KR20210047672A - 차량용 4존 hvac의 풍량 제어를 위한 풍량 산출 방법 - Google Patents

차량용 4존 hvac의 풍량 제어를 위한 풍량 산출 방법 Download PDF

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Abstract

풍량 제어 방법은 후방 발 토출구를 구비하는 전방 HVAC 모듈과 발 토출구와 컨솔 토출구를 구비하는 후방 HVAC 모듈을 포함하는 차량용 HVAC 시스템에 적용될 수 있으며, 상기 전방 HVAC 모듈의 온 상태에서 상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태인지를 판단하는 단계, 상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태가 아닌 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 때를 가정하여 설정된 전방 단독 풍량으로 설정하는 단계, 상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태인 경우 상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드인지를 판단하는 단계, 상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드가 아닌 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 단독 풍량으로 설정하는 단계, 그리고 상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드인 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 단독 풍량과 상기 후방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 때를 가정하여 설정된 후방 단독 풍량에 미리 설정된 반영률을 곱해서 얻어지는 후방 보정 풍량의 합으로 설정하는 단계를 포함한다.

Description

차량용 4존 HVAC의 풍량 제어를 위한 풍량 산출 방법{Method for determining volume of conditioned air for air volume control of 4-zone HVAC for vehicles}
본 발명은 전방 좌측 존, 전방 우측 존, 후방 좌측 존, 후방 우측 존의 네 개의 존에서 독립 제어가 가능한 차량용 HVAC의 풍량 제어 방법에 관한 것이다.
독립 4존 제어가 가능한 차량용 HVAC은 전방 좌측 존, 전방 우측 존, 후방 좌측 존, 후방 우측 존에서 조화 공기의 온도와 풍량이 각각 독립적으로 제어될 수 있도록 구성된다.
통상 4존 제어가 가능한 차량용 HVAC 모듈은 전방 HVAC 모듈과 후방 HVAC 모듈을 포함하기 때문에, 전방 및 후방 HVAC 모듈을 위한 두 개의 제어 로직이 구성되어야 한다. 별도의 제어 로직을 구성해야 하기 때문에 제어 로직의 개발 비용이 큰 문제가 있다.
공개특허공보 제10-2018-0067761 (공개일자: 2018년06월21일)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단일의 제어 로직에 의해 전방 및 후방 HVAC 모듈의 풍량을 제어할 수 있는 HVAC 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 풍량 제어 방법은 후방 발 토출구를 구비하는 전방 HVAC 모듈과 발 토출구와 컨솔 토출구를 구비하는 후방 HVAC 모듈을 포함하는 차량용 HVAC 시스템에 적용될 수 있으며, 상기 전방 HVAC 모듈의 온 상태에서 상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태인지를 판단하는 단계, 상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태가 아닌 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 때를 가정하여 설정된 전방 단독 풍량으로 설정하는 단계, 상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태인 경우 상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드인지를 판단하는 단계, 상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드가 아닌 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 단독 풍량으로 설정하는 단계, 그리고 상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드인 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 단독 풍량과 상기 후방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 때를 가정하여 설정된 후방 단독 풍량에 미리 설정된 반영률을 곱해서 얻어지는 후방 보정 풍량의 합으로 설정하는 단계를 포함한다.
상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드 중 발 모드인 경우 상기 후방 보정 풍량은 상기 후방 단독 풍량에 제1 반영률을 곱하여 산출될 수 있다.
상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모두 중 바이레벨 모드인 경우 상기 후방 보정 풍량은 상기 후방 단독 풍량에 상기 제1 반영률보다 작은 제2 반영률을 곱하여 산출될 수 있다.
상기 제1 반영률은 70%이고 상기 제2 반영률은 30%일 수 있다.
상기 전방 HVAC 모듈과 상기 후방 HVAC 모듈은 단일의 블로워에 의해 작동할 수 있다.
본 발명에 의하면, 단일의 제어 로직에 의해 전방 및 후방 HVAC 모듈의 풍량을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍량 제어 방법이 적용될 수 있는 전방 HVAC 모듈의 한 예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍량 제어 방법이 적용될 수 있는 후방 HVAC 모듈의 한 예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 HVAC 시스템의 풍량 제어 방법의 순서도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 풍량 제어 방법은 차량의 HVAC 시스템을 제어하기 위해 적용될 수 있다. HVAC 시스템은 도 1에 예시적으로 도시된 전방 HVAC 모듈(1) 및 도 2에 예시적으로 도시된 후방 HVAC 모듈(2)을 포함할 수 있으며, 전방 HVAC 모듈(1)과 후방 HVAC 모듈(2)은 별도의 블로워에 의해 작동할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 전방 HVAC 모듈(1)에서 후방 좌석으로 보내는 조화 공기의 풍량이 후방 HVAC 모듈(2)의 작동과 연계하여 조절될 수 있다.
도 1을 참조하면, 전방 HVAC 모듈(1)은 조화 공기가 토출되는 다수의 토출구를 포함한다. 예를 들어, 전방 HVAC 모듈(1)은 좌측 사이드 토출구(11), 좌측 중앙 토출구(12), 우측 중앙 토출구(13), 우측 사이드 토출구(14), 좌측 발 토출구(15), 우측 후방 발 토출구(16), 우측 발 토출구(17), 우측 후방 발 토출구(18), 디프로스트 토출구(19)를 포함할 수 있다. 여기서 좌측은 운전석 쪽을 의미하고 우측은 조수석 쪽을 의미한다. 전방 HVAC 모듈(1)은 두 개의 존(zone), 즉 운전석(좌측) 존과 조수석(우측) 존의 온도, 풍량, 풍향이 각각 독립적으로 제어될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 좌측 존의 요소인 좌측 사이드 토출구(11), 좌측 중앙 토출구(12), 좌측 발 토출구(15), 좌측 후방 발 토출구(16)로 토출되는 조화 공기가 복수의 모드, 예를 들어 벤트 모드(Vent Mode), 바이레벨 모드(Bi-Level Mode), 발 모드(Foot Mode), 디포그 모드(Defog Mode), 디프로스트 모드(Defrost Mode), 트라이레벨 모드(Tri-Level Mode), 하이레벨 모드(Hi-Level Mode) 중 어느 하나의 모드로 작동하도록 제어될 수 있고, 이와 독립적으로 우측 존의 요소인 우측 중앙 토출구(13), 우측 사이드 토출구(14), 우측 발 토출구(17), 우측 후방 발 토출구(18)로 토출되는 조화 공기가 상기한 복수의 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하도록 제어될 수 있다. 조화 공기의 온도는 전방 HVAC 모듈(1)에 구비되는 증발기, 히터 코어 등을 통해 조절될 수 있으며, 조화 공기의 풍량은 전방 HVAC 모듈(1)의 블로워 모터의 단수에 의해 조절될 수 있다. 이때, 각 토출구로 토출되는 조화 공기는 단일의 블로워에 의해 유발되는 공기 흐름에 의해 토출된다. 또한 각 토출구에는 조화 공기의 토출 풍량을 조절하기 위한 밸브가 각각 배치되며, 밸브의 개도율에 의해 토출 풍량이 결정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 후방 HVAC 모듈(2) 역시 조화 공기가 토출되는 다수의 토출구를 포함한다. 예를 들어, 후방 HVAC 모듈(2)은 좌측 B필러 토출구(21), 좌측 컨솔 토출구(22), 우측 컨솔 토출구(23), 우측 B필러 토출구(24), 좌측 발 토출구(25), 우측 발 토출구(26)를 포함할 수 있다. 후방 HVAC 모듈(2)의 좌측 존의 요소인 좌측 B필러 토출구(21), 좌측 컨솔 토출구(22), 좌측 발 토출구(25)로 토출되는 조화 공기는 복수의 모드, 예를 들어 벤트 모드, 바이레벨 모드, 발 모드, ATC 발 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하도록 제어될 수 있고, 이와 독립적으로 우측 존의 요소인 우측 컨솔 토출구(23), 우측 B필러 토출구(24), 우측 발 토출구(26)로 토출되는 조화 공기도 상기한 모드 중 어느 하나로 작동하도록 제어될 수 있다. 이때 각 토출구에는 조화 공기의 토출 풍량을 조절하기 위한 밸브가 각각 배치된다.
차량용 HVAC 시스템의 전방 HVAC 모듈(1)과 후방 HVAC 모듈(2)은 두 개의 존, 즉 좌측 존(운전석 측 존) 및 우측 존(조수석 측 존)에서 각각 독립적으로 복수의 모드로 작동할 수 있으며, 또한 전방 HVAC 모듈(1)과 후방 HVAC 모듈(2)은 각각 독립적으로 작동하도록 제어될 수 있다. 이에 의해 HVAC 시스템은 네 개의 존, 즉 전방 좌측 존, 전방 우측 존, 후방 좌측 존, 후방 우측 존이 각각 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 전방 HVAC 모듈(1)에 의해 전방 좌측 존은 벤트 모드, 바이레벨 모드, 발 모드, 디포그 모드, 디프로스트 모드, 트라이레벨 모드, 하이레벨 모드 중 어느 하나로 작동될 수 있고, 전방 HVAC 모듈(1)에 의해 전방 우측 존은 전방 좌측 존과 별도로 이들 모드 중 어느 하나로 작동할 수 있다. 한편, 후방 HAVC 모듈(2)에 의해 후방 좌측 존은 벤트 모드, 바이레벨 모드, 발 모드 중 어느 하나로 작동될 수 있고, 후방 HVAC 모듈(2)에 의해 후방 우측 존은 후방 우측 존과 별도로 이들 모드 중 어느 하나로 작동할 수 있다. 여기서 후방 HVAC 모듈(2)의 작동 모드 중 바이레벨 모드와 발 모드는 후방 HVAC 모듈(2)의 발 토출구(25, 26)를 사용하는 모드이며, 바이레벨 모드는 발 토출구(25, 26)와 컨솔 토출구(22, 23) 양자로 조화 공기가 토출되는 모드이며 발 모드는 발 토출구(25, 26)로만 조화 공기가 토출되는 모드이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 HVAC 시스템의 풍량 제어 방법의 순서도이며, 이하에서 도 3을 참조하여 풍량 제어 방법에 대해 설명한다. 풍량 제어 방법의 각 단계는 HVAC 시스템을 제어하는 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 도 3을 참조하면, 전방 HVAC 모듈(1)이 온(on) 상태인지가 판단되며(S1), 전방 HVAC 모듈(1)이 온 상태이면 후방 HVAC 모듈(2)이 온 상태인지가 판단된다(S2).
S2 단계에서 후방 HVAC 모듈(2)이 온 상태가 아닌 것으로 판단되면, 즉 전방 HVAC 모듈(1)은 온 상태이고 후방 HVAC 모듈(2)은 오프 상태인 것으로 판단되면, 전방 HVAC 모듈(1)의 풍량은 전방 HVAC 모듈(1)이 단독으로 작동할 시의 풍량(a)으로 설정된다(S3). 여기서 전방 HVAC 모듈(1)이 단독으로 작동할 시 풍량(a)은 후방 HVAC 모듈(2)은 작동하지 않고 전방 HVAC 모듈(1)만 작동하는 상태를 가정하여 미리 설정된 풍량이다.
한편, S2 단계에서 후방 HVAC 모듈(2)이 온 상태인 것으로 판단되면, 즉 전방 HVAC 모듈(1)과 후방 HVAC 모듈(2) 모두가 온 상태인 것으로 판단되면, 후방 HVAC 모듈(2)이 발 토출구(25, 26)를 사용하는 모드인지 여부가 판단된다(S24). 여기서 발 토출구(25, 26)를 사용하는 모드는 후방 HVAC 모듈(2)의 작동 모드 중 발 토출구(25, 26)와 컨솔 토출구(22, 23)를 동시에 사용하는 바이레벨 모드 및 발 토출구(25, 26)만을 사용하는 발 모드일 수 있다.
S4 단계에서 후방 HVAC 모듈(2)이 발 토출구를 사용하는 모드가 아닌 것으로 판단되면, 전방 HVAC 모듈(1)의 풍량을 상기한 전방 HVAC 모듈(1)이 단독으로 작동할 시의 풍량(a)으로 설정된다(S5).
한편, S4 단계에서 후방 HVAC 모듈(2)이 발 토출구(25, 26)를 사용하는 모드인 것으로 판단되면, 후방 HVAC 모듈(2)이 발 모드인지가 판단된다(S6). S6 단계에서 전방 HVAC 모듈(1)의 풍량을 상기한 전방 HVAC 모듈(1)이 단독으로 작동할 시의 풍량(a)과 후방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 시의 풍량에 미리 설정된 제1 반영률을 곱해서 얻어지는 후방 보정 풍량의 합으로 설정될 수 있다(S7). 여기서 미리 설정된 제1 반영률은 70%일 수 있다.
한편, S6에서 후방 HVAC 모듈(2)이 발 모드가 아닌 것으로 판단되면, 후방 HVAC 모듈(2)이 바이레벨 모드인지가 판단된다(S8). 본 실시예에서는 후방 HVAC 모듈(2)의 모드 중 두 개의 모드, 발 모드 및 바이레벨 모드가 발 토출구를 사용하는 모드이기 때문에, S8 단계의 판단은 항상 긍정이 된다. 이 경우 전방 HVAC 모듈(2)의 풍량은 상기한 전방 HVAC 모듈(1)이 단독으로 작동할 시의 풍량(a)과 후방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 시의 풍량에 미리 설정된 제2 반영률을 곱해서 얻어지는 후방 보정 풍량의 합으로 설정될 수 있다(S9). 여기서 미리 설정된 제2 반영률은 상기한 제1 반영률보다 작으며 예를 들어 30%일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
1: 전방 HVAC 모듈
11: 좌측 사이드 토출구
12: 좌측 중앙 토출구
13: 우측 중앙 토출구
14: 우측 사이드 토출구
15: 좌측 발 토출구
16: 우측 후방 발 토출구
17: 우측 발 토출구
18: 우측 후방 발 토출구
19: 디프로스트 토출구
2: 후방 HVAC 모듈
21: 좌측 B필러 토출구
22: 좌측 컨솔 토출구
23: 우측 컨솔 토출구
24: 우측 B필러 토출구
25: 좌측 발 토출구
26: 우측 발 토출구

Claims (5)

  1. 후방 발 토출구를 구비하는 전방 HVAC 모듈과 발 토출구와 컨솔 토출구를 구비하는 후방 HVAC 모듈을 포함하는 차량용 HVAC 시스템의 풍량 제어 방법으로서,
    상기 전방 HVAC 모듈의 온 상태에서 상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태인지를 판단하는 단계,
    상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태가 아닌 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 때를 가정하여 설정된 전방 단독 풍량으로 설정하는 단계,
    상기 후방 HVAC 모듈이 온 상태인 경우 상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드인지를 판단하는 단계,
    상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드가 아닌 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 단독 풍량으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드인 경우 상기 전방 HVAC 모듈의 풍량을 상기 전방 단독 풍량과 상기 후방 HVAC 모듈이 단독으로 작동할 때를 가정하여 설정된 후방 단독 풍량에 미리 설정된 반영률을 곱해서 얻어지는 후방 보정 풍량의 합으로 설정하는 단계
    를 포함하는 풍량 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모드 중 발 모드인 경우 상기 후방 보정 풍량은 상기 후방 단독 풍량에 제1 반영률을 곱하여 산출되는 풍량 제어 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 후방 HVAC 모듈이 상기 발 토출구를 사용하는 모두 중 바이레벨 모드인 경우 상기 후방 보정 풍량은 상기 후방 단독 풍량에 상기 제1 반영률보다 작은 제2 반영률을 곱하여 산출되는 풍량 제어 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 반영률은 70%이고 상기 제2 반영률은 30%인 풍량 제어 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 전방 HVAC 모듈과 상기 후방 HVAC 모듈은 단일의 블로워에 의해 작동하는 풍량 제어 방법.
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