CN1384002A - 一种车辆空调机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种包括致冷回路的车辆空调机,致冷回路中包括有由车辆发动机(E)驱动的可变排量压缩机(40)。空调机包括用于改变压缩机排量的控制阀(CV)和用于控制控制阀的ECU(72)。控制阀具有波纹管(48;90)、阀体(46)和线圈(61)。ECU通过激励线圈以施加与波纹管的移动相反的力给阀体来移动阀体,从而改变压缩机的排量。这改变了波纹管的移动量。在发动机怠速运转时,空调机控制单元逐渐地改变线圈施加给阀体的力,从而调节压力差并改变压缩机的排量。

Description

一种车辆空调机及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制具有可变排量压缩机的车辆空调机的装置及方法。
背景技术
在现有技术中，当车辆发动机怠速运转时，位于车辆空调机中的可变排量压缩机的促动导致了进行怠速提高的控制，这就提高了发动机的怠速。怠速的提高产生了驱动压缩机所需的扭矩，并防止发动机熄火。另外，怠速的提高还使压缩机可应付高冷却负载。
近来的趋向是减小怠速以提高燃料效率。然而当促动压缩机时，怠速提高控制的执行降低了燃料效率。
在现有技术中，怠速提高控制总是在发动机怠速运转且压缩机被促动时进行。因此，每当压缩机被促动或停止时，怠速就会发生波动。这就增加了车辆的振动和噪音。
另外，在怠速提高控制中怠速的增加量是由假定驱动压缩机所需的扭矩最大，即压缩机的排量最大而决定。因此，例如，如果压缩机的排量很小且驱动压缩机所需的扭矩很低，怠速提高则是不必要的。从燃料效率的观点出发这是不希望发生的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种根据发动机的怠速来控制可变排量压缩机的排量的装置及方法。
为达到上述目的，本发明提供了一种包括致冷回路的车辆空调机，致冷回路具有由车辆发动机驱动的可变排量压缩机。空调机包括可改变压缩机排量的控制阀。空调机控制单元控制此控制阀。控制阀包括具有阀体和压力感应元件的压力感应机构，压力感应元件与阀体相连，并根据位于致冷回路上的两个压力监测点之间的压力差而移动。压力差与压缩机的排量相对应，并改变压力感应元件的移动量。压力差调节促动元件由空调机控制单元控制。压力差调节促动元件施加与压力感应元件的移动相反的力给阀体以使阀体移动，改变压力感应元件的移动量。压力差调节促动元件进一步调节施加给阀体的力，从而改变压力感应元件的移动量，并改变压缩机的排量。空调机控制单元改变压力差调节促动元件施加给阀体的力，以调节压力差并改变压缩机的排量。当发动机怠速运转时力的改变比发动机以不同于怠速的其它速度运转时力的改变更平缓。
本发明的另一方面是一种控制包括有致冷回路的车辆空调机的方法，致冷回路中包括由车辆发动机驱动的可变排量压缩机、压力感应机构和压力差调节促动元件。压力感应机构具有阀体和压力感应元件，压力感应元件与阀体相连，并根据位于致冷回路上的两个压力监测点之间的压力差而移动。压力差调节促动元件施加与压力感应元件的移动相反的力给阀体以使阀体移动，改变施加给阀体的力，从而改变压力感应元件的移动量，调节压力差并改变排量。所述方法包括当发动机怠速运转时改变压力差调节促动元件施加给阀体的力，从而调节压力差并改变压缩机的排量。当发动机怠速运转时力的改变比发动机不同于怠速的其它速度运转时力的改变更平缓。
从下面的介绍并结合以示例方式说明了本发明原理的附图，可以清楚本发明的其它方面和优点。
附图说明
参考现有的优选实施例的下述介绍并结合附图，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中：
图1是根据本发明优选实施例的可变排量压缩机的剖视图；
图2是图1所示压缩机中的控制阀的剖视图；
图3是在优选实施例中由发动机的电子控制单元(ECU)执行的处理过程的流程图；
图4是在正常状态下由空调机ECU执行的处理过程的流程图；
图5是在怠速运转状态下由空调机的电子控制单元(ECU)执行的处理过程的流程图；和
图6是在图1所示压缩机中可采用的另一控制阀的剖视图。
具体实施方式
现在将参考附图来讨论本发明的优选实施例。
[空调机和怠速控制装置]
参考图1，发动机E为车辆的驱动源，其包括怠速控制阀(ISCV)65。当发动机E怠速运转时，ISCV65用于调节抽入发动机E中的进气量。
发动机E具有输出轴，其通过动力传递机构PT与旋转斜盘式可变排量压缩机40相连。压缩机40位于致冷回路(致冷循环)中。
参考图2，车辆具有用于控制ISCV65的发动机ECU71以及空调机(A/C)ECU72。发动机ECU71和A/C ECU72相互连通。发动机ECU71用于控制怠速并改变目标怠速。A/C ECU72用于控制压缩机40并改变此目标怠速。
发动机ECU71与车辆状态检测器73相连。车辆状态检测器73包括车辆速度传感器74、发动机速度传感器75和节气门位置传感器76。车辆速度传感器74检测车辆的行驶速度。发动机速度传感器75检测发动机速度。节气门位置传感器76检测节气门(未示出)的角度，其根据加速踏板(未示出)的压缩量而变化。
A/C ECU72与A/C状态检测器77相连。A/C状态检测器77包括A/C开关79、温度设定装置80和温度传感器81，它们可以产生提供给A/C ECU72的信号。A/C开关79用于促动和停止空调机，并产生指示空调机是否被促动的信号。温度设定装置80用于设定乘客车厢(未示出)的目标温度Teset，并产生指示此目标温度Teset的信号。温度传感器81检测乘客车厢的实际温度Tet，并产生指示此检测温度Tet的信号。
[压缩机]
参考图1，压缩机40具有壳体11。在壳体11中形成了曲轴箱12。在曲轴箱12中可旋转地设置了驱动轴13。驱动轴13通过动力传递机构PT与发动机E相连，并由发动机E驱动旋转。
在优选实施例中，动力传递机构PT不具有离合器机构。因此，发动机E的动力恒定地传送给压缩机40。然而，动力传递机构PT可以设有离合器(如电磁离合器)，以脱开压缩机40和发动机E的连接。
在曲轴箱12内的驱动轴13上固定了连接板14，其与驱动轴13整体地旋转。在曲轴箱12内设置了旋转斜盘15。旋转斜盘15被支撑成，使其在驱动轴13移动时倾斜。在连接板14和旋转斜盘15之间设置了铰链机构16。铰链机构16使旋转斜盘15在与连接板14和驱动轴13一起旋转时倾斜。
在壳体11中形成了多个气缸孔11a(在图1中只显示了一个)。活塞17可往复运动地保持在各气缸孔11a中。各活塞17通过一对垫块(shoe)18与旋转斜盘15的周边部分相接合。当驱动轴13旋转时，垫块18将旋转斜盘15的旋转运动转换为活塞17的往复运动。
在气缸孔11a的后部(图1中右边)设有阀板19。在各气缸孔11a内位于相关的活塞17和阀板19之间设有压缩室20。在壳体11的后部设有吸气室21和排气室22。
当各活塞17从其上止点位置运动到其下止点位置时，致冷气体从吸气室21通过阀板19上的吸气口23和吸气阀24被抽入到相关的压缩室20中。当活塞17从下止点位置运动到上止点位置时，抽入压缩室20中的致冷气体被压缩到预定压力。然后，致冷气体通过阀板19上的排气口25和排气阀26被排放到排气室22中。
[压缩机的排量控制机构]
如图1所示，在壳体11中设有排放通道(bleeding passage)27、第一供气通道28a和第二供气通道28b。排放通道27将曲轴箱12和吸气室21相连。第一和第二供气通道28a，28b将排气室和曲轴箱12相连。在壳体11中在第一和第二供气通道28a，28b之间设有控制阀CV。
可以改变控制阀CV的开度，以调节通过第一和第二供气通道28a，28b排放到曲轴箱12内的高压排放气体的量，以及从曲轴箱12中通过排放通道27排出的气体的量。换句话说，控制阀CV控制排放到曲轴箱12中的气体的量和从曲轴箱12中排出的气体的量之间的平衡，以确定曲轴箱12的压力。可改变曲轴箱12的压力，以调节作用在活塞17上的曲轴箱12和压缩室20之间的压力差。这可改变旋转斜盘15的倾斜度，改变活塞17的冲程，并改变压缩机40的排量。
例如，当曲轴箱12的压力降低时，旋转斜盘15的倾斜增加，压缩机40的排量增加。图1中的虚线显示了处于最大倾斜位置的旋转斜盘15。在这种状态下，旋转斜盘15与连接板14相接触。这限制了旋转斜盘15的进一步倾斜。当曲轴箱12的压力增大时，旋转斜盘15的倾斜减小，压缩机40的排量减小。图1中的实线显示了处于最小倾斜位置的旋转斜盘15。在这种状态下，旋转斜盘15相对于与驱动轴13的轴线正交的平面倾斜，倾斜角稍大于零。
[致冷回路]
参考图1，车辆空调机的致冷回路(致冷循环)由压缩机40和外部致冷回路30形成。外部致冷回路30包括冷凝器31、膨胀阀32和蒸发器33。
在致冷回路中，在压缩机40的排气室22和冷凝器31之间设有关闭阀34。当排气室22的压力小于预定值时关闭阀34可关闭排气室22和冷凝器31之间的通道，停止外部致冷回路30中致冷剂的循环运动。
关闭阀34可以是差动阀，其检测上游侧和下游侧之间的压力差，并根据压力差而起作用。或者，关闭阀34可以是由A/C ECU72根据排气压力传感器(未示出)的检测来控制的电磁阀。另外，关闭阀34可以是当旋转斜盘15处于最小倾斜位置时就机械关闭的阀。
致冷回路包括第一压力监测点P1和第二压力监测点P2。第一压力监测点P1位于排气室22中，第二压力监测点P2位于第一压力监测点P1的下游，或者是位于关闭阀34和冷凝器31之间。第一压力监测点P1处的压力PdH和第二压力监测点P2处的压力PdL的差反映了流经致冷回路的致冷剂量。第一压力监测点P1和控制阀CV通过第一压力检测通道35相连。第二压力监测点P2和控制阀CV通过第二压力检测通道36相连(图2)。
[控制阀]
如图2所示，控制阀CV具有阀套41，其中设有阀室42、连通通道43和压力感应室44。在阀室42和连通通道43中设有可沿其轴向移动的阀杆45。阀杆45的顶部插入到连通通道43中，可以脱开连通通道43和压力感应室44的连接。阀室42通过第一供气通道28a与排气室22相连。连通通道43通过第二供气通道28b与曲轴箱12相连。阀室42和连通通道43位于第一和第二供气通道28a，28b之间。
在阀室42中设有阀体46，其形成在阀杆45的中部。在阀室42和连通通道43之间的边界上形成了阀座47。连通通道43起阀孔的作用。当阀杆45从图2所示状态(最下位置)向上移动到阀体46容纳于阀座47中的最上位置时，连通通道43被关闭。换句话说，阀杆45的阀体46用于调节供气通道28的开度。
在压力感应室44中设有压力感应元件或波纹管48。波纹管48的顶部固定在阀套41上。波纹管48的底部固定在阀杆45的顶部。在压力感应室44中，波纹管48的内部空间形成了第一压力室49，波纹管48的外部空间形成了第二压力室50。第一压力监测点P1处的压力PdH通过第一压力检测通道35与第一压力室49连通，第二压力监测点P2处的压力PdL通过第二压力检测通道36与第二压力室50连通。阀体46、波纹管48和压力感应室44形成了压力感应机构。
在阀套41的下部设有电磁促动元件(压力差调节促动元件)51。具有封闭底端的圆柱形套筒52沿电磁促动元件51的中心延伸。在套筒52内设有固定芯部53。在套筒52内固定芯部53的下方设有柱塞室54。
在柱塞室54中夹持了柱塞56，其由磁性材料制成并可轴向移动。沿固定芯部53的中心轴向地延伸了引导孔57。可轴向移动的阀杆45的下部设置在引导孔57中。阀杆45的底端与柱塞室54中的柱塞56的顶端相接合。
在柱塞室54中套筒52的底面和柱塞56之间夹持了柱塞弹簧60。柱塞弹簧60将柱塞56推向固定芯部53。波纹管48的弹力将阀杆45推向柱塞56。因此，柱塞56和阀杆45总是整体地向上和向下移动。波纹管48的力大于柱塞弹簧60的力。
在套筒52外周表面上围绕着固定芯部53和柱塞56缠绕有线圈61。A/C ECU72根据A/C状态检测器77提供的信息而指示驱动电路78将能量提供给线圈61。
在柱塞56和固定芯部53之间产生了与驱动电路78提供给线圈61的能量相对应的电磁力(电磁吸引力)。电磁力将柱塞56吸向固定芯部53。可以调节施加给线圈61的电压，从而控制提供给线圈61的能量。可进行脉冲宽度控制(脉宽调制)以调节所施加的电压。
如图2所示的状态，当驱动电路78没有提供线圈能量(负载比Dt＝0％)时，控制阀CV中占主导的力是波纹管48向下的推力。因此，阀杆45位于其最低位置，阀体46完全地打开了连通通道43。因此，曲轴箱12的压力增大到当前条件下可能的最大值。这就增加了作用在活塞17上的曲轴箱12和压缩室20之间的压力差。在这种情况下，旋转斜盘15处于最小倾斜位置，压缩机40的排量最小。
当压缩机40的排量最小时，由于排气室22的压力小于预定值，因此关闭阀34关闭。这就停止了外部冷却回路30中的致冷剂的循环。在这种情况下，压缩机40连续地压缩致冷气体，但空调机并不冷却乘客车厢。换句话说，压缩机40实际上仍未起动。
当旋转斜盘15位于最小倾斜位置时其倾斜角并不为零。因此，即使压缩机40的排量最小，也有致冷气体从吸气室21中被抽取到压缩室20中，被压缩，然后从压缩室20排放到排气室22中。因此，在压缩机40中形成了内部致冷回路，其从排气室22延伸，通过第一和第二供气通道28a，28b、曲轴箱12、排放通道27、吸气室21、压缩室20，再回到吸气室21。致冷剂和悬浮在致冷剂中的润滑油通过内部致冷回路循环。因此，润滑油残留在压缩机40中，并继续以令人满意的状态润滑运动部件(例如旋转斜盘15和垫块18)。
驱动电路78控制负载比Dt，从而调节提供给线圈61的能量。负载比Dt可以在预定的范围内变化。当驱动电路78将对应于最小负载比DTmin(Dt＞0％)或更大的能量提供给线圈61时，在柱塞弹簧60的力中加入了向上的电磁推动力。因此，向上的推动力克服波纹管48的向下推动力，使阀杆45向上移动。在这种情况下，加上了柱塞弹簧60的向上推动力的电磁力与向下的推动力相反，向下的推动力是由第一和第二压力监测点之间的压力差ΔPd(PdH-PdL)所产生并加上了波纹管48的作用力。阀杆45的阀体46相对于阀座47定位在使上、下推动力平衡的位置。这就可调节压缩机40的排量。在这种情况下，压缩机40被促动，压缩的致冷气体被传送到外部致冷回路30中。
例如，当发动机速度Ne减小时，致冷回路中的致冷剂的流速减小了由压力差ΔPd产生的向下推动力。这就破坏了由电磁力形成的向上和向下推动力之间的平衡。因此，阀杆45(阀体46)向上移动，减小连通通道43的开度，并减小曲轴箱12的压力。这使得旋转斜盘15向最大倾斜位置移动，并增加了压缩机40的排量。压缩机40的排量增加提高了致冷回路中的致冷剂流速。结果，压力差ΔPd增大。
另一方面，当发动机速度Ne增大时，致冷回路中的致冷剂的流速增加了由压力差ΔPd产生的向下推动力。这就破坏了由电磁力形成的向上和向下推动力之间的平衡。因此，阀杆45(阀体46)向下移动，增大了连通通道43的开度，并提高曲轴箱12的压力。这使得旋转斜盘15向最小倾斜位置移动，并减小了压缩机40的排量。压缩机40的排量减小降低了致冷回路中的致冷剂流速。结果，压力差ΔPd减小。
另外，例如当线圈61的负载比Dt增大以增加向上的电磁力时，这就破坏了由压力差ΔPd产生的力所形成的向上和向下推动力之间的平衡。因此，阀杆45(阀体46)向上移动，减小了连通通道43的开度，并增加了压缩机40的排量。结果，致冷回路中的致冷剂流速增大，使压力差ΔPd增加。
当线圈61的负载比Dt减小以减小向上的电磁力时，这就破坏了由压力差ΔPd产生的力所形成的向上和向下推动力之间的平衡。因此，阀杆45(阀体46)向下移动，增大了连通通道43的开度，并减小了压缩机40的排量。结果，致冷回路中的致冷剂流速降低，使压力差ΔPd减小。
因此，当压力差ΔPd波动时控制阀CV自动地移动阀杆45(阀体46)，从而将压力差ΔPd保持在由线圈61的负载比Dt所决定的目标值。可以通过控制线圈61的负载比Dt的外部装置来调节压力差ΔPd。
[发动机ECU的操作]
当发动机E运转时，发动机ECU71执行图3所示的操作。
在步骤S301中，发动机ECU71通过参考车辆状态检测器73提供的信息而确定是否满足执行怠速状态吸气量控制(下文中简称为怠速控制)的条件。例如，如果ECU71从车辆状态检测器73中接收到指示了车辆速度为零且节气门完全关闭的信息，ECU71确定满足执行怠速控制的条件。
如果在步骤S301中发动机ECU71确定不满足执行怠速控制的条件，ECU71前进到步骤S302，通知A/C ECU72怠速控制的执行条件不满足。发动机ECU71然后从步骤S302回到步骤S301，重复地监测怠速控制的执行条件。
如果在步骤S301中发动机ECU7 1确定满足执行怠速控制的条件，ECU71前进到步骤S303，通知A/C ECU72怠速控制的执行条件得到满足。发动机ECU71然后从步骤S303前进到步骤S304，确定A/C ECU72是否产生了怠速提高的请求。如果发动机ECU71在步骤S304中确定没有产生怠速提高的请求，发动机ECU71前进到步骤S305，将目标怠速Neset设定为第一预定值Neset1(如700转/分)。
如果发动机ECU71确定A/C ECU72产生了怠速提高的请求，发动机ECU71前进到步骤S306，将目标怠速Neset设定为第二预定值Neset2(如900转/分)，其大于第一预定值Neset1。
发动机ECU71从步骤S305或步骤S306前进到步骤S307，并执行现有技术中已知的怠速控制。更具体地说，发动机ECU71在参考车辆状态检测器73所提供的发动机速度Ne的信息的同时操作ISCV65，从而增大或减小怠速状态的吸气量，使得发动机速度Ne符合目标怠速Neset1。
[A/C ECU的操作]
正常状态
在发动机E正常运转且发动机ECU71通知A/C ECU72无法满足怠速控制的执行条件时，A/C ECU72继续执行图4所示的操作，直到通知满足怠速控制的执行条件为止。
在步骤S101中，A/C ECU72根据初始化程序执行各种初始化。例如，A/C ECU72将控制阀CV的负载比Dt设定为初始值零(即没有提供能量给线圈61)。
在步骤S102中，A/C ECU72检查A/C开关79是否打开。如果A/C开关79打开，A/C ECU72前进到步骤S103，将控制阀CV的负载比Dt设定为最小负载比Dtmin。
在步骤S104中，A/C ECU72确定温度传感器81的检测温度Tet是否大于由温度设定装置80所设定的目标温度Teset。如果检测温度Tet不大于目标温度Teset，A/C ECU72前进到步骤S105，确定检测温度Tet是否小于目标温度Teset。如果检测温度Tet不小于目标温度Teset，就表示检测温度Tet等于目标温度Teset。在这种情况下，无须改变负载比Dt。因此，A/C ECU72前进到步骤S108，无须命令驱动电路78改变负载比Dt。
如果在步骤S104中A/C ECU72确定检测温度Tet大于目标温度Teset，则表示乘客车厢中太热，压缩机40必须在大冷却负载下操作。因此，A/C ECU72前进到步骤S106，通过预定的等级量ΔD来增大负载比Dt，并命令驱动电路78改变负载比Dt，使其为纠正值(Dt+ΔD)。这将稍微减小控制阀CV的开度，增大压缩机40的排量。结果，由蒸发器33进行的热交换量增大，温度Te1降低。
如果在步骤S105中A/C ECU72确定检测温度Tet小于目标温度Teset，则表示乘客车厢中的温度无须降低，施加给压缩机40的冷却负载较小。因此，A/C ECU72前进到步骤S107，通过预定的等级量ΔD来减小负载比Dt，并命令驱动电路78改变负载比Dt，使其为纠正值(Dt-ΔD)。这将稍微增大控制阀CV的开度，减小压缩机40的排量。结果，由蒸发器33进行的热交换量减小，温度Te1升高。
在步骤S108中，A/C ECU72确定A/C开关79是否关闭。如果A/C开关79没有关闭，A/C ECU72回到步骤S104，重复步骤S104后面的步骤。如果A/C开关79被关闭，A/C ECU72前进到步骤S101。这就将提供给控制阀CV的线圈61的能量的负载比Dt设为零。在这种情况下，压缩机40基本上停止。
在步骤S106和步骤S107中纠正负载比Dt和控制阀CV的自动阀打开调节逐渐地使检测温度Tet向目标温度Teset靠近。
怠速状态
在发动机E运转时，如果发动机ECU71通知A/C ECU72满足怠速控制的执行条件，则A/C ECU72继续执行图5所示的处理，直到通知不满足怠速控制的执行条件为止。当执行发动机E的怠速控制时，发动机ECU71采用第一值Teset1作为目标怠速Teset。
在步骤S201中，A/C ECU72以与图4中步骤S101相同的方式执行初始化。在步骤S202中，A/C ECU72以与步骤S102相同的方式检查A/C开关79是否打开。另外，当A/C开关79打开时，A/C ECU72前进到步骤S203，以与步骤S103相同的方式将控制阀CV的负载比Dt设定为最小负载比Dtmin。然后在步骤S204和S205中，A/C ECU72以与步骤S104和S105相同的方式确定检测温度Tet和目标温度Teset之间的关系。
在步骤S204中，如果A/C ECU72确定检测温度Tet大于目标温度Teset，A/C ECU72前进到步骤S206，通过预定的等级量ΔD/10来增大负载比Dt，并命令驱动电路78改变负载比Dt，使其为纠正值(Dt+ΔD/10)。在步骤S205中，如果A/C ECU72确定检测温度Tet小于目标温度Teset，A/C ECU72前进到步骤S207，通过预定的等级量ΔD/10来减小负载比Dt，并命令驱动电路78改变负载比Dt，使其为纠正值(Dt-ΔD/10)。
因此，在步骤S206和步骤S207中，发动机怠速运转时用于改变负载比Dt的等级量小于发动机正常运转时用于改变负载比Dt的等级量(在此实施例中为1/10)。等级量ΔD/10设定成使得负载比Dt在5到15秒内从负载比范围的最小值Dtmin增加到最大值。
因此，与发动机E正常运转时相比，当发动机E怠速运转时负载比Dt以更小的量平缓地变化。换句话说，需要更多时间来将负载比Dt变化到一定值。因此，压缩机40的排量以平缓的方式变化，驱动压缩机40所需的扭矩以平缓的方式变化。结果，当进行怠速控制时，发动机ECU71适当地响应于由压缩机40的扭矩变化而引起的发动机速度Ne的波动。这就防止了发动机E的速度和目标怠速Neset之间的差异变大和发动机E的怠速状态不稳定。
A/C ECU72从步骤S206前进到步骤S208，确定控制阀CV的负载比Dt是否大于预定的阈值Dtref。阈值Dtref对应于在发动机速度Ne等于第一目标怠速Neset1的情况下为使压缩机40得到其最大排量所需的压力差ΔPd。
因此在步骤S208中，当负载比Dt不大于预定的阈值Dtref时，可以通过增大压缩机40的排量来得到致冷回路中的致冷剂的必要流速，即使当发动机速度Ne等于第一目标怠速Neset1时也是如此。换句话说，当发动机E怠速运转时无须增加发动机速度Ne就可以提高致冷剂流速。因此在步骤S209中，A/C ECU72通知发动机ECU71无须进行怠速提高控制。因此，发动机ECU71采用第一目标怠速Neset1进行怠速控制(参考图3的步骤S305)。
当在步骤S208中负载比Dt大于预定的阈值Dtref时，只要发动机速度Ne等于第一目标怠速Neset1，就无法得到致冷回路中的致冷剂的必要流速，即使增大压缩机40的排量也是如此。因此在步骤S210中，A/C ECU72请求发动机ECU71进行怠速提高控制。因此，发动机ECU71采用第二目标怠速Neset2进行怠速控制(参考图3的步骤S306)。
A/C ECU72从步骤S205、S207、S209或S210前进到步骤S211，确定A/C开关79是否关闭。如果A/C开关79没有关闭，A/C ECU72回到步骤S204，根据目标温度Teset和检测温度Tet之间的关系来改变负载比Dt。
在步骤S211中，如果A/C ECU72确定A/C开关79被关闭，A/CECU72前进到步骤S212，确定负载比Dt是否大于最小负载比Dtmin。如果负载比Dt不大于最小负载比Dtmin，A/C ECU72回到步骤S201，将负载比Dt设为零，基本上停止压缩机40。只要负载比Dt小于或等于最小负载比Dtmin，驱动压缩机40的所需扭矩就很小。因此，由于驱动压缩机40的所需扭矩最小，压缩机40的停止对发动机速度Ne的影响不明显。
如果在步骤S212中负载比Dt大于最小负载比Dtmin，A/C ECU72前进到步骤S213。在步骤S213中，A/C ECU72以预定的等级量ΔD/10来减小负载比Dt，命令驱动电路78改变负载比Dt，使其等于纠正的值(Dt-ΔD/10)。因此，A/C ECU72通过重复步骤S213来平缓地减小负载比Dt，即使负载比Dt比最小负载比Dtmin大很多时也是如此。这将逐渐地减小压缩机40的排量，逐渐地减小驱动压缩机40所需的扭矩。扭矩的逐渐减小使发动机ECU71在执行怠速控制时可使怠速稳定。这就防止了当发动机E怠速运转时突然减小扭矩会使发动机速度Ne突然增大(此状态称为超速运转)。
此优选实施例的优点如下所述。
(1)当发动机E怠速运转时，压缩机40的排量逐渐地增大或减小。因此，驱动压缩机的所需扭矩的改变也足够平缓，使得发动机ECU71可通过怠速控制稳定发动机E。因此，发动机E继续稳定地怠速运转，使得发动机E不会熄火或超速运转。结果，当发动机E怠速运转时，发动机E的速度可减小。换句话说，可以容易地将目标怠速Neset设定在较低的值。
(2)如果当发动机E怠速运转时A/C开关79关闭，压缩机40的排量在压缩机40停止前逐渐地减小。由于压缩机40不是突然地停止，因此当A/C开关79关闭时，无须进行特别的控制(例如减小目标怠速Neset)就可防止发动机E超速运转。
(3)只有当需要冷却时才增大发动机E的目标怠速，即使压缩机40被促动时也是如此。这就减小了车辆由于频繁地改变目标怠速Neset而产生的振动和噪音。另外，如果要在不需要冷却时增大目标怠速Neset，就会降低车辆的燃料效率。本发明可以避免这种情况的发生。
(4)阈值Dtref用于确定是否要提高发动机E的目标怠速(图5所示的步骤S208)，其对应于在发动机速度Ne等于第一目标怠速Neset1的情况下为使压缩机40得到其最大排量所需的压力差ΔPd。因此，只有当需要时才增大怠速，从而提高致冷能力。
(5)上述实施例的控制阀CV用于改变两个压力监测点之间的压力差。然而，可以用能改变吸气压力的控制阀来代替。这种控制阀例如可包括压力感应机构和压力差调节促动元件，其中压力感应机构可机械地检测吸气压力，并移动阀体来吸收所测得的吸气压力的波动，而压力差调节促动元件可改变压力感应机构所使用的吸气压力，以定位阀体。
当采用这种可设定目标吸气值以改变排量的控制阀时，压缩机40的排量不能逐渐地变化，即使当目标吸气值改变时也是如此。例如，如果蒸发器33进行的热交换量较大且实际吸气压力显著地大于目标吸气压力，压缩机40的排量在A/C开关79打开后不久就变得最大，即使压力差调节促动元件逐渐地改变施加给压力感应机构的力时也是如此。因此，为防止在发动机E怠速运转时由于驱动压缩机40所需的扭矩突然增大而使发动机E熄火，当A/C开关79打开时必须进行怠速提高控制。
然而在本发明中，A/C ECU72没有采用受蒸发器33的热交换量影响的吸气压力来控制压缩机的排量。A/C ECU72基于反映了致冷回路中致冷剂流速的两个压力监测点P1，P2之间的压力差ΔPd对压缩机40的排量进行反馈控制。因此，控制阀CV的负载比Dt逐渐地变化，逐渐地改变压缩机的排量，而不受蒸发器33的热交换量所影响。因此在这种结构中，发动机E的怠速也可降低。换句话说，可以容易地将目标怠速Neset设定在较低的值。
本领域的技术人员应该清楚，在不脱离本发明的精神实质和范围的前提下，本发明可以许多其它的具体形式来实现。特别是，应该理解本发明可以下述形式实现。
参考图6，压缩机40可采用控制阀CV2，其具有可移动的隔板90，用作替代波纹管48的压力感应元件。在这种情况下，第一压力监测点P1处的压力PdH施加给隔板90的一侧，而第二压力监测点P2处的压力PdL施加给隔板90的另一侧。隔板90根据PdH和PdL的压力差而移动，其功能与优选实施例中的波纹管48一致。
在当发动机E怠速运转时由A/C ECU72所执行的处理中，在步骤S206和S207中的负载比的等级量(参考图5)可以等于发动机E正常运转时在步骤S106和S107(参考图4)中采用的负载比Dt的等级量ΔD。在这种情况下，在步骤S206和S207之间包括了用于延迟从A/C ECU72执行步骤S206到A/C ECU72执行步骤S207的时间的步骤。与发动机E正常运转时相比，这就使负载比Dt的变化更加平缓。
动力传递机构PT可以采用由外部装置电控制以选择性地连接和脱离驱动源(发动机E)和压缩机40的离合器机构，例如电磁离合器。
第一压力监测点P1可以位于蒸发器33和吸气室21之间所形成的吸气压力区域内，第二压力监测点P2可以位于第一压力监测点P1下游的同一压力区域内。
第一压力监测点P1可以位于排气室22和冷凝器31之间所形成的排气压力区域内，第二压力监测点P2可以位于吸气压力区域内。
第一压力监测点P1可以位于排气压力区域内，第二压力监测点P2可以位于曲轴箱12中。
或者，第二压力监测点P2可以位于曲轴箱12中，而第一压力监测点P1可以位于吸气压力区域内。换句话说，压力监测点P1和P2之一可以位于形成了中间压力区域的曲轴箱12中。
连通通道43可以通过第一供气通道28a而与排气室22相连，阀室42可以通过第二供气通道28b而与曲轴箱12相连。这就减小了连通通道43和与连通通道43相邻的第二压力室50之间的压力差。结果可减小连通通道43和第二压力室50之间的压力泄漏，可以高精度地控制压缩机的排量。
可采用与排放通道27相连而不与供气通道28a，28b相连的控制阀来代替控制阀，以调节排放通道27的开度，控制曲轴箱12的压力。
可变排量的压缩机40可以是使用摇摆式旋转斜盘的那种类型。
本示例和实施例应视为说明性的而不是限制性的。本发明并不限于这里给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围或等效物内进行修改。

Claims (16)

1.一种包括致冷回路的车辆空调机，所述致冷回路中包括有由车辆发动机(E)驱动的可变排量压缩机(40)，所述空调机包括：
用于改变所述压缩机(40)的排量的控制阀(CV)；和
用于控制所述控制阀的空调机控制单元(72)；
其中，所述控制阀(CV)包括：
具有阀体(46)和压力感应元件(48；90)的压力感应机构，所述压力感应元件与所述阀体相连，并根据位于所述致冷回路上的两个压力监测点(P1，P2)之间的压力差而移动，其中所述压力差与所述压缩机的排量相对应，并改变所述压力感应元件的移动量；和
由所述空调机控制单元来控制的压力差调节促动元件(51)，其中所述压力差调节促动元件施加与所述压力感应元件的移动相反的力给所述阀体并使所述阀体移动，改变所述压力感应元件的移动量，所述压力差调节促动元件进一步调节施加给所述阀体的力，从而改变所述压力感应元件的移动量，并改变所述压缩机的排量；
所述空调机的特征在于，所述空调机控制单元(72)改变所述压力差调节促动元件(51)施加给所述阀体(46)的力，以调节压力差并改变所述压缩机的排量，其中当所述发动机(E)怠速运转时所述力的改变比所述发动机以不同于所述怠速的速度运转时所述力的改变更平缓。
2.根据权利要求1所述的车辆空调机，其特征在于，所述空调机控制单元(72)以预定量(ΔD/10，ΔD)重复地改变所述压力差调节促动元件(51)的力。
3.根据权利要求2所述的车辆空调机，其特征在于，所述空调机控制单元(72)与开关(79)相连，所述开关可促动所述空调机，并在促动和停止所述空调机时产生信号，所述空调机控制单元在所述开关产生的信号基础上以预定量重复地增加所述压力差调节促动元件(51)的力。
4.根据权利要求2所述的车辆空调机，其特征在于，所述空调机控制单元(72)与开关(79)相连，所述开关可促动所述空调机，并在促动和停止所述空调机时产生信号，所述空调机控制单元在所述开关产生的信号的基础上以预定量重复地减小所述压力差调节促动元件(51)的力。
5.根据权利要求3所述的车辆空调机，其特征在于，所述空调机控制单元(72)在增加所述压力差调节促动元件(51)施加给所述阀体(46)的力以改变所述压缩机(40)的排量时确定所述怠速是否保持稳定。
6.根据权利要求5所述的车辆空调机，其特征在于，所述车辆空调机还包括用于控制所述发动机(E)的怠速的发动机控制单元(71)，其中当所述空调机控制单元(72)在增加所述压力差调节促动元件(51)施加给所述阀体(46)的力以改变所述压缩机(40)的排量时确定所述怠速无法保持稳定时，所述发动机控制单元提高所述怠速。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的车辆空调机，其特征在于，所述空调机控制单元(72)比较所述车辆的乘客车厢的实际温度(Tet)和目标温度(Teset)，从而确定所述压力差调节促动元件(51)施加给所述阀体(46)的力。
8.一种用于控制包括致冷回路的车辆空调机的方法，所述致冷回路中包括有由车辆发动机(E)驱动的可变排量压缩机(40)、压力感应机构和压力差调节促动元件(51)，其中，所述压力感应机构具有阀体(46)和压力感应元件(48；90)，所述压力感应元件与所述阀体相连，并根据位于所述致冷回路上的两个压力监测点(P1，P2)之间的压力差而移动，其中所述压力差调节促动元件施加与所述压力感应元件的移动相反的力给所述阀体并使所述阀体移动，改变施加给所述阀体的力，从而改变所述压力感应元件的移动量，调节压力差并改变排量，所述方法的特征在于，所述方法包括步骤：
当所述发动机(E)怠速运转时，改变所述压力差调节促动元件(51)施加给所述阀体(46)的力，从而调节压力差并改变所述压缩机(40)的排量，其中当所述发动机(E)怠速运转时所述力的改变比所述发动机以不同于所述怠速的速度运转时所述力的改变更平缓。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，改变所述压力差调节促动元件(51)的力的步骤包括以预定量重复地改变所述压力差调节促动元件的力。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，检查所述空调机的促动，其中当确认所述空调机被促动时执行改变所述压力差调节促动元件(51)的力的步骤。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，改变所述压力差调节促动元件(51)的力的步骤包括以预定量重复地增加所述压力差调节促动元件的力。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，改变所述压力差调节促动元件(51)的力的步骤包括以预定量重复地减小所述压力差调节促动元件的力。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
在进行改变所述压力差调节促动元件(51)的力的步骤之前检查所述空调机的停止。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
当改变所述压缩机(40)的排量时确定所述怠速是否保持稳定。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：当确定所述怠速无法保持稳定时增加所述怠速。
16.根据权利要求8到15中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
比较所述车辆的乘客车厢的实际温度(Tet)和目标温度(Teset)，并根据压力差来确定所述压力差调节促动元件(51)施加给所述阀体(46)的力。
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