KR100871202B1 - 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법 - Google Patents

자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 전원 시스템의 누설 전류를 감소시키기 위하여 배터리를 사용하지 않고, 이그니션 전원으로 전원의 오프(off) 시 외기 온도 데이터를 저장할 수 있도록 메모리를 구비하여 저장시키며, 시동 오프(off) 후 일정 시간 경과하지 않았을 시의 엔진룸의 과도하게 상승된 열이 반영된 현재 외기 온도를 사용하지 않고, 메모리에 저장된 시동 오프(off) 전의 외기 온도 데이터를 사용함으로써, 상승된 온도를 반영시키지 않아 자동 온도 조절 시스템의 정확한 구현이 가능하며, 이로 인한 감성 품질을 저해하는 요소를 제거할 수 있는 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법을 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은 자동차의 주행 속도를 차속 센서로 측정하고, 상기 차속 센서의 차속 데이터에 따라 상승 및 하강하는 외기 온도를 보정하기 위한 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보정 방법에 있어서, 외기 온도 센서의 외기 온도 데이터를 시동이 오프(off)될 시까지 자동 온도 조절 시스템의 메모리에 저장하는 제1 과정; 및 시동 오프(off) 후 일정 시간이 경과하지 않고, 시동이 온(on)되면 상기 메모리에 저장되어 있는 외기 온도 데이터를 적용하는 제2 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
무전원 메모리, 외기 온도 보상, 자동 온도 조절 시스템.

Description

자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법{Method for Compensating Ambient Sensor of a Full Automatic Temperature Control System for a Vehicle}
도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템을 나타내는 블록 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 인식 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템을 나타내는 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명>
11: 차속 센서 13: 외기 온도 센서
50: 자동 온도 조절 시스템 51: 메모리
70: 공기 조화 시스템
본 발명은 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 전원 시스템의 누설 전류를 감소시키기 위하여 배터리를 사용하지 않고, 이그니션 전원으로 전원의 오프(off) 시 외기 온도 데이터를 저장할 수 있도록 메모리를 구비하여 저장시키며, 시동 오프(off) 후 일정 시간 경과하지 않았을 시의 엔진룸의 과도하게 상승된 열이 반영된 현재 외기 온도를 사용하지 않고, 메모리에 저장된 시동 오프(off) 전의 외기 온도 데이터를 사용함으로써, 상승된 온도를 반영시키지 않아 자동 온도 조절 시스템의 정확한 구현이 가능하며, 이로 인한 감성 품질을 저해하는 요소를 제거할 수 있는 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 다양한 기후 조건이나 주행 조건에서도 승차자에게 쾌적한 환경을 제공하기 위한 온도 조절 장치가 장착되어 있으며, 여기에는 자동차의 실내 냉/난방을 위한 에어컨과 히터 유닛이 포함되고, 일반적인 온도 조절 장치를 동작시키기 위해서는 탑승자의 수동 조작이 요구되기 때문에, 탑승자의 수동조작상의 번거로움을 해결하고자 자동 온도 조절 시스템(FATC: Full Automatic Temperature Control System)이 개발 및 보급되기 이르렀다.
자동 온도 조절 시스템은 차외 및 차내의 온도를 각각 감지하기 위한 외기 온도 센서와 내기 온도 센서를 구비하며, 상기 외기 온도 센서는 통상적으로 자동차 범퍼에 위치하기 때문에 엔진룸에서 방출되는 열의 영향을 받으며, 특히 자동차가 정지되어 있거나 저속으로 주행하는 경우에는 엔진룸으로부터 방출되는 열의 영향이 높아진다.
여기서, 엔진룸에 의한 열 영향을 최소화하기 위한 방법을 첨부된 도면으로 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템을 나타내는 블록 구성도이다. 도면에서 도시된 바와 같이, 온도 설정부(111)는 차내의 온도를 설정하기 위한 기능 블록으로써 탑승자에 의하여 조작되며, 조작에 따른 온도 설정 데이터를 발생하여 자동 온도 조절 시스템(150)으로 출력하고, 외기 온도 센서(115)는 통상적으로 차량의 범퍼에 위치하여 차외 온도를 감지하여 자동 온도 조절 시스템(150)으로 출력한다.
상기 자동 온도 조절 시스템(150)은 내기 온도 센서(113) 및 외기 온도 센서(115), 그리고 차속 센서(117)로부터 입력되는 감지 데이터에 근거하여 차내의 온도를 탑승자가 설정한 온도와 일치하도록 입, 출력 장치를 제어하고, 외기 온도 센서(115) 데이터 미치 가변 온도 상승률을 기 정해진 프로그램에 구비한다.
흡기 도어 구동부(171)는 상기 자동 온도 조절 시스템(150)의 제어 신호에 따라 흡입되는 내기 및 외기의 비율을 결정하는 흡기 도어의 위치를 조절하며, 송풍기 구동부(173)는 상기 자동 온도 조절 시스템(150)의 제어 신호에 따라 차량의 내부로 공급되는 공기의 풍량을 결정하는 송풍기를 구동시키고, 증발기 구동 부(175)는 자동 온도 조절 시스템(150)의 제어 신호에 따라 상기 송풍기에 의하여 공급되는 공기의 온도를 낮추어 주는 증발기(evaporator)를 구동시키며, 에어 믹스 구동부(177)는 상기 자동 온도 조절 시스템(150)의 제어 신호에 따라 증발기를 통과한 공기중에서 히터 코어(heater core)를 통과하는 공기의 비율을 결정하는 에어 믹스 도어의 위치를 조절한다.
도 2는 종래 기술에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 인식 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도면에서 도시된 바와 같이, 운전자에 의하여 점화 스위치가 온(on)되어 해당 자동차의 시동이 온(on) 상태로 되면, 자동 온도 조절 시스템(150)은 차속을 리드하는 단계로 진행하여(S111) 차속 센서(117)를 통하여 현재 차속을 리드하고, 리드된 차속이 규정 차속 이상인지의 여부를 검사한다(S113).
현재 차속이 규정 차속 이상의 값을 가지면, 자동 온도 조절 시스템(150)은 내부 타이머의 타임 카운트를 개시하고(S115), 타임 카운트의 값이 제1 설정시간(T1)을 경과하는지 검사한다(S117).
제1 설정 시간이(T1) 역시 후술할 제2 설정시간(T2)과 함께 외기 온도를 정확하게 인식하기 위하여 설정되는 데이터이며, 제1 설정시간을 초과하였다면 자동 온도 조절 시스템(150)은 외기 온도 센서(115)값을 리드한 후 가변 온도 상승률을 적용하여 외기 온도에 반영시키고(S119, S121), 제2 설정시간이 초과되었으면 일정 온도 상승률을 적용하여 차속을 리드하고 규정 속도 이하의 여부를 검사한 후(S123, S125, S127), 규정 속도 초과이면 일정 온도 상승률을 적용하는 단계(S125)로 반복 구동시킨다.
그러나, 자동차의 전원 시스템의 누설 전류(leakage current)를 감소시키기 위하여 배터리(battery)를 사용하지 않고, 이그니션 전원(ignition source)만 사용할 경우에는 전원의 오프(off)시 외기 온도 데이터를 저장할 수 없고, 시동을 오프(off)시킨 후 일정 시간이 경과하지 않았을 경우에는 시동 오프(off) 전의 외기 온도 데이터가 아닌 현재의 외기 온도 데이터를 이용하기 때문에 엔진룸의 영향으로 과도하게 상승된 온도가 반영되어 자동 온도 조절 시스템의 오동작을 초래하고, 이로인해 감성 품질을 저해하는 요소로 작용하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 자동차 전원 시스템의 누설 전류를 감소시키기 위하여 배터리를 사용하지 않고, 이그니션 전원으로 전원의 오프(off) 시 외기 온도 데이터를 저장할 수 있도록 메모리를 구비하여 저장시키며, 시동 오프(off) 후 일정 시간 경과하지 않았을 시의 엔진룸의 과도하게 상승된 열이 반영된 현재 외기 온도를 사용하지 않고, 메모리에 저장된 시동 오프(off) 전의 외기 온도 데이터를 사용함으로써, 상승된 온도를 반영시키지 않아 자동 온도 조절 시스템의 정확한 구현이 가능하며, 이로 인한 감성 품질을 저해하는 요소를 제거할 수 있는 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동차의 주행 속도를 차속 센서로 측정하고, 상기 차속 센서의 차속 데이터에 따라 상승 및 하강하는 외기 온도를 보정하기 위한 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보정 방법에 있어서, 외기 온도 센서의 외기 온도 데이터를 시동이 오프(off)될 시까지 자동 온도 조절 시스템의 메모리에 저장하는 제1 과정; 및 시동 오프(off) 후 일정 시간이 경과하지 않고, 시동이 온(on)되면 상기 메모리에 저장되어 있는 외기 온도 데이터를 적용하는 제2 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 메모리는 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory)으로 구비되어 상기 외기 온도 센서의 외기 온도 데이터를 무전원으로 보존할 수 있다.
또한, 차속 센서로부터 리드된 차속 데이터가 일정 속도 이상일 경우에는 잠열 및 이상 온도로 상승 및 하강된 외기 온도 데이터를 하강 및 상승시키는 보정율인 외기 온도 보상율을 낮게 적용시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 제1 과정은 차속 센서로부터 리드된 차속 데이터가 일정 속도 이하일 경우에는 잠열 및 이상 온도로 상승 및 하강된 외기 온도 데이터를 하강 및 상승시키는 보정율인 외기 온도 보상율을 적용하지 않는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제2 과정은 일정 시간 경과 후 시동이 온(on)되면, 현재 외기 온 도 센서에서 측정한 외기 온도 데이터를 적용시키는 단계;를 포함한다
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템을 나타내는 블록 구성도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 자동 온도 조절 시스템(50) 및 입, 출력 장치는 차속 센서(11)와 외기 온도 센서(13)와 메모리(51)를 구비하는 자동 온도 조절 시스템(50)과 공기 조화 시스템(70)으로 이루어진다.
여기서, 차속 센서(11)는 자동차의 주행 속도를 감지하는 자동 온도 조절 시스템(50)의 입력 장치로서, 차속이 일정 차속 이상이면 외기 온도 센서(13)의 외기 온도 데이터(raw ambient data)를 사용하지만 차속이 일정 차속 이하, 또는 정차했을 시에는 엔진룸의 영향으로 과도하게 상승된 외기 온도 데이터에 보상을 하기 위하여 구비된다.
그리고, 외기 온도 센서(13)(Ambient Sensor)는 자동차의 라디에이터 앞단 중앙부에 장착되어 있으며, 부특성 서미스터로 (NTC 저항:Negative Temperature Coefficient Resistor)로 이루어지고, 자동차의 외부의 온도를 감지하도록 구비되어 자동 온도 조절 시스템(50)에서 외기 온도, 내기 온도, 그리고 운전자 설정 온도를 비교하여 공기 조화 시스템(70)으로 풍량 및 실내 온도를 유지하도록 제어 명령을 출력하여 사용자가 설정한 온도를 유지하도록 구비된다.
또한, 메모리(51)는 전기적 소거 및 프로그램 가능 읽기 전용 기억 장치(電 氣的消去-可能-專用記憶裝置, Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)로 구비됨으로써, 배터리 전원이 제거되어도 장기간 안정적으로 전원 없이도 장기간 안정적으로 기억하는 비휘발성 기억 장치이다.
그리고, 소거 및 프로그램 가능 읽기용 기억 장치(EPROM)의 변형으로 일단 기록된 데이터를 전기적으로 소거하여 재기록할 수 있으므로, 프로그램을 재기록하는 것이 필요한 응용에 편리하게 사용할 수 있고, 칩을 구성하는 소자의 전하(電荷, electric charge)를 전기적으로 변화시킴으로써 데이터를 기록, 소거한다.
또한, 전기적으로 판독이나 기록을 할 수 있어서 시스템 내에 내장된 상태로 프로그램을 다시 할 수 있으며, 재기록 하는 시간은 플리플롭(Filp-Flop)으로 이루어진 메모리(51) 소자를 임의로 지정하여 데이터를 해독 및 기록할 수 있는 기억 장치인 램(RAM: Random Access Memory)보다 시간이 많이 소요되고, 기억 용량이 작으며 재기록 횟수에도 제한이 있지만, 이 장치에 기록된 데이터는 전원이 없어도 오래 보존되기 때문에 시동을 오프(off)하기 일정 시간 전의 외기 온도 데이터를 저장가능하도록 구비된다.
더불어, 자동 온도 조절 시스템(50)은 상기 메모리(51)를 포함하여 이루어지며, 각종 입, 출력 장치를 제어하고, 사용자의 설정과 입력 장치의 데이터를 비교 및 분석하여 차량의 실내 온도 및 풍량을 사용자의 설정에 근접하도록 제어한다.
여기서, 공기 조화 시스템(HVAC: Heater Ventilated Air Conditioning, 70)은 상기 자동 온도 조절 시스템(50)의 제어로 구동되며, 블로워 모터로 공기의 유압차를 발생시켜 자동차의 실외의 공기를 흡입 및 배출하고, 자동차의 실내의 공기 를 강제로 실외로 배출시키는 벤틸레이터 기능과 자동차 실내의 온(on), 난 방을 위하여 구비되는 쿨러 및 히터를 포함하여 이루어진다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 시스템(50)의 외기 온도 보상 방법을 나타내는 흐름도이다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 자동 온도 조절 시스템(50)의 외기 온도 보상 방법은 시동의 온(on)/오프(off)(on/off)의 여부를 확인하고(S11), 시동이 온(on)이면 자동 온도 조절 시스템(50)의 온(on)/오프(off)(on/off)의 여부를 확인한다(S13).
여기서, 시동이 오프(off)이면 본 발명에 의한 자동차용 자동 온도 조절 시스템(50)의 외기 온도 보상 방법을 종료시키고(S35), 자동 온도 조절 시스템(50)이 온(on)이면 차속 센서(11)로부터 자동 온도 조절 시스템(50)에 차량의 현재 속도를 로드하여 일정 속도 이상인지의 여부를 확인한다(S15).
그리고, 상기 단계(S15)에서 일정 속도 이상일 경우에는 기 정해진 일정 속도이상이면 외기 온도 센서(13)에서 감지하는 외기 온도 데이터가 엔진룸의 잠열 및 주변 환경에 영향을 받지 않은 값이라고 판단하고 외기 온도 보상율을 낮게 적용하거나 또는 상기 외기 온도 센서(13)에서 감지한 외기 온도 데이터(raw data)를 보상없이 그대로 자동 온도 조절 시스템(50)에 입력 및 적용시킨다(S17).
여기서, 외기 온도 보상율은 잠열 및 외부 온도의 이상적인 상승 또는 하강으로 인하여 차량 외부의 온도 측정에 있어서, 오류가 감지될 상황일 때 상승 또는 하강된 온도량을 감소 또는 증가시켜 더욱 정확한 실제 외기 온도를 측정할 수 있도록 설계된 알고리즘이며, 자동차가 정차 또는 주차시, 이그니션 키(ignition key)가 온(on)되어 엔진이 가동중일 때에는 엔진의 열로 인하여 외기 온도를 정확히 측정할 수 없기 때문에, 차속이 일정 차속 이상이면, 엔진의 잠열로 인한 이상적인 상승 및 하강율이 낮다고 가정하여 외기 온도 보상율을 낮게 적용하며, 반대로 차속이 일정 차속 이하이면, 엔진의 잠열로 인한 이상적인 상승 및 하강율이 높다고 가정하여 외기 온도 보상율을 적용하지 않는다.
또한, 상기 외기 온도 데이터를 메모리(51)에 저장시키고, 시동이 오프(off)되기 일정 시간 전까지 계속적으로 저장시키되, 최종적으로 저장된 외기 온도 데이터를 기억시킨다(S23).
한편, 상기 단계(S15)에서 일정 속도 이하일 경우에는 외기 온도 센서(13)로부터 자동 온도 조절 시스템(50)에 입력된 외기 온도 데이터의 변화를 무시하여 외기 온도 보상률 적용하지 않고 일정 속도 이상인지의 여부를 확인한다(S21).
상기 단계(S21)에서 일정 속도 이상이면 상기 단계(S23, S25)로 복귀하여 구동시키고, 시동 오프(off)의 여부를 확인한다(S25).
상기 단계(S25)에서 시동이 오프(off)이면 일정 시간 경과 후에 시동이 온(on)되었는 지의 여부를 확인하고(S27), 일정 시간이 경과되었으면 엔진룸 및 주변 환경으로 인한 외기 온도의 급격한 상승으로 인한 잠열이 제거되었다고 판단하고, 현재 외기 온도를 적용하며(S29), 일정 시간이 경과하지 않았으면 잠열 및 엔진룸으로부터의 영향이 있다고 판단하여 현재 외기 온도 센서(13)의 외기 온도 데 이터를 삭제하고, 시동 오프(off)(S25)전 최종적으로 저장한 외기 온도를 로딩하여 외기 온도 데이터로 적용하게 된다.
그리고, 자동 온도 조절 시스템(50)의 온(on)/오프(off)(on/off)의 여부를 확인하고, 자동 온도 조절 시스템(50)이 온(on)이면 상기 단계(S13)으로 복귀하여 반복 단계를 실행하고, 자동 온도 조절 시스템(50)이 오프(off)이면 시동이 오프(off)인지를 확인하며(S35), 시동이 오프(off)되었으면 본 발명에 따른 알고리즘을 종료시킨다.
상기 단계(S35)에서 시동이 온(on)이면 본 발명의 상기 단계(S11)로 복귀하여 본 발명에 따른 알고리즘을 시작한다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 자동차 전원 시스템의 누설 전류를 감소시키기 위하여 배터리를 사용하지 않고, 이그니션 전원으로 전원의 오프(off) 시 외기 온도 데이터를 저장할 수 있도록 메모리를 구비하여 저장시키며, 시동 오프(off) 후 일정 시간 경과하지 않았을 시의 엔진룸의 과도하게 상승된 열이 반영된 현재 외기 온도를 사용하지 않고, 메모리에 저장된 시동 오프(off) 전의 외기 온도 데이터를 사용함으로써, 상승된 온도를 반영시키지 않아 자동 온도 조절 시스템의 정확한 구현이 가능하며, 이로 인한 감성 품질을 저해하는 요소를 제거할 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능 할 것이다.

Claims (5)

  1. 자동차의 주행 속도를 차속 센서(11)로 측정하고, 상기 차속 센서의 차속 데이터에 따라 상승 및 하강하는 외기 온도를 보정하기 위한 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보정 방법에 있어서,
    외기 온도 센서(13)의 외기 온도 데이터를 시동이 오프(off)될 시까지 자동 온도 조절 시스템(50)의 메모리(51)에 저장하고, 상기 차속 센서(11)로부터 리드된 차속 데이터가 일정 속도 이상일 경우에는 잠열 및 이상 온도로 상승 및 하강된 외기 온도 데이터를 하강 및 상승시키는 외기 온도 보상율을 낮게 적용시키는 제1 과정; 및
    시동 오프(off) 후 일정 시간이 경과하지 않고, 시동이 온(on)되면 상기 메모리(51)에 저장되어 있는 외기 온도 데이터를 적용하는 제2 과정;
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법.
  2. 자동차의 주행 속도를 차속 센서(11)로 측정하고, 상기 차속 센서의 차속 데이터에 따라 상승 및 하강하는 외기 온도를 보정하기 위한 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보정 방법에 있어서,
    외기 온도 센서(13)의 외기 온도 데이터를 시동이 오프(off)될 시까지 자동 온도 조절 시스템(50)의 메모리(51)에 저장하고, 상기 차속 센서(11)로부터 리드된 차속 데이터가 일정 속도 이하일 경우에는 잠열 및 이상 온도로 상승 및 하강된 외기 온도 데이터를 하강 및 상승시키는 외기 온도 보상율을 적용하지 않는 제1 과정; 및
    시동 오프(off) 후 일정 시간이 경과하지 않고, 시동이 온(on)되면 상기 메모리(51)에 저장되어 있는 외기 온도 데이터를 적용하는 제2 과정;
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 과정은 일정 시간 경과 후 시동이 온(on)되면, 현재 외기 온도 센서(13)에서 측정한 외기 온도 데이터를 적용시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 메모리(51)는 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory)으로 구비되어 상기 외기 온도 센서(13)의 외기 온도 데이터를 무전원으로 보존할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 시스템의 외기 온도 보상 방법.
  5. 삭제
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