CN101307945A - 车辆空调系统以及控制该系统的方法 - Google Patents

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Abstract

这里揭示了一种车辆空调系统以及控制该系统的方法。该空调系统具有常规空调运行模式和用于提高车辆燃油里程的节能模式。具体地，空调系统的节能模式仅在空调的开关打开时才能运行。另外，在节能模式下，压缩机停止温度被重设为高于基于常规空调运行模式的压缩机停止温度T1的温度，当蒸发器的当前温度T高于重设的压缩机停止温度T2时压缩机运行。根据上述空调系统，将燃油消耗降低到等于或大于5％的程度是有可能的。

Description

车辆空调系统以及控制该系统的方法
技术领域
概括地，本发明涉及一种车辆空调系统以及其控制该系统的方法，该系统具有常规空调运行模式和用于提高车辆燃油里程(fuel mileage)的节能模式。
背景技术
通常，空调系统安装在车辆上以给驾驶员和乘客提供愉悦舒适的环境。对车辆空调系统进行配置以使其起到冷却系统和加热系统的作用，这两个系统彼此结合形成一体。在这里，冷却系统和加热系统只是从使用的目的上相互区分开来。
图1是示意性地显示车辆常规空调系统的部分构造的图。如图1所示，该空调系统包括用于对引入管道的空气进行加热的加热器12以及用于对引入管道的空气进行冷却的蒸发器14。由电机15驱动以将空气引入管道10的鼓风机16配备在管道10的出口侧。
当打开空调系统的开关时，空调系统运行，从而使得蒸发器14的温度由于压缩机(未示出)的运行而降低，穿过蒸发器14的空气通过与蒸发器14的热交换而受到冷却。此时，当蒸发器14的温度下降到大约0℃时，蒸发器14就会冻结。为了防止这种现象的发生，为空调系统设定预定的压缩机停止温度，以停止压缩机的运行。例如，可以将压缩机停止温度设为0.6℃。
这里，附图标记11指的是用于为空调系统确定使用外部空气还是使用内部空气的模式门，附图标记13指的是临时门，用来流通或者阻挡被加热器12加热并供给车辆内部的空气，附图标记17指的是用来调节空气排放方向的排放门。
同时，如果在车辆行驶的同时使用空调系统，就会存在燃油里程降低的问题，尤其是由于压缩机运行所产生的负载。因此，必需研制一种与现有技术比较能够提高燃油里程的空调系统以及控制该系统的方法。
发明内容
因此，本发明是针对现有技术中出现的上述问题而作出的，本发明的一个目的是提供一种空调系统以及控制该系统的方法，该系统能够实现比现有技术更高的燃油里程，同时保持车内愉悦舒适的环境。
为了达到上述目的，本发明提供一种车辆空调系统，该空调系统具有常规空调运行模式和通过降低压缩机运行速率来提高燃油里程的节能模式，其中该节能模式仅在开启常规空调运行模式时才能执行，在节能模式下，压缩机停止温度被重设为高于基于常规空调运行模式的压缩机停止温度(T1)的温度，当蒸发器的当前温度T高于重设的压缩机停止温度(T2)时压缩机运行。
附图说明
本发明的上述及其他目的、特征和其他优点通过以下结合附图的详细描述将得到更加清楚的理解，附图中：
图1是显示车辆常规空调系统的结构的示意图；
图2是显示根据本发明第一实施例的控制空调系统的方法的流程图；
图3是显示根据本发明第二实施例的控制空调系统的方法的流程图；以及
图4是显示由于根据本发明第一实施例的控制空调系统的方法而产生的节能效果的图。
具体实施方式
根据本发明的车辆空调系统被配置成节能模式只在开启常规空调运行模式时才执行。因此，当节能模式关闭时，空调系统返回到常规空调运行模式。
另外，对于节能模式的情况，在根据本发明的空调系统中，压缩机停止温度被重设为高于基于常规空调系统运行模式的压缩机停止温度T1的温度。在这种情况下，当蒸发器的当前温度T高于重设的压缩机停止温度T2时压缩机运行。
这里，压缩机停止温度T2可以被设定为一个与外界空气温度无关的特定温度，或者可以根据外界空气温度而改变。
如果确定驾驶员和乘客想要温度等于或高于特定温度的强烈的空气冷却，优选情况是压缩机停止温度T2被重设为与外界空气温度无关的特定温度。
为了满足驾驶员和乘客在不同条件下的各种需求，优选情况是使得压缩机停止温度T2根据外界空气温度而改变。通常，对空气进行冷却以使得内部空气温度比外部空气温度低几度已经足够了。因此，根据外界空气温度来改变压缩机停止温度T2不仅满足驾驶员和乘客对于冷却后的空气的需求，而且对于降低燃油消耗也是有效的。
根据多次测试和经验的结果，已发现在10到30℃的外界空气温度的范围内对压缩机停止温度T2进行重设已经足够了。如果当外界空气温度低于10℃时乘客打开空调系统的开关，很可能乘客想要强烈的空气冷却是为了例如防止车窗起雾。当外部空气温度高于30℃时，表示天气很热了，因此节能模式的必需性较低。
下面将以附图为参考描述根据本发明的车辆空调系统以及控制该系统的方法的实施例。
【第一实施例】
以图2为参考，下面将描述在节能模式下将压缩机停止温度T2重设为与外界空气温度无关的预定温度的空调系统以及控制该系统的方法。
在常规空调运行模式下，当蒸发器的当前温度T高于设定的压缩机停止温度T1时，空调系统运行；当蒸发器的当前温度T低于设定的压缩机停止温度T1时，空调系统关闭。自然地，当空调系统在压缩机停止温度下开启或关闭时会发生从T1到T1’(大约1℃)的滞后。
在节能模式下，空调系统的压缩机停止温度从T1升高到T2。优选地，压缩机停止温度T2比压缩机停止温度T1高出5到6℃。在压缩机停止温度升高时，车辆内的空气被略微地冷却。特别地，当蒸发器温度达到重设的压缩机停止温度T2附近的温度时，可能会出现空调系统突然关闭的现象。因此，节能模式适用于春季或秋季，那时驾驶员和乘客对空气制冷的需求不高。
根据控制空调系统的方法，对其开关是打开还是关闭进行检查。如果空调系统的开关关闭，压缩机就关闭。如果空调系统的开关打开，则检查节能开关是否打开。如果节能开关关闭，空调系统在常规空调运行模式下运行。在这种情况下，如图2所示，当蒸发器的温度为T1时压缩机开启。如果蒸发器的温度降到T1’，压缩机关闭。T1到T1’的区域是压缩机停止温度的滞后区域。
同时，当空调系统和节能模式的开关都打开时，压缩机停止温度被修改，从T1设为T2。随着压缩机停止温度的升高，开始节能制冷。在这种情况下，当蒸发器温度为T2时开启压缩机，当蒸发器温度降到T2’时关闭压缩机。
【第二实施例】
以图3和4为参考，下面将描述在节能模式下根据外界空气温度改变压缩机停止温度T2的空调系统以及控制该系统的方法。
在常规空调运行模式下，空调系统按照与结合第一实施例所描述的相同的方式运行。
在常规节能模式下，空调系统的压缩机停止温度从T1升高到T2。第二实施例与第一实施例的区别在于要重设的压缩机停止温度T2根据外部空气温度而改变。具体地，如图3所示，当外部空气温度在10到20℃范围内时，压缩机停止温度T2随着外部空气温度的升高而循序地或连续地升高。当外部空气温度在20到25℃范围内时，压缩机停止温度维持在一恒定值上。当外部空气温度在25到30℃范围内时，压缩机停止温度随着外部空气温度升高而循序地或连续地降低。当外部空气温度低于10℃或者高于30℃时，空调系统在常规空调运行模式下运行。
根据第二实施例的控制空调系统的方法与第一实施例的方法相同。
然而，当空调开关和节能模式都打开时，压缩机停止温度被修改，从T1重设到T2。此时，当外部空气温度在10到30℃范围内时，压缩机停止温度T2根据外部空气温度而改变。
以图4为参考，下面描述通过根据第二实施例的空调系统以及控制该系统的方法所获得的燃油里程的提高效果。
在图4中，左侧图示出了应用节能模式情况下的系统控制图，右侧图示出了未应用节能模式情况下的系统控制图。
如图4的右侧图所示，在未应用节能模式的情况下，在温度等于或者高于3℃时空调系统一直运行。相反，如图4的左侧图所示，在应用节能模式的情况下，空调系统灵活地改变压缩机的运行速率。因此，可以获得与经济区域(ECO区域)相对应的燃油消耗的降低效果，在图中以梯形的形式表示。
如上所述，根据该空调系统以及控制该系统的方法，不仅可以在车内维持最适宜的舒适度，与现有技术比较还可以提高燃油里程。
具体地，根据本发明，将燃油消耗降低到等于或大于5％的程度是有可能的。
尽管为了说明的目的揭示了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员可以意识到，在不背离本发明的范围和精神的前提下可以作出各种改型、补充和替代，本发明的范围和宗旨在所附的权利要求中揭示。

Claims (7)

1.一种车辆空调系统，该空调系统具有常规空调运行模式和通过降低压缩机运行速率来提高燃油里程的节能模式：
其中该节能模式仅在开启常规空调运行模式时才能执行，
其中，在节能模式下，压缩机停止温度被重设为高于基于常规空调运行模式的初始压缩机停止温度(T1)的温度，以及
其中当蒸发器的当前温度T高于该重设的压缩机停止温度(T2)时，压缩机运行。
2.如权利要求1所述的车辆空调系统，其中，该重设的压缩机停止温度(T2)比压缩机停止温度(T1)高5℃或者高出更多。
3.如权利要求1所述的车辆空调系统，其中，该重设的压缩机停止温度(T2)根据外部空气温度而改变。
4.如权利要求3所述的车辆空调系统，其中，在外界空气温度处于10到30℃范围内时，该重设的停止温度(T2)根据外部空气温度而改变。
5.如权利要求3或4所述的车辆空调系统，其中，该重设的压缩机停止温度(T2)当外界空气温度在10到20℃范围内时随着外界温度升高而循序升高，当外界空气温度在20到25℃范围内时保持为恒定值，当外界空气温度在25到30℃范围内时随外界温度升高而循序降低。
6.一种控制车辆空调系统的方法，该空调系统具有常规空调运行模式和通过降低压缩机运行速率来提高燃油里程的节能模式，该方法包括：
检查常规空调运行模式开启还是关闭，如果常规空调运行模式关闭则关闭压缩机；
如果常规空调运行模式开启则检查节能模式是否开启；
如果节能模式关闭则在常规空调运行模式下运行空调系统；以及
如果节能模式开启则将压缩机停止温度升高到比基于常规空调运行模式的压缩机停止温度(T1)更高的特定温度，然后在蒸发器的当前温度高于重设的压缩机停止温度(T2)的条件下运行压缩机。
7.一种控制车辆空调系统的方法，该空调系统具有常规空调运行模式和通过降低压缩机运行速率来提高燃油里程的节能模式，该方法包括：
检查常规空调运行模式开启还是关闭，如果常规空调运行模式关闭则关闭压缩机；
如果常规空调运行模式开启则检查节能模式是否开启；
如果节能模式关闭则在常规空调运行模式下运行空调系统；
如果节能模式开启则将压缩机停止温度升高到比基于常规空调运行模式的压缩机停止温度(T1)更高的特定温度，根据外部空气温度而改变该重设的压缩机停止温度(T2)。
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