用于车辆的冷却风扇控制方法与流程

根据美国法典第35篇第119(a)节，本申请要求于2015年12月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0176323号的权益，将其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明涉及一种控制用于车辆的冷却风扇的方法，更具体地，涉及这样一种控制冷却风扇的方法，在该方法中，通过根据车辆状态控制在电动车辆中的冷却模块中设置成一对的冷却风扇的工作来使功率消耗最小化。

背景技术：

为了增加能量效率并减少环境污染，希望开发出一种可以基本代替内燃机车辆的环保车辆，并且这样的环保车辆可以被分成：电动车辆，其使用燃料电池或电力作为动力源而被驱动；以及混合动力车辆，其使用发动机和电池而被驱动。

在电动车辆中，冷却燃料电池或电池的堆叠体(stack，堆叠件)散热器、冷却电气设备的电气设备散热器、冷凝器、以及包括冷却风扇的冷却模块布置在车辆的前部中。

冷却模块根据车辆的运行状态和空调系统的工作有效冷却燃料电池或电池以及电气设备，并且需要该冷却模块来改善空调系统的冷却性能。

然而，为了确保冷却模块的改善性能，冷却风扇的能力必须增加并且冷却风扇必须被有效控制，但是在有限的发动机舱空间中难以确保安装空间，并且因为组成元件所需要的冷却温度不同，所以存在难以控制冷却风扇以满足每个组成元件所需要的冷却温度的缺点。

另外，在组成元件所需要的冷却温度之中，在根据最大冷却温度工作冷却风扇时，其他组成元件被不必要地冷却，并且冷却风扇的功率消耗增加，使得车辆的最大行进距离(即，范围)缩短。

在此背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，并且因此背景技术部分可包含不构成在该国中为本领域普通技术人员所已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

因此，本发明提供一种控制用于车辆的冷却风扇的方法，该方法在根据运行状态和电动车辆中的空调的工作而使在冷却模块中设置成一对的冷却风扇工作时，通过比较组成元件的冷却风扇的需要速度来单独地控制每个冷却风扇的工作，使得冷却风扇的功率消耗最小化，以增加车辆的整个行进距离(即，范围)并且防止不必要的功率消耗。

根据本发明的一示例性实施方式的一种控制用于车辆的冷却风扇的方法，该方法在冷却模块中根据车辆的运行状态和空调的工作控制第一冷却风扇的工作速度和第二冷却风扇的工作速度，该冷却模块包括堆叠体散热器、布置在堆叠体散热器的前方的电气设备散热器、关于电气设备散热器和车辆的宽度方向平行布置的冷凝器、以及在堆叠体散热器的后方设置在分别与电气设备散热器和冷凝器相对应的位置处的第一冷却风扇和第二冷却风扇，该方法包括：开始待驱动的车辆的起动；感测堆叠体温度并且设定堆叠体散热器所需要的第一冷却风扇的第一需要速度A和第二冷却风扇的第一需要速度B；感测电气设备的温度并且设定电气设备散热器所需要的第一冷却风扇的第二需要速度C；确定空调是否工作；感测空调压力并且如果确定空调工作，则设定冷凝器所需要的第二冷却风扇的第二需要速度D；计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇的第二需要速度D；如果在计算步骤中满足条件，则使第一冷却风扇以第一冷却风扇的第一需要速度A工作并且使第二冷却风扇以第二冷却风扇的第一需要速度B工作；确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内；以及如果确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力在预定的设定值以内，则结束控制。

如果确定空调在计算空调的工作的步骤中没有工作，则可以进行计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C的步骤中，如果满足条件，则可以进行使第一冷却风扇以第一冷却风扇的第一需要速度A工作并且使第二冷却风扇以第二冷却风扇的第一需要速度B工作的步骤，并且返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C的步骤中，如果不满足条件，则进行使第一冷却风扇以第一冷却风扇的第二需要速度C工作并且使第二冷却风扇以第二冷却风扇的第一需要速度B工作的步骤，并且可以返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C、以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤中，如果不满足条件，则可以进行计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤中，如果不满足条件，则可以进行使第一冷却风扇以第一冷却风扇的第一需要速度A工作并且使第二冷却风扇以第二冷却风扇的第二需要速度D工作的步骤，并且可以返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤中，如果不满足条件，则可以进行计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤中，如果满足条件，则可以进行使第一冷却风扇以第一冷却风扇的第二需要速度C工作并且使第二冷却风扇以第二冷却风扇的第一需要速度B工作的步骤，并且可以返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤中，如果不满足条件，则可以进行计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤中，如果满足条件，则进行使第一冷却风扇以第一冷却风扇的第二需要速度C工作并且使第二冷却风扇以第二冷却风扇的第二需要速度D工作的步骤，并且可以返回至确定堆叠体和电气设备的压力是否在预定的设定值以内的步骤。

在计算第一冷却风扇的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇的第二需要速度C以及第二冷却风扇的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇的第二需要速度D的步骤中，如果不满足条件，则可以返回至使第一冷却风扇以第一冷却风扇的第一需要速度A工作并且使第二冷却风扇以第二冷却风扇的第一需要速度B工作的步骤。

在确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤中，如果不满足条件，则可以返回至感测堆叠体温度并且设定堆叠体散热器所需要的第一冷却风扇的第一需要速度A和第二冷却风扇的第一需要速度B的步骤。

因此，如果应用如上所述地配置的根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法，则在根据运行状态和空调工作在电动车辆中依据车辆的运行状态而使在冷却模块中设置成一对的第一冷却风扇和第二冷却风扇工作时，通过比较每个组成元件的冷却风扇需要速度来单独地控制第一冷却风扇的工作速度和第二冷却风扇的工作速度，可以通过使第一冷却风扇的功率消耗和第二冷却风扇的功率消耗最小化来防止不必要的功率消耗，使得可以增加车辆的整个行进距离(即，范围)。

此外，因为可以在不增加第一冷却风扇的能力和第二冷却风扇的能力的情况下确保冷却模块的效果，所以可以改善冷却模块在有限的安装空间中的安装特性，并且可以改善安装在车辆中的堆叠体、电气设备和空调系统的可操作性和工作效率。

附图说明

图1是应用于根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法的冷却模块的示意图。

图2是说明根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法的控制流程图。

具体实施方式

应当理解的是，如本文中使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种船只和船舶的水运工具，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合动力电动车辆、氢动力车辆、以及其他可替代燃料车辆(例如，燃料从除石油以外的资源获得)。如本文中提及的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。

本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。此外应当理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指明了所述特征、整体、步骤、工作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、工作、元件、部件和/或它们的组。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。贯穿本说明书，除非明确描述为相反地，否则词语“包括(comprise)”以及诸如“包括(comprises)”或者“包括(comprising)”的变形应当被理解为意指包括所述元件，但不排除任何其他元件。此外，在说明书中描述的术语“单元(unit)”、“-器(-er)”、“-装置(-or)”或者“模块(module)”意味着用于处理至少一个功能和工作的单元，并且可通过硬件部件或软件部件及其组合来实现。

此外，本发明的控制逻辑可体现为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非易失性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡以及光学数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式存储和执行，例如，通过远程信息服务器或控制器局域网(CAN)。

在下文中将参考附图详细描述本发明的一示例性实施方式。

虽然将结合目前认为实用的示例性实施方式描述本发明，但应当理解的是，本发明并不限于所公开的实施方式，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

为了清楚地描述本发明，将省去与描述无关的部件，并且贯穿本说明书，相同的参考数字将用于描述相同的组件。

此外，在图中，为了便于描述，示例性地提供部件的尺寸和厚度，但本发明不限于在图中示出的那些，并且厚度被放大以清楚地示出几个部分和区域。

图1是应用于根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法的冷却模块的示意图，并且图2是说明根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法的控制流程图。

参照图1，将根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法应用于电动车辆。

冷却模块1装配在电动车辆的前部中，并且冷却模块1包括堆叠体散热器3、电气设备散热器5、冷凝器7、以及第一冷却风扇10和第二冷却风扇20。

堆叠体散热器3向堆叠体(燃料电池)提供冷却液。电气设备散热器5在堆叠体散热器3的前方的一侧被布置为将冷却液提供至电气设备。冷凝器7在堆叠体散热器3的前方的另一侧被布置为冷凝空调系统的冷却液。也就是说，电气设备散热器5和冷凝器7关于车辆的宽度方向平行布置。

另外，第一冷却风扇10和第二冷却风扇20在堆叠体散热器3的后方装配在分别与电气设备散热器5和冷凝器7相对应的位置。

在冷却模块1的构造中，根据本发明的一示例性实施方式的控制冷却风扇的方法被用于根据车辆的运行状态和空调系统的工作来控制第一冷却风扇10和第二冷却风扇20的工作速度。

在根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法中，如图2所示，在开始车辆的起动以驱动车辆(S1)的状态下，感测堆叠体的温度，并且设定堆叠体散热器3所需要的第一冷却风扇10的第一需要速度A和第二冷却风扇20的第一需要速度B(S2)。

接着，感测安装在车辆上的电气设备的温度，并且设定电气设备散热器5所需要的第一冷却风扇10的第二需要速度C(S3)。

接着，确定空调在车辆中是否工作(S4)。

在步骤(S4)中，如果确定车辆的空调工作，则感测空调压力并且设定冷凝器7所需要的第二冷却风扇20的第二需要速度D(S5)。

如果完成第二冷却风扇20的第二需要速度D的设定，则计算(即，确定)第一冷却风扇10的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇10的第二需要速度C、以及第二冷却风扇20的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇20的第二需要速度D(S6)。

在步骤(S6)中，如果满足条件，则第一冷却风扇10以第一冷却风扇10的第一需要速度A工作并且第二冷却风扇20以第二冷却风扇20的第一需要速度B工作(S7)。

接着，确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内(S8)，并且如果确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力在预定的设定值以内，则停止控制。

在此，在确定空调的工作的步骤(S4)中，如果确定空调没有工作，则确定第一冷却风扇10的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇10的第二需要速度C(S9)。

在计算第一冷却风扇10的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇10的第二需要速度C的步骤(S9)中，如果满足条件，则第一冷却风扇10以第一冷却风扇10的第一需要速度A工作。另外，第二冷却风扇20以第二冷却风扇20的第一需要速度B工作(S10)。

接着，如果第一冷却风扇10和第二冷却风扇20工作，则可以返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤(S8)。

相反地，在计算第一冷却风扇10的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇10的第二需要速度C的步骤(S9)中，如果不满足条件，则第一冷却风扇10以第一冷却风扇10的第二需要速度C工作。另外，第二冷却风扇20以第二冷却风扇20的第一需要速度B工作(S11)。

接着，如果第一冷却风扇10和第二冷却风扇20工作，则可以返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤(S8)。

也就是说，在根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法中，通过将根据车辆的运行状态冷却堆叠体散热器3所需要的第一冷却风扇10的需要速度和第二冷却风扇20的需要速度与冷却电气设备散热器5所需要的第一冷却风扇10的需要速度相比较而以较大的需要速度单独地控制第一冷却风扇10和第二冷却风扇20，可以进行冷却模块1的有效冷却。

同时，在计算第一冷却风扇10的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇10的第二需要速度C以及第二冷却风扇20的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇20的第二需要速度D的步骤(S6)中，如果不满足条件，则确定第一冷却风扇10的第一需要速度A是否等于或大于第一冷却风扇10的第二需要速度C以及第二冷却风扇20的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇20的第二需要速度D(S12)。

在步骤(S12)中，如果满足条件，则第一冷却风扇10以第一冷却风扇10的第一需要速度A工作。另外，第二冷却风扇20以第二冷却风扇20的第二需要速度D工作(S13)。

接着，如果第一冷却风扇10和第二冷却风扇20工作，则可以返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤(S8)。

相反地，在步骤(S12)中，如果满足条件，则确定第一冷却风扇10的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇10的第二需要速度C以及第二冷却风扇20的第一需要速度B是否等于或大于第二冷却风扇20的第二需要速度D(S14)。

在步骤(S14)中，如果满足条件，则第一冷却风扇10以第一冷却风扇10的第二需要速度C工作并且第二冷却风扇10以第二冷却风扇20的第一需要速度B工作(S15)。

接着，如果第一冷却风扇10和第二冷却风扇20工作，则返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤(S8)。

相反地，在步骤(S14)中，如果不满足条件，则确定第一冷却风扇10的第一需要速度A是否小于第一冷却风扇10的第二需要速度C以及第二冷却风扇20的第一需要速度B是否小于第二冷却风扇20的第二需要速度D(S16)。

如果第一冷却风扇10的第一需要速度A小于第一冷却风扇10的第二需要速度C并且第二冷却风扇20的第一需要速度B小于第二冷却风扇20的第二需要速度D(S16)，则第一冷却风扇10以第一冷却风扇10的第二需要速度C工作并且第二冷却风扇20以第二冷却风扇20的第二需要速度D工作(S17)。

接着，如果第一冷却风扇10和第二冷却风扇20工作，则返回至确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤(S8)。

相反地，在步骤(S16)中，如果不满足条件，则可以返回至其中第一冷却风扇10以第一冷却风扇10的第一需要速度A工作并且第二冷却风扇20以第二冷却风扇20的第一需要速度B工作的步骤(S7)。

同时，在本示例性实施方式中，在确定堆叠体和电气设备的冷却液温度和空调压力是否在预定的设定值以内的步骤(S8)中，如果不满足条件，则感测堆叠体温度，并且可以返回至设定堆叠体散热器所需要的第一冷却风扇10的第一需要速度A和第二冷却风扇20的第一需要速度B的步骤(S2)。

也就是说，在根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法重复上述处理时，根据车辆的运行状态的工作和空调的工作，通过将冷却堆叠体散热器3所需要的第一冷却风扇10的需要速度和第二冷却风扇20的需要速度、冷却电气设备散热器5所需要的第一冷却风扇10的需要速度、以及冷却冷凝器7所需要的第二冷却风扇20的需要速度相比较而以较大的需要速度单独地控制第一冷却风扇10和第二冷却风扇20，可以进行冷却模块1的有效冷却。

因此，如果应用如上所述地配置的根据本发明的一示例性实施方式的控制用于车辆的冷却风扇的方法，则在根据运行状态和空调工作在电动车辆中依据车辆的运行状态而使在冷却模块1中设置成一对的第一冷却风扇10和第二冷却风扇20工作时，通过比较每个组成元件的冷却风扇需要速度来单独地控制第一冷却风扇10的工作速度和第二冷却风扇20的工作速度，可以通过使第一冷却风扇10的功率消耗和第二冷却风扇20的功率消耗最小化来防止不必要的功率消耗并且可以增加车辆的整个行进距离(即，范围)。

另外，因为可以在不增加第一冷却风扇10的能力和第二冷却风扇20的能力的情况下确保冷却模块1的效果，所以改善了冷却模块1在有限的安装空间中的安装特性，并且可以改善安装在车辆中的堆叠体、电气设备和空调系统的可操作性和工作效率。

虽然已结合目前认为实用的示例性实施方式描述了本发明，但应当理解的是，本发明并不限于所公开的实施方式，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。