CN110154693A - 控制车辆空调设备的压缩机的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制车辆空调设备的压缩机的装置和方法。一种用于控制压缩机的装置，其包括：操作信息检测器，检测根据车辆操作的来自各种传感器的操作信息；压缩机，压缩制冷剂以用于操作空调机；以及控制器，执行瞬时降低在车辆加速情况下使用发动机动力的压缩机的操作率的起步加速控制，其中，控制器存储第一映射表，在该第一映射表中，根据驾驶方式和车辆热负荷将起步加速进入条件定义为多个等级，控制器在第一映射表的有限等级范围内根据预定单位时间内驾驶员的起步加速进入频率设定具有与驾驶方式对应的最终等级的起步加速进入条件，并且控制器调节压缩机的起步加速控制频率。

Description

控制车辆空调设备的压缩机的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请根据中国专利法要求于2018年2月12日向韩国知识产权局提交的第10-2018-0017216号韩国专利申请的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种控制压缩机的装置和方法，更具体地，涉及一种应用于车辆的空调设备的装置和方法。

背景技术

通常，车辆的动力性能和燃料效率是要持续改进的车辆特性，并且可能影响每个国家的规定和适销性。因此，制造公司不断进行改进动力性能和燃料效率的研究，并且作为研究的一部分，需要改进对应于辅助设备的空调设备。

空调设备包括压缩机、蒸发器和冷凝器，并且压缩机用于从蒸发器吸入制冷剂，压缩制冷剂，然后将压缩的制冷剂排放到冷凝器。压缩机可以接收发动机的动力，并且可以根据发动机的控制状态(动力需求)来限制其操作。例如，在加速器踏板传感器(APS)的预定开度条件下，通过执行空调机操作停止(A/C CUT)控制来控制压缩机以确保动力需求。

然而，相关技术中的空调设备在APS的相同开度条件下执行A/C CUT控制，而不管车辆的平地/爬坡状况如何，从而存在由于频繁发生A/C CUT而导致冷却性能降低的缺点。

此外，当为了解决冷却性能的缺点而向上设定发生A/C CUT的APS开度条件时，存在需要大量发动机扭矩的爬坡条件下由于A/C ON而导致发动机动力性能降低的问题。

因此，为了解决冷却性能和动力性能之间的折衷，开发了一种在冷却性能没有问题的范围内停止压缩机或利用占空比控制(duty control)的技术。

同时，近来，根据驾驶员的驾驶方式，压缩机的操作受到过度限制，从而可能由于频繁的A/C CUT而对冷却性能不满意。

然而，在相关技术中，由于无论驾驶员的驾驶方式和内部热负荷如何都根据设定的单一逻辑来控制空调设备，所以存在由驾驶员的快速加速驾驶方式而使A/C CUT现象频繁发生的缺点。

此外，在驾驶员相对较少地下压加速器踏板的慢速加速驾驶方式中，车辆在总是不能达到加速器打开条件的水平下操作，在该状态下，在占空比控制逻辑中占空比开始减小，从而存在没有提高燃料效率的问题。

背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并且因此其可能包含不构成本领域普通技术人员在本国内已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供了一种控制压缩机的装置和方法，其在内部热负荷高时最大化冷却性能，并且当热负荷低时根据驾驶员的驾驶方式主动且可变地控制压缩机，从而解决燃料效率性能、动力性能和冷却性能之间的折衷。本公开的示例性实施例提供一种用于控制车辆空调设备的压缩机的装置，该装置包括：操作信息检测器，根据车辆的操作检测来自各种传感器的操作信息；压缩机，压缩制冷剂以用于操作空调设备的空调机；以及控制器，执行在车辆加速情况下瞬时降低使用发动机动力的压缩机的操作率的起步加速控制，其中，控制器存储第一映射表，在该第一映射表中，根据驾驶方式和车辆热负荷将起步加速进入条件定义为多个等级，控制器在第一映射表的有限等级范围内设定具有与根据预定单位时间内驾驶员的起步加速进入频率的驾驶方式对应的最终等级的起步加速进入条件，并调节压缩机的起步加速控制频率，基于车辆热负荷来确定第一映射表的有限等级范围。

第一映射表可以包括起步加速进入条件控制常数，其按设定为多个等级的车速条件和每个发动机每分钟转数(rpm)区段的加速器踏板传感器(APS)开度条件进行划分。

当驾驶员的起步加速进入频率被确定为起步加速进入频率低于一般驾驶方式的起步加速进入频率的慢速加速驾驶方式时，控制器可以在第一映射表中沿起步加速进入频率增加的方向改变等级，当驾驶员的起步加速进入频率被确定为起步加速进入频率高于一般驾驶方式的起步加速进入频率的快速加速驾驶方式时，控制器可以在第一映射表中沿起步加速进入频率减小的方向改变等级。

控制器可以在设定起步加速进入条件的第二映射表中更新第一映射表中根据驾驶方式和车辆热负荷选择的最终等级，并且根据由操作信息检测器检测到的车辆速度、发动机rpm和APS开度来识别驾驶员是否进入起步加速。

控制器可以在操作空调机时，以单位时间周期基于APS的开度和发动机rpm来对起步加速进入频率和进入时间进行累加，并且识别驾驶方式。

控制器可以利用确定第一映射表中等级间变化量的第三映射表，基于设定等级的起步加速进入条件，计算单位时间内根据起步加速进入频率的第一等级变化量和根据起步加速进入时间的第二等级变化量中的每一个。

控制器可以将根据进入频率的第一等级变化量和根据进入时间的第二等级变化量的较小值确定为最终变化量，并且基于驾驶方式确定变化等级。

控制器可以比较基于驾驶方式确定的起步加速进入条件变化等级和基于车辆热负荷确定的等级限值，并且将两个等级的较小等级设定为起步加速进入条件。

控制器可以通过为每个车辆热负荷设定等级限值的第四映射表来确定实时检测的车辆热负荷，并且将等级限值中的最小值确定为最终等级限值。

第四映射表可以存储热负荷项目(包括室外温度、热敏电阻温度、压缩机占空比、鼓风机电压、INCA温度、太阳辐射温度、自动空调机(FATC)设定温度和进气设定温度)的每个设定条件的等级限值。

控制器可以利用第五映射表，通过与车辆的APS开度和发动机rpm对应的操作率限值来控制压缩机的操作率，在第五映射表中，根据最终等级，基于每个APS开度条件和每个发动机rpm条件来设定压缩机操作率限值(占空比限值)。

当单位时间内的平均车辆速度等于或低于设定参考车辆速度时，控制器可以维持具有现有设定等级的起步加速维持条件而不改变等级。

本公开的另一示例性实施例提供一种压缩机控制装置控制压缩机的方法，该压缩机控制装置执行瞬时降低在车辆加速期间使用发动机动力的空调设备压缩机的操作率的起步加速控制，该方法包括以下步骤：a)当操作车辆的空调机时，根据车辆的操作来检测用于控制压缩机的操作信息；b)选择在第一映射表中指定的初始等级，在该第一映射表中，根据驾驶方式和车辆热负荷将起步加速进入条件定义为多个等级，并且设定起步加速进入条件；c)根据驾驶员的驾驶方式对预定单位时间内的起步加速进入频率和进入时间进行累加，并且确定第一映射表中的变化等级；d)基于实时检测的车辆热负荷来确定在第一映射表中可选的最终等级限值；以及e)比较变化等级和最终等级限值并将较小值确定为最终等级，并且改变下一单位时间周期的起步加速进入条件。

步骤b)可以包括在第二映射表中更新初始等级的起步加速进入条件控制常数，并且基于初始等级，根据车辆速度、发动机rpm和加速器踏板传感器(APS)的开度来设定起步加速进入条件。

步骤c)可以包括：利用第三映射表，基于设定等级的起步加速进入条件，计算单位时间内根据起步加速进入频率的第一等级变化量，该第三映射表确定第一映射表中等级间的变化量；计算单位时间内根据起步加速进入时间的第二等级变化量。

步骤c)可以包括将第一等级变化量和第二等级变化量的较小值确定为最终变化量，并且基于驾驶方式来选择变化等级。

步骤c)可以包括：通过第四映射表提取每个实时检测的车辆热负荷因子的等级限值，在该第四映射表中，设定车辆热负荷的等级限值；并且将提取的车辆热负荷因子的等级限值中的最小值确定为最终等级限值。

车辆热负荷可以包括室外温度、热敏电阻温度、压缩机占空比、鼓风机电压、INCA温度、太阳辐射温度、自动空调机(FATC)设定温度和进气设定温度中的至少一个。

步骤c)可以包括：c-1)检测车辆的车辆速度、发动机rpm和APS开度，并且当满足起步加速进入条件时确定驾驶员进入起步加速；c-2)利用第五映射表，通过与应用初始等级的车辆的APS开度和发动机rpm对应的占空比限值来控制压缩机的操作率，在该第五映射表中，基于APS开度和发动机rpm条件来设定压缩机占空比限值；以及c-3)当解除起步加速进入时，对起步加速进入的次数和进入时间进行累加。

步骤c-2)可以包括选择占空比限值和基本占空比(Duty_fatc)的较小值，以用于控制可变容量型压缩机的操作率和控制压缩机的操作率。

根据本公开的示例性实施例，能够实现压缩机控制逻辑，通过该压缩机控制逻辑，根据驾驶员的驾驶方式和车辆的热负荷来主动可变地控制压缩机，从而合理地解决冷却性能、燃料效率性能和发动机动力性能之间的折衷，而不增加由附加硬件带来的成本和重量。

此外，能够通过在车辆热负荷高的条件下最大化冷却性能以集中使室内侧舒适，并且当车辆内的热负荷减小时，根据驾驶员的驾驶方式以最佳频率控制应用于压缩机的发动机扭矩，从而实现确保冷却性能并最大化燃料效率提高的效果。

附图说明

图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的压缩机控制装置的框图。

图2是示出根据本公开的示例性实施例的根据驾驶员的驾驶方式的优化的起步加速控制的概念图。

图3是根据本公开的示例性实施例的用于选择起步加速进入条件的第一映射表(MAP_1)。

图4是根据本公开的示例性实施例的通过采用在第一映射表中选择的等级来设定起步加速进入条件的第二映射表(MAP_2)。

图5是根据本公开的示例性实施例的用于根据驾驶方式的监测来确定等级变化量的第三映射表(MAP_3)。

图6是根据本公开的示例性实施例的根据车辆热负荷设定等级限值的第四映射表(MAP_4)。

图7是根据本公开的示例性实施例的确定起步加速占空比的第五映射表(MAP_5)。

图8是示出根据本公开的示例性实施例的其中根据驾驶方式和内部热负荷主动且可变地控制压缩机的压缩机控制方法的流程图。

图9是示出根据本公开的示例性实施例的根据起步加速进入条件的设定的压缩机占空比控制方法的流程图。

图10是表示根据本公开的示例性实施例的压缩机占空比控制方法的燃料效率评估结果的示图。

具体实施方式

应当理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆，包括各种小船和轮船的船舶，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，源自除石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力车辆。

这里所使用的术语是仅用于描述特定实施例的目的，而不是为了限制本公开。如在本文中所使用的，除非上下文中清楚地指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在同样包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。贯穿说明书，除非明确相反地描述，否则词语“包括”和例如“包含”或“具有”的变体将理解为暗示包括所述元件，但不排除任何其他元件。另外，在说明书中描述的术语“单元”、“-器”、“-部”和“模块”是指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件组件或软件组件及其组合来实施。

此外，本公开的控制逻辑可以体现为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在网络耦合的计算机系统中，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)以分布式方式存储和执行。

在以下详细描述中，仅通过说明的方式示出并描述本公开的特定示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改，所有这些均不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和描述在本质上将被认为是说明性的而不是限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

此外，在下面的示例性实施例中，为了有效地描述本公开的基本技术特征，可以适当地修改、组合或分离术语，以使本领域技术人员清楚地理解本公开，但是本发明不受术语限制。

在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的示例性实施例的控制压缩机的装置和方法。

图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的压缩机控制装置的框图。

参考图1，根据本公开的示例性实施例的压缩机控制装置100包括发动机110、空调设备120、操作信息检测器130和控制器150。

发动机110燃烧燃料并产生动力。也就是说，发动机110可以是以化石燃料运行的各种现有发动机中的任何一种，例如汽油发动机或柴油发动机。

发动机110可以提供用于操作空调设备120的压缩机121的动力。

空调设备120可以用于对车辆内部进行加热、通风和冷却。为此，空调设备120包括压缩机121、冷凝器122和蒸发器123。当压缩机121的操作率(占空比)增加时，可以提高空调设备120的冷却性能。

当操作用于冷却的空调机(A/C)时，压缩机121从蒸发器123吸入制冷剂并压缩吸入的制冷剂。压缩机121可以由车辆的可变容量型压缩机121形成。

压缩机121可以包括压力调节阀，并且可以通过压力调节阀调节制冷剂的压力。

冷凝器122冷凝由压缩机121压缩的制冷剂并且使冷凝的制冷剂液化。

蒸发器123蒸发由冷凝器122液化的制冷剂。

空调设备120对于本领域普通技术人员来说是公知的，因此将省略其详细描述。

操作信息检测器130根据车辆的操作检测由各种传感器测量的操作信息。这里，操作信息可以是由传感器测量的数据，或者是以根据本公开的示例性实施例的控制所需形式处理的信息。

例如，操作信息检测器130可以检测来自各种传感器的车辆速度、发动机每分钟转数(rpm)、加速器踏板传感器(APS)、BPS、加速度(坡度)、室外温度、内部热负荷、时间等。

存储单元140存储用于操作车辆的程序和数据，并且存储根据操作生成的数据。

存储单元140存储和管理用于压缩机121的可变控制的多个图(MAP_1至MAP_5)。下面将详细描述这些图。

根据本公开示例性实施例，控制器150根据驾驶方式和车辆内部热负荷来控制用于压缩机121的可变控制的总体操作。

当驾驶员踩踏加速器踏板以从车辆停止状态起动或以预定速度超车加速时，由于加速可能消耗大量燃料，并且在这种情况下，控制器150执行瞬时降低使用部分发动机动力的压缩机121的操作率(占空比)的起步加速控制。控制压缩机121的操作率(占空比)的起步加速控制具有与空调机操作时的A/C占空比控制相同的含义，并且可以与A/C占空比控制一起使用。

在根据驾驶员的操作方式和车辆热负荷可变地设定的起步加速控制条件下，当驾驶员进入起步加速时，控制器150控制起步加速的进入频率增加多少以及减少多少占空比。

为此，控制器150存储第一映射表，在该第一映射表中，根据驾驶方式和车辆热负荷的起步加速控制条件被定义为多个等级，控制器在第一映射表的有限等级范围内根据预定单位时间内驾驶员的起步加速进入频率设定具有与驾驶方式对应的等级的起步加速进入条件，基于车辆热负荷来确定第一映射表的有限等级范围，并且控制器调节压缩机的起步加速控制频率。

控制器150在空调机操作(A/C ON)期间在预定单位时间周期中基于发动机rpm监测加速踏板操作量(APS开度)和起步加速控制频率，并且识别驾驶员的驾驶方式。单位时间是为识别驾驶员的短期驾驶方式而定义的一个周期的时间，并且在下文中，将基于单位时间为30秒的假设来描述本公开，但是本公开的示例性实施例不限于此，并且可以根据需要改变单位时间。

图2是示出根据本公开的示例性实施例的根据驾驶员的驾驶方式的优化的起步加速控制的概念图。

参考图2，根据本公开的示例性实施例的控制器150根据预定单位时间内驾驶员的起步加速控制频率将驾驶方式划分为温和加速方式(温和)、正常方式和快速加速方式(动态/运动)。这里，基于如何划分驾驶员的驾驶倾向，驾驶方式通常可以类似于温和方式、正常方式和动态/运动方式来命名，并且每个驾驶方式可以进一步根据其控制频率细分为多个等级(参见图4的第一映射表)。

控制器150可以在冷却之前通过一般A/C占空比控制逻辑来控制A/C占空比，并且可以通过最佳频率可变地控制A/C占空比，由此在冷却之后，根据客户的驾驶方式来提高空调燃料效率。

例如，当根据监测确定起步加速控制频率是慢速加速驾驶方式时，在该方式下起步加速控制频率低于一般驾驶方式，则控制器150可变地控制A/C占空比，以便增加起步加速控制频率并提高燃料效率。

此外，当根据监测确定起步加速控制频率是快速加速驾驶方式时，在该方式下起步加速控制频率高于一般驾驶方式，则控制器150可变地控制A/C占空比，以便减小起步加速控制频率并保证冷却性能。

此外，控制器150可以检查由操作信息检测器130实时更新的车辆热负荷，并且基于车辆热负荷来确定A/C占空比可变控制条件限值。

此外，控制器150可以将基于驾驶方式确定的A/C占空比可变控制条件与基于车辆热负荷确定的A/C占空比可变控制条件限值进行比较，并且将较低的控制条件设定为最终A/C占空比可变控制条件并主动可变地控制压缩机121。

根据本公开的示例性实施例的控制器150旨在通过压缩机121的可变控制来更合理地解决车辆的燃料效率、动力性能和冷却性能之间的折衷，这是本领域中存在的问题。

为此，本公开的特征在于，在车辆热负荷高的情况下，控制器150通过最大化冷却性能来集中使室内侧具有舒适的温度，并且当车辆热负荷低时，控制器150根据驾驶员的驾驶方式以最佳频率控制应用于压缩机121的发动机扭矩，从而最大化燃料效率改进效果。

同时，控制器150存储独特的五幅图，用于根据对象和特点主动可变地控制压缩机121。此外，控制器150可以通过使用这五幅图在考虑到驾驶员的驾驶方式和热负荷的情况下可变地设定起步加速控制条件，并且根据可变设定的起步加速控制条件来可变地控制A/C占空比。

在下文中，将参考图3至图7描述用于本公开的压缩机的可变控制的控制图。

首先，图3表示根据本公开的示例性实施例的用于选择起步加速进入条件的第一映射表(MAP_1)。

参考图3，第一映射表包括具有多个等级(多相)的起步加速进入条件控制常数V1至S8，以便根据驾驶员的驾驶方式和车辆热负荷来选择起步加速进入条件。

这里，描述了第一映射表包括从等级0到等级9的总共10个等级，但是本公开的示例性实施例不限于此，并且在第一映射表中划分的等级数量和常数的数值可以根据应用本公开的车辆的规格和测试而改变。

此外，调查每个等级的起步加速进入条件项目，V1表示用于确定起步加速进入的车辆速度条件，并且可以根据等级设定为20至30kph。A至C是根据最终所选等级的发动机rpm与APS的开度相乘的常数，并且S1至S8是针对每个发动机rpm与APS的开度相乘的常数(校正系数)，以便在车辆的车辆速度满足V1的状态下确定起步加速进入，并且每个常数可以被设定为等于或小于1的值。即，每个等级包括能够针对发动机rpm的每个部分可变地改变车辆速度条件V1和APS开度条件(％以上)的校正常数，以用于确定起步加速进入。

下面将参考图4描述第一映射表的使用。

图4是根据本公开的示例性实施例的通过采用在第一映射表中选择的等级来设定起步加速进入条件的第二映射表(MAP_2)。

参考图4，第二映射表是用于通过采用在第一映射表中包括的多个等级中选择的一个最终等级来可变地控制车辆的实际起步加速进入条件的计算表。

在第二映射表中，当操作空调机时，更新在第一映射表中选择的最终等级的常数，并且基于更新的常数，根据驾驶员的驾驶方式，能够根据车辆速度、发动机rpm和APS的开度来识别驾驶员是否进入起步加速。

例如，控制器150在第二映射表中更新在空调机操作期间的初始时间设定为默认的等级5的起步加速进入条件控制常数，并且基于通过更新设定的起步加速进入条件，在单位时间(例如，30秒)内根据车辆速度、发动机rpm和APS的开度来监测驾驶员是否进入起步加速。等级5可以被认为对应于一般驾驶方式。此外，在下一单位时间段中重复在第二映射表中更新根据监测结果确定的最终等级并可变地设定起步加速进入条件的处理。

例如，控制器150在操作空调(A/C ON)时，在最初30秒(单位时间)内更新在第二映射表中设定为默认的等级5。在这种情况下，当由操作信息检测器130检测到的车辆速度等于或小于20kph(0kph≤车辆速度≤V1)并且发动机rpm和APS开度等于或大于将针对每个发动机rpm区段(800rpm至6000rpm)的APS开度乘以等级5应用于第二映射表的每个常数S1至S8而获得的值时，控制器150可以控制驾驶员进入起步加速。这里，驾驶员进入起步加速的事实意味着通过A/C占空比的减小来控制压缩机121的操作量减少。

同时，在等级5应用于第二映射表之前的相关技术中使用单个控制图的压缩机控制逻辑将与本公开的在等级5应用于第二映射表之后的变化压缩机控制逻辑进行简单比较，下面将描述不同之处。

首先，在等级5应用于第二映射表之前的基本起步加速进入条件下，在车辆速度等于或小于20kph且发动机rpm为800rpm的情况下，当APS开度等于或大于35％时，控制器150确定驾驶员进入起步加速并且通过占空比的减小来减少压缩机121的操作量。

然而，基本上，当车辆速度等于或小于20kph且发动机rpm为800rpm时，很少出现APS开度满足35％的条件。原因是该条件是用于保证冷却性能的防御设定，并且实际上可能有人进一步踩踏或减少踩踏超过35％的APS开度的加速器踏板，但是大多数客户的APS开度不超过35％，并且当驾驶员有慢速加速方式的驾驶倾向时，驾驶员进入起步加速的概率进一步降低。因此，如图2所示，具有慢速加速方式的驾驶员可以保证冷却性能，但是缺点在于，由于A/C占空比控制频率降低，所以燃料效率效果不足，而且，在车辆热负荷低的条件下，最低限度地要求冷却性能，因此冷却性能不是必需的。

同时，当等级5应用于第二映射表，相同车辆速度等于或低于20kph，并且发动机rpm为800rpm时，35％的基本APS开度乘以校正常数0.4(S1)，使得APS的开度减小到14％。在这种情况下，APS的开度减小到14％，使得起步加速进入时间前进减少量，从而也增加了起步加速进入频率和进入维持时间增加的可能性。因此，通过具有如图2所示的慢速加速方式的驾驶员的A/C占空比控制频率的改进，能够提高燃料效率。

此外，类似于具有快速加速方式的驾驶员的情况，当A/C占空比控制频率高时，冷却性能降低，并且除此之外，在车辆热负荷高的情况下，频繁出现A/C停止，从而引起不满。因此，需要应用能够根据驾驶方式降低A/C占空比控制频率并且保证冷却性能的等级。

如上所述，该等级通常被划分为两个会话(session)，其确定A/C占空比开始减小的时间以及A/C占空比减少的量。

可以将等级划分为如第一映射表中所表示的等级0到9，并且可以根据客户的驾驶方式选择性地应用于第二映射表，并且在这种情况下，可以通过进一步考虑车辆热负荷来限制等级的选择(改变)。

同时，控制器150可以通过第二映射表确定从停止状态开始的作为占空比控制逻辑的起步加速进入、以及当车辆速度增加并且驾驶员在车辆速度内踩踏加速器踏板时作为占空比控制逻辑的超车加速进入。

例如，当在A/C ON状态下检测到的车辆速度等于或大于V1且小于60kph(V1≤车辆速度≤60kph)，确定检测到的发动机rpm和APS开度增加了针对每个发动机rpm(800rpm至6000rpm)的APS开度条件的30％，并且APS的角速度增加150％/秒以上时，控制器150可以确定驾驶员进入超车加速。APS的角速度表示根据基于150％/秒的梯度的APS CAN通信速度的APS变化率(例如，[APS(1)-APS(0)]/10ms≥150％/秒，基于10ms的采样速度)。

同时，控制器150在设定的单位时间内检测驾驶员的驾驶方式，并且测量根据通过第二映射表设定的起步加速和超车加速条件设定的驾驶方式监测部分(起步加速+启动/超车加速边界部分)的进入次数和进入时间。这里，在进入监测部分之后解除监测部分的进入时，进入次数计数为一次，并且进入时间表示从进入监测部分到解除监测部分的进入经过的时间。

控制器150通过总计单位时间内进入驾驶方式监测部分的次数和进入时间来计算进入频率和进入时间，并且利用计算出的进入频率和进入时间来计算每个等级变化量。

同时，图5表示根据本公开的示例性实施例的用于根据驾驶方式的监测来确定等级变化量的第三映射表(MAP_3)。

参考图5，控制器150通过利用第三映射表(MAP_3)，计算单位时间内根据驾驶方式监测部分的进入频率的第一等级变化量(Level_change_freq)和根据进入时间的第二等级变化量(Level_change_time)中的每一个。

控制器150计算次数的第一等级变化量(±)，进入频率比第三映射表中设定的参考数(例如，3)大(+)或小(－)第一等级变化量。

控制器150计算时间的第二等级变化量(±)，进入时间(Level_change_time)比第三映射表中设定的参考进入时间(例如，大于4.0且6.0以下)长(+)或短(－)第二等级变化量。每个等级变化量被设定为不超过每单位时间的±3个相位的最大值，并且被限制为仅从第一映射表中设定的最小等级0改变到最大等级9。

此外，控制器150将第一等级变化量和第二等级变化量的较小值确定为最终等级变化量。

例如，当驾驶方式监测部分的进入频率是两次(+1)并且进入时间是从初始等级5开始的单位时间内的总共1.5秒(+2)时，控制器150确定两个值的较小值(+1)作为最终等级变化量。

此外，控制器150可以将从当前等级5向上改变+1的等级6确定为根据起步加速进入频率和进入时间确定的变化等级(Level_temp)，并且前进到下一单位时间并同时在第二映射表中更新所确定的变化等级。

在这种情况下，当整个单位时间内车辆速度的平均值等于或小于设定的参考车辆速度(例如，50kph)时测量的值不明显，从而控制器150可以例外地维持现有等级，而没有等级变化。

同时，控制器150可以通过操作信息检测器130实时检查车辆热负荷，并且考虑到车辆热负荷来设定等级限值。

图6表示根据本公开的示例性实施例的根据车辆热负荷设定等级限值的第四映射表(MAP_4)。

参考图6，第四映射表存储车辆的热负荷，包括室外温度、热敏电阻(EVAP)温度、COMP占空比、鼓风机电压、INCA温度、太阳辐射(光)温度、FATC设定(Tset)温度、进气设定温度以及针对每个热负荷项目的每个设定条件的等级限值。第四映射表设定与热负荷相关的各种因子组合的等级限值，并且更客观地确定车辆的热负荷。

在前面的描述中，可以在第一映射表中选择等级0到最大等级9，但是等级限值是通过反映热负荷条件来限制第一映射表中的等级选择范围的值。例如，当车辆的室外温度为35℃时，可以选择等级9以下(≤9)，但当室外温度为38℃时，等级可选范围降低到等级2以下(≤2)，当室外温度超过40℃时，固定等级0。也就是说，当车辆的热负荷增加时，等级的选择被限制为沿保证冷却性能的方向。

控制器150确定在实时测量的热负荷项目(因子)中确定的等级限值中的最小值作为最终等级限值。

例如，当测量的热负荷的等级限值为室外温度25℃(Level_limit＝9)、热敏电阻温度为6.0℃(Level_limit＝9)、COMP占空比为100％(Level_limit＝0)、鼓风机电压为9.0V(Level_limit＝9)、INCA温度为22.5℃(Level_limit＝9)、光(Photo)为0.5V(Level_limit＝9)、Tset温度为20℃(Level_limit＝9)并且进气(INTAKE)为0.31(Level_limit＝5)时，控制器150将等级限值中最小的COMP占空比的等级限值0确定为最终等级限值。

同时，控制器150将基于驾驶方式根据起步加速进入频率和进入时间确定的变化等级(Level_temp)和基于车辆热负荷确定的最终等级限值进行比较，并且将较小值确定为最终等级(Level_current)。

也就是说，基于驾驶方式确定的变化等级(Level_temp)不能超过基于热负荷确定的最终等级限值，并且可以仅在限值内改变和选择。当变化等级(例如，等级9)超过最终等级限值(例如，等级6)时，最终等级限值被确定为最终等级(例如，等级6)。

基于驾驶方式确定的变化等级被限制为基于热负荷确定的最终等级限值的原因是控制起步加速进入的目的，以便保证通过与热负荷相关的各种因子确定的冷却性能并且最大限度地提高燃料效率。

控制器150每单位时间在第二映射表中更新所确定的最终等级并且重新设定起步加速进入条件。此外，当车辆起动关闭或空调机关闭(A/C选择OFF)时，起步加速进入条件被初始化为等级5。然而，当由于各种原因(例如驾驶员的意外制动负压和起动/超车占空比控制)而出现A/C断开时，在维持空调机的操作(A/C选择ON)的状态下，维持根据最终等级的应用的起步加速进入条件。

同时，图7表示根据本公开的示例性实施例的确定起步加速占空比的第五映射表(MAP_5)。

参考图7，第五映射表是起步加速占空比确定表，其中，当根据应用最终等级的起步加速进入条件的设定，驾驶员通过满足驾驶员的APS开度来进入起步加速时，设定针对每个发动机rpm条件的A/C占空比限值。

例如，当假设最终等级9应用于第五映射表时，等级9的进入条件控制常数应用于第五映射表的每个项目，以根据APS进入条件利用具针对每个发动机rpm的A/C占空比限值来控制压缩机。占空比限值是用于确定基本上在车辆中设定的A/C占空比控制值的瞬时减少量的值。

即，如上所述，控制器150在每个单位时间起始点更新第二映射表中的最终等级(Level_current)的进入条件控制常数值V1和S1至S8，并且设定起步加速进入条件。

在这种情况下，当最终等级的确定和起步加速进入条件的设定是进入A/C占空比控制的概率的确定时，第五映射表用于确定进入起步加速期间的A/C占空比减少量。

控制器150可以由通过设定的程序操作的一个或多个处理器来实现，并且设定的程序可以包括用于执行根据本公开的示例性实施例的压缩机控制方法的每个操作的一系列命令。

在下文中，将参考图8和图9来描述根据本公开的示例性实施例的控制压缩机的方法。然而，在描述控制压缩机的方法时，可以在一个压缩机控制装置100中组合详细配置，从而将基于压缩机控制装置100的操作来描述该方法。

图8是示出根据本公开的示例性实施例的其中根据驾驶方式和内部热负荷主动且可变地控制压缩机的压缩机控制方法的流程图。

参考图8，当车辆的空调机操作(AC ON)时(S101)，压缩机控制装置100根据车辆的操作来检测用于控制压缩机121的行驶信息(S102)。压缩机控制装置100可以通过操作信息检测器130来检测车辆速度、APS的开度、BPS是否操作、发动机rpm、加速度、室外温度、内部热负荷和A/C操作时间等。

压缩机控制装置100在第一映射表(MAP_1)中选择在空调机操作的初始时间被设定为默认的等级5，在该第一映射表中，基于多个等级划分进入条件控制常数以用于可变地控制车辆的起步加速进入条件(S103)。

压缩机控制装置100在第二映射表中更新所选等级5的进入条件常数，并且基于等级5来设定起步加速进入条件(S104)。

压缩机控制装置100测量根据在第二映射表中设定的起步加速条件而设定的监测部分的进入次数和进入时间(S105)。在这种情况下，压缩机控制装置100可以总计单位时间内驾驶方式监测部分的进入次数和进入时间，并且计算进入频率和进入时间。

压缩机控制装置100通过使用第三映射表，计算根据单位时间内总计的进入频率的第一等级变化量和根据单位时间内总计的进入时间的第二等级变化量(S106)。

压缩机控制装置100将根据进入频率的第一等级变化量和根据进入时间的第二等级变化量的较小变化值确定为最终变化量(S107)。

压缩机控制装置100将最终变化量加到应用于起步加速进入条件的现有等级，并且确定基于驾驶方式的变化等级(Level_temp)(S108)。

例如，在基于操作S105至S108描述该方法时，当驾驶方式监测部分的进入频率是两次(+1)并且进入时间是从初始等级5开始的单位时间内的总共1.5秒(+2)时，控制器150计算两个值的较小值(+1)作为最终等级变化量。此外，可以将从现有等级5向上变化+1的等级6确定为根据起步加速的进入频率和进入时间确定的变化等级(Level_temp)。

同时，压缩机控制装置100通过操作信息检测器130实时收集车辆的热负荷，并且通过使用第四映射表来提取根据车辆热负荷的等级限值条件(S109)。在这种情况下，压缩机控制装置100可以通过第四映射表来提取针对每个车辆热负荷因子(包括室外温度、热敏电阻(EVAP)温度、COMP占空比、鼓风机电压、INCA温度、太阳辐射(光)温度、FATC设定(Tset)温度以及进气设定温度)的等级限值。

压缩机控制装置100将车辆热负荷因子的等级限值中的最小值确定为最终等级限值(S110)。

压缩机控制装置100将根据驾驶方式确定的变化等级(Level_temp)和基于车辆热负荷确定的最终等级限值进行比较，并且将较小值确定为最终等级(Level_current)(S111)。

例如，当通过驾驶方式导出的变化等级是等级6并且通过车辆热负荷导出的最终等级限值是等级8时，压缩机控制装置100可以将等级6确定为最终等级。然而，当变化等级是等级6并且最终等级限值是等级5时，可以仅在最终等级限值的范围内改变变化等级，使得压缩机控制装置100可以将等级5确定为最终等级。

当空调机的操作未终止(A/C OFF)(S112，否)时，压缩机控制装置100返回到操作S103并且在第一映射表中在单位时间结束时(或下一单位时间起始时)选择最终等级(Level_current)，并且根据所选最终等级来改变起步加速进入条件。

然而，当最终等级与现有等级相同或者单位时间内车辆速度的平均值等于或低于设定的参考车辆速度(例如，5kph)时，压缩机控制装置100维持现有等级，而没有等级变化更新。

同时，当在操作S112中终止空调机的操作(A/C OFF)(S112，是)时，压缩机控制装置100将最终等级初始化为等级5并且终止压缩机121的活动和可变的控制逻辑(S113)。

同时，将参考图9详细描述根据在图8的操作S105中在第二映射表中设定的起步加速条件的压缩机占空比控制方法。

图9是示出根据本公开的示例性实施例的根据起步加速进入条件的设定的压缩机占空比控制方法的流程图。

参考图9，当在第二映射表中设定基于初始等级5的起步加速进入条件时，压缩机控制装置100从操作信息检测器130检测车辆速度、发动机rpm和APS开度，并且确定驾驶员是否进入起步加速(S201)。

当车辆速度不等于或低于设定的车辆速度V1(S202，否)或发动机rpm和APS开度不满足起步加速进入条件(S203，否)时，压缩机控制装置100确定驾驶员没有进入起步加速并继续检测操作信息。

然而，当车辆速度等于或低于设定的车辆速度V1(S202，是)并且发动机rpm和APS开度满足在第二映射表中设定的起步加速进入条件(S203，是)时，压缩机控制装置100确定驾驶员进入起步加速。

然后，压缩机控制装置100根据车辆的起步加速进入的确定来执行确定压缩机121的操作减少量的操作。

压缩机控制装置100针对与在第五映射表中设定的起步加速进入条件的APS开度对应的每个发动机rpm确定占空比限值(Duty_limit)(S204)。

压缩机控制装置100选择用于控制可变容量型压缩机121的操作率的基本占空比(Duty_fatc)和通过第五映射表确定的针对每个发动机rpm的占空比限值(Duty_limit)的较小值，并且控制压缩机121的操作率(S205)。维持对压缩机121的操作率的控制，直到解除起步加速进入。

同时，车辆速度、发动机rpm和APS开度中的至少一个偏离起步加速进入条件并且满足起步加速进入解除条件(S206，是)，压缩机控制装置100解除对压缩机121的操作率的控制(S207)。在这种情况下，压缩机控制装置100根据对压缩机121的操作率的控制的解除，总计起步加速进入次数和进入时间(秒)。

当设定的单位时间没有结束(S208，否)时，压缩机控制装置100返回到操作S201并重复操作，并且当单位时间结束(S208，是)时，压缩机控制装置100总计单位时间内驾驶方式监测部分的进入次数和进入时间，并且计算进入频率和进入时间。

然后，压缩机控制装置100执行图8的操作S106之后的操作，并且当在第一映射表中可变地选择应用于下一单位时间的最终等级(S103)并且在第二映射表中更新该最终等级(S104)时，压缩机控制装置100可以重复图9的操作，并且根据最终等级，根据可变设定的起步加速进入条件来执行对压缩机的控制。

同时，图10是表示根据本公开的示例性实施例的压缩机占空比控制方法的燃料效率评估结果的示图。

参考图10，作为根据本公开的示例性实施例的基本占空比控制逻辑和压缩机占空比控制逻辑的比较和测试结果，证明根据本公开的示例性实施例的压缩机占空比控制逻辑具有基于北美认证的燃料效率(SC03燃料效率)的约1.0％的燃料效率改进效果、针对印度CITY模式约为2.0％，并且在空调机开启(A/C ON)时在实际道路上为2.5％至5.0％。

根据本公开的示例性实施例，能够实现压缩机控制逻辑，通过该压缩机控制逻辑，根据驾驶员的驾驶方式和车辆的热负荷来主动可变地控制压缩机，从而实现合理地处理冷却性能、燃料效率性能和发动机动力性能之间的折衷而不增加由附加硬件带来的成本和重量的效果。

此外，能够通过在车辆热负荷高的条件下最大化冷却性能以集中使室内侧舒适，并且当车辆内的热负荷减小时，根据驾驶员的驾驶方式以最佳频率控制应用于压缩机的发动机扭矩，从而实现确保冷却性能并最大化燃料效率提高的效果。

在前文中，已经描述了本公开的示例性实施例，但是本公开不仅限于示例性实施例，并且可以进行各种改变。

例如，在本公开的前述示例性实施例中，描述了操作空调(A/C ON)，应用初始等级5，但是本公开不限于此，当实时测量的车辆热负荷的等级限值在A/C ON的操作时为“0”时，可以应用等级0作为初始值以设定起步加速条件。也就是说，即使在A/C ON操作时，也能够毫无例外地根据车辆热负荷来用于等级限值。

此外，在上文中，加速器踏板的操作量被描述为APS的开度的量，但具有包括测量驾驶员踩踏加速器踏板的程度的加速器踏板传感器值、踩踏加速器踏板的量、加速器踏板位置值、踩踏加速器踏板的深度等中任何类型的含义。

本公开的示例性实施例不仅由上述装置和/或方法实现，还可以通过用于实现与本公开的示例性实施例的配置对应的功能的程序、记录程序的记录介质等来实现，本领域技术人员可以基于对前述示例性实施例的描述容易地实现实施方式。

Claims (20)

1.一种用于控制车辆空调设备的压缩机的装置，所述装置包括：

操作信息检测器，所述操作信息检测器检测根据车辆操作的来自各种传感器的操作信息；

压缩机，所述压缩机压缩制冷剂以用于操作所述空调设备的空调机；以及

控制器，所述控制器执行在车辆加速情况下瞬时降低使用发动机动力的所述压缩机的操作率的起步加速控制，

其中，所述控制器存储第一映射表，在所述第一映射表中，根据驾驶方式和车辆热负荷将起步加速进入条件定义为多个等级，所述控制器在所述第一映射表的有限等级范围内设定具有与根据预定单位时间内驾驶员的起步加速进入频率的驾驶方式对应的最终等级的起步加速进入条件，并调节所述压缩机的起步加速控制频率，所述第一映射表的有限等级范围是基于所述车辆热负荷来确定的。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一映射表包括起步加速进入条件控制常数，其按设定为多个等级的车速条件和每个发动机每分钟转数rpm区段的加速器踏板传感器APS开度条件进行划分。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

当驾驶员的起步加速进入频率被确定为起步加速进入频率低于一般驾驶方式的起步加速进入频率的慢速加速驾驶方式时，所述控制器在所述第一映射表中沿所述起步加速进入频率增加的方向改变等级，并且

当驾驶员的起步加速进入频率被确定为起步加速进入频率高于所述一般驾驶方式的起步加速进入频率的快速加速驾驶方式时，所述控制器在所述第一映射表中沿所述起步加速进入频率减小的方向改变等级。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器在设定所述起步加速进入条件的第二映射表中更新所述第一映射表中根据所述驾驶方式和所述车辆热负荷选择的最终等级，并且根据由所述操作信息检测器检测到的车辆速度、发动机rpm和APS开度来识别驾驶员是否进入起步加速。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器在操作所述空调机时，以单位时间周期基于APS的开度和发动机rpm来对起步加速进入频率和进入时间进行累加，识别所述驾驶方式。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述控制器通过利用确定所述第一映射表中等级间变化量的第三映射表，基于设定等级的起步加速进入条件，计算单位时间内根据所述起步加速进入频率的第一等级变化量和根据所述起步加速进入时间的第二等级变化量中的每一个。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述控制器将根据进入频率的第一等级变化量和根据进入时间的第二等级变化量的较小变化值确定为最终变化量，并且基于驾驶方式确定变化等级。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制器比较基于所述驾驶方式确定的起步加速进入条件变化等级和基于所述车辆热负荷确定的等级限值，并且将两个等级的较小等级设定为起步加速进入条件。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器通过为每个车辆热负荷设定等级限值的第四映射表来确定实时检测的车辆热负荷，并且将所述等级限值中的最小值确定为最终等级限值。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第四映射表存储热负荷项目的每个设定条件的等级限值，所述热负荷项目包括室外温度、热敏电阻温度、压缩机占空比、鼓风机电压、INCA温度、太阳辐射温度、自动空调机设定温度和进气设定温度。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器利用第五映射表，通过与所述车辆的APS开度和发动机rpm对应的操作率限值来控制所述压缩机的操作率，在所述第五映射表中，基于所述最终等级，基于APS开度条件和发动机rpm条件来设定压缩机操作率限值，即占空比限值。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述单位时间内的平均车辆速度等于或低于设定的参考车辆速度时，所述控制器维持现有设定等级的起步加速维持条件而不改变等级。

13.一种压缩机控制装置的压缩机的控制方法，所述压缩机控制装置执行在车辆加速期间瞬时降低使用发动机动力的空调设备的压缩机的操作率的起步加速控制，所述方法包括以下步骤：

a)当操作所述车辆的空调机时，检测根据车辆操作来自各种传感器的用于控制所述压缩机的操作信息；

b)通过控制器选择在第一映射表中指定的初始等级，设定起步加速进入条件，在所述第一映射表中，根据驾驶方式和车辆热负荷将起步加速进入条件定义为多个等级；

c)通过所述控制器根据驾驶员的驾驶方式对预定单位时间内的起步加速进入频率和进入时间进行累加，确定所述第一映射表中的变化等级；

d)基于实时检测的车辆热负荷，通过所述控制器确定在所述第一映射表中可选的最终等级限值；以及

e)通过所述控制器比较所述变化等级和所述最终等级限值并将较小值确定为最终等级，并且改变下一单位时间周期的起步加速进入条件。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，步骤b)包括：

在第二映射表中更新所述初始等级的起步加速进入条件控制常数，并且基于所述初始等级，根据车辆速度、发动机rpm和加速器踏板传感器APS的开度来设定起步加速进入条件。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，步骤c)包括：

通过利用第三映射表，基于设定等级的起步加速进入条件，计算所述单位时间内根据所述起步加速进入频率的第一等级变化量，所述第三映射表确定所述第一映射表中等级间的变化量；并且

计算所述单位时间内根据起步加速进入时间的第二等级变化量。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，操作c)包括：

将所述第一等级变化量和所述第二等级变化量的较小值确定为最终变化量，并且基于所述驾驶方式来选择变化等级。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，步骤c)包括：

通过设定所述车辆热负荷的等级限值的第四映射表，提取每个实时检测的车辆热负荷因子的等级限值；并且

将提取的车辆热负荷因子的等级限值中的最小值确定为所述最终等级限值。

18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述车辆热负荷包括室外温度、热敏电阻温度、压缩机占空比、鼓风机电压、INCA温度、太阳辐射温度、自动空调机设定温度和进气设定温度中的至少一个。

19.根据权利要求13所述的方法，其中，步骤c)包括：

c-1)检测所述车辆的车辆速度、发动机rpm和APS开度，并且当满足所述起步加速进入条件时确定所述驾驶员进入起步加速；

c-2)通过利用第五映射表，通过与应用所述初始等级的车辆的APS开度和发动机rpm对应的占空比限值来控制所述压缩机的操作率，在所述第五映射表中，基于APS开度和发动机rpm条件来设定压缩机占空比限值；以及

c-3)当解除起步加速进入时，对所述起步加速进入的次数和进入时间进行累加。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，步骤c-2)包括：

选择所述占空比限值和基本占空比的较小值，以用于控制可变容量型压缩机的操作率和控制所述压缩机的操作率。