CN1464850A - 汽车空调器的控制装置和方法及配有这种装置的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配有外部控制式压缩机(12)的汽车空调器的冷热空气混合活门(20)的控制装置(10)，这种装置包括：一个沿改变压送空气温度的操作范围进行转动和/或平移的活动控制件(30)；一个使控制件(30)与空气混合活门(20)机械连接的机械件(36)；以及一个检测控制件(32)的角位置和/或线性位置的电元件，用于根据控制件的位置调节压送空气的温度，电元件在控制件(32)的至少一部分工作范围(35)上起作用。

Description

汽车空调器的控制装置和方法 及配有这种装置的空调器

本发明涉及汽车空调器的控制装置和方法、以及配有这种装置的空调器。

目前，调节空气的回路包括一个外控制式压缩机，压缩机配有空调器的温度混合控制。混合控制是机动化的，由控制板控制，以使汽车燃料的消耗最优化，产生刚好所需的冷空气，也就是说，避免空调器加热来自蒸发器的已经冷却的空气时产生的再加热现象，达到使用者需要的温度。

这种控制通常借助于一个减速电机和一个电子控制装置进行，减速电机布置在空调器的混合控制装置上，电子控制装置布置在控制板上，通过一根电线使减速电机工作。

这种解决方案比较复杂，在汽车燃料的消耗上不太经济，往往不大符合使用者的人体工程学特点。

本发明旨在至少部分地克服上述缺陷。

为此，本发明提出一种装置，这种装置具有一个控制板，仅将机械作用和电气作用结合起来，也就是说，无需电子处理，完全保留一个外部控制式调节空气回路的所有工作性能，适于通过消除或至少限制再加热现象，调节燃料消耗，产生所需的冷空气。

确切地说，本发明涉及一种用于配有一个外部控制式压缩机的汽车空调器的控制装置，这种装置还包括：

一个沿着空调器中压送空气的温度变化范围进行活动的控制件；

一个使控制件与一个空气混合活门相连接的机械件；以及

一个收集控制件位置信息的电元件，用于根据所述控制件的位置调节蒸发器的温度，收集电元件在控制件的至少一部分工作范围上作用。

有利的是，对于使控制件沿提高压送空气温度的方向进行的移动，至少存在一个电元件起作用的范围，以便调节蒸发器的温度，而所述机械件基本不进行作用。

实际上，有利的是，当控制件沿提高压送空气温度的方向移动时，控制一个混合活门或一个阀门的机械件在电元件之后工作，对于降低压送空气的温度来说则相反。其优越性是逐渐调节压送空气的温度。

控制件可以转动和/或平移，以便电元件复制控制件的角位置和/或线性位置信息。

根据一个实施方式，由于控制件至少在一个第一最冷位置和一个第二最热位置之间移动，因此，收集信息的电元件仅沿着位于第一最冷位置和一个中间位置之间的活动控制件的一个死行程(course morte)进行作用(从死行程开始基本至死行程结束)，活门的机械连接件在这段时间不进行作用，或者在该死行程中产生活门的微小移动。

根据其它实施方式，收集信息的电元件沿活动控制件的整个工作范围进行作用，而且与机械连接件同时进行作用。

收集信息的电元件的形式为复制活动控制件位置信息的一个或多个电路。

特别是，至少一个电路在其极限位置之间具有同来自蒸发器的压送空气的温度指令相对应的多个连续范围。

死行程有利地为活动控制件的工作范围的约5％至35％。

根据一些实施例，控制件是一个旋钮或线性游标，收集信息的电元件是一个电位计，机械连接件是一根缆线。

为了进一步节省汽车燃料和提高乘客的舒适性，控制装置还包括一个汽车驾驶室外部温度传感器(或测定其它体现使用者舒适性需要的参数的传感器)，以及一个根据测得的外部温度(或所述参数)调节压送空气温度的调节器。有利的是，压送空气的温度仅在收集电元件起作用的期间、根据外部温度加以调节。

本发明还涉及一种配有这种控制装置的空调器。

本发明还涉及一种配有一个外部控制式压缩机的汽车驾驶室空调器的压送空气的温度调节方法，这种方法在于，检测一个沿工作范围移动的活动控制件的位置，控制件通过一个机械连接件与冷热空气混合装置连接，并且根据该位置调节压送空气的温度。

控制件的位置检测有利地仅在一部分工作范围上进行，例如沿位于一个最冷位置之外的一个死行程。

根据一个特别的实施例，本发明的方法还在于，测定汽车驾驶室外部温度(或所述代表参数)，并在控制件的位置检测的范围部分、根据测得的外部温度(或所述参数)调节压送空气的温度。

特别是，本发明方法的特征在于，对于控制件沿提高压送空气温度的方向的移动，对空气混合进行作用的机械连接件在电元件之后起作用，电元件的位置用于调节压送空气的温度，以便对空气进行混合之前先调节压送空气的温度。

参照附图和非限制性实施例，本发明的其它特征和优越性将得到更好的理解。

附图如下：

图1示出配有本发明控制装置的用于汽车驾驶室的空调器；

图2是图1所示控制装置的正视图；

图3示出图2所示控制装置的一个变型；

图4示出图2所示控制装置的另一个变型。

图1示出汽车驾驶室的至少一部分布置在汽车发动机舱内的一个加热和/或空调器10。

加热和/或空调器10尤其包括一个外部控制式压缩机12、一个蒸发器16、一个散热器18以及一个混合活门20，压缩机12配有一个可变容量压缩室，该压缩室与一个调节器14相连接，蒸发器16用于对由一个鼓风机或压送机(未示出)压送的空气进行冷却，散热器18用于加热空气或使空气变温，混合活门20可以沿着一个通向驾驶室的空气分配管22的方向调节空气温度。

一个控制装置30以示意的方式示于图1，而以比较详细的方式示于图2。

控制装置30包括一个控制件32、例如一个旋钮，旋钮32安装在一个仪表板34的前端面上。在这种情况下，旋钮32配有一个由驾驶员或乘客手动操作的在最冷位置35a和最热位置35b之间包括约270°的工作区域35。

在控制旋钮32的后出口端配置一根机械连接缆线36，缆线36例如通过一个凸轮(未示出)使控制旋钮32与混合活门20连接，使之围绕其轴转动。

控制装置30还包括一个传感器38，例如一个电位计，传感器38具有一个分配在旋钮32的工作区域35的整个范围上的电路40。传感器38可以取回或“复制”旋钮32的准确位置信息，以便通过电线44以电的方式通知压缩机12的调节器14。

控制装置30的工作情况如下：

当使用者希望空气清新时，就沿工作区域35上最冷位置35a的方向转动控制旋钮32，使混合活门20摆动，获得来自蒸发器的空气和通过散热器的部分气流之间的良好分配。同时，电路40取回旋钮32的位置信息，将这一信息传递给控制压缩机12的调节器14，调节器14向蒸发器16发出指令，随着接近旋钮的工作区域上的最冷位置35a，产生比较清新的空气。

因此，这种装置可以通过一个机械部分和一个电气部分相结合的一个简化、成本低廉的系统，优化清新空气的产生。从而可获得每百公里十分之几升的不可忽视的燃料节省。

如图3所示，旋钮32在旋钮通常的工作行程的最冷位置35d之外还具有一个死行程37(35c和35d之间)。在该死行程，机械连接件36不起作用或者活门的行程很小。该死行程37占工作区域35的5％至35％，工作区域35等于死行程37与通常工作行程的总和，通常的工作行程位于最冷位置35d和最热位置35b之间。在该实施方式中，传感器38只安装在旋钮32的死行程37上。

控制装置30的工作情况与与前述情况略有不同。实际上，在旋钮的整个通常工作行程中，只有机械连接件通过缆线工作，以改变混合活门20的位置，从而调节压送空气的温度。当旋钮32到达最冷位置35d时，混合活门20也到达其产生清新空气的位置，也就是说，不使蒸发器出来的空气通过散热器。

但是，如果驾驶员或乘客需要，还可以在死行程37上在高位35d和低位35c之间转动旋钮32，降低压送空气的温度。实际上，这意味着使用者转动旋钮超过其最冷位置35d，旋钮周围备有标记(例如“最冷”或“极好空气调节”的提示)。传感器38沿死行程37借助于其检测电路40检测控制旋钮32的位置，并将信息传递给控制外控制式压缩机12的调节器14，使之向蒸发器发出指令产生较冷的空气。同时，混合活门20锁定在最冷位置，混合活门20和控制旋钮32之间的机械连接件36不起作用。

实际上，如图3所示，传感器38的电路40划分成多个区域41，每个区域对应于蒸发器16可以达到的温度的不同控制指令。最低位置35c对应于蒸发器的最低温度即通常为3℃，而高位35d对应于例如约12℃的温度。在两个位置35c和35d之间，电路40的划分可以在所述两个温度数值之间分区段转换，例如区段的温度数值为6℃、8℃和10℃。其它实施例中，“电”区域和“机械”区域可以搭接(例如根据缆线控制调整的需要而定)。

图4示出本发明控制装置的其它实施例，这种控制装置尤其可以与前述两个解决方案之一相结合。

在该实施例中，控制装置30配有一个驾驶室外部温度传感器50，温度传感器50借助一根电线52与控制外控制式压缩机12的调节器14相连。调节器14包括一个伺服系统，可以根据预定标准，按照外部温度调节蒸发器的温度，以便只压送一定量的必要的冷空气，降低汽车的燃料消耗。

将该温度传感器50和图2或3所示的第一或第二实施方式中的调节器结合起来，可以在旋钮32的死行程37的最低位置35c和高位35d两个位置之间调节蒸发器16的温度。因此，前述3℃至12℃的各个不同的温度区段自此以后无需严格调整旋钮32的位置传感器38的位置与蒸发器16的温度的关系即可加以调节。

实际上，例如将旋钮布置在这样一个位置：位置传感器38基本位于死行程37的中央，那么，蒸发器的温度可以根据环境空气温度进行变化，以节约能源。

如果外面的温度是35℃，则对应于传感器38的中间位置的蒸发器的温度可以接近3℃，例如5℃，如果外面的温度是25℃，则蒸发器的温度可以接近12℃，例如10℃，旋钮32不移动。因此，这涉及到对由旋钮的死行程37的位置35c和35d限定的区域采用“浮动冷点”来控制温度，所述浮动点受外部温度控制。

显然，这些实施例仅是说明本发明的例子，并不构成任何限制。

温度传感器也可以同其它能确定使用者舒适需要(例如表示晴朗天气的信息)的信息处理装置相连接或加以取代。

控制旋钮32可以采用冷/热线性游标，因此，电路呈矩形，不再呈圆形。

蒸发器的温度界限可以改变，对于这种装置来说保持在通常的数值(例如避免结霜)。

旋钮的工作范围可以大于或小于270°。

温度区段的数量和每个区段的相应的固定温度也可以改变。

电路可以采用电位计或者其它可以测定一个进行转动和/或平移的活动元件的位置的等同电构件。当电路不覆盖控制件32的整个行程时，不对应于电路的行程部分仍然由压缩机14的控制系统进行判断(遗漏控制、成本优化)。

本说明书涉及一种空气混合装置，但是本发明也可以应用于一种具有机械控制阀门的水调节装置。

Claims (15)

1.一种汽车空调器(10)的控制装置，空调器配有一个外部控制式压缩机，所述控制装置还包括：

一个沿着空调器中压送空气的温度变化范围(35)进行活动的控制件(32)，

一个使控制件(30)与一个空气混合活门(20)或一个阀门相连接的机械件(36)，

一个收集控制件(32)位置信息的电元件(38)，用于根据所述控制件的位置调节蒸发器的温度，其特征在于，收集电元件(38)在控制件(32)的至少一部分工作范围(35)上起作用，对于使控制件(32)沿提高压送空气温度的方向进行的移动，至少存在一个电元件(38)起作用的范围，以便调节蒸发器的温度，而所述机械件(36)基本不起作用。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，控制件(32)在一个第一最冷位置(35a)和一个第二最热位置(35b)之间移动，收集电元件(38)从位于第一最冷位置(35a)和一个中间位置之间的活动控制件(36)的死行程开始、基本至死行程结束进行作用，活门的机械连接件(36)在该死行程中不起作用，或者产生活门的微小移动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，死行程(37)为活动控制件(32)的工作范围(35)的约5％至35％。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，收集电元件(38)沿活动控制件(32)的整个工作范围(35)起作用，并且与机械连接件(36)同时进行作用。

5.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，收集电元件(38)的形式为复制活动控制件(32)的位置信息的一个或多个电路(40)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电路(40)在其极限位置之间具有同来自蒸发器(16)的压送空气的温度的指令相对应的多个连续范围(41)。

7.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，活动控制件(32)是一个旋钮。

8.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，活动控制件(32)是一个线性游标。

9.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，收集电元件(38)是一个电位计。

10.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，机械连接件(36)是一根缆线。

11.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，它还包括一个用于测定汽车驾驶室外部温度的数值或其它体现使用者舒适性需要的参数的传感器(50)、以及一个根据所述测得的数值调节压送空气温度的调节器，来自蒸发器的空气温度指令通过所述测得的数值与收集电元件(38)的信息的结合而加以调节。

12.一种配有根据权利要求1至11之一所述的控制装置(30)的空调器。

13.一种汽车驾驶室的空调器压送的空气温度的调节方法，空调器配有一个外部控制式压缩机，其特征在于，借助于一个收集电元件(38)检测一个温度控制件(32)的位置，所述控制件(32)沿一个工作范围(35)移动，并通过一个机械连接件与一个冷热空气混合装置连接，以便根据该位置来调节压送空气的温度，控制件的位置检测在工作范围(35)上局部地实现，围绕一个死行程或围绕一个位于最冷位置(35d)之外的活门(37)的微小机械行程的范围进行。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还要测定汽车驾驶室的外部温度的数值或其它体现使用者舒适性需要的参数，并根据测得的数值、在控制件位置的检测范围的部分来调节压送空气的温度。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，对于控制件(32)沿提高压送空气温度的方向的移动，对空气混合进行作用的机械连接件在电元件(38)之后起作用，电元件的位置用于调节压送空气的温度，以便在对空气进行混合之前先调节压送空气的温度。

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