CN110869226B - 用于管理机动车辆的可逆空调回路的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管理可逆空调回路(1)的方法，所述回路能够在如下模式中操作：冷却模式，其中，意图用于乘客舱的内部空气流(100)被冷却，从内部空气流(100)回收的热能被排放到机动车辆外部的空气流(200)，第一除湿模式，其中，内部空气流(100)被冷却且然后在到达乘客舱中之前被加热，热泵模式，其中，内部空气流(100)被加热，加热内部空气流(100)的热能从外部空气流(200)回收，以及第二除湿模式，其中，内部空气流(100)被冷却且然后在到达乘客舱中之前被加热，可逆空调回路(1)包括中央控制单元(40)，其适于根据模式转换模块控制从一个操作模式到另一个操作模式的转变，其如下转变：沿第一方向通过冷却模式、第一除湿模式、第二除湿模式、然后通过热泵模式，和沿第二方向通过热泵模式、第二除湿模式、第一除湿模式、然后通过冷却模式。

Description

用于管理机动车辆的可逆空调回路的方法

技术领域

本发明涉及机动车辆的领域，且更特别地涉及一种机动车辆空调回路以及其在热泵模式中的管理方法。

背景技术

当前机动车辆越来越多地包括空调回路。通常，在“传统”空调回路中，制冷剂相继地通入到压缩机、称为冷凝器且布置为与机动车辆外部的空气流接触以释放热的第一热交换器、膨胀装置以及称为蒸发器且布置为与机动车辆的内部空气流接触以对其冷却的第二热交换器。

还存在更复杂的空调回路架构，其使得可以获得可逆空调回路，即，其可使用热泵操作模式，在该模式中，其在第一热交换器(称为蒸发器-冷凝器)处在外部空气中吸收热能，且特别地通过第三专用热交换器将其释放给车辆内部。

这特别地利用间接空调回路可行。在该情况下，间接是指，空调回路包括两个环路，用于流通两个单独的流体(诸如一是制冷剂、二是乙二醇水)，以便执行各种热交换。

空调回路由此包括制冷剂在其中流通的第一制冷剂环路、热传递流体在其中流通的第二热传递流体环路、以及一起设置在第一制冷剂环路和第二热传递流体环路上的双流体热交换器，以便允许所述环路之间的热交换。

但是，这样的空调回路允许根据各种操作模式的使用从一个操作模式转变为另一模式，通常重要的是，停止制冷剂流且等待各种压力平衡，以便随后以期望的操作模式重新开始。空调回路的该停止可导致机动车辆内部中的一个或多个用户不舒服。

发明内容

本发明的一个目的因此是至少部分地克服现有技术的缺点，且提出一种改进的用于管理可逆空调回路的方法，用于从一个操作模式转变为另一个操作模式。

因此，本发明涉及一种用于管理可逆空调回路的方法，所述回路能够根据如下模式操作：

冷却模式，其中，意图用于车辆内部的内部空气流被冷却，从内部空气流回收的热能被排放到机动车辆外部的空气流，

第一除湿模式，其源自于冷却模式，在第一该除湿模式中，内部空气流被冷却且然后在到达车辆内部中之前被加热，

热泵模式，其中，内部空气流被加热，加热内部空气流的热能从外部空气流回收，以及

第二除湿模式，其源自于热泵模式，在该热泵模式中，内部空气流被冷却且然后在到达车辆内部中之前被加热，

可逆空调回路包括中央控制单元，其适于根据模式转换模块控制从一个操作模式到另一个操作模式的转变，其如下转变：

沿第一方向通过冷却模式、第一除湿模式、第二除湿模式、然后通过热泵模式，和

沿第二方向通过热泵模式、第二除湿模式、第一除湿模式、然后通过冷却模式。

根据本发明的一个方面，中央控制单元能够控制压缩机，且为了沿转换模块的第二方向从一个操作模式转变为另一个操作模式，中央控制单元测量和计算在操作模式变化时涉及的停止阀每侧的制冷剂压力差，

如果该压力差小于预确定临界值，中央控制单元能够控制从一个操作模式到另一个操作模式的转变，

如果该压力差大于预确定临界值，则中央控制单元控制压缩机，以便减小所述压力差。

根据本发明的另一方面，当从一个操作模式转变为另一个操作模式时，中央控制单元首先命令停止阀打开，其次命令停止阀关闭。

根据本发明的另一方面，压力差的预确定临界值为4巴。

根据本发明的另一方面，该管理方法包括以下步骤：

中央控制单元接收到达一操作模式的请求，

如果当前操作模式不同于被请求的操作模式，中央控制单元验证在转换模块中被请求的操作模式相对于当前操作模式的位置，且在所述转换模块中转变为下一操作模式，直到达到被请求的操作模式。

根据本发明的另一方面，可逆空调回路包括：

第一制冷剂环路，其沿制冷剂的流通方向包括：

压缩机，

双流体热交换器，

第一膨胀装置，

第一热交换器，其意图被内部空气流流动通过，

第二膨胀装置，

第二热交换器，其意图被外部空气流流动通过，以及

分支，用于旁通第二热交换器，

第二热传递流体环路，其包括：

双流体热交换器，所述双流体热交换器一起设置在第一制冷剂环路和第二热传递流体环路上，以便允许在所述第一制冷剂环路和所述第二热传递流体环路之间进行热交换，

第三热交换器，其意图被内部空气流流动通过，以及

第四热交换器，其意图被外部空气流流动通过，

在冷却模式期间：

制冷剂相继地通入到使其获得高压的压缩机、双流体热交换器、使其获得低压的第一膨胀装置、第一热交换器中且在回到压缩机之前通入到旁通分支中，

在热传递流体和内部空气流之间的交换被阻止，且热能在第四热交换器处排放到外部空气流，

在热泵模式中：

制冷剂相继地通入到使其获得高压的压缩机、双流体热交换器、使其获得中间压力的第一膨胀装置、第一热交换器、使其获得低压的第二膨胀装置中，且在回到压缩机之前通入到第二热交换器中，

在热传递流体和外部空气流之间的热能交换被阻止，且热能在第三热交换器处排放到内部空气流，

第一除湿模式与冷却模式不同之处在于，热传递流体能够也在第三热交换器处将热能排放到内部空气流中，并且

第二除湿模式与热泵模式不同之处在于：

制冷剂通过使其获得低压的第一膨胀装置，且通过第二膨胀装置，而没有压力损失，

热传递流体能够也在第四热交换器处将热能排放到外部空气流中。

根据本发明的另一方面，可逆空调回路包括链接至所述中央控制单元的：

用于中间压力制冷剂的压力传感器，其布置在所述第一热交换器下游，在所述第一热交换器和旁通分支之间，以及

用于低压制冷剂的压力传感器，其布置在所述第二热交换器下游，在所述第二热交换器和所述压缩机之间，

且为了沿转换模块的第二方向从一个操作模式转变为另一个操作模式，中央控制单元测量和计算用于中间压力制冷剂的压力传感器处测得的压力与用于低压制冷剂的压力传感器处测得的压力之间的压力差。

根据本发明的另一方面，当从第二除湿模式转变为热泵模式时，内部空气流通过供暖、通风和空调装置朝向车辆内部的下部或中间部分转向。

根据本发明的另一方面，

当从第一除湿模式转变为第二除湿模式时，

首先，布置在第二膨胀装置上游的第一停止阀打开，用于旁通第二膨胀装置的停止阀打开，使得制冷剂可绕过第二膨胀装置，或者所述第二膨胀装置完全打开，使得制冷剂可通过其而没有压力损失，且

其次，布置在旁通分支上的第二停止阀关闭，

当从第二除湿模式转变为第一除湿模式时，

首先，第二停止阀打开，且

其次，第一停止阀关闭，或旁通停止阀和第二膨胀装置关闭。

根据本发明的另一方面，

当从第二除湿模式转变为热泵模式时，布置在用于绕过所述第二膨胀装置的管道上的旁通停止阀关闭，

当从热泵模式转变为第二除湿模式时，旁通停止阀打开或所述第二膨胀装置完全打开，使得制冷剂可通过其而没有压力损失。

附图说明

本发明的其它特征和优势将在阅读以阐释性和非限制性例子给出且参考附图的以下描述时显现，其中：

图1示出根据第一实施例的可逆空调回路的示意图，

图2示出根据第二实施例的可逆空调回路的示意图，

图3示出根据第三实施例的可逆空调回路的示意图，

图4示出根据另一实施例的膨胀装置的示意图，

图5示出根据替换实施例的图1至3的可逆空调回路的第二热传递流体环路的示意图，

图6a示出根据冷却模式的图1的可逆空调回路，

图6b示出图6a所示的冷却模式的压力-焓图，

图7a示出根据第一除湿模式的图1的可逆空调回路，

图7b示出图7a所示的除湿模式的压力-焓图，

图8a示出根据热泵模式的图1的可逆空调回路，

图8b示出图8a所示的热泵模式的压力-焓图，

图9a示出根据第二除湿模式的图1的可逆空调回路，

图9b示出图9a所示的第一除湿模式的压力-焓图，

图10示出用于管理可逆空调回路用于从一个操作模式转变为另一操作模式的逻辑图。

具体实施方式

在各个图中，相同的部件具有相同的附图标记。

以下实施例仅是例子。尽管说明书涉及一个或多个实施例，这并不是必须意味着每个附图标记涉及同一实施例，或特征仅应用于单个实施例。各个实施例的各特征也可组合和/或互换以提供其他实施例。

在本说明书中，可以对一定的部件或参数进行索引，诸如第一部件或第二部件以及第一参数或第二参数或第一准则或第二准则等。在该情况下，这是简单的索引，以便区分和命名类似但不相同的部件或参数或准则。该索引并不暗示一部件、参数或准则相对于另一部件、参数或准则的优先权，且这样的命名可容易地互换，而没有偏离本发明的范围。该索引还不涉及时间顺序，例如以评价一个准则或另一个准则。

在本发明中，“布置在上游”是指，一部件相对于流体的流通方向布置在另一部件之前。相反，“布置在下游”是指，一部件相对于流体的流通方向布置在另一部件之后。

本发明涉及一种用于管理可逆空调回路1的方法，制冷剂在其中流通，例如如图1至3所示。该管理方法更特别地涉及用于这样的可逆空调回路1从一个操作模式转变为另一个操作模式。

该可逆空调回路1特别地能够根据冷却模式操作，在该冷却模式中，意图用于车辆内部的内部空气流100被冷却。在该冷却模式期间，从内部空气流100回收的热能被排放到在机动车辆之外的空气流200中。

可逆空调回路1可根据第一除湿模式操作，其源自于冷却模式，在该除湿模式中，内部空气流100被冷却且然后在到达车辆内部中之前被加热。

该可逆空调回路1还能够根据热泵模式操作，在该热泵模式中，内部空气流100被加热。加热内部空气流100的热能从外部空气流200回收。

可逆空调回路1能够根据第二除湿模式操作，其源自于热泵模式，在该热泵模式中，内部空气流100被冷却且然后在到达车辆内部中之前被加热。

可逆空调回路1包括中央控制单元40，其适于根据模式转换模块控制从一个操作模式转变为另一个操作模式，其如下转换：

沿第一方向通过冷却模式、第一除湿模式、第二除湿模式、然后通过热泵模式，和

沿第二方向通过热泵模式、第二除湿模式、第一除湿模式、然后通过冷却模式。

跟随该模式转换模块使得可以从一个操作模式转变为另一操作模式，且更准确地变为期望的操作模式，而没有使部件(诸如压缩机3)停止且等待可逆空调回路1内的制冷剂的各个压力平衡。

中央控制单元40可特别地控制压缩机3，且以便沿转换模块的第二方向从一个操作模式转变为另一个操作模式，中央控制单元40测量和计算在操作模式变化时涉及的停止阀每侧的制冷剂压力差。

如果该压力差小于预确定临界值，中央控制单元40可控制从一个操作模式到另一个操作模式的转变。

如果该压力差大于预确定临界值，则中央控制单元40控制压缩机3，以便减小所述压力差。

该预确定临界值可特别地作为各停止阀从打开状态变为关闭状态的阻力的函数而被选择，反之亦然。该预确定临界值可由此大体为约4巴。由此，这使得可以当沿转换模块的第二方向从一个操作模式转变为另一个操作模式时不损坏停止阀。

为了在压缩机3操作时防止制冷剂被阻挡以及因此当从一个操作模式转变为另一个操作模式时防止压力增加，中央控制单元40首先命令停止阀打开，其次命令停止阀关闭。

该管理方法更特别地包括以下步骤：

中央控制单元40接收到达一操作模式的请求，

如果当前操作模式不同于被请求的操作模式，中央控制单元40验证在转换模块中被请求的操作模式相对于当前操作模式的位置，且在所述转换模块中转变为下一操作模式，直到达到被请求的操作模式。

图1示出机动车辆间接可逆空调回路1，其可根据各个操作模式操作。间接可逆空调回路1特别地包括：

第一制冷剂环路A，制冷剂在其中流通，

第二热传递流体环路B，热传递流体在其中流通，和

双流体热交换器5，其一起设置在第一制冷剂环路A和第二热传递流体环路B上，以便允许在所述第一制冷剂环路A和所述第二热传递流体环路B之间进行热交换。

第一制冷剂环路A——在各图中以实线表示——更特别地沿制冷剂的流通方向包括：

压缩机3，

双流体热交换器5，布置在所述压缩机3的下游，

第一膨胀装置7，

第一热交换器9，其意图被机动车辆内部的空气流100流动通过，

第二膨胀装置11，

第二热交换器13，其意图被机动车辆外部的空气流200流动通过，以及

管道30，用于旁通第二热交换器13。

旁通管道30可更特别地链接第一连接点31和第二连接点32。

第一连接点31优选地沿制冷剂的流通方向在所述第一热交换器9和第二热交换器13之间布置在第一热交换器9的下游。更具体地，如图1可见，第一连接点31位于第一热交换器9和孔管11之间。但是，完全可以设想，第一连接点31布置在孔管11和第二热交换器13之间，只要制冷剂具有绕过所述孔管11或通过其而没有经历压力损失的可能性。

第二连接点32优选地在所述热交换器13和压缩机3之间布置在第二热交换器13的下游。

如图2所示，第一制冷剂环路A可还包括第一内部热交换器19(IHX是指“内部热交换器”)，其允许离开双流体热交换器5的高压制冷剂和离开第二热交换器13或旁通管道30的低压制冷剂之间的热交换。该第一内部热交换器19特别地包括用于来自第二连接点32的低压制冷剂的入口和出口，以及用于来自双流体热交换器5的高压制冷剂的入口和出口。

高压制冷剂是指，该制冷剂处于一压力，该压力接近其离开压缩机3时的压力且还没有在膨胀装置处经历压力损失。低压制冷剂是指，已经在膨胀装置处经历压力损失且其压力接近于其进入压缩机3的制冷剂。

如图3所示，除了第一内部热交换器19，第一制冷剂环路A可还包括第二内部热交换器19’，其允许离开第一内部热交换器19的高压制冷剂和流通通过旁通管道30(即来自第一连接点31)的低压制冷剂之间的热交换。该第二内部热交换器19’特别地包括用于来自第一连接点31的低压制冷剂的入口和出口，以及用于来自第一内部热交换器19的高压制冷剂的入口和出口。

第一内部热交换器19和第二内部热交换器19’的至少一个可以是同轴热交换器，即，其包括两个同轴管道，在这两个同轴管道之间热交换发生。

优选地，第一内部热交换器19可以是长度为50至120mm的同轴内部热交换器，而第二内部热交换器19’可以是长度为200至700mm的同轴内部热交换器。

如图1和2所示，第一制冷剂环路可还包括布置在压缩机3上游的蓄积器15，更准确地在第二连接点32和所述压缩机3之间。当第一内部热交换器19存在时，所述蓄积器15在第二连接点32和所述第一内部热交换器19之间布置在所述第一内部热交换器19上游。该蓄积器15特别地使得可以实现制冷剂的相分离，使得到达压缩机3或第一内部热交换器19的制冷剂处于气相。

根据图3所示的替换例，代替蓄积器15，第一制冷剂环路A可包括布置在双流体热交换器5下游的接收器-干燥器15’，更准确地在所述双流体热交换器5和第一内部热交换器19之间。与用于相分离的例如蓄积器(其可布置在空调回路低压侧，即，压缩机3上游，特别是第一内部热交换器19上游)的其他方案相比，布置在空调回路高压侧、即在压缩机3下游和膨胀装置上游的这样的接收器-干燥器15’具有较小的空间需求和减小的成本。

间接可逆空调回路1还包括用于将来自第一内部热交换器19的制冷剂朝向第二交换器13或朝向旁通管道30转向的装置。

用于将来自第一内部热交换器19的制冷剂转向的该装置可特别地包括：第一停止阀22，其在所述第一连接点31和第二膨胀装置11之间布置在第一连接点31下游。对该第一停止阀22的替换例可以是，第二膨胀装置11包括停止功能，以便能够阻挡制冷剂且防止其流通，

第二停止阀33，布置在旁通管道30上，以及

止回门23在所述第二热交换器13和第二连接点32之间布置在第二热交换器13的下游。

另一替换例(未示出)可还在第一连接点31处布置三通阀。

用于使制冷剂转向的装置可特别地被机动车辆车载的中央控制单元40链接和控制。由此，具有停止功能的第一停止阀22或第二膨胀阀11以及第二停止阀33可链接至控制单元40，以便控制制冷剂路径(这些链接在图1至3中没有示出)。

第一膨胀装置7可特别地是电子膨胀阀，其链接至中央控制单元40且其开口直径被所述中央控制单元40控制，以便调节由制冷剂经历的压力损失。第二膨胀装置11可以是恒温膨胀阀，其感应灯泡被链接至离开第二热交换器13的制冷剂。第二膨胀装置11还可以是孔管。

如图4详细所示，第一和第二膨胀装置7、11可被旁通管道A’旁通，特别地包括旁通停止阀25。该旁通管道A’允许制冷剂绕过第一或第二膨胀装置7、11，而没有经历压力损失。制冷剂穿过第一或第二膨胀装置7、11而没有压力损失的替换例是，该替换例包括最大开口功能，其中，制冷剂可穿过它们没有压力损失。

中央控制单元40可还连接至压缩机3，以便控制其，且限定其速度且由此限定离开所述压缩机3的制冷剂的压力。

间接可逆空调回路1可包括用于高压制冷剂的压力传感器41。该传感器14在双流体热交换器5和第一膨胀装置7之间布置在所述双流体热交换器5下游。当间接可逆回路1包括第一内部热交换器19时，用于高压制冷剂的压力传感器41布置在双流体热交换器5和第一内部热交换器19之间，使得压力和温度的测量没有被所述内部热交换器19影响。用于高压制冷剂的该压力传感器41连接至中央控制单元40，且告知该中央控制单元离开双流体热交换器5的制冷剂压力。

间接可逆空调回路1可包括用于外部温度的温度传感器42以及用于中间压力制冷剂的压力传感器43。该压力传感器43在所述第一膨胀装置7和第二膨胀装置11之间布置在第一膨胀装置7下游。更特别地，用于中间压力制冷剂的压力传感器43在所述第一热交换器9和第一连接点31之间布置在第一热交换器9下游。如图1、2和3所示。但是，完全可以将压力传感器43在第一膨胀装置7和所述第一热交换器9之间布置在第一热交换器9上游。

用于外部温度的温度传感器42以及用于中间压力制冷剂的压力传感器43二者连接至中央控制单元40，且允许后者登记机动车辆外部的空气温度以及离开第一膨胀装置7、特别是离开第一热交换器9的制冷剂压力。

间接可逆空调回路1可还包括用于低压制冷剂的压力传感器44。该压力传感器44布置在旁通管道30下游，更准确地说在第二连接点32和压缩机3之间。当间接可逆回路1包括第一内部热交换器19时，用于低压制冷剂的压力传感器41布置在第二连接点32和第一内部热交换器19之间，使得压力测量没有被所述内部热交换器19影响。

中央控制单元40可还链接到其他传感器(未示出)，以便特别地测量离开第一热交换器9的内部空气流100的温度以及离开双流体热交换器5的热传递流体的温度。

第二热传递流体环路B——在各个图中以包含三个短线和两个点的虚线表示——可包括：

双流体热交换器5，

第三热交换器54，其意图被内部空气流100流动通过，以及

第四热交换器64，其意图被外部空气流200流动通过。

第二热传递流体环路B还包括泵17，以便移动热传递流体。

更特别地，第三和第四热交换器54、64可并行布置。如图1至3所示，第二热传递流体环路B可包括：

第一热传递流体流通管道50，其包括第三热交换器54且将布置在双流体热交换器5下游的第一结合点61和布置在所述双流体热交换器5下游的第二结合点62之间链接，

第二热传递流体流通管道60，其包括第四热交换器64且将布置在双流体热交换器5下游的第一结合点61和布置在所述双流体热交换器5下游的第二结合点62之间链接，以及

泵17则可在第一结合点61和第二结合点62之间布置在双流体热交换器5的下游或上游。

在第二热传递流体环路B内，间接可逆空调回路1包括用于将来自双流体热交换器5的热传递流体朝向第一流通管道50和/或朝向第二流通管道60转向的装置。

如图1至3所示，用于将来自双流体热交换器5的热传递流体转向的所述装置可特别地包括布置在第二流通管道60的第四停止阀63，以便可选地阻挡热传递流体且防止其通过所述第二流通管道60流通。

间接可逆空调回路1可还包括用于通过第三热交换器54的内部空气流100的阻挡瓣片310。

该实施例特别地使得可以限制第二热传递流体环路B上的阀的数量，且由此使得可以限制制造成本。

根据图5所示的替换例，用于将来自双流体热交换器5的热传递流体转向的装置可特别地包括：

第三停止阀63，布置在第二流通管道60上，以便可选地阻挡热传递流体且防止其流通通过所述第二流通管道60，以及

第四停止阀53，布置在第一流通管道50上，以便可选地阻挡热传递流体且防止其流通通过所述第一流通管道50。

如用于使制冷剂转向的装置一样，用于使热传递流体转向的装置可被机动车辆车载的中央控制单元40链接和控制。由此，第三停止阀63、第四停止阀53或阻挡瓣片310可链接至控制单元40，以便控制热传递流体的路径(这些链接在图1至3中没有示出)。

第二热传递流体环路B还包括用于热传递流体的加热电部件55。所述加热电部件55特别地沿热传递流体的流通方向在所述双流体热交换器5和第一结合点61之间布置在双流体热交换器5的下游。

图6a至9b示出间接可逆空调装置1的各个操作模式。在图6a、7a、8a和9a中，仅示出有制冷剂和/或热传递流体流通的部件。

制冷剂和/或热传递流体的流通方向通过箭头表示。

1)冷却模式：

图6a还示出根据冷却模式的操作方法，其中：

制冷剂相继地通入到使其获得高压的压缩机3、双流体热交换器5、使其获得低压的第一膨胀装置7、第一热交换器9中且在回到压缩机3之前通入到旁通分支30中，

在热传递流体和内部空气流100之间的热能交换被阻止，且热能在第四热交换器64处排放到外部空气流200。

对于要被阻止的在热传递流体和内部空气流100之间的热能交换以及在第四热交换器64处排放到外部空气流200中的热能，离开双流体热交换器5的热传递流体的一部分流通通过第一流通管道50的第三热交换器54，并且离开双流体热交换器5的热传递流体的另一部分流通通过第二流通管道50的第四热交换器64。阻挡瓣片310还被关闭，以便防止内部空气流100流通通过第三热交换器54。

如图5所示，替换方案(未示出)是为第一流通管道50提供第四停止阀53且将其关闭，以便防止热传递流体流通通过所述第一流通管道50且因此通过第三热交换器。

在该实施例中，用于使制冷剂转向的装置被中央控制单元40控制，使得制冷剂没有流通通过第二热交换器13。

通过关闭第一停止阀22，或者通过关闭第二膨胀装置11(如果其装备有停止功能)，以及通过打开第二停止阀33使得离开第一热交换器9的低压制冷剂没有流通通过第二热交换器13且通入到旁通管道30中，这特别是可行的。

止回门23使得可以防止离开旁通管道30的低压制冷剂流动返回第二热交换器13。

在该冷却模式期间被制冷剂经历的压力和焓的变化在图6b的压力-焓图中示出。曲线X表示制冷剂饱和曲线。

进入压缩机3的制冷剂处于气相。通过通入到压缩机3中以便获得高压，制冷剂经历压缩，如箭头300所示。

由于制冷剂变为液相且焓朝向第二热传递流体环路B的热传递流体转移，高压制冷剂通过双流体热交换器5且经历焓损失，如箭头500所示。此时，制冷剂经历焓损失，同时保持在恒定压力。

制冷剂然后进入到第一膨胀装置7中。制冷剂经历等焓压力损失，如箭头700所示，且获得低压。制冷剂跨过饱和曲线X，这导致其占据两相状态。

低压制冷剂然后通入到第一热交换器9，在那里通过冷却内部空气流100其获得焓，如箭头900所示。低压制冷剂由此满足饱和曲线X，且再次变为气相。

在离开第一热交换器9时，低压制冷剂在再次进入压缩机3之前时朝向旁通管道30转向。

该冷却模式用于冷却内部空气流100。

2)第一除湿模式：

图7a更特别地示出根据第一除湿模式的操作方法。

该第一除湿模式与冷却模式不同之处在于，热传递流体可也在第三热交换器54处将热能排放到内部空气流100中。

由此，在第一制冷剂环路A处，制冷剂路径与冷却模式的一样。因此，在该第一除湿模式中经历的压力和焓的变化——其在图7b的压力-焓图中所示——与冷却模式相同。

在第二制冷剂环路B处，阻挡瓣片310打开，如果存在的话，第四停止阀打开使得制冷剂可与通过第三热交换器54的内部空气流100交换热能。

由于内部空气流100在第一热交换器9处被冷却，其允许其湿气的冷凝，然后其在第三热交换器54处被加热，所述内部空气流100被除湿。

3)热泵模式：

图8a示出根据热泵模式的操作方法，其中：

制冷剂相继地通入到使其获得高压的压缩机3、双流体热交换器5、使其获得中间压力的第一膨胀装置7、第一热交换器9、使其获得低压的第二膨胀装置11中，且在回到压缩机3之前通入到第二热交换器13中，

在热传递流体和外部空气流200之间的热能交换被阻止，且热能在第三热交换器54处排放到内部空气流100。

对于要被阻止的在热传递流体和外部空气流200之间的热能交换以及在第三热交换器54处排放到外部空气流100中的热能，离开双流体热交换器5的所有热传递流体流通通过第一流通管道50的第三热交换器54，并且第二流通管道50被阻挡，使得热传递流体没有流通通过第四热交换器64。为此目的，第三停止阀63被关闭。阻挡瓣片310还被打开，以便防止内部空气流100流通通过第三热交换器54。

在该情况下，如图5所示，其中，第二热传递流体环路B且更准确地第一流通管道50包括第四停止阀53，第四停止阀打开，以便允许热传递流体流通通过所述第一流通管道50且因此通过第三热交换器。

在该热泵模式中，用于使制冷剂转向的装置被中央控制单元40控制，使得制冷剂没有流通通过第二热交换器13。

通过打开第一停止阀22，或者通过打开第二膨胀装置11(如果其装备有停止功能)，以及通过关闭第二停止阀33使得离开第一热交换器9的中间压力制冷剂通入到第二热交换器13中且没有流通通过到旁通管道30，这特别是可行的。

在该热泵模式期间被制冷剂经历的压力和焓的变化在图8b的压力-焓图中示出。曲线X表示制冷剂饱和曲线。

进入压缩机3的制冷剂处于气相和低压。通过通入到压缩机3中，制冷剂经历压缩，如箭头300所示，且获得高压。

由于制冷剂变为液相且焓朝向第二热传递流体环路B的热传递流体转移，高压制冷剂然后通过双流体热交换器5且经历焓损失，如箭头500所示。此时，高压制冷剂经历焓损失，同时保持在恒定温度。

高压制冷剂然后进入到第一膨胀装置7中。制冷剂经历第一等焓压力损失，如箭头700所示，且跨过饱和曲线X，这使其占据液体-加-气体混合物状态。这则称为中间压力流体。

中间压力制冷剂然后通过第一热交换器9，在那里其通过对内部空气流加热而继续受到焓损失，如箭头900所示。

在离开第一热交换器9时，中间压力制冷剂朝向第二热交换器30转向。在到达第二热交换器13时，中间压力制冷剂通入到第二膨胀装置11中，在那里其经历第二等焓压力损失，如箭头110所示，且由此获得低压。

低压制冷剂然后通过第二热交换器13，在那里通过从外部空气流200吸收焓而获得焓，如箭头130所示。低压制冷剂由此满足饱和曲线X，且再次变为气相。

低压制冷剂然后返回压缩机3。

通过在第二热交换器13处从外部空气流200吸收焓，该热泵模式对于在第一热交换器9和第三热交换器54二者处为内部空气流100加热是有用的。

此外，加热电部件55可操作，以便向热传递流体提供热能的额外供应，以便加热内部空气流100。

4)第二除湿模式：

图9a示出根据第二除湿模式的操作方法。

该第二除湿模式与热泵模式不同之处在于：

制冷剂通过使其获得低压的第一膨胀装置7，且通过第二膨胀装置11，而没有压力损失，

热传递流体可在第三热交换器54和第四热交换器64二者处将热能排放到外部空气流200中。

由此，在第一制冷剂环路A处，制冷剂路径与冷却模式时的相同，但是，制冷剂仅在第一膨胀装置7处经历单次压力损失。制冷剂通过第二膨胀装置11或绕过其，而没有压力损失。

因此，在该第二除湿模式中经历的压力和焓的变化——其在图9b的压力-焓图中所示——与热泵模式不同。

进入压缩机3的制冷剂处于气相。通过通入到压缩机3中以便获得高压，制冷剂经历压缩，如箭头300所示。

由于制冷剂变为液相且焓朝向第二热传递流体环路B的热传递流体转移，高压制冷剂通过双流体热交换器5且经历焓损失，如箭头500所示。此时，制冷剂经历焓损失，同时保持在恒定压力。

制冷剂然后进入到第一膨胀装置7中。制冷剂经历等焓压力损失，如箭头700所示，且获得低压。制冷剂跨过饱和曲线X，这使得其占据两相状态。

低压制冷剂然后通入到第一热交换器9，在那里通过冷却内部空气流100其获得焓，如箭头900所示。

在离开第一热交换器9时，低压制冷剂通过第二膨胀装置11，而没有压力损失，且然后通过第二热交换器130，在那里其通过冷却外部空气流200获得焓，如箭头130所示。低压制冷剂由此满足饱和曲线X，且在再次进入压缩机3之前变为气相。

在第二制冷剂环路B处，阻挡瓣片310打开，如果存在的话，第四停止阀打开使得制冷剂可与通过第三热交换器54的内部空气流100交换热能，第三停止阀63被关闭。由于内部空气流100在第一热交换器9处被冷却，其允许其湿气的冷凝，然后其在第三热交换器54处被加热，所述内部空气流100被除湿。

当转换沿模式转换模块的第一方向发生时，中央控制单元40控制压缩机3的速度、第一膨胀装置7的打开以及用于使制冷剂和热传递流体转向的装置，特别是通过打开和关闭各个停止阀和/或第二膨胀装置11。

当转换沿转换模块的第二方向发生时，中央控制单元40测量和计算用于中间压力制冷剂的压力传感器43处测量的压力与用于低压制冷剂的压力传感器44处测量的压力之间的压力差。

如果该压力差小于预确定临界值，中央控制单元40可控制从一个操作模式到另一个操作模式的转变。

如果该压力差大于预确定临界值，则中央控制单元40控制压缩机3，以便减小所述压力差。

沿转换模块的第一方向，当从冷却模式转变为第一除湿模式时，在第一制冷剂环路A上没有改变。唯一的改变是第二热传递流体环路B，在那里，第四停止阀53打开，且阻挡瓣片310打开，与允许空气流通入到第三热交换器54中。

当从第一除湿模式转变为第二除湿模式时，

首先，第一停止阀22打开，且旁通停止阀25打开，或然后第二膨胀装置完全打开，使得制冷剂可通过其而没有压力损失，并且

其次，第二停止阀33关闭。

当从第二除湿模式转变为热泵模式时，停止阀25关闭(当第二膨胀装置11可以被绕过)。第二膨胀装置11关闭，以使制冷剂经历第二次压力损失。

在从第二除湿模式转变为热泵模式时，内部空气流100优选地朝向车辆内部的下部或中间部分转向。该转向特别地通过供暖、通风和空调装置可行，其允许内部空气流100重新分配到车辆内部。该供暖、通风和空调装置大体允许在以下位置处的重新分配：

车辆内部的上部部分，更准确地是抵靠风挡，

车辆内部的中间部分，更准确地是朝向机动车辆的乘客指向，以及

车辆内部的下部部分，更准确地是朝向踏板组件和机动车辆的乘客的脚。

在第二除湿模式期间，第一热交换器9是冷的，且湿气在该第一热交换器上冷凝。在转变为热泵模式期间，第一热交换器9是热的，且在第二除湿模式期间冷凝的湿气蒸发，且沿车辆内部的方向离开。如果内部空气流朝向车辆内部的上部部分指向，由于该湿气，风挡可积雾且由此降低驾驶员的可视性，这是危险的。

当从第二除湿模式转变为第一除湿模式时，

首先，第二停止阀33打开，且

其次，第一停止阀22关闭，或旁通停止阀25和第二膨胀装置11关闭。

沿转换模块的第二方向，当从热泵模式转变为第二除湿模式时，旁通停止阀25打开或所述第二膨胀阀11完全打开，使得制冷剂能够通过其而没有压力损失。

当从第二除湿模式转变为第一除湿模式时，

首先，第二停止阀33打开，且

其次，第一停止阀22关闭，或旁通停止阀25和第二膨胀装置11关闭。

当从第一除湿模式转变为冷却模式时，第一制冷剂环路A上没有改变。唯一的改变是第二热传递流体环路，在那里，第四停止阀53关闭，且阻挡瓣片310关闭，已知这是冷却模式。

图10更准确地示出根据本发明的管理方法示例的逻辑图，特别地用于图1所示的可逆空调回路1。

步骤301对应于管理方法的开始步骤，例如通过从用户接收改变操作模式的命令。

步骤302是用于测量间接可逆空调回路1的参数的步骤，特别是中间压力、低压。也可测量其他参数，诸如高压、压缩机的速度、外部温度、离开第一热交换器9的内部空气流100的温度、离开双流体热交换器的热传递流体的温度或第一膨胀装置7的开度。

步骤303是用于根据步骤302中执行的测量而限定当前功能模式的步骤。

步骤304是用于识别用户期望的操作模式的步骤。

在识别步骤305期间，如果期望的操作模式与当前模式相同，则管理方法回到步骤302。

如果该操作模式与当前模式不同，管理方法移动到步骤306。

在也是验证步骤的步骤306期间，如果期望的当前操作模式允许沿模式转变模块的第一方向朝向期望的操作模式转变，则管理方法移动到步骤307。

如果期望的当前模式允许沿模式转变模块的第二方向朝向期望的操作模式转变，则管理方法移动到步骤311。

在步骤307中，中央控制单元40调整压缩机3的速度，使得其对应于根据模式转换模块的随后的操作模式的速度。

在步骤308中，所述控制单元40命令转变为模式转换模块中的随后操作模式所必要的阀的打开。

在步骤309中，所述控制单元40命令转变为模式转换模块中的随后操作模式所必要的阀的关闭。

在步骤310期间，中央控制单元验证所到达的操作模式是否为期望的操作模式。如果不是这种情况，该管理方法在步骤302处重新开始。如果是这种情况下，该管理方法可停止。

在步骤311中，中央控制单元40将预确定的压力临界值与用于中间压力制冷剂的压力传感器43处测量的压力和用于低压制冷剂的压力传感器44处测量的压力之间的压力差比较。

如果该压力差小于预确定的压力临界值，则管理方法移动到步骤307。

如果该压力差大于预确定的压力临界值，则管理方法移动到步骤312。

在该步骤312中，中央控制单元40命令压缩机3，以便减小其速度且由此减小制冷剂的压力。

该管理方法然后在步骤302处重新开始。

由此，清楚地可见，根据本发明的管理方法允许一个操作模式到另一操作模式的转变，而没有必须停止压缩机3且等待制冷剂压力的平衡。由此，这使得可以在该停止期间不暂停车辆内部的热管理，且允许机动车辆乘客的更好的热舒适度。

Claims (10)

1.一种用于管理可逆空调回路(1)的方法，所述回路能够根据以下模式操作：

冷却模式，在所述冷却模式中，意图用于车辆内部的内部空气流(100)被冷却，从所述内部空气流(100)回收的热能被排放到机动车辆外部空气流(200)，

第一除湿模式，其源自于冷却模式，且在所述第一除湿模式中，所述内部空气流(100)被冷却且然后在到达所述车辆内部中之前被加热，

热泵模式，在所述热泵模式中，所述内部空气流(100)被加热，加热所述内部空气流(100)的热能从所述外部空气流(200)回收，以及

第二除湿模式，其源自于热泵模式，且在所述热泵模式中，所述内部空气流(100)被冷却且然后在到达车辆内部中之前被加热，

其特征在于，所述可逆空调回路(1)包括中央控制单元(40)，所述中央控制单元(40)适于根据模式转换模块来控制从一个操作模式到另一个操作模式的转变，其转变如下：

沿第一方向通过所述冷却模式、所述第一除湿模式、所述第二除湿模式、然后通过所述热泵模式，和

沿第二方向通过所述热泵模式、所述第二除湿模式、所述第一除湿模式、然后通过所述冷却模式。

2.如权利要求1所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，所述中央控制单元(40)能够控制压缩机(3)，且为了沿转换模块的第二方向从一个操作模式转变为另一个操作模式，所述中央控制单元(40)测量和计算在操作模式变化时涉及的停止阀每侧的制冷剂压力差，

如果该压力差小于预确定临界值，所述中央控制单元(40)能够控制从一个操作模式到另一个操作模式的转变，

如果该压力差大于预确定临界值，所述中央控制单元(40)控制所述压缩机(3)，以便减小所述压力差。

3.如权利要求2所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，当从一个操作模式转变为另一个操作模式时，所述中央控制单元(40)首先命令停止阀打开，其次命令停止阀关闭。

4.如权利要求2所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，所述压力差的预确定临界值为4巴。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，该管理方法包括以下步骤：

中央控制单元(40)接收达到一操作模式的请求，

如果当前操作模式不同于被请求的操作模式，所述中央控制单元(40)在转换模块中验证该被请求的操作模式相对于当前操作模式的位置，且在所述转换模块中转变为下一操作模式，直到达到被请求的操作模式。

6.如权利要求2至4中的任一项所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，所述可逆空调回路(1)包括：

第一制冷剂环路(A)，其沿制冷剂的流通方向包括：

压缩机(3)，

双流体热交换器(5)，

第一膨胀装置(7)，

第一热交换器(9)，其意图被内部空气流(100)流动通过，

第二膨胀装置(11)，

第二热交换器(13)，其意图被外部空气流(200)流动通过，以及

旁通分支(30)，用于旁通所述第二热交换器(13)，

第二热传递流体环路(B)，其包括：

双流体热交换器(5)，所述双流体热交换器一起设置在所述第一制冷剂环路(A)和所述第二热传递流体环路(B)上，以便允许所述第一制冷剂环路(A)和所述第二热传递流体环路(B)之间的热交换，

第三热交换器(54)，其意图被所述内部空气流(100)流动通过，以及

第四热交换器(64)，其意图被所述外部空气流(200)流动通过，在所述冷却模式期间：

制冷剂相继地通入到使其获得高压的压缩机(3)、双流体热交换器(5)、使其获得低压的第一膨胀装置(7)、第一热交换器(9)中，且在回到压缩机(3)之前通入到旁通分支(30)中，

在热传递流体和内部空气流(100)之间的热能交换被阻止，且热能在第四热交换器(64)处排放到外部空气流(200)，

在所述热泵模式中：

制冷剂相继地通入到使其获得高压的所述压缩机(3)、所述双流体热交换器(5)、使其获得中间压力的所述第一膨胀装置(7)、所述第一热交换器(9)、使其获得低压的第二膨胀装置(11)中，且在回到所述压缩机(3)之前通入到第二热交换器(13)中，

在热传递流体和所述外部空气流(200)之间的热能交换被阻止，且所述热能在所述第三热交换器(54)处排放到所述内部空气流(100)，

所述第一除湿模式与所述冷却模式不同之处在于，所述热传递流体能够也在所述第三热交换器(54)处将热能排放到所述内部空气流(100)中，并且

所述第二除湿模式与所述热泵模式不同之处在于：

所述制冷剂通过使其获得低压的所述第一膨胀装置(7)，且通过所述第二膨胀装置(11)，而没有压力损失。

7.如权利要求6所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，所述可逆空调回路(1)包括链接至所述中央控制单元(40)的：

用于中间压力制冷剂的压力传感器(43)，其布置在所述第一热交换器(9)下游，在所述第一热交换器(9)和旁通分支(30)之间，以及

用于低压制冷剂的压力传感器(44)，其布置在所述第二热交换器(13)下游，在所述第二热交换器(13)和所述压缩机(3)之间，

且在于，为了沿转换模块的第二方向从一个操作模式转变为另一个操作模式，所述中央控制单元(40)测量和计算用于中间压力制冷剂的压力传感器(43)处测得的压力与用于低压制冷剂的压力传感器(44)处测得的压力之间的制冷剂压力差。

8.如权利要求6所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，当从第二除湿模式转变为热泵模式时，所述内部空气流(100)通过供暖、通风和空调装置朝向车辆内部的下部或中间部分转向。

9.如权利要求6所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，

当从第一除湿模式转变为第二除湿模式时，

首先，布置在第二膨胀装置(11)上游的第一停止阀(22)打开，用于旁通第二膨胀装置(11)的旁通停止阀(25)打开，使得制冷剂能够绕过第二膨胀装置(11)，或者所述第二膨胀装置(11)完全打开，使得制冷剂可通过其而没有压力损失，且

其次，布置在旁通分支(30)上的第二停止阀(33)关闭，

当从第二除湿模式转变为第一除湿模式时，

首先，第二停止阀(33)打开，且

其次，第一停止阀(22)关闭，或旁通停止阀(25)和第二膨胀装置(11)关闭。

10.如权利要求6所述的用于管理可逆空调回路(1)的方法，其特征在于，

当从第二除湿模式转变为热泵模式时，布置在用于绕过所述第二膨胀装置(11)的管道(A’)上的旁通停止阀(25)关闭，

当从热泵模式转变为第二除湿模式时，旁通停止阀(25)打开或所述第二膨胀装置(11)完全打开，使得制冷剂可通过其而没有压力损失。

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