空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术在一个或多个实施例中提供了一种控制车辆中的空调系统的方法，该空调系统包括压缩器、冷凝器、蒸发器以及电子膨胀阀。该方法包括响应于制冷剂管路处电子膨胀阀的入口之前的实际制冷剂压力控制压缩器以获得目标制冷剂压力；以及响应于实际蒸发器温度控制电子膨胀阀以获得目标蒸发器表面温度。本发明专利技术通过提供一种空调系统的控制方法可实现更好的响应速度和更好的用户舒适性。

Air conditioning system and control method thereof

In one or more embodiments, the present invention provides a method of controlling an air conditioning system in a vehicle comprising a compressor, a condenser, an evaporator, and an electronic expansion valve. The method includes the actual response of the refrigerant pressure before entrance to the refrigerant line electronic expansion valve to control the compressor and refrigerant pressure to obtain the target; in response to the actual evaporator temperature control of electronic expansion valve to obtain a target surface temperature of evaporator. The invention can achieve better response speed and better user comfort by providing a control method of an air conditioning system.

【技术实现步骤摘要】
空调系统及其控制方法
本专利技术涉及一种空调系统及其控制方法，具体是涉及一种汽车空调系统及其控制方法。
技术介绍
随着汽车技术的进步以及人们对车内环境舒适性要求的提高，越来越多的车辆配备了空调系统。空调系统通常包括压缩器、冷凝器、蒸发器以及膨胀阀装置。压缩器压缩制冷剂以提升制冷剂的压力，随后将压缩加压的制冷剂传输通过冷凝器，使得其得到冷却。在膨胀阀装置中，制冷剂流体膨胀以使得压力降低。低压的流体随后在蒸发器内蒸发并吸收热量。因此，穿过蒸发器的空气流被冷却并且被送至车辆的车舱内。蒸发器表面温度可通过调节压缩器的排量来维持恒定，并且响应于控制信号来控制电子膨胀阀以调节涉及蒸发器的过热度的变量。由于空调系统具有多个装置及制冷剂流体状态的改变，使得蒸发器表面温度对于控制系统响应慢和滞后。
技术实现思路
根据本专利技术一方面，提供一种控制车辆中的空调系统的方法，空调系统包括压缩器、冷凝器、蒸发器以及电子膨胀阀，该方法包括：响应于制冷剂管路处电子膨胀阀的入口之前的实际制冷剂压力控制压缩器以获得目标制冷剂压力；以及响应于实际蒸发器温度控制电子膨胀阀以获得目标蒸发器表面温度。在一个实施例中，目标制冷剂压力和目标蒸发器表面温度可根据环境参数或由用户输入的空调设置而确定，环境参数为环境温度、车辆的车舱温度或太阳照射负荷。在另一个实施例中，目标制冷剂压力和目标蒸发器表面温度可进一步根据实际管道气流温度而确定。在另一个实施例中，目标制冷剂压力和目标蒸发器表面温度可通过存储在空调控制器内的查值表而确定，其中查值表包含包括环境参数、空调设置和相应的目标制冷剂压力和目标蒸发器表面温度的变量。在另一个实施例中，实际制冷剂压力可通过位于制冷剂管路内邻近电子膨胀阀的入口处的压力传感器而探测。在另一个实施例中，实际蒸发器温度可通过位于蒸发器的芯体处的温度传感器而探测。在另一个实施例中，实际的蒸发器表面温度可通过位于邻近蒸发器的出口处的温度传感器而探测。在另一个实施例中，空调系统可进一步包含邻近冷凝器设置的冷却风扇，方法进一步包含基于探测的制冷剂压力控制风扇的速度和压缩器以获得目标制冷剂压力。在另一个实施例中，压缩器可通过功率控制模块控制获得目标制冷剂压力以排放制冷剂流量，其中功率控制模块电连接至空调控制器和探测制冷剂压力的压力传感器。在另一个实施例中，电子膨胀阀可通过电子膨胀阀控制器控制以调节进入蒸发器的制冷剂流量来获得目标蒸发器表面温度，其中电子膨胀阀控制器电连接至空调控制器和探测蒸发器温度的温度传感器。在另一个实施例中，的方法可进一步包含：计算获得冷却目标所需要的管道气流温度；基于需要的管道气流温度和实际的管道气流温度而修改目标制冷剂压力和目标蒸发器表面温度；响应于实际制冷剂压力而控制压缩器以获得修改的目标制冷剂压力；及响应于实际蒸发器温度而控制电子膨胀阀以获得修改的目标蒸发器表面温度。根据本专利技术的另一方面，提供一种控制车辆中的空调系统的方法，空调系统包括压缩器、冷凝器、蒸发器以及电子膨胀阀，该方法包括：根据环境参数和由用户输入的空调设置而计算获得冷却目标所需要的管道气流温度；根据需要的管道气流温度和实际管道气流温度而确定用于控制压缩器的目标制冷剂压力；根据需要的管道气流温度和实际管道气流温度而确定用于控制电子膨胀阀的目标蒸发器表面温度；响应于制冷剂管路处在电子膨胀阀的入口之前探测的实际制冷剂压力而控制压缩器以获得目标制冷剂压力；以及响应于在蒸发器处探测的实际蒸发器温度而控制电子膨胀阀以获得目标蒸发器表面温度。在一个实施例中，控制压缩器可包括通过功率控制模块调节输入至压缩器的功率以排放需要的制冷剂流量，其中功率控制模块电连接至空调控制器和探测制冷剂管路处邻近电子膨胀阀的入口处的制冷剂压力的压力传感器。在另一个实施例中，控制电子膨胀阀可包括通过电子膨胀阀控制器调节进入蒸发器的制冷剂流量，其中电子膨胀阀电连接至空调控制器和探测蒸发器表面温度的温度传感器。在另一个实施例中，方法可进一步包含根据需要的管道气流温度和实际的管道气流温度确定用于控制压缩器的目标制冷剂温度；并且控制压缩器可进一步包含响应于在制冷剂管路处电子膨胀阀的入口之前探测的温度控制压缩器以排放获得目标制冷剂温度所需的制冷剂流量。根据本专利技术的又一方面，提供一种空调系统，包括：压缩器，用于压缩制冷剂流体；蒸发器，用于蒸发制冷剂流体并与空气进行热交换；电子膨胀阀，连接至蒸发器上游用于控制进入蒸发器的制冷剂流量；温度传感器，用于探测蒸发器的温度；压力传感器，用于探测电子膨胀阀上游制冷剂的压力；及控制器，配置用于响应于探测的蒸发器的温度来调节电子膨胀阀以实现目标蒸发器表面温度，及响应于探测的电子膨胀阀上游的压力来调节压缩器以实现目标制冷剂压力，其中目标蒸发器温度和目标制冷剂压力根据环境参数来确定。在一个实施例中，温度传感器可位于蒸发器的芯体上。在另一个实施例中，温度传感器可位于邻近蒸发器的出口位置。在另一个实施例中，压力传感器可设置于制冷剂管路上位于邻近电子膨胀阀的进口的位置。在另一个实施例中，空调系统可进一步包含冷凝器以及位于冷凝器附近的冷却风扇。在另一个实施例中，控制器可进一步配置用于响应探测的压力来调节风扇的速度和调节压缩器以实现目标制冷剂压力。结合附图根据下面详细描述的一个或多个实施例，本专利技术的一个或多个特征和或优点会显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的一个或多个示例实施例描述位于车辆中的空调系统的示意图。图2是控制图1中所示的空调系统的一个或多个示例实施例的功能性框图。图3是根据本专利技术的一个或多个实施例的空调系统的控制方法流程图。图4是根据本专利技术的一个或多个实施例的空调系统的控制方法流程图。具体实施方式根据需要，本说明书中公开了本专利技术具体的实施例；但是，应理解公开的实施例仅为本专利技术的示例并且可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本专利技术的代表性基础。现有的控制策略是通过调节压缩器的排量来维持恒定的蒸发器表面温度。为了快速达到用户的设置温度，压缩器通常需要过量运转，在某些情况下蒸发器表面温度可能会低于零度，此时压缩器不得不减少排量甚至暂停以避免蒸发器结冰。另外由于自压缩器响应于控制信号工作至蒸发器表面温度变化需要一个过程，导致这种响应有延迟。另外，进入车舱的气流温度波动较大也会降低用户的舒适性。进一步地，现有的空调系统的控制策略需要调节混合风门来实现所需的温度，这也会带来气流湍流和噪声问题。本专利技术人已经认识到上述问题，并且通过提供一种控制车辆中的空调系统及其控制方法能够至少部分解决上述问题。图1说明性地描述了位于车辆中的空调系统100的示意图。在一个或多个实施例中，空调系统100可包括压缩器112、冷凝器114、膨胀阀116、蒸发器118以及顺序连接在其间的制冷剂管路120。其中制冷剂管路120、压缩器112、冷凝器114、膨胀阀116以及蒸发器118共同形成空调回路122。压缩器112用于接收并且压缩气态的制冷剂流体以提升制冷剂流体的压力，在一个实施例中，压缩器112可为外控变排量压缩器(EVDC)，其可响应于外部控制信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制车辆中的空调系统的方法，所述空调系统包括压缩器、冷凝器、蒸发器以及电子膨胀阀，所述方法包含：响应于制冷剂管路处所述电子膨胀阀的入口之前的实际制冷剂压力控制所述压缩器以获得目标制冷剂压力；以及响应于实际蒸发器温度控制所述电子膨胀阀以获得目标蒸发器表面温度。

【技术特征摘要】
1.一种控制车辆中的空调系统的方法，所述空调系统包括压缩器、冷凝器、蒸发器以及电子膨胀阀，所述方法包含：响应于制冷剂管路处所述电子膨胀阀的入口之前的实际制冷剂压力控制所述压缩器以获得目标制冷剂压力；以及响应于实际蒸发器温度控制所述电子膨胀阀以获得目标蒸发器表面温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标制冷剂压力和所述目标蒸发器表面温度根据环境参数、所述车辆的车舱温度和/或由用户输入的空调设置而确定，所述环境参数为环境温度和/或太阳照射负荷。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述目标制冷剂压力和所述目标蒸发器表面温度进一步根据实际管道气流温度而确定。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述目标制冷剂压力和所述目标蒸发器表面温度通过存储在空调控制器内的查值表而确定，其中所述查值表包含包括所述环境参数、所述空调设置和相应的目标制冷剂压力和目标蒸发器表面温度的变量。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述实际制冷剂压力通过位于所述制冷剂管路内邻近所述电子膨胀阀的所述入口处的压力传感器而探测。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述实际蒸发器温度通过位于所述蒸发器的芯体处的温度传感器而探测。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述实际蒸发器表面温度通过位于邻近所述蒸发器的出口处的温度传感器而探测。8.根据权利要求5所述的方法，其中所述空调系统进一步包含邻近所述冷凝器设置的冷却风扇，所述方法进一步包含基于所述探测的实际制冷剂压力控制所述风扇的速度和所述压缩器以获得所述目标制冷剂压力。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述压缩器通过功率控制模块控制以排放获得所述目标制冷剂压力的需要的制冷剂流量，其中所述功率控制模块电连接至空调控制器和探测所述制冷剂压力的压力传感器。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述电子膨胀阀通过电子膨胀阀控制器控制以调节进入所述蒸发器的制冷剂流量来获得所述目标蒸发器表面温度，其中所述电子膨胀阀控制器电连接至所述空调控制器和探测所述蒸发器温度的温度传感器。11.根据权利要求2所述的方法，进一步包含：计算获得冷却目标所需要的管道气流温度；基于所述需要的管道气流温度和实际的管道气流温度而修改所述目标制冷剂压力和所述目标蒸发器表面温度；响应于所述实际制冷剂压力而控制所述压缩器以获得修改的目标制冷剂压力；及响应于所述实际蒸发器温度而控制所述电子膨胀阀以获得修改的目标蒸发器表面温度。12.一种控制车辆中的空调系统的方法，所述空调系统包括压缩器、冷凝器、蒸发器以及电子膨胀阀，所述方法包含：根据环境参数和由用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俭，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US