CN104515270B - 一种空调***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种空调***，所述空调***应用于车辆上，所述空调***包括空调控制器和电子膨胀阀，所述空调***能够实现对电子膨胀阀的动作速度控制，所述空调控制器根据预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序以及采集到的触发输入信息，发送不同的动作速度控制信号给电子膨胀阀，使电子膨胀阀以不同的动作速度进行动作；这样既能够保证空调***运行的稳定性，又可以保证空调***的快速响应；本发明还公开了一种空调***的控制方法。

Description

一种空调***及其控制方法
【技术领域】
本发明涉及一种空调***以及空调***的控制方法，具体涉及一种设置了电子膨胀阀的空调***，主要应用于汽车空调***领域。
【背景技术】
电子膨胀阀作为一种新型的节流元件已广泛应用在家用空调领域。电子膨胀阀可以根据***的要求灵活改变空调***的制冷剂流量，实现对过热度的有效控制，从而实现***的效能的提高。电子膨胀阀是一种由步进电机驱动阀芯运动、通过针形阀芯开启度，调整阀口的大小，从而调整制冷剂流量的机构。
在家用空调***中，控制器有规律地发出电压脉冲序列给电子膨胀阀步进电机的线圈，使得步进电机的各相线圈按一定规律进行通电和不通电，达到有规律地控制线圈定子各个爪级磁性的变化，进而控制转子的转动，转子的转动带动阀针的上下移动，达到流量调节的目的。在家用空调***等非移动式空调***中，空调***所处环境相对较稳定，电子膨胀阀以固定速度进行流量调节。
但在车用空调***等移动式空调***中，空调***所处环境复杂多变，需要空调***以更为智能灵活的方式来应对环境变化对空调***带来的影响。如何正确地控制电子膨胀阀，使之在不同的工况条件下执行不同的动作速度来适应剧烈变化的工况，对于提高如车用空调等移动式空调***的性能最优化显得尤为重要。
在车用空调环境，至少以下工况有调节电子膨胀阀动作速度的需求：
比如当过热度骤增或者骤降等负荷急剧变化时，或者压缩机、风机工况发生较大改变时，希望电子膨胀阀以较快的动作速度调节制冷剂的流量，以达到快速稳定***工况的目的；
又比如当空调***启动时，希望电子膨胀阀以较快的动作速度定位到预设固定开度；
又比如当空调***停止运行时，希望电子膨胀阀以较快的动作速度关闭节流口以利于避免高低压平衡；
而当过热度出现震荡时，希望电子膨胀阀在过热度调节时降低动作速度；在负荷比较低的情况下，或者压缩机控制和膨胀阀控制出现相互影响时，***容易出现过热度振荡，此时希望通过降低电子膨胀阀的动作速度，以利于振荡的减小和消除。
因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种空调***，当空调***受到剧烈扰动时，空调***能够控制电子膨胀阀的动作速度，提高空调***运行的稳定性，以及空调***的快速响应能力。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种空调***，所述空调***应用于车辆上，所述空调***包括空调控制器、电子膨胀阀，所述空调***还包括有用于控制电子膨胀阀动作的电控部分；
所述空调控制器是所述空调***的控制中心，负责接收并解析车辆***或控制面板的控制信号或输入信息，并将解析的控制信号发出；或者所述空调控制器负责接收空调***主控板的输入信息或传感器信息并结合自身存储器中存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序和/或自身存储器中存储的反馈信息经过运算得到控制信号，并将所述控制信号发出；所述电控部分将所述控制信号转化为所述电子膨胀阀能够执行的动作信号电量，控制电子膨胀阀动作；
或者所述空调控制器负责接收空调***主控板的输入信息或传感器信息；所述电控部分负责接收所述空调控制器发出的经过编译的输入信息和或传感器信息，并结合自身存储器中存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序和/或自身存储器中存储的反馈信息经过运算得到控制信号，并将控制信号转化为电子膨胀阀能够执行的动作信号电量，控制电子膨胀阀动作；
所述电子膨胀阀用于调节所述空调***中制冷***的制冷剂流量和/或用于关断或打开制冷剂流通通道；
所述空调***能够实现对电子膨胀阀的动作速度的控制，在所述空调***处于不同工作状态时发出不同的动作速度控制信号，使电子膨胀阀能够以不同的动作速度进行动作。
当所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判断接收的信号含有空调***的上电信号或空调***的关机信号时，发出初始化动作控制信号和初始化的动作速度控制信号；所述初始化动作控制信号包括使电子膨胀阀从当前开度运行到0开度再运行到100%开度然后运行到一设定开度或从当前开度运行到100%开度再运行到0开度然后运行到一设定开度。
当所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判断采集的信号含有预调节触发信号并且预调节触发信号有效时，发出预调节目标开度控制信号和预调节动作速度控制信号，所述预调节触发信号是与压缩机转速或排量和/或蒸发器风机转速有关的预调节输入量和预调节输入量的变化量，预调节输入量越大对应的预调节目标开度越大，预调节输入量的变化量越大所述预调节动作速度越大。
所述预调节输入量分为若干区间，每个区间对应一个预调节目标开度；所述预调节输入量的变化量分为若干区间，每个区间对应一个预调节速度；所述预调节触发信号位于其中一个区间；当在空调***两个控制工作循环内预调节触发信号发生区间变化并在新的区间保持一设定时间t1时，所述预调节触发信号有效，所述空调控制器或所述电控部分发出与新区间对应的预调节目标开度控制信号和预调节动作速度；其中所述空调***的一个控制工作循环是指空调***从采集信号到发出控制信号的时间段，所述设定时间t1为空调***控制工作循环的整数倍。
所述空调控制器根据采集到的制冷***的蒸发器出口的温度和压力，计算电子膨胀阀的目标动作开度；通过从所述空调控制器或所述电控部分自身的数据存储器中读取电子膨胀阀返回的当前开度信号，从而对应确定调节速度基数，再通过输出的目标开度和反馈的当前开度的差值的绝对值来确定上述速度调节基数的增量，以速度调节基数和速度调节增量的和来确定最终的负反馈调节动作速度，然后将目标动作度开控制信号和负反馈调节动作速度控制信号发出。
所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判断所述空调控制器采集的信息含有快速关断触发信号时，发出全关控制信号和最大的运行速度控制信号，所述电控部分将所述全关控制信号和最大运行速度控制信号转化为所述电子膨胀阀能够执行的动作信号电量，控制电子膨胀阀动作；所述快速关断触发信号包括车辆碰撞传感器采集到的信号。
所述空调控制器或所述电控部分发出的控制电子膨胀阀动作的控制信号被赋予不同的优先级，优先级越高的控制信号越先被电子膨胀阀执行。
所述快速关断控制信号的优先级大于所述初始化控制信号的优先级，所述初始化控制信号的优先级大于所述预调节控制信号的优先级，所述预调节控制信号的优先级大于所述负反馈调节控制信号的优先级。
本发明还公开了一种空调***控制方法，所述空调***包括空调控制器、电子膨胀阀以及用于控制电子膨胀阀的电控部分，所述空调***能够实现电子膨胀阀的调速功能，所述空调控制器或所述电控部分根据预先设定电子膨胀阀控制程序以及采集到的输入信号，发出不同的动作速度控制信号，使电子膨胀阀以不同的动作速度进行动作；所述空调***运行过程包括以下步骤：
S1：预设控制程序：所述空调控制器或所述电控部分存储预先设定的控制程序；
S2：控制信号形成：空调控制器采集触发信号并解析信号，空调控制器或所述电控部分结合自身存储的预设的电子膨胀阀程序和采集到的触发信号，发出运行速度控制信号和预定开度控制信号，控制电子膨胀阀动作，所述控制信号别赋予不同的优先级；优先级越高越先被电子膨胀阀执行；
S3：动作信号形成并执行：所述控制信号经所述电控部分转化为电子膨胀阀能够执行的动作信号，使得电子膨胀阀以所述运行速度运行到所述预定开度调节制冷剂流量。
所述预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序包括初始化控制程序、预调节控制程序、负反馈调节控制程序以及快速关断控制程序；
其中所述步骤S2包括以下子步骤：
S21：上电检测：空调控制器判断空调电源正负极电势差是否大于空调***最小工作电压，如果是，表示空调有上电信号，转到步骤S22和S23；如果否，表示空调无上电信号，转到步骤S00；
S22：初始化控制：空调控制器或电控部分结合初始化控制程序，发出初始化命令和初始化运行速度控制信号；
S23：快速关断信号读取：空调控制器从车辆的LIN/CAN总线上读取车辆相关信号，转到步骤S24；
S24：快速关断控制：空调控制器判断是否有碰撞信号，如果是，空调控制器或电控部分发出全关信号和最大的运行速度；如果否，转到步骤S25；
S25：空调***开启检测：空调控制其判断压缩机的是否开启，如果是，转入步骤S26，如果否，转入步骤S20；
S26：输入信号采集：空调控制器从传感器和车辆的LIN/CAN总线读取输入信号；转入步骤S27；
S27：预调节控制：空调控制器或电子膨胀阀根据预调节控制程序判断空调控制器读取的信号是否包括预调节触发信号，如果是转入步骤S28；如果否，转入步骤S29；
S28：预调节信号的生成：空调控制器或电控部分根据预先设置的电子膨胀阀控制程序，计算生成预调节开度和预调节调节速度，并发出预调节开度控制信号和预调节动作速度信号；
S29：负反馈调节控制：空调控制器根据电子膨胀阀反馈的当前位置和蒸发器出口的温度、压力信号进行负反馈调节，并发出负反馈调节量和对应的动作速度，然后转入步骤S20；
S20：断电判断：空调控制器判断空调***电源的电动势是否小于空调***电源的最小工作电动势，如果是，转入步骤S00；如果否，转入步骤S23；
S00：结束。
与现有技术相比，本发明的空调***能够实现对电子膨胀阀的动作速度控制，所述空调***根据预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序以及采集到的触发输入信息，发出不同的动作速度控制信号，使电子膨胀阀以不同的动作速度进行动作；这样既可以保证空调***运行的稳定性，又可以保证空调***的快速响应。
【附图说明】
图1是本发明空调***的第一实施方式的示意框图；
图2是本发明空调***的第二实施方式的示意框图；
图3是本发明实施方式中预调节第一预调节输入量与预调节目标位置关系示意图；
图4是本发明实施方式中预调节时，第一预调节输入量的变化量与预调节动作速度关系示意图；
图5是本发明实施方式中预调节时，第二预调节输入量与预调节目标位置关系示意图；
图6是本发明实施方式中预调节第二预调节输入量的变化量与预调节动作速度关系示意图；
图7是本发明实施方式中负反馈调节时，当前开度与负反馈调节速度基数的关系示意图；
图8是本发明实施方式中负反馈调节时，当前开度与目标开度的差值的绝对值与负反馈调节速度增量的关系示意图；
图9是本发明空调***控制电子膨胀阀动作的控制流程示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，具体以一种车辆空调***为例进行具体说明：
如图1至图2所示，本发明公开了一种空调***100，空调***100包括空调控制器1和电子膨胀阀2，空调***100还包括用于控制电子膨胀阀动作的电控部分4，电控部分4可以单独设置或集成在空调控制器1或电子膨胀阀2上。
本发明第一实施方式，如图1所示，空调***100包括空调控制器1和电子膨胀阀2，空调***100还包括用于控制电子膨胀阀2动作的电控部分4，电控部分4和空调控制器1通过车辆的LIN/CAN总线3进行通讯，电控部分4集成在电子膨胀阀2上。
空调控制器1包括车辆空调中心处理模块11和第一信号收发模块12；车辆空调中心处理模块11负责接收空调***控制面板输入信号或传感器信号；第一信号收发模块12，负责将车辆空调中心处理模块11发出的信号编译后发送到LIN/CAN总线以及接收LIN/CAN总线3上的反馈信号解析后发送给车辆空调中心处理模块11；
电控部分4包括第二信号收发模块41、中心处理模块42、步进驱动控制模块43；
第二信号收发模块41，负责解析LIN/CAN总线3的控制信号，并发送给中心处理模块42；同时将电子膨胀阀2的反馈信号编译后发送到LIN/CAN3总线上；第二信号收发模块41接收LIN/CAN总线3上的控制信号组成的帧（frame），对组成帧的数字信号的电压电平转换后发给中心处理模块42，中心处理模块42负责对帧的含义进行解析。
中心处理模块42首先对帧头中的帧标识符进行判断，当判断的结果为该帧信息为指向电子膨胀阀2的命令帧，则中心处理模块42进一步接收帧响应段并对其中控制信号进行解析；
当解析的结果为要求电子膨胀阀2从一个开度走到一个新的开度时，中心处理模块42根据当前开度和新开度信息计算得到提供给步进驱动控制模块43的步进量值和电机的驱动方向；
步进驱动控制模块43接收到步进值和电机驱动方向信号，使得流经电子膨胀阀A相线圈和B相线圈的电流变化满足所述步进量值和步进电机驱动方向的要求，同样A相线圈和B相线圈的电流值反馈到中心处理模块42。
电子膨胀阀2包括步进电机和阀体，步进电机根据线圈的电流值控制阀体动作。
在第一实施方式中，空调***可以通过以下两种方式中其中一种对电子膨胀阀动作控制：
第一种方式：电子膨胀阀动作控制信号由空调控制器1发出，具体有空调控制器1车辆空调中心处理模块11发出，并对控制信号赋予不同的优先级，优先级越高的控制信号越先被电子膨胀阀执行；
空调控制器1的车辆空调中心处理模块11负责接收空调***控制面板输入信号或传感器信号并结合自身存储器中存储的控制程序和/或自身存储器中存储的反馈信号经过运算得到运行速度控制信号和开度控制信号，并将所述运行速度控制信号和运行开度控制信号发送给第一信号收发模块12；第一信号收发模块12编译控制信号并发送到LIN/CAN总线3上；电控部分4的第二信号收发模块自LIN/CAN总线3上接收控制信号并解析，并将解析的控制信号发送给中心处理模块42，中心处理模块42将控制信号转换为将控制信号计算得到提供给步进驱动控制模块43的步进量值和电机的驱动方向；步进驱动控制模块43接收到运行速度和目标开度控制信号，使得流经电子膨胀阀A相线圈和B相线圈的电流变化满足所述步进量值和步进电机驱动方向的要求，同样A相线圈和B相线圈的电流值反馈到中心处理模块42；电子膨胀阀2能够执行的动作信号，控制电子膨胀阀2动作；
第二种方式：电子膨胀阀动作控制信号由电控部分4的中心处理模块42发出，并对控制信号赋予不同的优先级，优先级越高的控制信号越先被电子膨胀阀执行；
空调控制器1的车辆空调中心处理模块11负责接收空调***控制面板输入信号或传感器信号，经过第一信号收发模块11编译后发送到LIN/CAN总线3，第二信号收发模块41接收LIN/CAN总线3的信号解析后发给中心处理模块42，中心处理模块42接收信号并解析后结合自身存储器中存储的控制程序和/或自身存储器中存储的反馈信号经过运算得到电子膨胀阀运行速度控制信号和运行开度控制信号，并将控制信号根据当前开度和新开度信息计算得到提供给步进驱动控制模块43的步进量值和电机的驱动方向，控制电子膨胀阀2动作。
本发明第二种实施方式，如图2所示，空调***100包括空调控制器1和电子膨胀阀2，空调***100还包括用于控制电子膨胀阀动作的电控部分4，电控部分4集成在空调控制器1上。
空调控制器1包括车辆空调中心处理模块11和步进驱动控制模块41；其中步进驱动控制模块的功能与第一实施方式中相应的模块功能相同；车辆空调中心处理模块1的功能包括第一实施方式中的车辆空调中心处理模块原有的功能以及中心处理模块的功能。
本实施方式中，空调***通过以下方式控制电子膨胀阀动作：车辆空调中心处理模块11负责接收空调***控制面板输入信号或传感器信号并结合自身存储器中存储的控制程序和/或自身存储器中存储的反馈信号经过运算得到运行速度控制信号和开度控制信号，并将控制信号根据当前开度和新开度信息计算得到提供给步进驱动控制模块43的步进量值和电机的驱动方向；步进驱动控制模块43接收到运行速度和目标开度控制信号，使得流经电子膨胀阀A相线圈和B相线圈的电流变化满足所述步进量值和步进电机驱动方向的要求，同样A相线圈和B相线圈的电流值反馈到车辆空调中心处理模块11。
与第一种实施方式相比，本实施方式的空调***100控制电子膨胀阀的电控部分集成于空调控制器1上，这样电子膨胀阀和空调控制器1之间直接通讯，不需要通过LIN/CAN总线，省去了信号收发模块，同时将中心处理模块整合到车辆空调中心处理模块上，使空调***更加紧凑。
本发明的空调***能够控制电子膨胀阀完成以下动作功能：
初始化运行：空调***能够根据自身存储器存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序和或车辆的控制信息或初始化触发信号，发出初始化控制信号，使电子膨胀阀完成初始化动作；所述初始化动作包括进行电子膨胀阀全开度的开关确认动作、运行到预定的开度动作，确认电子膨胀阀能够进行全开度的运行；电子膨胀阀的初始化运行动作能够消除在电子膨胀阀在运行中可能产生的失步，避免长时间运行后失步累加而影响正常工作时的控制效果，从而保证空调***的稳定运行以及快速反应能力。
初始化控制信号包括初始化动作和初始化的动作速度控制信号；所述初始化动作控制信号包括使电子膨胀阀从当前开度运行到0开度再运行到100%开度然后运行到一设定开度或从当前开度运行到100%开度再运行到0开度然后运行到一设定开度；所述空调***发出的初始化的动作速度大于等于电子膨胀阀在流量调节时的动作速度的最大值，通常所述初始化动作速度为以固定值，根据空调***的性能进行标定；所述初始化动作速度可以为一固定值，根据空调***的性能进行标定；在实际使用中，为了防止电子膨胀国内阀在运行过程中失步，通常电子膨胀阀运行的脉冲数超过电子膨胀阀从0-100%的运行开度的脉冲数；例如：电子膨胀阀从0开度到100%开度时需要的是500个脉冲，电子膨胀阀的初始化动作是从当前开度正向运行600个脉冲，然后反向运行600个脉冲，最后正向运行一定脉冲到设定开度；或者从当前开度反向运行600个脉冲，然后正向运行600个脉冲，最后反向运行一定脉冲到设定开度。
所述初始化触发信号在所述空调***的上电时产生、空调关机时产生或车辆的钥匙刚刚转到ACC位置时产生；
所述初始化触发信号在所述空调***的上电时产生，车辆控制***通过判断空调***电源正负极的电势差是否大于空调***正常工作时最小电压，如果是，则表示有上电信号，如果否，则表示无上电信号；如果有上电信号，空调***能够根据自身存储器存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序和上电信号，发出初始化控制信号，使电子膨胀阀完成初始化动作；
所述初始化触发信号在所述空调***关机时产生，当触发空调***的关机开关时，蓄电池继续为空调***供电，空调***采集到空调***的关机信号发出初始化控制信号，电子膨胀阀执行初始化动作，执行完毕发送反馈信号控制空调***断电；通过设置一延迟程序使蓄电池继续为空调***供电一设定时间t2，空调***采集到车辆***的空调***关机信号后发出初始化控制信号，电子膨胀阀执行初始化动作；其中所述设定时间t2大于所述电子膨胀阀初始化动作时间。
所述初始化触发信号在车辆的车钥匙刚刚转到ACC位置时产生，当车辆的钥匙从ON位置转到ACC位置时，产生初始化触发信号；蓄电池继续为空调***供电，空调***采集到车辆***的车钥匙处于ACC位置信号发出初始化控制信号，电子膨胀阀执行初始化动作，执行完毕发送反馈信号控制空调***断电；或者通过设置一延迟程序使蓄电池继续为空调***供电一设定时间t2，空调***采集到车辆***的车钥匙处于ACC位置信号或空调***关机信号后发出初始化控制信号，电子膨胀阀执行初始化动作；其中所述设定时间t2大于所述电子膨胀阀初始化动作时间。
当然所述初始化触发信号也可以为电子膨胀阀故障信号或电子膨胀阀的目标开度为0或100%时的开度信号；使电子膨胀阀可以在需要的时候进行初始化确认；所述初始化运行是进行电子膨胀阀全开度的确认，确认电子膨胀阀能够进行全开度的运行，所以希望动作越块越好，这样可以节省时间；因此空调***发送最大的运行速度控制信号给电子膨胀阀。
预调节运行：当所述空调***根据自身存储的程序判断采集的信号含有预调节触发信号并且触发信号有效时，发送预调节目标开度控制信号和预调节动作速度控制信号给电子膨胀阀；所述预调节触发信号为与压缩机转速或排量和/或蒸发器风机转速有关的预调节输入量，预调节输入量越大对应的预调节目标开度越大，预调节输入量的变化量越大预调节动作速度越大；所述预调节输入量分为若干区间，每个区间对应一个预调节目标开度，所述预调节输入量变化量分为若干区间，每个区间对应一个预调节速度；所述预调节触发信号位于其中一个区间，当在空调***两个控制工作循环内预调节信号发生区间变化并在新的区间保持一设定时间t1时，预调节触发信号才有效，空调***发出与新区间对应的预调节目标开度控制信号和预调节动作速度控制信号，电子膨胀阀执行动作；其中所述空调***的一个控制工作循环是指空调***从采集信号到发出控制信号的时间段，所述设定时间t1为空调***控制工作循环的整数倍。
如图3-图4所示，一种预调节实施方式，控制预调节目标位置的变量预调节输入量，控制预调节动作速度的变量为预调节输入量的变化量，通过L0～L7和L0’～L7’将预调节输入量和预调节输入量的变化量分为6个区间，其预调节目标位置值和调节速度分别对应于R1～R6和Sr1～Sr6，其中图3为预调节目标位置值和预调节输入量的关系，图4为预调节速度和预调节输入量的变化量的关系。其中L0～L7、L0’～L7’、R1～R6、Sr1～Sr6均需要根据经验和***实验结果进行标定，且区间个数不局限于图示6个，可以根据***的实际情况进行相应的调整，以预调节输入量为压缩机转速为例，此处给出L0～L7的一种可能情况为0/1000/2000/3000/4000/5000/6000转/分；对应的R1～R6为50/90/120/140/150/160步；对应的Sr1～Sr6为50/70/90/110/130/150PPS。所述预调节功能特点为先判断是否含有预调节触发信号，主要功能是在预调节触发信号发生区间变化，且在新的区间内保持一设定时间长度t1，才进行预调节输出（即该预调节方式为间断性的），防止由于瞬时的工况变化（如猛踩油门后紧接着刹车、调整蒸发器风机转速后有立马调回）而产生不必要的预调节，以提高***的稳定性。
如图5-图6所示，另一种预调节实施方式，与第一实施方式中的区间预调节不同，本实施例为连续预调节，具体为分段函数。说明如下：分段函数预调节指根据几个临界点如图示L1、L2、L3和L1’、L2’、L3’作为分段函数的临界点，以预调节输入量和预调节输入量的变化量为变量，在各个区间内采用与所在区间***调节需求相对应的函数进行预调节，并输出与所在区间对应的预调节开度En及相应调节速度Sen；其中预调节开度En和相应调节速度Sen分别为预调节采集信号的函数，所述函数可能为一次或多次函数，由经验和***实验确定该函数关系。连续性预调节可以根据***需求可以以分段函数形式，也可以为多次函数，特点是预调节和负反馈调节均持续进行。
预调节运行是在电子膨胀阀进入精确控制前预先快速地进行一个基于经验和实验数据得出的估算调节，目的是缩短电子膨胀阀控制过热度达到设定值的时间，使空调***快速达到平衡，并快速满足空调***所需要的制冷量。
对于车辆空调***而言，预调节触发信号一般来自传感器和/或LIN/CAN总线。
负反馈运行：空调***根据电子膨胀阀的当前位置以及采集的空调***中制冷***中的蒸发器出口的温度和压力信号确定电子膨胀阀的运行开度和运行速度；所述电子膨胀阀的负反馈运行速度包括负反馈调节速度基数和负反馈调节速度增量两部分；如图7所示，所述电子膨胀阀负反馈调节速度基数以电子膨胀阀反馈的当前开度为变量，通过M0-M6将反馈当前开度分为7个区间，对应7个调节速度基数S1-S7，其具体开度区间的定义和对应具体调节速度的值需根据不同***进行标定，此处M0～M6分别为：0/30/50/70/90/150/300步，S1～S7分别为10/15/20/30/40/60/80PPS。当电子膨胀阀当前处于小开度区间时，即此时空调***处于低负荷运行状态，此时制冷剂流量较小，故制冷***对开度的变化敏感，此时需要采用尽可能低的速度控制电子膨胀阀动作，防止因为电子膨胀阀动作速度过快而引起的制冷***过热度震荡，同时调节频率过快也会使电子膨胀阀动作频繁，影响其使用寿命；但是随着电子膨胀阀当前开度的增加，即***运行的负荷越来越高，此时需要逐步增加电子膨胀阀的动作速度，以确保在过热度稳定的前提下尽可能快地达到***所需要的开度。
如图8所示，以目标开度和当前开度的差值的绝对值为变量的二次函数作为计算速度调节增量的一种方案；
负反馈调节过程进一步将电子膨胀阀开度调节到接近目标值的更小区间甚至正好达到目标值。
快速关断运行：当空调控制器1采集到快速关断触发信号后结合自身设定的程序，或者电控部分收到空调控制器采集的快速关断触发信号后结合预先设定的电子膨胀阀动作的控制程序，发出全关控制信号和最大的运行速度控制信号，使电子膨胀阀以最快的速度关闭制冷剂流通管道；快速关断触发信号包括车辆碰撞信号；所述空调控制器1直接从车辆的LIN/CAN总线上读取车辆的碰撞触发信号，所述车辆的碰撞触发信号可以为控制安全气囊的传感器信号；车辆碰撞时，控制电子膨胀阀快速关断能够防止车辆碰撞后导致制冷剂大量进入驾驶室内；有些车辆在采集到车辆膨胀信号后电源会自动切断，为了保证电子膨胀阀的运行可能需要增加一与电子膨胀阀连接的附加电源。
所述快速关断控制信号的优先级大于所述初始化控制信号的优先级，所述初始化控制信号的优先级大于所述预调节控制信号的优先级，所述预调节控制信号的优先级大于所述负反馈调节控制信号的优先级；快速关断控制信号最先被电子膨胀阀执行，提高车辆的安全性。
如图9所示，本发明还公开了一种空调***控制方法，一种空调***控制方法，所述空调***包括空调控制器1、电子膨胀阀2以及用于控制电子膨胀阀的电控部分4，所述空调***能够实现电子膨胀阀动作控制，所述空调控制器或所述电控部分根据预先设定的程序以及采集到的输入信号，发出不同的动作控制信号，使电子膨胀阀以不同的动作速度进行动作；所述空调***运行过程包括以下步骤：
S1：预设控制程序：所述空调控制器或所述电控部分存储预先设定的控制程序；
S2：控制信号形成：空调控制器或所述电控部分结合自身存储的预设的程序和采集到的触发信号，发出运行速度控制信号和预定开度控制信号，控制电子膨胀阀动作，所述控制信号别赋予不同的优先级；优先级越高越先被电子膨胀阀执行；
S3：动作信号形成并执行：所述控制信号经所述电控部分转化为电子膨胀阀能够执行的动作信号，使得电子膨胀阀以所述运行速度运行到所述预定开度调节制冷剂流量。
所述预先设定的电子膨胀阀控制程序包括初始化控制程序、预调节控制程序、负反馈调节控制程序以及快速关断控制程序；
其中所述步骤S2包括以下子步骤：
S21：上电检测：空调控制器判断空调电源正负极电势差是否大于空调***最小工作电压，如果是，表示空调有上电信号，转到步骤S22和S23；如果否，表示空调无上电信号，转到步骤S00；
S22：初始化控制：空调控制器或电控部分结合初始化控制程序，发出初始化命令和初始化运行速度控制信号；
S23：快速关断信号读取：空调控制器从车辆的LIN/CAN总线上读取车辆状态相关信号，转到步骤S24；
S24：快速关断控制：空调控制器或电控部分结合初始化控制程序判断是否有碰撞信号，如果是，发出全关信号和最大的运行速度；如果否，转到步骤S25；
S25：空调***开启检测：空调控制器判断压缩机的是否开启，如果是，转入步骤S26，如果否，转入步骤S20；
S26：输入信号采集：空调控制器从传感器和车辆的LIN/CAN总线读取输入信号；转入步骤S27；
S27：预调节控制：根据预调节控制程序判断空调控制器读取的信号是否包括预调节触发信号，如果是转入步骤S28；如果否，转入步骤S29；
S28：空调控制器或电控部分计算生成预调节开度和预调节调节速度，并发出预调节开度控制信号和预调节动作速度信号；
S29：负反馈调节控制：空调控制器根据电子膨胀阀反馈的当前位置和蒸发器出口的温度、压力信号进行负反馈调节，空调控制器或电控部分发出负反馈调节量和对应的动作速度，然后转入步骤S20；
S20：断电判断：空调控制器判断空调***电源的电动势是否小于空调***电源的最小工作电动势，如果是，转入步骤S00；如果否，转入步骤S23；
S00：结束。
当然所述初始化控制也可以在断电判断前，即在车辆钥匙处于关闭状态时发送电子膨胀阀进行初始化的控制信号，待电子膨胀阀执行完初始化命令时发送反馈信号控制空调***断电。
需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种空调***，所述空调***应用于车辆上，所述空调***包括空调控制器、电子膨胀阀，所述空调***还包括有用于控制电子膨胀阀动作的电控部分；
所述空调控制器是所述空调***的控制中心，负责接收并解析车辆***或控制面板的控制信号或输入信息，并将解析的控制信号发出；或者所述空调控制器负责接收空调***主控板的输入信息或传感器信息并结合自身存储器中存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序和/或自身存储器中存储的反馈信息经过运算得到控制信号，并将所述控制信号发出；所述电控部分将所述控制信号转化为所述电子膨胀阀能够执行的动作信号电量，控制电子膨胀阀动作；
或者所述空调控制器负责接收空调***主控板的输入信息或传感器信息；所述电控部分负责接收所述空调控制器发出的经过编译的输入信息和或传感器信息，并结合自身存储器中存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序和/或自身存储器中存储的反馈信息经过运算得到控制信号，并将控制信号转化为电子膨胀阀能够执行的动作信号电量，控制电子膨胀阀动作；
所述电子膨胀阀用于调节所述空调***中制冷***的制冷剂流量和/或用于关断或打开制冷剂流通通道；
所述空调***能够实现对电子膨胀阀的动作速度的控制，在所述空调***处于不同工作状态时发出不同的动作速度控制信号，使电子膨胀阀能够以不同的动作速度进行动作。
2.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于：当所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判断接收的信号含有空调***的上电信号或空调***的关机信号时，发出初始化动作控制信号和初始化的动作速度控制信号；所述初始化动作控制信号包括使电子膨胀阀从当前开度运行到0开度再运行到100％开度然后运行到一设定开度或从当前开度运行到100％开度再运行到0开度然后运行到一设定开度。
3.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于：当所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判断采集的信号含有预调节触发信号并且预调节触发信号有效时，发出预调节目标开度控制信号和预调节动作速度控制信号，所述预调节触发信号是与压缩机转速或排量和/或蒸发器风机转速有关的预调节输入量和预调节输入量的变化量，预调节输入量越大对应的预调节目标开度越大，预调节输入量的变化量越大所述预调节动作速度越大。
4.根据权利要求3所述的空调***，其特征在于：所述预调节输入量分为若干区间，每个区间对应一个预调节目标开度；所述预调节输入量的变化量分为若干区间，每个区间对应一个预调节速度；所述预调节触发信号位于其中一个区间；当在空调***两个控制工作循环内预调节触发信号发生区间变化并在新的区间保持一设定时间t1时，所述预调节触发信号有效，所述空调控制器或所述电控部分发出与新区间对应的预调节目标开度控制信号和预调节动作速度；其中所述空调***的一个控制工作循环是指空调***从采集信号到发出控制信号的时间段，所述设定时间t1为空调***控制工作循环的整数倍。
5.根据权利要求1或3所述的空调***，其特征在于：所述空调控制器根据采集到的制冷***的蒸发器出口的温度和压力，计算电子膨胀阀的目标动作开度；通过从所述空调控制器或所述电控部分自身的数据存储器中读取电子膨胀阀返回的当前开度信号，从而对应确定调节速度基数，再通过输出的目标开度和反馈的当前开度的差值的绝对值来确定上述速度调节基数的增量，以速度调节基数和速度调节增量的和来确定最终的负反馈调节动作速度，然后将目标动作度开控制信号和负反馈调节动作速度控制信号发出。
6.根据权利要求1或2所述的空调***，其特征在于：所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判断所述空调控制器采集的信息含有快速关断触发信号时，发出全关控制信号和最大的运行速度控制信号，所述电控部分将所述全关控制信号和最大运行速度控制信号转化为所述电子膨胀阀能够执行的动作信号电量，控制电子膨胀阀动作；所述快速关断触发信号包括车辆碰撞传感器采集到的信号。
7.根据权利要求1-4任一项所述的空调***，其特征在于：所述空调控制器或所述电控部分发出的控制电子膨胀阀动作的控制信号被赋予不同的优先级，优先级越高的控制信号越先被电子膨胀阀执行。
8.根据权利要求5所述的空调***，其特征在于：所述空调控制器或所述电控部分发出的控制电子膨胀阀动作的控制信号被赋予不同的优先级，优先级越高的控制信号越先被电子膨胀阀执行。
9.根据权利要求6所述的空调***，其特征在于：所述空调控制器或所述电控部分发出的控制电子膨胀阀动作的控制信号被赋予不同的优先级，优先级越高的控制信号越先被电子膨胀阀执行。
10.根据权利要求7所述的空调***，其特征在于：所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判定接收的信号，并根据接收的信号发出相应的控制信号，所述控制信号包括快速关断控制信号、初始化控制信号、预调节控制信号以及负反馈调节控制信号，所述快速关断控制信号的优先级大于所述初始化控制信号的优先级，所述初始化控制信号的优先级大于所述预调节控制信号的优先级，所述预调节控制信号的优先级大于所述负反馈调节控制信号的优先级。
11.根据权利要求8或9所述的空调***，其特征在于：所述空调控制器或所述电控部分根据自身存储的预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序判定接收的信号，并根据接收的信号发出相应的控制信号，所述控制信号包括快速关断控制信号、初始化控制信号、预调节控制信号以及负反馈调节控制信号，所述快速关断控制信号的优先级大于所述初始化控制信号的优先级，所述初始化控制信号的优先级大于所述预调节控制信号的优先级，所述预调节控制信号的优先级大于所述负反馈调节控制信号的优先级。
12.一种空调***控制方法，所述空调***包括空调控制器、电子膨胀阀以及用于控制电子膨胀阀的电控部分，所述空调***能够实现电子膨胀阀的调速功能，所述空调控制器或所述电控部分根据预先设定电子膨胀阀控制程序以及采集到的输入信号，发出不同的动作速度控制信号，使电子膨胀阀以不同的动作速度进行动作；所述空调***运行过程包括以下步骤：
S1：预设控制程序：所述空调控制器或所述电控部分存储预先设定的控制程序；
S2：控制信号形成：空调控制器采集触发信号并解析信号，空调控制器或所述电控部分结合自身存储的预设的电子膨胀阀程序和采集到的触发信号，发出运行速度控制信号和预定开度控制信号，控制电子膨胀阀动作，所述控制信号别赋予不同的优先级；优先级越高越先被电子膨胀阀执行；
S3：动作信号形成并执行：所述控制信号经所述电控部分转化为电子膨胀阀能够执行的动作信号，使得电子膨胀阀以所述运行速度运行到所述预定开度调节制冷剂流量。
13.根据权利要求12所述的空调***控制方法，其特征在于：所述预先设定的针对电子膨胀阀的控制程序包括初始化控制程序、预调节控制程序、负反馈调节控制程序以及快速关断控制程序；
其中所述步骤S2包括以下子步骤：
S21：上电检测：空调控制器判断空调电源正负极电势差是否大于空调***最小工作电压，如果是，表示空调有上电信号，转到步骤S22和S23；如果否，表示空调无上电信号，转到步骤S00；
S22：初始化控制：空调控制器或电控部分结合初始化控制程序，发出初始化命令和初始化运行速度控制信号；
S23：快速关断信号读取：空调控制器从车辆的LIN/CAN总线上读取车辆相关信号，转到步骤S24；
S24：快速关断控制：空调控制器判断是否有碰撞信号，如果是，空调控制器或电控部分发出全关信号和最大的运行速度；如果否，转到步骤S25；
S25：空调***开启检测：空调控制其判断压缩机的是否开启，如果是，转入步骤S26，如果否，转入步骤S20；
S26：输入信号采集：空调控制器从传感器和车辆的LIN/CAN总线读取输入信号；转入步骤S27；
S27：预调节控制：空调控制器或电子膨胀阀根据预调节控制程序判断空调控制器读取的信号是否包括预调节触发信号，如果是转入步骤S28；如果否，转入步骤S29；
S28：预调节信号的生成：空调控制器或电控部分根据预先设置的电子膨胀阀控制程序，计算生成预调节开度和预调节调节速度，并发出预调节开度控制信号和预调节动作速度信号；
S29：负反馈调节控制：空调控制器根据电子膨胀阀反馈的当前位置和蒸发器出口的温度、压力信号进行负反馈调节，并发出负反馈调节量和对应的动作速度，然后转入步骤S20；
S20：断电判断：空调控制器判断空调***电源的电动势是否小于空调***电源的最小工作电动势，如果是，转入步骤S00；如果否，转入步骤S23；
S00：结束。
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