Способ управления компрессором кондиционера воздуха транспортного средства (варианты) и система для управления кондиционером воздуха транспортного средства

Способ управления компрессором кондиционера воздуха транспортного средства (варианты) и система для управления кондиционером воздуха транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации автоматической системы кондиционирования воздуха транспортного средства. Способ, в особенности, может быть полезным для управления пуском и остановом автоматической системы кондиционирования воздуха.

Уровень техники

Системы кондиционирования воздуха транспортного средства могут обеспечивать водителя комфортной средой во время жарких и/или влажных внешних условий вождения. Воздух из кабины транспортного средства пропускается через испаритель, который охлаждает воздух и конденсирует водяной пар из воздуха, тем самым кондиционируя воздух в кабине для улучшения комфорта водителя. Системы кондиционирования воздуха могут быть снабжены по размеру высокой холодопроизводительностью, так чтобы водитель мог чувствовать себя комфортно в течение особенно жарких дней. Однако может не быть желательным эксплуатировать кондиционер воздуха и компрессор кондиционера воздуха беспрерывно, как только достигнута требуемая температура в кабине транспортного средства.

Температура в кабине транспортного средства может регулироваться для систем кондиционирования воздуха высокой производительности посредством механического присоединения и отсоединения кондиционера воздуха по отношению к источнику, подающему энергию на компрессор. Например, муфта компрессора может приводиться в действие, когда температура в кабине поднимается выше требуемой температуры в кабине на предопределенную величину. Наоборот, муфта компрессора может выводиться из работы, когда температура в кабине понижается ниже требуемой температуры в кабине на предопределенную величину. Однако механическое присоединение и отсоединение компрессора кондиционера воздуха по отношению к источнику энергии могут быть заметны и нежелательны для водителя транспортного средства.

Раскрытие изобретения

Авторы в материалах настоящей заявки осознали вышеупомянутые недостатки и предложили способ управления компрессором кондиционера воздуха транспортного средства и систему для управления кондиционером воздуха транспортного средства.

Согласно одному аспекту предложен способ управления компрессором кондиционера воздуха транспортного средства, включающий настройку нагрузки, которую компрессор кондиционера воздуха прикладывает к устройству преобразования энергии, в ответ на разность между имеющимся в распоряжении крутящим моментом с устройства преобразования энергии и требованиями по нагрузке устройства преобразования энергии при продолжении обеспечения холодопроизводительности кондиционирования воздуха на испаритель кондиционера воздуха.

Требования по нагрузке устройства преобразования энергии предпочтительно включают в себя крутящий момент по требованию водителя, нагрузки дополнительного оборудования и нагрузку, которую компрессор кондиционера воздуха прикладывает к устройству преобразования энергии.

Нагрузка, которую компрессор кондиционера воздуха прикладывает к устройству преобразования энергии, предпочтительно настраивается пропорционально разности между крутящим моментом, имеющимся в распоряжении с устройства преобразования энергии, и требованиями по нагрузке устройства преобразования энергии.

Нагрузка, которую компрессор кондиционера воздуха прикладывает к устройству преобразования энергии, предпочтительно настраивается в качестве функции разности между крутящим моментом, имеющимся в распоряжении с устройства преобразования энергии, и требованиями по нагрузке устройства преобразования энергии.

Нагрузка, которую компрессор кондиционера воздуха предпочтительно прикладывает к устройству преобразования энергии, настраивается посредством команды рабочего объема кондиционера воздуха.

Нагрузка, которую компрессор кондиционера воздуха прикладывает к устройству преобразования энергии, предпочтительно является нагрузкой, которая при объединении с требованиями по нагрузке устройства преобразования энергии, является меньшей, чем имеющийся в распоряжении крутящий момент с устройства преобразования энергии.

Устройством преобразования энергии предпочтительно является двигатель.

Устройством преобразования энергии предпочтительно является электродвигатель.

Холодопроизводительность кондиционирования воздуха предпочтительно обеспечивается посредством находящегося под давлением хладагента.

Согласно другому аспекту предложен способ управления компрессором кондиционера воздуха транспортного средства, включающий, обеспечение величины крутящего момента на компрессор кондиционера воздуха, которая является равной или меньшей, чем крутящий момент, который обеспечивает полную производительность компрессора, в первом режиме, и обеспечение меньшей, чем величина крутящего момента для эксплуатации компрессора кондиционера воздуха при полной производительности, во втором режиме в ответ на разность между имеющимся в распоряжении крутящим моментом с устройства преобразования энергии и требованиями по нагрузке устройства преобразования энергии при продолжении обеспечения холодопроизводительности кондиционирования воздуха на испаритель кондиционера воздуха.

Способ предпочтительно дополнительно включает настройку выходного крутящего момента устройства преобразования энергии в ответ на нагрузку, приложенную к устройству преобразования энергии.

В ответ на разность между имеющимся в распоряжении крутящим моментом с устройства преобразования энергии и требованиями по нагрузке устройства преобразования энергии, крутящий момент устройства преобразования энергии, подаваемый на компрессор кондиционирования воздуха и нагрузки дополнительного оборудования, предпочтительно уменьшается.

Устройством преобразования энергии предпочтительно является двигатель.

Крутящий момент устройства преобразования энергии, подаваемый на компрессор кондиционирования воздуха, предпочтительно уменьшается в большей степени, чем величина крутящего момента, подаваемого на нагрузки дополнительного оборудования.

Крутящий момент устройства преобразования энергии, подаваемый на компрессор кондиционирования воздуха, предпочтительно уменьшается в меньшей степени, чем крутящий момент, подаваемый на нагрузки дополнительного оборудования.

Согласно еще одному аспекту предложена система для управления кондиционером воздуха транспортного средства, содержащая устройство преобразования энергии, компрессор кондиционера воздуха, включающий в себя поршень, клапан регулирования переменного объема для настройки хода поршня и муфту, при этом компрессор кондиционера воздуха избирательно соединен с устройством преобразования энергии через муфту, и контроллер, включающий в себя команды для настройки хода поршня в ответ на разность между имеющимся в распоряжении крутящим моментом с устройства преобразования энергии и требованиями по нагрузке устройства преобразования энергии при продолжении обеспечения холодопроизводительности кондиционирования воздуха на испаритель кондиционера воздуха.

Устройством преобразования энергии предпочтительно является двигатель.

Система предпочтительно дополнительно включает настройку выходного крутящего момента двигателя в ответ на требования по нагрузке устройства преобразования энергии.

Требования по нагрузке предпочтительно включают в себя крутящий момент по требованию водителя и крутящий момент генератора переменного тока.

Контроллер предпочтительно включает в себя дополнительные команды для ограничения хода поршня в ответ на состояние муфты.

Посредством настройки команды рабочего объема компрессора кондиционера воздуха перед сцеплением и расцеплением кондиционера воздуха от подачи энергии, может быть возможным уменьшать возмущения крутящего момента привода на ведущие колеса транспортного средства. Например, когда длина хода поршня компрессора кондиционера воздуха уменьшается, может уменьшаться величина крутящего момента для вращения компрессора. Следовательно, изменения выходного крутящего момента источника энергии могут быть менее заметны водителю транспортного средства, когда компрессор кондиционера воздуха присоединяется к источнику энергии наряду с тем, что меньший крутящий момент необходим для вращения компрессора кондиционера воздуха. Подобным образом, изменения в отношении выходного крутящего момента источника энергии могут быть менее заметны водителю, когда компрессор кондиционера воздуха отсоединяется от источника энергии наряду с тем, что меньший крутящий момент необходим для вращения компрессора кондиционера воздуха.

Настоящее описание может обеспечивать несколько преимуществ. Более конкретно, подход может улучшать переходы между нагружением и снятием нагружения компрессора кондиционера воздуха по отношению к силовой передаче транспортного средства. В дополнение, подход может улучшать управление подачей топлива, когда компрессор воздушного кондиционера присоединен к двигателю, поскольку могут быть уменьшены изменения нагрузки двигателя.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут с легкостью очевидны из последующего подробного описания, рассматриваемого в отдельности или совместно с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые решают какие-нибудь недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

Краткое описание чертежей

Преимущества, описанные в материалах настоящей заявки, будут полнее понятны по прочтению примера варианта осуществления, указанного в материалах настоящей заявки как Подробное описание, когда воспринимается в одиночку или со ссылкой на чертежи, где:

Фиг.1 представляет собой принципиальную схему системы кондиционирования воздуха транспортного средства;

Фиг.2 представляет собой принципиальную схему устройства преобразования энергии по фиг.1, где устройством преобразования энергии является двигатель;

Фиг.3 представляет собой структурную схему алгоритма или способа управления для эксплуатации системы кондиционирования воздуха транспортного средства;

Фиг.4 представляет собой примерный график смоделированных интересующих сигналов во время работы системы кондиционирования воздуха;

Фиг.5 представляет собой примерный график смоделированных интересующих сигналов во время приведения в действие кондиционера воздуха;

Фиг.6 представляет собой примерный график смоделированных интересующих сигналов во время вывода из работы кондиционера воздуха;

Фиг.7 представляет собой примерный смоделированный график, иллюстрирующий температуру управления системой кондиционирования воздуха в зависимости от крутящего момента системы кондиционирования воздуха;

Фиг.8A-8C представляют собой столбчатые диаграммы, иллюстрирующие примеры управления по крутящему моменту кондиционированием воздуха;

Фиг.9 иллюстрирует способ для управления системой кондиционирования воздуха транспортного средства;

Фиг.10 иллюстрирует способ регулирования требования по рабочему объему кондиционера воздуха; и

Фиг.11 иллюстрирует способ обеспечения мягкого пуска и останова компрессора кондиционера воздуха транспортного средства;

Подробное описание изобретения

Настоящее описание имеет отношение к управлению системой кондиционирования воздуха транспортного средства. В одном из неограничивающих примеров, система кондиционирования воздуха может быть сконфигурирована, как проиллюстрировано на фиг.1. Кроме того, система кондиционирования воздуха может быть присоединена к двигателю транспортного средства, как проиллюстрировано на фиг.2. В одном из примеров, система кондиционирования воздуха задействуется через систему управления, как проиллюстрировано на фиг.3. Фиг.4-6 показывают интересующие сигналы во время работы системы кондиционирования воздуха. Температура системы кондиционирования воздуха может быть заменена на крутящий момент системы кондиционирования, как проиллюстрировано на фиг.7. Крутящий момент системы кондиционирования воздуха может регулироваться, как проиллюстрировано на фиг.8C, для улучшения работы транспортного средства. Способы по фиг.9-11 предусматривают управление системой кондиционирования воздуха с быстрой ответной реакцией и плавными переходами крутящего момента между разными режимами работы.

Далее, со ссылкой на фиг.1, система 100 кондиционирования воздуха включает в себя испаритель 8 для охлаждения воздуха в кабине транспортного средства. Воздух пропускается через испаритель 8 посредством вентилятора 50 и направляется по кабине 2 транспортного средства. Контроллер 26 климата управляет вентилятором 50 согласно настройкам оператора, а также датчикам климата. Датчик 4 температуры выдает показание температуры испарителя 8 в контроллер 26 климата. Датчик 30 температуры в кабине выдает показание температуры в кабине в контроллер 26 климата. Подобным образом, датчик 32 влажности снабжает контроллер 26 климата показанием влажности в кабине. Датчик 34 солнечной нагрузки выдает показание нагревания кабины от солнечного света в контроллер 26 климата. Контроллер климата также принимает ввод оператора с интерфейса 28 оператора и подает требуемую температуру испарителя и действующую температуру испарителя в контроллер 12 устройства преобразования энергии.

Интерфейс 28 оператора предоставляет водителю возможность выбирать требуемую температуру в кабине, скорость вентилятора и тракт раздачи для кондиционированного воздуха в кабине. Интерфейс 28 оператора может включать в себя круговые шкалы и нажимные кнопки для выбора настроек кондиционирования воздуха. В некоторых примерах, интерфейс 28 оператора может принимать входные данные через сенсорный дисплей.

Хладагент подается в испаритель 8 через клапан 20 испарителя после закачивания в конденсатор 16. Компрессор 18 принимает газообразный хладагент из испарителя 8 и повышает давление хладагента. Тепло выделяется из хладагента, находящегося под давлением, так что хладагент сжижается в конденсаторе 16. Сжиженный хладагент расширяется после пропускания через клапан 20 испарителя, заставляя понижаться температуру испарителя 8.

Компрессор 18 включает в себя муфту 24, клапан 22 регулирования переменного объема, поршень 80 и поворотный кулак 82. Поршень 80 повышает давление хладагента в системе кондиционирования воздуха, который течет из компрессора 18 кондиционера воздуха в конденсатор 16. Поворотный кулак 82 регулирует ход поршня 80, чтобы настраивать давление, под которым хладагент выводится из компрессора 18 кондиционера воздуха, на основании потока масла через клапан 22 регулирования переменного объема. Муфта 24 может избирательно сцепляться и расцепляться для снабжения компрессора 18 кондиционера воздуха энергией вращения от устройства 10 преобразования энергии. В одном из примеров, устройство 10 преобразования энергии является двигателем, подающим энергию вращения на компрессор 18 и колеса 60 через трансмиссию 70. В других примерах, устройство 10 преобразования энергии является электродвигателем, подающим энергию вращения на компрессор 18 кондиционера воздуха и колеса 60 через трансмиссию 70. Энергия вращения может подаваться на компрессор 18 кондиционера воздуха с устройства 10 преобразования энергии через ремень 42. В одном из примеров, ремень 42 механически присоединяет вал 40 к компрессору 18 кондиционера воздуха через муфту 24. Вал 40 может быть коленчатым валом двигателя, валом якоря или другим валом.

Таким образом, система по фиг.1 выдает энергию вращения на компрессор кондиционера воздуха, чтобы охлаждать кабину транспортного средства. Более конкретно, компрессор кондиционера воздуха выдает отрицательный крутящий момент в нагрузку устройства преобразования энергии и сжимает хладагент, так чтобы хладагент мог существенно расширяться, для того чтобы охлаждать кабину транспортного средства. Величина отрицательного крутящего момента, выдаваемого на устройство преобразования энергии компрессором кондиционера воздуха, может настраиваться посредством муфты и исполнительного механизма или клапана, который регулирует насос переменного объема.

Со ссылкой на фиг.2, показан один из примеров устройства преобразования энергии. В частности, устройство 10 преобразования энергии является двигателем внутреннего сгорания, содержащим множество цилиндров, один цилиндр из которого показан на фиг.1, управляется электронным контроллером 12 устройства преобразования энергии. Двигатель 10 включает в себя камеру 230 сгорания и стенки 232 цилиндра с поршнем 236, расположенным в них и присоединенным к валу 40, который является коленчатым валом. Камера 230 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 244 и выпускным коллектором 248 через соответственный впускной клапан 252 и выпускной клапан 254. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 251 впускного клапана и кулачком 253 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие электромеханически управляемой сборкой катушки и якоря клапана. Положение кулачка 251 впускного клапана может определяться датчиком 255 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 253 выпускного клапана может определяться датчиком 257 кулачка выпускного клапана.

Топливная форсунка 266 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 230, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускной канал, что известно специалистам в данной области техники в качестве впрыска во впускной канал. Топливная форсунка 266 подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12 устройства преобразования энергии. Топливо подается на топливную форсунку 266 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 266 питается рабочим током из формирователя 268, который реагирует на действие контроллера 12 устройства преобразования энергии. В дополнение, впускной коллектор 244 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 262, который регулирует положение дроссельной заслонки 264 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 242 во впускной коллектор 244. В одном из примеров, может использоваться система непосредственного впрыска низкого давления, где давление топлива может подниматься до приблизительно 20-30 бар. В качестве альтернативы, двухкаскадная топливная система высокого давления может использоваться для формирования более высоких давлений топлива.

Система 288 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 230 сгорания через запальную свечу 292 в ответ на действие контроллера 12 устройства преобразования энергии.

Универсальный датчик 226 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 248 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 270 отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 226 UEGO.

Нейтрализатор 270 отработавших газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные блоки катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности отработавших газов, каждое с многочисленными блоками. Нейтрализатор 270 отработавших газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехходового типа.

Контроллер 12 устройства преобразования энергии показан на фиг.1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 202, порты 204 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 206, оперативное запоминающее устройство 208, дежурную память 210 и традиционную шину данных. Контроллер 12 устройства преобразования энергии показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к устройству 10 преобразования энергии, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 212 температуры, присоединенного к патрубку 214 охлаждения; датчика 284 положения, присоединенного к педали 280 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 282; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 222 давления, присоединенного к впускному коллектору 244; датчика положения двигателя с датчика 218 на эффекте Холла, считывающего положение вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 220; и измерение положения дросселя с датчика 258. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12 устройства преобразования энергии. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 218 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

В некоторых вариантах осуществления, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 254 закрывается, а впускной клапан 252 открывается. Воздух вовлекается в камеру 230 сгорания через впускной коллектор 244, поршень 236 перемещается к дну цилиндра с тем, чтобы увеличивать объем внутри камеры 230 сгорания. Положение, в котором поршень 236 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 230 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой в качестве нижней мертвой точки (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 252 и выпускной клапан 254 закрыты. Поршень 236 перемещается по направлению к головке блока цилиндров, с тем чтобы сжимать воздух внутри камеры 230 сгорания. Точка, в которой поршень 236 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 230 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 292 зажигания, приводя к сгоранию. Во время рабочего такта, расширяющиеся газы толкают поршень 236 обратно в НМТ. Вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 254 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливно-воздушную смесь в выпускной коллектор 248, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что привязка по времени открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов может меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Фиг.3 - структурная схема контроллера для управления системой кондиционирования транспортного средства. Контроллер может приводиться в исполнение посредством команд в электронном контроллере 12, работающим в системах, описанных фиг.1 и 2. Контроллер 300 включает в себя первую секцию 302-332 и 350 для регулирования рабочего объема компрессора кондиционера воздуха переменного объема (например, компрессора 18 по фиг.1). Контроллер 300 включает в себя вторую секцию 340-344 для регулирования состояния муфты компрессора кондиционера воздуха, который предоставляет энергии вращения возможность избирательно передаваться на компрессор кондиционера воздуха.

На 302, требуемая температура испарителя вводится в контроллер 300. В одном из примеров, требуемая температура испарителя может запрашиваться из модуля управления климатом в ответ на входные данные оператора и входные данные системы кондиционирования воздуха. Кроме того, требуемая температура испарителя может сходиться к температуре управления испарителем, когда муфта компрессора кондиционера воздуха введена в действие. Требуемая температура испарителя может сходиться к температуре окружающего воздуха, когда муфта компрессора кондиционера воздуха не введена в действие. Требуемая температура испарителя направляется в 304 и 350.

В 350, коэффициент передачи усилителя прямой связи применяется к требуемой температуре испарителя. В одном из примеров, коэффициент передачи усилителя определяется эмпирически и сохраняется в памяти. Например, если требуемая температура испарителя имеет значение 20°C, команда клапана рабочего объема рабочего цикла 60% может извлекаться из таблицы, которая индексирована посредством требуемой температуры испарителя 20°C. Рабочий цикл 60% затем может направляться на клапан рабочего объема. В одном из примеров, коэффициент передачи усилителя прямой связи может индексироваться посредством одной или более из переменных скорости вентилятора, требуемой температуры испарителя, температуры окружающей среди и солнечной нагрузки. Усилитель прямой связи направлен от 350 к 326.

На 304, контроллер 300 определяет ожидаемую температуру испарителя в ответ на требуемую температуру испарителя, считанную температуру испарителя и состояние муфты компрессора кондиционера воздуха. В одном из примеров, ожидаемая температура испарителя определяется согласно состоянию муфты компрессора кондиционера воздуха.

Во время условий отключения муфты компрессора кондиционера воздуха, ожидаемая температура (exp_evp_tmp) испарителя задана согласно exp_evp_tmp (K) = filt_dsd_evp_tmp (K-n). Где K - целое число, представляющее K^ое определение exp_evp_tmp, n - целое число, представляющее время задержки между текущим определением exp_evp_tmp и filt_dsd_evp_tmp, и где filt_dsd_evp_tmp - фильтрованная требуемая температура испарителя. Задержка n может определяться эмпирически и сохраняться в памяти контроллера посредством подачи команды муфте компрессора кондиционера воздуха в состояние отключения из состояния включения муфты и записи времени до того, как испаритель достигает конечной температуры, которая основана на условиях окружающей среды. Время для достижения температуры окружающей среды является функцией объема испарителя, скорости вентилятора, начальной температуры испарителя и условий окружающей среды. Таким образом, exp_evp_tmp (K) принимает значение filt_dsd_evp_tmp, задержанное на n циклов исполнения контроллера 300.

В одном из примеров, filt_dsd_evp_tmp определяется по требуемой температуре испарителя и фильтру первого порядка, выраженному в качестве filt_dsd_evp_tmp (K) = filt_dsd_evp_tmp (K-1) + (1 -τ_off) ⋅ (dsd_evp_tmp (K) - filt_dsd_evp_tmp (K-1)). Где dsd_evp_tmp - требуемая температура испарителя из 302, K - целое число, представляющее K^ое определение filt_dsd_evp_tmp, τ_off является зависящим от постоянной времени фильтра отключения компрессора кондиционера воздуха и частоты выборки отсчетов требуемой температуры испарителя. Постоянная времени фильтра отключения компрессора кондиционера воздуха представляет скорость подъема требуемой температуры испарителя от текущей температуры испарителя до конечной температуры испарителя. Конечная температура испарителя может оцениваться в качестве температуры окружающей среды наряду с тем, что текущая температура испарителя может считываться на 308. Постоянная времени фильтра отключения компрессора кондиционера воздуха может определяться эмпирически и сохраняться в таблице или функции, которая индексируется посредством текущей температуры испарителя и конечной температуры испарителя.

Таким образом, требуемая температура испарителя фильтруется и задерживается перед использованием для определения ошибки между требуемой температурой испарителя и действующей температурой испарителя. Посредством преобразования требуемой температуры испарителя в ожидаемую температуру испарителя, секция обратной связи (например, 306-332) контроллера 300 может компенсировать время задержки и постоянную времени физической системы, показанной на фиг.1 и 2 посредством предоставления действующей температуре испарителя возможности достигать требуемой температуры испарителя до принятия дополнительных управляющих воздействий вне усилителя прямой связи, действующего на требуемую температуру испарителя. Кроме того, наблюдаемый выходной сигнал системы кондиционирования воздуха, проиллюстрированный на фиг.1 и 2, не должен моделироваться и направляться через задержку для сравнения с действующей температурой испарителя, как делалось бы с предсказателем Смита. Взамен, требуемая входным сигналом системы управления температура испарителя модифицируется перед использованием, чтобы выдавать сигнал или значение ошибки температуры испарителя.

Во время условий включения муфты компрессора кондиционера воздуха, ожидаемая температура (exp_evp_tmp) испарителя задана согласно exp_evp_tmp (K) = filt_dsd_evp_tmp (K-m). Где K - целое число, представляющее K^ое определение exp_evp_tmp, m - целое число, представляющее задержку между текущим определением exp_evp_tmp и filt_dsd_evp_tmp, и где filt_dsd_evp_tmp - фильтрованная требуемая температура испарителя. Задержка m может определяться эмпирически и сохраняться в памяти контроллера посредством подачи команды муфте компрессора кондиционера воздуха в состояние включения и записи времени до того, как испаритель достигает конечной температуры понижения уровня, которая основана на рабочем объеме насоса компрессора кондиционера воздуха и условиях окружающей среды. Таким образом, exp_evp_tmp (K) принимает значение filt_dsd_evp_tmp, задержанное на m циклов исполнения контроллера 300.

В одном из примеров, filt_dsd_evp_tmp определяется по требуемой температуре испарителя и фильтру первого порядка, выраженному в качестве filt_dsd_evp_tmp (K)=filt_dsd_evp_tmp (K-1) + (1-τ_on) ⋅ (dsd_evp_tmp (K) - filt_dsd_evp_tmp (K-1)). Где dsd_evp_tmp - требуемая температура испарителя из 302, K - целое число, представляющее K^ое определение filt_dsd_evp_tmp, τ_on является зависящим от постоянной времени фильтра включения компрессора кондиционера воздуха и частоты выборки отсчетов требуемой температуры испарителя. Постоянная времени фильтра включения компрессора кондиционера воздуха представляет скорость падения требуемой температуры испарителя от текущей температуры испарителя до требуемой температуры испарителя. Постоянная времени фильтра включения компрессора кондиционера воздуха может определяться эмпирически и сохраняться в таблице или функции, которая индексируется посредством текущей температуры испарителя и требуемой температуры испарителя.

Таким образом, ожидаемая температура испарителя может определяться и обновляться, сцеплена или расцеплена муфта компрессора кондиционера воздуха. По существу, секция обратной связи (например, 306-332) контроллера 300 действует на основании скорее ожидаемой температуры испарителя, нежели разности между требуемой температурой испарителя и действующей температурой испарителя. Посредством модификации требуемой температуры испарителя для выдачи ожидаемой температуры испарителя, контроллер 300 может уменьшать вероятность перерегулирования или возбуждения команды рабочего объема компрессора кондиционера воздуха.

На 308, температура испарителя считывается или оценивается. В одном из примеров, температура испарителя считывается посредством термопары или термистора, как указано на фиг.1. Считанная температура испарителя передается в 304, 306 и 342.

На 306, действующая температура испарителя вычитается из ожидаемой температуры испарителя для выдачи ошибки температуры испарителя. Ошибка температуры испарителя является основой для настроек обратной связи в отношении рабочего объема компрессора кондиционера воздуха переменного объема. Ошибка температуры испарителя направляется в 310.

На 310, контроллер 300 оценивает, является или нет ошибка температуры испарителя большей, чем пороговый уровень. Если так, контроллер 300 переходит на 318. Иначе, контроллер 300 переходит на 310. Таким образом, если ошибка температуры испарителя является меньшей, чем пороговое значение, (PID, пропорционально-интегрально-дифференциальный) ПИД-контроллер оперирует ошибкой температуры испарителя. Иначе, усилитель без памяти с высоким коэффициентом передачи действует на ошибку температуры испарителя.

В альтернативном примере, контроллер 300 может подавать ошибку температуры испарителя в оба тракта, содержащие 318, 312, 314 и 316 во время выбранных рабочих условий. Например, если ошибка температуры испарителя является меньшей, чем 5°C, но большей, чем 3°C, 318, 312, 314 и 316 могут принимать значение ошибки температуры испарителя. Однако, если ошибка температуры испарителя является большей, чем 5°C, только 318 принимает значение ошибки температуры испарителя. Кроме того, если ошибка температуры испарителя является меньшей, чем 3°C, только 312, 314 и 316 принимают значение ошибки температуры испарителя.

На 318, ошибка температуры испарителя умножается на высокий коэффициент передачи усилителя. Высокий коэффициент передачи усилителя может быть линейным, квадратичным или более высокого порядка. В качестве альтернативы, высокий коэффициент передачи усилителя может быть единым значением для отрицательных ошибок температуры испарителя или единым значением для положительных ошибок температуры испарителя. В одном из примеров, высокий коэффициент передачи усилителя, определенный по функции или таблице, хранимым в памяти, которые индексируются посредством ошибки температуры испарителя. Например, если ошибка температуры испарителя имеет значение 10°C, таблица индексируется с использованием 10°C, и команда клапана регулирования переменного объема регулируется на 15%. Усилитель с высоким коэффициентом передачи в 318 не содержит памяти, так что только текущая ошибка температуры испарителя оперируется контроллером 300, а не прошлые ошибки температуры испарителя. Выходной сигнал усилителя из 318 подается на 322.

В 322, контроллер 300 ограничивает увеличения скорости в команде клапана регулирования переменного объема. Кроме того, в некоторых примерах, контроллер 300 применяет фильтр нижних частот для настроек для клапана регулирования переменного объема. Например, если изменение на клапане регулирования переменного объема является большим, чем 40%, изменение команды регулирования переменного объема удерживается на 40%. Кроме того, изменение может фильтроваться для сглаживания настроек в отношении команды переменного объема. Ограниченная команда клапана регулирования переменного объема направляется на суммирующее соединение 326.

На 312, контроллер 300 пропорционально регулирует сигнал ошибки температуры испарителя умножением его на пропорциональную величину, чтобы выдавать составляющую настройки команды рабочего объема компрессора кондиционера. Например, если ошибка температуры испарителя имеет значение 10°C, она может умножаться на 0,5, чтобы выдавать значение 5. Пропорционально настроенная ошибка температуры испарителя направляется на суммирующее соединение 324.

На 314, кон