車輛的空調設備的控制方法

2023-06-20 01:31:06

專利名稱：車輛的空調設備的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛的空調設備的控制方法，更具體地，本發明涉及一種車輛中 空調設備的控制方法，其中該車輛中裝配有包括不同容量壓縮機的空調設備，壓縮機通過 壓縮冷卻劑來改變排出冷卻劑的體積，該控制方法能夠提高乘客的舒適度以及車輛的駕駛 性能和燃料效率。
背景技術：
在車輛中設置空調設備能為乘客提供舒適的環境，並且空調設備通常包括用於冷 卻的空調和用於加熱的加熱器。

如上所述，空調採用壓縮機來壓縮冷卻劑，並需要使用來自發動機的電能來驅動 壓縮機。因此，無論是驅動壓縮機還是壓縮機的容量都將大大影響到車輛的燃料效率和駕 駛性能。因此，已經提出了這樣的壓縮機，其被設計為如需要的話通過改變容量來提高車 輛的駕駛性能和燃料效率。但是，通過減小壓縮機容量來提高車輛的駕駛性能和燃料效率可能使乘客感到不 夠舒適，因為空調的冷卻性能降低了。公開於本發明背景部分的信息僅僅旨在增強對本發明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容
本發明的各個方面涉及提供一種車輛的空調設備的控制方法，其能通過恰當地控 制空調壓縮機的容量(capacity)來確保車輛的駕駛性能以及提高燃料效率，同時穩定地 維持冷卻性能以便為乘客提供舒適的環境。本發明的一個方面提供了一種車輛的空調設備的控制方法，包括確定車輛是否 正在加速；當確定車輛正在加速時，將蒸發器(evaporator)溫度與允許的舒適溫度進行比 較；當蒸發器溫度低於允許的舒適溫度時，減小壓縮機的容量；將蒸發器溫度與理想的蒸 發器溫度進行比較；以及當蒸發器溫度高於理想的蒸發器溫度時，降低在通過蒸發器之後 而通過加熱器中心(heater core)的空氣的量。根據本發明，通過恰當地控制空調壓縮機的容量可以確保車輛的駕駛性能以及提 高燃料效率，同時穩定地維持冷卻性能以便為乘客提供舒適的環境。本發明的方法和裝置具有其他的特性和優點，這些特性和優點從併入本文中的附 圖和隨後的具體實施方式
中將是顯而易見的，或者將在併入本文中的附圖和隨後的具體實施方式
中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式
共同用於解釋本發明的特定原理。


圖1的流程圖示出了根據本發明的車輛的示例性空調設備的示例性控制方法。圖2的曲線圖示出了二維映射的例子，其中發動機轉數與節氣門位置傳感器信號 之間具有定義的函數關係。圖3的視圖示出了示例性溫度控制門(temperature control door)的旋轉。圖4的流程圖示出了根據本發明的示例性車輛的空調設備的示例性控制方法。
具體實施例方式以下將詳細參考本發明的不同實施例，本發明的實例在附圖中示出並在下面進行 描述。雖然結合示例性實施例描述本發明，但應了解該描述不是旨在將本發明限制於那些 示例性實施例。相反地，本發明旨在不僅僅覆蓋示例性實施例，還覆蓋可以包括在由所附權 利要求所限定的本發明的精神和範圍裡的各種替代、改進、等效結構以及其他實施例。參照圖1，根據本發明不同實施方式的車輛的空調設備的控制方法包括確定車 輛是否正在加速(Sio)；當確定車輛正在加速時，將蒸發器溫度與允許的舒適溫度進行比 較(S20)；當蒸發器溫度低於允許的舒適溫度時，減小壓縮機的容量(S30)；將蒸發器溫度 與理想的蒸發器溫度進行比較(S40)；以及當蒸發器溫度高於理想的蒸發器溫度時，降低 在通過蒸發器之後而通過加熱器中心的空氣的量(S50)。也就是，該方法被設計為監控車輛的加速度而與相關技術中一樣控制車輛的內部 溫度，並通過依據加速程度減小壓縮機的容量來確保駕駛性能(即，車輛的加速性能)。此 夕卜，該方法被設計為當蒸發器溫度變得高於理想的蒸發器溫度時，通過操作溫度控制門來 減少經過加熱器中心的空氣的量，從而維持車輛內的冷卻性能從而確保舒適度。如上所述，通過控制壓縮機以及調節溫度控制門來提高車輛的燃料效率。在這種結構中，理想的蒸發器溫度是依據乘客設定的內部溫度蒸發器將達到的預 定溫度。確定車輛是否正在加速的步驟SlO接收發動機的轉速以及節氣門位置傳感器信 號，並且之後基於發動機轉速與節氣門位置傳感器信號之間的所定義的函數關係的二維映 射中的所接收的發動機轉數和節氣門位置傳感器信號的位置來確定車輛是否正在加速。車輛加速程度的至少兩個函數關係存儲在發動機轉速與節氣門位置傳感器之間 的所定義的函數關係的二維映射中，從而確定車輛是否正在加速的步驟SlO依據發動機轉 速以及節氣門位置傳感器信號將車輛的加速度區分為至少兩種或更多種情況。在這種情況中，將蒸發器溫度與預定的允許的舒適溫度進行比較的步驟S20依據 被分為兩種或更多種情況的車輛加速度而採用不同的允許的舒適溫度，並且在這些情況 中，用於較大的加速度的允許的舒適溫度被設定為大於用於較小的加速度的允許的舒適溫 度。 如圖2所示的例子，當車輛快加速的函數關係與平穩加速的函數關係存儲在發動 機轉速與節氣門位置傳感器信號之間的定義的函數關係的二維映射中時，確定車輛是否正 在加速的步驟Sio基於發動機轉速和節氣門位置傳感器信號區分車輛是快速還是平穩加速，並且將蒸發器溫度與預定的允許的舒適溫度比較的步驟S20依據車輛是否正在快加速 或者平穩加速而採用不同的允許的舒適溫度，從而用於快加速的允許的舒適溫度高於用於 平穩加速的允許的舒適溫度。允許的舒適溫度是儘可能與使乘客舒適所期望的溫度一樣高的溫度。例如，當車 輛快加速時，允許的舒適溫度可以被設定在10°c，而當車輛平穩加速時，允許的舒適溫度可 以被設定在8°C。減小壓縮機容量的步驟S30與允許的舒適溫度與蒸發器溫度之差成比例地減小 壓縮機容量。

在減小壓縮機容量的步驟S30中，當基於控制電流的負載值來控制壓縮機容量 時，通過基於從先前的負載值減去一個值而獲得的值控制壓縮機來減小壓縮機容量，該被 減去的值是通過允許的舒適溫度和蒸發器溫度之差與負載轉換因子的乘積而獲得。也就是說，應用於壓縮機來減小壓縮機容量的負載D由以下公式確定D = D_0LD-aX (允許的舒適溫度-蒸發器溫度)其中，D_0LD是壓縮機的先前控制負載，a是將溫差轉換成壓縮機控制負載的負載 轉換因子。降低在通過蒸發器之後而通過加熱器中心的空氣的量的步驟S50與理想的蒸發 器溫度與蒸發器溫度之差成比例地降低在通過蒸發器之後而通過加熱器中心的空氣的量。如圖3所示，在降低通過蒸發器EV之後通過加熱器中心HC的空氣的量的步驟中， 當基於在阻塞加熱器中心HC的方向中在蒸發器EV和加熱器中心HC之間旋轉的溫度控制 門1的角度調節通過蒸發器EV之後通過加熱器中心HC的空氣的量時，溫度控制門1進一 步在阻塞加熱器中心HC的方向上從溫度控制門1已轉到的先前的角度旋轉到通過將理想 的蒸發器溫度與蒸發器溫度之差乘以角度轉換因子而得到的角度。更確切地說，溫度控制門1的旋轉角度E由以下公式確定E = E_0LD+b X (理想的蒸發器溫度-蒸發器溫度)其中，E_0LD是溫度控制門1的先前旋轉角度，而b是將溫差轉換為溫度控制門1 的旋轉角度的角度轉換因子。如圖4所示，該方法還可以包括確定車輛是否處於外部空氣模式，並且比較車輛 的外部空氣溫度和內部空氣溫度(S70)；以及當車輛處於外部空氣模式並且外部空氣溫度 高於內部空氣溫度時，將模式轉換為內部空氣模式(S80)，基於確定的車輛加速情況來減小 壓縮機容量。換句話說，在外部空氣模式下，當比較外部空氣溫度和內部空氣溫度的結果是內 部空氣溫度低於外部空氣溫度時，模式被轉換為內部空氣模式，以便通過儘可能長地持續 減小壓縮機容量來提高車輛的燃料效率，此時壓縮機容量減小而車輛在加速。可以部分地將外部空氣模式轉換成內部空氣模式，並且如上所述，在外部空氣模 式轉換成內部空氣模式時，可以持續減小壓縮機容量並保持車輛中的舒適環境一段相當長 的時間。前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和描述的目的。這些描述 並非想窮盡本發明，或者將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導， 可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由所附的權利要求書及其 等同形式所限定。
權利要求
1.一種車輛的空調設備的控制方法，該車輛具有發動機，該空調設備具有蒸發器，該方 法包括確定車輛是否正在加速；當確定車輛正在加速時，將蒸發器溫度與允許的舒適溫度進行比較；當蒸發器溫度低於允許的舒適溫度時，減小壓縮機的容量；將蒸發器溫度與理想的蒸發器溫度進行比較；以及當蒸發器溫度高於理想的蒸發器溫度時，降低在通過蒸發器之後而通過加熱器中心的空氣的量。
2.如權利要求1所述的車輛的空調設備的控制方法，其中確定車輛是否正在加速的步 驟包括獲得發動機轉速和節氣門位置傳感器信號，以及基於發動機轉速和節氣門位置傳感 器信號之間的所定義的函數關係的二維映射中的發動機轉速和節氣門位置傳感器信號的 位置確定車輛是否正在加速。
3.如權利要求2所述的車輛的空調設備的控制方法，其中車輛的加速程度的至少兩個 函數關係存儲在發動機轉速與節氣門位置傳感器之間的所定義的函數關係的二維映射中， 從而確定車輛是否正在加速的步驟依據發動機轉速和節氣門位置傳感器的位置將車輛的 加速度分為至少兩種模式。
4.如權利要求3所述的車輛的空調設備的控制方法，其中將蒸發器溫度與預定的允許 的舒適溫度比較的步驟依據分為至少兩種模式的車輛加速度而選擇性地應用允許的舒適 溫度，其中第一模式中用於較大加速度的允許的舒適溫度被設定為大於第二模式中用於較 小加速度的允許的舒適溫度。
5.如權利要求4所述的車輛的空調設備的控制方法，其中車輛快加速的第一函數關係 與平穩加速的第二函數關係存儲於發動機轉速與節氣門位置傳感器信號之間的所定義的 函數關係的二維映射中，確定車輛是否正在加速的步驟基於發動機的轉速和節氣門位置傳感器信號區別車輛 是在快加速還是平穩加速；以及比較蒸發器溫度和預定的允許的舒適溫度的步驟依據車輛是在快加速或平穩加速而 採用不同的允許的舒適溫度，從而用於快加速的第一允許的舒適溫度大於用於平穩加速的 第二允許的舒適溫度。
6.如權利要求1所述的車輛的空調設備的控制方法，其中減小壓縮機容量的步驟與允 許的舒適溫度與蒸發器溫度之差成比例地減小壓縮機容量。
7.如權利要求6所述的車輛的空調設備的控制方法，其中在減小壓縮機容量的步驟 中，當基於控制電流的負載值控制壓縮機容量時，通過基於從先前的負載值減去一個值而 獲得的值控制壓縮機來減小容量，其中被減去的值是通過允許的舒適溫度和蒸發器溫度之 差乘以負載轉換因子而獲得。
8.如權利要求1所述的車輛的空調設備的控制方法，其中降低在通過蒸發器之後而通 過加熱器中心的空氣的量的步驟是與理想的蒸發器溫度與蒸發器溫度之差成比例地降低 在通過蒸發器之後而通過加熱器中心的空氣的量。
9.如權利要求8所述的車輛的空調設備的控制方法，其中在降低通過蒸發器之後而通 過加熱器中心的空氣的量的步驟中，當基於在阻塞加熱器中心的方向中在蒸發器和加熱器中心之 間旋轉的溫度控制門的角度調節在通過蒸發器之後而通過加熱器中心的空氣的量 時，溫度控制門在阻塞加熱器中心的方向上進一步從溫度控制門已轉到的先前的角度旋轉 到通過將理想的蒸發器溫度與蒸發器溫度之差乘以角度轉換因子而得到的角度。
10.如權利要求1所述的車輛的空調設備的控制方法，還包括 確定車輛是否處於外部空氣模式，並且比較車輛的外部空氣溫度和內部空氣溫度；以及當車輛處於外部空氣模式並且外部空氣溫度高於內部空氣溫度時，將模式轉換為內部 空氣模式，基於確定的車輛加速情況來減小壓縮機容量。
全文摘要
本發明提出一種車輛的空調設備的控制方法，能夠通過恰當地控制空調壓縮機的容量來確保車輛的駕駛性能並提高燃料效率，同時穩定地維持冷卻性能以為乘客提供舒適的環境。
文檔編號B60H1/00GK102029871SQ201010277869
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月8日 優先權日2009年10月8日
發明者張起龍, 權春奎, 李昶遠 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社