KR102797367B1

KR102797367B1 - 차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR102797367B1
Application number: KR1020220006729A
Authority: KR
Inventors: 이태진; 백승훈
Original assignee: 두원중공업(주); 학교법인 두원학원
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2025-04-22
Anticipated expiration: 2042-01-17
Also published as: KR20230111650A; WO2023136710A1

Abstract

본 발명은 차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치는 차압검출센서로부터 제1차압검출유로 및 제2차압검출유로에서 각각 측정된 압력을 입력받는 입력부, 상기 제1차압검출유로에서 계측된 제1 압력과 상기 제2차압검출유로에서 계측된 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환하고, 변환된 출력 전압의 차를 증폭시켜 증폭된 전압의 차를 산출하는 전처리부, 상기 제1차압검출유로에서 계측된 압력을 변환하여 획득한 제1 출력 전압, 상기 증폭된 전압의 차 및 차량의 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 수신된 엔진의 RPM을 이용하여 압축기의 구동 토크를 산출하는 산출부, 그리고 상기 산출된 압축기의 구동 토크를 상기 전자제어장치(Engine Control Unit)에 전달하는 출력부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 출력 전압 신호를 증폭하는 회로 구성을 통하여 출력 전압 신호를 범위를 확장시킴으로써, 별도의 고성능의 계측 및 연산 장비 없이 정밀한 구동 토크를 연산할 수 있다.

Description

차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치 및 그 방법{A apparatus for driving torque prediction of a compressor for a vehicle and method thereof}

본 발명은 차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량용 압축기의 토출실과 토출포트를 연결하는 토출 유로 상의 오리피스유로에서 발생된 토출 압력 상의 차압을 산출하고, 산출된 차압에 대응하는 출력 전압 신호를 증폭시켜 상기 압축기의 구동 토크를 예측하는 구동 토크 예측 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

차량의 공조장치는 차량의 동력장치를 이용하여 냉매를 압축하고 다시 외부 공기에 의해 응축하여 급격히 팽창 후 증발을 시킴으로 냉매가 증발시 외부의 열을 빼앗아 차가워짐으로 증발기 표면에 송풍을 하여 열 교환된 공기를 이용하여 찬바람을 얻게 되고, 동력 발생 장치에서 연료가 연소된 열을 이용하는데 엔진에 의해서 데워진 냉각수를 이용하여 히터코어 표면에 송풍을 하여 더운 바람을 얻는 방법을 기본으로 하여 차량 실내 공기를 조절한다.

이와 같은 차량용 공조장치 내에서 냉매를 압축하기 위하여 구비되는 압축기는 차량의 엔진으로부터 구동력을 전달받아 동작한다. 따라서 엔진을 제어하는 엔진제어시스템(Engine Management System; 이하 EMS라고 한다)은 압축기를 구동하는데 요구되는 엔진 부하량을 미리 예상한 값에 해당하는 예상토크를 산출하여 엔진의 구동토크에 산출된 예상토크를 보상하고, 보상된 구동토크 값에 의하여 엔진을 제어한다.

종래의 압축기의 구동 토크를 예측하는 방법을 살펴보면, 토출 유로에서 발생하는 차압을 계측하고, 계측된 차압을 이용하여 압축기의 구동 토크를 예측한다.

압축기의 토출 유로에서 발생하는 차압의 작동범위는 0~1[bar]로서 이에 상응하는 출력 전압 신호 범위는 0~0.125[V]에 해당한다. 이때 출원 전압 신호는 소수점 셋째 자리까지 출력되므로, 이를 처리할 수 있는 컨트롤 사양이 확보되어야 하므로 고성능의 장비를 필요로 하였다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-1886725호(2018.08.09. 공고)에 개시되어 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 차량용 압축기의 토출실과 토출포트를 연결하는 토출 유로 상의 오리피스유로에서 발생된 토출 압력 상의 차압을 산출하고, 산출된 차압에 대응하는 출력 전압 신호를 증폭시켜 상기 압축기의 구동 토크를 예측하는 구동 토크 예측 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치는 차압검출센서로부터 제1차압검출유로 및 제2차압검출유로에서 각각 측정된 압력을 입력받는 입력부, 상기 제1차압검출유로에서 계측된 제1 압력과 상기 제2차압검출유로에서 계측된 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환하고, 변환된 출력 전압의 차를 증폭시켜 증폭된 전압의 차를 산출하는 전처리부, 상기 제1차압검출유로에서 계측된 압력을 변환하여 획득한 제1 출력 전압, 상기 증폭된 전압의 차 및 차량의 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 수신된 엔진의 RPM을 이용하여 압축기의 구동 토크를 산출하는 산출부, 그리고 상기 산출된 압축기의 구동 토크를 상기 전자제어장치(Engine Control Unit)에 전달하는 출력부를 포함한다.

상기 전처리부는, 상기 제1 압력에 대응하는 제1 출력 전압 과 상기 제2 압력에 대응하는 제2 출력 전압 을 획득하고, 고주파 차단 필터를 이용하여 상기 획득한 제1 출력 전압과 제2 출력 전압에 포함된 노이즈를 각각 제거한 다음, 노이즈가 제거된 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압 차를 산출하고, 상기 산출된 전압차를 증폭기를 통해 기 설정된 배율만큼 증폭시킬 수 있다.

상기 전처리부는, 상기 제1 압력에 대응하는 제1 출력 전압과 상기 제2 압력에 대응하는 제2 출력 전압을 획득하고, 상기 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압차를 산출한 다음, 고주파 차단 필터를 이용하여 전압에 포함된 노이즈를 제거하고, 증폭기를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 전압차를 기 설정된 배율만큼 증폭시킬 수 있다.

상기 산출부는, 하기의 수학식을 이용하여 구동 토크를 산출할 수 있다.

여기서, 는 토출 냉매의 유량을 나타내고, 은 흡입 냉매의 엔탈피를 나타내고, 은 토출 냉매의 엔탈피를 나타낸다.

상기 유량()은, 하기의 수학식으로 통해 산출될 수 있다.

여기서, A는 오리피스 유로의 직경에 해당하는 넓이를 나타내고, ρ는 유체의 밀도를 나타내며, a는 증폭 배율을 나타내며, 은 제1 압력을 통해 산출된 전압을 나타내고, 는 제2 압력을 통해 산출된 전압을 나타낸다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 구동 토크 예측 장치를 이용한 차량용 압축기의 구동 토크 예측 방법은 차압검출센서로부터 제1차압검출유로 및 제2차압검출유로에서 각각 측정된 압력을 입력받는 단계, 상기 제1차압검출유로에서 계측된 제1 압력과 상기 제2차압검출유로에서 계측된 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환하고, 변환된 출력 전압의 차를 증폭시켜 증폭된 전압의 차를 산출하는 단계, 상기 제1차압검출유로에서 계측된 압력을 변환하여 획득한 제1 출력 전압, 상기 증폭된 전압의 차 및 차량의 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 수신된 엔진의 RPM을 이용하여 압축기의 구동 토크를 산출하는 단계, 그리고 상기 산출된 압축기의 구동 토크를 상기 전자제어장치(Engine Control Unit)에 전달하는 단계를 포함한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 출력 전압 신호를 증폭하는 회로 구성을 통하여 출력 전압 신호를 범위를 확장시킴으로서, 별도의 고성능의 계측 및 연산 장비 없이 정밀한 구동토크를 연산할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 자동차 시스템 내부에는 고주파 노이즈를 일으키는 다양한 원인들이 존재하므로 고주파 차단 필터를 적용하여 고주파 노이즈를 통해 야기되는 차압 연산의 오차를 방지할 수 있다.

도 1은 차량용 압축기에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉매가 토출되어 나가는 토출유로와 차압검출센서가 압력을 검출하는 유로를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동 토크 예측 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동 토크 예측 장치를 이용한 구동 토크 예측 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 S430을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증폭회로를 적용하기 전과 후의 차량용 압축기의 구동 토크를 비교하기 위한 예시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

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.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

먼저, 이하에서는 도 1 및 2를 이용하여 차량 내에 설치되는 압축기에 대해 간략하게 설명한다.

도 1은 차량용 압축기에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉매가 토출되어 나가는 토출유로와 차압검출센서가 압력을 검출하는 유로를 설명하기 위한 예시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(100)는 통상의 용량 가변형 사판식 압축기와 같이 실린더블록(110), 전방하우징(120), 밸브플레이트(130), 후방하우징(140), 토출유로(150) 및 차압검출유로(160)를 포함한다.

부연하자면, 압축기(100)는 내주면에 길이방향을 따라 평행하게 형성된 다수의 실린더보어(도시하지 않음)를 가지는 실린더블록(110)을 포함하고, 상기 실린더블록(110)의 전방에 밀폐 결합하는 전방하우징(120)을 포함하며, 상기 실린더블록(110)의 후방에 밸브플레이트(130)를 구비하면서 밀폐 결합하는 후방하우징(140)을 포함한다.

그리고 상기 실린더블록(110)에는 압축된 냉매를 토출하는 토출포트(111)를 구비하는데, 상기 토출포트(111)는 상기 후방하우징(140)의 토출실에서 유출되는 냉매를 인입한 후, 응축기와 연결된 냉매배관으로 냉매를 토출한다.

상기 실린더블록(110)과 상기 후방하우징(140)에는 상기 실린더블록(110)의 토출포트(111)와, 상기 후방하우징(140)의 토출실을 연결하는 토출유로(150)를 형성하는 것이 바람직하고, 상기 후방하우징(140)의 토출실 출구단에는 토출된 냉매의 역류를 방지하도록, 토출체크밸브(도시하지 않음)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 오리피스유로(131)를 통과하기 전의 냉매 압력과 통과한 후의 냉매 압력은 서로 상이하게 형성된다. 한편, 냉매의 압력 차이는 유량과 비례하는 상관관계를 형성하므로 상기 오리피스유로(131)를 통과한 냉매의 압력 차이를 이용하여 토크의 상관관계를 도출할 수 있다.

그리고, 상기 후방하우징(140)과 실린더블록(110)에는 차압검출유로(160)를 형성하는데, 상기 차압검출유로(160)는 상기 토출포트(111)와, 상기 토출실과 토출포트(111)를 연결한 토출유로(150)에 각각 연통된다.

이때, 상기 차압검출유로(160)는 한 쌍으로, 제1차압검출유로(161)와, 제2차압검출유로(162)를 포함하며, 상기 제1차압검출유로(161) 및 상기 제2차압검출유로(162)는 차압검출센서(200)와 연결된다.

본 발명에서는 상기 차압검출센서(200)를 통해 제1차압검출유로(161) 및 제2차압검출유로(162)에서 각각 측정된 압력을 입력받고, 상기 입력된 압력을 이용하여 상기 압축기(100)의 구동 토크를 예측한다.

이하에서는 도 3을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 구동 토크 예측 장치(300)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동 토크 예측 장치를 설명하기 위한 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상기 구동 토크 예측 장치(300)는 입력부(310), 전처리부(320), 산출부(330) 및 출력부(340)을 포함한다.

먼저, 상기 입력부(310)는 상기 차압검출센서(200)로부터 제1차압검출유로(161) 및 제2차압검출유로(162)에서 각각 계측된 압력과 엔진의 RPM을 입력받는다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 입력부(310)는 상기 차압검출센서(200)로부터 제1차압검출유로(161)에서 측정된 제1 압력을 입력받고, 제2차압검출유로(162)에서 측정된 제2 압력을 입력받는다.

또한, 상기 입력부(310)는 차량의 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 엔진의 RPM을 수신받는다.

그 다음, 상기 전처리부(320)는 입력된 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환한다. 그리고, 상기 전처리부(320)는 상기 제1 압력에 대응하는 제1 출력 전압과 상기 제2 압력에 대응하는 제2 출력 전압 사이의 전압차를 산출한다. 그 다음, 상기 전처리부(320)는 산출된 상기 전압차를 증폭기를 통해 기 설정된 배율만큼 증폭시킨다.

상기 전압차에 대한 증폭이 완료되면, 산출부(330)는 상기 제1 출력 전압, 상기 전압차를 증폭시킨 전압 및 상기 엔진의 RPM을 이용하여 상기 압축기(100)의 구동 토크를 산출한다.

그리고 산출된 구동 토크는 상기 출력부(340)를 통해 상기 차량의 전자제어장치(Engine Control Unit)에 전달된다.

이하에서는 도 4 내지 도 5를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 상기 구동 토크 예측 장치(300)를 이용하여 상기 압축기(100)에 대한 구동 토크를 예측하는 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동 토크 예측 장치를 이용한 구동 토크 예측 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상기 구동 토크 예측 장치(300)는 상기 압축기(100)에 설치된 차압검출센서(200)로부터 계측된 압력을 입력받는다(S410).

부연하자면, 상기 압축기(100)의 상기 후방하우징(140)과 실린더블록(110) 사이에는 벨브플레이트(130)를 구비하고, 상기 실린더블록(110)에 위치하는 토출포트(111)와 후방하우징(140)의 토출실은 연결하는 토출유로(150)는 상기 벨브플레이트(130)를 관통하여 형성된다. 이때, 상기 벨프플레이트(130)에는 토출유로(150)상에 배치되는 오리피스유로(131)를 더 형성한다.

한편, 상기 오리피스유로(131)를 중심으로 토출유로(150)의 전단은 상대적으로 고압부이고, 상기 토출유로(150)의 후단은 상대적으로 저압부이다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 차압검출센서(200)를 이용하여 제1차압검출유로(161) 및 제2차압검출유로(162)에서 각각 측정된 압력을 입력받는다. 이때, 제1차압검출유로(161)에서 측정된 압력은 제1 압력이라고 하고, 제2차압검출유로(162)에서 측정된 압력은 제2 압력이라고 한다.

S310단계가 완료되면, 상기 전처리부(320)는 상기 제1 압력과 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환한다(S420).

부연하자면, 상기 전처리부(320)는 상기 제1차압검출유로(161)에서 측정된 제1 압력을 출력 전압 단위로 변환하여 제1 출력 전압을 획득한다. 상기 전처리부(320)는 제2차압검출유로(162)에서 측정된 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환하여 제2 출력 전압을 획득한다.

그 다음, 상기 전처리부(320)는 획득한 상기 제1 출력 전압과 제2 출력전압 사이의 전압차를 획득하고, 획득한 전압차를 증폭시킨다(S430).

본 발명의 실시예에서는 두 가지의 방법을 이용하여 상기 제1 출력 전압과 제2 출력전압 사이의 전압차를 획득하고, 획득한 전압차를 증폭시킨다.

도 5는 도 4에 도시된 S430을 설명하기 위한 도면이다.

첫 번째 방법을 살펴보면, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 전처리부(320)는 고주파 차단 필터를 이용하여 제1 출력 전압과 제2 출력 전압에 각각 포함된 노이즈를 제거한다.

그 다음, 상기 전처리부(320)는 노이즈가 제거된 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압차를 산출한다. 그 다음, 상기 전처리부(320)는 증폭기를 이용하여 산출된 전압차를 기 설정된 배율만큼 증폭시킨다.

두 번째 방법을 살펴보면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 전처리부(320)는 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압차를 산출한다.

그 다음, 상기 전처리부(320)는 산출된 상기 전압차에 포함된 노이즈를 고주파 차단 필터를 통해 제거한다. 그리고, 상기 전처리부(320)는 노이즈가 제거된 상기 전압차를 증폭기기 입력하여 기 설정된 배율만큼 증폭시킨다.

S430단계가 완료되면, 상기 산출부(330)는 현재 시점에서 차량용 공조시스템의 구동 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 압축기(100)의 구동 토크를 산출한다(S440).

먼저, 상기 산출부(330)는 차량의 공조시스템의 구동 여부를 판단한다.

그리고 공조시스템이 구동되는 것으로 판단되면, 상기 산출부(330)는 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 현재 시점에서의 엔진 RPM을 추출한다.

부연하자면, 공조기 제어장치(Micro Controller Unit)는 에어컨디셔너의 구동 여부와 상관없이 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 실시간으로 엔진의 RPM을 수신한다. 따라서, 상기 산출부(330)는 상기 공조시스템이 구동되고 있는 시점에 대응하는 엔진 RPM을 추출한다.

그 다음, 상기 산출부(330)는 상기 제1 압력 및 제2 압력을 통해 산출된 전압차를 증폭시킨 전압 및 차량의 엔진 RPM을 이용하여 구동 토크를 산출한다.

즉, 상기 산출부(330)는 하기의 수학식 1을 이용하여 상기 압축기(100)의 구동 토크를 산출한다.

한편, 상기 유량()은 하기의 수학식 2를 통해 산출된다.

여기서, A는 오리피스 유로의 직경에 해당하는 넓이를 나타내고, ρ는 유체의 밀도를 나타내며, 은 제1 압력을 나타내고, 는 제2 압력을 나타낸다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 전압차를 증폭시킨 전압을 이용하여 구동토크를 산출하므로, 상기 수학식2를 수학식 3으로 표현할 수 있다.

반면에, 상기 공조시스템이 구동되지 않는 것으로 판단되면, 상기 산출부(330)는 상기 압축기(100)의 구동 토크를 “0”으로 산출한다.

S440 단계가 완료되면, 상기 출력부(340)는 산출된 상기 압축기(100)의 구동 토크를 상기 전자제어장치(Engine Control Unit)에 전달한다(S450).

상기 전자제어장치(Engine Control Unit)는 상기 구동 토크 예측 장치(300)로부터 전달받은 구동 토크를 이용하여 엔진을 제어한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증폭회로를 적용하기 전과 후의 차량용 압축기의 구동 토크를 비교하기 위한 예시도이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래에는 상기 압축기(100)의 냉매 토출 유로에서 발생되는 압력 차이에 해당하는 출력 전압의 차이가 미미하므로 구동 토크에 대해 큰 오차가 발생될 수 있다.

반면에 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 냉매 토출 유로의 선단과 후단에서 각각 측정된 압력의 차이에 해당하는 출력 전압의 차를 증폭시킴으로서 구동 토크에 대한 오차를 줄일 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 구동 토크 예측 장치는 출력 전압 신호를 증폭하는 회로 구성을 통하여 출력 전압 신호를 범위를 확장시킴으로써, 별도의 고성능의 계측 및 연산 장비 없이 정밀한 구동토크를 연산할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 구동 토크 예측 장치는 자동차 시스템 내부에 다양한 원인들로 발생되는 노이즈를 고주파 차단 필터를 통해 차단하여 고주파 노이즈를 통해 야기되는 차압 연산의 오차를 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것이 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 압축기
110 : 실린더블록
111 : 토출포트
120 : 전방하우징
130 : 밸브플레이트
131 : 오리피스유로
140 : 후방하우징
150 : 토출유로
160 : 차압검출유로
161 : 제1차압검출유로
162 : 제2차압검출유로
200 : 차압검출센서
300: 구동 토크 예측 장치
310 : 입력부
320 : 전처리부
330 : 산출부
340 : 출력부

Claims

압축된 냉매를 토출하는 토출포트를 구비한 실린더블록, 상기 실린더블록에 후방에 결합하며 토출실을 구비하는 후방하우징, 상기 토출포트와 상기 토출실을 연결하는 토출유로 및 상기 토출유로 상에 오리피스를 형성하는 오리피스부재를 포함하는 차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치에 있어서,
차압검출센서로부터 제1차압검출유로 및 제2차압검출유로에서 각각 측정된 압력을 입력받는 입력부,
상기 제1차압검출유로에서 계측된 제1 압력과 상기 제2차압검출유로에서 계측된 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환하고, 변환된 출력 전압의 차를 증폭시켜 증폭된 전압의 차를 산출하는 전처리부,
상기 제1차압검출유로에서 계측된 압력을 변환하여 획득한 제1 출력 전압, 상기 증폭된 전압의 차 및 차량의 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 수신된 엔진의 RPM을 이용하여 압축기의 구동 토크를 산출하는 산출부, 그리고
상기 산출된 압축기의 구동 토크를 상기 전자제어장치(Engine Control Unit)에 전달하는 출력부를 포함하고,
상기 토출실의 냉매는 상기 토출유로 및 상기 오리피스를 순차적으로 경유하여 상기 토출포트로 유동하고,
상기 제1차압검출유로는 상기 후방하우징에 배치된 상기 토출유로와 상기 차압검출센서를 연결하고,
상기 제2차압검출유로는 상기 토출포트와 상기 차압검출센서를 연결하고,
상기 입력부는 상기 제1차압검출유로에서 상기 오리피스를 통과하기 전 냉매의 측정된 압력을 입력받고,
상기 입력부는 상기 제2차압검출유로에서 상기 오리피스를 통과한 냉매의 측정된 압력을 입력받는 구동 토크 예측 장치.
제1항에 있어서,
상기 전처리부는,
상기 제1 압력에 대응하는 제1 출력 전압와 상기 제2 압력에 대응하는 제2 출력 전압를 획득하고, 고주파 차단 필터를 이용하여 상기 획득한 제1 출력 전압과 제2 출력 전압에 포함된 노이즈를 각각 제거한 다음,
노이즈가 제거된 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압 차를 산출하고, 상기 산출된 전압차를 증폭기를 통해 기 설정된 배율만큼 증폭시키는 구동 토크 예측 장치.
제1항에 있어서,
상기 전처리부는,
상기 제1 압력에 대응하는 제1 출력 전압과 상기 제2 압력에 대응하는 제2 출력 전압을 획득하고, 상기 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압차를 산출한 다음,
고주파 차단 필터를 이용하여 전압에 포함된 노이즈를 제거하고, 증폭기를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 전압차를 기 설정된 배율만큼 증폭시키는 구동 토크 예측 장치.
제1항에 있어서,
상기 산출부는,
하기의 수학식을 이용하여 구동 토크를 산출하는 구동 토크 예측 장치:

여기서, 는 토출 냉매의 유량을 나타내고, 은 흡입 냉매의 엔탈피를 나타내고, 은 토출 냉매의 엔탈피를 나타낸다.
제4항에 있어서,
상기 유량()은,
하기의 수학식으로 통해 산출되는 구동 토크 예측 장치:

여기서, A는 오리피스 유로의 직경에 해당하는 넓이를 나타내고, ρ는 유체의 밀도를 나타내며, a는 증폭 배율을 나타내며, 은 제1 압력을 통해 산출된 전압을 나타내고, 는 제2 압력을 통해 산출된 전압을 나타낸다.
압축된 냉매를 토출하는 토출포트를 구비한 실린더블록, 상기 실린더블록에 후방에 결합하며 토출실을 구비하는 후방하우징, 상기 토출포트와 상기 토출실을 연결하는 토출유로 및 상기 토출유로 상에 오리피스를 형성하는 오리피스부재를 포함하는 차량용 압축기의 구동 토크 예측 장치를 이용한 차량용 압축기의 구동 토크 예측 방법에 있어서,
차압검출센서로부터 제1차압검출유로 및 제2차압검출유로에서 각각 측정된 압력을 입력받는 단계,
상기 제1차압검출유로에서 계측된 제1 압력과 상기 제2차압검출유로에서 계측된 제2 압력을 출력 전압 단위로 변환하고, 변환된 출력 전압의 차를 증폭시켜 증폭된 전압의 차를 산출하는 단계,
상기 제1차압검출유로에서 계측된 압력을 변환하여 획득한 제1 출력 전압, 상기 증폭된 전압의 차 및 차량의 전자제어장치(Engine Control Unit)로부터 수신된 엔진의 RPM을 이용하여 압축기의 구동 토크를 산출하는 단계, 그리고
상기 산출된 압축기의 구동 토크를 상기 전자제어장치(Engine Control Unit)에 전달하는 단계를 포함하고,
상기 토출실의 냉매는 상기 토출유로 및 상기 오리피스를 순차적으로 경유하여 상기 토출포트로 유동하고,
상기 제1차압검출유로는 상기 후방하우징에 배치된 상기 토출유로와 상기 차압검출센서를 연결하고,
상기 제2차압검출유로는 상기 토출포트와 상기 차압검출센서를 연결하고,
상기 입력받는 단계에서는 상기 제1차압검출유로에서 상기 오리피스를 통과하기 전 냉매의 압력을 입력받고,
상기 입력받는 단계에서는 상기 제2차압검출유로에서 상기 오리피스를 통과한 냉매의 압력을 입력받는 구동 토크 예측 방법.
제6항에 있어서,
상기 출력 전압의 차를 산출하는 단계는,
상기 제1 압력에 대응하는 제1 출력 전압와 상기 제2 압력에 대응하는 제2 출력 전압를 획득하는 단계,
고주파 차단 필터를 이용하여 상기 획득한 제1 출력 전압과 제2 출력 전압에 포함된 노이즈를 각각 제거하는 단계,
노이즈가 제거된 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압 차를 산출하는 단계, 그리고
증폭기를 이용하여 상기 산출된 전압차를 기 설정된 배율만큼 증폭시키는 단계를 포함하는 구동 토크 예측 방법.
제6항에 있어서,
상기 출력 전압의 차를 산출하는 단계는,
상기 제1 압력에 대응하는 제1 출력 전압과 상기 제2 압력에 대응하는 제2 출력 전압을 획득하는 단계,
상기 제1 출력 전압과 제2 출력 전압의 전압 차를 산출하는 단계,
고주파 차단 필터를 이용하여 전압에 포함된 노이즈를 제거하는 단계, 그리고
상기 노이즈가 제거된 전압차를 증폭기를 이용하여 기 설정된 배율만큼 증폭시키는 단계를 포함하는 구동 토크 예측 방법.
제6항에 있어서,
상기 압축기의 구동 토크를 산출하는 단계는,
하기의 수학식을 이용하여 구동 토크를 산출하는 구동 토크 예측 방법:

여기서, 는 토출 냉매의 유량을 나타내고, 은 흡입 냉매의 엔탈피를 나타내고, 은 토출 냉매의 엔탈피를 나타낸다.
제9항에 있어서,
상기 유량()은,
하기의 수학식으로 통해 산출되는 구동 토크 예측 방법:

여기서, A는 오리피스 유로의 직경에 해당하는 넓이를 나타내고, ρ는 유체의 밀도를 나타내며, a는 증폭 배율을 나타내며, 은 제1 압력을 통해 산출된 전압을 나타내고, 는 제2 압력을 통해 산출된 전압을 나타낸다.