많은 상태인지를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량 이상이면 고부하의 상태인 것으로 판단한 다음 현 상태가 부하 변동여부를 판단하기 위하여 설정된 일정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 기준 공기량 이상으로 부하 변동 판단을 위해 설정한 시간을 경과한 것으로 판단되면 부하 변동이 없는 것으로 판단한 후 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와;

상기에서 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하지 않으면 설정시간의 경과를 연속적으로 검출하고, 설정시간의 경과가 판단되면 냉각수온이 설정된 기준온도 이하인지를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상이면 수온 조절기를 정상으로 판정하고, 기준온도 이하이면 수온 조절기를 고장으로 판정하여 해당 정보를 지시하는 단계와;

상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정된 기준 공기량 이하이면 저부하의 상태인 것으로 판단한 다음 현 상태가 부하 변동여부를 판단하기 위하여 설정된 일정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 현재의 흡입 공기량이 현재의 엔진 조건에 대하여 설정한 기준 공기량 이하로 부하 변동 판단을 위해 설정한 시간을 경과한 것으로 판단되면 부하 변동이 없는 것으로 판단한 후 엔진 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하였는지를 판단하는 단계와;

상기에서 시동후 현재까지의 시간 경과가 고장판정 설정시간을 경과하지 않으면 설정시간의 경과를 연속적으로 검출하고, 설정시간의 경과가 판단되면 냉각수온이 설정된 기준온도 이하인지를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 냉각수온이 설정된 기준온도 이상이면 수온 조절기를 정상으로 판정하고, 기준온도 이하이면 수온 조절기를 고장으로 판정하여 해당 정보를 지시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 수온조절기 고장 감지 방법.
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