Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101156378B1 - 차량용 공조장치의 제어방법 - Google Patents

차량용 공조장치의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101156378B1
KR101156378B1 KR1020050096325A KR20050096325A KR101156378B1 KR 101156378 B1 KR101156378 B1 KR 101156378B1 KR 1020050096325 A KR1020050096325 A KR 1020050096325A KR 20050096325 A KR20050096325 A KR 20050096325A KR 101156378 B1 KR101156378 B1 KR 101156378B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
target
evaporator temperature
vehicle
control
Prior art date
Application number
KR1020050096325A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060053224A (ko
Inventor
이정훈
김태은
Original Assignee
한라공조주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한라공조주식회사 filed Critical 한라공조주식회사
Priority to US11/253,789 priority Critical patent/US7594410B2/en
Priority to EP05022925A priority patent/EP1650066B1/en
Priority to JP2005307848A priority patent/JP2006117239A/ja
Publication of KR20060053224A publication Critical patent/KR20060053224A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101156378B1 publication Critical patent/KR101156378B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3211—Control means therefor for increasing the efficiency of a vehicle refrigeration cycle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/0075—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being solar radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00807—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a specific way of measuring or calculating an air or coolant temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • B60H2001/3261—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the air at an evaporating unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • B60H2001/3275—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the volume of a compressor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/328—Cooling devices output of a control signal related to an evaporating unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치의 제어방법에 관한 것으로서, 가변용량형 사판식 압축기의 사판 경사각을 변화시키는 압력조절밸브에 대한 목표 제어치를, 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도편차의 크기에 따라 가변적으로 제어함으로써, 압축기의 토출 용량을 효율적으로 제어하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치의 제어방법은, 목표 증발기 온도를 설정하는 단계와; 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도 편차를 연산하는 단계와; 온도 편차의 크기에 따라 제어계수를 가변적으로 설정하는 단계와; 제어계수를 이용하여 가변용량형 사판식 압축기의 압력조절밸브의 목표 제어치를 연산하는 단계와; 그리고, 목표 제어치를 이용하여 압력조절밸브를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법이다.
공조, 공기조화, 공조제어, 가변압축기, 비례적분제어, 압축기제어

Description

차량용 공조장치의 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING AIR CONDITIONER OF VEHICLE}
도 1은, 가변용량형 사판식 압축기의 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 제어방법을 수행하기 위한 공조장치 시스템의 구성도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4a는, 증발기 온도 편차에 따른 비례 이득을 연산하는 예를 나타내는 그래프이다.
도 4b는, 증발기 온도 편차에 따른 적분 이득을 연산하는 예를 나타내는 그래프이다.
도 4c는, 증발기 온도 편차에 따른 비례 이득 또는 적분이득을 연산하는 예를 나타내는 그래프이다.
도 5은, 목표 증발기 온도를 설정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 가변용량형 사판식 압축기, 160 : 압력조절밸브,
212, 214, 216 : 벤트(Vent), 310 : 센서(Sensor).
본 발명은 차량용 공조장치의 제어방법에 관한 것으로서, 특히 가변용량형 사판식 압축기의 사판 경사각을 변화시키는 압력조절밸브에 대한 목표 제어치를, 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도편차의 크기에 따라 가변적으로 제어함으로써, 압축기의 토출 용량을 효율적으로 제어할 수 있는 차량용 공조장치의 제어방법에 관한 것이다.
가변용량형 사판식 압축기에 있어서는, 부하에 따라 압력조절밸브에 의하여 냉매의 압력이 변동됨으로써, 사판의 경사각이 조절될 수 있다. 이 사판의 경사각 조절에 의하여 피스톤의 행정거리가 변화함으로써, 냉매의 토출용량이 조절될 수 있으며, 상기 냉매의 토출용량의 변화에 따라 증발기 온도가 조절되는 것이다.
상기 압력조절밸브는 내부제어식의 것과 외부제어식의 것으로 나눌 수 있는데, 이러한 가변용량형 사판식 압축기의 구조는 일본 공개특허 제2001-107854호에 잘 개시되어 있다.
상기 압력조절밸브에 대한 출력(Duty, 즉 전류치)은, 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 편차를 산출하고, 이 편차에 근거하여 비례-적분(PI) 제어 등의 제어방법으로 제어될 수 있다. 그 일 예로, 일본 공개특허 제2003-200730호에는, 예컨대 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 편차가 3℃ 이내이면 비례- 적분 제어를 수행하고, 실제 증발기 온도가 목표 증발기 온도에 비하여 3℃ 이상 높으면 최대 용량 제어를 수행하며, 실제 증발기 온도가 목표 증발기 온도에 비하여 3℃ 이하 낮으면 최소 용량 제어를 수행하는 기술이 개시되어 있다.
목표 증발기 온도에 대하여 실제 증발기 온도를 피드백(Feedback)하여 비례-적분 제어를 수행할 때, 온도 제어 성능, 즉 온도 수렴성 및 응답시간은, 시스템에 따라 비례 이득(Proportional Gain) 및 적분 이득(Integral Gain)을 얼마나 적절하게 선정하였는지에 따라 좌우된다. 일반적으로, 이득이 커지면, 응답속도는 빨라지지만, 과도한 오버슛(Overshoot) 및 언더슛(Undershoot)이 발생함으로써 안정성을 저해하기 쉽다. 반대로, 이득을 작게 하면, 온도 수렴성은 우수해지지만, 안정화될 때까지 시간이 많이 걸린다. 이러한 점에서, 상기 선행기술에서와 같이 증발기 온도의 편차가 일정치 이상 및 이하일 때, 최대 용량 제어 및 최소 용량 제어를 일률적으로 실시하게 되면, 증발기 온도 및 시스템이 불안정해지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 가변용량형 사판식 압축기의 사판 경사각을 변화시키는 압력조절밸브에 대한 목표 제어치를, 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도편차에 따라 가변적으로 제어함으로써, 압축기의 토출 용량을 효율적으로 제어하는 차량용 공조장치의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도편차가 클 경우, 제어계수(즉, 비례 이득(Proportional Gain) 및 적분 이득(Integral Gain))을 크게 설정하여 목표 증발기 온도에 신속히 도달하도록 하고, 상기 온도편 차가 작을 경우, 상기 제어계수를 작게 설정하여 목표 증발기 온도에 진동없이 안정적으로 도달하도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 제어방법은, 목표 증발기 온도를 설정하는 단계와; 상기 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도 편차를 연산하는 단계와; 상기 온도 편차의 크기에 따라 제어계수를 가변적으로 설정하는 단계와; 상기 제어계수를 이용하여 가변용량형 사판식 압축기의 압력조절밸브의 목표 제어치를 연산하는 단계와; 그리고, 상기 압력조절밸브를 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지며,
상기 목표 증발기 온도를 설정하는 단계는, 사용자가 차량의 목표 실내온도를 설정하고, 차량의 소정위치에 설치된 센서로부터 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량을 감지하여 입력하며, 상기 목표 실내온도, 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량에 의해 공조장치 벤트(Vent)의 목표 토출온도를 연산하고, 최대 증발기 온도를 입력하고, 상기 벤트의 목표 토출온도와 상기 최대 증발기 온도를 비교하여 목표 증발기 온도를 설정하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 제어계수는 비례이득 및 적분이득인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어계수는, 상기 온도편차의 절대값에 비례하는 크기를 갖도록 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어계수는, 상기 온도편차의 절대값이 소정값 이상일 경우, 최대 설정치로 설정되는 것이 바람직하다.
삭제
또한, 상기 차량의 소정위치에 설치된 센서로부터 차량 실내온도, 차량 실외온도, 일사량을 감지하여 입력하는 단계 이후에, 벤트 목표 토출열량을 연산하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 최대 증발기 온도를 입력하는 단계는, 압축기의 최소구동시 증발기로 유입되는 공기온도에 따라 최대 증발기 온도를 연산하여 입력하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목표 토출온도와 최대 증발기 온도를 비교하는 단계에서, 목표 토출온도가 최대 증발기 온도보다 낮으면 목표 토출온도를 목표 증발기 온도로 설정하고, 목표 토출온도가 최대 증발기 온도보다 높으면 최대 증발기 온도를 목표 증발기 온도로 설정하는 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 가변용량형 사판식 압축기(100)의 예가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(100)는, 동심원을 따라 길이방향으로 다수의 실린더 보어(Cylinder Bore, 112)가 형성된 실린더 블록(Cylinder Block, 110)과; 상기 실린더 블록(110)의 각 실린더 보어(112)에 삽입되는 다수의 피스톤(Piston, 114)과; 상기 실린더 블록(110)의 전방에 결합되어 내부에 크랭크실(122) 을 형성하는 전방하우징(120)과; 상기 실린더 블록(110)의 후방에 결합되어 내부에 냉매흡입실(132) 및 냉매토출실(134)을 형성하는 후방하우징(130)과; 상기 전방하우징(120) 및 실린더 블록(110)에 걸쳐 지지되는 구동축(140)과; 상기 크랭크실(122)의 내부에서 구동축(140)과 함께 회전하는 로터(Rotor, 142)와; 상기 구동축(140) 둘레로 유동가능하게 설치되고, 피스톤(114)을 전후진시키도록 가장자리가 각 피스톤(114)에 결합되며 가장자리 일측이 로터(142)에 힌지결합되는 사판(144)과; 상기 실린더 블록(110)과 후방하우징(130) 사이에 개재되어, 냉매흡입실(132)로부터 실린더 보어(112)로 냉매를 흡입함과 아울러 실린더 보어(112)로부터 냉매토출실(134)로 압축냉매를 배출시키는 밸브 유니트(Valve Unit, 150)와; 그리고, 상기 냉매토출실(134)과 크랭크실(122)을 연결하는 냉매복귀유로의 개도를 조절하여 구동축(140)에 대한 사판(144)의 경사각을 조절하도록 상기 후방하우징(130)에 설치되는 외부제어식 압력조절밸브(160)를 포함하여 이루어진다.
상기한 바와 같은 가변용량형 사판식 압축기(100)에 따르면, 사판(144)의 회전에 의하여 다수의 피스톤(114)들이 순차적으로 전후진하게 된다. 실린더 보어(112)로부터의 피스톤(114)의 후진시(즉, 흡입행정시)에는, 실린더 보어(112) 내부의 압력강하에 의하여 밸브 유니트(150)의 흡입측이 개방되어 실린더 보어(112)와 흡입실이 서로 통하므로, 흡입실로부터 실린더 보어(112)로 냉매가 흡입된다. 그리고, 실린더 보어(112)쪽으로의 피스톤(114)의 전진시(즉, 압축행정시)에는, 실린더 보어(112) 내부의 압력증가에 의하여 실린더 보어(112)에 흡입된 냉매가 압축되면서 밸브 유니트(150)의 토출측이 개방되어 실린더 보어(112)와 냉매토출실(134)이 서로 통하므로, 실린더 보어(112)로부터 냉매토출실(134)로 압축냉매가 토출된다. 그리고, 부하에 따라 상기 압력조절밸브(160)에 의하여 상기 냉매토출실(134)과 크랭크실(122)을 연결하는 냉매복귀유로의 개도를 조절하여 사판(144)의 경사각을 변동시킴으로써, 냉매의 토출용량이 변동된다. 즉, 구동축(140)쪽으로 사판(144)이 기울어질수록 피스톤(114)의 행정거리가 커져, 냉매의 토출용량이 증가한다.
도 2에는 상기한 바와 같은 가변용량형 사판식 압축기(100)가 적용된 차량용 공조장치가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공조장치는, 공조케이스(210)와, 상기 공조케이스(210)의 입구측에 설치되는 송풍기(220)와, 상기 공조케이스(210)에 내장되는 증발기(200) 및 히터코어(Heater Core, 230)와, 상기 증발기(200)를 거친 공기에 대한 냉기통로 및 온기통로의 개도를 조절하는 온도조절도어(240)와, 상기 증발기(200)로부터 냉매를 흡입하여 토출시키는 가변용량형 사판식 압축기(100)와, 상기 압축기(100)로부터 공급되는 냉매를 응축하여 토출시키는 응축기(170)와, 응축기(170)로부터 공급되는 냉매를 기액분리하는 리시버 드라이어(Receiver Dryer, 180)와, 그리고 리시버 드라이어(180)로부터 공급되는 냉매를 교축하여 증발기(200)로 보내는 팽창밸브(190)를 포함하여 이루어진다. 참조부호 212, 214, 216은 각각 벤트를 나타내고, 참조부호 212d, 214d, 216d는 각각 벤트(212, 214, 216)의 개도를 조절하는 도어를 나타낸다.
한편, 사판(144)의 경사각을 조절함으로써 압축기(100)의 토출용량을 제어하기 위한 압력조절밸브(160)는, 제어유니트(300)에 의하여 그 구동출력이 제어된다. 즉, 상기 제어유니트(300)는, 압력조절밸브(160)에 대한 출력 전류값을 제어하고, 상기 제어에 따라 냉매토출실(134)과 크랭크실(122)을 연결하는 냉매복귀유로의 개도가 조절됨으로써, 구동축(140)에 대한 사판(144)의 경사각이 변화하게 되는데, 상기 경사각이 클수록 압축기(100)의 토출용량이 증가하게 된다.
도 2중 미설명 부호 310은 증발기온도센서, 실내온도센서, 실외온도센서, 일사량센서 등 각종 센서를 나타내며, 그 감지신호는 제어유니트(300)로 입력된다.
다음에, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 제어방법에 대하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 공조장치를 가동하면(S100), 제어유니트(300)에 각종 센서(310)로부터의 신호가 제어유니트(300)에 입력된다(S110).
상기 센서(310)들로부터 상기 제어유니트(300)에 신호가 입력되면, 사용자에 의해 목표 증발기 온도를 설정한다(S120).
목표 증발기 온도는 다음과 같이 설정될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 목표 실내온도를 설정한다(S121). 다음에, 차량의 소정위치에 설치된 센서(310)로부터 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량이 감지되어 제어유니트(300)에 입력된다(S122). 다음에, 상기 목표 실내온도, 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량에 의해, 공조장치의 벤트(212, 214, 216)의 목표 토출온도를 연산한다(S124). 다음에, 최대 증발기 온도를 입력한다(S125). 다음에, 상기 벤트(212, 214, 216)의 목표 토출온도와 상기 최대 증발기 온도를 비교하여(S126), 목표 증발기 온도를 선정한다(S127).
여기서, 상기 최대 증발기 온도를 입력하는 단계는, 압축기(100)의 최소구동 시 증발기(200)로 유입되는 공기온도에 따라 최대 증발기 온도를 연산하여 입력하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목표 증발기 온도를 설정할 때, 벤트(212, 214, 216)의 목표 토출온도와 상기 최대 증발기 온도를 비교하는 단계에 있어서, 목표 토출온도가 최대 증발기 온도보다 낮으면 목표 토출온도를 목표 증발기 온도로 설정하고, 목표 토출온도가 최대 증발기 온도보다 높으면 최대 증발기 온도를 목표 증발기 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 낮은 온도를 목표 증발기 온도로 설정한다.
또한, 상기 차량의 소정위치에 설치된 센서(310)들로부터 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량을 감지하여 입력하는 단계(S122) 이후에, 벤트(212, 214, 216) 목표 토출열량을 연산하는 단계(S123)가 더 포함될 수 있으며, 그 이후, 상기 벤트(212, 214, 216) 목표 토출열량에 의하여 벤트 목표 토출온도를 연산(S124)할 수 있다.
상기한 바와 같이 목표 증발기 온도가 설정된 다음, 상기 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도 편차를 연산한다(S130).
상기한 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도는, 증발기를 거쳐 토출되는 공기온도나 증발기 자체의 온도를 의미하는데, 필요에 따라 양자중 어느 하나를 적용할 수 있다.
다음에, 연산된 온도 편차의 크기에 따라 제어계수를 가변적으로 설정한다(S140).
상기 제어계수는 비례 이득 및 적분 이득인 것이 바람직하다.
상기 제어계수를 설정함에 있어서, 상기 온도 편차가 클 경우에는, 상기 제어계수(즉, 비례이득, 적분이득)를 크게 설정하여 목표 증발기 온도에 신속히 도달하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 온도 편차가 작을 경우에는, 상기 제어계수를 작게 설정하여, 목표 증발기 온도에 진동(Fluctuation)없이 안정적으로 도달하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 비례 이득을 연산하는 예는 도 4a의 그래프에 도시되어 있고, 상기 적분 이득을 연산하는 예는 도 4b의 그래프에 도시되어 있는데, 이들은 비례 이득 또는 적분 이득이 비대칭적으로 설정되는 예이다. 또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 비례 이득 또는 적분 이득이 대칭적으로 설정될 수 있다. 즉, 상기 제어계수는, 단일의 기울기를 갖도록 설정될 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 기울기를 갖도록 조합되어 설정될 수 있다.
이와 같이 제어계수를 설정함에 있어서, 상기 온도 편차가 ‘0’일 때를 기준으로 온도편차가 ‘+’ 또는 ‘-’ 방향으로 커지게 되면, 그에 비례하여 상기 비례 이득 또는 적분 이득이 커지도록 설정된다. 바꾸어 말하자면, 상기 제어계수는 상기 온도 편차의 절대값에 비례하는 크기를 갖도록 설정되며, 상기 온도 편차의 절대값이 소정값 이상일 경우, 최대 설정치로 설정되는 것이 바람직하다.
다음에, 연산된 제어계수, 즉 비례 이득 및 적분 이득에 따라 가변용량형 사판식 압축기(100)의 압력조절밸브(160)에 대한 제어치(즉, 듀티비(전류치))을 가변적으로 연산한다(S150). 상기 제어치는 다음의 식으로 얻을 수 있다.
Duty(n) = Duty(n-1)
- Gp×{Evap_error(n)-Evap_error(n-1)} 비례제어
- Gi×Evap_error(n) 적분제어
여기서, 온도 편차 Evap_error(n)=Tevap_target-Tevap_now(n)으로 구할 수 있고, Evap_error(n-1)=Tevap_target-Tevap_now(n-1)로 구할 수 있으며, Tevap_target은 목표 증발기 온도, Tevap_now(n)은 센서(310)중 증발기온도센서에 의하여 n번째 감지된 실제 증발기 온도, Tevap_now(n-1)은 센서(310)중 증발기온도센서에 의하여 n-1번째 감지된 실제 증발기 온도, Duty(n)은 n번째 압력조절밸브(160) 출력, Gp는 비례 이득, Gi는 적분 이득을 각각 나타낸다.
그리고, 상기한 바와 같이, 연산된 제어치에 의하여, 가변용량형 사판식 압축기(100)의 압력조절밸브(160)를 제어한다(S160). 즉, 센서(310)중 증발기온도센서에 의하여 측정된 실제 증발기 온도가 목표 증발기 온도에 도달(S170)할 때까지 압력조절밸브(160)를 비례-적분 제어한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 제어방법에 의하면, 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도 편차와, 증발기 온도의 진행 이력과, 압축기 및 공조장치 시스템의 비선형적인 특성을 고려하여, 가변적으로 적절하게 연산된 비례 이득 및 적분 이득을 적용한 출력값에 의해 압력조절밸브(160)를 비례-적분 제어함으로써, 증발기 온도 및 시스템의 불안정성을 해소할 수 있고, 목표 증발기 온도에 대한 수렴성 및 응답성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 목표 증발기 온도를 설정하는 단계와;
    상기 목표 증발기 온도와 실제 증발기 온도와의 온도 편차를 연산하는 단계와;
    상기 온도 편차의 크기에 따라 제어계수를 가변적으로 설정하는 단계와;
    상기 제어계수를 이용하여 가변용량형 사판식 압축기의 압력조절밸브의 목표 제어치를 연산하는 단계와; 그리고,
    상기 목표 제어치를 이용하여 상기 압력조절밸브를 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지며,
    상기 목표 증발기 온도를 설정하는 단계는, 사용자가 차량의 목표 실내온도를 설정하고, 차량의 소정위치에 설치된 센서로부터 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량을 감지하여 입력하며, 상기 목표 실내온도, 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량에 의해 공조장치 벤트(Vent)의 목표 토출온도를 연산하고, 최대 증발기 온도를 입력하고, 상기 벤트의 목표 토출온도와 상기 최대 증발기 온도를 비교하여 목표 증발기 온도를 설정하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어계수는 비례 이득 및 적분 이득인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어계수는 상기 온도편차의 절대값에 비례하는 크기를 갖도록 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어계수는, 상기 온도편차의 절대값이 소정값 이상일 경우, 최대 설정치로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 최대 증발기 온도를 입력하는 단계는, 압축기의 최소구동시 증발기로 유입되는 공기온도에 따라 최대 증발기 온도를 연산하여 입력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표 토출온도와 최대 증발기 온도를 비교하는 단계에서, 목표 토출온도가 최대 증발기 온도보다 낮으면 목표 토출온도를 목표 증발기 온도로 설정하고, 목표 토출온도가 최대 증발기 온도보다 높으면 최대 증발기 온도를 목표 증발기 온도로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 소정위치에 설치된 센서로부터 차량 실내온도, 차량 실외온도 및 일사량을 감지하여 입력하는 단계 이후에, 벤트 목표 토출열량을 연산하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 제어방법.
KR1020050096325A 2004-10-21 2005-10-13 차량용 공조장치의 제어방법 KR101156378B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/253,789 US7594410B2 (en) 2004-10-21 2005-10-20 Method of controlling air conditioner for vehicles
EP05022925A EP1650066B1 (en) 2004-10-21 2005-10-20 Method of controlling an air conditioner for vehicles
JP2005307848A JP2006117239A (ja) 2004-10-21 2005-10-21 車輌用空調装置の制御方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040084275 2004-10-21
KR20040084275 2004-10-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060053224A KR20060053224A (ko) 2006-05-19
KR101156378B1 true KR101156378B1 (ko) 2012-06-13

Family

ID=36918639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050096325A KR101156378B1 (ko) 2004-10-21 2005-10-13 차량용 공조장치의 제어방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101156378B1 (ko)
CN (1) CN100523669C (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104036B1 (ko) * 2009-10-08 2012-01-09 기아자동차주식회사 차량의 공기조화장치 제어방법
CN101982706B (zh) * 2010-10-12 2013-01-09 上海三电汽车空调有限公司 外控压缩机自动空调模拟控制器系统
JP5640810B2 (ja) * 2011-02-24 2014-12-17 スズキ株式会社 車両用空調制御装置
WO2012157095A1 (ja) * 2011-05-18 2012-11-22 トヨタ自動車株式会社 車両の空調遠隔操作システム、サーバー、携帯端末、および、車両
CN113203238B (zh) * 2021-04-29 2022-07-12 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种制冷机组控制方法、装置及制冷机组

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002283840A (ja) * 2001-01-18 2002-10-03 Denso Corp 蒸気圧縮式冷凍サイクル
JP2003200730A (ja) * 2002-01-07 2003-07-15 Denso Corp 車両用空調装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3329275B2 (ja) * 1997-10-07 2002-09-30 株式会社デンソー 車両用空調装置
US6038871A (en) * 1998-11-23 2000-03-21 General Motors Corporation Dual mode control of a variable displacement refrigerant compressor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002283840A (ja) * 2001-01-18 2002-10-03 Denso Corp 蒸気圧縮式冷凍サイクル
JP2003200730A (ja) * 2002-01-07 2003-07-15 Denso Corp 車両用空調装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060053224A (ko) 2006-05-19
CN1818519A (zh) 2006-08-16
CN100523669C (zh) 2009-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6481976B2 (en) Control valve and variable capacity type compressor having control valve
EP0353764B1 (en) Automotive automatic air conditioning system with variable desplacement compressor
US6385982B1 (en) Air conditioning apparatus
US6484523B2 (en) Vehicle air conditioner with refrigerant flow-amount control of compressor
KR100665052B1 (ko) 차량용 공조장치의 제어방법
EP1650066B1 (en) Method of controlling an air conditioner for vehicles
KR101151095B1 (ko) 공조장치용 가변용량 압축기의 ｅｃｖ 제어방법
KR101151995B1 (ko) 자동차용 공조장치의 제어방법
KR101156378B1 (ko) 차량용 공조장치의 제어방법
US7971442B2 (en) Method for controlling air conditioner of vehicles
US7658080B2 (en) Method of controlling air conditioner for vehicles
US6615600B2 (en) Controlling apparatus and controlling method for mode change type refrigerating system
JP3991536B2 (ja) 車両用空調装置
KR101130012B1 (ko) 차량용 공조장치의 제어방법
KR101105028B1 (ko) 자동차용 공조장치의 제어방법
KR101149330B1 (ko) 차량용 공조장치의 제어방법
KR101692555B1 (ko) 차량용 공조장치 및 그 제어방법
KR101403721B1 (ko) 차량용 공조장치의 예상토크 산출방법
KR101793596B1 (ko) 차량용 공조장치의 압축기 제어방법
JP4804797B2 (ja) 空調装置用可変容量圧縮機の制御方法及び可変容量圧縮機のトルク算出装置
JPH0538937A (ja) 空調装置
JPH076503B2 (ja) 可変容量圧縮機の制御方法
JP4209741B2 (ja) 車両用空調装置
JPH03159815A (ja) 車両用空調装置
JPH0230992A (ja) 可変容量型圧縮機の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150507

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160516

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 7