本发明涉及用于控制汽车空气调节系统运行的装置，特别是涉及具有变容式压缩机的汽车空气调节系统的控制装置。 近年来，具有变容机构的压缩机被用来改进汽车空气调节系统的驱动性能及舒适性。此外，若具有变容机构的压缩机被用于汽车空气调节系统中，则在致冷系统中应该使用贮液器。因为如果在具有变容机构的压缩机的致冷系统中使用了恒温自动膨胀阀，并且当压缩机的容量受到控制，空调负荷处于低负荷情况时，则致冷剂的泄放量将周期性地增加和减少，也就是产生了摆动现象。从而导致控制致冷循环的困难。
对一个用于含有变容机构压缩机的汽车空气调节系统的一般致冷回路，可参照图1进行解释。该汽车空气调节系统包括：具有变弯机构的压缩机1、冷凝器2、作为膨胀装置的喷管3、蒸发器4和贮液器5。这些部件彼此串联形成一个闭合的致冷回路。压缩了的致冷剂由压缩机1泄放出后流入冷凝器2使汽态致冷凝结，然后通过喷管3流入蒸发器4，因此，当通过喷管3时，被压缩机了的致冷剂膨胀，这样，膨胀了的致冷剂通过贮液器5又回到压缩机1。在以上所提到的贮液器循环系统中，在蒸发器4中的致冷剂是汽液相混合的，并且，必须密封在贮液循环系统1中的致冷剂量要比必须密封在含有恒温自动调节膨胀阀的致冷循环系统中的致冷剂量大。此外，随着空调负荷的减少，多余的致冷剂被储存于贮液器5中，因此，贮液器5的容积比具有恒温自动调节膨胀阀的致冷循环系统中的容罐的容积要大，以便在贮液器5中，容纳更多的循环致冷剂，并防止液态致冷剂进入压缩机1。为此，需要留下一定的空间，以便将贮液器5安装到汽车上。
本发明的主要目的是为汽车空气调节系统提供一控制系统，使该空气调节系统的贮液器的尺寸减到最小。
本发明的另一个目的是为汽车空气调节系统提供一控制系统，以稳定该空气调节系统的致冷循环。
本发明是针对汽车空气调节系统的控制系统，此系统包括一个具有变容机构的压缩机、一个冷凝器、一个开度可分级变化的膨胀阀、一个蒸发器、一个贮液器和一个用以控制贮液器中致冷剂积存量的控制系统。该控制系统包括一个检测装置、一个识别装置和一个控制装置。检测装置检测贮液器中的液面高度。识别装置将贮液器中由检测装置测出的液面高度同预先给定的液面高度进行比较，并产生一控制信号。控制装置按照识别装置的控制信号分级地操作膨胀阀的开度。
本发明的进一步目的，特点和其他方面的情况，可参照附图由下述的本发明的最佳实施例的详细描述中得到了解。
附图的简要说明
图1是一个用于空气调节系统的通用致冷回路的示意图。
图2为按照本发明的一个实施例绘制的用于空气调节系统的致冷回路的示意图。图3是一个用于图2所示致冷回路中的贮液器的剖面图。
图4是与本发明的一个实施例相一致的用于空气调节系统的控制系统的方框图。
图5是如图4所示控制系统的控制装置的操作流程图。
图6是如图4所示的控制装置的一个实施例的线路图。
最佳实施例的详细说明
图2表示与本发明的一个实施例相一致的汽车空气调节系统。该汽车空气调节系统包括具有变容机构的压缩机10、冷凝器20、电子膨胀阀21、蒸发器22，以及贮液器23。这些部件彼此串联形成一个闭合的致冷回路。受压缩的高温致冷剂气体从压缩机10泄放出来，流入冷凝器20，以便把气态致冷剂冷凝为液态致冷剂。致冷剂气体在冷凝器20处转化而来的致冷剂液体被送至电子膨胀阀21。液态致冷剂的压力降低，并由电子膨胀阀21使其膨胀。通过致冷剂流的电子膨胀阀21的开度是由微型电子计算机控制而逐渐地变化。流过膨胀阀21的致冷剂是蒸汽与液体的混合物，并流经蒸发器22。由蒸汽和液体相混合的致冷剂在通过蒸发器22时与周围的空气进行热交换，最后使致冷剂液体汽化。然而，如果液态致冷剂从蒸发器22流出，就储存于贮液器23中，而由蒸发器22流出的气态致冷剂，只能回到压缩机10中。
如图3所示：贮液器23包括一个贮罐231连通蒸发器4的前导管232和连通压缩机10的后导管233。分隔壁234安装在前导管232的入口端部与后导管233的入口端部之间。用于检测液面高度的传感器24装在贮罐231的顶部。位于贮罐231的中心的导杆241沿轴向伸长，浮子242可滑动地装在杆241上。贮液器23中液面的变化可转化为电阻值的变化，因而可由传感器24转化为输出电压的变化。
图4表示一个控制系统，其中包括：在贮液器23中用于检测液面高度的传感器24，用于区别给定标准液面高度和贮液器23中液面高度的液面高度识别装置25和按照比较装置25的输出信号来控制电子膨胀阀21开度的控制装置26。
如图5所示，如果压缩机10停止运行，则将电子膨胀阀21置于使致冷回路关闭的位置。压缩机10开动时，使电子膨胀阀21置于一定的开度，从而打开致冷回路。在贮液器23中液面的上限值和下限值由控制膨胀阀21开度的液面高度识别装置25预先设定。因此，若电子膨胀阀21需置于一个预先给定的开度，那么该电子膨胀阀21的开度则由传感器24给出的液面高度值同预置的液面上限值或下限值相比较而得出。
当贮液器23中的液面高度低于预置的上限值，同时等于或高于预置的下限值时，则液面高度识别装置25不产生操作膨胀阀21的信号。因此，电子膨胀阀21被保持在现有位置，即打开在预先给定的开度。这就是说，电子膨胀阀21的开度被固定，致冷回路的运行与常规的具有一个固定节流阀的贮液器循环回路的运行相同。
当贮液器23中的液面高度超过预置的液面上限值时，液面高度识别装置25将输出一个正信号。当控制装置26收到正信号时，控制装置26就控制电子膨胀阀21的开度，使其小于现有的开度。这就是说，若贮液器23充满了致冷剂液体，并且空气调节负荷减小时，则液化的致冷剂可流入压缩机10。因此，就需减小电子膨胀阀21的开度。贮液器23中的液面高度由于电子膨胀阀21的开度减小而下降。反之，若贮液器23中的液面高度低于预置的下限值时，则液面高度识别装置25输出一个负信号。此时，控制装置26控制电子膨胀阀21的开度，使其大于现有的开度。这就是说，当在贮液器23中只有很少量液化致冷剂，并且空气调节负荷增加时，蒸发器22的出口侧将过热。因此，电子膨胀阀21的开度应该增加，以使贮液器的液面高度上升。
图6示出本发明一个实施例的控制回路。
传感器24与电源相连。当开启压缩机10时，对应于传照器24的浮子242位置的电压Vs分别接入比较器27、28的反相输入端。由电阻29、30分压的、用于限制被确定的液面顶部高度的参考电压V1，加于比较器27的同相输入端。由电阻32、33分压的、用于限制被确定的底部液面高度的参考电压V2，加于比较器28的同相输入端。比较器27及比较器28的输出取决于参考电压V1、V2和Vs的比较。由于参考电压V1限制顶部液面高度，参考电压V2限制底部液面高度，所以参考电压V1总是高于参考电压V2。比较器27和28是事先给定好的，使得当电压Vs高于参考电压V1时，比较器27输出高电平。这样，比较器28也输出高电平。当电压Vs低于参考电压V2和电压Vs低于参考电压V1时，则比较器27的输出转为低电平，而比较器28的输出保持高电平。比较器27、28的输出送入相应的回路35。相应回路35的输出通过模-数转换装置37送入微型电子计算机36，作为用于电子膨胀阀21开度的变化信号。若比较器27、28两者的输出信号彼此互相对应，也就是说，当电压Vs高于参考电压V1，电压Vs低于参考电压V2时，相应回路35的输出变为高电平。相反，当两个比较器的输出信号彼此不相对应时，也就是说，当电压Vs高于参考电压V2，并且电压Vs低于参考电压V1，相应回路35的输出变为为低电平。当相应回路35的输出是高电平时，微型电子计算机36通过脉冲电机M来改变电子膨胀阀21的开度。脉冲电机M是由驱动回路的输出信号驱动的。当相应回路35输出低电平时，微型电子计算机36不改变电子膨胀阀21的开度。这就是说，驱动回路不产生驱动脉冲电机M的信号。当电压Vs比参考电压V1高，电压Vs比参考电压V2低时，电子膨胀阀21的开度将改变。但是，由于这些开度方向是相反的，所以比较器28的输出作为指示开度方向的信号，通过数-模转换装置37被送入微型电子计算机36。微型电子计算机36包括一个回路，用来在压缩机10启动之后的一个给定时间内，使电子膨胀阀21保持在预先给定的开度上。