KR20200021234A - 차량의 온도 제어 방법, 장치, 프로그램 및 저장매체 - Google Patents

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Abstract

실시예는 엔진 냉각 불필요 구간 정보를 수신하는 단계; 및 상기 엔진 냉각 불필요 구간 이전에, 차량 내부를 과냉방으로 제어하는 단계를 포함하는 차량의 온도 제어 방법을 제공하여, 과냉방 제어를 미리 진행하여 엔진 냉각이 불필요한 시점에 에어컨 컴프레서를 미작동 시키고 엔진 룸의 플랩을 폐쇄하여 공력 향상을 통해 연비를 향상시킬 수 있다.

Description

차량의 온도 제어 방법, 장치, 프로그램 및 저장매체{METHOD, APPARATUS, PROGRAM AND RECORDING MEDIUM FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF VEHICLE}
실시예는 차량의 온도 제어 방법, 장치, 프로그램 및 저장매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이브리드 차량의 엔진 냉각이 불필요한 경우에 에어컨 컴프레서를 미작동시키는 차량의 온도 제어 방법, 장치, 프로그램 및 저장매체에 관한 것이다.
하이브리드 차량의 시스템은 차량 주행용 구동원으로서 엔진 및 모터를 구비하고 있고, 이들의 동작을 위한 인버터, DC/DC컨버터, 고전압배터리 등을 포함하며, 제어수단으로서 HCU(Hybrid Control Unit), MCU(MotorControl Unit), BMS(Battery ManagementSystem) 등을 포함하고 있다.
이러한 구성을 기반으로 하는 하이브리드 차량의 주요 주행모드는 주지된 바와 같이, 모터 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 전기 주행모드(electric vehicle)와, 엔진의 회전력을 주 동력으로 하면서 상기 모터의 회전력을 보조 동력으로 이용하는 보조 모드인 하이브리드 주행모드(hybrid electric vehicle)를 포함한다.
그리고, 배터리 충전량의 소비를 동반하는 CD 주행모드와 배터리 충전량을 유지하기 위한 CS 주행모드를 이용하여 주행하는 차량의 연구가 계속되고 있다.
이처럼, 플러그인 하이브리드 차량의 고전압배터리는 외부전원소스로부터 충전이 가능하며, 외부 충전을 통한 배터리 충전량에 의해 이동할 수 있는 순수 전기 주행 거리는 현실적인 제약이 존재한다 따라서, 미리 설정되어 있는 배터리 충전량 이상에서 주행배터리 충전량(SOC)을 소모하는 CD 주행모드로 주행한 후, 미리 설정된 배터리 충전량 이하에서 배터리 충전량을 유지하는 CS 주행모드 주행모드로 주행을 수행한다.
하이브리드 차량에는 라디에이터 그릴과 라디에이터 사이에 개폐가 가능한 플랩(flap)을 장착하여 엔진 룸 내부의 온도를 조정할 수 있다. 즉, 고속 주행시에 플랩을 폐쇄하여 차량의 공기 저항을 감소시키고 주행안정성 향상을 도모한다. 또한, 엔진 룸 내부의 온도가 상승하여 부품이 과열될 우려가 있을 경우에는 플랩을 개방하여 엔진 룸 내부 온도를 낮출 수 있다.
구체적으로, 차량의 시동을 켤 때는 차가운 엔진을 일정 온도까지 올리기 위한 시간을 줄이기 위하여 플랩을 닫고, 또한 차량의 주행시에는 외부 공기 유입 불필요하므로 공기 저항을 최소화하기 하기 위하여 플랩을 닫고, 다만 엔진 룸의 온도가 상승하여 부품의 과열 우려가 있을 때에는 플랩을 개방할 수 있다.
그러나, 상술한 종래의 차량의 온도 제어 방법과 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
차량의 운행 중 에어컨 컴프레셔가 작동할 때는 냉매의 압력 유지를 위하여 플랩을 개방하여 실외기와 같이 작용하도록 할 필요가 있다. 이때에는, 엔진의 냉각이 불필요한 경우에도 컨덴서의 냉각을 위하여 엔진 룸이 개방되므로 차량의 연비가 저하될 수 있다.
실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시예는 하이브리드 차량의 엔진 냉각이 불필요한 경우에 에어컨 컴프레서를 미작동시키고 엔진 룸을 닫는 차량의 온도 제어 방법, 장치, 프로그램 및 저장매체를 제공하고자 한다.
실시예는 엔진 냉각 불필요 구간 정보를 수신하는 단계; 및 상기 엔진 냉각 불필요 구간 이전에, 차량 내부를 과냉방으로 제어하는 단계를 포함하는 차량의 온도 제어 방법을 제공한다.
엔진 냉각 불필요 구간에서, 에어컨의 컴프레서의 작용을 중단하고 에어컨을 송풍 모드로 작동할 수 있다.
엔진 냉각 불필요 구간에서, 상기 차량의 엔진 룸을 클로징(closing)할 수 있다.
차량의 온도 제어 방법은 엔진 냉각 불필요 구간 정보와 함께, 상기 차량의 기설정된 내기온 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량의 내부를 과냉방으로 제어하는 단계는, 상기 차량의 기설정된 내기온 정보와 상기 차량의 내기온 변화율을 고려하여, 상기 차량의 내부 온도를 과냉방할 수 있다.
엔진 냉각 불필요 구간 중 일부 구간에서만, 상기 차량의 기설정된 내기온를 유지하도록, 상기 차량 내부를 과냉방으로 제어할 수 있다.
일부 구간은, 상기 엔진 냉각 불필요 구간 중 상기 차량의 평균 속력이 가장 큰 구간일 수 있다.
차량은 배터리 충전량을 소진하여 차량을 주행하는 CD 주행모드(charge depeleting: CD모드)와 기설정된 배터리 충전량 이하에서 상기 배터리 충전량을 유지하면서 주행하는 CS주행모드(charge sustaining:CS모드) 중 하나로 주행될 수 있다.
엔진 냉각 불필요 구간은 상기 CD 주행모드에 포함될 수 있다.
엔진 냉각 불필요 구간의 종료 후에, 상기 CS 주행모드를 진행할 수 있다.
다른 실시예는 차량의 내기온를 조절하는 냉각부; 상기 차량을 배터리 충전량을 소진하여 차량을 주행하는 CD 주행모드와 기설정된 배터리 충전량 이하에서 상기 배터리 충전량을 유지하면서 주행하는 CS주행모드로 설정하는 제1 제어부; 및 일정 구간에서 상기 차량 내부가 과냉방되도록 상기 냉각부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 차량의 제어 장치를 제공한다.
제2 제어부는, 상기 차량의 엔진 냉각 불필요 구간 정보를 수신하고, 상기 엔진 냉각 불필요 구간 이전에 차량 내부가 과냉방되도록 상기 냉각부를 제어할 수 있다.
차량의 제어 장치는 상기 차량에 구비되는 네비게이션을 더 포함하고, 상기 제2 제어부는, 상기 엔진 냉각 불필요 구간 중 상기 차량의 평균 속력이 가장 큰 구간에서만, 상기 차량의 기설정된 내기온를 유지하도록, 상기 차량 내부를 과냉방으로 제어할 수 있다.
차량의 온도 제어 장치는 상기 차량의 기설정된 내기온 정보를 수신하는 수신부와, 상기 차량의 내기온 변화율을 고려하여 상기 차량의 과냉방 온도를 연산하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예는 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여 상술한 차량의 온도 제어 방법을 실현하는 컴퓨터 판독가능한 저장매체에 저장된 프로그램을 제공한다.
또 다른 실시예는 상술한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 저장매체를 제공한다.
실시예에 따른 차량의 온도 제어 방법, 장치, 프로그램 및 저장매체는, 과냉방 제어를 미리 진행하여 엔진 냉각이 불필요한 시점에 에어컨 컴프레서를 미작동 시키고 엔진 룸의 플랩을 폐쇄하여 공력 향상을 통해 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 차량의 온도 제어 장치의 일 실시예의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 차량의 온도 제어 방법의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 3a는 실시예에 따른 차량의 온도 제어 방법의 개념을 나타내고,
도 3b 내지 도 3f는 실시예에 따른 차량의 온도 제어 방법을 나타낸다.
이하의 실시예에서 개시되는 방법과 차량 제어기들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에서 개시되는 용어들은 단지 특정한 일례를 설명하기 위하여 사용된 것이지 이들로부터 제한되는 것은 아니다.
또한, 이하의 실시예에서 개시되는 '포함하다', '구비하다', '배치하다' 또는 '이루어지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 이하의 실시예에서 개시되는 실시예의 설명 및 특허청구범위에 사용되는 단수 표현인 '상기'는 아래위 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현도 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, '또는/및'은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 차량의 온도 제어 장치의 일 실시예의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 차량의 온도 제어 방법의 일실시예를 나타낸 도면이다.
이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여 실시예는 차량의 온도 제어 방법 및 장치를 설명한다. 실시예에 따른 차량의 온도 제어 방법 및 장치는 하이브리드 차량에 적용될 수 있으며, 엔진 냉각이 불필요한 경우에 에어컨 컴프레서를 미작동시키고 엔진 룸을 닫을 수 있으며, 특히 엔진 냉각 불필요 구간 이전에 차량 내부가 과냉방되도록 할 수 있다.
실시예에 따른 차량의 온도 제어 장치는, 차량의 내기온를 조절하는 냉각부(300)와, 차량의 배터리 충전량을 소진하여 차량을 주행하는 CD 주행모드와 기설정된 배터리 충전량 이하에서 상기 배터리 충전량을 유지하면서 주행하는 CS주행모드(110)로 설정하는 제1 제어부(100)와, 엔진 냉각 불필요 구간 정보(210)와 네비게이션(220)의 주행 정보를 수신하고, 일정 구간에서 차량 내부가 과냉방되도록 냉각부(300)를 제어하는 제2 제어부(200)와, 차량의 기설정된 내기온 정보(240)를 수신하는 수신부(230), 및 차량의 내기온 변화율을 고려하여 차량의 과냉방 온도를 연산하는 연산부(250)를 포함할 수 있다.
먼저, 차량 예를 들면, 하이브리드 차량을 기존의 공조 제어 방식으로 제어하며 주행할 수 있다(S110). 예를 들면, 플러그인 하이브리드 차량 고전압배터리의 충전량에 따라 전기주행모드로 주행할 수 있는 순수 전기주행거리(ARE)를 산출하고, 목표지점까지의 주행조건을 반영하여 주행 경로를 설정하며, 주행 경로의 각 구간별 주행모드를 설정할 수 있다. 상세하게는, 배터리 충전량을 소진하여 차량을 주행하는 CD주행모드(charge depeleting: CD모드) 및 미리 설정된 배터리 충전량 이하에서 상기 배터리 충전량을 유지하면서 주행하는 CS주행모드(charge sustaining:CS모드)로 차량을 주행할 수 있다. 예를 들면, 후술하는 차량의 엔진 냉각 불필요 구간은 상기 CD 주행모드에 포함될 수 있다.
도 3a는 실시예에 따른 차량의 온도 제어 방법의 개념을 나타낸다. 도 3a에 도시된 바와 같이 엔진 냉각 불필요 구간 이전에, 차량의 엔진 룸을 개방하고 차량의 내부를 과냉방으로 제어할 수 있다. 그리고, 엔진 냉각 불필요 구간에서는 차량의 엔진 룸을 폐쇄하여 주행하고, 이 구간에서 차량의 내기온이 점차 상승할 수 있다. 또한, 엔진 냉각 불필요 구간 이후에는 차량의 엔진 룸을 다시 개방하여 주행하고, 이때 차량의 내기온이 다시 하강하거나 일정하게 유지될 수 있다. 여기서, 차량의 내기온의 변화는 차량의 엔진 룸의 기온과 동일한 패턴으로 상승과 하강 또는 유지될 수 있으며, 차량의 엔진 룸의 폐쇄와 개방은 라디에이터 그릴과 라디에이터 사이에 개폐가 가능한 플랩(flap)의 폐쇄와 개방에 의하여 이루어질 수 있다.
이하에서 도 3b 내지 도 3f를 참조하여, 실시예에 따른 차량의 온도 제어 방법을 상세히 설명한다.
도 3b에 도시된 바와 같이 차량의 엔진 냉각 불필요 구간 정보를 수신할 수 있다(S120). 이때, 엔진 냉각 불필요 구간 정보(1)와 함께, 차량의 기설정된 내기온 정보를 함께 수신할 수 있다. 여기서, 차량의 기설정된 내기온 정보는 운전자 또는 동승자 등 차량의 탑승자가 설정하거나, 또는 자동으로 설정될 수 있다.
그리고, 도 3c에 도시된 바와 같이, 차량 내부를 과냉방하기 이전에 해당 과냉방 온도를 계산할 수 있다(S130). 즉, 차량의 내기온과 외기온 및 일조량 등을 고려하여, 후술하는 엔진 냉각 불필요 구간에서 차량의 내기온의 변화를 예측 내지 계산할 수 있다.
즉, 엔진 냉각 불필요 구간에서 엔진 룸을 폐쇄하고 차량을 주행할 경우, 차량의 내기온 및 엔진 룸 온도가 상승할 것이므로, 연산부(240)에서 내기온 정보(240) 등을 고려하여, 상술한 엔진 냉각 불필요 구간에서 예상되는 온도 상승을 예측하고, 차량의 내부 온도를 예측된 상술한 예상 상승분 만큼 미리 냉각시킬 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이 예측 내지 계산된 과냉방 제어 구간에 차량이 진입하였는지 판단하여(S140), 과냉방 제어 구간에 진입하지 않은 경우(No) 기존 공조 제어를 계속할 수 있다(S110).
차량이 과냉방 제어 구간에 진입한 경우(Yes), 도 3d에 도시된 바와 같이 과냉방 제어를 진행한다(S150). 즉, 차량에 구비된 에어컨 등의 냉각부(300)를 작동하여, 차량 내부의 온도를 상술한 예상 상승분 만큼 냉각시킬 수 있다.
그리고, 차량이 엔진 냉각 불필요 구간에 진입하였는지를 판단한다(S160).
차량이 엔진 냉각 불필요 구간에 진입하지 않은 경우(No)에는, 아직 차량의 과냉방이 충분히 이루어지지 않았으므로 차량의 과냉방 제어를 계속할 수 있다(S150).
만약, 차량이 엔진 냉각 불필요 구간에 진입한 경우(Yes), 에어컨의 컴프레서의 작용을 중단하고 에어컨을 송풍 모드로 작동할 수 있다(S170). 또한, 엔진 냉각 불필요 구간에서, 차량의 엔진 룸을 클로징(closing)할 수도 있다.
이때, 차량이 엔진 냉각 불필요 구간을 통과할 때, 도 3d에 도시된 바와 같이 엔진 룸과 내기온이 점차 상승할 수 있다. 그리고, 엔진 룸이나 차량의 내기온이 일정 온도 만큼 상승하였는지 판단하여(S180), 엔진 냉각 불필요 구간을 통과하였다고 판단되면(Yes) 기존의 공조 제어를 다시 계속(S110)할 수 있으며, 예를 들면 CS 주행모드를 진행할 수 있다. 이때, 차량의 엔진 룸이 개방되어 엔진 룸의 온도나 내기온이 하강하고, 에어컨의 작동이 온(on)될 수도 있다.
만일, 엔진 냉각 불필요 구간을 아직 통과하지 않았다고 판단된 경우(No), 즉 엔진 룸이나 차량의 내기온이 아직 충분히 상승하지 않은 경우에는 다시 차량의 에어컨의 컴프레서의 작용을 중단하고 에어컨을 송풍 모드로 작동할 수 있다(S170).
또한, 차량의 엔진 냉각 불필요 구간이 너무 길 경우, 도 3e에 도시된 바와 같이 기설정되 내기온을 기준으로 일부 구간에서만 차량의 기설정된 내기온를 유지하도록 차량 내부를 과냉방으로 제어할 수도 있다. 이때, 일부 구간은, 차량의 공조 성능을 헤치지 않는 범위 내에서 차량에서 기설정된 온도를 기준으로 일정 범위의 최소/최대 온도 내에서 엔진 룸의 온도나 내기온이 유지되도록 설정할 수 있다.
여기서, 상술한 일부 구간은 도 3f에 도시된 바와 같이, 엔진 냉각 불필요 구간 중 차량의 평균 속력이 가장 큰 구간일 수 있다. 즉, 네비게이션(220)으로부터 수신되는 구간별 평균 속력을 바탕으로 하여, 평균 속력이 높은 구간을 엔진 냉각 불필요 구간으로 지정하면, 연비 절감 효과를 크게 확보할 수 있다.
상술한 차량의 온도 제어 방법은 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록되고, 이때 프로세서에 의하여 상술한 차량의 온도 제어 방법이 구현되는 프로그램으로 기록될 수 있다.
상술한 차량의 온도 제어 방법, 장치, 프로그램 및 저장매체는, 과냉방 제어를 미리 진행하여 엔진 냉각이 불필요한 시점에 에어컨 컴프레서를 미작동 시키고 엔진 룸의 플랩을 폐쇄하여 공력 향상을 통해 연비를 향상시킬 수 있다.
이상에서 개시된 실시예들은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 전술한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 실시예의 범위에 포함된다.
100: 제1 제어부 110: 주행 모드
200: 제2 제어부 210: 엔진 냉각 불필요 구간 정보
220: 네비게이션 230: 수신부
240: 내기온 정보 250: 연산부
300: 냉각부

Claims (16)

  1. 엔진 냉각 불필요 구간 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 엔진 냉각 불필요 구간 이전에, 차량 내부를 과냉방으로 제어하는 단계를 포함하는 차량의 온도 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 엔진 냉각 불필요 구간에서, 에어컨의 컴프레서의 작용을 중단하고 에어컨을 송풍 모드로 작동하는 차량의 온도 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 엔진 냉각 불필요 구간에서, 상기 차량의 엔진 룸을 클로징(closing)하는 차량의 온도 제어 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 엔진 냉각 불필요 구간 정보와 함께, 상기 차량의 기설정된 내기온 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 차량의 온도 제어 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    차량 내부를 과냉방으로 제어하는 단계는,
    상기 차량의 기설정된 내기온 정보와 상기 차량의 내기온 변화율을 고려하여, 상기 차량의 내부 온도를 과냉방하는 차량의 온도 제어 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 엔진 냉각 불필요 구간 중 일부 구간에서만, 상기 차량의 기설정된 내기온를 유지하도록, 상기 차량 내부를 과냉방으로 제어하는 차량의 온도 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 일부 구간은, 상기 엔진 냉각 불필요 구간 중 상기 차량의 평균 속력이 가장 큰 구간인 차량의 온도 제어 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 차량은 배터리 충전량을 소진하여 차량을 주행하는 CD 주행모드(charge depeleting: CD모드)와 기설정된 배터리 충전량 이하에서 상기 배터리 충전량을 유지하면서 주행하는 CS주행모드(charge sustaining:CS모드) 중 하나로 주행되는 차량의 온도 제어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 엔진 냉각 불필요 구간은 상기 CD 주행모드에 포함되는 차량의 온도 제어 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 엔진 냉각 불필요 구간의 종료 후에, 상기 CS 주행모드를 진행하는 차량의 온도 제어 방법.
  11. 차량의 내기온를 조절하는 냉각부;
    상기 차량을 배터리 충전량을 소진하여 차량을 주행하는 CD 주행모드와 기설정된 배터리 충전량 이하에서 상기 배터리 충전량을 유지하면서 주행하는 CS주행모드로 설정하는 제1 제어부; 및
    일정 구간에서 상기 차량 내부가 과냉방되도록 상기 냉각부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 차량의 온도 제어 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    상기 차량의 엔진 냉각 불필요 구간 정보를 수신하고, 상기 엔진 냉각 불필요 구간 이전에 차량 내부가 과냉방되도록 상기 냉각부를 제어하는 차량의 온도 제어 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 차량에 구비되는 네비게이션을 더 포함하고,
    상기 제2 제어부는,
    상기 엔진 냉각 불필요 구간 중 상기 차량의 평균 속력이 가장 큰 구간에서만, 상기 차량의 기설정된 내기온를 유지하도록, 상기 차량 내부를 과냉방으로 제어하는 차량의 온도 제어 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 차량의 기설정된 내기온 정보를 수신하는 수신부와, 상기 차량의 내기온 변화율을 고려하여 상기 차량의 과냉방 온도를 연산하는 연산부를 더 포함하는 차량의 온도 제어 장치.
  15. 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여 제1 항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 차량의 온도 제어 방법을 실현하는 컴퓨터 판독가능한 저장매체에 저장된 프로그램.
  16. 제15 항에 기재된 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 저장매체.
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