專利名稱：車輛空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)循環(huán)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括循環(huán)開(kāi)停以控制^4卩容量的制 冷劑壓縮機(jī)，更具體地是涉及壓縮機(jī)循環(huán)控制方法，該方法動(dòng)態(tài)地優(yōu)化人體舒 適度與壓縮機(jī)可靠性。
背景技術(shù)：
包括定容量制冷劑壓縮機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)的^4卩容量的通常調(diào)節(jié)方式是循環(huán)開(kāi) 停該壓縮機(jī)。在圖1的典型汽車空調(diào)系統(tǒng)10中，壓縮機(jī)12 ffiil電致動(dòng)離合器 16連接至從動(dòng)輪14，使得壓縮機(jī)12可以通過(guò)分別接合與分離離合器16而循環(huán) 開(kāi)停。制冷劑從閉合回路中流過(guò)，該閉合回路包括順次布置在壓縮機(jī)排氣和吸 氣端口 26和28之間的冷凝器18、節(jié)流孔管20、蒸發(fā)器22和儲(chǔ)液默脫水器24。 由電驅(qū)動(dòng)的^4卩風(fēng)扇30提供用于移走冷凝器18中的高壓制冷劑的熱量的輔助 空氣流，節(jié)流孔管20允許管路30中的被冷卻高壓制冷劑在穿過(guò)蒸發(fā)器22之前 以等烚方 脹。蒸發(fā)器22形成為帶翅片的制冷劑導(dǎo)熱管陣列，置于蒸發(fā)器22 上游的進(jìn)氣管32容納用于迫使空氣穿過(guò)蒸發(fā)器管的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)34。, 32在通風(fēng)機(jī)34的上游分叉，如圖所示，入口空氣控制門36可調(diào)節(jié)，以在外部 空氣與艙內(nèi)空氣之間分配入口空氣。蒸發(fā)器22下游的出氣管38容納形成為帶 翅片的管陣列的加熱器芯40,發(fā)動(dòng)機(jī)^4卩劑從該帶翅片的管陣列中M。加熱 器芯40有效地使出氣管38分叉，如圖所示，Wifi加熱器芯40的再加熱空氣控 制門42是可調(diào)節(jié)的，以分配穿過(guò)與繞過(guò)加 芯40的氣流。加熱與未加熱的 空氣部分在處于加熱器芯40下游的氣室44中混合，如圖所示，兩個(gè)排氣控制 門46與48是可調(diào)節(jié)的，以弓l導(dǎo)混合空氣穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)出口，包括除霜出口 50，加熱器出口52，以及駕駛員與乘客面板出口54與56。基于微 器的控 制器58控制壓縮機(jī)離合器16、 7襯P風(fēng)扇30、 m機(jī)34、以及空氣控制門36、 42、 46與48的致動(dòng)。
通常對(duì)控制器58編禾辣根據(jù)需要循環(huán)開(kāi)停壓縮機(jī)，以防止冷M7jC在蒸發(fā)器 22上結(jié)冰，由加熱器芯40再加熱一部分受調(diào)節(jié)空氣，使得通過(guò)出口 50-56排出的空氣、^jg^應(yīng)期望的排氣、驗(yàn)。M響應(yīng)低壓側(cè)制冷劑壓力的壓力傳繊，
或響應(yīng)蒸發(fā)器出口空氣'鵬(r，)的、驗(yàn)傳麟6o可以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)循環(huán)控制。
在任~1青況中，當(dāng)測(cè)量的參數(shù)低于標(biāo)定的下閾值時(shí)，分離壓繊離合器16，當(dāng) 測(cè)量的參數(shù)上升艦標(biāo)定的上閾值時(shí)，壓縮機(jī)離合器16然后再接合。例如，標(biāo) 定上下閾值使得r，在3。C與4.5t:之間循環(huán)，粒起1.5。C的滯環(huán)寬度。
較近時(shí)期，建議基于j頓者冷卻要求aai改頓縮機(jī)容量控制提高系統(tǒng)效 率。在這種方式中，可以艦稍微提高蒸發(fā)器出口空氣,(或制冷劑壓力)
來(lái)斷氐壓縮機(jī)容量以滿足j頓者7賴P需求，提高蒸發(fā)器出口空氣 鵬可以斷氐 排氣的過(guò)度除濕和蒸發(fā)器出口空氣的連續(xù)再加熱。例如參MForrest等人的美國(guó)專 禾0No.6293U6，該專利轉(zhuǎn)給了本發(fā)明的受讓人，在lthil31參考納入本文?？傇?則是只將入口空氣冷卻到滿足排氣溫度要求所需的低溫。例如，如果排氣^jg 目標(biāo)是10'C,就不需要將空氣7襯卩至3'C，然后只能將其再加熱至1(TC。為了 使用者的舒適和防止擋風(fēng)玻璃結(jié)霧需提供至少一定級(jí)別的除濕，因此蒸發(fā) 度設(shè)定點(diǎn)可以保持在例如1(TC柳艮制值之下。但是，陶氐艦除濕通?？梢蕴?高4頓者的舒適度，并且在降低容量下操作壓縮機(jī)可以改善空調(diào)系統(tǒng)的能效。 這種控制可以通過(guò)電控可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)而實(shí)現(xiàn)，但是4頓固定容量壓縮t腿常 可以具有更好的財(cái)效率，該壓縮機(jī)循環(huán)開(kāi)停雜制7賴卩容量。另一可能性是 循環(huán)氣動(dòng)控制可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)，如由Zima等人在2007年5月22日提交的美國(guó) 專利申ifNo.ll/805469所公開(kāi)的，賺讓給了本發(fā)明的受讓人，并且在ltbl31 參考結(jié)合至體文中。
M)i循環(huán)控制壓縮豐幾容量的系統(tǒng)中，校準(zhǔn)器M:起由上下開(kāi)關(guān)閾值限定
的滯環(huán)寬度，如上面所述。在傳統(tǒng)的結(jié)冰點(diǎn)控制中，設(shè)定點(diǎn)(即下閾值)固定
在例如3。C處，然而在高效控制中，設(shè)定點(diǎn)在所述的3。C與1(TC之間變化。在 任」瞎況中，選擇上下閾值的差值(即滯環(huán)寬度)，以打fiffi縮機(jī)離合器循環(huán)頻 率(其隨著閾值差值的M^而增加)與fl汽驗(yàn)變化(其隨著閾11M^的增大 而增加)之間的平衡。通常，校準(zhǔn)器尋求限制壓縮機(jī)離合激盾環(huán)頻率，以考慮 壓縮機(jī)與離合器耐久性因素，同柳艮制排氣'鵬的變化，以考慮人體舒適度因 素。這在圖2A-2B中由曲線示出。圖2A示例了結(jié)冰點(diǎn)控制，其中壓縮機(jī)j頓3'C 的固定溫度設(shè)定點(diǎn)60循環(huán)開(kāi)停，進(jìn)行初始降溫周期。3'C的設(shè)定點(diǎn)用于下閾值， 并且將上閾值通過(guò)1.5卩的滯環(huán)寬度校準(zhǔn)為4.5°"圖2B圖示了高效控制，其中
5壓縮機(jī)圍繞可變鵬設(shè)定點(diǎn)64循環(huán)開(kāi)停，進(jìn)行初始的降M期。在圖中，設(shè)定 點(diǎn)64具有3'C的初始值，然后轉(zhuǎn)換為升高的約8'C的值。相似于圖2A，設(shè)定點(diǎn) 64用作下閾值，上閾值66跟隨設(shè)定點(diǎn)64限定出1.5'C的滯環(huán)寬度。因此，兩種 控制策略的滯環(huán)寬度的寬度或尺寸可以相同。
軀縮機(jī)開(kāi)關(guān)限制值(即滯環(huán)寬度)的校準(zhǔn)中面臨的問(wèn)題是在一組操作條 件下在壓縮機(jī)循環(huán)頻率與排氣、鵬變化之間掛共足夠權(quán)衡的設(shè)定可能不能在不 同的設(shè)定操作^f牛下提供足夠的權(quán)衡。因此，所需的是在任意設(shè)定操作條件下 都能實(shí)iiLE縮機(jī)循環(huán)頻率與排氣^M變化之間最優(yōu)的或特定的權(quán)衡的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中的循環(huán)制冷劑壓縮機(jī)的開(kāi)關(guān)限庫(kù)値的， 控制方法，其目標(biāo)在于在所有運(yùn)4于^J牛下實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)循環(huán)頻率與排氣,M 之間的最優(yōu)的或特定的權(quán)衡。在第一實(shí)施例中，控制壓縮機(jī)循環(huán)限制值，以在 所有操作劍牛下維持幾乎恒定的排氣驢變量。在第二實(shí)施例中，控制壓縮機(jī) 循環(huán)限制值，使得排氣^鵬變量根據(jù)排氣、鵬變化，以給乘客Jlf共基本上恒定 的人體舒適度級(jí)別。并且綠三實(shí)施例中，控制壓縮機(jī)循環(huán)限制值，使得掃愾 、鵬變化根據(jù)環(huán)境漱卜部空氣、鵬變化，以給乘客提供基本上恒定的人體舒適 度級(jí)別。


圖1為示例性汽車空調(diào)系統(tǒng)的示圖，包括循環(huán)審IJ7令劑壓縮機(jī)與基于微M 器的控制器。
圖2A為示例用于防止蒸發(fā)默令凝液結(jié)冰的傳,縮機(jī)循環(huán)控制的曲線圖。 圖2B為示例用于允許在升高的蒸發(fā)器鵬下操作空調(diào)的高效壓縮機(jī)循環(huán) 控制的曲線圖。
圖3A為描繪蒸發(fā)器出口與排氣溫變?yōu)闀r(shí)間的函數(shù)的曲線圖，其具有受調(diào)節(jié) 空氣的最少再加熱。
圖3B為描繪蒸發(fā)器出口與排氣、驗(yàn)為時(shí)間的函數(shù)的曲線圖，其具有受調(diào)節(jié) 空氣的最多再加熱。
圖4為描繪實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的恒定排氣溫度變量的蒸發(fā)器出 口空氣 MJt^f需變量的曲線圖。
圖5A為描繪根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的排氣溫叟的期望變量的曲線圖。
6圖5B為描繪用于實(shí)現(xiàn)圖5A中描繪的期望排氣、，變量的蒸發(fā)器出口空氣
MJg所需M:的曲線圖。
圖6A為描繪根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的排氣 鵬的期望體的曲線圖。 圖6B為描繪用于實(shí)現(xiàn)圖6A中所描繪的期望祠汽、皿變量的蒸發(fā)器出口空
氣^M^需^ft的曲線圖。
圖7為由圖1中的控制m行的軟件禾將的淑呈圖，用于循環(huán)壓縮機(jī)以實(shí)
現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的期望排氣驗(yàn)體。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明認(rèn)識(shí)到再加熱受調(diào)節(jié)空氣總體上不僅提高排氣Mi^，而且易于減小相 比于蒸發(fā)器出口處空氣的排氣空氣的,變化。這是因?yàn)榧訜崞餍?0傾向于削 弱或抑制穿越其的空氣的、鵬變化。因此，加熱器芯40對(duì)祠^、鵬變化的影響 依靠受調(diào)節(jié)空氣被引導(dǎo)穿過(guò)加熱器芯40的部分而改變。該pl^在圖3A-3B中以 曲線方式示出，其描繪了在空調(diào)系統(tǒng)10的不同操作^j牛下作為時(shí)間函數(shù)的蒸發(fā) 器出口空氣旨7^和排氣空氣，7^。圖3A描繪了系統(tǒng)10在受調(diào)節(jié)空氣具有 最小再加熱部分下操作時(shí)的溫度7^以及^。如圖所示，蒸發(fā)器22出口處的空
氣的、鵬^S5r，基本上與排M客車廂的空氣的、鵬^S^^相同。圖3B描
繪了系統(tǒng)10在受調(diào)節(jié)空氣具有最大再加熱部分下操作時(shí)的，7^以及r必。在 這種情況中，由于穿越加熱器芯40的空氣的、鵬變量減小，所以升高的排氣溫
度4呈現(xiàn)相比于蒸發(fā)器出口空氣'皿變量w，明顯降低的變量(5r血。
即使校正壓縮機(jī)循環(huán)限律値(即開(kāi)關(guān)滯環(huán)寬度)有可能將w必保持在可接 受范圍內(nèi)，以及還能最小化壓縮機(jī)循環(huán)頻率用于最佳化壓縮機(jī)與離合器的耐久 性，但是再加熱對(duì)排氣^J^錢34的影響也使之變得很困難。然而，本發(fā)明
提供艦壓縮機(jī)循環(huán)限制值的動(dòng)態(tài)控制實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的方式。根據(jù)下面參考圖4 所描述的第一實(shí)施例，控制壓縮機(jī)循環(huán)限制值，以在所有操作^^牛下保持基本 恒定的排氣 鵬 。根據(jù)下面參考圖5A-5B所描述的第二實(shí)施例，控制壓縮 機(jī)循環(huán)限制值，使得排氣、，變量根據(jù)排氣溫度變化，以給乘客提供基本恒定 的人體舒適度級(jí)別。根據(jù)下面參考圖6A^6B所描述的第三實(shí)施例，控制壓縮機(jī) 循環(huán)限制值，使得排氣Mit變化根據(jù)環(huán)境或外部空氣溫度而改變，以給乘客提 供基本上恒定的人體舒適度級(jí)別。最后，圖7描繪了執(zhí)行各種控制方法的流程 圖。如下面參考圖7所描述的，上面所提及實(shí)施例的每一個(gè)都需要確定7k中允許的變量，以及為實(shí)現(xiàn)r必中的允許變量所需的蒸發(fā)默令卻能力的變化。大體上，
蒸發(fā)齢卻容量的所需變條于再加熱空氣控制門42的位置，壓鄉(xiāng)幾12的循
環(huán)閾值基于蒸發(fā)默賴卩容量的所需變量與蒸發(fā)器22的;^卩容量的期望設(shè)定點(diǎn)確
定。在以下的描述中，蒸發(fā)^7賴卩容量，冷卻容量設(shè)定點(diǎn)以及壓縮機(jī)循環(huán)閾值 全部用蒸發(fā)器出口,表示；然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，這樣的參數(shù)都可替換地 由低壓側(cè)制冷劑壓力表示。
排氣驗(yàn)4可以按照如下方式數(shù)學(xué)建模作為各種已知的或可知的參數(shù)的
函數(shù)，這些參數(shù)包括供應(yīng)給加艦芯40的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的'M r小加熱器芯
40的加熱效率e、蒸發(fā)器出口空氣溫度2V以及再加熱的空氣控制門42的位
置CO:
7^ 印+ & (1)
其中，/(^表示穿越加熱器芯40的入口空氣的百分比流量。進(jìn)而加熱效率s可
以根據(jù)如下方式計(jì)算
"/"^ (2)
其中，7^為加熱器芯40出口處的空氣^Jt。對(duì)方程(1)求微分得至鵬一入至嵊 客車廂中的空氣^^變量或變化率STdis的皿式，產(chǎn)生
STaHl剩e]5Tevp (3)
當(dāng)HVAC系統(tǒng)10在受調(diào)節(jié)空氣具有最少再加熱部分(即再加熱空氣控制門 42處于"全冷"位置)下操作時(shí)，穿過(guò)加熱器芯40的百分比流l/j^基本上為零， 圖3A中也顯示(5r血—r，。另一方面，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)10在受調(diào)節(jié)空氣具有最大再 加熱部分(即再加熱空氣控制門42處于"全熱"位置)，穿過(guò)加熱器芯40的百 分比流^/N基本為1 (100%)， (57^由下式給出
4 邵 (4)
本發(fā)明的第一實(shí)施例利用戰(zhàn)關(guān)系動(dòng)態(tài)地控制壓縮機(jī)循環(huán)限制值，使得排
氣^Jt變量3r必對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)io的所有操作條件都是基本恒定。^i31角衫r呼 的如下的方程(5)而獲得
<formula>formula see original document page 8</formula>在這種情況中，期望的排氣MJ^M:^必具體化為常數(shù)，該常數(shù)與人體舒， 一致，并且所需蒸發(fā)器出口空氣溫度變量是作為加熱效率s和加熱器百分 比流量/(b」的函數(shù)給出的。被計(jì)算的術(shù)語(yǔ)W^樣實(shí)現(xiàn)特定排氣、鵬^l: W血 所需的開(kāi)關(guān)滯環(huán)寬度，并且因此確定壓縮機(jī)上下循環(huán)限制值。由于穩(wěn)態(tài)操作的 加熱效率e基本上為常數(shù)，因此所需的^7^值肖辦作為再加熱的空氣控制門位
置Q)的函數(shù)予跌計(jì)算，形成圖4中描繪的控制圖表。當(dāng)再加熱空氣控制門42處
于如以上提及的"全冷"或0%位置時(shí)，所需的^^等于t5r必，并且當(dāng)再加熱空氣
控制門42處于'全熱"或100%位置時(shí)，其將非線性地增加至最大值。由于受調(diào) 節(jié)空氣的再加熱，只要^^在37^之上，壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)滯環(huán)相應(yīng)地增加，以提供 艦的壓縮機(jī)與離合器的耐久性。
本發(fā)明的第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相似，不同之處在于動(dòng)態(tài)控制壓縮機(jī)循 環(huán)限帝値來(lái)改變作為排氣驗(yàn)Tdis函數(shù)的祠愾鵬^fi STdis,其如圖5A所 示。圖示的排氣、鵬變量表是基于人體熱舒適鵬度研究，該研究顯示當(dāng)Tdis 約為20'C至25'C時(shí)，車輛乘員對(duì)排氣、皿變化l^敏感，但當(dāng)Tdis明顯高于或 低于2(TC至25'C時(shí)，敏感度降低，為了方便，在該說(shuō)明中采用25'C的單個(gè)鵬。 結(jié)果，如圖5A所示的控制S Tdis可以在空調(diào)10的任意操作條件下保持基本上 恒定的人體舒適度級(jí)別。
在根據(jù)第二實(shí)施例的控制中，所需的c57^值再一次根據(jù)方程(5)確定，不 同之處在于現(xiàn)在參數(shù)(5r血是r血的函數(shù)，而不是恒定值。所需的c57^值肯,作 為4與再加熱空氣控制門位置(D的函數(shù)預(yù)先計(jì)算。在這方面，圖5B的曲線描 繪了三種不同排氣溫度下的作為門位置O)函數(shù)的所需37^值。下方曲線描繪了 7^25'C時(shí)所需的W，實(shí)現(xiàn)其的條件是最小化排氣纟鵬變量^fo。上方曲線 描繪了 2"C或60°C的r必極限處的所需W，。當(dāng)然,對(duì)于介于25匸與2'C和60°C 的柳艮溫粒間的排氣鵬，所需c57^由位于圖示的上下方曲線之間的曲線給 定。明顯地，該實(shí)施例允許更大的壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)滯環(huán)，用于在擴(kuò)展的操作剝牛范 圍內(nèi)，尤其是所需排氣鵬明顯高于或低于25"C的招可時(shí)候，艦壓縮機(jī)與離 合器的耐久性。
在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，期望的排氣,M W血作為環(huán)境戯卜部空氣 ,T^的函數(shù)變化，其如圖6A中所示。Sl尤產(chǎn)生了與第二實(shí)施例相似的基本 上恒定級(jí)別的人體舒適度，這是因?yàn)樵诙鄶?shù)情況中，排氣,7^的 與環(huán)境鵬7^l^^厄也就是說(shuō)，高的環(huán)境鵬要求較低的排氣鵬，而低的環(huán) ^^M要求較高的排氣溫度，以保持舒適的乘客車廂。換句話說(shuō)，該實(shí)施例表 明，如果需要，可以M調(diào)節(jié)作為7^而不是7^的函數(shù)c57^實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的人體舒 適度。
在根據(jù)第三實(shí)施例的控制中，所需的c5r，值再次根據(jù)方程(5)確定，不同 之處在于(5r血作為7^的函數(shù)變化，其如圖6A所示。如果需要，所需37^值 育灘作為與再加熱空氣控制門位置G)的函數(shù)預(yù)先計(jì)算。在這方面，圖6B 的圖形描繪了三種不同環(huán)境空氣溫度下作為門位置o)函數(shù)的所需c57^值。下方 曲線描繪了 7^=25'〇時(shí)所需的(57^，實(shí)現(xiàn)其的劍牛是最小化排氣、鵬體W必。 上方曲線描繪了2'C或4(TC的7^極限處的所需^p。當(dāng)然，對(duì)于介于25'C與 2'C和40°C的極限溫度之間的環(huán)衞，,所需4P由位于圖示的上下方曲線之間 的曲線給定。如同第二實(shí)施例，該實(shí)施例允許更大的壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)滯環(huán)，用于在 擴(kuò)展的操作^#范圍內(nèi)，尤其是環(huán)境旨明顯高于或低于25'C的任何時(shí)候， M壓縮機(jī)與離合器的耐久性。
圖7的流程圖表示由空調(diào)系統(tǒng)10的控制器58執(zhí)行的用于實(shí)現(xiàn)上面所描述
的控制方法的軟件禾辨。控制器58周期性地執(zhí)根歸，使得當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)10的
操作剝牛隨時(shí)間變化時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整壓縮機(jī)循環(huán)限帶値。圖示的禾驕構(gòu)造成執(zhí)行
以上所描述的第一、第二或第三控制策略中的任一種，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，如果需
要，程序可以簡(jiǎn)化至僅實(shí)施這些控制策略中的一項(xiàng)。
參考圖7，首先執(zhí)行禾ii^模塊70-76，以確定蒸發(fā)器出口空氣溫度7^的合
適設(shè)定點(diǎn)。如上面所討論的，7^的設(shè)定點(diǎn)可以基于不同有時(shí)甚至是矛盾的考慮 進(jìn)行校準(zhǔn)或確定，這些考慮包括蒸發(fā)器防凍保護(hù)(程序塊70),系統(tǒng)能效(程序 塊72)，以及擋風(fēng)玻璃防霧保護(hù)(禾imt央74)。程序±央76基于^1的優(yōu)先次序 選擇最合適的設(shè)定點(diǎn)。例如，如果防止擋風(fēng)玻璃結(jié)霧的設(shè)定點(diǎn)低于最優(yōu)化能效 的設(shè)定點(diǎn)，可以對(duì)控制器58編程，以選擇防止擋風(fēng)玻璃結(jié)霧的設(shè)定點(diǎn)。
一旦建立；的設(shè)定點(diǎn)，就執(zhí)fi^呈序塊78， 80與82，以獲得排氣溫度r必 的目標(biāo)值，再加熱空氣控制門位置co，以及環(huán)境旨7^。如果系統(tǒng)10為自動(dòng) 氣候控制系統(tǒng)，在這里駕駛員建立了艙室的設(shè)定溫度，控偉'藤58調(diào)整送風(fēng)豐腿 度與空氣控制門位置，以滿足駕駛員的設(shè)定溫度，4的目標(biāo)值、co、以及7^
可以由自動(dòng)氣候控制算法獲得。如果系統(tǒng)io為所謂的手動(dòng)系統(tǒng)，r&的目標(biāo)值由，控制旋鈕或都央設(shè)定，(D與7^可以M31^S的位置與、皿傳S^獲得。 隨后執(zhí)fi^歸塊84-90， {頓戰(zhàn)第一，第二鄉(xiāng)三實(shí)施例以確定排氣、鵬 W必的期望值。如上面參考第一實(shí)施例戶 釋的，f歸塊84將W血的期望 值設(shè)為預(yù)定常數(shù);程序塊86基于如以上參考第二實(shí)施例說(shuō)明的目標(biāo)排氣溫度4 確定^血的期望值；程序塊88基于如以上參考第三實(shí)施例說(shuō)明的環(huán)境空氣皿 7^確定^fo的期望值。在程序塊86與88中，W血的期望值可以由查詢表或分 析函數(shù)確定。程序塊90基于校準(zhǔn)位(calibration bit)或如果需要基于建立的優(yōu) 先7，選擇一個(gè)^^值。
—旦確定期望的^血值，禾聘塊92基于期望的W血值與再加熱空氣控制 門位置co確定所需的W，值。如以上指出的，37^可以由直接解方程(5)或 M查詢表確定。如果可以獲得足夠的信息，可以預(yù)測(cè)或計(jì)算加熱效率e的值。 最后，執(zhí)4ff呈序塊94,以基于由程序±央76提供的設(shè)定點(diǎn)與程序塊92提供的3; 值確定壓縮機(jī)循環(huán)的上下、鵬閾值。如以上所描述的，下閾值可以是設(shè)定點(diǎn)， 上閾值則可以是設(shè)定點(diǎn)與<57^的和。與傳統(tǒng)控制一樣，控制器58將湖糧的蒸發(fā) 器出口空氣纟鵬與上下纟鵬閾值進(jìn)行比較，以控制壓縮機(jī)循環(huán)。
總之，本發(fā)明提供了一種新穎的方法，其基于空調(diào)系統(tǒng)操作參數(shù)動(dòng)態(tài)地控 制壓縮機(jī)離合器循環(huán)，以在任意組操作條件下實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)循環(huán)頻率與排氣溫度 變化之間的最優(yōu)或特定權(quán)衡。同時(shí)，已經(jīng)根據(jù)圖示的實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng) 該認(rèn)識(shí)的是，除了那些在此提及的修改與改變外，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將可以進(jìn) 行大量的修改與改變。例如，可以基于替代以上提及的蒸發(fā)器出口空氣溫度的 低壓偵棉ij冷劑壓力而進(jìn)行控制，并且此處所示的特定溫度與曲線皿本質(zhì)上是 示例性的，并且可以根據(jù)應(yīng)用稍微改變。因此，應(yīng)該想到的是，本發(fā)明并不限 于公幵的實(shí)施例，而是具有由以下權(quán)利要求的語(yǔ)言所許可的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種操作空調(diào)系統(tǒng)(10)的方法，該空調(diào)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)入口空氣的蒸發(fā)器(22)，循環(huán)開(kāi)停以控制蒸發(fā)器(22)的冷卻容量的制冷劑壓縮機(jī)(12)，以及加熱器芯(40)，該加熱器芯構(gòu)造成再加熱受調(diào)節(jié)入口空氣的選定部分，以影響該系統(tǒng)(10)的排氣溫度，該方法包括以下步驟確定蒸發(fā)器(22)的冷卻容量的期望設(shè)定點(diǎn)(70-74)；確定受調(diào)節(jié)空氣由加熱器芯(40)再加熱的部分(80)；確定排氣溫度的允許變量(84-88)；基于排氣溫度的允許變量和受調(diào)節(jié)空氣由加熱器芯(40)再加熱的確定部分，確定實(shí)現(xiàn)排氣溫度的允許變量(92)所需的蒸發(fā)器冷卻容量變量；以及根據(jù)期望設(shè)定點(diǎn)以及所需的蒸發(fā)器冷卻容量變量(94，58，16)循環(huán)開(kāi)停壓縮機(jī)(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括以下步驟基于期望設(shè)定點(diǎn)和所需的蒸發(fā)默賴卩容量變量確定蒸發(fā)器冷卻容量的上下 開(kāi)關(guān)閾值(94);以及ffiil將蒸發(fā)默^口容量的觀糧值與上下開(kāi)關(guān)閾值(58， 16)進(jìn)行比較循環(huán) 開(kāi)停壓縮機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中蒸發(fā)默襯卩容量的期望設(shè)定點(diǎn)為蒸發(fā)器(22)的期望出口空氣i^度；以及所需的蒸發(fā)器冷卻容量變量為蒸發(fā)器(22)的出口空氣溫度的所需變量。
4. 根據(jù)權(quán)禾腰求1所述的方法，其中排氣、皿的允許 為特定的恒定值(84)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括以下步驟 確定作為排氣溫度的函數(shù)的排氣、M允斧變量(86)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在排氣溫度為大約2CTC至25。C時(shí)，排氣溫度的允許變量具有最小值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括以下步驟 確定環(huán)境空氣、溫度(82);以及確定作為確定的環(huán)境空氣^J叟的函數(shù)的排氣溫度允許變量(88)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在環(huán)境空氣M為大約20'C至25'C時(shí)，排氣M^的允斧變量具有最小值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括以下步驟 根據(jù)巧,，確定實(shí)現(xiàn)排氣溫度的允許變量所需的蒸發(fā)默賴卩容量變量(92)， 其中，(54為排氣驗(yàn)的允許體，/ )為由加繊芯(40)再加熱的受調(diào) 節(jié)空氣確定部分，e為加熱器芯(40)的加熱效率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，空調(diào)系統(tǒng)(10)包括空氣控制門 (42),用于控制受調(diào)節(jié)空氣由加 芯(40)再加熱的部分，并且所述方B 括以下步驟確定所述空氣控制門(42)的位置(80);以及基于所述空氣控制門(42)的確定位置確定受調(diào)節(jié)空氣由加 芯(40) 再加熱的部分。
全文摘要
用于動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)(10)中的制冷劑壓縮機(jī)(12)的循環(huán)開(kāi)關(guān)限制值的控制方法，其目標(biāo)在于在所有操作條件下，實(shí)現(xiàn)在壓縮機(jī)循環(huán)頻率與排氣溫度變化之間的最優(yōu)或特定權(quán)衡。在第一實(shí)施例中，控制壓縮機(jī)循環(huán)限制值，以在所有操作條件下保持基本恒定的排氣溫度變化(84，92)。在第二實(shí)施例中，控制壓縮機(jī)循環(huán)控制，使得排氣溫度變量根據(jù)排氣溫度變化，以給乘客提供基本恒定的人體舒適度級(jí)別(86，92)。并且在第三實(shí)施例中，控制壓縮機(jī)循環(huán)限制，使得排氣溫度變量根據(jù)環(huán)境或外部空氣溫度變化，以給乘客提供基本恒定的人體舒適度級(jí)別(88，92)。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101566383SQ20091014195
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者M·J·滋馬, M·王, P·S·卡德勒 申請(qǐng)人:德?tīng)柗萍夹g(shù)公司