[發明專利]用于車輛輔助動力單元的控制系統

有效

• 申請號: 201380029051.0
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN104334410B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: W·瓦爾德施米特;G·R·特魯肯布羅德;P·J·盧米斯;M·D·特恩奎斯特
• 申請（專利權）人: 冷王公司
• 主分類號: B60R16/00
• 分類號: B60R16/00;B60R16/02;B60L11/00;B60W10/08
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司31266
• 代理人: 須一平,蔡繼清

背景技術

本發明涉及一種包含輔助動力單元的車輛，更具體地，涉及一種用于該輔助動力單元的控制系統。

大型拖拉機或卡車(例如半掛車)通常被用來運輸拖車或容器內的貨物。現有的拖拉機拖車組合中的拖拉機通常都包括駕駛室，該駕駛室通過多個機械驅動的蒸汽壓縮空調系統來調節。在大多數拖拉機中，當車輛在運行或行駛時，拖拉機和/或拖車的空調系統和其他元件通常都由拖拉機的主發動機供電。一些拖拉機包括輔助動力單元，該輔助動力單元具有第二發動機，當主發動機關閉時，該第二發動機給輔助空調系統(例如壓縮機)以及拖拉機的其它元件供電。在主發動機關閉時，一些輔助動力單元還可以用來給拖拉機的電池(主要的或輔助的)充電。

由于這些輔助動力單元的有限的容量，在該單元同時給空調系統、電池、以及卡車的其它元件供電時，現有的輔助動力單元常常超負荷。圖1示出現有技術輔助動力單元的典型輔助動力單元負荷圖，其具有約5.1千瓦(7馬力)的最大輸出功率，并具有兩個不同的負荷：交流發電機負荷和壓縮機負荷。在時刻T0時，輔助動力單元被啟動以及交流發電機負荷被施加到該輔助動力單元。在時刻T1(大約7秒)時，交流發電機達到一個約2.9千瓦(4馬力)的穩定狀態負荷。

如在常規系統中常見的，在時刻T2(例如在輔助動力單元啟動后約40秒)時，除了交流發電機負荷之外，壓縮機負荷(例如約3.7千瓦或5馬力)也被施加到該輔助動力單元。壓縮機具有一個啟動負荷階段，在該階段輔助動力單元的負荷增加到約6.6千瓦(9馬力)，這是因為3.7千瓦的最大壓縮機負荷被增加到2.9千瓦的交流發電機負荷中，該2.9千瓦的交流發電機負荷仍然被施加到該輔助動力單元。啟動負荷階段相對短(例如不到5秒)，然后在時刻T3時開始轉變到穩定狀態負荷。如圖所示，時刻T3為輔助動力單元啟動后約43秒(即壓縮機啟動階段時長約3秒)。在時刻T4時，壓縮機獲得約2.2千瓦(3馬力)的穩定狀態負荷，以及如圖所示，到達穩定狀態負荷的過渡期約17秒(即在輔助動力單元啟動后約60秒)。

然而，如圖1所示，當交流發電機負荷和壓縮機負荷在T3時刻(即當壓縮機向穩定狀態負荷轉變時)同時施加到常規輔助動力單元時，約6.6千瓦(9馬力)的總負荷超過了輔助動力單元能夠承載的負荷。由于輔助動力單元的有限的負荷容量，以及在該輔助動力單元上的過多的、累加的負荷，導致交流發電機或空調系統或兩者同時以低于所需閾值運行(例如在時刻T2和時刻T4之間)。

發明內容

一方面，本發明提供了一種控制車輛輔助動力單元的方法。所述輔助動力單元與所述車輛的空調系統通信并包括發動機和交流發電機，所述發動機與所述交流發電機連接。所述方法包括：確定所述空調系統的壓縮機狀態，所述壓縮機包括關閉狀態和開啟狀態；響應于所述壓縮機從關閉狀態轉變為開啟狀態，降低相對于所述發動機的交流發電機負荷；在預定時間間隔后，增加相對于所述發動機的所述交流發電機負荷；以及同時運行所述交流發電機直到交流發電機負荷容量和運行所述壓縮機直到壓縮機負荷容量。

另一方面，本發明提供一種用于車輛的控制系統，所述車輛包括主發動機和駕駛室，所述駕駛室限定一空間。所述控制系統包括輔助動力單元，所述輔助動力單元具有輔助發動機、交流發電機以及空調系統的至少一部分，所述交流發電機可操作地連接到所述輔助發動機并具有交流發電機負荷，所述空調系統具有蒸發器和壓縮機，所述蒸發器可定位成與所述駕駛室連通從而使用氣流調節所述空間，以及所述壓縮機流體連接到所述蒸發器并可操作地連接到所述輔助發動機。當所述主發動機關閉時，控制器選擇性地運行所述輔助發動機、所述交流發電機以及所述壓縮機，所述控制器被編程來檢測壓縮機參數并響應于所檢測到的壓縮機參數來降低相對于所述輔助發動機的所述交流發電機負荷。所述控制器還被編程來在一預定時間間隔后，增加相對于所述輔助發動機的所述交流發電機負荷、并同時運行所述交流發電機直到所述交流發電機負荷容量和運行所述壓縮機直到所述壓縮機負荷容量。

另一方面，本發明提供了一種控制車輛輔助動力單元的方法。所述輔助動力單元與所述車輛的空調通信并包括發動機和交流發電機，所述交流發電機與所述發動機連接。所述方法包括：確定所述空調系統的壓縮機狀態，所述壓縮機具有關閉狀態和開啟狀態，所述開啟狀態由啟動模式和穩定狀態模式定義；響應于處于所述啟動模式的所述壓縮機，減少相對于所述發動機的交流發電機負荷；響應于所述壓縮機從所述啟動模式轉變為所述穩定狀態模式，存儲相對于發動機的交流發電機負荷；以及運行所述交流發電機直到交流發電機負荷容量和運行所述壓縮機直到壓縮機負荷容量。