KR101225563B1 - 하이브리드 차량의 공조 제어 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 공조 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하이브리드 차량(HEV)의 정차시 엔진이 정지됨과 아울러 공조장치가 함께 정지되는 것을 감안하여 외기온도에 따라 엔진구동과 블로어단수 및 내외기 모드 및 온도등을 자동으로 조절하도록 한 소프트 타입 하이브리드 차량의 공조 제어 방법을 제공하며, 본 발명은 엔진이 정지되어 아이들 스탑 상태이면 외기온도를 검출하는 제1단계와; 외기 온도가 30℃ 이상이면, 엔진시동 및 에어컨 온을 시켜 정상적으로 공조제어를 하는 제2단계와; 외기 온도가 25℃ ~ 30℃ 이면 5분동안 송풍기만 구동하다가 5분후에는 엔진 및 에어컨을 온시켜 정상 공조제어를 하는 제3단계와; 외기온도가 20℃ ~ 25℃인 경우 송풍기만 1단으로 공조 제어하는 제4단계와; 외기온도가 20℃ 미만인 경우 아이들 스탑 상태로서 에어컨 및 송풍기를 오프시켜 공조제어하는 제5단계를 수행하도록 이루어짐에 특징이 있다.
HEV, 하이브리드 차량, 소프트 타입, 공조, 외기온도, 송풍, 에어컨, 온도

Description

하이브리드 차량의 공조 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING AIR CONDITIONER OF HYBRID CAR}
도 1은 본 발명에 의한 소프트 타입 하이브리드 차량의 공조 시스템 계통도.
도 2는 본 발명에 의한 소프트 타입 하이브리드 차량의 공조 제어 방법의 제어 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 엔진 20 : 엔진 콘트롤러
30 : 전동 모터 40 : 밧데리
50 : 공조장치 60 : 공조 제어장치
61 : 공조 조절 스위치 62 : 콘트롤러
63 : 외기 센서 64 : 내기 센서
65 : 엑츄에이터 66 : 송풍기 모터
본 발명은 에이취 이 브이 차량(HEV; 이하 '하이브리드 차량'라 약칭함)의 정차시 에어컨 작동제어에 관한 것으로서, 특히 차량의 정차시 공조장치도 함께 정지되는 것을 감안하여 외기온도에 따라 엔진구동과 블로어단수 및 내외기 모드 및 온도 등을 자동으로 조절하도록 한 하이브리드 차량의 공조 제어 방법에 관한 것이다.
각국의 자동차 환경 규제 및 연비 향상등의 사유로 점차 하이브리드(Hybrid) 차량에 대한 관심이 높아지고 있다. 예를들어 토요타의 경우 북미 시장에서 판매량이 계속 증가하고 있으며 각각의 자동차 메이커들도 앞다투어 HEV 차량 개발에 매진하고 있는 중이다.
HEV 차량은 크게 소프트 타입과 하드 타입으로 나눌 수 있게 되는데 소프트 타입은 엔진에 전동 모터가 보조기능을 하여 연비 개선을 도모하는 것이며, 하드 타입은 엔진과 전동 모터를 이용하여 구동하면서 정차시 낮은 속도로 주행시에는 전동모터로만 주행한다.
현재까지는 많은 HEV 차량은 소프트 타입으로 구현되고 있다. HEV차량에는 아이들 스탑 기능이 있어서 차량이 정차시에는 엔진 작동이 멈춘다. 이때 공조 장치의 압축기가 전동 모터 타입이 아닌 엔진 드라이븐 타입인 경우에는 에어컨 작동도 멈추어야 하는 단점이 있다.
상기와 같이 아이들 스탑 기능으로 연비 개선을 도모할 수는 있지만 에어컨 작동은 승객의 퀘적성에 큰 영향을 주므로 아이들 스탑시 에어컨 오프는 승객에게 큰 불만을 초래할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하고자, 하이브리드 차량(HEV 차량)에 있어서, 엔진 아이들 스탑시 외기온도를 측정하여 공조 시스템의 구동을 제어하도록 한 하이브리드 차량의 공조 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 하이브리드 차량에 있어서 외기온도가 소정온도 이상인 경우 차량의 정차시에도 엔진을 구동시켜 에어컨을 정상 구동시키도록 하고, 외기온도가 일정한 온도 범위내에 있는 경우에는 각 범위에 따라 송풍만 하거나 송풍후 시간 경과에 따라 에어컨을 작동시키도록 하며, 일정온도 이하에서는 차량 정차시 공조 제어를 하지 않도록 하여 실내의 쾌적성을 향상 시키도록 하기 위한 것이다.
본 발명에 의한 엔진의 구동에 의해 공조장치의 압축기가 연동 되도록 이루어진 하이브리드 차량의 공조 제어 방법에 있어서, 공조 장치의 콘트롤러가, 정차시 엔진이 정지되면, 차량의 외기 온도를 측정하여 외기 온도에 따라 미리 정해둔 조건에 맞추어서 엔진 시동과 에어컨 및 송풍 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 공조 장치의 콘트롤러가 정차시 엔진이 정지되면, 외기온도를 검출하는 제1단계와; 상기 검출된 외기온도가 미리 설정된 제1온도 이상이면, 차량의 엔진 콘트롤러에 엔진 시동신호를 출력함과 아울러 공조장치의 에어컨을 엔진 정지 이전 모드로 가동하는 제2단계와; 상기 제1단계에서 검출된 외기 온도가 미리 설정된 제1온도와 제2온도 사이인 경우, 엔진 정지 에어컨은 오프 상태에서 송풍 및 풍향은 이전 모드로 유지하고, 내기모드와 최대 냉각 모드로 공조장치를 제어하는 제3단계와; 상기 제1단계에서 검출된 외기온도가 미리 설정된 상기 제2온도와 제3온도 사이인 경우, 에어컨 오프상태에서 블로어단수는 상기 제3단계의 송풍모드시 보다 낮은단수로 유지하고 풍향은 이전모드로 유지하며, 내기모드 및 최대냉각 모드로 운전제어하는 제4단계와; 상기 제1단계에서 검출된 외기온도가 미리 설정된 상기 제3온도 미만인 경우, 에어컨 오프와 송풍기 오프 상태로 제어하는 제5단계를 수행하여 공조 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계에서는 에어컨 오프 시간이 미리 정해둔 소정시간 이상 경과되면, 엔진시동 및 에어컨을 가동하고, 내기모드와 최대 냉방 모드로 운전제어 하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 소프트 타입 하이브리드 차량의 공조 제어 방법을 설명하기 위한 계통도로서, 이에 도시된 바와 같이,
소프트 타입 하이브리드 차량(HEV)은, 엔진(10)에 전동 모터(30)가 보조 기능을 하도록 구성되고, 상기 엔진(10)의 동력에 의해 공조장치(50)가 구동되도록 구성되며, 밧데리(40)로부터 공조 제어장치(60)에 동작 전원이 공급되는 구조로 구성된다. 공조 제어장치(60)는, 송풍되는 바람이 토출되는 방향을 선택하는 모드 선택 스위치와, 송풍기의 단수를 선택하는 블로어 스위치와, 온도를 조절하는 온도 조절스위치 및 에어컨 온, 내기(REC) 및 외기(FRE)버튼을 포함하여 공조 조절 스위치(61)가 구성되고, 차량의 외부 온도를 검출하는 외기센서(63)와 차량의 실내온도를 검출하는 내기센서(64)와, 외기 또는 내기를 송풍하기 위한 송풍기 모터(66)와, 각 모드에 따라 냉방/난방 및 벤트, 플로워 등의 도어를 제어하는 복수의 엑츄에이터(65)들과, 상기 공조 조절스위치(61)로부터 조작신호를 입력받고 각종 센서신호를 입력받아 상기 공조장치(50)의 온/오프와 상기 송풍기모터(66)의 단수조절 및 상기 엑츄에이터(65)들을 제어하여 각 모드별로 운전제어를 하는 콘트롤러(62)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 소프트 타입 하이브리드 차량은, 엔진(10)과 전동모터(30)가 구비되어 전동 모터(30)가 엔진(10)을 보조하도록 되어 있으며, 공조 시스템은, 상기 엔진(10)의 동력에 의해 공조장치(50)가 연동되도록 되어 있다. 그런데 연비를 향상시키기 위하여 정차시에 엔진이 정지되게 되어있는데, 엔진이 정지하면 공조장치(50)도 자동으로 정지되어 공조 시스템의 운전이 정지된다.
그러므로 본 발명에서는 정차시 엔진이 정지되는 아이들 스탑시에 외기 온도에 따라 미리 정해둔 조건으로 공조 시스템을 운전제어하는 방법을 제공한다.
도 2는 본 발명에 의한 소프트 타입 하이브리드 차량의 공조 제어 방법을 보인 제어 흐름도이다.
차량이 정차하여 엔진이 정지되는 아이들 스탑인지를 판단하고, 아이들 스탑인 경우, 외기 센서(63)로부터 차량의 외기온도를 검출하는 제1단계를 수행한다. 만약, 엔진 정지가 아닌 경우, 사용자 조작에 의한 정상 운전으로 공조 시스템을 제어한다. 여기서 엔진 정지란, 아이들 스탑인 경우를 의미하는데, 차량의 운행중 일시 정차시에 시동키가 꽂혀진 운전중 정차를 의미하며, 시동키를 뺀 경우는 주차 이므로 본 발명에 의한 공조 제어를 하지 않는다.
차량 정차시 엔진이 아이들 스탑인 경우, 상기와 같이 외기온도를 검출하고, 상기 검출된 외기온도가 미리 설정된 제1온도 이상이면, 차량의 엔진 콘트롤러에 엔진 시동신호를 출력함과 아울러 공조장치의 에어컨을 엔진 정지 이전 모드로 가동하는 제2단계를 수행한다.
상기 제1온도는 도면에 예시된 바와 같이 외기 온도가 30℃를 예로 하였으며, 외기 온도가 30℃를 넘는 경우에는, 엔진 아이들 스탑기능 없이 정차시에도 엔진을 가동하고 아울러 에어컨을 가동한다. 엔진 가동은 콘트롤러(62)가 엔진 콘트롤러(20)에 엔진 시동 신호를 보내서 엔진을 가동시키게 되고, 에어컨 온에 의해서 공조장치(50)는 엔진의 동력으로 동작하게 된다. 즉, 정차시에도 엔진 가동 및 에어컨 가동으로 사용자가 조작해둔 각 모드로 공조 제어가 이루어진다.
만약, 상기 제1단계에서 검출된 외기 온도가 미리 설정된 제1온도와 제2온도 사이인 경우, 엔진 정지 에어컨은 오프 상태에서 송풍 및 풍향은 이전 모드로 유지하고, 내기모드와 최대 냉각 모드로 공조장치를 제어하고, 에어컨 오프 시간이 미리 정해둔 소정시간 이상 경과되면, 엔진시동 및 에어컨을 가동하고, 내기모드와 최대 냉방 모드로 운전제어 하는 제3단계를 수행한다.
여기서 상기 제2온도는 25℃를 예로 하였으며, 검출된 외기 온도가 제1온도인 30℃ 이하이고, 제2온도인 25℃ 이상인 경우에는, 먼저 송풍기 모터(66)의 제어는 정차전 제어 단수로 제어를 하여 블로어 단수를 그대로 유지하고, 모드는 내기(REC) 모드 및 최대 냉방(MAX COOL)모드로서 제어를 한다. 이후 미리 정해둔 소정시간(예; 5분)이 경과 될때까지 엔진 정지로 인하여 에어컨 오프 상태가 유지되면, 아이들 스탑 기능을 해제하여 엔진 시동과 에어컨 작동을 하고 블로어 단수는 그대로 유지하면서 내기모드 및 최대 냉방 모드로서 운전을 제어한다.
한편, 도 2에는 도시되지 않았지만, 제3단계에서 송풍기 모터만 구동하는 송풍모드와, 엔진 및 에어컨을 온시켜 정상 운전하는 에어컨 운전모드를 미리 정해둔 시간 간격으로 교대로 운전제어하게 할 수 있다. 즉, 정차가 길어지는 경우, 송풍기만 동작 시키는 송풍모드로 5분이 경과되면 엔진 및 에어컨을 온시켜 공조 시스템을 정상 운전하는 에어컨 온 모드를 수행하고, 에어컨 온모드가 10분이상 지속되면 다시 엔진 및 에어컨을 오프시키고 송풍기만 동작시키는 송풍모드를 5분간 제어하는 방식으로 교대로 공조 제어를 할 수 있다.
만약, 상기 제1단계에서 검출된 외기온도가 미리 설정된 상기 제2온도와 제3온도 사이인 경우, 에어컨 오프상태에서 블로어단수는 1단으로 유지하고 풍향은 이전모드로 유지하며, 내기모드 및 최대냉각 모드로 운전제어하는 제4단계를 수행한다.
상기 제3온도는 20℃ 를 예로 하였으며, 외기 온도가 제2온도인 25℃ 미만이고, 제3온도인 20℃ 이상인 경우, 차량 정치시 엔진이 정지되어 아이들 스탑되면 에[어컨도 정지되고, 송풍기 모터(66)만 1단으로 구동시켜 블로어 1단으로 공조 제어를 한다. 단 내기(REC) 모드와 최대 냉방 모드로서 송풍기만 1단으로 구동시킨다.
그리고, 상기 제1단계에서 검출된 외기온도가 미리 설정된 상기 제3온도 미 만인 경우, 에어컨 오프와 송풍기 오프 상태로 제어하는 제5단계를 수행한다.
즉, 외기 온도가 제3온도인 20℃ 미만인 경우, 에어컨 오프상태에서 송풍기 모터(66)도 오프시켜 제어한다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 엔진의 구동에 의해 공조장치의 압축기가 연동 되도록 이루어진 소프트 타입 하이브리드 차량에 있어서, 공조 시스템의 콘트롤러가, 정차시 엔진이 정지되면, 차량의 외기 온도를 측정하여 외기 온도에 따라 미리 정해둔 조건에 맞추어서 엔진 시동과 에어컨 및 송풍 제어를 하게 되므로, 아이들 스탑시에도 차량 실내의 쾌적성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 엔진의 구동에 의해 공조장치의 압축기가 연동 되도록 하고, 차량 정차시에 일시적으로 엔진을 정지하도록 하는 하이브리드 차량의 공조 제어 방법에 있어서, 상기 공조 장치의 콘트롤러가,
    정차시 엔진이 정지되면, 외기온도를 검출하는 제1단계와;
    상기 검출된 외기온도가 미리 설정된 제1온도 이상이면, 엔진 시동과 아울러 에어컨을 온시켜 엔진 정지 이전 모드로 공조 제어를 하는 제2단계와;
    상기 제1단계에서 검출된 외기 온도가 미리 설정된 제1온도와 제2온도 사이인 경우, 엔진 정지 에어컨은 오프 상태에서 송풍기 모터만 구동시키는 송풍모드를 수행하고, 에어컨 오프 시간이 소정시간 이상 경과되면, 엔진 및 에어컨을 온시켜 정상 운전 제어를 하는 에어컨 온모드를 수행하는 제3단계와;
    상기 제1단계에서 검출된 외기온도가 미리 설정된 상기 제2온도와 제3온도 사이인 경우, 에어컨 오프상태에서 블로어단수는 상기 3단계의 송풍모드시보다 낮은 단수로 유지하여 공조 제어하는 제4단계와;
    상기 제1단계에서 검출된 외기온도가 미리 설정된 상기 제3온도 미만인 경우, 에어컨 오프와 송풍기 오프 상태로 제어하는 제5단계를 수행하여 공조 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 공조 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 송풍기만 구동시키는 송풍모드와, 상기 에어컨을 온시켜 정상 공조 제어를 하는 에어컨 온 모드를 각각의 시간 간격으로 교대로 반복하여 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 공조 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2단계와, 제3단계 및 제4단계는, 각각 내기(REC)모드와 최대 냉방(MAX COOL)모드로 변경하여 공조 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 공조 제어 방법.
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