用于管理空调回路的混合动力压缩机的方法专利检索-热机引擎专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

用于管理空调回路的混合动力压缩机的方法

阅读：997发布：2021-02-08

IPRDB可以提供用于管理空调回路的混合动力压缩机的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种管理用于具有热机的机动车辆的空调回路的混合动力压缩机（10）的方法，所述混合动力压缩机适于，一方面被所述热机驱动，另一方面在通过热机对压缩机（10）的驱动被中断的阶段期间被电马达（20）驱动。根据本发明，在驱动中断期间，所述方法包括在所述驱动中断开始之前起动所述电马达（20）。本发明可以用于空调机动车辆，所述机动车辆具有热机并设置有自动停止和重新起动系统。，下面是用于管理空调回路的混合动力压缩机的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于管理带发动机的机动车辆的空调回路的混合动力压缩机（10；10'）的方法，所述混合动力压缩机能够，一方面被所述发动机驱动，另一方面在发动机对压缩机（10；

10'）的驱动中断阶段期间被电马达（20）驱动，其特征在于，所述方法包括，在驱动中断期间，在所述驱动中断开始之前起动所述电马达（20）。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述混合动力压缩机（10）包括第一制冷剂流体压缩腔室（101）和第二制冷剂流体压缩腔室（102），所述第一制冷剂流体压缩腔室（101）包括能够被所述发动机驱动的第一压缩杆（111），所述第二制冷剂流体压缩腔室（102）包括能够被所述电马达（20）驱动的第二压缩杆（112），所述方法包括多个步骤，所述多个步骤包括预先检测发动机对第一压缩杆（111）的驱动中断阶段、包括将制冷剂流体从第一压缩腔室（101）切换至第二压缩腔室（102），和包括在发动机对第一压缩杆（111）的驱动中断开始之前起动电马达（20）。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述混合动力压缩机（10'）包括可变容量制冷剂流体压缩腔室（100），所述可变容量制冷剂流体压缩腔室包括能够在容量的较高区间中被所述发动机驱动和在容量的较低区间中被所述电马达（20）驱动的单个压缩杆（110），所述方法包括多个步骤，所述多个步骤包括预先检测发动机对压缩杆（110）的驱动中断阶段、包括将压缩腔室（100）的容量从容量的较高区间切换至容量的较低区间，和包括在发动机对压缩杆（110）的驱动中断开始之前起动电马达（20）。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述驱动中断是发动机停止。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述发动机停止是由车辆发动机的自动停止和重新起动（“停止和起动”）功能确定的自动停止。

6.如权利要求2和3中的任一项所述的方法，其中，所述驱动中断是发动机与混合动力压缩机（10；10'）的压缩杆（101；100）的解除联接。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述发动机的解除联接由车辆发动机的自动停止和重新起动（“停止和起动”）功能确定。

8.如权利要求6所述的方法，其中，所述发动机的解除联接由车辆加速请求确定。

9.如权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述电马达（20）在发动机对混合动力压缩机（10；10'）的驱动中断开始之前起动通过用于检测车辆发动机的自动停止和重新起动（“停止和起动”）功能的发动机停止的装置来执行。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述电马达在发动机对混合动力压缩机（10；10'）的驱动中断开始之前起动通过用于检测车辆加速请求的装置执行。

说明书全文

用于管理空调回路的混合动力压缩机的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于管理带发动机的机动车辆的空调回路的混合动力压缩机的方法。

[0002] 本发明在配备有自动停止和重新起动系统的带发动机的机动车辆的空调领域中找到了特别有利的应用，所述系统诸如能够实施已知为术语“停止和起动”功能的系统。

背景技术

[0003] 在一些条件下，“停止和起动”功能包括当车辆本身已经停止时自动致使发动机的完全停止，并随后在，例如，解释为重新起动请求的驾驶员动作之后自动地重新起动发动机。

[0004] 用于实施“停止和起动”功能的典型情形是在红灯处停止的情形。当车辆在灯处停止时，“停止和起动”功能的“停止”模式致使发动机自动停止，且车辆随后进入“起动”模式，所述“起动”模式允许发动机自动地重新起动，而其不必使用用于马达的初始起动的装置，譬如，接触钥匙。当灯变绿时，在命令系统检测到离合器踏板、加速器踏板被驾驶员压下或可以解释为驾驶员期望重新起动他的车辆的任何其他动作而起动车辆之后，“起动”模式自动重新起动发动机，尤其是借助交流发电机-起动器。“停止和起动”功能的益处在能量节省和污染减少（特别是城市环境）方面被理解。

[0005] 此外，已知的是，带发动机的车辆的空调回路包括制冷剂流体压缩机，其被发动机的曲轴的轴通过机械地链接到压缩机的杆的带轮和皮带而被驱动。换句话说，车辆的空调回路仅可以在发动机驱动压缩机时操作。因此，在“停止和起动”功能背景下的车辆停止阶段期间，压缩机不再被发动机驱动并且空调停止操作。由此，在这些停止阶段的过程中，可能保持不了车舱内部的设定点温度，因此这可导致车辆乘客感到不舒适的感觉。

[0006] 为了确保在发动机停止驱动压缩机的阶段期间保持车舱中的温度，提出了例如由包括两个分立压缩腔室的混合动力压缩机来替代由车辆发动机驱动的惯常压缩机，所述混合动力压缩机构成，一方面，所谓的机械压缩机，其杆由发动机以与惯常压缩机相同的方式驱动，另一方面，所谓的电压缩机，其杆由辅助电马达驱动。两个压缩腔室的杆是独立的。

[0007] 当发动机运行时，在由“停止和起动”功能确定的停止阶段之外，制冷剂流体在空调回路中循环通过由发动机的曲轴的轴驱动的机械压缩机，而电压缩机关闭。相反地，在“停止和起动”功能的停止阶段期间，制冷剂流体被朝向电压缩机引导，所述电压缩机则由电马达驱动。因此，由于电压缩机，空调回路的操作的持续性和车舱中舒适温度的保持在发动机已经停止后被执行。

[0008] 但是，有必要注意到，在空调回路的停止阶段期间，尤其是由“停止和起动”功能施加的发动机停止阶段期间，车舱大致已经被调节至舒适条件，从而为了保持这些条件持续限制到几十秒的持续时间而由电马达提供的制冷功率比必须由发动机提供的功率显著地低，至少低2至3倍。其因此可以将具有减少容量的压缩腔室用于由低功率的电马达驱动的电压缩机。

[0009] 但是，当空调回路在发动机对机械压缩机的驱动中断之后不操作时，制冷剂流体的压力的重新布置可沿空调回路发生，这易于产生抵抗扭矩，在针对发动机对机械压缩机的驱动停止而使电马达被用于代替的时刻，电马达必须抵抗所述抵抗扭矩。但是，在这些条件下，克服该抵抗扭矩所需的功率可变得大于为了保持车舱舒适性而电马达必须形成的足够功率。

发明内容

[0010] 因此，本发明的目的是提出一种用于管理带发动机的机动车辆的空调回路的混合动力压缩机的方法，所述混合动力压缩机能够，一方面，被所述发动机驱动，在另一方面，在发动机对压缩机的驱动中断阶段期间被电马达驱动，这使得可以防止由使用相对于抵抗扭矩太低的功率的电马达而表现出的困难，所述抵抗扭矩因空调回路的停止期间制冷剂流体压力的变化而产生。

[0011] 根据本发明，因为所述方法包括在驱动中断阶段期间在所述驱动中断开始之前起动所述电马达，实现了该目的。

[0012] 因此，在发动机停止驱动压缩机且因此在空调回路停止操作之前，电马达预先开始操作。因此，电马达不必克服制冷剂流体压力的各种变化，其在空调回路完全停止之后出现在空调回路中。于是可以使用低功率的电马达，而没有任何缺点。

[0013] 根据本发明的第一实施例，其中，所述混合动力压缩机包括第一制冷剂流体压缩腔室和第二制冷剂流体压缩腔室，所述第一制冷剂流体压缩腔室包括能够被所述发动机驱动的第一压缩杆，所述第二制冷剂流体压缩腔室包括能够被所述电马达驱动的第二压缩杆，所述方法包括多个步骤，所述多个步骤包括预先检测发动机对第一压缩杆的驱动中断阶段、包括将制冷剂流体从第一压缩腔室切换至第二压缩腔室，和包括在发动机对第一压缩杆的驱动中断开始之前起动电马达。

[0014] 第一实施例被实施，尤其是当所述驱动中断是发动机停止时，且更具体地，当所述发动机停止是由车辆发动机的自动停止和重新起动功能（诸如“停止和起动”功能）确定的自动停止时。

[0015] 根据本发明的第二实施例，其中，所述混合动力压缩机包括可变容量制冷剂流体压缩腔室，所述可变容量制冷剂流体压缩腔室包括能够在容量的较高区间中被所述发动机驱动和在容量的较低区间中被所述电马达驱动的单个压缩杆，所述方法包括多个步骤，所述多个步骤包括预先检测发动机对压缩杆的驱动中断阶段、包括将压缩腔室的容量从容量的较高区间切换至容量的较低区间，和包括在发动机对压缩杆的驱动中断开始之前起动电马达。

[0016] 大体上，本发明提供了，所述驱动中断是发动机与混合动力压缩机的压缩杆的解除联接，且更具体地，发动机的解除联接由车辆发动机的自动停止和重新起动功能（诸如“停止和起动”功能）确定，或由车辆加速请求确定。

[0017] 在具有两个分立压缩腔室的混合动力压缩机的情况下，在发动机和第一压缩杆之间执行解除联接，而在具有可变容量压缩腔室的混合动力压缩机的情况下，在发动机和腔室的单个压缩杆之间执行解除联接。

[0018] 实际上，电马达在发动机对混合动力压缩机的驱动中断开始之前起动通过用于检测车辆发动机的自动停止和重新起动功能的发动机停止的装置来执行，或通过用于检测车辆加速请求的装置来执行。

[0019] 在“停止和起动”功能的架构内，这些检测装置可极端地变化，并大体取决于构造者选择的策略。可以考虑，例如，当车辆的速度在给定阈值之下时，检测制动踏板上的动作。

附图说明

[0020] 以下通过非限制性示例给出的关于附图的描述将解释本发明以及其可以被实现的方式。

[0021] 图1是包括第一类型的混合动力压缩机的空调回路的图。

[0022] 图2是包括第二类型的混合动力压缩机的空调回路的图。

[0023] 图3是示出图1和2的混合动力压缩机的操作的图表，其针对配备有“停止和起动”功能的机动车辆的各使用期情况。

[0024] 图4是示出图1和2的混合动力压缩机的电马达和发动机在“停止和起动”功能造成的发动机自动停止期间的操作时序的示图。

具体实施方式

[0025] 图1中示出的是带发动机的机动车辆的常规空调回路，包括制冷剂流体的压缩机10，所述制冷剂流体可以是有机、无机或易熔流体。可以引用超临界二氧化碳CO2为非限制性示例，标示为R134A、1234yf或GAR（“全球替代制冷剂（Global Alternative Refrigerant）”）。在压缩机10的下游，加压制冷剂流体通过热交换器11，其称为用于二氧化碳的“气体冷却器”或用于R134A的“冷凝器”，这是由于在该情况下，初始为气相的制冷剂以液态离开冷凝器。

[0026] 在图1的示例中，交换器11可以是水类型交换器，或直接由外部空气冷却的空气类型交换器。

[0027] 制冷剂流体之后被朝向安全阀12引导，从而制冷剂流体在进入蒸发器13（在此处，热交换则发生在朝向车辆的车舱吹送的空气和被冷却的制冷剂之间）之前被冷却。

[0028] 从蒸发器13输出时被重新加热的制冷剂流体随后被返回至压缩机10，以执行新的热循环。

[0029] 如在图1中可看到的，图1的压缩机10是具有两个分立压缩腔室类型的混合动力压缩机，即，一方面，包括第一压缩杆111的第一腔室101，该第一压缩杆111能够被车辆的发动机（未示出）的曲轴的轴经由皮带和带轮30驱动，所述皮带和带轮30通过离合器31机械地链接到杆111，以及，在另一方面，包括独立于第一杆111的第二压缩杆112的第二腔室102，所述第二压缩杆能够被电马达20驱动。

[0030] 在空调回路的名义操作期间，第一压缩腔室101的杆111被发动机驱动，带轮30通过离合器31联接到杆111。制冷剂流体随后流通通过第一腔室101，该第一腔室101的3
容量（100cmw 级）被选择为允许混合动力压缩机10确保车辆车舱内部的最优舒适水平，而无论外部温度、日照和相对湿度的程度。

[0031] 但是，可以发生的是，在一些情况下，空调压缩机10不再由车辆的发动机驱动，且因此，空调回路停止操作并不能再保证维持车舱内部的舒适温度。这尤其就是在由用于发动机的自动停止和重新起动的系统确定的发动机停止阶段期间的情况，所述系统能够实施配备有“停止和起动”功能的车辆的“停止和起动”功能。

[0032] 为了确保空调在车舱中的持续性，制冷剂流体的循环通过混合动力压缩机10内的阀装置而从第一腔室101被切换至第二腔室102，且随后电马达20被起动，以便驱动第二压缩杆112并在这些停止阶段期间保持空调回路运行。

[0033] 当电马达20从随后停止的发动机接管时，车辆车舱大体上已经处于舒适的温度，从而，关于停止阶段的持续时间大致限制在几十秒的情况，由电马达20提供的制冷功率较2
低。作为示例，以常规方式，6kW的制冷功率是有必要的，以便保证在1000W.m 的日照以及
50和60%的相对湿度下暴露于25至45℃高温的车辆车舱中的舒适度。但是，当车辆已经被调节到舒适的温度时，要被提供的制冷功率处于1kW至3kW，这取决于车辆的区段。

[0034] 因此，相对于第一腔室101的容量，第二压缩腔室102的容量可以被限制到例如约3
20cm 的值。

[0035] 在已经示出用于驱动配备有“停止和起动”功能的机动车辆的混合动力压缩机10的电马达20和发动机的操作状态的图3的图表中，值0对应于马达的停止，值1对应于它的操作。

[0036] 如可在该图中看到的，当因为发动机根据“停止和起动”功能自动停止而第一压缩杆111不再被发动机驱动时，电马达20开始操作以便驱动第二压缩腔室102的杆112并因此确保保持发动机停止阶段期间车舱中的舒适度。

[0037] 但是，有必要强调，在这些条件下，电马达20必须在起动时提供足够的扭矩以克服抵抗扭矩，所述抵抗扭矩由在发动机停止时刻发生在空调回路中的制冷剂流体压力的重新布置而导致。要被电马达20提供的扭矩则变得非常大，并需要比确保保持空调严格所需的功率更高的功率。

[0038] 因此，为了避免电马达20的过多的超过额定值，本发明提出一种用于管理混合动力压缩机10的方法，所述方法包括多个步骤，所述多个步骤包括预先检测发动机对第一压缩杆111的驱动中断阶段，包括将制冷剂流体从第一压缩腔室101切换至第二压缩腔室102，和包括在发动机对第一压缩杆111的驱动中断开始之前起动电马达20。以该方式，电马达20在空调回路停止之前且因此在空调回路中的任何压力重新布置的发生之前开始操作。因此，电马达20的功率可以是额定的。

[0039] 为了执行电马达20的起动的该预先执行，可以使用由“停止和起动”功能实施的装置，以检测发动机停止条件是否被满足并且如果这些条件被满足就迫使发动机停止。

[0040] 这是图4所表示的，在图4中看到一旦发动机的自动停止条件被“停止和起动”功能检测到，电马达20的预先起动的信号（例如由车载计算机产生）在发动机的实际停止之前通过车辆的CAN（“车辆局域网”）网被派送至电马达的控制电路。发动机的自动停止条件取决于车辆构造者采用的策略。此外，当车辆以低速（例如小于5km/小时）行进时，可以考虑制动踏板上的动作。

[0041] 图4示出另一情形，其中，电马达20可开始操作，以便在空调回路停止期间确保舒适温度的持续性。该情形是当要求对加速请求的最佳响应（通过将最大扭矩施加到曲轴的轴）时车辆加速的情形，通过恢复由于压缩机的驱动造成的抵抗扭矩而实现。在该情形下，第一压缩腔室101的驱动中断与发动机的停止无关，而是与用于驱动腔室的压缩杆111的带轮30的解除联接有关。

[0042] 在该情况下，一旦加速请求被常规检测装置检测到并且在发动机与压缩杆111实际解除联接之前，电马达20起动。

[0043] 图2中示出的是包括可变容量压缩腔室100类型的混合动力压缩机10'，所述可变容量压缩腔室的杆110可以被电马达20驱动，或被车辆的发动机（未示出）的曲轴的轴经由能够通过离合器31机械地链接到杆110的皮带和带轮30驱动。

[0044] 这里有必要强调的是，混合动力空调压缩机的该架构与图1的压缩机不同在于，其仅实施单个压缩腔室和可被发动机或电马达等同驱动的单个杆，而不是具有独立杆的两个分立压缩腔室。

[0045] 在名义操作期间，压缩腔室100的杆110被发动机驱动，带轮30通过离合器31联3
接到杆110。压缩腔室的容量则在接近最大容量（例如，例如100cm 的量级）的值的较高区间中被选择。在这些条件下，混合动力压缩机10'能够确保车辆车舱内部的最优舒适度水平，无论外部温度、阳光和相对湿度程度。

[0046] 但是，可以发生的是，正如图1的具有两个腔室的混合动力压缩机10一样，空调压缩机10'不再由车辆的发动机驱动，且因此，空调回路停止操作并不再确保维持车舱内部的舒适温度。如上所见，这是在由“停止和起动”类型的自动停止和重新起动功能确定的发动机停止阶段期间，或在车辆加速请求阶段期间的情况。

[0047] 为了确保这些情形下空调的持续性，电马达20在发动机对压缩机10'的驱动停止阶段期间开始操作。换句话说，可以考虑电马达20随后在其驱动压缩腔室100方面用其自身替代发动机。当然，优选地，发动机与压缩杆110解除接合。

[0048] 上面已述，要由电马达20在操作期间提供的制冷功率较低。

[0049] 因此，相对于名义操作条件，压缩腔室100的容量可以被减少至处于约最小容量3
（例如20cm）的容量的较低区间中的值。

[0050] 当然，容量的较高和较低区间可以被简单地仅仅简化为最大和最小容量。压缩腔室110则以二元方式在这两种容量之间切换，这取决于用于腔室的杆的动力驱动件是发动机还是电马达。

[0051] 关于电马达所请求的功率较低的情况，可以设想使用具有或不具有电刷的电马达，其由低电压直流电流（特别是由车辆的12V网络提供）供电，电流源可以是电池40或者装备有或不装备有储存电容器的额外单元。

[0052] 在实际方式中，可变容量压缩腔室100可以由具有叶片的常规压缩腔室体现，其3 3
进入体积（对应于容量）可以在例如20cm 的最小值和例如100cm 的最大值之间通过改变腔室中进入孔的位置而被调节。

[0053] 正如图1的混合动力压缩机10一样，可以通过实施用于管理混合动力压缩机10'的方法而避免电马达20必须提供因抵抗扭矩而增加的扭矩，所述抵抗扭矩由制冷剂流体压力在空调回路停止时的重新布置而造成，所述方法包括多个步骤，所述多个步骤包括预先检测发动机对压缩杆110的驱动中断阶段、包括将压缩腔室100的容量从容量的较高区间切换至容量的较低区间、和包括在发动机对压缩杆110的驱动中断开始之前起动电马达20。

[0054] 无论发动机对压缩机10'的驱动中断是由于“停止和起动”功能确定的自动停止还是由于加速请求，发动机对压缩杆110的驱动和电马达20的驱动之间的转变借助离合器31通过将带轮30与压缩杆110解除联接而执行。

[0055] 根据图4，通过在发动机与压缩杆110的实际解除联接之前起动电马达，获得期望的用于使电马达20开始操作的预先执行。

[0056] 用于检测发动机停止或加速请求的装置与用于图1的压缩机10的那些相同，都是通过预先起动信号控制电马达20的情况。

标题	发布/更新时间	阅读量
热机-专利编号CN102032004B	2020-05-11	1025
热机-专利编号CN100487235C	2020-05-11	585
热机-专利编号CN1075776A	2020-05-11	973
热机-专利编号CN102449293A	2020-05-11	392
热机-专利编号CN102032004A	2020-05-12	83
热机-专利编号CN1434898A	2020-05-12	247
热机-专利编号CN101044311A	2020-05-12	197
多级热机-专利编号CN106662370A	2020-05-13	759
热机-专利编号CN104131850B	2020-05-13	1033
热机-专利编号CN104131850A	2020-05-13	919

用于管理空调回路的混合动力压缩机的方法

用于管理空调回路的混合动力压缩机的方法

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式