CN104729013B - 用于电动车辆的空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电动车辆的空调系统的控制方法，可包括通过在电动车辆的启动被打开的状态下驱动电动车辆时感测空调系统的致动循环制冷剂，通过在包括发动机散热器、中间冷却器散热器、水冷的冷凝器和气冷的冷凝器的冷却模块中的水泵和冷却风扇的致动循环和冷却冷却水，并且基于电动车辆在空调系统被致动的状态下在突然加速后停止还是在行驶后空调系统被关闭的状态下停止，和基于空调压力和冷却水温度是否在预先确定的设置值内来控制水泵和冷却风扇的致动速度。

Description

用于电动车辆的空调系统的控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月18日提交的韩国专利申请第10-2013-0158690号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆的空调系统的控制方法，并且更具体地，涉及通过当电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止时或当电动车辆在空调在电动车辆行驶后被关闭的状态下停止时，控制水泵和冷却风扇的运行以防止温度升高的制冷剂被提供至压缩机来防止由于压缩机的温度升高导致的密封的恶化引起的制冷剂的泄漏。

背景技术

一般而言，应用至车辆的空调设备包括空调系统，该空调系统为用于加热和冷却车辆的内部的空调设备。

空调系统被配置成在通过驱动压缩机排出的制冷剂通过穿过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀和蒸发器循环到压缩机的过程中通过蒸发器进行热交换来加热或冷却车辆的内部，该空调系统通过将车辆的室内温度保持在适当的温度来维持新鲜的室内环境，不管外部温度的变化如何。

也就是说，在空调系统中，通过压缩机压缩的高温和高压的气态制冷剂通过冷凝器冷凝，并且经过贮液干燥器和膨胀阀，然后通过蒸发器进行蒸发，以在夏季制冷模式下降低室内温度和湿度。

在此，当水冷的冷凝器被应用至空调系统以用于冷却来冷凝制冷剂时，冷却水通过与冷凝器中的制冷剂进行热交换而被冷凝。

同时，在近些年，中间冷却器已被应用于改善车辆的输出并且根据冷却吸取的空气的方法被分为气冷的中间冷却器或水冷的中间冷却器。

在应用通过使用散热器冷却水冷的冷凝器的系统的车辆的空调系统中，其中所述散热器通过同时应用如上所述的水冷的中间冷却器和水冷的冷凝器来冷却水冷的中间冷却器，当在由于在上坡路面(比如多山区域)突然加速行驶后散热量最大地增加的状态下空调被打开的同时车辆停止行驶并且停下时，或当在行驶后空调被关闭的状态下车辆停止时，在中间冷却器累积的热量流入散热器中，但驾驶引入的风不流入散热器中，这导致冷却水的温度升高，并且因此，制冷剂不能通过水冷的冷凝器中的冷却水进行冷却并且制冷剂被额外地加热以使具有升高的温度的制冷剂流入压缩机中。

此外，当高温制冷剂流入压缩机中时，压缩机的内部温度升高并且应用于其内部的密封由于热量而老化，并且因此，制冷剂可能从压缩机泄漏并且耐久性也变差。

此外，冷凝器的冷凝效率和压缩机的耐久性的恶化降低了空调系统的整体冷却性能并且增加了压缩机所需的动力，并因此燃料效率也降低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明已致力于提供一种用于电动车辆的空调系统的控制方法，其将水冷的冷凝器安装在采用水冷的中间冷却器的车辆中的中间冷却器散热器中并且将气冷的冷却器布置在将与冷却系统集成的前侧，并且当电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止时或当电动车辆在空调在电动车辆行驶后被关闭的状态下停止时，通过根据空调压力和冷却水的温度控制水泵和冷却风扇的致动来防止温度升高的制冷剂被提供至压缩机，从而防止由于压缩机的温度升高导致的密封的恶化和制冷剂的泄漏。

本发明的各个方面提供一种用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中所述空调系统包括水冷的冷凝器和气冷的冷凝器，所述水冷的冷凝器被嵌入到中间冷却器散热器中并且配置成通过接收来自冷却系统的冷却水来冷凝制冷剂，所述冷却系统利用冷却水来冷却发动机和中间冷却器，所述气冷的冷凝器位于中间冷却器散热器的前面并且配置成通过与户外空气进行热交换来冷凝从水冷的冷凝器提供的制冷剂。该方法可包括：(A)通过在打开电动车辆的启动的状态下驱动电动车辆时感测空调系统的致动来循环制冷剂；(B)通过在包括发动机散热器、中间冷却器散热器、水冷的冷凝器和气冷的冷凝器的冷却模块中的水泵和冷却风扇的致动来循环和冷却冷却水；以及(C)基于电动车辆在空调系统被致动的状态下在突然加速后停止还是在行驶后空调系统被关闭的状态下停止，和空调压力和冷却水温度是否在预先确定的设置值内控制水泵和冷却风扇的致动速度。

过程(A)可包括：通过打开车辆的启动驱动车辆；感测空调是否被致动；以及通过驱动压缩机压缩和循环制冷剂。

过程(B)可包括：驱动水泵使得将冷却水从冷却模块的发动机散热器和中间冷却器散热器循环到发动机和中间冷却器；以及致动冷却风扇以通过吹风和户外空气来冷却具有升高的温度的冷却水所引入的冷却模块，同时冷却发动机和中间冷却器中的每一个。

过程(C)可包括：判断电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止还是在行驶后在空调被关闭的状态下停止；如果判断出车辆不停止，则返回至过程(A)；如果判断出电动车辆停止，则判断空调压力和冷却水的温度是否在预先确定的设置值内；如果判断出空气压力和冷却水的温度不在预先确定的设置值内，则控制水泵和冷却风扇的致动速度并且返回过程(B)；以及如果判断出空调压力和冷却水的温度在预先确定的设置值内，则结束控制。

可在多个阶段控制水泵和冷却风扇的致动速度以控制冷却水的流速和空气体积。所述水泵可以包括电水泵，并且根据电子控制单元(ECU)的控制信号可以控制所述电水泵的致动速度。

根据本发明的各个方面，用于电动车辆的空调系统的控制方法将水冷的冷凝器安装在采用水冷的中间冷却器的车辆中的中间冷却器散热器中并且将气冷的冷凝器布置在将与冷却系统集成的前侧上，并且当电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止时或当电动车辆在行驶后在空调被关闭的状态下停止时，通过根据空调压力和冷却水的温度控制水泵和冷却风扇的致动来防止温度升高的制冷剂被提供至压缩机，从而防止由于压缩机的温度升高而导致的密封的恶化和制冷剂的泄漏。

此外，当驾驶引入的风在电动车辆停止的状态下不被引入时，通过控制水泵和冷却风扇的致动来防止制冷剂的温度升高以提高冷凝效率，并且减少压缩机的所需动力以改善电动车辆的燃料效率。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1为说明根据本发明的用于电动车辆的示例性空调系统的框图。

图2为用于描述根据本发明的用于电动车辆的空调系统的示例性控制方法的控制流程图。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

此外，除非明确地描述为相反，词语“包括”及其诸如“包括”或“包含”之类的变型，将被理解成隐含包括所述元件但不排除任何其他元件。

图1为说明应用根据本发明的各个实施方案的用于电动车辆的空调系统的控制方法的车辆冷却系统和空调系统的框图。图2为用于描述根据本发明的各个实施方案的用于电动车辆的空调系统的控制方法的控制流程图。参照附图，用于电动车辆的空调系统的控制方法被应用于与车辆冷却系统10集成的空调系统20。

首先，如图1所示，冷却系统10配置成包括发动机11、发动机散热器12、中间冷却器13、中间冷却器散热器14和水泵17，发动机散热器12通过与户外空气热交换来冷却冷却水并且具有在其后面的冷却风扇19，中间冷却器散热器14位于发动机散热器12的前面并且通过与户外空气热交换来冷却水并且向中间冷却器13提供经冷却的冷却水，水泵17循环在散热器12和14中冷却的冷却水。

空调系统20包括水冷的冷凝器21和气冷的冷凝器23，水冷的冷凝器21安装在中间冷却器散热器14中并且通过在冷却水和制冷剂之间的热交换冷凝制冷剂，气冷的冷凝器23位于中间冷却器散热器12的前面并且通过与户外空气热交换额外地冷凝从水冷的冷凝器21排出的经冷凝的制冷剂。

在本文中，发动机散热器12、中间冷却器散热器14、水冷的冷凝器21、气冷的冷凝器23和冷却风扇19被包括在冷却模块15中，冷却模块15集成了冷却系统10和空调系统20。

空调系统20配置成进一步(额外地或可选地)包括膨胀阀25、蒸发器27以及压缩机29，膨胀阀25使从气冷的冷凝器23排出的制冷剂膨胀，蒸发器27蒸发从膨胀阀25提供的膨胀的制冷剂，压缩机29接收并且压缩从蒸发器27排出的制冷剂并且向水冷的冷凝器21提供经压缩的制冷剂。

同时，在空调系统20中，制冷剂从水冷的冷凝器21排出并且被引入气冷的冷凝器23中，并在循序地穿过水冷的冷凝器21和气冷的冷凝器23时被冷凝。

在本文中，根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空调系统的控制方法通过当电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止时或电动车辆在行驶后空调被关闭的状态下停止时根据空调压力和冷却水的温度控制水泵17和冷却风扇19的运行以防止温度升高的制冷剂被提供至压缩机29来防止由压缩机的温度升高导致的密封的恶化和制冷剂的泄漏。

为此，如图2所示，根据本发明的各个实施方案的用于电动车辆的空调系统的控制方法包括(A)通过在打开了电动车辆的启动的状态下驱动车辆时感测空调的致动来循环制冷剂，(B)通过在包括发动机散热器12、中间冷却器散热器14、水冷的冷凝器21和气冷的冷凝器23的冷却模块15中的水泵17和冷却风扇19的致动循环和冷却冷却水，以及(C)通过判断电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止还是在行驶后空调被关闭的状态下停止，并且根据电动车辆的停止的判断来判断空调压力和冷却水温度是否在预先确定的设置值内来控制水泵17和冷却风扇19的致动速度，并且结束控制。

首先，在过程(A)中，在通过打开车辆的启动来驱动车辆的状态(S1)下，其感测或确定空调是否被致动(S2)并且通过驱动压缩机来压缩和循环制冷剂，以执行车辆的内部冷却(S3)。

在此之后，在过程(B)中，驱动水泵17使得冷却水从冷却模块15的发动机散热器12和中间冷却器散热器14循环到发动机11和中间冷却器13(S4)，并且致动冷却风扇19以通过吹风和室外空气来冷却具有升高温度的冷却水所引入的冷却模块15，同时冷却发动机11和中间冷却器13中的每一个(S5)。

在过程(C)中，其判断或确定电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止还是在行驶后空调被关闭的状态下停止(S6)。

在步骤(S6)中，当判断出车辆没有停止时(即，当不满足条件时)，过程再次返回过程(A)以重复地执行上述过程。

相反，在步骤(S6)中，当判断出电动车辆停止(即，当满足条件时)，其判断或确定空调压力和冷却水的温度是否在预先确定的设置值内(S7)。

在步骤(S7)中，当判断出空调压力和冷却水的温度不在预先确定的设置值内时(即，当不满足条件时)，控制水泵和冷却风扇的致动速度(S8)并且过程返回至过程(B)。

即是说，当电动车辆在空调被致动的状态下在突然加速后停止时或当电动车辆在行驶后在空调被关闭的状态下停止时，随着中间冷却器13的散热量最大地增加，积累的热量被引入中间冷却器散热器14中，但行驶引入的风在电动车辆停止的状态下不被引入，并因此，引入水冷的冷凝器21中的制冷剂的温度可能升高。

制冷剂的温度的升高导致空调系统20的压力增加和压缩机29的温度的升高。因此，通过控制水泵17的致动速度增加了通道流速，并且通过控制冷却风扇19的致动速度最大地冷却了冷却水，从而防止由于压缩机29的内部密封因压缩机29的温度升高产生的热量而老化，因而发生制冷剂的泄漏。

相反，当判断出空调压力和冷却水的温度在预先确定的设置值内(即，当满足条件时)，结束控制。

在本文中，在多个阶段控制水泵17和冷却风扇18的致动速度以控制流速和空气体积。此外，水泵17配置成包括电水泵，并且根据电子控制单元(ECU)的控制信号控制电水泵的致动速度，以控制经循环的冷却水的流速。

因此，当应用根据本发明的各个实施方案的用于电动车辆的空调系统的控制方法时，水冷的冷凝器21安装在采用水冷的中间冷却器13的车辆中的中间冷却器散热器14中以及气冷的冷凝器23布置在将与冷却系统集成的前侧上，并且当电动车辆在空调被致动的状态下突然加速后停止时或当电动车辆在行驶后在空调被关闭的状态下停止时，通过根据空调压力和冷却水的温度控制水泵17和冷却风扇19的致动来防止温度升高的制冷剂被提供至压缩机29，从而防止由于压缩机的温度升高而导致的密封的恶化和制冷剂的泄漏。

此外，当驾驶引入的风在电动车辆停止的状态下不被引入时，通过控制水泵17和冷却风扇19的致动来防止制冷剂的温度升高以提高制冷剂的冷凝效率，并且减少压缩机的所需动力以改善电动车辆的燃料效率。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“前”或“后”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限制为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (10)

1.一种用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中，所述空调系统包括水冷的冷凝器和气冷的冷凝器，所述水冷的冷凝器被嵌入到中间冷却器散热器中并且配置成通过接收来自冷却系统的冷却水来冷凝制冷剂，所述冷却系统利用冷却水来冷却发动机和中间冷却器，所述气冷的冷凝器位于所述中间冷却器散热器的前面并且配置成通过与户外空气进行热交换来冷凝从水冷的冷凝器提供的制冷剂，所述方法包括：

A)通过在打开电动车辆的启动的状态下驱动电动车辆时感测空调系统的致动来循环制冷剂；

B)通过在包括发动机散热器、中间冷却器散热器、水冷的冷凝器和气冷的冷凝器的冷却模块中的水泵和冷却风扇的致动来循环和冷却冷却水；以及

C)基于电动车辆在空调系统被致动的状态下突然加速后停止还是在行驶后空调系统被关闭的状态下停止，和基于空调压力和冷却水温度是否在预先确定的设置值内来控制水泵和冷却风扇的致动速度。

2.根据权利要求1所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中过程A)包括：

通过打开车辆的启动来驱动车辆；

感测空调是否被致动；以及

通过驱动压缩机来压缩和循环制冷剂。

3.根据权利要求1所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中过程B)包括：

驱动水泵使得将冷却水从冷却模块的发动机散热器和中间冷却器散热器循环至所述发动机和所述中间冷却器；以及

致动冷却风扇以通过吹风和户外空气来冷却具有升高的温度的冷却水所引入的冷却模块，同时冷却所述发动机和所述中间冷却器中的每一个。

4.根据权利要求1所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中过程C)包括：

判断电动车辆在空调被致动的状态下在突然加速后停止还是在行使后空调被关闭的状态下停止；

如果判断出车辆不停止，则返回过程A)；

如果判断出电动车辆停止，则判断空调压力和冷却水的温度是否在预先确定的设置值内；

如果判断出空调压力和冷却水的温度不在预先确定的设置值内，则控制水泵和冷却风扇的致动速度并且返回至过程B)；以及

如果判断出空调压力和冷却水的温度在预先确定的设置值内，则结束控制。

5.根据权利要求4所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中：

在多个阶段控制水泵和冷却风扇的致动速度以控制冷却水的流速和空气体积。

6.根据权利要求1所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中：

所述水泵包括电水泵，并且根据电子控制单元的控制信号控制所述电水泵的致动速度。

7.根据权利要求2所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中：

所述水泵包括电水泵，并且根据电子控制单元的控制信号控制所述电水泵的致动速度。

8.根据权利要求3所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中：

所述水泵包括电水泵，并且根据电子控制单元的控制信号控制所述电水泵的致动速度。

9.根据权利要求4所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中：

所述水泵包括电水泵，并且根据电子控制单元的控制信号控制所述电水泵的致动速度。

10.根据权利要求5所述的用于电动车辆的空调系统的控制方法，其中：

所述水泵包括电水泵，并且根据电子控制单元的控制信号控制所述电水泵的致动速度。