車用空調系統(tǒng)以及用于控制該車用空調系統(tǒng)的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用空調系統(tǒng)以及用于控制該車用空調系統(tǒng)的方法，更具體地講，涉及如下的車用空調系統(tǒng)和用于控制該車用空調系統(tǒng)的方法:能夠根據從壓縮機排出的制冷劑的量的變化而改變目標過熱度，即，能夠隨著從壓縮機排出的制冷劑的量的減少而逐漸地分階段減小目標過熱度，并基于分階段下降的目標過熱度來控制電子膨脹閥。
【背景技術】
[0002]通常，如圖1所示，車用空調系統(tǒng)包括:壓縮機1，用于壓縮和排出制冷劑；冷凝器2，用于冷凝從壓縮機1排出的高壓制冷劑；膨脹閥3，用于節(jié)流(throttle)在冷凝器2中冷凝并液化的制冷劑；蒸發(fā)器4，用于在通過膨脹閥3節(jié)流的低壓的液化制冷劑與即將吹入到車輛內部的空氣之間進行熱交換并蒸發(fā)制冷劑，以由于通過蒸發(fā)潛熱的熱吸收而冷卻排出到車輛內部的空氣；制冷劑管5，壓縮機1、冷凝器2、膨脹閥3和蒸發(fā)器4連接至該制冷劑管5。
[0003]此外，貯液干燥器(未示出)安裝在冷凝器2和膨脹閥3之間，以分離液相制冷劑與氣相制冷劑，使得只有液相制冷劑被供應至膨脹閥3。
[0004]壓縮機1是旋轉斜盤式變排量壓縮機，將參照圖2對其進行簡要描述。旋轉斜盤式變排量壓縮機包括:旋轉軸10，安裝在壓縮機1的內部并通過發(fā)動機的運轉而旋轉；旋轉斜盤13，以傾斜角變化的這種方式安裝在旋轉軸10上，隨旋轉軸10 —起旋轉并與多個活塞14連接；電子控制閥(ECV) 15，用于控制旋轉斜盤13的傾斜角以便控制排出的制冷劑的量。
[0005]ECV 15通過電子控制而運行，并通過在引導從排出室12排出的高壓制冷劑的同時控制制冷劑的流量來控制曲軸室11的內壓。當曲軸室11的內壓增大時，旋轉斜盤13的傾斜角減小，而當曲軸室11的內壓減小時，旋轉斜盤13的傾斜角增大。
[0006]因此，通過ECV 15的占空比控制(duty control)改變旋轉斜盤13的傾斜角，并通過旋轉斜盤13的傾斜角來確定從壓縮機1排出的制冷劑的量。最終，通過ECV 15的占空比控制可以降低空調的負荷。
[0007]在此期間，膨脹閥3可以是機械閥或電子膨脹閥。以下，作為示例，將描述電子膨脹閥。
[0008]根據空調的負荷，空調系統(tǒng)通過對壓縮機1和電子膨脹閥3的控制來控制制冷劑的流量，從而控制過熱度。
[0009]換句話說，空調系統(tǒng)根據車輛的室外溫度或室內溫度來設置目標過熱度，并且空調系統(tǒng)通過控制壓縮機1的ECV占空比或者電子膨脹閥3的開度變化來控制制冷劑的流量以便收斂到目標過熱度。
[0010]然而，當電子膨脹閥3在壓縮機1的可變區(qū)(例如，在低負荷狀況下從壓縮機1排出的制冷劑的量的減少區(qū))內控制制冷劑的流量(控制過熱度)時，空調系統(tǒng)由于靈敏度的突然增加而引起過熱度改變。
[0011]在這種情況下，當過熱度改變時，冷卻性能也改變，并且這改變壓縮機1的變化量(制冷劑排出量)。在這種狀況下，如果電子膨脹閥3的開度也改變，則難以控制制冷劑的流量并增大制冷劑流量變化。由于這種問題，出現(xiàn)制冷劑沖擊并產生脈動的所謂的振動(hunting)現(xiàn)象，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。
[0012]圖3是示出了當在壓縮機的可變區(qū)內由電子膨脹閥控制過熱度時，過熱度、排出到車輛內部的空氣的溫度和壓縮機的ECV占空比的曲線圖。將對其進行簡要描述。
[0013]首先，在過熱度增大區(qū)(A)，排出到車輛內部的空氣的溫度(°C )和壓縮機1的ECV占空比(即，制冷劑排出量)增大，在這個情況下，電子膨脹閥3顯著增大開度(制冷劑流量)，以降低過熱度。
[0014]當電子膨脹閥3的開度顯著增大時，過熱度降低。在過熱度降低區(qū)⑶中，排出到車輛內部的空氣的溫度(V )和壓縮機1的ECV占空比)(即，制冷劑排出量)降低。在這個情況下，當從蒸發(fā)器4排出的空氣的溫度(°C)下降到零以下時，空調系統(tǒng)中斷壓縮機1，以防止蒸發(fā)器4結冰。當壓縮機1關閉時，排出到車輛內部的空氣的溫度增大，同時從蒸發(fā)器4排出的空氣的溫度增大，因此冷卻性能惡化。
[0015]接著，當由于從蒸發(fā)器4排出的空氣的溫度的增大而打開壓縮機1時，從蒸發(fā)器4排出的空氣的溫度下降到零以下，然后，壓縮機1再次關閉。這就是為什么系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。
[0016]在這種空調系統(tǒng)中，在過熱度增大到最佳過熱度(最佳制冷劑流量)以上的過熱度過增大區(qū)內，冷卻性能惡化?？照{系統(tǒng)在低負荷狀況(壓縮機的可變區(qū))下的制冷劑流量小于在高負荷狀況下的制冷劑流量，過熱度的控制范圍是窄的。因此，最佳過熱度區(qū)域的控制范圍變窄，于是，當控制共同的目標過熱度時，系統(tǒng)的不穩(wěn)定可能性增加。
[0017]換句話說，傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)具有如下的缺點:當空調系統(tǒng)在低負荷狀況下通過電子膨脹閥3以與高負荷狀況(即，在壓縮機的最大排出量時)相同的方式控制目標過熱度時，即使制冷劑排出量較小(即，在壓縮機1的ECV占空比較低的可變區(qū)內)，所述系統(tǒng)也會變得不穩(wěn)定。

【發(fā)明內容】

[0018]技術問題
[0019]因此，本發(fā)明致力于解決在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種車用空調系統(tǒng)以及用于控制該車用空調系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)和方法能夠根據從壓縮機排出的制冷劑的量的變化而改變目標過熱度，即，能夠隨著從壓縮機排出的制冷劑的量的減小而逐步地減小目標過熱度，并基于減小后的目標過熱度來控制電子膨脹閥，從而通過約束過熱度在從壓縮機排出的制冷劑的量的變化的區(qū)域內的變化來防止空調系統(tǒng)的性能惡化并使系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0020]技術方案
[0021]為了達到以上目的，本發(fā)明提供一種車用空調系統(tǒng)，包括:變排量壓縮機；冷凝器，用于冷凝從壓縮機排出的制冷劑；電子膨脹閥，使從冷凝器排出的制冷劑膨脹，并由控制器的控制信號來控制開度；蒸發(fā)器，用于蒸發(fā)電子膨脹閥處所排出的制冷劑，并由電子控制閥的開度的控制來控制到目標過熱度，其中，控制器根據從壓縮機排出的制冷劑的量的變化來改變目標過熱度，并基于改變后的目標過熱度來控制電子膨脹閥。
[0022]在本發(fā)明的另一方面中，本發(fā)明提供了一種用于控制車用空調系統(tǒng)的方法，所述車用空調系統(tǒng)包括:變排量壓縮機；冷凝器，用于冷凝從壓縮機排出的制冷劑；電子膨脹閥，使從冷凝器排出的制冷劑膨脹，并由控制器的控制信號來控制開度；蒸發(fā)器，用于蒸發(fā)電子膨脹閥處所排出的制冷劑，并由電子控制閥的開度的控制來控制到目標過熱度，其中，所述方法包括:第一步，確定從壓縮機排出的制冷劑的量是否低于第一設定值(A);第二步，作為第一步的確定結果，如果從壓縮機排出的制冷劑的量低于第一設定值(A)，則基于低于目標過熱度的第一目標過熱度來控制電子膨脹閥。
[0023]有益效果
[0024]根據本發(fā)明，車用空調系統(tǒng)以及用于控制該車用空調系統(tǒng)的方法能夠根據從壓縮機排出的制冷劑的量的變化而改變目標過熱度，即，能夠隨著從壓縮機排出的制冷劑的量的減小而逐漸地分階段減小目標過熱度，并基于分階段減小的目標過熱度來控制電子膨脹閥，從而通過約束過熱度在從壓縮機排出的制冷劑的量的變化的區(qū)域內的變化來防止空調系統(tǒng)的性能惡化并使系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0025]另外，本發(fā)明具有通過一致地保持電子膨脹閥的開度來限制電子膨脹閥