KR102347654B1 - Non-contact switchable water pump using eddy current of permanent magnet and control method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법은 크랭크 축의 회전력을 전달받아 구동되는 구동 풀리 상기 크랭크 축의 동력을 전달하는 어댑터 상기 어댑터와 결합되며 다수의 영구 자석들을 구비하고 있는 플레이트 상기 어댑터와 플레이트를 연결하는 판 스프링들 및 상기 구동 풀리의 내측에 위치하고 있는 솔레노이드를 포함하여 구성되고, 상기 솔레노이드는 상기 판 스프링들의 간극을 제어한다.The present invention discloses a non-contact variable water pump and a control method using the eddy current drag of a permanent magnet. A non-contact variable water pump and control method using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention is a driving pulley driven by receiving the rotational force of a crankshaft and an adapter for transmitting the power of the crankshaft It is coupled with the adapter and a plurality of permanent A plate having magnets is configured to include leaf springs connecting the adapter and the plate, and a solenoid positioned inside the driving pulley, the solenoid controlling a gap between the leaf springs.

Figure R1020170166834
Figure R1020170166834

Description

영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법 {NON-CONTACT SWITCHABLE WATER PUMP USING EDDY CURRENT OF PERMANENT MAGNET AND CONTROL METHOD USING THE SAME}Non-contact variable water pump and control method using eddy current drag of permanent magnet {NON-CONTACT SWITCHABLE WATER PUMP USING EDDY CURRENT OF PERMANENT MAGNET AND CONTROL METHOD USING THE SAME}

본 발명은 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 솔레노이드의 자력을 제어하여 와전류 항력 세기를 제어할 수 있는 구조의 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet and a control method, and more particularly, to a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet having a structure that can control the strength of the eddy current drag by controlling the magnetic force of a solenoid. It relates to a water pump and a control method.

일반적으로, 엔진에는 쿨링 시스템이 필요하다. 쿨링 시스템이 없으면 부품들은 고열에 의해서 정상적으로 작동하지 않으므로 쿨링 시스템은 워터 자켓, 써모스탯, 워터펌프, 라디에이터, 캡, 팬, 팬 벨트 및 냉각수 호스 등을 포함한다.In general, an engine requires a cooling system. Without a cooling system, parts do not operate normally due to high heat, so the cooling system includes a water jacket, thermostat, water pump, radiator, cap, fan, fan belt, and coolant hose.

일반적으로 워터펌프는 자체적인 구동력을 가지고 있지 않다. 따라서 상기 워터펌프는 엔진의 크랭크 샤프트의 운동 에너지를 전달받아 작동된다.In general, a water pump does not have its own driving force. Accordingly, the water pump is operated by receiving the kinetic energy of the crankshaft of the engine.

주지된 바와 같이, 차량에서 냉각수를 순환시키는 워터펌프로는 일반 내연기관 차량의 경우 엔진 동력을 풀리 및 벨트를 통해 전달받아 구동하는 엔진 구동식이 널리 적용되고 있다.As is well known, as a water pump for circulating coolant in a vehicle, an engine-driven type in which engine power is transmitted and driven through a pulley and a belt in a general internal combustion engine vehicle is widely applied.

최근에는 엔진 구동식의 워터펌프 대신 전기로 구동하는 전동식 워터펌프가 사용되기도 하는데, 배터리 등에서 제공하는 전기에 의해 전동모터가 구동되면 임펠러가 회전하여 냉각수를 흡입 및 토출하게 된다.Recently, an electric water pump driven by electricity is used instead of an engine-driven water pump. When the electric motor is driven by electricity provided from a battery, the impeller rotates to suck and discharge coolant.

전동식 워터펌프는 엔진 구동력을 필요로 하지 않으므로 연비 개선의 효과가 2% ~ 3% 증대되는 것으로 알려져 있고, 냉각수 온도를 정밀하게 제어할 수 있으므로 이미 다수의 자동차 회사에서 양산 차량에 널리 적용하고 있는 상황이다.Since the electric water pump does not require engine driving force, the effect of improving fuel efficiency is known to increase by 2% to 3%, and since the coolant temperature can be precisely controlled, many automakers have already widely applied it to mass-produced vehicles. to be.

친환경 자동차는 연료전지 자동차, 전기자동차, 플러그인 전기자동차, 하이브리드 자동차를 포괄하는 것으로, 통상적으로 구동력 발생을 위한 모터를 구비한다.The eco-friendly vehicle includes a fuel cell vehicle, an electric vehicle, a plug-in electric vehicle, and a hybrid vehicle, and typically includes a motor for generating driving force.

이러한 친환경 자동차의 일례인 하이브리드 자동차(hybrid vehicle)는 내연기관 엔진(internal combustion engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 자동차는 내연기관 엔진의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다. 즉, 하이브리드 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 개의 동력원으로 주행하는 과정에서 엔진과 모터를 조화롭게 동작시켜 따라 추가적인 연비 향상을 도모할 수 있다.A hybrid vehicle, which is an example of such an eco-friendly vehicle, uses an internal combustion engine and battery power together. That is, the hybrid vehicle efficiently combines and uses the power of the internal combustion engine engine and the power of the motor. That is, in the process of driving a hybrid vehicle with two power sources including an engine and a motor, the engine and the motor are harmoniously operated to achieve additional fuel efficiency improvement.

이러한 하이브리드 차량의 경우 EV 모드 등 엔진 구동이 중지되는 상황이 존재하고, 연료전지 차량이나 순수 전기차량의 경우 워터펌프를 구동시킬 엔진이 탑재되지 않기 때문에, 이들 전기자동차에서는 냉각수를 순환시키기 위한 워터펌프로서 전동식 워터펌프의 사용이 필수적이다.In the case of such a hybrid vehicle, there are situations in which the engine operation is stopped, such as in EV mode, and in the case of a fuel cell vehicle or a pure electric vehicle, an engine to drive the water pump is not mounted. Therefore, the use of an electric water pump is essential.

도 1은 종래의 워터펌프의 도면이다.1 is a view of a conventional water pump.

도 1을 참조하면, 자동차용 워터펌프는 솔레노이드(50), 베어링(70), 영구자석(60), 풀리(10) 및 방열판(20)을 포함하여 구성되어 있고, 풀리(10)에 영구자석(60)과 건식 패드를 적용하여 클러치 워터펌프를 구현하고 있다.Referring to FIG. 1 , a water pump for a vehicle is configured to include a solenoid 50 , a bearing 70 , a permanent magnet 60 , a pulley 10 and a heat sink 20 , and a permanent magnet is provided on the pulley 10 . (60) and a dry pad are applied to implement a clutch water pump.

이러한 종래의 자동차용 워터펌프의 작동 관계를 설명하면, 저유량은 영구자석의 와전류 항력을 이용하고, 최대 유량은 건식 패드의 직결로 작동한다.When explaining the operation relationship of this conventional automobile water pump, the low flow rate uses the eddy current drag of the permanent magnet, and the maximum flow rate operates directly through the dry pad.

그러나, 이러한 자동차용 워터펌프는 온오프 2단 제어를 하고 있으며, 건식 패드 직결시에 소음이 발생하는 문제가 있고, 건식 패드 직결시에 패드 마찰 또는 마모로 분진이 발생하고 마찰에 따른 열이 발생하게 된다. 또한, 이러한 구성은 고중량으로 운반 및 설치가 어려운 단점이 있다.However, these automotive water pumps have on/off two-stage control, and there is a problem in that noise is generated when the dry pad is directly connected. will do In addition, this configuration has a disadvantage in that it is difficult to transport and install due to its high weight.

대한민국 공개특허출원 제 10-2013-0049580 호Republic of Korea Patent Application No. 10-2013-0049580

본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 영구 자석들이 솔레노이드에 의해 간극이 조절되어 회전수를 제어할 수 있는 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a non-contact variable water pump and a control method using the eddy current drag of the permanent magnets in which the gap of the permanent magnets is adjusted by a solenoid to control the rotational speed in order to overcome the problems of the prior art do.

본 발명의 일 측면에 따르면, 크랭크 축의 회전력을 전달받아 구동되는 구동 풀리; 상기 크랭크 축의 동력을 전달하는 어댑터; 상기 어댑터와 결합되며 다수의 영구 자석들을 구비하고 있는 플레이트; 상기 어댑터와 플레이트를 연결하는 판 스프링들; 및 상기 구동 풀리의 내측에 위치하고 있는 솔레노이드를 포함할 수 있고, 상기 솔레노이드는 상기 판 스프링들의 간극을 제어할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a driving pulley driven by receiving the rotational force of the crankshaft; an adapter for transmitting power of the crankshaft; a plate coupled to the adapter and having a plurality of permanent magnets; leaf springs connecting the adapter and the plate; and a solenoid positioned inside the driving pulley, wherein the solenoid may control a gap between the leaf springs.

상기 판 스프링은 평면을 기준으로 호 형상일 수 있다.The leaf spring may have an arc shape with respect to a plane.

상기 판 스프링은 측면을 기준으로 경사진 형상일 수 있다.The leaf spring may have a shape inclined with respect to a side surface.

상기 판 스프링은 양단에 결합구멍이 각각 천공되어 있는 구조일 수 있다.The leaf spring may have a structure in which coupling holes are perforated at both ends, respectively.

상기 판 스프링은 어댑터와 플레이트에 각각 나사 체결될 수 있다.The leaf spring may be screwed to the adapter and the plate, respectively.

상기 어댑터에는 플레이트와의 결합을 위한 결합 돌출부가 형성될 수 있다.The adapter may be formed with a coupling protrusion for coupling with the plate.

상기 결합 돌출부의 측면에는 플레이트와의 결합을 위한 다수의 가이드들이 형성될 수 있다.A plurality of guides for coupling with the plate may be formed on a side surface of the coupling protrusion.

상기 플레이트에는 어댑터와의 결합을 위한 삽입부가 형성될 수 있다.The plate may be formed with an insert for coupling with the adapter.

상기 삽입부에는 어댑터와의 결합을 위한 다수의 가이드홈들이 형성될 수 있다.A plurality of guide grooves for coupling with the adapter may be formed in the insertion part.

상기 플레이트에는 영구 자석들이 안착되는 만입홈들이 형성될 수 있다.Indentation grooves in which permanent magnets are seated may be formed in the plate.

상기 풀리와 솔레노이드 사이에는 볼베어링이 구비될 수 있다.A ball bearing may be provided between the pulley and the solenoid.

상기 영구자석들은 원형으로 배치될 수 있다.The permanent magnets may be arranged in a circle.

상기 영구자석들은 등간격으로 배치될 수 있다.The permanent magnets may be arranged at equal intervals.

상기 영구자석들은 풀리와 간극을 두고 샤프트 베어링에 압입되는 구조일 수 있다.The permanent magnets may have a structure press-fitted into the shaft bearing with a gap from the pulley.

상기 솔레노이드는 크랭크 축의 외부에 위치할 수 있다.The solenoid may be located outside the crankshaft.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나에 따른 비접촉 가변 워터펌프를 제어하는 방법으로서, (a) 엔진 상태에 대응하여 솔레노이드의 PWM(pulse width modulation) 듀티값을 제어하는 단계, (b) PWM 듀티값에 따라 스프링의 간극을 조절하는 단계, 및 (c) 스프링의 간극에 따라 영구자석과 풀리 간극이 조절되어 워터 펌프를 작동하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, as a method for controlling a non-contact variable water pump according to any one of claims 1 to 15, (a) controlling a pulse width modulation (PWM) duty value of a solenoid in response to an engine state step, (b) adjusting the gap of the spring according to the PWM duty value, and (c) adjusting the gap between the permanent magnet and the pulley according to the gap of the spring to operate the water pump.

상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 0%인 경우에 솔레노이드 자력을 0으로 제어할 수 있다.In step (b), when the PWM duty value is 0%, the solenoid magnetic force may be controlled to 0.

상기 솔레노이드 자력이 0인 경우에 판 스프링의 간극이 최대가 되어 영구자석과 풀리 간극이 최대가 될 수 있다.When the magnetic force of the solenoid is 0, the gap between the leaf springs is maximized and the gap between the permanent magnet and the pulley is maximized.

상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 100%인 경우에 솔레노이드 자력을 최대로 제어할 수 있다.In the step (b), when the PWM duty value is 100%, the solenoid magnetic force can be controlled to the maximum.

상기 솔레노이드 자력이 100인 경우에 판 스프링의 간극이 최소가 되어 영구자석과 풀리 간극이 최소가 될 수 있다.When the magnetic force of the solenoid is 100, the gap between the leaf springs is minimized and the gap between the permanent magnet and the pulley can be minimized.

상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 0% 초과 내지 100% 미만인 경우에 솔레노이드 자력을 PWM 듀티값에 대응하여 제어할 수 있다.In step (b), when the PWM duty value is greater than 0% to less than 100%, the solenoid magnetic force may be controlled in response to the PWM duty value.

상기 PWM 듀티값이 증가함에 따라 판 스프링의 간극이 감소하여 영구자석과 풀리 간극이 감소할 수 있다.As the PWM duty value increases, the gap between the leaf springs may decrease, and thus the gap between the permanent magnet and the pulley may decrease.

상기 PWM 듀티값이 감소함에 따라 판 스프링의 간극이 증가하여 영구자석과 풀리 간극이 증가할 수 있다.As the PWM duty value decreases, a gap between the leaf springs may increase, and thus a gap between the permanent magnet and the pulley may increase.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법은 솔레노이드에 의한 자기력으로 어댑터와 플레이트 사이의 간극을 비접촉 방식으로 제어함으로써 마찰에 의한 소음, 분진 및 열 발생을 방지하고, 엔진의 부하에 따라 성능을 차별화 함으로써 적은 전력소모만으로 워터펌프의 성능 향상을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 진동의 영향을 최소화 할 수 있으므로 워터펌프의 전체적인 작동 성능을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a non-contact variable water pump and control method using the eddy current drag of a permanent magnet and a control method are noise, dust and heat caused by friction by controlling the gap between the adapter and the plate in a non-contact manner with magnetic force by a solenoid. By preventing the occurrence of occurrence and differentiating the performance according to the engine load, the performance of the water pump can be expected to be improved with only a small amount of power consumption, and the effect of vibration can be minimized, thereby providing the effect of improving the overall operating performance of the water pump. can

도 1은 종래의 워터펌프의 도면이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 수직 단면 모식도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 일부 단면 모식도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프에 엔진 고부하 작동 상태를 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프에 엔진 중저부하 작동 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 PWM 듀티 제어에 따른 판스프링의 간극을 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프를 이용한 제어 방법의 흐름도이다.1 is a view of a conventional water pump.
2 is an exploded perspective view of a non-contact variable water pump using an eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.
3 is a vertical cross-sectional schematic view of a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention of FIG. 2 .
4 is a partial cross-sectional schematic view of a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram illustrating an engine high-load operation state in a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram illustrating an engine medium and low load operation state in a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram illustrating a gap between a leaf spring according to PWM duty control of a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of a control method using a non-contact variable water pump using an eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.The embodiments described below are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In addition, matters expressed in the accompanying drawings may be different from the forms actually implemented in the drawings schematically for easy explanation of the embodiments of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. When a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that another component may exist in between.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다. And, "connection" herein includes direct connection and indirect connection between one member and another member, and may refer to all physical connections such as adhesion, attachment, fastening, bonding, and bonding.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.In addition, expressions such as 'first, second', etc. are used only for distinguishing a plurality of components, and do not limit the order or other characteristics between the components.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms such as “comprising” or “having” are intended to mean that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other features or numbers, It may be construed that steps, operations, components, parts, or combinations thereof may be added.

먼저, 본 발명에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법을 설명하기에 앞서 현재 워터펌프는 온오프 2단 제어를 하고 있어 비효율적으로 작동하며, 건식 패드 직결시에 소음, 마찰 및 마모로 분진이 발생하고 마찰에 따른 열이 발생하게 되는 다수의 문제점들이 발생된다.First, before explaining the non-contact variable water pump and the control method using the eddy current drag of the permanent magnet according to the present invention, the current water pump operates inefficiently due to on-off two-stage control, and noise and friction when directly connected to the dry pad And there are a number of problems in which dust is generated due to wear and heat is generated due to friction.

따라서, 솔레노이드에 의한 자기력으로 어댑터와 플레이트 사이의 간극을 비접촉 방식으로 제어함으로써 마찰에 의한 소음, 분진 및 열 발생을 방지하고, 효율적인 전력 관리로 효율 및 워터펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 워터 펌프가 요구되고 있는 실정이며, 이에 본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭하여 본 발명에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법을 제공한다.Therefore, by controlling the gap between the adapter and the plate in a non-contact manner with the magnetic force of the solenoid, noise, dust and heat generation due to friction are prevented, and the efficiency and performance of the water pump can be improved through efficient power management. Accordingly, the inventors of the present application provide a non-contact variable water pump and a control method using the eddy current drag of a permanent magnet according to the present invention by repeating in-depth research and various experiments.

도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 수직 단면 모식도이다.2 is an exploded perspective view of a non-contact variable water pump using eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention of FIG. It is a vertical cross-sectional schematic diagram of a non-contact variable water pump.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프는 워터 펌프 본체에 결합되어 크랭크 축의 회전력을 전달받아 구동되는 구동 풀리(110), 상기 크랭크 축의 동력을 전달하는 어댑터(120), 상기 어댑터(120)와 결합되며 다수의 영구 자석들(160)을 구비하고 있는 플레이트(130), 상기 어댑터(120)와 플레이트(130)를 연결하는 판 스프링들(140) 및 상기 구동 풀리(110)의 내측에 위치하고 있는 솔레노이드(150)를 포함하고, 상기 솔레노이드(150)는 상기 판 스프링들(140)의 간극을 제어한다.2 and 3 together, the non-contact variable water pump using the eddy current drag of the permanent magnet according to an embodiment of the present invention is coupled to the water pump body and is driven by receiving the rotational force of the crankshaft (110) , the adapter 120 for transmitting the power of the crankshaft, the plate 130 coupled to the adapter 120 and having a plurality of permanent magnets 160, and the adapter 120 and the plate 130 are connected and a solenoid 150 positioned inside the leaf springs 140 and the driving pulley 110 , and the solenoid 150 controls a gap between the leaf springs 140 .

하나의 구체적인 예에서, 크랭크 축의 외부에는 솔레노이드(150)가 위치하고 상기 구동 풀리(110)와 솔레노이드(150) 사이에는 볼베어링(170)이 구비되어 있다.In one specific example, a solenoid 150 is positioned outside the crankshaft and a ball bearing 170 is provided between the driving pulley 110 and the solenoid 150 .

상기 어댑터(120)는 크랭크 축의 동력을 전달하되, 상기 어댑터(120)에는 플레이트(130)와의 결합을 위한 결합 돌출부(122)가 형성되어 있다. 이러한, 상기 결합 돌출부(122)의 측면에는 플레이트(130)와의 결합을 위한 다수의 가이드들(124)이 형성되어 있다.The adapter 120 transmits the power of the crankshaft, and a coupling protrusion 122 for coupling with the plate 130 is formed in the adapter 120 . A plurality of guides 124 for coupling with the plate 130 are formed on the side surface of the coupling protrusion 122 .

이에 대응하여, 상기 플레이트(130)는 상기 어댑터(120)와 결합되되, 상기 플레이트(130)에는 어댑터(120)와의 결합을 위한 삽입부(132)가 형성되어 있고, 상기 삽입부(132)에는 어댑터(120)와의 결합을 위한 다수의 가이드홈들(134)이 형성되어 있다.Correspondingly, the plate 130 is coupled to the adapter 120 , the plate 130 has an insertion part 132 for coupling with the adapter 120 is formed, and the insertion part 132 has A plurality of guide grooves 134 for coupling with the adapter 120 are formed.

본 발명에 따르면, 상기 플레이트(130)에는 영구 자석들(160)이 안착되는 만입홈들이 형성되어 있되, 상기 영구자석들(160)은 플레이트(130)에 형성되어 있는 만입홈들에 안착되고, 또한 상기 영구자석들(160)은 등간격으로 배치되어 있으며, 구동 풀리(110)와 간극을 두고 샤프트 베어링에 압입되어 있는 구조이다.According to the present invention, the plate 130 is formed with indentation grooves in which the permanent magnets 160 are seated, the permanent magnets 160 are seated in the indentation grooves formed in the plate 130, In addition, the permanent magnets 160 are arranged at equal intervals, and have a structure in which they are press-fitted into the shaft bearing with a gap from the driving pulley 110 .

상기 판 스프링들(140)은 상기 어댑터(120)와 플레이트(130)를 연결하되, 상기 판 스프링(140)은 평면을 기준으로 호 형상이면서 측면을 기준으로 경사진 형상이다. 또한, 상기 판 스프링(140)은 양단에 결합구멍(142)이 각각 천공되어 어댑터(120)와 플레이트(130)에 각각 나사 체결되는 구조이다.The leaf springs 140 connect the adapter 120 and the plate 130, but the leaf spring 140 has an arc shape with respect to a plane and an inclined shape with respect to a side surface. In addition, the leaf spring 140 has a structure in which coupling holes 142 are perforated at both ends, respectively, and are respectively screwed to the adapter 120 and the plate 130 .

도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 일부 단면 모식도이고, 도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프에 엔진 고부하 작동 상태를 나타내는 모식도이며, 도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프에 엔진 중저부하 작동 상태를 나타내는 모식도이고, 도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 PWM 듀티 제어에 따른 판스프링의 간극을 나타내는 모식도이다.4 is a partial cross-sectional schematic view of a non-contact variable water pump using eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a non-contact variable using eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram showing the engine high-load operation state in the water pump, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the engine medium-low load operation state in the non-contact variable water pump using the eddy current drag of the permanent magnet according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram showing a gap between a leaf spring according to PWM duty control of a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 7을 함께 참조하면, 도 2 및 도 3의 본 발명에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 결합 단면도가 도시되어 있다. 4 to 7 , a combined cross-sectional view of a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to the present invention of FIGS. 2 and 3 is shown.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프는 크랭크 축의 회전력을 전달받아 구동되는 구동 풀리(110), 상기 크랭크 축의 동력을 전달하는 어댑터(120), 상기 어댑터(120)와 결합되며 다수의 영구 자석들(160)을 구비하고 있는 플레이트(130), 상기 어댑터(120)와 플레이트(130)를 연결하는 판 스프링들(140) 및상기 구동 풀리(110)의 내측에 위치하고 있는 솔레노이드(150)를 포함하여 구성되어 있다.As described above, the non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to the present invention includes a drive pulley 110 driven by receiving rotational force of a crankshaft, an adapter 120 transmitting power of the crankshaft, and the adapter ( The plate 130 coupled to the 120 and having a plurality of permanent magnets 160 , the plate springs 140 connecting the adapter 120 and the plate 130 , and the inner side of the driving pulley 110 . It is configured to include a solenoid 150 located in the.

이러한 구조에서, 엔진에 고부하가 걸린 경우와 중저부하가 걸린 경우가 각각 도시되어 있되, 엔진에 고부하가 걸린 경우를 도 5를 참조하여 설명하면, 엔진에 고부하가 걸린 경우에는 솔레노이드(150)의 자력을 최대로 한다. 솔레노이드(150)의 자력을 최대로 하면 영구자석들(160)과 풀리(110) 사이의 간극(D)은 설계 최소 간극인 0.3mm로 유지되고 영구자석들(160)의 와전류 세기가 최대가 된다. 따라서, 워터펌프 구동 풀리(110)는 입력회전수와 동일하게 회전하게 되고 엔진 고부하 구간에서 작동하게 된다.In this structure, a case in which a high load is applied to the engine and a case in which a medium and low load is applied are respectively shown. When a case in which a high load is applied to the engine is described with reference to FIG. 5, when a high load is applied to the engine, the magnetic force of the solenoid 150 to maximize When the magnetic force of the solenoid 150 is maximized, the gap D between the permanent magnets 160 and the pulley 110 is maintained at 0.3 mm, which is the minimum design gap, and the eddy current strength of the permanent magnets 160 is maximized. . Accordingly, the water pump driving pulley 110 rotates at the same speed as the input rotation speed and operates in the high engine load section.

이 경우에, 판 스프링(140)은 측면을 기준으로 경사진 형상이므로 간극이 발생되어 있으나 솔레노이드(150)의 자력을 최대로 하게 되면 판 스프링(140)의 간극(d)이 0이 되어 영구자석들(160)과 풀리 사이의 설계 최소 간극이 0.3mm로 유지된다.In this case, since the leaf spring 140 has an inclined shape with respect to the side surface, a gap is generated. However, when the magnetic force of the solenoid 150 is maximized, the gap d of the leaf spring 140 becomes 0 and a permanent magnet. The design minimum clearance between the rods 160 and the pulley is maintained at 0.3 mm.

또한, 엔진에 저부하가 걸린 경우를 도 6을 참조하여 설명하면, 솔레노이드(150)의 자력을 0으로 하고, 이 경우에 판 스프링(140)은 측면을 기준으로 경사진 형상으로, 성형 형상과 같이 간극(D)이 1.5mm로 유지되어 영구자석들(160)의 와전류의 세기가 최소로 된다. 따라서, 워터펌프의 구동 풀리(110)가 최저 rpm으로 회전하며 엔진의 아이들 구간에서 작동하게 된다.In addition, a case in which a low load is applied to the engine will be described with reference to FIG. 6 , the magnetic force of the solenoid 150 is set to 0, and in this case, the leaf spring 140 has an inclined shape with respect to the side surface, a molded shape and Likewise, the gap D is maintained at 1.5 mm so that the intensity of the eddy current of the permanent magnets 160 is minimized. Accordingly, the driving pulley 110 of the water pump rotates at the lowest rpm and operates in the idle section of the engine.

한편, 엔진에 걸리는 부하 여부에 따라 솔레노이드(150)의 PWM 듀티값이 1% 내지 99%로 유지되도록 솔레노이드 자력을 조절하면 판 스프링(140) 간극(d)이 0.3mm 내지 1.5mm 범위에서 유지된다. 구체적으로, 영구자석들(160)과 구동 풀리(110) 간극이 작아지면 와전류 세기는 커지며 입력 회전수와의 회전비가 감소하게 되고, 영구자석들(160)과 구동 풀리(110) 간극이 커지면 와전류 세기는 작아지며 입력 회전수와의 회전비가 증대된다.On the other hand, if the solenoid magnetic force is adjusted so that the PWM duty value of the solenoid 150 is maintained at 1% to 99% depending on whether the load applied to the engine is applied, the gap (d) of the leaf spring 140 is maintained in the range of 0.3mm to 1.5mm . Specifically, when the gap between the permanent magnets 160 and the driving pulley 110 decreases, the eddy current intensity increases and the rotation ratio with the input rotation speed decreases, and when the gap between the permanent magnets 160 and the driving pulley 110 increases, the eddy current increases. The intensity decreases and the rotation ratio with the input rotation speed increases.

즉, 워터펌프의 구동 풀리(110) 회전수가 가변되고 엔진이 중저부하 구간에서 작동하게 된다.That is, the number of rotations of the driving pulley 110 of the water pump is varied and the engine operates in a medium-low load section.

도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프를 이용한 제어 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a control method using a non-contact variable water pump using an eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention.

도 8을 도 2 내지 도 7과 함께 참조하여, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프의 제어 방법은 (a) 엔진 상태에 대응하여 솔레노이드의 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티값을 제어한다(S11). 이어서, (b) 상기 PWM 듀티값에 따라 스프링의 간극이 조절되고(S12), (c) 상기 스프링의 간극에 따라 워터 펌프를 작동시킨다(S20).Referring to FIG. 8 together with FIGS. 2 to 7 , a control method of a non-contact variable water pump using the eddy current drag of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention is (a) a PWM (Pulse of a Solenoid) in response to an engine state. Width Modulation) to control the duty value (S11). Then, (b) the gap of the spring is adjusted according to the PWM duty value (S12), and (c) the water pump is operated according to the gap of the spring (S20).

여기서, (b) 상기 PWM 듀티값에 따라 스프링의 간극이 조절되는 단계(S12)를 구체적으로 설명하면, 상기 (b) 단계에서 PWM 듀티값이 0인 경우에 솔레노이드 자력을 0으로 제어하고(S13), 상기 솔레노이드 자력이 0인 경우에 판 스프링의 간극이 최대가 되어 영구자석과 풀리 간극이 최대가 된다(S16).Here, (b) specifically describing the step (S12) of adjusting the gap of the spring according to the PWM duty value, when the PWM duty value is 0 in the step (b), the solenoid magnetic force is controlled to 0 (S13) ), when the magnetic force of the solenoid is 0, the gap between the leaf spring becomes the maximum, and the gap between the permanent magnet and the pulley becomes the maximum (S16).

또한, 상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 100%인 경우에 솔레노이드 자력을 최대로 제어하고(S15), 상기 솔레노이드 자력이 100%인 경우에 판 스프링의 간극이 최소가 되어 영구자석과 풀리 간극이 최소가 된다(S17).In addition, in step (b), when the PWM duty value is 100%, the solenoid magnetic force is controlled to the maximum (S15), and when the solenoid magnetic force is 100%, the gap between the leaf spring becomes the minimum and the permanent magnet and the pulley The gap becomes the minimum (S17).

본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 0 초과 내지 100% 미만인 경우에 솔레노이드 자력을 PWM 듀티값에 대응하여 제어한다. 이 경우에, 상기 PWM 듀티값이 증가함에 따라 판 스프링의 간극이 감소하여 영구자석과 풀리 간극이 감소하고, 상기 PWM 듀티값이 감소함에 따라 판 스프링의 간극이 증가하여 영구자석과 풀리 간극이 증가하게 된다(S18).According to the present invention, in the step (b), when the PWM duty value is greater than 0 to less than 100%, the solenoid magnetic force is controlled in response to the PWM duty value. In this case, as the PWM duty value increases, the gap between the leaf spring decreases and the gap between the permanent magnet and the pulley decreases, and as the PWM duty value decreases, the gap between the leaf spring increases and the gap between the permanent magnet and the pulley increases. is done (S18).

이와 같이, 솔레노이드의 PWM 듀티값을 제어하여 스프링 간극을 조절하고, 스프링의 간극이 조절됨에 따라 영구자석과 풀리 간극이 제어되어 워터 펌프를 작동시킨다.In this way, the spring gap is adjusted by controlling the PWM duty value of the solenoid, and as the gap of the spring is adjusted, the gap between the permanent magnet and the pulley is controlled to operate the water pump.

따라서, 본 발명에 따른 영구자석의 와전류 항력을 이용한 비접촉 가변 워터펌프 및 제어 방법은 솔레노이드에 의한 자기력으로 어댑터와 플레이트 사이의 간극을 비접촉 방식으로 제어함으로써 종래의 마찰에 의한 소음, 분진 및 열 발생을 방지하고, 엔진의 부하에 따라 성능을 차별화 함으로써 적은 전력소모만으로 워터펌프의 성능을 향상시키고, 비접촉 제어 방식이므로 진동의 영향을 최소화하므로 워터펌프의 전체적인 작동 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, the non-contact variable water pump and control method using the eddy current drag of a permanent magnet according to the present invention controls the gap between the adapter and the plate in a non-contact manner with magnetic force by a solenoid, thereby reducing noise, dust and heat generation due to friction in the prior art. By differentiating the performance according to the load of the engine, the performance of the water pump is improved with a small amount of power consumption, and since it is a non-contact control method, the effect of vibration is minimized, so the overall operation performance of the water pump can be improved.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the embodiments described above are only presented by selecting and presenting the most preferred embodiments in order to help those of ordinary skill in the art understand from among various possible embodiments, and the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by the presented embodiments. No, it is revealed that various changes, additions, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments. The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. should be interpreted In addition, on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of a term to describe his invention in the best way, the terms or words used in the present specification and claims are defined as conventional or dictionary It should not be construed as being limited only by meaning. In addition, the order of the components described in the above process does not necessarily have to be performed in a time series order, and even if the execution order of each component and step is changed, if the gist of the present invention is satisfied, such a process may fall within the scope of the present invention. of course there is

110: 구동 풀리 120: 어댑터
122: 결합 돌출부 124: 가이드들
130: 플레이트 132: 삽입부
134: 가이드홈들 140: 판 스프링들
142: 결합구멍 150: 솔레노이드
160: 영구 자석들 170: 볼베어링110: drive pulley 120: adapter
122: engaging projection 124: guides
130: plate 132: insert portion
134: guide grooves 140: leaf springs
142: coupling hole 150: solenoid
160: permanent magnets 170: ball bearing

Claims (23)

크랭크 축의 회전력을 전달받아 구동되는 구동 풀리;
상기 크랭크 축의 동력을 전달하는 어댑터;
상기 어댑터와 결합되며 다수의 영구 자석들을 구비하고 있는 플레이트;
상기 어댑터와 플레이트를 연결하는 판 스프링들; 및
상기 구동 풀리의 내측에 위치하고 있는 솔레노이드;
를 포함하고,
상기 솔레노이드는 상기 판 스프링들의 간극을 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.a driving pulley driven by receiving the rotational force of the crankshaft;
an adapter for transmitting power of the crankshaft;
a plate coupled to the adapter and having a plurality of permanent magnets;
leaf springs connecting the adapter and the plate; and
a solenoid located inside the driving pulley;
including,
The non-contact variable water pump, characterized in that the solenoid controls the gap between the leaf springs. 제 1 항에 있어서,
상기 판 스프링은 평면을 기준으로 호 형상인 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The non-contact variable water pump, characterized in that the leaf spring has an arc shape with respect to a plane. 제 1 항에 있어서,
상기 판 스프링은 측면을 기준으로 경사진 형상인 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The non-contact variable water pump, characterized in that the leaf spring is inclined with respect to the side surface. 제 1 항에 있어서,
상기 판 스프링은 양단에 결합구멍이 각각 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The leaf spring is a non-contact variable water pump, characterized in that each of the coupling holes are perforated at both ends. 제 1 항에 있어서,
상기 판 스프링은 어댑터와 플레이트에 각각 나사 체결되는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The leaf spring is a non-contact variable water pump, characterized in that it is screwed to the adapter and the plate, respectively. 제 1 항에 있어서,
상기 어댑터에는 플레이트와의 결합을 위한 결합 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The non-contact variable water pump, characterized in that the adapter is formed with a coupling protrusion for coupling with the plate. 제 6 항에 있어서,
상기 결합 돌출부의 측면에는 플레이트와의 결합을 위한 다수의 가이드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.7. The method of claim 6,
A non-contact variable water pump, characterized in that a plurality of guides for coupling with the plate are formed on a side surface of the coupling protrusion. 제 1 항에 있어서,
상기 플레이트에는 어댑터와의 결합을 위한 삽입부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
Non-contact variable water pump, characterized in that the plate is formed with an insert for coupling with the adapter. 제 8 항에 있어서,
상기 삽입부에는 어댑터와의 결합을 위한 다수의 가이드홈들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.9. The method of claim 8,
The non-contact variable water pump, characterized in that the insertion part is formed with a plurality of guide grooves for coupling with the adapter. 제 1 항에 있어서,
상기 플레이트에는 영구 자석들이 안착되는 만입홈들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
Non-contact variable water pump, characterized in that the plate is formed with indentation grooves in which permanent magnets are seated. 제 1 항에 있어서,
상기 풀리와 솔레노이드 사이에는 볼베어링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
A non-contact variable water pump, characterized in that a ball bearing is provided between the pulley and the solenoid. 제 1 항에 있어서,
상기 영구자석들은 원형으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The non-contact variable water pump, characterized in that the permanent magnets are arranged in a circle. 제 1 항에 있어서,
상기 영구자석들은 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The non-contact variable water pump, characterized in that the permanent magnets are arranged at equal intervals. 제 1 항에 있어서,
상기 영구자석들은 풀리와 간극을 두고 샤프트 베어링에 압입되는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The non-contact variable water pump, characterized in that the permanent magnets are press-fitted into the shaft bearing with a gap with the pulley. 제 1 항에 있어서,
상기 솔레노이드는 크랭크 축의 외부에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프.The method of claim 1,
The non-contact variable water pump, characterized in that the solenoid is located outside the crankshaft. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나에 따른 비접촉 가변 워터펌프를 제어하는 방법으로서,
(a) 엔진 상태에 대응하여 솔레노이드의 PWM(pulse width modulation) 듀티값을 제어하는 단계,
(b) PWM 듀티값에 따라 스프링의 간극을 조절하는 단계, 및
(c) 스프링의 간극에 따라 영구자석과 풀리 간극이 조절되어 워터 펌프를 작동하는 단계,
를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.16. A method for controlling a non-contact variable water pump according to any one of claims 1 to 15, comprising:
(a) controlling the PWM (pulse width modulation) duty value of the solenoid in response to the engine state;
(b) adjusting the gap of the spring according to the PWM duty value, and
(c) operating the water pump by adjusting the gap between the permanent magnet and the pulley according to the gap of the spring;
Non-contact variable water pump control method comprising a. 제 16 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 0%인 경우에 솔레노이드 자력을 0으로 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.17. The method of claim 16,
In the step (b), when the PWM duty value is 0%, the non-contact variable water pump control method, characterized in that the solenoid magnetic force is controlled to 0. 제 17 항에 있어서,
상기 솔레노이드 자력이 0인 경우에 판 스프링의 간극이 최대가 되어 영구자석과 풀리 간극이 최대가 되는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.18. The method of claim 17,
The non-contact variable water pump control method, characterized in that when the magnetic force of the solenoid is 0, the gap between the leaf springs is maximized and the gap between the permanent magnet and the pulley is maximized. 제 16 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 100%인 경우에 솔레노이드 자력을 최대로 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.17. The method of claim 16,
In the step (b), when the PWM duty value is 100%, the non-contact variable water pump control method, characterized in that the solenoid magnetic force is controlled to the maximum. 제 19 항에 있어서,
상기 솔레노이드 자력이 100인 경우에 판 스프링의 간극이 최소가 되어 영구자석과 풀리 간극이 최소가 되는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.20. The method of claim 19,
The non-contact variable water pump control method, characterized in that when the magnetic force of the solenoid is 100, the gap between the leaf springs is minimized and the gap between the permanent magnet and the pulley is minimized. 제 16 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, PWM 듀티값이 0% 초과 내지 100% 미만인 경우에 솔레노이드 자력을 PWM 듀티값에 대응하여 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.17. The method of claim 16,
In the step (b), when the PWM duty value is greater than 0% to less than 100%, the non-contact variable water pump control method, characterized in that the solenoid magnetic force is controlled in response to the PWM duty value. 제 21 항에 있어서,
상기 PWM 듀티값이 증가함에 따라 판 스프링의 간극이 감소하여 영구자석과 풀리 간극이 감소하는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.22. The method of claim 21,
The non-contact variable water pump control method, characterized in that as the PWM duty value increases, the gap between the leaf springs decreases, and the gap between the permanent magnet and the pulley decreases. 제 21 항에 있어서,
상기 PWM 듀티값이 감소함에 따라 판 스프링의 간극이 증가하여 영구자석과 풀리 간극이 증가하는 것을 특징으로 하는 비접촉 가변 워터펌프 제어 방법.22. The method of claim 21,
The non-contact variable water pump control method, characterized in that as the PWM duty value decreases, the gap between the leaf spring increases, and the gap between the permanent magnet and the pulley increases.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101567084B1 (en) * 2009-07-16 2015-11-06 한온시스템 주식회사 Power transmission device of water pump
KR101296393B1 (en) 2011-11-04 2013-08-14 엔엔엔코리아(주) Water pump for automobile having a inner type rotator with a permanent magnet
KR101551013B1 (en) * 2013-12-18 2015-09-07 현대자동차주식회사 Method for controlling of cooling system for vehicle
KR101974493B1 (en) * 2014-01-07 2019-05-03 한온시스템 주식회사 Power Transmission Apparatus of a Compressor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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