[發(fā)明專利]一種電子膨脹閥及車用空調系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310044536.9
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103968621B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 姜驍駿;姜益兵;王暉
• 申請（專利權）人: 浙江三花汽車零部件有限公司
• 主分類號: F25B41/06
• 分類號: F25B41/06;B60H1/00;F16K31/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發(fā)明提供一種電子膨脹閥及車用空調系統(tǒng)，通過采集步進電機的當前運行工況，來選擇與當前運行工況相對應的勵磁電流值，將選擇的勵磁電流值施加給步進電機的線圈，從而驅動步進電子的轉子旋轉。由于步進電機的運行工況不同時，所需要的勵磁電流值也有所不同，例如，工況差時，需要的勵磁電流值較大，而工況好時，需要的勵磁電流值較小。本發(fā)明這種控制方法施加給步進電機的勵磁電流值是根據(jù)步進電機的運行工況進行動態(tài)調整的，而不是像現(xiàn)有技術那樣施加給步進電機一個固定不變的勵磁電流值。因此，本發(fā)明提供的電子膨脹閥，提供給步進電機的勵磁電流值更合適，而不是一個固定不變的較大的勵磁電流值，從而可以節(jié)省電能，降低功耗。

技術領域

本發(fā)明涉及汽車空調系統(tǒng)技術領域，特別涉及一種電子膨脹閥及車用空調系統(tǒng)。

背景技術

膨脹閥用于控制中的制冷系統(tǒng)，通過對制冷劑流量的調節(jié)達到對系統(tǒng)過熱度的控制作用。

電子膨脹閥（EXV）是基于電信號控制，相比熱力膨脹閥，電子膨脹閥作為電驅動部件，需要消耗電能，因此希望在滿足系統(tǒng)工況使用的前提下，盡可能地減低其本身的功耗。

下面介紹現(xiàn)有技術中電子膨脹閥的工作方式。

空調系統(tǒng)中的電子膨脹閥包括電控部分和機械部分，其中電控部分通過驅動模塊生成驅動脈沖，控制機械部分如步進電機的轉動。

現(xiàn)有技術中，對電子膨脹閥的步進電機的驅動控制，一般采用恒壓方式或者恒流方式。

恒壓方式，是指采用一個固定的電壓來驅動步進電機，在步進電機線圈上產生正比于該電壓的電流信號。

恒流方式，是指采用脈寬調制（PWM，Pulse Width Modulation）技術對電壓信號進行調制。在PWM的導通時間內，電壓施加在步進電機的線圈上，在線圈上產生持續(xù)增大的電流信號，當電流信號達到預設值時，PWM的導通時間結束。對于恒流方式，還有一種細分恒流方式，例如四、八、十六細分，可以產生微步。相比普通的恒流方式，細分恒流控制使得電流波形更加可控。

但是，現(xiàn)有技術中對電子膨脹閥的控制不論采用恒壓方式還是恒流方式，對于被控的步進電機來說，均相當于在步進電機的線圈上施加了一定規(guī)律的電流脈沖，即勵磁電流，從而產生吸引步進電機的轉子轉動的力矩。

對于恒流方式，由于采用一個固定電壓值來驅動步進電機，因此，在步進電機的線圈上產生的電流值也隨之固定，該電流值與固定電壓值成正比。

對于恒流方式，無論是采用細分方式，還是未采用細分方式，一旦預設的電流值確定，那么施加在線圈上的電流波形也隨之確定，即線圈上的等效電流值固定。

下面不再區(qū)分電流值和等效電流值，統(tǒng)一稱為等效電流值。

從力矩角度來講，吸引步進電機的轉子轉動的力矩大小主要取決于線圈等效電流值的大小、步進電機的結構以及步進電機的材料等。但是，當步進電機裝配完成后，步進電機的結構以及步進電機的材料已經(jīng)固定，因此，其力矩大小僅取決于施加在線圈上的等效電流值的大小。如果提供給步進電機線圈的等效電流值固定，那么該等效電流值的最小值取決于裝配該步進電機的部件實際使用時對電流的最大要求，即按照部件要求的最大電流來設置等效電流值。

對于采用步進電機的電子膨脹閥應用于復雜工況的空調系統(tǒng)如車用空調系統(tǒng)時，空調系統(tǒng)在不同工況下對電子膨脹閥的力矩要求相差很大，工況差時所需要的力矩會是工況好時所需要力矩的數(shù)倍。因此，為了滿足最差工況時大力矩的要求，需要設置一個較高的等效電流值。但是，對于工況好時，實際上并不需要這么大的電流，否則會浪費電能，增加功耗。而且，一般情況下，工況最差的所占的時間也很短，這樣，按照最差工況來設置等效電流值，對于產品周期越長，則浪費越嚴重。而且，一直使用較高的等效電流值工作，會降低產品的壽命。