[发明专利]空调变排量压缩机的控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空调的变排量压缩机的控制，尤其涉及车载空调的外控式变排量压缩机的控制装置及控制方法。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，人们对汽车空调性能及其舒适性的要求不断提升。现有非独立式定排量压缩机汽车空调系统已难以满足用户要求。一方面，在车内温度波动较大的情况下，因非独立式定排量压缩机汽车空调系统频繁开停产生的不可逆损失使系统能耗有所增加；另一方面，定排量压缩机周期性离合对汽车发动机的工作造成了严重干扰。为了解决上述问题，满足汽车空调负荷的要求，变排量压缩机应运而生。

外控变排量压缩机具有无离合器吸放、轻量化等特点，使得汽车的驾驶性能提高更多，最优化的排量控制也使得燃料消耗降低更多。外控变排量压缩机的节能性主要是通过空调控制装置来进行主动精准的控制来实现的，与传统的压缩机相比，变排量压缩机在系统稳定性、经济性和节能方面具有很大的优势。

现有外控式变排量压缩机的控制装置在对其压缩机进行控制时采用了开环控制方式，从而导致空调温度的调节不稳定，不够快速和精确。

发明内容

基于此，有必要提供一种可快速、稳定、精确地控制空调温度的空调变排量压缩机的控制装置及控制方法。

一种空调变排量压缩机的控制装置，其包括内温控制模块、出风温度控制模块和压缩机控制模块。所述内温控制模块至少根据空调设定温度以及车内、外温度计算空调的目标出风温度。所述出风温度控制模块根据车外温度、空调设定温度和车内温度计算出一接近所述目标出风温度的目标蒸发器温度；所述压缩机控制模块包括蒸发器温度控制单元，所述蒸发器温度控制单元根据所述目标蒸发器温度及当前测得的蒸发器温度、采用PID控制算法对压缩机进行排量控制。

在优选的实施例中，所述压缩机控制模块还包括连接在蒸发器温度控制单元和压缩机之间的输出限定单元；当制冷剂压力小于第一预设压力时，输出限定单元关闭压缩机；当制冷剂压力从第一预设压力上升到第二预设压力时，输出限定单元接通压缩机，且不对蒸发器温度控制单元的输出进行限定；当制冷剂压力在第三预设压力至第四预设压力之间时，输出限定单元对蒸发器温度控制单元的输出进行限定，且输出限定值随制冷剂压力值的变化从100% 线性调节到0 %；其中第四预设压力>第三预设压力>第二预设压力>第一预设压力。

在优选的实施例中，如果当前蒸发器温度小于第一预设温度时，输出限定单元关闭压缩机；如果当前蒸发器温度从第一预设温度上升到第二预设温度，输出限定单元接通压缩机，且对蒸发器温度控制单元的输出进行限定，且输出限定值为最小预定值；如果当前蒸发器温度从第二预设温度逐渐上升到第三预设温度，则输出限定值从其最小预定值提升为100%；如果当前蒸发器温度大于第三预设温度，则不对蒸发器温度控制单元的输出进行限定。

本发明还提供了一种空调变排量压缩机的控制方法，该控制方法包括以下步骤：根据车外温度、空调设定温度和车内温度计算出一接近所述目标出风温度的目标蒸发器温度；以及当前蒸发器温度传感器正常时，根据所述目标蒸发器温度及当前蒸发器温度，采用PID控制算法对压缩机进行输出控制，得到压缩机电控阀电流p1。

在优选的实施例中，当判断蒸发器有结霜风险时，进一步包括对压缩机输出进行限制的步骤：如果当前蒸发器温度小于第一预设温度时，关闭压缩机；如果当前蒸发器温度从第一预设温度上升到第二预设温度，接通压缩机，且对压缩机的输出进行限定，且输出限定值为最小预定值；如果当前蒸发器温度从第二预设温度逐渐上升到第三预设温度，则输出限定值从其最小预定值提升为100%；如果当前蒸发器温度大于第三预设温度，则不对压缩机的输出进行限定；得到压缩机电控阀电流p2。

在优选的实施例中，当制冷剂压力满足限定条件时，将压缩机输出进行限制：当制冷剂压力小于第一预设压力时，输出限定单元关闭压缩机；当制冷剂压力从第一预设压力上升到第二预设压力时，输出限定单元接通压缩机，且不对蒸发器温度控制单元的输出进行限定；当制冷剂压力在第三预设压力至第四预设压力之间时，输出限定单元对蒸发器温度控制单元的输出进行限定，且输出限定值随制冷剂压力值的变化从100% 线性调节到0 %；其中第四预设压力>第三预设压力>第二预设压力>第一预设压力；得到压缩机电控阀电流p3。

在优选的实施例中，选取压缩机电控阀电流p1、p2和p3中的最小值作为压缩机的最终控制值。

在优选的实施例中，如果当前蒸发器温度传感器不正常，设定压缩机电控阀电流为固定值p5。