車輛空調系統以及控制該系統的方法
2023-06-02 10:51:01
專利名稱：車輛空調系統以及控制該系統的方法
技術領域：
概括地，本發明涉及一種車輛空調系統以及其控制該系統的方法，
該系統具有常規空調運行模式和用於提高車輛燃油裡程(fuelmileage) 的節能模式。
背景技術：
通常，空調系統安裝在車輛上以給駕駛員和乘客提供愉悅舒適的 環境。對車輛空調系統進行配置以使其起到冷卻系統和加熱系統的作 用，這兩個系統彼此結合形成一體。在這裡，冷卻系統和加熱系統只 是從使用的目的上相互區分開來。
圖1是示意性地顯示車輛常規空調系統的部分構造的圖。如圖1 所示，該空調系統包括用於對引入管道的空氣進行加熱的加熱器12以 及用於對引入管道的空氣進行冷卻的蒸發器14。由電機15驅動以將空 氣引入管道10的鼓風機16配備在管道10的出口側。
當打開空調系統的開關時，空調系統運行，從而使得蒸發器14的 溫度由於壓縮機(未示出)的運行而降低，穿過蒸發器14的空氣通過 與蒸發器14的熱交換而受到冷卻。此時，當蒸發器14的溫度下降到 大約0T:時，蒸發器14就會凍結。為了防止這種現象的發生，為空調 系統設定預定的壓縮機停止溫度，以停止壓縮機的運行。例如，可以 將壓縮機停止溫度設為0.6°C。
這裡，附圖標記11指的是用於為空調系統確定使用外部空氣還是 使用內部空氣的模式門，附圖標記13指的是臨時門，用來流通或者阻 擋被加熱器12加熱並供給車輛內部的空氣，附圖標記17指的是用來 調節空氣排放方向的排放門。
同時，如果在車輛行駛的同時使用空調系統，就會存在燃油裡程 降低的問題，尤其是由於壓縮機運行所產生的負載。因此，必需研製 一種與現有技術比較能夠提高燃油裡程的空調系統以及控制該系統的方法。
發明內容
因此，本發明是針對現有技術中出現的上述問題而作出的，本發 明的一個目的是提供一種空調系統以及控制該系統的方法，該系統能 夠實現比現有技術更高的燃油裡程，同時保持車內愉悅舒適的環境。
為了達到上述目的，本發明提供一種車輛空調系統，該空調系統 具有常規空調運行模式和通過降低壓縮機運行速率來提高燃油裡程的 節能模式，其中該節能模式僅在開啟常規空調運行模式時才能執行， 在節能模式下，壓縮機停止溫度被重設為高於基於常規空調運行模式
的壓縮機停止溫度(Tl)的溫度，當蒸發器的當前溫度T高於重設的 壓縮機停止溫度(T2)時壓縮機運行。
本發明的上述及其他目的、特徵和其他優點通過以下結合附圖的 詳細描述將得到更加清楚的理解，附圖中
圖1是顯示車輛常規空調系統的結構的示意圖2是顯示根據本發明第一實施例的控制空調系統的方法的流程
圖3是顯示根據本發明第二實施例的控制空調系統的方法的流程 圖；以及
圖4是顯示由於根據本發明第一實施例的控制空調系統的方法而 產生的節能效果的圖。
具體實施例方式
根據本發明的車輛空調系統被配置成節能模式只在開啟常規空調 運行模式時才執行。因此，當節能模式關閉時，空調系統返回到常規 空調運行模式。
另外，對於節能模式的情況，在根據本發明的空調系統中，壓縮 機停止溫度被重設為高於基於常規空調系統運行模式的壓縮機停止溫 度T1的溫度。在這種情況下，當蒸發器的當前溫度T高於重設的壓縮機停止溫度T2時壓縮機運行。
這裡，壓縮機停止溫度T2可以被設定為一個與外界空氣溫度無關 的特定溫度，或者可以根據外界空氣溫度而改變。
如果確定駕駛員和乘客想要溫度等於或高於特定溫度的強烈的空 氣冷卻，優選情況是壓縮機停止溫度T2被重設為與外界空氣溫度無關 的特定溫度。
為了滿足駕駛員和乘客在不同條件下的各種需求，優選情況是使 得壓縮機停止溫度T2根據外界空氣溫度而改變。通常，對空氣進行冷
卻以使得內部空氣溫度比外部空氣溫度低幾度已經足夠了。因此，根 據外界空氣溫度來改變壓縮機停止溫度T2不僅滿足駕駛員和乘客對於 冷卻後的空氣的需求，而且對於降低燃油消耗也是有效的。
根據多次測試和經驗的結果，己發現在10到3(TC的外界空氣溫度 的範圍內對壓縮機停止溫度T2進行重設己經足夠了 。如果當外界空氣 溫度低於IO'C時乘客打開空調系統的開關，很可能乘客想要強烈的空 氣冷卻是為了例如防止車窗起霧。當外部空氣溫度高於3(TC時，表示 天氣很熱了，因此節能模式的必需性較低。
下面將以附圖為參考描述根據本發明的車輛空調系統以及控制該 系統的方法的實施例。
第一實施例
以圖2為參考，下面將描述在節能模式下將壓縮機停止溫度T2重 設為與外界空氣溫度無關的預定溫度的空調系統以及控制該系統的方 法。
在常規空調運行模式下，當蒸發器的當前溫度T高於設定的壓縮 機停止溫度T1時，空調系統運行；當蒸發器的當前溫度T低於設定的 壓縮機停止溫度T1時，空調系統關閉。自然地，當空調系統在壓縮機 停止溫度下開啟或關閉時會發生從T1到T1'(大約rc)的滯後。
在節能模式下，空調系統的壓縮機停止溫度從Tl升高到T2。優 選地，壓縮機停止溫度T2比壓縮機停止溫度Tl高出5到6°C。在壓 縮機停止溫度升高時，車輛內的空氣被略微地冷卻。特別地，當蒸發 器溫度達到重設的壓縮機停止溫度T2附近的溫度時，可能會出現空調系統突然關閉的現象。因此，節能模式適用於春季或秋季，那時駕駛 員和乘客對空氣製冷的需求不高。
根據控制空調系統的方法，對其開關是打開還是關閉進行檢査。 如果空調系統的開關關閉，壓縮機就關閉。如果空調系統的開關打開， 則檢查節能開關是否打開。如果節能開關關閉，空調系統在常規空調
運行模式下運行。在這種情況下，如圖2所示，當蒸發器的溫度為T1 時壓縮機開啟。如果蒸發器的溫度降到Tr ，壓縮機關閉。T1到T1' 的區域是壓縮機停止溫度的滯後區域。
同時，當空調系統和節能模式的開關都打開時，壓縮機停止溫度 被修改，從T1設為T2。隨著壓縮機停止溫度的升高，開始節能製冷。 在這種情況下，當蒸發器溫度為T2時開啟壓縮機，當蒸發器溫度降到 T2'時關閉壓縮機。
第二實施例
以圖3和4為參考，下面將描述在節能模式下根據外界空氣溫度 改變壓縮機停止溫度T2的空調系統以及控制該系統的方法。
在常規空調運行模式下，空調系統按照與結合第一實施例所描述 的相同的方式運行。
在常規節能模式下，空調系統的壓縮機停止溫度從T1升高到T2。 第二實施例與第一實施例的區別在於要重設的壓縮機停止溫度T2根據 外部空氣溫度而改變。具體地，如圖3所示，當外部空氣溫度在10到 2(TC範圍內時，壓縮機停止溫度T2隨著外部空氣溫度的升高而循序地 或連續地升高。當外部空氣溫度在20到25。C範圍內時，壓縮機停止溫 度維持在一恆定值上。當外部空氣溫度在25到3(TC範圍內時，壓縮機 停止溫度隨著外部空氣溫度升高而循序地或連續地降低。當外部空氣 溫度低於l(TC或者高於30°C時，空調系統在常規空調運行模式下運行。
根據第二實施例的控制空調系統的方法與第一實施例的方法相同。
然而，當空調開關和節能模式都打開時，壓縮機停止溫度被修改， 從T1重設到T2。此時，當外部空氣溫度在10到3(TC範圍內時，壓縮 機停止溫度T2根據外部空氣溫度而改變。以圖4為參考，下面描述通過根據第二實施例的空調系統以及控 制該系統的方法所獲得的燃油裡程的提高效果。
在圖4中，左側圖示出了應用節能模式情況下的系統控制圖，右 側圖示出了未應用節能模式情況下的系統控制圖。
如圖4的右側圖所示，在未應用節能模式的情況下，在溫度等於 或者高於3。C時空調系統一直運行。相反，如圖4的左側圖所示，在應 用節能模式的情況下，空調系統靈活地改變壓縮機的運行速率。因此， 可以獲得與經濟區域(ECO區域)相對應的燃油消耗的降低效果，在 圖中以梯形的形式表示。
如上所述，根據該空調系統以及控制該系統的方法，不僅可以在 車內維持最適宜的舒適度，與現有技術比較還可以提高燃油裡程。
具體地，根據本發明，將燃油消耗降低到等於或大於5%的程度是 有可能的。
儘管為了說明的目的揭示了本發明的優選實施例，但是本領域技 術人員可以意識到，在不背離本發明的範圍和精神的前提下可以作出 各種改型、補充和替代，本發明的範圍和宗旨在所附的權利要求中揭 示。
權利要求
1.一種車輛空調系統，該空調系統具有常規空調運行模式和通過降低壓縮機運行速率來提高燃油裡程的節能模式其中該節能模式僅在開啟常規空調運行模式時才能執行，其中，在節能模式下，壓縮機停止溫度被重設為高於基於常規空調運行模式的初始壓縮機停止溫度(T1)的溫度，以及其中當蒸發器的當前溫度T高於該重設的壓縮機停止溫度(T2)時，壓縮機運行。
2. 如權利要求1所述的車輛空調系統，其中，該重設的壓縮機停 止溫度(T2)比壓縮機停止溫度(Tl)高5'C或者高出更多。
3. 如權利要求1所述的車輛空調系統，其中，該重設的壓縮機停 止溫度(T2)根據外部空氣溫度而改變。
4. 如權利要求3所述的車輛空調系統，其中，在外界空氣溫度處 於10到3(TC範圍內時，該重設的停止溫度(T2)根據外部空氣溫度而 改變。
5. 如權利要求3或4所述的車輛空調系統，其中，該重設的壓縮 機停止溫度(T2)當外界空氣溫度在10到2(TC範圍內時隨著外界溫度 升高而循序升高，當外界空氣溫度在20到25'C範圍內時保持為恆定 值，當外界空氣溫度在25到3(TC範圍內時隨外界溫度升高而循序降 低。
6. —種控制車輛空調系統的方法，該空調系統具有常規空調運行 模式和通過降低壓縮機運行速率來提高燃油裡程的節能模式，該方法 包括檢查常規空調運行模式開啟還是關閉，如果常規空調運行模式關 閉則關閉壓縮機；如果常規空調運行模式開啟則檢查節能模式是否開啟；如果節能模式關閉則在常規空調運行模式下運行空調系統；以及 如果節能模式開啟則將壓縮機停止溫度升高到比基於常規空調運 行模式的壓縮機停止溫度(TO更高的特定溫度，然後在蒸發器的當 前溫度高於重設的壓縮機停止溫度(T2)的條件下運行壓縮機。
7. —種控制車輛空調系統的方法，該空調系統具有常規空調運行 模式和通過降低壓縮機運行速率來提高燃油裡程的節能模式，該方法 包括檢查常規空調運行模式開啟還是關閉，如果常規空調運行模式關閉則關閉壓縮機；如果常規空調運行模式開啟則檢查節能模式是否開啟；如果節能模式關閉則在常規空調運行模式下運行空調系統；如果節能模式開啟則將壓縮機停止溫度升高到比基於常規空調運行模式的壓縮機停止溫度(TO更高的特定溫度，根據外部空氣溫度而改變該重設的壓縮機停止溫度(T2)。
全文摘要
這裡揭示了一種車輛空調系統以及控制該系統的方法。該空調系統具有常規空調運行模式和用於提高車輛燃油裡程的節能模式。具體地，空調系統的節能模式僅在空調的開關打開時才能運行。另外，在節能模式下，壓縮機停止溫度被重設為高於基於常規空調運行模式的壓縮機停止溫度T1的溫度，當蒸發器的當前溫度T高於重設的壓縮機停止溫度T2時壓縮機運行。根據上述空調系統，將燃油消耗降低到等於或大於5％的程度是有可能的。
文檔編號F24F11/02GK101307945SQ20071016171
公開日2008年11月19日 申請日期2007年9月24日 優先權日2007年5月14日
發明者成洛燮, 樸世佶, 樸宰佑 申請人:現代自動車株式會社