用于压缩机噪声和扭矩控制的空调机控制逻辑的制作方法

专利名称：用于压缩机噪声和扭矩控制的空调机控制逻辑的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种空调机。更为具体地说，本发明涉及一种空调机控制系统，用于在空调机的压缩机最初接合期间降减小致冷剂噪声和控制扭矩。
背景技术：
典型的汽车空调机包括压缩机、冷凝器、膨胀阀或节流管以及蒸发器。压缩机压缩冷的汽相致冷剂(比如氟利昂，R134a)以加热之，导致热的高压汽相致冷剂。这种热的汽相致冷剂流过一冷凝器，一般是可消散热量的盘管。冷凝器将热的汽相致冷剂冷凝成为液态致冷剂。液态致冷剂经由一膨胀阀予以减压，膨胀阀使致冷剂汽化为冷的低压饱和液-汽相致冷剂。这种冷的饱和液-汽相致冷剂流过蒸发器，一般是从送入乘客舱室的空气吸收热量的盘管。
当空调机的压缩机首次起动时，随着压缩机从OFF到ON的转换而出现的迅速压力变化会产生会使人不快的各种声响和振动。这些声响和振动的起源包括但不限于来自压缩机的吹洗液体(称作迟滞现象)和流过膨胀阀或节流管的致冷剂。另外，如果发动机是冷的而且液态致冷剂存在于压缩机中，则致冷剂的这种迟滞现象可能增大起动压缩机所需的扭矩。压缩机扭矩需求的这种增大可能对车辆的性能具有不良影响。
鉴于上述，根据本公开内容，对于本领域技术人员来说显而易见的是存在着对于一种起动时比较安静和/或比较易于操作的改进型空调机控制系统的需要。本发明致力于满足本技术领域中的这一需要以及其他一些需要，根据本公开内容对于本领域技术人员来说会是显然可见的。

发明内容
本发明涉及一种空调机，包括去热装置、蒸发器、压缩机和控制器。如上所述，已经发现，在空调机的压缩机接合之后，出现致冷剂噪声。比如，这些致冷剂噪声可能是由来自压缩机的吹洗液体(比如，迟滞现象)造成的和/或由流过膨胀阀或节流管的致冷剂造成的。这些噪声可以包括但不限于砰砰声、敲击声、沉闷声、铿锵声、嘶嘶声等等，并也可以包括其多种变更、组合和重复。
本发明的一项目的是提供一种具有控制逻辑的空调机，其起动时比较安静和/或比较易于操作。换句话说，本发明的空调机从根本上设法尽可能最大程度地避免正在起动的压缩机的不良效果，比如尽量减小压缩机起动时的致冷剂噪声和/或降低由于压缩机起动时迟滞现象造成的压缩机扭矩要求。
鉴于上述，提供了一种空调机，基本上包括去热装置、蒸发器、压缩机和控制器。去热装置用以接收压缩状态下的致冷剂并从至少一部分致冷剂中去除热量。蒸发器流体连通于去热装置以接收致冷剂，并用以使至少一部分致冷剂汽化。压缩机流体连通于蒸发器，并用以压缩致冷剂并将压缩状态下的致冷剂传送到去热装置。控制器操作联接于压缩机以响应压缩机需求信号选择性地操作压缩机。控制器用以使压缩机在持续一时段的至少一次ON操作状态与持续一规定时段的至少一次OFF操作状态之间循环，而后以一附加时段操作压缩机。
本发明的这些和其他目的、特点、方面和优点，根据结合附图公开了本发明优选实施例的以下详细说明对于本领域技术人员来说将变得显而易见。


现在参照构成次原始公开内容一部分的附图。
图1是配备有符合本发明第一实施例的致冷剂回路的车辆的一部分的简化示意图；图2是第一流程图，表明按照本发明第一实施例由发动机控制单元或计算机执行的、用于全时脉冲逻辑的初始化控制逻辑或操作；图3是第二流程图，表明按照本发明第一实施例由计算机执行的优选全时脉冲控制逻辑或操作；图4是第三流程图，表明按照本发明第一实施例由计算机执行的例示性正常控制逻辑或操作；图5是第四流程图，表明由计算机执行的、作为图3中所示脉冲控制逻辑一部分的改进的脉冲控制逻辑或操作；图6是第五流程图，表明按照本发明第二实施例由发动机控制单元或计算机执行的、用于一次脉冲逻辑的初始化控制逻辑或操作；以及图7是第六流程图，表明按照本发明第一实施例由计算机执行的一次脉冲控制逻辑或操作。
具体实施例方式
本发明各选定的实施例现在将参照附图予以说明。根据本公开内容，对本领域技术人员来说显而易见的是，本发明各项实施例的以下说明仅只是作为例示而提供的，并不是为了限制由所附各项权利要求及其等同内容所限定的本发明。
首先参照图1，其中图示符合本发明第一实施例的空调机10。符合本发明的空调机10特别适合于汽车或其他客车(诸如但不限于小轿车、后勤车、小型箱式载货汽车、旅行车、轻便小货车等等)以及家用和工业用制冷系统。在图示的实施例中，空调机10由车辆发动机12以传统方式驱动。基本上，空调机10具有一致冷剂回路，包括蒸发器14、带有电磁离合器的压缩机16、冷凝器18和膨胀阀或节流管20。通常，冷凝器18位于散热器21的前面，后者冷却器发动机12的发动机冷却剂。这些部件14、16、18和20是在空调领域为人熟知的通常部件。由于这些部件14、16、18和20在空调领域是为人熟知的，所以在此将不再详细地说明和图示部件14、16、18和20的结构。
空调机16经由致冷剂管道或导管流体连接于冷凝器18。蒸发器14也经由致冷剂管道或导管流体连接于压缩机16。膨胀阀20经由致冷剂管道或导管流体连接于冷凝器18，并通过致冷剂管道或导管流体连接于蒸发器14。因而，致冷剂(比如氟利昂，R134a)通过空调机10的致冷剂回路循环以冷却乘客舱室或车辆客舱。
特别是，压缩机16接受并压缩来自蒸发器14的冷的汽相致冷剂。压缩机16由压缩机16的电磁离合器启动或和解除启动。压缩作用加热致冷剂，导致热的高压汽相致冷剂。该热的汽相致冷剂然后被馈进冷凝器18，诸如消散热量的气冷盘管。冷凝器18将热的汽相致冷剂冷凝成为液相致冷剂或饱和液-汽相致冷剂。在本发明的优选实施例中，冷凝器18通过气冷冷凝致冷剂。因而，此优选实施例的冷凝器18是一去热装置。经过冷凝的致冷剂然后被传送经过膨胀阀20，使液相或饱和液-汽相致冷剂膨胀为具有高蒸汽含量的冷的低压液-汽相致冷剂。因而，高压致冷剂流过膨胀阀20以便被减压到低压和低温。冷的液-汽相致冷剂(比流出冷凝器的致冷剂具有更高的蒸汽含量)流过通常为盘管的蒸发器14，其从传送到乘客舱室或车辆客舱的空气中吸收热量并对其进行冷却。
空调机10的操作通过位于车辆舱室中的一组操作控制器22进行控制。操作控制器22通常将包括ON/OFF开关、温度控制器和具有风扇速度控制器的吹风机。一当操作者打开空调机10，计算机或发动机控制单元ECU的计算机控制器24接收到一控制信号。换句话说，计算机控制器24按照各操作控制器22的设定操作空调机10。
计算机控制器24基本上通过在ON操作状态与OFF操作状态之间操作压缩机16来控制空调机10的操作。比如，计算机控制器24任由选择地起动和解除起动压缩机16的压缩机离合器以在ON操作状态与OFF操作状态之间进行切换。更为具体地说，计算机控制器24根据各种控制信号任由选择地在ON与OFF操作状态之间起动压缩机16，以便将乘客舱室或车辆客舱基本上保持在由操作控制器22设定的规定温度下。此外，计算机控制器24根据由操作控制器22设定的风扇速度任由选择地将风扇或吹风机26控制在规定的风扇速度下。
在图示的实施例中，空调机10的正常控制逻辑基于来自下述探测器中的一或多个的控制信号，这些探测器是外部空气温度探测器30、致冷剂压力传感器或探测器32、蒸发器温度探测器34、以及发动机冷却剂温度探测器36。外部空气温度探测器30用以检测外部空气温度Ta，并向计算机控制器24输出表明外部空气温度Ta的信号。优选地，外部空气温度探测器30设置在冷凝器18的前面。致冷剂压力传感器或探测器32用以检测冷凝器18内部的致冷剂压力P，并向计算机控制器24输出表明致冷剂压力P的信号。蒸发器温度探测器34用以检测蒸发器温度Te，并向计算机控制器24输出表明蒸发器温度Te的信号。发动机冷却剂温度探测器36用以检测发动机冷却剂的温度Tw，并向计算机控制器24输出表明发动机冷却剂温度Tw的信号。
对于本发明来说，正常控制操作期间空调机10的控制精确性并不重要。因而，空调机10的正常控制逻辑下面将结合示于图4中的流程图以简化的方式仅作简略说明。反之，本发明的说明将重点放在用于减小致冷剂噪声并控制压缩机扭矩的在空调机10压缩机16的初始接合期间的控制逻辑或操作。空调机10压缩机16的初始接合期间的控制逻辑或操作由计算机控制器24予以控制。
计算机控制器24优选地包括微处理器和如下述那样控制压缩机16的空调机控制程序。计算机控制器24也可以包括其他传统的部件，诸如输入接口线路、输出接口线路以及诸如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置等储存装置。计算机控制器24的微处理器予以编程以控制空调机10。存储线路储存用于控制压缩机16操作的处理结果和控制程序。计算机控制器24以通常方式操作联接于发动机控制单元ECU。计算机控制器24的内部RAM储存操作标志的状态和各种控制数据。计算机控制24的内部ROM储存用于空调机10各种操作的控制逻辑。根据本公开内容，对于本领域技术人员来说显而易见的是，计算机控制器24的精确结构和算法可以是实现本发明功能的硬件和软件的任一组合。换句话说，如用在本说明书和权利要求书中的“装置加功能”语句应当包括可以用以实现“装置加功能”语句的功能的任何结构或硬件以及/或者算法或软件。
基本上，计算机控制器24用以在持续一预定时段的至少一次ON操作状态与持续一规定时段的至少一次OFF操作状态之间使压缩机16初始循环，而随后利用正常逻辑使压缩机16操作一附加时段，亦即直至舱室温度已经达到早先由操作者利用操作控制器22所设定的温度设定值。优选地，计算机控制器24包括一压缩机ON定时器，用以至少测定压缩机16处在ON操作状态下的时间，以及一压缩机OFF定时器，用以至少测定压缩机16处在OFF操作状态下的时间。
在全时逻辑中，由计算机控制器24控制的压缩机16的这种循环每当压缩机16起动时发生。优选地，一当空调机10被置于ON，计算机控制器24就产生一压缩机需求信号以起动压缩机16。在图示的实施例中，当发出压缩机需求信号时，一压缩机需求标志CompReq被设定为“1”以表示压缩机16已经被设定于ON操作状态。当压缩机需求信号已被发出而将压缩机16置于OFF时，则压缩机需求标志CompReq被设定为“0”以表示压缩机16已经被设定于OFF操作状态。
取决于具体的应用场合，可以随需要和/或预期，将计算机控制器24设定为使压缩机16在ON操作状态与OFF操作状态之间重复地循环。压缩机16的于ON与OFF两种操作状态之间的这种循环减小了压缩机16起动期间出现的致冷剂噪声，以及减小了由于压缩机16的迟滞现象可能出现的作用在发动机12上的扭矩载荷。本发明的这种控制逻辑优选地在一定时循环中运行，使得其他一些程序可以无需等候地进行。
在本发明的一项可能的实施例中，压缩机16被置于ON大约一秒钟并随后置于OFF一秒钟，此后压缩机16持续运转，直至蒸发器14响应通过操作控制器22给出的温度设定值达到冷却车辆舱室所需的预期温度为止。当然，根据本公开内容，对于本领域技术人员来说显而易见的是，循环时间可延长或缩短。优选地是，压缩机16在ON与OFF两种操作状态之间的整个循环在大约三或四秒内完成。当然，这些规定的时段可以根据应用场合予以延长。此外，为ON和OFF操作状态规定的时段可以根据环境温度予以改变。比如，当环境温度变得较低时，计算机控制器24可以增加OFF操作状态的规定时段的长度，同时随特定场合的需要和/或预期将ON操作状态的规定时段保持恒定或改变ON操作状态的规定时段的长度。
由计算机控制器24执行的各项控制操作现在将参照图2至7的功能方框图或流程图予以说明。以下所述的许多功能是优选地利用软件处理予以执行的功能。图2的控制程序仅在发动机12起动之后不久予以执行。另一方面，当发动机12按照某些预定的操作条件比如当空调机10已经被置于ON时而操作时，图3和7的控制程序于规定的固定时间间隔以循环方式周期性地执行。
首先参照图2，图示的第一流程图表明按照本发明第一实施例由计算机控制器24执行的用于全时脉冲逻辑的初始化控制逻辑。图2的初始化控制逻辑在发动机被起动之后不久但在起动压缩机16之前进行。优选地，初始化控制逻辑每当发动机12起动时由计算机控制器24执行。这一控制逻辑优选地暂停有关压缩机16的所有其他控制过程，直至压缩机16已经在ON与OFF两种操作状态之间循环至少一次为止。
在图2的步骤1中，计算机控制器24确定是否初始化控制逻辑业已完成。如果初始化控制逻辑尚未完成，则计算机控制器24前行至步骤S2。如果初始化控制逻辑业已完成，则处理结束。
在步骤S2中，计算机控制器24对压缩机ON定时器清零(亦即设定ONTMR＝0)。因而，当主控制程序如下述由计算机控制器24执行时压缩机ON定时器将从零开始计数。
在接下来的步骤S3中，计算机控制器24对压缩机OFF定时器清零(亦即设定OFFTMR＝0)。因而，当主控制例行程度如下述由计算机控制器24执行时压缩机OFF定时器将从零开始计数。
在步骤S4中，计算机控制器24将压缩机16设定为OFF操作状态(亦即设定CompReq＝0)，使得压缩机16的运作被初始地延迟直至压缩机16已经经历至少一次ON操作状态和至少一次OFF操作状态的循环。
在步骤S5中，计算机控制器24设定表明初始化已经完成的标志，使得随后的初始化控制逻辑的处理结束，直至发动机12被关闭并重新起动为止。
现在参照图3，图示的流程图表明按照本发明第一实施例由计算机控制器24执行的优选全时脉冲控制逻辑。图3的全时脉冲控制逻辑是在初始化控制逻辑已经完成之后进行的。
在步骤S11中，计算机控制器24执行正常控制逻辑，将压缩机需求标志CompReq设定为“1”或“0”。正常控制逻辑将随后参照图4予以说明。
在步骤S12中，计算机控制器24确定是否压缩机需求标志CompReq被设定为ON操作状态(CompReq＝“1”)或是否压缩机需求标志CmopReg被设定为OFF操作状态(CompReq＝“0”)。如果压缩机需求标志CompReq被设定为“0”，则控制过程前行至步骤S13，因为此时压缩机16的操作是不需要的。
在步骤S13中，计算机控制器24对压缩机ON和OFF定时器ONTMR和OFFTMR清零。换句话说，由压缩机ON和OFF两个定时器所计数的时间ONTMR和OFFTMR都设定为“0”。然后，计算机控制器24前行至步骤14。
在步骤S14中，如果压缩机16尚未处于OFF操作状态，计算机控制器24使压缩机16置于OFF。
然而，在步骤S12中，如果压缩机需求标志CompReq被设定为“1”，则存在压缩机需求而使压缩机16置于ON以冷却蒸发器14。因而，计算机控制器24前行至步骤S15。
在步骤S15中，计算机控制器24确定是否自压缩机16起动以来已经经过规定的时间量N1。换句话说，在步骤S15中，计算机控制器24确定是否如压缩机16已经处于ON操作状态达由压缩机ON定时器所测定的一规定时段N1。具体而言，在步骤15中，计算机控制器24将由ON定时器计数的历经时间ONTMR与规定的时段N1进行比较。起初，由于初始化控制逻辑或步骤S13，历经的时间ONTMR被设定为“0”。这一规定时段可利用针对特定情况的实验数据予以确定。在发动机刚刚起动和空调机已经被置于ON的情况下，计算机控制器24将确定历经时间ONTMR还未超过规定的时段N1，因为由ON定时器计数的历经时间ONTMR先前曾被设定为“0”。因而，计算机控制器24将前行至步骤S16。
在步骤S16中，计算机控制器24使历经时间ONTMR递增一预定量。优选地，规定时段N1的值直接相关于运行全时控制逻辑的处理时间。换句话说，每一增量优选地对应于自计算机控制器24在步骤S15中最近一次将由ON定时器所计数的历经时间ONTMR与规定时段N1进行比较以来已经经过的时间量。比如，该整个程序可以每0.1秒被执行一次。如果情况如此，则ON定时器的每一增量步骤S16中等同于0.1秒。
一当历经时间ONTMR在步骤S16中被递增，计算机控制器24前行至步骤S17。在步骤S17中，压缩机16被置于ON。具体地说，压缩机16包括由计算机控制器24使之接合的电磁离合器以操作压缩机16。
由计算机控制器24进行的处理返回到这一主程序的开始，使得计算机控制器24继续执行步骤S11、S12、S15、S16和S17，直至历经时间ONTMR已经被递增使得规定的时段N1已经过去。换句话说，计算机控制器24在步骤S15中确定由ON定时器计数的历经时间ONTMR已经超过规定的时段N1。因而，计算机控制器24前行至步骤S18。
在步骤S18中，计算机控制器14确定是否由压缩机OFF定时器所计数的历经时间OFFTMR已经达到或超过规定的时间量，亦即是否自压缩机16被置于OFF以来规定的时间量F1已经过去。起初，历经时间OFFTMR在压缩机16首次被起动之前由初始化控制逻辑的步骤S3，或者在压缩机需求标志CompReq被设定为OFF操作状态(CompReq＝0)之后由步骤S13，设定为“0”。因此，至少在起初，计算机控制器24在压缩机16首次被起动之后前行至步骤S19。
在步骤S19中，计算机控制器24使历经时间OFFTMR递增一规定的时间量。类似于递增历经时间ONTMR，用于递增由OFF定时器计数的历经时间OFFTMR的规定时间量，优选地是基于计算机控制器24自在步骤S18中上一次比较由OFF定时器计数的历经时间OFFTMR与规定时间量F1起完成一个完整循环的执行时间。
一当历经时间OFFTMR已经在步骤19中被递增，计算机控制器24前行至步骤S14以解除起动压缩机16，如果后者尚未被的执行时间的话。因此，计算机控制器24继续执行步骤S11、S12、S15、S18、S19和S14，直至历经时间OFFTMR超过规定的时间量F1为止。如果历经时间OFFTMR超过规定的时间量F1，则计算机控制器24前行至步骤S17，在此计算机控制器24起动压缩机16。
一当历经时间ONTMR超过规定量N1且历经时间OFFTMR超过规定量F1，则压缩机16持续运转，直至蒸发器14的蒸发器温度Te超过用于冷却车辆舱室的预定门槛值为止。更为具体地说，示于图4中的控制逻辑只要空调机保持ON就持续执行。
现在参照图4，其中图示一例示性正常控制逻辑，用于控制压缩机16以基本上保持已经由操作控制器22设定的车辆舱室温度。当然，根据本公开内容，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以根据需要和/或预期利用其他控制程序来保持舱室温度而不背离本发明的范畴。
首先，在步骤S21中，计算机控制器24确定是否空调机10已经被置于ON。换句话说，计算机控制器24确定是否操作者已经将操作控制器22的ON/OFF开关置于ON位置，并从而操作者已经要求为车辆舱室进行空气调节。如果计算机控制器24确定空调机1O已经被置于ON，则计算机控制器24前行至步骤S22。
在步骤S22中，计算机控制器24测定蒸发器14的蒸发器温度Te。具体地说，计算机控制器24从蒸发器温度探测器34接收表明当前蒸发器温度Te的控制信号，而后计算机控制器24前行至步骤S23。
在步骤S23中，计算机控制器24确定是否压缩机16当前处在ON操作状态下。当空调机10起初被置于ON时，压缩机16由于初始化控制逻辑的步骤S4而起初被保持在OFF操作状态下。因而，起初，计算机控制器24从步骤S23前行至步骤S14。
在步骤S24中，计算机控制器24确定是否蒸发器温度Te已经超过蒸发器14的一规定的ON温度门槛值ONTHRESH。换句话说，计算机控制器24确定是否蒸发器温度Te过热而压缩机应当被置于ON以冷却蒸发器14。当然，如果空调机10刚刚被置于ON，则蒸发器温度Te将最为可能高于规定的ON温度门槛值ONTHRESH。因而，计算机控制器24将至少起初前行至步骤S25。
在步骤S25中，压缩机需求标志CompReq被设定为1(CompReq＝“1”)，使得压缩机16随着过程的继续将被起动。因而，计算机控制器24前行至以上说明过步骤S12，以确定压缩机需求标志CompReq被设定为“0”还是“1”。在压缩机16的初始循环之后，当蒸发器14的蒸发器温度Te在步骤S24中被确定为高于规定的ON温度门槛值ONTHRESH而在步骤S25中压缩机需求标志CompReq被设定为1时，计算机控制器24从步骤S12前行至步骤S15、S18和S16，在那里压缩机16被置于ON。因而，计算机控制器24然后继续循环经过图3和4的控制循环，直至如下所述蒸发器温度Te超过蒸发器14的规定的OFF温度门槛值OFFTHRESH。
另一方面，在步骤S24中，如果蒸发器温度Te低于蒸发器14的规定ON温度门槛值ONTHRESH，则计算机控制器24直接前行至步骤S12、S13和S14，使得历经时间ONTMR和OFFTMR被清零而压缩机16被保持处在OFF操作状态下。
回过来参照步骤S23，如果压缩机16当前处在ON操作状态下，则计算机控制器24从步骤S23前行到用于适时将压缩机16置于OFF的步骤S26。
在步骤S26中，计算机控制器24确定是否蒸发器温度Te低于蒸发器14的规定OFF温度门槛值OFFTHRESH。如果蒸发器温度Te已经下降到低于规定的OFF温度门槛值OFFTHRESH，则计算机控制器24前行至步骤S27。
在步骤S27中，计算机控制器24将压缩机需求标志CompReq设定为0(CompReq＝“0”)。然后，计算机控制器24前行至示于图3之中的流程图步骤S12。由于压缩机需求标志CompReq已经被设定为“0”，所以计算机控制器24从步骤S12前行至步骤S14，在那里ONTMR和OFFTMR二者都被清零或设定为“0”，且在那里压缩机16被解除起动而置于OFF操作状态。压缩机16将保持在OFF操作状态下，直至蒸发器温度Te升高到在步骤24中进行确定的蒸发器14的规定ON温度门槛值ONTHRESH以上为止。
因而，计算机控制器14继续执行图3和4的控制逻辑，直至空调机10已经由操作控制器22置于OFF为止。
现在参照图5，其中图示符合本发明的一种改进的全时控制逻辑。本质上，图5的控制逻辑于图3的控制逻辑中添加了新的步骤S18a和S18b。因而，将只是说明一下步骤S18a和S18b。
基本上，示于图5之中的控制逻辑于图3的控制逻辑中添加了附加的压缩机ON/OFF循环。换句话说，在历经了规定的时间N1和F1之后(ONTMR＞N1和OFFTMR＞F1)，计算机控制器24首先在步骤S18a中确定是否历经时间ONTMR已经超过用于以第二个规定时段N1重新起动压缩机16的第二规定时段N2。接着，计算机控制器24在步骤S18b中确定是否历经时间OFFTMR已经超过用于以第二个规定时段F1重新解除起动压缩机16的第二规定时段F2。
换句话说，在历经时间ONTMR和OFFTMR已经超过第一规定值N1和F1之后，计算机控制器24首先确定是否第二规定压缩机ONTMR已经超过规定时间N2。如果由ON定时器计数的时间ONTMR并未已经超过规定时段N2，则计算机控制器24前行至步骤S16以使历经时间ONTMR递增一规定量。
然后，计算机控制器24前行至步骤S17以第二次重新启动压缩机16。控制逻辑继续循环经过步骤S18a、步骤16和S17，直至由ON定时器计数的历经时间ONTMR超过规定时间N2。一当规定时间N2被超过，则计算机控制器24前行至步骤S18b。
在步骤S18b中，计算机控制器24确定是否由OFF定时器计数的历经时间OFFTMR已经超过第二规定时间F2。如果未超过，计算机控制器24前行至步骤S19，在那里历经时间OFFTMR被递增。然后计算机控制器24前行至步骤S14，在那里压缩机16被解除起动，如果先前未被解除起动的话。控制循环继续进行经过步骤S18b、S19和S14以将压缩机16保持在OFF操作状态下，直至历经时间OFFTMR超过规定时间F2为止。一当规定时间F2被超过，处理即前行至步骤S17，在那里压缩机16被重新起动。此时，计算机控制器24按照图4的正常控制逻辑控制压缩机16的循环。
根据本公开内容，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以通过添加类似于步骤S18a和S18b的、包括分别由ON和OFF定时器计数的较大的规定时间N3、N4、...和F3、F3、...的附加步骤来添加附加循环，使压缩机16在ON与OFF两操作状态之间转换。
现在参照图6和7，将说明符合本发明第二实施例的一次脉冲逻辑。图6和7之中所示的控制逻辑独立于前面的全时脉冲逻辑予以采用。图6和7的控制逻辑旨在使由于压缩机16的迟滞现象造成的噪声最小化以及/或者控制由压缩机16中的液态致冷剂造成的作用在发动机上的扭矩载荷。因而，在压缩机16的初始转换或循环之后，空调机10按照图4的正常控制逻辑进行操作。
首先参照图6的初始化逻辑，图6的初始化控制逻辑基本上等同于图2的初始化控制逻辑，例外的是，添加了某些附加步骤，使得只是当发动机12是冷的且液态致冷剂可能积聚在压缩机16中的时候才进行压缩机16在ON与OFF两种操作状态之间的转换。因而，在初始化期间，当发动机是冷的(亦即Tw＜EC1)时候，计算机控制器24对定时器(OFFTMR和ONTMR)进行清零，使得压缩机16在执行图4的正常控制逻辑之前循环或转换至少一次。不过，如果发动机是热的(亦即Tw＞EC1)，则计算机控制器24对各定时器进行设定使得不发生压缩机16的转换(亦即OFFTMR＞F1和ONTMR＞N1)且当空调机10被置于ON时立即应用图4的正常控制逻辑。
具体地说，在步骤S32中，计算机控制器24测定发动机冷却剂温度Tw以确定发动机12的当前温度。更为具体地说，发动机冷却剂温度探测器36向计算机控制器24发送表明发动机12冷却剂温度的信号。
然后在步骤S37中，计算机控制器24确定是否发动机冷却剂温度Tw已经下降到低于规定的发动机冷却剂温度EC1。换句话说，计算机控制器24确定是否发动机温度Tw已经下降到低于有可能使液态致冷剂积聚在压缩机16中的温度。如果计算机控制器24确定发动机冷却剂温度Tw已经下降到低于规定的发动机冷却剂温度EC1，则计算机控制器24前行至步骤S33。然而，如果发动机冷却剂温度Tw未下降到低于规定的冷却剂温度EC1，则计算机控制器前行至步骤S38。
在步骤S38中，计算机控制器24将由OFF定时器计数的历经时间OFFTMR设定为大于规定时间F1的数值。因而，计算机控制器24在步骤S38中有效地停用OFF定时器。计算机控制器24然后前行至步骤S39。
在步骤S39中，计算机控制器24将由ON定时器计数的历经时间ONTMR设定为大于规定时间N1的数值。因而，计算机控制器24有效地停用ON定时器，使得当发动机冷却剂温度Tw大于规定的发动机冷却剂温度EC1时压缩机16不在ON与OFF两种操作状态之间转换。
当计算机控制器24利用图7的一次脉冲控制逻辑时，则压缩机16仅在只是空调机10第一次被启动时才在ON与OFF两种操作状态之间循环。换句话说，当压缩机在正常操作期间在ON与OFF两种操作状态之间循环时，压缩机16不是象在前一实施例中那样为了减少噪声而在ON与OFF两种操作状态之间转换。这是因为分别由ON定时器和OFF定时器计数的历经时间ONTMR和OFFTMR直至发动机12被重新启动时才予以清零。
在步骤S41中，计算机控制器24执行正常控制逻辑以将压缩机需求标志CompReq设定为“1”或“0”，如上面参照图4所述的那样。
在步骤S42中，计算机控制器24确定是否压缩机需求标志CompReq被设定为ON操作状态(CompReq＝“1”)或是否压缩机需求标志CompReq被设定为OFF操作状态(CompReq＝“0”)。如果压缩机需求标志CompReq被设定为“0”，则控制过程前行至步骤S43，因为此时不需要操作压缩机。
在步骤S43中，如果压缩机16尚未处在OFF操作状态，计算机控制器24将压缩机16置于OFF。
不过，在步骤42中，如果压缩机需求标志CompReq被设定为“1”，则存在压缩机需求以将压缩机16置于ON以冷却蒸发器14。因而，计算机控制器24前行至步骤S44。
在步骤S44中，计算机控制器24确定是否自压缩机16启动以来已经历经规定的时间量N1。换句话说，在步骤S44中，计算机控制器24确定是否压缩机16处于ON操作状态已经达到由压缩机ON定时器所测定的规定时段N1。具体地说，在步骤S44中，计算机控制器24将由ON定时器计数的历经时间ONTMR与规定时段N1进行比较。如果历经时间ONTMR由于初始化控制逻辑而被设定为“0”，则计算机控制器24将前行至步骤S45。
在步骤S45中，计算机控制器24使历经时间ONTMR递增一预定量。优选地，规定时段N1的值直接相关于运行全时控制逻辑的处理时间。
一当历经时间ONTMR在步骤S45中被递增，计算机控制器24前行至步骤S46。在步骤S46中，压缩机16被置于ON。具体地说，压缩机16包括一由计算机控制器24使之接合的电磁离合器以操作压缩机16。
计算机控制器24执行的处理返回到该主程序的开始，使得计算机控制器24继续执行步骤S41、S42、S44、S45和S46，直至历经时间ONTMR已经被递增使得规定的时段N1已经过去为止。换句话说，计算机控制器24在步骤S44中确定由ON定时器计数的历经时间ONTMR已经超过规定的时段N1。因而，计算机控制器24前行至步骤S47。
在步骤S47中，计算机控制器24确定是否由压缩机OFF定时器计数的历经时间OFFTMR已经达到或超过规定的时间量，亦即是否自从压缩机16被置于OFF起规定的时间量F1已经过去。如果历经时间OFFTMR在压缩机16首次起动之前由初始化控制逻辑的步骤S33设定为“0”，则计算机控制器24前行至步骤S48。
在步骤S48中，计算机控制器24使历经时间OFFTMR递增一规定的时间量。类似于历经时间ONTMR的递增，用于递增由OFF定时器计数的历经时间OFFTMR的规定时间量优选地基于计算机控制器24自在步骤S18中上一次比较由OFF定时器计数的历经时间OFFTMR与规定时间量F1起完成一个完整循环的执行时间。
一当历经时间OFFTMR在步骤S48已被递增，计算机控制器24前行至步骤S43以解除起动压缩机16，如果后者尚未被解除起动的话。因此，计算机控制器24继续执行步骤S41、S42、S44、S47、S48和S49，直至历经时间OFFTMR超过规定的时间量F1为止。如果历经时间OFFTMR超过规定的时间量F1，则计算机控制器24前行至步骤S46，在那里，计算机控制器24起动压缩机16。
一当历经时间ONTMR超过规定量N1且历经时间OFFTMR超过规定量F1，则压缩机16持续运转，直至蒸发器14的蒸发器温度Te超过用于冷却车辆舱室的预定门槛值为止。更为具体地说，只要空调机保持为ON示于图4之中的控制逻辑就继续执行。
这里用来说明装置的某一组件、部分或部件的“用以”一词包括构作用来和/或予以编程用来实现预期功能的硬件和/或软件。此外，在各权利要求书中表述为“装置加功能”的用词应当包括可用来实现本发明该部分的功能的任何结构。在此所用的诸如“基本上”、“大约”和“大致上”等程度术语意味着被修饰的术语的合理偏离量，使得不会明显改变最终结果。例如，这些术语可以解释为包括被修饰术语的至少±5％的偏离，只要这种偏离不会否定它修饰的词语的意思。
虽然仅只一些选定的实施例被选择用来图示说明本发明，但根据本公开内容对于本领域技术人员来说显而易见的是，在此可以作出各部种改变和修正而不背离所附各项权利要求中所限定的本发明的范畴。其次，符合本发明的各项实施例的前述说明只是用于说明而提供的，而并非为了限制由所附各项权利要求及其等同内容所限定的本发明。因而，本发明的范畴并不限于所公开的各项实施例。
权利要求
1.一种空调机，包括去热装置，用以接受处于压缩状态的致冷剂并从至少部分致冷剂去除热量；蒸发器，与去热装置流体连通以接受致冷剂，并用以蒸发至少部分致冷剂；压缩机，与蒸发器流体连通并用以压缩致冷剂以及将处于压缩状态的致冷剂传送至去热装置；以及控制器，响应压缩机需求信号选择性地操作压缩机，所述控制器用以使压缩机在持续一时段的至少一次ON操作状态与持续规定时段的至少一次OFF操作状态之间循环，并随后以附加时段操作所述压缩机。
2.按照权利要求1所述的空调机，其中所述控制器还用以保持所述压缩机处于所述至少一次ON操作状态达大约一秒。
3.按照权利要求2所述的空调机，其中所述至少一次OFF操作状态的规定时段是大约一秒。
4.按照权利要求3所述的空调机，其中控制器还用以使所述压缩机操作所述附加时段，直至空调机达到选定的温度范围为止。
5.按照权利要求4所述的空调机，其中控制器还用以在持续一时段的附加ON操作状态与持续规定时段的附加OFF操作状态之间进行压缩机的至少一次附加循环，而后以所述附加时段操作所述压缩机。
6.按照权利要求1所述的空调机，其中所述至少一次OFF操作状态的规定时段是大约一秒。
7.按照权利要求1所述的空调机，其中控制器还用以使所述压缩机操作所述附加时段，直至空调机达到选定的温度范围为止。
8.按照权利要求1所述的空调机，其中所述至少一次ON操作状态和至少一次OFF操作状态在开始所述附加时段的一分钟内完成。
9.按照权利要求1所述的空调机，其中控制器还用以在持续一时段的附加ON操作状态与持续规定时段的附加OFF操作状态之间进行压缩机的至少一次附加循环，而后以所述附加时段操作所述压缩机。
10.按照权利要求1所述的空调机，其中控制器还用以仅当预定的发动机操作条件存在时在所述至少一次ON操作状态与至少一次OFF操作状态之间进行压缩机的循环。
11.按照权利要求10所述的空调机，其中控制器还用以仅当预定的发动机操作条件存在时在所述至少一次ON操作状态与至少一次OFF操作状态之间进行压缩机的循环。
12.按照权利要求11所述的空调机，其中所述预定的发动机操作条件基于下降到低于规定温度的发动机温度。
13.按照权利要求12所述的空调机，其中控制器还用以通过检测发动机冷却剂温度来确定发动机温度。
14.按照权利要求11所述的空调机，其中所述至少一次OFF操作状态的规定时段是大约一秒。
15.按照权利要求14所述的空调机，其中所述控制器还用以保持所述压缩机处于所述至少一次ON操作状态达大约一秒。
16.按照权利要求11所述的空调机，其中所述控制器还用以保持所述压缩机处于所述至少一次ON操作状态达大约一秒。
17.按照权利要求11所述的空调机，其中控制器还用以使所述压缩机操作所述附加时段，直至空调机达到选定的温度范围为止。
18.按照权利要求11所述的空调机，其中控制器还用以在持续一时段的附加ON操作状态与持续规定时段的附加OFF操作状态之间进行压缩机的至少一次附加循环，而后以所述附加时段操作所述压缩机。
19.按照权利要求11所述的空调机，其中所述至少一次ON操作状态和至少一次OFF操作状态在开始所述附加时段的一分钟内完成。
20.一种空调机的操作方法，包括产生压缩机需求信号以操作空调机的压缩机；以及响应压缩机需求信号使压缩机在持续一时段的至少一次ON操作状态与持续规定时段的至少一次OFF操作状态之间循环，并随后以附加时段操作所述压缩机。
全文摘要
本发明公开了一种空调机，具有控制一致冷剂回路的操作的控制器，致冷剂回路具有压缩机、冷凝器、膨胀阀或节流管以及蒸发器。冷凝器接收来自压缩机的经过压缩的致冷剂并将致冷剂冷凝成或是液相或是饱和的液－汽相。冷凝的致冷剂然后流过膨胀阀或节流管以使致冷剂膨胀并将致冷剂传送到蒸发器。当压缩机首次起动时，产生可能使人不快的各种声响和振动。而且，如果发动机是冷态，则压缩机可能具有会增大起动压缩机所需的扭矩的液态致冷剂。控制器使压缩机在ON与OFF操作状态之间转换以减少或消除这些声响和/或控制压缩机的起动扭矩。
文档编号F04B49/02GK1752674SQ20051010979
公开日2006年3月29日 申请日期2005年9月20日 优先权日2004年9月20日
发明者罗纳德·S·艾森霍尔 申请人:日产技术中心北美股份有限公司