用于运行机动车的制冷介质回路的方法及机动车与流程

本发明涉及一种用于运行机动车的制冷介质回路的方法，在其中，布置在制冷介质回路的主线中的压缩机输送至少最小质量流量的制冷介质。在该方法中，检测至少一个描述布置在主线中的第一蒸发器的制冷功率的参数。第一蒸发器由于被由压缩机输送的制冷介质加载而提供制冷功率，其中，制冷介质借助于第一膨胀机构膨胀。可以根据在制冷介质的质量流最小时第一蒸发器提供的制冷功率至少部分地打开布置在制冷介质回路的并行线中的第二膨胀机构。在此，第二膨胀机构布置在一布置在并行线中的第二蒸发器的上游。此外，本发明涉及一种具有制冷介质回路和用于执行该方法的控制装置的机动车。

背景技术：

1、德国专利文献de 10 2016 005 782 a1描述了一种用于运行具有制冷介质回路的车辆空调系统的方法，其中，第一蒸发器布置在制冷介质回路的第一支路中。制冷介质回路的第二支路与第一支路并联，在第二支路中布置有构造成冷水机的第二蒸发器。如果布置在制冷介质回路中的制冷介质压缩机以最低转速运行，则为了降低制冷功率，逐步地增大连接在第一蒸发器之前的第一膨胀机构的阀横截面积和/或连接在冷水机之前的另一膨胀机构的阀横截面积。

2、在该方法中，对制冷功率降低产生影响的可能性相对有限。

3、德国专利文献de 10 2015 102 400 a1描述了一种用于运行制冷剂循环的方法，在其中，在蒸发器之前连接有可电控制的膨胀机构。在切换至制冷介质回路的压缩机的低负载运行时，增大电的膨胀机构的打开程度。

4、在压缩机的持续低负载运行方面，这种类型的方法同样相对不灵活。

5、此外，德国专利想de 10 2017 122 818 a1和de 10 2019 121 711 a1描述了一种用于运行制冷剂循环的方法，在其中，应该避免压缩机以高负荷运行。

6、在机动车的制冷介质回路的运行中，此外可以规定，在低负载运行中，即，当压缩机输送最小质量流量的制冷介质时，交替地切断并随后再次接通压缩机或制冷介质压缩机。以这种方式，可以防止制冷介质回路的蒸发器例如由于所调整的蒸发温度水平持续过低而结冰。但这种类型的以两点式调节运行的形式的压缩机运行方式是不适宜的。因为如果反复且尤其是在短的时间间隔内接通和切断压缩机，则伴随着压缩机的负荷增大。

7、此外，鉴于以下方面这种类型的运行方式也是不利的，即，机动车的乘员能听到压缩机的接通和切断，并且由此可能产生干扰性的声学效应。这也是不利的。

技术实现思路

1、本发明的目的是，给出一种开头所述类型的方法，该方法在处理第一蒸发器的制冷功率过剩方面带来特别高的灵活度，并且本发明的目的是提供一种具有构造成用于执行该方法的控制装置的机动车。

2、该目的通过具有权利要求1所述的特征的方法以及具有权利要求10所述的特征的机动车实现。在从属权利要求和以下描述中给出本发明的具有适宜的改进的有利的设计方案。

3、在根据本发明的用于运行机动车的制冷介质回路的方法中，布置在制冷介质回路的主线中的压缩机输送至少最小质量流量的制冷介质。在此，检测至少一个描述布置在主线中的第一蒸发器的制冷功率的参数。第一蒸发器由于被制冷介质加载而提供制冷功率，制冷介质由压缩机输送并且借助于第一膨胀机构膨胀。可以根据在制冷介质的质量流最小时第一蒸发器提供的制冷功率，至少部分地打开在制冷介质回路的并行线中布置在第二、布置在并行线中的蒸发器上游的第二膨胀机构。在根据本发明的方法中，作为至少部分地打开第二膨胀机构的附加或替代，根据在制冷介质的质量流最小时第一蒸发器提供的制冷功率，采取至少一种与所述打开不同的措施，其中，该至少一种措施导致制冷介质的热吸收增加。

4、因此，如果第一蒸发器提供这样的确定的制冷功率，即，其来源于，压缩机或制冷介质压缩机输送最小质量流量的制冷介质并且该制冷介质借助于第一膨胀机构膨胀并且随后被提供给第一蒸发器使用，则可以以多种方式对第一蒸发器的相应的制冷功率过剩做出反应。即，可以至少部分地打开第二膨胀机构，并且附加地可以采取至少一种与所述打开不同的措施。

5、此外可行的是，仅仅采取至少一种与至少部分地打开第二膨胀机构不同的措施。因此，该方法在处理第一蒸发器的制冷功率过剩方面带来特别高的灵活度。因为可以根据当前情况以不同方式对制冷功率过剩做出反应，该制冷功率过剩由于以下情况引起，即，第一蒸发器被压缩机输送给第一蒸发器的制冷介质加载，而压缩机输送最小质量流量的制冷介质并且该最小质量流量大于实际所需的质量流量。

6、在此，压缩机产生的最小体积流量和从中推导出的最小质量流量的可调整性或提供也取决于在压缩机中实施的压缩方案，或者也取决于为压缩机所用的驱动方案。

7、如果压缩机或制冷介质压缩机以最低输送功率运行并且由此输送最小质量流量的制冷介质，则保证了压缩机的稳定运行。但如果压缩机输送比制冷介质的最小质量流量更小的质量流量，则这种稳定运行不再能得到保证。但在此，因为压缩机输送至少最小质量流量的制冷介质，所以可以实现对构件特别友好的压缩机或制冷介质压缩机的持续运行。与交替地切断并随后再次接通压缩机或制冷介质压缩机的情况相比，这种持续运行伴随着更低的压缩机负载。鉴于以这种方式可实现长的制冷介质压缩机使用寿命，这也是有利的。

8、此外，避免了可能伴随着压缩机的接通和切断而来的噪声干扰。此外，以这种方式可以温和地运行整个制冷介质回路，在制冷介质回路的其他部件的低磨损方面，这也是有利的。

9、如果作为至少部分地打开膨胀机构的附加采取所述至少一种措施，则可特别有效地对第一蒸发器的制冷功率过剩做出反应。相对地，如果作为至少部分地打开第二膨胀机构的替代采取所述至少一种措施，则可以以特别低的耗费对第一蒸发器的制冷功率过剩做出反应。

10、所述至少一种措施可以包括：增大鼓风机用来加载到第一蒸发器的空气量。通过这种类型的负载增加，可非常简单地吸收当压缩机输送最小质量流量时第一蒸发器提供的多余的制冷功率。

11、如果第一蒸发器构造成用于对被引入机动车的客舱中的空气进行冷却和/或除湿的蒸发器，则为这种内部蒸发器配设的鼓风机可以构造成将空气流输送到机动车的客舱中的内部鼓风机。

12、附加地或替代地，所述至少一种措施可以包括：提高来自机动车的客舱中的循环空气在输送给第一蒸发器的空气量中的份额。这基于以下认识：来自机动车的客舱种并且输送给第一蒸发器的循环空气可能具有比环境空气更高的温度和/或更高的湿度。在这种情况下，与在输送给第一蒸发器的空气量中循环空气的份额较低时(其中相应地环境空气在空气量中的份额较高)相比，利用更大的循环空气量加载蒸发器导致，可以由流过第一蒸发器的制冷介质吸收更多的热。该措施可非常简单地实现并且可在对于客舱中的机动车乘员来说难以察觉的情况下实现。

13、附加地或替代地，所述至少一种措施可以包括：提高用于为第二蒸发器输送热量的冷却介质的体积流量。这基于以下认识：通过如此提高液态的冷却介质的体积流量，也可以以对于机动车的乘员来说非常不显眼的方式消耗第一蒸发器的多余的制冷功率。如果至少部分地打开了第二膨胀机构，则可以非常有针对性地实现以提高冷却介质的体积流的形式的措施。相应地，可以作为至少部分地打开第二膨胀机构的附加执行该措施。

14、除了提高冷却介质的体积流量之外，提高用于加载第二蒸发器的冷却介质的始流温度(即使仅仅稍微提高)也可以实现补偿多余的制冷功率。

15、由于可以输送给第二蒸发器的液态的冷却介质或冷却液的热容量相对高，此外可实现通过冷却介质非常有效地吸收多余的制冷功率。

16、被冷却介质加载的第二蒸发器(在其中进行从冷却介质向膨胀的制冷介质的热输出)也被称为冷水机。这种类型的冷水机尤其是在机动车可以用于导出由机动车的电蓄能器和/或机动车的功率电子器件在运行中放出的热。由此，通过将制冷介质引入并行线中并且输送给第二蒸发器，这种类型的热源可以非常好地用于降低第一蒸发器的制冷功率。

17、替代地也可设想，第二蒸发器被空气流而不是冷却介质或这种冷却流体加载。该空气流可以用于调制另一内部输送空气流，或者也用于为另一负载，如高压蓄能器或保温箱，即，可以放入带冷却的物品的容器的调温。通过激活其中布置有第二蒸发器的辅助线或并行线，也可以通过这种另外的空气流补偿或消耗多余的制冷功率。

18、除了第一和第二蒸发器的并行线布置方案之外，另一选项是，第一蒸发器和另一蒸发器也串联布置在主线中。如果首先仅仅第一蒸发器在功能上激活，例如通过被制冷介质穿流的第一蒸发器用空气加载，则可以通过激活另一蒸发器消耗在第一蒸发器处多余的制冷功率，并且可以避免压缩机的节拍运行。另一蒸发器的激活可以是，在该另一蒸发器被制冷介质穿流的同时利用含有热量的介质加载该另一蒸发器。因此可能出现的情况是，该另一蒸发器主动地被制冷介质穿流，例如因为关闭了绕过该另一蒸发器的绕行管路，或者因为根本不存在这种绕行管路或旁路管路，但该另一蒸发器最初仍然未被激活。在这种情况中，可以激活以含有热量的介质的形式的联接在该另一蒸发器上的热源，以能够实现热传递。

19、那么，如果压缩机仅仅输送最小质量流量的制冷介质，则通常制冷介质回路如下运行，即，在其中，不需要或仅仅在小范围内进行通过还利用制冷介质加载第二蒸发器对电蓄能器和/或功率电子器件的主动冷却。但非常有意义地，这些机动车部件的废热可以用于防止第一蒸发器的温度以不期望的程度下降。

20、可以规定，为第二蒸发器输送具有第一温度的冷却介质。在此，所述至少一种措施包括：将另一冷却介质流引入冷却介质中。该另一冷却介质流具有高于第一温度的第二温度。换句话说，可以为冷却介质添加另一较热的冷却介质流，以提高输送给第二蒸发器的冷却介质的温度。以这种方式，可以非常低的耗费确保制冷介质在第二蒸发器处吸收热量。在第二膨胀机构至少部分地打开的情况下，这再次导致第一蒸发器的制冷功率降低，并且将多余的制冷功率输送给第二蒸发器。

21、尤其是可以借助于至少一个另外的机动车部件的余热使该另一冷却介质流达到第二温度。于是，热的另一冷却介质流的提供成本特别低。尤其是，该另外的机动车部件可以构造成电机，可借助于该电机实现或至辅助机动车的前进运动。

22、尤其是当机动车构造成电动车或混合动力车时，构造成机动车的驱动马达的电机在运行中提供余热，该余热可以通过另一冷却介质流被导出，确切的说引入输送给第二蒸发器的冷却介质中。

23、优选地，根据在制冷介质的质量流最小时第一蒸发器提供的制冷功率，交替地打开和关闭布置在并行线中的关断机构。在此，关断机构在打开位置中允许第二膨胀机构被穿流，并且在关闭位置中，关断机构防止第二膨胀机构被穿流。由此，在这种类型的制冷介质回路中，第二膨胀机构不需要具有可通过借助于控制装置操控而改变的开度。反之，作为第二膨胀机构，可以使用结构简单的阀，例如以恒温膨胀阀的形式，或甚至可以使用具有可被制冷介质穿流的不可变的横截面的节流阀或膜片。因为在这种情况中，关断机构确保膨胀机构可以被穿流或防止其被穿流。由此，在该设计方案中，通过关断机构引实现膨胀机构的至少部分打开或开启。

24、在该设计方案中，尤其是可以构造成截止阀的关断机构可以以两点式调节运行的方式打开和关闭。相应地，当在由压缩机输送的制冷介质的质量流量最小时第一蒸发器的制冷功率高于期望时，打开关断机构。相对地，当第一蒸发器的制冷功率再次达到期望的运行范围时，再次关闭关断机构。由此，可以将两点式调节从压缩机或制冷介质压缩机转移至关断机构，尤其是截止阀。

25、鉴于关断机构通常构造成比压缩机结构更简单且成本更适宜的构件，这是有利的。因此，与对于压缩机或制冷介质压缩机来说的情况相比，伴随着关断机构的交替打开和关闭而来的该构件负载没那么严重。此外，关断机构的这种类型的两点式调节运行特别不引人注意，并且尤其是不会被机动车的乘员察觉到。

26、优选地，在第二蒸发器上游的关断机构的切换周期取决于在第一蒸发器下游在空气侧测得的空气温度和/或在第一蒸发器处出现的且确定的或估算的低压。如果该值低于指定的量，则打开关断机构，如果该值高于指定的量，则关闭关断机构。因此，可以将第一蒸发器的运行间隔确定成用于关断机构的切换间隔。

27、此外，如果第二蒸发器在运行中被液态的冷却介质加载，相对少地以使关断机构进入打开位置中和关闭位置中的方式切换关断机构已经足够。因为这种类型的通过第二蒸发器的冷却介质的冷却比像此处优选地借助于第一蒸发器实现的空气冷却的情况更缓慢。

28、优选地，当所述至少一个描述第一蒸发器的制冷功率的参数低于理论值时，至少部分地打开第二膨胀机构和/或采取所述至少一种措施。例如，理论值可以说明空气在穿流第一蒸发器之后为了保证蒸发器输送空气流的除湿程度充分而最高应该具有的空气温度。如果在第一蒸发器处低于该理论值，则规定例如借助于在空气的流动方向上观察布置在第一蒸发器下游的加热装置进行用于客舱的(输送)空气的(额外)再加热，用以使空气的温度再次升高到这种客舱或内部输送空气流的理论值。尤其是，如果应该避免这种类型的再加热(这意味着附加的加热功率需求)，则可以规定，一旦所述至少一个说明尤其是第一蒸发器的制冷功率的参数低于理论值，至少部分地打开第二膨胀机构和/或采取所述至少一种措施。

29、例如当使用电加热装置用于再加热时，这种策略确保了电能的节省。这是有利的。

30、但可以规定，可以接受这种类型的空气的再加热。那么仍然有利的是，避免第一蒸发器结冰，即，在由压缩机输送的制冷介质的质量流量最小时由于第一蒸发器的制冷功率相对高而在第一蒸发器处形成冰。

31、因此可以规定，当所述至少一个说明第一蒸发器的制冷功率的参数达到低于理论值的限值时，至少部分地打开第二膨胀机构和/或采取所述至少一种措施。尤其是，该限值可以说明空气在穿流第一蒸发器之后具有的最低允许的空气离开温度。可以如此选择第一蒸发器的最低允许的空气离开温度或吹出温度，使得不必担心在达到该温度时第一蒸发器结冰。

32、因此，如果一旦参数达到限值才至少部分地打开第二膨胀机构和/或采取所述至少一种措施，相应地可以非常可靠地避免第一蒸发器结冰。尽管如此，不需要在低于理论值时立即开始相应的方法步骤。由此，可以有利的方式保持对制冷介质回路的运行的少干预。

33、于是优选地，如果在制冷介质回路的其中防止第二膨胀机构被穿流和/或所述至少一种与打开不同的措施结束的运行状态中，第一蒸发器的制冷功率的实际值小于制冷功率的理论值，则提高压缩机的输送量。以这种方式，可以考虑到这样的情况，即，不再存在第一蒸发器的制冷功率过剩，而是第一蒸发器的制冷功率低于制冷功率的理论值，通过提高压缩机的输送量再次达到制冷功率的理论值。于是，相应地如此运行压缩机，使得压缩机输送比最小质量流量更大的质量流量的制冷介质。这确保了可通过制冷介质回路达成高的空调舒适性。

34、随着达到小于制冷功率的理论值的第一蒸发器的制冷功率的实际值，所采取的所有用于补偿制冷功率过剩或冷却功率过剩的措施可以逐步取消直至完全取消，并且制冷系统或制冷介质回路的运行以通常的、常规的方式继续。

35、如果压缩机或制冷介质压缩机构造成电驱动的压缩机，则为了提高压缩机的输送量，可以增大压缩机的转速。在机械地、例如借助于机动车的驱动马达驱动的压缩机中，相对地可以通过改变为压缩机配设的阀(尤其是如果该阀适合用于调整质量流量的话)的通电来确保压缩机的输送量提高。尤其是，在阀被电流加载阀时，可以脉宽调制来改变机械驱动的压缩机的输送量。可以引起制冷介质压缩机的转速改变或阀的操控的相应的控制信号尤其是可以由构造成用于运行制冷介质回路的控制装置提供。

36、作为所述至少一个参数，可以检测在空气穿流第一蒸发器之后的空气温度。这种类型的基于温度的调节可非常简单地实现。

37、附加地或替代地，作为所述至少一个参数，可以检测在主线中在压缩机的吸入侧存在的制冷介质的压力。尤其是当这种类型的压力总归用于控制或调节压缩机时，也可以以非常简单的方式将在压缩机的吸入侧或低压侧存在的该压力用于反推出第一蒸发器的制冷功率或在第一蒸发器中存在的蒸发温度。根据构造成用于检测压力的传感器的位置，该压力可以直接参考蒸发压力水平并且进而参考蒸发温度。替代地，可以通过特性曲线和/或特性曲线族来确定或估算这些值。

38、如果不仅考虑空气的温度而且考虑在压缩机的吸入侧处存在的压力，则该方法特别稳定且可靠。

39、根据本发明的机动车具有制冷介质回路和控制装置。在此，控制装置构造成，按照根据本发明的方法或其设计方案运行制冷介质回路。

40、相应地，制冷介质回路包括主线，在主线上布置有压缩机、第一蒸发器和为第一蒸发器配设的第一膨胀机构。此外，以已知的方式在主线中集成有冷凝器或气体冷却器。相对地，制冷介质回路的并行线具有第二蒸发器和为第二蒸发器配设的膨胀机构。由此，两个蒸发器并联，其中，在这两个蒸发器的运行中，离开蒸发器的、膨胀的制冷介质再次被输送给布置在主线中的压缩机。

41、控制装置可以具有数据处理装置或处理器装置，其设定成执行根据本发明的方法的实施方式。为此，处理器装置可以具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个fpga(现场可编程门阵列)和/或至少一个dsp(数字信号处理器)和/或至少一个saic(专用集成电路)。此外，处理器装置可以具有程序代码，程序代码设定成，在通过处理器装置执行时，该程序代码执行根据本发明的方法的实施方式。程序代码可以存储在处理器装置的数据存储器中。

42、对于根据本发明方法描述的优点和优选的实施方式也适用于根据本发明的机动车，并且反之亦然。

43、相应地，本发明还包括根据本发明的机动车的改进方案，其具有如已经结合根据本发明的方法的改进方案所描述的特征。出于这个原因，在此不再次描述根据本发明的机动车的相应的改进方案。

44、根据本发明的机动车优选地设计为汽车、特别是乘用汽车或商用汽车，或被设计为大客车或摩托车。

45、本发明还包括所述实施方式的特征组合。因此，本发明还包括以下实现方案，这些实现方案分别具有多个所述实施方式的特征组合，只要这些实施方式没有被描述为相互排斥的。