CN117561413A - 用于校准机动车辆的热管理装置内的电子膨胀阀的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于校准机动车辆的热管理装置(1)内的电子膨胀阀(5，7，8)的方法，所述电子膨胀阀(5，7，8)的打开能够借助于步进电机驱动，所述电子膨胀阀(5，7，8)包括在电子膨胀阀(5，7，8)的最大关闭度的方向上称为下止动部的第一止动部(X1)和在电子膨胀阀(5，7，8)的最大开度的方向上称为上止动部的第二止动部(X2)，每个止动部是用于校准电子膨胀阀的参考位置，所述方法具有以下步骤：‑确定电子膨胀阀(5，7，8)的预计打开位置(Z)，‑确定电子膨胀阀(5，7，8)的预计打开位置(Z)与第一止动部(X1)和第二止动部(X2)之间的步数，‑选择相对于预计打开位置(Z)具有最小步数的止动部(X1，X2)作为参考位置，‑通过将所述电子膨胀阀(5，7，8)打开或关闭到其选择的参考位置来校准电子膨胀阀(5，7，8)。

Description

用于校准机动车辆的热管理装置内的电子膨胀阀的方法
本发明涉及一种用于校准膨胀阀的方法。更特别地，本发明涉及机动车辆的热管理装置内的膨胀阀。
在热管理装置的框架内是冷却型回路和/或热泵。这些回路是基于传热流体的压缩和膨胀，以便冷却或加热另一个元件，比如旨在用于车辆内部的空气流、和/或电池(如果涉及电动车辆或混合动力车辆)。
这些热管理装置因此具有至少一个用于压缩传热流体的压缩机和至少一个用于使传热流体膨胀的膨胀阀。这些膨胀阀通常是电子膨胀阀，电子膨胀阀的开度由驱动式步进电机控制。这些膨胀阀还通常具有最大关闭度，在最大关闭度下，传热流体不能通过膨胀阀，或者只能小程度地通过膨胀阀，然后指引截止功能。这些膨胀阀还具有最大开度，在最大开度下，传热流体可以在压降很小或没有压降的情况下通过膨胀阀。
为了允许精确地控制膨胀阀的开度并因此精确地控制传热流体的压降，有必要定期校准所述膨胀阀。为此，膨胀阀通常具有靠近其最大关闭度的第一止动部(称为下止动部)和靠近其最大开度的第二止动部(称为上止动部)。在这种校准操作期间，步进电机被致动，直到到达第一止动部和第二止动部中的一者或另一者，以便限定膨胀阀的确切位置。然而，这些校准操作随时间的增加以及由步进电机执行这些校准操作所执行的步数对所述电机的使用寿命以及因此对膨胀阀的使用寿命有影响。
本发明的目的因此是至少部分地克服现有技术的缺陷，并提出一种对电子膨胀阀的使用寿命影响有限的用于校准电子膨胀阀的方法。
因此，本发明涉及一种用于校准机动车辆的热管理装置内的电子膨胀阀的方法，所述电子膨胀阀的打开能够借助于步进电机驱动，所述电子膨胀阀包括在电子膨胀阀的最大关闭度的方向上称为下止动部的第一止动部和在电子膨胀阀的最大开度的方向上称为上止动部的第二止动部，每个止动部是用于校准电子膨胀阀的参考位置，
所述方法具有以下步骤：
-确定电子膨胀阀的预计打开位置，
-确定电子膨胀阀的预计打开位置与第一止动部和第二止动部之间的步数，
-选择距预计打开位置步数最少的止动部作为参考位置，
-通过将所述电子膨胀阀打开或关闭到其选择的参考位置来校准电子膨胀阀。
根据本发明的一个方面，在当提出校准请求时电子膨胀阀的初始打开位置已知的情况下，确定电子膨胀阀的预计打开位置与第一止动部和第二止动部之间的步数的步骤具有附加步骤，
在所述附加步骤期间，初始打开位置与第一止动部之间的步数被添加到第一止动部与预计打开位置之间的步数，并且初始打开位置与第二止动部之间的步数被添加到第二止动部与预计打开位置之间的步数。
根据本发明的另一方面，确定电子膨胀阀的预计位置的步骤是基于热管理装置的即将到来的操作模式来执行的。
根据本发明的另一方面，确定电子膨胀阀的预计位置的步骤是基于与预定温度阈值相关的外部温度来执行的。
根据本发明的另一方面，热管理装置具有设置在第一蒸发器的上游的第一电子膨胀阀：
-当第一电子膨胀阀的预计位置是关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第一电子膨胀阀，则在其第一止动部上执行所述校准，
-当第一电子膨胀阀的预计位置是中间位置以允许制冷剂流体在具有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第一电子膨胀阀，则在其第一止动部上执行所述校准。
根据本发明的另一方面，热管理装置具有设置在蒸发器-冷凝器的上游的第二电子膨胀阀，并且在第二电子膨胀阀的预计位置由热管理装置的即将到来的操作模式确定并且如果预计位置是中间位置以允许制冷剂流体在具有压降的情况下循环的情况下，如果请求校准所述第二电子膨胀阀，则在相距步数最少的止动部上执行所述校准。
根据本发明的另一方面，热管理装置具有设置在蒸发器-冷凝器的上游的第二电子膨胀阀，并且在第二电子膨胀阀的预计位置为中间位置以允许制冷剂流体在具有压降的情况下循环的情况下，如果请求校准所述第二电子膨胀阀：
-如果外部温度低于预定温度阈值，则在第一止动部上执行所述校准，
-如果外部温度大于预定温度阈值，则在第二止动部上执行所述校准。
根据本发明的另一方面，热管理装置具有设置在蒸发器-冷凝器的上游的第二电子膨胀阀：
-当第二电子膨胀阀的预计位置是关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第二电子膨胀阀，则在其第一止动部上执行所述校准，
-当第二电子膨胀阀的预计位置是打开位置以允许制冷剂流体在压降很小或没有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第二电子膨胀阀，则在其第二止动部上执行所述校准。
根据本发明的另一方面，热管理装置具有设置在第二蒸发器的上游的第三电子膨胀阀，所述第三电子膨胀阀和第二蒸发器与第一电子膨胀阀和第一蒸发器并联设置：
-当第三电子膨胀阀的预计位置是关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第三电子膨胀阀，则在其第一止动部上执行所述校准，
-当第三电子膨胀阀的预计位置是中间位置以允许制冷剂流体在具有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第三电子膨胀阀，则在其第一止动部上执行所述校准。
根据本发明的另一方面，电子膨胀阀在每个止动部处具有位置传感器，以便确定所述电子膨胀阀何时打开直到止动部。
根据本发明的另一方面，电子膨胀阀具有物理止动部，使得电子膨胀阀的打开直到止动部的位置由步进电机感知的旋转阻力确定。
通过阅读下文以非限制性说明的方式并且参考附图给出的描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更加清楚，在附图中：
[图1]图1示出了热管理装置的示意性描绘，
[图2]图2示出了处于第一冷却模式或除湿模式下的图1的热管理装置的示意性描绘，
[图3]图3示出了处于第二冷却模式下的图1的热管理装置的示意性描绘，
[图4]图4示出了处于第三冷却模式下的图1的热管理装置的示意性描绘，
[图5]图5示出了处于第一热泵模式下的图1的热管理装置的示意性描绘，
[图6]图6示出了处于第二热泵模式下的图1的热管理装置的示意性描绘，
[图7]图7示出了校准方法的步骤的功能图，
[图8]图8示出了根据第一示例的用于电子膨胀阀的校准运行的示意性描绘，
[图9]图9示出了根据第二示例的用于电子膨胀阀的校准运行的示意性描绘，
[图10]图10示出了根据第三示例的用于电子膨胀阀的校准运行的示意性描绘。
在各个附图中，相同的元件采用相同的附图标记。
以下实施例是示例。虽然说明书涉及一个或多个实施例，但是这并不一定意味着每个附图标记都涉及相同的实施例、或者这些特征仅适用于一个实施例。不同实施例的单个特征也可以组合和/或互换，以便产生其他实施例。
在本说明书中，某些元件或参数可以被索引，例如第一元件或第二元件、以及还有第一参数和第二参数、或第一标准和第二标准等。在这种情况下，这是简单的索引，以区分和表示相似但不相同的元件、或参数、或标准。这种索引并不意味着一个元件、参数或标准优先于另一个元件、参数或标准，而且这种表示可以很容易地互换、而不偏离本说明书的范围。这种索引也不意味着例如在评估任何给定标准时的任何时间顺序。
在本说明书中，“上游”旨在意味着相对于空气流或流体流的循环方向，一个元件放置在另一元件之前。相比之下，“下游”旨在意味着相对于空气流或流体流的循环方向，一个元件放置在另一元件之后。
图1首先示出了热管理装置1的示例。在这种情况下，这种热管理装置1具有用于传热流体(更具体是制冷剂流体)的回路，该回路被配置用于对旨在用于车辆内部的内部空气流200以及电动车辆或混合动力车辆内的电池进行热管理。在所呈现的示例中，热管理装置1是可逆的，也就是说，它被配置为以不同的冷却模式冷却内部空气流200和/或电池，但也能够以一种或多种热泵模式操作，以便例如加热内部空气流200。
然而，在不脱离本发明的范围的情况下，可以想象其他热管理装置架构。
如图1所展示，热管理装置1具有称为主环路A的环路(以粗线描绘)，该环路在制冷剂流体的循环方向上具有以下各项：压缩机2，内部冷凝器3，蒸发器-冷凝器4和第一蒸发器6。第一膨胀装置5设置在第一蒸发器6的上游。第二膨胀装置7还设置在蒸发器-冷凝器4的上游。主环路A还可以具有设置在压缩机2的上游的制冷剂流体蓄积器11。
蒸发器-冷凝器4被配置为供外部空气流300通过。为此，蒸发器-冷凝器4尤其旨在设置在机动车辆的前表面中。内部冷凝器3和第一蒸发器6本身例如被配置为供旨在用于车辆内部的内部空气流200通过。内部冷凝器3和第一蒸发器6因此例如设置在加热、通风和空调装置(未描绘)内。在该加热、通风和空调装置中，第一蒸发器6更具体地可以在内部空气流200的循环方向上设置在内部冷凝器3的上游。加热、通风和空调装置内还可以存在用于阻挡内部空气流200的装置，例如翼片(未示出)，以阻止或不阻止内部空气流200通过内部冷凝器3。
热管理装置1还具有将第一汇合点31连接到第二汇合点32的第一旁路B。第一汇合点31设置在主环路A上、在蒸发器-冷凝器4的下游、位于所述蒸发器-冷凝器4与第一膨胀装置5之间。第二汇合点32本身设置在主环路A上、在第一蒸发器6的下游、位于所述第一蒸发器6与压缩机2之间。更具体地，例如，第二汇合点位于蓄积器11的上游。该第一旁路B具有第一截止阀21，以便允许或不允许制冷剂流体在所述第一旁路B中通过。
在图1的该示例中，热管理装置1还具有将第三汇合点33连接到第四汇合点34的第二旁路C。第三汇合点33设置在主环路A上、在内部冷凝器3下游、位于所述内部冷凝器3与第二膨胀装置7之间。第四汇合点34本身设置在第一膨胀装置5的上游、位于第一汇合点31与所述第一膨胀装置5之间。第二旁路C具有第二截止阀22，以便允许或不允许制冷剂流体在所述第二旁路C中通过。为了当第二截止阀打开并且当制冷剂流体通过第二旁路C时制冷剂流体不会从第四汇合点34流回到蒸发器-冷凝器4，主环路A可以具有止回阀23。这个止回阀23设置在主环路A上、在第四汇合点34的上游、位于第一汇合点31与第四汇合点34之间。
最后，热管理装置1可以具有第三旁路D。该第三旁路D具有设置在第二蒸发器9或冷却器的上游的第三膨胀装置8。更特别地，第三旁路D与第一蒸发器6及其第一膨胀装置5并联连接在主环路A上。第三旁路D因此将第五汇合点35连接到第六汇合点36。在所呈现的示例中，第五汇合点35设置在主环路A上、在第四汇合点34的上游、位于止回阀23与所述第四汇合点34之间。第六汇合点36本身设置在第一旁路B上、在第一截止阀21的下游。第二蒸发器9尤其可以连接到辅助传热流体回路(未描绘)，从而实现例如电动车辆或混合动力车辆的电池的热管理。第二蒸发器9因此允许在第三旁路中循环的制冷剂流体与在辅助传热流体回路中循环的传热流体之间交换热能。
第一膨胀装置5、第二膨胀装置7和第三膨胀装置8更特别地可以分别是第一电子膨胀阀5、第二电子膨胀阀7和第三电子膨胀阀8。这些电子膨胀阀5、7、8可借助于步进电机在电子膨胀阀5、7、8的最大关闭度与最大开度之间驱动，在最大关闭度下，电子膨胀阀5、7、8阻止制冷剂流体通过，在最大开度下，膨胀阀可以允许制冷剂流体在压降很小或没有压降的情况下通过。
图1的热管理装置1因此被配置为根据图2至图6所展示的各种操作模式起作用。在图2至图6中，制冷剂流体的循环方向由箭头描绘。虚线对应于制冷剂流体不循环的区段。
图2示出了第一冷却模式，在第一冷却模式中，制冷剂流体在压缩机2中被压缩，通过内部冷凝器3而不与内部空气流200交换，并且通过第二电子膨胀阀7而不经历压降。然后制冷剂流体通过蒸发器-冷凝器4，在蒸发器-冷凝器处，制冷剂流体将热能释放给外部空气流300。然后，制冷剂流体进入第一电子膨胀阀5，在第一电子膨胀阀处，制冷剂流体经历压降，之后通过第一蒸发器6。当制冷剂流体通过第一蒸发器6时，制冷剂流体从内部空气流200吸收热能，使得内部空气流能够被冷却。然后制冷剂流体返回到压缩机2。
在这种第一冷却模式中，第二电子膨胀阀7打开到其最大程度，而第三电子膨胀阀8关闭到其最大程度。第一截止阀21和第二截止阀22本身是关闭的。
图3示出了第二冷却模式，在第二冷却模式中，制冷剂流体在压缩机2中被压缩，通过内部冷凝器3而不与内部空气流200交换，并且通过第二电子膨胀阀7而不经历压降。然后制冷剂流体通过蒸发器-冷凝器4，在蒸发器-冷凝器处，制冷剂流体将热能释放给外部空气流300。然后制冷剂流体进入第三电子膨胀阀8，在第三电子膨胀阀处，制冷剂流体经历压降，之后通过第二蒸发器9。当制冷剂流体通过第二蒸发器9时，制冷剂流体从电池吸收热能，使得电池能够被冷却。然后制冷剂流体返回到压缩机2。
在这种第二冷却模式中，第二电子膨胀阀7打开到其最大程度，而第一电子膨胀阀5关闭到其最大程度。第一截止阀21和第二截止阀22本身是关闭的。
图4示出了第三冷却模式，第三冷却模式是包括第一冷却模式和第二冷却模式的混合模式。在该第三冷却模式中，制冷剂流体在压缩机2中被压缩，通过内部冷凝器3而不与内部空气流200交换，并且通过第二电子膨胀阀7而不经历压降。然后制冷剂流体通过蒸发器-冷凝器4，在蒸发器-冷凝器处，制冷剂流体将热能释放给外部空气流300。
然后，一部分制冷剂流体进入第三电子膨胀阀8，在第三电子膨胀阀处，这部分制冷剂流体经历压降，之后通过第二蒸发器9。当制冷剂流体通过第二蒸发器9时，制冷剂流体从电池吸收热能，使得电池能够被冷却。
另一部分制冷剂流体进入第一电子膨胀阀5，在第一电子膨胀阀处，这部分制冷剂流体经历压降，之后通过第一蒸发器6。当制冷剂流体通过第一蒸发器6时，制冷剂流体从内部空气流200吸收热能，使得内部空气流能够被冷却。
制冷剂流体的这两部分在第二汇合点32处重新结合，之后返回到压缩机2。
在该第三冷却模式中，第二电子膨胀阀7打开到其最大程度。第一截止阀21和第二截止阀22本身是关闭的。
图5本身示出了第一热泵模式，在第一热泵模式中，制冷剂流体在压缩机2中被压缩，然后通过内部冷凝器3，在内部冷凝器中，制冷剂流体将热能释放给内部空气流200以加热内部空气流。然后制冷剂流体进入第二电子膨胀阀7，制冷剂流体在具有压降的情况下通过第二电子膨胀阀。然后制冷剂流体通过蒸发器-冷凝器4，在蒸发器-冷凝器处，制冷剂流体从外部空气流300吸收热能。然后制冷剂流体经过第一旁路B返回到压缩机2。
在该第一热泵模式中，第一电子膨胀阀5和第三电子膨胀阀8关闭。第一截止阀21打开，并且第二截止阀22关闭。
图6示出了用于能量回收的第二热泵模式，在第二热泵模式中，制冷剂流体在压缩机2中被压缩，然后通过内部冷凝器3，在内部冷凝器中，制冷剂流体将热能释放给内部空气流200以加热内部空气流。然后制冷剂流体进入第二旁路C到达第三电子膨胀阀8，制冷剂流体在具有压降的情况下通过第三电子膨胀阀。然后制冷剂流体通过第二蒸发器9，在第二蒸发器处，制冷剂流体从电池吸收热能。然后制冷剂流体返回到压缩机。
在该第二热泵模式中，第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀7关闭。第一截止阀21关闭，第二截止阀22打开。
另一种操作模式可以是除湿模式，在除湿模式中，制冷剂流体遵循与图2所展示的路径相同的路径。在该除湿模式中，制冷剂流体在压缩机2中被压缩，然后通过内部冷凝器3，在内部冷凝器中，制冷剂流体将热能释放给内部空气流200以加热内部空气流。然后制冷剂流体进入第二电子膨胀阀7，制冷剂流体在具有第一压降的情况下通过第二电子膨胀阀。然后制冷剂流体通过蒸发器-冷凝器4，在蒸发器-冷凝器处，制冷剂流体从外部空气流300吸收热能。然后，制冷剂流体进入第一电子膨胀阀5，在第一电子膨胀阀处，制冷剂流体经历压降，之后通过第一蒸发器6。当制冷剂流体通过第一蒸发器6时，制冷剂流体从内部空气流200吸收热能，使得内部空气流能够被冷却。然后制冷剂流体返回到压缩机2。
在该除湿模式下，第三电子膨胀阀8关闭到其最大程度。第一截止阀21和第二截止阀22本身是关闭的。
因此，这些各种操作模式取决于电子膨胀阀5、7、8打开或关闭的程度。为了校准这些电子膨胀阀5、7、8，它们包括：
-第一止动部X1，在电子膨胀阀5、7、8的最大关闭度的方向上称为下止动部，以及
-第二止动部X2，在电子膨胀阀5、7、8的最大开度的方向上称为上止动部。
每个止动部X1、X2是用于校准膨胀阀的参考位置。
根据本发明的校准方法展示在图7的图中。更具体地，该校准方法具有以下步骤：
-第一步骤101，确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z，
-第二步骤102，确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z与第一止动部X1和第二止动部X2之间的步数，
-第三步骤103，选择距预计打开位置Z步数最少的止动部X1、X2作为用于校准的参考位置，以及
-第四步骤104，通过将所述电子膨胀阀5、7、8打开或关闭到其选择的参考位置来校准。
在这个第四步骤104之后，热管理装置可以进入最终步骤105：以其选择的操作模式使用热管理装置1。
预计位置Z以及还有第一止动部X1和第二止动部X2描绘在图8至图10中，这些图示意性地示出了电子膨胀阀5、7、8的打开范围。膨胀阀5、7、8的初始打开位置Init也描绘在图8至图10中。
因此，这种校准方法可以为步进电机选择具有最少步数的校准路径。因此，这可以延长步进电机的使用寿命，并因此延长电子膨胀阀5、7、8的使用寿命。
这种校准方法可以尤其在提出校准请求的在先步骤100之前。这种校准请求尤其与以下事实有关：可以根据制造商的设定值和要求周期性地执行校准，和/或在每次热管理装置1启动时(例如当机动车辆启动时)执行校准。如果这种提出校准请求的在先步骤100未生效，则可以直接使用热管理装置1。在图7的图中，这本身表现为该在先步骤100与使用热管理装置1的最终步骤105的直接连接。
确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z的第一步骤101尤其可以基于热管理装置1的即将到来的操作模式来执行。这是因为每种操作模式意味着每个电子膨胀阀5、7、8的预定打开位置或至少预定打开范围。结果是，根据用户或自动空调系统对操作模式的选择，可以确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z。
确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z的第一步骤101也可以基于与预定温度阈值相关的外部温度来执行。在这种情况下，外部温度被理解为是指热管理装置1外部的温度。该外部温度可以是例如机动车辆外部的环境温度、电池的温度或在辅助传热流体回路中循环的传热流体的温度。以与即将到来的操作模式相同的方式，外部温度也可以意味着每个电子膨胀阀5、7、8的预定打开位置或至少预定打开范围。结果是，基于外部温度并且尤其是基于外部温度低于还是大于预定阈值，可以确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z。
图8示出了预计位置Z位于电子膨胀阀5、7、8的靠近第一止动部X1的打开程度处的示例。这意味着制冷剂流体在其将通过电子膨胀阀5、7、8时的压降将是显著的。例如，在以下前述操作模式下，第一电子膨胀阀5是这种情况：
-第一冷却模式(图2)，
-第三冷却模式(图4)，以及
-除湿模式(图2)。
对于第二电子膨胀阀7，仅在第一热泵模式(图5)下，是这种情况。
对于第三电子膨胀阀8，在以下前述操作模式下，是这种情况：
-第二冷却模式(图3)，
-第三冷却模式(图4)，以及
-第二热泵模式(图6)。
图9本身示出了预计位置Z位于电子膨胀阀5、7、8的靠近第二止动部X2的打开程度处的示例。这意味着制冷剂流体在其将通过电子膨胀阀5、7、8时的压降将不如图8的示例中那样显著。例如在除湿操作模式下，第二电子膨胀阀7是这种情况。
最后，图10示出了预计位置Z位于电子膨胀阀5、7、8的第一止动部X1处的示例。这意味着电子膨胀阀5、7、8将关闭并且不允许制冷剂流体通过。
例如，在以下前述操作模式下，第一电子膨胀阀5是这种情况：
-第二冷却模式(图3)，
-第一热泵模式(图5)，以及
-第二热泵模式(图6)。
对于第二电子膨胀阀7，仅在第二热泵模式(图6)下，是这种情况。
对于第三电子膨胀阀8，在以下前述操作模式下，是这种情况：
-第一冷却模式(图2)，
-第一热泵模式(图5)，以及
-除湿模式(图2)。
当然，可以想象其他示例，尤其是预计位置Z位于电子膨胀阀5、7、8的第二止动部X2处。这意味着电子膨胀阀5、7、8将打开到其最大程度并且允许制冷剂流体在压降很小或没有压降的情况下通过。例如在第一冷却模式(图2)和第二冷却模式(图3)下，第二电子膨胀阀7尤其是这种情况。
如果在提出校准请求时不知道电子膨胀阀5、7、8的初始打开位置Init，则可以执行第二步骤102：确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z与第一止动部X1和第二止动部X2之间的步数。在这种情况下，仅考虑电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z与第一止动部X1和第二止动部X2之间的步数。
然而，如果在提出校准请求时已知电子膨胀阀5、7、8的初始打开位置Init，也可以执行第二步骤102：确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z与第一止动部X1和第二止动部X2之间的步数。例如，可以通过了解热管理装置1的先前操作模式来了解电子膨胀阀5、7、8的初始打开位置Init。第二步骤102则具有附加步骤102'。
在该附加步骤102'期间，初始打开位置Init与第一止动部X1之间的步数被添加到第一止动部X1与预计打开位置Z之间的步数。初始打开位置Init与第二止动部X2之间的步数也被添加到第二止动部X2与预计打开位置Z之间的步数。因此，这可以考虑电子膨胀阀5、7、8的初始打开位置Init，并且可以具有最接近实际情况的校准所需的步数的值，并且因此能够选择需要最少步数的校准路径。
在第三步骤103中，选择具有最少步数的止动部X1或X2作为用于校准电子膨胀阀5、7、8的参考位置。
校准电子膨胀阀5、7、8的第四步骤104本身是通过打开或关闭所述电子膨胀阀5、7、8直到其参考打开位置以及由第三步骤103确定的具有最少步数的止动部X1、X2来执行的。结果是，如果在第三步骤103中选择第一止动部X1作为参考位置，则通过将电子膨胀阀5、7、8关闭直到第一止动部来执行校准。类似地，如果在第三步骤103中选择第二止动部X2作为参考位置，则通过将电子膨胀阀5、7、8打开直到第二止动部来执行校准。对电子膨胀阀5、7、8打开直到止动部X1、X2的时刻的检测可能因阀型号而变化。
根据第一实施例，电子膨胀阀5、7、8可以在每个止动部(X1，X2)处具有位置传感器，以便确定所述电子膨胀阀5、7、8何时打开直到止动部。
根据第二实施例，电子膨胀阀5、7、8可以具有物理止动部X1、X2，使得电子膨胀阀5、7、8的打开直到止动部的位置可以通过步进电机感知的旋转阻力来确定。
在电子膨胀阀5、7、8的这个参考打开位置处执行校准可以确定电子膨胀阀5、7、8的打开位置，以便在热管理装置1以其选择的操作模式使用的最终步骤105期间精确使用和有效控制电子膨胀阀的打开。
结果是，可以根据需要校准哪个电子膨胀阀5、7、8来建立各种校准策略。
对于具有设置在第一蒸发器6的上游的第一电子膨胀阀5的热管理装置1(比如图1中描述的热管理装置1)，该第一电子膨胀阀5根据操作模式可以采用两个不同的位置：中间位置或关闭位置。
当第一电子膨胀阀5的预计打开位置Z为关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第一电子膨胀阀5，则在其第一止动部X1上执行所述校准。如上所述，这在第二冷却模式(图3)、第一热泵模式(图5)和第二热泵模式(图6)中尤其是可能的。这是因为，无论第一电子膨胀阀5的初始打开位置Init如何，其预计打开位置Z与第一止动部X1之间的步数必然是最少的，如图10所展示。
类似地，当第一电子膨胀阀5的预计打开位置Z为中间位置以允许制冷剂流体在具有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第一电子膨胀阀5，则在其第一止动部X1上执行所述校准。如上所述，这在第一冷却模式(图2)、第三冷却模式(图4)和除湿模式(图2)中尤其是可能的。这是因为，无论第一电子膨胀阀5的初始打开位置Init如何，其预计打开位置Z与第一止动部X1之间的步数必然是最少的，因为由于第一蒸发器6的功能，预计打开位置Z必然比第二止动部X2更靠近第一止动部X1，如图8所展示。
结果是，对于这个第一电子膨胀阀5，无论第四步骤104(校准)之后即将到来的操作模式如何，都将在第一止动部X1上执行校准。
对于具有设置在蒸发器-冷凝器4的上游的第二电子膨胀阀7的热管理装置1(比如对于图1中描述的热管理装置1)，校准方法并且尤其是第二步骤102可以基于即将到来的操作模式或者基于外部温度来执行。根据操作模式，该第二电子膨胀阀7可以采用三个不同的位置：中间位置、打开位置或关闭位置。
根据第一实施例，第二电子膨胀阀7的预计位置Z由热管理装置1的即将到来的操作模式确定。
第二电子膨胀阀7可以具有中间位置，以允许制冷剂流体在第一热泵模式(图5)和除湿模式(图6)下在具有压降的情况下循环。
对于即将到来的操作模式，比如第一热泵模式(图5)，第二电子膨胀阀7的预计打开位置Z将比第二止动部X2更靠近第一止动部X1，如图8所展示。如果提出校准请求，则将在与具有最少步数的路径对应的第一止动部X1上执行校准。在这种情况下，在第三步骤103中可以考虑初始位置(如果已知)，以确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z与第一止动部X1和第二止动部X2之间的步数。
对于即将到来的操作模式，比如除湿模式(图6)，第二电子膨胀阀7的预计打开位置Z将比第一止动部X1更靠近第二止动部X2，如图9所展示。如果提出校准请求，则将在与具有最少步数的路径对应的第二止动部X2上执行校准。在这种情况下，在第三步骤103中可以考虑初始位置(如果已知)，以确定电子膨胀阀5、7、8的预计打开位置Z与第一止动部X1和第二止动部X2之间的步数。
第二电子膨胀阀7可以具有处于关闭位置的预计位置Z，以便在第二热泵模式(图6)中阻断制冷剂流体的循环。结果是，当第二电子膨胀阀7的预计位置Z为关闭位置时，如果请求校准所述第二电子膨胀阀7，则在其第一止动部X1上执行所述校准。这是因为，无论第二电子膨胀阀7的初始打开位置Init如何，其预计打开位置Z与第一止动部X1之间的步数必然是最少的，如图10所展示。
第二电子膨胀阀7可以具有处于打开位置的预计位置Z，以允许制冷剂流体在第一冷却模式(图2)、第二冷却模式(图3)和第三冷却模式(图4)下在压降很小或没有压降的情况下循环。结果是，当第二电子膨胀阀7的预计位置Z为打开位置时，如果请求校准所述第二电子膨胀阀7，则在其第二止动部X2上执行所述校准。这是因为，无论第二电子膨胀阀7的初始打开位置Init如何，其预计打开位置Z与第二止动部X2之间的步数必然是最少的。
根据第二实施例，第二电子膨胀阀7的预计打开位置Z可以基于外部温度来确定。该外部温度尤其可以借助于专用传感器来测量。该第二实施例特别适合于第二电子膨胀阀7，尤其是在所述第二电子膨胀阀7可以具有中间位置以允许制冷剂流体在具有压降的情况下循环的操作模式中，如在第一热泵模式(图5)和除湿模式(图6)下。
如果外部温度低于预定温度阈值，则在第一止动部X1上执行校准。该预定温度阈值可以例如是25℃。如果外部温度低于25℃，则无论是第一热泵模式还是除湿模式，预计打开位置Z将比第二止动部X2更靠近第一止动部X1，如图8所展示。这是因为，在热泵模式下，由于外部温度相对较低，因此制冷剂流体的压降需要很大以吸收热能。这同样适用于除湿模式。
如果外部温度大于预定温度阈值，则在第二止动部X2上执行校准。该预定温度阈值可以例如是25℃。如果外部温度大于25℃，则无论是第一热泵模式还是除湿模式，预计打开位置Z将比第一止动部X1更靠近第二止动部X2，如图9所展示。这是因为，在热泵模式下，由于外部温度相对较高，因此不需要制冷剂流体的压降很大以吸收热能。这同样适用于除湿模式。
对于具有设置在第二蒸发器9的上游的第三电子膨胀阀8的热管理装置1(比如对于图1中描述的热管理装置1)，根据操作模式，该第三电子膨胀阀8可以采用两个不同的位置：中间位置或关闭位置。
当第三电子膨胀阀8的预定打开位置Z为关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第三电子膨胀阀8，则在其第一止动部X1上执行所述校准。如上所述，这在第一冷却模式(图2)和第一热泵模式(图5)中尤其是可能的。这是因为，无论第三电子膨胀阀8的初始打开位置Init如何，其预计打开位置Z与第一止动部X1之间的步数必然是最少的，如图10所展示。
类似地，当第三电子膨胀阀8的预计打开位置Z为中间位置以允许制冷剂流体在具有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第三电子膨胀阀8，则在其第一止动部X1上执行所述校准。如上所述，这在第二冷却模式(图3)、第三冷却模式(图4)和第二热泵模式(图6)中尤其是可能的。这是因为，无论第三电子膨胀阀8的初始打开位置Init如何，其预计打开位置Z与第一止动部X1之间的步数必然是最少的，由于第二蒸发器9的功能，预计打开位置Z必然比第二止动部X2更靠近第一止动部X1，如图8所展示。
因此可以清楚地看出，由于这种校准方法，可以限制步进电机校准电子膨胀阀所需的步数。因此，这可以增加步进电机的使用寿命，并且因此也增加电子膨胀阀的使用寿命。

Claims (11)

1.一种用于校准机动车辆的热管理装置(1)内的电子膨胀阀(5，7，8)的方法，所述电子膨胀阀(5，7，8)的打开能够借助于步进电机驱动，所述电子膨胀阀(5，7，8)包括在所述电子膨胀阀(5，7，8)的最大关闭度的方向上称为下止动部的第一止动部(X1)和在所述电子膨胀阀(5，7，8)的最大开度的方向上称为上止动部的第二止动部(X2)，每个止动部是用于校准所述电子膨胀阀的参考位置，
所述方法具有以下步骤：
-确定所述电子膨胀阀(5，7，8)的预计打开位置(Z)，
-确定所述电子膨胀阀(5，7，8)的预计打开位置(Z)与所述第一止动部(X1)和所述第二止动部(X2)之间的步数，
-选择距所述预计打开位置(Z)步数最少的止动部(X1，X2)作为参考位置，
-通过将所述电子膨胀阀(5，7，8)打开或关闭到其选择的参考位置来校准所述电子膨胀阀(5，7，8)。
2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，在当提出校准请求时所述电子膨胀阀(5，7，8)的初始打开位置(Init)已知的情况下，确定所述电子膨胀阀(5，7，8)的预计打开位置(Z)与所述第一止动部(X1)和所述第二止动部(X2)之间的步数的步骤具有附加步骤，
在所述附加步骤期间，所述初始打开位置(Init)与所述第一止动部(X1)之间的步数被添加到所述第一止动部(X1)与所述预计打开位置(Z)之间的步数，并且所述初始打开位置(Init)与所述第二止动部(X2)之间的步数被添加到所述第二止动部(X2)与所述预计打开位置(Z)之间的步数。
3.根据前述权利要求中任一项所述的校准方法，其特征在于，确定所述电子膨胀阀(5，7，8)的预计位置(Z)的步骤是基于所述热管理装置(1)的即将到来的操作模式来执行的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的校准方法，其特征在于，确定所述电子膨胀阀(5，7，8)的预计位置(Z)的步骤是基于与预定温度阈值相关的外部温度来执行的。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的校准方法，其特征在于，所述热管理装置(1)具有设置在第一蒸发器(6)的上游的第一电子膨胀阀(5)：
-当所述第一电子膨胀阀(5)的预计位置(Z)是关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第一电子膨胀阀(5)，则在其第一止动部(X1)上执行所述校准，
-当所述第一电子膨胀阀(5)的预计位置(Z)是中间位置以允许所述制冷剂流体在具有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第一电子膨胀阀(5)，则在其第一止动部(X1)上执行所述校准。
6.根据权利要求3所述的校准方法，其特征在于，所述热管理装置(1)具有设置在蒸发器-冷凝器(4)的上游的第二电子膨胀阀(7)，并且在所述第二电子膨胀阀(7)的预计位置(Z)由所述热管理装置(1)的即将到来的操作模式确定并且如果所述预计位置是中间位置以允许所述制冷剂流体在具有压降的情况下循环的情况下，如果请求校准所述第二电子膨胀阀(7)，则在相距步数最少的止动部(X1，X2)上执行所述校准。
7.根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，所述热管理装置(1)具有设置在蒸发器-冷凝器(4)的上游的第二电子膨胀阀(7)，并且在所述第二电子膨胀阀(7)的预计位置(Z)为中间位置以允许所述制冷剂流体在具有压降的情况下循环的情况下，
如果请求校准所述第二电子膨胀阀(7)：
-如果所述外部温度低于所述预定温度阈值，则在所述第一止动部(X1)上执行所述校准，
-如果所述外部温度大于所述预定温度阈值，则在所述第二止动部(X2)上执行所述校准。
8.根据权利要求3和4中任一项所述的校准方法，其特征在于，所述热管理装置(1)具有设置在蒸发器-冷凝器(4)的上游的第二电子膨胀阀(7)：
-当所述第二电子膨胀阀(7)的预计位置(Z)是关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第二电子膨胀阀(7)，则在其第一止动部(X1)上执行所述校准，
-当所述第二电子膨胀阀(7)的预计位置(Z)是打开位置以允许所述制冷剂流体在压降很小或没有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第二电子膨胀阀(7)，则在其第二止动部(X2)上执行所述校准。
9.根据权利要求3和4中任一项所述的校准方法，其特征在于，所述热管理装置(1)具有设置在第二蒸发器(9)的上游的第三电子膨胀阀(8)，所述第三电子膨胀阀(8)和第二蒸发器(9)与所述第一电子膨胀阀(5)和第一蒸发器(6)并联设置：
-当所述第三电子膨胀阀(8)的预计位置(Z)是关闭位置以阻断制冷剂流体的循环时，如果请求校准所述第三电子膨胀阀(8)，则在其第一止动部(X1)上执行所述校准，
-当所述第三电子膨胀阀(8)的预计位置(Z)是中间位置以允许所述制冷剂流体在具有压降的情况下循环时，如果请求校准所述第三电子膨胀阀(8)，则在其第一止动部(X1)上执行所述校准。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的校准方法，其特征在于，所述电子膨胀阀(5，7，8)在每个止动部(X1，X2)处具有位置传感器，以确定所述电子膨胀阀(5，7，8)何时打开直到所述止动部。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的校准方法，其特征在于，所述电子膨胀阀(5，7，8)具有物理止动部(X1，X2)，使得所述电子膨胀阀(5，7，8)的打开直到所述止动部的位置由所述步进电机感知的旋转阻力确定。
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