KR20130025585A - Mechanical-electric type water pump for vehicle and cooling method using the same - Google Patents

Mechanical-electric type water pump for vehicle and cooling method using the same Download PDF

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KR20130025585A KR1020110088983A KR20110088983A KR20130025585A KR 20130025585 A KR20130025585 A KR 20130025585A KR 1020110088983 A KR1020110088983 A KR 1020110088983A KR 20110088983 A KR20110088983 A KR 20110088983A KR 20130025585 A KR20130025585 A KR 20130025585A
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Abstract

PURPOSE: A mechanical and electrical water pump for a vehicle and a cooling control method using the same do not need to rotate the water pump at high speed by electrically operating the water pump in a section where cooling load is low. CONSTITUTION: A cooling control method using a mechanical and electrical water pump for a vehicle includes next steps; a step for determining whether or not the water pump is rotated at high speed by detecting the temperature of cooling water or engine oil and the RPM of an engine(S120); a step for connecting a clutch part to a pulley if the water pump is driven at the high speed(S130); a step for mechanically driving an electric pump part by the driving force of the engine when the clutch part and the pulley are connected(S140); a step for returning to the step of S120 if the engine is driven(S150). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S110) Pump error; (S120) High-speed driving; (S130) Clutch connection; (S140) Mechanical control; (S150) Engine driving; (S160) Electric control

Description

차량용 기계식-전동식 워터펌프 및 이를 이용한 냉각제어방법{Mechanical-electric type water pump for vehicle and cooling method using the same}Mechanical-electric type water pump for vehicle and cooling method using the same}

본 발명은 엔진의 냉각수를 순환시키는 워터펌프 및 이를 이용한 냉각제어방밥에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 워터펌프의 구동을 기계식과 전동식을 이용하여 차량의 운행조건에 맞도록 구동시킬 수 있는 차량용 기계식-전동식 워터펌프 및 이를 이용한 냉각제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water pump for circulating a cooling water of an engine and a cooling control method using the same, and more particularly, a mechanical type for a vehicle capable of driving the water pump to meet the driving conditions of the vehicle by using a mechanical type and an electric type. An electric water pump and a cooling control method using the same.

대부분의 차량에 적용되는 엔진에는 엔진의 작동에 따라 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 방식으로 수냉식을 선택하고 있다.In most vehicles, water-cooled engines are chosen to dissipate heat generated by engine operation.

이러한, 수냉식 엔진의 구조를 간략히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(110)과 라디에이터(111)를 냉각수 유로를 통하여 연결하고, 엔진(110)이 일정한 온도까지 워밍업 될 때 까지는 냉각수가 순환되지 않도록 냉각유로를 폐쇄하고, 충분히 워밍업되었을 때 냉각유로를 개방시키는 서모스탯(114)이 구비된다.Referring to the structure of the water-cooled engine briefly, as shown in FIG. 1, the engine 110 and the radiator 111 are connected through a coolant flow path, and the coolant is circulated until the engine 110 is warmed up to a constant temperature. A thermostat 114 is provided to close the cooling flow passage so as not to open the cooling passage and to open the cooling flow passage when it is sufficiently warmed up.

이때, 냉각수를 순환시키기 위해서 냉각유로 상에 워터펌프(120)를 구비하고, 상기 워터펌프(120)가 엔진(110)과 기계적으로 연결되어, 상기 워터펌프(120)의 구동에 의해 냉각수가 순환하는 원리이다.In this case, the water pump 120 is provided on the cooling flow path to circulate the cooling water, and the water pump 120 is mechanically connected to the engine 110, and the cooling water is circulated by the driving of the water pump 120. That's the principle.

아울러, 냉각수의 일부는 오일쿨러(114) 측으로 유동되도록 하여, 오일의 냉각에도 사용된다.In addition, part of the cooling water is allowed to flow to the oil cooler 114 side, it is also used for cooling the oil.

상기와 같은 종래기술에 따른 수냉식 냉각방식에 따르면, 차량의 운행조건과 상관없이 엔진(110)이 워밍업되기만 하면 엔진(110)과 기계적으로 연결되어 구동하는 워터펌프(120)에 의해 냉각수가 순환한다.According to the water-cooled cooling method according to the prior art as described above, the coolant is circulated by the water pump 120 that is mechanically connected to the engine 110 and driven, as long as the engine 110 is warmed up regardless of the driving conditions of the vehicle. .

그러나, 상기와 같은 수냉식 냉각방식은 다양한 제어를 수행할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 기계적으로 작동하는 워터펌프(120)는 엔진(110)의 회전수에 비례하여 토출량이 결정되므로 다양한 제어가 불가능하다.However, the water-cooled cooling method as described above has a problem that various controls cannot be performed. That is, the mechanically operated water pump 120 is discharged in proportion to the rotational speed of the engine 110, so that various controls are impossible.

한편, 다양한 제어를 위해 전자식 워터펌프(120)가 구비되기도 하나, 이는 냉각용량의 부족을 일으키는 단점이 있다.On the other hand, the electronic water pump 120 is also provided for various control, which has the disadvantage of causing a lack of cooling capacity.

상기에서 설명한 바와 같이, 전구간에 대하여 엔진의 구동에 비례하여 워터펌프가 작동하도록 한 예의 하나로서, 하기의 선행기술 문헌이 있다.As described above, as one example of the water pump to operate in proportion to the driving of the engine for all the sections, there is the following prior art document.

KR 20-0225556 Y1, 도 1KR 20-0225556 Y1, FIG. 1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 기계식 워터펌프와 전동식 워터펌프의 장점을 취하여 다양한 제어가 되도록 함으로써, 고속 구간에서는 기계식 제어를 통하여 충분히 냉각수 유량을 확보할 수 있고, 이외의 구간에서는 전동식 제어를 통하여 연비가 개선되도록 하는 차량용 기계식-전동식 워터펌프 및 이를 이용한 냉각제어방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, by taking advantage of the mechanical water pump and the electric water pump to be a variety of control, in the high-speed section through the mechanical control can sufficiently secure the flow rate of the cooling water, In the section, an object of the present invention is to provide a mechanical mechanical motor-driven water pump and a cooling control method using the same to improve fuel economy through electric control.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프는, 엔진과 라디에이터를 연결하는 냉각유로상에 구비되고, 냉각수를 순환시키는 워터펌프에 있어서, 엔진의 일측에 구비되어 엔진의 구동시 회전하는 풀리에 선택적으로 접속되는 클러치부와, 상기 클러치부와 일체로 회전할 수 있도록 동축으로 구비되고 냉각수를 일방향으로 회전시키는 전동식 펌프부와, 상기 전동식 펌프부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Mechanical mechanical-powered water pump according to the present invention for achieving the above object is provided on the cooling flow path connecting the engine and the radiator, in the water pump for circulating the coolant, provided on one side of the engine of the engine A clutch unit selectively connected to the rotating pulley during the driving, an electric pump unit coaxially provided so as to rotate integrally with the clutch unit, and rotating the cooling water in one direction, and a control unit controlling the electric pump unit. It features.

여기서, 상기 클러치부는 엔진이 워밍업되어 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 값 이상이 되고, 엔진의 회전수가 설정된 값 이상이면, 풀리에 치합된다.In this case, the clutch unit is warmed up and the cooling water temperature or the temperature of the engine oil is equal to or greater than the set value, and the engine is engaged with the pulley if the engine speed is equal to or greater than the set value.

한편, 차량용 기계식-전동식 워터펌프를 이용한 냉각제어방법은, 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 온도이상이고, 엔진이 설정된 회전수 이상으로 회전되고 있는지를 감지하여 고속운전 여부를 판단하는 고속운전 판단단계와, 상기 고속운전 판단단계에서 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 온도 이상이고, 엔진의 회전수가 설정된 값이상으로 감지되어 고속운전으로 판단되면, 전동식 펌프부에 연결된 클러치부를 엔진에 의해 구동하는 풀리에 접속시키는 클러치 접속단계와, 상기 클러치 접속단계에서 클러치부와 풀리가 접속되면, 상기 전동식 펌프부가 엔진의 구동력에 의해 기계적으로 구동되도록 하는 기계식 제어단계와, 엔진이 구동되는지는 판단하여, 엔진이 구동되고 있는 것으로 판단되면, 상기 고속운전 판단단계로 리턴되는 엔진구동 판단단계를 포함한다.On the other hand, the cooling control method using a mechanical mechanical motor-driven water pump, the high-speed operation judgment to determine whether the high-speed operation by detecting whether the coolant temperature or the temperature of the engine oil is higher than the set temperature, the engine is rotating more than the set rotation speed In the step and the high speed operation determination step, if the coolant temperature or the temperature of the engine oil is higher than the set temperature, the engine speed is detected to be higher than the set value and determined to be high speed operation, by driving the clutch unit connected to the electric pump unit by the engine A clutch connection step for connecting to a pulley, a mechanical control step for mechanically driving the electric pump part by the driving force of the engine when the clutch part and the pulley are connected in the clutch connection step, and determining whether the engine is driven, the engine Is determined to be driven, the process returns to the high speed operation determination step. It includes an engine-driven determination step.

여기서, 상기 고속운전 판단단계에서 차량의 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 값 미만이거나, 엔진의 회전수가 설정된 값 이하이면 상기 워터펌프를 전동식으로 제어하는 전동식 제어단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.Here, in the high speed driving determination step, if the cooling water temperature of the vehicle or the temperature of the engine oil is less than the set value, or if the number of revolutions of the engine is less than the set value, an electric control step of controlling the water pump electrically is performed.

또한, 상기 고속운전 판단단계이전에는, 시동시 전동식 펌프부의 에러유무를 감지하는 펌프 에러 감지단계가 더 구비되고, 상기 펌프 에러 감지단계에서 에러가 없는 것으로 감지되면, 고속운전 판단단계가 수행되는 것이 바람직하다.In addition, before the high speed operation determination step, a pump error detection step for detecting the error of the electric pump unit at startup is further provided, and if it is detected that there is no error in the pump error detection step, the high speed operation determination step is performed desirable.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프 및 이를 이용한 냉각제어방법에 따르면, 냉각 부하가 큰 고속운전 구간에서는 워터펌프를 엔진과 기계적으로 연결되도록 하여 냉각용량을 증대시킬 수 있다.According to the mechanical mechanical-electric water pump and the cooling control method using the same according to the present invention having the configuration as described above, in the high-speed operation section with a large cooling load it is possible to increase the cooling capacity by mechanically connecting the water pump to the engine. .

또한, 냉각부하가 적은 구간에서는 전동식으로 워터펌프를 작동시킴으로써, 고속으로 워터펌프를 회전시키지 않아도 되므로, 연비를 개선시킬 수 있다.In addition, by operating the water pump electrically in a section where the cooling load is low, it is not necessary to rotate the water pump at high speed, thereby improving fuel economy.

아울러, 다양한 방식의 제어가 가능하므로, 엔진의 냉각방식 설계에 대한 자유도가 높아지고, 이로 인하여 통상적인 가솔린 엔진, 디젤 엔진이 적용된 차량뿐만 아니라, 하이드브리드 차량 등에도 충분히 적용할 수 있다.In addition, since various types of control are possible, the degree of freedom in designing the cooling method of the engine is increased, and thus, the present invention can be sufficiently applied to not only a vehicle having a conventional gasoline engine and a diesel engine but also a hybrid vehicle.

도 1은 종래기술에 따른 워터펌프가 적용된 수냉식 냉각장치의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 워터펌프가 적용된 수냉식 냉각장치의 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프를 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프 및 이를 이용한 냉각제어방법에서 운전조건에 따른 워터펌프의 구동방식을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프를 이용한 냉각방법을 도시한 순서도.1 is a schematic view of a water-cooled cooling apparatus to which a water pump according to the prior art is applied,
2 is a schematic view of a water-cooled cooling apparatus to which a water pump according to the present invention is applied;
3 is a schematic diagram illustrating a mechanical-electric water pump for a vehicle according to the present invention;
4 is a view showing a driving method of a water pump according to an operating condition in a mechanical-electric water pump for a vehicle and a cooling control method using the same according to the present invention;
Figure 5 is a flow chart illustrating a cooling method using a mechanical-electric water pump for a vehicle according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a mechanical-electric water pump for a vehicle according to the present invention.

본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프는, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(10)과 라디에이터(11)를 연결하는 냉각유로상에 구비되고, 상기 냉각유로 상에 구비된 서모스탯(14)에 의해 냉각유로가 개방되었을 때, 냉각수를 유동시키고, 이때 일부 냉각수를 오일쿨러(14)로도 순환시킨다.The mechanical-electric water pump for a vehicle according to the present invention, as shown in FIG. 2, is provided on a cooling passage connecting the engine 10 and the radiator 11, and a thermostat 14 provided on the cooling passage. When the cooling flow path is opened by), the cooling water flows, and some cooling water is also circulated to the oil cooler 14.

이러한 기계식-전동식 워터펌프(20)는, 엔진의 일측에 구비되어 엔진의 구동시 회전하는 풀리에 선택적으로 접속되는 클러치부와, 상기 클러치부와 일체로 회전할 수 있도록 동축으로 구비되고 냉각수를 일방향으로 회전시키는 전동식 펌프부와, 상기 전동식 펌프부를 제어하는 제어부를 포함한다.The mechanical-electric water pump 20 is provided on one side of the engine and selectively connected to a pulley that rotates when the engine is driven, and is provided coaxially so as to rotate integrally with the clutch and the cooling water in one direction. And a controller for controlling the electric pump.

클러치부(22)는 엔진(10)의 일측에 구비되고, 벨트류와 같은 동력전달단수단에 의해서 엔진(10)의 회전시 함께 회전하는 풀리(17)에 선택적으로 접속된다. 상기 클러치부(22)가 풀리(17)가 접속되는 엔진(10)이 충분히 워밍업되고, 엔진(10)의 회전수가 설정된 값이상으로 회전하는 경우이다. 즉, 냉각부하가 큰 고속운전구간에서는 상기 풀리(17)와 클러치부(22)가 접속되어 워터펌프(20)가 기계식으로 제어, 구동되도록 한다.The clutch portion 22 is provided on one side of the engine 10 and is selectively connected to a pulley 17 that rotates together when the engine 10 rotates by power transmission means such as belts. The case where the said clutch part 22 is the engine 10 to which the pulley 17 is connected fully warms up, and the rotation speed of the engine 10 rotates more than a set value. That is, in the high speed driving section having a large cooling load, the pulley 17 and the clutch unit 22 are connected so that the water pump 20 is mechanically controlled and driven.

전동식 펌프부(21)는 상기 클러치부(22)와 일체로 회전할 수 있도록 동축으로 구비된다. 펌프와 모터가 일체로 구성된 방식인 전동식 펌프부(21)는 모터에 전원이 인가되거나 외부에서 회전축을 구동시키면, 냉각수를 유동시킬 수 있다. 전동식 펌프부(21)는 외부에서 전원이 인가되면 회전 구동하여, 냉각수를 일방향으로 유동시킨다. 상기 전동식 펌프부(21)는 상기 클러치부(22)와 일체로 회전된다. 상기 전동식 펌프부(21)는 상기 클러치부(22)가 풀리(17)에 접속되지 않으면, 외부 전원의 인가 여부에 따라 구동여부가 결정되고, 상기 클러치부(22)가 풀리(17)에 접속되면 엔진(10)의 구동력에 의해 회전한다.The electric pump unit 21 is provided coaxially to rotate integrally with the clutch unit 22. The motor-driven pump unit 21, in which the pump and the motor are integrally formed, may flow coolant when power is applied to the motor or the rotary shaft is driven from the outside. The electric pump 21 rotates when power is applied from the outside, and flows the cooling water in one direction. The electric pump 21 is integrally rotated with the clutch 22. If the clutch unit 22 is not connected to the pulley 17, the electric pump unit 21 is driven according to whether external power is applied, and the clutch unit 22 is connected to the pulley 17. When it is rotated by the driving force of the engine 10.

제어부(23)는 상기 전동식 펌프부(21)에 전원 인가 여부를 결정하여, 상기 전동식 펌프부(21)를 전자식으로 제어한다. 상기 제어부(23)는 ECU(16)와 전기적으로 연결되어 있어서, ECU(16)로부터 차량 운행정보를 받아 상기 전동식 펌프부(21)를 구동시킨다. 즉, 엔진이 충분히 워밍업되기 전이나, 엔진(10)이 설정된 값 이하로 회전하는 경우에 전동식 펌프부(21)를 구동시킨다. 또한, 제어부(23)는 상기 클러치부(22)와 풀리(17)의 접속도 제어한다. 예컨대, 상기 클러치부(22)와 풀리(17)가 마그네트 방식으로 접속된다면, 클러치부(22)엔 전원을 인가하여 전자석으로 만들어주면, 상기 클러치부(22)와 풀리(17)가 접속되고, 전원이 차단되면 클러치부(22)와 풀리(17)는 이격되도록 구성할 수 있다.The controller 23 determines whether power is supplied to the electric pump 21, and electronically controls the electric pump 21. The controller 23 is electrically connected to the ECU 16 and receives the vehicle driving information from the ECU 16 to drive the electric pump 21. In other words, the electric pump 21 is driven before the engine is sufficiently warmed up or when the engine 10 rotates below the set value. In addition, the control unit 23 also controls the connection of the clutch unit 22 and the pulley 17. For example, if the clutch part 22 and the pulley 17 are connected in a magnet manner, when the clutch part 22 is applied to make an electromagnet, the clutch part 22 and the pulley 17 are connected, When the power is cut off, the clutch unit 22 and the pulley 17 may be configured to be spaced apart.

앞서 살펴본 워터펌프(20)는 풀리(17)와 클러치부(22)의 접속에 의한 기계식 제어와 전동식 구동에 의한 전동식 제어가 가능한데, 이를 결정하는 조건이 도 4에 도시되어 있다. 즉, 냉각수온 또는 엔진오일의 온도를 측정하여 충분히 워밍업되었고, 엔진(10)의 회전수가 설정된 값 이상으로 회전하는 경우에는 클러치부(22)를 풀리(17)에 접속시켜 기계식으로 제어되도록 함으로써, 엔진(10)의 회전수에 비례하여 냉각수를 순환시킨다. 한편, 상기 조건 이외의 경우, 즉 엔진(10)이 충분히 냉각되지 않았거나, 엔진(10)이 설정된 속도 이상으로 회전하는 경우에는 제어부(23)가 전동식으로 전동식 펌프부(21)의 펌프 회전수를 제어하여 구동되도록 함으로써, 필요이상으로 워터펌프(20)가 구동됨으로써 유발되는 문제점, 즉 워터펌프(20) 구동을 위한 과도한 에너지 소모를 방지함으로써 연비향상을 도모한다.
The above-described water pump 20 is capable of mechanical control by the pulley 17 and the clutch unit 22 and electric control by the electric drive, the conditions for determining this are shown in FIG. That is, when the cooling water temperature or the temperature of the engine oil is warmed up sufficiently, and the rotation speed of the engine 10 rotates above the set value, the clutch unit 22 is connected to the pulley 17 to be controlled mechanically. The coolant is circulated in proportion to the rotational speed of the engine 10. On the other hand, when the engine 10 is not sufficiently cooled, or when the engine 10 rotates at a speed higher than the set speed other than the above conditions, the control unit 23 is electrically powered and the pump rotation speed of the electric pump unit 21. By controlling the drive, it is possible to improve the fuel efficiency by preventing the problem caused by the water pump 20 is driven more than necessary, that is, excessive energy consumption for driving the water pump 20.

본 발명에 따른 차량용 기계식-전동식 워터펌프르 이용한 냉각제어방법은, 시동시 전동식 펌프부의 에러유무를 감지하는 펌프 에러 감지단계와, 냉각수온 또는 엔진오일의 온도와 엔진의 회전수로 고속운전 여부를 판단하는 고속운전 판단단계와, 엔진이 충분히 워밍어되고, 설정된 값이상으로 회전하면 클러치부를 풀리에 접속시키는 클러치 접속단계와, 상기 클러치 접속단계에서 클러치부와 풀리가 접속되면, 상기 전동식 펌프부가 엔진의 구동력에 의해 기계적으로 구동되도록 하는 기계식 제어단계와, 엔진이 구동되는지는 판단하여, 엔진이 구동되고 있는 것으로 판단되면, 상기 고속운전 판단단계로 리턴되는 엔진구동 판단단계를 포함한다.
Cooling control method using a mechanical mechanical motor-driven water pump according to the present invention, the pump error detection step of detecting the error of the electric pump unit at the start, and whether the high-speed operation by the temperature of the cooling water temperature or engine oil and the engine speed A high speed operation determination step of judging, a clutch connection step of connecting the clutch part to the pulley when the engine is sufficiently warmed and rotated above a set value, and if the clutch part and the pulley are connected in the clutch connection step, the electric pump part engine And a mechanical control step of mechanically driving the engine by the driving force of the engine, and determining whether the engine is driven, and returning to the high speed driving determination step when it is determined that the engine is being driven.

펌프 에러 감지단계(S110)는 시동시 워터펌프(20)의 에러유무를 감지하여 워터펌프(20)의 이상시 시동이 걸리지 않도록 한다. 즉, 워터펌프(20)에 이상이 있어서, 냉각수를 강제로 순환시키지 못하는 경우, 엔진(10)이 과열되어 엔진(10)이 손상되므로, 워터펌프(20)가 정상인 상태에서만 후술되는 제어가 수행되도록 한다.The pump error detection step S110 detects an error of the water pump 20 at startup so that the pump pump does not start when the water pump 20 is abnormal. That is, when there is an error in the water pump 20 and the cooling water cannot be forcedly circulated, the engine 10 is overheated and the engine 10 is damaged, so that the control described below is performed only when the water pump 20 is in a normal state. Be sure to

고속운전 판단단계(S120)는 워터펌프(20)를 기계식으로 제어할 것인지, 전동식으로 제어할 것인지를 결정한다. 만약, 고속운전으로 판단되면, 워터펌프(20)는 기계식으로 제어될 것이고, 그렇지 않으면 전자식으로 제어된다. 한편, 이를 결정하는 기준은 도 5에 도시된 바를 토대로 하여, 결정된다. 냉각수 또는 엔진오일의 온도가 미리 설정된 워밍업 온도 이상이고, 엔진(10)의 회전수가 설정된 값 이상의 고속으로 회전하는 경우에는 기계식으로 제어하고, 그 이외의 조건에서는 전동식으로 제어된다.The high speed operation determination step (S120) determines whether to control the water pump 20 mechanically or electrically. If it is determined that the high speed operation, the water pump 20 will be controlled mechanically, otherwise it is controlled electronically. Meanwhile, a criterion for determining this is determined based on the bar shown in FIG. 5. When the temperature of the cooling water or the engine oil is equal to or higher than the preset warm-up temperature, and the rotation speed of the engine 10 rotates at a high speed higher than the set value, it is controlled mechanically and electrically controlled under other conditions.

클러치 접속단계(S130)는 상기 고속운전 판단단계(S120)에서 엔진(10)이 충분히 워밍업되고, 엔진(10)이 설정된 회전수 이상으로 작동되는 경우, 상기 클러치부(22)가 풀리(17)에 접속되어 동력을 전달할 수 있다.In the clutch connection step S130, when the engine 10 is sufficiently warmed up in the high speed operation determination step S120 and the engine 10 is operated at a set speed or more, the clutch unit 22 is pulley 17. It can be connected to transmit power.

이와 같이, 클러치부(22)가 풀리(17)에 접속되면, 워터펌프(20)는 기계식으로 제어된다. 기계식 제어단계(S140)에서는 클러치부(22)의 회전에 의해 전동식 펌프부(21)가 구동됨으로써, 냉각수를 유동시킨다. 기계식 제어단계(S140)에서는 엔진(10)의 회전수에 비례하여 회전하기 때문에 회전수가 증가하면 이에 비례하여 냉각수를 유동시키게 되므로 충분한 양의 냉각수를 유동시킨다.Thus, when the clutch part 22 is connected to the pulley 17, the water pump 20 is mechanically controlled. In the mechanical control step (S140), the electric pump unit 21 is driven by the rotation of the clutch unit 22, thereby flowing the coolant. In the mechanical control step S140, since the rotation speed is increased in proportion to the rotation speed of the engine 10, the cooling water flows in proportion to the rotation speed, so that a sufficient amount of cooling water flows.

엔진구동 판단단계(S150)에서는 엔진(10)의 구동여부를 판단하여, 엔진(10)이 정지된 것으로 판단되면, 워터펌프(20)의 구동제어가 종료된다. 아울러, 엔진구동 판단단계(S150)에서 엔진(10)이 계속 구동 중인 것으로 판단되면, 상기 고속운전 판단단계(S120)로 리턴된다.In the engine driving determination step (S150), it is determined whether the engine 10 is driven, and when it is determined that the engine 10 is stopped, the driving control of the water pump 20 ends. In addition, when it is determined that the engine 10 continues to be driven in the engine driving determination step (S150), it is returned to the high speed driving determination step (S120).

한편, 상기 고속운전 판단단계(S120)에서 고속운전이 아닌 경우, 즉 냉각수 또는 엔진오일이 충분히 워밍업 되지 않아서 설정된 온도미만이거나, 엔진(10)이 설정된 회전수 이상으로 회전하지 않는 경우에는 전동식 펌프부(21)가 제어부(23)의 전동식 제어에 의해 작동되도록 제어한다. 전동식 펌프부(21)가 전동식으로 제어되면, 냉각수 또는 엔진오일의 온도와 엔진(10)의 회전수를 고려하여, 엔진(10)이 충분히 워밍업될 수 있도록 냉각수의 유동량을 제어함으로써, 신속히 충분한 정도로 워밍업될 수 있고, 워터펌프(20)의 구동에 따른 동력 손실을 줄여 연비를 개선시킬 수 있다. On the other hand, in the case of the high speed operation determination step (S120) is not the high speed operation, that is, the cooling water or the engine oil is not warmed up sufficiently to be less than the set temperature, or if the engine 10 does not rotate above the set speed of the electric pump unit. 21 is controlled to be operated by the electric control of the control unit 23. When the electric pump 21 is electrically controlled, the flow rate of the coolant is controlled to allow the engine 10 to warm up sufficiently in consideration of the temperature of the coolant or the engine oil and the rotational speed of the engine 10, thereby rapidly and sufficiently. It can be warmed up, it is possible to improve the fuel economy by reducing the power loss caused by the driving of the water pump 20.

10 : 엔진 11 : 라디에이터
13 : 서모스탯 14 :오일쿨러
16 : ECU 17 : 풀리
20 : 워터펌프 21 : 전동식펌프부
22 : 클러치부 23 : 제어부10 engine 11: radiator
13: thermostat 14: oil cooler
16: ECU 17: Pulley
20: water pump 21: electric pump part
22: clutch portion 23: control unit

Claims (5)

엔진과 라디에이터를 연결하는 냉각유로상에 구비되고, 냉각수를 순환시키는 워터펌프에 있어서,
엔진의 일측에 구비되어 엔진의 구동시 회전하는 풀리에 선택적으로 접속되는 클러치부와,
상기 클러치부와 일체로 회전할 수 있도록 동축으로 구비되고 냉각수를 일방향으로 회전시키는 전동식 펌프부와,
상기 전동식 펌프부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 기계식-전동식 워터펌프.In the water pump provided on the cooling flow path connecting the engine and the radiator, the water pump for circulating the cooling water,
A clutch unit provided at one side of the engine and selectively connected to a pulley that rotates when the engine is driven;
An electric pump provided coaxially to rotate integrally with the clutch unit and rotating the coolant in one direction;
And a control unit for controlling the electric pump unit. 제1항에 있어서,
상기 클러치부는 엔진이 워밍업되어 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 값 이상이 되고, 엔진의 회전수가 설정된 값 이상이면, 풀리에 치합되는 것을 특징으로 하는 차량용 기계식-전동식 워터펌프.The method of claim 1,
The clutch unit is a vehicle-electric water pump for a vehicle, characterized in that the engine is warmed up and the coolant temperature or the temperature of the engine oil is more than the set value, the engine is engaged with the pulley if the rotation speed is more than the set value. 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 온도이상이고, 엔진이 설정된 회전수 이상으로 회전되고 있는지를 감지하여 고속운전 여부를 판단하는 고속운전 판단단계와,
상기 고속운전 판단단계에서 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 온도 이상이고, 엔진의 회전수가 설정된 값이상으로 감지되어 고속운전으로 판단되면, 전동식 펌프부에 연결된 클러치부를 엔진에 의해 구동하는 풀리에 접속시키는 클러치 접속단계와,
상기 클러치 접속단계에서 클러치부와 풀리가 접속되면, 상기 전동식 펌프부가 엔진의 구동력에 의해 기계적으로 구동되도록 하는 기계식 제어단계와,
엔진이 구동되는지는 판단하여, 엔진이 구동되고 있는 것으로 판단되면, 상기 고속운전 판단단계로 리턴되는 엔진구동 판단단계를 포함하는 차량용 기계식-전동식 워터펌프의 냉각제어방법.A high speed operation determination step of determining whether the cooling water temperature or the temperature of the engine oil is equal to or higher than the set temperature and the engine is being rotated by the set speed or higher to determine whether the engine is running at high speed;
In the high speed operation determination step, if the cooling water temperature or the temperature of the engine oil is higher than the set temperature, and the engine speed is detected to be higher than the set value and determined to be high speed operation, the clutch unit connected to the electric pump unit is connected to the pulley for driving by the engine. Clutch connecting step,
A mechanical control step of causing the electric pump part to be mechanically driven by the driving force of the engine when the clutch part and the pulley are connected in the clutch connection step;
Determining whether the engine is driven, and if it is determined that the engine is being driven, an engine driving determination step of returning to the high speed driving determination step. 제3항에 있어서,
상기 고속운전 판단단계에서 차량의 냉각수온 또는 엔진오일의 온도가 설정된 값 미만이거나, 엔진의 회전수가 설정된 값 이하이면 상기 워터펌프를 전동식으로 제어하는 전동식 제어단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 기계식-전동식 워터펌프의 냉각제어방법.The method of claim 3,
If the cooling water temperature or the engine oil temperature is less than the set value, or the engine speed is less than the set value in the high-speed operation determination step, an electric control step for controlling the water pump electrically is carried out. Cooling control method of electric water pump. 제3항에 있어서,
상기 고속운전 판단단계이전에는, 시동시 전동식 펌프부의 에러유무를 감지하는 펌프 에러 감지단계가 더 구비되고,
상기 펌프 에러 감지단계에서 에러가 없는 것으로 감지되면, 고속운전 판단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 기계식-전동식 워터펌프의 냉각제어방법.The method of claim 3,
Before the high speed operation determination step, a pump error detection step of detecting the presence or absence of an error in the electric pump unit at the start is further provided,
If it is detected that there is no error in the pump error detection step, the cooling control method for a mechanical-electric water pump for a vehicle, characterized in that the high speed operation determination step is performed.
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