[發(fā)明專利]具有蓄冷和蒸發(fā)器溫度控制的空調(diào)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910132159.8
• 申請日: 2009-04-23
• 公開（公告）號: CN101566382A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·A·梅杰;J·I·弗里;K·L·波雷特
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作公司
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00;G05D23/00;G05B19/04;F24F5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 范曉斌;曹 若

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及車輛用空調(diào)系統(tǒng)，更具體的是涉及具有 熱量儲存和蒸發(fā)器溫度控制的空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在車輛中使用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)降低了車輛的燃料經(jīng)濟性。 鑒于希望改善機動車輛的燃料經(jīng)濟性，已經(jīng)采用了各種系統(tǒng)以嘗試減 少由空調(diào)系統(tǒng)造成的燃料經(jīng)濟性代價。一些空調(diào)系統(tǒng)采用變?nèi)萘恐评? 劑壓縮機來調(diào)整系統(tǒng)容量以適應(yīng)冷卻需求，從而提高燃料經(jīng)濟性。然 而，對于一些機動車輛，變?nèi)萘繅嚎s機可能由于成本或其他原因而不 切實際。這些其他類型的空調(diào)系統(tǒng)通常采用發(fā)動機驅(qū)動的定容量壓縮 機，其具有一個壓縮機離合器，該壓縮機離合器循環(huán)開關(guān)以在全壓縮 機容量和零壓縮機容量之間切換。

傳統(tǒng)上，對于皮帶驅(qū)動的定容量壓縮機，壓縮機的開/關(guān) 循環(huán)是基于制冷劑的固定溫度或壓力，保持蒸發(fā)器溫度在水的冰點以 上幾度。這提供了最大的冷卻和除濕，同時防止蒸發(fā)器結(jié)冰。因此， 如果離開蒸發(fā)器的空氣對于乘客車廂太冷的話，則引導一部分冷卻空 氣通過加熱器芯體再加熱。對空氣進行最大冷卻后再加熱的操作是一 個操作空調(diào)系統(tǒng)的低效方法。因此，一些這類空調(diào)系統(tǒng)通過循環(huán)壓縮 機離合器開關(guān)來操作。但這些系統(tǒng)僅考慮空調(diào)乘客舒適度的幾個變量， 由此具有允許制冷劑在其內(nèi)波動的相當有限的溫度范圍。因此，沒有 實現(xiàn)最大的燃料效率。此外，由于頻繁的壓縮機開/關(guān)循環(huán)，壓縮機離 合器的壽命會大大減少。

發(fā)明內(nèi)容

一種實施方式提供了一種操作車輛空調(diào)系統(tǒng)的方法，該 空調(diào)系統(tǒng)具有發(fā)動機驅(qū)動的定容量制冷劑壓縮機，其可通過壓縮機離 合器選擇性地與發(fā)動機脫開，該方法包括下列步驟：設(shè)定初步蒸發(fā)器 空氣溫度目標；對車輛空調(diào)系統(tǒng)中的蓄冷設(shè)備充冷；確定蓄冷設(shè)備是 否已達到預(yù)定的閾值；如果蓄冷設(shè)備已經(jīng)達到預(yù)定閾值，通過下述方 式確定新的蒸發(fā)器空氣溫度目標：確定保持乘客車廂濕度低于預(yù)定值 的最大可允許的露點蒸發(fā)器空氣溫度；根據(jù)設(shè)定的車輛空調(diào)系統(tǒng)的模 式來確定最大可允許的模式蒸發(fā)器空氣溫度；以及將蒸發(fā)器空氣溫度 目標設(shè)定為露點蒸發(fā)器空氣溫度和模式蒸發(fā)器空氣溫度中的較低者。 控制壓縮機離合器以實現(xiàn)蒸發(fā)器空氣溫度目標。

一種實施方式提供了一種汽車空調(diào)系統(tǒng)，其包括發(fā)動機 驅(qū)動的定容量制冷劑壓縮機；壓縮機離合器，其操作性地接合制冷劑 壓縮機并構(gòu)造成選擇性地使該制冷劑壓縮機脫離發(fā)動機的驅(qū)動；蒸發(fā) 器和制冷劑-液體換熱器之一；以及位于蒸發(fā)器和制冷劑-液體換熱器 之一中或位于蒸發(fā)器下游的蓄冷設(shè)備。該實施方式還提供了控制器， 其構(gòu)造成：設(shè)定初步的蒸發(fā)器空氣溫度目標；對蓄冷設(shè)備充冷；確定 蓄冷設(shè)備是否已達到預(yù)定的閾值；以及，如果蓄冷設(shè)備已經(jīng)達到預(yù)定 閾值，則通過下述方式來確定新的蒸發(fā)器空氣溫度目標：確定保持乘 客車廂濕度低于預(yù)定值的最大可允許的露點蒸發(fā)器空氣溫度；根據(jù)設(shè) 定的車輛空調(diào)系統(tǒng)的模式來確定最大可允許的模式蒸發(fā)器空氣溫度； 將新蒸發(fā)器空氣溫度目標設(shè)定為露點蒸發(fā)器空氣溫度和模式蒸發(fā)器空 氣溫度中的較低者。該控制器進一步構(gòu)造成控制壓縮機離合器以實現(xiàn) 新蒸發(fā)器空氣溫度目標。

實施方式的一個優(yōu)點是獲得了較高的平均蒸發(fā)器空氣溫 度(EAT)，而不影響車內(nèi)乘客的舒適度。該較高的EAT和蓄冷增加了 壓縮機的關(guān)閉時間，這帶來了車輛燃料經(jīng)濟性的提高，同時通過降低 壓縮機開關(guān)循環(huán)率而最小化了壓縮機離合器的長期磨損。當這種空調(diào) 系統(tǒng)用于混合動力車輛時，延長的壓縮機關(guān)閉時間特別有利。另外， 在壓縮機開關(guān)循環(huán)期間空調(diào)出口溫度的穩(wěn)定性也得到了改善，同時再 次保持所需的乘客舒適度。

附圖說明

圖1是包括蓄冷特征的車輛空調(diào)系統(tǒng)的示意圖。

圖2是類似于圖1的示意圖，但示出了不同類型的蓄冷特 征。

圖3是類似于圖1的示意圖，但示出了另一種類型的蓄冷 特征。

圖4A-圖4C為流程圖，示出了操作圖1-圖3中任一種空調(diào) 系統(tǒng)的方法。

具體實施方式