用于运行制冷剂回路的方法和机动车与流程

本发明涉及一种用于运行机动车的制冷剂回路的方法，在所述方法中，控制设备从包含多个功能模块的功能库中选择与制冷剂回路的相应组件相关联的功能模块。此外，本发明涉及一种具有制冷剂回路和控制设备的机动车。

背景技术：

1、在设计和制造机动车的制冷剂回路时，通常根据相应制冷剂回路的构造、这种制冷剂回路的连接方案以及根据所使用的制冷剂来研发与制冷剂回路的各单个的组件和可选用的系统配置或者连接方案相关联的软件模块或功能模块。在此，使用不同制冷剂伴随着彼此不同的功能的研发。因此，这种研发关系着高的时间花费和成本花费。因为要根据所使用的制冷剂以及根据制冷剂回路的所存在的组件、组件在制冷剂回路中的布置以及制冷剂回路的可选用的系统配置来研发不同的功能。这在功能变体、时间花费和成本方面是不利的。

2、us2018/0135877 a1描述了在使用数据库的情况下特定于客户地调整空调系统，在数据库中含有系统单元的运行参数和控制参数。

3、ep 0 221 618 a1描述了一种制冷系统，具有用于控制制冷系统的应用软件。当制造新系统时，使用程序库中的涉及系统的各单个组件以及该系统的可能的控制形式的程序。

4、de 100 13 447c1中描述了一种用于控制建筑区域或系统区域中的气候的另一种方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，给出一种开头提到类型的方法，以及实现一种相应的机动车，所述方法使得能够省事且灵活地与制冷剂回路的变化相适应。

2、该目的通过具有权利要求1所述特征的方法以及通过具有权利要求10所述特征的机动车来实现。在从属权利要求中和以下的描述中给出了本发明的具有合适的改进方案的有利的设计方案。

3、在根据本发明的用于运行机动车的制冷剂回路的方法中，控制设备从包含多个功能模块的功能库中选择功能模块。功能模块与制冷剂回路的相应组件相关联。针对制冷剂回路的运行，控制设备在此仅激活功能库中所包含的、与待运行的制冷剂回路中实际存在的组件相关联的和/或与制冷剂回路的实际上设置的连接方案相关联的那些功能模块。与此相对地，控制设备去激活功能库中所包含的、与可选择性使用的然而在所要运行的制冷剂回路中不存在的组件相关联的和/或与制冷剂回路的在制冷剂回路运行中未设置的连接方案相关联的那些功能模块。

4、制冷剂回路的连接方案也可以称为系统配置，并且描述了制冷剂回路的基于制冷剂回路的实际存在的组件所能实现的相应运行方式。因此，制冷剂回路的在制冷剂回路运行中未设置的连接方案指的是不能构建的或者在制冷剂回路的实际运行中未设置的系统配置。

5、如果未使用最复杂的制冷剂回路，控制设备根本不激活功能库中包含的功能模块。而是只激活与在待运行的制冷剂回路中实际存在的组件相关联的、尤其被设计为软件模块的那些功能模块并因此将其应用到制冷剂回路的控制中，这些功能模块呈现/映射实际上能构建的或设置的连接方案或者说系统配置。因此，功能库可以包含尽管未使用或未激活的、但存在于或保存在功能库中的多个功能模块。

6、所述方法实现了省事且灵活地与制冷剂回路的变化相适应。因为如果至少一个另外的组件要被添加到待运行的制冷剂回路中，或者如果现有的组件要被该另外的组件替换掉，则只需要激活与该另外的组件相关联的功能模块和/或与制冷剂回路的至少一个额外可行的或设置的连接方案或系统配置相关联的功能模块，从而该功能模块也能够在制冷剂回路的运行中使用。

7、即使在制冷剂回路中使用不同制冷剂，制冷剂回路的运行也基于相同功能。因为只需要激活在使用相应制冷剂时起作用的那些功能模块或软件模块。

8、各单个功能模块可以在其基本构造方面与相应制冷剂无关地来研发和改进。材料数据相关内容或者说制冷剂相关内容可通过单独的制冷剂数据组被结合到制冷剂回路的整体设计或运行中。

9、因此，制冷剂回路设计成，无论使用何种制冷剂，制冷剂回路都可以使用功能库中所包含的相同功能描述/说明。这带来研发花费的减少。因为仅需要按照中央功能的方式来提供通用的功能库，其中，仅激活对于制冷剂回路运行所需的以及因此对于能呈现的连接方案或系统配置所需的功能模块。与此相对地，去激活或隐藏不需要的功能或功能模块，从而仅采用为实现制冷剂回路的相应构造而要使用的功能。

10、大型、全面的功能库包含即使非常复杂的制冷剂回路、例如最大扩展级形式的制冷剂回路的所有功能范围。基于该最大扩展级以及相应可能的连接方案或系统配置，可以根据下拉原理(drop-down-prinzip)极其简单地根据相应的系统或者说相应的制冷剂回路来适用/减少功能研发，因为仅需要激活实际要使用的功能模块，于是同时减少了连接方案或系统配置的数目。此外，可以有利地极其简单地根据要配设该相应制冷剂回路的机动车来扩展或缩减系统架构，即制冷剂回路的构造。

11、这尤其伴随着花费的减少，因为不需要对每个制冷剂回路都进行软件方面的系统研发。相反，可以简单地使用功能库中原本已包含的功能模块。因此节省了时间和金钱。

12、因此，为用在具体的使用情况中，仅需要研发与所使用的制冷剂无关的功能模块，该功能模块本身要完成在制冷剂回路的预先规定的连接方案或系统配置内的确定任务。该统一的功能模块涉及与预先给定要由相应的功能模块处理的值有关的应用/逻辑演算(applikation)成本。

13、功能模块尤其与实际使用的制冷剂无关地保存在功能库中。但功能模块要处理的值与制冷剂回路中实际使用的制冷剂有关。因此只能在应用侧采取措施，方式是，为功能模块提供待处理的值，所述值尤其取决于制冷剂回路中使用的制冷剂。

14、功能模块或软件模块尤其可以包含关于制冷剂回路的相应组件的运行或者说关于整个制冷剂回路的相应连接方案或系统配置的指令。

15、有利地，对于在运行中以传热方式与制冷剂回路共同作用的冷却剂回路，功能模块可以保持不变。

16、制冷剂回路中实际存在的组件优选在其强度方面被设计为，使其强度符合在制冷剂回路的运行中出现的要求，在此尤其考虑到对于分别使用的制冷剂的特殊规定。

17、在制冷剂回路的运行中，优选由通过控制设备激活的功能模块来处理考虑到制冷剂回路中实际存在的制冷剂的特性的值。因此，可以非常容易地应用与相应的制冷剂相关的特定的参量。这伴随着相对较低的应用花费。尤其地，在此可以使用为相应的制冷剂分配的材料数据库。

18、优选针对制冷剂回路的运行由控制设备激活与布置在制冷剂回路的低压侧上的制冷剂存储器相关联的功能模块。尤其当在制冷剂回路中使用跨临界制冷剂时，即，一种在制冷剂回路中可以有时处于亚临界状态、有时处于超临界状态的制冷剂，则制冷剂存储器的这种位置布置是有利的，在制冷剂存储器中尤其发生液态制冷剂和气态制冷剂的分离以及优选制冷剂的储存或移出。

19、与此相对地，当使用亚临界工作的制冷剂时或者说在制冷剂回路的运行中仅具有亚临界状态的制冷剂时，将制冷剂存储器布置在制冷剂回路的高压侧上是更有利的。在制冷剂回路的冷凝器中集成有过冷段的设计方案中，制冷剂存储器可以在冷凝器的冷凝段和过冷段之间集成到冷凝器中，以特别有利地提供该功能。这使得不需要在低压侧设置制冷剂存储器。

20、此外，这种制冷剂回路可以具有膨胀机构，借助该膨胀机构可以在制冷剂回路的蒸发器的下游实现利用过热制冷剂的运行状态。如果制冷剂回路低压侧上的亚临界制冷剂仅处于气相，则无法在制冷剂存储器中进行液态制冷剂的分离。

21、然而，在当前情况下，优选激活与布置在制冷剂回路的低压侧上的制冷剂存储器相关联的功能模块。因为这样即使在制冷剂存储器中使用跨临界工作的制冷剂时，也可以进行液态制冷剂的分离。在此可以针对安装在制冷剂回路的至少一个蒸发器上游的至少一个膨胀机构执行具有高压调节的运行策略，该运行策略与制冷剂存储器布置在高压侧上的运行策略相比经过修改。

22、然而，如果跨临界工作的制冷剂的过程由于所施加的系统负载而亚临界地进行，则安装在制冷剂回路的至少一个蒸发器的上游的至少一个膨胀机构可以呈现具有在冷凝器下游的过冷控制的运行策略。

23、因此，在制冷剂回路的低压侧上设置制冷剂存储器实现了，在制冷剂回路的运行中既能够使用具有跨临界状态的制冷剂也能够使用仅具有亚临界状态的制冷剂。这对于使制冷剂回路构造在很大程度上与所用的制冷剂无关且尽可能地统一化/标准化是有利的。

24、功能库中可以包含与布置在制冷剂回路的高压侧上的制冷剂存储器相关联的功能模块。然而，在当前情况下，这种功能模块优选保持去激活或被去激活。

25、优选针对制冷剂回路的运行由控制设备激活与制冷剂回路的内部换热器相关联的功能模块。这种内部换热器负责使输入到制冷剂回路的压缩机的制冷剂的温度升高，并且负责额外冷却输入到制冷剂回路的至少一个蒸发器的制冷剂。如果在制冷剂回路中使用跨临界工作的制冷剂，则这种内部换热器对于制冷剂回路的效率是特别有利的。

26、与此相对地，当使用在制冷剂回路的运行中仅具有亚临界状态的制冷剂时，则使用内部换热器是较为可选的。

27、通过在此情况下制冷剂回路具有内部换热器且激活与该换热器相关联的功能模块，在制冷剂回路的运行中有利地既可以使用跨临界制冷剂也可以使用亚临界制冷剂。在此，有利地使用由控制设备激活并且与内部换热器相关联的功能模块。因此，即使在该制冷剂回路中鉴于出现的状态使用不同的制冷剂，制冷剂回路工作所依据的功能标准也是相同的。

28、优选由功能库针对制冷剂回路以具有亚临界状态的制冷剂运行、以具有超临界状态的制冷剂运行以及以具有亚临界状态和超临界状态之间的过渡状态的制冷剂运行提供相应的功能模块。然后借助这些功能模块来应对不同方式工作的制冷剂，从而能够在制冷剂回路中使用这种制冷剂。通过控制设备可以非常多方面地使用这种包含对处于各相应状态的制冷剂的功能描述/说明的功能库。

29、优选由控制设备仅激活这些功能模块中的与制冷剂回路中所使用的制冷剂的实际出现的状态相关联的至少一个功能模块。与此相对地，可以通过控制设备去激活与在制冷剂回路的运行中相应所使用的制冷剂的未出现的状态相关联的或与之相对应的那些功能模块。这使得在制冷剂回路中使用不同地工作的制冷剂变得特别容易并且花费不多。

30、优选在使制冷剂回路中使用的制冷剂进入相应状态时考虑环境温度。通过这种方式，与制冷剂的不同状态相关联的功能模块能够很好地提供取决于环境温度的制冷功率。

31、例如，当环境温度相对较低时，可以根据针对制冷剂回路以具有亚临界状态的制冷剂运行而设置的功能模块来使用能进入超临界状态的制冷剂。

32、与此相对地，当环境温度较高时，则可以使用针对制冷剂在亚临界状态和超临界状态之间的过渡而设置的功能模块。

33、如果环境温度再次变高，则可以使用针对制冷剂回路以具有超临界状态的制冷剂运行而设置的功能模块。通过这种方式能够非常好地在存在相应的环境温度时对制冷剂回路的制冷要求做出响应。

34、功能库优选包含指示相应的蒸发器的运行方式的相应的功能模块。在此，通过控制设备仅激活这些功能模块中的与实际存在于制冷剂回路中的至少一个蒸发器相关联的至少一个功能模块。通过这种方式，如果制冷剂回路除了蒸发器之外还具有至少一个另外的蒸发器，则可以非常容易地调整制冷剂回路的运行。与实际存在于制冷剂回路中的蒸发器相关联的功能模块尤其呈现基于制冷剂回路中的蒸发器的数量可构建的连接方案或系统配置。

35、例如，包含在功能库中的功能模块可以指示作为第一连接方案或系统配置的第一蒸发器运行，该第一蒸发器布置在机动车的乘客舱的前部区域中，特别是在机动车的空调设备中，且因此可以称为前部蒸发器，其在运行中通常被加载空气。

36、此外，功能库可以包含如下功能模块，该功能模块指示了设计为制冷器(chiller)的第二蒸发器或另外的蒸发器的运行方式并进而描述了第二或另外的连接方案或系统配置。这种制冷器在运行中从冷却剂流中吸收热量。例如，可以经由该冷却剂流将机动车的电能存储器的热量和/或机动车的电动机的热量消散。

37、制冷剂回路的制冷器形式的组件是一种具有蒸发器功能的换热器，该换热器在运行中从流经换热器的冷却剂形式的另外的流体吸收热量，并同时对其进行冷却。通过这种方式，尤其可以实现对高压组件(例如电能存储器)和/或驱动装置(例如机动车的至少一个电动机)的主动冷却。如果存在制冷器并且激活了与制冷器相关联的功能模块，则系统或者说制冷剂回路在相应的连接方案或系统配置中能够像编程那样或者说以准确方式执行电池冷却。

38、可以规定，在制冷剂回路的单制冷器运行模式中，在低压侧上此时仅一个制冷器形式的蒸发器作为散热器工作，在双蒸发器模式下，制冷器和前部蒸发器或内部蒸发器都作为散热器工作或者说在系统或制冷剂回路中起作用。通过这种方式可以通过相应的预先装配的功能库考虑到蒸发器的可变数量。

39、此外，功能库可以包含指示用于对乘客舱的后部区域进行温度调节并且因此可以被称为后部蒸发器的蒸发器的运行方式的功能模块。在设置这种另外的蒸发器时可以构建另外的连接方案或系统配置。

40、如果制冷剂回路仅具有一个例如前部蒸发器或内部蒸发器形式的蒸发器，则可以利用该制冷剂回路呈现例如仅借助于前部蒸发器的内部空气调节形式的连接方案或系统配置。如果例如在制冷剂回路中存在作为另外的蒸发器的后部蒸发器，则可以呈现或实现三种连接方案或系统配置，即仅利用前部蒸发器的运行、仅利用后部蒸发器的运行以及利用前部蒸发器和后部蒸发器一起的运行。

41、如果除所提及的两个蒸发器外还添加了一个制冷器，则所有三个蒸发器或换热器可以在另外的系统配置中一起运行，在又一另外的连接方案或系统配置中，三个蒸发器或换热器中的每一个都可以单独运行，在又一额外的连接方案或系统配置中，三个换热器中的两个能够分别成对地一起运行。

42、对于提到的每一连接方案或系统配置可以在功能库中都存储有能够根据实际存在的蒸发器来激活或去激活独立的功能模块。

43、因此，如果待运行的制冷剂回路仅具有前部蒸发器，则通过控制设备仅激活与前部蒸发器相关联的功能模块。与此相对地，与制冷器和后部蒸发器相关联的功能模块被去激活。然而，如果安装在机动车中的制冷剂回路具有至少一个另外的蒸发器，例如制冷器和/或后部蒸发器，则可以非常容易地对制冷剂回路的运行作出调整。这在省力且灵活地适配于制冷剂回路的变化方面是有利的。

44、功能库优选包含与在制冷剂回路的热泵运行模式中使用空气流作为热源的换热器相关联的第一功能模块和与在制冷剂回路的热泵运行模式中使用冷却剂流作为热源的另外的换热器相关联的第二功能模块。在此，通过控制设备仅激活这些功能模块中的与实际存在于制冷剂回路中并且在热泵运行模式中使用热源的至少一个换热器相关联的至少一个功能模块。通过这种方式，可以借助制冷剂回路花费极小地实现热泵运行，只要在使用热源时引导制冷剂通过相应换热器允许制冷剂回路的该相应的热泵运行模式。这有利于制冷剂回路运行中的高度灵活性。

45、基于示例性提到的、能够通过制冷剂回路中不同数量的换热器而实现的不同的连接方案或系统配置，可以为例如功能模块组形式的更高级别的元件分配相应的功能模块。在功能库的这种功能模块组中，基于不同的连接选项，可以将相应的功能模块与子功能相关联。例如，在与蒸发器运行相关的功能模块组中，各单个功能模块可以描述不同的连接方案，在这些连接方案中，例如蒸发器中的一个蒸发器单独运行或者多个蒸发器共同运行。对于制冷剂回路中的另外的换热器也是如此。设置这种功能模块组简化了对功能库的操作。通过这种方式，可以呈现和描述最大数量的连接方案和制冷剂流动选项。

46、根据本发明的机动车具有制冷剂回路和控制设备，其中，控制设备设计用于，从包含多个功能模块的功能库中选择与制冷剂回路的相应组件相关联的功能模块。控制设备还被设计用于，针对制冷剂回路的运行，仅激活功能库中所包含的、与在待运行的制冷剂回路中实际上存在的组件相关联的和/或与制冷剂回路的实际上设置的连接方案相关联的那些功能模块，而去激活在功能库中所包含的、与可选择性使用的然而在待运行的制冷剂回路中不存在的组件相关联的和/或与制冷剂回路的在制冷剂回路的运行中未设置的连接方案相关联的那些功能模块。

47、因此，控制设备设计用于执行根据本发明的方法，并且能够在机动车中实现省力且灵活地与制冷剂回路的变化相适应。

48、因此，本发明还包括用于机动车的控制设备。控制设备可以具有数据处理装置或处理器设备，其设置用于执行根据本发明的方法的实施方案。为此，处理器设备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)。此外，处理器设备可以具有程序代码，该程序代码设置用于，在由处理器设备执行时实施根据本发明的方法的实施方案。程序代码可以存储在处理器设备的数据存储器中。有利地，可以规定，数据存储器可以从外部被提供基本数据或者说配备基本数据和/或被修改并进而被覆盖或者说重写。

49、通过这种方式尤其可以传输功能模块的更新和/或在必要时设置的对系统或制冷剂回路的修改或改装的情况下激活新的或者说目前为止去激活的功能模块或者使之处于激活状态。因此，例如设计为控制器的控制设备可以灵活地对新的边界条件做出反应或者说与之相适应。

50、针对根据本发明的方法描述的优点和优选实施方案也适用于根据本发明的机动车，反之亦然。

51、因此，本发明还包括根据本发明的机动车的改进方案，该改进方案具有已经结合根据本发明的方法的改进方案描述的特征。为此，此处不再次描述根据本发明的机动车的相应的改进方案。

52、根据本发明的机动车优选设计为汽车，尤其设计为乘用车或载货汽车，或者设计为客车。

53、本发明还包括所述实施方案的特征的组合。因此本发明还包括各自具有所描述实施方案中的多个非互斥地描述的实施方案的特征组合的实现方式。