专利名称:车辆辅助设备控制系统的制作方法
本发明涉及了一种控制系统，用于控制类似空调机一类的一个或多个车辆辅助设备的运转。
一般讲空调压缩机是随着驾驶室中检测到的温度而受控的。当所检测到的温度高于予定的上限时，压缩机的离合器接合。而当检测到的温度低于下限时，该压缩机的离合器分离。在压缩机工作时，它将降低发动机用于其它有用机件操作的峰值有效功率。这便减少了该机器的效能。压缩机的循环过程增加了发动机的负载变化，从而降低了发动机的使用寿命。
在发动机峰值负载周期期间，随着发动机负载检测器所检测到的，一些可使空调压缩机的离合器分离的装置将起作用。所知道的类似这种装置如“过通控制器”(Passmaster)。这种“过通控制器”包括一个真空控制开关，此开关配置在汽油发动机上的进气真空口处。与此种“过通控制器”相关的问题是如果发动机的负载持续在该开关的予置限度之上则驾驶室的温度会超出所希望的温度。带有予置负载限度系统的另一个问题，是此类系统不能予先改变负载的循环过程，且不能做到减小发动机负载的变化。
本发明的目的即是提供一种车辆辅助设备控制系统，它可响应发动机的加载循环过程。
本发明的另一目的是提供一种车辆空调控制系统，它响应于发动机的负载循环周期及所控环境的温度。
本发明的再一目的是提供一种车辆辅助设备控制系统，它可用来减小发动机加载中的各种变化。
上述的及其它的目的是由本发明所实现的，而本发明则包括一个发动机负载检测器，一个发动机冷却剂检测器，一个驾驶室温度检测器，一个驾驶室温度设定装置，一个储气室压力检测器和一个电池电压检测器。来自这些检测器的信号由一个电子控制装置(E.C.U.)接收，后者产生控制信号。控制信号加到用于空调压缩机的电磁离合器、发动机冷却系统风扇、空气压缩机、以及一个用于控制交流发电机磁场绕组激励的开关。电子控制装置存贮代表了发动机加载的最新过程、电磁离合器接合状态和交流发电机磁场绕组激励状态的最新过程的各组数值。该电子控制装置依据这些组过程值的每一数值而产生若干系数。各控制信号则是所检测的参数和在所产生系数之间比较结果的函数。
图1是根据本发明辅助设备控制系统的示意图。
图2a-2f是由图1的电子控制装置执行的算法逻辑流程图。
控制系统10包括一个可调温度设定装置12，驾驶员可将其设定到车辆座舱或驾驶室14的受控环境中的所需温度Td，另外还包括用于检测座舱14中受控环境温度Te的温度检测器16。发动机负载检测器18(诸如柴油机上的齿杆位置检测器，汽化发动机上的进气真空压力检测器或燃料流量检测器)检测发动机20上的负载Ld。
该系统还包括用于检测发动机20中冷却剂温度Tc的温度检测器22。检测储气室26中空气压力的压力检测器24。经一电磁式控制的离合器30而以皮带驱动的空压机28可给储气室26增压。以皮带驱动的交流发电机32在该交流发电机磁场绕组36被激励时给电池34充电。
来自检测器12，16，18，22和24的信号及电池电压V由电子控制装置(E.C.U.)40接收。该E.C.U.的较佳方案是包括一单芯片微处理机，如美国专利4，358，936号所说明的那样，此项专利于1982年颁发给伊土(Ito)等人。此E.C.U.40产生控制信号，这些控制信号加到一电磁离合器42上，该离合器将发动机驱动的皮带驱动器44耦合到空调压缩机46上，后者则使致冷剂流经蒸发器48。风扇50驱使空气流经蒸发器48以期冷却并改善车辆驾驶室14的内部环境。各控制信号还加到电磁离合器52上，以驱动皮带驱动器44而使空气压缩机的电磁离合器30动作。最后，E.C.U.40还要被连接，经一固态开关37控制交流发电机磁场绕组36的激励，开并37则以串连方式接至线圈36的不接地端和常规的磁场线圈调节器电路39之间。
由E.C.U.40所产生的各控制信号，是根据由图2a-2f的流程图所说明的算法，作为所检测的温度Te及Tc、所需的温度Td、所检测的发动机负载Ld、空气压力P、和电压V的函数。
现参见图2a-2f，其算法起始于102。之后于104各项系数予以初始值。若干发动机负载的函数关系存储单元，ELH(1)至ELH(100)，被设置如5一类的某初始发动机负载值。随不同情况其它的初始值也是可行的，这些初始值可由实际所检测的数值经上述算法的重复操作而予以快速更换。同样，空调器压缩机离合器的函数存储地址ACONH(1)至ACONH(100)也要予以初始值，较佳的数值为1.0，这代表了离合器42的“开通”或“接合”的状态。离合器分离状态则以0值为代表。
空压机离合器函数关系值ACOMH(1)至ACOMH(100)被设置初始值1.0代表了离合器30的接合状态。数值FWH(1)至FWH(100)被设置初始值1.0，代表交流发电机磁场绕组36的激励条件。冷却系统风扇离合器函数关系值FCH(1)至FCH(100)被设置初始值1.0，代表风扇离合器52的分离状态。应该指出这些不同的函数关系存储单元的个数不是很严格规定的，只要理解成在增加费用的基础上较多的存储单元可以产生较好的结果便可。存储单元的较佳数为10至100。这里所说明的实例是基于对每一变化有100个函数关系的存储单元。最后，可变的索引整数I，J，K，L和M均设定其初如值为100。
还需指出E.C.U.40还包括各种程序予置值，如代表驾驶室14温度的允许变化值Tvo，Vmax和Vmin分别代表了电池电压V的最大和最小值。Pmax和Pmin代表了储气室26中所允许的最大和最小压力。Tmax和Tmin分别代表了发动机冷却剂温度的最大和最小值。
步骤108中，计数器值A和N均被设置为等于1。之后步骤110判定ELH(N)是否小于ELH(0)。如是则此算法继续步骤112，此时计数器值A加1。如不是，则算法执行步骤116，这里N将与100进行比较。如N不等于100则N在步骤114处加1，然后该算法返回步骤110。这样步骤108至116予以执行以致计数器值A将等于发动机负载函数关系值的数，该数大于现时负载函数关系值ELH(0)。这样数字A即可说成是加载系数或秩评定系数，它代表了现时发动机负载相对于发动机加载的最新函数关系的比较或排列。
如果Te大于Td+Tv，则步骤118指引该算法至步骤126，而如果Te小于Td-Tv，则步骤120指引算法至步骤128。否则该算法继续执行程序122。
程序122与步骤108-116相同，除了将计数器数值B设置为等于对应离合器42的函数关系的数ACONH，后者是等于1。这样就可将B描述为一效能或使用系数，它是空调压缩机离合器42接合状态的函数关系测定，并代表了空调压缩机的离合器必须接合以保持环境温度在所需的温度范围之内的时间比例。如果A不大于B，则步骤124指引算法至步骤126。否则步骤124将指引算法至步骤128。步骤126使离合器42接合，此后步骤130设置ACONH(1)＝1。步骤128将使离合器42分离，此后步骤132设置ACONH(1)＝0。这样对离合器42的接合控制是随着一种比较的函数而来的，此种比较涉及了现行发动机负载函数关系的排列，最新发动机加载的函数关系以及离合器42的最新接合函数关系(所接合时间的比例)。
从步骤130或132，算法进行至步骤134，此步骤使索引I减1。之后如索引I不等于0，步骤136即指引算法至步骤140，而且该算法还继续执行至步骤138以使I设置为等于100。
在此方式中，步骤126，130及134-138或步骤128，132及134-138将放入一个1或一个0于最原来的或第一个ACONH存储单元中。于是索引I递减，这样经对该算法的重复，对于离合器42最原来的函数关系值而言，将随着步骤126或128的判定，以根据离合器42接合的现行状态的一个数值而予以替代。
在步骤140和142中，储气室的压力值P将分别与其Pmin和Pmax值相比较。如P小于Pmin，则步骤140指引算法至步骤148。如P大于Pmax，则步骤142指引算法至步骤152。否则，该算法继续执行程序144。程序144与步骤108-116相同，除了要将计数器数值C设置为等于对应空压机离合器30的函数关系值ACOMH的数值，后者为等于1(表示离合器接合)。这样C即为空压机离合器30接合状态的函数关系测定，并代表了空压机离合器30必须接合以维持储气室26中有足够压力的时间比例。
之后如A大于C，步骤146即指引算法至步骤152和154。否则，步骤146将指引算法至步骤148和150。步骤148使空压机离合器接合，此后步骤150设置ACOMH(J)等于1。步骤152使离合器30分离，此后步骤154将ACOMH(J)设置为等于0。这样对离合器30接合的控制即是随着一种比较的函数而来，此种比较包括了当前发动机负载函数关系的排列，及空压机离合器30的现行接合函数关系(接合时间的比例)。步骤156-160的操他除索引整数J外与步骤134-138相同，这样便使用于空压机离合器30的函数关系值予以更新，从而在步骤150至154中可以最新的离合器状态数值组替代最早的函数关系数值。
如果电池电压V小于Vmin则步骤162指引算法至步骤170。如V大于Vmax步骤164即指引算法至步骤172。否则该算法要执行程序166。程序166与步骤108-166和程序122及144相类同，将计算用于磁场绕组36函数关系值的数D，它标志着该磁场绕组被激励。这样D即为交流发电机磁场绕组36激励状态的函数关系的测定，并代表了该绕组36被激励的时间比例。之后如A大于D，步骤168便指引算法至步骤172和174。否则步骤168将指引算法至步骤170和172。步骤170使磁场绕组36激励，步骤172则使现行磁场绕组函数关系值FWH(K)设置为等于1。步骤174使磁场绕组36消除激励，而步骤176则使FWH(K)设置为0。这样，对磁场绕组36激励的控制是随着一种比较的函数而来的，这种比较牵扯到现行发动机负载函数关系排列和磁场绕组36的最新激励函数关系(所接合时间的比例)。
之后，步骤178-182除索引为“K”外均与步骤134-138相同地操作，以使对应磁场绕组的函数关系值予以更新。从而在步骤172或176中即可以最新的状态函数关系值FWH(K)取代最早的磁场绕组函数关系值。
如冷却剂温度Tc大于Tcmax，则步骤184指引算法至步骤192。如Tc小于Tcmin则步骤186指引算法至步骤194。否则该算法继续执行程序188，该程序类同步骤108-116，制定数值F，它等于对于风扇离合器52函数关系值的数，并代表了风扇离合器52的接合状态。这样F即是风扇离合器52接合状态的函数关系测定并代表了该风扇离合器52接合的时间比例。之后如A大于F，步骤190即指引算法至步骤196和198。否则步骤190指引算法至步骤192和194。
步骤192使风扇离合器52接合，步骤194则使现行风扇离合器函数关系值FCH(L)设置为1。步骤196使离合器52分离而步骤198设置FCH(L)等于0。这样风扇离合器52的接合控制是随着一种比较的函数而来的，此种比较包含了现行发动机负载函数关系的排列和风扇离合器52的最新接合函数关系(所接合时间的比例)。之后步骤200-204以索引L运行，这样可随着步骤194或198的判定总以现行值来替代最早的风扇离合器函数关系值。
接着在步骤206中，现行发动机负载函数关系值ELH(M)将设置为等于已在原步骤106中所判定的最新发动机负载函数关系值ELH(0)。之后，步骤208-212以索引M运行，这样最早的发动机负载函数关系值就总被最新的发动机负载函数关系值所取代。以此方式，发动机负载函数关系值ELH(1)至ELH(100)即代表了该发动机负载的连续更新的函数关系。步骤212后，此算法返回步骤106以便在该算法的下一次执行之前可将所检测的数值予以更新。
将上述的流程图转换成标准语言，从而通过数字式数据处理机，如微处理机，的流程图来实现所述的该算法，这对于在本领域中具有一般技巧的技术人员讲是显而易见的。
虽然本发明已结合特例做了说明，但是可以理解对于本领域的熟练技术人员讲，按照上述的说明是可以做出若干替换，改进和变动的。据此，本发明意即将属于所附权利要求
的精神和范围内的所有上述替换、改进及变动均罗致于本发明之内。
权利要求
1、用于控制由车辆发动机所驱动的辅助设备的运行的方法，其特征在于包括
a.周期性地检测发动机的加载情况并产生代表了上述周期性检测的发动机负载情况的若干发动机负载值，
b.在存贮单元的对应第一组中存贮一组上述的负载值，
c.依据这组所存贮的负载值产生一发动机加载系数，
d.在存贮单元的对应第二组中存贮一组有效值，每一有效值均代表了发动机驱动的辅助设备的有效状态，
e.依据那种存贮的有效值产生一辅助设备的有效系数，
f.将发动机加载系数与辅助设备有效系数进行比较，及
g.根据上述比较的结果使辅助设备运转或停止运转。
2、根据权利要求
1的方法，其中发动机加载系数代表了所存贮的负载值的数，后者被某一发动机负载值所超出。
3、根据权利要求
1的方法，其中辅助设备有效系数代替了所存贮的有效值的数，后者等于某一值。
4、权利要求
1的方法还包括
在使辅助设备运转或停止其运转后，用一新的有效值来取代所存贮有效值中最早的一个，而所述新的有效值代表了自上述步骤g的操作所得结果的辅助设备的有效状态。
5、权利要求
4的方法，还包括
周期性地用执行上述步骤a而产生的负载值的最新值来取代所存贮发动机负载值中的最早一个。
6、权利要求
1的方法，还包括
周期性地检测发动机的温度，并根据所检测的和极限温度之间的关系使辅助设备运转或停止运转。
7、权利要求
1的方法，其中
所述的辅助设备是指可向电池充电的交流发电机，该电机具有一可旋转的磁场线图。
8、权利要求
7的方法，还包括
周期性地检测电池的电压，及根据所检测的电压和电压极限之间的关系使该磁场绕组激励或消除激励。
9、权利要求
8的方法，还包括
在存储单元的对应第三组中存贮一组激励值，每一激励值代表了该磁场绕组的激励状态，
依据此组所存贮的激励值产生一激励系数，及
根据发动机加载系数和激励系数之间的关系激励该磁场绕组或使其消除激励。
10、权利要求
9的方法，还包括
在使该磁场绕组激励或消除其激励后，用代表了该磁场绕组现行激励状态的新激励值来取代所存贮激励值中最早的一个。
11、权利要求
1的方法，其中
所述的辅助设备为一空气压缩机，它可为储气室加压。
12、权利要求
11的方法，还包括
周期性地检测储气室的压力，及
根据所检测的压力和极限压力之间的关系使空气压缩机运转或停止其运转。
13、权利要求
12的方法，还包括
在存贮单元的一相应组中存贮一组操作值，每一操作值代表了上述空压机离合器的操作状态，
依据那组所存贮的操作值产生一空气压缩机操作系数，
根据上述空气压缩机操作系数和发动机加载系数之间的关系使空气压缩机运转或停止其运转，及
在上述空气压缩机运转或停止运转后，用一代表了该空压机现行运转状态的新操作值来替换所存贮操作值中最早的一个。
14、权利要求
1的方法，其中
所述的辅助设备是一发动机驱动的空调压缩机，该压缩机用于给车辆空调系统中的致冷剂加压，而该系统则可调节驾驶室内的环境温度。
15、权利要求
14的方法，还包括
周期性地检测驾驶室内的温度，及
根据所检测的温度和极限温度之间的关系使空调压缩机运转或停止其运转。
16、用于控制车辆空调压缩机运转的方法，该压缩机是由发动机经一可接合和分离的离合器来驱动的，该方法的特征包括
a.周期性地检测发动机的加载情况并产生若干发动机负载值，每一值代表了在一特定瞬时发动机的加载情况，
b.在存储单元的对应第一组中存储一组上述的负载值，
c.依据这组所存储的负载值产生一发动机加载系数，
d.在存储单元的对应一组中存贮一组接合值，每一接合值代表了在某一瞬时离合器的接合状态，
e.依据这组所存贮的接合值产生一接合函数关系系数，
f.将发动机加载系数与接合函数关系系数进行比较，及
g.根据所比较的系数之间的关系控制上述离合器的结合。
17、权利要求
16的方法，其中
发动机加载系数代表了所存贮负载值的数，它被由上述步骤a.所最新产生的发动机负载值超出，及
接合函数关系系数代表了等于某一定值的所存贮接合值的数。
专利摘要
一种用于发动机驱动的车辆辅助设备控制系统，可产生若干组数值，它们代表了发动机加载的最新函数关系及辅助设备运行状态的最新函数关系。依据上述各组数值产生若干函数关系系数。随着所检测参数的函数和在函数关系系数之间比较的函数来控制各辅助设备。各组数值被周期性地予以更新。
文档编号F02D45/00GK86102793SQ86102793
公开日1986年11月12日 申请日期1986年4月17日
发明者拉尔夫·埃德温·雪莉 申请人:迪尔公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan