CN1148301C - 车辆的空气调节装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一车辆空气调节装置包括一制冷回路(30)。空气调节装置由一发动机(101)驱动。空气调节装置包括一变排量压缩机(104)。一外部信息检测器(65，66，67，68，69)检测用于空气调节的外部信息。一E/G-ECU(63)控制能源的输出。一A/C-ECU(61)经一通信线(64)连接到E/G-ECU(63)。A/C-ECU(61)根据外部信息计算压缩机的排量的一目标值。A/C-ECU(61)发送该计算的目标值至E/G-ECU(63)。E/G-ECU(63)根据计算的目标值控制压缩机的排量。这能够根据发动机(101)的行车条件迅速地改变排出量。

Description

车辆的空气调节装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及调节车辆乘客室空气的一车用空气调节系统。
背景技术
通常，一车用空气调节系统包括一控制器，如计算机。控制器根据外部信息，如乘客室内温度，一设定的目标温度等，控制一压缩机的排出量。
压缩机通常由车辆的一内燃机驱动。空气调节系统必需根据内燃机的行车条件来控制。为此，发动机的控制器有时可以充当空气调节器的上述控制器。但是，当组合内燃机的控制器和空气调节的控制器时，控制器承担着处理控制空气调节系统的信息的额外的负载。结果，控制器遇到内燃机的控制的困难。为了消除这个问题，专门提供一单独的控制一空气调节系统的控制器。控制内燃机的控制器经一通信线连接到控制空气调节系统的控制器上。
压缩机是最耗能的一个辅助机构，并且对于内燃机是一大的负荷。为此，当必需最大地为行驶车辆分配内燃机的能量时，如当车辆加速时，为了降低内燃机的负荷，使排出量减至最小。这种控制在后称为“排量极限控制”。
确定需要排量极限控制后，为了将排出量减至最小，内燃机的控制器与空气调节的控制器进行通信，此时，由于控制器间的通信速度而产生一延迟。在这个延迟过程中，没有减少驱动压缩机的内燃机上的负荷。换言之，车辆加速性下降。
最近，提出建立一板上网络，包括一内燃机控制器，一空气调节系统的控制器，和其它控制器(如，一控制器，如控制变速器的一计算机)。在板上网络中，内燃机控制器和空气调节系统的控制器间的通信利用一公共的通信线来进行，该通信线也与其它控制器共享。当控制器间的大量通信引起通信线拥挤时，从内燃机控制器确定需要排量极限控制的时间开始，一直到空气调节系统的控制器将压缩机的排出量减至最小的时间发生一较大的延迟。
发明内容
本发明的一目的是提供一车用空气调节系统，能根据一内燃机的行车条件迅速地改变排出量。
为了达到上述目的，本发明提供一包括一制冷回路(30)的一车辆空气调节装置，其中空气调节装置由一车辆的一能源驱动，空气调节装置包括：一变排量压缩机；一检测外部信息的一外部信息检测器，该外部信息用于控制空气调节装置；其特征在于：一控制能源输出的第一控制器，其中，第一控制器根据压缩机的排量，估计压缩机的一驱动扭矩，并根据驱动扭矩控制能源的输出；一经一通信线与第一控制器相连的第二控制器，其中第二控制器根据外部信息计算压缩机的排量的一目标值，其中第二控制器发送该计算的目标值到第一控制器，并且第一控制器根据计算的目标值控制压缩机的排量。
本发明也提供一控制一车辆空气调节装置的方法，空气调节装置包括一制冷回路，其中空气调节装置由一车辆的一能源驱动，其特征在于：所述方法包括通过一第一控制器根据压缩机的排量估计压缩机的一驱动扭矩，并根据驱动扭矩控制能源的输出；根据用于控制空气调节装置的一外部信息，通过一经一通信线与第一控制器相连的第二控制器，计算一变排量压缩机的排量的一目标值；从第二控制器发送计算的目标值到第一控制器；根据计算的目标值，通过第一控制器控制压缩机的排量。
本发明的其它方面和优点将结合附图从下面的举例例解的本发明的原理的说明中变得明白。
参照下列最佳实施例的说明和附图，可以更好地理解本发明和其目的、优点。
附图说明
图1是本发明的第一实施例中的装有一变排量压缩机的空调器的车辆的一示意图。
图2是车辆的一控制系统的方框图。
图3是用于控制压缩机的一控制值的一实际负载比的判定程序的一流程图。
图4是一目标负载比计算程序的一流程图。
图5是第二实施例中的一控制值的一横截面图。
图6是在第二实施例中的与图1相应的一示意图，其中设置了两个压力监控点。
具体实施方式
下面将参照图14说明本发明的用于一车辆的一车用空气调节系统。
如图1，例如一皮带式无级变速器103位于从一内燃机101到一组车轮102的动力传递路线上。虽然无图示，但无级变速器103通过一皮带连接到内燃机101的一主动轮和车辆102的一从动轮上。变速器通过改变相应轮的有效直径(皮带的缠绕直径)连续地变速。无级变速器103由图2所示的一控制器62控制。
图1中所示的压缩机104包括一缸体1，一与缸体1前端相连的前壳体件2，和一与缸体1的后端相连的后壳体件4。一阀板3处于后壳体件4和缸体1之间。前壳体件2，缸体1和后壳体件4构成一壳体。图1的左侧和右侧分别相当于前端和后端。
缸体1和前壳体件2间定义了一曲柄室5。曲柄室5内支撑一驱动轴6。一接线板(lug plate)11在曲柄室5内固定到驱动轴6上，与驱动轴一体旋转。
驱动轴6的前端通过一动力传动机构PT与一内燃机101相连。在这个实施例中，动力传动机构PT是一无离合机构，例如，包括一皮带和一皮带轮。可选地，机构PT可以是一离合机构(如，一电磁离合器)，其可根据外部输入的电流值选择地传递动力。
在曲柄室5内有一驱动板，在本实施例中其是一旋转斜盘12。旋转斜盘12沿驱动轴6滑动，并相对驱动轴6的轴线倾斜。一铰接机构13被设置在接线板11和旋转斜盘12之间。旋转斜盘12通过铰接机构13与接线板11、驱动轴6连接。旋转斜盘12与接线板11、驱动轴6同步转动。
围绕驱动轴6，以恒定的间隔角在缸体1内构成缸径1a(在图1中只示出了一个)。每个缸径1a放有一单头活塞，这样活塞能在缸径1a内往复运动。每一缸径1a内是一压缩室，其排量根据活塞20的往复运动而改变。每一活塞20的前端通过一对导向板19连接至旋转斜盘12的周边。结果，旋转斜盘12的转动转换成活塞20的往复运动，并且活塞20的冲程取决于旋转斜盘12的倾斜角。
阀板3和后壳体件4之间定义了一吸入室和排出室22。排出室22围绕吸入室21。对于每一缸径1a，阀板3构成一吸入口23，一开启和关闭吸入口23的吸入阀24，一排出口25，和用于开启和关闭排出口25的排出阀26。吸入室21通过相应的吸入口23和每个缸径1a相连通，每一缸径1a通过相应的排出口25与排出室22相连通。
当缸径1a内的活塞20从上止点移到下止点时，制冷气体经相应的吸入口23和相应的吸入阀24流入缸径1a。当活塞20从下止点向其上止点移动时，压缩缸径1a内的制冷气体到一预定压力，并使相应的排出阀26开启。然后，制冷气体经相应的排出口25和相应的排出阀26进入排出室22。
旋转斜盘12的倾斜角(旋转斜盘12和与驱动轴6的轴线垂直的一平面间的夹角)根据不同的力矩而确定，如由旋转斜盘的旋转的离心力引起的转动力矩，基于活塞20往复运动的惯性力矩，和气体压力引起的力矩。气体压力引起的力矩是基于缸径1a内的压力和曲柄压力Pc间的关系。根据曲柄压力Pc，气体压力的力矩使旋转斜盘12的倾斜角增大或减少。
在本实施例中，气体压力的力矩通过利用排量控制阀CV控制曲柄压力而改变。旋转斜盘的倾斜角可以是最小倾斜角(图1中以实线示出)和最大倾斜角(图1中以虚线示出)中的任意一个。
如图1和2，控制曲柄压力的一控制机构包括一放气通道27，一输送通道28，和一控制阀CV。放气通道27连接吸入室21和曲柄室5。控制阀CV设置在输送通道28内。
如图2所示，控制阀CV包括一进气阀部和一螺线管部41。进气阀部的一阀壳42有一进气口43，一阀室44，一阀孔45和一出气口46。进气口43，阀室44，阀孔45和出气口43构成部分输送通道28。阀室44包括一阀体47，用以移动接触和远离阀孔45的边，还包括使阀体47沿阀孔45关闭的方向移动的一第一弹簧48。
螺线管41包括一固定铁心49，一可移动铁心50，一线圈51，和一第二弹簧52，其中，线圈51处于两铁心的外部。在可移动铁心50和阀体47间有一杆53，用于将力从可移动铁心50传递到阀体47。第二弹簧52的力比第一弹簧48的大。第二弹簧52通过可移动铁心50和杆53，推动阀体47，使其沿阀孔45开启的方向移动。当线圈51从外部被供给电流时，在铁心49，50间产生一吸引的电磁力。该电磁力作用方向与第二弹簧52力的方向相反。供给线圈51的电流通过调节供给线圈51的电压来控制。在本实施例中，采用负载控制来调节所施加的电压。
如图2所示，当线圈被供电时，例如，无电流(负载比＝0％)，第二弹簧52的力支配地确定阀体47的位置。因此，阀体47离阀孔45最远，控制阀CV全开。结果，曲柄室5内的压力Pc达到一最大值，曲柄压力Pc和缸径1a内的压力间的压力差增加。这使旋转斜盘最小倾斜，压缩机104的排出量最小。
当向线圈51供给电流时，并且当其负载比在可变负载比DtS(DtS(min)＞0)内等于或大于最小负载比DtS(min)时，向下的电磁力超过第二弹簧52的向上力，这使阀体47向下移动。在这个状态下，第一弹簧48的向下力和附加的向下电磁力作用于第二弹簧52的向上力。换言之，阀体47相对阀孔45的位置，即控制阀CV的开度，由第一弹簧48、电磁力产生的向下力和第二弹簧52产生的向上力间的差额来决定。
通过根据电磁力调节控制阀CV的开度，调节气体经输送通道28流入曲柄室5的流速，并由气体进入曲柄室5的流速和气体流出曲柄室5(经放气通道27)的流速间的关系确定曲柄压力Pc。响应曲柄压力Pc的变化，曲柄压力Pc和缸径1a的压力间的差值被改变。结果，为了调节活塞20的冲程，即排出量，改变旋转斜盘的倾斜。
如图1所示，车辆空气调节器的一个制冷回路包括压缩机104和一外部制冷回路30。外部制冷回路30包括，如一冷凝器31，一作为一减压装置的膨胀阀32，和一蒸发器33。根据温度传感器34检测的温度和蒸发器33出口附近的压力，以一种反馈的方式控制膨胀阀32的位置，传感器34位于蒸发器33的出口附近，或处于蒸发器33的上游。为了调节流经外部制冷回路30的制冷剂量，膨胀阀32供给蒸发器33一相当于空气调节器上的热负荷的液态制冷剂。
如图2所示，车辆配备了控制空气调节系统的一A/C-ECU 61(除控制阀CV的控制外)；一控制无级变速器103的CVT-ECU 62；和一控制内燃机101的E/G-ECU 63。每个ECUs 61-63是一个控制单元，如包括一CPU，一ROM，一RAM和一I/O接口。
各个ECUs 61-63通过一通信线路64相互连接。通信线路64包括一主线64a和一副线64b。在各个ECUs 61-63间执行串行通信。这样的板上网络的典型协议被称为控制区网络(C。A。N)。
在A/C-ECU 61中，I/O输入端连接到一A/C开关65(一乘客操纵的开关，用于打开或关闭空气调节系统)；一在乘客室用于设计最佳目标温度Te(set)的温度设定装置；一用于在乘客室内检测温度Te(t)的温度传感器67；一用于检测制冷回路中的一排出压力区内的压力Pd；和一用于检测制冷回路中的一吸入压力区内的压力Ps。在本实施例中，A/C开关65，温度设定装置66和温度传感器67起一外部信息检测器的作用。本实施例中，A/C开关65的ON/OFF状态，温度传感器67检测的温度Te(t)，和温度设定装置66设定的目标Te(set)用作控制空气调节的外部信息。
在A/C-ECU 61中，I/O输出端连接到一用于使冷凝器31变冷的冷凝器风扇70，和一用于形成一空气流的蒸发器风扇71，其中空气流经过蒸发器33进入乘客室。在本实施例中，除了压缩机104，冷凝器风扇70和蒸发器风扇71构成空气调节控制部件。
在CVT-ECU 62中，一I/O输入端连接到用于检测车速V的车速传感器73，并且一I/O输出端连接到无级变速器103。
在E/G ECU 63中，I/O输入端连分别接到用于检测加速踏板位置(加速踏板的下压量)Acc的加速踏板位置传感器74；一用于检测内燃机101的转速Ne的发动机转速传感器75；和一用于检测内燃机101的进气压力Pa的进气压力传感器76。在E/G ECU 63中，I/O输出端连接到一处于内燃机101输入通道的电子控制节流阀机构77；一用于直接将燃油喷入内燃机101的一燃烧室的喷油嘴78；和一用于向控制阀CV的线圈51供电的驱动电路79。
根据A/C开关65的ON/OFF状态，温度传感器67检测的Te(t)，温度设定装置66设定的Te(set)，和E/G-ECU 63接收的实际负载比DtF，A/C ECU 61求出目标负载比DtS。A/C-ECU 61将求出的目标负载比DtS，排出压力传感器68检测的排出压力值Pd，和吸入压力传感器69检测的吸入压力Ps传递给E/G-ECU 63。在本实施例中，A/C-ECU 61起计算目标负载比DtS的计算机的作用。
为了分别开始和停止经过冷凝器31和蒸发器33的强制通风，根据A/C开关65的ON/OFF状态，温度传感器67检测的温度Te(t)，温度设定装置66设定的目标温度Te(set)，排出压力传感器68检测的排出压力值Pd，吸入压力传感器69检测的吸入压力Ps，和从E/G-ECU 63接收的实际负载比DtF，A/C-ECU 61选择地开始和停止冷凝器风扇70和/或蒸发器风扇71。
根据加速踏板位置传感器74的加速踏板位置Acc和从A/C-ECU 61来的目标负载比DtS，E/G-ECU 63求出实际负载比DtF。E/G-ECU 63传送求出的实际负载比DtF到驱动电路79和A/C-ECU 61。响应该实际负载比DtF，驱动电路79控制供给控制阀CV的线圈51的电流。在本实施例中，E/C-ECU 63起用于控制发动机的一计算机的作用。
E/G-ECU 63根据来自加速踏板位置传感器74的加速踏板位置Acc和来自发动机转速传感器75的转速Ne计算所需发动机输出扭矩。同样，根据传送到驱动电路79的实际负载比DtF和从A/C-ECU 61接收的排出压力Pd和吸入压力Ps，E/G-ECU 63求出压缩机104的驱动扭矩。压缩机104的驱动扭矩，实际负载比DtF，排出压力Pd和吸入压力Ps间的关系是用实验的方法预先确定。表示这个关系的信息(函数)预先存贮在E/G-ECU 63中。信息用来估计压缩机104的驱动扭矩。
为了计算一目标发动机输出扭矩Tr，E/G-ECU 63将压缩机104的驱动扭矩，除压缩机104外的一副装置(无图示，如与一转向助力装置相连的液压泵)的预先存贮的总的驱动扭矩等加到所需的输出扭矩上。E/G——ECU 63传递计算的目标发动机输出扭矩Tr到CVT-ECU 62上。根据目标发动机输出扭矩Tr，求出一目标节流阀开度。E/G-ECU 63将这个目标节流阀开度传递到节流阀机构77。因此，节流阀机构77根据该目标节流阀开度调节节流阀的开度，无图示。到内燃机101的进气量由节流阀的开度来决定。
根据进气压力Pa值和一预先存贮的化学计算的空/燃比，E/G-ECU 63计算一目标燃油喷射量，其中进气压力Pa由进气压力传感器76检测，并与进气流速有关。E/G-ECU 63将这个目标燃油喷射量传送到喷油嘴78。因此，在吸气冲程，喷油喷78喷射相当于化学计算的空/燃比的目标燃油量到内燃机101的燃烧室。
CVT-ECU62求出内燃机101转速Ne的一目标值。转速目标值是基于目标发动机输出扭矩Tr和最佳燃油消耗。另外，CVT-ECU 62根据转速Ne的目标值和车速传感器73检测的车速V计算一目标传动比。CVT-ECU 62传送计算的目标传动比到无级变速器103。
因此，无级变速器103调节，如主动皮带轮和从动皮带轮间的皮带传动比为目标传动比。用这种方式，内燃机101的转速Ne被调节到目标值。结果，根据发动机输出扭矩(Tr)、转速Ne和最佳燃油消耗驱动内燃机101。
下面，E/G-ECU 63执行一程序，求出实际负载比DtF，A/C-ECU 61执行一程序用于计算目标负载比DtS，下面将详细的说明这些程序。当车辆一点火开关(或一开始开关)(无图示)打开时，向每个ECUs61，63供给电流，开始执行一相关程序。
如图3所示，E/G-ECU 63根据外部信息在S1(步骤S1)确定车辆和压缩机是否处于一排量极限驱动模式。例如，当施加一大的负荷于内燃机101上，如当车辆上坡时，或当车辆加速时，如通过时，采用排量极限驱动模式。当操作者坚定地压下加速踏板，使加速踏板位置传感器74检测的一加速踏板位置Acc等于或大于一预定值时，E/G-ECU 63选择排量极限驱动模式。
当车辆不处于排量极限驱动模式时，S1的结果为NO。特殊地，E/C-ECU 63确定车辆处于一正常驱动模式，这允许向压缩机104分配与其驱动所需能量一样多的能量。接着，在S2，E/G-ECU 63设定从A/C-EVU 61接收来的目标负载比DtS为实际负载比DtF，该负载比被传递到驱动电路79。
当车辆处于排量极限驱动模式时，S1的结果为YES。接着在S3，E/G-ECU 63设定实际负载比DtF为0％，忽略从A/C-EVU 61接收来的目标负载比DtS，并命令驱动电路79停止向控制阀CV的线圈51供电。响应地，由第二弹簧52的作用，控制阀CV的开度增大到最大，这增大了曲柄压力Pc。在排量极限驱动模式中，这使压缩机104的排量和负荷扭矩减到最小，并使内燃机101上的负载减少。结果，例如，爬坡性和加速性提高了。
如图4所示，A/C-ECU 61在S11执行一初始设定。例如，设定目标负载比DtS为0％(没有向控制阀供电)。接着，执行状态监测和目标负载比DtS的修正，这将在S12和后序步骤表示。
在S12，A/C-ECU 61监测A/C开关65的ON/OFF状态，直到这个开关65打到ON。当A/C开关打到ON时，在S13，A/C-ECU 61设定目标负载比DtS为最小负载比DtS(min)。在S14，A/C-ECU 61确定从E/G-ECU63接收的实际负载比是否为0％，即是否车辆处于排量极限驱动模式。
当在S14结果为YES，程序返回到S13。特殊地，目标负载比DtS被设定为最小负载比DtS(min)，直到车辆返回到正常驱动模式。这是由于如果实际负载比DtF在E/G-ECU 63被定为0％，那么从S15到S18所执行的，对目标负载比DtS的细微的修正是无意义的。同样，如果目标负载比DtS值是，如100％，当车辆从排量极限驱动模式释放时，实际负载比DtF将突然从“0”变为100％。结果，压缩机104的排量和驱动扭矩将突然增加，这带来内燃机101的转速的突然降低。
当S14的结果是NO，即，当车辆在正常操作模式，执行S15。在S15，A/C-ECU61确定温度传感器67所检测的温度Te(t)是否高于温度设定装置66设定的目标温度Te(set)。当A/C-ECU 61确定S15的结果是NO时，执行S16。在S16，A/C-ECU 61确定是否检测的温度Te(t)小于目标温度Te(set)。
当S16的结果是NO，温度Te(t)等于目标温度Te(set)。因此，不需要改变负载比Dt，这将引起制冷性能的改变。为此，执行S19，不改变传递到E/G-ECU 63的目标负载比DtS。
当S15的结果是YES时，执行S17。当S15的结果是YES时，估计乘客室是热的，并且乘客室的热负荷高。在S17，A/C-ECU 61使目标负载比DtS值增加一单位量ΔD，并且传递补这个修正值(DtS+ΔD)到E/G-ECU 63。因此，修正值(DtS+ΔD)作为一新的实际负载比DtF从E/G-ECU 63传送到驱动电路79。结果，控制阀CV的开度稍微减少，这增大了压缩机104的排出量，增大了蒸发器33的散热性，并降低温度Te(t)。
当S16的结果是YES时，执行S18。当S16的结果是YES时，估计乘客室是冷的，并且乘客室是小的热负荷。在S18，A/C-ECU 61使目标负载比DtS值降低单位量ΔD，并传递这个修正值(DtS-ΔD)到E/G-ECU 63。因此，修正值(DtS-ΔD)作为一新的实际负载比DtS从G-ECU 63发送到驱动电路79。结果，控制阀CV的开度稍微增大，这使压缩机104的排出量减少，使蒸发器33的散热性降低，并提高了温度Te(t)。
在S19，A/C-ECU 61确定A/C一茁壮成长65是否关为OFF。当在S19结果是NO，执行S14，重复上述步骤。
另一方面，当S19的结果是YES时，程度返回到S11，停止向控制阀CV的线圈51供电。
如上所述，当车辆处于正常驱动模式，在S17和/或S18修正目标负载比DtS，这样，即使检测的温度Te(t)与目标温度Te(set)有偏差，目标负载比DtS逐步地被优化，使温度Te(t)转为目标温度Te(set)。
这个实施例有下列优点。
E/G-ECU 63直接控制控制阀CV，即压缩机104的排出量。因此，例如，在车辆的加速的排量极限控制过程中，E/G-ECU 63单独进行排量极限控制的选择和压缩机104的排出量减至最小的指令的发出。因此，从选择车辆的排量极限驱动模式到使压缩机104的排出量减至最小的步骤被迅速地执行，而不会受板上网络的通信速度或网络上的拥挤的影响。结果，车辆的爬坡性和加速性进一步提高。
当为了共同控制内燃机101和无级变速器103而计算目标发动机输出扭矩Tr时，根据发送到驱动电路79的电流的实际负载比DtF，E/G-ECU 63能估计压缩机104的驱动扭矩，即压缩机控制状态。因此，例如，与现有技术相比，其中(本实施例的)A/C-ECU 61直接控制控制阀CV，更加准确地说，现有技术的A/C-ECU 61计算目标负载比DtS并确定实际负载比DtF的值，它能防止由从A/C-ECU61到E/G-ECU 63的传递实际负载比DtF的通信速度引起的实时性能的降低。更能实时地计算压缩机104的当前的驱动扭矩和内燃机101的当前能量需求(目标发动机输出扭矩Tr)。结果，完成了内燃机101和无级变速器103间的高地精确地共同控制。提高了内燃机101的燃油经济性。
为了估计压缩机104的驱动扭矩，E/G-ECU 63也涉及从A/C-ECU 64接收的排出压力Pd的值和吸入压力Ps。由于排出压力Pd和吸入压力Ps是从A/C-ECU 61接收的，由通信速度等引起的响应性能的一降低被考虑。但是，排出压力Pd和吸入压力Ps的值缓慢变化。因此，对于板上网络上的通信速度引起的简单的延迟和网络的拥挤，排出压力Pd和吸入压力Ps的值很难影响压缩机104的驱动扭矩的估计。
接着，本发明的一第二实施例将参照图5和6进行说明。本实施例在控制阀CV的结构上与图1至4的第一实施例不同。在这个实施例中，只说明第一实施例和第二实施例的区别，而同一部件用同一附图标记标明，并省略其详细的说明。
如图5所示，一棒形杆81处于控制阀CV内。一螺线管部41，即一目标压差改弯装置，根据外部供给的电流控制该杆81。杆81包括一末端82，和联接部83，一基本上处于中心的阀体84，和一引导部85。
控制阀CV的一阀壳86包括一盖86a，一上半体86b，一下半体86c，其中上半体86b构成一进气阀部的一主外壳，下半体86c构成螺线管部41的一主外壳。通过盖86a形成一第一口97。通过阀壳86的上半体86b形成一第二口98。上半体86b和一阀室87、一通道88一起形成。上半体86b和盖86a间定义一压力敏感室89。
杆81在阀室87和通道88内，轴向移动。根据杆81的定位，阀室87和通道88可选择地连接。通道88和压力敏感室89由杆81的末端82阻塞，该末端装在通道88内。
固定铁心49的一上端面也用作阀室87的一底壁。从阀室87径向延伸的一口90通过一输送通道28的一上游部与一排出室22连通。一从通道88径向延伸的口91通过输送通道28的一下游部与曲柄室5连通。口90，阀室87，通道88和口91起一控制通道的作用。控制通道构成部分的连通排出室22和曲柄室5的输送通道28。
杆81的阀体84处于阀室87内。通道88的一内径比杆的联接部83的外径大，比引导部85的直径小。一阀座92形成在通道88的一开口内。
当杆81从图5的位置(最下面的移动位置)移动到最上的移动位置(即阀体84从在阀座92上)时，通道88由阀体84阻塞。换言之，阀体84起一进气阀体的作用，其能有选择地调节输送通道28的一开度。
一封闭的圆筒形的压力敏感件3在压力敏感室89内轴向移动。压力敏感件93分压力敏感室89为一第一压力室94和一第二压力室95。第一压力室94和第二压力室95由压力敏感件93阻塞。一第一弹簧96，一螺旋弹簧，装在第一压力室94内。第一弹簧96使压力敏感件93推向第二压力室95。
当较大量的制冷剂流经一制冷回路时，回路或管路的每单位长度的压力损失较大。尤其是，如图6所示，在制冷回路中定义的两个压力监测点P1，P2间的压力损失(压差)显示了与流过回路的制冷剂量正的关系。因此，流经制冷回路的制冷剂量通过发现第一压力监测点P1的压力PdH和第二压力监测点P2的压力PdL间的差值PdH-PdL(此后称为“两点压差ΔPd”)间接地检测，第二压力监测点处于第一压力监测点P2的下游，并压力低于PdH。
在本实施例中，第一压力监测点P1处于排出室22内，处于一排出压力区的最上游，第二压力监测点P2处于一通道(连接压缩机104的该排出室22和一冷凝器31的通道)内，与第一压力监测点保持预定的距离。在第一压力监测点P1的气压PdH通过第一口97和一第一压力检测通道35施加到控制阀CV的第一压力室94。第二压力监测点P2的气压PdL通过第二口98和一第二压力检测通道36施加到第二压力室95。图6省略了第二压力检测通道36。
螺线管部41包括一封闭圆筒形的壳体的圆筒99。通过这个配件一螺线管室55定义在壳体圆筒99内。一可移动的铁心50在螺线管室55内轴向移动。该固定的铁心49和一轴向导孔56一起形成。杆81的引导部85安装在导孔56内，并允许轴向移动。螺线管室55包括杆81的一基端。更加准确地说，引导部85的下端通过可移动铁心50的中心安装并固定在螺线管室55的一孔内。因此，可移动铁心50一直与杆81一体的上下移动。
一第二弹簧57，一螺旋弹簧，在螺线管室55内装在固定铁心49和可移动铁心50之间。第二弹簧57沿使可移动铁心移离固定铁心49的方向，即向下推可移动铁心50。
在本实施例的控制阀CV中，杆81的位置，即阀开度以下面的方式确定。在通道88与螺线管室55内的压力产生的给杆81的定位的影响忽略。
当实际负载比DtF值为0，第一弹簧96和第二弹簧57的向下力f1+f2支配地作用在杆81的定位上。因此，如图5所示，杆81保持在最下移动位置，这样阀体完全打开通道88。因而，曲柄压力Pc最小，压缩机104的排出量最小。
当由E/G-ECU 63发送到驱动电路79的实际负载比DtF等于或大于最小负载比(DtS(min))时，固定铁心49和或移动铁心50间的一向上的电磁力F超过第一弹簧96和第二弹簧57的向下力f1+f2，这使杆81向上移动。在这个sate，向上的电磁力F，与第二弹簧57的向下力f2的向下力相反，作用相反于基于两点压差ΔPd的一向下力，这由第一弹簧96的向下力f1来补充。换言之，杆81的阀体84相对阀座92定位，这样向上的电磁力F与基于两点压差ΔPd的向下力平衡，其中电磁力F与第二弹簧57的向下力f2反，向下力加到第一弹簧96的向下力f1。
例如，当内燃机101的转速Ne变小并使流过制冷回路的制冷剂量减少，两点压差ΔPd减少，并且作用在杆81上的力失去平衡。因此，杆81向上移动，挤压第一弹簧96和第二弹簧57。结果，向下力f1+f2增加了。杆81的阀体84被定位，这样该增加补允了由两压差ΔPd变化引起的力变化的增加。这减少了通道88的开度和曲柄的压力Pc。因此，曲柄压力Pc和缸径1a内的压力间的压差降低，这增大了旋转斜盘12的倾斜角。因此，压缩机104的排出量增大了。当压缩机104的排出量增大时，流经制冷回路的制冷剂量也增加了，这样增大了两点压差ΔPd。
另一方面，当为了增加流过制冷回路的制冷剂的量，而使内燃机的转速Ne变得更高时，两点压差ΔPd增大，并且作用在杆81上的力失去平衡。因此，杆81向下移动，定位杆81的阀体84于一位置上，在该位置第一弹簧96和第二弹簧57的向下力f1+f2补充相当于两点压差ΔPd的力的增量。这减少了通道88的开度，并增大了曲柄压力Pc。因此，曲柄压力Pc和缸径1a内的压力间的压差减少，这使斜盘12的倾斜角减小。因此，压缩机104的排出量减少。由于压缩机104的排出量减少，流经制冷回路的制冷剂量也减少，并且两点压差ΔPd减少。
同样，当电磁力F增加时，例如，通过增加E/G-ECU 63发送到驱动电路79的实际负载比DtF而增加时，作用于杆81上的力失去平衡。因此，杆81向上移动，挤压第一弹簧96和第二弹簧57。因此，定位杆81的阀体84，这样弹簧57，96的向下力f1+f2的向下力的增量补偿向上电磁力F的增加。这使控制阀CV的开度减少，即通道88的尺寸，并且压缩机104的排出量增大。由于压缩机104的排出量增大，流经制冷回路的制冷剂量也增大了，并且两点压差ΔPd增大。
另一方面，当为了减少电磁力F，而E/G-ECU 63使实际负载比DtF时，作用在杆81上的力失去平衡。因此，杆81向下移动。这样，杆81的阀体84被设定于一个位置，即在该位置两弹簧57，96的向下力的减少量补偿向上电磁力F的减少。这减少了通道88的开度，并使压缩机104的排出量减少。由于压缩机104的排出量减少，流经制冷回路的制冷剂量也减少了，并且两点压差ΔPd降低。
如上所述，为了保持两点压差ΔPd的一目标值，控制阀CV响应于两点压差ΔPd的变化，内部地、自动地定位杆81，目标值由实际负载比DtF确定。当E/G-ECU 63改变发送到驱动电路9的实际负载比DtF的值时，目标值被改率。
除了图1至4的实施例所提供的优点外，本实施例具有下列优点。
控制阀CV成形为内部地自动地保持一由实际负载比DtF确定的压差。因此，例如，即使内燃机101的转速Ne变化，也能保持流过制冷回路的制冷剂量，并保持温度Te(t)处于目标温度Te(set)，而无需改变目标负载比DtS。因此可以防止频繁的改变目标负载比DtS，和减少A/C-ECU 61和E/G-ECU 63上的操作负荷。
一些常规的控制阀能改变一目标吸入压力。为了抵消检测的吸入压力Ps的变化，这种控制阀机械地检测吸入压力Ps，并改变压缩机104的排出量。这样的一控制阀CV的使用不背离本发明的精神。
甚至在—包括—改变—目标吸入压力的控制阀的空气调节系统中，与目标吸入压力相比，通过在车辆的排量极限控制过程中，设定目标吸入压力比正常的目标吸入压力高，使当前吸入压力Ps总能保持一较低值。因此，沿吸入压力Ps增大的方向引导压缩机104，即沿排出量减至最小的方向，从而减少了内燃机101上的负荷。
但是，当蒸发器33负有过大的热负荷时，吸入压力Ps如此的高，以致于即使设定目标吸入压力足够地高，压缩机104的排出量将减少不足以降低内燃机101上的负荷。换言之，如果控制过程取决于吸入压力Ps，即使目标吸入压力只被改为一高值，不能立即改变排出量，除非蒸发器33上的热负荷响就目标吸入压力的修改而改变。
但是，在本实施例中，作为一直接控制参数，利用制冷回路内的两监测点P1，P2间的压差ΔPd，实现压缩机104的排出量的反馈控制。因此，在车辆的排出量极限控制过程中，压缩机104的排出量能迅速地减至最小，而不会受蒸发器33上的热负荷的影响。结果，车辆的爬坡性和加速性提高了。
流经制冷回路的制冷量扫反映在控制控制阀CV的实际负载比DtF中。压缩机104的驱动扭矩最大地反映于流经制回路的制冷剂量中。因此，通过参考实际负载比DtF，E/G-ECU 63能精确地估计压缩机104的驱动扭矩。结果，能更精确地执行内燃机101和无级变速器103的共同控制。从一不同的观点来看，本实施例的控制阀CV的使用允许压缩机104的驱动所需扭矩从实际负载比DtF来估计，例如，无需利用排出压力Pd和吸入压力Ps。因此能省去昂贵的排出压力传感器68和吸入压力传感器69。
本发明可以进行如下变换。
在各个实施例中，当估计压缩机的驱动扭矩时，E/G-ECU 63可以的参考吸入室21的温度，而不是吸入压力Ps。换言之，可以使用一温度传感器，其比吸入压力传感器69便宜。
在图1至4的实施例中，当计算目标负载比DtS时，W/C-ECU 61还可以参考排出压力Pd和吸入压力Ps。
根据内燃机101的转速Ne，E/G-ECU 63可以确定是否车辆处于排量极限驱动模式。在这种情形下，当转速Ne等于或高于一预定的转速时，确定该排量极限驱动模式。
根据从CVT-ECU 62接收的车速V，E/G-ECU 63可以确定是否车辆处于排量极限驱动模式。在这种情形下，当车速V等于或大于一预定车速时，确定排量极限驱动模式。
为了根据冷却水的温度，确定车辆是否处于排量极限驱动模式，E/G-ECU63可以检测使内燃机101冷却的冷却水的温度。在这种情形下，当冷却水温度等于或大于一预定温度，确定排量极限驱动模式。检测冷却水温度的一温度传感顺可以连接到A/C-ECU 61或E/G-ECU 63上。当温度传感器连接到A/C-ECU 61上时，冷却水温度的信息从Q/C-ECU 61传递到E/G-ECU 63。
控制阀CV可以是所谓的通过调节放气通道27的开度调节曲曲柄压力的排出侧(drain-side)控制阀。
在图5和6的实施例中，第一压力监测点P1或以处于蒸发器33和吸入室21间的吸入压力区中，而第二压力监测点P2可以处于同一吸入压力区内的第一压力监测P1的上游。
在图5和6的实施例中，第一压力监测点P1可以处于排出室22和冷凝器31间的一排出压力区中，而第二压力监测点P2可以处于蒸发器33和吸入压力室21间的吸入压力区内。
在图5和6的实施例中，第一压力监测点P1可以处于排出室22和冷凝器31间的排出压力区中，而第二压力监测点P2可以处于曲柄室5。可选地，第一压力监测点P1可以处于曲柄室5，而第二压力监测点P2可以处于蒸发器33和吸入室21间的吸入室21中。本质上，各个压力监测点P1，P2没有界限于制冷架路的一高压区或一低压区。例如，为了控制排量，压力监测点P1，P2可以处于一制冷剂通道中，作为制冷回路的副回路定位，即在输送通道28，曲柄室外5和放气通道27内，作为一瞬间压力区定位在曲柄室5内。
本发明可以采用能改变一目标排出压力的一控制阀。这种控制阀机构地检测一排出压力Pd，并改变压缩机104的排出量，这样抵消了所检测的排出压力Pd的变化。
本发明可以具体为一配备有一摇摆型变排量压缩机的车用空气调节系统。
除空气调节系统中的压缩机104(如图2所示的冷凝器扇70和蒸发器风扇71)外，E/G-ECU 63可以直接控制一空气调节控制组件。
除了无级变速器，除一运行能源和一空调器外，一车辆控制组件可以是，如ABS(防抱死系统)等。控制ABS的计算机可以作为一节点填加到该板上网络上。
车辆的运行能源可以是一电动机，或一混合能源，即使用一内燃机和一电动机的组合。
对于本领域技术人员应该明白本发明可以具体为许多其它的特定形式，而不背离本发明的精神和范围。尤其是，本发明应该理解为可以具体为下列形式。
因此，本实例和实施例被认为是例解性的，非限定性的，并且本发明不受此处给出的细节的限制，但可以在下面权利要求的范围和等同物内进行修改。

Claims (9)

1、一包括一制冷回路(30)的一车辆空气调节装置，其中空气调节装置由一车辆的一能源(101)驱动，空气调节装置包括：
一变排量压缩机(104)；
一检测外部信息的一外部信息检测器(65，66，67，68，69)，该外部信息用于控制空气调节装置；
其特征在于：
一控制能源(101)输出的第一控制器(63)，其中，第一控制器(63)根据压缩机(104)的排量，估计压缩机(104)的一驱动扭矩，并根据驱动扭矩控制能源(101)的输出；
一经一通信线(64)与第一控制器(63)相连的第二控制器(61)，其中第二控制器根据外部信息计算压缩机(104)的排量的一目标值，其中第二控制器(61)发送该计算的目标值到第一控制器(63)，并且第一控制器(63)根据计算的目标值控制压缩机(104)的排量。
2、根据权利要求1的装置，其特征在于第一控制器(63)判断是否车辆处于一排量极限驱动模式，并且如果车辆处于排量极限驱动模式，第一控制器(63)使压缩机(104)的排量减至最小。
3、根据权利要求2的装置，其特征在于一加速踏板位置传感器(74)与第一控制器(63)相连，其中传感器(74)检测一加速踏板的下压度，第一控制器(63)根据传感器检测的加速踏板下压度，判断车辆是否处于排量极限驱动模式。
4、根据权利要求1至3任一装置，其特征在于还有一用于空气调节的风扇(70，71)，其中第二控制器根据由外部信息检测器(65，66，67，68，69)检测的外部信息控制该风扇(70，71)。
5、根据权利要求1至3的任一装置，其特征在于压缩机(104)包括一驱动板(12)，一容纳驱动板(12)的曲柄室(5)，和一控制曲柄室(5)内压力的控制阀(CV)，其中根据曲柄室(5)的压力第一控制器(63)控制控制阀(CV)，改变驱动板(12)的倾斜角，进而改变压缩机(104)的排量。
6、根据权利要求5的装置，其特征在于制冷回路包括一排出压力区和一吸入压力区，其中压缩机(104)有一连接曲柄室(5)和排出压力区的输送通道(28)，和一连接曲柄室(5)和吸入压力区的放气通道(27)，控制阀包括：
一调节输送通道(28)或放气通道(27)开度的阀体(84)；
一机械地检测两监测点间的压差的压力传感机构(93)，两监测点处于制冷回路(30)内，其中压力传感机构(93)使阀体(84)移动，这样改变排量与检测的压差变化相反，其中第一控制器(63)调节施加到压力传感机构(93)上的一力，来确定压差的一目标值。
7、根据权利要求1至3的任一装置，其特征在于通信线是一串行通信线(64)，其中串行通信线(64)在第一控制器(63)和第二控制器(61)间传递信息。
8、根据权利要求7的装置，其特征在于还有一控制一车辆控制装置的第三控制器(62)，其与车辆连接，其中，第一控制器(63)，第二控制器(61)和第三控制器(62)由串行通信线(64)相连。
9、一控制一车辆空气调节装置的方法，空气调节装置包括一制冷回路(30)，其中空气调节装置由一车辆的一能源(101)驱动，其特征在于：
所述方法包括通过一第一控制器(63)根据压缩机(104)的排量估计压缩机(104)的一驱动扭矩，并根据驱动扭矩控制能源(101)的输出，
根据用于控制空气调节装置的一外部信息，通过一经一通信线(64)与第一控制器(63)相连的第二控制器(61)，计算一变排量压缩机(104)的排量的一目标值；
从第二控制器(61)发送计算的目标值到第一控制器(63)；
根据计算的目标值，通过第一控制器(63)控制压缩机(104)的排量。
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