專利名稱：變排量壓縮機(jī)的控制裝置和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制汽車空調(diào)的變排量壓縮機(jī)的排量的裝置和方法。
通常，汽車空調(diào)的制冷循環(huán)系統(tǒng)包括冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)從蒸發(fā)器中抽取并壓縮制冷劑氣體，并將該制冷劑氣體排入冷凝器。蒸發(fā)器將熱量從車內(nèi)氣流傳遞給流過制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑。因?yàn)榱鬟^蒸發(fā)器的空氣的熱量根據(jù)該空調(diào)負(fù)載的大小而傳遞給流過蒸發(fā)器的制冷劑，因此，蒸發(fā)器的出口或下游端的制冷劑氣體壓力反映了空調(diào)負(fù)載的大小。
廣泛用于汽車中的旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)有容量控制機(jī)構(gòu)，該容量控制機(jī)構(gòu)用于使蒸發(fā)器出口的壓力(下文稱為吸氣壓力(Ps))保持預(yù)定的目標(biāo)值(下文稱為吸入壓力設(shè)定值)。該容量控制機(jī)構(gòu)利用吸氣壓力Ps作為控制指數(shù)來反饋控制壓縮機(jī)的排量，或者旋轉(zhuǎn)斜盤的角度，這樣，制冷劑的流量與空調(diào)負(fù)載的大小相適應(yīng)。一種普通的容量控制機(jī)構(gòu)是內(nèi)部控制閥。該內(nèi)部控制閥通過壓力傳感件如波紋管或膜片檢測吸入壓力Ps，并利用該壓力傳感件相對于閥體的位移而調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)斜盤室(或曲柄室)的壓力(曲柄壓力)。閥體體的位置決定了旋轉(zhuǎn)斜盤的角度。
此外，因?yàn)閮H對吸入壓力有反映的簡單內(nèi)部控制閥不能適應(yīng)空調(diào)的精細(xì)控制的需要，因此需要吸入壓力設(shè)定值可變類型的控制閥，在該控制閥中，吸入壓力設(shè)定值能夠通過外部電控而改變。例如，吸入壓力設(shè)定值可變類型的控制閥利用促動器改變所設(shè)定的壓力，該促動器的力可以用電控控制。例如，該促動器可以是電磁線圈。該促動器增大或減小作用在減壓件上的力，這確定了該內(nèi)部控制閥的設(shè)定吸入壓力。
不過，在用該吸入壓力的絕對值作為指數(shù)來控制排量時(shí)，即使該吸入壓力設(shè)定值由電控變化，但是實(shí)際吸入壓力并不能馬上達(dá)到該吸入壓力設(shè)定值。換句話說，該實(shí)際吸入壓力是否相應(yīng)隨吸入壓力設(shè)定值而變化取決于蒸發(fā)器的熱負(fù)載。因此，盡管通過電控對吸入壓力設(shè)定值逐漸調(diào)節(jié)，壓縮機(jī)的排量變化也會延遲或排量不會連續(xù)地平穩(wěn)變化，而是該排量通?？焖僮兓?。
本發(fā)明的目的是提供一種變排量壓縮機(jī)的控制裝置和控制方法，該控制裝置和方法能提高對排量的控制特性和響應(yīng)性。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明提供了一種控制空調(diào)制冷循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的變排量壓縮機(jī)的排量的控制裝置。該制冷循環(huán)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器。該控制裝置包括壓差檢測器、溫度傳感器、壓差設(shè)定值計(jì)算器、極限值設(shè)置裝置、壓差設(shè)定值的設(shè)置裝置和壓縮機(jī)控制機(jī)構(gòu)。該壓差檢測器檢測設(shè)于該制冷循環(huán)系統(tǒng)的兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓力差，該壓力差反映了該變排量壓縮機(jī)的排量。溫度傳感器通過溫度信息檢測蒸發(fā)器的冷卻狀態(tài)。該壓差設(shè)定值計(jì)算器根據(jù)由蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度和蒸發(fā)器的控制目標(biāo)溫度來計(jì)算壓差設(shè)定值，該壓差設(shè)定值是兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差的控制目標(biāo)。當(dāng)蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從高于極限溫度的狀態(tài)向低于極限溫度的狀態(tài)而降低時(shí)，極限值設(shè)置裝置設(shè)定兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差極限值，當(dāng)蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從低于極限溫度的狀態(tài)向高于極限溫度的狀態(tài)而升高時(shí)，極限值設(shè)置裝置釋放該設(shè)定的極限值，該極限溫度設(shè)定為高于目標(biāo)溫度。該壓差設(shè)定值設(shè)置裝置將由壓差設(shè)定值計(jì)算器計(jì)算的壓差設(shè)定值與由極限值設(shè)置裝置設(shè)定的極限值比較，當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量小于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，該壓差設(shè)定值設(shè)置裝置不改變該壓差設(shè)定值，當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量大于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，該壓差設(shè)定值設(shè)置裝置將該極限值作為新的壓差設(shè)定值。該壓縮機(jī)控制機(jī)構(gòu)控制該變排量壓縮機(jī)的排量，因此，使得由壓差檢測器檢測的壓差接近于該壓差設(shè)定值設(shè)置裝置所設(shè)定的壓差。
本發(fā)明還提供了一種控制空調(diào)的制冷循環(huán)系統(tǒng)的變排量壓縮機(jī)的排量的方法。該制冷循環(huán)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器。該方法包括以下步驟檢測設(shè)于該制冷循環(huán)系統(tǒng)的兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差，該壓差反映了該變排量壓縮機(jī)的排量；通過溫度信息檢測該蒸發(fā)器的冷卻狀態(tài)；根據(jù)溫度信息和目標(biāo)溫度計(jì)算壓差設(shè)定值，該壓差設(shè)定值將作為兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差控制目標(biāo)，該目標(biāo)溫度是蒸發(fā)器的溫度控制目標(biāo)；當(dāng)溫度信息從高于極限溫度的狀態(tài)向低于極限溫度的狀態(tài)而降低時(shí)，設(shè)定兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差極限值，當(dāng)檢測的溫度從低于極限溫度的狀態(tài)向高于極限溫度的狀態(tài)而升高時(shí)，釋放該設(shè)定的極限值，該極限溫度設(shè)定為高于目標(biāo)溫度。將壓差設(shè)定值與設(shè)定的極限值比較，當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量小于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，不改變該壓差設(shè)定值，當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量大于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，將該極限值作為新的壓差設(shè)定值；控制該變排量壓縮機(jī)的排量，因此，使得壓差接近于壓差設(shè)定值。
通過下面的說明并結(jié)合附圖，能夠更好得理解本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)，該附圖是為了舉例說明本發(fā)明的原理。
本發(fā)明的特征相信是新穎的，并由附加的權(quán)利要求特別提出。參考下面對優(yōu)選實(shí)施例的說明并結(jié)合附圖，可以更好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1是旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)的剖視圖；圖2是表示制冷循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；圖3是控制閥的剖視圖；圖4是表示控制閥的控制方法的流程圖；以及圖5是表示蒸發(fā)器后的溫度與負(fù)載比(duty ratio)的上限值之間的關(guān)系的曲線圖。
下面將參考圖1至5介紹本發(fā)明的汽車空調(diào)制冷循環(huán)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)的控制裝置。
旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)如圖1所示，旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)(下文稱為壓縮機(jī))包括氣缸體11、裝在氣缸體11前端的前殼體12和通過閥板13固定在氣缸體11的后端的后殼體14。曲柄室15被氣缸體11和前殼體12環(huán)繞。驅(qū)動軸16通過曲柄室15延伸，這樣，該驅(qū)動軸16可旋轉(zhuǎn)地由氣缸體11和前殼體12支承。
驅(qū)動軸16的前端與汽車發(fā)動機(jī)Eg通過動力傳動機(jī)構(gòu)PT操作連接，該汽車發(fā)動機(jī)作為外部驅(qū)動源。該動力傳動機(jī)構(gòu)PT可以是離合器機(jī)構(gòu)(例如電磁離合器)，即它可以電磁嚙合和脫開該離合器，該動力傳動機(jī)構(gòu)也可以是非離合器型機(jī)構(gòu)，即它沒有離合器機(jī)構(gòu)(例如，該傳動機(jī)構(gòu)可以是皮帶和滑輪組合)。在本發(fā)明中用的是非離合器型動力傳動機(jī)構(gòu)。
旋轉(zhuǎn)斜盤18作為凸輪盤，裝在曲柄室15內(nèi)。該旋轉(zhuǎn)斜盤18可在驅(qū)動軸16表面上軸向滑動，且該旋轉(zhuǎn)斜盤相對于驅(qū)動軸16的軸線傾斜。鉸接機(jī)構(gòu)19位于凸緣板17和斜盤18之間。因此，通過鉸接機(jī)構(gòu)19，該旋轉(zhuǎn)斜盤18與該凸緣板17和驅(qū)動軸16一起被驅(qū)動。
氣缸孔20(圖中僅示出了一個氣缸孔)在氣缸體11內(nèi)環(huán)繞驅(qū)動軸16布置。單頭型活塞21裝入各氣缸孔20中。該氣缸孔20的前后開口由閥板13和活塞21封閉，且容積隨活塞運(yùn)動而改變的壓縮室由各氣缸孔20確定。各活塞21通過一套滑塊28與旋轉(zhuǎn)斜盤18的周邊連接。因此，通過驅(qū)動軸16的旋轉(zhuǎn)而引起的旋轉(zhuǎn)斜盤的旋轉(zhuǎn)通過滑塊28轉(zhuǎn)換成活塞21的往復(fù)運(yùn)動。
包括吸入壓力Ps區(qū)的吸入室22和包括排出壓力Pd區(qū)的排出室23由閥板13和后殼體14確定，如圖1所示。還有，當(dāng)活塞21從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動時(shí)，吸入室22內(nèi)的制冷劑氣體通過閥板13上的一個相應(yīng)的吸入孔24和一個相應(yīng)吸入閥25而被吸入相應(yīng)的氣缸孔20(壓縮室)中。通過活塞21從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)的運(yùn)動，吸入氣缸孔20內(nèi)的制冷劑氣體壓縮到預(yù)定壓力，然后通過排出孔26和閥板13的排出閥27排出到排出室23。
旋轉(zhuǎn)斜盤18的傾斜角(在旋轉(zhuǎn)斜盤18和垂直于驅(qū)動軸16的假想平面之間形成的夾角)可以通過改變曲柄室15內(nèi)的壓力(曲柄壓力Pc)和氣缸孔20(壓縮室)內(nèi)的壓力之間的相互關(guān)系而進(jìn)行調(diào)節(jié)，該曲柄室15內(nèi)的壓力為活塞21的背壓。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)斜盤18的傾斜角通過改變曲柄壓力Pc而調(diào)節(jié)。
制冷循環(huán)系統(tǒng)如圖1和2所示，該汽車空調(diào)器的制冷循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)和外部制冷劑循環(huán)系統(tǒng)35。該外部制冷劑循環(huán)系統(tǒng)35包括冷凝器36、恒溫膨脹閥37和蒸發(fā)器38。該膨脹閥37的開口程度根據(jù)蒸發(fā)壓力(蒸發(fā)器38的排出壓力)和置于蒸發(fā)器出口側(cè)或下游的溫度傳感器37a所檢測的溫度來反饋控制。該膨脹閥37將液體制冷劑供給蒸發(fā)器38，該液體制冷劑的溫度與熱負(fù)載相適應(yīng)，且該膨脹閥37還調(diào)節(jié)外部制冷劑循環(huán)系統(tǒng)35內(nèi)的制冷劑的流量。下游管道39使壓縮機(jī)的吸入室22與在該外部制冷劑循環(huán)系統(tǒng)35的下游區(qū)域的蒸發(fā)器38的出口相連。上游管道40使壓縮機(jī)的排出室23與在該外部制冷劑循環(huán)系統(tǒng)35的上游區(qū)域的冷凝器36的進(jìn)口相連。該壓縮機(jī)將制冷劑氣體從外部制冷劑循環(huán)系統(tǒng)35的下游區(qū)域吸入吸入室25并壓縮，并將壓縮氣體排出到與外部制冷劑循環(huán)系統(tǒng)35的上游區(qū)域相連的排出室23中。
不過，當(dāng)流過制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑流量增加時(shí)，循環(huán)系統(tǒng)或管道的每單位長度的壓力損失也增加。即，在制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第一壓力檢測點(diǎn)P1和第二壓力檢測點(diǎn)P2之間的壓力損失與制冷劑循環(huán)器的制冷劑流量相關(guān)聯(lián)。因此，通過檢測第一壓力檢測點(diǎn)P1的氣體壓力(PdH)和第二壓力檢測點(diǎn)P2的氣體壓力(PdL)之間的差值(PdH-PdL)，就可以間接檢測制冷劑循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑流量。在本實(shí)施例中，第一壓力檢測點(diǎn)P1(高壓點(diǎn))是排出室23內(nèi)的任意點(diǎn)，對應(yīng)于上游管道40的最上游區(qū)域。該第二壓力檢測點(diǎn)P2(低壓點(diǎn))是該上游管道40中離第一壓力檢測點(diǎn)預(yù)定距離的點(diǎn)。
此外，在下面的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑流量可以由驅(qū)動軸16的轉(zhuǎn)速和壓縮機(jī)內(nèi)驅(qū)動軸16每單位轉(zhuǎn)速排出的制冷劑氣體的量(排出容積)的乘積來表示。該驅(qū)動軸16的轉(zhuǎn)速可以由動力傳動機(jī)構(gòu)PT的皮帶比和汽車發(fā)動機(jī)Eg(輸出軸)的轉(zhuǎn)速計(jì)算。換句話說，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，當(dāng)壓縮機(jī)的排出量增加時(shí)制冷劑循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑流量增加，當(dāng)壓縮機(jī)的排出量減少時(shí)制冷劑循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑流量減少。相反，當(dāng)壓縮機(jī)的排出量恒定時(shí)，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速增加時(shí)制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑流量增加，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速減小時(shí)制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑流量減小。
固定節(jié)流閥43布置在上游管道40內(nèi)的壓力檢測點(diǎn)P1和P2之間。該節(jié)流閥43增大了點(diǎn)P1和P2之間的壓差。盡管該壓力檢測點(diǎn)P1和P2之間的距離沒有增加，但是該固定節(jié)流閥43使得兩點(diǎn)P1和P2之間的壓差PdH-PdL增加。因?yàn)楣潭ü?jié)流閥43位于壓力檢測點(diǎn)P1和P2之間，該第二壓力檢測點(diǎn)P2能夠更靠近壓縮機(jī)(排出室23)，因此在壓縮機(jī)內(nèi)的控制閥46和第二檢測點(diǎn)P2之間延伸的第二檢測通道42可以變短。
曲柄壓力控制機(jī)構(gòu)如圖1和2所示，控制壓縮機(jī)的曲柄壓力Pc的曲柄壓力控制機(jī)構(gòu)包括釋放通道31、第一壓力檢測通道41、第二壓力檢測通道42、供給通道44、控制閥46。釋放通道31使曲柄室15和吸入室22連通。第一壓力檢測通道41使制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第一壓力檢測點(diǎn)P1與控制閥46相連。第二壓力檢測通道42使制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的第二壓力檢測點(diǎn)P2與控制閥46相連。該供給通道44使控制閥46與曲柄室15相連通過調(diào)節(jié)控制閥46的開口程度，可以控制從第二壓力檢測點(diǎn)P2通過第二壓力檢測通道42和供給通道44流向曲柄室15的高壓排氣流量與從曲柄室15通過釋放通道31排向吸入室22的氣體流量之間的關(guān)系，中確定了曲柄壓力Pc。氣缸孔內(nèi)部壓力和曲柄壓力Pc之間的差值隨曲柄壓力Pc的變化二變化，旋轉(zhuǎn)斜盤18的傾斜角也相應(yīng)變化。各活塞21的沖程的排出容積根據(jù)該旋轉(zhuǎn)斜盤18的傾斜角而調(diào)整。
控制閥如圖3所示，控制閥46包括在頂部的進(jìn)氣閥部分51和在底部的電磁線圈部分52。該電磁線圈部分52也稱為電驅(qū)動部分。該閥部分51調(diào)節(jié)供給通道44的開口程度(節(jié)流量)。該電磁線圈52是用于根據(jù)外部控制電流控制操作桿53的電子促動器，該操作桿53布置在控制閥45內(nèi)。該操作桿53包括隔板部分54、連接部分55、閥部分56或閥體、以及導(dǎo)引桿部分57。該閥體部分56位于導(dǎo)引桿部分57的上端。
控制閥46的閥殼體58包括帽體58a、形成進(jìn)氣閥部分51的主外壁的上部體58b和形成電磁線圈53的主外壁的下部體58c。閥室59和和連接通道60形成于閥殼體58的上部體58b內(nèi)。高壓室65形成于上部體58b和帽體58a之間，該帽體58a與上部體58b螺紋連接。操作桿53布置成可沿閥殼體58的軸向在閥室59、連接通道60和高壓室65內(nèi)運(yùn)動。該閥室59和連接通道60可以根據(jù)操作桿53的位置而連通。
閥室59的底壁是電磁線圈部分52的固定鐵心的頂端面。一個第一徑向孔62穿過環(huán)繞閥室59的閥殼體58的主壁延伸。該第一徑向孔62使閥室59通過第二壓力檢測通道42與第二壓力檢測點(diǎn)P2相連。因此，第二檢測點(diǎn)P2的低壓PdL通過該第二壓力檢測通道42和第一徑向孔62作用到閥室59內(nèi)。一個第二孔63布置為穿過環(huán)繞連接通道60的閥殼體58徑向延伸。該第二孔63使連接通道60通過供給通道44與曲柄室15連通。因此，閥室59和連接通道60形成供給通道44的—部分，該供給通道44穿過控制閥并使第二檢測點(diǎn)P2的壓力作用在曲柄室15內(nèi)。
操作桿53的閥部分56位于閥室59內(nèi)。連接通道60的孔的直徑大于操作桿53的連接部分55的直徑，這樣，氣體能平穩(wěn)流動。位于連接通道60和閥室59之間的邊界處的臺階起到閥座64的作用，而該連接通道是閥孔。當(dāng)操作桿53從圖示位置(最低的位置)運(yùn)動到最高的位置處時(shí)，閥部分56抵住閥座64，連接通道60被堵住。換句話說，操作桿53的閥部分56可以調(diào)節(jié)供給通道44的開口程度。
操作桿53的隔板部分54裝入高壓室65內(nèi)。該隔板部分54作為高壓室65和連接通道60之間的隔墻。因此，高壓室65不能與連接通道60直徑連通。
第三孔67形成于環(huán)繞高壓室65的閥殼體58的主壁上。該高壓室65總是通過第三孔67和第一壓力檢測通道41與排出室23的第一壓力檢測點(diǎn)P1位置處連通。因此，該高壓PdH通過第一壓力檢測通道41和第三孔67作用在高壓室65內(nèi)?；貜?fù)彈簧68裝在高壓室65內(nèi)。該回復(fù)彈簧68向隔板部分54(或操作桿53)涉及軸向力。
電磁線圈部分52包括有底的柱形鋼筒69。固定鐵心70裝在該鋼筒69的項(xiàng)部，該鋼筒69形成柱塞室71。柱塞72(移動鐵心)裝入該柱塞室71內(nèi)，并可軸向移動。在固定鐵心70中形成有導(dǎo)引孔73。操作桿53的導(dǎo)引桿部分57裝入導(dǎo)引孔73中并可軸向移動。在導(dǎo)引孔73的內(nèi)壁面和導(dǎo)引桿57之間形成有間隙(未示出)。因此，閥室59總是通過間隙與柱塞71連通。換句話說，閥室59的低壓，即第二壓力檢測點(diǎn)P2的壓力PdL作用到柱塞室71內(nèi)。
導(dǎo)引桿57的下端裝在柱塞72上。因此，該導(dǎo)引桿53與柱塞一起運(yùn)動。緩沖彈簧74位于柱塞室71內(nèi)。該緩沖彈簧74的彈力朝著固定鐵心70推壓柱塞72，該彈力在圖中向上推壓該操作桿53。該緩沖彈簧74的力小于回復(fù)彈簧68的力。
線圈75纏繞在環(huán)繞柱塞72和固定鐵心70的位置附近。該線圈75接收根據(jù)計(jì)算機(jī)81的指令而從驅(qū)動電路82發(fā)出的驅(qū)動信號，該線圈75產(chǎn)生電磁力F，其大小取決于驅(qū)動信號的水平。該柱塞72由于電磁力F而被固定鐵心70吸引，操作桿53向上運(yùn)動。流過該線圈75的電流通過調(diào)節(jié)施加在線圈75上的電壓而改變。在本實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)施加在線圈75上的電壓來控制負(fù)載。
此外，高壓室65的高壓PdH以圖3中向下的方向作用在操作桿53上，與回復(fù)彈簧68的力f1一樣。還有，低壓PdL向上作用在導(dǎo)引桿部分57上?？刂崎y46包括壓差傳感器(壓力室65、柱塞室71和操作桿53)，該壓差傳感器利用壓差△P(△P=(PdH-PdL))決定閥部分56的位置。另一方面，在固定鐵心70和柱塞72之間產(chǎn)生的電磁力F向上作用在操作桿53上，與緩沖彈簧74的力f2一樣。換句話說，控制閥46的開口程度的調(diào)節(jié)，即連接通道60的開口程度的調(diào)節(jié)是根據(jù)兩點(diǎn)之間的壓差△Pd內(nèi)部進(jìn)行的，同時(shí)還根據(jù)電磁力F的變化進(jìn)行外部調(diào)節(jié)。
這樣，當(dāng)電磁力F恒定時(shí)，當(dāng)發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速降低以降低制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑流量時(shí)，由于兩點(diǎn)之間的壓差△Pd而產(chǎn)生的向下的力減小。因此，逆著電磁力F作用在操作桿53上的向下的力減小。因此，該操作桿向上運(yùn)動，回復(fù)彈簧68的力增加。操作桿53的閥部分56重新到上下力平衡的位置。因此，連接通道60的開口程度減小，曲柄壓力Pc減小。因此，氣缸孔20內(nèi)的壓力和曲柄壓力Pc之間的差值減小，旋車斜盤18的傾斜角增大。因此，壓縮機(jī)的排量增加。當(dāng)壓縮機(jī)的排量增加時(shí)，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑流量增加，兩點(diǎn)之間的壓差△Pd增加。
相反，當(dāng)發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速增加以增加制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑流量時(shí)，由于壓差△Pd而產(chǎn)生的向下的力增大。因此，該操作桿向下運(yùn)動，回復(fù)彈簧68的向下力減小。操作桿53的閥部分56重新到上下力平衡的位置。因此，連接通道60的開口程度增大，曲柄壓力Pc減小。因此，氣缸孔20內(nèi)的壓力和曲柄壓力Pc之間的差值增大，旋轉(zhuǎn)斜盤18的傾斜角減小。因此，壓縮機(jī)的排量減小。當(dāng)壓縮機(jī)的排量減小時(shí)，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑流量減小，兩點(diǎn)之間的壓差△Pd減小。
另外，例如當(dāng)通過增加線圈75的負(fù)載比Dt而使電磁力F增加時(shí)，操作桿53逆著回復(fù)彈簧68的力向上運(yùn)動，操作桿53的閥部分56重新到上下力平衡的位置。因此，控制閥46的開口程度減小，即連接通道60的開口程度減小，壓縮機(jī)的排出容積增加。因此，制冷劑循環(huán)器中的制冷劑流量增加，壓差△Pd也增加。
相反，當(dāng)通過減小線圈75的負(fù)載比Dt而使電磁力F減小時(shí)，操作桿53向下運(yùn)動，回復(fù)彈簧68的力減小。因此，操作桿53的閥部分56重新到上下力平衡的位置。因此，控制閥46的開口程度增加，即連接通道60的開口程度增加，壓縮機(jī)的排出容積減小。因此，制冷劑循環(huán)器中的制冷劑流量減小，壓差△Pd也減小。
換句話說，圖3中的控制閥46根據(jù)壓差△Pd確定操作桿53的位置，從而保持壓差△Pd的控制目標(biāo)(壓差目標(biāo)值)，該目標(biāo)值取決于電磁力F。
控制模式如圖2和3所示，汽車空調(diào)包括進(jìn)行總體控制的計(jì)算機(jī)81。該計(jì)算機(jī)81包括CPU、ROM、RAM和I/O進(jìn)口。該A/C開關(guān)83(由乘客操作的空調(diào)ON/OFF開關(guān))、檢測乘客車廂溫度的內(nèi)部氣溫傳感器84、設(shè)定車廂溫度的溫度設(shè)置單元85和蒸發(fā)器后溫度傳感器都與計(jì)算機(jī)81的I/O進(jìn)口的輸入端連接。該蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86位于蒸發(fā)器38的出口側(cè)附近，檢測由于流過蒸發(fā)器38而冷卻的空氣的溫度。驅(qū)動電路82與計(jì)算機(jī)81的I/O進(jìn)口的輸出端相連。
計(jì)算機(jī)81根據(jù)由各傳感器83-86提供的外部信息來計(jì)算合適的負(fù)載比Dt，該負(fù)載比表示壓差設(shè)定值，并使驅(qū)動電路82發(fā)出代表負(fù)載比Dt的驅(qū)動信號。該驅(qū)動電路82向控制閥46的線圈75輸出表示指定的負(fù)載比的驅(qū)動信號?？刂崎y46的電磁線圈部分52的電磁力F根據(jù)驅(qū)動信號的負(fù)載比而改變。
下面將參考流程圖4介紹通過計(jì)算機(jī)81進(jìn)行控制閥46的負(fù)載控制的方法。
如果車輛的點(diǎn)火開關(guān)(或啟動開關(guān))轉(zhuǎn)到ON，計(jì)算機(jī)81通電并開始操作處理。在開始步驟S101(步驟有時(shí)被稱為S101等)，計(jì)算機(jī)81根據(jù)初始程序進(jìn)行各種初始化步驟。例如，負(fù)載比Dt初始設(shè)置為0％，負(fù)載比Dt的上限值DtMax設(shè)置為100％。通過將負(fù)載比的上限值設(shè)置為100％，用于調(diào)節(jié)控制閥46的閥開口程度的電磁力F的大小，即壓差的設(shè)定值能夠減小直到該控制閥46的物理極限。而且，上限值DtMax在100％和于100％的值例如40％-60％(本實(shí)施例是50％)之間變化。將上限值DtMax設(shè)置為50％限值了空調(diào)的冷卻能力。
在步驟S102中，檢測A/C開關(guān)83的ON/OFF狀態(tài)，直到該A/C開關(guān)83轉(zhuǎn)到ON。當(dāng)A/C開關(guān)轉(zhuǎn)到ON時(shí)，在步驟S103中，計(jì)算機(jī)81根據(jù)溫度設(shè)置單元85的溫度信息設(shè)定值或從車廂氣溫傳感器84發(fā)出的溫度信息決定蒸發(fā)器83的冷卻狀態(tài)。換句話說，蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)的目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)計(jì)算在3-12℃范圍內(nèi)。因此，車廂氣溫傳感器84和溫度設(shè)置單元85與計(jì)算機(jī)81一起形成溫度設(shè)置裝置，用于設(shè)定目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)。
在步驟S104中，計(jì)算機(jī)81判斷由蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86檢測的溫度Te(t)是否大于目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)。如果步驟S104的判斷是NO，計(jì)算機(jī)81在步驟S105中判斷檢測的溫度Te(t)是否小于目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)。如果步驟S105的判斷也是NO，因?yàn)闄z測溫度Te(t)等于目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)，負(fù)載比Dt不變。
如果步驟8104的判斷是YES，計(jì)算機(jī)81在步驟S106中使負(fù)載比增加單位量/△D。當(dāng)驅(qū)動信號Dt+△D如前所述從驅(qū)動電路82輸出到控制閥46的線圈75時(shí)，制冷劑循環(huán)器中的制冷劑流量增加，蒸發(fā)器38的冷卻特性增加，蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)降低。如果步驟S105的判斷是YES，計(jì)算機(jī)81在步驟S107中使負(fù)載比減少單位量△D。當(dāng)驅(qū)動信號Dt-△D如前所述從驅(qū)動電路82輸出到控制閥46的線圈75時(shí)，制冷劑循環(huán)器中的制冷劑流量減小加，蒸發(fā)器38的冷卻特性減小，蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)增加。
負(fù)載比Dt以上述方式改變后，計(jì)算機(jī)81判斷由蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86檢測的溫度Te(t)是否在預(yù)定的極限溫度范圍(例如15-16℃)之外，如果是，改變負(fù)載比Dt的上限值DtMax。該極限溫度范圍(15-16℃)大于目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)的設(shè)定范圍(3-12℃)。
也就是，在步驟S108，計(jì)算機(jī)判斷目前設(shè)定的上限值DtMax是100％還是50％。如果在步驟S108中判斷該上限值DtMax是100％，則計(jì)算機(jī)在步驟S109中判斷由蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86檢測的溫度Te(t)是否小于極限溫度范圍(15-16℃)的下限溫度(15℃)。如果步驟S109判斷是NO，上限值保持100％。相反，如果步驟S109判斷是YES，在步驟S110中上限值DrMax從100％變?yōu)?0％。
此外，如果在步驟S108中判斷該上限值DtNax是50％，則計(jì)算機(jī)在步驟S111中判斷由蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86檢測的溫度Te(t)是否大于極限溫度范圍(15-16℃)的上限溫度(15℃)。如果步驟S111判斷是NO，上限值DtMax保持50％。相反，如果步驟S111判斷是YES，上限值DrMax從50％變?yōu)?00％。
圖5圖解表示了步驟S108-S112的過程。即，當(dāng)蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86檢測的溫度Te(t)從高于極限溫度范圍(15-16℃)的下限溫度(15℃)降低到低于極限溫度范圍(15-16℃)的下限溫度(15℃)時(shí)，計(jì)算機(jī)81將負(fù)載比Dt的上限值DtMax從100％變成50％。實(shí)際上，這是在目標(biāo)壓差△Pd上設(shè)置一個上限。當(dāng)蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86檢測的溫度Te(t)從低于極限溫度范圍(15-16℃)的上限溫度(16℃)升高到高于極限溫度范圍(15-16℃)的上限溫度(16℃)時(shí)，計(jì)算機(jī)81將負(fù)載比Dt的上限值DtMax從50％變成100％。實(shí)際上，這增加了目標(biāo)壓差的上限。
換句話說，計(jì)算機(jī)81通過將蒸發(fā)器空氣溫度傳感器86檢測的溫度Te(t)與目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)比較而確定冷卻的要求，并通過將該檢測溫度Te(t)與極限溫度范圍(15-16℃)的極限值比較而確定冷卻負(fù)載的程度。此外，當(dāng)檢測溫度Te(t)小于極限溫度范圍(15-16℃)的下限值時(shí)，計(jì)算機(jī)認(rèn)為不需要冷卻，并減小冷卻能力的上限值。當(dāng)檢測溫度Te(t)大于極限溫度范圍(15-16℃)的上限值時(shí)，計(jì)算機(jī)認(rèn)為需要加強(qiáng)冷卻，并通過改變冷卻能力的上限值來使空調(diào)的冷卻能力增至最大。
在步驟S113中，計(jì)算機(jī)81判斷由步驟S104-S107計(jì)算的負(fù)載比Dt是否小于0％。如果步驟S113的判斷是YES，計(jì)算機(jī)81在步驟S114中將負(fù)載比Dt改正成0％。另外，如果步驟S113的判斷是NO，計(jì)算機(jī)81在步驟S115中判斷由步驟S104-S107計(jì)算的負(fù)載比Dt是否大于上限值DtMax，該上限值DtMax可以通過步驟S108-S112重新設(shè)置。如果步驟S115的判斷是NO，計(jì)算機(jī)在步驟S116向驅(qū)動電路82發(fā)出通過步驟S104-S107計(jì)算的負(fù)載比Dt。相反，如果步驟S115的判斷是YES，計(jì)算機(jī)在步驟S117向驅(qū)動電路82發(fā)出該上限值DtMax。
當(dāng)上限值DtMax設(shè)置為50％時(shí)，步驟S115檢測通過步驟S104-S107計(jì)算的、以負(fù)載比形式表示的目標(biāo)壓差是否大于上限值。不過，當(dāng)上限值DtMax設(shè)置為100％時(shí)，步驟S115只檢測負(fù)載比Dt是否大于從驅(qū)動電路82輸出的驅(qū)動信號的實(shí)際范圍(0-100％)。例如，如果大于100％的負(fù)載比Dt發(fā)送給驅(qū)動電路82時(shí)，壓差設(shè)定值設(shè)置成最大值，就象負(fù)載比是100％時(shí)一樣。不過，負(fù)載比計(jì)算值大于100％是不允許的，因?yàn)樵谪?fù)載比大于100％的情況下降低負(fù)載比的減小量時(shí)，該壓差設(shè)定值持續(xù)保持在最大值，直到負(fù)載比降至100％以下，這樣會降低反應(yīng)度。負(fù)載比Dt小于0％時(shí)也類似。因此，需要有步驟S113和S114。
所示實(shí)施例的效果如下(1)通過用壓差△Pd=PdH-PdL作為直接控制目標(biāo)，而不用受熱負(fù)載影響的吸入壓力Ps，可以對壓縮機(jī)的排出量進(jìn)行反饋控制。因此，不管熱負(fù)載情況如何，都提高了對排出量的控制和響應(yīng)性。
(2)當(dāng)活塞速度增加時(shí)，由于摩擦，壓縮機(jī)的工作效率有降低的趨勢活塞速度是與驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的。壓縮機(jī)不能改變發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速，因?yàn)閴嚎s機(jī)是作為汽車發(fā)動機(jī)Eg的附件而被驅(qū)動的。因此，為了有效使用壓縮機(jī)和提高發(fā)動機(jī)Eg的效率，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速很高時(shí)，排出量通常不為最大。對于壓縮機(jī)的防護(hù)，重要的是使壓縮機(jī)不處在高負(fù)載狀態(tài)下。為了保護(hù)壓縮機(jī)，控制閥46設(shè)計(jì)成使壓縮機(jī)有最大的排出量，并將在汽車發(fā)動機(jī)Eg的低轉(zhuǎn)速區(qū)得到的兩點(diǎn)之間的壓差(△Pd=PdH-PdL)設(shè)置為在負(fù)載比為100％時(shí)得到的壓差設(shè)定值的最大值。這樣，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速達(dá)到高速區(qū)時(shí)，兩點(diǎn)之間的壓差△Pd大于在排出量最大時(shí)的壓差設(shè)定值的最大值。該壓縮機(jī)將其排出量從最大值自動減小。
不過，當(dāng)初始狀態(tài)車廂溫度較高和蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目的溫度Te(設(shè)定值)時(shí)，空調(diào)需要有最大冷卻能力，而不管汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速如何。因此，控制閥46設(shè)計(jì)成在這些時(shí)間內(nèi)有較高的冷卻能力，而不是較高的效率。換句話說，控制閥46設(shè)計(jì)成這樣，即該壓縮機(jī)有最大排出量，且當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速較高時(shí)的兩點(diǎn)之間的壓差△Pd設(shè)置為壓差設(shè)定值的最大值。通過上述設(shè)計(jì)，盡管排出量是最大值，兩點(diǎn)之間的壓差(△Pd=PdH-PdL)并不大于該壓差設(shè)定值的最大值，除非該汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速相當(dāng)大(實(shí)際上，通過降低壓縮機(jī)的效率，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg到達(dá)高轉(zhuǎn)速區(qū)時(shí)，制冷劑的流量也是有限的，這可以表示成“不管汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到多高”)。因此當(dāng)負(fù)載比Dt為100％時(shí)，壓縮機(jī)的排出量必將達(dá)到最大值。因此，這時(shí)空調(diào)有最大的冷卻能力，而不管發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速如何，且該空調(diào)能承受足夠大的冷卻負(fù)載。
如果本實(shí)施例的汽車空調(diào)為了增加冷卻特性而不執(zhí)行步驟S108-S117，則會產(chǎn)生下面的問題。當(dāng)蒸發(fā)器的空氣溫度Te(t)小于極限溫度范圍(15-16℃)的下限時(shí)冷卻負(fù)載減小，蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)減小到目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)。因此，這時(shí)不需要最大冷卻能力。
不過，如果不執(zhí)行步驟S108-S112，則始終允許負(fù)載比Dt為100％。因此，盡管蒸發(fā)器的空氣溫度Te(t)減小到目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)附近，冷卻負(fù)載也較小，但仍然有這樣的問題，即負(fù)載比Dt可以繼續(xù)設(shè)定為100％，直到蒸發(fā)器的空氣溫度Te(t)小于目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)。如果負(fù)載比Dt設(shè)定為100％，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速非常高時(shí)，壓縮機(jī)的排出量由控制閥46增至最大，冷卻能力持續(xù)最大。換句話說，壓縮機(jī)在不需要的時(shí)候還處于高負(fù)載和低效率狀態(tài)。
不過，當(dāng)執(zhí)行步驟S108-S112時(shí)，如果蒸發(fā)器的空氣溫度Te(t)小于極限溫度范圍(15-16℃)的下限值，冷卻負(fù)載判斷為很小，負(fù)載比Dt設(shè)置為50％，即使蒸發(fā)器的空氣溫度沒有達(dá)到目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)。因此，當(dāng)蒸發(fā)器的空氣溫度Te(t)小于極限溫度范圍(15-16℃)的下限值時(shí)，目標(biāo)壓差不會超過與50％負(fù)載比對應(yīng)于的上限值。因此，當(dāng)壓差設(shè)定值(負(fù)載比)設(shè)置為上限值時(shí)，如果汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速增大，壓差△Pd將超過當(dāng)排出量達(dá)到與50％的上限值對應(yīng)的最大值時(shí)的目標(biāo)壓差的上限值，因此，壓縮機(jī)的排量由控制閥46自動減小。如上所述，如果壓縮機(jī)避免了低效率、高負(fù)載的狀態(tài)，汽車發(fā)動機(jī)Eg的工作效率提高，燃料消耗率減少。因此，可以保護(hù)壓縮機(jī)并使用較長時(shí)間。還有，如果當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)Eg的轉(zhuǎn)速非常大時(shí)壓縮機(jī)的排出量(這與扭矩負(fù)載有關(guān))沒有達(dá)到最大值，則發(fā)動機(jī)Eg的壓縮機(jī)負(fù)載減小，汽車的行進(jìn)和加速性能將提高，發(fā)動機(jī)Eg產(chǎn)生的熱量減小。因此，用于冷卻發(fā)動機(jī)的冷卻單元(特別是熱交換器)的尺寸也能減小。
(3)本實(shí)施例工作時(shí)將滯后，這樣，當(dāng)負(fù)載比Dt的上限值DtMax從100％變到50％時(shí)的蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)與當(dāng)負(fù)載比Dt的上限值DtMax從50％變到100％時(shí)的蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)不同。這由極限溫度范圍(15-16％)完成。如果采用單一的極限溫度將會產(chǎn)生的振蕩，通過避免發(fā)生振蕩，能夠穩(wěn)定地控制壓縮機(jī)的排出量。該振蕩將會使上限值DtMax頻繁變化。
(4)計(jì)算機(jī)81根據(jù)由溫度設(shè)置單元85顯示的溫度或車廂溫度調(diào)節(jié)蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)的目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)。換句話說，空調(diào)根據(jù)所需冷卻的程度改變蒸發(fā)器38的冷卻狀態(tài)。例如，空調(diào)可以不包括內(nèi)部氣溫傳感器84或溫度設(shè)置單元85，同樣能提高空調(diào)的舒適性(例如抑制汽車車廂內(nèi)的溫度變化)或者該壓縮機(jī)與保持預(yù)定目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)的組件相比能節(jié)約功率。換句話說，在該對比例中，目標(biāo)溫度必須設(shè)置為低值，以便適應(yīng)需要最大冷卻程度的情況(操作者希望室溫最低)。因此，即使在冷卻需求很小時(shí)，蒸發(fā)器38也進(jìn)行多余的冷卻。此外，在該對比例中，當(dāng)冷卻需求程度很小時(shí)，流過蒸發(fā)器38而被冷卻的空氣由利用汽車發(fā)動機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量的加熱器適當(dāng)?shù)刂匦录訜幔缓罅魅氤丝蛙噹?br> (5)壓縮機(jī)是旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)，其中活塞21的沖程可以通過控制曲柄室15的壓力Pc而改變。本實(shí)施例的控制單元最適于旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)的容積控制。
此外，下面情況也包含在本發(fā)明的范圍中?！駱O限溫度可以是單個溫度?！裾舭l(fā)器38的表面溫度可以直接檢測，以表示該蒸發(fā)器的冷卻狀態(tài)。●內(nèi)部溫度傳感器84或溫度設(shè)置單元85可以省略，目標(biāo)溫度Te(設(shè)定值)可以設(shè)置為固定值。●第一壓力檢測點(diǎn)P1可以在蒸發(fā)器38和吸入室22之間的吸入壓力區(qū)內(nèi)，第二壓力檢測點(diǎn)P2可以在第一壓力檢測點(diǎn)P1下游的同樣吸入壓力區(qū)內(nèi)。●第一壓力檢測點(diǎn)P1可以在排出室23和冷凝器36之間的排出壓力區(qū)內(nèi)，第二壓力檢測點(diǎn)P2蒸發(fā)器38和吸入室22之間的吸入壓力區(qū)內(nèi)?！竦谝粔毫z測點(diǎn)P1可以在排出室23和冷凝器36之間的排出壓力區(qū)內(nèi)，第二壓力檢測點(diǎn)P2可以在曲柄室15內(nèi)。也可選擇，第一壓力檢測點(diǎn)P1可以曲柄室15內(nèi)，第二壓力檢測點(diǎn)P2蒸發(fā)器38和吸入室22之間的吸入壓力區(qū)內(nèi)。換句話說，壓力檢測點(diǎn)P1和P2在制冷循環(huán)系統(tǒng)中。壓力檢測點(diǎn)P1、P2可以在高壓區(qū)、低壓區(qū)或曲柄室15內(nèi)。在一個實(shí)施例中，當(dāng)壓縮機(jī)的排出量增加時(shí)，兩點(diǎn)之間的壓差(△Pd=Pc-Ps)減小(這與所述實(shí)施例相反)。因此，如果蒸發(fā)器空氣溫度Te(t)小于極限溫度范圍(15-16℃)的下限值時(shí)，該下限值設(shè)置為以兩點(diǎn)之間的壓差作為極限值。此外，該壓差設(shè)定值檢測裝置81將由壓差計(jì)算裝置計(jì)算的壓差設(shè)定值與由極限值設(shè)定裝置設(shè)定的下限值進(jìn)行比較，如果該壓差設(shè)定值大于該下限值，該壓差設(shè)定值不變，如果該壓差設(shè)定值小于該下限值，以該下限值作為新的壓差設(shè)定值。●例如，利用僅包括電動閥門驅(qū)動元件的控制閥，兩壓力檢測點(diǎn)P1、P2的壓力PdH、PdL由相應(yīng)的壓力傳感器檢測。這時(shí)，檢測各壓力檢測點(diǎn)P1、P2的壓力PdH、PdL的壓力傳感器形成壓差檢測裝置?！窨刂崎y可以是外部控制閥，該外部控制閥通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣通道31的打開程度來調(diào)節(jié)曲柄壓力Pc，而表示通過調(diào)節(jié)釋放通道42、44的打開程度來調(diào)節(jié)?！窨刂崎y可以是三通閥，該三通閥通過調(diào)節(jié)兩側(cè)的釋放通道42、44和進(jìn)氣通道31的打開程度來調(diào)節(jié)曲柄壓力Pc?！駝恿Τ潭葯C(jī)構(gòu)可以包括一電子離合器?！褚部刹捎脭[動型變排量壓縮機(jī)的控制裝置。q
權(quán)利要求
1．一種控制空調(diào)制冷循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的變排量壓縮機(jī)的排量的控制裝置，所述制冷循環(huán)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器，所述控制裝置特征在于包括壓差檢測器，該壓差檢測器檢測設(shè)于該制冷循環(huán)系統(tǒng)的兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓力差，該壓力差反映了該變排量壓縮機(jī)的排量；溫度傳感器，該溫度傳感器通過溫度信息檢測蒸發(fā)器的冷卻狀態(tài)；壓差設(shè)定值計(jì)算器，該壓差設(shè)定值計(jì)算器根據(jù)由所述蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度和所述蒸發(fā)器的控制目標(biāo)溫度來計(jì)算壓差設(shè)定值，該壓差設(shè)定值是兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差的控制目標(biāo)；極限值設(shè)置裝置，當(dāng)所述蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從高于極限溫度的狀態(tài)向低于極限溫度的狀態(tài)而降低時(shí)，極限值設(shè)置裝置設(shè)定兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差極限值，當(dāng)蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從低于極限溫度的狀態(tài)向高于極限溫度的狀態(tài)而升高時(shí)，極限值設(shè)置裝置釋放該設(shè)定的極限值，該極限溫度設(shè)定為高于目標(biāo)溫度；壓差設(shè)定值的設(shè)置裝置，該壓差設(shè)定值設(shè)置裝置將由所述壓差設(shè)定值計(jì)算器計(jì)算的壓差設(shè)定值與由所述極限值設(shè)置裝置設(shè)定的極限值比較，且當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量小于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，不改變該壓差設(shè)定值，當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量大于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，將該極限值作為新的壓差設(shè)定值；壓縮機(jī)控制機(jī)構(gòu)，該壓縮機(jī)控制機(jī)構(gòu)控制該變排量壓縮機(jī)的排量，因此，使得由壓差檢測器檢測的壓差接近于該壓差設(shè)定值設(shè)置裝置所設(shè)定的壓差。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中所述極限溫度包括彼此不同的上限溫度和下限溫度，其中，當(dāng)所述蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從高于極限溫度下限值的狀態(tài)向低于極限溫度下限值的狀態(tài)而降低時(shí)，所述極限值設(shè)置裝置設(shè)定兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差極限值，當(dāng)蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從低于極限溫度上限值的狀態(tài)向高于極限溫度上限值的狀態(tài)而升高時(shí)，極限值設(shè)置裝置釋放該設(shè)定的極限值。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，其中所述蒸發(fā)器的溫度傳感器布置在蒸發(fā)器的附近，并檢測流過蒸發(fā)器的空氣的溫度。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，其中所述控制裝置還包括溫度設(shè)置裝置，該溫度設(shè)置裝置能夠調(diào)節(jié)所述蒸發(fā)器的目標(biāo)溫度。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，其中還包括放大兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差的裝置，該裝置布置在兩壓力檢測點(diǎn)之間。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中所述裝置是固定節(jié)流閥。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，其中所述壓縮機(jī)是旋轉(zhuǎn)斜盤式變排量壓縮機(jī)，在該壓縮機(jī)中，活塞的沖程是通過控制曲柄室的內(nèi)部壓力來改變的。
8．一種控制空調(diào)的制冷循環(huán)系統(tǒng)的變排量壓縮機(jī)的排量的方法，所述制冷循環(huán)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器，所述方法的特征在于包括以下步驟檢測設(shè)于該制冷循環(huán)系統(tǒng)的兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差，該壓差反映了該變排量壓縮機(jī)的排量；通過溫度信息檢測所述蒸發(fā)器的冷卻狀態(tài)；根據(jù)溫度信息和目標(biāo)溫度計(jì)算壓差設(shè)定值，該壓差設(shè)定值將作為兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差控制目標(biāo)，該目標(biāo)溫度是蒸發(fā)器的溫度控制目標(biāo)；當(dāng)溫度信息從高于極限溫度的狀態(tài)向低于極限溫度的狀態(tài)而降低時(shí)，設(shè)定兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差極限值，當(dāng)檢測的溫度從低于極限溫度的狀態(tài)向高于極限溫度的狀態(tài)而升高時(shí)，釋放該設(shè)定的極限值，該極限溫度設(shè)定為高于目標(biāo)溫度；將壓差設(shè)定值與設(shè)定的極限值比較，當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量小于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，不改變該壓差設(shè)定值，當(dāng)該壓差設(shè)定值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量大于該極限值所代表的變排量壓縮機(jī)的排量時(shí)，將該極限值作為新的壓差設(shè)定值；以及控制該變排量壓縮機(jī)的排量，因此，使得壓差接近于所述壓差設(shè)定值。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的控制方法，其中所述極限溫度包括彼此不同的上限溫度和下限溫度，其中，設(shè)定或釋放所述極限值的所述步驟包括以下步驟當(dāng)所述蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從高于極限溫度下限值的狀態(tài)向低于極限溫度下限值的狀態(tài)而降低時(shí)，設(shè)定兩壓力檢測點(diǎn)之間的壓差極限值，當(dāng)蒸發(fā)器的溫度傳感器檢測的溫度從低于極限溫度上限值的狀態(tài)向高于極限溫度上限值的狀態(tài)而升高時(shí)，釋放該設(shè)定的極限值。
10．根據(jù)權(quán)利要求8或9的控制方法，其中根據(jù)溫度信息檢測所述蒸發(fā)器的冷卻狀態(tài)的步驟是檢測流過蒸發(fā)器的空氣的溫度。
11．根據(jù)權(quán)利要求8或9的控制方法，其中所述蒸發(fā)器的目標(biāo)溫度是可調(diào)的。
全文摘要
一種改進(jìn)的、用于控制變排量壓縮機(jī)的排量的控制裝置。控制閥46包括操作桿53,該操作桿受到由于兩壓力檢測點(diǎn)P1、P2之間的壓差PdH－PdL而產(chǎn)生的力壓迫,這兩壓力檢測點(diǎn)P1、P2在制冷循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)。該控制閥使得壓縮機(jī)選擇目標(biāo)排量。為了提高燃料經(jīng)濟(jì)性和延長壓縮機(jī)的壽命,當(dāng)冷卻要求減小時(shí)計(jì)算機(jī)限值該目標(biāo)排量。
文檔編號F04B27/14GK1318694SQ0111192
公開日2001年10月24日 申請日期2001年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月7日
發(fā)明者太田雅樹, 木村一哉, 川口真廣, 水藤健, 松原亮, 安谷屋拓 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)制作所