KR102110139B1 - 자동차용 공조제어기 검사장치 - Google Patents

자동차용 공조제어기 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 공조제어기 검사장치에 관한 것으로, 상세히는 공조제어기가 내외기 순환용 액추에이터를 동작시키기 위한 신호를 정상적으로 출력하는지의 여부를 실제 액추에이터를 사용하지 않고 신속하게 검사할 수 있도록 공조제어기의 IGN(차량기능전원)신호단자와 액추에이터의 정역회전동작신호(M+, M-)단자가 접속된 입력부(110)와; 상기 입력부(110)에서 입력된 IGN신호에 의해 활성화되고, M+신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 상향시키며, M-신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 하향시키는 제어부(120)와; 상기 제어부(120)에 의해 상향 또는 하향된 전압을 상기 공조제어기의 피드백 단자로 송출하는 아날로그 출력부(130)와; 상기 아날로그 출력부(130)에서 출력되는 전압을 실시간 숫자로 표시하고, 상기 M+,M-신호가 동시에 출력되거나 아날로그 출력부의 이상 발생시 에러신호를 송출하는 신호표시부(140)와; 상기 입력부(110), 제어부(120), 아날로그 출력부(130) 및 신호표시부(140)에 전원을 공급하는 전원부(150);를 포함하여 이루어진다.

Description

자동차용 공조제어기 검사장치{A TEST DEVICE FOR HVAC CONTROLLER OF VEHICLES}
본 발명은 자동차 공조제어기 검사장치에 관한 것으로, 상세히는 공조제어기가 송풍기 변속용 액추에이터, 공기배출방향(풍향)조절용 액추에이터, 온도조절용 액추에이터, 내/외기 선택용 액추에이터 등을 동작시키기 위한 신호를 정상적으로 출력하는지의 여부를 실제 액추에이터를 사용하지 않고 본 검사장치로 신속하고 정확하게 검사할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 자동차용 공조제어기는 HVAC(Heating, Ventilating and Air Conditioning)시스템을 제어하기 위한 장치로, 실내로 유입되는 바람의 방향을 제어하거나 실내공기의 순환 또는 외기도입을 선택하거나, 온도조절 또는 제습기능을 하는 각종 댐퍼를 구동하는 액추에이터의 동작을 제어하는 장치이다.
종래에는 상술한 공조제어기의 제작 후 공조제어기가 제어신호를 정상적으로 출력하는지의 여부를 검사할 때, 실부하 부품인 액추에이터 여러 개를 연결하여 공조제어기를 작동시켰을 때 이들 액추에이터가 원하는 방향과 원하는 각도로 동작하는지를 검사해왔었다.
일례로, 액추에이터를 연결하여 실내공기순환과 외기도입을 변환시켜주는 버튼을 작동시켰을 때 액추에이터의 정상동작여부를 검사하는데에만 4~6초 가량의 검사시간이 소요되고 있는데, 이는 실부하부품인 액추에이터는 모터와 가변저항으로 구성되어 있고, 원하는 전압을 입력받기 위해 공조제어기의 신호에 따라 모터로 댐퍼를 회전시키기 때문에 상당한 검사시간이 소요되게 되어 공조제어기의 검사능률이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
즉, 매뉴얼 타입의 공조제어기를 검사할 때, 성능검사와 비전검사 및 감성검사를 약 1분 정도로 시행하게 되는데, 성능검사항목에 에어컨 검사, 블로워의 출력검사 등을 시행하는바, 상술한 액추에이터를 작동시키기 위한 제어신호가 정상적으로 송출되는지를 검사하는 경우, 풍향을 제어하기 위한 액추에이터와 내기순환 또는 외기도입을 제어하는 액추에이터 및 온도조절용 액추에이터를 포함하여 총 3개의 액추에이터를 검사하여야 하는바, 상술한 성능검사에 검사시간의 약 80%(약 50초 정도)가 소요되었다.
한국등록특허 제10-1193374호(2012.10.15.) 한국공개특허 제10-1999-0047382호(1999.07.05.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 의해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 검사하고자 하는 공조제어기에 실부하부품인 액추에이터를 연결하지 않고 공조제어기의 제어신호에 따라 외부 아날로그 가변전압을 공조제어기의 피드백 단자에 입력할 수 있도록 하여 검사시간을 대폭 단축할 수 있는 방식의 자동차용 공조제어기 검사장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동차 공조제어기의 액추에이터를 동작시키기 위한 신호가 정상적으로 출력되는지의 여부를 검사하기 위한 자동차용 공조제어기 검사장치로,
상기 공조제어기의 IGN(차량기능전원)신호 단자와 액추에이터의 동작 제어신호(M+, M-) 단자가 접속된 입력부와;
상기 입력부에서 입력된 IGN신호에 의해 활성화되고, M+신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 상향시키며, M-신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 하향시키는 제어부와;
상기 제어부에 의해 상향 또는 하향된 전압을 상기 공조제어기의 피드백 단자로 송출하는 아날로그 출력부와;
상기 아날로그 출력부에서 출력되는 전압을 실시간 숫자로 표시하고, 상기 M+,M-신호가 동시에 출력되거나 아날로그 출력부의 이상 발생시 에러신호를 송출하는 신호표시부와;
상기 입력부, 제어부, 아날로그 출력부 및 신호표시부에 전원을 공급하는 전원부; 를 포함하여 이루어지는 자동차용 공조제어기 검사장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 공조제어기의 검사시 실부하부품인 액추에이터를 사용하지 않고 공조제어기에서 출력되는 동작 제어신호에 따라서 순차적으로 전압을 상향 또는 하향시키면서 외부 아날로그 가변전압을 공조제어기의 피드백 단자에 입력하는 방식으로 이루어져 있어 실제 액추에이터의 모터가 회전하는 시간을 생략할 수 있으므로 검사시간을 대폭 단축할 수 있고, M+,M-신호가 동시에 출력되거나 아날로그 츨력부의 이상시 신호표시부에서 에러신호를 송출하여 공조제어기의 이상여부를 간편하게 확인할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 자동차용 공조제어기 검사장치의 개략구성도,
도 2는 도 1에 도시된 공조제어기 검사장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 공조제어기 검사장치의 PLC회로도,
도 4는 본 발명에 의한 공조제어기 검사장치의 전면구성도,
도 5는 아날로그 출력부에서의 시간별 전압 증감 그래프이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 4에는 본 발명에 의한 자동차용 공조제어기 검사장치가 도시되어 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공조제어기 검사장치(100)는 자동차 공조제어기(10)의 액추에이터 제어부(12,13,14)를 동작시키기 위한 신호가 정상적으로 출력되는지의 여부를 검사하기 위한 것으로,
상기 공조제어기의 IGN(차량기능전원)신호 단자와 액추에이터의 동작 제어신호(M+, M-) 단자가 접속된 입력부(110)와;
상기 입력부(110)에서 입력된 IGN신호에 의해 활성화되고, M+신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 상향시키며, M-신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 하향시키는 제어부(120)와;
상기 제어부(120)에 의해 상향 또는 하향된 전압을 상기 공조제어기의 피드백 단자로 송출하는 아날로그 출력부(130)와;
상기 아날로그 출력부(130)에서 출력되는 전압을 실시간 숫자로 표시하고, 상기 M+,M-신호가 동시에 출력되거나 아날로그 출력부의 이상 발생시 에러신호를 송출하는 신호 표시부(140)와;
상기 입력부(110), 제어부(120), 아날로그 출력부(130) 및 신호 표시부(140)에 전원을 공급하는 전원부(150);를 포함하여 이루어져 있다.
도면 중 부호 11은 공조제어기(10)의 동작을 위한 전원부이고, 부호 105는 검사장치(100)의 입력부(110)로 입력되는 전압을 전환시키기 위한 릴레이로 구성된 입력전압 전환부이다.
도 3의 PLC회로의 구성과 동작에 대하여 간단히 설명하면, 공조제어기(10)와 연결된 입출력단자(C1; 입출력 커넥터)를 통해서 IGN신호와 각 액추에이터의 동작 제어신호(M+,M-)가 입력 전압 전환부(105)를 통해 입력부(110)로 입력되게 되는데, 이때 해당되는 동작 제어신호(M+, M-)에 의해 LED램프(L1+,L1- ~ L6+,L6-)가 선택적으로 점등된다.
또, 제어부(120)에서는 공조제어기(10)의 신호에 따라서 순차적으로 상향 또는 하향된 전압을 아날로그 출력부(130)를 통해 상기 공조제어기(10)의 피드백 단자로 송출함과 동시에 신호 표시부(140)의 LCD창(D1~D6)에 실시간으로 표시하게 된다.
한편, 액추에이터는 공조제어기에서 출력되는 동작 제어신호(M+,M-)가 0.3V~4.7V내이므로 상기 동작 제어신호(M+,M-)가 동시에 출력되는 이상이 발생하거나 아날로그 출력부(130)에서 0.3V~4.7V 이외의 값을 출력하게 되면 신호 표시부(140)의 또 다른 LED램프(L11~L16 및 L21~L26)가 점등되어 이상여부를 육안으로 쉽게 판별할 수 있도록 해주게 된다.
도 3에 도시된 액추에이터(160)는 실부하로서 도 4의 게이지 바늘(G1~G6)을 움직이기 위한 제어신호의 출력에 의해 동작하게 되며, 부호 170은 실부하(ACATUATOR) 또는 의사부하(DUMMY)를 선택하기 위한 입력부 즉, 스위치(SW1~SW6)가 접속되는 부분이며, 릴레이(180)에 의해 실부하/의사부하가 선택되게 된다.
또, RS232단자(C2)는 PLC프로그램을 수정하기 위하여 컴퓨터와 접속되는 통신포트이다.
본 실시 예에서, 상기 제어부(120)는 공조제어기(10)에서 M+신호가 출력되면 아날로그 출력부(130)에 0.3V에서부터 0.05V씩 M+신호가 멈출때까지 전압을 상향시키고, M-신호가 출력되면 아날로그 출력부(130)에서 현재 전압부터 0.05V씩 M-신호가 멈출때까지 전압을 하향시키도록 프로그램되어 있는데, 상기 제어부(120)는 PLC회로에서 5msec타이머로 10msec당 0.05V를 증감시키도록 구성되어 도 5에 도시된 바와 같이 단계적인 전압변화를 이루어 내기순환모드(4.7V)에서 외기도입모드(0.3V)까지 전압차가 4.4V라고 할 때, 약 0.88초의 시간이 걸리도록 함으로써 검사시간을 대폭 단축할 수 있다.
도 4에는 본 발명에 의한 공조제어기 검사장치(100)의 정면도 및 배면도가 함께 도시되어 있는데, 검사장치(100)의 정면 상부측에는 실부하인 액추에이터에 의해 동작되는 풍향모드/온도/내,외기 선택 등의 게이지 바늘(G1~G6)이 부착되어 있고, 하부측에는 의사부하에 의해 동작신호 및 에러신호가 표시되는 신호표시부(140)가 구비되어 있다.
상기 게이지 바늘(G1~G5)은 각각운전자측 풍향설정, 운전자측 온도설정, 내기/외기 선택, 승객용 온도설정, 제상모드이며, G6는 여분으로 추가설정사양이 있는 공조제어기의 검사에 사용되게 된다.
또, 상기 검사장치(100)의 배면에는 전원스위치(P), 공조제어기(10)와의 연결을 위한 입출력단자(C1; 입출력 커넥터) 및 컴퓨터와의 통신을 위한 RS232단자(C2; 통신포트)가 구비되어 있다.
본 발명의 검사장치에서 상기 게이지 바늘(G1~G6)은 실부하 검사를 위하여 사용되는데, 이는 하부측의 신호표시부(140)에 구비된 스위치(SW1~SW6)를 실부하(REAL) 측으로 전환시키면 동작되게 되며, 이 스위치(SW1~SW6)를 의사부하(DUMMY)측으로 전환시키면 신호표시부(140)의 LCD창(D1~D6)에서 출력전압이 실시간으로 숫자로 표시됨과 아울러 출력전압이 M+인지 M-인지를 LED램프(L1+,L1-,L2+,L2- ~ L6+,L6-)로 표시해주고, M+,M-가 동시에 출력되거나 아날로그 출력부(130)의 이상 여부는 각각 또 다른 LED램프(L11~L16, L21~L26)으로 표시해주게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 공조제어기 검사장치를 사용하여 공조제어기를 검사하는 과정을 설명하면, 먼저, 검사장치(100)의 전원스위치(P)를 온(ON)시키고, 검사하고자 하는 공조제어기의 사양에 맞게 PLC프로그램을 새로 세팅하거나 또는 기 설정된 프로그램 중에서 선택한 후 공조제어기(10)를 연결하여 검사를 시행하면 된다.
한편, 본 발명의 검사장치에 별도의 통합 검사 장치를 연결하여 공조제어기의 전체적인 합격/불합격 판정을 하며, 판정을 위해 M+, M-, F/B단자의 전압을 A/D 보드를 통해 전압을 읽는다.
실제 검사과정은 통합 검사 장치에서 공조제어기에 전원을 인가하면 본 발명의 검사장치가 활성화되며, 통합 검사 장치에서 공조제어기의 버튼을 누르면 공조제어기에서는 M+,M-가 조건에 맞게 출력된다.
본 발명의 검사장치는 공조제어기에서 원하는 아날로그 가변 전압까지(M+, M- 신호가 멈출 때까지) 전압값을 변경하게 되며, 이때 통합 검사 장치에서는 M+, M-, F/B단의 전압이 정상 범위인지 합격/불합격 판정을 한다.
또, 검사과정에서 동작 제어신호(M+,M-)가 동시에 출력된 경우나 기 동작 제어신호(M+,M-)가 동시에 출력되는 이상이 발생하거나 아날로그 출력부(130)의 이상 발생시 즉, 0.3V ~ 4.7V 이외의 값이 출력될 경우, 공조제어기(10)의 보호를 위해 아날로그 출력부(130)를 비활성화시키며, LED 램프(L11~L16, L21~L26)의 작동 상태를 점검하고 검사용 공조제어기를 탈거하고 공조제어기의 이상인지, 본 발명의 검사 장치의 이상인지 점검을 하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 검사 장치가 아닌 실부하(엑추에이터)를 연결하여 검사했을 때 걸리는 시간이 약 1분이었을 때, 본 발명의 검사 장치로는 30초 정도 소요되는 것으로 확인되었으며, 이에 의해 검사능률을 2배로 향상시킬 수 있으며, 어느 부위의 동작 제어신호가 문제인지를 찾아낼 수 있게 되는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 검사 장치에 설치된 실제 부하(엑추에이터)는 본 발명의 검사 장치의 의사부하(DUMMY) 시스템에 이상이 발생되었을 경우, 검사자가 실부하 (REAL)로 스위치(SW1~SW6)를 전환시켜 임시로 조치할 때 사용하게 되며, 근본적으로 시스템 이상 처리가 완료되면 검사자가 다시 의사부하(DUMMY)로 스위치(SW1~SW6)를 전환시켜 검사를 시행한다.
10 : 공조제어기
11 : 전원부
12,13,14 : 액추에이터 제어부
100 : 검사장치
110 : 입력부
120 : 제어부
130 : 아날로그 출력부
140 : 신호표시부
150 : 전원부
160 : 액추에이터
170 : 입력부(실/의사부하 선택 )
180 : 릴레이
D1~D6 : LCD창
G1~G6 : 게이지 바늘
L1+,L1-,L2+,L2- ~ L6+,L6 : LED 램프
L11~L16, L21~L26 : LED램프
SW1~SW6 : 스위치(REAL/DUMMY선택)
P : 전원스위치
C1 : 입출력단자
C2 : RS232단자

Claims (3)

  1. 자동차 공조제어기의 액추에이터를 동작시키기 위한 신호가 정상적으로 출력되는지의 여부를 검사하기 위한 자동차용 공조제어기 검사장치로,
    상기 공조제어기의 IGN(차량기능전원)신호단자와 액추에이터의 동작 제어신호(M+, M-)단자가 접속된 입력부(110)와;
    상기 입력부(110)에서 입력된 IGN신호에 의해 활성화되고, M+신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 상향시키며, M-신호의 입력에 의해 순차적으로 전압을 하향시키는 제어부(120)와;
    상기 제어부(120)에 의해 상향 또는 하향된 전압을 상기 공조제어기의 피드백 단자로 송출하는 아날로그 출력부(130)와;
    상기 아날로그 출력부(130)에서 출력되는 전압을 실시간 숫자로 표시하고, 상기 M+,M-신호가 동시에 출력되거나 아날로그 출력부(130)의 이상 발생시 에러신호를 송출하는 신호표시부(140);와
    상기 입력부(110), 제어부(120), 아날로그 출력부(130) 및 신호표시부(140)에 전원을 공급하는 전원부(150);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조제어기 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(120)는 공조제어기에서 M+신호가 출력되면 아날로그 출력부(130)에 0.3V에서부터 0.05V씩 M+신호가 멈출때까지 전압을 상향시키고, M-신호가 출력되면 아날로그 출력부(130)에서 현재 전압부터 0.05V씩 M-신호가 멈출때까지 전압을 하향시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조제어기 검사장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부(120)는 PLC회로에서 5msec타이머로 M+ 및 M-신호를 10msec당 0.05V를 순차적으로 증감시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 공조제어기 검사장치.
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