CN107571718A - 车辆压缩机控制设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供公开了一种车辆压缩机控制设备及其控制方法，该设备包括：压缩机，其通过压缩空调冷却剂来降低温度；数据传感器，其检测用于控制压缩机的状态数据；以及控制器，当状态数据满足预定条件时，其确定制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值，其中，当制动负压裕度率小于或等于第一参考值时，该控制器基于制动负压裕度率设定压缩机运转速率。

Description

车辆压缩机控制设备及控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月4日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0084389的韩国专利的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种车辆压缩机控制设备及其控制方法，更特别地，涉及一种用于基于制动负压裕度率(brake negative pressure margin rate)控制压缩机运转速率的车辆压缩机控制设备。此外，本公开提供了一种用于防止压缩机关闭的方法，其有助于防止湿气积聚在挡风玻璃上。

背景技术

一般来说，为了方便乘客，车辆可包含各种装置。示例的装置包括通过适当地冷却车辆内部来保持舒适的内部温度的空调。

传统的车辆空调使用通过发动机的旋转力进行压缩和循环的冷却剂。空调包括蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀等。

将从蒸发器蒸发的气态冷却剂引入压缩机并进行压缩，并将压缩后的高温高压气态冷却剂送到冷凝器。来自冷凝器的强制冷却的冷却剂经过膨胀阀并膨胀成低温低压的湿蒸汽状态，然后将其送到蒸发器中，其中冷却的冷却剂受到气化，并进入低温低压的气态。

热量从经过空调的空气传递到冷却剂，从而冷却空气流。将冷却的空气引入车辆的内部以调整车辆的内部温度。

压缩机将低压冷却剂气体压缩成高压冷却剂气体，然后将其输送到蒸发器。

在传统的车辆空调中，如果制动负压小于或等于预定负压，则停用空调压缩机以确保制动性能。当压缩机停用时，在某些条件下，湿气可能积聚在挡风玻璃上，这样降低了驾驶员的可视性并增加了安全问题。

特别地，因为在较高海拔处的大气压力低于较低海拔处的大气压力，所以当制动负压达到导致压缩机停用的水平时，在高海拔处驾驶车辆是不利的。因为压缩机停用的时间量随着海拔高度的增加而增加，所以当在较高海拔高度时，湿气积聚和可视性下降的风险相应增加。

发明内容

本发明提供一种车辆压缩机控制设备和用于通过根据制动负压裕度率调整压缩机运转速率来控制车辆压缩机的方法。

示例性实施例提供了一种车辆压缩机控制设备和用于控制车辆压缩机的方法，当满足预定条件时，该车辆压缩机能够降低压缩机运转速率，而不是停用压缩机。

另一示例性实施例提供一种车辆压缩机控制设备，其包括：压缩机，其压缩空调冷却剂并降低冷却剂温度；数据传感器，其接收用于控制压缩机的状态数据；以及控制器，其将状态数据与参考数据进行比较并相应地调整压缩机运转速率。

在示例性实施例中，当状态数据满足预定条件时，控制器确定制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值。如果制动负压裕度率小于或等于第一参考值，则控制器然后基于所确定的制动负压裕度率设定压缩机运转速率。

控制器可使用附加状态数据，包括车辆的外部温度；车辆速度；车辆的高度、以及交流发电机的运转速率的其他数据。

在示例性实施例中，控制器确定外部温度是否在预设范围内。如果外部温度在预设范围内，则控制器然后确定车辆速度是否小于或等于参考速度。如果车辆速度小于或等于参考速度，则控制器然后确定车辆的海拔高度是否等于或大于参考高度。如果海拔高度大于参考高度，则控制器然后确定车辆速度是否小于或等于参考速度。如果车辆速度小于或等于参考速度，则控制器然后确定交流发电机运转速率是否等于或大于预设值。如果满足所有这些条件，则控制器基于所测量的负制动压力裕度率确定压缩机运转速率。

在另一示例性实施例中，考虑到制动负压的特定裕度率，控制器使用控制图来设定压缩机运转速率。控制图将多个压缩机运转速率与多个负压裕度率相关联。

在另外的示例性实施例中，当制动负压裕度率小于或等于第二参考值时，控制器可将压缩机运转速率设定为最小运转速率。

当状态数据不满足任何特定的预定条件时，控制器还可将压缩机运转速率设定为预设的默认运转速率。

除了感测制动压力之外，数据传感器还可包括以下的至少一个：外部温度传感器；车辆速度传感器；以及大气压力传感器。

车辆压缩机控制设备可进一步包括进气歧管空气压力传感器。控制器可使用进气压力数据和大气压力数据来确定制动负压裕度率。

另一示例性实施例提供一种控制车辆压缩机的方法，包括以下步骤：当空调正在运转时检测状态数据；确定状态数据是否满足预定参考条件；当状态数据满足预定条件时，基于制动负压确认制动负压裕度率；确定制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值；当制动负压裕度率小于或等于第一参考值时，基于制动负压裕度设定压缩机运转速率；以及调整压缩机运转速率。

另一示例性实施例包括非零的最小压缩机运转速率(即，压缩机不停用)以便避免湿气积聚在挡风玻璃上。

此外，由于降低了压缩机运转速率，而不停用压缩机，所以即使在最糟糕的情况，也不需要车辆具有制动负压放大器，并可以减少材料成本和车辆重量。

在各种示例性实施例的以下描述中直接或间接地公开其他各种效果。

附图说明

图1是示意性地示出根据示例性实施例的车辆压缩机控制设备的结构的框图。

图2是示出根据示例性实施例的用于车辆压缩机的控制方法的流程图。

图3示出根据示例性实施例的控制图。

具体实施方式

在此参照附图描述了用于控制车辆压缩机的控制设备及方法的示例性实施例。以下附图和详细描述涉及各种示例性实施例以有效地描述本发明的特性。然而，本发明不限于以下附图和描述。可省略在此并入的公知功能和结构的详细描述，从而避免本公开的主题混淆。

图1是示意性地示出根据示例性实施例的车辆压缩机控制设备的结构的框图。

参考图1，车辆压缩机控制设备100的示例性实施例包括数据传感器110、空气压力传感器120、制动压力传感器130、压缩机140、控制器150以及存储器160。

数据传感器110检测控制压缩机140所需的状态数据。数据传感器110可周期性地检测状态数据，或者可以基于由控制器150提供的指令以由控制器150确定的间隔检测状态数据。

在另一示例性实施例中，数据传感器110包括外部温度传感器113、车辆速度传感器115和大气压力传感器117。

外部温度传感器113测量车辆的外部温度。外部温度传感器113将外部温度数据提供给控制器150。

车辆速度传感器115测量车辆速度并将速度数据提供给控制器150。

大气压力传感器117测量车辆位置处的大气压力，并将大气压力数据提供给控制器150。

空气压力传感器120测量进气歧管空气压力并将空气压力数据提供给控制器150。空气压力传感器120可基于由控制器150提供的指令周期性地或以由控制器150确定的间隔测量空气压力。

制动压力传感器130可基于发动机进气负压检测制动负压。制动压力传感器130将制动压力数据提供给控制器150。制动压力传感器130可基于控制器150提供的指令周期性地或以由控制器150确定的间隔测量所检测的制动负压。

压缩机140将空调冷却剂压缩到高温和高压以操作空调。压缩机140可在由控制器150确定的压缩机运转速率下运行。

控制器150控制数据传感器110、空气压力传感器120、制动压力传感器130、压缩机140以及存储器160，这些都是车辆压缩机控制设备的示例性实施例的组成元件。

详细地，控制器150从数据传感器110接收状态数据。状态数据用于控制压缩机140的运转速率，并且可包括外部温度、车辆速度和空气压力中的至少一种。

如果状态数据满足预定条件，则控制器150确定制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值。第一参考值，其可以是预设值，并且是控制器150在不停止压缩机140的运转的情况下开始调整压缩机运转速率时的值。

如果制动负压裕度率小于或等于第一参考值，则控制器150基于制动负压裕度率确定压缩机140的运转速率，并且调整压缩机140的运转速率。

在示例性实施例中，控制器150可包括根据预设程序操作的至少一个处理器。预设程序可包括用于执行根据本发明的示例性实施例的车辆压缩机的控制方法的各个步骤的一系列命令。将参考图2和图3详细描述控制车辆压缩机的方法。

存储器160存储由车辆压缩机控制设备100的组成元件产生并由其使用的数据。

例如，存储器160可存储由数据传感器110检测到的状态数据。存储器还可存储由空气压力传感器120和制动压力传感器130测量的数据。

存储器160还可存储将压缩机140运转速率与多个检测到的负制动压力裕度率相匹配的控制图，并且还可存储压缩机140的最小运转速率。

存储器160还可存储控制车辆压缩机控制设备100的总体操作的各种程序。

存储器160可提供由数据传感器110、压缩机140或控制器150请求的数据。在另外的示例性实施例中，存储器160可包括集成存储器或多个存储器。例如，存储器160可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和/或闪速存储器。

下面参照图2和图3描述根据示例性实施例的控制车辆压缩机的方法，

图2是示出根据示例性实施例的用于车辆压缩机的控制方法的流程图，图3是示出根据示例性实施例的控制图的图。

参考图2，当驾驶员起动车辆时，控制器150运行车辆(S210)。在这种情况下，控制器150可从点火传感器(未示出)接收车辆起动信号，以确定车辆是否起动。当车辆起动时，控制器150可根据驾驶员请求来驱动车辆。

控制器150确定空调是否正在运转(S220)。也就是说，控制器150确定空调是否已经通过空调开关或其它控制来启动。在示例性实施例中，控制器150确定空调是否已经由驾驶员打开空调开关而启动。

同时，如果空调被关闭，则控制器150返回到步骤S220以监视空调的状态。

如果空调被打开，则控制器150确定外部温度是否在预设范围内(S230)。换言之，控制器150从外部温度传感器113接收外部温度，并确定温度是否在预设范围内。在示例性实施例中，预设范围可包括表示参考温度范围的上限和下限的第一预设温度和第二预设温度。控制器150确定所测量的温度是否在参考温度范围内以确认外部温度是否满足预定条件。例如，如果第一预设温度为-3℃，并且第二预设温度为23℃，则控制器150可确定外部温度是否在-3℃至23℃的范围内。

如果外部温度在预设范围内，则控制器150可确定车辆速度是否小于或等于参考速度(S240)。换言之，如果外部温度在预设范围内，则控制器150从车辆速度传感器115接收车辆速度，以确定车辆速度是否小于或等于参考速度。参考速度可以是表示预定条件的预设值。例如，如果参考速度为每小时15公里(“KPH”)，则控制器150可确定车辆速度是否小于或等于15KPH。

如果车辆速度小于或等于15KPH，则控制器150然后可确定车辆的海拔高度是否等于或大于参考高度(S250)，即，如果车辆速度小于或等于参考速度，则控制器150从大气压力传感器117(例如高度计)接收大气压力数据，并使用其来计算海拔高度。控制器150确定所计算的海拔高度是否等于或大于参考高度。参考高度可以是表示预定条件的预设值。例如，如果参考高度是800m，则控制器150可确定海拔高度是否等于或大于800m。

如果海拔高度等于或大于参考高度，则控制器150然后确定交流发电机运转速率是否等于或大于预设值(S260)。例如，控制器150可基于从交流发电机接收的信号来确认交流发电机的运转速率。控制器150确定交流发电机的运转速率是否等于或大于参考值。参考值可以是表示预定条件的预设值。例如，如果预设值为70％，则控制器150可确定交流发电机的运转速率是否等于或大于70％。

如果交流发电机的运转速率等于或大于预设值，则控制器150确定制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值(S270)。在这种情况下，控制器150可使用由大气压力传感器117测量的大气压力和由空气压力传感器120测量的进气歧管空气压力，或者可从制动压力传感器130接收并确认制动负压。

在示例性实施例中，当满足上述所有条件时(即，当外部温度在预设范围内、车辆速度小于或等于参考速度、海拔高度等于或大于参考高度、以及交流发电机的运转速率等于或大于预设值时)，车辆压缩机控制设备100可通过降低压缩机运转速率来防止压缩机由于制动负压而停用。防止压缩机停用有助于防止湿气积聚在挡风玻璃上。

控制器150基于制动负压产生制动负压裕度率。此外，控制器150确定制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值。第一参考值可表示控制器开始调整压缩机140的运转速率的参考值。第一参考值可通过指定的算法(例如，程序和概率模型)设定或手动设定。

如果制动负压裕度率小于或等于第一参考值，则控制器150降低压缩机140的运转速率以控制压缩机140(S280)。特别地，控制器150从控制图提取与制动负压裕度率匹配的运转速率，以设定压缩机的运转速率。控制图可以是通过使压缩机140的运转速率与多个制动负压裕度率匹配而设置的预设图。例如，如图3所示，控制图由附图标记300表示。如图3所示，制动负压裕度率的第一参考值可以是40％，如310所标识。这对应于压缩机140运转速率是100％。

如果制动负压裕度率小于或等于第二参考值，则控制器150可设定压缩机140的最小运转速率。例如，如图3所示，对应于10％和40％之间的压缩机140的运转速率，第二参考值320可以是20％。最小运转速率可表示压缩机140的非零运转，即在不关闭压缩机140的情况下降低运转速率。

如果状态数据不满足预定条件或制动负压裕度率超过第一参考值，则控制器150基于预设默认运转速率来控制压缩机140(S290)。换言之，如果外部温度不在预设范围内、车辆速度超过基准速度、海拔高度低于参考高度、和/或交流发电机的运转速率小于预设值，则控制器150将压缩机的运转速率设定为预设默认速率。另外，如果制动负压裕度率超过第一参考值，则控制器150将压缩机运转速率设定为预设默认速率。在示例性实施例中，预设速率可代表压缩机140的正常操作条件，并且可以是100％。

控制器150基于压缩机运转速率控制压缩机140。

如上所述，根据本发明的车辆压缩机控制设备100基于外部温度、车辆速度、海拔高度以及交流发电机的运转速率来确定车辆是否处于预定状态。如果车辆处于预定状态，则控制设备100降低压缩机140的运转速率，使得制动器可有效地运转而不停用压缩机140，从而防止湿气在挡风玻璃上的潜在积聚和驾驶员的可视性的降低。

虽然已经结合当前被认为是实际的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是，相反地，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (15)

1.一种车辆压缩机控制设备，其包括：

压缩机；

数据传感器；以及

控制器；

其中所述控制器从所述数据传感器接收状态数据；如果所述状态数据满足预定条件，则确定制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值；并且如果所述制动负压裕度率小于或等于所述第一参考值，则设定对应于所述制动负压裕度率的压缩机运转速率。

2.根据权利要求1所述的车辆压缩机控制设备，其中所述数据传感器是温度传感器、压力传感器、交流发电机运转速率传感器或车辆速度传感器。

3.根据权利要求1所述的车辆压缩机控制设备，其中所述数据传感器是外部温度传感器；并且

其中所述控制设备进一步包括车辆速度传感器、高度传感器以及交流发电机运转速率传感器；并且

其中所述控制器确定所述状态数据的外部温度是否在预设范围内，当所述状态数据的外部温度在所述预设范围内时，确定车辆速度是否小于或等于参考速度，当所述车辆速度小于或等于所述参考速度时，确定海拔高度是否等于或大于参考高度，并且当所述海拔高度等于或大于所述参考高度时，确定交流发电机的运转速率是否等于或大于预设值。

4.根据权利要求1所述的车辆压缩机控制设备，其中当所测量的制动负压裕度率小于或等于所述第一参考值时，所述控制器使用控制图设定所述压缩机运转速率。

5.根据权利要求4所述的车辆压缩机控制设备，其中所述控制图将多个压缩机运转速率与多个制动负压裕度率相关联。

6.根据权利要求1所述的车辆压缩机控制设备，其中当所述制动负压裕度率小于或等于第二参考值时，所述控制器将所述压缩机运转速率设定为最小运转速率。

7.根据权利要求1所述的车辆压缩机控制设备，其中当所述状态数据不满足预定条件时，所述控制器将所述压缩机运转速率设定为预设的默认运转速率。

8.根据权利要求1所述的车辆压缩机控制设备，进一步包括进气歧管空气压力传感器，

其中所述控制器使用所测量的大气压力和所测量的进气歧管空气压力来生成所述制动负压裕度率。

9.根据权利要求1所述的车辆压缩机控制设备，进一步包括发动机进气压力传感器，

其中所述控制器使用所测量的发动机进气压力来生成所述制动负压裕度率。

10.一种控制车辆压缩机的方法，其包括：

当空调打开时检测状态数据；

确定所述状态数据是否满足预定条件；

如果所述状态数据满足所述预定条件，则确定制动负压裕度率；

确定所述制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值；以及

当所述制动负压裕度率小于或等于所述第一参考值时，设定压缩机运转速率。

11.根据权利要求10所述的控制车辆压缩机的方法，其中：

确定所述状态数据是否满足预定条件的步骤包括：

确定外部温度是否在预设范围内；

如果所述外部温度在所述预设范围内，则确定车辆速度是否小于或等于参考速度；

如果所述车辆速度小于或等于所述参考速度，则确定海拔高度是否等于或大于参考高度；并且

如果所述海拔高度等于或大于所述参考高度，则确定交流发电机运转速率是否等于或大于预设值。

12.根据权利要求10所述的控制车辆压缩机的方法，进一步包括：

提供控制图，所述控制图将多个压缩机运转速率与多个负压裕度率相关联。

13.根据权利要求12所述的控制车辆压缩机的方法，其中：

当所述制动负压裕度率小于或等于所述第一参考值时，设定压缩机运转速率的步骤包括：

当所述制动负压裕度率小于或等于所述第一参考值时，从所述控制图确定与所测量的制动负压裕度率相关的所述压缩机运转速率；以及

使用所确定的压缩机运转速率来设定所述压缩机运转速率。

14.根据权利要求10所述的控制车辆压缩机的方法，进一步包括：

在确定所述制动负压裕度率是否小于或等于第一参考值后，

当所述制动负压裕度率小于或等于第二参考值时，基于最大运转速率设定所述压缩机运转速率。

15.根据权利要求10所述的控制车辆压缩机的方法，进一步包括：

在确定所述状态数据是否满足预定条件后，

当所述状态数据满足所述预定条件时，基于预设的运转速率来设定所述压缩机运转速率；以及

基于所述压缩机运转速率控制所述压缩机。