專利名稱：制冷循環(huán)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制冷循環(huán)，尤其涉及包括節(jié)流孔和配置在節(jié)流孔前后的兩個壓力傳感器、且能高精度地推定制冷劑流量或壓縮機扭矩等的、用于車用空調裝置等的優(yōu)選的制冷循環(huán)。
背景技術：
舉例而言，在依次包括按照壓縮機、冷凝器、減壓/膨脹機構、以及蒸發(fā)器的制冷循環(huán)、例如車用空調裝置的制冷循環(huán)中，在制冷劑回路中的制冷劑流動方向的前后位置上分別設置壓力傳感器，求出利用兩個壓力傳感器所檢測到的檢測壓力的壓差。此外，為了高效地在短區(qū)間中保持明確的壓差，通常，設置節(jié)流閥(節(jié)流孔)是有效的(例如，專利文獻 U0004]段)。如果能高精度地求出該壓差，則可高精度地推定與壓差的相關性較高的制冷劑流量，而且，還能通過使用制冷劑流量來高精度地推定壓縮機的驅動用扭矩。如果能高精度且實時地推定壓縮機扭矩，則還可反映到作為壓縮機驅動源的車輛引擎的控制等(例如，引擎燃料噴射控制)中，從而能對節(jié)省車輛耗油量等作出貢獻。如上所述，在節(jié)流孔的制冷劑流動方向的前后位置上分別設置壓力傳感器，并求出兩個壓力傳感器所檢測到的檢測壓力的壓差，從而可根據(jù)預先掌握的壓差與制冷劑流量之間的關系，推定出此時的制冷劑流量，然而為了高精度地進行這一推定，有必要高精度地求出壓差。而且，為了高精度地求出壓差，至少有必要使兩個壓力傳感器的壓力檢測特性相同，或要明確地掌握兩個壓力傳感器的壓力檢測特性之差。由于各壓力傳感器本身對于檢測壓力一傳感器輸出的關系具有良好的再現(xiàn)性等，因此當用一個壓力傳感器檢測某一位置的壓力的情況下，并不是很有問題。然而，設置多個壓力傳感器的情況下，由于壓力傳感器的制作誤差等，關于表示檢測壓力一傳感器輸出的關系的輸出特性，有時在各壓力傳感器之間會產(chǎn)生微小的偏差。由于如上所述的節(jié)流孔前后的壓差與由各壓力傳感器所檢測到的檢測壓力的絕對值相比是遠小于該絕對值的值，因此如果傳感器之間的輸出特性存在微小的差異，則對于所求出的壓差的精度產(chǎn)生較大的誤差的可能性較高。如果所求出的壓差中產(chǎn)生較大的誤差，則不能指望高精度地推定出制冷劑流量或壓縮機扭矩。專利文獻1 日本專利特開平6481300號公報

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的課題是提供一種制冷循環(huán)，該制冷循環(huán)在制冷回路內配置有節(jié)流孔，且在利用兩個壓力傳感器檢測節(jié)流孔前后的壓差時，以軟件方式(soft)適當且容易地吸收各壓力傳感器之間的特性差，能高精度地求出實際壓差，從而可高精度地推定出制冷劑流量或高精度地推定出壓縮機扭矩。為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的制冷循環(huán)在制冷劑回路內具備節(jié)流孔，且在該節(jié)流孔的制冷劑流動方向的前后位置上分別設置有壓力傳感器，其特征在于，關于表示各壓力傳感器的檢測壓力一傳感器輸出的關系的輸出特性，根據(jù)制冷劑停止流動的狀態(tài)下的兩個壓力傳感器的輸出，求出與任一個壓力傳感器的輸出特性相對的另一個壓力傳感器的輸出特性的特性差。在這種本發(fā)明所涉及的制冷循環(huán)中，由于在認為兩個壓力傳感器實質上處于檢測相同壓力的狀態(tài)下的、制冷劑停止流動的狀態(tài)下，求出了配置在節(jié)流孔前后的各壓力傳感器之間的輸出特性差，因此能高精度地求出伴隨各壓力傳感器的制作誤差等而產(chǎn)生的輸出特性差，能在進行實際檢測或控制之前高精度地掌握輸出特性差，從而能根據(jù)需要，以軟件方式進行壓力傳感器之間的校正。由于能高精度地執(zhí)行這種軟件方式的校正而不用以機械方式對壓力傳感器本身進行改進，因此能極容易地進行校正。而且，如果能正確進行壓力傳感器之間的校正，則能高精度地求出實際壓差。例如，利用如下的結構來實現(xiàn)該校正。即，采用以下結構具有輸入來自上述壓力傳感器的輸出的壓力運算單元，在該壓力運算單元中，基于求出的上述特性差，以任一個壓力傳感器的輸出特性作為基準，對另一個壓力傳感器的輸出特性進行校正。通過這樣，能以軟件方式使兩個壓力傳感器的輸出特性相一致，即使壓差較小，也能高精度地求出壓差。 艮口，在制冷劑流動狀態(tài)下，可利用上述經(jīng)校正的壓力傳感器的輸出特性，根據(jù)兩個壓力傳感器的輸出計算出上述節(jié)流孔的制冷劑流動方向的前后位置上的壓差。此外，如果預先利用試驗等求出制冷劑流量與節(jié)流孔前后壓差之間的關系，則可根據(jù)上述所計算出的壓差，參照預先求出的制冷劑流量與節(jié)流孔前后壓差之間的關系，來高精度地計算出此時的制冷劑流量。此外，如果預先利用試驗等求出制冷劑流量與制冷循環(huán)內的壓縮機的扭矩之間的關系，則可根據(jù)上述所計算出的制冷劑流量，參照預先求出的制冷劑流量與制冷循環(huán)內的壓縮機的扭矩之間的關系，來高精度地計算出此時的壓縮機扭矩。如果能這樣高精度地推定出壓縮機扭矩，則通過將上述所計算出的壓縮機扭矩的信號發(fā)送給壓縮機的驅動源的控制裝置，還能實現(xiàn)對該驅動源的最佳控制。當壓縮機的驅動源是車輛的發(fā)動機(引擎)的情況下，通過高精度且實時地推定出壓縮機扭矩，例如能將其反映到引擎的燃料噴射控制中，從而能對節(jié)省車輛耗油量等作出貢獻。例如，如下所述，能利用具有校正項的預先設定的運算式，對上述壓力傳感器的輸出特性進行校正。或者，可利用預先設定了多個輸出特性的映射，對上述壓力傳感器的輸出特性進行校正。優(yōu)選為在從制冷循環(huán)停止后經(jīng)過規(guī)定時間后、求出上述壓力傳感器的輸出特性的特性差。如果從制冷循環(huán)停止后經(jīng)過了規(guī)定時間，則成為穩(wěn)定的制冷劑停止流動的狀態(tài)，因此能以較高精度求出輸出特性差。這種本發(fā)明所涉及的制冷循環(huán)特別適用于從車輛發(fā)動機的驅動控制等方面而言需要壓縮機驅動扭矩的正確信息的車用空調裝置。此外，由于能求出上述壓力傳感器的輸出特性差，能以軟件方式進行壓力傳感器之間的校正，且能便宜地進行制冷循環(huán)而不需要空間，因此適用于對節(jié)省空間、降低成本的要求較高的車用空調裝置。根據(jù)本發(fā)明所涉及的制冷循環(huán)，當在制冷回路內配置節(jié)流孔、并利用兩個壓力傳感器檢測節(jié)流孔前后的壓差時，能以軟件方式適當且容易地處理并吸收各壓力傳感器之間的輸出特性差，能高精度并正確地求出實際壓差。因而，能基于高精度地求出的壓差，高精度地推定出制冷劑流量，進而能高精度地推定出壓縮機扭矩。其結果為，通過應用本發(fā)明所涉及的制冷循環(huán)，能力圖實現(xiàn)高精度控制、作為整個制冷循環(huán)的節(jié)省空間化、以及降低成本，并能力圖實現(xiàn)最佳實施方式的車用空調裝置等。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的制冷循環(huán)的簡要結構圖。圖2是表示圖1的制冷循環(huán)中的節(jié)流孔和壓力傳感器部分的一個示例的放大剖視圖。圖3是表示對與圖1的制冷循環(huán)中的一個壓力傳感器的輸出特性相對的另一個壓力傳感器的輸出特性的偏差進行校正的一個示例的特性圖。圖4是表示圖1的制冷循環(huán)的P_h曲線圖的示例的特性圖。
具體實施例方式以下，參考附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。圖1表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的制冷循環(huán)的簡要結構。在圖中，標號1 表示整個制冷循環(huán)，該制冷循環(huán)1具備對制冷劑進行壓縮的壓縮機2 ；對所壓縮的制冷劑進行冷凝的冷凝器3 ；使來自冷凝器3的制冷劑減壓/膨脹的、作為減壓/膨脹機構的膨脹閥4 ；以及使來自膨脹閥4的制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器5。在本實施方式中，在制冷循環(huán)1的制冷劑回路中的冷凝器3與膨脹閥4之間的制冷劑通路6上，設置有對制冷劑流進行節(jié)流的節(jié)流孔7，在該節(jié)流孔7的制冷劑流動方向前后的位置上，分別設置有用來檢測制冷劑的壓力的第一壓力傳感器8和第二壓力傳感器9。例如，如圖2所示那樣配置設置在該制冷劑通路6上的節(jié)流孔7、第一壓力傳感器8和第二壓力傳感器9。這些還可作為一體化單元來構成。來自上述第一壓力傳感器8和第二壓力傳感器9的檢測壓力的輸出被送到壓力運算單元10。各壓力傳感器8、9具有例如如圖3所示那樣的、表示檢測壓力(P)與傳感器輸出(V)之間的關系的輸出特性，然而由于各壓力傳感器8、9的制作誤差等，因此在與檢測壓力(P)相對的、第一壓力傳感器8的輸出Vl與第二壓力傳感器9的輸出V2之間，存在微小的偏差。如上所述，當求出由兩個傳感器所測得的檢測壓力的壓差的情況下，該微小的偏差有時會成為較大的偏差量。在壓力運算單元10中，關于表示各壓力傳感器8、9的檢測壓力一傳感器輸出的關系的輸出特性，根據(jù)制冷劑停止流動的狀態(tài)下的兩個壓力傳感器的輸出，優(yōu)選為根據(jù)制冷循環(huán)1停止后經(jīng)過規(guī)定時間(在穩(wěn)定成制冷劑停止流動的狀態(tài)之前所需的時間)后的兩個壓力傳感器的輸出，來求出兩個傳感器的輸出特性的特性差。接著，基于所求出的特性差，進行修正運算，使得以任一個壓力傳感器的輸出特性為基準，對另一個壓力傳感器的輸出特性進行校正。在圖3所示的示例中，例如關于基準壓力Pa，以軟件方式進行將第二壓力傳感器9的輸出V2的特性調整為第一壓力傳感器8的輸出Vl的特性的校正。由于基于制冷劑停止流動的狀態(tài)下的兩個壓力傳感器8、9的輸出，即基于使利用兩個壓力傳感器8、9所檢測的壓力基本為相同壓力(等壓)的狀態(tài)下的兩個壓力傳感器8、9 的輸出，來進行該校正，因此，能以高精度進行校正。由此，能以軟件方式使兩個壓力傳感器 8、9的輸出特性相一致(例如，能以軟件方式使零點等的基準點相一致)，經(jīng)由利用了被設成一致的輸出特性的壓力檢測，即使在制冷劑流動的狀態(tài)下實際的壓力檢測中壓差較小的情況下，也能高精度且正確地求出壓差。例如，能利用如下的具有與上述輸出特性差相對應的修正項(H)的、預先設定的運算式，來對這種壓力傳感器9的輸出特性進行校正。Pa = AXVl+B = AX V2+B+H式中，B是常量?；蛘?，盡管省略了圖示，也可利用預先設定了多個輸出特性的映射，對上述壓力傳感器9的輸出特性進行校正。如果如上所述地高精度地計算出節(jié)流孔7的前后位置上的壓差，則利用試驗等預先求出制冷劑流量與節(jié)流孔前后壓差之間的關系并存儲該關系，從而能根據(jù)如上所述那樣計算出的壓差，利用制冷劑流量推定單元11，參照該預先求出的制冷劑流量與節(jié)流孔前后壓差之間的關系，來高精度地計算出此時的制冷劑流量。此外，預先利用試驗等求出制冷劑流量與制冷循環(huán)1內的壓縮機2的扭矩之間的關系并存儲該關系，從而能根據(jù)上述所計算出的制冷劑流量，利用壓縮機扭矩推定單元12， 參照該預先求出的制冷劑流量與制冷循環(huán)1內的壓縮機2的扭矩之間的關系，來高精度地計算出此時的壓縮機扭矩。而且，如果能像這樣高精度地推定出壓縮機扭矩，則如上所述，也能通過將所推定出的壓縮機扭矩的信號發(fā)送給壓縮機的驅動源(例如，車輛引擎)的控制裝置，來實現(xiàn)對該驅動源的最佳控制。尤其是當壓縮機的驅動源是車輛的發(fā)動機(引擎)的情況下，通過高精度且實時地推定出壓縮機扭矩，例如能將其適當?shù)胤从车揭娴娜剂蠂娚淇刂浦校瑥亩軐?jié)省車輛耗油量作出貢獻。另外，關于設置上述節(jié)流孔7的位置、以及所設置的節(jié)流孔7造成壓力損耗的特性，能從制冷循環(huán)1的動作特性方面力圖實現(xiàn)最優(yōu)化。例如，能以如圖4 (A)、(B)所示那樣的 P-h曲線圖來表示制冷循環(huán)1的動作特性。即，利用設置在制冷劑通路6上的節(jié)流孔7，能強制保持節(jié)流孔前后的壓差，能用第一壓力傳感器8和第二壓力傳感器9來檢測例如制冷劑流量推定所必需的壓差。而且，能利用制冷劑流量推定單元11推定出與該壓差的相關性較高的制冷劑流量，進而能利用壓縮機扭矩推定單元12推定出壓縮機扭矩。此時，節(jié)流孔前后壓差的穩(wěn)定的高精度的檢測能帶來高精度的制冷劑流量推定、以及高精度的壓縮機扭矩推定。為了在穩(wěn)定的狀態(tài)下、高精度地檢測出節(jié)流孔前后壓差，優(yōu)選在制冷劑沒有相變、或者相變極少的狀態(tài)下進行檢測。例如，如圖4(A)所示，優(yōu)選為設定成在相同的液相狀態(tài)下因節(jié)流孔而產(chǎn)生壓差ΔΡ。然而，例如如圖4(B)所示，即使橫跨相變狀態(tài)而產(chǎn)生壓差ΔΡ， 盡管精度可能有所下降，但也能進行精度足夠高的制冷劑流量推定、及壓縮機扭矩推定。工業(yè)上的實用性本發(fā)明所涉及的制冷循環(huán)可應用于要求利用節(jié)流孔和配置在節(jié)流孔前后的壓力傳感器來求出節(jié)流孔前后壓差的所有制冷循環(huán)，由于能以軟件方式便宜地進行壓力傳感器的校正，因此尤其適用于降低成本要求較高的車用空調裝置。標號說明1制冷循環(huán)2壓縮機3冷凝器
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4作為減壓/膨脹機構的膨脹閥5蒸發(fā)器6制冷劑通路7節(jié)流孔8第一壓力傳感器9第二壓力傳感器10壓力運算單元11制冷劑流量推定單元12壓縮機扭矩推定單元
權利要求
1.一種制冷循環(huán)，該制冷循環(huán)在制冷劑回路內具備節(jié)流孔，且在該節(jié)流孔的制冷劑流動方向的前后位置上分別設置有壓力傳感器，其特征在于，關于表示各壓力傳感器的檢測壓力-傳感器輸出的關系的輸出特性，根據(jù)制冷劑停止流動的狀態(tài)中的兩個壓力傳感器的輸出，求出與任一個壓力傳感器的輸出特性相對的另一個壓力傳感器的輸出特性的特性差。
2.如權利要求1所述的制冷循環(huán)，其特征在于，具有輸入來自所述壓力傳感器的輸出的壓力運算單元，在該壓力運算單元中，基于所求出的所述特性差，以任一個壓力傳感器的輸出特性作為基準，對另一個壓力傳感器的輸出特性進行校正。
3.如權利要求2所述的制冷循環(huán)，其特征在于，在制冷劑流動狀態(tài)下，利用所述經(jīng)校正的壓力傳感器的輸出特性，根據(jù)兩個壓力傳感器的輸出計算出所述節(jié)流孔的制冷劑流動方向的前后位置上的壓差。
4.如權利要求3所述的制冷循環(huán)，其特征在于，根據(jù)所述所計算出的壓差，參照預先求出的制冷劑流量與節(jié)流孔前后壓差之間的關系，來計算出此時的制冷劑流量。
5.如權利要求4所述的制冷循環(huán)，其特征在于，根據(jù)所述所計算出的制冷劑流量，參照預先求出的制冷劑流量與制冷劑循環(huán)內的壓縮機的扭矩之間的關系，來計算出此時的壓縮機扭矩。
6.如權利要求5所述的制冷循環(huán)，其特征在于，將所述所計算出的壓縮機扭矩的信號發(fā)送給壓縮機的驅動源的控制裝置。
7.如權利要求2 6的任一項所述的制冷循環(huán)，其特征在于，利用具有修正項的預先設定的運算式，對所述壓力傳感器的輸出特性進行校正。
8.如權利要求2 6的任一項所述的制冷循環(huán)，其特征在于，利用預先設定了多個輸出特性的映射，對所述壓力傳感器的輸出特性進行校正。
9.如權利要求1 8的任一項所述的制冷循環(huán)，其特征在于，在制冷循環(huán)停止后經(jīng)過規(guī)定時間后，求出所述壓力傳感器的輸出特性的特性差。
10.如權利要求1 9的任一項所述的制冷循環(huán)，其特征在于，將所述制冷循環(huán)用于車用空調裝置。
全文摘要
提供一種制冷循環(huán)，該制冷循環(huán)在制冷回路內配置有節(jié)流孔，且在利用兩個壓力傳感器檢測該節(jié)流孔前后的壓差時，能以軟件方式適當且容易地吸收壓力傳感器之間的特性差，能高精度地求出實際壓差，從而可高精度地推定出制冷劑流量或高精度地推定出壓縮機扭矩。該制冷循環(huán)在制冷劑回路內具備節(jié)流孔，且在節(jié)流孔前后分別設置有壓力傳感器，該制冷循環(huán)的特征在于，關于表示各壓力傳感器的檢測壓力-傳感器輸出的關系的輸出特性，根據(jù)制冷劑停止流動的狀態(tài)中的兩個壓力傳感器的輸出，求出與任一個壓力傳感器的輸出特性相對的另一個壓力傳感器的輸出特性的特性差。
文檔編號F25B49/02GK102472544SQ20108003470
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者井上敦雄, 坪井政人, 石關徹也, 鈴木謙一 申請人:三電有限公司