CN87100650A - 压缩机容量控制装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种汽车空调系统容量可调式压缩机用的控制装置。该控制装置包括一个配置在蒸发器前方的第一传感器、一个配置在蒸发器后方的第二传感器和一个配置在座舱外的第三传感器。该控制装置将各传感器检测出来的空气温度与各预定温度值进行比较，并根据各比较结果控制压缩机的容量。

Description

本发明涉及汽车空调系统可调式压缩机的容量控制装置，更详细地说，涉及按空调负荷控制压缩机容量的装置。

通常，汽车的空调系统是由汽车发动机通过电磁离合器进行驱动，是按汽车在平均速度下行驶时在预定的空调负荷下能达到预定的空调工作性能而设计的;这样，当汽车发动机空转或低速运转时，压缩机的转速相应降低，因而对空调系统工作性能有不利的影响。另一方面，当汽车高速行驶时，压缩机的转速对有效工作性能来说又是过高，因此通常是用电磁离合器通过令压缩机间歇地开开停停，来控制在变化着的汽车行驶速度情况下的压缩机的转速。

但离合器连续地离离合合却带来是许多问题。例如，当发动机高速运转，空调系统容量大时，需要经常接通或断开离合器，从而使发动机间歇地承受驱动压缩机所用的大负荷。另一方面，当汽车发动机低速运转或空转时，则压缩机未被充分驱动到足以维持汽车所要求的温度。

为解决上述问题，已公布的58-30号日本专利申请书提出了通过检测空调系统蒸发器出口边温度控制压缩机容量的一个系统。在这种系统中，空调系统的工作性能并不是直接加以检测的。例如，即使汽车内部温度可能很高，可是只要蒸发器出口边温度低于预定温度时，还是要降低空调系统的容量。这样，空调系统的容量就不足以冷却汽车。此外，当汽车在行驶时，空调系统的容量经常发生变化，从而使空调系统承受很大的应力和应变。

本发明的首要目的是提供一种控制汽车空调系统中可调式压缩机的容量的装置，以提供一种比现技术更可靠更耐用的系统。

本发明的另一个目的是提供一种即使在压缩机的驱动条件急剧变化的情况下空气的出口温度也变化不大的、用于控制汽车空调系统中可调式压缩机容量的装置。

本发明的上述目的是采用这样的一种控制器来达到的，该控制器包括一个设在蒸发器前方检测蒸发器进口端第一空气温度所用的第一温度检测传感器、一个设在蒸发器后方检测蒸发器出口端第二空气温度所用的第二温度检测传感器、一个检测座舱外第三空气温度所用的第三温度检测传感器和一个控制单元。控制单元将检测出的空气温度与预定温度加以比较，并根据比较的结果控制压缩机的容量。

参照附图及下面对本发明诸最佳实施例的详细说明即可了解本发明的其它目的，特点和优点。

图1是本发明空调系统的方框图。

图2是中等空调负荷与中等汽车速度的关系曲线图。

图3是空气混合工作方式下低空调负荷之间的关系曲线图。

图4是本发明控制系统的工作流程图。

参看图1，从图中可以看到由发动机30驱动的汽车空调系统。空调系统包括彼此串联连接的压缩机20、冷凝器21、接收器-干燥器22、膨胀阀23和蒸发器24。压缩机20由发动机30驱动，它是容量可调节的装置。这样，压缩机20的容量即可通过容量控制机构41在收到控制单元40的信号时的动作加以控制。当压缩机20是漩涡式（Scroll    type）时，容量控制机构41包括一个将压缩机进口通过中间室接至中间流体槽的电磁旁通阀，如美国专种4，468，178所介绍的那样。此外，压缩机20的操作由装在压缩机20上的电磁离合器25控制，电磁离合器25则靠来自控制单元40的信号动作。

如图1所示，蒸发器24配置在沟槽5中。第一传感器42配置在蒸发器24的输入端，第二传感器43配置在蒸发器24的输出端。此外，第三传感器44则配置在汽车外部。三个传感器42、43和44都接到控制单元40。控制单元40将检测出的温度值与预定值进行比较，然后向容量控制机构41发送适当的容量控制信号，通过电磁离合器25改变压缩机20的容量或开动压缩机20或使压缩机20停止工作。

配置在沟槽5中的加热器31与发动机30相连，当外部温度变冷时，该加热器从发动机30接收冷却剂对汽车进行加热。配置在加热31前方的调节板32通过其张开角度控制着出口空气的温度。鼓风机6也配置在蒸发器前方，因此引入到沟槽5中的空气也由鼓风机6压入和排进座舱中。

参看图4，这是控制单元40的工作流程图。

当在步骤50中将空调系统开动时，压缩机20是是在预定的小容量下运行（步骤51）。空调系统运行预定时间T之后（步骤52），控制过程转入步骤53。

步骤53使一个比较机构将座舱外的温度C与预定的温度I加以比较。当空气温度C高于预定温度I时，步骤53就转入步骤54。步骤54使容量控制机构40操纵压缩机20以大容量运转。在相反情况下，若空气温度C低于预定温度I，步骤53就进入步骤66，步骤66使比较机构将蒸发器24输入端的空气温A与第一预定温度Ta加以比较。当空气温度A高于第一预定温度Ta时，步骤66转入步骤54，即压缩机20在大容量下运转。在相反情况下，若温度A低于第一预定温度Ta，则步骤66转入步骤61，步骤61使容量控制机构40操纵压缩20以小容量运行。

步骤55使比较机构将空气温度A与第二预定温度Tb加以收比较。当空气温度A高于第二预定温度Tb时，步骤55转入步骤56。在相反情况下，若空气温度A低于第二预定温度Tb，则步骤55转入步骤61，步骤61促使容量控制机构40操纵压缩机20以小容量运转。

步骤56使比较机构将汽车外部的空气温度C与预定对比温度Ⅱ加以比较。当空气温度C高于对比预定温度Ⅱ时，步骤56转入步骤57，步骤57把预定温度值Tc和Td作为第三和第四预定温度。在相反情况下，步骤56转入步46、68，步骤67、68给定出第三和第四预定温度值Tc、Td、步骤67将Tc′和Td′值分别加△T至Tc，Td的值，步骤68则预定Tc和Td值为第三和筛四预定温度值。

由步骤57和68转入步骤58。步骤58使比较机构将空气温度A与第一预定温度Ta加以比较。当空气温度A高于第一预定温度Ta时，步骤58转入步骤62，步骤62使比较机构将蒸发器24出口端的空气温度B与预定温度T加以比较。在相反情况下，步骤58转入步骤59，步骤59使比较机构将空气温度B与第三预定温度Tc加以比较，然后转入步骤60，步骤60使比较机构将空气温度B与第四预定温度Td加以比较。在相反情况下，步骤59返回步骤53。

当空气温度B高于第四预定温度Td时，步骤60转入步骤61，步骤61使容量控制机构40操纵压缩机20在小容量下运转。

步骤61转入步骤62，步骤62使比较机构将空气温度B与第六预定温度Tf加以比较。当空气温度B高于第六预定温度Tf时，步骤62转入步骤69，步骤69使检测压缩机20是否在大容量下运行。当压缩机20是在大容量下运行时，步骤69返回到步骤53。在相反情况下，步骤69返回到步骤55。当空气温度B不高于第六预定温度Tf时，步骤62转入步骤63，步骤63使程序机构促使压缩机20停止运转。

步骤63转入步骤64，步骤64使比较机构将空气温度B与第五预定温度Te加以比较。当空气温度B高于第五预定温度Te时，步骤64转入步骤65，步骤65再次使压缩机20运转，然后返回步骤55。在相反的情况下，步骤64返回到步骤63，且压缩机20继续处于运停止转状态直到空气温度B超过第五预定温度Te为止。

在本发明中，改变压缩机20的容量并不局限于两个步骤。虽然第三预定温度Tc要求高于第四预定温度Td，第五预定温度Te要求高于第六预定温Tf，但第三、第四、第五和第六预定温度的各个值并不受限制。

参看图2。这是空气温度B随压缩机容量、蒸发器24进口端空气温度A和座舱外空气温度C而变化的关系典线图。

当蒸发器24进口端的空气温度A高于第一预定温Ta时，压缩机20保持在大容量下运行。另一方面，当蒸发器24进口端的空气温度A低于第二预定温度Tb时，压缩机20保持在小容量下运转。此外，当空气温度A在第一预定温度Ta和第二预定温度Tb之间变化时，压缩机20容量就按蒸发器24出口端空气温度B的变化而变化。第三预定温度Tc预定得高于第四预完温度Td。

当座舱外部的空气温度C在对比预定温度Ⅰ、Ⅱ之间的范围内变化时，改变压缩机20的压缩容量所用的预定温度Tc′、Td′，这样，压缩机在小容量工作相对于在大容量工作的比例就增加。预定温度Tc、Td变为预定温度Tc′，Td′，从而预定温度Tc′，Td′，与预定温度Tc，Td之间的差值均分别为△T。

参看图3，图中显示了空调负荷低时可调控制的情况。在此实例中，由于空调系统是在空气混合的工作方式下运行，而且空气是在座舱内流通，因而将蒸发器24进口端的空气温度A控制得使其高于空气温度C。第五预定温度系预定得高于第六预定温度Tf。

在这种情况下，当座舱外的空气温度C低于对比预定温度Ⅰ，且蒸发器24进口端的空气温度A低于第一预定温度Ta时，压缩机20的压缩容量保持在低的状态。当汽化器24出口端的空气温度低于第六预定温度Tf时，装在压缩机20上的电磁离合器25停止工作。当空气温度B高于第五预定温度Te时，电磁离合器25接通，于是压缩机20在小压缩容量下运行。

本发明是结合若干最佳实施例详加说明的，但这些仅仅是实例而已，本发明并不受这些实施例的限制。熟悉本专业的人士都知道，只要不超出本发明的范围都可以提出其它方案或进行修改。

Claims (8)

1、一种具有一个汽化器和压缩机容量调节器的、控制可调式压缩机的容量用的装置，其特征在于，该装置包括：

第一温度检测器，配置在所述蒸发器后面，用以检测所述蒸发器出口端的第一空气温度；

第二温度检测器，配置在所述蒸发器的外部的前面，用以检测所述蒸发器一个进口端的第二空气温度；

第三温度检测器，配置在座舱外部，用以检测座舱外部的第三空气温度；和控制器，用以控制所述容量调节器，所述控制器包括：

第一比较器，用以将第二对比预定温度与所述第三空气温度进行比较，并在所述第三空气温度高于所述第一对比预定温度时提供第一控制信号，所述容量调节器响应所述第一控制信号时就将所述压缩机的容量调大，

第二比较器，响应所述第一比较器比较的结果和所述第一控制信号的消失时用以将第一预定温度与所述第二空气温度进行比较，当所述第二空气温度高于所述第一预定温度时，所述第二比较器提供第二控制信号，在响应所述第二控制信号时，容量调节器将所述压缩机的容量调大，而在所述第二控制信号不存在时，所述容量调节器将所述压缩机的容量调小，

第三比较器，用以将第二预定温度与所述第二空气温度进行比较，并在所述第二空气温度高于所述第二预定温度时提供第三控制信号，在不存在所述第三控制信号时，所述容量调节器将所述压缩机的容量调小，

第四比较器，在响应所述第三比较器比较的结果和所述第三控制信号的出现时用以将第二比较预定温度与所述第三空气温进行比较，并在所述第三空气温度高于所述第二对比预定温度时提供第四控制信号，在没有所述第四控制信号响应所述第四比较器给定第三预定温度及第四预定温度时，且在没有所述控制信号时给定第七预定温度值，那是往所述第三预定值加一个值作为所述第三预定温度值，还给定第八预定温度值，那是往所述第四预定温度值加一个值作为所述第四预定温度，

第五比较器，用以将所述第一预定温度与所述第二空气温度进行比较，并在第二空气温度高于所述第一预定温度时提供第五控制信号，

第六比较器，在响应所述第五比较器的比较结果和所述第五控制信号的消失时用以将所述第三预定温度与所述第一空气温度进行比较，并在所述第三预定温度高于所述第一空气温度时提供第六控制信号，

第七比较器，在响应所述第六比较器的比较结果和所述第六控制信号的出现时用以将所述第四预定温度与所述第一空气温度进行比较，所述第七比较器在所述第一空气温度高于所述第四预定温度时提供第七控制信号，在没有所述第七控制信号时，所述容量调节器将压缩机的容量调小，

第八比较器，用以将第六预定温度与所述第一空气温度进行比较，并在所述第一空气温度高于所述第六预定温度时提供第八控制信号，在没有所述第八控制信号时，压缩机停转，

第九比较器，在响应所述第八比较器的比较结果和没有所述第八比较器和所述第八控制信号消失时用以将第五预定温度与所述第一空气温度进行比较，所述第九比较器在所述第一空气温度高于所述第五预定温度时提供第九控制信号，在有所述第九控制信号时，所述压缩机运转，在没有所述第九控制信号时，所述压缩机停转。

2、权利要求1的装置，其特征在于，所述控制器还包括在响应所述第八比较器的比较结果和在第八控制信号存在下，测定所述压缩机是否在小容量下运行所用的测定器，当所述压缩机是在小容量下运行时，所述测定器提供第十个控制信号。

3、权利要求2的装置，其特征在于，在响应所述测定器的测定结果和所述第十控制信号是否存在时，将所述第一比较器这样控制，使它将所述第一对比预定温度值与所述第三空气温度加以比较。

4、权利要求2的装置，其特征在于，在响应所述测定器的测定结果和所述第十控制信号消失时，所述第三比较器系这样控制，使它将所述第二预定温度与所述第二空气温度进行比较。

5、权利要求1的装置，其特征在于，在响应所述第五比较器的比较结果和所述第五控制信号的出现时，所述第八比较器系这样控制，使它将所述第六预定温度与所述第一空气温度加以比较。

6、权利要求1的装置，其特征在于，在响应所述第六比较器的比较结果和所述第六控制信号的消失时，所述第一比较器系这样控制，使它将所述第一比较预定温度与所述第三空气温度加以比较。

7、权利要求1的装置，其特征在于，在响应所述第七比较器的比较结果和所述第七控制信号的出现时，所述第三比较器系这样控制，使它将所述第二预定温度与所述第二空气温度加以比较。

8、权利要求1的装置，其特征在于，在响应所述第九比较器的比较结果和所述第九控制信号的出现时，所述第三比较器系这样控制，使它对所述第二预定温度与所述第二空气温度加以比较。

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