KR20090061995A - An air conditioner for a hybrid electric vehicle and the control method thereof - Google Patents

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Abstract

An air conditioner for a hybrid electric vehicle and a control method thereof are provided to save electrical energy by collecting lost energy and storing the collected energy as liquefied refrigerant and using the collected energy. An air conditioner for a hybrid electric vehicle driven with an engine(1) and an electric motor(2) comprises a compressor. The compressor is connected to a driving output shaft(4) of a transmission(3) connected to the engine and the electric motor. The compressor is operated by using regenerative braking in vehicle stopping. The liquid coolant is stored in a reservoir tank(7) with the operation of the compressor so that the cooling performance is maintained even though the engine is not run in the idle driving and driving. The compressor forms an air conditioning circuit with a condenser(6), the reservoir tank, an expansion valve(8) and an evaporator(9). The reservoir tank comprises an inner tank(10) and an outer tank(11). The inner tank stores liquefied refrigerant. The outer tank stores the refrigerant of the gas state.

Description

하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치 및 그 제어방법 {an air conditioner for a hybrid electric vehicle and the control method thereof}An air conditioner for a hybrid electric vehicle and the control method

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 구동출력축에 에어컨 컴프레셔를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔의 작동으로 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner device and a control method of a hybrid electric vehicle, and more particularly, by connecting the air conditioner compressor to the drive output shaft to enable the compressor to operate by regenerative braking when the vehicle is stopped, the liquid refrigerant by the operation of the compressor By storing the idler (IDLE) and to maintain the cooling performance without driving the engine when driving in the city.

본 발명이 관계하는 하이브리드 전기자동차는 동력원을 복수개 사용하는 것으로, 이는 통상적으로 가솔린이나 경유, 천연가스 등을 사용하는 내연기관과 전기를 사용하는 전기모터를 접목하여 구동 동력원으로 사용하고 있다.The hybrid electric vehicle according to the present invention uses a plurality of power sources, which are commonly used as a driving power source by combining an internal combustion engine using gasoline, diesel, natural gas and the like and an electric motor using electricity.

상기의 하이브리드 전기자동차는 도심지역에서의 저속 운행이나 최초 출발 시 에너지의 효율과 주변 환경을 고려하여 전기모터의 구동으로 자동차를 운행하고, 도심 외곽의 지역이나 고속 주행시 에너지 효율성을 감안하여 내연기관의 구동 을 통해 운행을 진행한다.The above-mentioned hybrid electric vehicle operates the motor by driving the electric motor in consideration of the energy efficiency and the surrounding environment at low speed or initial departure in the urban area, and in consideration of the energy efficiency in the area or the high speed driving outside the city area Drive through the drive.

상기 하이브리드 전기자동차는 기본적으로 아이들 스톱모드 기능을 구현하여야 하는데, 이 때, 가장 큰 문제점은 아이들 스톱모드에서 편의장치인 에어컨의 에어컨 컴프레서가 엔진의 구동 정지에 따라 그 작동이 멈추게 되어 에어컨디셔너의 기능을 유지할 수 없다는 것이다.The hybrid electric vehicle basically implements an idle stop mode function. The biggest problem is that the air conditioner compressor of the air conditioner, which is a convenience device in the idle stop mode, stops its operation as the engine stops operating. It cannot be maintained.

이렇게 하이브리드 전지자동차 중 주, 정차 중 에어컨 기능이 멈춰져 날씨가 매우 더운 여름에 운전자나 탑승자에게 쾌적한 실내환경을 제공할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.Thus, the air conditioner function of the hybrid battery car was stopped during the main and stop, and thus there was a problem in that it was not possible to provide a comfortable indoor environment to the driver or the occupant during the hot weather.

한편 종래에 있어서 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치는 엔진에 컴프레셔를 연결하여 엔진의 회전동력을 사용하고 있기 때문에 에어컨 작동시에 반드시 엔진이 작동되어야 한다.Meanwhile, in the related art, the air conditioner of the hybrid electric vehicle uses the rotational power of the engine by connecting a compressor to the engine, so the engine must be operated when the air conditioner is operated.

또한 전기모터를 컴프레셔에 연결하거나 일체화시켜 전기에너지를 컴프레셔에 공급하게 되므로 엔진 작동과 함께 전기를 소모하게 되어 연비 효율이 낮아지는 경향이 있었다.In addition, since the electric motor is connected to or integrated with the compressor to supply electric energy to the compressor, the fuel consumption efficiency tends to be lowered as the engine is consumed with operation.

이를 극복하기 위하여 냉매를 순환시키는 시스템 내의 효율을 높이거나 각종 로직(LOGIC)을 최적화하는 기술들이 제안되고 있는 실정이며, 히터펌프를 이용하여 냉방 효율을 높이는 방법 등이 제안되었지만 큰 실효를 거두지 못하고 있는 실정이었다.In order to overcome this problem, techniques for improving efficiency in the system for circulating refrigerant or optimizing various logics have been proposed, and methods for improving cooling efficiency by using a heater pump have been proposed, but they have not been very effective. It was a situation.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이아이들 및 도심 주행시에 엔진 구동 없이도 냉방성능을 유지할 수 있도록 하여 연비 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치 및 그 제어방법를 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is an air conditioner of a hybrid electric vehicle for improving fuel efficiency by maintaining cooling performance without driving an engine when children and urban driving and its It is to provide a control method.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진과 전기모터로 구동되는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치를 구성함에 있어서, 상기 엔진과 전기모터에 접속된 트랜스미션의 구동출력축에 에어컨 컴프레셔를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔의 작동으로 리저버탱크에 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 한 것이다.The present invention for achieving the above object in the configuration of the air conditioner of the hybrid electric vehicle driven by the engine and the electric motor, by connecting the air conditioner compressor to the drive output shaft of the transmission connected to the engine and the electric motor to regenerate when the vehicle is stopped The compressor can be operated using braking, and the compressor operates to store liquid refrigerant in the reservoir tank to maintain cooling performance without driving the engine during idle and city driving.

본 발명에 있어서 컴프레셔는 콘덴서, 리저버탱크, 팽창밸브, 증발기와 함께 일반적인 냉방회로를 구성하게 된다.In the present invention, the compressor constitutes a general cooling circuit together with a condenser, a reservoir tank, an expansion valve, and an evaporator.

본 발명에 있어서 리저버탱크는 액체상태의 냉매를 저장하는 내부탱크와, 기체 상태의 냉매를 저장하는 외부탱크의 2중 구조로 구성되며, 콘덴서와 접속되는 내부탱크의 입구에는 체크밸브와 스크린필터가 설치되고, 팽창밸브와 접속되는 내부탱크의 출구에는 제1솔레노이드밸브가 설치되며, 내부탱크)의 내부 상부에 제습 층이 설치된다.In the present invention, the reservoir tank is composed of a double structure of the inner tank for storing the refrigerant in the liquid state, and the outer tank for storing the refrigerant in the gas state, the check valve and the screen filter at the inlet of the inner tank connected to the condenser A first solenoid valve is installed at an outlet of the inner tank connected to the expansion valve, and a dehumidification layer is installed at an upper portion of the inner tank.

또한 에어컨 컨트롤의 입력측에는 콘덴서 출력측에 설치되는 압력센서, 유량센서, 히터컨트롤 에어컨 스위치, 브레이크 페달신호가 입력되는 전자컨트롤유니트(ECU)가 접속되고, 에어컨 컨트롤의 출력측에는 리저버탱크 내부탱크 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브, 구동출력축의 구동력을 컴프레셔에 전달하는 컴프레셔 클러치, 리저버탱크 외부탱크와 증발기, 컴프레셔에 접속되는 3방밸브, 콘덴서의 출구측과 리저버탱크 외부탱크 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브가 접속된다.On the input side of the air conditioner control, a pressure sensor, a flow sensor, a heater control air conditioner switch, and an electronic control unit (ECU) to which a brake pedal signal is input are connected to the input side of the condenser output. The first solenoid valve to be installed, the compressor clutch for transmitting the driving force of the drive output shaft to the compressor, the reservoir tank external tank and evaporator, the three way valve connected to the compressor, the second solenoid installed between the outlet side of the condenser and the reservoir tank The valve is connected.

한편 본 발명의 하이브리드 전기자동차 에어컨 장치의 제어방법은 에어컨 스위치 온인가를 판단하는 단계; 에어컨 스위치 온이면 제1솔레노이드밸브를 개방하고 엑셀레이터 급가속 상태인가를 판단하는 단계; 엑셀레이터 급가속이 아닌 경우 브레이크 작동인가를 판단하는 단계; 브레이크 작동이면 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었는가를 판단하는 단계; 리저버탱크 내에 액화 냉매가 완충되지 않았으면 컴프레셔를 작동하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프하는 단계; 로 이루어진 것이며, 아울러 에어컨 스위치 오프이면 제1솔레노이드밸브를 오프하는 단계;로 이루어지며, 엑셀레이터 급가속 상태이거나 브레이크 작동이 아니거나 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었으면 컴프레셔를 오프하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 개방하는 단계;로 이루어진 것이다.On the other hand, the control method of the hybrid electric vehicle air conditioner of the present invention comprises the steps of determining whether the air conditioner switch on; If the air conditioner is switched on, opening the first solenoid valve and determining whether the accelerator is in an acceleration state; Determining whether the brake is operated when the accelerator is not accelerated; Determining whether liquefied refrigerant is filled in the reservoir tank when the brake is operated; Operating the compressor and turning off the three-way valve and the second solenoid valve if the liquefied refrigerant is not buffered in the reservoir tank; If the air conditioner is switched off, the first solenoid valve is turned off. If the accelerator is accelerated, the brake is not activated, or the liquefied refrigerant is filled in the reservoir tank, the compressor is turned off. Opening the solenoid valve;

본 발명에 의하면 손실되는 에너지를 회수하여 이를 액화상태의 냉매로 저장 한 후 사용함으로써 에어컨 온(ON)시 항상 소비되던 엔진 가동 및 전기에너지를 절약할 수 있게 되어 연비를 향상시킬 수 있게 되며, 제동시에 구동출력축의 에너지를 빼앗아 사용함으로써 제동력을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.According to the present invention, by recovering the lost energy and storing it as a liquefied refrigerant, it is possible to save engine operation and electrical energy that is always consumed when the air conditioner is on, thereby improving fuel economy. At the same time, the braking force can be improved by taking away the energy of the drive output shaft.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the specific technical details of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 한 실시예의 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 리저버탱크 상세 구성도가 도시되어 있다.1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed block diagram of a reservoir tank of the embodiment.

본 발명은 엔진(1)과 전기모터(2)로 구동되는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치를 구성함에 있어서, 상기 엔진(1)과 전기모터(2)에 접속된 트랜스미션(3)의 구동출력축(4)에 에어컨 컴프레셔(5)를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔(5)를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔(5)의 작동으로 리저버탱크(7)에 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진(1) 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 하여서 되는 것이다.The present invention constitutes an air conditioner of a hybrid electric vehicle driven by an engine (1) and an electric motor (2), the drive output shaft (4) of the transmission (3) connected to the engine (1) and the electric motor (2). Air conditioner compressor (5) is connected to enable the compressor (5) to operate by regenerative braking when the vehicle is stopped, and by operating the compressor (5) to store the liquid refrigerant in the reservoir tank (7) And cooling performance without driving the engine 1 during urban driving.

본 발명에 있어서 컴프레셔(5)는 콘덴서(6), 리저버탱크(7), 팽창밸브(8), 증발기(9)와 함께 일반적인 냉방회로를 구성하게 된다.In the present invention, the compressor 5 together with the condenser 6, the reservoir tank 7, the expansion valve 8, and the evaporator 9 constitutes a general cooling circuit.

본 발명에 있어서 리저버탱크(7)는 액체상태의 냉매를 저장하는 내부탱크(10)와, 기체 상태의 냉매를 저장하는 외부탱크(11)의 2중 구조로 구성되며, 콘 덴서(6)와 접속되는 내부탱크(10)의 입구에는 체크밸브(12)와 스크린필터(13)가 설치되고, 팽창밸브(8)와 접속되는 내부탱크(10)의 출구에는 제1솔레노이드밸브(14)가 설치되며, 내부탱크(10)의 내부 상부에 제습층(16)이 설치된다.In the present invention, the reservoir tank 7 is composed of a dual structure of the inner tank 10 for storing the refrigerant in the liquid state, and the outer tank 11 for storing the refrigerant in the gas state, the capacitor (6) and A check valve 12 and a screen filter 13 are installed at the inlet of the inner tank 10 to be connected, and a first solenoid valve 14 is installed at the outlet of the inner tank 10 connected to the expansion valve 8. Dehumidification layer 16 is installed on the inner upper portion of the inner tank (10).

본 발명에 있어서 콘덴서(6)에서 액화된 냉매가 리저버탱크 내부탱크(10) 입구의 체크밸브(12)를 통해 리저버탱크 내부탱크(10)로 유입되면 체크밸브(12)는 내부탱크(10) 내에 유입된 액상 냉매가 역류하지 못하도록 하며, 액상 냉매는 스크린필터(13)를 거쳐 이물질 정제후 제습층(16)을 거쳐 내부탱크(10)에 저장된다.In the present invention, when the refrigerant liquefied in the condenser 6 is introduced into the reservoir tank inner tank 10 through the check valve 12 at the inlet of the reservoir tank inner tank 10, the check valve 12 is the inner tank 10. The liquid refrigerant introduced therein is prevented from flowing back, and the liquid refrigerant is stored in the inner tank 10 through the dehumidification layer 16 after the foreign matter refining through the screen filter 13.

상기 내부탱크(10)에 저장된 냉매의 액화량은 내부탱크(10)에 설치된 유량센서(15)에 의해 수시로 에어컨 컨트롤(20; A/CON CONTROL)에 피드백되며, 내부탱크(10)에 액화 냉매가 부족할 때에는 컴프레셔(5)를 작동시켜 액화 냉매를 보충하고, 만충시에는 컴프레셔(5)를 오프시켜 냉매를 일정하게 유지하게 된다.The liquefaction amount of the refrigerant stored in the inner tank 10 is fed back to the air conditioner control 20 (A / CON CONTROL) from time to time by the flow sensor 15 installed in the inner tank 10, the liquefied refrigerant in the inner tank 10 When there is a shortage, the compressor 5 is operated to replenish the liquefied refrigerant, and when it is full, the compressor 5 is turned off to keep the refrigerant constant.

또한 상기 내부탱크(10)에 저장된 액화 냉매는 내부탱크(10) 출구에 설치된 제1솔레노이드밸브(14) 개방시에 내부 압력에 의해 팽창밸브(8)로 공급되며, 전자식 팽창밸브를 사용하게 되면 제1솔레노이드밸브(14)와 팽창밸브(8)의 기능을 통합할 수 있게 된다.In addition, the liquefied refrigerant stored in the inner tank 10 is supplied to the expansion valve 8 by the internal pressure at the time of opening the first solenoid valve 14 installed at the outlet of the inner tank 10, when the electronic expansion valve is used It is possible to integrate the functions of the first solenoid valve 14 and the expansion valve (8).

외부탱크(11)에는 컴프레셔(5)가 작동하지 않을 때에 증발기(9)를 거쳐 기화된 냉매가 저장되고, 이 기화 냉매는 컴프레셔(5) 작동시에 저압(통상 1~3bar)의 상태로 유지되며, 컴프레셔(5) 오프 및 에어컨 작동시에 에어컨 시스템 내부가 평형상태가 될 때까지 기체 냉매를 포집하는 공간이 되어 냉매가 내부탱크(10)의 고압구간과 외부탱크(11)의 저압구간으로 유동되도록 하는 역할을 한다.The external tank 11 stores the vaporized refrigerant through the evaporator 9 when the compressor 5 does not operate, and the vaporized refrigerant is kept at a low pressure (usually 1 to 3 bar) during the operation of the compressor 5. When the compressor 5 is turned off and the air conditioner is operated, it is a space for collecting the gas refrigerant until the inside of the air conditioner system is in equilibrium, and the refrigerant flows into the high pressure section of the inner tank 10 and the low pressure section of the outer tank 11. It serves to flow.

도 3에는 동 실시예의 에어컨 컨트롤 입력부 및 출력부 구성도가 도시되어 있는 바, 에어컨 컨트롤(20)의 입력측에는 콘덴서(6) 출력측에 설치되는 압력센서(17), 유량센서(15), 히터컨트롤 에어컨 스위치(18), 브레이크 페달신호가 입력되는 전자컨트롤유니트(19; ECU)가 접속되고, 에어컨 컨트롤(20)의 출력측에는 리저버탱크 내부탱크(10) 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브(14), 구동출력축(3)의 구동력을 컴프레셔(5)에 전달하는 컴프레셔 클러치(21), 리저버탱크 외부탱크(11)와 증발기(9), 컴프레셔(5)에 접속되는 3방밸브(22), 콘덴서(6)의 출구측과 리저버탱크 외부탱크(11) 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브(23)가 접속된다.3 is a block diagram of the air conditioner control input unit and the output unit of the same embodiment, the pressure sensor 17, the flow sensor 15, the heater control installed on the output side of the condenser 6 on the input side of the air conditioner control 20 An air conditioner switch 18 and an electronic control unit 19 (ECU) to which a brake pedal signal is input are connected, and a first solenoid valve 14 provided at an outlet side of the reservoir tank inner tank 10 at an output side of the air conditioner control 20. ), The compressor clutch 21 for transmitting the driving force of the drive output shaft 3 to the compressor 5, the three-way valve 22 connected to the reservoir tank outer tank 11, the evaporator 9, and the compressor 5, The second solenoid valve 23 provided between the outlet side of the condenser 6 and the reservoir tank outer tank 11 is connected.

도면부호중 미설명부호 24는 릴리프밸브이다.Reference numeral 24 in the drawing denotes a relief valve.

상기와 같이 구성된 본 발명은 기존의 에어컨 장치의 리저버탱크(7)를 액화 냉매를 저장할 수 있는 내부탱크(10)와 기체 냉매를 저장할 수 있는 외부탱크(11)로 구성한 것으로, 컴프레셔(5)가 작동하지 않아도 내부탱크(10)에 저장된 고압의 액화 냉매와 외부탱크(11)에 저장된 저압의 기체 냉매의 압력차를 이용하여 일정시간 냉방성능을 유지할 수 있게 된다.The present invention configured as described above is composed of the reservoir tank (7) of the existing air conditioner device consisting of an inner tank (10) capable of storing liquefied refrigerant and an outer tank (11) capable of storing gas refrigerant, the compressor (5) Even without operation, it is possible to maintain the cooling performance for a predetermined time by using the pressure difference between the high pressure liquefied refrigerant stored in the inner tank 10 and the low pressure gas refrigerant stored in the outer tank 11.

즉, 본 발명에 있어서는 제동 및 내리막 주행시 구동출력축(4)에 접속된 컴프레셔(5)가 구동출력축(4)의 회전에너지를 이용하여 냉매를 액화시켜 저장할 수 있게 되며, 그에 따라 에어컨 작동시에 컴프레셔(5)가 작동되지 않아도 리저버탱크 내부탱크(10)와 외부탱크(11)의 압력차에 의해 팽창밸브(8)를 작동시켜 증발기(9)에서 냉매가 기화되도록 함으로써 정상적인 냉방성능을 일정시간동안 유지할 수 있게 된다.That is, in the present invention, the compressor 5 connected to the drive output shaft 4 during braking and downhill driving can liquefy and store the refrigerant by using the rotational energy of the drive output shaft 4, and thus the compressor at the time of operating the air conditioner. Even if (5) is not operated, the expansion valve 8 is operated by the pressure difference between the reservoir tank inner tank 10 and the outer tank 11 so that the refrigerant is evaporated in the evaporator 9 for a normal cooling performance for a predetermined time. It can be maintained.

이처럼 본 발명에 있어서는 손실되는 에너지를 회수하여 이를 액화상태의 냉매로 저장한 후 사용함으로써 에어컨 온(ON)시 항상 소비되던 엔진 가동 및 전기에너지를 절약할 수 있게 되어 연비를 향상시킬 수 있게 되며, 제동시에 구동출력축(4)의 에너지를 빼앗아 사용함으로써 제동력을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, in the present invention, by recovering the energy lost and storing it as a liquefied refrigerant, it is possible to save engine operation and electrical energy that is always consumed when the air conditioner is on, thereby improving fuel economy. By braking the energy of the drive output shaft 4 during braking, the braking force can be improved.

도 4a 내지 도 4c까지에는 본 발명의 작동상태를 나타낸 냉방회로도가 도시되어 있는 바, 도 4a와 같이 통상적인 작동모드인 에어컨 온 및 컴프레셔 작동시의 경우 차량 제동 및 내리막 주행시에 컴프레셔(5)가 작동되며, 시스템 내부로 냉매가 흐르게 되고, 콘덴서(6)의 출구측과 리저버탱크 외부탱크(11) 사이의 바이패스라인에 설치되는 제2솔레노이드밸브(23)는 오프되어 바이패스라인이 밀폐되고, 리저버탱크(7) 내의 냉매는 적정량까지 보충된다.4A to 4C, there is shown a cooling circuit diagram showing an operating state of the present invention. As shown in FIG. 4A, in the case of the air conditioner on and the compressor operation, which is a normal operation mode, the compressor 5 is applied when the vehicle is braked and downhill. The refrigerant flows into the system, and the second solenoid valve 23 installed in the bypass line between the outlet side of the condenser 6 and the reservoir tank outer tank 11 is turned off to seal the bypass line. The refrigerant in the reservoir tank 7 is replenished to an appropriate amount.

도 4b와 같이 에어컨 온 상태에서 컴프레셔(5)가 작동되지 않게 되는 경우 아이들(IDLE)시 엔진이 정지되고, 구동출력축(4)도 정지되면 제2솔레노이드밸브(23)가 개방되어 액상 냉매는 리저버탱크 내부탱크(10)에서 팽창밸브(8)를 거쳐 증발기(9)로 흐르게 되고, 증발기(9)에서 기화된 냉매는 리저버탱크 외부탱크(11)에 채워지게 되며, 고압부(팽창밸브 이전부위)와 저압부(팽창밸브 이후부위)의 압력이 평형이 될 때까지 액체 냉매가 팽창밸브(8)로 흘러 정상적인 냉방이 유지된다.When the compressor 5 is not operated when the air conditioner is turned on as shown in FIG. 4B, when the engine is idle, the second solenoid valve 23 is opened when the driving output shaft 4 is also stopped, and the liquid refrigerant is stored in the reservoir. In the tank inner tank (10) flows through the expansion valve (8) to the evaporator (9), and the vaporized refrigerant in the evaporator (9) is filled in the reservoir tank outer tank (11), the high pressure portion (before expansion valve) The liquid refrigerant flows to the expansion valve 8 until the pressure of the low pressure part (after the expansion valve) is balanced to maintain normal cooling.

그리고 도 4c와 같이 에어컨 오프시에는 저장된 액화 냉매의 배출을 막기 위해 리저버탱크 내부탱크(10) 출구측의 제1솔레노이드밸브(14)가 오프되며, 이 때 액화 냉매는 내부탱크(10)에 저장되어 에어컨 온시에 즉시 배출될 수 있게 된다.When the air conditioner is turned off as shown in FIG. 4C, the first solenoid valve 14 at the outlet side of the reservoir tank inner tank 10 is turned off to prevent discharge of the stored liquefied refrigerant, and the liquefied refrigerant is stored in the inner tank 10. It can be discharged immediately when the air conditioner turns on.

도 5에는 본 발명의 작동상태별 리저버탱크 압력그래프가 도시되어 있다.5 is a reservoir tank pressure graph according to the operating state of the present invention.

도 5와 같이 본 발명에 있어서 초기 에어컨 작동 및 콤프레셔 작동구간에는 리저버탱크 내부탱크의 액상 냉매의 압력이 높게 되는 동시에 리저버 탱크 외부탱크의 기체 냉매의 압력이 낮게 되고, 아이들(IDLE), 정속주행시, 급가속시에 에어컨 작동상태에서 컴프레셔가 오프되는 경우 액상 냉매의 압력이 점차 저하되는 동시에 기상 냉매의 압력이 점차 상승되며, 브레이크 작동시나 리저버탱크 내에 액상 냉매가 부족하여 다시 컴프레셔가 작동되면 액상 냉매의 압력이 높게 되는 동시에 리저버 탱크 외부탱크의 기체 냉매의 압력이 낮게 되는 원래 상태를 회복하게 된다.In the present invention, as shown in Figure 5 the initial air conditioner operation and the compressor operating section the pressure of the liquid refrigerant in the reservoir tank inner tank is high while at the same time the pressure of the gas refrigerant in the reservoir tank outer tank is lowered, idle (IDLE), during constant speed driving, When the compressor is turned off while the air conditioner is operating at a rapid acceleration, the pressure of the liquid refrigerant decreases gradually and the pressure of the gaseous refrigerant gradually increases, and when the compressor is operated again due to the lack of liquid refrigerant in the brake operation or the reservoir tank, At the same time as the pressure is increased, the original state of the pressure of the gas refrigerant in the reservoir tank outer tank is lowered.

한편 도 6에는 본 발명의 제어 흐름도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 하이브리드 전기자동차 에어컨 장치의 제어방법은 에어컨 스위치 온인가를 판단하는 단계; 에어컨 스위치 온이면 제1솔레노이드밸브를 개방하고 엑셀레이터 급가속 상태인가를 판단하는 단계; 엑셀레이터 급가속이 아닌 경우 브레이크 작동인가를 판단하는 단계; 브레이크 작동이면 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었는가를 판단하는 단계; 리저버탱크 내에 액화 냉매가 완충되지 않았으면 컴프레셔를 작동하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프하는 단계; 로 이루어진 것이다.6 shows a control flowchart of the present invention, the control method of the hybrid electric vehicle air conditioner of the present invention includes: determining whether the air conditioner is switched on; If the air conditioner is switched on, opening the first solenoid valve and determining whether the accelerator is in an acceleration state; Determining whether the brake is operated when the accelerator is not accelerated; Determining whether liquefied refrigerant is filled in the reservoir tank when the brake is operated; Operating the compressor and turning off the three-way valve and the second solenoid valve if the liquefied refrigerant is not buffered in the reservoir tank; It consists of.

아울러 본 발명의 하이브리드 전기자동차 에어컨 장치의 제어방법은 에어컨 스위치 오프이면 제1솔레노이드밸브를 오프하는 단계;로 이루어지며, 엑셀레이터 급가속 상태이거나 브레이크 작동이 아니거나 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었으면 컴프레셔를 오프하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 개방하는 단계;로 이 루어진 것이다.In addition, the control method of the hybrid electric vehicle air conditioner of the present invention comprises the step of turning off the first solenoid valve when the air conditioner is switched off, and if the liquefied refrigerant in the accelerator tank or brake operation is not filled or the reservoir tank is full Off and opening the three-way valve and the second solenoid valve.

도 1은 본 발명의 한 실시예의 구성도1 is a block diagram of an embodiment of the present invention

도 2는 동 실시예의 리저버탱크 상세 구성도Figure 2 is a detailed configuration of the reservoir tank of the embodiment

도 3은 동 실시예의 에어컨 컨트롤 입력부 및 출력부 구성도3 is a block diagram of an air conditioner control input unit and an output unit of the embodiment;

도 4a 내지 도 4c까지에는 본 발명의 작동상태를 나타낸 냉방회로도4a to 4c is a cooling circuit diagram showing an operating state of the present invention

도 5는 본 발명의 작동상태별 리저버탱크 압력그래프5 is a reservoir tank pressure graph for each operating state of the present invention

도 6은 본 발명의 제어 흐름도6 is a control flowchart of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

1 : 엔진 2 : 전기모터1: engine 2: electric motor

3 : 트랜스미션 4 : 구동출력축3: transmission 4: drive output shaft

5 : 에어컨 컴프레셔 6 : 콘덴서5: air conditioner compressor 6: condenser

7 : 리저버탱크 8 : 팽창밸브7: reservoir tank 8: expansion valve

9 : 증발기 10 : 내부탱크9: evaporator 10: inner tank

11 : 외부탱크 12 : 체크밸브11: outer tank 12: check valve

13 : 스크린필터 14 : 제1솔레노이드밸브13 screen filter 14 first solenoid valve

15 : 유량센서 16 : 제습층15 flow sensor 16 dehumidification layer

17 : 압력센서 18 : 히터 컨트롤 에어컨 스위치17 pressure sensor 18 heater control air conditioner switch

19 : 전자컨트롤유니트 20 : 에어컨 컨트롤19: electronic control unit 20: air conditioning control

21 : 컴프레셔 클러치 22 : 3방밸브21: compressor clutch 22: 3-way valve

23 : 제2솔레노이드밸브23: second solenoid valve

Claims (6)

엔진(1)과 전기모터(2)로 구동되는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치를 구성함에 있어서, 상기 엔진(1)과 전기모터(2)에 접속된 트랜스미션(3)의 구동출력축(4)에 에어컨 컴프레셔(5)를 접속하여 자동차 정지시 회생제동을 이용하여 컴프레셔(5)를 작동시킬 수 있도록 하고, 컴프레셔(5)의 작동으로 리저버탱크(7)에 액상 냉매를 저장하여 아이들(IDLE) 및 도심 주행시에 엔진(1) 구동 없이도 냉방 성능을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치.In constructing the air conditioner of the hybrid electric vehicle driven by the engine 1 and the electric motor 2, the air conditioner is provided on the drive output shaft 4 of the transmission 3 connected to the engine 1 and the electric motor 2. The compressor 5 is connected to enable the compressor 5 to operate by regenerative braking when the vehicle is stopped, and the liquid refrigerant is stored in the reservoir tank 7 by the operation of the compressor 5 to idle the city and the city. An air conditioner of a hybrid electric vehicle, characterized by maintaining cooling performance without driving the engine (1) during driving. 제1항에 있어서, 컴프레셔(5)는 콘덴서(6), 리저버탱크(7), 팽창밸브(8), 증발기(9)와 함께 냉방회로를 구성하며, 리저버탱크(7)는 액체상태의 냉매를 저장하는 내부탱크(10)와, 기체 상태의 냉매를 저장하는 외부탱크(11)의 2중 구조로 구성한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치.The compressor (5) according to claim 1, wherein the compressor (5) forms a cooling circuit together with the condenser (6), the reservoir tank (7), the expansion valve (8), and the evaporator (9), and the reservoir tank (7) is a liquid refrigerant. The air conditioner of the hybrid electric vehicle, characterized in that composed of a dual structure of the inner tank (10) for storing the, and the outer tank (11) for storing the refrigerant in the gaseous state. 제2항에 있어서, 리저버탱크(7)는 콘덴서(6)와 접속되는 내부탱크(10)의 입구에 체크밸브(12)와 스크린필터(13)가 설치되고, 팽창밸브(8)와 접속되는 내부탱크(10)의 출구에 제1솔레노이드밸브(14)가 설치되며, 내부탱크(10)의 내부 상부에 제습층(16)이 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치.The reservoir tank (7) is provided with a check valve (12) and a screen filter (13) at the inlet of the inner tank (10) connected to the condenser (6) and connected to the expansion valve (8). A first solenoid valve (14) is installed at the outlet of the inner tank (10), the air conditioner device of a hybrid electric vehicle, characterized in that the dehumidification layer (16) is installed in the upper portion of the inner tank (10). 제3항에 있어서, 내부탱크(10)에 저장된 냉매의 액화량은 내부탱크(10)에 설치된 유량센서(15)에 의해 수시로 에어컨 컨트롤(20; A/CON CONTROL)에 피드백되며, 에어컨 컨트롤(20)의 입력측에는 콘덴서(6) 출력측에 설치되는 압력센서(17), 유량센서(15), 히터컨트롤 에어컨 스위치(18), 브레이크 페달신호가 입력되는 전자컨트롤유니트(19; ECU)가 접속되고, 에어컨 컨트롤(20)의 출력측에는 리저버탱크 내부탱크(10) 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브(14), 구동출력축(3)의 구동력을 컴프레셔(5)에 전달하는 컴프레셔 클러치(21), 리저버탱크 외부탱크(11)와 증발기(9), 컴프레셔(5)에 접속되는 3방밸브(22), 콘덴서(6)의 출구측과 리저버탱크 외부탱크(11) 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브(23)가 접속되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치.4. The liquid liquefaction amount of the refrigerant stored in the inner tank 10 is fed back to the air conditioner control 20 (A / CON CONTROL) from time to time by the flow sensor 15 installed in the inner tank 10. A pressure sensor 17, a flow sensor 15, a heater control air conditioner switch 18, and an electronic control unit 19 (ECU) to which a brake pedal signal is input are connected to an input side of the condenser 6, On the output side of the air conditioner control 20, the compressor clutch 21 for transmitting the driving force of the first solenoid valve 14, the drive output shaft 3, which is installed at the outlet of the reservoir tank inner tank 10, to the compressor 5, Second solenoid valve provided between the three-way valve 22 connected to the reservoir tank outer tank 11, the evaporator 9, and the compressor 5, the outlet side of the condenser 6 and the reservoir tank outer tank 11; An air conditioner device for a hybrid electric vehicle, characterized in that 23 is connected. 에어컨 스위치 온인가를 판단하는 단계; 에어컨 스위치 온이면 리저버탱크 내부탱크 출구측에 설치되는 제1솔레노이드밸브를 개방하고 엑셀레이터 급가속 상태인가를 판단하는 단계; 엑셀레이터 급가속이 아닌 경우 브레이크 작동인가를 판단하는 단계; 브레이크 작동이면 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었는가를 판단하는 단계; 리저버탱크 내에 액화 냉매가 완충되지 않았으면 컴프레셔를 작동하 고 리저버탱크 외부탱크와 증발기, 컴프레셔에 접속되는 3방밸브와, 콘덴서의 출구측과 리저버탱크 외부탱크 사이에 설치되는 제2솔레노이드밸브를 오프하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치의 제어방법.Determining whether the air conditioner switch is on; If the air conditioner is switched on, opening the first solenoid valve installed at the outlet side of the reservoir tank and determining whether the accelerator is in an acceleration state; Determining whether the brake is operated when the accelerator is not accelerated; Determining whether liquefied refrigerant is filled in the reservoir tank when the brake is operated; If the liquefied refrigerant is not buffered in the reservoir tank, operate the compressor and turn off the three-way valve connected to the reservoir tank external tank, the evaporator and the compressor, and the second solenoid valve installed between the outlet side of the condenser and the reservoir tank external tank. Making; Control method of an air conditioning device of a hybrid electric vehicle, characterized in that consisting of. 제5항에 있어서, 에어컨 스위치 오프이면 제1솔레노이드밸브를 오프하는 단계;로 이루어지며, 엑셀레이터 급가속 상태이거나 브레이크 작동이 아니거나 리저버탱크 내에 액화 냉매가 만충되었으면 컴프레셔를 오프하고 3방밸브와 제2솔레노이드밸브를 개방하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨 장치의 제어방법.The air conditioner of claim 5, wherein the air conditioner is switched off; turning off the first solenoid valve. If the accelerator is accelerated or not braked or liquefied refrigerant is filled in the reservoir tank, the compressor is turned off, and Opening the solenoid valve; Control method of the air conditioner device of a hybrid electric vehicle, characterized in that consisting of.
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