KR100569983B1 - Ｆａｔｃ-ｈｖａｃ 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법에 관한 것으로서, 외부의 온도, 냉각수의 온도, FACT와의 연계적인 제어 등을 통해 인테이크 도어의 개폐량을 가변적으로 제어하고, 이에 따라 HVAC 유니트를 통해 실내측으로 도입되는 내기량을 늘리거나 줄이는 방법으로 차실내의 공조환경을 조절할 수 있도록 함으로써, 내외기모드 설정시 최적의 냉난방성능을 제공할 수 있고, 동절기 난방성능을 향상시킬 수 있으며, 엔진 웜업성능의 향상으로 배기가스 규제 및 엔진 내구력 향상 등에 적극 대처할 수 있는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법을 제공한다.

본 발명에서 제공하는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법은 HVAC 유니트의 블로어 ON/OFF 여부를 판단하는 단계와, 블로어 ON시 외기온이 10℃ 이하인지 판단하는 단계와, 외기온 10℃ 이하에서 FATC-HVAC 시스템이 자동 설정인지 여부를 판단하는 단계와, FATC-HVAC 시스템 자동 설정시 냉각수온에 따라 인테이크 도어의 개폐량을 가변제어하는 내기보상제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

FATC-HVAC 시스템, 인테이크 도어, 가변제어, 엔진 웜업성능

Description

ＦＡＴＣ-ＨＶＡＣ 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법{Variable control method of intake door for FATC-HVAC system}

도 1은 자동차의 FATC-HVAC 시스템에서 HVAC 유니트의 구조를 보여주는 개략도

도 2는 본 발명의 인테이크 도어 가변제어방법에 대한 제어로직을 보여주는 순서도

도 3은 본 발명에 인테이크 도어 가변제어방법에서 내기량 변화에 따른 냉각수 온도의 변화를 보여주는 그래프

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 인테이크 도어 20 : 탬프 도어

30 : 디프로스트 도어 40 : 풋 도어

50 : 블로어 60 : 증발기코어

70 : 히터코어 80 : HVAC 유니트

본 발명은 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외기온과 냉각수온에 따라 인테이크 도어의 개폐량을 가변적으로 제어하여 내기량을 가감시켜주는 방법을 제공함으로써, 내외기모드 설정시 최적의 냉난방성능 제공, 엔진 웜업성능 향상, 동절기 난방성능 향상 등의 효과를 얻을 수 있고, 엔진 웜엄성능 향상으로 배기가스 규제 및 엔진 내구력 향상 등에 적극 대처할 수 있는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 FATC(Full Automatic Temperrature Controller)-HVAC(Heating-Ventilating-Airconditioning) 시스템은 냉방, 난방, 환기, 공기청정기 등의 유니트를 승객이 쾌적함을 느끼도록 프로그램된 마이컴을 이용하여 자동으로 제어하는 시스템으로서, 주행 중 주변의 환경이나 조건에 따라 스스로 동작하는 시스템으로 되어 있다.

이러한 FATC-HVAC 시스템은 각종 센서 및 스위치로부터 입력되는 신호를 기준으로 하여 내부에 있는 마이컴에서 논리적 연산을 통해 각종 도어류, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같은 인테이크 도어(10), 탬프 도어(20), 디프로스트 도어(30), 풋 도어(40) 등의 액추에이터를 제어함으로써, 차실내의 환경(온도 등)을 운전자가 설정해놓은 상태로 유지시킬 수 있는 기능을 갖고 있다.

여기서, 미설명 부호 50은 블로어, 60은 증발기코어, 70은 히터코어, 80은 HVAC 유니트를 각각 나타낸다.

그러나, 기존 FATC-HVAC 시스템의 경우 차실내의 온도 등과 같은 조건을 자동으로 제어하여 승객에게 쾌적한 환경을 제공하는 장점을 갖고 있으나, 다음과 같은 문제점도 갖고 있다.

① 내외기모드 작동시 실내 토출구의 온도차가 커서 소비자들의 불만이 높은 문제가 있다.

② 외기모드 설정시 난방성능 악화, 내기모드 설정시 실내습도 과다 등의 문제가 있다.

③ 동절기 난방성능이 떨어지고, 제상 및 제습성능을 법규에 맞추기 어려운 문제가 있다.

④ 엔진 웜업성능 불량으로 내구력 악화 및 초기 배기규제를 맞추기 어려운 문제가 있다.

⑤ 보조히터 사용으로 원가 및 중량면에서 불리한 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 외부의 온도, 냉각수의 온도, FACT와의 연계적인 제어 등을 통해 인테이크 도어의 개폐량을 가변적으로 제어하고, 이에 따라 HVAC 유니트를 통해 실내측으로 도입되는 내기량을 늘리거나 줄이는 방법으로 차실내의 공조환경을 조절할 수 있도록 함으로써, 내외기모드 설정시 최적의 냉난방성능을 제공할 수 있고, 동절기 난방성능을 향상시킬 수 있으며, 엔진 웜업성능의 향상으로 배기가스 규제 및 엔진 내구력 향상 등에 적극 대처할 수 있는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 HVAC 유니트의 블로어 ON/OFF 여부를 판단하는 단계와, 블로어 ON시 외기온이 10℃ 이하인지 판단하는 단계와, 외기온 10℃ 이하에서 FATC-HVAC 시스템이 자동 설정인지 여부를 판단하는 단계와, FATC-HVAC 시스템 자동 설정시 냉각수온에 따라 인테이크 도어의 개폐량을 가변제어하는 내기보상제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내기보상제어단계는 냉각수온이 10℃ 이하이면 내기 80% 외기 20%, 30℃ 이하이면 내기 60% 외기 40%, 50℃ 이하이면 내기 40% 외기 60%, 70℃ 이하이면 내기 20% 외기 80%로 가변제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제공하는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법은 FATC-HVAC 시스템의 자동 설정시 내기를 보상하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때의 내기보상제어단계를 수행하기 위한 기계적인 메카니즘으로는 FATC-HVAC 시스템의 HVAC 유니트를 포함한다.

예를 들면, 실내의 공조를 위해 설치되는 블로어를 포함하는 HVAC 유니트와, 내외기모드시 동작되는 각종 도어류와, 인테이크 도어의 가변 조작을 위한 인테이크 도어 가변 액추에이터 등을 포함한다.

본 발명에서 제공하는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법을 적용하고 있는 차량에서의 공조시스템에서는 다음과 같은 3가지의 기본 제어를 수행한다.

① 내기제어

에어컨모드 및 운전자에 의한 내기모드 설정시 수행되며, 이때에는 내기보상제어는 수행되지 않는다.

② 외기제어

디프로스트모드 및 히터모드 설정시 내기보상제어영역이 아닐 때 수행되며, 이때에도 내기보상제어는 수행되지 않는다.

③ 내기보상제어

FATC-HVAC 시스템에 의한 외기모드 제어시 특정한 조건(예를 들면, 냉각수온, 블로어 전압, 외기온 등)에서 내기량을 증가시키기 위한 제어를 수행한다.

상기 내기보상제어에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이, HVAC 유니트의 블로어 ON/OFF 여부를 판단한다.

블로어 OFF시에는 시작단계로 돌아가서 내기보상제어가 해제되고, 블로어 ON시에는 외기온이 10℃ 이하인지 판단한다.

외기온이 10℃를 넘게 되면 실내공조를 위한 내기보상의 필요성이 떨어지므 로 시작단계로 돌아가고, 외기온 10℃ 이하에서는 FATC-HVAC 시스템이 자동 설정인지 여부를 판단한다.

FATC-HVAC 시스템의 자동 설정이 아닌 조건에서는 기본적으로 내기보상제어가 수행되지 않는다.

FATC-HVAC 시스템의 자동 설정시에는 냉각수온에 따라 인테이크 도어의 개폐량을 가변제어한다.

예를 들면, 냉각수온이 10℃ 이하이면 인테이크 도어 80% 가변제어(내기 80% 외기 20%), 30℃ 이하이면 인테이크 도어 60% 가변제어(내기 60% 외기 40%), 50℃ 이하이면 인테이크 도어 40% 가변제어(내기 40% 외기 60%), 70℃ 이하이면 인테이크 도어 20% 가변제어(내기 20% 외기 80%)를 수행한다.

도 3은 본 발명에 인테이크 도어 가변제어방법에서 내기량 변화에 따른 냉각수 온도의 변화를 보여주는 그래프이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 동일한 시험조건에서 인테이크 도어를 가변제어하여 내기량을 증가시킬 때, 히터코어 출구측 온도가 상승한 것을 알 수 있고, 따라서 냉각수에서 적은 열량을 소비하므로 엔진 웜업이 빨라지는 것을 알 수 있다.

또한, 토출구 온도가 상승하므로 차실내의 온도상승도 빨라지는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법에서는 실내의 더워진 공기를 순환시켜 실내의 공기온도를 빨리 웜업시킴과 동시에 히터코어로 흐르는 냉각수의 열량을 적게 사용함으로써, 엔진 웜엄도 빨아지게 할 수 있으며, 이렇게 엔진 웜업이 빨라짐에 따라 내구성 및 시동초기 배기가스 규제에 대한 대응력을 높일 수 있다.

또한, 더워진 내부공기의 계속적인 순환에 따라 동절기 실내의 난방성능을 높일 수 있다.

또한, 위와 같은 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법을 적용함에 따라 FATC-HVAC 시스템의 내외기 제어영역 돌입시 실내온도 변화율을 없앨 수 있다(내기보상제어를 수행하지 않았던 기존에는 5∼6℃의 순간적인 온도차 발생으로 소비자들의 불만이 높았다).

또한, 보조히터의 미사용으로 원가절감 및 중량절감의 효과도 기대할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 외부의 온도, 냉각수의 온도, FACT와의 연계적인 제어 등을 통해 인테이크 도어의 개폐량을 가변적으로 제어하여 HVAC 유니트를 통해 실내측으로 도입되는 내기량을 늘리거나 줄이는 방법으로 차실내의 공조환경을 조절할 수 있는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법을 제공함으로써, 내외기모드 설정시 최적의 냉난방성능을 제공할 수 있는 효과와, 동절기 난방성능을 향상시킬 수 있는 효과와, 엔진 웜업성능을 향상시킬 수 있는 효과 및 엔진 웜업성능 향상으로 배기가스 규제 및 엔진 내구력 향상 등에 적극 대처할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. HVAC 유니트의 블로어 ON/OFF 여부를 판단하는 단계;

   블로어 ON시 외기온이 10℃ 이하인지 판단하는 단계;

   외기온 10℃ 이하에서 FATC-HVAC 시스템이 자동 설정인지 여부를 판단하는 단계;

   FATC-HVAC 시스템 자동 설정시 냉각수온에 따라 인테이크 도어의 개폐량을 가변제어하는 내기보상제어단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 내기보상제어단계는 냉각수온이 10℃ 이하이면 내기 80% 외기 20%, 30℃ 이하이면 내기 60% 외기 40%, 50℃ 이하이면 내기 40% 외기 60%, 70℃ 이하이면 내기 20% 외기 80%로 가변제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 FATC-HVAC 시스템의 인테이크 도어 가변제어방법.
3. 삭제

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