[發(fā)明專利]變?nèi)莘e式壓縮機容積控制裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00137257.2
• 申請日: 2000-12-23
• 公開（公告）號: CN1308182A
• 公開（公告）日: 2001-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 太田雅樹;木村一哉;川口真廣;水藤健;松原亮;安谷屋拓
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社豐田自動織機制作所
• 主分類號: F02D29/04
• 分類號: F02D29/04;F04B17/05;F04B49/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 蔡民軍,溫大鵬

本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)制冷循環(huán)的變?nèi)莘e式壓縮機。本發(fā)明尤其涉及一種變?nèi)莘e式壓縮機的容積控制裝置和方法。

汽車空調(diào)的傳統(tǒng)制冷循環(huán)包括一個冷凝器，一個膨脹閥，一個蒸發(fā)器和一個壓縮機。壓縮機接受來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣。壓縮機然后將該氣體壓縮并排到冷凝器中。蒸發(fā)器將旅客車廂內(nèi)空氣中的熱量傳遞給制冷循環(huán)中的制冷劑。蒸發(fā)器出口的氣態(tài)制冷劑的壓力，換句話說，吸入壓縮機中的氣態(tài)制冷劑壓力(吸氣壓Ps)，代表制冷循環(huán)的熱負(fù)荷。

變?nèi)菪北P式壓縮機廣泛用于汽車空調(diào)中。這種壓縮機包括一個容積控制閥，該閥運行以維持吸氣壓力Ps在一個預(yù)先確定的目標(biāo)值(目標(biāo)吸氣壓力)。控制閥根據(jù)吸氣壓力Ps改變斜盤的傾角來控制壓縮機容積。控制閥包括一個閥體和一個壓力傳感部件，比如膜盒或膜片。壓力傳感部件根據(jù)吸氣壓力Ps驅(qū)動閥體，來調(diào)節(jié)曲軸箱的壓力。因此調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜度。

除上述結(jié)構(gòu)之外，某些控制閥包括一個改變目標(biāo)吸氣壓力的如電磁閥樣的電磁驅(qū)動器。電磁驅(qū)動器由一個對應(yīng)于外部供給電流值的力在一個方向上驅(qū)動壓力傳感部件或閥體。力的大小確定目標(biāo)吸氣壓。改變目標(biāo)吸氣壓能夠允許精確控制空調(diào)系統(tǒng)。

這些壓縮機通常由汽車發(fā)動機驅(qū)動。在汽車的輔助裝置中，壓縮機消耗的發(fā)動機功率最多，所以是發(fā)動機的主要負(fù)載。當(dāng)發(fā)動機上的負(fù)載很大時，比如，當(dāng)汽車在加速或爬坡時，所有可利用的發(fā)動機功率都需要用來驅(qū)動汽車。在這種情況下，為了減小發(fā)動機負(fù)載，壓縮機容積將減到最小。這一點將在容積限制控制程序中談到。當(dāng)執(zhí)行容積限制控制程序時，具有能改變目標(biāo)吸氣壓力的控制閥的壓縮機提高目標(biāo)吸氣壓力。然后，減小壓縮機容積使得實際吸氣壓力Ps升高接近目標(biāo)吸氣壓力。

圖8的曲線表明壓縮機的吸氣壓力Ps和容積Vc之間的關(guān)系。其關(guān)系根據(jù)蒸發(fā)器熱負(fù)荷由若干條曲線表示。這樣，如果吸氣壓Ps是常數(shù)，則壓縮機容積Vc隨熱負(fù)荷增加而增加。如果設(shè)定Ps1為目標(biāo)吸氣壓力，則實際容積Vc隨著熱負(fù)荷在某一范圍內(nèi)變化(圖8中的ΔVc)。如果在容積限制控制程序期間，將高熱負(fù)荷加于蒸發(fā)器，目標(biāo)吸氣壓力的增加不會將壓縮機容積Vc降低到一個足以減小發(fā)動機負(fù)載的值。

這樣，當(dāng)根據(jù)吸氣壓Ps控制容積時，壓縮機容積永遠(yuǎn)達不到需要的大小。

因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種變?nèi)輭嚎s機的容積控制裝置和容積控制方法，不用考慮蒸發(fā)器的熱負(fù)荷而精確控制壓縮機容積。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種汽車空調(diào)制冷循環(huán)的變?nèi)菔綁嚎s機的容積控制裝置。壓縮機由汽車驅(qū)動源驅(qū)動。該裝置包括一個容積控制裝置，一個第一裝置，一個第二裝置和一個控制器。容積控制裝置根據(jù)設(shè)在制冷循環(huán)里的兩個壓力監(jiān)控點的壓差控制壓縮機的容積。壓差代表壓縮機的容積。第一裝置檢測代表所需制冷循環(huán)冷卻能力的外部信息。第二裝置檢測代表作用在驅(qū)動源上的負(fù)荷的外部信息。控制器根據(jù)第一裝置探測的外部信息確定壓差的目標(biāo)值。容積控制機構(gòu)控制壓縮機容積使得壓差達到目標(biāo)值并判斷是否根據(jù)第二裝置探測的外部信息設(shè)定壓差的限定值。當(dāng)限定值被設(shè)定并且相應(yīng)于目標(biāo)值的壓縮機容積大于相應(yīng)于限定值的壓縮機容積時，控制器將限定值作為壓差的目標(biāo)值限定壓縮機容積。

還可以用一種控制汽車空調(diào)制冷循環(huán)的變?nèi)菔綁嚎s機容積的方法使本發(fā)明具體化。壓縮機由汽車驅(qū)動電源驅(qū)動。該方法包括根據(jù)代表所需制冷循環(huán)冷卻能力的外部信息，確定設(shè)在制冷循環(huán)中的兩個壓力監(jiān)控點之間的壓差的目標(biāo)值，壓差代表壓縮機容積，控制壓縮機容積使得壓差達到目標(biāo)值，根據(jù)代表作用在驅(qū)動電源上的負(fù)載的外部信息判斷是否設(shè)置壓差的限定值，并且當(dāng)限定值被設(shè)定以及當(dāng)相應(yīng)于目標(biāo)值的壓縮機容積大于相應(yīng)于限定值的壓縮機容積時，將限定值作為壓差的目標(biāo)值。

下面將參照附圖并通過實施例說明本發(fā)明的原理，通過描述將使本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點更明顯。

通過參照附圖對下面優(yōu)選實施例的描述，將能更好地理解本發(fā)明極其目的和有益效果。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的變?nèi)菔叫北P壓縮機的截面圖；

圖2是包括圖1中壓縮機的制冷循環(huán)流程圖；

圖3是圖1中的控制閥的截面圖；

圖4是圖3中的控制閥的局部截面圖；

圖5是控制壓縮機容積的主程序流程圖；

圖6是正常控制程序流程圖；

圖7是異常控制程序流程圖；及

圖8是現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機的吸氣壓力Ps與容積Vc關(guān)系曲線圖。