KR101236495B1

KR101236495B1 - 차량용 공조시스템 제어장치

Info

Publication number: KR101236495B1
Application number: KR1020060070659A
Authority: KR
Inventors: 박민우; 이대웅
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2013-02-22
Also published as: KR20080010545A

Abstract

본 발명은 차량용 공조시스템 제어장치에 관한 것으로서, 플로어 블리드 기능을 제어하여 실내의 바닥면 공기가 과도하게 냉각되는 것을 제한하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플로어 블리드 제어장치는, 냉기통로의 개도량이 최대임을 감지하는 개도량 감지수단과; 차량의 외기온도를 감지하는 외기온도 감지수단과; 미리 정해진 외기온도별 플로어 벤트 개도시간들을 저장하는 메모리부와; 개도량 감지수단이 냉각통로의 개도량이 최대임을 감지하면, 외기온도 감지수단으로부터 입력된 외기온도에 대응하는 플로어 벤트 개도시간을 상기 메모리부에서 검출하고, 검출된 플로어 벤트 개도시간에 따라 상기 플로어 도어를 제어하여 플로어 벤트를 검출된 개도시간 동안만 개방시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 플로어 블리드 기능을 제어하여 실내의 바닥면 온도가 지나치게 저하되는 것을 제한함으로써, 실내의 바닥면 온도 저하로 인한 발시려움 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 외기의 온도에 따라 플로어 블리드 기능을 제어함으로써, 실내의 바닥면 온도를 외기의 온도에 따라 최적의 상태로 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 공조시스템 제어장치{CONTROLLER FOR AUTOMOTIVE VEHICLES AIR CONDITIONING SYSTEM}

도 1은 일반적인 차량용 공조시스템을 개략적으로 나타내는 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템 제어장치의 구성을 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 제어장치를 이용한 차량용 공조시스템 제어방법을 나타내는 블록도이다.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 공조케이스 12: 메인통로

12a: 증발기 14: 냉기통로

14a: 온도 조절도어 22: 디프로스트 벤트(Defrost Vent)

22a: 디프로스트 도어(Defrost Door) 24: 페이스 벤트(Face Vent)

24a: 페이스 도어(Face Door) 26: 플로어 벤트(Floor Vent)

26a: 플로어 벤트(Floor Door) 30: 콘트롤러(Controller)

32: 온도 조절 스위치

34: 디프 모드 스위치(Def. Mode Switch)

35: 믹스 모드 스위치(Mix Mode Switch)

36: 벤트 모드 스위치(Vent Mode Switch)

37: 바이 레벨 모드 스위치(Bi-Level Mode Switch)

38: 플로어 모드 스위치(Floor Mode Switch)

50: 개도량 감지수단 60: 외기온도 감지수단

70: 전자제어유닛 72: 메모리부

74: 제어부

본 발명은 차량용 공조시스템 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 플로어 블리드 기능을 제어하여 실내의 바닥면 공기가 과도하게 냉각되는 것을 제한할 수 있는 차량용 공조시스템 제어장치에 관한 것이다.

자동차는 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 공조시스템을 갖추고 있다. 공조시스템은 겨울철에는 온기를 발생시켜 실내를 따뜻하게 유지시키고, 여름철에는 냉기를 발생시켜 실내를 시원하게 유지시킨다.

이러한 공조시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(Case:10)를 구비하며, 공조케이스(10)의 내부에는 메인통로(12)가 형성되어 있다.

메인통로(12)는 송풍기(도시하지 않음)에서 송풍된 내/외기가 압송되며, rm 내부에는 증발기(12a)가 설치된다. 증발기(12a)는 메인통로(12)를 따라 흐르는 공기를 냉각시킨다.

그리고 메인통로(12)는 냉기통로(14)와 온기통로(16)로 분지되며, 온기통로(16)에는 히터(16a)가 설치된다. 히터(16a)는 온기통로(16)로 유입된 공기를 가열하여 실내로 공급한다.

그리고, 공조시스템은, 히터(16a) 또는 증발기(12a)를 통과한 공기를 차량의 실내로 토출하는 다수의 벤트(22, 24, 26)들을 구비한다. 다수의 벤트(22, 24, 26)들은, 디프로스트 벤트(Defrost Vent)(22)와 페이스 벤트(Face Vent)(24) 및 플로어 벤트(Floor Vent)(26)들로 구성된다.

디프로스트 벤트(22)는 히터(16a) 또는 증발기(12a)를 통과한 공기를 전면유리 방향으로 토출한다. 페이스 벤트(24)는 히터(16a) 또는 증발기(12a)를 통과한 공기를 탑승객의 얼굴 방향으로 토출한다. 플로어 벤트(26)는 히터(16a) 또는 증발기(12a)를 통과한 공기를 실내의 바닥면으로 토출한다.

그리고 공조시스템은, 냉기통로(14)의 개도량을 조절하는 온도 조절도어(14a)와, 디프로스트 벤트(22)의 개도량을 조절하는 디프 도어(22a)와, 페이스 벤트(24)의 개도량을 조절하는 페이스 도어(24a)와, 플로어 벤트(26)의 개도량을 조절하는 플로어 도어(26a)를 구비한다.

온도 조절도어(14a)는, 운전자가 콘트롤러(30)의 온도 조절 스위치(32)를 조작함에 따라 다단으로 회동하면서 냉기통로(14)의 개도량을 조절한다.

디프 도어(22a)는, 운전자가 콘트롤러(30)의 디프 모드 스위치(Def. Mode Switch)(34) 또는 믹스 모드 스위치(Mix Mode Switch)(35)를 조작함에 따라 회동하면서 디프로스트 벤트(22)의 개도량을 조절한다.

페이스 도어(24a)는, 운전자가 콘트롤러(30)의 벤트 모드 스위치(Vent Mode Switch)(36) 또는 바이 레벨 모드 스위치(Bi-Level Mode Switch)(37)를 조작함에 따라 회동하면서 페이스 벤트(24)의 개도량을 조절한다.

플로어 도어(26a)는, 운전자가 콘트롤러(30)의 플로어 모드 스위치(Floor Mode Switch)(38) 또는 바이 레벨 모드 스위치(37)를 조작함에 따라 회동하면서 플로어 벤트(26)의 개도량을 조절한다.

여기서, 콘트롤러(30)는, 각 스위치(32, 34, 35, 36, 37, 38)의 신호를 처리하는 전자제어유닛(40)을 구비한다. 전자제어유닛(40)은 마이콤과 타이머와 구동회로를 내장하고 있으며, 각 스위치(32, 34, 35, 36, 37, 38)의 신호를 처리하고, 이에 대응되는 신호를 출력하여 상기 각각의 도어(14a, 22a, 24a, 26a)들을 입력된 신호에 따라 제어한다.

한편, 전자제어유닛(40)은 운전자가 벤트 모드 스위치(36)를 조작할 경우, 플로어 도어(26a)도 동시에 제어하여 플로어 벤트(26)로도 소량의 공기가 토출될 수 있게 제어한다. 이러한 기능을 "플로어 블리드(Floor Bleed)" 기능이라 하는데, 이는 벤트 모드 선택시, 페이스 벤트(24)로만 냉기가 집중되면, 실내의 상,하부에 온도편차가 발생될 우려가 있기 때문이며, 따라서, 탑승객의 발 부위에도 소량의 냉기를 공급하여 실내의 온도가 전체적으로 균일한 상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

그런데, 이러한 종래의 공조시스템은, 벤트 모드 선택시, 플로어 벤트(26)로부터 토출되는 냉기 때문에 탑승객의 발부위가 지나치게 냉각된다는 문제점이 있 다.

즉, 벤트 모드 선택시, 플로어 벤트(26)로부터 토출되는 소량의 냉기는 실내의 바닥면을 효과적으로 냉방시킨다. 그런데, 이러한 상태가 장시간 지속되면, 실내의 바닥면 온도가 지나치게 저하된다. 특히, 탑승자가 샌들 또는 슬리퍼를 착용하고 탑승한 경우에는 발시려움을 심하게 느끼게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 플로어 블리드 기능을 제어하여 실내의 바닥면 온도가 지나치게 저하되는 것을 제한함으로써, 실내의 바닥면 온도 저하로 인한 발시려움 현상을 방지할 수 있는 차량용 공조시스템 제어장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 공조시스템의 플로어 블리드 제어장치는, 냉기통로와, 상기 냉기통로의 냉기를 탑승자의 얼굴 방향으로 토출하는 페이스 벤트와, 상기 냉기통로의 냉기를 실내의 바닥면으로 토출하는 플로어 벤트 및, 온도 조절 스위치를 조작함에 따라 상기 냉기통로의 개도량을 조절하는 온도 조절도어와, 벤트 모드 스위치를 조작함에 따라 상기 페이스 벤트를 개방시키는 페이스 도어와, 상기 벤트 모드 스위치를 조작함에 따라 상기 플로어 벤트로도 소량의 공기가 토출될 수 있도록 상기 플로어 벤트를 개방시키는 플로어 도어를 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서, 상기 냉기통로의 개도량이 최대임을 감지하는 개도량 감지수단과; 차량의 외기온도를 감지하는 외기온도 감지수단과; 외기온도별 플로어 벤트 개도시간들을 저장하는 메모리부와; 상기 개도량 감지수단이 상기 냉각통로의 개도량이 최대임을 감지하면, 상기 외기온도 감지수단으로부터 입력된 외기온도에 대응하는 플로어 벤트 개도시간을 상기 메모리부에서 검출하고, 검출된 플로어 벤트 개도시간에 따라 상기 플로어 도어를 제어하여 상기 플로어 벤트를 검출된 개도시간 동안 개방한 후, 다시 닫는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템 제어장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 공조시스템 제어장치를 살펴보면 다음과 같다. 본 발명의 제어장치는, 냉기통로(14)의 개도량이 최대임을 감지할 수 있는 개도량 감지수단(50)을 구비한다.

개도량 감지수단(50)은, 온도 조절도어(14a)의 위치를 감지하는 위치감지센서로 구성되며, 온도 조절도어(14a)의 개도각을 감지한다. 특히, 온도 조절도어(14a)의 개도각이 최대임을 감지하여 냉기통로(14)의 개도량이 최대임을 감지한다.

그리고 본 발명의 제어장치는, 차량의 외기온도를 감지하는 외기온도 감지수단(60)을 구비한다. 외기온도 감지수단(60)은 온도센서로서, 차량의 외기온도를 감지한다.

그리고 본 발명의 제어장치는, 개도량 감지수단(50)과 외기온도 감지수단(60)으로부터 입력된 신호에 따라 플로어 벤트(26)의 개도 시간을 제어하는 전자 제어유닛(70)을 구비한다.

전자제어유닛(70)은, 메모리부(72)를 갖추고 있고, 이 메모리부(72)에는 외기온도별 "플로어 벤트 개도시간"이 내장되어 있다.

즉, 예를 들어, 외기의 온도가 30℃일 경우, 플로어 벤트(26)를 10분 동안만 개도시키는 것이 실내의 바닥면을 최적의 상태로 냉방시킬 수 있고, 외기의 온도가 35℃일 경우, 플로어 벤트(26)를 20분 동안만 개도시키는 것이 실내의 바닥면을 최적의 상태로 냉방시킬 수 있으며, 외기의 온도가 40℃일 경우, 플로어 벤트(26)를 30분 동안만 개도시키는 것이 실내의 바닥면을 최적의 상태로 냉방시킬 수 있는데, 이때, 외기온도 30℃에 대응한 플로어 벤트 개도시간 10분, 외기온도 35℃에 대응한 플로어 벤트 개도시간 20분, 외기온도 40℃에 대응한 플로어 벤트 개도시간 30분이 "플로어 벤트 개도시간"으로 각각 내장되어 있다는 것이다.

여기서, 메모리부(72)에는, 외기온도별로 각기 다른 "플로어 벤트 개도시간"이 다양하게 내장되어 있음은 물론이며, 이러한 외기온도별 "플로어 벤트 개도시간"들은 여러 번의 시험결과를 통해 얻어진 시험 데이터에 근거한다.

그리고 전자제어유닛(70)은, 제어부(74)를 구비한다. 제어부(74)는 사용자가 벤트 모드 스위치(36)를 조작함에 따라 페이스 도어(24a)를 제어하여 페이스 벤트(24)를 개방한다. 아울러, 플로어 도어(26a)도 동시에 제어하여 플로어 벤트(26)를 개방함으로써, "플로어 블리드"기능이 작동되도록 제어한다.

여기서, 제어부(74)는 플로어 도어(26a)를 제어하여 플로어 벤트(26)를 개방하되, 그 개도량이 페이스 벤트(24)의 개도량에 대해 10% 이내, 더욱 바람직하게는 5∼10%가 되도록 제어한다.

한편, 제어부(74)는, 개도량 감지수단(50)으로부터 냉기통로(14)의 개도량이 최대임이 입력됨과 동시에 외기온도 감지수단(60)으로부터 외기온도가 입력되면, 입력된 외기온도에 대응하는 "플로어 벤트 개도시간"을 메모리부(72)에서 검출하고, 검출된 "플로어 벤트 개도시간"에 의거하여 플로어 도어(26a)의 작동시간을 제어한다. 특히, "플로어 벤트 개도시간"에 의거하여 플로어 도어(26a)의 작동시간을 제어함으로써, 플로어 벤트(26)가 미리 설정된 개도시간 동안만 개방되면서 냉기를 토출할 수 있게 한다. 여기서, 플로어 벤트(26)의 개도시간은 상기 외기온도에 비례하도록 설정되는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 본 발명에 의하면, 플로어 벤트(26)의 개도 시간을 제어함으로써, 실내의 바닥면에 냉기가 과도하게 공급되는 것을 방지하며, 따라서, 실내의 바닥면 온도 저하로 인한 탑승객의 발시려움 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은, 플로어 벤트(26)의 개도 시간을 제어하되, 외기 온도에 따라 차별적으로 제어함으로써, 실내의 바닥면 온도를 외기의 온도에 따라 최적의 상태로 유지시킬 수 있다.

다음으로, 이와 같은 구성의 제어장치를 이용한 공조시스템의 제어방법을 도 2와 도 3을 참고하여 설명한다.

먼저, 운전자가 벤트 모드를 선택하면(S101), 전자제어유닛(70)의 제어부(74)는 페이스 도어(24a)와 플로어 도어(26a)를 각각 제어하여 페이스 벤트(24)와 플로어 벤트(26)를 개방시킨다(S103). 이때, 페이스 벤트(24)의 개도량은 최대 치로 설정되며, 플로어 벤트(26)의 개도량은 페이스 벤트(24)의 개도량에 대해 10% 이내로 설정된다. 더욱 바람직하게는 5∼10%로 설정되는 것이 좋다.

이러한 상태에서, 증발기(12a)를 통과한 냉기는, 페이스 벤트(24)를 통해 탑승객의 얼굴 방향으로 토출되면서 차량의 실내를 냉방한다. 아울러 증발기(12a)를 통과한 냉기는 플로어 벤트(26)를 통해 실내의 바닥면으로 소량 토출되는 "플로어 블리드"기능을 수행하면서 실내의 하측을 냉방한다.

한편, 증발기(12a)의 냉기가 페이스 벤트(24)와 플로어 벤트(26)로 토출되는 동안에, 상기 외기온도 감지수단(60)은 외기온도를 감지하고, 상기 개도량 감지수단(50)은 냉기통로(14)의 개도량이 최대인가를 감지한다(S105).

이때, 개도량 감지수단(50)이 냉기통로(14)의 개도량이 최대임을 감지하면, 전자제어유닛(70)의 제어부(74)는 외기온도 감지수단(60)으로부터 입력된 외기온도에 대응한 "플로어 벤트 개도시간"을 메모리부(72)에서 검출한 다음(S107), 검출된 "플로어 벤트 개도시간"에 따라 플로어 도어(26a)의 작동시간을 제어하여 플로어 벤트(26)를 검출된 개도시간 동안만 개방시킨다(S109).

한편, 설정된 시간동안만 개방되는 플로어 벤트(26)는, 설정된 시간동안만 냉기를 토출하므로, 실내의 바닥면 공기가 필요이상 과도하게 냉각되는 것을 방지한다. 따라서, 탑승객이 발시려움 현상을 느끼지 않게 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템 제어장치에 의하면, 플로어 블리드 기능을 제어하여 실내의 바닥면 온도가 지나치게 저하되는 것을 제한함으로써, 실내의 바닥면 온도 저하로 인한 발시려움 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 외기의 온도에 따라 플로어 블리드 기능을 제어함으로써, 실내의 바닥면 온도를 외기의 온도에 따라 최적의 상태로 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims

냉기통로(14)와, 상기 냉기통로(14)의 냉기를 탑승자의 얼굴 방향으로 토출하는 페이스 벤트(24)와, 상기 냉기통로(14)의 냉기를 실내의 바닥면으로 토출하는 플로어 벤트(26) 및, 온도 조절 스위치(32)를 조작함에 따라 상기 냉기통로(14)의 개도량을 조절하는 온도 조절도어(14a)와, 벤트 모드 스위치(36)를 조작함에 따라 상기 페이스 벤트(24)를 개방시키는 페이스 도어(24a)와, 상기 벤트 모드 스위치(36)를 조작함에 따라 상기 플로어 벤트(26)로도 소량의 공기가 토출될 수 있도록 상기 플로어 벤트(26)를 개방시키는 플로어 도어(26a)를 포함하는 차량용 공조시스템에 있어서,

상기 냉기통로(14)의 개도량이 최대임을 감지하는 개도량 감지수단(50)과;

차량의 외기온도를 감지하는 외기온도 감지수단(60)과;

외기온도별 플로어 벤트 개도시간들을 저장하는 메모리부(72)와;

상기 개도량 감지수단(50)이 상기 냉기통로(14)의 개도량이 최대임을 감지할경우에, 상기 외기온도 감지수단(60)으로부터 입력된 외기온도에 대응하는 플로어 벤트 개도시간을 상기 메모리부(72)에서 검출하고, 검출된 플로어 벤트 개도시간에 따라 상기 플로어 도어(26a)를 제어하여 상기 플로어 벤트(26)를 검출된 개도시간 동안 개방한 후 다시 닫는 제어부(74)를 포함하고,

상기 플로어 벤트(26)의 개도시간은 상기 외기온도에 비례하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템 제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 개도량 감지수단(50)은, 상기 냉기통로(14)를 최대로 개방한 상기 온도 조절도어(14a)의 위치를 감지하는 위치감지센서인 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 플로어 블리드 제어장치.
삭제