KR20230144681A

KR20230144681A - 차량의 에어컨 컷 저감 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20230144681A
Application number: KR1020220043388A
Authority: KR
Inventors: 이우진; 정태훈; 송대현; 김병욱; 김영진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 주식회사 현대케피코
Priority date: 2022-04-07
Filing date: 2022-04-07
Publication date: 2023-10-17

Abstract

차량의 에어컨 컷 저감 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 시스템은, 차량의 운행에 따른 상태정보를 검출하는 상태 검출기, 및 상기 상태정보로 검출된 대기압과 인매니 압력의 차이로 인매니 부압을 연산하고 상기 인매니 부압의 기울기(Gradient)를 활용한 향후의 인매니 부압 부족 가능성을 예측하여 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행하는 제어기를 포함한다.

Description

차량의 에어컨 컷 저감 시스템 및 그 방법{VEHICLE AIR CONDITIONER CUT REDUCTION SYSTEM AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 차량의 에어컨 컷 저감 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행 중 향후 브레이크 부스터의 부압 예측을 통한 차량의 에어컨 컷 저감 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자연 흡기 엔진(NA) 차량은 제동 성능을 위해 인매니 부압(이하, "부압"이라 명명함)을 이용하여 브레이크 페달의 작동을 용이하게 하며, 만약 부압이 부족하게 되면 에어컨(A/C) 등 보기류의 동력 공급을 차단하여 부압을 확보하고 있다.

예컨대, 차량의 주행 중 부압 부족할 경우 브레이크 페달이 딱딱해 지는 현상으로 사고 위험이 높아지는 문제가 있으며 이를 개선하기 위해 부압이 부족한 상황에서는 에어컨 등 각종 보기류 장치들의 작동을 정지시켜서 부압을 회복시키는 로직이 적용되어 있다.

이러한 로직은 주로 혹서지 및 고지대에서 부압이 부족할 경우 에어컨 동력을 차단하는데, 차량의 가속/제동을 반복하는 정체 구간 주행, 급제동 조건 등의 제동 악의 조건에서 빈번하게 A/C CUT을 수행하여 냉각, 공조 성능 저하에 따른 고객 불만이 야기되는 문제점이 있다.

한편, 특허문헌 한국공개특허 제2020-0069915호에는 대기압과 인매니 압력의 차이를 적산하여 가상의 브레이크 부스터 센서 값을 예측하고, 차량의 운전조건을 종합적으로 판단하여 A/C CUT 빈도 저감 로직을 수행하는 기술을 개시하고 있다. 또한, 이와 관련하여 특허문헌 한국공개특허 제2021-0086405호에는 브레이크 답력 센서가 미장착된 차량의 현재 브레이크 부스터 부압 예측 방법이 개시되고, 특허문헌 한국공개특허 제2021-0086406호에는 브레이크 답력 센서가 장착된 차량의 현재 브레이크 부스터 부압 예측 방법이 개시되어 있다.

하지만, 상기 특허문헌들은 원가 절감을 위해 실물 부스터 센서를 생략한 차량을 기반으로 하는 기술이므로 현재 시점에 연산된 가상의 브레이크 부스터 센서 값이 상기 실물 센서 값의 성능을 추종하는 기술을 개시하고 있지만, 현재 시점으로부터 향후 인매니 부압 예측을 수행하지 못하는 단점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

특허문헌 1 : 한국공개특허 제2020-0069915호 (2020.06.17. 공개) 특허문헌 2 : 한국공개특허 제2021-0086405호 (2021.07.08. 공개) 특허문헌 3 : 한국공개특허 제2021-0086406호 (2021.07.08. 공개)

본 발명의 실시예는 차량의 운행 중 향후 인매니 부압 부족 가능성 예측을 통해 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행하여 A/C CUT 빈도 저감을 통한 냉각, 공조 성능을 동시에 확보하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 에어컨 컷 저감 시스템은, 차량의 운행에 따른 상태정보를 검출하는 상태 검출기; 및 상기 상태정보로 검출된 대기압과 인매니 압력의 차이로 인매니 부압을 연산하고 상기 인매니 부압의 기울기(Gradient)를 활용한 향후의 인매니 부압 부족 가능성을 예측하여 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행하는 제어기;를 포함한다.

또한, 상기 상태 검출기는, 차속 센서, 대기압 센서, 인매니 압력 센서, 변속기 센서, APS(Accelerator Position Sensor), BPS(Brake Pedal Sensor), 고도 센서, 경사도 센서, 타이머 및 감속도 센서로부터 상기 상태정보를 검출하여 상기 제어기로 제공할 수 있다.

또한, 상기 제어기는, 상기 인매니 부압의 기울기를 활용하여 일정 시간 이후에 예상되는 예측 부압을 연산하는 연산부; 상기 예측 부압이 설정된 에어컨 컷(A/C CUT) 발동 임계치 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 예측 부압이 상기 A/C CUT 발동 임계치 조건을 충족하면 A/C CUT 예측 플래그(flag)를 출력하고 부족한 인매니 부압을 확보하기 위한 추가 부압 확보 제어를 실행하는 제어 모듈;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 연산 모듈은, 상기 인매니 부압을 3rd-order 필터를 통해 필터링하여 노이즈를 제거할 수 있다.

또한, 상기 판단 모듈은, 상기 예측 부압이 1회라도 제1 임계치(Threshold#1) 미만으로 떨어지면 추가 부압 확보가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 판단 모듈은, 상기 예측 부압이 상기 제1 임계치보다 높은 수준의 제2 임계치에 수회 도달하거나, 일정 기간 동안 1회 이상 부압 부족에 의한 A/C CUT 발생 시 상기 추가 부압 확보가 필요한 것으로 더 판단할 수 있다.

또한, 상기 판단 모듈은, 상기 예측 부압이 추가 부압 확보가 필요한 것으로 판단된 상태에서, 상기 상태정보로 수집된 차속, 브레이크 페달 작동 여부, 고도와 경사도의 주행환경 조건을 포함한 전체 A/C CUT 발동 조건을 충족하면 상기 추가 부압 확보가 필요한 것으로 최종 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 추가 부압 확보 제어 알고리즘에 따라 리저브 토크 저감 제어, 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC(Intake valve close timing) 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어 중 적어도 하나를 실행할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 추가 부압 확보 제어 시의 부압 확보 우선순위를 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어, 리저브 토크 저감 제어 순으로 설정하고 부압 확보가 필요한 정도에 따라 하나 이상을 순차적으로 실행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 차량의 에어컨 컷 저감 방법은, a) 차량의 주행 중 검출된 상태정보에 기초하여 인매니 부압을 도출하고 노이즈를 제거하는 단계; b) 상기 노이즈가 제거된 인매니 부압의 기울기를 활용하여 향후의 예측 부압을 연산하는 단계; c) 상기 예측 부압이 설정된 에어컨 컷(A/C CUT) 발동 조건을 충족하는지 확인하는 단계; 및 d) 상기 예측 부압이 상기 A/C CUT 발동 조건을 충족하면 향후의 인매니 부압이 부족할 것으로 예측하여 A/C CUT 예측 플래그(flag)를 출력하고 부족한 부압을 보충하기 위한 추가 부압 확보 제어를 수행하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 b) 단계는, 0.01sec의 연산 주기로 연산을 수행하되, 지정된 수 주기 이후의 상기 예측 부압을 연산하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 예측 부압이 A/C CUT 발동 임계치 미만을 충족한 상태에서, 상기 상태정보로 수집된 차속, 브레이크 페달 작동 여부, 고도와 경사도의 환경을 포함한 전체 A/C CUT 발동 조건을 모두 충족하면 상기 추가 부압 확보가 필요한 것으로 최종 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 추가 부압 확보 제어 시 부압 확보 우선순위에 따라 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어, 리저브 토크 저감 제어 중 하나 이상을 순차적으로 실행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 운행 중 향후 브레이크 부스터 부압 부족 가능성을 예측하여 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행함으로써 A/C CUT 발생 빈도를 보다 효과적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부압 부족 예측 상황에서 선제적인 추가 부압 확보 제어를 통해 A/C CUT 발생 빈도를 저감함으로써 냉각 성능과 공조 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 급제동시 추가 부압 확보 제어를 통해 충분한 부압을 미리 확보함으로써 브레이크 성능 저하를 예방하고 안전한 제동력을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실측 부압의 기울기를 활용한 예측 부압을 통해 향후 A/C CUT 발생을 예측하는 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 추가 부압 확보를 위한 A/C CUT 발동 조건을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명이 적용된 차량과 종래 차량의 제동 악의 조건에서 A/C CUT 발생 상태를 테스트한 결과를 비교하여 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

여기에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. "포함하다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 본 명세서에서 사용되는 경우, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성 요소들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성 요소들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 또한 이해될 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관되어 나열된 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다.

명세서 전체에서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결된다'거나 '접속된다'고 언급되는 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결된다'거나 '직접 접속된다'고 언급되는 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다

추가적으로, 아래의 방법들 또는 이들의 양상들 중 하나 이상은 적어도 하나 이상의 제어기에 의해 실행될 수 있음이 이해된다. "제어기"라는 용어는 메모리 및 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 지칭할 수 있다. 메모리는 프로그램 명령들을 저장하도록 구성되고, 프로세서는 아래에서 더욱 자세히 설명되는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위해 프로그램 명령들을 실행하도록 특별히 프로그래밍 된다. 제어기는, 여기에서 기재된 바와 같이, 유닛들, 모듈들, 부품들, 장치들, 또는 이와 유사한 것의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 아래의 방법들은, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 하나 이상의 다른 컴포넌트들과 함께 제어기를 포함하는 장치에 의해 실행될 수 있음이 이해된다.

또한, 본 개시의 제어기는 프로세서에 의해 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 비일시적인 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서 구현될 수 있다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 시스템(100)은 실물 부스터 센서가 생략된 내연기관 차량에 적용되는 것으로 상태 검출기(110), 제어기(Electronic Control Unit)(120) 및 공조기(130)를 포함한다.

상태 검출기(110)는 차량의 운행에 따라 각종 센서와 각종 제어기로부터 차량의 A/C CUT 저감 제어에 필요한 상태정보를 검출한다.

예컨대, 상태 검출기(110)는 주행 중 차속 센서, 대기압 센서, 인매니(Intake Manifold) 압력 센서, 변속기 센서, APS(Accelerator Position Sensor), BPS(Brake Pedal Sensor), 고도 센서, 경사도 센서, 타이머 및 감속도 센서 등으로부터 상태정보를 검출하여 제어기(120)로 제공할 수 있다. 상기 상태정보는 각종 센서와 부품별 제어기로부터 측정된 정보(데이터)이거나 상기 측정된 정보를 A/C CUT 저감 제어에 필요한 형태로 가공한 정보일 수 있다.

제어기(120)는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어하기 적어도 하나의 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 실행에 따라 생성되는 데이터를 저장하는 컴퓨팅 시스템으로 구축된다.

제어기(120)는 차량의 주행 중 검출된 상태정보에 기초한 연산으로 현재 시점으로부터 일정 시간 이후의 인매니 부압 부족 가능성을 예측하고, 상기 예측에 따라 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행하는 것을 특징으로 하며, 이로써 차량의 A/C CUT 빈도 저감을 통한 냉각 성능과 공조 성능을 동시에 확보할 수 있다.

이러한, 제어기(120)는 세부 구성으로 연산 모듈(121), 판단 모듈(122) 및 제어 모듈(123)을 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실측 부압의 기울기를 활용한 예측 부압을 통해 향후 A/C CUT 발생을 예측하는 방법을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연산 모듈(121)은 차량의 주행 중 상태정보를 토대로 연산된 브레이크 부스터의 실측 부압의 기울기(Gradient)를 활용한 향후 미래의 예측 부압을 생성하고 이를 A/C CUT 발동 임계치(Threshold)가 설정된 제어 그래프에 표시할 수 있다. 여기서, 상기 실측 부압은 차량의 브레이크 부스터 부압을 말하는 것으로 통상 실물 압력 센서를 통해 측정할 수 있다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 차량은 브레이크 부스터의 압력 센서를 생략한(미장착한) 구조를 가지는 특성상 연산 모듈(121)이 주행 중 상태정보로 검출된 대기압과 인매니 압력의 차이로 도출한 "인매니 부압"을 브레이크 부스터에 저장된 실측 부압으로 활용한다. 따라서, 이하 상기 인매니 부압은 상기 실측 부압과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해할 수 있다.

연산 모듈(121)은 상기 상태정보에 기초하여 도출된 인매니 부압을 3rd-order 필터(3D-F)를 통해 필터링하여 노이즈를 제거한다.

연산 모듈(121)은 상기 노이즈를 제거한(Noise filtered) 상기 인매니 부압의 기울기(Gradient)를 활용하여 향후(일정 시간 이후) 미래에 예상되는 예측 부압(P_pred)을 연산한다.

제어기(120)는 아래의 수학식 1을 통해 상기 예측 부압(P_pred)을 연산하며, 상기 연산은 0.01sec의 연산 주기로 수행할 수 있다.

여기서, P_pred는 현재 시점으로부터 연산된 향후 미래에 예측된 부압(즉, 예측 부압)을 의미하며, P_new는 현재 부압, P_Filtered는 노이즈를 필터링한 부압, P_FilteredOld는 상기 노이즈를 필터링한 부압의 과거 값, dT는 설정된 연산 주기(예; 0.01sec), N은 상수 파라미터로써 상기 연산 주기의 N번째 이후 값을 의미한다. 예컨대, 상기 N에는 현재 시점으로부터 일정 시간(예; 0.25sec) 이후에 예측하고자 하는 경우 요청 시의 수치 값(예; 25)을 입력할 수 있다(도 2의 A/C CUT 예측 flag 참조).

연산 모듈(121)은 상기 인매니 부압(즉, 실측 부압)의 기울기를 통해서 일정 시간(약 0.25~0.5sec) 이후에 예상되는 예측 부압을 출력할 수 있다.

한편, 판단 모듈(122)은 상기 제어 그래프를 참조한 실측 부압의 기울기를 활용하여 일정 시간 이후의 예측 부압이 설정된 A/C CUT 발동 임계치(Threshold) 미만을 충족하는지 여부를 판단한다.

예컨대, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 추가 부압 확보를 위한 A/C CUT 발동 조건을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 판단 모듈(122)은 차량의 주행 중 상기 예측 부압이 1회라도 제1 임계치(Threshold#1) 미만으로 떨어지면 추가 부압 확보가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 판단 모듈(122)은 차량의 주행 중 상기 예측 부압이 상기 제1 임계치(Threshold#1)보다 조금 높은 수준의 제2 임계치(Threshold#2)에 수회(자주) 도달하거나, 일정 기간 동안 1회 이상 부압 부족에 의한 A/C CUT 발생 시 추가 부압 확보가 필요한 것으로 더 판단할 수 있다.

또한, 판단 모듈(122)은 상기 예측 부압 조건을 제외한 차속, 브레이크 페달 작동 여부 및 주행환경 조건(예; 고도, 경사도 등)을 포함하는 나머지 모든 조건이 전체 A/C CUT 발동 조건을 충족하는지 여부를 최종 판단할 수 있다. 여기서, 상기 전체 A/C CUT 발동 조건은 상기 상태정보를 토대로 차량의 정체 조건이나 급제동 조건 등의 사례별 제동 악의 조건을 판단하기 위한 기준치 값들로 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다. 가령 상기 고도와 경사도는 고지대와 내리막 경사로의 주행환경에서의 제동 조건을 판별하기 위한 인자이다.

제어 모듈(123)은 상기 판단 모듈(122)에서 상기 상태정보가 전체 A/C CUT 발동 조건을 충족하는 것으로 판단되면, 일정 시간(약 0.25~0.5sec) 이후에 인매니 부압이 부족할 것으로 판단하여 A/C CUT 예측 플래그(flag)를 출력하고, 부족한 부압을 확보하기 위한 추가 부압 확보 제어를 실행한다. 이 때, 제어 모듈(123)은 추가 부압 확보 제어 알고리즘에 따라 리저브 토크 저감 제어, 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC(Intake valve close timing) 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

따라서, 상기 리저브 토크 저감 제어를 통해 쓰로틀(Throttle) 개도를 축소할 수 있고, 상기 리저브 토크 저감 제어를 통해 발전 부하를 감소시켜 쓰로틀 개도를 축소 할 수 있으며, 상기 IVC 진각 제어를 이용한 밸브오버랩 효과 및 실린더 유효 체적 증가를 통해 실린더 내 흡입 공기를 증대할 수 있고, 상기 아이들 RPM 하향 제어를 통해 순간적인 순간 적인 쓰로틀 개도를 축소할 수 있다. 여기서, 쓰로틀 개도 축소는 브레이크 부스터의 부압이 소진되는 것을 줄여 부압을 확보하는 효과를 의미하고 흡입 공기의 증대는 충진량 증대에 따른 부압 확보 효과로 이해할 수 있다.

제어 모듈(123)은 상기 효과를 고려한 부압 확보 우선순위를 발전 타겟 전압 저감 제어 > IVC 진각 제어 혹은 아이들 RPM 하향 제어 > 리저브 토크 저감 제어 순으로 설정하고, 부압 확보가 필요한 정도에 따라 하나 이상을 순차적으로 실행할 수 있다.

이러한, 제어 모듈(123)은 주행 중 향후 인매니 부압 부족 가능성 예측을 통해 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행함으로써 공조기(130)의 A/C CUT 빈도 저감을 통한 냉각, 공조 성능을 동시에 확보할 수 있다. 다만, 상기 추가 부압 확보 제어에도 불구하고 차량의 주행 중 인매니 부압이 부족한 상황에서는 공조기(130)의 A/C CUT 제어를 통해 부압을 확보할 수 있다.

한편, 전술한 제어기(120)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.

이러한 차량의 에어컨 컷 저감 방법은 아래의 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어컨 컷 저감 방법은 차량의 운행 중 공조기(130)의 에어컨(A/C)이 작동된 상태를 가정하여 설명하도록 한다.

제어기(120)는 차량의 주행 중 검출된 상태정보에 기초하여 인매니 부압을 도출하고 3rd-order 필터(3D-F)를 통해 필터링하여 노이즈를 제거한다(S10).

제어기(120)는 상기 노이즈가 제거된 인매니 부압의 기울기를 활용하여 향후의 예측 부압(P_pred)을 연산한다(S20). 이 때, 제어기(120)는 0.01sec 주기로 연산을 수행하되 지정된 수 주기(예; 0.25sec) 이후의 예측 부압(P_pred)을 연산할 수 있다.

제어기(120)는 상기 예측 부압이 설정된 A/C CUT 발동 임계치(Threshold#1) 미만인지 여부를 확인한다(S30). 이 때, 제어기(120)는 상기 예측 부압이 A/C CUT 발동 임계치 미만이면(S30; 예), 상기 예측 부압 조건을 제외한 차속, 브레이크 페달 작동 여부 및 주행환경 조건(예; 고도, 경사도 등)을 포함하는 전체 A/C CUT 발동 조건을 충족하는지 여부를 확인한다(S40). 여기서, 상기 전체 A/C CUT 발동 조건은 검출된 상태정보를 토대로 정체 조건이나 급제동 조건 등 사례별 제동 악의 조건을 판단하기 위한 값들로 사전에 설정된다. 또한, 상기 예측 부압 조건은 앞서 도 3을 참조하여 설명한 차량의 주행 중 상기 예측 부압이 상기 발동 임계치(Threshold#1)보다 조금 높은 수준의 제2 임계치(Threshold#2)에 수회 도달하거나, 일정 기간 이내 1회 이상 부압 부족에 의한 A/C CUT이 발생된 상태를 더 판단할 수 있다.

이 때, 제어기(120)는 상기 전체 A/C CUT 발동 조건을 충족하면(S40; 예), 향후에 인매니 부압이 부족할 것으로 예측하여 A/C CUT 예측 플래그(flag)를 출력하고, 부족한 부압을 보충하기 위한 추가 부압 확보 제어를 수행한다(S50). 상기 추가 부압 확보 제어는 리저브 토크 저감 제어, 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC(Intake valve close timing) 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이후, 제어기(120)는 일정 실행 시간(Ti_exe) 경과하면 상기 추가 부압 확보 제어를 종료한 후 리턴 하고(S60), 위 과정을 반복한다.

반면, 상기 S30 및 S40 단계에서, 제어기(120)는 상기 예측 부압이 A/C CUT 발동 임계치(Thd) 미만이 아니거나(S30; 아니오), 상기 전체 A/C CUT 발동 조건을모두 충족하지 않으면(S40; 아니오), 향후에 인매니 부압이 부족지 않을 것으로 예측하고 리턴 할 수 있다.

한편, 앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 제시한 특허문헌에서는 정체 구간 주행시나 크립 주행 조건에서의 부압 확보 로직을 제안하고 있으나 주행 중 급제동 같은 상황은 부압이 부족한 것을 인식하지 못하여 로직이 미 작동 하고, A/C CUT 가능성이 커지는 단점이 있다.

이때, 본 발명의 실시예에 따라 주행 중 현시점으로부터 향후 부압 부족 가능성을 예측하여 선제적으로 부압 확보 로직을 작동 시킬 경우 A/C CUT 빈도를 줄게 되어 쾌적성을 확보할 수 있다.

예컨대, 도 5는 본 발명이 적용된 차량과 종래 차량의 제동 악의 조건에서 A/C CUT 발생 상태를 테스트한 결과를 비교하여 나타낸다.

도 5를 참조하면, 일반적으로 운전자들은 급제동 상황에서 브레이크 페달을 깊게 한번 밟은 이후 여러 번 나누어 밟거나 브레이크 페달을 한번에 깊고 길게 밟는 경향이 있다.

본 발명이 적용된 차량은 전자의 급제동 사례로 테스트한 결과를 보여주며, 이때, 본 발명의 실시예에 따른 에어컨 컷 저감 시스템(100)은 인매니 부압 부족 가능성 예측을 통해 선제적으로 추가 부압 확보 로직을 작동함으로써 반복된 브레이크 작동에 따른 부압 부족으로 인한 AC CUT이 미발생된 것을 확인할 수 있다.

반면, 종래의 차량은 후자의 급제동 사례로 테스트한 결과를 보여주며, 인매니 부압 부족으로 인한 인한 AC CUT이 발생 된 것을 확인할 수 있다. 이 경우에도 본 발명의 실시예에 따른 선제적 추가 부압 확보 로직을 적용시 AC CUT 방지가 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 운행 중 향후 브레이크 부스터 부압 부족 가능성을 예측하여 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행함으로써 A/C CUT 발생 빈도를 보다 효과적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 에어컨 컷 저감 시스템
110: 상태 검출기
120: 제어기
121: 연산 모듈
122: 판단 모듈
123: 제어 모듈
130: 공조기

Claims

차량의 주행에 따른 상태정보를 검출하는 상태 검출기; 및
상기 상태정보로 검출된 대기압과 인매니 압력의 차이로 인매니 부압을 연산하고 상기 인매니 부압의 기울기(Gradient)를 활용한 향후의 인매니 부압 부족 가능성을 예측하여 선제적으로 추가 부압 확보 제어를 수행하는 제어기;
를 포함하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제1항에 있어서,
상기 상태 검출기는,
차속 센서, 대기압 센서, 인매니 압력 센서, 변속기 센서, APS(Accelerator Position Sensor), BPS(Brake Pedal Sensor), 고도 센서, 경사도 센서, 타이머 및 감속도 센서로부터 상기 상태정보를 검출하여 상기 제어기로 제공하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 인매니 부압의 기울기를 활용하여 일정 시간 이후에 예상되는 예측 부압을 연산하는 연산부;
상기 예측 부압이 설정된 에어컨 컷(A/C CUT) 발동 임계치 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 예측 부압이 상기 A/C CUT 발동 임계치 조건을 충족하면 A/C CUT 예측 플래그(flag)를 출력하고 부족한 인매니 부압을 확보하기 위한 추가 부압 확보 제어를 실행하는 제어 모듈;
을 포함하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제3항에 있어서,
상기 연산 모듈은,
상기 인매니 부압을 3rd-order 필터를 통해 필터링하여 노이즈를 제거하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제3항에 있어서,
상기 예측 부압은 하기의 수학식 1을 통해 0.01sec의 연산 주기로 연산 되는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
여기서, 상기 수학식 1은

이고,
상기 P_pred는 현재 시점으로부터 연산된 향후의 예측 부압을 의미하며, 상기 P_new는 현재 부압, 상기 P_Filtered는 노이즈를 필터링한 부압, 상기 P_FilteredOld는 상기 노이즈를 필터링한 부압의 과거 값, 상기 dT는 설정된 연산 주기, 상기 N은 상수 파라미터로써 상기 연산 주기의 N번째 이후 값임.
제3항에 있어서,
상기 판단 모듈은,
상기 예측 부압이 1회라도 제1 임계치(Threshold#1) 미만으로 떨어지면 추가 부압 확보가 필요한 것으로 판단하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제6항에 있어서,
상기 판단 모듈은,
상기 예측 부압이 상기 제1 임계치보다 높은 수준의 제2 임계치에 수회 도달하거나, 일정 기간 동안 1회 이상 부압 부족에 의한 A/C CUT 발생 시 상기 추가 부압 확보가 필요한 것으로 더 판단하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제6항에 있어서,
상기 판단 모듈은,
상기 예측 부압이 추가 부압 확보가 필요한 것으로 판단된 상태에서, 상기 상태정보로 수집된 차속, 브레이크 페달 작동 여부, 고도와 경사도의 주행환경 조건을 포함한 전체 A/C CUT 발동 조건을 충족하면 상기 추가 부압 확보가 필요한 것으로 최종 판단하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
추가 부압 확보 제어 알고리즘에 따라 리저브 토크 저감 제어, 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC(Intake valve close timing) 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어 중 적어도 하나를 실행하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 추가 부압 확보 제어 시의 부압 확보 우선순위를 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어, 리저브 토크 저감 제어 순으로 설정하고 부압 확보가 필요한 정도에 따라 하나 이상을 순차적으로 실행하는 차량의 에어컨 컷 저감 시스템.
a) 차량의 주행 중 검출된 상태정보에 기초하여 인매니 부압을 도출하고 노이즈를 제거하는 단계;
b) 상기 노이즈가 제거된 인매니 부압의 기울기를 활용하여 향후의 예측 부압을 연산하는 단계;
c) 상기 예측 부압이 설정된 에어컨 컷(A/C CUT) 발동 조건을 충족하는지 확인하는 단계; 및
d) 상기 예측 부압이 상기 A/C CUT 발동 조건을 충족하면 향후의 인매니 부압이 부족할 것으로 예측하여 A/C CUT 예측 플래그(flag)를 출력하고 부족한 부압을 보충하기 위한 추가 부압 확보 제어를 수행하는 단계;
를 포함하는 차량의 에어컨 컷 저감 방법.
제11항에 있어서,
상기 b) 단계는,
0.01sec의 연산 주기로 연산을 수행하되, 지정된 수 주기 이후의 상기 예측 부압을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨 컷 저감 방법.
제11항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 예측 부압이 A/C CUT 발동 임계치 미만을 충족한 상태에서, 상기 상태정보로 수집된 차속, 브레이크 페달 작동 여부, 고도와 경사도의 환경을 포함한 전체 A/C CUT 발동 조건을 모두 충족하면 상기 추가 부압 확보가 필요한 것으로 최종 판단하는 단계를 포함하는 차량의 에어컨 컷 저감 방법.
제11항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 추가 부압 확보 제어 시 부압 확보 우선순위에 따라 발전 타겟 전압 저감 제어, IVC 진각 제어, 아이들 RPM 하향 제어, 리저브 토크 저감 제어 중 하나 이상을 순차적으로 실행하는 단계를 포함하는 차량의 에어컨 컷 저감 방법.