KR100931680B1 - 자동차용 자동 온도 조절 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 자동 온도 조절 방법에 관한 것으로, 차내를 최적의 온도 조건으로 조성함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 방법은, 외기 온도가 15℃이하이고, 내기 온도가 10℃이하이면 난방 기동을 결정하고; 외기 온도, 외기 온도와 내기 온도의 편차, 설정 온도와 내기 온도의 편차, 차량의 주행 여부를 판단하여 각 조건에 따라 난방 기동 제어 시간을 조정하고; 설정된 시간만큼 흡입 모드를 내기 모드로, 토출 모드를 디프로스트 모드로, 블로어를 수동 로우 스피드로 제어하는 난방 기동을 실행시키며; 난방 기동이 작동되는 상태에서 내기 온도가 최저 설정 온도보다 높아지면 흡입 모드를 외기, 토출 모드를 믹스 모드로, 블로어를 자동 로우 스피드로 제어하고, 내기 온도가 설정 온도보다 높아지면 자동 온도 조절 방법으로 제어한다. 이에 의하여, 외기 온도 등 여러 가지 인자를 근거로 하여 차내 온도를 제어함으로써 차내를 체감 온도를 반영한 환경으로 조성할 수 있다.

FATC, 난방기동, 디프로스트, 외기, 내기

Description

자동차용 자동 온도 조절 방법{AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL METHOD FOR CAR}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 방법의 작동을 보이기 위한 순서도.

본 발명은 자동차용 자동 온도 조절 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기 온도 등 차내 환경을 조성할 수 있는 여러 개의 환경을 기준으로 하여 차내 온도를 조성함으로써 차내 쾌적성을 유지할 수 있도록 한 자동차용 자동 온도 조절 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 고급화 추세에 따라 자동차 실내의 에어 컨디셔닝에 관해서도 보다 쾌적한 공간을 창출하기 위한 하이테크화가 추진되고 있으며, 그 중의 하나가 전자동 온도 조절 방법(Full Automatic Temperature Control System)이다.

전자동 온도 조절 방법은, 냉방, 난방, 환기, 공기청정기등의 기기를 승객이 쾌적함을 느끼도록 프로그램된 마이컴을 이용하여 자동 제어하는 장치로서, 주행중의 별다른 조작없이 사용자가 셋팅한 희망온도에 맞춰 스스로 동작하도록 하는 것 으로, 오토버튼의 조작시에 작동되어 내/외기 온도센서, 일광 센서, 냉각수 온도센서, 증발기 센서 등의 각종 센서들로 이루어진 센서부의 신호 입력에 따라 블로어 모터, 에어컨 컴프레서, 내/외기 도어 액추에이터, 템프도어 액추에이터 및 모드도어 액추에이터 등을 피드백 제어하여 적절한 온도로 공조모드를 수행하도록 이루어져 있다.

전자동 온도 조절 방법에 의해 차내가 적정 온도로 유지되면, 전자동 온도 조절 방법을 가동시키지 않고 간단한 수동 조작에 의해서도 차내 온도를 유지시킬 수 있으므로 이 시점에서 운전자는 전자동 온도 조절 방법의 가동을 정지시키고, 차내 공조를 수동 조작하여 공조모드를 전환할 수 있다.

현재 전자동 온도 조절 방법에 있어서는, 겨울철 엔진 워밍업 전에 외부에서 유입되는 차가운 공기가 승객쪽으로 토출되는 것을 방지할 수 있는 제어로직도 제공되어 있다.

상기의 제어를 위한 작동 조건, 시스템 작동 및 작동 해제 조건은 다음과 같다.

1. 작동 조건 : 자동 제어 기준 토출모드가 플로어 또는 바이레벨이고, 냉각수 온도가 낮을 경우.

2. 시스템 작동

- 모드 도어 : 디프로스트 - 믹스

- 블로어 스피드 : 오토 로우 - 오토 하이

- 인테이크 도어 : 외기

3. 작동 해제

- 이그니션 스위치 온 후 10분 후

- 냉각수 온도가 일정치 보다 높을 경우

- 시스템 수동 선택시

그러나, 이와 같은 종래의 전자동 온도 조절 방법에서는 냉각수 온도를 감지하기 위해 히터 코어에 워터 온도 센서를 장착하여야 하므로 원가가 높아지는 단점이 있고, 워터 온도 센서 고장시 난방 기동 제어를 수행할 수 없는 문제가 있으며, 워터 온도 센서 - 히터 유니트 와이어링 - 전자동 온도 조절 방법으로 이어지는 와이어링 루트가 복잡하여 단선 및 쇼트 발생 가능성이 높은 단점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기존 적용되어 있는 외기 온도 센서를 채용하면서 그에 따른 로직을 이용하여 난방 기동 제어를 수행하는 방식을 적용한 자동차용 자동 온도 조절 방법이 국내 공개특허공보 2001-110823호로 제안된 바 있다.

선 출원된 자동차용 자동 온도 조절 방법은, 외기 온도 센서를 이용하여 외기 온도를 검출하는 단계와, 외기 온도가 5℃이하이고 내기 온도와 외기 온도의 온도차가 10℃이거나 이보다 큰지의 여부를 판단하는 단계와, 외기 온도가 5℃이하이고 내기 온도와 외기 온도의 온도차가 10℃이거나 이보다 크면 히터 모드의 디프로스터를 오토 설정하는 단계 및 블로어 모드를 로우로 설정하는 단계와, 히터 모드 및 블로어 모드 설정 후 난방 가동 제어시간을 외기의 온도별로 결정하는 단계와, 내기 온도와 외기 온도를 비교하여 내기 온도의 온도값이 10℃이상으로 크면 난방 가동 제어를 해제하는 단계를 포함하여 이루어진다.

특히, 난방 가동 제어시간을 외기의 온도별로 결정하는 단계에서 외기 온도가 -15℃이하이면 난방 가동 제어시간을 8분으로 결정하고, -14.5 ~ -10℃이면 6분으로 결정하고, -9.5 ~ -1℃이면 4분으로 결정하며, -0.5 ~ 5℃이면 2분으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 자동 온도 조절 방법에 의하면, 외기 온도가 5℃이하이고, 내기 온도가 외기 온도 보다 10℃이하이면, 히터 모드의 디프로스트가 오토로 설정되는 한편, 블로어 모터의 스피드가 오토 로우로 설정된다.

작동 시간은 외기 온도에 따라 다르게 설정되며, 예를 들어, 외기 온도가 -15℃이하이면 8분, -14.5 ~ -10℃이면 6분, -9.5 ~ -1℃이면 4분, -0.5 ~ 5℃이면 2분 동안 지속되도록 설정된다.

이와 같이 난방을 제어하여 차내가 적정 온도로 유지되면 모드를 초기 자동제어모드로 제어한다.

그러나, 전술한 자동차용 자동 온도 조절 방법에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.

이는 외기 온도에 의해서만 단순하게 난방 시간 및 풍량을 제어하는 것으로, 외기 온도, 기타 조건 등에 따라 승객별 체감온도가 상이할 수 있지만, 이를 전혀 고려하지 않고 외기 온도에 따라서만 제어하기 때문에 차내에 찬바람이 공급될 수 있으므로 차내 쾌적성이 떨어진다. 이를 좀더 구체적으로 말하면, 외기 온도뿐 만 아니라 외기와 내기의 온도차, 주행 상태 등에 따라 난방 기동의 온/오프 시점 및 난방 기동 시간이 달라져야 하는데, 종래 기술은 외기 온도에 따라서 외기 온도가 설정치 이하이면 일률적으로 난방 기동이 이루어지므로 차내를 쾌적하게 조성할 수 없는 것이다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 체감 온도를 반영할 있도록 외기 온도, 설정 온도, 내기 온도, 냉각수 온도 상승 추이 및 주행 속도 등을 복합적으로 이용하여 엔진의 워밍업시 차내를 쾌적하게 난방할 수 있는 자동차용 자동 온도 조절 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 방법은, 외기 온도를 검출하여 검출된 외기 온도가 일정 온도 이하이면, 흡입 모드를 내기 모드로, 토출 모드를 디프로스트 모드로, 블로어를 수동 로우 스피드로 제어하는 난방 기동의 지속 시간을 결정하는 단계와; 내기 온도를 검출하여 검출된 내기 온도가 일정 온도 이하이면, 환경에 따라 상기 단계에서 외기 온도에 따라 설정된 난방 기동 시간을 조정하는 단계와; 상기 단계에 의해 정해진 시간동안 흡입 모드를 내기 모드로, 토출 모드를 디프로스트 모드로, 블로어를 수동 로우 스피드로 제어하는 난방 기동을 실행시키는 단계와; 내기 온도와 최저 설정 온도를 비교하는 단계와; 상기 비교 단계에 의해 내기 온도가 최저 설정 온도보다 높으면 흡입 모드를 외기 모드로, 토출 모드를 믹스 모드로, 블로어를 자동 로우 스피드로 설정하는 단계와; 내기 온도와 설정 온도를 비교하는 단계와; 그리고, 내기 온도가 설정 온도보다 높으면 난방 기동을 해제하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 외기 온도에 따라 난방 기동 시간을 결정하는 단계에서는, 외기 온도가 일정 온도로부터 5℃씩 낮아짐에 따라 난방 기동 시간을 일정 비율로 증가시킬 수 있다.

상기 난방 기동 시간 조정 단계에서는, 외기 온도와 내기 온도의 편차에 따라 난방 기동 시간을 조정할 수 있다.

상기 난방 기동 시간 조정 단계에서는, 외기 온도와 내기 온도의 편차가 5℃씩 증가함에 따라 난방 기동 시간을 5% 감소시킬 수 있다.

상기 난방 기동 시간 조정 단계에서는, 설정 온도와 내기 온도의 편차에 따라 난방 기동 지속 시간을 조정할 수 있다.

상기 난방 기동 시간 조정 단계에서는, 설정 온도보다 내기 온도가 낮을 경우 그 편차에 따라 1℃단위로 지속 시간을 3초씩 증가시킬 수 있다.

상기 난방 기동 시간 조정 단계에서는, 차량의 주행 여부에 따라 난방 기동 지속 시간을 조정할 수 있다.

상기 난방 기동 시간 조정 단계에서는, 차량이 주행 상태일 때 설정된 난방 기동 시간을 5%감소시킬 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더 욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 방법은, 외기 온도, 내기 온도, 외기 온도와 내기 온도와의 편차, 설정 온도와 내기 온도와의 편차, 차량의 주행 상태 등을 인자로 하여 소정 로직을 통하여 작동 조건, 시스템 작동 조건, 작동 해제 조건을 설정함으로써 효율적인 난방 기동 제어를 가능하도록 한 것이다.

난방 기동 제어의 작동 조건으로서 외기 온도가 15℃이하이고, 내기 온도가 10℃이하인 상태에서 난방 기동이 가동되고, 적정 온도로 유지되면 난방 기동이 해제되도록 한다.

위와 같은 온도 조건이 만족되면, 외기 온도에 따라 난방 기동 시간을 결정한다.

히터 모드의 흡입 모드를 내기 모드로, 토출 모드를 디프로스트 모드로, 블로어를 수동 로우 스피드로 설정하는 난방 기동 시간은 외기 온도가 15℃이하인 경우 일률적으로 설정되지 않고 외기 온도에 따라 조정된다. 이는, 외기 온도가 15℃이하인 온도 조건이라고 해도 14℃와 -10℃는 엄연히 차이가 있으며, 이 차이에 따라 실질적으로 난방 기동 시간이 달라야 하기 때문이다. 예컨대, 외기 온도가 10 ~ 15℃이면 4분, 5 ~ 9℃이면 6분, 0 ~ 4℃이면 8분, -5 ~ -1℃이면 10분, -10 ~ -6℃이면 12분, -15 ~ -11℃이면 14분으로 설정할 수 있다.

또한, 외기 온도에 의해 난방 기동 시간이 결정된 후, 외기 온도와 내기 온도를 비교하여 이 온도 편차에 따라 난방 기동 시간을 다르게 조정할 수 있다. 이는 온도 편차가 클수록 실내가 적정 온도에 가까워짐을 알 수 있으므로 불필요한 작동을 줄이기 위함이다. 예컨대, 온도 편차가 커짐에 따라 실내가 적정 온도에 가까운 상태이므로 작동 시간을 일정 비율만큼 감소시킬 수 있으며, 온도 편차가 5℃이내이면 설정된 작동 시간동안 작동시키고, 온도 편차가 6 ~ 10℃이면 작동 시간을 5% 감소시키며, 11 ~ 15℃이면 작동 시간을 10%감소시키고, 16~ 20℃이면 작동 시간을 15%감소시키고, 21 ~ 25℃이면 작동 시간을 20%감소시키며, 26 ~ 30℃이면 작동 시간을 25%감소시킨다.

그리고, 설정 온도와 내기 온도의 편차에 따라 난방 기동 지속 시간을 조정할 수 있다. 예컨대, 설정 온도와 내기 온도의 차이가 클수록 즉, 내기 온도가 낮을수록 편차에 따라 1℃단위로 지속 시간을 3초씩 선형적으로 증가시킨다.

또한, 위에서 설명한 바와 같이, 외기 온도, 외기 온도와 내기 온도의 편차 및 설정 온도와 내기 온도의 편차에 따라 난방 기동 시간을 조정한 상태에서 차량의 주행 여부에 따라 설정된 난방 기동 시간을 조정한다. 차량이 주행중일 때와 아이들시 냉각수 온도 상승정도가 다르며, 주행 중일 경우에는 아이들시보다 냉각수 온도의 상승정도가 빠르므로 주행중일 경우에는 작동 시간을 5%씩 감소한다.

위와 같은 난방기동지속시간을 조정하는 데에 영향을 미치는 각 조건들을 '난방기동지속시간 가변조건'이라고 칭할 경우, 이 난방기동지속시간 가변조건에 따라 난방 기동 시간이 조정되어 결정되면, 히터 모드의 흡입 모드를 내기 모드로, 토출 모드를 디프로스트 모드로, 블로어를 수동 로우 스피드로 설정하는 난방 기동을 실행시킨다.

난방 기동에 의해 차내 온도가 서서히 상승하게 되며, 내기 온도가 최저 설정 온도(차내가 만족할 정도로 따듯하지는 않지만, 춥지 않은 정도의 온도)보다 높으면, 난방 기동을 가동시키지 않아도 되므로 히터 모드의 흡입 모드를 외기 모드로, 토출 모드를 믹스 모드로, 블로어를 자동 로우 스피드로 설정한다.

상기와 같은 모드에 의해 차내가 난방되다가 내기 온도가 설정 온도보다 높으면 상기와 같은 모드를 지속해서 가동시키지 않아도 되므로 FATC 모드로 전환시킨다.

통상, 수동 로우 스피드 제어의 경우 자동 로우 스피드 제어에 비해 상대적으로 저속으로 블로어를 구동함으로써 초기 난방시 냉기가 운전자측에 상대적으로 높은 풍속으로 공급되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 방법을 보여주는 순서도이다.

(S100) 외기 온도 센서를 통해 외기 온도를 검출하여 외기 온도가 15℃보다 높고 낮음을 비교한다.

(S200) 외기 온도가 15℃보다 낮으면, 외기 온도에 따라 난방 기동 작동 시간을 선정한다. 예를 들어, 외기 온도가 0℃이면, 외기 온도가 15℃보다 낮으므로 외기 온도에 따른 기능 지속 시간을 설정한다. 외기 온도가 0 ~ 4℃사이이므로 초기 난방은 8분 동안 지속되도록 설정된다.

(S300) 내기 온도 센서를 통해 내기 온도를 검출하여 내기 온도가 10℃보다 높고 낮음을 비교한다.

(S400) 내기 온도가 10℃이면, 시동시 난방 가동 조건을 만족하므로 상기 (S200)의 단계에서 선정된 시간을 후술하는 바와 같이, 내기 온도와 외기 온도의 편차, 설정 온도와 내기 온도의 편차, 차량의 주행여부 등에 따라 조정한다.

외기 온도에 의해 난방 기동 시간이 8분으로 결정된 상태에서 외기 온도와 내기 온도와의 편차가 10℃이므로 작동 시간을 5% 감소시킨다. 즉, 난방 기동 시간은 24초가 감소된 7분 36초로 조정된다.

이때, 설정 온도가 20℃이면, 내기 온도와 10℃의 편차가 있으므로 편차 1℃에 3초씩 선형적으로 증가시켜 난방 기동 작동 시간을 30초 연장된 8분 6초로 조정한다.

차량이 주행중이면, 여기서 다시 5%인 대략 24초가 감소된 7분 42초 동안 지속되도록 제어하고, 정지 상태이면 8분 6초 동안 지속되도록 제어한다.

(S500) 이러한 조건들에 의해 난방 기동 시간이 결정되면, 이 시간 동안 흡입 모드는 내기 모드로, 토출 모드는 디프로스트 모드로, 블로어는 수동 로우 스피드로 제어한다.

(S600) 이와 같이 정해진 시간동안 난방 기동을 지속하는 중에 내기 온도와 최저 설정 온도를 비교한다.

(S700) 내기 온도가 설정 온도보다는 낮지만 최저 설정 온도보다 높아지면, 차내가 어느 정도 적정 수준에 도달한 것이기 때문에 더 이상 초기 난방 기동을 제어하지 않아도 되므로 초기 난방 기동을 해제하고, 흡입 모드를 외기 모드로, 토출 모드를 믹스 모드로, 블로어를 자동 로우 스피드로 전환한다.

한편, 난방 기동의 지정된 시간이 경과되어도 내기 온도가 최저 설정 온도보다 낮으면 내기 온도가 최저 설정 온도보다 높을 때까지 초기 난방 모드를 지속한다.

(S800) 내기 온도와 설정 온도를 비교한다.

(S900) 내기 온도가 설정 온도보다 높게 되면, 자동 온도 조절 모드로 전환시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 자동 온도 조절 방법에 의하면, 외기 온도, 외기 온도와 내기 온도와의 편차, 주행 상태 등의 여러 가지 조건을 인자로 하여 난방 기동을 제어함으로써 차내를 쾌적하게 조성할 수 있고, 불필요한 동력의 낭비를 줄일 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 외기 온도를 검출하여 검출된 외기 온도가 일정 온도 이하이면, 흡입 모드를 내기 모드로, 토출 모드를 디프로스트 모드로, 블로어를 수동 로우 스피드로 제어하는 난방 기동의 지속 시간을 결정하는 단계와;

   내기 온도를 검출하여 검출된 내기 온도가 일정 온도 이하이면, 난방 기동 지속 시간의 가변조건에 따라 상기 단계에서 외기 온도에 따라 설정된 난방 기동 지속 시간을 조정하는 단계와;

   상기 난방 기동 지속 시간을 조정하는 단계에 의해 정해진 시간동안 흡입 모드를 내기 모드로, 토출 모드를 디프로스트 모드로, 블로어를 수동 로우 스피드로 제어하는 난방 기동을 실행시키는 단계와;

   내기 온도와 최저 설정 온도를 비교하는 단계와;

   상기 비교 단계에 의해 내기 온도가 최저 설정 온도보다 높으면 흡입 모드를 외기 모드로, 토출 모드를 믹스 모드로, 블로어를 자동 로우 스피드로 설정하는 단계와;

   내기 온도와 설정 온도를 비교하는 단계와; 그리고,

   내기 온도가 설정 온도보다 높으면 난방 기동을 해제하는 단계;를 포함하며,

   상기 난방 기동 지속 시간 조정 단계에서는, 외기 온도와 내기 온도의 편차에 따라 난방 기동 지속 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 난방 기동 지속 시간 조정 단계에서는, 설정 온도와 내기 온도의 편차에 따라 난방 기동 지속 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 난방 기동 지속 시간 조정 단계에서는, 설정 온도보다 내기 온도가 낮을 경우 그 편차에 따라 1℃단위로 난방 기동 지속 시간을 3초씩 증가시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 난방 기동 지속 시간 조정 단계에서는, 차량의 주행 여부에 따라 난방 기동 지속 시간을 더 조정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 난방 기동 지속 시간 조정 단계에서는, 설정 온도와 내기 온도의 편차에 따라 난방 기동 지속 시간을 더 조정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 온도 조절 방법

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