KR20090131928A - 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법 - Google Patents

자동차용 공조장치의 압축기 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090131928A
KR20090131928A KR1020080057930A KR20080057930A KR20090131928A KR 20090131928 A KR20090131928 A KR 20090131928A KR 1020080057930 A KR1020080057930 A KR 1020080057930A KR 20080057930 A KR20080057930 A KR 20080057930A KR 20090131928 A KR20090131928 A KR 20090131928A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compressor
vehicle
value
temperature
state
Prior art date
Application number
KR1020080057930A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101491143B1 (ko
Inventor
이정훈
오세원
김영민
백창현
Original Assignee
한라공조주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한라공조주식회사 filed Critical 한라공조주식회사
Priority to KR20080057930A priority Critical patent/KR101491143B1/ko
Publication of KR20090131928A publication Critical patent/KR20090131928A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101491143B1 publication Critical patent/KR101491143B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3208—Vehicle drive related control of the compressor drive means, e.g. for fuel saving purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00764—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3216—Control means therefor for improving a change in operation duty of a compressor in a vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3266—Cooling devices information from a variable is obtained related to the operation of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • B60H2001/3275—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the volume of a compressor

Abstract

본 발명은 자동차의 가속 또는 감속 상태에 따라 자동차 공조장치의 압축기의 냉매 토출용량을 제어하는 방법에 관한 것이다. 압축기(300)를 제어하기 위하여 차량상태정보와 설정온도에 따라 연산제어값을 산출하여, 상기 연산제어값에 따라 상기 압축기(300)의 토출용량을 제어하는 차량용 공조장치에 있어서, 차량의 구동상태정보에 의해 차량이 가속상태에 해당하는 것으로 판단된 경우, 상기 압축기(300)의 토출용량을 감소된 제어값에 따라 제어하고, 차량의 구동상태정보에 의해 차량이 감속상태에 해당하는 것으로 판단된 경우, 상기 압축기(300)의 토출용량을 소정의 증가된 제어값에 따라 제어하되: 상기 차량의 설정온도와 실제온도의 차이가 설정값 이상인 경우, 상기 압축기(300)의 토출용량을 상기 연산제어값에 따라 제어한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 가감속 상태에 따른 압축기의 토출용량 제어시, 차량 내의 쾌적성을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
공조장치, 압축기, ECV 듀티

Description

자동차용 공조장치의 압축기 제어방법{ Control method of a compressor of air conditioner for vehicle }
본 발명은 자동차용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 가속 또는 감속 상태에 따라 자동차 공조장치의 압축기의 냉매 토출용량을 제어하는 방법에 관한 것이다.
자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치에서 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 기상 냉매를 고온고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기로서는 일반적으로 사판식 압축기가 적용되고 있다.
사판식 압축기는 에어컨 스위치의 온/오프에 따라 구동되는데, 압축기가 구동되면 증발기의 온도가 하강 되고, 압축기가 정지되면 증발기의 온도가 상승 된다.
한편, 이러한 사판식 압축기로는 고정 용량형 타입과 가변 용량형 타입이 있다. 이들 압축기는 자동차 엔진의 회전력으로부터 동력을 전달받아 구동되는데, 상기 고정용량형 타입에는 전자 클러치가 구비되어 상기 압축기의 구동을 제어한다. 그러나 상기 전자클러치가 구비된 경우, 압축기의 구동시 또는 정지시 차량의 RPM이 유동하여 안정적인 차량운행을 방해하는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 클러치가 구비되지 않고, 상기 엔진의 구동과 함께 항상 압축기가 구동되며, 압축기의 사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 변화시킬 수 있는 가변 용량형 타입을 사용하고 있다.
이러한, 가변 용량형 사판식 압축기는 일반적으로 냉매 토출량의 조절을 위하여 사판의 경사각 조절을 위한 압력조절밸브를 사용하고 있는데 최근에는 전기적 제어에 의해 구동이 제어되는 사판 경사 조절 밸브(이하 'ECV'라 한다)가 사용되고 있다.
따라서, ECV가 채용된 가변 용량형 사판식 압축기의 경우 ECV의 듀티(duty) 또는 인가 전류치에 의해 사판의 기울기가 변화하게 되며, 사판의 기울기에 따라 압축기의 냉매 토출량이 결정된다.
결과적으로 ECV의 듀티 또는 인가 전류치에 따라 증발기로 공급되는 냉매량이 달라지게 되며, 이는 ECV의 듀티 또는 인가 전류치가 증발기 온도를 결정하는 주요 인자임을 의미한다(이하 압축기의 구동이라 하면, 상기 ECV 듀티가 0 이상으로 냉매가 토출되는 경우를 의미한다).
상기한 ECV 듀티는 전체 시간 중에 ECV가 온 되어 있는 시간을 백분율로 나타낸 값이다.
따라서, 듀티가 높은 경우 압축기의 냉매 토출이 증가하며, 낮은 경우는 감소하게 된다.
한편, 압축기의 구동 동력은 엔진의 회전으로부터 얻는데, 차량 가속시에는 압축기 구동률이 높으면 즉, 냉매 토출용량이 크면 이로 인한 동력의 소모가 커져 엔진에 부담이 될 수 있다. 반면에 차량 감속시에는 압축기의 구동률을 높임으로써 차량의 제동성을 향상시킬 수 있고, 연료가 공급되지 않는 시간을 연장하여 연비를 향상시킬 수 있다.
따라서 차량의 가속 또는 감속 상태를 판단하여 압축기에서 소요되는 토크를 조절함으로써 엔진의 부담을 줄이고 제동성을 향상시킴과 동시에 연비를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
그러나 이와 같이 차량의 가속 또는 감속을 판단하여 압축기의 냉매 토출용량을 강제 제어하는 경우, 차량의 실내온도와 설정온도 사이의 차이가 커져 차량 내의 쾌적성을 해한다는 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가감속 상태에 따른 압축기의 토출용량 제어시, 차량 내의 쾌적성을 유지할 수 있는 공조장치 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 압축기를 제어하기 위하여 차량상태정보와 설정온도에 따라 연산제어값을 산출하여, 상기 연산제어값에 따라 상기 압축기의 토출용량을 제어하는 차량용 공조장치에 있어서, 차량의 구동상태정보에 의해 차량이 가속상태에 해당하는 것으로 판단된 경우, 상기 압축기의 토출용량을 감소된 제어값에 따라 제어하고, 차량의 구동상태정보에 의해 차량이 감속상태에 해당하는 것으로 판단된 경우, 상기 압축기의 토출용량을 소정의 증가된 제어값에 따라 제어하되:상기 차량의 설정온도와 실제온도의 차이가 설정값 이상인 경우, 상기 압축기의 토출용량을 상기 연산제어값에 따라 제어한다.
또한 상기 압축기 제어방법은, 상기 압축기 제어방법은, 상기 압축기의 토출용량을 상기 증가 또는 감소된 제어값에 의하여 제어하는 상태에서 상기 연산제어값에 의한 제어 상태로의 전환시, 증가 또는 감소된 제어값 출력중에도 지속적으로 연산된 연산제어값을 초기값으로 하여 전환될 수 있다.
이때 상기 설정온도는, 증발기의 목표온도이고; 상기 실제온도는, 실제 측정 된 증발기의 현재온도가 될 수 있다.
여기서 상기 구동상태정보는, 차량의 속도, 엔진 회전수, 액셀러레이터 페달 각도, 스로틀(throttle) 밸브 개방도, APS(액셀러레이터 페달 신호) 값, 목표 엔진 회전수, 엔진 회전수 변화율, 차속 변화율, 압축기 허용토크량 중 하나 이상을 포함한다.
그리고 상기 감소된 제어값은, 상기 연산제어값을 일정비율로 감소시킨 값이고; 상기 증가된 제어값은, 상기 연산제어값을 일정비율로 증가시킨 값이 될 수 있다.
또한 상기 감소된 제어값은, 상기 연산제어값에서 외기온도에 따라 기설정된 감소량을 뺀 값이고; 상기 증가된 제어값은, 상기 연산제어값에서 외기온도에 따라 기설정된 증가량을 더한 값이 될 수도 있다.
한편 상기 압축기 제어방법은, 상기 압축기의 토출용량을 상기 증가 또는 감소된 제어값에 따라 제어시, 상기 공조장치에 구비된 템프 도어(temp door)의 개도각을 차량의 설정온도와 실제온도의 차이가 최소화되도록 조절할 수 있다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
즉, 가감속 상태에 따른 압축기의 토출용량 제어시, 차량 내의 쾌적성을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 압축기 제어방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명에 적용되는 가변용량형 사판식 압축기의 구성을 간단히 살펴보기로 한다.
도 1은 가변용량형 사판식 압축기의 내부구성을 도시한 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 실린더(10) 중앙을 관통하여서는 센터보어(11)가 형성되고, 상기 센터보어(11)를 방사상으로 둘러서는 상기 실린더(10)를 관통하게 다수개의 실린더보어(13)가 형성된다. 그리고, 상기 실린더보어(13)의 내부에는 피스톤(15)이 이동가능하게 설치되어, 상기 실린더보어(13) 내에서 냉매를 압축시킨다.
한편, 상기 실린더(10)의 일단에는 전방하우징(20)이 설치된다. 상기 전방하우징(20)은 상기 실린더(10)와 협력하여 내부에 크랭크실(21)을 형성한다.
그리고 상기 실린더(10)의 타단, 즉 상기 전방하우징(20)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(30)이 설치된다. 상기 후방하우징(30)에는 상기 실린더보어(13)와 선택적으로 연통되게 흡입실(31)이 형성된다. 이때, 상기 흡입실(31)은 상기 실린더보어(13)의 내부로 압축될 냉매를 전달하는 역할을 한다.
또한, 상기 후방 하우징(30)에는 토출실(33)이 형성된다. 상기 토출실(33)은 상기 후방하우징(30) 중 상기 실린더(10)와 마주보는 면의 중앙에 해당하는 영역에 형성된다. 상기 토출실(33)은 상기 실린더보어(13)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 머무르는 곳이다. 상기 후방하우징(30)의 일측에는 제어밸브(35)가 구비되는 데, 상기 제어밸브(35)는 상기 토출실(33)과 크랭크실(21) 사이의 유로의 개도를 조절하여 후술할 사판(48)의 각도를 조절하는 부분이다.
한편, 상기 실린더(10)의 센터보어(11)와 전방하우징(20)의 축공(23)을 관통하여 회전가능하게 구동축(40)이 설치된다. 상기 구동축(40)은 엔진에서 전달되는 구동력에 의해 회전된다. 상기 구동축(40)은 상기 실린더(10)와 전방하우징(20)에 베어링(42)에 의해 회전가능하게 설치된다.
그리고 상기 구동축(40)이 중앙을 관통하고, 구동축(40)과 일체로 회전되게 로터(44)가 상기 크랭크실(21)에 설치된다. 이때, 상기 로터(44)는 대략 원판상으로 상기 구동축(40)에 고정되어 설치되고, 상기 로터(44)의 일면에는 힌지아암(46)이 돌출되어 형성된다.
상기 구동축(40)에는 사판(48)이 상기 로터(44)와 힌지결합되어 함께 회전되도록 설치된다. 상기 사판(48)은 압축기의 토출용량에 따라 상기 구동축(40)에 각도가 가변되게 설치된다. 즉, 상기 구동축(40)의 길이방향에 대해 직교한 상태 또는 구동축(40)에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태 사이에 있도록 된다. 상기 사판(48)은 그 가장자리(50)가 상기 피스톤(15)들과 슈(50)를 통해 연결된다. 즉, 상기 피스톤(15)의 연결부(17)에 상기 사판(48)의 가장자리가 슈(50)를 통해 연결되어 사판(48)의 회전에 의해 상기 피스톤(15)이 실린더보어(13)에서 직선왕복운동하도록 한다.
상기 사판(48)에는 상기 로터(44)의 힌지아암(46)과 연결되는 연결아암(52)이 돌출되어 형성된다. 상기 연결아암(52)의 선단에는 연결아암(52)의 길이방향에 직교하는 방향으로 힌지핀(54)이 설치되는데, 상기 힌지핀(54)은 상기 로터(44)의 힌지아암(46)의 선단에 형성된 지지부(47)에 이동가능하게 걸어진다.
상기 로터(44)와 상기 사판(48)의 사이에서 탄성력을 발휘하도록 반경사스프링(56)이 설치된다. 상기 반경사스프링(56)은 상기 구동축(40)의 외면을 둘러 설치되는 것으로, 상기 사판(48)의 경사각이 작아지는 방향으로 탄성력을 발휘한다.
상기 사판(48)의 일면에는 사판스토퍼(58)가 돌출되어 형성된다. 상기 사판스토퍼(58)는 상기 사판(48)이 상기 구동축(40)에 대해 경사지게 기울어지는 정도를 규제하는 역할을 한다.
상기 구동축(40)의 일단에는 축스토퍼(60)가 구비된다. 상기 축스토퍼(60)는 상기 구동축(40)의 외면을 둘러 설치되어, 상기 사판(48)이 상기 구동축(40)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 세워질 때, 그 설치 위치를 규제하는 역할을 한다.
이하에서는 이와 같이 구성되는 압축기를 포함하는 공조장치의 구동을 제어하기 위한 공조장치 제어유닛 및 엔진제어 시스템의 구성을 도 2를 참조하여 상세히 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명에 구비되는 공조장치 제어유닛 및 엔진제어 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 공조장치는, 공조장치의 구동 및 상기 공조장치를 구성하는 구성요소의 작동을 제어하는 공조장치 제어유닛(100)을 포함하여 구성된다.
이를 위하여 상기 공조장치 제어유닛(100)은 메인 컨트롤러(120)를 포함하여 구성된다. 상기 메인 컨트롤러(120)는 후술할 검출부(200)와 후술할 엔진제어시스템(400)으로부터 다양한 정보를 수신받아 차량 내의 온도를 사용자가 원하는 온도로 맞추기 위해 후술할 압축기(300)의 토출용량을 조절하기 위한 ECV 듀티를 산출하고 이를 전달한다.
즉, 상기 압축기(300)의 토출용량을 조절하기 위하여 상기 압축기(300) 내에 구비되는 ECV(320)에 인가할 전압 또는 전류량을 산출하고, 이에 따라 목표 ECV 듀티를 산출하여 후술할 ECV 드라이버(160)로 전달한다.
우선 상기 메인 컨트롤러(120)는 상기 검출부(20)로부터, 차량의 내기온도, 외기온도, 증발기 온도, 냉매압력 등 차량상태정보를 수신받는다. 또한 상기 엔진제어시스템(400)으로부터 구동상태정보 즉, 차량의 속도, 엔진 회전수, 액셀러레이터 페달 각도, 스로틀(throttle) 밸브 개방도, APS(액셀러레이터 페달 신호) 값, 목표 엔진 회전수, 엔진 회전수 변화율, 차속 변화율, 압축기 허용토크량 등의 정보를 수신받는다.
상기 메인 컨트롤러(120)는 위와 같은 정보를 기설정된 값들과 비교하여, ECV 듀티를 산출한다.
우선, 상기 메인 컨트롤러(120)는 차량의 탑승자가 입력한 차량 실내의 목표온도를 입력받고, 이를 현재의 실내온도와 비교한다. 또한 차량 실내의 목표온도와 현재의 실내온도 등에 기초하여, 증발기의 목표온도를 결정한다.
그리고 증발기의 목표온도와, 상기 검출부(200)로부터 수신된 상기 증발기의 현재온도를 비교하여, 상기 압축기(300)의 냉매의 목표 토출용량을 결정하게 된다. 그리고 결정된 목표 토출용량과 상기 검출부(200)로부터 수신된 상기 냉매압력 등의 정보를 통해 검출되는 현재 토출용량을 비교하여 ECV 듀티를 결정하거나, 상기 증발기의 목표온도와 현재 온도차에 따라 피드백 제어한다.
이때 상기 메인 컨트롤러(120)는 결정된 ECV 듀티값을 현재 토출용량의 변화에 따라 피드백 제어하게 된다. 즉, 상기 압축기(300)의 냉매의 토출용량 및 증발기 온도를 상기 목표 토출용량 및 증발기의 목표온도로 맞추기 위하여 ECV 듀티값을 결정하고 그에 따라 상기 압축기(300)를 제어하되, 상기 현재 토출용량 및 증발기 온도의 변화를 지속적으로 관찰하여, 상기 목표 토출용량 및 증발기 목표온도와 상기 현재 토출용량 및 증발기 온도의 차이가 최소화 되도록 연산된 ECV 듀티값(연산제어값)을 출력하고, 이와 같은 연산 및 출력을 계속적으로 반복한다.
여기서 상기 냉매압력 정보 등을 통하여 현재 토출용량을 검출하는 방법은, 가변용량형 사판식 압축기(300), 응축기, 감압장치 및 증발기를 포함하여 구성되는 냉매순환회로에 설정된 하나 이상의 지점의 냉매압력을 감지하여 압축기의 냉매 토출용량을 추측하는 방법에 의한다.
이때 냉매압력을 감지하는 지점은 예를 들어, 상기 압축기(300)의 흡입부가 될 수 있다. 즉, 상기 압축기(300)의 흡입압을 감지함으로써 상기 압축기(300)의 토출용량을 추측할 수 있다. 또한 상기 압축기(30)의 흡입부 측의 두 지점, 상기 압축기(300)의 토출부 측의 두 지점, 또는 상기 압축기(300)의 흡입부 측의 한 지점과 상기 토출부 측의 한 지점에서 각각 냉매압력을 감지하여, 두 지점의 압력차 이를 감지함으로써 상기 압축기(300)의 토출용량을 간접적으로 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 메인 컨트롤러(120)는 사용자가 설정한 차량 내부의 목표온도와, 차량 내부의 현재온도, 상기 냉매압력 정보 등을 통하여 목표 토출용량 및 증발기 목표온도를 지속적으로 산출하여, 상기 압축기(300)의 냉매 토출용량 및 증발기 온도를 피드백 제어한다.
한편, 상기 메인 컨트롤러(120)는 상기 엔진제어시스템(400)으로부터 수신받는 정보를 이용하여 가속상태, 감속상태, 일반상태로 나누어 차량의 상태를 판단한다.
이때 가속상태는, 차량의 속도가 증가하거나 엔진으로부터의 동력의 소모가 많아져 엔진 부하량일 일정수준 이상이 되는 경우를 의미하고, 감속상태는 차량의 속도가 감소하거나 엔진으로부터 공급되는 동력의 소모가 감소하여 엔진 부하량이 일정수준 이하가 되는 경우를 의미하며, 일반상태는 가속상태와 감속상태에 해당하지 않는 경우를 의미한다.
상술한 바와 같이 세 가지의 상태로 차량의 상태를 판단하기 위하여 상기 메인 컨트롤러(120)는 구동상태정보 즉, 차량의 속도, 엔진 회전수, 액셀러레이터 페달 각도, 스로틀(throttle) 밸브 개방도, APS(액셀러레이터 페달 신호) 값, 목표 엔진 회전수, 엔진 회전수 변화율, 차속 변화율, 압축기 허용토크량 등을 통하여 구동상태 변화량을 결정한다.
이때 상기 구동상태 변화량은 상술한 정보들 중 어느 하나 이상에 의하여 결정될 수 있다. 그리고 상기 구동상태 변화량을 기준값과 비교하여 차량의 상태를 판단한다.
예를 들어, 상기 메인 컨트롤러(120)는 상기 엔진제어시스템(400)으로부터 엔진 회전수 정보를 수신받아, 엔진 회전수 정보를 기준으로 차량의 상태를 판단하기 위한 기준값과 엔진 회전수를 비교할 수 있다.
즉, 차량의 상태를 가속상태로 판단하는 기준값이 3000rpm으로 기설정되고, 감속상태로 판단하는 기준값이 2000rpm으로 기설정되어 있는 경우, 현재의 엔진 회전수가 3000rpm 이상이면 가속상태, 2000rpm 이하이면 감속상태, 2000rpm을 초과하고 3000rpm 미만이면 일반상태로 판단할 수 있다.
한편 상술한 바와 같이, 상기 메인 컨트롤러(120)가 차량의 상태를 판단한 결과, 차량의 상태가 일반상태인 것으로 판단되면 상기 메인 컨트롤러(120)는 이미 위에서 설명한 바와 같은 일반적인 방식에 따라 ECV 듀티를 산출하고, 상기 압축기(300)의 현재 토출용량 및 증발기 온도의 변화에 따른 압축기 토출용량의 피드백 제어를 한다.
그러나, 상기 메인 컨트롤러(120)의 판단결과, 차량의 상태가 가속상태 또는 감속상태에 해당하는 경우에는, 상술한 바와 같은 피드백 제어를 중단하고 상기 압축기(300)의 토출용량 및 증발기 온도가 일정하도록 강제 제어한다.
즉, 상기 메인 컨트롤러(120)가 일정한 ECV 듀티값을 지속적으로 상기 ECV 드라이버(160)로 출력함으로써 상기 압축기(300)의 토출용량이 일정하게 유지되도록 한다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 우선 차량의 상태가 가속상태에 해당하는 것 으로 판단되는 경우, 차량이 가속되는 경우나 엔진의 부하량이 클 때 상기 압축기(300)의 토출용량이 크면, 엔진에 부담이 되므로, 감소된 ECV 듀티(감소된 제어값)를 출력한다.
또한 차량의 상태가 감속상태에 해당하는 것으로 판단되는 경우, 상기 압축기(300)의 증가된 ECV 듀티(증가된 제어값)를 출력한다. 이는 감속상태에서는 엔진 부하량이 작으므로 상기 압축기(300)의 토출용량을 증가시켜 제동성을 향상시키고, 증발기 온도를 목표온도보다 낮추어 방출냉열을 활용하며, 연료 공급이 중단되는 시간을 연장함으로써 연비 향상을 도모하기 위함이다.
한편 위와 같이 차량의 상태에 따라 ECV 듀티를 증가시키거나 감소시킬 때, ECV 듀티의 증가량 또는 감소량은 상기 메인 컨트롤러(120)에서 결정한다.
하나의 실시예로 상기 메인 컨트롤러(120)는 차량의 가속상태에서는 ECV 듀티를 최대값(Dt(max))으로 조절하고, 차량의 감속상태에서는 ECV 듀티를 최소값(Dt(min))으로 조절하도록 할 수 있다. 즉, 가속상태 또는 감속상태에서는 미리 정해진 두 값을 ECV 듀티로 출력한다.
또는 다른 실시예로, 상기 메인 컨트롤러(120)는 외기온도를 검출하고, 외기온도에 따라 미리 정해진 ECV 듀티의 증가량 또는 감소량만큼, 차량이 일반상태에서 가속상태 또는 감속상태로 전환될 당시의 ECV 듀티값을 증가시키거나 감소시킬 수도 있다.
이때 가속상태에서의 ECV 듀티의 증가량과, 감속상태에서의 ECV 듀티의 감소량은 외기온도별로 미리 정해져 상기 공조장치 제어유닛(100)에 저장되고, 상기 메 인 컨트롤러(120)는 현재의 외기온도에 따라 증가시키거나 감소시켜야 할 ECV 듀티값을 외기온도별로 기저장된 ECV 듀티 증가량 또는 감소량 테이블로부터 읽어와, 강제 제어할 ECV 듀티를 연산하고, 그 결과를 상기 ECV 드라이버(160)로 출력한다.
또 다른 실시예로, 상기 메인 컨트롤러(120)는 차량의 상태가 가속상태 또는 감속상태로 판단되어, 연산된 제어값(연산제어값)에 의한 상기 압축기(300)의 제어를 종료하고, 감소 또는 증가된 제어값에 의한 제어를 개시하는 시점의 연산제어값을 일정비율로 감소 또는 증가시킨 제어값을 출력할 수도 있다.
즉, 차량이 일반 상태에서 가속상태로 진입할 당시의 ECV 듀티가 70%인 경우, 가속상태에서는 이를 일정비율(예를 들어 50%)로 감소시킨 35%의 ECV 듀티를 일정하게 출력할 수 있다. 감속상태에서도 마찬가지로 감속상태로 진입할 당시의 ECV 듀티가 40%인 경우, 감속상태에서는 이를 일정비율(예를 들어 150%)로 증가시킨 60%의 ECV 듀티를 일정하게 출력할 수 있다.
이와 같은 방식에 의한 압축기 제어방법에 대한 보다 구체적인 설명은 도 3을 참조하여 추후 설명한다.
한편, 상기 공조장치 제어유닛(100)에는 위에서 설명한 바와 같이 상기 메인 컨트롤러(120)가 차량의 상태를 판단하기 위하여 구동상태 변화량과 비교하는데 필요한 기준값들과, 가속상태 또는 감속상태에서 ECV 듀티를 일정한 값으로 강제 출력하기 위하여 요구되는 ECV 듀티의 최대값 및 최소값, 또는 외기온도별 ECV 듀티의 증가량 및 감소량 등이 저장되는 메모리(140)가 구비된다.
상기 메모리(140)는 ROM,RAM, flash memory 등 각종 기억 소자를 포함하여 구비되며, 상기 메모리(140)에 전원이 공급되지 않는 상태에서도 상술한 각종 정보를 잃지 않도록 비휘발성 메모리를 포함하여 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 메모리(140)에는 상기 기준값과, ECV 듀티의 최대값 및 최소값 또는 외기온도별 ECV 듀티의 증가량 및 감소량, 증가 또는 감소된 제어값을 결정하기 위한 연산제어값과의 비율 정보 외에도, 상기 메인 컨트롤러(120)의 연산결과, 상기 검출부(200) 또는 상기 엔진제어시스템(400) 등으로부터 수신한 각종 정보들이 저장될 수 있다. 또한 상기 메인 컨트롤러(120)의 각종 연산의 수행을 위하여 필요한 프로그램 등이 저장될 수도 있다.
또한 상기 공조장치 제어유닛(100)에는 이미 설명한 바와 같이 ECV 드라이버(160)가 구비된다. 상기 ECV 드라이버(160)는 상기 압축기(300)의 냉매 토출용량을 제어하는 부분으로, 상기 공조장치 제어유닛(100)의 압축기 토출용량의 제어는 ECV 듀티를 조절하여 압축기(300)의 사판(48)의 경사 각도를 조절함에 의해 수행되는데, 상기 ECV 드라이버(160)는 ECV(320)에 인가되는 전압 또는 전류량을 조절하여 상기 토출실(33)과 크랭크실(21) 사이의 유로의 개도를 조절하여 상기 사판(48)의 각도를 조절하여 압축기(300)의 토출용량을 조절한다. 여기서 상기 ECV(320)은 도 1에 도시된 바에 따르면 제어밸브(35)에 해당한다.
한편, 이미 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 상기 공조장치 제어유닛(100)에는 검출부(200)가 구비되는데, 상기 검출부(200)는 차량의 내기온도, 외기온도, 증발기 온도, 냉매압력 등의 차량상태정보를 측정하기 위한 각종 센서로 구비되고, 따라서 상기 검출부(200)를 구성하는 각각의 센서는 차량의 내기온도, 외기온도, 증발기 온도, 냉매압력을 측정하기에 적절한 위치에 구비된다.
예를 들어 냉매압력을 측정하기 위한 센서는 냉매순환회로의 특정 지점에 위치하게 되고, 증발기 온도를 측정하기 위한 센서는 증발기에 위치한다.
한편, 이미 설명한 바와 같이 상기 공조장치 제어유닛(100)은 상기 압축기(300)에 연결되어 상기 압축기(300)의 냉매 토출용량 및 증발기 온도를 제어하는데, 상기 압축기(300)의 구성은 도 1에서 설명한 바와 같고, 상기 압축기(300)에는 ECV(320)(도 1에서는 제어밸브(35))가 구비되어 이미 설명한 바와 같이 상기 ECV 드라이버(160)로부터 인가되는 전압 또는 전류에 의하여 상기 사판(48)의 각도를 조절한다.
그리고 상기 공조장치 제어유닛(100)은 차량의 엔진제어시스템(400)과 연결되어, 상기 엔진제어시스템(400)으로부터 각종 정보를 수신한다.
상기 엔진제어시스템(400)은 차량의 엔진(500)의 출력을 조절하고, 이를 위하여 상기 엔진(500) 등으로부터 각종 정보를 수집한다. 상기 엔진제어시스템(400)이 수집하는 각종 정보 중, 상기 공조장치 제어유닛(100)은 공조장치의 제어에 필요한 구동상태정보 즉, 차량의 속도, 엔진 회전수, 액셀러레이터 페달 각도, 스로틀(throttle) 밸브 개방도, APS(액셀러레이터 페달 신호) 값, 목표 엔진 회전수, 엔진 회전수 변화율, 차속 변화율, 압축기 허용토크량 등의 정보를 수신받을 수 있다.
여기서 상기 압축기(300)를 증가 또는 감소된 제어값에 따라 제어하는 경우, 차량 실내의 쾌적성을 해하지 않기 위하여 상기 공조장치에 구비된 템프 도어(temp door)의 개도각을 차량의 설정온도와 실제온도의 차이가 최소화되도록 조절할 수도 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 공조장치 제어방법에 따라 압축기 토출용량을 조절하는 방법을 구체적으로 살펴본다.
도 3은 본 발명에 의한 공조장치 구동시 차속의 변화에 따른 압축기 가동률의 변화를 시간에 따라 도시한 그래프이다.
우선, 상단의 차속 그래프를 보면, 차속이 점차 증가하여 일정수준을 유지하다가 다시 감소하는 형태이다. 이때 상기 공조장치 제어유닛(100)의 상기 메인 컨트롤러(120)는 이와 같은 차속의 변화를 상기 엔진제어시스템(200)으로부터 수신받는다.
또한, 차량 속도 정보 뿐 아니라, 차량 속도의 변화량, 액셀러레이터의 페달 각 등 이미 설명한 바와 같은 구동상태정보를 상기 엔진제어시스템(200)으로부터 수신받는다.
그리고 상기 메인컨트롤러(120)는 수신된 구동상태정보에 따라 차량의 상태가 가속상태, 감속상태, 일반상태 중 어디에 해당하는지 여부를 판단한다.
예를 들어, 차량 속도의 변화량 정보를 이용하여 차량의 상태를 판단하는 경우, 차속 그래프에서 그래프의 기울기가 일정 기울기 이상이 되면 가속상태로, 일정 기울기 이하가 되면 감속상태로 판단하게 된다.
그래프에서는 시간이 t1만큼 경과한 때에 차량 속도의 변화량이 상기 메모리(140)에 저장된 기준값을 넘어서면서 상기 메인 컨트롤러(120)는 차량의 상태를 가속상태로 판단하였다. 한편, t2가 경과한 때에 차량 속도의 변화량이 다시 기준값 미만으로 감소하면서 상기 메인 컨트롤러(120)는 차량의 상태를 일반상태로 판단하였다. 다시 t3이경과한 때에 차량 속도의 변화량이 감속상태를 판단하는 기준값 이하로 감소하여 상기 메인 컨트롤러(120)가 차량의 상태를 감속상태로 판단하고, 그래프의 기울기가 다시 증가하여 차량의 속도가 저속 안정상태를 유지하면서 t4가 경과한 때에는 상기 메인 컨트롤러(120)는 차량의 상태를 다시 안정상태로 판단하였다.
그에 따라 상기 메인 컨트롤러(120)는 t1에서 t2 사이의 구간을 가속상태로, t3에서 t4 사이의 구간을 감속상태로 판단하고, 그에 상응하는 제어신호, 예를 들어 가속상태에서 발생하는 신호의 전압레벨을 VA로, 감속상태에서 발생하는 신호의 전압레벨을 VR로 하여 신호를 발생한다.
우선 공조장치의 구동이 시작된 시점으로부터 t1까지의 구간과, t2에서 t3 사이의 구간, t4이후의 구간은 상기 메인 컨트롤러(120)가 차량의 상태를 일반상태로 파악하였으므로, 상기 압축기(300)의 토출용량에 대하여 일반적인 피드백 제어를 수행한다.
즉, 증발기의 목표온도와 증발기의 현재온도를 비교하여 양자의 차이(Δt)가 0이 되도록 상기 압축기(300)의 목표 토출용량 및 ECV 듀티 출력을 결정한다. 그리고 상기 압축기(300)의 냉매 토출용량 또는 증발기 목표온도가 목표 토출용량 또는 증발기 목표온도에 도달하도록 ECV 듀티를 출력하여 상기 ECV(320)를 제어하되, 주 기적으로 상기 압축기(300)의 현재 토출용량 또는 증발기 온도를 검출하여 상기 목표 토출용량 또는 증발기 목표온도에 근접하도록 ECV 듀티를 조절한다.
즉, 공조장치의 구동이 시작된 시점으로부터 t1까지의 구간과, t2에서 t3 사이의 구간, t4이후의 구간은 차량의 상태가 일반상태에 해당하므로 연산된 제어값에 의하여 상기 압축기(300)를 제어한다.
한편 가속상태로 판단된 t1에서 t2 사이의 구간에서 상기 메인 컨트롤러(120)는 ECV 듀티를 감소시켜 일정하게 유지한다. 즉, 감소된 제어값에 의하여 상기 압축기(300)를 제어한다.
우선, 가속상태 또는 감속상태로 판단된 경우, 가속상태 또는 감속상태로 진입할 당시의 ECV 듀티 값과 무관한 일정값, 예를 들어 가속시 Dt(min), 감속시 Dt(max) 값으로 ECV 듀티를 감소 또는 증가시킬 수 있다.
즉, ECV 듀티의 최대값 또는 최소값을 미리 설정하여 저장한 후, 가속상태에서는 ECV 듀티를 최소값, 감속상태에서는 ECV 듀티를 최대값으로 일정하게 출력한다.
또는 위에 설명한 바와 달리, 가속상태 또는 감속상태에 진입할 때의 외기온도에 따라 ECV 듀티를 감소 또는 증가시키는 폭을 달리 설정할 수도 있다.
즉, 외기온도가 높은 경우, 일반적으로 높은 ECV 듀티로 상기 압축기(300)를 제어하므로, 강제 제어시 ECV 듀티를 감소시킬 수 있는 폭도 크다. 그러나 외기온도가 높을 경우, ECV 듀티를 큰 폭으로 감소시키면 차량 실내의 쾌적성을 해하므로 이러한 점을 고려하여 그 감소폭을 결정하여야 한다.
반면에 외기온도가 낮은 경우, 감소시킬 수 있는 ECV 듀티 폭은 좁지만, 실내 쾌적성을 해할 염려는 적다.
이와 같은 점을 고려하여 외기온도에 따라 감소시킬 ECV 듀티의 감소량을 미리 결정하여 이를 테이블로 기저장하여두고, 가속상태에 진입할 당시의 ECV 듀티에서, 가속상태에 진입할 때 해당하는 외기온도에 따른 감소량(ΔDt1) 만큼의 듀티를 감소시켜 상기 압축기(300)를 제어한다.
또는, 가속상태에 진입할 당시의 연산제어값에서 일정비율 감소된 값을 감소된 제어값으로 하여 상기 압축기(300)를 제어할 수도 있다.
감속상태로 판단된 t3에서 t4 사이의 구간에서도 마찬가지로, 감속상태에서 출력되는 ECV 듀티를 Dt(max) 값으로 일정하게 유지하거나, 또는 외기온도에 따라 증가시킬 ECV 듀티의 증가량을 미리 결정하여 이를 테이블로 기저장하여두고, 감속상태에 진입할 당시의 ECV 듀티에서, 감속상태에 진입할 때 해당하는 외기온도에 따른 증가량(ΔDt2) 만큼의 듀티를 증가시켜 상기 압축기(300)를 제어한다.
또한, 감속상태에 진입할 당시의 연산제어값에서 일정비율 증가된 값을 증가된 제어값으로 하여 상기 압축기(300)를 제어할 수도 있다.
한편, 이와 같은 가속상태 또는 감속상태의 강제 제어상태에서도 차량의 실내온도나 증발기의 현재온도 등을 지속적으로 측정하여, 이를 목표온도와 비교하고, 그에 따라 상기 메인 컨트롤러(120)는 가속상태 또는 감속상태에서도 일반상태에서의 제어시에 수행하는 ECV 듀티 연산을 지속함으로써 연산제어값의 산출을 계속적으로 수행한다.
이는 차량의 상태가 가속상태 또는 감속상태에서 일반상태로 다시 복귀될 때, 가속상태 또는 일반상태로 진입할 당시 저장되었던 ECV 듀티 값으로 복귀하지 않고, 연산을 지속한 결과에 따른 ECV 듀티값으로 복귀하도록 하기 위함이다.
즉, 도 3의 그래프에서 하단에 도시된 ECV 듀티 변화량을 살펴보면, t1에서 t2 사이의 구간 및 t3에서 t4 사이의 구간에서 ECV 듀티를 일정한 값으로 출력하는 동안에, 점선으로 표시된 ECV 듀티 값이 있다.
이는 증발기 현재온도의 변화에 따라 상기 압축기(300)의 목표 토출용량을 결정하고 그에 따른 ECV 듀티 연산을 지속한 결과값이다.
따라서, 일반제어로 복귀하는 시점인 t1'과 t4에서의 ECV 듀티 값을 살펴보면, 가속상태 또는 감속상태 진입 시점인 t1과 t3에서의 ECV 듀티 값과 다르다. 그리고 가속상태에서와 감속상태에서의 연산 지속 결과에 따른 ECV 듀티값으로 복귀하였음을 알 수 있다.
이에 따르면 강제 제어 종료 후 일반적인 피드백 제어로 복귀시 증발기 목표온도에 도달하는 응답성을 보다 향상시킴으로써, 일반상태로 복귀하였을 때 차량 내부의 쾌적성을 보다 빨리 회복할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 증발기 온도의 변화 그래프를 살펴보면 가속상태에 해당하는 시간 t1'에서 증발기의 현재온도와 증발기의 목표온도의 차이(Δt)가 설정값(ts)에 도달하였음을 알 수 있다.
설정값은, 증발기의 현재온도와 목표온도의 차이(Δt)가 이를 초과하면 차량 내부의 쾌적성이 해하여졌다고 보는 기준으로서 미리 정하여, 상기 공조장치 제어유닛(100)에 저장될 수 있다.
또한, 차량 내부의 쾌적성이 해하여졌다고 보는 다른 기준으로서 상기 설정값(ts)은 차량 실내의 설정온도(차량 실내의 목표온도)와 실제온도의 차이값과 비교되기 위하여 설정될 수도 있다.
그리고 상기 메인 컨트롤러(120)는 가속상태 또는 감속상태에서 증발기의 현재온도와 목표온도의 차이(Δt)를 지속적으로 감시하여, 설정값(ts) 이상이 되면, 실내 쾌적성 회복을 위하여 압축기의 냉매 토출용량에 대한 강제 제어를 종료하고, 일반상태에서의 제어방법으로 복귀한다.
이때 현재온도와 목표온도를 측정하여 그 차이를 감시함에 있어서, 반드시 증발기의 현재온도와 목표온도의 차이를 비교하여야 하는 것은 아니고, 차량의 실내의 설정온도와 차량 실내의 현재온도를 비교할 수도 있다.
ECV 듀티의 변화 그래프를 살펴보면, 증발기의 현재온도와 목표온도의 차이(Δt)가 설정값(ts)을 초과하는 시점인 t1'에서 ECV 듀티를 일정 기울기로 상승시켜 일반상태에서의 제어방법에 의한 ECV 듀티값으로 복귀되는 것을 볼 수 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법을 단계적으로 살펴본다.
도 4는 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법을 단계적으로 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법은 우선, 사용 자의 입력이나 설정, 차량의 구동 등에 의하여 공조장치의 구동이 시작되는 단계(S100)로부터 수행된다.
그리고 공조장치의 구동이 시작되면 차량의 가감속을 판단한다(S110). 즉 차량의 상태가 가속상태, 감속상태, 일반상태 중 어디에 해당하는지 여부를 판단하는 단계가 수행된다. 이는 이미 설명한 바와 같이 차량의 구동상태정보를 이용하여 이루어진다.
상기 제110단계에서의 판단결과, 차량의 상태가 가속상태인 것으로 판단되면, 상기 메인 컨트롤러(120)는 ECV 듀티의 감소량을 결정한다(S120).
이는 일정기준에 따라 미리 결정된 ECV 듀티 감소량이 저장된 경우, 그 중 현재의 차량 상태에 해당하는 감소량을 선택함으로써 결정될 수 있다.
예를 들어, 이미 설명한 바와 같이 외기온도에 따라 가속상태에서 감소시킬 ECV 듀티량이 결정되어 미리 저장된 경우, 현재의 외기온도를 측정하여 해당하는 ECV 듀티 감소량을 선택함으로써 결정된다.
한편, 상기 제110단계에서 차량의 상태가 감속상태인 것으로 판단한 경우에는, ECV 듀티 증가량을 결정한다(S130).
이 경우에도 일정기준에 따라 미리 결정된 ECV 듀티의 증가량을 기저장해두고, 그 중 현재의 차량 상태에 해당하는 감소량을 선택함으로써 결정될 수 있다. 설명한 바와 같이 외기온도에 따라 감속상태에서 증가시킬 ECV 듀티량을 미리 결정하여 선택할 수 있다.
또한, 가속상태 또는 감속상태에서 감소 또는 증가시킬 ECV 듀티량은 반드시 외기온도에 따라 결정되어야 하는 것은 아니며, 가속상태 또는 감속상태로 진입할 당시의 ECV 듀티 값이나 그 밖의 기준에 따라서 달리 설정될 수도 있다.
그리고 상기 제120단계 또는 상기 제130단계에서 ECV 듀티의 감소량 또는 증가량, 즉 현재의 ECV 듀티값에서 변화시켜야 할 양이 결정되면, 상기 메인 컨트롤러(120)는 목표 ECV 듀티값을 연산한다(S140).
이때 상기 제110단계에서 차량의 상태가 일반상태인 것으로 판단된 경우에는 감소량 또는 증가량의 결정없이 직접 목표 ECV 듀티를 연산하는 단계(S140)를 수행하게 된다. 일반상태에서 목표 ECV 듀티를 연산하는 방법은 증발기의 현재온도 및 목표온도를 비교하여 압축기의 목표 토출용량을 결정하고, 압축기의 목표 토출용량과 현재 토출용량을 비교하여 ECV 듀티를 피드백 제어함으로써 이루어진다.
다만 상기 제110단계에서 차량의 상태가 가속상태 또는 감속상태로 판단된 경우라도, 차량 실내의 설정온도와 목표온도의 차이 또는 증발기의 목표온도와 현재온도의 차이가 설정값 이상인지 여부를 판단하는 단계를 추가적으로 수행하여 일반상태에서와 같은 연산제어값에 의한 압축기 제어를 수행할 수도 있다.
상기 제140단계는 가속상태의 경우, 가속상태 진입 당시의 ECV 듀티값에서 제120단계에서 결정된 감소량을 뺌으로써 이루어지고, 감속상태의 경우, 감속상태 진입 당시의 ECV 듀티값에 제130단계에서 결정된 증가량을 더함으로써 이루어진다.
한편, 가속상태에서는 미리 결정된 하나의 값인 최소값으로 ECV 듀티를 출력하고, 감속상태에서는 미리 결정된 하나의 값인 최대값으로 ECV 듀티를 출력하는 방식에 의한 경우에는 상기 제120단계와 상기 제130단계는 수행하지 않으며, 제140 단계에서 단순히 가속상태이면 최소값을 감속상태이면 최대값을 선택하게 된다.
그리고 상기 제140단계에서 결정된 목표 ECV 듀티로 ECV 듀티값을 변경하여 출력함으로써 상기 ECV(320)를 조절하여 상기 압축기(300)의 냉매 토출용량 또는 증발기 온도를 제어한다(S150).
한편, 상기 제150단계에서 일정한 ECV 듀티값으로 냉매 토출용량을 제어하면서, 증발기의 현재온도를 지속적으로 측정하여, 증발기의 목표온도와 현재온도와의 차이가 기준값 이상이 되는지를 관찰한다(S160).
그리고 제160단계에서 증발기의 목표온도와 현재온도와의 차이가 기준값 이상이 되면 템프 도어(temp door)의 개도각을 보정하고(S170) 보정된 값에 따라 템프 도어를 조절한다(S180).
즉, 위와 같이 증발기의 현재온도나 차량 내부의 현재온도 등의 고려없이 ECV 듀티값을 일정하게 제어하면 차량 내부의 쾌적성이 해하여질 수 있으므로, 최대한 목표온도와 가깝게 현재온도를 유지하기 위하여, 템프 도어의 개도각을 조절할 수 있다.
가속상태에서 ECV 듀티를 감소시키면 시간이 지남에 따라 증발기의 목표온도와 현재온도의 차이가 커지며 그에 따라 차량 내부의 쾌적성이 해하여지므로, 증발기에 의하여 냉각된 공기와, 히터로부터 공급되는 가열된 공기를 혼합하기 위한 템프 도어의 개도각을 줄여 가열된 공기가 냉각된 공기에 덜 혼합되도록 할 수 있다.
한편 감속상태에서 ECV 듀티를 증가시키면 시간이 지남에 따라 증발기의 목표온도에 비하여 현재온도가 더 낮아지게 되며 차량 내부에 원하는 것보다 낮은 온 도의 공기가 공급되게 되므로 가열된 공기가 더 많이 혼합되어 공기의 온도를 높일 수 있도록 템프 도어의 개도각을 증가시킨다.
그러나 상기 제160단계에서 증발기의 목표온도와 현재온도 사이의 온도차가 기준값 이상으로 증가하지 않았다고 판단되면 템프 도어의 개도각은 보정되지 않고, 기존에 제어되던 바에 따라 조절된다.
한편, 증발기의 목표온도와 현재온도 사이의 온도차가 미리 설정된 설정값 이상으로 증가하는지 여부를 지속적으로 관찰하여, 설정값 이상이 되면 일반상태에서의 제어방법으로 복귀하도록 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
여기서 템프 도어의 개도각 보정을 위하여 증발기 목표온도와 현재온도 사이의 차이와 비교되는 기준값과, 일반상태에서의 제어방법으로의 복귀여부를 결정하기 위한 설정값은 각각 설정되며, 상기 기준값이 상기 설정값보다 작게 설정되는 것이 바람직하다.
이때 일반상태에서의 제어방법은 증발기의 현재온도와 목표온도를 비교하여, 상기 압축기(300)의 목표 토출용량을 결정하고, 상기 압축기(300)의 목표 토출용량과 현재 토출용량을 서로 비교하여 ECV(320)을 피드백 제어함으로써 이루어진다. 이는 이미 상세하게 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
그러나 상기 제160단계에서 증발기의 목표온도와 현재온도의 차이가 기준값 미만인 경우에는, temp door의 개도각을 기존의 각도로 유지하면서 차량의 가속상태 또는 감속상태에서의 제어를 지속하면서, 차량의 가감속 판단(제110단계)을 주기적으로 수행한다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명은 자동차용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 가속 또는 감속 상태 등에 따라 자동차 공조장치의 압축기의 구동률을 가변함으로써, 가속시에는 엔진의 부담을 감소시키고, 감속시에는 차량의 제동성을 향상시키고 연비를 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 가변용량형 사판식 압축기의 내부 구성을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 구비되는 공조장치 제어유닛 및 엔진제어 시스템의 구성을 도시한 블럭도.
도 3은 본 발명에 의한 공조장치 구동시 차속의 변화에 따른 압축기 가동률의 변화를 시간에 따라 도시한 그래프.
도 4는 본 발명에 의한 공조장치의 제어방법을 단계적으로 도시한 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100:공조장치 제어유닛 120:메인 컨트롤러
140:메모리 160:ECV 드라이버
200:검출부 300:압축기
320:ECV 400:엔진제어시스템
500:엔진

Claims (6)

  1. 압축기를 제어하기 위하여 차량상태정보와 설정온도에 따라 연산제어값을 산출하여, 상기 연산제어값에 따라 상기 압축기의 토출용량을 제어하는 차량용 공조장치에 있어서,
    차량의 구동상태정보에 의해 차량이 가속상태에 해당하는 것으로 판단된 경우, 상기 압축기의 토출용량을 감소된 제어값에 따라 제어하고, 차량의 구동상태정보에 의해 차량이 감속상태에 해당하는 것으로 판단된 경우, 상기 압축기의 토출용량을 소정의 증가된 제어값에 따라 제어하되:
    상기 차량의 설정온도와 실제온도의 차이가 설정값 이상인 경우, 상기 압축기의 토출용량을 상기 연산제어값에 따라 제어함을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축기 제어방법은,
    상기 압축기의 토출용량을 상기 증가 또는 감소된 제어값에 의하여 제어하는 상태에서 상기 연산제어값에 의한 제어 상태로의 전환시, 증가 또는 감소된 제어값 출력중에도 지속적으로 연산된 연산제어값을 초기값으로 하여 전환됨을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 설정온도는,
    증발기의 목표온도이고;
    상기 실제온도는,
    실제 측정된 증발기의 현재온도임을 특징으로 하는 공조장치의 압축기 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동상태정보는,
    차량의 속도, 엔진 회전수, 액셀러레이터 페달 각도, 스로틀(throttle) 밸브 개방도, APS(액셀러레이터 페달 신호) 값, 목표 엔진 회전수, 엔진 회전수 변화율, 차속 변화율, 압축기 허용토크량 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감소된 제어값은,
    상기 연산제어값을 일정비율로 감소시킨 값이고;
    상기 증가된 제어값은,
    상기 연산제어값을 일정비율로 증가시킨 값임을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감소된 제어값은,
    상기 연산제어값에서 외기온도에 따라 기설정된 감소량을 뺀 값이고;
    상기 증가된 제어값은,
    상기 연산제어값에서 외기온도에 따라 기설정된 증가량을 더한 값임을 특징으로 하는 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법.
KR20080057930A 2008-06-19 2008-06-19 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법 KR101491143B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080057930A KR101491143B1 (ko) 2008-06-19 2008-06-19 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080057930A KR101491143B1 (ko) 2008-06-19 2008-06-19 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090131928A true KR20090131928A (ko) 2009-12-30
KR101491143B1 KR101491143B1 (ko) 2015-02-06

Family

ID=41691046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080057930A KR101491143B1 (ko) 2008-06-19 2008-06-19 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101491143B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102310823A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 现代自动车株式会社 控制车辆压缩机的设备和方法
CN102313339A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 现代自动车株式会社 控制车辆压缩机的设备和方法
KR101304711B1 (ko) * 2011-08-30 2013-09-06 쌍용자동차 주식회사 센서클러스터를 이용한 에어컨 제어장치 및 그 방법
US9937773B2 (en) 2016-08-12 2018-04-10 Hyundai Motor Company Apparatus and method for controlling compressor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4114469B2 (ja) * 2002-12-06 2008-07-09 株式会社デンソー 車両用空調装置の制御方法
JP4355511B2 (ja) * 2003-04-10 2009-11-04 カルソニックカンセイ株式会社 車両用空調装置
JP4783247B2 (ja) 2006-09-07 2011-09-28 サンデン株式会社 車両用空調装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102310823A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 现代自动车株式会社 控制车辆压缩机的设备和方法
CN102313339A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 现代自动车株式会社 控制车辆压缩机的设备和方法
CN102310823B (zh) * 2010-06-30 2015-06-17 现代自动车株式会社 控制车辆压缩机的设备和方法
CN102313339B (zh) * 2010-06-30 2016-02-10 现代自动车株式会社 控制车辆压缩机的设备和方法
US9375996B2 (en) 2010-06-30 2016-06-28 Hyundai Motor Company Device and method for controlling compressor of vehicles based on acceleration condition of vehicle
US9879664B2 (en) 2010-06-30 2018-01-30 Kia Motors Corporation Device and method for controlling compressor of vehicles to accumulate cold air energy in an evaporator during a speed-reducing condition and using the latter in a release condition
US9981530B2 (en) 2010-06-30 2018-05-29 Hyundai Motor Company Device and method for controlling compressor of vehicles
US10495078B2 (en) 2010-06-30 2019-12-03 Hyundai Motor Company Device and method for controlling compressor of vehicles to accumulate cold air energy in an evaporator during a speed-reducing condition and using the latter in a release condition
KR101304711B1 (ko) * 2011-08-30 2013-09-06 쌍용자동차 주식회사 센서클러스터를 이용한 에어컨 제어장치 및 그 방법
US9937773B2 (en) 2016-08-12 2018-04-10 Hyundai Motor Company Apparatus and method for controlling compressor
DE102016122979B4 (de) 2016-08-12 2022-02-03 Hyundai Motor Company Verfahren zum Kompressorsteuern

Also Published As

Publication number Publication date
KR101491143B1 (ko) 2015-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101149206B1 (ko) 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법
JP4866568B2 (ja) 可変容量コンプレッサのトルク算出装置
JP4580816B2 (ja) 可変容量コンプレッサのトルク算出装置およびトルク算出方法
US20100175401A1 (en) Displacement control system for a variable displacement compressor
US8434315B2 (en) Compressor driving torque estimating apparatus
JP5022572B2 (ja) 可変容量コンプレッサのトルク算出装置及びトルク算出方法
KR101491143B1 (ko) 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법
KR101152005B1 (ko) 자동차용 공조장치의 제어방법
KR101389644B1 (ko) 차량용 공조장치의 예상토크 산출방법
KR101427423B1 (ko) 차량용 공조장치의 예상토크 산출방법
KR101403851B1 (ko) 차량용 공조장치의 예상토크 산출방법
KR101440618B1 (ko) 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법
KR101427422B1 (ko) 자동차용 공조장치의 구동방법
KR101674706B1 (ko) 자동차용 공조장치의 제어방법
KR101403721B1 (ko) 차량용 공조장치의 예상토크 산출방법
KR101401712B1 (ko) 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법
KR101692555B1 (ko) 차량용 공조장치 및 그 제어방법
JP2006329048A (ja) 空調装置用可変容量圧縮機の制御方法及び可変容量圧縮機のトルク算出装置
KR20090071189A (ko) 자동차용 공조장치의 구동방법
KR101427424B1 (ko) 자동차용 공조장치의 구동방법
KR102057094B1 (ko) 차량 공조장치용 압축기의 제어방법
KR101541916B1 (ko) 자동차용 공조장치의 압축기 제어방법
KR20090071203A (ko) 차량용 공조장치의 예상토크 산출방법
KR20090071199A (ko) 차량용 공조장치의 예상토크 산출방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180122

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190104

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200110

Year of fee payment: 6