KR101124234B1 - 차량용 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

차량용 공기조화기의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 공기조화장치의 제어방법에 관한 것으로서, 블로어 스위치의 2단의 선택 접속점(21a)으로부터 전압을 검출하고, 그 전압 검출신호를 피드백신호(F/B)로 입력받는 히터 콘트롤러(30)의 마이컴이 블로어 동작 단수를 판단하여 에어컨이 온상태에서 블로어 1단인 경우에 이코노 모드(ECO)로 진입하고, 2,3,4단인 경우 에어컨(A/C)모드로서 출력을 제어하도록 함으로써, 블로어 단수별 이코노 모드 적용에 있어서 신규 소프트웨어를 개발하지 않고 배터리 전압의 변동에도 무관한 로직을 구성하여 이코노 모드를 제어할 수 있도록 하기 위한 것이다.
차량, 공기조화기, 압축기, 이코노모드, 블로어 스위치

Description

차량용 공기조화기의 제어방법{A method for controlling of air-conditioner in the car}
도 1은 종래 차량용 공기조화기의 운전단수에 따른 블로어 스위치와 배터리의 입력전압 특성도.
도 2는 본 발명에 의한 차량용 공기조화기의 이코노모드 진입 제어장치 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 차량용 공기조화기의 이코노모드 진입 제어를 위한 블로어 스위치 단수 검출회로.
도 4는 본 발명에 의한 차량용 공기조화기의 이코노모드 진입제어 흐름도.
도 5는 본 발명에 의한 차량용 공기조화기의 이코노모드 진입 제어시의 전압 특성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 모터 20 : 블로어 스위치
21 : 블로어 스위치 레지스터 30 : 히터 콘트롤러
31 : 마이컴 32 : 블로어 스위치 단수 검출회로
본 발명은 차량용 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로, 특히 운전자가 블로어 1단 작동시 에어컨 선택을 하였을 때 이코노미 운전으로 전환되어 쾌적성과 연비향상에 기여할 수 있도록 한 차량용 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적인 자동차의 에어컨 제어방법에 있어서, 증발기 온도와 설정 온도를 비교하여 압축기의 온/오프를 제어함과 동시에 외기온이 비교적 높다면 설정온도를 통상보다 높게 하여 압축기 운전 시간을 단축하는 이코노미 운전이 가능하다.
이를 위해서 운전자가 이코노미 운전을 선택하거나, 블로어 단수에 따라 이코노(ECONO) 운전과 통상 운전이 전환되도록 하고 있다.
그런데, 블로어 단수에 따른 이코노(ECONO) 운전 전환을 위해서 블로어 단수를 판단할 수 있도록 하기 위해 블로어 스위치에 별도의 단자를 추가한 스위치 개발이 필요하다.
또는 블로어 모터 구동 전압을 측정하여 블로어 단수를 판단 하는데 신뢰성이 떨어진다. 종래 1단/2단과의 구동전압 차이에 의해 이코노('ECO')모드로 진입하는 경우, 컨트롤/배터리측의 전압 변동에 의해 정확한 진입 제어가 곤란한 문제점이 있었다.
즉, 도 1의 특성도에 도시된 바와 같이, 블로어 입력전압(BLOWER INPUT(V))과 배터리전압(BAT(V))은 비례적으로 변하게 되는데, 배터리 전압이 9V 에서 16V까지 변동될때 에어컨 오프(A/C OFF)시에 블로어 입력전압, 1단 블로어 입력 최대(Max) 최소(Min), 그리고 이코노 진입, 2단 블로어 입력, 최대(Max), 최소(Min)등 의 전압이 변동된다. 이때 배터리 전압 변동에 따라 OFF전압과 2단, 4단 전압이 콘트롤러측과 블로어 측의 차이가 있기는 하지만, 1단에서 2단에서의 전압차이가 약 1.5V 정도이므로, 최대, 최소전압 차이등으로 인하여 신뢰성이 떨어진다.
그러므로, 블로어 모터 구동 전압을 특정하여 블로어 단수 및 OFF 여부를 판단하는 방법은, HVAC에 걸리는 통기부하에 따라 1단과 2단 전압 차이가 1.5V에 불과하고, 콘트롤러측과 블로어 측의 배터리 전압의 변동이 최대 0.6V까지 있는등 양산 적용시에 신뢰도에 문제가 발생한다.
본 발명은 이러한 종래 문제점을 개선하고자, 블로어 1단 작동시 운전자가 에어컨을 선택하면 이코노미 운전으로 전환되도록 한 차량용 공기조화기의 제어방법를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 블로어 단수별 이코노 모드 적용에 있어서 신규 소프트웨어를 개발하지 않고 배터리 전압의 변동에도 무관한 로직을 구성하여 이코노 모드를 제어할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 1단 및 2단 저항 사이에서 피드백 전압을 검출하여 1단과, 2, 3,4단 운전을 판단하고, OFF 또는 OPEN시는 트랜지스터에 의해 판별 하는 회로를 구성하여 제어하는 방법을 제공한다.
본 발명은 이코노 모드의 진입감지를 정확하게 하여 신뢰성을 향상시키고, 쾌적성과 연비 향상에 기여 할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 차량용 공기조화기의 제어방법에 있어서, 블로어 1단 작동시 운전자가 에어컨을 선택하였을 때 이코노미 운전으로 전환되도록 하기 위해서, 블로어 레지스터의 2단(M/L 단)의 전압치를 근거로 블로어 OFF, 1단, 2단 이상임을 판단한다.
또한 블로어 온/오프 및 신호선 단선의 경우를 구분하여 에어컨 오동작을 막기 위해 레지스터 2단(M/L단) 전압 입력선을 별도로 신호처리하고, 이 입력신호 하나를 블로어 단수 구분 및 온, 오프, 신호선 단선(OPEN)을 동시에 판단하여 오작동을 방지하도록 한 것이다.
본 발명에 의한 차량용 공기조화장치의 제어방법은, 블로어 스위치의 미들 로우단(Middle Low단, 2단) 선택접점으로부터 전압을 검출하는 전압검출단계; 상기 검출전압과 블로어 온 판단 전압을 비교하여 블로어 구동 여부를 판단하는 블로어 구동 판단단계; 상기 검출전압과 블로어 로우단(Low단, 1단) 판단 전압을 비교하여 블로어 최저 단수 선택여부를 판단하는 블로어 단수 판단 단계; 상기 블로어 단수 판단 단계에서 로우단으로 판단된 경우, 압축기를 이코노 모드로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 에어컨의 이코노 운전모드 자동 제어장치 구성도이 다. 이에 도시된 바와 같이, 오프(OFF), 1단(L), 2단(M/L), 3단(M/H), 4단(HI)을 선택하는 블로어 스위치(20)에 의해 모터(10)의 구동을 선택하되, 그 블로어 스위치(20)의 스위치 접점에 의해 저항(R1 - R3)의 직렬 접속점을 선택하는 레지스터(21)를 통해서 모터(10)의 구동을 선택하여 동작 단수를 선택하는 구성에 있어서, 히터 콘트롤러(30)에 상기 레지스터의 2단 선택 접속점(21a)의 신호를 피드백 신호로 입력받고 에어컨의 압축기 센서신호(IGN2)와의 신호 처리에 의해 마이컴(31)의 제1,제2입력(a, b)으로 입력시키는 블로어스위치 검출회로(32)를 구성하고, 마이컴(31)이 블로어 동작 단수를 판단하여 이코노 모드(ECO) 및 에어컨(A/C)출력을 제어하도록 구성된다.
도 3은 본발명에 의한 블로어 스위치 검출 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이, 압축기 센서(IGN2)신호를 버퍼링하는 저항(R10 -R12) 및 피엔피 트랜지스터(Q1)를 통해서 마이컴(31)의 제2입력(b)으로 인가하고, 상기 블로어 스위치(20)의 2단 접점 검출신호(F/B) 단자에 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스에서 제1다이오드(D1)통해 접속하고, 상기 검출신호(F/B) 단자를 제2다이오드(D2) 및 분압저항 (R14, R15)를 통한 후 제너 다이오드(ZD1)의 캐소드 단자를 통하여 상기 마이컴(31)의 제1입력(a)으로 입력하도록 구성된다.
이와같은 본 발명은, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량용 공기조화장치의 제어방법에 있어서, 블로어 스위치의 미들 로우단(Middle Low단, 2단) 선택접점(21a)으로부터 전압을 검출하는 전압검출단계(S20); 상기 검출전압과 블로어 온 판단 전압을 비교하여 블로어 구동 여부를 판단하는 블로어 구동 판단단계(S30); 상기 검출전압과 블로어 로우단(Low단, 1단) 판단 전압을 비교하여 블로어 최저 단수 선택여부를 판단하는 블로어 단수 판단 단계(S40); 상기 블로어 단수 판단 단계(S40)에서 로우단으로 판단된 경우, 압축기를 이코노 모드로 제어하는 단계(S51);를 수행하어 제어하게 된다. 이때 상기 블로어 로우단 판단 전압은 2.6 ~ 7.1 볼트 범위내에서 이루어진다.
블로어 판단조건으로, 블로어 스위치(20)의 레지스터(21)의 2단 접점(21a)에서 전압을 검출하고, 그 2단 검출 전압에 의해서 마이컴(31)이 블로어 2단 이상인지 1단 운전인지를 판단하여 1단 운전시에 이코노 모드를 제어하도록 함을 특징으로 한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본발명은 블로어 스위치(20)의 레지스터(21) 2단 접점(21a)에서 블로어 단수 검출신호를 인출한다. 이 검출신호 F/B는 히터 콘트롤러(30)의 블로어 스위치 검출회로(도 2)에 입력된다. 검출회로는, 에어컨 모드의 검출신호(IGN2)의 신호를 버퍼링 회로인 저항(R10, R11, R12) 및 트랜지스터(Q1)를 통해 검출하여 마이컴(31)의 b입력단자에 입력하게 된다.
이때, 블로어 스위치(20)의 검출신호(F/B)는 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 역방향 다이오드(D1)을 통해 연결되어 그 트랜지스터(Q1)를 제어하게 되며, 아울러 다이오드(D2)를 통한후 분배용 저항(R14, R15)를 통한후 제너다이오드(ZD1)를 통해서 마이컴(31)의 A/D변환 입력단자인 a단자에 입력된다.
따라서, 블로어 스위치(20)의 검출신호(F/B)가 로우 신호이면(1단 또는 2,3,4단상태) 트랜지스터(Q1)의 베이스단이 로우신호가 되면서 턴온되어 에어컨 모 드신호(IGN2)에 따른 신호가 마이컴(31)의 b 입력단자에 입력되고, 블로어 스위치(20)의 검출신호(F/B)가 오프 또는 단선인 경우 즉 하이신호인 경우는 트랜지스터(Q1)가 턴 오프 되어 상기 마이컴(31)의 b입력단자는 로우 신호가 된다.
이때 상기 블로어 스위치(20)의 검출신호(F/B)는 다이오드(D2)를 통해 정류되고 분배저항(R14, R15)를 통해 소정 레벨로 다운된후 제너다이오드(ZD2)를 통해서 이상 피크전압 등을 바이패스 시켜 마이컴(31)의 A/D 입력단자인 a단자에 입력된다.
마이컴(31)의 두 입력 a, b에 의해 블로어 스위치 단수 판단 조건은 아래와 같다.
블로어 스위치 단수 블로어검출신호(F/B) 마이컴 a단자 마이컴 b단자
1단 3.7 ~ 6.4V A/D입력 하이(ON)
2,3,4단 로우(1V이하) 로우 하이(ON)
OFF 하이(Batt.전압 9 ~ 16V) 하이 로우(OFF)
단선(OPEN) OPEN 로우 로우(OFF)
위의 표에서와 같은 조건으로 마이컴(31) 입력단 b에서 블로어 ON/OFF 및 OPEN 여부를 결정하고, 입력단 a에서 A/D한 값이 3.7 ~ 6.4V를 만족하면 이코노 모드 진입을 하도록 한다. 여기서 3.7 ~ 6.4V는 배터리 전압 9 ~ 16V를 인가하였을 때의 2단(M/L)의 실측치이다.
도 5는 본 발명에 의한 에어컨 및 이코노 모드 출력 특성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 0.5V의 히스테리시스를 갖고 7.1V 이상은 하이로 판단한다. 블로어 OFF인 경우 에어컨(A/C) 및 이코노(ECONO)모드의 출력을 내보내지 않고 압축기를 정지한다. 2.6 ~ 7.1V 사이는 블로어 1단으로 판단하여 에어컨(A/C) 및 이코노(ECONO) 출력을 내보내며, 그 이하에서는 블로어 2,3,4단으로 판단하여 일반모드로서 에어컨(A/C) 출력만 내보내게 된다.
이와 같은 방법으로 블로어 단수별 이코노 모드 적용에 있어서 배터리 전압의 변동에도 무관한 로직 구성에 의해 블로어 1단에서 자동으로 이코노 모드로 진행을 할 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 블로어 스위치의 1단 작동시 운전자가 에어컨을 선택하였으면, 자동으로 이코노 운전으로 전환되어 쾌적성과 연비향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 블로어 스위치의 2단 피드백 전압을 검출하여 블로어 단수를 판단하므로 간단한 구성의 회로로서 신뢰성 높은 제어가 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 차량용 공기조화장치의 제어방법에 있어서,
    블로어 스위치의 미들 로우단(Middle Low단, 2단) 선택접점(21a)으로부터 전압을 검출하는 전압검출단계(S20);
    상기 검출전압과 미리 설정된 블로어 온 판단 전압을 비교하여 블로어 구동 여부를 판단하는 블로어 구동 판단단계(S30);
    상기 블로어 구동 판단단계(S30)에서 블로어 구동으로 판단되면, 상기 검출전압과 미리 설정된 블로어 로우단(Low단, 1단) 판단 전압을 비교하여 블로어 로우단 선택 여부를 판단하는 블로어 단수 판단 단계(S40);
    상기 블로어 단수 판단 단계(S40)에서 로우단으로 판단된 경우, 압축기를 이코노 모드로 제어하는 단계(S51); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치의 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 블로어 로우단 판단 전압은 2.6 ~ 7.1 볼트 범위내인 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치의 제어방법.
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