本公開(kāi)涉及一種用于電氣化車(chē)輛的車(chē)艙和電池冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù):
混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛使用馬達(dá)來(lái)推進(jìn)車(chē)輛。電力通過(guò)電池供應(yīng)給馬達(dá)。電池被配置為存儲(chǔ)也可用于為車(chē)輛其他部件供電的電荷。電池的有效使用允許車(chē)輛通過(guò)馬達(dá)進(jìn)行推進(jìn)。這可通過(guò)使用冷卻裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用由電池供電的馬達(dá)來(lái)推進(jìn)車(chē)輛減少了車(chē)輛使用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)運(yùn)行的必要性。減少內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行增加了車(chē)輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種氣候控制系統(tǒng),包括牽引電池裝置、冷卻系統(tǒng)和控制器。冷卻系統(tǒng)包括:冷卻器;蒸發(fā)器;第一管道和第一閥,被布置為選擇性地形成包括冷卻器的冷卻液回路,以冷卻牽引電池裝置;第二管道和第二閥,被布置為基于第二閥的開(kāi)啟狀態(tài)選擇性地形成包括冷卻器和蒸發(fā)器的第一制冷劑回路或旁通冷卻器而包括蒸發(fā)器的第二制冷劑回路;以及壓縮機(jī),被配置為用于使流體流過(guò)制冷劑回路??刂破鞅慌渲贸赡軌蝽憫?yīng)于在流體流過(guò)至少一個(gè)制冷劑回路的同時(shí)收到車(chē)艙冷卻請(qǐng)求而調(diào)整壓縮機(jī)速度來(lái)改變車(chē)艙的冷卻,以及改變第二閥的開(kāi)啟狀態(tài)而改變牽引電池裝置的冷卻。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,控制器還可被配置成能夠響應(yīng)于第一制冷劑回路內(nèi)的制冷劑的過(guò)熱值降低至閾值以下,改變第二閥的開(kāi)啟狀態(tài)以使過(guò)熱值保持于閾值。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,控制器還可被配置成能夠響應(yīng)于第一制冷劑回路內(nèi)的制冷劑的過(guò)熱值升高至閾值以上,改變第二閥的開(kāi)啟狀態(tài)以使過(guò)熱值保持于閾值。
所根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,控制器還可被配置成能夠響應(yīng)于來(lái)自牽引電池裝置的冷卻需求以及第一制冷劑回路內(nèi)的制冷劑的過(guò)熱值超過(guò)閾值的冷 卻需求而改變第二閥的開(kāi)啟狀態(tài)并調(diào)整壓縮機(jī)速度,以使制冷劑流過(guò)第一制冷劑回路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,控制器還可被配置成能夠響應(yīng)于來(lái)自牽引電池裝置的冷卻需求,改變第一閥的開(kāi)啟狀態(tài)以使冷卻液通過(guò)冷卻液回路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,控制器還可被配置成能夠響應(yīng)于僅用于車(chē)艙冷卻的需求,改變第二閥的開(kāi)啟狀態(tài)以引導(dǎo)制冷劑通過(guò)第二制冷劑回路,并調(diào)整壓縮機(jī)速度以調(diào)整流過(guò)第二制冷劑回路的制冷劑的質(zhì)量流量。
一種用于車(chē)輛的氣候控制方法,車(chē)輛包括被配置為用于引導(dǎo)冷卻液通過(guò)冷卻器和電池裝置的冷卻液回路以及包括壓縮機(jī)、閥和蒸發(fā)器的制冷劑回路,所述車(chē)輛溫度控制方法包括以下步驟:基于從冷卻器輸出的制冷劑的壓力和溫度,改變壓縮機(jī)速度和閥的位置,以使制冷劑的溫度接近制冷劑的過(guò)熱值并改變冷卻液的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述溫度控制方法還包括在壓縮機(jī)正在使制冷劑流過(guò)冷卻器的同時(shí),改變包含于冷卻液回路內(nèi)的另一閥的位置,以使冷卻液流經(jīng)冷卻器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述溫度控制方法還包括改變?cè)O(shè)置于冷卻液回路內(nèi)的另一閥的位置和包含于制冷劑回路內(nèi)的所述閥的位置以使制冷劑流過(guò)制冷劑回路,以及改變壓縮機(jī)的速度以改變蒸發(fā)器制冷。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述溫度控制方法還包括改變包含于制冷劑回路內(nèi)的所述閥的位置以使制冷劑流經(jīng)制冷劑回路,以及改變壓縮機(jī)的速度以改變冷卻器制冷。
一種車(chē)輛,包括:電池裝置;冷卻器;冷卻液回路,被配置為用于引導(dǎo)冷卻液通過(guò)冷卻器和電池裝置;制冷劑回路,包括壓縮機(jī)、閥及蒸發(fā)器;和控制器??刂破鞅慌渲脼橛糜诨趶睦鋮s器輸出的制冷劑的壓力和溫度改變壓縮機(jī)的速度和閥的位置,以改變冷卻液的溫度。
附圖說(shuō)明
圖1為電動(dòng)車(chē)輛的示意圖;
圖2為描繪冷卻液流過(guò)電池冷卻器和車(chē)艙蒸發(fā)器的流體回路圖;
圖3為描繪冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行的控制邏輯流程圖;
圖4為描繪冷卻器和蒸發(fā)器控制模式的運(yùn)行的控制系統(tǒng)圖;
圖5為描繪冷卻器控制模式的運(yùn)行的控制系統(tǒng)圖;
圖6為描繪蒸發(fā)器控制模式的運(yùn)行的控制系統(tǒng)圖;
具體實(shí)施方式
在此描述了本公開(kāi)的實(shí)施例。然而,應(yīng)理解公開(kāi)的實(shí)施例僅為示例,其它實(shí)施例可以采用各種替代的形式。附圖無(wú)需按比例繪制;可夸大或最小化一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以,在此所公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定,而僅為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將理解的,參考任一附圖示出和描述的各個(gè)特征可與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中示出的特征組合以形成未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而,與本公開(kāi)的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可以期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>
圖1描繪了一種典型混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛10的示意圖。然而,某些實(shí)施例也可在插電式混合動(dòng)力車(chē)輛和純電動(dòng)車(chē)輛的情況下實(shí)施。車(chē)輛10包括機(jī)械地連接到混合動(dòng)力變速器14的一個(gè)或更多個(gè)電機(jī)12。在至少一個(gè)實(shí)施例中,單個(gè)電機(jī)12可機(jī)械地連接到混合動(dòng)力變速器14。電機(jī)12能夠作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,混合動(dòng)力變速器14可機(jī)械地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)16。混合動(dòng)力變速器14也可機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)軸18,所述驅(qū)動(dòng)軸18機(jī)械地連接到車(chē)輪20。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)16打開(kāi)或關(guān)閉時(shí),電機(jī)12可通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸18向車(chē)輪20提供推進(jìn)力和減速能力。電機(jī)12也可充當(dāng)發(fā)電機(jī),并能通過(guò)再生制動(dòng)回收能量而提供燃料經(jīng)濟(jì)效益。電機(jī)12減少污染物排放,并通過(guò)減少發(fā)動(dòng)機(jī)16的工作負(fù)載來(lái)提高燃料經(jīng)濟(jì)性。
牽引電池或電池組22儲(chǔ)存可被電機(jī)12使用的能量。牽引電池22一般從牽引電池22內(nèi)部的一個(gè)或更多個(gè)電池單元陣列(有時(shí)被稱(chēng)為電池單元堆)輸出高壓直流電(DC)。電池單元陣列可包括一個(gè)或更多個(gè)電池單元。
使用電機(jī)12推進(jìn)需要來(lái)自電池22的電力。為電機(jī)12供應(yīng)電力會(huì)導(dǎo)致電池22產(chǎn)生熱能。對(duì)電池22充電也可導(dǎo)致電池22產(chǎn)生熱能。熱能,以熱量的形式存在,會(huì)使儲(chǔ)存在電池22內(nèi)的荷電衰減。這會(huì)使車(chē)輛10利用電機(jī)12進(jìn)行推進(jìn)的時(shí)間長(zhǎng)度減少。因此,冷卻電池22會(huì)是有益處的。電池的冷卻可消散來(lái)自電池22的熱能,并增加由電池22至電機(jī)12的電力傳輸效率。這會(huì)允 許電機(jī)推進(jìn)車(chē)輛10的時(shí)間段更長(zhǎng),并減少車(chē)輛通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)16被推進(jìn)的時(shí)間段。
所述的各種部件可具有一個(gè)或更多個(gè)關(guān)聯(lián)的控制器來(lái)控制和監(jiān)控部件的操作。多個(gè)控制器之間可經(jīng)由串行總線(例如,控制器局域網(wǎng)(CAN))或經(jīng)由專(zhuān)用電導(dǎo)管(electrical conduit)進(jìn)行通信。
圖2描繪了用于冷卻電池22的冷卻系統(tǒng)24的流體回路圖。冷卻系統(tǒng)24利用不同熱回路中的制冷劑和冷卻液來(lái)優(yōu)化電池22的性能。第一熱回路23和第二熱回路25可用于控制冷卻液的溫度。第三熱回路27和第四熱回路29可用于控制制冷劑的溫度。第三熱回路27也可用于優(yōu)化冷卻液和制冷劑兩者的溫度。冷卻液可為傳統(tǒng)冷卻液混合物,例如水和乙二醇。制冷劑可為傳統(tǒng)制冷劑,例如R134a或1234yf。當(dāng)需要車(chē)艙和電池?zé)峁芾頃r(shí),第三熱回路27和第四熱回路29可同時(shí)運(yùn)行。
第一熱回路23和第二熱回路25可包括冷卻液泵34、電池22、散熱器42、冷卻器28和導(dǎo)流閥(diverter valve)44。泵34被用于使冷卻液通過(guò)第一熱回路23和第二熱回路25進(jìn)行循環(huán)。泵34泵送冷卻液至電池22。冷卻液在與電池22互相作用前經(jīng)過(guò)冷卻液溫度傳感器36,以監(jiān)測(cè)冷卻液的溫度。電池溫度傳感器38可被用于監(jiān)測(cè)電池22的溫度。
控制器40(或控制模塊)與冷卻液溫度傳感器36和電池溫度傳感器38進(jìn)行通信,從而基于電池22的溫度需求,優(yōu)化地控制冷卻液流動(dòng)通過(guò)第一熱回路23和第二熱回路25。在至少一個(gè)其它實(shí)施例中,控制器可與多個(gè)溫度傳感器38進(jìn)行通信。冷卻液與電池22互相作用以從電池22中吸收熱量。來(lái)自電池22的變熱的冷卻液經(jīng)過(guò)第一熱回路23被泵入散熱器42。散熱器42利用流過(guò)散熱器42的環(huán)境空氣將變熱的冷卻液進(jìn)行冷卻。散熱器42允許冷卻液使從電池22吸收的熱能消散并循環(huán)回到電池22用于進(jìn)一步的冷卻。
導(dǎo)流閥44可被用于調(diào)節(jié)來(lái)自散熱器42的冷卻液的流動(dòng)。如果環(huán)境溫度在預(yù)定閾值之上或電池溫度在預(yù)定電池溫度閾值之上,那么散熱器42可能不會(huì)給冷卻液提供足夠的冷卻來(lái)滿足電池的冷卻需求。當(dāng)環(huán)境溫度在閾值之上時(shí),導(dǎo)流閥44可能被控制器40開(kāi)啟,以延遲冷卻液從散熱器42流出。當(dāng)導(dǎo)流閥44被開(kāi)啟時(shí),會(huì)迫使待被泵34泵送的冷卻液通過(guò)第二熱回路25中的冷卻器28。例如,冷卻液在吸收來(lái)自電池22的熱能之后也可通過(guò)冷卻器28進(jìn)行循環(huán),從而充分冷卻冷卻液來(lái)滿足電池的冷卻需求。
第三熱回路27和第四熱回路29可包括壓縮機(jī)46、冷凝器48和蒸發(fā)器50。壓縮機(jī)46通過(guò)第三熱回路27和第四熱回路29對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓和循環(huán)。壓力傳感器51和溫度傳感器53確定測(cè)量制冷劑的過(guò)熱值所需要的制冷劑的壓力和溫度。當(dāng)制冷劑從壓縮機(jī)46經(jīng)過(guò)至冷凝器48時(shí),另一個(gè)壓力傳感器52可監(jiān)測(cè)其壓力,從而基于來(lái)自壓力傳感器51的壓力來(lái)確定制冷劑的壓力比。壓縮機(jī)46使制冷劑循環(huán)至冷凝器48。冷凝器48可包括風(fēng)扇54。冷凝器48被配置為用于將制冷劑由氣體冷凝為液體以進(jìn)一步冷卻制冷劑。如果制冷劑壓力在預(yù)定閾值之上,那么控制器40會(huì)啟動(dòng)風(fēng)扇54。風(fēng)扇54與進(jìn)氣格柵(未示出)的結(jié)合輔助進(jìn)一步使來(lái)自制冷劑的熱能消散。
基于來(lái)自蒸發(fā)器50的需求,制冷劑可在第四熱回路29內(nèi)被循環(huán)。冷凝器48與風(fēng)扇54的結(jié)合輔助使制冷劑在第四熱回路29內(nèi)吸收的熱能消散,以滿足蒸發(fā)器50的需求。制冷劑在進(jìn)入蒸發(fā)器50前,流過(guò)第一膨脹閥57。第一膨脹閥57可以是被控制器40主動(dòng)控制的電子膨脹閥。附加的溫度傳感器59和膨脹閥57一起被用于調(diào)節(jié)通過(guò)蒸發(fā)器50的制冷劑的流動(dòng)。在至少一個(gè)其它實(shí)施例中,第一膨脹閥57可以是被動(dòng)熱膨脹閥。制冷劑截止閥56可被用于阻止制冷劑流過(guò)第四熱回路29。制冷劑截止閥56也可用于允許制冷劑流過(guò)蒸發(fā)器50。當(dāng)制冷劑截止閥允許制冷劑流過(guò)蒸發(fā)器50時(shí),在電子膨脹閥58打開(kāi)的條件下,制冷劑可流過(guò)第三熱回路27和第四熱回路29。
第三熱回路27另外包括冷卻器28和第二膨脹閥58。冷卻器28還可被配置為用于實(shí)現(xiàn)制冷劑的熱傳遞。制冷劑截止閥56只阻礙制冷劑流向蒸發(fā)器50。為允許制冷劑流過(guò)冷卻器28,只需打開(kāi)膨脹閥58。第二膨脹閥58可以是被控制器40主動(dòng)控制的電子膨脹閥。在至少一個(gè)其它實(shí)施例中,第二膨脹閥58可以是被動(dòng)熱膨脹閥。第二膨脹閥58被配置為用于基于冷卻器28的需求來(lái)改變制冷劑的流動(dòng)。流過(guò)冷卻器28的制冷劑與冷卻液換熱,從而進(jìn)一步輔助使電池運(yùn)行產(chǎn)生的熱能消散。
冷卻器28還可用于與加熱器45進(jìn)行流體連接。加熱器45被配置為用于加熱冷卻液。這允許熱量管理系統(tǒng)24對(duì)電池22提供加熱和冷卻。熱量管理系統(tǒng)24確定電池22是否需要加熱。如果電池22需要加熱,熱量管理系統(tǒng)24使用多個(gè)加熱級(jí)別來(lái)滿足電池22的需求。
當(dāng)由于導(dǎo)流閥44已經(jīng)被開(kāi)啟冷卻液被泵送通過(guò)冷卻器28時(shí),制冷劑也可輔助吸收來(lái)自冷卻器28中的冷卻液的熱能。這與主動(dòng)冷卻系統(tǒng)相一致。經(jīng) 由從冷卻液到制冷劑的熱量傳遞的主動(dòng)冷卻允許電池溫度的進(jìn)一步優(yōu)化。因此,第三熱回路27通過(guò)第二膨脹閥58而包括冷卻器28和壓縮機(jī)46。
控制器40可實(shí)施下述控制邏輯,以?xún)?yōu)化冷卻器28和蒸發(fā)器50內(nèi)的冷卻。雖然在示出的實(shí)施例中被示意性地示出為單個(gè)模塊,但是控制器40可以是更大的控制系統(tǒng)中的一部分,且可被車(chē)輛中的各種其它控制器所控制,例如但不僅限于包括電池能量控制模塊的車(chē)輛系統(tǒng)控制器。
圖3描繪了控制器40的操作的控制邏輯流程圖。在步驟60處,控制器40確定是否存在車(chē)艙冷卻請(qǐng)求。車(chē)艙空氣調(diào)節(jié)冷卻請(qǐng)求產(chǎn)生制冷劑流向蒸發(fā)器的需求。如果在步驟60處不存在車(chē)艙空氣調(diào)節(jié)冷卻請(qǐng)求,則在步驟62處,控制器40確定是否存在電池冷卻器冷卻請(qǐng)求。電池冷卻器冷卻請(qǐng)求產(chǎn)生冷卻液和制冷劑流過(guò)冷卻器的需求。如果在步驟62處不存在電池冷卻器冷卻請(qǐng)求,控制邏輯結(jié)束。然而,如果步驟62處存在電池冷卻器冷卻請(qǐng)求,則在步驟71處控制器40可命令僅電池冷卻模式,在所述模式中在步驟64處控制器40關(guān)閉導(dǎo)流閥。如上所述,在步驟64處,當(dāng)使用散熱器的被動(dòng)電池冷卻不足以滿足電池冷卻的需求時(shí),控制器40會(huì)關(guān)閉導(dǎo)流閥。
在步驟64處,關(guān)閉導(dǎo)流閥會(huì)引起上面描述的在冷卻液和制冷劑之間的熱傳遞。在步驟66處,控制器40改變第二膨脹閥的位置以提供充足的制冷劑流過(guò)電池冷卻器,來(lái)滿足所期望的冷卻器制冷劑出口過(guò)熱值。在步驟68處控制器40調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的速度來(lái)優(yōu)化制冷劑流過(guò)冷卻器的流動(dòng),從而完成冷卻液和制冷劑之間所期望的熱傳遞,以達(dá)到目標(biāo)冷卻液溫度。
回至步驟60,控制器40可能會(huì)收到車(chē)艙冷卻請(qǐng)求。如果在步驟60處車(chē)艙冷卻請(qǐng)求存在,在步驟74處,控制器40確定是否存在通過(guò)冷卻器的電池冷卻請(qǐng)求。在步驟74處的確定可導(dǎo)致步驟73處僅車(chē)艙冷卻模式或步驟75處車(chē)艙和電池冷卻模式。如果在步驟74,通過(guò)冷卻器的電池冷卻請(qǐng)求不存在,在步驟73處,控制器40可命令處于僅車(chē)艙冷卻模式,在所述模式中,在步驟76處控制器40命令截止閥保持開(kāi)啟且調(diào)整導(dǎo)流閥的位置,以使冷卻液流向冷卻器或散熱器。在步驟76處,為允許冷卻液流向冷卻器或散熱器而調(diào)整導(dǎo)流閥的位置,允許冷卻液流過(guò)散熱器并被動(dòng)地冷卻電池。由于達(dá)到電池冷卻所需的能耗最小,被動(dòng)冷卻電池是有益處的。在步驟78處,控制器40也可命令第二膨脹閥關(guān)閉。這再次與電池的被動(dòng)冷卻相一致。在步驟80處,被動(dòng)電池冷卻通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的速度來(lái)達(dá)到所期望的蒸發(fā)器溫度,從而允許控 制器40滿足步驟60處車(chē)艙冷卻的需求。
如果在步驟74處,存在通過(guò)冷卻器的電池冷卻請(qǐng)求,在步驟75處,控制器可命令處于電池和車(chē)艙冷卻模式,在所述模式中,在步驟77處控制器40命令截止閥保持開(kāi)啟并調(diào)整導(dǎo)流閥的位置,以使冷卻液流過(guò)冷卻器。如果在步驟74處存在通過(guò)冷卻器的電池冷卻請(qǐng)求,在步驟79處控制器40也會(huì)調(diào)整電子膨脹閥來(lái)驅(qū)使電池冷卻器制冷劑過(guò)熱值接近期望值。為達(dá)到步驟60處車(chē)艙冷卻的需求,在步驟81處控制器也可調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的速度來(lái)達(dá)到所期望的蒸發(fā)器溫度??刂破?0在顧及達(dá)到車(chē)艙的充足冷卻的同時(shí),也會(huì)補(bǔ)償電池的冷卻需求。因此,電池冷卻液泵和導(dǎo)流閥的狀態(tài)都是基于熱管理系統(tǒng)的需求確定的。
圖4描繪了用于第二膨脹閥的膨脹閥控制系統(tǒng)81和用于滿足冷卻器及蒸發(fā)器的冷卻需求的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)82??刂葡到y(tǒng)81監(jiān)測(cè)冷卻器的過(guò)熱值而輸出第二膨脹閥的位置。在85處,控制系統(tǒng)81還使用變化率限制器來(lái)進(jìn)一步輔助啟動(dòng)第二膨脹閥通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉過(guò)渡??刂葡到y(tǒng)82監(jiān)測(cè)蒸發(fā)器的溫度來(lái)輸出壓縮機(jī)的速度。
控制系統(tǒng)81計(jì)算86處的目標(biāo)過(guò)熱值和88處的實(shí)際過(guò)熱值。在88處實(shí)際過(guò)熱值是通過(guò)來(lái)自90處冷卻器制冷劑的壓力和91處冷卻器制冷劑的溫度輸入被計(jì)算的。目標(biāo)過(guò)熱值是通過(guò)93處諸如車(chē)艙溫度、蒸發(fā)器溫度、電池冷卻液溫度、環(huán)境溫度和車(chē)艙冷卻請(qǐng)求的輸入被計(jì)算的。在92處從88處的實(shí)際過(guò)熱值減去86處的目標(biāo)過(guò)熱值。在94處,對(duì)92處的結(jié)果運(yùn)算比例增益,而在96處運(yùn)算積分增益。94處的比例增益與對(duì)88處的實(shí)際過(guò)熱值和86處的目標(biāo)過(guò)熱值的比較的短期響應(yīng)一致。96處的積分增益與88處的實(shí)際過(guò)熱值和86處的目標(biāo)過(guò)熱值的對(duì)比的長(zhǎng)期響應(yīng)相一致。在98處,基于94、96處的PI控制的最小位置值和最大位置值被修剪(clip)。在100處,基于98處產(chǎn)生的值,第二膨脹閥控制系統(tǒng)81輸出第二膨脹閥的位置。
壓縮機(jī)控制系統(tǒng)82接收102處的實(shí)際蒸發(fā)器溫度和104處的目標(biāo)蒸發(fā)器溫度。在106處102處的實(shí)際蒸發(fā)器溫度減去104處的目標(biāo)蒸發(fā)器溫度。在108處,對(duì)104處的目標(biāo)蒸發(fā)器溫度和102處的實(shí)際蒸發(fā)器溫度的對(duì)比運(yùn)算比例增益,而在110處,運(yùn)算積分增益。這些數(shù)據(jù)被類(lèi)似地輸出并利用116處的最小和最大壓縮機(jī)速度修剪進(jìn)行調(diào)整。在119處,控制系統(tǒng)120還使用變化率限制器來(lái)進(jìn)一步輔助啟動(dòng)第二膨脹閥通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉過(guò)渡。那么,利 用這種計(jì)算方法,在118處壓縮機(jī)控制系統(tǒng)84輸出壓縮機(jī)速度。
圖5描繪了當(dāng)只有電池存在冷卻需求時(shí),電子膨脹閥控制系統(tǒng)120和壓縮機(jī)控制系統(tǒng)126控制電池冷卻器??刂葡到y(tǒng)120監(jiān)測(cè)122處測(cè)量的過(guò)熱值和124處的目標(biāo)過(guò)熱值,以輸出第二膨脹閥的位置??刂葡到y(tǒng)126再采用127處測(cè)量的冷卻器溫度和128處的目標(biāo)冷卻器溫度來(lái)控制電動(dòng)壓縮機(jī)的速度。
控制系統(tǒng)120在124處計(jì)算目標(biāo)過(guò)熱值,在122處計(jì)算實(shí)際過(guò)熱值。122處的實(shí)際過(guò)熱值是通過(guò)來(lái)自121處的冷卻器制冷劑壓力和123處冷卻器制冷劑溫度的輸入來(lái)計(jì)算的。目標(biāo)過(guò)熱值是通過(guò)125處諸如車(chē)艙溫度、蒸發(fā)器溫度、電池冷卻液溫度、環(huán)境溫度以及車(chē)艙冷卻請(qǐng)求的輸入來(lái)計(jì)算的。在126處,122處的實(shí)際過(guò)熱值減去124處的目標(biāo)過(guò)熱值。在130處,對(duì)126處的結(jié)果運(yùn)算比例增益,而132處運(yùn)算積分增益。130處的比例增益與122處的實(shí)際過(guò)熱值和124處的目標(biāo)過(guò)熱值的對(duì)比的短期響應(yīng)一致。132處的積分增益與122處的實(shí)際過(guò)熱值和124處的目標(biāo)過(guò)熱值的對(duì)比的長(zhǎng)期響應(yīng)一致。在140處,基于130、132處的PI控制的最小和最大位置值被修剪。在141處,基于140處產(chǎn)生的值,第二膨脹閥控制系統(tǒng)120輸出第二膨脹閥的位置。
控制系統(tǒng)126利用類(lèi)似的控制策略。127處的測(cè)量的冷卻器冷卻液溫度和128處的目標(biāo)冷卻器冷卻液溫度被輸入至142處的加法器。利用144處的比例增益和146處的積分增益將它們進(jìn)行對(duì)比,與上述的PI控制策略一致。在154處的最大及最小壓縮機(jī)速度修剪從來(lái)自144處、146處的PI控制策略的值輸出156處的電動(dòng)壓縮機(jī)的速度。因此,當(dāng)存在電池冷卻請(qǐng)求而沒(méi)有車(chē)艙冷卻請(qǐng)求時(shí),壓縮機(jī)控制系統(tǒng)126設(shè)置156處的壓縮機(jī)速度,以滿足冷卻器的冷卻需求。
圖6描繪了當(dāng)僅存在車(chē)艙冷卻需求時(shí)的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)158。壓縮機(jī)控制系統(tǒng)158利用160處的實(shí)際蒸發(fā)器溫度和162處的目標(biāo)蒸發(fā)器溫度。160處的實(shí)際蒸發(fā)器溫度和162處的目標(biāo)蒸發(fā)器溫度被輸入至164處的加法器。160處和162處的蒸發(fā)器溫度值利用166處的比例增益和168處的積分增益進(jìn)行比較。這與上述的PI控制策略一致。在176處的最大和最小壓縮機(jī)速度修剪輸出在178處的壓縮機(jī)速度。利用160處的實(shí)際蒸發(fā)器溫度和162處的目標(biāo)蒸發(fā)器溫度,壓縮機(jī)控制系統(tǒng)158在178處輸出壓縮機(jī)速度,以滿足車(chē)艙的冷卻需求。當(dāng)壓縮機(jī)控制系統(tǒng)158被使用時(shí),至冷卻器的電子膨脹閥被關(guān)閉。
雖然上述描述了示例性實(shí)施例,但并非理解為這些實(shí)施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。在說(shuō)明書(shū)中使用的詞語(yǔ)是描述性詞語(yǔ)而非限制性詞語(yǔ),應(yīng)該理解,在不脫離本公開(kāi)的精神和范圍的情況下能夠進(jìn)行各種變化。如前所述,各個(gè)實(shí)施例的特征可組合,以形成本發(fā)明可能沒(méi)有明確描述或說(shuō)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然各個(gè)實(shí)施例能被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或者在一個(gè)或更多個(gè)期望特性方面優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式,但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到,根據(jù)具體應(yīng)用和實(shí)施方式,一個(gè)或更多個(gè)特點(diǎn)或特性可被折衷,以實(shí)現(xiàn)期望的總體系統(tǒng)屬性。這些屬性包括但是不限于成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、可銷(xiāo)售性、外觀、封裝、尺寸、可維護(hù)性、重量、可制造性、易組裝性等。這樣,在此討論的被描述為在一個(gè)或更多個(gè)特性方面不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式合意的實(shí)施例不在本公開(kāi)的范圍之外,且可期望用于特定應(yīng)用。