CN100376416C - 用于车辆空调装置的压缩机控制*** - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆空调装置的压缩机控制***，包括：用于驱动车辆的驱动电动机；用于把高压电源提供到驱动电动机的主电池；以及驱动电子控制单元，该单元具有下列功能中的至少一种功能：即用于控制在驱动电动机和车辆的发动机之间的车辆驱动能量切换的功能，以及用于控制主电池的充电和放电的功能。进一步地，该压缩机控制***包括：设置在空调装置的制冷剂循环中的压缩机，用于在车辆车箱中对空气进行调节；以及用于驱动压缩机的压缩机电动机。在这种情况下，当基于发动机车辆制造双动力或多动力车辆或者电动车辆时，只需要将输出用于驱动压缩机电动机的驱动信号的输出电路设置在混合ECU中。因此，降低了设计成本。

Description

用于车辆空调装置的压缩机控制***
技术领域
本发明涉及一种用于车辆空调装置的压缩机控制***。在该压缩机控制***中，利用控制车辆驱动的驱动电子控制单元控制用于驱动压缩机的电动机。
背景技术
在诸如双动力或多动力车辆和电动车辆之类的车辆的传统空调装置(例如JP-A-2000-318435)中，空调装置的制冷剂循环***中的压缩机由电动机驱动。此处，双动力或多动力车辆为其驱动模式在利用电动机的电池驱动模式和发动机驱动模式之间进行转换的车辆。电动车辆为其仅使用电池驱动的车辆。
如图11所示，上述空调装置包括空气调节电子控制单元(ECU)107。该空调ECU 107控制空调装置的内部空调部件工作。具体地说，空调ECU107通过压缩机变换器48控制压缩机电动机47的转速，进而控制压缩机41。
尽管在上述专利文献JP-A-2000-318435中未示出，但空调ECU 107通常包括诸如微机107a、输入电路和输出电路107c之类的驱动装置。输出电路107c输出用于根据发自微机107a的输出信号驱动压缩机电动机47的驱动信号。
图11B所示的空调装置安装在仅由发动机驱动的发动机车辆中。在此空调装置中，压缩机41也仅由发动机驱动。由此，压缩机41的转速随发动机的转速而被确定。由此，通过控制电磁离合器49而断续地驱动压缩机41，该电磁离合器49将发动机的动力传输到压缩机41。另外，通过控制电磁阀(未示出)驱动压缩机41，从而调整压缩机41的排放量。在此空调装置中，空调ECU 107’包括向电磁离合器49输出驱动信号的输出电路107’、或者向电磁阀输出驱动信号的输出电路。
因此，空调ECU 107的硬件结构与空调ECU 107’有很大不同，其中空调ECU 107用于双动力或多动力车辆或者电动车辆、并包括用于输出用于压缩机电动机47的驱动信号的输出电路107c，而空调ECU 107’用于发动机车辆、并包括用于输出用于电磁离合器49或者电磁阀的驱动信号的输出电路107c’。
在某些情况下，双动力或多动力车辆或者电动车辆基于发动机车辆制造而成。在此情况下，尽可能地使用发动机车辆的现有部件，以降低设计成本。但是，如果没有改***件，用于发动机车辆的空调ECU 107’就不能用做用于双动力或多动力车辆或者电动车辆的空调ECU 107。因此，需要对空调ECU 107’的硬件设计进行实质性改变，以将其用做空调ECU 107。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的就是将由发动机驱动的压缩机的空气调节电子控制单元用于由电动机驱动的压缩机的控制***，且不改***件结构的主要设计，从而可降低成本。
根据本发明，空调装置的压缩机控制***安装在车辆内，该车辆包括：用于驱动车辆的驱动电动机；用于把高压电源提供到驱动电动机的主电池；以及驱动电子控制单元，该单元具有下列功能中的至少一种功能：即用于控制在驱动电动机和车辆的发动机之间的车辆驱动能量切换的功能，以及用于控制主电池的充电和放电的功能。进一步地，该压缩机控制***包括：设置在空调装置的制冷剂循环中的压缩机，用于在车辆车箱中对空气进行调节；以及用于驱动压缩机的压缩机电动机。在压缩机控制***中，由驱动电子控制单元控制压缩机电动机的转速。其中所述驱动电子控制单元包括确定装置，所述确定装置用于确定车辆运行负载的超载状态、电池的过度放电状态以及由于车辆部件的失灵而引起的故障中的一种状态。
于是，当基于发动机车辆制造双动力或多动力车辆或者电动车辆时，只需在驱动电子控制单元中设置用于输出用于压缩机电动机的驱动信号的输出电路。一般来说，当基于发动机车辆制造双动力或多动力车辆或者电动车辆时，需要新提供驱动电子控制单元。由此，即便把输出电路设置在需要新设计和新制造的驱动电子控制单元内，也不会显著地增加成本。更进一步地，输出电路不需要设置在发动机车辆的空气调节电子控制单元中。于是，不用改变主要硬件结构，就可把发动机车辆的空气调节电子控制单元直接应用于双动力或多动力车辆或者电动车辆的空气调节电子控制单元。这样，当基于发动机车辆制造双动力或多动力车辆或者电动车辆时、或者当基于双动力或多动力车辆或者电动车辆制造发动机车辆时，由于避免了对空气调节电子控制单元主要结构的改变，因此有效地降低了车辆的成本。
优选地，压缩机控制***包括空气调节电子控制单元，与空气调节相关的空气调节信号输入到该空气调节电子控制单元。在此结构中，空气调节电子控制单元根据空气调节信号控制空调装置的操作过程，而且空气调节电子控制单元设置成与驱动电子控制单元通讯。更具体地说，空气调节电子控制单元通过车辆的局域网络与驱动电子控制单元通讯。
例如，空气调节电子控制单元根据空气调节信号计算压缩机电动机的目标转速，并把表示目标转速的信号输出到驱动电子控制单元，而且驱动电子控制单元根据表示目标转速的信号控制压缩机电动机的转速。在此情况下，可准确地控制压缩机的转速。
附图说明
从下面参照附图对优选实施例的详细说明中，将使本发明的其他目的和优点更加显而易见。
图1所示的简图表示双动力或多动力车辆的整体结构，其中该车辆上安装有根据本发明优选实施例的空调装置；
图2所示的简图表示根据该实施例所示空调装置的整体结构；
图3所示的方框图表示根据该实施例所述的空调装置的控制***；
图4所示的流程图表示图3所示空调ECU的基本控制过程；
图5所示的流程图表示图4所示基本控制过程的子控制程序；
图6所示的方框图表示用于控制图2中的压缩机操作的控制***的结构；
图7所示的简图表示图6所示的空调ECU、混合ECU和压缩机变换器中的压缩机的控制流程；
图8所示的流程图表示图7中的混合ECU的控制过程；
图9所示的流程图表示图7中的压缩机变换器的控制过程；
图10所示的流程图表示当针对发动机车辆的控制子控制程序修正图5所示的子控制程序时的控制过程；
图11A所示的方框图表示安装在双动力或多动力车辆或者电动车辆中的传统压缩机控制***，而图11B所示的方框图表示安装在基于双动力或多动力车辆或者电动车辆制造的发动机车辆中的传统压缩机控制***。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的优选实施例。
在此实施例中，本发明所述的压缩机控制***可典型地应用于双动力或多动力车辆。如图1所示，双动力或多动力车辆包括发动机1、电动发电机2、发动机电子控制单元(ECU)3、电池4和混合ECU(驱动ECU)5。此处，发动机1为内燃机***，用于通过***和燃烧诸如汽油之类的液体燃料产生动力。电动发电机2是一种包括辅助驱动车辆的电机功能、和发电机功能的电机发电机。
发动机ECU 3控制输送到发动机1的燃料量和点火时间等。电池4为辅助电池，用于向电动发电机2和发动机ECU 3等提供电力。混合ECU 5执行对电动发电机2(例如变换器控制)的控制、以及对连续可变动力传送器103和离合器104的控制。而且，混合ECU 5向发动机ECU 3输出控制信号(例如发动机1中的转速目标值和扭矩)。
当从电池4供给电力时，电动发电机2用做产生动力的电动机。相反，当电动发电机2被发动机1驱动时，用做输出电力的发电机。在此实施例中，电池4为镍-氢蓄电池，而且包括具有高压(例如288V)的主电池4a和具有低压(例如12V)的辅助电池4b。
发动机ECU 3根据发自混合ECU 5的控制信号，适当地控制输送到发动机1的燃料量、点火时间等等，从而可将发动机1的转速和其扭矩控制在目标值，而且可在发动机1中实现高燃料燃烧效率。
混合ECU 5具有用于控制驱动切换的功能，即用于确定使用电动发电机2和发动机1中的哪一个把驱动力传递到车辆的驱动轮。另外，混合ECU5具有用于控制主电池4a的充电和放电的功能。
具体地说，由混合ECU 5基本上执行下列控制。
首先，当车辆停止时，即车速大约为0km/h时，发动机1停转。
当车辆运行时，发动机1中产生的驱动力被传递到驱动轮，除非车辆处于减速状态下。在车辆减速状态下，发动机1停转，并由电动发电机2中的产生的电力对电池充电。
当诸如车辆开始运行、车辆加速、车辆爬坡或者车辆高速运行的情况下运行负载很大时，电动发电机2用做电动机，从而除发动机1中产生的驱动力之外，电动发电机2中产生的驱动力也传递到驱动轮。在此实施例中，可根据车速和加速踏板的踏量计算运行负载。
在车辆运行时，如果主电池4a的残留电量等于或低于用于开始电池4的充电的目标值，就把来自于发动机1的动力传递到电动发电机2，从而通过操作作为发电机的电动发电机2给电池4充电。
进一步地，在车辆停止时，如果电池4的残留电量等于或低于用于开始电池4的充电的目标值，用于启动发动机1的信号就被传送到发动机ECU3。因此，发动机1被驱动，并把动力传递到电动发电机2。
在此实施例中，用于开始电池4的充电的目标值是用于开始充电的残留充电量的阈值，并由全充电量为100时的百分比表示。
驱动变换器102是用于在电动发电机2和主电池4a之间改变电力的电压或电流的频率的变频器。DC/DC转换器402是用于在主电池4a和辅助电池4b之间改变电力电压的变压器。进一步地，连续可变动力传送器103设置用于改变发动机1和电动发电机2中产生的驱动力的减速比。离合器104设置用于阻断驱动力的传递。
空调装置包括用于在车辆的客厢中进行空气调节的空调单元6、以及用于控制空调单元6的部件的空调ECU 7。在此实施例中，空调装置为自动控制空调装置，其客厢中的温度可控制在任意温度。
空调单元6具有空调管，空调管设置在客厢的前侧。如图2所示，空调单元6包括用于限定空气通道的空调管10，空气通过空气通道可被引至客厢、用于把空气吹入空调管10的离心式吹风机30、制冷剂循环***40、冷却水回路50等。制冷剂循环***40设置用于对穿过空调管10流动的空气进行冷却。
内/外空气转换箱设置在空调管10最上游的空气侧，该内/外空气转换箱包括从其引入客厢内的内部空气的内部空气吸入口11、以及从其引入客厢外的外部空气的外部空气吸入口。这些吸入口11和12由内部/外部空气开关节气阀13打开和关闭，而且由诸如伺服电机(图3)之类的驱动器14驱动内部/外部空气开关节气阀13。
在空调管10的最上游空气侧设有除霜开口部分、面部开口部分和脚部开口部分。除霜管15连接到除霜开口部分，而且除霜空气出口18设置在除霜管15的最下游空气端，经调节的空气从除霜空气出口18吹向车辆挡风玻璃的内表面。
面部管16连接到面部开口部分19，面部空气出口19设置在面部管16的最下游空气端，经调节的空气从而面部空气出口19吹向乘客身体的上半部。脚部管17连接到脚部开口部分，脚部空气出口20设置在脚部管17的最下游空气端，经调节的空气从脚部空气出口20吹向乘客的脚部。
为打开和关闭空气出口18-20，分别可转动地设有由执行器22(图3)驱动的两个开关节气阀21。这样，开关节气阀21可切换成面部模式、双位(di-level)模式、脚部模式、脚部/除霜模式以及除霜模式中的一种空气排出模式。
吹风机30包括：离心风扇31，该风扇31可转动地设置在与空调管10一体形成的涡壳中；以及用于驱动离心风扇31的吹风电机32。根据通过吹风机驱动电路33提供到吹风电机32的吹风电压，控制被吹的空气量(离心风扇31的转速)。
制冷剂循环***40包括电动压缩机41、冷凝器42、汽-液分离器43、膨胀阀44、蒸发器45、用于将外部空气吹到冷凝器42的冷却风扇46、用于连接这些件的制冷管，等等。
电动压缩机41包括利用来自于电池4的电力驱动压缩机构的电机。冷凝器42设置用于通过在被压缩的制冷剂和外部空气之间进行热交换而对制冷剂进行冷却和冷凝。气-液分离器43设置用于将来自于冷凝器42的被冷凝的制冷剂分离成气体制冷剂和液体制冷剂，从而只有液体制冷剂流向下游制冷剂侧。膨胀阀44将来自于汽-液分离器43的液体制冷剂进行解压和膨胀，而蒸发器45设置用于在来自于膨胀阀44的解压制冷剂和流经空调管10的空气之间进行热交换。通过压缩机变换器48把交流(AC)电压供给到压缩机电动机47，而且压缩机变换器48根据发自空调ECU 7的指令调节交流电压的频率。这样，可连续改变电动压缩机41的转速。下面将说明用于控制转速的***。
加热器芯体51设置在冷却水回路50中，发动机1的发动机冷却水(热水)在冷却水回路50中由水泵(未示出)循环。加热器芯体51在发动机冷却水和空气之间进行热交换，从而对流经加热器芯体51的空气进行加热。
加热器芯体51设置在位于蒸发器45下游空气侧的空调管10内，以部分地穿过空调管10中的空气通道。由诸如伺服电机之类的执行器53(图3)驱动的空气混合节气阀52可转动地设置在加热器芯体51的上游空气侧。空气混合节气阀52调节流经加热器芯体51的空气量与通过旁路流经加热器芯体51的空气量，从而调节将被吹入客厢的空气温度。
下面将参照图1、3和4说明用于根据本实施例所述空调装置的控制***。空调ECU 7、混合ECU 5和发动机ECU 3可相互通讯。在此实施例中，ECU 3、5、7通过车辆局域网络(LAN)相互连接，这样它们之间相互通讯。
把来自于混合ECU 5的通讯信号、来自于设置在位于客厢前侧的控制面板60上的多个开关的开关信号、以及来自于多个传感器的检测信号输入空调ECU 7。
设置在控制面板60上的多个开关包括空气调节开关、吸入口改变开关、温度设定杆、空气量改变开关、空气排出模式改变开关等等。空气调节开关设置用于启动和停止制冷剂循环***40，即电动压缩机41的运行。吸入口改变开关选择空气吸入模式，而温度设定杆把客厢中的温度设定在所需的温度。空气量改变开关选择被离心风扇31吹入的空气量，而空气排出模式改变开关选择空气排出模式。
空气排出模式改变开关包括用于设定面部模式的面部开关、用于设定双位模式的双位开关、用于设定脚部模式的脚部开关、用于设定脚部/除霜模式的脚部/除霜开关、以及用于设定除霜模式的除霜开关。
如图3所示，多个传感器包括内部空气温度传感器71、外部空气温度传感器72、太阳辐射传感器73、蒸发器吸入空气温度传感器74、蒸发器空气吹入温度传感器75、水温传感器76、车速传感器77等等。内部空气温度传感器71检测客厢内部的空气温度、而外部空气温度传感器72检测客厢外部的空气温度。太阳辐射传感器73检测辐射入客厢的太阳光的数量。蒸发器吸入空气温度传感器74检测流入蒸发器45的空气温度(蒸发器吸气温度)。蒸发器空气吹入温度传感器75检测刚刚流经蒸发器45的空气的温度。水温传感器76检测流入加热器芯体51的冷却水的温度，而车速传感器77检测车速。在上述传感器中，热敏电阻用做内部空气温度传感器71、外部空气温度传感器72、蒸发器吸入空气温度传感器74、蒸发器空气吹入温度传感器75、水温传感器76。
空气调节ECU 7包括微机(MICON)7a，该微机7a由例如中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)构成。发自传感器71-77的传感器信号由位于空气调节ECU 7内部的输入电路进行处理(例如模数转换)。之后，把经处理的信号输入到微机7a。
对从微机7a输出的控制信号进行处理(例如数模转换、放大)，并将经处理的信号作为驱动信号通过输出电路107c’输出到执行器14、22、53以及吹风机驱动电路33。当点火开关闭合时，通过从辅助电池4b供给直流(DC)电源而操作空气调节ECU 7。
下面将参照附图4和5说明空气调节ECU 7的控制过程。当点火开关闭合时，直流电源供给到空气调节ECU 7，而且开始图4所示的控制程序。
首先，在步骤S1执行初始化设定。之后，在步骤S2，空气调节ECU 7从诸如温度设定杆之类的开关读取开关信号。在步骤S3，空气调节ECU 7读取下列信号，即通过模数转换将来自于内部空气温度传感器71、外部空气温度传感器72、太阳辐射传感器73、蒸发器吸入空气温度传感器74、蒸发器空气吹入温度传感器75、水温传感器76和车速传感器77的传感器信号转换成的信号。在步骤S4，根据预先存储在ROM中的下列公式计算将被吹入客厢的空气的目标温度TAO。
TAO＝Kset×Tset-KR×TR-KAM×TAM-KS×TS+C…………(1)
其中，Tset表示由温度设定杆设定的温度，TR表示由内部空气温度传感器71检测的内部空气温度，TAM表示由外部空气温度传感器检测的外部空气温度，而TS表示由太阳辐射传感器73检测的太阳辐射量。Kset、KR、KAM、和KS表示各自的增益系数，而C表示校正常数。
在步骤S5，利用预先存储在ROM中的特性图表确定与目标空气温度TAO相对应的(施加给吹风机电机32)吹风机电压。具体地说，当目标空气温度TAO变得低于设定温度或者高于设定温度时，吹风机电压就设置的较高(空气吹入量增加)。相反，当目标空气温度TAO变得接近设定温度时，吹风机电压就设置的较低。
之后，在步骤S6，利用预先存储在ROM中的特性图表确定与目标空气温度TAO相对应的空气吸入模式。具体地说，当目标空气温度TAO很高时，就选择内部空气循环模式。当目标空气温度TAO很低，就选择外部空气引入模式。
在步骤S7，利用预先存储在ROM中的特性图表确定与目标空气温度TAO相对应的空气排出模式。具体地说，当目标空气温度TAO低时，就选择脚部模式。当目标空气温度TAO变得较高时，就通过双位模式选择从脚部模式到面部模式。
在步骤S8中，根据目标空气温度TAO、由蒸发器空气吹入温度传感器75检测的蒸发器空气温度、由水温传感器76检测的冷却水温度等确定空气混合节气阀的打开程度。
在步骤S9，称作图5所示的辅助程序，并在空气调节开关闭合时，确定电动压缩机41的转速。
在步骤S10，向执行器14、22和53、吹风机驱动电路33和混合ECU 5输出控制信号，以获得在步骤S4-S9计算或确定的每一控制状态。进一步地，利用输出电路7c向执行器14、22和53以及吹风机驱动电路33输出控制信号，并由车辆LAN向混合ECU 5输出控制信号。
下面将说明空调装置的运行过程。在被空调管10中的吹风机30吹动的空气流经制冷剂循环***40中的蒸发器45时，空气与制冷剂进行热交换，并被冷却。此处，由空调ECU 7控制电动压缩机41的转速，从而控制流入制冷剂循环***40中的制冷剂的量，并调节制冷剂循环***的冷却性能。
当在蒸发器45被冷却的空气流经冷却水回路50中的加热器芯体51时，空气与发动机冷却水进行热交换，并被加热。另外，利用空气混合节气阀52的工作位置调节流经加热器芯体51空气与旁路流经加热器芯体51的空气流量比。这样，被调节在预定温度的经调节的空气从一个或两个空气出口18-20吹入客厢。
下面将参照附图5说明详细控制电动压缩机41的转速的过程。
当空调开关在步骤S91闭合时，空调ECU 7就在步骤S92根据从传感器71-77输入的信号，计算目标蒸发器空气温度TEO。在步骤S93或S94，根据目标蒸发器空气温度TEO计算压缩机41的目标转速IVOn。在图4中的步骤S10，通过车辆LAN把代表所计算的压缩机41目标转速TVOn的信号输入到混合ECU 5。
具体地说，如下计算目标转速IVOn。首先在步骤S91，确定空调开关是否闭合。如果空调开关闭合，就在步骤S92根据目标空气温度TAO和外部空气温度TAM计算目标蒸发器空气温度TEO。
之后，根据下述公式(2)和(3)计算目标蒸发器空气温度TEO和由蒸发器空气吹入温度传感器75检测的蒸发器空气温度TE之间的偏差En。
En＝TEO-TE………(2)
Edot＝En-En-1……(3)
其中，En-1表示前一时刻的偏差值。由于每4秒针计算一次偏差En，因此前一时刻的偏差En-1是比计算偏差En的当前时刻早4秒针而计算出的值。
之后，根据存储在ROM中的预定从属函数和方法(rule)计算在偏差En时的目标转速增量Δf(rpm)和偏差变化率Edot。目标转速增量Δf为从前一时刻，即从计算目标转速IVOn的当前时刻起4秒针之前的目标转速IVOn-1起的压缩机41的转速增量。
在上述步骤S93确定了目标转速IVOn之后，控制程序就继续执行图4的步骤S10。在步骤S10，表示压缩机41的目标转速IVOn的信号被输入到混合ECU 5。之后，混合ECU 5控制压缩机变换器48，从而使压缩机的转速接近目标转速IVOn。这样，利用压缩机变换器48的控制操作使蒸发器空气温度TE接近目标蒸发器空气温度TEO。
进一步地，当在步骤S91确定了空调开关断开时，就在步骤S94将目标转速IVOn设定为0，并停止压缩机41工作。之后，在图4所示步骤S11经过了预定时间T之后，控制程序返回图4中的步骤S2。
这里，在图6中，可使用车辆LAN使空调ECU 7和混合ECU 5相互通讯，并采用诸如串联通讯之类的通讯方法，使混合ECU 5与变换器48通讯。
在图7中，混合ECU 5将从空调ECU 7输入的、表示目标转速IVOn的信号和变换器启动信号转换成可被图6所示的输入电路5b中的压缩机变换器48处理的驱动信号。经转换的驱动信号输出到压缩机变换器48。另外，混合ECU 5包括输出电路5b，该输出电路5b把信号转换成可被驱动变换器102处理的驱动信号、并把经转换的驱动信号输出到驱动变换器102。
混合ECU 5包括确定装置，该确定装置用于确定车辆是否处于应当限制压缩机41转速的状态。所述被限制状态例如是运行负载(加速停止(cut))的超载状态、电池4过度放电的状态、以及由于车辆部件失灵而引起的故障。
把表示压缩机变换器48或者压缩机电动机47的操作状态的信号输入混合ECU 5作为反馈信号。另外，混合ECU 5包括确定装置，该确定装置用于确定操作状态是否处于应限制压缩机41转速的状态。被限制状态例如是由压缩机变换器48的自诊断功能检测到的故障、由于IGBT模块的温度上升而引起的故障以及压缩机电动机47过度能耗状态。
当确定了被限制的上述状态时，就降低目标转速IVOn，或者通过禁止输出变换器启动信号而停止压缩机41。
上述反馈信号包括表示压缩机41实际转速的信号。把表示实际转速的信号通过混合ECU 5输出到空调ECU 7。因此，空调ECU 7可根据表示实际转速的输入信号计算目标转速IVOn。
下面将参照图8说明与混合ECU 5中的空调控制相关的控制过程。
在混合ECU 5中，设有由诸如CPU、ROM、RAM等部件(未示出)组成的微机5a(图6)。由混合ECU 5中的输入电路(未示出)将来自车速传感器77的传感器信号从模拟信号转换成数字信号。之后，把数字信号输入微机5a。另外，混合ECU 5包括输出电路5b，该输出电路把从微机5a输出的信号转换成可被变换器48和102处理的驱动信号、并输出转换的驱动信号。
首先，当点火开关闭合时，来自电池4的直流电源被供给到混合ECU 5。之后，开始图8所示的控制程序，并在步骤S21执行初始化设定。之后，在步骤S22从空调ECU 7读取表示目标转速IVOn的信号。
之后，在步骤S23，确定车况，例如运行负载的超载状态(加速停止)、电池4的过度放电状态以及由于车辆部件的失灵而引起的故障。之后，在步骤S24，确定车辆是否处于需要禁止启动压缩机41的状态。如果确定了不需禁止启动压缩机41，就在步骤S25把变换器启动信号设定为闭合。在步骤S24确定了将被禁止，就在步骤S26把变换器启动信号设定为断开。
进一步地，在步骤S27中，确定车辆是否处于需要限制压缩机41转速的状态。如果在步骤S27确定了将不限制，就在步骤S28把空调ECU 7所要求的转速，即目标转速IVOn确定为目标转速。如果在步骤S27确定了将要进行限制，就在步骤S29降低目标转速IVOn，并将降低的值确定为目标转速。
在步骤S30，把所确定的目标转速IVOn和变换器启动信号输出到压缩机变换器48，作为驱动信号。之后，在步骤S31经过预定时间T之后，处理程序返回步骤S22。
混合ECU 5把目标转速IVOn输出到变换器48和102。变换器48和102包括IGBT模块，该模块具有与电动机(三相交流电机)47和2的每一相位绕组相对应的开关晶体管。根据从混合ECU 5输出的信号驱动IGBT模块。
进一步地，在变换器48和102之内，设置低压(例如12V)电路和高压(288V)电路。这些电路相互绝缘，并通过光耦合器连接。来自混合ECU5的驱动信号输入到低压电路。之后，把驱动信号输入到微机，微机通过光耦合器控制设置在高压电路中的IGBT模块的操作。
这样，用于把驱动信号输入到低压电路的混合ECU 5和变换器48、102的微机之间的通讯速度非常低。因此，不能把进行高速通讯的车辆LAN用于混合ECU 5和变换器48、102之间的通讯。优选使用与车辆LAN相比具有低速通讯的低速通讯装置，例如上述串行通讯和并行通讯作为变换器48、102和混合ECU 5之间的通讯。
下面将参照图9说明压缩机变换器48的控制过程。
当点火开关闭合、并把直流电源从电池4供给到压缩机变换器48的微机时，就开始图9所示的控制程序。在步骤S41执行初始化设定。之后，在步骤S42从混合ECU 5读取变换器启动信号和表示目标转速IVOn的信号。
之后，在步骤S43确定上述操作状态，例如由压缩机变换器48的自诊断功能检测的故障、由于IGBT模块的温度上升而引起的故障、以及压缩机电动机47的过度能耗。在步骤S44，把用于控制压缩机电动机47的信号输出到IGBT模块。
将在此说明压缩机电动机47的上述过度能耗的实例。检测驱动电动机2的实际能耗，以控制车辆驱动状态。在此情况下，驱动电动机2可以消耗大于车辆的可允许电能的电能。也就是说，可以发生过度能耗的情况。在此情况下，需要限制压缩机电动机47的操作。
接下来，在步骤S45，把反馈信号输入到混合ECU 5，该反馈信号表示压缩机操作状态，例如压缩机41的实际转速。之后，在步骤S46经过预定时间T之后，处理程序返回步骤S42。
将在此说明根据本实施例所述空调的操作过程和效果。在某些情况下，根据图11B所示的发动机车辆制造本实施例所述的双动力或多动力车辆。在此情况下，尽可能地使用发动机车辆的现有部件，以降低设计成本。
在此实施例中，输出电路5b设置在混合ECU 5中，以输出用于驱动压缩机电动机47的驱动信号。用于输出用于驱动压缩机电动机47的驱动信号的输出电路并不需要设置在作为发动机车辆中的现有部件的空调ECU 7。也就是说，不需要改***件，就可直接把发动机车辆的空调ECU 7应用到双动力或多动力车辆。因此，可降低设计成本。
当根据上述发动机车辆制造双动力或多动力车辆时，新设置由图6中的虚线包围的部件150。也就是说，混合ECU 5也是新设置的。因此，并不因为在混合ECU 5中设置输出电路5b而引起成本增加，其中该混合ECU 5应是新设计和制造的。
相反，当作为发动机车辆的现有部件的空调ECU 7直接应用于双动力或多动力车辆时，就需要改***件。但是，用于控制车厢单元14、22、33和53的软件与发动机车辆的空调ECU 7的车箱单元相同。因此，通过只把图10中子程序改变成图5中的子程序，不需改***件，就可把作为发动机车辆的现有部件的空调ECU 7应用于双动力或多动力车辆。
当双动力或多动力车辆的空调ECU 7应用于发动机车辆时，就不需拆除输出电路5b。为代替输出电路5b，需要新设置用于图11B中的电磁离合器49或者图11B所述的电磁阀的输出电路。因此，即便在此情况下，也可低成本地根据双动力或多动力车辆制造发动机车辆。
另外，作为图11B所示发动机车辆的现有部件的车辆LAN直接应用于在根据本实施例所述双动力或多动力车辆中的空调ECU 7和混合ECU 5之间的通讯。也就是说，并不需要在空调ECU 7中新设置通讯功能。因此，可进一步减少硬件设计的变化。
总体来说，用于控制车辆驱动的混合ECU(驱动ECU)5必须是高速处理ECU，同时使用处理速度慢于混合ECU 5的廉价的ECU作为用于控制空调的空调ECU 7。在此实施例中，利用具有高速处理功能的混合ECU 5控制压缩机电动机47的转速。因此，与图11B所示的控制***相比，可实现对压缩机转速的高可靠性控制。
(其它实施例)
尽管参照附图结合其优选实施例充分地说明了本发明，但是要说明的是，对于本领域的技术人员来说，各种变化和改形将变得很明显。
例如，在上述实施例中，压缩机变换器48与压缩机电动机47是分开的。但是，压缩机变换器48可与压缩机电动机47一体形成。进一步地，压缩机变换器48可与混合ECU 5一体形成。另外，压缩机变换器48可与驱动变换器102一体形成。
在上述实施例中，本发明应用于双动力或多动力车辆。但是，本发明可应用于只由电池驱动的电动车辆或者其上安装燃料电池的燃料电池车辆。也就是说，只通过改***件而不改***件，就可把作为发动机车辆的现有设备的空调ECU应用于燃料电池或者电动车辆。
在上述实施例中，混合ECU 5具有用于控制在驱动电动机2和发动机1之间的驱动切换的功能、以及用于控制高压电池4a的充电和放电的功能。但是，用于驱动根据本发明所述车辆的驱动ECU并不局限于上述和ECU 5。在本发明中，当根据发动机车辆制造诸如双动力或多动力车辆、电动车辆以及燃料电池车辆之类的车辆对新提供的任何ECU都可用做该驱动ECU。
新提供的上述ECU具有下列功能中的至少一种功能：即当提供主电池4a的高压时，用于控制受驱的电动执行器工作的功能；用于控制驱动切换的功能以及用于控制主电池4A的充电和放电的功能。例如，上述电动执行器为安装在车辆内、并驱动位于用于操作油压执行器的油压电路中的油压泵的电动机。
在上述实施例中，用于计算目标转速IVOn的信号输入到空调ECU 7，因此空调ECU 7计算目标转速IVOn。但是，也可由混合ECU 5计算目标转速IVOn。
在上述实施例中，混合ECU 5确定是否需要限制压缩机41的转速。但是，空调ECU 7也可执行上述确定功能。
在上述实施例中，空调ECU 7包括用于把控制信号输出到混合ECU 5的图4所示的输出步骤S10。
但是，输出控制信号不但包括控制信号的输出信号、而且包括响应于发自混合ECU 5的输出命令信号的输出。
可以理解，上述改变和改形都落在随附权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于车辆空调装置的压缩机控制***，该车辆包括：
驱动车辆的驱动电动机(2)；
将高压电源供给到驱动电动机的主电池(4a)；及
驱动电子控制单元(5)，其具有下列功能中的至少一种功能：即控制在驱动电动机和车辆的发动机之间的车辆的驱动能量切换的功能，以及控制主电池的充电和放电的功能，该压缩机控制***包括：
压缩机(41)，其设置在空调装置(6)的制冷剂循环中，用于在车辆车厢中进行空气调节；以及
用于驱动压缩机的压缩机电动机(47)，其中压缩机电动机具有由驱动电子控制单元控制的转速，
其中所述驱动电子控制单元包括确定装置，所述确定装置用于确定车辆运行负载的超载状态、电池的过度放电状态以及由于车辆部件的失灵而引起的故障中的一种状态。
2.如权利要求1所述的压缩机控制***，进一步包括：
空气调节电子控制单元(7)，与空气调节相关的空气调节信号输入到该空气调节电子控制单元，其中，
空气调节电子控制单元根据空气调节信号控制空调装置的操作；及
空气调节电子控制单元设置成与驱动电子控制单元通讯。
3.如权利要求2所述的压缩机控制***，其中所述空气调节电子控制单元通过车辆的局域网络与驱动电子控制单元通讯。
4.如权利要求2所述的压缩机控制***，其中：
所述空气调节电子控制单元具有下列功能中的至少一种功能：计算吹入客厢内的经调节的空气的目标温度的功能，确定经调节的空气输入量的功能，用于确定经调节的空气的空气排出模式的功能，以及确定空气吸入模式的功能。
5.如权利要求2-4中任一项所述的压缩机控制***，其中：
所述空气调节电子控制单元根据空气调节信号计算压缩机电动机的目标转速，并将表示目标转速的信号输出到驱动电子控制单元；及
驱动电子控制单元根据表示目标转速的信号控制压缩机电动机的转速。
6.如权利要求1所述的压缩机控制***，其中当所述确定装置确定所述的一种状态时，限制压缩机的转速。
7.如权利要求1所述的压缩机控制***，进一步包括：
压缩机变换器(48)，该压缩机变换器连接到直流电源，并从直流电源的输出产生交流电压，以将该交流电压施加到压缩机电动机(47)，
其中所述驱动电子控制单元通过压缩机变换器控制压缩机电动机的转速。
8.如权利要求7所述的压缩机控制***，其中：
所述压缩机变换器向驱动电子控制单元输出反馈信号；及
所述驱动电子控制单元根据该反馈信号控制压缩机电动机的转速。
9.一种车辆，包括：
驱动车辆的驱动电动机(2)；
将高压电源供给到驱动电动机的主电池(4a)；
驱动电子控制单元(5)，该单元具有下列功能中的至少一种功能：即控制车辆的驱动能量在驱动电动机和车辆的发动机之间切换的功能，以及控制主电池的充电和放电的功能；及
在车辆车厢中对空气进行调节的空调装置，其中
空调装置包括：制冷剂循环，该制冷剂循环包括压缩制冷剂的压缩机(1)；以及驱动压缩机的压缩机电动机(47)；及
驱动电子控制单元(5)控制压缩机电机的转速，
其中所述驱动电子控制单元包括确定装置，所述确定装置用于确定车辆运行负载的超载状态、电池的过度放电状态以及由于车辆部件的失灵而引起的故障中的一种状态。
10.如权利要求9所述的车辆，进一步包括：
空气调节电子控制单元(7)，与空气调节相关的空气调节信号输入到该空气调节电子控制单元，其中：
空气调节电子控制单元根据空气调节信号控制空调装置的操作；及
空气调节电子控制单元设置成与驱动电子控制单元通讯。
11.如权利要求10所述的车辆，其中：
所述空气调节电子控制单元根据空气调节信号计算压缩机电动机的目标转速，并将表示目标转速的信号输出到驱动电子控制单元；及
驱动电子控制单元根据表示目标转速的信号控制压缩机电动机的转速。
12.如权利要求10所述的车辆，其中：
当所述确定装置确定所述的一种状态时，限制压缩机的转速。
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