KR101401712B1 - 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기 토출용량을 조절함에 있어, 배터리로부터 인가되는 전압을 고려하여 목표한 토출용량이 압축기에 발생되도록 ECV DUTY를 보상하는 압축기 제어방법에 관한 것으로, 차량용 공조장치의 압축기 토출용량을 차량 상태에 따라 조절하기 위한 ECV DUTY를 산출하는 메인 컨트롤러(12)와; 상기 메인 컨트롤러(12)로부터 산출된 ECV DUTY에 따라 차량 전원부(20)로부터 상기 압축기(30)에 구비된 ECV(32)에 인가되는 전류치를 조절하는 ECV 드라이버(14)를 포함하여 구성되고: 상기 ECV(32)에 인가되는 전류는 상기 전원부(20)로부터 상기 ECV 드라이버(14)에 인가되는 전압값에 따라 보상된 인가 전류치이다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 차량의 전원 소비장치의 구동에 의해 전원부의 출력 전원이 변동하여도 압축기를 목표로 하는 토출용량으로 작동시킬 수 있는 장점이 있다.

배터리, 압축기, ECV DUTY, 보상

Description

자동차용 공조장치의 압축기 제어방법{ Control method of a compressor of air conditioner for vehicle }

본 발명은 차량용 공조장치의 압축기 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기 토출용량을 조절함에 있어, 차량전원(발전기 전원 및 배터리 전원 등)으로부터 인가되는 전압을 고려하여 목표한 토출용량이 압축기에 발생되도록 ECV DUTY 또는 인가 전류치를 보상하는 압축기 제어방법에 관한 것이다.

자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치에서 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 기상 냉매를 고온고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기로서는 일반적으로 사판식 압축기가 적용되고 있다.

사판식 압축기는 에어컨 스위치의 온/오프에 따라 구동되는데, 압축기가 구동되면 증발기의 온도가 하강 되고, 압축기가 정지되면 증발기의 온도가 상승 된다.

한편, 이러한 사판식 압축기로는 고정 용량형 타입과 가변 용량형 타입이 있다. 이들 압축기는 자동차 엔진의 회전력으로부터 동력을 전달받아 구동되는데, 상 기 고정용량형 타입에는 전자 클러치가 구비되어 상기 압축기의 구동을 제어한다. 그러나 상기 전자클러치가 구비된 경우, 압축기의 구동시 또는 정지시 차량의 RPM이 유동하여 안정적인 차량운행을 방해하는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 클러치가 구비되지 않고, 상기 엔진의 구동과 함께 항상 압축기가 구동되며, 압축기의 사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 변화시킬 수 있는 가변 용량형 타입을 사용하고 있다.

이러한, 가변 용량형 사판식 압축기는 일반적으로 냉매 토출량의 조절을 위하여 사판의 경사각 조절을 위한 압력조절밸브를 사용하고 있는데 최근에는 전기적 제어에 의해 구동이 제어되는 사판 경사 각도 조절 밸브(이하 'ECV'라 한다)가 사용되고 있다.

따라서, ECV가 채용된 가변 용량형 사판식 압축기의 경우 ECV 듀티(Duty) 또는 인가 전류치에 의해 사판의 경사 각도가 변화하게 되며, 사판의 경사 각도에 따라 압축기의 냉매 토출량이 결정된다. 이때, 차량의 상태(목표 온도, 현재 온도 등)에 따라 공조장치 제어유닛의 컨트롤러가 ECV DUTY를 산출하고, 상기 산출된 ECV DUTY에 따라 ECV에 인가되는 전류치가 결정된다.

결과적으로 ECV DUTY 또는 인가 전류치에 따라 증발기로 공급되는 냉매량이 달라지게 되며, 이는 ECV DUTY 또는 인가 전류치가 증발기 온도를 결정하는 주요 인자임을 의미한다.

상기한 ECV DUTY는 전체 시간 중에 ECV가 온 되어 있는 시간을 백분율로 나타낸 값이다.

따라서, 듀티가 높은 경우 압축기의 냉매 토출이 증가하며, 낮은 경우는 감소하게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 내부구성을 도시한 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 가변용량형 사판식 압축기의 실린더 블록(10) 중앙을 관통하여서는 센터보어(11)가 형성되고, 상기 센터보어(11)를 방사상으로 둘러서는 상기 실린더 블록(10)를 관통하게 다수개의 실린더보어(13)가 형성된다. 그리고, 상기 실린더보어(13)의 내부에는 피스톤(15)이 이동가능하게 설치되어, 상기 실린더보어(13) 내에서 냉매를 압축시킨다.

한편, 상기 실린더 블록(10)의 일단에는 전방하우징(20)이 설치된다. 상기 전방하우징(20)은 상기 실린더 블록(10)와 협력하여 내부에 크랭크실(21)을 형성한다.

그리고 상기 실린더 블록(10)의 타단, 즉 상기 전방하우징(20)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(30)이 설치된다. 상기 후방하우징(30)에는 상기 실린더보어(13)와 선택적으로 연통되게 흡입실(31)이 형성된다. 이때, 상기 흡입실(31)은 상기 실린더보어(13)의 내부로 압축될 냉매를 전달하는 역할을 한다.

또한, 상기 후방 하우징(30)에는 토출실(33)이 형성된다. 상기 토출실(33)은 상기 후방하우징(30) 중 상기 실린더 블록(10)와 마주보는 면의 중앙에 해당하는 영역에 형성된다. 상기 토출실(33)은 상기 실린더보어(13)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 머무르는 곳이다. 상기 후방하우징(30)의 일측에는 제어밸브(35)가 구 비되는데, 상기 제어밸브(35)는 상기 토출실(33)과 크랭크실(21) 사이의 유로의 개도를 조절하여 후술할 사판(48)의 각도를 조절하는 부분이다.

한편, 상기 실린더 블록(10)의 센터보어(11)와 전방하우징(20)의 축공(23)을 관통하여 회전가능하게 구동축(40)이 설치된다. 상기 구동축(40)은 엔진에서 전달되는 구동력에 의해 회전된다. 상기 구동축(40)은 상기 실린더 블록(10)와 전방하우징(20)에 베어링(42)에 의해 회전가능하게 설치된다.

그리고 상기 구동축(40)이 중앙을 관통하고, 구동축(40)과 일체로 회전되게 로터(44)가 상기 크랭크실(21)에 설치된다. 이때, 상기 로터(44)는 대략 원판 형상으로 상기 구동축(40)에 고정되어 설치되고, 상기 로터(44)의 일면에는 힌지아암(46)이 돌출되어 형성된다.

상기 구동축(40)에는 사판(48)이 상기 로터(44)와 힌지결합되어 함께 회전되도록 설치된다. 상기 사판(48)은 압축기의 토출용량에 따라 상기 구동축(40)에 각도가 가변되게 설치된다. 즉, 상기 구동축(40)의 길이방향에 대해 직교한 상태 또는 구동축(40)에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태 사이에 있도록 된다. 상기 사판(48)은 그 가장자리(50)가 상기 피스톤(15)들과 슈(50)를 통해 연결된다. 즉, 상기 피스톤(15)의 연결부(17)에 상기 사판(48)의 가장자리가 슈(50)를 통해 연결되어 사판(48)의 회전에 의해 상기 피스톤(15)이 실린더보어(13)에서 직선왕복운동하도록 한다.

상기 사판(48)에는 상기 로터(44)의 힌지아암(46)과 연결되는 연결아암(52)이 돌출되어 형성된다. 상기 연결아암(52)의 선단에는 연결아암(52)의 길이방향에 직교하는 방향으로 힌지핀(54)이 설치되는데, 상기 힌지핀(54)은 상기 로터(44)의 힌지아암(46)의 선단에 형성된 지지부(47)에 이동가능하게 걸어진다.

상기 로터(44)와 상기 사판(48)의 사이에서 탄성력을 발휘하도록 반경사스프링(56)이 설치된다. 상기 반경사스프링(56)은 상기 구동축(40)의 외면을 둘러 설치되는 것으로, 상기 사판(48)의 경사각이 작아지는 방향으로 탄성력을 발휘한다.

상기 사판(48)의 일면에는 사판스토퍼(58)가 돌출되어 형성된다. 상기 사판스토퍼(58)는 상기 사판(48)이 상기 구동축(40)에 대해 경사지게 기울어지는 정도를 규제하는 역할을 한다.

상기 구동축(40)의 일단에는 축스토퍼(60)가 구비된다. 상기 축스토퍼(60)는 상기 구동축(40)의 외면을 둘러 설치되어, 상기 사판(48)이 상기 구동축(40)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 세워질 때, 그 설치 위치를 규제하는 역할을 한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 종래의 차량용 압축기에서는, 압축기 토출용량의 조절을 위하여 정상적인 차량전원을 기준으로 산출된 ECV DUTY로 출력 전류를 조절하므로, 차량 전원이 변화되는 경우, 정확한 압축기의 토출용량 조절이 불가능한 문제점이 있었다.

즉, 차량의 전원 사용에 갑작스런 변화가 있는 경우, 상기 전원 사용의 변화가 ECV DUTY에 따른 인가 전류가 변화되고 이로 인해 압축기의 토출용량의 변화를 야기하여, 공조장치의 구동 상에 의도하지 않은 변화가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량용 공조장치의 압축기의 작동을 제어함에 있어, 압축기 토출용량을 결정하는 ECV DUTY 산출에 있어, 전원부로부터 인가되는 전압을 고려하여 전압 변화에 따라 상기 ECV DUTY를 보상하여 출력하는 차량용 공조장치의 압축기 제어 유닛 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 차량용 공조장치의 압축기 토출용량을 차량 상태에 따라 조절하기 위한 ECV DUTY를 산출하는 메인 컨트롤러와; 상기 메인 컨트롤러로부터 산출된 ECV DUTY에 따라 차량 전원부로부터 상기 압축기에 구비된 ECV에 인가되는 전류치를 조절하는 ECV 드라이버를 포함하여 구성되고: 상기 ECV에 인가되는 전류는 상기 전원부로부터 상기 ECV 드라이버에 인가되는 전압값에 따라 보상된 인가 전류치이다.

이때, 상기 인가 전류치의 보상은, 상기 메인 컨트롤러가, 상기 ECV 드라이버에 인가되는 전압을 검출하여, 상기 전압에 따라 ECV DUTY를 보상하여 이루어지거나 또는 ECV DUTY와 전압의 맵핑 테이블로부터 독출함에 의해 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명은 (A) 압축기 구동을 감지하는 단계와; (B) 차량의 전원부로부터 입력되는 입력 전압을 검출하는 단계와; (C) 상기 입력전압을 표준전압 상태를 기준으로 설정된 기준값과 비교하는 단계; 그리고 (D) 상기 (C) 단계의 판단결 과, 상기 입력전압이 기준값과 다른 경우, 상기 입력 전압에 따라 보상된 출력 전류를 ECV에 인가하는 단계를 포함하여 수행되는 차량용 공조장치의 압축기 제어방법을 포함한다.

여기서, 상기 (D) 단계는, (D1) 차량 상태에 따라 결정되는 목표 ECV DUTY를 산출하는 단계와; (D2) 상기 목표 ECV DUTY를 보상하여 보상 ECV DUTY를 산출하는 단계; 그리고 (D3) 상기 보상 ECV DUTY에 따라 상기 ECV에 출력 전류를 인가하는 단계를 포함하여 수행될 수도 있다.

그리고 상기 (D2) 단계에서, 상기 보상 ECV DUTY는, 저장부에 저장된 맵핑 테이블로부터 독출되어 산출되고; 상기 맵핑 테이블은, 차량의 전압상태에 따라, 각 ECV DUTY가 입력되는 경우 실제 ECV 드라이버에서 출력되는 출력 전류값이 정리된 테이블일 수도 있다.

또는, 상기 (D2) 단계에서, 상기 보상 ECV DUTY는, 연산식에 의해 산출되고;

상기 연산식은, 보상 ECV DUTY = 목표 ECV DUTY × (Vs/Vx) 이며, 여기서, Vs는 표준전압을 나타내고, Vx는 입력전압을 나타낼 수도 있다.

그리고 상기 기준값은, 표준전압을 기준으로 하는 일정범위를 나타내는 범위 값일 수도 있다.

또한, 상기 표준 전압은 13V 내지 14V 사이의 값일 수도 있다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 차량용 공조장치의 압축기 제어 유닛 및 이의 제어방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 압축기의 토출용량을 결정하는 ECV DUTY 산정에 전원부로부터 인가되는 입력 전압을 고려하므로, 입력전압이 변동하여도 압축기를 목표로 하는 토출용량으로 구동시킬 수 있는 장점이 있다.

따라서, 차량의 전원을 사용하는 다양한 차량 전원 소비 장치의 구동/정지가 반복되어도, 압축기가 일정하고 정확한 토출용량으로 구동되므로, 차량용 공조장치의 구동 상에 안정성이 보장되는 장점이 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 압축기 제어방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 자동차용 공조장치 및 주변 장치의 연결관계를 도시한 블럭도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 공조장치는, 공조장치의 구동 및 상기 공조장치를 구성하는 구성요소의 작동을 제어하는 공조장치 제어유닛(10)을 포함하여 구성된다.

이를 위해 상기 공조장치 제어유닛(10)은 메인 컨트롤러(12)를 포함하여 구성된다. 상기 메인 컨트롤러(12)는 차량의 상태정보를 검출하여 차량 내의 온도를 사용자가 원하는 온도로 맞추기 위해 후술할 압축기(30)의 토출 용량에 따라 ECV DUTY(이하 '목표 ECV DUTY'라 한다)를 산출하고, 이를 전달하는 부분이다.

즉, 상기 압축기(30)의 토출용량을 제어하기 위하여 상기 압축기(30) 내의 ECV(32)에 인가되는 전류량을 산출하고 , 이에 따라 목표 ECV DUTY를 산출하여 후 술할 ECV 드라이버(14)로 전달한다.

한편, 상기 메인 컨트롤러(12)는 상기 상출 ECV DUTY를 입력되는 전압값에 따라 보정하여 보정된 ECV DUTY(이하 '보상 ECV DUTY'라 한다)를 산출하여 상기 ECV 드라이버(14)로 전송한다. 상기 보상 ECV DUTY를 산출하는 방법은 이하 본 발명의 작용을 설명함에 있어 상세히 살펴보기로 한다.

이를 위해, 상기 메인 컨트롤러(12)는 상기 ECV 드라이버(14)에 인가되는 전원의 전압을 측정한다. 상기 전압은 일정한 전압이 인가되는 것이 원칙이지만, 후술할 차량 전원 소비장치(40)의 소비전력에 따라 일정하지 못하게 인가된다.

한편, 상기 메인컨트롤러(12)에는 ECV 드라이버(14)가 연결된다. 상기 공조장치 제어유닛(10)의 압축기 토출용량의 제어는 ECV DUTY를 조절하여 압축기(30)의 사판의 경사 각도를 조절함에 의해 수행되는데, 상기 ECV 드라이버(14)는 ECV(32)에 인가되는 전류량을 조절하여 상기 토출실과 크랭크실 사이의 유로의 개도를 조절하여 후술할 사판의 각도를 조절하여 압축기의 토출용량을 조절한다.

또한, 상기 ECV 드라이버(14)에는 상기 ECV 드라이버(14)에 의해 작동 상태가 조절되는, 압축기(30)가 연결된다. 상기 압축기(30)는 냉매를 고온고압의 상태로 압축하는 공조장치의 핵심 구성으로, 상기 압축기(30) 내에 구비된 ECV(32)의 상기 ECV(32)의 ECV DUTY에 의해 그 토출 용량이 결정된다.

즉, 상기 압축기(30)는 상기 ECV 드라이버(14)에서 ECV DUTY에 따라 다르게 결정되어 인가되는 ECV 전류량에 따라 토출용량이 결정된다.

한편, 상기 ECV 드라이버(14)에는 상기 ECV 드라이버(14) 및 후술할 차량 전 원 소비장치(40)에 전원을 공급하는 전원부(20)가 연결된다. 상기 전원부(20)는 일반적으로 자동차 배터리를 말하여, 기타 다른 전력 공급원일 수도 있다.

또한, 상기 전원부(20)에는 상기 전원부(20)로부터 전력을 공급받아 작동되는 차량 전원 소비장치(40)가 연결된다. 상기 차량 전원 소비장치(40)는 상기 전원부(20)로부터 전원을 공급받는 일체의 장치들을 말하며, 예를 들면, 자동차의 라이트(42), 시동을 위한 스타트 모터(44), 클랙션(경음기), 냉각 팬, 윈도우 개폐 모터 등의 장치들이 있다.

즉, 본 발명은 상기 차량 전원 소비장치(40)에 의해 소비 전력이 증가하여, 상기 ECV 드라이버(14)에 인가되는 전력이 약한 경우, 상기 메인 컨트롤러(12)가 동일한 ECV DUTY 출력을 명령하여도 실제 ECV 드라이버(14)로부터 상기 ECV(32)에 인가되는 ECV 전류가 낮아짐에 따라 의도한 압축기의 토출용량이 발생되지 못한다. 따라서, 이 경우, 상기 메인 컨트롤러(12)는 상기 ECV 드라이버(14)에 인가되는 전압이 변동하는 것을 감지하여 이를 반영한 보상 ECV DUTY를 산출하고, 상기 보상 ECV DUTY를 상기 ECV 드라이버(14)에 전송하는 것이다.

상기 메인 컨트롤러(12)가 상기 보상 ECV DUTY를 산출하는 방법은, 크게 두 가지 방법에 의할 수 있다. 그 하나는 검출된 입력 전압과, 목표 ECV DUTY를 이용하여 저장된 맵핑 테이블로부터 독출하여 상기 보상 ECV DUTY를 산출하는 방법과, 상기 검출된 입력 전압과, 목표 ECV DUTY를 변수로하여 연산식을 이용해 상기 보상 ECV DUTY를 산출하는 방법이다.

상기 맵핑 테이블로부터 독출하는 방법이 적용되는 경우, 본 발명에 의한 상 기 메인 컨트롤러(12)에는 상기 맵핑 테이블이 저장되는 저장부(16)가 연결된다.

상기 저장부(16)에 저장되는 맵핑 테이블의 예와 상기 연산식에 의한 보상 ECV DUTY의 산출 방법은 이하 본 발명의 작용을 살핌에 있어 상세히 설명하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 작용을 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법에 따라 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기 제어방법은 자동차용 공조장치가 구동됨에 따라 시작된다(S10).

자동차용 공조장치가 구동되면, 공조장치 제어유닛(10)에 포함된 메인 컨트롤러(12)는 압축기(30)의 구동 여부를 판별한다(S20).

차량의 상태 등에 따라 판단한 결과, 상기 압축기(30)의 구동이 필요하다고 판단된 경우, 상기 압축기(30)의 토출 용량을 결정하기 위하여, 목표 ECV DUTY를 산출한다(S30). 상기 목표 ECV DUTY란, 상기 ECV 드라이버(14)에 인가되는 전압이 표준상태(자동차 배터리의 표준 전압이 정상적으로 인가되는 상태)인 경우, 상기 압축기(30)가 목표하는 토출용량으로 동작되기 위한 ECV DUTY를 말한다. 일반적인 차량의 경우, 상기 표준전압(Vs)은 13V이고, 이하 본 발명의 구체적인 실시예에서는 상기 표준전압(Vs)이 13V인 경우를 예로 들어 설명한다.

이후, 상기 차량의 전원부(20)로부터 ECV 드라이버(14)에 인가되는 인력 전 압을 검출한다(S40). 이때, 일반적인 경우라면, 상기 검출되는 입력 전압은 표준전압(Vs)을 나타낼 것이나, 라이트(42)의 점멸이 발생되는 상황, 냉각 팬 또는 스타트 모터(44)가 구동되는 상황 또는 배터리가 노후 되어 표준전압을 발생시키지 못하는 상황 등의 예상치 못한 상황에서 상기 입력 전압은 상기 표준전압에 미치지 못한다. 또는, 상기 입력전압이 상기 표준전압을 초과하는 경우도 포함된다.

다음으로, 상기 검출된 입력 전압이 기준값과 같은가를 판별한다(S50). 이때, 상기 기준값이라 함은 상기 표준전압(Vs) 자체를 말하는 것일 수도 있고, 상기 표준전압(Vs)을 기준으로 하는 일정 범위 값일 수도 있다.

즉, 상기 표준전압(Vs)과 유사한 입력 전압이 검출된 경우, 이를 표준전압(Vs)과 동일한 값으로 판단하기 위하여, 상기 기준값은 일정 범위를 갖는 범위값으로 설정될 수도 있다.

상기 S50의 판단 결과, 상기 입력전압이 기준값과 같지 않으면, 보상 ECV DUTY를 산출한다(S60).

상기 보상 ECV DUTY는 실제 ECV 드라이버(14)에서 출력되는 출력 전류가, 기준전압 상태에서 목표 ECV DUTY가 인가된 경우 출력되는 전류값이 되도록 하는 ECV DUTY를 말한다.

이하에서는 상기 보상 ECV DUTY를 산출하는 방법을 맵핑 테이블로부터 독출하는 방법과 연산식에 의해 이루어지는 방법으로 나누어 각각 설명하기로 한다.

먼저, 상기 보상 ECV DUTY를 맵핑 테이블로 부터 독출하는 방법을 살펴보면, 저장부(16)에 저장된 표 1과 같은 맵핑 테이블로부터 표준전압(Vs) 상태에서 목표 ECV DUTY에 해당하는 출력 전류(Iout)를 독출한다.

상기 표 1에는 차량의 전압상태에 따라, 각 ECV DUTY가 입력되는 경우 실제 ECV 드라이버(14)에서 출력되는 출력 전류값이 정리되어 있다. 물론, 상기 전류값은 시험에 의해 산출된 값들이다.

그리고, 상기 입력 전압 상태에서 상기 출력전류(Iout)을 출력하는 ECV DUTY를 독출한다.

이때, 상기 독출된 ECV DUTY가 보상 ECV DUTY가 된다.

다음으로, 상기 보상 ECV DUTY를 연산식에 의해 산출하는 방법을 살피기로 한다. 위의 방법의 설명과 이해를 용이하게 하기 위해 도 4에는 압축기의 ECV DUTY에 따른 출력 전류값의 그래프가 두 가지 전압상태에 따라 각각 도시되어 있다.

즉, 도 4에서, 실선으로 표시된 그래프는 표준전압(Vs) 상태의 경우 ECV DUTY에 따른 출력 전류를 나타낸 것이고, 일점 쇄선으로 표시된 그래프는 저전압 상태(Vx)의 경우 ECV DUTY에 따른 출력 전류를 나타낸 것이다.

여기서, 두 그래프는 서로 다른 기울기를 나타내는 것을 알 수 있다.

이때, 동일한 목표 ECV DUTY가 입력되어도 출력되는 출력 전압은 Iout과 Iout'로 다름을 알 수 있다.

실제 ECV 드라이버(14)가 출력하여야 하는 ECV DUTY는 압축기(30)가 목표한 토출용량으로 동작할 수 있는 Iout임은 전술한 바와 같다.

따라서, 상기 입력전압이 Vx라 하면, ECV DUTY를 목표 ECV DUTY로부터 보상 ECV DUTY로 증가시켜 실제 출력 전류를 Iout으로 맞춰야 한다.

이때, 상기 보상 ECV DUTY를 목표 ECV DUTY를 이용하여 표현하면, 다음과 같은 수학식 1로 표현될 수 있다.

보상 ECV DUTY = 목표 ECV DUTY × (Vs/Vx)

여기서, Vs는 표전전압이고, Vx는 입력전압을 나타낸다.

상기 수학식 1은 저항이 일정하다고 할 때, 전류와 전압의 관계식 V1×I1 = V2×I2와, ECV DUTY와 입력전류에 대한 인가 전류치를 나타내는 관계식 {D1(제1 ECV DUTY)/100}×I1={D2(제2 ECV DUTY)/100}×I2를 연립하여 D2에 대하여 정리한 식이다.

이때, 저항이 동일하다 함은 비록 저항값이 온도에 따라 달라질 수 있지만, 상기 보상 ECV DUTY가 연산 되어 전류 인가치가 인가되는 각 순간에는 저항값이 동일함을 의미한다. 그리고, V1은 표준전압에 대응하고, V2는 인가전압에 대응하며, D1은 목표 ECV DUTY, D2는 보상 ECV DUTY에 각각 대응한다.

따라서, 예를 들어 표준전압이 13V인 차량에서, 목표 ECV DUTY가 50%일 때, 인가전압이 15V라면, 보상 ECV DUTY는 43.3%가 산출된다.

상기 S50의 판단 결과, 상기 입력전압이 기준값과 같으면, 보상 ECV DUTY의 산출이 필요 없으므로, 상기 메인 컨트롤러(12)는 상기 목표 ECV DUTY를 ECV 드라이버(14)에 전송하고, 상기 ECV 드라이버(14)는 상기 목표 ECV DUTY에 따른 출력 전류를 출력한다(S70).

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들어, 상기 목표 ECV DUTY를 산출하는 S50은 S20 이후에 수행되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 상기 S30은 보상 ECV DUTY를 산출하는 S60 또는 목표 ECV DUTY를 출력하는 S70 이전에만 수행되면 족하므로 상기 S30의 수행 시기는 S20 이후부터 S60 또는 S70 이전의 사이에서 자유롭게 결정될 수 있다.

본 발명은 차량용 공조장치의 압축기 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기 토출용량을 조절함에 있어, 차량전원으로부터 인가되는 전압을 고려하여 목표한 토출용량이 압축기에 발생 되도록 ECV DUTY를 보상하는 압축기 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 차량의 전원을 사용하는 다양한 차량 전원 소비 장치의 구동/정지가 반복되어도, 압축기가 일정하고 정확한 토출용량으로 구동되므 로, 차량용 공조장치의 구동 상에 안정성이 보장되는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 내부구성을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 자동차용 공조장치 및 주변 장치의 연결관계를 도시한 블럭도.

도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기 제어 방법을 도시한 흐름도.

도 4는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기의 ECV DUTY에 따른 출력 전류값의 일 예를 도시한 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 공조장치 제어유닛 12 : 메인 컨트롤러

14 : ECV 드라이버 16 : 저장부

20 : 전원부 30 : 압축기

32 : ECV 40 : 차량 전원 소비장치

42 : 라이트 44 : 스타트 모터

Claims (8)

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5. (A) 압축기(30) 구동을 감지하는 단계와;

   (B) 차량의 전원부(20)로부터 입력되는 입력 전압을 검출하는 단계와;

   (C) 상기 입력전압을 표준전압 상태를 기준으로 설정된 기준값과 비교하는 단계; 그리고

   (D) 상기 (C) 단계의 판단결과, 상기 입력전압이 기준값과 다른 경우, 상기 입력 전압에 따라 보상된 출력 전류를 ECV에 인가하는 단계를 포함하여 수행되며,

   상기 (D) 단계는, (D1) 차량 상태에 따라 결정되는 목표 ECV DUTY를 산출하는 단계와, (D2) 상기 목표 ECV DUTY를 보상하여 보상 ECV DUTY를 산출하는 단계와, (D3) 상기 보상 ECV DUTY에 따라 상기 ECV에 출력전류를 인가하는 단계를 포함하여 수행되고,

   상기 (D2) 단계에서, 상기 보상 ECV DUTY는, 저장부(16)에 저장된 맵핑 테이블로부터 독출되어 산출되며,

   상기 맵핑 테이블은 차량의 전압상태에 따라, 각 ECV DUTY가 입력되는 경우 실제 ECV 드라이버(14)에서 출력되는 출력 전류값이 정리된 테이블임을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 압축기 제어방법.
6. (A) 압축기(30) 구동을 감지하는 단계와;

   (B) 차량의 전원부(20)로부터 입력되는 입력 전압을 검출하는 단계와;

   (C) 상기 입력전압을 표준전압 상태를 기준으로 설정된 기준값과 비교하는 단계; 그리고

   (D) 상기 (C) 단계의 판단결과, 상기 입력전압이 기준값과 다른 경우, 상기 입력 전압에 따라 보상된 출력 전류를 ECV에 인가하는 단계를 포함하여 수행되며,

   상기 (D) 단계는, (D1) 차량 상태에 따라 결정되는 목표 ECV DUTY를 산출하는 단계와, (D2) 상기 목표 ECV DUTY를 보상하여 보상 ECV DUTY를 산출하는 단계와, (D3) 상기 보상 ECV DUTY에 따라 상기 ECV에 출력 전류를 인가하는 단계를 포함하여 수행되고,

   상기 (D2) 단계에서, 상기 보상 ECV DUTY는 아래 [연산식 1]을 이용해 산출되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 압축기 제어방법.

   [연산식 1]

   보상 ECV DUTY = 목표 ECV DUTY×(Vs/Vx)

   (Vs = 표준전압, Vx = 입력전압)
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 기준값은,

   표준전압을 기준으로 하는 일정범위를 나타내는 범위 값임을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 압축기 제어방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 표준 전압은 13V 내지 14V 사이의 값임을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 압축기 제어방법.

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