KR101209724B1

KR101209724B1 - 차량용 압축기 제어 장치 및 제어 방법

Info

Publication number: KR101209724B1
Application number: KR1020100063133A
Authority: KR
Inventors: 권춘규; 김재웅; 이창원
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-12-07
Also published as: DE102010060777A1; KR20120002315A; US9375996B2; US20120000211A1; CN102313339B; CN102313339A; US20160272046A1; US9981530B2

Abstract

본 발명은 가속 시 압축기 작동량을 감소시켜 가속 성능 및 연비를 향상시키고 쾌적성을 유지할 수 있는 차량용 압축기 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 장치는 차량의 실내 온도를 측정하는 실내 온도 센서, 차량의 실외 온도를 측정하는 실외 온도 센서, 증발기의 냉각 매체의 온도(증발기 온도)를 측정하는 증발기 온도 센서, 엔진의 회전수를 측정하는 엔진 회전수 센서, 그리고 스로틀 개도를 측정하는 스로틀 위치 센서를 포함하는 센서부; 냉각 매체를 응축하여 액화시키는 응축기, 액화된 냉각 매체를 기화시키는 증발기, 냉각 매체를 압축시키는 압축기, 차량 실내에 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 도어, 선택적으로 내기 또는 외기를 차량의 실내에 유입되도록 제어하는 내/외기 도어, 그리고 상기 내/외기 도어를 향하여 공기를 불어주는 송풍기를 포함하는 공조 장치; 그리고 상기 공조 장치의 작동을 제어하는 제어기;를 포함하되, 상기 제어기는 가속 조건이 발생하면 가속 모드와 각 가속 모드에서의 허용 온도를 결정하고, 증발기 온도와 허용 온도의 차이에 따라 압축기 작동량을 감소시킬 수 있다.

Description

차량용 압축기 제어 장치 및 제어 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSOR OF VEHICLES}

본 발명은 차량용 압축기 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로, 가속 시 압축기 작동량을 감소시켜 가속 성능 및 연비를 향상시키고 쾌적성을 유지할 수 있는 차량용 압축기 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

최근, 지구 온난화와 석유 자원 고갈을 극복하기 위하여 각 나라에서는 배기 규제와 연비 규제를 강화하고 있다. 연비 향상을 위하여 파워트레인을 비롯한 보기류 등에 대한 개선이 요구되고 있으며, 이러한 보기류 중 하나가 에어컨 장치를 포함하는 공조장치이다.

이러한 공조장치는 압축기를 포함하는데, 이 압축기는 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 냉매를 흡입하여 압축한 후, 응축기쪽으로 토출하게 된다. 이러한 압축기는 다양한 종류가 있으며, 그 중 차량용으로 널리 채용되고 있는 종류로는 가변용량형 압축기가 있다.

가변용량형 압축기에 따르면, 부하에 따라 압력조절밸브에 의하여 냉매의 압력이 변동됨으로써, 사판의 경사각이 조절될 수 있다. 이 사판의 경사각 조절에 의하여 피스톤의 행정거리가 변화함으로써, 냉매의 토출용량이 조절될 수 있다.

이러한 압축기가 작동되기 위하여는 많은 구동력이 요구된다. 특히, 압축기는 엔진의 크랭크샤프트에 벨트로 연결된 풀리에 의하여 구동력을 전달 받으므로, 요구되는 냉방성능과는 무관하게 엔진 회전수에 따라 작동되게 된다. 또한, 승객들은 쾌적성을 위하여 공조장치를 작동시키므로, 압축기가 불필요하게 작동되어 연비에 악영향을 끼칠 수 있다. 이러한 현상은 가속이나 감속시에 주로 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 가속 시 압축기 작동량을 감소시켜 가속 성능 및 연비를 향상시키고 쾌적성을 유지할 수 있는 차량용 압축기 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 장치는 차량의 실내 온도를 측정하는 실내 온도 센서, 차량의 실외 온도를 측정하는 실외 온도 센서, 증발기의 냉각 매체의 온도(증발기 온도)를 측정하는 증발기 온도 센서, 엔진의 회전수를 측정하는 엔진 회전수 센서, 그리고 스로틀 개도를 측정하는 스로틀 위치 센서를 포함하는 센서부; 냉각 매체를 응축하여 액화시키는 응축기, 액화된 냉각 매체를 기화시키는 증발기, 냉각 매체를 압축시키는 압축기, 차량 실내에 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 도어, 선택적으로 내기 또는 외기를 차량의 실내에 유입되도록 제어하는 내/외기 도어, 그리고 상기 내/외기 도어를 향하여 공기를 불어주는 송풍기를 포함하는 공조 장치; 그리고 상기 공조 장치의 작동을 제어하는 제어기;를 포함하되, 상기 제어기는 가속 조건이 발생하면 가속 모드와 각 가속 모드에서의 허용 온도를 결정하고, 증발기 온도와 허용 온도의 차이에 따라 압축기 작동량을 감소시킬 수 있다.

각 가속 모드에서 허용 온도는 차량의 실외 온도에 따라 결정될 수 있다.

상기 압축기의 작동량을 감소시키는 도중에 상기 증발기의 온도가 목표 온도를 초과할 때에는 상기 온도 조절 도어를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮출 수 있다.

상기 제어기의 상기 온도 조절 도어의 제어는 내기 또는 외기가 실내에 유입되도록 하는 내/외기 도어의 제어와, 송풍기의 송풍 속도 제어를 포함할 수 있다.

상기 압축기의 작동량을 감소시키는 도중에 가속 해제 조건이 발생하거나 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상이면, 상기 제어기는 목표 압축기 작동량 증가률에 따라 압축기 작동량을 증가시키도록 제어할 수 있다.

상기 제어기는 압축기의 작동량이 목표 압축기 작동량이 될 때까지 압축기 작동량을 증가시키도록 제어할 수 있다.

상기 압축기의 작동량을 증가시키는 도중에 상기 증발기의 온도가 제2목표 온도보다 클 때에는, 상기 제어기는 상기 온도 조절 도어를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮출 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 방법은 a) 가속 조건이 발생하였는지 판단하는 단계; b) 가속 조건이 발생하였으면, 증발기 온도가 허용 온도 미만인지 확인하는 단계; c) 상기 증발기 온도가 허용 온도 미만이면, 상기 증발기 온도와 허용 온도의 차이를 기초로 압축기 작동량을 감소시키는 단계; d) 압축기 작동량을 감소시키는 도중에, 상기 증발기 온도가 목표 온도를 초과하는지 확인하는 단계; 그리고 e) 상기 증발기 온도가 목표 온도를 초과하면, 상기 온도 조절 도어, 상기 내/외기 도어 및 상기 송풍기를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 허용 온도는 스로틀 개도와 엔진 회전수에 따라 결정된 가속 모드에 따라 다르고, 상기 각 가속 모드에서 허용 온도는 차량의 실외 온도에 따라 결정될 수 있다.

상기 e) 단계에서 상기 내/외기 도어는 실내 온도와 실외 온도의 차이 또는 실외 온도를 기초로 제어되고, 상기 송풍기는 내기율을 기초로 제어될 수 있다.

상기 차량용 압축기 제어 방법은 g) 가속 해제 조건이 발생하였거나 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상인지를 확인하는 단계를 더 포함하며, 상기 g) 단계에서 가속 해제 조건이 발생하지 않았거나 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 미만이면, 상기 b) 단계부터 e) 단계를 반복할 수 있다.

상기 b) 단계에서 증발기 온도가 허용 온도 이상이거나 상기 g) 단계에서 가속 해제 조건이 발생 또는 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상이면, h) 목표 압축기 작동량 증가률에 따라 압축기 작동량을 증가시키는 단계; i) 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량 미만인지 확인하는 단계; j) 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량 미만이면, 증발기 온도가 목표 온도를 초과하는지 확인하는 단계; 그리고 k) 증발기 온도가 목표 온도를 초과하면, 상기 온도 조절 도어, 상기 내/오기 도어 및 상기 송풍기를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추는 단계;를 더 수행할 수 있다.

상기 j) 단계에서 증발기 온도가 목표 온도 이하이거나 상기 k) 단계가 수행되면, 상기 h) 단계부터 상기 k) 단계가 반복될 수 있다.

상기 k) 단계에서 상기 내/외기 도어는 실내 온도와 실외 온도의 차이 또는 실외 온도를 기초로 제어되고, 상기 송풍기는 내기율을 기초로 제어될 수 있다.

상기 i) 단계에서 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량에 도달하면, 차량용 압축기 제어 방법이 종료될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 가속 시 압축기 작동량을 감소시켜 가속 성능 및 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 압축기 작동량의 감소에 의하여 실내에 공급되는 공기의 온도가 상승되는 것을 방지하기 위하여 온도 조절 도어, 내/외기 도어, 송풍기를 제어하므로, 쾌적성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상을 표현한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 각 가속 모드에 진입 또는 해제되기 위한 스로틀 개도 및 엔진 회전수의 조건을 도시한 맵이다.
도 5는 각 가속 조건에서 외기온에 따른 허용 온도를 도시한 그래프이다.
도 6은 압축기 작동량과 온도차의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 온도차에 따른 내기율을 도시한 그래프이다.
도 8은 외기모드/부분내기모드/내기모드에 따른 송풍기의 속도를 도시한 그래프이다.
도 9는 압축기 작동량과 시간과의 관계를 도시한 그래프이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 장치의 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 장치는 센서부(10), 제어부(20), 액츄에이터(30), 공조장치(40), 그리고 인젝터(50)를 포함한다.

센서부(10)는 실내 온도 센서(11), 실외 온도 센서(13), 증발기 온도 센서(15), 엔진 회전수 센서(17), 그리고 스로틀 위치 센서(19)를 포함한다. 그 외에, 센서부(10)는 변속을 위한 센서들(예를 들어, 차속 센서, 브레이크 센서 등) 및/또는 엔진을 제어하기 위한 센서들(예를 들어, 배기 온도 센서, 산소 센서 등)을 더 포함할 수 있다.

실내 온도 센서(11)는 차량의 실내 온도를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어부(20)에 전달한다.

실외 온도 센서(13)는 차량의 실외 온도를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어부(20)에 전달한다.

증발기 온도 센서(15)는 증발기를 통과하는 냉각 매체의 온도를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어부(20)에 전달한다.

엔진 회전수 센서(17)는 크랭크샤프트의 위상 변화로부터 엔진의 회전 속도를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어부(20)에 전달한다.

스로틀 위치 센서(19)는 가속 페달의 작동 정도에 대응하는 스로틀 개도를 측정하고, 이에 대한 신호를 제어부(20)에 전달한다.

제어부(20)는 상기 센서부(10)에 전기적으로 연결되어 센서부(10)에서 측정된 값들에 대응하는 신호를 전달받고, 이를 기초로 인젝터(50) 및 공조장치(40)의 작동을 제어한다. 차량에는 변속기를 제어하는 변속기 제어 유닛, 엔진을 제어하는 엔진 제어 유닛, 공조장치(40)를 제어하는 공조장치 제어 유닛 등 다양한 제어 유닛이 사용될 수 있으며, 본 명세서에서의 제어부(20)는 차량에 사용되는 모든 제어 유닛을 포함하는 것이다. 특히, 상기 제어부(20)는 본 발명의 실시예에 따른 압축기 제어 방법을 수행하기에 적합한 어떠한 제어부도 다 포함하는 것으로 이해하여야 한다.

액츄에이터(30)는 상기 제어부(20)에 전기적으로 연결되어 제어부(20)로부터 전달되는 제어 신호에 의하여 공조장치(40) 및/또는 인젝터(50)를 작동시킨다. 상기 액츄에이터(30)로는 솔레노이드 장치가 사용될 수 있으며, 상기 제어 신호는 상기 솔레노이드 장치에 가해지는 듀티 신호일 수 있다.

공조장치(40)는 차량 실내의 난방, 환기 및 냉방을 위하여 사용되는 모든 장치를 통칭하는 것으로, 응축기(41), 증발기(43), 압축기(45), 온도 조절 도어(47), 내/외기 도어(48), 그리고 송풍기(49)를 포함한다. 공조장치(40)는 본 명세서에 기재하지 않은 다양한 부품들을 더 포함할 수 있다.

응축기(41)는 냉각 매체를 응축하여 액화시키고, 증발기(43)는 액화된 냉각 매체를 기화시키며, 압축기(45)는 냉각 매체를 압축시킨다.

또한, 온도 조절 도어(47)는 따뜻한 공기와 찬 공기를 섞어 차량 실내에 유입되는 공기의 온도를 조절하고, 내/외기 도어(48)는 내기, 외기 또는 내/외기 혼합기가 차량 실내에 유입되도록 제어하고, 송풍기(49)는 내/외기 도어를 향하여 공기를 불어주게 된다.

이러한 공조장치(40)는 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

인젝터(50)는 차량(특히, 엔진)을 운행하기 위하여 연료를 분사한다.

도 2는 본 발명의 기술적 사상을 표현한 그래프이다.

도 2에서 실선은 종래의 냉방 성능 및 압축기 작동량(부하)을 표시한 것이고, 점선은 본 발명의 실시예에 따른 냉방 성능 압축기 작동량(부하)을 표시한 것이다.

종래 기술에 따르면, 차량의 가속 조건이 발생하면, 엔진 회전수가 급격히 증가하면서 압축기가 과도하게 작동하게 된다. 따라서, 냉방 성능과 압축기 작동량(부하)가 급격하게 증가하게 된다.

본 발명의 기술적 사상에 따르면, 차량의 가속 조건이 발생하면, 압축기 작동량(부하)을 설정량만큼 급격히 낮춘 후 목표 압축기 작동량만큼 서서히 증가시킨다. 이에 따라, 냉방성능도 일시적으로 낮아졌다가 목표 냉방성능까지 천천히 증가하게 된다. 이와 같이, 차량의 가속 조건 발생 시 압축기의 과도한 작동을 방지하여 압축기 작동을 위한 동력 소모를 줄이므로 가속 성능이 향상되고 연비가 향상되게 된다.

이러한 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 차량용 압축기 제어 방법은 도 3 내지 도 9를 참조로 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기 제어 방법의 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량이 구동 중인 상태에서는 상기 제어부(20)는 차량의 실내 온도를 제어한다(S110). 이 상태에서, 상기 제어부(20)는 가속 조건이 발생했는지를 판단한다(S120). 도 4에는 각 가속 모드에서 가속 조건(실선)과 가속 해제 조건(점선)이 도시되어 있다. 이러한 가속 조건과 가속 해제 조건은 엔진 회전수와 스로틀 개도에 대한 맵으로 설정되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 압축기 제어의 정확성을 향상시키기 위하여 가속 조건이 만족된 경우 제어부(20)는 가속 모드를 결정하게 된다. 이러한 가속 모드에는 급가속 모드와 완가속 모드가 있을 수 있다. 더 나아가, 필요에 따라서는 가속 모드를 더욱 세분화할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 가속 모드에서 진입 조건과 해제 조건이 다르게 설정되어 있다. 각 가속 모드에서 진입 조건과 해제 조건을 다르게 설정함으로써, 제어 상태의 빈번한 변경을 방지한다. 즉, 각 가속 모드에서 진입 조건과 해제 조건을 동일하게 설정되면, 엔진이 가속 조건의 경계에서 작동되는 경우 제어 상태를 자주 바꾸게 되고 이는 연비 악화를 초래할 수 있다. 따라서, 각 가속 모드에서 진입 조건과 해제 조건을 다르게 설정함으로써 제어 상태의 빈번한 변경을 방지하고 연비 악화를 방지한다.

S120 단계를 더욱 구체적으로 설명하면, 제어부(20)는 가속 조건이 발생하면 급가속 모드 진입 조건인지 완가속 모드 진입 조건인지를 판단하게 된다. 이와 같이, 가속 모드를 정하는 것은 압축기 작동량 감소 제어의 기초가 되는 허용 온도가 각 가속 조건에서 달리 설정되어 있기 때문이다(도 5 참조).

상기 S120 단계에서, 가속 조건이 발생하지 않으면, 제어부(20)는 실내 온도 제어를 계속 수행한다(S110).

상기 S120 단계에서, 가속 조건이 발생하면, 제어부(20)는 가속 모드를 결정하고, 도 5에 도시된 바와 같이 각 가속 모드에서 허용 온도를 결정한다.

상기 허용 온도는 쾌적한 상태를 유지하기 위한 공기의 온도에 대응하는 증발기 온도를 의미한다. 가속 조건 발생 후 압축기의 작동량을 감소시키면, 실내에 공급되는 공기의 온도가 높아지게 되고, 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추기 위하여 압축기의 작동량을 다시 증가시켜야 된다. 이는 연비 악화를 초래한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 압축기 작동량은 증발기 온도가 허용 온도에 도달할 때까지만 감소하게 된다.

이러한 각 가속 모드에서 허용 온도는 차량의 실외 온도에 따라 결정된다. 차량의 실외 온도가 낮으면 증발기의 허용 온도가 조금 높아도 압축기의 작동량을 증가시키지 않고서도 온도 조절 도어(47), 내/외기 도어(48), 그리고 송풍기(49)를 제어함으로써 실내에 공급되는 공기의 온도를 충분히 냉각할 수 있다.

한편, 동일한 실외 온도 하에서는 급가속 모드에서 허용 온도가 완가속 모드에서 허용 온도보다 높다. 급가속 모드에서는 가속을 위하여 많은 동력이 소모되므로, 급가속 모드에서 허용 온도를 높게 설정함으로써 냉각 성능을 약간 낮추고 가속 성능을 향상시킨다.

상기와 같이 허용 온도가 결정되면, 제어부(20)는 증발기 온도가 허용 온도 미만인지를 판단한다(S130). 상기 S130 단계에서 증발기 온도가 허용 온도 이상이 되면, 제어부(20)는 S180 단계로 진행하여 압축기 작동량을 감소시키지 않는다. 이와는 달리, S130 단계에서 증발기 온도가 허용 온도 미만이면, 제어부(20)는 압축기 작동량을 감소시킨다(S140). 압축기 작동량은, 도 6에 도시된 바와 같이, 증발기 온도와 허용 온도 사이의 차이를 기초로 감소시키게 된다. 즉, 상기 온도차에 따른 작동량의 감소가 맵으로 정의되어 있다. 여기에서는, 상기 온도차와 작동량 사이에 비례 관계가 성립하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 아니한다.

그 후, 제어부(20)는 증발기 온도가 목표 온도를 초과하는지 판단한다(S150).일반적으로, 압축기 작동량을 감소시키면, 증발기의 온도가 높아지고 실내에 공급되는 공기의 온도도 함께 높아지게 된다. 이는 실내의 쾌적성을 악화시키게 된다. 따라서, S150 단계에서 증발기 온도가 목표 온도를 초과하면, 제어부(20)는 온도 조절 도어(47), 내/외기 도어(48) 및 송풍기(49)를 제어하여 실내에 공급되는 공기 온도의 상승을 억제한다(S160). 즉, 온도 조절 도어(47)는 S110 단계에서 실내에 공급되던 공기의 온도와 현재 온도 조절 도어(47)에 공급되는 온도의 차이를 기초로 제어되고, 내/외기 도어(48)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 실내 온도와 실외 온도의 차이 또는 실외 온도를 기초로 제어되며, 송풍기(49)의 속도는, 도 8에 도시된 바와 같이, 내기률(실내에 공급되는 공기 중 내기의 비율)을 기초로 제어된다.

구체적으로 설명하면, 온도 조절 도어(47)를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추도록 하고, 이를 위하여 내/외기 도어(48)를 통하여 내기와 외기의 비율을 제어하며, 송풍기(49)를 통하여 내기와 외기의 속도를 제어한다.

만일 S150 단계에서 증발기 온도가 목표 온도 미만이면, 제어부(20)는 온도 조절 도어(47), 내/외기 도어(48), 그리고 송풍기(49)를 제어하지 않고 S170 단계로 진행한다.

S170 단계에서, 제어부(20)는 가속 해제 조건이 발생하거나 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상인지를 판단한다. 상기 S170 단계에서, 가속 해제 조건이 발생하지 않았거나 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 미만이면, 제어부(20)는 S130 단계부터 S170 단계를 순차적으로 계속 수행한다.

한편, S170 단계에서 가속 해제 조건이 발생하면, 증발기의 작동량을 감소시킬 수 없으므로 제어부(20)는 S180 단계로 진입한다. 또한, S170 단계에서 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상이면, 제어부(20)는 가속이 연속적으로 수행(예를 들어, 차량이 오르막길을 주행하는 경우)되는 것으로 판단하고, 실내의 쾌적성을 위하여 S180 단계로 진입하게 된다.

S180 단계부터 S210 단계는 압축기(45)를 정상적으로 작동시키기 위한 준비단계이다. 상기 S130 단계에서 증발기 온도가 허용 온도 이상이 되면, 실내에 공급되는 공기의 온도가 쾌적한 상태를 유지하기 위한 공기의 온도보다 높아지게 된다. 이 경우, 압축기의 작동량을 목표 압축기 작동량까지 상승시켜 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추고 실내 온도 제어를 정상적으로 수행해야 한다. 이 때, 압축기 작동량을 급격하게 상승시키면 연료의 분사가 증가하게 된다. 따라서, 압축기 작동량을 서서히 증가시켜 연비 및 쾌적성 악화를 방지한다.

이러한 목적을 위하여, S180 단계에서는 제어부(20)는 목표 압축기 작동량 증가률에 따라 압축기 작동량을 증가시킨다. 목표 압축기 작동량 증가률은, 도 9에 도시된 바와 같이, 온도 조절 도어(47)의 목표 위치 및 기준 목표 압축기 작동량 증가률에 따라 계산된다. 기준 목표 압축기 작동량 증가률(A_rate)은 도 9의 우측 그래프에서 점선으로 표시되어 있다. 즉, 외기온이 0℃일 때 온도 조절 도어의 설정된 위치로부터 목표 위치까지의 거리를 α라 하고, 외기온이 0℃일 때 온조 조절 도어의 설정된 위치로부터 온도 조절 도어의 최소 위치까지의 거리를 β라 하면, 목표 압축기 작동량 증가률(A_target)은 다음과 같은 식에 의하여 계산된다.

A_target = A_rate * (α/β)

기준 목표 압축기 작동량 증가률(A_rate)은 정상 상태에서 압축기의 작동량을 증가시키는데 사용되는 압축기 작동량 증가률이다. 본 발명의 실시예에서는, 기준 목표 압축기 작동량 증가율보다 낮은 목표 압축기 작동량 증가률(A_target)에 따라 압축기 작동량을 증가시키므로 압축기 작동량의 급격한 상승을 방지한다. 따라서, 연비 악화를 방지하게 된다.

S180 단계를 수행하고 난 후, 제어부(20)는 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량 미만인지를 판단한다(S190). 즉, 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량에 도달하였는지를 판단한다. 만일 S190 단계에서 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량에 도달하였으면, 제어부(20)는 본 발명의 실시예에 따른 압축기 제어 방법을 종료하고 S110 단계로 돌아가게 된다. 만일 S190 단계에서 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량 미만이면, 제어부(20)는 증발기 온도가 목표 온도를 초과하는지 판단한다(S200).

S200 단계에서 증발기 온도가 목표 온도 이하이면, 제어부(20)는 S180 단계부터 S200 단계를 순차적으로 계속 수행한다.

S200 단계에서 증발기 온도가 목표 온도를 초과하였으면, 제어부(20)는 온도 조절 도어(47), 내/외기 도어(48) 및 송풍기(49)를 제어하여 실내에 공급되는 공기 온도의 상승을 억제한다(S210). S210 단계는 S160 단계와 동일하므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
차량의 실내 온도를 측정하는 실내 온도 센서, 차량의 실외 온도를 측정하는 실외 온도 센서, 증발기의 냉각 매체의 온도(증발기 온도)를 측정하는 증발기 온도 센서, 엔진의 회전수를 측정하는 엔진 회전수 센서, 그리고 스로틀 개도를 측정하는 스로틀 위치 센서를 포함하는 센서부;
냉각 매체를 응축하여 액화시키는 응축기, 액화된 냉각 매체를 기화시키는 증발기, 냉각 매체를 압축시키는 압축기, 차량 실내에 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 도어, 선택적으로 내기 또는 외기를 차량의 실내에 유입되도록 제어하는 내/외기 도어, 그리고 상기 내/외기 도어를 향하여 공기를 불어주는 송풍기를 포함하는 공조 장치; 그리고
상기 공조 장치의 작동을 제어하는 제어기;
를 포함하되,
상기 제어기는
가속 조건이 발생하면 가속 모드와 각 가속 모드에서의 허용 온도를 결정하고, 상기 증발기 온도와 허용 온도의 차이에 따라 상기 압축기의 작동량을 감소시키고,
상기 압축기의 작동량을 감소시키는 도중에 가속 해제 조건이 발생하거나 상기 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상이면, 상기 제어기는 목표 압축기 작동량 증가률에 따라 상기 압축기의 작동량을 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제어기는 압축기의 작동량이 목표 압축기 작동량이 될 때까지 압축기 작동량을 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 장치.
제 5항에 있어서,
상기 압축기의 작동량을 증가시키는 도중에 상기 증발기의 온도가 제2목표 온도보다 클 때에는, 상기 제어기는 상기 온도 조절 도어를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 장치.
제 7항에 있어서,
상기 제어기의 상기 온도 조절 도어의 제어는 내기 또는 외기가 실내에 유입되도록 하는 내/외기 도어의 제어와, 송풍기의 송풍 속도 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 장치.
냉각 매체를 응축하여 액화시키는 응축기, 액화된 냉각 매체를 기화시키는 증발기, 냉각 매체를 압축시키는 압축기, 차량 실내에 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 도어, 선택적으로 내기 또는 외기를 차량의 실내에 유입되도록 제어하는 내/외기 도어, 그리고 상기 내/외기 도어를 향하여 공기를 불어주는 송풍기를 포함하는 공조 장치가 구비된 차량에서 압축기를 제어하는 방법에 있어서,
a) 가속 조건이 발생하였는지 판단하는 단계;
b) 가속 조건이 발생하였으면, 증발기 온도가 허용 온도 미만인지 확인하는 단계;
c) 상기 증발기 온도가 허용 온도 미만이면, 상기 증발기 온도와 허용 온도의 차이를 기초로 압축기 작동량을 감소시키는 단계;
d) 압축기 작동량을 감소시키는 도중에, 상기 증발기 온도가 목표 온도를 초과하는지 확인하는 단계; 그리고
e) 상기 증발기 온도가 목표 온도를 초과하면, 상기 온도 조절 도어, 상기 내/외기 도어 및 상기 송풍기를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추는 단계;
를 포함하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 9항에 있어서,
상기 허용 온도는 스로틀 개도와 엔진 회전수에 따라 결정된 가속 모드에 따라 다르고, 상기 각 가속 모드에서 허용 온도는 차량의 실외 온도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 9항에 있어서,
상기 e) 단계에서 상기 내/외기 도어는 실내 온도와 실외 온도의 차이 또는 실외 온도를 기초로 제어되고, 상기 송풍기는 내기율을 기초로 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 9항에 있어서,
상기 차량용 압축기 제어 방법은
g) 가속 해제 조건이 발생하였거나 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상인지를 확인하는 단계
를 더 포함하며,
상기 g) 단계에서 가속 해제 조건이 발생하지 않았거나 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 미만이면, 상기 b) 단계부터 e) 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 12항에 있어서,
상기 b) 단계에서 증발기 온도가 허용 온도 이상이거나 상기 g) 단계에서 가속 해제 조건이 발생 또는 압축기의 작동량을 감소시키는데 소요된 시간이 최대 시간 이상이면,
h) 목표 압축기 작동량 증가률에 따라 압축기 작동량을 증가시키는 단계;
i) 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량 미만인지 확인하는 단계;
j) 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량 미만이면, 증발기 온도가 목표 온도를 초과하는지 확인하는 단계; 그리고
k) 증발기 온도가 목표 온도를 초과하면, 상기 온도 조절 도어, 상기 내/외기 도어 및 상기 송풍기를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추는 단계;
를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 13항에 있어서,
상기 j) 단계에서 증발기 온도가 목표 온도 이하이거나 상기 k) 단계가 수행되면, 상기 h) 단계부터 상기 k) 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 13항에 있어서,
상기 k) 단계에서 상기 내/외기 도어는 실내 온도와 실외 온도의 차이 또는 실외 온도를 기초로 제어되고, 상기 송풍기는 내기율을 기초로 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 13항에 있어서,
상기 i) 단계에서 압축기 작동량이 목표 압축기 작동량에 도달하면, 차량용 압축기 제어 방법이 종료되는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 방법.
제 5항에 있어서,
각 가속 모드에서 허용 온도는 차량의 실외 온도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 장치.
제 5항에 있어서,
상기 압축기의 작동량을 감소시키는 도중에 상기 증발기의 온도가 목표 온도를 초과할 때에는 상기 온도 조절 도어를 제어하여 실내에 공급되는 공기의 온도를 낮추는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 장치.
제 18항에 있어서,
상기 제어기의 상기 온도 조절 도어의 제어는 내기 또는 외기가 실내에 유입되도록 하는 내/외기 도어의 제어와, 상기 송풍기의 송풍 속도 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 압축기 제어 장치.