KR101915292B1 - 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법 - Google Patents

Abstract

외기온도 및 주행 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선의 작동시간을 조절하여 차량에서 소모되는 전기 부하를 절감할 수 있도록 한 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법에 관한 것으로서, 외기 온도와 차량 속도를 지속적으로 검출하는 상태에서 프런트 와이퍼 열선 스위치가 온 상태가 되면, 상기 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간을 검출하는 단계, 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간이 기본 시간이면 상기 프런트 와이퍼 열선을 미리 정해진 고정시간 동안 동작시키는 단계 및 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간이 상기 기본 시간보다 짧으면 상기 외기 온도와 차량 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선의 동작시간을 차등적으로 설정하고, 프런트 와이퍼 열선의 동작을 제어하는 단계를 포함하여, 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법을 구현한다.

Description

스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법{Method for controlling of smart front deicer}

본 발명은 스마트 프런트 와이퍼 열선(front deicer) 제어방법에 관한 것으로, 특히 외기온도 및 주행 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선의 작동시간을 조절하여 차량에서 소모되는 전기 부하를 절감할 수 있도록 한 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법에 관한 것이다.

기온차가 심한 겨울철에는 차량의 전후방에 설치된 윈드쉴드 글라스에 성에가 형성되어서 운전자의 시계확보를 방해하고 있다. 이러한 성에제거를 위해서 와셔 액을 분사하는 노즐에 열선을 내장하여 고온의 와셔 액을 공급하거나, 와셔 액을 저장하는 와셔 리저브를 가열하여 고온의 와셔 액을 공급하는 방식을 사용하였다.

그러나 상기한 방식들은 만족할 만한 성에제거 효과를 거두지 못하고 있는 형편이다. 즉, 와셔 액을 분사하는 노즐 내의 성에는 제거하지 못하는 단점이 있다. 또한, 열선을 내장한 노즐의 경우에는 노즐 내의 성에를 제거하는 데에는 효과가 있으나 와셔 액의 가열성능 저하로 인하여 윈드쉴드 글라스의 성에 제거 능력이 부족한 단점이 있다. 또한, 와셔 액을 내장한 리저브를 가열하는 경우에는 리저브 내부의 와셔 액을 가열하는데 오랜 시간이 소요되며, 가열 시 부동액 성분의 증발로 인하여 와셔가 동결되는 문제점이 있었다.

한편, 윈드쉴드 열선을 이용하여 성에를 제거하는 방식에서 윈드쉴드 글라스 표면을 청소하는 블레이드(와이퍼)가 얼어있는 경우에는 효과적으로 윈드쉴드 글라스의 성에를 제거하는 것이 어렵다. 따라서 이러한 문제를 개선하기 위해서 근래에는 프런트 와이퍼에 열선에 내장하는 기술도 실용화되었다.

프런트 와이퍼에 열선을 적용한 경우, 조작 스위치가 눌리면 일정시간 동안(약 10분) 동작하여, 열선에 의해 와이퍼가 가열되어 와이퍼에 부착된 얼음 등을 제거한다.

한편, 윈드쉴드의 성에를 제거하기 위해 종래에 제안된 또 다른 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 작동신호를 입력하기 위한 스위치, 스위치의 온 작동신호에 의하여 와셔 리저브에 저장된 와셔액을 유입구를 통하여 흡입한 후에 가열하여 소정 온도에 도달하면 유출구를 통하여 토출하는 와셔히터, 유출구를 통하여 토출되는 고온의 와셔 액을 윈드쉴드 글라스의 표면으로 분사하는 노즐, 전방 및 후방의 윈드쉴드 글라스를 통하여 입사되는 광량을 검출하기 위한 전방 및 후방센서, 상기 전방 및 후방센서로부터 입력되는 광량 검출신호를 이용하여 전방시계가 확보된 것으로 판단되면 제어신호를 출력하는 마이컴, 상기 마이컴으로부터의 제어신호에 따라서 상기 스위치의 온 상태를 오프상태로 전환하기 위한 릴레이를 포함한다.

이러한 구성을 통해, 차량의 윈드쉴드 글라스 표면을 청소하는 와셔 액을 성에가 제거될 때까지 고온으로 가열하여 공급함으로써, 동절기에 윈드쉴드 글라스에 형성된 성에 등을 신속하게 제거하여 운전자의 편의성 및 안정성을 도모한다.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 프런트 열선 스위치 온시 프런트 열선 부하에 따른 전류를 보상하고, 전류 보상에 대한 엔진 알피엠 보상 신호를 출력하는 에탁스유니트, 리어 열선 스위치 온시 리어 열선 부하에 따른 엔진 알피엠 보상을 제어하고, 상기 에탁스 유니트의 알피엠 보상 신호에 따라 프런트 열선 부하에 따른 엔진 알피엠을 보상하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유니트를 포함한다.

이러한 구성을 통해, 프런트 열선 및 리어 열선에 대한 부하 알피엠(rpm)을 엔진 컨트롤 유니트에서 직접 액세스(access)하여 부하 알피엠(rpm) 보상을 제어함으로써 부하 변동에 따른 알피엠(rpm)을 안정시켜 차량의 성능 저하를 방지하게 된다.

대한민국 공개특허 10-2005-0047839(2005.05.23. 윈드쉴드 글라스의 성에를 제거하기 위한 와셔 액 히팅 시스템 및 히팅 방법) 대한민국 등록특허 10-0440339(2004.07.15. 공고)(차량의 열선 제어 아이들 알피엠 보상장치 및 방법)

그러나 상기와 같은 종래기술 중 와셔 액 히팅 방식을 이용하는 방식은 와셔 액을 가열하는 시간이 많아 소요되고 와셔 액을 분사하는 노즐 내의 성에는 제거하지 못하며, 윈드쉴드에 열선을 내장하고 성에를 제거하는 방식은 열선 가열시간이 많이 걸리고, 열선이 윈드쉴드 전체에 걸쳐 설치되므로 열선 구동 에너지(전기)가 많이 소비되는 단점이 있다.

또한, 프런트 와이퍼에 열선을 장착시킨 일반적인 기술은 동작 스위치가 온 상태로 조작되면, 무조건 일정시간 동안 동작하기 때문에, 와이퍼에서 얼음을 제거할 필요가 없는 계절이나 온도에서도 무조건 동일한 시간 동안 프런트 와이퍼 열선이 동작하기 때문에, 배터리 에너지를 불필요하게 소모시키는 단점이 있으며, 이로 인해 배터리 충전을 위한 추가 발전으로 자동차 연비를 낮추는 단점을 유발하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 프런트 와이퍼 열선 구동방식 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 외기온도 및 주행 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선의 작동시간을 조절하여 차량에서 소모되는 전기 부하를 절감할 수 있도록 한 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법은 (a) 외기 온도와 차량 속도를 지속적으로 검출하는 상태에서 프런트 와이퍼 열선 스위치가 온 상태가 되면, 상기 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간을 검출하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간이 기본 시간이면 상기 프런트 와이퍼 열선을 미리 정해진 고정시간 동안 동작시키는 단계; (c) 상기 (a)단계에서 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간이 상기 기본 시간보다 짧으면 상기 외기 온도와 차량 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선의 동작시간을 차등적으로 설정하고, 프런트 와이퍼 열선의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 (c)단계는 (c1) 상기 검출한 외기 온도가 미리 설정된 제1 기준온도보다 낮으면 제1동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계; (c2) 상기 검출한 외기 온도가 상기 제1기준온도보다 높고 설정된 제2기준온도보다 낮으면 제2동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계; (c3) 상기 검출한 외기 온도가 상기 제2기준온도보다 높으면 제3동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 각각의 기준온도는 제1기준온도 < 제2기준온도의 관계를 갖는다.

상기에서 (c)단계는 (c4) 상기 검출한 차량 속도가 미리 설정된 제1기준속도보다 낮으면 상기 (c1)단계에서 결정한 제1동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계; (c5) 상기 검출한 차량 속도가 상기 제1기준속도보다 높고 설정된 제2기준속도보다 낮으면 상기 (c2)단계에서 결정한 제2동작시간에 제1 부가시간을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계; (c6) 상기 검출한 차량 속도가 상기 제2기준속도보다 높으면 상기 (C3)단계에서 결정한 제3동작시간에 제2 부가시간을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 각각의 기준속도는 제1기준속도 < 제2기준속도의 관계를 갖는다.

상기에서 제1 부가시간은 2분이고, 제2 부가시간은 4분인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 외기온도 및 주행 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선의 작동시간을 자동으로 조절함으로써, 차량에서 소모되는 전기 부하를 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 차량에서 소모되는 전기 부하의 절감으로 연비 향상을 도모할 수 있는 장점도 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 프런트 와이퍼 열선 제어장치의 블록 구성도,
도 2a는 본 발명에서 프런트 와이퍼 열선 스위치가 짧게 조작된 경우의 프런트 와이퍼 열선 동작시간 예시도,
도 2b는 본 발명에서 프런트 와이퍼 열선 스위치가 길게 조작된 경우의 프런트 와이퍼 열선 동작시간 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법을 보인 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법이 적용되는 프런트 와이퍼 열선 제어장치의 블록 구성도이다.

본 발명이 적용되는 프런트 와이퍼 열선 제어장치는 프런트 와이퍼 열선의 동작을 결정하기 위한 프런트 와이퍼 열선 스위치(10), 외기 온도를 감지하는 외기온도 감지부(20), 차량 속도를 감지하는 차량 속도 감지부(30), 상기 프런트 와이퍼 열선 스위치(10), 외기 온도 감지부(20) 및 차량 속도 감지부(30)와 연동하여 프런트 와이퍼 열선(50)의 동작을 제어하는 제어부(40)를 포함한다.

여기서 제어부(40)는 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 눌러지는 시간을 카운트하여, 프런트 와이퍼 열선(50)의 동작시간을 결정하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 외기 온도와 차량 속도를 지속적으로 검출하는 상태에서 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)가 온 상태가 되면, 상기 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 눌러지는 시간을 검출하는 단계(S101 ~ S103), (b) 상기 (a)단계에서 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 눌러지는 시간이 기본 시간이면 상기 프런트 와이퍼 열선(50)을 미리 정해진 고정시간 동안 동작시키는 단계(S104), (c) 상기 (a)단계에서 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 눌러지는 시간이 상기 기본 시간보다 짧으면 상기 외기 온도와 차량 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선(50)의 동작시간을 차등적으로 설정하고, 프런트 와이퍼 열선(50)의 동작을 제어하는 단계(S105 ~ S115)를 포함한다.

상기 (c)단계는 (c1) 상기 검출한 외기 온도가 미리 설정된 제1 기준온도보다 낮으면 제1동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계(S105, S106), (c2) 상기 검출한 외기 온도가 상기 제1기준온도보다 높고 설정된 제2기준온도보다 낮으면 제2동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계(S107, S108), (c3) 상기 검출한 외기 온도가 상기 제2기준온도보다 높으면 제3동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계(S109)를 포함한다.

상기 각각의 기준온도는 제1기준온도 < 제2기준온도의 관계를 갖는다.

상기 (c)단계는 (c4) 상기 검출한 차량 속도가 미리 설정된 제1기준속도보다 낮으면 상기 (c1)단계에서 결정한 제1동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계(S110, S111), (c5) 상기 검출한 차량 속도가 상기 제1기준속도보다 높고 설정된 제2기준속도보다 낮으면 상기 (c2)단계에서 결정한 제2동작시간에 제1 부가시간을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계(S112, S113), (c6) 상기 검출한 차량 속도가 상기 제2기준속도보다 높으면 상기 (C3)단계에서 결정한 제3동작시간에 제2 부가시간을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계(S114)를 포함한다.

상기 각각의 기준속도는 제1기준속도 < 제2기준속도의 관계를 갖으며, 상기 제1 부가시간은 2분이고, 제2 부가시간은 4분인 것이 바람직하다.

상기 제1 부가시간은 2분으로, 제2 부가시간은 4분으로 설정하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 관리자나 시스템 운영 효율에 따라 상기 제1 부가시간 및 제2 부가시간을 다르게 설정하는 것은 당해 분야에 통상의 지식을 가진자라면 자명하다할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 단계 S101에서 제어부(40)는 차량의 시동이 걸리면 외기 온도 감지부(20)와 차량 속도 감지부(30)를 통해 외기 온도와 차량 속도를 지속적으로 검출하고, 동시에 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 조작 상태를 검출한다.

이어, 단계 S102에서 상기 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)가 온(on) 상태로 조작되면, S103에서 내부 카운터를 이용하여 상기 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 눌러지는 시간을 검출한다.

다음으로, 상기 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 눌러지는 시간이 미리 설정된 기본 시간이면 단계 S104로 이동하여 상기 프런트 와이퍼 열선(50)을 미리 정해진 고정시간 동안 동작시킨다. 여기서 도 2a는 상기 고정시간 동안 프런트 와이퍼 열선(50)을 동작시키는 예시도로서, 본 발명에서는 12분을 고정시간으로 설정하였다. 이러한 고정시간도 시스템 설계에 따라 가변 가능하다. 고정시간으로 프런트 와이퍼 열선(50)을 동작시키는 경우에는, 외기 온도나 차량 속도를 전혀 고려하지 않는다.

다음으로, 상기 단계 S103에서 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치(10)의 눌러지는 시간이 상기 기본 시간보다 짧으면 상기 외기 온도와 차량 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선(50)의 동작시간을 차등적으로 설정하고, 프런트 와이퍼 열선(50)의 동작을 제어한다.

예컨대, 단계 S105로 이동하여 상기 검출한 외기 온도가 미리 설정된 제1기준온도보다 낮으면 단계 S106으로 이동하여 제1동작시간(도 2a의 Time1)으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정한다.

아울러 단계 S107에서 상기 검출한 외기 온도가 상기 제1기준온도보다 높고 설정된 제2기준온도보다 낮으면 단계 S108로 이동하여 제2동작시간(도 2a의 Time2)으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정한다.

또한, 단계 S107에서 상기 검출한 외기 온도가 상기 제2기준온도보다 높으면, 단계 S109로 이동하여 제3동작시간(도 2a의 Time3)으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정한다.

여기서 기준온도는 제1기준온도 < 제2기준온도의 관계가 있으며, 동작시간도 제1동작시간 < 제2동작시간 < 제3동작시간의 관계를 갖는다. 제3동작시간은 상기 고정시간과 동일하거나 상기 고정시간보다 적게 설정되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기와 같이 동작시간을 설정한 후, 단계 S110으로 이동하여 상기 검출한 차량 속도가 미리 설정된 제1기준속도(Speed1)보다 낮으면, 단계 S111로 이동하여 상기 결정한 제1동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정한다.

아울러 단계 S112에서 상기 검출한 차량 속도가 상기 제1기준속도보다 높고 설정된 제2기준속도(Speed2)보다 낮으면, 단계 S113으로 이동하여 상기 결정한 제2동작시간에 제1 부가시간(예를 들어, 2분)을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정한다.

또한, 단계 S114에서 상기 검출한 차량 속도가 상기 제2기준속도보다 높으면(Speed2 이상), 상기 결정한 제3동작시간(Time3)에 제2 부가시간(예를 들어, 4분)을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정한다.

상기 기준속도는 제1기준속도 < 제2기준속도의 관계를 갖는다.

이와 같이 외기 온도와 차량 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정한 후, 단계 S115로 이동하여 프런트 와이퍼 열선을 동작시키게 된다.

이와 같이 본 발명은 외기 온도와 차량 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선 동작 시간을 다르게 하여 동작시킴으로써, 와이퍼에 얼음이 얼지 않는 계절이나 온도에서 불필요하게 프런트 와이퍼 열선을 동작시켜 발생하는 전기낭비를 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

10: 프런트 와이퍼 열선 스위치 20: 외고 온도 감지부
30: 차량 속도 감지부 40: 제어부
50: 프런트 와이퍼 열선

Claims (4)

1. 프런트 와이퍼 열선을 제어하는 방법으로서,
   (a) 외기 온도와 차량 속도를 지속적으로 검출하는 상태에서 프런트 와이퍼 열선 스위치가 온 상태가 되면, 상기 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간을 검출하는 단계;
   (b) 상기 (a)단계에서 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간이 기본 시간이면 상기 프런트 와이퍼 열선을 미리 정해진 고정시간 동안 동작시키는 단계; 및
   (c) 상기 (a)단계에서 검출한 프런트 와이퍼 열선 스위치의 눌러지는 시간이 상기 기본 시간보다 짧으면 상기 외기 온도와 차량 속도에 따라 프런트 와이퍼 열선의 동작시간을 차등적으로 설정하고, 프런트 와이퍼 열선의 동작을 제어하는 단계;를 포함하며,
   상기 (c)단계는 (c1) 상기 검출한 외기 온도가 미리 설정된 제1 기준온도보다 낮으면 제1동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계; (c2) 상기 검출한 외기 온도가 상기 제1기준온도보다 높고 설정된 제2기준온도보다 낮으면 제2동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계; (c3) 상기 검출한 외기 온도가 상기 제2기준온도보다 높으면 제3동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 결정하는 단계; 및
   (c4) 상기 검출한 차량 속도가 미리 설정된 제1기준속도보다 낮으면 상기 (c1)단계에서 결정한 제1동작시간으로 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계; (c5) 상기 검출한 차량 속도가 상기 제1기준속도보다 높고 설정된 제2기준속도보다 낮으면 상기 (c2)단계에서 결정한 제2동작시간에 제1 부가시간을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계; (c6) 상기 검출한 차량 속도가 상기 제2기준속도보다 높으면 상기 (C3)단계에서 결정한 제3동작시간에 제2 부가시간을 가산하여 프런트 와이퍼 열선 동작시간을 최종 결정하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법.
   상기에서 각각의 기준온도는 제1기준온도 < 제2기준온도의 관계를 갖는다.
   상기에서 각각의 기준속도는 제1기준속도 < 제2기준속도의 관계를 갖는다.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에서, 상기 제1 부가시간은 2분이고, 제2 부가시간은 4분인 것을 특징으로 하는 스마트 프런트 와이퍼 열선 제어방법.

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