[發明專利]用于控制在致冷劑回路的環境熱交換器中的致冷劑壓力的方法

有效

• 申請號: 201380041373.7
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104520123B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: S·維德曼;O·霍恩;M·科諾特
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/32
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 鄧斐

本發明涉及一種用于控制在致冷劑回路的環境熱交換器中的致冷劑壓力的方法。

在混合動力車和電動車中，人們越來越多地考慮能夠作為“熱泵”運行的致冷劑回路，用以進行供暖和/或空氣調節或者用以對乘客室或車輛的各個部件進行冷卻。作為熱泵運行的致冷劑回路通過環境空氣熱交換器吸收來自環境空氣當中的熱量。在某些確定的運行條件中存在著環境空氣熱交換器結冰危險，這將導致失效或者導致熱泵回路的加熱效能顯著下降。

本發明的任務是，如此地控制致冷劑回路，以免環境熱交換器結冰。

因此，本發明提出一種用于控制在車輛的致冷劑回路的環境熱交換器中的致冷劑壓力的方法，其中

·借助溫度傳感器測量環境空氣的當前溫度并且

·借助濕度傳感器測量環境空氣的當前濕度，

·由環境空氣的溫度和環境空氣的濕度求得或估算出環境空氣的當前露點溫度，并且

·在環境空氣的溫度小于0℃時，通過調整

ο所述致冷劑回路的致冷劑壓縮機的轉速和/或

ο所述致冷劑回路的能調節的膨脹機構的流動橫截面和/或

ο環流或穿流所述環境熱交換器的環境空氣體積流量，

而調節所述致冷劑回路中的致冷劑壓力，使得所述環境熱交換器的溫度大于當前露點溫度，由此杜絕環境熱交換器的結冰。

本發明的出發點是下述認識，即，環境熱交換器結冰的危險只在下述情況存在，即，

a)環境空氣的當前露點溫度處于0℃以下并且

b)環境熱交換器的溫度或者在環境熱交換器中的汽化溫度處于當前露點溫度以下。

環境空氣的露點溫度是環境空氣溫度和環境空氣的空氣濕度的函數，該空氣濕度可以作為相對空氣濕度Φ或作為絕對空氣濕度x給出。

本發明的基本構思在于，通過測量或計算確定環境空氣的溫度并且通過測量或通過計算確定環境空氣的濕度，來求得或估算出環境空氣的當前露點溫度。

環境空氣的溫度可以借助溫度傳感器測量。該溫度傳感器例如可以設置在致冷劑回路的環境熱交換器附近或者直接設置在其上并且通過電線與電子裝置相連接。環境空氣的濕度可以借助濕度傳感器(例如借助電容式的濕度傳感器)測量。該濕度傳感器同樣可以設置在環境熱交換器的區域中或者說附近或者直接設置在其上。濕度傳感器同樣通過電線與電子裝置相連接。借助于電子裝置中執行的分析處理算法，根據環境空氣的當前溫度和環境空氣的當前濕度而求得環境空氣的當前露點溫度。

按照本發明，在環境空氣的溫度小于0℃時如此地調節在致冷劑回路中的致冷劑壓力，使得環境熱交換器的溫度總是大于當前露點溫度。由此便杜絕了環境熱交換器的結冰。

在致冷劑回路中的致冷劑壓力以及尤其是在環境熱交換器中的致冷劑壓力可以通過適當地調整下述參量進行“調整”：

-致冷劑壓縮機的轉速和/或

-致冷劑回路的能調節的膨脹機構的流動橫截面和/或

-環流或穿流環境熱交換器的環境空氣體積流量。

所述環流或穿流環境熱交換器的環境空氣體積流量可以通過控制鼓風機(例如電操控的鼓風機)的轉速和/或通過操控可能設置的能夠操控的空氣引導元件來改變。

可以設定，濕度傳感器提供相應于環境空氣的相對濕度的電信號。對此替代地可以設定，濕度傳感器提供相應于環境空氣的絕對濕度的電信號。

按照本發明的能夠作為熱泵運行的致冷劑回路(沿致冷劑的流動方向觀察)具有壓縮機，該壓縮機將壓縮的致冷劑通過冷凝器泵送。在冷凝器中，致冷劑將熱量例如釋放到向乘客室吹入的空氣中。在穿流冷凝器之后，致冷劑在膨脹機構中卸壓，該膨脹機構例如可以是能調節的膨脹機構。卸壓的致冷劑接著穿流環境熱交換器，在該環境熱交換器中，致冷劑從環境空氣當中吸收熱量。在穿流環境空氣熱交換器之后，致冷劑又重新由壓縮機抽吸。

正如已經提到的那樣，可以在環境熱交換器的區域內或者直接在其上設置溫度傳感器和濕度傳感器，借助它們可以測量環境空氣溫度或環境空氣的濕度。這些傳感器連接到調節電子裝置(例如空調控制器)上，該調節電子裝置調節致冷劑壓縮機的轉速和/或膨脹機構的流動橫截面和/或環流或穿流環境熱交換器的環境空氣流，尤其是使得致冷劑回路在當前最佳的運行點中運行。由此，可以降低針對車輛空氣調節所需要的能量消耗，這樣尤其是在電動車或混合動力車中明顯增大了車輛的可達行駛里程。