專利名稱：汽車駕駛室的空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車駕駛室的空調(diào)系統(tǒng)，它包括變量壓縮機和控制器， 控制器含有電子變換器。依據(jù)從汽車駕駛室獲得的熱負荷數(shù)據(jù)和從供電 電源獲得的電壓數(shù)據(jù)，控制器控制壓縮機的冷卻容量。
背景技術(shù)：
汽車的空調(diào)機，例如卡車中的空調(diào)機，目前設(shè)置有通過皮帶輪及電 磁離合器連接于汽車發(fā)動機的壓縮機。當(dāng)駕駛員希望開啟空調(diào)系統(tǒng)時， 這個離合器被閉合，以使發(fā)動機的運動傳遞至壓縮機，造成冷卻流體運 行通過安裝于卡車中的冷卻回路。這種形式的空調(diào)操作廣泛地應(yīng)用于汽 車中，并且通常與運轉(zhuǎn)的發(fā)動機一起工作。因此，當(dāng)希望駕駛室或駕駛 員艙在汽車停駛時進行空調(diào)時，發(fā)動機必須保持工作。除去散發(fā)造成空 氣污染的污染物之外，這種步驟導(dǎo)致燃料和空調(diào)系統(tǒng)保養(yǎng)的相當(dāng)大花 費。
為了解決上述問題，已經(jīng)研發(fā)出多種技術(shù)方案，其用于允許甚至在 發(fā)動機關(guān)閉時空調(diào)系統(tǒng)仍工作。
在這種意義上，北美的(專利)文件US 2006/0102333 />開了/>路 汽車或越野汽車的一種空調(diào)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)提供了在汽車發(fā)動機發(fā)揮功 能時以及甚至當(dāng)汽車發(fā)動機關(guān)閉時的一種工作方法。此外，這種空調(diào)系 統(tǒng)包括兩個冷卻回路， 一個用于駕駛室，而另一個用于裝設(shè)在汽車中的 睡眠搶。為使所述空調(diào)系統(tǒng)即使在汽車發(fā)動機關(guān)閉時能發(fā)揮功能，用專 用的發(fā)動機控制可變速的壓縮機。
在現(xiàn)有技術(shù)中還知曉了北美(專利)文件US 2006/0151164中公開 的解決方法，它涉及汽車、特別是公路及越野汽車的加熱及空調(diào)系統(tǒng)， 即使汽車發(fā)動機被關(guān)閉，利用獨立于汽車電池的蓄電池也能使它運行。
這個領(lǐng)域的另一個發(fā)展公開于北美(專利)文件US7,171， 822中， 它公開了 一種汽車空調(diào)系統(tǒng)，所述空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置有第一適應(yīng)系統(tǒng)和第二 系統(tǒng)；第一適應(yīng)系統(tǒng)適應(yīng)于汽車駕駛室的條件，并且當(dāng)它發(fā)揮功能時通 過汽車發(fā)動機的供能來工作的；第二系統(tǒng)適應(yīng)于睡眠艙的條件，并且當(dāng)汽車發(fā)動機被關(guān)閉時能維持工作。第二系統(tǒng)以獨立于第 一 系統(tǒng)的方式工 作，并可得出它是利用電力來工作的。第二系統(tǒng)可被放置在汽車的外部 分，需要的是在駕駛室打孔作為管道的通路。
北美(專利)文件US 2005/0257543及US 2006/0112702公開了應(yīng) 用于汽車、特別是卡車的空調(diào)系統(tǒng)中的功率容量控制系統(tǒng)。這些控制系 統(tǒng)包含控制部件及傳感器，它們保證以這樣一種方式監(jiān)控空調(diào)系統(tǒng)提 供所需的冷卻而使功率消耗最小。通過控制部件，利用推薦的控制系統(tǒng) 對壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器及膨脹閥的功能發(fā)揮進行控制，所述控制系 統(tǒng)由汽車電池及輔助電池供電。此外，這些控制系統(tǒng)含有復(fù)雜的算法， 以便繼續(xù)檢驗及控制空調(diào)系統(tǒng)的所有部件，目的是能夠有所希望的冷 卻，同時減少功率消庫毛。
現(xiàn)時技術(shù)中已知曉的汽車空調(diào)領(lǐng)域中的另 一個發(fā)展公開于北美專 (利)文件US 6,681,588中，它涉及睡眠艙環(huán)境的熱控制系統(tǒng)。在這個 文件中公開了普通的空調(diào)系統(tǒng)和睡眠搶環(huán)境的溫度控制的輔助系統(tǒng);普 通的空調(diào)系統(tǒng)由汽車發(fā)動機供能，并具有冷卻駕駛室的功能；輔助系統(tǒng) 的目的是冷卻和控制設(shè)置在汽車駕駛室內(nèi)部的睡眠艙的冷卻。這個輔助 系統(tǒng)被放置在汽車的外部分，鄰接于睡眠艙，需要在駕駛室上鉆孔以形 成空氣進口管和出口管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供汽車駕駛室的空調(diào)系統(tǒng)，它設(shè)置了通過讀取壓 縮機的"電流"來實施冷卻容量的控制，所述系統(tǒng)由汽車自身的電池供 能，使得所述系統(tǒng)在汽車發(fā)動機開啟及關(guān)閉時能工作和進行駕駛室的空調(diào)。
作為其發(fā)明的目的，本發(fā)明具有汽車駕駛室的空調(diào)系統(tǒng)，它包括變 量壓縮機和控制器，所述汽車駕駛室的空調(diào)系統(tǒng)的特點是
(i )汽車駕駛室空調(diào)的控制通過依據(jù)汽車駕駛室內(nèi)出現(xiàn)的熱負荷而 改變壓縮才幾容量來完成；
(ii)在汽車駕駛室的空調(diào)期間，控制器僅依據(jù)測得的壓縮機的電 流特性數(shù)據(jù)來影響壓縮機的轉(zhuǎn)動。


將基于附圖中表示的實施例如下地更詳細描述本發(fā)明。各圖為 圖1是汽車駕駛室的簡圖2是本發(fā)明的目的-汽車駕駛室的空調(diào)系統(tǒng)-的立體;f見圖； 圖3是本發(fā)明的目的-汽車駕駛室的空調(diào)系統(tǒng)-的單基座的下 視圖4是汽車駕駛室內(nèi)部的溫度、供給壓縮機的電流與壓縮機轉(zhuǎn)數(shù)之 間關(guān)系的線圖，通過壓縮機轉(zhuǎn)數(shù)來改變汽車駕駛室空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機 容量-本發(fā)明的目的；和
圖5是構(gòu)成汽車駕駛室空調(diào)系統(tǒng)-本發(fā)明的目的-的空調(diào)系統(tǒng) 部件的連接筒圖。
具體實施例方式
根據(jù)優(yōu)先實施例和如圖l及2中可見到的，本發(fā)明的目的-汽車 駕駛室3的空調(diào)系統(tǒng)5 -能夠與汽車發(fā)動機的開啟或關(guān)閉無關(guān)地保持汽 車駕駛室3被調(diào)溫，即是說汽車發(fā)動機開啟或關(guān)閉時空調(diào)系統(tǒng)保持工 作。汽車駕駛室3的這個空調(diào)系統(tǒng)5通過讀取壓縮機1的電流(數(shù)據(jù)) 來控制冷卻容量，因此，所述系統(tǒng)包括變量壓縮機1和控制器2,控制 器2可能是電子變換器或變頻器，電子變換器或變頻器依據(jù)從壓縮機1 本身獲得的電流數(shù)據(jù)和依據(jù)至少一個供電電源4來影響壓縮機1的冷卻 容量，供電電源4在于原本安裝在汽車中的電池。因此，從汽車駕駛室 獲得的數(shù)據(jù)包括被轉(zhuǎn)換成電流的熱負荷數(shù)據(jù)和從電池獲得的電壓數(shù)據(jù) (V)。
汽車駕駛室3的空調(diào)系統(tǒng)5安裝在單基座6上。
如圖5所圖釋的，汽車駕駛室3的空調(diào)系統(tǒng)5包括變量壓縮機1和 控制器2。此外，這個空調(diào)系統(tǒng)5含有雙半徑風(fēng)扇18，風(fēng)扇18具有 預(yù)定速度的貫穿軸；和第一及第二熱交換器16、 17。除去冷卻回路(蒸 發(fā)器)的低壓側(cè)和風(fēng)扇電機18的一個轉(zhuǎn)子18a之外，第一熱交換器16 被隔絕地保持在熱絕緣箱9 _冷箱 一 的內(nèi)部，熱絕緣箱9具有空氣 入口和空氣出口，空氣入口用作來自駕駛室13的空氣返回通路，而空 氣出口用作駕駛室12 (圖3)的空氣噴吹口。
包含連接壓縮機1及熱交換器16、 17的管道的所有這些部件都被 固定在堅固的基座6上，基座6可支承在大多數(shù)卡車中裝有的艙15 (圖1)上，或甚至支承在沒有設(shè)置這種艙但為安裝這個空調(diào)系統(tǒng)而允許在 其頂蓬上具有開口的汽車上。
如可在圖4中看到的，在壓縮機1啟動的時刻，鑒于汽車(駕駛室) 3尚未進行空調(diào)，通至蒸發(fā)器16的返回空氣的溫度(T)相對地高，對 于蒸發(fā)及冷凝壓力也發(fā)生相同的情況，由于也較高的對熱的較高阻滯， 在蒸汽的機械壓縮過程中，轉(zhuǎn)化為壓縮功率的增加。對于具有實際上恒 定供輸電壓(電池4的供電)的較高功率反映在壓縮機1電流i (A)的 增加上。因此，很清楚取決于返回空氣的溫度(T)的蒸發(fā)壓力直接 反映在壓縮機1的電流i( A)上?？刂破?此刻通過電子進行的算法"分 析"這個電流i(A)的特性，以便由此做出決定何時提高或降低壓縮 機1的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM),由此改變系統(tǒng)的冷卻容量。這個電流i(A)較高 或甚至增大時，在冷卻系統(tǒng)被開啟的瞬間使控制器2 "了解"在空調(diào) 環(huán)境中出現(xiàn)的熱負荷的要求是需要更多的冷卻容量，而因此置壓縮機1 于最大轉(zhuǎn)數(shù)下進行工作。在此條件下，壓縮機1的冷卻容量為最大。由 于汽車駕駛室3上的熱負荷減小，這個減小是由于駕駛室的溫度(T) 下降造成的，蒸發(fā)壓力也減小，電流i(A)也減小?，F(xiàn)在控制器2 "了 解"了熱負荷減小了，而它也可降低壓縮機1的轉(zhuǎn)數(shù)，因為現(xiàn)在對冷 卻容量的要求較低。因此，很清楚為什么具有可變轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機1的汽 車駕駛室3的空調(diào)系統(tǒng)，比恒定轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機系統(tǒng)更有效；以及存在著依 據(jù)熱負荷要求來調(diào)節(jié)冷卻容量的提供。
當(dāng)電流i(A)降低時，這個邏輯工作，即，控制器2在一定時間間 隔內(nèi)覺察出電流i(A)有變化(減小)而降低壓縮機l的轉(zhuǎn)數(shù)。實施這個 轉(zhuǎn)數(shù)降低直至制造商預(yù)先調(diào)定的最小轉(zhuǎn)數(shù)。在駕駛室溫度(T)降低期 間，如果由于某些原因電流i (A)保持恒定，即是說沒有顯示出降低， 控制器2將提高壓縮機1的轉(zhuǎn)數(shù)，使得空調(diào)環(huán)境達到使用者要求的設(shè)定 點溫度。
還有一個由制造商限定的預(yù)定最大轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)。設(shè)定點溫度由使 用者選擇，可通過機械的或電子的溫度自動調(diào)節(jié)器22來實施，溫度自 動調(diào)節(jié)器22布置在至蒸發(fā)器16的空氣返回通路上，其設(shè)置方法使得能 表示駕駛室的平均溫度。使用者僅調(diào)節(jié)關(guān)閉溫度To，開啟溫度1\=丁0+ △ T， TL由制造商預(yù)先限定。溫度自動調(diào)節(jié)器22串聯(lián)連接于控制器2， 并且起到與控制器2連通的作用，使得當(dāng)達到To時壓縮機1被關(guān)閉。只有壓縮機l被關(guān)閉，風(fēng)扇18才維持工作。
隨著壓縮機1被關(guān)閉，進行空調(diào)的汽車駕駛室3的溫度(T)將再 次升高，而當(dāng)達到溫度自動調(diào)節(jié)器22的開啟極限TL時，即當(dāng)串聯(lián)連 接于控制器2的溫度自動調(diào)節(jié)器22的觸頭閉合時，壓縮機1將再次啟 動。除溫度外，控制器2也監(jiān)測供給電源或電池4的電壓值(V),如 果電壓(V)達到最小值就停止啟動壓縮機1或關(guān)閉壓縮機1,保存電 池4使它具有足夠的功率去啟動汽車發(fā)動機。
因此，在汽車駕駛室3的這種情況下，空調(diào)環(huán)境的溫度控制，是通
免了使用用于控制及設(shè)定理想^數(shù)以使壓縮機1發(fā)揮功能而放置在被冷 卻艙或空調(diào)系統(tǒng)5的部件處的傳感器。
至此已描述了控制系統(tǒng)的冷卻模式的運行。然而，這個系統(tǒng)也可由 使用者決定以通風(fēng)模式工作。在此情況下，壓縮機l不開啟，而理論上 吹風(fēng)溫度將與冷卻系統(tǒng)的返回空氣溫度相同。在這個通風(fēng)模式中，壓縮 機1保持關(guān)閉，而風(fēng)扇18速度可升高至最大極限。值得記住的是風(fēng)扇 具有一些預(yù)先限定的速度級，然而，當(dāng)壓縮機開啟時風(fēng)扇的速度是受限 制的，使得電池4的電能不會過度消耗。
原先安裝于汽車中的電池4的使用能使空調(diào)系統(tǒng)5保持開啟，和甚 至當(dāng)汽車發(fā)動機關(guān)閉時對汽車駕駛室3實施空調(diào)，例如當(dāng)汽車駕駛員把 汽車駕駛室3用作睡眠艙的停機期間。
使用空調(diào)系統(tǒng)5或僅是具有風(fēng)扇18的通風(fēng)模式的汽車駕駛室的空 調(diào)系統(tǒng)5,可被用于卡車以及游樂汽車的汽車駕駛室3，所述游樂汽車 諸如是掛車或旅居車，安全小客車或設(shè)置有封閉的駕駛室的任何其它 汽車，所述封閉的駕駛室具有其空調(diào)的內(nèi)部環(huán)境。
已描述了優(yōu)先實施例，但必須懂得本發(fā)明的范圍涵蓋了其它可能 的變化，其它可能的變化僅受附錄的權(quán)利要求書內(nèi)容的限制，此處包含 了可能的等效物。
權(quán)利要求
1.汽車駕駛室(3)的空調(diào)系統(tǒng)(5)，包括變量壓縮機(1)和控制器(2)，汽車駕駛室(3)的空調(diào)系統(tǒng)(5)的特征在于i)汽車駕駛室(3)的空調(diào)的控制，通過依據(jù)出現(xiàn)在汽車駕駛室(3)中的熱負荷而改變壓縮機(1)的容量來完成；ii)控制器(2)在汽車駕駛室(3)空調(diào)期間僅依據(jù)所測得的壓縮機(1)的電流特性的數(shù)據(jù)來影響壓縮機(1)的轉(zhuǎn)數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于壓縮機(1)的容量 的變化通過由控制器(2)調(diào)節(jié)壓縮機(1)發(fā)揮功能時的理想轉(zhuǎn)數(shù)來實 現(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于控制器(2)監(jiān)測至 少一個電池(4)的電壓值(V)，并把它與預(yù)定值進行比較。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)監(jiān)測到的電池(4) 的電壓值(V)達到低于或等于最小的預(yù)選電壓值時，控制器(2)阻止 壓縮才幾(1 )啟動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于要被保持在汽車駕駛 室(3)中的熱負荷通過溫度自動調(diào)節(jié)器(22)來確定，溫度自動調(diào)節(jié) 器(22)含有預(yù)先調(diào)好的作用范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于控制器(2)是電子 變換器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述空調(diào)系統(tǒng)是緊湊 的，它安裝在單基座(6)上并被布置在汽車駕駛室(3)的外部分處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求8的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于它還包括雙半徑風(fēng) 扇(18);布置在系統(tǒng)的低壓部分處的第一熱交換器(16);布置在系 統(tǒng)的高壓部分處的第二熱交換器(17)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求9的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于第一熱交換器(16) 及雙半徑風(fēng)扇(18)的第一轉(zhuǎn)子(1&)隔絕地布置在熱絕緣艙(19) 中，熱絕緣艙(l9)包含汽車駕駛室(3)的空氣返回入口 (l3)和通 至汽車駕駛室的噴吹空氣出口 (12)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于雙半徑風(fēng)扇(18) 及第一熱交換器(l6)及與第二熱交換器(n)同時配合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于可選擇由雙半徑風(fēng)扇U8)通過通風(fēng)并且具有由控制器(2)控制的速度替代空調(diào)汽車駕 駛室(3)的壓縮機(1 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含變量壓縮機(1)和控制器(2)的汽車駕駛室(3)的空調(diào)系統(tǒng)，汽車駕駛室(3)的空調(diào)系統(tǒng)的特征為i)汽車駕駛室(3)空調(diào)的控制通過依據(jù)汽車駕駛室(3)中出現(xiàn)的熱負荷去改變壓縮機(1)的容量來實現(xiàn)；ii)在汽車駕駛室(3)的空調(diào)期間，控制器(2)僅依據(jù)測得的壓縮機(1)的電流特性數(shù)據(jù)來影響壓縮機(1)的轉(zhuǎn)數(shù)。
文檔編號F24F11/02GK101315216SQ20071016086
公開日2008年12月3日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者E·P·小努尼斯, M·C·納扎里奧, M·莫雷拉, M·賈謝爾 申請人:惠而浦股份公司