[发明专利]包括带可变容量机构的压机的制冷回路的控制装置

说明书

本发明涉及车辆空调系统的改进，更具体地说，本发明涉及一种适用于车辆空调系统的制冷回路，该回路包括一个带变容量机构的倾斜板式压缩机。

在授权于Roberts等人的美国专利号3861829中公开了一种倾斜板式压缩机结构，特别是适用于车辆空调系统的、具有变容量机构的斜盘式压缩机。在Roberts等人的3861829专利文件中披露了一种斜盘式压缩机，该压缩机有一个驱动装置的凸轮转动体，以驱动若干活塞。这种斜盘式压缩机斜面的倾斜角度或斜角是变化的，以便改变诸活塞的行程，从而改变压机的排量。通过变化吸气室和其中安装有驱动装置的曲轴箱之间的压力差可以改变斜盘的倾斜角。

US-3861829中所描述的压缩机，斜面的倾斜角度受曲轴箱的压力控制。进行该控制的主要方法有：曲轴箱通过一个孔跟吸气室相通，该孔的开闭由一个阀机构控制。该阀机构通常包括一个波纹管和一个针状阀，它被安装在吸气室内，因而波放管可根据吸气室中压力的变化而工作。用阀机构将吸气室压力与给定值进行比较。然而，如果该给定值在某一定值以下，制冷回路中的蒸发器有可能结霜，因此，为了防止蒸发器结霜，通常此给定值设定成高于临界值。

但是，当压机在最大容量下运转时，由于高于临界值的吸入压力比吸气室中的压力高，压机的冷却性能不如不带变容量机构的同类压机。图1明显地反映出此事实。如图1所示，离开蒸发器的空气温度不能降至压机在最大容量下运转时从蒸发器流出的空气温度。离开蒸发器的空气通过管道部件被送入车辆的通道部份，以冷却通道部份中的空气。为了解释方便，下面将“离开蒸发器的空气”简称为“离开空气”。图1中，T₂是与临界值相应的离开空气的温度，例如4℃，T₁是压机在最大容量下运转时离开空气的温度，例如2℃。因此，具有US-3861829所述压机的车辆空调系统中，在需要的时候，不能迅速地除去车辆防护窗内表面的雾水，因为该压机的冷却性能不如不带变容量机构的同类压缩机。

Roberts等人的US-3861829专利文件还披露了一种用于斜盘式压缩机的容量调节机构。作为这种压缩机的典型，斜盘相对于驱动轴有一倾斜角或斜角，该斜盘仅作俯仰运动，而不转动，通过它可驱动地使活塞与驱动源耦联。在曲轴箱和吸气室之间采用选择性的流体通道的这类容积调节机构可用于驱动机构中使用斜板或斜面的任何类型的压缩机。例如专利权人是Terauchi的美国专利US-4664604中所公开的旋转斜盘式压缩机中的容量调节机构。这种旋转斜盘象摆动斜盘一样，有倾斜角，而且将活塞与驱动源可驱动地耦联起来。但是，摆动斜盘只有俯仰动作，而旋转斜盘既有俯仰动作、也有转动。术语“倾斜板式压缩机”包括在驱动机构中使用了斜板或斜面的斜盘式和转动斜盘式压缩机。

在专利权属于Kikuchi等人的美国专利US-4778348中公开了一种配有压力控制波纹管阀的单向控制压机电磁阀，以便提高冷却性能，改善通道部份的温度控制。

对具有用作初步冷却通道部份的这类压机的空调系统而言，在通常所述的该空调系统的“冷下去”阶段，由于空调系统中蒸发器的热负荷远高于单一预定值，为了使曲轴箱与吸气室连通，使用了第二阀控制装置。一旦热负荷下降至与预定值相等，第二阀控制装置就关闭第二阀，空调系统停止运行，然后再开始运行一段时间以后，如果热负荷又超过单一预定值，第二阀控制装置又打开该阀。第二阀控制装置关闭第二阀以后，第一阀控制装置独自控制压机的容量。也就是说，在冷下去阶段以后。该压机的运行情况与US-3861829中所描述的压机的运行情况类似。

因此，上面所提到的US-3861829的缺点在US-4778348中所公开的车辆空调系统的运行中基本上也都存在。

一般来讲，当车辆空调系统的开关接通时，通常所说的“空转加速装置”也顺序接通。该空转加速装置用于增加发动机的转速，以补偿在发动机空转阶段驱动压缩机时发动机转数的减少。此时，车辆外面空气温度低，由于蒸发器的热负荷小，压机在排量受到控制的情况下运转。这就降低了发动机驱动压机所需的驱动功。由于空转加速装置投入运行，在发动机空转阶段导致发动机转数的不必要的增加，因而使发动机产生了不必要的燃料消耗。

所以，本发明的任务在于提供一种空调控制装置，即使在车辆空调系统的制冷剂回路中采用带变容积机构的压缩机，该控制装置也能防止车辆空调系统除雾能力的降低。

本发明的另一个任务是要提供一种空调控制装置，该控制装置能避免在车辆发动机空转阶段、车辆空调系统运行期间发动机的不必要的燃料消耗。