CN1470405A - 车用空调制冷系统多级变速控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车用空调制冷系统多级变速控制方法及装置，其特点在于，控制两个电磁离合器的分别吸合，配合不同的带轮配比，以不同的传动比将汽车发动机的动力传动到空调压缩机，并根据发动机转速来进行控制，在发动机怠速或低转速时，采用高传动比来提高压缩机的转速，进而提高空调性能；在发动机高转速时，采用低传动比来降低压缩机的转速，减少空调能耗。使用车用空调制冷系统多级变速控制方法而专门设计的是电磁离合器式多级变速装置，优点是解决了汽车怠速或低速时空调的制冷不足，而高速行驶时能降低空调的能耗。

Description

车用空调制冷系统多级变速控制方法及装置

技术领域：

本发明涉及一种用于汽车空调制冷系统多级变速控制方法及装置，属于车用空调制冷技术领域。

背景技术：

目前，汽车空调制冷系统控制方法是：启动汽车发动机，发动机通过皮带带动电磁离合器主动轴，电磁离合器通电开始工作带动从动轴，从而驱动压缩机工作，汽车空调压缩机使用一只电磁离合器，电磁离合器装在压缩机上。

发动机通过离合器对压缩机的驱动是以固定的传动比进行传动的，汽车空调装置的制冷性能与空调压缩机的转速关系密切，其制冷性能一般是基于汽车60km/h的时速进行设计的，汽车发动机的转速范围较宽，汽车在怠速或低速状态时，发动机转速低，空调压缩机的转速也低，会造成空调系统的制冷能力不足，而汽车高速行驶时，发动机和压缩机的转速也高，空调制冷能力过剩，压缩机的能耗也高。对于安装由汽车发动机驱动电磁离合器的非独立式车用空调机的城市公交客车，现绝大部分均为这种状况，由于城市公交汽车经常处于低速行驶或怠速状态，因而制冷能力严重不足，造成城市公交客车的空调制冷效果普遍较差。

解决这类问题的常用方法是采用独立式车用空调机组，即单独另用一台发动机来专门驱动空调压缩机，使压缩机能恒定在一个或两个适中的转速上工作，其制冷效果不受汽车主发动机的影响，但由于增加了一台发动机，体积大，从而导致汽车结构设计上的一系列复杂问题，制造成本提高，同时也增加了噪声和发动机的废气排放。

发明内容：

本发明的目的就是发明一种能解决汽车怠速或低速时的制冷不足，而高速行驶时降低空调能耗的车用空调制冷系统多级变速控制方法及装置。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种车用空调制冷系统多级变速控制方法及装置。本发明所提供的方法包括下列步骤：

(1).启动汽车发动机，发动机的转速传送到自动控制器，自动控制器发出控制命令；

(2).压缩机电磁离合器通电吸合工作，中间电磁离合器断电不工作；

a.发动机通过驱动皮带带动中间电磁离合器的主动轮，通

  过主动皮带再传到压缩机电磁离合器的主动轮；

b.压缩机电磁离合器开始工作后带动从动轮，从而带动压

  缩机工作；

c.压缩机转速加快，提高制冷效果。

(3).中间电磁离合器通电吸合工作，压缩机电磁离合器断电不工作；

a.发动机通过驱动皮带带动中间电磁离合器的主动轮；

b.中间电磁离合器开始工作后带动从动轮，通过从动皮带

  带动压缩机电磁离合器的从动轮，从而带动压缩机工作；

c.压缩机减速，以控制压缩机的能耗。

为上述车用空调制冷系统多级变速控制方法而专门设计的电磁离合器式多级变速装置，它是由中间电磁离合器、压缩机电磁离合器、主动轮皮带、从动轮皮带、自动控制器组成，中间电磁离合器的主动轮一边通过外围设备驱动皮带与汽车发动机连接，另一边通过主动轮皮带与压缩机电磁离合器的主动轮连接，中间电磁离合器的从动轮通过从动轮皮带与压缩机电磁离合器的从动轮连接，自动控制器分别与中间电磁离合器和压缩机电磁离合器连接，压缩机电磁离合器通过键联结在压缩机上。

本发明的优点是解决了汽车怠速或低速时空调的制冷不足，而高速行驶时能降低空调的能耗。

附图说明：

图1为车用空调制冷系统多级变速控制方法方框图；

图2为电磁离合器式多级变速装置结构图；

图3为电磁离合器式多级变速装置横剖面图。

具体实施方式：

本发明通过控制两个电磁离合器的分别吸合，配合不同的带轮配比，以不同的传动比将汽车发动机的动力传动到空调压缩机，并根据发动机转速来进行控制，在发动机怠速或低转速时，采用高传动比来提高压缩机的转速，进而提高怠速或低速时的空调性能，在发动机高转速时，采用低传动比来降低压缩机的转速，减少空调能耗。

如图1所示，本发明的控制方法是：启动汽车发动机10，发动机10的转速送到自动控制器5，自动控制器5发出控制命令；

当发动机怠速或低速行驶时，自动控制器5控制压缩机电磁离合器2通电吸合工作，中间电磁离合器1断电不工作，发动机10通过驱动皮带11带动中间电磁离合器1的主动轮6，通过主动皮带3再传到压缩机电磁离合器2的主动轮8，压缩机电磁离合器2开始工作后带动从动轮9，从而带动压缩机12工作，压缩机12转速加快，提高制冷效果。

当发动机高速行驶时，自动控制器5控制中间电磁离合器1通电吸合工作，压缩机电磁离合器2断电不工作，发动机10通过驱动皮带11带动中间电磁离合器1的主动轮6，中间电磁离合器1开始工作后带动从动轮7，通过从动皮带4带动压缩机电磁离合器2的从动轮9，从而带动压缩机12工作，压缩机12减速，以控制压缩机的能耗。

两级电磁离合器同时吸合，会导致产品损坏，而电磁离合器断电后约需0.2秒左右的时间才能脱开。因此，需在控制中增加延时功能，即在换档时，待其中一级电磁离合器完全脱开后再吸合另一级电磁离合器。

如图2、图3所示，使用车用空调制冷系统多级变速控制方法而专门设计的电磁离合器式多级变速装置是由中间电磁离合器1、压缩机电磁离合器2、主动轮皮带3、从动轮皮带4、自动控制器5组成，中间电磁离合器1的主动轮6一边通过外围设备驱动皮带11与汽车发动机10连接，另一边通过主动轮皮带3与压缩机电磁离合器2的主动轮8连接，中间电磁离合器1的从动轮7通过从动轮皮带4与压缩机电磁离合器2的从动轮9连接，自动控制器5分别与中间电磁离合器1和压缩机电磁离合器2连接，压缩机电磁离合器2通过键联结在压缩机12上。

中间电磁离合器1的主动轮6、从动轮7的直径根据所需传动比计算得出。

压缩机电磁离合器2的主动轮8、从动轮9的直径根据所需传动比计算得出。

实施例：

当发动机怠速或低速行驶时，此时压缩机12转速在700rev/min，制冷剂的冷凝温度为50℃、蒸发温度为7.5℃，制冷量达10.84KW，采用多级变速控制方法后，压缩机12转速升高到1100rev/min，由于转速的提高，空调机组内制冷剂的循环量也增大，此时制冷剂的冷凝温度升高到55℃，蒸发温度下降到5℃，制冷量能增大到17.25KW，增大了59％，因而怠速或低速行驶时压缩机12转速的提高大大改善了空调效果差的问题。

当发动机以最高速运转时，此时压缩机12转速在2400rev/min，制冷剂的冷凝温度为65℃、蒸发温度为0℃，压缩机12的功耗为13.17KW，采用多级变速控制方法后，压缩机12转速下降到2117rev/min，制冷剂的冷凝温度下降到60℃，蒸发温度上升到2.5℃，压缩机12的功耗下降为11.58KW，压缩机12的功耗下降了12％。

Claims (4)

1.一种车用空调制冷系统控制方法，其特征在于，它包括下列步骤：

(1).启动汽车发动机(10)，发动机(10)的转速送到自动控制器(5)，自动控制器(5)发出控制命令；

(2).压缩机电磁离合器(2)通电吸合工作，中间电磁离合器(1)断电不工作；

a.发动机(10)通过驱动皮带(11)带动中间电磁离合器(1)

  的主动轮(6)，通过主动皮带(3)再传到压缩机电磁离

  合器(2)的主动轮(8)；

b.压缩机电磁离合器(2)开始工作后带动从动轮(9)，从

  而带动压缩机(12)工作；

c.压缩机(12)转速加快，提高制冷效果。

(3).中间电磁离合器(1)通电吸合工作，压缩机电磁离合器(2)断电不工作；

a.发动机(10)通过驱动皮带(11)带动中间电磁离合器

  (1)的主动轮(6)；

b.中间电磁离合器(1)开始工作后带动从动轮(7)，通过

  从动皮带(4)带动压缩机电磁离合器(2)的从动轮(9)，

  从而带动压缩机(12)工作；

c.压缩机(12)减速，以控制压缩机的能耗。

2.一种使用权利要求1所述方法而专门设计的电磁离合器式多级变速装置，它包括中间电磁离合器(1)、压缩机电磁离合器(2)、主动轮皮带(3)、从动轮皮带(4)、自动控制器(5)组成，中间电磁离合器(1)的主动轮(6)一边通过外围设备驱动皮带(11)与汽车发动机(10)连接，另一边通过主动轮皮带(3)与压缩机电磁离合器(2)的主动轮(8)连接，中间电磁离合器(1)的从动轮(7)通过从动轮皮带(4)与压缩机电磁离合器(2)的从动轮(9)连接，自动控制器(5)分别与中间电磁离合器(1)和压缩机电磁离合器(2)连接，压缩机电磁离合器(2)通过键联结在压缩机(12)上。

3.根据权利要求2所述的电磁离合器式多级变速装置，其特征在于，中间电磁离合器(1)的主动轮(6)、从动轮(7)的直径根据所需传动比计算得出。

4.根据权利要求2所述的电磁离合器式多级变速装置，其特征在于，压缩机电磁离合器(2)的主动轮(8)、从动轮(9)的直径根据所需传动比计算得出。

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