專利名稱：低充注量空調(diào)制冷劑的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及車輛空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑低充注量水平的檢測(cè)。更具體地，本發(fā)明涉及低充注量空調(diào)制冷劑的檢測(cè)方法，其利用蒸發(fā)器空氣出口的溫度與蒸發(fā)器出口制冷劑的溫度的差值來檢測(cè)制冷劑的低充注量水平。
背景技術(shù)：
在車輛AC (空調(diào))系統(tǒng)的制冷劑充注量降到低水平的情況下(稱為低制冷劑“充注量”)，可能減少AC壓縮機(jī)的潤(rùn)滑劑，潛在地導(dǎo)致壓縮機(jī)的損壞。另外，制冷劑的排放溫度將升高，這也潛在地導(dǎo)致壓縮機(jī)的損壞。這些因素可能迫使產(chǎn)生壓縮機(jī)昂貴的維修或替換費(fèi)用。如果是電壓縮機(jī)的話，維修或替換的支出將會(huì)非常高。
目前檢測(cè)低充注量的A/C系統(tǒng)制冷劑的方法包括使用低側(cè)壓力開關(guān)和連續(xù)的飽和壓力檢查。但是，在一些條件下這些方法可能不能高效檢測(cè)制冷劑的低充注量狀態(tài)。例如，當(dāng)吸氣壓力到達(dá)下限時(shí)，低側(cè)壓力開關(guān)就會(huì)起動(dòng)并發(fā)送關(guān)閉壓縮機(jī)的信號(hào)，直到壓力超過壓力上限為止。飽和壓力檢查在連續(xù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)并使用環(huán)境溫度傳感器來確定R-134a在那個(gè)溫度下的飽和壓力，并且將其與用變換器測(cè)量的當(dāng)前系統(tǒng)水頭壓力比較。如果在給定的溫度下水頭壓力低于飽和壓力，則關(guān)閉壓縮機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體上涉及用于車輛空調(diào)系統(tǒng)中低充注量AC制冷劑的檢測(cè)方法。該方法的說明性實(shí)施例包括測(cè)量蒸發(fā)器芯出口制冷劑的溫度，測(cè)量蒸發(fā)器芯出口空氣熱敏電阻的溫度，計(jì)算所測(cè)量的兩溫度的差值并確定系統(tǒng)的制冷劑充注量水平。在一些實(shí)施例中，用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的低充注量AC制冷劑的檢測(cè)方法可以包括確定蒸發(fā)器芯溫度目標(biāo)是否在預(yù)定的蒸發(fā)器芯溫度范圍內(nèi)；如果蒸發(fā)器芯溫度目標(biāo)在預(yù)定的蒸發(fā)器芯溫度范圍內(nèi)，則確定下面至少一個(gè)量的穩(wěn)定性壓縮機(jī)速度、HVAC風(fēng)機(jī)速度、車輛速度和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇速度；如果壓縮機(jī)速度、HVAC的風(fēng)機(jī)速度、車輛速度或風(fēng)扇速度中至少一個(gè)是穩(wěn)定的，則執(zhí)行以下步驟測(cè)量蒸發(fā)器芯出口制冷劑的溫度；測(cè)量蒸發(fā)器芯出口空氣熱敏電阻的溫度；計(jì)算所測(cè)量的兩溫度的差值并確定系統(tǒng)的制冷劑充注量水平。


本發(fā)明將通過參考附圖以示例的方式進(jìn)行公開，其中圖I是表示根據(jù)低充注量AC制冷劑的檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例來確定空調(diào)壓縮機(jī)中的制冷劑充注量狀態(tài)的算法的流程圖。圖2是表示根據(jù)低充注量AC制冷劑的檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的在較高的環(huán)境溫度下蒸發(fā)器芯出口制冷劑相對(duì)于空氣溫度增量結(jié)果的曲線圖。圖3是表示根據(jù)低充注量AC制冷劑的檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的在較低的環(huán)境溫度下蒸發(fā)器芯出口制冷劑相對(duì)于空氣溫度增量結(jié)果的曲線圖。
圖4是根據(jù)低充注量AC制冷劑的檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的用于蒸發(fā)器芯出口制冷劑相對(duì)于空氣溫度增量算法的環(huán)境溫度靈敏度函數(shù)。圖5是表示在相對(duì)高的環(huán)境測(cè)試條件下給定的驅(qū)動(dòng)周期的蒸發(fā)器芯溫度增量結(jié)果的曲線圖。圖6是表示根據(jù)低充注量AC制冷劑的檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的空調(diào)壓縮機(jī)中的低充注量制冷劑解決方案的實(shí)施的流程圖。
具體實(shí)施例方式下述具體實(shí)施方式
僅僅是對(duì)其實(shí)質(zhì)的示例，并不用于限定所述的實(shí)施例或者所述實(shí)施例的應(yīng)用及用途。此處使用的單詞“示例性”或“圖示”表示“作為一個(gè)示例、例子或者圖示”。任何在此闡述為“示例性”或“說明性”的實(shí)施方式并不一定被解釋為首選或優(yōu)于其他的實(shí)施方式。以下所述的所有實(shí)施方式是提供給本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，無意受前述的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi) 容及之后的具體實(shí)施方式
中明示或暗示提出的理論的約束。首先參照?qǐng)D1，其表示根據(jù)低充注量AC制冷劑檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的用于確定空調(diào)壓縮機(jī)中的制冷劑充注量狀態(tài)的算法100。該方法可以用于確定車輛AC(空調(diào))壓縮機(jī)中的制冷劑充注量狀態(tài)，比如HEV (混合動(dòng)力汽車)電壓縮機(jī)和傳統(tǒng)壓縮機(jī)系統(tǒng)，但不限于上述的例子。該方法在框101開始。在框102中，可以確定蒸發(fā)器芯空氣溫度是否在預(yù)定的目標(biāo)值溫度范圍內(nèi)，這由氣候控制模塊確定。蒸發(fā)器芯空氣溫度值可以通過氣候控制模塊和車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊所使用的蒸發(fā)器芯空氣溫度熱敏電阻的測(cè)量結(jié)果來確定。如果蒸發(fā)器芯溫度不在接近目標(biāo)值的預(yù)定溫度范圍內(nèi)，則可以在框102a中做出表明蒸發(fā)器芯的溫度不在范圍內(nèi)的回饋。如果在框102中蒸發(fā)器芯溫度在預(yù)定的蒸發(fā)器芯溫度范圍內(nèi)，則可以在框104中確定壓縮機(jī)速度是否穩(wěn)定。如果在框104中壓縮機(jī)速度不穩(wěn)定，則可以在框104a中做出表明壓縮機(jī)速度不穩(wěn)定的回饋。如果在框104中壓縮機(jī)速度穩(wěn)定，則可以在框106中確定HVAC(供熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié))風(fēng)機(jī)速度是否穩(wěn)定。如果在框106中HVAC風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定，則可以在框106a中做出表明HVAC風(fēng)機(jī)速度不穩(wěn)定的回饋。如果在框106中HVAC風(fēng)機(jī)速度穩(wěn)定,則可以在框108中確定車輛速度是否穩(wěn)定。如果車輛速度不穩(wěn)定，則可以在框108a中做出表明車輛速度不穩(wěn)定的回饋。如果在框108中車輛速度穩(wěn)定，則可以在框110中確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的速度是否穩(wěn)定。如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的速度不穩(wěn)定，則可以在框IlOa中做出表明風(fēng)扇速度不穩(wěn)定的回饋。如果在框110中風(fēng)扇速度穩(wěn)定，則可以測(cè)量車輛周圍的環(huán)境溫度，并在框112中計(jì)算制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量值?？梢酝ㄟ^函數(shù)或查找表來確定制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量值是否大于閾值。如果制冷劑相對(duì)于空氣溫度增量值大于閾值，則制冷劑充注量低(框116)。如果制冷劑空氣溫度增量值不大于閾值，則制冷劑充注量可接受(框114)。算法100可以用于車輛AC系統(tǒng)的外部以及空氣循環(huán)模式。由于測(cè)試的充注量水平，算法100校準(zhǔn)為將40%的充注量水平檢測(cè)為低充注量水平。接下來參照?qǐng)D2和圖3，圖2中所示曲線圖200表示根據(jù)低充注量AC制冷劑檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的在較高環(huán)境溫度下蒸發(fā)器芯制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量結(jié)果。圖3中所示曲線圖300表示在較低環(huán)境溫度下蒸發(fā)器芯制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量結(jié)果。接下來參照?qǐng)D4，其表示根據(jù)低充注量空調(diào)制冷劑檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的用于蒸發(fā)器芯制冷劑相對(duì)于空氣溫度增量算法的環(huán)境溫度靈敏度函數(shù)400。該曲線通過在40%充注量時(shí)檢查測(cè)試數(shù)據(jù)來確定。其以通用方法顯示；例如，此類數(shù)據(jù)也可以使用在非線性或查找表格式中。接下來參照?qǐng)D5，表示對(duì)于相對(duì)溫暖的天氣中的驅(qū)動(dòng)周期的蒸發(fā)器芯制冷劑相對(duì)于空氣溫度增量結(jié)果的曲線圖500。曲線圖300表示幾乎所有40%的充注量都與較高充注量水平有一個(gè)明顯的間隔，并且高于該測(cè)試條件下的閾值。接下來參照?qǐng)D6，流程圖600表示根據(jù)低充注量AC制冷劑檢測(cè)方法的說明性實(shí)施例的空調(diào)壓縮機(jī)中的低充注量制冷劑的解決方案的實(shí)施。該方法在框902開始。在框904中，將事件計(jì)數(shù)器初始化。在框908中，可以確定車輛速度和壓縮機(jī)速度是否穩(wěn)定。如果車輛速度和壓縮機(jī)速度不穩(wěn)定，則該方法可以返回框906。如果車輛速度和壓縮機(jī)速度穩(wěn)定，則在框910中可以計(jì)算制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量?？梢酝ㄟ^測(cè)量蒸發(fā)器芯出口制冷劑的溫度、測(cè)量蒸發(fā)器芯出口空氣熱敏電阻的溫度并計(jì)算兩溫度的差值來確定該溫度增量。
在框912中，可以確定制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量是否大于給定環(huán)境溫度的閾值。如果溫度增量不大于用于給定環(huán)境溫度的閾值，則該方法可以返回框906。如果溫度增量大于用于給定環(huán)境溫度的查閱值，則框914中的計(jì)數(shù)器可以增加計(jì)數(shù)。在框916中，可以確定計(jì)數(shù)是否超過第一預(yù)定計(jì)數(shù)水平。如果計(jì)數(shù)未超過第一預(yù)定計(jì)數(shù)水平，則該方法可以返回框906。如果計(jì)數(shù)超過第一預(yù)定計(jì)數(shù)水平，則框918中可以設(shè)置DTC(診斷故障代碼)。在框920中，可以確定計(jì)數(shù)是否超過第二預(yù)定計(jì)數(shù)水平。如果計(jì)數(shù)未超過第二計(jì)數(shù)水平，則該方法可以返回框906。如果計(jì)數(shù)超過第二計(jì)數(shù)水平，則在框922中可以關(guān)閉壓縮機(jī)。在框924中，可以開啟AC服務(wù)指示燈或使用其他通知方法來向車輛操作者傳達(dá)信息。盡管已經(jīng)就特定的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明，可以理解的是，具體的實(shí)施例僅為說明而非限定的目的，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)做出其他改變。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)車輛空調(diào)系統(tǒng)中低充注量空調(diào)制冷劑的方法，其特征在于，包含以下步驟 測(cè)量蒸發(fā)器芯出ロ制冷劑的溫度； 測(cè)量蒸發(fā)器芯出口空氣熱敏電阻的溫度； 基于上述蒸發(fā)器芯出口制冷劑的溫度和上述蒸發(fā)器芯出口空氣熱敏電阻的溫度的差值來計(jì)算溫度增量值；以及 基于上述溫度増量值來確定系統(tǒng)制冷劑的充注量水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述基于上述制冷劑相對(duì)于空氣溫度的増量值來確定系統(tǒng)制冷劑充注量水平的步驟還包含如果上述制冷劑相對(duì)于空氣溫度増量值不大于基于當(dāng)前環(huán)境溫度所確定的溫度，則確定制冷劑充注量水平可接受。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述基于上述制冷劑相對(duì)于空氣溫度的増量值來確定系統(tǒng)制冷劑充注量水平的步驟還包含如果上述制冷劑相對(duì)于空氣溫度増量值大于基于當(dāng)前環(huán)境溫度所確定的溫度，則確定制冷劑充注量水平低。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包含如果上述空氣溫度增量值超過預(yù)定值則關(guān)閉壓縮機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包含開啟空調(diào)服務(wù)指示燈。
全文摘要
一種用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的低充注量空調(diào)制冷劑的檢測(cè)方法，包括測(cè)量蒸發(fā)器芯出口制冷劑的溫度，測(cè)量蒸發(fā)器芯出口空氣熱敏電阻的溫度，基于該蒸發(fā)器芯出口制冷劑的溫度和該蒸發(fā)器芯出口空氣熱敏電阻的溫度的差來計(jì)算制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量值，以及基于該制冷劑相對(duì)于空氣溫度的增量值來確定系統(tǒng)制冷劑的充注量水平。
文檔編號(hào)F25B49/02GK102853602SQ20121021496
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者馬克·G·史密斯, 特倫特·G·薩瑟蘭 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司