集成冷却系统控制方法
【专利说明】集成冷却系统丨￡制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年9月5日提交的韩国专利申请第10-2014-0119220号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种集成冷却系统控制方法。更具体而言，本发明涉及一种用于集成冷却系统的控制方法，该集成冷却系统包括用于配备在用于电动设备的散热器内的空调的水冷式冷凝器和用于空调的风冷式冷凝器，其可以降低功耗。
【背景技术】
[0004]通常而言，空气调节设备包括用于加热/冷却车辆内部的空气调节系统。
[0005]通过将内部温度维持在适当的水平而不管外部温度的变化从而保持车辆内部舒适的此类空气调节系统应用制冷剂来加热或冷却车辆内部，在通过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器以及压缩机循环期间，制冷剂从压缩机排出并且通过蒸发器交换热量。
[0006]也即，在空气调节系统中，通过压缩机压缩的高温和高压制冷剂通过冷凝器冷凝，并且通过在经过贮液干燥器和膨胀阀之后经由蒸发器蒸发而降低内部的温度和湿度。
[0007]最近，随着对能量效率和环境污染问题的关注增加，存在对开发能够基本上取代内燃发动机(ICE)车辆的环保车辆的需求，而环保车辆通常分为由为动力源的燃料电池或电力驱动的电动车辆，和由发动机和电池驱动的混合动力车辆。
[0008]在电动车辆中，除了空气调节系统之外，冷却电动部件的冷却系统设置成特定的闭合回路，从而使冷却模块变得复杂，所述冷却模块设置在车辆的前部并且将制冷剂或冷却水提供到系统。
[0009]此外，当水冷式冷凝器应用到车辆时，用于分别提供冷却水和制冷剂的回路变得复杂，并且系统的最大负载条件和操作温度不同，从而当冷却模块在使用冷却风扇和流动空气的风冷式冷凝器进行冷却时，一个系统的冷却性能足够而另一个系统的冷却性能不足。
[0010]也即，由于空气调节系统设置成独立于其他冷却系统的闭合回路，因此当使用水冷式冷凝器时，在较小的发动机室中的布局变得复杂，并且经由压缩机、冷却风扇以及水栗的功耗由于根据驾驶条件的冷却性能的差异而增加，从而电力消耗增加并且行驶距离减少。
[0011]此外，由于冷却系统和空气调节系统的最大负载条件不同，因此难以将系统控制在最佳状态下，从而冷却系统的冷却性能和空气调节系统的冷却性能下降。
[0012]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0013]本发明的各个方面致力于提供一种用于集成冷却系统的控制方法，所述集成冷却系统包括用于配备在用于电动设备的散热器内的空调的水冷式冷凝器和用于空调的风冷式冷凝器，所述集成冷却系统具有降低用于电动设备的水栗和冷却风扇的功耗的优点。
[0014]根据本发明的各个方面的用于集成冷却系统的控制方法，所述集成冷却系统包括用于设置在用于电动设备的散热器内的空调的水冷式冷凝器和用于空调的风冷式冷凝器，所述控制方法可以包括:通过控制器确定空调是否运行，并且当所述空调未运行时，通过所述控制器根据预定的第一映射来控制用于电动设备的水栗和冷却风扇的运行；当所述空调运行时，通过冷却剂压力传感器检测空调制冷剂压力，通过所述控制器确定所述空调制冷剂压力是否在预定的范围内，并且当所述空调制冷剂压力不在所述预定的范围内时，通过所述控制器根据预定的第二映射来控制用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇的运行；以及当所述空调制冷剂压力在所述预定的范围内时，通过所述控制器确定冷凝器的冷却需求，并且根据所述冷凝器的冷却需求来控制用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇的运行。
[0015]根据所述预定的第一映射进行的控制可以包括:确定发动机、驱动电动机、电动设备和中间冷却器是否需要冷却；当所述发动机、所述驱动电动机、所述电动设备和所述中间冷却器不需要冷却时，控制用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇的运行关闭；当所述发动机不需要冷却而电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器需要冷却时，首先运行用于电动设备的所述水栗并且使所述冷却风扇的运行延迟；当所述发动机需要冷却而所述电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器不需要冷却时，仅运行所述冷却风扇；以及当所述发动机、所述电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器需要冷却时，运行用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇。
[0016]根据所述预定的第二映射进行的控制可以包括:确定发动机、驱动电动机、电动设备和中间冷却器是否需要冷却；当所述发动机、所述驱动电动机、所述电动设备和中间冷却器不需要冷却时，控制用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇的运行关闭；当所述发动机不需要冷却而电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器需要冷却时，仅运行用于电动设备的所述水栗；当所述发动机需要冷却而所述电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器不需要冷却时，仅运行所述冷却风扇；以及当所述发动机、所述电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器需要冷却时，运行用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇。
[0017]所述控制方法可以进一步包括:当所述空调制冷剂压力在预定的范围内时，通过所述控制器确定冷凝器是否需要冷却；当所述冷凝器不需要冷却时，停止用于电动设备的所述水栗的运行或使用于电动设备的所述水栗减速；以及当所述冷凝器需要冷却时，首先运行用于电动设备的所述水栗并且使所述冷却风扇的运行延迟。
[0018]用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇可以是运行速度能够控制的水栗和冷却风扇。
[0019]用于电动设备的所述水栗可以是电动水栗，所述电动水栗的速度通过电动机控制单元(MCU)的控制信号进行控制。
[0020]所述冷却风扇的运行速度可以通过混合动力控制单元(HCU)的控制信号进行控制。
[0021 ] 所述控制器可以包括全自动空调温度控制器(FATC)、HCU以及MCU，FATC、HCU以及MCU使用控制器区域网络(CAN)进行连接而彼此通信，其中FATC可以将冷却剂所需的流动速率的信号输出到MCU，MCU可以确定车辆驱动电动机和所述电动设备所需的冷却剂所需的流动速率并且比较所需的流动速率，并且MCU可以根据经比较的所需的流动速率的较高值来控制所述水栗的运行。
[0022]HCU可以控制所述冷却风扇的运行速度，并且FATC可以根据HCU的控制而控制压缩机的运行。
[0023]根据本发明的各个方面的用于集成冷却系统的控制方法，所述集成冷却系统包括发动机冷却系统、用于电动设备的冷却系统以及空调冷却系统，所述发动机冷却系统具有用于发动机的散热器、冷却风扇以及用于发动机的水栗；用于电动设备的所述冷却系统具有车辆驱动电动机、电动设备、中间冷却器、用于所述电动设备的散热器以及用于所述电动设备的水栗；所述空调冷却系统具有膨胀阀、蒸发器、压缩机、风冷式冷凝器以及设置在用于所述电动设备的散热器内的水冷式冷凝器，所述控制方法可以包括:通过控制器确定空调是否运行，并且当所述空调未运行时，根据预定的第一映射通过所述控制器控制用于所述电动设备的水栗和冷却风扇的运行；当所述空调运行时，通过冷却剂压力传感器检测空调制冷剂压力，通过所述控制器确定所述空调制冷剂压力是否在预定的范围内，并且当所述空调制冷剂压力不在所述预定的范围内时，通过所述控制器根据预定的第二映射来控制用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇的运行；以及当所述空调制冷剂压力在所述预定的范围内时，通过所述控制器确定冷凝器的冷却需求，并且根据所述冷凝器的冷却需求来控制用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇的运行。
[0024]根据所述预定的第一映射进行的控制可以包括:确定所述发动机、驱动电动机、所述电动设备和所述中间冷却器是否需要冷却；当所述发动机、驱动电动机、所述电动设备和所述中间冷却器不需要冷却时，控制用于电动设备的所述水栗和所述冷却风扇的运行关闭；当所述发动机不需要冷却而电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器需要冷却时，首先运行用于电动设备的所述水栗并且使所述冷却风扇的运行延迟；当所述发动机需要冷却而所述电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器不需要冷却时，仅运行所述冷却风扇；以及当所述发动机、所述电动机、所述电动设备以及所述中间冷却器需要冷却时，运行用于电动设备的所述水栗