[发明专利]车辆电动空调压缩机的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制车辆电动空调压缩机功率值的方法，特别是预先将压缩机的可操作范围划分为复数区域，再根据各区域中所制定的控制策略，决定压缩机应如何运作以达到恒温、稳定的空调效果。

背景技术

由于天然石油资源有限且过去数年国际油价上涨幅度惊人，使各车厂以及车辆技术相关研究机构均投入大量研究能力，进行电动车辆等具备省能车辆的研发。

在电动车辆上是以一电动马达取代传统内燃机作为压缩机驱动动力，相较于传统的内燃机，电动马达除了具有较高的效率表现以外，也可凭借一控制器所控制，而使电动马达运转在需求的操作点。

请参考图6所示，另一方面，电动式空调压缩机61在转速调变上比传统汽车空调更具有弹性，电动式空调压缩机61是凭借一驱动马达62所控制，因此若有制定合适的驱动马达62控制策略，便能达成恒温、恒湿控制以及提高车辆的省油能力使车辆具备高续航力，故各式电动空调控制策略相当值得进行发展。

传统车辆的空调控制方式可概略分为以下数种：

1.多方面控制不同机构零件以使车厢达到设定温度，例如同时控制混风闸门开度、鼓风机风量、出风口位置等空调系统元件。此方式的缺点在于必须设计一高复杂度的控制器，使其控制各元件的驱动器。

2.依照热负载量而控制一变频器的频率，进而控制马达输出转速。然而当负荷量变化过快时，会使得马达效率降低。

3.以一个固定排量压缩机以及一变排量压缩机混合搭配，使马达转速变化范围缩小。但如此一来，需要增加整体空调系统的建置成本，且也必须变动修改现有空调管路。

4.预先记录在不同转速下需施加于马达的电压数值，以达到精确、高效率马达操作。然而此方式需要重复进行多次实验，才能获得所需要的各组控制参数。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种车辆电动空调压缩机的控制方法，其毋须复杂地控制空调组件、不必重复进行多次实验也不必提高设备成本，即能利用弹性化的方式控制压缩机适时有效率地运作，使车厢内温度达到所预设的温度范围。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种车辆电动空调压缩机的控制方法，其特征在于，包含：

依据一压缩机冷房功率曲线以及一马达输出效率曲线，定义复数个压缩机操作点；

以所述的复数个压缩机操作点划分出数个操作区域，其中各操作区域具有独自的压缩机控制条件；

根据一设定温度以及一车厢温度计算欲移除的目标热负载量；

判断所述的目标热负载量所对应的操作区域，以确定压缩机控制条件；

依据确定的压缩机控制条件，控制马达的输出功率而令压缩机得以在所述的压缩机控制条件进行运作。

在较佳的技术方案中：在所述的定义复数个压缩机操作点的步骤中，是定义有一压缩机最小冷房功率(P_min)、一压缩机最大COP点的冷房功率(P_maxCOP)、一马达区域最佳效率点的冷房功率(P_mtreff)以及一压缩机最大冷房功率(P_max)，其中：

在所述的压缩机最小冷房功率(P_min)以及压缩机最大COP点的冷房功率(P_maxCOP)之间是定义为第一操作区域，当目标热负载量落在第一操作区域，是令压缩机操作在最大COP点的冷房功率(P_maxCOP)；

在所述的压缩机最大COP点的冷房功率(P_maxCOP)以及马达区域最佳效率点的冷房功率(P_mtreff)之间是定义为第二操作区域，当目标热负载量落在第二操作区域，是令压缩机操作在马达区域最佳效率点的冷房功率(P_mtreff)；

在马达区域最佳效率点的冷房功率(P_mtreff)以及压缩机最大冷房功率(P_max)之间是定义为第三操作区域，当目标热负载量落在第三操作区域，是令压缩机操作在最大冷房功率(P_max)。

在较佳的技术方案中：所述的设定温度具有一允许误差值，以定义出介于一温度上限值以及一温度下限值的温度区间；

依据所述的温度上限值以及温度下限值是分别计算出一上限热负载量(P_TS+F)以及一下限热负载量(P_TS-F)；