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홀 센서 기반 전자식 엔진냉각제어 시스템 설계

Design of Hall Sensor based Electronic Engine Cooling System

한국산업융합학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Industry Convergence, v.20 no.4, 2017년, pp.325 - 332  

고영호 ((주)이엠티) ,  김현희 (부경대학교 제어계측공학과) ,  이경창 (부경대학교 제어계측공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The engine cooling system is a device that maintains the temperature in the engine room at an appropriate level by driving a cooling fan when the temperature in the engine room generated during the vehicle operation occurs over a certain temperature. In recent years, the vehicle cooling system has c...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 최근 그림 1과 같은 전자식 엔진 냉각시스템의 장점으로 인하여 전자식 엔진냉각시스템에 대한 연구가 활발히 추진되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 홀센서를 이용한 전자식 엔진냉각제어 시스템을 제안하고자 한다.
  • 점성유체 팬 클러치를 적용하면 자동차에서 발생하는 공기역학적인 주 소음원인 엔진의 팬 소음과 진동을 줄이고, 에어컨의 성능과 엔진의 연비를 향상시킬 수 있을 것이다[5]. 따라서, 자동차용 전자 센서와 엑츄에이터를 적용한 전자식 엔진냉각 시스템을 제안하고자 한다.
  • 본 논문에서는 그림 1와 같이 엔진 온도센서와 압력센서와 같은 센서 신호와 PWM 신호에 따라 엔진제어 시스템(engine management system)에 의해 자동으로 냉각팬의 구동과 속도를 제어할 수 있는 전자식 엔진냉각제어 시스템을 제안하고자 한다.
  • 본 논문은 홀센서 기반 전자식 엔진냉각제어시스템에 대해하여 제안하였으며, 냉각제어시스템 설계를 위하여 홀센서 모듈, 엑츄에이터 모듈을 설계하였다. 또한, 설계한 모듈의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 통해 코일의 직경과 권선수 조절을 통해 자기장 조절을 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유체커플링방식 팬 클러치를 사용한 엔진냉각방식의 장점은 무엇인가? 라디에이터(radiator)를 통과한 공기의 온도를 바이메탈에 의해 감지하여 감응온도에 따라 팬 클러치 내부의 밸브 조절판을 작동시켜 작동실로 유입되는 점성유체 량을 제어하여 팬의 회전수를 자동적으로 조절하도록 하면서 팬을 온/오프 시키는 장치이다. 이 방식은 보조동력의 소모가 작고 엔진의 냉각 요구에 따른 제어가 가능하며 소음과 진동측면에서도 매우 유리하여 소형엔진에서부터 디젤을 주원료로 하는 대형 트럭 엔진에 이르기까지 엔진의 냉각 수요를 충분히 처리할 수 있어 현재 가장 보편화 되어 있다
차량 엔진은 무엇인가? 차량 엔진은 가솔린, 디젤, 가스 등의 연료를 연소하여 열에너지를 기계적 에너지로 변환 시키는 장치이다. 차량 엔진의 연료 효율은 대략 20%∼30% 내외에 지나지 않으며, 나머지 70%∼80%는 기계적인 손실, 배기가스와 열로서 대기 중에 방출되고 있다.
차량 엔진의 연료 효율 수준은 어떠한가? 차량 엔진은 가솔린, 디젤, 가스 등의 연료를 연소하여 열에너지를 기계적 에너지로 변환 시키는 장치이다. 차량 엔진의 연료 효율은 대략 20%∼30% 내외에 지나지 않으며, 나머지 70%∼80%는 기계적인 손실, 배기가스와 열로서 대기 중에 방출되고 있다. 이렇게 방출되는 열로 인하여 엔진은 아이들링 상태(엔진 공회전 상태)에서도 오버히트(overheating, 과열 상태)를 일으킬 수 있다.
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참고문헌 (5)

  1. Industrial Technology Roadmap, EURO-5 small diesel engine, 2004. 

  2. B. Luptowski, O. Arici, J. Johnson, and G. Parker, "Development of the Enhanced Vehicle and Engine Cooling System Simulation and Application to Active Cooling Control," SAE Technical, pp.697 (2005). 

  3. J. Cha, M. Park, S. Park, S. Park, K. Min, "Model Construction and Evaluation of Gasoline Engine Cooling and Lubrication System," 2015 KSAE confernce, pp. 8, (2015). 

  4. H. Kim, K. Lee, K. Jeong, Y. Koh, "Design of the electronic engine cooling system," 2016 KSPE spring conference, pp.169 (2016). 

  5. B. In, K. Lee, "A Study on the Effect of Electric Cooling System on the Fuel Economy of Engine," KSAE, 17(6), pp. 99-105. (2009). 

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