KR101430003B1 - 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태일 경우 증발기의 온도 상승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어를 보상제어함으로써, 에어컨 오프 상태로 주행 중 저차속으로 진입시, 차량 실내온도를 주행중과 유사한 수준으로 일정하게 유지하여 쾌적성을 향상할 수 있는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것이다.

이에 본 발명은, 증발기를 통과한 공기와 히터코어를 통과한 공기의 혼합량을 조절하도록 템프도어를 제어하여 차량 실내온도를 조절하는 차량용 공조시스템에 있어서, 통상적인 공조제어 상태에서, 차량이 저차속인지와 에어컨 오프 상태인지를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계의 판단 결과, 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태이면, 저차속 진입시점에서 부터 증발기의 온도 상승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어를 최대 냉방 위치 방향으로 보상제어하는 제2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

공조시스템, 템프도어, 증발기, 저차속, 에어컨

Description

차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법{Temperature door control method of Air-conditining system for vehicle}

본 발명은 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태일 경우 증발기의 온도 상승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어를 보상제어함으로써, 에어컨 오프 상태로 주행 중 저차속으로 진입시, 차량 실내온도를 주행중과 유사한 수준으로 일정하게 유지하여 쾌적성을 향상할 수 있는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조시스템은 고급화 추세에 따라 차량 실내의 에어 컨디셔닝에 관해서도 보다 쾌적한 공간을 창출하기 위한 하이테크화가 추진되고 있으며, 그 중의 하나로 자동 온도 조절이 가능한 공조시스템이 도입되고 있다.

자동 온도 조절이 가능한 공조시스템은, 냉방, 난방, 환기, 공기청정기 등의 기기를 승객이 쾌적함을 느끼도록 프로그램된 마이컴을 이용하여 자동제어하는 장치로서, 주행중의 별다른 조작없이 사용자가 셋팅한 희망온도에 맞춰 스스로 동작하도록 하는 것으로, 오토버튼의 조작시에 작동되어 도 1에서 보이는 바와 같이, 내,외기 온도센서, 일광 센서, 냉각수 온도센서, 증발기 센서 등의 각종 센서들로 이루어진 센서부의 신호 입력에 따라 블로어 모터, 에어컨 컴프레서, 내,외기 도어 액츄에이터, 템프도어 액츄에이터 및 모드도어 액츄에이터 등을 피드백 제어하여 적절한 온도로 공조모드를 수행하도록 이루어져 있다.

이처럼 자동 온도 조절(오토모드)을 통해 차내가 적정 온도가 유지되면, 공조시스템은 자동 온도 조절상태로 계속 유지되거나 또는 운전자가 직접 각종 스위치 등을 수동으로 조작하여 공조제어를 할 수도 있다.

또한, 자동 온도 조절(오토모드) 상태에서 운전자가 특정 스위치를 조작할 경우, 일예로 풍량 조절을 위해 블로어를 수동 제어할 경우 상기 블로어를 제외한 나머지 부분은 계속 자동제어가 유지된다.

그러나, 상기와 같이 자동 온도 조절이 가능한 공조시스템은, 도2에 도시한 바와 같이 템프 도어(1)의 개도에 의해 차내에는 증발기(E)를 통과한 공기와 히터코어(H)를 통과한 공기가 혼합되어 공급되는데, 이때, 차량이 에어컨 오프 상태로 주행 중 특히 외기모드 상태로 소정 km/h 이하의 저차속시, 공조장치(10) 내부로 유입된 공기 중 히터코어(H)를 통과한 공기에 의해 차량 실내온도의 상승을 유발함과 동시에 탑승자로 하여금 공조모드를 다른 모드로 조작하게 하여 쾌적성을 저하시키는 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태일 경우 증발기의 온도 상승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어를 보상제어함으로써, 에어컨 오프 상태로 주행 중 저차속으로 진입시, 차량 실내온도를 주행중과 유사한 수준으로 일정하게 유지하여 쾌적성을 향상할 수 있는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 증발기를 통과한 공기와 히터코어를 통과한 공기의 혼합량을 조절하도록 템프도어를 제어하여 차량 실내온도를 조절하는 차량용 공조시스템에 있어서, 통상적인 공조제어 상태에서, 차량이 저차속인지와 에어컨 오프 상태인지를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계의 판단 결과, 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태이면, 저차속 진입시점에서 부터 증발기의 온도 상 승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어를 최대 냉방 위치 방향으로 보상제어하는 제2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태일 경우 증발기의 온도 상승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어를 최대 냉방 위치 방향으로 보상제어함으로써, 에어컨 오프 상태로 주행 중 저차속으로 진입시, 차량 실내온도를 주행중과 유사한 수준으로 일정하게 유지하여 쾌적성이 향상된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법을 나타내는 흐름도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 의한 템프도어의 작동 상태를 나타내는 공조장치 단면도이며, 도 6은 에어컨 오프 상태로 주행시 증발기 온도에 따른 템프도어 위치를 나타낸 그래프이다.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템은, 운전자가 온도조절 스위치를 조작하여 차내 희망 온도를 세팅하게 되면, 내,외기 센서, 일광 센서, 냉각수 온도센서, 증발기 센서 등의 각종 센서에 의해 각종 데이터가 마이컴에 입력되며, 마이컴은 이 데이터를 근거로 연산을 수행하여 내,외기 도어, 모드 도어(2), 템프 도어(1)를 각각 구동시키는 액츄에이터, 에어컨 컴프레서, 블로어 모터 등을 제어함으로써 차내 온도를 운전자의 희망 온도로 유지하게 된다.

이처럼, 상기 공조시스템은 자동 온도 조절기능(오토모드)을 통해 자동으로 온도 조절이 가능함은 물론 운전자가 직접 각종 스위치 등을 수동으로 조작하여 공조제어를 할 수도 있다.

상기한 공조시스템은 공지된 것이므로 여기서 상세한 구성 및 작용에 대한 설명은 생략한다.

그리고, 본 발명은 차량이 에어컨 오프 상태로 주행 중 저차속 진입시, 차량 실내온도를 주행중과 유사한 수준으로 일정하게 유지할 수 있도록 템프도어(1)를 보상제어함으로써 쾌적성을 향상할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법을 설명하기로 한다.

먼저, 차량 시동 후, 운전자는 공조시스템을 자동 온도 조절(오토모드) 또는 직접 각종 스위치를 조작하는 등 통상적인 공조제어를 통해 차량 실내온도를 운전자의 희망 온도로 유지시키케 된다.

이후, 상기한 통상적인 공조제어 상태에서, 차량이 저차속인지와 에어컨 오프 상태인지를 판단하는 제1단계(S1)를 진행한다.

여기서, 저차속은 대략 5km/h 이하의 속도를 말하며 정차시도 포함한다.

상기 제1단계(S1)의 판단결과, 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태이면, 저차속 진입시점에서 부터 증발기(E)의 온도 상승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어(1)를 최대 냉방 위치 방향으로 보상제어하는 제2단계(S2)를 진행하고,

상기 제1단계(S1)의 판단결과, 차량이 저차속이 아니고 에어컨 오프 상태가 아니면, 상기 통상적인 공조제어 단계로 리턴한다.

즉, 에어컨 오프 상태로 저속주행시 차량 외부온도 및 엔진열에 의해 상승된 고온의 공기가 공조장치(10)의 내부로 유입될 경우, 도 4와 같이 템프 도어(1)의 개도에 의해 차량 실내에는 증발기(E)를 통과한 공기와 히터코어(H)를 통과한 공기가 혼합되어 유입되는데, 이때, 히터코어(H)를 통과한 공기에 의해 실내온도가 상승하게 되어 탑승자가 불쾌감을 느낄 수 있다.

따라서, 차량이 저차속이고 에어컨 오프 조건에서는 차량 외부온도 및 엔진열에 의해 상승된 실내온도 상승량과 가장 유사한 증발기(E)의 온도 상승량을 판단하여 그 상승량에 상응하는 만큼 실내온도를 보상하도록, 도 5와 같이 템프도어(1)를 최대 냉방 위치 방향으로 보상제어함으로써 저차속 진입 전보다 외기가 히터코어(H)를 적게 통과하거나 통과하지 않게 되어 저차속 진입 전,후의 실내온도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

한편, 에어컨 오프 상태로 고속주행시(5km/h 초과)에는 도 4와 같이 증발기(E)를 통과한 공기와 히터코어(H)를 통과한 공기가 혼합되어 차량 실내로 공급되어도 온도에 의한 불쾌감을 느끼지 않고 쾌적함을 느낄수 있다.

그리고, 상기 제1단계(S1)의 판단 인자로, 저차속 및 에어컨 오프 조건 뿐만 아니라, 냉각수의 온도가 고온인지와 외기모드 상태인지를 더 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 냉각수의 온도가 60℃ 이상 고온이면 엔진열이 높다는 뜻이므로 템프도 어(1)의 보상제어를 진행하게 되고, 냉각수의 온도가 60℃ 미만이면 엔진열이 낮으므로 템프도어(1)의 보상제어를 진행하지 않고 통상적인 공조제어를 하면 된다.

또한, 공조장치(10)가 외기모드 상태이면 외부온도 및 엔진열에 의해 상승된 공기가 공조장치(10) 내부로 유입되어 실내온도가 상승하게 되므로 템프도어(1)의 보상제어를 진행하게 되고, 외기모드가 아니고 내기모드 상태이면 템프도어(1)의 보상제어를 진행하지 않고 통상적인 공조제어를 하면 된다.

그리고, 상기 제2단계(S2)에서 템프도어(1)의 보상제어시 템프도어의 위치(TI)는 다음식, TI = T + K × (ET1 - ET2) 으로 결정된다.

여기서, TI: 템프도어 위치, T: 보상 전 템프도어 위치, K: 보정값, ET1: 저차속 진입시점의 증발기 온도, ET2: 저차속 진입 상태에서의 증발기 현재 온도이다.

상기 식에서 알 수 있듯이, 보상제어시 템프도어(1)는, 보상 전 템프도어 위치(T)에서 상기 증발기(E)의 온도 상승량에 상응하는 만큼 최대 냉방 위치 방향으로 구동 제어된다.

이때, 보정값 K는 차종이나 공조장치(10)에 따라 변경되며, 증발기(E)의 온도 상승량에 따라 공조장치(10)내에서 실제 템프도어(1)를 얼마만큼 구동 제어할 건지를 결정하게 된다.

도 6은 에어컨 오프 상태로 주행시 증발기 온도에 따른 템프도어 위치를 나타낸 그래프로써, 보는 바와 같이, 고속주행시에는 증발기(E) 온도에 변화가 없고, 이와 동시에 템프도어(1) 위치도 통상적인 공조제어일 때의 위치(저차속 진입 전 위치)에서 변화가 없다.(도4)

그러나, 저속주행시에는 즉, 저차속 진입시점 부터 증발기(E) 온도가 상승하게 되고, 이와 동시에 에어컨 오프 및 저차속 조건을 만족하므로 템프도어(1)의 보상제어를 통해 템프도어(1)의 위치가 최대 냉방 위치 방향으로 제어됨을 알 수 있다.(도5)

그리고, 상기와 같이 제2단계(S2)에서 템프도어(1) 보상제어를 진행한 후, 템프도어(1) 보상제어가 완료되면, 상기 제1단계(S1)로 리턴하게 된다.

이후, 도 6에서와 같이, 차량이 저속주행 상태에서 다시 고속주행을 하게 되면 증발기(E) 온도도 다시 고속주행시 증발기(E) 온도로 내려가게 되고, 이와 동시에 저차속이 해제됨으로 인해 템프도어(1)는 보상제어 전 위치까지 일정한 기울기로 복귀하게 된다.

도 1은 일반적인 자동 온도조절 공조시스템을 나타내는 구성도,

도 2는 일반적인 공조장치의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법을 나타내는 흐름도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 의한 템프도어의 작동 상태를 나타내는 공조장치 단면도,

도 6은 에어컨 오프 상태로 주행시 증발기 온도에 따른 템프도어 위치를 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

1: 템프도어 2: 모드도어

10: 공조장치 E: 증발기

H: 히터코어

Claims (3)

1. 증발기(E)를 통과한 공기와 히터코어(H)를 통과한 공기의 혼합량을 조절하도록 템프도어(1)를 제어하여 차량 실내온도를 조절하는 차량용 공조시스템에 있어서,

   통상적인 공조제어 상태에서, 차량이 저차속인지와 에어컨 오프 상태인지를 판단하는 제1단계(S1)와,

   상기 제1단계(S1)의 판단 결과, 차량이 저차속이고 에어컨 오프 상태이면, 저차속 진입시점에서 부터 증발기(E)의 온도 상승량을 판단하고 그 상승량에 따라 실내온도를 보상하도록 템프도어(1)를 최대 냉방 위치 방향으로 보상제어하는 제2단계(S2)를 포함하여 이루어지되,

   상기 제1단계(S1)의 판단 인자로, 냉각수의 온도가 고온인지와 외기모드 상태인지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 템프도어(1)의 보상제어시 템프도어의 위치(TI)는 다음식, TI = T + K × (ET1 - ET2) 으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법.

   여기서,

   TI: 템프도어 위치,

   T: 보상 전 템프도어 위치,

   K: 보정값,

   ET1: 저차속 진입시점의 증발기 온도,

   ET2: 저차속 진입 상태에서의 증발기 현재 온도이다.

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