[发明专利]制冷剂回路系统及其控制方法

说明书

本发明涉及制冷剂回路系统及其控制方法。制冷剂回路系统包括：压缩机，压缩机被配置成压缩制冷剂；冷凝器，冷凝器被配置成使压缩的制冷剂放出热量；第一和第二蒸发器，所述第一和第二蒸发器每个均被配置成通过调节阀开度来使放出热量的制冷剂减压和膨胀，第一和第二蒸发器并联设置并且被配置成使分别由第一和第二膨胀阀减压和膨胀的制冷剂吸收热量；和控制器，控制器被配置成基于与由第一蒸发器调节的第一温度调节对象的温度有关的第一信息、与由第二蒸发器调节的第二温度调节对象的温度有关的第二信息和与在压缩机的入口处的制冷剂的过热度有关的第三信息，来控制第一和第二膨胀阀的阀开度和压缩机对制冷剂的压缩比。

技术领域

本公开涉及一种制冷剂回路系统及其控制方法。

背景技术

近年来，电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)以及配备电池的插电式混合动力电动车辆(PHEV)、使用氢气的燃料电池电动车辆(FCEV)等正在实际使用中。例如，将设置有冷却电池的第一制冷剂回路(制冷机)和冷却车辆的车辆座舱的第二制冷剂回路(蒸发器)的制冷剂回路系统应用于配备有电池的这种车辆。

附带地，设置有多个制冷剂回路的制冷剂回路系统例如为了减小系统的尺寸和成本而共用一个压缩机，并使从压缩机流出的制冷剂流入制冷剂回路中的每一个制冷剂回路中的蒸发器以交换热量(吸收热量)。

换句话说，从公共压缩机流出的制冷剂被供应到第一制冷剂回路的蒸发器(制冷机)以冷却电池，并且还被供应到第二制冷剂回路的蒸发器以冷却车辆的车辆座舱。

迄今为止，已经提出了设置有多个制冷剂回路并安装在车辆上的这种制冷剂回路系统的各种类型(例如，参见日本专利No.5643179(JP 5643179 B)和日本专利No.5392298(JP 5392298 B))。

发明内容

如上所述，例如，设置有冷却电池的制冷机和冷却车辆的车辆座舱的蒸发器的制冷剂回路系统被应用于配备有电池的车辆。在这样的制冷剂回路系统中，例如，检测制冷剂的温度和压力的第一传感器设置在第一制冷剂回路的制冷机的出口处，并且检测制冷剂的温度和压力的第二传感器设置在第二制冷剂回路的蒸发器的出口处。

第一膨胀阀设置在制冷机的入口(上游侧)处，并且第一膨胀阀的阀开度基于第一传感器的输出来电动控制。第二膨胀阀设置在蒸发器的入口处，并且第二膨胀阀的阀开度基于第二传感器的输出来电动控制。压缩机基于分配给第一制冷剂回路和第二制冷剂回路中的每一个的优先级来控制。

换句话说，压缩机的制冷剂压缩比(电动压缩机的马达旋转速度)被配置成基于在通过使用第一制冷剂回路来冷却电池和通过使用第二制冷剂回路来冷却车辆的车辆座舱之间的优先级更高的冷却请求来控制。

因此，例如，当基于对第一制冷剂回路冷却电池的更高优先级的请求来控制电动压缩机的马达旋转速度时，难以通过使用优先级较低的第二制冷剂回路来适当地或高效地冷却车辆的车辆座舱。

在本说明书中，作为示例，将描述设置有主要冷却电池的第一制冷剂回路和冷却车辆座舱的第二制冷剂回路的制冷剂回路系统；然而，应用本发明的制冷剂回路系统不限于设置有分别冷却电池和车辆座舱的两个制冷剂回路的系统。换句话说，本发明作为设置有冷却各个部分的多个制冷剂回路的制冷剂回路系统及其控制方法而广泛适用。

将在说明书中描述的实施例提供了一种制冷剂回路系统及其控制方法，其能够适当且高效地控制多个制冷剂回路中的每一个制冷剂回路。

本发明的第一方面提供了一种制冷剂回路系统。该制冷剂回路系统包括：压缩机，该压缩机被配置成压缩制冷剂；冷凝器，该冷凝器被配置成使被压缩的制冷剂放出热量；第一和第二膨胀阀，该第一和第二膨胀阀每个均被配置成通过调节阀开度来使已经从其放出热量的制冷剂减压和膨胀；第一蒸发器，该第一蒸发器被配置成使已经由第一膨胀阀减压和膨胀的制冷剂吸收热量；第二蒸发器，该第二蒸发器与第一蒸发器并联设置，并且被配置成使已经由第二膨胀阀减压和膨胀的制冷剂吸收热量；以及控制器。