用于管理机动车辆的可逆空调回路的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于管理间接可逆空调回路(1)的方法，制冷剂在间接可逆空调回路(1)中流通，所述可逆空调回路(1)能够以热泵模式操作，在该模式中，制冷剂连续地进入：压缩机(3)，冷凝器(5)，第一膨胀装置(7)，蒸发器(9)，第二膨胀装置(11)和蒸发器‑冷凝器(13)，所述空调回路(1)包括能够控制第一膨胀装置(7)的开度的中央控制单元(40)，所述管理方法包括：确定以下参数的步骤：第一膨胀装置(7)的开度Cestim，参考过热SHcomp_in_sp，SHcomp_in_sp包括在最小过热SHcomp_in_sp_min至最大过热SHcomp_in_sp_max的范围内，根据Cestim打开膨胀装置(7)并通过改变膨胀装置(7)的开度来控制过热SHcomp_in的步骤，以达到参考过热SHcomp_in_sp并使SHcomp_in保持在SHcomp_in_sp_min至SHcomp_in_sp_max的范围内。

The method of reversible air conditioning circuit for managing motor vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理机动车辆的可逆空调回路的方法
本专利技术涉及机动车辆领域，尤其涉及一种机动车辆空调回路及以热泵模式管理其的方法。
技术介绍
当前的机动车辆越来越多地包括空调回路。通常，在“常规”空调回路中，制冷剂依次进入：压缩机，第一热交换器，称为冷凝器并被放置为与机动车辆的外部空气流接触以释放热量；膨胀装置；和第二热交换器，称为蒸发器并被放置为与机动车辆的内部空气流接触以对其进行冷却。还存在更复杂的空调回路架构，这使得有可能获得可逆空调回路，即它可以使用热泵操作模式，在该热泵操作模式中，它可以在第一热交换器处吸收外部空气中的热能，第一热交换器则称为蒸发器-冷凝器，并尤其通过第三专用热交换器将热能释放到汽车内部。通常，膨胀装置是恒温阀，其球阀放置在蒸发器的下游。膨胀装置也可以是由中央控制单元控制的电子膨胀阀。在这种情况下，必须具有用于空调回路的控制策略，以便确定和控制电子膨胀阀的开度，以尤其实现离开蒸发器的制冷剂的过热。该过热对于改善可逆空调回路的加热功率特别有用。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一是至少部分地克服现有技术的缺点，并提出一种用于管理可逆空调回路的方法，该可逆空调回路尤其在热泵模式中得到了显着改善。因此，本专利技术涉及一种用于管理制冷剂在其中流通的间接可逆空调回路的方法，所述可逆空调回路能够以热泵模式操作，在该热泵模式中，制冷剂依次进入：ο压缩机，ο冷凝器，用于将制冷剂的热能释放到第一传热流体中，ο第一膨胀装置，其中制冷剂经受第一压力损失，ο蒸发器，用于将制冷剂的热能也释放到机动车辆的内部空气流中，ο第二膨胀装置，其中制冷剂经受第二压力损失，和ο蒸发器-冷凝器，用于从第二种传热流体中回收热能并将其传递给制冷剂，所述空调回路包括中央控制单元，该中央控制单元可以控制第一膨胀装置的开度，所述管理方法包括：·确定以下参数的步骤：ο取决于第二传热流体在通过蒸发器-冷凝器之前的温度Text和压缩机的速度，根据离开压缩机的制冷剂的压力Pcomp_out与离开蒸发器的制冷剂的压力Pevap_out之差确定的第一膨胀装置的开度Cestim，ο根据第二传热流体在通过蒸发器-冷凝器之前的温度Text确定的设定过热(setpointsuperheat)SHcomp_in_sp，SHcomp_in_sp在最小过热SHcomp_in_sp_min与最大过热SHcomp_in_sp_max的范围内，·根据Cestim打开膨胀装置并通过改变膨胀装置的开度来控制过热SHcomp_in的步骤，以达到设定过热SHcomp_in_sp并使SHcomp_in保持在SHcomp_in_sp_min至SHcomp_in_sp_max的范围内。根据管理方法的一个方面，使用以下公式计算SHcomp_in：SHcomp_in＝Tcomp_in–Tsat(Pcomp_in)其中，Tcomp_in是进入压缩机(3)的制冷剂的温度，Tsat(Pcomp_in)是制冷剂在进入压缩机(3)时在压力Pcomp_in下的饱和温度。根据管理方法的另一方面：·如果(Pcomp_out–Pevap_out)小于值X1，则对于第一膨胀装置Cestim近似为其估计最大开度Cestim_max，·如果(Pcomp_out–Pevap_out)大于X1且小于值X2，则随着(Pcomp_out–Pevap_out)增加，Cestim朝其估计最小开度Cestim_min减小，·如果(Pcomp_out–Pevap_out)大于X2，则Cestim随着(Pcomp_out–Pevap_out)增加而增加，X1是通过实验确定的(Pcomp_out–Pevap_out)的值，低于该值时，蒸发器-冷凝器上会结霜，X2是通过实验确定的(Pcomp_out–Pevap_out)的值，对于该值，第一膨胀装置处于其最小开度Cestim_min。根据该管理方法的另一方面，确定设定过热SHcomp_in_sp，以使得：SHcomp_in_max＝Tcomp_in_max_estim–Tsat(Pcomp_in)其中Tsat(Pcomp_in)是制冷剂进入压缩机时在其压力Pcomp_in时的饱和温度，Tcomp_in_max_estim是进入压缩机的制冷剂的估计最高温度：Tcomp_in_max_estim＝K3*(273.15+Tcomp_out_max)/[(Pcomp_out/Pcomp_in)^((K–1)/K)]K3是通过实验确定的校正系数，其为：K3＝Tcomp_in/Tcomp_in_estim,Tcomp_in是进入压缩机的制冷剂的测量温度，Tcomp_in_estim是进入压缩机的制冷剂的估计温度，Tcomp_out_max是离开压缩机的制冷剂的最高温度，Pcomp_out是离开压缩机的制冷剂的压力，Pcomp_in是进入压缩机的制冷剂的压力，并且K是通过实验确定的制冷剂的冷却系数，并且取决于制冷剂而变化。根据管理方法的另一方面，SHcomp_in_sp_min在3至10°K的范围内，而SHcomp_in_sp_max在8至15°K的范围内。根据该管理方法的另一方面，在用于控制过热SHcomp_in的步骤中：ο如果SHcomp_in小于SHcomp_in_sp_min或大于SHcomp_in_sp_max，则通过比例积分控制器增大或减小所述膨胀装置的开度，ο如果SHcomp_in在SHcomp_in_sp_min至SHcomp_in_sp_max的范围内，则通过比例控制器增大或减小膨胀装置的开度。根据该管理方法的另一方面，这包括用于保护蒸发器免受制冷剂的超压的步骤：ο如果Pevap_out在P1至P的范围内，则中央控制单元继续控制Cestim，其中P是蒸发器的操作压力极限值，P1＝P–μ1，μ1是0.1到1bar范围内的压力值，ο如果Pevap_out大于P，则中央控制单元将Cestim(t)和Cestim(t-1)进行比较，其中Cestim(t)是在时间t时的开度Cestim，Cestim(t-1)是在时间t-1时的开度度Cestim，如果Cestim(t)大于Cestim(t-1)，首先，中央控制单元停止对过热SHcomp_in的控制并将第一膨胀装置的开度保持在值Cestim(t-1)，其次，中央控制单元降低Cestim以使得Pevap_out小于P。根据该管理方法的另一方面，使用以下公式来执行在Cestim减小期间使得Pevap_out小于P的Cestim(t)的计算：Cestim(t)＝Cestim–ΣK1*(Pevap_out–P)其中K1是根据K1＝ΔC/ΔPevapo_out计算的积分增益，其中ΔC是膨胀装置的开度的变化，ΔPev本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管理间接可逆空调回路(1)的方法，制冷剂在间接可逆空调回路中流通，所述可逆空调回路(1)能够以热泵模式操作，在所述热泵模式中，制冷剂依次进入：/nο压缩机(3)，/nο冷凝器(5)，用于将所述制冷剂的热能释放到第一传热流体(50)中，/nο第一膨胀装置(7)，其中所述制冷剂经受第一压力损失，/nο蒸发器(9)，也用于将所述制冷剂的热能释放到机动车辆的内部空气流(100)中，/nο第二膨胀装置(11)，其中所述制冷剂经受第二压力损失，和/nο蒸发器-冷凝器(13)，用于从第二传热流体(130)中回收热能并将所述热能传递给所述制冷剂，/n所述空调回路(1)包括中央控制单元(40)，所述中央控制单元能够控制所述第一膨胀装置(7)的开度，/n所述管理方法包括：/n·确定以下参数的步骤：/nο取决于所述第二传热流体(130)在通过所述蒸发器-冷凝器(13)之前的温度Text和所述压缩机(3)的速度，根据离开所述压缩机(3)的制冷剂的压力Pcomp_out与离开所述蒸发器(9)的制冷剂的压力Pevap_out之差确定所述第一膨胀装置(7)的开度Cestim，/nο根据所述第二传热流体(130)在通过所述蒸发器-冷凝器(13)之前的温度Text确定设定过热SHcomp_in_sp，SHcomp_in_sp在最小过热SHcomp_in_sp_min与最大过热SHcomp_in_sp_max的范围内，/n·根据Cestim打开所述膨胀装置(7)并通过改变所述膨胀装置(7)的开度来控制过热SHcomp_in的步骤，以达到设定过热SHcomp_in_sp并使SHcomp_in保持在SHcomp_in_sp_min至SHcomp_in_sp_max的范围内。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170728 FR 17572251.一种用于管理间接可逆空调回路(1)的方法，制冷剂在间接可逆空调回路中流通，所述可逆空调回路(1)能够以热泵模式操作，在所述热泵模式中，制冷剂依次进入：
ο压缩机(3)，
ο冷凝器(5)，用于将所述制冷剂的热能释放到第一传热流体(50)中，
ο第一膨胀装置(7)，其中所述制冷剂经受第一压力损失，
ο蒸发器(9)，也用于将所述制冷剂的热能释放到机动车辆的内部空气流(100)中，
ο第二膨胀装置(11)，其中所述制冷剂经受第二压力损失，和
ο蒸发器-冷凝器(13)，用于从第二传热流体(130)中回收热能并将所述热能传递给所述制冷剂，
所述空调回路(1)包括中央控制单元(40)，所述中央控制单元能够控制所述第一膨胀装置(7)的开度，
所述管理方法包括：
·确定以下参数的步骤：
ο取决于所述第二传热流体(130)在通过所述蒸发器-冷凝器(13)之前的温度Text和所述压缩机(3)的速度，根据离开所述压缩机(3)的制冷剂的压力Pcomp_out与离开所述蒸发器(9)的制冷剂的压力Pevap_out之差确定所述第一膨胀装置(7)的开度Cestim，
ο根据所述第二传热流体(130)在通过所述蒸发器-冷凝器(13)之前的温度Text确定设定过热SHcomp_in_sp，SHcomp_in_sp在最小过热SHcomp_in_sp_min与最大过热SHcomp_in_sp_max的范围内，
·根据Cestim打开所述膨胀装置(7)并通过改变所述膨胀装置(7)的开度来控制过热SHcomp_in的步骤，以达到设定过热SHcomp_in_sp并使SHcomp_in保持在SHcomp_in_sp_min至SHcomp_in_sp_max的范围内。


2.根据权利要求1所述的用于管理空调回路(1)的方法，其特征在于，使用以下公式计算SHcomp_in：
SHcomp_in＝Tcomp_in–Tsat(Pcomp_in)
其中，Tcomp_in是进入压缩机(3)的制冷剂的温度，Tsat(Pcomp_in)是制冷剂在进入压缩机(3)时在压力Pcomp_in下的饱和温度。


3.根据前述权利要求中任一项所述的用于管理空调回路(1)的方法，其特征在于，
·如果(Pcomp_out–Pevap_out)小于值X1，则对于所述第一膨胀装置(7)Cestim近似为其估计最大开度Cestim_max，
·如果(Pcomp_out–Pevap_out)大于X1且小于值X2，则随着(Pcomp_out–Pevap_out)增加，Cestim朝其估计最小开度Cestim_min减小，
·如果(Pcomp_out–Pevap_out)大于X2，则Cestim随着(Pcomp_out–Pevap_out)增加而增加，
X1是通过实验确定的(Pcomp_out–Pevap_out)的值，低于该值时，所述蒸发器-冷凝器(13)上会结霜，
X2是通过实验确定的(Pcomp_out–Pevap_out)的值，对于该值，所述第一膨胀装置(7)处于其最小开度Cestim_min。


4.根据前述权利要求中任一项所述的用于管理空调回路(1)的方法，其特征在于，确定设定过热SHcomp_in_sp使得：
SHcomp_in_max＝Tcomp_in_max_estim–Tsat(Pcomp_in)
其中Tsat(Pcomp_in)是所述制冷剂进入所述压缩机(3)时在其压力Pcomp_in时的饱和温度，
Tcomp_in_max_estim是进入所述压缩机(3)的制冷剂的估计最高温度：
Tcomp_in_max_estim＝K3*(273.15+Tcomp_out_max)/[(Pcomp_out/Pcomp_in)^((K–1)/K)]
K3是通过实验确定的校正系数，对于其：
K3＝Tcomp_in/Tcomp_in_estim，
Tcomp_in是进入所述压缩机(3)的制冷剂的测量温度，Tcomp_in_estim是进入所述压缩机(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM刘，R比维斯，J贝诺亚利，
申请(专利权)人：法雷奥热系统公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR