KR19980039793A - 자동차용 냉난방장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 자동차용 냉난방장치는 일체형 공조시스템이므로 실내로 토출되는 공기가 운전석 및 조수석의 벤틸레이션 그릴로 일시에 토출되므로 각 좌석의 탑승자가 서로 다른 온도를 원할 경우에 이를 실현할 수 없다는 문제점이 있어서 이를 해결할 목적으로, 냉각수온을 감지하는 냉각수온 센서(210)와, 외기의 온도를 감지하는 외기온 센서(220)와, 차실 전후좌우의 목적온도 및 운전모드를 설정하는 조작부(230)와, 전후좌우의 각각 시트 하면에 설치되어 탑승자의 유무를 측정하는 하중센서(224)와, 전후좌우의 각각의 시트 하면에 설치되어 대체적인 탑승자의 온도를 측정하는 시트온도 센서(222)와, 차실 각부분의 온도를 측정하는 차실온도 센서(221)와, 차실 전후좌우의 독립적인 덕트를 흐르는 공기온도를 각각 제어하는 온도 제어부(260)와, 상기 냉각수온 센서(210), 상기 외기온 센서(220), 상기 차실온도 센서(221), 상기 조작부(230), 상기 시트온도 센서(222) 및 상기 하중센서(224)의 신호를 입력받아서 상기 온도 제어부(260)에 적정한 제어신호를 출력하는 제어유닛(200)을 포함하는 자동차용 냉난방장치 및 그의 제어방법을 제공한다.

Description

자동차용 냉난방장치 및 그 제어방법

본 발명은 자동차용 냉난방장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차실의 전후좌우의 온도를 각각 독립적으로 조절하는 것이 가능한 자동차용 냉난방장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 모든 기후와 주행 조건 하에서 자동차에 승차한 사람이 쾌적한 환경을 갖도록 하고, 또한 유리창이 흐리거나 서리가 끼는 것을 방지함으로써 운전자의 시계를 확보하여 안전하고 쾌적한 운전을 할 수 있게 하는 냉난방장치가 설치되어 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 상기 자동차용 냉난방장치는 적당한 온도, 습도 및 공기류를 유지하여야 하고, 또한 깨끗한 공기를 유지할 수 있어야 한다.

또한, 전후좌우의 유리가 흐려지거나 서리가 끼는 것을 방지하여야 한다.

종래 자동차용 냉난방장치를 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

자동차용 냉난방장치는 운전석의 인스트루먼트 패널(10)에 설치된 각종 컨트롤 스위치(송풍기조절, 풍향조절, 온도조절 등)와, 난방을 위한 히터 유닛(20)과, 냉방을 위한 쿨링 유닛(30) 및 바람을 불어주는 블로어 유닛(40) 등으로 구성되어 있다.

상세히 설명하면, 차실내의 인스트루먼트 패널(10) 안쪽에는 공기가 흐르는 통로인 공기 덕트(42)가 설치되며, 상기 공기 덕트(42)에는 히터 유닛(20)이 장착되어 있으며, 또한 쿨링 유닛(30)과 블로어 유닛(40)이 상기 히터 유닛(20)과 연결되어 조립되어 있다.

그리고 상기 공기 덕트(42)를 흐르는 공기를 차실로 토출시키는 벤틸레이션 그릴(52, 54)이 통상 인스트루먼트 패널(10)의 전면에 설치된다.

상기 벤틸레이션 그릴(52, 54)은 운전석측과 조수석측의 사이드 그릴(52)과 운전석과 조수석 사이의 센터 그릴(54) 등으로 나누어지며, 또한 윈드실드 그래스의 서리를 제거하기위한 디프로스터 취출구(56) 등이 포함된다.

종래의 자동차용 냉난방장치의 작용을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

냉난방장치가 작동되면 블로어 유닛(40)에 의하여 공기가 덕트(42)내로 송풍되며, 이러한 공기는 히터 유닛(20) 및 쿨링 유닛(30)에서 적정한 상태가 되어 벤틸레이션 그릴(52, 54)을 통하여 차실로 공급된다.

즉 앞에서 설명한 종래의 자동차용 냉난방장치는 일체형 공조시스템이므로 실내로 토출되는 공기가 운전석 및 조수석의 벤틸레이션 그릴로 일시에 토출되므로 운전석 또는 조수석에는 같은 온도의 공기가 토출된다.

따라서 운전자와 조수석의 탑승자나 리어 시트의 탑승자가 서로 다른 온도를 원할 경우에 종래의 자동차용 냉난방장치에는 이를 실현할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 차실의 전후좌우를 각기 다른 온도로 조절할 수 있는 자동차용 냉난방장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 자동차용 냉난방장치를 나타낸 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 냉난방장치에서 온도조절영역을 나타낸 평면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 냉난방장치의 센서를 부착한 상태를 나타낸 개략도이고,

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 냉난방장치의 구성을 나타낸 블록도이고,

도 5은 본 발명에 따른 자동차용 냉난방장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호 설명)

2 : 시트백 222 : 온도센서

224 : 하중센서 200 : 제어유닛

210 : 냉각수온 센서 220 : 외기온 센서

230 : 조작부 260 : 온도 제어부

221 : 차실온도 센서

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 특징은 차실의 전후좌우에 각각 독립적인 덕트를 설치하고, 상기 덕트를 흐르는 공기의 온도를 각각 독립적으로 제어하는데 있으며, 더 나아가 좌우 프런트 시트 및 좌우 리어 시트의 하면에 시트온도 센서 및 하중 센서를 설치하여 각 탑승자의 체온에 따라서 최적의 차실온도를 자동적으로 유지할 수 있도록 하는데 있다.

즉 본 발명에 따른 자동차용 냉난방장치는 냉각수온을 감지하는 냉각수온 센서와, 외기의 온도를 감지하는 외기온 센서와, 차실 전후좌우의 목적온도 및 운전모드를 설정하는 조작부와, 전후좌우의 각각 시트 하면에 설치되어 탑승자의 유무를 측정하는 하중센서와, 전후좌우의 각각의 시트 하면에 설치되어 대체적인 탑승자의 온도를 측정하는 시트온도 센서와, 차실 각부분의 온도를 측정하는 차실온도 센서와, 차실 전후좌우의 독립적인 덕트를 흐르는 공기온도를 각각 제어하는 온도 제어부와, 상기 냉각수온 센서, 상기 외기온 센서, 상기 차실온도 센서, 상기 조작부, 상기 시트온도 센서 및 상기 하중센서의 신호를 입력받아서 상기 온도 제어부에 적정한 제어신호를 출력하는 제어유닛을 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 온도 제어부는 각각의 독립적인 덕트를 흐르는 공기의 상태를 제어하는 각각의 히팅 유닛, 쿨링 유닛 및 블로어 유닛을 적절히 제어하게 된다.

그리고 본 발명에 의한 자동차용 냉난방장치의 제어방법은 차량이 시동되면 제어유닛에 저장된 프로그램이 기동하는 단계와, 냉각수온이 일정온도 이상인지를 판단하는 단계와, 상기 냉각수온이 일정온도 이상이면 각각의 하중센서의 입력값이 일정치 이상인지 판단하는 단계와, 상기 각각의 하중센서의 입력값이 일정치 이상이면 각 시트온도 센서에 의하여 각 시트의 온도를 측정하는 단계와, 외기온 센서 및 차실온도 센서로부터 외기온 및 각 부분의 차실온도의 측정값을 입력받는 단계와, 운전모드가 자동모드인지는 판단하는 단계와, 자동모드이면 상기 각 시트온도를 이용하여 각부분의 최적의 목적차실온도를 결정하는 단게와, 자동모드가 아니면 조작부로부터 원하는 전후좌우의 차실온도를 입력받아 이를 각각의 목적차실온도로 하는 단계와, 상기 외기온이 각 좌석의 상기 목적차실온도보다 높은 지를 판단하는 단계와, 상기 외기온이 상기 각 좌석의 목적온도보다 높으면 냉방을 하기위하여 에어컨을 가동시키는 단계와, 상기 외기온이 상기 각 좌석의 목적온도보다 낮으면 난방을 하기위하여 에어컨을 정지시키는 단계와, 상기 각각의 실내온도와 각각의 목적차실온도를 가지고 송풍기의 회전방향과 회전속도를 결정하고 이에 따라 상기 송풍기를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.

따라서 본 발명에 의하면 각각의 좌석의 온도를 독립적으로 제어할 수 있게 된다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면를 참조하여 설명한다.

도 4은 본 발명이 적용되는 실시예를 도시한 블록도로서 이를 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 냉난방장치를 설명하면 다음과 같다.

제어유닛(200)의 입력측에는 냉각수온 센서(210), 외기온 센서(220), 조작부(230), 시트온도 센서(222), 하중센서(224) 및 차실온도 센서(221)가 전기적으로 연결되며, 출력측에는 온도제어부(260)가 전기적으로 연결된다.

물론 도 2에 도시한바와 같이 상기 시트온도 센서(222) 및 하중센서(224)는 각각 시트백(2) 하면에 설치되며, 차실온도센서(221)는 차실의 각 부분(FL, FR, RL, RR) 적소에 설치된다.

그리고 공기가 흐르는 덕트는 차실의 전후좌우로 각각 독립적으로 형성되며, 이 각각의 덕트를 흐르는 공기를 상기 온도 제어부(260)에서 제어한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 실시예의 작용을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

차량이 시동되면 본 발명에 의한 자동차용 냉난방장치가 기동된다(S0).

그리고 냉각수온이 일정온도(X) 이하이면 난방의 효과를 낼 수 없으므로 냉각수온이 일정온도(X) 이상인 경우에만 작동된다(S10).

다음에 하중센서의 측정값이 일정값(Y) 이상인지를 판단하여 대략 10KG 보다 크면 해당 시트에 탑승자가 있는 것으로 판단하여 다음 단계로 진행한다(S20).

물론 상기 일정값(Y)은 필요에 따라서 적절한 값으로 조정이 가능하다.

다음에 시트온도 센서(222)로부터 각 부분(FL, FR, RL, RR)의 시트온도(TB)를 입력받고(S30), 외기온 센서(220) 및 차실온도 센서(221)로부터 외기온(T0) 및 각부분의 실내온도(TI)를 입력받는다(S40, S50).

그 다음에 운전모드가 자동모드인지를 판단하여(S60), 자동모드인 경우에는 상기 시트온도(TB)를 이용하여 각부분(FL, FR, RL, RR)의 최적 목적차실온도(TS)를 결정하고(S70), 자동모드가 아닌 경우에는 조작부(230)에서 원하는 온도를 설정받아서 이를 목적차실온도(TS)로 한다(S80).

그리고 나서 외기온(T0)이 목적차실온도(TS)보다 높은 지를 판단하여(S90), 높은 경우에는 냉방을 위하여 온도 제어부(260)를 제어한다. 즉 에어컨을 기동시킨다(S100).

반대로 외기온(T0)이 목적차실온도(TS)보다 낮은 경우는 난방을 위하여 에어컨을 정지시킨다(S110).

그리고 나서 외기온(T0)과 목적차실온도(TS)의 편차에 비례하게 각 덕트에 설치되는 미도시된 블로어 유닛의 회전속도를 결정하고, 상기 온도 제어부(260)를 통하여 상기 블로어 유닛을 제어한다(S120).

즉 상기의 과정으로 차실의 각부(FL, FR, RL, RR)의 온도를 각각 독립적으로 제어할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 실시예의 효과를 설명하면 다음과 같다.

위에서 설명한 본 발명에 의하면, 차실의 각부의 온도를 각각 독립적으로 제어할 수 있게 되므로 쾌적한 승차가 가능하고 또한 차량의 상품성이 증가한다는 이점이 있다.

상기에서 본 발명은 하나의 실시예만을 설명하였으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.

Claims (2)

1. 냉각수온을 감지하는 냉각수온 센서와;

   외기의 온도를 감지하는 외기온 센서와;

   차실 전후좌우의 목적온도 및 운전모드를 설정하는 조작부와;

   전후좌우의 각각 시트 하면에 설치되어 탑승자의 유무를 측정하는 하중센서와;

   전후좌우의 각각의 시트 하면에 설치되어 대체적인 탑승자의 온도를 측정하는 시트온도 센서와;

   차실 각부분의 온도를 측정하는 차실온도 센서와;

   차실 전후좌우의 독립적인 덕트를 흐르는 공기온도를 각각 제어하는 온도 제어부와;

   상기 냉각수온 센서, 상기 외기온 센서, 상기 차실온도 센서, 상기 조작부, 상기 시트온도 센서 및 상기 하중센서의 신호를 입력받아서 상기 온도 제어부에 적정한 제어신호를 출력하는 제어유닛을

   포함하는 자동차용 냉난방장치.
2. 차량이 시동되면 제어유닛에 저장된 프로그램이 기동하는 단계와;

   냉각수온이 일정온도 이상인지를 판단하는 단계와;

   상기 냉각수온이 일정온도 이상이면 각각의 하중센서의 입력값이 일정치 이상인지 판단하는 단계와;

   상기 각각의 하중센서의 입력값이 일정치 이상이면 각 시트온도 센서에 의하여 각 시트의 온도를 측정하는 단계와;

   외기온 센서 및 차실온도 센서로부터 외기온 및 각 부분의 차실온도의 측정값을 입력받는 단계와;

   운전모드가 자동모드인지는 판단하는 단계와;

   자동모드이면 상기 각 시트온도를 이용하여 각부분의 최적의 목적차실온도를 결정하는 단게와;

   자동모드가 아니면 조작부로부터 원하는 전후좌우의 차실온도를 입력받아 이를 각각의 목적차실온도로 하는 단계와;

   상기 외기온이 각 좌석의 상기 목적차실온도보다 높은 지를 판단하는 단계와;

   상기 외기온이 상기 각 좌석의 목적온도보다 높으면 냉방을 하기위하여 에어컨을 가동시키는 단계와;

   상기 외기온이 상기 각 좌석의 목적온도보다 낮으면 난방을 하기위하여 에어컨을 정지시키는 단계와;

   상기 각각의 실내온도와 각각의 목적차실온도를 가지고 송풍기의 회전방향과 회전속도를 결정하고 이에 따라 상기 송풍기를 제어하는 단계를

   포함하는 자동차용 냉난방장치의 제어방법.