KR20060071258A

KR20060071258A - 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법

Info

Publication number: KR20060071258A
Application number: KR1020040109789A
Authority: KR
Inventors: 송승철
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-06-26

Abstract

본 발명은, 피티씨 히터(PTC Heater)를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법에 관한 것으로서, 다수의 피티씨 히터를 적절한 시간 지연으로 배터리의 전압 기준에 따라 순차적으로 작동 또는 작동중지시킴으로써, 배터리의 전압변동 및 과부하를 줄이고, 초기 난방성능을 확보하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 난방제어방법은, 적어도 3개 이상의 피티씨 히터(Positive Thermister Coefficient Heater)와, 상기 피티씨 히터의 온/오프를 제어하기 위한 적어도 3개 이상의 릴레이(Relay)와, 그리고 상기 릴레이의 온/오프를 제어하기 위한 피티씨 제어 모듈(PTC Control Module, 10)을 포함하는 차량 공조장치의 난방시스템을 제어하도록 이루어진다. 즉, 소정의 지연시간을 갖고 1, 2번 릴레이(R1, R2)에 의하여 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)가 작동하고, 3번째 이상의 피티씨 히터들이, 소정의 배터리 전압 범위에서 순차적으로 작동/작동중지된다. 상기 3번째 이상의 피티씨 히터들은, 배터리 전압이 12.2V보다 높을 경우에 순차적으로 작동되고, 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우에 순차적으로 작동중지된다.

난방, 히터, PTC, 제어, 배터리, 전압, 과부하, 릴레이

Description

피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법 {HEATING CONTROL METHOD OF CAR AIR CONDITIONER USING PTC HEATER}

도 1은, 본 발명에 따른 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법을 수행하기 위한 회로도이다.

도 2는, 본 발명에 따른 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법을 나타내는 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 피티씨 제어 모듈(PTC Control Module),

P1∼P3 : 피티씨 히터(Positive Thermister Coefficient Heater),

R1∼R3 : 릴레이(Relay).

본 발명은 피티씨(Positive Thermister Coefficient, PTC) 히터(Heater)를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법에 관한 것으로서, 다수의 피티씨 히터를 적절한 시간 지연으로 자동차 배터리(Battery)의 전압 기준에 따라 순차적으로 작동 또는 작동중지시킴으로써, 자동차 배터리 전압의 급격한 변동을 방지하고, 또한 과부하로 알터네이터(Alternator)가 소손되거나 배터리가 방전되는 현상을 방지할 수 있으며, 초기 난방성능을 충분히 확보할 수 있는 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법에 관한 것이다.

피티씨 소자를 이용한 피티씨 히터는, 자동차용 공조장치의 히터 유닛(Heater Unit)의 보조수단으로 사용되거나, 단독으로 별도의 난방장치로 구성될 수 있다. 이러한 피티씨 히터는 하나 또는 다수 개 사용될 수도 있다.

상기 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방시스템에서는, 통상적으로 배터리 전압 11.5V를 기준으로 피티씨 히터를 온/오프(On/Off)하게 되는데, 피티씨 히터의 온/오프시 배터리 전압이 급격하게 변동되고, 모든 피티씨 히터를 온(On)시킨 상태로 계속 사용할 경우, 배터리 전압이 급격하게 떨어져 배터리의 부하가 커지게 된다. 이 때문에, 과부하로 알터네이터가 소손되거나 배터리가 방전되는 현상을 초래하게 되는 문제점이 발생한다.

한편, 일본 공개특허 평11-115469호에서는, 배터리의 소모를 방지하고, 피티씨 히터의 온/오프를 자동제어하는 것이 가능한 공조장치가 개시되어 있는데, 여기서는 전류 용량에 여유가 있는 경우에, 우선 피티씨 히터를 1개 온하고, 그래도 전류 용량에 여유가 있는 경우에, 추가로 피티씨 히터를 1개 온하도록 구성되어 있다.

그런데, 상기 선행기술에 있어서는, 자동차 배터리를 충전하기 위한 장치의 전류용량 여유 유무를 파악하여 피티씨 히터를 순차적으로 온-오프하도록 이루어져 있기 때문에, 초기 난방성능을 충분히 확보하기가 곤란하다. 즉, 피티씨 히터를 온-오프하기 위한 히스테리시스(Hysteresis)를 살펴보면, 피티씨 히터 온-오프 사이에 전류값이 있을 경우 피티씨 히터를 온하지 못하므로, 초기 난방성능이 악화된다. 아울러, 복수의 피티씨 히터에 대하여 전류값에 따라 온-오프되므로, 각 단품의 오작동 유무를 체크하기가 곤란하다.

본 발명은, 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 다수의 피티씨 히터를 적절한 시간 지연으로 배터리의 전압 기준에 따라 순차적으로 작동 또는 작동중지시킬 수 있고, 초기 난방성능을 확보할 수 있는 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 적어도 3개 이상의 피티씨 히터와, 상기 피티씨 히터의 온/오프를 제어하기 위한 적어도 3개 이상의 릴레이(Relay)와, 상기 릴레이의 온/오프를 제어하기 위한 피티씨 제어 모듈(PTC Control Module)을 포함하는 차량 공조장치의 난방시스템을 제어하도록 이루어지는 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법으로서: 소정의 시간 간격을 갖고 1, 2번 릴레이에 의하여 1, 2번 피티씨 히터가 작동하는 단계와; 3번째 이상의 피티씨 히터들이, 소정의 배터리 전압 범위에서 순차적으로 작동/작동중지되는 단계;를 포 함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 3번째 이상의 피티씨 히터들은, 배터리 전압이 12.2V보다 높을 경우에 순차적으로 작동되고, 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우에 순차적으로 작동중지되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 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.

도 1에는, 본 발명에 따른 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법을 수행하기 위한 시스템이 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 공조장치의 난방제어방법에서는, 적어도 3개 이상의의 피티씨 히터(여기서는 편의상 3개의 피티씨 히터(P1∼P3)가 예시됨)와, 적어도 3개 이상의 릴레이(여기서는 편의상 3개의 릴레이(Relay, R1∼R3)가 예시됨)와, 피티씨 제어 모듈(10)과, 그리고 엔진제어유닛(Engine Control Unit, 20)을 포함하는 난방시스템이 사용된다.

각 릴레이(R1∼R3)는 각 피티씨 히터(P1∼P3)의 온/오프를 제어하기 위하여, 각 피티씨 히터(P1∼P3) 및 피티씨 제어 모듈(10)과 접속되며, 상기 피티씨 제어 모듈(10)은 릴레이(R1∼R3)의 온/오프를 제어하게 된다. 또한, 엔진제어유닛(20)은 입력되는 자동차 배터리의 전압을 피티씨 제어 모듈(10)로 출력하게 된다. 따라서, 피티씨 제어 모듈(10)은, 상기 배터리의 전압 변동에 따라 릴레이(R1∼R3)의 온/오프를 제어함으로써, 피티씨 히터(P1∼P3)들이 작동되거나 작동중지된다.

다음에, 본 발명에 따른 피티씨 히터를 이용한 난방제어방법을 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 시동을 걸고 난방시스템을 구동시키면(S10), 피티씨 제어 모듈(10)에 피티씨 온 시그널(On Signal)이 입력된다(S20).

이 상태에서, 예컨대 15초간의 지연시간후에(S30), 1, 2번 릴레이(R1, R2)의 온 동작에 의하여 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)가 작동한다(S40).

상기한 바와 같이, 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)가 작동하는 과정에서, 예컨대 15초간의 지연시간 후에(S50), 엔진제어유닛(20)으로부터 피티씨 히터 모듈(10)로 입력되는 배터리 전압이 12.2V보다 높을 경우(S60), 3번 릴레이(R3)의 온 동작에 의하여 3번 피티씨 히터(P3)가 작동한다(S70).

그리고, 상기한 바와 같이, 1∼3번 피티씨 히터(P1∼P3)가 모두 작동하는 상태에서(S70), 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우(S80), 3번 릴레이(R3)의 오프 동작에 의하여 3번 피티씨 히터(P3)는 작동중지된다(S90).

또한, 상기한 바와 같이, 3번 피티씨 히터(P3)가 작동중지되고 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)가 작동하는 상태에서(S90), 예컨대 15초간의 지연시간 후에(S50), 배터리 전압이 다시 12.2V보다 높아지면(S60), 3번 릴레이(R3)의 온 동작에 의하여 3번 피티씨 히터(P3)는 다시 작동되며, 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우(S80), 3번 릴레이(R3)의 오프 동작에 의하여 3번 피티씨 히터(P3)는 작동중지(S90)되는 것이 반복된다.

여기서 도시되지는 않았으나, 4번째 이상의 피티씨 히터들도, 상기 3번째 피티씨 히터(P3)의 작동 및 작동중지 단계와 마찬가지로, 배터리 전압이 12.2V보다 높을 경우에 순차적으로 작동되고, 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우에 순차적으로 작동중지된다.

즉, 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)가 작동중인 상태에서, 배터리 전압이 12.2V보다 높을 경우에만 미작동중인 3번째 이상의 피티씨 히터들을 순차적으로 더 작동시키고, 이 상태에서 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우, 배터리 전압이 11.7V 이상으로 보상될 때까지 작동중인 3번째 이상의 피티씨 히터들을 순차적으로 작동중지시키게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 피티씨 히터를 이용한 난방제어방법에 있어서는, 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)가 작동중인 상태에서, 배터리 전압이 12.2V보다 높을 경우에만 미작동중인 3번째 이상의 피티씨 히터들을 순차적으로 더 작동시키고, 이 상태에서 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우, 배터리 전압이 11.7V 이상으로 보상될 때까지 작동중인 3번째 이상의 피티씨 히터들을 순차적으로 작동중지시킴으로써, 작동중인 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)에 의하여 초기 난방성능 및 기본적인 난방성능을 충분히 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 엔진 아이들링 상태 등에서 피티씨 히터 과부하에 의한 알터네이터 소손 및 배터리 방전을 방지할 수 있다.

또한, 3번째 이상의 단일 피티씨 히터를 배터리 전압의 일정 범위 내에서 순차적으로 작동 및 작동중지시킴으로써, 난방시스템의 이상유무를 검사하는데 있어서, 각 단품의 오작동 유무를 체크하기가 용이한 효과도 있다.

Claims

적어도 3개 이상의 피티씨 히터(Positive Thermister Coefficient Heater)와, 상기 피티씨 히터의 온/오프를 제어하기 위한 적어도 3개 이상의 릴레이(Relay)와, 그리고 상기 릴레이의 온/오프를 제어하기 위한 피티씨 제어 모듈(PTC Control Module, 10)을 포함하는 차량 공조장치의 난방시스템을 제어하도록 이루어지는 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법으로서:

소정의 지연시간을 갖고 1, 2번 릴레이(R1, R2)에 의하여 1, 2번 피티씨 히터(P1, P2)가 작동하는 단계와;

3번째 이상의 피티씨 히터들이, 소정의 배터리 전압 범위에서 순차적으로 작동/작동중지되는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 3번째 이상의 피티씨 히터들은, 배터리 전압이 12.2V보다 높을 경우에 순차적으로 작동되고, 배터리 전압이 11.7V보다 낮을 경우에 순차적으로 작동중지되는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터를 이용한 차량 공조장치의 난방제어방법.