KR20130094053A - Control method of compressor for vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A compressor control method of a car air-conditioning apparatus is provided to control a compressor by reducing the duty of an electronic control valve when the delayed operation is determined after judging whether the operation of the compressor is delayed or not based on the change amount of discharged refrigerant pressure and the temperature change amount of an evaporator, thereby rapidly operating the compressor. CONSTITUTION: A compressor control method of a car air-conditioning apparatus comprises the following steps. An electronic control valve, which controls refrigerant, outputs the refrigerant to the maximum duty for the initial acceleration time when the on-sign of the car air-conditioning apparatus is detected (S200). The outside temperature of a car and a reference temperature for the middle duty output are compared (S300). The change amount of discharged refrigerant pressure and the temperature change amount of an evaporator are compared with each reference value (S400). A proportional-integral (PI) control is implemented by receiving indoor temperature (S400). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S100) Air conditioner; (S200) Output a maximum duty for the initial acceleration time; (S300) Outside temperature < middle duty temperature; (S310,S350) Change amount of refrigerant < ΔAPT & the temperature change amount of an evaporator < ΔEvap; (S320,S360) Output a maximum duty; (S330) Control an open loop in a middle duty for predetermined time; (S370) Control an open loop in a maximum duty for predetermined time; (S400) PI control; (S500) Air conditioner OFF

Description

차량용 공조장치의 압축기 제어방법 {Control Method of Compressor for Vehicle}Control Method of Compressor for Vehicle Air Conditioning System

본 발명은 차량용 공조장치의 압축기 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조장치의 초기 구동시 압축기의 지연작동 여부를 감지하여, 신속하게 정상동작에 진입하도록 하는 차량용 공조장치의 압축기 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor control method of a vehicle air conditioner, and more particularly, to a compressor control method of a vehicle air conditioner to detect the delay operation of the compressor during the initial operation of the air conditioner, to enter a normal operation quickly. will be.

일반적으로 자동차에는 실내 공기의 냉난방을 위해 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치의 냉방시스템으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기가 포함된다. 이러한 압축기에는 일반적으로 사판식 압축기가 적용된다.In general, a vehicle is provided with an air conditioner for heating and cooling the indoor air, a cooling system of such an air conditioner includes a compressor for compressing the low-temperature low-pressure refrigerant drawn from the evaporator to a high-temperature high-pressure refrigerant to the condenser. Such compressors are generally applied to swash plate compressors.

사판식 압축기는 종류 중의 하나로, 전자제어밸브(ECV:Electronic Control Valve)를 사용하여 사판의 경사각을 조절함으로써 냉매의 토출량을 조절하여 냉방성능을 조절하는 가변용량형 사판식 압축기가 사용되고 있다.One type of swash plate type compressor is a variable displacement swash plate type compressor which controls cooling performance by controlling the discharge amount of a refrigerant by controlling the inclination angle of the swash plate using an electronic control valve (ECV).

도 1은 일반적인 가변 용량형 사판식 압축기(이하 '압축기'로 줄여 표현하기로 한다)의 내부구성을 도시한 단면도이다. 도면에 도시된 압축기는, 냉매의 압축을 위한 실린더보어(11)가 다수 개 형성되는 실린더블록(10)과, 상기 실린더블록(10)의 중앙부에 회전가능하게 지지되고 외부 구동원으로부터 동력을 전달받아 회전하는 구동축(15), 상기 구동축(15)에 일정각도 경사를 가지도록 구비되는 사판(17), 그리고 상기 사판(17)에 연결되어 실린더보어(11)내에서 직선왕복운동함으로써 냉매를 압축하는 피스톤, 상기 사판(17)의 경사각을 조절함으로써 냉매의 토출량을 변화시키는 전자제어밸브(40)를 포함하여 구성된다.1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of a general variable displacement swash plate type compressor (hereinafter, referred to as a compressor). The compressor illustrated in the drawing includes a cylinder block 10 having a plurality of cylinder bores 11 for compressing a refrigerant, and rotatably supported at a central portion of the cylinder block 10 and receiving power from an external driving source. The refrigerant is compressed by linear reciprocating motion in the cylinder bore 11 connected to the rotating drive shaft 15, the swash plate 17 provided to have a predetermined angle inclination to the drive shaft 15, and the swash plate 17. It comprises a solenoid control valve 40 for changing the discharge amount of the refrigerant by adjusting the inclination angle of the piston, the swash plate 17.

상기 실린더블록(10)의 일단에는 전방하우징(20)이 설치되고, 상기 전방하우징(20)은 실린더블록(10)과 협력하여 내부에 크랭크실(21)을 형성한다. 그리고 상기 실린더블록(10)의 타단, 즉 상기 전방하우징(20)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(30)이 설치된다. 상기 후방하우징(30)에는 실린더블록(10)과 선택적으로 연통되는 흡입실(31)과 토출실(33)이 형성된다. 상기 흡입실(31)은 실린더보어(11)에서 압축될 냉매가 임시로 저장되는 공간이고, 상기 토출실(33)은 실린더보어(11)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 저장되는 공간이다.A front housing 20 is installed at one end of the cylinder block 10, and the front housing 20 cooperates with the cylinder block 10 to form a crank chamber 21 therein. And the other end of the cylinder block 10, that is, the rear housing 30 is installed on the opposite side where the front housing 20 is installed. The rear housing 30 is formed with a suction chamber 31 and a discharge chamber 33 in selective communication with the cylinder block 10. The suction chamber 31 is a space in which the refrigerant to be compressed in the cylinder bore 11 is temporarily stored, and the discharge chamber 33 is a space in which the refrigerant compressed in the cylinder bore 11 is discharged and temporarily stored.

상기 후방하우징(30)의 일측에는 전자제어밸브(40)가 구비된다. 상기 전자제어밸브(40)는 상기 토출실(33)과 크랭크실(21) 사이 유로의 개도를 조절하여 후술할 사판(17)의 각도를 조절하는 역할을 한다.One side of the rear housing 30 is provided with an electronic control valve (40). The electronic control valve 40 serves to adjust the angle of the swash plate 17 to be described later by adjusting the opening degree of the flow path between the discharge chamber 33 and the crank chamber 21.

한편 상기 실린더블록(10)과 전방하우징(20)을 관통하여 구동축(15)이 회전가능하게 지지되어 설치된다. 상기 구동축(15)은 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전된다. 그리고 상기 구동축(15)에는 사판(17)이 설치되는데, 압축기의 토출용량에 따라 상기 구동축(15)에 대해 각도가 가변되도록 설치된다. 즉, 상기 구동축(15)의 길이방향에 대해 직교한 상태가 되거나 또는 상기 구동축(15)에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태가 되는 것이다.Meanwhile, the drive shaft 15 is rotatably supported to penetrate the cylinder block 10 and the front housing 20. The drive shaft 15 is rotated by receiving power from the engine. And the swash plate 17 is installed on the drive shaft 15, the angle is changed to the drive shaft 15 in accordance with the discharge capacity of the compressor. That is, the state is orthogonal to the longitudinal direction of the drive shaft 15, or inclined at a predetermined angle with respect to the drive shaft 15.

또한 상기 사판(17)의 가장자리는 상기 피스톤과 반구 형상의 슈를 통해 결합되어, 상기 사판(17)의 회전운동이 상기 피스톤의 직선왕복운동으로 변환된다. 따라서 상기 피스톤이 실린더보어(11)내에서 직선왕복운동하면서, 상기 실린더보어(11)내에 유입된 냉매를 압축시킨다.In addition, the edge of the swash plate 17 is coupled through the piston and the hemispherical shoe, the rotational movement of the swash plate 17 is converted into a linear reciprocating motion of the piston. Accordingly, the piston compresses the refrigerant introduced into the cylinder bore 11 while linearly reciprocating in the cylinder bore 11.

상기한 바와 같은 압축기의 토출량을 조절하기 위해서는 전자제어밸브(40)의 듀티(Duty)에 의해 사판(17)의 기울기를 조절하게 되는데, 사판(17)의 기울기에 따라 피스톤이 왕복운동하는 스트로크(stroke)가 변화하여 압축기에서 압축되어 토출되는 냉매의 양이 결정된다.In order to adjust the discharge amount of the compressor as described above, the inclination of the swash plate 17 is adjusted by the duty of the solenoid control valve 40, and the stroke of the piston reciprocating according to the inclination of the swash plate 17 The stroke is changed to determine the amount of refrigerant compressed and discharged from the compressor.

상기 전자제어밸브(40)의 듀티는 전체 시간 중에 전자제어밸브(40)가 온(ON) 되어 있는 시간을 백분율로 나타낸 값이다. 듀티가 증가하면 ECV의 개방정도가 감소하게 되고, 이에 따라 크랭크실(21)의 압력이 저하된다. 따라서 사판(17)의 경사각이 증가하게 되고, 실린더보어(11)내에서 압축된 냉매의 토출량이 증가하여 냉방성능이 향상된다.The duty of the solenoid control valve 40 is a value representing the time at which the solenoid control valve 40 is on in a percentage of the total time. As the duty increases, the opening degree of the ECV decreases, so that the pressure of the crank chamber 21 decreases. Therefore, the inclination angle of the swash plate 17 is increased, and the discharge amount of the refrigerant compressed in the cylinder bore 11 is increased to improve the cooling performance.

그러나 듀티가 작아지면 ECV의 개방정도가 증가하게 되고, 이에 따라 크랭크실(21)의 압력이 증가된다. 따라서 사판(17)의 경사각이 작아지게 되고, 실린더보어(11)내에서 압축된 냉매의 토출량이 감소하여 냉방성능이 저하된다.However, as the duty decreases, the opening degree of the ECV increases, and accordingly, the pressure of the crank chamber 21 increases. Therefore, the inclination angle of the swash plate 17 becomes small, the discharge amount of the refrigerant compressed in the cylinder bore 11 decreases, and the cooling performance falls.

다음에는 상기한 바와 같은 압축기의 초기구동 제어방법에 대해 설명하도록 한다. 도 2는 종래 기술에 의한 압축기의 초기구동 제어방법을 도시한 흐름도이고, 도 3은 종래 기술에 의한 압축기의 제어방법에 따른 듀티의 변화를 도시한 도표이다.Next, a description will be given of the initial drive control method of the compressor as described above. 2 is a flowchart illustrating a method for controlling initial operation of a compressor according to the prior art, and FIG. 3 is a diagram illustrating a change in duty according to the control method of the compressor according to the prior art.

도면에 도시된 바에 의하면, 먼저 공조장치의 온(ON) 신호에 의해 압축기가 구동된다(S10).As shown in the figure, first, the compressor is driven by the ON signal of the air conditioner (S10).

상기 제10단계에서 공조장치가 구동되면, 초기가속시간(도 3의 t0~t1 구간) 동안 ECV의 듀티를 최대로 하여 압축기를 구동시킨다(S20). 상기 초기가속시간은 미리 실험에 의해 결정된 시간이다. 이와 같이 초기에 ECV 듀티를 최대로 출력하는 것은, 목표하는 온도로 신속하게 도달하도록 하기 위함이다.When the air conditioning apparatus is driven in the tenth step, the compressor is driven by maximizing the duty of the ECV during the initial acceleration time (t0 to t1 section in FIG. 3) (S20). The initial acceleration time is a time determined by experiment in advance. In this way, the maximum output of the ECV duty is made to reach the target temperature quickly.

상기 제20단계에서 초기가속시간 동안 ECV 듀티를 최대로 출력한 이후에는, 자동차의 외기 온도가 중간듀티온도보다 낮은지 여부를 비교한다(S30). 중간듀티온도라 함은, ECV의 듀티를 최대출력에서 중간출력으로 감소시켜 출력하기 위한 기준온도인데, 상기 중간듀티온도는 실험에 의해 미리 설정된 온도이다. After outputting the maximum ECV duty during the initial acceleration time in step 20, it is compared whether the outside air temperature of the vehicle is lower than the intermediate duty temperature (S30). The intermediate duty temperature is a reference temperature for reducing and outputting the duty of the ECV from the maximum output to the intermediate output. The intermediate duty temperature is a temperature preset by an experiment.

상기 제30단계에서 자동차의 외기 온도가 중간듀티온도보다 낮은 경우에는, 증발기가 과냉각되는 것을 방지하기 위해 일정시간(도 3의 t1~t2 구간) 동안 ECV의 듀티를 중간 듀티로 설정하여 압축기를 구동시킨다(S40). 즉 일정시간 동안 온도센서 등으로부터 온도를 피드백 받지 않고 중간 듀티로 오픈 루프(Open Loop) 제어하는 것이다. 그리고 일정시간 이후에는 자동차 실내의 온도센서로부터 온도를 피드백 받아 PI제어(비례적분제어)를 수행하게 된다(S60).When the outside air temperature of the vehicle is lower than the intermediate duty temperature in step 30, the compressor is driven by setting the duty of the ECV as the intermediate duty for a predetermined time (t1 to t2 in FIG. 3) to prevent the evaporator from being overcooled. (S40). In other words, open loop control is performed with an intermediate duty without receiving a temperature feedback from a temperature sensor for a predetermined time. After a certain time, the feedback is received from the temperature sensor in the vehicle interior to perform PI control (proportional integral control) (S60).

그러나 상기 제30단계에서 자동차의 외기 온도가 중간듀티온도 이상이면, 일정시간(도 3의 t1~t2 구간) 동인 ECV의 듀티를 최대 듀티로 하여 압축기를 구동시킨다(S50). 즉 일정시간 동안 온도센서 등으로부터 온도를 피드백 받지 않고 최대 듀티로 오픈 루프(Open Loop) 제어하는 것이다. 그리고 이후 시점(t2)부터는 자동차 실내의 온도센서로부터 온도를 피드백 받아 PI제어(비례적분제어)를 수행하게 된다(S60).However, if the outside air temperature of the vehicle in the step 30 is equal to or more than the intermediate duty temperature, the compressor is driven with the maximum duty of the ECV for a predetermined time (t1 to t2 in FIG. 3) as the maximum duty (S50). That is, open loop control is performed at maximum duty without receiving a temperature feedback from a temperature sensor for a predetermined time. Then, from the time point t2, the PI receives feedback from the temperature sensor in the vehicle interior and performs PI control (proportional integral control) (S60).

하지만 상기한 바와 같은 종래기술에 의한 압축기의 제어방법에 의하면, 외기온이 중간듀티온도보다 낮은 경우, 증발기의 과냉각을 방지하기 위해 ECV 듀티를 중간 듀티로 설정하여 일정시간 동안 오픈 루프 제어하게 된다. 그러나 오픈 루프 제어하는 시점에서, 냉매가 압축이 되지 않는 지연동작을 하게 되는 경우에는, ECV의 열림양이 줄어들게 되어 증발기가 더욱 과냉각되는 문제점이 발생하게 된다.However, according to the control method of the conventional compressor as described above, when the outside temperature is lower than the intermediate duty temperature, to prevent the overcooling of the evaporator, the ECV duty is set to the intermediate duty to control the open loop for a predetermined time. However, at the time of the open loop control, when the refrigerant is subjected to the delay operation in which the refrigerant is not compressed, the opening amount of the ECV is reduced, resulting in a problem that the evaporator is further cooled down.

또한 압축기가 지연동작을 하는 경우, 일정시간 동안 최대듀티로 오픈 루프 제어를 하더라도 압축기가 지연동작하게 되면, 크랭크실(21) 내부의 압력이 낮아지지 않게 되어, 결과적으로 ECV의 듀티가 감소하게 되어 ECV가 최대 듀티로 동작하지 못하게 되는 문제점이 발생하게 된다.In addition, when the compressor performs a delay operation, even if the compressor is delayed, even if the open loop control is performed at the maximum duty for a predetermined time, the pressure inside the crank chamber 21 is not lowered, and as a result, the duty of the ECV is reduced. The problem arises that the ECV fails to operate at its maximum duty.

즉, 압축기가 지연동작하게 됨으로써, 신속하게 정상동작 상태로 진입하지 못하게 되는 것이다.In other words, the compressor is delayed, so that the compressor cannot be quickly entered into the normal operation state.

참고로 압축기의 지연동작이라 함은, 압축기가 구동하지만 냉매가 압축되지 않는 상태를 의미한다. 이러한 지연동작이 발생하는 경우는, 압축기의 최초 동작시에 사판(17)이 기울어져 있지 않거나, 압축기가 장시간 동작하지 않고 방치되어 크랭크실(21)과 흡입실(31)을 연결하는 관로의 냉매가 기체상태가 아닌 액상으로 변해 있을 때 발생한다.For reference, the delay operation of the compressor refers to a state in which the compressor is driven but the refrigerant is not compressed. When such a delay operation occurs, the swash plate 17 is not inclined at the time of initial operation of the compressor, or the compressor is left unattended for a long time and the refrigerant in the pipe connecting the crank chamber 21 and the suction chamber 31 is operated. Occurs when is changed to liquid rather than gaseous.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공조장치의 초기 구동시 압축기의 지연동작 여부를 판단하여, 압축기가 신속하게 여부를 감지하여, 신속하게 정상동작하도록 압축기를 제어하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems as described above, to determine whether the compressor is delayed during the initial operation of the air conditioning apparatus, to detect whether the compressor is quickly, and to control the compressor to operate normally quickly. do.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매의 토출용량을 가변할 수 있는 압축기를 구비한 차량용 공조장치에 제어방법에 있어서, (A) 공조장치의 ON 신호가 감지되면 냉매의 토출량을 조절하는 전자제어밸브를 초기가속시간 동안 최대 듀티로 출력하는 단계와; (B) 차량의 외부온도와 중간 듀티 출력을 위한 기준온도와 비교하는 단계; (C) 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량을 각각의 기준값과 비교하는 단계; 그리고 (D) 실내온도를 피드백 받아 PI 제어하는 단계를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in a control method for a vehicle air conditioner having a compressor that can vary the discharge capacity of the refrigerant, (A) when the ON signal of the air conditioner is detected the discharge amount of the refrigerant Outputting an electronic control valve to be adjusted at maximum duty during an initial acceleration time; (B) comparing the vehicle's external temperature with a reference temperature for the intermediate duty output; (C) comparing the change amount of the discharge refrigerant pressure and the change amount of the temperature of the evaporator with respective reference values; And (D) it characterized in that it comprises a step of controlling the PI in response to the room temperature.

그리고 상기 (B)단계에서 차량의 외부온도가 중간 듀티 출력을 위한 기준온도보다 작고, 상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값보다 작은 것으로 감지되면, 전자제어밸브(40)의 듀티를 최대로 출력하고, 상기 (A)단계로 회귀하는 것이 바람직하다.If the external temperature of the vehicle is smaller than the reference temperature for the intermediate duty output in step (B), and the change in the discharge refrigerant pressure and the temperature change in the evaporator are smaller than the reference value in step (C), the electronic control valve ( It is preferable to output the duty of 40) to the maximum and return to step (A) above.

이때, 상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값 이상인 것으로 감지되면, 전자제어밸브(40)의 듀티를 일정시간 동안 중간 듀티로 출력하고, 상기 (D)단계로 진입하는 것이 바람직하다.At this time, if it is detected in step (C) that the change amount of the discharge refrigerant pressure and the temperature change amount of the evaporator is more than the reference value, the duty of the electronic control valve 40 is output as an intermediate duty for a predetermined time, and enters the step (D) It is desirable to.

그리고 상기 (B)단계에서 차량의 외부온도가 중간 듀티 출력을 위한 기준온도 이상이고, 상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값보다 작은 것으로 감지되면, 전자제어밸브(40)의 듀티를 최대로 출력하고, 상기 (A)단계로 회귀하는 것이 바람직하다.And if the external temperature of the vehicle in step (B) is higher than the reference temperature for the intermediate duty output, and in step (C) it is detected that the change amount of the discharge refrigerant pressure and the temperature change amount of the evaporator is smaller than the reference value, the electronic control valve ( It is preferable to output the duty of 40) to the maximum and return to step (A) above.

이때, 상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값 이상인 것으로 감지되면, 전자제어밸브(40)의 듀티를 일정시간 동안 최대 듀티로 출력하고, 상기 (D)단계로 진입하는 것이 바람직하다.At this time, if it is detected in step (C) that the change amount of the discharge refrigerant pressure and the temperature change amount of the evaporator is greater than or equal to the reference value, the duty of the electronic control valve 40 is output as the maximum duty for a predetermined time, and enters the step (D) It is desirable to.

한편, 중간 듀티는 전자제어밸브의 최대 듀티의 절반인 것을 특징으로 하는 공조장치의 제어방법.On the other hand, the intermediate duty is a control method of the air conditioner, characterized in that half of the maximum duty of the electronic control valve.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량으로부터 압축기의 지연동작 여부를 판단하여, 지연동작인 경우 전자제어밸브의 듀티를 감소시켜 압축기를 제어함으로써 압축기가 신속하게 정상동작하도록 하는 효과가 발생하게 된다.According to the present invention as described above, by determining whether the compressor delayed operation from the change amount of the discharge refrigerant pressure and the temperature change amount of the evaporator, in the case of the delay operation by reducing the duty of the solenoid control valve to control the compressor to quickly normal The effect is to make it work.

도 1은 일반적인 가변용량형 압축기의 구성을 보인 단면도,
도 2은 종래 기술에 의한 압축기의 제어방법을 도시한 순서도,
도 3은 종래 기술의 제어방법에 의할 때 ECV 듀티의 변화를 시간에 따라 도시한 도표이다.
도 4는 본 발명에 의한 압축기의 제어방법을 도시한 순서도,
도 5는 본 발명의 제어방법에 의할 때 ECV 듀티의 변화를 시간에 따라 도시한 도표이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a typical variable displacement compressor,
2 is a flowchart illustrating a control method of a compressor according to the prior art;
3 is a table showing changes in ECV duty with time according to the conventional control method.
4 is a flowchart illustrating a control method of a compressor according to the present invention;
FIG. 5 is a table showing changes in ECV duty with time according to the control method of the present invention. FIG.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 차량용 공조장치의 압축기 제어방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 참고적으로 본 발명에 의한 압축기의 구성과 종래 기술에 의한 압축기의 구성은 실질적으로 동일한 것으로, 도 1에 도시된 참조번호와 동일한 번호를 사용하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a detailed embodiment of a compressor control method of a vehicle air conditioner according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the configuration of the compressor according to the present invention and the configuration of the compressor according to the prior art are substantially the same, and will be described using the same reference numerals as those shown in FIG. 1.

도 4는 본 발명에 의한 압축기의 제어방법을 도시한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 제어방법에 의할 때 ECV 듀티의 변화를 시간에 따라 도시한 도표이다. 4 is a flowchart illustrating a control method of a compressor according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a change in ECV duty with time according to the control method of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 압축기의 제어방법은, 공조장치의 구동이 시작되는 제100단계(S100)에서부터 시작된다.As shown in the figure, the control method of the compressor according to the embodiment of the present invention starts from the step 100 (S100) in which the driving of the air conditioning apparatus is started.

상기 제100단계에서 공조장치의 구동이 시작되면, 초기가속시간(도 5에서 t0~t1 사이의 구간)동안 ECV의 듀티를 최대로 출력하여 압축기를 구동시킨다(S200). 이와 같이 초기가속시간 동안 ECV의 듀티를 최대로 출력하도록 하는 것은 목표로 하는 온도에 빠른 시간내에 도달하도록 하기 위한 것이다. 초기가속시간은 사전에 다양한 조건에 의해 반복하여 실시된 실험에 의해 설정된 값이다.When the driving of the air conditioner is started in step 100, the compressor is output by maximally outputting the duty of the ECV during the initial acceleration time (interval between t0 and t1 in FIG. 5) (S200). Thus, the maximum output of the ECV duty during the initial acceleration time is to reach the target temperature in a short time. The initial acceleration time is a value set by an experiment that is repeatedly performed under various conditions in advance.

상기 제200단계에서 초기가속시간 동안 ECV의 듀티를 최대출력으로 압축기를 구동시킨 이후, 자동차의 외기온도가 중간듀티온도 보다 작은지 여부를 비교한다(S300). 중간듀티온도라 함은, ECV의 듀티를 최대출력에서 중간출력으로 감소시켜 출력하기 위한 기준온도인데, 상기 중간듀티온도는 실험에 의해 미리 설정된 온도이다. 그리고 본 발명의 실시예에서 중간듀티는 ECV의 최대 듀티의 절반으로 설정되는데, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 압축기와 공조장치의 사양에 따라 적절히 설정될 수 있다.After driving the compressor to the maximum output of the duty of the ECV during the initial acceleration time in step 200, it is compared whether the outside air temperature of the vehicle is less than the intermediate duty temperature (S300). The intermediate duty temperature is a reference temperature for reducing and outputting the duty of the ECV from the maximum output to the intermediate output. The intermediate duty temperature is a temperature preset by an experiment. In the embodiment of the present invention, the intermediate duty is set to half of the maximum duty of the ECV, but is not necessarily limited thereto, and may be appropriately set according to the specifications of the compressor and the air conditioner.

상기 제300단계에서 외기온도가 중간듀티온도 보다 작으면, 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap) 보다 작은지 여부를 비교한다(S310). 상기 냉매압변화량은 현재 압축기에서 토출된 냉매의 압력과 바로 직전에 측정된 토출된 냉매의 압력과의 차이를 의미한다. 그리고 상기 증발기온도변화량은 현재 증발기 온도에서 바로 직전 측정된 증발기의 온도와의 차이를 의미한다. 또한 상기 기준값(ΔAPT, ΔEvap)은 사전에 다양한 조건에 의해 반복하여 실시된 실험에 의해 설정된 값이다.If the outside air temperature is less than the intermediate duty temperature in step 300, it is compared whether the refrigerant pressure change amount and the evaporator temperature change amount are smaller than the respective reference values ΔAPT and ΔEvap (S310). The refrigerant pressure change amount means a difference between the pressure of the refrigerant discharged from the current compressor and the pressure of the discharged refrigerant measured immediately before. The evaporator temperature change means a difference from the temperature of the evaporator measured immediately before the current evaporator temperature. In addition, the reference values ΔAPT and ΔEvap are values set by experiments that are repeatedly performed under various conditions in advance.

만약 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap)보다 작은 것으로 판단되면, ECV의 듀티를 최대로 출력하여 압축기를 구동시킨다(S320). 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap)보다 작다는 것은 초기가속시간 동안 ECV의 듀티를 최대로 출력하였음에도, 냉매압과 증발기의 온도의 변화가 작은 것을 의미한다. 따라서 이 경우는 압축기가 지연동작되는 경우로 판단하여, ECV의 듀티를 최대로 출력하도록 하는 것이다. 이후 제300단계로 회귀한다.If it is determined that the refrigerant pressure change amount and the evaporator temperature change amount are smaller than the respective reference values ΔAPT and ΔEvap, the compressor is output by maximizing the duty of the ECV (S320). The change in the refrigerant pressure change and the evaporator temperature change smaller than the respective reference values (ΔAPT, ΔEvap) means that the change in the refrigerant pressure and the temperature of the evaporator is small even though the duty of the ECV is outputted to the maximum during the initial acceleration time. Therefore, in this case, it is determined that the compressor is delayed, so that the duty of the ECV is output to the maximum. Thereafter, the process returns to step 300.

그리고 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap) 이상인 것으로 판단되면, 일정시간 동안 ECV의 듀티를 중간듀티로 출력한다(S330). 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap) 이상인 경우는 압축기가 지연동작하지 않는 경우이므로 종래의 제어방법과 같이 증발기가 과냉각되는 것을 방지하기 위해 일정시간 동안 ECV의 듀티를 중간 듀티로 출력하여 압축기를 구동시킨다(S330).If it is determined that the refrigerant pressure change amount and the evaporator temperature change amount are equal to or greater than the respective reference values ΔAPT and ΔEvap, the duty of the ECV is output as the intermediate duty for a predetermined time (S330). If the refrigerant pressure change amount and the evaporator temperature change amount are more than the respective reference values (ΔAPT, ΔEvap), the compressor does not have a delayed operation. Therefore, as in the conventional control method, the duty of the ECV is changed to the intermediate duty for a predetermined time to prevent the evaporator from being overcooled. It outputs to drive the compressor (S330).

그리고 상기 제330단계에서의 일정시간 이후에는 자동차 실내의 온도센서로부터 온도를 피드백 받아 PI제어(비례적분제어)를 수행한다(S400).Then, after a predetermined time in step 330, the PI control (proportional integral control) is performed by receiving the temperature from the temperature sensor of the vehicle interior (S400).

한편, 상기 제300단계에서 외기온도가 중간듀티온도 이상인 것으로 판단되면, 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap) 보다 작은지 여부를 비교한다(S350).On the other hand, if it is determined in step 300 that the outside air temperature is equal to or greater than the intermediate duty temperature, it is compared whether or not the refrigerant pressure change amount and the evaporator temperature change amount are smaller than the respective reference values ΔAPT and ΔEvap (S350).

만약 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap)보다 작은 것으로 판단되면, ECV의 듀티를 최대로 출력하여 압축기를 구동시킨다(S360). 이 경우는 상기 제320단계에서 설명한 바와 같이, 압축기가 지연동작되는 경우로 판단하여, ECV의 듀티를 최대로 출력하여 압축기를 구동시킨다. 이후 제300단계로 회귀한다.If it is determined that the refrigerant pressure change amount and the evaporator temperature change amount are smaller than the respective reference values ΔAPT and ΔEvap, the compressor is output by maximizing the duty of the ECV (S360). In this case, as described above in step 320, the compressor is determined to be in a delayed operation, and the compressor is driven by outputting the maximum duty of the ECV. Thereafter, the process returns to step 300.

그리고 냉매압변화량과 증발기온도변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap) 이상인 것으로 판단되면, 일정시간 동안 ECV의 듀티를 최대 듀티로 출력한다(S370). 즉 일정시간 동안 온도센서 등으로부터 온도를 피드백 받지 않고 최대 듀티로 오픈 루프(Open Loop) 제어하는 것이다.When it is determined that the refrigerant pressure change amount and the evaporator temperature change amount are equal to or greater than the respective reference values ΔAPT and ΔEvap, the duty of the ECV is output as the maximum duty for a predetermined time (S370). That is, open loop control is performed at maximum duty without receiving a temperature feedback from a temperature sensor for a predetermined time.

그리고 상기 제370단계에서의 일정시간 이후에는 자동차 온도센서로부터 온도를 피드백 받아 PI제어(비례적분제어)를 수행하게 된다(S400).After a predetermined time in step 370, the temperature is fed back from the vehicle temperature sensor to perform PI control (proportional integral control) (S400).

마지막으로 공조장치의 오프(OFF) 신호에 의해 압축기의 동작이 정지하게 된다(S500).Finally, the operation of the compressor is stopped by the OFF signal of the air conditioner (S500).

다음으로, 본 발명에 의한 제어방법에 의할 때 ECV 듀티의 변화에 대해 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 제어방법에 의할 때 ECV 듀티의 변화를 시간에 따라 도시한 도표이다.Next, the change of the ECV duty when the control method according to the present invention will be described. FIG. 5 is a table showing changes in ECV duty with time according to the control method of the present invention. FIG.

도면을 참조하면, 사용자가 공조장치를 가동시키면(t0), ECV는 초기가속시간(t0~t1)동안 최대듀티로 출력한다.Referring to the figure, when the user operates the air conditioner (t0), the ECV outputs the maximum duty during the initial acceleration time (t0 ~ t1).

다음으로 외기온와 중간듀티온도를 비교하여, 외기온이 중간듀티온도보다 작고, 토출 냉매압의 변화량과 증발기온도의 변화량이 각각의 기준값과 비교하여 작은 것으로 감지되면, 압축기가 지연동작인 것으로 판단하여 ECV의 듀티를 최대로 출력하도록 한다(도 5에서 t1~t3 구간).Next, when the outside air temperature and the intermediate duty temperature are compared and the outside air temperature is smaller than the intermediate duty temperature, and the amount of change in the discharge refrigerant pressure and the amount of change in the evaporator temperature are detected to be smaller than the respective reference values, the compressor is judged to have a delayed operation. Output the maximum duty (t1 ~ t3 interval in Figure 5).

그러나 외기온이 중간듀티온도보다 작고, 토출 냉매압의 변화량과 증발기온도의 변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap) 이상인 것으로 감지되면, 종래 기술과 같이 ECV 듀티를 중간듀티로 일정시간(도 5에서 t1~t2구간 또는 t3~t4구간) 동안 오픈 루프제어하고, 이후(도 5에서 t2 또는 t4 이후)에는 정상적으로 폐루프(Closed Loop) 제어하도록 한다.However, if the outside air temperature is smaller than the intermediate duty temperature, and it is detected that the amount of change in the discharge refrigerant pressure and the amount of change in the evaporator temperature are higher than the respective reference values (ΔAPT, ΔEvap), the ECV duty is set as the intermediate duty as a conventional time (t1 in FIG. 5). The open loop control is performed during the period t ~ t2 or t3 t4, and afterwards (after t2 or t4 in FIG. 5), the closed loop is normally controlled.

한편 외기온과 중간듀티온도를 비교하여, 외기온이 중간듀티온도보다 크고, 토출 냉매압의 변화량과 증발기온도의 변화량이 각각의 기준값과 비교하여 작은 것으로 감지된 경우에도, 압축기가 지연동작인 것으로 판단하여 ECV의 듀티를 최대로 출력하도록 한다(도 5에서 t1~t3 구간).On the other hand, when the outside air temperature and the intermediate duty temperature are compared and the outside air temperature is larger than the intermediate duty temperature and the change amount of the discharge refrigerant pressure and the change amount of the evaporator temperature are detected to be smaller than the respective reference values, the compressor is considered to be a delayed operation. Outputting the maximum duty of the ECV (t1 ~ t3 interval in Figure 5).

그러나 외기온이 중간듀티온도보다 크고, 토출 냉매압의 변화량과 증발기온도의 변화량이 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap) 이상인 것으로 감지되면, ECV 듀티를 최대듀티로 일정시간(도 5에서 t1~t2구간 또는 t3~t4구간) 동안 오픈 루프제어하고, 이후(도 5에서 t2 또는 t4 이후)에는 정상적으로 폐루프(Closed Loop) 제어하도록 한다.However, if the outside air temperature is greater than the intermediate duty temperature, and the amount of change in the discharge refrigerant pressure and the amount of change in the evaporator temperature are detected above the respective reference values (ΔAPT, ΔEvap), the ECV duty is the maximum duty for a certain time (t1 to t2 section or Open loop control during the period t3 to t4, and afterwards (after t2 or t4 in FIG. 5) normally closed loop control.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 압축기의 초기구동방법에 의하면, 냉매의 토출압력의 변화량과 증발기의 온도변화량이 미리 설정된 각각의 기준값(ΔAPT, ΔEvap)들보다 작은지 여부를 비교하여, 상기 기준값(ΔAPT, ΔEvap)들보다 작으면 압축기가 지연동작 되는 것으로 판단하고 ECV 듀티를 최대로 출력하여 압축기를 구동시킨다.As described above, according to the initial driving method of the compressor according to the present invention, the reference value by comparing whether the change amount of the discharge pressure of the refrigerant and the temperature change amount of the evaporator is smaller than each of the preset reference values (ΔAPT, ΔEvap), If it is smaller than (ΔAPT, ΔEvap), it is determined that the compressor is delayed, and the compressor is driven by outputting the maximum ECV duty.

그리고 냉매의 토출압력의 변화량과 증발기의 온도변화량이 상기 기준값(ΔAPT, ΔEvap)들 이상이면, 정상 동작인 것으로 판단하고 종래와 같이 일정시간 동안 오픈 루프(Open Loop) 제어를 하도록 하는 것이다.When the amount of change in the discharge pressure of the refrigerant and the amount of change in the temperature of the evaporator are equal to or more than the reference values ΔAPT and ΔEvap, it is determined that the operation is normal and the open loop control is performed for a predetermined time as in the prior art.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.

10:실린더블록 11:실린더보어
13:피스톤 15:구동축
17:사판 20:전방하우징
21:크랭크실 30:후방하우빙
31:흡입실 33:토출실
40:전자제어밸브(ECV)10: Cylinder Block 11: Cylinder Bore
13: Piston 15: Drive shaft
17: Saphan 20: Front housing
21: crankcase 30: rear housing
31: suction room 33: discharge room
40: Electronic control valve (ECV)

Claims (6)

냉매의 토출용량을 가변할 수 있는 압축기를 구비한 차량용 공조장치에 제어방법에 있어서,
(A) 공조장치의 ON 신호가 감지되면 냉매의 토출량을 조절하는 전자제어밸브를 초기가속시간 동안 최대 듀티로 출력하는 단계와;
(B) 차량의 외부온도와 중간 듀티 출력을 위한 기준온도와 비교하는 단계;
(C) 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량을 각각의 기준값과 비교하는 단계; 그리고
(D) 실내온도를 피드백 받아 PI 제어하는 단계를 포함하는 공조장치의 제어방법.In a control method for a vehicle air conditioner having a compressor that can vary the discharge capacity of the refrigerant,
(A) outputting the electronic control valve at the maximum duty during the initial acceleration time when the ON signal of the air conditioner is detected;
(B) comparing the vehicle's external temperature with a reference temperature for the intermediate duty output;
(C) comparing the change amount of the discharge refrigerant pressure and the change amount of the temperature of the evaporator with respective reference values; And
(D) a control method of an air conditioning device comprising the step of controlling the PI in response to the room temperature. 제 1 항에 있어서,
상기 (B)단계에서 차량의 외부온도가 중간 듀티 출력을 위한 기준온도보다 작고, 상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값보다 작은 것으로 감지되면,
전자제어밸브(40)의 듀티를 최대로 출력하고, 상기 (A)단계로 회귀하는 것을 특징으로 하는 공조장치의 제어방법.The method of claim 1,
If the external temperature of the vehicle in step (B) is less than the reference temperature for the intermediate duty output, and in step (C) it is detected that the change amount of the discharge refrigerant pressure and the temperature change amount of the evaporator is smaller than the reference value,
Outputting the maximum duty of the electronic control valve 40, the control method of the air conditioner, characterized in that the return to the step (A). 제 2 항에 있어서,
상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값 이상인 것으로 감지되면,
전자제어밸브(40)의 듀티를 일정시간 동안 중간 듀티로 출력하고, 상기 (D)단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 공조장치의 제어방법.3. The method of claim 2,
If it is detected in step (C) that the change amount of the discharge refrigerant pressure and the change amount of the temperature of the evaporator are more than the reference value,
Outputting the duty of the electronic control valve 40 as an intermediate duty for a predetermined time, and enters the step (D) of the control method of the air conditioner. 제 1 항에 있어서,
상기 (B)단계에서 차량의 외부온도가 중간 듀티 출력을 위한 기준온도 이상이고, 상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값보다 작은 것으로 감지되면,
전자제어밸브(40)의 듀티를 최대로 출력하고, 상기 (A)단계로 회귀하는 것을 특징으로 하는 공조장치의 제어방법.The method of claim 1,
When the external temperature of the vehicle in step (B) is greater than or equal to the reference temperature for the intermediate duty output, and in step (C) it is detected that the change amount of the discharge refrigerant pressure and the temperature change amount of the evaporator is smaller than the reference value,
Outputting the maximum duty of the electronic control valve 40, the control method of the air conditioner, characterized in that the return to the step (A). 제 4 항에 있어서,
상기 (C)단계에서 토출냉매압의 변화량과 증발기의 온도변화량이 기준값 이상인 것으로 감지되면,
전자제어밸브(40)의 듀티를 일정시간 동안 최대 듀티로 출력하고, 상기 (D)단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 공조장치의 제어방법.5. The method of claim 4,
If it is detected in step (C) that the change amount of the discharge refrigerant pressure and the change amount of the temperature of the evaporator are more than the reference value,
Outputting the duty of the electronic control valve (40) as the maximum duty for a predetermined time, the control method of the air conditioner, characterized in that entering the step (D). 제 3 항에 있어서,
중간 듀티는 전자제어밸브의 최대 듀티의 절반인 것을 특징으로 하는 공조장치의 제어방법.
The method of claim 3, wherein
The intermediate duty is a control method of the air conditioner, characterized in that half of the maximum duty of the electronic control valve.
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