(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610478228.0
(22)申请日 2016.06.28
(71)申请人 河南师范大学
地址 453007 河南省新乡市牧野区建设东
路46号
(72)发明人 陈得军　李耀伟　辛庆庆　
(74)专利代理机构 新乡市平原专利有限责任公
司 41107
代理人 路宽
(51)Int.Cl.
G01M  17/007(2006.01)
(54)发明名称
一种汽车空调制冷剂充注量标定方法
(57)摘要
本发明公开了一种汽车空调制冷剂充注量
标定方法，首先提供用于模拟车辆实际运行状态
的精准环境模拟仓、用于回收和充注制冷剂的制
冷剂回收充注机及用于采集温度和压力数据的
数据采集仪；将车辆固定于精准环境模拟仓内，
使车辆在预设工况下运行，每隔预定时间充入定
量的制冷剂，并通过数据采集仪分别采集冷凝器
出口压力、冷凝器出口温度、车内吹面各个出风
口温度及外循环进口温度；计算出冷凝器出口的
过冷度，并绘制冷凝器出口过冷度和冷凝器出口
压力与制冷剂充注量关系曲线，然后计算得到空
调系统的最佳制冷剂充注量。本发明的汽车空调
制冷剂充注量标定方法可明显缩短标定周期，很
大程度上提高了制冷剂标定的精确度。权利要求书1页  说明书3页  附图1页CN 106198043 A 2016.12.07
C N  106198043
A
1.一种汽车空调制冷剂充注量标定方法，其特征在于具体步骤为：
步骤1、试验准备阶段
提供用于模拟车辆实际运行状态的精准环境模拟仓、用于回收和充注制冷剂的制冷剂回收充注机及用于采集温度和压力数据的数据采集仪；
步骤2、数据采集阶段
将车辆固定于精准环境模拟仓内，使车辆在预设工况下运行，每隔预定时间通过制冷剂回收充注机给空调系统充入定量的制冷剂，并通过数据采集仪分别采集冷凝器出口压力、冷凝器出口温度、车内吹面各个出风口温度及外循环进口温度；
步骤3、最佳制冷剂充注量确定阶段
根据数据采集仪采集的冷凝器出口压力和冷凝器出口温度，计算出冷凝器出口的过冷度，并绘制冷凝器出口过冷度和冷凝器出口压力与制冷剂充注量关系曲线，在曲线中出过冷度平台，根据公式a=b-0.2*c计算出空调系统的最佳制冷剂充注量，其中a为空调系统的最佳制冷剂充注量，b为过冷度平台最末点对应的制冷剂充注量，c为过冷度平台对应制冷剂充注量的差值。
2.根据权利要求1所述的汽车空调制冷剂充注量标定方法，其特征在于：步骤1所述的精准环境模拟仓为一封闭仓，其内设有温湿度控制系统、新风系统、测功系统、尾气排放系统和阳光模拟系统，其中温湿度控制系统用于控制封闭仓内的温度和湿度，新风系统用于控制封闭仓内的空气给排，迎面风机设于待测车辆的车头对面，用于提供车辆实际运行时的迎面风速，测功系统设于待测车辆底部，用于给运行的车辆加载行驶阻力和测量车速，尾气排放系统用于收集车辆运行过程中的尾气，阳光模拟系统设于待测车辆上方，用于控制光照辐射强度。
3.根据权利要求1所述的汽车空调制冷剂充注量标定方法，其特征在于：步骤2的具体过程为：将车辆放入精准环境模拟仓中，用固定装置将车辆底盘固定于测功机上，将尾气排放筒与尾气排放装置连接，试验开始前应对待测车辆空调系统进行检查，确保空调系统能够正常工作，并保证温度循环风门与内外循环风门能正常工作，保证空调系统内压缩机油处于设计状态，加注制冷剂之前对空调系统进行抽真空保压，保压时间不低于20分钟，确保空调系统无泄露，试验准备工作完成后使车辆在预设工况下运行，至发动机冷却系统节温器打开，保证所有制冷剂充注量下的冷凝器风量一致，车辆起始制冷剂充注量为系统设计制冷剂充注量减去200g，若系统设计制冷剂充注量减去200g后大于300g，则以300g为起始制冷剂加注量，试验过程中每隔10min充注制冷剂，待空调系统运行平稳之后通过数据采集仪分别采集每个制冷剂充注量对应的冷凝器出口压力、冷凝器出口温度、车内吹面各个出风口温度及外循环进口温度，过冷度低于0℃时每次充入制冷剂的量为50g，过冷度大于0℃以后每次充入制冷剂的量为25g。
权　利　要　求　书1/1页CN 106198043 A
一种汽车空调制冷剂充注量标定方法
技术领域
[0001]本发明属于汽车空调系统制冷剂充注量试验方法技术领域，具体涉及一种汽车空调制冷剂充注量标定方法。
背景技术
[0002]汽车空调系统制冷剂充注量的确定主要有系统仿真计算方法、台架试验方法和整车试验方法，前两种仅作为研究分析，最终充注量的确定还得通过整车试验确定。对于如何确定汽车空调制冷剂最佳充注量，目前国内汽车和空调生产厂家并没有一个统一的试验标准，对最终的结果判定也多种多样。随着过冷式冷凝器在汽车空调系统中的广泛应用，相关从业人员的研究探索，普遍认识到使用过冷度与压力确定充注量是一个快捷准确的方法。由于整车充注量试验需要一个稳定的环境条件，所以试验一般是在环境仓或风洞内完成。这就造成试验成本很高，寻一个准确可靠又耗时短的试验方法就成了一个很有意义的事情。
发明内容
[0003]本发明为了解决现有制冷剂充注量标定方法复杂和精确度不高的缺陷而提供了一种标定周期短、精确度高且方法简单的汽车空调制冷剂充注量标定方法。
[0004]本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种汽车空调制冷剂充注量标定方法，其特征在于具体步骤为：
步骤1、试验准备阶段
提供用于模拟车辆实际运行状态的精准环境模拟仓、用于回收和充注制冷剂的制冷剂回收充注机及用于采集温度和压力数据的数据采集仪；
步骤2、数据采集阶段
将车辆固定于精准环境模拟仓内，使车辆在预设工况下运行，每隔预定时间通过制冷剂回收充注机给空调系统充入定量的制冷剂，并通过数据采集仪分别采集冷凝器出口压力、冷凝器出口温度、车内吹面各个出风口温度及外循环进口温度；
步骤3、最佳制冷剂充注量确定阶段
根据数据采集仪采集的冷凝器出口压力和冷凝器出口温度，计算出冷凝器出口的过冷度，并绘制冷凝器
汽车空调冷凝器出口过冷度和冷凝器出口压力与制冷剂充注量关系曲线，在曲线中出过冷度平台，根据公式a=b-0.2*c计算出空调系统的最佳制冷剂充注量，其中a为空调系统的最佳制冷剂充注量，b为过冷度平台最末点对应的制冷剂充注量，c为过冷度平台对应制冷剂充注量的差值。
[0005]进一步优选，步骤1所述的精准环境模拟仓为一封闭仓，其内设有温湿度控制系统、新风系统、测功系统、尾气排放系统和阳光模拟系统，其中温湿度控制系统用于控制封闭仓内的温度和湿度，新风系统用于控制封闭仓内的空气给排，迎面风机设于待测车辆的车头对面，用于提供车辆实际运行时的迎面风速，测功系统设于待测车辆底部，用于给运行
的车辆加载行驶阻力和测量车速，尾气排放系统用于收集车辆运行过程中的尾气，阳光模拟系统设于待测车辆上方，用于控制光照辐射强度。
[0006]进一步优选，步骤2的具体过程为：将车辆放入精准环境模拟仓中，用固定装置将车辆底盘固定于测功机上，将尾气排放筒与尾气排放装置连接，试验开始前应对待测车辆空调系统进行检查，确保空调系统能够正常工作，并保证温度循环风门与内外循环风门能正常工作，保证空调系统内压缩机油处于设计状态，加注制冷剂之前对空调系统进行抽真空保压，保压时间不低于20分钟，确保空调系统无泄露，试验准备工作完成后使车辆在预设工况下运行，至发动机冷却系统节温器打开，保证所有制冷剂充注量下的冷凝器风量一致，车辆起始制冷剂充注量为系统设计制冷剂充注量减去200g，若系统设计制冷剂充
注量减去200g后大于300g，则以300g为起始制冷剂加注量，试验过程中每隔10min充注制冷剂，待空调系统运行平稳之后通过数据采集仪分别采集每个制冷剂充注量对应的冷凝器出口压力、冷凝器出口温度、车内吹面各个出风口温度及外循环进口温度，过冷度低于0℃时每次充入制冷剂的量为50g，过冷度大于0℃以后每次充入制冷剂的量为25g。
[0007]本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明的汽车空调制冷剂充注量标定方法可明显缩短标定周期，很大程度上提高了制冷剂标定的精确度。
附图说明
[0008]图1是本发明实施例的冷凝器出口过冷度和冷凝器压力与制冷剂充注量关系曲线。
具体实施方式
[0009]以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
[0010]1、试验准备阶段
提供一个用于模拟车辆实际运行状态的精准环境模拟仓、一台用于回收和充注制冷剂的制冷剂回收充注机及一台用于采集温度和压力的数据采集仪。
[0011]所述的精准环境模拟仓为一封闭仓，其内设有温湿度控制系统、新风系统、测功系统、尾气排放系统、阳光模拟系统和数据采集系统，其中温湿度控制系统用于控制封闭仓内的温度和湿度，新风系统用于控制封闭仓内的空气给排，迎面风机设于待测车辆的车头对面，用于提供车辆实际运行时的迎面风速，测功系统设于待测车辆底部，用于给运行的车辆加载行驶阻力和测量车速，尾气排放系统用于收集车辆运行过程中的尾气，阳光模拟系统设于待测车辆上方，用于控制光照辐射强度，数据采集系统用于采集车辆上布置传感器测量的温度和压力数据。
[0012]2、数据采集阶段
将车辆放入精准环境模拟仓中，用固定装置将车辆固定于底盘测功机上，将尾气排放筒与尾气排放装置连接，试验开始前应对待测车辆空调系统进行检查，确保空调系统能正
常工作，并保证温度循环风门与内外循环风门能正常工作，保证空调系统内压缩机油处于设计状态，加注制冷剂之前对空调系统进行抽真空保压，保压时间不低于20分钟，确保空调系统无泄露。
[0013]将环境与车辆工况调整为下表中的工况：
试验准备工作完成后使车辆在预设工况下运行，至发动机冷却系统节温器打开，保证所有制冷剂充注量下的冷凝器风量一致，车辆起始制冷剂充注量为系统设计制冷剂充注量减去200g，若系统设计制冷剂充注量减去200g后大于300g，则以300g为起始制冷剂充注量，试验过程中每隔10min充注制冷剂，待空调系统运行平稳之后通过数据采集仪分别采集每个制冷剂充注量对应的冷凝器出口压力、冷凝器出口温度、车内吹面各个出风口温度及外循环进口温度，过冷度低于0℃时每次充入制冷剂的量为50g，过冷度大于0℃以后每次充入制冷剂的量为25g。
[0014]3、最佳制冷剂充注量确定阶段
根据数据采集仪采集的冷凝器出口压力和冷凝器出口温度，计算出冷凝器出口的过冷度，并绘制冷凝器出口过冷度和冷凝器出口压力与制冷剂充注量关系曲线，在曲线中出过冷度平台，根据公式a=b-0.2*c计算出空调系统的最佳制冷剂充注量，其中a为空调系统的最佳制冷剂充注量，b为过冷度平台最末点对应的制冷剂充注量，c为过冷度平台对应制冷剂充注量的差值。
[0015]如图1所示，图1中选取过冷度曲线上第一个拐点定义为A点，第二个拐点定义为B 点，A-B段即为过冷度平台，过冷度平台上过冷度偏差应稳定在2℃以内。A点的确定方法：此点对应的制冷剂充注量与上次制冷剂充注量相比，对应的过冷度有明显上升，与下次制冷剂充注量相比，对应的过冷度及压力无明显变化。B点确定方法：此点对应的制冷剂充注量与上次制冷剂充注量相比，对应的过冷度无明显变化，与下次制冷剂充注量相比，对应的过冷度及压力上升较大。依据汽车空调系统工作理论分析与实际试验数据分析，在图1中A-B 段制冷剂充注范围内，空调系统制冷量稳定，已达到最佳工作状态，所以最佳制冷剂充注量应在此区间内。综合考虑空调系统的泄漏率及加注设备问题，判定最佳制冷剂充注量如下：B点对应的制冷剂充注量减去过冷度平台对应制冷剂充注量差值的20%即为最佳制冷剂充注量，计算得到最佳制冷剂充注量为455g，最佳制冷剂充注量确定，整个试验完成。[0016]以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。