KR100208469B1 - 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법 - Google Patents

자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차내의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 내기 온도센서(10)와, 차외의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 외기 온도센서(20)와, 사용자가 강, 약, 자동으로 송풍량을 조절하기 위한 에어컨 스위치(SW)와, 상기한 에어컨 스위치로부터 입력되는 신호에 따라 송풍모터를 강 또는 약으로 구동하거나, 내기 및 외기 온도센서로부터 입력되는 온도신호의 차이에 따라 송풍모터를 자동으로 구동하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(30)와, 상기한 제어부로 입력되는 신호에 따라 송풍모터를 흐르는 전류의 크기를 제한하는 모터 구동부(40)와, 상기한 모터 구동부로부터 인가되는 전류신호에 따라 회전되는 송풍모터(50)와, 상기한 에어컨 스위치와 연결되어 있는 에어컨 릴레이(60)와, 상기한 에어컨 릴레이가 온된 경우에 동작하는 컴프레셔부(70)로 이루어지며, 차량의 내기온도와 외기온도의 차이에 따라 에어컨의 송풍량을 자동적으로 조절해줌으로써 차내를 한층 쾌적하게 유지해줌과 동시에 운전자의 안전운행에 도움을 줄 수 있는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법을 제공한다.

Description

자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법
이 발명은 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 차량의 내기온도와 외기온도의 차이에 따라 에어컨의 송풍량을 자동적으로 조절해 줌으로써 차내를 한층 쾌적하게 유지해줌과 동시에 운전자의 안전운행에 도움을 줄 수 있는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
현대인의 생활중에서 자동차내에서의 생활이 많아지게 됨에 따라 히터 및 에어컨과 같은 공조장치가 자동차내의 환경을 쾌적하게 유지하기 위하여 자동차에 필수적으로 장착되고 있는 추세이다.
이와 같이 자동차내에 설치되는 공조장치에 관한 기술중의 하나로서, 대한민국 실용신안등록출원 공고번호 제92-7500호(공고일자 : 서기 1992년 10월 15일)에는 자동차용 에어콘 제어회로가 개시된 바 있다.
상기한 자동차용 에어콘 제어회로를 포함한 종래의 자동차용 공조장치는, 사용자가 송풍량을 조절하기 위한 스위치를 누르게 되면 이에따라 저항값이 다른 전류통로가 선택되어 전류량이 조절된 뒤에 송풍모터에 인가되고, 상기한 전류량에 따라 송풍모터의 회전속도가 조절됨으로써 여름에는 시원한 바람을, 그리고 겨울에는 따뜻한 바람을 사용자가 임의로 풍량을 조절하여 발생시킬 수 있도록 되어 있다.
그러나 상기한 종래의 자동차용 공조장치는, 송풍량을 조절하기 위해서는 운전자가 직접 스위치를 조작해야만 하는 불편함이 있고, 운행도중에 운전자가 송풍량을 조절하기 위하여 스위치를 조작하는 바람에 전방주시를 못하게 되면 안전사고가 발생될 수 있는 위험성이 있는 문제점이 있다.
이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 불편함 및 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 내기온도와 외기온도의 차이에 따라 에어컨의 송풍량을 자동적으로 조절해 줌으로써 차내를 한층 쾌적하게 유지해줌과 동시에 운전자의 안전운행에 도움을 줄 수 있는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치의 구성 회로도이다.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어방법의 동작흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 내기 온도센서 20 : 외기 온도센서
30 : 마이크로 컨트롤러 40 : 모터 구동부
50 : 송풍 모터 60 : 릴레이
70 : 컴프레셔부 SW : 에어컨 스위치
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 제1구성은, 차내의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 내기 온도센서와, 차외의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 외기 온도센서와, 사용자가 강, 약, 자동으로 송풍량을 조절하기 위한 에어컨 스위치와, 상기한 에어컨 스위치로부터 입력되는 신호에 따라 송풍모터를 강 또는 약으로 구동하거나, 내기 및 외기 온도센서로부터 입력되는 온도신호의 차이에 따라 송풍모터를 자동으로 구동하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기한 제어부로 입력되는 신호에 따라 송풍모터를 흐르는 전류의 크기를 제한하는 모터 구동부와, 상기한 모터 구동부로부터 인가되는 전류신호에 따라 회전되는 송풍모터와, 상기한 에어컨 스위치와 연결되어 있는 에어컨 릴레이와, 상기한 에어컨 릴레이가 온된 경우에 동작하는 컴프레셔부로 이루어진다.
이 발명의 제1구성은 상기한 공조장치의 풍량상태 및 동작상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수도 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 제2구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되어, 모든 메모리 변수를 초기화시키는 단계와, 에어컨 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어들여 에어컨 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계와, 에어컨 스위치가 온된 경우에 약 스위치가 온되었는지를 판단하여, 약 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 약하게 구동시키는 단계와, 약 스위치가 온되지 않은 경우에 강 스위치가 온되었는지를 판단하여, 강 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 강하게 구동시키는 단계와, 강 스위치가 온되지 않은 경우에 자동 스위치가 온되었는지를 판단하여, 자동 스위치가 온된 경웨 차내의 기온 및 차외의 기온을 감지한뒤에 감지된 기온차에 따라 송풍모터를 구동하는 단계와, 에어컨 스위치가 온되지 않은 경우에 송풍모터의 구동을 중지하는 단계로 이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 제3구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되어, 모든 메모리 변수를 초기화시키는 명령어 수단과, 에어컨 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어들여 에어컨 스위치가 온되었는지를 판단하는 명령어 수단과, 에어컨 스위치가 온된 경우에 약 스위치가 온되었는지를 판단하여, 약 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 약하게 구동시키는 명령어 수단과, 약 스위치가 온되지 않은 경우에 강 스위치가 온되었는지를 판단하여, 강 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 강하게 구동시키는 명령어 수단과, 강 스위치가 온되지 않은 경우에 자동 스위치가 온되었는지를 판단하여, 자동 스위치가 온된 경우에 차내의 기온 및 차외의 기온을 감지한 뒤에 감지된 기온차에 따라 송풍모터를 구동하는 명령어 수단과, 에어컨 스위치가 온되지 않은 경우에 송풍모터의 구동을 중지하는 명령어 수단으로 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치의 구성 회로도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치의 구성은, 차내의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 내기 온도센서(10)와, 차외의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 외기 온도센서(20)와, 강, 약 자동으로 송풍량을 조절하기 위한 에어컨 스위치(SW)와, 상기한 내기 온도센서(10)와 외기온도센서(20)와 에어컨 스위치(SW)의 출력간에 입력단이 연결되어 있는 마이크로 컨트롤러(30)와, 상기한 마이크로 컨트롤러(30)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 모터 구동부(40)와, 상기한 모터 구동부(40)의 출력단에 연결되어 있는 송풍모터(50)와, 상기한 에어컨 스위치(SW)와 연결되어 있는 에어컨 릴레이(60)와, 상기한 에어컨 릴레이(60)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 컴프레셔부(70)로 이루어진다.
상기한 마이크로 컨트롤러(30)는 내부에 애널로그/디지틀 컨버터(analog to digital converter)와 메모리(memory)가 내장되어 있는 것을 사용한다.
상기한 모터 구동부(40)의 구성은, 마이크로 컨트롤러(30)의 출력단에 병렬로 연결되어 있는 저항(R41-R44)과, 전원전압(Vcc)과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항쌍(R45, R46)과, 상기한 저항(R41~R44)의 접속점에 비반전 입력단이 연결되어 있고 상기한 저항(R45, R46)의 접속단에 반전 입력단이 연결되어 있는 증폭기(A41)와, 상기한 증폭기(A41)의 출력단에 한쪽단자가 연결되어 있는 저항(R47)과, 상기한 저항(R47)의 다른 한쪽단자에 베이스 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q41)와, 상기한 트랜지스터(Q41)의 커렉터 단자와 전원전압(Vcc)의 사이에 연결되어 있는 저항(R48)과, 상기한 트랜지스터(Q41)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되어 있는 다알링턴쌍(Q42, Q43)과, 상기한 저항(R41~R44)의 접속점과 다알링턴쌍(Q42, Q43)의 에미터 단자의 사이에 연결되어 있는 저항(R49)으로 이루어진다.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어방법의 동작 흐름도이다.
제2도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어방법의 구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되는 단계(S10)와, 모든 메모리 변수를 초기화시키는 단계(S20)와, 에어컨 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어들여 에어컨 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계(S30)와, 에어컨 스위치가 온된 경우에 약 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계(S40)와, 약 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 약하게 구동시키는 단계(S50)와, 약 스위치가 온되지 않은 경우에 강스위치가 온되었는지를 판단하는 단계(S60)와, 강 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 강하게 구동시키는 단계(S70)와, 강 스위치가 온되지 않은 경우에 자동 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계(S80)와, 자동 스위치가 온된 경우에 차내의 기온 및 차외의 기온을 감지하는 단계(S90)와, 감지된 기온차에 따라 송풍모터를 구동하는 단계(S100)와, 에어컨 스위치가 온되지 않은 경우에 송풍모터의 구동을 중지하는 단계(S110)로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법의 작용은 다음과 같다.
전원이 인가되면, 마이크로 컨트롤러(30)의 내부 메모리에 프로그램화되어 저장되어 있는 제2도에 도시에어 있는 동작 수순이 마이크로 컨트롤러(30)에 의해 실행됨으로써 이 발명의 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치의 동작이 시작된다(S10).
동작이 시작되면, 마이크로 컨트롤러(30)는 모든 메모리 변수를 초기화시킨 뒤에(S20), 에어컨 스위치(SW)로부터 입력되는 신호를 읽어들여 에어컨 스위치(SW)가 온되었는지를 판단한다(S30).
에어컨 스위치(SW)가 온된 경우에 마이크로 컨트롤러(30)는 에어컨 스위치(SW)중에서 약접점(A)이 가동자(E)와 온되었는지를 판단한다(S40).
약접점(A)이 가동자(E)와 온된 경우에, 공통접점(D)도 가동자(E)와 온됨으로써 에어컨 릴레이(60)가 온되어 컴프레셔부(70)가 동작되고, 이와 함께 마이므로 컨트롤러(30)는 모터 구동부(40)로 제어신호를 출력함으로써 송풍모터(50)를 약하게 구동시킨다(S50).
약접점(A)이 온되지 않은 경우에 마이크로 컨트롤러(30)는 강접점(B)이 가동자(E)와 온되었는지를 판단한다(S60).
강접점(B)이 가동자(E)와 온된 경우에, 공통접점(D)도 가동자(E)와 온됨으로써 에어컨 릴레이(60)가 온되어 컴프레셔부(70)가 동작되고, 이와 함께 마이크로 컨트롤러(30)는 모터 구동부(40)로 제어신호를 출력함으로써 송풍모터(50)를 강하게 구동시킨다(S70).
강접점(B)이 온되지 않은 경우에 마이크로 컨트롤러(30)는 자동 접점(C)이 가동자(E)와 온되었는지를 판단한다(S80).
자동 접점(C)이 가동자(E)와 온된 경우에, 공통접점(D)도 가동자(E)와 온됨으로써 에어컨 릴레이(60)가 온되어 컴프레셔부(70)가 동작되고, 이와 함께 마이크로컨트롤러(30)는 내기 온도센서(10) 및 외기 온도센서(20)로부터 입력되는 신호를 읽어들여 차내의 기온 및 차외의 기온을 감지한 뒤에(S90), 감지된 기온차에 따라 송풍모터를 강하게 또는 약하게 구동한다(S100).
모터 구동부(40)는 마이크로 컨트롤러(30)로부터 제어신호가 입력되면, 증폭기(A41)를 이용하여 이를 애널로그 신호로 변환하면서 증폭한 뒤에, 이에 따라 트랜지스터(Q41) 및 다알링턴쌍(Q42, Q43)의 증폭도가 결정됨으로써 송풍 모터(50)를 흐르는 전류의 양을 조절하여 송풍모터(50)의 회전속도를 조절함으로써 송풍량이 제어되도록 한다.
에어컨 스위치(SW)가 온되지 않은 경우에, 공통접점(D)도 가동자(E)와 오프됨으로써 에어컨 릴레이(60)가 오프되어 컴프레셔부(70)의 동작이 중지되고, 이와 함께 마이크로 컨트롤러(30)는 모터 구동부(40)로 제어신호를 출력하지 않음으로써 다알링턴쌍(Q42, Q43)이 턴오프되도록 하여 송풍모터(50)의 구동을 중지한다(S110).
이 발명의 실시예에서는 공조장치의 동작상태 및 풍량을 나타내기 위한 표시부가 설명되어 있지 않으나, 이를 이용하여 사용자에게 공조장치의 동작상태 및 풍량을 나타내도록 할 수도 있다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 차량의 내기온도와 외기온도의 차이에 따라 에어컨의 송풍량을 자동적으로 조절해 줌으로써 차내를 한층 쾌적하게 유지해줌과 동시에 운전자의 안전운행에 도움을 줄 수 있는 효과를 가진 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치 및 방법을 제공할 수가 있다. 이 발명의 이러한 효과는 자동차용 공조장치 분야에서 이 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (5)

  1. 차내의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 내기 온도센서와, 차외의 기온을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 외기 온도센서와, 사용자가 강, 약, 자동으로 송풍량을 조절하기 위한 에어컨 스위치와, 상기한 에어컨 스위치로부터 입력되는 신호에 따라 송풍모터를 강 또는 약으로 구동하거나, 내기 및 외기 온도센서로부터 입력되는 온도신호의 차이에 따라 송풍모터를 자동으로 구동하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기한 제어부로 입력되는 신호에 따라 송풍모터를 흐르는 전류의 크기를 제한하는 모터 구동부와, 상기한 모터 구동부로부터 인가되는 전류신호에 따라 회전되는 송풍모터와, 상기한 에어컨 스위치와 연결되어 있는 에어컨 릴레이와, 상기한 에어컨 릴레이가 온된 경우에 동작하는 컴프레셔부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 풍량 자동 제어장치의 동작 상태 및 풍량상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 제어부는 내부에 애널로그/디지틀 컨버터와 메모리가 내장되어 있는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 모터 구동부는, 마이크로 컨트롤러(30)의 출력단에 병렬로 연결되어 있는 저항(R41-R44)과, 전원전압(Vcc)과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항쌍(R45, R46)과, 상기한 저항(R41~R44)의 접속점에 비반전 입력단이 연결되어 있고 상기한 저항(R45, R46)의 접속단에 반전 입력단이 연결되어 있는 증폭기(A41)와, 상기한 증폭기(A41)의 출력단에 한쪽단자가 연결되어 있는 저항(R47)과, 상기한 저항(R47)의 다른 한쪽단자에 베이스 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q41)와, 상기한 트랜지스터(Q41)의 커렉터 단자와 전원전압(Vcc)의 사이에 연결되어 있는 저항(R48)과, 상기한 트랜지스터(Q41)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되어 있는 다알링턴쌍(Q42, Q43)과, 상기한 저항(R41~R44)의 접속점과 다알링턴쌍(Q42, Q43)의 에미터 단자의 사이에 연결되어 있는 저항(R49)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어 장치.
  5. 전원이 인가되면 동작이 시작되어, 모든 메모리 변수를 초기화시키는 단계와, 에어컨 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어들여 에어컨 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계와, 에어컨 스위치가 온된 경우에 약 스위치가 온되었는지를 판단하여, 약 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 약하게 구동시키는 단계와, 약 스위치가 온되지 않은 경우에 강 스위치가 온되었는지를 판단하여, 강 스위치가 온된 경우에 송풍모터를 강하게 구동시키는 단계와, 강 스위치가 온되지 않은 경우에 자동 스위치가 온되었는지를 판단하여, 자동 스위치가 온된 경우에 차내의 기온 및 차외의 기온을 감지한 뒤에 감지된 기온차에 따라 송풍모터를 구동하는 단계와, 에어컨 스위치가 온되지 않은 경우에 송풍모터의 구동을 중지하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 풍량 자동 제어장치.
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