CN102628608A

CN102628608A - 车辆空气调节控制

Info

Publication number: CN102628608A
Application number: CN2012100261642A
Authority: CN
Inventors: T.K.洛克伍德
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2032-02-07
Also published as: US20120198865A1; CN102628608B; DE102012201461A1

Abstract

本发明提供了控制车辆的空气调节系统的方法和系统，该空气调节系统具有冷凝器风扇。获得周围温度。使用周围温度和其它可用的输入来控制冷凝器风扇的功率设置，使得空气调节系统的能量使用被最小化。

Description

车辆空气调节控制

技术领域

本公开总体上涉及车辆领域，并且更具体地，涉及用于控制车辆的空气调节系统的方法及系统。

背景技术

汽车和各种其它车辆经常使用空气调节系统来冷却车辆的内部。这样的空气调节系统通常包括压缩致冷剂的机械压缩机，从低压冷气（当其离开蒸发器时）的状况改变至高压热气（当其进入冷凝器时）。对于大部分轿车和轻型卡车应用来说，电风扇用于在冷凝器上循环冷却空气。依赖于车辆速度和致冷剂压力，风扇通常操作于若干预先确定的功率水平（例如，低和高）之一。然而，这种空气调节系统可能不优化空气调节系统的能量使用。

因此，期望提供用于控制车辆的空气调节系统的改进方法，例如提供空气调节系统的降低的能量使用。还期望提供用于空气调节系统的这种控制的改进的系统。此外，从以下详细说明和权利要求，在结合附图与上述技术领域和背景技术考虑时，本发明的其它期望特征和特性将变得清楚。

发明内容

根据示例性实施例，提供了一种用于控制车辆的空气调节系统的方法，空气调节系统具有冷凝器风扇。所述方法包括获得周围温度并且至少部分地基于周围温度来控制冷凝器风扇的设置，以控制空气调节系统的能量使用的步骤。

根据另一示例性实施例，提供了一种用于产生用来控制车辆的空气调节系统的校准的方法，空气调节系统具有冷凝器风扇。该方法包括以下步骤：将周围温度值设置为周围温度并且在周围温度值下以多个功率水平操作冷凝器风扇，确定空气调节系统在多个功率水平的每一个所用的能量的量，产生能量确定值，并且使用处理器和能量确定值来为校准确定对于周围温度值的多个功率水平中的所选功率水平。

根据又一示例性实施例，提供了一种用于控制车辆的空气调节系统的系统，空气调节系统具有冷凝器风扇。该系统包括传感器和控制器。传感器构造成测量周围温度。控制器联接到传感器，并且构造成至少部分地基于周围温度来控制冷凝器风扇的设置，以控制空气调节系统的能量使用。

此外，本发明还涉及以下技术方案。

1. 一种用于控制车辆的空气调节系统的方法，所述空气调节系统具有冷凝器风扇，并且所述方法包括以下步骤：

获得周围温度；以及

至少部分地基于所述周围温度来控制所述冷凝器风扇的设置，以控制所述空气调节系统的能量使用。

2. 如技术方案1所述的方法，进一步包括如下步骤：

获得所述空气调节系统的期望负荷，其中，控制所述冷凝器风扇的设置的步骤包括至少部分地基于所述周围温度和所述期望的负荷来控制所述冷凝器风扇的设置以便控制所述空气调节系统的能量使用的步骤。

3. 如技术方案1所述的方法，其中，所述车辆包括发动机，并且当控制所述冷凝器风扇的设置时，所述发动机操作在怠速情况。

4. 如技术方案1所述的方法，其中：

所述空气调节系统还包括压缩机；并且

控制所述冷凝器风扇的设置的步骤包括控制所述冷凝器风扇的设置以便最小化所述冷凝器风扇和所述压缩机的总的综合能量使用的步骤。

5. 如技术方案1所述的方法，其中，控制所述冷凝器风扇的设置的步骤包括利用将所述冷凝器风扇的设置与所述周围温度联系起来的校准来控制所述冷凝器风扇的设置的步骤。

6. 如技术方案5所述的方法，进一步包括如下步骤：

对于周围温度的多个温度值中的每一个，以多个功率水平操作所述冷凝器风扇；

对于所述多个温度值中的每一个，确定所述空气调节系统在所述多个功率水平的每一个上所使用的能量的量，产生能量确定值；以及

利用所述能量确定值来产生所述校准。

7. 如技术方案5所述的方法，进一步包括如下步骤：

在所述空气调节系统的多个期望负荷的每一个上，对于周围温度的多个温度值的每一个以多个功率水平操作所述冷凝器风扇；

对于所述空气调节系统的多个期望负荷中的每一个的所述多个温度值中的每一个，确定所述空气调节系统在所述多个功率水平的每一个上所使用的能量的量，产生能量确定值；以及

利用所述能量确定值来产生所述校准。

8. 一种用于产生用来控制车辆的空气调节系统的校准的方法，所述空气调节系统具有冷凝器风扇，并且所述方法包括以下步骤：

将周围温度设定为周围温度值；

在所述周围温度值以多个功率水平操作所述冷凝器风扇；

确定所述空气调节系统在所述多个功率水平的每一个上所用的能量的量，产生能量确定值；以及

使用处理器和所述能量确定值来为所述校准确定对于所述周围温度值的多个功率水平的所选功率水平。

9. 如技术方案8所述的方法，进一步包括如下步骤：

将周围温度设置为一个或多个其它的周围温度值；

在所述一个或多个其它周围温度值的每一个以多个功率水平操作所述冷凝器风扇；

对于所述一个或多个其它周围温度值中的每一个，确定所述空气调节系统在所述多个功率水平的每一个上所使用的能量的量，产生一个或多个其它能量确定值；以及

使用处理器和所述一个或多个其它能量确定值来为所述校准确定对于所述一个或多个其它周围温度值的每一个的多个功率水平的一个或多个其它所选的功率水平。

10. 如技术方案8所述的方法，其中：

操作冷凝器风扇的步骤包括对于所述周围温度值下的多个空气调节负荷的每一个以多个功率水平来操作冷凝器风扇的步骤；

确定能量的量的步骤包括确定对于所述多个空气调节负荷的每一个所述空气调节系统在多个功率水平的每一个所使用的能量的量、产生能量确定值的步骤；并且

确定所选的功率水平的步骤包括使用处理器和能量确定值来为所述校准确定对于所述周围温度的多个空气调节负荷的每一个的多个功率水平中的优选功率水平的步骤。

11. 如技术方案10所述的方法，进一步包括如下步骤：

将周围温度设置为一个或多个其它的周围温度值；

在所述一个或多个其它周围温度值的每一个的多个空气调节负荷的每一个以多个功率水平操作所述冷凝器风扇；

对于所述一个或多个其它周围温度值中的每一个上的多个空气调节负荷的每一个，确定所述空气调节系统在所述多个功率水平的每一个上所使用的能量的量，产生一个或多个其它能量确定值；以及

使用处理器和所述一个或多个其它能量确定值来确定对于所述多个空气调节负荷的每一个的所述一个或多个其它周围温度值的每一个的多个冷凝器风扇的功率水平中的一个或多个其它所选的功率水平，以用于所述校准。

12. 如技术方案8所述的方法，其中，所述车辆包括发动机，并且当所述冷凝器风扇运行时，所述发动机操作在怠速情况。

13. 一种用于控制车辆的空气调节系统的系统，所述空气调节系统具有冷凝器风扇，并且所述系统包括：

传感器，所述传感器构造成测量周围温度；以及

控制器，所述控制器联接到所述传感器，并且构造成至少部分地基于所述周围温度来控制所述冷凝器风扇的设置，以控制所述空气调节系统的能量使用。

14. 如技术方案13所述的系统，其中，所述控制器还构造成：

获得所述空气调节系统的期望负荷；以及

至少部分地基于所述周围温度和所述期望负荷来控制所述冷凝器风扇的设置，以控制所述空气调节系统的能量使用。

15. 如技术方案13所述的系统，其中，所述车辆包括发动机，并且当控制所述冷凝器风扇的设置时，所述发动机操作在怠速情况。

16. 如技术方案13所述的系统，其中：

所述空气调节系统还包括压缩机；并且

所述控制器还构造成控制所述冷凝器风扇的设置，以最小化所述冷凝器风扇和所述压缩机的总的综合能量使用。

17. 如技术方案13所述的系统，其中，所述控制器还构造成：

使用将所述冷凝器风扇的设置与所述周围温度联系起来的校准来控制所述冷凝器风扇的设置。

18. 如技术方案17所述的系统，其中，所述控制器包括：

构造成存储所述校准的存储器；以及

处理器，所述处理器联接到所述存储器并且构造成：

从所述存储器获取校准；以及

使用所述校准来控制所述冷凝器风扇的设置。

19. 如技术方案17所述的系统，其中：

所述控制器还构造成对于周围温度的多个温度值中的每一个，以多个功率水平运行所述冷凝器风扇；

所述系统还包括第二传感器，所述第二传感器构造成测量车辆在所述多个温度值的每一个的多个功率水平的每一个上所使用的燃料的量，产生燃料测量值；并且

所述控制器还构造成利用所述燃料测量值产生所述校准。

20. 如技术方案17所述的系统，其中：

所述控制器还构造成在所述空气调节系统的多个期望负荷的每一个上，对于周围温度的多个温度值的每一个以多个功率水平运行所述冷凝器风扇；

所述系统还包括第二传感器，所述第二传感器构造成对于所述空气调节系统的多个期望负荷的每一个的多个温度值的每一个，测量车辆在多个功率水平的每一个上所使用的燃料的量，产生燃料测量值；并且

所述控制器还构造成利用所述燃料测量值产生所述校准。

附图说明

将在下文结合以下附图来描述本公开，其中相同的附图标记指代相同的元件，在附图中：

图1是根据示例性实施例的车辆（诸如汽车）的空气调节控制系统的系统功能框图；

图2是根据示例性实施例的可用于图1的系统的用于控制车辆的空气调节系统的过程流程图；以及

图3是根据示例性实施例的也可以用于图1的系统的图2的过程的子过程的流程图，其包括用于产生车辆的空气调节控制校准的子过程。

具体实施方式

以下详细说明本质上仅为示例性的且不旨在限制本公开或其应用和用途。此外，不意在受到在之前的背景技术或下面的详细描述中呈现的任何理论的限制。

图1是用于车辆中的示例性系统100的框图。在优选实施例中，车辆包括汽车，例如轿车、运动型多功能车、货车或卡车。然而，在不同实施例中，车辆类型可以变化。

系统100包括用于车辆和/或其构件的空气调节系统101（优选包括冷凝器风扇102和压缩机104）以及控制单元106。如图1所示，空气调节系统包括以上所述的压缩机104、带有以上所述的冷凝器风扇102的冷凝器140、接收器/脱水器142、蒸发器144、热膨胀阀146和调温器148。低压气体（致冷剂）优选地通过蒸发器风扇（图1中未示出）从蒸发器144流到压缩机104。低压气体在压缩机104中压缩，并且高压气体（致冷剂）从压缩机104流到冷凝器140。冷凝器140冷凝高压气体，并且得到的高压液体（致冷剂）通过冷凝器风扇102从冷凝器140流到接收器/脱水器142。然后，液体/气体通过热膨胀阀146从接收器/脱水器142流到蒸发器144。调温器148还联接到蒸发器144，并且测量蒸发器144附近的空气调节系统101的温度。

在某些实施例中，空气调节系统101包括冷凝器风扇102和压缩机104，控制单元106与空气调节系统101分开并且联接到空气调节系统101。在其它实施例中，冷凝器风扇102、压缩机104和控制单元106（和/或其一个或多个构件）都是车辆的空气调节系统的部件。

压缩机104压缩致冷剂，将其从离开蒸发器时的低温低压气体改变为进入冷凝器时的高温高压气体，由此开始致冷剂循环。冷凝器风扇102联接到控制器106。冷凝器风扇102使周围空气在冷凝器之上循环，将冷凝器内的致冷剂的状态从高压热气体改变为高压液体。在一个实施例中，冷凝器风扇102包括高效率无刷可变功率的风扇。与通常以有限数量的功率水平（例如，低和高）来操作的传统风扇相比，冷凝器风扇102优选地能够以更多不同功率水平操作。用于冷凝器风扇102的各种功率水平在性质上优选是连续的。

控制单元106联接到冷凝器风扇102。控制单元106以降低空气调节系统的能量使用的方式来控制冷凝器风扇102的功率水平。在一个实施例中，能量被降低以最小化冷凝器风扇的能量使用。在另一实施例中，对于整个空气调节系统最小化能量使用。优选地，控制单元106基于周围温度、请求的空气调节负荷、以及将周围温度、请求的空气调节负荷和冷凝器风扇功率水平联系起来的校准来控制冷凝器风扇102的功率水平。如同在此申请中提到的，请求的空气调节负荷优选地关于由车辆的使用者所期望的优选空气调节温度和蒸发器风机设置。

控制单元106优选以控制冷凝器风扇102和压缩机104的综合能量使用或消耗的方式来控制冷凝器风扇102，从而控制空气调节系统的能量使用，并且最大化车辆的燃料经济性。优选地，控制单元106通过降低冷凝器风扇102和压缩机104的总的综合能量使用而降低空气调节系统的能量使用，从而改善车辆的燃料经济性。更优选地，控制单元106通过最小化冷凝器风扇102和压缩机104的总的综合能量使用而最小化空气调节系统的能量使用，从而最大化车辆的燃料经济性。控制单元106优选地根据在图2和图3中示出且在下文结合其进一步描述的过程200的步骤执行这些功能。在某些实施例中，控制单元106还控制压缩机104和/或空气调节系统的其它构件的操作。

如图1所示，控制单元106包括一个或多个传感器108和控制器110。一个或多个传感器108优选包括设置在车辆的外部部分上的周围温度传感器。在一个优选实施例中，一个或多个传感器108设置在车辆的格窗（图1中未示出）之后，并且测量车辆附近的外部空气温度（OAT）。在某些实施例中还可以采用其它传感器108，诸如用于车辆的燃料使用传感器、作为空气调节系统的能量使用的指示器的一个或多个其它传感器、和/或构造成检测来自使用者的关于空气调节系统的请求的空气调节负荷的输入的一个或多个传感器。来自传感器108的测量值和/或关于它的信息由传感器108提供到控制器110进行处理以及用于控制车辆的空气调节系统。传感器108的数量和/或类型在不同的实施例中可以是不同的。

在某些实施例中，控制单元106还可以包括一个或多个接收器112和/或一个或多个其它车辆模块114。一个或多个接收器112联接到控制器110。接收器112接收用于控制冷凝器风扇102的信息。具体而言，在一个实施例中，接收器112接收关于车辆之外的周围温度的数据。在另一实施例中，接收器112接收来自于使用者的关于空气调节系统的请求的空气调节负荷的输入的数据。来自接收器112的数据和/或关于它的信息由接收器112提供到控制器110进行处理以及用于控制车辆的空气调节系统。接收器112的数量和/或类型在不同的实施例中可以是不同的。

另外，在某些实施例中，控制单元106还可以包括一个或多个其它模块114。一个或多个其它模块114联接到控制器110，并且将信息提供给控制器110，用于控制冷凝器风扇102。具体而言，在一个实施例中，一个这种其它模块114包括来自车辆的仪表板的输入单元，其为控制器110提供关于从使用者接收到的有关空气调节系统的请求的空气调节负荷和/或设置的输入的信息。在另一实施例中，一个这种其它模块114包括现有的车辆感测模块，该模块获得或测量车辆的周围温度。来自其它模块114的数据和/或关于它的信息由其它模块114提供到控制器110进行处理以及用于控制车辆的空气调节系统。其它模块114的数量和/或类型在不同的实施例中可以是不同的。

控制器110联接到传感器108，以及联接到冷凝器风扇102和压缩机104。在某些实施例中，控制器110还联接到一个或多个接收器112和/或一个或多个其它车辆模块114。控制器110处理来自传感器108（并且，在一些实施例中，来自接收器112和/或其它模块114）的数据和信息，用于控制冷凝器风扇102，以便最小化空气调节系统的能量使用，从而优选地最大化车辆的燃料经济性。控制器110优选地根据在图2和图3中示出且在下文结合其进一步描述的过程200的步骤执行这些功能。

在所示的实施例中，控制器110包括计算机系统111。在某些实施例中，控制器110还可包括一个或多个传感器108、接收器112、和/或其它车辆模块114，以及其它可能的变型。此外，将理解的是，控制器110还可以在其它方面不同于图1所示的实施例，例如，控制器110可以联接到一个或多个远程计算机系统和/或其它控制系统或可以以其它方式使用一个或多个远程计算机系统和/或其它控制系统。

在示出的实施例中，计算机系统111联接到传感器108、接收器112和其它车辆模块114。计算机系统111执行控制器110的功能，例如从各种传感器108、接收器112和其它车辆模块114接收关于周围温度和请求的空气调节负荷的信号或信息，处理这些信号或信息，并且控制车辆的空气调节系统。在优选的实施例中，这些以及其它功能根据图2和图3所示并且将在以下结合其进一步描述的过程200来执行。

在示出的实施例中，计算机系统111包括处理器116、存储器118、接口120、存储装置122和总线124。处理器116执行计算机系统111和控制器110的计算和控制功能，且可包括任何类型的处理器或多个处理器、单个集成电路（例如，微处理器）、或协作工作以完成处理单元功能的任何合适数量的集成电路装置和/或电路板。在操作期间，处理器116执行包含在存储器118中的一个或多个程序130，从而控制控制器110和计算机系统111的总体操作，优选地执行本文所描述的过程步骤，所述过程是例如在图2和图3中描述并且在下文结合其进一步讨论的过程200。

存储器118可以是任何类型的合适的存储器。这包括各种类型的动态随机存取存储器（DRAM）（例如SDRAM）、各种类型的静态RAM（SRAM）和各种类型的非易失性存储器（PROM、EPROM和闪存）。总线124用于在计算机系统111的各个构件之间传送程序、数据、状态和其它信息或信号。在优选实施例中，存储器118存储以上所述的程序130以及一个或多个查询表132。一个或多个查询表132优选包括将冷凝器风扇102的周围温度、请求的空气调节负荷和所选的操作水平联系起来的校准，使得优化空气调节系统的能量使用。查询表132优选用于根据图2和图3所示并且将在以下结合其进一步描述的过程200的步骤来控制空气调节系统。在某些示例中，存储器118定位在和/或共同定位在与处理器116相同的计算机芯片上。

接口120允许例如从系统驾驶员和/或其它计算机系统通信到计算机系统111，并且可使用任何合适方法和设备来实施。其可包括一个或多个网络接口，以与其它系统或构件通信。接口120还可包括与技术员通信的一个或多个网络接口、和/或连接到存储设备（例如，存储装置122）的一个或多个存储接口。

存储装置122可以是任何合适类型的存储装置，包括直接存取存储装置例如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示例性实施例中，存储装置122包括程序产品，存储器118可以从其接收程序130，程序130执行本公开的一个或多个过程的一个或多个实施例，如图2的过程200或其一部分。在另一个示例性实施例中，程序产品可以直接存储在存储器118和/或盘（如，盘134）中和/或以其它方式由存储器118和/或盘（如，盘134）存取，如下文所述。

总线124可以是连接计算机系统和构件的任何合适的物理或逻辑装置。这包括但不限于直接硬连线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间，程序130被存储在存储器118中并且由处理器116执行。

将认识到的是，尽管以完全工作的计算机系统的上下文描述了该示例性实施例，但本领域技术人员将认识到本公开的机构能够以程序产品来发布，其带有一个或多个类型的具有非暂时性的计算机可读信号的介质，用于其存储程序和指令并且执行其发布，诸如具有程序和包含存储于其中的计算机指令的非暂时性计算机可读介质，造成计算机处理器（诸如处理器116）执行和运行程序。这种程序产品可以采取多种形式，并且本公开等同地应用，不管用于执行发布的是什么特定类型的具有计算机可读信号的介质。具有信号的介质的例子包括：可记录介质，比如软盘，硬盘，存储卡和光盘，以及传输介质，比如数字和模拟通信链路。同样应当明白，计算机系统111还可以不同于在图1中示出的实施例，例如，不同之处在于计算机系统111可以联接到一个或多个远程计算机系统和/或其它控制系统或可以以其他方式利用一个或多个远程计算机系统和/或其它控制系统。

图2是根据示例性实施例的控制车辆的空气调节系统的过程200的流程图。根据示例性实施例，过程200能够优选地用于图1的系统100、控制器110、和/或图1的计算机系统111。

如图2所示，过程200包括产生用于控制空气调节系统的冷凝器风扇的校准（步骤201）。在步骤201中，优选地产生校准，其将空气调节系统的周围温度、请求的空气调节负荷和冷凝器风扇功率设定联系起来。在一个实施例中，校准在周围温度和请求的空气调节负荷（作为独立的变量）的各种组合情况下提供最优（或较优）的风扇功率设定（作为从属变量）。风扇优选地对应于图1的冷凝器风扇102。校准优选地通过图1的控制单元106来产生。

现在参考图3，其提供了流程图，该流程图说明了图2的过程的步骤201（即，产生校准）的子过程的示例性实施例。如图3所示，子过程201开始于将车辆设定于受控的环境中（步骤302）。在步骤302中，车辆优选地被放置于风洞中。在一个实施例中，在子过程201期间，一个或多个所选的具有特定车辆型号的车辆在风洞中进行测试，使得适当的值能够预先加载到该型号类型的车辆中。因此，用于图3的子过程201的实际车辆可以与图2的过程200的其余步骤中所用的车辆不同（但优选是相同的型号和类型）。

优选地由图1的控制单元106（优选地，由其处理器116）、和/或使用者和/或联接到控制单元106的另一系统来执行或促进车辆的设置。在整个子过程201中，车辆优选地设置在受控风洞中。

设定空气调节负荷（步骤303）。优选地，由图1的控制单元106（优选地，由其处理器116）基于来自车辆的驾驶员或其它使用者的请求的空气温度和/或其它空气调节设置来设定空气调节负荷。在一个示例性实施例中，空气调节负荷被设定为大约等于满蒸发器风机（或内部风扇）功率设置的值，温度被设定为空气调节系统的最大冷设置或最大冷却设置。

还设定周围温度（步骤304）。优选地，设置围绕车辆的风洞的周围温度。优选地由图1的控制单元106（优选地，由其处理器116）、和/或使用者和/或联接到控制单元106的另一系统来设定周围温度。在一个示例性实施例中，周围温度初始被设定到120华氏度（120℉）。

另外，还设定冷凝器风扇功率水平（步骤306）。优选地，对图1的冷凝器风扇102设定功率水平。优选地由图1的控制单元106（优选地，由其处理器116）、和/或使用者和/或联接到控制单元106的另一系统来设定风扇功率水平。在一个示例性实施例中，风扇功率水平被初始设置为其满功率容量的百分之十（10%）。

运行车辆的发动机（步骤308）。在某些实施例中，发动机可以在步骤303-306之前或与其同时运行，例如，在步骤302的车辆设置期间。不论如何，在步骤308中优选将发动机操作设定为怠速情况，并且优选在子过程201的整个剩余部分中保持在怠速情况。优选地由图1的控制单元106（优选地，由其处理器116）、和/或使用者和/或联接到控制单元106的另一系统来起动发动机。

确定能量的使用量（步骤310）。能量的使用量优选包括图1的冷凝器风扇102和图1的压缩机104的总的综合能量使用。在一个实施例中，通过测量车辆在风洞中消耗的燃料量来确定空气调节系统的相对能量使用。在一个这种实施例中，由图1的传感器108中的一个来测量相对的燃料消耗，其相关信息被提供至图1的控制器110，用于估计相对的能量使用。接下来，相对的能量使用值被用于确定在周围温度和请求的空气调节负荷的各种情况下的最优（或较优）的风扇设置，如下进一步所述。

确定冷凝器风扇功率设置是否需要任何其它的调整（步骤312）。优选地，步骤312包括确定在风洞中的车辆的当前周围温度和空气调节负荷的任何其它风扇功率设置是否需要确定任何其它的相对能量确定值。优选由图1的控制单元106（最优选由其处理器116）来进行该确定。

如果在步骤312确定对于冷凝器风扇功率设置需要其它的调整，则相应地调整风扇功率设置（步骤314）。优选由图1的控制单元106（最优选由其处理器116）来进行风扇功率设置调整。过程然后返回至步骤308。步骤308-314以各种迭代来重复，直到在步骤312中确定风扇功率设置不需要其它调整。

在优选实施例中，在每个步骤314的迭代中，冷凝器风扇功率设置向上调整风扇的最大功率设置的百分之十（10%）增量，直到风扇功率设置被设定为等于风扇的最大功率设置的百分之百（100%）。具体而言，在步骤314的第一迭代中，风扇功率设置优选从风扇的最大功率设置的百分之十（10%）增加至风扇的最大功率设置的百分之二十（20%）。在步骤314的第二迭代中，风扇功率设置优选从风扇的最大功率设置的百分之二十（20%）增加至风扇的最大功率设置的百分之三十（30%），等等，直到风扇功率设置被设定为等于风扇的最大功率设置的百分之百（100%）。当风扇功率设置到达风扇的最大功率设置的百分之百（100%）时，图1的控制单元106优选地在步骤312的下一迭代中确定不需要其它的风扇功率设置调整。

一旦在步骤312的迭代中确定不需要其它的风扇功率调整时，确定最低的能量解决方案（步骤316）。最低的能量解决方案包括在风洞中的车辆的当前的周围温度和空气调节负荷下最大化空气调节系统的能量使用（以及最大化车辆的能量效率）的冷凝器风扇功率水平设置。具体而言，最低的能量解决方案包括在风洞中的车辆的当前周围温度和空气调节负荷下的最优（或较优）风扇功率设置，其利用步骤310对这些情况下的不同风扇功率设置的测量而确定。最低的能量解决方案优选包括在这些情况下最小化图1的冷凝器风扇102和图1的压缩机104的总的综合能量使用的风扇功率设置。优选由图1的控制单元106（最优选由其处理器116）确定最低的能量解决方案。

然后记录和/或存储最低的能量解决方案（步骤318）。具体而言，（i）当前周围温度，（ii）当前空气调节负荷，和（iii）对应于当前周围温度和当前空气调节负荷的最优（或较优）风扇功率设置被优选以单一的、成对的、三个变量值存储在一起，作为将周围温度、请求的空气调节负荷和冷凝器风扇功率水平联系起来的校准的一部分。该值优选地由图1的处理器116存储作为图1的存储器118中的查询表132形式的校准的一部分，将来用于控制车辆的空气调节系统，如同图2中所示的过程200的接下来的步骤所述，其被结合在以下进一步描述。

确定周围温度是否需要任何其它的调整（步骤320）。优选地，步骤320包括确定当前空气调节负荷的任何其它周围温度水平是否需要确定任何其它的相对能量确定值。优选由图1的控制单元106（最优选由其处理器116）来进行该确定。

如果在步骤320确定对于周围温度需要其它的调整，则相应地调整周围温度（步骤322）。优选地，在步骤322期间，围绕风洞内的车辆的周围温度被调整。优选由图1的控制单元106（最优选由其处理器116）来进行周围温度调整。过程然后返回至步骤308。步骤308-322以各种迭代来重复，直到在步骤320中确定周围温度不需要其它调整。对于每个调整的周围温度，在步骤316的相应迭代中，在给定当前空气调节负荷的情况下，对每个具体的周围温度确定最优（或较优）的风扇功率水平，相应的最优（或较优）风扇功率水平和当前周围温度和空气调节负荷的其它三变量数据点被存储在步骤318的相应迭代的校准中。

在优选实施例中，对于步骤322的每个迭代，周围温度被向下调整10华氏度的增量，直到周围温度被设定为等于六十华氏度（60℉）。具体而言，在步骤322的第一迭代中，周围温度优选从一百二十华氏度（120℉）降低至一百一十华氏度（110℉）。在步骤322的第二迭代中，周围温度优选从一百一十华氏度（110℉）降低至一百华氏度（100℉），等等，直到周围温度达到六十华氏度（60℉）。在周围温度达到六十华氏度（60℉）之后，图1的控制单元106优选在步骤320的下一次迭代中确定不再需要其它的周围温度调整。

一旦在步骤320的迭代中确定不需要其它的周围温度调整，则确定对于空气调节负荷是否需要任何其它的调整（步骤324）。优选地，步骤324包括确定任何其它空气调节负荷水平是否需要任何其它的相对能量确定值。优选由图1的控制单元106（最优选由其处理器116）来进行该确定。

如果在步骤324确定对于空气调节负荷需要其它的调整，则相应地调整空气调节负荷（步骤326）。优选由图1的控制单元106（最优选由其处理器116）来进行空气调节负荷调整。过程然后返回至步骤308。步骤308-326以各种迭代来重复，直到在步骤324中确定空气调节负荷不需要其它调整。对于每个调整的空气调节负荷，在步骤316的相应迭代中，在给定当前周围温度的情况下，对每个具体的空气调节负荷确定最优（或较优）的冷凝器风扇功率水平，相应的最优（或较优）风扇功率水平和当前周围温度和空气调节负荷的其它三变量数据点被存储在步骤318的相应迭代的校准中。

在一个实施例中，在每个迭代中，根据预先确定的增量向下调整空气调节负荷，直到图1的控制单元106优选地在步骤324的下一迭代中确定不再需要其它的空气调节负荷调整。然而，在某些实施例中，这可能不是必须的。例如，在某些实施例中，对于冷凝器风扇102的校准不需要改变空气调节负荷。总体而言，空气调节负荷是驾驶情况（在该情况下，我们将驾驶情况限制为怠速，在怠速下车辆是停止的）和周围空气温度的函数。湿度和太阳能加载量也可以是其中的因素。可以由驾驶员或者由自动空气调节系统的编程来确定的蒸发器风机速度也是确定空气调节负荷的因素。空气调节致冷剂压力是空气调节负荷的直接指示量或直接响应，并且是控制算法的一部分。空气调节致冷剂或“头”压力可以用于控制冷凝器风扇速度（诸如关闭/低/高）。然而，本文描述的方法和系统优选将周围温度和空气调节致冷剂压力与冷凝器风扇功率输出联系起来，诸如“空气调节头压力=1650kPa，周围空气温度=30℃，风扇功率=22%”。该关系或校准将是测试的结果，该测试确定对于前述的车辆操作情况，22%的风扇功率导致最少的车辆能量消耗（最佳燃料消耗），平衡压缩机扭矩和风扇功率。因此，尽管发动机控制模块（ECM）（和/或本文所述的方法和系统）中的特定的查询表可以将风扇功率命令与空气调节负荷（致冷剂或头压力）和周围空气温度联系起来，但怠速下的空气调节负荷由空气调节头压力精确指示，并且自身不需要用作在某些实施例中限定最佳校准的独立变量。

一旦在步骤324中确定不再需要其它的空气调节负荷的调整，则校准结束（步骤328）。具体而言，步骤316和318的相应的迭代的三变量数据点中的每一个都一起存储在校准中。每个三变量数据点提供了周围温度和请求的空气调节负荷（作为独立变量）的特定组合的最优（或较优）风扇功率水平（作为从属变量）。因此校准可用于在车辆的操作期间响应于特定的周围温度和请求的空气调节负荷而优化风扇功率设置，如同参照图2在以下进一步所述。最终的校准优选包括存储在图1的存储器118中的图1的查询表132。从而子过程201结束。

现在参考图2，以下描述过程200进行到步骤202-210。步骤202-210是在驾驶环境中由操作员开启车辆的发动机之后执行的，诸如在路上或车道上，而不是在风洞或其它测试环境中。优选在这种驾驶环境中车辆的发动机操作在怠速情况下执行步骤202-210中的每一个。

在这些情况下，获取周围温度（步骤202）。在一个实施例中，周围温度优选关于驾驶环境中的车辆之外并且紧紧围绕车辆的当前周围温度。在一个实施例中，周围温度由图1的周围温度传感器108测量，优选由车辆之外（例如，在车辆的格窗之后）的传感器来测量。在另一实施例中，周围温度通过图1的接收器112（例如，从天气服务）来获取。在又一实施例中，周围温度由图1的另一车辆模块114来获得，诸如发动机控制系统和/或利用周围温度值的另一车辆系统。在任何情况下，周围温度优选提供给图1的处理器116来处理并用于控制车辆的空气调节系统。

还获得空气调节系统的请求的空气调节负荷（步骤204）。请求的空气调节负荷优选地关于由车辆的使用者所期望的优选空气调节温度设置。在一个实施例中，空气调节负荷由图1的输入传感器108来测量。在另一实施例中，请求的空气调节负荷由图1的接收器112例如从与使用者的无线通信获得，例如由作为车辆远程启动装置的一部分的由使用者操作的钥匙来发送。在又一实施例中，周围温度由图1的另一车辆模块114来获得，诸如接收来自使用者的输入的仪表板输入模块。在任何情况下，请求的空气调节负荷优选提供给图1的处理器116来处理并用于控制车辆的空气调节系统。

然后获取校准（步骤206）。校准优选对应于利用图3的子过程201的步骤产生的校准。校准优选包括图1中的将图1的冷凝器风扇102的最优（或较优）冷凝器风扇功率水平与周围温度和请求的空气调节负荷联系起来的查询表132。具体而言，如上所述，校准优选包括为周围温度和请求的空气调节负荷（作为独立变量）提供最优（或较优）风扇功率水平设置（作为从属变量）的查询表。校准优选由图1的处理器116从图1的存储器118获取。

然后，对于当前的情况确定最优（或较优）冷凝器风扇功率水平（步骤208）。最优（或较优）风扇功率水平对应于在当前情况下最小化由空气调节系统所使用的能量的风扇功率水平。具体而言，在优选实施例中，给定当前周围温度和请求的空气调节负荷的情况下，由图1的处理器116使用在步骤208获取的校准来确定图1的冷凝器风扇102的最优（或较优）风扇功率水平。

然后，风扇被设定为最优（或较优）风扇功率水平（步骤210）。优选地，图1的冷凝器风扇102被设定为在步骤208中确定的最小化空气调节系统的能量使用的风扇功率水平设置。图1的冷凝器风扇102优选被由图1的处理器116提供至冷凝器风扇102的指令设定为最优（或较优）风扇功率水平。

因此，提供了用于控制车辆的空气调节系统的改进方法和系统。改进的方法和系统利用预先存储的校准来控制空气调节系统的冷凝器风扇的功率设置，该预先存储的校准在给定（例如由车辆的使用者指示的）围绕车辆的当前周围温度和当前请求的空气调节负荷的情况下，优化空气调节系统的能量使用。因此，改进的方法和系统能够帮助改善空气调节系统的能量效率，从而改进车辆的燃料经济性。

应当理解的是，所公开的方法和系统可以与附图所示和本文所述的不同。例如，如上所述，图1的控制器110可设置在多个不同的车辆单元、装置和/或系统中的任意一个或多个中的整体或部分中。另外，将认识到的是，过程200和/或其子过程201的某些步骤可与图2和图3所示和/或与其结合在以上所述的不同。将类似地认识到的是，过程200和/或其子过程201的某些步骤可以与图2和图3所示和/或与其结合在以上所述的同步地或以不同顺序发生。类似地，将理解的是，所公开的方法和系统可以与任何数量的不同类型的汽车、轿车、运动型多功能车、卡车和/或多个其它不同类型的车辆中的任何车辆结合实施和/或使用，且用于控制多个不同类型的车辆中的空气调节系统的任何一个或多个。

尽管已经在前述详细说明中给出了至少一个示例性实施例，但应该懂得存在很多变化。还应当理解的是，示例性实施例仅仅是示例，且不旨在以任何方式限制本发明的范围、可应用性或配置。相反，前述详细说明为本领域技术人员提供了一种简便的方法来实施一个或多个示例性实施例。应该懂得，在不偏离由权利要求所阐述的本发明的范围及其法律等价物的情况下，可以在元件的功能和布置上进行各种变化。

Claims

1.一种用于控制车辆的空气调节系统的方法，所述空气调节系统具有冷凝器风扇，并且所述方法包括以下步骤：

获得周围温度；以及

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤：

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述车辆包括发动机，并且当控制所述冷凝器风扇的设置时，所述发动机操作在怠速情况。

4.如权利要求1所述的方法，其中：

所述空气调节系统还包括压缩机；并且

5.如权利要求1所述的方法，其中，控制所述冷凝器风扇的设置的步骤包括利用将所述冷凝器风扇的设置与所述周围温度联系起来的校准来控制所述冷凝器风扇的设置的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括如下步骤：

利用所述能量确定值来产生所述校准。

7.如权利要求5所述的方法，进一步包括如下步骤：

利用所述能量确定值来产生所述校准。

8.一种用于产生用来控制车辆的空气调节系统的校准的方法，所述空气调节系统具有冷凝器风扇，并且所述方法包括以下步骤：

将周围温度设定为周围温度值；

在所述周围温度值以多个功率水平操作所述冷凝器风扇；

9.一种用于控制车辆的空气调节系统的系统，所述空气调节系统具有冷凝器风扇，并且所述系统包括：

传感器，所述传感器构造成测量周围温度；以及

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述控制器还构造成：

获得所述空气调节系统的期望负荷；以及