СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2017 года по МПК B60H1/00 F25B29/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам управления климатической установкой транспортного средства. Способ может быть особенно полезным для управления средой кабины транспортного средства, когда транспортное средство эксплуатируется на высоких нагрузках.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы кондиционирования воздуха уже давно предлагались в транспортных средствах для улучшения комфорта водителя во время вождения. Водитель может выбирать требуемую температуру в кабине посредством панели управления. Система кондиционирования воздуха нагревает и/или охлаждает воздух в кабине, чтобы давать водителю выбранную требуемую температуру в кабине. В одном из примеров, воздух в кабине нагревается посредством пропускания воздуха через радиатор отопителя, который содержит в себе нагретую охлаждающую жидкость двигателя, и распространения воздуха в кабине транспортного средства. Воздух в кабине также может охлаждаться посредством пропускания воздуха через испаритель и направления охлажденного воздуха в кабину. Воздух вокруг испарителя охлаждается, когда жидкий охладитель превращается в газ в испарителе, тем самым, поглощая тепло из окружающего воздуха. Газ в испарителе затем сжимается в жидкость, и тепло в жидкости отводится в область вне кабины.

Воздух, который охлаждается или нагревается, может втягиваться снаружи транспортного средства или изнутри транспортного средства. Воздух снаружи кабины зачастую направляется в испаритель или радиатор отопителя, так как наружный воздух замещает спертый воздух в кабине. Тем не менее, в течение дней с очень теплой внешней температурой, может быть желательным рециркулировать воздух внутри кабины, чтобы обеспечивать более низкие температуры в кабине по сравнению с тем, когда воздух снаружи кабины подвергается циркуляции в кабине.

Системы кондиционирования воздуха улучшают комфорт пассажиров, но они также могут снижать рабочие характеристики транспортного средства, поскольку часть выходной мощности двигателя и/или электродвигателя используется для приведения в действие системы кондиционирования воздуха. Как результат, рабочие характеристики транспортного средства могут снижаться, когда активизирована система кондиционирования воздуха. Один из способов для уменьшения снижения рабочих характеристик транспортного средства, из-за системы кондиционирования воздуха, состоит в том, чтобы отключать или уменьшать выходную мощность системы кондиционирования воздуха во время условий высокой нагрузки. Например, когда водитель требует высокого уровня крутящего момента от электродвигателя или двигателя, компрессор кондиционера воздуха может временно отключаться в ответ на высокий уровень крутящего момента, запрошенного водителем. Однако, комфорт в кабине может снижаться во время условий высокой нагрузки, поскольку снижается выходная мощность кондиционера воздуха. Таким образом, могут быть конкурирующие требования между повышением крутящего момента колес транспортного средства и обеспечением комфорта для водителя в кабине транспортного средства.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые недостатки и разработали способ управления климатической установкой транспортного средства, включающий в себя этапы, на которых: регулируют состояние клапана смешивания воздуха и компрессор в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую, чем пороговое значение.

В дополнительных аспектах способа раскрывается, что состояние клапана смешивания воздуха и компрессор регулируются одновременно, и дополнительно включающий этап, на котором регулируют состояние клапана смешивания воздуха и компрессор в ответ на уровень разрежения, который является меньшим, чем пороговое значение; нагрузка устройства преобразования энергии запрашивается по меньшей мере частично водителем, и в котором выходная мощность устройства преобразования энергии регулируется в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии; устройством преобразования энергии является электродвигатель; устройство преобразования энергии является двигателем внутреннего сгорания, и в котором нагрузка, большая чем пороговое значение, указывается давлением во впускном коллекторе; воздух в кабине подвергается циркуляции посредством клапана смешивания воздуха с меньшим, чем пороговое, процентным содержанием свежего воздуха, после регулирования состояния клапана смешивания; выходная мощность кондиционера воздуха снижается в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии.

В другом аспекте изобретения раскрыт способ управления климатической установкой транспортного средства, включающий в себя этапы, на которых: регулируют клапан смешивания воздуха в первое состояние клапана смешивания воздуха, а компрессор в первое состояние компрессора в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую чем пороговое значение; и регулируют клапан смешивания воздуха во второе состояние клапана смешивания воздуха в ответ на условие окружающей среды кабины транспортного средства, когда компрессор находится в первом состоянии.

В дополнительных аспектах также раскрыто, что первое состояние клапана смешивания воздуха содержит положение клапана смешивания воздуха, которое обеспечивает меньшее, чем пороговое, процентное содержание свежего воздуха, подвергнутого циркуляции в кабине транспортного средства; пороговое процентное содержание является меньшим чем 25%; первое состояние компрессора обеспечивает более низкую выходную мощность компрессора, чем до того, как компрессор регулировался в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии; условие окружающей среды является величиной влажности в кабине транспортного средства; условие окружающей среды является температурой в кабине транспортного средства; регулируют компрессор во второе состояние компрессора в ответ на снижение нагрузки устройства преобразования энергии; компрессор является компрессором кондиционера воздуха, и в котором второе состояние компрессора обеспечивает более высокую выходную мощность компрессора, чем первое состояние компрессора.

В другом аспекте также раскрыт способ управления климатической установкой транспортного средства, включающий в себя этапы, на которых: регулируют состояние клапана смешивания воздуха, состояние вентилятора и состояние компрессора в ответ на условия работы транспортного средства; и повышают крутящий момент колес транспортного средства в ответ на условия работы транспортного средства.

В дополнительных аспектах также раскрыто, что регулирование состояния компрессора снижает выходную мощность компрессора, и в котором условия работы транспортного средства являются давлением во впускном коллекторе большим, чем пороговое значение, или уровнем разрежения, меньшим, чем пороговое значение; регулирование состояния вентилятора снижает выходную мощность вентилятора, и где условия работы транспортного средства являются запросом крутящего момента; регулирование состояния клапана смешивания снижает процентное содержание свежего воздуха, циркулирующего в кабине транспортного средства; регулирование состояния компрессора постепенно понижает выходную мощность компрессора со временем.

Посредством регулирования клапана смешивания воздуха и компрессора в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую чем пороговое значение, может быть возможным снижать нагрузку на систему кондиционирования воздуха и удлинять время, которое может охлаждаться воздух в кабине. Например, во время влажного дня, 40% нагрузки кондиционера воздуха может являться результатом скорее осушения воздуха, проходящего через испаритель, нежели охлаждения воздуха. Следовательно, охлаждающая способность испарителя может быть увеличена, когда клапан смешивания воздуха отрегулирован для рециркуляции более высокого процентного содержания воздуха в кабине транспортного средства.

В одном из примеров, заслонка смешивания воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) закрывается, когда запрос выработки крутящего момента двигателя является большим, чем пороговое значение, так что процентное содержание воздуха, циркулирующего в кабине транспортного средства и через испаритель, увеличивается. Другими словами, более высокое процентное содержание воздуха, который уже находится в кабине, подвергается циркуляции через испаритель. В еще одном примере, заслонка смешивания воздуха закрывается, когда разрежение во впускном коллекторе двигателя является большим, чем пороговое значение, так что увеличивается процентное содержание воздуха, циркулирующего в кабине транспортного средства и через испаритель. Таким образом, снижение выходной мощности компрессора кондиционера воздуха может быть менее заметным водителю. Без такой операции, снижение выходной мощности компрессора кондиционера воздуха может легко ощущаться пассажирами в кабине как повышение температуры и влажности.

Настоящее изобретение может давать несколько преимуществ. Более конкретно, подход может улучшать реакцию системы кондиционирования воздуха. В дополнение, подход может упрощать исполнение системы, поскольку сложная модель системы может быть необязательной. Кроме того, подход может снижать вероятность привнесения фазовых колебаний, которые могут вызываться длительными задержками системы.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут очевидны из последующего подробного описания изобретения, взятого в отдельности или вместе с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления в упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании изобретения. Оно не идентифицирует ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, будут более понятны по прочтению примера варианта осуществления, указанного в материалах настоящей заявки как подробное описание изобретения, взятого отдельно или вместе со ссылкой на чертежи, где:

фиг. 1 - схематическое представление системы кондиционирования воздуха транспортного средства;

фиг. 2 - схематическое представление устройства преобразования энергии по фиг. 1, где устройством преобразования энергии является двигатель;

фиг. 3-5 - моделированные интересующие рабочие последовательности, когда способ по фиг. 6 выполняется в системах, показанных на фиг. 1 и 2; и

фиг. 6 - способ управления климатической установкой транспортного средства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание имеет отношение к управлению системой кондиционирования воздуха транспортного средства. В одном из неограничивающих примеров, система кондиционирования воздуха может быть сконфигурирована, как проиллюстрировано на фиг. 1. Кроме того, часть системы кондиционирования воздуха может быть присоединена к двигателю транспортного средства, как проиллюстрировано на фиг. 2. Фиг. 3-5 показывают интересующие сигналы во время работы системы кондиционирования воздуха. Система кондиционирования воздуха может эксплуатироваться согласно способу по фиг. 6.

Далее, со ссылкой на фиг. 1, система 100 кондиционирования воздуха содержит испаритель 8 для охлаждения воздуха в кабине транспортного средства. Воздух пропускается через испаритель 8 посредством вентилятора 50 и направляется по кабине 2 транспортного средства. Контроллер 26 климата управляет вентилятором 50 согласно настройкам оператора, а также датчикам климата. Датчик 4 температуры предоставляет показание температуры испарителя 8 в контроллер 26 климата. Датчик 30 температуры в кабине предоставляет показание температуры в кабине в контроллер 26 климата. Подобным образом, датчик 32 влажности снабжает контроллер 26 климата показанием влажности в кабине. Датчик 34 солнечной нагрузки предоставляет показание нагревания кабины от солнечного света в контроллер 26 климата. Контроллер климата также принимает ввод оператора с интерфейса 28 оператора и подает требуемую температуру испарителя и действующую температуру испарителя в контроллер 12 устройства преобразования энергии.

Интерфейс 28 оператора предоставляет водителю возможность выбирать требуемую температуру в кабине, скорость вентилятора и тракт раздачи для кондиционированного воздуха в кабине (например, кондиционированного свежего воздуха или кондиционированного рециркулированного воздуха). Интерфейс 28 оператора может включать в себя круговые шкалы и нажимные кнопки для выбора настроек климата. В некоторых примерах, интерфейс 28 оператора может принимать входные данные через сенсорный дисплей.

Охладитель подается в испаритель 8 через клапан 20 испарителя после закачивания в конденсатор 16. Компрессор 18 принимает газообразный охладитель из испарителя 8 и повышает давление охладителя. Тепло выделяется из охладителя, находящегося под давлением, так что охладитель сжижается в конденсаторе 16. Сжиженный охладитель расширяется после пропускания через клапан 20 испарителя, заставляя понижаться температуру испарителя 8.

Компрессор 18 включает в себя муфту 24, клапан 22 управления рабочим объемом, поршень 80 и торцовый кулак 82. Поршень 80 повышает давление охладителя в системе кондиционирования воздуха, который течет из компрессора 18 кондиционера воздуха в конденсатор 16. Торцовый кулак 82 регулирует ход поршня 80, чтобы регулировать давление, под которым охладитель выводится из компрессора 18 кондиционера воздуха, на основании потока масла через клапан 22 управления рабочим объемом. Муфта 24 может избирательно сцепляться и расцепляться для снабжения компрессора 18 кондиционера воздуха энергией вращения от устройства 10 преобразования энергии. В одном из примеров, устройство 10 преобразования энергии является двигателем, подающим энергию вращения на компрессор 18 и колеса 60 через трансмиссию 70. В других примерах, устройство 10 преобразования энергии является электродвигателем, подающим энергию вращения на компрессор 18 кондиционера воздуха и колеса 60 через трансмиссию 70. Энергия вращения может подаваться на компрессор 18 кондиционера воздуха с устройства 10 преобразования энергии через ремень 42. В одном из примеров, ремень 42 механически присоединяет вал 40 к компрессору 18 системы кондиционирования воздуха через муфту 24. Вал 40 может быть коленчатым валом двигателя, валом якоря или другим валом.

Таким образом, система по фиг. 1 предоставляет энергию вращения на компрессор системы кондиционирования воздуха, чтобы охлаждать кабину транспортного средства. Более конкретно, компрессор кондиционера воздуха обеспечивает отрицательный крутящий момент в нагрузку устройства преобразования энергии и сжимает охладитель, так чтобы охладитель мог впоследствии расширяться, для того чтобы охлаждать кабину транспортного средства. Величина отрицательного крутящего момента, предоставляемого на устройство преобразования энергии компрессором кондиционера воздуха, может регулироваться посредством муфты и исполнительного механизма или клапана, который регулирует насос переменного рабочего объема.

Со ссылкой на фиг. 2, показан один из примеров устройства преобразования энергии. В частности, устройство 10 преобразования энергии является двигателем внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр из которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 устройства преобразования энергии. Двигатель 10 содержит камеру 230 сгорания и стенки 232 цилиндра с поршнем 236, расположенным в них и присоединенным к валу 40, который является коленчатым валом. Камера 230 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 244 и выпускным коллектором 248 через соответственный впускной клапан 252 и выпускной клапан 254. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может задействоваться кулачком 251 впускного клапана и кулачком 253 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут задействоваться электромеханически управляемым узлом катушки и якоря клапана. Положение кулачка 251 впускного клапана может определяться датчиком 255 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 253 выпускного клапана может определяться датчиком 257 кулачка выпускного клапана.

Топливная форсунка 266 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 230, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускной канал, что известно специалистам в данной области техники в качестве впрыска во впускной канал. Топливная форсунка 266 подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12 устройства преобразования энергии. Топливо подается на топливную форсунку 266 топливной системой (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). На топливную форсунку 266 подается рабочий ток из формирователя 268, который реагирует на действие контроллера 12 устройства преобразования энергии. В дополнение, впускной коллектор 244 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 262, который регулирует положение дроссельной заслонки 264 для управления потоком воздуха из воздухозаборника 242 во впускной коллектор 244. В одном из примеров, может использоваться система непосредственного впрыска низкого давления, где давление топлива может подниматься до приблизительно 20-30 бар. В качестве альтернативы, двухкаскадная топливная система высокого давления может использоваться для формирования более высоких давлений топлива.

Система 288 зажигания без распределителя предоставляет искру зажигания в камеру 230 сгорания через запальную свечу 292 в ответ на действие контроллера 12 устройства преобразования энергии. Универсальный датчик 226 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 248 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 270. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 226 UEGO.

Нейтрализатор 270, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства контроля выбросов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 270, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.

Контроллер 12 устройства преобразования энергии показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 202, порты 204 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 206, оперативное запоминающее устройство 208, энергонезависимую память 210 и традиционную шину данных. Контроллер 12 устройства преобразования энергии показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к устройству 10 преобразования энергии, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 212 температуры, присоединенного к патрубку 214 охлаждения; датчика 284 положения, присоединенного к педали 280 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 282; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 222 давления, присоединенного к впускному коллектору 244; датчика положения двигателя с датчика 218 на эффекте Холла, считывающего положение вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 220; и измерение положения дросселя с датчика 258. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12 устройства преобразования энергии. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 218 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

В некоторых вариантах осуществления, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 254 закрывается, а впускной клапан 252 открывается. Воздух вовлекается в камеру 230 сгорания через впускной коллектор 244, поршень 236 перемещается к дну цилиндра, с тем чтобы увеличивать объем внутри камеры 230 сгорания. Положение, в котором поршень 236 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 230 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 252 и выпускной клапан 254 закрыты. Поршень 236 перемещается к головке блока цилиндров, с тем чтобы сжимать воздух внутри камеры 230 сгорания. Точка, в которой поршень 236 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 230 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 292 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 236 обратно в НМТ. Вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 254 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливо-воздушную смесь в выпускной коллектор 248, и поршень возвращается в ВМТ. Следует отметить, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Со ссылкой на фиг. 3, показана моделированная рабочая последовательность согласно способу по фиг. 6. Последовательность по фиг. 3 может обеспечиваться системой, показанной на фиг. 1 и 2, выполняющей способ по фиг. 6 посредством команд, хранимых в постоянной памяти. Фиг. 3 включает в себя вертикальные метки T₀-T₆, которые указывают представляющие особый интерес моменты времени в течение последовательности.

Первый график сверху по фиг. 3 является графиком нагрузки устройства преобразования энергии в зависимости от времени. Нагрузка устройства преобразования энергии возрастает в направлении стрелки оси Y. Нагрузка устройства преобразования энергии может быть в виде требования нагрузки из устройства или контроллера. В качестве альтернативы, нагрузка устройства преобразования энергии может измеряться посредством датчика воздуха, когда устройство преобразования энергии является двигателем внутреннего сгорания, или посредством датчика тока, когда устройство преобразования энергии является электрическим двигателем. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры. Пунктирная линия 302 представляет пороговую нагрузку устройства преобразования энергии, выше которой производятся регулирования для перенаправления выходной мощности устройства преобразования энергии.

Второй график сверху по фиг. 3 является графиком состояния муфты компрессора в зависимости от времени. Муфта компрессора смыкается или приводится в работу, когда кривая компрессора находится на более высоком уровне, как указано в момент T₀ времени. Муфта компрессора открывается или выводится из работы, когда кривая компрессора находится на нижнем уровне, как указано в момент T₄ времени. Энергия вращения может передаваться компрессору, когда муфта компрессора замкнута. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.

Третий график сверху по фиг. 3 является графиком положения клапана смешивания воздуха в зависимости от времени. Клапан смешивания воздуха по существу открыт, чтобы допускать свежий воздух в кабину транспортного средства, когда положение клапана смешивания воздуха находится на верхнем уровне, как указано в момент T₀ времени. Клапан смешивания воздуха закрыт, когда клапан смешивания воздуха находится на нижнем уровне, как указано между моментом T₃ времени и моментом T₄ времени. Должно быть отмечено, что, в некоторых примерах, клапан смешивания воздуха может не закрываться полностью, чтобы полностью предотвратить поступление свежего воздуха в кабину, когда клапан смешивания воздуха показан в закрытом положении. Например, небольшое процентное содержание воздуха, подвергаемого циркуляции в кабине посредством вентилятора, может быть свежим воздухом (например, менее чем 25% воздуха, нагнетаемого вентилятором). Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.

Четвертый график сверху по фиг. 3 является графиком влажности в кабине в зависимости от времени. Влажность возрастает в направлении стрелки оси Y. Влажность в кабине может считываться или выводиться. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры. Пунктирная линия 304 представляет пороговый уровень влажности в кабине, выше которого производятся регулирования в отношении системы кондиционирования воздуха. В некоторых примерах, изменение влажности в кабине, превышающее пороговый уровень, может быть основой для регулирований в отношении системы кондиционирования воздуха. В кроме того еще других примерах, регулирования в систему кондиционирования воздуха могут обеспечиваться в ответ на превышение порогового значения уровня влажности в кабине и превышения уровня изменения влажности в кабине.

Пятый график сверху на фиг. 3 является графиком температуры в кабине в зависимости от времени. Температура возрастает в направлении стрелки оси Y. Температура в кабине может считываться или выводиться. Ось X представляет время, и время увеличивается от левой стороны фигуры к правой стороне фигуры. Пунктирная линия 306 представляет пороговый уровень температуры в кабине, выше которого производятся регулирования в отношении системы кондиционирования воздуха. В некоторых примерах, изменение температуры в кабине, превышающее пороговый уровень, может быть основой для регулирований в отношении системы кондиционирования воздуха. В кроме того еще других примерах, регулирования в систему кондиционирования воздуха могут обеспечиваться в ответ на превышение пороговой температуры в кабине и превышения уровня изменения температуры в кабине.

В момент T₀ времени, нагрузка устройства преобразования энергии является низкой, как и влажность в кабине и температура в кабине. Муфта компрессора сцеплена и компрессор является работающим. Клапан смешивания воздуха открыт, так что большее количество воздуха, поступающего в вентилятор системы кондиционирования воздуха, является свежим воздухом (например, более, чем 25% воздуха, подаваемого в кабину).

В момент T₁ времени, нагрузка устройства преобразования энергии повысилась до уровня, превышающего пороговый уровень 302. Поэтому муфта компрессора размыкается, и клапан смешивания воздуха переустанавливается в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, превышающую пороговый уровень. Дополнительный крутящий момент может обеспечиваться на колеса транспортного средства, когда муфта компрессора разомкнута. Таким образом, дополнительный крутящий момент имеется в распоряжении из устройства преобразования энергии для удовлетворения нагрузок, иных чем система кондиционирования воздуха. Кроме того, в некоторых примерах, выходная мощность вентилятора системы кондиционирования воздуха может снижаться, когда кутящий момент устройства преобразования энергии превышает пороговый уровень 302. Снижение скорости работы вентилятора может снижать потребление тока и может продлевать время, когда воздух в кабине может охлаждаться посредством испарителя. Температура и влажность в кабине находятся на более низких уровнях, когда муфта компрессора выведена из работы.

В качестве альтернативы, это же самое поведение может инициироваться при низких движущих крутящих моментах, когда желательно кратковременно повысить уровни разрежения во впускном коллекторе, чтобы обеспечивать разрежение на исполнительные механизмы, такие как пневмоусилитель тормозов. Снижение нагрузки двигателя посредством высвобождения компрессора кондиционера воздуха или теплового насоса является эффективным способом обеспечения разрежения во впускном коллекторе для усилителя тормозов или для аспиратора, обеспечивающего разрежение для усилителя тормозов.

В момент T₂ времени, нагрузка устройства преобразования энергии снижается до уровня, меньшего чем пороговый уровень 302. Как результат, муфта компрессора смыкается или повторно вводится в действие, и клапан смешивания воздуха открывается, чтобы допускать свежий воздух в кабину транспортного средства. Клапан смешивания воздуха открывается с первой скоростью, указанной на 310. Первая скорость может быть более высокой скоростью, чем скорость закрывания клапана смешивания, так что воздух в кабине может быстро замещаться свежим кондиционированным воздухом. Температура и влажность в кабине начинают снижаться после того, как компрессор повторно введен в работу смыканием муфты. Конечно, если водитель уже выбрал режим рециркуляции, никакого изменения режима работы системы кондиционирования воздуха не заметно.

В момент T₃ времени, нагрузка устройства преобразования энергии увеличивается, чтобы превысить пороговый уровень 302. Муфта компрессора размыкается или выводится из работы, и клапан смешивания воздуха закрывается для снижения количества свежего воздуха, поступающего в кабину. Влажность и температура в кабине возрастают, в то время как муфта компрессора разомкнута.

Между моментом T₃ времени и моментом T₄ времени, влажность и температура в кабине постепенно возрастают по мере того, как снижается охлаждение воздуха в кабине посредством испарителя. Однако, закрывание клапана смешивания воздуха увеличивает время, которое испаритель может охлаждать воздух в кабине, поскольку испаритель делает меньшую работу, извлекая водяной пар из воздуха в кабине по сравнению с тем, если бы испаритель удалял водяной пар из свежего воздуха.

В момент T₄ времени, влажность в кабине превышает пороговый уровень 304, и температура в кабине продолжает возрастать. В этом примере, температура в кабине остается ниже порогового значения 304 температуры в кабине. Компрессор не возвращается в работу, так как нагрузка устройства преобразования энергии остается выше порогового значения 302; но клапан смешивания воздуха повторно открывается для предоставления дополнительного количества свежего воздуха в кабину. В некоторых примерах, клапан смешивания воздуха может повторно открываться, когда изменение влажности в кабине превышает пороговый уровень. Открывание клапана смешивания воздуха может удалять спертый воздух с более высокой влажностью из кабины. Кроме того, клапан смешивания воздуха может открываться с пониженной скоростью, как указано на 312, так что воздух в кабине постепенно замещается окружающим воздухом. Следует отметить, что клапан смешивания воздуха открывается быстрее на 310, чем на 312.

В момент T₅ времени, нагрузка устройства преобразования энергии снижается до меньшей, чем пороговый уровень 302. Следовательно, муфта компрессора замыкается, чтобы приводить в действие компрессор. Клапан смешивания воздуха остается в открытом положении, так что воздух в кабине обновляется кондиционированным свежим воздухом. Температура и влажность в кабине начинают снижаться после того, как муфта компрессора сцепляется, тем самым, вводя в работу компрессор.

В момент T₆ времени, нагрузка устройства преобразования энергии вновь повышается до уровня, большего, чем пороговый уровень 302. Поэтому, муфта компрессора выводится из работы, и клапан смешивания воздуха закрывается. Влажность и температура в кабине начинают возрастать после того, как компрессор выведен из работы размыканием муфты компрессора.

Со ссылкой на фиг. 4, показана еще одна моделированная рабочая последовательность согласно способу по фиг. 6. Последовательность по фиг. 4 может обеспечиваться системой, показанной на фиг. 1 и 2, выполняющей способ по фиг. 6 посредством команд, хранимых в постоянной памяти. Фиг. 4 включает в себя вертикальные метки T₀-T₆, которые указывают вызывающие особый интерес моменты времени в течение последовательности. Фиг. 4 включает в себя такие же графики, как фиг. 3. Поэтому, пояснение графиков опущено ради краткости. Пороговое значение нагрузки устройства преобразования энергии указано пунктирной линией 402. Пороговый уровень влажности в кабине указан пунктирной линией 404. Пороговый уровень температуры в кабине указан пунктирной линией 406.

В момент T₀ времени, нагрузка устройства преобразования энергии низка, а поэтому, влажность в кабине и температура в кабине тоже. Муфта компрессора сцеплена (например, сомкнута) и компрессор является работающим. Клапан смешивания воздуха открыт, так что большее количество воздуха, поступающего в вентилятор системы кондиционирования воздуха, является свежим воздухом (например, более чем 25% воздуха, подаваемого в кабину).

В момент T₁ времени, нагрузка устройства преобразования энергии повысилась до уровня, превышающего пороговый уровень 402. Поэтому муфта компрессора размыкается, и клапан смешивания воздуха переустанавливается в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, превышающую пороговый уровень. Дополнительный крутящий момент может обеспечиваться на колеса транспортного средства устройством преобразования энергии, когда муфта компрессора разомкнута, поскольку снижена нагрузка на устройство преобразования энергии. В некоторых примерах, выходная мощность вентилятора системы кондиционирования воздуха может снижаться, когда кутящий момент устройства преобразования энергии превышает пороговый уровень 402. Снижение скорости работы вентилятора может снижать потребление тока и может продлевать время, когда воздух в кабине может охлаждаться посредством испарителя. Температура и влажность в кабине находятся на более низких уровнях, когда муфта компрессора выведена из работы.

В момент T₂ времени, нагрузка устройства преобразования энергии снижается до уровня, меньшего чем пороговый уровень 402. Как результат, муфта компрессора смыкается или повторно вводится в действие, и клапан смешивания воздуха открывается, чтобы допускать свежий воздух в кабину транспортного средства. Клапан смешивания воздуха открывается с первой скоростью, указанной на 410. Первая скорость может быть более высокой скоростью закрывания клапана смешивания, так что воздух в кабине может быстро замещаться свежим кондиционированным воздухом. Температура и влажность в кабине начинают снижаться после того, как компрессор повторно введен в работу смыканием муфты.

В момент T₃ времени, нагрузка устройства преобразования энергии увеличивается, чтобы превысить пороговый уровень 402. Муфта компрессора размыкается или выводится из работы, и клапан смешивания воздуха закрывается для снижения количества свежего воздуха, поступающего в кабину. Влажность и температура в кабине возрастают, в то время как муфта компрессора разомкнута.

Между моментом T₃ времени и моментом T₄ времени, влажность и температура в кабине постепенно возрастают по мере того, как снижается охлаждение воздуха в кабине посредством испарителя. Однако, закрывание клапана смешивания воздуха увеличивает время, которое испаритель может охлаждать воздух в кабине, поскольку испаритель делает меньшую работу, извлекая водяной пар из воздуха в кабине по сравнению с тем, если бы испаритель удалял водяной пар из свежего воздуха.

В момент T₄ времени, температура в кабине превышает пороговый уровень 404, и температура в кабине продолжает возрастать. В этом примере, уровень влажности в кабине остается ниже порогового значения 404 влажности в кабине. Компрессор не возвращается в работу, так как нагрузка устройства преобразования энергии остается выше порогового значения 402; однако, клапан смешивания воздуха повторно открывается для обеспечения дополнительного количества свежего воздуха в кабину. В некоторых примерах, клапан смешивания воздуха может повторно открываться, когда изменение температуры в кабине превышает пороговый уровень. Открывание клапана смешивания воздуха может уменьшать конденсацию в кабине и удалять спертый воздух с более высокой влажностью из кабины. Кроме того, клапан смешивания воздуха может открываться с пониженной скоростью, как указано на 412, так что воздух в кабине постепенно замещается окружающим воздухом. Следует отметить, что клапан смешивания воздуха открывается быстрее на 410, чем на 412. В других примерах, клапан смешивания воздуха может удерживаться в закрытом положении до тех пор, пока нагрузка на устройство преобразования энергии не станет меньшей, чем пороговое значение, или до тех пор, пока не достигнут требуемый уровень разрежения в вакуумной системе.

В момент T₅ времени, нагрузка устройства преобразования энергии снижается до меньшей, чем пороговый уровень 402. Следовательно, муфта компрессора замыкается, чтобы приводить в действие компрессор. Клапан смешивания воздуха остается в открытом положении, так что воздух в кабине обновляется кондиционированным свежим воздухом. Температура и влажность в кабине начинают снижаться после того, как муфта компрессора сцепляется, тем самым, вводя в работу компрессор.

В момент T₆ времени, нагрузка устройства преобразования энергии вновь повышается до уровня, большего, чем пороговый уровень 402. Поэтому, муфта компрессора выводится из работы, и клапан смешивания воздуха закрывается. Влажность и температура в кабине начинают возрастать после того, как компрессор выведен из работы размыканием муфты компрессора.

Со ссылкой на фиг. 5, показана еще одна моделированная рабочая последовательность согласно способу по фиг. 6. Последовательность по фиг. 5 может обеспечиваться системой, показанной на фиг. 1 и 2, выполняющей способ по фиг. 6 посредством команд, хранимых в постоянной памяти. Фиг. 5 включает в себя вертикальные метки T₀-T₆, которые указывают вызывающие особый интерес моменты времени в течение последовательности. Фиг. 5 включает в себя такие же графики, как фиг. 3, за исключением того, что рабочий объем компрессора заменяет состояние муфты компрессора. Поэтому, пояснение аналогичных графиков опущено ради краткости. Пороговое значение нагрузки устройства преобразования энергии указано пунктирной линией 502. Пороговый уровень влажности в кабине указан пунктирной линией 504. Пороговый уровень температуры в кабине указан пунктирной линией 506.

Второй график сверху по фиг. 5 представляет рабочий объем компрессора в зависимости от времени. Рабочий объем компрессора возрастает в направлении стрелки оси Y. Время увеличивается в направлении стрелки оси X. Выходная мощность компрессора увеличивается по мере того, как возрастает рабочий объем компрессора.

В момент T₀ времени, нагрузка устройства преобразования энергии низка, а поэтому, влажность в кабине и температура в кабине тоже. Рабочий объем компрессора находится на высоком уровне, поэтому, выходная мощность компрессора находится на высоком уровне. Клапан смешивания воздуха открыт, так что большее количество воздуха, поступающего в вентилятор системы кондиционирования воздуха, является свежим воздухом (например, более, чем 25% воздуха, подаваемого в кабину).

В момент T₁ времени, нагрузка устройства преобразования энергии повысилась до уровня, превышающего пороговый уровень 502. Поэтому, рабочий объем компрессора уменьшается для снижения выходной мощности компрессора и отрицательного крутящего момента компрессора в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, превышающую пороговый уровень. Дополнительный крутящий момент может обеспечиваться на колеса транспортного средства устройством преобразования энергии, когда рабочий объем компрессора уменьшен, или муфта компрессора разомкнута, поскольку снижена нагрузка на устройство преобразования энергии. Рабочий объем компрессора показан уменьшающимся с постепенной скоростью, с тем чтобы увеличить время, которое испаритель может охлаждать воздух в кабине. В одном из примеров, скорость уменьшения рабочего объема компрессора может снижаться со скоростью, которая зависит от требования крутящего момента преобразования энергии. Например, по мере того, как требование крутящего момента преобразования энергии повышается, скорость изменения рабочего объема компрессора уменьшается. В некоторых примерах, выходная мощность вентилятора системы кондиционирования воздуха может снижаться, когда кутящий момент устройства преобразования энергии превышает пороговый уровень 502. Снижение скорости работы вентилятора может снижать потребление тока и может продлевать время, когда воздух в кабине может охлаждаться посредством испарителя. Температура и влажность в кабине находятся на более низких уровнях, когда муфта компрессора выведена из работы. В некоторых примерах, клапан смешивания воздуха может закрываться каждый раз, когда на муфту кондиционера воздуха предоставляется команда отключения, или если уменьшается его рабочий объем.

В момент T₂ времени, нагрузка устройства преобразования энергии снижается до уровня, меньшего чем пороговый уровень 502. Последовательно, рабочий объем компрессора повышается, и клапан смешивания воздуха открывается, чтобы допустить свежий воздух в кабину транспортного средства. Клапан смешивания воздуха открывается с первой скоростью, указанной на 510. Первая скорость может быть более высокой скоростью закрывания клапана смешивания, так что воздух в кабине может быстро замещаться свежим кондиционированным воздухом. Температура и влажность в кабине начинают понижаться после того, как увеличен рабочий объем компрессора.

В момент T₃ времени, нагрузка устройства преобразования энергии увеличивается, чтобы превысить пороговый уровень 502. Рабочий объем компрессора уменьшается, и клапан смешивания воздуха закрывается для снижения количества свежего воздуха, поступающего в кабину. Влажность и температура в кабине возрастают, в то время как уменьшен рабочий объем компрессора.

Между моментом T₃ времени и моментом T₄ времени, влажность и температура в кабине постепенно возрастают по мере того, как снижается охлаждение воздуха в кабине посредством испарителя. Рабочий объем компрессора скорее уменьшается постепенно, чем ступенчатым образом. Клапан смешивания воздуха закрывается, чтобы увеличивать время, которое испаритель может охлаждать воздух в кабине, поскольку испаритель делает меньшую работу, извлекая водяной пар из воздуха в кабине по сравнению с тем, если бы испаритель удалял водяной пар из свежего воздуха.

В момент T₄ времени, уровень влажности в кабине превышает пороговый уровень 504, и температура в кабине продолжает возрастать. В этом примере, уровень температуры в кабине остается ниже порогового значения 506 температуры в кабине. Рабочий объем компрессора не увеличивается, так как нагрузка устройства преобразования энергии остается выше порогового значения 502; однако, клапан смешивания воздуха повторно открывается для обеспечения дополнительного количества свежего воздуха в кабину. В некоторых примерах, клапан смешивания воздуха может повторно открываться, когда изменение влажности в кабине превышает пороговый уровень. Открывание клапана смешивания воздуха может уменьшать конденсацию в кабине и удалять спертый воздух с более высокой влажностью из кабины. Кроме того, клапан смешивания воздуха может открываться с пониженной скоростью, как указано на 512, так что воздух в кабине постепенно замещается окружающим воздухом. Следует отметить, что клапан смешивания воздуха открывается быстрее на 510, чем на 512.

В момент T₅ времени, нагрузка устройства преобразования энергии снижается меньшего, чем пороговый уровень 502. Следовательно, рабочий объем компрессора увеличивается для повышения выходной мощности компрессора. Клапан смешивания воздуха остается в открытом положении, так что воздух в кабине обновляется кондиционированным свежим воздухом. Температура и влажность в кабине начинают снижаться после того, как увеличен рабочий объем компрессора, тем самым, повышая выходную мощность компрессора.

В момент T₆ времени, нагрузка устройства преобразования энергии вновь повышается до уровня, большего, чем пороговый уровень 502. Поэтому, рабочий объем компрессора уменьшается, чтобы снизить выходную мощность компрессора. Влажность и температура в кабине начинают возрастать после того, как компрессор выведен из работы размыканием муфты компрессора.

Таким образом, рабочее состояние компрессора системы кондиционирования воздуха может регулироваться в ответ на крутящий момент устройства преобразования энергии наряду с тем, что состояние клапана смешивания воздуха может регулироваться в ответ на состояние устройства преобразования энергии, влажность в кабине, изменение влажности в кабине, изменение температуры в кабине и температуру в кабине.

Далее, со ссылкой на фиг. 6, показан способ управления климатической установкой транспортного средства. Способ по фиг. 6 является выполняемым посредством команд, хранимых в системе по фиг. 1 и 2. Команды могут храниться на постоянном носителе. Способ по фиг. 6 может предусматривать последовательности, показанные на фиг. 3-5.

На 602, способ 600 определяет условия работы транспортного средства. Условия работы транспортного средства могут включать в себя, но не в качестве ограничения, температуру в кабине, влажность в кабине, крутящий момент устройства преобразования энергии и требование крутящего момента устройства преобразования энергии. Способ 600 переходит на 604 после того, как определены условия работы транспортного средства.

На 604, способ 600 оценивает, является или нет нагрузка устройства преобразования энергии большей, чем пороговая нагрузка. Нагрузка устройства преобразования энергии может определяться посредством команды нагрузки, такой как требуемый крутящий момент, или посредством контроля параметра, такого как заряд воздуха двигателя или ток электродвигателя. Если нагрузка устройства преобразования энергии является большей, чем пороговая нагрузка, ответом является да, и способ 600 переходит на 606. Иначе, ответом является нет, и способ 600 переходит на 624.

На 624, способ 600 регулирует положение клапана смешивания воздуха и выходную мощность компрессора, чтобы обеспечивать требуемые условия в кабине (например, требуемые температуру и влажность). В одном из примеров, рабочий объем компрессора увеличивается для обеспечения дополнительного охлаждения в отношении воздуха в кабине. В еще одном примере, муфта компрессора может приводиться в зацепление для увеличения выходной мощности компрессора. Дополнительно, муфта компрессора может циклически включаться и выключаться для удовлетворения потребности охлаждения. Клапан смешивания воздуха также открывается для обеспечения более чем 25% воздуха, поступающего в вентилятор системы кондиционирования воздуха снаружи кабины (например, свежего воздуха). Способ 600 переходит на выход после того, как отрегулированы состояние компрессора и состояние клапана смешивания воздуха.

На 606 способ 600 регулирует состояние клапана смешивания воздуха для уменьшения количества свежего воздуха, приносимого в кабину. В одном из примеров, положение клапана смешивания воздуха может регулироваться, чтобы закрывать клапан смешивания воздуха, из условия чтобы менее чем 25% воздуха, достигающего вентилятора систему кондиционирования воздуха, были свежим воздухом. В других примерах, клапан смешивания воздуха регулируется, из условия чтобы менее чем 5% воздуха, достигающего вентилятора системы кондиционирования воздуха, были свежим воздухом (например, воздухом, втягиваемым снаружи кабины). В кроме того еще других примерах, клапан смешивания воздуха закрывается до степени, возможной при данных рычажных механизмах и стопорах исполнительного механизма, ограничивающих величину закрывания клапана смешивания воздуха. Способ 600 переходит на 608 после того, как отрегулировано состояние клапана смешивания воздуха.

На 608, способ 600 оценивает, включает или нет в себя муфту компрессор системы кондиционирования воздуха. В одном из примеров, ячейка в памяти контроллера может содержать в себе переменную, которая указывала бы тип компрессора (например, компрессор с муфтой или компрессор без муфты). Если способ 600 делает вывод, что компрессор имеет муфту, ответом является да, и способ 600 переходит на 612. Если способ 600 делает вывод, что компрессор не имеет муфты, ответом является нет, и способ 600 переходит на 610.

В некоторых примерах, где компрессор включает в себя как муфту, так и переменный рабочий объем (например, торцовый кулак), способ 600 переходит на 612, когда нагрузка устройства преобразования энергии является большей, чем второй пороговый уровень. Если нагрузка устройства преобразования энергии находится между пороговым значением 604 и вторым пороговым значением, способ 600 переходит на 610.

На 612, способ 600 размыкает муфту компрессора, чтобы уменьшать нагрузку системы кондиционирования воздуха на устройство преобразования энергии. Снижение нагрузки или крутящего момента от размыкания муфты компрессора может предоставляться на колеса транспортного средства. Способ 600 переходит на 614 после того, как муфта компрессора разомкнута.

На 610, способ 600 снижает выходную мощность компрессора. В одном из примеров, выходная мощность компрессора снижается посредством уменьшения рабочего объема компрессора при регулировании положения торцового кулака. Снижение выходной мощности компрессора может быть основано на величине нагрузки устройства преобразования энергии, которая является большей, чем пороговая нагрузка устройства преобразования энергии. Например, если пороговая нагрузка устройства преобразования энергии имеет значение 250 H⋅м, а нагрузка или требование устройства преобразования энергии находится на 255 Н⋅м, рабочий объем компрессора может снижаться, чтобы обеспечивать на 5 Н⋅м меньший отрицательный крутящий момент. Способ 600 переходит на 614 после того, как уменьшена выходная мощность компрессора.

На 614, способ 600 оценивает, является или нет выходная мощность вентилятора, направляющего воздух через испаритель, большей, чем пороговая величина. Если так, ответом является да, и способ 600 переходит на 616. Если нет, ответом является нет, и способ 600 переходит на 618. Пороговая выходная мощность вентилятора может быть в кубических метрах в минуту, а пороговая величина вентилятора может меняться по причине условий работы. Например, при первой температуре окружающего воздуха и первом уровне влажности окружающей среды, пороговое значение выходной мощности вентилятора может быть первой величиной. При второй температуре окружающего воздуха и втором уровне влажности окружающей среды, пороговое значение выходной мощности вентилятора может быть второй величиной. Вторая пороговая величина выходной мощности вентилятора может быть большей, чем первая пороговая величина выходной мощности вентилятора, когда вторая температура окружающей среды и вторая влажность окружающей среды являются большими, чем первая температура окружающей среды и первая влажность окружающей среды.

На 616, способ 600 снижает выходную мощность вентилятора. Выходная мощность вентилятора может уменьшаться посредством снижения тока, подводимого к вентилятору. В одном из примеров, средняя величина тока, подаваемого на вентилятор, может уменьшаться посредством широтно-импульсной модуляции напряжения, подаваемого на вентилятор. Способ 600 переходит на выход после того, как уменьшена выходная мощность вентилятора.

На 618, способ 600 оценивает, является или нет разность влажности в кабине и влажности окружающей среды меньшим, чем пороговое значение. Если разность влажности является меньшей, чем пороговый уровень, ответом является да, и способ 600 переходит на 622. Иначе, ответом является нет, и способ 600 переходит на 620. В других примерах, способ 600 оценивает, является или нет изменение и/или уровень влажности в кабине большим, чем пороговые значения. Если так, ответом является да, и способ 600 переходит на 622. Иначе, ответом является нет, и способ 600 переходит на 620. Могут быть предусмотрены разные пороговые значения для влажности в кабине и изменения влажности в кабине. Например, пороговое значение изменения влажности может составлять 15%, тогда как пороговое значение влажности может быть 75% относительной влажности.

На 620, способ 600 оценивает, являются или нет изменение температуры в кабине и/или уровень температуры в кабине большими, чем пороговые значения. Если так, ответом является да, и способ 600 переходит на 622. Иначе, ответом является Нет, и способ 600 переходит на выход. Могут быть предусмотрены разные пороговые значения для температуры в кабине и изменения температуры в кабине. Например, пороговое значение изменения температуры может составлять 7°C, тогда как пороговое значение температуры может иметь значение 28°C.

На 622, способ 600 регулирует состояние клапана смешивания воздуха. В одном из примеров, клапан смешивания воздуха по меньшей мере частично закрывается, так что процентное содержание свежего воздуха, вовлеченного в кабину, является меньшим, чем пороговый процент воздуха, протекающего через вентилятор кондиционирования воздуха в испаритель. Например, свежий воздух, поступающий в вентилятор, имеющий выход 100 кубических футов в минуту (CFM), может ограничиваться до 20 CFM или 20% потока через вентилятор. Таким образом, клапан смешивания воздуха закрывается в положение, которое дает меньшее, чем пороговое, количество воздуха, поступающее в вентилятор. Положение клапана смешивания воздуха может быть предопределенным положением клапана. В некоторых примерах, клапан смешивания воздуха может быть полностью закрыт. В других примерах, клапан смешивания воздуха может закрываться до некоторой степени, которая физически остается в пределах допуска клапана смешивания воздуха. Способ 600 переходит на выход после того, как отрегулировано положение клапана смешивания воздуха.

Таким образом, способ по фиг. 6 обеспечивает управление климатической установкой транспортного средства, включающий: регулирование состояния клапана смешивания воздуха и компрессора в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую, чем пороговое значение. Таким образом, воздух в кабине транспортного средства может обрабатываться кондиционером в течение более длительного периода времени после того, как снижена выходная мощность компрессора. Способ включает в себя те случаи, когда состояние клапана смешивания воздуха и компрессор регулируются одновременно, и дополнительно содержит регулирование состояния клапана смешивания воздуха и компрессора в ответ на уровень разрежения в вакуумной системе, которое является меньшим, чем пороговое разрежение. Способ также включает в себя те случаи, когда нагрузка устройства преобразования энергии запрашивается по меньшей мере частично водителем, и где выходная мощность устройства преобразования энергии регулируется в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии. В одном из примеров, устройством преобразования энергии является электродвигатель. В еще одном примере, устройством преобразования энергии является двигатель внутреннего сгорания. Способ включает в себя те случаи, когда воздух в кабине подвергается циркуляции посредством клапана смешивания воздуха, где воздух, подвергаемый циркуляции через вентилятор состоит из воздуха, содержащего меньшее, чем пороговое, содержание свежего воздуха после регулирования состояния клапана смешивания. Способ дополнительно включает в себя те случаи, когда выходная мощность кондиционера воздуха снижается в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии.

Способ по фиг. 6 также обеспечивает управление климатической установкой транспортного средства, содержащее: регулирование клапана смешивания воздуха в первое состояние клапана смешивания воздуха, а компрессора в первое состояние компрессора в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую чем пороговое значение; и регулирование клапана смешивания воздуха во второе состояние клапана смешивания воздуха в ответ на состояние окружающей среды кабины транспортного средства, в то время как компрессор находится в первом состоянии. Способ включает в себя те случаи, когда первое состояние клапана смешивания воздуха содержит положение клапана смешивания воздуха, которое предусматривает циркуляцию воздуха в кабине посредством вентилятора, где воздух, протекающий через вентилятор, содержит меньшее, чем пороговое, процентное содержание свежего воздуха, втягиваемого снаружи кабины. Способ включает в себя те случаи, когда пороговое процентное содержание является меньшим чем 25%. Способ также включает в себя те случаи, когда первое состояние компрессора обеспечивает более низкую выходную мощность компрессора, чем до того, как компрессор регулируется в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии. Другими словами, выходная мощность компрессора снижается в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, превышающую пороговое значение.

В некоторых примерах, способ включает в себя те случаи, когда состояние окружающей среды является величиной влажности в кабине транспортного средства. Кроме того, способ включает в себя те случаи, когда состояние окружающей среды является температурой в кабине транспортного средства. Способ дополнительно содержит регулирование компрессора во второе состояние компрессора в ответ на снижение нагрузки устройства преобразования энергии. Например, выходная мощность компрессора может повышаться, когда нагрузка устройства преобразования энергии снижается после того, как нагрузка устройства преобразования энергии превышала пороговое значение. Способ включает в себя те случаи, когда компрессор является компрессором кондиционера воздуха, и где второе состояние компрессора обеспечивает более высокую выходную мощность компрессора, чем первое состояние компрессора.

В еще одном примере, способ по фиг. 6 предусматривает управление климатической установкой транспортного средства, содержащее: регулирование состояния клапана смешивания воздуха, состояния вентилятора и состояния компрессора в ответ на условия работы транспортного средства; и повышение крутящего момента колес транспортного средства в ответ на условия работы транспортного средства. Способ включает в себя те случаи, когда регулирование состояния компрессора снижает выходную мощность компрессора, и где условия работы транспортного средства являются давлением во впускном коллекторе, более высоким, чем пороговое значение, или уровнем разрежения в вакуумной системе, меньшим, чем пороговый уровень. Например, если пороговый уровень разрежения имеет значение 8 дюймов рт. ст., и уровень разрежения в вакуумной системе имеет значение 6 дюймов рт. ст., клапан смешивания воздуха может закрываться в ответ на разрежение, меньшее, чем пороговый уровень.

В еще одном примере, способ включает в себя регулирование состояния вентилятора для снижения выходной мощности вентилятора. Способ также включает в себя те случаи, когда регулирование состояния клапана смешивания снижает процентное содержание свежего воздуха, циркулирующего в кабине транспортного средства. Способ также включает в себя те случаи, когда регулирование состояния компрессора постепенно повышает выходную мощность компрессора со временем.

Следует отметить, что нет команды водителя или оператора закрыть клапан смешивания воздуха в последовательностях, показанных на фиг. 3-5. Таким образом, управляющие воздействия могут выполняться без ввода водителя или оператора. Кроме того, способ по фиг. 6 управляет вентилятором, состоянием компрессора и состоянием клапана смешивания воздуха без прямого ввода оператора (например, изменения параметра или устройства ввода, такого как кнопка рециркуляции клапана смешивания, которая имеет единственную функцию регулирования состояния устройства кондиционирования воздуха) для управления состояниями соответственных устройств. Например, способ по фиг. 6 может закрывать клапан смешивания воздуха в ответ на устройство преобразования энергии, когда нет ввода оператора в систему кондиционирования воздуха для регулирования состояния компрессора, клапана смешивания воздуха и вентилятора. В случае, где оператор переключает устройство ввода системы кондиционирования воздуха, система кондиционирования воздуха может подчиняться команде оператора.

Специалистам в данной области техники следует понимать, процедуры, описанные на фиг. 6, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерываниями, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, различные проиллюстрированные этапы или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения целей, признаков и преимуществ, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Хотя не проиллюстрировано явным образом, специалисту в данной области техники следует понимать, что одни или более из проиллюстрированных этапов или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии.

На этом описание завершено. Однако, после его прочтения специалистам в данной области техники будут очевидны многие изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема описания. Например, рядные двигатели I2, I3, I4, I5 и V-образные двигатели V6, V8, V10 и V12, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее изобретения для получения преимуществ.

Изобретение относится к управлению климатической установкой транспортного средства. Для управления климатической установкой регулируют состояние клапана смешивания воздуха и компрессор в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую, чем пороговое значение. Воздух подвергается циркуляции посредством клапана смешивания воздуха с меньшим, чем пороговое, процентным содержанием свежего воздуха после регулирования состояния клапана смешивания. Система кондиционирования воздуха содержит клапан смешивания воздуха, который регулируется в ответ на требование нагрузки устройства преобразования энергии. Достигается улучшение реакции системы кондиционирования воздуха без снижения мощности. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ управления климатической установкой транспортного средства, включающий этапы, на которых:

регулируют состояние клапана смешивания воздуха и компрессор в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую, чем пороговое значение, при этом воздух в кабине подвергается циркуляции посредством клапана смешивания воздуха с меньшим, чем пороговое, процентным содержанием свежего воздуха после регулирования состояния клапана смешивания.

2. Способ по п. 1, в котором состояние клапана смешивания воздуха и компрессор регулируются одновременно, при этом способ дополнительно включает этап, на котором регулируют состояние клапана смешивания воздуха и компрессор в ответ на уровень разрежения, который является меньшим, чем пороговое значение.

3. Способ по п.1, в котором нагрузка устройства преобразования энергии запрашивается по меньшей мере частично водителем, и при этом выходная мощность устройства преобразования энергии регулируется в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии.

4. Способ по п.3, в котором устройством преобразования энергии является электродвигатель.

5. Способ по п.3, в котором устройство преобразования энергии является двигателем внутреннего сгорания, при этом нагрузка, большая, чем пороговое значение, указывается давлением во впускном коллекторе.

6. Способ по п.1, в котором выходная мощность кондиционера воздуха снижается в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии.

7. Способ управления климатической установкой транспортного средства, включающий этапы, на которых:

закрывают клапан смешивания воздуха и снижают нагрузку компрессора в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую чем пороговое значение;

открывают клапан смешивания воздуха с первой скоростью в ответ на нагрузку устройства преобразования энергии, большую чем пороговое значение; и

открывают клапан смешивания воздуха со второй скоростью в ответ на температуру кабины транспортного средства, когда компрессор выведен из работы.

8. Способ по п.7, в котором клапан смешивания воздуха закрывают в первое состояние клапана смешивания воздуха, которое обеспечивает меньшее, чем пороговое, процентное содержание свежего воздуха, подвергнутого циркуляции в кабине транспортного средства.

9. Способ по п.8, в котором пороговое процентное содержание является меньшим чем 25%.

10. Способ по п.7, дополнительно включающий снижение выходной мощности вентилятора, направляющего воздух через испаритель, до первого уровня в ответ на первую температуру окружающей среды и первую влажность окружающей среды и снижение выходной мощности вентилятора, направляющего воздух через испаритель, до второго уровня в ответ на вторую температуру окружающей среды и вторую влажность окружающей среды, при этом второй уровень более высокий, чем первый уровень.

11. Способ по п.7, дополнительно включающий открытие клапана смешивания воздуха со второй скоростью в ответ на величину влажности в кабине транспортного средства, когда компрессор выведен из работы.

12. Способ по п.7, дополнительно включающий увеличение нагрузки компрессора в ответ на снижение нагрузки устройства преобразования энергии.

13. Способ по п.12, в котором компрессор является компрессором кондиционера воздуха и при этом компрессор обеспечивает более высокую выходную мощность компрессора после увеличения нагрузки компрессора.

14. Способ управления климатической установкой транспортного средства, включающий этапы, на которых:

регулируют состояние клапана смешивания воздуха, состояние вентилятора и состояние компрессора в ответ на условие работы транспортного средства, при этом регулирование состояния клапана смешивания воздуха включает закрытие клапана смешивания воздуха для снижения потока свежего воздуха в кабину транспортного средства, регулирование состояния вентилятора снижает выходную мощность компрессора, а условие работы транспортного средства является запросом крутящего момента большим, чем пороговое значение, и клапан смешивания воздуха открывают, когда запрос крутящего момента превышает пороговое значение;

повышают крутящий момент колес транспортного средства в ответ на условие работы транспортного средства;

открывают клапан смешивания воздуха в ответ на влажность в кабине транспортного средства, превышающую пороговое значение; и

дополнительно открывают клапан смешивания воздуха с первой скоростью в ответ на запрос крутящего момента, снижающегося ниже порогового значения крутящего момента, и со второй скоростью в ответ на влажность в кабине транспортного средства, превышающую пороговое значение, причем вторая скорость более низкая, чем первая скорость.

15. Способ по п.14, в котором регулирование состояния компрессора постепенно понижает выходную мощность компрессора со временем.