车辆冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及车辆中的冷却系统。
【背景技术】
[0002]许多车辆配备有加热、通风和空气调节(HVAC)系统，该系统用于加热或冷却车辆的车厢空气，以使车厢空气的温度达到期望的舒适度。HVAC系统的空气调节系统组件使用制冷剂从被引入到车厢中的空气吸收热然后将热排放到环境空气。
【发明内容】
[0003]在本公开的一方面中，公开了一种车辆，所述车辆具有冷却装置，所述冷却装置包括冷凝器和被布置为通过所述冷凝器冷却车辆中的车厢空气和电池两者的冷却回路。控制器被配置为:响应于在冷却装置正在冷却车厢时所接收到的电池冷却请求，以特定速率增加经过冷却回路的被布置为冷却所述电池的部分的流体流，以抑制车厢空气温度增加的速率。
[0004]在本公开的另一方面中，公开了一种车辆，所述车辆具有冷却装置，所述冷却装置包括冷凝器和被布置为通过所述冷凝器冷却车辆中的车厢空气和辅助单元两者的多个冷却回路。控制器被配置为:当冷却装置正在冷却车厢空气而没有冷却辅助单元时，逐渐地增加经过冷却回路的被布置为冷却所述辅助单元的部分的流体流，以控制来自辅助单元的热负荷被引入到所述冷凝器的速率。
[0005]在本公开的又一方面中，公开了一种用于车辆的冷却方法，所述车辆包括具有多个冷却回路的冷却装置，所述冷却回路被布置为通过冷凝器冷却车厢中的空气和辅助单元。所述方法包括:当辅助单元需要冷却而冷却装置正在冷却车厢空气而没有冷却辅助单元时，增加经过冷却回路的被布置为冷却所述辅助单元的部分的流体流，以抑制车厢空气温度的增加。指示次级冷却回路中的辅助单元温度或流体温度的信号可被用来指示辅助单元需要冷却，其中，次级冷却回路被布置为将来自辅助单元的热传递到所述多个冷却回路的被布置为冷却所述辅助单元的部分。另外，所述辅助单元可以是电池。
[0006]根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括:冷却装置，包括冷凝器和被布置为通过所述冷凝器冷却车厢空气和辅助单元中的每者的多个冷却回路；以及控制器，被配置为:当冷却装置正在冷却车厢空气而没有冷却辅助单元时，逐渐地增加经过所述冷却回路的被布置为冷却所述辅助单元的部分的流体流，以控制来自辅助单元的热负荷被引入到所述冷凝器的速率。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述辅助单元是电池。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括流体计量装置，其中，所述控制器被配置为:通过逐渐打开所述计量装置而使流体流以特定速率增加。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述计量装置是计量阀，所述计量阀被构造为在完全关闭的位置和完全打开的位置之间被可变地调节。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括步进电机，所述步进电机被构造为调节所述计量阀的位置。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述计量装置被集成到热膨胀阀中，并且被构造为在完全关闭的位置和完全打开的位置之间可变地调节所述热膨胀阀。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述计量装置包括约束装置，所述约束装置被构造为限制所述热膨胀阀的打开位置。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括步进电机，所述步进电机被构造为调节所述约束装置的位置。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述冷却装置包括至少一个温度传感器。
[0015]根据本发明，提供一种用于车辆的冷却方法，所述车辆包括具有多个冷却回路的冷却装置，所述冷却回路被布置为通过冷凝器冷却车厢空气和辅助单元中的每者，所述方法包括:当辅助单元需要冷却而冷却装置正在冷却车厢空气而没有冷却辅助单元时，增加经过冷却回路的被布置为冷却所述辅助单元的部分的流体流，以抑制车厢空气温度的增加。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述辅助单元是电池。
[0017]根据本发明的一个实施例，指示辅助单元温度的信号被用来确定辅助单元是否需要冷却。
[0018]根据本发明的一个实施例，指示所述多个冷却回路中的次级冷却回路中的流体温度的信号被用来确定辅助单元是否需要冷却，其中，次级冷却回路被布置为将来自辅助单元的热传递到所述多个冷却回路的其它部分。
【附图说明】
[0019]图1是示出了在空气离开通风口并流入车厢中时所述空气的温度和车厢空气的温度的曲线图；
[0020]图2是示出了一种车辆的示意图；
[0021]图3示出了根据本公开的一个实施例的用于冷却车厢空气和辅助单元的系统；
[0022]图4示出了根据本公开的第二实施例的用于冷却车厢空气和辅助单元的系统；
[0023]图5示出了其中包含有约束装置的热膨胀阀；
[0024]图6是示出了使被用来冷却车辆中的辅助单元的冷却回路中的流体的流动速率斜坡增加并限制流体流的效果的曲线图。
【具体实施方式】
[0025]根据需要，在此公开了本发明的详细的实施例；然而，应理解公开的实施例仅为本发明的示例，本发明可以以多种和替代形式实施。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅为教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。
[0026]来自空调系统的制冷剂可被转移并被用于从其它车辆组件吸收热。然而，当制冷剂从空调系统被转移时，会出现使车辆车厢的温度水平骤增的扰动(disrupt1n)，这进而会使车辆驾驶员和/或乘客感到不适。会期望提供这样一种系统，该系统会防止车辆车厢的温度骤增，从而防止车辆驾驶员和/或乘客的可能的不适感。
[0027]参照图1中的曲线图，线10示出了车厢空气温度的测量值与时间的一种关系。还示出了当空气从通风管道离开并进入车辆的车厢时所述空气的温度测量值与时间的关系，这通过线12示出。温度测量在车辆空调系统打开大约零分钟时开始。温度测量值10和12两者在紧接着空调系统打开之后的时间段内似乎减小得相对较快。然而，温度读数减小的速率似乎随着时间下降，并且温度测量值10和12朝着曲线图的右侧最终达到近似于稳态温度。
[0028]对于曲线图的中部，温度测量值10和12两者均大致以方波的形式增加。温度测量值的增加表示车辆中的辅助系统需要冷却。在辅助系统的冷却回路中的制冷剂结合到使制冷剂循环通过车辆空调系统的同样的系统。因为两个系统结合在一起，所以当空调系统正在运转并且辅助系统正在被冷却时，额外的热被引入到制冷剂。热最终通过冷凝器被排放到环境空气。辅助系统的冷却在时间！\处开始并在时间T 2处结束。始于时间T1处的温度增加在相对短的时间段内达到最大值，这会被车辆中的驾驶员和/或乘客所感受到，使他们感到不适。一旦辅助系统不再需要冷却并且在时间T2处冷却被关闭，那么便在时间T3处再次获得稳态温度。
[0029]对于温度测量值10和12两者的冷却速率的增加还可在时间T4处观察到。这种速率上的增加与对辅助系统的冷却被关闭同时用于车厢的空调系统继续运转的事件相关，在该事件之前，空调系统和辅助系统的冷却同时运行。
[0030]参照图2，示出了具有车厢16、辅助单元18和冷却装置20的车辆14。冷却装置20被布置为从车厢空气和辅助单元18吸收热，并将热传输到热交换器(即，冷凝器)，然后热交换器将热排放到环境空气。系统控制器22被用于使车厢空气的冷却与辅助单元18的冷却协调。控制器22被示出为一个控制器，但是控制器22可由一个或若干个不同的系统控制器组成。辅助单元可包括若干车辆系统中的一个，例如，电动车辆或混合动力车辆中的牵引电池、电动车辆或混合动力车辆中的牵引马达、电动车辆或混合动力车辆中的逆变器、车辆中的任何电力电子器件、包括传动电子器件和/或传动流体的传动装置、涡轮增压器、机械增压器、燃料电池废气水冷凝器、柴油操作的车辆中的柴油燃料的冷却或发动机机油的冷却。这个列表并不意味着是详尽的，应该理解的是，冷却装置20可被用于冷却可能需要额外冷却的任何辅助单元。
[0031]参照图3，示出了冷却装置20的一个实施例。冷却装置20包括多个冷却回路24和26。制冷剂循环经过冷却回路24和26，从车厢空气或辅助单元18吸收热并将热排放到环境空气。第一冷却回路24包括压缩机27，压缩机27吸入从蒸发器28出来的处于蒸汽状态的低压低温制冷剂。离开蒸发器28的低压低温蒸汽制冷剂是过热气体。然后，压缩机27将制冷剂压缩成高压高温蒸汽，随后，高压高温蒸汽制冷剂被送到冷凝器30。高压高温蒸汽制冷剂经过包括盘管的冷凝器30，在那里，冷凝器风扇32吹动环境空气流过盘管，热从高压高温蒸汽制冷剂传递到吹过盘管的环境空气。离开冷凝器的制冷剂是高压高温液态制冷剂，然后，高压高温液态制冷剂进入贮液干燥器34。贮液干燥器34用作将进入冷却回路24和26的任何湿气和一些污染物去除的过滤器。贮液干燥器34包含从制冷剂去除湿气的干燥剂。冷凝器30和贮液干燥器34可结合为一个单元。
[0032]在离开贮液干燥器之后，制冷剂仍然处于高压高温的液态，然后进入热膨胀阀(TXV) 36O TXV 36控制进入蒸发器28的制冷剂的量。如果离开蒸发器的制冷剂的温度太高，那么TXV 36打开以允许更多的液态制冷剂流入蒸发器28。如果离开蒸发器的制冷剂的温度太低，那么TXV 36关闭以减少流入蒸发器的制冷剂的量。
[0033]TXV 36限制制冷剂的流动，使得制冷剂的压力下降。TXV 36包括在稳态运转期间保持打开的阀针。阀针的开度或位置与离开蒸发器的制冷剂的压力和温度相关。
[0034]TXV 36有用于调节阀针的位置的两个主要部件。第一个部件是具有隔膜(diaphragm)的热头(thermo-head)。隔膜的一侧被密封并且填充有