KR20210154417A - 차량의 열관리 시스템 - Google Patents

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KR20210154417A
KR20210154417A KR1020200071407A KR20200071407A KR20210154417A KR 20210154417 A KR20210154417 A KR 20210154417A KR 1020200071407 A KR1020200071407 A KR 1020200071407A KR 20200071407 A KR20200071407 A KR 20200071407A KR 20210154417 A KR20210154417 A KR 20210154417A
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expansion valve
battery cooling
vehicle
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battery
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KR1020200071407A
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김성호
김인혁
유상준
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 열관리 시스템에 관한 것으로서, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부를 감지하고, 감지 결과에 따라 공조장치를 제어하여 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘으로 인한 냉매와 오일의 순환 장애 및, 그로 인한 공조장치의 손상 및 고장을 사전에 예방할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압축기와, 응축용 열교환기와, 팽창밸브와, 증발용 열교환기를 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서, 증발용 열교환기가 복수개로 구성되고; 복수개의 증발용 열교환기로 냉매가 각각 분기되며; 복수개의 증발용 열교환기 중 어느 하나의 열교환기로만 냉매가 순환할 시에, 상류측의 팽창밸브의 고장을 판단하는 자가진단부를 구비한다.

Description

차량의 열관리 시스템{HEAT MANAGEMENT SYSTEM OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 열관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부를 감지하고, 감지 결과에 따라 공조장치를 제어하여 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘으로 인한 냉매와 오일의 순환 장애 및, 그로 인한 공조장치의 손상 및 고장을 사전에 예방할 수 있는 차량의 열관리 시스템에 관한 것이다.
친환경 차량의 일례로서, 전기자동차, 하이브리드(Hybrid) 자동차, 연료전지 자동차(이하, "차량"이라 통칭함) 등이 있다.
이러한 차량은, 다양한 열관리 장치들을 갖추고 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 차실내를 냉,난방하는 공조장치(10)와, 배터리(B)를 냉각시키기 위한 수냉식 배터리 냉각장치(20) 등을 구비한다.
공조장치(10)는, 압축기(12)와, 응축용 열교환기(14)와, 차실내 냉방용 팽창밸브(16)와, 증발용 열교환기(18)를 포함한다.
배터리 냉각장치(20)는, 공조장치(10)의 냉매를 이용하여 배터리(B)를 냉각시키는 것으로, 공조장치(10)의 냉매 일부를 분기하는 분기라인(22)과, 분기된 냉매를 감압,팽창시키는 배터리 냉방용 팽창밸브(24)와, 감압,팽창된 냉매를 도입하여 냉기를 발생시키는 증발용 열교환기인 칠러(Chiller)(25)와, 칠러(25)에서 발생된 냉기를 배터리(B)에 전달하는 냉각수순환라인(26)을 포함한다.
특히, 냉각수순환라인(26)은, 워터펌프(27)를 갖추고 있는 것으로, 에어컨 모드 조건하에서의 배터리 쿨링모드 진입 시, 또는 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 칠러(25)와 배터리(B) 사이에서 냉각수를 순환시킨다. 따라서, 칠러(25)에서 발생된 냉기를 배터리(B)에 전달하여 상기 배터리(B)를 냉각시킨다.
그런데, 이러한 종래의 열관리 시스템은, 배터리 쿨링모드 단독 진입 중에, 고장에 의해 상기 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 내부유로가 막힐 경우, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)측의 냉매가 차단되면서 압축기(12)측으로 순환되지 못한다는 단점이 있다.
특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 쿨링모드 단독 진입 중에는, 공조장치(10)의 증발용 열교환기(18) 상류측의 차실내 냉방용 팽창밸브(16)도 완전히 차단된 상태이므로, 팽창밸브(16, 24)들 상류측의 냉매는 압축기(12)측으로 전혀 순환되지 못한다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점 때문에 공조장치(10)는 냉매의 순환장애로 인해 고장난다는 결점이 있다.
더구나, 냉매에는 공조장치(10)의 각종 습동부분을 윤활하는 오일이 포함되어 있는데, 이러한 오일도 전혀 순환되지 못한다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 공조장치(10)의 각 습동부분, 특히, 압축기(12)의 습동부분이 전혀 윤활되지 못한다는 문제점이 있으며, 그 결과, 압축기(12)가 고장난다는 결점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부를 감지하고, 감지 결과에 따라 공조장치를 제어하여 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘으로 인한 냉매와 오일의 순환 장애 및, 그로 인한 공조장치의 손상 및 고장을 사전에 예방할 수 있는 차량의 열관리 시스템을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템은, 압축기와, 응축용 열교환기와, 팽창밸브와, 증발용 열교환기를 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서, 상기 증발용 열교환기가 복수개로 구성되고; 상기 복수개의 증발용 열교환기로 냉매가 각각 분기되며; 상기 복수개의 증발용 열교환기 중 어느 하나의 열교환기로만 냉매가 순환할 시에, 상류측의 팽창밸브의 고장을 판단하는 자가진단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 복수개의 증발용 열교환기는, 배터리의 쿨링에 사용되는 칠러를 포함하며; 상기 자가진단부는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 상기 칠러 상류측의 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부에 따라 공조장치를 제어하여, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘에 따른 상기 공조장치의 냉매와 오일 순환 장애를 방지하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 자가진단부는, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부를 감지하는 팽창밸브 막힘여부 감지부와; 상기 팽창밸브 막힘여부 감지부에서 입력된 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부에 따라 상기 공조장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 팽창밸브 막힘여부 감지부에서 상기 배터리 냉방용 팽창밸브가 막혀있는 것으로 감지되면, 상기 공조장치의 압축기를 오프(OFF)시켜, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 상태에서의 상기 압축기 작동을 제한하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 팽창밸브 막힘여부 감지부는, 상기 칠러의 하류측 냉매압을 감지하는 냉매압센서와; 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 상기 냉매압센서에서 감지된 냉매압이 미리 설정된 기준냉매압 미만일 시에는 상기 배터리 냉방용 팽창밸브가 막힌 것으로 판단하고, 기준냉매압 이상이면 상기 배터리 냉방용 팽창밸브가 막히지 않은 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 미리 설정된 지연시간이 경과된 후에, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점에서 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부를 판단하는 시점까지의 상기 지연시간은, 외기온도에 따라 가변되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점에서 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부 판단 시점까지의 상기 지연시간 동안, 상기 압축기의 회전수를 미리 설정된 최저회전수로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템에 의하면, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘이 감지되면, 압축기를 오프(OFF)시키는 구조이므로, 배터리 냉방용 팽창밸브가 막힌 상태에서의 압축기 작동을 원천적으로 제한한하는 효과가 있다.
또한, 배터리 냉방용 팽창밸브가 막힌 상태에서의 압축기 작동을 원천적으로 제한하는 구조이므로, 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 상태에서 발생할 수 있는 냉매와 오일의 순환 장애 및, 그로 인한 공조장치의 고장 및 손상을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량의 열관리 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 작동예를 나타내는 도면으로서, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 배터리냉각용 팽창밸브의 막힘 여부에 따라 공조장치가 자가진단 제어되는 과정을 종래와 비교하여 나타내는 로직도,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 작동예를 나타내는 도면으로서, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 배터리냉각용 팽창밸브의 막힘 여부에 따라 공조장치가 자가진단 제어되는 과정을 나타내는 플로우챠트이다.
이하, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 차량의 열관리 시스템에 대해 간략하게 설명한다.
차량의 열관리 시스템은, 차실내를 냉,난방하는 공조장치(10)와, 배터리(B)를 냉각시키기 위한 수냉식 배터리 냉각장치(20)를 포함한다.
공조장치(10)는, 압축기(12)와, 응축용 열교환기(14)와, 차실내 냉방용 팽창밸브(16)와, 증발용 열교환기(18)를 포함한다.
배터리 냉각장치(20)는, 공조장치(10)의 냉매 일부를 분기하는 분기라인(22)과, 분기된 냉매를 감압,팽창시키는 배터리 냉방용 팽창밸브(24)와, 감압,팽창된 냉매를 도입하여 냉기를 발생시키는 증발용 열교환기인 칠러(25)와, 칠러(25)에서 발생된 냉기를 배터리(B)에 전달하는 냉각수순환라인(26)을 포함한다.
냉각수순환라인(26)은, 에어컨 모드 조건하에서의 배터리 쿨링모드 진입 시, 또는 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 칠러(25)와 배터리(B) 사이에서 냉각수를 순환시킨다. 따라서, 칠러(25)에서 발생된 냉기를 배터리(B)에 전달하여 상기 배터리(B)를 냉각시킨다.
여기서, 증발용 열교환기(18) 상류측의 차실내 냉방용 팽창밸브(16)는 감온식(TXV)으로 구성되고, 칠러(25)의 상류측 배터리 냉방용 팽창밸브(24)는 전자식(EXV)로 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량 열관리 시스템의 특징부를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 열관리 시스템은, 상기 복수개의 증발용 열교환기(18, 25) 중 어느 하나의 열교환기(25)로만 냉매가 순환할 시에, 그 상류측의 팽창밸브(24)의 고장을 판단하는 자가진단부(30)를 포함한다.
특히, 자가진단부(30)는, 배터리 쿨링모드 단독 진입하여, 증발용 열교환기인 칠러(25)로만 냉매가 순환할 시에, 상류측의 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 여부를 감지하고, 감지 결과에 따라 공조장치(10)를 제어하여 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘에 따른 공조장치(10)의 냉매와 오일 순환 장애를 방지한다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 자가진단부(30)는, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 여부를 감지하는 팽창밸브 막힘여부 감지부(40)와, 상기 팽창밸브 막힘여부 감지부(40)의 감지 결과에 따라 공조장치(10)를 제어하는 제어부(50)를 포함한다.
팽창밸브 막힘여부 감지부(40)는, 칠러(25)의 하류측에 설치되는 냉매압센서(42)와, 냉매압센서(42)에서 입력된 데이터에 따라 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 여부를 판단하는 상기 제어부(50)를 포함한다.
특히, 제어부(50)는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 냉매압센서(42)로부터 칠러(25)의 하류측 냉매압 데이터가 입력되면, 입력된 냉매압이 미리 설정된 기준냉매압 미만인지 또는 이상인지를 판단한다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 칠러(25)의 하류측 냉매압이 "0 bar" 미만인지(X) 또는 "0 bar"이상(Y)인지를 판단한다.
판단 결과, 기준냉매압 미만(X)이면, 제어부(50)는 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막힌 것으로 판단하여 팽창밸브 막힘신호를 출력하고, 기준냉매압 이상(Y)이면, 제어부(50)는 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막히지 않은 것으로 판단하여 팽창밸브 정상신호를 출력한다.
여기서, 제어부(50)는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 상기 칠러(25)의 하류측 냉매압을 통한 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부를 곧바로 판단하지 않고, 미리 설정된 지연시간(t)이 경과된 후에, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부를 판단하도록 구성된다. 예를 들면, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점으로부터 10초 경과 후에, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부를 판단하도록 구성된다.
이렇게 구성한 이유는, 공조모드의 변경 과정에서, 칠러(25)의 하류측 냉매압이 일시적으로 변동할 수 있기 때문이다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부에 관계없이 칠러(25)의 하류측 냉매압이 일시적으로 하락(A)할 수 있기 때문이다.
따라서, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부에 관계없이 칠러(25)의 하류측 냉매압이 일시적으로 하락하는 경우를 고려함으로써, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부 판단 시에 발생될 수 있는 오류를 방지할 수 있게 된다.
바람직하게는, 제어부(50)에 내장된 지연시간(t)은, 외기온도에 따라 가변될 수 있게 구성된다.
특히, 제어부(50)는, 외기온도별 지연시간(t)을 다양하게 저장하고 있는데, 이렇게 다양한 값의 외기온도별 지연시간(t)을 갖는 제어부(50)는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 외기온 센서(60)에서 입력된 외기온도에 대응하는 지연시간(t)을 검출하고, 검출된 지연시간(t)이 경과된 후 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부를 판단하도록 구성된다.
이렇게 구성한 이유는, 공조모드의 변경 과정에서 발생되는 칠러(25) 하류측 냉매압의 일시적인 변동은, 외기온도에 많은 영향을 받기 때문이다.
특히, 공조모드의 변경 과정에서의 칠러(25) 하류측 냉매압의 일시적인 변동 정도는, 외기온도에 따라 가변되는데, 이러한 외기온도에 따른 칠러(25) 하류측 냉매압의 가변 정도를 고려하여, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부를 판단하도록 구성하고, 그 결과, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘여부를 판단할 시에 발생되는 오류를 최소화시킬 수 있게 된다.
한편, 팽창밸브 막힘여부 감지부(40)의 냉매압센서(42)는, 칠러(25)의 하류측에 설치되는 기존의 PT 센서를 사용하는 것이 바람직하다.
다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 제어부(50)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점에, 상기 압축기(12)의 회전수를 미리 설정된 최저회전수로 제어(B)하도록 구성된다. 예를 들면, 1000 RPM으로 제어하도록 구성된다.
이렇게 구성한 이유는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점에, 상기 압축기(12)의 회전수를 최저회전수로 제어(B)함으로써, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막혀있을 경우, 공조장치(10) 내에서의 냉매와 오일의 순환장애 및, 그로 인한 압축기(12)의 손상정도를 최소화하기 위함이다.
여기서, 제어부(50)는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점에, 상기 압축기(12)의 회전수를 미리 설정된 최저회전수로 제어(B)하되, 미리 설정된 상기 지연시간(t) 동안만 상기 압축기(12)의 회전수를 최저회전수로 제어(B)하도록 구성된다.
다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 제어부(50)는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 지연시간(t)의 경과 후, 팽창밸브 막힘여부 감지부(40)에서 입력된 신호에 따라 공조장치(10)를 제어하되, 상기 팽창밸브 막힘여부 감지부(40)에서 팽창밸브 정상신호가 입력되면, 현재, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막혀있지 않고 정상적으로 작동(C)하는 것으로 판단한다.
그리고 이러한 판단이 들면, 제어부(50)는, 최저회전수로 제어(B)되는 압축기(12)를 원래의 제어값대로 제어한다(D). 특히, 공조장치(10)의 냉,난방 부하에 따른 제어값에 의거하여 상기 압축기(12)를 정상적으로 제어(D)하도록 구성된다. 따라서, 상기 공조장치(10)가 정상적으로 작동될 수 있게 한다.
한편, 제어부(50)는, 팽창밸브 막힘여부 감지부(40)에서 팽창밸브 막힘신호가 입력되면, 현재, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막혀(E)있는 것으로 판단한다.
그리고 이러한 판단이 들면, 제어부(50)는, 최저회전수로 제어(B)되고 있는 압축기(12)를 완전히 오프(OFF)시킨다(F). 따라서, 압축기(12)의 작동을 정지시킨다.
이로써, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 상태에서의 압축기(12) 작동을 원천적으로 제한한다. 그 결과, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 상태에서 발생할 수 있는 냉매와 오일의 순환 장애와, 그로 인한 공조장치(10)의 고장 및 손상을 원천적으로 차단한다.
특히, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 상태에서 발생할 수 있는 오일의 순환장애와, 그로 인한 압축기(12)의 손상과 고장을 원천적으로 방지한다. 그 결과, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘으로 인한 냉매와 오일의 순환 장애 및, 그로 인한 공조장치(10)의 손상 및 고장을 사전에 예방할 수 있다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 4와 도 3을 참조하면, 공조장치가 온(ON)된 상태에서(S101), 공조모드가 배터리 쿨링모드 단독으로 진입하였는지를 판단한다(S103).
판단 결과, 배터리 쿨링모드 단독으로 진입하였으면, 제어부(50)는, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점으로부터 압축기(12)의 회전수를 미리 설정된 최저회전수로 제어(B)한다(S105). 예를 들면, 1000 RPM으로 제어한다.
한편, 제어부(50)는, 압축기(12)의 회전수를 최저회전수로 제어(B)한 상태에서, 미리 설정된 지연시간(t)이 경과되었는지를 다시 판단한다(S107).
판단 결과, 지연시간(t)이 경과되었으면, 제어부(50)는, 냉매압센서(42)로부터 입력된 칠러(25)의 하류측 냉매압이 기준냉매압 이상인지를 다시 판단한다(S109). 예를 들면, "0 bar"이상(Y)인지를 판단한다.
판단 결과, "0 bar"이상(Y)이면, 제어부(50)는, 현재, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막혀있지 않고 정상적으로 작동(C)하는 것으로 판단하고, 이러한 판단에 따라 압축기(12)를 원래의 제어값대로 정상적으로 온(ON) 제어한다(D)(S111). 그러면, 공조장치(10)가 정상적으로 작동된다.
한편, (S109) 단계에서의 판단 결과, 칠러(25)의 하류측 냉매압이 기준냉매압 이상이 아니면(S109-1), 제어부(50)는, 칠러(25)의 하류측 냉매압이 기준냉매압 미만인지를 다시 판단한다(S113). 예를 들면, "0 bar" 미만(X)인지를 판단한다.
판단 결과, "0 bar"미만(X)이면, 제어부(50)는, 현재, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막혀(E)있는 것으로 판단하고, 이러한 판단에 따라 압축기(12)를 오프(OFF)시킨다(F)(S115).
그러면, 압축기(12)의 작동이 정지되면서 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 상태에서의 압축기(12) 작동이 제한된다.
이로써, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 상태에서 발생할 수 있는 냉매와 오일의 순환 장애와, 그로 인한 공조장치(10)의 고장 및 손상이 원천적으로 차단된다.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 열관리 시스템에 의하면, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시에 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘이 감지되면, 압축기(12)를 오프(OFF)시키는 구조이므로, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막힌 상태에서의 압축기(12) 작동을 원천적으로 제한한다.
또한, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)가 막힌 상태에서의 압축기(12) 작동을 원천적으로 제한하는 구조이므로, 배터리 냉방용 팽창밸브(24)의 막힘 상태에서 발생할 수 있는 냉매와 오일의 순환 장애 및, 그로 인한 공조장치(10)의 고장 및 손상을 원천적으로 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10: 공조장치 12: 압축기
14: 응축용 열교환기 16: 차실내 냉방용 팽창밸브(Valve)
18: 증발용 열교환기 20: 배터리 냉각장치
22: 분기라인(Line) 24: 배터리 냉방용 팽창밸브
25: 칠러(Chiller) 26: 냉각수순환라인
30: 자가진단부 40: 팽창밸브 막힘여부 감지부
42: 냉매압센서(Sensor) 50: 제어부
60: 외기온 센서

Claims (11)

  1. 압축기와, 응축용 열교환기와, 팽창밸브와, 증발용 열교환기를 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서,
    상기 증발용 열교환기가 복수개로 구성되고;
    상기 복수개의 증발용 열교환기로 냉매가 각각 분기되며;
    상기 복수개의 증발용 열교환기 중 어느 하나의 열교환기로만 냉매가 순환할 시에, 상류측의 팽창밸브의 고장을 판단하는 자가진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 증발용 열교환기는, 배터리의 쿨링에 사용되는 칠러를 포함하며;
    상기 자가진단부는,
    배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 상기 칠러 상류측의 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부에 따라 공조장치를 제어하여, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘에 따른 상기 공조장치의 냉매와 오일 순환 장애를 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 자가진단부는,
    상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부를 감지하는 팽창밸브 막힘여부 감지부와;
    상기 팽창밸브 막힘여부 감지부에서 입력된 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 여부에 따라 상기 공조장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 팽창밸브 막힘여부 감지부에서 상기 배터리 냉방용 팽창밸브가 막혀있는 것으로 감지되면, 상기 공조장치의 압축기를 오프(OFF)시켜, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘 상태에서의 상기 압축기 작동을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팽창밸브 막힘여부 감지부는,
    상기 칠러의 하류측 냉매압을 감지하는 냉매압센서와;
    배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 상기 냉매압센서에서 감지된 냉매압이 미리 설정된 기준냉매압 미만일 시에는 상기 배터리 냉방용 팽창밸브가 막힌 것으로 판단하고, 기준냉매압 이상이면 상기 배터리 냉방용 팽창밸브가 막히지 않은 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    배터리 쿨링모드 단독 진입 시에, 미리 설정된 지연시간이 경과된 후에, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    배터리 쿨링모드 단독 진입 시점에서 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부를 판단하는 시점까지의 상기 지연시간은, 외기온도에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    외기온도별 지연시간을 다수개 저장하고 있으며, 배터리 쿨링모드 단독 진입 시점의 외기온도에 대응하는 지연시간을 검출하고, 검출된 지연시간이 경과된 후 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    배터리 쿨링모드 단독 진입 시점에서 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부 판단 시점까지의 상기 지연시간 동안, 상기 압축기의 회전수를 미리 설정된 최저회전수로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    배터리 쿨링모드 단독 진입 시점으로부터 상기 지연시간의 경과 후, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브의 막힘여부 판단 결과, 상기 배터리 냉방용 팽창밸브가 막혀있지 않으면, 최저회전수로 제어되는 상기 압축기를 상기 공조장치의 냉,난방 부하에 따른 제어값에 의거하여 정상적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  11. 압축기와, 응축용 열교환기와, 팽창밸브와, 증발용 열교환기를 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서,
    상기 증발용 열교환기가 복수개로 구성되고;
    상기 복수개의 증발용 열교환기로 냉매가 각각 분기되며;
    상기 칠러의 하류측 냉매압을 감지하는 냉매압센서와;
    상기 복수개의 증발용 열교환기 중 어느 하나의 열교환기로만 냉매가 순환할 시에, 상기 냉매압센서에서 감지된 냉매압에 따라 상기 압축기를 온(ON) 또는 오프(OFF) 제어하는 것을 특징으로 하는 자가진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
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