KR20100028681A - Controlling method for air conditioner of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 공조장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외기온/차속을 통한 실제 냉각 수온 맴핑값 또는 엔진 RPM/TPS 정보를 검출하여, 해당 정보에 따라 탬프 도어 개도를 보정하여 토출 공기 온도를 일정하게 유지하도록 하는 차량용 공조장치의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of an air conditioner for a vehicle, and more particularly, the actual cooling water temperature mapping value or engine RPM / TPS information through outside air temperature / vehicle speed is detected, and the degree of discharge air temperature is corrected according to the corresponding information. It relates to a control method of the vehicle air conditioner to keep the constant.
일반적으로 자동차용 공기조화장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉방장치와, 난방장치를 포함하여 이루어진다. 냉방장치는, 증발기(40), 압축기(42),응축기(44), 리시버 드라이어(46) 및 팽창밸브(48)를 포함하여 구성되고, 난방장치는 엔진(60)으로부터 냉각수를 열교환하는 히터코어(Heater Core, 50)를 포함하고 있다.In general, as shown in FIG. 1, an automotive air conditioner includes a cooling device and a heating device. The air conditioner includes an
이러한 공기조화장치에서 자동공조모드를 선택하게 되면, 제어유니트(10)가 각종 센서(Sensor)로부터 감지되어 입력되는 각종 실내외정보를 연산하여, 송풍 기(30)의 내/외기 전환도어(32), 송풍기 모터(34), 온도조절도어(52) 및 공조케이스(70)의 각 벤트들(72, 74, 76)의 도어들(72d, 74d, 76d)의 구동전압을 출력제어함으로써, 내/외기 유입, 풍량, 온도 및 풍향에 대한 공조모드를 자동적으로 제어하게 된다.When the automatic air conditioning mode is selected in the air conditioner, the
상기 제어유니트(10)에는, 예컨대, 차내온도센서(12), 차외온도센서(14), 일사량센서(16), 습도센서(18), 증발기 온도센서(20), 유해가스감지센서(22), 냉각수온센서(24) 등에 의하여 감지되는 각종 아날로그 신호가 A/D변환기에 의하여 디지털신호로 변환되어 입력되는 한편, 온도조절도어(52) 등의 각종 도어류, 송풍기 모터(34) 등의 액츄에이터의 구동전압도 입력된다.The
제어유니트(10)는, 상기 입력신호들에 따라 풍량조절전압, 내/외기 위치전압, 온도조절위치전압 및 풍향위치전압을 피드백(Feedback) 출력제어하여, 송풍기 모터(34), 내/외기 전환도어(32), 온도조절도어(52) 및 벤트들(72. 74, 76)의 도어들(72d, 74d, 76d)이 적절하게 동작하도록 이들의 구동부에 출력되는 전압을 제어함으로써, 자동차 실내/외 환경에 따라 공조모드가 자동적으로 수행된다.The
한편, 히터코어(50)의 전방에 설치되는 온도조절도어(52)는, 증발기(40)를 거친 공기가 공조케이스(70)의 믹싱챔버로 통하는 유로와 히터코어(50)측 유로의 개도를 제어하는 기능을 하며, 이 온도조절도어(52)의 히터코어(50)측 개도에 따라, 믹싱챔버로부터 디프로스트벤트(72), 페이스벤트(74) 및 푸트벤트(76)를 통하여 자동차 실내로 토출되는 공기의 온도가 조절된다.On the other hand, the
그러나, 이러한 온도제어방법에 있어서는, 엔진의 발열량 차이 및 냉방장치 의 차이로 인하여, 히터코어(50)로 유입되는 냉각수의 수온이 기준온도 대비 일정 수준 이상 높거나 낮아질 경우, 증발기(40)와 히터코어(50)를 통과하여 혼합된 공기의 온도가 변동되고, 이로 인해 벤트들을 통한 토출온도가 변동됨으로써, 자동차 실내온도가 쾌적하게 유지되지 못하고, 주기적으로 일정 수준 이상, 이하로 낮게 또는 높게 유지되어 승객에게 불만을 야기시키는 문제점이 있다.However, in such a temperature control method, when the water temperature of the coolant flowing into the
이러한 점을 고려하여, 종래 일본 공개특허 2000-318425에 개시된 바와 같이, 온도센서로 감지되는 히터코어의 감지온도에 대하여 쾌적한계온도 이하가 되었을 때, 송풍기 모터를 구동하는 지령치를 제어함으로써 송풍량을 조절하는 기술이 제안되었다. 그러나, 이 선행기술에 있어서는 온도조절도어의 개도에 관계없이 단순히 송풍기의 풍량을 제어하기 때문에, 탑승자가 송풍량에 따른 체감온도만을 느낄 수 있을 뿐, 자동차 외부온도에 따른 실질적인 온도제어가 이루어지지 않는 문제점이 있다.In consideration of this point, as disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-318425, when the temperature of the heater core sensed by the temperature sensor falls below a comfortable system temperature, the blowing amount is controlled by controlling a command value for driving the blower motor. A technique has been proposed. However, in this prior art, since the air volume of the blower is simply controlled regardless of the opening degree of the temperature control door, the passenger can only feel the sensation temperature according to the air volume, and the actual temperature control according to the outside temperature of the vehicle is not achieved. There is this.
따라서, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방법으로서, 한국 특허출원 2004-0030885호에는 냉각수온에 의한 공기조화장치의 온도제어방법이 개시되어 있다.Therefore, as a method for improving the above problems, Korean Patent Application No. 2004-0030885 discloses a temperature control method of an air conditioner by cooling water temperature.
이는 기준냉각수온에 대하여 측정냉각수온의 차를 보정하여 온도조절도어의 개도를 조절함으로써, 자동차 실내에 대한 조화공기의 토출온도를 일정하게 조절할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 온도센서에 의하여 히터코어의 냉각수온을 제어유니트가 입력받아 기준냉각수온과 비교하고 그 차에 대하여 온도조절도어의 개도 보정치를 연산하여 상기 보정치에 따라 온도조절도어의 구동전압을 제어함으로써 히 터코어측에 대한 온도조절도어의 개도를 조절하도록 이루어져 있다.This is to adjust the opening degree of the temperature control door by correcting the difference of the measured cooling water temperature with respect to the reference cooling water temperature, so that the discharge temperature of the air conditioning air to the interior of the vehicle can be adjusted constantly. The cooling water of the heater core by the temperature sensor Opening of the temperature control door to the heater core side by controlling the driving voltage of the temperature control door according to the correction value by calculating the ON of the control unit by comparing the ON with the reference cooling water temperature and calculating the opening correction value of the temperature control door based on the difference. It is made to regulate.
이와 같은 종래 냉각수온에 의한 공기조화장치의 온도제어방법에 의하면, 온도조절도어의 개도 보정량을 냉각수온 변동 추이를 반영하여 조절하여 실내온도자동제어를 지속하므로, 냉각수온에 따라 공기의 토출온도를 보상하여 유지한다는 효과가 있다.According to the conventional method of controlling the temperature of the air conditioner by the cooling water temperature, the automatic adjustment of the room temperature is continued by adjusting the amount of correction of the opening of the temperature control door to reflect the change in the cooling water temperature. It is effective to compensate.
그러나, 종래의 기술은 냉각수 기준온도에 대해서 명확한 정의가 이루어지지 않고, 자동차가 시동 후 급격한 온도 변화가 발생되지 않는 비교적 안정적인 상태의 냉각수온을 냉각수 기준온도으로 정의하는데, 특정 냉각수온(예, 90도)을 냉각수 기준온도이라 지정하여 이용한다. 그런데, 실제 냉각수온은 외기온 및 차속에 따라서 안정되는 온도가 차이가 발생한다. 따라서 냉각수 기준온도을 특정 냉각수온으로 지정하는 경우에 외기온에 따라서 보상치가 적당하지 못하여 동일한 토출온도를 유지할 수 없다는 단점이 있다.However, the related art defines a coolant reference temperature as a coolant reference temperature without a clear definition of the coolant reference temperature and does not cause a sudden temperature change after the vehicle is started. Figure 6) is used as the cooling water reference temperature. By the way, the actual cooling water temperature is a temperature difference that is stable depending on the outside air temperature and the vehicle speed occurs. Therefore, when the cooling water reference temperature is specified as a specific cooling water temperature, there is a disadvantage in that the compensation value is not appropriate according to the outside air temperature and thus the same discharge temperature cannot be maintained.
또한, 냉각수온을 검출하여 냉각수 기준온도과의 차에 의해 온도조절도어의 개도량을 보상하는 방법은, 냉각수온이 상승한 후에 냉각수 기준온도과 감지 냉각수온의 차를 이용하여 온도 조절 도어의 개도량을 보상하는 경우, 토출온도가 먼저 상승한 후에 온도조절 도어를 보상하게 된다. 그러므로 온도 조절 도어가 움직이는 기간동안 일정한 토출온도가 유지되지 못하는 구간이 발생된다는 문제점이 있다.In addition, the method of compensating the opening amount of the temperature control door by detecting the cooling water temperature and the difference between the cooling water reference temperature and using the difference between the cooling water reference temperature and the sensing cooling water temperature after the cooling water temperature rises compensates for the opening amount of the temperature control door. In this case, the discharge temperature rises first, and then the temperature control door is compensated. Therefore, there is a problem in that a section in which a constant discharge temperature cannot be maintained is generated during the movement of the temperature control door.
본 발명의 목적은 외기온, 차속 별로 냉각수 기준온도을 각각 맵핑 테이블로 설정하여 두고, 외기온 및 차속에 따라 설정되는 냉각수 기준온도과 감지되는 냉각수온의 차에 의거하여 온도 조절 도어의 개도량을 보상하도록 함으로써, 모든 외기온에서 일정한 토출 온도를 유지할 수 있도록 한 차량용 공조장치의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to set the cooling water reference temperature for each of the outside air temperature and the vehicle speed as a mapping table, and to compensate for the opening amount of the temperature control door based on the difference between the coolant reference temperature set according to the outside air temperature and the vehicle speed and the detected cooling water temperature. An object of the present invention is to provide a control method of a vehicle air conditioner to maintain a constant discharge temperature at all outside temperatures.
본 발명의 다른 목적은, 냉각수온차에 의해서만 온도조절 도어의 개도량을 보상할때 이미 온도 상승이 이루어진 후 보상하게 되는 문제점을 개선하기 위하여 엔진 RPM/TPS정보를 검출하여 엔진 냉각 수온이 상승하기 전에 선 보상을 실시해 일정한 토출 온도를 유지할 수 있도록 한 차량용 공조장치의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to detect the engine RPM / TPS information before the engine cooling water temperature rises in order to improve the problem of compensation after the temperature rise has already been made when compensating the opening amount of the temperature control door only by the cooling water temperature difference. An object of the present invention is to provide a control method of an air conditioner for a vehicle that performs line compensation to maintain a constant discharge temperature.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 냉각수 기준온도을 차속 및 외기별 냉각수 기준온도 맵핑 테이블을 이용하여 냉각수 기준온도와 감지온도 차에 따른 보상치를 산출하여 온도조절도어 개도량을 보상하는 방법과, 상기 엔진 RPM/TPS 정보에 의해 온도조절 도어 개도량을 보상하는 방법을 멀티 타스크로 수행하는 차량용 공조장치의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is a method for compensating for an opening amount of a temperature control door by calculating a compensation value according to a difference between a coolant reference temperature and a sensed temperature by using the coolant reference temperature as a vehicle speed and an external coolant reference temperature mapping table, and the engine; It is to provide a control method of a vehicle air conditioner for performing a multi-task method of compensating the opening amount of the temperature control door by the RPM / TPS information.
이와 같은 본 발명의 목적은, 차량용 공조장치의 제어 방법에 있어서, 차속 과 외기온별로 냉각수 기준온도를 맵핑 테이블로 미리 설정하여 두고, 차속과 외기온을 검출하는 차속 및 외기온도 검출단계와; 검출된 차속 및 외기온도에 따라 상기 맵핑 테이블에서 냉각수 기준온도를 선정하여 냉각수 기준온도를 설정하는 냉각수온 선정단계와; 냉각수온 감지 센서를 통해 엔진 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온 감지단계와; 상기 선정된 냉각수 기준온도와 상기 감지된 냉각수온도의 차에 따른 온도조절도어 개도량 보정치를 연산하는 보정치 연산단계와; 상기 보정치 연산단계에서 산출된 온도조절도어 개도량 보정치에 의거하여 온도조절도어 개도를 제어하는 온도조절도어 개도 제어단계를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치의 제어 방법을 제공함으로써 달성된다.As described above, an object of the present invention is to provide a control method for an air conditioner for a vehicle, comprising: a vehicle speed and outside temperature detection step of presetting a cooling water reference temperature for each vehicle speed and outside temperature in a mapping table, and detecting the vehicle speed and outside temperature; A cooling water temperature selecting step of setting a cooling water reference temperature by selecting a cooling water reference temperature from the mapping table according to the detected vehicle speed and outside air temperature; A coolant temperature detection step of sensing a temperature of the engine coolant through the coolant temperature detection sensor; A correction value calculating step of calculating a temperature adjustment door opening amount correction value according to a difference between the selected coolant reference temperature and the sensed coolant temperature; It is achieved by providing a control method for a vehicle air conditioner comprising a temperature control door opening degree control step of controlling the opening degree of the temperature control door on the basis of the temperature adjustment door opening amount correction value calculated in the correction value calculation step.
상기 냉각수 기준온도 맵핑 테이블은,The cooling water reference temperature mapping table,
차속을 복수의 속도 단계로 구분할 수 있도록 각 속도 범위를 설정하여 복수의 차속으로 구분하고, 각 차속별로 외기온도별 냉각수 기준온도를 실제 차량의 평가를 통해서 구하여 맵핑 테이블로 설정한 것을 특징으로 한다.Each speed range is set to be divided into a plurality of vehicle speeds so as to distinguish the vehicle speeds into a plurality of speed stages, and the reference temperature of the coolant for each outdoor temperature is obtained by evaluating the actual vehicle and set as a mapping table.
또한 본 발명의 다른 목적은, 자동차의 공기조화장치에서 온도조절도어의 개도량을 조절하여 토출온도를 보상하는 방법에 있어서, 엔진 시동이 온 된 후, 소정의 샘플링 주기로 엔진 RPM 또는 TPS 정보를 입력받는 엔진정보 검출 단계와; 상기 엔진 정보의 현재 정보와 현재 정보의 차에 의해 엔진 정보 변동량을 검출하는 엔진정보 변동량 산출단계와; 상기 엔진 정보 변동량에 의거하여 온도조절 도어 개도량 보정치를 연산하는 보정치 연산단계와; 상기 보정치 연산단계에서 산출된 온도 조절도어 개도량 보정치에 의거하여 온도조절도어 개도를 제어하는 온도조절도어 개도 제어단계를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치의 제어 방법을 제공함으로써 달성된다.In addition, another object of the present invention, in the method for compensating the discharge temperature by adjusting the opening amount of the temperature control door in the air conditioner of the vehicle, after the engine is started, input the engine RPM or TPS information at a predetermined sampling period Receiving engine information detection step; An engine information variation amount calculating step of detecting an engine information variation amount by a difference between the current information and the current information of the engine information; A correction value calculating step of calculating a temperature adjustment door opening amount correction value based on the variation amount of the engine information; It is achieved by providing a control method for a vehicle air conditioner, comprising a temperature control door opening degree control step of controlling the temperature control door opening degree based on the temperature adjustment door opening amount correction value calculated in the correction value calculation step.
또한 본 발명의 또 다른 목적은, 자동차의 냉각수 온도 상승에 따른 토출온도 보상 방법에 있어서, 차속과 외기온별로 차등되는 냉각수 기준온도를 맵핑 테이블로 미리 설정하여 두고, 차속 및 외기온도에 의해 선정된 냉각수 기준온도와, 감지된 냉각수온의 차에 의해 온도조절 도어의 개도량을 조절하는 냉각수온 차에 따른 보정치 산출 과정과; 엔진의 RPM, TPS정보의 변동량에 의거하여 온도 조절 도어의 개도량을 조절하는 엔진 정보에 따른 보정치 산출 과정과; 상기 각 과정에서 산출된 보정치에 의거하여 온도조절도어의 개도를 조절하는 온도조절 도어 제어과정(S30)을 수행하도록 이루어진 차량용 공조장치의 제어 방법을 제공함으로써 달성된다.In addition, another object of the present invention, in the discharge temperature compensation method according to the increase in the cooling water temperature of the vehicle, the cooling water reference temperature which is differentiated by the vehicle speed and the outside air temperature is set in advance in the mapping table, the cooling water selected by the vehicle speed and the outside air temperature A process of calculating a correction value according to the difference in the cooling water temperature for adjusting the opening degree of the temperature control door by the difference between the reference temperature and the sensed cooling water temperature; A process of calculating a correction value according to engine information for adjusting the opening amount of the temperature control door based on the variation amount of RPM and TPS information of the engine; It is achieved by providing a control method of a vehicle air conditioner configured to perform the temperature control door control process (S30) for adjusting the opening degree of the temperature control door based on the correction value calculated in each process.
상기 엔진 정보로는, 엔진의 RPM 또는 TPS정보중 어느 하나의 정보만을 검출하여 변동량에 의해 온도조절도어 개도량을 보정 제어함에 특징이 있다.The engine information is characterized in that it detects only one of RPM or TPS information of the engine and corrects and controls the opening degree of the temperature control door by the amount of change.
또한, 상기 엔진 정보로는, 엔진의 RPM과, TPS정보를 각각 검출하고, 각각의 변동량을 산출한 후, RPM 변동량에 따른 보정치와 TPS변동량에 따른 보정치를 함께 적용하여 온도 조절 도어 개도량을 보정 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, as the engine information, the RPM of the engine and the TPS information are respectively detected, and each variation is calculated, and then the correction value according to the RPM variation and the correction value according to the TPS variation are applied together to correct the temperature control door opening amount. It is characterized by controlling.
이와 같은 본 발명은, 외기온도별, 차속별 냉각수 기준온도를 차등적용하여 냉각수온 차에 따른 온도조절 도어의 개도량을 보상하게 함으로써 전 외기온에서 일정한 토출 온도를 유지가능하게 하고, EMS로부터 엔진 RPM과 TPS 개도량을 수신하여 엔진 냉각 수온이 상승하기 전에 선보상을 실시해 일정한 토출 온도를 유지할 수 있는 효과가 있다.The present invention, by differentially applying the coolant reference temperature for each outdoor temperature, vehicle speed to compensate for the opening amount of the temperature control door according to the coolant temperature difference, it is possible to maintain a constant discharge temperature at all the outside air temperature, the engine RPM from EMS It is possible to maintain a constant discharge temperature by receiving a TPS opening amount and performing a phase opening before the engine cooling water temperature rises.
이하, 본 발명에 의한 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 자동차 공기 조화 장치 구성도이다.2 is a block diagram of a vehicle air conditioner according to the present invention.
이 공기조화장치는, 자동차 내/외부의 각종 센서들(12, 14, 16, 18, 20, 22, 24)로부터 각종 내/외기 정보가 제어유니트(100)에 입력되어 처리됨으로써, 공기조화장치의 공조모드를 자동적으로 수행하도록 되어 있다. 공조모드는 자동차 실내의 인스트루먼트패널에 설치되는 조작부의 각종 버튼을 조작함으로써도 수행된다.The air conditioner is configured by inputting and processing various internal / external air information into the
상기 공기조화장치는, 출구에 각각 도어(72d, 74d, 76d)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(72), 페이스 벤트(74) 및 푸트 벤트(76)가 설치된 공조케이스(70)와; 상기 공조케이스(70)의 입구(30)에 연결되고 상부에 전환도어(32)에 의하여 개도가 조절되는 내기흡입구 및 외기흡입구가 설치되며 송풍팬에 의하여 내기 또는 외기를 공조케이스(70)의 내부로 송풍하는 송풍기(34)와; 상기 공조케이스(70)의 내부유로중 상류측에 설치되는 증발기(40)와; 그리고, 상기 공조케이스(70)의 내부유로중 하류측에 설치되고 전방에 설치되는 온도조절도어(52)에 의하 여 개도가 조절되는 히터코어(50)를 구비한다.The air conditioner includes: an
상기 증발기(40)는 압축기(42)와 관로로 연결되고, 압축기(42)는 응축기(44)와 연결되고, 응축기(44)는 리시버 드라이어(46)와 연결되며, 리시버 드라이어(46)는 증발기(40)와 연결되는 팽창밸브(48)와 연결됨으로써 냉방사이클이 구성된다. 또한, 히터코어(50)는 엔진(60)과 연결됨으로써 난방사이클이 구성된다.The
따라서, 냉방모드시에는, 송풍기(34)에 의하여 송풍되는 내기 또는 외기가 증발기(40)를 거치면서 증발기(40) 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 채, 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써, 자동차 실내의 냉방이 수행된다. 송풍공기가 증발기(40) 및 히터코어(50)를 거치면서 히터코어(50) 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 채, 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써, 자동차 실내의 난방이 수행될 수 있다.Therefore, in the cooling mode, the inside or outside air blown by the
제어유니트(100)는, 내/외기 전환도어(32), 송풍기(34), 온도조절도어(52) 및 각 벤트(72, 74, 76)의 도어(72d, 74d, 76d)를 구동하는 출력전압을 제어함으로써, 내/외기유입, 풍량, 온도 및 풍향에 대한 공조모드패턴을 제어하는 한편, 압축기(42)의 전자클러치의 구동을 단속적으로 제어함으로써, 압축기(42)를 단속적으로 구동제어하게 된다.The
본 발명에서는, 자동차의 전자 제어장치(EMS; Engine Management System)부터 차속정보와, 엔진 RPM 및 TPS(Throttole Position Sensor)의 정보를 입력받는 엔진정보 검출부(200)을 더 포함하여 구성되고, 상기 제어유니트(100)에는, 외기온, 차속 별로 냉각수 기준온도를 각각 맵핑 테이블로 설정하여 두고, 외기온 및 차속에 따라 설정되는 냉각수 기준온도과 감지되는 냉각수온의 차에 의거하여 온도 조절 도어의 개도량을 보상하고, 엔진 RPM/TPS정보를 검출하여 변화량에 의거한 온도조절도어의 개도량을 보상하도록 하는 자동차의 외기온도별 수온상승에 따른 토출온도 보상 방법에 대한 제어프로그램을 설치하여 구성된다.The present invention may further include an engine
본 발명은, 자동차 주행환경 및 외기온도에 따라 냉각수온이 변화한다는 점을 고려하여 냉각수온 감지센서(24)에 의해 감지된 감지온도와, 냉각수 기준온도의 차를 구하여 온도 조절도어의 개도량을 보상하되, 냉각수 기준온도는, 차속과 외기 온도에 따라서 각각 달라지게 되므로, 이를 감안하여 실제 차량 평가를 통하여 복수의 차속(예; 아이들, 40, 80, 120, 160KPH)별로 냉각 수온 안정 상태에서 외기 온도를 변화하여 외기 온도별 냉각수 기준온도를 연산식 또는 맵핑 테이블로 작성하여 적용한다.According to the present invention, considering the difference in the cooling water temperature according to the vehicle driving environment and the outside air temperature, the opening degree of the temperature control door is obtained by obtaining a difference between the sensing temperature detected by the cooling
도 3은 본 발명에 의한 차속 및 외기온에 따른 냉각수 기준온도 맵 테이블 예시를 보인 것이고, 도 4는 본 발명에 의한 차속 및 외기온에 따른 냉각수온 변동 추이를 예시한 그래프이다. Figure 3 shows an example of the coolant reference temperature map table according to the vehicle speed and the outside air temperature according to the present invention, Figure 4 is a graph illustrating the trend of the cooling water temperature fluctuation according to the vehicle speed and the outside air temperature according to the present invention.
상기 냉각수 기준온도는, 차속이 빠르면 냉각수온이 안정화 되는 온도가 높고, 차속이 느리면 냉각 수온이 안정화 되는 온도가 낮아지는 것을 감안하여 실제 차량 평가를 통해서 외기 온도 변화시의 냉각수온을 검출하여 기준온도로 설정한 것이다. 예를 들어, 차속이 160KPH 인 경우, 외기온이 -40℃ 일때, 냉각수 기준온도는 72℃이고, 차속이 80KPH인 경우, 외기온이 -40℃ 일때, 냉각수 기준온도는 70 ℃이며, 차속이 아이들 상태인 경우, 외기온이 -40℃ 일때, 냉각수 기준온도는 65℃로 설정한다. 이와 마찬가지로 각 차속에서 외기온의 변화를 -40℃, -20, 0℃, 20℃, 40℃, 60℃로 변화될 때 각각의 냉각수 기준온도를 측정하여 냉각수 기준온도를 설정한다. 도 4는 특정 차속에서 외기온도와 냉각수 기준온도 관계 그래프로서, 차속이 80km/h 일 때의 예로서, 외기온도와 냉각수온은 서로 연관관계가 있으며, 외기온도가 높을수록 냉각수온도 올라감을 알 수 있다.The cooling water reference temperature is a high temperature at which the cooling water temperature is stabilized when the vehicle speed is high, and a temperature at which the cooling water temperature is stabilized when the vehicle speed is low is lowered. It is set to. For example, when the vehicle speed is 160KPH, when the outside temperature is -40 ℃, the coolant reference temperature is 72 ℃, when the vehicle speed is 80KPH, when the outside temperature is -40 ℃, the coolant reference temperature is 70 ℃, the vehicle speed is idle When the outside air temperature is -40 ℃, the reference temperature of the cooling water is set to 65 ℃. Similarly, when the change of the outside temperature at each vehicle speed is changed to -40 ° C, -20, 0 ° C, 20 ° C, 40 ° C, and 60 ° C, the cooling water reference temperature is set by measuring the respective cooling water reference temperatures. 4 is a graph of the relationship between the outside air temperature and the coolant reference temperature at a specific vehicle speed. As an example when the vehicle speed is 80 km / h, the outside air temperature and the cooling water temperature are related to each other, and the higher the outside air temperature, the higher the coolant temperature.
따라서, 본 발명은 냉각수 기준온도가 실제 검출된 냉각수 온도보다 높은 경우, 온도조절 도어를 소정량 보상하여 보다 높은 온도의 공기를 공급하도록 온도조절도어 개도량 보정치를 연산하게 된다. Therefore, in the present invention, when the coolant reference temperature is higher than the actually detected coolant temperature, the temperature control door opening amount correction value is calculated so as to compensate the temperature control door by a predetermined amount to supply a higher temperature air.
도 5는 본 발명에 의한 차량용 공조장치의 제어 방법을 보인 제어 흐름도이다.5 is a control flowchart illustrating a control method of the vehicle air conditioner according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게, 냉각수 기준온도와, 감지된 냉각수온의 차에 의해 온도조절 도어의 개도량을 조절하는 냉각수온차에 따른 보정치 산출 과정(S10)과; 엔진의 RPM, TPS정보의 변동량에 의거하여 온도 조절 도어의 개도량을 조절하는 엔진 정보에 따른 보정치 산출 과정(S20)과, 상기 각 과정에서 산출된 보정치에 의거하여 온도조절도어의 개도를 조절하는 온도조절 도어 제어과정(S30)을 수행하도록 이루어진다. 상기 2가지 보정치 산출 과정(S10),(S20)은 멀티 타스크 방식으로 수행되어 온도조절 도어의 개도량을 조절하도록 한다.As shown in the drawing, the present invention includes a process of calculating a correction value largely according to a cooling water temperature difference for adjusting an opening amount of a temperature control door by a difference between a cooling water reference temperature and a sensed cooling water temperature; Compensation value calculation process according to the engine information for adjusting the opening amount of the temperature control door based on the change amount of the RPM, TPS information of the engine (S20), and to adjust the opening degree of the temperature control door based on the correction value calculated in each process It is made to perform the temperature control door control process (S30). The two correction value calculation processes (S10) and (S20) are performed in a multi-task manner to adjust the opening amount of the temperature control door.
상기 냉각 수온차에 따른 보정치 산출 과정(S10)은,Compensation value calculation process (S10) according to the cooling water temperature difference,
상기 도 3과 같이, 차속과 외기온별로 냉각수 기준온도를 맵핑 테이블로 미 리 설정하여 두고, 차속과 외기온을 검출하는 차속 및 외기온도 검출단계(S11)와, 검출된 차속 및 외기온도에 따라 상기 맵핑 테이블에서 냉각수 기준온도를 선정하여 냉각수 기준온도를 설정하는 냉각수온 선정단계(S12)와, 냉각수온 감지 센서를 통해 엔진 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온 감지단계(S13)와, 상기 선정된 냉각수 기준온도와 상기 감지된 냉각수온도의 차에 따른 온도조절도어 개도량 보정치를 연산하는 보정치 연산단계(S14)를 수행하도록 이루어진다.As shown in FIG. 3, the cooling water reference temperature is set in advance in the mapping table for each vehicle speed and outside air temperature, and the vehicle speed and outside temperature detection step (S11) for detecting the vehicle speed and outside air temperature is performed, and the mapping is performed according to the detected vehicle speed and outside air temperature. Cooling water temperature selection step (S12) for setting the coolant reference temperature by selecting the coolant reference temperature from the table, and a coolant temperature detection step (S13) for detecting the temperature of the engine coolant through the coolant temperature sensor, and the selected coolant reference A correction value calculation step S14 of calculating a temperature adjustment door opening amount correction value according to a difference between a temperature and the sensed coolant temperature is performed.
상기 차속 및 외기온도 검출단계(S11)는 제어유니티(10)가 차외온도센서(14)로부터 외기온도를 검출하고, 엔진정보 검출부(200)으로부터 차속정보를 입력받아 입력된 차속 및 외기온도에 따라 상기 도 3의 맵핑 테이블에서 해당되는 냉각수 기준온도를 선정하게 된다. 물론, 맵핑 테이블을 이용하지 않고 도 4와 같이 차속 및 외기온에 따른 냉각수 기준온도를 산출할 수도 있다.In the vehicle speed and outside temperature detection step S11, the
이와 같이 냉각수 기준온도를 차속 및 외기온도에 따라 가변 선정하고, 냉각수 온도센서(24)를 통해 냉각수 온도를 감지한다. 통상 엔진 냉각수 온도는 히터 코어의 후단부에서 냉각수 온도를 측정함이 바람직하다.As such, the coolant reference temperature is variably selected according to the vehicle speed and the outside temperature, and the coolant temperature is sensed through the
이후, 상기 단계(S12)에서 선정된 냉각수 기준온도와 상기 단계(S13)에서 감지된 냉각수온의 차에 따라 온도 조절 개도량 보정치를 연산한다. Thereafter, the temperature adjustment opening amount correction value is calculated according to the difference between the coolant reference temperature selected in the step S12 and the coolant temperature detected in the step S13.
TDn +1 = TD - K(TRef - Tact)..........식(1)TD n +1 = TD-K (T Ref -T act ) ........ Equation (1)
여기서, TDn +1 는 새로운 온도조절 도어 개도량, TD 는 현재 온도조절 도어 개도량, K는 보정상수, TRef 는 냉각수 기준온도, Tact 는 냉각수 검출온도Where TD n +1 is the new temperature control door opening, TD is the current temperature door opening, K is the correction constant, and T Ref Is the coolant reference temperature, T act Is the coolant detection temperature
위 식(1)과 같이 냉각수 기준온도와 감지된 냉각수온의 차에 따른 온도 조절 도어 개도량 보정치를 연산하고, 연산 결과에 따른 새로운 온도조절도어 개도량(%)에 의거하여 온도조절 도어 개도를 제어하는 과정(S30)을 수행하게 된다.As shown in Equation (1), the temperature control door opening amount correction value is calculated according to the difference between the coolant reference temperature and the detected coolant temperature, and the temperature control door opening degree is calculated based on the new door opening amount (%) according to the calculation result. The control process (S30) is performed.
따라서, 냉각수 기준온도와 감지된 냉각수온 차에 따라 온도조절 도어의 개도량을 조절하되, 본 발명에서는 차속과 외기온에 따라 냉각수 기준온도를 다르게 선정하도록 함으로써, 차속 및 외기온의 변화에 의거하여 온도조절 도어를 보정해 일정하게 토출온도를 유지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the opening degree of the temperature control door is adjusted according to the coolant reference temperature and the detected coolant temperature difference, but in the present invention, by selecting the coolant reference temperature differently according to the vehicle speed and the outside air temperature, the temperature is controlled based on the change of the vehicle speed and the outside air temperature. The door can be calibrated to maintain a constant discharge temperature.
한편 본 발명에서는, 냉각수온차에 따른 온도조절 도어 개도량 보정과 더불어서 엔진의 RPM, TPS정보의 변동량에 의거하여 온도 조절 도어의 개도량을 조절하게 된다.Meanwhile, in the present invention, the amount of opening of the temperature control door is adjusted based on the amount of change in the RPM and TPS information of the engine, along with the correction of the amount of opening of the temperature control door according to the cooling water temperature difference.
상기 엔진 정보에 따른 보정치 산출 과정(S20)은,Compensation value calculation process (S20) according to the engine information,
소정의 샘플링 주기(예; 2초)로 엔진정보 검출부(200)을 통해서 EMS에서 제공되는 엔진 RPM 및 TPS 정보를 입력받는 엔진정보 검출 단계(S21)와, 상기 엔진 정보의 현재 정보와 현재 정보의 차에 의해 엔진 정보 변동량을 검출하는 엔진정보 변동량 산출단계(S22)와, 상기 엔진 정보 변동량에 의거하여 온도조절 도어 개도량 보정치를 연산하는 보정치 연산단계(S23)를 수행하도록 이루어진다.An engine information detection step (S21) of receiving engine RPM and TPS information provided from the EMS through the engine
엔진 RPM 상승시 냉각수온이 상승해 토출온도가 증가하므로 온도 조절 개도량을 감소시키는 방향으로 제어하게 되며, 엔진 RPM 하강시 냉각 수온이 하강하므로 온도 조절 개도량을 증가시키는 방향으로 제어하여 일정하게 토출 온도를 유지하도록 하는 것이다.When the engine RPM rises, the cooling water temperature rises and the discharge temperature increases, so it is controlled in the direction of decreasing the temperature control opening amount. To maintain the temperature.
TPS 증가는 운전자가 가속 페달을 밟기 때문에 엔진 RPM 상승을 유발하는 것으로서 엔진 RPM 정보와 TPS정보는 상호 의존적이므로, 두가지 정보를 모두 함께 적용해도 되고, 어느 하나의 정보만을 이용하여 온도조절 도어 개도량을 제어하여도 된다.The increase in the TPS causes the engine RPM to increase because the driver presses the accelerator pedal. Since the engine RPM information and the TPS information are mutually dependent, both information may be applied together, and the amount of temperature control door opening may be adjusted using only one of the information. You may control.
TDn +1 = TD - 엔진RPM변동량/C1 - TPS 변동량/C2 .........식(2)TD n +1 = TD-Engine RPM variation / C1-TPS variation / C2 ......... (2)
여기서, TDn +1 는 새로운 온도조절 도어 개도량, TD 는 현재 온도조절 도어 개도량, C1, C2는 상수Where TD n +1 is the new temperature control door opening, TD is the current temperature door opening, and C1 and C2 are constants.
위 식(2)와 같이 엔진 정보에 의거하여 온도조절 도어 개도량 보정치를 산출하여 온도조절 도어 개도를 제어하는 과정(S30)을 수행한다.As shown in Equation (2), a process of controlling the temperature control door opening degree is performed by calculating the temperature control door opening amount correction value based on the engine information (S30).
냉각 수온이 상승한 후에 냉각수 기준온도대비 감지 냉각수온의 차를 이용해 온도조절 도어를 보정하는 경우, 토출온도가 먼저 상승한 후에 온도 조절도어를 보정하게 되는데, 온도 조절도어가 움직이는 기간동안 일정한 토출온도 유지가 되지 못하는 구간이 발생된다. 이에 따라 본 발명에서는 냉각수온 변동에 영향을 주기 전에 엔진 RPM 및TPS 정보를 EMS로부터 수신하여 냉각수온이 변하기 전에 먼저 온도 조절도어를 움직여 일정 토출온도를 유지하게 하는 것이다.When the temperature control door is calibrated by using the difference of the cooling water temperature after the cooling water temperature rises, the temperature control door is calibrated after the discharge temperature rises first. A section that cannot be generated occurs. Accordingly, in the present invention, the engine RPM and TPS information is received from the EMS before affecting the coolant temperature fluctuation, and the temperature control door is moved to maintain a constant discharge temperature before the coolant temperature is changed.
이후 냉각 수온이 변하기 시작할 때는, 차속 및 외기온도에 따라 다르게 선정되는 냉각수 기준온도와 감지된 냉각수온의 차를 이용하여 온도 조절도어를 움직여 일정 토출 온도를 유지하게 된다.Then, when the cooling water temperature starts to change, the temperature control door is moved by using the difference between the reference temperature of the cooling water and the detected cooling water temperature, which are differently selected according to the vehicle speed and the outside temperature, thereby maintaining a constant discharge temperature.
그러므로 본 발명은, EMS로부터 수신된 엔진 RPM과 TPS정보에 의거하여 엔진 냉각수온이 상승하기 전에 선 보상을 하고, 냉각수온이 변하는 시점에서는 외기온별, 차속별 차등 되는 냉각수온 기준 온도를 설정하여, 감지된 냉각수온과의 차에 따라 온도 조절 도어를 보정하게 함으로써, 일정한 토출온도를 유지할 수 있게 된다.Therefore, the present invention, based on the engine RPM and TPS information received from the EMS to compensate the line before the engine coolant temperature rises, and when the coolant temperature changes by setting the coolant temperature reference temperature that is differentiated by the outside temperature, vehicle speed, By adjusting the temperature control door according to the difference from the sensed cooling water temperature, it is possible to maintain a constant discharge temperature.
도 1은 일반적인 자동차 공기 조화 장치의 구성도.1 is a block diagram of a general automotive air conditioner.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 공기 조화 장치의 구성도.2 is a block diagram of a vehicle air conditioner according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 차속별, 외기온도에 따른 냉각수온 기준온도 맵핑 테이블 예시도.Figure 3 is an exemplary view of the cooling water temperature reference temperature mapping table according to the vehicle speed, air temperature according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 차속 및 외기온에 따른 냉각수 기준온도 그래프.Figure 4 is a graph of the coolant reference temperature according to the vehicle speed and outside temperature according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 제어 방법 흐름도.5 is a flowchart illustrating a control method of the vehicle air conditioner according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
12 : 차내 온도센서 14 : 차외 온도센서12: In-vehicle temperature sensor 14: In-vehicle temperature sensor
16 : 일사량 센서 18 : 습도센서16: solar radiation sensor 18: humidity sensor
20 : 증발기 온도센서 22 : 유해가스 감지센서20: evaporator temperature sensor 22: harmful gas detection sensor
24 : 냉각수온 센서 30 : 공조케이스 입구24: cooling water temperature sensor 30: air conditioning case inlet
40 : 증발기 50 : 히터 코어40: evaporator 50: heater core
52 : 온도조절 도어52: temperature control door
100 : 제어유니트 200 : 엔진정보 검출부100: control unit 200: engine information detection unit
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