KR20090054689A - 차량용 공조장치 제어시스템 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

도로의 경사도에 따라 압축기를 가동 또는 정지시켜 엔진의 효율과 연비를 상승시키기 위한 차량용 공조장치 제어시스템 및 제어방법이 소개된다. 그 차량용 공조장치 제어시스템은 일정 시점 간격으로 도로의 고도정보를 수신하여 전달하는 네비게이션(30), 및 그 고도정보를 받아 각 시점간의 고도차를 계산하며 이를 이용하여 도로의 기울기 인자를 산출하고 그 기울기 인자와 기준값을 계속적으로 비교하여 기준값 보다 커지면 압축기(70)를 끄고 기울기 인자가 기준값 보다 작아지면 압축기(70)를 켜는 제어부(50)를 포함하며, 차량용 공조장치 제어방법은 절약모드 선택단계, 네비게이션으로부터 일정 시점마다 도로의 고도정보를 수신하고 도로의 기울기 인자를 산출하는 정보수신 및 연산단계, 기울기 비교단계, 및 압축기 제어단계로 구성된다.

공조장치 제어, 도로 경사, 압축기, 네비게이션

Description

차량용 공조장치 제어시스템 및 제어방법 {System And Method For Controlling Air Conditioner For A Vehicle}

본 발명은 차량의 등판로 주행시 엔진 구동력의 손실을 최소화하고자, 도로의 기울기에 따라 에어컨을 정지 또는 가동시키는 차량용 공조장치 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

차량의 에어컨은 증발기, 압축기, 컨덴서, 송풍기 등으로 이루어져 있다. 이중 압축기는 엔진의 구동력을 이용하여 저온 기체 상태의 냉매를 고온, 고압으로 압축하여 콘덴서로 보낸다. 따라서 엔진의 구동력이 많이 필요한 경우 에어컨을 가동하면, 압축기 역시 가동되고 엔진 구동력의 손실이 발생한다. 엔진 구동력의 손실은 운전자의 주행감을 저하시킬 뿐만 아니라, 부족한 구동력을 보충하기 위하여 운전자는 더욱 가속패들을 밟기 때문에 차량의 연비에도 큰 영향을 미친다. 따라서 압축기의 가동과 엔진구동력의 분배는 차량의 주행감과 연비에 있어서 매우 중요한 문제였다.

종래에는 이러한 엔진 구동력의 손실을 방지하기 위하여 다양한 공조장치 제어방법이 있었다. 구체적으로는 차량의 가속감지 센서와 기울기 센서를 이용하여 등판 가속시 압축기를 정지시키는 제어방법, 차량의 등판 주행시에 압축기를 정지시키고 평지 혹은 내리막 주행일 경우 압축기를 가동시켜서 연비를 향상시키는 제어방법, 차량의 가속 혹은 감속을 감지하여 차량이 제동할 때 혹은 탄력 주행시에만 압축기를 가동시켜주어 연비를 향상시키는 제어방법, 차량의 경사가 기준 경사값 보다 크고 차속이 기준 차속값 보다 작고 경사 주행 시간이 기준 주행시간보다 클 경우 압축기를 정지하여 연비를 향상시키는 제어방법, 차량의 실내온도가 설정온도 이하로 내려갈 경우 압축기를 정지시켜서 연비를 향상시키는 제어방법, 차량이 초기 가속시 일정시간 동안 압축기를 정지시켜서 연비 취약구간에서 연비를 향상시켜주는 제어방법 등이 있었다. 즉, 엔진의 구동력이 많이 필요한 경우에는 압축기의 가동을 중지시킴으로써 연비와 주행감의 향상을 꾀하였으며, 그 경우는 일반적으로 주행경사나 가속정도를 센서를 이용하여 판단하였다.

그러나, 종래의 이러한 기술은 기울기 센서나 실내온도 센서 등 각종 센서의 장착이 필요하였고, 센서의 정밀도에 따라 제어의 성능이 좌우되었으며, 원가의 상승이라는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 각종 센서를 사용하지 않고도 도로의 기울기를 판단하여, 그에 따라 에어컨의 압축기를 가동 또는 정지시키고자 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어시스템은, 일정 시점 간격으로 도로의 고도정보를 수신하여 전달하는 네비게이션, 및 그 고도정보를 받아 각 시점간의 고도차를 계산하며 이를 이용하여 도로의 기울기 인자를 산출하고, 그 기울기 인자와 기준값을 계속적으로 비교하여 기준값 보다 커지면 압축기를 끄고, 기울기 인자가 기준값 보다 작아지면 압축기를 켜는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는, 그 기준값이 제1 기준값과 그보다 작은 제2 기준값으로 구성되어, 압축기가 켜진 상태에서 기울기 인자가 제1 기준값 보다 커질 경우 압축기를 끄고, 그 이후 기울기 인자가 제2 기준값 보다 작아질 경우 다시 압축기를 켜고, 증발기의 온도를 기준으로 선택적으로 압축기가 가동 또는 정지되도록 하는 절약모드가 선택된 경우에만 압축기를 제어함이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 공조장치 제어방법은, 증발기의 온도를 기준으로 선택적으로 압축기가 가동 또는 정지되도록 하는 절약모드가 선택되었는지 판단하는 절약모드 선택단계, 절약모드가 선택된 경우 차량의 네비게이션으로부터 일정 시점마다 도로의 고도정보를 수신하고 각 시점간의 고도차를 계산하며 이를 이용하여 도로의 기울기 인자를 산출하는 정보수신 및 연산단계, 제1 기준값과 그보다 작은 제2 기준값이 마련되어 상기 기울기 인자와 제1,2 기준값을 각각 비교하는 기울기 비교단계, 및 기울기 비교단계의 결과에 따라 압축기가 켜진 상태에서 기울기 인자가 제1 기준값 보다 커질 경우 압축기를 끄고 그 이후 기울기 인자가 제2 기준값 보다 작아질 경우 다시 압축기를 켜는 압축기 제어 단계를 포함한다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 공조장치 제어시스템 및 제어방법에 따르면, 네비게이션의 고도정보를 이용하여 도로의 기울기를 판단하는바 각종 기울기 센서 등이 필요하지 않고 원가의 상승이 없으며, 정밀한 제어와 선택적인 제어를 통하여 차량의 주행감과 연비를 향상시키고 출력저하를 방지하며 배기가스 역시 저감된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 공조장치 제어시스템 및 제어방법에 대하여 살펴본다.

우선, 도 1을 참고하여 차량용 공조장치 제어시스템을 살펴본다. 차량용 공조장치 제어시스템은 크게 네비게이션(30)과 제어부(50)로 구성된다. 네비게이션(30)은 일정 시점 간격으로 도로의 고도정보를 수신하여 전달한다. 고도정보는 위성으로부터 직접 수신될 수도 있으며 네비게이션(30)에 내장된 지도의 고도정보가 이용될 수도 있다.

제어부(50)는 그 고도정보를 받아 각 시점간의 고도차를 계산하며 이를 이용하여 도로의 기울기 인자를 산출하고, 그 기울기 인자와 기준값을 계속적으로 비교하여 기준값 보다 커지면 압축기를 끄고, 기울기 인자가 기준값 보다 작아지면 압축기가 가동되도록 한다. 기울기 인자란 현재 도로의 기울기를 대표하는 대표값으로서, 이는 일정 시간간격에 있어서 고도차를 시간차로 나누는 방법이나 주행거리 와 고도차를 이용하여 기울기 자체를 구하는 방법 등으로 산출될 수 있다.

또한, 제어부(50)는 그 기준값이 제1 기준값과 그보다 작은 제2 기준값으로 구성되어, 압축기(70)가 켜진 상태에서 기울기 인자가 제1 기준값 보다 커질 경우 압축기(70)를 끄고, 그 이후 기울기 인자가 제2 기준값 보다 작아질 경우 다시 압축기(70)를 켜도록 함이 바람직하다. 이는 경우에 따라 제1 기준값과 제2 기준값을 같게 놓을 수도 있고, 다르게 놓을 수도 있게 하여 상황에 따라 선택이 가능하도록 하기 위함이다. 또한 이하의 절약모드(10)에는 그 선택이 유용하다.

제어부(50)는 증발기의 온도를 기준으로 선택적으로 압축기(70)가 가동 또는 정지되도록 하는 절약모드(10)가 선택된 경우에만 압축기(70)를 제어하도록 함이 바람직하다. 절약모드(10)란, 일반적으로 증발기의 경우 동결을 방지하기 위하여 0℃ 에서 압축기(70)의 가동을 정지시키는데 그 온도를 5℃ 내지 10℃로 높여 압축기(70)의 가동시간을 줄임으로써 엔진효율을 극대화하는 모드이다. 즉, 운전자는 절약모드(10)를 선택함으로써 냉방을 줄이는 대신 출력과 연비를 개선하고자 하는 것인바, 본 발명의 제어부(50) 역시 절약모드(10)에서만 작동하도록 함이 일반적인 운전자의 성향에 부합하기 때문이다.

도 2를 참고하여 차량용 공조장치 제어방법을 살펴본다.

차량용 공조장치 제어방법은, 증발기의 온도를 기준으로 선택적으로 압축기가 가동 또는 정지되도록 하는 절약모드가 선택되었는지 판단하는 절약모드 선택단계, 절약모드가 선택된 경우 차량의 네비게이션으로부터 일정 시점마다 도로의 고도정보를 수신하고 각 시점간의 고도차를 계산하며 이를 이용하여 도로의 기울기 인자를 산출하는 정보수신 및 연산단계, 제1 기준값과 그보다 작은 제2 기준값이 마련되어 상기 기울기 인자와 제1,2 기준값을 각각 비교하는 기울기 비교단계, 및 기울기 비교단계의 결과에 따라 압축기가 켜진 상태에서 기울기 인자가 제1 기준값 보다 커질 경우 압축기를 끄고 그 이후 기울기 인자가 제2 기준값 보다 작아질 경우 다시 압축기를 켜는 압축기 제어단계를 포함한다.

시간의 순서에 따라 그 흐름을 살펴보면, 우선 에어컨이 켜진 상태에서 운행자가 절약모드를 선택(S10)한 경우 네비게이션은 고도정보를 수신하고, 제어부는 상기 방식에 따라 기울기 인자를 산출(S20)한다. 산출된 기울기 인자를 제1 기준값과 계속적으로 비교(S30)하여 기울기 인자가 제1 기준값보다 커질 경우 압축기를 끈다(S40). 즉 일정수준 이상의 등판로에서는 압축기를 정지시켜 엔진의 효율을 상승시키기 위함이다. 네비게이션은 계속적으로 고도정보를 수신하고, 제어부는 기울기 인자를 산출(S50)한다. 산출된 기울기 인자를 제2 기준값과 계속적으로 비교(S60)하여 기울기 인자가 제2 기준값 보다 작아질 경우 압축기를 가동한다(S70). 즉, 일정수준 이하의 내리막로에서는 압축기를 가동시켜 엔진의 효율을 저하시키지 않으면서도 냉방을 하기 위함이다. 이 상태에서 계속적으로 기울기 인자를 산출하고 제1 기준값과 비교하는 과정을 되풀이하며 도로의 기울기에 따라 압축기를 가동 또는 정지시킨다. 단, 상기 과정은 에어컨이나 절약모드를 해제할 경우 자동적으로 종료됨은 자명하다할 것이다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공조장치 제어시스템의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공조장치 제어방법의 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 절약모드 스위치 30 : 네비게이션

50 : 제어부 70 : 압축기

S10 : 절약모드 선택단계 S20 : 제1 정보수신 및 연산단계

S30 : 제1 기울기 비교단계 S40 : 압축기 제어단계

S50 : 제2 정보수신 및 연산단계 S60 : 제2 기울기 비교단계

S70 : 압축기 제어단계

Claims (4)

1. 일정 시점 간격으로 도로의 고도정보를 수신하여 전달하는 네비게이션; 및

   그 고도정보를 받아 각 시점간의 고도차를 계산하며 이를 이용하여 도로의 기울기 인자를 산출하고, 그 기울기 인자와 기준값을 계속적으로 비교하여 기준값 보다 커지면 압축기를 끄고, 기울기 인자가 기준값 보다 작아지면 압축기를 켜는 제어부;를 포함하는 차량용 공조장치 제어시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는, 그 기준값이 제1 기준값과 그보다 작은 제2 기준값으로 구성되어, 압축기가 켜진 상태에서 기울기 인자가 제1 기준값 보다 커질 경우 압축기를 끄고, 그 이후 기울기 인자가 제2 기준값 보다 작아질 경우 다시 압축기를 켜는 차량용 공조장치 제어시스템.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제어부는, 증발기의 온도를 기준으로 선택적으로 압축기가 가동 또는 정지되도록 하는 절약모드가 선택된 경우에만 압축기를 제어하는 차량용 공조장치 제어시스템.
4. 증발기의 온도를 기준으로 선택적으로 압축기가 가동 또는 정지되도록 하는 절약모드가 선택되었는지 판단하는 절약모드 선택단계;

   상기 절약모드가 선택된 경우, 차량의 네비게이션으로부터 일정 시점마다 도 로의 고도정보를 수신하고, 각 시점간의 고도차를 계산하며, 이를 이용하여 도로의 기울기 인자를 산출하는 정보수신 및 연산단계;

   제1 기준값과 그보다 작은 제2 기준값이 마련되어, 상기 기울기 인자와 제1,2 기준값을 각각 비교하는 기울기 비교단계; 및

   상기 기울기 비교단계의 결과에 따라, 압축기가 켜진 상태에서 기울기 인자가 제1 기준값 보다 커질 경우 압축기를 끄고, 그 이후 기울기 인자가 제2 기준값 보다 작아질 경우 다시 압축기를 켜는 압축기 제어단계;를 포함하는 차량용 공조장치 제어방법.

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