KR20110075974A - 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 에바온도를 실시간으로 감지하는 온도 감지부, 블로어 전압을 감지하는 BLWR 전압 감지부, 차량의 RPM을 감지하는 RPM 감지부, 및 온도 감지부로부터의 에바온도와 기 설정된 목표 에바온도를 비교하여 현재 감지된 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮은 경우, 블로어 전압 및 RPM 중 적어도 하나에 근거하여 압축기 구동 상태를 제어하는 COMP 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 압축기 용량을 제어하는 기준을 에바온도에만 두는 것이 아니라, 블로어 전압 및 차량 RPM 등에 근거하여 압축기의 용량을 제어함으로써, 압축기의 불필요한 구동을 막을 수 있으므로, 압축기를 효율적으로 구동할 수 있는 이점이 있다.

Description

차량 공조 시스템의 압축기 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling compressor of air conditioning system for vehicle}

본 발명은 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 공조 시스템에서 블로어의 전압이라던가 차량 RPM 등과 같이 에바온도에 영향을 끼치는 환경 요인을 고려하여 압축기의 용량을 제어함으로써, 압축기를 효율적으로 제어하도록 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 공조 시스템은 압축기(콤프레서), 콘덴서(응축기), 에바포레이터(증발기), 송풍기(블로어)를 포함한다.

먼저, 압축기가 냉매가스를 흡입하여 압축하고, 고온, 고압으로 압축된 냉매가스를 송출하면, 압축된 액체 냉매가 콘덴서(응축기)를 거쳐서 에바포레이터(증발기)에 이르게 된다. 이때, 에바포레이터는 차 실내외의 공기와 열교환시켜 과열 증기로 변환시키는 기능을 한다.

열을 뺏긴 공기는 저온저습 상태로 변화하고 송풍기(블로어)에 의해 차량의 실내로 토출되어 차량의 실내 환경을 쾌적하게 유지하도록 한다.

종래의 차량 공조 시스템에서 압축기는 에바포레이터의 감지 온도, 즉, 에바온도에 근거하여 동작하게 되는데, 감지된 에바온도가 목표치 이하로 떨어지면 압축기를 구동시키고, 감지된 에바온도가 목표치에 도달하면 압축기의 구동을 중지시킨다.

그러나, 에바온도는 다른 외부환경에 의해 목표치에 도달할 수 있는 정도가 달라지는 반면, 기존의 공조 시스템에서는 외부환경은 고려하지 않은 채 에바온도에만 근거하여 압축기의 용량을 제어함으로써, 압축기의 구동 효율이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 공조 시스템에서 블로어의 전압이라던가, 차량 RPM 등과 같이 에바온도에 영향을 끼치는 환경 요인을 고려하여 압축기의 용량을 제어함으로써, 압축기를 효율적으로 제어하도록 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치는, 에바온도를 실시간으로 감지하는 온도 감지부, 블로어 전압을 감지하는 BLWR 전압 감지부, 차량의 RPM을 감지하는 RPM 감지부, 및 상기 온도 감지부로부터의 상기 에바온도와 기 설정된 목표 에바온도를 비교하여 현재 감지된 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮은 경우, 상기 블로어 전압 및 상기 RPM 중 적어도 하나에 근거하여 압축기 구동 상태를 제어하는 COMP 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 COMP 제어부는, 현재 블로어 전압과 블로어 전압 기준치(α)를 비교하여, 상기 현재 블로어 전압이 상기 블로어 전압 기준치(α) 미만이면, 압축기 용량을 제한하는 제어신호를 출력하고, 그렇지 않은 경우에는 압축기 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 COMP 제어부는, 현재 RPM과 차량 RPM 기준치(β)를 비교하여, 상기 현재 RPM이 상기 차량 RPM 기준치(β)를 초과하면, 압축기 용량을 제한하는 제어신호를 출력하고, 그렇지 않은 경우에는 압축기 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 COMP 제어부는, 상기 현재 감지된 에바온도가 상기 목표 에바온도에 도달하게 되면, 압축기의 용량을 제한하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 COMP 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 압축기 용량을 제어하는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어방법은, 에바온도를 실시간으로 감지하는 단계, 상기 에바온도와 기 설정된 목표 에바온도를 비교하는 단계, 현재 감지된 상기 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮은 경우, 블로어 전압 및 RPM 중 적어도 하나를 감지하는 단계, 및 상기 블로어 전압 및 상기 RPM 중 적어도 하나를 기준치와 비교하여, 그 결과에 따라 압축기 구동 상태를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어하는 단계는, 현재 블로어 전압을 감지하는 단계, 및 상기 현재 블로어 전압과 블로어 전압 기준치를 비교하여, 상기 현재 블로어 전압이 상기 블로어 전압 기준치 미만이면, 상기 압축기 용량을 제한하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 압축기를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어하는 단계는, 현재 RPM을 감지하는 단계, 및 상기 현재 RPM과 차량 RPM 기준치를 비교하여, 상기 현재 RPM이 상기 차량 RPM 기준치를 초과하면, 상기 압축기 용량을 제한하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 압축기를 구동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 현재 감지된 에바온도가 상기 목표 에바온도에 도달한 경우, 상기 압축기의 용량을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 압축기 용량을 제어하는 기준을 에바온도에만 두는 것이 아니라, 블로어 전압 및 차량 RPM 등에 근거하여 압축기의 용량을 제어함으로써, 압축기의 불필요한 구동을 막을 수 있으므로, 압축기를 효율적으로 구동할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치 및 그 방법은, 차량의 공조 시스템에서 블로어의 전압이라던가, 차량 RPM 등과 같이 에바온도에 영향을 끼치는 환경 요인을 고려하여 압축기의 용량을 제어함으로써, 압축기를 효율적으로 제어하는 것에 기반한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치에 대한 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치는 온도 감지부(10), BLWR 전압 감지부(20), RPM 감지부(30), COMP 제어부(40) 및 구동부(50)를 포함한다.

먼저, 온도 감지부(10)는 에바포레이터의 온도(이하, '에바온도'라 칭함)를 감지하는 수단이다. 이때, 온도 감지부(10)는 에바온도를 실시간으로 감지하여 감지 결과를 COMP 제어부(40)로 전달한다.

BLWR 전압 감지부(20)는 차량 공조 시스템의 블로어 전압을 감지하는 수단으로서, 감지된 블로어 전압을 COMP 제어부(40)로 전달한다.

또한, RPM 감지부(30)는 차량의 RPM을 감지하는 수단으로, 감지된 RPM 정보를 COMP 제어부(40)로 전달한다.

COMP 제어부(40)는 온도 감지부(10)로부터 전달된 에바온도에 근거하여, 구동부(50)로 압축기 제어신호를 출력한다.

이때, COMP 제어부(40)는 목표 에바온도를 설정하고, 온도 감지부(10)로부터 실시간으로 전달되는 에바온도와 목표 에바온도를 비교한다. 만일, 현재 감지된 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮은 경우에는 목표 에바온도에 도달하도록 구동부(50)로 압축기 제어신호를 출력한다.

이때, 에바온도는 블로어 전압이나 차량 RPM 등의 영향을 받으므로, COMP 제어부(40)는 현재 에바온도에 따라 압축기 제어신호를 출력하기에 앞서, 블로어 전 압 및 차량 RPM 정보를 확인한다. 여기서, 에바온도는 블로어 전압이 낮을수록 잘 떨어지고, 차량 RPM이 높을수록 잘 떨어진다.

따라서, COMP 제어부(40)는 블로어 전압 및 차량 RPM에 따라 압축기 용량을 제어하도록 한다.

이때, COMP 제어부(40)는 도 2를 참조하여 블로어 전압 및 차량 RPM에 따라 압축기 용량을 제어도록 한다.

다시 말해, COMP 제어부(40)는 BLWR 전압 감지부(20)로부터 전달된 블로어 전압과 블로어 전압 기준치(α)를 비교한다.

만일, 도 2의 (a)와 같이, 현재 블로어 전압이 블로어 전압 기준치(α) 미만이면, COMP 제어부(40)는 비록 현재 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮더라 하더라도, 압축기 용량을 제한함으로써 현재 압축기 제어 용량이 동일하게 유지되도록 한다.

반면, 도 2의 (c)와 같이, 현재 블로어 전압이 블로어 전압 기준치(α) 이상인 경우, COMP 제어부(40)는 현재 에바온도가 목표 에바온도에 도달하도록 구동부(50)로 압축기 제어신호를 출력한다.

한편, COMP 제어부(40)는 RPM 감지부(30)로부터 전달된 RPM 정보와 차량 RPM 기준치(β)를 비교한다.

만일, 도 2의 (b)와 같이, 현재 RPM이 차량 RPM 기준치(β)를 초과하면, COMP 제어부(40)는 비록 현재 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮더라 하더라도, 압축기 용량을 제한함으로써 현재 압축기 제어 용량이 동일하게 유지되도록 한다.

반면, 도 2의 (d)와 같이, 현재 RPM이 차량 RPM 기준치(β) 이하인 경우, COMP 제어부(40)는 현재 에바온도가 목표 에바온도에 도달하도록 구동부(50)로 압축기 제어신호를 출력한다.

한편, COMP 제어부(40)는 현재 감지된 에바온도가 목표 에바온도에 도달하게 되면, 압축기의 용량을 제한하는 제어신호를 구동부(50)로 출력한다.

이때, 구동부(50)는 COMP 제어부(40)로부터 출력된 압축기 제어신호에 따라 압축기를 구동하거나, 압축기 용량을 제한하도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치는 블로어 전압 및 차량 RPM에 근거하여 압축기의 용량을 제어함으로써, 압축기를 효율적으로 구동하도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량의 공조 시스템이 구동되면, 온도 감지부(10)는 현재 에바온도를 측정한다(S100). 이때, COMP 제어부(40)는 'S100' 과정에서 측정된 현재 에바온도와 기 설정된 목표 에바온도를 비교하여, 현재 에바온도가 목표 에바온도 미만인지를 확인한다(S110).

만일, 'S110' 과정에서 현재 에바온도가 목표 에바온도 미만인 것으로 확인되면, COMP 제어부(40)는 BLWR 전압 감지부(20)에 의해 감지된 블로어 전압을 입력 받는다(S120).

이때, 입력된 블로어 전압이 블로어 전압 기준치(α) 미만이면(S130), COMP 제어부(40)는 비록 현재 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮더라 하더라도, 압축기 용량을 제한함으로써 현재 압축기 제어 용량이 동일하게 유지되도록 한다(S170).

만일, 'S130' 과정에서 현재 블로어 전압이 블로어 전압 기준치(α) 이상이면, COMP 제어부(40)는 RPM 감지부(30)로부터 감지된 RPM 정보를 입력 받아, 차량 RPM 기준치(β)와 비교한다(S140, S150).

만일, 현재 RPM이 차량 RPM 기준치(β)를 초과하면(S150), COMP 제어부(40)는 비록 현재 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮더라 하더라도, 압축기 용량을 제한함으로써 현재 압축기 제어 용량이 동일하게 유지되도록 한다(S170).

반면, 'S150' 과정에서 현재 RPM이 차량 RPM 기준치(β) 이하이면, COMP 제어부(40)는 현재 에바온도가 목표 에바온도에 도달하도록 구동부(50)로 압축기 제어신호를 출력함으로써, 구동부(50)는 압축기를 구동하도록 한다(S160).

도 3의 실시예에서는 블로어의 전압을 먼저 확인하고, 이후에 RPM을 확인하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 'S120' 및 'S130' 과정과, 'S140' 및 'S150' 과정이 동시에 이루어질 수도 있으며, 'S140' 및 'S150' 과정이 먼저 이루어질 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 차량용 공조 시스템의 압축기 제어장치는 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치에 대한 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치의 동작 설명에 참조되는 예시도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 차량 공조 시스템의 압축기 제어방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

Claims (9)

1. 에바온도를 실시간으로 감지하는 온도 감지부;

   블로어 전압을 감지하는 BLWR 전압 감지부;

   차량의 RPM을 감지하는 RPM 감지부; 및

   상기 온도 감지부로부터의 상기 에바온도와 기 설정된 목표 에바온도를 비교하여 현재 감지된 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮은 경우, 상기 블로어 전압 및 상기 RPM 중 적어도 하나에 근거하여 압축기 구동 상태를 제어하는 COMP 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 COMP 제어부는,

   현재 블로어 전압과 블로어 전압 기준치를 비교하여, 상기 현재 블로어 전압이 상기 블로어 전압 기준치 미만이면, 압축기 용량을 제한하는 제어신호를 출력하고, 그렇지 않은 경우에는 압축기 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 COMP 제어부는,

   현재 RPM과 차량 RPM 기준치를 비교하여, 상기 현재 RPM이 상기 차량 RPM 기 준치를 초과하면, 압축기 용량을 제한하는 제어신호를 출력하고, 그렇지 않은 경우에는 압축기 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 COMP 제어부는,

   상기 현재 감지된 에바온도가 상기 목표 에바온도에 도달하게 되면, 압축기의 용량을 제한하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 COMP 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 압축기 용량을 제어하는 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어장치.
6. 에바온도를 실시간으로 감지하는 단계;

   상기 에바온도와 기 설정된 목표 에바온도를 비교하는 단계;

   현재 감지된 상기 에바온도가 목표 에바온도 보다 낮은 경우, 블로어 전압 및 RPM 중 적어도 하나를 감지하는 단계; 및

   상기 블로어 전압 및 상기 RPM 중 적어도 하나를 기준치와 비교하여, 그 결과에 따라 압축기 구동 상태를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차 량 공조 시스템의 압축기 제어방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 제어하는 단계는,

   현재 블로어 전압을 감지하는 단계; 및

   상기 현재 블로어 전압과 블로어 전압 기준치를 비교하여, 상기 현재 블로어 전압이 상기 블로어 전압 기준치 미만이면, 상기 압축기 용량을 제한하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 압축기를 구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어방법.
8. 청구항 6에 있어서,

   상기 제어하는 단계는,

   현재 RPM을 감지하는 단계; 및

   상기 현재 RPM과 차량 RPM 기준치를 비교하여, 상기 현재 RPM이 상기 차량 RPM 기준치를 초과하면, 상기 압축기 용량을 제한하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 압축기를 구동하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어방법.
9. 청구항 6에 있어서,

   상기 현재 감지된 에바온도가 상기 목표 에바온도에 도달한 경우, 상기 압축 기의 용량을 제한하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조 시스템의 압축기 제어방법.

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