车用空调系统以及用于控制该车用空调系统的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车用空调系统以及用于控制该车用空调系统的方法，更具体地讲，涉及如下的车用空调系统和用于控制该车用空调系统的方法:能够根据从压缩机排出的制冷剂的量的变化而改变目标过热度，即，能够随着从压缩机排出的制冷剂的量的减少而逐渐地分阶段减小目标过热度，并基于分阶段下降的目标过热度来控制电子膨胀阀。
【背景技术】
[0002]通常，如图1所示，车用空调系统包括:压缩机1，用于压缩和排出制冷剂；冷凝器2，用于冷凝从压缩机1排出的高压制冷剂；膨胀阀3，用于节流(throttle)在冷凝器2中冷凝并液化的制冷剂；蒸发器4，用于在通过膨胀阀3节流的低压的液化制冷剂与即将吹入到车辆内部的空气之间进行热交换并蒸发制冷剂，以由于通过蒸发潜热的热吸收而冷却排出到车辆内部的空气；制冷剂管5，压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3和蒸发器4连接至该制冷剂管5。
[0003]此外，贮液干燥器(未示出)安装在冷凝器2和膨胀阀3之间，以分离液相制冷剂与气相制冷剂，使得只有液相制冷剂被供应至膨胀阀3。
[0004]压缩机1是旋转斜盘式变排量压缩机，将参照图2对其进行简要描述。旋转斜盘式变排量压缩机包括:旋转轴10，安装在压缩机1的内部并通过发动机的运转而旋转；旋转斜盘13，以倾斜角变化的这种方式安装在旋转轴10上，随旋转轴10 —起旋转并与多个活塞14连接；电子控制阀(ECV) 15，用于控制旋转斜盘13的倾斜角以便控制排出的制冷剂的量。
[0005]ECV 15通过电子控制而运行，并通过在引导从排出室12排出的高压制冷剂的同时控制制冷剂的流量来控制曲轴室11的内压。当曲轴室11的内压增大时，旋转斜盘13的倾斜角减小，而当曲轴室11的内压减小时，旋转斜盘13的倾斜角增大。
[0006]因此，通过ECV 15的占空比控制(duty control)改变旋转斜盘13的倾斜角，并通过旋转斜盘13的倾斜角来确定从压缩机1排出的制冷剂的量。最终，通过ECV 15的占空比控制可以降低空调的负荷。
[0007]在此期间，膨胀阀3可以是机械阀或电子膨胀阀。以下，作为示例，将描述电子膨胀阀。
[0008]根据空调的负荷，空调系统通过对压缩机1和电子膨胀阀3的控制来控制制冷剂的流量，从而控制过热度。
[0009]换句话说，空调系统根据车辆的室外温度或室内温度来设置目标过热度，并且空调系统通过控制压缩机1的ECV占空比或者电子膨胀阀3的开度变化来控制制冷剂的流量以便收敛到目标过热度。
[0010]然而，当电子膨胀阀3在压缩机1的可变区(例如，在低负荷状况下从压缩机1排出的制冷剂的量的减少区)内控制制冷剂的流量(控制过热度)时，空调系统由于灵敏度的突然增加而引起过热度改变。
[0011]在这种情况下，当过热度改变时，冷却性能也改变，并且这改变压缩机1的变化量(制冷剂排出量)。在这种状况下，如果电子膨胀阀3的开度也改变，则难以控制制冷剂的流量并增大制冷剂流量变化。由于这种问题，出现制冷剂冲击并产生脉动的所谓的振动(hunting)现象，导致系统不稳定。
[0012]图3是示出了当在压缩机的可变区内由电子膨胀阀控制过热度时，过热度、排出到车辆内部的空气的温度和压缩机的ECV占空比的曲线图。将对其进行简要描述。
[0013]首先，在过热度增大区(A)，排出到车辆内部的空气的温度(°C )和压缩机1的ECV占空比(即，制冷剂排出量)增大，在这个情况下，电子膨胀阀3显著增大开度(制冷剂流量)，以降低过热度。
[0014]当电子膨胀阀3的开度显著增大时，过热度降低。在过热度降低区⑶中，排出到车辆内部的空气的温度(V )和压缩机1的ECV占空比)(即，制冷剂排出量)降低。在这个情况下，当从蒸发器4排出的空气的温度(°C)下降到零以下时，空调系统中断压缩机1，以防止蒸发器4结冰。当压缩机1关闭时，排出到车辆内部的空气的温度增大，同时从蒸发器4排出的空气的温度增大，因此冷却性能恶化。
[0015]接着，当由于从蒸发器4排出的空气的温度的增大而打开压缩机1时，从蒸发器4排出的空气的温度下降到零以下，然后，压缩机1再次关闭。这就是为什么系统变得不稳定。
[0016]在这种空调系统中，在过热度增大到最佳过热度(最佳制冷剂流量)以上的过热度过增大区内，冷却性能恶化。空调系统在低负荷状况(压缩机的可变区)下的制冷剂流量小于在高负荷状况下的制冷剂流量，过热度的控制范围是窄的。因此，最佳过热度区域的控制范围变窄，于是，当控制共同的目标过热度时，系统的不稳定可能性增加。
[0017]换句话说，传统的空调系统具有如下的缺点:当空调系统在低负荷状况下通过电子膨胀阀3以与高负荷状况(即，在压缩机的最大排出量时)相同的方式控制目标过热度时，即使制冷剂排出量较小(即，在压缩机1的ECV占空比较低的可变区内)，所述系统也会变得不稳定。
【发明内容】
[0018]技术问题
[0019]因此，本发明致力于解决在现有技术中出现的上述问题，本发明的目的在于提供一种车用空调系统以及用于控制该车用空调系统的方法，该系统和方法能够根据从压缩机排出的制冷剂的量的变化而改变目标过热度，即，能够随着从压缩机排出的制冷剂的量的减小而逐步地减小目标过热度，并基于减小后的目标过热度来控制电子膨胀阀，从而通过约束过热度在从压缩机排出的制冷剂的量的变化的区域内的变化来防止空调系统的性能恶化并使系统稳定。
[0020]技术方案
[0021]为了达到以上目的，本发明提供一种车用空调系统，包括:变排量压缩机；冷凝器，用于冷凝从压缩机排出的制冷剂；电子膨胀阀，使从冷凝器排出的制冷剂膨胀，并由控制器的控制信号来控制开度；蒸发器，用于蒸发电子膨胀阀处所排出的制冷剂，并由电子控制阀的开度的控制来控制到目标过热度，其中，控制器根据从压缩机排出的制冷剂的量的变化来改变目标过热度，并基于改变后的目标过热度来控制电子膨胀阀。
[0022]在本发明的另一方面中，本发明提供了一种用于控制车用空调系统的方法，所述车用空调系统包括:变排量压缩机；冷凝器，用于冷凝从压缩机排出的制冷剂；电子膨胀阀，使从冷凝器排出的制冷剂膨胀，并由控制器的控制信号来控制开度；蒸发器，用于蒸发电子膨胀阀处所排出的制冷剂，并由电子控制阀的开度的控制来控制到目标过热度，其中，所述方法包括:第一步，确定从压缩机排出的制冷剂的量是否低于第一设定值(A);第二步，作为第一步的确定结果，如果从压缩机排出的制冷剂的量低于第一设定值(A)，则基于低于目标过热度的第一目标过热度来控制电子膨胀阀。
[0023]有益效果
[0024]根据本发明，车用空调系统以及用于控制该车用空调系统的方法能够根据从压缩机排出的制冷剂的量的变化而改变目标过热度，即，能够随着从压缩机排出的制冷剂的量的减小而逐渐地分阶段减小目标过热度，并基于分阶段减小的目标过热度来控制电子膨胀阀，从而通过约束过热度在从压缩机排出的制冷剂的量的变化的区域内的变化来防止空调系统的性能恶化并使系统稳定。
[0025]另外，本发明具有通过一致地保持电子膨胀阀的开度来限制电子膨胀阀