KR20090019622A - Methoud for control of electromotive compressor - Google Patents

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박석구
이준강
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한라공조주식회사
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Abstract

A control method for an electromotive compressor is provided to realize optimum control according to atmospheric temperature and vehicle speed, thereby improving compressor efficiency. A control method for an electromotive compressor includes the steps of sensing at least any one of vehicle speed or atmospheric temperature(S100), extracting a preset driving speed value of the compressor for the sensed vehicle speed or atmospheric temperature(S120), and driving the compressor by controlling an rpm of the compressor for the extracted driving speed(S130).

Description

전동식 압축기의 제어방법{Methoud for control of electromotive compressor} Control method of an electric compressor {Methoud for control of electromotive compressor}

본 발명은 전동식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 장착된 전동식 압축기의 구동속도를 제어하기 위한 전동식 압축기의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor-driven compressor, and more particularly to a control method of the motor-driven compressor for controlling the drive speed of the motor-driven compressor.

현재 디젤이나 가솔린 차량에는 공조장치를 구동하기 위하여 기계식 압축기가 장착된다. 이러한 기계식 압축기는 엔진의 구동력을 구동벨트를 통해 전달받아 작동유체를 압축한다. Diesel or gasoline vehicles are now equipped with mechanical compressors to drive the air conditioning system. This mechanical compressor receives the driving force of the engine through the drive belt to compress the working fluid.

도 1에는 일반적으로 차량에 기계식 압축기가 적용된 구성도가 도시되어 있다.1 is a configuration diagram in which a mechanical compressor is generally applied to a vehicle.

차량 엔진(E)에는 기계식 압축기(20)가 구동벨트(V)에 의해 연결된 구성을 갖는다. 따라서, 상기 차량 엔진(E)의 구동속도가 달라지면 그 구동속도에 비례하여 상기 기계식 압축기(20)의 rpm(분당 회전수)도 변하게 된다.The vehicle engine E has a configuration in which a mechanical compressor 20 is connected by a drive belt V. Therefore, when the driving speed of the vehicle engine E is changed, the rpm (revolutions per minute) of the mechanical compressor 20 also changes in proportion to the driving speed.

그리고, 상기 기계식 압축기(20)에는 차량의 공조시스템 역할을 하는 응축기(30), 팽창변(35), 증발기(40)가 연결되고, 상기 기계식 압축기(20)의 구동력에 의해 소정 온도의 에어(Air)를 차량 실내(50)로 공급하게 된다.In addition, the mechanical compressor 20 is connected to a condenser 30, an expansion valve 35, and an evaporator 40, which serve as an air conditioning system of the vehicle, and has a predetermined temperature of air by a driving force of the mechanical compressor 20. ) Is supplied to the vehicle interior 50.

이와 같이, 차량에는 기계식 압축기(20)가 사용된다. 그리고 상기 기계식 압축기(20)는 차량 엔진(E)의 구동력에 비례하여 구동되고 있다. 그래서 상기 기계식 압축기(20)는 차량 엔진(E)의 속도에 맞춰 구동된다. As such, the mechanical compressor 20 is used in the vehicle. And the mechanical compressor 20 is driven in proportion to the driving force of the vehicle engine (E). Thus, the mechanical compressor 20 is driven at the speed of the vehicle engine E.

즉, 이를 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2에는 종래 기술에 따른 차량 엔진에 기계식 압축기가 연결되었을 때 실험 데이터에 의한 효율 대비 성능을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. That is, this will be described with reference to FIG. 2. Figure 2 is a graph showing the efficiency vs. performance by experimental data when a mechanical compressor is connected to a vehicle engine according to the prior art.

도 2를 참조하면, 저속 주행시의 차량 엔진의 구동속도가 대략 1500rpm이고, 고속 주행시의 차량 엔진 속도가 대략 3000rpm이었을 때 그 압축기 효율은 100%에서 80%로 급감하고 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 저속 주행에서 냉방성능이 5.0kW일 때 기계식 압축기의 효율을 'A'시점인 100%로 한다. 이와 같은 상태에서 고속 주행하게 되면 냉방성능은 4.6kW로 낮아지고 기계식 압축기의 효율은 'A'시점인 80%로 급감하게 된다. Referring to FIG. 2, when the driving speed of the vehicle engine at low speed is approximately 1500 rpm, and the vehicle engine speed at high speed is approximately 3000 rpm, the compressor efficiency decreases rapidly from 100% to 80%. For example, when the cooling performance is 5.0kW at low speed, the efficiency of the mechanical compressor is set to 100%, which is the 'A' time point. When driving at high speed in this state, the cooling performance is lowered to 4.6kW and the efficiency of the mechanical compressor is drastically reduced to 80% at 'A'.

다시 말해, 차량 엔진속도에 기계식 압축기의 구동속도가 종속되어 구동되기 때문에, 상기 기계식 압축기를 독립적으로 제어할 수 없어, 그 기계식 압축기의 최적 제어가 불가능하였던 것이다. 이에 따라 전체적으로 연료소비가 증가하여 차량연비가 저하되는 문제점을 갖는다. In other words, since the driving speed of the mechanical compressor is driven in dependence on the vehicle engine speed, the mechanical compressor cannot be controlled independently, and thus the optimum control of the mechanical compressor is impossible. As a result, fuel consumption increases as a whole, resulting in a decrease in vehicle fuel efficiency.

따라서, 본 발명의 목적은, 차량에 장착된 압축기의 회전수를 최적 제어하기 위한 전동식 압축기의 제어방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a control method of an electric compressor for optimally controlling the rotation speed of a compressor mounted on a vehicle.

본 발명의 다른 목적은 차량의 연비를 향상시키는 것이다. Another object of the present invention is to improve fuel economy of a vehicle.

본 발명의 특징에 따르면, 차량 속도와 차량 외부온도 중 적어도 하나를 감지하는 단계; 상기 감지된 차량 속도와 외부온도에 대해 미리 설정된 전동식 압축기의 구동속도 값을 추출하는 단계; 상기 추출된 전동식 압축기의 구동속도에 의해 압축기 회전수를 제어하여 전동식 압축기를 구동하는 단계를 포함하여 구성된다.According to a feature of the invention, detecting at least one of the vehicle speed and the vehicle outside temperature; Extracting a driving speed value of a motor-driven compressor preset for the detected vehicle speed and external temperature; And controlling the number of revolutions of the compressor by driving speed of the extracted electric compressor to drive the electric compressor.

상기 전동식 압축기의 구동속도는 상기 차량 속도와 외부온도에 대응되어 전동식 압축기의 구동속도가 미리 설정된 맵테이블을 이용하거나, 상기 차량 속도와 외부온도를 기초로 전동식 압축기의 구동속도를 계산하는 알고리즘을 이용한다.The driving speed of the motor-driven compressor corresponds to the vehicle speed and the outside temperature by using a map table in which the driving speed of the motor-driven compressor is preset, or uses an algorithm for calculating the driving speed of the motor-driven compressor based on the vehicle speed and the outside temperature. .

상기 실제 구동중인 전동식 압축기의 구동속도와 계산된 최적 전동식 압축기의 구동속도의 오차가 오차허용범위 이내인 경우에는 상기 전동식 압축기를 계속 구동시킨다.If the error between the driving speed of the actually driven motor-driven compressor and the calculated drive speed of the optimum motor-driven compressor is within the error tolerance, the motor-driven compressor continues to be driven.

상기 오차허용범위를 벗어난 경우에는 상기 오차가 양수(+) 또는 음수(-)에 따라 압축기 구동속도를 감소 또는 증가되도록 변동시킨다. If the error is out of the allowable range, the error is changed so as to decrease or increase the compressor driving speed according to positive (+) or negative (-).

본 발명에 의한 전동식 압축기의 제어방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.In the method for controlling an electric compressor according to the present invention, the following effects can be expected.

본 발명에서는 차량의 외부온도 및 차량의 속도에 따라 전동식 압축기를 최적 제어할 수 있다. 따라서, 전동식 압축기의 효율이 높아지는 효과가 있다. In the present invention, the electric compressor can be optimally controlled according to the vehicle's external temperature and the vehicle's speed. Therefore, there is an effect of increasing the efficiency of the electric compressor.

그리고, 본 발명에서는 전동식 압축기가 실질적으로 필요로 하는 구동속도로 최적 제어되기 때문에 차량의 연비가 향상되는 효과도 있다. Further, in the present invention, since the motor-driven compressor is optimally controlled at the driving speed required substantially, the fuel efficiency of the vehicle is also improved.

이하 본 발명에 의한 전동식 압축기의 제어장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a control apparatus and method for an electric compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명의 실시예에서는 전동식 압축기가 이용되는 것에 유의해야 한다. 상기 전동식 압축기는 차량의 주행 rpm과는 관계없이 압축기 구동을 자유롭게 할 수 있다. 그리고, 상기 전동식 압축기는 전기를 이용하여 구동력을 발생시키기 때문에 종래 엔진 동력을 이용하는 기계식 압축기가 사용되었던 차량에는 적용할 수 없고 연료전지 또는 하이브리드 차량에 장착가능하다. 즉, 본 실시예는 연료전지 차량에 장착되는 전동식 압축기를 제어하는 것이다. First, it should be noted that in the embodiment of the present invention, an electric compressor is used. The motor-driven compressor can freely drive the compressor regardless of the running rpm of the vehicle. In addition, since the electric compressor generates a driving force using electricity, it cannot be applied to a vehicle in which a mechanical compressor using a conventional engine power is used, and can be mounted on a fuel cell or a hybrid vehicle. That is, the present embodiment controls the electric compressor mounted on the fuel cell vehicle.

상기 전동식 압축기가 장착된 차량에서 그 전동식 압축기를 최적 제어하기 위한 차량내 구성도가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 차량에서 전동식 압축기를 제어하기 위한 장치 구성도가 도시되어 있다.In-vehicle configuration for optimal control of the electric compressor in the vehicle equipped with the electric compressor is shown in FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for controlling an electric compressor in a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

구성을 살펴보면, 먼저 전동식 압축기(100)가 구비된다. 상기 전동식 압축기(100)는 아래에서 설명될 압축기제어유닛(150)에 의해 제어된다. 상기 전동식 압축기(100)에는 차량의 공조시스템 역할을 하는 응축기(101), 팽창변(102), 증발 기(103)가 연결되고, 상기 전동식 압축기(100)의 구동력에 의해 소정 온도의 에어(Air)를 차량 실내(104)로 공급하게 된다. 상기 전동식 압축기(100)는 모터(M)에 의해 구동력을 전달받아 구동된다. Looking at the configuration, first, the electric compressor 100 is provided. The electric compressor 100 is controlled by a compressor control unit 150 to be described below. The electric compressor 100 is connected to a condenser 101, an expansion valve 102, and an evaporator 103, which serve as an air conditioning system of a vehicle, and has a predetermined temperature of air by a driving force of the electric compressor 100. To the vehicle interior 104. The electric compressor 100 is driven by receiving a driving force by the motor (M).

그리고, 상기 전동식 압축기(100)를 최적 구동하기 위한 외부인자 요인으로 상기 응축기(101)로 유입되는 풍량을 감지하여 차량 속도를 감지하는 속도감지부(110) 및 차량 외부에 설치되어 외부온도를 감지하는 외부온도감지부(120)가 구비된다. 상기 속도감지부(110) 및 외부온도감지부(120)는 감지된 값의 정확성을 높이기 위하여 적어도 둘 이상으로 구성되는 것이 좋다. 물론, 이 외에도 차량 내부온도를 감지하여 전동식 압축기의 최적 제어를 할 수 있는 것과 같이 다양한 방법이 더 제공될 수 있다. In addition, as a factor of external factors for optimally driving the motor-driven compressor 100, a speed detector 110 for detecting a vehicle speed by detecting an amount of air flowing into the condenser 101 and an external temperature installed at a vehicle outside to detect an external temperature. An external temperature sensing unit 120 is provided. The speed detecting unit 110 and the external temperature detecting unit 120 may be composed of at least two to increase the accuracy of the detected value. Of course, in addition to this, various methods may be further provided, such as sensing the vehicle internal temperature to enable optimal control of the electric compressor.

여기서, 상기 차량의 속도 및 외부온도를 참조하는 이유는 다음과 같다. 즉, 차량의 속도가 변경되면, 응축기(101)에 유입되는 풍량이 변경되어 압축기의 효율차이가 발생하고, 또, 외부에서 감지되는 온도에 따라서도 압축기의 효율차이가 발생하기 때문에 상기 압축기 효율을 근거로 전동식 압축기(100)의 구동속도를 최적 제어 할 수 있는 것이다. Here, the reason for referring to the speed and the external temperature of the vehicle is as follows. That is, when the speed of the vehicle is changed, the amount of air flowing into the condenser 101 is changed to produce a difference in efficiency of the compressor, and the difference in efficiency of the compressor occurs according to the temperature sensed from the outside. On the basis of this, the driving speed of the electric compressor 100 can be optimally controlled.

다음, 상기 감지부(110,120)에 의해 감지된 값에 따라 전동식 압축기(100)를 최적 제어하기 위해 압축기의 구동속도(rpm)가 미리 저장되는 제1저장부(130)가 구비된다. 상기 제1저장부(130)는 감지된 속도 및 온도에 대응하여 전동식 압축기(100)의 구동속도(rpm)가 각각 저장되는 맵테이블 형식이 바람직하다. 또, 상기 감지된 온도와 속도에 따라 최적의 전동식 압축기(100)의 회전수를 계산하기 위한 수식 알고리즘을 저장하는 제2저장부(140)가 구비된다. 즉, 전동식 압축기(100)의 최적 제어는 제1저장부(130) 또는 제2저장부(140)에 저장된 데이터를 이용한 2가지 방식이 적용된다.Next, in order to optimally control the electric compressor 100 according to the values detected by the sensing units 110 and 120, a first storage unit 130 in which a driving speed (rpm) of the compressor is stored in advance is provided. The first storage unit 130 is preferably in the form of a map table in which the driving speed (rpm) of the electric compressor 100 is stored in response to the detected speed and temperature. In addition, a second storage unit 140 is provided to store a mathematical algorithm for calculating the rotation speed of the optimal electric compressor 100 according to the sensed temperature and speed. That is, two methods using the data stored in the first storage unit 130 or the second storage unit 140 is applied to the optimal control of the electric compressor 100.

상기 방식은 선택스위치(SW)에 의해 선택된다. 상기 선택스위치(SW)는 제1저장부(130) 또는 제2저장부(140)중 하나를 선택하는 것이다. The method is selected by the selection switch SW. The selection switch SW selects one of the first storage unit 130 and the second storage unit 140.

상기 선택스위치(SW)에 의해 선택된 전동식 압축기 제어방식에 의해 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도를 제어하는 압축기제어유닛(150)이 구비된다. 상기 압축기제어유닛(150)은 선택된 모드에 따라 전동식 압축기(100)를 미리 설정된 구동속도가 되도록 압축기 회전수를 제어하게 된다. 상기 압축기제어유닛(150)은 압축기의 실제 회전수와 압축기의 최적 회전수의 오차가 오차허용범위 이내인 경우 상기 전동식 압축기(100)를 계속 구동시키고, 상기 오차허용범위를 벗어난 경우에는 상기 구동중인 전동식 압축기(100)의 구동속도를 다시 추출한다. 이때 오차허용범위는 실제 구동중인 압축기 구동속도의 대략 3%이하이다. Compressor control unit 150 for controlling the drive speed of the electric compressor 100 by the electric compressor control method selected by the selection switch (SW) is provided. The compressor control unit 150 controls the compressor rotation speed such that the motor-driven compressor 100 becomes a preset driving speed according to the selected mode. The compressor control unit 150 continues to drive the motor-driven compressor 100 when the error between the actual rotational speed of the compressor and the optimum rotational speed of the compressor is within an error tolerance range. The driving speed of the motor-driven compressor 100 is extracted again. At this time, the tolerance range is about 3% or less of the actual driving speed of the compressor.

본 실시예에서, 상기 오차허용범위가 3% 정도로 설정된 이유는 그 오차가 3% 이상이 될 경우 전동식 압축기를 최적 제어할 수 없기 때문이다. 한편, 상기 오차허용범위는 전동식 압축기의 성능 및 차량에 따라 상기 오차허용범위인 3% 이외에 다르게 설정할 수 있음은 물론이다.In the present embodiment, the reason why the error tolerance is set to about 3% is because the electric compressor cannot be optimally controlled when the error becomes 3% or more. On the other hand, the error allowable range may be set differently in addition to the error allowable range of 3% according to the performance of the electric compressor and the vehicle.

이어, 상기와 같이 구성되는 전동식 압축기의 제어과정을 도 4를 참조하여 설명한다.Next, the control process of the electric compressor configured as described above will be described with reference to FIG.

여기서 전동식 압축기 제어방식은 맵테이블을 이용하는 방식과, 수식 알고리 즘을 이용한 방식이 제공되고, 먼저 맵테이블을 이용하는 방식을 선택한다. Here, the electric compressor control method is provided using a map table and a method using a mathematical algorithm, and first selects a method using a map table.

먼저 사용자가 공조장치(에어컨)을 작동시킨다(S100). 공조장치가 작동되면, 차량 속도는 속도감지부(110)에 감지되고, 외부 온도는 외부온도감지부(120)에 의해 감지된다(S110). First, the user operates the air conditioner (air conditioner) (S100). When the air conditioner is operated, the vehicle speed is sensed by the speed detector 110, and the external temperature is sensed by the external temperature detector 120 (S110).

상기 감지된 차량 속도 및 외부온도 데이터는 압축기제어유닛(150)에 전달된다. 그러면, 압축기제어유닛(150)은 제1저장부(130)를 엑세스하고, 맵테이블에서 상기 감지된 차량 속도와 외부온도에 대해 미리 설정된 전동식 압축기(100)의 구동속도 값을 추출한다(S120). The detected vehicle speed and external temperature data are transmitted to the compressor control unit 150. Then, the compressor control unit 150 accesses the first storage unit 130 and extracts a drive speed value of the electric compressor 100 preset for the detected vehicle speed and external temperature from the map table (S120). .

이후, 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 추출한 값을 이용하여 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도를 제어한다(S130). 즉, 현재 전동식 압축기(100)의 구동속도가 3000rpm이지만, 상기 감지된 온도 및 차량 속도에 따라 3300rpm이 설정되었다면, 상기 압축기제어유닛(150)은 전동식 압축기(100)의 구동속도를 3300rpm으로 변경 구동한다. 이와 같이 상기 전동식 압축기(100)가 구동되는 상태에서 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도를 감지한다.(S135)Thereafter, the compressor control unit 150 controls the driving speed of the electric compressor 100 by using the extracted value (S130). That is, although the current drive speed of the electric compressor 100 is 3000rpm, but 3300rpm is set according to the sensed temperature and the vehicle speed, the compressor control unit 150 changes the drive speed of the electric compressor 100 to 3300rpm. do. As such, the compressor control unit 150 detects the driving speed of the motor-driven compressor 100 while the motor-driven compressor 100 is driven.

그리고, 전동식 압축기(100)의 구동속도가 감지되면, 상기 압축기제어유닛(150)은 실제 전동식 압축기(100)의 구동속도와 최적 제어된 전동식 압축기의 구동속도의 오차를 계산한다(S140). 그리고 상기 계산된 구동속도의 오차가 오차허용범위 이내에 포함되는지를 판단한다(S150).When the driving speed of the electric compressor 100 is sensed, the compressor control unit 150 calculates an error between the actual driving speed of the electric compressor 100 and the driving speed of the optimally controlled electric compressor (S140). In operation S150, it is determined whether the calculated error of the driving speed is within an error allowable range.

상기 판단결과, 오차허용범위 이내인 경우 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도를 현재 상태로 계속 구동시킨다. As a result of the determination, if it is within the tolerance range, the compressor control unit 150 continues to drive the driving speed of the electric compressor 100 to the current state.

반면, 현재 구동중인 전동식 압축기(100)의 실제 구동속도(rpm)와 상기 맵테이블에 의해 추출된 최적 구동속도(rpm)대비 오차가 미리 설정된 압축기 구동속도의 오차허용범위를 벗어난 경우에는 S160 단계로 진행하여 그 오차가 오차허용범위 대비 (+) 또는 (-) 인지를 판단한다. 여기서, (+)는 상기 오차가 오차허용범위 이상인 경우이고, (-)는 상기 오차가 오차허용범위 이하인 경우를 말한다. On the other hand, if the error of the actual drive speed (rpm) and the optimum drive speed (rpm) extracted by the map table of the currently driven electric compressor 100 is out of the error tolerance of the preset compressor drive speed to step S160 Proceed to determine if the error is positive or negative relative to the tolerance. Here, (+) is a case where the error is more than the error tolerance range, (-) is a case where the error is less than the error tolerance range.

그래서, 상기 S160 단계에서 상기 판단 결과 오차가 (+)인 경우에는 S170 단계에서와 같이 압축기제어유닛(150)이 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도(rpm)를 낮추도록 제어한다. 반면, 상기 S160 단계에서 상기 판단 결과 오차가 (-)인 경우에는 S180 단계에서와 같이 압축기제어유닛(150)이 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도(rpm)를 높이도록 제어한다. Thus, when the determination result error is positive in step S160, as in step S170, the compressor control unit 150 controls to lower the drive speed (rpm) of the electric compressor 100. On the other hand, when the determination result error in step (S160) (-) as in step S180 the compressor control unit 150 controls to increase the drive speed (rpm) of the electric compressor (100).

이를 예를 들어 다시 한 번 설명한다. 즉, 현재 전동식 압축기(100)의 제 1구동속도(최적화되기 전 구동속도)가 3000rpm인 상태에서, 상술한 바와 같이 상기 전동식 압축기(100)의 최적 구동속도가 3300rpm으로 구동될 것으로 가정한다. 이 경우, 상기 전동식 압축기(100)는 3300rpm으로 구동되어야 하지만, 상기 모터(M) 및 전동식 압축기(100)의 기계적인 조건/구동조건 등에 따라 상기 최적 구동속도로 구동되지 않는 경우가 있다.This is explained once again by way of example. That is, it is assumed that the optimum driving speed of the motor-driven compressor 100 is driven at 3300 rpm as described above in the state where the first driving speed (drive speed before optimization) of the motor-driven compressor 100 is 3000 rpm. In this case, the motor-driven compressor 100 should be driven at 3300 rpm, but may not be driven at the optimum drive speed depending on the mechanical conditions / drive conditions of the motor M and the motor-driven compressor 100.

그래서 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 전동식 압축기의 구동속도를 계속 감지하게 되는데, 상기 전동식 압축기(100)의 제 2구동속도(최적화된 후의 구동속도)가 감지되면, 상기 압축기 제어유닛은 상기 제2구동속도와 상기 최적 구동속도의 오차를 추출한다.Thus, the compressor control unit 150 continuously detects the drive speed of the motor-driven compressor. When a second drive speed of the motor-driven compressor 100 (drive speed after being optimized) is detected, the compressor control unit is configured to generate the first drive speed. The error between the 2 driving speed and the optimum driving speed is extracted.

그리고 나서 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 추출된 오차가 미리 설정된 오차허용범위 이내에 있는지 판단한다. 여기서 상기 오차허용범위는 앞서 설명한 바와 같이 대략 3% 정도로 하여 설명한다. 그리고 상기 오차허용범위에 근거하여 전동식 압축기(100)의 최적 구동속도는 대략 3200~3400rpm으로 정한다. 그래서 상기 판단결과 만일 상기 제 2구동속도가 3500rpm으로 구동되고 있으면, 상기 오차허용범위보다 약 100rpm을 초과하는 것이기 때문에, 즉 오차가 (+)이면, 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도가 하강되도록 제어한다. 반면 상기 제 2구동속도가 3100rpm으로 구동되고 있으면, 즉, 오차가 (-)이면, 상기 오차허용범위보다 약 100rpm 정도 미달되어 구동되고 있기 때문에, 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도가 상승되도록 제어한다. 다시 말해, 상기 압축기제어유닛(150)은 오차가 (+)또는 (-)값에 따라 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도를 하강 또는 상승시키는 것이다. Then, the compressor control unit 150 determines whether the extracted error is within a preset error tolerance range. Here, the error tolerance is described as about 3% as described above. And based on the error tolerance range, the optimum driving speed of the motor-driven compressor 100 is determined to be approximately 3200-3400 rpm. Therefore, if the second driving speed is driven at 3500 rpm, the determination result is that the error exceeds the allowable range of about 100 rpm, i.e., if the error is positive, the compressor control unit 150 is operated by the electric compressor ( The driving speed of 100) is controlled to be lowered. On the other hand, if the second driving speed is driven at 3100rpm, that is, if the error is (-), the compressor control unit 150 is driven by about 100rpm below the tolerance range. Control to increase the driving speed. In other words, the compressor control unit 150 is to lower or increase the driving speed of the electric compressor 100 according to the error (+) or (-) value.

다음, 수식 알고리즘을 이용하여 전동식 압축기를 최적 제어하는 과정을 설명한다. 이 경우는 상술한 맵테이블을 이용한 방식과 유사하고, 다만, 전동식 압축기의 구동속도를 수식에 의해 계산하는 것에 차이가 있을 뿐이다. Next, a process of optimally controlling the electric compressor using a mathematical algorithm will be described. This case is similar to the method using the above-described map table, except that there is a difference in calculating the drive speed of the electric compressor by a formula.

공조장치가 작동되면, 차량속도감지부(110) 및 외부온도감지부(120)에 의해 감지된 값이 압축기제어유닛(150)에 전달된다. When the air conditioner is operated, a value detected by the vehicle speed detecting unit 110 and the external temperature detecting unit 120 is transmitted to the compressor control unit 150.

그러면, 상기 압축기제어유닛(150)은 제2저장부(130)를 엑세스하고, 수식 알고리즘에 의해 차량 속도와 외부온도에 따라 계산된 전동식 압축기(100)의 구동속도 값을 추출한다.  Then, the compressor control unit 150 accesses the second storage unit 130 and extracts the driving speed value of the electric compressor 100 calculated according to the vehicle speed and the external temperature by a mathematical algorithm.

이후, 상기 압축기제어유닛(150)은 상기 추출한 값을 이용하여 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도를 제어한다. 즉, 현재 전동식 압축기의 구동속도가 3000rpm이지만, 수식 알고리즘에 의해 계산된 3300rpm이 추출되었다면, 상기 압축기제어유닛(150)은 전동식 압축기(100)의 구동속도를 3300rpm으로 변경 구동한다. Thereafter, the compressor control unit 150 controls the driving speed of the motor-driven compressor 100 by using the extracted value. That is, although the current drive speed of the electric compressor is 3000rpm, if the 3300rpm calculated by the mathematical algorithm is extracted, the compressor control unit 150 changes the drive speed of the motor-driven compressor 100 to 3300rpm.

그리고, 상기 전동식 압축기(100)의 구동속도가 변경되면, 상기 압축기제어유닛(150)은 구동속도가 오차허용범위 이내에 포함되는지를 판단하고, 각각 결과에 따라 전동식 압축기(100)를 구동시키거나 또는 차량 속도 및 외부 온도를 감지하는 단계부터 반복수행하게 된다.When the driving speed of the electric compressor 100 is changed, the compressor control unit 150 determines whether the driving speed is within an error tolerance range, and drives the motor-driven compressor 100 according to the result. The operation is repeated from the step of sensing vehicle speed and outside temperature.

한편, 상술한 바와 같은 과정에 의해 전동식 압축기가 최적 제어되어 구동될 때, 그 전동식 압축기의 효율과 냉방성능을 도 5를 참조하여 설명한다.Meanwhile, when the motor-driven compressor is optimally controlled and driven by the above-described process, the efficiency and cooling performance of the motor-driven compressor will be described with reference to FIG. 5.

도 5에는 본 발명의 전동식 압축기가 차량에 장착되었을 때 실험데이터를 보인 그래프가 도시되어 있다. 5 is a graph showing experimental data when the electric compressor of the present invention is mounted in a vehicle.

이에 도시된 바와 같이, 차량이 저속주행할 때 전동식 압축기의 구동속도를 변동한 시험에서 고속주행할 때와 효율 변화의 차이가 크지 않다. 예를 들어, 차량이 저속주행에서는 압축기의 구동rpm을 4000rpm으로 유지하게 되면 냉방성능을 4kW로 유지하면서 전동식 압축기의 최고효율 대비 95%으로 가동한다. 만약, 차량이 고속주행하게 되고, 압축기를 6000rpm으로 유지하게 되면, 냉방성능은 5.2kW로 유지하면서 효율은 전동식 압축기의 최고효율 대비 89%로 유지 가능하며, 성능과 효율 양쪽을 고려한 최적제어가 가능하다. 또한, 성능과 효율 양쪽을 고려하여 설계자가 선택적으로 최적의 rpm을 제어할 수 있게 된다.  As shown in the figure, the difference in efficiency change is not large compared to when driving at high speed in a test in which the driving speed of the motor-driven compressor is changed when driving at low speed. For example, if the vehicle keeps the driving rpm of the compressor at 4000 rpm in low speed driving, it operates at 95% of the maximum efficiency of the electric compressor while maintaining the cooling performance at 4 kW. If the vehicle is driven at high speed and the compressor is maintained at 6000 rpm, the cooling performance is maintained at 5.2 kW while the efficiency can be maintained at 89% compared to the maximum efficiency of the electric compressor, and optimum control considering both performance and efficiency is possible. Do. In addition, both the performance and efficiency allow designers to selectively control the optimum rpm.

즉, 차량이 저속주행인 경우 압축기의 rpm은 4000rpm이고, 고속주행인 경우 압축기의 구동rpm은 6000rpm이지만, 그 최고효율은 95% 대비 89%로 그 차이가 작기 때문에 차속과 관련없이 압축기의 최적속도를 제어 가능하도록 설계할 수 있다. 이와 같이, 차량의 주행속도에 따라 전동식 압축기의 구동속도를 제어함으로써 고속주행에서도 연비를 향상시킬 수 있게 된다.That is, when the vehicle is running at low speed, the compressor rpm is 4000rpm, and when the vehicle is running at high speed, the compressor rpm is 6000rpm, but the maximum efficiency is 89% compared to 95%. Can be designed to be controllable. In this way, by controlling the driving speed of the electric compressor according to the running speed of the vehicle it is possible to improve the fuel economy even at high speed driving.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명한다. The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.

도 1은 일반적으로 차량에 기계식 압축기가 적용된 구성도.1 is a configuration diagram in which a mechanical compressor is generally applied to a vehicle.

도 2는 종래 기술에 따른 차량 엔진에 기계식 압축기가 연결되었을 때 실험 데이터에 의한 효율 대비 성능을 나타낸 그래프.Figure 2 is a graph showing the efficiency vs. performance by experimental data when a mechanical compressor is connected to a vehicle engine according to the prior art.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 차량에서 전동식 압축기를 제어하기 위한 장치 구성도.3 is a block diagram of an apparatus for controlling an electric compressor in a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동식 압축기의 제어과정을 보인 흐름도.Figure 4 is a flow chart showing a control process of the electric compressor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 전동식 압축기가 차량에 장착되었을 때 실험데이터를 보인 그래프.5 is a graph showing experimental data when the electric compressor of the present invention is mounted on a vehicle.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 전동식 압축기 101: 응축기100: electric compressor 101: condenser

102: 팽창변 103: 증발기102: expansion valve 103: evaporator

104: 차량실내 110: 속도감지부 104: vehicle interior 110: speed detection unit

120: 외부온도감지부 130: 제1저장부 120: the external temperature detection unit 130: the first storage unit

140: 제2저장부 150: 압축기제어유닛 140: second storage unit 150: compressor control unit

SW: 선택스위치 SW: selector switch

Claims (4)

차량 속도와 차량 외부온도 중 적어도 하나를 감지하는 단계;Sensing at least one of a vehicle speed and an outside temperature of the vehicle; 상기 감지된 차량 속도와 외부온도에 대해 미리 설정된 전동식 압축기의 구동속도 값을 추출하는 단계;Extracting a driving speed value of a motor-driven compressor preset for the detected vehicle speed and external temperature; 상기 추출된 전동식 압축기의 구동속도에 의해 압축기 회전수를 제어하여 전동식 압축기를 구동하는 단계를 포함하여 구성되는 전동식 압축기의 제어방법.And controlling the number of revolutions of the compressor based on the extracted speed of the electric compressor to drive the electric compressor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전동식 압축기의 구동속도는 상기 차량 속도와 외부온도에 대응되어 전동식 압축기의 구동속도가 미리 설정된 맵테이블을 이용하거나, 상기 차량 속도와 외부온도를 기초로 전동식 압축기의 구동속도를 계산하는 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기의 제어방법.The driving speed of the motor-driven compressor corresponds to the vehicle speed and outside temperature using a map table in which the drive speed of the motor-driven compressor is preset, or uses an algorithm for calculating the drive speed of the motor-driven compressor based on the vehicle speed and outside temperature. Control method of an electric compressor, characterized in that. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 실제 구동중인 전동식 압축기의 구동속도와 계산된 최적 전동식 압축기의 구동속도의 오차가 오차허용범위 이내인 경우에는 상기 전동식 압축기를 계속 구동시키는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기의 제어방법.And if the error between the driving speed of the actually driven electric compressor and the calculated drive speed of the optimum electric compressor is within an error tolerance, continuing to drive the electric compressor. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 오차허용범위를 벗어난 경우에는 상기 오차가 양수(+) 또는 음수(-)에 따라 압축기 구동속도를 감소 또는 증가되도록 변동시키는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기의 제어방법. If the error is out of the allowable range, the control method of the electric compressor, characterized in that for varying the error to reduce or increase the compressor drive speed in accordance with positive (+) or negative (-).
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