CN103913010A - 用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法和设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的系统和方法。设备可以是车辆，且可包括车舱、车辆电池、可再充电能量存储系统（RESS）和蒸气压缩系统，其具有至少一个控制器，可在多个模式中操作，所述模式可选择以辅助车舱的冷却、供暖和除湿。该方法可包括通过调整压缩机速度而调整蒸气机空气温度以控制车舱中的舒适度、雾化和味道的步骤；通过调整电加热器的输出和调整通过RESS冷却器的冷却剂流而调节热泵性能的步骤；通过调整压缩机速度和调整通过RESS冷却器的冷却剂流而评估和优化压缩机的排放压力和吸入压力的步骤。

Description

用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法和设备

技术领域

本公开涉及用在车辆中的用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法。

背景技术

混合电动车辆选择性地使用内燃机作为给变速器的输入扭矩源，单独或与牵引马达（一个或多个）结合地，同时，增程式电动车辆仅在需要时使用较小的发动机，且仅仅为发电机提供动力。电池电动车辆在使用小气体发动机之前，且替代地利用被存储的电能或再生制动能量操作。所有三种车辆构造可仅依靠电力操作，称为电动车辆（EV）模式。

在一些上述车辆实施例中，可再充电能量存储系统（RESS）用于替换地存储和发送驱动牵引马达（一个或多个）所需的电能的大部分量。RESS可包括具有多个电池模块的电池组，其每个包含多个柱形或平/扁平的电池单元。

期望的是，在上述车辆实施例中使用蒸气压缩系统，其可高效地操作，同时对于增加的电动里程允许各种环境温度。

发明内容

提供了一种用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法和设备。设备可以是车辆，且可包括车舱、可再充电能量存储系统（RESS）、RESS冷却器和蒸气压缩系统。蒸气压缩系统可包括至少一个控制器、压缩机、车舱蒸发器、至少两个热交换器、和电加热器。蒸气压缩系统可在多个模式中操作，至少包括第一模式、第二模式、第三模式和第四模式。各模式中的每个可被选择为辅助车舱的冷却、供暖和除湿。所述至少一个控制器构造为经由本方法控制和优化蒸气压缩系统的供暖和冷却能力。

用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法包括多个步骤。该方法可包括：通过至少一个控制器检测第一前置条件、第二前置条件和第三前置条件中的一个。第一前置条件是对车舱中的冷却的需求。第二前置条件是对车舱中的供暖和除湿的需求。第三前置条件是仅对车舱中的供暖的需求。方法可还包括：当第一前置条件被检测到时，通过所述至少一个控制器执行第一控制动作。执行第一控制动作允许蒸气压缩系统以第一模式操作，其中，需要车舱的冷却。方法可还包括：当第二前置条件被检测到时，通过所述至少一个控制器执行第二控制动作。执行第二控制动作允许蒸气压缩系统以第二模式操作，其中，需要车舱的供暖和车舱的除湿的每个。最后，方法可包括：当第三前置条件被检测到时，通过所述至少一个控制器执行第三控制动作。执行第三控制动作允许蒸气压缩系统以第三模式操作，其中，仅需要车舱的供暖。

第一控制动作可还包括辅助车舱的冷却所需的步骤。

第二控制动作可还包括辅助车舱蒸发器的蒸发器空气温度的优化的步骤，和调节热泵性能的步骤。蒸发器空气温度可确定为以便通过调节压缩机的速度控制车舱舒适度、车舱雾化和车舱味道。热泵性能可通过调节加热器的输出和调节通过RESS或RESS冷却器的制冷剂流而被调整。

第三控制动作可还包括最大化蒸气压缩系统的效率和其热泵性能的步骤。蒸气压缩系统的效率和热泵性能可通过评估和优化压缩机的排放压力和吸入压力而最大化，评估和优化通过调整压缩机速度和通过调整通过第二热交换器的制冷剂流实现。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施如所附的权利要求中定义的本发明的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是在第一模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图；

图2是在第一模式中操作的蒸气压缩系统的第二实施例的示意图；

图3是在第二模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图；

图4是在第二模式中操作的蒸气压缩系统的第二实施例的示意图；

图5是在第三模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图；

图6是在第三模式中操作的蒸气压缩系统的第二实施例的示意图；

图7是在第四模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图；

图8是在第四模式中操作的蒸气压缩系统的第二实施例的示意图；

图9是详细显示检测车舱冷却、车舱供暖和除湿中的一个，仅在车舱中进行车舱供暖，执行第一控制动作、第二控制动作和第三控制动作中的一个的方法的流程图。

图10是详细显示执行第一控制动作所需的步骤的流程图；

图11是详细显示执行第二控制动作所需的步骤的流程图；

图12是详细显示第二控制动作的第三步骤的流程图，即操作压缩机以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统；

图13是详细显示第二控制动作的第四步骤的流程图，即，当压缩机在预定速度操作时蒸气压缩系统的排空加热泵性能；和

图14是详细显示执行第三控制动作所需的步骤的流程图。

具体实施方式

以下描述和图参考示例实施例，且本身只是示例性的，且不意图限制本发明、其应用或使用。贯穿附图，一些部件通过标准或基本符号示出。这些符号仅是展示性的且是示例性的，且不以任何方式限制所示的任何特定构造、所示的不同构造之间的组合或权利要求。部件的所有描述是可扩充的，且部件的任何例子不是排他的。

参考附图，其中，相同的附图标记贯穿多个视图对应相同或相似的部件，提供了在车辆中使用的用于控制蒸气压缩系统100、200的控制策略300，车辆具有车舱122和RESS冷却器115，冷却器容纳在可在充电能量存储系统（RESS）110中或在其外部。

蒸气压缩系统100、200可构造为控制车舱122和RESS110的温度。蒸气压缩系统100和控制策略300因此在此描述并在图1-12中示出。蒸气压缩系统100、200参考如图1和2所示的第一操作模式、如图3和4的第二操作模式、如图5和6的第三操作模式、如图7和8的第四操作模式描述。控制策略和方法300在图9的流程图中大体示出，且相对于图10中详尽描述的第一控制动作305、图11-13中详尽描述的第二控制动作306和图14中详尽描述的第三控制动作307显示。

大体参考图1-8，蒸气压缩系统100、200可在车辆中使用，该车辆具有车舱122、RESS冷却器115和RESS110。蒸气压缩系统100、200可包括至少一个控制器123、压缩机102、车舱蒸发器113、第一热交换器103、第二热交换器111a、111c、第一流动控制阀120、第二流动控制阀106和电空气加热器112。

压缩机102可通过电马达（未示出）驱动，所述电马达可以具有单速度或可变速度。压缩机102可还是通过带驱动的泵，该带连接至推进系统（未示出）。压缩机102可具有入口126和出口127，且可构造为在入口126处接收制冷剂气体。至少一个低侧制冷剂压力传感器116可定位在压缩机102的靠近压缩机入口126的低压侧上，以评估压缩机入口126的吸入压力。压缩机102将制冷剂气体压入高压状态。压缩机102还构造为在出口127处排出压缩制冷剂气体，跨过至少一个高侧制冷剂压力传感器117，所述高侧制冷剂压力传感器定位在压缩机102的靠经压缩机出口127的高压侧上。高侧压力传感器117构造为评估压缩机排放压力。压缩机102可将制冷剂跨过高侧压力传感器117排放至第一热交换器103和第二热交换器111a、111c中的一个，这取决于控制器123所选择的操作模式，如以下所述。

第一热交换器103可构造为从压缩机102接收制冷剂，且进一步构造为在加压制冷剂气体流动通过第一热交换器103时将其冷却和冷凝到加压制冷剂气体被冷却和冷凝到重新变为液体状态的点的程度。第一热交换器103可以是制冷剂对空气热交换器，且可处于与流动通过第一热交换器103的制冷剂和环境空气的热交换关系。第一热交换器103可构造为将冷却的液体制冷剂排放至第一流动控制阀120。

第二热交换器111a、111c可构造为从压缩机102接收制冷剂，还构造为冷却和冷凝制冷剂。如在图1、3、5和7中示出的，第二热交换器111a是制冷剂对空气热泵冷凝器。第二热交换器111a可处于与流动通过第二热交换器111a的制冷剂和流动跨过第二热交换器111a的空气的热交换关系。如图2、4、6和8所示，第二热交换器111c可还是定位在车辆发动机罩160中的制冷剂对冷却剂热交换器111c。第二热交换器111c可具有第二制冷剂腔室140和第二冷却剂腔室137。第二制冷剂腔室140和在其中流动通过的制冷剂可与第二冷却剂腔室137和在其中流动通过的冷却剂处于热交换关系。第二热交换器111c可构造为将冷却的液体制冷剂排放至第一流动控制阀120。

第一流动控制阀120可以是三通双位阀。第一流动控制阀120可构造为占据辅助车舱冷却（如图1和2所示）的第一位置、辅助车舱供暖和除湿（如图3和4所示）或仅车舱供暖（如图5和6所示的）中的第二位置、同时允许车舱供暖和冷却（如图7和8所示）的第三位置中的一个。第一流动控制阀120可还被两个独立流动控制阀替代，所述独立流动控制阀能够计量通过第一热交换器103和第二热交换器111a、111c的流。

接收器干燥器105可构造为从第一流动控制阀120接收高压液体制冷剂。接收器干燥器105可包括多个干燥剂（未示出），以从制冷剂吸引和移除湿气。接收器干燥机105可还构造为将高压制冷剂液体经由第二流动控制阀106排放至第一膨胀装置108和第二膨胀装置107中的一个。

如果不需要车舱122的除湿，所有液体制冷剂将被引导到第一膨胀装置108，由于第二流动控制阀106处于关闭位置。

第一膨胀装置108可允许高压液体制冷剂膨胀，减小系统100、200中的压力。第一膨胀装置108可以明显降低的压力引导并选择性地分配制冷剂至RESS冷却器115。第二膨胀装置108可以是温度调节或热膨胀阀，且可构造为，当制冷剂进入RESS冷却器115（用作蒸发器）时，保持恒定的蒸发器过热状态。第二膨胀装置108可监视离开RESS冷却器115的制冷剂的温度，诸如利用传感器或测温仪器，且可通过让更多或更少的制冷剂进入RESS冷却器115而改善热交换性能。

RESS可容纳车辆电池101、电池加热器109和RESS冷却器115。RESS冷却器115可定位在RESS110之内或之外。RESS冷却器115可以是制冷剂对冷却剂热交换器，且可包括第一冷却剂腔室131和第一制冷剂腔室132。RESS冷却器115可构造为在流动通过第一冷却剂腔室131的第一冷却剂和流动通过第一制冷剂腔室132的制冷剂之间进行热交换。第一冷却剂可以经由第一冷却剂泵128沿第一冷却剂环路124流通，且制冷剂通过压缩机102循环。第一冷却剂泵128可以不同速度被驱动，以便改变通过RESS冷却器115和RESS110的冷却剂流动速率。RESS冷却器115可用作蒸发器，以经由第一冷却剂从RESS110散热给制冷剂。RESS110可引导制冷剂回到压缩机102。

如果需要车舱122的除湿，第二流动控制阀106可部分地或全部地打开，允许从接收器干燥器105排出的一些或全部制冷剂分配到第二膨胀装置107。第二膨胀装置107可以明显降低的压力引导并选择性地分配制冷剂至车舱蒸发器113。第二膨胀装置107可以是温度调节或热膨胀阀，且可构造为，当制冷剂进入车舱蒸发器113时，保持恒定的蒸发器过热状态。第二膨胀装置107可监视离开车舱蒸发器113的制冷剂的温度，诸如利用传感器或测温仪器，且可通过让更多或更少的制冷剂进入车舱蒸发器113而改善热交换性能。

车舱蒸发器113可定位在HVAC模块（未示出）内。车舱蒸发器113可包括线圈（未示出）。车舱蒸发器113可构造为冷却和除湿流动跨过线圈（未示出）并进入车舱122的空气。车舱蒸发器113可还包括风扇（未示出），以将空气在浸有制冷剂的线圈上引导，且辅助空气引导进入车舱122。车舱蒸发器113可还构造为将制冷剂引导回到压缩机102。

蒸气压缩系统100、200可还包括电加热器112。加热器可容纳在HVAC模块中。加热器112可调节和温暖空气以被车舱122接收。

如图2、4、6和8所示，第三热交换器118可以是冷却剂对空气热交换器，诸如传统的冷却剂加热器芯部。第三热交换器118可与第二热交换器111c（其是制冷剂对冷却剂热交换器）一起定位在第二冷却剂环路169内。沿第二冷却剂环路169循环的冷却剂可经由第二冷却剂泵129循环。流动通过第二热交换器111c的第二冷却剂腔室137的温冷却剂可从第二冷却剂腔室137排出，并被引导通过第三热交换器118。第三热交换器118可将冷却剂排放回到第二热交换器111c的第二冷却剂腔室137。

如在图1-8中示出的，每个蒸气压缩系统100、200包括至少一个控制器123，所述控制器与至少一个电连接件136电连接。所述至少一个控制器123构造为在各操作模式中监视和控制蒸气压缩系统100、200，且执行实施具有第一控制动作302、第二控制动作303和第三控制动作304的方法的处理指令，如图9所示。

所述至少一个控制器123可构造为与可驱动压缩机102的马达（未示出）通信。所述至少一个控制模块123可还被构造为通过所述至少一个电连接件136与压缩机102；第一和第二膨胀装置108、107；第一和第二流动控制阀120、106；第一和第二冷却剂泵128、129；和其他子系统通信。

控制器123可实施为主机或分布式系统，例如数字计算机或微计算机，用作车辆控制模块和/或用作比例-积分-微分（PID）控制器装置，其具有处理器，和有形、非瞬态存储器，诸如只读存储器（ROM）或闪存。控制器123可还具有随机访问存储器（RAM）、电可擦除可编程只读存储器（EPROM）、高速时钟、模拟-数字(A/D)和数字-模拟(D/A)转换电路、和任何所需的输入/输出电路及相关装置，以及任何需要的信号调节和/或信号缓冲电路。

参考图9-14，与图1-8所示的示例系统100、200的结构一起，本方法（在图9中的流程图所示，附图标记为300）可有利地用于实现用于蒸气压缩系统100、200的控制策略。

参考图9，在步骤301处，控制器123检测第一前置条件302、第二前置条件303和第三前置条件304中的一个。第一前置条件302是指示在车辆车舱122中需要冷却的指示。第二前置条件303是指示在车辆车舱122中需要供暖和除湿的指示。第三前置条件304是指示在车辆车舱122中仅需要供暖的指示。

如果控制器123检测到指示需要车舱冷却的第一前置条件302，控制器123将执行第一控制动作，如步骤305显示，以允许蒸气压缩系统在第一模式下操作（如图1和2所示）。

如果控制器123检测到指示需要车舱供暖和除湿中的每个的第二前置条件303，控制器123将执行第二控制动作，如步骤306显示，以允许蒸气压缩系统在第二模式下操作（如图3和4所示）。

如果控制器检测到指示仅需要车舱供暖的第三前置条件304，控制器123将执行第三控制动作，如步骤307显示，以允许蒸气压缩系统在第三模式下操作（如图5和6所示）。

参考图10，第一控制动作305被详细示出。执行第一控制动作305允许系统在第一模式下操作（如图1和2所示）以执行车舱冷却。

在步骤401处，控制器123发送信号给第一流动控制阀120，以占据第一位置，以引导蒸气压缩系统100、200中的所有制冷剂流通过第一热交换器103。引导蒸气压缩系统100、200内的制冷剂流至第一热交换器103通过允许制冷剂在其通过第一热交换器103时散热给周围环境而辅助车舱冷却和RESS冷却器115的冷却。

在步骤402处，控制器123发送信号给第二流动控制阀106以占据打开位置。将第二流动控制阀106保持在打开位置允许制冷剂被选择性地同时引导至RESS冷却剂115（经由第一膨胀装置108）和车舱蒸发器113（经由第二流动控制阀106和第二膨胀装置107）的每个，以便冷却车舱122和RESS冷却器115。

在步骤403处，控制器123发送处于预定速度的压缩机102的操作的信号，以使制冷剂循环通过蒸发压缩系统100、200。

参考图11，第二控制动作306被详细示出。执行第二控制动作306允许系统在第二模式下操作（如图3和4所示），以实现车舱供暖和除湿。

在步骤501处，控制器123发送信号给第一流动控制阀120，以占据第二位置（如图3和4所示），以引导蒸气压缩系统100、200中的所有制冷剂流动通过第二热交换器111a、111c，并防止制冷剂流动通过第一热交换器103和散热至周围环境。

在步骤502处，控制器123发送信号给第二流动控制阀106以占据打开位置。将第二流动控制阀106保持在打开位置允许制冷剂被选择性地同时引导至RESS冷却器115（经由第一膨胀装置108）和车舱蒸发器113（经由第二流动控制阀106和第二膨胀装置107）的每个，以便冷却并除湿车舱122和冷却RESS冷却器115。

在步骤503处，控制器123发送压缩机102的操作的信号，以使制冷剂循环通过蒸发压缩系统100、200。步骤503还在步骤505-508中进一步详细示出，如图12所示。操作压缩机102以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统100、200还包括，在步骤505处，控制器123设定用于压缩机102的初始预定操作速度。

在步骤506处，控制器123通过评估车舱122的湿度水平和温度确定车舱蒸发器113的目标蒸发器空气温度，以便有助于车舱舒适度，以避免车舱122的起雾，并防止车舱122内的味道。该步骤的目的是最大化电动车辆里程，同时通过减小车舱122内高湿度风险而保持车舱122内的舒适度。优化的蒸发器空气温度被针对车舱舒适度、防雾和防止味道中的每个计算。控制器123则经由算法选择通过每个输出（车舱舒适度、雾化、味道）产生的最低蒸发器空气温度作为用于操作的目标蒸发器空气温度。

为了保持车舱舒适度，期望的是，保持湿度比小于干燥空气的每千克湿气十一（11）克。为了防止车舱122内的味道问题，期望保持蒸发器空气温度小于大约10℃。如果系统正在操作以对抗雾化，诸如在除霜模式中，蒸发器空气温度应设定至最小值，该最小值可以是大约2℃至大约4℃。

一旦在步骤506处计算目标蒸发器空气温度，控制器123在步骤507处基于车舱蒸发器113的目标蒸发器空气温度计算目标压缩机速度。

在步骤508处，控制器123将压缩机速度从初始预定压缩机速度调整至目标压缩机速度，该目标压缩机速度基于目标蒸发器空气温度被计算。

第二控制动作303还包括步骤504。在步骤504处，当压缩机102以预定速度操作时，即，步骤507中计算的目标压缩机速度且通过在步骤506处计算的目标蒸发器空气温度指示，控制器123评估系统100、200的热泵性能。

步骤504还在步骤509-519中进一步详细示出，如图13所示。在步骤509处，控制器123返回热泵性能结果，其指示第一条件511、第二条件512和第三条件513中的一个。第一条件511是热泵性能充分的条件，这意味着车舱122接收足够的热量，但蒸气压缩系统100、200没有做非必要的功。第二条件512是不充分热泵性能的一种，其中，蒸气压缩系统100、200没有为车舱122产生足够热。第三条件513是热泵性能过多的条件，这意味着蒸气压缩系统100、200提供热量给车舱122，超过所需的热的量，且因此做了非必要的功。

大体地，在步骤510期间，控制器123调整通过RESS冷却器115的冷却剂流，和电加热器112的输出，以获得指示第一条件511的热泵性能结果，其中，热泵性能是充分的。通过RESS冷却器115的流和电加热器112的输出基于在步骤509中返回的热泵性能结果被调整。

如果在步骤509处返回的结果指示第一条件511，其中，热泵性能充分，通过RESS冷却器115的冷却剂流和电加热器112的输出可保持基本不变。

如果在步骤509处返回的结果指示第二条件512，其中，热泵性能不充分，在步骤514处，控制器123发送通过RESS冷却器115的冷却剂流的增加的信号，直到热泵性能充分，或通过RESS冷却器115的冷却剂流达到预定的最大值。

在步骤515处，如果通过RESS冷却器115的冷却剂流达到预定的最大值，且热泵性能结果保持不充分性能512中的一个，控制器123开启且操作电加热器112，以提供额外的热给通过车舱蒸发器113调节并传送至车舱122的空气。如果电加热器112达到预定的最大值，且热泵性能结果继续指示第二条件512，其中，热泵性能不充分，控制器123可开启且操作电池加热器109。

如果在步骤509处返回的结果指示第三条件513，其中，热泵性能过多，在步骤516处，控制器123减小电加热器112的输出。

在步骤517处，如果热泵性能结果继续指示第三条件513，其中，热泵性能过多，当电加热器112的输出已经完全减小到零，控制器123减小通过RESS冷却器115的冷却剂流。

在步骤518处，如果当电加热器112的输出已经完全减小到零且通过RESS冷却器115的冷却剂流减小到预定最小值时热泵性能结果保持过多性能513中的一个，控制器123发送信号给第一控制阀120，以占据第三位置（如图7和8所示），其中，制冷剂被同时引导到第一热交换器103和第二热交换器111a、111c中的每个，允许蒸气压缩系统100、200在第四模式中操作（如图7和8所示），其中，车舱122的实际供暖需求小于所需的冷凝器排热。在第四模式中的操作允许系统100、200同时辅助车舱122的供暖和冷却。当冷却和除湿以及供暖和再加热同时都被需要时，在第四模式中的操作可被使用。附加地，在车舱122的供暖需求小于车舱122中的冷却需求、RESS110的冷却需求和压缩机102的需求的组合负载的情况下，在第四模式中的操作经由第一热交换器103和第二热交换器111a、111c提供附加的冷凝器能力。在这样的情况下，在第一热交换器103和第二热交换器111a、111c内的额外的冷凝能力将被需要以获得适当的能量平衡。

在步骤519处，如果热泵性能结果继续指示第三条件513，其中，当蒸气压缩系统100、200在第四模式中操作（如图7和8所示）时热泵性能是过多的，控制器123调整空气混合门125，以减小被允许跨过第三热交换器118和电加热器112中的每个并进入车舱122的空气的量。

参考图14，第三控制动作307被详细示出。执行第三控制动作307允许系统在第三模式下操作（如图5和6所示）以实现车舱供暖，而没有除湿，并优化系统效率和热泵性能。

在步骤601处，控制器123发送信号给第一流动控制阀120，以占据第二位置（如图5和6所示），以引导蒸气压缩系统100、200中的所有制冷剂流动通过第二热交换器111a、111c，并防止制冷剂流动通过第一热交换器103和散热至周围环境。

在步骤602处，控制器123发送信号给第二流动控制阀106以占据关闭位置。将第二流动控制阀106保持在关闭位置迫使流动通过第二热交换器111a、111c的所有制冷剂经由第一膨胀装置108引导至RESS冷却器115。将第二流动控制阀106保持在关闭位置避免制冷剂经由第二控制阀106和第二膨胀装置107流动到车舱蒸发器113。

在步骤603处，控制器123发送压缩机102操作的信号，以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统100、200，其中，压缩机以预定速度操作，该预定速度与通过第二热交换器111a、111c的流平衡。

在步骤604处，控制器123利用读数评估压缩机102的实际排放压力，该读数来自布置在压缩机出口127下游的至少一个高侧压力传感器117。

在步骤605处，控制器123确定目标排放压力以产生期望的预定制冷剂温度。

在步骤606处，控制器123将步骤604中评估的实际排放压力和在步骤605处计算的目标排放压力进行比较。

如果实际排放压力高于目标排放压力，控制器123将执行步骤607和608。如果实际排放压力低于目标排放压力，控制器123将执行步骤609-613。

当实际排放压力高于目标排放压力，控制器将执行步骤607。在步骤607处，控制器123（如图5中的系统所示）增加通过第二热交换器111a的空气流速，直到通过第二热交换器111a的空气流速到达预定最大值。在步骤607处，控制器123（如图6中的系统所示）增加通过第二热交换器111c的冷却剂流，直到通过第二热交换器111c的流速到达预定最大值或目标排放压力被达到。

如果在通过第二热交换器111a、111c的空气流或冷却剂的流已经达到预定最大值之后实际的排放压力保持大于目标排放压力，控制器123将执行步骤608。在步骤608处，控制器123减小压缩机102的操作速度，直到目标排放压力被达到。

当实际排放压力小于目标排放压力时，控制器123将执行步骤609。在步骤609处，控制器123确定在压缩机入口126处的吸入压力是否大于或小于压缩机102可承受的预定耐用极限。在压缩机入口126处的吸入压力的预定耐用极限范围可从大约.05MPaA至大约.20MPaA。

如果在压缩机入口126处的吸入压力小于压缩机102的预定耐用极限，控制器123将执行步骤610-611。如果吸入压力大于压缩机102的被确定的耐用极限，控制器123将执行步骤612-613。

当吸入压力小于压缩机102的预定耐用极限时，控制器123将执行步骤610。在步骤610处，控制器123减小压缩机102的速度直到压缩机速度达到预定最小值。

如果在压缩机102的速度减小到预定最小值之后吸入压力保持小于压缩机102的预定耐用极限，控制器将执行步骤611。在步骤611处，控制器123增加通过RESS冷却器115的冷却剂流，同时保持在步骤605处计算的目标排放压力。

当吸入压力大于压缩机102的预定耐用极限时，控制器123将执行步骤612。在步骤612处，控制器123增加压缩机102的速度，以增加实际排放压力至在步骤605处计算的目标排放压力，直到压缩机102的速度达到预定的最大速度。

如果在压缩机102的速度增加到预定最大值之后吸入压力保持大于压缩机102的预定耐用极限，控制器123将执行步骤613。在步骤613处，控制器123减小通过第二热交换器111a、111c的制冷剂流，同时保持在步骤605处计算的目标排放压力。如果冷却剂流达到预定最大值，且实际的排放压力和压缩机吸入压力的每个分别保持大于预定的目标排放压力和预定的压缩机耐用极限，控制器123可开启，且操作电池加热器109，以增加系统蒸发器负载并由此增加实际的排放压力，以获得目标排放压力。

详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换涉及和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (10)

1.一种在车辆中使用的用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法，该方法包括多个步骤：

通过至少一个控制器检测第一前置条件、第二前置条件和第三前置条件中的一个，其中，第一前置条件是对车舱中的冷却的需求，第二前置条件是对车舱中的供暖和除湿的需求，第三前置条件是仅对车舱中的供暖的需求；

当第一前置条件被检测到时，通过所述至少一个控制器执行第一控制动作，以允许蒸气压缩系统以第一模式操作，其中，需要车舱的冷却；

当第二前置条件被检测到时，通过所述至少一个控制器执行第二控制动作，以允许蒸气压缩系统以第二模式操作，其中，需要车舱的供暖和车舱的除湿的每个；和

当第三前置条件被检测到时，通过所述至少一个控制器执行第三控制动作，以允许蒸气压缩系统以第三模式操作，其中，仅需要车舱的供暖。

2.如权利要求1所述的方法，其中，第二控制动作包括步骤：

发送信号给第一流动控制阀，以占据第二位置，以引导蒸气压缩系统中的制冷剂流动通过第二热交换器，防止制冷剂散热至周围环境；

发送信号给第二流动控制阀，以占据打开位置，允许制冷剂同时流动通过车舱蒸发器和RESS冷却器中的每个，以冷却RESS冷却器和冷却并除湿车舱；

操作压缩机，以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统；和

当以预定速度操作压缩机时，评估蒸气压缩系统的热泵性能。

3.如权利要求2所述的方法，其中，操作压缩机还包括步骤：

设定压缩机的预定操作速度；

通过评估车舱的湿度水平和温度，确定车舱蒸发器的目标蒸发器空气温度；

基于所述目标蒸发器空气温度计算目标压缩机速度；和

调整压缩机速度至目标压缩机速度。

4.如权利要求2所述的方法，其中，评估蒸气压缩系统的热泵性能还包括步骤：

返回热泵性能结果，其中，所述结果指示导致第一条件、第二条件和第三条件中的一个的热泵性能。

5.如权利要求4所述的方法，还包括步骤：

调整通过RESS冷却器的冷却剂流和调整电加热器的输出，以获得指示第一条件的热泵性能结果。

6.如权利要求5所述的方法，其中，增加通过RESS冷却器的冷却剂流，以便从RESS冷却器提取热，直到通过RESS冷却器的冷却剂流达到预定最大值；并且其中，如果通过RESS冷却器的冷却剂流处于预定最大值，则开启电加热器，以将热泵性能结果从指示第二条件的结果改变为指示第一条件的结果。

7.如权利要求5所述的方法，其中，调整通过RESS冷却器的冷却剂流和调整电加热器的输出以获得指示第一条件的热泵性能结果还包括步骤：

减小电加热器的输出；

减小通过RESS冷却器的冷却剂流；

发送信号给第一控制阀，以占据第三位置，其中，制冷剂被同时引导到第一热交换器和第二热交换器中的每个，并允许蒸气压缩系统在第四模式中操作；和

调整空气混合门，以减小被允许流动跨过加热器和进入车舱的空气的量。

8.如权利要求1所述的方法，其中，第三控制动作还包括：

发送信号给第一流动控制阀，以占据第二位置，以引导蒸气压缩系统中的制冷剂流动通过第二热交换器，并防止制冷剂散热至周围环境；

发送信号给第二流动控制阀，以占据关闭位置，允许制冷剂流动通过RESS冷却器，但阻止制冷剂流动通过车舱蒸发器；

操作压缩机，以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统；

利用高侧压力传感器评估压缩机的实际排放压力；

确定目标排放压力以产生预定的制冷剂温度；和

比较实际的排放压力和目标排放压力。

9.如权利要求8所述的方法，其中，实际排放压力大于目标排放压力，该方法包括步骤：

增加通过第二热交换器的空气和制冷剂中的一个的流，直到通过第二热交换器的流速达到预定最大值，或目标排放压力被达到；和

当通过第二热交换器的流速处于预定最大值时，减小压缩机速度，直到目标排放压力被达到。

10.如权利要求8所述的方法，其中，实际排放压力小于目标排放压力，该方法进一步包括步骤：

确定压缩机吸入压力是否大于或小于压缩机的预定耐用极限。