专利名称：低充注量空调制冷剂的检测方法
技术领域：
本发明总体上涉及车辆空调系统中的制冷剂低充注量水平的检测。更具体地，本发明涉及低充注量空调制冷剂的检测方法，其利用蒸发器空气出口的温度与蒸发器出口制冷剂的温度的差值来检测制冷剂的低充注量水平。
背景技术：
在车辆AC (空调)系统的制冷剂充注量降到低水平的情况下(称为低制冷剂“充注量”)，可能减少AC压缩机的润滑剂，潜在地导致压缩机的损坏。另外，制冷剂的排放温度将升高，这也潜在地导致压缩机的损坏。这些因素可能迫使产生压缩机昂贵的维修或替换费用。如果是电压缩机的话，维修或替换的支出将会非常高。
目前检测低充注量的A/C系统制冷剂的方法包括使用低侧压力开关和连续的饱和压力检查。但是，在一些条件下这些方法可能不能高效检测制冷剂的低充注量状态。例如，当吸气压力到达下限时，低侧压力开关就会起动并发送关闭压缩机的信号，直到压力超过压力上限为止。饱和压力检查在连续的基础上出现并使用环境温度传感器来确定R-134a在那个温度下的饱和压力，并且将其与用变换器测量的当前系统水头压力比较。如果在给定的温度下水头压力低于饱和压力，则关闭压缩机。
发明内容
本发明总体上涉及用于车辆空调系统中低充注量AC制冷剂的检测方法。该方法的说明性实施例包括测量蒸发器芯出口制冷剂的温度，测量蒸发器芯出口空气热敏电阻的温度，计算所测量的两温度的差值并确定系统的制冷剂充注量水平。在一些实施例中，用于车辆空调系统的低充注量AC制冷剂的检测方法可以包括确定蒸发器芯温度目标是否在预定的蒸发器芯温度范围内；如果蒸发器芯温度目标在预定的蒸发器芯温度范围内，则确定下面至少一个量的稳定性压缩机速度、HVAC风机速度、车辆速度和发动机冷却风扇速度；如果压缩机速度、HVAC的风机速度、车辆速度或风扇速度中至少一个是稳定的，则执行以下步骤测量蒸发器芯出口制冷剂的温度；测量蒸发器芯出口空气热敏电阻的温度；计算所测量的两温度的差值并确定系统的制冷剂充注量水平。
本发明将通过参考附图以示例的方式进行公开，其中图I是表示根据低充注量AC制冷剂的检测方法的说明性实施例来确定空调压缩机中的制冷剂充注量状态的算法的流程图。图2是表示根据低充注量AC制冷剂的检测方法的说明性实施例的在较高的环境温度下蒸发器芯出口制冷剂相对于空气温度增量结果的曲线图。图3是表示根据低充注量AC制冷剂的检测方法的说明性实施例的在较低的环境温度下蒸发器芯出口制冷剂相对于空气温度增量结果的曲线图。
图4是根据低充注量AC制冷剂的检测方法的说明性实施例的用于蒸发器芯出口制冷剂相对于空气温度增量算法的环境温度灵敏度函数。图5是表示在相对高的环境测试条件下给定的驱动周期的蒸发器芯温度增量结果的曲线图。图6是表示根据低充注量AC制冷剂的检测方法的说明性实施例的空调压缩机中的低充注量制冷剂解决方案的实施的流程图。
具体实施例方式下述具体实施方式
仅仅是对其实质的示例，并不用于限定所述的实施例或者所述实施例的应用及用途。此处使用的单词“示例性”或“图示”表示“作为一个示例、例子或者图示”。任何在此阐述为“示例性”或“说明性”的实施方式并不一定被解释为首选或优于其他的实施方式。以下所述的所有实施方式是提供给本领域技术人员实施本发明的示例性实施方式，并不用于限定本发明的保护范围。此外，无意受前述的技术领域、背景技术、发明内 容及之后的具体实施方式
中明示或暗示提出的理论的约束。首先参照图1，其表示根据低充注量AC制冷剂检测方法的说明性实施例的用于确定空调压缩机中的制冷剂充注量状态的算法100。该方法可以用于确定车辆AC(空调)压缩机中的制冷剂充注量状态，比如HEV (混合动力汽车)电压缩机和传统压缩机系统，但不限于上述的例子。该方法在框101开始。在框102中，可以确定蒸发器芯空气温度是否在预定的目标值温度范围内，这由气候控制模块确定。蒸发器芯空气温度值可以通过气候控制模块和车辆的传动系统控制模块所使用的蒸发器芯空气温度热敏电阻的测量结果来确定。如果蒸发器芯温度不在接近目标值的预定温度范围内，则可以在框102a中做出表明蒸发器芯的温度不在范围内的回馈。如果在框102中蒸发器芯温度在预定的蒸发器芯温度范围内，则可以在框104中确定压缩机速度是否稳定。如果在框104中压缩机速度不稳定，则可以在框104a中做出表明压缩机速度不稳定的回馈。如果在框104中压缩机速度稳定，则可以在框106中确定HVAC(供热、通风和空气调节)风机速度是否稳定。如果在框106中HVAC风机不稳定，则可以在框106a中做出表明HVAC风机速度不稳定的回馈。如果在框106中HVAC风机速度稳定,则可以在框108中确定车辆速度是否稳定。如果车辆速度不稳定，则可以在框108a中做出表明车辆速度不稳定的回馈。如果在框108中车辆速度稳定，则可以在框110中确定发动机冷却风扇的速度是否稳定。如果发动机冷却风扇的速度不稳定，则可以在框IlOa中做出表明风扇速度不稳定的回馈。如果在框110中风扇速度稳定，则可以测量车辆周围的环境温度，并在框112中计算制冷剂相对于空气温度的增量值。可以通过函数或查找表来确定制冷剂相对于空气温度的增量值是否大于阈值。如果制冷剂相对于空气温度增量值大于阈值，则制冷剂充注量低(框116)。如果制冷剂空气温度增量值不大于阈值，则制冷剂充注量可接受(框114)。算法100可以用于车辆AC系统的外部以及空气循环模式。由于测试的充注量水平，算法100校准为将40%的充注量水平检测为低充注量水平。接下来参照图2和图3，图2中所示曲线图200表示根据低充注量AC制冷剂检测方法的说明性实施例的在较高环境温度下蒸发器芯制冷剂相对于空气温度的增量结果。图3中所示曲线图300表示在较低环境温度下蒸发器芯制冷剂相对于空气温度的增量结果。接下来参照图4，其表示根据低充注量空调制冷剂检测方法的说明性实施例的用于蒸发器芯制冷剂相对于空气温度增量算法的环境温度灵敏度函数400。该曲线通过在40%充注量时检查测试数据来确定。其以通用方法显示；例如，此类数据也可以使用在非线性或查找表格式中。接下来参照图5，表示对于相对温暖的天气中的驱动周期的蒸发器芯制冷剂相对于空气温度增量结果的曲线图500。曲线图300表示几乎所有40%的充注量都与较高充注量水平有一个明显的间隔，并且高于该测试条件下的阈值。接下来参照图6，流程图600表示根据低充注量AC制冷剂检测方法的说明性实施例的空调压缩机中的低充注量制冷剂的解决方案的实施。该方法在框902开始。在框904中，将事件计数器初始化。在框908中，可以确定车辆速度和压缩机速度是否稳定。如果车辆速度和压缩机速度不稳定，则该方法可以返回框906。如果车辆速度和压缩机速度稳定，则在框910中可以计算制冷剂相对于空气温度的增量。可以通过测量蒸发器芯出口制冷剂的温度、测量蒸发器芯出口空气热敏电阻的温度并计算两温度的差值来确定该温度增量。
在框912中，可以确定制冷剂相对于空气温度的增量是否大于给定环境温度的阈值。如果温度增量不大于用于给定环境温度的阈值，则该方法可以返回框906。如果温度增量大于用于给定环境温度的查阅值，则框914中的计数器可以增加计数。在框916中，可以确定计数是否超过第一预定计数水平。如果计数未超过第一预定计数水平，则该方法可以返回框906。如果计数超过第一预定计数水平，则框918中可以设置DTC(诊断故障代码)。在框920中，可以确定计数是否超过第二预定计数水平。如果计数未超过第二计数水平，则该方法可以返回框906。如果计数超过第二计数水平，则在框922中可以关闭压缩机。在框924中，可以开启AC服务指示灯或使用其他通知方法来向车辆操作者传达信息。尽管已经就特定的示例性实施例对本发明的实施例进行了说明，可以理解的是，具体的实施例仅为说明而非限定的目的，因为本领域技术人员将会做出其他改变。
权利要求
1.一种检测车辆空调系统中低充注量空调制冷剂的方法，其特征在于，包含以下步骤 測量蒸发器芯出ロ制冷剂的温度； 測量蒸发器芯出口空气热敏电阻的温度； 基于上述蒸发器芯出口制冷剂的温度和上述蒸发器芯出口空气热敏电阻的温度的差值来计算温度增量值；以及 基于上述温度増量值来确定系统制冷剂的充注量水平。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述基于上述制冷剂相对于空气温度的増量值来确定系统制冷剂充注量水平的步骤还包含如果上述制冷剂相对于空气温度増量值不大于基于当前环境温度所确定的温度，则确定制冷剂充注量水平可接受。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述基于上述制冷剂相对于空气温度的増量值来确定系统制冷剂充注量水平的步骤还包含如果上述制冷剂相对于空气温度増量值大于基于当前环境温度所确定的温度，则确定制冷剂充注量水平低。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，还包含如果上述空气温度增量值超过预定值则关闭压缩机。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包含开启空调服务指示灯。
全文摘要
一种用于车辆空调系统的低充注量空调制冷剂的检测方法，包括测量蒸发器芯出口制冷剂的温度，测量蒸发器芯出口空气热敏电阻的温度，基于该蒸发器芯出口制冷剂的温度和该蒸发器芯出口空气热敏电阻的温度的差来计算制冷剂相对于空气温度的增量值，以及基于该制冷剂相对于空气温度的增量值来确定系统制冷剂的充注量水平。
文档编号F25B49/02GK102853602SQ20121021496
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月26日 优先权日2011年6月29日
发明者马克·G·史密斯, 特伦特·G·萨瑟兰 申请人:福特全球技术公司