KR102497749B1

KR102497749B1 - Pt센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법

Info

Publication number: KR102497749B1
Application number: KR1020220146169A
Authority: KR
Inventors: 이원석; 이순종; 권오영
Original assignee: 주식회사 두원공조
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2023-02-13
Also published as: KR20190033119A; KR20220154649A

Abstract

본 발명은 증발기에서 유출한 냉매의 압력 및 온도를 측정할 수 있는 PT센서를 일체화로 전자팽창밸브를 구성하여, 기존 부품의 변경 없이 진동 회피가 가능하고, 와이어링의 길이절감은 물론 단순화되어, 냉매를 효율적으로 제어할 수 있고, 기존의 기계블록형 팽창밸브 시스템과 동일한 부품으로 옵션화 할 수 있어 호환성이 높고, 외기온도를 통해 현재 과열도과 목표(설정) 과열도를 비교하여 교축유로의 열림량이 제어되는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법을 제공한다.

Description

PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법{Control method of the electronic expansion valve having an integral PTsensor}

본 발명은 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기에서 유출한 냉매의 압력 및 온도를 측정할 수 있는 PT센서를 일체화로 전자팽창밸브를 구성하여, 기존 부품의 변경 없이 진동 회피가 가능하고, 와이어링의 길이절감은 물론 단순화되어, 냉매를 효율적으로 제어할 수 있고, 기존의 기계블록형 팽창밸브 시스템과 동일한 부품으로 옵션화 할 수 있어 호환성이 높은 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법에 관한 것이다.

자동차는 실내를 냉, 난방하는 공조장치를 갖추고 있는데, 이러한 공조장치는 응축기에서 배출된 고압의 냉매를 증발기로 보내기 전, 저온저압으로 팽창시키는 팽창밸브를 구비한다.

상기 팽창밸브의 일례로서, 감온식 팽창밸브는 응축기에서 증발기로 유동하는 고압냉매가 통과할 수 있는 고압냉매유로와, 증발기에서 압축기로 유동하는 저압냉매가 통과할 수 있는 저압냉매유로와, 고압냉매유로 상에 형성되는 교축유로와, 교축유로를 개폐하는 볼(Ball) 타입의 밸브체 및, 저압냉매유로를 통과하는 냉매의 온도에 따라 밸브체를 운동시키는 감온식 구동장치를 구비한다.

특히, 감온식 구동장치는 감온실에 봉입되는 가스와, 가스의 팽창 또는 수축에 따라 상, 하 변형운동하는 다이아프램(Diaphragm) 및, 다이아프램의 상, 하 변형운동에 따라 축방향 운동하면서 밸브체를 가압하는 푸시로드를 구비한다.

이러한 감온식 구동장치는 냉매의 과열도가 높아서, 즉, 증발기의 열부하가 커서 증발기에서 배출되는 저압냉매유로의 냉매온도가 높아지면, 밸브체를 하측방향으로 운동시켜 교축유로의 개도량을 증가시킨다.

따라서, 증발기의 냉매 도입량을 증가시켜 증발기의 높은 열부하에 대응할 수 있게 한다.

반대로, 냉매의 과열도가 낮아서, 즉, 증발기의 열부하가 작아서 증발기에서 배출되는 저압냉매유로의 냉매온도가 낮아지면, 밸브체를 상측방향으로 운동시켜 교축유로의 개도량을 감소시킨다.

따라서, 증발기의 냉매 도입량을 감소시켜 증발기의 낮은 열부하에 대응할 수 있게 한다.

그런데 이러한 종래의 감온식 팽창밸브는 최대 냉방성능을 고려하여 설계되며 고열부하에 적합하도록 최적화가 되어, 저부하에서의 제어는 한계를 갖으며, 필요없는 과다한 냉매를 보내어 압축기의 소비동력을 증대시켜 차량연비에 불리한 점이 있었다.

또한, 에어컨의 작동초기 시에는, 증발기의 열부하가 매우 크므로, 교축유로의 개도량을 최적의 상태로 빠르게 제어해야만, 증발기의 큰 열부하에 신속하게 대응할 수 있고, 그 결과, 증발기의 온도가 빠르게 낮아지면서 초기 냉방의 속효성을 기대할 수 있다.

선행기술로는 등록특허 제10-1268878호(2013.05.23)를 제공하였다.

이러한 이유로 종래에는 전자식 팽창밸브를 제공하였는데, 상기 전자식 팽창밸브를 적용한 시스템은 전자식 팽창밸브의 구동부(모터와 니들)를 제어하기 위한 추가적인 장치를 필요로 한다.

일례로, 기계식블록형 팽창밸브(TXV)와 같이 증발기 출구의 냉매 상태와 충진가스의 압력차에 따라 다이아프램을 통해 열림량을 제어하는 수단이 필요하므로 전자식 팽창밸브 시스템에서는 냉매 상태를 알 수 있는 센서와, 그 센서를 통해 모터에 제어인자를 보내주는 추가적인 장치를 필요로 한다.

이렇게 추가되는 센서 및 장치는 차량레이아웃 및 진동이 적은 위치를 선정하여 설치되는 것이 바람직한데, 통상 증발기 근방의 저압 배관에 장착되었으나, 센서 및 장치를 결합하는 제조공정이 복잡해지고, 또한 기계블록형 팽창밸브(TXV) 시스템과의 옵션사양으로 고객요구시 부품의 공용화 제약을 받는데, 일부 양산하고 있는 2PORT(IN/OUT)만 형성된 팽창밸브 적용시 기존시스템 부품을 적용할 수 없는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 증발기에서 유출한 냉매의 압력 및 온도를 측정할 수 있는 PT센서를 일체화로 전자팽창밸브를 구성하여, 기존 부품의 변경 없이 진동 회피가 가능하고, 와이어링의 길이절감은 물론 단순화되어, 냉매를 효율적으로 제어할 수 있고, 기존의 기계블록형 팽창밸브 시스템과 동일한 부품으로 옵션화 할 수 있어 호환성이 높고, 외기온도를 통해 현재 과열도과 목표(설정) 과열도를 비교하여 교축유로의 열림량이 제어되는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법은, 기계식블록형 팽창밸브(TXV)의 레이아웃으로 형성된 바디부; 상기 바디부의 상측에 형성되고, 저압의 냉매를 유입하는 제1유입구와 저압의 냉매를 유출하는 제1유출구를 포함하는 저압유로; 상기 저압유로의 하측에 형성되고, 응축기에서 유출한 냉매를 유입하는 제2유입구와, 팽창 후 증발기로 유출되는 냉매를 유출하는 제2유출구와, 상기 제2유입구와 상기 제2유출구 사이에 형성되어 냉매의 팽창이 이루어지는 교축유로를 포함하는 고압유로; 상기 바디부의 상단에 구비되어, 선택적으로 회전력을 발생하는 모터부; 상단이 상기 모터부에 결합되고, 하부는 상기 바디부의 내부 중심에 상, 하 길이방향으로 배치되어, 상기 모터부의 회전력으로 상, 하로 이동하여 상기 고압유로의 개폐 및 개도를 조절하는 밸브로드; 및 상기 저압유로의 일측으로 배치되어, 상기 저압유로를 유동하는 저압 냉매의 압력과 온도를 측정하는 PT센서; 를 포함하는 PT센서를 포함하는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브를 제어함에 있어서, a) 상기 교축 유로가 완전 개방되도록 상기 전자식 팽창밸브를 초기화하는 단계와, b) 외기온도 및 차속에 따른 차량정보 수신, 저압 냉매의 압력 및 온도를 센싱하고, 센싱된 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출하는 단계와, c) 에어컨의 구동을 확인하는 단계와, d) 상기 전자식 팽창밸브의 초기위치를 제어하는 단계와, e) 목표 과열도 및 현재 과열도를 서로 비교하는 단계와, f)상기 e)단계의 비교 값에 따라 상기 전자식 팽창밸브의 교축유로의 열림량을 제어하는 단계와, g) 상기 에어컨의 구동정지를 확인하는 단계를 포함한다.

이때 본 발명에 따른 상기 b)단계인 센싱된 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출하는 단계에서, 목표 과열도는 = 차속×α1 + PT압력값×α2 + 압축기회전수×α3 ± α4 이다.(여기서, α1, α2, α3, α4 = 상수이다.)

그리고 본 발명에 따른 상기 c)단계인 상기 에어컨의 구동을 확인하는 단계에서 상기 에어컨이 구동되지 않는 것을 확인되면, 상기 b)단계로 이동하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 상기 f)단계인 비교 값에 따라 상기 전자식 팽창밸브의 교축유로의 열림량을 제어하는 단계에서는 목표 과열도가 현재 과열도 보다 크면, 상기 교축유로가 단계적으로 닫히게 스텝 제어되고, 목표 과열도가 현재 과열도 보다 작으면, 상기 교축유로가 단계적으로 열리게 스텝 제어되는 것이 바람직하다.

더불어 본 발명에 따른 상기 g)단계인 상기 에어컨의 구동정지를 확인하는 단계에서 상기 에어컨의 구동이 정지된 상태로 확인되면, 상기 b)단계로 이동하고, 상기 에어컨이 구동하는 것으로 확인되면, e)단계 전으로 이동하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 팽창밸브 제어방법은 증발기에서 유출한 냉매의 압력 및 온도를 측정할 수 있는 PT센서를 일체화로 전자팽창밸브를 구성하여, 기존 부품의 변경 없이 진동 회피가 가능하고, 와이어링의 길이절감은 물론 단순화되고, 외기온도를 통해 현재 과열도와 목표(설정) 과열도를 비교하여 교축유로의 열림량 제어로 냉매를 효율적으로 제어할 수 있는 효과를 가진다.

그리고 기존의 기계블록형 팽창밸브 시스템과 동일한 부품으로 옵션화 할 수 있어 호환성이 높은 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 단면을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 측면을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 보인 도 3의 A-A' 단면을 보인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어 로직을 간략하게 보인 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 증발기에서 유출한 냉매의 압력 및 온도를 측정할 수 있는 PT센서를 일체화로 전자팽창밸브를 구성하여, 기존 부품의 변경 없이 진동 회피가 가능하고, 와이어링의 길이절감은 물론 단순화되어, 냉매를 효율적으로 제어할 수 있고, 기존의 기계블록형 팽창밸브 시스템과 동일한 부품으로 옵션화 할 수 있어 호환성이 높은 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브 및 그 전자식 팽창밸브의 제어방법에 관한 것으로 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4를 참조한 본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 팽창밸브는 바디부(10)와, 모터부(20), 저압유로(30), 고압유로(40), 밸브로드(50) 및 PT센서(60)가 포함되는데, 먼저 바디부(10)를 살펴보면, 상기 바디부(10)는 종래의 부품과 호환성을 갖도록 기계식블록형 팽창밸브(TXV)의 레이아웃으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 바디부(10)는 상, 하로 길이방향을 갖는 직육면체 형태로 형성된다.

그리고 상기 바디부(10)에는 저압 냉매 및 고압 냉매가 유동하는 저압유로(30)와 고압유로(40)를 형성하는데, 상기 저압유로(30)는 상기 바디부(20)의 상측에 형성되고, 저압의 냉매를 유입하는 제1유입구(31)와 저압의 냉매를 유출하는 제1유출구(32)를 포함한다.

이때 상기 저압유로(30)는 제1유입구(31)와 제1유출구(32)를 상기 바디부(10)의 내부에서 직교 상으로 연통하게 형성하는 것이 바람직하고, 제1유입구(31)와 제1유출구(32)는 상기 바디부(10)의 상측편 측면에 형성된다.

또한, 상기 저압유로(30)의 하측에는 고압유로(40)가 형성되는데, 상기 고압유로(40)는 응축기에서 유출한 냉매를 유입하는 제2유입구(41)와 팽창 후 증발기로 유출되는 냉매를 유출하는 제2유출구(42)를 포함한다.

이때 상기 고압유로(40)의 제2유입구(41)와 제2유출구(42) 역시 상기 바디부(10)의 하측편 측면에 형성되고, 팽창된 냉매를 유출하는 제2유출구(42)는 응축기에서 유출된 냉매를 유입하는 제2유입구(41)보다 높은 위치상에 위치하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 고압유로(40)의 제2유입구(41)와 제2유출구(42) 역시 상기 바디부(10)의 내부에서 직교 상으로 연통하는데, 제2유입구(41)와 제2유출구(42) 사이에 냉매의 팽창이 이루어지는 교축유로(43)가 형성된다.

또한, 상기 바디부(10)의 상단에는 모터부(20)가 구비되는데, 상기 모터부(20)는 외부에서 선택적으로 인가되는 전원으로 구동하여 회전력이 발생한다.

이때 상기 모터부(20)의 하측에는 밸브로드(50)가 결합되는데, 상기 밸브로드(50)의 상단은 상기 모터부(20)에 연결되고, 상기 밸브로드(50)의 하부는 상기 바디부(10)의 내부 중심에 상, 하 길이방향으로 배치되어, 상기 모터부(20)의 회전력으로 상, 하로 이동하여 상기 고압유로(40)의 개폐 및 개도를 조절한다.

따라서 응축기에서 유출된 냉매가 상기 고압유로(40)의 제2유입구(41)를 통해 인입되고, 상기 밸브로드(50)의 상향 이동으로 상기 교축유로(43)가 선택적으로 개방되면, 냉매가 교축유로(43)를 통과함과 동시에 팽창되면서 제2유출구(42)를 통해 증발기로 유출된다.

그리고 상기 저압유로(30)의 일측에는 PT센서(60)가 구비되는데, 상기 PT센서(60)는 상기 저압유로(30)를 유동하는 저압 냉매의 압력과 온도, 즉 다시 말해 증발기 출구 압력과 온도를 측정한다.

이때 상기 PT센서(60)는 씰링재인 오링에 의해 기밀되고, 상기 PT센서(60)의 감지부는 연통 단면적을 침범하지 않도록 배치되며, 상기 PT센서(60)의 와이어(배선)를 상기 모터부(20)의 기판(PCB)에 연결시켜 상기 모터부(20)의 와이어링(배선)과 연계될 수 있다.

따라서 상기 PT센서(60)의 신호를 바로 상기 모터부(20)에 전송할 수 있어 와이어링이 단순해진다.

더불어 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 PT센서(60)에서 감지한 저압 냉매의 압력 및 온도를 데이터(DATA)화하여, 데이터를 기초하여 과열도를 산출하는 제어부(21)가 포함되는데, 상기 제어부(21)는 FATC(에어컨 오토 제어부)와 통신이 가능하며, 상기 FATC 또는 전자팽창밸브에 일체로 구비되는 것이 바람직하다.

이때 상기 제어부(21)는 통신을 통한 밸브위치의 피드백(FEEDBACK), 차량환경 정보(차속 및 외기온도 등) 등을 통해 학습하는 기능(인공지능)을 부여하여, 상기 모터부(20)를 능동적인 제어할 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 팽창밸브는 외기온도 정보에 따라 상기 밸브로드의 위치를 결정하는 제어로직을 갖고, 상기 PT센서로 산출된 과열도와 목표 과열도의 비교를 통해 열림량(과열도)을 제어한다.

여기서 목표 과열도는 = 차속×α1 + PT압력값×α2 + 압축기회전수×α3 ± α4 이다. 여기서 α1, α2, α3, α4 = 상수이다.

상기한 상수 α1, α2, α3, α4는 시스템 튜닝의 상수로, 차속의 영향을 크게 받는 일반(엔진)차의 경우 차속의 상수 값은 크고(엔진RPM과 압축기RPM 연동), 차속의 영향을 작게 받는　환경차(전동압축기)인 경우 차속의 상수 값은 0이 될 수도 있다.

이때 α4는 압력에 따른 보상으로, 차종별(차량그레이드별, 시스템 특성별) 저압이 다소 차이가 있어 기본로직을 그대로 하고, 옵셋량을 부여하는 기능으로 기본로직을 최대한 활용하고자 하는 값이다.

일례로, A차량의 에어컨시스템의 저압측 압력이 2BAR에서 형성하는 경우 또는 1.5BAR에서 형성하는 경우가 있을 수 있어 보정할 필요가 있다.

그리고 과열도는 해당 압력에서의 온도가 얼마나 과열되었는가를 나타내는 수치로 일반적으로 ℃나 K로 표현하는데, 증기는 그 압력에 상당하는 포화온도를 가지고 있는데, 어떤 압력에서 이 포화온도보다 높은 온도에 이른 증기를 과열증기라 한다. 과열증기온도 및 포화온도증기온도의 차를 과열도라 한다.

일례로 냉매의 측정 온도 압력이 2BAR, 10℃이면 과열도는 9.6도입니다(R134a의 2BAR의 포화온도는 0.4℃, NIST 등의 물성치로 표준화/TABLE화 되어 있슴). 즉, 냉매의 물성치로 과열도를 산출한다.

상기한 과열도는 일반적으로 5도, 압축기 입구 과열도는 10도로 설정되고, MAX 성능 및 시스템 안정성(증기 압축시 사이클에서 압축기에 냉매액상이 유입되면 않된다.- 압축기 파손)을 확보한다.

여기서 말하는 목표 과열도는 증발기 출구단의 과열도로 MAX 냉방성능을 내기 위한 과열도와 제습모드나 가을날씨에서의 과열도는 상대적으로 MAX냉방성능을 낼 필요가 없어 조건이 달라 질 수 있다.

도 5를 참조한 본 발명의 일 실시예에 따른 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법(제어로직)은 다음과 같다.

외기온도에 따른 밸브위치의 초기 위치를 제어하고, 차속 및 상기 PT센서에 의해 측정된 증발기 출구 압력과 온도 변화에 따라 현재 과열도를 산출하며, 현재 과열도와 목표(설정) 과열도를 비교하여 교축유로(43)의 열림량을 제어하는데,

먼저, a)단계로 전자식 팽창밸브를 초기화한다.

이때 상기한 전자식 팽창밸브의 초기화 제어로 밸브로드(50)는 최고지점으로 상승하여 교축유로(43)가 완전히 개방된다.

다음은 b)단계로, 외기온도 및 차속에 따른 차량정보를 수신, 저압측 냉매의 압력 및 온도 센싱하고, 센싱된 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출한다.

이때 상기 저압측 냉매의 압력 및 온도는 상기 PT센서(60)를 통해 증발기 출구 측 냉매의 압력 및 온도 측정하고, 측정된 외기온도 및 차속, 저압측 냉매의 압력 및 온도는 제어부(21)로 인가되어, 상기 제어부(21)에서 측정 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출한다.

상기한 상수 α1, α2, α3, α4는 시스템 튜닝의 함수로, 차속의 영향을 크게 받는 일반(엔진)차의 경우 차속의 상수 값은 크고(엔진RPM과 압축기RPM 연동), 차속의 영향을 작게 받는　환경차(전동압축기)인 경우 차속의 상수 값은 0이 될 수도 있다.

다음은 c)단계로 에어컨의 구동을 확인한다.

이때 에어컨이 구동하지 않는 것으로 확인되면, 다시 외기온도, 차속 등 차량정보수신, 상기 PT센서(60)를 통해 증발기 출구 측 냉매의 압력 및 온도 측정하고, 측정 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출하는 b)단계로 이동하고, 에어컨의 구동이 확인되면, 다음 단계인 d)단계로, 전자식 팽창밸브의 초기위치를 제어한다.

이때 전자식 팽창밸브의 초기 위치제어는 외기온도에 따라 전자식 팽창밸브의 초기위치가 제어되는데, 일례로 외기온도가 기준온도보다 높을 경우, 열림량이 크게(밸브로드의 하단이 2/5 위치) 제어되고, 외기온도가 낮을 경우, 열림량이 작게(밸브로드의 하단이 1/5위치) 제어된다.

상기와 같이 d)단계의 실시로 전자식 팽창밸브가 초기위치로 제어되면, 다음은 e)단계로 목표 과열도 및 현재 과열도를 서로 비교한다.

다음은 f)단계로, 상기 e)단계의 비교 값에 따라 모터부(20)를 제어한다.

이때 목표 과열도 및 현재 과열도를 서로 비교하여, 목표 과열도가 현재 과열도 보다 크면, 상기 밸브로드(50)가 단계적으로 하강하여 교축유로(43)가 단계적으로 닫히게 모터부(20)를 스텝 제어하고, 목표 과열도가 현재 과열도 보다 작으면, 상기 밸브로드(50)가 단계적으로 상승하여 교축유로(43)가 단계적으로 열리게 모터부(20)를 스텝 제어 한다.

다음은 g)단계로, 에어컨의 구동정지를 확인한다.

이때 에어컨의 구동이 정지된 상태로 확인되면, 다시 b)단계인 외기온도 및 차속에 따른 차량정보를 수신, 상기 PT센서를 통해 저압 냉매의 압력 및 온도 센싱하고, 센싱된 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출하는 단계로 이동하고, 에어컨의 구동이 확인되면, e)단계인 목표 과열도 및 현재 과열도를 서로 비교하는 단계 전으로 이동한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 바디부
20: 모터부
21: 제어부
30: 저압유로
31: 제1유입구
32: 제1유출구
40: 고압유로
41: 제2유입구
42: 제2유출구
43: 교축유로
50: 밸브로드
60: PT센서

Claims

기계식블록형 팽창밸브(TXV)의 레이아웃으로 형성된 바디부;
상기 바디부의 상측에 형성되고, 저압의 냉매를 유입하는 제1유입구와 저압의 냉매를 유출하는 제1유출구를 포함하는 저압유로;
상기 저압유로의 하측에 형성되고, 응축기에서 유출한 냉매를 유입하는 제2유입구와, 팽창 후 증발기로 유출되는 냉매를 유출하는 제2유출구와, 상기 제2유입구와 상기 제2유출구 사이에 형성되어 냉매의 팽창이 이루어지는 교축유로를 포함하는 고압유로;
상기 바디부의 상단에 구비되어, 선택적으로 회전력을 발생하는 모터부;
상단이 상기 모터부에 결합되고, 하부는 상기 바디부의 내부 중심에 상, 하 길이방향으로 배치되어, 상기 모터부의 회전력으로 상, 하로 이동하여 상기 고압유로의 개폐 및 개도를 조절하는 밸브로드; 및
상기 저압유로의 일측으로 배치되어, 상기 저압유로를 유동하는 저압 냉매의 압력과 온도를 측정하는 PT센서; 를 포함하는 PT센서를 포함하는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브를 제어함에 있어서,
a) 상기 교축 유로가 완전 개방되도록 상기 전자식 팽창밸브를 초기화하는 단계;
b) 외기온도 및 차속에 따른 차량정보 수신, 저압 냉매의 압력 및 온도를 센싱하고, 센싱된 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출하는 단계;
c) 에어컨의 구동을 확인하는 단계;
d) 상기 전자식 팽창밸브의 초기위치를 제어하는 단계;
e) 목표 과열도 및 현재 과열도를 서로 비교하는 단계;
f) 상기 e)단계의 비교 값에 따라 상기 전자식 팽창밸브의 상기 교축유로의 열림량을 제어하는 단계;
g) 상기 에어컨의 구동정지를 확인하는 단계; 를 포함하는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법.
청구항 1에 있어서
상기 b)단계인 센싱된 값들을 이용하여 목표 과열도 설정 및 현재 과열도를 산출하는 단계에서,
목표 과열도는 = 차속×α1 + PT압력값×α2 + 압축기회전수×α3 ± α4 인 것을 특징으로 하는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법.
(여기서, α1, α2, α3, α4 = 상수 이다.)
청구항 1에 있어서,
상기 c)단계인 상기 에어컨의 구동을 확인하는 단계에서,
상기 에어컨이 구동되지 않는 것을 확인되면, 상기 b)단계로 이동하는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 f)단계인 비교 값에 따라 상기 전자식 팽창밸브의 상기 교축유로의 열림량을 제어하는 단계에서는,
목표 과열도가 현재 과열도 보다 크면, 상기 교축유로가 단계적으로 닫히게 스텝 제어되고,
목표 과열도가 현재 과열도 보다 작으면, 상기 교축유로가 단계적으로 열리게 스텝 제어되는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 g)단계인 상기 에어컨의 구동정지를 확인하는 단계에서,
상기 에어컨의 구동이 정지된 상태로 확인되면, 상기 b)단계로 이동하고,
상기 에어컨이 구동하는 것으로 확인되면, e)단계 전으로 이동하는 PT센서를 일체로 구비한 전자식 팽창밸브의 제어방법.