车载空调压缩机及其控制方法、车辆与流程

本发明涉及车载空调
技术领域：
，尤其涉及一种用于车载空调的压缩机及其控制方法、车辆。
背景技术：
：相关技术中的车载空调独立运行，没有与车辆行驶状态关联，在车辆行驶在颠簸路段，或者急转弯、漂移、飞跃、爬坡、下坡、行驶姿态突变时，制冷系统(特别是二氧化碳冷媒的制冷系统)的内部压力由于行驶的状态发生突变，制冷系统局部压力由于惯性的作用，会突然增加，对系统可靠性和安全存在冲击。即使车辆安全系统安装了车辆行驶状态监控部件，感知行驶状态发生突变后，需要通过总线控制发送命令给车载空调系统，存在滞后效应，保护不及时。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种车载空调压缩机，旨在解决现有技术中对制冷系统保护不及时的问题。本发明提供的车载空调压缩机，包括压缩机本体，所述压缩机本体上设置有控制电路，所述控制电路包括：陀螺仪，用于检测所述压缩机本体的三维状态；加速度传感器，用于检测所述压缩机本体的加速度；与所述陀螺仪及所述加速度传感器连接的电机控制电路，用于根据所述压缩机本体的三维状态及加速度，调整电机的转速。优选地，所述控制电路还包括逻辑判断电路，所述逻辑判断电路与所述陀螺仪和所述加速度传感器连接，用于根据所述压缩机本体的三维状态及加速度，判断所述压缩机本体是否为稳定状态，所述逻辑判断电路连接所述电机控制电路。优选地，所述控制电路还包括通信电路，所述通信电路连接所述电机控制电路，并用于与车辆主控电路进行通信。优选地，所述压缩机本体的端盖上设有凹槽，所述控制电路包括pcb板和功率器件，所述功率器件设置于所述pcb板一侧，所述陀螺仪和所述加速度传感器设置于所述pcb板另一侧，所述pcb板与所述端盖连接，所述功率器件收容于所述凹槽内。优选地，所述凹槽的底壁上设有凸台，所述功率器件的远离所述pcb板的端面与所述凸台的顶壁相连。优选地，所述功率器件的远离所述pcb板的端面与所述凸台的顶壁之间夹设有导热硅胶垫。本发明还提供一种车载空调压缩机的控制方法，包括如下步骤：检测压缩机本体的三维状态及加速度；根据所述压缩机本体的三维状态及加速度，调整电机的转速。优选地，所述压缩机本体的三维状态由陀螺仪进行检测，所述压缩机本体的加速度由加速度传感器进行检测。优选地，根据所述压缩机本体的三维状态及加速度，调整电机的转速具体包括如下步骤：根据所述压缩机本体的三维状态及加速度，逻辑判断所述压缩机本体是否为稳定状态；当所述压缩机本体不是稳定状态时，对所述电机进行降速或停机处理；当所述压缩机本体是稳定状态时，维持所述电机的转速。本发明还提供一种车辆，所述车辆设置有制冷系统，所述制冷系统包括压缩机及与所述压缩机形成回路的蒸发器及冷凝器，所述压缩机为前述任一项的车载空调压缩机。本发明的技术方案中，车载空调压缩机包括压缩机本体，所述压缩机本体上设置有控制电路，所述控制电路包括陀螺仪、加速度传感器及电机控制电路。根据检测得到的压缩机本体的三维状态及加速度，可判断压缩机本体的状态，进而在车辆行驶于颠簸路段，或者进行急转弯、漂移、飞跃、爬坡、下坡、行驶姿态突变时，对压缩机进行降额使用，以提升整体的可靠性，避免制冷系统的内部压力进一步提升。此外，本发明无需通过总线控制，不存在滞后效应，对制冷系统保护及时。本发明尤其适用于采用高压冷媒的压缩机，如用二氧化碳作为冷媒的压缩机。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明一实施例的车载空调压缩机的结构原理图；图2为本发明一实施例的控制电路部分的结构框图；图3为本发明一实施例的控制电路部分的安装原理图；图4为本发明一实施例的车载空调压缩机的控制方法的流程图；图5为本发明另一实施例的车载空调压缩机的控制方法的流程图。附图标号说明：标号名称标号名称100压缩机10陀螺仪20加速度传感器30电机控制电路40逻辑判断电路50通信电路1压缩机本体11端盖12凹槽13凸台14回气管2控制电路21pcb板22功率器件3导热硅胶垫本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。图1所示是本发明一实施例的车载空调压缩机100的结构原理图，包括压缩机本体1和设置于压缩机本体1上的控制电路2。控制电路2可以位于压缩机100的壳体内，且邻近压缩机本体1的回气管14设置，以便于通过回气管14的低温对控制电路2进行降热。控制电路2至少包括陀螺仪10、加速度传感器20和电机控制电路30。其中，该陀螺仪10用于检测压缩机本体1的三维状态，以测量其偏转、倾斜时的转动角速度，对压缩机本体1进行姿态检测。该陀螺仪10可选用微机电陀螺仪10(mems)，根据其内部产生的微小电容变化以计算出角速度，成本较低，适用性好。该陀螺仪10优选为三轴陀螺仪。加速度传感器20用于检测压缩机本体1的加速度，能判断压缩机本体1随车辆的加速或减速状态，各种类型的加速度传感器20如压电式、压阻式、电容式及伺服式均能用于本发明中。该加速度传感器20优选为三轴加速度传感器。此外，需要说明的是，现有技术中也具有一种复合传感器，包括封装于一体的陀螺仪10及加速度传感器20，若通过该复合传感器进行检测，也属于本发明的技术方案。电机控制电路30与陀螺仪10及加速度传感器20连接，用于根据压缩机本体1的三维状态及加速度，调整电机的转速。根据检测得到的压缩机本体1的三维状态及加速度，可判断压缩机本体1的状态，进而在车辆行驶于颠簸路段，或者进行急转弯、漂移、飞跃、爬坡、下坡、行驶姿态突变时，能够及时判断其状态，以便于调整电机的转速。如在检测到车辆比较平稳行驶时，可使得车用空调满负荷运行；而在车辆行驶状态发生突变时，进行降额使用，提升整体的可靠性。此外，本发明无需通过总线控制，不存在滞后效应，对制冷系统保护及时。本发明尤其适用于采用高压冷媒的压缩机，如用二氧化碳作为冷媒的压缩机，避免在行驶过程中因车况的不同造成制冷系统的内部压力进一步提升。请参阅图2，控制电路2还包括逻辑判断电路40，逻辑判断电路40与陀螺仪10和加速度传感器20连接，用于根据压缩机本体1的三维状态及加速度，判断压缩机本体1是否为稳定状态，该逻辑判断电路40连接电机控制电路30。前述压缩机本体1的状态的判断可通过处理器运算得出，优选设置有专门的逻辑判断电路40，便于及时且准确地判断压缩机本体1是否为稳定状态。本领域技术人员可定义各种状态，如在颠簸、急转弯、漂移、飞跃、爬坡、下坡及行驶姿态突变时，将其定义为不稳定状态；而在上述状态之外的其余状态，将其定义为稳定状态。进一步地，控制电路2还包括通信电路50，通信电路50连接电机控制电路30，并用于与车辆主控电路进行通信。该通信电路50可接收车辆主控电路的指令，并将该指令发送给电机控制电路30，以便于根据车辆主控电路的指令调整电机的转速，进而实现对车用空调进行运行控制。此外，该通信电路50还可以将电机的状态信息发送给车辆主控电路，以便于车辆主控电路对电机的运行进行监控。为了便于将前述实施例的控制电路2安装于压缩机本体1上，前参阅图3的控制电路2部分的安装原理图。在压缩机本体1的端盖11上设有凹槽12，控制电路2包括pcb板21和功率器件22，功率器件22设置于pcb板21一侧，陀螺仪10和加速度传感器20设置于pcb板21另一侧，pcb板21与端盖11连接，功率器件22收容于凹槽12内。功率器件22安装在pcb板21上，比如功率器件22可以焊接在pcb板21上，该功率器件22可直接利用温度较低的端盖11实现散热，并且无需在功率器件22下方设置单独的散热器。陀螺仪10及加速度传感器20设置于pcb板21另一侧，便于对压缩机本体1的三维状态及加速度进行准确测量。此外，凹槽12的底壁上可以设有凸台13，功率器件22的远离pcb板21的端面可以与凸台13的顶壁相连，凸台13的高度小于凹槽12的深度。利用功率器件22的远离pcb板21的端面与凸台13的顶壁之间的热传导，可以实现功率器件22的快速散热，且凸台13有助于增加功率器件22的引脚与凹槽12的底壁的间距，增强电气安全性能。进一步地，功率器件22的引脚到凹槽12的侧壁的距离大于预定电气安全距离。如图3所示，功率器件22的远离pcb板21的端面与凸台13的顶壁之间可以夹设有导热硅胶垫3，导热硅胶垫3能增加功率器件22与凸台13之间的接触面积，增强散热效率。此外，该导热硅胶垫3还可以补偿各部件之间的加工公差。功率器件22优选通过螺纹紧固件与凸台13固定连接，以使功率器件22与凸台13的位置更稳固。pcb板21安装在端盖11上，也可通过螺纹紧固件安装在端盖11上。本发明还提供一种车载空调压缩机100的控制方法，请参阅图4，该实施例的车载空调压缩机100的控制方法包括如下步骤：步骤s10：检测压缩机本体1的三维状态及加速度；步骤s20：根据压缩机本体1的三维状态及加速度，调整电机的转速。需要说明的是，在步骤s10中，对三维状态的检测及对加速度的检测，既可以按先后顺序进行检测，也可以同时进行检测，本发明并不受限于此。根据检测得到的压缩机本体1的三维状态及加速度，可判断压缩机本体1的状态，进而在车辆行驶于颠簸路段，或者进行急转弯、漂移、飞跃、爬坡、下坡、行驶姿态突变时，能够及时判断其状态，以便于调整电机的转速。如在检测到车辆比较平稳行驶时，可使得车用空调满负荷运行；而在车辆行驶状态发生突变时，进行降额使用，提升整体的可靠性。此外，本发明无需通过总线控制，不存在滞后效应，对制冷系统保护及时。本发明尤其适用于采用高压冷媒的压缩机，如用二氧化碳作为冷媒的压缩机，避免在行驶过程中因车况的不同造成制冷系统的内部压力进一步提升。更具体地，压缩机本体1的三维状态由陀螺仪10进行检测，压缩机本体1的加速度由加速度传感器20进行检测。其中，该陀螺仪10用于检测压缩机本体1的三维状态，以测量其偏转、倾斜时的转动角速度，对压缩机本体1进行姿态检测。优选该陀螺仪10选用微机电陀螺仪(mems)，根据其内部产生的微小电容变化以计算出角速度，成本较低，适用性好。该陀螺仪10优选为三轴陀螺仪。加速度传感器20用于检测压缩机本体1的加速度，能判断压缩机本体1随车辆的加速或减速状态，各种类型的加速度传感器20如压电式、压阻式、电容式及伺服式均能用于本发明中。该加速度传感器20优选为三轴加速度传感器。此外，需要说明的是，现有技术中也具有一种复合传感器，包括封装于一体的陀螺仪10及加速度传感器20，若使用该复合传感器进行检测，也属于本发明的技术方案。图5为本发明另一实施例的车载空调压缩机100的控制方法的流程图，其中前述步骤s20具体包括如下步骤：步骤s21：根据压缩机本体1的三维状态及加速度，逻辑判断压缩机本体1是否为稳定状态；步骤s22：当压缩机本体1不是稳定状态时，对电机进行降速或停机处理；步骤s23：当压缩机本体1是稳定状态时，维持电机的转速。本领域技术人员可定义各种状态，如在颠簸、急转弯、漂移、飞跃、爬坡、下坡及行驶姿态突变时，将其定义为不稳定状态；而在上述状态之外的其余状态，将其定义为稳定状态。在步骤s22中，通过对电机进行降速或停机处理，使得制冷系统进行降额使用，提升整体的可靠性，避免在行驶过程中因车况的不同造成制冷系统的内部压力进一步提升，尤其适用于采用高压冷媒的压缩机，如用二氧化碳作为冷媒的压缩机。此外，本发明还提供一种车辆，该车辆设置有制冷系统，该制冷系统包括压缩机100及与压缩机100形成回路的蒸发器及冷凝器，该压缩机100是前述实施例的车载空调压缩机。由于该车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12