KR101361230B1 - an air conditioner for a hybrid electric vehicle and the control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, The present invention relates to an air conditioner of a hybrid electric vehicle and a control method thereof,

종래에는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치는 엔진에 컴프레셔를 연결하여 엔진의 회전동력을 사용하고 있기 때문에 에어컨 작동시에 반드시 엔진이 작동되어야 하며, 전기모터를 컴프레셔에 연결하거나 일체화시켜 전기에너지를 컴프레셔에 공급하게 되므로 엔진 작동과 함께 전기를 소모하게 되어 연비 효율이 낮아지게 되는 등의 문제가 있었던 바, Conventionally, an air conditioner of a hybrid electric vehicle uses a rotary power of an engine by connecting a compressor to the engine. Therefore, the engine must be operated when the air conditioner operates, and the electric motor is connected to the compressor or integrated to supply electric energy to the compressor The fuel consumption is reduced due to consumption of electricity with the operation of the engine. As a result,

엔진과 전기모터로 구동되는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치를 구성함에 있어서, 상기 엔진과 전기모터에 접속된 트랜스미션의 구동출력축에 에어컨 컴프레셔를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔의 작동으로 리저버탱크에 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 한 것 등을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 손실되는 에너지를 회수하여 이를 액화상태의 냉매로 저장한 후 사용함으로써 에어컨 온(ON)시 항상 소비되던 엔진 가동 및 전기에너지를 절약할 수 있게 되어 연비를 향상시킬 수 있게 되며, 제동시에 구동출력축의 에너지를 빼앗아 사용함으로써 제동력을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.In order to construct an air conditioner for an electric vehicle driven by an engine and an electric motor, an air conditioner compressor is connected to a drive output shaft of a transmission connected to the engine and the electric motor so that the compressor can be operated using regenerative braking According to the present invention, the liquid refrigerant is stored in the reservoir tank by the operation of the compressor so that the cooling performance can be maintained without driving the engine at the time of driving the IDLE and the city center. According to the present invention, It is possible to save fuel consumption by saving the engine operation and electric energy that was always consumed when the air conditioner is ON. By using the refrigerant after storing it in the state of refrigerant, And the like can be obtained.

하이브리드 전기자동차, 에어컨, 구동출력축, 컴프레셔, 리저버탱크, 에어컨 컨트롤 Hybrid Electric Vehicle, Air Conditioner, Drive Output Shaft, Compressor, Reservoir Tank, Air Conditioning Control

Description

하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치 및 그 제어방법 {an air conditioner for a hybrid electric vehicle and the control method thereof}[0001] The present invention relates to an air conditioner for a hybrid electric vehicle and a control method thereof,

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 구동출력축에 에어컨 컴프레셔를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔의 작동으로 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner of a hybrid electric vehicle and, more particularly, to an air conditioner compressor connected to a drive output shaft, So that the cooling performance can be maintained without driving the engine at the time of idle and urban driving.

본 발명이 관계하는 하이브리드 전기자동차는 동력원을 복수개 사용하는 것으로, 이는 통상적으로 가솔린이나 경유, 천연가스 등을 사용하는 내연기관과 전기를 사용하는 전기모터를 접목하여 구동 동력원으로 사용하고 있다.The hybrid electric vehicle to which the present invention is related uses a plurality of power sources, which are usually used as a driving power source by combining an internal combustion engine using gasoline, light oil, natural gas and the like and an electric motor using electricity.

상기의 하이브리드 전기자동차는 도심지역에서의 저속 운행이나 최초 출발 시 에너지의 효율과 주변 환경을 고려하여 전기모터의 구동으로 자동차를 운행하고, 도심 외곽의 지역이나 고속 주행시 에너지 효율성을 감안하여 내연기관의 구동 을 통해 운행을 진행한다.The above-mentioned hybrid electric vehicle operates a motor vehicle by driving an electric motor in consideration of the energy efficiency and the surrounding environment at the time of low-speed operation in an urban area or at the time of the first departure, Drive through the drive.

상기 하이브리드 전기자동차는 기본적으로 아이들 스톱모드 기능을 구현하여야 하는데, 이 때, 가장 큰 문제점은 아이들 스톱모드에서 편의장치인 에어컨의 에어컨 컴프레서가 엔진의 구동 정지에 따라 그 작동이 멈추게 되어 에어컨디셔너의 기능을 유지할 수 없다는 것이다.The hybrid electric vehicle must basically implement the idle stop mode function. In this case, the biggest problem is that the operation of the air conditioner compressor of the air conditioner, which is a convenience device in the idle stop mode, It can not be maintained.

이렇게 하이브리드 전지자동차 중 주, 정차 중 에어컨 기능이 멈춰져 날씨가 매우 더운 여름에 운전자나 탑승자에게 쾌적한 실내환경을 제공할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.In this hybrid battery automobile, the air conditioner function was stopped during the week and the stop, so that it was not possible to provide a pleasant indoor environment to the driver or the passenger in a very hot summer.

한편 종래에 있어서 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치는 엔진에 컴프레셔를 연결하여 엔진의 회전동력을 사용하고 있기 때문에 에어컨 작동시에 반드시 엔진이 작동되어야 한다.Conventionally, since the air conditioner of a hybrid electric vehicle uses a rotary power of the engine by connecting a compressor to the engine, the engine must be operated when the air conditioner operates.

또한 전기모터를 컴프레셔에 연결하거나 일체화시켜 전기에너지를 컴프레셔에 공급하게 되므로 엔진 작동과 함께 전기를 소모하게 되어 연비 효율이 낮아지는 경향이 있었다.Further, since the electric motor is connected to the compressor or integrated to supply the electric energy to the compressor, the electric energy is consumed together with the operation of the engine, so that the fuel efficiency tends to be lowered.

이를 극복하기 위하여 냉매를 순환시키는 시스템 내의 효율을 높이거나 각종 로직(LOGIC)을 최적화하는 기술들이 제안되고 있는 실정이며, 히터펌프를 이용하여 냉방 효율을 높이는 방법 등이 제안되었지만 큰 실효를 거두지 못하고 있는 실정이었다.In order to overcome this problem, technologies have been proposed to increase the efficiency in the system for circulating the refrigerant or to optimize various logics, and a method for increasing the cooling efficiency by using the heater pump has been proposed, In fact.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이아이들 및 도심 주행시에 엔진 구동 없이도 냉방성능을 유지할 수 있도록 하여 연비 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치 및 그 제어방법를 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an air conditioner and an air conditioner of a hybrid electric vehicle capable of maintaining cooling performance without driving an engine at the time of driving a child and a city center, And to provide a control method.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진과 전기모터로 구동되는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치를 구성함에 있어서, 상기 엔진과 전기모터에 접속된 트랜스미션의 구동출력축에 에어컨 컴프레셔를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔의 작동으로 리저버탱크에 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner for a hybrid electric vehicle driven by an engine and an electric motor, the air conditioner comprising: an air conditioning compressor connected to a drive output shaft of the transmission connected to the engine and the electric motor, The compressor can be operated by braking and the liquid refrigerant can be stored in the reservoir tank by the operation of the compressor so that the cooling performance can be maintained without driving the engine at the time of driving the IDLE and the city center.

본 발명에 있어서 컴프레셔는 콘덴서, 리저버탱크, 팽창밸브, 증발기와 함께 일반적인 냉방회로를 구성하게 된다.In the present invention, the compressor constitutes a general cooling circuit together with a condenser, a reservoir tank, an expansion valve, and an evaporator.

본 발명에 있어서 리저버탱크는 액체상태의 냉매를 저장하는 내부탱크와, 기체 상태의 냉매를 저장하는 외부탱크의 2중 구조로 구성되며, 콘덴서와 접속되는 내부탱크의 입구에는 체크밸브와 스크린필터가 설치되고, 팽창밸브와 접속되는 내부탱크의 출구에는 제1솔레노이드밸브가 설치되며, 내부탱크의 내부 상부에 제습층이 설치된다.In the present invention, the reservoir tank is composed of a double structure of an inner tank for storing liquid refrigerant and an outer tank for storing gaseous refrigerant, and a check valve and a screen filter are connected to the inlet of the inner tank connected to the condenser A first solenoid valve is provided at the outlet of the inner tank connected to the expansion valve, and a dehumidifying layer is provided at the upper portion of the inner tank.

또한 에어컨 컨트롤의 입력측에는 콘덴서 출력측에 설치되는 압력센서, 유량센서, 히터컨트롤 에어컨 스위치, 브레이크 페달신호가 입력되는 전자컨트롤유니트(ECU)가 접속되고, 에어컨 컨트롤의 출력측에는 리저버탱크 내부탱크 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브, 구동출력축의 구동력을 컴프레셔에 전달하는 컴프레셔 클러치, 리저버탱크 외부탱크와 증발기, 컴프레셔에 접속되는 3방밸브, 콘덴서의 출구측과 리저버탱크 외부탱크 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브가 접속된다.In addition, at the input side of the air conditioner control, a pressure sensor, a flow sensor, a heater control air conditioner switch, and an electronic control unit (ECU) to which a brake pedal signal is input are connected to the output side of the condenser. A second solenoid installed between the outlet side of the condenser and the reservoir tank outer tank; a second solenoid valve installed between the outlet side of the condenser and the reservoir tank outer tank; a second solenoid valve installed between the reservoir tank and the first solenoid valve; Valve is connected.

한편 본 발명의 하이브리드 전기자동차 에어컨 장치의 제어방법은 에어컨 스위치 온인가를 판단하는 단계; 에어컨 스위치 온이면 제1솔레노이드밸브를 개방하고 엑셀레이터 급가속 상태인가를 판단하는 단계; 엑셀레이터 급가속이 아닌 경우 브레이크 작동인가를 판단하는 단계; 브레이크 작동이면 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었는가를 판단하는 단계; 리저버탱크 내에 액화 냉매가 완충되지 않았으면 컴프레셔를 작동하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프하는 단계; 로 이루어진 것이며, 아울러 에어컨 스위치 오프이면 제1솔레노이드밸브를 오프하는 단계;로 이루어지며, 엑셀레이터 급가속 상태이거나 브레이크 작동이 아니거나 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었으면 컴프레셔를 오프하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 개방하는 단계;로 이루어진 것이다.Meanwhile, a method of controlling a hybrid electric vehicle air conditioner of the present invention includes: determining whether an air conditioner is switched on; Opening the first solenoid valve and judging whether the accelerator pedal is accelerated or not if the air conditioner switch is on; Determining whether the brake operation is performed when the accelerator is not rapidly accelerated; Determining whether the liquefied refrigerant is fully charged in the reservoir tank when the brake operation is performed; Operating the compressor and turning off the three-way valve and the second solenoid valve if the liquefied refrigerant is not buffered in the reservoir tank; And turning off the first solenoid valve if the air conditioner is switched off. If the accelerator is in a rapid acceleration state or the brake operation is not performed, or if liquefied refrigerant is fully charged in the reservoir tank, the compressor is turned off, And opening the solenoid valve.

본 발명에 의하면 손실되는 에너지를 회수하여 이를 액화상태의 냉매로 저장 한 후 사용함으로써 에어컨 온(ON)시 항상 소비되던 엔진 가동 및 전기에너지를 절약할 수 있게 되어 연비를 향상시킬 수 있게 되며, 제동시에 구동출력축의 에너지를 빼앗아 사용함으로써 제동력을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.According to the present invention, since energy lost is recovered and stored in the liquefied refrigerant, it is possible to save the engine operation and electric energy, which are always consumed at the time of turning on the air conditioner, At the same time, the energy of the drive output shaft is taken away and used to improve the braking force.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 한 실시예의 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 리저버탱크 상세 구성도가 도시되어 있다.Fig. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows a detailed configuration diagram of a reservoir tank of this embodiment.

본 발명은 엔진(1)과 전기모터(2)로 구동되는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치를 구성함에 있어서, 상기 엔진(1)과 전기모터(2)에 접속된 트랜스미션(3)의 구동출력축(4)에 에어컨 컴프레셔(5)를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔(5)를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔(5)의 작동으로 리저버탱크(7)에 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진(1) 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 하여서 되는 것이다.The present invention relates to an air conditioner for a hybrid electric vehicle driven by an engine (1) and an electric motor (2), characterized in that the drive output shaft (4) of the transmission (3) connected to the engine And the compressor 5 is operated to store the liquid refrigerant in the reservoir tank 7 by the operation of the compressor 5 so that the IDLE And the cooling performance can be maintained without driving the engine 1 at the time of driving the city center.

본 발명에 있어서 컴프레셔(5)는 콘덴서(6), 리저버탱크(7), 팽창밸브(8), 증발기(9)와 함께 일반적인 냉방회로를 구성하게 된다.In the present invention, the compressor 5 constitutes a general cooling circuit together with the condenser 6, the reservoir tank 7, the expansion valve 8, and the evaporator 9.

본 발명에 있어서 리저버탱크(7)는 액체상태의 냉매를 저장하는 내부탱크(10)와, 기체 상태의 냉매를 저장하는 외부탱크(11)의 2중 구조로 구성되며, 콘 덴서(6)와 접속되는 내부탱크(10)의 입구에는 체크밸브(12)와 스크린필터(13)가 설치되고, 팽창밸브(8)와 접속되는 내부탱크(10)의 출구에는 제1솔레노이드밸브(14)가 설치되며, 내부탱크(10)의 내부 상부에 제습층(16)이 설치된다.In the present invention, the reservoir tank 7 has a double structure of an internal tank 10 for storing refrigerant in a liquid state and an external tank 11 for storing refrigerant in a gaseous state. The reservoir tank 7 has a condenser 6, A check valve 12 and a screen filter 13 are installed at the inlet of the inner tank 10 to be connected and a first solenoid valve 14 is installed at the outlet of the inner tank 10 connected to the expansion valve 8 And a dehumidifying layer 16 is provided in the upper portion of the inner tank 10.

본 발명에 있어서 콘덴서(6)에서 액화된 냉매가 리저버탱크 내부탱크(10) 입구의 체크밸브(12)를 통해 리저버탱크 내부탱크(10)로 유입되면 체크밸브(12)는 내부탱크(10) 내에 유입된 액상 냉매가 역류하지 못하도록 하며, 액상 냉매는 스크린필터(13)를 거쳐 이물질 정제후 제습층(16)을 거쳐 내부탱크(10)에 저장된다.When the refrigerant liquefied in the condenser 6 flows into the reservoir tank inner tank 10 through the check valve 12 at the inlet of the inner tank 10 of the reservoir tank 10 in the present invention, And the liquid refrigerant is stored in the internal tank 10 through the dehumidifying layer 16 after the foreign substance is purified through the screen filter 13.

상기 내부탱크(10)에 저장된 냉매의 액화량은 내부탱크(10)에 설치된 유량센서(15)에 의해 수시로 에어컨 컨트롤(20; A/CON CONTROL)에 피드백되며, 내부탱크(10)에 액화 냉매가 부족할 때에는 컴프레셔(5)를 작동시켜 액화 냉매를 보충하고, 만충시에는 컴프레셔(5)를 오프시켜 냉매를 일정하게 유지하게 된다.The liquefied amount of the refrigerant stored in the internal tank 10 is fed back to the A / CON control 20 from time to time by the flow rate sensor 15 installed in the internal tank 10, The compressor 5 is operated to supplement the liquefied refrigerant, and when the compressor 5 is fully charged, the compressor 5 is turned off to keep the refrigerant constant.

또한 상기 내부탱크(10)에 저장된 액화 냉매는 내부탱크(10) 출구에 설치된 제1솔레노이드밸브(14) 개방시에 내부 압력에 의해 팽창밸브(8)로 공급되며, 전자식 팽창밸브를 사용하게 되면 제1솔레노이드밸브(14)와 팽창밸브(8)의 기능을 통합할 수 있게 된다.The liquefied refrigerant stored in the internal tank 10 is supplied to the expansion valve 8 by the internal pressure when the first solenoid valve 14 installed at the outlet of the internal tank 10 is opened and when the electronic expansion valve is used The functions of the first solenoid valve 14 and the expansion valve 8 can be integrated.

외부탱크(11)에는 컴프레셔(5)가 작동하지 않을 때에 증발기(9)를 거쳐 기화된 냉매가 저장되고, 이 기화 냉매는 컴프레셔(5) 작동시에 저압(통상 1~3bar)의 상태로 유지되며, 컴프레셔(5) 오프 및 에어컨 작동시에 에어컨 시스템 내부가 평형상태가 될 때까지 기체 냉매를 포집하는 공간이 되어 냉매가 내부탱크(10)의 고압구간과 외부탱크(11)의 저압구간으로 유동되도록 하는 역할을 한다.When the compressor 5 is not operated, the refrigerant evaporated through the evaporator 9 is stored in the external tank 11. The evaporated refrigerant is maintained at a low pressure (typically 1 to 3 bar) during the operation of the compressor 5 The refrigerant flows into the space between the high pressure section of the internal tank 10 and the low pressure section of the external tank 11 until the inside of the air conditioner system becomes equilibrium at the time of operation of the compressor 5 and the air conditioner So that it flows.

도 3에는 동 실시예의 에어컨 컨트롤 입력부 및 출력부 구성도가 도시되어 있는 바, 에어컨 컨트롤(20)의 입력측에는 콘덴서(6) 출력측에 설치되는 압력센서(17), 유량센서(15), 히터컨트롤 에어컨 스위치(18), 브레이크 페달신호가 입력되는 전자컨트롤유니트(19; ECU)가 접속되고, 에어컨 컨트롤(20)의 출력측에는 리저버탱크 내부탱크(10) 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브(14), 구동출력축(3)의 구동력을 컴프레셔(5)에 전달하는 컴프레셔 클러치(21), 리저버탱크 외부탱크(11)와 증발기(9), 컴프레셔(5)에 접속되는 3방밸브(22), 콘덴서(6)의 출구측과 리저버탱크 외부탱크(11) 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브(23)가 접속된다.3 is a block diagram of the air conditioner control input unit and the output unit of the air conditioner control unit 20. The air conditioner control unit 20 includes a pressure sensor 17, a flow sensor 15, a heater control unit An air conditioning switch 18 and an electronic control unit 19 for inputting a brake pedal signal are connected to the output side of the air conditioner control 20 and a first solenoid valve 14 A compressor clutch 21 for transmitting the driving force of the drive output shaft 3 to the compressor 5, a reservoir tank external tank 11 and an evaporator 9, a three-way valve 22 connected to the compressor 5, A second solenoid valve 23 provided between the outlet side of the condenser 6 and the reservoir tank external tank 11 is connected.

도면부호중 미설명부호 24는 릴리프밸브이다.Reference numerals 24 in the reference numerals denote relief valves.

상기와 같이 구성된 본 발명은 기존의 에어컨 장치의 리저버탱크(7)를 액화 냉매를 저장할 수 있는 내부탱크(10)와 기체 냉매를 저장할 수 있는 외부탱크(11)로 구성한 것으로, 컴프레셔(5)가 작동하지 않아도 내부탱크(10)에 저장된 고압의 액화 냉매와 외부탱크(11)에 저장된 저압의 기체 냉매의 압력차를 이용하여 일정시간 냉방성능을 유지할 수 있게 된다.The reservoir tank 7 of the conventional air conditioner is constituted by an internal tank 10 capable of storing liquefied refrigerant and an external tank 11 capable of storing gas refrigerant. The cooling performance can be maintained for a certain period of time by using the pressure difference between the high-pressure liquefied refrigerant stored in the internal tank 10 and the low-pressure gas refrigerant stored in the external tank 11,

즉, 본 발명에 있어서는 제동 및 내리막 주행시 구동출력축(4)에 접속된 컴프레셔(5)가 구동출력축(4)의 회전에너지를 이용하여 냉매를 액화시켜 저장할 수 있게 되며, 그에 따라 에어컨 작동시에 컴프레셔(5)가 작동되지 않아도 리저버탱크 내부탱크(10)와 외부탱크(11)의 압력차에 의해 팽창밸브(8)를 작동시켜 증발기(9)에서 냉매가 기화되도록 함으로써 정상적인 냉방성능을 일정시간동안 유지할 수 있게 된다.That is, in the present invention, the compressor (5) connected to the drive output shaft (4) during braking and downhill traveling enables the refrigerant to be liquefied and stored by using the rotational energy of the drive output shaft (4) The expansion valve 8 is operated by the pressure difference between the reservoir tank inner tank 10 and the outer tank 11 so that the refrigerant is vaporized in the evaporator 9 so that the normal cooling performance is maintained for a predetermined time .

이처럼 본 발명에 있어서는 손실되는 에너지를 회수하여 이를 액화상태의 냉매로 저장한 후 사용함으로써 에어컨 온(ON)시 항상 소비되던 엔진 가동 및 전기에너지를 절약할 수 있게 되어 연비를 향상시킬 수 있게 되며, 제동시에 구동출력축(4)의 에너지를 빼앗아 사용함으로써 제동력을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the energy lost is recovered and stored in the liquefied refrigerant, it is possible to save the engine operation and the electric energy, which are always consumed at the time of turning on the air conditioner, The braking force can be improved by taking the energy of the drive output shaft 4 while using the braking force.

도 4a 내지 도 4c까지에는 본 발명의 작동상태를 나타낸 냉방회로도가 도시되어 있는 바, 도 4a와 같이 통상적인 작동모드인 에어컨 온 및 컴프레셔 작동시의 경우 차량 제동 및 내리막 주행시에 컴프레셔(5)가 작동되며, 시스템 내부로 냉매가 흐르게 되고, 콘덴서(6)의 출구측과 리저버탱크 외부탱크(11) 사이의 바이패스라인에 설치되는 제2솔레노이드밸브(23)는 오프되어 바이패스라인이 밀폐되고, 리저버탱크(7) 내의 냉매는 적정량까지 보충된다.4A to 4C show a cooling circuit diagram showing an operating state of the present invention. As shown in FIG. 4A, when the air conditioner, which is a normal operation mode, and the compressor are operated, the compressor 5 is operated The refrigerant flows into the system and the second solenoid valve 23 installed at the bypass line between the outlet side of the condenser 6 and the reservoir tank external tank 11 is turned off to close the bypass line , The refrigerant in the reservoir tank 7 is replenished up to an appropriate amount.

도 4b와 같이 에어컨 온 상태에서 컴프레셔(5)가 작동되지 않게 되는 경우 아이들(IDLE)시 엔진이 정지되고, 구동출력축(4)도 정지되면 제2솔레노이드밸브(23)가 개방되어 액상 냉매는 리저버탱크 내부탱크(10)에서 팽창밸브(8)를 거쳐 증발기(9)로 흐르게 되고, 증발기(9)에서 기화된 냉매는 리저버탱크 외부탱크(11)에 채워지게 되며, 고압부(팽창밸브 이전부위)와 저압부(팽창밸브 이후부위)의 압력이 평형이 될 때까지 액체 냉매가 팽창밸브(8)로 흘러 정상적인 냉방이 유지된다.4B, when the compressor 5 is not operated in the on-state of the air conditioner, the engine is stopped at idle, and when the drive output shaft 4 is also stopped, the second solenoid valve 23 is opened, The refrigerant vaporized in the evaporator 9 is filled in the reservoir tank outer tank 11 and the high pressure portion (the portion before the expansion valve) flows into the reservoir tank 10 through the expansion valve 8 and the evaporator 9, And the liquid refrigerant flows to the expansion valve 8 until the pressure of the low pressure portion (the portion after the expansion valve) becomes equilibrium so that normal cooling is maintained.

그리고 도 4c와 같이 에어컨 오프시에는 저장된 액화 냉매의 배출을 막기 위해 리저버탱크 내부탱크(10) 출구측의 제1솔레노이드밸브(14)가 오프되며, 이 때 액화 냉매는 내부탱크(10)에 저장되어 에어컨 온시에 즉시 배출될 수 있게 된다.As shown in FIG. 4C, when the air conditioner is turned off, the first solenoid valve 14 on the outlet side of the reservoir tank inner tank 10 is turned off to prevent the discharge of the stored liquefied refrigerant, and the liquefied refrigerant is stored in the inner tank 10 So that it can be discharged immediately when the air conditioner is turned on.

도 5에는 본 발명의 작동상태별 리저버탱크 압력그래프가 도시되어 있다.FIG. 5 shows a reservoir tank pressure graph for each operating state according to the present invention.

도 5와 같이 본 발명에 있어서 초기 에어컨 작동 및 콤프레셔 작동구간에는 리저버탱크 내부탱크의 액상 냉매의 압력이 높게 되는 동시에 리저버 탱크 외부탱크의 기체 냉매의 압력이 낮게 되고, 아이들(IDLE), 정속주행시, 급가속시에 에어컨 작동상태에서 컴프레셔가 오프되는 경우 액상 냉매의 압력이 점차 저하되는 동시에 기상 냉매의 압력이 점차 상승되며, 브레이크 작동시나 리저버탱크 내에 액상 냉매가 부족하여 다시 컴프레셔가 작동되면 액상 냉매의 압력이 높게 되는 동시에 리저버 탱크 외부탱크의 기체 냉매의 압력이 낮게 되는 원래 상태를 회복하게 된다.As shown in FIG. 5, the pressure of the liquid refrigerant in the tank inside the reservoir tank becomes high while the pressure of the gas refrigerant in the reservoir tank external tank becomes low during the initial air conditioner operation and the compressor operation period. In the idle mode, When the compressor is turned off during the rapid acceleration, the pressure of the liquid refrigerant gradually decreases while the pressure of the gaseous refrigerant gradually increases. When the brake operation or the liquid refrigerant in the reservoir tank is insufficient and the compressor is operated again, The pressure is increased and the pressure of the gas refrigerant in the reservoir tank external tank is lowered.

한편 도 6에는 본 발명의 제어 흐름도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 하이브리드 전기자동차 에어컨 장치의 제어방법은 에어컨 스위치 온인가를 판단하는 단계; 에어컨 스위치 온이면 제1솔레노이드밸브를 개방하고 엑셀레이터 급가속 상태인가를 판단하는 단계; 엑셀레이터 급가속이 아닌 경우 브레이크 작동인가를 판단하는 단계; 브레이크 작동이면 리저버탱크 내에 액상냉매가 만충되었는가를 판단하는 단계; 리저버탱크 내에 액화 냉매가 완충되지 않았으면 컴프레셔를 작동하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프하는 단계; 로 이루어진 것이다.Meanwhile, FIG. 6 shows a control flowchart of the present invention, wherein the control method of the hybrid electric vehicle air conditioner of the present invention comprises: determining whether the air conditioner switch is turned on; Opening the first solenoid valve and judging whether the accelerator pedal is accelerated or not if the air conditioner switch is on; Determining whether the brake operation is performed when the accelerator is not rapidly accelerated; Determining whether the liquid refrigerant in the reservoir tank is full when the brake operation is performed; Operating the compressor and turning off the three-way valve and the second solenoid valve if the liquefied refrigerant is not buffered in the reservoir tank; Lt; / RTI >

아울러 본 발명의 하이브리드 전기자동차 에어컨 장치의 제어방법은 에어컨 스위치 오프이면 제1솔레노이드밸브를 오프하는 단계;로 이루어지며, 엑셀레이터 급가속 상태이거나 브레이크 작동이 아니거나 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었으면 컴프레셔를 오프하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 개방하는 단계;로 이 루어진 것이다.In the control method of the hybrid electric vehicle air conditioner according to the present invention, the first solenoid valve is turned off when the air conditioner is switched off. If the accelerator is in a rapid acceleration state or the brake operation is not performed or the liquefied refrigerant is fully charged in the reservoir tank, And opening the three-way valve and the second solenoid valve.

도 1은 본 발명의 한 실시예의 구성도1 is a block diagram of an embodiment of the present invention;

도 2는 동 실시예의 리저버탱크 상세 구성도2 is a detailed configuration diagram of the reservoir tank of this embodiment

도 3은 동 실시예의 에어컨 컨트롤 입력부 및 출력부 구성도Fig. 3 is a diagram showing the configuration of the air conditioner control input unit and the output unit of this embodiment

도 4a 내지 도 4c까지에는 본 발명의 작동상태를 나타낸 냉방회로도4A to 4C show the cooling circuit diagram showing the operating state of the present invention.

도 5는 본 발명의 작동상태별 리저버탱크 압력그래프5 is a graph showing the relationship between the operating state of the reservoir tank pressure graph

도 6은 본 발명의 제어 흐름도FIG. 6 is a flowchart

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >Description of the Related Art [0002]

1 : 엔진 2 : 전기모터1: engine 2: electric motor

3 : 트랜스미션 4 : 구동출력축3: Transmission 4: Drive output shaft

5 : 에어컨 컴프레셔 6 : 콘덴서5: A / C compressor 6: Condenser

7 : 리저버탱크 8 : 팽창밸브7: reservoir tank 8: expansion valve

9 : 증발기 10 : 내부탱크9: Evaporator 10: Internal tank

11 : 외부탱크 12 : 체크밸브11: External tank 12: Check valve

13 : 스크린필터 14 : 제1솔레노이드밸브13: Screen filter 14: First solenoid valve

15 : 유량센서 16 : 제습층15: flow sensor 16: dehumidifying layer

17 : 압력센서 18 : 히터 컨트롤 에어컨 스위치17: Pressure sensor 18: Heater control air conditioner switch

19 : 전자컨트롤유니트 20 : 에어컨 컨트롤19: Electronic control unit 20: Air conditioning control

21 : 컴프레셔 클러치 22 : 3방밸브21: Compressor clutch 22: Three-way valve

23 : 제2솔레노이드밸브23: Second solenoid valve

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 엔진(1)과 전기모터(2)에 접속된 트랜스미션(3)의 구동출력축(4)에 에어컨 컴프레셔(5)를 접속시켜 자동차의 제동 및 내리막 주행시 구동출력축(4)에 접속된 컴프레셔(5)가 구동출력축(4)의 회전에너지에 의해 냉매를 액화시켜 저장할 수 있도록 함과 동시에 에어컨 작동시에 컴프레셔(5)가 작동되지 않아도 리저버탱크 내부탱크(10)와 외부탱크(11)의 압력차에 의해 팽창밸브(8)가 작동되어 증발기(9)에서 냉매가 기화되면서 정상적인 냉방성능을 일정시간동안 유지할 수 있도록 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치에 있어서, The compressor 5 connected to the drive output shaft 4 of the transmission 3 connected to the engine 1 and the electric motor 2 is connected to the compressor 5 connected to the drive output shaft 4 during braking and down- So that the refrigerant can be liquefied and stored by the rotational energy of the drive output shaft 4 and the pressure difference between the reservoir tank inner tank 10 and the outer tank 11 can be maintained even when the compressor 5 is not operated during the air conditioner operation (EN) An air conditioner for a hybrid electric vehicle in which an expansion valve (8) is operated to evaporate a refrigerant in an evaporator (9) to maintain a normal cooling performance for a predetermined time, 상기 컴프레셔(5)는 콘덴서(6), 리저버탱크(7), 팽창밸브(8), 증발기(9)와 함께 냉방회로를 구성하며, The compressor 5 constitutes a cooling circuit together with a condenser 6, a reservoir tank 7, an expansion valve 8 and an evaporator 9, 상기 리저버탱크(7)는 입구에 체크밸브(12)와 스크린필터(13)가 설치되고, 팽창밸브(8)와 접속되는 출구에는 제1솔레노이드밸브(14)가 설치되며, 내부 상부에는 제습층(16)이 설치되어 액체상태의 냉매를 저장하도록 하는 내부탱크(10)와, 기체 상태의 냉매를 저장하는 외부탱크(11)의 2중 구조로 구성되고, 상기 내부탱크(10)는 냉매를 액화시켜 체크밸브(12)를 통해 내부로 유입되도록 하는 콘덴서(6)와 접속되며,The reservoir tank 7 is provided with a check valve 12 and a screen filter 13 at an inlet thereof and a first solenoid valve 14 at an outlet connected to the expansion valve 8, (10) for storing a refrigerant in a liquid state and an external tank (11) for storing a refrigerant in a gaseous state, wherein the internal tank (10) Is connected to a condenser (6) which is liquefied and flows in through the check valve (12) 상기 외부탱크(11)에는 컴프레셔(5)가 작동하지 않을 때에 증발기(9)를 거쳐 기화된 냉매가 저장되고, 이 기화 냉매는 컴프레셔(5) 작동시에 1 ~ 3bar인 저압 상태로 유지되며, 컴프레셔(5) 오프 및 에어컨 작동시에는 에어컨 시스템 내부가 평형상태가 될 때까지 기체 냉매를 포집하는 공간이 되어 냉매가 내부탱크(10)의 고압구간과 외부탱크(11)의 저압구간으로 유동되도록 하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치.A refrigerant evaporated through an evaporator 9 is stored in the external tank 11 when the compressor 5 is not operated and the evaporated refrigerant is maintained at a low pressure of 1 to 3 bar during the operation of the compressor 5, When the compressor (5) is turned off and the air conditioner is operated, the inside of the air conditioner system becomes a space for collecting gas refrigerant until the inside of the air conditioner becomes equilibrium so that the refrigerant flows into the high pressure section of the internal tank (10) And the air conditioner of the hybrid electric vehicle. 제3항에 있어서, 내부탱크(10)에 저장된 냉매의 액화량은 내부탱크(10)에 설치된 유량센서(15)에 의해 수시로 에어컨 컨트롤(20; A/CON CONTROL)에 피드백되며, 에어컨 컨트롤(20)의 입력측에는 콘덴서(6) 출력측에 설치되는 압력센서(17), 유량센서(15), 히터컨트롤 에어컨 스위치(18), 브레이크 페달신호가 입력되는 전자컨트롤유니트(19; ECU)가 접속되고, 에어컨 컨트롤(20)의 출력측에는 리저버탱크 내부탱크(10) 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브(14), 구동출력축(3)의 구동력을 컴프레셔(5)에 전달하는 컴프레셔 클러치(21), 리저버탱크 외부탱크(11)와 증발기(9), 컴프레셔(5)에 접속되는 3방밸브(22), 콘덴서(6)의 출구측과 리저버탱크 외부탱크(11) 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브(23)가 접속되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치.4. The system of claim 3, wherein the liquefied amount of the refrigerant stored in the internal tank (10) is fed back to the A / CON CONTROL (20) by the flow sensor (15) installed in the internal tank (10) A pressure sensor 17, a flow rate sensor 15, a heater control air conditioner switch 18 and an electronic control unit 19 (ECU) to which a brake pedal signal is inputted are connected to the input side of the condenser 6 A first solenoid valve 14 provided on the output side of the air conditioner control 20 on the outlet side of the reservoir tank 10 and a compressor clutch 21 for transmitting the driving force of the drive output shaft 3 to the compressor 5, A third solenoid valve 22 provided between the outlet side of the condenser 6 and the reservoir tank outer tank 11; a second solenoid valve 22 provided between the reservoir tank outer tank 11 and the evaporator 9; a three-way valve 22 connected to the compressor 5; (23) is connected to the air conditioner (20). 에어컨 스위치 온인가를 판단하는 단계; 에어컨 스위치 온이면 리저버탱크 내부탱크 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브를 개방하고 엑셀레이터 급가속 상태인가를 판단하는 단계; 엑셀레이터 급가속이 아닌 경우 브레이크 작동인가를 판단하는 단계; 브레이크 작동이면 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었는가를 판단하는 단계; 리저버탱크 내에 액화 냉매가 완충되지 않았으면 컴프레셔를 작동하 고 리저버탱크 외부탱크와 증발기, 컴프레셔에 접속되는 3방밸브와, 콘덴서의 출구측과 리저버탱크 외부탱크 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브를 오프하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치의 제어방법.Determining whether the air conditioner switch is turned on; If the air conditioner switch is on, opening the first solenoid valve installed on the outlet side of the reservoir tank inner tank and judging whether the accelerator is accelerated or not; Determining whether the brake operation is performed when the accelerator is not rapidly accelerated; Determining whether the liquefied refrigerant is fully charged in the reservoir tank when the brake operation is performed; If the liquefied refrigerant is not buffered in the reservoir tank, the compressor is operated and the three-way valve connected to the reservoir tank external tank, the evaporator and the compressor, and the second solenoid valve provided between the outlet side of the condenser and the reservoir tank external tank are turned off ; And controlling the air conditioner of the hybrid electric vehicle. 제5항에 있어서, 에어컨 스위치 오프이면 제1솔레노이드밸브를 오프하는 단계;로 이루어지며, 엑셀레이터 급가속 상태이거나 브레이크 작동이 아니거나 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었으면 컴프레셔를 오프하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 개방하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치의 제어방법.The method according to claim 5, further comprising the step of turning off the first solenoid valve if the air conditioner switch is off, and if the accelerator is in a rapid acceleration state or the brake operation is not performed, or if liquefied refrigerant is full in the reservoir tank, And opening the first solenoid valve and the second solenoid valve.
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