[发明专利]HVAC模块的加热器的冷却剂流量控制

说明书

技术领域

[0001]本发明总体上涉及车辆的采暧、通风与空调(HVAC)系统，尤其涉及在该HVAC系统中加热空气。

背景技术

[0002]在传统的HVAC模块中，空气温度门(混合风门)用来在空气流经蒸发器之后引导该空气流经加热器芯或者在加热器芯周围流动，混合室位于加热器芯的下游以允许流经加热器芯的空气与在加热器芯周围流动的空气相混合。通过混合在加热器芯周围流动的低温空气与流经加热器芯的高温空气，使得来自HVAC模块的空气具有一致的温度。然而，采用这些传统的系统，由于混合风门和混合室所需要的空间，HVAC模块可能比期望的更大，并且不论是否需要，高温冷却剂均被不断泵送经过加热器芯。

[0003]有些人增加了阀，以便在不需要的时候阻止冷却剂流经加热器芯。有些人则采用具有脉冲宽度调制或者开/关控制的泵，以便基于HVAC系统当前的加热需求来控制流经加热器芯的最大冷却剂流量的百分比。脉冲宽度调制是对流动的冷却剂的线性流量控制，当需要减小的容量时则具有减小的流量，当需要较高的加热器容量时则具有较高的流量。但是传统系统的这些变化仍然不能克服传统HVAC模块的一些缺陷。

发明内容

[0004]一个实施例构思了一种加热流经HVAC模块的加热器芯的空气的方法。该方法可包括以下步骤：使空气流经HVAC模块的蒸发器；在HVAC的所有运行工况下，使流经蒸发器的所有空气基本流经加热器芯；打开阀以使来自发动机的热冷却剂流入加热器芯，流入时间长得足以使来自发动机的热冷却剂取代加热器芯中的冷却剂；当热冷却剂已经取代了加热器芯中的冷却剂时，关闭阀以阻止热冷却剂流入加热器芯；确定热冷却剂的温度；以及当确定冷却剂的温度已经冷却到预定温度阈值时，给加热器芯重新充满热冷却剂。

[0005]一个实施例构思了一种车辆的HVAC系统。该HVAC系统可包括HVAC模块、加热器芯冷却剂回路以及流量控制阀。该HVAC模块可包括鼓风机、位于来自鼓风机的空气流的下游的蒸发器、定位靠近蒸发器并且位于来自蒸发器的空气流的下游的加热器芯、以及包容蒸发器和加热器芯的HVAC外壳。蒸发器具有迎风面积，并且加热器芯具有的迎风面积与蒸发器的迎风面积基本相等。HVAC外壳配置成总是引导流经蒸发器的所有空气流经过加热器芯。加热器芯冷却剂回路配置成引导来自发动机的冷却剂到达加热器芯然后再返回发动机。流量控制阀位于加热器芯冷却剂回路中并且设置成选择性地阻止加热器芯冷却剂回路中的冷却剂流。

[0006]实施例的优点在于，控制进入加热器芯的冷却剂周期性流动实现了期望的空气温度控制，即使流经蒸发器的所有空气还流经加热器芯也是如此。这允许去掉混合风门。流动的迅速填充和停止也在加热器芯的迎风面产生相对一致的温度，这消除了对加热器芯下游的混合室的需要。去掉混合风门和混合室使得车辆中HVAC模块的尺寸减小且包装简化。这对于具有极小的用于HVAC模块的空间的小型车辆特别有利。

附图说明

[0007]图1是车辆以及该车辆的HVAC系统的示意图。

具体实施方式

[0008]参照图1，其中示出了总体上由10指示的车辆。车辆10包括发动机舱室12和乘客舱室14。在舱室12，14内的是发动机冷却系统16和采暖、通风与空调(HVAC)系统18。

[0009]发动机冷却系统16包括推动水经过发动机22以及发动机冷却系统16的其他部分的水泵20。该水泵20可由发动机22驱动。按照传统方式采用散热器24和风扇26移走发动机冷却剂的热量。按照传统方式采用自动调温器28以便当冷却剂低于期望的运行温度时选择性地阻止冷却剂流经散热器24。

[0010]发动机22的加热器芯出口30将冷却剂引至电动流量控制泵34的入口33。流量控制泵34是可选的，这取决于在使用HVAC系统18的特定车辆。例如，如果发动机驱动的水泵20不能产生足够的流量来足够快地用热冷却剂充满加热器芯38，那么可能需要流量控制泵34作为补充泵(在下文讨论)。流量控制泵34的出口37将流体引至电子控制的流量控制阀32。控制器36连接流量控制泵34和流量控制阀32并且控制它们的运行。该控制器36可以是单独的或者可以结合到其他控制器中，例如HVAC控制器。阀是开-关(打开-关闭)阀，其选择性地允许冷却剂流入位于HVAC模块40内的加热器芯38。冷却剂管路42将来自加热器芯38的冷却剂引入水泵20的入口，完成加热器芯冷却剂回路50。图1所示的虚线代表了发动机冷却剂流经的冷却剂管路。