CN101605990B - 可变容量压缩机的容量控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种可变容量压缩机的排出容量控制系统(A),包括:目标压力设定装置(402A),其根据由蒸发器出口空气温度检测装置(510)检测出的蒸发器出口空气温度、由蒸发器目标出口空气温度设定装置(512)设定好的蒸发器目标出口空气温度来设定吸入室和曲柄室中一方的压力的目标压力;排出压力检测装置(500),其检测高压区域的制冷剂的压力;以及电流调整装置(404、406),其根据由排出压力检测装置(500)检测出的高压区域的制冷剂的压力、用目标压力设定装置(402A)设定好的目标压力来调整提供给容量控制阀的螺线管(316)的电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于空调系统的可变容量压缩机的容量控制系统。
背景技术
例如,车用空调系统所使用的往复运动型的可变容量压缩机包括外壳,在外壳的内部划分形成排出室、吸入室、曲柄室和缸膛。在曲柄室内延伸的驱动轴上以能倾倒的形态连结斜板,包括斜板的变换机构将驱动轴的旋转变换成配置在缸膛内的活塞的往复运动。活塞的往复运动执行从吸入室朝缸膛内吸入工作流体、压缩被吸入的工作流体以及将压缩后的工作流体朝排出室排出的工序。
活塞的行程长度、即压缩机的排出容量可通过改变曲柄室的压力(控制压力)而进行变化,为了控制排出容量,在将排出室与曲柄室连通的供气通路上配置容量控制阀,在将曲柄室与吸入室连通的抽气通路上配置节流孔。
容量控制阀由控制装置来控制,例如日本专利特开2001-132650号公报(专利文献1)披露的控制装置对排出容量进行反馈控制,以使排出室的压力(排出压力)与吸入室的压力(吸入压力)之间的压力差(差压)接近目标值。即,专利文献1的控制装置将差压作为控制对象来改变对容量控制阀的通电量,排出容量相应地变化。例如,该控制装置这样动作:若差压欲缩小,则使排出容量增大,从而使差压维持规定值。
另外,在使用日本专利特开平9-268973号公报(专利文献2)和日本专利特开平11-107929号公报(专利文献3)记载的容量控制阀时,用内置在容量控制阀中的感压部件来探测吸入压力,对排出容量进行反馈控制。感压部件由例如波纹管构成,在吸入压力下降时为减少排出容量而伸长,使供气通路的开度增大。
然而,例如在车用空调系统中制冷剂量不足的状态下利用专利文献1披露的控制装置来进行可变容量压缩机的容量控制时,排出室与吸入室之间的差压会比制冷剂量适当时减小。
这种情况下,专利文献1的控制装置为了使差压接近目标值而进行动作,会增大排出容量。也就是说,在制冷剂量不足的状态下通过差压的反馈控制来运转可变容量压缩机时,由于差压未达到目标值,因此排出容量加速增大,压缩机最终会以最大容量持续动作。这样的动作可能会导致压缩机的损坏。
另一方面,即使是这种情况,若像专利文献2和3记载的那样,用感压部件来探测吸入压力,对排出容量进行反馈控制,则也可降低压缩机损坏的风险。这是因为:在制冷剂量的不足使吸入压力下降时,为了使吸入压力维持规定值,排出容量会减少,最终转移到最小容量。即,是因为通过探测吸入压力进行的排出容量的反馈控制同时具有自动防止故障功能的缘故。
然而,为了进行专利文献2和3记载的反馈控制,容量控制阀必须具有探测吸入压力用的感压部件。具体而言,感压部件具有形成容积可变的封闭空间的波纹管或膜片等,该空间内成为真空或大气压环境。使用这样的感压部件时,容量控制阀的构造会复杂化。
另外,在使用内置有感压部件的容量控制阀并将吸入压力作为控制对象时,空调系统的制冷循环的热负载大,并且,在压缩机的转速较低时,有时无法充分减小排出容量,有时还会出现实际的吸入压力超过控制范围、排出容量完全无法控制的情况。一旦排出容量无法控制,便必须停止压缩机的动作,影响车厢的空气调节状态。
例如,可变容量压缩机的驱动对车辆的发动机而言是较大的负载。因此,在例如车辆的加速时和爬坡时等,使排出容量暂时减小,从而降低压缩机的驱动负载。即,在确保一定程度的空气调节能力的同时,尽量将发动机的动力用于行驶动力。这种情况下,若热负载较大,则会无法控制吸入压力,必须停止压缩机的工作,车厢的空气调节状态的牺牲变大。
另外,例如在制冷循环的高压侧安装对制冷剂的压力进行检测的排出压力传感器,为了保护压缩机和空调系统,在用排出压力传感器检测出的压力超过规定的阈值时,进行控制,使排出容量减少。这样,在排出压力超过阈值时,有时吸入压力会超过控制范围的上限,必须停止压缩机的工作,车厢的空调状态的犠牲变大。
这样的问题是在使用内置有波纹管的容量控制阀时因吸入压力的控制范围的上限较低而引起的。具体而言,专利文献3的图2表示制冷剂为R134a时吸入室的压力与提供给螺线管的电流的关系,吸入压力的控制范围的上限处在0.3~0.4MPa的范围内。为了在热负载较大时也能进行排出容量控制,需要提高该上限来大幅度扩大吸入压力的控制范围。
作为扩大吸入压力的控制范围的方法,可采用加大由螺线管产生的电磁力的方法,但要大幅度扩大控制范围就无法避免螺线管的大型化,在设计上不能说是合理的方法。
作为扩大控制范围的其它方法,还可考虑使波纹管小型化、减小探测吸入压力的波纹管的感压面积(有效面积)。然而,在成为真空或大气压环境的波纹管的内部需要设置螺旋弹簧和限制波纹管的伸缩量的限位件,因此,波纹管的小型化受到限制。
另外,为了探测吸入压力,即便使用膜片来取代波纹管,在减小膜片的感压面积时,为确保其寿命,膜片的变位量、即阀行程也必须减小。因此,膜片的小型化也受到限制。
另外,在将二氧化碳作为制冷剂的空调系统中,由于制冷剂压力极高,因此很难用波纹管等感压部件来探测吸入压力、对排出容量进行反馈控制。
另一方面,在车辆怠速运行时,为了实现发动机转速的稳定控制,需要调整可变容量压缩机的负载,但将吸入压力作为控制对象的容量控制方法并未实现该调整。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在将吸入压力作为控制对象的同时能大幅度扩大控制范围的构造简单的可变容量压缩机的容量控制系统。
本发明的另一目的是提供一种在将吸入压力或控制压力作为控制对象的同时能执行多个设定模式的可变容量压缩机的容量控制系统。
本发明的再一目的是提供一种根据空调系统和应用该空调系统的车辆等的运转状况来选择多个设定模式、能根据状况来执行最佳的排出容量控制的可变容量压缩机的容量控制系统。
为了实现上述目的,根据本发明,可提供一种可变容量压缩机的容量控制系统,为构成空调系统的制冷循环而在制冷剂所循环的循环路内插设散热器、膨胀器和蒸发器,且容量根据控制压力的变化进行变化,其特征是,包括:容量控制阀,其具有阀芯,在将上述制冷循环的高压区域中的任意部位的上述制冷剂的压力作为高压压力、并将上述制冷循环的低压区域中的任意部位的上述制冷剂的压力作为低压压力时,上述阀芯受到上述高压压力、上述低压压力和上述控制压力中的至少一方、以及螺线管的电磁力的作用,能开闭阀孔,通过开闭上述阀孔,使上述控制压力变化,能调整上述可变容量压缩机的容量;高压压力检测装置,其用于检测上述高压压力;外部信息检测装置,其用于检测与上述制冷循环相关的一种以上的外部信息;目标压力设定装置,其根据由上述外部信息检测装置检测出的外部信息来设定作为上述低压压力和控制压力中的一方的目标的目标压力;以及电流调整装置,其能根据一个以上的调整模式来调整提供给上述容量控制阀的上述螺线管的电流,在执行作为上述调整模式之一的第一调整模式时,根据由上述高压压力检测装置检测出的高压压力和由上述目标压力设定装置设定好的目标压力来调整提供给上述容量控制阀的上述螺线管的电流(技术方案1)。
较为理想的是,上述电流调整装置根据由上述高压压力检测装置检测出的上述高压压力与由上述目标压力设定装置设定好的目标压力之差来调整提供给上述容量控制阀的上述螺线管的电流(技术方案2)。
较为理想的是,上述高压区域是从上述可变容量压缩机的排出室一直到上述膨胀器的区域,上述低压区域是从上述膨胀器一直到上述可变容量压缩机的吸入室的区域(技术方案3)。
较为理想的是,上述高压压力检测装置包括在上述高压区域中的任意部位检测上述制冷剂的压力的压力检测装置(技术方案4)。
较为理想的是,上述高压压力检测装置包括在上述高压区域中的任意部位检测上述制冷剂的温度的温度检测装置(技术方案5)。
较为理想的是,上述高压压力检测装置直接或间接地检测上述可变容量压缩机的排出室内的上述制冷剂的压力以作为上述高压压力,由上述目标压力设定装置进行设定的上述目标压力是上述可变容量压缩机的吸入室内的上述制冷剂的压力的目标(技术方案6)。
较为理想的是,上述目标压力设定装置能根据一个以上的设定模式来设定上述目标压力,上述设定模式包括第一设定模式,在该第一设定模式中,设定刚经过上述蒸发器后的气流的目标温度,并设定上述目标压力,以使刚经过上述蒸发器后的气流的温度接近上述目标温度(技术方案7)。
较为理想的是,上述外部信息检测装置具有测定刚经过上述蒸发器后的气流的温度的蒸发器出口空气温度检测装置,在上述第一设定模式中,上述目标压力设定装置设定上述目标压力,以使由上述蒸发器出口空气温度检测装置检测出的刚经过上述蒸发器后的气流的温度接近上述目标温度(技术方案8)。
较为理想的是,上述外部信息检测装置具有检测上述制冷循环的热负载的热负载检测装置,在上述第一设定模式中,上述目标压力设定装置根据由上述热负载检测装置检测出的热负载来设定上述目标压力,以使刚经过上述蒸发器后的气流的温度接近上述目标温度(技术方案9)。
较为理想的是,上述空调系统应用于车辆,上述外部信息检测装置具有:检测上述制冷循环的热负载的热负载检测装置、检测上述可变容量压缩机和车辆中至少一方的运转状态的运转状态检测装置,在上述第一设定模式中,上述目标压力设定装置根据由上述热负载检测装置检测出的上述制冷循环的热负载、由上述运转状态检测装置检测出的上述可变容量压缩机和车辆中至少一方的运转状态来设定上述目标压力(技术方案10)。
较为理想的是,上述设定模式还包括第二设定模式,在该第二设定模式中,设定作为上述可变容量压缩机的驱动负载的目标的目标驱动负载,并设定上述目标压力,以使上述可变容量压缩机的驱动负载接近上述目标驱动负载(技术方案11)。
较为理想的是,上述设定模式还包括第三设定模式,在该第三设定模式中,设定作为上述高压压力的目标的目标高压压力,并设定上述目标压力,以使由上述高压压力检测装置检测出的上述高压压力接近上述目标高压压力(技术方案12)。
较为理想的是,在由上述高压压力检测装置检测出的上述高压压力超过上限值时,上述目标压力设定装置相对于上述第一设定模式和上述第二设定模式优先执行上述第三设定模式(技术方案13)。
较为理想的是,还包括运算上述可变容量压缩机的驱动负载的驱动负载运算装置,在上述第二设定模式中,上述目标压力设定装置设定上述目标压力,以使由上述驱动负载运算装置运算出的驱动负载接近上述目标驱动负载(技术方案14)。
较为理想的是,上述驱动负载运算装置根据上述高压压力与上述低压压力之间的差、上述高压压力与上述控制压力之间的差、以及与这些差中的一方相关的物理量中的任一个来运算上述可变容量压缩机的驱动负载(技术方案15)。
较为理想的是,上述驱动负载运算装置以对上述螺线管的通电量作为上述物理量来运算上述可变容量压缩机的驱动负载(技术方案16)。
较为理想的是,在一个以上的执行条件中的任一个满足时,上述目标压力设定装置执行上述第二设定模式,上述执行条件中的一个条件是上述空调系统从非工作状态切换成工作状态(技术方案17)。
较为理想的是,上述第二设定模式从上述第二设定模式的执行开始起维持规定时间(技术方案18)。
较为理想的是,上述空调系统应用于车辆,在一个以上的执行条件中的任一个满足时,上述目标压力设定装置执行上述第二设定模式,上述执行条件中的一个包括与上述车辆的运转状态有关的限定事项(技术方案19)。
较为理想的是,上述执行条件中的一个条件是上述车辆处于怠速运行状态(技术方案20)。
较为理想的是,上述执行条件中的一个包括油门的开度和发动机的转速中的至少一方为规定值以上的限定事项(技术方案21)。
较为理想的是,在一个以上的执行条件中的任一个满足时执行上述第二设定模式,上述执行条件中的一个包括上述制冷循环的热负载为规定值以上的限定事项(技术方案22)。
较为理想的是,在一个以上的执行条件的任一个满足时,上述目标压力设定装置执行上述第二设定模式,上述执行条件中的一个包括油门的开度和发动机的转速中的至少一方超过规定值、且上述制冷循环的热负载为规定值以上的限定事项(技术方案23)。
较为理想的是,上述执行条件中的一个还包括如下的限定事项:在执行上述第一设定模式的过程中提供给上述螺线管的电流量比倘若执行上述第二设定模式后提供给上述螺线管的电流量大(技术方案24)。
较为理想的是,在解除上述第一设定模式而即将转移到上述第二设定模式之前,上述电流调整装置存储上述目标压力,在上述第二设定模式被解除而再次转移到上述第一设定模式时,上述电流供给装置根据所存储的上述目标压力来调整提供给上述螺线管的电流(技术方案25)。
较为理想的是,上述目标压力设定装置能根据一个以上的设定模式来设定上述目标压力,上述设定模式包括第二设定模式,在该第二设定模式中,设定上述可变容量压缩机的目标驱动负载,并设定上述目标压力,以使上述可变容量压缩机的驱动负载接近上述目标驱动负载(技术方案26)。
较为理想的是,上述目标压力设定装置能根据一个以上的设定模式来设定上述目标压力,上述设定模式包括第三设定模式,在该第三设定模式中,设定作为上述高压压力的目标的目标高压压力,并设定上述目标压力,以使由上述高压压力检测装置检测出的上述高压压力接近上述目标高压压力(技术方案27)。
较为理想的是,上述可变容量压缩机包括:在内部划分形成排出室、曲柄室、吸入室和缸膛的外壳;配设于上述缸膛的活塞;可旋转地支撑在上述外壳内的驱动轴;具有将上述驱动轴的旋转变换成上述活塞的往复运动的、倾角可变的斜板要素的变换机构;将上述排出室与上述曲柄室连通的供气通路;以及将上述曲柄室与上述吸入室连通的抽气通路,上述容量控制阀插设于上述供气通路和上述抽气通路中的一方(技术方案28)。
较为理想的是,用上述目标压力设定装置进行设定的上述目标压力被限制在预先确定好的下限值和上限值间的范围内(技术方案29)。
较为理想的是,上述下限值和上限值分别能根据由上述外部信息检测装置检测出的外部信息进行变化(技术方案30)。
较为理想的是,在上述调整模式中,当由上述高压压力检测装置检测出的上述高压压力超过预先确定好的高压压力上限值时,上述电流调整装置执行优先于上述第一调整模式的第二调整模式,在上述第二调整模式中,设定目标高压压力以作为控制对象,调整提供给上述螺线管的电流,以使由上述高压压力检测装置检测出的高压压力接近上述目标高压压力(技术方案31)。
较为理想的是,上述制冷剂是二氧化碳(技术方案32)。
在本发明的技术方案1的可变容量压缩机的容量控制系统中,目标压力设定装置根据由外部信息检测装置检测出的外部信息来设定低压压力和控制压力中的一个压力的目标压力。另外,电流调整装置按照第一调整模式,根据由高压压力检测装置检测出的高压压力和用目标压力设定装置设定好的目标压力来调整提供给容量控制阀的螺线管的电流。
也就是说,根据该容量控制系统,可控制排出容量,以使低压压力或控制压力维持由目标压力设定装置设定好的目标压力。因此,可利用简单的构造来避免在制冷剂不足时排出容量成为最大容量,保护压缩机。
另外,根据该容量控制系统,低压压力或控制压力的控制范围能对应高压压力的高低进行滑动,低压压力或控制压力的控制范围较宽。因此,即使低压压力对应制冷循环的运转状况而在较宽的范围内变化,也能可靠地控制排出容量。因此,根据该容量控制系统,即使制冷循环的热负载较高也不会出现无法控制排出容量的情况,可确保舒适的空气调节状态。
另外,根据该容量控制系统,能减小容量控制阀中受高压压力作用的阀芯的受压面积。因此,即使高压压力升高也不导致螺线管的大型化,能扩大低压压力或控制压力的控制范围。因此,根据该容量控制系统,即使制冷循环的热负载较高也不会出现无法控制排出容量的情况。
此外,为了保护压缩机,高压压力检测装置是制冷循环中必要的要素,并不是为了本发明而新附加的,因此,容量控制系统不会复杂化。
根据技术方案2的可变容量压缩机的容量控制系统,可根据由高压压力检测装置检测出的高压压力、用目标压力设定装置设定好的目标压力之差来调整提供给螺线管的电流,从而能可靠地控制排出容量,以使低压压力或控制压力维持目标压力。
在技术方案3的可变容量压缩机的容量控制系统中,高压压力检测装置可在制冷循环的高压区域中的任意位置上检测高压压力。另外,目标压力设定装置可设定制冷循环的低压区域中的任意位置上的低压压力的目标压力。因此,在该容量控制系统中,结构的自由度较大。
在技术方案4的可变容量压缩机的容量控制系统中,能利用压力传感器正确地检测出高压压力,其结果是,能更准确地执行排出容量的控制。
在技术方案5的可变容量压缩机的容量控制系统中,根据由温度传感器检测出的制冷剂的温度,可间接地检测出高压压力。因此,在该容量控制系统中,结构的自由度较大。
在技术方案6的可变容量压缩机的容量控制系统中,通过正确地反映容量控制阀的阀芯实际受到的高压压力和吸入压力来调整提供给螺线管的电流,可提高吸入压力的控制精度。
根据技术方案7的可变容量压缩机的容量控制系统,可控制排出容量,以使刚经过蒸发器后的气流的温度成为目标温度。其结果是,根据该容量控制系统,可实现舒适的空气调节。
根据技术方案8的可变容量压缩机的容量控制系统,外部信息检测装置检测刚经过蒸发器后的气流的温度,从而可准确地控制排出容量,以使气流的温度成为目标温度。
根据技术方案9的可变容量压缩机的容量控制系统,目标设定装置根据制冷循环的热负载来设定目标压力,从而可准确地控制排出容量,以使刚经过蒸发器后的气流的温度成为目标温度。
根据技术方案10的可变容量压缩机的容量控制系统,目标设定装置根据制冷循环的热负载、可变容量压缩机或车辆的运转状态来设定吸入压力的目标压力,从而可准确地控制排出容量,以使刚经过蒸发器后的气流的温度成为目标温度。
另外,该可变容量压缩机的容量控制系统中,吸入压力或控制压力的控制范围较宽。因此,即便在应用于车辆的空调系统、且制冷循环的热负载较高时,也不会出现无法控制排出容量的情况。因此,根据该容量控制系统,无需因无法控制排出容量而使可变容量压缩机停止,可确保舒适的空气调节状态。
根据技术方案11的可变容量压缩机的容量控制系统,在将低压压力作为控制对象的同时,能执行多个设定模式。因此,根据该容量控制系统,通过根据空调系统或车辆的运转状况来选择设定模式,能执行最佳的排出容量控制。特别地,通过目标压力设定装置执行第二设定模式,即使将低压压力作为控制对象来控制排出容量,也能使可变容量压缩机的驱动负载接近目标驱动负载。
根据技术方案12的可变容量压缩机的容量控制系统,通过目标压力设定装置执行第三设定模式,即使将吸入压力作为控制对象来控制排出容量,也能使高压压力接近目标高压压力。例如,根据需要使目标高压压力变化,从而能实现排出容量控制的最优化。
根据技术方案13的可变容量压缩机的容量控制系统,在高压压力超过上限值时,可优先执行第三设定模式,控制排出容量,以使高压压力接近目标高压压力。其结果是,可避免高压压力异常上升,确保空调系统的安全性。
根据技术方案14的可变容量压缩机的容量控制系统,通过设定吸入压力的目标压力,以使运算出的可变容量压缩机的驱动负载接近目标驱动负载,能使可变容量压缩机的驱动负载可靠地接近目标驱动负载。
根据技术方案15的可变容量压缩机的容量控制系统,可根据高压压力与低压压力之间的差、高压压力与控制压力之间的差、以及与这些差中的一方相关的物理量中的任一个来推定可变容量压缩机的驱动负载。其结果是,可利用简单的结构来实现第二设定模式。
根据技术方案16的可变容量压缩机的容量控制系统,可根据对螺线管的通电量正确地运算出可变容量压缩机的驱动负载,因此,能使可变容量压缩机的驱动负载准确地接近目标驱动负载。
技术方案17的可变容量压缩机的容量控制系统中,在判定为空调系统已从非工作状态切换成工作状态时,执行第二设定模式,从而可调整可变容量压缩机启动时的驱动负载,促进发动机控制的稳定。
技术方案18的可变容量压缩机的容量控制系统中,通过使第二设定模式维持规定时间,可很大程度地促进发动机控制的稳定。
技术方案19的可变容量压缩机的容量控制系统中,根据车辆的运转状态来调整可变容量压缩机的驱动负载,从而可在确保一定程度的空气调节能力的同时,促进车辆的行驶性能的确保、发动机控制的稳定。
技术方案20的可变容量压缩机的容量控制系统中,可促进车辆处于怠速运行状态时的发动机转速的稳定。
技术方案21的可变容量压缩机的容量控制系统中,在油门的开度和发动机的转速中的至少一方为规定值以上时,执行第二设定模式,从而可促进车辆的高速性能或加速性能的确保。
在技术方案22的可变容量压缩机的容量控制系统中,可防止在热负载较大时可变容量压缩机的驱动负载变得过大,确保可变容量压缩机的可靠性。
在技术方案23的可变容量压缩机的容量控制系统中,通过限定执行第二设定模式的条件,在尽量确保空气调节能力的同时,可仅在必要时执行第二设定模式。
在技术方案24的可变容量压缩机的容量控制系统中,通过使执行条件包括由第一设定模式提供给螺线管的电流量比由第二设定模式提供给螺线管的电流量大的限定事项,可充分地发挥通过执行第二设定模式来调整驱动负载的优点。
根据技术方案25的可变容量压缩机的容量控制系统,在第二设定模式解除后迅速恢复原来的空气调节状态,可舒适地维持车厢的空气调节状态。
根据技术方案26的可变容量压缩机的容量控制系统,通过目标压力设定装置执行第二设定模式,即使在将低压压力作为控制对象来控制排出容量,也能使可变容量压缩机的驱动负载接近目标驱动负载。
根据技术方案27的可变容量压缩机的容量控制系统,通过目标压力设定装置执行第三设定模式,即使在将低压压力作为控制对象来控制排出容量,也能使高压压力接近目标高压压力。例如,根据需要使目标高压压力变化,从而能实现排出容量控制的最优化。
在技术方案28的可变容量压缩机的容量控制系统中,可变容量压缩机是活塞的行程可变的往复运动型压缩机。在往复运动型的可变容量压缩机中,能将由斜板的最小倾角规定的最小活塞行程设定得极小,因此,容量的可变范围较宽。因此,在该容量控制系统中,可充分发挥扩大低压压力或控制压力的控制范围的效果。
根据技术方案29的可变容量压缩机的容量控制系统,利用上限值和下限值来限制目标压力的设定范围,从而将目标压力设定在适当的范围内。特别地,通过对目标压力设置下限值,可确定制冷剂不足时的排出容量控制点。
根据技术方案30的可变容量压缩机的容量控制系统,根据外部信息来分别变更上限值和下限值,从而可设定与外部信息相应的适当的目标压力。
在技术方案31的可变容量压缩机的容量控制系统中,在高压压力超过预先确定好的高压压力上限值时,朝螺线管供给电流,以使高压压力接近目标高压压力。其结果是,可避免高压压力异常上升,确保空调系统的安全性。
技术方案32的可变容量压缩机的容量控制系统中,能减小容量控制阀中受高压压力作用的阀芯的受压面积,吸入压力或控制压力的控制范围较宽。因此,根据该容量控制系统,即使在将二氧化碳作为制冷剂的空调系统中使用,高压压力和吸入压力较高,也不会导致螺线管的大型化,能可靠地执行排出容量控制。
附图说明
本发明可根据下面的详细说明和附图而得到更充分的理解,但附图只是一例,并不限定本发明。
图1是将车用空调系统的制冷循环的概略结构与可变容量缩机的纵截面一起表示的图,
图2是用于说明图1的可变容量压缩机的容量控制阀的连接状态的图,
图3是表示第一实施方式的可变容量压缩机的容量控制系统的概略结构的方框图,
图4是表示由图3的容量控制系统执行的主程序的控制流程图,
图5是图4的主程序所包含的吸入压力控制程序的控制流程图,
图6是图5的吸入压力控制程序所包含的目标吸入压力设定程序的控制流程图,
图7是图4的主程序所包含的排出压力控制程序的控制流程图,
图8是表示控制电流、目标吸入压力和排出压力的关系的曲线图,
图9是表示第二实施方式的可变容量压缩机的容量控制系统的概略结构的方框图,
图10是表示由图9的容量控制系统执行的主程序的控制流程图,
图11是图10的主程序所包含的转矩控制程序的控制流程图,
图12是对由图11的转矩控制程序读入的目标转矩的启动模式下的设定方法进行说明的图,
图13是对由图11的转矩控制程序读入的目标转矩的怠速模式下的设定方法进行说明的图,
图14是对由图11的转矩控制程序读入的目标转矩的加速模式下的设定方法进行说明的图,
图15是说明从车辆的发动机启动起的规定时间内的第二实施方式的容量控制系统的动作的图,
图16是图10的主程序所包含的保护控制程序的控制流程图,
图17是表示外部信息检测装置和目标压力设定装置的变形例的方框图,
图18是表示外部信息检测装置和目标压力设定装置的其它变形例的方框图,
图19是用于说明图1的可变容量压缩机的容量控制阀的连接状态的变形例的图,
图20是用于说明图1的可变容量压缩机的容量控制阀的连接状态的其它变形例的图。
具体实施方式
图1表示车用空调系统的制冷循环10,制冷循环10包括循环路12,作为工作流体的制冷剂在循环路12内循环。从制冷剂的流动方向观察,在循环路12内依次插有压缩机100、散热器(冷凝器)14、膨胀器(膨胀阀)16和蒸发器18,压缩机100工作时,制冷剂在循环路12内循环。即,压缩机100进行由制冷剂的吸入工序、吸入后的制冷剂的压缩工序和压缩后的制冷剂的排出工序组成的一连串处理。
蒸发器18也构成车用空调系统的空气回路的一部分,经过蒸发器18的气流被蒸发器18内的制冷剂夺去汽化热而冷却。
第一实施方式的应用容量控制系统A的压缩机100是容量可变的压缩机,例如是斜板式的无离合器压缩机。压缩机100包括缸体101,在缸体101上形成有多个缸膛101a。缸体101的一端连结有前外壳102,缸体101的另一端通过阀板103连结有后外壳(缸盖)104。
缸体101和前外壳102规定曲柄室105,驱动轴106纵贯曲柄室105内延伸。驱动轴106将配置在曲柄室105内的环状斜板107贯穿,斜板107通过连结部109与固定在驱动轴106上的转子108铰链结合。因此,斜板107能在沿着驱动轴106移动的同时倾倒。
在驱动轴106的在转子108与斜板107之间延伸的部分上安装有将斜板107朝着使其成为最小倾角的方向施力的螺旋弹簧110,在位于斜板107的相反侧的驱动轴106的部分、即在斜板107与缸体101之间延伸的部分上安装有将斜板107朝着使其成为最大倾角的方向施力的螺旋弹簧111。
驱动轴106将突出到前外壳102外侧的轴套部102a的内部贯穿,驱动轴106的外端连结有作为动力传递装置的带轮112。带轮112通过球轴承113被轴套部102a支撑成能自由旋转,在带轮112与作为外部驱动源的发动机114之间绕设有皮带115。
在轴套部102a的内侧配置有轴封装置116,将前外壳102的内部和外部隔断。驱动轴106在径向和推力方向上被轴承117、118,119、120支撑成能自由旋转,通过来自发动机114的动力传递给带轮112,能与带轮112的旋转同步地旋转。
在缸膛101a内配置有活塞130,在活塞130上一体形成有突出到曲柄室105内的尾部。在尾部上形成的凹坑130a内配置有一对滑履132,滑履132以将斜板107的外周部夹持的形态与其滑动接触。因此,通过滑履132,活塞130和斜板107彼此连动,通过驱动轴106的旋转,活塞130在缸膛101a内往复运动。
在后外壳104内划分形成有吸入室140和排出室142,吸入室140可通过设置在阀板103上的吸入孔103a与缸膛101a连通。排出室142通过设置在阀板103上的排出孔103b与缸膛101a连通。另外,吸入孔103a和排出孔103b分别由未图示的吸入阀和排出阀进行开闭。
在缸体101的外侧设置有消音器150,消音器壳体152通过未图示的密封部件与一体形成在缸体101上的消音器底座101b接合。消音器壳体152和消音器底座101b规定消音器空间154,消音器空间154通过贯穿后外壳104、阀板103和消音器底座101b的排出通路156与排出室142连通。
在消音器壳体152上形成有排出端口152a,在消音器空间154内以将排出通路156与排出端口152a之间遮断的形态配置有单向阀200。具体而言,单向阀200根据排出通路156侧的压力与消音器空间154侧的压力间的压力差进行开闭,在压力差小于规定值时进行关闭动作,在压力差大于规定值时进行打开动作。
因此,排出室142能通过排出通路156、消音器空间154和排出端口152a与循环路12的往路部分连通,消音器空间154被单向阀200遮断、连通。另一方面,吸入室140通过形成在后外壳104上的吸入端口104a与循环路12的返路部分连通。
在后外壳104内收容有容量控制阀(电磁控制阀)300,容量控制阀300插设在供气通路160上。供气通路160从后外壳104经由阀板103延伸至缸体101,以使排出室142与曲柄室105之间连通。
另一方面,吸入室140通过抽气通路162与曲柄室105连通。抽气通路162由驱动轴106与轴承119、120间的间隙、空间164和形成在阀板103上的固定孔口103c形成。
另外,吸入室140经由形成在后外壳104上的感压通路166,独立于供气通路160与容量控制阀300连接。
更详细而言,如图2所示,容量控制阀300由阀单元和使阀单元开闭动作的驱动单元形成。阀单元具有圆筒状的阀壳301,在阀壳301的一端形成有入口端口(阀孔301a)。阀孔301a通过供气通路160的上游侧部分与排出室142连通,并朝着在阀壳301的内部划分形成的阀室303开口。
在阀室303内收容有圆柱状的阀芯304。阀芯304能在阀室303内沿阀壳301的轴线方向移动,通过与阀壳301的端面抵接,能封闭阀孔301a。即,阀壳301的端面作为阀座起作用。
另外,在阀壳301的外周面上形成有出口端口301b,出口端口301b通过供气通路160的下游侧部分与曲柄室105连通。出口端口301b也朝着阀室303开口,排出室142与曲柄室105可经由阀孔301a、阀室303和出口端口301b连通。
驱动单元具有圆筒状的螺线管外壳310,螺线管外壳310与阀壳301的另一端同轴状地连结。螺线管外壳310的开口端被端盖312封闭,在螺线管外壳310内收容有卷绕在绕线管314上的螺线管316。
另外,在螺线管外壳310内同心状地收容有圆筒状的固定铁心318,固定铁心318从阀壳301朝端盖312的方向延伸至螺线管316的中央。固定铁心318的端盖312侧被套筒320包围,套筒320在端盖312侧具有封闭端。
固定铁心318在中央具有插通孔318a,插通孔318a的一端朝着阀室303开口。另外,在固定铁心318与套筒320的封闭端之间规定出收容圆筒状可动铁心322的铁心收容空间324,插通孔318a的另一端朝着铁心收容空间324开口。
在插通孔318a内以能滑动的形态插通有螺线管杆326,在螺线管杆326的一端一体且同轴状地连结着阀芯304。螺线管杆326的另一端突出到铁心收容空间324内,螺线管杆326的另一端部与形成在可动铁心322上的贯穿孔嵌合,螺线管杆326和可动铁心322形成一体。另外,在可动铁心322的台阶面与固定铁心318的端面之间配置有开式弹簧328,在可动铁心322与固定铁心318之间确保规定间隙。
可动铁心322、固定铁心318、螺线管外壳310和端盖312用磁性材料形成,构成磁回路。套筒320用非磁性材料的不锈钢类材料形成。
在螺线管外壳310上形成有感压端口310a,在感压端口310a上通过感压通路166连接有吸入室140。在固定铁心318的外周面上形成有沿轴线方向延伸的感压槽318b,感压端口310a和感压槽318b彼此连通。因此,吸入室140和可动铁心收容空间324经由感压端口310a和感压槽318b连通,吸入室140的压力(下面称为吸入压力Ps)通过螺线管杆326朝关阀方向对阀芯304的背面侧起作用。
在容量控制阀300中,较为理想的是,阀芯304关闭阀孔301a时受排出室142的压力(下面称为排出压力Pd)作用的阀芯304的受压面积(称为密封面积Sv)与受吸入压力Ps作用的阀芯304的面积、即螺线管杆326的截面积形成为相同。这种情况下,曲柄室105的压力(下面称为曲柄压力Pc)在开闭方向上不对阀芯304起作用。
在螺线管316上连接有设置在压缩机100外部的控制装置400A,在从控制装置400A供给控制电流I时,螺线管316产生电磁力F(I)。螺线管316的电磁力F(I)将可动铁心322朝着固定铁心318吸引,朝关阀方向对阀芯304起作用。
图3是表示包括控制装置400A的容量控制系统A的概略结构的方框图。
容量控制系统A具有检测排出压力Pd用的装置(排出压力检测装置)500,作为排出压力检测装置500的压力传感器500a安装在冷凝器14的入口侧,检测该部位的制冷剂的压力并作为排出压力Pd(参照图1)。
另外,容量控制系统A具有目标排出压力设定装置502,该目标排出压力设定装置502设定排出压力Pd的目标值、即目标排出压力Pdset2。
另外,容量控制系统A在空气回路的蒸发器18的出口处具有检测气流的温度Teo的装置(蒸发器出口空气温度检测装置)510,蒸发器出口空气温度检测装置510由温度传感器510a构成。温度传感器510a设置在空气回路的蒸发器18的出口,检测刚经过蒸发器18后的空气温度Teo(参照图1)。
此外,容量控制系统A具有装置(蒸发器目标出口空气温度设定装置)512,该装置512根据包含车厢内温度设定的各种外部信息来设定作为压缩机100的排出容量控制的目标的、蒸发器18的出口处的空气温度Teo的目标值(蒸发器目标出口空气温度)Tset。
另外,目标排出压力设定装置502和蒸发器目标出口空气温度设定装置512例如可由控制空调系统整体的动作的空调机ECU的一部分构成。
控制装置400A由例如ECU(电子控制单元)构成,具有目标压力设定装置402A、控制信号运算装置404和螺线管驱动装置406。
目标压力设定装置402A根据由蒸发器出口空气温度检测装置510实际检测出的蒸发器出口空气温度Teo与由蒸发器目标出口空气温度设定装置512设定的蒸发器目标出口空气温度Tset间的偏差ΔT,来设定作为控制目标的吸入压力Ps的目标值(目标吸入压力Psset)。也就是说,对目标压力设定装置402A而言,蒸发器出口空气温度检测装置510和蒸发器目标出口空气温度设定装置512是分别提供作为外部信息的蒸发器出口空气温度Teo及其目标值、即蒸发器目标出口空气温度Tset的外部信息检测装置。
控制信号运算装置404根据用目标压力设定装置402A设定的目标吸入压力Psset、用排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd,利用规定的运算式来运算对容量控制阀300的螺线管316的通电量、即控制电流I。
螺线管驱动装置406按用控制信号运算装置404运算出的控制电流I来驱动容量控制阀300的螺线管316。控制电流I利用规定驱动频率(例如400~500Hz)的PWM(脉冲宽度调制),通过变更占空比进行调整。螺线管驱动装置406检测在螺线管316中流动的电流,进行反馈控制,以使该电流成为用控制信号运算装置404运算出的通电量。
下面,说明上述容量控制系统A的动作(使用方法)。
图4是表示控制装置400A执行的主程序的流程图。主程序例如在车辆的发动机键成为接通状态时启动,在成为断开状态时停止。
在主程序中,首先设定初始条件(S10)。具体而言,标志F1、F2设定成零,提供给容量控制阀300的螺线管316的控制电流I设定成I0。控制电流的初始值I0设定成使压缩机100的排出容量成为最小,例如也可以是0。
接着,判定车用空调系统的空调机开关(A/C)是否接通(S11)。即,判定乘客是否要求对车厢进行制冷或除湿。在空调机开关接通时(“是”时),读入由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd(S12)。
然后,对读入的排出压力Pd和预先设定好的排出压力上限值Pdset1进行比较判定(S13)。在该判定结果是排出压力Pd为排出压力上限值Pdset1以下时(“是”时),判定标志F1是否是0(S14)。在初始条件下,标志F1是0,因此判定结果为“是”,利用吸入压力控制程序S15执行排出容量控制。
另一方面,在S13中排出压力Pd比排出压力上限值Pdset1大时(“否”时),标志F1被设定成1(S16),然后利用排出压力控制程序S17执行排出容量控制。一旦标志F1被设定成1,则即使S13的判定结果为“是”,S14的判定结果也会为“否”,因此,排出压力控制程序S17继续执行排出容量控制。排出压力控制程序S17的解除条件包括在排出压力控制程序S17中。
也就是说,控制装置400A选择性地执行吸入压力控制程序S15和排出压力控制程序S17中的一方。吸入压力控制程序S15是以车用空调系统的空气调节为主要目的的通常控制模式(第一调整模式),与此相对,排出压力控制程序S17是以确保车用空调系统的安全等为主要目的的紧急控制模式(第二调整模式)。
另外,在空调机开关被断开时,S11的判定结果为“否”,标志F1、F2和控制电流I被复位(S18)。
图5是表示图4中的吸入压力控制程序S15的细节的流程图。在吸入压力控制程序S15中,首先判定标志F2是否是0(S100)。在初始条件下,标志F2是0,因此判定结果为“是”,在计时器启动后计测经过时间tc(S101),将标志F2设定为1(S102)。
然后,用目标吸入压力设定程序S103设定作为控制目标的目标吸入压力Psset。之后,根据在S103中设定的目标吸入压力Psset、用排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd,利用规定的运算式来运算朝螺线管316通电的控制电流I(S104)。例如,如图5所示,控制电流I作为在排出压力Pd与目标吸入压力Psset之差上乘以比例常数a1后加上常数a2而得到的值进行运算。
在S104中运算出的控制电流I与预先设定好的下限值I1进行比较判定(S105)。在S105的判定的结果是运算出的控制电流I比下限值I1小时(“否”时),读入下限值I1以作为控制电流值I(S106),将控制电流I朝螺线管316输出(S107)。
另一方面,若S105的判定的结果是运算出的控制电流I为下限值I1以上(“是”时),则对比预先设定好的下限值I1大的上限值I2和运算出的控制电流I进行比较判定(S108)。若S108的判定的结果是控制电流值I超过上限值I2(“否”时),则读入上限值I2以作为控制电流I(S109),将控制电流I朝螺线管316输出(S107)。
因此,若S105和S106的判定的结果是I1≤I≤I2,则将在S104中运算出的控制电流I直接朝螺线管316输出(S107)。
在S107之后,控制装置400A从吸入压力控制程序S15返回主程序,在S12中,读入由排出压力检测装置500再次检测出的排出压力Pd。然后,若S13和S14的判定结果为“是”,则执行第二次的吸入压力控制程序S15。
在第二次的吸入压力控制程序S15中,由于在上次的S102中标志F2被设定成1,因此S100的判定结果为“否”,判定由计时器计测出的经过时间tc是否达到规定时间tc1(S110)。若S110的判定的结果是从计时器的启动起未经过规定时间tc1(“是”时),则根据在上次的S103中设定的目标吸入压力Psset和在S12中再次读入的排出压力Pd运算控制电流I(S104)。之后,与第一次同样地经由S107,控制装置400A返回主程序。
另一方面,在计时器的经过时间tc超过规定时间tc1时,S110的判定结果为“否”,计时器被复位(S111),标志F2被设定成0(S112)。也就是说,目标吸入压力Psset每经过规定时间tc1便被更新。该作为更新时间的规定时间tc1例如设定成5秒。
也就是说,控制装置400A始终读入排出压力Pd,并根据变动的排出压力Pd来运算、调整控制电流I,以维持规定的目标吸入压力Psset,目标吸入压力Psset每经过规定时间tc1便被更新。
图6是表示图5中的目标吸入压力设定程序S103的细节的流程图。
在目标吸入压力设定程序S103中,首先设定并读入作为压缩机100的排出容量控制的目标的蒸发器目标出口空气温度Tset(S200)。接着,读入由蒸发器出口空气温度检测装置510检测出的蒸发器出口空气温度Teo(S201),运算用蒸发器目标出口空气温度设定装置512设定好的蒸发器目标出口空气温度Tset与用蒸发器出口空气温度检测装置510检测出的实际的蒸发器出口空气温度Teo间的偏差ΔT(S202)。然后,根据运算出的偏差ΔT,利用例如PI控制用的规定的运算式来运算目标吸入压力Psset(S203)。
另外,在S203的运算式中包含目标吸入压力Psset,但目标吸入压力Psset的初始值例如根据外部气体温度Tamb利用下式进行设定。
Psset=K1·Tamb+K2 (K1、K2为常数)
另外,每执行一次目标吸入压力设定程序S103,便在S202中运算偏差ΔT,S203的运算式中的偏差ΔT的下标n表示偏差ΔT是在本次的S202中运算出的。同样地,下标n-1表示偏差ΔT是在上次的S202中运算出的。
之后,对运算出的目标吸入压力Psset和预先设定好的下限值Ps1进行比较判定(S204)。若S204的判定的结果为“否”,则读入下限值Ps1以作为目标吸入压力Psset(S205)。
另一方面,若S204的判定的结果为“是”,则对比预先设定好的Ps1大的上限值Ps2和Psset进行比较判定(S206),若S206的判定结果为“否”,则读入上限值Ps2以作为目标吸入压力Psset(S207)。
因此,若S204和S206的判定的结果是Ps1≤Psset≤Ps2,则直接读入在S203中运算出的目标吸入压力Psset作为目标吸入压力Psset。
图7是表示图4中的排出压力控制程序S17的细节的流程图。
在排出压力控制程序S17中,首先读入由目标排出压力设定装置502设定的目标排出压力Pdset2(S300)。另外,目标排出压力Pdset2比排出压力上限值Pdset1小(Pdset2<Pdset1)。接着,运算目标排出压力Pdset2与用排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd间的偏差ΔP(S301)。根据该偏差ΔP,利用例如PID控制用的规定的运算式来运算朝螺线管316通电的控制电流I(S302)。
另外,每执行一次排出压力控制程序S17,便在S301中运算偏差ΔP,S302的运算式中的偏差ΔP的下标n表示偏差ΔP是在本次的S301中运算出的。同样地,下标n-1表示偏差ΔP是在上次的S301中运算出的,下标n-2表示偏差ΔP是在上上次的S301中运算出的。
对在S302中运算出的控制电流I与预先设定好的下限值I3进行比较判定(S303)。若S303的判定的结果是运算出的控制电流I比下限值I3小(“否”时),则读入下限值I3作为控制电流I(S304),将控制电流I输出(S305)。另一方面,若S303的判定的结果为“是”,则对比预先设定好的下限值I3大的阈值Iset和运算出的控制电流I进行比较判定(S306),若S306的判定的结果是运算出的控制电流I为阈值Iset以下(“是”时),则将运算出的控制电流I直接朝螺线管316输出(S305)。
另外,若S306的判定结果为“否”,则对阈值Iset以上的上限值I4和运算出的控制电流I进行比较判定(S307),若S307的判定的结果是控制电流I为上限值I4以下(“是”时),则在将标志F1设定成0后(S308),将控制电流I直接朝螺线管316输出(S305)。
若S307的判定的结果为“否”,则读入上限值I4作为控制电流I(S309),然后将标志F1设定成0(S308),之后将控制电流I输出(S305)。
如上所述,控制装置400A的排出压力控制程序S17运算目标排出压力Pdset2与用排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd间的偏差,根据该偏差量来修正控制电流I,控制排出容量,以使排出压力Pd维持目标排出压力Pdset2。
另外,排出压力控制程序S17的解除条件由阈值Iset来确定,例如,若设为Iset=I4,则能最大限度地减少刚从排出压力控制程序S17切换到吸入压力控制程序S15后再次朝排出压力控制程序S17转移的情况。
如上所述,在作为控制装置400A的通常控制模式(第一调整模式)进行执行的吸入压力控制程序S15中,目标压力设定装置402A设定吸入室140的压力的目标值、即目标吸入压力Psset。然后,控制信号运算装置404根据由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd和用目标压力设定装置402A设定好的目标吸入压力Psset来运算朝螺线管316供给的控制电流I,螺线管驱动装置406按由控制信号运算装置404运算出的控制电流I对螺线管316供给电流。
也就是说,在该容量控制系统A中,根据预先设定好的目标吸入压力Psset和检测出的排出压力Pd来运算控制电流I,将控制电流I朝螺线管316供给。
另外,该容量控制系统A中,在目标吸入压力设定程序S103中,运算用蒸发器目标出口空气温度设定装置512设定好的蒸发器目标出口空气温度Tset与用作为外部信息检测装置的蒸发器出口空气温度检测装置510检测出的蒸发器出口空气温度Teo间的偏差ΔT。根据运算出的偏差ΔT来修正目标吸入压力Psset,根据修正后的目标吸入压力Psset与排出压力Pd之差来运算控制电流I。
这样,通过将根据修正后的目标吸入压力Psset运算出的控制电流I提供给螺线管316,来控制排出容量,以使蒸发器出口空气温度Teo维持蒸发器目标出口空气温度Tset。
另一方面,作为控制装置400A的紧急控制模式(第二调整模式)进行执行的排出压力控制程序S17运算目标排出压力Pdset2与用排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd间的偏差ΔP,根据运算出的偏差ΔP来修正控制电流I,控制排出容量,以使排出压力Pd维持目标排出压力Pdset2。
在上述第一实施方式的可变容量压缩机100的容量控制系统A中,目标压力设定装置402A、控制电流运算装置404和螺线管驱动装置406构成了对提供给螺线管316的控制电流I进行调整的调整装置。
另外,调整装置能根据一个以上的调整模式来控制排出容量,能执行吸入压力控制程序S15以作为第一调整模式,并能执行排出压力控制程序S17以作为第二调整模式。
根据该容量控制系统A,由于利用吸入压力控制程序S15来控制排出容量,以使蒸发器出口空气温度Teo维持蒸发器目标出口空气温度Tset,因此可确保车厢内的舒适性。
特别地,通过根据由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd与用目标压力设定装置402A设定好的目标吸入压力Psset之差来调整提供给螺线管316的控制电流I,能可靠地控制排出容量,以使吸入压力Ps维持目标吸入压力Psset。
另外,在该容量控制系统A中,作为蒸发器出口空气温度检测装置510的温度传感器510a直接检测蒸发器出口空气温度Teo,从而能准确地控制排出容量,以使蒸发器出口空气温度Teo达到蒸发器目标出口空气温度Tset。
另外,该容量控制系统A将吸入压力Ps作为控制对象。因此,在吸入压力Ps因制冷剂不足而下降时,使排出容量减少,以使吸入压力Ps维持目标吸入压力Psset,最终转移到最小容量。其结果是,即使容量控制阀300是不具有以往的由波纹管等构成的感压部件的简单构造,也能在制冷剂不足时避免排出容量成为最大容量,保护压缩机100。
此外,上述容量控制系统A中,在将吸入压力Ps作为控制对象的同时,吸入压力Ps的控制范围较宽。这是由下面的原因引起的。
在容量控制阀300中,作用于阀芯304的力是排出压力Pd、吸入压力Ps、螺线管316的电磁力F(I)、开式弹簧328的作用力fs,排出压力Pd和开式弹簧328的作用力fs朝开阀方向起作用,其余的吸入压力Ps和螺线管316的电磁力F(I)朝与开阀方向相反的关阀方向起作用。
该关系用公式(1)表示,若对公式(1)进行变形,则成为公式(2)。根据这些公式(1)、(2)可知,只要排出压力Pd、电磁力F(I)即控制电流I确定,则吸入压力Ps便确定。
[数学式1]
Sv·(Pd-Ps)+fs-F(I)=0……(1)
根据这样的关系,如图8所示,若预先确定目标吸入压力Psset,并知晓变动的排出压力Pd的信息,则能运算出应产生的电磁力F(I)、也就是控制电流I的值。而且,若根据该运算出的控制电流I来调整朝螺线管316的通电量,则可使阀芯304动作,调整曲柄压力Pc,以使吸入压力Ps维持目标吸入压力Psset。即,可控制排出容量,以使吸入压力Ps维持目标吸入压力Psset。
在这样使吸入压力Ps维持目标吸入压力Psset的控制中,参照图8,根据排出压力Pd的高低,能使吸入压力Ps的控制范围高低滑动。即,能使任意的排出压力Pd1时的吸入压力Ps的控制范围相对于比排出压力Pd1低的排出压力Pd2时的吸入压力Ps的控制范围朝高压侧滑动。
另外,根据公式(2)可知,若将密封面积Sv设定成较小,则能以较小的电磁力F(I)来扩大任意的排出压力Pd时的目标吸入压力Psset的控制范围。若发挥上述目标吸入压力Psset的控制范围的滑动与该控制范围的扩大的叠加效果,则可大幅度扩大目标吸入压力Psset的控制范围。
另外,在使朝螺线管316的通电量增加时,能使吸入压力Ps下降。另一方面,若将朝螺线管316的通电量设为零,则开式弹簧328的作用力fs会使阀芯304分离,使阀孔301a强制性开放。由此,制冷剂从排出室142导入曲柄室105,排出容量维持最小值。
这样,在上述容量控制系统A中,吸入压力Ps的控制范围较宽,因此,即使吸入压力Ps对应车用空调系统的运转状况而在较宽的范围内变化,也能可靠地控制排出容量。例如,即使在热负载较高时,也能根据目标吸入压力Psset和排出压力Pd运算出适当的控制电流I,可靠地控制排出容量。
另外,根据上述容量控制系统A,能减小容量控制阀300的排出压力Pd的密封面积(受压面积)Sv,因此,即使排出压力Pd升高,也能在不会导致螺线管316大型化的情况下扩大吸入压力Ps的控制范围。
另外,为了保护压缩机100,排出压力检测装置500对空调系统而言一直是必要的要素,其不是为了本发明而新附加的要素。因此,即便使用排出压力检测装置500,容量控制系统A也不会复杂化。
另外,根据上述容量控制系统A,利用上限值Ps2和下限值Ps1来限制目标吸入压力Psset的设定范围,从而将目标吸入压力Psset设定在适当的范围内。特别地,通过对目标吸入压力Psset设置下限值Ps1,可确定制冷剂不足时的排出容量控制点。即,即使在制冷剂不足时,也能可靠地防止排出容量成为最大,防止压缩机100的破损。
另外,根据上述容量控制系统A,能减小在容量控制阀300中受排出压力Pd作用的阀芯304的受压面积,吸入压力Ps的控制范围较宽。因此,根据该容量控制系统,即使在将二氧化碳作为制冷剂的空调系统中使用,高压和低压压力较高,也能在不会导致螺线管316大型化的情况下可靠地执行排出容量控制。
另一方面,在上述容量控制系统A中,在排出压力Pd超过预先确定好的排出压力上限值Pdset1时,控制信号运算装置404运算朝螺线管316的控制电流I,以使排出压力Pd成为比排出压力上限值Pdset1低的目标排出压力Pdset2。其结果是,可避免排出压力Pd异常上升,确保空调系统的安全性。
本发明并不局限于上述第一实施方式,能进行各种变形。
图9表示第二实施方式所涉及的容量控制系统B的概略结构。另外,对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号并省略其说明。
该容量控制系统B进一步包括:运算(推定)工作中的压缩机100的驱动负载即转矩Tr的转矩运算装置408、设定压缩机100的转矩Tr的目标值即目标转矩Trset的目标转矩设定装置520。转矩运算装置408和目标转矩设定装置520是对控制装置400B提供作为外部信息的压缩机100的转矩Tr和目标转矩Trset的外部信息检测装置。
另外,若将运算出的压缩机100的转矩Tr输出给发动机用ECU,则还能进行发动机114的负载调整或输出调整。
例如,转矩运算装置408可构成为控制装置400B的一部分,但也可包含于进行空调系统整体的控制的空调机用ECU或控制发动机114的工作的发动机用ECU。目标转矩设定装置520可由发动机用ECU的一部分构成,但也可包含于控制装置400B或空调机用ECU。
更详细而言,转矩运算装置408能根据制冷循环10的高压区域中的任意部位的制冷剂的压力(高压压力)与制冷循环10的低压区域中的任意部位的制冷剂的压力(低压压力)之间的差、排出压力Pd与吸入压力Ps之间的差、高压压力与曲柄压力Pc之间的差、排出压力Pd与曲柄压力Pc之间的差、或与这些差相关的物理量来运算转矩Tr。较为理想的是,转矩运算装置408根据与排出压力Pd与吸入压力Ps之差相关的物理量即控制电流I来运算转矩Tr,这种情况下,能以更简单的结构来运算转矩Tr。
此处,所谓制冷循环10的高压区域,是指从排出室142到膨胀器16的入口的区域,所谓排出区域,是指从排出室142到散热器14的入口的区域。与此相对,所谓制冷循环10的低压区域,是指从蒸发器18的出口到吸入室140的区域。另外,高压区域和排出区域还包含处在压缩工序中的缸膛101a,低压区域还包含处在吸入工序中的缸膛101a。
另外,也可使用直接检测压缩机100的转矩Tr的转矩检测装置以取代转矩运算装置408。
另外,容量控制系统B中,作为外部信息检测装置,进一步包括:对空调系统(制冷循环10)的电源开关是接通状态还是断开状态进行检测的空调机(A/C)开关传感器530、对车辆的油门开度进行检测的油门开度传感器532、对发动机的转速进行检测的发动机转速传感器534。
也就是说,外部信息检测装置的结构没有特别的限定,也可将蒸发器出口空气温度检测装置510、蒸发器目标出口空气温度设定装置512、空调机开关传感器530、油门开度传感器532和发动机转速传感器534等车辆的运转状态检测装置、转矩运算装置408等压缩机100的运转状态检测装置中的一个或两个以上的要素适当组合来构成外部信息检测装置。
下面,说明第二实施方式的容量控制系统B的动作(使用方法)。
图10是表示第二实施方式中由控制装置400B执行的主程序的流程图。
该主程序中,在启动时首先设定初始条件(S10)。具体而言,将标志F1、F2、F3、标志N和经过时间ta、tb设定成零。另外,将提供给容量控制阀300的螺线管316的控制电流I设定成使压缩机100的排出容量成为最小容量的I0。
接着,判定车用空调系统的空调机开关(A/C)是否接通(S11),在空调机开关接通时(“是”时),读入由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd(S12)。
然后,对读入的排出压力Pd和预先设定好的排出压力上限值Pdset1进行比较判定(S13)。根据该判定结果,在排出压力Pd为排出压力上限值Pdset1以下时(“是”时),判定标志F1是否是0(S14)。
在初始条件下标志F1是0,因此判定结果为“是”。因此,接着判定标志N是否是0(S20)。标志N的初始值是0,因此判定结果为“是”,将标志N设定成1(S21),并使计时器启动,计测经过时间ta(S22)。之后,执行转矩控制程序S23。
在执行转矩控制程序S23后,流程返回S11,若S11、S13和S14的判定结果为“是”,则一直到达S20。在S20中,由于标志N之前被设定成1,因此其判定结果为“否”,判定经过时间ta是否是0(S24)。由于在S22中已使计时器启动,因此经过时间ta不是0,其判定结果为“否”。
然后,判定经过时间ta是否为预先设定好的规定时间ta1以下(S25),在其判定结果为“是”时,再次执行转矩控制程序S23。即,在从空调机开关成为接通状态起的规定时间ta1内,执行转矩控制程序S23。
另一方面,在经过时间ta超过规定时间ta1、S25的判定结果为“否”时,即计时器时间到时,使计时器停止,将经过时间ta设定成0(S26),读入油门开度以作为Acc(S27)。之后,判定油门开度Acc是否是0(S28),在其判定结果为“是”时,读入发动机转速以作为Nc(S29)。
然后,判定发动机转速Nc是否为规定的转速N1以下(S30),在其判定结果为“是”时,将标志F3和经过时间tb分别设定成0(S31),执行转矩控制程序S23。此处,转速N1被设定成与怠速转速相同或比其稍大的值,在车辆处于怠速状态时,S30的判定结果为“是”。因此,在车辆处于怠速状态时,执行转矩控制程序S23。
另一方面,在S30的判定结果为“否”时,即车辆不是怠速状态时,判定油门开度Acc是否为规定的开度Accs1以下(S32)。在该判定结果为“否”时,判定标志F3是否是0(S33)。在S33的判定结果为“是”时,将标志F3设定成1(S34),使计时器启动,计测经过时间tb(S35)。
在S35中计时器启动后,判定经过时间tb是否为规定时间tb1以下(S36),在其判定结果为“是”时,执行转矩控制程序S23。
执行该转矩控制程序S23后,经由S11等而再次执行S32的判定,在S32的判定结果为“是”时,判定标志F3是否是零(S37)。在之前的S34中,标志F3被设定成1,因此,S37的判定结果为“否”,再次执行S36的判定。即,到经过时间tb超过时间tb1、时间到为止,执行转矩控制程序S23。
另一方面,在经过时间tb超过时间tb1时,S36的判定结果为“否”,使计时器停止,将经过时间tb设定成0(S38),并将标志F3设定成0(S39)。然后,执行空调控制程序S40。在S37的判定结果为“是”时也执行空调控制程序S40。
另外,在S33的判定结果为“否”时,跳过S34和S35,执行S36。
另一方面,在S13的判定结果为“否”时,即排出压力Pd超过排出压力上限值Pdset1时,将标志F1设定成1,并将标志F2、F3和经过时间ta、tb设定成0(S42)。之后,执行保护控制程序(保护控制)S43。
另外,在空调机开关被断开、S11的判定结果为“否”时,标志F1、F2、F3、N、经过时间ta、tb和控制电流I被复位(S18)。
如上所述,第二实施方式的容量控制系统B能选择性地执行空调控制程序S40、转矩控制程序S23和保护控制程序S43中的任一个。
这些程序中,空调控制程序S40与第一实施方式的吸入压力控制程序S15完全相同,目标压力设定装置402B设定目标吸入压力Psset,以使蒸发器出口空气温度Teo维持蒸发器目标出口空气温度Tset(第一设定模式)。因此,省略空调控制程序S40的说明。
在转矩控制程序S23中,如图11所示,读入用目标转矩设定装置520设定好的目标转矩Trset(S400),利用转矩运算装置408来运算压缩机100的驱动负载即转矩Tr(S401)。例如,转矩运算装置408根据作为相关的物理量的控制电流I来运算转矩Tr。具体的运算式为Tr=d1·I2+d2·I+d3,运算式中的d1、d2、d3分别是常数。
特别地,若根据朝螺线管316的通电量来运算压缩机100的转矩Tr,则可正确地运算出压缩机100的转矩Tr,使压缩机100的转矩Tr准确地接近目标转矩Trset。
之后,运算目标转矩Trset与运算出的转矩Tr间的偏差ΔTr(S402)。然后,根据运算出的偏差ΔTr,利用例如PID控制用的规定的运算式来运算目标吸入压力Psset(S403)。
然后,对在S403中运算出的目标吸入压力Psset和预先设定好的下限值Ps3进行比较判定(S404)。若S404的判定的结果为“否”,则读入下限值Ps3以作为目标吸入压力Psset(S405)。
另一方面,若S404的判定的结果为“是”,则对比预先设定好的Ps3大的上限值Ps4和目标吸入压力Psset进行比较判定(S406),若S406的判定结果为“否”,则读入上限值Ps4作为目标吸入压力Psset(S407)。
因此,若S404和S406的判定的结果是Ps3≤Psset≤Ps4,则直接读入在S403中运算出的目标吸入压力Psset以作为目标吸入压力Psset。
之后,根据读入的目标吸入压力Psset、用排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd,利用规定的运算式来运算朝螺线管316通电的控制电流I(S408)。例如,与吸入压力控制程序S15的S104时一样,控制电流I作为在排出压力Pd与目标吸入压力Psset之差上乘以比例常数a1后加上常数a2而得到的值进行运算。
对在S408中运算出的控制电流I与预先设定好的下限值I5进行比较判定(S409)。在S409的判定的结果是运算出的控制电流I比下限值I5小时(“否”时),读入下限值I5以作为控制电流值I(S410),将控制电流I朝螺线管316输出(S413)。
另一方面,若S409的判定的结果是运算出的控制电流I为下限值I5以上(“是”时),则对比预先设定好的下限值I5大的上限值I6和运算出的控制电流I进行比较判定(S411)。若S411的判定的结果是控制电流值I超过上限值I6(“否”时),则读入上限值I6以作为控制电流I(S412),将控制电流I朝螺线管316输出(S413)。
因此,若S409和S411的判定的结果是I5≤I≤I6,则将在S408中运算出的控制电流I直接朝螺线管316输出(S413)。
根据上述转矩控制程序S23,运算出目标转矩Trset与运算出的转矩Tr间的偏差ΔTr,根据该偏差ΔTr来修正目标吸入压力Psset,控制排出容量,以使压缩机100的转矩Tr维持目标转矩Trset。
即,转矩控制程序S23根据车辆的运转状态等来调整压缩机100的转矩Tr,在确保一定程度的空气调节能力的同时,促进车辆行驶性能的确保和发动机控制的稳定。
另外,容量控制系统B例如可在车用空调系统启动时、车辆怠速运行时或加速时选择执行转矩控制程序S23,目标转矩设定装置520可在各情况下设定不同的目标转矩Trset。换言之,目标转矩设定装置520根据启动模式、怠速模式和加速模式中的任一个模式来设定目标转矩Trset(第二设定模式)。
更详细而言,若是在启动空调系统时选择的启动模式,则如图12的左侧的曲线图所示,目标转矩Trset在接通空调机开关时(t=ta0)被设定成启动初始目标转矩Trs0,随着时间的过去,其慢慢被增大至启动后目标转矩Trs1。
另外,启动后目标转矩Trs1被设定成比启动初始目标转矩Trs0大的值,但也可如图12的右侧的曲线图所示,外部气体温度越低则将启动后目标转矩Trs1设定得越低,外部气体温度越高则将启动后目标转矩Trs1设定得越高。
另外,S403的运算式中包含目标吸入压力Psset,但在启动模式下的目标吸入压力Psset的初始值例如根据外部气体温度Tamb利用下式进行设定。
Psset=K1·Tamb+K2 (K1、K2为常数)
这样的启动模式对压缩机100启动时的转矩Tr进行调整,促进发动机控制的稳定。
若是车辆怠速运行时选择的怠速模式,则将目标转矩Trset设定为怠速目标转矩Trs2。如图13所示,怠速目标转矩Trs2也可在外部气体温度越低时设定得越低,在外部气体温度越高时设定得越高。
怠速模式促进车辆处于怠速运行状态时的发动机转速的稳定。
另外,判定为车辆在怠速运行的情况是:在S28中油门开度Acc是0、且在S30中判定为发动机转速Nc为规定的转速N1以下,但也可将车辆在拥堵时以低速行驶那样的情况也判定为怠速运行状态。
作为判定车辆是否处于怠速运行状态的装置,除了油门开度传感器、发动机转速传感器以外,也可将压缩机100的转速传感器、车速传感器、车辆停止信号传感器、换档位置传感器等适当组合地使用。
若是车辆加速时选择的加速模式,则可将目标转矩Trset设定成定值,但也可如图14所示,根据油门开度Acc进行变化。即,也可设定成第一加速目标转矩Trs3与第二加速目标转矩Trs4之间的值。而且,这种情况下,在油门开度Acc超过规定的开度Accs1的范围内,也可在油门开度Acc越大时将目标转矩Trset设定得越低。
另外,图14中的加速判定为“是”的情况是指油门开度Acc比规定的开度Accs1大的情况,为“否”的情况是指油门开度Acc为规定的开度Accs1以下的情况。加速判定的结果一旦成为“是”,加速模式便执行至S36中时间到为止。
这样的加速模式在车辆加速时降低压缩机100的转矩Tr,降低发动机114的负载,从而促进车辆的加速性能的提高。另外,使加速模式从加速结束起维持规定时间tb1可很大程度地促进发动机控制的稳定。
另外,也可在油门的开度和发动机114的转速中的至少一方为规定值以上时执行加速模式。若在发动机转速超过规定的转速时执行加速模式,则能确保车辆的高速性能。
图15是表示从接通空调机开关后到经过一定时间为止的目标转矩Trset的变动的一例的图,在空调机开关接通时,执行转矩控制程序S23的启动模式。因此,目标转矩Trset被设定成启动初始目标转矩Trs0,之后,经过时间ta1而被逐渐增大至启动后目标转矩Trs1。
在经过时间ta1时,若车辆在怠速运行,则执行转矩控制程序S23的怠速模式。因此,目标转矩Trset被设定成怠速目标转矩Trs2。
车辆从怠速运行状态起加速,当油门开度Acc超过规定的开度Accs1时,执行转矩控制程序S23的加速模式。因此,目标转矩Trset被设定成第一加速目标转矩Trs3。
之后,即使油门开度Acc成为规定的开度Accs1以下,到经过时间tb1为止,也继续执行加速模式。
若经过时间tb1后车辆以一定的速度行驶,则执行空调控制程序S40。另外,在执行空调控制程序S40的期间不设定目标转矩Trset,因此,图15中的点划线概略地表示压缩机100的实际的转矩Tr的变动。随着目标吸入压力Psset在S203中通过PI控制被慢慢修正,实际的转矩Tr慢慢增加至适当的值,之后维持适当的值。
然后,在车辆停止而再次成为怠速运行状态时,从空调控制程序S40切换成转矩控制程序,执行转矩控制程序S23的怠速模式。在即将进行该切换之前,较为理想的是目标压力设定装置402B将在空调控制程序S40中最后被设定的目标吸入压力Psset予以存储。
其后,若车辆从怠速运行状态缓慢加速后恒速行驶,则执行第二次空调控制程序S40。在该第二次空调控制程序S40中,作为S203的目标吸入压力Psset的初始值,较为理想的是使用在上次的空调控制程序S40中最后被设定并存储的目标吸入压力Psset。这是因为:由此,即使空调控制程序S40中断,当在中断后再次执行空调控制程序S40时,也能在短时间内得到最佳的目标吸入压力Psset,可维持车厢的舒适性。
这样,虽然目标转矩Trset是排出容量控制的目标,但可根据作为压缩机100的驱动负载的转矩Tr和动力进行设定,根据发动机114侧的要求进行设定。
如图16所示,保护控制程序S43是与第一实施方式的排出压力控制程序S17具有共同点的紧急控制模式,在目标排出压力Pdset2的读入(S500)和目标排出压力Pdset2与排出压力Pd间的偏差ΔP的运算(S501)方面与排出压力控制程序S17相同。
在保护控制程序S43中,根据该偏差ΔP,不是直接运算控制电流I,而是利用例如PID控制用的规定的运算式来设定或修正目标吸入压力Psset(S502)。
另外,每执行一次保护控制程序S43,便在S501中运算偏差ΔP,S502的运算式中的偏差ΔP的下标n表示偏差ΔP是在本次的S501中运算出的。同样地,下标n-1表示偏差ΔP是在上次的S501中运算出的,下标n-2表示偏差ΔP是在上上次的S501中运算出的。
然后,对在S502中修正后的目标吸入压力Psset和预先设定好的下限值Ps5进行比较判定(S503)。若S503的判定的结果为“否”,则读入下限值Ps5以作为目标吸入压力Psset(S504)。
另一方面,若S503的判定的结果为“是”,则对比预先设定好的Ps5大的上限值Ps6和目标吸入压力Psset进行比较判定(S505),若S505的判定结果为“否”,则读入上限值Ps6以作为目标吸入压力Psset(S506)。
因此,若S503和S505的判定的结果是Ps5≤Psset≤Ps6,则直接读入在S502中运算出的目标吸入压力Psset以作为目标吸入压力Psset。
之后,根据读入的目标吸入压力Psset、用排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd,利用规定的运算式来运算朝螺线管316供给的控制电流I(S507)。例如,与吸入压力控制程序S15的S104时一样,控制电流I作为在排出压力Pd与目标吸入压力Psset之差上乘以比例常数a1后加上常数a2而得到的值进行运算。
S507之后的S508~S514分别与排出压力控制程序S17的S303~S309相同。
这样,在作为高压压力的排出压力Pd超过上限值Pdset1时,优先执行保护控制程序S43,设定目标吸入压力Psset,以使排出压力Pd接近目标排出压力Pdset2(第三设定模式)。其结果是,可避免排出压力Pd异常上升,确保空调系统的安全性。
另外,通过目标压力设定装置402B执行第三设定模式,尽管将吸入压力Ps作为控制对象来控制排出容量,也可使排出压力Pd接近目标排出压力Pdset2。例如,通过根据需要使目标排出压力Pdset2变化,能实现排出容量控制的最优化。
根据第二实施方式的可变容量压缩机的容量控制系统B,能在将吸入压力Ps作为控制对象的同时执行多个设定模式。因此,根据该容量控制系统B,通过对应空调系统或车辆的运转状况选择设定模式,能执行最佳的排出容量控制。特别地,通过目标压力设定装置402B执行第二设定模式,尽管将吸入压力Ps作为控制对象来控制排出容量,也可使压缩机100的转矩Tr接近目标转矩Trset,确保车辆的行驶性能。
除了上述第二实施方式以外,本发明还能进行各种变更。
第一实施方式和第二实施方式中,容量控制阀300的阀芯304受排出室142内的制冷剂的压力即排出压力Pd作用,作为排出压力Pd的代替,容量控制阀300的阀芯304也可受制冷循环10的高压区域中的任意部位的制冷剂的压力(高压压力)作用。
另外,容量控制阀300的阀芯304受吸入室140内的制冷剂的压力即吸入压力Ps作用,作为吸入压力Ps的代替,容量控制阀300的阀芯304也可受制冷循环10的低压区域中的任意部位的制冷剂的压力(低压压力)作用。
但是,为了简化制冷循环10的结构,较为理想的是容量控制阀300内置于压缩机100。因此,通常对容量控制阀300的阀芯304分别作用排出压力Pd和吸入压力Ps。
另一方面,第一实施方式和第二实施方式中,利用排出压力检测装置500检测散热器14入口侧的制冷剂的压力以作为排出压力Pd,但排出压力检测装置500也可检测制冷循环10的高压区域中的任意部位的制冷剂的压力(高压压力)以取代排出压力Pd。也就是说,排出压力检测装置500也可以是高压压力检测装置。因此,在这些容量控制系统A、B中,结构的自由度较大。
此处,在容量控制系统A、B中,利用PI控制或PID控制使目标吸入压力Psset变化,从而即使由排出压力检测装置500检测出的压力与作用于容量控制阀300的阀芯304的压力之间存在偏差,也能准确地执行容量控制。
另外,排出压力检测装置500也可在检测出高压压力后,根据高压压力、通过运算来间接地检测排出压力Pd。例如,第一实施方式和第二实施方式中,由于压力传感器500a的位置和容量控制阀300的位置不同,因此在用压力传感器500a检测出的排出压力Pd与阀芯304受到的排出压力Pd之间会产生差异。为修正该差异,也可在用压力传感器500a检测出的排出压力Pd的读入值上乘以修正系数,并使用乘上该修正系数后的值来运算控制电流I。
另外,排出压力检测装置500也可间接地检测高压压力。例如,也可以是这样的结构:排出压力检测装置500包括在高压区域中的任意部位检测制冷剂的温度的温度传感器500b,根据高压区域内的制冷剂的温度、通过运算来检测高压压力。这样,通过不限定排出压力检测装置500的结构,容量控制系统的结构的自由度增大。
另外,排出压力检测装置500也可根据制冷循环10的热负载、与压缩机100的转速对应的物理量、提供给为了散热器14和车辆的辐射器中的至少一个而动作的风扇的电压、以及车辆的速度来运算高压压力。
这种情况下,排出压力检测装置500包括:对热负载进行检测的热负载传感器、对与压缩机100的转速对应的物理量进行检测的转速传感器、对提供给为了散热器14和车辆的辐射器(radiator)中的至少一个而动作的风扇的电压进行检测的风扇电压传感器、以及对车辆的速度进行检测的车速传感器。这种情况下,间接地检测高压压力,从而空调系统的结构的自由度增大。
另外,与压缩机100的转速对应的物理量也包括压缩机100的转速自身。
或者,排出压力检测装置500也可根据制冷循环10的热负载、与压缩机100的转速对应的物理量、提供给为了散热器14和车辆的辐射器中的至少一个而动作的风扇的电压、车辆的速度、以及由目标压力设定装置402A、B设定的目标压力来检测高压压力。这种情况下,也间接地检测高压压力,从而空调系统的结构的自由度增大。
第一实施方式和第二实施方式中,目标压力设定装置402A、B设定目标吸入压力Ps以作为吸入压力Ps的目标值,但也可设定制冷循环10的低压区域中的任意部位的制冷剂的压力(低压压力)的目标值。因此,在该容量控制系统A、B中,结构的自由度较大。
另外,排出压力检测装置500较为理想的是对制冷循环10的排出区域中的任意部位的制冷剂的压力进行检测,更为理想的是直接或间接地检测排出室142的制冷剂的压力。而且,目标压力设定装置402A、B较为理想的是设定吸入室140中的制冷剂的压力的目标值。这种情况下,与高压区域中的制冷剂的压力偏差无关,可正确地反映容量控制阀300的阀芯304实际受到的排出压力Pd和吸入压力Ps,调整提供给螺线管316的控制电流I,提高吸入压力Ps的控制精度。
第一实施方式和第二实施方式中,压缩机100是无离合器压缩机,但也可以是安装有电磁离合器的可变容量压缩机。另外,压缩机100是斜板式的往复式压缩机,但也可以是摆动板式的往复式压缩机,此外,也可以是可变容量的叶片式压缩机和涡旋式压缩机,还可以是内置电动机的密闭型压缩机。
但是,在斜板式和摆动板式的往复运动型的可变容量压缩机中,能将由斜板和摆动板等斜板要素的最小倾角规定的最小活塞行程设定成极小,因此容量的可变范围较宽。因此,在容量控制系统A、B中,能充分地发挥扩大吸入压力Ps的控制范围的效果。
在第一实施方式的目标吸入压力设定程序S103和第二实施方式的空调控制程序S40中,根据用蒸发器目标出口空气温度设定装置512设定好的蒸发器目标出口空气温度Tset与用蒸发器出口空气温度检测装置510检测出的实际的蒸发器出口空气温度Teo间的偏差ΔT,利用规定的运算式来运算目标吸入压力Psset,但目标吸入压力Psset的设定方法并不局限于此。
例如,如图17所示,作为外部信息检测装置,也可使用对一个或多个热负载条件进行检测的装置(热负载检测装置)来取代蒸发器出口空气温度检测装置510。而且,也可使用根据热负载检测装置的输出值来设定目标吸入压力Psset的目标压力设定装置402C。若将热负载条件、蒸发器出口空气温度Teo和目标吸入压力Psset的关系图谱化并预先建立运算式,则目标压力设定装置402C能在不反馈蒸发器出口空气温度Teo的情况下设定目标吸入压力Psset。而且,可根据设定好的目标吸入压力Psset准确地控制排出容量,以使蒸发器出口空气温度Teo维持蒸发器目标出口空气温度Tset。
进一步说明的话,作为外部信息检测装置,如图18所示,也可将蒸发器目标出口空气温度设定装置512、热负载检测装置、车辆运转状态检测装置和压缩机运转状态检测装置中的至少一方组合使用。而且,也可使用根据热负载检测装置的输出值、以及车辆运转状态检测装置和压缩机运转状态检测装置中的至少一方的输出值来设定目标吸入压力Psset的目标压力设定装置402D。
这种情况下,若将热负载条件、车辆运转状态、蒸发器出口空气温度Teo和目标吸入压力Psset的关系图谱化并建立运算式,则目标压力设定装置402D也能在不反馈蒸发器出口空气温度Teo的情况下根据热负载条件和车辆运转状态来设定目标吸入压力Psset。而且,可根据设定好的目标吸入压力Psset准确地控制排出容量,以使蒸发器出口空气温度Teo维持蒸发器目标出口空气温度Tset。
这样,若使用热负载检测装置、车辆运转状态检测装置和压缩机运转状态检测装置中的至少一方,则不必对蒸发器出口空气温度等的蒸发器18的冷却状态进行检测,因此,可简化容量控制系统。
具体而言,作为热负载检测装置,可使用选自外部气体温度检测装置540、外部气体湿度检测装置、对制冷循环10的高压区域或低压区域中的任意部位的制冷剂的压力或温度进行检测的装置、日照量检测装置542、蒸发器入口空气温度检测装置544、车厢内各部温度检测装置、车厢内各部表面温度检测装置、车厢内各部湿度检测装置546、蒸发器送风量(风扇电压)检测装置548、内外部气体切换门位置检测装置550、出风口位置检测装置552、混风门位置检测装置等的一种以上。
作为压缩机运转状态检测装置,可使用选自压缩机100的转速传感器、排出压力检测装置、吸入压力检测装置、压缩机100的各部的温度检测装置、压缩机100的振动检测装置等的一种以上。
作为车辆运转状态检测装置,可使用选自油门开度传感器532、发动机转速传感器534、检测车辆的行驶速度的车速传感器536、油门踩下量检测装置、换档位置检测装置、发动机负载检测装置和制动器踩下量检测装置、辐射器冷却水温度检测装置和发动机油温度检测装置等的一种以上。
另外,使用热负载检测装置时,若在热负载超过规定的值时执行转矩控制程序S23,则可防止热负载较大时压缩机100的转矩Tr变得过大,确保压缩机100的可靠性。
此外,若在油门的开度Acc和发动机的转速Nc中的至少一方超过规定值、且制冷循环10的热负载为规定值以上时执行转矩控制程序S23,则通过限定执行转矩控制程序S23的条件,可在尽量确保空气调节能力的同时,利用仅在必要时执行的第二设定模式S23来使转矩Tr降低。
第二实施方式中,仅在主程序中根据空调控制程序S40来判断转矩控制程序S23的切换,但也可在其它的条件下进行切换。例如,作为执行转矩控制程序S23的追加条件,也可仅在转矩控制程序S23的S413输出的控制电流I比空调控制程序S40的S107输出的控制电流I小时执行转矩控制程序S23。由此,可充分地发挥执行转矩控制程序S23来调整压缩机100的转矩Tr的优点。
另外,第二实施方式中,仅根据与车辆的运转信息有关的事项来执行转矩控制程序S23,但也可在制冷循环10的热负载为规定值以上时执行转矩控制程序S23。或者,也可根据与车辆的运转信息有关的事项和制冷循环10的热负载来执行转矩控制程序S23。
在第一实施方式和第二实施方式中,控制装置400A、B并非必须执行紧急控制或保护控制程序,但为了保护压缩机100,较为理想的是能执行紧急控制。另外,控制装置400A、B除了通常控制模式以外还能选择性地执行以往的Pd-Ps控制,即运算控制电流I以使排出压力Pd与吸入压力Ps间的压力差成为一定值。
第一实施方式和第二实施方式中,也可使目标吸入压力Psset的下限值Ps1、Ps3和上限值Ps2、Ps4能根据热负载检测装置、车辆运转状态检测装置或压缩机运转状态检测装置的输出值进行变化。这样,通过根据外部信息分别变更下限值Ps1和上限值Ps2,可设定与外部信息相应的适当的目标吸入压力Psset。
另外,也可使控制电流I的下限值I1、I3、I5和上限值I2、I4、I6能根据热负载检测装置和运转状态检测装置的输出值进行变化。
在第一实施方式和第二实施方式中,控制电流的下限值I1、I3、I5也可以是相同的值。同样地,上限值I2、I4、I6也可以是相同的值。下限值I1、I3、I5例如可在上述公式(2)中以Pd-Ps=0进行规定。由此,若调整控制电流I,则可将Pd-Ps的差压控制至零附近(也就是最小排出容量)。
另外,吸入压力Ps的下限值Ps1、Ps3、Ps5也可以是相同的值。同样地,吸入压力Ps的上限值Ps2、Ps4、Ps6也可以是相同的值。
另外,也可使判定是否朝排出压力控制程序S17转移的排出压力上限值Pdset1、排出压力控制程序S17中的目标排出压力Pdset2能根据热负载检测装置和运转状态检测装置的输出值进行变化。
第一实施方式和第二实施方式中,各运算式并不局限于实施例。例如,图5的吸入压力控制程序S15中的控制电流运算式(S104)既可设为a·Pd-b·Psset+c(其中a、b、c为常数),也可包含(Pd-Psset)n的项而成为非线性。
在图6的目标吸入压力设定程序S103的S203中,只要是运算目标吸入压力Psset、以使蒸发器出口空气温度Teo接近蒸发器出口空气温度的目标值Tset的运算式,则可以是任意的运算式。
在图7的排出压力控制程序S17的S302中,只要是运算控制电流I、以使排出压力Pd接近目标排出压力Pdset2的运算式,则可以是任意的运算式。
在图11的S401的运算式中,作为变量,也可增加压缩机100的转速和热负载信息。
在图11的第二控制程序S23的S403中,只要是运算目标吸入压力Psset、以使转矩Tr接近目标转矩Trset的运算式,则可以是任意的运算式。
第一实施方式和第二实施方式中,用螺线管驱动装置406来检测流经螺线管316的电流量,但也可以不用螺线管驱动装置406来检测流经螺线管316的电流量。这种情况下,可用控制信号运算装置404直接运算占空比以作为排出容量控制信号,螺线管驱动装置406按用控制信号运算装置404运算出的占空比对螺线管316通电。
第一实施方式和第二实施方式中,控制装置400A、B是由ECU构成的,但该ECU也可与空调机用ECU、发动机用ECU设置成一体。
第一实施方式和第二实施方式中,在容量控制阀300的感压端口310a上连通着吸入室140,可动铁心收容空间324的压力为吸入压力Ps,但也可如图19所示,使曲柄室105与感压端口310a连通。即,也可将排出容量控制成使曲柄压力Pc维持目标曲柄压力Pcset。
这种情况下,曲柄压力Pc作用于阀芯304,控制装置400A、B的目标压力设定装置402A、B设定曲柄压力Pc的目标值(目标曲柄压力Pcset)以取代目标吸入压力Psset。另外,控制装置400A、B的控制信号运算装置404根据排出压力Pd与目标曲柄压力Pcset之差来运算控制电流I。
此处,曲柄压力Pc是使压缩机100的容量变化的控制压力,根据本发明,能根据高压压力、以及低压压力或控制压力中一方的目标值来调整提供给容量控制阀300的螺线管316的控制电流I。
第一实施方式和第二实施方式中,为了限制抽气通路162的流量来提高曲柄压力Pc,在抽气通路162上配置有固定孔口103c,作为固定孔口103c的代替,既可使用流量可变的节流孔,也可配置阀来调整阀开度。
另外,在容量控制阀300的阀芯304上以与排出压力Pd对抗的形态作用有吸入压力Ps或曲柄压力Pc,但排出压力Pd与吸入压力Ps对抗时还可作用曲柄压力Pc,排出压力Pd与曲柄压力Pc对抗时还可作用吸入压力Ps。也可以这样:容量控制阀300应用波纹管或膜片等,排出压力Pd以及吸入压力Ps或曲柄压力Pc从两侧对波纹管或膜片等进行作用。
此外,容量控制阀300配置在将排出室142与曲柄室105之间连接的供气通路160上,但也可如图20所示,在将曲柄室105与吸入室140之间连接的抽气通路162上配置容量控制阀350来取代容量控制阀300。即,不限定于对供气通路160的开度进行控制的入口控制,也可以是对抽气通路162的开度进行控制的出口控制。
具体而言,容量控制阀350也由阀单元、使阀单元开闭动作的驱动单元形成。阀单元具有圆筒状的阀壳351,在阀壳351的一端上形成有出口端口351a。出口端口351a通过抽气通路162的下游侧部分与吸入室140连通,并朝着在阀壳351的内部划分出的阀室353开口。
在阀室353内收容有圆柱状的阀芯354。阀芯354能在阀室353内沿阀壳351的轴线方向移动,通过与阀壳351的端面抵接,能封闭出口端口351a。即,阀壳351的端面作为阀座起作用。
另外,在阀壳351的外周面上形成有入口端口351b,入口端口351b通过抽气通路162的上游侧部分与曲柄室105连通。入口端口351b也朝着阀室353开口,曲柄室105与吸入室140可经由入口端口351b、阀室353和出口端口351a连通。
驱动单元具有圆筒状的螺线管外壳360,螺线管外壳360与阀壳351的另一端同轴状连结。在螺线管外壳360的靠近阀单元侧的开口端配置有带有凸缘的圆筒形的分隔部件361。分隔部件361在中央具有插通孔361a,插通孔361a的一端朝着阀室353开口。
螺线管外壳360的与分隔部件361相反的一侧的开口端由端盖362封闭,在螺线管外壳360内收容有卷绕在绕线管364上的螺线管366。
另外,在螺线管外壳360和端盖362的内部配置有套筒368,该套筒368在端盖362侧具有封闭端,套筒368贯穿螺线管366的内侧。在套筒368内的封闭端侧固定有大致圆柱状的固定铁心370,在固定铁心370与分隔部件361之间划分出收容圆筒状的可动铁心372用的铁心收容空间374,插通孔361a的另一端朝着铁心收容空间374开口。
在插通孔361a内以能滑动的形态插通着螺线管杆375,在螺线管杆375的一端一体且同轴状连结着阀芯354。螺线管杆375的另一端突出到铁心收容空间374内,螺线管杆375的另一端侧一体地嵌合在可动铁心372的靠近分隔部件361侧的内周面上。另外,在螺线管杆375的另一端与固定铁心370的端面之间配置有关闭用的弹簧376,在可动铁心372与固定铁心370之间确保规定间隙。
可动铁心372、固定铁心370、螺线管外壳360和端盖362用磁性材料形成,构成磁回路。套筒368用非磁性材料的不锈钢类材料形成。
另外,在螺线管外壳360上形成有感压端口360a,在感压端口360a上通过感压通路169连接有排出室142。在分隔部件361和可动铁心372的外周面上分别形成有沿轴线方向延伸的感压槽361b、372a,感压端口360a与感压槽361b、372a彼此连通。因此,排出室142与可动铁心收容空间374经由感压端口360a和感压槽361b、372a连通,排出压力Pd朝关阀方向对阀芯354的背面侧进行作用。
在螺线管366上连接有设置在压缩机100外部的控制装置400A或400B,在从控制装置400A(400B)供给控制电流I时,螺线管366产生电磁力F(I)。螺线管366的电磁力F(I)将可动铁心372朝着固定铁心370吸引,朝开阀方向对阀芯354进行作用。即,在容量控制阀350中,如下面的公式(3)、(4)所示,弹簧376的作用力fs朝着与排出压力Pd相同的方向进行作用。
[数学式2]
-Sv·(Pd-Ps)-fs+F(I)=0……(3)
另外,在出口控制时,供气通路160设置成将排出室142与曲柄室105之间直接连接,并且,在供气通路160上设置节流孔170。
上述第一实施方式和第二实施方式中,制冷剂并不限定于R134a和二氧化碳,空调系统也可使用其它的新制冷剂。另外,在容量控制阀300中,通过减小密封面积Sv,即便使用二氧化碳作为制冷剂,也能扩大目标吸入压力Psset的控制范围。
第一实施方式和第二实施方式的可变容量压缩机的容量控制系统也可在不仅能执行制冷运转、还能执行供暖运转的制冷循环中使用。这种情况下,在制冷运转时执行维持目标吸入压力Psset(或目标曲柄压力Pcset)的通常控制。另一方面,可在供暖运转时调整流向螺线管316的控制电流I,以使由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd维持目标排出压力Pdset2,控制可变容量压缩机的排出容量。
最后,本发明的可变容量压缩机的容量控制系统可应用于车用空调系统以外的室内用空调系统的制冷循环、冷冻+冷藏库等制冷装置的制冷循环等所有制冷循环。
Claims (32)
1.一种可变容量压缩机的容量控制系统,为构成空调系统的制冷循环而在制冷剂所循环的循环路内插设散热器、膨胀器和蒸发器,且容量根据控制压力的变化进行变化,其特征在于,包括:
容量控制阀,该容量控制阀具有阀芯,在将所述制冷循环的高压区域中的任意部位的所述制冷剂的压力作为高压压力、并将所述制冷循环的低压区域中的任意部位的所述制冷剂的压力作为低压压力时,所述阀芯受到所述高压压力、所述低压压力和所述控制压力中的至少一方、以及螺线管的电磁力的作用,能开闭阀孔,通过开闭所述阀孔,使所述控制压力变化,能调整所述可变容量压缩机的容量;
高压压力检测装置,该高压压力检测装置用于检测所述高压压力;
外部信息检测装置,该外部信息检测装置用于检测与所述制冷循环相关的一种以上的外部信息;
目标压力设定装置,该目标压力设定装置根据由所述外部信息检测装置检测出的外部信息来设定作为所述低压压力和控制压力中的一方的目标的目标压力;以及
电流调整装置,该电流调整装置能根据一个以上的调整模式来调整提供给所述容量控制阀的所述螺线管的电流,在执行作为所述调整模式之一个的第一调整模式时,根据由所述高压压力检测装置检测出的高压压力和由所述目标压力设定装置设定好的目标压力来调整提供给所述容量控制阀的所述螺线管的电流。
2.如权利要求1所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述电流调整装置根据由所述高压压力检测装置检测出的所述高压压力和由所述目标压力设定装置设定好的目标压力之差来调整提供给所述容量控制阀的所述螺线管的电流。
3.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述高压区域是从所述可变容量压缩机的排出室一直到所述膨胀器的区域,
所述低压区域是从所述膨胀器一直到所述可变容量压缩机的吸入室的区域。
4.如权利要求3所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述高压压力检测装置包括压力检测装置,该压力检测装置在所述高压区域中的任意部位检测所述制冷剂的压力。
5.如权利要求3所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述高压压力检测装置包括温度检测装置,该温度检测装置在所述高压区域中的任意部位检测所述制冷剂的温度。
6.如权利要求4所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述高压压力检测装置直接或间接地检测所述可变容量压缩机的排出室内的所述制冷剂的压力以作为所述高压压力,由所述目标压力设定装置进行设定的所述目标压力是所述可变容量压缩机的吸入室内的所述制冷剂的压力的目标。
7.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述目标压力设定装置能根据一个以上的设定模式来设定所述目标压力,
所述设定模式包括第一设定模式,在第一设定模式中,设定刚经过所述蒸发器后的气流的目标温度,并设定所述目标压力,以使刚经过所述蒸发器后的气流的温度接近所述目标温度。
8.如权利要求7所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述外部信息检测装置具有蒸发器出口空气温度检测装置,该蒸发器出口空气温度检测装置测定刚经过所述蒸发器后的气流的温度,
在所述第一设定模式中,所述目标压力设定装置设定所述目标压力,以使由所述蒸发器出口空气温度检测装置检测出的刚经过所述蒸发器后的气流的温度接近所述目标温度。
9.如权利要求7所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述外部信息检测装置具有热负载检测装置,该热负载检测装置检测所述制冷循环的热负载,
在所述第一设定模式中,所述目标压力设定装置根据由所述热负载检测装置检测出的热负载来设定所述目标压力,以使刚经过所述蒸发器后的气流的温度接近所述目标温度。
10.如权利要求7所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述空调系统应用于车辆,
所述外部信息检测装置具有;检测所述制冷循环的热负载的热负载检测装置、检测所述可变容量压缩机和车辆中至少一方的运转状态的运转状态检测装置,
在所述第一设定模式中,所述目标压力设定装置根据由所述热负载检测装置检测出的所述制冷循环的热负载、由所述运转状态检测装置检测出的所述可变容量压缩机和车辆中至少一方的运转状态来设定所述目标压力。
11.如权利要求7所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述设定模式还包括第二设定模式,在该第二设定模式中,设定作为所述可变容量压缩机的驱动负载的目标的目标驱动负载,并设定所述目标压力,以使所述可变容量压缩机的驱动负载接近所述目标驱动负载。
12.如权利要求7所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述设定模式还包括第三设定模式,在该第三设定模式中,设定作为所述高压压力的目标的目标高压压力,并设定所述目标压力,以使由所述高压压力检测装置检测出的所述高压压力接近所述目标高压压力。
13.如权利要求12所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述设定模式还包括第二设定模式,在该第二设定模式中,设定作为所述可变容量压缩机的驱动负载的目标的目标驱动负载,并设定所述目标压力,以使所述可变容量压缩机的驱动负载接近所述目标驱动负载,
在由所述高压压力检测装置检测出的所述高压压力超过上限值时,所述目标压力设定装置相对于所述第一设定模式和所述第二设定模式优先执行所述第三设定模式。
14.如权利要求11所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,还包括驱动负载运算装置,
所述驱动负载运算装置运算所述可变容量压缩机的驱动负载,
在所述第二设定模式中,所述目标压力设定装置设定所述目标压力,以使由所述驱动负载运算装置运算出的驱动负载接近所述目标驱动负载。
15.如权利要求14所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述驱动负载运算装置根据所述高压压力与所述低压压力之间的差、所述高压压力与所述控制压力之间的差、以及与所述差中的一方相关的物理量中的任一个来运算所述可变容量压缩机的驱动负载。
16.如权利要求15所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述驱动负载运算装置以对所述螺线管的通电量作为所述物理量来运算所述可变容量压缩机的驱动负载。
17.如权利要求11所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
在一个以上的执行条件中的任一个满足时,所述目标压力设定装置执行所述第二设定模式,
所述执行条件中的一个条件是所述空调系统从非工作状态切换成工作状态。
18.如权利要求17所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述第二设定模式从所述第二设定模式的执行开始起维持规定时间。
19.如权利要求11所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述空调系统应用于车辆,
在一个以上的执行条件中的任一个满足时,所述目标压力设定装置执行所述第二设定模式,
所述执行条件中的一个包括与所述车辆的运转状态有关的限定事项。
20.如权利要求19所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述执行条件中的一个条件是所述车辆处于怠速运行状态。
21.如权利要求19所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述执行条件中的一个包括油门的开度和发动机的转速中的至少一方为规定值以上的限定事项。
22.如权利要求11所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
在一个以上的执行条件中的任一个满足时,所述目标压力设定装置执行所述第二设定模式,
所述执行条件中的一个包括所述制冷循环的热负载为规定值以上的限定事项。
23.如权利要求11所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
在一个以上的执行条件中的任一个满足时,所述目标压力设定装置执行所述第二设定模式,
所述执行条件中的一个包括油门的开度和发动机的转速中的至少一方超过规定值、且所述制冷循环的热负载为规定值以上的限定事项。
24.如权利要求21所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述执行条件中的一个还包括如下的限定事项:在执行所述第一设定模式的过程中提供给所述螺线管的电流量比倘若执行所述第二设定模式后提供给所述螺线管的电流量大。
25.如权利要求11所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,在解除所述第一设定模式而即将转移到所述第二设定模式之前,所述电流调整装置存储所述目标压力,在所述第二设定模式被解除而再次转移到所述第一设定模式时,所述电流调整装置根据所存储的所述目标压力来调整提供给所述螺线管的电流。
26.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述目标压力设定装置能根据一个以上的设定模式来设定所述目标压力,
所述设定模式包括第二设定模式,在该第二设定模式中,设定所述可变容量压缩机的目标驱动负载,并设定所述目标压力,以使所述可变容量压缩机的驱动负载接近所述目标驱动负载。
27.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述目标压力设定装置能根据一个以上的设定模式来设定所述目标压力,
所述设定模式包括第三设定模式,在该第三设定模式中,设定作为所述高压压力的目标的目标高压压力,并设定所述目标压力,以使由所述高压压力检测装置检测出的所述高压压力接近所述目标高压压力。
28.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,
所述可变容量压缩机包括:
外壳,该外壳在其内部划分形成有排出室、曲柄室、吸入室和缸膛;
活塞,该活塞配设于所述缸膛;
驱动轴,该驱动轴可旋转地支撑在所述外壳内;
变换机构,该变换机构具有将所述驱动轴的旋转变换成所述活塞的往复运动的、倾角可变的斜板要素;
供气通路,该供气通路将所述排出室与所述曲柄室连通;以及
抽气通路,该抽气通路将所述曲柄室与所述吸入室连通,
所述容量控制阀插设于所述供气通路和所述抽气通路中的一方。
29.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,用所述目标压力设定装置进行设定的所述目标压力被限制在预先确定好的下限值和上限值间的范围内。
30.如权利要求29所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述下限值和上限值能分别根据由所述外部信息检测装置检测出的外部信息进行变化。
31.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,在所述调整模式中,当由所述高压压力检测装置检测出的所述高压压力超过预先确定的高压压力上限值时,所述电流调整装置执行优先于所述第一调整模式的第二调整模式,在所述第二调整模式中,设定目标高压压力以作为控制对象,调整提供给所述螺线管的电流,以使由所述高压压力检测装置检测出的高压压力接近所述目标高压压力。
32.如权利要求1所述的可变容量压缩机的容量控制系统,其特征在于,所述制冷剂是二氧化碳。
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