KR20210147608A

KR20210147608A - 차량용 내기상태 감지시스템 및 이의 동작방법

Info

Publication number: KR20210147608A
Application number: KR1020200065073A
Authority: KR
Inventors: 박지민; 김용철
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-12-07
Also published as: CN113733863A; US20210372912A1; US11604130B2

Abstract

본 발명은 차량용 내기상태 감지시스템 및 이의 동작방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 하나의 공기흡인장치를 통한 공기 흡입을 통해 차실 내기온도와 먼지농도를 측정할 수 있도록 분기구조를 포함하는 차량용 내기상태 감지시스템 및 이의 동작방법에 관한 것이다.

Description

차량용 내기상태 감지시스템 및 이의 동작방법{CABIN AIR QUATLITY SENSING SYSTEM FOR VEHICLE AND OPERATING METHOD FOR THE SAME}

근래 미세먼지가 심각한 문제로 대두되면서, 특히, 실내 공간의 공기 품질 향상을 위하여 미세먼지 농도를 감지하고 공기 정화를 수행하는 다수의 관련 제품들이 등장한 바 있다. 이는 가정이나 사무실 등 건물 내부뿐만 아니라 사람들이 많은 시간을 보내게 되는 차량에도 적용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차실 및 실외 미세먼지 농도 감지기능이 탑재된 차량에서는 차량의 공기조화시스템(Heating, Ventilating, and Air Conditioning, HVAC)에 미세먼지 측정용 센서유닛(2)이 구비된다. 센서유닛(2)에는 차실 내 공기를 흡입하기 위한 모터(12)가 함께 부설된다. 모터(12)가 구동되면 차실에 형성되는 내기유입부(4)를 통해 차실 내 공기가 센서유닛(2)으로 흡입된다. 흡입된 공기는 센서유닛(2)의 센서부(22)에 전달되고, 흡입된 공기의 미세먼지 농도가 측정된다.

기존에는 미세먼지 농도 측정 시 일정한 양의 차실 공기의 흡입을 위하여 미세먼지 측정용 센서유닛(2)에 모터(12)가 요구되었는데, 이는 내부 구조를 보다 복잡하게 하고 추가적인 재료비를 소요시키며 중량을 증가시킨다는 문제점이 있었다.

공개특허공보 제10-2015-0096845호 (공개일자: 2015.08.26)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

차량을 위한 미세먼지 감지 관련 구조를 보다 간소화할 수 있는 차량용 내기상태 감지시스템을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 미세먼지 농도 측정용 센서에 부설되는 별도의 모터를 필요로 하지 않는, 차량용 내기상태 감지시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 미세먼지 농도 측정을 위한 관련 장치를 최소화하여 원가 절감 및 중량 감소를 도모할 수 있는 차량용 내기상태 감지시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다.

본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템은, 하나의 공기흡인장치; 일 측은 상기 공기흡인장치에 연결되고, 타 측은 차실로부터 공기가 유입되는 내기유입부와 연결되는 메인유로; 상기 메인유로를 유동하는 공기의 온도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 내기센서; 및 상기 메인유로를 유동하는 공기의 먼지 농도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 먼지센서;를 포함하고, 상기 메인유로는 상기 내기센서 및 먼지센서 각각의 요구 풍량에 대응가능하도록 상기 메인유로를 적어도 둘로 분기하는 분기구조 또는 상기 메인유로를 연결하는 연결구조를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분기구조는 상기 메인유로가 적어도 둘로 나뉘어 구성되는 제1 유로 및 제2 유로를 포함하고, 상기 제1 유로에는 내기센서가 배치되고, 상기 제2 유로에는 먼지센서가 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 내기센서 및 먼지센서의 요구 풍량이 동일한 경우에 상기 연결구조는, 상기 내기센서 및 먼지센서를 직렬로 연결하는 연결유로를 포함한다. 바람직하게, 상기 내기센서는 먼지센서보다 공기흡인장치에 근접한 위치에 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분기구조는, 제1 정션; 상기 제1 정션에서 둘로 분기하는 제3 유로 및 제4유로; 및 상기 제3 유로 및 제4 유로가 합류하여 제5 유로를 구성하는 제2 정션;을 포함하고, 상기 제3 유로의 단면적은 제4 유로의 단면적보다 작게 형성되고, 제5 유로는 제3 유로 및 제4 유로의 단면적의 합과 동일하게 형성되고, 상기 내기센서의 요구 풍량이 먼지센서의 요구 풍량보다 작은 경우, 상기 제4 유로에는 내기센서가 배치되고, 상기 제5 유로에는 먼지센서가 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분기구조는, 제1 정션; 상기 제1 정션에서 둘로 분기하는 제3 유로 및 제4유로; 및 상기 제3 유로 및 제4 유로가 합류하여 제5 유로를 구성하는 제2 정션;을 포함하고, 상기 제3 유로의 단면적은 제4 유로의 단면적보다 작게 형성되고, 제5 유로는 제3 유로 및 제4 유로의 단면적의 합과 동일하게 형성되고, 상기 내기센서의 요구 풍량이 먼지센서의 요구 풍량보다 큰 경우, 상기 제4 유로에는 먼지센서가 배치되고, 상기 제5 유로에는 내기센서가 배치된다.

바람직하게, 상기 공기흡인장치는 한 개의 모터이다.

바람직하게, 상기 공기흡인장치는 차량의 공기조화시스템에 부설되는 아스피레이터이다.

본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법은, 차실 내 먼지농도 측정 요청을 수신하는 단계; 차량의 블로워 모터의 전원 입력 상태를 확인하는 단계; 상기 블로워 모터의 전원이 오프 상태인 경우, 블로워 모터의 전원을 온하는 단계; 및 상기 먼지센서에 의해 먼지농도가 측정되고 측정된 먼지농도를 제공하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블로워 모터의 전원을 온하는 단계 후, 상기 블로워 모터의 풍량 단수를 확인하는 단계; 상기 블로워 모터의 풍량 단수가 1단이 아닌 경우, 상기 풍량 단수를 1단으로 설정하는 단계; 및 상기 먼지센서에 의해 먼지농도가 측정되고 측정된 먼지농도를 제공하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블로워 모터의 풍량 단수를 1단으로 설정하는 단계 후, 차량의 내기 토출 모드 상태를 확인하는 단계; 내기 토출 모드 상태가 플로어 모드가 아닌 경우, 내기 토출 모드 상태를 플로어 모드로 설정하는 단계; 및 상기 먼지센서에 의해 먼지농도가 측정되고 측정된 먼지농도를 제공하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법은, 상기 블로워 모터의 오프 요청을 수신하는 단계; 및 먼지농도 측정을 중지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법은, 측정된 먼지농도를 제공하는 단계 후, 먼지농도 측정 중지 요청을 수신하는 단계; 상기 차실 내 먼지농도 측정 요청을 수신하는 단계 시의 블로워 모터의 전원 입력 상태를 불러오는 단계; 및 상기 차실 내 먼지농도 측정 요청을 수신하는 단계 시의 블로워 모터의 전원 입력 상태와 동일하게 상기 블로워 모터의 전원 상태를 유지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 측정된 먼지농도를 제공 후, 먼지농도 측정 중지 요청을 수신하는 단계; 상기 내기 토출 모드 상태 확인 단계에서 확인된 내기 토출 모드 상태를 불러오는 단계; 및 상기 확인된 내기 토출 모드 상태와 동일하게 내기 토출 모드를 유지하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법은, 공기조화시스템의 복수의 작동 조건 중 각 작동 조건에 대하여 먼지농도 측정값의 보정인자를 연산하는 단계; 상기 먼지센서가 차실 내 먼지농도 측정값을 획득하는 단계; 상기 공기조화시스템의 현재 작동 조건을 탐지하는 단계; 탐지된 현재 작동 조건에 대한 보정인자를 상기 측정값에 반영하여 보정값을 획득하는 단계; 및 상기 보정값을 제공하는 단계;를 포함한다. 바람직하게, 상기 보정인자는, 상기 공기조화시스템에 구비되는 블로워 모터의 풍량 단수, 차실의 내기 토출 모드, 내기 또는 외기 순환 모드인지 여부를 포함하는 공기조화시스템의 작동 조건에 기초하여 각각 설정된다.

본 발명에 따르면, 차량을 위한 미세먼지 감지 관련 구조를 보다 간소화할 수 있는 차량용 내기상태 감지시스템이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 미세먼지 농도 측정용 센서에 부설되는 별도의 모터를 필요로 하지 않는, 즉, 하나의 공기흡인장치를 통한 공기 흡입으로 내기온도센서 및 먼지센서의 측정을 가능하게 하는 차량용 내기상태 감지시스템이 제시된다.

본 발명에 따르면, 미세먼지 농도 측정을 위한 관련 장치를 최소화하여 원가 절감 및 중량 감소를 도모할 수 있는 차량용 내기상태 감지시스템이 제공된다.

본 발명은, 또한, 정확한 온도 감지 및 먼지농도 측정을 가능하게 하는 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법을 제공한다.

본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.

도 1은 차량의 미세먼지 측정용 센서유닛을 개괄적으로 설명하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 구성도를 도시하고,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템을 도시하고,
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템을 도시하고,
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템을 도시하고,
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템을 도시하고,
도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템을 도시하고,
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 먼지센서의 장착도를 도시하고,
도 9는 본 발명의 차량의 공기조화시스템 관련 구성도를 도시하고,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 작동도를 도시하고,
도 11은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 작동도를 도시하고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 작동도를 도시하고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 측정 먼지농도 보정방법을 도시한다.

발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 차량용 내기감지 시스템은 차실 내 먼지농도 측정 기능을 구비하면서도 미세먼지측정 센서유닛에 부설되는 모터를 제거할 수 있다. 즉, 미세먼지측정 센서유닛에 부설되는 모터를 제거하고, 인카센서 공기 흡입 구조에 분기하여 공기를 흡입하도록 함으로써, 원가와 중량을 줄일 수 있으며, 구조를 보다 단순화시킬 수 있다.

차량에는 공기조화시스템이 형성된다. 공기조화시스템은 차실의 냉방, 난방 및 송풍이 이루어지도록 블로워 모터, 증발기 및 히터 코어 등을 포함한다.

또한, 공기조화시스템은 차실의 실내온도를 측정하는 내기센서를 포함한다. 내기센서는 차실의 센터페시아 등에 형성되는 내기유입부를 통해 흡입되는 차실의 공기 온도를 측정하도록 구성되고, 내기유입부를 통한 공기 흡입은 아스피레이터 또는 액티브 센서(active sensor)를 적용하여 이루어진다.

아스피레이터는 공기조화시스템에 부설되고, 공기조화시스템의 블로워 모터에 의해 발생한 공기의 유동을 이용하여 부압을 생성시킨다. 이 부압에 의한 압력 차이로 인하여 실내 공기가 흡입되고 내기센서는 내기 온도를 측정하게 된다.

액티브 센서는 온도센서에 모터 및 팬이 부설된 유형이다. 액티브 센서 내에 형성되는 모터를 구동시켜 강제적으로 실내 공기를 내기유입부를 통해 액티브 센서 내부로 유입되게 함으로써 내기온도를 측정하도록 구성된다.

본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템(1)은 전술한 아스피레이터를 사용한 공기 흡입 구조에 적용될 수도 있고, 액티브 센서 타입에도 적용될 수 있다.

본 발명에서 내기상태란 차실의 온도, 먼지농도 등에 의해 관찰되는 차실 공기 상태를 의미하며, 습도 등도 포함할 수 있다.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템(1)은 공기흡인장치(10), 메인유로(30), 내기센서(50) 및 먼지센서(70)를 포함하고, 메인유로(30)는 메인유로(30)를 둘 이상으로 분기하는 분기구조(90)를 포함한다.

공기흡인장치(10)는 아스피레이터(110) 또는 모터(210)일 수 있다. 내기센서(50)가 액티브 타입이 아닌 경우에는 공기흡인장치(10)는 아스피레이터(110)를 포함하고, 내기센서(50)가 액티브 타입인 경우에는 모터(210)를 포함한다. 내기센서(50)가 액티브 센서인 경우 액티브 센서 내에 형성되는 모터가 적용될 수 있다.

메인유로(30)는 공기흡인장치(10)와 연결된다. 메인유로(30)의 일 측은 공기흡인장치(10)와 유체연통하게 연결되고, 메인유로(30)의 타 측은 차실의 내기유입부(4)와 유체연통하도록 배치된다.

내기센서(50)는 메인유로(30)에 장착되고, 메인유로(30)를 유동하는 공기의 온도를 측정하도록 구성된다.

또한, 메인유로(30)에는 먼지센서(70)가 장착된다. 먼지센서(70)는 차실로부터 메인유로(30)로 도입된 공기의 먼지 농도를 측정하도록 구성된다. 먼지센서(70)는 입자가 비교적 큰 먼지 외에도 입자가 작은 미세먼지의 농도 측정이 가능한 센서를 의미한다.

본 발명에 따르면, 메인유로(30)는 메인유로(30)를 적어도 둘로 분기하는 분기구조를 포함한다. 본 명세서에서 분기구조는 도 4a 및 4b, 6a 내지 7b에 도시된 바와 같이 메인유로(30)가 둘 이상으로 나뉘는 구조 외에도 도 5a 및 5b에 도시되는 바와 같은 연결구조를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 분기구조는 메인유로(30)가 적어도 둘로 나뉘어 구성되는 제1 유로(190) 및 제2 유로(290)를 포함한다. 메인유로(30)는 공기흡인장치(10) 측에서 연장하는 연장유로(130)를 포함하고, 연장유로(130)는 제1 유로(190) 및 제2 유로(290)로 분기될 수 있다. 공기흡인장치(10)는 아스피레이터(110) 또는 모터(210)일 수 있다.

제1 유로(190)에는 내기센서(50)가 배치되고, 제2 유로(290)에는 먼지센서(70)가 배치된다. 이로 인하여 하나의 아스피레이터(110) 또는 모터(210)를 이용하여 먼지농도 및 내기온도를 모두 측정할 수 있게 한다.

제1 유로(190)의 단면적과 제2 유로(290)의 단면적의 비율은 내기센서(50) 및 먼지센서(70)의 요구 풍량에 기초하여 조절될 수 있다. 본 발명의 구현예에 따르면, 제1 유로(190) 및 제2 유로(290)의 단면적의 합과 연장유로(130)의 단면적은 동일하게 유지되되, 제1 유로(190)의 단면적과 제2 유로(290)의 단면적의 비율을 조절하여 각 센서별 요구 풍량을 만족시킬 수 있다.

예를 들어, 내기센서(50)의 요구 풍량이 2.00 L/min이고, 먼지센서(70)의 요구 풍량이 3.68 L/min인 경우, 내기센서(50)가 배치되는 제1 유로(190) 및 먼지센서(70)가 배치되는 제2 유로(290)의 단면적을 대략 1:1.8로 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 메인유로(30)는 내기센서(50) 및 먼지센서(70)의 각각의 요구 풍량에 대응가능하도록 다양한 형태의 분기구조를 포함할 수 있다.

도 5a 및 5b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 내기센서(50) 및 먼지센서(70)의 요구 풍량이 동일한 경우, 특히, 적용되는 아스피레이터(110) 또는 모터(210)가 분기가 불가능한 경우에는, 분기구조는 연결구조로 구성될 수 있고, 연결구조는 내기센서(50) 및 먼지센서(70)를 직렬로 연결하는 연결유로(390)를 포함할 수 있다.

내기센서(50)는 먼지센서(70)보다 공기흡인장치(10)에 근접하게 배치된다. 내기유입부(4)를 통해 유입되는 차실 공기는 먼지센서(70)를 통과하고, 연결유로(390)를 유동하여 내기센서(50)를 거쳐 아스피레이터(110) 또는 모터(210)로 흡입된다.

특히, 연결유로(390)를 포함하는 메인유로(30) 전체는 동일한 단면적으로 구성될 수 있다.

도 6a 내지 7b를 참조하여, 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따르면, 내기센서(50) 및 먼지센서(70)의 요구 풍량이 다른 경우 분기구조는 제1 정션(490), 제2 정션(590), 제3 유로(690), 제4 유로(790) 및 제5 유로(890)를 포함한다.

제1 정션(490)은 아스피레이터(110) 또는 모터(210)로부터 연장하는 메인유로(30)를 두 개의 통로로 분리한다. 제1 정션(490)에 의해 분리된 두 개의 통로 중 하나는 제3 유로(690)를 구성하고, 다른 하나는 제4 유로(790)를 구성한다. 제3 유로(690)의 단면적은 제4 유로(790)의 단면적보다 작게 형성된다. 제3 유로(690) 및 제4 유로(790)는 분리되어 연장하다가 제2 정션(590)에서 다시 합류하여 제5 유로(890)를 구성한다.

본 발명의 제3 실시예(도 6a 및 6b 참조)에 따르면, 내기센서(50)의 요구 풍량이 먼지센서(70)의 요구 풍량보다 작은 경우 제4 유로(790)에 내기센서(50)가 배치되고, 제5 유로(890)에는 먼지센서(70)가 배치된다. 즉, 내기센서(50)를 위한 제4 유로(790)는 먼지센서(70)를 위한 제5 유로(890)보다 작은 단면적으로 형성되고, 전체 메인유로(30)의 단면적은 변화가 없도록 제3 유로(690)의 단면적을 조절하도록 구성된다. 즉, 앞선 예에서 내기센서(50)의 요구 풍량이 2.00 L/min이고, 먼지센서(70)의 요구 풍량이 3.68 L/min인 경우, 제3 유로(690), 제4 유로(790) 및 제5 유로(890)의 단면적 내지는 유량비를 0.8:1.0:1.8로 형성할 수 있다.

본 발명의 제4 실시예(도 7a 및 7b 참조)에 따르면, 내기센서(50)의 요구 풍량이 먼지센서(70)의 요구 풍량보다 큰 경우 제4 유로(790)에 먼지센서(70)가 배치되고, 제5 유로(890)에는 내기센서(50)가 배치된다. 제3 실시예와 마찬가지로 제4 유로(790)는 제5 유로(890)보다 작은 단면적을 갖도록 형성되고, 제3 유로(690)는 제4 유로(790)보다 작은 단면적을 갖도록 구성된다. 다만, 요구 풍량이 더 큰 내기센서(50)를 제5 유로(890)에 배치하고, 제4 유로(790)에는 먼지센서(70)가 배치되는 점이 제3 실시예서와는 상이하다.

도 8에는 운전석 샤워덕트(72) 측에 설치되는 먼지센서(70)가 도시되어 있다. 본 발명의 구현예에 따르면, 먼지센서(70)는 운전석 샤워덕트(72)에 설치될 수 있다. 샤워덕트(72) 상단면에 먼지센서(70)를 안착하기 위한 안착면이 구비되고, 먼지센서(70)의 일측(70a)은 나사 체결을 통해 샤워덕트(72)에 결합된다. 먼지센서(70)의 타측(70b)에는 후크 구조를 형성하고, 샤워덕트(72)에는 후크 구조가 맞물릴 수 있는 홈을 형성하여 먼지센서(70)와 샤워덕트(72)를 결합한다. 이로 인하여 정비 시 등 샤워덕트(72) 탈거 후 먼지센서(70)의 탈착을 보다 용이하고 간편하게 할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법에 관하여 설명하기로 한다. 아스피레이터(110)의 경우 공기조화시스템의 작동 조건에 따라 공기 흡입에 영향을 받으므로, 특히, 본 동작방법은 공기흡인장치(10)가 아스피레이터(110)인 경우에 적용된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 차량에는 공기조화시스템(100)을 제어하는 HVAC 제어모듈(200)이 형성된다. HVAC 제어모듈(200)은 공기조화시스템(100)의 각 구성요소를 제어하도록 구성된다. HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20), 증발기(40), 내기센서(50), 히터 코어(60), 먼지센서(70) 등 공기조화시스템의 각 구성요소와 통신가능하게 구성되어 이들의 동작을 제어한다. 또한, HVAC 제어모듈(200)은 차실의 센터페시아(center fascia) 등에 형성되는 공조입력부(220)로부터 차량 탑승자의 요청을 수신하여 공기조화시스템(100)을 동작시킬 수 있다.

도 10에는 본 발명에 따른 차량용 내기상태 감지시스템(1)의 동작 알고리듬이 도시되어 있다.

HVAC 제어모듈(200)은 차실 내 먼지농도 측정 요청을 수신한다(S10). 본 발명의 구현예에 따르면, 먼지농도 측정 요청은 차량 탑승자가 차실 내 공조입력부(220)의 먼지측정부(222)를 조작함으로써 이루어질 수 있다. 또는, HVAC 제어모듈(200)의 설정에 따라 주기적으로 먼지농도 측정이 요구될 수도 있다.

먼지농도 측정 요청(S10)이 입력되면, HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)의 전원 입력 상태를 확인한다(S30). 즉, 블로워 모터(20)의 전원이 현재 온 상태인지 오프 상태인지 확인한다.

블로워 모터(20)의 전원이 오프 상태인 경우, HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)의 전원을 온한다(S50).

본 발명의 구현예에 따르면, HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)의 전원 온 시 블로워 모터(20)의 풍량 단수를 가장 낮은 단수인 1단으로 설정할 수 있다. 도 11을 참조하여, 본 발명의 구현예에 따르면, 블로워 모터(20)의 전원이 온(S50) 된 후, HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)의 풍량 단수를 확인한다(S52). 풍량 단수가 가장 낮은 단수인 1단이 아닌 경우, HVAC 제어모듈(200)은 풍량 단수를 1단으로 조절(S54)하고, 1단인 경우에는 그 상태를 유지한다.

또한, 본 발명의 구현예에 따르면, HVAC 제어모듈(200)은 내기 토출 모드를 확인한다(S70). 현재 내기 토출 모드 상태가 페이스(face) 모드인지, 플로어(floor) 모드인지, 바이-레벨(bi-level) 모드인지, 디포그(defog) 모드인지, 디프로스트(defrost) 모드인지 등을 확인한다. HVAC 제어모듈(200)은 내기 토출 모드 상태가 발 방향인 플로어 모드가 아닌 경우, 내기 토출 모드 상태를 플로어 모드로 설정하고(S72), 내기 토출 모드 상태가 플로어 모드인 경우에는 그 상태로 유지한다(S74).

HVAC 제어모듈(200)은 먼지센서(70)에 먼지농도 측정을 지시하고, 측정된 먼지농도가 차실 내 디스플레이부(240)에 표시되도록 한다(S90).

본 발명의 구현예에 따르면, 먼지농도 측정 중 블로워 모터(20)의 오프 요청(S110)을 수신하는 경우, HVAC 제어모듈(200)은 먼지농도 측정을 중지하고 디스플레이부(240)의 표시를 오프한다(S112). 블로워 모터(20)의 온 또는 오프 요청은 공조입력부(220)에 형성되는 블로워모터 동작부(224)의 조작에 의해 이루어질 수 있다. 또는 미리 설정된 타임 프레임에 따라 HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)의 오프 요청을 받을 수도 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구현예에 따르면, 측정중인 먼지농도가 차실 내 디스플레이부(240)에 표시되는 상태(S90)에서, 예를 들어, 먼지농도 측정 중 탑승자로부터 먼지농도 측정 중지 요청을 수신(S92)하면 HVAC 제어모듈(200)은 먼지농도 측정 요청을 수신했을 당시의 블로워 모터(20)의 전원 입력 상태를 확인한다(S94). 먼지농도 측정 요청 수신 시 블로워 모터(20)가 오프 상태였던 경우에는 HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)를 오프시키고(S194), 먼지농도 측정 요청 수신 시 블로워 모터(20)가 온 상태였던 경우에는 HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)를 온 상태로 유지한다(S294).

또한, 본 발명의 구현예에 따르면, 측정된 먼지농도가 차실 내 디스플레이부(240)에 표시되어 제공되고 있는 상태(S90)에서, 즉, 먼지농도 측정 중 먼지농도 측정 중지 요청을 수신하면 HVAC 제어모듈(200)은 내기 토출 모드 상태 확인 단계(S70)에서 확인된 내기 토출 모드 상태를 불러온다(S96). 내기 토출 모드 상태 확인 단계에서 확인된 토출 모드가 플로어 모드인 경우에는 그 상태로 유지(S196)하고, 확인된 토출모드가 플로어 모드가 아닌 다른 모드인 경우에는 해당 모드로 변경한다(S296).

먼지농도 측정 중지 요청을 수신(S92) 후, 블로워 모터(20) 전원을 확인하는 것(S94)과 내기 토출 모드 상태를 확인하는 것(S96)은 전자 및 후자가 순차적으로 수행될 수도 있고, 역으로 수행될 수도 있다. 바람직하게는, HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)의 전원 상태를 확인(S94)한 뒤, 블로워 모터(20)가 온 상태인 경우 내기 토출 모드 상태를 확인(S96)하도록 구성된다.

본 발명의 구현예에 따르면, HVAC 제어모듈(200)은 먼지센서(70)에 의해 측정되는 실제 측정된 먼지농도 값을 보정하고, 보정된 먼지농도 값을 제공한다. 블로워 모터(20)의 풍량 단수, 내기 토출 모드, 내기 순환 또는 외기 순환 모드 등의 공기조화시스템(100)의 작동 조건에 따라 아스피레이터(110)의 흡입 풍속이 달라진다. 이러한 환경요인들에 의해 먼지센서(70)가 측정하는 먼지농도 값이 달라지므로 미리 측정된 작동조건 별 인자를 실제 측정된 먼지농도 값에 적용하여 보다 정확한, 보정된 먼지농도 값을 제공할 수 있다.

도 13을 참조하여 먼지농도 측정값의 보정과정에 대하여 설명한다. 먼지농도 측정 요청이 입력되는 등으로 인하여 먼지센서(70)가 차실 내 먼지농도를 측정한다(S300). HVAC 제어모듈(200)은, 이 때, 공기조화시스템(100)의 현재 작동 조건을 탐지한다(S310). 보다 구체적으로, HVAC 제어모듈(200)은 블로워 모터(20)의 풍량 단수, 내기 토출 모드, 내기 순환 모드 구동 중인지 또는 외기 순환 모드가 구동 중인지를 탐지한다.

HVAC 제어모듈(200)은 먼지센서(70)에 의해 측정된 측정값(M)을 입력받으면 측정값(M)에 보정인자(F)를 반영하여 보정값(C)을 연산한다(S320). 보정인자(F)는 공기조화시스템의 각 작동 조건 (즉, 각 조건의 조합, 예를 들어, 블로워 모터의 풍량 단수 = 1이고 내기 토출 모드 = FACE이고 외기순환모드 일때)에서의 먼지농도 측정값을 보다 정확하게 보정할 수 있도록 미리 연산된다.

본 발명의 일 례에 따르면, 표 1에 도시된 바와 같이, 블로워 모터(20)의 풍량 단수별, 내기 토출 모드별로 보정인자(F)를 제공하고, 보정인자(F)를 측정값(M)에 곱함으로써 보정값(C)을 연산한다. 표 1에는 외기순환모드 기준으로 산?w된 보정인자(F)가 제공되었으며, 내기순환모드일 경우에는 보정값(C)은 각 보정인자(F)에 1.1을 곱하여 계산될 수 있다.

		내기 토출 모드
		FACE	BI-LEVEL	FLOOR	MIX	DEFROST
블로워 단수	1	4.5	6.4	5.6	9.0	7.5
	2	4.3	6.1	5.4	8.6	7.2
	3	4.0	5.7	5.0	8.0	6.7
	4	3.6	5.1	4.5	7.2	6.0
	5	3.1	4.4	3.9	6.2	5.2
	6	2.5	3.6	3.1	5.0	4.2
	7	1.8	2.6	2.3	3.6	3.0
	8	1.0	1.4	1.3	2.0	1.7

(외기순환모드 기준)

다음, HVAC 제어모듈(200)은 보정값(C)을 출력한다(S330). 즉, HVAC 제어모듈(200)은 디스플레이부(240)에 측정값(M)이 아닌, 보정값(C)을 표시한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1: 차량용 내기상태 감지시스템
10: 공기흡인장치 20: 블로워 모터
30: 메인유로 50: 내기센서
70: 먼지센서 90: 분기구조
100: 공기조화시스템 110: 아스피레이터
120: 모터 190: 제1 유로
200: HVAC 제어모듈 290: 제2 유로
390: 연결유로 490: 제1 정션
590: 제2 정션 690: 제3 유로
790: 제4 유로 890: 제5 유로

Claims

하나의 공기흡인장치;
일 측은 상기 공기흡인장치에 연결되고, 타 측은 차실로부터 공기가 유입되는 내기유입부와 연결되는 메인유로;
상기 메인유로를 유동하는 공기의 온도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 내기센서; 및
상기 메인유로를 유동하는 공기의 먼지 농도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 먼지센서;를 포함하고,
상기 메인유로는 상기 내기센서 및 먼지센서 각각의 요구 풍량에 대응가능하도록 상기 메인유로를 적어도 둘로 분기하는 분기구조 또는 상기 메인유로를 연결하는 연결구조를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 분기구조는 상기 메인유로가 적어도 둘로 나뉘어 구성되는 제1 유로 및 제2 유로를 포함하고,
상기 제1 유로에는 내기센서가 배치되고, 상기 제2 유로에는 먼지센서가 배치되는 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 내기센서 및 먼지센서의 요구 풍량이 동일한 경우에 상기 연결구조는,
상기 내기센서 및 먼지센서를 직렬로 연결하는 연결유로를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 내기센서는 먼지센서보다 공기흡인장치에 근접한 위치에 형성되는 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 분기구조는,
제1 정션;
상기 제1 정션에서 둘로 분기하는 제3 유로 및 제4유로; 및
상기 제3 유로 및 제4 유로가 합류하여 제5 유로를 구성하는 제2 정션;을 포함하고,
상기 제3 유로의 단면적은 제4 유로의 단면적보다 작게 형성되고, 제5 유로는 제3 유로 및 제4 유로의 단면적의 합과 동일하게 형성되고,
상기 내기센서의 요구 풍량이 먼지센서의 요구 풍량보다 작은 경우,
상기 제4 유로에는 내기센서가 배치되고, 상기 제5 유로에는 먼지센서가 배치되는 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 분기구조는,
제1 정션;
상기 제1 정션에서 둘로 분기하는 제3 유로 및 제4유로; 및
상기 제3 유로 및 제4 유로가 합류하여 제5 유로를 구성하는 제2 정션;을 포함하고,
상기 제3 유로의 단면적은 제4 유로의 단면적보다 작게 형성되고, 제5 유로는 제3 유로 및 제4 유로의 단면적의 합과 동일하게 형성되고,
상기 내기센서의 요구 풍량이 먼지센서의 요구 풍량보다 큰 경우,
상기 제4 유로에는 먼지센서가 배치되고, 상기 제5 유로에는 내기센서가 배치되는 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 청구항에 있어서, 상기 공기흡인장치는 한 개의 모터인 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 청구항에 있어서, 상기 공기흡인장치는 차량의 공기조화시스템에 부설되는 아스피레이터인 것인 차량용 내기상태 감지시스템.
차량의 공기조화시스템에 부설되는 아스피레이터; 일 측은 상기 아스피레이터에 연결되고, 타 측은 차실로부터 공기가 유입되는 내기유입부와 연결되는 메인유로; 상기 메인유로를 유동하는 공기의 온도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 내기센서; 및 상기 메인유로를 유동하는 공기의 먼지 농도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 먼지센서;를 포함하고, 상기 메인유로는 상기 내기센서 및 먼지센서 각각의 요구 풍량에 대응가능하도록 상기 메인유로를 적어도 둘로 분기하는 분기구조 또는 상기 메인유로를 연결하는 연결구조를 포함하는 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법으로서,
차실 내 먼지농도 측정 요청을 수신하는 단계;
차량의 블로워 모터의 전원 입력 상태를 확인하는 단계;
상기 블로워 모터의 전원이 오프 상태인 경우, 블로워 모터의 전원을 온하는 단계; 및
상기 먼지센서에 의해 먼지농도가 측정되고 측정된 먼지농도를 제공하는 단계;
를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.
청구항 9에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법으로서,
상기 블로워 모터의 전원을 온하는 단계 후, 상기 블로워 모터의 풍량 단수를 확인하는 단계;
상기 블로워 모터의 풍량 단수가 1단이 아닌 경우, 상기 풍량 단수를 1단으로 설정하는 단계; 및
상기 먼지센서에 의해 먼지농도가 측정되고 측정된 먼지농도를 제공하는 단계;
를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.
청구항 10에 따른 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법으로서,
상기 블로워 모터의 풍량 단수를 1단으로 설정하는 단계 후, 차량의 내기 토출 모드 상태를 확인하는 단계;
내기 토출 모드 상태가 플로어 모드가 아닌 경우, 내기 토출 모드 상태를 플로어 모드로 설정하는 단계; 및
상기 먼지센서에 의해 먼지농도가 측정되고 측정된 먼지농도를 제공하는 단계;
를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.
청구항 9 내지 11 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 블로워 모터의 오프 요청을 수신하는 단계; 및
먼지농도 측정을 중지하는 단계;
를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.
청구항 9 내지 11 중 어느 한 청구항에 있어서,
측정된 먼지농도를 제공하는 단계 후, 먼지농도 측정 중지 요청을 수신하는 단계;
상기 차실 내 먼지농도 측정 요청을 수신하는 단계 시의 블로워 모터의 전원 입력 상태를 불러오는 단계; 및
상기 차실 내 먼지농도 측정 요청을 수신하는 단계 시의 블로워 모터의 전원 입력 상태와 동일하게 상기 블로워 모터의 전원 상태를 유지하는 단계;
를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.
청구항 11에 있어서,
측정된 먼지농도를 제공 후, 먼지농도 측정 중지 요청을 수신하는 단계;
상기 내기 토출 모드 상태 확인 단계에서 확인된 내기 토출 모드 상태를 불러오는 단계; 및
상기 확인된 내기 토출 모드 상태와 동일하게 내기 토출 모드를 유지하는 단계;
를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.
차량의 공기조화시스템에 부설되는 아스피레이터; 일 측은 상기 아스피레이터에 연결되고, 타 측은 차실로부터 공기가 유입되는 내기유입부와 연결되는 메인유로; 상기 메인유로를 유동하는 공기의 온도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 내기센서; 및 상기 메인유로를 유동하는 공기의 먼지 농도를 측정하도록 상기 메인유로에 배치되는 먼지센서;를 포함하고, 상기 메인유로는 상기 내기센서 및 먼지센서 각각의 요구 풍량에 대응가능하도록 상기 메인유로를 적어도 둘로 분기하는 분기구조 또는 상기 메인유로를 연결하는 연결구조를 포함하는 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법으로서,
공기조화시스템의 복수의 작동 조건 중 각 작동 조건에 대하여 먼지농도 측정값의 보정인자를 연산하는 단계;
상기 먼지센서가 차실 내 먼지농도 측정값을 획득하는 단계;
상기 공기조화시스템의 현재 작동 조건을 탐지하는 단계;
탐지된 현재 작동 조건에 대한 보정인자를 상기 측정값에 반영하여 보정값을 획득하는 단계; 및
상기 보정값을 제공하는 단계;
를 포함하는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.
청구항 15에 있어서, 상기 보정인자는,
상기 공기조화시스템에 구비되는 블로워 모터의 풍량 단수, 차실의 내기 토출 모드, 내기 또는 외기 순환 모드인지 여부를 포함하는 공기조화시스템의 작동 조건에 기초하여 각각 설정되는 것인 차량용 내기상태 감지시스템의 동작방법.