CN111288616B - 热泵空调系统的电磁阀控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热泵空调系统的电磁阀控制方法，通过优化现有热泵空调系统的控制策略，解决现有技术中在因制冷剂冲击而导致的噪音问题。所述电磁阀控制方法包括以下步骤：在启动空调时或空调处于启动状态下，根据获取的模式指令判断是否需要电磁阀动作，是则判断电磁阀两端的压差(△P)是否小于预定值(x)，并在压差(△P)小于预定值(x)后控制电磁阀执行模式切换动作。本发明的以电磁阀两端的压差大小作为参考，控制电磁阀在压差小于预定值时进行模式切换动作，从而降低模式切换所导致的制冷剂冲击，进而降低因制冷剂冲击所导致的噪音，在现有阀体结构的基础上，实现了模式切换的降噪处理。

Description

热泵空调系统的电磁阀控制方法

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，特别是涉及一种热泵空调系统的电磁阀控制方法。

背景技术

热泵空调系统通过一组电磁阀的动作来实现制冷模式和制热模式的切换。

热泵模式控制单元根据模式切换指令控制电磁阀动作，在电磁阀动作时，热泵空调系统会由于制冷剂的冲击产生非常强烈的噪音。现有技术中，通过更改阀体结构的方式解决噪音问题。但是，这种解决方案存在成本高、周期长等问题。

因此，急需设计一种热泵空调系统的电磁阀控制方法，以通过优化热泵空调系统在启闭动作时电磁阀的控制方法，解决噪音问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种热泵空调系统的电磁阀控制方法，通过优化现有热泵空调系统的控制策略，解决现有技术中在因制冷剂冲击而导致的噪音问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种热泵空调系统的电磁阀控制方法，包括以下步骤：

在启动空调时或空调处于启动状态下，根据获取的模式指令判断是否需要电磁阀动作，是则判断电磁阀两端的压差是否小于预定值，并在压差小于预定值后控制电磁阀执行模式切换动作。

本发明的电磁阀控制方法，为电磁阀动作的压差设定预定值，电磁阀在两端的压差小于该预定值时进行动作不会引起过大的冲击；如此，根据模式切换指令需要电磁阀动作时，以电磁阀两端的压差大小作为参考，控制电磁阀在压差小于预定值时进行模式切换动作，从而降低模式切换所导致的制冷剂冲击，进而降低因制冷剂冲击所导致的噪音，在现有阀体结构的基础上，实现了模式切换的降噪处理。

可选地，如果压差不小于预定值，则降低压缩机的转速或者使压缩机停止工作，以平衡压差。

可选地，在平衡压差的过程中，如果模式指令更改回前一模式，则判断为不需要电磁阀动作，并恢复压缩机的工作状态。

可选地，在降低压缩机的转速或者使压缩机停止工作后，返回是否需要电磁阀动作的判断步骤。

可选地，将获取的模式指令与当前模式对比，如果不同，则判断为需要电磁阀动作，如果相同，则判断为不需要电磁阀动作。

可选地，如果不需要电磁阀动作，则热泵空调系统按照当前模式运行，并返回模式指令的获取步骤。

可选地，当需要关闭空调时，判断电磁阀的当前状态是否与断电时的默认状态相同，是则控制电磁阀执行断电动作并关闭空调系统，否则判断电磁阀两端的压差是否小于预定值，并在压差小于预定值后控制电磁阀执行断电动作。

可选地，当需要关闭空调时，如果电磁阀两端的压差不小于预定值，则关闭空调系统并保持电磁阀的当前工作状态，以平衡压差。

可选地，在关闭空调系统并保持电磁阀的当前工作状态后，返回电磁阀的当前状态是否与断电时的默认状态相同的判断步骤。

可选地，通过获取热泵空调系统的压力和温度参数计算电磁阀两端的压差。

附图说明

图1为本申请所提供热泵空调系统的电磁阀控制方法在开启空调或者空调处于开启状态下的流程示意图；

图2为本申请所提供热泵空调系统的电磁阀控制方法在关闭空调时的流程示意图；

图3为本申请所提供电磁阀控制方法所应用的热泵空调系统的结构示意图；

图4为图3所示热泵空调系统的控制框图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

如背景技术所述，现有技术中，通过更改阀体结构的方式解决噪音问题。但是，这种解决方案存在成本高、周期长等问题。

针对上述技术问题，本方案从电磁阀的控制入手，在不改变现有阀体结构的基础上，通过对电磁阀执行模式切换动作的控制降低噪音，解决了现有方案所存在的成本高、周期长等问题。

如图1和图2所示，本方案涉及一种热泵空调系统的电磁阀控制方法，涉及在启动空调或者空调处于启动状态下进行模式切换时电磁阀的控制，以及关闭空调时电磁阀的控制。

如图1所示，在启动空调时或空调处于启动状态下，根据获取的模式指令判断是否需要电磁阀动作，是则判断电磁阀两端的压差△P是否小于预定值x，并在压差△P小于预定值x后控制电磁阀执行模式切换动作。

本发明的电磁阀控制方法，为电磁阀动作的压差△P设定预定值x，该预定值x可以是1bar，当电磁阀两端的压差△P低于该预定值x时，电磁阀执行模式切换动作，由于产生作用于制冷剂的驱动力的压差△P较小，制冷剂在流动过程中的动能也相对较小，进而产生的冲击将大大降低，因冲击而导致的噪音可以降低到较小的幅度，甚至基本消除。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据需要设置该预定值x的大小，以调节降噪程度，并同时兼顾模式切换的响应速度和效率。

如图1所示，本方案的电磁阀控制方法具体按照以下步骤执行：

S11、启动空调；

S12、空调控制单元获取模式指令；

S13、判断是否需要电磁阀动作，当需要电磁阀动作时，执行步骤S14，当不需要电磁阀动作时，执行步骤S18；

S14、空调控制单元获取系统的压力和温度参数等参考量，然后根据所获取的压力和温度参数等运用压力方程，计算电磁阀两端的压差△P；

S15、判断电磁阀两端的压差△P是否小于预定值x，否则执行步骤S16，是则执行步骤S17；

S16、降低压缩机的转速或者使压缩机停止工作，以平衡压差△P，然后返回步骤S13；

S17、控制电磁阀执行模式切换动作，在模式切换完成后，空调系统将按照切换后的模式正常运行，此时可以返回步骤S12的模式指令获取步骤，以便在接收到更改模式的指令后及时动作；

S18、控制空调系统按照当前模式继续运行，此时也可以返回步骤S12的模式指令获取步骤，以便在接收到更改模式的指令后及时动作。

可以理解的是，步骤S11完成启动空调的动作，是所有控制执行的前提，而如果空调已经处于启动状态，则可以省去步骤S11，直接执行步骤S12，执行空调处于启动状态下的电磁阀控制。

在本实施例中，步骤S12所获取的是模式指令，本领域技术人员也可以采用获取模式更改指令的方式执行控制，当步骤S12获取的是模式更改指令时，说明此时需要进行模式切换，对应的电磁阀必然要动作，此时可以省去步骤S13而直接执行步骤S14以及后续步骤。

在步骤S13中，具体可将所获取的模式指令与当前模式对比，如果相同，则判断为不需要电磁阀动作，如果不同，则判断为需要电磁阀动作。

在步骤S14中，所获取的参数不限于压力和温度参数，还包括根据压力方程所需的其他参数，只是其他参数通常已经预存在空调控制单元，进行计算时可以直接调用而无需采集，而压力和温度参数是实时变化的，因此，本文中仅提到了压力和温度参数的获取，但不能理解为仅需要压力和温度参数就可以得到压差△P。

在步骤S15中，预定值x在本实施例中可以暂定为1bar，或者可以在1～3bar之间取值，但可不限于该范围，本领域技术人员可以根据对降噪和响应速度的平衡设定该预定值x。

在步骤S16中，可以通过降低压缩机转速或者使得压缩机停止工作的方式平衡压差△P，直至压差△P小于预定值x，可以按照步骤S17执行模式切换动作。也就是说，在步骤S16执行完毕后，也可以直接返回步骤S15，直至执行步骤S17。

但是，本实施例中，在执行步骤S16后返回步骤S13进一步判断是否需要电磁阀动作，此时，在平衡压差△P的过程中(压差△P未降低到预定值x时)，如果又收到一条新的模式指令，该新的模式指令显示已经更改回前一模式，就无需控制电磁阀执行模式切换动作，按照步骤S13可以判断为不需要电磁阀动作，进而立即停止执行电磁阀的动作指令，并恢复压缩机的工作状态。这种控制方法更为有效，可以及时响应模式切换指令，并根据需要执行相应的控制。

此处所谓的恢复压缩机的工作状态是针对步骤S16的具体方法而言的，如果步骤S16中采用降低压缩机转速的方式进行压差△P平衡，则将压缩机的转速恢复到原有转速，如果步骤S16中采取使得压缩机停止工作的方式平衡压差△P，则使得压缩机恢复工作，即重新启动压缩机。

或者，本领域技术人员也可以在步骤S16之后或者在步骤S16中增加新的步骤，以随时监测是否又接收到新的模式切换指令，并在接收到模式切换指令更改为前一模式的指令时，控制系统立即停止执行电磁阀的动作指令，并恢复压缩机的工作状态。

在步骤S18中，如果不需要电磁阀动作，则热泵空调系统按照当前模式运行，并返回步骤S12的模式指令获取步骤，以便在接收到更改模式的指令后及时动作。

如图2所示，采用本发明的电磁阀控制方法，可以按照下述步骤执行关闭空调时电磁阀的控制：

S21、接收关闭空调指令；

S22、获取电磁阀的当前状态；

S23、判断电磁阀的当前状态是否与断电时的默认状态相同，是则执行步骤S27，否则执行步骤S24；

S24、空调控制单元获取系统的压力和温度参数等参考量，然后根据所获取的压力和温度参数等运用压力方程，计算电磁阀两端的压差△P；

S25、判断电磁阀两端的压差△P是否小于预定值x，否则执行步骤S26，是则执行步骤S27；

S26、关闭空调系统并保持电磁阀的当前工作状态，以平衡压差△P，然后返回步骤S23；

S27、控制电磁阀执行断电动作并关闭空调系统，否则判断电磁阀两端的压差△P是否小于预定值x，并在压差△P小于预定值x后控制电磁阀执行断电动作。

在关闭空调时的电磁阀控制与启动空调时的控制类似，所不同的是，当电磁阀处于断电时的默认状态，可以直接进行控制电磁阀执行断电动作，此时满足执行断电动作的条件，无需获取电磁阀两端的压差△P。

需要说明的是，所谓电磁阀处于断电时的默认状态是指，电磁阀不需要工作而被断电，但此时的电磁阀仍然处于可用状态，或者说还与电源连通，当需要电磁阀动作时，可以直接上电而使得电磁阀处于通电状态。而步骤S27中所指的电磁阀执行断电动作是指，切断电磁阀与电源的连接，使得电磁阀处于“不可用”的状态，从而实现整个空调系统的完全关闭。

在步骤S26中，关闭空调系统并保持电磁阀的当前工作状态后，返回步骤S23，判断电磁阀的当前状态是否与断电时的默认状态相同以及时监测电磁阀的状态，直至电磁阀达到默认状态或者压差△P小于预定值x，进而实现整个空调系统的完全关闭。

如图3所示，本发明的电磁阀控制方法所应用的热泵空调系统具体可以包括外部换热器总成1和空调箱总成2，空调箱总成2包括蒸发器21和车内冷凝器22，在蒸发器21的进出口与外部换热器总成1的连通管路分别设有制冷电磁阀Vc和制热电磁阀Vh；车内冷凝器22的入口连通有压缩机C，且与入口连通的管路通过制热电磁阀Vh所在的管路与外部换热器总成1的出口连通，车内冷凝器22的出口与外部换热器总成1的连通管路设有电子膨胀阀Vp。

该热泵空调系统还设有处于压缩机C进出口的第一温度传感器T1和第二温度传感器T2，处于车内冷凝器22的出口的压力传感器P1和第三温度传感器T3，处于外部换热器总成1的出口的第四温度传感器T4。

如图4所示，热泵空调系统的模式切换主要由空调控制单元根据所采集到的模式指令以及系统压力、温度等输入信号，输出电磁阀和压缩机C等执行部件的控制信息，以完成模式切换。

如上所述，采用上述热泵空调系统时，电磁阀的控制方法包括空调开启和空调关闭这两种情况的控制：

空调开启或空调运行过程中，电磁阀控制逻辑如图1所示，开启空调后，控制单元根据HMI(Human Machine Interface的缩写，即人机接口)输入的模式指令或自动空调算法所确定的模式执行模式控制。如果当前空调模式与指令确定的模式不同，则需要通过相关阀件的动作来实现模式切换。控制单元首先根据当前输入信号，判断电磁阀前后的压差△P是否小于某一预定值x，如果是，则执行电磁阀设定动作；反之，则停止压缩机C运行，直到阀前后压差△P小于x。模式切换完成后，空调系统开始按照控制算法进行工作。电磁阀前后的压差△P＝F(T1,T2,T3,T4,P)，是由温度传感器及车内冷凝器22的出口压力P等因素，通过台架试验所得出的线性回归方程。

也就是说，本方案所提到的电磁阀实际上包括制热电磁阀Vh和制冷电磁阀Vc，根据空调系统工作模式的不同对这两个电磁阀进行控制。

以上对本发明所提供热泵空调系统的电磁阀控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热泵空调系统的电磁阀控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在启动空调时或空调处于启动状态下，根据获取的模式指令判断是否需要电磁阀动作，是则判断电磁阀两端的压差(△P)是否小于预定值(x)，并在压差(△P)小于预定值(x)后控制电磁阀执行模式切换动作；如果压差(△P)不小于预定值(x)，则降低压缩机的转速或者使压缩机停止工作，以平衡压差(△P)；在平衡压差(△P)的过程中，如果模式指令更改回前一模式，则判断为不需要电磁阀动作，并恢复压缩机的工作状态；

当需要关闭空调时，判断电磁阀的当前状态是否与断电时的默认状态相同，是则控制电磁阀执行断电动作并关闭空调系统，否则判断电磁阀两端的压差(△P)是否小于预定值(x)，并在压差(△P)小于预定值(x)后控制电磁阀执行断电动作。

2.如权利要求1所述的热泵空调系统的电磁阀控制方法，其特征在于，在降低压缩机的转速或者使压缩机停止工作后，返回是否需要电磁阀动作的判断步骤。

3.如权利要求1所述的热泵空调系统的电磁阀控制方法，其特征在于，将获取的模式指令与当前模式对比，如果不同，则判断为需要电磁阀动作，如果相同，则判断为不需要电磁阀动作。

4.如权利要求1所述的热泵空调系统的电磁阀控制方法，其特征在于，如果不需要电磁阀动作，则热泵空调系统按照当前模式运行，并返回模式指令的获取步骤。

5.如权利要求1-4任一项所述的热泵空调系统的电磁阀控制方法，其特征在于，当需要关闭空调时，如果电磁阀两端的压差(△P)不小于预定值(x)，则关闭空调系统并保持电磁阀的当前工作状态，以平衡压差(△P)。

6.如权利要求5所述的热泵空调系统的电磁阀控制方法，其特征在于，在关闭空调系统并保持电磁阀的当前工作状态后，返回电磁阀的当前状态是否与断电时的默认状态相同的判断步骤。

7.如权利要求1至4任一项所述的热泵空调系统的电磁阀控制方法，其特征在于，通过获取热泵空调系统的压力和温度参数计算电磁阀两端的压差(△P)。

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