Способ и система управления компрессором и транспортное средство с такой системой

Изобретение относится к компрессорам для системы охлаждения транспортного средства. Для управления компрессором регулируют его производительность посредством тока управления, который подают в управляющий элемент. Удерживают ток управления, подаваемый в управляющий элемент, равным практически 0 A в течение первого (1) периода времени. Ступенчато увеличивают ток управления от 0 А до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора. Достигается снижение результирующей нагрузки на двигатель. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу управления компрессором, а в частности, но не исключительно, относится к способу управления компрессором для системы охлаждения для транспортного средства.

Уровень техники

Применение системы кондиционирования воздуха в транспортном средстве (автомобиле) предъявляет к такой системе особые требования. Основные требования к системе кондиционирования воздуха транспортного средства заключаются в создании необходимого потока хладагента в контуре системы при одновременном сжатии хладагента с целью увеличения его температуры, так чтобы можно было осуществлять теплообмен во время цикла конденсации. Этим требованиям необходимо удовлетворять в широком диапазоне оборотов компрессора, причем они зависят от условий окружающей среды. В то же самое время имеются строгие ограничения, касающиеся шума, вибрации и неплавности при работе компрессора, а также надежности компрессора в течение срока его службы.

В определенные моменты при эксплуатации транспортного средства может быть желательным временно снижать нагрузку на двигатель. Нагрузка на двигателе может присутствовать из-за необходимости создания крутящего момента для привода вспомогательных агрегатов, таких как компрессор системы кондиционирования воздуха. Возможность снижения нагрузки на двигателе позволяет увеличить мощность для привода трансмиссии во время запуска, разгона, восстановления разрежения в тормозной системе, смягчения последствий заглухания, при сохранений функции климат-контроля.

Известен прием оснащения компрессора средствами изменения цепи механического привода, например, муфтой, чтобы уменьшить потребность в крутящем моменте, необходимом для привода компрессора. Поэтому желательно обеспечить способ снижения потребности в крутящем моменте для компрессора за счет внедрения соответствующей логики управления.

Крутящий момент, необходимый для привода компрессора может также быть уменьшен путем регулирования тока, подаваемого на клапан управления компрессором.

Однако, в силу требований к шуму, вибрации, неплавности и надежности, стандартный компрессор должен работать только, когда ток, подаваемый на клапан управления, лежит в ограниченном диапазоне значений (приблизительно 0,25-0,85 А). Таким образом, возможность снижения потребности в крутящем моменте для компрессора ограничена минимальным током управления, при котором можно работать с компрессором, т.е. приблизительно 0,25 А.

Известен способ работы с клапаном управления компрессором при токе 0 A на коротких отрезках времени с целью уменьшения количества циркулирующего хладагента в системе кондиционирования воздуха и регулирования возврата масла в компрессор. Однако, такие системы импульсно импульсно переключают ток управления между 0 A и максимальным током, что не приводит к снижению результирующей нагрузки на двигатель.

Задачей настоящего изобретения является решение указанных проблем.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, предлагается способ управления компрессором, содержащий: регулирование производительности компрессора посредством тока управления, который подают в управляющий элемент; выдерживание тока управления, подаваемого в управляющий элемент, равным практически 0 А в течение первого периода времени; и ступенчатое увеличение тока управления от 0 А до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

Способ также может содержать линейное увеличение тока управления до требуемого рабочего значения в течение второго установленного периода времени от минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

В соответствии с настоящим изобретением, предлагается система для управления компрессором, содержащая: компрессор и управляющий элемент. Управляющий элемент выполнен с возможностью регулирования производительности компрессора посредством тока управления, который подают в управляющий элемент. При этом выдерживают ток управления равным практически 0 А в течение первого периода времени, а затем ступенчато увеличивают до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

В течение второго периода времени может быть предусмотрено линейное увеличение тока управления до требуемого рабочего значения от указанного минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора. Увеличение тока управления может происходить линейно или по любому иному закону.

Минимальное значение тока, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора, может составлять приблизительно 0,25 А.

Требуемое рабочее значение тока может составлять приблизительно 0,26-0,85 А.

К показателям работы может относиться вибрация, шум и неплавность при работе компрессора и/или надежность компрессора и/или крутящий момент, необходимый для привода компрессора. Следовательно, стабильный уровень показателя работы может соответствовать максимальному стабильному уровню шума, вибрации и неплавности при работе компрессора и/или минимальному уровню надежности компрессора, т.е. требуемому рабочему диапазону компрессора, который максимально увеличивает срок его службы и уменьшает общий уровень шума, вибрации и неплавности при работе транспортного средства.

Компрессор может представлять собой компрессор переменной производительности с внешним регулированием. Компрессор переменной производительности с внешним регулированием может содержать муфту. Компрессор переменной производительности с внешним регулированием может быть не оснащен муфтой.

Управляющим элементом может являться электромагнитный клапан.

Система может дополнительно содержать управляющее устройство, выполненное с возможностью определения, требуется ли для транспортного средства уменьшение крутящего момента, необходимого для привода компрессора. Управляющее устройство может быть выполнено с возможностью определения продолжительности первого и второго установленных периодов времени. Управляющее устройство может быть выполнено с возможностью определения требуемого рабочего значения тока управления.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения и наглядной демонстрации его возможной реализации ниже оно будет рассмотрено на примере со ссылкой на прилагаемый чертеж, где:

фиг. 1 изображает пример цикла регулирования тока управления для управляющего элемента компрессора.

Осуществление изобретения

Крутящий момент, необходимый для привода компрессора, например, компрессора переменной производительности с внешним регулированием для системы кондиционирования воздуха транспортного средства, можно регулировать путем уменьшения производительности компрессора посредством регулирования тока управления, подаваемого в управляющий элемент, например, электромагнитный клапан для компрессора.

Фиг. 1 изображает способ управления компрессором в целях уменьшения крутящего момента необходимого для привода компрессора. Способ содержит регулирование производительности компрессора посредством тока управления, который подают в управляющий элемент; выдерживание тока управления, подаваемого в управляющий элемент практически на уровне 0 A в первый период 1 времени; и ступенчатое изменение тока управления от 0 А до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

Ток управления, подаваемый в управляющий элемент, может быть задан равным приблизительно/практически 0 A в течение первого периода 1 времени в целях уменьшения крутящего момента необходимого для привода компрессора на протяжении первого периода 1 времени. Ток управления может быть задан равным приблизительно 0,05 А в целях проведения диагностических проверок в течение первого периода 1 времени.

Питание управляющего элемента током управления меньшим, чем приблизительно 0,25 А (например, током в диапазоне 0-0,26 А), может отрицательно влиять на показатели работы компрессора. К показателям работы компрессора могут относится уровень шума, вибрации и неплавности для компрессора, надежность компрессора и/или крутящий момент необходимый для его привода. Поэтому, минимальное значение тока управления, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора может составлять приблизительно 0,25 А (например, минимальное значение тока управления, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора может составлять 0,26 А).

Предложенный выше способ позволяет максимально уменьшить крутящий момент необходимый для привода компрессора на протяжении первого периода 1 времени. В результате уменьшается нагрузка на двигатель в течение первого периода 1 времени, что на время увеличивает располагаемую мощность. Следовательно, такой способ управления полезен во время ситуаций, которые требуют от двигателя значительной мощности, например, при запуске, разгоне, восстановлении разрежения в тормозной системе, смягчении последствий заглухания и др. Чтобы обеспечить максимальное уменьшение потребного крутящего момента на протяжении первого периода 1 времени, и избежать эксплуатации компрессора в нежелательном диапазоне рабочих значений, т.е. когда ток управления, подаваемый в управляющий элемент, меньше, чем приблизительно 0,25 А, ток управления ступенчато увеличивают практически от 0 А до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора, т.е. обходят нежелательный диапазон рабочих значений.

Как показано на фиг. 1, способ может дополнительно содержать линейное увеличение тока управления в течение установленного второго 2 периода времени до требуемого рабочего значения от минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора. Таким образом, крутящий момент необходимый для привода компрессора продолжает оставаться уменьшенным, в то время как компрессор возвращается в требуемую рабочую точку, например, в точку, в которой достигается требуемая температура среды внутри транспортного средства. Типичный рабочий диапазон тока управления, подаваемого в управляющий элемент, может составлять приблизительно 0,25-0,85 А. Форма наклона может быть выбрана так, чтобы за установленный второй период 2 времени отклонение крутящего момента было уменьшено до контролируемого уровня.

Может быть осуществлено линейное увеличение тока управления до требуемого рабочего значения за второй период 2 времени с целью минимизации крутящего момента, необходимого для привода компрессора в течение второго периода 2 времени. При этом изменение потребного крутящего момента, ощущаемое двигателем, уменьшается, и управление компрессором стабилизируется.

Техническое преимущество минимизации тока управления в течение первого и второго периодов 1, 2 времени заключается в увеличении глубины регулировки крутящего момента, необходимого для привода компрессора. Таким образом, способность изменять потребный крутящий момент на коротких отрезках времени улучшает дорожные качества транспортного средства за счет увеличения общего крутящего момента на выходе силовой передачи.

В соответствии с настоящим изобретением, предлагается система управления компрессором, содержащая: компрессор и управляющее устройство. Управляющее устройство выполнено с возможностью регулирования производительности компрессора посредством тока управления, который подается в управляющий элемент, причем ток управления выдерживают равным практически 0 А в течение первого периода 1 времени, и затем ступенчато увеличивают до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

Далее может быть предусмотрено линейное увеличение тока управления до требуемого рабочего значения в течение второго периода 2 времени от минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

Система может также содержать управляющее устройство для определения, когда транспортному средству требуется уменьшение крутящего момента, необходимого для привода компрессора, т.е. в ситуациях, которые требуют отдачи от двигателя значительной мощности. Управляющее устройство может быть выполнено с возможностью определения продолжительности установленных первого и второго периодов 1, 2. Управляющее устройство может также быть выполнено с возможностью определения требуемого рабочего значения тока управления.

1. Способ управления компрессором, содержащий:

регулирование производительности компрессора посредством тока управления, который подают в управляющий элемент,

удержание в течение первого периода времени тока управления, подаваемого в управляющий элемент, равным практически 0 А, и

ступенчатое увеличение тока управления от 0 А до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора,

причем указанный показатель работы относится к характеристикам шума, вибрации и неплавности работы компрессора.

2. Способ управления компрессором по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит:

линейное увеличение тока управления до требуемого рабочего значения в течение второго установленного периода времени от минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

3. Способ управления компрессором по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что указанное минимальное значение тока, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора, составляет приблизительно 0,25 А.

4. Способ управления компрессором по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что указанное требуемое рабочее значение тока составляет приблизительно 0,26-0,85 А.

5. Способ управления компрессором по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что к указанным показателям работы относится надежность компрессора и/или крутящий момент, необходимый для привода компрессора.

6. Способ управления компрессором по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что компрессор является компрессором переменной производительности с внешним регулированием.

7. Способ управления компрессором по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что управляющий элемент представляет собой электромагнитный клапан.

8. Система управления компрессором, содержащая: компрессор и управляющий элемент,

причем управляющий элемент выполнен с возможностью регулирования производительности компрессора посредством тока управления, который подают в управляющий элемент,

при этом в течение первого периода времени ток управления удерживают равным практически 0 A, а затем ступенчато увеличивают до минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора,

причем указанный показатель работы относится к характеристикам шума, вибрации и неплавности работы компрессора.

9. Система управления компрессором по п. 8, отличающаяся тем, что в течение второго периода времени линейно увеличивают ток управления до требуемого рабочего значения от указанного минимального значения, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора.

10. Система управления компрессором по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что указанное минимальное значение тока, которое обеспечивает стабильный уровень показателей работы компрессора, составляет приблизительно 0,25 А.

11. Система управления компрессором по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что указанное требуемое рабочее значение тока составляет приблизительно 0,26-0,85 А.

12. Система управления компрессором по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что к указанным показателям работы относится надежность компрессора и/или крутящий момент, необходимый для привода компрессора.

13. Система управления компрессором по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что компрессор является компрессором переменной производительности с внешним регулированием.

14. Система управления компрессором по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что управляющий элемент представляет собой электромагнитный клапан.

15. Система управления компрессором по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит управляющее устройство, выполненное с возможностью определения, требуется ли для транспортного средства уменьшение крутящего момента, необходимого для привода компрессора.

16. Система управления компрессором по п. 15, отличающаяся тем, что управляющее устройство выполнено с возможностью определения продолжительности первого и второго установленных периодов времени.

17. Система управления компрессором по п. 15, отличающаяся тем, что управляющее устройство выполнено с возможностью определения требуемого рабочего значения тока управления.

18. Транспортное средство, содержащее систему управления компрессором, охарактеризованную в любом из пп. 8-17.