專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)用空調(diào)裝置及車(chē)用空調(diào)裝置的制冷劑泄漏診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)用空調(diào)裝置，特別涉及用于診斷制冷劑有沒(méi)有泄漏的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在熱泵式空調(diào)裝置中，如果制冷劑發(fā)生泄漏，則會(huì)導(dǎo)致性能下降等不良的影響。因此，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下的一種技術(shù)對(duì)制冷劑流量進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)該測(cè)量值很大地偏離了正常時(shí)的值時(shí)，判定為制冷劑發(fā)生了泄漏。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利公報(bào)特開(kāi)平7-151432號(hào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
然而，對(duì)于專(zhuān)利文獻(xiàn)I那樣設(shè)置在陳列柜內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的空調(diào)裝置，設(shè)定一個(gè)判定用閾值就能判定制冷劑有沒(méi)有泄漏，但是對(duì)于車(chē)用空調(diào)裝置，由于用來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生很大的變化等，從而導(dǎo)致制冷劑流量會(huì)發(fā)生很大的變動(dòng)，因此很難用所驅(qū)動(dòng)的一個(gè)判定用閾值來(lái)準(zhǔn)確地判定制冷劑有沒(méi)有泄漏而不受運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的制約。
本發(fā)明著眼于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，其目的在于在車(chē)用空調(diào)裝置中，利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)準(zhǔn)確地診斷制冷劑的泄漏而不受空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的制約。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
因此，本發(fā)明構(gòu)成為將壓縮機(jī)、電容器、膨脹閥及蒸發(fā)器經(jīng)由制冷劑配管進(jìn)行循環(huán)連接的車(chē)用空調(diào)裝置(的制冷劑泄漏診斷方法)，包括以下各部件(步驟)。
A.在所述空調(diào)裝置中供液狀制冷劑流通的區(qū)域內(nèi)檢測(cè)制冷劑的體積流量的部件 (步驟)
B .根據(jù)所述空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可變地設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值的部件(步驟)
C .當(dāng)所述檢測(cè)出的制冷劑體積流量超過(guò)所述制冷劑泄漏判定用閾值時(shí)，判定為制冷劑發(fā)生了泄漏的部件(步驟)
發(fā)明的效果
在車(chē)用空調(diào)裝置中，一旦制冷劑發(fā)生泄漏，制冷劑的量就會(huì)不足而導(dǎo)致制冷劑密度下降，從而冷凝器中的制冷劑不能完全冷凝，即使是冷凝器下游等處于制冷劑沒(méi)有泄漏的狀態(tài)下的液狀制冷劑區(qū)域也會(huì)混入氣狀制冷劑，從而變成氣液混合狀態(tài)。由此，如果用制冷劑流量檢測(cè)部件檢測(cè)出包含密度較低的氣狀制冷劑在內(nèi)的氣液混合狀態(tài)的制冷劑的體積流量，則與正常時(shí)檢測(cè)出的液狀制冷劑的體積流量相比，會(huì)大大地增大。
另一方面，正常時(shí)液狀制冷劑的流量也會(huì)隨著空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而發(fā)生變動(dòng)。
因此，通過(guò)使用根據(jù)該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化所導(dǎo)致的制冷劑流量變動(dòng)而可變地設(shè)定的制冷劑泄漏判定用閾值，能夠準(zhǔn)確地判定制冷劑有沒(méi)有發(fā)生泄漏，而不受空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的制約。


圖I是表示本發(fā)明所涉及的車(chē)用空調(diào)裝置中的制冷劑流路的簡(jiǎn)要情況的圖。
圖2是表示上述裝置中的制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式I的流程圖。
圖3是表示同一制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式2的流程圖。
圖4是表示同一制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式3的流程圖。
圖5是表示同一制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式4的流程圖。
圖6是表示同一實(shí)施方式I中用于制冷劑泄漏診斷的制冷劑泄漏判定用閾值的設(shè)定方法的圖。
圖7是表示同一實(shí)施方式2 4、6 8中用于制冷劑泄漏診斷的制冷劑泄漏判定用閾值的設(shè)定方法的圖。
圖8是表示同一制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式5的流程圖。
圖9是表示同一制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式6的流程圖。
圖10是表示同一制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式7的流程圖。
圖11是表示同一制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式8的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖I是表示本發(fā)明所涉及的車(chē)用空調(diào)裝置中的制冷劑流路的簡(jiǎn)要情況的圖。
所述制冷劑流路由容量可變型的壓縮機(jī)I、冷凝器2、膨脹閥3及蒸發(fā)器4經(jīng)由制冷劑配管5連接成環(huán)狀而構(gòu)成。
容量可變型的壓縮機(jī)I通過(guò)對(duì)內(nèi)置的容量控制閥Ia的通電量進(jìn)行控制，來(lái)驅(qū)動(dòng)對(duì)排出側(cè)與吸入側(cè)之間的連通進(jìn)行開(kāi)閉的閥體，從而調(diào)節(jié)吸入壓力(=入口壓Ps)，可變地控制排出容量(柱塞的沖程量)(參照日本專(zhuān)利特開(kāi)2003-301772號(hào)公報(bào)等)。
壓縮機(jī)I由發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))21進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從該壓縮機(jī)I排出的高壓高溫氣狀制冷劑到達(dá)冷凝器2，與該冷凝器2的外表面相接觸并與所經(jīng)過(guò)的行進(jìn)風(fēng)(外部氣體)進(jìn)行熱交換而冷卻，從而冷凝液化。
從冷凝器2流出的液狀制冷劑經(jīng)由膨脹閥3膨脹減壓后，到達(dá)設(shè)置在車(chē)廂內(nèi)的蒸發(fā)器4，在該蒸發(fā)器4中與通過(guò)未圖示的風(fēng)扇在車(chē)廂內(nèi)進(jìn)行循環(huán)送風(fēng)的空氣進(jìn)行熱交換并蒸發(fā)、氣化后，再次被吸入壓縮機(jī)I進(jìn)行壓縮。
由此，冷卻后的空氣在車(chē)廂內(nèi)送風(fēng)進(jìn)行制冷。
在上述車(chē)用空調(diào)裝置中，用來(lái)診斷制冷劑有沒(méi)有泄漏的裝置采用如下的結(jié)構(gòu)。
在從冷凝器2的排出口到膨脹閥3之間供液狀制冷劑流通的制冷劑配管5中，設(shè)置有用于檢測(cè)該液狀制冷劑的體積流量的體積流量傳感器6。該體積流量傳感器6包括串聯(lián)地安裝在制冷劑配管5中的節(jié)流孔61、和檢測(cè)出該節(jié)流孔61的上游側(cè)及下游側(cè)的壓力的一對(duì)壓力傳感器62、63，根據(jù)這些上游側(cè)及下游側(cè)的壓力檢測(cè)值，計(jì)算出體積流量。作為體積流量傳感器，除此之外，也可以使用葉輪式傳感器等，只要能夠測(cè)量體積流量，可以使用任何結(jié)構(gòu)的傳感器。
上述一對(duì)壓力傳感器62、63的壓力檢測(cè)值輸出到空調(diào)·電子控制單元(以下稱(chēng)為 A/C · E⑶)22，A/C · E⑶22基于上述壓力檢測(cè)值計(jì)算出制冷劑的體積流量Gr。
發(fā)動(dòng)機(jī)21中設(shè)有用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的轉(zhuǎn)速傳感器23，來(lái)自該轉(zhuǎn)速傳感器23 的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)值輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)·控制單元(以下稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU) 24。
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24進(jìn)行基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne及其它檢測(cè)值、設(shè)定燃料噴射量Ti、并將其輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)21的燃料噴射裝置等發(fā)動(dòng)機(jī)控制，另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24還計(jì)算出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，并將其輸出到A/C · E⑶22。
A/C · E⑶22基于上述計(jì)算出的制冷劑體積流量Gr與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，向壓縮機(jī)I 的容量控制閥Ia輸出控制電流值Iecv，以得到所需要的制冷劑流量。
A/C · E⑶22還基于制冷劑體積流量Gr及壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne等，計(jì)算出壓縮機(jī)I的轉(zhuǎn)矩Tc，并將該轉(zhuǎn)矩Tc的信號(hào)輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24。從而，例如壓縮機(jī)I的轉(zhuǎn)矩Tc越大，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24就對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)21的燃料噴射量進(jìn)行增量修正，使得發(fā)動(dòng)機(jī)21的輸出轉(zhuǎn)矩Te越大， 從而能夠抑制壓縮機(jī)I的旋轉(zhuǎn)變動(dòng)。
此外，A/C · E⑶22基于所檢測(cè)出的制冷劑體積流量Gr來(lái)診斷制冷劑有沒(méi)有泄漏。
圖2表示制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式I的流程。
當(dāng)步驟SI中發(fā)動(dòng)機(jī)21起動(dòng)(點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通)后，在步驟S2中，判定空調(diào)開(kāi)關(guān)是否被接通。
當(dāng)判定為空調(diào)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，前進(jìn)至步驟S3，輸入壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne和要發(fā)送給容量控制閥Ia的控制電流值Iecv。
在步驟S4中，判定所述壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的變動(dòng)量(規(guī)定時(shí)間內(nèi)的變化量)及控制電流值Iecv的變動(dòng)量(規(guī)定時(shí)間內(nèi)的變化量)是否分別在閾值以?xún)?nèi)，從而判定本空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否穩(wěn)定。進(jìn)行上述判定是為了抑制因過(guò)渡狀態(tài)下的變動(dòng)所導(dǎo)致的誤診斷。
當(dāng)判定為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，前進(jìn)至步驟S5，輸入壓縮機(jī)I的出口壓Pd和制冷劑體積流量Gr。這里，壓縮機(jī)I的出口壓Pd為車(chē)用空調(diào)裝置的高壓側(cè)制冷劑壓力。
然后，在步驟S6中，以壓縮機(jī)I的出口壓Pd的函數(shù)f (Pd)來(lái)計(jì)算出制冷劑泄漏判定用閾值Th。
具體而言，將制冷劑沒(méi)有泄漏的狀態(tài)下的液狀制冷劑體積流量的最大流量設(shè)定為基準(zhǔn)。這是由下述原因引起的。
制冷劑一旦發(fā)生泄漏，空調(diào)裝置中流過(guò)的制冷劑總量就會(huì)不足，從而導(dǎo)致制冷劑密度下降。因此，冷凝器中的制冷劑不能完全冷凝，即使是冷凝器下游側(cè)等處于制冷劑沒(méi)有泄漏的狀態(tài)下的液狀制冷劑區(qū)域也會(huì)混入氣狀制冷劑，從而變成氣液混合狀態(tài)。
這樣，如果用制冷劑流量檢測(cè)部件檢測(cè)出包含密度較低的氣狀制冷劑在內(nèi)的氣液混合狀態(tài)的制冷劑的體積流量，則與正常時(shí)檢測(cè)出的液狀制冷劑的體積流量相比，會(huì)大大地增大，甚至大于液狀制冷劑的最大體積流量。
因此，通過(guò)上述那樣以正常時(shí)液狀制冷劑體積流量的最大流量為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th，能夠高精度地判定制冷劑的泄漏。
這里，體積流量根據(jù)壓縮機(jī)I的出口壓Pd與入口壓Ps的壓差及膨脹閥3的開(kāi)度來(lái)求出，在產(chǎn)生所述壓差(=Pd - Ps)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)膨脹閥3的開(kāi)度最大時(shí)，該體積流量達(dá)到最大流量。此外，一旦制冷劑發(fā)生泄漏而混入氣狀制冷劑，所述壓差就會(huì)增大，表現(xiàn)為體積流量增大。與出口壓Pd的變化量相比，入口壓Ps的變化量較小，因此，例如將入口壓Ps設(shè)為固定，將膨脹閥3開(kāi)度最大時(shí)的流量作為所能獲得的最大流量計(jì)算出，以該值為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。例如，將所述基準(zhǔn)值直接設(shè)定為制冷劑泄漏判定用閾值Th，或者將從所述基準(zhǔn)值增減規(guī)定的量得到的值設(shè)定為制冷劑泄漏判定用閾值Th。
此外，在實(shí)際控制時(shí)，也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)(真車(chē)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試等)或仿真等求出每一個(gè)出口壓Pd所能得到的最大流量，基于所求出的每一個(gè)出口壓Pd的最大流量，設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。
具體而言，根據(jù)圖6中示出的制冷劑體積流量Gr相對(duì)于壓縮機(jī)I的出口壓Pd的特性的測(cè)試數(shù)據(jù)，求出變量X、Y，使用該變量X、Y按照下式來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
Th=X*Pd1/2+Y
在步驟S7中，對(duì)步驟S5中輸入的制冷劑體積流量Gr與步驟S6中設(shè)定的制冷劑泄漏判定用閾值Th進(jìn)行比較，判定制冷劑體積流量Gr是否在制冷劑泄漏判定用閾值Th以下。
當(dāng)制冷劑體積流量Gr在制冷劑泄漏判定用閾值Th以下時(shí)，判定為制冷劑沒(méi)有發(fā)生泄漏，并前進(jìn)至步驟S9。
另一方面，當(dāng)判定為制冷劑體積流量Gr大于制冷劑泄漏判定用閾值Th時(shí)，下達(dá)制冷劑發(fā)生了泄漏的診斷結(jié)果。當(dāng)制冷劑發(fā)生泄漏時(shí)，如上所述，制冷劑會(huì)變成氣液混合狀態(tài)，因此，體積流量會(huì)增大到遠(yuǎn)超過(guò)液狀制冷劑所能取得的最大流量。
因而，當(dāng)檢測(cè)出的制冷劑體積流量Gr超過(guò)了以液狀制冷劑的最大流量為基準(zhǔn)而設(shè)定的制冷劑泄漏判定用閾值Th時(shí)，判定為制冷劑發(fā)生了泄漏，在步驟S8中輸出了制冷劑發(fā)生泄漏的診斷結(jié)果信號(hào)之后，前進(jìn)至步驟S9。此外，也可以將診斷結(jié)果信號(hào)以警報(bào)燈點(diǎn)亮等警報(bào)的方式輸出。
在步驟S9中，判定空調(diào)開(kāi)關(guān)是否斷開(kāi)，當(dāng)繼續(xù)為接通狀態(tài)時(shí)，返回步驟S3，繼續(xù)上述診斷流程，當(dāng)空調(diào)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，結(jié)束該診斷流程。
這里，在例如用固定值來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值的情況下，如果設(shè)定為較低的值，則當(dāng)制冷劑沒(méi)有發(fā)生泄漏的正常狀態(tài)下的液狀制冷劑的體積流量較大時(shí)，所檢測(cè)出的體積流量有時(shí)會(huì)超過(guò)閾值，從而誤判定為發(fā)生了泄漏。另外，如果將閾值設(shè)定為較高的值，則即使制冷劑發(fā)生泄漏時(shí)，體積流量檢測(cè)值有時(shí)也仍然小于閾值，從而不會(huì)診斷出發(fā)生了泄漏。
與之不同的是，在本實(shí)施方式中，即使制冷劑流量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等而發(fā)生變動(dòng)， 也能夠根據(jù)本空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)可變地設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th，以與上述變動(dòng)相匹配，因此，能夠準(zhǔn)確地對(duì)制冷劑發(fā)生泄漏進(jìn)行診斷，而不受該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的制約。
特別是本實(shí)施方式中，使用單一且能最準(zhǔn)確地把握制冷劑流量的參數(shù)即壓縮機(jī)的出口壓Pd來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th，因此，利用簡(jiǎn)單的設(shè)定就能準(zhǔn)確地進(jìn)行制冷劑泄漏診斷。
另外，控制膨脹閥3，使得通常在本空調(diào)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中在設(shè)計(jì)上所能達(dá)到的最大開(kāi)度下，開(kāi)度不再增大。因此，在實(shí)際控制時(shí)，也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)或仿真求出每一個(gè)出口壓Pd 所能得到的最大流量，并基于所求出的每一個(gè)出口壓Pd的最大流量，設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。
此外，也可以設(shè)定上述那樣求出的制冷劑泄漏判定用閾值Th的映射，基于出口壓 Pd來(lái)進(jìn)行檢索。
另外，除了出口壓Pd以外，也可以將壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne、或會(huì)影響制冷劑狀態(tài)的空調(diào)裝置周邊的環(huán)境溫度(例如外部氣體溫度)Ta等一并用作為設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值 Th的參數(shù)。在這種情況下，通過(guò)設(shè)定映射、或者設(shè)定多元回歸式，也能設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。
在一并使用壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、外部氣體溫度Ta等來(lái)設(shè)定映射的情況下，設(shè)定主映射和修正用映射作為不同的映射，既能減少映射數(shù)據(jù)總數(shù)，又能簡(jiǎn)易并準(zhǔn)確地設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th，其中，主映射是基于出口壓Pd來(lái)設(shè)定基本閾值，修正用映射是根據(jù)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、環(huán)境溫度Ta來(lái)對(duì)基本閾值進(jìn)行修正。
圖3表示制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式2的流程。
在本實(shí)施方式2中，如圖I的虛線所示，在壓縮機(jī)I的吸入口附近設(shè)有用于檢測(cè)入口壓的入口壓傳感器25。
步驟SI 步驟S4與實(shí)施方式I的相同。
當(dāng)在步驟S4中判定為裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，前進(jìn)至步驟S15，輸入壓縮機(jī)I的出口壓Pd和入口壓Ps、及制冷劑體積流量Gr。這里，壓縮機(jī)I的入口壓Ps為車(chē)用空調(diào)裝置的低壓側(cè)壓力。
然后，在步驟S16中，以所述壓縮機(jī)I的出口壓Pd和入口壓Ps的函數(shù)f (Pd，Ps) 來(lái)計(jì)算出制冷劑泄漏判定用閾值Th。
如上所述，在壓縮機(jī)I產(chǎn)生出入口壓差(Pd-Ps)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)膨脹閥3的開(kāi)度最大時(shí)，體積流量達(dá)到最大流量，因此，基本上是以該最大流量為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。
此外，與實(shí)施方式I相同，在實(shí)際控制時(shí)，也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)(真車(chē)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試) 或仿真等求出出口壓Pd與入口壓Ps的每一個(gè)壓差(Pd-Ps)所能得到的最大流量，基于所求出的每一個(gè)壓差(Pd-Ps)的最大流量，設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。
具體而言，根據(jù)圖7中示出的Gr相對(duì)于壓差(Pd-Ps)的特性的測(cè)試數(shù)據(jù)，求出變量X’、Y’，使用該變量X’、Y’按照下式來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
Th=X ‘.(Pd—P s)1/2+Y，
也可以采用設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th的映射，并基于壓差(Pd-Ps)來(lái)進(jìn)行檢索的結(jié)構(gòu)，此外，除了差壓(Pd-Ps)以外，也可以使用壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、環(huán)境溫度Ta等來(lái)作為設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th的參數(shù)，這一點(diǎn)也與實(shí)施方式I相同。
步驟S7 步驟S9的處理與實(shí)施方式1、2的相同。
S卩，步驟S7中，對(duì)步驟S15中輸入的制冷劑體積流量Gr與步驟S16中設(shè)定的制冷劑泄漏判定用閾值Th進(jìn)行比較，當(dāng)判定為制冷劑體積流量Gr在制冷劑泄漏判定用閾值Th 以上時(shí)，在步驟S8中輸出制冷劑發(fā)生泄漏的診斷結(jié)果信號(hào)(警報(bào))，然后繼續(xù)本診斷流程，直到步驟S9中判定為空調(diào)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)為止。
根據(jù)本實(shí)施方式，基于壓縮機(jī)I的壓差(Pd-Ps)，能夠根據(jù)更高精度求出的最大流量來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th，因此能夠更加準(zhǔn)確地診斷制冷劑有沒(méi)有發(fā)生泄漏。8
圖4表示制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式3的流程。
步驟SI 步驟S4的處理與實(shí)施方式I的相同。
當(dāng)在步驟S4中判定為裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，前進(jìn)至步驟S25，輸入壓縮機(jī)I的出口壓Pd、容量控制閥Ia的控制電流值Iecv、及制冷劑體積流量Gr。
在步驟S26中，基于所述控制電流值Iecv的函數(shù)值，以f (Iecv)推算壓縮機(jī)I的入口壓Ps。容量控制閥Ia如上文所述，利用控制電流值Iecv來(lái)驅(qū)動(dòng)對(duì)排出側(cè)與吸入側(cè)之間的連通進(jìn)行開(kāi)閉的閥體，從而調(diào)節(jié)吸入壓力(=入口壓Ps)，可變地控制排出容量。因此， 控制電流值Iecv與壓縮機(jī)I的入口壓Ps相關(guān),能夠以控制電流值Iecv的函數(shù)值f (Iecv) 來(lái)推算壓縮機(jī)I的入口壓Ps。
在步驟S27中，使用所述壓縮機(jī)I的檢測(cè)出的出口壓Pd和推算出的入口壓Ps，與所述實(shí)施方式2的步驟S16相同，設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。
步驟S7 步驟S9的處理與實(shí)施方式1、2的相同。
即，步驟S7中，對(duì)步驟S25中輸入的制冷劑體積流量Gr與步驟S26中設(shè)定的制冷劑泄漏判定用閾值Th進(jìn)行比較，當(dāng)判定為制冷劑體積流量Gr在制冷劑泄漏判定用閾值Th 以上時(shí)，在步驟S8中輸出制冷劑發(fā)生泄漏的診斷結(jié)果信號(hào)(警報(bào))，然后繼續(xù)本診斷流程，直到步驟S9中判定為空調(diào)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)為止。
根據(jù)實(shí)施方式3，與實(shí)施方式2相同，基于壓縮機(jī)I的出入口壓差(Pd-Ps)，能夠根據(jù)更高精度求出的最大流量來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th，因此能夠更加準(zhǔn)確地診斷制冷劑有沒(méi)有發(fā)生泄漏。
另外，由于基于控制電流值Iecv的函數(shù)值，以f(IeCV)推算壓縮機(jī)I的入口壓Ps， 因此，無(wú)需設(shè)置入口壓傳感器，能夠低成本地加以實(shí)施。此外，由于控制電流值Iecv只要是用A/C · E⑶22計(jì)算出并設(shè)定的值即可，因此無(wú)需設(shè)置電流傳感器。
作為本實(shí)施方式3的變形方式，由于通過(guò)利用容量控制閥Ia來(lái)控制吸入壓力，最終可變地控制排出制冷劑的柱塞的沖程量，因此，在檢測(cè)用來(lái)調(diào)節(jié)該沖程量的斜板的傾斜角的情況下，基于該傾斜角的檢測(cè)值也能推算壓縮機(jī)I的入口壓Ps (參照日本專(zhuān)利特開(kāi) 2003-301772 號(hào)公報(bào)等)。
圖5表示制冷劑泄漏診斷的實(shí)施方式4的流程。
在本實(shí)施方式4中，如圖I的虛線所示，在蒸發(fā)器4的出口附近設(shè)有用于檢測(cè)出口溫度(制冷劑溫度或空氣溫度)Teva的出口溫度傳感器26。
步驟SI 步驟S4的處理與實(shí)施方式I的相同。
當(dāng)在步驟S4中判定為裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，前進(jìn)至步驟S35，輸入壓縮機(jī)I的出口壓Pd、蒸發(fā)器4的出口溫度Teva、及制冷劑體積流量Gr。在步驟S36中，以蒸發(fā)器4的出口溫度Teva的函數(shù)值f (Teva)，推算壓縮機(jī)I的入口壓Ps。在蒸發(fā)器4內(nèi)部，制冷劑的氣液比例會(huì)發(fā)生變化，但是溫度、壓力大致保持固定，蒸發(fā)器4的出口溫度Teva與出口壓Peva 相關(guān)。
然后，從蒸發(fā)器4排出的制冷劑以狀態(tài)基本無(wú)變化的方式被吸入壓縮機(jī)1，因此， 蒸發(fā)器4的出口壓Peva與壓縮機(jī)I的入口壓Ps大致相等。因此，能夠以蒸發(fā)器4的出口溫度Teva的函數(shù)值f (Teva),來(lái)推算壓縮機(jī)I的入口壓Ps。
在步驟S37中，使用所述壓縮機(jī)I的檢測(cè)出的出口壓Pd和推算出的入口壓Ps，與所述實(shí)施方式2的步驟S16相同，設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th。
步驟S7 步驟S9與實(shí)施方式I 3的相同。
即，步驟S7中，對(duì)步驟S35中輸入的制冷劑體積流量Gr與步驟S36中設(shè)定的制冷劑泄漏判定用閾值Th進(jìn)行比較，當(dāng)判定為制冷劑體積流量Gr在制冷劑泄漏判定用閾值Th 以上時(shí)，在步驟S8中輸出制冷劑發(fā)生泄漏的診斷結(jié)果信號(hào)(警報(bào))，然后繼續(xù)本診斷流程，直到步驟S9中判定為空調(diào)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)為止。
根據(jù)實(shí)施方式4，與實(shí)施方式2、3相同，基于壓縮機(jī)I的壓差(Pd-Ps)，能夠根據(jù)更高精度求出的最大流量來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值Th，因此能夠更加準(zhǔn)確地診斷制冷劑有沒(méi)有發(fā)生泄漏。
另外，檢測(cè)蒸發(fā)器4的出口溫度Teva作為制冷空氣溫度，基于該制冷空氣溫度來(lái)進(jìn)行空調(diào)裝置的控制(制冷劑流量等)時(shí)，能夠使用用于該控制的溫度傳感器，從而能夠抑制成本上升。
另外，雖然未圖示，但作為實(shí)施方式5，也可以采用以下結(jié)構(gòu)在設(shè)定壓縮機(jī)I的制冷劑排出容量的目標(biāo)值并控制該制冷劑排出容量使其接近該目標(biāo)值的情況下，基于該制冷劑排出容量的目標(biāo)值，將制冷劑泄漏判定用閾值Th設(shè)定為例如稍高于該目標(biāo)值的值。
由此，即使是在制冷劑泄漏量很少的情況下也能判定為制冷劑發(fā)生了泄漏。
另外，如圖6、圖7中的箭頭所示，隨著制冷劑泄漏量增大，氣狀制冷劑的比例增大，從而檢測(cè)出的制冷劑體積流量Gr也越來(lái)越超過(guò)制冷劑泄漏判定用閾值Th，變得更大。 因此，在制冷劑發(fā)生了泄漏的診斷結(jié)果的基礎(chǔ)上，也可以基于制冷劑體積流量Gr超過(guò)制冷劑泄漏判定用閾值Th的程度，來(lái)計(jì)算并輸出制冷劑泄漏程度。在這種情況下，例如可以將 Gr-Th或(Gr-Th) /Th作為指標(biāo)來(lái)設(shè)定制冷劑泄漏程度。
此外，對(duì)應(yīng)于所述圖2 圖5所示的實(shí)施方式I 4，圖8 圖11中示出實(shí)施方式5 8。在這些實(shí)施方式5 8中，當(dāng)判定為制冷劑體積流量Gr大于制冷劑泄漏判定用閾值Th而診斷出制冷劑發(fā)生了泄漏時(shí)(步驟S7、8)，進(jìn)一步判定制冷劑體積流量Gr是否大大地超過(guò)了制冷劑泄漏判定用閾值Th (步驟SlOl )，當(dāng)判定為大大的超過(guò)了時(shí)(超過(guò)了在Th 上加上正的規(guī)定值后得到的值)，停止壓縮機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟S102)。
這樣一來(lái)，當(dāng)制冷劑泄漏量較大時(shí)，壓縮機(jī)I停止運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，能夠抑制因運(yùn)轉(zhuǎn)造成的制冷劑進(jìn)一步泄漏，從而較為理想。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
I壓縮機(jī)；la容量控制閥；2冷凝器；3膨脹閥；4蒸發(fā)器；5制冷劑配管；6制冷劑流量傳感器；21發(fā)動(dòng)機(jī)；22A/C ·Ε⑶；23轉(zhuǎn)速傳感器；24發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶；25壓縮機(jī)I的入口壓傳感器；26蒸發(fā)器4的出口溫度傳感器；Pd壓縮機(jī)I的出口壓；Ps壓縮機(jī)I的入口壓；Gr制冷劑體積流量；Iecv提供給容量控制閥Ia的控制電流值；Th制冷劑泄漏判定用閾值；Teva 蒸發(fā)器4的出口溫度；Nc壓縮機(jī)I的轉(zhuǎn)速
權(quán)利要求
1.一種車(chē)用空調(diào)裝置，將壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器經(jīng)由制冷劑配管進(jìn)行循環(huán)連接，其特征在于，包括制冷劑流量檢測(cè)部件，該制冷劑流量檢測(cè)部件在所述車(chē)用空調(diào)裝置中供液狀制冷劑流通的區(qū)域內(nèi)檢測(cè)制冷劑的體積流量；閾值設(shè)定部件，該閾值設(shè)定部件基于所述車(chē)用空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可變地設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值；以及制冷劑泄漏判定部件，該制冷劑泄漏判定部件在所述檢測(cè)出的制冷劑體積流量超過(guò)所述制冷劑泄漏判定用閾值時(shí)，判定為制冷劑發(fā)生了泄漏。
2.如權(quán)利要求I所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述閾值設(shè)定部件基于包括所述車(chē)用空調(diào)裝置的高壓側(cè)制冷劑壓力在內(nèi)的參數(shù)，可變地設(shè)定所述制冷劑泄漏判定用閾值。
3.如權(quán)利要求2所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述閾值設(shè)定部件基于包括所述車(chē)用空調(diào)裝置的高壓側(cè)制冷劑壓力和低壓側(cè)制冷劑壓力在內(nèi)的參數(shù)，可變地設(shè)定所述制冷劑泄漏判定用閾值。
4.如權(quán)利要求3所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述壓縮機(jī)是利用容量控制閥可變地控制制冷劑排出容量的容量可變型壓縮機(jī)，所述閾值設(shè)定部件基于所述容量控制閥的控制值，推算所述車(chē)用空調(diào)裝置的低壓側(cè)制冷劑壓力。
5.如權(quán)利要求3所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述閾值設(shè)定部件基于所述蒸發(fā)器的出口部的溫度檢測(cè)值，推算所述車(chē)用空調(diào)裝置的低壓側(cè)制冷劑壓力。
6.如權(quán)利要求I所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述壓縮機(jī)是可變地控制制冷劑排出容量的容量可變型壓縮機(jī)，所述閾值設(shè)定部件基于包括所述制冷劑排出容量的目標(biāo)值在內(nèi)的參數(shù)，可變地設(shè)定所述制冷劑泄漏判定用閾值。
7.如權(quán)利要求I所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述閾值設(shè)定部件基于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和車(chē)用空調(diào)裝置周邊的環(huán)境溫度中的至少一方， 對(duì)根據(jù)所述各參數(shù)設(shè)定的制冷劑泄漏判定用閾值的基本值進(jìn)行修正，從而設(shè)定最終的制冷劑泄漏判定用閾值。
8.如權(quán)利要求I所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述制冷劑泄漏判定部件判定為所述制冷劑發(fā)生了泄漏時(shí)，基于所述制冷劑體積流量超過(guò)所述制冷劑泄漏判定用閾值的程度，計(jì)算并輸出制冷劑泄漏程度。
9.如權(quán)利要求I所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述制冷劑泄漏判定部件在判定了所述車(chē)用空調(diào)裝置的穩(wěn)定狀態(tài)之后，再判定所述制冷劑有沒(méi)有發(fā)生泄漏。
10.如權(quán)利要求I所述的車(chē)用空調(diào)裝置，其特征在于，所述制冷劑流量檢測(cè)部件設(shè)置在所述車(chē)用空調(diào)裝置的壓縮機(jī)出口到膨脹閥入口之間的制冷劑通路上。
11.一種車(chē)用空調(diào)裝置的制冷劑泄漏診斷方法，該車(chē)用空調(diào)裝置將壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器經(jīng)由制冷劑配管進(jìn)行循環(huán)連接，該制冷劑泄漏診斷方法的特征在于，在所述車(chē)用空調(diào)裝置中供液狀制冷劑流通的區(qū)域內(nèi)檢測(cè)制冷劑的體積流量，基于所述車(chē)用空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可變地設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值，在所述檢測(cè)出的制冷劑體積流量超過(guò)所述制冷劑泄漏判定用閾值時(shí)，判定為制冷劑發(fā)生了泄漏。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車(chē)用空調(diào)裝置及車(chē)用空調(diào)裝置的制冷劑泄漏診斷方法，在該車(chē)用空調(diào)裝置中，能夠準(zhǔn)確地診斷制冷劑的泄漏而不受裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的制約。當(dāng)車(chē)用空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，基于壓縮機(jī)的出口壓(Pd)和入口壓(Ps)，設(shè)定制冷劑泄漏判定用閾值(Th)，另一方面，檢測(cè)出從供液狀制冷劑流通的冷凝器到膨脹閥為止的制冷劑配管內(nèi)的體積流量(Gr)，當(dāng)判定為該體積流量(Gr)超過(guò)了制冷劑泄漏判定用閾值(Th)時(shí)，輸出制冷劑發(fā)生了泄漏的診斷結(jié)果(警報(bào))。
文檔編號(hào)B60H1/22GK102939213SQ201180027420
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者石關(guān)徹也, 井上敦雄, 坪井政人, 鈴木謙一, 田上真二 申請(qǐng)人:三電有限公司