Способ предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве (варианты) и транспортное средство - RU2714797C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится в целом к системам отопления/охлаждения транспортного средства, и в частности, к способу предотвращения повреждения компрессора системы отопления/охлаждения.

Уровень техники

[0002] Известно, что температура текучей среды на выпуске компрессора транспортного средства является индикатором статуса компрессора. Другими словами, высокая температура на выходе может указывать на неисправность в системе отопления/охлаждения, и если она не устранена, это может приводить к повреждению компрессора. Известно использование контроллера для включения и выключения компрессора в зависимости от сравнения определяемой или оцениваемой температуры и пороговой температуры или более просто значения ограничения времени. В этих сценариях компрессор просто выключается путем отключения питания, расцепления муфты компрессора или иным образом на некоторое время для того, чтобы предотвращать перегрев.

[0003] В одной подобной системе, описанной в US 8,152,475 (МПК F04B49/06, F04B49/10, опубл. 10.04.2012) на Sorge, описан способ управления компрессором, в котором компрессор включают/выключают посредством блока управления для предотвращения повреждения, вызываемого перегревом. В этой системе и соответствующем способе компрессор выключают, если оцениваемая температура выше заранее определенной максимальной пороговой температуры, на период времени для калибровки. При инициирования, однако, компрессор могут включать, если оцениваемая температура равна или ниже минимальной пороговой температуры, и компрессор может продолжать работу, даже когда оцениваемая температура выше заранее определенной минимальной пороговой температуры, но ниже заранее определенной максимальной пороговой температуры.

[0004] Несмотря на то что эти системы и способы являются подходящими для обеспечения защиты компрессора транспортного средства от связанных с температурой проблем, простое включение и выключение компрессора согласно определенной температуре может приводить к возможной остановке компрессора в определенных примерах, обусловленных временными условиями движения, временными условиями внешней среды или другими подобными условиями. Соответственно, существует необходимость в более устойчивом способе предотвращения повреждения компрессора. Например, способ может включать в себя период времени после превышения определяемой температурой пороговой температуры до предпринятая какого-либо действия для обеспечения того, что причина повышенной определяемой температуры не является временной по характеру. В дополнение, способ будет предпринимать промежуточные этапы для уменьшения определяемой температуры после достижения пороговой температуры и после истечения периода времени до выключения компрессора после достижения второй пороговой температуры. Такой способ будет также предпочтительно инициировать промежуточные этапы последовательно или может инициировать один или более этапов одновременно. Еще более, промежуточные этапы могут различаться в зависимости от того, в режиме охлаждения или отопления работает транспортное средство.

Раскрытие изобретения

[0005] В соответствии с целями и преимуществами, описанными здесь, предложен способ предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве. Способ может быть в общем описан как включающий этапы, на которых: (a) определяют температуру (T_D) текучей среды на выпуске компрессора; (b) увеличивают момент (t_a) времени, когда определяемая температура (T_D) больше первой пороговой температуры (T₁); (с) инициируют первое действие в момент (t₁) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁); (d) инициируют второе действие в момент (t₂) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁); (e) инициируют третье действие в момент (t₃) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁); и (f) инициируют четвертое действие в момент (t₄) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁).

[0006] В одном возможном варианте осуществления способ дополнительно включает в себя этап, на котором выключают компрессор, когда определяемая температура (T_D) текучей среды на выпуске компрессора больше второй пороговой температуры (T₂), на заранее определенный период (t_β) времени.

[0007] В другом возможном варианте осуществления транспортное средство работает в режиме охлаждения, и первое действие представляет собой открытие активных радиаторных заслонок транспортного средства.

[0008] В еще одном возможном варианте осуществления второе действие представляет собой увеличение скорости вентилятора охлаждения двигателя транспортного средства. В другом возможном варианте осуществления третье действие представляет собой уменьшение скорости компрессора транспортного средства и в еще одном возможном варианте осуществления четвертое действие представляет собой открытие расширительного устройства для уменьшения величины перегрева газа, поступающего в компрессор.

[0009] В одном другом возможном варианте осуществления, в котором транспортное средство работает в режиме охлаждения, первое действие включает в себя открытие активных радиаторных заслонок транспортного средства и увеличение скорости вентилятора охлаждения двигателя транспортного средства.

[0010] В другом возможном варианте осуществления, в котором транспортное средство работает в режиме отопления, первое действие представляет собой увеличение расхода потока насоса хладагента транспортного средства. В другом возможном варианте осуществления второе действие представляет собой уменьшение скорости компрессора транспортного средства. В еще одном возможном варианте осуществления третье действие представляет собой увеличение потока воздуха через радиатор отопителя транспортного средства, и в еще одном возможном варианте осуществления четвертое действие представляет собой открытие нагревательного расширительного устройства для уменьшения величины перегрева газа, поступающего в компрессор.

[0011] В соответствии со вторым аспектом изобретения предложен способ предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве, работающем в режиме охлаждения. Способ может быть в общем описан как включающий этапы, на которых: (a) определяют температуру (T_D) текучей среды на выпуске компрессора; и (b) открывают активные радиаторные заслонки транспортного средства, если определяемая температура (T_D) больше первой пороговой температуры (T₁).

[0012] В другом варианте осуществления способ предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве, работающем в режиме охлаждения, может дополнительно включать в себя этап, на котором выключают компрессор, когда определяемая температура (T_D) текучей среды на выпуске компрессора больше второй пороговой температуры (T₂), на заранее определенный период времени (t_β).

[0013] В еще одном варианте осуществления способ предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве, работающем в режиме охлаждения, может дополнительно включать в себя этапы, на которых увеличивают время (t_a), когда определяемая температура (T_D) больше первой пороговой температуры (T₁), и инициируют дополнительное действие (n) в момент (t_n) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁).

[0014] В еще одном варианте осуществления способ предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве, работающем в режиме охлаждения, может дополнительно включать в себя этап (s), на котором инициируют по меньшей мере одно дополнительное действие (n) в момент (t_n) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁), где n=2, 3,..., m, и m представляет собой число действий.

[0015] В соответствии с еще одним возможным вариантом осуществления, транспортное средство, выполненное с возможностью работы в режимах отопления и охлаждения, включает в себя компрессор, датчик, связанный с компрессором, для определения температуры текучей среды на выпуске компрессора, и контроллер, запрограммированный с возможностью определения, является ли определяемая температура (T_D) больше первой пороговой температуры (T₁), увеличения момента (t_a) времени, когда определяемая температура (T_D) становится больше первой пороговой температуры (T₁), инициирования первого действия в момент (t₁) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁), второго действия в момент (t₂) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁), третьего действия в момент (t₃) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁), и четвертого действия в момент (t₄) времени, если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁).

[0016] В другом варианте осуществления контроллер запрограммирован с возможностью выключения компрессора, когда определяемая температура (T_D) текучей среды на выпуске компрессора больше второй пороговой температура (T₂), на заранее определенный период (t_β) времени.

[0017] В еще одном варианте осуществления транспортное средство, выполненное с возможностью работы в режимах отопления и охлаждения, включает в себя активные радиаторные заслонки, и контроллер запрограммирован, в режиме охлаждения, с возможностью открытия активных радиаторных заслонок, если определяемая температура (T_D) больше первой пороговой температуры (T₁).

[0018] В еще одном варианте осуществления транспортное средство, выполненное с возможностью работы в режимах отопления и охлаждения, включает в себя активные радиаторные заслонки, вентилятор охлаждения двигателя и расширительное устройство охлаждения, и в режиме охлаждения первое действие представляет собой открытие активных радиаторных заслонок, второе действие представляет собой увеличение скорости вентилятора охлаждения двигателя, третье действие представляет собой уменьшение скорости компрессора и четвертое действие представляет собой открытие расширительного устройства охлаждения для уменьшения величины перегрева газа, поступающего в компрессор.

[0019] В одном другом варианте осуществления транспортное средство, выполненное с возможностью работы в режимах отопления и охлаждения, включает в себя теплообменник хладагента с хладагентом, насос хладагента для перемещения хладагента через теплообменник хладагента с хладагентом, радиатор отопителя для отопления салона транспортного средства и нагревательное расширительное устройство, и в режиме отопления первое действие представляет собой увеличение расхода потока насоса хладагента, второе действие представляет собой уменьшение скорости компрессора, третье действие представляет собой увеличение потока воздуха через радиатор отопителя и четвертое действие представляет собой открытие нагревательного расширительного устройства для уменьшения величины перегрева газа, поступающего в компрессор.

[0020] В следующем далее описании показаны и описаны некоторые варианты осуществления способа предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве и транспортное средство, работающее в режимах отопления и охлаждения, включающее его. Следует понимать, что способы и системы способны к другим различным вариантам осуществления, и их некоторые детали способны к преобразованию в различных очевидных аспектах, все без отклонения от способов и узлов, которые изложены и описаны в следующей далее формуле изобретения. Соответственно, чертежи и описания следует рассматривать как иллюстративные по природе, а не как ограничительные.

Краткое описание чертежей

[0021] Сопровождающие чертежи, включенные в настоящее описание и образующие его часть, иллюстрируют некоторые аспекты транспортного средства и способа и вместе с описанием служат для объяснения их определенных принципов. На чертежах:

[0022] Фигура 1 представляет собой схематичное изображение системы охлаждения и отопления транспортного средства;

[0023] Фигура 2 представляет собой схему последовательности операций для предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве;

[0024] Фигура 3 представляет собой графическое представление трех возможных температурных кривых, представляющих определяемую температуру текучей среды на выпуске компрессора; и

[0025] Фигура 4 представляет собой блок-схему контроллера, компрессора и компонентов транспортного средства, работающих под управлением контроллера, в зависимости от температуры, определяемой датчиком температуры.

[0026] Теперь будет сделана подробная ссылка на настоящие предпочтительные варианты осуществления способа предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве, примеры которого проиллюстрированы на сопровождающих чертежах, на которых одинаковые ссылочные позиции используются для представления одинаковых элементов.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

[0027] Теперь сделана ссылка на фиг. 1, которая иллюстрирует схематичное изображение обычной системы 10 отопления и охлаждения транспортного средства, включающей в себя компрессор 12. В описанном варианте осуществления компрессор представляет собой электрический компрессор, используемый в гибридных транспортных средствах. Альтернативные варианты осуществления могут использовать компрессор переменного рабочего объема или традиционный компрессор, приводимый в движение ремнем компрессора (не показан), который, в свою очередь, приводится в движение коленвалом (не показан) транспортного средства. При работе компрессор 12 сжимает текучую среду, которая представляет собой хладагент в описанном варианте осуществления, тем самым повышая температуру (T) текучей среды. Датчик 14 температуры, связанный с компрессором 12, определяет температуру (T_D) текучей среды, выходящей из компрессора. Датчик 14 температуры показан в описанном варианте осуществления в положении по ходу за компрессором 12. Однако датчик 14 температуры может быть расположен еще дальше по ходу за показанным положением, непосредственно смежно с компрессором 12 или даже в компрессоре в альтернативных вариантах осуществления.

[0028] Система 10 отопления и охлаждения транспортного средства работает общеизвестным образом, за исключением управления компрессором 12 и определенных действий, предпринимаемых для управления различными компонентами в системе для предотвращения повреждения компрессора. Эти компоненты и действия, управляющие ими, описаны более подробно ниже. В общем, конденсатор 16 расположен в описанном варианте осуществления в передней секции отсека двигателя и охлаждает газообразный хладагент с высокой температурой и высоким давлением, подаваемый из компрессора 12, как показано стрелкой 18 действия. Хладагент проходит через первое нагревательное расширительное устройство 20 или запорный клапан 22 до прохождения через конденсатор 16, как показано стрелкой 24 действия.

[0029] В режиме охлаждения нагревательное расширительное устройство 20 установлено в режим байпаса, таким образом, не оказывая по существу никакого воздействия на хладагент. В наружном теплообменнике 16 хладагент конденсируется, главным образом за счет воздействия наружного воздуха, и сжижается. Как показано, транспортное средство включает в себя активные жалюзи 26 решетки радиатора, которые управляют количеством воздуха, который может проходить через наружный теплообменник 16. Вентилятор 28 также используется в описанном варианте осуществления для создания и регулирования потока воздуха через активные жалюзи 26 решетки радиатора, через наружный теплообменник 16 и радиатор 30 двигателя. Активные жалюзи 26 решетки радиатора и вентилятор 28 являются компонентами, которые регулируются для того, чтобы предотвращать повреждение компрессора 12.

[0030] Сжиженный хладагент с высоким давлением далее отправляется через трехходовой клапан 32, как показано стрелкой 34 действия, во второе расширительное устройство 36 (охлаждения). В расширительном устройстве 36 охлаждения хладагент с высокой температурой и высоким давлением расширяется для превращения в смесь жидкости и пара хладагента с низкой температурой и низким давлением, и этот хладагент в виде текучей среды с низкой температурой и низким давлением подается в испаритель 38. Регулирование потока хладагента или дросселирование используется для управления температурой хладагента в испарителе 38. Увеличение потока хладагента неизбежно снижает температуру.

[0031] Испаритель 38 обычно расположен в корпусе системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) транспортного средства и используется для охлаждения пассажирского салона транспортного средства. Теплый влажный воздух, протекающий по испарителю 38, передает его тепло более холодному хладагенту в испарителе. Побочные продукты представляют собой воздух пониженной температуры и конденсат из воздуха, который направляется из испарителя 38 во внешнюю область транспортного средства. Воздуходувка 42 продувает воздух по испарителю 38 и через вентиляционное отверстие 44, как показано стрелкой 46 действия, пассажирского салона. Этот процесс приводит к наличию более холодного, более сухого воздуха в пассажирском салоне.

[0032] Хладагент с низким давлением выходит из испарителя 38, как показано стрелкой 48 действия, и жидкость накапливается в аккумуляторе 50 для предотвращения поступления жидкости в компрессор 12. Газообразный хладагент с низким давлением выходит из аккумулятора 50, как показано стрелкой 52 действия, и принимается в компрессоре 12, где хладагент снова сжимается и циклируется по системе 10.

[0033] Система 10 дополнительно включает в себя участок охлаждения двигателя, обозначенный ссылочной позицией 54, включающий в себя насос 56 хладагента, который перекачивает хладагент или незамерзающую жидкость (антифриз), как показано стрелкой 58 действия, через второй трехходовой клапан 60 и двигатель 62. Хладагент забирает тепло от двигателя 62 и направляет нагретую хладагент, как показано стрелкой 64 действия, через теплообменник хладагента с хладагентом 66 до поступления в радиатор 68 отопителя, расположенный в корпусе HVAC транспортного средства. В режиме отопления смесительная заслонка 70 используется для регулирования потока воздуха, создаваемого воздуходувкой 42, что позволяет воздуху перемещаться через, или частично через, радиатор 68 отопителя . Несмотря на то, что описанный вариант осуществления включает в себя систему теплового насоса, альтернативные варианты осуществления могут включать в себя традиционную систему кондиционирования воздуха.

[0034] Этапы, используемые в описанном варианте осуществления, будут описаны со ссылкой на фиг. 2. Фигура 2 представляет собой последовательность операций оперативного управления системой 10 охлаждения и отопления транспортного средства согласно описанному варианту осуществления. Последовательность технологических операций, относящаяся к оперативному управлению системой 10 охлаждения и отопления согласно описанному варианту осуществления, исполняется процессором 76 контроллера 74 в виде программы, хранящейся в памяти 78. При инициирования последовательности инициируют установку таймерами T_a и T_b в контроллере 74 времен t_a и t_b на значении «0» на этапе 100, и определяемую температуру (T_D) на выходе хладагента из компрессора получают посредством датчика 14 температуры на этапе 102. Далее определяемую температуру (T_D) сравнивают с первой пороговой температурой (T₁) на этапе 104. Если определяемая температура (T_D) меньше первой пороговой температуры (T₁), время t_a сбрасывают до «0», действия, которые могли ранее предпринимать, сбрасывают, и компрессор 12 включают, если он находился в выключенном состоянии, на этапе 106. По окончании этих задач последовательность возвращается к этапу 102 и получает определяемую температуру (T_D) на выходе хладагента из компрессора.

[0035] Если определяемая температура (T_D) больше первой пороговой температуры (T₁) на этапе 104, то определяемую температуру (T_D) сравнивают посредством контроллера 74 со второй пороговой температурой (T₂) на этапе 108. Если определяемая температура (T_D) больше второй пороговой температуры (T₂), то время t_b увеличивают на этапе 110, и предпринимают действие 1 для того, чтобы снижать определяемую температуру (T_D). В альтернативных вариантах осуществления могут предпринимать одно или более действий (например, действие 1-действие n) для того, чтобы снижать определяемую температуру (T_D) в этой точке или в любой точке до того, как время t_b станет больше или равным заранее определенному времени t_β.

[0036] Если время t_b меньше заранее определенного времени t_β на этапе 112, то последовательность возвращается к этапу 102, получает определяемую температуру (T_D) на выходе хладагента из компрессора от датчика 14 температуры и сравнивает определяемую температуру (T_D) с первой и второй пороговыми температурами (T₁) и (T₂) на этапах 104 и 108, которые описаны выше. Если предпринимаемое действие 1, в описанном варианте осуществления, приводит к падению определяемой температуры (T_D) ниже первой и второй пороговых температур (T₁) и (T₂), то никакое дополнительное действие не требуется, и пункты действия 1 сбрасывают на этапе 106. Для ясности следует отметить, что время t_β является независимым от времен t₁, t₂, t₃, t₄,..., t_n, описанных на протяжении всего описания, и не обязательно больше t₄, например.

[0037] Если определяемая температура (T_D) остается больше второй пороговой температуры (T₂) до тех пор, пока время t_b не станет больше заранее определенного времени t_β на этапе 112, то на этапе 114 предпринимают действие 5. В описанном варианте осуществления действие 5 представляет собой выключение компрессора 12 для предотвращения его повреждения. После выключения компрессора 12 последовательность продолжает контролировать определяемую температуру (T_D) и сравнивать (T_D) с первой и второй пороговыми температурами (T₁) и (T₂) до снижения определяемой температуры (T_D) до температуры, по меньшей мере меньшей (T₁) в описанном варианте осуществления.

[0038] В этой точке время t_a сбрасывают до «0», действия, которые могли ранее предпринимать, сбрасывают, и компрессор 12 включают на этапе 106. По окончании этих задач последовательность возвращается к этапу 102 и продолжает контроль путем получения определяемой температуры (T_D) на выходе хладагента из компрессора. В альтернативных вариантах осуществления действия, происходящие на этапе 106, могут происходить при понижении определяемой температуры (T_D) до температуры, по меньшей мере меньшей (T₂), и, возможно, между (T₂) и (T₁). Альтернативно, компрессор 12 могут останавливать на заранее определенный период времени для обеспечения надлежащего охлаждения, или могут продолжать определять температуру (T_D) на выходе хладагента из компрессора до падения температуры (T_D) ниже дополнительной заранее определенной температуры и, возможно, в течение заранее определенного периода времени.

[0039] Если определяемая температура (T_D) больше первой пороговой температуры (T₁), но меньше второй пороговой температуры (T₂) на этапе 108, то время t_b сбрасывают до «0», а время t_a увеличивают на этапе 116. В описанном варианте осуществления термин «увеличение» определен как установка времени (например, t_a) на истекшее количество времени с момента установки таймера t_A на ноль, как показано на этапе 100. Другими словами, время t_a увеличивают или устанавливают равным времени, истекшему с момента установки таймера на ноль. Время отсчитывают посредством часов контроллера при выполнении последовательности. В альтернативных вариантах осуществления, однако, время t_a могут увеличивать, в традиционном смысле, на заранее определенное количество времени (например, 100 миллисекунд) при каждом проходе по последовательности. Возвращаясь к описанному варианту осуществления, если время t_a больше заранее определенного времени t₁ и меньше или равно второму заранее определенному времени t₂ на этапе 118, то на этапе 120 предпринимают действие 1, и последовательность возвращается к этапу 102, получает определяемую температуру (T_D) и сравнивает определяемую температуру (T_D) с первой заранее определенной температурой (T₁) на этапе 104.

[0040] Если время t_a меньше заранее определенного времени t₁ на этапе 118, то заранее определенное время t_a дополнительно сравнивают на этапах 122, 126 и 130 с t₂, t₃ и t₄ соответственно. Так как каждое время t₂, t₃ и t₄ больше t₁ в описанном варианте осуществления, время t_a обязательно определяют как меньшее, чем каждое, и последовательность возвращается к этапу 102, получает определяемую температуру (T_D) и сравнивает определяемую температуру (T_D) с первой заранее определенной температурой (T₁) на этапе 104. Следует отметить, однако, что времена t₁, t₂, t₃ и t₄, например, могут быть одинаковыми, или могут быть сочетания из них одинаковых (например, t₁=t₂), с изменяющимися остальными временами t₃ и t₄.

[0041] Если время t_a больше заранее определенного времени t₁ и больше заранее определенного времени t₂ на этапе 118, то время t_a дополнительно сравнивают на этапе 122. Если время t_a больше заранее определенного времени t₂ и меньше или равно заранее определенному времени t₃ на этапе 122, то на этапе 124 предпринимают действие 2, и последовательность возвращается к этапу 102, получает определяемую температуру (T_D) и сравнивает определяемую температуру (T_D) с первой заранее определенной температурой (T₁) на этапе 104.

[0042] Если время t_a больше заранее определенного времени t₂ и больше заранее определенного времени t₃ на этапе 122, то время t_a дополнительно сравнивают на этапе 126. Если время t_a больше заранее определенного времени t₃ и меньше или равно заранее определенному времени t₄ на этапе 126, то на этапе 128 предпринимают действие 3, и последовательность возвращается к этапу 102, получает определяемую температуру (T_D) и сравнивает определяемую температуру (T_D) с первой заранее определенной температурой (T₁) на этапе 104.

[0043] Если время t_a больше заранее определенного времени t₃ и больше заранее определенного времени t₄ на этапе 126, то время t_a дополнительно сравнивают с t₄ на этапе 130. Если время t_a больше заранее определенного времени t₄ на этапе 130, то на этапе 132 предпринимают действие 4, и последовательность возвращается к этапу 102, получает определяемую температуру (T_D) и сравнивает определяемую температуру (T_D) с первой заранее определенной температурой (T₁) на этапе 104.

[0044] В соответствии с общей идеей настоящего изобретения, альтернативный вариант осуществления может включать в себя любое число действий (например, действия 1, 2, 3, 4,…, m). После предпринятия четвертого действия, например, контроллер 74 может продолжать выполнение последовательности, подобной последовательности, описанной выше, в отношении заранее определенных температур t₁-t₄ до истечения заранее определенного n-го периода времени (t_n).

[0045] Например, если время t_a больше заранее определенного времени t₄ и больше заранее определенного n-го времени (t_n), то заранее определенное время t_a дополнительно сравнивают с заранее определенным временем t_n+1. Если время t_a больше заранее определенного времени t_n и меньше или равно следующему заранее определенному времени t_n, то предпринимают действие n, и последовательность возвращается к этапу 102, получает определяемую температуру (T_D) и сравнивает определяемую температуру (T_D) с первой заранее определенной температурой (T₁) на этапе 104.

[0046] Описанный вариант осуществления дополнительно изображен графически на фиг. 3. Как описано выше, определяемую температуру (T_D) текучей среды на выходе хладагента из компрессора получают посредством датчика 14 температуры. Как показано, определяемая температура (T_D) может колебаться в зависимости от изменяющихся условий, включающих в себя изменения условий внешней среды, связанных с транспортным средством, и/или условий, создаваемых посредством предпринятия действий 1, 2, 3, 4,…, m.

[0047] Как показано на фиг. 3, первая температурная кривая 80 увеличивается с первоначальной температуры в момент t0 времени по линии (t) времени при работе транспортного средства. В точке 82 определяемая температура (T_D), показанная кривой 80, равняется и далее превышает первую пороговую температуру (T₁). В описанном варианте осуществления таймер t_a устанавливают на ноль, т.е. t_a=0, когда определяемая температура (T_D) поднимается выше первой пороговой температуры (T₁). Таймер t_a используют для задержания предпринятая каких-либо действий до истечения периода времени (например, t₁) после увеличения определяемой температуры (T_D) выше первой пороговой температуры (T₁), как показано в точке 82.

[0048] Если определяемая температура (T_D) остается больше первой пороговой температуры (T₁) и ниже второй пороговой температуры (T₂) по истечении заранее определенного периода времени (t₁), то предпринимают первое действие, действие 1, для того, чтобы снижать определяемую температуру (T_D). Если действие 1 приводит к падению определяемой температуры (T_D) ниже первой пороговой температуры (T₁) во время или до заранее определенного периода времени (t₂), как показано первой температурной кривой 80, то никакое дополнительное действие не требуется, и пункты действия 1 сбрасывают с регулировок, выполненных в момент t1 времени.

[0049] В альтернативном варианте осуществления, когда определяемая температура (T_D) была выше первой пороговой температуры (t₁) в течение периода времени и далее упала ниже первой пороговой температуры (T₁), могут использовать гистерезис для удержания действия 1, запрошенного на период времени (t_h) или до возникновения определенного изменения температуры. Другими словами, гистерезис обеспечивает, что определяемая температура (T_D) находится достаточно ниже первой пороговой температуры (T₁) до отмены действия 1 для предотвращения быстрых циклов включения и выключения, возникающих в результате повторного запуска действия 1.

[0050] Если определяемая температура (T_D) остается выше первой пороговой температуры (T₁) и ниже второй пороговой температуры (T₂) в заранее определенный период времени (t₂), как показано второй температурной кривой 84, то предпринимают второе действие, действие 2, для снижения определяемой температуры (T_D). В описанном варианте осуществления, как показано, могут предпринимать до n-го числа действий, если определяемая температура (T_D) остается выше первой пороговой температуры (T₁) и ниже второй пороговой температуры (T₁) в последовательные времена (t₃, t₄,…, t_n, t_n+1). Этот сценарий проиллюстрирован второй температурной кривой 84.

[0051] В случае, если определяемая температура (T_D) поднимается выше второй пороговой температуры (T₂), как показано третьей температурной кривой 86, то контроллер 74 предпринимает действие для остановки компрессора 12 для предотвращения повреждения. В описанном варианте осуществления таймер t_b устанавливают на ноль, т.е. t_b=0, когда определяемая температура (T_D) поднимается выше второй пороговой температуры (T₂), как показано в точке 88. Таймер используют для задержания выключения компрессора 12 до истечения периода времени (t_β) после увеличения определяемой температуры (T_D) выше второй пороговой температуры (T₂), как показано в точке 90. Компрессор могут останавливать на заранее определенный период времени для надлежащего охлаждения, или могут продолжать определение температуры (T_D) на выходе хладагента из компрессора до падения температуры (T_D) ниже первой пороговой температуры (T₁) или другой заранее определенной температуры. Альтернативно, компрессор 12 может оставаться выключенным до заранее определенного времени после падения температуры (T_D) ниже первой пороговой температуры (T₁) или другой заранее определенной температуры.

[0052] Как в общем изложено выше, описанное изобретение предпринимает одно или более действий в ответ на превышение определяемой температурой (T_D) первой и второй пороговых температур (T₁ и T₂) для того, чтобы предотвращать повреждение компрессора 12 транспортного средства. Действия (1, 2, 3, 4,…, n) зависят от того, в режиме охлаждения или режиме отопления работает транспортное средство, и могут включать в себя, например, остановку компрессора 12, замедление скорости компрессора 12, открытие нагревательного расширительного устройства 20 так, что меньший перегрев газа поступает во всасывающее отверстие компрессора, включение одного или более вентиляторов 28 или перевод их на более высокие установки или скорости для уменьшения отношения давлений на компрессоре, открытие или дополнительное открытие активных жалюзи 26 решетки радиатора транспортного средства (если возможно) и/или обеспечение того, что насос 56 хладагента потребляет ток/напряжение, для того, чтобы устанавливать, что насос находится во включенном состоянии.

[0053] Как показано на фиг. 4, контроллер 74 контролирует температуру (T_D), определяемую датчиком 14 температуры. Процессор 76, выполняющий вышеописанную последовательность, которая хранится в памяти 78 в контроллере 74, далее генерирует сигналы, управляющие работой изменяющихся компонентов транспортного средства (например, действиями 1-4), включающих в себя компрессор 12. В описанном варианте осуществления каждое действие 1-4 затрагивает один компонент транспортного средства. Например, действие 1 включает в себя полное открытие активных жалюзи 26 решетки радиатора транспортного средства, тогда как действие 2 включает в себя перевод вентилятора 28 охлаждения двигателя транспортного средства на установку максимальной скорости. Действие 3, если необходимо, включает в себя уменьшение скорости компрессора 12. Способ пропорционально-интегрального управления может использоваться для удержания определяемой температуры (T_D) текучей среды на выходе хладагента из компрессора на первой пороговой температуре (T₁), и действие 4, в описанном варианте осуществления, включает в себя установку нагревательного расширительного устройства 20, которое представляет собой электронный расширительный клапан, на рабочую точку с минимальным перегревом. В альтернативном варианте осуществления одно или более действий 1-4 могут затрагивать более одного компонента транспортного средства. Например, действие 1 может включать в себя полное открытие активных жалюзи 26 решетки радиатора транспортного средства и перевод вентилятора 28 охлаждения двигателя транспортного средства на установку заранее определенной скорости.

[0054] Действие 5, в описанном варианте осуществления, представляет собой перевод компрессора 12 в выключенное состояние. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя такие другие пункты, как изменение скорости активных жалюзи 26 решетки радиатора и/или вентилятора охлаждения транспортного средства. В общем смысле любое действие, которое способствует снижению температуры (T_D) текучей среды, выходящей из компрессора 12, может предприниматься в качестве части действия 5. В случае, если определяемая температура (T_D) текучей среды на выходе хладагента из компрессора превышает вторую пороговую температуру (T₂) в какой-либо точке, то компрессор 12 переводится в выключенное состояние. Это может происходить немедленно или после заранее определенного периода времени. Как указано выше, описанное изобретение предпринимает одно или более действий в ответ на определяемую температуру (T_D).

[0055] В описанном варианте осуществления при работе в режиме охлаждения используются четыре действия, включающие в себя два действия, которые предпринимаются одновременно, но в соответствии с изобретением может предприниматься большее или меньшее число действий. Еще более, периоды времени для предпринятия действий могут представлять собой любые времена, включающие в себя идентичные периоды времени, немного отличающиеся и/или разделенные на заранее определенный период времени. Например, действия 1 и 2 могут происходить одновременно в момент t1 времени=t₂ или в немного отличающиеся времена (например, t₁=1,0000 секунда и t₂=1,0001 секунды), или во времена, разделенные на заранее определенный период времени (например, 30 секунд), где t₁=1,0 секунда, а t₂=31,0 секунда.

[0056] В описанном варианте осуществления при работе в режиме отопления действие 1, если необходимо, включает в себя установку насоса 56 охлаждения на максимальный расход/скорость потока. Действие 2 включает в себя уменьшение скорости компрессора 12. Как и в режиме охлаждения, способ пропорционально-интегрального управления может использоваться для удержания определяемой температуры (T_D) на выходе хладагента из компрессора на первой пороговой температуре (T₁). Действие 3 включает в себя и увеличение потока воздуха HVAC через радиатор 68 отопителя путем увеличения скорости воздуходувки 38 и/или перемещения смесительной заслонки 70, и увеличение использования забора наружного воздуха, а не забора рециркуляционного воздуха, путем регулировки вентилирования транспортного средства. Действие 4, в описанном варианте осуществления, включает в себя установку нагревательного расширительного устройства 20 между теплообменником 66 хладагента с хладагентом и конденсатором 16 в вычисленное положение большего открытия, т.е. установку с более низким перегревом.

[0057] В случае, если определяемая температура (T_D) газа на выходе хладагента из компрессора превышает вторую пороговую температуру (T₂) и t_b>t_β, то компрессор 12 переводится в выключенное состояние. Как и в случае с работой в режиме охлаждения, в соответствии с изобретением может предприниматься большее или меньшее число действий. Еще более, периоды времени для предпринятия действий могут представлять собой любое время, включающее в себя идентичные периоды времени, немного отличающиеся и/или разделенные на заранее определенный период времени, как описано выше в отношении режима охлаждения.

[0058] В общем, многочисленные преимущества вытекают из способа предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве, который проиллюстрирован в этом документе. Способ способен предотвращать повреждение, при этом позволяя временным условиям происходить, не мешая работе транспортного средства. Например, способ включает в себя период времени после превышения определяемой температурой пороговой температуры до предпринятия какого-либо действия для обеспечения того, что причина повышенной определяемой температуры не является временной по характеру. В дополнение, способ предпринимает промежуточные этапы для уменьшения определяемой температуры после достижения пороговой температуры и истечения периода времени до выключения компрессора после достижения второй пороговой температуры. Способ также инициирует промежуточные этапы последовательно или одновременно по желанию. Еще более, промежуточные этапы различаются в зависимости от того, в режиме охлаждения или отопления работает транспортное средство.

[0059] Вышеизложенное было представлено в целях иллюстрации и описания. Оно не предназначено быть исчерпывающим или ограничивать варианты осуществления раскрытой точной формой. Возможны очевидные преобразования и изменения в свете вышеуказанных замыслов. Все такие преобразования и изменения находятся в пределах объема охраны приложенной формулы изобретения при интерпретации в соответствии с объемом охраны, на который они объективно, законно и справедливо имеют право.

Реферат

Изобретение относится к системам кондиционирования транспортного средства. Для предотвращения повреждения компрессора в транспортном средстве сначала (a) определяют температуру (T) текучей среды на выпуске компрессора; (b) идентифицируют момент (t) времени. Когда определяемая температура (T) больше первой пороговой температуры (T), (с) инициируют первое действие в момент (t) времени. Если определяемая температура (T) остается больше первой пороговой температуры (T), (d) инициируют второе действие в момент (t) времени. Если определяемая температура (T) остается больше первой пороговой температуры (T), (e) инициируют третье действие в момент (t) времени. Если определяемая температура (T) остается больше первой пороговой температуры (T), и (f) инициируют четвертое действие в момент (t) времени. Если определяемая температура (T) остается больше первой пороговой температуры (T). Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором выключают компрессор, когда определяемая температура (T) текучей среды на выпуске компрессора больше второй пороговой температуры (T). Достигается обеспечение защиты компрессора транспортного средства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула