一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法技术方案

技术编号:8561364 阅读:217 留言:0更新日期:2013-04-11 02:25
本发明专利技术公开一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,按照如下步骤进行:A.启动控制;判断系统启动状态:热启动状态下,直接执行步骤B;冷启动状态下,调节电子膨胀阀至全闭后再开启至小开度,之后执行步骤B;B.运行控制;在压缩机启动初始阶段,控制电子膨胀阀达到与压缩机的转速相对应的恒定开度,以与压缩机的转速相对应的所述恒定开度进入正常运行阶段控制;C.停机控制。本发明专利技术能够可靠地适应汽车空调系统的运行工况复杂、工况变化速度快的特点,快速、准确控制蒸发器出口或压缩机进口的过热度,有效提高系统的节能效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷控制技术,具体涉及。
技术介绍
众所周知,在汽车系统中,汽车空调是主要的能源消耗单位,随着整车节能要求的提高,汽车空调的节能也逐步被提出。特别是在电动汽车系统中,由于电池的容量有限,汽车的续航里程受到限制。因此,电动汽车空调的节能显得尤为重要。在汽车空调系统中,有效控制系统制冷剂流量,使得系统发挥最优的效能,是系统能否节能的关键所在。具体到电动汽车空调,由于压缩机可以变速调节,工况变化范围大,须使用电子膨胀阀精确调节制冷剂的流量,以适应压缩机的流量变化要求。显然,电子膨胀阀本身只是一个执行部件,需要一个合理的控制逻辑来准确调整膨胀阀的开度,使得系统达到性能优化、并可靠运行。依据汽车空调系统运行的整个过程进行划分,电子膨胀阀的控制大体上包括启动、运行控制及停机等几个阶段。对于完整的控制逻辑而言,其中,启动控制精度将影响过热度控制过程中流量调节的基准精度,过热度控制阶段为影响能耗调节的关键阶段,直接影响空调系统的节能控制精度,而停机控制精度将影响下一个制冷周期过热度控制过程中流量调节的精度。有鉴于此,亟待针对汽车空调系统电子膨胀阀的提出一种合理、有效的控制方法,以最大限度的满足能耗调节的 技术要求。
技术实现思路
针对上述缺陷,本专利技术解决的技术问题在于提供,以快速、准确控制蒸发器出口或压缩机进口的过热度,有效降低系统能耗。本专利技术提供的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,包括如下步骤A.启动控制;判断系统启动状态热启动状态下,直接执7TT步骤B ;冷启动状态下,调节电子膨胀阀至全闭;再开启至小开度,之后执行步骤B ;B.运行控制;在压缩机启动初始阶段,控制电子膨胀阀达到与压缩机的转速相对应的恒定开度,以与压缩机的转速相对应的所述恒定开度进入正常运行阶段控制;C.停机控制。优选地,步骤A中,冷启动状态下,所述小开度具体为所述电子膨胀阀全开度的2% 20%。优选地,步骤A中,冷启动状态下,调节电子膨胀阀至全开后,调节电子膨胀阀至全闭;并以所述电子膨胀阀在第一时间长度内完成全开及全闭为条件,调节电子膨胀阀开启至小开度。优选地,步骤B中,将所述压缩机的转速划分多个转速区间,并根据每个转速区间的压缩机转速确定相对应的所述电子膨胀阀的恒定开度。优选地,步骤B中,在压缩机启动初始阶段,在启动时间段内判断所述压缩机的转速是否在一定时间区间内保持在一个转速区间内,若是,则控制所述电子膨胀阀达到与相应转速区间相对应的恒定开度;若否,则控制所述电子膨胀阀达到启动时间段结束时刻的所述压缩机转速所在转速区间相对应的恒定开度,或者控制所述电子膨胀阀达到预设的初始启动开度。优选地,在压缩机启动初始阶段的启动时间段后,以所述压缩机的转速自第一转速区间变化至第二转速区间内,且维持第二时间长度为条件,控制所述电子膨胀阀自与所述第一转速区间所对应的恒定开度达到与所述第二转速区间所对应的恒定开度。优选地,步骤B中,在所述正常运行阶段控制,根据所述压缩机的转速确定所述电子膨胀阀的开度预调节量Stl,根据蒸发器出口或者压缩机进口的制冷剂温度和压力计算实际过热度Tsh,并将所述实际过热度与预设的过热度阈值区间Tsh_set进行比较,获得开度调节增量△ s ;将所述开度预调节量Stl与所述开度调节增量△ s累加后输出调节开度的控制信号s至所述电子膨胀阀的控制端。优选地,所述过热度阈值区间以基本过热度阈值曲线为基准形成一个封闭区间,正常过热度设定范围内的所述过热度阈值区间由基本过热度阈值曲线上下浮动一温度定值形成;过热度为0°c时的所述过热度阈值区间设定为0°C;过热度大于20°C时的所述过热度阈值区间设定为0°C。优选地,低负荷区和高负荷区的过热度阈值区间均小于等于正常负荷区的过热度阈值区间;所述低负荷区的过热度越低过热度阈值区间越小,所述高负荷区的过热度越高过热度阈值区间越小。 优选地,将所述压缩机的转速划分多个运行区间,并根据每个运行区间的压缩机转速确定相应的所述电子膨胀阀的开度预调节量S(l。优选地,以所述压缩机的转速满足在相应运行区间内维持第三时间长度为条件,根据所述压缩机的转速确定所述电子膨胀阀的开度预调节量%。优选地,步骤C中,判断系统停机状态热停机状态下,调节电子膨胀阀至全闭;冷停机状态下,调节电子膨胀阀开启至小开度优选地,步骤C中,调节电子膨胀阀开启至全开度后至全闭;并以所述电子膨胀阀在第四时间长度内完成全开及全闭为条件,调节所述电子膨胀阀开启至小开度。优选地,步骤C中,所述小开度为电子膨胀阀全开度的10% -40%。优选地,步骤C中,以LIN信号的信息获得热停机状态或者冷停机状态的判断结果O本专利技术提供的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法包括三个主要步骤启动控制、运行控制和停机控制。其中,在启动控制过程中,冷启动状态下首先调节电子膨胀阀至全闭,由于该控制过程以全闭状态为调节基准,可以准确计算开启脉冲数,为汽车空调系统的能耗调节提供了可靠的保障;然后再调节电子膨胀阀开启至小开度,如此设计,可以保持一个小开度的可避免压缩机启动时系统产生过大的流量,冲击压缩机,造成压缩机过载;同时,电子膨胀阀保持一个小开度有利于汽车空调系统尽快建立高低压端的压力差,进入正常制冷、制热循环。其中,在运行控制过程中,本方法在压缩机启动初始阶段根据压缩机的转速将电子膨胀阀的开度调整至一恒定开度,并以与压缩机的转速相对应的所述恒定开度进入正常运行控制阶段。如此设置,恒定的开启度能保证电子膨胀阀的开度能够处于较为稳定的状态,使得启动初始阶段的膨胀阀处于稳定工作状态下,从而可有效避免大的扰动给膨胀阀带来的影响,确保系统的正常、高效的运行。本专利技术提供的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法适用于不同形式的汽车空调系统,特别适用于电动汽车空调系统。附图说明图1是具体实施方式中所述汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法的流程框图;图2示出了本专利技术冷启动状态控制的第一实施例的流程框图;图3示出了本专利技术冷启动状态控制的第二实施例的流程框图;图4示出了运行控制阶段的第一实施例的流程框图;图5示出了运行控制阶段的第二实施例的流程框图;图6示出了一种具体实施方式中在启动初始阶段所述压缩机转速区间的划分及其与电子膨胀阀开度之间的对应关系;图7示出了一种具体实施方式中所述正常运行阶段的过热度控制逻辑关系示意图;图8为一种具体实施方式中所述正常运行阶段的过热度控制流程图;图9为一种具体实施方式中所述过热度阈值区间与基本过热度阈值的关系曲线示意图;图10是本专利技术第一实施例所述停机控制阶段的流程框图;图11是本专利技术第二实施例所述停机控制阶段的流程框图;图12是本专利技术第三实施例所述停机控制阶段的流程框图。具体实施例方式本专利技术的核心是提供,以可靠地适应汽车空调系统的运行工况复杂、工况变化速度快的特点,快速、准确控制蒸发器出口或压缩机进口的过热度,有效提高系统的节能效果。下面结合说明书附图具体说明本实施方式。请参见图1,该图示出了本实施方式所述汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法的流程框图。如图所示,该汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法包括三个主要步骤启动控制A、运行控制B和停机控制C,以基于汽车空调系统的运行工况复杂、工况变化速度快,在不同控制阶段进行有效控制。其中,步骤A中,首先判断系统启动状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:A.启动控制;判断系统启动状态:热启动状态下,直接执行步骤B;冷启动状态下,调节电子膨胀阀至全闭;再开启至小开度,之后执行步骤B;B.运行控制;在压缩机启动初始阶段,控制电子膨胀阀达到与压缩机的转速相对应的恒定开度,以与压缩机的转速相对应的所述恒定开度进入正常运行阶段控制;C.停机控制。

【技术特征摘要】
1.一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,包括如下步骤 A.启动控制;判断系统启动状态热启动状态下,直接执行步骤B;冷启动状态下,调节电子膨胀阀至全闭;再开启至小开度,之后执行步骤B ; B.运行控制;在压缩机启动初始阶段,控制电子膨胀阀达到与压缩机的转速相对应的恒定开度,以与压缩机的转速相对应的所述恒定开度进入正常运行阶段控制; C.停机控制。2.根据权利要求1所述的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,步骤A中,冷启动状态下,所述小开度具体为所述电子膨胀阀全开度的2 % 20 %。3.根据权利要求2所述的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,步骤A中,冷启动状态下,调节电子膨胀阀至全开后,调节电子膨胀阀至全闭;并以所述电子膨胀阀在第一时间长度内完成全开及全闭为条件,调节电子膨胀阀开启至小开度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,步骤B中,将所述压缩机的转速划分多个转速区间,并根据每个转速区间的压缩机转速确定相对应的所述电子膨胀阀的恒定开度。5.根据权利要求4所述的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,步骤B中,在压缩机启动初始阶段,在启动时间段内判断所述压缩机的转速是否在一定时间区间内保持在一个转速区间内,若是,则控制所述电子膨胀阀达到与相应转速区间相对应的恒定开度;若否,则控制所述电子膨胀阀达到启动时间段结束时刻的所述压缩机转速所在转速区间相对应的恒定开度,或者控制所述电子膨胀阀达到预设的初始启动开度。6.根据权利要求5所述的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,在压缩机启动初始阶段的启动时间段后,以所述压缩机的转速自第一转速区间变化至第二转速区间内,且维持第二时间长度为条件,控制所述电子膨胀阀自与所述第一转速区间所对应的恒定开度达到与所述第二转速区间所对应的恒定开度。7.根据权利要求6所述的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,步骤B中,在所述正常运行阶段控制,根据所述压缩机的转速确定所述电子膨胀阀的开度预调节量Stl,根据蒸发器出口或者压缩机进口的制冷剂温度和压力...

【专利技术属性】
技术研发人员:张荣荣爱德文·约翰·斯坦科唐立席卫东
申请(专利权)人:杭州三花研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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