技術(shù)領(lǐng)域
本公開總體上涉及制冷系統(tǒng),更具體而言涉及用于制冷系統(tǒng)的致冷劑回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
空調(diào)系統(tǒng)包括對流經(jīng)空調(diào)系統(tǒng)的致冷劑進行壓縮的機械壓縮機。所述壓縮機需要用油才能正確而有效率地工作。在空調(diào)系統(tǒng)的正常運行當中,一部分壓縮機油被夾帶到致冷劑中,并循環(huán)通過空調(diào)系統(tǒng)。在對空調(diào)系統(tǒng)進行維護時,通常將致冷劑連同其內(nèi)夾帶的油從空調(diào)系統(tǒng)中去除。此外,空調(diào)系統(tǒng)可能需要更換線路內(nèi)的零件,這也可能要去除受到更換的零件內(nèi)的壓縮機油。因而,必須向系統(tǒng)內(nèi)注入新的壓縮機油,以替代在保養(yǎng)和維護操作當中從系統(tǒng)去除的油。出于這一原因,大部分空調(diào)維護(ACS)機包括用于在向空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)重新加注致冷劑之前向空調(diào)線路內(nèi)注入油的線路。
測量注入到空調(diào)線路中的油對于確??照{(diào)線路中有適量的壓縮機油是很重要的。壓縮機內(nèi)的油過多或者過少都會降低空調(diào)線路的總體運行效率。一種常用的測量注入到空調(diào)線路內(nèi)的油的方法是目測識別。一些常規(guī)的ACS機包括一個具有刻度標記的油瓶,所述刻度標記指示瓶內(nèi)油的量。為了測量注入到線路中的油的量,隨著ACS機注油,用戶參照刻度標記監(jiān)視瓶內(nèi)的油位,并在看起來注入了預期量的油時終止注入操作。這種方法成本最低,但是完全依賴于用戶對瓶子進行檢測并注入正確的量。因此,目測識別法會遇到一些問題,包括操作者失誤,標記錯誤或者將標記讀錯,其可能造成與預期的向空調(diào)線路內(nèi)注入的油量的偏差。
一些常規(guī)的ACS機包括與油瓶相關(guān)的稱重傳感器,以測量油瓶的重量。ACS系統(tǒng)配置有控制器,其將注入過程中瓶子的重量減去瓶子的初始重量,以確定注入的油的量。一旦控制器確定已經(jīng)向線路內(nèi)注入了預期量的油,那么控制器將對注油閥進行操作,從而使其閉合。但是,稱重傳感器價高昂而且易損,因此具有針對油瓶的稱重傳感器的ACS機制造和維護成本高,而且可能在操作不當時產(chǎn)生故障。
其他典型的ACS機基于注油螺線管閥打開的時間來估算注入到空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的油的量。假定一定的油流率,并由假定的油流率估算要想注入預期的油量則注油螺線管閥必須打開的時間長度。例如,在一些ACS機中,假定油流率為2ml每秒。用戶輸入要向系統(tǒng)注入的油的量,例如,10ml。之后,ACS控制器計算系統(tǒng)應當打開的時間,例如,在本范例中為5秒。
這一注油法的一個問題在于油的流率不恒定。流率根據(jù)油的粘度和油的溫度而變化,而油的溫度通常約為ACS機的環(huán)境溫度。一些包括基于時間的注油方案的ACS機還包括一種由用戶基于當前條件引起的流率變化輸入校正因子,以校正注入量或閥門打開時間的方式。這種方案的一個問題是用戶沒有準確的信息來確定適當?shù)男U蜃?。另一個問題是可能要求用戶執(zhí)行基線測試或計算,以確定校正因子,并且這些測試或計算當中的誤差可能導致向機器輸入不正確的校正因子。因此,由于需要用戶干預以及系統(tǒng)變量的原因,時間注入法無法提供足夠的精確性。
出于上述的所有原因,希望提供一種以低成本改善向空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)注入油量的精確度的ACS機。此外,希望提供一種以最低的用戶干預向空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)精確注入預期油量的ACS機。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個實施例中,一種空調(diào)維護系統(tǒng)包括:被配置為存放油的油貯藏器;通過油注入線與油貯藏器流體連通的耦合端口;被配置為選擇性地允許油從油貯藏器流入到油注入線當中的第一螺線管閥;包括存儲于其內(nèi)的程序指令的存儲器;以及可操作地連接至第一螺線管閥和存儲器的控制器。所述控制器被配置為執(zhí)行程序指令,從而獲得至少一個與油的粘度相關(guān)的粘度信號,獲得指示將要充注的油的量的體積信號,基于所獲得的至少一個粘度信號和所獲得的體積信號來確定第一時間段,控制第一螺線管閥至打開條件,并且在從第一螺線管閥打開開始經(jīng)過了所確定的第一時間段之后控制第一螺線管閥達到關(guān)閉狀態(tài)。基于粘度信號確定從油貯藏器注油的時間段能夠在不需要昂貴的設(shè)備(例如,稱重傳感器)的情況下實現(xiàn)快速準確的注油。
在該空調(diào)維護系統(tǒng)的實施例中,所述至少一個粘度信號包括指示油貯藏器和空調(diào)維護系統(tǒng)的周圍環(huán)境之一的溫度的第一溫度信號。在另一實施例中,所述空調(diào)維護系統(tǒng)包括被配置為生成第一溫度信號的溫度傳感器。
在另一實施例中,所述至少一個粘度信號包括與油的類型相關(guān)的第一油型信號。
在一些實施例中,所述空調(diào)維護系統(tǒng)還包括被配置為在油注入線內(nèi)生成真空的真空泵,所述控制器可操作地連接至所述真空泵,并還被配置為執(zhí)行用以控制所述真空泵的程序指令,從而在控制第一螺線管閥至打開狀態(tài)之前在油注入線內(nèi)生成真空。
在一個實施例中,所述空調(diào)維護系統(tǒng)還包括被配置為選擇性地使油貯藏器與油注入線隔離的第二螺線管閥、具有與第一螺線管閥流體連通的入口和與第二螺線管閥流體連通的出口的腔室,以及被配置為生成與腔室的壓力相關(guān)的壓力信號的壓力傳感器。所述控制器還可操作地連接至第二螺線管閥和所述壓力傳感器,并且被配置為執(zhí)行用以利用所生成的壓力信號在粘度確定過程中生成至少一個粘度信號的程序指令。
在另一實施例中,所述控制器被配置為運行用以執(zhí)行粘度確定過程的程序指令。所述粘度確定過程包括控制第一螺線管閥至關(guān)閉位置從而在腔室內(nèi)生成真空,控制第一螺線管閥至打開位置由此將腔室置于與油貯藏器流體連通的狀態(tài),在控制第一螺線管閥至打開位置之后獲得第一個生成的壓力信號,以及在所獲得的第一個生成的壓力信號以及控制第一螺線管閥至打開位置和獲得第一個生成的壓力信號之間的第二時間段的基礎(chǔ)上生成至少一個粘度信號。
在又一實施例中,所述粘度確定過程還包括在腔室內(nèi)生成真空之前控制第二螺線管閥至打開位置,通過第二螺線管閥在腔室內(nèi)生成真空,以及在生成真空之后控制第二螺線管閥至關(guān)閉位置。
在一些實施例中,粘度確定過程還包括在控制第二螺線管閥至關(guān)閉位置之后,在控制第一螺線管閥至打開位置之前獲得第二個生成的壓力信號,并且在所獲得的第二個生成的壓力信號的基礎(chǔ)上生成至少一個粘度信號。
所述空調(diào)系統(tǒng)的一些實施例包括被配置為在所述腔室內(nèi)生成真空的真空泵。所述控制器可操作地連接至所述真空泵,并且還被配置為執(zhí)行用以控制所述真空泵在所述腔室內(nèi)生成真空的程序指令。
在另一實施例中,一種向空調(diào)維護系統(tǒng)的油注入線內(nèi)注入油的方法包括:利用控制器獲得與油的粘度相關(guān)的至少一個粘度信號,利用控制器獲得指示將要加注的油量的體積信號,以及通過利用控制器運行存儲在存儲器內(nèi)的程序指令在所獲得的至少一個粘度信號和所獲得的體積信號的基礎(chǔ)上確定第一時間段。所述方法還包括:通過利用控制器控制第一螺線管閥至打開狀態(tài)而將油注入線置于與油貯藏器流體連通的狀態(tài),通過打開的第一螺線管閥使油從油貯藏器流入到油注入線內(nèi),以及在從第一螺線管閥打開開始經(jīng)過了所確定的第一時間段之后利用所述控制器控制第一螺線管閥至關(guān)閉狀態(tài)。
在本方法的另一實施例中,獲得至少一個粘度信號包括獲得指示油貯藏器和空調(diào)維護系統(tǒng)的周圍環(huán)境之一的溫度的第一溫度信號。在一些實施例中,獲得第一溫度信號包括利用溫度傳感器獲得溫度。
在另一實施例中,獲得至少一個粘度信號包括獲得與油的類型有關(guān)的第一油型信號。
在又一實施例中,所述方法還包括在控制第一螺線管閥至打開狀態(tài)之前利用可操作地連接至控制器的真空泵在油注入線內(nèi)生成真空。
在一些實施例中,所述方法還包括:利用壓力傳感器獲得與具有入口和出口的腔室的壓力相關(guān)的壓力信號,所述入口與第一螺線管閥流體連通,所述出口與被配置為選擇性地使油貯藏器與油注入線隔離的第二螺線管閥流體連通;以及使用所生成的壓力信號在粘度確定過程中生成至少一個粘度信號。
在本方法的一個實施例中,所述粘度確定過程包括控制第一螺線管閥至關(guān)閉位置,在所述腔室內(nèi)生成真空,以及控制第一螺線管閥至打開位置,由此將所述腔室置于與油貯藏器流體連通的狀態(tài)。所述粘度確定過程還包括在控制第一螺線管閥至打開狀態(tài)之后獲得第一個所獲得的壓力信號,并基于所獲得的第一個生成的壓力信號以及控制第一螺線管閥至打開位置和獲得第一個生成的壓力信號之間的第二時間段生成至少一個粘度信號。
在另一實施例中,所述粘度確定過程還包括:在腔室內(nèi)生成真空之前控制第二螺線管閥至打開位置,通過第二螺線管閥在腔室內(nèi)生成真空,以及在生成真空之后控制第二螺線管閥至關(guān)閉位置。
在另一實施例中,粘度確定過程還包括在控制第二螺線管閥至關(guān)閉位置之后并且在控制第一螺線管閥至打開位置之前獲得第二個生成的壓力信號,并且在所獲得的第二個生成的壓力信號的基礎(chǔ)上生成至少一個粘度信號。
在本方法的另一實施例中,在腔室內(nèi)生成真空包括對可操作地連接至控制器的真空泵進行操作,從而在腔室內(nèi)生成真空。
附圖說明
圖1是一種致冷劑維護系統(tǒng)的局部截面正視圖。
圖2是連接至車輛的圖1的致冷劑維護系統(tǒng)的側(cè)面透視圖。
圖3是圖1的致冷劑維護系統(tǒng)的示意圖。
圖4是圖1的致冷劑維護系統(tǒng)的控制部件的示意圖。
圖5是一種對冷凍劑維護系統(tǒng)進行操作從而向空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)注入油的方法的流程圖。
圖6是根據(jù)本公開的致冷劑維護系統(tǒng)的注油系統(tǒng)的示意圖。
圖7是圖6的注油系統(tǒng)的控制部件的示意圖。
圖8是另一種對冷凍劑維護系統(tǒng)進行操作從而向空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)注油的方法的流程圖。
圖9是不同的油的作為溫度的函數(shù)的絕對粘度的圖表。
具體實施方式
為了促進對文中描述的實施例的原理的理解,現(xiàn)在將參考附圖以及下述書面說明書的描述。所述參考并非旨在對主題范圍構(gòu)成限制。本公開還包括對所示實施例所做的變化和修改,而且還包括本文所涉及的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在正常情況下能夠想到的對所描述的實施例的原理的其他應用。
圖1是根據(jù)本公開的空調(diào)維護(ACS)系統(tǒng)10的例示。ACS系統(tǒng)10包括致冷劑容器或內(nèi)部存儲器皿(ISV)14、油路塊16、壓縮機18、控制模塊20和外殼22??刂颇K20的外部包括用于由用戶輸入控制命令以及向用戶輸出信息的輸入/輸出單元或用戶輸入接口26。軟管連接30、32(圖1僅示出了一個)文中又稱為耦合端口,其從外殼22伸出并連接至維護軟管,所述維護軟管又連接至空調(diào)(A/C)系統(tǒng)(文中又稱為“空調(diào)”線路),從而促進致冷劑在ACS系統(tǒng)10和A/C系統(tǒng)之間的傳送。
ISV 14被配置為存儲ACS系統(tǒng)10的致冷劑。ACS系統(tǒng)10當中可以使用的致冷劑的種類不存在任何限制。因而,將ISV 14配置為容納任何希望注入到A/C系統(tǒng)內(nèi)的致冷劑。在一些實施例中,將ISV 14特別地配置為容納車輛(例如,汽車、卡車、船只、飛機等)的A/C系統(tǒng)中常用的一種或多種致冷劑,例如,R-134a、CO2或R1234yf。在一些實施例中,ACS單元具有多個被配置為存儲不同致冷劑的ISV罐。
油路塊16通過一系列閥門、軟管和管道流體連通至ISV 14、壓縮機18和軟管連接30、32。油路塊16包括被配置為在將致冷劑回收操作過程中從車輛回收的致冷劑存儲到ISV 14當中之前對所述致冷劑進行過濾和提純,繼而將其從ISV 14重新注入到空調(diào)線路內(nèi)的閥門和部件。
圖2是連接至車輛50的圖1所示的ACS系統(tǒng)10的部分的例示。維護軟管34、36包括耦合連接器38、40(圖3),其被配置為將車輛50的空調(diào)線路的入口和/或出口連接至ACS單元10的軟管連接30(圖1和圖3所示)。
圖3示出了ACS系統(tǒng)10的示意圖。ACS系統(tǒng)10包括穿板式(bulkhead)歧管104、真空泵108、回收歧管112、ISV 14和控制器120。在一些實施例中,穿板式岐管104和回收岐管112之一或兩者至少部分地集成在油路塊16內(nèi),而在其他實施例中,穿板式岐管104和回收岐管則與油路塊16.分離。
高壓側(cè)維護軟管34和低壓側(cè)維護軟管36一端連接至穿板式岐管104的耦合端口30、32,并將維護軟管34、36的另一端處的軟管耦合器38、40配置為分別附接至車輛50的空調(diào)線路的高壓側(cè)和低壓側(cè)。穿板式歧管104包括分別通過高壓側(cè)螺線管閥160和低壓側(cè)螺線管閥164將耦合端口30、32分別流體連通至真空管線148、回收管線152和ISV加注管線156的高壓側(cè)管線140和低壓側(cè)管線144。
真空泵108和真空螺線管閥168被設(shè)置到真空管線148內(nèi)。回收螺線管閥172位于回收管線152內(nèi),回收管線152將回收岐管112流體連通至高壓側(cè)管線和低壓側(cè)管線140、144。回收歧管112包括被配置為在從空調(diào)線路回收致冷劑時去除致冷劑內(nèi)夾帶的油并對致冷劑提純的部件,例如,壓縮機、油分離器、熱交換器以及過濾器和干燥器單元。之后將經(jīng)過提純的致冷劑存儲到ISV 14內(nèi)。ISV加注管線156將ISV 14經(jīng)由加注螺線管閥176連通至高壓側(cè)管線和低壓側(cè)管線140、144,從而能夠?qū)⒅吕鋭腎SV 14重新加注到空調(diào)線路當中。
第一油貯藏器180、第二油貯藏器184和染料貯藏器188分別流體連通至第一供油管線192、第二供油管線和染料供應管線200。第一注油單向閥204和第一注油螺線管閥208流體連通至第一供油管線192,第二注油單向閥212和第二注油螺線管閥216流體連通至第二供油管線196,染料注入單向閥220和染料注入螺線管閥224流體連通至染料供應管線200。螺線管閥208、216、224分別經(jīng)由第一油注入線226、第二油注入線228和染料注入管線230流體連通至高壓側(cè)管線140。在一些實施例中,螺線管閥208、216、224直接連通至高壓側(cè)管線140,從而使高壓側(cè)管線140為油注入線。
第一和第二油貯藏器180、184的每者被配置為存放一種類型的油。在一些實施例中,第一油貯藏器180內(nèi)存放的油具有與第二油貯藏器184內(nèi)存放的油不同的粘滯度和熱性質(zhì),從而使ACS系統(tǒng)10能夠與種類更為繁多的空調(diào)線路結(jié)合使用。染料貯藏器188存放染料,可以將染料注入到空調(diào)線路內(nèi),從而輔助用戶進行診斷操作,例如,對空調(diào)線路中的滲漏定位。在一些實施例中,油貯藏器180、184之一或兩者通過系統(tǒng)油回流管線(未示出)連通至回收歧管112,從而將與回收的致冷劑分離的油傳送回油貯藏器180/184,以供后續(xù)使用。
在圖3的實施例中,注入單向閥204、212、220和螺線管閥208、216、224全部設(shè)置在穿板式歧管104內(nèi),但是在其他實施例中,閥204、208、212、216、220、224可以處于另一岐管內(nèi)或者獨立安裝在ACS機10內(nèi)。在圖3的實施例中,ACS機10包括兩個油貯藏器180、184和一個染料瓶188。在一些實施例中,ACS機只包括一個油貯藏器或者包括兩個以上油貯藏器。在其他實施例中,ACS機不包括染料貯藏器或相關(guān)閥門和管線,或者ACS機可以包括不止一個染料瓶,以存放不同類型的染料。
圖4示出了用于ACS機10的控制系統(tǒng)236的示意圖??刂葡到y(tǒng)236包括可操作地連接至用戶輸入接口26的控制器120??刂破?20被配置為接收來自用戶輸入接口26的輸入,并且在一些實施例中被配置為在用戶輸入接口26上為用戶顯示信息。控制器120還可操作地連接至周圍溫度傳感器244,該傳感器被配置為感測ACS單元10的周圍溫度,并生成對應于所述環(huán)境溫度的電子信號。在一些實施例中,利用感測油貯藏器內(nèi)的油溫度的油貯藏器溫度傳感器替代周圍溫度傳感器244。
控制器可操作地連接至存儲器252,以存儲接收自用戶輸入接口26和溫度傳感器244的數(shù)據(jù)??梢詫⒖刂破?20和存儲器252集成到ACS系統(tǒng)10的控制模塊20內(nèi)。在一些實施例中,除了將數(shù)據(jù)存儲到存儲器252內(nèi)之外或者作為替代,將數(shù)據(jù)存儲到ACS機10之外。在一個實施例中,將所述數(shù)據(jù)通過有線或無線internet連接傳輸至“云”存儲位置。在另一實施例中,將數(shù)據(jù)傳輸至諸如硬盤驅(qū)動器、USB驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、網(wǎng)絡(luò)附接存儲(NAS)裝置等的存儲裝置??刂破?20還可操作地連接至螺線管閥160、164、168、172、176、208、216、224以及真空泵108。將控制器120配置為發(fā)出電子信號,所述電子信號用以將螺線管閥160、164、168、172、176、208、216、224操作至打開或關(guān)閉狀態(tài),以及將真空泵操作為活動或停用。
借助于控制器120執(zhí)行對ACS機10的各種部件和功能的操作和控制。利用執(zhí)行程序指令的通用或?qū)S每删幊烫幚砥鲗嵤┛刂破?20。將執(zhí)行程序功能所需的指令和數(shù)據(jù)存儲到與控制器120相關(guān)的存儲單元252內(nèi),或者存儲到集成在控制器120內(nèi)的存儲單元(未示出)內(nèi)。所述處理器、存儲器和接口電路將控制器120配置為執(zhí)行上文所述的功能和下文所述的過程。這些部件可以被設(shè)置到印刷電路卡上,或者可以作為專用集成電路(ASCI)當中的電路提供??梢詫⑺鲭娐返拿空邔嵤槔脝为毜奶幚砥?,或者可以將多個電路實施到同一處理器上。或者,可以利用分立部件或者利用通過VLSI電路提供的電路實施所述電路。也可以利用處理器、ASIC、分立部件或VLSI電路的組合實施文中描述的電路。
在操作當中,將高壓側(cè)和低壓側(cè)軟管耦合器38、40連接至空調(diào)線路(例如,圖2中的車輛50的空調(diào)系統(tǒng))的高壓側(cè)和低壓側(cè)連接端口。為了執(zhí)行回收操作,打開回收螺線管172以及高壓側(cè)螺旋管160和低壓側(cè)螺線管164之一或兩者??照{(diào)系統(tǒng)內(nèi)的受到壓縮的致冷劑流到回收歧管112,在回收歧管112處,將致冷劑中夾帶的系統(tǒng)油與致冷劑分離,并對致冷劑提純,從而將其存放到ISV 14內(nèi)。
在空調(diào)線路的正常維護當中往往必須更換從空調(diào)系統(tǒng)去除的致冷劑中夾帶的系統(tǒng)油,從而使空調(diào)系統(tǒng)繼續(xù)理想地工作。因而,在從空調(diào)線路回收致冷劑的致冷劑回收操作之后并且在向空調(diào)線路內(nèi)重新加注致冷劑的致冷劑重新加注操作之前執(zhí)行注油操作。一旦完成了回收操作,就關(guān)閉回收螺線管172,打開真空螺線管168,并激活真空泵108。真空泵108在高壓側(cè)管線140和低壓側(cè)管線144中生成負壓,從而將任何剩余的致冷劑從空調(diào)線路中抽出,并使空調(diào)線路中的壓力降至大氣壓以下。之后,關(guān)閉高壓側(cè)和低壓側(cè)螺線管閥160、164,并使真空泵108停用,以關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng),并使空調(diào)系統(tǒng)保持在真空壓力上。
之后,控制器120控制注油螺線管208、216之一,使其打開。在一些實施例中,控制器120被編程為自動選擇適當?shù)穆菥€管閥208、216打開,而在其他實施例中,則由用戶通過用戶輸入接口26、可操作地連接至控制器120的外部電子裝置或其組合命令控制器120打開哪些注油螺線管閥208、216。打開注油螺線管208、216之一將使相關(guān)油貯藏器180、184流體連通至相應的單向閥204、212,所述單向閥將因空調(diào)系統(tǒng)和高壓側(cè)管線140內(nèi)的負壓而打開。因而,使相應的油貯藏器180、184通過高壓側(cè)管線140流體連通至空調(diào)線路。
油通過螺線管閥208、216流入到空氣調(diào)節(jié)線路內(nèi)的流率取決于油的絕對粘度,所述絕對粘度是油的溫度和粘度額定值(rating)的函數(shù)或者隨油的類型而變。因此將控制器120配置為基于當前的環(huán)境溫度和粘度額定值或者基于油的油型確定油的絕對粘度,并基于油的絕對粘度計算流率,下文將對此予以更加詳細的討論。還將控制器120配置為在希望注入到空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的油量和所計算出的流率的基礎(chǔ)上計算相應的螺線管閥208、216要打開的時間長度。之后,控制器120對相應的注油螺線管閥208、216加以控制,使其打開所計算的時間長度,從而向高壓側(cè)管線140和空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)注入預期量的油。
一旦完成了注油,控制器120就對相應的注油螺線管閥208、216加以控制,使之關(guān)閉,并執(zhí)行重新注入操作。在重新注入操作當中,打開加注螺線管閥176和高壓側(cè)螺線管閥160。ISV 14中的致冷劑將從ISV 14經(jīng)由高壓側(cè)管線140流入到空調(diào)線路當中。由注油操作導致的殘留在高壓側(cè)管線140內(nèi)的任何殘油都會被夾帶到冷凍劑當中并被傳送至空調(diào)線路。在一些實施例中,在重新加注操作當中還打開低壓側(cè)螺線管閥164,從而使致冷劑從ISV 14通過高壓側(cè)管線140低壓側(cè)管線144兩者流入到空調(diào)線路當中。
圖5是將油注入到空調(diào)線路當中的方法300的流程圖。致冷劑維護系統(tǒng)10的控制器120包括被配置為執(zhí)行存儲在存儲器內(nèi)的與該控制器相關(guān)的程序指令以實施方法300的處理器。
方法300開始于控制器120獲得油的額定粘度和環(huán)境溫度(塊304)。在一個實施例中,可以由用戶通過用戶輸入接口,例如,圖3和圖4的實施例的用戶輸入接口26輸入油的額定粘度、油的類型或者環(huán)境溫度。在另一實施例中,用戶輸入油的額定粘度或者油的類型,控制器從溫度傳感器244獲得環(huán)境溫度。在另一實施例中,當在制造過程中填滿或者充注了油貯藏器之一時將存儲在油貯藏器內(nèi)的油的額定粘度或者油型存儲到存儲器252內(nèi),或者在ACS機10的制造過程中將額定粘度編程到存儲器252內(nèi),并且由控制器120從該存儲器獲得額定粘度。
之后,控制器120確定油的絕對粘度以及油在周圍溫度下的對應流率(塊308)。在一個實施例中,將各種溫度下針對各種不同油型或者額定粘度的油絕對粘度表格或圖表存儲在存儲器252內(nèi)。圖9示出了對于各種滑油品級而言作為溫度的函數(shù)的油絕對粘度的圖表的一個例子??刂破?20基于環(huán)境溫度和油的額定粘度從該表格或圖表調(diào)用油的絕對粘度。
油的流率主要取決于連接油貯藏器和空調(diào)系統(tǒng)的管和開口(例如,油的供應和注入管線192、196、226、228、單向閥204、212和螺線管閥208、216)的尺寸、管線長度、油貯藏器和空調(diào)線路之間的壓力差以及油的絕對粘度。油路的尺寸和長度是恒定的,可以將其編程到ACS系統(tǒng)10的存儲器252當中。在一些實施例中,在接收自被配置為確定空調(diào)線路中的壓力的壓力換能器的壓力信號的基礎(chǔ)上計算壓力差。在其他實施例中,基于空調(diào)線路中的已知真空條件和環(huán)境壓力假定所述壓力,所述環(huán)境壓力要么是測得的,要么是假定的。之后,將控制器配置為確定在所確定的絕對粘度上油的流率。在另一實施例中,該系統(tǒng)包括被配置為感測油的粘度的粘度傳感器,控制器將利用所述的油粘度計算油的流率。
接下來,控制器120計算注油螺線管閥要打開的時間長度(塊312)。為了描述的簡單起見,將參考從油貯藏器180通過螺線管閥208和油注入線226對油進行輸送的情況描述方法300,但是讀者應當認識到可以按照類似的方式從第二油貯藏器184對油進行輸送。在一個實施例中,用戶將要注入到空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的油量輸入到用戶輸入接口24當中,該接口將體積信號發(fā)送給控制器120。在另一實施例中,用戶將車輛類型、空調(diào)線路型號或者空調(diào)線路致冷劑容量輸入給ACS機10的用戶輸入24,控制器120將在用戶輸入的值的基礎(chǔ)上從存儲器252調(diào)用表示所要注入的油量的體積信號。在另一實施例中,ACS機10確定在回收操作當中從空調(diào)線路中去除的油的量,并將所去除的油量存儲在存儲器252內(nèi),之后控制器120調(diào)用對應于所述去除量的體積信號,以確定要注入到空調(diào)線路當中的油量。之后,控制器120在所要注入的油量和油流率的基礎(chǔ)上確定打開注油螺線管閥208的時間長度。
控制器120對真空泵108加以控制,使之在空調(diào)線路、高壓側(cè)管線140和油注入線226中生成真空壓力(塊316)。讀者應當認識到可以在油粘度確定以及閥門打開時間之前、當中或者之后執(zhí)行真空壓力的生成。在一個實施例中,控制器對高壓側(cè)螺線管閥160、真空螺線管閥168和真空泵108加以控制,以生成真空,從而關(guān)閉閥門160,168,由此使空調(diào)線路、高壓側(cè)管線140和油注入線226保持在真空壓力上。
一旦空調(diào)線路處于真空壓力上,并且計算了注油螺線管閥208的打開時間,控制器就對注油螺線管閥208加以控制,使之打開所計算的時間(塊320),由此使所述量的油通過螺線管閥208流入到油注入線226、高壓側(cè)管線140和空調(diào)線路當中。在閥208打開所計算的時間長度之后,控制器120對閥門208加以控制,使之關(guān)閉。之后,通過打開加注螺線管閥176和高壓側(cè)螺線管閥160而打開從ISV 14到空調(diào)線路的通路,由此將致冷劑加注到空調(diào)線路當中(塊324)。致冷劑從ISV 14流入到空調(diào)線路當中,從而俘獲任何殘留在油注入線226和高壓側(cè)管線140當中的油,并將所述油傳輸?shù)娇照{(diào)線路當中。
圖6示出了致冷劑維護系統(tǒng)的另一油注入系統(tǒng)400,可以利用其代替圖3中所示的致冷劑維護系統(tǒng)10的油注入系統(tǒng)。將油注入系統(tǒng)400設(shè)置到穿板式歧管404內(nèi),該系統(tǒng)包括供油管線408、單向閥412、第一螺線管閥416、腔室420、第二螺線管閥424、供油管線428和壓力換能器432。
油注入線408將油貯藏器180流體連接至單向閥412,單向閥412流體連通至第一螺線管閥416。腔室420包括流體連通至第一螺線管閥416的入口434和流體連通至第二螺線管閥424的出口436。在一些實施例中,入口434和出口436被合并到既用于接收油又用于釋放油的單個組合入口/出口管線當中。在一些實施例中,將腔室424連通至一個獨立管線并且該獨立管線連通至第一和第二螺線管閥416、424之間的管線,而不是使腔室424直接位于第一和第二閥門416、424之間。
第二螺線管閥424流體連通至噴油管線428,該管線將油釋放到高壓側(cè)管線140內(nèi)。如上文參考圖1所述,高壓側(cè)管線140經(jīng)由耦合端口30流體連通至高壓側(cè)軟管34和高壓側(cè)軟管耦合器38。
將腔室420配置為容納預定量的油,在一個實施例中,所述量約為5mL。將壓力換能器432配置為感測腔室420的預定義容積內(nèi)的壓力,并生成對應于腔室420內(nèi)的壓力的電子信號。
圖7示出了圖6的注油系統(tǒng)400的控制系統(tǒng)438。控制器440可操作地連接至用戶輸入接口26和存儲器252,將用戶輸入接口26和存儲器252兩者配置為基本上與上文參考圖3和圖4的實施例描述的相同,可以將控制器440集成到ACS系統(tǒng)10的控制模塊20內(nèi)。控制器440還可操作地連接至腔室壓力換能器432,以接收對應于腔室420內(nèi)的壓力的信號??刂破?20可操作地連接至第一和第二注油閥門416、424,并且被配置為發(fā)出用以控制螺線管閥416、424打開關(guān)閉的電子信號。
借助于控制器440執(zhí)行對注油系統(tǒng)400的各種部件和功能的操作和控制。利用執(zhí)行程序指令的通用或?qū)S每删幊烫幚砥鲗嵤┛刂破?40。將執(zhí)行程序功能所需的指令和數(shù)據(jù)存儲到與控制器440相關(guān)的存儲單元252內(nèi)。所述處理器、存儲器和接口電路將控制器440配置為執(zhí)行上文所述的功能和下文所述的過程。這些部件可以被提供到印刷電路卡上,或者可以作為專用集成電路(ASCI)當中的電路提供??梢詫⑺鲭娐返拿空邔嵤槔脝为毜奶幚砥鳎蛘呖梢詫⒍鄠€電路實施到同一處理器上?;蛘?,可以利用分立部件或者利用通過VLSI電路提供的電路實施所述電路。也可以利用處理器、ASIC、分立部件或VLSI電路的組合實施文中描述的電路。
在操作當中,將控制器440配置為在致冷劑回收操作之后,在致冷劑重新加注操作之前觸發(fā)注油操作。注油操作開始于執(zhí)行粘度確定過程。粘度確定過程開始于控制器啟動真空泵(圖6或圖7中未示出),從而在高壓側(cè)管線140、高壓側(cè)軟管34、油注入線428和空調(diào)線路內(nèi)生成真空。之后,控制器440對第二油注入螺線管424加以控制,使之打開,從而將真空壓力傳遞至腔室420。控制器440對第二油注入螺線管424加以控制,使之關(guān)閉,繼而停用真空泵并打開第一油注入螺線管416。腔室420內(nèi)的負壓力打開單向閥412,將油從油貯藏器180經(jīng)由供油管線408抽到腔室420當中。
隨著油向腔室420內(nèi)行進,控制器440監(jiān)測壓力換能器432生成的信號。一旦控制器440識別出腔室420內(nèi)的壓力等于或者高于預定閾值(在一個實施例中為大氣壓),控制器440就計算來自油貯藏器180的油的流率。腔室420所需的時間量以及腔室420的已知容積代表油的粘度。之后,控制器生成使控制器440能夠計算從油貯藏器180輸送的油的流率的粘度信號,因此完成了粘度確定過程。
一旦計算了油注入流率,控制器就計算向空調(diào)線路內(nèi)注入預期的油量所需的閥門416、420的打開時間量。之后,控制器440控制第二螺線管閥424打開,從而使閥416、424兩者都打開。油從油貯藏器180通過供油管線408和腔室420,繼而通過油注入線428、高壓側(cè)管線140、高壓側(cè)軟管34進入到車輛的空調(diào)線路內(nèi)。在經(jīng)過了所計算的時間量之后,關(guān)閉螺線管閥416、424,并向空調(diào)線路充注致冷劑,其將俘獲管線428、140和軟管34內(nèi)的任何殘油,并將所述油輸送到車輛的空調(diào)線路當中。
圖8示出了一種向空調(diào)線路內(nèi)注油的方法500的流程圖。致冷劑維護系統(tǒng)10的控制器440包括被配置為執(zhí)行存儲在存儲器內(nèi)的與該控制器相關(guān)的程序指令以實施方法500的處理器。
方法500開始于控制器打開外面的螺線管閥424(塊504),從而使腔室420流體連通至油注入線428、高壓側(cè)管線140和空調(diào)線路。之后,控制器440對真空泵加以控制,使之在空調(diào)線路、高壓側(cè)管線140、油注入線428和腔室420內(nèi)生成真空(塊508)。關(guān)閉外面的閥424(塊512),使腔室420與空調(diào)線路隔離,并打開內(nèi)螺線管閥416(塊516),從而使油貯藏器180連通至腔室420??刂破?40獲得壓力換能器432生成的壓力信號(塊520)并將腔室420內(nèi)的壓力與預定壓力閾值進行比較(塊524)。
如果壓力低于閾值,那么該過程繼續(xù)至塊520,其中,再次獲得對應于腔室420內(nèi)的壓力的信號。如果壓力等于或者高于閾值,那么控制器440確定流入腔室420的油的平均流率,其等于腔室容積除以使壓力達到閾值(其表明腔室420已滿)所需的螺線管閥416的打開時間量(塊528)。在一些實施例中,控制器440在溫度、ACS機規(guī)格或者其他環(huán)境或系統(tǒng)變量的基礎(chǔ)上通過校正因子對所確定的平均流率加以校正。將塊504到528的執(zhí)行統(tǒng)稱為粘度確定過程。
在所確定的平均流率的基礎(chǔ)上,控制器計算螺線管打開時間(塊532),其等于希望注入到空調(diào)線路內(nèi)的油量除以所確定的平均油流率。之后,打開外螺線管閥424(塊536),從而使油貯藏器180流體連通至車輛的空調(diào)線路??刂破?40等待所計算的時間段過去(塊540),之后控制內(nèi)螺線管和外螺線管416、424關(guān)閉(塊544)。之后,控制器440控制ACS系統(tǒng)10內(nèi)的部件對空調(diào)線路加注致冷劑(塊548)。
應當認識到,可以根據(jù)期望將上文描述的以及其他特征和功能的變型或其替代方案結(jié)合到很多其他的不同系統(tǒng)、應用和方法當中。接下來,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種當前未預見到的或者未預料到的替代方案、修改、變化和改進,上述公開旨在將這些全部包含在內(nèi)。