[發(fā)明專利]一種汽車空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210028921.X
• 申請(qǐng)日: 2012-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN103245154A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 愛(ài)德文·約翰·斯坦科;張榮榮;張峻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州三花研究院有限公司
• 主分類號(hào): F25B49/02
• 分類號(hào): F25B49/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 薛晨光;魏曉波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷控制技術(shù)，具體涉及一種汽車空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法。

背景技術(shù)

眾所周知，在汽車系統(tǒng)中，汽車空調(diào)是主要的能源消耗單位，隨著整車節(jié)能要求的提高，汽車空調(diào)的節(jié)能也逐步被提出。特別是在電動(dòng)汽車系統(tǒng)中，由于電池的容量有限，汽車的續(xù)航里程受到限制。因此，電動(dòng)汽車空調(diào)的節(jié)能顯得尤為重要。

在汽車空調(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?，F(xiàn)有技術(shù)中，為獲得較佳的節(jié)能控制精度，諸多廠商均針對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)的上述各控制階段進(jìn)行了有效的方法優(yōu)化，例如，CN101446463A專利文獻(xiàn)所公開的技術(shù)方案通過(guò)分析蒸發(fā)器進(jìn)出口和壓縮機(jī)出口制冷劑狀態(tài)，將電子膨脹閥開度調(diào)整到最優(yōu)開度值域，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷劑流量和節(jié)流的自動(dòng)控制。但是，現(xiàn)有汽車空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法均未針對(duì)電子膨脹閥的運(yùn)行故障提出處理方案。

眾所周知，受其自身結(jié)構(gòu)及應(yīng)用環(huán)境的影響，電子膨脹閥存在發(fā)生故障的可能，比如，電機(jī)過(guò)熱或過(guò)流等輕微故障，電機(jī)短路、開路、堵轉(zhuǎn)等嚴(yán)重故障，其運(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，以克服電子膨脹閥故障對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的影響，確保保持系統(tǒng)的持續(xù)可靠運(yùn)行。

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空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，以在過(guò)熱度控制的同時(shí)對(duì)電子膨脹閥進(jìn)行有效的故障診斷，從而克服電子膨脹閥故障對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的影響。

本發(fā)明提供的汽車空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥的控制方法，在進(jìn)行過(guò)熱度控制的同時(shí)，根據(jù)獲取的所述電子膨脹閥的當(dāng)前開度、實(shí)際過(guò)熱度Tsh及預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值Tsh?set，獲得所述電子膨脹閥當(dāng)前是否處于故障狀態(tài)的判斷結(jié)果，并根據(jù)該判斷結(jié)果輸出控制信號(hào)至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，在所述電子膨脹閥處于極限工況范圍內(nèi)的前提下：

以第一時(shí)間長(zhǎng)度為周期累計(jì)所述電子膨脹閥的出錯(cuò)次數(shù)：

當(dāng)累計(jì)出錯(cuò)次數(shù)≥預(yù)設(shè)次數(shù)，判斷所述電子膨脹閥當(dāng)前處于故障狀態(tài)，輸出控制信號(hào)至執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

當(dāng)累計(jì)出錯(cuò)次數(shù)＜預(yù)設(shè)次數(shù)，判斷所述電子膨脹閥當(dāng)前處于正常狀態(tài)，所述累計(jì)出錯(cuò)次數(shù)清零，并進(jìn)入下一故障診斷周期。

優(yōu)選地，以預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值Tsh_set-實(shí)際過(guò)熱度Tsh＞第一定值，且所述電子膨脹閥的開度達(dá)到最小值為條件；或者，

以實(shí)際過(guò)熱度Tsh-預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值Tsh_set＞第二定值，且所述電子膨脹閥的開度達(dá)到最大值為條件；

獲得所述電子膨脹閥處于出錯(cuò)狀態(tài)的判斷結(jié)果。

優(yōu)選地，所述電子膨脹閥的開度基于所述電子膨脹閥的閥針步數(shù)確定。

優(yōu)選地，以預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值Tsh_set-實(shí)際過(guò)熱度Tsh＞第一定值，且所述電子膨脹閥的閥針步數(shù)等于第一閥針步數(shù)為條件；或者，

以實(shí)際過(guò)熱度Tsh-預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值Tsh_set＞第二定值，且所述電子膨脹閥的閥針步數(shù)等于第二閥針步數(shù)為條件；

獲得所述電子膨脹閥處于出錯(cuò)狀態(tài)的判斷結(jié)果。

優(yōu)選地，所述輸出控制信號(hào)具體為控制壓縮機(jī)停機(jī)的控制信號(hào)和/或控制錯(cuò)誤指示燈開啟的控制信號(hào)。

優(yōu)選地，在過(guò)熱度控制過(guò)程中，根據(jù)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速確定所述電子膨脹閥的開度預(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Tsh與預(yù)設(shè)的過(guò)熱度閾值Tsh_set進(jìn)行比較，獲得開度調(diào)節(jié)增量Δs；將所述開度預(yù)調(diào)節(jié)量s₀與所述開度調(diào)節(jié)增量Δs累加后輸出調(diào)節(jié)開度的控制信號(hào)s至所述電子膨脹閥的控制端。

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度預(yù)調(diào)節(jié)量s₀。

優(yōu)選地，以所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足在相應(yīng)轉(zhuǎn)速運(yùn)行區(qū)間內(nèi)維持第二時(shí)間長(zhǎng)度為條件，確定所述電子膨脹閥的開度預(yù)調(diào)節(jié)量s₀。