KR20110002652A - 차량용 공조장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량 윈도우에 발생되는 포깅 현상을 제거하기 위하여 디프로스트 도어를 구동하여 디프로스트 벤트가 개방되도록 하고, 압축기 및 송풍기를 가동하는 차량용 공조장치의 제어방법에 있어서, 상기 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거되었는지를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단 결과, 상기 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거된 것으로 판단되면, 상기 압축기를 정지시키기 위한 정지신호를 출력하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 수행한 다음, 상기 디프로스트 벤트가 폐쇄되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 수행한 후, 상기 차량 윈도우에 포깅 현상이 재차 발생된 경우에 상기 압축기의 재가동 신호를 출력하는 제4 단계와; 상기 압축기가 재가동되기까지의 압축기 정지 시간이 일정 시간 이내인지를 판단하는 제5 단계와; 상기 제5 단계를 수행하여 상기 압축기 정지 시간이 일정 시간 이내인 것으로 판단되면, 상기 디프로스트 벤트가 개방되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,

이와 같은 본 발명의 특징적인 제어방법에 따르면, 차량 윈도우에 쉽게 포깅 현상이 재 발생되는 것을 방지하고, 이에 따라 압축기가 빈번하게 가동되지 않도록 하여 연비 향상을 도모할 수 있게 된다.

포깅, 현상, 압축기, 디프로스트, 벤트, 지연

Description

차량용 공조장치의 제어방법{Method for controlling air conditioner of vehicle}

본 발명은 차량용 공조장치의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 윈도우에 쉽게 포깅 현상이 재 발생되는 것을 방지하고, 이에 따라 압축기가 빈번하게 가동되지 않도록 하여 연비 향상을 도모할 수 있도록 한 차량용 공조장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공기조화장치는 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 공기조화장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.

상기 공기조화장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장 되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center type)과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.

도 1은 상기 세미 센터 타입 공기조화장치를 도시한 것으로써, 상기 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16,17,18)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와; 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(15)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 모드도어(16,17,18)중 부재 번호 16에 해당되는 모드도어는 디프로스트 벤트(12a)의 개도를 조절하는 디프로스트 도어이고, 부재번호 17에 해당되는 모드도어는 페이스 벤트(12b)의 개도를 조절하는 페이스 도어이며, 부재번호 18에 해당되는 모드도어는 플로어벤트(12c,12d)의 개도를 조절하는 플로어 도어이다.

또한, 상기 플로어 벤트(12c,12d)는 앞좌석용 플로어 벤트(12c)와 뒷좌석용 플로어 벤트(12d)로 분리되어 있다.

상기 온도조절도어(15) 및 모드도어(16,17,18)는 상기 공조케이스(10)의 외 측면에 설치된 엑츄에이터(미도시)에 연결되어 회전 작동하게 되면서 상기 냉,온풍유로(P1)(P2)의 개도를 조절하거나 상기 각 벤트(12a~12d)로 향하는 유로의 개도를 조절하게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 차량용 공기조화장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가 동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는,증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber, MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.

또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍유 로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.

그리고, 최대냉방모드가 아닌 냉방모드, 즉 1/2냉방모드가 가동될 경우에는, 상기 온도조절도어(15)는 중립위치로 회전하여, 상기 믹싱챔버(MC)에 대하여 상기냉풍유로(P1) 및 상기 온풍유로(P2)를 모두 개방시킨다. 따라서, 증발기(2)를 거친 냉기와 히터코어(3)를 거친 온기가 믹싱챔버(MC) 쪽으로 유동하여 혼합된 후, 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 토출된다.

한편, 전술한 차량용 공조장치는 모드도어(16,17,18)의 작동각에 의해 별도의 공조모드를 구현할 수 있는데, 이 공조모드는 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기를 페이스 벤트(12b)로만 토출시키는 벤트 모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기중의 일부는 페이스 벤트(12b)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 바이레벨(B/L)모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기를 플로어 벤트(12c,12d)로만 토출시키는 플로어 모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기중의 일부는 디프로스트 벤트(12a)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 믹싱 모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기를 디프로스트 벤트(12a)로만 토출시키는 디프 모드로 이루어진다.

이와 같은 모드도어(16,17,18)들은 운전자 또는 탑승자가 인스트루먼트 패널의 공조장치 제어용 조작스위치(미도시)를 조작함에 따라, 그 조작스위치에 연동하여 작동되면서 전술한 공조모드중 어느 한 모드를 구현하게 된다.

한편, 전술한 바와 같은 공기조화장치를 구비한 차량은 실외와 실내의 온도 차이로 인해, 습도가 높을 경우에 차량의 윈도우에 수증기가 응출되어 시야를 차단하는 포깅(Fogging) 현상이 발생한다.

따라서, 대부분의 차량에는 포그 발생시 공기조화장치의 디프로스트 벤 트(12a)를 통해 공기가 토출되도록 디프로스트 모드 또는 믹싱 모드를 선택하여 포그(Fog)를 제거하는 디포깅 시스템이 구비되어 있다.

이 디포깅 시스템은 윈도우에 포그가 발생되었는지를 조기에 감지하여 포그의 발생을 억제함은 물론 포그 발생시 조기에 이를 제거함으로써, 원활한 시계 확보에 따른 운전자의 안전을 도모함은 물론 쾌적성을 향상시키게 된다.

이에, 디포깅을 실시하기 위해 운전자 또는 조수석에 동승한 동승자가 에어컨 또는 히터가 작동되도록 수동으로 일일이 조작하였는데, 이로한 수동 조작에 의한 디포깅 방법은 조작상 번거로워 안전 운행에 문제가 있는 관계로, 최근에는 차량의 윈도우에 포그 현상이 발생되었는지를 감지하여 포그 발생이 예상되는 경우이거나 포그 현상이 발생된 경우에 자동으로 디포깅 시스템을 작동시켜 포그의 발생을 억제함과 동시에 이미 발생된 포그를 제거하도록 한 기술들이 개발되고 있다.

좀더 상세하게는 습기가 많은 조건에서 윈도우에 발생된 포그를 제거하기 위한 자동제어 로직은, 디프로스트 도어(16)에 의해 디프로스트 벤트(12a)가 개방되는 디프로스트 모드 또는 믹싱 모드가 구현되고, 압축기 가동 스위치 역할을 하는 에어컨 스위치가 자동적으로 온되어 압축기(미도시)가 구동되며, 송풍기에 의한 송풍 작용이 수행되며, 마지막으로 디프로스트 벤트(12a)가 최대로 개방되는 순서로 이루어진다.

그런데, 전술한 바와 같이 1차로 윈도우에 발생된 포그를 제거한 후 압축기의 가동이 정지되도록 에어컨 스위치를 자동적으로 오프시키더라도 디프로스트 벤트(12a)가 개방되어 있기 때문에 1차 포그 제거 작업전에 압축기가 작동한 적이 있 어 증발기(2)의 표면에 남아있는 많은 습기가 디프로스트 벤트(12a)를 통해 윈도우로 보내지게 되며, 그 결과 다시 윈도우에 습기가 존재하는 것으로 판단하여 에어컨 스위치가 자동적으로 온되어 압축기(미도시)가 구동된다. 즉, 압축기의 구동이 빈번해지게 된다. 그 결과 연비의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 차량 윈도우에 쉽게 포깅 현상이 재 발생되는 것을 방지하고, 이에 따라 압축기가 빈번하게 가동되지 않도록 하여 연비 향상을 도모할 수 있도록 한 차량용 공조장치의 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 윈도우에 발생되는 포깅 현상을 제거하기 위하여 디프로스트 도어를 구동하여 디프로스트 벤트가 개방되도록 하고, 압축기 및 송풍기를 가동하는 차량용 공조장치의 제어방법에 있어서, 상기 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거되었는지를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단 결과, 상기 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거된 것으로 판단되면, 상기 압축기를 정지시키기 위한 정지신호를 출력하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 수행한 다음, 상기 디프로스트 벤트가 폐쇄되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 수행한 후, 상기 차량 윈도우에 포깅 현상이 재차 발생된 경우에 상기 압축기의 재가동 신호를 출력하는 제4 단계와; 상기 압축기가 재 가동되기까지의 압축기 정지 시간이 일정 시간 이내인지를 판단하는 제5 단계와; 상기 제5 단계를 수행하여 상기 압축기 정지 시간이 일정 시간 이내인 것으로 판단되면, 상기 디프로스트 벤트가 개방되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 차량용 공조장치의 제어방법에 따르면, 차량 윈도우에 쉽게 포깅 현상이 재 발생되는 것을 방지하고, 이에 따라 압축기가 빈번하게 가동되지 않도록 하여 연비 향상을 도모할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 의한 차량용 공조장치의 제어방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 설명의 편의상 본 발명의 구성 부재중 종래 기술과 동일한 구성 부재에 대해서는 종래와 동일한 부재 번호를 사용한다.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 공조장치를 제어하기 위한 제어 순서도이고, 도 3은 본 발명의 제어 블럭도이며, 도 4(a)(b)는 본 발명에 따른 압축기의 가동 및 정지에 따라 디프로스트 도어의 구동 시점을 시간대별로 구분하여 나타낸 그래프이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제어수단(30)은 습도 센서(21)로부터 검출된 신호를 입력받아, 현재 차량 윈도우에 포깅 현상이 발생되었는지를 판단하게 되고, 차량 윈도우에 포깅 현상이 발생된 경우에 디프로스트 도어(16)에 의해 디프로스트 벤트(12a)가 개방되도록 디프로스트 도어 구동수단(22)에 제어 신호를 출력하게 되며, 압축기 및 송풍기(24)를 가동시키는 제어신호를 출력하게 된다.

여기서, 디프로스트 도어 구동수단(22)은 전기적인 신호를 입력받아 작동되는 엑츄에이터로서, 모터등이 사용된다. 그리고, 압축기의 가동은 압축기 가동 스 위치(23)를 전기적으로 온(On)시키는 것에 의해 이루어진다.

상기와 같은 제어수단(30)의 제어에 따라 차량 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거되기 시작한다.

이후, 본 발명의 제어수단(30)은 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거되었는지를 판단한다.(S10) 여기서, 차량 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거되지 않은 것으로 판단하게 되면 스텝(S10)의 판단 과정을 계속적으로 반복 수행한다.

이후, 상기 스텝(S10)의 판단 결과, 현재 차량 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거된 것으로 판단되면, 압축기를 정지시키기 위한 정지신호를 출력하는 단계를 수행한다.(S11)

상기 스텝(S11)을 수행한 다음, 디프로스트 벤트(12a)가 폐쇄되도록 디프로스트 도어(12)를 구동시키는 단계를 수행한다.(S12) 즉, 디프로스트 도어(16)에 의해 디프로스트 벤트(12a)가 폐쇄되도록 디프로스트 도어 구동수단(22)에 제어 신호를 출력한다. 이와 같이 상기 스텝(S12)을 수행함으로써, 증발기(2)에 잔재된 습기가 차량 윈도우로 토출되지 않게 되어, 차량 윈도우에 포깅 현상이 발생될 수 있는 상황을 원천적으로 차단할 수 있다.

다음으로, 상기 스텝(S12)을 수행한 후, 스텝(S13)에서 차량 윈도우에 포깅 현상이 재차 발생된 것으로 판단되었을 때, 압축기의 재가동 신호를 출력하는 단계를 수행한다.(S14)

이때, 본 발명은 압축기가 재 가동되기까지의 압축기 정지 시간이 일정 시간 이내인지를 판단하는 단계를 수행하게 된다.(S15) 여기서, 제어수단(30)은 상기 스텝(S11)이 수행되면서부터 스텝(S14)가 수행되기까지의 시간을 별도로 카운트하게 되는 것이다. 여기서, 상기 스텝(S15)에서 압축기 정지 시간을 판단하는 이유는, 압축기 정지 시간에 따라 이전에 작동되었던 압축기의 가동으로 인해 증발기(2)의 표면에 남아있는 습기량이 달라지게 되는데, 특히 압축기의 정지 시간이 단축될수록 증발기(2)에 남아있는 습기는 송풍기(24)의 송풍력에 의해 윈도우로 보내져 급속한 포깅 현상의 발생 요인이 되기 때문이다.

부언하면, 상기 스텝(S10)의 판단 결과 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거된 경우에 외부 조건으로 인해 차량 윈도우에 재차 포깅 현상이 발생되었을 때, 증발기(2)에 남아있는 잔재 습기로 인해 보다 강한 포깅 현상이 발생되는 요인이 되기 때문이다.

이후, 상기 스텝(S15)을 수행하여 압축기 정지 시간이 일정 시간(T) 이내인 것으로 판단되면, 제어수단(30)은 디프로스트 벤트(12a)가 개방되도록 디프로스트 도어(12)를 구동시키는 단계를 수행한다.(S16)

이때, 본 발명은 상기 스텝(S16)의 수행 시점을 스텝(S14)의 수행시점과 동시 또는 상기 스텝(S14)의 수행 시점 이후로부터 일정 시간 지연된 시점에 수행되도록 한다. 이렇게 함으로써, 증발기(2)에 잔재된 습기가 차량 윈도우로 토출되지 않게 되어, 차량 윈도우에 강한 포깅 현상이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 스텝(S16)의 수행(Ｉ)(Ⅱ) 을 압축기 재가동 신호 출력시점(P1)과 동시 또는 압축기 재가동 신호 출력시점(P1) 이후로부터 일정 시간(t1) 지연된 시점에 수행되도록 한다.

여기서, 상기 스텝(S15)을 수행하여 압축기 정지 시간이 일정 시간(T) 이상인 것으로 판단되면, 제어수단(30)은 압축기 재가동 신호 출력시점보다 선행하여 디프로스트 벤트(12a)가 폐쇄되도록 디프로스트 도어(12)를 구동시킨다.

한편, 본 발명은 상기 스텝(S16)을 수행한 후, 압축기의 재정지 신호를 출력하는 단계를 수행한다.(S18) 여기서, 제어수단(30)에서 압축기의 재정지 신호를 출력하게 되는 이유는 습도 센서(21)로부터 검출된 정보에 의해 윈도우에 포깅 현상이 제거된 상태이기 때문이다.

이때, 본 발명은 상기 스텝(S16)을 수행한 후, 압축기의 재정지 신호 출력시점과 동시에 디프로스트 벤트(12a)가 폐쇄되도록 디프로스트 도어(12)를 구동시키거나 압축기의 재정지 신호 출력시점보다 선행하여 디프로스트 벤트(12a)가 폐쇄되도록 상기 디프로스트 도어(12)를 구동시키는 단계(S19)를 더 포함하여 수행할 수 있다. 즉, 본 발명은 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 스텝(S19)의 수행(Ⅲ)(Ⅳ)을 압축기 재정지 신호 출력시점(P2)과 동시 또는 압축기 재정지 신호 출력시점(P2) 보다 일정 시간(t2) 앞당겨 미리 수행되도록 한다. 이로 인해, 압축기의 재 가동으로 인해 증발기(2)에 잔재된 습기가 압축기의 재정지될 때 차량 윈도우로 토출되는 것을 미연에 방지하게 되며, 더 나아가 차량 윈도우에 강한 포깅 현상이 발 생되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 차량 윈도우에 쉽게 포깅 현상이 재 발생되는 것을 방지하고, 강한 포깅 현상이 발생되는 것을 방지하며, 이에 따라 압축기가 빈번하게 가동되지 않도록 하여 연비 향상을 도모할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 공조장치의 내부 구성을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 공조장치를 제어하기 위한 제어 순서도.

도 3은 본 발명의 제어 블럭도.

도 4(a)(b)는 본 발명에 따른 압축기의 가동 및 정지에 따라 디프로스트 도어의 구동 시점을 시간대별로 구분하여 나타낸 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12a : 디프로스트 벤트

16 : 디프로스트 도어

20 : 제어수단

21 : 습도센서

22 : 디프로스트 도어 구동수단

23 : 압축기 가동 스위치

24 : 송풍기

Claims (4)

1. 차량 윈도우에 발생되는 포깅 현상을 제거하기 위하여 디프로스트 도어를 구동하여 디프로스트 벤트가 개방되도록 하고, 압축기 및 송풍기를 가동하는 차량용 공조장치의 제어방법에 있어서,

   상기 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거되었는지를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계의 판단 결과, 상기 윈도우에 발생된 포깅 현상이 제거된 것으로 판단되면, 상기 압축기를 정지시키기 위한 정지신호를 출력하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계를 수행한 다음, 상기 디프로스트 벤트가 폐쇄되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제3 단계와;

   상기 제3 단계를 수행한 후, 상기 차량 윈도우에 포깅 현상이 재차 발생된 경우에 상기 압축기의 재가동 신호를 출력하는 제4 단계와;

   상기 압축기가 재 가동되기까지의 압축기 정지 시간이 일정 시간 이내인지를 판단하는 제5 단계와;

   상기 제5 단계를 수행하여 상기 압축기 정지 시간이 일정 시간 이내인 것으로 판단되면, 상기 디프로스트 벤트가 개방되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제6 단계는, 상기 제4 단계의 수행시점과 동시 또는 상기 제4 단계의 수행 시점 이후로부터 일정 시간 지연된 시점에 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제6 단계를 수행한 후, 상기 압축기의 재정지 신호 출력시점과 동시에 상기 디프로스트 벤트가 폐쇄되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제7 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제6 단계를 수행한 후, 상기 압축기의 재정지 신호 출력시점보다 선행하여 상기 디프로스트 벤트가 폐쇄되도록 상기 디프로스트 도어를 구동시키는 제7 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 차량용 공조장치의 제어방법.

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