KR19980017132A - Compressor operation device and control method of automobile cooling system - Google Patents
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Abstract
엔진의 구동력으로 구동되는 컴프레서를 포함하여 이루어지는 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치 및 그 제어 방법에 있어서, 본 발명에서는, 엔진의 부하를 저감시키기 위하여,In the compressor moving apparatus and the control method of the vehicle cooling system comprising a compressor driven by the driving force of the engine, in the present invention, in order to reduce the load on the engine,
차량의 이동 상태를 감지하는 차량 이동 감지 수단과, 에어컨을 작동시키는 에어컨 스위치에 의하여 작동되며, 상기한 차량 이동 감지 수단의 신호를 토대로 작동 최적의 조건을 계산하여 출력하는 전자 제어기와, 이 전자 제어기의 출력에 의하면 작동되며 전기의 힘으로 단속되고 냉방 시스템에 사용되는 컴프레서를 작동시키는 엔진의 동력을 단속하도록 엔진측에 설치되는 엔진측 클러치와, 상기한 전자 제어기의 출력에 의하여 작동되며 전기의 힘으로 단속되고 냉방 시스템에 사용되는 컴프레서를 작동시키는 차축의 동력을 단속하도록 컴프레서의 축에 설치되는 차축측 클러치로 이루어지는 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치를 제공한다.An electronic controller which is operated by a vehicle movement detecting means for detecting a movement state of the vehicle, an air conditioner switch for operating the air conditioner, and calculating and outputting an optimum operation condition based on the signal of the vehicle movement detecting means; Is operated according to the output of the engine and the engine side clutch is installed on the engine side to control the power of the engine to operate the compressor used in the cooling system and the cooling system, and is operated by the output of the electronic controller A compressor moving device for an automotive cooling system comprising an axle side clutch installed on a shaft of a compressor to control the power of an axle for controlling a compressor used in a cooling system.
또한, 본 발명에서는 에어컨 스위치의 온·오프 상태를 판단하는 에어컨 스위치 판단 단계와, 차량의 이동을 감지하는 차량 이동 감지 수단의 감지된 값을 입력하는 입력 단계와, 이 입력 단계에서 보내는 입력값을 판단하는 차량 이동 판단 단계와, 상기한 판단 단계들에 의하여 작동되는 작동 단계로 이루어지는 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치의 제어 방법을 제공한다.In the present invention, the air conditioner switch determination step of determining the on / off state of the air conditioner switch, the input step of inputting the detected value of the vehicle movement detection means for detecting the movement of the vehicle, and the input value sent in this input step A control method of a compressor operating apparatus of a vehicle cooling system comprising a vehicle movement determination step of determining and an operation step operated by the above determination steps.
Description
제1도는 본 발명의 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치의 구성도,1 is a configuration diagram of a compressor operating device of an automotive cooling system of the present invention,
제2도는 본 발명의 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치를 이용한 제어 방법을 나타내는 흐름도,2 is a flowchart showing a control method using a compressor moving device of an automotive cooling system of the present invention;
제3도는 종래의 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치를 나타내는 구성도이다.3 is a configuration diagram showing a compressor moving device of a conventional vehicle cooling system.
[산업상 이용분야][Industrial use]
본 발명은 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차에 설치되는 냉방 시스템에 사용되는 컴프레서의 동력 전달 장치를 개선하여 엔진의 부하를 저감시키도록 하는 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor operating device for a vehicle cooling system and a control method thereof, and more particularly to an automobile cooling system for improving a power transmission device of a compressor used in a cooling system installed in an automobile to reduce an engine load. A compressor moving device and a control method thereof.
[종래의 기술][Prior art]
일반적으로 냉방 시스템은, 냉매를 사용하여 연속적으로 저열원을 얻기 위하여, 액화된 냉매가 주위의 열을 빼앗고 기화되면 다시 액화시켜서 사용되는 과정과 같이, 냉매의 기화 및 액화를 반복하는 방법으로 이루어진다.In general, a cooling system uses a method of repeating vaporization and liquefaction of a refrigerant, such as a process in which a liquefied refrigerant takes away heat from surroundings and liquefies it again when vaporized to obtain a low heat source continuously.
제3도에 도시한 바와 같이, 종래의 시스템은 엔진(101)의 구동축에 결합되는 풀리(103)의 회전력을 전달하는 밴드(105)의 한쪽에 설치되고, 이 밴드(105)의 구동력으로 구동되며, 이 밴드(105)의 구동력에 의하여 냉매 가스를 흡입 및 압축하여 고온 고압의 상태를 만드는 컴프레서(107)가 구성된다.As shown in FIG. 3, the conventional system is installed on one side of the band 105 which transmits the rotational force of the pulley 103 coupled to the drive shaft of the engine 101, and is driven by the driving force of the band 105. The compressor 107 is configured to suck and compress the refrigerant gas by the driving force of the band 105 to create a state of high temperature and high pressure.
여기서, 상기한 밴드(105)에 의하여 구동되며 컴프레서를 작동시키는 풀리(109)가 있는데, 이 풀리(109)의 허브에는 전기의 힘으로 작동되는 클러치(111)가 있다.Here, there is a pulley 109 that is driven by the band 105 and operates the compressor, and the hub of the pulley 109 has a clutch 111 that is operated by electric force.
종래의 시스템은 상기한 컴프레서(107)에서 유출되는 고온 고압의 냉매 가스를 유입하고, 공기를 강제로 흐르게 하는 팬(113)에 이하여 고온 고압의 냉매 가스를 강제 냉각하여 액화시키는 콘덴서(115)가 더 구성된다.The conventional system is a condenser 115 for introducing a high temperature and high pressure refrigerant gas flowing out of the compressor 107, and forced cooling of the refrigerant gas of high temperature and high pressure, followed by a fan 113 forcing the air to flow. Is further configured.
그리고, 종래의 시스템은 상기한 콘덴서(115)에서 유출되는 액화된 냉매를 유입하여 수분과 먼지를 제거하는 리시버 앤드 드라이어(receiver and drier)(117)가 더 구성된다.In addition, the conventional system further includes a receiver and drier 117 for removing water and dust by introducing the liquefied refrigerant flowing out of the condenser 115.
그리고, 종래의 시스템은 상기한 리시버 앤드 드라이어(117)에서 유출되는 고압 액상 냉매를 유입하여 급격히 팽창시키고, 저온 저압의 안개 상태의 냉매로 변동시키는 팽창 밸브(119)가 더 구성된다.In addition, the conventional system further includes an expansion valve 119 for introducing and expanding rapidly the high-pressure liquid refrigerant flowing out of the receiver and dryer 117 and changing the refrigerant into a low-temperature, low-pressure fog state refrigerant.
그리고, 종래의 시스템은 상기한 팽창 밸브(119)에서 유출되는 안개 상태의 냉매를 유입하여 외기의 열을 빼앗으면서 안개 상태의 냉매를 가스 상태의 냉매로 변동시키는 증발기(121)가 더 구성된다.In addition, the conventional system further includes an evaporator 121 for converting the refrigerant in the fog state into the refrigerant in the gas state while taking in the mist of the refrigerant flowing out of the expansion valve 119 to extract the heat of the outside air.
그리고, 상기한 증발기(121)에서 유출되는 가스 냉매는 다시 상기한 컴프레서(107)에 유입되어 반복적으로 순환된다.In addition, the gas refrigerant flowing out of the evaporator 121 is introduced into the compressor 107 again and circulated repeatedly.
여기서, 종래의 시스템은 차실내의 온도를 감열통(123)으로 감지하여 상기한 팽창 밸브(119)에서 유출되는 안개 상태의 냉매량을 조절하도록 구성되므로, 상기한 감열통(123)의 한쪽 단부가 상기한 팽창 밸브(119)에 설치된다.Here, the conventional system is configured to adjust the amount of refrigerant in the fog state flowing out of the expansion valve 119 by sensing the temperature in the vehicle interior with the heat transfer valve 123, so that one end of the heat transfer cylinder 123 is The expansion valve 119 is installed.
또한, 차내의 공기를 상기한 증발기(121)로 냉각시키기 위하여, 공기를 강제로 유동시키는 블러오(125)가 상기한 증발기(121)의 한쪽에 설치되어 있다.In addition, in order to cool the air in the vehicle with the above-mentioned evaporator 121, a blower 125 for forcibly flowing air is provided on one side of the above-mentioned evaporator 121.
이러한 시스템은 냉매의 액화 및 기화의 반복 변동으로 이루어지며, 엔진(101)으로 구동되는 컴프레서(107)에 의하여 냉매의 반복 작용이 중요한 역할을 한다.Such a system consists of repetitive fluctuations of liquefaction and vaporization of the refrigerant, and the repetitive action of the refrigerant plays an important role by the compressor 107 driven by the engine 101.
이러한 시스템의 컴프레서는 엔진 구동축의 구동력을 부여받아서 작동하게 되는 방법으로 가동된다.The compressor of such a system is operated in such a way that the compressor is driven by the driving force of the engine drive shaft.
그래서, 에어컨 스위치(미도시)가 온(on)하면 클러치(111)가 작동하여 엔진(101)의 구동력이 컴프레서(107)를 작동시키며, 상기한 에어컨 스위치가 오프(off)하면 클러치(111)가 작동되지 않아서 엔진(101)의 구동력이 상기한 컴프레서(107)를 작동시키지 않고 풀리들(103, 109)이 공회전이 한다.Thus, when the air conditioner switch (not shown) is on, the clutch 111 is operated so that the driving force of the engine 101 operates the compressor 107, and when the air conditioner switch is off, the clutch 111 is turned off. Since the driving force of the engine 101 does not operate the compressor 107 as described above, the pulleys 103 and 109 are idle.
[발명이 해결하려는 문제점][Problem trying to solve the invention]
그러나, 종래의 시스템 및 방법은 엔진 구동력만으로 컴프레서를 직접 구동하므로 엔진의 부하가 직접 발생한다는 문제점이 있다.However, the conventional system and method has a problem that the load of the engine is directly generated because the compressor is directly driven only by the engine driving force.
즉, 엔진이 직접 냉방 시스템의 컴프레서를 구동함과 동시에 자동차의 운동 에너지를 부가하므로, 엔진은 자동차의 정지 및 구동시에 일정한 토크를 냉방 시스템에 계속적으로 부가하게 되는 것이다.That is, since the engine drives the compressor of the cooling system directly and adds kinetic energy of the vehicle, the engine continuously adds a constant torque to the cooling system when the vehicle is stopped and driven.
또한, 상기한 엔진가 직접 발생하므로 엔진의 수명을 단축시키며, 차량 유지비를 증가시키는 등의 단점이 있다.In addition, since the engine is directly generated, there are disadvantages such as shortening the life of the engine and increasing the vehicle maintenance cost.
[문제점을 해결하기 위한 수단][Means to solve the problem]
본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 컴프레서를 구동하는 장치를 개선하여 자동차 엔진의 부하를 저감시키는 데 있다.The present invention has been invented to solve these problems in the related art, and an object of the present invention is to reduce the load on an automobile engine by improving an apparatus for driving a compressor.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 장치는 차량의 이동 상태를 감지하는 차량 이동 감지 수단과, 에어컨을 작동시키는 에어컨 스위치에 의하여 작동되며 상기한 차량 이동 감지 수단의 신호를 토대로 작동 최적의 조건을 계산하여 출력하는 전자 제어기를 보유하고 있다.In order to achieve the object as described above, the apparatus of the present invention is activated by the vehicle movement detecting means for detecting the movement state of the vehicle, and the air conditioner switch for operating the air conditioner and operating optimally based on the signal of the vehicle movement detecting means. It has an electronic controller that calculates and outputs the condition of.
그리고, 본 발명의 장치는 상기한 전자 제어기의 출력에 의하면 작동되며 전기의 힘으로 단속되고 냉방 시스템에 사용되는 컴프레서를 작동시키는 엔진의 동력을 단속하도록 엔진축에 설치되는 엔진측 클러치와, 상기한 전자 제어기의 출력에 의하여 작동되며 전기의 힘으로 단속되고 냉방 시스템에 사용되는 컴프레서를 작동시키는 차축의 동력을 단속하도록 컴프레서의 축에 설치되는 차축측 클러치를 포함한다.In addition, the apparatus of the present invention is an engine-side clutch which is operated according to the output of the electronic controller and is installed on the engine shaft to control the power of the engine for controlling the compressor used in the cooling system and intermittently operated by electric force, And an axle-side clutch installed on the shaft of the compressor to control the power of the axle that is actuated by the output of the electronic controller and is controlled by electric force and actuates the compressor used in the cooling system.
본 발명의 장치를 제어하는 방법은 에어컨 스위치의 온(on)·오프(off) 상태를 판단하는 에어컨 스위치 판단 단계와, 차량의 이동을 감지하는 차량 이동 감지 수단의 감지된 값을 입력하는 입력 단계와, 이 입력 단계에서 보내는 입력값을 판단하는 차량 이동 판단 단계와, 상기한 판단 단계들에 의하여 작동되는 작동 단계로 이루어진다.The method for controlling the apparatus of the present invention includes determining an air conditioner switch to determine an on / off state of an air conditioner switch, and an input step of inputting a detected value of a vehicle movement detecting means for detecting a movement of a vehicle. And a vehicle movement determination step of determining an input value sent in this input step, and an operation step operated by the above determination steps.
[작용][Action]
이와 같이 이루어지는 장치는 자동차의 정지 상태에서 에어컨 스위치를 온하면 엔진의 구동력으로 냉방장치의 컴프레서를 작동시키고, 자동차의 주행상태에서 에어컨 스위치를 온하면 차축의 구동력으로 냉방장치의 컴프레서를 작동시킨다.When the air conditioner switch is turned on while the vehicle is in a stopped state, the apparatus is configured to operate the compressor of the air conditioner by the driving force of the engine, and when the air conditioner switch is turned on in the driving state of the vehicle, the compressor of the air conditioner is operated by the driving force of the axle.
또한, 에어컨 스위치를 오프하면 엔진과 차축의 구동력이 컴프레서를 구도시키지 못하도록 클러치들을 차단한다.In addition, switching off the air conditioner shuts off the clutches so that the driving forces of the engine and axle do not compose the compressor.
[실시예]EXAMPLE
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
제1도는 본 실시예의 자동차 냉방 시스템의 컴프레서 가동장치를 적용하는 냉방 시스템을 구성한 것으로, 본 실시에의 장치는 차축(1)의 구동력으로 구동되거나 엔진(3)의 구동력으로 구동되는 컴프레서(5)를 포함한다.1 is a configuration of a cooling system to which a compressor moving device of an automotive cooling system of the present embodiment is applied, wherein the device of the present embodiment is driven by the driving force of the axle 1 or by the driving force of the engine 3. It includes.
본 실시예의 장치는 차량의 이동 상태를 감지하는 차량 이동 감지 수단의 일 예로써 휠 스피드 센서(7)가 구성되며, 에어컨을 작동시키는 에어컨 스위치(8)에 의하여 작동되며 상기한 휠 스피드 센서(7)의 신호를 토대로 작동 최적의 조건을 계산하여 출력하는 전자 제어기(9)가 설치된다.The device of the present embodiment is a wheel speed sensor 7 as an example of the vehicle movement detecting means for detecting the movement state of the vehicle, is operated by the air conditioner switch 8 for operating the air conditioner and the wheel speed sensor 7 An electronic controller 9 is installed which calculates and outputs an optimum operating condition based on the signal of "
그리고, 본 발명의 장치는 상기한 전자 제어기(9)의 출력에 의하여 작동되며 전기의 힘으로 단속되고 냉방 시스템에 사용되는 컴프레서를 작동시키는 엔진의 동력을 단속하는 엔진측 클러치(11)가 엔진축(13)에 설치되어 있고, 상기한 전자 제어기(9)의 출력에 의하여 작동되며 전기의 힘으로 단속되고 냉방 시스템에 사용되는 컴프레서를 작동시키는 차축의 동력을 단속하는 차축측 클러치(15)가 컴프레서축(17)에 설치되어 있다.In addition, the apparatus of the present invention is the engine shaft clutch 11 is operated by the output of the above-described electronic controller 9 and the engine side clutch 11 for controlling the power of the engine for controlling the compressor used in the cooling system and is controlled by the electric force. An axle-side clutch (15) installed in (13) and operated by the output of the electronic controller (9) described above, which controls the power of the axle for controlling the compressor used by the electric force and operating the compressor used in the cooling system, is provided with a compressor. It is attached to the shaft 17.
그래서, 제1도에 도시한 바와 같이, 상기한 엔진축(13)의 구동력을 컴프레서(5)의 축(17)에 전달하는 엔진 구동력 전달 수단이 설치되는 바, 이 엔진 구동력 전달 수단은 엔진축(13)의 단부에 장착되는 풀리(19)와, 이 풀리(19)의 구동력을 전달하는 밴드(21)와, 이 밴드(21)의 구동력을 컴프레서축(17)에 전달하며 이 컴프레서축(17)의 안쪽에 장착되는 풀리(23)로 구성된다.Thus, as shown in FIG. 1, an engine driving force transmitting means for transmitting the driving force of the engine shaft 13 to the shaft 17 of the compressor 5 is provided. A pulley 19 mounted at an end of the band 13, a band 21 for transmitting the driving force of the pulley 19, and a driving force of the band 21 to the compressor shaft 17, and the compressor shaft ( It consists of a pulley 23 mounted on the inside of the 17).
또한, 상기한 추축(17)의 구동력을 컴프레서(5)의 축(17)에 전달하는 차축 구동력 전달 수단이 설치되는 바, 이 차축 구동력 전달 수단은 차축(1)에 장착되는 풀리(25)와, 이 풀리(25)의 구동력을 전달하는 밴드(27)와, 이 밴드(27)의 구동력을 전달하며 이 컴프레서축(17)의 바깥쪽에 장착되는 풀리(29)로 구성된다.In addition, an axle driving force transmitting means for transmitting the driving force of the axle 17 to the shaft 17 of the compressor 5 is provided, and the axle driving force transmitting means includes a pulley 25 mounted to the axle 1 and the axle driving force transmitting means. And a band 27 for transmitting the driving force of the pulley 25 and a pulley 29 for transmitting the driving force of the band 27 and mounted on the outside of the compressor shaft 17.
여기서, 상기한 차축측 클러치(15)는 상기한 풀리(23)와 풀리(29) 사이에 설치되어 필요시에 단속하도록 되어 있다.Here, the axle-side clutch 15 is provided between the pulley 23 and the pulley 29 described above to be interrupted when necessary.
또한, 상기한 차량 이동 감지 수단은 차속 센서로 할 수 있다.In addition, the vehicle movement detecting means may be a vehicle speed sensor.
이러한 장치가 적용되는 냉방 시스템은 냉매가 컴프레서(5) → 응축기 → 리시버 앤드 드라이어 → 팽창 밸브 → 증발기 → 컴프레서 순으로 반복하면서 외기의 온도를 저하시키도록 되어 있다.In a cooling system to which such a device is applied, the refrigerant is reduced in temperature of the outside air while the refrigerant is repeated in the order of the compressor 5, the condenser, the receiver and the dryer, the expansion valve, the evaporator, and the compressor.
본 실시예의 장치를 이용한 제어 방법은 에어컨 스위치(8)의 온(on)·오프(off) 상태를 판단하는 에어컨 스위치 판단 단계와, 차량의 이동을 감지하는 차량 이동 감지 수단의 감지된 값을 입력하는 입력 단계와, 이 입력 단계에서 보내는 입력값을 판단하는 차량 이동 판단 단계와, 상기한 판단 단계들에 의하여 작동되는 작동 단계로 이루어진다.In the control method using the apparatus of the present embodiment, an air conditioner switch determination step of determining an on / off state of the air conditioner switch 8 and a detected value of the vehicle movement detecting means for detecting the movement of the vehicle are input. It consists of an input step, a vehicle movement determination step of judging the input value sent in this input step, and an operation step operated by the above determination steps.
본 실시예에서는 상기한 차량 이동 감지 수단이 휠 스피드 센서(7)를 이용하고 있다.In the present embodiment, the above-described vehicle movement detecting means uses the wheel speed sensor 7.
물론, 상기한 차량 이동 감지 수단은 차속 센서를 이용할 수 있다.Of course, the vehicle movement detecting means may use a vehicle speed sensor.
상기한 차량 이동 판단 단계는 차량 이동 감지 수단에서 보내는 출력값으로 판단하는 것으로 출력값이 0과 같은지를 판단하는 단계이다.The vehicle movement determining step is determined by the output value sent from the vehicle movement detecting means, and is a step of determining whether the output value is equal to zero.
또한, 상기한 작동 단계는 엔진측 클러치(11)를 단속함과 동시에 차축측 클러치(25)를 단속하는 단계이다.In addition, the above operation step is the step of controlling the engine side clutch 11 and the axle side clutch 25 at the same time.
제2도에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 제어 방법은 에어컨 스위치(8)가 온인지를 판단하는 단계(S10)와, 전 단계(S10)를 만족하면 휠 스피드 센서(7)가 출력하는 값을 입력하는 단계(S20)와, 이 휠 스피드 센서(7)에서 보내는 값이 0인지를 판단하는 단계(S30)와, 전 단계(S30)를 만족하면 차축의 클러치(25)를 차단하는 단계(S40)와, 엔진측 클러치(11)를 접속하는 단계(S50)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the control method of the present embodiment includes a step S10 of determining whether the air conditioner switch 8 is on and a value output from the wheel speed sensor 7 when the previous step S10 is satisfied. Step (S20) of inputting, determining whether the value sent from the wheel speed sensor 7 is 0 (S30), and if the previous step (S30) is satisfied, blocking the clutch 25 of the axle ( S40 and the step S50 of connecting the engine-side clutch 11 are made.
그리고, 본 실시예의 제어 방법은 상기한 단계(S30)에서 휠 스피드 출력값이 0이 아니면, 엔진측 클러치(11)를 차단하는 단계(S41)와, 차축측 클러치(25)를 접속하는 단계(S51)로 진행한다.In addition, in the control method of the present embodiment, if the wheel speed output value is not 0 in the above-described step (S30), blocking the engine side clutch 11 (S41) and connecting the axle side clutch 25 (S51). Proceed to).
그리고, 본 실시에의 제어 방법은 상기한 제10단계(S10)에서 에어컨 스위치(8)가 온이 아니면, 차축측 클러치(25)를 차단하는 단계(S52)와 엔진측 클러치(11)를 차단하는 단계(S52)로 진행한다.In addition, in the control method of the present embodiment, when the air conditioner switch 8 is not turned on in the tenth step S10, the axle-side clutch 25 is blocked (S52) and the engine-side clutch 11 is blocked. The process proceeds to step S52.
[효과][effect]
상기한 바와 같이 이루어지는 시스템 및 이를 이용한 제어 방법은 차량 정지시에 엔진의 구동력을 이용하고 차량 주행시에 차축의 구동력을 이용하므로, 엔진의 부하를 저감시키는 이점이 있다.The system and the control method using the same as described above have the advantage of reducing the load of the engine because the driving force of the engine is used when the vehicle is stopped and the driving force of the axle when the vehicle is driven.
또한, 엔진 부하의 저감은 엔진의 수명을 연장과 차량 유지비를 저감시킬 수 있다는 등이 이점이 있다.In addition, reducing the engine load has advantages such as extending the life of the engine and reducing the vehicle maintenance cost.
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