KR101985355B1 - 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조 케이스에 포함된 증발기 내부를 유동하는 냉매의 온도 및 차량 외부의 온도를 센싱하는 온도 센싱 단계(S100), 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도 및 상기 차량 외부의 온도를 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도 범위에 해당하는지 판단하는 제 1 판단 단계(S200), 상기 제 1 판단 단계(S200)의 판단 결과에 따라서, 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도 범위에 해당할 경우, 차량 공조 장치의 냉방 사이클 동작을 제어하여, 상기 냉방 사이클의 동작을 오프(OFF)하는 냉방 사이클 오프 단계(S300), 상기 차량 공조 장치의 블로워 속도를 제어하는 블로워 제어 단계(S400), 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도 및 상기 차량 외부의 온도를 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도 범위에 해당하는지 판단하는 제 2 판단 단계(S500) 및 상기 제 2 판단 단계(S500)의 판단 결과에 따라서, 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도 범위에 해당하지 않을 경우, 상기 차량 공조 장치의 냉방 사이클 동작을 제어하여, 상기 냉방 사이클의 동작을 온(ON)하는 냉방 사이클 온 단계(S600)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 자동 제어 방법에 관한 것이다.

Description

차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법 {System and Method for automatic control of car air conditioning system}

본 발명은 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량 외부의 온도와 차량 내부의 증발기 온도를 비교하여, 에어컨의 동작 없이도 충분한 공조 효과를 볼 수 있는 경우에 에어컨의 동작을 제어함으로써, 불필요한 에어컨의 동작에 의한 연비 저하를 방지하여 효율적으로 연비를 관리/향상 시킬 수 있는 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 향후 미래에 해결해야 할 과제로서 에너지 분야, 특히 차량으로 인해 소모하는 에너지를 의미하며, 이러한 차량으로 인해 소모하는 에너지는 인구와 비례하여 증가하고 있는 실정이다.

이에 따라서, 차량으로 인해 소모하는 에너지를 절감하기 위하여 숨낳은 기기나 제품들이 쏟아져 나오고 있지만, 실제로 차량의 연료 절감은 운전자의 습관이나 차량의 조건에 따라서 달라진다. 또한, 현재 차량에 부가하여 사용되는 연료 절감 장치는 소비자 보호원과 자동차 진흥원의 발표에 의하면 대략 0.1%가 아주 미약한 효과가 있고, 대부분은 거의 효과가 없거나 오히려 역효과가 있으므로, 이러한 연료 절감 장치의 사용에 주의를 당부한 바가 있다.

미국의 환경 보호처(EPA, Environmental Protection Agency)에서 차량의 연비에 연향을 주는 다양한 요소들을 공개한 자료에 따르면,

차량의 연비는 에어컨의 작동 유무에 따라서, 에어컨을 사용하는 경우에 평균적으로 25% 저하되며, 외기 온도가 +25℃일 경우에 비하여 -7℃이하로 낮아지면, 평균적으로 5.3%, 최대 13%가 저하되고, 동절기 때 차량의 워밍업을 위한 공회전을 하면, 최대 20%까지 연비가 저하된다고 하였다.

또한, 평지를 주행할 때에 비해, 언덕길을 주행하는 경우에 연비가 평균적으로 1.9%, 최대 25%가 저하되며, 급가속을 자주하면 원만한 가속을 할 때보다 평균적으로 11.8%, 최대 20%의 연비가 저하되고, 휠 얼라이언트의 정렬이 0.5인치 이상으로 맞지 않으면 평균 1%, 최대 4%까지 연비가 저하된다고 하였다.

이와 같이, 미국 등 선진국에서 차량의 연료 소모에 대한 조사에 의하면, 가장 연료 소모가 많은 요소는 에어컨의 작동을 꼽았으며, 이는 차량의 구동에 많은 무리를 주는 것으로 알려졌다.

즉, 에어컨은 엔진으로부터 발생된 동력을 벨트를 이용하여 압축기(compressor)를 구동시켜 냉방을 하는 것으로, 빈번한 에어컨의 작동은 엔진에 과부하를 주게 되어, 엔진이 더 많은 연료를 소비하게 된다.

한국공개특허 제2002-0007688호(2002.01.29., 명칭 : 주행 상태에 따라 조절되는 차량용 에어컨 제어 장치)에서는 에어컨을 작동시킨 상태에서의 주행 중, 잠시 정차 후 재출발하거나 또는, 오르막 경사로를 주행하는 경우에 차량의 주행 상태의 정보를 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에서 입력받아 분석하여 일시적으로 에어컨을 오프(OFF)시킴으로써, 차량의 동력 성능을 향상시키고, 이후에 차량의 정상 주행 정보가 입력되는 경우에, 에어컨을 다시 온(ON)시키게 되는 주행 상태에 따라 조절되는 차량용 에어컨 제어 장치에 대해서 개시된 바 있으나, 이는 운전자를 고려하지 않고 차량의 주행 상태만을 고려하여 에어컨의 작동을 제어하기 때문에, 오르막 경사로가 일정구간 지속되는 경우에는 운전자가 수동으로 에어컨의 작동을 조절해야하기 때문에 오히려 운전의 집중도를 떨어뜨려서 운전에 방해하는 요인이 될 수 있다.

또다른 한국공개특허 제2010-0082876호(2010.07.21., 명칭 : 에어컨 제어 장치)에서는 에어컨을 작동시키지 않고도 외기에 의해 실내온도를 설정된 목표 온도로 용이하게 달성 및 유지할 수 있는 구간에서 에어컨이 불필요하게 작동되는 것을 방지함으로써 에어컨의 작동에 따른 연료 손실을 막을 수 있는 에어컨 제어 장치에 대해서 개시된 바 있으나, 적외선 센서를 구비하여 탑승자의 표면온도를 센싱하고 탑승자의 표면온도를 이용하여, 에어컨의 작동 상태를 제어하기 때문에 탑승의 상태에 따라서 확연하게 다른 정확도를 나타낼 뿐만 아니라, 연비 향상의 효과를 보기에는 많은 어려움이 있다.

한국공개특허 제2002-0007688호(2002.01.29., 명칭 : 주행 상태에 따라 조절되는 차량용 에어컨 제어 장치) 한국공개특허 제2010-0082876호(2010.07.21., 명칭 : 에어컨 제어 장치)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 외부의 온도와 차량 내부의 증발기 온도를 비교하여, 에어컨의 동작 없이도 충분한 공조 효과를 볼 수 있는 경우에 에어컨의 동작을 제어함으로써, 불필요한 에어컨의 동작에 의한 연비 저하를 방지하여 효율적으로 연비를 관리/향상 시킬 수 있는 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템은, 공조 케이스(1)와, 상기 공조 케이스(1)의 입구단에 연결되어 상기 공조 케이스(1)의 내부로 외기를 송풍하는 블로워(10)와, 상기 공조 케이스(1) 내부에 구비되며 상기 공조 케이스(1)의 송풍 유로상에 설치되는 증발기(E)로 이루어지는 차량 공조 장치(1000)의 자동 제어 시스템에 있어서, 상기 차량 외부의 온도를 센싱하는 제 1 온도 검출부(110)와, 상기 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉매의 온도를 센싱하는 제 2 온도 검출부(120)와, 상기 차량의 현재 주행 차속을 검출하여 센싱하는 차속 검출부(130)로 이루어지는 센서부(100), 상기 차량 외부의 온도, 상기 냉매의 온도 및 상기 차량의 현재 주행 차속을 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 오프(OFF)하고 상기 블로워(10)의 동작을 제어하는 제어부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 소정 온도는 상기 센서부(100)의 제 1 온도 검출부(110)를 통해서 센싱되는 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록 낮아지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(200)는 상기 차량의 현재 주행 차속이 제 1 소정 속도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)를 외기 모드로 강제 제어하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 제어부(200)는 상기 차량의 현재 주행 차속이 제 2 소정 속도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 블로워(10) 동작을 오프(OFF)시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 방법은, 공조 케이스에 포함된 증발기 내부를 유동하는 냉매의 온도 및 차량 외부의 온도를 센싱하는 온도 센싱 단계(S100), 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도 및 상기 차량 외부의 온도를 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도 범위에 해당하는지 판단하는 제 1 판단 단계(S200), 상기 제 1 판단 단계(S200)의 판단 결과에 따라서, 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도 범위에 해당할 경우, 차량 공조 장치의 냉방 사이클 동작을 제어하여, 상기 냉방 사이클의 동작을 오프(OFF)하는 냉방 사이클 오프 단계(S300), 상기 차량 공조 장치의 블로워 속도를 제어하는 블로워 제어 단계(S400), 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도 및 상기 차량 외부의 온도를 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도 범위에 해당하는지 판단하는 제 2 판단 단계(S500) 및 상기 제 2 판단 단계(S500)의 판단 결과에 따라서, 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도 범위에 해당하지 않을 경우, 상기 차량 공조 장치의 냉방 사이클 동작을 제어하여, 상기 냉방 사이클의 동작을 온(ON)하는 냉방 사이클 온 단계(S600)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제 1 판단 단계(S200) 및 상기 제 2 판단 단계(S500)의 상기 소정 온도 범위는 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록, 상기 냉매의 온도에 의한 상기 소정 온도 범위는 낮아지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 블로워 제어 단계(S400)는 상기 차량의 현재 차속을 센싱하는 차속 센싱 단계(S410), 상기 차속 센싱 단계(S410)에서 센싱한 상기 차량의 현재 차속을 이용하여, 상기 차량의 현재 차속이 40KPH 이상인지 판단하는 제 1 차속 판단 단계(S420), 상기 제 1 차속 판단 단계(S420)의 판단 결과에 따라서, 상기 차량의 현재 차속이 40KPH 이상일 경우, 상기 차량 공조 장치를 외기 모드로 제어하는 외기 전환 단계(S430), 상기 차속 센싱 단계(S410)에서 센싱한 상기 차량의 현재 차속을 이용하여, 상기 차량의 현재 차속이 80KPH 이상인지 판단하는 제 2 차속 판단 단계(S440) 및 상기 제 2 차속 판단 단계(S440)의 판단 결과에 따라서, 상기 차량의 현재 차속이 80KPH 이상일 경우, 상기 차량 공조 장치의 블로워로 공급되는 전원을 차단하는 블로워 오프(OFF) 단계(S450)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 차량 공조 장치의 자동 제어 방법은 상기 제 2 차속 판단 단계(S440)의 판단 결과에 따라서, 상기 차량의 현재 차속이 80KPH 미만일 경우, 상기 차량 공조 장치의 블로워를 제어하여, 상기 블로워의 속도를 감속하는 블로워 속도 제어 단계(S441)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법은 차량 외부의 온도와 차량 내부의 증발기(E) 온도를 비교하여, 에어컨의 동작 없이도 충분한 공조 효과를 볼 수 있는 경우에 에어컨의 동작을 오프(OFF)시킴으로써, 연비를 효율적으로 관리/향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 차속에 따라서 블로워의 동작 없이도 외기가 충분히 유입되는 경우에는, 블로워의 동작을 오프(OFF)시킴으로써, 좀 더 효과적으로 연비를 관리/향상 시킬 수 있다.

더불어, 운전자의 별도의 동작 없이도, 차량 외부의 온도와 차량 내부의 증발기(E) 온도를 비교하여, 에어컨의 동작을 온(ON)시켜, 최적의 실내 환경을 유지시킬 뿐만 아니라 운전자의 운전 집중도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 제어 시스템을 이용한, 차량 공조 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 냉방 사이클을 자동 제어하기 위한 소정 온도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 블로워를 자동 제어하기 위한 현재 차량의 차속을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 방법의 블로워 제어 단계(S400)를 상세하게 나타낸 순서도이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 차량 공조 장치(1000)에 센서부(100) 및 제어부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 차량 공조 장치(1000)는 각각의 도어(20, 30, 40)에 의하여 개도가 조절되는 벤트(21, 31, 41)가 설치된 공조 케이스(1)와, 상기 공조 케이스(1)의 입구단에 연결되어 상기 공조 케이스(1)의 내부로 외기를 송풍하는 블로워(10)와, 상기 공조 케이스(1) 내부에 구비되며, 상기 공조 케이스(1)의 송풍 유로상에 일정 간격 이격되도록 설치되는 증발기(E) 및 히터코어(H)와, 상기 증발기(E)와 상기 히터코어(H) 사이에 설치되어, 상기 공조 케이스(1)의 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 템프도어(50)를 포함하여 형성되는 것이 일반적이다.

상기 차량 공조 장치(1000)의 난방 시스템이 가동될 경우에는, 상기 템프도어(50)는 상기 냉기통로(P1)를 폐쇄함과 동시에, 상기 온기통로(P2)를 개방한다. 따라서, 상기 블로워(10)에 의하여 송풍되는 공기는 상기 히터코어(H)를 통과하면서, 상기 히터코어(H)의 내부로 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 상기 온기통로(P2) 쪽으로 유동되고, 개방된 상기 벤트(21, 31, 41)들을 통하여 차량의 실내로 토출되어 난방을 수행한다.

또한, 냉방 시스템이 가동될 경우에는, 상기 템프도어(50)는 상기 온기통로(P2)를 폐쇄함과 동시에, 상기 냉기통로(P1)를 개방한다. 따라서, 상기 블로워(10)에 의하여 송풍되는 공기는 상기 증발기(E)를 통과하면서, 상기 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉기통로(P1) 쪽으로 유동되고, 개방된 상기 벤트(21, 31, 41)들을 통하여 상기 차량의 실내로 토출되어 냉방을 수행한다.

이 때, 이러한 냉방 시스템을 지속적으로 가동하는 경우에 연비에 많은 영향을 끼치므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템은, 일정시간 냉방 시스템을 가동한 후, 상기 증발기(E) 내부의 냉매 온도가 일정 온도 이하로 낮아지면 냉방 시스템의 가동을 중단하고, 충분히 낮아진 냉매를 이용함으로써 연비를 향상시킬 수 있으며,

또한, 차량의 차속을 이용하여 고속주행의 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 내부로 송풍되는 공기 또한, 블로워(10)에 의해서가 아닌 차속을 통해서 공급받음으로써 또 한번 연비를 향상 시킬 수 있다.

상기 센서부(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 온도 검출부(110), 제 2 온도 검출부(120) 및 차속 검출부(130)로 이루어질 수 있다.

상기 제 1 온도 검출부(110)는 상기 차량 외부의 온도를 센싱하며, 상기 제 2 온도 검출부(120)는 상기 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉매의 온도를 센싱할 수 있다. 상기 차속 검출부(130)는 상기 차량의 현재 주행 차속을 검출하여 센싱할 수 있다.

상기 제어부(200)는 상기 센서부(100)의 상기 제 1 온도 검출부(110)를 통해서 센싱되는 상기 차량 외부의 온도, 상기 제 2 온도 검출부(120)를 통해서 센싱되는 상기 냉매의 온도 및 상기 차속 검출부(130)를 통해서 센싱되는 상기 차량의 현재 주행 차속을 이용하여, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 상기 냉매의 온도가 소정 온도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 오프(OFF)시키고, 상기 블로워(10)의 동작을 강제 제어할 수 있다.

자세히 알아보자면, 상기 제어부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(100)의 제 2 온도 검출부(120)를 통해서 센싱되는 상기 냉매의 온도를 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 자동으로 제어하여 상기 냉방 사이클의 동작을 오프시킬 수 있다. 상기 소정 온도는 상기 센서부(100)의 제 1 온도 검출부(110)를 통해서 센싱되는 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록 낮아진다.

다시 말하자면, 상기 제어부(200)는 상기 냉매의 온도가 소정 온도에 도달할 경우에 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 오프시키며, 이 때, 상기 제 1 온도 검출부(110)를 통해서 센싱되는 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 오프시키기 위한 상기 냉매의 소정 온도는 낮아진다.
일 예를 들자면, 도 3을 참조하면, 차량의 외부의 온도가 20℃일 경우 소정 온도가 10℃인 것이 바람직하며, 차량의 외부 온도가 30℃로 점점 높아질 경우 소정 온도가 10℃보다 낮은 T1인 것이 바람직하다.

이를 통해서, 상기 차량의 탑승자에게는 상기 냉매의 온도가 낮아질 때까지 상기 냉방 사이클의 동작에 의한 충분한 냉기 토출로 최적의 온도 쾌적성을 제공하면서도, 상기 냉매의 온도가 충분히 낮아진 이후에는 상기 냉방 사이클의 동작을 정지시켜서 연비 절감의 효과를 볼 수 있다. 물론, 충분히 낮아진 상기 증발기(E)의 냉매로 인해서 상기 차량의 탑승자는 일정시간동안 꾸준히 열교환되어 차가워진 냉기를 공급받을 수 있다.

이 때, 상기 냉방 사이클의 동작을 정지시키기 위한 상기 냉매의 온도는 상기 차량 외부의 온도에 따라서 달라지며, 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록, 상기 냉방 사이클의 동작을 정지시키기 위한 상기 냉매의 온도는 낮아진다.

상기 제어부(200)는 상기 센서부(110)의 상기 차속 검출부(130)를 통해서 센싱되는 상기 차량의 현재 차속의 저속 및 고속 여부를 판단하여, 상기 차량의 현재 차속이 고속인 경우에는 상기 차량 공조 장치(1000)의 블로워(10)의 동작을 서서히 감소시켜 정지시킴으로써, 연비 절감의 효과를 볼 수 있다.

자세히 알아보자면, 상기 제어부(200)는 상기 센서부(100)의 상기 차속 검출부(130)를 통해서 센싱되는 상기 차량의 현재 차속의 저속 및 고속 여부를 판단하여, 상기 차량의 현재 주행 차속이 제 1 소정 속도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)를 외기 모드로 강제 제어할 수 있다. 이 때, 상기 제 1 소정 속도를 차속 40KPH으로 설정할 수 있으며, 이를 통해서 상기 차량이 고속 주행을 하고 있다고 판단하며, 상기 제 1 소정 속도는 본 발명의 일 실시예에 불과하다.

상기 차량 공조 장치(1000)의 내기 모드는 상기 차량 내부의 공기를 이용하여, 상기 차량 내부의 공기를 흡힙하여 상기 차량 공조 장치(1000)를 거쳐 다시 상기 차량 내부로 공급하여 공기를 순환시키는 것을 의미하며, 상기 차량 공조 장치(1000)의 외기 모드는 상술한 바와 같이, 상기 공조 케이스(1)의 입구단에 연결되어 상기 공조 케이스(1)의 내부로 외기를 송풍하는 상기 블로워(10)를 통해서, 상기 차량 내부로 열교환된 공기를 공급하는 것을 의미한다.

즉, 상기 제어부(200)는 상기 센서부(100)의 상기 차속 검출부(130)를 통해서 센싱되는 상기 차량의 현재 차속이 40KPH 이상인지 판단하여, 상기 차량의 현재 차속이 40KPH 이하인 경우에는, 최초로 상기 냉방 사이클의 동작을 시작할 때 자동으로 설정되는 상기 내기 모드를 유지하여, 차가워진 상기 차량 실내의 공기를 순환시키게 된다.

또한, 상기 차량의 현재 차속이 40KPH 이상인 경우에는, 상기 차량 공조 장치(1000)의 모드는 외기 모드로 강제 전환함으로써, 이미 충분히 차가워져있는 상기 증발기(E)의 냉매를 이용하여 상기 차량 실내로 차가워진 공기를 토출시키게 된다.

상기 제어부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 차속 검출부(130)를 통해서 센싱되는 상기 차량의 현재 차속이 고속 주행을 하고 있는 경우, 즉, 제 1 소정 속도인 40KPH 이상이면서, 제 2 소정 속도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 블로워(10)의 속도를 서서히 감소시키며 정지(OFF)시킴으로써, 또 한번의 연비 절감의 효과를 볼 수 있다.

즉, 상기 차량의 차속이 증가함으로써, 그로 인해 상기 블로워(10)를 통한 상기 차량 공조 장치(1000)로의 강제 외기 유입 없이도, 충분히 외기가 유입되므로 이를 상기 증발기(E)를 통과시킴으로써 상기 차량의 내부로 차가워진 공기를 유입받을 수 있게 된다.

이 때, 상기 제 2 소정 속도를 차속 80KPH으로 설정할 수 있으며, 상기 제 2 소정 속도이상일 경우, 상기 블로워(10)의 동작을 완전히 정지시키며, 상기 제 2 소정 속도는 본 발명의 일 실시예에 불과하다.

또한, 상기 제어부(100)는 상기 센서부(100)의 상기 제 2 온도 검출부(120)를 통해서 센싱받은 상기 증발기(E) 냉매의 온도가 상기 소정 온도 이상으로 올라가는 경우, 다시 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클을 자동으로 온(ON)시킴으로써 운전자의 별도의 조작 없이도 상기 차량 내부의 온도 쾌적성 향상 뿐 만 아니라, 연비 향상의 효과를 볼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 온도 센싱 단계(S100), 제 1 판단 단계(S200), 냉방 사이클 오프 단계(S300), 블로워 제어 단계(S400), 제 2 판단 단계(S500) 및 상기 냉방 사이클 온 단계(S600)로 이루어질 수 있다.

상기 온도 센싱 단계(S100)는 상기 센서부(100)의 상기 제 1 온도 검출부(110)를 통해서, 상기 차량 외부의 온도를 센싱하며, 상기 제 2 온도 검출부(120)를 통해서, 상기 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉매의 온도를 센싱할 수 있다.

상기 제 1 판단 단계(S200)는 상기 제어부(200)에서 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도 및 상기 차량 외부의 온도를 이용하여, 상기 증발기(E) 냉매의 온도가 상기 소정 온도에 도달하는지 판단할 수 있다. 이 때, 상기 소정 온도는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록 낮아진다.

상기 냉방 사이클 오프(OFF) 단계(S300)는 상기 제 1 판단 단계(S200)의 판단 결과에 따라서, 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된, 즉, 상기 제 2 온도 검출부(120)를 통해서 센싱된 상기 냉매의 온도가 소정 온도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 자동으로 오프한다.

이 때, 상기 제 1 판단 단계(S200)의 판단 결과에 따라서, 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도에 도달하지 않을 경우에는, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 유지하며, 상기 차량 외부의 온도 및 냉매의 온도를 모니터링한다.

상기 블로워 제어 단계(S400)는 상기 냉방 사이클 오프 단계(S300)를 통해서, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클이 오프된 후, 상기 차량 공조 장치(1000)의 블로워(10)의 동작을 제어하여 또 한번 연비 향상의 효과를 볼 수 있다. 상기 블로워 제어 단계(S400)는 도 6에 도시된 바와 같이, 차속 센싱 단계(S410), 제 1 차속 판단 단계(S420), 외기 전환 단계(S430), 제 2 차속 판단 단계(S440) 및 블로워 오프 단계(S450)로 이루어질 수 있다.

상기 차속 센싱 단계(S410)는 상기 센서부(100)의 차속 검출부(130)를 통해서, 상기 차량의 현재 차속을 센싱한다.

상기 제 1 차속 판단 단계(S420)는 상기 제어부(200)에서, 상기 차속 센싱 단계(S410)에서 센싱된 상기 차량의 차속을 이용하여, 상기 차량의 현재 차속이 고속인지, 저속인지 판단할 수 있다. 이 때, 상기 차량의 차속이 상기 제 1 소정 온도인 40KPH 이상일 경우 고속으로 판단하며, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하다.

상기 외기 전환 단계(S430)는 상기 제 1 차속 판단 단계(S420)의 판단 결과에 따라서, 상기 차량의 현재 차속이 고속, 즉, 40KPH 이상일 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)를 외기 모드로 전환할 수 있다.

더불어, 상기 제 1 차속 판단 단계(S420)의 판단 결과에 따라서, 상기 차량의 현재 차속이 고속이 아닌 경우, 즉, 40KPH 미만일 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 내기 모드를 유지하며,(S421)

상기 차량의 현재 차속을 이용하여, 상기 차량의 현재 차속이 상기 제 2 소정 속도인 80KPH 이상인지 판단하는 제 2 차속 판단 단계(S440)를 수행할 수 있다.

상기 블로워 오프(OFF) 단계(S450)는 상기 제 2 차속 판단 단계(S440)의 판단 결과에 따라서, 상기 차량의 현재 차속이 80KPH 이상일 경우에는, 상기 차량 공조 장치(1000)의 블로워(10) 동작을 완전히 정지시킬 수 있다. 즉, 상기 차량 공조 장치(1000)로의 외기 공급에 있어서, 상기 블로워(10)를 통한 강제 외기 공급이 아닌, 상기 차량의 차속으로 인해 외기를 공급할 수 있다.

이 때, 상기 제 2 차속 판단 단계(S440)는 판단 결과에 따라서, 상기 차량의 현재 차속이 80KPH 미만일 경우, 즉, 상기 차량의 현재 차속이 40KPH 이상이지만, 80KPH 미만일 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 블로워(10)의 속도를 서서히 감소시킬 수 있다.(S441)

상기 제 2 판단 단계(S500)는 상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 차량 외부의 온도 및 상기 냉매의 온도를 이용하여, 다시 한번 상기 냉매의 온도가 소정온도 범위에 해당하는지 판단할 수 있으며, 상기 냉방 사이클 온 단계(S600)는 상기 제 2 판단 단계(S500)의 판단 결과에 따라서, 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도 이상으로 올라가는 경우에는, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클의 자동으로 온 시킴으로써, 운전자의 별도 조작없이 상기 차량 내부의 온도 쾌적성을 향상시킬 수 있다.

이를 통해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 방법은 상기 센서부(100)를 통해서 센싱받은 상기 차량 외부의 온도 및 냉매의 온도를 이용하여, 상기 차량 공조 장치(1000)의 냉방 사이클 동작을 자동으로 제어하여, 연비 향상 효과를 볼 수 있으며, 또한, 상기 센서부(100)를 통해서 센싱받은 상기 차량의 현재 차속을 이용하여, 상기 차량 공조 장치(1000)의 블로워 동작을 자동으로 제어함으로써, 또 한번의 연비 향상 효과를 볼 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1000 : 차량 공조 장치
1 : 공조 케이스 10 : 블로워
E : 증발기 H : 히터코어
100 : 센서부
110 : 제 1 온도 검출부 120 : 제 2 온도 검출부
130 : 차속 검출부
200 : 제어부
S100 내지 S600 : 본 발명에 따른 차량 공조 장치의 자동 제어 방법.

Claims (8)

1. 공조 케이스(1)와, 상기 공조 케이스(1)의 입구단에 연결되어 상기 공조 케이스(1)의 내부로 외기를 송풍하는 블로워(10)와, 상기 공조 케이스(1) 내부에 구비되며 상기 공조 케이스(1)의 송풍 유로상에 설치되는 증발기(E)로 이루어지는 차량 공조 장치(1000)의 자동 제어 시스템에 있어서,
   차량 외부의 온도를 센싱하는 제 1 온도 검출부(110)와, 상기 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉매의 온도를 센싱하는 제 2 온도 검출부(120)와, 차량의 현재 주행 차속을 검출하여 센싱하는 차속 검출부(130)로 이루어지는 센서부(100);
   냉방 사이클 최초 동작에 의해 상기 차량 공조 장치(1000)의 동작 모드를 내기 모드로 설정한 후, 상기 차량 외부의 온도, 상기 냉매의 온도 및 차량의 현재 주행 차속을 이용하여,
   상기 냉매의 온도가 감소하여 소정 온도에 도달하고 차량이 제 1 소정 속도 미만으로 주행할 경우, 냉방 사이클 동작을 오프(OFF)시키되 설정한 내기 모드를 유지하면서 블로워(10)의 온(On) 상태를 유지하고,
   상기 차량의 현재 주행 차속이 증가하여 제 1 소정 속도에 도달할 경우, 상기 차량 공조 장치(1000)의 동작 모드를 외기 모드로 강제 제어하고,
   상기 차량의 현재 주행 차속이 증가하여 상기 제 1 소정 속도보다 빠른 속도인 제 2 소정 속도에 도달할 경우, 상기 블로워(10)의 동작을 오프(Off)시켜, 냉방 공조를 유지하는 제어부(200);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 소정 온도는
   상기 센서부(100)의 제 1 온도 검출부(110)를 통해서 센싱되는 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록 낮아지는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 자동 제어 시스템.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 냉방 사이클 최초 동작에 의해 차량 공조 장치의 동작 모드를 내기 모드로 설정한 후,
   공조 케이스에 포함된 증발기 내부를 유동하는 냉매의 온도 및 차량 외부의 온도를 센싱하는 온도 센싱 단계(S100);
   상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도 및 상기 차량 외부의 온도를 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도 범위에 해당하는지 판단하는 제 1 판단 단계(S200);
   상기 제 1 판단 단계(S200)의 판단 결과에 따라서, 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도 범위에 해당할 경우,
   미리 설정된 소정속도로 구동되는 블로워의 온(On) 상태를 유지하면서 냉방 사이클 동작을 제어하여, 상기 냉방 사이클의 동작을 오프(OFF)하는 냉방 사이클 오프 단계(S300);
   차량 속도에 따라, 상기 차량 공조 장치의 블로워 속도를 제어하는 블로워 제어 단계(S400);
   상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 냉매의 온도 및 상기 차량 외부의 온도를 이용하여, 상기 냉매의 온도가 소정 온도 범위에 해당하는지 판단하는 제 2 판단 단계(S500); 및
   상기 제 2 판단 단계(S500)의 판단 결과에 따라서, 상기 냉매의 온도가 상기 소정 온도 범위에 해당하지 않을 경우,
   상기 차량 공조 장치의 냉방 사이클 동작을 제어하여, 상기 냉방 사이클의 동작을 온(ON)하는 냉방 사이클 온 단계(S600);
   로 이루어지며,
   상기 블로워 제어 단계(S400)는
   상기 차량의 현재 차속을 센싱하는 차속 센싱 단계(S410);
   상기 차속 센싱 단계(S410)에서 센싱한 상기 차량의 현재 차속을 이용하여, 상기 차량의 현재 차속이 제 1 소정 속도 이상인지 판단하는 제 1 차속 판단 단계(S420);
   상기 제 1 차속 판단 단계(S420)의 판단 결과에 따라서,
   상기 차량의 현재 차속이 제 1 소정 속도 미만일 경우, 상기 냉방 사이클 오프 단계(S300)에 의해 냉방 사이클 동작이 오프된 상태에서 설정한 내기 모드를 유지하면서 블로워의 온 상태를 유지하여 냉방 공조를 유지하고,
   상기 차량의 현재 차속이 제 1 소정 속도 이상일 경우, 상기 차량 공조 장치를 외기 모드로 제어하여 냉방 공조를 유지하는 외기 전환 단계(S430);
   상기 차속 센싱 단계(S410)에서 센싱한 상기 차량의 현재 차속을 이용하여, 상기 차량의 현재 차속이 제 2 소정 속도 이상인지 판단하는 제 2 차속 판단 단계(S440); 및
   상기 제 2 차속 판단 단계(S440)의 판단 결과에 따라서,
   상기 차량의 현재 차속이 제 2 소정 속도 이상일 경우, 상기 블로워로 공급되는 전원을 차단하여 냉방 공조를 유지하는 블로워 오프(OFF) 단계(S450);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 자동 제어 방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제 1 판단 단계(S200) 및 상기 제 2 판단 단계(S500)의 상기 소정 온도 범위는
   상기 온도 센싱 단계(S100)에서 센싱된 상기 차량 외부의 온도가 높아질수록, 상기 냉매의 온도에 의한 상기 소정 온도 범위는 낮아지는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장치의 자동 제어 방법.
   
7. 삭제
8. 제 5항에 있어서, 상기 차량 공조 장치의 자동 제어 방법은
   상기 제 2 차속 판단 단계(S440)의 판단 결과에 따라서,
   상기 차량의 현재 차속이 상기 제 1 소정 속도를 초과하며 상기 제 2 소정 속도 미만일 경우, 상기 차량 공조 장치의 블로워의 구동속도를 추가 제어하여, 상기 블로워의 속도를 상기 소정속도보다 낮은 속도로 감속하는 블로워 속도 제어 단계(S441);
   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 공조 장지의 자동 제어 방법.

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