CN1209592C - 轿车空调送风温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
轿车空调送风温度控制系统主要包括新风/循环风风门，蒸发器风机，蒸发器，电子膨胀阀，模式风门，车室，车内温度传感器，冷凝器，蒸发器风机驱动电路，压缩机，电磁高合器，控制器，电子膨胀阀的驱动电路，温度设定按键，A/D转换器，环境温度传感器，太阳辐射传感器，蒸发器出风温度传感器，风道，储液器。控制器根据各个温度传感器采集的温度信号和车室内温度设定值来确定目标送风温度。若蒸发器的出风温度小于目标送风温度，则增大电子膨胀阀的开度，使蒸发器的出风温度等于目标送风温度，保持车内温度等于设定值。若蒸发器的出风温度与目标送风温度的差小于5℃，则断开空调压缩机，停止制冷。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种空调送风温度控制系统，特别是一种不用温度混合风门而采用电子膨胀阀调节的轿车空调送风温度控制系统。属于汽车空调技术领域。
技术背景
轿车空调系统主要由压缩机、冷凝器、节流机构(热力膨胀阀、节流短管)、蒸发器组成。从压缩机出来的高温高压制冷剂气体，经冷凝器冷凝后变为制冷剂液体，进入储液器，从储液器出来的制冷剂液体，经节流机构，进入蒸发器，在蒸发器内与蒸发器外的空气进行热交换，经蒸发器冷却后的空气送入车室，若车室内的温度低于车内温度设定值，则调节温度混合风门的开度，使从蒸发器出来的一部分冷空气经过加热器加热，温度升高；经过加热器的热空气和另一部分不经过加热器的冷空气在风道内混合，混合后的空气送入车室，保持车室内温度等于设定值。已有技术中，由于轿车空调系统的节流机构采用热力膨胀阀和节流短管，无法根据所要求的送风温度调节蒸发器的出风温度，蒸发器多余的冷量只能采用温度混合风门，将蒸发器出来的部分冷空气通过加热器加热，抵消多余的冷量，保证合适的送风温度。这样不仅浪费了能源，而且严重地削弱了发动机的动力，影响轿车的动力性能。
发明内容
为了克服已有技术的不足和缺陷，本发明不用温度混合风门而采用电子膨胀阀代替原来的热力膨胀阀和节流短管，通过调节电子膨胀阀的开度，改变蒸发器的蒸发压力，来控制蒸发器出风温度，从而控制送风温度的控制系统。
本发明主要包括新风/循环风门，蒸发器风机，蒸发器，电子膨胀阀，储液器，模式风门，车室，车内温度传感器，冷凝器，蒸发器风机驱动电路，压缩机，电磁离合器，控制器，电子膨胀阀的驱动电路，温度设定按键，A/D转换器，环境温度传感器，太阳辐射传感器，蒸发器出风温度传感器，风道。新风/循环风门、蒸发器风机、蒸发器、模式风门安装在风道内，蒸发器风机驱动电路的输入端与控制器电连接，其输出端与蒸发器风机电连接，压缩机的排气口与冷凝器的入口相连，冷凝器的出口与与储液器的入口相连，储液器的出口与电子膨胀阀的入口相连，电子膨胀阀的出口与蒸发器的入口相连，蒸发器的出口与压缩机的吸气口相连，压缩机通过电磁离合器与发动机相连，电磁离合器的信号线与控制器电连接，电子膨胀阀的驱动电路的输入端与控制器电连接，其输出端与电子膨胀阀电连接，车内温度传感器安装在轿车仪表板前的吸气装置内，环境温度传感器安装在发动机散热器护栅后面，太阳辐射传感器安装在前窗台板上，蒸发器出风温度传感器安装在蒸发器出风口的管壁上，车内温度传感器、环境温度传感器、蒸发器出风温度传感器采用负温度系数的热敏电阻，太阳辐射传感器采用光电二极管，车内温度传感器、环境温度传感器、太阳辐射传感器、蒸发器出风温度传感器的输出端与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与控制器电连接，温度设定按键与控制器电连接。其中控制器包括程序存储器ROM、数据存储器RAM和中央处理单元CPU等。控制器根据目标送风温度与蒸发器出风温度的偏差来控制送风温度。目标送风温度就是为了保持车室内的温度等于车室内温度设定值所需要的送风温度，用下式确定目标送风温度的值：
Tsup＝Tset+Ki(Tset-Tin)+Ka(Tset-Tamb)-KsIs-Tc
其中Tsup为目标送风温度，Tin为车内温度，Tamb为环境温度，Is为太阳辐射强度，Tset为车室温度设定值，可通过温度设定按键输入，Ki、Ks、Ka分别为车内温度、太阳辐射量、环境温度的修正系数，由实验测定，Tc为固定修正值，由实验测定。A/D转换器15将环境温度传感器、太阳辐射传感器、车室内温度传感器输入的模拟信号转化为数字信号，送入控制器，控制器根据这些信号确定目标送风温度。若蒸发器的出风温度低于目标送风温度，则增大电子膨胀阀开度，提高蒸发器的蒸发压力，蒸发器的出风温度升高，蒸发器的出风温度等于目标送风温度，则保持车室内温度等于设定值；若蒸发器的出风温度与目标送风温度的差小于5℃，控制器切断电磁离合器，关闭压缩机，停止制冷。
在轿车空调系统中，由于省去了温度混合风门，采用电子膨胀阀调节送风温度，避免了蒸发器出来的冷风与经过加热器的热风混合，减少了能量损失，提高了轿车的动力性能。
附图说明
图1为轿车空调送风温度控制系统的原理图
图中1是新风/循环风风门，2是蒸发器风机，3是蒸发器，4是电子膨胀阀，5是模式风门，6是车室，7是车内温度传感器，8是冷凝器，9是蒸发器风机驱动电路，10是压缩机，11是电磁离合器，12是控制器，13是电子膨胀阀的驱动电路，14是温度设定按键，15是A/D转换器，16是环境温度传感器，17是太阳辐射传感器，18是蒸发器出风温度传感器，19是风道，20是储液器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述
如图1所示，本发明主要包括新风/循环风门1，蒸发器风机2，蒸发器3，电子膨胀阀4，模式风门5，车室6，车内温度传感器7，冷凝器8，蒸发器风机驱动电路9，压缩机10，电磁离合器11，控制器12，电子膨胀阀的驱动电路13，温度设定按键14，A/D转换器15，环境温度传感器16，太阳辐射传感器17，蒸发器出风温度传感器18，风道19，储液器20。新风/循环风门1、蒸发器风机2、蒸发器3、模式风门5安装在风道19内，蒸发器风机驱动电路9的输入端与控制器12电连接，其输出端与蒸发器风机2电连接；压缩机10的排气口与冷凝器8的输入口相连，冷凝器8的输出口与与储液器20的入口相连，储液器20的出口与电子膨胀阀4的输入口相连，电子膨胀阀4的出口与蒸发器3的入口相连，蒸发器3的出口与压缩机10的吸气口相连，压缩机10通过电磁离合器11与发动机相连，电磁离合器11的信号线与控制器12电连接。电子膨胀阀的驱动电路13的输入端与控制器12电连接，其输出端与电子膨胀阀4电连接，车内温度传感器7安装在轿车仪表板前的吸气装置内，环境温度传感器16安装在发动机散热器护栅后面，太阳辐射传感器17安装在前窗台板上，蒸发器出风温度传感器18安装在蒸发器出风口的管壁上。车内温度传感器7、环境温度传感器16、蒸发器出风温度传感器18采用负温度系数的热敏电阻，太阳辐射传感器17采用光电二极管，车内温度传感器7、环境温度传感器16、太阳辐射传感器17、蒸发器出风温度传感器18的输出端与A/D转换器15的输入端相连，A/D转换器15的输出端与控制器12电连接，温度设定按键14与控制器12电连接。
从压缩机10出来的高温高压制冷剂气体，经冷凝器8冷凝后变为制冷剂液体，进入储液器20，从储液器20出来的制冷剂液体，经电子膨胀阀4，进入蒸发器3，在蒸发器3内吸收热量变成制冷剂气体，制冷剂气体回到压缩机，完成一个制冷循环。来自新风/循环风门1的空气经蒸发器风机2与蒸发器内的制冷剂进行热交换，温度降低，从蒸发器出来的冷空气通过模式风门5进入车室6，与车室6内空气进行热交换，使车室内温度降低。A/D转换器15将环境温度传感器16、太阳辐射传感器17、车室内温度传感器7的模拟信号转化为数字信号，送入控制器12，控制器12根据这些信号确定目标送风温度。若蒸发器的出风温度低于目标送风温度，则增大电子膨胀阀4开度，提高蒸发器3的蒸发压力，蒸发器3的出风温度升高，蒸发器的出风温度等于目标送风温度，则保持车室内温度等于设定值；若蒸发器的出风温度与目标送风温度的差小于5℃，控制器12切断电磁离合器11，关闭压缩机10，这样就可以实现轿车空调送风温度的控制。
Claims (1)
1.一种轿车空调送风温度控制系统，主要包括新风/循环风门(1)，蒸发器风机(2)，蒸发器(3)，电子膨胀阀(4)，模式风门(5)，车室(6)，车内温度传感器(7)，冷凝器(8)，蒸发器风机驱动电路(9)，压缩机(10)，电磁离合器(11)，控制器(12)，电子膨胀阀的驱动电路(13)，温度设定按键(14)，A/D转换器(15)，环境温度传感器(16)，太阳辐射传感器(17)，蒸发器出风温度传感器(18)，风道(19)，储液器(20)，其特征在于不用温度混合风门而采用电子膨胀阀调节轿车空调的送风温度，新风/循环风门(1)、蒸发器风机(2)、蒸发器(3)、模式风门(5)安装在风道(19)内，蒸发器风机驱动电路(9)的输入端与控制器(12)电连接，其输出端与蒸发器风机(2)电连接，压缩机(10)的排气口与冷凝器(8)的入口相连，冷凝器(8)的出口与与储液器(20)的入口相连，储液器(20)的出口与电子膨胀阀(4)的入口相连，电子膨胀阀(4)的出口与蒸发器(3)的入口相连，蒸发器(3)的出口与压缩机(10)的吸气口相连，压缩机(10)通过电磁离合器(11)与发动机相连，电磁离合器(11)的信号线与控制器(12)电连接，电子膨胀阀的驱动电路(13)的输入端与控制器(12)电连接，其输出端与电子膨胀阀(4)电连接，车内温度传感器(7)安装在轿车仪表板前的吸气装置内，环境温度传感器(16)安装在发动机散热器护栅后面，太阳辐射传感器(17)安装在前窗台板上，蒸发器出风温度传感器(18)安装在蒸发器出风口的管壁上，车内温度传感器(7)、环境温度传感器(16)、蒸发器出风温度传感器(18)采用负温度系数的热敏电阻，太阳辐射传感器(17)采用光电二极管，车内温度传感器(7)、环境温度传感器(16)、太阳辐射传感器(17)、蒸发器出风温度传感器(18)的输出端与A/D转换器(15)的输入端相连，A/D转换器(15)的输出端与控制器(12)电连接，温度设定按键(14)与控制器(12)电连接。
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