KR100658278B1 - 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종판단 방법 - Google Patents

자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종판단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방법에 관한 것으로, 자동차의 자동온도조절장치(ATC)에서 배기가스감지장치(APS) 모듈이 APS 마이컴이 포함되는 기종인지 판단하는 방법에 있어서: 시스템의 초기값을 설정하고(S1), 상기 APS 모듈의 가스센서 값(Vs)을 입력하는 단계(S2); 상기 가스센서 값(Vs)이 오차범위를 포함하여 1V인지 판단하는 단계(S3); 상기 가스센서 값(Vs)이 오차범위를 포함하여 4V인지 판단하는 단계(S4); 및 상기 단계 S3과 S4 중 하나의 조건을 만족하면 가스 센서에 마이컴이 내장된 기종으로 판단하고(S5) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6); 및 단계 S3과 S4에서 모두 조건을 만족하지 않으면 마이컴이 내장되지 않은 기종으로 가스 센서만 내장된 기종으로 판단하고(S7) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6)를 포함한다. 따라서, 차량의 자동온도조절장치(ATS) 모듈에서 가스센서에 마이컴 내장 타입의 APS 센서를 사용 기종과, 마이컴이 없는 가스센서만 내장된 타입의 APS 센서를 사용하는 기종을 출력 신호에 따라 판단하여 어떤 사양이 장착되더라도 정상적으로 작동되게 하는 효과가 있다.
APS, 유해가스, 차단, 모듈, 기종

Description

자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단 방법 {Method for deciding a product model of the Air Quality System for blocking outer contamination for a vehicle }
도 1은 가스센서에 마이컴 내장 타입의 APS 센서를 사용하는 시스템 구성도.
도 2는 마이컴이 없는 가스센서만 내장된 타입의 APS 센서를 사용하는 시스템 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단 방법을 나타내는 플로우차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
10: 가스센서 15: 마이컴
20: APS 모듈 30: ATC(Auto Temperature Controller)
본 발명은 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방 법에 관한 것으로서, 특히 자동차의 자동온도조절장치(ATC) 모듈에서 배기가스감지장치(APS) 모듈이 가스센서에 마이컴 내장 타입의 APS 센서를 사용 기종과, 마이컴이 없는 가스센서만 내장된 타입의 APS 센서를 사용하는 기종을 출력 신호에 따라 판단하여 어떤 사양이 장착되더라도 정상적으로 작동되게 하기 위한 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방법에 관한 것이다.
통상 중형급 이상의 자동차를 중심으로 장착되고 있는 배기가스감지장치(APS)는 외부공기의 오염도가 높은 지역을 통과할 경우 운전자가 별도의 스위치 조작을 하지 않더라도 자동으로 외기유입을 차단하고 일정 시간후 청정한 지역에 들어서면 다시 외기를 유입하도록 자동절환하는 장치이다. 이와 같이 주행중에 실내 공간을 항상 적절한 상태로 유지하므로 장시간 운전에 따른 졸음, 피로 등을 예방하여 안전하고 쾌적한 운행에 기여한다.
이때 이러한 외기오염을 판단하는 핵심 부품으로서 가스센서가 사용되는데, 이는 자동차의 선택사양 관리상 마이컴이 모듈화된 기종과 마이컴이 없이 단지 신호만 전달하는 기종으로 구분된다. 산화성 가스 및 환원성 가스 모두에 반응하는 센서를 이용하는 경우에 있어서 현재까지 양산되는 대부분의 APS 모듈에서는 마이컴(CPU 기능)이 내장되는 것이 보통이다. 이때의 마이컴은 공기의 오염정도를 판단하고 공조기 컨트롤러에 신호를 전달하여 외기오염 물질을 차단하는 기능을 수행한다. 마이컴의 없는 기종의 경우 AQS 모듈의 신호는 온도조절장치(ATC: Automatic Temperature Controller)의 마이컴에 의해 처리된다.
이러한 시스템의 장점은 마이컴과 가스센서가 일체화됨에 따라 시스템이 단 순화되어 가격이 저렴하고 적용이 용이하다는 것이다. 단점으로 시스템이 너무 단순함으로 인해 다양한 정보를 얻을 수 없으므로 보다 우수한 외기오염 판단 및 공조 시스템과의 연계성에 어려움이 있다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 APS 모듈에서는 가스센서(Gas Sensor)만을 장착하고, 오염을 판단하는 마이컴(Micom)은 공조 시스템 및 여러 가지 정보를 입력받고 있는 ATC 마이컴을 이용하는 시스템도 선택적으로 활용된다.
이때 자동온도조절장치(ATC)는 APS 모듈에서 들어오는 신호를 받고 동작을 시켜야 하는데 APS 모듈에 마이컴이 내장된 기종과 내장되지 않은 기종이 있기 때문에 이것을 서로 맞추어 생산 및 A/S 해야 하는 어려움이 있다. 따라서 APS 모듈의 두가지 형태의 출력신호를 기준으로 하여 ATC가 두 가지 모듈을 구분해 사양 구분 없이 생산 후 ATC가 APS 모듈의 출력만을 보고 구분해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차의 자동온도조절장치(ATC) 모듈에서 배기가스감지장치(APS) 모듈이 가스센서(Gas Sensor)에 마이컴이 내장된 기종과, 마이컴이 내장되지 않은 가스센서만 내장된 기종을 출력 형태에 따라 판단하여 어떤 사양이 장착되더라도 정상적으로 작동되게 하기 위한 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자동차의 자동온도조절장치(ATC)에서 배기가스감지장치(APS) 모듈이 APS 마이컴이 포함되는 기종인지 판단하는 방법에 있어서: 시스템의 초기값을 설정하고(S1), 상기 APS 모듈의 가스센서 값(Vs)을 입력하는 단계(S2); 상기 가스센서 값(Vs)이 오차범위를 포함하여 1V인지 판단하는 단계(S3); 상기 가스센서 값(Vs)이 오차범위를 포함하여 4V인지 판단하는 단계(S4); 및 상기 단계 S3과 S4 중 하나의 조건을 만족하면 가스 센서에 마이컴이 내장된 기종으로 판단하고(S5) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 단계 S3과 S4에서 모두 조건을 만족하지 않으면 마이컴이 내장되지 않은 기종으로 가스 센서만 내장된 기종으로 판단하고(S7) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 가스센서에 마이컴 내장 타입의 APS 센서를 사용하는 시스템 구성도, 도 2는 마이컴이 없는 가스센서만 내장된 타입의 APS 센서를 사용하는 시스템 구성도이다.
본 발명은 자동온도조절장치(ATC)(30)가 APS 모듈(20)의 두가지 사양을 구분 하기 위한 방법으로 마이컴(15)이 포함되는 기종인지 판단하기 위해 출력의 형태를 비교하는 것이다. 먼저 마이컴이 내장된 APS 모듈의 출력 형태는 자체적으로 오염이 없을 때와 있을 때를 판단하고 그 결과 값만을 출력하여 주므로 오염 상태의 출력과 정상상태의 두 가지 출력 형태가 있다.
예를 들면 오염 상태는 1[V], 정상 상태는 4[V]로 정의하고 이 외의 신호는 Fault 상태로 정의된다. 이러한 형태는 국내에서 양산하고 있는 대부분의 마이컴이 내장된 APS 모듈의 출력 형태이다.
이와 달리 마이컴이 내장되지 않는 APS 모듈은 가스 센서(Gas Sensor)의 출력값이 그대로 자동온도조절장치(ATC)로 전달된다. 따라서 가스 센서가 출력하는 값의 전 범위가 ATC로 입력될 수 있다.
실제 가스 센서의 값은 공기의 상태나 주변 상황에 따라 계속적으로 값이 바뀌므로 1[V](오염 상태)와 4[V](정상 상태)의 값에 일정한 밴드폭(Bandwidth)을 정해놓고 이를 벗어나지 않을 경우 마이컴이 내장된 APS 모듈로 인식하고 그에 따라 제어하게 된다. 1[V]와 4[V]로 서로 전환되는 순간에는 순간적으로 중간 값이 존재할 수 있으므로 이에 대한 필터는 기본적으로 구성된다.
상기 자동온도조절장치(ATC)는 내부의 마이컴에서 내기온도센서, 외기온도센서, 수온센서, 태양열센서, 조작스위치 등으로부터 신호를 입력하고 설정된 조건에 따라 구동부에 출력하여 에어컨, 송풍기, 댐퍼 등을 제어함에 따라 자동차 실내온도를 설정된 상태로 유지시켜 주는 장치이다.
이를 위해 ATC의 마이컴은 CPU, ROM, RAM을 기본적으로 구비하며, 입출력 인 터페이스 회로와 연결된다. ROM에는 초기화 프로그램이 저장되고, RAM에는 입출력 데이터값이 일시 저장된다. 또한 상기 자동온도조절장치(ATC)(30)는 자동차의 종합제어기인 전자제어유닛(ECU: Electronic Control Unit)과 정보를 교환하도록 연결된다.
도 1에 도시된 바와 같이 APS 마이컴(15)이 내장된 경우 APS 모듈(20)에서 ATC(30)로 전송되는 출력은 A/D컨버터(도시 생략)를 거친 디지털신호인 반면, 도 2와 같이 APS 마이컴(15)이 내장되지 않은 경우 가스센서(10)의 아날로그 신호가 그대로 ATC(30)로 전달된다. 이후 ATC(30)는 이러한 신호의 차이를 판단하여 APS 모듈(20)의 기종을 판단하며, 그 구체적인 작동의 일예는 도 3을 이용하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단 방법을 나타내는 플로우차트가 도시된다.
본 발명은 시스템의 초기값을 설정하고(S1), APS 모듈(20)의 신호를 입력하는 단계(S2)를 거친다. S1 단계에서 자동차의 시동키스위치가 on되고 ATC(30)에 전원이 인가되면 마이컴은 초기화루틴을 거친다. ATC 마이컴은 전술한 주기능을 위한 프로그램 루틴이 수행되기 앞서 본 발명의 알고리즘을 수행하기 위한 루틴을 수행하도록 자체의 ROM에 프로그램을 둔다.
이후 단계 S2에서 ATC 마이컴은 상기 APS 모듈(20)에서 출력되는 신호를 입력받아 저장한다. 상기 AQS 모듈(20)의 신호값은 일정한 샘플링 주기로 수회 입력하여 ATC 마이컴의 메모리에 일시 저장한다. 샘플링은 대략 1초 내외에 수회 정도로 실시하는 것으로 설정하면 무난하다. 상기 ATC(30)에 입력된 가스센서 신호 값(Vs)은 저장하기 전에 다시 A/D컨버터(도시 생략)를 거쳐 디지털화 할 수도 있다.
이어서, 상기 APS 모듈(20)의 가스 센서 신호값(Vs)이 오차범위를 포함하여 1V인지 판단하는 단계(S30)와, 상기 APS 모듈(20)의 상기 가스 센서 신호값(Vs)이 오차범위를 포함하여 4V인지 판단하는 단계(S40)를 거친다. 예컨대 오염된 상태의 신호가 1V이고 오염되지 않은 상태의 신호가 4V이라면, APS 모듈(20)의 가스 센서 신호값(Vs)이 샘플링할 당시의 신호값이 1V 또는 4V만 존재하는지 1V와 4V의 중간값이 존재하는지 판단해야 한다. 물론 상기한 1V와 4V는 대략 5% 내외의 오차범위(밴드폭:Bandwidth)를 고려한 값으로 설정하여 기준치로 삼는다.
이어서, 상기 단계 S3과 S4 중 하나에서 조건을 만족하면 마이컴이 내장된 기종으로 판단하고(S5) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6)를 거친다. 단계 S3에서 ATC(30)에 저장된 신호의 데이터값을 읽어 1V인지 판단하고, 1V이면 마이컴 내장형으로 판단하고(단계 S5), 1V가 아니면 다시 S4의 단계에서 4V인지를 판단하여(단계 S4) 4V이면 상기와 동일하게 마이컴 내장형으로 판단한다. 이는 시동키스위치를 on한 순간에 외기가 오염상태이든 아니든 샘플링되어 저장된 다수의 신호 데이터값 중에 1V 또는 4V의 디지털 신호만 존재하는 경우이다.
이와 같이 판단된 결과는 ATC 마이컴에 저장되며 이후 자동차의 시동키스위치가 on되는 동안 유지된다.
마지막으로, 상기 S3과 S4 단계에서 모두 조건을 만족하지 않으면 마이컴이 내장되지 않은 가스 센서만 내장된 기종으로 판단하고(S7) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6)를 포함한다. 단계 S3과 S4에서 모두 조건을 만족하지 않으면 1V 또는 4V가 아닌 중간 값이므로 마이컴 부재형으로 가스센서만 내장형으로 판단한다(단계 S7). 이후 사양 판단이 없으며, 단 시동(Ignition) 전원 off/on 시에는 다신 판단을 시작한다(단계 S8). 샘플링된 데이터값 중에 혹시 1V 또는 4V의 신호가 하나 정도 존재할 수도 있으나 다수의 데이터값을 비교하기 때문에 판단의 오류는 발생되지 않는다.
이와 같이 판단된 결과도 ATC 마이컴에 저장되며 이후 자동차의 시동키스위치가 on되는 동안 유지된다. 시동키스위치가 off되면 다시 상기한 프로그램을 다시 진행하여 새로운 판단을 한다. APS 모듈(20)에 마이컴(15)이 포함되는지의 여부에 따라 ATC 마이컴은 상호 다르게 설정된 루틴으로 진행한다. 그것은 가스센서(10)의 입력을 디지털화하는 기능의 차이에 바탕을 둔다.
한편, 본 발명의 작동은 상기에 순서에만 국한되지 않고 적절하게 변경할 수 있고, 판단 방법에 있어서도 ATC 마이컴의 프로그램 수정으로 변경이 가능하다. 예컨대, 1V와 4V를 각각 단계별로 판단하지 않고 1V와 4V의 중간에 위치하는 데이터값인지 하나의 단계로 판단할 수도 있다.
그러므로 제조현장 또는 A/S현장에서 작업자는 APS 모듈(20)의 사양을 구분하지 않고 ATC(30)에 결선하는 것만으로 해당 조립공정이 완료된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단 방법은 자동차의 자동온도조절장치(ATC)에서 배기가스감지장치(APS) 모듈이 가스 센서와 마이컴이 내장된 APS 센서를 사용하는 기종과, 마이컴이 내장되지 않은 가스 센서만 내장된 APS 센서 기종을 출력 신호 형태에 따라 판단함에 따라 생산 또는 애프터 서비스(A/S)에 편의성을 향상하는 효과가 있다.
또한, APS모듈에서 마이컴을 삭제하고 다른 제어기(Controller)에서 오염을 판단하는 것은 쉽게 생각할 수 있지만 양산 혹은 A/S 시에 사양별로 접목해야 하는 불편함이 따르게 된다. 이에 APS 모듈의 두 가지 특징을 찾아 사양을 구분하는 방법에 의해 어느 APS 모듈을 사용하더라도 정상 동작할 수 있으므로 양산성과 A/S 편의성을 높였다.

Claims (2)

  1. 자동차의 자동온도조절장치(ATC)에서 배기가스감지장치(APS) 모듈이 APS 마이컴이 포함되는 기종인지 판단하는 방법에 있어서:
    시스템의 초기값을 설정하고(S1), 상기 APS 모듈의 가스센서 값(Vs)을 입력하는 단계(S2);
    상기 가스센서 값(Vs)이 오차범위를 포함하여 1V인지 판단하는 단계(S3);
    상기 가스센서 값(Vs)이 오차범위를 포함하여 4V인지 판단하는 단계(S4); 및
    상기 단계 S3과 S4 중 하나의 조건을 만족하면 가스 센서에 마이컴이 내장된 기종으로 판단하고(S5) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 S3과 S4에서 모두 조건을 만족하지 않으면 마이컴이 내장되지 않은 기종으로 가스 센서만 내장된 기종으로 판단하고(S7) 해당 데이터를 저장하는 단계(S6)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 외기 오염을 차단하는 공기 품질 시스템의 기종 판단방법.
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