CN104436470A - 发动机舱灭火系统 - Google Patents

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曼弗雷德·克伯斯泰因
肯尼斯·J·杰克逊
史蒂芬·L·莱姆伯特
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Abstract

提供一种发动机舱灭火系统。一种用于车辆的HVAC系统的灭火系统监控包括(但不限于)碰撞传感器、空调系统压力传感器、发动机冷却剂温度、废气温度或发动机载荷计算的状况。当控制器接收所监控的状况的特定组合时，灭火系统排放灭火剂成分。

Description

发动机舱灭火系统
技术领域
本公开涉及一种当碰撞时在车辆的发动机舱中排放灭火材料的系统。
背景技术
车辆空调系统通过空调系统的空调线路、压缩机、蒸发器和其它组件使制冷剂进行循环。现有技术的系统使得氟利昂(Freon)、非可燃制冷剂、R134a、CO2或其它类型的制冷剂循环。
全球变暖潜势(GWP)制冷剂被推荐在如果被暴露在点火源中同时制冷剂的浓度在GWP制冷剂的可燃性极限内则易燃的车辆HVAC系统中使用。如果系统在碰撞时被破坏，则HVAC系统中的压力可使制冷剂在发动机舱中排放。
本公开致力于上述问题和如下概述的其它问题。
发明内容
根据本公开的一方面，提供一种用于车辆的HVAC系统的灭火系统。所述灭火系统包括使可燃制冷剂进行循环的制冷剂循环回路。压力传感器可操作地连接到循环回路，以感测回路中压力的减小。碰撞传感器可操作地连接到车辆，以感测碰撞的发生。控制器接收来自压力传感器的压力信号和来自碰撞传感器的碰撞信号。响应于压力信号和碰撞信号，控制器启动灭火剂成分分配系统来分配灭火剂成分。
根据所述灭火系统的其它方面，在启动灭火系统之前，除了将压力信号和碰撞信号提供给控制器之外，车辆上的可选的温度传感器将温度信号提供给控制器。所述温度传感器可以是发动机冷却剂温度传感器或废气温度传感器。
可替代地，灭火系统可包括可选的发动机载荷计算系统，所述可选的发动机载荷计算系统接收来自车辆的运行数据并计算代表发动机载荷的载荷值。控制器在启动灭火系统之前除了接收压力信号和碰撞信号之外，还接收发动机载荷值。
压力传感器可以是检测循环回路中的压力减小并将压力信号发送到控制器的空调压力开关。碰撞传感器可以是检测碰撞并将压力信号发送到控制器的约束控制模块。碰撞传感器可以是约束控制模块中的加速度计。
所述灭火系统可包括分配系统，所述分配系统容纳处于压力下的灭火剂成分，并且分配系统包括用于在车辆的发动机舱中分配灭火剂成分的至少一个喷嘴。灭火剂成分可以是阻燃剂、氮气(N2)或惰性气体。
根据本公开的另一方面，公开了一种用于车辆中的发动机舱的灭火方法，所述车辆具有使可燃制冷剂进行循环的HVAC系统。所述方法包括以下步骤：感测HVAC系统中的压力值并提供压力信号；感测车辆碰撞并提供碰撞信号。在控制器处接收压力信号和碰撞信号，并且当压力信号的变化率大于压力值的预定变化率时，将灭火剂排放到发动机舱中。监控所述变化率，以避免当仅存在缓慢的泄漏时排放灭火剂成分。
根据所述方法的其它方面，在排放灭火剂之前，除了提供压力信号和碰撞信号之外，车辆上的温度传感器提供温度信号。温度传感器可以是发动机冷却剂温度传感器或废气温度传感器。
所述方法可包括：基于从车辆接收的运行数据而计算发动机载荷值的步骤。在排放灭火剂之前，控制器接收发动机载荷值并将发动机载荷值和预定发动机载荷值进行比较。
所述排放步骤可进一步包括：通过车辆的发动机舱中的至少一个喷嘴来分配灭火剂。所述灭火剂是阻燃剂或惰性气体。
如上概述的本公开的多方面和其它方面将在下文中参照附图进行更详细地描述。
附图说明
图1是采用假想线的车辆的俯视图，示出了所公开的灭火系统的一个示例；
图2是灭火系统的算法的一个实施例的流程图；
图3是灭火系统的算法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
下面提供了本发明的图示的实施例的详细描述。所公开的实施例是本发明的示例，本发明可以以各种和可选的形式实施。附图不一定合乎比例。一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。本申请中公开的具体结构和功能性细节不应该被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员如何实施本发明的代表性基础。
参照图1，示出了安装在车辆12上的灭火系统10。灭火系统10设置在车辆12的发动机舱14中。制冷剂循环回路16是采暖通风与空气调节(HVAC)系统18的一部分。HVAC系统18通过制冷剂循环回路16使制冷剂进行循环。如本领域所公知的，HVAC系统18冷凝、蒸发并容纳制冷剂。控制器20可以是独立的控制器20或者被包含在车辆12上的发动机控制模块或其它控制器中。控制器20接收来自约束控制模块22的信号。灭火系统10还可包括分配系统，用于分配灭火剂成分。控制器20接收来自A/C压力传感器24的压力信号和来自碰撞传感器(即，约束控制模块22)的碰撞信号，并启动所述分配系统。所述分配系统可容纳处于压力下的灭火剂成分，并且分配系统可包括用于在车辆的发动机舱中分配灭火剂成分的至少一个喷嘴62。
参照图1和图2，HVAC系统18包括空调(A/C)压力传感器24。A/C压力传感器24可以是用于检测HVAC系统18中的高压状况的压力传感器。A/C压力传感器24还可用于将指示由制冷剂循环回路16破裂或损坏而导致压力的快速损失的信号提供给控制器20。约束控制模块22可将碰撞信号提供给控制器20。A/C压力传感器24可将压力信号提供给控制器20。在框28处评估碰撞信号。A/C压力传感器24可以是检测制冷剂循环回路16的压力减小并将压力信号发送给控制器20的空调压力开关。碰撞传感器可以是检测碰撞并将压力信号发送给控制器20的约束控制模块22或者可以是约束控制模块22中的加速度计。如果从约束控制模块22接收到碰撞信号，则控制器朝向框30，以确定是否从A/C压力传感器24接收到指示压力快速减小的压力信号。如果没有从约束控制模块22接收到碰撞信号，则控制器20在框32处不触发灭火系统10。
如果在框28处指示接收到碰撞信号，则控制器20在框30处分析压力信号，如果在框30处从A/C压力传感器24接收到指示压力快速损失的压力信号(即，压力信号的变化率大于压力值的预定变化率)，则控制器20在框34处触发灭火系统，使得灭火剂被排放到发动机舱中。如果在框30处没有接收到压力信号，那么控制器20在框36处不触发灭火系统。
灭火系统10还可包括设置在车辆上的温度传感器，其中，控制器20在启动灭火系统10之前除了接收压力信号和碰撞信号之外，还接收温度信号。所述温度传感器可以是发动机冷却剂温度传感器或废气温度传感器。所述灭火系统10还可包括：发动机载荷计算系统，接收来自车辆的运行数据并计算代表发动机载荷的载荷值，其中，控制器20在启动灭火系统10之前除了接收压力信号和碰撞信号之外，还接收发动机载荷值。
参照图3，以灭火系统算法40的形式公开了可替代的实施例。灭火系统算法40在框42处可接收A/C压力开关信号。在框44处将碰撞传感器信号提供给由方框46所示的控制器。如控制器46中的流程图所示，控制器46评估A/C压力开关信号42和碰撞传感器信号44。还可包含其它信号(例如，温度信号、发动机载荷值)并且通过该系统评估所述其它信号。具体地说，在框48处可通过测量发动机冷却剂的温度来测量温度信号。可替代地，可从框50处的废气温度推断温度。基于发动机冷却剂温度或废气温度，控制器46可确定发动机舱14中的温度是否足以点燃通过制冷剂循环回路16(图1中所示)循环的可燃制冷剂。
可替代地，可基于从发动机控制模块提供的数据或代表发动机载荷的其它数据源来进行发动机载荷计算52。在排放灭火剂之前，控制器46接收发动机载荷值并将发动机载荷值和预定发动机载荷值进行比较。通过发动机载荷计算52，控制器46可以推断发动机舱14的温度。
在框54处，控制器46评估发动机罩下的温度(即，发动机舱温度)，以确定发动机罩下的温度是否大于预定温度TD。如果所述温度不大于TD，则控制器46继续监控系统。如果发动机罩下的温度大于TD，则控制器在框56处评估空调系统中的压力的快速减小是否指示系统被破坏。如果压力信号的变化率大于压力值的预定变化率，则指示空调系统被破坏，制冷剂可从制冷剂循环回路16被释放出来(图1中所示)。然后，控制器在框58处确定是否检测到如通过接收来自碰撞传感器信号的信号所指示的碰撞信号。如果是，则在框60处，控制器46启动灭火系统。根据灭火系统的类型，可在发动机舱14中分配诸如氮气(N2)或惰性气体的气体。如果灭火系统分配阻燃剂，则可通过喷嘴62喷射阻燃剂(图1中所示)。如在此所使用的，术语“灭火剂成分”应该被理解并解释为指的是灭火系统分配的惰性气体、氮气、气体净化剂或阻燃剂。
虽然上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。更确切地讲，说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可作出各种改变。此外，可组合实现的多个实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (20)

1.一种用于车辆的HVAC系统的灭火系统，包括：
制冷剂循环回路，使可燃制冷剂进行循环；
压力传感器，可操作地连接到所述循环回路，以感测压力的减小；
碰撞传感器，可操作地连接到车辆，以感测碰撞；
分配系统，分配灭火剂成分；
控制器，接收来自压力传感器的压力信号和来自碰撞传感器的碰撞信号，并启动所述分配系统。
2.根据权利要求1所述的灭火系统，所述灭火系统还包括：
温度传感器，设置在车辆上；
其中，控制器在启动灭火系统之前除了接收压力信号和碰撞信号之外，还接收温度信号。
3.根据权利要求2所述的灭火系统，其中，所述温度传感器是发动机冷却剂温度传感器。
4.根据权利要求2所述的灭火系统，其中，所述温度传感器是废气温度传感器。
5.根据权利要求1所述的灭火系统，所述灭火系统还包括：
发动机载荷计算系统，接收来自车辆的运行数据并计算代表发动机载荷的载荷值；
其中，控制器在启动灭火系统之前除了接收压力信号和碰撞信号之外，还接收发动机载荷值。
6.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，压力传感器是检测所述循环回路的压力减小并将压力信号发送给控制器的空调压力开关。
7.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，碰撞传感器是检测碰撞并将压力信号发送给控制器的约束控制模块。
8.根据权利要求7所述的灭火系统，其中，碰撞传感器是约束控制模块中的加速度计。
9.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，分配系统容纳处于压力下的灭火剂成分，并且分配系统包括用于在车辆的发动机舱中分配灭火剂成分的至少一个喷嘴。
10.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，所述灭火剂成分是阻燃剂。
11.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，所述灭火剂成分是惰性气体。
12.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，所述灭火剂成分是氮气。
13.一种车辆中的发动机舱的灭火方法，所述车辆具有使可燃制冷剂进行循环的HVAC系统，所述方法包括：
感测HVAC系统中的压力值并提供压力信号；
感测车辆碰撞并提供碰撞信号；
在控制器处接收压力信号和碰撞信号；
当压力信号的变化率大于压力值的预定变化率时，将灭火剂排放到发动机舱中。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括：
在车辆上设置温度传感器；
其中，在排放灭火剂之前，控制器除了接收压力信号和碰撞信号之外，还接收温度信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，温度传感器是发动机冷却剂温度传感器。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，温度传感器是废气温度传感器。
17.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括：
基于从车辆接收的运行数据来计算发动机载荷值；
其中，在排放灭火剂之前，控制器接收发动机载荷值并将发动机载荷值和预定发动机载荷值进行比较。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述排放步骤还包括：通过车辆的发动机舱中的至少一个喷嘴来分配灭火剂。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述灭火剂是阻燃剂。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述灭火剂是惰性气体。
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