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天津科技大学外文翻译天津科技大学本科生外文翻译学 院 电子信息与自动化学院 专 业 2007自动化 题 目 外部可控压缩器的汽车空调控制系统研究 姓 名 张俊杰 指导教师（签名） 年 月 日对有一个外部控制的可变换压缩器的汽车空调控制系统的实验研究齐朝刚 陈江平 陈志就 胡伟 何斌摘要 在这我们将介绍的是一个对有外部控制的可变换压缩物(简称EVDC)的汽车空调控制系统（简称MAC）的实验研究的运行和分析报告。EVDC系统中关于大约蒸发器的特性发展一个新的控制方法和车内温度变动用以指出汽车空调控制系统的质量！建立在车主对车内适宜温度的需要这一基础上，风动检验结果表明有外部控制可变换压缩物的汽车空调控制系统和车主调节设定温度值相比能够维持偏离温度不超过2摄氏度。这个空调控制系统能够让车主迅速的变更车内环境温度达到舒适的感觉。在改变车内温度效果上和固定换置压缩物控制系统相比较EVDC能更快的解除温差变化。介绍移动物体中的空调系统的操作情况非常地不同于住宅空调。周围温度，太阳的放射线，车辆速度都在在系统表现上有很大的影响。它是一个典型的短期居留者、非线性，复杂、加倍参数的系统。最近，藉由使用外部可控可变换在压缩物在 Mac 业的应用，一连串可控逻辑电路对EVDC的调整使得MAC特性更加复杂。现在，一个给工程师和汽车工业的研究，强调将结合这些特性变成控制策略而且发展先进和高的有效控制装置。它是一个关于 Mac 的领域由于这一个领域科技不丰富的事实是大有目共睹的和被定向生产的，而且强烈地影响着市场的竞争力。Jabarda 等人用 VDC 发展一个 Mac 系统的不变计算机模型进行实验模拟并且得到成功有效的结果。Tian 和李 也发展一个模拟模型而且有效了。他们的研究发现一个系统参数之间的关系，由于移动部件的EVDC内所有的稳定状态点下跌波段有摩擦力表现。时下， SISO（单一输入，单一输出）的控制策略和 MIMO（多输入，多输出）已经被计划达成温度、湿气和体积控制的目标。PID自动控制应用到汽车空调系统中，以控制输出信号，根据控制目标的瞬态特性，这是更实际的空气调节系统的自适应性能定义Te_suff， 蒸发器表面温度电阻温度探测器实际（RTD）测定温度Te-suff，flow 降低蒸发器表面温度较低的限制值温度 Te-suff，upper 蒸发器表面的上限值温度 T-in car 车厢温度的车载测T型热电偶温度T-set 设定温度V-dis 压缩机排量V-min 压缩机的最小排量 希腊符号a 蒸发器表面温度对压缩机排气量的影响 车厢温度对压缩机排气量的影响 一般来说，控制阀是用来控制EVDC位置，在传统的控制方法中控制参数一直是吸力和压缩机，或吸气和排气温度放电压力显示在显示屏上。精密压力和温度传感器提高了系统的成本。经过对直流，陈元提出了许多新颖的模拟电子阀，其作用是通过弹簧力，压缩机吸气压力，流量压缩机，曲轴箱压力和电流的压力决定阀门的状态。他们介绍说，压缩机排气量可以根据外部条件和乘客的需求进行调节。田和李研究与数值模拟MAC系统的EVDC技术。他们的计算结果表明，压缩机位移，不仅是不断变化的值，但也是在MAC系统外部参数的变化方向所决定。他们还发现，他们的控制方法，当环境条件发生变化时导致了时间差的出现。Benouali等详细描述了在内部和外部控制压缩机的主要差异，并在这的基础上，分析他们的实验研究性能特点。他们制定的EVDC系统在考虑到对典型城市驾驶循环的性能特点的基础上快速变化的发动机转速控制算法。他们的实验结果表明，这种控制方法与内部控制压缩机相比更加节能收益。如上所述，最开放的文献主要集中在MAC的系统仿真和算法开发上。在本文件中，以稳定为目标的车内温度，位移EVDC控制新方法，提出和对与EVDC MAC系统实验研究的完成和分析。EVDC的控制策略在这个文件中，EVDC是控制的是外部的可变排量压缩机，它是通过与发动机相连的皮带辊驱动的。该EVDC可以通过一个电马达驱动位移调整控制阀。大量的实验结果表明，EVDC位移和EVDC输入电压两者之间的关系是非线性的。为了保持一个稳定运行的MAC系统，蒸发器表面温度必须在特定的范围（在一般4-6摄氏度）。如果蒸发器表面温度超过这个范围少，压缩机排气量应该减少，以避免蒸发器结霜。如果蒸发器表面温度超过这个范围越大，压缩机应增加位移或全部置换，这样才能提供足够的系统冷却能力。另一方面，MAC在车内温度控制性能上有很大的优势。在车内温度比乘客需要的温度更低，这意味着需要更多的冷却能力。当车内温度高于乘客所需温度，系统制冷量应减少制冷能力。基于上述分析的基础上，位移控制方法是由蒸发器表面温度和车内温度，而不是吸排气压力或吸气和排气温度，这是主要影响EVDC瞬时位移的因素。在可控排量压缩机的基础上，蒸发器表面温度和车内温度如下：其中T e,surf 和 T in-car 是测量电阻温度检测器（RTD）和T型热电偶分别位于HVAC和车厢。T set是车内乘客所需而设定的温度。a是压缩机上的蒸发器表面温度位移的影响因素。是对压缩机位移车厢温度的影响因素朗读显示对应的拉丁字符的拼音。Vmin是压缩机在实际环境中操作时的最小排量。a和的值是由许多台压缩机测定的。 这方面的一个显着特点是实现节能降耗的控制策略。我们可以通过调整达到上限值这个目标T e,surf,uppe和下限T e,surf,lower，这是根据设定的控制要求实现控制的。变迁中的相对高范围T e,surf,uppe和T e,surf,lower，将相应减少位移量的计算。压缩机的功率是由发动机驱动的，他的功率降低，也将提高发动机的效率。 如上所述，难以揭示位移和驱动电机的输入电压之间的关系是否是简单相关。开始实温最高温最高温30%打开信号关掉交流ECU允许？位移=30%设置位移所需的值打开信号发送交流一般来说，我们可以通过实验得到了一个相对的位移驱动电机的输入电压表。为了简化起见，该控制系统的推广，需要有上下输入电压的限制值。其他中间输入电压可根据和上，下限值线性相关性演算获得。实验结果表明，线性过程是可以接受的。图。1显示了位移EVDC计算流程图。在获得阀门的位移后，对驱动电机的输入电压可以打通lookuping关系表进行自动选择是是是是否否是否否否返回图。1。计算EVDC的位移流程图实验设备EVDC汽车空气调自动控制节系统是在风洞中进行实验。为便于比较，还测试了用固定排量压缩机（FDC）的自动控制汽车空调系统。图。2显示了风洞实验示意图。朗读显示对应的拉丁字符的拼音图。 2。一个MAC风洞测试设备示意图显示对应的拉丁字符的拼音Recirculated air 再循环空气 heater 加热器 fan 风扇 duct 管道Solar radiation simulation device 太阳辐射模拟装置 air flow 气流 rotor 转子Tail gas discharge to outside 排放到外面的尾气Humidity adjustment 湿度调整图3 。MAC系统的示意图。该系统由外部控制的可变排量压缩机，平行流冷凝器，层叠式蒸发器，H型热力膨胀阀，控制面板，一个T型热电偶，电阻温度检测器（RTD）和软管。有些单片机（单片机）控制面板组装。图。3。一个EVDC汽车空调系统原理图1压缩机,2 -冷凝器,3-储水库,4- H型热力膨胀阀,5-蒸发器,6-电阻温度检测（RTD）蒸发器表面温度测量器,7- T型汽车车厢，8热电偶 -控制空调系统面板, 9 - EVDC组装控制阀表一 一些主要部件规格组件样式规格蒸发器层压式268 mm 225 mm 90 mm冷凝器平行流670 mm 463 mm 16 mm压缩机PXE16（EVDC）排水量：163（立方厘米）扩展物热力膨胀2.5吨的丹佛斯阀门阀门制冷表二 被测设备的精确度项目范围精度车速0200 (km h1) 0.1 (km h1)环境温度-3060 1相对湿度15-955阳光电源01100 (Wm2)50 (Wm2)风速0140 (km h1)0.5 (km h1)热电偶（T型）0.1 压力传感器018 (bar) 0.1(bar)温度信号由电阻温度检测器（RTD）和T型热电偶测量传输到控制面板，获得由单片机，电机驱动控制的阀位移量的计算输入电压可通过控制面板的输出信号。每个电电机输入电压具有相应的压缩机排气量。一些主要部件几何形状见表1。实验和环境条件的组织根据上海企业标准11。精密的测量仪器如表2所示。在实验中使用的制冷剂是R -134a的。结果与讨论 1. EVDC的系统性能 蒸发器表面不同环境条件下的温度变化如图4所示，乘客所需的车厢温度为25。蒸发器的表面温度范围内几乎是从5到7，这意味着蒸发器表面温度变化是一个小的值。对于EVDC位移控制法，蒸发器表面温度可能会导致对压缩机的排量变小无论太阳负荷的变化。根据不同环境条件下的车内温度的变化如图所5示，如果乘客需要的温度是25。在不同环境条件下，车内温度偏差不超过2，特别是在35，车内温度在25保留几乎在整个测试期间，因为EVDC的位移变化迅速，准确地与周围环境条件的变化相一致。对于不同的测试时间和条件下，实测车内平均温度和标准11与EVDC的MAC了系统的性能与标准11比较一致，如表3所示。 图。6表明，在不同环境条件下使用的压缩机排气压力所提出的控制方法。与环境温度的增加EVDC增加出口压力。放电曲线是反弹，因为压力的控制方法快速响应车内温度。2.比较EVDC和FDC系统 图。7表明，在车内温度在EVDC（外部控制的可变排量压缩机）系统和首日封（铿亁海关排量压缩机）系统比较，当环境温度为35 C的测量开始时，在车内温度稳定在两个系统。对于EVDC系统，车内温度几乎没有变化之前的环境条件的变化。另有FDC系统，之前有一个明显的环境变化状况的波动。在整个测试期间，在EVDC系统车内温度可以节约在一个稳定的价值，即使负载变化太阳约24分钟后。否则，车内温度在FDC系统在大约24分钟时，一个伟大的减少环境条件的变化，这导致了不好的热舒适性，消耗更多的能量。压缩机的排放压力比较如图8所示，当环境温度为35 C.它介绍，在测试期间，稳定的EVDC系统压缩机排气压力比FDC系统的稳定，即使放电的EVDC压力曲线是波浪式的。它是在图所示。八是应对环境条件的变化变排量压缩机性能优于固定排量压缩机更好。排放压力的EVDC波峰约15秒后，当环境条件的变化和波动的主要持续，然后在一个相对稳定的波只有30秒。对于FDC系统，排气压力的首次的波峰约1分钟后，整个波动持续在一个相对稳定的波至少1.2分钟。图 4。蒸发器表面不同环境条件下的温度变化表三 在夏季期间每个测量条件下车内温度比较时间（分钟）车速空气循环模式标准的汽车的平均温度（）实测车的平均温度（）2050回收空气小于等于2423.64080回收空气小于等于22206050新鲜空气小于等于26258080新鲜空气小于等于2423.61100(idle)回收空气小于等于3332.6130110新鲜空气小于等于2423.8160o(idle)新鲜空气小于等于4039图5 车内不同环境条件下的温度变化。图6。 EVDC在不同环境条件下排放压力。图7。比较EVDC和FDC系统的车内温度图8。放电时的EVDC和FDC系统压力的比较表4显示，在不同环境条件下EVDC波动最大的温度比FDC小。这意味着MAC自动控制器的可变排量压缩机系统的性能比固定的MAC排量压缩机系统，更好，因为前者能提供乘客更舒适的热环境。表四 比较车内温度的最大波动环境温度（）223135EVDC的最高温度波动1.00.80.5FDC的最高温度波动1.31.31.5结论在此，提出了一种新的位移变排量压缩机