KR20040076029A - 차량용 공기 청정기의 제어 방법 - Google Patents

차량용 공기 청정기의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 공기-오염 감지기, 송풍기, 송풍기용 모터, 공기-오염 감지기로부터의 신호를 받아 송풍기용 모터를 제어하는 제어기를 구비한 차량용 공기 청정기에 대하여, 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치를 판독하는 판독 단계, 판독된 오염도 측정치와 기준치를 비교하는 비교 단계, 및 상기 비교 단계에서의 비교 결과에 따라 송풍기용 모터를 제어하는 구동 단계를 포함한 차량용 공기 청정기의 제어 방법이다. 여기서, 상기 판독 단계에서 판독된 오염도 측정치에 따라 상기 기준치를 재설정하는 재설정 단계가 더 포함된다.

Description

차량용 공기 청정기의 제어 방법{Method of controlling air cleaner for vehicles}
본 발명은, 차량용 공기 청정기의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공기-오염 감지기, 송풍기, 송풍기용 모터, 공기-오염 감지기로부터의 신호를 받아 송풍기용 모터를 제어하는 제어기를 구비한 차량용 공기 청정기의 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 차량용 공기 청정기의 제어 방법 예를 들어, 1998년 대한민국 공개 특허 공보 제1068호에 의하면, 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치가 일정한 기준값과 비교되어 송풍기용 모터의 회전력이 단순하게 제어된다.
하지만, 동일한 모델의 공기-오염 감지기들의 경우에도 그 내부 저항값에 편차가 존재하고, 공기-오염 감지기들의 응답 속도가 낮을 수 있으며, 공기-오염 감지기들로부터 순간적인 오류 신호가 출력될 수 있다. 따라서, 상기와 같이 불안정한 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치를 단순히 비교하여 제어하는 종래의 제어 방법에 의하면, 차량 안의 공기의 오염도에 대한 공기 청정기의 제어 응답성이 나빠지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 차량용 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치의 신뢰성이 낮더라도 차량 안의 공기의 오염도에 대한 공기 청정기의 제어 응답성을 높일 수 있는 차량용 공기 청정기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제어 방법을 수행하기 위한 차량용 공기 청정기의 제어 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2a는 도 1의 마이크로-제어기에 의하여 수행되는 본 발명의 기준치 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2b는 도 1의 마이크로-제어기에 의하여 수행되는 본 발명의 회전력 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
M...송풍기용 모터, SS...공기-오염 감지기,
10...마이크로-제어기.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 공기-오염 감지기, 송풍기, 상기 송풍기용 모터, 상기 공기-오염 감지기로부터의 신호를 받아 상기 송풍기용 모터를 제어하는 제어기를 구비한 차량용 공기 청정기에 대하여, 상기 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치를 판독하는 판독 단계, 판독된 오염도 측정치와 기준치를 비교하는 비교 단계, 및 상기 비교 단계에서의 비교 결과에 따라 상기 송풍기용 모터를제어하는 구동 단계를 포함한 차량용 공기 청정기의 제어 방법이다. 여기서, 상기 판독 단계에서 판독된 오염도 측정치에 따라 상기 기준치를 재설정하는 재설정 단계가 더 포함된다.
본 발명의 상기 제어 방법에 의하면, 상기 오염도 측정치에 따라 재설정되는 상기 기준치에 의하여 상기 오염도 측정치가 비교되므로, 상기 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치의 신뢰성이 낮더라도 차량 안의 공기의 오염도에 대한 상기 공기 청정기의 제어 응답성을 높일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제어 방법을 수행하기 위한 차량의 환풍 제어 시스템은 마이크로-제어기(10), 사용자 입력부(11), 이.이.피.롬(12, Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 주위 온도 검출기(13), 모터 구동 회로(14), 송풍기용 모터(M), 구동 전류 검출기(15), 공기-오염 감지기(SS) 및 인터페이스 회로(16)를 포함한다.
사용자 입력부(11)는 사용자의 조작에 따른 동작 모드(mode) 데이터를 발생시켜 마이크로-제어기(10)에 입력시킨다. 이 동작 모드 데이터에는 저속 모드 데이터, 고속 모드 데이터 및 자동 모드 데이터가 있다.
마이크로-제어기(10)는 사용자 입력부(11)로부터 저속 모드 데이터가 입력되면 저속 회전력의 신호를 구동 회로에 입력하고, 고속 모드 데이터가 입력되면 고속 회전력의 신호를 구동 회로에 입력하며, 자동 모드 데이터가 입력되면 도 2의 알고리듬을 실행한다.
이.이.피.롬(12)에는 도 2의 알고리듬에서 단계 S2의 실행에 사용될 기준값 데이터가 저장된다.
모터 구동 회로(14)는 마이크로-제어기(10)로부터의 펄스폭변조(Pulse Width Modulation) 형식의 회전력 신호를 전압 신호로 변환시켜 송풍기용 모터(M)에 인가한다. 구동 전류 검출기(15)는 모터 구동 회로(14)를 통하여 송풍기용 모터(M)에 흐르는 구동 전류를 검출하여 그 결과 데이터를 마이크로-제어기(10)에 입력시킨다. 이에 따라, 마이크로-제어기(10)는 송풍기용 모터(M)의 현재 구동 상태를 파악할 수 있고, 특히 도 2의 알고리듬에서 단계 S12의 실행에 이용한다. 한편, 인터페이스 회로(16)는 공기-오염 감지기(SS)로부터의 측정치 신호를 인터페이싱하여 마이크로-제어기(10)에 입력한다.
주위 온도 검출기(13)는 차량 안의 온도를 측정하여 측정된 온도 데이터를 마이크로-제어기(10)에 입력시킨다. 이에 따라, 상기 오염도 측정치가 주위 온도에 따라 조정됨으로써 공기-오염 감지기(SS)의 온도 특성이 보상될 수 있다.
도 1, 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 제어 방법은 판독(S3b), 비교(S4), 재설정(S5, S6), 구동(도 2b) 및 반복(귀환 동작) 단계들을 포함한다. 판독 단계(S3b)에서는 공기-오염 감지기(SS)로부터의 오염도 측정치가 판독된다. 비교 단계(S4)에서는 판독된 오염도 측정치와 기준치가 비교된다. 재설정 단계(S5, S6)에서는 판독된 오염도 측정치에 비례하도록 기준치가 재설정된다. 구동 단계(도 2b)에서는 비교 단계(S4)에서의 비교 결과에 따라 구동 회로가 제어되어 송풍기용 모터(M)가 구동된다. 반복 단계에서는 상기 단계들이 반복 수행된다.
도 1 및 2a를 참조하여 도 1의 마이크로-제어기(10)에 의하여 수행되는 본 발명의 기준치 제어 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 시작 후, 초기 예열 시간(T1)으로서 3분이 경과되게 하여(단계 S1), 공기-오염 감지기(SS)가 초기 온도에 대하여 보다 정확한 측정을 할 수 있도록 한다.
다음에, 판독 대기 시간(T2)이 경과(단계 S2)된 후에 공기-오염 감지기(SS)로부터의 오염도 측정치가 판독된다(단계 S3). 여기서, 공기-오염 감지기(SS)로부터의 오염도 측정치가 최초로 판독되기 직전의 판독 대기 시간(T2)은 3분으로 설정된다. 다음에, 판독된 오염도 측정치와 기준치가 비교된다(단계 S4).
이어지는 재설정 단계(S5, S6)는 상향 재설정 단계(S6) 및 하향 재설정 단계(S5)를 포함한다. 상기 비교 단계(S4)에서, 판독된 오염도 측정치가 기준치보다 크면 상향 재설정 단계(S6)가 수행되고, 그렇지 않으면 하향 재설정 단계(S5)가 수행된다.
상향 재설정 단계(S6)에서는, 판독된 오염도 측정치가 기준치보다 크면, 상기 기준치에 상향 조정치가 더해져서 기준치가 재설정된다. 이와 같이 오염도 측정치에 비례하여 기준치가 재설정되므로, 공기-오염 감지기(SS)로부터의 오염도 측정치의 신뢰성이 낮더라도 차량 안의 공기의 오염도에 대한 공기 청정기의 제어 응답성을 높일 수 있다. 또한, 판독 대기 시간(T2)이 동일하거나 보다 짧은 제1 시간(T2')으로 재설정된다. 예를 들어, 초기의 판독 대기 시간(T2)이 3분이면 상기 제1 시간(T2')은 2분으로 설정된다. 여기서, 판독 대기 시간(T2)이 상기 제1시간(T2')으로 재설정되는 이유는, 오염도 측정치가 상승하는 경우에 오염도 측정치의 단순 외란이 발생되므로, 이 단순 외란으로 인한 오작동을 방지하기 위함이다. 하지만, 상황에 따라 판독 대기 시간(T2)과 제1 시간(T2')이 동일한 시간 예를 들어, 3분으로 설정될 수도 있다. 상향 재설정 단계(S6)가 수행되면, 상기 단계 S2로 귀환되고, 이어지는 단계 S2에서 제1 시간(T2')이 적용된다.
하향 재설정 단계(S5)에서는, 판독된 오염도 측정치가 기준치 이하이면, 상기 기준치에 하향 조정치가 빼져서 상기 기준치가 재설정된다. 이와 같이 오염도 측정치에 비례하여 기준치가 재설정되므로, 공기-오염 감지기(SS)로부터의 오염도 측정치의 신뢰성이 낮더라도 차량 안의 공기의 오염도에 대한 공기 청정기의 제어 응답성을 높일 수 있다. 또한, 판독 대기 시간(T2)이 상기 제1 시간(T2')보다 짧은 제2 시간(T2") 예를 들어, 4초로 재설정된다. 여기서, 판독 대기 시간(T2)이 상기 제1 시간(T2')보다 짧은 제2 시간(T2")으로 재설정되는 이유는, 기준값을 보다 빠르게 변동시키면서 보다 신속하고 정도 높게 차내 오염을 줄이기 위함이다. 하향 재설정 단계(S5)가 수행되면, 상기 단계 S2로 귀환되고, 이어지는 단계 S2에서 제2 시간((T2")이 적용된다.
상기 상향 재설정 단계(S6) 및 하향 재설정 단계(S5)에 있어서, 상기 상향 조정치가 하향 조정치보다 크게 설정된다. 예를 들어, 상기 상향 조정치 및 하향 조정치를 시간에 대한 전압 상승률로써 표현하면, 상기 상향 조정치에는 2 분에 대한 250 밀리볼트(mV)의 상향 비율(250 mV / 2 분)이 적용되고, 상기 하향 조정치에는 4 초에 대한 200 밀리볼트(mV)의 하향 비율(200 mV / 4 초)이 적용된다.
도 1 및 2b를 참조하여 도 1의 마이크로-제어기(10)에 의하여 수행되는 본 발명의 회전력 제어 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송풍기용 모터(M)의 회전력이 저속 구동용 회전력인지 판단된다(단계 S11). 여기서, 송풍기용 모터(M)의 회전력이 저속 구동용 회전력이면, 고속 구동 단계(S11, S15 내지 S18)가 수행되고, 송풍기용 모터(M)의 회전력이 중속 또는 고속 구동용 회전력이면, 저속 구동 단계(S11 내지 S14)가 수행된다.
고속 구동 단계(S11, S15 내지 S18)에 있어서, 먼저, 상기 오염도 측정치와 상기 기준치의 차이가 제1 비교치보다 크면(단계 S15), 제4 시간(T4) 예를 들어, 10 초 동안 중속 구동용 회전력의 신호가 상기 모터 구동 회로(14)에 입력된다(단계 S16). 다음에, 상기 오염도 측정치와 상기 기준치의 차이가 제1 비교치를 다시 한 번 비교한다(단계 S17). 여기서, 상기 오염도 측정치와 상기 기준치의 차이가 제1 비교치보다 크면, 충분하게 환풍되지 않았을 가능성이 크므로, 고속 구동용 회전력의 신호가 상기 모터 구동 회로(14)에 입력된다(단계 S18).
저속 구동 단계(S11 내지 S14)에 있어서, 먼저, 상기 오염도 측정치와 상기 기준치의 차이가 제2 비교치보다 크면(단계 S12), 제5 시간(T5) 예를 들어, 50 초 동안 중속 구동용 회전력의 신호가 상기 모터 구동 회로(14)에 입력된다(단계 S13). 다음에, 충분하게 환풍되었을 가능성이 크므로, 저속 구동용 회전력의 신호가 상기 모터 구동 회로(14)에 입력된다(단계 S14).
여기서, 상기 제2 비교치가 상기 제1 비교치보다 크다. 왜냐하면, 제2 비교치가 적용되는 시점(단계 S12)에서 충분하게 환풍되었을 가능성이 크고, 제1 비교치가 적용되는 시점(단계 S15)에서 충분하게 환풍되지 않았을 가능성이 크기 때문이다. 한편, 단계 S16은 저속에서 고속으로 구동되기 전에 차내 오염의 일부를 제거함으로써 고속 구동에 따른 급격한 소음 등을 줄이기 위한 단계이다. 단계 S13은 고속에서 저속으로 구동되기 전에 차내 오염을 보다 신속히 줄이기 위한 단계이다. 여기서, 제5 시간(T5)이 제4 시간(T4)보다 길게 설정되는 것이 바람직하다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기의 제어 방법에 의하면, 오염도 측정치에 따라 재설정되는 기준치에 의하여 오염도 측정치가 비교되므로, 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치의 신뢰성이 낮더라도 차량 안의 공기의 오염도에 대한 공기 청정기의 제어 응답성을 높일 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량이 가능하다.

Claims (10)

  1. 공기-오염 감지기, 송풍기, 상기 송풍기용 모터, 상기 공기-오염 감지기로부터의 신호를 받아 상기 송풍기용 모터를 제어하는 제어기를 구비한 차량용 공기 청정기에 대하여, 상기 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치를 판독하는 판독 단계, 판독된 오염도 측정치와 기준치를 비교하는 비교 단계, 및 상기 비교 단계에서의 비교 결과에 따라 상기 송풍기용 모터를 제어하는 구동 단계를 포함한 차량용 공기 청정기의 제어 방법에 있어서,
    상기 판독 단계에서 판독된 오염도 측정치에 따라 상기 기준치를 재설정하는 재설정 단계를 더 포함한 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재설정 단계가,
    판독된 오염도 측정치가 기준치보다 크면, 상기 기준치에 상향 조정치를 더하여 상기 기준치를 재설정하는 상향 재설정 단계; 및
    판독된 오염도 측정치가 기준치보다 적으면, 상기 기준치에 하향 조정치를 빼서 상기 기준치를 재설정하는 하향 재설정 단계를 포함한 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판독 단계의 수행에 앞서서 상기 공기-오염 감지기가 예열되는 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상향 및 하향 재설정 단계들에서,
    상기 상향 조정치가 상기 하향 조정치보다 큰 제어 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 단계들이 순차적으로 반복 수행되고, 상기 상향 재설정 단계 또는 상기 하향 재설정 단계의 수행 종료 시점에서 판독 대기 시간(T2)이 경과된 후에 상기 판독 단계가 수행되되, 상기 판독 대기 시간(T2)이 상기 상향 재설정 단계에서 제1시간(T2')으로 재설정되고, 상기 하향 재설정 단계에서 제2 시간(T2")으로 재설정되는 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 시간(T2')이 상기 제2 시간(T2")보다 긴 제어 방법.
  7. 공기-오염 감지기, 송풍기, 상기 송풍기용 모터, 상기 공기-오염 감지기로부터의 신호를 받아 상기 송풍기용 모터를 제어하는 제어기를 구비한 차량용 공기 청정기에 대하여, 상기 공기-오염 감지기로부터의 오염도 측정치를 판독하는 판독 단계, 판독된 오염도 측정치와 기준치를 비교하는 비교 단계, 및 상기 비교 단계에서의 비교 결과에 따라 상기 송풍기용 모터를 제어하는 구동 단계를 포함한 차량용 공기 청정기의 제어 방법에 있어서,
    상기 구동 단계가,
    상기 송풍기용 모터의 회전력이 저속으로 구동되는 상태에서 상기 오염도 측정치와 기준치의 차이가 제1 비교치보다 크면, 상기 송풍기용 모터를 고속으로 구동하는 고속 구동 단계; 및
    상기 송풍기용 모터의 회전력이 저속으로 구동되지 않은 상태에서 상기 오염도 측정치와 기준치의 차이가 제2 비교치보다 크면, 상기 송풍기용 모터를 저속으로 구동하는 저속 구동 단계를 포함한 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 비교치와 상기 제2 비교치가 서로 다른 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 고속 구동 단계가,
    상기 송풍기용 모터의 회전력이 저속으로 구동되는 상태에서 상기 오염도 측정치와 기준치의 차이가 제1 비교치보다 크면, 제4 시간(T4) 동안 상기 송풍기용 모터를 중속으로 구동하는 단계;
    상기 제4 시간(T4)의 종료 시점에서 상기 오염도 측정치와 기준치의 차이를 상기 제1 비교치와 다시 비교하는 단계; 및
    다시 비교한 결과, 상기 오염도 측정치와 기준치의 차이가 상기 제1 비교치보다 크면, 상기 송풍기용 모터를 고속으로 구동하는 단계를 포함한 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 저속 구동 단계가,
    상기 오염도 측정치와 기준치의 차이가 상기 제2 비교치보다 크면, 제5 시간(T5) 동안 상기 송풍기용 모터를 중속으로 구동하는 단계; 및
    상기 제5 시간(T5)의 종료 시점에서 상기 송풍기용 모터를 저속으로 구동하는 단계를 포함한 제어 방법.
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