(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
外部熱交換器又はアキュムレータの除霜動作(S16、S26、S’16、S”16)は、第3の既定の最大持続期間(C3)以下の持続期間だけ、外部熱交換器内及びアキュムレータ内に高温の冷却流体の流れを生じさせるために、第1の既定のモータ速度(R2)で圧縮機を動作させるステップであって、前記モータ速度及び前記第3の最大持続期間は前記除霜動作の関数である、動作させるステップを含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
前記システムは、外部熱交換器の近くのモータ駆動ファンユニット(17)をさらに含み、外部熱交換器又はアキュムレータの除霜動作(S16、S26、S'16、S”16)は、外気温(Text)が第1の既定の温度値(T8)を上回る場合に、霜を融かした後に前記外部熱交換器の外壁に残存する水の除去に使用されるエアフローを生み出すために、モータ駆動ファンユニットを第4の最大持続期間(C4)以下の持続期間だけ動作させるステップ(S108)をさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
ステップb)中に、外部熱交換器への着霜が検知されると第1のカウンタ(COMP1)がインクリメントされ、アキュムレータへの着霜が検知されると第2のカウンタ(COMP2)がインクリメントされることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
第1のカウンタ及び/又は第2のカウンタ(COMP1、COMP2)のインクリメント間隔又はインクリメント速度は、外気温と外部熱交換器の出口における冷却流体の温度との温度差(Text−TS)の関数であることを特徴とする、請求項10又は11に記載の方法。
【発明の概要】
【0007】
本発明の目的の1つは、上述の従来技術における欠点の全て又はいくつかを克服することである。
【0008】
本発明のもう1つの目的は、ヒートポンプシステムの他の動作モードへの影響を最小限に抑えつつ、ヒートポンプの除霜をより完全に実行することである。
【0009】
本発明のさらなる目的は、システムの電力消費を最小限に抑えることである。
【0010】
本発明によれば、アキュムレータに着霜が検知された場合、外部交換器のみならずアキュムレータに対する除霜の実行も提示される。
【0011】
本発明は、特に自動車両用のヒートポンプシステムの制御方法を提示し、前記システムは、冷却流体を加温及び圧縮する圧縮機と、圧縮機から流入する冷却流体との交換によって内気を加温するために暖房モードで凝縮器を形成する内部熱交換器と、冷却流体を冷却するための膨張弁と、膨張弁から流入する冷却流体を外気との交換によって加温するために暖房モードで蒸発器を形成する外部熱交換器とを含み、さらには外部熱交換器と圧縮機との間に、圧縮前の冷却流体の保管のためのアキュムレータが挿入されており、
a)暖房モードで、外部熱交換器への着霜を検知するステップ、
b)熱交換器への着霜持続期間を表すデータ要素を判定するステップ、
c)外部熱交換器への着霜持続期間が第1の既定の最大持続期間以上である場合、交換器を除霜する指令を送信するステップ、並びに
d)交換器を除霜する指令が送信される場合、圧縮機により圧縮された流体を前記外部交換器及び前記アキュムレータの内部において循環させることにより、外部熱交換器の除霜動作を開始するステップと、既定の方針に沿って、アキュムレータの除霜動作を開始するステップ
を含むことを特徴とする。
【0012】
したがって本発明によれば、外部交換器への着霜が検知され、次いで、外部熱交換器の除霜動作及び/又はアキュムレータの除霜動作が既定の方針に沿って開始される。
【0013】
ある特定の実施形態において、既定の方針により、交換器の除霜指令が送信される場合、アキュムレータの除霜動作はn回の機会ごとに開始され(nは2以上の整数)、外部熱交換器の除霜動作はそれ以外の機会に開始される。
【0014】
これは、時間と電力消費に関して最適化された外部交換器の完全除霜が、アキュムレータの完全除霜を許容しないからである。実際、アキュムレータへの着霜の厚さは外部の状況と運転状況により増加し得る。付随する厚さが車両の他の部分に対する近接性を(騒音及び損傷の危険性を伴い)増し、車両のパフォーマンスを低下させるため、ある時点で除霜が必要となる。したがって、適切な除霜動作を実行するため、これら2つの要素に付随する着霜を確認することは有益である。
【0015】
別の実施形態では、方法のステップa)は、アキュムレータへの着霜を検知するステップをさらに含み、ステップb)は、アキュムレータへの着霜持続期間を表すデータ要素を判定するステップをさらに含み、ステップc)は、外部熱交換アキュムレータへの着霜持続期間が第2の既定の最大持続期間以上である場合にアキュムレータを除霜するための指令を送信するステップをさらに含む。この場合、既定の方針は、アキュムレータの除霜指令が送信される場合にはアキュムレータの除霜動作が開始され、外部熱交換器の除霜指令が送信される場合には交換器の除霜動作が開始される。
【0016】
したがって、エネルギーと除霜時間とを必要時にのみ使用するよう、適切な除霜動作が開始される。
【0017】
ある特定の実施形態で、外部交換器又はアキュムレータの除霜動作は、高温の冷却流体を、第3の既定の最大持続期間C3以下の持続期間だけ外部熱交換器内及びアキュムレータ内に流すために、第1の既定のモータ速度で圧縮機を動作させるステップであって、前記モータ速度及び前記第3の最大持続期間は前記除霜動作の関数である、動作させるステップを含む。この高温の冷却流体フローにより、外部交換器の外壁に存在する霜を融かすことができ、必要時にはアキュムレータの外壁に存在する霜を融かすことができる。
【0018】
ある特定の実施形態でシステムは、外部熱交換器の近くにモータ駆動ファンユニットをさらに含み、外部交換器又はアキュムレータの除霜動作は、外気が第1の既定の温度値を上回る場合に、霜を融かした後に前記外部熱交換器の外壁に残存する水の除去に使用されるエアフローを生み出すために、モータ駆動のファンユニットを第4の最大持続期間以下の持続期間だけ動作させるステップをさらに含む。このステップの間、圧縮機は動作を維持する。
【0019】
ある特定の実施形態で、外気温が第2の既定の温度値を下回る場合、且つ同時に、外気温と外部熱交換器の出口における冷却流体の温度との温度差が第3の既定の温度値を上回る場合、外部熱交換器の着霜が検知される。前記第3の既定の温度値は外気温の関数であることが有利である。
【0020】
ある特定の実施形態で、圧縮機のモータ速度が第2の既定のモータ速度値を上回ると同時に、外気温が第4の既定の温度値を下回る場合で、且つ、外気温と外部熱交換器の出口における冷却流体の温度との温度差が第5の既定の温度値を上回る場合、アキュムレータへの着霜が検知される。前記第5の既定の温度値は外気温の関数であることが有利である。
【0021】
既定の温度値は、ヒートポンプシステムのタイプ及びミッションプロファイルにより異なり得る。
【0022】
ある特定の実施形態では、ステップb)中に、外部熱交換器への着霜が検知されると第1のカウンタがインクリメントされ、アキュムレータへの着霜が検知されると第2のカウンタがインクリメントされる。これら2つのカウンタのカウント値を使用して、交換器及びアキュムレータへの着霜持続期間が判定できる。
【0023】
有利には、外気温が第6の既定のプラスの温度値以上であるとき、前記第1及び第2のカウンタはゼロにリセットされる。したがって、例えば車両が0℃を少し上回る外気温の下で一定の時間にわたって駐車している場合、この外気は霜と熱交換して霜を融かす。この場合、除霜動作はもはや必要ないと考慮される。したがってカウンタはゼロにリセットされる。
【0024】
一方、ステップc)中に、第1のカウンタのカウント値が前記第1の最大持続期間を表す第1のカウント値以上である場合、外部交換器の除霜指令が送信され、第2のカウンタのカウント値が前記第2の最大持続期間を表す第2のカウント値以上である場合、アキュムレータの除霜指令が送信される。
【0025】
有利には、外部交換器又はアキュムレータの除霜動作は、車両速度が時速30キロメートルの既定の速度以下である場合にのみ、開始される。これは、外部熱交換器又はアキュムレータが高温の冷却流体を内部に有していても、外部交換器を通る冷気によって霜が存続してしまうため、この値を上回る際に除霜動作を開始することは無意味であるからである。
【0026】
有利には、システム回路から、除霜とは異なり、除霜よりも優先されるさらなる要求が起こった場合、除霜動作が停止される。この要求は例えば、車室の快適性のための暖房又は冷房であり得る。
【0027】
車両速度が前記既定の速度値を上回る場合であっても、除霜動作は実施される。この場合システムは、除霜動作中に動的空気が外部熱交換器を通って流れることを回避するための、制御されたフラップ弁を含む。
【0028】
ある特定の実施形態で、圧縮機を第1のモータ速度で、第3の最大持続期間以下の持続期間だけ動作させるステップは、
−前記第1のモータ速度で圧縮機を動作させるステップと、
−外部熱交換器の出口における冷却流体の温度が第7の既定の温度値以下である限り、且つ、第3のカウンタのカウント値が前記第3の最大持続期間よりも短い第5の最大持続期間を表す第3の既定のカウント値未満である限り、且つ、外気温が第8の既定の温度以下である限り、第3のカウンタをインクリメントするステップと、
−第3のカウンタのインクリメントが停止されたとき、前記圧縮機を停止させるステップと
を含む。
【0029】
ある特定の実施形態で、第4の最大持続期間以下の期間だけモータ駆動ファンユニットを動作させるステップは、
−外気温が前記第1の既定の温度値以上である場合にモータ駆動ファンユニットを動作させるステップと、
−外部熱交換器の出口における流体の温度が第9の既定の温度値以上である限り、且つ、第4のカウンタのカウント値が前記第4の最大持続期間を表す第4の既定のカウント値未満である限り、第4のカウンタをインクリメントするステップと、
−第4のカウンタのインクリメントが停止されたとき、モータ駆動ファンユニットを停止させるステップと
を含む。
【0030】
有利には、モータ駆動ファンユニットが動作される一方で、このブロー段階中に水の除去を最適化するために、圧縮機が動作される。
【0031】
有利には、第4のカウンタのインクリメント中、圧縮機は前記第1のモータ速度以下である第3のモータ速度で動作する。これは単純に、霜の融解により生み出された水をブローにより除去できるよう、この水の再氷結を避けるような温度で回路内に冷却流体を流すことが必要であるためである。
【0032】
有利には、外部交換器及び/又はアキュムレータに存在する霜の量及び強度の評価が改善するよう、第1の及び/又は第2のカウンタのインクリメント間隔又はインクリメント速度は、外気温の関数である。
【0033】
また、有利には、外部熱交換器及び/又はアキュムレータに存在する霜の量及び強度の評価が改善するよう、第1の及び/又は第2のカウンタのインクリメント間隔又はインクリメント速度は、外気温と外部熱交換器の出口における冷却流体の温度との温度差の関数である。
【0034】
別の実施形態では、ユーザがヒートポンプを確実に除霜したいとき、外部熱交換器又はアキュムレータの除霜動作のユーザ指令を用いた制御が提示される。
【0035】
有利には、ヒートポンプのコンポーネントへの着霜状態を検証するために、外部の診断ツールによりカウンタの状態が読み取られる。
【0036】
例示として提供する添付の図面により示される後述の実施例を読めば、その他の利点も当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0038】
図1は、本発明による方法が使用され得るヒートポンプシステム1を示す。このシステムは、圧縮機10、暖房モードで内部凝縮器を形成する内部熱交換器11、冷房モードで内部蒸発器を形成するもう1つの内部熱交換器12、暖房モード用膨張弁13、暖房モードで蒸発器を形成する外部熱交換器14、冷房モード用膨張弁16、及びアキュムレータ15を含む。これら様々なコンポーネントの内部を冷却流体が通る。また、弁V1及びV2が、システムの以下の動作モードのうちの1つにしたがって、これら様々なコンポーネント内を通る冷却流体の経路を修正するために提供されている。
−システムが車室内の空気を加温する暖房モード(この動作モードは
図2に示される。)
−システムが車室内の空気を冷却する冷房モード(この動作モードは
図3に示される。)
−システムが外部熱交換器14及び/又はアキュムレータ15の外壁を除霜する除霜モード(この動作モードは
図4に示される。)
【0039】
弁V1は、外部熱交換器14の出口に結合された入口と、アキュムレータを介して圧縮機10の入口に結合された第1の出口と、膨張弁16の入口に結合された第2の出口とを含む三方弁である。弁V2は、除霜モード及び冷房モードで膨張弁13を迂回するための二方弁である。
【0040】
システムは、外気温を表す温度を捉えることができる、例えば車両のバックミラー下などの車室外のエリアに位置する外気温センサTP1と、交換器14の出口における冷却流体の温度を測定するための温度センサTP2とをさらに含む。最後に、外部交換器14並びに内部交換器11及び12の各々を通して空気を放散するために、そしてシステムの様々な動作モードで熱交換を促進するために、モータ駆動ファンユニット17及び18が提供される。
【0041】
上述のように、システムの冷却流体のフロー回路は使用される動作モードにより変化する。
【0042】
図2に示す暖房モードでは、弁V1は、交換器14の出口を、アキュムレータ15を介して圧縮機10の入口に結合するよう動作する。圧縮機10は、この場合に蒸発器を形成する外部熱交換器14から受け取った冷却流体を、加温及び圧縮する。このように圧縮された流体は次いで、圧縮機から流入する冷却流体との熱交換によって車室内の空気を加温するために使用される交換器11(凝縮器)へと供給される。冷却流体は次いで、膨張弁13によって冷却及び膨張され、外部交換器14に再供給される。この動作モードでは弁V2は閉鎖され、したがって冷却流体が弁V2を通ることはない。さらに、モータ駆動ファンユニット17及び18が、システムの要求にしたがって動作する。例えば、車両の高速運転中に車両の前面にあるモータ駆動ファンユニット17を動作させることは無意味である。システム内における流体の動きは矢印で示される。実線で示す矢印は、高圧下での流体(圧縮された流体)の動きを示し、破線の矢印は低圧における流体(膨張された流体)の動きを示す。
【0043】
図3に示す冷房モードでは、弁V1は交換器14の出口を膨張弁16の入口に結合するよう動作する。この膨張弁は、この動作モードで凝縮器を形成する外部熱交換器14から受け取った冷却流体を膨張させて冷却するために使用される。膨張された冷却流体は、車室内の空気を冷却流体との熱交換によって冷却するために、蒸発器12を通って流れる。次いで冷却流体はアキュムレータ15を、次いで圧縮機10を通って流れる。これにより冷却流体は加温及び圧縮され、弁V2を、次いで外部熱交換器14を通って流れる。有利には、冷却流体から交換器11を介した車室への伝熱を避けるよう、弁V3(図示せず)により交換器11を迂回することができる。弁3(図示せず)がない場合には、蒸発器12からのエアフローが交換器11を迂回するように混合フラップ弁が提供され、これにより冷房パフォーマンスが維持され得る。このモードでは、モータ駆動ファンユニット17及び18がシステムの要求にしたがって動作する。例えば車両が高速運転中には、前面にあるモータ駆動ファンユニット17を動作させる必要がない。低速時、効率的な凝縮を提供し流体の圧力を限定するために、モータ駆動ファンユニット17を動作させなければならない。
【0044】
図4に示す除霜時、冷却流体はシステムのいずれの強制膨張要素(膨張弁及び管開口部)も通らない。弁V1は交換器14の出口を、アキュムレータ15を介して圧縮機10の入口に結合するよう動作する。圧縮機10は冷却流体をわずかに加温及び圧縮する。次いで圧縮された流体は弁V2を、次いで外部交換器14を通って流れる。高温の流体は外部交換器14及びアキュムレータ15を通り、これらの外壁に存在する霜を徐々に融かすことができる。このモードでは、後述するように、除霜の最後にモータ駆動ファンユニット17が必要に応じて動作する。
【0045】
ここでシステムの除霜の制御を、より詳細に説明する。この制御は自動であり、車両のユーザによるいかなる行動又は介入も要しない。これは
図5、6及び7を参照して説明される。これらの図で、T
extは温度センサTP1により測定される外気温を表し、T
Sは温度センサTP2により測定される外部交換器14の出口における冷却流体の温度を表し、RPM
Compは圧縮機10のモータの毎秒回転数を表す。
【0046】
外気温が零下又はゼロに近い場合、及びシステムが暖房モードで動作されている場合、外部交換器14及びアキュムレータ15の外壁に霜が形成される。したがってシステムの暖房モードでは霜の検知が行なわれる。検知後、システムがもはや暖房モードにないとき、及び好ましくは車両が停止しているとき、除霜動作が実施される。
【0047】
図5を参照すると、本発明の方法は、外部交換器14の着霜検知及び除霜のためのステップS10からS16のセット、並びに、アキュムレータ15の着霜検知及び除霜のためのステップS20からS26のセットを含む。これら2つのステップのセットは並行して遂行される。
【0048】
外部交換器の着霜検知及び除霜に関係するステップをまず説明する。本発明の方法は、初めに、外部交換器14への着霜を検知するステップS10を含む。このステップでは以下の場合に、外部交換器14が着霜状態にあると検知される。
・T
ext<T
1、且つ、
・T
ext−T
s>T
2
ここでT
1は0℃に近い温度であり、T
2はプラス温度である。
【0049】
T
1は例えば5℃に等しく、T
2は例えば10℃に等しい。したがってこの例では、T
sが少なくとも−5℃未満であることになる。これらの値は交換器への着霜の既知の状況に対応し、例えば霜の存在を視覚的にチェックするなどの検査により判定することができる。
【0050】
有利な実施形態では、値T
2は外気温T
extの関数として変化する。外気温T
extが低下すると値T
2も減少する。
【0051】
次いで方法は、外部交換器14への着霜の持続期間を判定するステップを含む。この判定は、ステップ11において、外部交換器が着霜状態(T
ext<T
1且つT
ext−T
s>T
2)のままである間にカウンタCOMP1をインクリメントすることにより実行される。カウンタのカウント値は、外部交換器への着霜の持続期間を表す。
【0052】
ある特定の実施形態で、カウンタCOMP1のインクリメントは外気温の関数である。例えば、外気温T
extが非常に低い場合、カウンタCOMP1はより速くインクリメントされる。例えば、T
ext<−10℃の場合、カウンタは毎秒2インクリメントされ、T
ext≧−10℃の場合、カウンタは毎秒1インクリメントされる。したがってカウンタCOMP1のカウント値は、着霜の持続期間のみならず強度も表す。外気温が0℃に近い場合の着霜は多いであろう。
【0053】
変形例として、カウンタCOMP1のインクリメントは差T
ext−T
sの関数である。この差が増大するにつれ、カウンタはより速くインクリメントされる。例えば、T
ext−T
s>15℃の場合、カウンタは毎秒2インクリメントされ、T
ext−T
s≦15℃の場合、カウンタは毎秒1インクリメントされる。この場合も、COMP1のカウント値は霜の強度を表す。
【0054】
上述の外部交換器への着霜状況がもはや存在しない場合でも、カウンタはゼロにリセットされる必要はない。例えば、外気温T
extが低いままでしかしT
ext−T
s間の差が減少した場合、霜は外部交換器に残る。したがってカウンタCOMP1は、温度T
extが、温度T
1を上回る温度値T
5以上である場合にのみゼロにリセットされる。T
5は例えば、8℃に等しい。このカウンタCOMP1のゼロリセットはステップS12及びS13に示される。ステップS12は温度T
extを既定の値T
5と比較することである。T
ext≧T
5の場合、カウンタCOMP1はステップS13でゼロにリセットされる。T
ext<T
5の場合、方法は次のステップへと続く。したがって、車両が停止している又はスリープ状態にあるとき、カウンタCOMP1のカウント値は保持され得る。
【0055】
有利には、カウンタCOMP1はまた、システムが最小限の持続期間だけ冷房モードで稼働する場合にゼロにリセットされる。これは、この動作モードで外部交換器が凝縮器として動作することにより、外部交換器の壁に熱が供給され、交換器の壁に霜が存在する場合にそれを融かすためである。
【0056】
次のステップS14は比較ステップである。カウンタCOMP1の値が既定のカウント値Ciと比較される。カウント値Ciは例えば、カウンタCOMP1が1秒毎にインクリメントされる場合の持続期間D
1に対応する。持続期間D
1は例えば、5分に等しい。単純化するため、COMP1はカウンタCOMP1とそのカウント値との両方を表す。
【0057】
COMP1≧Ciの場合、ステップS15で交換器の除霜指令が送信される。そうでない場合、カウントは継続される。
【0058】
したがって、期間Diに交換器への着霜状態が存在している場合、外部交換の除霜指令が送信される。
【0059】
次いでステップS16では除霜動作が実施される。このステップでの冷却流体のフローは、
図4に関連して説明したものに対応する。このステップについては、
図6を参照して後述する。
【0060】
交換器が除霜された後、カウンタCOMP1はゼロにリセットされステップS13へと戻る。
【0061】
アキュムレータ15への着霜検知及び除霜に、ステップS10からS16と実質的に同じステップ、すなわち
図5に示すS20からS26が、並行して遂行される。
【0062】
ステップS20で、アキュムレータ15の着霜検知は、以下の条件が存在するか否かの検知で構成される。
・T
ext<T
3、且つ、
・T
ext−T
s>T
4、且つ、
・RPMComp≧Ri
ここでT
3は0℃に近い温度であり、T
4はプラスの温度であり、R
1は圧縮機10のモータ速度値である。T
3は例えば6℃に等しく、T
4は例えば10℃に等しく(外部交換器への着霜検知のために選択した値に適用できるのと同じ理由から)、したがってTi=T
3且つT
2=T
4が可能である。さらに、カウンタは霜の強度が最大である流体フロー段階においてのみインクリメントされるよう、Riは例えば、500r.p.m(回転毎分)に等しい。
【0063】
有利な実施形態では、値T
4は外気T
extの関数として変化する。
【0064】
次いでアキュムレータ15の着霜持続期間が、ステップS21で判定される。このステップで、アキュムレータ15への着霜状態が存続している間に(T
ext<T
3且つT
ext−T
S>T
4且つRPM
Comp≧Ri)、カウンタCOMP2はインクリメントされる。
【0065】
ある特定の実施形態におけるステップS11では、カウンタCOMP2のインクリメントは外気温の関数である。カウンタCOMP2は、外気温が高い程速く、又は低い程遅く、インクリメントされる。
【0066】
カウンタCOMP1の場合、T
extが温度値T
5以上である場合にカウンタCOMP2はゼロにリセットされる。したがって方法は、温度T
extを既定の値T
5と比較するステップS22を含み、T
ext≧T
5の場合、カウンタCOMP2はステップS23でゼロにリセットされる。T
ext<T
5の場合、方法はステップS24へと続く。したがって、車両が停止している又はスリープ状態にあるとき、COMP2のカウント値は保持され得る。カウンタCOMP2はまた、システムが特定の最小限の持続期間だけ冷房モードで稼働する場合にゼロにリセットされる。
【0067】
ステップS24では、カウンタCOMP2の値が既定のカウント値C2と比較される。カウント値C2は例えば、カウンタCOMP2が1秒毎にインクリメントされた場合の持続期間D
2に対応する。持続期間D
2は例えば、200分に等しい。COMP2>C2の場合、ステップS25でアキュムレータの除霜指令が送信される。そうでない場合、カウントは継続される。
【0068】
次いでステップS26で除霜動作が実施され、ステップS26の後、カウンタCOMP2はゼロにリセットされ、ステップS23に戻る。
【0069】
外部交換器及びアキュムレータの除霜動作(S16又はS26)はここで、
図6を参照して説明される。これらは両方とも、除霜のために外部交換器内及びアキュムレータ内に圧縮された流体のフローが存在するため、2つの動作は本質的に、温度のパラメータ値、カウント値、及び使用されるモータ速度値において異なる。
【0070】
有利には、除霜機能を有効にするステップS100で除霜動作が開始される。ステップS15における除霜指令の送信に続いて、ある条件が満たされた場合にのみ、外部交換器及び/又はアキュムレータの除霜機能が有効になる。例えば
図6の例では、車両速度が既定の速度値V
1以下である場合にのみ、除霜機能が有効になる。有利には速度V
1はゼロに等しい。この場合、車両が停止している場合のみに除霜動作機能が有効になる。したがってステップS100は車両速度を速度Viと比較するステップである。車両速度がViよりも速い場合、除霜プロセスは中断され、ステップS12又はS22へと戻る。これは、除霜動作を開始又は再開するために速度がV
1以下になるのを待つことと等しい。車両速度が既にVi以下である場合、外部交換器の除霜機能が有効になる。除霜が中断された場合、圧縮機及び必要であればモータ駆動ファンユニットが、他に満たすべき要求のない場合にのみ、本明細書において後述するように停止されることに留意されたい。それ以外の場合には、これら他の要求を満たすよう、必要であれば異なるモータ速度で、圧縮機及びモータ駆動ファンユニットは使用される。
【0071】
改良実施形態では、除霜動作を有効にするために一又は複数の補則条件が付加される。例えば、以下の条件の少なくとも1つが付加される。
−車両はスリープ手順を経ていなければならない。すなわち、車両の電気システムがその状態を記憶しつつそのプロセスを停止している段階である。この場合、除霜動作を有効にして開始するために、スリープ手順は部分的に中断される。車両は、カウント値C3+C
4に対応する持続期間よりも実質的に長い特定の最大持続期間だけアウェイク状態に維持され、これを超えると除霜動作は停止される。
・例えば車室に快適性を提供するため、車両のトラクション電池のモジュールを適切な温度で維持しその持続性を最大化する又は過度の高温もしくは低温による劣化を防ぐため、或いは車室の空調(ユーザの乗車前に加温もしくは冷却すること)のために、システム回路の使用に対する他の要求がない。変形例としては、除霜動作がこれらの要求の一又は複数よりも優先される。
・圧縮機への電力供給又は圧縮機自体に不具合がない。
・ユーザが車両を離れたと想定されなければならない。この場合、例えばトラクションモータが停止したかどうか又はドアが閉められキーによってロックされたどうかを確認するための検知が実行される。
・車両のトラクションモータが停止している。したがって、ユーザが車両を離れたであろうこと又は車両がスリープ状態に入るところであるということを車両が報告する前であっても、除霜動作機能を有効にすることができる。
・車両は外部電源ネットワークに接続されていなければならない。この場合、除霜動作に要する電気は外部電源ネットワークのみより供給されることが好ましい。
・車両バッテリの充電レベルが既定の閾値を上回っていなければならない。
【0072】
次いでステップS101で、圧縮機10が既定のモータ速度R
2で作動される。値R
2は除霜すべき要素の関数である。有利には、アキュムレータの除霜に対するモータ速度は、外部交換器の除霜に対するモータ速度よりも速い。
【0073】
外部交換器に対しR
2は例えば5000r.p.mに等しく、アキュムレータに対しR
2は例えば6000r.p.mに等しい。
【0074】
ある特定の実施形態で、圧縮機のモータ速度R
2は外気温T
extの関数として定義される。外気温が低下すると、モータ速度R
2は増加する。
【0075】
このステップで、外部交換器の外壁の霜とアキュムレータの外壁の霜の少なくとも一部とを融かすよう、圧縮された冷却流体は外部交換器及びアキュムレータを通って流れる。
【0076】
除霜動作の間、下記の条件が存在する限り、ステップS102でカウンタCOMP3がインクリメントされる。
・T
ext≦T
6、且つ、
・T
S≦T
7、且つ、
・COMP3<C
3
ここで、−COMP3はカウンタCOMP3のカウント値を表し、
−T
6は0℃に近い既定のプラス温度であり、適切であれば、除霜要求(交換器の除霜又はアキュムレータの除霜)指令の関数であり得、T
6は例えば、モータ速度R
2が異なる場合、両方の除霜動作において5℃に等しく、
−T
7は別の既定のプラス温度であり、適切であれば、除霜指令の関数でもあり得、T
7は例えば、モータ速度R
2が異なる場合、両方の除霜動作において10℃に等しく、
−C
3は除霜の最大持続期間に関連したカウント値であり、C
3は例えば、6分の持続期間D
3に対応するカウント値である。
【0077】
この目的のため、方法は、外気温T
extを温度閾値T
6と比較するステップS103、及び、温度T
Sを温度閾値T
7と比較し且つカウンタCOMP3のカウント値をカウント値C3と比較するステップS104を含む。
【0078】
T
ext>T
6の場合、次いでステップS105で圧縮機を停止することによって、除霜動作は停止される。そうでない場合すなわちT
ext≦T
6の場合、方法はステップS104へと続く。T
S≦T
7且つCOMP3<C
3の場合、ステップS100へと戻る。そうでない場合、方法はステップS106へと継続し、外気温T
extがプラス温度T
8と比較される。
【0079】
T
ext>T
8の場合、方法は除霜動作の第2段階へと継続し、この段階では、前段階すなわち除霜動作での除霜の結果外部交器の外壁に残存する水をブローにより除去するために、外部交換器14の近くに位置するモータ駆動ファンユニット17が作動される。
【0080】
この除霜動作の第2段階は、外気温T
extが大幅に零下を下回っていない場合にのみ有益である。このため、第2段階よりも前に外気温T
extと温度T
8とを比較するステップS106がある。例えばT
8は−10℃に等しい。T
ext≦T
8の場合、外気が少しでも外部交換器へと吹き付けると交換器の外壁に残存する水の大半が再氷結してしまうため、モータ駆動ファンユニットは作動されない。結果としてこの第2段階を遂行する利益がない。交換器の壁への再着霜を防ぎ不要な電力消費を避けるためには、この段階を回避することがむしろ望ましい。したがってステップS105では圧縮機が停止される。T
ext>T
8の場合、モータ駆動ファンユニット17がステップS108で作動される。
【0081】
このブロー段階で、圧縮機はF3/4を下回る速度R
3で動作することが望ましい。交換器の除霜及びアキュムレータの除霜に対し、R
3は例えば4000r.p.mに等しい。このブロー段階は、温度T
Sがプラス温度T
9以上である限り、及び、カウント値C
4に対応する最大持続期間D
4を超過していない場合に限り、遂行される。これは、ブロー段階中に交換器を通って流れる流体の温度が下がり、この温度が0℃に近づいた場合には初めに融けた霜から生じた水が氷結する恐れがあるためである。温度T
9は例えば2℃に等しく、C
4に対応する持続期間D
4は例えば2分に等しい。有利にはT
9は0℃に近い。したがってこの段階は、カウンタCOMP4をインクリメントするステップS109、及び、温度T
Sを値T
9と比較し且つカウンタCOMP4のカウント値をカウント値C
4と比較するステップS110を含む。有利には、ステップS108の前に、ステップS100と同じ除霜機能を有効にするステップS107がある。非ゼロの車両速度、或いは優先される要求、例えば、車室を予め空調するため、又はバッテリ空調のための熱的快適性により、除霜機能が有効にされない場合、ステップS12又はS22へと戻る。この場合、満たすべき他の要求がない場合にのみ、圧縮機及びモータ駆動ファンユニットは停止される。それ以外の場合には、これら他の要求を満たすよう、必要であれば異なるモータ速度で、圧縮機及びモータ駆動ファンユニットは使用される。
【0082】
温度T
SがT
9未満であるとき又はカウンタCONP4のカウント値がカウント値C
4以上であるとき、ブロー段階は停止される。したがってステップS111で圧縮機及びモータ駆動ファンユニットは停止される。これら2つの条件の一方又は他方が満たされない限り、ブローは継続されカウンタCOMP4はインクリメントされる。
【0083】
圧縮機、及び適切であればモータ駆動ファンユニットが停止された後にのみ、ステップS112でカウンタCOMP3とCOMP4とがゼロにリセットされる。次いでステップS13又はS23へと戻り、カウンタCOMP1とCOMP2とがゼロにリセットされる。
【0084】
より一般的な実施形態で、圧縮機、及び適切であればモータ駆動ファンユニットは、システムにおいてより高い優先度での使用要求が起こると直ちに、除霜のための使用が停止される。変形例として、除霜指令は他の要求の一又は複数よりも高い優先度を有する。
【0085】
カウンタCOMP1、COMP2、COMP3及びCOMP4がゼロにリセットされた後、プロセスは開始点に戻る。この場合、及び除霜機能を有効にすることを停止した場合、ヒートポンプがシステムの要求により動作する。いかなるモードも要求されない場合、ヒートポンプは休止状態におかれる。
【0086】
本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、本発明は、これらの形態に制限されるものではなく、説明したものと技術的に等価な手段及びそれらの組み合わせは全て含まれ、本発明の範囲に包含されることは明らかである。
【0087】
例えば交換器の着霜検知に基づいて、一般的な着霜指令を送信すること、及び、次いで既定の方針に沿って、交換器の除霜動作を開始すること又はアキュムレータの除霜動作を開始することが可能である。この特定の実施形態は
図7で示される。このとき方法は、
図5のステップS10からS14と同じステップを含む。
図7ではS10からS15が再度使用される。しかしながらステップS15において、送信される除霜指令は外部交換器の除霜開始動作とアキュムレータの除霜開始動作との両方に有効な指令と考慮される。このとき、ステップS’16では、前記既定の方針に沿って、外部交換器の除霜動作又はアキュムレータの除霜動作が開始される。例えば、アキュムレータの除霜動作はn回の機会ごとに開始され(nは2以上の整数)、それ以外の機会には、外部交換器の除霜動作が開始される。
【0088】
図8に示す別の変形例では、上述のように、交換器への着霜検知(S10からS15)及びアキュムレータへの着霜検知(S20からS25)が同時に実行され、S”16として表す除霜ステップでは、回路の除霜パラメータは、アキュムレータの着霜が検知された場合はアキュムレータの除霜の、それ以外の場合は外部交換器の除霜のパラメータである。