KR101427422B1 - Control method of air conditioner for vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 공조장치의 구동에 의해 발생될 토크를 산출하여, 상기 산출된 예상토크를 반영하여 엔진의 출력을 조절하는 자동차용 공조장치의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 자동차 공조장치의 구동에 의해 발생될 토크를 산출하여, 상기 산출된 예상토크를 반영하여 엔진의 출력을 조절하는 자동차용 공조장치의 제어방법에 있어서, 공조장치 제어유닛(100)은 압축기 정지 신호 송신 이후에, 지정된 시간 동안 예상토크 산출 및 전송을 유지한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 실제 압축기의 구동시점까지 예상토크를 산출하여 전송하므로 언더슛 발생을 방지할 수 있고, 공조장치 off시 압축기 토크를 일정값으로 변화시킨 이후에 압축기 구동이 종료되므로 엔진 RPM의 유동을 거의 동일하게 하여 엔진 RPM의 제어특성이 향상되는 장점이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for an automobile, and more particularly, to a control method for an automotive air conditioner that calculates a torque to be generated by driving an automotive air conditioner and adjusts an output of the engine by reflecting the calculated estimated torque . The present invention relates to a control method for an automotive air conditioner that calculates a torque to be generated by driving an automotive air conditioner and adjusts an output of the engine by reflecting the calculated anticipated torque, wherein the air conditioner control unit (100) After sending the stop signal, it maintains the estimated torque calculation and transmission for the specified time. According to the present invention, since the estimated torque is calculated and transmitted until the actual compressor is driven, the occurrence of undershoot can be prevented. After the compressor torque is changed to a predetermined value when the air conditioner is off, The control characteristic of the engine RPM is improved.

가변형 사판식 압축기, 예상토크, 엔진출력, 시간지연 Variable Swash Compressor, Estimated Torque, Engine Output, Time Delay

Description

자동차용 공조장치의 구동방법 { Control method of air conditioner for vehicle }[0001] The present invention relates to a control method of an air conditioner for a vehicle,

본 발명은 자동차용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 공조장치의 압축기 구동에 의해 발생 될 토크를 산출하여, 상기 산출된 예상 토크를 반영하여 엔진의 출력을 조절하는 자동차용 공조장치의 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for an automotive vehicle and, more particularly, to a control system for an automotive air conditioner that calculates a torque to be generated by driving a compressor of an automotive air conditioner, ≪ / RTI >

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.In the automobile, an air conditioner for cooling and heating the room is installed. In this air conditioner, as a constitution of a cooling system, a compressor which compresses gaseous low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant introduced from an evaporator into gaseous refrigerant of high temperature and high pressure and sends it to a condenser, Is applied.

사판식 압축기는 공조장치 스위치의 온/오프에 따라 구동되는데, 압축기가 구동되면 증발기의 온도가 하강 되고, 압축기가 정지되면 증발기의 온도가 상승 된다.The swash plate type compressor is driven according to the on / off state of the air conditioner switch. When the compressor is driven, the temperature of the evaporator is lowered. When the compressor is stopped, the temperature of the evaporator is raised.

한편, 이러한 사판식 압축기로는 고정 용량형 타입과 가변 용량형 타입이 있다. 이들 압축기는 자동차 엔진의 회전력으로부터 동력을 전달받아 구동되는데, 상기 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.On the other hand, such swash plate type compressors include a fixed capacity type and a variable capacity type. These compressors are driven by receiving power from the rotational force of the automobile engine. In the fixed capacity type, an electromagnetic clutch is provided to control the operation of the compressor. However, when the electromagnetic clutch is provided, the RPM of the vehicle flows when the compressor is driven or stopped, thereby hindering stable vehicle operation.

따라서, 최근에는 클러치가 구비되지 않고, 상기 엔진의 구동과 함께 항상 사판이 회전하되, 상기 사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 변화시킬 수 있는 가변 용량형 타입을 주로 사용하고 있다.Therefore, in recent years, a variable displacement type, in which a clutch is not provided and the swash plate always rotates with the drive of the engine, and the displacement capacity can be changed by changing the inclination angle of the swash plate, is mainly used.

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 조절 밸브(이하 'ECV'라 한다)가 사용되고 있다.The variable displacement swash plate type compressor generally uses a pressure control valve for adjusting the inclination angle of the swash plate to control the refrigerant discharge amount. Recently, a swash plate inclination control valve (hereinafter referred to as "ECV" ) Is used.

따라서, ECV가 채용된 가변 용량형 사판식 압축기의 경우 ECV의 듀티(Duty) 또는 인가 전류치에 의해 사판의 기울기가 변화하게 되며, 사판의 기울기에 따라 압축기의 냉매 토출량이 결정된다.Therefore, in the case of the variable displacement swash plate compressor employing the ECV, the slope of the swash plate is changed by the duty of the ECV or the applied current value, and the refrigerant discharge amount of the compressor is determined according to the slope of the swash plate.

결과적으로 ECV의 듀티 또는 인가 전류치에 따라 증발기로 공급되는 냉매량이 달라지게 되며, 이는 ECV의 듀티 또는 인가 전류치가 증발기 온도를 결정하는 주요 인자임을 의미한다(이하 압축기의 구동이라 하면, 상기 ECV 듀티가 0 이상으로 냉매가 토출되는 경우를 의미한다).As a result, the amount of refrigerant supplied to the evaporator changes depending on the duty of the ECV or the applied current value, which means that the duty or the applied current value of the ECV is a main factor for determining the evaporator temperature (hereinafter, 0 "). ≪ / RTI >

상기한 ECV 의 듀티는 전체 시간 중에 ECV가 온 되어 있는 시간을 백분율로 나타낸 값이다. The duty of the above-mentioned ECV is a value indicating the time during which the ECV is on during the whole time as a percentage.

따라서, 듀티가 높은 경우 압축기의 냉매 토출이 증가하며, 낮은 경우는 감소하게 된다.Therefore, when the duty is high, the refrigerant discharge of the compressor increases, and when the duty is low, the refrigerant discharge decreases.

한편, 상기 압축기 외에 자동차 공조장치를 구성하는 냉각팬 역시 자동차의 배터리에 의해 구동되며 냉각팬 역시 부하변동이 발생되는 바, 엔진 RPM 유동에 영향을 미친다. 이러한 압축기와 냉각팬은 항상 구동하는 것은 아니고 차량의 공조장치 구동 여부에 따라 선택적 그리고 반복적으로 구동된다. In addition, the cooling fan constituting the automotive air conditioner in addition to the compressor is also driven by the battery of the vehicle, and the load fluctuation also occurs in the cooling fan, which affects the engine RPM flow. Such a compressor and a cooling fan are not always driven but are selectively and repeatedly driven depending on whether the air conditioner of the vehicle is driven or not.

따라서, 상기 압축기 등의 구동이 반복되는 경우, 차량의 RPM이 변화되어, 원활한 주행을 방해한다. 따라서, 상기 공조장치의 구동시 발생되는 토크를 차량의 엔진 제어 시스템(이하 'EMS'라 한다)이 고려하여 엔진의 출력을 조절한다.Therefore, when the driving of the compressor or the like is repeated, the RPM of the vehicle changes, which hinders smooth running. Accordingly, the torque generated when the air conditioner is driven is controlled by the engine control system (hereinafter, referred to as 'EMS') of the vehicle.

이때, 상기 공조장치의 토크를 엔진의 출력 산정에 반영하는 방식은 1) EMS에서 압축기의 소요토크를 고려하여 일정량 RPM을 증가시키는 방법과, 2) 실제 압축기에 발생되는 실토크를 측정하여 이를 상기 EMS에 전송하고 상기 EMS 가 이를 고려하여 엔진의 출력량을 산출하는 방법, 그리고 3) 압축기에 발생 될 것으로 예측되는 토크를 예상토크를 산출하여 이를 상기 EMS가 고려하여 엔진의 출력을 산출하는 방법이 있다.The method of reflecting the torque of the air conditioner to the output of the engine may include 1) a method of increasing the RPM by a predetermined amount in consideration of the required torque of the compressor in the EMS, 2) measuring the actual torque generated in the actual compressor, A method of calculating the output of the engine in consideration of the EMS, and 3) a method of calculating the estimated torque to be generated in the compressor and calculating the output of the engine in consideration of the EMS .

그러나, 실토크를 측정하는 방법은, 측정된 실토크의 전송시간 및 이를 고려한 엔진출력의 연산 및 제어 시간에 의해 토크 발생시점과 보정된 엔진의 출력 시점 간에 시간 차가 발생하므로, 상기 지연된 시간동안 언더슛(Under shoot)현상(목표로 하는 RPM보다 실제 RPM이 낮아지는 현상)이 발생하는 문제점이 있었다. 이때, 언더슛은 자칫 차량의 시동이 꺼질 수 있는 큰 문제가 있다.However, in the method of measuring the actual torque, there is a time difference between the torque generation timing and the corrected engine output timing due to the calculated transmission time of the actual torque and the calculation and control time of the engine output considering the transmission time. There is a problem that an under shoot phenomenon (a phenomenon that an actual RPM is lower than a target RPM) occurs. At this time, there is a big problem in that the under-shooting may cause the start-up of the vehicle to be turned off.

따라서, 최근에는 예상토크를 산출하는 방식이 사용되고 있으나, 현재 사용되는 예상토크 적용 방식은, 압축기 또는 냉각팬의 구동시에 발생되는 최대 토크값 을 일정 시간동안 일률적으로 상기 EMS가 고려하여 엔진의 출력을 높이는 방식이 사용되고 있다. 그러나 이 경우, 오버슛(Over shoot) 현상(목표로 하는 RPM보다 실제 RPM이 높아지는 현상)이 발생하고, 상기 오버슛에 의해 불필요한 RPM 증가가 발생하는 문제점이 있었다.Therefore, in the currently used method of estimating the torque, the estimated torque application method currently used is such that the maximum torque value generated at the time of driving the compressor or the cooling fan is uniformly calculated by the EMS for a predetermined time, Height method is used. However, in this case, an overshoot phenomenon (a phenomenon that the actual RPM becomes higher than the target RPM) occurs, and unnecessary RPM increases due to the overshoot.

더욱이, 압축기의 구동 종료 명령이 수신되어도, 압축기는 관성에 의해 구동이 종료되는데, 소정의 시간이 필요하다. 따라서 실제 압축기의 종료시점과, 예상토크의 전달 중지시점이 달라 언더슛 현상이 발생하는 문제점이 있었다.Furthermore, even if a drive end command of the compressor is received, the compressor is driven by inertia, and a predetermined time is required. Therefore, there is a problem in that an under shoot phenomenon occurs due to the difference between the end point of the actual compressor and the stop point of transmission of the estimated torque.

또한, 공조장치 off 시마다 압축기 토크가 제각기 다르므로 엔진 RPM의 유동이 각각 다르게 되어 엔진 RPM의 제어특성이 저하되는 문제점이 있었다.Further, since compressor torques are different from each other when the air conditioner is turned off, the flow of the engine RPM is different from each other, and the control characteristic of the engine RPM is deteriorated.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 압축기의 구동 종료 시점과 예상토크의 전달 중지시점을 동일하게 하는 자동차용 공조장치의 구동방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method of driving an air conditioning system for an automotive vehicle, .

본 발명의 다른 목적은 공조장치 off 시 압축기 토크를 일정값으로 변화시킨 이후에 압축기 구동이 종료되도록 하는 자동차용 공조장치의 구동방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of driving an air conditioner for an automotive vehicle in which the compressor is stopped after the compressor torque is changed to a predetermined value when the air conditioner is turned off.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 자동차 공조장치의 구동에 의해 발생될 토크를 산출하여, 상기 산출된 예상토크를 반영하여 엔진의 출력을 조절하는 자동차용 공조장치의 제어방법에 있어서, 공조장치 제어유닛(100)은 압축기(150) 정지 신호 송신 이후에, 지정된 시간 동안 예상토크 산출 및 전송을 유지한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a vehicular air conditioner, which calculates a torque to be generated by driving an automotive air conditioner and adjusts an output of the engine by reflecting the calculated estimated torque, In the control method of the apparatus, the air conditioning control unit (100) maintains the estimated torque calculation and transmission for a specified time after the transmission of the stop signal of the compressor (150) .

이때, 상기 지정 시간은, 상기 공조장치 제어유닛이 압축기의 구동이 정지되도록 하는 중지신호 송신후, 실제 압축기의 구동토크가 0이 되는 시점까지의 시간일 수도 있다.At this time, the designation time may be the time from when the air conditioner control unit sends the stop signal to stop the driving of the compressor until the driving torque of the actual compressor becomes zero.

또한, 상기 지정 시간은 0.25초일 수도 있다.Further, the designated time may be 0.25 seconds.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 자동차용 공조장치의 구동방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.The following effects can be expected in the driving method of an automotive air conditioner according to the present invention as described above.

즉, 실제 압축기의 구동시점까지 예상토크를 산출하여 엔진제어 시스템에 제공하고, 상기 엔진제어 시스템은 이를 고려하여 엔진출력을 보정하므로, 차량의 RPM 유동을 저감하여 언더슛 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.That is, the estimated torque is calculated until the driving time of the actual compressor and is provided to the engine control system. The engine control system corrects the engine output in consideration of this, thereby reducing RPM flow of the vehicle and preventing undershoot .

또한, 공조장치 off 시 압축기를 소정의 시간동안 높은 ECV 듀티로 구동시킨 이후에 상기 압축기의 구동을 중지하므로, 압축기 구동 종료시 압축기 토크를 일정값으로 변화시킨 이후에 압축기 구동이 종료할 수 있어, 엔진 RPM의 유동을 거의 동일하게 하여 엔진 RPM의 제어특성이 향상되는 장점이 있다.In addition, since the compressor is driven with a high ECV duty for a predetermined period of time when the air conditioner is turned off, the compressor is stopped. Therefore, after the compressor torque is changed to a constant value at the end of the compressor operation, The flow of the RPM is made almost the same, and the control characteristic of the engine RPM is improved.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 엔진 회전량 제어를 위한 공조장치의 예상토크 산출 방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for calculating an expected torque of an air conditioner for controlling the amount of rotation of an engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참고하여 본 발명에 적용되는 가변용량형 사판식 압축기의 구성을 간단히 살펴보기로 한다. First, a configuration of a variable displacement swash plate compressor according to the present invention will be briefly described with reference to FIG.

도 1은 가변용량형 사판식 압축기의 내부구성을 도시한 단면도이다.1 is a sectional view showing an internal configuration of a variable displacement swash plate type compressor.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 실린더(10) 중앙을 관통하여서는 센터보어(11)가 형성되고, 상기 센터보어(11)를 방사상으로 둘러서는 상기 실린더(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. The center bore 11 is formed through the center of the cylinder 10 of the variable displacement swash plate type compressor according to the present invention and the cylinder 10, which radially surrounds the center bore 11, A plurality of cylinder bores 13 are formed. A piston 15 is movably installed in the cylinder bore 13 to compress the refrigerant in the cylinder bore 13. [

한편, 상기 실린더(10)의 일단에는 전방하우징(20)이 설치된다. 상기 전방하우징(20)은 상기 실린더(10)와 협력하여 내부에 크랭크실(21)을 형성한다.On the other hand, a front housing 20 is installed at one end of the cylinder 10. The front housing 20 cooperates with the cylinder 10 to form a crank chamber 21 therein.

그리고 상기 실린더(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.A rear housing 30 is installed at the other end of the cylinder 10, that is, opposite to the front housing 20. A suction chamber 31 is formed in the rear housing 30 so as to selectively communicate with the cylinder bore 13. At this time, the suction chamber 31 serves to transfer the refrigerant to be compressed into the cylinder bore 13.

또한, 상기 후방 하우징(30)에는 토출실(33)이 형성된다. 상기 토출실(33)은 상기 후방하우징(30) 중 상기 실린더(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 구비되는데, 상기 제어밸브(35)는 상기 토출실(33)과 크랭크실(21) 사이의 유로의 개도를 조절하여 후술할 사판(48)의 각도를 조절하는 부분이다.In addition, a discharge chamber 33 is formed in the rear housing 30. The discharge chamber (33) is formed in a region of the rear housing (30) corresponding to the center of the surface facing the cylinder (10). The discharge chamber (33) is a place where refrigerant compressed in the cylinder bore (13) is discharged and temporarily stays. A control valve 35 is provided at one side of the rear housing 30 so that the control valve 35 adjusts the opening degree of the flow path between the discharge chamber 33 and the crank chamber 21, ).

한편, 상기 실린더(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(10)와 전방하우징(20)에 베어링(42)에 의해 회전가능하게 설치된다.The drive shaft 40 is installed to be rotatable through the center bore 11 of the cylinder 10 and the shaft hole 23 of the front housing 20. The driving shaft 40 is rotated by the driving force transmitted from the engine. The drive shaft 40 is rotatably mounted to the cylinder 10 and the front housing 20 by bearings 42.

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 원판상으로 상기 구동축(40)에 고정되어 설치되고, 상기 로터(44)의 일면에는 힌지아암(46)이 돌출되어 형성된다.A rotor 44 is installed in the crank chamber 21 so that the drive shaft 40 passes through the center and is integrally rotated with the drive shaft 40. At this time, the rotor 44 is fixed to the drive shaft 40 in a substantially disc shape, and a hinge arm 46 is protruded from one surface of the rotor 44.

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.A swash plate (48) is hingedly coupled to the rotor (44) to rotate together with the drive shaft (40). The swash plate 48 is installed at a variable angle with respect to the drive shaft 40 according to the discharge capacity of the compressor. That is, the driving shaft 40 is in a state of being orthogonal to the longitudinal direction of the driving shaft 40 or in a state of being inclined at a predetermined angle with respect to the driving shaft 40. The swash plate 48 has its edge 50 connected to the pistons 15 via a shoe 50. That is, the edge of the swash plate 48 is connected to the connecting portion 17 of the piston 15 through the shoe 50 so that the piston 15 is rotated by the swash plate 48, Let it reciprocate.

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.A connecting arm 52 connected to the hinge arm 46 of the rotor 44 protrudes from the swash plate 48. A hinge pin 54 is provided at the tip of the connecting arm 52 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the connecting arm 52. The hinge pin 54 is connected to the hinge arm 46 of the rotor 44 And is movably engaged with the support portion 47 formed at the tip end.

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.A semi-inclined spring 56 is provided to exert an elastic force between the rotor 44 and the swash plate 48. The anti-tilt spring 56 is installed around the outer surface of the drive shaft 40 and exerts an elastic force in a direction in which the inclination angle of the swash plate 48 is reduced.

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.A swab stopper (58) protrudes from a surface of the swash plate (48). The swash plate stopper 58 serves to regulate a degree of inclination of the swash plate 48 with respect to the driving shaft 40.

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 길 이방향에 대해 직교하는 방향으로 세워질 때, 그 설치 위치를 규제하는 역할을 한다.An axial stopper (60) is provided at one end of the drive shaft (40). The shaft stopper 60 is disposed around the outer surface of the drive shaft 40 and regulates the installation position when the swash plate 48 is erected in a direction orthogonal to the direction of the drive shaft 40 .

이하에서는 이와 같이 구성되는 압축기를 포함하는 공조장치의 구동을 제어하기 위한 공조장치 제어유닛 및 엔진제어 시스템의 구성을 도 2를 참조하여 상세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, a configuration of an air conditioner control unit and an engine control system for controlling the operation of the air conditioner including the compressor will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명에 구비되는 공조장치 제어유닛 및 엔진제어 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an air conditioner control unit and an engine control system provided in the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명은 자동차의 공조장치 중 공조장치의 구동을 제어하기 위한 공조장치 제어유닛(100)을 포함하여 구성된다. 상기 공조장치 제어유닛(100)은 차량의 상태정보를 검출하여 차량 내의 온도를 사용자가 원하는 온도로 맞추기 위하여 공조장치의 구동(압축기의 토출 용량을 포함한다)을 제어한다. 이때, 상기 상태정보에는 차량의 내기온도, 외기온도, 증발기 온도, 일사량, 차량 RPM, 차속, 냉매압력(이하 'APT'라 한다) 및 냉각수 온도 등이 포함된다. As shown in the drawings, the present invention comprises an air conditioner control unit 100 for controlling the operation of an air conditioner in an air conditioner of an automobile. The air conditioner control unit 100 detects the state information of the vehicle and controls driving of the air conditioner (including the discharge capacity of the compressor) to adjust the temperature in the vehicle to a temperature desired by the user. At this time, the state information includes an inside air temperature, an outside air temperature, an evaporator temperature, an irradiation amount, a vehicle RPM, a vehicle speed, a refrigerant pressure (APT), and a cooling water temperature of the vehicle.

또한, 상기 공조장치 제어유닛은 공조장치의 구동을 위해 상기 공조기에서 발생할 예상토크를 연산하여 후술할 엔진제어 시스템(200)에 제공하는 역할을 한다. In addition, the air conditioner control unit calculates an expected torque to be generated in the air conditioner for driving the air conditioner and provides the estimated torque to the engine control system 200 to be described later.

이를 위해 상기 공조장치 제어유닛(100)은 입력부(110)를 포함하여 구성된다. 상기 입력부(110)는 사용자로부터 공조장치의 on/off 신호 및 설정온도 등의 정보를 입력받는 부분이다. To this end, the air conditioner control unit 100 includes an input unit 110. The input unit 110 is a unit for receiving information such as an on / off signal and a set temperature of the air conditioner from a user.

또한, 상기 공조장치 제어유닛(100)은 전술한 상태정보를 검출하기 위한 검 출부(120)를 포함하여 구성된다. 상기 검출부(120)는 공조기의 상태 및 차량의 상태에 관한 정보를 검출하여 이를 후술할 연산부(130)에 제공하는 부분이다.In addition, the air conditioner control unit 100 includes a detection unit 120 for detecting the above-described state information. The detection unit 120 detects information on the state of the air conditioner and the state of the vehicle and provides the detected information to the operation unit 130 to be described later.

한편, 상기 공조장치 제어유닛(100)은 연산부(130)를 포함하여 구성되는데, 상기 연산부(130)는 상기 입력부(110)를 통해 입력된 사용자의 설정정보 및 상기 검출부로부터 검출된 공조기의 상태 및 차량의 상태정보에 관한 정보를 검출하여 이들을 근거로 하여, 압축기의 구동 정도를 산출한다. 또한, 상기 산출된 압축기의 구동 정도에 따라 발생 될 예상토크를 연산한다.The air conditioner control unit 100 includes an operation unit 130. The operation unit 130 receives user setting information input through the input unit 110 and the status of the air conditioner detected by the detection unit, Information on the state information of the vehicle is detected, and the driving degree of the compressor is calculated on the basis of these information. Further, an estimated torque to be generated is calculated according to the calculated driving degree of the compressor.

상기 연산부(130)의 예상토크 연산방법은 이후 도 3을 살핌에 있어 상세히 설명하도록 한다.The estimated torque calculation method of the calculation unit 130 will be described later in detail with reference to FIG.

그리고, 상기 공조장치 제어유닛(100)에는 ECV 드라이버(140)가 구비된다. 상기 ECV 드라이버(140)는 압축기(150)의 토출용량을 제어하는 부분으로, 상기 제어밸브(35)를 통해 상기 토출실(33)과 크랭크실(21) 사이의 유로의 개도를 조절하여 후술할 사판(48)의 각도를 조절하여 압축기(150)의 토출용량을 조절한다.The air conditioner control unit 100 is provided with an ECV driver 140. The ECV driver 140 controls the discharge capacity of the compressor 150 and adjusts the opening degree of the flow path between the discharge chamber 33 and the crank chamber 21 through the control valve 35, The discharge capacity of the compressor (150) is adjusted by adjusting the angle of the swash plate (48).

또한, 상기 공조장치 제어유닛(100)은 상기 연산부(130)에서 연산된 예상토크를 상기 엔진제어 시스템(200)으로 전송하기 위한 데이터 송수신부(160)를 포함하여 구성된다.The air conditioner control unit 100 includes a data transmission / reception unit 160 for transmitting the estimated torque calculated by the calculation unit 130 to the engine control system 200.

한편, 본 발명에 의한 엔진제어 시스템(200)은 차량의 엔진 출력을 조절하여 차량의 RPM을 조절한다. 상기 엔진제어 시스템(200)은 기본적으로 차량의 운행 상태에 따라 엔진의 출력을 조절하나, 본 발명에서는 상기 연산부(130)에서 연산된 예상토크를 수신하여 이를 상기 엔진 출력 결정에 적용한다.Meanwhile, the engine control system 200 according to the present invention adjusts the RPM of the vehicle by adjusting the engine output of the vehicle. The engine control system 200 basically adjusts the output of the engine according to the driving state of the vehicle. In the present invention, the engine control system 200 receives the estimated torque calculated by the calculation unit 130 and applies it to the engine output determination.

이를 위해, 본 발명에 적용되는 상기 엔진 제어 시스템(200)은 송수신유닛(210)을 포함하여 구성된다. 상기 송수신 유닛(210)은 상기 데이터 송수신부(160)로부터 상기 연산부(130)에서 연산된 예상토크를 수신받는다. 물론, 상기 송수신 유닛(210)은 엑셀의 입력 정도 등의 차량의 운행 상태에 관한 정보를 입력받으나 이는 종래 엔진제어 시스템의 기본적인 기능이므로 상세히 도시하여 설명하지는 않도록 한다.To this end, the engine control system 200 applied to the present invention includes a transmission / reception unit 210. The transmission / reception unit 210 receives the estimated torque calculated by the calculation unit 130 from the data transmission / reception unit 160. Of course, the transmission / reception unit 210 receives information on the driving state of the vehicle, such as the degree of the input of an Excel, which is a basic function of the conventional engine control system, and thus is not described in detail.

그리고 상기 송수신 유닛(210)에는 엔진 출력 산출부(220)가 연결되어, 엔진(240)의 출력을 산출한다. 이때, 엔진(240)의 출력 산출은 기본적으로 차량운행 상태정보에 의해 출력을 결정하고, 상기 예상토크를 고려하여 상기 엔진(240)의 출력을 가감하여 산출한다.An engine output calculation unit 220 is connected to the transmission / reception unit 210 to calculate the output of the engine 240. At this time, the output calculation of the engine 240 basically determines the output based on the vehicle running state information and calculates and outputs the output of the engine 240 in consideration of the estimated torque.

이와 같이 산출된 엔진(240)의 출력은 상기 엔진출력 산출부(220)에 연결된 엔진출력 컨트롤러(230)로 전달된다. 상기 엔진출력 컨트롤러(230)는 엔진의 출력을 조절하는 부분으로, 유입공기량 및 주입되는 연료량 등을 조절하여 엔진의 출력을 조절한다.The output of the engine 240 thus calculated is transmitted to the engine output controller 230 connected to the engine output calculating unit 220. The engine output controller 230 regulates the output of the engine by regulating the amount of incoming air and the amount of fuel injected.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 연산부가 예상토크를 산출하는 방법을 상세히 살피기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3, a method for calculating the estimated torque by the calculation unit according to the present invention will be described in detail.

도 3은 공조장치 구동시 시간에 따른 측정값 및 제어값의 변화를 도시한 그래프이다.3 is a graph showing changes in measured values and control values with time when the air conditioner is driven.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 연산부는 공조장치의 구동시부터 off시까지의 하나의 주기를 시간에 따라 4의 구간(1.초기구간 2.과도기 구간 3.안 정구간 4.정지구간)으로 나누어 예상토크를 산출한다. As shown in the figure, the operation unit according to the present invention includes one period from the time when the air conditioner is operated until the time when the air conditioner is turned on to a time period of 4 periods (1. initial period 2. transition period 3. stable period 4. stop period) To calculate an estimated torque.

본 명세서에서, 공조장치의 구동시점이라 함은, 공조장치 구동신호가 수신되는 시점으로 압축기의 구동시점(공조장치의 구동을 위해 압축기의 구동신호가 수신되는 시점)과 동일한 의미로 사용한다. In this specification, the driving timing of the air conditioner is used in the same sense as the driving timing of the compressor (the timing at which the driving signal of the compressor is received for driving the air conditioner) at the time when the air conditioner driving signal is received.

먼저, 4 개의 각 구간의 구별 기준을 살펴보면 아래의 표 1과 같다.First, the discrimination criteria of each of the four sections are shown in Table 1 below.

구간section 구분 기준 및 특성Classification criteria and characteristics 초기 구간Initial section 공조장치 구동 후 예상토크가 선형적으로 증가하는 구간
공조장치 구동 신호 발생 후 수초간
압축기 구동시 고유특성이 지배적으로 나타나는 구간The interval in which the estimated torque linearly increases after the air conditioner is driven
After the air conditioner driving signal is generated,
The section where the inherent characteristic is dominant when driving the compressor 과도기 구간Transition section 초기 구간 이후에 예상토크가 비선형적으로 증가하는 구간
ECV 듀티가 최대로 유지되는 구간In the interval in which the estimated torque increases non-linearly after the initial interval
The interval during which the ECV duty remains at its maximum 안정 구간Stable section 과도기 기간 이후에 예상토크의 변동이 크지 않아 안정화된 구간Since the expected torque fluctuation is not large after the transition period, 정지 구간Stop section 공조장치 정지 신호가 수신된 이후의 구간
The interval after the air conditioner stop signal is received

이때, 상기 각 구간의 특징을 도 3을 참조하여 살펴보면, 도시된 바와 같이, 초기 구간에서, 공조장치 구동 신호가 수신되는 시점과 ECV 듀티의 증가 시점이 다름을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, the characteristics of the respective sections are shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, in the initial section, the time when the air conditioner driving signal is received and the time point at which the ECV duty increases are different.

즉, 공조장치 구동 신호 수신 후 임의의 시간 이후(도 3에 도시된 실시예의 경우 1초)에 상기 ECV 듀티를 증가시킨다. 이때, 실제 증발기의 온도는 상기 ECV 듀티 값이 증가하는 시점에서 내려감을 알 수 있다.That is, the ECV duty is increased after a certain time (1 second in the embodiment shown in FIG. 3) after receiving the air conditioning apparatus driving signal. At this time, it can be known that the temperature of the actual evaporator is lowered at the time when the ECV duty value increases.

한편, 과도기 구간에서는 상기 ECV 듀티를 대략 최대값으로 출력함을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that the ECV duty is outputted as the maximum value in the transitional period.

그리고 안정 구간에서는 차량 상태에 따라 ECV 듀티가 완만하게 변동하고, 이에 상응하여 예상토크 및 증발기 온도가 변동한다.In the stable period, the ECV duty gradually changes according to the vehicle condition, and the estimated torque and the evaporator temperature vary correspondingly.

또한, 정지 구간에서는 공조장치 정지신호 수신 후, 특정시간 동안(도 3의 실시예의 경우 2초) ECV 듀티를 최대 또는 이에 상응하는 높은값(일 예로 85%)로 하여 유지한 이후에 동작을 정지한다. 이는 압축기가 구동 종료시 토출 용량이 각각 다른 경우에도 엔진 RPM의 유동을 거의 동일하게 하여 엔진 RPM의 제어특성을 향상시키기 위함이다.Further, in the stop period, after the air conditioner stop signal is received, the ECV duty is maintained at a maximum value or a corresponding value (for example, 85%) for a specific time period (2 seconds in the embodiment of FIG. 3) do. This is to improve the control characteristics of the engine RPM by making the flow of the engine RPM almost the same even when the discharge capacity of the compressor is different at the end of the operation.

이때, 실험에 근거하여 얻어진 압축기의 적정 구동시간은 약 2초 이다.At this time, the appropriate driving time of the compressor obtained based on the experiment is about 2 seconds.

한편, 상기 공조장치 제어유닛은, 상기 압축기의 구동이 중단된 이후, 설정된 시간(도 3의 실시예의 경우 5초) 동안 냉각팬의 구동을 유지한다. 이는 압축기와 냉각팬이 동시에 정지될 경우, 공조기에 의한 토크감소가 급격히 발생하고 이에 따라 차량 RPM이 급속히 증가하는 오벗슛의 발생을 방지하기 위함이다.On the other hand, the air conditioner control unit maintains the driving of the cooling fan for a set time (5 seconds in the embodiment of Fig. 3) after the compressor is stopped. This is to prevent the occurrence of the off-take when the compressor and the cooling fan are stopped at the same time, the torque reduction caused by the air conditioner rapidly occurs, and thus the vehicle RPM rapidly increases.

또한, 상기 압축기의 정지 신호 송신 이후에도 짧은 시간 동안(도 3의 실시예의 경우 0.25초) 예상토크를 산출하여 엔진제어 시스템에 제공한다. 이는 압축기가 구동 정지 신호를 받고 실제 구동토크가 0이 되는 시점까지 걸리는 시간 동안 공조기에 의해 발생하는 토크를 엔진 출력에 고려하기 위함이다.In addition, the estimated torque is calculated and provided to the engine control system for a short time (0.25 seconds in the embodiment of Fig. 3) even after the transmission of the stop signal of the compressor. This is to take into consideration the torque generated by the air conditioner at the engine output during the time it takes for the compressor to receive the driving stop signal and the actual driving torque to become zero.

그리고 규정된 시간(도 3의 실시예의 경우 5초) 이후 동안에는 공조장치 구동 신호가 수신되어도 구동시까지 시간지연을 둔다.And, after the specified time (5 seconds in the embodiment of Fig. 3), even if the air conditioner driving signal is received, a time delay is provided until the time of driving.

즉, 본 발명의 구체적인 실시예에 의해 예상 토크를 산출하여 ECV 듀티 출력을 증가시키는 방법에서는, 압축기(150) 구동을 중지하는 신호(예를 들면 공조장치가 off되는 경우)가 입력된 이후에, 상기 연산부(130)는 바로 예상 토크를 0으로 계산하지 않고, 지정된 시간 동안 예상토크를 산출하여 전송한다. 이는 압축기(150)는 기계장치이므로, 정지 신호가 수신되더라도 바로 정지하는 것이 아니라 관성에 의해 일정시간 동작하다가 정지하기 때문이다.That is, in the method of calculating the anticipated torque and increasing the ECV duty output according to the specific embodiment of the present invention, after the signal for stopping the driving of the compressor 150 (for example, when the air conditioner is off) The calculation unit 130 does not directly calculate the estimated torque to 0 but calculates the estimated torque for the designated time and transmits the estimated torque. This is because, since the compressor 150 is a mechanical device, even if a stop signal is received, the compressor 150 is not stopped immediately but is stopped for a predetermined time due to inertia.

따라서, 상기 지정된 시간은 차량내부의 신호전달 체계 및 엔진과 압축기(150)와의 기계적 연결구조 그리고 상기 압축기의 사양에 따라 달라지는 값으로, 실험에 의해 압축기 정지신호가 수신된 이후에 상기 압축기가 실제로 정지하는데 소요되는 시간을 측정하여 결정되는 값이다.Accordingly, the designated time is a value that varies according to the signal transmission system inside the vehicle, the mechanical connection structure between the engine and the compressor 150, and the specification of the compressor. Therefore, after the compressor stop signal is received by experiment, Is determined by measuring the time required to complete the measurement.

이하에서는 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법을 도시된 흐름도와 함께 살펴보기로 한다.Hereinafter, a control method of the air conditioner according to the present invention will be described with reference to the flowchart.

도 4에는 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법이 흐름도로 도시되어 있다.4 is a flowchart showing a control method of the air conditioner according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법은, 공조장치가 정지됨에 의해 시작된다(S10). As shown in the figure, the control method of the air conditioner according to the present invention starts by stopping the air conditioner (S10).

상기 공조장치가 정지되면, 상기 공조장치 제어유닛(100)은 압축기의 정지 여부를 판단한다(S20).When the air conditioner is stopped, the air conditioner control unit 100 determines whether the compressor is stopped (S20).

이때, 상기 압축기를 off 시키는 것으로 판단되면, 지연시간을 카운트한다(S30). At this time, if it is determined that the compressor is to be turned off, the delay time is counted (S30).

그리고, 상기 공조장치 정지신호가 수신되었더라도, 상기 공조장치 제어유닛(100)은 예상 토크를 산출한다(S40).Even if the air conditioner stop signal is received, the air conditioner control unit 100 calculates the estimated torque (S40).

또한 산출된 예상 토크는 엔진제어 시스템(200)으로 전송한다(S50).The calculated estimated torque is transmitted to the engine control system 200 (S50).

이후에, 상기 지연시간이 지정된 시간을 초과하는지 판단하여, 만약 상기 지연시간이 상기 지정시간 이하인 경우, S40으로 회귀하여 예상 토크를 산출하여 상기 엔진 제어 시스템(200)으로 전송하도록 한다(S60).Thereafter, it is determined whether the delay time exceeds the designated time. If the delay time is less than or equal to the designated time, the routine returns to S40 to calculate the estimated torque and transmit the estimated torque to the engine control system 200 (S60).

한편, 상기 지연시간이 상기 지정시간을 초과하는 경우, 더 이상 예상 토크를 산출하여 전송하지 않고 종료한다.On the other hand, if the delay time exceeds the designated time, the ECU 20 stops calculating the estimated torque no longer and transmits it.

상기 공조장치 정지 신호의 수신 후에도, 지정 시간 동안 압축기(150)의 예상 토크를 산출하여 전송하는 이유는 실제 압축기(150)가 정지되는 기간 동안의 토크를 RPM 보정에 반영하기 위한 것으로, 상기 지정시간은 공조장치의 종류에 따라 설정되나 대략 0.25 내외의 시간으로 설정됨은 전술한 바와 같다.The reason why the estimated torque of the compressor 150 is calculated and transmitted for the designated time after receiving the air conditioner stop signal is to reflect the torque during the period when the actual compressor 150 is stopped to the RPM correction, Is set according to the type of the air conditioner, but is set to about 0.25 or so as described above.

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.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

본 발명은 자동차 공조장치의 구동에 의한 발생 토크를 산출하여, 상기 산출된 예상토크를 반영하여 엔진의 출력을 조절하는 자동차용 공조장치의 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 공조장치 off시 압축기 토크를 일정값으로 변화시킨 이후에 압축기 구동이 종료되므로 엔진 RPM의 유동을 거의 동일하게 하여 엔진 RPM의 제어특성이 향상되는 장점이 있다.The present invention relates to a control method for an automotive air conditioner that calculates an output torque generated by driving an automotive air conditioner and adjusts an output of the engine by reflecting the calculated anticipated torque. According to the present invention, Since the compressor operation is terminated after the compressor torque is changed to a predetermined value, the flow of the engine RPM is substantially the same, and the control characteristic of the engine RPM is improved.

도 1은 가변용량형 사판식 압축기의 내부구성을 도시한 단면도.1 is a sectional view showing an internal configuration of a variable displacement swash plate type compressor.

도 2는 본 발명에 구비되는 공조장치 제어유닛 및 엔진제어 시스템의 구성을 도시한 블럭도.2 is a block diagram showing a configuration of an air conditioner control unit and an engine control system provided in the present invention.

도 3은 공조장치 구동시 시간에 따른 측정값 및 제어값의 변화를 도시한 그래프.3 is a graph showing changes in measured values and control values according to time when the air conditioner is driven.

도 4는 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법을 도시한 흐름도.4 is a flowchart showing a control method of the air conditioner according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

100 : 공조장치 제어유닛 110 : 입력부100: air conditioner control unit 110: input unit

120 : 검출부 130 : 연산부120: detecting unit 130:

140 : ECV 드라이버 150 : 압축기140: ECV driver 150: compressor

160 : 데이터 송수신부 200 ; 엔진제어 시스템160: data transmission / reception unit 200; Engine control system

210 : 송수신 유닛 220 : 엔진출력 산출부210: Transmitting / receiving unit 220: Engine output calculating unit

230 : 엔진출력 컨트롤러 240 : 엔진230: engine output controller 240: engine

Claims (3)

자동차 공조장치의 구동에 의해 발생될 토크를 산출하여, 상기 산출된 예상토크를 반영하여 엔진의 출력을 조절하는 자동차용 공조장치의 제어방법에 있어서;A control method for an automotive air conditioning system for calculating a torque to be generated by driving an automotive air conditioning system and adjusting an output of an engine by reflecting the calculated anticipated torque, the method comprising: 공조장치 제어유닛(100)은 압축기(150) 정지 신호 송신 이후에, 지정 시간 동안 예상토크 산출 및 전송을 유지하되, The air conditioning control unit 100 maintains the estimated torque calculation and transmission for the designated time after the transmission of the compressor 150 stop signal , 상기 지정 시간은, 상기 공조장치 제어유닛(100)이 압축기(150)의 구동이 정지되도록 하는 정지 신호 송신 후, 실제 압축기(150)의 구동 토크가 0이 되는 시점까지의 시간인 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 구동방법. Wherein the designation time is a time from a transmission of a stop signal to stop the operation of the compressor (150) to the time when the drive torque of the actual compressor (150) becomes zero after the air conditioning control unit (100) A method of driving an air conditioner for an automobile. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 지정 시간은,The designation time is, 0.25초임을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 구동방법.0.25 sec. ≪ / RTI >
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