車輛熱泵系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】車輛熱泵系統(tǒng)可具有位于HVAC模塊內(nèi)的兩個(gè)內(nèi)部換熱器，且可以緩和冷卻和緩和加熱模式運(yùn)行。在緩和冷卻模式中，第一隔離閥和第二隔離閥分別完全打開和閉合，以僅將制冷劑引導(dǎo)到第一內(nèi)部換熱器。在緩和加熱模式中，第一隔離閥和第二隔離閥分別完全閉合和打開，以僅將制冷劑流動(dòng)引導(dǎo)到第二內(nèi)部換熱器。在全部?jī)蓚€(gè)模式中，第一計(jì)量裝置部分地打開，以控制制冷劑的流動(dòng)和膨脹，第二計(jì)量裝置完全閉合，以阻止制冷劑在所述內(nèi)部換熱器之間流動(dòng)。熱泵系統(tǒng)的這種分級(jí)運(yùn)行可以降低閃蒸霧的風(fēng)險(xiǎn)，并且降低排放空氣溫差。
【專利說明】車輛熱泵系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛熱泵系統(tǒng)以及位于車輛熱泵系統(tǒng)的HVAC模塊內(nèi)的多個(gè)制冷劑換熱器的分級(jí)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車具有已實(shí)施的熱泵式空氣調(diào)節(jié)和加熱系統(tǒng)，以對(duì)車輛的乘客車廂提供冷卻和加熱。這種系統(tǒng)可包括外部換熱器、位于HVAC模塊內(nèi)的內(nèi)部換熱器、壓縮機(jī)和四通換向閥，所述四通換向閥用于在從冷卻模式向加熱模式轉(zhuǎn)換時(shí)改變流向壓縮機(jī)或來自壓縮機(jī)的制冷劑的方向，或反之亦然。在一些系統(tǒng)中，可具有兩個(gè)位于HVAC模塊中的內(nèi)部換熱器,在HVAC模塊中，它們可以被配置為選擇性地并聯(lián)和/或串聯(lián)運(yùn)行。該系統(tǒng)還可包括其他裝置，包括但不限于計(jì)量裝置、閥、風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)。
[0003]在冷卻模式中，內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))用作吸熱器或蒸發(fā)器，外部換熱器用作散熱器或冷凝器。制冷劑從壓縮機(jī)流動(dòng)經(jīng)過外部換熱器進(jìn)入計(jì)量裝置中，所述計(jì)量裝置例比為熱膨脹閥(TXV)，隨后經(jīng)過內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))。熱量被從吹過內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))的空氣提取，由此為乘客車廂提供經(jīng)冷卻的空氣。在加熱模式中，外部換熱器用作蒸發(fā)器，內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))用作冷凝器。換向閥使得制冷劑的流動(dòng)反向，從而制冷劑從壓縮機(jī)流動(dòng)經(jīng)過內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))，進(jìn)入計(jì)量裝置中，并隨后經(jīng)過外部換熱器。來自制冷劑的熱量被吹過內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))的空氣排成，由此為乘客車廂提供熱量。
[0004]當(dāng)內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))被首先用作蒸發(fā)器，且隨后用作冷凝器時(shí)，如當(dāng)從冷卻模式向加熱模式切換時(shí)，乘客車廂內(nèi)可出現(xiàn)閃蒸霧(flash fog)。這發(fā)生在從冷卻運(yùn)行剩余在內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))上的冷凝物在內(nèi)部換熱器(一個(gè)或多個(gè))變暖或變熱時(shí)，快速地蒸發(fā)或閃蒸時(shí)。一些車輛熱泵系統(tǒng)可實(shí)施并運(yùn)轉(zhuǎn)HVAC模塊鼓風(fēng)機(jī)，以試圖在車輛停止時(shí)烘干冷凝物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了一種車輛熱泵系統(tǒng)，其具有在HVAC模塊內(nèi)的多個(gè)換熱器。該車輛熱泵系統(tǒng)包括制冷劑回路(制冷劑在該回路內(nèi)循環(huán))和至少一個(gè)控制器。制冷劑回路包括外部換熱器、第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器。每個(gè)換熱器配置為選擇性地作為冷凝器或蒸發(fā)器運(yùn)行。一般地，當(dāng)外部換熱器作為冷凝器運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部換熱器將作為蒸發(fā)器運(yùn)行。類似地，當(dāng)外部換熱器作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部換熱器將作為冷凝器運(yùn)行。
[0006]制冷劑回路還包括壓縮機(jī)和HVAC模塊，所述壓縮機(jī)配置為壓縮制冷劑，第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器位于所述HVAC模塊內(nèi)。制冷劑回路進(jìn)一步包括第一隔離閥、第二隔離閥、第一計(jì)量裝置和第二計(jì)量裝置。隔離閥配置為根據(jù)控制器所確定的運(yùn)行模式，隔離第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器中的一個(gè)。計(jì)量裝置配置為控制制冷劑的流動(dòng)和膨脹。另外，第二計(jì)量裝置配置為阻止制冷劑從一個(gè)內(nèi)部換熱器流動(dòng)到另一個(gè)。
[0007]所述至少一個(gè)控制器配置為控制車輛熱泵系統(tǒng)?？刂破魇紫然谥辽僖粋€(gè)控制參數(shù)選擇車輛熱泵系統(tǒng)將運(yùn)行的運(yùn)行模式?？刂茀?shù)可包括但不限于環(huán)境空氣溫度、期望的車廂溫度、時(shí)間等?？刂破麟S后基于該運(yùn)行模式控制制冷劑在制冷劑回路中的流動(dòng)方向。當(dāng)控制參數(shù)在第一溫度范圍內(nèi)時(shí)，車輛熱泵系統(tǒng)將以緩和冷卻模式運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷劑流動(dòng)方向?qū)⑹菑膲嚎s機(jī)向外部換熱器。當(dāng)控制參數(shù)在第二溫度范圍內(nèi)時(shí)，車輛熱泵系統(tǒng)將以緩和加熱模式運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷劑流動(dòng)方向?qū)⑹菑耐獠繐Q熱器向壓縮機(jī)。由于較低的需要，因此這些緩和運(yùn)行模式中，制冷劑的質(zhì)量流率低于完全冷卻或加熱模式中的制冷劑質(zhì)量流率。
[0008]控制器進(jìn)一步調(diào)節(jié)第一隔離閥和第二隔離閥的位置，以隔離第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器中的一個(gè)。當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)以緩和冷卻模式運(yùn)行時(shí)，第一隔離閥將完全打開，第二隔離閥將完全閉合。這將制冷劑僅引導(dǎo)到第一內(nèi)部換熱器，并阻止制冷劑流到第二內(nèi)部換熱器。當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)以緩和加熱模式運(yùn)行時(shí)，第一隔離閥將完全閉合，第二隔離閥將完全打開。這將制冷劑流動(dòng)僅引導(dǎo)到第二內(nèi)部換熱器，并阻止制冷劑流到第一內(nèi)部換熱器。
[0009]控制器進(jìn)一步調(diào)節(jié)第一計(jì)量裝置和第二計(jì)量的裝置，以進(jìn)一步隔離第一內(nèi)不換熱器和第二內(nèi)部換熱器中的一個(gè)，以及控制制冷劑的膨脹。在緩和冷卻模式和緩和加熱模式二者中，第一計(jì)量裝置將部分地打開，與是否其從內(nèi)部換熱器中的一個(gè)或外部換熱器接收制冷劑無關(guān)。第二計(jì)量裝置將完全閉合，以阻止制冷劑從內(nèi)部換熱器中的一個(gè)的出口流到內(nèi)部換熱器中的另一個(gè)的入口。
[0010]當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)以基于加熱的除濕模式(其可發(fā)生在至少一個(gè)控制參數(shù)落在第一溫度范圍和第二溫度范圍之間時(shí))運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部換熱器串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，在該情況下，制冷劑首先流動(dòng)經(jīng)過第二內(nèi)部換熱器。這樣，第一內(nèi)部換熱器接收比第二內(nèi)部換熱器更低溫度的制冷劑。
[0011]因?yàn)樵诰徍屠鋮s模式中第一內(nèi)部換熱器用作蒸發(fā)器，所以其可能產(chǎn)生冷凝物，當(dāng)切換到基于加熱的除濕模式時(shí)，所述冷凝物可能閃蒸。通過僅使用第一內(nèi)部換熱器作為用于這兩個(gè)模式的共用內(nèi)部換熱器，第一內(nèi)部換熱器在冷卻模式和基于加熱的除濕模式之間的溫差將沒有具有第二換熱器106的情況下(如果其也被允許以緩和冷卻模式運(yùn)行)那么大。這將降低在乘客車廂中發(fā)生閃蒸霧的風(fēng)險(xiǎn)。
[0012]此外，通過在緩和冷卻模式和微加熱模式二者中弓丨導(dǎo)制冷劑僅行進(jìn)通過一個(gè)內(nèi)部換熱器(這提高局部制冷劑質(zhì)量流率)，將改善換熱器金屬溫度的均勻性，降低排放空氣溫差。
[0013]當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從用于實(shí)現(xiàn)如所附的權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的一些最佳模式和其它實(shí)施例的以下詳細(xì)描述變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是以緩和冷卻模式運(yùn)行的車輛熱泵系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖2是以緩和加熱模式運(yùn)行的圖1的車輛熱泵系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖3是以基于加熱的除濕模式運(yùn)行的圖1的車輛熱泵系統(tǒng)的示意圖；和
[0017]圖4是示出了控制圖1-3的車輛熱泵系統(tǒng)的方法的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下描述和附圖涉及示例性實(shí)施例，且本質(zhì)上僅是說明性的，不意圖限制本發(fā)明、本發(fā)明的應(yīng)用或用途。在整個(gè)附圖中，一些部件通過標(biāo)準(zhǔn)或基本符號(hào)示出。這些符號(hào)僅是代表性和說明性的，不以任何方式限制所示的任何具體構(gòu)造、所示的不同構(gòu)造之間的組合或權(quán)利要求。對(duì)構(gòu)成部件的所有描述是開放式的，并且部件的任何示例是非窮舉的。
[0019]參考附圖，其中在若干幅視圖中，相似的附圖標(biāo)記盡可能對(duì)應(yīng)于相似或類似的部件，圖1-3中示出了用于控制車輛乘客車箱溫度的車輛熱泵系統(tǒng)100。圖1圖示了以緩和冷卻模式運(yùn)行的車輛熱泵系統(tǒng)100。圖2顯示了以緩和加熱模式運(yùn)行的車輛熱泵系統(tǒng)100。圖3顯示了以基于加熱的除濕模式運(yùn)行的車輛熱泵系統(tǒng)100。圖1和2中的虛線表示在特定運(yùn)行模式中不操作的管路。
[0020]車輛熱泵系統(tǒng)100所運(yùn)行的模式可通過多個(gè)不同的控制因數(shù)和參數(shù)確定，包括但不限于，環(huán)境空氣溫度、車廂溫度、車輛電池溫度、時(shí)間等。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，其中控制參數(shù)是環(huán)境空氣溫度，車輛熱泵系統(tǒng)100可以在環(huán)境溫度在20攝氏度至30攝氏度之間時(shí)，以緩和冷卻負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)環(huán)境空氣溫度下降低于20攝氏度時(shí)，車輛熱泵系統(tǒng)100可切換到基于加熱的除濕模式，所述除濕模式可以在5攝氏度至20攝氏度的范圍。當(dāng)環(huán)境空氣溫度下降低于5攝氏度時(shí)，車輛熱泵系統(tǒng)100可切換到緩和加熱模式，所述加熱模式可以在-5攝氏度至5攝氏度的范圍。當(dāng)環(huán)境空氣溫度低于-5攝氏度或高于30攝氏度時(shí)，車輛熱泵系統(tǒng)可分別切換到完全加熱模式或完全冷卻模式，下文中對(duì)這兩種加熱模式都未討論。應(yīng)意識(shí)到，這些溫度范圍僅是示例性的，且對(duì)于每一個(gè)運(yùn)行模式可以為任何范圍。另外，該溫度(或其他控制參數(shù))的范圍可以是可調(diào)的。
[0021]車輛熱泵系統(tǒng)100通?？砂▔嚎s機(jī)101、外部換熱器104、第一內(nèi)部換熱器105、第二內(nèi)部換熱器106、第一計(jì)量裝置108、第二計(jì)量裝置109、第一隔離閥110和第二隔離閥
111。第一內(nèi)部換熱器105和第二內(nèi)部換熱器106可位于車輛的HVAC模塊107的內(nèi)部。
[0022]盡管第一內(nèi)部換熱器105和第二內(nèi)部換熱器106被顯示為兩個(gè)不同的換熱器，但是應(yīng)意識(shí)到，它們可以是盤管在不同隔間內(nèi)的一個(gè)換熱器，或其的任何其他變形形式。應(yīng)進(jìn)一步意識(shí)到，可以存在多于兩個(gè)的內(nèi)部換熱器。換熱器104、105和106通常為制冷劑-空氣換熱器。根據(jù)運(yùn)行模式，換熱器104、105和106可作為冷凝器或蒸發(fā)器運(yùn)行，如下文中更詳細(xì)討論的。
[0023]內(nèi)部換熱器105和106通常配置為并聯(lián)運(yùn)行，從而它們將在基本相同的壓力和溫度下接收制冷劑。然而，內(nèi)部換熱器105和106可通過互連管路112相互連接，所述互連管路112允許它們串聯(lián)運(yùn)行，如圖3中所描述以及如下文中所述。分別地，互連管路112的一個(gè)端部在內(nèi)部換熱器105或106中的一個(gè)的入口處分叉，互連管路112的另一個(gè)端部在內(nèi)部換熱器105或106中的另一個(gè)的出口處分叉?；ミB管路112上可以具有計(jì)量裝置109，以控制通過互連管路112的制冷劑的流動(dòng)和膨脹。
[0024]計(jì)量裝置108和109可以是熱膨脹閥(TXV)，其可以是電驅(qū)動(dòng)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)的，或可以是任何其他膨脹裝置。隔離閥110和111可以是斷流閥、流動(dòng)控制閥或能夠限制制冷劑在特定管路中的流動(dòng)的任何其他閥。盡管在圖1-3中圖示了打開/閉合雙位閥，但應(yīng)意識(shí)到，隔離閥110和111也可以是可調(diào)節(jié)的(modulating)。
[0025]車輛熱泵系統(tǒng)100還可包括控制器113，其配置為根據(jù)圖4中圖示并在下文中描述的方法200控制車輛熱泵系統(tǒng)100的運(yùn)行?？刂破骺梢酝ㄟ^至少一個(gè)電連接器電連接到車輛熱泵系統(tǒng)100，且可配置為監(jiān)測(cè)和控制處于不同運(yùn)行模式的車輛熱泵系統(tǒng)100。所述至少一個(gè)控制器113可配置為與電動(dòng)機(jī)(未示出)通訊，所述電動(dòng)機(jī)可驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)101。所述至少一個(gè)控制器可進(jìn)一步配置為，通過所述至少一個(gè)電連接器，與第一和第二計(jì)量裝置108和109、第一和第二隔離閥110和111、任何其他輔助裝置以及其他子系統(tǒng)通訊。
[0026]盡管車輛熱泵系統(tǒng)100通?？砂ㄔ谇袚Q運(yùn)行模式時(shí)改變制冷劑流動(dòng)方向的換向閥，但是為了簡(jiǎn)明，附圖中未示出所述換向閥。而且，車輛熱泵系統(tǒng)100可進(jìn)一步包括附圖中未示出的其他部件和裝置，包括但不限于，制冷劑加熱器芯、車輛電池和/或附加的換熱器。
[0027]參考圖1，車輛熱泵系統(tǒng)100被顯示為以緩和冷卻模式運(yùn)行，由于較低的需求，該模式中的制冷劑的質(zhì)量流率低于完全冷卻模式。在該模式中，外部換熱器104作為冷凝器運(yùn)行，內(nèi)部換熱器105作為蒸發(fā)器運(yùn)行。制冷劑從壓縮機(jī)101流至外部換熱器104，所述外部換熱器104將制冷劑冷凝為液體。制冷劑隨后流過第一計(jì)量裝置108。
[0028]第二隔離閥111處于完全閉合狀態(tài)，由此將制冷劑的流動(dòng)僅引導(dǎo)到第一內(nèi)部換熱器105，并阻止制冷劑流動(dòng)到第二內(nèi)部換熱器106。第二計(jì)量裝置109也完全閉合，以阻止制冷劑通過互連管路112流到第二內(nèi)部換熱器106。第一隔離閥110處于完全打開狀態(tài)，以允許制冷劑流到壓縮機(jī)101。類似地，第一計(jì)量裝置108部分地打開，以允許制冷劑流到第一內(nèi)部換熱器105，以及控制制冷劑的膨脹。
[0029]第二內(nèi)部換熱器106從以緩和冷卻模式的運(yùn)行被隔離，以降低當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)100向基于加熱的除濕模式(如圖3所示)切換時(shí)，在乘客車廂中發(fā)生閃蒸霧的風(fēng)險(xiǎn)。
[0030]參考圖3，在基于加熱的除濕模式中，內(nèi)部換熱器105和106串聯(lián)運(yùn)行，其中制冷劑首先流過第二內(nèi)部換熱器106。隔離閥110和111完全閉合，以引導(dǎo)制冷劑從第二內(nèi)部換熱器106經(jīng)過互連管路112流到第一內(nèi)部換熱器105。第二計(jì)量裝置109僅部分地打開，以允許從第二內(nèi)部換熱器106接收的制冷劑在進(jìn)入第一內(nèi)部換熱器105之前部分地膨脹成氣體和液體狀態(tài)。這樣，第一內(nèi)部換熱器105接收比第二內(nèi)部換熱器106處接收的制冷劑處于更低溫度的制冷劑。第一計(jì)量裝置108也僅部分地打開。
[0031]因?yàn)樵诰徍屠鋮s模式中第一內(nèi)部換熱器105用作蒸發(fā)器，所以其可產(chǎn)生冷凝物，當(dāng)切換到基于加熱的除濕模式時(shí)，所述冷凝物可能閃蒸。通過僅使用第一內(nèi)部換熱器105作為用于這兩個(gè)模式的共用內(nèi)部換熱器，第一內(nèi)部換熱器105在冷卻模式和基于加熱的除濕模式之間的溫差將沒有具有第二換熱器106的情況下(如果其也被允許以緩和冷卻模式運(yùn)行)那么大。這將降低乘客車廂內(nèi)發(fā)生閃蒸霧的風(fēng)險(xiǎn)，并且降低運(yùn)行HVAC模塊鼓風(fēng)機(jī)的需要。
[0032]而且，由于在該模式中制冷劑質(zhì)量流率較低，因此通過將制冷劑引導(dǎo)為僅行進(jìn)通過第一內(nèi)部換熱器105，可提高局部質(zhì)量流率。這將提高換熱器金屬溫度的均勻性，由此降低排放空氣溫差。
[0033]參考圖2，熱泵系統(tǒng)100被顯示為以緩和加熱模式運(yùn)行，由于較低的需要，因此該模式中的制冷劑的質(zhì)量流率低于完全加熱模式。在該模式中，外部換熱器104作為蒸發(fā)器運(yùn)行，內(nèi)部換熱器106作為冷凝器運(yùn)行。制冷劑從外部換熱器104流到壓縮機(jī)101。
[0034]第一隔離閥110處于完全閉合狀態(tài)，由此將制冷劑的流動(dòng)僅引導(dǎo)到第二內(nèi)部換熱器106，并阻止制冷劑流動(dòng)到第一內(nèi)部換熱器105。第二計(jì)量裝置109也完全閉合，以阻止制冷劑通過互連管路112流到第一內(nèi)部換熱器105。第二隔離閥111處于完全打開狀態(tài)，以允許制冷劑流到第一計(jì)量裝置108，該第一計(jì)量裝置也處于部分打開狀態(tài)，以允許制冷劑流到外部換熱器104，并且控制制冷劑的膨脹。
[0035]正如以上描述的緩和冷卻模式，通過將制冷劑引導(dǎo)為僅行進(jìn)通過一個(gè)內(nèi)部換熱器106,將提高換熱器金屬溫度的均勻性，降低排放空氣溫差。
[0036]參考圖4，顯示了方法200，該方法200控制車輛熱泵系統(tǒng)100以降低車輛乘客車廂中閃蒸霧的風(fēng)險(xiǎn)，并且降低排放空氣溫差。
[0037]方法200開始于步驟202，在該步驟中，車輛熱泵系統(tǒng)100的運(yùn)行模式被選擇。如上文所說明的，運(yùn)行模式被基于至少一個(gè)參數(shù)確定，所述參數(shù)可包括但不限于，環(huán)境空氣溫度、車廂溫度、車輛電池溫度、時(shí)間等。當(dāng)控制參數(shù)在第一溫度范圍內(nèi)時(shí)，車輛熱泵系統(tǒng)100可以緩和冷卻模式運(yùn)行。當(dāng)控制參數(shù)在第二溫度范圍內(nèi)時(shí)，車輛熱泵系統(tǒng)100可以緩和加熱模式運(yùn)行。
[0038]在步驟202之后，方法200行進(jìn)至步驟204。在步驟204處，基于運(yùn)行模式，控制制冷劑的流動(dòng)方向。如上文所說明的，在冷卻模式中，制冷劑可從壓縮機(jī)101流到外部換熱器104。在加熱模式中，制冷劑可從外部換熱器104流到壓縮機(jī)101。
[0039]在步驟204之后，方法200行進(jìn)至步驟206。在步驟206處，基于運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)第一隔離閥110和第二隔離閥111，以將第一內(nèi)部換熱器105和第二內(nèi)部換熱器106中的一個(gè)從制冷劑回路中隔離。當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)100以緩和冷卻模式運(yùn)行時(shí)，第一隔離閥110可處于完全打開位置，第二隔離閥111可處于完全閉合位置，由此允許制冷劑從第一內(nèi)部換熱器105流到壓縮機(jī)101，并阻擋制冷劑流到第二內(nèi)部換熱器106。
[0040]相反地，當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)100以緩和加熱模式運(yùn)行時(shí)，第一隔離閥110可處于完全閉合位置，第二隔離閥111可處于完全打開位置，由此允許制冷劑從壓縮機(jī)101流到第二內(nèi)部換熱器106，并阻擋制冷劑流到第一內(nèi)部換熱器105。
[0041]在步驟206之后，方法200行進(jìn)至步驟208。在步驟208處，基于運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)第一計(jì)量裝置108和第二計(jì)量裝置109，以將第一內(nèi)部換熱器105和第二內(nèi)部換熱器106中的一個(gè)從制冷劑回路隔離，并且控制制冷劑的膨脹。在緩和冷卻模式和緩和加熱模式二者中，第一計(jì)量裝置108可部分地打開，第二計(jì)量裝置109可完全閉合，以阻止制冷劑通過互連管路112在第一和第二內(nèi)部換熱器105和106的入口和出口之間流動(dòng)。
[0042]詳細(xì)描述和附圖或視圖支持和描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。盡管已詳細(xì)描述了用于實(shí)現(xiàn)要求保護(hù)的發(fā)明的最佳模式和其他實(shí)施例，但是仍存在用于實(shí)踐所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明各種替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛熱泵系統(tǒng),包括: 制冷劑回路，制冷劑在其中循環(huán)，該制冷劑回路包括: 外部換熱器，配置為選擇性地作為冷凝器或蒸發(fā)器運(yùn)行； 第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器，每一個(gè)配置為選擇性地作為冷凝器或蒸發(fā)器運(yùn)行； 壓縮機(jī)，配置為壓縮制冷劑； 至少兩個(gè)隔離閥，配置為將第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器中的一個(gè)從制冷劑回路隔離； 至少兩個(gè)計(jì)量裝置，配置為控制制冷劑的流動(dòng)和膨脹；和 HVAC模塊，第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器位于該HVAC模塊內(nèi)；和 至少一個(gè)控制器，配置為: 基于至少一個(gè)控制參數(shù)，選擇車輛熱泵系統(tǒng)將運(yùn)行的模式； 基于所述運(yùn)行模式，控制制冷劑在車輛熱泵系統(tǒng)的制冷劑回路中的流動(dòng)方向； 基于所述運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)所述至少兩個(gè)隔離閥，以將第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器中的一個(gè)從制冷劑回路隔離；和 基于所述運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)所述至少兩個(gè)計(jì)量裝置，以隔離內(nèi)部換熱器中的一個(gè)，使其不能從內(nèi)部換熱器中的另一個(gè)接收制冷劑，并控制制冷劑的膨脹； 其中第一內(nèi)部換熱器和第二內(nèi)部換熱器配置為選擇性地并聯(lián)和串聯(lián)地運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中當(dāng)所述至少一個(gè)控制參數(shù)在第一溫度范圍內(nèi)時(shí)，運(yùn)行模式為緩和冷卻模式。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)以緩和冷卻模式運(yùn)行時(shí)，引導(dǎo)制冷劑從壓縮機(jī)流到外部換熱器。
4.如權(quán)利要求2所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)以緩和冷卻模式運(yùn)行時(shí)，第二內(nèi)部換熱器被從制冷劑回路隔離。
5.如權(quán)利要求2所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中當(dāng)所述至少一個(gè)控制參數(shù)在第二溫度范圍內(nèi)時(shí),運(yùn)行模式為緩和加熱模式。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)以緩和加熱模式運(yùn)行時(shí)，弓I導(dǎo)制冷劑從外部換熱器流到壓縮機(jī)。
7.如權(quán)利要求5所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中當(dāng)車輛熱泵系統(tǒng)以緩和加熱模式運(yùn)行時(shí)，第一內(nèi)部換熱器被從制冷劑回路隔離。
8.如權(quán)利要求1所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)控制參數(shù)是環(huán)境空氣溫度。
9.如權(quán)利要求1所述的車輛熱泵系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)控制參數(shù)是車廂的期望溫度。
【文檔編號(hào)】F25B49/02GK103712369SQ201310450322
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月5日
【發(fā)明者】M.D.尼梅什 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司