DE102018131240A1 - Steuerung der drehzahl eines elektrischen verdichters für eine batteriekältemaschine bei elektrifizierten fahrzeugen - Google Patents

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Timothy Noah Blatchley
James GEBBIE
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Abstract

Die Offenbarung stellt eine Steuerung der Drehzahl eines elektrischen Verdichters für eine Batteriekältemaschine bei elektrifizierten Fahrzeugen bereit. Ein Wärmesystem für ein Fahrzeug beinhaltet einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für Batteriekühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt. Das System beinhaltet ferner eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Verdampfertemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Diese Anmeldung betrifft im Allgemeinen ein Wärmemanagementsystem für eine Traktionsbatterie in einem Hybridfahrzeug.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein Fahrzeug beinhaltet Komponenten und Systeme, die Temperaturmanagement erfordern. Zum Beispiel wird die Temperatur eines Motors durch Strömen von Kühlmittel durch den Motor und Verwenden eines Kühlers, um die Temperatur des Kühlmittels zu reduzieren, reguliert. Hybridfahrzeuge beinhalten zusätzliche Komponenten, für die Temperaturmanagement vorteilhaft ist. Zum Beispiel kann die Leistung von Traktionsbatterien und Leistungselektronikmodulen vom Halten der Temperaturen unter einer Höchstgrenze abhängig sein. Zusätzliche Kühlsysteme können in dem Fahrzeug installiert sein, um Wärmemanagement für Traktionsbatterien und Leistungselektronikmodule bereitzustellen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Fahrzeug beinhaltet einen Kühlmittelkreislauf, der dazu konfiguriert ist, ein Kühlmittel durch eine Batterie strömen zu lassen. Das Fahrzeug beinhaltet ferner einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für das Kühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt. Das Fahrzeug beinhaltet eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Verdampferkältemitteltemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln.
  • Ein Fahrzeugwärmesystem beinhaltet einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für Batteriekühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt. Das Fahrzeugwärmesystem beinhaltet ferner eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Verdampfertemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln.
  • Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf ungleich null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemaschinenkältemitteldruck zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Verdampfertemperatur zu wechseln. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur einzustellen. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Fehler zwischen einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck, der von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet ist, und dem Kältemaschinenkältemitteldruck einzustellen. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, den Kältemaschinenkältemittelsolldruck auf Grundlage einer Kältemittelart abzuleiten. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit der Batterie assoziierten Kühlmitteltemperatur zu ändern. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit der Batterie assoziierten Temperatur zu ändern.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines Verdichters, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für Batteriekühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt, in einem Fahrzeug beinhaltet als Reaktion darauf, dass ein Bedarf an Kabinenkühlung null wird, Wechseln vom Einstellen einer Drehzahl des Verdichters als Reaktion auf Änderungen bei einer Temperatur des Verdampfers zum Einstellen der Drehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem mit der Kältemaschine assoziierten Kältemitteldruck durch eine Steuerung.
  • Das Verfahren kann ferner Wechseln durch die Steuerung als Reaktion darauf, dass der Bedarf an Kabinenkühlung ungleich null wird, vom Einstellen der Drehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemaschinenkältemitteldruck zum Einstellen der Drehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Temperatur des Verdampfers beinhalten. Das Verfahren kann ferner als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, Einstellen der Verdichterdrehzahl durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einer Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur beinhalten. Das Verfahren kann ferner als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, Einstellen der Verdichterdrehzahl durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einem Fehler zwischen dem Kältemaschinenkältemitteldruck und einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck, der von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet ist, beinhalten. Das Verfahren kann ferner Ändern der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einer Temperatur des Batteriekühlmittels beinhalten. Das Verfahren kann ferner Ändern der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einer mit einer Batterie, durch die das Batteriekühlmittel strömt, assoziierten Temperatur beinhalten.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm eines elektrifizierten Fahrzeugs, das typische Antriebsstrang- und Energiespeicherkomponenten veranschaulicht.
    • 2 ist ein Diagramm eines Kühlkreislaufs in einem elektrifizierten Fahrzeug.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm einer möglichen Abfolge von Vorgängen zum Steuern eines W ärmemanagementsystems.
    • 4 stellt ein mögliches Blockdiagramm zum Betreiben des Verdichters dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
  • 1 stellt ein elektrifiziertes Fahrzeug 112 dar, das als Plug-in-Hybridfahrzeug (plug-in hybrid-electric vehicle - PHEV) bezeichnet werden kann. Ein Plug-in-Hybridfahrzeug 112 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 114 umfassen, die mechanisch an ein Hybridgetriebe 116 gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können dazu in der Lage sein, als Elektromotor oder Generator betrieben zu werden. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe 116 mechanisch an einen Motor 118 gekoppelt. Das Hybridgetriebe 116 ist zudem mechanisch an eine Antriebswelle 120 gekoppelt, die mechanisch an die Räder 122 gekoppelt ist. Die elektrischen Maschinen 114 können eine Antriebs- und Verzögerungsfunktion bereitstellen, wenn der Motor 118 an- oder ausgeschaltet wird. Die elektrischen Maschinen 114 können zudem als Generatoren fungieren und können Vorteile hinsichtlich der Kraftstoffökonomie bereitstellen, indem Energie zurückgewonnen wird, die normalerweise in einem Reibungsbremssystem als Wärme verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 114 können zudem Fahrzeugemissionen reduzieren, indem sie es ermöglichen, dass der Motor 118 bei effizienteren Drehzahlen betrieben wird, und es ermöglichen, dass das Hybridelektrofahrzeug 112 im Elektromodus betrieben wird, wobei der Motor 118 unter bestimmten Bedingungen ausgeschaltet ist. Bei einem elektrifizierten Fahrzeug 112 kann es sich zudem um ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV) handeln. In einer BEV-Konfiguration kann der Motor 118 nicht vorhanden sein. In anderen Konfigurationen kann das elektrifizierte Fahrzeug 112 ein Vollhybridfahrzeug (full hybrid-electric vehicle - FHEV) ohne Plug-in-Funktion sein.
  • Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die durch die elektrischen Maschinen 114 verwendet werden kann. Der Fahrzeugbatteriepack 124 kann eine Hochspannungsgleichstrom-(DC-)Ausgabe bereitstellen. Die Traktionsbatterie 124 kann elektrisch an ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 gekoppelt sein. Ein oder mehrere Schütze 142 können die Traktionsbatterie 124 von anderen Komponenten isolieren, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 124 mit anderen Komponenten verbinden, wenn sie geschlossen sind. Das Leistungselektronikmodul 126 ist ferner elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie 124 und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Zum Beispiel kann eine Traktionsbatterie 124 eine DC-Spannung bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 mit einem Dreiphasenwechselstrom (AC) betrieben werden können, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 126 kann die DC-Spannung in einen Dreiphasen-AC-Strom zum Betreiben der elektrischen Maschinen 114 umwandeln. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 126 den Dreiphasen-AC-Strom von den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in die DC-Spannung umwandeln, die mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist.
  • Neben dem Bereitstellen von Energie zum Antrieb kann die Traktionsbatterie 124 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Das Fahrzeug 112 kann ein DC/DC-Wandlermodul 128 beinhalten, das die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 124 in eine Niederspannungs-DC-Zufuhr umwandelt, die mit Niederspannungsverbrauchern 152 des Fahrzeugs kompatibel ist. Ein Ausgang des DC/DC-Wandlermoduls 128 kann elektrisch an eine Hilfsbatterie 130 (z. B. eine 12-V-Batterie) gekoppelt sein, um die Hilfsbatterie 130 zu laden. Die Niederspannungssysteme 152 können elektrisch an die Hilfsbatterie 130 gekoppelt sein. Ein oder mehrere elektrische Verbraucher 146 können mit dem Hochspannungsbus gekoppelt sein. Die elektrischen Verbraucher 146 können eine damit assoziierte Steuerung aufweisen, die die elektrischen Verbraucher 146 gegebenenfalls betreibt und steuert. Bespiele für elektrische Verbraucher 146 können ein Lüfter, ein elektrisches Heizelement und/oder ein Klimakompressor sein.
  • Das elektrifizierte Fahrzeug 112 kann dazu konfiguriert sein, die Traktionsbatterie 124 über eine externe Leistungsquelle 136 wiederaufzuladen. Bei der externen Leistungsquelle 136 kann es sich um eine Verbindung mit einer Steckdose handeln. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrisch an eine Ladevorrichtung oder eine Ladestation für Elektrofahrzeuge (electric vehicle supply equipment - EVSE) 138 gekoppelt sein. Die externe Leistungsquelle 136 kann ein elektrisches Leistungsverteilungsnetz sein, wie es von einem Elektrizitätsversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Die EVSE 138 kann Schaltungen und Steuerungen zum Regulieren und Verwalten der Übertragung von Energie zwischen der Leistungsquelle 136 und dem Fahrzeug 112 bereitstellen. Die externe Leistungsquelle 136 kann der EVSE 138 elektrische Leistung als DC oder AC bereitstellen. Die EVSE 138 kann einen Ladestecker 140 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112 aufweisen. Bei dem Ladeanschluss 134 kann es sich um eine beliebige Art von Anschluss handeln, die dazu konfiguriert ist, Leistung von der EVSE 138 an das Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeanschluss 134 kann elektrisch an eine Ladevorrichtung oder ein bordeigenes Leistungswandlermodul 132 gekoppelt sein. Das Leistungswandlermodul 132 kann die von der EVSE 138 zugeführte Leistung konditionieren, um der Traktionsbatterie 124 die richtigen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungswandlermodul 132 kann mit der EVSE 138 eine Schnittstelle bilden, um die Zufuhr von Leistung an das Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 140 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 134 zusammenpassen. Alternativ können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben sind, Leistung unter Verwendung einer drahtlosen induktiven Kopplung übertragen.
  • Eine oder mehrere Radbremsen 144 können bereitgestellt sein, um das Fahrzeug 112 zu verzögern und eine Bewegung des Fahrzeugs 112 zu verhindern. Die Radbremsen 144 können hydraulisch betätigt, elektrisch betätigt oder eine Kombination daraus sein. Die Radbremsen 144 können Teil eines Bremssystems 150 sein. Das Bremssystem 150 kann andere Komponenten zum Betätigen der Radbremsen 144 beinhalten. Der Einfachheit halber stellt die Figur eine einzige Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und einer der Radbremsen 144 dar. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und den anderen Radbremsen 144 ist impliziert. Das Bremssystem 150 kann eine Steuerung zum Überwachen und Koordinieren des Bremssystems 150 beinhalten. Das Bremssystem 150 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremsen 144 zur Verzögerung des Fahrzeugs steuern. Das Bremssystem 150 kann auf Fahrerbefehle reagieren und kann zudem autonom arbeiten, um Merkmale wie etwa Stabilitätskontrolle umzusetzen. Die Steuerung des Bremssystems 150 kann ein Verfahren zum Aufbringen einer angeforderten Bremskraft umsetzen, wenn dies durch eine andere Steuerung oder Unterfunktion angefordert wird.
  • Elektronische Module in dem Fahrzeug 112 können über ein oder mehrere Fahrzeugnetzwerke kommunizieren. Das Fahrzeugnetzwerk kann eine Vielzahl von Kommunikationskanälen beinhalten. Ein Kanal des Fahrzeugnetzwerks kann ein serieller Bus sein, wie etwa ein Controller Area Network (CAN). Einer der Kanäle des Fahrzeugnetzwerks kann ein Ethernet-Netzwerk laut der Definition durch die Normengruppe 802 des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) beinhalten. Zusätzliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks können diskrete Verbindungen zwischen Modulen beinhalten und können Leistungssignale von der Hilfsbatterie 130 beinhalten. Unterschiedliche Signale können über unterschiedliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks übertragen werden. Zum Beispiel können Videosignale über einen Hochgeschwindigkeitskanal (z. B. Ethernet) übertragen werden, während Steuersignale über ein CAN oder diskrete Signale übertragen werden können. Das Fahrzeugnetzwerk kann beliebige Hardware- und Softwarekomponenten beinhalten, die eine Übertragung von Signalen und Daten zwischen Modulen unterstützen. Das Fahrzeugnetzwerk ist in 1 nicht gezeigt, es kann jedoch impliziert sein, dass das Fahrzeugnetzwerk mit einem beliebigen elektronischen Modul verbunden sein kann, das in dem Fahrzeug 112 vorhanden ist. Eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system Controller - VSC) 148 kann vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
  • Das Fahrzeug 112 kann ein Wärmemanagementsystem 200 zum Steuern der Temperatur der Traktionsbatterie 124 beinhalten. 2 stellt ein Diagramm für das Wärmemanagementsystem 200 für das elektrifizierte Fahrzeug 112 dar. Das Fahrzeug 112 kann einen Kühlmittelkreislauf beinhalten, der dazu konfiguriert ist, ein Kühlmittel zum Wärmemanagement durch die Traktionsbatterie 124 zu leiten. Das Fahrzeug 112 kann einen zusätzlichen Kühlmittelkreislauf beinhalten, der dazu konfiguriert ist, Kühlmittel durch den Motor 118 und andere Antriebsstrangsysteme zu leiten. Das Wärmemanagementsystem 200 kann die hier beschriebenen Komponenten und Teilsysteme beinhalten.
  • Das Fahrzeug 112 kann ein Kabinenklimasteuersystem beinhalten. Das Kabinenklimasteuersystem kann dazu konfiguriert sein, Heizung und Kühlung für die Kabine des Fahrzeugs 112 bereitzustellen. In einer typischen Konfiguration wird Kühlmittel, das durch den Motor 118 strömt, um Wärme von dem Motor 118 abzuleiten, durch einen Heizungswärmetauscher strömen gelassen. In anderen Konfigurationen kann das Kühlmittel durch eine elektrische Heizvorrichtung (z. B. Elektrofahrzeug) erwärmt werden. Der Heizungswärmetauscher überträgt Wärme von dem Kühlmittel an Luft um den Heizungswärmetauscher, die mit einem drehzahlvariablen Lüfter in die Kabine gedrängt werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 2 kann das Kühlen der Kabine und Traktionsbatterie 124 mit einem Klimatisierungssystem erreicht werden. Das Klimatisierungssystem kann verschiedene Komponenten beinhalten, zu denen ein Verdichter 208, ein Verflüssiger 210 und ein Kabinenverdampfer 206 gehören. Die Klimatisierungskomponenten können über Rohre oder Schläuche gekoppelt sein, die den Transport eines Kältemittels zwischen den Komponenten ermöglichen. Der Verdichter 208 kann dazu konfiguriert sein, den Druck des Kältemittels zu steuern. Der Verdichter 208 kann durch eine elektrische Maschine angetrieben werden, die anhand eines Hochspannungsbusses, der mit der Traktionsbatterie 124 assoziiert ist, oder eines Niederspannungsbusses, der mit der Hilfsbatterie 130 assoziiert ist, mit Leistung versorgt werden kann. Ein Verdichtersteuermodul kann dazu konfiguriert sein, die elektrische Maschine zu betreiben, um den Verdichter 208 anzutreiben. Das Verdichtersteuermodul kann mit anderen Steuerungen (z. B. der Systemsteuerung 148) über das Fahrzeugnetzwerk kommunizieren.
  • Das System kann einen Kältemitteldrucksensor 212 beinhalten, der dazu konfiguriert ist, den mit dem Verdichter 208 assoziierten Kältemitteldruck zu messen. Zum Beispiel kann der Kältemitteldrucksensor 212 dazu konfiguriert sein, den Kältemitteldruck an einer Auslassseite des Verdichters 208 zu messen. Der Druck des Kältemittels kann von einer Drehzahl des Verdichters 208 abhängen. Zum Beispiel kann der Kältemitteldruck als Reaktion auf eine Zunahme bei der Drehzahl des Verdichters 208 zunehmen. Das Kältemittel kann zu einem Verflüssiger 210 strömen, der dazu konfiguriert ist, Wärme aus dem Kältemittel abzuleiten. Das bedeutet, das Kältemittel wird abgekühlt, wenn es durch den Verflüssiger 210 verläuft. Das Kältemittel kann von einem gasförmigen zu einem flüssigen Zustand wechseln, wenn es durch den Verflüssiger 210 verläuft. Das Kältemittel kann dann durch ein Kabinenexpansionsventil 226 geführt werden, dass die Strömung von Kältemittel zu dem Kabinenverdampfer 206 reguliert. Das Kältemittel kann dann durch den Kabinenverdampfer 206 verlaufen, der Wärme aus der Umgebungsluft an das Kältemittel überträgt. Das Kältemittel kann von einem flüssigen zu einem gasförmigen Zustand wechseln, wenn es durch den Kabinenverdampfer 206 verläuft. Die Temperatur und der Wassergehalt der Luft, die über den Kabinenverdampfer 206 strömt, nehmen ab. Zur Kabinenkühlung kann ein Lüfter Kabinenluft über den Kabinenverdampfer 206 drücken, um die Wärmeübertragung zu ermöglichen. Das Wärmemanagementsystem 200 kann ferner einen Verdampfertemperatursensor 234 beinhalten. Der Verdampfertemperatursensor 234 kann dazu konfiguriert sein, eine mit dem Kabinenverdampfer 206 assoziierte Temperatur zu messen. Der Verdampfertemperatursensor 234 kann an einem Auslasskanal des Kabinenverdampfers 206 angeordnet sein. Der Verdampfertemperatursensor 234 kann in einem Luftstrom angeordnet sein, der über den Kabinenverdampfer 206 strömt.
  • Das Klimatisierungssystem kann ferner dazu konfiguriert sein, die Traktionsbatterie 124 zu kühlen. Um das Kühlen der Traktionsbatterie 124 zu ermöglichen, kann das Wärmemanagementsystem 200 eine Kältemaschine 204 beinhalten. Die Kältemaschine 204 ermöglicht die Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und Kühlmittel, das durch diese Traktionsbatterie 124 strömt. Das Wärmemanagementsystem 200 kann ein Kältemaschinenexpansionsventil 222 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, die Strömung von Kältemittel zu der Kältemaschine 204 zu regulieren. Die Kältemaschine 204 kann auf ähnliche Art und Weise betrieben werden wie der Kabinenverdampfer 206. Wenn der Kältemitteldruck zunimmt, kann die Temperatur des Kältemittels abnehmen. Das Kältemittel kann durch die Kältemaschine 204 strömen und Wärme von dem Kühlmittel kann an das Kältemittel übertragen werden. Wenn der Kältemitteldruck zunimmt, kann die Temperatur des Kältemittels abnehmen. Die Kältemaschine 204 kann Wicklungen aus Kältemittelleitungen beinhalten, zwischen denen Wicklungen aus Kühlmittelleitungen angeordnet sind, um Wärme von dem Kühlmittel an das Kältemittel zu übertragen. Die Kältemaschine 204 kann aus gelöteten Platten bestehen, die abwechselnde Kammern bilden, durch die Kältemittel und Kühlmittel strömen. Das Wärmemanagementsystem 200 kann ferner einen Kältemaschinentemperatursensor 236 beinhalten, der dazu konfiguriert ist, eine mit der Kältemaschine 204 assoziierte Temperatur zu messen. Zum Beispiel kann der Kältemaschinentemperatursensor 236 dazu konfiguriert sein, die Temperatur des Kältemittels an einem Auslass der Kältemaschine 204 zu messen.
  • Das Wärmemanagementsystem 200 kann ferner Steuerventile beinhalten, um die Strömung von Kältemittel und Kühlmittel zu steuern. Das Wärmemanagementsystem 200 kann ein Kabinensteuerventil 224 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, Kältemittel selektiv zu dem Kabinenverdampfer 206 und dem Kabinenexpansionsventil 226 strömen zu lassen. Das Wärmemanagementsystem 200 kann ein Kältemaschinensteuerventil 220 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, Kältemittel selektiv zu dem Kältemaschinenexpansionsventil 222 und der Kältemaschine 204 strömen zu lassen. Das Kältemaschinenexpansionsventil 222 und das Kabinenexpansionsventil 226 können thermische Expansionsventile und/oder Vorrichtungen mit konstanter Fläche sein. Die Steuerventile können durch Elektromagneten gesteuert werden. Die Steuerventile können An/Aus-Ventile sein, sodass sich die Ventile entweder in einer angeschalteten Position oder einer ausgeschalteten Position befinden.
  • Das Wärmemanagementsystem 200 kann eine Wärmemanagementsteuerung 230 beinhalten. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann einen Prozessor zum Ausführen von Anweisungen beinhalten. Der Wärmemanagementsteuerung 230 kann flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher zum Speichern von Programmen und Daten beinhalten. Nichtflüchtiger Speicher kann beliebigen Speicher beinhalten, der dazu konfiguriert ist, Informationen aufzubewahren, wenn keine Leistung mehr zugeführt wird. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann Eingangs- und Ausgangsschaltungen beinhalten, um die Übertragung von Signalen an etwaige verbundene Vorrichtungen zu ermöglichen. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann einen Prozessor und Speicher zum Umsetzen der Steueranweisungen und Speichern von Parametern beinhalten. Zusätzlich kann die Wärmemanagementsteuerung 230 Eingangs-/Ausgangs-(E/A-)Schnittstellen beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Rückkopplungssignale zu empfangen und Steuersignale an verschiedene Steuervorrichtungen auszugeben. Es ist anzumerken, dass die durch die Wärmemanagementsteuerung 230 umgesetzten Funktionen in eine andere Steuerung in dem Fahrzeug (z. B. Systemsteuerung 148) einbezogen sein können. Druck- und Temperatursensoren können elektrisch an die Wärmemanagementsteuerung 230 gekoppelt sein. Steuerventile, Pumpen und Verdichter können elektrisch an die Wärmemanagementsteuerung 230 gekoppelt sein, um Steuerung zu ermöglichen.
  • Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann mit dem Kabinenklimasteuersystem in Kommunikation stehen (z. B. über das Fahrzeugnetzwerk). Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann Signale empfangen, die auf den Zustand des Kabinenklimasteuersystems hindeuten. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann einen Kabinenkühlbedarf empfangen oder anderweitig bestimmen. Zum Beispiel kann die Wärmemanagementsteuerung 230 ein Signal empfangen, das auf das Niveau des angeforderten Kabinenkühlbedarfs hindeutet. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann ein Signal empfangen, das auf das tatsächliche Niveau der Kabinenkühlung hindeutet. Zum Beispiel können diese Werte Temperaturen sein, wie etwa ein Sollwert für die Temperatur und eine tatsächliche Kabinentemperatur. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann Eingaben von einer Insassensteuertafel empfangen. Die Eingaben können einen Kabinentemperatursollwert und eine gewünschte Lüfterdrehzahl beinhalten. Andere Eingaben können einen ausgewählten Heiz- oder Kühlmodus (z. B. Belüftung, Belüftung im Fußraum, Scheibenenteisung) beinhalten. Die Eingaben können ein An-/Aus-Signal für die Kühl-/Heizfunktion der Kabine beinhalten.
  • Das Wärmemanagementsystem 200 kann einen oder mehrere Temperatursensoren beinhalten. Zum Beispiel kann ein Kabinentemperatursensor eine Temperaturmessung für die Kabine bereitstellen. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann die Temperatursensoreingaben empfangen und die Kabinentemperatur auf den gewünschten Kabinentemperatursollwert steuern. Das Wärmemanagementsystem 200 kann einen manuellen Betriebsmodus beinhalten, in dem die Insassen die Drehzahl des Lüfters und die Temperatur der in die Kabine einströmenden Luft steuern.
  • Zusätzlich zum Steuern des Klimas in der Kabine können verschiedene andere Fahrzeugkomponenten von der Steuerung der Temperatur profitieren. Zum Beispiel kann die Traktionsbatterie 124 dazu konfiguriert sein, in einem bestimmten Temperaturbereich betrieben zu werden, um ihre beste Leistung zu erreichen. Der optimale Temperaturbereich kann die Batterieleistungsfähigkeit und Batterielebensdauer beeinflussen. Durch das Betreiben innerhalb des Temperaturbereichs kann die Batterielebensdauer und -leistungsfähigkeit aufrechterhalten werden.
  • Das Wärmemanagementsystem 200 des Fahrzeugs 112 kann einen Kühlmittelkreislauf beinhalten, der dazu konfiguriert ist, Kühlmittel durch die Traktionsbatterie 124 zu leiten. Der Kühlmittelkreislauf kann Rohre, Leitungen, Schläuche und Anschlussstücke beinhalten, durch die das Kühlmittel strömen kann. Der Kühlmittelkreislauf kann eine Reihe von Wegen beinhalten, durch die Kühlmittel strömen gelassen werden kann. Die Wege, durch die Kühlmittel strömen kann, können durch verschiedene Ventile gesteuert werden, die hier beschrieben werden. Jeder der Wege kann nach Bedarf beliebige Rohrleitungen und Verbindungen beinhalten, um die Strömung von Kühlmittel durch den damit assoziierten Weg zu ermöglichen.
  • Die Traktionsbatterie 124 kann einen Wärmeaustauscher beinhalten, der dazu konfiguriert ist, Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Traktionsbatterie 124 zu übertragen. Der Batteriewärmetauscher kann Wärme zwischen der Traktionsbatterie 124 und einem Kühlmittel, das durch den Batteriewärmetauscher strömt, übertragen. Die Wärmeübertragung zwischen der Traktionsbatterie 124 und dem Kühlmittel kann von der Batterietemperatur, der Kühlmitteltemperatur und der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels abhängig sein. Der Batteriewärmeaustauscher kann Wärme von dem Kühlmittel an die Traktionsbatterie 124 übertragen, falls die Kühlmitteltemperatur größer als die Traktionsbatterietemperatur ist. Der Batteriewärmeaustauscher kann Wärme von der Traktionsbatterie 124 an das Kühlmittel übertragen, falls die Kühlmitteltemperatur geringer als die Traktionsbatterietemperatur ist. Der Kühlmittelkreislauf kann in Abhängigkeit von einer gewünschten Temperatur für die Traktionsbatterie 124 zum Heizen und Kühlen der Traktionsbatterie 124 verwendet werden.
  • Die Batteriekältemaschine 204 kann auf ähnliche Art und Weise betrieben werden wie der Kabinenverdampfer 206. Das bedeutet, der Verdichter 208 kann einen Druck von Kältemittel ändern, das durch einen Verdampfungsmechanismus geführt wird, das mit dem durch das System strömenden Kühlmittel in Wärmekontakt steht. Einige Flächen der Kältemaschine 204 können mit dem Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf in Wärmekontakt stehen. Wenn das Kältemittel durch die Kältemaschine 204 verläuft, wird Wärme aus dem Kühlmittel durch das Kältemittel absorbiert, was dazu führt, dass das Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf abkühlt. Die Wärmeübertragung von dem Kühlmittel zu dem Kältemittel kann von der Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel und der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels abhängig sein. Die Batteriekältemaschine 204 kann Kältemittel von dem gleichen Verdichter 208 empfangen wie das Klimatisierungssystem. Zum Beispiel können eines oder mehrere der Ventile in den Kältemittelleitungen vorhanden sein, um Kältemittel zu dem Kabinenkühlsystem und/oder der Batteriekältemaschine 204 zu leiten. Die Batteriekältemaschine 204 wird dazu betrieben, die Temperatur des Kühlmittels zu reduzieren, das in den Batteriewärmetauscher einströmt.
  • Das Wärmemanagementsystem 200 des Fahrzeugs 112 kann eine Pumpe 216 beinhalten, die dazu konfiguriert ist, zu veranlassen, dass Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf strömt. Die Pumpe 216 kann dazu betrieben werden, die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels durch den Kühlmittelkreislauf zu variieren. Die Pumpe 216 kann einen Elektromotor beinhalten, der dazu konfiguriert ist, einen Pumpmechanismus zu betreiben. Der Elektromotor kann dadurch gesteuert werden, dass eine Spannungs- oder Stromeingabe eingestellt wird, um eine Drehung mit einer gewünschten Drehzahl zu veranlassen. In einigen Konfigurationen kann der Elektromotor dazu konfiguriert sein, mit variablen Drehzahlen betrieben zu werden, um die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels durch den Kühlmittelkreislauf zu variieren. Der Betrieb des Kühlmittelkreislaufs kann derart sein, dass durch den Kühlmittelkreislauf strömendes Kühlmittel ausgewählte Wege durchströmen und zur fortgesetzten Rückführung durch den Kühlmittelkreislauf zu der Pumpe 216 zurückkehren kann.
  • Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann ferner dazu konfiguriert sein, die Strömung von Kühlmittel durch den Batteriekühlmittelkreislauf zu steuern und verwalten. Das Wärmemanagementsystem 200 des Fahrzeugs 112 kann einen Kühler 202 innerhalb des Batteriekühlmittelkreislaufs beinhalten. Der Kühlmittelkreislauf kann einen Kühlerweg definieren, der Kühlmittel durch den Kühler 202 leitet. Der Kühler 202 kann dazu konfiguriert sein, Wärme von dem Kühlmittel an die Luft zu übertragen. Wenn Kühlmittel durch den Kühler 202 strömt, wird Wärme von dem Kühlmittel an Luft übertragen, die an dem Kühler 202 vorbeiströmt. Der Kühler 202 kann eine Reihe von Rohren beinhalten, durch die Kühlmittel von einer Seite des Kühlers 202 zu einer anderen Seite strömt. Zwischen den Rohren und in Kontakt mit benachbarten Rohren kann sich Metall befinden, das in einem gewellten Muster ausgebildet ist, das einen Flächeninhalt zur Wärmeübertragung erhöht. Aus dem Kühler 202 ausströmendes Kühlmittel weist im Allgemeinen eine geringere Temperatur auf als in den Kühler 202 einströmendes Kühlmittel.
  • Das Wärmemanagementsystem des Fahrzeugs 112 kann Temperatursensoren beinhalten, die an verschiedenen Stellen platziert sind, um Komponenten- und/oder Kühlmitteltemperaturen zu messen. Ein Batteriekühlmitteltemperatursensor 218 kann dazu konfiguriert sein, eine Temperatur von Kühlmittel in dem Batteriekühlmittelkreislauf zu messen. Zum Beispiel kann der Batteriekühlmitteltemperatursensor 218 nahe dem Kühlmitteleinlass der Traktionsbatterie 124 angeordnet sein. Zusätzlich können ein oder mehrere Traktionsbatterietemperatursensoren 232 dazu konfiguriert sein, mit der Traktionsbatterie 124 assoziierte Temperaturen zu messen. Zum Beispiel können die Traktionsbatterietemperatursensoren 232 die Temperatur an Stellen innerhalb der Traktionsbatterie 124 messen, die auf Temperaturen von Zellen hindeuten, aus denen die Traktionsbatterie 124 besteht. Jeder der Temperatursensoren (z. B. 218, 232) kann elektrisch an die Wärmemanagementsteuerung 230 gekoppelt sein. Zum Beispiel können Ausgänge aus jedem der Temperatursensoren elektrisch mit der Wärmemanagementsteuerung 230 verdrahtet sein. In anderen Konfigurationen kann die Wärmemanagementsteuerung 230 Temperaturinformationen von den Temperatursensoren über das Fahrzeugnetzwerk (z. B. CAN-Bus) empfangen. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann eine Steuerstrategie umsetzen, um die mit der Traktionsbatterie 124 assoziierte Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs zu halten.
  • Das Wärmemanagementsystem 200 des Fahrzeugs 112 kann ein Batteriesteuerventil 228 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, Kühlmittel in dem Batteriekühlmittelkreislauf durch die Kältemaschine 204 oder den Kühler 202 zu leiten. Das Batteriesteuerventil 228 kann einen Elektromagneten beinhalten, der derart an einen Ventilmechanismus gekoppelt ist, dass eine Position des Batteriesteuerventils 228 durch die Wärmemanagementsteuerung 230 gesteuert werden kann. Zum Beispiel kann ein Batteriesteuerventilsteuersignal von der Wärmemanagementsteuerung 230 ausgegeben werden, um die Position des Batteriesteuerventils 228 zu steuern. Unter Verwendung des Batteriesteuerventilsteuersignals kann die Wärmemanagementsteuerung 230 die Position des Batteriesteuerventils 228 befehlen.
  • Das Batteriesteuerventil 228 kann in eine erste Position und eine zweite Position gesteuert werden. Die Position kann auf Grundlage von gemessenen und gewünschten Temperaturen ausgewählt werden, die mit dem Kühlmittel und der Traktionsbatterie 124 assoziiert sind. Wenn es in die erste Position (z. B. Kältemaschinenströmungsposition) gesteuert ist, kann das Batteriesteuerventil 228 Kühlmittel zwischen der Kältemaschine 204 und der Traktionsbatterie 124 leiten. Die erste Position kann ausgewählt werden, wenn die Batterietemperatur über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. In diesem Modus kann Batteriekühlmittel aktiv gekühlt werden, um die Kühlmitteltemperatur innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten. In einigen Konfigurationen kann das Batteriesteuerventil 228 ein Proportionalventil sein, das einen Bereich von Strömungspositionen bereitstellt.
  • Wenn es in die zweite Position (z. B. Kühlerströmungsposition) gesteuert ist, kann das Batteriesteuerventil 228 Kühlmittel zum dem Kühlmittelweg leiten, der den Kühler 202 und die Traktionsbatterie 124 beinhaltet. Die zweite Position kann die Standardposition sein und ferner ausgewählt werden, wenn die Batterietemperatur unter dem vorbestimmten Schwellenwert liegt. In diesem Modus wird das Batteriekühlmittel durch den Kühler 202 gekühlt.
  • Die Traktionsbatterie 124 kann innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs am besten arbeiten. Wenn die Temperatur der Traktionsbatterie 124 außerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs fällt, kann die Leistung der Traktionsbatterie 124 abnehmen. Innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs können die Batterieleistungsfähigkeit und -kapazität auf Nennniveaus gehalten werden. Es kann gewünscht sein, die Batterie 124 auf einer Temperatur zu halten, die unter einer Höchstbetriebstemperatur liegt. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann dazu programmiert sein, das Wärmemanagementsystem 200 so zu betreiben, dass die Temperatur der Traktionsbatterie innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs gehalten wird. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann ferner dazu programmiert sein, zu bestimmen, ob die Traktionsbatterie 124 ausreichend durch den Kühler 202 oder die Kältemaschine 204 gekühlt werden kann.
  • Wenn ein Bedarf an Kabinenkühlung besteht, kann das Wärmemanagementsystem 230 den Klimakompressor 208 so betreiben, dass der Bedarf gedeckt wird. Wenn ein Bedarf an Kabinenkühlung besteht, kann das Wärmemanagementsystem 230 das Kabinensteuerventil 224 so betreiben, dass Kältemittel zu dem Kabinenverdampfer 206 und dem Kabinenexpansionsventil 226 strömt. Dies ermöglicht, dass die Kabine gekühlt wird. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann die Drehzahl des Verdichters 208 auf Grundlage einer mit dem Verdampfer 206 assoziierten Temperatur steuern. Die mit dem Verdampfer 206 assoziierte Temperatur kann eine Sättigungstemperatur des Verdampfers 206 darstellen. Zum Beispiel kann die Verdichterdrehzahl auf Grundlage eines Fehlers zwischen einer Sollverdampfertemperatur und der Verdampfertemperatur eingestellt werden. Die Sollverdampfertemperatur kann auf einem Ausmaß von Kabinenkühlung beruhen, das gewünscht ist (z. B. einem Kabinentemperatursollwert). Das Steuerschema priorisiert die Kabinenkühlung und betreibt den Verdichter 208 mit einer Drehzahl, um zu gewährleisten, dass der Bedarf an Kabinenkühlung gedeckt wird.
  • Bei Vorhandensein des Bedarfs an Kabinenkühlung kann die Wärmemanagementsteuerung 230 ferner bestimmen, ob ein Bedarf an Batteriekühlung besteht. Zum Beispiel kann Batteriekühlung angefordert werden, falls die Batterietemperatur eine vorbestimmte Temperatur übersteigt und/oder falls die Batterietemperatur mehr als einen vorbestimmten Betrag von einer Sollbatterietemperatur entfernt ist. Falls Batteriekühlung notwendig ist, kann die Wärmemanagementsteuerung 230 das Kältemaschinensteuerventil 220 so betreiben, dass Kältemittel zu dem Kältemaschinenexpansionsventil 222 und der Kältemaschine 204 strömt. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann ferner das Batteriesteuerventil 228 in eine Position betreiben, um Kühlmittel durch die Kältemaschine 204 strömen zu lassen. Wenn der Verdichter 208 aufgrund des Bedarfs an Kabinenkühlung betrieben wird, kann die Kältemaschine 204 Kältemittel zum Kühlen der Batterie 124 aufnehmen. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann die Verdichterdrehzahl weiterhin auf Grundlage des Kabinenkühlbedarfs verwalten. Jegliche Änderungen bei der Verdampfertemperatur aufgrund von Kältemittel, das zu der Kältemaschine 204 strömt, können auf die hier beschriebene Art und Weise eine Drehzahländerung verursachen.
  • Bei Nichtvorhandensein eines Bedarfs an Kabinenkühlung kann das Wärmemanagementsystem 230 das Kabinensteuerventil 224 so betreiben, dass verhindert wird, dass Kältemittel zu dem Kabinenverdampfer 206 und dem Kabinenexpansionsventil 226 strömt. Ferner kann die Wärmemanagementsteuerung 230 die Drehzahl des Verdichters 208 auf null befehlen. Ferner ist die Steuerung des Verdichters auf Grundlage der Verdampfertemperatur nicht mehr zweckmäßig oder notwendig, wenn die Strömung von Kältemittel zu dem Kabinenverdampfer 206 angehalten ist. Falls ein Bedarf an Batteriekühlung bleibt, kann die Verdichterdrehzahl auf eine alternative Art und Weise gesteuert werden.
  • Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann dazu programmiert sein, die Verdichterdrehzahl auf Grundlage einer Kältemaschinenkältemitteltemperatur zu steuern. Zum Beispiel kann die Verdichterdrehzahl auf Grundlage eines Fehlers zwischen einer Kältemaschinenkältemittel Solltemperatur und der Kältemaschinenkältemitteltemperatur eingestellt werden. Das Steuerschema verbessert die Kraftstoffökonomie, da der Verdichter 208 mit einer geringsten Drehzahl oder auf einem geringsten Energieniveau betrieben werden kann, um den Batteriekühlbedarf zu erreichen. Die Kältemaschinenkältemitteltemperatur kann von dem Kältemaschinentemperatursensor 236 abgeleitet sein. Die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur kann sich gemäß Änderungen bei einer Solltemperatur und/oder einer mit der Traktionsbatterie 124 assoziierten Temperatur ändern. Die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur kann sich ferner als Reaktion auf Änderungen bei dem Batterieleistungsbedarf ändern. Zum Beispiel kann die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur auf Grundlage einer Sollkühlmitteltemperatur am Batterieeinlass geändert werden. In anderen Konfigurationen kann die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur auf Grundlage einer Batterietemperatur geändert werden.
  • Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann dazu programmiert sein, die Verdichterdrehzahl auf Grundlage eines Kältemaschinenkältemitteldrucks zu steuern. Zum Beispiel kann die Verdichterdrehzahl auf Grundlage eines Fehlers zwischen einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck und dem Kältemaschinenkältemitteldruck eingestellt werden. Das Wärmemanagementsystem 200 kann ferner einen Kältemaschinenkältemitteldrucksensor 214 beinhalten. Der Kältemaschinenkältemitteldrucksensor 214 kann dazu konfiguriert sein, ein Signal bereitzustellen, das auf den mit der Kältemaschine 204 assoziierten Kältemitteldruck hindeutet. Zum Beispiel kann der Kältemaschinenkältemitteldrucksensor 214 einen Druck des Kältemittels an einem Ausgang der Kältemaschine 204 messen. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann das Signal empfangen und einen Kältemaschinenkältemitteldruckmesswert bestimmen. In einigen Konfigurationen kann der Kältemaschinenkältemitteldruckmesswert dazu verwendet werden, die Kältemaschinenkältemitteltemperatur zu schätzen. Der Kältemaschinenkältemitteldrucksensor 214 stellt zudem eine Möglichkeit bereit, um zu gewährleisten, dass der Kältemaschinenkältemitteldruck nicht unter den Atmosphärendruck fällt. In Anwendungen, bei denen der Kältemaschinenkältemitteldrucksensor 214 verwendet wird, kann der Kältemaschinentemperatursensor 236 nicht notwendig sein.
  • Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann eine Lookup-Tabelle umsetzen, die Kältemaschinensättigungstemperaturen mit dem Kältemaschinenkältemitteldruck in Bezug setzt. Die Lookup-Tabelle kann auf Grundlage der Kältemittelart bestimmt werden, die in dem System verwendet wird. Zum Beispiel kann ein Kältemittelsystem das Kältemittel R134a oder R1234yf verwenden. Es kann für jede Kältemittelart eine andere Lookup-Tabelle verwendet werden. In Konfigurationen mit einem Kältemaschinendrucksensor 214 kann die Wärmemanagementsteuerung 230 den Kältemaschinenkältemitteldruckmesswert empfangen und die Kältemaschinenkältemitteltemperatur auf Grundlage des Kältemaschinenkältemitteldrucks bestimmen. In anderen Konfigurationen können mathematische Gleichungen umgesetzt sein, die eine Annäherung an die Temperatur-Druck-Beziehung darstellen. Zum Beispiel kann man sich Lookup-Tabellendaten mit einer Gleichung annähern, die in der Wärmemanagementsteuerung 230 umgesetzt ist.
  • In Konfigurationen, die den Kältemaschinenkältemitteldruck zur Steuerung der Verdichterdrehzahl verwenden, kann die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur in einen Druckwert umgerechnet werden. Zum Beispiel kann die Lookup-Tabelle, die die Kältemaschinensättigungstemperatur mit dem Kältemaschinenkältemitteldruck in Bezug setzt, dadurch verwendet werden, dass die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als ein Index zum Bestimmen eines Kältemaschinenkältemittelsolldrucks verwendet wird. Die Steuerstrategie kann dann die Verdichterdrehzahl auf Grundlage eines Druckfehlers einstellen.
  • 3 stellt ein Ablaufdiagramm 300 dar, das eine mögliche Abfolge von Vorgängen beschreibt, die durch die Wärmemanagementsteuerung 230 durchgeführt werden können. Bei Vorgang 302 kann eine Überprüfung durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob die Kabinenkühlung angeschaltet ist. Das bedeutet, das System kann überprüfen, ob ein Bedarf an Kabinenkühlung besteht. Bedarf an Kabinenkühlung kann anhand der Kabinensteuerelemente oder des Kabinenklimasteuersystems bestimmt werden. Falls zum Beispiel das Kabinentemperatursteuersystem anfordert, dass der Verdichter 208 läuft, dann kann ein Bedarf an Kabinenkühlung anerkannt werden. Ein Bedarf an Kabinenkühlung kann als Reaktion darauf anerkannt werden, dass eine Kabinentemperatur eine gewünschte Temperatur übersteigt. Falls ein Bedarf an Kabinenkühlung besteht, kann der Vorgang 312 durchgeführt werden. Als Reaktion auf einen Bedarf an Kabinenkühlung kann der Verdichter gemäß mit dem Kabinenverdampfer 206 assoziierten Parametern gesteuert werden.
  • Bei Vorgang 312 kann das System die Verdampferkältemittelsolltemperatur bestimmen. Die Verdampferkältemittelsolltemperatur kann von der gewünschten Kabinentemperatur abgeleitet werden. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann die Verdampferkältemittelsolltemperatur bestimmen, die das gewünschte Ausmaß von Kabinenkühlung bereitstellt. Bei Vorgang 314 kann das System die Verdampferkältemitteltemperatur bestimmen. Bei Vorgang 316 kann der Verdichter 208 in einem ersten Modus betrieben werden. Der erste Betriebsmodus kann ein Modus sein, in dem die Drehzahl des Verdichters 208 auf Grundlage der Verdampferkältemittelsolltemperatur und der Verdampferkältemitteltemperatur bestimmt wird. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann die Verdichterdrehzahl so steuern, dass ein gewünschtes Ausmaß von Kabinenkühlung erreicht wird. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann eine Steuerstrategie umsetzen, um die Verdichterdrehzahl so einzustellen, dass der Bedarf an Kabinenkühlung gedeckt wird.
  • Falls bei Vorgang 302 kein Bedarf an Kabinenkühlung besteht, kann der Vorgang 304 durchgeführt werden. Bei Vorgang 304 kann das System überprüfen, um zu bestimmen, ob die Batteriekältemaschine 204 angeschaltet ist. Das bedeutet, das System kann überprüfen, ob ein Bedarf an Batteriekühlung besteht, sodass Kältemittel durch die Kältemaschine 204 strömen gelassen werden sollte. Zum Beispiel kann ein Bedarf an Batteriekühlung vorhanden sein und sollte die Kältemaschine 204 angeschaltet sein, falls die Batterietemperatur eine vorbestimmte Temperatur übersteigt. Der Bedarf an Batteriekühlung kann zudem von einer Temperatur des Kühlmittels in dem Batteriekühlmittelkreislauf abhängen. Zum Beispiel kann eine hohe Kühlmitteltemperatur angeben, dass der Kühler 202 nicht dazu in der Lage ist, den Batteriekühlbedarf zu decken. Falls ein Bedarf an Batteriekühlung besteht, kann der Vorgang 306 durchgeführt werden.
  • Bei Vorgang 306 kann die Wärmemanagementsteuerung 230 die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur bestimmen, wie hier zuvor beschrieben. Bei Vorgang 307 kann die Wärmemanagementsteuerung 230 einen Kältemaschinenkältemittelsolldruck bestimmen. Der Kältemaschinenkältemittelsolldruck kann unter Verwendung der Tabellensuche von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet werden, wie hier zuvor beschrieben. Bei Vorgang 308 kann die Wärmemanagementsteuerung 230 den Kältemaschinenkältemittelsolldruck bestimmen, wie hier zuvor beschrieben. Zum Beispiel kann der Kältemaschinenkältemitteldruck anhand des Kältemaschinenkältemitteldrucksensors 214 abgeleitet werden. Bei Vorgang 310 kann der Verdichter 208 in einem zweiten Modus betrieben werden. Der zweite Betriebsmodus kann ein Modus sein, in dem die Drehzahl des Verdichters 208 auf Grundlage des Kältemaschinenkältemittelsolldrucks und des Kältemaschinenkältemitteldrucks bestimmt wird.
  • Die Vorgänge können wiederholt werden, sodass der Betriebsmodus geändert werden kann, wenn sich der Bedarf an Kabinenkühlung und der Bedarf an Batteriekühlung ändern. Die Wärmemanagementsteuerung 230 kann dazu programmiert sein, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Verdampfertemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln. Ferner kann die Wärmemanagementsteuerung 230 als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf ungleich null wird, zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Verdampfertemperatur wechseln.
  • 4 stellt ein mögliches Blockdiagramm zum Betreiben des Verdichters 208 in dem zweiten Betriebsmodus dar. Ein erstes Signal 402, das auf den Kältemaschinenkältemitteldruck hindeutet, und ein zweites Signal 404, das auf den Kältemaschinenkältemittelsolldruck hindeutet, können in eine Fehlerfunktion 406 eingegeben werden. Das zweite Signal 404 kann von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet sein. Die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur kann in die Funktion 414 eingegeben werden, die dazu konfiguriert ist, die Kältemittelsolltemperatur in den Kältemittelsolldruck umzurechnen. Zum Beispiel kann die Funktion 414 eine Tabellensuchfunktion umsetzen, wie hier zuvor beschrieben. Die Fehlerfunktion 406 kann ein Signal ausgeben, dass die Differenz zwischen dem zweiten Signal 404 und dem ersten Signal 402 ist. Die Ausgabe der Fehlerfunktion kann durch einen Proportional-Integral-(PI-)Steuerblock 408 empfangen werden. Der PI-Steuerblock 408 kann eine Proportional-Integral-Steuerstrategie umsetzen, um die Verdichterdrehzahl einzustellen, wenn sich der Fehler ändert. Andere Steuerstrategien können ebenfalls verwendet werden. In einigen Konfigurationen kann das Verdichterdrehzahlsignal 412 eine Solldrehzahl sein, die einem Drehzahlsteuersystem für den Verdichter bereitgestellt wird. In einigen Konfigurationen kann das Verdichterdrehzahlsignal 412 eine Spannung oder ein Strom sein, die bzw. der dem Verdichter 208 bereitgestellt wird, um die Drehzahl zu ändern. In einigen Konfigurationen kann das Verdichterdrehzahlsignal 412 über das Fahrzeugnetzwerk an ein Verdichterdrehzahlsteuersystem übertragen werden.
  • Wie beschrieben, kann die Verdichterdrehzahl bei Vorhandensein eines Bedarfs an Kabinenkühlung so gesteuert werden, dass der Kabinenkühlbedarf gedeckt wird. Dies kann von dem Bedarf an Batteriekühlung unabhängig sein. Ein Batteriekühlbedarf, der gleichzeitig auftritt, kann die Kältemitteltemperatur beeinflussen. Diese Änderungen spiegeln sich in der Kabinenverdampferkältemitteltemperatur wieder. Das System steuert den Verdichter 208, um zu gewährleisten, dass der Kabinenkühlbedarf gedeckt wird. Während zum Beispiel ein Bedarf an sowohl Kabinen- als auch Batteriekühlung besteht, kann die Wärmemanagementsteuerung 230 den Verdichter im Vergleich dazu, wenn nur ein Bedarf an Kabinenkühlung besteht, mit einer höheren Drehzahl betreiben. Bei Nichtvorhandensein eines Kabinenkühlbedarfs bei Vorhandensein eines Bedarfs an Batteriekühlung kann diese konkrete Steuerstrategie nicht mehr wirkungsvoll sein, da kein Kältemittel zu dem Kabinenverdampfer 206 strömen gelassen werden kann. Demnach kann eine alternative Strategie umgesetzt werden, wie beschrieben wird.
  • Wenn der Kabinenkühlbedarf null wird, kann die Steuerung der Verdichterdrehzahl geändert werden. Der Kältemittelkreislauf unterstützt die Batteriekältemaschine 204 in diesem Modus und der Verdichter 208 kann mit einer anderen Drehzahl als in dem vorherigen Steuermodus betrieben werden. Die Verdichterdrehzahlsteuerstrategie kann als Reaktion darauf, dass ein Bedarf an Kabinenkühlung null wird, gewechselt werden. Wenn die Wärmemanagementsteuerung 230 zu einer anderen Steuerstrategie wechselt, wenn der Kabinenkühlbedarf null wird, ist es möglich, dass sich die Betriebsdrehzahl des Verdichters ändern kann. Der Verdichter 208 kann so betrieben werden, dass genügend Arbeit bereitgestellt wird, um den Batteriekühlbedarf zu decken. Der Vorteil dieser Strategie besteht darin, dass die Verdichterdrehzahl abnehmen kann, was zu Kraftstoffeinsparungen und geringeren Geräuschen führt. Während des Übergangs zwischen den Steuermodi kann die Verdichterdrehzahl gefiltert oder allmählich auf die aktualisierte Verdichterdrehzahl geändert werden, um schnelle Änderungen der Verdichterdrehzahl zu vermeiden.
  • Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Zu diesen Attributen können unter anderem Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage etc. gehören. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Kühlmittelkreislauf, der dazu konfiguriert ist, ein Kühlmittel durch eine Batterie strömen zu lassen, einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für das Kühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Verdampferkältemitteltemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf ungleich null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemaschinenkältemitteldruck zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Verdampferkältemitteltemperatur zu wechseln.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl ferner als Reaktion auf Änderungen bei einer Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur einzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Fehler zwischen einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck, der von der Kältemaschinenkältemittel Solltemperatur abgeleitet ist, und dem Kältemaschinenkältemitteldruck einzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, den Kältemaschinenkältemittelsolldruck auf Grundlage einer Kältemittelart abzuleiten.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit der Batterie assoziierten Kühlmitteltemperatur zu ändern.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit der Batterie assoziierten Temperatur zu ändern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugwärmesystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für Batteriekühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Verdampfertemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf ungleich null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemaschinenkältemitteldruck zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Verdampfertemperatur zu wechseln.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur einzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Fehler zwischen dem Kältemaschinenkältemitteldruck und einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck, der von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet ist, einzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, den Kältemaschinenkältemittelsolldruck auf Grundlage einer Kältemittelart abzuleiten.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit einer Batterie, durch die das Batteriekühlmittel strömt, assoziierten Kühlmitteltemperatur zu ändern.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit einer Batterie, durch die das Batteriekühlmittel strömt, assoziierten Temperatur zu ändern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für Batteriekühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt, umfassend als Reaktion darauf, dass ein Bedarf an Kabinenkühlung null wird, Wechseln vom Einstellen einer Drehzahl des Verdichters als Reaktion auf Änderungen bei einer Temperatur des Verdampfers zum Einstellen der Drehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem mit der Kältemaschine assoziierten Kältemitteldruck durch eine Steuerung.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Wechseln durch die Steuerung als Reaktion darauf, dass der Bedarf an Kabinenkühlung ungleich null wird, vom Einstellen der Drehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemitteldruck zum Einstellen der Drehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Temperatur des Verdampfers gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Einstellen der Verdichterdrehzahl durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einer Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Einstellen der Verdichterdrehzahl durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einem Fehler zwischen dem Kältemitteldruck und einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck, der von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Ändern der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einer mit dem Batteriekühlmittel assoziierten Temperatur gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Ändern der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur durch die Steuerung als Reaktion auf Änderungen bei einer mit einer Batterie, durch die das Batteriekühlmittel strömt, assoziierten Temperatur gekennzeichnet.

Claims (15)

  1. Fahrzeug, umfassend: einen Kühlmittelkreislauf, der dazu konfiguriert ist, ein Kühlmittel durch eine Batterie strömen zu lassen; einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für das Kühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Verdampferkältemitteltemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf ungleich null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemaschinenkältemitteldruck zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Verdampferkältemitteltemperatur zu wechseln.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl ferner als Reaktion auf Änderungen bei einer Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur einzustellen.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Fehler zwischen einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck, der von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet ist, und dem Kältemaschinenkältemitteldruck einzustellen.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, den Kältemaschinenkältemittelsolldruck auf Grundlage einer Kältemittelart abzuleiten.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit der Batterie assoziierten Kühlmitteltemperatur zu ändern.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit der Batterie assoziierten Temperatur zu ändern.
  8. Fahrzeugwärmesystem, umfassend: einen Verdichter, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für Batteriekühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Verdampfertemperatur zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Kältemaschinenkältemitteldruck zu wechseln.
  9. Fahrzeugwärmesystem nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf ungleich null wird, vom Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei dem Kältemaschinenkältemitteldruck zum Einstellen der Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei der Verdampfertemperatur zu wechseln.
  10. Fahrzeugwärmesystem nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einer Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur einzustellen.
  11. Fahrzeugwärmesystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass der Kabinenkühlbedarf null ist, die Verdichterdrehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem Fehler zwischen dem Kältemaschinenkältemitteldruck und einem Kältemaschinenkältemittelsolldruck, der von der Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur abgeleitet ist, einzustellen.
  12. Fahrzeugwärmesystem nach Anspruch 11, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, den Kältemaschinenkältemittelsolldruck auf Grundlage einer Kältemittelart abzuleiten.
  13. Fahrzeugwärmesystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit einer Batterie, durch die das Batteriekühlmittel strömt, assoziierten Kühlmitteltemperatur zu ändern.
  14. Fahrzeugwärmesystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kältemaschinenkältemittelsolltemperatur als Reaktion auf Änderungen bei einer mit einer Batterie, durch die das Batteriekühlmittel strömt, assoziierten Temperatur zu ändern.
  15. Verfahren zum Betreiben eines Verdichters, der dazu konfiguriert ist, Kältemittel mit Druck zu beaufschlagen, das selektiv durch eine Kältemaschine für Batteriekühlmittel und einen Verdampfer zur Kabinenkühlung strömt, in einem Fahrzeug, umfassend: als Reaktion darauf, dass ein Bedarf an Kabinenkühlung null wird, Wechseln vom Einstellen einer Drehzahl des Verdichters als Reaktion auf Änderungen bei einer Temperatur des Verdampfers zum Einstellen der Drehzahl als Reaktion auf Änderungen bei einem mit der Kältemaschine assoziierten Kältemitteldruck durch eine Steuerung.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019216698A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Psa Automobiles Sa Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie
WO2022238409A1 (de) * 2021-05-11 2022-11-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum elektrischen laden einer antriebsbatterie, computerprogrammprodukt und speichermittel

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3070557A1 (fr) * 2017-08-29 2019-03-01 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de connexion electrique pour vehicule automobile refroidi par un circuit de fluide refrigerant
US11235641B2 (en) * 2020-06-02 2022-02-01 GM Global Technology Operations LLC Thermal system control for a vehicle
US11433738B2 (en) * 2020-06-02 2022-09-06 GM Global Technology Operations LLC Vehicle thermal management
US11845321B2 (en) * 2020-06-05 2023-12-19 GM Global Technology Operations LLC Vehicle thermal management at condensers of the refrigerant loop
US11639097B2 (en) * 2020-06-24 2023-05-02 Honda Motor Co., Ltd. Thermal management system for a vehicle
CN113696787B (zh) * 2021-08-12 2023-02-17 一汽解放青岛汽车有限公司 动力电池散热方法、装置、计算机设备和存储介质
JP7481309B2 (ja) 2021-10-25 2024-05-10 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の制御方法
DE102022202147A1 (de) * 2022-03-02 2023-09-07 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektromotorischer Kältemittelverdichter und Verfahren zu dessen Betrieb
CN115782532B (zh) * 2022-11-28 2024-06-04 重庆长安汽车股份有限公司 一种电动压缩机控制方法、***、电子设备及存储介质

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531264A (en) * 1994-10-19 1996-07-02 Zexel Corporation Control apparatus for a cooling unit with a heating function and a multi-compartment temperature management apparatus for a vehicle using this cooling unit
US6138466A (en) * 1998-11-12 2000-10-31 Daimlerchrysler Corporation System for cooling electric vehicle batteries
JP3910384B2 (ja) * 2000-10-13 2007-04-25 本田技研工業株式会社 車両用バッテリ冷却装置
JP2005001523A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Honda Motor Co Ltd 車両用空調装置
US20090249807A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Gm Global Technology Operations, Inc. HVAC and Battery Thermal Management for a Vehicle
US20090249802A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle HVAC and Battery Thermal Management
JP5396246B2 (ja) * 2009-11-18 2014-01-22 株式会社日立製作所 車両用空調装置
US9780422B2 (en) * 2015-05-20 2017-10-03 Ford Global Technologies, Llc Cabin and battery cooling control for electrified vehicles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019216698A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Psa Automobiles Sa Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie
WO2022238409A1 (de) * 2021-05-11 2022-11-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum elektrischen laden einer antriebsbatterie, computerprogrammprodukt und speichermittel

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US20190176578A1 (en) 2019-06-13

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