KR101765615B1

KR101765615B1 - 쿨링팬 제어 시스템 및 이를 이용한 쿨링팬 제어 방법

Info

Publication number: KR101765615B1
Application number: KR1020150177467A
Authority: KR
Inventors: 권문순; 유재웅
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2017-08-07
Also published as: KR20170069802A; US10046620B2; DE102016118324B4; US20170170771A1; DE102016118324A1

Abstract

냉각수 온도에 대응하는 제1 출력 값을 생성하는 온도 센서, 및 에어컨 압력에 대응하는 제2 출력 값을 생성하는 에어컨 압력 트랜스듀서를 포함하는 센서부; 및 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값에 기초하여 제어 조건을 생성하고, 상기 제어 조건에 따라 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 쿨링 제어부를 포함하는 쿨링팬 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 조건은, 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값의 교점을 포함하는 영역으로 형성된 목표 제어 조건을 포함하고, 상기 쿨링 제어부는, 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어한다.

Description

쿨링팬 제어 시스템 및 이를 이용한 쿨링팬 제어 방법{CONTROL SYSTEM FOR COOLING FAN AND CONTROL METHOD USING THE SAME}

본 발명은 차량의 쿨링팬 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량 엔진룸에는 쿨링팬이 설치되어 엔진룸의 온도를 낮춘다. 또한, 차량 에어컨 냉매의 온도를 낮추는 쿨링팬이 설치되어 있다. 엔진룸의 온도는 차량의 성능과 직결되는 요소로서 엔진룸의 온도 제어는 매우 중요하다.

종래에는 EMS(Engine Management System), ECU(Engine Control Unit)와 엔진룸 쿨링팬 제어 시스템의 양방향 통신이 불가능하였고, 엔진룸 쿨링팬 제어 시스템과 모터가 분리되어 모터의 상태파악이 모터의 상태파악이 불가능하여 모터 회전수 및 내부 온도에 따른 엔진 회전수 보상이 불가능하다는 문제점이 발생했다.

또한, 엔진룸 쿨링팬 제어를 위한 구성들이 복잡하고, 각 구성에 연결된 와이어에 의한 전압 강하 및 단선 등으로 인하여 쿨링팬에 안정적인 전원 공급이 어렵다는 문제점이 발생했다.

본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 시스템 및 이를 이용한 쿨링팬 제어 방법은 EMS(Engine Management System), ECU(Engine Control Unit)와 쿨링팬 제어 시스템의 양방향 통신이 가능하며, 쿨링팬 모터의 상태파악을 가능하게 하기 위함이다.

또한, 쿨링팬 모터 회전수와 내부 온도에 따른 엔진 회전수 보상제어가 가능하며, 쿨링팬 모터에 안정적인 전원을 공급하기 위함이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 비정상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시예에 따른 냉각수 온도에 대응하는 제1 출력 값을 생성하는 온도 센서, 및 에어컨 압력에 대응하는 제2 출력 값을 생성하는 에어컨 압력 트랜스듀서를 포함하는 센서부; 및 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값에 기초하여 제어 조건을 생성하고, 상기 제어 조건에 따라 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 쿨링 제어부를 포함하는 쿨링팬 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 조건은, 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값의 교점을 포함하는 영역으로 형성된 목표 제어 조건을 포함하고, 상기 쿨링 제어부는, 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당되도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 시스템의 목표 제어 조건의 영역은, 상기 교점보다 기준 출력 값만큼 높은 제3 출력 값과, 상기 교점보다 기준 출력 값만큼 낮은 제4 출력 값 사이에 형성되고, 상기 제어 조건은, 상기 목표 제어 조건 이외의 영역에 형성된 제1 제어 조건 및 제2 제어 조건을 포함하는, 쿨링팬 제어 시스템.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 시스템의 목표 제어 조건의 영역은, 상기 제3 출력 값에 대응하는 제1 상수 값과, 상기 제4 출력 값에 대응하는 제2 상수 값 사이에 형성되고, 상기 제1 상수 값, 및 제2 상수 값은 상기 냉각수 온도 및 상기 에어컨 압력에 비례한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법은, 냉각수 온도에 대응하는 제1 출력 값을 생성하는 단계; 에어컨 압력에 대응하는 제2 출력 값을 생성하는 단계; CRC(Cyclical Redundancy Check), 또는 통신 배선의 절선과 단선을 이용하여 통신 상태의 비정상을 판단하는 단계; 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값에 기초하여 제어 조건을 생성하는 단계; 및 상기 제어 조건에 따라 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 제어 단계를 포함하고, 상기 제어 조건을 생성하는 단계는, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값의 교점을 포함하는 영역으로 형성된 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제어 단계는, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법의 목표 제어 조건을 형성하는 단계는, 상기 교점보다 기준 출력 값만큼 높은 제3 출력 값과, 상기 교점보다 기준 출력 값만큼 낮은 제4 출력 값 사이에 상기 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고, 제어 조건을 형성하는 단계는, 상기 목표 제어 조건 이외의 영역에 형성된 제1 제어 조건 및 제2 제어 조건을 생성하는 단계를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법의 목표 제어 조건을 형성하는 단계는, 상기 제3 출력 값에 대응하는 제1 상수 값과, 상기 제4 출력 값에 대응하는 제2 상수 값 사이에 상기 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 상수 값, 및 제2 상수 값은 상기 냉각수 온도 및 상기 에어컨 압력에 비례하는 상수 값이다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법은 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하는지 판단하는 단계; 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제1제어 조건에 해당하는지 판단하는 단계; 및 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제2제어 조건에 해당하는지 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제어 단계는, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하면, 상기 쿨링 모터의 회전수를 현재 회전수로 유지하는 단계; 및 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제2 제어 조건에 해당하면, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법의 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이, 상기 목표 제어 조건과 상기 제2 제어 조건에 해당하지 않는 경우, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제1 제어 조건에 해당한다고 판단하는 단계; 및 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제1 제어 조건에 해당하면, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함하는, 쿨링팬 제어 방법.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법은 기준 시간 이후에 상기 제2 출력 값의 변화를 판단하는 단계; 및 상기 제2 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제1 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 통신 상태의 비정상을 판단하는 단계가 수행된다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법에서, 2 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제1 출력 값의 변화가 없는 경우, 경고 표시를 하는 단계를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법은, 냉각수 온도에 대응하는 제1 출력 값을 생성하는 단계; 에어컨 압력에 대응하는 제2 출력 값을 생성하는 단계; 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값에 기초하여 제어 조건을 생성하는 단계; 상기 제어 조건에 따라 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 제어 단계; 현재 차속이 제1 기준 차속 이상인지 판단하는 단계; 및 현재 차속이 제2 기준 차속 이상인지 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제어 조건을 생성하는 단계는, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값의 교점을 포함하는 영역으로 형성된 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제어 단계는, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당되도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법의 제어 단계는, 현재 차속이 상기 제1 기준 차속 이상이면, 상기 쿨링 모터의 회전수가 최대가 되도록 제어하는 단계; 상기 현재 차속이 상기 제1 기준 차속 이상이 아니고, 그리고 상기 현재 차속이 상기 제2 기준 차속 이상이면, 상기 쿨링 모터의 회전수가 증가하여 제1 회전수가 되도록 제어하는 단계; 및 상기 현재 차속이 상기 제1 기준 차속 이상이 아니고, 그리고 상기 현재 차속이 상기 제2 기준 차속 이상도 아닌 경우, 상기 쿨링 모터의 회전수가 감소되어 제2 회전수가 되도록 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법은, 기준 시간 이후에, 상기 제2 출력 값의 변화를 판단하는 단계; 및 상기 제2 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제1 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 현재 차속이 제1 기준 차속 이상인지 판단하는 단계와 상기 현재 차속이 제2 기준 차속 이상인지 판단하는 단계가 수행되는 쿨링팬 제어 방법.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법은, 제2 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제1 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 현재 차속이 제1 기준 차속 이상인지 판단하는 단계와 상기 현재 차속이 제2 기준 차속 이상인지 판단하는 단계가 수행된다.

또한, 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법은, 제2 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제1 출력 값의 변화가 없는 경우, 경고 표시를 하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 쿨링팬 제어 시스템 및 이를 이용한 쿨링팬 제어 방법은 EMS(Engine Management System), ECU(Engine Control Unit)와 쿨링팬 제어 시스템의 양방향 통신이 가능하며, 쿨링팬 모터의 상태파악이 가능한 효과가 있다.

또한, 쿨링팬 모터 회전수와 내부 온도에 따른 엔진 회전수 보상제어가 가능하며 쿨링팬 모터에 안정적인 전원 공급이 가능한 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따른 쿨링팬 제어 시스템의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 연산부에서 생성하는 제어 조건을 나타낸 그래프이다.
도 3은 통신 상태가 비정상일 때의 실시예에 따른 쿨링팬 제어 방법을 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 온도센서, 또는 에어컨 압력 트랜스듀서의 출력이 비정상 일 때의 쿨링팬 제어 방법을 나타낸 것이다.
도 5는 통신 상태가 비정상이고, 온도센서의 출력, 또는 에어컨 압력 트랜스듀서의 출력이 비정상일 때의 쿨링팬 제어 방법을 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 해당하는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 해당하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 해당하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 해당한다.

본 출원에서, "해당한다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 비정상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도 1을 참조하여 실시예의 엔진룸 쿨링팬 제어 시스템에 대해서 설명한다.

도 1은 실시예의 쿨링팬 제어 시스템의 구성을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면 실시예의 쿨링팬 제어 시스템(1)은 쿨링팬부(10), 센서부(20), 엔진 제어부(30), 자동 온도 제어부(40), 및 표시부(50)을 해당한다.

쿨링팬부(10)는 연산부(110), 쿨링 제어부(120), 쿨링 모터(130), 및 통신부(140)를 해당하고, 연산부(110)의 제어 조건에 따라 쿨링 모터(130)를 제어한다.

연산부(110)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(예를 들어, 출력 전압 Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(예를 들어, 출력 전압 Vp)을 이용하여 제1 제어 조건, 목표 제어 조건 및 제2 제어 조건을 해당한 제어 조건을 생성하고 쿨링 제어부(120)에 전송한다. 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)는 에어컨 냉매의 압력 변화를 전압으로 변환하여 출력 값(Vp)을 생성한다. 이하, 본 발명에서 에어컨 압력은 에어컨 냉매의 압력을 의미한다.

연산부(110)가 제어 조건을 생성하는 구체적인 방법은 이하 후술한다.

쿨링 제어부(120)는 CRC(Cyclical Redundancy Check), 또는 CAN 통신 배선의 절선(open), 또는 합선(short)를 검출하여 통신부(140)와의 통신 상태 비정상 여부를 판단할 수 있으나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.

쿨링 제어부(120)는 엔진 정보를 이용하여 시동 온 여부를 판단하고, 에어컨 정보를 이용하여 에어컨 온 여부를 판단한다. 에어컨이 온 된 이후 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 변화가 없는 경우 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 비정상으로 판단한다.

쿨링 제어부(120)는 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 제어 조건 중 어디에 속하는지 판단하고, 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 쿨링 제어부(120)는 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 도 2의 목표 제어 조건(B) 내에 해당하지 않는 경우에는 제1 제어 조건 또는 제2 제어 조건에 속하는 것으로 판단할 수 있다.

쿨링 제어부(120)는 생성된 제어신호를 이용하여 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 목표 제어 조건(B)에 해당하도록 쿨링 모터(130)를 제어한다 쿨링 모터(130)를 제어하는 구체적인 방법은 이하 후술한다.

쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 비정상이라고 판단한 경우 경고 제어 신호를 생성할 수 있다.

쿨링 모터(130)는 쿨링 제어부(120)의 제어 신호에 따라 회전수가 제어된다. 쿨링 모터(130)는 쿨링팬(미도시)를 회전시켜 냉각수를 식힐 수 있다. 냉각수는 엔진을 식히는 냉각수 및 에어컨의 냉매를 의미하나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

통신부(140)는 CAN 통신(Controller Area Network)을 통해 쿨링팬부(10)와 엔진 제어부(30), 자동 온도 제어부(40), 표시부(50) 사이를 연결한다. 통신부는 엔진 신호, 에어컨 신호, 차속, 엔진 회전수, 연료량, 냉각수 온도 등의 정보를 쿨링 제어부(120)에 전송할 수 있다.

센서부(20)는 온도센서(WTS, 210), 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)를 해당하고, 냉각수 온도 및 에어컨의 압력에 따른 출력 값(Vout, 도 2 참조)을 생성한다. 센서부(20)의 출력 값(Vout)을 생성하는 구체적인 방법은 후술한다.

온도센서(WTS, 210)는 냉각수의 수온을 측정하고, 측정된 냉각수의 온도에 따른 출력 값(Vt)을 생성한다.

에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220) 에어컨의 압력에 따른 출력 값(Vp)을 생성한다.

엔진 제어부(30)는 엔진 시동 여부, 엔진 회전수, 엔진 온도 등이 해당한 엔진 정보를 CAN 통신을 통해 통신부(140) 및 표시부(150)로 전송한다. 엔진 제어부는 EMS(Engine Management System) 또는 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

자동 온도 제어부(40)는 운전자가 설정한 소정의 온도로 차량 실내 온도가 유지되도록 에어컨의 동작을 제어하며, 에어컨의 작동 여부, 실내 온도, 설정 온도, 바람세기 등이 해당된 에어컨 신호를 생성한다.

표시부(50)는 CAN 통신을 통해 엔진 신호, 에어컨 신호, 차속, 엔진 회전수, 연료량, 냉각수 온도 등의 정보를 수신하고 이를 표시하는 클러스터(Cluster)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 표시부(50)는 경고 제어 신호에 따라 온도센서(WTS, 210) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 고장 경고 표시를 할 수 있다.

이하, 도 2를 이용하여 도 1의 연산부에서 제어 조건을 생성하는 방법에 대해서 설명한다.

도 2는 도 1의 연산부에서 생성하는 제어 조건을 나타낸 그래프이다.

연산부(110)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)과 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)을 기초로 하여 상수(M)에 따른 출력 값(Vout)을 생성한다. 이때 상수(M)은 온도 및 압력에 비례한다.

연산부(110)는 출력 값(Vt)과 출력 값(Vp)의 접점(I)을 검출한다. 연산부(110)는 접점(I)의 출력 값(Vi) 보다 기준 출력 값(예를 들어, 기준 전압Vth, 1.3V)만큼 높은 출력 값(V1)과 출력 값(Vi) 보다 기준 출력 값만큼 낮은 출력 값(V2)을 해당하는 목표 출력 값 구간(V1~V2)과, 목표 출력 값 구간(V1~V2)에 대응하는 상수 구간(M1~M2) 에 대응하는 영역(R)의 상수구간(B)을 목표 제어 조건(B)으로 설정한다. 즉, 연산부(110)는 접점(I)을 포함하고, 목표 출력 값 구간(V1~V2)과 상수 구간(M1~M2) 에 대응하는 영역(R)의 상수구간(B)을 목표 제어 조건(B)으로 설정한다. 또한, 연산부(110)는 상수(M1) 미만의 상수 구간은 제1 제어 조건(A)으로, 상수(M2)를 초과하는 구간은 제2 제어 조건(C)으로 설정한다.

제어 조건은 기설정된 제어 조건 일 수도 있으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니고, 연산부(110)는 현재 생성된 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)과 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)을 이용하여 제어 조건을 생성할 수 있다.

연산부(110)가 설정하는 제어 조건은 이하의 표 1과 같을 수 있으나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 목표 제어 조건은 차량에 장착되는 온도 센서(WTS)의 출력 값(Vt), 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)에 따라 다르게 결정될 수 있다.

	Vt	Vp	차량 상태
제1 제어 조건	3.6 V ~ 5.0 V	0V ~ 2.0 V	엔진 및 에어컨 작동 초기 상태
목표 제어 조건	2.0 V ~ 3.6 V	2.0 V ~ 3.6 V	목표 제어 조건 (WhTS, APT기준 값) 해당
제2 제어 조건	0V ~ 2.0 V	3.6 V ~ 5.0 V	엔진 및 에어컨 과부하 상태

도 3은 실시 예에 따른, 통신 상태가 비정상일 때의 쿨링팬 제어 방법을 나타낸 것이다.

이하, 도 3을 이용하여 실시 예에 따른 통신 상태가 비정상일 때의 쿨링팬 제어 방법을 설명한다.

단계(S301)에서, 쿨링 제어부(120)는 엔진 정보를 이용하여 차량의 시동 여부를 판단하고, 에어컨 정보를 이용하여 에어컨 동작여부를 판단한다.

단계(S302)에서, 쿨링 제어부(120)는 차량의 시동이 온 되고, 에어컨이 온 된 경우, 통신 상태의 비정상 여부를 판단한다.

단계(S303)에서, 통신 상태가 비정상인 경우, 연산부(110)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)을 이용하여 제1 제어 조건, 목표 제어 조건 및 제2 제어 조건을 생성한다.

단계(S304)에서, 쿨링 제어부(120)는 감지한 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 목표 제어 조건(B)에 해당되는지 판단한다.

단계(S305)에서, 출력 값(Vt) 및 출력 값(Vp)이 목표 제어 조건(B)에 해당하는 경우, 쿨링 제어부(120)는 현재 쿨링 모터(130)의 회전수가 유지되도록 제어 신호를 생성한다.

단계(S310)에서, 출력 값(Vt) 및 출력 값(Vp)이 목표 제어 조건(B)에 해당하지 않는 경우, 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 또는 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 제2 제어 조건(C)에 해당하는지 판단한다.

단계(S311)에서, 출력 값(Vt) 또는 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 제2 제어 조건에 해당하는 경우, 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 목표 제어 조건(B)에 해당하도록 제어 신호를 생성한다.

단계(S320)에서, 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt), 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 제1 제어 조건(A)에 해당하는 것으로 인식한다.

단계(S320)에서, 쿨링 제어부(120)는 차량의 시동이 온 된 이후, 기준 시간(t, 예를 들어 10분)이 경과 했는지 판단한다. 기준 시간(t)을 경과하지 않았으면, 쿨링 제어부(120)는 엔진 온 및 에어컨 작동 초기 상태로 판단한다.

단계(S320)에서, 시동이 온 된 이후 기준 시간(t)이 경과한 경우, 쿨링 제어부(120)는 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 목표 제어 조건(B)에 해당하도록 제어 신호를 생성한다.

도 4는 도 1의 온도센서, 또는 에어컨 압력 트랜스듀서의 출력이 비정상 일 때의 쿨링팬 제어 방법을 나타낸 것이다.

이하, 도 4를 이용하여 온도센서, 또는 에어컨 압력 트랜스듀서의 출력이 비정상 일 때의 쿨링팬 제어 방법에 대해서 설명한다.

단계(S401)에서, 쿨링 제어부(120)는 엔진 정보를 이용하여 차량의 시동 여부를 판단하고, 에어컨 정보를 이용하여 에어컨 동작여부를 판단한다.

단계(S402)에서, 차량의 시동과 에어컨이 온 되었으면, 기준 시간(t) 이 경과하여도 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt), 또는 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)의 변화가 없는 경우, 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt), 또는 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)을 비정상으로 판단한다. 기준 시간(t) 이후에 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt), 또는 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)의 변화가 있으면 쿨링 제어부(120)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt), 또는 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)을 정상으로 판단한다.

단계(S403)에서, 출력 값(Vt, Vp)이 비정상인 경우, 쿨링 제어부(120)는 현재 차량의 차속을 수신한다.

단계(S404)에서, 차속이 제1 기준 차속(예를 들어, 50 KPH) 이상인지 판단한다.

단계(S405)에서, 현재 차량 속도가 제1 기준 차속 이상인 경우, 쿨링 제어부(120)는 쿨링 모터(130)의 회전수가 최대가 되도록 제어 신호를 생성한다.

단계(S410)에서, 쿨링 제어부(120)는 차속이 제1 기준 차속 미만인 경우, 차속이 제2 기준 차속(예를 들어, 10 KPH) 이상인지 판단한다.

단계(S411)에서, 차속이 제1 기준 차속 미만, 제2 기준 차속 이상이면(차속50 ~ 10 KPH), 쿨링 제어부(120)는 쿨링 모터(130)의 회전수가 증가하여 제1 회전수(예를 들어, 최대 회전수의 80%에 대응하는 회전수)가 되도록 제어 신호를 생성한다.

단계(S412)에서, 차속이 제2 기준 차속 미만인 경우, 쿨링 제어부(120)는 쿨링 모터(130)의 회전수가 감소하여 제2 회전수(예를 들어, 최대 회전수의 60%에 대응하는 회전수)가 되도록 제어 신호를 생성한다.

도 5는 통신 상태가 비정상이고, 온도센서의 출력, 또는 에어컨 압력 트랜스듀서의 출력이 비정상일 때의 쿨링팬 제어 방법을 나타낸 것이다.

이하, 도 5를 이용하여 통신 상태가 비정상이고, 온도센서의 출력, 또는 에어컨 압력 트랜스듀서의 출력이 비정상일 때의 쿨링팬 제어 방법에 대해서 설명한다.

단계(S501)에서, 쿨링 제어부(120)는 통신부(140)와의 통신 상태 비정상 여부를 판단한다. 쿨링 제어부(120)는 엔진 정보를 이용하여 차량의 시동 여부를 판단하고, 에어컨 정보를 이용하여 에어컨 동작여부를 판단한다.

단계(S502)에서, 통신 상태가 비정상인 경우, 연산부(110)는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt) 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)을 수신하고, 출력 값(Vt), 출력 값(Vp)을 이용하여 제1 제어 조건, 목표 제어 조건 및 제2 제어 조건을 생성한다.

단계(S503)에서, 차량의 시동과 에어컨이 온 된 이후, 기준 시간(t) 이 경과하여도 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)의 변화가 없으면 비정상으로 판단한다.

단계(S504)에서, 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 정상인 경우, 쿨링 제어부(120)는 기준 시간(t) 이후에 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)의 변화가 없으면 비정상으로 판단한다. 쿨링 제어부(120)는 기준 시간(t) 이후에 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)의 변화가 있으면 정상으로 판단한다.

단계(S505)에서, 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt), 및 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 정상이면, 쿨링 제어부(120)는 도 3을 이용하여 설명한, 통신 상태가 비정상 일 때의 쿨링 제어와 동일한 제어를 수행한다. 따라서 상세한 설명은 생략한다.

단계(S510)에서, 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 비정상인 경우, 쿨링 제어부(120)는 기준 시간(t) 이후에 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)의 변화가 없으면 비정상으로 판단한다. 쿨링 제어부(120)는 기준 시간(t) 이후에 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)의 변화가 있으면 정상으로 판단한다.

단계(S511)에서, 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp)이 비정상이거나, 또는 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)이 비정상인 경우, 쿨링 제어부(120)는 도 4를 이용하여 설명한, 온도센서, 또는 에어컨 압력 트랜스듀서의 출력이 비정상 일 때의 쿨링팬 제어 방법과 동일한 제어를 수행한다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.

단계(S512)에서, 에어컨 압력 트랜스듀서(APT, 220)의 출력 값(Vp), 및 온도센서(WTS, 210)의 출력 값(Vt)이 모두 비정상이면 쿨링 제어부(120)는 경고 제어 신호를 생성하여 표시부(50)가 고장 경고 표시하도록 제어한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 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. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 해당된다.

1: 쿨링팬 제어 시스템
10: 쿨링팬부
20: 센서부
30: 엔진 제어부
40: 온도 제어부
50: 표시부

Claims

냉각수 온도에 대응하는 제1 출력 값을 생성하는 온도 센서, 및 에어컨 압력에 대응하는 제2 출력 값을 생성하는 에어컨 압력 트랜스듀서를 포함하는 센서부; 및 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값에 기초하여 제어 조건을 생성하고, 상기 제어 조건에 따라 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 쿨링 제어부를 포함하는 쿨링팬 제어 시스템에 있어서,
상기 제어 조건은,
시간에 대한, 상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값의 교점을 포함하는 영역으로 형성된 목표 제어 조건을 포함하고,
상기 쿨링 제어부는,
상기 제1 출력 값 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는, 쿨링팬 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 목표 제어 조건의 영역은,
상기 교점보다 소정의 기준 출력 값만큼 높고, 상기 냉각수 온도에 대응하는 제3 출력 값과, 상기 교점보다 상기 소정의 기준 출력 값만큼 낮고, 상기 에어컨 압력에 대응하는 제4 출력값 사이에 형성되고,
상기 제어 조건은,
상기 목표 제어 조건 이외의 영역에 형성된 제1 제어 조건 및 제2 제어 조건을 포함하는, 쿨링팬 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 목표 제어 조건의 영역은,
상기 제3 출력 값 및 제4 출력 값에 대응하는 제1 상수값과, 상기 교점보다 상기 소정의 기준 출력 값만큼 높고, 에어컨 압력에 대응하는 제5 출력 값 및 상기 교점보다 상기 소정의 기준 출력 값만큼 낮고, 상기 에어컨 압력에 대응하는 제6 출력값에 대응하는 제2 상수값 사이에 형성되고,
상기 제1 상수값, 및 제2 상수값은 상기 냉각수 온도 및 상기 에어컨 압력에 비례하는 상수값인, 쿨링팬 제어 시스템.
냉각수 온도냉각수 온도에 대응하는 제1 출력 값을 생성하는 단계;
에어컨 압력에 대응하는 제2 출력 값을 생성하는 단계;
CRC(Cyclical Redundancy Check), 또는 통신 배선의 절선과 단선을 이용하여 통신 상태의 비정상을 판단하는 단계;
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력값에 기초하여 제어 조건을 생성하는 단계; 및
상기 제어 조건에 따라 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 제어 단계를 포함하고,
상기 제어 조건을 생성하는 단계는,
시간에 대한, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값의 교점을 포함하는 영역으로 형성된 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제어 단계는,
상기 제1 출력값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당되도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함하는, 쿨링팬 제어 방법.
제4 항에 있어서,
상기 목표 제어 조건을 형성하는 단계는,
상기 교점보다 소정의 기준 출력 값만큼 높고, 상기 냉각수 온도에 대응하는 제3 출력 값과, 상기 교점보다 기준 출력 값만큼 낮 낮고, 상기 에어컨 압력에 대응하는 제4 출력값 사이에 상기 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고,
제어 조건을 형성하는 단계는,
상기 목표 제어 조건 이외의 영역에 형성된 제1 제어 조건 및 제2 제어 조건을 생성하는 단계를 포함하는, 쿨링팬 제어 방법.
제5항에서,
상기 목표 제어 조건을 형성하는 단계는,
상기 제3 출력 값 및 제4 출력 값에 대응하는 제1 상수값과, 상기 교점보다 상기 소정의 기준 출력 값만큼 높고, 에어컨 압력에 대응하는 제5 출력 값 및 상기 교점보다 상기 소정의 기준 출력 값만큼 낮고, 상기 에어컨 압력에 대응하는 제6 출력값에 대응하는 제2 상수값 사이에 상기 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 상수값, 및 제2 상수값은 상기 냉각수 온도 및 상기 에어컨 압력에 비례하는 상수값인, 쿨링팬 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하는지 판단하는 단계;
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제1 제어 조건에 해당하는지 판단하는 단계; 및
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제2 제어 조건에 해당하는지 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제어 단계는,
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하면, 상기 쿨링 모터의 회전수를 현재 회전수로 유지하는 단계; 및
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제2 제어 조건에 해당하면, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함하는, 쿨링팬 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이, 상기 목표 제어 조건과 상기 제2 제어 조건에 해당하지 않는 경우,
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제1 제어 조건에 해당한다고 판단하는 단계; 및
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 제1 제어 조건에 해당하면, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함하는, 쿨링팬 제어 방법.
제8항에 있어서,
소정의 시간 이후에 상기 제2 출력 값의 변화를 판단하는 단계; 및
상기 제2 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제1 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 통신 상태의 비정상을 판단하는 단계가 수행되는 쿨링팬 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 제2 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제1 출력 값의 변화가 없는 경우, 경고 표시를 하는 단계를 포함하는 쿨링팬 제어 방법.
냉각수 온도에 대응하는 제1 출력 값을 생성하는 단계;
에어컨 압력에 대응하는 제2 출력 값을 생성하는 단계;
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값에 기초하여 제어 조건을 생성하는 단계;
상기 제어 조건에 따라 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 제어 단계;
현재 차속이 제1 기준 차속 이상인지 판단하는 단계; 및
현재 차속이 제2 기준 차속 이상인지 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제어 조건을 생성하는 단계는,
시간에 대한, 상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값의 교점을 포함하는 영역으로 형성된 목표 제어 조건을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제어 단계는,
상기 제1 출력 값, 및 상기 제2 출력 값이 상기 목표 제어 조건에 해당하도록 상기 쿨링 모터의 회전수를 제어하는 단계를 포함하는, 쿨링팬 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 제어 단계는,
현재 차속이 상기 제1 기준 차속 이상이면, 상기 쿨링 모터의 회전수가 최대가 되도록 제어하는 단계;
상기 현재 차속이 상기 제1 기준 차속 이상이 아니고, 그리고 상기 현재 차속이 상기 제2 기준 차속 이상이면, 상기 쿨링 모터의 회전수가 증가하여 제1 회전수가 되도록 제어하는 단계; 및
상기 현재 차속이 상기 제1 기준 차속 이상이 아니고, 그리고 상기 현재 차속이 상기 제2 기준 차속 이상도 아닌 경우, 상기 쿨링 모터의 회전수가 감소하여 제2 회전수가 되도록 제어하는 단계를 포함하는, 쿨링팬 제어 방법.
제12항에 있어서,
소정의 시간 이후에, 상기 제2 출력 값의 변화를 판단하는 단계; 및
상기 제2 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제1 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 현재 차속이 제1 기준 차속 이상인지 판단하는 단계와 상기 현재 차속이 제2 기준 차속 이상인지 판단하는 단계가 수행되는 쿨링팬 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 제2 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제1 출력 값의 변화가 있는 경우, 상기 현재 차속이 제1 기준 차속 이상인지 판단하는 단계와 상기 현재 차속이 제2 기준 차속 이상인지 판단하는 단계가 수행되는 쿨링팬 제어 방법.
제14항에 있어서,
상기 제2 출력 값의 변화가 없는 경우, 상기 제1 출력 값의 변화를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제1 출력 값의 변화가 없는 경우, 고장 경고 표시를 하는 단계를 포함하는 쿨링팬 제어 방법.