專利名稱:汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制裝置的制作方法
本發(fā)明涉及用于控制汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行的裝置，特別是涉及具有變?nèi)菔綁嚎s機(jī)的汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制裝置。
近年來，具有變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)被用來改進(jìn)汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)性能及舒適性。此外，若具有變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)被用于汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，則在致冷系統(tǒng)中應(yīng)該使用貯液器。因?yàn)槿绻诰哂凶內(nèi)輽C(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)的致冷系統(tǒng)中使用了恒溫自動(dòng)膨脹閥，并且當(dāng)壓縮機(jī)的容量受到控制，空調(diào)負(fù)荷處于低負(fù)荷情況時(shí)，則致冷劑的泄放量將周期性地增加和減少，也就是產(chǎn)生了擺動(dòng)現(xiàn)象。從而導(dǎo)致控制致冷循環(huán)的困難。
對(duì)一個(gè)用于含有變?nèi)輽C(jī)構(gòu)壓縮機(jī)的汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一般致冷回路，可參照?qǐng)D1進(jìn)行解釋。該汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括具有變彎機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)1、冷凝器2、作為膨脹裝置的噴管3、蒸發(fā)器4和貯液器5。這些部件彼此串聯(lián)形成一個(gè)閉合的致冷回路。壓縮了的致冷劑由壓縮機(jī)1泄放出后流入冷凝器2使汽態(tài)致冷凝結(jié)，然后通過噴管3流入蒸發(fā)器4，因此，當(dāng)通過噴管3時(shí)，被壓縮機(jī)了的致冷劑膨脹，這樣，膨脹了的致冷劑通過貯液器5又回到壓縮機(jī)1。在以上所提到的貯液器循環(huán)系統(tǒng)中，在蒸發(fā)器4中的致冷劑是汽液相混合的，并且，必須密封在貯液循環(huán)系統(tǒng)1中的致冷劑量要比必須密封在含有恒溫自動(dòng)調(diào)節(jié)膨脹閥的致冷循環(huán)系統(tǒng)中的致冷劑量大。此外，隨著空調(diào)負(fù)荷的減少，多余的致冷劑被儲(chǔ)存于貯液器5中，因此，貯液器5的容積比具有恒溫自動(dòng)調(diào)節(jié)膨脹閥的致冷循環(huán)系統(tǒng)中的容罐的容積要大，以便在貯液器5中，容納更多的循環(huán)致冷劑，并防止液態(tài)致冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)1。為此，需要留下一定的空間，以便將貯液器5安裝到汽車上。
本發(fā)明的主要目的是為汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供一控制系統(tǒng)，使該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的貯液器的尺寸減到最小。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供一控制系統(tǒng)，以穩(wěn)定該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的致冷循環(huán)。
本發(fā)明是針對(duì)汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括一個(gè)具有變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)、一個(gè)冷凝器、一個(gè)開度可分級(jí)變化的膨脹閥、一個(gè)蒸發(fā)器、一個(gè)貯液器和一個(gè)用以控制貯液器中致冷劑積存量的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括一個(gè)檢測(cè)裝置、一個(gè)識(shí)別裝置和一個(gè)控制裝置。檢測(cè)裝置檢測(cè)貯液器中的液面高度。識(shí)別裝置將貯液器中由檢測(cè)裝置測(cè)出的液面高度同預(yù)先給定的液面高度進(jìn)行比較，并產(chǎn)生一控制信號(hào)?？刂蒲b置按照識(shí)別裝置的控制信號(hào)分級(jí)地操作膨脹閥的開度。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的，特點(diǎn)和其他方面的情況，可參照附圖由下述的本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中得到了解。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是一個(gè)用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的通用致冷回路的示意圖。
圖2為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例繪制的用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的致冷回路的示意圖。圖3是一個(gè)用于圖2所示致冷回路中的貯液器的剖面圖。
圖4是與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相一致的用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方框圖。
圖5是如圖4所示控制系統(tǒng)的控制裝置的操作流程圖。
圖6是如圖4所示的控制裝置的一個(gè)實(shí)施例的線路圖。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明圖2表示與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相一致的汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括具有變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)10、冷凝器20、電子膨脹閥21、蒸發(fā)器22，以及貯液器23。這些部件彼此串聯(lián)形成一個(gè)閉合的致冷回路。受壓縮的高溫致冷劑氣體從壓縮機(jī)10泄放出來，流入冷凝器20，以便把氣態(tài)致冷劑冷凝為液態(tài)致冷劑。致冷劑氣體在冷凝器20處轉(zhuǎn)化而來的致冷劑液體被送至電子膨脹閥21。液態(tài)致冷劑的壓力降低，并由電子膨脹閥21使其膨脹。通過致冷劑流的電子膨脹閥21的開度是由微型電子計(jì)算機(jī)控制而逐漸地變化。流過膨脹閥21的致冷劑是蒸汽與液體的混合物，并流經(jīng)蒸發(fā)器22。由蒸汽和液體相混合的致冷劑在通過蒸發(fā)器22時(shí)與周圍的空氣進(jìn)行熱交換，最后使致冷劑液體汽化。然而，如果液態(tài)致冷劑從蒸發(fā)器22流出，就儲(chǔ)存于貯液器23中，而由蒸發(fā)器22流出的氣態(tài)致冷劑，只能回到壓縮機(jī)10中。
如圖3所示貯液器23包括一個(gè)貯罐231連通蒸發(fā)器4的前導(dǎo)管232和連通壓縮機(jī)10的后導(dǎo)管233。分隔壁234安裝在前導(dǎo)管232的入口端部與后導(dǎo)管233的入口端部之間。用于檢測(cè)液面高度的傳感器24裝在貯罐231的頂部。位于貯罐231的中心的導(dǎo)桿241沿軸向伸長，浮子242可滑動(dòng)地裝在桿241上。貯液器23中液面的變化可轉(zhuǎn)化為電阻值的變化，因而可由傳感器24轉(zhuǎn)化為輸出電壓的變化。
圖4表示一個(gè)控制系統(tǒng)，其中包括在貯液器23中用于檢測(cè)液面高度的傳感器24，用于區(qū)別給定標(biāo)準(zhǔn)液面高度和貯液器23中液面高度的液面高度識(shí)別裝置25和按照比較裝置25的輸出信號(hào)來控制電子膨脹閥21開度的控制裝置26。
如圖5所示，如果壓縮機(jī)10停止運(yùn)行，則將電子膨脹閥21置于使致冷回路關(guān)閉的位置。壓縮機(jī)10開動(dòng)時(shí)，使電子膨脹閥21置于一定的開度，從而打開致冷回路。在貯液器23中液面的上限值和下限值由控制膨脹閥21開度的液面高度識(shí)別裝置25預(yù)先設(shè)定。因此，若電子膨脹閥21需置于一個(gè)預(yù)先給定的開度，那么該電子膨脹閥21的開度則由傳感器24給出的液面高度值同預(yù)置的液面上限值或下限值相比較而得出。
當(dāng)貯液器23中的液面高度低于預(yù)置的上限值，同時(shí)等于或高于預(yù)置的下限值時(shí)，則液面高度識(shí)別裝置25不產(chǎn)生操作膨脹閥21的信號(hào)。因此，電子膨脹閥21被保持在現(xiàn)有位置，即打開在預(yù)先給定的開度。這就是說，電子膨脹閥21的開度被固定，致冷回路的運(yùn)行與常規(guī)的具有一個(gè)固定節(jié)流閥的貯液器循環(huán)回路的運(yùn)行相同。
當(dāng)貯液器23中的液面高度超過預(yù)置的液面上限值時(shí)，液面高度識(shí)別裝置25將輸出一個(gè)正信號(hào)。當(dāng)控制裝置26收到正信號(hào)時(shí)，控制裝置26就控制電子膨脹閥21的開度，使其小于現(xiàn)有的開度。這就是說，若貯液器23充滿了致冷劑液體，并且空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷減小時(shí)，則液化的致冷劑可流入壓縮機(jī)10。因此，就需減小電子膨脹閥21的開度。貯液器23中的液面高度由于電子膨脹閥21的開度減小而下降。反之，若貯液器23中的液面高度低于預(yù)置的下限值時(shí)，則液面高度識(shí)別裝置25輸出一個(gè)負(fù)信號(hào)。此時(shí)，控制裝置26控制電子膨脹閥21的開度，使其大于現(xiàn)有的開度。這就是說，當(dāng)在貯液器23中只有很少量液化致冷劑，并且空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷增加時(shí)，蒸發(fā)器22的出口側(cè)將過熱。因此，電子膨脹閥21的開度應(yīng)該增加，以使貯液器的液面高度上升。
圖6示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制回路。
傳感器24與電源相連。當(dāng)開啟壓縮機(jī)10時(shí)，對(duì)應(yīng)于傳照器24的浮子242位置的電壓Vs分別接入比較器27、28的反相輸入端。由電阻29、30分壓的、用于限制被確定的液面頂部高度的參考電壓V1，加于比較器27的同相輸入端。由電阻32、33分壓的、用于限制被確定的底部液面高度的參考電壓V2，加于比較器28的同相輸入端。比較器27及比較器28的輸出取決于參考電壓V1、V2和Vs的比較。由于參考電壓V1限制頂部液面高度，參考電壓V2限制底部液面高度，所以參考電壓V1總是高于參考電壓V2。比較器27和28是事先給定好的，使得當(dāng)電壓Vs高于參考電壓V1時(shí)，比較器27輸出高電平。這樣，比較器28也輸出高電平。當(dāng)電壓Vs低于參考電壓V2和電壓Vs低于參考電壓V1時(shí)，則比較器27的輸出轉(zhuǎn)為低電平，而比較器28的輸出保持高電平。比較器27、28的輸出送入相應(yīng)的回路35。相應(yīng)回路35的輸出通過模-數(shù)轉(zhuǎn)換裝置37送入微型電子計(jì)算機(jī)36，作為用于電子膨脹閥21開度的變化信號(hào)。若比較器27、28兩者的輸出信號(hào)彼此互相對(duì)應(yīng)，也就是說，當(dāng)電壓Vs高于參考電壓V1，電壓Vs低于參考電壓V2時(shí)，相應(yīng)回路35的輸出變?yōu)楦唠娖?。相反，?dāng)兩個(gè)比較器的輸出信號(hào)彼此不相對(duì)應(yīng)時(shí)，也就是說，當(dāng)電壓Vs高于參考電壓V2，并且電壓Vs低于參考電壓V1，相應(yīng)回路35的輸出變?yōu)闉榈碗娖?。?dāng)相應(yīng)回路35的輸出是高電平時(shí)，微型電子計(jì)算機(jī)36通過脈沖電機(jī)M來改變電子膨脹閥21的開度。脈沖電機(jī)M是由驅(qū)動(dòng)回路的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)相應(yīng)回路35輸出低電平時(shí)，微型電子計(jì)算機(jī)36不改變電子膨脹閥21的開度。這就是說，驅(qū)動(dòng)回路不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖電機(jī)M的信號(hào)。當(dāng)電壓Vs比參考電壓V1高，電壓Vs比參考電壓V2低時(shí)，電子膨脹閥21的開度將改變。但是，由于這些開度方向是相反的，所以比較器28的輸出作為指示開度方向的信號(hào)，通過數(shù)-模轉(zhuǎn)換裝置37被送入微型電子計(jì)算機(jī)36。微型電子計(jì)算機(jī)36包括一個(gè)回路，用來在壓縮機(jī)10啟動(dòng)之后的一個(gè)給定時(shí)間內(nèi)，使電子膨脹閥21保持在預(yù)先給定的開度上。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，具有一個(gè)帶變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)、一個(gè)冷凝器、一個(gè)可分級(jí)改變其開度的膨脹閥、一個(gè)蒸發(fā)器和一個(gè)貯液器，并且所說的膨脹閥的開度是由一個(gè)控制裝置進(jìn)行控制的，其改進(jìn)在于所說的控制裝置包括在所說貯液器中檢測(cè)液面高度的檢測(cè)裝置、用于比較所說液面高度的識(shí)別裝置，此液面高度是由所說的具有預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)高度的檢測(cè)裝置檢測(cè)出的、以及可分級(jí)控制所說膨脹閥開度的開啟裝置。
2.如權(quán)利要求
1所說的汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)液面高度被認(rèn)為具有高位置的液面高度和低位置的液面高度。
3.如權(quán)利要求
1所說的汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所說的控制裝置，在啟動(dòng)該系統(tǒng)并經(jīng)過一給定時(shí)間后，控制所說膨脹閥的開度。
4.如權(quán)利要求
1所說的汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所說的膨脹閥的開度是由一個(gè)脈沖電機(jī)進(jìn)行控制的。
專利摘要
本發(fā)明為一個(gè)汽車空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它包括一個(gè)具有變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)、一個(gè)冷凝器、一個(gè)可分級(jí)改變其開度的膨脹閥、一個(gè)蒸發(fā)器和一個(gè)貯液器。膨脹閥開度是由一個(gè)控制裝置進(jìn)行控制的。該控制裝置包括一個(gè)傳感器、一個(gè)識(shí)別裝置和一個(gè)控制裝置。傳感器檢測(cè)貯液器中的液面高度，由識(shí)別裝置將測(cè)出的液面高度同預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)液面高度相比較。當(dāng)貯液器中貯存的致冷劑增加或減少時(shí)，該控制裝置按照識(shí)別裝置的輸出信號(hào)分級(jí)控制膨脹閥的開度。
文檔編號(hào)F25B43/00GK86106975SQ86106975
公開日1987年4月29日 申請(qǐng)日期1986年9月20日
發(fā)明者田口幸彥 申請(qǐng)人:三電有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan