一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有汽車空調(diào)控制系統(tǒng)因溫度信息采集不準確造成的空調(diào)制冷效果不佳的問題。它包括冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、壓縮機和控制器，所述冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機通過制冷劑循環(huán)管路連接，所述控制器與壓縮機的離合器控制閥通過導(dǎo)線連接，其特別之處在于：它在蒸發(fā)器出口端設(shè)置壓力傳感器。本實用新型通過對蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)壓力的控制，不僅避免了蒸發(fā)器結(jié)霜現(xiàn)象，同時在空調(diào)運行過程中避免了壓縮機頻繁啟停，從而避免了發(fā)動機輸出功率的波動，使發(fā)動機動力傳輸更均勻，降低了車輛的排放指標，減少了整車的油耗量。
【專利說明】一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車空調(diào)，尤其是一種汽車空調(diào)的控制系統(tǒng)，屬于車輛空氣處理裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車空調(diào)的功能是調(diào)節(jié)車室內(nèi)溫度，給駕乘人員提供舒適的環(huán)境。汽車空調(diào)的工作原理是:高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器冷卻轉(zhuǎn)化為高溫高壓的液體狀態(tài)；再經(jīng)過膨脹閥節(jié)流進入蒸發(fā)器內(nèi)轉(zhuǎn)化為低溫低壓的液態(tài)制冷劑；然后蒸發(fā)器內(nèi)低溫低壓的液態(tài)制冷劑與車室內(nèi)空氣進行熱交換，吸收空氣中的熱量后蒸發(fā)為氣體狀態(tài)，同時將車室內(nèi)空氣溫度降低，為乘員提供較舒適的乘坐環(huán)境；蒸發(fā)器中氣態(tài)制冷劑經(jīng)過壓縮機壓縮成為高溫高壓的氣態(tài)物質(zhì)；高溫高壓的氣態(tài)物質(zhì)進入冷凝器冷凝成高溫高壓的液態(tài)制冷劑，至此完成一個制冷工作循環(huán)。
[0003]參看附圖1、附圖2，現(xiàn)有汽車空調(diào)的控制原理是在蒸發(fā)器3表面布置一熱敏電阻式溫度傳感器6，溫度傳感器6將采集到的空氣溫度信號傳遞給控制器5，由控制器5控制壓縮機4的運行狀態(tài)，使汽車空調(diào)在一定的溫度區(qū)間工作。一般汽車空調(diào)設(shè)置的停啟溫度分別為2°C和4°C，當蒸發(fā)器3表面溫度傳感器6檢測到空氣溫度為2°C時，向控制器發(fā)出信號，由控制器發(fā)出令壓縮機的離合器斷開的指令，空調(diào)即停止制冷；待蒸發(fā)器表面溫度回升至4°C時，控制器采集溫度傳感器6傳輸?shù)男盘?，發(fā)出令壓縮機離合器吸合的指令，使空調(diào)繼續(xù)工作。
[0004]由于現(xiàn)有汽車空調(diào)是通過采集蒸發(fā)器3表面的溫度來控制壓縮機運行狀態(tài)的，因此要求蒸發(fā)器3表面通過的空氣溫度均勻一致，但實際通過蒸發(fā)器表面的空氣溫度是有差別的，當溫度傳感器6采集溫度點處于蒸發(fā)器表面的低溫點時，雖然該點溫度為2°C，但蒸發(fā)器其他部位的溫度可能剛剛降到4°C，此時壓縮機會停止運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致空調(diào)制冷效果不佳；相反地，當溫度傳感器6采集溫度點處于蒸發(fā)器表面的高溫點時，雖然該點溫度為2°C，但蒸發(fā)器其他部位的溫度可能早已降至0°C以下，此時空氣經(jīng)過蒸發(fā)器3表面時冷凝出的水會結(jié)冰，蒸發(fā)器結(jié)冰部位不再與空氣進行熱量交換，同樣會導(dǎo)致空調(diào)制冷效果不佳。另外因為空調(diào)蒸發(fā)器3結(jié)霜是非常迅速的過程，一旦溫度傳感器6感受溫度點位置結(jié)霜后，溫度傳感器6將難以采集準確的空氣溫度信號，導(dǎo)致壓縮機不停運轉(zhuǎn)，造成制冷劑在蒸發(fā)器出口的過熱度降低，甚至蒸發(fā)器內(nèi)低溫低壓的液態(tài)制冷劑沒有完全蒸發(fā)就進入壓縮機，引起壓縮機的液擊現(xiàn)象，而現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)為了防止壓縮機液擊現(xiàn)象發(fā)生，利用膨脹閥2來控制蒸發(fā)器3出口的過熱度，當蒸發(fā)器3出口過熱度降低時，膨脹閥2開度減小，減少進入蒸發(fā)器3中的制冷劑，以保證蒸發(fā)器出口的過熱度；但膨脹閥2開度減小將導(dǎo)致蒸發(fā)器3內(nèi)部的壓力繼續(xù)降低，使蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度繼續(xù)降低，蒸發(fā)器表面會繼續(xù)結(jié)冰，最終導(dǎo)致蒸發(fā)器表面形成厚厚的冰層，使空調(diào)系統(tǒng)失效。與此同時，由于車用空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機的冷凍油是依靠制冷劑帶動循環(huán)，當蒸發(fā)器結(jié)冰后膨脹閥開度減小，系統(tǒng)中制冷劑的流量減少，給系統(tǒng)中冷凍油循環(huán)帶來不利影響，導(dǎo)致壓縮機潤滑狀況不良，造成壓縮機的干磨抱死，使空調(diào)系統(tǒng)癱瘓。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種通過對蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑壓力的控制，實現(xiàn)汽車空調(diào)在一定溫度區(qū)間工作的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)。
[0006]本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，它包括冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、壓縮機和控制器，所述冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機通過制冷劑循環(huán)管路連接，所述控制器與壓縮機的離合器控制閥通過導(dǎo)線連接，其特別之處在于:它在蒸發(fā)器出口端設(shè)置壓力傳感器。
[0008]上述汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，所述壓力傳感器與控制器的信號輸入端通過導(dǎo)線連接。
[0009]上述汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，其特別之處在于:它還設(shè)有制冷劑旁通管路，所述制冷劑旁通管路一端與壓縮機出口端連接，另一端與蒸發(fā)器出口管連接。
[0010]上述汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，所述制冷劑旁通管路上設(shè)有旁通閥，所述旁通閥與控制器的信號輸出端通過導(dǎo)線連接。
[0011]本實用新型在蒸發(fā)器出口端布置壓力傳感器，控制器通過壓力傳感器采集蒸發(fā)器內(nèi)部的壓力信息，并根據(jù)蒸發(fā)器內(nèi)部壓力與蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度的對應(yīng)關(guān)系分析確定旁通閥的狀態(tài)，當蒸發(fā)器內(nèi)部壓力與0°c以下的蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度對應(yīng)時，壓力傳感器向控制器傳出信號，由控制器控制旁通閥打開，使高溫高壓的氣態(tài)制冷劑流入蒸發(fā)器，從而使蒸發(fā)器內(nèi)的壓力和蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)溫度上升，達到防止蒸發(fā)器結(jié)霜的目的；當蒸發(fā)器內(nèi)部壓力上升到設(shè)定值時，控制器接收壓力傳感器信號，發(fā)出令旁通閥關(guān)閉的指令，此時高溫高壓的氣態(tài)制冷劑不能流入蒸發(fā)器，由膨脹閥進入蒸發(fā)器內(nèi)部的制冷劑繼續(xù)蒸發(fā)制冷，因蒸發(fā)器內(nèi)溫度較高，不會產(chǎn)生蒸發(fā)器結(jié)霜的現(xiàn)象；本實用新型通過對汽車空調(diào)蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑壓力的調(diào)節(jié)，達到既防止蒸發(fā)器結(jié)霜，又可控制蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑處于較低的蒸發(fā)溫度的目的；本實用新型通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)器內(nèi)壓力控制汽車空調(diào)始終在一定溫度范圍內(nèi)工作，與現(xiàn)有的通過壓縮機離合器吸合控制汽車空調(diào)運行狀態(tài)的方式比較，避免了由于壓縮機吸合而帶來的整車負荷突變問題，簡化了整車行駛的標定工作，使發(fā)動機的動力輸出更加平穩(wěn)?？傊?，本實用新型通過對蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)壓力的控制，不僅避免了蒸發(fā)器結(jié)霜現(xiàn)象，同時在空調(diào)運行過程中避免了壓縮機頻繁啟停，從而避免了發(fā)動機輸出功率的波動，使發(fā)動機動力傳輸更均勻，降低了車輛的排放指標，減少了整車的油耗量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0013]圖1是現(xiàn)有汽車空調(diào)制冷劑循環(huán)過程示意圖；
[0014]圖2是現(xiàn)有汽車空調(diào)的控制原理框圖；
[0015]圖3是本實用新型在旁通閥關(guān)閉時制冷劑循環(huán)過程示意圖；
[0016]圖4是本實用新型在旁通閥打開時制冷劑循環(huán)過程示意圖；
[0017]圖5是本實用新型的控制原理框圖。
[0018]圖中各標號清單為:1、冷凝器，2、膨脹閥，3、蒸發(fā)器，4、壓縮機，5、控制器，6、溫度傳感器，7、壓力傳感器，8、制冷劑旁通管路，9、旁通閥。

【具體實施方式】
[0019]參看圖3，本實用新型包括冷凝器1、膨脹閥2、蒸發(fā)器2、壓縮機4和控制器5，所述冷凝器1、膨脹閥2、蒸發(fā)器3和壓縮機4通過制冷劑循環(huán)管路連接，所述控制器5與壓縮機4的離合器控制閥通過導(dǎo)線連接，其特別之處在于:它在蒸發(fā)器3的出口端設(shè)置壓力傳感器7，所述壓力傳感器7與控制器5的信號輸入端通過導(dǎo)線連接；本實用新型還設(shè)有制冷劑旁通管路8，所述制冷劑旁通管路8 一端與壓縮機4出口端連接，另一端與蒸發(fā)器3的出口管連接，在制冷劑旁通管路8上設(shè)有旁通閥9，所述旁通閥9與控制器5的信號輸出端通過導(dǎo)線連接。
[0020]參看圖3、圖5，本實用新型是針對汽車空調(diào)制冷劑的物理特性設(shè)定的，目前汽車空調(diào)使用的制冷劑為R134a。R134a在1.5bar的壓力下對應(yīng)的飽和溫度為_5°C左右；在2.5bar壓力下對應(yīng)的飽和溫度為6°C左右，本實用新型通過控制蒸發(fā)器3內(nèi)的壓力，就可以控制制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)部的飽和溫度即蒸發(fā)溫度，即控制蒸發(fā)器3內(nèi)制冷劑壓力在一定范圍內(nèi)，以此實現(xiàn)控制蒸發(fā)器在一定的溫度區(qū)間進行制冷。由于空調(diào)壓縮機4是由發(fā)動機驅(qū)動的，當車輛在高速行駛時壓縮機4處于高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，制冷劑在空調(diào)系統(tǒng)中高速流動，此時蒸發(fā)器3內(nèi)的制冷劑氣化速度較低,從而使蒸發(fā)器3內(nèi)氣化的制冷劑迅速被高速運轉(zhuǎn)的壓縮機4吸走，導(dǎo)致蒸發(fā)器3內(nèi)的壓力較低，此時蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)壓力較低，蒸發(fā)壓力低對應(yīng)的制冷劑的飽和溫度(蒸發(fā)溫度)低，當蒸發(fā)壓力到達1.5bar (表壓)時，此時對應(yīng)的制冷劑的蒸發(fā)溫度為_5°C，傳到蒸發(fā)器3表面的溫度也處于零下，由于空氣流過蒸發(fā)器3表面時空氣中的水蒸氣在蒸發(fā)器表面冷凝成液態(tài)水，蒸發(fā)器表面的冷凝水極易形成冰，此時控制器5接收到壓力傳感器7傳輸信號，控制器5輸出信號令旁通閥9打開，使經(jīng)過壓縮后的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑進入蒸發(fā)器3內(nèi)，此時部分在壓縮過程被制冷劑帶走的冷凍油帶回到蒸發(fā)器3的出口管內(nèi)，而蒸發(fā)器出口管直接與壓縮機吸氣口聯(lián)通，冷凍油又回到壓縮機，保證了壓縮機的潤滑。
[0021]參看圖4、圖5，汽車空調(diào)在壓縮機4的排氣壓力為15bar (表壓)左右，而蒸發(fā)器3內(nèi)的壓力為1.5bar (表壓)時，會使蒸發(fā)器3內(nèi)的壓力迅速上升，當壓力上升至2.5bar (表壓)時，此時對應(yīng)的蒸發(fā)溫度為6°C左右，此時本實用新型的控制器5接收到壓力傳感器7傳遞的信號，控制旁通閥9關(guān)閉，制冷劑在系統(tǒng)中繼續(xù)進行制冷循環(huán)，蒸發(fā)器3表面的溫度可上升至8°C左右，從而使空調(diào)系統(tǒng)在一定的蒸發(fā)溫度區(qū)間工作。
[0022]本實用新型通過對汽車空調(diào)蒸發(fā)器3內(nèi)制冷劑壓力的調(diào)節(jié)，達到既防止蒸發(fā)器結(jié)霜，又可控制蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑處于較低的蒸發(fā)溫度的目的；本實用新型通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)器內(nèi)壓力控制汽車空調(diào)始終在一定溫度范圍內(nèi)工作，與現(xiàn)有的通過壓縮機離合器吸合控制汽車空調(diào)運行狀態(tài)的方式比較，避免了由于壓縮機吸合而帶來的整車負荷突變問題，簡化了整車行駛的標定工作，使發(fā)動機的動力輸出更加平穩(wěn)。
[0023]本實用新型的控制原理也可應(yīng)用于家用空調(diào)和商用空調(diào)系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，它包括冷凝器(I)、膨脹閥(2)、蒸發(fā)器(3)、壓縮機(4)和控制器(5)，所述冷凝器(I)、膨脹閥(2)、蒸發(fā)器(3)和壓縮機(4)通過制冷劑循環(huán)管路連接，所述控制器(5)與壓縮機(4)的離合器控制閥通過導(dǎo)線連接，其特征是，在蒸發(fā)器(3)的出口端設(shè)置壓力傳感器(7);所述壓力傳感器(7)與控制器(5)的信號輸入端通過導(dǎo)線連接； 它還設(shè)有制冷劑旁通管路(8)，所述制冷劑旁通管路(8)—端與壓縮機(4)出口端連接，另一端與蒸發(fā)器(3)的出口管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是，所述制冷劑旁通管路(8)上設(shè)有旁通閥(9)，所述旁通閥(9)與控制器(5)的信號輸出端通過導(dǎo)線連接。
【文檔編號】F24F11/00GK204141789SQ201320767278
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】平永亮, 王磊 申請人:長城汽車股份有限公司