KR20150075788A - 전기 자동차용 공조시스템 제어방법 - Google Patents

Abstract

전기자동차용 공조시스템 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법은 AVN(Audio Video Navigation)이 탑재되며, VCU(Vehicle Control Unit)을 포함하는 전기자동차에서 상기 VCU의 제어신호에 의해 작동하는 히터 컨트롤러를 통하여 FACT(Full Automatic Temperature Control)와 밴트 작동부를 작동시켜 실내를 냉난방 하는 공조시스템을 제어하기 위한 것으로, (A) 사용자가 스마트폰을 통해 충전 중인 전기자동차에 예약공조를 설정하고, 상기 스마트폰에서 설정된 설정값을 수신하고, 상기 히터 컨트롤러를 제어하는 과정; (B) 상기 히터 컨트롤러가 상기 FACT와 상기 밴트 작동부를 작동시키는 과정; 및 (C) 실내 온도가 설정온도로의 도달여부를 판단하여 상기 FACT와 상기 밴트 작동부의 작동을 제어하고, 운행대기 상태로 제어를 종료하는 과정을 포함한다.

Description

전기 자동차용 공조시스템 제어방법{AIR CONDITINING SYSTEM CONTROL METHOD FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기 자동차용 공조시스템 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 자동차의 충전 중에 스마트폰을 이용하여 예약 공조를 실시하고, 예약 공조 시, 밴트의 각도가 자동으로 변경되도록 하여 차량의 공조성능을 극대화시키도록 하는 전기 자동차용 공조시스템 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 공조시스템은 임의의 기후와 주행조건에서도 탑승자로 하여금 쾌적한 환경을 갖게 한다. 특히, 동절기에 주로 사용하게 되는 공조시스템의 난방모드는 차량의 실내 공기를 따뜻하게 하고, 습기로 인해 차량의 유리가 흐려지거나 유리 상에 김이 서리는 것을 방지함으로써, 운전자로 하여금 쾌적하고 안전한 운전을 할 수 있도록 한다.

이러한 공조시스템은 외부의 온도변화에 관계없이 자동차 실내의 온도를 적당한 온도로 유지하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하는 것으로 압축기의 구동에 의하여 토출되는 냉매가 응축기, 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 과정에서 증발기에 의한 열교환에 의하여 자동차의 실내를 난방 또는 냉방하도록 구성된다.

즉, 공조시스템은 여름철 냉방모드 시에는 압축기로부터 압축된 고온, 고압의 기상냉매가 응축기를 통하여 응축된 후 리시버 드라이어 및 팽창밸브를 거쳐 증발기에서의 증발을 통하여 실내의 온도 및 습도를 낮추게 된다.

한편, 최근에는 에너지 효율과 환경오염 문제에 대한 관심이 날로 커지면서 내연기관 자동차를 실질적으로 대체할 수 있는 친환경 자동차의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 친환경 자동차는 보통 연료전지나 전기를 동력원으로 하여 구동되는 전기 자동차나, 엔진과 전기배터리를 이용하여 구동되는 하이브리드 자동차로 구분된다.

여기서, 연료전지가 사용되는 전기 자동차의 경우에는 산소와 수소의 화학적 반응 에너지를 전기 에너지로 전환하여 구동력을 발생시키게 되며, 이 과정에서 연료전지 내의 화학적 반응에 의해 열에너지가 발생되는 바, 발생된 열을 효과적으로 제거하는 것이 연료전지의 성능 확보에 있어 필수적이다.

이러한 전기자동차에 적용되는 공조시스템은 여름철 냉방모드 시에는 압축기로부터 압축된 고온, 고압의 기상냉매가 응축기를 통하여 응축된 후 리시버 드라이어 및 팽창밸브를 거쳐 증발기에서의 증발을 통하여 실내의 온도 및 습도를 낮추는 일반적인 원리와 동일하나, 겨울철 난방모드 시에는 고온, 고압의 기상냉매를 히터 매체로 이용한다는 특징을 가지고 있다.

즉, 전기자동차는 난방모드에서 고온, 고압의 기상냉매가 밸브를 통하여 실외응축기가 아닌 실내응축기로 유동하여 흡입된 외기와의 열교환이 이루어지며, 열교환된 외기가 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터를 통과하면서 차량의 실내로 유입됨에 따라, 차량 실내 온도를 높이게 된다.

그리고 실내응축기로 유입된 고온, 고압의 기상냉매는 흡입된 외기와의 열교환을 통하여 응축되어 다시 액냉매로 토출된다.

그러나 상기와 같은 종래의 전기자동차에서 공조시스템은 운전자가 시동을 온 시킨 상태에서 외부 날씨조건에 따라 공조장치를 작동시키게 되는 바, 외부 온도가 매우 높거나 낮은 여름철 또는 겨울철에는 각 부품들이 요구온도까지 예열되는데 많은 시간이 필요하여 공조시스템의 전체적인 성능이 저하되는 단점이 있으며, 각 부품들이 예열되기 전까지 난방 또는 냉방에 사용되는 전력량이 증가됨에 따라 주행거리가 단축되는 단점이 있다.

이러한 단점들을 보완하고자 최근에는 차량의 충전 중, 외부전력을 사용하여 전기자동차의 운행 직전에 각 부품들을 예열시키고, 차량의 운행시작 시, 바로 공조시스템을 작동시켜 공조성능을 극대화시킬 수 있는 제어방법을 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기자동차의 충전 중에 스마트폰을 이용하여 예약 공조를 실시하고, 예약 공조 시에 밴트의 각도가 자동으로 계속해서 변경되도록 하여 차량의 공조성능을 극대화시킴으로써, 차량 탑승 시, 쾌적한 실내 환경 조성을 통해 탑승자의 만족도를 향상시키도록 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법은 AVN(Audio Video Navigation)이 탑재되며, VCU(Vehicle Control Unit)을 포함하는 전기자동차에서 상기 VCU의 제어신호에 의해 작동하는 히터 컨트롤러를 통하여 FACT(Full Automatic Temperature Control)와 밴트 작동부를 작동시켜 실내를 냉난방 하는 공조시스템을 제어하기 위한 것으로, (A) 사용자가 스마트폰을 통해 충전 중인 전기자동차에 예약공조를 설정하고, 상기 스마트폰에서 설정된 설정값을 수신하고, 상기 히터 컨트롤러를 제어하는 과정; (B) 상기 히터 컨트롤러가 상기 FACT와 상기 밴트 작동부를 작동시키는 과정; 및 (C) 실내 온도가 설정온도로의 도달여부를 판단하여 상기 FACT와 상기 밴트 작동부의 작동을 제어하고, 운행대기 상태로 제어를 종료하는 과정을 포함한다.

상기 (A) 과정에서는 사용자가 스마트폰을 통해 상기 AVN에 예약 공조를 설정하는 단계; 상기 AVN으로부터 전송된 예약 공조 설정값을 상기 VCU가 수신하는 단계; 및 상기 VCU가 상기 히터 컨트롤러에 제어신호를 출력하고, 내부 설정온도를 셋팅하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (B) 과정에서는 상기 히터 컨트롤러가 상기 FACT를 작동시키는 단계; 및 상기 히터 컨트롤러가 상기 밴트 작동부를 작동시켜, 실내에 구비된 밴트의 각도를 전, 후, 좌, 우 방향으로 연속해서 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (C) 과정에서는 전기자동차의 실내온도가 설정온도까지 도달여부와 예약운행 시간인지를 판단하는 단계; 전기자동차의 실내온도가 설정온도까지 도달하지 못하고, 예약운행시간이 아닌 것으로 판단될 경우, 상기 (B) 과정으로 리턴하는 단계; 및 전기자동차의 실내온도가 설정온도에 도달하고, 예약운행시간이 맞는 것으로 판단될 경우, 운행 대기상태로 제어를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.

전기자동차의 실내온도가 설정온도로 도달한 것으로 판단된 상태에서 예약운행 시간 아닌 것으로 판단될 경우에는 운행 대기 상태로, 상기 히터 컨트롤러의 제어를 통해 상기 FACT와 상기 밴트 작동부의 작동을 최소화시킬 수 있다.

전기자동차의 실내온도가 설정온도로 도달하지 못한 상태에서 예약운행 시간인 것으로 판단될 경우, 상기 히터 컨트롤러의 제어를 통해 상기 FACT와 상기 밴트 작동부를 최대로 작동시킬 수 있다.

상기 AVN은 상기 스마트폰과 무선으로 통신될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법에 의하면, 전기자동차의 충전 중에 스마트폰을 이용하여 예약 공조를 실시하고, 예약 공조 시에 밴트의 각도가 자동으로 계속해서 변경되도록 하여 차량의 공조성능을 극대화시킴으로써, 차량 탑승 시, 쾌적한 실내 환경 조성을 통해 탑승자의 만족도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 스마트폰을 사용하여 공조시스템을 컨트롤 할 수 있어 상품성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법이 적용되는 전기 자동차 공조시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법이 적용되는 전기 자동차 공조시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법은 전기자동차의 충전 중에 스마트폰을 이용하여 예약 공조를 실시하고, 예약 공조 시에 밴트의 각도가 자동으로 계속해서 변경되도록 하여 차량의 공조성능을 극대화시킴으로써, 차량 탑승 시, 쾌적한 실내 환경 조성을 통해 탑승자의 만족도를 향상시키도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법이 적용되는 전기자동차용 공조시스템은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 AVN(20 : Audio Video Navigation)이 탑재되며, 상기 AVN(20)과 연결되는 VCU(30 : Vehicle Control Unit)와, 상기 VCU(30)의 제어신호에 의해 작동하는 히터 컨트롤러(40)를 통하여 FACT(50 : Full Automatic Temperature Control)와 밴트 작동부(60)를 작동시켜 실내를 냉난방 하게 된다.

여기서, 밴트 작동부(60)는 차량의 실내에 구비되며, 냉방 또는 난방에 따라 온풍 또는 냉풍이 나오는 밴트에서 바람의 방향을 다각도로 조절하기 위한 윙을 자동으로 작동시키는 것으로, 이는 널리 알려진 공지기술로써, 당업자에게 자명한 사실에 해당하므로 이하 그 구성 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 구성되는 전기자동자용 공조시스템을 제어하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공조시스템 제어방법은, 도 2에서 도시한 바와 같이, (A) 사용자가 스마트폰(10)을 통해 충전 중인 전기자동차에 예약공조를 설정하고, 상기 스마트폰(10)에서 설정된 설정값을 수신하고, 상기 히터 컨트롤러(40)를 제어하는 과정과, (B) 상기 히터 컨트롤러(40)가 상기 FACT(50)와 상기 밴트 작동부(60)를 작동시키는 과정과, (C) 실내 온도가 설정온도로의 도달여부를 판단하여 상기 FACT(50)와 상기 밴트 작동부(60)의 작동을 제어하고, 운행대기 상태로 제어를 종료하는 과정을 포함한다.

여기서, 상기 AVN(20)은 상기 스마트폰(10)과 무선으로 통신될 수 있다.

먼저, 상기 (A) 과정에서는 사용자가 스마트폰(10)을 통해 충전중인 전기자동차의 상기 AVN(20)에 예약 공조를 설정하고(S1), 상기 AVN(20)으로부터 전송된 예약 공조 설정값을 상기 VCU(30)가 수신한 후(S3), 상기 VCU(30)가 상기 히터 컨트롤러(40)에 제어신호를 출력하고, 내부 설정온도를 셋팅한다(S3).

그런 후, 상기 (B) 과정에서는 상기 히터 컨트롤러(40)가 상기 FACT(50)를 작동시키고(S5), 상기 히터 컨트롤러(40)가 상기 밴트 작동부(60)를 작동시켜, 실내에 구비된 밴트의 각도를 전, 후, 좌, 우 방향을 향해 다각도로 반복 변경하여 연속해서 작동시킨다(S5).

그리고 상기 (C) 과정에서는 전기자동차의 실내온도가 설정온도까지 도달여부와 예약운행 시간인지를 판단한다(S6).

상기 단계(S6)에서 전기자동차의 실내온도가 설정온도까지 도달하지 못하고, 예약운행시간이 아닌 것으로 판단될 경우(즉, 조건을 만족하지 않으면), 상기 (B) 과정으로 리턴하여 전술한 각 단계를 반복 수행한다.

반면, 상기 단계(S6)에서 전기자동차의 실내온도가 설정온도에 도달하고, 예약운행시간이 맞는 것으로 판단될 경우(즉, 조건을 만족하면), 차량을 운행 대기상태로 하고(S7), 제어를 종료한다.

여기서, 전기자동차의 실내온도가 설정온도로 도달한 것으로 판단된 상태에서 예약운행 시간 아닌 것으로 판단될 경우에는 운행 대기 상태에서, 상기 히터 컨트롤러(40)의 제어를 통해 상기 FACT(50)와 상기 밴트 작동부(60)의 작동을 최소화시켜 전력 낭비를 방지하게 된다.

또한, 전기자동차의 실내온도가 설정온도로 도달하지 못한 상태에서 예약운행 시간인 것으로 판단될 경우, 상기 히터 컨트롤러(40)의 제어를 통해 상기 FACT(50)와 상기 밴트 작동부(60)를 최대로 작동시켜 빠른 시간 안에 차량 실내를 설정온도로 도달시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법은 FACT(40)의 작동 시, 밴트 작동부(60)의 가동을 통해 단시간 내에 실내 전체 온도를 고르게 변화시킬 수 있어 효율을 극대화시키고, 예약 공조 작동 요구시간을 줄여 소비전력을 최소화함으로써, 차량의 운행 전, 배터리 잔량의 최대화로 주행거리를 향상시킬 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 공조시스템 제어방법을 적용하면, 전기자동차의 충전 중에 스마트폰(10)을 이용하여 예약 공조를 실시하고, 예약 공조 시에 밴트의 각도가 자동으로 계속해서 변경되도록 하여 차량의 공조성능을 극대화시킴으로써, 차량 탑승 시, 쾌적한 실내 환경 조성을 통해 탑승자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

또한, 스마트폰(10)을 사용하여 공조시스템을 컨트롤 할 수 있어 상품성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 스마트폰
20 : AVN
30 : VCU
40 : 히터 컨트롤러
50 : FACT
60 : 밴트 작동부

Claims (7)

1. AVN(Audio Video Navigation)이 탑재되며, VCU(Vehicle Control Unit)을 포함하는 전기자동차에서 상기 VCU의 제어신호에 의해 작동하는 히터 컨트롤러를 통하여 FACT(Full Automatic Temperature Control)와 밴트 작동부를 작동시켜 실내를 냉난방 하는 공조시스템을 제어하기 위한 것으로,
   (A) 사용자가 스마트폰을 통해 충전 중인 전기자동차에 예약공조를 설정하고, 상기 스마트폰에서 설정된 설정값을 수신하고, 상기 히터 컨트롤러를 제어하는 과정;
   (B) 상기 히터 컨트롤러가 상기 FACT와 상기 밴트 작동부를 작동시키는 과정;
   (C) 실내 온도가 설정온도로의 도달여부를 판단하여 상기 FACT와 상기 밴트 작동부의 작동을 제어하고, 운행대기 상태로 제어를 종료하는 과정;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 (A) 과정에서는
   사용자가 스마트폰을 통해 상기 AVN에 예약 공조를 설정하는 단계;
   상기 AVN으로부터 전송된 예약 공조 설정값을 상기 VCU가 수신하는 단계; 및
   상기 VCU가 상기 히터 컨트롤러에 제어신호를 출력하고, 내부 설정온도를 셋팅하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 (B) 과정에서는
   상기 히터 컨트롤러가 상기 FACT를 작동시키는 단계; 및
   상기 히터 컨트롤러가 상기 밴트 작동부를 작동시켜, 실내에 구비된 밴트의 각도를 전, 후, 좌, 우 방향으로 연속해서 작동시키는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 (C) 과정에서는
   전기자동차의 실내온도가 설정온도까지 도달여부와 예약운행 시간인지를 판단하는 단계;
   전기자동차의 실내온도가 설정온도까지 도달하지 못하고, 예약운행시간이 아닌 것으로 판단될 경우, 상기 (B) 과정으로 리턴하는 단계; 및
   전기자동차의 실내온도가 설정온도에 도달하고, 예약운행시간이 맞는 것으로 판단될 경우, 운행 대기상태로 제어를 종료하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법.
5. 제4항에 있어서,
   전기자동차의 실내온도가 설정온도로 도달한 것으로 판단된 상태에서 예약운행 시간 아닌 것으로 판단될 경우에는 운행 대기 상태로, 상기 히터 컨트롤러의 제어를 통해 상기 FACT와 상기 밴트 작동부의 작동을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법.
6. 제4항에 있어서,
   전기자동차의 실내온도가 설정온도로 도달하지 못한 상태에서 예약운행 시간인 것으로 판단될 경우, 상기 히터 컨트롤러의 제어를 통해 상기 FACT와 상기 밴트 작동부를 최대로 작동시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 AVN은
   상기 스마트폰과 무선으로 통신되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조시스템 제어방법.

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