KR100957159B1 - 차량의 에어컨 시스템 진단장치 및 방법 - Google Patents

차량의 에어컨 시스템 진단장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어컨 시스템의 이상 여부를 냉매의 압력을 검출하는 압력센서의 정보를 이용하여 모니터링하고, 고장 원인을 제공하는 것이다.
본 발명은 엔진회전수 검출부와 A/C 스위치, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 컴푸레셔, 컴푸레셔에 공급되는 배터리 전원을 단속하는 에어컨 릴레이 및 컴푸레셔에 의해 압축되는 냉매의 압력을 검출하는 압력센서를 포함하며, 압력센서의 정보를 모니터링하여 컴푸레셔의 상태 및 냉매의 과부족 여부를 판정하는 제어부를 더 포함한다.
에어컨 시스템, 진단장치, 냉매압력, 압력센서

Description

차량의 에어컨 시스템 진단장치 및 방법{APPARATUS FOR DIAGNOSIS AIR CONDITIONER SYSTEM ON VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 에어컨 시스템 진단장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 에어컨 시스템의 이상 여부를 냉매의 압력을 검출하는 압력센서의 정보를 이용하여 모니터링하고, 고장 원인을 제공하는 차량의 에어컨 시스템 진단장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 운전자 및 동승자에게 쾌적한 운행 환경을 제공하기 위한 공조 시스템에 구비되는데, 이중에서 에어컨 시스템은 하절기 운행에서 냉방을 제공한다.
에어컨 시스템은 냉매가 저장되는 탱크, 냉매를 고온 고압의 가스로 압축하는 컴푸레셔, 컴푸레셔에 의해 압축된 기상상태의 냉매를 액상으로 변환시키는 콘덴서, 순환되는 냉매의 압력을 검출하여 콘덴서 팬의 속도와 컴푸레셔의 작동을 제어시키는 압력센서, 액상의 냉매를 증발시켜 주변의 잠열을 흡수하는 증발기, 에어컨 시스템의 제반적인 동작을 제어하는 제어수단, 에어컨 릴레이로 구성된다.
상기한 구조에서 컴푸레셔는 제어수단의 온/오프 제어신호에 의해 동작되나 동작 상태의 정보를 제어수단에 피드백 하는 기능이 제공되고 있지 않다.
에어컨 시스템은 다양한 원인에 의해 고장이 발생되는데, 예를 들어 전기적 연결을 제공하는 와이어 하네스(Wire Harness)의 단선이나 단락에 의한 고장, 냉매 부족으로 인한 냉방기능 상실, 냉매과다에 의한 냉방기능 상실, 컴푸레셔의 작동불량 등이 포함된다.
현재의 차량에 적용되어 있는 OBD 진단에서 에어컨 시스템의 진단방법은 에어컨 컴푸레셔, 에어컨 릴레이를 연결하는 제어신호의 단선이나 단락만을 진단하도록 되어 있을 뿐 근본적인 진단 기능이 제공되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 에어컨 시스템의 이상 여부를 냉매의 압력을 검출하는 압력센서의 정보를 이용하여 에어컨 컴푸레셔의 제어상태, 냉매의 과부족 등을 모니터링하고, 그에 따른 고장 원인을 명확하게 판별하여 고장 상태의 정보를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차량의 에어컨 시스템 진단장치는, 엔진회전수 검출부와 A/C 스위치, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 컴푸레셔, 컴푸레셔에 공급되는 배터리 전원을 단속하는 에어컨 릴레이 및 컴푸레셔에 의해 압축되는 냉매의 압력을 검출하는 압력센서를 포함하며,
상기 압력센서의 정보를 모니터링하여 컴푸레셔의 상태 및 냉매의 과부족 여 부를 판정하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 차량의 에어컨 시스템 진단방법은, 에어컨 시스템의 온이 검출되면 설정된 일정시간 동안 냉매의 압력 변화를 연산하는 과정; 냉매의 시간당 압력 상승값을 분석하여 냉매의 과부족 및 제어라인의 이상여부를 진단하는 과정을 포함한다.
전술한 구성에 의하여 본 발명은 냉매의 압력으로부터 에어컨 시스템의 고장 원인을 간편하고 명확하게 판별할 수 있어 차량의 신뢰성을 제공하고, 고장 상태의 정보에 따라 정비시간을 단축시키는 효과를 기대할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 시스템 진단장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 엔진회전수 검출부(101), A/C스위치(102), 제어부(103), 에어컨 릴레이(104), 컴푸레셔(105), 배터리(106), 압력센서(107)를 포함한다.
엔진회전수 검출부(101)는 크랭크축의 각도 변화를 검출하는 크랭크 각 센서 혹은 캠축의 각도 변화를 검출하는 캠 각 센서로 이루어지며, 엔진의 회전수를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(103)에 제공한다.
A/C 스위치(102)는 운전자에 의해 작동되며, 에어컨 시스템의 동작을 온/오프 선택하는 신호와 온도, 송풍방향 및 바람의 세기를 선택하는 신호를 제어부(103)에 제공한다.
제어부(103)는 엔진의 시동 온이 검출되는 상태에서 상기 A/C 스위치(102)의 선택 신호에 따라 에어컨 시스템의 온/오프와 온도, 송풍방향 및 바람의 세기를 제어하며, 압력센서(107)로부터 피드백 검출되는 정보를 모니터링하여 컴푸레셔(105)의 제어상태 및 냉매의 과부족 여부를 판정하여 그에 대한 고장상태의 정보를 도시되지 않은 표시수단을 통해 제공한다.
에어컨 릴레이(104)는 제어부(103)의 제어신호에 따라 스위칭되어 컴푸레셔(105)에 공급되는 배터리(106)의 전원을 단속한다.
컴푸레셔(105)는 상기 에어컨 릴레이(104)의 접점을 통해 공급되는 배터리(106)의 전원에 의해 동작되어 냉매를 고온 고압의 가스로 압축한다.
압력센서(107)는 컴푸레셔(105)의 동작에 따라 고온 고압의 가스로 압축되는 냉매의 압력을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(103)에 제공하여 고장판단을 위한 모니터링이 실행되도록 한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에서 에어컨 시스템을 진단하는 동작에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
엔진의 시동이 온을 유지하는 상태이고(S101) 제어부(103)와 에어컨 릴레이(104)를 연결하는 제어라인(A)이 정상이며, 압력센서(107)가 정상을 유지하는 상태에서(S102) 제어부(103)는 A/C 스위치(102)의 신호를 분석하여 에어컨의 온 동작이 선택되었는지를 판단한다(S103).
에어컨의 온 동작이 선택된 상태이면 제어부(103)는 에어컨 릴레이(104)를 작동시켜 배터리(106)의 전원이 컴푸레셔(105)에 공급되도록 하여 에어컨 시스템을 동작시킨다.
상기와 같이 에어컨 시스템이 동작되면 제어부(103)는 컴푸레셔(105)에 의해 고온 고압의 가스로 압축되는 냉매의 압력을 압력센서(107)를 통해 검출하여(S104) 냉매의 압력 변화를 연산한다(S105).
상기 S105에서 연산된 냉매의 압력 최고값이 정상조건의 하한 압력 미만(기준압력), 예를 들어 2000hpa 미만의 값을 갖는지를 판단한다(S106).
상기 S106에서 압력 최고값이 고장판정의 기준압력 이하의 값을 갖는 상태이면 냉매부족으로 판정한 다음(S107) 고장코드를 출력하여 저장하고 동시에 도시되지 않은 표시수단을 통해 냉매부족에 대한 고장정보를 출력한다(S112).
예를 들어, 통상적으로 정상적인 상태에서 냉매의 압력은 2000 ~ 3000hpa 정도의 값을 유지하나 냉매의 압력이 2000hpa의 압력을 갖는 상태이면 냉매 부족으로 판정한다.
그러나, 상기 S105에서 압력 최고값이 고장판정의 기준압력 이상의 값을 갖는 상태이면 10초 동안의 냉매 압력 상승값이 2000hpa를 초과하는지 판단한다(S108).
상기 S108에서 냉매의 압력 상승값이 2000hpa 미만이면 에어컨 릴레이(104)와 컴푸레셔(105)를 연결하는 제어라인(C)의 단선 혹은 소착으로 판정한 다음(S109) 고장코드를 출력하여 저장하고 동시에 도시되지 않은 표시수단을 통해 제어라인(C)의 단선 혹은 소착에 대한 고장정보를 출력한다(S112).
예를 들어, 에어컨 시스템의 초기 구동시 냉매의 압력은 10초 동안 2000hpa 이상 상승하는데, 냉매압의 변화량이 일정수준 이하인 경우 컴푸레셔의 단선 혹은 소착으로 판정한다.
상기 S108에서 10초 동안 냉매의 압력 상승값이 2000hpa를 초과하면 냉매과다 판정을 위한 기준값, 예를 들어 5000hpa를 초과하는지 판단한다(S110).
상기 S110에서 10초 동안의 압력 상승값이 5000hpa를 초과하면 냉매과다로 판정한 다음(S111) 고장코드를 출력하여 저장하고 동시에 도시되지 않은 표시수단을 통해 냉매과다에 대한 고장정보를 출력한다(S112).
그러나, 상기 S110에서 10초 동안의 냉매의 압력 상승값이 5000hpa 미만이면 에어컨 시스템의 정상 작동으로 판정하고 진단동작을 종료한다(S113).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 시스템 진단장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 에어컨 시스템 진단을 실행하는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 엔진회전수 검출부 102 : A/C 스위치
103 : 제어부 104 : 에어콘 릴레이
105 : 컴푸레셔 106 : 배터리
107 : 압력센서

Claims (8)

  1. 엔진회전수 검출부와 A/C 스위치, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 컴푸레셔, 컴푸레셔에 공급되는 배터리 전원을 단속하는 에어컨 릴레이 및 컴푸레셔에 의해 압축되는 냉매의 압력을 검출하는 압력센서를 포함하는 에어컨 시스템에 있어서,
    에어컨 시스템이 온 되면 냉매의 압력 변화를 검출하여 압력 최고치가 정상 압력 미만이면 냉매부족을 판정하고,
    냉매의 압력 상승기울기를 분석하여 컴푸레셔 제어라인의 단선, 소착 고장과 냉매과다 여부를 판정하는 제어부;
    를 포함하는 차량의 에어컨 시스템 진단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 에어컨 시스템 온 되면 10초 동안 냉매의 압력 변화를 연산하는 과정;
    냉매압력의 최고값과 시간당 압력 상승값을 분석하여 냉매의 부족, 과다, 제어라인의 이상여부를 진단하는 과정을 포함하는 차량의 에어컨 시스템 진단방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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