[发明专利]一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷控制技术，具体涉及一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法。

背景技术

众所周知，在汽车系统中，汽车空调是主要的能源消耗单位，随着整车节能要求的提高，汽车空调的节能也逐步被提出。特别是在电动汽车系统中，由于电池的容量有限，汽车的续航里程受到限制。因此，电动汽车空调的节能显得尤为重要。

在汽车空调系统中，有效控制系统制冷剂流量，使得系统发挥最优的效能，是系统能否节能的关键所在。具体到电动汽车空调，由于压缩机可以变速调节，工况变化范围大，须使用电子膨胀阀精确调节制冷剂的流量，以适应压缩机的流量变化要求。显然，电子膨胀阀本身只是一个执行部件，需要一个合理的控制逻辑来准确调整膨胀阀的开度，使得系统达到性能优化、并可靠运行。

依据汽车空调系统运行的整个过程进行划分，电子膨胀阀的控制大体上包括启动、运行控制及停机等几个阶段。对于完整的控制逻辑而言，其中，启动控制精度将影响过热度控制过程中流量调节的基准精度，过热度控制阶段为影响能耗调节的关键阶段，直接影响空调系统的节能控制精度，而停机控制精度将影响下一个制冷周期过热度控制过程中流量调节的精度。

有鉴于此，亟待针对汽车空调系统电子膨胀阀的提出一种合理、有效的控制方法，以最大限度的满足能耗调节的技术要求。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法，以快速、准确控制蒸发器出口或压缩机进口的过热度，有效降低系统能耗。

本发明提供的汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法，包括如下步骤：

A.启动控制；判断系统启动状态：热启动状态下，直接执行步骤B；冷启动状态下，调节电子膨胀阀至全闭；再开启至小开度，之后执行步骤B；

B.运行控制；在压缩机启动初始阶段，控制电子膨胀阀达到与压缩机的转速相对应的恒定开度，以与压缩机的转速相对应的所述恒定开度进入正常运行阶段控制；

C.停机控制。

优选地，步骤A中，冷启动状态下，所述小开度具体为所述电子膨胀阀全开度的2％～20％。

优选地，步骤A中，冷启动状态下，调节电子膨胀阀至全开后，调节电子膨胀阀至全闭；并以所述电子膨胀阀在第一时间长度内完成全开及全闭为条件，调节电子膨胀阀开启至小开度。

优选地，步骤B中，将所述压缩机的转速划分多个转速区间，并根据每个转速区间的压缩机转速确定相对应的所述电子膨胀阀的恒定开度。

优选地，步骤B中，在压缩机启动初始阶段，在启动时间段内判断所述压缩机的转速是否在一定时间区间内保持在一个转速区间内，若是，则控制所述电子膨胀阀达到与相应转速区间相对应的恒定开度；若否，则控制所述电子膨胀阀达到启动时间段结束时刻的所述压缩机转速所在转速区间相对应的恒定开度，或者控制所述电子膨胀阀达到预设的初始启动开度。

优选地，在压缩机启动初始阶段的启动时间段后，以所述压缩机的转速自第一转速区间变化至第二转速区间内，且维持第二时间长度为条件，控制所述电子膨胀阀自与所述第一转速区间所对应的恒定开度达到与所述第二转速区间所对应的恒定开度。

优选地，步骤B中，在所述正常运行阶段控制，根据所述压缩机的转速确定所述电子膨胀阀的开度预调节量s₀，根据蒸发器出口或者压缩机进口的制冷剂温度和压力计算实际过热度Tsh，并将所述实际过热度与预设的过热度阈值区间Tsh_set进行比较，获得开度调节增量Δs；将所述开度预调节量s₀与所述开度调节增量Δs累加后输出调节开度的控制信号s至所述电子膨胀阀的控制端。

优选地，所述过热度阈值区间以基本过热度阈值曲线为基准形成一个封闭区间，正常过热度设定范围内的所述过热度阈值区间由基本过热度阈值曲线上下浮动一温度定值形成；过热度为0℃时的所述过热度阈值区间设定为0℃；过热度大于20℃时的所述过热度阈值区间设定为0℃。

优选地，低负荷区和高负荷区的过热度阈值区间均小于等于正常负荷区的过热度阈值区间；所述低负荷区的过热度越低过热度阈值区间越小，所述高负荷区的过热度越高过热度阈值区间越小。

优选地，将所述压缩机的转速划分多个运行区间，并根据每个运行区间的压缩机转速确定相应的所述电子膨胀阀的开度预调节量s₀。

优选地，以所述压缩机的转速满足在相应运行区间内维持第三时间长度为条件，根据所述压缩机的转速确定所述电子膨胀阀的开度预调节量s₀。