專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷控制技術(shù)，具體涉及一種汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法。
技術(shù)背景
眾所周知，在汽車(chē)系統(tǒng)中，汽車(chē)空調(diào)是主要的能源消耗單位，隨著整車(chē)節(jié)能要求的提高，汽車(chē)空調(diào)的節(jié)能也逐步被提出。特別是在電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)中，由于電池的容量有限，汽車(chē)的續(xù)航里程受到限制。因此，電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的節(jié)能顯得尤為重要。
在汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中，有效控制系統(tǒng)制冷劑流量，使得系統(tǒng)發(fā)揮最優(yōu)的效能，是系統(tǒng)能否節(jié)能的關(guān)鍵所在。具體到電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)，由于壓縮機(jī)可以變速調(diào)節(jié)，工況變化范圍大， 須使用電子膨脹閥精確調(diào)節(jié)制冷劑的流量，以適應(yīng)壓縮機(jī)的流量變化要求。顯然，電子膨脹閥本身只是一個(gè)執(zhí)行部件，需要一個(gè)合理的控制邏輯來(lái)準(zhǔn)確調(diào)整膨脹閥的開(kāi)度，使得系統(tǒng)達(dá)到性能優(yōu)化、并可靠運(yùn)行。
依據(jù)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行劃分，電子膨脹閥的控制大體上包括啟動(dòng)、運(yùn)行控制及停機(jī)等幾個(gè)階段。其中，運(yùn)行控制階段為影響能耗調(diào)節(jié)的關(guān)鍵階段，直接影響空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制精度。
有鑒于此，亟待針對(duì)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制提出一種合理、有效的控制方法，以最大限度的滿(mǎn)足能耗調(diào)節(jié)的技術(shù)要求。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，通過(guò)將壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速作為電子膨脹閥開(kāi)度控制的輸入信號(hào)之一，并結(jié)合蒸發(fā)器出口或壓縮機(jī)進(jìn)口的過(guò)熱度，準(zhǔn)確控制電子膨脹閥開(kāi)度，確保系統(tǒng)的正常、高效的運(yùn)行，并有效減小系統(tǒng)的波動(dòng)幅度，降低系統(tǒng)能耗。
本發(fā)明提供的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl，根據(jù)蒸發(fā)器出口或者壓縮機(jī)進(jìn)口的制冷劑溫度和壓力計(jì)算實(shí)際過(guò)熱度Tsh，并將所述實(shí)際過(guò)熱度與預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值區(qū)間Tsh_set進(jìn)行比較，獲得開(kāi)度調(diào)節(jié)增量△ s ;將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量△ s累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)s至所述電子膨脹閥的控制端。
優(yōu)選地，所述過(guò)熱度閾值區(qū)間以基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn)為基準(zhǔn)形成一個(gè)封閉區(qū)間， 正常過(guò)熱度設(shè)定范圍內(nèi)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間由基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn)上下浮動(dòng)一溫度定值形成；過(guò)熱度為0°c時(shí)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間設(shè)定為0°C;過(guò)熱度大于20°C時(shí)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間設(shè)定為0°C。
優(yōu)選地，所述溫度定值具體為 小于1. 5°C。
優(yōu)選地，低負(fù)荷區(qū)和高負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度閾值區(qū)間均小于等于正常負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度閾值區(qū)間。
優(yōu)選地，低負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度越低過(guò)熱度閾值區(qū)間越?。桓哓?fù)荷區(qū)的過(guò)熱度越高過(guò)熱度閾值區(qū)間越小。
優(yōu)選地，低負(fù)荷區(qū)與正常負(fù)荷區(qū)交匯處的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間呈圓弧狀漸變過(guò)渡；正常負(fù)荷區(qū)與高負(fù)荷區(qū)交匯處的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間呈圓弧狀漸變過(guò)渡。
優(yōu)選地，所述低負(fù)荷區(qū)具體為蒸發(fā)溫度小于-rc的區(qū)域，所述高負(fù)荷區(qū)具體為蒸發(fā)溫度大于15°c的區(qū)域。
優(yōu)選地，將所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速劃分多個(gè)運(yùn)行區(qū)間，并根據(jù)每個(gè)運(yùn)行區(qū)間的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速確定相應(yīng)的所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量S(l。
優(yōu)選地，以所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足在相應(yīng)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)維持第一時(shí)間長(zhǎng)度為條件， 根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量S(l。
優(yōu)選地，控制所述電子膨脹閥依次執(zhí)行全開(kāi)、全閉兩個(gè)動(dòng)作；并以所述電子膨脹閥在第二時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)完成全開(kāi)及全閉為條件，將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量 Δs累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)s至所述電子膨脹閥的控制端。
本發(fā)明所述控制方法，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、蒸發(fā)器出口或者壓縮機(jī)進(jìn)口的制冷劑溫度和壓力等參數(shù)作為控制策略的判斷依據(jù)，將壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)作為開(kāi)度的預(yù)調(diào)節(jié)基礎(chǔ)，并在該基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)時(shí)過(guò)熱度與預(yù)設(shè)過(guò)熱度閾值區(qū)間比較獲得的開(kāi)度調(diào)節(jié)增量確定最終的控制信號(hào)，進(jìn)而輸出至電子膨脹閥的控制端，以準(zhǔn)確控制電子膨脹閥開(kāi)度，從而使系統(tǒng)運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，波動(dòng)幅度減小。也就是說(shuō)，本方法使得電子膨脹閥開(kāi)度根據(jù)預(yù)設(shè)過(guò)熱度閾值區(qū)間預(yù)先達(dá)到某一狀況，可減少過(guò)熱度調(diào)節(jié)階段的調(diào)節(jié)幅度，避免電子膨脹閥過(guò)頻的動(dòng)作，從而減小電子膨脹閥的動(dòng)作幅度及頻次，提高電子膨脹閥的壽命；并且進(jìn)一步減小系統(tǒng)低壓壓力波動(dòng)，降低系統(tǒng)能耗，確保系統(tǒng)的正常、高效的運(yùn)行。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中前置設(shè)置有優(yōu)化控制條件，若壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速在相應(yīng)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)維持一定時(shí)間長(zhǎng)度，再根據(jù)該相應(yīng)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速確定前述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量S。。S卩，以所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足在相應(yīng)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)維持第一時(shí)間長(zhǎng)度為條件，根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量％。如此設(shè)置，可避免在初始階段導(dǎo)致控制切入點(diǎn)不準(zhǔn)確， 避免壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速非正常波動(dòng)影響實(shí)時(shí)控制精度，從而為后續(xù)正常控制階段提供了良好的基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一優(yōu)選方案增設(shè)有自檢步驟，控制所述電子膨脹閥依次執(zhí)行全開(kāi)、全閉兩個(gè)動(dòng)作；并以所述電子膨脹閥在第二時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)完成全開(kāi)及全閉為條件，將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量△ S累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)S至所述電子膨脹閥的控制端。也就是說(shuō)，在控制信號(hào)S輸出之前進(jìn)行電子膨脹閥的自檢，若電能膨脹閥能夠在確定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)有序完成全開(kāi)、全閉兩個(gè)動(dòng)作，則確定電子膨脹閥處于正常工作狀態(tài)，可執(zhí)行系統(tǒng)控制，從而確保系統(tǒng)控制安全可靠地進(jìn)行。
本發(fā)明提供的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法適用于不同形式的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)，特別適用于電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)。



圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例所述汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法的流程框圖2示出了第一實(shí)施例所述過(guò)熱度控制方法的控制邏輯關(guān)系示意圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例所述汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法的流程框圖4為一種具體實(shí)施方式
中所述過(guò)熱度閾值區(qū)間與基本過(guò)熱度閾值的關(guān)系曲線(xiàn)示意圖5示出了具體實(shí)施方式
中所述壓縮機(jī)運(yùn)行區(qū)間的劃分的一種方式的示意圖及其電子膨脹閥開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl與壓縮機(jī)運(yùn)行區(qū)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的核心是提供一種汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，以精準(zhǔn)控制蒸發(fā)器出口或壓縮機(jī)進(jìn)口的過(guò)熱度，在有效控制系統(tǒng)能效的基礎(chǔ)上，確保系統(tǒng)的正常、高效的運(yùn)行。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖具體說(shuō)明本實(shí)施方式。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2，其中，圖1示出了第一實(shí)施例所述汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法的流程框圖，圖2示出了第一實(shí)施例所述過(guò)熱度控制方法的控制邏輯關(guān)系。
如圖所示，該過(guò)熱度控制方法按照下述步驟進(jìn)行
S1.根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速(RPM)確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl ;將壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)作為開(kāi)度的預(yù)調(diào)節(jié)，使得開(kāi)度預(yù)先達(dá)到某一狀況，從而可減少電子膨脹閥在過(guò)熱度調(diào)節(jié)階段的調(diào)節(jié)幅度。
S2.根據(jù)蒸發(fā)器出口或者壓縮機(jī)進(jìn)口的制冷劑溫度和壓力計(jì)算實(shí)際過(guò)熱度Tsh。
S3.將所述實(shí)際過(guò)熱度Tsh與預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值區(qū)間Tsh_set進(jìn)行比較，獲得開(kāi)度調(diào)節(jié)增量As。
S4.將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量S0與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量Λ s累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)s至所述電子膨脹閥的控制端。
本方案所述控·制方法中，可以如圖1所示依次執(zhí)行步驟S1、S2、S3 ;也可以先執(zhí)行步驟S2、S3，然后再執(zhí)行步驟SI。由于本方案能夠控制電子膨脹閥開(kāi)度根據(jù)預(yù)設(shè)過(guò)熱度閾值區(qū)間確定開(kāi)度調(diào)節(jié)增量As，即在區(qū)間范圍內(nèi)的過(guò)熱度少量變化則不進(jìn)行開(kāi)度調(diào)節(jié)，避免電子膨脹閥過(guò)頻的動(dòng)作，從而減小電子膨脹閥的動(dòng)作幅度及頻次，提高電子膨脹閥的壽命; 并且進(jìn)一步減小系統(tǒng)低壓壓力波動(dòng)，降低系統(tǒng)耗能，確保系統(tǒng)的正常、高效的運(yùn)行。
應(yīng)當(dāng)理解，電子膨脹閥的開(kāi)度指的是與電子膨脹閥全開(kāi)時(shí)相比較所得的閥口通流面積的比例。這一比例還與該系統(tǒng)所匹配的電子膨脹閥的容量大小相關(guān)，如果所用的電子膨脹閥容量相對(duì)較大，則開(kāi)度可以小一些；反之，開(kāi)度要大一些。需要說(shuō)明的是，對(duì)于LIN或 CAN信號(hào)的汽車(chē)系統(tǒng)而言，本方法所涉及的實(shí)時(shí)參數(shù)，可有效利用LIN信號(hào)或者CAN信號(hào)獲取，也可以單獨(dú)進(jìn)行采集。比如，蒸發(fā)器出口或壓縮機(jī)進(jìn)口的溫度通過(guò)熱電阻測(cè)得，壓力信號(hào)由壓力傳感器測(cè)得，這兩個(gè)信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓或者電流信號(hào)后輸入控制板。 然后，將溫度和壓力計(jì)算出實(shí)際過(guò)熱度與設(shè)定過(guò)熱度作對(duì)比，通過(guò)比例(P)、比例積分(PI) 或者比例積分微分(PID)等控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)熱度的控制，直至系統(tǒng)實(shí)際過(guò)熱度符合設(shè)定的過(guò)熱度要求。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于現(xiàn)有技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)上述參數(shù)的獲得，故本文不再贅述。
系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于其他外因極易導(dǎo)致壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)波動(dòng)。為克服相應(yīng)參數(shù)波動(dòng)對(duì)于系統(tǒng)工作穩(wěn)定性的影響，本發(fā)明提供了第二種過(guò)熱度控制方法的實(shí)施例，具體請(qǐng)參見(jiàn)圖3所示的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法的流程框圖。
相比于第一實(shí)施例，本方案作了兩點(diǎn)優(yōu)化。
首先，執(zhí)行步驟SI之前執(zhí)行步驟S02 以所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足在相應(yīng)運(yùn)行區(qū)間 內(nèi)維持第一時(shí)間長(zhǎng)度為條件，執(zhí)行步驟SI，根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl。
如前所述，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速由于某種原因可能隨時(shí)在變化，為避免膨脹閥過(guò)快的動(dòng) 作，造成控制過(guò)于頻繁及系統(tǒng)低壓壓力波動(dòng)太大，因此，相比于第一實(shí)施例，本方案增設(shè)的 步驟S02可避免壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)導(dǎo)致電子膨脹閥頻繁動(dòng)作而使系統(tǒng)波動(dòng)幅度太大，從而 有效提高系統(tǒng)能效；也就是說(shuō)，只有當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速維持在每個(gè)運(yùn)行區(qū)間一定時(shí)間長(zhǎng)度后才 調(diào)整膨脹閥的開(kāi)度。當(dāng)然，第一時(shí)間長(zhǎng)度可以根據(jù)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)具體情況進(jìn)行調(diào)整，比如， 該第一時(shí)間長(zhǎng)度可以設(shè)定為5s、IOs或者15s。
另外，還包括自檢步驟S01，控制所述電子膨脹閥依次執(zhí)行全開(kāi)、全閉兩個(gè)動(dòng)作； 并以所述電子膨脹閥在第二時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)完成全開(kāi)及全閉為條件，將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl 與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量As累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)s至所述電子膨脹閥的控制端。 也就是說(shuō)，在控制信號(hào)s輸出之前進(jìn)行電子膨脹閥的自檢，若電子膨脹閥能夠在確定時(shí)間 長(zhǎng)度內(nèi)有序完成全開(kāi)、全閉兩個(gè)動(dòng)作，則確定電子膨脹閥處于正常工作狀態(tài)，可執(zhí)行系統(tǒng)控 制；若否則發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者進(jìn)入停機(jī)保護(hù)狀態(tài)。顯然，自檢步驟的設(shè)置能夠使得系統(tǒng)控制 在更加安全可靠地的狀態(tài)下進(jìn)行。同樣需要明確的是，本實(shí)施例所述方法中，可以如圖3所 示依次執(zhí)行步驟SO1、S02 ;也可以先執(zhí)行步驟S02，然后再執(zhí)行步驟S01。
特別強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于電子膨脹閥自檢功能的實(shí)現(xiàn)，理論上只要其能夠在預(yù)定時(shí)間 范圍內(nèi)自全閉至全開(kāi)或者自全開(kāi)至全閉，即視為該電子膨脹閥處于無(wú)故障狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解， 本方案中完成全開(kāi)、全閉進(jìn)行自檢判斷為優(yōu)選方案，另外，還可以采用其他信號(hào)進(jìn)行輔助判 斷，如以電子膨脹閥在第一時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)有序完成全開(kāi)、全閉兩個(gè)動(dòng)作且沒(méi)有異常信號(hào)反饋 來(lái)進(jìn)行判斷等等。顯然地，基于本申請(qǐng)的核心設(shè)計(jì)構(gòu)思應(yīng)用前述兩種單行程自檢動(dòng)作均屬 于本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍。
進(jìn)一步地，前述兩個(gè)實(shí)施例中所述過(guò)熱度閾值區(qū)間可以基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn)為基 準(zhǔn)，如圖4所示，該圖為一種所述過(guò)熱度閾值區(qū)間與基本過(guò)熱度閾值的關(guān)系曲線(xiàn)示意圖，圖 中實(shí)線(xiàn)表示基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn)，虛線(xiàn)表示過(guò)熱度閾值區(qū)間的邊界。
如圖4所示，該實(shí)施方式中，正常過(guò)熱度設(shè)定范圍(正常負(fù)荷區(qū))內(nèi)的所述過(guò)熱度 閾值區(qū)間設(shè)定為±l°c ;過(guò)熱度(SHset)為0°C時(shí)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間設(shè)定為0°C ;過(guò)熱 度(SHset)大于20°C時(shí)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間設(shè)定為0°C，整體形成一個(gè)封閉區(qū)間。需要 說(shuō)明的是，為清楚示出過(guò)熱度區(qū)域區(qū)間基于基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn)形成的關(guān)系，圖中過(guò)熱度 (SHset)大于20°C的虛線(xiàn)與實(shí)線(xiàn)之間存在微小間隙，顯然，未完全封閉的圖示狀態(tài)并不影 響該過(guò)熱度閾值區(qū)間為一封閉區(qū)間的理解。另外，正常過(guò)熱度設(shè)定范圍內(nèi)的過(guò)熱度閾值區(qū) 間也可以根據(jù)系統(tǒng)配置作相應(yīng)的調(diào)整，即由正常過(guò)熱度設(shè)定范圍內(nèi)的基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn) 上下浮動(dòng)一溫度定值形成，而非局限于土1°C ;比如，若汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)溫度控制精度要求較 高，其正常過(guò)熱度設(shè)定范圍內(nèi)的過(guò)熱度閾值區(qū)間可設(shè)置為±0.5°C ;再比如，若汽車(chē)空調(diào)系 統(tǒng)溫度控制要求相對(duì)較低，其正常過(guò)熱度設(shè)定范圍內(nèi)的過(guò)熱度閾值區(qū)間可設(shè)置為±2°C等 等。顯然，該溫度定值的大小并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)保護(hù)范圍的限制，只要應(yīng)用本方法的核心設(shè) 計(jì)構(gòu)思均在本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)。
此外，低負(fù)荷區(qū)和高負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度閾值區(qū)間均小于等于正常負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度閾值區(qū)間，這樣，在過(guò)熱度由正常負(fù)荷區(qū)經(jīng)低負(fù)荷區(qū)至過(guò)熱度(SHset)為0°C點(diǎn)的區(qū)間內(nèi)，以 及過(guò)熱度由正常負(fù)荷區(qū)經(jīng)高負(fù)荷區(qū)至過(guò)熱度(SHset)大于20°C的區(qū)間內(nèi)，電子膨脹閥開(kāi)度 調(diào)整限制相應(yīng)變小，以避免電子膨脹閥在接近極限點(diǎn)處的開(kāi)度調(diào)整精度。具體地，如圖4所 示，蒸發(fā)溫度(Tevap)小于_1°C (低負(fù)荷區(qū))時(shí)，所述過(guò)熱度閾值區(qū)間呈線(xiàn)性變化；且蒸發(fā) 溫度(Tevap)為-rC的位置處(低負(fù)荷區(qū)與正常負(fù)荷區(qū)交匯處)，所述過(guò)熱度閾值區(qū)間呈 圓弧狀漸變過(guò)渡。蒸發(fā)溫度(Tevap)大于15°C (高負(fù)荷區(qū))時(shí)，所述過(guò)熱度閾值區(qū)間呈線(xiàn) 性變化；且蒸發(fā)溫度(Tevap)為15°C的位置處(正常負(fù)荷區(qū)與高負(fù)荷區(qū)交匯處)，所述過(guò)熱 度閾值區(qū)間呈圓弧狀漸變過(guò)渡。顯然，優(yōu)化方案中的低負(fù)荷區(qū)、正常負(fù)荷區(qū)及高負(fù)荷區(qū)三個(gè) 區(qū)段均整體呈漸變的趨勢(shì)變化，使得控制過(guò)程較為平穩(wěn)可靠；同時(shí)，相鄰兩個(gè)區(qū)段交匯處均 呈圓弧狀漸變過(guò)渡，即低負(fù)荷區(qū)和高負(fù)荷區(qū)的邊界變化曲線(xiàn)均大致呈半拋物線(xiàn)狀，進(jìn)一步 提高控制過(guò)程的平穩(wěn)可靠性。同樣需要說(shuō)明的是，圖4中所示低負(fù)荷區(qū)、正常負(fù)荷區(qū)及高負(fù) 荷區(qū)的劃分僅為一示例性描述，以清楚說(shuō)明本發(fā)明的核心設(shè)計(jì)，上述三個(gè)負(fù)荷區(qū)的劃分也 可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行界定，在此不再贅述。
另外，前述兩個(gè)實(shí)施例中，在初始階段(步驟SI)，可以將所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速劃分 多個(gè)運(yùn)行區(qū)間，并根據(jù)每個(gè)運(yùn)行區(qū)間的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速確定相應(yīng)的所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào) 節(jié)量S。。如圖5所示，以額定轉(zhuǎn)速為5000RPM的壓縮機(jī)為例，可將其轉(zhuǎn)速范圍劃分為四個(gè)運(yùn) 行區(qū)間壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速處于大于ORPM小于等于1000RPM區(qū)間，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速處于大于1000RPM 小于等于3000RPM區(qū)間，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速處于大于3000RPM小于等于5000RPM區(qū)間，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速 處于大于5000RPM。
實(shí)際上，壓縮機(jī)運(yùn)行區(qū)間的劃分并非局限于圖5中所示，它可以根據(jù)壓縮機(jī)選配 及系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求來(lái)確定，也可以通過(guò)如下方法來(lái)確定通過(guò)其他手段控制膨脹閥的開(kāi)度，使 得不同工況、不同轉(zhuǎn)速下的系統(tǒng)處于合適的過(guò)熱度下，擬合轉(zhuǎn)速和開(kāi)度的關(guān)系，得到不同壓 縮機(jī)轉(zhuǎn)速下電子膨脹閥開(kāi)度預(yù)設(shè)定值；當(dāng)然，上述實(shí)施方式中區(qū)間的劃分、電子膨脹閥的開(kāi) 度范圍并不是對(duì)本發(fā)明的限制，而只是提供一種思路，實(shí)際上，上述區(qū)間還可以是非等分的 多個(gè)區(qū)間。另外，電子膨脹閥開(kāi)度也取決于該系統(tǒng)與電子膨脹閥容量的關(guān)系，比如，當(dāng)汽車(chē) 空調(diào)系統(tǒng)所匹配的電子膨脹閥容量相對(duì)要大時(shí)，則電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl要相對(duì)小 一些；而當(dāng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)所匹配的電子膨脹閥容量相對(duì)要小時(shí)，則電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào) 節(jié)量Stl要相對(duì)大一些，只要滿(mǎn)足使用需要均在本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl，根據(jù)蒸發(fā)器出口或者壓縮機(jī)進(jìn)口的制冷劑溫度和壓力計(jì)算實(shí)際過(guò)熱度Tsh，并將所述實(shí)際過(guò)熱度與預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值區(qū)間Tsh_set進(jìn)行比較，獲得開(kāi)度調(diào)節(jié)增量△ s ;將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量△ s累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)s至所述電子膨脹閥的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，所述過(guò)熱度閾值區(qū)間以基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn)為基準(zhǔn)形成一個(gè)封閉區(qū)間，正常過(guò)熱度設(shè)定范圍內(nèi)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間由基本過(guò)熱度閾值曲線(xiàn)上下浮動(dòng)一溫度定值形成；過(guò)熱度為0°C時(shí)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間設(shè)定為0°C ;過(guò)熱度大于20°C時(shí)的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間設(shè)定為0°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，所述溫度定值具體為小于1. 5°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，低負(fù)荷區(qū)和高負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度閾值區(qū)間均小于等于正常負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度閾值區(qū)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，低負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度越低過(guò)熱度閾值區(qū)間越小；高負(fù)荷區(qū)的過(guò)熱度越高過(guò)熱度閾值區(qū)間越小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，低負(fù)荷區(qū)與正常負(fù)荷區(qū)交匯處的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間呈圓弧狀漸變過(guò)渡；正常負(fù)荷區(qū)與高負(fù)荷區(qū)交匯處的所述過(guò)熱度閾值區(qū)間呈圓弧狀漸變過(guò)渡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，所述低負(fù)荷區(qū)具體為蒸發(fā)溫度小于_1°C的區(qū)域，所述高負(fù)荷區(qū)具體為蒸發(fā)溫度大于15°C的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，將所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速劃分多個(gè)運(yùn)行區(qū)間，并根據(jù)每個(gè)運(yùn)行區(qū)間的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速確定相應(yīng)的所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，以所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足在相應(yīng)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)維持第一時(shí)間長(zhǎng)度為條件，根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量s0。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，其特征在于，控制所述電子膨脹閥依次執(zhí)行全開(kāi)、全閉兩個(gè)動(dòng)作；并以所述電子膨脹閥在第二時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)完成全開(kāi)及全閉為條件，將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量Stl與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量△ s累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)S至所述電子膨脹閥的控制端。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量s0，根據(jù)蒸發(fā)器出口或者壓縮機(jī)進(jìn)口的制冷劑溫度和壓力計(jì)算實(shí)際過(guò)熱度Tsh，并將所述實(shí)際過(guò)熱度與預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值區(qū)間進(jìn)行比較，獲得開(kāi)度調(diào)節(jié)增量Δs將所述開(kāi)度預(yù)調(diào)節(jié)量與所述開(kāi)度調(diào)節(jié)增量累加后輸出調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制信號(hào)s至所述電子膨脹閥的控制端。本方法使得電子膨脹閥開(kāi)度根據(jù)預(yù)設(shè)過(guò)熱度閾值區(qū)間預(yù)先達(dá)到某一狀況，可減少過(guò)熱度調(diào)節(jié)階段的調(diào)節(jié)幅度，避免電子膨脹閥過(guò)頻的動(dòng)作，提高電子膨脹閥的壽命；并且進(jìn)一步減小系統(tǒng)低壓壓力波動(dòng)，降低系統(tǒng)能耗，確保系統(tǒng)的正常、高效的運(yùn)行。
文檔編號(hào)F25B49/02GK103033004SQ20111029270
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者張榮榮, 愛(ài)德文·約翰·斯坦科, 唐立, 席衛(wèi)東 申請(qǐng)人:杭州三花研究院有限公司