KR0125322B1

KR0125322B1 - 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR0125322B1
Application number: KR1019950003198A
Authority: KR
Inventors: 이용주
Original assignee: 김태구; 대우자동차주식회사
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1997-12-23
Also published as: KR960031170A

Abstract

본 발명은 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 자동차의 에어콘내에 장착된 압력스위치의 온/오프로 에어콘의 압력을 제어하는 것을 압력감지수단을 이용하여 에어콘의 온/오프 및 에어콘의 부하에 의한 엔진의 제어와 자동온도제어가 가능한 에어콘 제어장치에 관한 것이다.

즉, 압력감지수단(10)이 감지한 냉매의 압력에 관한 감지신호가 전자적 제어모듈(20)에 전기적 신호로 입력되어, 전자적 제어모듈(20)이 릴레이부(30)를 제어하여 에어콘의 작동을 온/오프시키거나, 엔진의 냉각팬(35a)(35b)을 고속회전 또는 저속회전으로 제어하고, 에어콘의 압축기(5)에 걸리는 부하에 따라 엔진의 회전수를 조절하는 것이다.

Description

압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어방법 및 그 장치

제1도는 종래 자동차에 장착된 에어콘시스템의 회로구성도,

제2도는 종래 에어콘의 배선도,

제3도는 본 발명에 압력감지수단이 자동차용 에어콘의 제어장치의 구성된 배선도,

제4도(A)는 본 발명의 압력감지수단의 단면도,

제4도(B)는 본 발명의 압력감지수단의 평면도,

제5도는 제4도의 압력감지수단의 특성을 도시한 그래프,

제6도는 본 발명에 따른 에어콘 제어에 관한 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 압력감지수단,20 : 전자적제어모듈,

30 : 릴레이부,40 : 에어콘제어부.

본 발명은 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 자동차의 에어콘내에 장착된 압력스위치의 온/오프로 에어콘의 압력을 제어하는 것을 압력감지수단을 이용하여 에어콘의 온/오프 및 자동온도 제어가 가능하도록 한 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 장착된 에어콘은 자동차에 승차한 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공하고, 또 유리창이 흐려지는 것을 방지하여 운전자의 시계를 확보하여 안전하고 쾌적한 운전을 도모하기 위한 것이다.

이와 같이 에어콘은 액체가 증발할 때 주위의 열을 흡수하는 현상을 이용하여 냉방작용을 하는 것이며, 또한 제습과 공기여과기를 두어 실내공기속의 먼지도 제거하게 되어 있다.

이러한 자동차의 냉방에 대해 첨부한 제1도를 참조하여 설명하면, 팽창밸브(1)까지 고압으로 보내진 냉매가 밸브의 작은구멍을 통해 증발기(3) 안으로 분사되어, 증발기(3)의 파이프 주변에서 열을 흡수하며, 활발하게 증발한다. 이때 차실내의 더운 공기는 송풍기(4)의 송풍으로 증발기(3)의 파이프주변으로 통하게 되고, 공기는 냉각되어 차실내는 냉방된다.

그리고 상기 증발기(3)에서 공기의 열을 습수하여 증발기화한 냉매는 압축기(COMPRESSOR)(5)로 압축하여 고온고압의 기체가 되어 응축기(6)로 간다. 그러면 이 응축기(6)로 들어간 냉매는 여기서 증발할 때 흡수한 열을 방출하여 액화한다. 그러므로 액체로 된 냉매는 드라이어리시이버(8)에 잠시 저장되어 드라이어리시이버(8)의 사이트글라스, 드라이어 및 스트레어너를 지나, 다시 팽창밸브(1)로 가서 증발기속으로 분사되어 냉각작용을 한다.

즉, 상기 에어콘에서는 냉매가 회로내에서 순환하여 액체에서 기체, 다시 기체에서 액체로 그 상태가 변하는 과정에서 냉각작용을 하며 이것을 냉각사이클이라 한다. 도면중 미설명부호(2)는 온도감지튜브(7)은 냉각팬이다.

종래에 상기와 같은 냉각사이클에서 냉매의 압력을 감지하여 에어콘을 제어하기 위하여 압력스위치를 사용하였다. 이때 이 압력스위치는 에어콘내의 압력에 대하여 단지 온/오프 기능만이 있고, 이것은 에어콘시스템이 고압일 경우에 팬사이클링스위치에 의한 온/오프신호에 의해 클링팬을 하이/로우로 제어했었다.

즉, 첨부한 제2도의 배선도에서, 종래의 에어콘시스템에는 3개의 압력감지수단(S21)(S24)(S25)가 압력을 감지했다. 이 압력스위치중 팬사이클링스위치(S21)는 냉각팬(7)을 에어콘의 압력에 따라 하이 또는 로우로 제어하고, 고압차단스위치(S25)는 에어콘의 압력이 이상고압일 경우에 에어콘을 오프시키고, 저압차단스위치(S24)는 에어콘의 압력이 너무 낮으면 에어콘을 오프시켰다. 도면중 미설명부호(K10)은 냉각팬 고속릴레이, (K11)은 냉각팬 저속릴레이, (K12)는 송풍모터 고속릴레이, (K13)은 에어콘 콤프레셔 릴레이, (K14)는 에어콘 릴레이, (M14)는 냉각팬, (M15)은 송풍모토, (S22)는 송풍모터스위치, (S23)은 에어콘 로터리스위치, (R11) 냉각팬저항, (R12)는 송풍모터저항, (Y6)는 에어콘솔레노이드이다.

또한, 이와 같이 에어콘시스템의 제어를 위한 압력감지가 스위치식으로 구성되어 있어 온/오프의 두가지 제어만 가능했었다. 따라서 압력변화에 의한 엔진의 부하조절은 불가능했으며, 2개 이상의 스위치를 사용하기 때문에 복잡한 하네스 및 콘넥터 등이 좁은 엔진룸내에 장착하기에 불리한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 에어콘 시스템 회로내의 고압부에 압력감지수단을 장착하여, 압력감지수단에서 감지한 압력은 압력감지수단의 트랜스듀서(TRANSDUCER, 압력을 전압으로 변환) 기능에 의해 전압으로 변환되어, 엔진의 전자적 제어모듈(ECM, Electronic Control Module)에 전압신호로 입력되고, 전자적 제어모듈에서 이를 판단하여 에어콘시스템의 온/오프 및 엔진의 냉각팬을 고속회전 또는 저속회전으로 제어할 수 있도록 한 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘의 제어방법 및 그 장치를 제고함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 응축기로부터 고온, 고압의 액체상태인 냉매 상태로 드라이어리시이버 및 팽창밸브까지의 파이프내에 냉매의 압력상태를 감지하는 압력감지수단을 내장하고, 또 압력감지수단의 트랜스듀서기능으로 감지된 압력을 전압으로 변환하여 엔진의 전자적 제어모듈에 입력하여 전자적 제어모듈로부터 에어콘 및 냉각팬의 속도를 제어하는 것이 특징이다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 관하여 살펴보면 다음과 같다.

제3도에서, 상기 제1도에 도시한 회로구성도와 같이, 에어콘의 드라이어리시이버(8)의 또는 응축기(6)와 팽창밸브(1) 사이의 냉매순환파이프(9) 일측에 장착되어 냉매의 압력을 감지하는 압력감지수단(10)과, 상기 압력감지수단(10)의 감지신호로 제어신호를 출력하는 전자적 제어모듈(20)을 구성하였다.

상기 전자적 제어모듈(20)이 에어콘을 제어하는 에어콘제어부(40)의 제어신호와 상기 압력감지수단(10)으로부터 감지된 냉매의 압력으로 릴레이부(30)를 제어하도록 접속하였다.

이와 같이 구성된 자동차용 에어콘의 냉매압력을 압력감지수단(10)이 감지하여 에어콘의 정밀한 제어에 관하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 압력감지수단(10)이 구성된 자동차용 에어콘의 배선도를 도시한 것으로, 압력감지수단(10)은 에어콘의 냉매순환파이프(9)의 일측에 장착되어 냉매의 압력을 감지하며, 에어콘시스템이 드라이어리시이버(8)에 장착할 수 있다. 그러므로 이 압력감지수단(10)은 트랜스듀서 기능으로 감지된 압력을 전기적 신호로 출력하고, 그 출력은 전자적 제어모듈(20)에 입력된다.

즉, 이 전자적 제어모듈(20)은 송풍제어부(50)와 접속되어 송풍제어 상태를 감지하고 냉각팬고속릴레이(31), 냉가팬저속릴레이(32) 및 에어콘콤프레셔릴레이(33)의 각 코일(31a - 33a)에 전류신호를 출력한다.

그러므로 상기 압력감지수단(10)은 에어콘 냉매의 압력이 고압임이 감지되면, 전자적 제어모듈(20)로 압력에 따른 변한된 높은 전압을 출력하고, 전자적 제어모듈(20)은 냉각팬고속릴레이(31)를 구동시켜 냉각팬모터부(35)의 냉각팬모터부(35a)(35b)를 고속 회전시킨다.

또한, 냉매가 저압일 경우에 상기 압력감지수단(10)은 낮은 전압을 출력하여 냉각팬모터부(35a)(35b)를 저속으로 회전시킨다. 따라서 불필요한 냉각팬모터부(35a)(35b)의 일정회전을 제어한다. 도면중 미설명부호(F1 -F5)는 휴즈, (51)은 송풍모터, (52)는 송풍모터 고속릴레이, (52a)는 송풍모터스위치, (52b)는 송풍모터코일, (R3-R5)는 송풍모터저항, (SW1)은 점화스위치, (SW2)는 입출력에어스위치, (SW3) 에어콘구동스위치, (43)은 계기판조명등이다.

한편, 제4도(A)는 압력감지수단(10)의 단면을 도시한 것이고, 전자적 제어모듈(20)에서 출력된 일정 전압은 제4도(B)의 평면도에서 파워단자(11)로 입력되어 냉매의 압력에 따라 출력단자(12)로부터 압력에 따른 전압이 출력된다. 도면중 미설명부호(13)은 접지단자이다.

이와 같이 압력감지수단(10)의 특성을 나타낸 제5도의 그래프를 참조하면, 냉매의 압력이 증가함에 따라 출력되는 전압도 증가하는 비례관계를 갖는다. 또한, 이 압력감지수단(10)은 압력감지수단(10)이 적용되는 에어콘의 압력에 따라 출력되는 전압을 상이하게 조정하여 제작이 가능하며 감지한 압력에 따라 출력전압은 0V에서 5V까지 출력된다.

따라서 이 압력감지수단(10)은 응축기(6)에서 냉각된 냉매가 드라이어리시이버(8)를 통과할 때의 압력변화에 따라 전자적 제어모듈(20)에 출력하는 전압이 다르다. 그러므로 전자적 제어모듈(20)은 냉각팬고속릴레이(31)나 냉가팬저속릴레이(32)를 온 또는 오프시켜 냉각팬(35a)(35b)의 속도를 제어한다.

그리고 제6도는 압력감지수단(10)에서 감지한 냉각수의 온도 및 냉매의 압력을 전자적 제어모듈(20)이 냉각팬(35a)(35b)의 속도를 조절하거나 온/오프시키는 흐름도이다. 즉, 먼저 자동차의 운행시에 에어콘을 작동시켰을 경우에 에어콘이 리퀘스트(REQUEST) 상태인가를 판단하게 된다(S1 단계). 그러면 이 S1 단계에서 판단한 결과 에어콘이 리퀘스트 상태이면 측정된 냉각수온도(T)가 설정된 제한온도(T)가 설정된 제한온도(Tlim, 약 120℃) 보다 높은지를 판단하게 된다.(S2 단계) 이때 이 S2 단계에서 판단한 결과 냉각수온도가 설정된 제한온도(Tlim, 약 120℃) 보다 높으면 에어콘 클러치를 해제시켜 에어콘의 작동을 오프시킨다(S3 단계).

또한, S1 단계에서 판단한 결과 에어콘이 리퀘스트 상태가 아니면, 측정된 냉각수온도(T)가 설정된 온도(Tlow, 약 60℃) 이하보다 낮은지를 판단하게 된다(S4 단계). 이때 이 S4 단계에서 판단한 결과 측정된 냉각수 온도가 설정된 온도 이하보다 낮으면 냉각팬(35a,35b)을 오프시키고(S5 단계), 그렇게 않으면 측정된 냉각수온도(T)가 설정된 온도 이상인가를 판단하며(S6 단계), 측정된 냉각수온도(T)가 설정된 온도 이상이면 냉각팬(35a)(35b)을 고속으로 구동시키고(S7 단계), 아니면 냉각팬(35a)(35b)을 저속으로 구동시킨다(S8 단계).

한편, S2 단계에서 판단한 결과 측정된 냉각수온도(T)가 설정된 제한온도(Tlim)보다 낮으면 압력감지수단(10)으로부터 감지된 에어콘의 냉매압력(P)이 설정된 제한압력(Pmin 또는 Pmax) 보다 크거나 작으면 에어콘을 오프시키고, 그렇지 않으면 에어콘의 냉매압력(P)이 팬사이클링스위치(S21)로부터 감지한 압력보다 크면, 냉각팬(35a,35b)을 고속으로 구동시키고 작으면, 냉각팬(35a,35b)을 저속으로 구동시킨다(S9-S12 단계).

이와 같이 압력감지수단(10)으로부터의 냉매압력의 감지로 전자적 제어모듈(20)은 에어콘의 작동을 온/오프시키거나 엔진의 냉각팬(35a)(35b)의 속도를 고속 또는 저속으로 제어한다. 따라서 상기 에어콘시스템의 응축기(6)와 팽창밸브(1) 사이의 냉매압력을 압력감지수단(10)이 감지하여 전기적 신호로 변환시켜 전자적 제어모듈(20)로 입력하면, 에어콘의 압력 변화에 냉각팬을 적정하게 제어할 수 있고, 다수의 스위치를 사용하지 않고 압력감지수단(10)을 사용함으로써 불필요한 하네스 및 콘넥터의 접속이 줄어들며, 에어콘의 작동으로 엔진의 작동에 무리를 주지 않는다.

Claims

에어콘의 냉매 압력이 이상고압이나 이상저압임을 다수로 장착된 스위치가 감지하여 엔진의 냉각팬을 고속 또는 저속으로 회전시키거나 에어콘을 오프시키는 자동차의 에어콘시스템에 있어서, 압력감지수단(10)이 감지한 냉매의 압력에 관한 감지신호가 전자적 제어모듈(20)에 전기적 신호로 입력되어, 전자적 제어모듈(20)이 릴레이부(30)를 제어하여 에어콘의 작동을 온/오프시키거나, 엔진의 냉각팬(35a)(35b)을 고속회전 또는 저속회전으로 제어하는 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어방법.
에어콘의 냉매순환파이프(9)의 일측에 장착되어, 냉매의 압력을 감지하는 압력감지수단(10)과, 상기 압력감지수단(10)의 감지신호로 제어신호를 출력하는 전자적 제어모듈(20)과, 상기 전자적 제어모듈(20)과 접속되어 에어콘을 제어하는 에어콘제어부(40)와, 상기 전자적 제어모듈(20)의 제어신호로 전원을 단속하는 릴레이부(30)와, 상기 릴레이부(30)의 단속으로 온/오프되는 냉각팬모터부(35)와, 상기 에어콘제어부(40)의 제어신호로 구동되는 송풍팬부(50)로 이루어져 구성된 것을 특징으로 하는 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 압력감지수단(10)은 드라이어리시이버(8) 또는 응축기(6)와 팽창밸브(1) 사이에 장착된 것을 특징으로 하는 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 압력감지수단(10)이 감지한 냉매의 압력에 대하여 비례하는 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어장치.
제4항에 있어서, 상기 압력감지수단(10)이 상기 전자적 제어모듈(20)로 출력하는 출력전압이 0V에서 5V의 범위까지 출력하는 것을 특징으로 하는 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 전자적 제어모듈(20)은 상기 에어콘제어부(40)의 제어신호와 상기 압력감지수단(10)으로부터 감지된 냉매의 압력으로 릴레이부(30)를 제어하는 것을 특징으로 하는 압력감지수단을 이용한 자동차용 에어콘 제어장치.