CN113580876A - 一种二氧化碳空调保护装置及其控制策略 - Google Patents
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Abstract
一种二氧化碳空调保护装置及其控制策略，二氧化碳空调保护装置包括二氧化碳空调、泄压装置、泄压控制器和碰撞传感器，泄压控制器接收碰撞传感器发出的碰撞信号并控制泄压装置进行泄压；二氧化碳空调保护装置控制策略控制上述二氧化碳空调保护装置，泄压控制器接收来自碰撞传感器的碰撞信号并控制点爆装置起爆，压缩机控制器接收来自碰撞传感器的碰撞信号并控制压缩机通断。本发明的二氧化碳空调保护装置及其控制策略通过起动装置控制泄压装置，能够在需要泄压时点爆气囊，以极大的瞬时冲击力冲开泄压阀实现泄压，具有极快的响应速度，最大限度保障了行人和乘员的安全。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种二氧化碳空调保护装置及其控制策略。
背景技术
随着汽车工业的发展，车载空调系统也作为汽车的一部分也随着汽车一同发展。随着国家对环保要求的提升，对传统制冷剂R134a的使用限制也在增加。二氧化碳作为一种天然工质，具有低GWP(全球变暖潜能值)和低ODP(臭氧衰减指数)，但二氧化碳空调循环属于跨临界和超临界循环，空调系统压力高，通常是传统制冷剂空调的五倍左右，因此二氧化碳在作为制冷剂使用时也受到一定程度的限制。由于空调系统的高压，二氧化碳空调具有多种安全隐患，尤其是在发生碰撞事故时，若无法及时泄压，很有可能产生爆炸或空调系统损坏的风险，同时对汽车本身、乘员和行人造成危害。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够以极快的响应速度同时保护压缩机、乘员和行人的二氧化碳空调保护装置及其控制策略。
本发明的二氧化碳空调保护装置包括二氧化碳空调、泄压装置、泄压控制器和碰撞传感器，所述泄压装置设于所述二氧化碳空调内，所述碰撞传感器设于前舱内，所述泄压控制器接收所述碰撞传感器发出的碰撞信号并控制所述泄压装置进行泄压。
进一步地，所述泄压装置包括泄压阀和起动装置，所述泄压阀固定于高压管路上，所述起动装置安装于所述泄压阀外部并与所述泄压阀内部的空间连通，所述起动装置控制所述泄压阀内部的空间与所述高压管路内的空间和所述前舱内部的空间连通与否。
进一步地，所述泄压阀包括阀芯本体和阀芯弹簧，所述阀芯本体的宽部设于所述高压管路内并与所述高压管路的内壁相抵，所述宽部密封所述高压管路，所述阀芯本体的窄部穿设于所述高压管路上的通孔内，所述窄部的一端与所述宽部固连，所述阀芯弹簧绕设于所述窄部上。
进一步地，所述泄压阀还包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体均与所述高压管路固连一体，所述第二壳体套设于所述第一壳体外，所述第一壳体上设有第一泄压孔，所述第二壳体上设有第二泄压孔，所述第一壳体内部的腔体通过所述第一泄压孔与所述第二壳体内部的腔体连通，所述第二壳体内部的腔体通过所述第二泄压孔与所述前舱内的空间连通，所述阀芯弹簧的一端与所述窄部相抵，所述阀芯弹簧的另一端与所述第一壳体相抵。
进一步地，所述起动装置包括第三壳体、气囊和点爆装置，所述第三壳体安装于所述泄压阀的外部，所述第三壳体内部的腔体与所述泄压阀内部的空间连通，所述气囊和所述点爆装置设于所述第三壳体内部的腔体内，所述点爆装置与所述气囊连接，所述点爆装置能够在所述泄压控制器的控制下点爆所述气囊，所述气囊在点爆时膨胀并填充所述第三壳体内部的腔体。
进一步地，所述起动装置还包括推杆本体和推杆弹簧，所述推杆本体穿设于所述第三壳体的通孔内，所述推杆本体的一端与所述气囊相抵，所述推杆本体的另一端与所述窄部相对，所述推杆弹簧绕设于所述推杆本体上，所述推杆弹簧的一端与所述推杆本体相抵，所述推杆弹簧的另一端与所述第三壳体相抵。
进一步地，所述推杆本体和所述窄部之间相对并设有间隙。
本发明还包括一种二氧化碳空调保护装置控制策略，所述二氧化碳空调保护装置控制策略控制上述二氧化碳空调保护装置。
进一步地，其包括所述碰撞传感器、所述泄压控制器、所述点爆装置、压缩机控制器和压缩机，所述碰撞传感器分别与所述泄压控制器和所述压缩机电连接，所述泄压控制器接收来自所述碰撞传感器的碰撞信号并控制所述点爆装置起爆，所述压缩机控制器接收来自所述碰撞传感器的碰撞信号并控制所述压缩机通断。
进一步地，当所述泄压控制器接收到碰撞信号时，所述泄压控制器控制所述点爆装置点爆所述气囊；当所述压缩机控制器接收到碰撞信号时，所述压缩控制器切断所述压缩机。
本发明的二氧化碳空调保护装置及其控制策略通过起动装置控制泄压装置，能够在需要泄压时点爆气囊，以极大的瞬时冲击力冲开泄压阀实现泄压，具有极快的响应速度，最大限度保障了行人和乘员的安全，本发明的控制策略通过在碰撞发生时控制点爆装置点爆气囊，控制压缩控制器切断压缩机，实现在瞬时泄压保护行人和乘员的同时保护压缩机，避免了由于系统高压而造成对人员的二次伤害，提高了使用的二氧化碳空调系统整体的使用安全性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的二氧化碳空调保护装置的示意图。
图2为本发明提供的二氧化碳空调保护装置控制策略的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
请参阅图1，本发明的二氧化碳空调保护装置包括设于部分设于前舱内、部分设于乘员舱内的二氧化碳空调，泄压装置、泄压控制器和碰撞传感器，泄压装置设于二氧化碳空调内，碰撞传感器设于前舱内，碰撞传感器用于检测车辆碰撞情况并向泄压控制器发送碰撞信号，泄压控制器接收到碰撞信号后控制泄压装置进行泄压。
进一步地，泄压装置包括泄压阀2和起动装置3，泄压阀2固定于二氧化碳空调的高压管路4上，起动装置3安装于泄压阀2外部并与泄压阀2内部的空间连通，起动装置3控制泄压阀2内部的空间与高压管路4内的空间和前舱内部的空间连通与否，也就是说，高压管路4内部的空间通过泄压阀2和起动装置3与前舱内部的空间连通。
具体地，泄压阀2采用焊接或螺接固定于高压管路4的进口和出口之间，高压制冷剂由高压管路4的进口和流向高压管路4的出口，当二氧化碳空调常规运行或不需要泄压时，泄压阀2为常闭状态，高压制冷剂不流经泄压阀2；当二氧化碳空调运行出现异常或车辆发生碰撞，即需要泄压时，泄压阀2打开，高压制冷剂由高压管路4流向泄压阀2，随后由泄压阀2流向前舱内部的空间，完成泄压。在本实施例中，高压制冷剂为二氧化碳，因此空调也为二氧化碳空调，在其他实施例中，高压制冷剂也可以为其他无害的高压制冷剂，空调可以为使用对应高压制冷剂的空调。
进一步地，泄压阀2包括阀芯本体21、阀芯弹簧22、第一壳体23和第二壳体24，阀芯本体的宽部211设于高压管路4内并与高压管路4的内壁相抵，宽部211密封高压管路4，阀芯本体的窄部212穿设于高压管路4上的通孔内，窄部212的一端与宽部211固连，第一壳体23和第二壳体24均与高压管路4固连一体，第二壳体24套设于第一壳体23外，第一壳体23上设有第一泄压孔25，第二壳体24上设有第二泄压孔26，第一壳体23内部的腔体通过第一泄压孔25与第二壳体24内部的腔体连通，第二壳体24内部的腔体通过第二泄压孔26与前舱内的空间连通，阀芯弹簧22绕设于窄部212上，阀芯弹簧22的一端与窄部212相抵，阀芯弹簧22的另一端与第一壳体23相抵。
具体地，阀芯本体的窄部212先后穿过高压管路4上的通孔和第一壳体23并延伸出第一壳体23外，阀芯弹簧22设于第一壳体23外并与第一壳体23的外壁相抵，阀芯本体21和高压管理的内壁之间还垫设有金属垫片，当不需要泄压时，金属垫片和阀芯本体21依靠阀芯弹簧22的弹簧力和高压管路4内的流体压力，一同密封泄压阀2内部的空间和高压管路4内部的空间并确保泄压阀2的常闭；当需要泄压时，高压制冷剂先从第一壳体23内的腔体由第一泄压孔25排出至第二壳体24内的腔体内，随后从第二壳体24内的腔体内由第二泄压孔26排出至前舱内的空间内。在本实施例中，复数个第一泄压孔25设于第一壳体23的侧边，复数个第二泄压孔26设于第二壳体24的侧边。
进一步地，起动装置3包括第三壳体32、气囊31和点爆装置，第三壳体32安装于第二壳体24的外部，第三壳体32内部的腔体与第二壳体24内部的腔体连通，气囊31和点爆装置设于第三壳体32内部的腔体内，点爆装置与气囊31连接点爆装置能够在泄压控制器的控制下点爆气囊31，气囊31在点爆时膨胀并填充第三壳体32内部的腔体。在本实施例中，第三壳体32通过螺旋结构与第二壳体24装配固定，也就是说，起动装置3可按实际需求替换或在使用过后轻松简便地自由拆换。
进一步地，起动装置3还包括推杆本体33和推杆弹簧34，推杆本体33穿设于第三壳体32的通孔内，推杆本体33的一端与气囊31相抵，推杆本体33的另一端与窄部212相对，推杆弹簧34绕设于推杆本体33上，推杆弹簧34设于第三壳体32内，推杆弹簧34的一端与推杆本体33相抵，推杆弹簧34的另一端与第三壳体32的内壁相抵。
具体地，推杆本体33穿过第三壳体32并沿朝向第一壳体23的方向延伸出第三壳体32外，推杆本体33和窄部212之间相对并设有间隙，当不需要泄压时，推杆本体33依靠推杆弹簧34的弹簧力相对固定于第三壳体32内并与阀芯本体的窄部212保持间隙；当需要泄压时，泄压控制器控制点爆装置点爆气囊31，气囊31膨胀并填充整个第三壳体32内部的腔体，推杆本体33被气囊31以极快的速度和极大的瞬时冲击力驱动，推杆本体33随后与阀芯本体的窄部212相撞并向高压管路4内推动阀芯本体21，阀芯本体的宽部211被冲开后解除泄压阀2内部的空间和高压管路4内部的空间之间的密封，高压制冷剂从高压管路4由高压管路4的通孔流入第一壳体23内部的腔体内，随后从第一壳体23内的腔体由第一泄压孔25排出至第二壳体24内的腔体内，随后从第二壳体24内的腔体内由第二泄压孔26排出至前舱内的空间内，完成泄压，保障了行人、乘员和车辆部件的安全。
请一并参阅图2，本发明的二氧化碳空调保护装置控制策略控制权利要求1至7的二氧化碳空调保护装置，除了前述二氧化碳空调保护装置中的部件，其还包括压缩机控制器和压缩机，碰撞传感器分别与泄压控制器和压缩机电连接，泄压控制器接收来自碰撞传感器的碰撞信号并控制点爆装置起爆，压缩机控制器接收来自碰撞传感器的碰撞信号并控制压缩机通断。
具体地，当泄压控制器接收到碰撞信号时，泄压控制器控制点爆装置点爆气囊31；当压缩机控制器接收到碰撞信号时，压缩控制器切断压缩机。
综上，本发明的二氧化碳空调保护装置及其控制策略通过起动装置控制泄压装置，能够在需要泄压时点爆气囊，以极大的瞬时冲击力冲开泄压阀实现泄压，具有极快的响应速度，最大限度保障了行人和乘员的安全，本发明的控制策略通过在碰撞发生时控制点爆装置点爆气囊，控制压缩控制器切断压缩机，实现在瞬时泄压保护行人和乘员的同时保护压缩机，避免了由于系统高压而造成对人员的二次伤害，提高了使用的二氧化碳空调系统整体的使用安全性。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种二氧化碳空调保护装置，包括二氧化碳空调，所述二氧化碳空调设于前舱和乘员舱内，其特征在于：所述二氧化碳空调保护装置还包括泄压装置、泄压控制器和碰撞传感器，所述泄压装置设于所述二氧化碳空调内，所述碰撞传感器设于前舱内，所述泄压控制器接收所述碰撞传感器发出的碰撞信号并控制所述泄压装置进行泄压。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳空调保护装置，其特征在于：所述泄压装置包括泄压阀(2)和起动装置(3)，所述泄压阀(2)固定于高压管路(4)上，所述起动装置(3)安装于所述泄压阀(2)外部并与所述泄压阀(2)内部的空间连通，所述起动装置(3)控制所述泄压阀(2)内部的空间与所述高压管路(4)内的空间和所述前舱内部的空间连通与否。
3.根据权利要求2所述的二氧化碳空调保护装置，其特征在于：所述泄压阀(2)包括阀芯本体(21)和阀芯弹簧(22)，所述阀芯本体的宽部(211)设于所述高压管路(4)内并与所述高压管路(4)的内壁相抵，所述宽部(211)密封所述高压管路(4)，所述阀芯本体的窄部(212)穿设于所述高压管路(4)上的通孔内，所述窄部(212)的一端与所述宽部(211)固连，所述阀芯弹簧(22)绕设于所述窄部(212)上。
4.根据权利要求3所述的二氧化碳空调保护装置，其特征在于：所述泄压阀(2)还包括第一壳体(23)和第二壳体(24)，所述第一壳体(23)和所述第二壳体(24)均与所述高压管路(4)固连一体，所述第二壳体(24)套设于所述第一壳体(23)外，所述第一壳体(23)上设有第一泄压孔(25)，所述第二壳体(24)上设有第二泄压孔(26)，所述第一壳体(23)内部的腔体通过所述第一泄压孔(25)与所述第二壳体(24)内部的腔体连通，所述第二壳体(24)内部的腔体通过所述第二泄压孔(26)与所述前舱内的空间连通，所述阀芯弹簧(22)的一端与所述窄部(212)相抵，所述阀芯弹簧(22)的另一端与所述第一壳体(23)相抵。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳空调保护装置，其特征在于：所述起动装置(3)包括第三壳体(32)、气囊(31)和点爆装置，所述第三壳体(32)安装于所述泄压阀(2)的外部，所述第三壳体(32)内部的腔体与所述泄压阀(2)内部的空间连通，所述气囊(31)和所述点爆装置设于所述第三壳体(32)内部的腔体内，所述点爆装置与所述气囊(31)连接，所述点爆装置能够在所述泄压控制器的控制下点爆所述气囊(31)，所述气囊(31)在点爆时膨胀并填充所述第三壳体(32)内部的腔体。
6.根据权利要求5所述的二氧化碳空调保护装置，其特征在于：所述起动装置(3)还包括推杆本体(33)和推杆弹簧(34)，所述推杆本体(33)穿设于所述第三壳体(32)的通孔内，所述推杆本体(33)的一端与所述气囊(31)相抵，所述推杆本体(33)的另一端与所述窄部(212)相对，所述推杆弹簧(34)绕设于所述推杆本体(33)上，所述推杆弹簧(34)的一端与所述推杆本体(33)相抵，所述推杆弹簧(34)的另一端与所述第三壳体(32)相抵。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳空调保护装置，其特征在于：所述推杆本体(33)和所述窄部(212)之间相对并设有间隙。
8.一种二氧化碳空调保护装置控制策略，其特征在于：所述二氧化碳空调保护装置控制策略控制权利要求1至7中任一项所述的二氧化碳空调保护装置。
9.根据权利要求8所述的二氧化碳空调保护装置控制策略，其特征在于：其包括所述碰撞传感器、所述泄压控制器、所述点爆装置、压缩机控制器和压缩机，所述碰撞传感器分别与所述泄压控制器和所述压缩机电连接，所述泄压控制器接收来自所述碰撞传感器的碰撞信号并控制所述点爆装置起爆，所述压缩机控制器接收来自所述碰撞传感器的碰撞信号并控制所述压缩机通断。
10.根据权利要求9所述的二氧化碳空调保护装置控制策略，其特征在于：当所述泄压控制器接收到碰撞信号时，所述泄压控制器控制所述点爆装置点爆所述气囊(31)；当所述压缩机控制器接收到碰撞信号时，所述压缩控制器切断所述压缩机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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