KR101040793B1 - 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법 - Google Patents

스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법에 관한 것으로, 스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서 정차 등에 의해 엔진이 정지한 경우, 차량에 구성된 공조장치의 동작을 제어하여 연료의 소모를 최소화함으로써, 연비를 대폭적으로 향상시킨 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스톱-스타트 시스템에 의해 공조장치의 압축기가 구동되지 않는 상태에서도 차량의 내부 공기에 대한 제어가 가능한 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
따라서, 스톱-스타트 시스템이 탑재된 차량에 대한 기능성 및 신뢰성을 향상함으로써, 제품의 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.
차량, 공조장치, 스톱-스타트 시스템

Description

스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법{The control method of air conditional for vehicle with stop-start system}
본 발명은 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서 정차 등에 의해 엔진이 정지한 경우, 차량에 구성된 공조장치의 동작을 제어하여 연료의 소모를 최소화함으로써, 연비를 대폭적으로 향상시킴은 물론, 공조장치의 압축기가 구동되지 않는 상태에서도 차량의 내부 공기에 대한 제어가 가능한 것이다.
자동차(이하, 차량과 혼용함)라 함은 원동기를 사용하여 궤조 또는 가선에 의하지 않고 운전되는 운송기계로서, 그 구성으로는 엔진, 연료공급장치, 동력전달장치, 현가 및 조향장치, 제동장치, 배출장치, 공조장치, 냉각 및 윤활장치 등이 있으며, 주로 승객이나 화물의 운송을 위해 사용되고 있다.
상기와 같은 차량에는 외기가 높은 여름철에 운전자 및 승객에게 쾌적한 내부환경을 제공하기 위해 에어컨과 히터 등의 공조장치가 설치되어 있다.
상기 공조장치를 간단히 살펴보면, 내부온도를 낮추기 위한 냉동 사이클을 구성하는 증발기, 축냉기, 온도 및 습도가 조절된 공기를 차량의 내부로 공급하기 위한 송풍기, 내부온도를 높이기 위한 히터, 상기 구성에 의해 온도 및 습도가 조절된 공기를 혼합(외기 포함)하기 위한 적어도 하나의 도어 등으로 구성된다.
한편, 차량의 배출가스에 의한 환경오염 및 유가상승의 문제가 심각해짐에 따라, 환경보호를 하면서 차량의 연비를 향상시키기 위한 차량이 개발되고 있다.
상기와 같은 목적에 의해 개발된 차량 중 정차시 엔진을 정지시키는 스톱-스타트 시스템(Stop-start system)이 적용된 차량이 있다.
상기 스톱-스타트 시스템은, 차량이 정차하거나 저속주행(가속이 없이 클리핑하는 약 6km/h 이하의 주행) 시 엔진을 정지시켜 연비를 향상할 수 있도록 하고, 차량이 가속되는 순간에 엔진이 재가동하게 된다.
이때, 외부온도가 매우 낮은 겨울철(영하 10℃ 이하)에는 실내 내부에 난방이 필요하므로, 공조장치는 스톱-스타트 시스템이 작동되는 상태라 하더라도 강제적으로 스톱-스타트 시스템의 작동을 중지시키게 된다.
또한, 외부온도가 매우 높은 여름철(영상 30℃ 이상)일 경우에도, 실내 내부의 냉방을 위하여 스톱-스타트 시스템의 작동을 강제적으로 중지시키게 된다.
상기와 같은 스톱-스타트 시스템은 디젤과 가솔린 등의 다양한 차량에 용이하게 적용할 수 있기 때문에, 현재 개발되는 다양한 차량에 다양한 방법으로 적용되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 스톱-스타트 시스템이 적용된 차량의 공조장치를 제어방법에 관한 것으로, 스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서 정차 등에 의해 엔진이 정지한 경우, 차량에 구성된 공조장치의 동작을 제어하여 연료의 소모를 최소화함으로써, 연비를 대폭적으로 향상시킨 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스톱-스타트 시스템에 의해 공조장치의 압축기가 구동되지 않는 상태에서도 차량의 내부 공기에 대한 제어가 가능한 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법은, (a) 스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서 엔진이 정지된 경우, 공조장치의 작동여부를 판단하는 단계; (b) 공조장치가 작동하고 있는 경우에는, 축냉제의 축냉온도를 측정하고, 측정된 축냉온도에 대응하여 공조제어와 송풍제어 및 외기제어 중 적어도 하나를 수행하는 단계; 및 (c) 공조장치가 작동하지 않은 경우에는, 공조장치가 작동되면 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교하고, 비교결과에 대응하여 외기 및 내기 중 적어도 하나에 의해 내부를 순환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 단계 (b)는, (b-1) 공조장치의 작동여부를 확인하는 과정; (b- 2) 공조장치가 작동한 경우, 축냉제의 축냉온도를 측정하는 과정; (b-3) 측정한 축냉온도가 축냉완료온도보다 높은 경우, 축냉제 방열 판단온도와 비교하는 과정; 및 (b-4) 비교결과, 축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 낮은 경우, 송풍기의 풍량을 감소하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 과정 (b-3)는, (b-3') 측정한 축냉온도가 축냉완료온도보다 낮은 경우, 정상상태로 판단하여 공조제어를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 과정 (b-4)는, 비교결과, 축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 높은 경우, 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교하고, 설정온도가 높은 경우 외기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
만약, 비교결과, 축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 높은 경우, 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교하고, 설정온도가 낮은 경우 내기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 단계 (c)는, 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교결과 설정온도가 높은 경우, 외기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
만약, 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교결과 설정온도가 낮은 경우, 내기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 스톱-스타트 시스템이 탑재된 차량 의 공조장치를 제어함에 있어, 정차 등에 의해 엔진이 정지한 경우, 차량에 구성된 공조장치의 동작을 제어하여 연료의 소모를 최소화함으로써, 연비를 대폭적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 공조장치의 압축기가 구동되지 않는 상태에서도 차량의 내부 공기에 대한 제어가 가능하다.
따라서, 스톱-스타트 시스템이 탑재된 차량에 대한 기능성 및 신뢰성을 향상함으로써, 제품의 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법의 실시 예를 나타낸 것으로, 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량이 주행하는 과정에서 운전자 등에 의해 스톱-스타트 시스템의 기능이 작동된 경우의 공조장치 제어방법을 나타낸 것이다.
보다 상세하게는, 스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서 차량이 주행하는 과정에서, 운전자가 도로의 주행상태에 따라 정차 또는 저속주행을 하게 되는 경우, 스톱-스타트 시스템은 엔진을 정지하게 된다.
상기와 같이 엔진이 정지된 경우, 제어수단은 차량 내부에 탑재된 공조장치의 작동여부를 판단한다(S100). 여기서, 제어수단은 본 발명에 필수요소적 구성에 대한 감지기능 및 제어기능 등을 수행하는 것으로, 당업자의 요구에 따라 전자제어장치(ECU : Electronic Control Unit) 또는 별도의 제어유닛으로 구성될 수 있음이 당연하므로, 특정한 것에 한정하지 않음은 당연하다.
공조장치가 작동하고 있는 경우에, 제어수단은 공조장치의 축냉제에 대한 축냉온도를 측정하고, 측정된 축냉온도에 대응하여 공조제어와 송풍제어 및 외기제어 중 적어도 하나를 수행하며(S200), 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
만약, 공조장치가 작동하지 않는 경우에, 운전자 등에 의해 공조장치가 작동되면 제어수단은 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교하고, 외기 및 내기 중 온도가 낮은 것으로 차량의 내부를 순환하여(S300), 차량 내부의 온도를 제어하게 된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법을 보다 상세히 살펴보면, 도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같다.
스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서(S401) 엔진이 정지하면(S402), 제어수단은 공조장치의 작동여부를 확인한다(S403).
상기 확인 결과, 공조장치가 작동하고 있는 상태이면, 제어수단은 축냉제의 축냉온도를 측정하고, 축냉완료온도(예를 들어, 3℃ 내지 4℃)와 비교하여 축냉완료여부를 판단한다(S403).
축냉이 완료되면(S404), 다시 말해 측정된 축냉온도가 축냉완료온도보다 낮은 경우, 제어수단은 공조제어를 정상적으로 수행한다(S408).
만약, 축냉이 완료되지 않은 상태이면(S404), 다시 말해 측정된 축냉온도가 축냉완료온도보다 높은 경우, 제어수단은 측정된 축냉온도와 축냉제 방열 판단온도(예를 들어, 18℃ 내지 20℃)와 비교한다(S405).
축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 낮은 경우(S406), 다시 말해 측정된 축냉온도가 축냉완료온도와 축냉제 방열 판단온도 사이인 경우, 제어수단은 공조장치에 구성된 송풍기의 풍량을 감소시켜(S407), 차량의 내부로 공급되는 저온의 공기에 대한 공급량을 점차적으로 감소시킨다.
만약, 축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 높은 경우(S406), 제어수단은 운전자 등에 의해 설정된 공조장치의 설정온도와 차량의 외부(이하, 외기와 혼용함)온도를 비교한다(S409).
이때, 설정온도가 외기온도보다 높은 경우(S410; YES), 다시 말해 차량의 내부온도보다 외부온도가 낮은 경우, 제어수단은 공조장치에 구성된 도어(공기 순환용)를 제어하여 외기를 차량 내부로 공급 및 순환시킨다(S411).
만약, 설정온도가 외기온도보다 낮은 경우, 다시 말해 차량의 내부온도보다 외부온도가 높은 경우, 제어수단은 공조장치에 구성된 도어(공기 순환용)를 제어하여 내기를 차량 내부로 순환시킨다(S412).
따라서, 스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서 정차 등에 의해 엔진이 정지한 경우, 차량에 구성된 공조장치의 동작을 제어하여 연료의 소모를 최소화함으로써, 연비를 대폭적으로 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, 공조장치가 작동하지 않는 경우에, 운전자 등에 의해 공조장치가 작동 되면 제어수단은 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교한다(S409).
이때, 설정온도가 외기온도보다 높은 경우(S410), 다시 말해 차량의 내부온도보다 외부온도가 낮은 경우, 제어수단은 공조장치에 구성된 도어(공기 순환용)를 제어하여 외기를 차량 내부로 공급 및 순환시킨다(S411).
만약, 설정온도가 외기온도보다 낮은 경우, 다시 말해 차량의 내부온도보다 외부온도가 높은 경우, 제어수단은 공조장치에 구성된 도어(공기 순환용)를 제어하여 내기를 차량 내부로 순환시킨다(S412).
따라서, 스톱-스타트 시스템에 의해 공조장치의 압축기가 구동되지 않는 상태에서도 차량의 내부 공기에 대한 제어가 가능한 것이다.
이상에서 본 발명에 의한 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법에 대한 실시 예를 나타낸 흐름도.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 나타난 제어방법을 보다 상세히 나타낸 순서도.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. (a) 스톱-스타트 시스템이 작동하는 상태에서 엔진이 정지된 경우, 공조장치의 작동여부를 판단하는 단계;
    (b) 공조장치가 작동하고 있는 경우에는, 축냉제의 축냉온도를 측정하고, 측정된 축냉온도에 대응하여 공조제어와 송풍제어 및 외기제어 중 적어도 하나를 수행하는 단계; 및
    (c) 공조장치가 작동하지 않는 경우에는, 공조장치가 작동되면 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교하고, 비교결과에 대응하여 외기 및 내기 중 적어도 하나에 의해 내부를 순환하는 단계를 포함하되,
    상기 단계 (b)는,
    (b-1) 공조장치의 작동여부를 확인하는 과정;
    (b-2) 공조장치가 작동한 경우, 축냉제의 축냉온도를 측정하는 과정;
    (b-3) 상기 측정한 축냉온도가 축냉완료온도보다 높은 경우, 축냉제 방열 판단온도와 비교하는 과정; 및
    (b-4) 상기 비교결과, 축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 낮은 경우, 송풍기의 풍량을 감소하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 과정 (b-3)는,
    (b-3') 상기 측정한 축냉온도가 축냉완료온도보다 낮은 경우, 정상상태로 판단하여 공조제어를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 과정 (b-4)는,
    상기 비교결과, 축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 높은 경우, 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교하고, 설정온도가 높은 경우 외기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 과정 (b-4)는,
    상기 비교결과, 축냉온도가 축냉제 방열 판단온도보다 높은 경우, 공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교하고, 설정온도가 낮은 경우 내기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량 의 공조장치 제어방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교결과 설정온도가 높은 경우, 외기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    공조장치의 설정온도와 외기온도를 비교결과 설정온도가 낮은 경우, 내기에 의해 내부를 순환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스톱-스타트 시스템을 탑재한 차량의 공조장치 제어방법.
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