KR0153146B1 - 자동차의 실내온도 자동조절방법 - Google Patents

자동차의 실내온도 자동조절방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 실내온도 자동조절방법에 관한 것으로, 종래에는 외기로부터 실내로 유입되는 공기의 오염정도를 파악하여 외기의 유입여부와 함께 실내의 온도를 조절하는 장치가 구비되어 있이 않아 쾌적한 실내환경을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 후부좌석의 탑승자 시트에 중량감지센서를 설치하는 한편 자동차의 전자제어장치(ECU)에는 상기 중량감지센서로부터 송출되는 감지신호를 근거로 탑승자 여부를 판단할 수 있는 기준무게를 설정해 놓고, 차내에는 내기온도감지센서, 자동차의 전방 라디에이터 그릴 앞쪽에는 외기온도감지센서, 자동차의 전방과 좌우측에 각각 공기오염감지센서를 설치함으로써 사용자가 온도설정 모우드를 자동으로 조작해 놓았을 때 또는 사용자가 임의로 적절하게 실내의 온도를 설정하여 놓선택을 때 후부좌석의 탑승자 유무에 따라 그리고 실내외의 공기오염도에 따라 실내의 온도와 공기 청정도를 최적의 상태로 유지시켜 줄 수 있도록 된 발명임.

Description

자동차의 실내온도 자동조절방법
본 발명은 자동차의 실내온도 자동조절방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후부좌석의 탑승자 유무와 함께 자동차의 실내온도와 환경오염 정도를 감지하여 그에 따라 온도조절장치의 제어와 함께 내/외기 제어 그리고 사이드 윈도우의 개폐를 제어하도록 하는 자동차의 실내온도 자동조절방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 공기장치에는 환기장치와 온도조절장치인 냉난방장치가 있으며, 환기장치는 차내의 공기가 탑승자의 호흡등에 의해 오염되었을 때 외부의 신선한 공기를 끌어들여 차내의 공기와 바꾸어 주는 장치로서 창을 닫은 상태에서도 신선한 외기를 실내로 도입하거나, 또는 자동차의 외측의 공기가 오염되어 외기가 자동차의 실내로 유입되지 않게 하고 내측의 공기만을 순환시켜 실내의 공기를 보존하도록 하는 장치이다.
난방장치로는 가장 일반적으로 온수식을 사용하고 있으며, 엔진냉각용의 온수의 일부를 히터유니트로 흘려서 온수로부터 방출되는 열량으로 유니트내의 공기를 따뜻하게 만들어서 이것을 송풍장치를 사용하여 실내로 송풍하므로써 난방기능을 수행함과 더불어 온풍의 일부를 전면유리창 또는 측면 유리창으로 송풍하여 유리창에 서린 김을 제거하므로써 운전자의 시야확보에 도움을 주고 있다.
히터유니트는 워터재킷에서 나온 온수가 유니트내의 가는 파이프를 통과하도록 만들고 각 파이프에는 방열팬이 장착되어 있으며 각 방열팬의 간극을 통과하여 따뜻해진 공기는 실내 및 디플로스터(전면유리창 김서림방지)로 보내는 한편 열을 빼앗긴 물은 라디에이터에서 다시 워터펌프를 경유하는 워터재킷에서 다시 온수가 되어 유니트로 되돌아오도록 되어 있다.
즉 예시도면 제1도에서와 같이 일반적인 공조장치로를 자동차의 대쉬보드상에 설치되는 블라우어스위치(2)와, 모우드스위치(4), 온도조절스위치(6) 그리고 내기/외기선택스위치(8)의 조작에 따라 각 스위치에 부여되어 있는 기능을 수행하게 된다. 이와 같은 스위치들은 제2도에 도시된 바와 같이 온도조절장치인 냉난방장치를 구성하고 있는 각 구성요소들의 동작을 제어하게 되는 바, 블라우어스위치(2)는 에어닥트(12)내로 유입되어 차량의 실내로 토출되는 공기의 양을 조절하는 블라우어모터(10)의 회전속도를 제어하도록 된 것이고, 모우드스위치(4)는 에어닥트(12)내로 유입되는 외기 또는 내기가 운전자의 하방이나 가슴부위 또는 김서림제거를 위해 유리창측으로 송풍되거나 그들간의 조합된 방향으로 송풍되도록 에어닥트(12)내에 설치되어 있는 콘트롤도어의 개폐를 제어하는 작용을 한다.
또한 온도조절스위치(6)는 크게 온풍선택과 냉풍선택으로 나뉘어져 있으며 그의 회전 방향과 각도에 따라 점점 강한 온풍 또는 점점 강한 냉풍이 송출되도록 콘트롤도어의 개폐를 제어하는 작용을 한다.
그리고 내기/외기선택스위치(8)는 에어닥트(12)내로 유입되는 공기의 종류 즉 에어닥트(12)의 공기유입구측에 설치되어 있는 내기/외기선택도어(14)의 개폐를 제어하여 에어닥트(12)내로 유입되는 공기를 차량 외측으로부터 유입시키거나 차량 내측에서 순환되는 공기를 유입시키는 작용을 하도록 이루어져 있다.
그리하여 블라우어모터(10)의 작동에 따라 에어닥트(12)로 유입되는 내기 또는 외기는 에바포레이트(16)를 통과하면서 낮은 온도로의 열교환이 이루어지고 에어믹스도어(18)의 선택에 따라 히터코아(20)를 통과하거나 또는 히터코아(20)를 통과하지 않고 직접 차량의 실내로 유입되는 작용이 이루어지도록 되어 있다.
그러나 이와 같은 종래의 공조장치에서는 사용자가 느끼는 자동차의 실내 환경에 따라 직접 각종 제어스위치를 조작하여 실내온도를 제어하도록 이루어져 있고, 종래의 다른 실시예에서는 자동으로 온도를 조절할 수 있도록 된 장치도 있으나 외기로부터 실내로 유입되는 공기의 오염정도를 파악하여 외기의 유입여부를 제어하는 장치가 구비되어 있지 않아 쾌적한 실내환경을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발생한 것으로, 후부좌석의 탑승자 시트에 중량감지센서를 설치하는 한편 자동차의 전자제어장치(ECU)에는 상기 중량감지센서로부터 송출되는 감지신호를 근거로 탑승자 여부를 판단할 수 있는 기준무게를 설정해 놓고, 차내에는 내기온도감지센서, 자동차의 전방 라디에이터 그릴 앞쪽에는 외기온도감지센서, 자동차의 전방과 좌우측에 각각 공기오염감지센서를 설치함으로써 사용자가 온도설정 모우드를 자동으로 조작해 놓았을 때 또는 사용자가 임의로 적절하게 실내의 온도를 설정하여 놓았을 때 후부좌석의 탑승자 유무에 따라 그리고 실내외의 공기오염도에 따라 실내의 온도와 공기 청정도를 최적의 상태로 유지시켜 줄 수 있도록 된 자동차의 실내온도 자동조절방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.
제1도는 일반적인 자동차 냉난방장치의 조절스위치를 설명하기 위한 도면.
제2도는 자동차 냉난방장치의 공기흐름을 설명하기 위한 도면.
제3도는 본 발명의 실내온도 자동조절방법을 설명하기 위한 흐름도.
제4도(a)는 본 발명에 따른 오염감지센서의 배치상태를 설명하기 위한 도면이고, 제4도(b)는 무게감지센서의 배치상태를 설명하기 위한 도면.
제5도는 본 발명에 따른 블라우어모터 회전속도의 완속증가 상태를 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 블라우어스위치 4 : 모우드스위치
6 : 온도조절스위치 8 : 내/외기스위치
10 : 블라우어모터 12 : 에어닥트
14 : 내기/외기선택도어 16 : 에바포레이터
18 : 에어믹스도어 20 : 히터코아
이하 본 발명에 따른 자동 온도 조절방법에 대해 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 공기의 오염정도를 판단하기 위한 기준 오염도(C)와 후부좌석의 탑승유무를 판단하기 위한 기준무게(W)를 설정하여 저장해 놓는 단계를 수행하고, 이에 따라 실내온도를 자동조절함에 있어 내기온도(TI)와 외기온도(TA) 그리고 환경 오염도로서 차량 전방의 오염도(CF)와 좌측 오염도(CL) 및 우측 오염도(CR)를 감지함과 더불어 후부좌석의 중량(WB)을 감지하는 단계를 수행하고, 사용자가 실내온도(TU)를 설정하는 단계를 수행하면 전자제어장치에서 상기의 입력정보를 연산처리하여 내기온도(TI)가 설정 실내온도(TU)와 다르다고 판단되는 경우 기준 오염도(C)가 감지 전방오염도(CF)보다 작으면 후레시모우드 잠금장치를 작동시키고 기준 오염도(C)가 감지 우측오염도(CR)보다 작으면 우측 윈도우 잠금장치를 작동시키며 기준 오염도(C)가 감지 좌측오염도(CL)보다 작으면 좌측 윈도우 잠금장치를 작동시켜 외측 공기가 내측으로 유입되는 것을 차단하는 단계를 수행하고 나서 그리고 감지 오염도가 위의 조건을 만족하지 않는 경우에는 직접 온도제어장치를 작동시켜 온도를 조절하는 단계를 수행하며, 이때 감지된 외기온도(TA)와 설정 실내온도(TU)간의 차에 대한 절대치가 5℃이상인 경우에는 블라우어모터의 회전속도를 완속으로 증가시키는 단계를 수행하는 한편 그 차의 절대치가 5℃이하인 경우에는 블라우어모터를 정상 속도로 동작시키는 단계를 수행한 다음에 온도도어를 작동시켜 실내로 공기를 공급하도록 하는 방법으로 이루어진 것이다.
제3도는 본 발명에 따른 실내온도 자동조절방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타내는 것이다.
보통 자동차에는 자동차의 각 부위에 설치된 각종 센서로부터 정보를 입력받아 사전에 저장되어 있던 정보와 비교하여 적절한 제어신호를 송출하는 중앙제어장치로서 전자제어장치(ECU)가 구비되어 있는 바, 본 발명에서는 이러한 전자제어장치에 인체가 쾌적하게 느낄 수 있는 공기의 오염도를 판단하기 위한 기준 오염도(C)와 후부좌석에 사람이 탑승하고 있는지 여부를 판단하기 위한 무게에 관한 기준 무게정보(W)를 차량의 제작당시 설정되어 저장해 놓는다.
또한 상기의 전자제어장치는 내기온도감제센서와 외기온도감지센서, 환경 오염도 감지센서들로부터 정보를 입력받아 온도조절장치의 작동을 제어함과 더불어 외측공기의 실내 유입여부를 제어하게 된다.
그리하여 예시도면 제4도(b)에 도시된 바와 같이 후부좌석의 시트내에 설치되어 탑승객의 유무를 감지하는 후부좌석 무게감지센서에 의해 감지되는 후부좌석의 감지중량(WB)이 설정중량(W)보다 클 경우에는 뒷좌석에 승객이 타고 있는 것으로 판단하여 인스트루먼트 판넬내에 있는 에어콘시스템유니트에서 적정 온도의 공기가 뒷좌석쪽으로 흘러갈 수 있도록 해주는 리어닥트를 오픈시켜 뒷승객에게도 조절된 공기를 송풍해 준다. 이는 뒷좌석에 승객이 없을 때에 불필요한 차량에너지 소모를 방지해 주는 역할을 한다.
제4도(a)는 공기 오염도센서의 배치상태를 설명하기 위한 도면으로서 전방에서 실내로 유입되는 공기의 오염도를 감지하기 위한 센서(CF)와 좌측유리창을 통해 실내로 유입되는 공기의 오염도를 감지하기 위한 센서(CL) 및 우측유리창을 통해 실내로 유입되는 공기의 오염도를 감지하기 위한 센서(CR)가 각각 차량의 전방과 좌측유리창 그리고 우측 유리창의 인접부위에 설치되어 있다.
이러한 공기 오염도의 측정단계는 내기온도(TI)와 사용자 설정온도(TU)가 동일하지 않을 때에 먼저 이루어지게 된다.
이때 측정된 공기오염도중 자동차의 전방으로부터 차내로 유입되는 공기에 대한 감지 전방오염도(CF)가 기준 오염도(C)보다 클 때에는 차량 앞쪽에 공기 오염이 있는 것으로 판단하여 후레시모드 잠금장치를 작동시킨다.
즉 외부공기가 실내로 유입되지 못하게 하기 위하여 내기/외기 제어모드를 내기모드로 전환하는 순환모드로 작동시킴으로써 차량 내측의 공기만 재순환되게 한다.
또한 측정된 공기오염도중 차량 우측의 유리창을 통해 실내로 유입되는 공기에 대한 감지 우측오염도(CR)가 기준 오염도(C)보다 클 때에는 차량 우측에 공기 오염이 있는 것으로 판단하여 열려 있는 우측 유리창을 통해 외부공기가 유입되지 못하게 하기 위하여 우측 윈도우 잠금장치를 작동시킴으로써 우측 유리창을 모두 닫는다.
그리고 측정된 공기오염도중 차량 좌측의 유리창을 통해 실내로 유입되는 공기에 대한 감지 좌측오염도(CL)가 기준 오염도(C)보다 클 때에는 차량 좌측에 공기 오염이 있는 것으로 판단하여 열려 있는 좌측 유리창을 통해 외부공기가 유입되지 못하게 하기 위하여 좌측 윈도우 잠금장치를 작동시킴으로써 좌측 유리창을 모두 닫는다.
이와 같이 하여 모든 오염된 실외 공기와 실내공기간을 차단한 다음 온도조절장치의 제어를 통해 실내공기의 온도(TI)가 사용자가 설정해 놓은 온도(TU)와 일치되도록 제어한다.
이때 온도조절장치를 제어함에 있어 실내온도(TI)와 실외온도(TA)가 사용자가 설정해 놓은 온도(TU)보다 차이가 많이 나면 온도조절장치는 초기부터 급격히 최대 상태로 작동을 하게 되는데 이때 블라우어의 구동에 따른 잡음에 의해 승객에게 불쾌감을 초래할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 실외온도(TA)와 사용자 설정온도(TU)간의 차에 대한 절대치가 예컨대 5℃를 넘게 되면 블라우어모터를 서서히 작동시키면서 점차 빠르게 구동을 시킨다.
이에 대한 전원인가 파형도가 제5도에 도시되어 있는 바 가로축은 시간변화를 나타내고 세로축은 인가전력의 변화를 나타내는 것으로 처음에는 낮은 전원을 인가하여 블라우어모터를 적속으로 구동시키다가 서서히 전원을 증가시켜 블라우어모터의 속도도 증가시킴을 나타낸다.
이와는 달리 실외온도(TA)와 사용자 설정온도(TU)간의 차에 대한 절재치가 예컨대 5℃이하인 경우에는 평상시 패턴대로 블라우어모터를 구동시키게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 후부좌석의 탑승자 유무에 따라 후부좌석으로의 송풍의 제어하여 불필요한 에너지의 소모를 방지하고, 실내로 유입되는 외부 공기의 오염도에 따라 실외공기의 차단여부를 결정한 다음에 실내온도를 사용자가 설정해 놓은 온도로 자동 조절함으로써 항상 쾌적한 실내공기를 유지하게 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 공기의 오염정도를 판단하기 위한 기준 오염도(C)와 후부좌석의 탑승유무를 판단하기 위한 기준무게(W)를 설정하여 저장해 놓는 단계를 수행하고, 이에 따라 실내온도를 자동조절함에 있어 내기온도(TI)와 외기온도(TA) 그리고 환경 오염도로서 차량 전방의 오염도(CF)와 좌측 오염도(CL) 및 우측 오염도(CR)를 감지함과 더불어 후부좌석의 중량(WB)을 감지하는 단계를 수행하고, 사용자가 실내온도(TU)를 설정하는 단계를 수행하면 전자제어장치에서 상기의 입력정보를 연산처리하여 내기온도(TI)가 설정 실내온도(TU)와 다르다고 판단되는 경우 기준 오염도(C)가 감지 전방오염도(CF)보다 작으면 후레시모우드 잠금장치를 작동시키고 기준 오염도(C)가 감지 우측오염도(CR)보다 작으면 우측 윈도우 잠금장치를 작동시키며 기준 오염도(C)가 감지 좌측오염도(CL)보다 작으면 좌측 윈도우 잠금장치를 작동시켜 외측 공기가 내측으로 유입되는 것을 차단하는 단계를 수행하고 나서 그리고 감지 오염도가 위의 조건을 만족하지 않는 경우에는 직접 온도제어장치를 작동시켜 온도를 조절하는 단계를 수행하며, 이때 감지된 외기온도(TA)와 설정 실내온도(TU)간의 차에 대한 절대치가 5℃이상인 경우에는 블라우어모터의 회전속도를 완속으로 증가시키는 단계를 수행하는 한편 그 차의 절대치가 5℃이하인 경우에는 블라우어모터를 정상 속도로 동작시키는 단계를 수행한 다음에 온도도어를 작동시켜 실내로 공기를 공급하도록 하는 단계로 이루어지는 자동차의 실내온도 자동조절방법.
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