CN115122872A - 用于车辆的瞬时车厢加热的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于车辆的瞬时车厢加热的方法和系统”。提出了用于向车辆提供热量的方法和系统，由此操作制冷剂环路以经由通过压缩机产生的热量和通过电阻加热元件产生的热量来加热车辆的车厢。由压缩机产生的热量和由电阻加热元件产生的热量在被传递到车厢之前被传递到制冷剂。在一个示例中，在第一模式下，打开A/C系统的蒸发器旁通导管上的蒸发器旁通阀以使制冷剂绕过A/C系统的蒸发器以升高制冷剂环路中的制冷剂的温度；并且在第二模式下，关闭蒸发器旁通阀以引导制冷剂通过蒸发器，其中热量被释放到穿过蒸发器的被引导到车厢的空气流。

Description

用于车辆的瞬时车厢加热的方法和系统

技术领域

本说明书总体上涉及用于为车辆提供瞬时车厢加热并且更具体 地涉及使用来自压缩机的热量来提供瞬时车厢加热的方法和系统。

背景技术

汽车空调(A/C)系统和加热系统通过将车辆车厢的温度调整到期 望车厢温度来提供驾驶员舒适性。对于加热系统，通常通过使空气在 热-空气交换器(例如，加热器芯体)周围流动来产生热空气流，所述空 气经由冷却剂的循环由发动机废热加热。对于A/C系统，通常通过使 空气在蒸发器周围流动来产生冷却空气，当制冷剂在蒸发器中膨胀时， 所述空气被冷却，由此从周围空气吸收热量。来自蒸发器的制冷剂蒸 气然后进入压缩机，在那里它们被压缩到高压。然后，来自压缩机的 加压的制冷剂蒸气进入冷凝器，在那里它们被转换成液体，从而释放 热量。然后，来自冷凝器的加压的液体制冷剂通过膨胀阀，在膨胀阀中它被允许膨胀以形成低压液体制冷剂，所述低压液体制冷剂随后进 入蒸发器，以完成制冷剂通过A/C系统的循环。

由于制冷剂的质量小并且经由A/C系统的压缩机产生热量的时 间短，因此A/C系统可以几乎没有延迟地产生冷空气流。相比之下， 由于发动机冷却剂的质量较大和加热发动机所花费的时间，经由发动 机废热加热车厢所花费的时间可能是几分钟到数十分钟。另外，冷却 剂可以具有比制冷剂更高的热惯性，由此冷却剂可能不像制冷剂那样 快速地热起来和冷却下来。由于加热车厢所花费的时间为数分钟至数 十分钟，因此车辆的驾驶员可以发起车辆的一次或多次远程起动以使 车厢升温，从而导致车辆的燃料效率降低以及燃料消耗增加。经由电 阻热(例如，经由电池和/或交流发电机)加热车厢是可能的，但是由于电池/交流发电机电流限制，实施成本可能很高。

用于提供廉价的按需(例如，瞬时)车厢加热的一种方法是使用 A/C系统的压缩机来产生热量，如Dhar等人在美国专利申请 16/131987中所教导的。当制冷剂循环通过A/C系统时，不是将来自 压缩机的加压的制冷剂蒸气在冷凝器处转换成液体，由此释放热量， 而是经由旁通回路引导加压的制冷剂蒸气绕过冷凝器，并且在蒸发器 处释放在压缩机中产生并存储在制冷剂中的热量。空气通过鼓风机流 过蒸发器，从而在将空气引导到车厢中之前加热空气。电加热器也可 以布置在A/C系统的回路上并且用于进一步加热制冷剂，这可以提 高压缩机的功效。

然而，本文发明人已认识到这种方法的潜在问题。作为一个示例， 在Dhar的实施方式中，当来自制冷剂的热量被传递到在蒸发器周围 流动的空气时，压缩机的入口处的制冷剂的输入温度和压力可能降低， 这可能降低压缩机向流体添加热量/能量的能力。由于压缩机加热减 少，可能降低压缩机的出口处的制冷剂的输出温度，由此减少在蒸发 器处传递的热量(例如，用于产生车厢内热量)的量。因此，当热量从 A/C系统中流出以加热车厢时，A/C系统产生附加热量的能力降低， 从而导致车厢内热量的等待时间更长。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以至少部分地通过一种用于车辆的控 制器的方法来解决，所述方法包括：响应于对所述车厢中的热量的请 求，经由压缩机加热所述车辆的空调(A/C)系统的制冷剂环路中的制 冷剂，并且在第一模式下，打开所述A/C系统的蒸发器旁通导管上的 蒸发器旁通阀以引导所述制冷剂绕过所述A/C系统的蒸发器以升高 所述制冷剂环路中的所述制冷剂的温度，并且在第二模式下，关闭所 述蒸发器旁通阀以引导所述制冷剂通过所述蒸发器；以及通过使空气 流过所述蒸发器到达所述车厢来加热所述车辆乘客舱。通过这种方式， 通过在第一模式下引导制冷剂绕过蒸发器，在第一模式下的操作期间， 由压缩机在制冷剂中产生的热量保留在A/C系统中。在第二模式下 的操作期间，在蒸发器处从A/C系统释放热量。作为示例，控制器可 以在压缩机暖机时处于第一模式，并且控制器可以响应于制冷剂达到 阈值温度/压力而处于第二模式。作为另一个示例，控制器可以响应于 压缩机达到目标转速而处于第二模式。另外，可以通过基于(例如，压 缩机入口处的)制冷剂的温度调整车辆的鼓风机的转速来控制蒸发器 处的热量的释放，以确保制冷剂的温度不会下降到低于阈值温度。通 过将压缩机入口处的制冷剂的热量维持处于或高于阈值温度，并且从 A/C系统释放的热量超过用于将制冷剂的热量维持在阈值温度的热量，压缩机的功效(例如，压缩机的功)最大化。当压缩机的功效最大 化时，A/C系统的热量产生最大化。在一个示例中，当压缩机的出口 处的制冷剂的压力达到阈值压力(例如，350psig)时，压缩机的功效最 大化。

作为一个示例，驾驶员进入车辆，起动发动机，并(例如，经由仪 表板控件)开启瞬时加热。响应于驾驶员开启瞬时加热，控制器开启压 缩机(例如，由发动机的前端附件驱动提供动力)，打开冷凝器旁通阀 以允许制冷剂绕过冷凝器，并且打开蒸发器旁通阀以允许制冷剂绕过 蒸发器。控制器可以开启布置在A/C系统的回路上的电加热器以向 制冷剂供应热量，并且关闭车辆的鼓风机。当制冷剂在第一模式下开 始循环通过A/C系统时，由压缩机的操作产生的热量被制冷剂吸收。 因为由压缩机(和电加热器)在制冷剂中产生的热量不经由蒸发器传递 到空气，所以制冷剂的温度和压力升高，直到制冷剂达到阈值温度。 当压缩机出口处的制冷剂的压力达到阈值压力(例如，350psig)时，可 以推断出达到阈值温度，由此第一瞬时加热操作模式结束，并且第二 瞬时加热操作模式开始。蒸发器旁通阀关闭并且鼓风机开启，由此空 气吹过蒸发器，并且制冷剂中的热量在蒸发器处传递到空气，所述空 气被吹入车厢中以提供热量。当制冷剂的温度由于蒸发器处的热传递 而降低时，调整鼓风机的转速以控制蒸发器处的热传递速率，以将制 冷剂温度维持处于或高于阈值温度。通过在第一模式下尽可能快地加 热制冷剂(例如，通过不从A/C系统释放热量)，并且在第二模式下将 制冷剂温度维持处于或高于阈值温度，压缩机的功效最大化并且向车 厢提供瞬时热量所花费的时间最小化。一旦发动机已经暖机并且达到 阈值发动机冷却剂温度，就可以由加热器芯体提供车厢内热量，并且 可以停止经由A/C系统进行瞬时加热。另外，可以增加车辆的变速器 的发动机怠速和/或齿轮比(例如，在变速器的一个或多个挡位接合时) 以加速发动机暖机。总之，通过减少在车厢中产生热量所花费的时间， 可以减少用于加热车辆的远程起动的使用，从而提高车辆的燃料效率， 并且可以提高驾驶员的舒适度。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实 施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的 主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求 唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任 何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是典型的车辆空调(A/C)系统的示意图。

图2A是被配置为对车厢提供瞬时热量的车辆A/C系统的示意 图。

图2B是被配置为提供瞬时热量的车辆A/C系统的示意图，其示 出了在典型的A/C操作期间的制冷剂流。

图2C是被配置为提供瞬时热量的车辆A/C系统的示意图，其示 出了在第一瞬时加热操作模式期间的制冷剂流。

图2D是被配置为提供瞬时热量的车辆A/C系统的示意图，其示 出了在第二瞬时加热操作模式期间的制冷剂流。

图2E是被配置为提供瞬时热量与发动机废热的组合的车辆A/C 系统的示意图。

图3是示出用于向车辆的车厢发起瞬时加热的示例性方法的流 程图。

图4是示出用于调整A/C系统中的制冷剂流以向车辆的车厢提 供瞬时热量的示例性方法的流程图。

图5是示出用于向车辆的车厢提供瞬时热量的第一模式的示例 性方法的流程图。

图6是指示为向车辆的车厢提供瞬时热量而执行的操作的时序 的时序图。

具体实施方式

本说明书涉及控制车辆的空调(A/C)系统。具体地，所述描述涉及 根据本文所述的系统和方法来控制汽车A/C系统以向车辆的车厢提 供瞬时热量。出于本公开的目的，“瞬时热量”是指在阈值时间量(例如， 60秒)内基于来自车辆的驾驶员的对热量的请求而产生的进入车厢的 热空气流，其中所述阈值时间量小于经由发动机废热加热车厢所花费 的时间量。

在一个非限制性示例中，A/C系统可以如图1所示配置。可以改 变A/C系统的配置以通过在A/C系统的冷凝器和A/C系统的蒸发器 周围添加旁通导管来提供瞬时热量，如图2A所示。在提供A/C期间， A/C系统的制冷剂可以流过A/C系统，如图2B所示。在提供瞬时热量期间，制冷剂可以在第一模式下流过A/C系统，如图2C所示，或 者在第二模式下流过A/C系统，如图2D所示。当车辆的发动机足够 热到经由发动机的冷却剂提供热量时，制冷剂可以另外被引导通过冷 却剂/制冷剂热交换环路，如图2E所示。可以根据诸如图3的方法 300等方法向车厢提供瞬时热量。可以根据诸如图4的方法400等方 法(包括第一模式期间根据诸如图5的方法500等方法)来控制通过 A/C系统以提供瞬时热量的制冷剂流。可以执行根据图5的时序图 500进行定时的一组操作以提供瞬时热量。

现在参考图1，A/C系统100包括用于冷却车厢空气的蒸发器8 (例如，制冷剂-空气热交换器)。空气经由风扇50越过蒸发器8并被 引导到车厢2周围。气候控制器26根据操作员设置以及气候传感器 来操作风扇50。温度传感器4向气候控制器26提供对蒸发器8的温度的指示。车厢温度传感器30向气候控制器26提供对车厢温度的指 示。类似地，湿度传感器32向气候控制器26提供对车厢湿度的指 示。太阳热负荷传感器34向气候控制器26提供对来自阳光的车厢加 热的指示。气候控制器26还从操作员界面28接收操作员输入并将期望蒸发器温度和实际蒸发器温度供应给车辆控制器12。因此，控制器 26从图1的各种传感器接收信号并采用各种致动器以基于接收的信 号和存储在车辆的一个或多个控制器(包括气候控制器26)的存储器 上的指令来调整A/C系统操作。

操作员界面28允许操作员选择期望的车厢温度、风扇转速和调 节的车厢空气的分布路径。操作员界面28可以包括刻度盘、按钮和/ 或其他控件以选择A/C设置。在一些示例中，操作员界面28可以经 由触敏显示器接受输入。在一些示例中，操作员界面28可以允许设 定A/C设置和/或远程执行命令。

制冷剂在被泵送到冷凝器16中之后经由恒温膨胀阀20供应到 蒸发器8。压缩机18从蒸发器8接收制冷剂气体并对制冷剂加压。 当制冷剂在冷凝器16处液化时，从加压的制冷剂中提取热量。液化 的制冷剂在通过恒温膨胀阀20之后膨胀，从而导致蒸发器8的温度降低。

压缩机18可以包括离合器24、可变排量控制阀22、一个或多个 活塞80和/或斜板82。一个或多个活塞80对A/C系统中的制冷剂加 压，所述制冷剂从压缩机18流到冷凝器16。斜板82基于可变排量 控制阀22调整一个或多个活塞80的冲程以调整制冷剂从压缩机18输出时的压力。离合器24可以选择性地接合和脱离以向空调压缩机 18供应来自能量转换装置10的旋转能量。例如，离合器24可以是 电磁离合器；并且可以通过向离合器供应电压以用于接合来激励离合 器24。为了使离合器24脱离，可以向离合器供应零电压。在一个示例中，能量转换装置10是经由变速器70向压缩机18和车轮60供应 旋转能量的发动机。在其他示例中，能量转换装置10是经由变速器 70向压缩机18和车轮60供应旋转能量的电动马达。旋转能量可以 经由皮带42从能量转换装置10供应到压缩机18。在一个示例中， 皮带42经由离合器24将轴40机械地联接到压缩机18。轴40可以 是发动机曲轴、电枢轴或其他轴。

入口压力传感器81可以位于压缩机18的入口处，使得当制冷剂 进入压缩机18时，感测元件暴露于制冷剂的压力，并且出口压力传 感器79可以位于压缩机18的出口处，使得当制冷剂离开压缩机18 时，感测元件暴露于制冷剂的压力。在一个或多个压缩机气缸循环期 间的入口压力传感器81和出口压力传感器79的输出可以用于确定 一个或多个压缩机操作参数，其包括压缩机入口压力、压缩机出口压 力和压缩机转速。在一个非限制性实施例中，入口压力传感器81和/ 或出口压力传感器79可以由入口温度传感器81和/或出口温度传感 器79代替。应当理解，因为A/C系统100是密封的，所以A/C系统 中的某一位置处的制冷剂的压力与所述位置处的制冷剂的温度直接 成比例地相关，由此温度传感器81和/或79的输出也可以与压力传 感器81和/或79互换地使用，以确定一个或多个压缩机操作参数。 因此，出于本公开的目的，对温度传感器81和/或79的提及可以由 对压力传感器81和/或79的提及代替，并且反之亦然。

车辆控制器12和/或气候控制器26从图1的各种传感器接收信 号，并且采用图1的各种致动器来基于接收到的信号和存储在车辆控 制器12和/或气候控制器26的存储器上的指令调整系统操作。在一 个示例中，车辆控制器12和/或气候控制器26可以从入口压力传感 器81和/或出口压力传感器79接收信号，并且可以采用各种致动器 以基于接收到的信号调整对A/C系统的一个或多个部件(包括离合器 24、风扇50和/或A/C系统的其他元件)的控制。应当理解，在一些示 例中，入口压力传感器81和/或出口压力传感器79可以向车辆控制 器12提供压力指示。在又其他示例中，入口压力传感器81和/或出 口压力传感器79可以向气候控制器26提供压力指示，所述气候控制 器继而可以将压力指示传送到车辆控制器12。气候控制器26和/或车 辆控制器12可以基于来自入口压力传感器81和/或出口压力传感器 79的压力指示来调整对A/C系统的一个或多个部件的控制。例如， 响应于制冷剂的压力在压缩机的出口处达到阈值压力(如经由出口压 力传感器79测量的)，控制器12可以从A/C系统200的第一操作模 式转变为A/C系统200的第二模式，如上面和下面更详细描述的。

现在参考图2A，车辆的A/C系统200以替代配置示出，除了根 据请求向车厢提供空气调节之外，所述替代配置还允许根据请求向车 辆的车厢提供瞬时热量。A/C系统200包括压缩机202、冷凝器204 和蒸发器206，它们可以是图1的A/C系统100的压缩机18、冷凝 器16和蒸发器8的非限制性示例。压缩机202可以经由导管232流 体地联接到冷凝器204；冷凝器204可以经由导管226流体地联接到 蒸发器206；并且蒸发器206可以经由导管230流体地联接到压缩机 202。A/C系统200还可以包括布置在导管226上的节流阀212。在一 个示例中，节流阀212是恒温膨胀装置，诸如图1的恒温膨胀阀20。 A/C系统的呈气态形式的制冷剂可以由压缩机202压缩，这可以使制 冷剂经由导管226、230和232在压缩机202、冷凝器204和蒸发器 206之间的A/C回路中流动。在典型的A/C操作中，制冷剂被压缩机 202压缩，从而升高压缩机出口211处的制冷剂的压力和温度。压缩 的制冷剂流入冷凝器204，其中制冷剂被冷凝成液体形式，从而从制 冷剂中释放热量(例如，释放到环境中)。当制冷剂流流过节流阀212 时，制冷剂经历相变恢复到气态并膨胀到蒸发器206中。节流阀212 可以基于制冷剂的温度和/或压力来控制喷射到蒸发器206中的制冷 剂的量。例如，可以致动节流阀212以增加喷射到蒸发器206中的制 冷剂的量(例如，以加速制冷剂的流动)，或者可以致动节流阀212以 减少喷射到蒸发器206中的制冷剂的量(例如，以减慢制冷剂的流动)。 当制冷剂在蒸发器中膨胀时，制冷剂从穿过蒸发器(例如，从通向车厢 的空气通道)的空气吸收热量。鼓风机220(例如，图1的A/C系统100 的风扇50)可以将加热的空气引导到车厢，如黑色方向箭头221所指 示，并且从空气吸收的热量可以通过鼓风机220来控制。例如，当鼓 风机220处于低设置时，空气可以以第一速度被引导穿过蒸发器206， 并且蒸发器206可以从空气吸收第一量的热量。在鼓风机220的高设 置下，空气可以以第二更快的速度被引导穿过蒸发器206，并且蒸发 器206可以从空气吸收第二量的热量，其中热量的第二量大于热量的第一量。然后，制冷剂流回到压缩机202以完成A/C回路。通过这种 方式，在典型的A/C操作期间，可以从车辆的内部环境中提取热量并 将其释放到车辆的外部环境中，由此冷却车厢。

在一些示例中，辅助节流阀214可以包括在蒸发器206与电加热 器208之间的导管230上，所述辅助节流阀可以被致动以增加或减少 通过A/C回路的制冷剂流。

简要地转向图2B，流程图250示出了在典型的A/C操作期间通 过图2A的A/C系统200的制冷剂流。制冷剂流由黑色方向箭头252 指示，由于鼓风机220的操作，这导致冷空气流入车厢中，由灰色方 向箭头254指示。如上所述，制冷剂在压缩机202、冷凝器204和蒸 发器206之间的回路中循环，其中吹入车厢中的空气被冷却。

返回到图2A，A/C系统200可以包括布置在导管230上的电加 热器208(例如，所述导管将蒸发器206联接到压缩机202)，所述电 加热器可以靠近压缩机202的压缩机入口209定位。电加热器可以由 车辆的能量产生装置(诸如交流发电机)、前端附件装置(诸如皮带集成 式起动机发电机(BISG))或另一发电机供电。在其他示例中，电加热器 可以由车辆的电池供电，或者电加热器可以由外部能量源(例如，经由 外部插座与电网的有线连接)供电。在一个示例中，电加热器通过激励 缠绕在导管230上的导电材料的盘管来提供电阻热。当电加热器通电 时，通过导电材料的电力可以升高盘管的温度，由此从盘管辐射的热 量可以被流过导管230的制冷剂吸收，由此升高制冷剂的温度。

电加热器208可以加热通过A/C系统200的制冷剂流，以在制 冷剂在压缩机入口209处进入压缩机202之前升高制冷剂的温度和 压力。由于压缩机202的功效可以取决于压缩机202中的制冷剂的密 度，因此升高压缩机入口209处的制冷剂的温度和压力可以增加压缩 机202的功效。当压缩机202最大程度地操作时，由A/C系统产生的 热量的量可以最大化。在一个示例中，当压缩机出口211处的制冷剂 的压力达到阈值压力(例如，350psig)时，压缩机202以最大功效操作， 由此如果压缩机出口211处的制冷剂的压力高于阈值压力，则A/C系 统正在产生的可以用于加热车厢的热量是过剩的，并且如果制冷剂的 压力不高于阈值压力，则A/C系统不会产生足够的热量来加热车厢。

制冷剂/冷却剂热交换器234可以布置在废热交换环路218上， 所述废热交换环路为制冷剂经由制冷剂/冷却剂热交换器234从蒸发 器206流到电加热器208提供替代路径。在一个示例中，废热交换环 路218在电加热器208的上游流体地联接到导管230，其中经由通过 控制器致动的热交换环路阀217来控制通过制冷剂/冷却剂热交换器 234的制冷剂流。如果热交换环路阀217被致动打开，则制冷剂流过 制冷剂/冷却剂热交换器234。如果热交换环路阀217被致动关闭，则 没有制冷剂流过制冷剂/冷却剂热交换器234，并且制冷剂经由导管 230从蒸发器206流到电加热器208。

在一个示例中，制冷剂/冷却剂热交换器234可以用于在制冷剂 进入电加热器208之前加热制冷剂，由此在制冷剂在压缩机入口209 处进入压缩机202之前进一步升高制冷剂的温度。例如，在发动机暖 机之前，发动机的冷却剂的温度可能低于制冷剂的温度。响应于冷却 剂的温度低于制冷剂的温度，则热交换环路阀217可以被致动关闭， 使得没有制冷剂流过制冷剂/冷却剂热交换器234，并且制冷剂经由导 管230从蒸发器206流到电加热器208。在发动机暖机之后，冷却剂 的温度可能超过制冷剂的温度。响应于冷却剂的温度高于制冷剂的温 度，则热交换环路阀217可以被致动打开，使得制冷剂在进入电加热 器208和压缩机202之前从蒸发器流过制冷剂/冷却剂热交换器234。 当制冷剂从蒸发器流过制冷剂/冷却剂热交换器234时，来自冷却剂 的热量被传递到制冷剂。通过这种方式，来自发动机的废热可以用于 进一步升高压缩机入口209处的制冷剂的温度，由此提高压缩机202 的功效并减少在可以产生足够的热量来加热空气以传递到车厢之前 的时间。

在另一个示例中，制冷剂/冷却剂热交换器234可以位于电加热 器208内(例如，其中电加热器的一个或多个盘管缠绕在制冷剂/冷却 剂热交换器234的一个或多个盘管周围和/或与其并置)，由此电加热 器可以加热制冷剂和冷却剂中的任一者或两者。例如，电加热器208 可以用于加热制冷剂以向车厢提供瞬时热量，同时加热冷却剂以减少 发动机暖机所花费的时间(例如，此时可以比瞬时热量更有效地向车 厢提供发动机废热)。换句话说，可能存在冷却剂的温度高于制冷剂的 温度而加热器芯体尚未足够热到向车厢提供热量的冷却剂温度范围。

A/C系统200可以包括冷凝器旁通导管224，所述冷凝器旁通导 管允许制冷剂从压缩机202流到蒸发器206，从而绕过冷凝器204。 A/C系统200可以包括布置在冷凝器旁通回路224上的冷凝器旁通阀 210，所述冷凝器旁通阀可以由控制器致动以将制冷剂引导到冷凝器 204或经由冷凝器旁通回路224绕过冷凝器204。在一个示例中，如 果冷凝器旁通阀210被致动打开，则制冷剂经由冷凝器旁通导管224 绕过冷凝器204，而如果冷凝器旁通阀210被致动关闭，则制冷剂被 引导到冷凝器204而不经由冷凝器旁通导管224绕过冷凝器204。冷 凝器旁通阀210可以响应于对瞬时加热的请求而被致动打开，由此在 压缩机出口211处离开压缩机202的热制冷剂不在冷凝器204处冷 凝，而是被引导到蒸发器206，在那里来自制冷剂的热量可以传递到 空气中并用于加热车厢。由于制冷剂不通过冷凝器204并且经历相变 (例如，变为液体形式)，因此导管224也可以绕过节流阀212。

在图2A中，冷凝器旁通阀210被描绘为布置在导管224上的两 通阀，所述两通阀可以被致动打开或关闭以允许制冷剂沿第一方向或 沿第二反向方向通过冷凝器旁通阀210，其中如果冷凝器旁通阀210 关闭，则所有制冷剂被引导到冷凝器204，而如果冷凝器旁通阀210 打开，则制冷剂的第一部分被引导到冷凝器204，并且制冷剂的第二 部分经由导管224被引导绕过冷凝器204。由于冷凝器204是高限流 路径并且导管224是低限流路径，因此制冷剂的第二部分可以显著大 于第一部分，由此大部分制冷剂被引导经由导管224绕过冷凝器204。 在另一个示例中，冷凝器旁通阀210是布置在导管224与导管232的 交叉点处的三通阀，其中冷凝器旁通阀210可以以第一配置致动以允 许制冷剂流被完全引导到冷凝器204或者以第二配置致动以允许制 冷剂流被引导经由导管224完全绕过冷凝器204，或者以一个或多个 附加配置致动以允许制冷剂流被部分引导到冷凝器204并被引导经 由导管224部分地绕过冷凝器204。在其他示例中，冷凝器旁通阀210 是两通阀，并且第二两通阀布置在导管232上介于冷凝器204与导管 224和导管232的交叉点之间，使得通过致动冷凝器旁通阀210打开 并致动第二两通阀关闭，制冷剂被引导绕过冷凝器204，并且通过致 动冷凝器旁通阀210关闭并致动第二两通阀打开，制冷剂被引导到冷 凝器204。

A/C系统200可以包括蒸发器旁通导管228，所述蒸发器旁通导 管允许制冷剂绕过蒸发器206，从而在不进入蒸发器206的情况下从 导管226传递到导管230。A/C系统200可以包括布置在蒸发器旁通 回路228上的两通蒸发器旁通阀216，所述两通蒸发器旁通阀可以由 控制器致动以将制冷剂引导到蒸发器206或经由蒸发器旁通回路228 绕过蒸发器206。例如，如果蒸发器旁通阀216被致动打开，则一些 或大部分制冷剂经由蒸发器旁通导管228绕过蒸发器206。如果蒸发 器旁通阀216被致动关闭，则制冷剂被引导到蒸发器206而不经由蒸 发器旁通导管228绕过蒸发器206。在其他示例中，蒸发器旁通阀216 可以是位于导管228和导管226的交叉点处的三通阀，或者蒸发器旁 通阀216可以是两通阀，并且附加的两通阀可以布置在导管226上介 于蒸发器206与导管228和导管226的交叉点之间，其中三通阀的操 作或蒸发器旁通阀216的操作结合附加的两通阀类似于上文关于冷 凝器旁通阀210的情形。

在一个示例中，在第一瞬时加热操作模式期间，响应于在发动机 废热可用于加热车厢之前对车厢内加热的请求，蒸发器旁通阀216被 致动打开，由此在压缩机出口211处离开压缩机202的热制冷剂被引 导绕过冷凝器204(例如，经由冷凝器旁通回路224)和蒸发器206两 者。通过引导制冷剂绕过蒸发器206，来自制冷剂的热量不会传递到 在蒸发器206周围循环并由鼓风机220吹入车厢的空气，而是保留在 制冷剂中以升高压缩机入口209处的制冷剂的温度。通过升高压缩机 入口209处的制冷剂的温度，可以增加压缩机202的功效，由此增加 整个A/C系统的热量产生。

现在转向图2C，流程图260示出了在第一瞬时热量产生模式期 间通过图2A的A/C系统200的制冷剂流。在第一瞬时热量产生模式 下，由压缩机202产生的热量可以保留在A/C系统200内而不经由 蒸发器206提供给车厢，以增加压缩机202的功效并升高制冷剂的温度直到达到阈值温度(例如，可以经由蒸发器206向车厢提供热量而 不降低压缩机202的功效时的温度)。第一模式下的制冷剂流由黑色 方向箭头262指示。冷凝器旁通阀210已经被致动到打开位置，由此 制冷剂流被引导绕过冷凝器204，并且蒸发器旁通阀216已经被致动到打开位置，由此制冷剂流被引导绕过蒸发器206。制冷剂流可以由 电加热器208进一步加热，以升高压缩机入口209处的制冷剂的温度 /压力。

现在参考图2D，流程图270示出了在第二瞬时热量产生模式期 间通过图2A的A/C系统200的制冷剂流。在一个示例中，热量在第 一瞬时热量产生模式期间累积在A/C系统200内(例如，以使压缩机 202的功效最大化并使达到阈值温度所花费的时间最小化)，并且在第 二瞬时热量产生模式下，根据控制程序，A/C系统200内累积的热量 被传递到(例如，由鼓风机220)吹入车厢中的空气。控制程序可以调 整鼓风机220的鼓风机转速和/或A/C系统的其他参数和/或部件以将 制冷剂的温度维持在阈值温度，并且将由A/C系统产生的多余热量 转移到空气(例如，以加热车厢)。通过这种方式，压缩机202维持在 最大功效，并且由A/C系统产生的总热量被最大化。

在第二瞬时热量产生模式下，由压缩机202产生的热量被传递到 由鼓风机220吹过蒸发器206并进入车厢中的空气，以向驾驶员提供 瞬时热量，如方向箭头274所指示。第二模式下的制冷剂流由黑色方 向箭头272指示。冷凝器旁通阀210已经被致动到打开位置，由此制 冷剂流被引导绕过冷凝器204，并且蒸发器旁通阀216已经被致动到 关闭位置，由此制冷剂流被引导到蒸发器206。在一个示例中，蒸发 器旁通阀216响应于压缩机入口209处的制冷剂的温度达到阈值温 度而被致动关闭。在一个示例中，蒸发器旁通阀216响应于压缩机出 口211处的制冷剂的压力达到阈值压力(例如，350psig)而被致动关 闭。在又一个示例中，蒸发器旁通阀216在阈值持续时间之后被致动 关闭。

现在参考图2E，流程图280示出了在第二瞬时热量产生模式的 后期阶段期间当发动机已经将冷却剂加热到高于制冷剂的温度的温 度时通过图2A的A/C系统200的制冷剂流，其中冷却剂中的热量可 以传递到制冷剂以促进瞬时热量产生。第二模式的后期阶段中的制冷 剂流由黑色方向箭头282指示。如上文参考图2D所述，由压缩机202 产生的热量被传递到由鼓风机220吹过蒸发器206并进入车厢中的 空气，以向驾驶员提供瞬时热量，如方向箭头274所指示。然而，在 图2E中，热交换环路阀217被致动打开，由此制冷剂在进入压缩机202之前流过导管218和制冷剂/冷却剂热交换器234。当冷的制冷剂 离开蒸发器206并被引导通过制冷剂/冷却剂热交换器234时，来自 冷却剂的热量被传递到制冷剂，从而升高制冷剂的温度。由于压缩机 入口209处的制冷剂温度升高，因此压缩机202产生更多热量，所述 热量随后可以在蒸发器206处被释放以向车厢提供增加量的热量。

尽管制冷剂/冷却剂热交换器234在图2E中被描绘为位于电加热 器208的上游，但是在其他示例中，制冷剂/冷却剂热交换器234可 以位于电加热器208的下游，或者位于电加热器208内，如上所述。 如上文关于冷凝器旁通阀210和蒸发器旁通阀216所描述的，热交换 环路阀217可以是两通阀或三通阀，或者热交换环路阀217可以是两 个两通阀中的一者，其用于控制经由导管230或经由导管218到达压 缩机202以及制冷剂/冷却剂热交换器234的制冷剂流。

图3是示出用于经由A/C系统(诸如图1的A/C系统100和/或图 2A至图2E的A/C系统200)向车辆的车厢提供瞬时热量的示例性方 法300的流程图。用于实施方法300和本文中包括的方法的其余部分 的指令可以由控制器(例如，图1的控制器12和/或气候控制器26)基 于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆的发动机系统的传 感器(诸如上文参考图1描述的传感器)接收到的信号而实行。根据下 文所述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整车 辆的发动机的操作。例如，控制器可以经由位于A/C系统的压缩机的 输入处的温度/压力传感器(例如，图1的温度/压力传感器81)测量在 整个A/C系统中循环的制冷剂的温度/压力，并且响应于测量的温度/ 压力，控制器可以采用致动器来调整A/C系统的鼓风机(例如，图2A 至图2E的鼓风机220)的转速以升高或降低所测量的温度和/或压力。

在302处，方法300包括估计和/或测量车辆工况。例如，车辆工 况可以包括但不限于车辆的发动机的状态(例如，发动机是否开启)， 以及车辆的变速器的一个或多个挡位的接合(例如，车辆是否正在移 动)。车辆工况可以包括发动机的温度、车辆的环境的温度以及车辆的 车厢的温度，这些温度可以基于车辆的各种传感器(诸如如上面参考 图1所述的传感器)的一个或多个输出来估计。车辆工况可以包括发 动机转速和负载、车辆速度、变速器油温、排气流率、质量空气流率、 冷却剂温度、冷却剂流率、发动机油压(例如，油道压力)、一个或多 个进气门和/或排气门的操作模式、电动马达转速、电池电量、发动机 扭矩输出、车轮扭矩等。在一个示例中，车辆是混合动力电动车辆， 并且估计和/或测量车辆工况包括确定车辆是由发动机还是电动马达 提供动力。估计和/或测量车辆工况还可以包括确定车辆的燃料系统 的状态(诸如燃料箱中的燃料水平)、确定燃料系统的一个或多个阀的 状态等。

在304处，方法300包括确定是否满足用于自动开启瞬时加热的 条件。在一个示例中，用于自动开启瞬时加热的条件包括远程起动车 辆与车厢的温度低于阈值温度的组合(例如，在冷条件下的远程起动)。 例如，在寒冷天气中，驾驶员可能希望在进入车辆之前使车厢温热起 来，并且可以经由车辆的钥匙扣发起远程起动。在起动车辆时，控制 器可以从车厢内温度传感器估计车厢的温度，并且如果车厢的温度低 于阈值温度(例如，室温、65°等)，则控制器可以自动地开启瞬时加热。

如果在304处确定满足用于自动瞬时加热的条件，则方法300前 进到308，这在下面详细描述。如果在304处确定不满足用于自动瞬 时加热的条件，则方法300前进到305。在305处，方法300包括确 定驾驶员或车辆的用户是否已经请求瞬时加热。例如，驾驶员可以选 择车辆仪表板上的控件以发起对瞬时加热的请求，或者驾驶员可以经 由安装在车厢中的传声器向车辆的虚拟助手发出请求瞬时加热的口 头命令，或者驾驶员可以以另一种方式发起对瞬时加热的请求。如果 在305处确定车辆的驾驶员或用户尚未请求瞬时加热，则方法300前 进到306。在306处，方法300包括继续车辆操作，并且方法300前 进返回到302。在306处继续车辆操作包括但不限于维持发动机的状 态和/或变速器的一个或多个挡位。例如，如果发动机开启并且车辆的 挡位未接合，则继续车辆操作包括在变速器的挡位不接合的情况下维 持发动机开启。如果发动机开启并且变速器的一个或多个挡位被接合 (例如，车辆正在行驶)，则继续车辆操作包括维持发动机开启并将变 速器的一个或多个挡位维持在接合状态。

如果在305处确定车辆的驾驶员或用户已请求瞬时加热，则方法 300前进到308。在308处，方法300包括确定车辆的变速器的一个 或多个挡位是否被接合。如果在308处确定车辆的变速器的一个或多 个挡位被接合，则方法300前进到310。在310处，方法300包括延 迟变速器的一个或多个挡位到具有较高齿轮比的配置的换挡。

例如，驾驶员可以开启发动机并接合变速器的第一挡位以开始驾 驶车辆。在其中驾驶员不请求瞬时加热的第一状况下，当车辆加速时， 响应于发动机的转速达到第一阈值转速，控制器可以从变速器的第一 挡位换挡到变速器的第二挡位(例如，变速器是自动变速器)，其中变 速器的第二挡位具有比变速器的第一挡位更高的齿轮比。在其中驾驶 员请求瞬时加热的第二状况下，当车辆加速时，响应于发动机的转速 达到第一阈值转速，控制器可以不从变速器的第一挡位换挡到变速器 的第二挡位。响应于发动机的转速达到第二阈值转速，所述第二阈值 转速大于第一阈值转速，控制器可以从变速器的第一挡位换挡到变速 器的第二挡位。通过这种方式，响应于驾驶员请求瞬时加热，可以延 迟车辆从第一挡位到第二挡位的换挡(例如，以较高的发动机转速为 条件)。由于车辆从第一挡位到第二挡位的换挡被延迟，因此发动机在 第二状况下可以比在第一状况下以更高的转速操作。由于发动机以较 高转速操作，因此发动机的温度和发动机的冷却剂的对应温度可能升 高。通过升高冷却剂的温度，可以减少经由发动机废热产生车厢内热 量所花费的时间。例如，车辆的冷却剂-空气热交换器(例如，加热器 芯体)的温度可以更快地升高到阈值温度，其中阈值温度是高于车厢 温度的温度(例如，可以经由加热器芯体向车厢供应热量时的温度)。通过更快地达到阈值温度，可以减少驾驶员对经由发动机废热产生车 厢内热量的等待时间，并且因此可以减少瞬时热量产生(例如，经由 A/C系统的压缩机产生热量)的时间，从而提高车辆的燃料效率。在一 些示例中，除了延迟升挡之外，还可以将发动机的发动机火花提前或 延迟以增加燃料流率，这也可以缩短废热可用性的时间。方法300前 进到314。

如果在308处确定车辆的变速器的一个或多个挡位未被接合，则 方法300前进到312。在312处，方法300包括将车辆的发动机怠速 增加到目标发动机怠速(例如，对于被占用的车辆为1800RPM，对于 未被占用的车辆为2400RPM)。增加车辆的怠速可以升高发动机的温 度和发动机的冷却剂的对应温度，结果在310处如上所述。

在314处，方法300包括在冷却剂的温度达到阈值温度(此时可 以经由冷却剂由发动机废热提供车厢内加热)之前发起瞬时加热程序 以产生热空气流进入车厢。下面参考图4描述瞬时加热程序。方法 300结束。

图4是示出用于调整A/C系统(诸如图1的A/C系统100和/或图 2A至图2E的A/C系统200)中的制冷剂流以向车辆的车厢提供瞬时 热量的示例性方法400的流程图。A/C系统可以包括压缩机、冷凝器 和蒸发器，诸如图2A至图2E的A/C系统200的压缩机202、冷凝 器204和蒸发器206。在一个示例中，方法400作为上述方法300的 一部分执行。

在402处，方法400包括发起第一瞬时加热模式。在第一瞬时加 热模式期间，从A/C系统到空气(例如，吹入车厢)的热量的传递被延 迟(如下面更详细描述的)，直到在整个A/C系统中循环的制冷剂的温 度达到阈值温度，此时压缩机以最大速率产生热量。例如，阈值温度 可以是处于或接近制冷剂的沸点的温度，其中制冷剂处于或接近完全 气态，并且压缩机处的制冷剂的密度最大化。通过在第一模式期间抑 制热量传递到车厢，使加热A/C系统所花费的时间最小化。通过等待 输送从A/C系统到用于加热车厢的空气的传热直到达到阈值温度(例 如，在第二瞬时加热模式下)，A/C系统输送热量的性能得到提高， 其中A/C系统的性能是基于由A/C系统产生的热量和将热空气流输 送到车厢所花费的时间。

例如，压缩机的转速可以增加直到达到第一阈值压缩机转速(例 如，750RPM)。在第一阈值压缩机转速下，产生第一量的压缩热量(例 如，3kW)，这可能不足以加热车厢。如果第一量的压缩机热量的一 部分被传递到吹入车厢中的空气，则压缩机入口处的制冷剂的温度可 以降低，从而降低压缩机处的制冷剂的入口密度。响应于制冷剂的入 口密度降低(例如，如根据压缩机出口处的制冷剂的压力推断的)，压 缩机转速的增加速率可能降低，从而导致热量产生速率减慢。替代地， 如果第一量的压缩机热量的一部分没有被传递到吹入车厢中的空气， 则压缩机入口处的制冷剂的温度可以维持或可以升高(例如，由于来 自电加热器的热量)，由此增加制冷剂的压力并使任何液体制冷剂沸 腾，从而增加压缩机处的制冷剂的入口密度。响应于制冷剂的入口密 度的增加，压缩机转速的增加速率可以增加，从而导致更快的热量产 生速率。压缩机的转速可以增加直到在最大压缩机扭矩下达到第二阈 值压缩机转速(例如，3600RPM)。在第二阈值压缩机转速下，产生第 二量的压缩热量(例如，18kW)，这可能足以加热车厢。如果第二量 的压缩机热量的一部分被传递到吹入车厢中的空气，则压缩机入口处 的制冷剂的温度可能不会降低，从而维持压缩机处的制冷剂的入口密 度。由于制冷剂的入口密度不降低，因此维持最大压缩机扭矩和热量 产生速率。此外，可以控制A/C系统以确保第二量的压缩机热量的被 传递到空气以加热车厢的部分不超过阈值部分，其中超过阈值部分导 致压缩机的转速降低到低于第二阈值压缩机转速。在一个示例中，基 于蒸发器的出口处的制冷剂的温度和压缩机出口压力来调整鼓风机 转速。简要地参考图5，流程图示出了用于在第一模式期间调整A/C 系统(诸如图1的A/C系统100和/或图2A至图2E的A/C系统200) 中的制冷剂流以向车辆的车厢提供瞬时热量的示例性方法500。方法 500可以作为上述方法400的部分来执行。

在502处，方法500包括打开A/C系统的冷凝器旁通阀(例如， 图2A至图2E的A/C系统200的冷凝器旁通阀210)以允许制冷剂绕 过A/C系统的冷凝器。如上面参考图2C至图2E所述，通过绕过冷 凝器，由压缩机产生并传递到制冷剂的热量不会在冷凝器处被释放， 而是维持在制冷剂中直到到达蒸发器。

在504处，方法500包括打开A/C系统的蒸发器旁通阀(例如， 图2A至图2E的A/C系统200的蒸发器旁通阀216)以允许制冷剂绕 过蒸发器。如上面参考图2C和图2D所述，通过绕过蒸发器，由压 缩机产生并传递到制冷剂的热量不会在蒸发器处被释放，而是维持在制冷剂中直到到达压缩机。通过绕过蒸发器和冷凝器，在压缩机出口 与压缩机入口之间形成短环路，在所述短环路中发生最少热损失。这 促使制冷剂的温度升高到制冷剂的沸点并增加压缩机入口处的制冷 剂的密度，这使压缩机扭矩最大化。通过尽可能快地将压缩机扭矩驱 动到表示最大压缩机扭矩的极限值，使A/C系统产生的热量最大化。 例如，极限值可以是皮带打滑极限，或者是由控制器检测到的离合器 打滑极限。在一个示例中，当在压缩机的出口(例如，图2的压缩机出 口211)处达到阈值压力时，达到最大压缩机扭矩。

在一些示例中，打开蒸发器旁通阀可以包括关闭车辆的鼓风机 (例如，HVAC风扇)，以减少A/C系统的部件周围可能从制冷剂汲取 热量的气流。另外，可以关闭挡风门(damper door)以将蒸发器与车厢 空气(例如，与将加热器芯体联接到车厢的空气通道)隔离，直到压缩 机达到最大扭矩。

在506处，方法500包括打开布置在A/C系统的导管上的电加 热器，由此由电加热器产生的电阻热被传递到在A/C系统的导管内 循环的制冷剂。如上面参考图2A至图2E所述，电加热器可以位于 压缩机的上游并靠近压缩机的入口，以升高压缩机的入口处的制冷剂 的温度。通过升高压缩机的入口处的制冷剂的温度，可以增加压缩机 的速度的增加速率，或者如果压缩机处于最大压缩机转速，则可以维 持所述增加速率。

在508处，方法500包括确定车辆的发动机系统的冷却剂的温度 是否处于或高于阈值冷却剂温度，在所述阈值冷却剂温度下，(例如， 除了由压缩机和电加热器产生的热量之外)冷却剂也可以用于进一步 加热A/C系统中的制冷剂。在一个示例中，阈值冷却剂温度是高于制 冷剂的温度的温度。在其他示例中，阈值冷却剂温度是超过制冷剂的 温度达多度的温度。例如，阈值冷却剂温度可以比制冷剂的温度高10°， 其中如果冷却剂的温度超过制冷剂的温度达10°，则冷却剂可以用于 加热制冷剂。

如果在508处确定冷却剂处于或高于阈值冷却剂温度，则方法 500前进到510。在510处，方法500包括使用冷却剂来加热制冷剂。 在一个示例中，制冷剂被引导通过布置在A/C系统的位于电加热器 上游的导管上的制冷剂/冷却剂热交换器(例如，图2A至图2E的A/C 系统200的制冷剂/冷却剂热交换器234)，其中来自冷却剂的热量被 传递到制冷剂。例如，A/C系统的热交换环路阀(例如，图2A至图2E 的热交换环路阀217)可以被致动打开以经由制冷剂/冷却剂热交换器 将制冷剂引导到电加热器。制冷剂/冷却剂热交换器可以采用将热量 从第一流体传递到第二流体同时保持第一流体与第二流体分离的任 何类型的机构。在一个示例中，制冷剂/冷却剂热交换器包括供制冷剂 流过的盘管，所述盘管被供冷却剂流过的壳体包围。在其他示例中， 制冷剂/冷却剂热交换器包括供冷却剂流过的盘管或另一种类型的热 交换器，所述盘管被供制冷剂流过的壳体包围。在一些示例中，热交 换环路阀可以被致动到各种打开或关闭程度，以控制通过制冷剂/冷 却剂热交换器的制冷剂流。例如，当冷却剂的温度升高到高于制冷剂 的温度时(例如，随着发动机暖机)，可以将热交换环路阀调整到更打 开位置，以允许更多制冷剂通过制冷剂/冷却剂热交换器。通过允许更 多制冷剂通过制冷剂/冷却剂热交换器，可以升高制冷剂的温度。如果 冷却剂的温度未升高到比制冷剂的温度高阈值温度差，则可以将热交 换环路阀调整到更关闭位置，以允许更少制冷剂通过制冷剂/冷却剂 热交换器。通过允许较少制冷剂流通过制冷剂/冷却剂热交换器，较少 制冷剂流可以被制冷剂/冷却剂热交换器加热，而较多制冷剂流可以 不被制冷剂/冷却剂热交换器加热。

如果在508处确定冷却剂尚未达到阈值冷却剂温度，则方法500 前进到512。在512处，方法500包括继续经由压缩机和/或电加热器 产生热量，并且方法500结束。

返回到图4，在404处，方法400包括确定制冷剂是否已经达到 阈值温度，由此第一模式结束并且第二模式可以开始。如上所述，阈 值温度是压缩机处于最大扭矩并以最大速率产生热量时的温度。一旦 制冷剂达到阈值温度，由制冷剂吸收的任何附加的热量就可以被传递 出A/C系统(例如，传递到车厢)，而不会对压缩机产生的热量产生负 面影响。换句话说，当达到阈值温度时，可以在不降低压缩机产生附 加热量的能力的情况下发起向驾驶员的瞬时热量输送。在其他非限制 性实施例中，在404处，方法400确实包括确定制冷剂是否已经达到 阈值温度，并且方法400包括确定制冷剂的压力是否已经达到阈值压 力，或者压缩机的转速是否处于或高于阈值转速，或者另一个参数是 否指示压缩机的扭矩已经实现最大扭矩。

如果在404处确定制冷剂尚未达到阈值温度，则方法400前进到 406。在406处，方法400包括(例如，经由压缩机和/或电加热器和/ 或冷却剂)继续加热制冷剂，直到制冷剂达到阈值温度，并且方法400 前进返回到402。如果在404处确定制冷剂已经达到阈值温度，则方 法400前进到408。

在408处，方法400包括发起第二瞬时加热模式。在第二瞬时加 热模式期间，由压缩机产生的多余热量(例如，使制冷剂的温度升高到 高于阈值温度的热量)可以被传递到可以吹入车厢中的空气以产生热 空气流(例如，瞬时加热)。换句话说，一旦达到最大压缩机扭矩，就 不再使用绕过蒸发器并将压缩机出口联接到压缩机入口的短环路，并 且在制冷剂中产生的热量经由蒸发器传递到车厢空气。在第二模式下， 在制冷剂到达压缩机入口之前从制冷剂中去除刚好足够的热量，以将 压缩机扭矩保持等于或接近最大扭矩。

在410处，发起第二瞬时加热模式包括关闭蒸发器旁通阀，由此 将制冷剂引导到蒸发器。在蒸发器处，制冷剂可以被导引到多个蒸发 通道中，每个蒸发通道包括空气可以流过的一个或多个表面。在一个 示例中，空气通过车辆的鼓风机(例如，图2A至图2E的鼓风机220) 吹过一个或多个表面，从而导致热量从制冷剂传递到空气，所述空气 可以沿着空气通道向下被导引到车厢以产生热空气流进入车厢。在一 些示例中，关闭蒸发器旁通阀包括打开挡风门以使蒸发器暴露于空气 通道中的空气。

在412处，发起第二瞬时加热模式包括基于制冷剂的温度和/或 压力来调整鼓风机的转速和/或A/C系统的其他参数，以维持压缩机 的转速(例如，维持在最大压缩机扭矩)。当热量被传递到流过蒸发器 的每个蒸发通道的一个或多个表面的空气时，制冷剂的温度降低。如 果鼓风机转速增加，则更多空气将流过蒸发器，从而导致制冷剂的温 度更大程度地降低并且随后压缩机扭矩更大程度地降低。如果鼓风机 转速降低，则更少空气将流过蒸发器，从而导致制冷剂的温度更小程 度地降低并且随后压缩机扭矩更小程度地降低或者相对增加。因此， 可以通过控制器动态地调整鼓风机转速以期望速率从制冷剂传递热量，其中期望速率是维持最大压缩机扭矩的速率。

例如，当压缩机处于最大压缩机转速时，如果由于高鼓风机转速， 因此压缩机入口处的制冷剂的温度下降到低于阈值温度，则可以降低 鼓风机转速，这可能导致压缩机入口处的制冷剂的温度升高以将压缩 机维持在最大压缩机转速。替代地，如果压缩机入口处的制冷剂的温 度升高到高于阈值温度(例如，如通过在压缩机出口处测量的制冷剂 的压力推断的)，则可以增加鼓风机转速，由此更多热量可以被引导到 车厢而不降低压缩机转速。

在414处，方法400包括确定是否仍然需要瞬时加热。在一个示 例中，如果车厢的温度尚未达到阈值或期望车厢温度，则仍然需要瞬 时加热。在另一个示例中，当驾驶员或车辆的用户调整仪表板控件以 指示不再需要热量时，可以不需要瞬时加热。在另一个示例中，当发 动机废热可用时，不再需要瞬时加热。例如，在发动机起动时，发动 机和冷却剂可能是冷的，其中不产生发动机废热。随着发动机暖机， 冷却剂的温度可能升高。当冷却剂的温度超过第一阈值冷却剂温度时， 其中第一阈值冷却剂温度高于制冷剂的温度，发动机废热可用于加热 制冷剂，如上文参考图5的方法500所述。当冷却剂的温度超过第二 阈值冷却剂温度时，其中第二阈值冷却剂温度高于第一阈值冷却剂温 度和车厢的温度，发动机废热可用于加热车厢，其中可以经由位于车 辆的通向车厢的空气通道中的空气-冷却剂热交换器(例如，加热器芯 体)产生热空气流，并且鼓风机可以将空气吹入车厢中以提供车厢内热量。如果发动机废热可用，则可能不再需要瞬时加热，因为发动机 废热可能比瞬时加热更有效，并且发动机废热的成本可能低于瞬时加 热。

如果在414处确定仍然需要瞬时加热，则方法400前进返回到 412，其中方法400包括调整鼓风机转速。如果在414处确定不再需 要瞬时加热，则方法400前进到416。在416处，方法400包括终止 瞬时加热，并且方法400结束。在一个示例中，终止瞬时加热包括通 过关闭压缩机以及通过以下操作中的至少一项来停止加热制冷剂：降 低发动机的转速、减小压缩机的排量、关闭冷凝器旁通阀、关闭蒸发 器旁通阀、关闭热交换环路阀，以及关闭电加热器。

现在参考图6，示出了示出用于经由车辆的A/C系统(诸如图1的 A/C系统100和/或图2A至图2E的A/C系统200)向车辆的车厢提供 瞬时热量的示例性程序的时序的操作序列600。水平(x)轴线表示时间， 并且竖直线t0至t5表示瞬时加热程序的操作中的重要时间。

操作序列600包括十个曲线图。在第一曲线图中，线602示出了 车辆的发动机转速。在第二曲线图中，线604示出了发动机的发动机 冷却剂的温度，其中在起动车辆之前，发动机冷却剂的温度可以是环 境温度(AMB)。在第三曲线图中，线606示出了A/C系统的冷凝器旁 通阀(例如，图2A至图2E的A/C系统200的冷凝器旁通阀210)的位 置。例如，当冷凝器旁通阀关闭时，循环通过A/C系统的制冷剂进入 A/C系统的冷凝器。当冷凝器旁通阀打开时，制冷剂不进入A/C系统 的冷凝器，而是被引导绕过冷凝器以绕开冷凝器。在第四曲线图中， 线608示出了A/C系统的蒸发器旁通阀(例如，图2A至图2E的A/C 系统200的蒸发器旁通阀216)的位置。例如，当蒸发器旁通阀关闭 时，循环通过A/C系统的制冷剂进入A/C系统的蒸发器。当蒸发器 旁通阀打开时，制冷剂不进入A/C系统的蒸发器，而是被引导绕过蒸 发器以绕开蒸发器。在第五曲线图中，线612示出了A/C系统的电加 热器(例如，图2A至图2E的A/C系统200的电加热器208)的状态。 例如，当电加热器开启时，电加热器产生电阻热，这可以加热循环通 过A/C系统的制冷剂。当电加热器关闭时，电加热器未产生电阻热， 由此没有热量被传递到循环通过A/C系统的制冷剂。在第六曲线图 中，线612示出了A/C系统的热交换环路阀(例如，图2A至图2E的 A/C系统200的热交换环路阀217)的位置。例如，当热交换环路阀关 闭时，循环通过A/C系统的制冷剂从蒸发器传递到A/C系统的电加 热器，而不通过制冷剂/冷却剂热交换器。当热交换环路阀打开时，制 冷剂通过制冷剂/冷却剂热交换器从蒸发器被引导到电加热器，其中 热量可以从车辆的发动机的冷却剂传递到制冷剂。在第七曲线图中， 线616示出了A/C系统的鼓风机(例如，图2A至图2E的A/C系统 200的鼓风机220)的状态。鼓风机可以位于通向车辆的车厢的空气通 道内，其中鼓风机可以将空气吹过蒸发器。当空气吹过蒸发器时，来 自蒸发器中的制冷剂的热量可以被传递到空气，从而在车厢中产生热 空气流。可以调整鼓风机以调整蒸发器上方的空气流。例如，当鼓风 机关闭时，没有空气可以被吹过蒸发器。当鼓风机处于第一设置时， 鼓风机可以产生第一空气流；当鼓风机处于第二设置时，鼓风机可以 产生第二空气流，其中所述第二空气流比所述第一空气流更快；当鼓 风机处于第三设置时，鼓风机可以产生第三空气流，其中所述第三空 气流比所述第二空气流更快；以此类推。在第八曲线图中，线618示 出了AC系统的压缩机的转速。在一个示例中，压缩机用于对制冷剂 加压，由此产生热量并使制冷剂循环通过A/C系统。在第九曲线图 中，线620示出了压缩机的入口处的制冷剂的温度，其中在起动车辆 之前，制冷剂的温度可以是环境温度(AMB)。在第十曲线图中，线620 示出了由A/C系统产生的车厢内瞬时热量的气流。例如，气流可以为 低，其中几乎没有瞬时热量被输送到车厢，或者气流可以为高，其中 更多瞬时热量被输送到车厢。在一个示例中，瞬时热量由A/C系统的压缩机、电加热器和制冷剂/冷却剂热交换器中的至少一者产生，被传 递到循环通过A/C系统的制冷剂，并且被传递到用于加热车厢的空 气。

在时间t0处，发动机开启。在发起瞬时加热程序之前，冷凝器旁 通阀关闭，蒸发器旁通阀关闭，并且热交换环路阀关闭。电加热器关 闭并且鼓风机关闭，并且压缩机关闭。制冷剂的温度是车辆的环境温 度，并且没有向车辆的车厢提供瞬时热量。在时间t0至t1之间，发 动机转速增加，如线602所示。随着发动机转速增加，发动机温度开 始升高。

在时间t1处，车辆的驾驶员请求瞬时加热，从而发起第一瞬时 加热模式。在一个示例中，驾驶员选择车辆的仪表板控件来请求瞬时 加热。如上文参考图4和图5所述，在第一瞬时加热模式期间，允许 由压缩机产生的热量累积，直到压缩机达到最大压缩机扭矩。在发起 瞬时加热程序时，将冷凝器旁通阀致动为打开，并且将蒸发器旁通阀 激活为打开，如线606和608所示。压缩机开启，并且随着压缩机转 速增加，如线618所示，由于压缩机处的制冷剂的加压，在A/C系统 中开始产生热量，并且制冷剂开始在整个A/C系统中循环。由于冷凝 器旁通阀和蒸发器旁通阀打开，因此制冷剂被引导绕过冷凝器和蒸发 器，从而将压缩机出口联接到压缩机入口，由此在A/C系统中捕集并 积聚热量。另外，电加热器被致动开启，由此(例如，除了压缩机之外) 由电加热器产生的电阻热也被传递到制冷剂以进一步加热制冷剂。

在时间t1处，发动机冷却剂温度略微升高，如线604所示，但尚 未高到足以向A/C系统提供热量。为了缩短发动机废热可以用于加 热车厢之前的时间，增加发动机转速，如线602所示。在所描绘的示 例中，车辆不移动，并且通过将车辆的发动机怠速增加到由虚线601 指示的阈值发动机怠速来增加发动机转速，其中阈值发动机怠速高于 典型的发动机怠速。在一个示例中，阈值发动机怠速是1800RPM。 在其他示例中(例如，当车辆正在移动时)，通过延迟车辆的变速器的 一个或多个挡位的升挡来增加发动机转速，由此车辆在变速器处于比 典型的车辆操作期间更低的齿轮比的情况下操作。尚未提供瞬时热量 的空气流，如线622所示。

从时间t1到t2，由线616所示的压缩机转速增加到由线617指 示的最大压缩机转速，此时压缩机产生最大扭矩。在一个示例中，最 大压缩机转速是3600RPM。随着压缩机转速的增加，制冷剂的温度 由于压缩机对制冷剂的加压和从电加热器吸收电阻热而升高。鼓风机 维持关闭。

在时间t2处，压缩机达到由虚线617指示的最大压缩机转速， 如线618所示。在最大压缩机转速下，制冷剂温度已达到阈值温度， 如虚线619所示，其中制冷剂的温度足以开始向车厢提供瞬时热量。 在一个示例中，阈值温度为70°，其对应于阈值压力300psi。响应于 制冷剂的温度达到阈值温度，瞬时加热程序的第一操作模式结束并且 瞬时加热程序的第二操作模式开始。在一个示例中，t2在t0处之后 大约70秒发生。在第二模式下，蒸发器旁通阀被致动到关闭，如线 608所示，并且制冷剂开始循环通过蒸发器。当制冷剂循环通过蒸发 器时，热量从制冷剂传递到蒸发器周围的空气。鼓风机开启，如线616 所示，这将加热的空气吹向车厢以提供瞬时热量。

在时间t2至t3之间，随着A/C系统产生更多热量，鼓风机转速 增加，如线616所示。随着鼓风机转速的增加，所提供的瞬时热量的 量增加，如线622所示，而制冷剂的温度保持恒定，如线620所示(例 如，超过用于维持制冷剂的温度的热量的量的热量被转移到车厢)。在 时间t3处，发动机冷却剂的温度达到第一阈值冷却剂温度，其中第 一阈值冷却剂温度是发动机冷却剂足够热到经由制冷剂/冷却剂热交 换器将热量传递到制冷剂时的温度。由于发动机冷却剂足够热到经由 制冷剂/冷却剂热交换器将热量传递到制冷剂，因此热交换环路阀被 致动打开，如管线612所示，由此引导制冷剂通过制冷剂/冷却剂热 交换器。

在时间t3至t4之间，制冷剂由压缩机、电加热器和发动机冷却 剂加热。然而，通过增加鼓风机转速来使制冷剂温度(由线620示出) 保持恒定，从而导致提供给车厢的瞬时热量增加，如线622所示。随 着发动机升温，发动机冷却剂温度继续升高，如线604所示。在时间 t4处，发动机冷却剂达到第二阈值冷却剂温度，其中第二阈值冷却剂 温度是发动机冷却剂足够热到经由空气/冷却剂热交换器(例如，加热 器芯体)将热量传递到车厢时的温度。由于发动机冷却剂足够热到将 热量传递到车厢，因此瞬时加热程序的第二操作模式结束，并且瞬时 加热随着其被经由加热器芯体得到的发动机废热代替而结束，如线 622所示。在一个示例中，t4在t0处之后大约5分钟发生。电加热器 关闭，冷凝器旁通阀被致动关闭，并且热交换环路阀被致动关闭。增 加的发动机怠速和/或变速器的一个或多个挡位的延迟升挡被中断， 并且发动机转速降低，如线602所示。随着发动机转速的降低，发动 机冷却剂的温度可以继续上升和/或逐渐停止。压缩机关闭，并且压缩 机转速降低，如线618所示。由于关闭压缩机和电加热器，因此制冷 剂的温度降低。在所描绘的示例中，鼓风机保持开启，但是从蒸发器 到空气的热传递被从加热器芯体到空气的热传递代替。在其他示例中， 可以关闭鼓风机，并且可以使用第二不同的鼓风机将由加热器芯体加 热的空气吹送到车厢。在时间t5处，瞬时加热已经结束，并且由发动 机废热经由发动机冷却剂产生车厢内热量。

因此，通过在第一模式下将热量积聚在制冷剂中而不将热量传递 到蒸发器处的空气，制冷剂的温度达到压缩机入口处的阈值温度并且 压缩机达到最大扭矩所花费的时间量被最小化。通过将电加热器定位 在压缩机入口附近和/或缠绕制冷剂/冷却剂热交换器，可以实现从电 加热器到制冷剂的最大热量传递。一旦达到阈值温度并且压缩机处于最大扭矩，(例如，通过增加制冷剂的压力)在压缩机处产生的多余热 量就可以在不降低压缩速度的情况下传递到要吹送到车厢的空气。瞬 时热量可以在远程起动期间自动产生，以减少在操作车辆之前由驾驶 员发起以充分加热车厢的远程起动的次数。通过这种方式，通过延迟 瞬时热量向车厢的输送直到实现最大压缩机扭矩，瞬时加热的总等待 时间可以被最小化。此外，可以由鼓风机控制热量向车厢的输送，使 得用于将制冷剂维持在阈值温度的第一热量可以不被传递到空气来 加热车厢，而超过第一热量的第二热量被传递到空气以加热车厢。一 旦发动机已经暖机并且达到阈值发动机冷却剂温度，就可以经由加热 器芯体提供车厢内热量，并且可以停止经由A/C系统进行瞬时加热。 另外，可以例如通过增加发动机怠速或通过延迟车辆的升挡来增加发 动机转速以加速发动机暖机。在又其他示例中，车辆可以连接到外部 能量源，并且可以不经由压缩机加热制冷剂，并且可以通过电加热器 加热制冷剂以输送瞬时热量。总之，通过减少在车厢中产生热量所花 费的时间，可以减少用于加热车辆的远程起动的使用，从而提高车辆 的燃料效率，并且加热车厢所花费的时间可以被最小化，提高驾驶员 的舒适度。

本公开还提供了对一种用于车辆的控制器的方法的支持，所述方 法包括：响应于对所述车辆的车厢中的热量的请求：经由压缩机加热 所述车辆的空调(A/C)系统的制冷剂环路中的制冷剂，在第一模式下， 打开所述A/C系统的蒸发器旁通导管上的蒸发器旁通阀以引导所述 制冷剂绕过所述A/C系统的蒸发器以升高所述制冷剂环路中的所述 制冷剂的温度，在第二模式下，关闭所述蒸发器旁通阀以引导所述制 冷剂通过所述蒸发器，通过使空气流过所述蒸发器到达所述车厢来加 热所述车厢。在所述方法的第一示例中，所述方法还包括在阈值持续 时间之后从所述第一模式转变到所述第二模式。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，所述方法还包括：响应于所述制冷剂的 所述温度升高到阈值温度、所述制冷剂的压力增加到阈值压力和所述 压缩机的转速增加到阈值转速中的至少一项而从所述第一模式转变 到所述第二模式。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第 二示例中的一者或两者)中，电加热器在所述压缩机的入口处布置在 所述制冷剂环路上，并且加热所述制冷剂还包括增加所述电加热器的 电阻热以在所述制冷剂即将进入所述压缩机之前对其进行加热。在所 述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者 或每一者)中，所述方法还包括响应于连接到外部能量源，不经由所述压缩机加热所述制冷剂，并且经由通过所述外部能量源供电的所述电 加热器加热所述制冷剂。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示 例至第四示例中的一者或多者或每一者)中，响应于所述车辆的发动 机冷却剂的温度处于或高于第一阈值冷却剂温度，所述第一阈值冷却 剂温度高于所述制冷剂的所述温度，所述制冷剂被引导通过布置在所 述制冷剂环路上的制冷剂/冷却剂热交换器以在所述制冷剂进入所述 压缩机之前进一步加热所述制冷剂。在所述方法的第六示例(任选地 包括第一示例至第五示例中的一者或多者或每一者)中，响应于所述 车辆的所述发动机冷却剂的所述温度达到第二阈值冷却剂温度，所述 第二阈值冷却剂温度高于所述第一阈值冷却剂温度并高于所述车厢 的温度，停止加热所述制冷剂环路中的所述制冷剂。在所述方法的第 七示例(任选地包括第一示例至第六示例中的一者或多者或每一者)中， 所述电加热器布置在所述制冷剂/冷却剂热交换器周围，并且所述电 加热器加热所述发动机冷却剂和所述制冷剂。在所述方法的第八示例 (任选地包括第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者)中，所述 方法还包括响应于对所述车厢中的热量的所述请求，增加所述车辆的 发动机怠速以升高所述发动机冷却剂的所述温度。在所述方法的第九 示例(任选地包括第一示例至第八示例中的一者或多者或每一者)中， 所述方法还包括响应于所述车辆的驾驶员接合所述车辆的变速器的 一个或多个挡位，延迟较高挡位的接合以在增加的发动机转速下操作 所述车辆以升高所述发动机冷却剂的所述温度。在所述方法的第十示 例(任选地包括第一示例至第九示例中的一者或多者或每一者)中，所 述方法还包括在所述第一模式下降低所述车辆的鼓风机的转速以减少穿过所述蒸发器到达所述车厢的空气流，并且在所述第二模式期间 增加所述鼓风机的转速以增加穿过所述蒸发器到达所述车厢的空气 流。在所述方法的第十一示例(任选地包括第一示例至第十示例中的 一者或多者或每一者)中，所述方法还包括基于所述制冷剂的所述温 度、所述制冷剂的压力和所述压缩机的转速中的一者调整所述鼓风机 的所述转速。在所述方法的第十二示例(任选地包括第一示例至第十 一示例中的一者或多者或每一者)中，所述方法还包括响应于所述车 辆的驾驶员发起所述车辆的远程起动和环境温度低于阈值温度两者 而自动地产生对所述车厢中的热量的所述请求。

本公开还提供了对一种用于车辆的系统的支持，所述系统包括： 控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令在被 执行时使所述控制器在第一模式下关闭所述车辆的空调(A/C)系统的 冷凝器的冷凝器旁通阀，关闭所述A/C系统的蒸发器的蒸发器旁通 阀，开启所述A/C系统的压缩机以加热制冷剂并产生通过所述A/C 的制冷剂流，增加所述A/C系统的电加热器的电阻热以进一步加热 所述制冷剂；以及在第二模式下，打开所述蒸发器旁通阀以允许所述 制冷剂循环通过所述蒸发器并加热所述蒸发器周围的空气，开启所述 车辆的鼓风机以将所述加热的空气吹入所述车辆的车厢中。在所述系 统的第一示例中，所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指令： 响应于所述压缩机的入口处的所述制冷剂的温度处于或高于阈值温 度或者所述压缩机的所述入口处的所述制冷剂的压力处于或高于阈 值压力而发起所述第二模式。在所述系统的第二示例(任选地包括第 一示例)中，所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指令：响应于 所述车辆的发动机冷却剂达到第一阈值冷却剂温度，打开位于所述 A/C系统的热交换环路上的热交换环路阀以将所述制冷剂引导通过 制冷剂/冷却剂热交换器以在所述压缩机的入口上游进一步加热所述 制冷剂。

本公开还提供了对一种用于车辆的A/C系统的控制器的方法的 支持，所述方法包括：在第一操作模式下，响应于所述A/C系统的蒸 发器被绕过：降低所述A/C系统的鼓风机的转速；以及在第二操作模 式下，响应于所述蒸发器未被绕过：响应于制冷剂的温度升高到高于 阈值温度而增加所述鼓风机的转速。在所述方法的第一示例中，辅助 节流阀布置在所述蒸发器与所述A/C系统的压缩机之间。在所述方 法的第二示例(任选地包括第一示例)中，所述鼓风机位于通向所述车 辆的车厢的空气通道中，并且增加所述鼓风机的所述转速升高所述车 厢的温度。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例 中的一者或两者)中，响应于所述A/C系统的压缩机的入口处的所述 制冷剂的温度处于或高于阈值温度和所述压缩机的转速处于或高于 阈值转速中的一者，所述第一操作模式结束，并且通过使空气流过所 述蒸发器到达所述车厢来加热所述车厢的所述第二操作模式开始。

应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动 机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为 可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系 统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具 体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多 任务、多线程等)中的一者或多者。因而，示出的各种动作、操作和/ 或功能可按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。 同样，处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点 所必需的，而是为了便于说明和描述而提供。可以根据所使用的特定策略重复执行所示动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描 述的动作、操作和/或功能可图形地表示被编程到发动机控制系统中 的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中通过在包括 各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描 述的动作。

应当理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些 具体实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变型是可能的。例如， 以上技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、对 置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组 合和子组合。

所附权利要求特别地指出被视为新颖的和非显而易见的某些组 合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同 物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要 求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性 质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相 关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要 求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本 公开的主题内。

根据本发明，一种用于车辆的控制器的方法包括：响应于对所述 车辆的车厢中的热量的请求：经由压缩机加热所述车辆的空调(A/C) 系统的制冷剂环路中的制冷剂，在第一模式下，打开所述A/C系统的 蒸发器旁通导管上的蒸发器旁通阀以引导所述制冷剂绕过所述A/C 系统的蒸发器以升高所述制冷剂环路中的所述制冷剂的温度；在第二 模式下，关闭所述蒸发器旁通阀以引导所述制冷剂通过所述蒸发器， 通过使空气流过所述蒸发器到达所述车厢来加热所述车厢。

在本发明的一个方面中，所述方法包括在阈值持续时间之后从所 述第一模式转变到所述第二模式。

在本发明的一个方面中，所述方法包括：响应于所述制冷剂的所 述温度升高到阈值温度、所述制冷剂的压力增加到阈值压力和所述压 缩机的转速增加到阈值转速中的至少一项而从所述第一模式转变到 所述第二模式。

在本发明的一个方面中，电加热器在所述压缩机的入口处布置在 所述制冷剂环路上，并且加热所述制冷剂还包括增加所述电加热器的 电阻热以在所述制冷剂即将进入所述压缩机之前对其进行加热。

在本发明的一个方面中，所述方法包括响应于连接到外部能量源， 不经由所述压缩机加热所述制冷剂，并且经由通过所述外部能量源供 电的所述电加热器加热所述制冷剂。

在本发明的一个方面中，响应于所述车辆的发动机冷却剂的温度 处于或高于第一阈值冷却剂温度，所述第一阈值冷却剂温度高于所述 制冷剂的所述温度，所述制冷剂被引导通过布置在所述制冷剂环路上 的制冷剂/冷却剂热交换器以在所述制冷剂进入所述压缩机之前进一 步加热所述制冷剂。

在本发明的一个方面中，响应于所述车辆的所述发动机冷却剂的 所述温度达到第二阈值冷却剂温度，所述第二阈值冷却剂温度高于所 述第一阈值冷却剂温度并高于所述车厢的温度，停止加热所述制冷剂 环路中的所述制冷剂。

在本发明的一个方面中，所述电加热器布置在所述制冷剂/冷却 剂热交换器周围，并且所述电加热器加热所述发动机冷却剂和所述制 冷剂。

在本发明的一个方面中，所述方法包括响应于对所述车厢中的热 量的所述请求，增加所述车辆的发动机怠速以升高所述发动机冷却剂 的所述温度。

在本发明的一个方面中，所述方法包括响应于所述车辆的驾驶员 接合所述车辆的变速器的一个或多个挡位，延迟较高挡位的接合以在 增加的发动机转速下操作所述车辆以升高所述发动机冷却剂的所述 温度。

在本发明的一个方面中，所述方法包括在所述第一模式下降低所 述车辆的鼓风机的转速以减少穿过所述蒸发器到达所述车厢的空气 流，并且在所述第二模式期间增加所述鼓风机的转速以增加穿过所述 蒸发器到达所述车厢的空气流。

在本发明的一个方面中，所述方法包括基于所述制冷剂的所述温 度、所述制冷剂的压力和所述压缩机的转速中的一者调整所述鼓风机 的所述转速。

在本发明的一个方面中，所述方法包括响应于所述车辆的驾驶员 发起所述车辆的远程起动和环境温度低于阈值温度两者而自动地产 生对所述车厢中的热量的所述请求。

根据本发明，提供了一种用于车辆的系统，所述系统具有：控制 器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令在被执行 时使所述控制器：在第一模式下：打开所述车辆的空调(A/C)系统的冷 凝器的冷凝器旁通阀；打开所述A/C系统的蒸发器的蒸发器旁通阀； 开启所述A/C系统的压缩机以加热制冷剂并产生通过所述A/C的制 冷剂流；增加所述A/C系统的电加热器的电阻热以进一步加热所述 制冷剂；以及在第二模式下：关闭所述蒸发器旁通阀以允许所述制冷 剂循环通过所述蒸发器并加热所述蒸发器周围的空气；开启所述车辆 的鼓风机以将所述加热的空气吹入所述车辆的车厢中。

根据一个实施例，所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指 令：响应于所述压缩机的入口处的所述制冷剂的温度处于或高于阈值 温度或者所述压缩机的出口处的所述制冷剂的压力处于或高于阈值 压力而发起所述第二模式。

根据一个实施例，所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指 令：响应于所述车辆的发动机冷却剂达到第一阈值冷却剂温度；打开 位于所述A/C系统的热交换环路上的热交换环路阀以将所述制冷剂 引导通过制冷剂/冷却剂热交换器以在所述压缩机的入口上游进一步 加热所述制冷剂。

根据本发明，一种用于车辆的A/C系统的控制器的方法包括：在 第一操作模式下，响应于所述A/C系统的蒸发器被绕过：降低所述 A/C系统的鼓风机的转速；以及在第二操作模式下，响应于所述蒸发 器未被绕过：响应于制冷剂的温度升高到高于阈值温度和所述制冷剂 的压力增加到高于阈值压力中的一者而增加所述鼓风机的转速。

在本发明的一个方面中，辅助节流阀布置在所述A/C系统的介 于所述蒸发器与所述A/C系统的压缩机之间的导管上。

在本发明的一个方面中，所述鼓风机位于通向所述车辆的车厢的 空气通道中，并且增加所述鼓风机的所述转速升高所述车厢的温度。

在本发明的一个方面中，响应于所述A/C系统的压缩机的出口 处的所述制冷剂的压力处于或高于阈值压力和所述压缩机的转速处 于或高于阈值转速中的一者，所述第一操作模式结束，并且所述第二 操作模式开始。

Claims (15)

1.一种用于车辆的控制器的方法，其包括：

响应于对所述车辆的车厢中的热量的请求：

经由压缩机加热所述车辆的空调(A/C)系统的制冷剂环路中的制冷剂；

在第一模式下，打开所述A/C系统的蒸发器旁通导管上的蒸发器旁通阀以引导所述制冷剂绕过所述A/C系统的蒸发器以升高所述制冷剂环路中的所述制冷剂的温度；

在第二模式下，关闭所述蒸发器旁通阀以引导所述制冷剂通过所述蒸发器；

通过使空气流过所述蒸发器到达所述车厢来加热所述车厢。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在阈值持续时间之后从所述第一模式转变到所述第二模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括响应于所述制冷剂的所述温度升高到阈值温度、所述制冷剂的压力增加到阈值压力和所述压缩机的转速增加到阈值转速中的至少一项而从所述第一模式转变到所述第二模式。

4.根据权利要求1所述的方法，其中电加热器在所述压缩机的入口处布置在所述制冷剂环路上，并且加热所述制冷剂还包括增加所述电加热器的电阻热以在所述制冷剂即将进入所述压缩机之前对其进行加热。

5.根据权利要求4所述的方法，其还包括响应于连接到外部能量源，不经由所述压缩机加热所述制冷剂，并且经由通过所述外部能量源供电的所述电加热器加热所述制冷剂。

6.根据权利要求4所述的方法，其中响应于所述车辆的发动机冷却剂的温度处于或高于第一阈值冷却剂温度，所述第一阈值冷却剂温度高于所述制冷剂的所述温度，所述制冷剂被引导通过布置在所述制冷剂环路上的制冷剂/冷却剂热交换器以在所述制冷剂进入所述压缩机之前进一步加热所述制冷剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其中响应于所述车辆的所述发动机冷却剂的所述温度达到第二阈值冷却剂温度，所述第二阈值冷却剂温度高于所述第一阈值冷却剂温度并高于所述车厢的温度，停止加热所述制冷剂环路中的所述制冷剂。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述电加热器布置在所述制冷剂/冷却剂热交换器周围，并且所述电加热器加热所述发动机冷却剂和所述制冷剂。

9.根据权利要求6所述的方法，其还包括响应于对所述车厢中的热量的所述请求，增加所述车辆的发动机怠速以升高所述发动机冷却剂的所述温度。

10.根据权利要求6所述的方法，其还包括响应于所述车辆的驾驶员接合所述车辆的变速器的一个或多个挡位，延迟较高挡位的接合以在增加的发动机转速下操作所述车辆以升高所述发动机冷却剂的所述温度。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述第一模式下降低所述车辆的鼓风机的转速以减少穿过所述蒸发器到达所述车厢的空气流，并且在所述第二模式期间增加所述鼓风机的转速以增加穿过所述蒸发器到达所述车厢的空气流。

12.根据权利要求11所述的方法，其还包括基于所述制冷剂的所述温度、所述制冷剂的压力和所述压缩机的转速中的一者调整所述鼓风机的所述转速。

13.根据权利要求1所述的方法，其还包括响应于所述车辆的驾驶员发起所述车辆的远程起动和环境温度低于阈值温度两者而自动地产生对所述车厢中的热量的所述请求。

14.一种用于车辆的系统，其包括：

控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令在被执行时使所述控制器：

在第一模式下：

打开所述车辆的空调(A/C)系统的冷凝器的冷凝器旁通阀；

打开所述A/C系统的蒸发器的蒸发器旁通阀；

开启所述A/C系统的压缩机以加热制冷剂并产生通过所述A/C的制冷剂流；

增加所述A/C系统的电加热器的电阻热以进一步加热所述制冷剂；以及

在第二模式下：

关闭所述蒸发器旁通阀以允许所述制冷剂循环通过所述蒸发器并加热所述蒸发器周围的空气；

开启所述车辆的鼓风机以将所述加热的空气吹入所述车辆的车厢中。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指令：响应于所述压缩机的入口处的所述制冷剂的温度处于或高于阈值温度或者所述压缩机的出口处的所述制冷剂的压力处于或高于阈值压力而发起所述第二模式。

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