KR20100043601A - 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전자동 온도조절 시스템(FATC)을 수동 조작시 각 공조모드별 목표 토출온도 범위내에서 템프도어의 개도량을 제어함으로써, 공조모드를 수동으로 변경하더라도 각 공조모드별 토출온도를 제한할 수 있게 되어 공조모드 변경시 갑자기 뜨겁거나 추워지는 등의 불쾌감을 방지하고 이로인해 공조모드의 변경과 무관하게 차실내를 쾌적하게 유지할 수 있는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것이다.

이에 본 발명은, 증발기(E)를 통과한 공기와 히터코어(H)를 통과한 공기의 혼합량을 조절하도록 템프도어(1)의 개도량을 조절하여 차량 실내온도를 제어하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 있어서, 공조시스템이 자동제어 상태인지 수동제어 상태인지를 판단하는 제1단계(S10)와, 상기 제1단계(S10)의 판단 결과 수동제어 상태이면, 외기온도, 설정온도, 공조모드를 검출하는 제2단계(S20)와, 상기 제2단계(S20)의 각 검출값을 이용하여 목표 토출온도 범위를 연산하는 제3단계(S30)와, 상기 제3단계(S30)의 연산 결과에 따라 각 설정온도 및 공조모드에 대응되도록 설정된 목표 토출온도 범위내에서 템프도어(1)의 개도량을 제어하는 제4단계(S40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

공조시스템, 템프도어, 외기온도, 설정온도, 공조모드, 목표토출온도

Description

차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법{Temperature door control method of Air-conditining system for vehicle}

본 발명은 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전자동 온도조절 시스템(FATC)을 수동 조작시 각 공조모드별 목표 토출온도 범위내에서 템프도어의 개도량을 제어함으로써, 공조모드를 수동으로 변경하더라도 각 공조모드별 토출온도를 제한할 수 있게 되어 공조모드 변경시 갑자기 뜨겁거나 추워지는 등의 불쾌감을 방지하고 이로인해 공조모드의 변경과 무관하게 차실내를 쾌적하게 유지할 수 있는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치(10)는 도 1과 같이 공조케이스의 내부에 증발기(E)와 히터코어(H)를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 증발기(E)를 거친 냉기와 히터코어(H)를 거친 온기의 혼합량을 템프도어(1)의 개도량에 의해 조절하고, 이후 공조모드(페이스모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(2)에 의해 개방된 토출구를 통해 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.

최근에는 공조시스템의 고급화 추세에 따라 차량 실내의 에어 컨디셔닝에 관해서도 보다 쾌적한 공간을 창출하기 위한 하이테크화가 추진되고 있으며, 그 중의 하나가 전자동 온도 조절 시스템(FATC; Full Auto Temperature Control System)이다.

전자동 온도 조절 시스템은, 냉방, 난방, 환기, 공기청정기 등의 기기를 승객이 쾌적함을 느끼도록 프로그램된 마이컴을 이용하여 자동제어하는 장치로서, 주행중의 별다른 조작없이 운전자가 셋팅한 희망온도에 맞춰 스스로 동작하도록 하는 것으로, 오토버튼의 조작시에 작동되어 도 2에서 보이는 바와 같이, 내,외기 온도센서, 일광 센서, 냉각수 온도센서, 증발기 센서 등의 각종 센서들로 이루어진 센서부의 신호 입력에 따라 블로어 모터, 에어컨 컴프레서, 내,외기 도어 액츄에이터, 템프도어 액츄에이터 및 모드도어 액츄에이터 등을 피드백 제어하여 적절한 온도로 공조모드를 수행하도록 이루어져 있다.

이처럼 전자동 온도 조절 시스템은 자동제어상태로 계속 유지되거나 또는 운전자가 직접 각종 스위치 등을 조작하여 수동제어를 할 수도 있다.

이때, 전자동 온도 조절 시스템이 자동제어상태일 경우에는 운전자의 편의를 위해 템프도어 개도량 및 공조모드가 최적으로 자동으로 조절되지만, 수동제어상태일 경우에는 운전자가 공조모드를 직접 수동으로 제어하도록 되어 있고 이경우 각 공조모드별로 템프도어(1)의 개도량 제한치가 없이 외기온도 및 설정온도에 따라 전영역 제어되었다.

아울러, 전자동 온도 조절 시스템이 자동제어상태일 경우에는 통상적으로 겨울철에는 플로어모드(Floor mode), 여름철에는 페이스모드(Face mode)를 지향하도록 튜닝되어 있어서 쾌적한 실내온도를 유지할 수 있었다.

그러나, 상기와 같이 자동제어상태에서 운전자가 공조모드를 수동제어하게 되면, 즉, 겨울철에 플로어모드로 가동중인 상태에서 운전자가 페이스모드로 변경하게 되면 발쪽으로 토출되던 뜨거운 토출온도의 공기가 운전자의 안면쪽으로 직접 토출되어 불쾌감을 유발하는 문제가 있었다.

또한, 여름철에 페이스모드로 가동중인 상태에서 운전자가 플로어모드로 변경하게 되면 운전자의 안면쪽으로 토출되던 차가운 토출온도의 공기가 발쪽으로 직접 토출되어 발이 시렵게 되는 등의 불쾌감을 유발하는 문제가 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전자동 온도조절 시스템(FATC)을 수동 조작시 각 공조모드별 목표 토출온도 범위내에서 템프도어의 개도량을 제어함으로써, 공조모드를 수동으로 변경하더라도 각 공조모드별 토출온도를 제한할 수 있게 되어 공조모드 변경시 갑자기 뜨겁거나 추워지는 등의 불쾌감을 방지하고 이로인해 공조모드의 변경과 무관하게 차실내를 쾌적하게 유지할 수 있는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 증발기를 통과한 공기와 히터코어를 통과한 공기의 혼합량을 조절하도록 템프도어의 개도량을 조절하여 차량 실내온도를 제어하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 있어서, 공조시스템이 자동제어 상태인지 수동제어 상태인지를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계의 판단 결과 수동제어 상태이면, 외기온도, 설정온도, 공조모드를 검출하는 제2단계와, 상기 제2단계의 각 검출값을 이용하여 목표 토출온도 범위를 연산하는 제3단계와, 상기 제3단계의 연산 결과에 따라 각 설정온도 및 공조모드에 대응되도록 설정된 목표 토출온도 범위내에서 템프도어의 개도량을 제어하는 제4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 전자동 온도조절 시스템(FATC)을 수동 조작시 각 공조모드별 목 표 토출온도 범위내에서 템프도어의 개도량을 제어함으로써, 공조모드를 수동으로 변경하더라도 각 공조모드별 토출온도를 제한할 수 있게 되어 공조모드 변경시 갑자기 뜨겁거나 추워지는 등의 불쾌감이 방지되고 이로인해 공조모드의 변경과 무관하게 차실내를 쾌적하게 유지할 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법을 나타내는 흐름도이고, 도 4는 설정온도별로 플로어모드와 페이스모드의 템프도어 개도를 나타내는 도표이다.

먼저, 차량 시동 후, 공조시스템(전자동 온도 조절 시스템)이 자동제어 상태인지 수동제어 상태인지를 판단하는 제1단계(S10)를 진행한다.

상기 제1단계(S10)의 판단 결과 자동제어 상태이면, 전자동 온도 조절 시스템은 운전자의 편의를 위해 템프도어 개도량 및 공조모드 등을 최적으로 자동 제어하게 된다.

또한, 자동제어 상태에서 운전자가 온도조절 스위치를 조작하여 차내 희망 온도를 설정하게 되면, 내,외기 센서, 일광 센서, 냉각수 온도센서, 증발기 센서 등의 각종 센서에 의해 각종 데이터가 마이컴에 입력되며, 마이컴은 이 데이터를 근거로 연산을 수행하여 내,외기 도어, 모드 도어(2), 템프 도어(1)를 각각 구동시키는 액츄에이터, 에어컨 컴프레서, 블로어 모터 등을 제어함으로써 차내 온도를 운전자의 희망 온도로 유지하게 된다.

아울러, 상기 전자동 온도 조절 시스템에 의해 차 실내가 희망 온도로 일정 시간 유지되면, 전자동 온도 조절 시스템이 가동되지 않아도 차내가 쾌적한 온도로 유지되므로 운전자는 전자동 온도 조절 시스템을 오프하게 된다. 전자동 온도 조절 시스템을 오프하게 되면 운전자는 각종 스위치를 직접 수동 조작하여 에어컨, 내,외기, 송풍량, 공조모드 등을 모두 수동제어 하여 차내를 원하는 온도로 조절하게 된다.

이때, 종래의 경우 수동제어 상태일 때도 각 공조모드별 템프도어의 개도량이 외기온도 및 설정온도에 따라 전영역 제어되었지만, 본 발명에서는 각 공조모드별 목표 토출온도 범위내에서 템프도어(1)의 개도량을 제어하여 각 공조모드별 토출온도를 제한하도록 한 것이며 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명하기로 한다.

계속해서, 상기 제1단계(S10)의 판단 결과 수동제어 상태이면, 최대냉방모드인지 또는 최대난방모드인지를 판단하는 단계(S15)를 진행하고,

상기 단계(S15)의 판단결과, 최대냉방모드 또는 최대난방모드이면 템프도어(1)를 최대냉방위치 또는 최대난방위치로 구동시키는 단계(S16)를 진행하고, 그렇지 않으면 아래의 제2단계(S20)를 진행한다.

상기 제1단계(S10)의 판단 결과 수동제어 상태이고, 최대냉방모드 또는 최대난방모드가 아니면, 외기온도, 설정온도, 공조모드를 검출하는 제2단계(S20)를 진행한다.

여기서, 상기 제2단계(S20)에서는 단순히 현재 상태가 수동제어 상태인지를 판단한 후 수행할 수도 있지만, 보다 구체적으로는 자동제어 상태에 있다가 수동제어 상태로 전환되었을 때 본발명의 제어방법을 수행하는 것이다.

상기 제2단계(S20)를 진행한 후에는 제2단계(S20)를 통해 검출된 각 검출값을 이용하여 목표 토출온도 범위를 연산하는 제3단계(S30)를 진행한다. 즉, 제3단계(S30)에서는 검출된 외기온도의 크기에 대응되도록 목표 토출온도 범위를 연산하고, 이를 기준으로 하되 설정온도 및 공조모드별로 목표 토출온도 범위를 차등 설정하여 연산하게 된다.

이때, 공조모드 중 플로어모드에 대응되는 목표 토출온도 범위는 페이스모드에 대응되는 목표 토출온도 범위 보다 높게 설정하는 것이 바람직하다. 여기서, 목표 토출온도 범위를 높게 설정한다는 의미는 플로어모드의 목표 토출온도 범위 상한값 및 하한값이 각각 대응되는 페이스모드의 목표 토출온도 범위 상한값 및 하한값 보다 높다는 의미이다.

즉, 도 4의 도표에서와 같이, 설정온도별로 템프도어 개도를 보면, 플로어모드에서의 템프도어 개도 범위가 페이스모드에서의 템프도어 개도 범위 보다 WARM(최대난방) 쪽으로 더 가깝게 설정 됨을 알 수 있다. 이는 플로어모드의 목표 토출온도 범위가 페이스모드의 목표 토출온도 범위 보다 높게 설정된다는 것을 의미한다.

한편, 상기 목표 토출온도 범위는 매번 연산할 수도 있고, 미리 입력된 맵데이터를 사용할 수도 있다.

계속해서, 상기 제3단계(S30)의 연산 결과에 따라 각 설정온도 및 공조모드 에 대응되도록 설정된 목표 토출온도 범위내에서 템프도어(1)의 개도량을 제어하는 제4단계(S40)를 진행한다.

즉, 제3단계(S30)에서 외기온도, 설정온도, 공조모드별로 목표 토출온도 범위가 연산되기 때문에 제4단계(S40)에서는 각 설정온도 및 공조모드별 템프도어 개도량을 목표 토출온도 범위에 대응하는 값으로 제한하도록 제어하게 되는 것이다.

따라서, 운전자가 공조모드를 수동으로 변경하더라도 각 공조모드별 토출온도의 상한치와 하한치를 제한할 수 있게 되어 차실내를 공조모드와 무관하게 쾌적제어 할 수 있게 된다.

일예로, 전자동 온도 조절 시스템이 자동제어상태일 경우, 쾌적한 실내온도를 유지하기 위해 통상적으로 겨울철에는 플로어모드, 여름철에는 페이스모드를 지향하도록 튜닝되어 있다.

따라서, 플로어모드를 지향하는 겨울철에는 운전자의 발쪽으로 뜨거운 공기가 토출되는데, 이때 플로어모드로 자동제어되는 상태에서 운전자가 공조모드를 수동 조작하여 페이스모드로 변경하게 되면, 페이스모드에 대응하는 목표 토출온도 범위내에서 템프도어(1)의 개도량이 제어되기 때문에 뜨거운 공기가 운전자의 안면쪽으로 토출되지 않고 페이스모드에 대응하는 토출온도의 공기가 토출되므로 쾌적성이 향상되게 된다.

또한, 페이스모드를 지향하는 여름철에는 운전자의 안면쪽으로 차가운 공기가 토출되는데, 이때 페이스모드로 자동제어되는 상태에서 운전자가 공조모드를 수동 조작하여 플로어모드로 변경하게 되면, 플로어모드에 대응하는 목표 토출온도 범위내에서 템프도어(1)의 개도량이 제어되기 때문에 차가운 공기가 운전자의 발쪽으로 토출되지 않고 플로어모드에 대응하는 토출온도의 공기가 토출되므로 쾌적성이 향상되게 된다.

한편, 상기에서는 자동제어 상태에서 운전자가 공조모드 중 플로어모드와 페이스모드로 수동 변경한 경우에 대해서만 일예로 설명하였지만, 이 외 공조모드(바이레벨모드,믹스모드,디프로스트모드)로 수동 변경할 경우에도 해당 공조모드에 대응하는 토출온도 범위내에서 템프도어(1)가 제어되므로 공조모드 변경과 무관하게 실내온도를 쾌적하게 유지할 수 있다.

도 1은 일반적인 공조장치의 단면도,

도 2는 일반적인 전자동 온도 조절 시스템을 나타내는 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법을 나타내는 흐름도,

도 4는 설정온도별로 플로어모드와 페이스모드의 템프도어 개도를 나타내는 도표이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

1: 템프도어 2: 모드도어

10: 공조장치 E: 증발기

H: 히터코어

Claims (5)

1. 증발기(E)를 통과한 공기와 히터코어(H)를 통과한 공기의 혼합량을 조절하도록 템프도어(1)의 개도량을 조절하여 차량 실내온도를 제어하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법에 있어서,

   공조시스템이 자동제어 상태인지 수동제어 상태인지를 판단하는 제1단계(S10)와,

   상기 제1단계(S10)의 판단 결과 수동제어 상태이면, 외기온도, 설정온도, 공조모드를 검출하는 제2단계(S20)와,

   상기 제2단계(S20)의 각 검출값을 이용하여 목표 토출온도 범위를 연산하는 제3단계(S30)와,

   상기 제3단계(S30)의 연산 결과에 따라 각 설정온도 및 공조모드에 대응되도록 설정된 목표 토출온도 범위내에서 템프도어(1)의 개도량을 제어하는 제4단계(S40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3단계(S30)는, 검출된 외기온도의 크기에 대응되도록 목표 토출온도 범위를 연산하고, 이를 기준으로 하되 설정온도 및 공조모드별로 목표 토출온도 범위를 차등 설정한 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제3단계(S30)는, 플로어모드에 대응되는 목표 토출온도 범위를 페이스모드에 대응되는 목표 토출온도 범위 보다 높게 설정한 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2단계(S20)는 자동제어 상태에 있다가 수동제어 상태로 전환되었을 때 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1단계(S10)와 제2단계(S20)의 사이에는, 상기 제1단계(S10)의 판단 결과 수동제어상태이면, 최대냉방모드인지 또는 최대난방모드인지를 판단하는 단계(S15)를 진행하고,

   상기 단계(S15)의 판단결과, 최대냉방모드 또는 최대난방모드이면 템프도어(1)를 최대냉방위치 또는 최대난방위치로 구동시키는 단계(S16)를 진행하고, 그렇지 않으면 상기 제2단계(S20)를 진행하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템의 템프도어 제어방법.

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