KR101253130B1 - 차량 공조장치의 토출모드별 내기센서의 모터 속도가변제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 공조장치의 토출모드별 내기센서의 모터 구동속도 가변제어방법에 관한 것으로서, 종래에는 토출모드와 상관없이 내기센서의 모터를 일정한 속도로 구동시키기 때문에 토출모드에 따라 감지온도와 실제 온도와의 온도차이가 달라서 실내의 쾌적성이 나빠지는 단점이 있었는데, 본 발명은 내기센서에 모터가 설치되고, 실내공기를 흡입하여 온도 및 습도를 감지하는 차량 공조장치에 있어서, 상기 차량공조장치의 공조 콘트롤러가 공조장치의 공기 토출모드에 따라 상기 내기센서의 모터 구동속도를 차별화시켜 제어하는 차량 공조장치의 토출 모드 별 내기센서 구동속도 가변제어방법을 제공함으로써 토출모드별 실내온도 감지 성능을 향상시키도록 한다.

차량, 공조, 내기센서, 토출모드, 구동속도, 가변, 차별화

Description

차량 공조장치의 토출모드별 내기센서의 모터 속도 가변제어방법{A variable control method for incar sensor motor by ventilation mode}

도 1은 종래 기술에 의한 차량 공조장치의 내기센서 설치 예시도.

도 2는 종래 차량 공조장치의 실내온도와 내기센서의 감지온도를 비교하기 위한 예시도.

도 3은 본 발명의 기술을 적용하기 위한 차량 공조장치의 구성도.

도 4는 본 발명에 의한 토출모드별 내기센서의 모터 구동속도 가변제어방법을 보인 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 콘트롤패널 20 : 내기센서

21 : 내기센서의 모터 22 : 내기센서의 흡기구

23 : 온도센서 24 : 습도센서

30 : 공조덕트 31 : 블로워 모터

32 : 증발기 33 : 히트 싱크

34a : 내외기 도어 34b : 온도조절도어

34c : 밴트 도어 34d :디프로스트 도어

34e : 플로어 도어 100 : 공조 콘트롤러

110 : 모터 구동부

본 발명은 차량의 공조장치에서 실내온도를 조절함에 있어서 내기센서(Incar sensor)의 모터를 토출모드별로 차별화시켜 구동속도를 제어함으로써 실내온도 감지 성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량 공조장치의 토출모드별 내기센서 모터 속도 가변 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조장치에서 콘트롤패널의 설정온도가 되도록 실내온도 조절(예; 오토 에어컨; FATC)를 제어하는 방법은, 차 실내의 온도를 검출하는 내기센서(incar sensor)의 검출치, 차 바깥은 온도를 검출하는 외기센서 및 일사량 센서의 검출치를 이용하여 목표치 온도를 연산하고, 목표치 온도에 따라 블로어 풍량, 에어믹스도어(온도조절도어) 개도량, 실내공기 흡입비율 등을 제어한다.

상기와 같은 차 실내의 온도를 설정온도로 제어하기 위해서 차실내의 온도가 가장 중요한 역할을 하게 되며, 실내온도 감지를 위해 내기센서(incar sensor)를 사용한다. 내기 센서는 모터의 장착 유무에 따라 액티브 타입(Active Type)(모터 有)과 난 액티브 타입(Non Active Type)(모터 無)으로 구분된다.

일반적으로 차량의 내기센서는, 도 1에 도시된 바와 같이 인스트루먼트패널 이나 대시패널 또는 공조유닛 콘트롤패널과 같은 차량 전방의 콘트롤패널(10) 내측에 위치하게 되며, 상기 내기센서(20) 유닛의 내부에 팬(미도시)을 회전시키는 모터(21) 및 온도센서(미도시)나 습온센서(미도시)가 구비되어 있어, 상기한 팬의 회전에 따라 차실내의 내기를 흡입하여 온도센서나 습온센서를 통과시킴으로써, 흡입한 내기의 온도나 온습도를 검출하게 된다.

특히, 이러한 내기센서(20) 유닛은 자동제어 에어컨을 동작시키기 위한 필수 요소로써, 차실 내부의 온도를 탑승객이 소정 온도로 세팅함에 따라, 제어부가 상기 내기센서(20) 유닛에서 실시간으로 검출되는 차실내의 온습도에 따라 공조유닛을 냉방 혹은 난방으로 자동 제어하여 차실내의 온도를 설정되어 있는 온도로 유지할 수 있게 도모하는 것이다.

따라서, 팬의 구동에 따라 차실내의 내기는 상기 콘트롤패널(10)의 흡기구(22)를 통하여 유입되어 상기 내기센서(20) 유닛으로 들어가게 되며, 이에 따라 상기 내기센서(20) 유닛내에 마련된 온도센서 혹은 습도센서가 각각 차실내의 온도나 습도를 검출할 수 있게 되는 것이다.

그런데, 액티브 타입의 내기센서(20) 유닛에 장착되는 모터는, 모터 양단에 인가되는 고정전압으로 인해 특정 RPM의 속도로 회전한다. 예를들어, 종래에는 모든 토출 모드에서 모드별 RPM = 3200RPM으로 내기센서의 모터를 회전시키게 된다.

도 2는 종래 차량의 공조장치에서 내기센서의 고정 RPM일 때 모드 별 실내온도와 내기센서 감지온도를 비교하기 위한 예시도이다. 도 2는 차량의 실내온도가 소정 온도 범위에서 제어될 때, 바이레벨모드(Bi-Level), 벤트모드(Vent), 플로어 모드(Floor), 바이레벨모드(Bi-Level)에서의 차량 실내온도(A)와 내기센서의 감지온도(B)의 차이를 보여주고 있다. 이를 살펴볼 때, 토출 모드가 벤트모드(Vent)인 경우에, 내기센서가 감지하는 온도(B)와, 실내온도(A)의 차이는 다른 모드 즉, 바이레벨모드(Bi-Level)와 플로어 모드(Floor)일때 보다 커진다.

이는 토출 모드에 따라 차 실내로 토출되는 공기의 방향이 달라지고, 상기 내기센서의 흡기구(22)로 토출구에서 토출된 냉기/온기의 바람이 영향을 미치게 되어 토출모드에 따라 내기센서에서 감지하는 온도차이가 발생하게 되는 것이다.

따라서, 종래의 공조장치의 내기센서 제어와 같이 토출모드와 상관없이 동일한 RPM으로 내기센서 모터를 제어하는 경우에, 벤트모드에서는 다른 모드보다 실제 감지되는 온도차가 커지므로 이로 인해 실내온도 감지성능이 떨어지고, 실내 쾌적성 유지가 어려워진다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같이 토출모드와 상관없이 내기센서의 모터를 일정한 RPM으로 구동시켰을 때 모드에 따라 실내온도와 감지온도 차이가 달라짐으로해서 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 토출 모드에 따라 상기 내기센서의 모터 구동속도를 가변시켜 토출모드별 실내온도 감지 성능을 향상시키도록 한 차량 공조장치의 토출 모드 별 내기센서 모터 속도 가변제어방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 본 발명의 목적은, 내기센서에 모터가 설치되고, 실내공기를 흡입하여 온도 및 습도를 감지하는 차량 공조장치에 있어서, 상기 차량공조장치의 공조 콘트롤러가 공조장치의 공기 토출모드에 따라 상기 내기센서의 모터 구동속도를 차별화시켜 제어하는 차량 공조장치의 토출 모드 별 내기센서 모터 구동속도 가변제어방법을 제공함으로써 달성된다.

본 발명은 토출모드에 대해서 적어도 2개 이상으로 구분하고, 각 구분된 토출모드에 대해 서로 상이한 구동전압이 선정되도록 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 토출 모드가 벤트모드인 경우, 내기센서 모터의 구동전압이 다른 토출모드시의 구동전압보다 크게 설정하여 구동하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 차량 공조장치의 토출 모드 별 내기센서 구동속도 가변제어방법을 설명하기 위한 공조장치 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 차량의 실내 공조장치의 제어를 조작하기 위한 콘트롤패널(10)과, 상기 콘트롤패널(10)의 운전조작에 의해 공조장치를 제어하는 공조 콘트롤러(100)와, 상기 공조 콘트롤러(100)의 제어에 의해 온도조절 및 토출모드를 선택하기 위한 공조 덕트(30)와, 상기 공조 콘트롤러(30)의 제어에 의해 실내 온도 및 습도를 감지하는 내기센서(20)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 공조장치의 내기센서(20)는 모터(21)와 온도센서(23) 및 습도센서(24)를 구비하고, 모터(21)를 구동시켜 내기 흡기구(22)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도 및 습도를 감지하도록 구성된다.

그리고, 상기 콘트롤패널(22)에는 온도 조작 노브(11)와, 풍량 조작노브(12)와, 토출 모드를 선택하는 모드 선택 노브(13)를 포함하여 구성되며, 상기 공조 덕트(30)에는 공조장치의 블로워 모터(31)와, 증발기(32)와, 히트 싱크(33)가 설치되고, 공기를 외기/내기를 선택하는 내외기 선택도어(34a)를 통해 흡입되는 공기가 증발기(32)를 거치거나 또는 히트 싱크(33)를 거치도록 선택하는 온도조절도어(34b)와, 상기 온도조절도어(34a)에 의해 온도가 조절된 공기를 밴트모드로 토출하기 위한 벤트도어(34c), 디프로스트 모드로 토출하기 위한 디프로스트 도어(34d) 및 플로어 모드로 토출하기 위한 플로어 도어(34e)를 포함하여 구성된다. 여기서, 공조 제어를 위한 공조 콘트롤러(100)에는 각종 센서들과 공조장치들이 연결되어 공조제어를 하게 되나, 일반적인 사항들이므로 설명하지 않고, 내기센서 모터를 제어하는 것만 설명한다.

상기와 같이 구성되는 공조 장치는, 콘트롤패널(10)에 있는 조작노브(11-13)를 조작하여 차량의 냉방 또는 난방을 제어하면, 공조 콘트롤러(100)는 냉방/난방에 따라 공조 덕트(30)내의 온도조절도어(34d)의 개도 방향을 조절하여 냉방/난방을 선택하며, 토출모드에 따라 각각의 모드 도어(34c ~ 34e)를 제어하여 공조제어를 한다.

이때, 설정된 온도로 실내온도가 수렴되도록 제어하기 위해서는, 실내온도를 감지하여 온도 조절도어의 개도량 또는 각 증발기의 온/오프 등등을 제어하게 된 다.

차량 실내의 온도감지는 내기센서(20)를 통해 이루어지는데, 액티브 타입(모터 설치)인 내기센서에서는 모터(21)를 구동시켜 흡기구(22)로부터 흡입되는 실내공기를 온도센서(23) 및 습도센서(24) 측으로 보내 온도 및 습도를 감지하여 제어하게 된다.

본 발명에서는 각 토출 모드에 따라 상기 내기센서(20)의 모터 구동 속도를 차별화시켜 제어함에 특징이 있다. 이를 위해서 상기 내기 센서(20)의 모터(21)의 구동 전압을 조절하기 위한 모터 구동부(110)를 더 포함시켜 구성하고, 프로그램에 의해 토출 모드에 따라 각각 미리 설정해둔 구동전압으로 모터(21)를 제어하도록 한다.

본 발명의 토출모드에 따라 내기센서 모터의 구동속도를 차별화시키는 방법으로는, 벤트모드, 바이레벨모드, 플로우 모드, 디프로스트모드, 믹스모드에 대해 각각의 토출모드별로 구동속도를 상이하게 설정하여 각 구동속도에 맞는 상이한 구동전압을 선정하게 할 수도 있고, 벤트 모드와 나머지 토출모드로 구분하여 2가지로 구별되는 구동전압을 선정하게 할 수도 있으며, 벤트모드, 디프로스트모드, 바이레벨모드를 임의의 구동전압으로 선정하고, 플로우 모드와 믹스모드를 상기 임의의 구동전압과는 상이한 다른 구동전압으로 선정하여 제어할 수도 있다. 이처럼 적어도 2이상의 토출모드로 구분하여 각각 구분된 토출모드에 따라 구동전압이 서로 상이하게 선정되도록 한다.

도 4는 본 발명에 의한 차량 공조장치의 토출모드별 내기센서 모터 제어방법 을 설명하기 위한 흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이, 차량의 공조장치의 토출 모드를 판단하는 단계와; 토출모드에 따라 내기센서 모터의 구동속도가 미리 설정된 구동속도가 되도록 모드별로 상기 내기센서 모터의 구동전압을 차별화시켜 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서 토출모드가 벤트 모드일 때 제1구동속도, 디프로스트 모드일때 제2구동속도, 바이레벨 모드일때 제3구동속도로, 믹스 모드일때 제4구동속도로, 플로어 모드일때 제5구동속도로 내기센서의 모터를 제어하되, 각 구동속도는 빠른 차례로 제1구동속도>제2구동속도>제3구동속도>제4구동속도>제5구동속도로 RPM이 설정된 다.

이와 같이 차량 내의 공조장치를 운전하는 중에 실내온도가 설정온도가 되도록 실내온도를 감지하여 공조장치를 제어함에 있어서, 상기 공조 콘트롤러(100)는, 실내 공기 토출 모드를 판별한다. 토출모드가 벤트(Vent) 모드이면, 모터의 구동속도(RPM)가 미리 설정된 제1구동속도(RPM=3200[rpm])가 되도록 모터 구동전압을 13.0[V]로 인가하여 내기센서(20)의 모터(21)를 구동시킨다. 이는 모터 구동부(110)를 통해서 13.0[V]를 모터(21)에 인가시키도록 제어한다.

또한, 토출모드가 바이레벨(Bi-Level) 모드이면, 모터의 구동속도(RPM)가 미리 설정된 제3구동속도(RPM=3000[rpm])가 되도록 모터 구동전압을 12.0[V]로 인가하여 내기센서(20)의 모터(21)를 구동시킨다.

또한, 토출모드가 플로어(Floor) 모드이면, 모터의 구동속도(RPM)가 미리 설정된 제5구동속도(RPM=2800[rpm])가 되도록 모터 구동전압을 10.0[V]로 인가하여 내기센서(20)의 모터(21)를 구동시킨다.

또한, 토출모드가 믹스(Mix) 모드이면, 모터의 구동속도(RPM)가 미리 설정된 제4구동속도(RPM=2900[rpm])가 되도록 모터 구동전압을 11.0[V]로 인가하여 내기센서(20)의 모터(21)를 구동시킨다.

또한, 토출모드가 디프로스트(Def) 모드이면, 모터의 구동속도(RPM)가 미리 설정된 제2구동속도(RPM=3050[rpm])가 되도록 모터 구동전압을 12.3[V]로 인가하여 내기센서(20)의 모터(21)를 구동시킨다.

상기와 같이, 각 토출 모드별로 내기센서(20) 모터(21)의 구동속도(RPM)를 차별화시켜 설정하여 두는데, 도 2를 참조해보면, 벤트모드에서 실제 실내온도(A)와 내기센서의 감지온도(B)의 차이가 다른 모드에 비해 차이가 크다. 이러한 점을 감안하여 실험에 의해 각 모드별로 가장 적절한 내기센서(20)의 모터 구동속도를 구하여두고, 이를 적용하여 도 4에서와 같이 제어한다.

따라서, 실내온도와 감지온도차가 가장큰 벤트모드에서 내기센서(20)의 모터 구동속도가 다른모드에 비해 빠르게 설정함으로서 흡기되는 공기속도가 빠르고, 이에따라 온도센서(23)에서 온도감지가 더욱 신속하게 이루어지면서, 더 빠른 시간내에 실내온도가 설정온도가 유지되도록 공조장치를 제어할 수 있게 되는 것이다.

마찬가지로 각 토출모드마다 내기센서(20)의 모터(21) 구동속도를 차별화 시킴으로서, 내기센서(20)로 흡기되는 공기량 및 속도가 달라서 실내온도 수렴을 위한 공조 제어가 더욱 효율적인 제어를 행할 수 있게 되어 쾌적성을 유지할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량의 공조장치에서 실내온도를 감지하기 위한 내기센서에 모터가 설치된 경우, 공조제어시의 토출 모드에 따라 상기 내기 센서의 모터 구동속도가 달라지도록 차별화시켜 제어함으로써 온도감지 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 공조장치에서 내기센서 모터에 의해 구동되는 팬을 통해 실내공기를 내기센서로 흡기하고, 공조 콘트롤러가 상기 내기센서를 통해 실내의 습도 및 온도를 감지하여 공조제어를 하는 방법에 있어서,

   상기 공조 콘트롤러는,

   차량의 공조장치의 토출 모드를 판단하는 단계와;

   공조장치의 토출 모드 별로 상기 내기센서 모터의 구동속도를 미리 설정하여 두고, 상기 토출모드 판단 단계에서 판단된 토출모드에 의거하여 해당되는 구동속도가 되도록 상기 내기센서 모터의 구동전압을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지되, 적어도 2개 이상의 토출모드에 대해 상기 내기센서 모터의 구동전압이 서로 상이하게 선정되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 토출모드별 내기센서 모터 속도 가변제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토출모드가 벤트 모드인 경우, 내기센서 모터의 구동전압을 다른 토출 모드시의 내기센서 모터의 구동전압보다 크게 설정하여 구동하는 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 토출모드별 내기센서 모터 속도 가변제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   토출모드가 벤트 모드일 때 제1구동속도, 디프로스트 모드일때 제2구동속도, 바이레벨 모드일때 제3구동속도, 믹스 모드일때 제4구동속도, 플로어 모드일때 제5구동속도로 내기센서의 모터를 제어하되, 각 구동속도는 빠른 차례로 제1구동속도>제2구동속도>제3구동속도>제4구동속도>제5구동속도로 RPM이 설정된 것을 특징으로 하는 차량 공조장치의 토출모드별 내기센서 모터 속도 가변제어방법.

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