DE10012197A1

DE10012197A1 - Thermomanagement für ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlmittelkreislauf und einer Klimaanlage

Info

Publication number: DE10012197A1
Application number: DE10012197A
Authority: DE
Inventors: Eike Willers
Original assignee: Behr Thermot Tronik GmbH
Current assignee: Behr Thermot Tronik GmbH
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2020-03-14
Also published as: WO2001069086A2; WO2001069086A3; DE10012197B4

Abstract

In einem Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, der in einem Kühlkreislauf angeordnet ist, und mit einer Klimaanlage, die einen luftgekühlten Kondensator mit den Kältemittel durchströmten Rohren enthält, wird vorgeschlagen, dass ein Abschnitt des Kondensators (11) als Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager (22) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermomanagement für ein Kraft fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, der in einem Kühlmit telkreislauf angeordnet ist, und mit einer Klimaanlage, die einen luftgekühlten Kondensator mit von Kältemittel durch strömten Rohren enthält.

Bei Kraftfahrzeugen ist die Größe eines Kühlmittelkühlers des Kühlmittelkreislaufes auf die für den Motor benötigte maxima le Kühlleistung ausgelegt. Dies muss aus Sicherheitsgründen sein, um eine Überhitzung des Verbrennungsmotor zu vermeiden. Kühlmittelkühler und Kondensator sind üblicherweise in dem Motorraum des Kraftfahrzeuges angeordnet, insbesondere bei Personenkraftwagen. In dem Motorraum sind die Platzverhält nisse beengt, so dass es dann vorkommen kann, dass die Größe des Kondensators zugunsten des Kühlmittelkühlers beschränkt wird, wobei dann die Kälteleistung der Klimaanlage beschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Thermomanage ment für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art so aus zubilden, dass eine günstigere Auslegung der Größen des Kühl mittelkühlers und des Kondensators möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Abschnitt des Kondensators als Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager aus gebildet ist, wozu in diesem Abschnitt die von Kältemittel durchströmten Rohre mit Strömungskanälen umgeben sind, die an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der Fall praktisch nie eintritt, dass gleichzeitig von der Motorküh lung die größte Kühlleistung und von der Klimaanlage die größte Kälteleistung gefordert werden. Es gilt insbesondere auch bei hohen Außentemperaturen. Wenn bei hohen Außentempe raturen das Fahrzeug gestartet wird, so ist der Innenraum in der Regel sehr heiß, so dass eine hohe Kälteleistung von der Klimaanlage gefordert wird. Während dieser Zeit hat der Verbrennungsmotor jedoch noch nicht seine Betriebstemperatur, so dass das entsprechend relativ kühle Kühlmittel des Kühl mittelkreislaufes des Verbrennungsmotors zur Unterstützung des Kondensators herangezogen werden kann. Wenn der Motor seine Betriebstemperatur erreicht hat, so ist in der Regel der Fahrzeuginnenraum so weit heruntergekühlt worden, dass von der Klimaanlage nicht mehr die volle Leistung gefordert wird. Wenn danach für den Motor eine erhöhte Kühlleistung be nötigt wird, so kann dann der Kondensator zur Unterstützung herangezogen werden, d. h. der Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager, der in den Kondensator integriert ist.

Auch bei anderen Betriebszuständen kann es vorteilhaft sein, den Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager, der in den Kon densator integriert ist, zur Unterstützung heranzuziehen, beispielsweise während der Aufwärmphase des Verbrennungsmo tors und damit auch zur Unterstützung der Innenraumbeheizung oder auch zum Temperieren von Getriebeöl, Motoröl, Fluiden wie Ladeluft oder Bauteilen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Steuer gerät zum Zu- und Abschalten des Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertragers vorgesehen, an das Mittel zum Erfassen von Betriebsdaten und/oder Umgebungsparametern angeschlossen sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

Fig. 1 zeigt eine Frontansicht eines mit einem integrierten Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager versehenen Kondensators und eines dahinterliegenden Kühlmittel kühlers,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Kondensator der Fig. 1 im Bereich des Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeüber tragers,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 auf einen Kondensator mit integriertem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager und dahinterliegendem Kühlmittelkühler,

Fig. 4 einen Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor und einen Kältemittelkreislauf für eine Klimaanlage mit einer Unterstützung des Kühlmittelkühlers durch einen in den Kondensator integrierten Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager,

Fig. 5 Kreisläufe für Kühlmittel und Kältemittel mit einer Unterstützung der Kühlung und einer Unterstützung der Aufheizung des Verbrennungsmotors und der Innenraum heizung mittels eines Kältemittel-Kühlmittel-Wärme übertragers,

Fig. 6 einen Kühlmittelkreislauf und einen Kältemittelkreis lauf mit einem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager als Niedertemperaturkühler für Getriebeöl,

Fig. 7 einen Kältemittelkreislauf und einen Kühlmittelkreis lauf mit einem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertra ger, der zur Unterstützung des Kühlmittelkühlers, zur Unterstützung des Kondensators und zur Unterstützung der Fahrzeuginnenraumbeheizung herangezogen werden kann,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines Kühlmittelkreis laufes und eines Kältemittelkreislaufes mit einem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager, der sowohl zur Unterstützung des Kühlmittelkühlers als auch zur Unterstützung des Kondensators herangezogen werden kann,

Fig. 9 einen Kühlmittelkreislauf und einen Kältemittelkreis lauf mit einem Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager, der zur Unterstützung des Kühlmit telkühlers, zur Unterstützung des Kondensators der Klimaanlage, zur Unterstützung der Innenraumbeheizung oder zur Unterstützung der Getriebeöltemperierung he rangezogen werden kann und

Fig. 10 einen Kühlmittelkreislauf und einen Kältemittelkreis lauf mit einem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertra ger, der wahlweise zur Getriebeöltemperierung, zur Unterstützung des Kühlmittelkühlers oder zur Unter stützung des Kondensators eingesetzt werden kann.

In Fig. 1 und 2 sind ein Kühlmittelkühler 10 und ein Konden sator 11 nur schematisch dargestellt. Der Kühlmittelkühler 10, der in Anströmrichtung der Luft oder in Fahrtrichtung des Fahrzeuges hinter dem Kondensator 11 angeordnet ist, besitzt einen Eingangswasserkasten 12 und einen Ausgangswasserkasten 13 und einen dazwischenliegenden Rohr-Rippenblock 14. Der Eingangswasserkasten 12 ist mit einem Zulauf 15 und der Aus gangswasserkasten 13 mit einem Ablauf 16 versehen. Selbstver ständlich können auch andere Bauformen von Kühlmittelkühlern eingesetzt werden, insbesondere Kühlmittelkühler mit oberen und unteren Wasserkästen und vertikal verlaufenden Rohren ei nes Rohrrippenblocks. Der vor dem Kühlmittelkühler 10 ange ordnete Kondensator 11 ist ebenfalls nur schematisch darge stellt, und zwar als ein sogenannter Flachrohrkondensator. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, erstrecken sich horizontal verlaufende Flachrohre 17 zwischen einem Eingangssammelrohr 18 und einem Ausgangssammelrohr 19. Das Eingangssammelrohr 18 ist mit einem Zulauf 20 und das Ausgangssammelrohr 19 mit ei nem Ablauf 21 versehen. Die Sammelrohre 18, 19 sind in verti kaler Richtung mittels Trennwänden in Abschnitte unterteilt, in denen das zunächst gasförmig ankommende Kältemittel zu flüssigem Kältemittel kondensiert. Da sich dabei das Volumen verringert, sind die Sammelrohre entsprechend unterteilt.

In dem unteren Bereich im Beginn einer Unterkühlstrecke, in dem das Kältemittel bereits weitgehend verflüssigt ist, ist ein Abschnitt des Kondensators 11 als Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager 22 ausgebildet. Die Flachrohre 17 dieses Ab schnittes sind mit im Querschnitt größeren Rohren 23 umgeben, die an ihren Enden mit vor dem Kondensator 11 angeordneten Wasserkästen 24, 25 verbunden sind. Der Wasserkasten 25 ist über eine Zulaufleitung 26 an den Zulauf 15 des Kühlmittel kühlers 10 angeschlossen. Der gegenüberliegende Wasserkasten 24 ist als Umlenkkasten ausgebildet, so dass der durch eine Trennwand unterteilte Wasserkasten 25 auch mit einer Leitung 27 verbunden ist, die zu dem Ablauf 21 des Kühlmittelkühlers 10 führt. Zwischen den Flachrohren 17 sind Wellrippen ange ordnet. Ebenso sind zwischen den Rohren 23 des Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertragers 22 Wellrippen angeordnet.

Der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 ist nur schema tisch als ein Abschnitt des Kondensators 11 dargestellt, der sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 im wesent lichen im Bereich einer Seite befindet. Selbstverständlich sind andere Ausführungsformen möglich, beispielsweise ent sprechend Fig. 3, bei welcher der Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager 22' sich über die gesamte Breite des Konden sators erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Was serkasten 25' über eine Zulaufleitung 26' an den Zulauf 15 des Kühlmittelkühlers 10 angeschlossen, während der Wasser kasten 24' über eine Leitung 27' an den Ablauf 16 des Kühl mittelkühlers 10 angeschlossen ist.

In vielen Einbaufällen entspricht die Anordnung von Kühlmit telkühler 10 und Kondensator 11 der dargestellten Anordnung, d. h. der Kondensator 11 ist in Fahrtrichtung des Fahrzeuges und damit in Strömungsrichtung der anströmenden Luft vor dem Kühlmittelkühler 10 angeordnet. Selbstverständlich ist eine derartige Anordnung nicht zwingend. Kondensator 11 und Kühl mittelkühler 10 können ohne weiteres nebeneinander oder über einander angeordnet sein.

Der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 oder 22' wird mittels eines Steuergerätes 29 abhängig von Umgebungsbedin gungen und/oder Betriebsdaten oder Betriebsparametern so ge schaltet, dass Wärme von dem Kältemittel auf das Kühlmittel oder von dem Kühlmittel auf das Kältemittel übertragen wird. Wie anhand der nachstehend erläuterten Schaltungsmöglichkei ten noch zu ersehen ist, wird der Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager 22 oder 22' vorwiegend zur Unterstützung des Kühlmittelkühlers oder des Kondensators herangezogen. Darüber hinaus kann er aber auch so geschaltet werden, dass Hilfs funktionen verbessert werden, beispielsweise die Anfahrerwär mung und die Fahrzeuginnenraumheizung sowie die Getriebeöl temperierung.

Der Kühlmittelkreislauf ist mit durchgezogenen Linien darge stellt. Der Kältemittelkreislauf ist mit strichpunktierten Linien dargestellt. Punkt-Linien zeigen einen Ölkreislauf und gestrichelte Linien zeigen Steuerleitungen zwischen einem Steuergerät 29 und noch zu beschreibenden Bauteilen. Der Grundaufbau ist bei allen Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 10 im wesentlichen gleich. Ein Verbrennungsmotor 30 ist in einem Kühlmittelkreislauf mit dem Kühlmittelkühler 10 ange ordnet. Von dem Motoraustritt führt eine Leitung 31 zu dem Kühlmittelkühler 10. Von dem Kühlmittelkühler 10 führt eine Rücklaufleitung 32 zu dem Motoreintritt. Dem Motoreintritt ist eine Kühlmittelpumpe 33 vorgeschaltet. Zwischen der Vor laufleitung 31 und der Rücklaufleitung 32 ist eine Kurz schlussleitung 34 vorgesehen, die in einem Regelventil 35 in die Rücklaufleitung 32 mündet. Das Regelventil 35 dient zum Regeln der Motortemperatur über die Kühlmitteltemperatur. Es ist beispielsweise als ein Thermostatventil ausgebildet. Es kann aber auch als ein Thermostatventil mit einem elektrisch beheizbaren thermostatischen Arbeitselement ausgebildet sein, so dass seine Regelcharakteristik über das Steuergerät 29 veränderbar ist. Selbstverständlich kann es auch ein reines Stellventil sein, dessen Position von dem Steuergerät 29 vor gegeben wird.

Zu dem Verbrennungsmotor 30 gehört ein Getriebe 36, das mit tels einer Vorlaufleitung 37 und einer Rücklaufleitung für Getriebeöl an einer Einrichtung 39 zur Getriebeöltemperierung angeschlossen ist. Die Einrichtung 39 ist über eine Leitung 40 an die Motoraustrittsleitung 31 angeschlossen, so dass ihr heißes, ungekühltes Kühlmittel zugeführt werden kann. Sie ist darüber hinaus mit einer Leitung 41 an den Kühlmittelkühler 10 angeschlossen, so dass ihr gekühltes Kühlmittel zugeführt werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22, der in den Kondensator 11 in tegriert ist, parallel zu dem Kältemittelkühler 10 angeord net, d. h. er ist an die Motoraustrittsleitung 31, die den Kühlervorlauf darstellt, und an die Motorrücklaufleitung 32, die den Kühlerrücklauf darstellt, angeschlossen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 erfolgt der Anschluß an die Rück laufleitung 32 mittels eines temperaturabhängig schaltbaren Ventils 42, das beispielsweise ein Thermostatventil mit einem elektrisch beheizbaren thermostatischen Arbeitselement sein kann.

Zu dem Kühlmittelkreislauf gehört auch noch wenigstens ein Wärmeübertrager 43 für die Innenraumbeheizung des Kraftfahr zeuges. Dieser Wärmeübertrager 43 ist über eine ein schaltba res Magnetventil 44 enthaltende Leitung an einen Austritt des Verbrennungsmotors 30 und über eine Leitung an die Motorrück laufleitung 32 vor der Kühlmittelpumpe 33 angeschlossen.

Zur Motorkühlung gehört noch ein Ventilator 45, der dem Kühl mittelkühler 10 zugeordnet ist, und der beispielsweise mit tels eines regelbaren Elektromotors 46 angetrieben ist.

Zu der Klimaanlage gehört außer dem bereits erwähnten Konden sator ein Expansionsventil 47, über das das den Kondensator 11 verlassende Kältemittel zu einem Verdampfer 48 gelangt. Ein Kompressor 49 saugt das verdampfte Kältemittel 49 an und fördert es zu dem Kondensator 11.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 kann der Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 zur Unterstützung des Kühlmit telkühlers herangezogen werden. Wird im Motorrücklauf, d. h. nach dem Austritt des Kühlmittelkühlers 10 eine bestimmte Temperatur überschritten, die beispielsweise an dem Ventil 42 gemessen wird, so veranlasst das Steuergerät 29, dass dieses Ventil 42 öffnet und den Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeüber trager 22 zur Unterstützung des Kühlmittelkühlers 10 zuschal tet. Da in diesem Fall nur eine temperaturabhängige Zuschal tung erfolgt, kann anstelle eines schaltbaren Ventils 42 auch ein bekanntes Thermostatventil verwendet werden, dessen ther mostatisches Arbeitselement auf eine vorgegebene Öffnungstem peratur ausgelegt ist.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 parallel zu den Kühlmittelküh ler 10 angeordnet. Seine Austrittsleitung enthält ein mittels der Motorsteuerung 29 schaltbares Ventil 50, dessen Ausgang nach dem Regelventil 35 an den Motorrücklauf 32 angeschlossen ist.

Das schaltbare Ventil 50 kann zur Unterstützung des Kühlmit telkühlers 10 bei erhöhter Kühlmitteltemperatur mittels des Steuergerätes 29 geöffnet werden, so dass parallel zu dem Kühlmittelkühler 10 Kühlmittel durch den Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 strömt, dort gekühlt wird und dann zum Motor 30 zurückströmt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 kann der Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager auch in einem weiteren Betriebszu stand von dem Steuergerät 29 zugeschaltet werden, nämlich zur Unterstützung der Aufheizung des Verbrennungsmotors 30 und damit zur Betriebsbereitschaft des als Heizkörper dienenden Wärmeübertragers 43. Hierzu werden dem Steuergerät 29 die Temperatur des Kältemittels in dem Kondensator und die Motor temperatur über geeignete Geber mitgeteilt. So lange die Tem peratur des Kältemittels im Kondensator 11 größer als die Mo tortemperatur ist, wird das Ventil 50 geöffnet, so dass in dem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager Wärme vom Kälte mittel an das Kühlmittel übertragen werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird mittels des Kälte mittel-Kühlmittel-Wärmeübertragers 22, der in den Kondensator 11 integriert ist, ein Niedertemperaturkühler für die Ge triebeöltemperierung geschaffen. Der Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager 22 ist hierbei in Reihe mit dem Kühlmittel kühler 10 geschaltet. Von der Motorrücklaufleitung 32 zweigt vor dem Regelventil oder Mischventil 35 eine Zulaufleitung 51 ab, die zu dem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 führt. Dieser ist über eine Rücklaufleitung 52 direkt an die Einrichtung 39 zur Getriebeöltemperierung angeschlossen. Es ist somit möglich, der Einrichtung 39 Kühlmittel zuzuführen, das auf eine niedrigere Temperatur gekühlt worden ist, als das den Kühlmittelkühler 10 verlassende und zum Motor 30 zu rückströmende Kühlmittel.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist die Motoraus trittsleitung 31 mittels eines schaltbaren Ventils mit der zu dem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 führenden Lei tung 51 verbunden, die von dem Steuergerät 29 geöffnet wird, sofern Bedarf einer Getriebeölkühlung besteht, während der Motor 30 sich noch in der Aufheizphase befindet und das Kühl mittel von der Motoraustrittsleitung 31 über die Kurzschluss leitung 34 durch das Mischventil 35 hindurch zur Kühlmittel pumpe 33 und zum Motor 30 zurückströmt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 wieder parallel zu dem Kühlmit telkühler 10 geschaltet. In seiner Austrittsleitung ist eine Kühlmittelpumpe 53 angeordnet, die mittels eines Elektromo tors 54 angetrieben wird, der mittels des Steuergerätes 29 eingeschaltet und drehzahlgeregelt wird. Der Kühlmittelpumpe 53 folgt ein Mehrwegeventil 55, das mittels des Steuergerätes 29 so geschaltet werden kann, dass es geschlossen ist, dass es eine Verbindung zu der Motorrücklaufleitung 32 vor dem Re gelventil 35 oder eine Verbindung zu der Rücklaufleitung 32 nach dem Regelventil 35 frei gibt.

Wird bei der Ausführungsform nach Fig. 7 eine Kühlerunter stützung gewünscht, so wird die Kühlmittelpumpe 53 einge schaltet und über das Mehrwegeventil 55 eine Verbindung zur Motorrücklaufleitung 32 hergestellt. Diese Verbindung kann nach dem Regelventil 35 vorgesehen werden. Um jedoch die Funktion des Regelventils nicht zu beeinträchtigen, ist es zweckmäßiger, den Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 vor dem Regelventil 35 an die Motorrücklaufleitung 32 anzu schließen.

Solange der Motor 30 noch eine geringe Temperatur aufweist und das Kühlmittel von der Motoraustrittsleitung 31 über die Kurzschlussleitung 34 und das Regelventil 35 direkt zu der Kühlmittelpumpe 33 und dem Motor 30 zurückströmt, kann eine Unterstützung der Aufheizphase für den Motor und des Hei zungswärmeübertragers 43 erfolgen, vorausgesetzt, dass die Temperatur des Kältemittels in dem Kondensator höher als die Temperatur des Kühlmittels ist. In diesem Fall wird die Kühl mittelpumpe 53 eingeschaltet und über das Mehrwegeventil 55 eine Verbindung zu der Motorrücklaufleitung 32 nach dem Re gelventil 35 hergestellt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist es darüber hinaus möglich, die Funktion der Klimaanlage zu unterstützen, solan ge der Motor 30 seine Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat und Kühlmittel nur über die Kurzschlussleitung 34 zurück zu dem Motor 30 strömt. Das ist beispielsweise dann interes sant, wenn das Fahrzeug bei relativ hohen Außentemperaturen längere Zeit gestanden hat, so dass der Fahrzeuginnenraum stark aufgeheizt ist, während der Motor und das Kühlmittel - im Vergleich zur normalen Betriebstemperatur - relativ kalt sind. In diesem Fall wird die Kühlmittelpumpe 53 eingeschal tet und das Mehrwegeventil 55 so geschaltet, dass es die Ver bindung zur Motorrücklaufleitung 32 vor dem Regelventil 35 freigibt und zu dem Anschluß nach dem Regelventil 35 sperrt. In diesem Fall wird Kühlmittel entgegen der normalen Strö mungsrichtung durch den Kühlmittelkühler 10 gepumpt, an der Motoraustrittsleitung 31 abgezweigt und zu dem Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 gefördert, so dass es durch diesen hindurchströmt und die Kühlwirkung des Kondensators unterstützt. Auf diese Weise läßt sich eine deutliche Entlas tung der Klimaanlage und insbesondere des Kompressors erhal ten.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist der Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22, der in den Kondensator 11 in tegriert ist, wieder parallel zu dem Kühlmittelkühler 10 geschaltet. Ihm ist eine Kühlmittelpumpe 53 mit einem Antriebs motor 54 sowie ein Schaltventil 56 zugeordnet, das auf Befehl des Steuergerätes 19 eine Verbindung zu dem Motorrücklauf 32 vor dem Regelventil 35 herstellt. Der Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager 22 wird bei erhöhter Temperatur des Kühlmit tels und des Motors 30 zugeschaltet, indem die Kühlmittelpum pe 53 eingeschaltet und das Ventil 56 geöffnet wird. In die sem Fall wird von dem Kältemittel innerhalb des Kondensators 11 Wärme aufgenommen, so dass eine zusätzliche Kühlung des Kühlmittels erfolgt.

Darüber hinaus kann der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertra ger 22 eingesetzt werden, um die Klimaanlage zu unterstützen, während der Motor und das Kühlmittel noch nicht die Betriebs temperatur erreicht haben, d. h. während das Kühlmittel von der Motoraustrittsleitung 31 über die Kurzschlussleitung 34 durch das Mischventil 35 zu der Kühlmittelpumpe 33 und zurück zum Motor 30 strömt. In diesem Fall kann die Kühlmittelpumpe 53 eingeschaltet und das schaltbare Ventil 56 geöffnet wer den. In diesem Fall strömt Kühlmittel entgegen der normalen Strömungsrichtung durch den Kühlmittelkühler 10 und von dort zu dem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22, wobei Wärme von dem Kältemittel an das Kühlmittel übertragen wird.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7. Die Zulaufleitung 41' für gekühltes Kühlmittel kommt jedoch bei dieser Ausführungsform nicht von dem Kühlmittelkühler 10, sondern von dem Kältemit tel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22. Dessen gesamte Kühlleis tung kann somit der Einrichtung 39 zur Getriebeöltemperierung zugeführt werden, wenn das Mehrwegeventil 55 völlig sperrt.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist der Kältemit tel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22, der in den Kondensator 11 integriert ist, parallel zu dem Kühlmittelkühler 10 in dem Kühlmittelkreislauf angeordnet. Er enthält eine Kühlmittel pumpe und ein schaltbares Ventil 56, mit welchem eine Verbindung zu der Motorrücklaufleitung 32 freigebbar und absperrbar ist. Zur Unterstützung des Kühlmittelkühlers 10 bei überhöh ter Kühlmitteltemperatur wird die Kühlmittelpumpe 53 einge schaltet und das Ventil 56 geöffnet, so dass Kühlmittel pa rallel zu dem Kühlmittelkühler in dem Motorkreislauf zirku liert. In diesem Fall wird Wärme von dem Kühlmittel auf das Kältemittel im Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 übertragen.

Bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen und Motortemperaturen sperrt das Regelventil 35 gegenüber dem Kühlmittelkühler 10 ab. Um die Klimaanlage in diesem Fall zu unterstützen, wird die Kühlmittelpumpe 53 eingeschaltet und das Ventil 56 geöff net. Die Kühlmittelpumpe 53 pumpt dann Kühlmittel entgegen der normalen Strömungsrichtung durch den Kühlmittelkühler 10 hindurch zu dem Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager, in welchem dann Wärme von dem Kältemittel auf das Kühlmittel übertragen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist ferner vorgese hen, dass von der Einrichtung 39 zur Getriebeöltemperierung, die in diesem Fall kein Thermostatventil enthalten muss, eine Rücklaufleitung 58 zu der zu dem Kühlmittelkühler 10 führen den Motoraustrittsleitung 31 gelegt ist. In diesem Fall kann die Getriebeölkühlung bei eingeschalteter Pumpe 53 und ge schlossenem Ventil 56 ausschließlich von dem Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 bewirkt werden. Abhängig von der Temperatur des Kältemittels in dem Kondensator 11 und in dem darin integrierten Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager 22 kann eine Kühlung des Getriebeöls oder eine Heizung des Getriebeöls erfolgen. Ebenso kann auf diese Weise abhängig von den Temperaturen von Kühlmittel und Kältemittel eine Un terstützung der Klimaanlage durchgeführt werden.

Die Kühlung oder Erwärmung von Getriebeöl ist natürlich nur ein Beispiel. Das Temperieren kann auch für Motorenöl, andere Fluide, wie z. B. Ladeluft, oder für Bauteile vorgenommen werden.

Claims

1. Thermomanagement für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbren nungsmotor, der in einem Kühlmittelkreislauf angeordnet ist, und mit einer Klimaanlage, die einen luftgekühlten Kondensa tor mit von Kältemittel durchströmten Rohren enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Kondensators (11) als Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager (22) ausgebildet ist, wozu in diesem Abschnitt die von Kältemittel durchströmten Rohre (17) mit Strömungskanälen (23) umgeben sind, die an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind.

2. Thermomanagement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager (22) wenigs tens zum Teil im Unterkühlbereich des Kondensators (11) ange ordnet ist.

3. Thermomanagement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Kühlmittelströmung ein schaltbares Ven tilelement (42, 50, 55, 56) für den Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager (22) vorgesehen ist.

4. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass dem Kältemittel-Kühlmittel- Wärmeübertrager (22) eine vorzugsweise einen elektrischen An triebsmotor (54) aufweisende Kühlmittelpumpe (53) zugeordnet ist.

5. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Kühlmittel-Wärme übertrager (22) in einer parallel zu einem Kühlmittelkühler (10) verlaufenden Kühlmittelströmung angeordnet ist.

6. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelausgang des Kälte mittel-Kühlmittel-Wärmeübertragers (22) stromauf von einem Regelventil (35) angeordnet ist, mittels dessen die Motor- und Kühlmitteltemperatur regelbar ist.

7. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelausgang des Kälte mittel-Kühlmittel-Wärmeübertragers (22) mittels eines Schalt ventils (50, 55) stromab von einem die Motor-Kühlmittel temperatur regelnden Regelventil (35) anschließbar ist.

8. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelausgang des Kälte mittel-Kühlmittel-Wärmeübertragers (22) mittels eines Schalt ventils (55) wahlweise stromauf oder stromab von einem die Motortemperatur-Kühlmitteltemperatur regelenden Regelventil (35) anschließbar ist.

9. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelausgang des Kälte mittel-Kühlmittel-Wärmeübertragers (22) an einer Einrichtung (39) zur Getriebeöltemperierung angeschlossen ist.

10. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Kühlmit tel-Wärmeübertrager (22) einem Kühlmittelkühler (10) nachge schaltet und an einer Einrichtung (39) zur Getriebeöltempe rierung angeschlossen ist.

11. Thermomanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (29) zum Zu- und Abschalten des Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertragers (22) vorgesehen ist, an das Mittel zum Erfassen von Betriebsdaten und/oder Umgebungsparametern angeschlossen sind.