KR101125377B1 - Control method of heat device for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 엔진의 냉각수를 이용하여 실내를 난방하는 자동차의 난방장치 제어방법에 관한 것으로서, a) 히터 작동후, 자동차가 아이들(idle) 상태인지와, 외기온도가 영하인지와, 블로어가 온(on)인지를 판단하는 단계와; b) 상기 a)단계를 만족하면, 엔진에서 라디에이터 간의 냉각수 흐름을 차단하도록 써머스탯(thermostat)을 폐쇄하여 엔진에서 히터코어로만 냉각수를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for controlling a heating device of a car that heats a room using a coolant of an engine, the method comprising: a) after the heater is operated, whether the car is in an idle state, the outside temperature is below zero, and the blower is turned on. determining whether (on); b) If the step a) is satisfied, it comprises the step of supplying the coolant only to the heater core in the engine by closing the thermostat (thermostat) to block the coolant flow between the radiators in the engine.
이에 의하여, 자동차가 아이들(idle) 상태이고 외기온도가 영하이며 블로어가 작동할 때, 엔진 RPM을 상승시키지 않고도 히터코어로 공급되는 냉각수의 유량을 증대시켜 주행시와 거의 동일한 난방효과를 구현할 수 있다.As a result, when the vehicle is in an idle state, the outside temperature is below zero, and the blower is operated, the flow rate of the coolant supplied to the heater core may be increased without increasing the engine RPM, thereby realizing a heating effect almost the same as in driving.
자동차, 난방, 엔진, 냉각수, 써머스탯, 아이들 Car, Heating, Engine, Coolant, Thermostat, Kids
Description
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 난방장치에 사용되는 냉각수의 흐름을 설명하기 위한 개략도이고, 1 is a schematic view for explaining the flow of cooling water used in the heating apparatus of a vehicle according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 난방장치 제어 블럭도이고, 2 is a heating control block diagram of a vehicle according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 난방장치 제어 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a heating control of a vehicle according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 : 라디에이터 30 : 엔진10: radiator 30: engine
40 : 써머스탯 50 : 히터코어40: thermostat 50: heater core
55 : 블로어 60 : 제어부55
본 발명은, 자동차의 난방장치 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 외기온도가 영하이고 아이들(idle)상태이며 블로어가 작동된 경우, 히터코어 측의 냉각수 유량을 증대시켜 난방 성능을 향상시킬 수 있는 자동차의 난방장치 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a heating device of a vehicle, and more particularly, when the outside temperature is below zero, an idle state, and a blower is operated, the cooling water flow rate on the heater core side is increased to improve heating performance. The present invention relates to a heating control method of a vehicle.
일반적으로 자동차의 난방장치는 엔진이 과열되는 것을 방지하기 위해 엔진 내부를 순환하여 가열된 냉각수를 히터코어에서 열교환시키고, 블로어를 이용하여 따뜻한 공기를 자동차 실내로 송풍하는 시스템이다. In general, the heating device of the vehicle is a system for circulating the inside of the engine to prevent the engine from overheating, heat the cooling water by heat exchange in the heater core, and blows warm air into the vehicle interior using a blower.
엔진에서 발생되는 열은 통상 실린더 내의 연료가 연소되면서 발생되고, 이 때 발생되는 연소가스의 온도는 대략 2000℃ ~ 2500℃ 정도로서 엔진을 구성하는 부품들을 손상시키게 되어 엔진 효율이 저하된다. 이에, 냉각수를 이용하여 엔진의 온도를 대략 80℃ ~ 90℃ 정도로 유지하며, 이렇게 엔진과 열교환된 냉각수를 이용하여 실내를 난방하게 되는 것이다. The heat generated from the engine is usually generated as the fuel in the cylinder is burned, and the temperature of the combustion gas generated at this time is about 2000 ° C to 2500 ° C, which damages the components constituting the engine, thereby lowering the engine efficiency. Thus, the temperature of the engine is maintained at about 80 ° C. to 90 ° C. by using the coolant, and the room is heated using the coolant that is heat-exchanged with the engine.
엔진의 초기시동 때(워밍업 전)에는 냉각수의 온도가 낮아 냉각할 필요가 없고, 냉각수 온도가 정상적인 범위까지 빨리 도달하기 위해서는 초기시동시 냉각수 흐름을 차단할 필요가 있다. 이에, 냉각수 온도에 따라 워터펌프에서 공급되는 냉각수 흐름을 차단 또는 개방시키는 써머스탯(thermostat)이 구비된다. During the initial start-up of the engine (before warm-up), the coolant temperature is low and does not need to be cooled, and in order for the coolant temperature to reach the normal range quickly, the coolant flow needs to be shut off at the initial start-up. Thus, a thermostat is provided to block or open the coolant flow supplied from the water pump according to the coolant temperature.
즉, 써머스탯은 냉각수 온도가 설정온도 이상이면 개방되어 라디에이터와 히터코어 측으로 냉각수를 소통시키고, 냉각수 온도가 설정온도 미만이면 폐쇄되어 라디에이터 측으로 흐르는 냉각수를 차단한다. 이 때, 엔진에서 나온 냉각수는 히터코어에서 열교환되고, 히터코어에서 냉각수와 열교환된 외부공기는 블로어에 의해 자동차의 실내로 송풍되어 난방될 수 있다. That is, the thermostat is opened when the coolant temperature is higher than the set temperature to communicate the coolant to the radiator and the heater core side, and closed when the coolant temperature is lower than the set temperature to block the coolant flowing to the radiator side. At this time, the coolant from the engine is heat-exchanged in the heater core, the external air heat-exchanged with the coolant in the heater core may be blown into the interior of the vehicle by the blower and heated.
여기서, 자동차의 주행시에는 엔진 RPM이 높아서 워터펌프에서 히터코어로 공급되는 냉각수의 유량이 많으므로 자동차의 실내를 난방하는 데 있어서 큰 문제가 없다. Here, since the engine RPM is high when the vehicle is running, the flow rate of the coolant supplied from the water pump to the heater core is large, so there is no big problem in heating the interior of the vehicle.
그러나, 자동차의 아이들(idle)시에는 엔진 RPM이 낮아서 워터펌프에서 히터 코어로 공급되는 냉각수의 유량이 적게 된다. 특히, 외기가 영하인 상태에서 블로어를 3~4단 정도 작동시키면 주행시에 비해 냉각수의 양이 적기 때문에 영하인 외기와 열교환된 온도가 낮으므로 난방 성능이 떨어지는 문제점이 있다. However, when the vehicle is idle, the engine RPM is low, so that the flow rate of the cooling water supplied from the water pump to the heater core is reduced. In particular, when the blower is operated about three to four stages in the outside air temperature is less than zero, there is a problem that the heating performance is lowered because the temperature of heat exchange with the outside air temperature is lower than the zero temperature because the amount of coolant is less.
따라서, 아이들(idle)시 엔진 RPM을 상승시켜 히터코어로 공급되는 냉각수의 유량을 증대시키는 방안이 있으나, 이는 엔진 RPM이 상승되어 있기 때문엔 급출발 또는 급가속의 위험이 있다. Therefore, there is a method of increasing the engine RPM during idle to increase the flow rate of the cooling water supplied to the heater core. However, since the engine RPM is increased, there is a risk of sudden start or rapid acceleration.
따라서, 본 발명의 목적은, 자동차가 아이들(idle) 상태이고 외기온도가 영하이며 블로어가 작동할 때, 엔진 RPM을 상승시키지 않고도 히터코어로 공급되는 냉각수의 유량을 증대시켜 주행시와 거의 동일한 난방효과를 얻을 수 있는 자동차의 난방장치 제어방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to increase the flow rate of the coolant supplied to the heater core without raising the engine RPM when the vehicle is in the idle state, the outside air temperature is below zero, and the blower is operated. It is to provide a heating control method of the car to obtain.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 엔진의 냉각수를 이용하여 실내를 난방하는 자동차의 난방장치 제어방법에 있어서, a) 히터 작동후, 자동차가 아이들(idle) 상태인지와, 외기온도가 영하인지와, 블로어가 온(on)인지를 판단하는 단계와; b) 상기 a)단계를 만족하면, 엔진에서 라디에이터 간의 냉각수 흐름을 차단하도록 써머스탯(thermostat)을 폐쇄하여 엔진에서 히터코어로만 냉각수를 공급하는 단계에 의해 달성된다.According to the present invention, in the method of controlling a heating apparatus of a vehicle for heating a room using a cooling water of an engine, a) after the heater operation, whether the vehicle is in an idle state, and whether the outside temperature is below zero; Determining whether the blower is on; b) If the above step a) is satisfied, this is achieved by closing the thermostat to block the coolant flow between the radiators in the engine and supplying coolant only from the engine to the heater core.
여기서, 상기 a)단계 후, 라디에이터 팬이 온(on)인지를 판단하는 단계를 더 포함하여, 상기 라디에이터 팬이 온(on)이면 상기 라디에이터 팬을 오프(off)시킨 후 상기 b)단계를 실행하는 것이 바람직하다.Here, after the step a), further comprising the step of determining whether the radiator fan is on (on), if the radiator fan is on (on) the off the radiator fan (off) and then executes the step b) It is desirable to.
이 때, c) 냉각수 온도가 소정 온도 이상인 경우 상기 써머스탯을 개방하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. At this time, c) preferably further comprises the step of opening the thermostat when the cooling water temperature is above a predetermined temperature.
상기 c)단계 후 냉각수 온도가 소정 온도 이하인 경우 상기 b)단계로 리턴되는 것이 바람직하다. After the step c), if the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, it is preferable to return to the step b).
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 난방장치에 사용되는 냉각수의 흐름을 설명하기로 한다. First, as shown in Figure 1, it will be described the flow of cooling water used in the heating apparatus of the vehicle according to the present invention.
엔진(30)은 크게 실린더 헤드와 실린더 블록으로 구성되는데, 실린더 헤드 및 실린더 헤드 및 실린더 블록에는 냉각수가 소통되는 워터재킷(30a)이 형성되어 있다. 이에, 엔진(30)의 워밍업 전에는 써머스탯(thermostat, 40)이 폐쇄됨으로써 엔진(30)이 가열되고, 엔진(30)이 가열되어 일정 온도 이상이 되면 써머스탯(40)이 개방됨으로써 냉각수는 워터펌프(20)에서 라디에이터(10)와 히터코어(50) 쪽으로 흐르게 된다(도 1의 실선 화살표 참조). 이 때, 히터코어(50)는 엔진(30)에서 공급된 냉각수와 열교환되고, 히터코어(50)에서 열교환된 외부공기는 블로어(55)를 통해 자동차의 실내로 송풍됨으로써 실내가 난방된다. The
자동차 주행시에는 엔진(30)의 RPM이 높아서 상기 과정(도 1의 실선 화살표)을 통해 자동차의 실내가 충분히 따뜻하게 난방이 된다. 그리고, 엔진(30)의 RPM이 낮은 아이들(idle) 상태에서 외기온도가 영상인 경우에는, 히터코어(50)측의 냉각수 유량이 적더라도 외기온도가 영상이므로 히터코어(50)에서 열교환된 외부공기가 따뜻하여 난방 성능에 큰 문제가 없다.When driving the vehicle, the RPM of the
그러나, 자동차가 아이들(idle) 상태에서 겨울철과 같이 외기온도가 영하인 경우에는, 상기 과정(도 1의 실선 화살표)에 의하면 히터코어(50) 쪽으로 공급되는 유량이 주행시에 비해 적고 외기가 차가워서 히터코어(50)와 열교환된 외부공기가 충분히 따뜻하지 않기 때문에 실내의 난방 성능이 떨어지게 된다. However, when the outside air temperature is below zero in the idle state of the car, such as in winter, according to the above process (solid arrow in Fig. 1), the flow rate supplied toward the
이에, 본 발명은 자동차가 아이들(idle) 상태에서 외기온도가 영하이고 블로어(55)가 온(on)일 때, 써머스탯(40)을 폐쇄하여 엔진(30)에서 라디에이터(10)로 흐르는 냉각수의 흐름을 차단하여 엔진(30)에서 히터코어(50)로만 냉각수를 공급함으로써 히터코어(50) 측으로 주행시와 거의 동일한 냉각수를 공급하는 것에 특징이 있다(도 1의 점선 화살표 참조). 따라서, 자동차의 아이들(idle)시 외기온도가 영하이더라도 냉각수의 양이 보상됨으로써 난방 성능을 향상시킬 수 있다. Thus, the present invention is the coolant flowing from the
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 외기 온도센서(3)에서 감지된 외기온도가 영하이고, 차속센서(2)에서 감지된 차속이 10km/h 이하이며 블로어(55)가 온(on)의 신호가 수신되면, 제어부(60)는 엔진(30)에서 라디에이터(10)로 흐르는 냉각수의 유로를 차단하도록 써머스탯(40)을 폐쇄한다. 따라서, 워터펌프(20)는 주행시와 거의 동일한 냉각수의 양을 히터코어(50) 측으로만 공급하고, 이에 따라 히터코어(50)에서 열교환된 외부공기는 블로어(55)를 통해 실내를 난방할 수 있다. That is, as shown in FIG. 2, the outside air temperature detected by the outside
한편, 운전자가 제습을 위해 제습버튼(35)을 누른 경우 응축기를 포함한 냉방장치가 가동되면서 라디에이터 팬(15)이 작동되는데, 이 때 응축기 때문에 라이에이터 팬(15)이 작동하게 되어 라디에이터 팬(15)에 영향을 받은 냉각수의 온도는 낮아지게 된다. 따라서, 제어부(60)가 써머스탯(40)을 폐쇄하여 히터코어(50) 측으로 냉각수의 유량을 보상한다고 해도 냉각수 자체 온도가 낮기 때문에 난방 성능이 저하되는 결과를 초래한다. 이에, 제습버튼(35)이 작동된 경우 제어부(60)는 라디에이터 팬(15)을 오프(off)시켜 냉각수의 온도가 저하되는 것을 방지한 후 써머스탯(40)을 폐쇄하는 것이 바람직하다. Meanwhile, when the driver presses the
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 자동차의 난방장치를 제어하는 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. By such a configuration, a method of controlling a heating apparatus of a vehicle according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.
먼저, 운전자가 히터를 작동시키면(S1), 제어부(60)는 차속센서(2)에서 감지된 차속이 아이들(idle) 상태(즉, 차속이 10km/h 이하)인지, 외기 온도센서(3)에서 감지된 외기온도가 영하인지, 블로어(55)가 온(on)인지를 판단한다(S2). First, when the driver operates the heater (S1), the
상기 (S2)단계를 모두 만족하면, 제어부(60)는 라디에이터 팬(15)이 온(on)인지를 판단하고(S3), 라디에이터 팬(15)이 온(on)이면 오프(off)시킨 후(S4), 써머스탯(40)을 폐쇄하여 워터펌프(20)에서 히터코어(50) 측으로만 냉각수를 공급한다(S5). 만약, 상기 (S1)단계에서 어느 하나의 조건이 만족되지 않으면, 제어부(60)는 난방 성능이 정상인 상태로 인식하게 되므로 써머스탯(40)을 개방하여 냉각수를 라디에이터(10)와 히터코어(50) 양측으로 공급하게 된다(S6). If all of the above (S2) step is satisfied, the
상기 과정(S1, S2, S3, S4)에 의해 써머스탯(40)이 폐쇄되면 냉각수 온도가 상승하게 되는데, 이 때, 냉각수 온도센서(5)에서 감지된 냉각수 온도가 대략 100℃ 이상이면(S7), 써머스탯(40)을 개방하여 라디에이터(10) 측으로 냉각수를 공급함으로써 냉각수 온도를 떨어뜨리고(S8), 떨어진 냉각수 온도가 90℃ 이하이면 (S9), 다시 써머스탯(40)을 폐쇄하도록 상기 (S5)단계로 리턴하는 것이 바람직하다. 이에, 냉각수를 적정 온도로 유지시켜 엔진(30)을 냉각할 수 있고, 동시에 난방 성능이 저하될 상태에서는 히터코어(50) 측으로 유량을 보상하여 난방 성능을 향상시킬 수 있다. When the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 겨울철과 같이 외기가 영하인 환경에서 자동차의 아이들(idle)시 블로어가 작동되는 난방 성능이 저하될 상태인 경우, 엔진에서 라디에이터로 흐르는 냉각수를 차단하도록 써머스탯을 폐쇄함으로써 주행시와 거의 동일한 양의 냉각수를 히터코어에 공급하여 난방 성능을 향상시킬 수 있는 자동차의 난방장치 제어방법을 제공한다. As described above, according to the present invention, when the heating performance of the blower is operated when the vehicle is idle when the outdoor air is below zero, such as winter, the state of deterioration, the thermostat to block the coolant flowing from the engine to the radiator It provides a control method of the heating device of the vehicle that can improve the heating performance by supplying almost the same amount of cooling water to the heater core by closing the.
또한, 제습 등의 이유로 라디에이터 팬이 온(on)이 되어 냉각수의 온도가 저하될 때에는, 라디에이터 팬을 오프(off)하여 냉각수의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. In addition, when the radiator fan is turned on due to dehumidification or the like and the temperature of the cooling water is lowered, the radiator fan can be turned off to prevent the cooling water temperature from being lowered.
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