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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung, die ein
Kältemittel
benutzt, das zum Beispiel Kohlendioxid (CO2)
als Hauptbestandteil enthält.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Als
eine Kühlkreisvorrichtung
dieser Art ist eine Kühlkreisvorrichtung
bekannt, die ausgestattet ist mit einem Kompressor, bei dem seine
Ausgabekapazität
entsprechend einer von außen
eingegebenen Steuergröße variabel
ist und der Druck des Kältemittels
bis zu einem überkritischen
Bereich erhöht
werden kann, einem Wärmestrahler
zum Kühlen
des durch den Kompressor komprimierten Kältemittels, einer Expansionsvorrichtung
zum Verringern des Drucks des durch den Wärmestrahler gekühlten Kältemittels,
und einem Verdampfapparat zum Verdampfen des durch die Expansionsvorrichtung
im Druck reduzierten Kältemittels.
Gemäß dieser
Kühlkreisvorrichtung
wird, wenn bestimmt wird, dass eine Wärmelast zur Startzeit der Vorrichtung
größer als eine
vorbestimmte Last ist, die von außen einzugebende Steuergröße so eingestellt,
dass die Ausgabemenge des Kompressors während einer vorbestimmten Zeit
vom minimalen Zustand zum maximalen Zustand kontinuierlich verändert wird,
wodurch ein anormaler Anstieg des Hochdrucks selbst zur Startzeit
des Kühlkreises
unter einer hohen Last unterdrückt
werden kann und damit eine Beschädigung von
Rohren, usw. verhindert werden kann (siehe zum Beispiel JP-A-2002-71228).
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In
der oben beschriebenen Kühlkreisvorrichtung
wird der anormale Anstieg des Hochdrucks durch Steuern des Ausgabezustandes
des Kompressors unterdrückt,
wenn der Kompressor gestartet wird, und es gibt keine Beschreibung
für die
Zeit des Antreibens des Kompressors im angehaltenen Zustand. Insbesondere
wird in der Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug
im Vergleich zum Anstieg des Kältemitteldrucks
aufgrund einer Erhöhung
der Umgebungstemperatur wie beispielsweise der Außenlufttemperatur
oder dergleichen, die Erhöhung
des Kältemitteldrucks
durch von einem Motor, usw. während der
Fahrt des Fahrzeugs auftretende Wärme stärker beeinflusst, sodass die
Erhöhung
des Kältemitteldrucks,
wenn sich der Kompressor im angehaltenen Zustand befindet, ein kritischeres
Problem verursacht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorgenannten Problems
entwickelt und hat eine Aufgabe, eine Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug
vorzusehen, die eine Erhöhung
des Kältemitteldrucks
unterdrücken
kann.
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Ferner
hat die vorliegende Erfindung eine weitere Aufgabe, eine Kühlkreisvorrichtung
für ein Fahrzeug
vorzusehen, die eine übermäßige Erhöhung des
Kältemitteldrucks
durch einen Zwangsbetrieb eines Kühlkreises selbst in dem Zustand,
dass ein Fahrer keine Anforderung zum Betätigen des Kühlkreises vornimmt, unterdrücken kann.
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Außerdem hat
die vorliegende Erfindung eine weitere Aufgabe, eine Kühlkreisvorrichtung
für ein
Fahrzeug vorzusehen, die eine Erhöhung des Kältemitteldrucks aufgrund einer
Nachwärme
von einem Motor, einem Elektromotor oder dergleichen, nachdem das
Fahrzeug angehalten hat, zu unterdrücken.
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Außerdem hat
die vorliegende Erfindung eine weitere Aufgabe, eine Kühlkreisvorrichtung
für ein
Fahrzeug vorzusehen, die einen Druckanstieg eines Kühlkreises
nach einem Abschalten eines als Antriebskraftquelle des Kühlkreises
dienenden Motors oder dergleichen durch einen Zwangsbetrieb des Kühlkreises,
bevor der Motor oder dergleichen abgeschaltet wird, unterdrücken kann.
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Außerdem hat
die vorliegende Erfindung eine weitere Aufgabe, eine Kühlkreisvorrichtung
für ein
Fahrzeug vorzusehen, die einen Druckanstieg eines Kühlkreises
selbst nach einem Abschalten eines Motors, eines Elektromotors oder
dergleichen, der als eine Antriebskraftquelle des Kühlkreises
dient, durch Ermöglichen
eines Zwangsbetriebs des Kühlkreises
unterdrücken
kann.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung einen
Kühlkreis,
durch den ein Kältemittel
zirkuliert, eine Zustandserfassungseinheit zum Erfassen eines Zustandes,
dass ein Innendruck des Kühlkreises
einen Steuereinstelldruck überschreitet,
und eine Druckverminderungs einrichtung zum Reduzieren eines Drucks
des Kältemittels
auf einer Niederdruckseite des Kühlkreises,
wenn der Zustand erfasst wird. Demgemäß kann ein Anstieg des Kältemitteldrucks durch
eine Wärme
vom Motor oder dergleichen, wenn das Fahrzeug fährt, unterdrückt werden
und damit kann eine Beschädigung
der Ausrüstung
des Fahrzeugzeugs verhindert werden.
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Zum
Beispiel ist der Steuereinstelldruck niedriger als ein Einstellwert
eingestellt, der für
einen niedrigsten Haltedruck in dem Kühlkreis eingestellt ist. In
diesem Fall können
die Funktionen der jeweiligen Funktionsteile des Kühlkreises
durch Einstellen des Steuereinstelldrucks niedriger als der niedrigste Haltedruck-Einstellwert
in dem Kühlkreis
gewährleistet
werden.
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Der
Kühlkreis
kann eine Entlastungsvorrichtung mit einem Einstelldruck zum Schutz
einer Einrichtung auf der Niederdruckseite in dem Kühlkreis enthalten.
In diesem Fall ist der Steuereinstelldruck niedriger als der Einstelldruck
der Entlastungsvorrichtung eingestellt. Der Steuereinstelldruck
kann um 0,5 MPa oder mehr niedriger als der Einstelldruck der Entlastungsvorrichtung
zum Schutz der Einrichtung auf der Niederdruckseite des Kühlkreises
eingestellt sein. Wenn Kohlendioxid als ein Hauptbestandteil des
Kältemittels
verwendet wird, wird der Steuereinstelldruck in einem Bereich zwischen
7 MPa und 12 MPa eingestellt. Ferner kann der Steuereinstelldruck in
Erwartung einer Erhöhung
des Drucks im Kühlkreis eingestellt
werden. Außerdem
kann der Steuereinstelldruck in Erwartung einer Erhöhung des
Drucks im Kühlkreis
aufgrund einer Restwärme
eines Fahrzeugmotors, nachdem ein Zündschalter des Fahrzeugs ausgeschaltet
ist, eingestellt werden.
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Wenn
der Kühlkreis
eine Entlastungsvorrichtung mit einem Einstelldruck zum Schutz einer
Einrichtung auf der Niederdruckseite im Kühlkreis enthält, wird
der Steuereinstelldruck um 1,0 MPa oder mehr niedriger als der Einstelldruck
der Entlastungsvorrichtung eingestellt.
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Allgemein
enthält
der Kühlkreis
einen Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einen Gaskühler zum
Kühlen
des vom Kompressor ausgegebenen Kältemittels und einen Kühllüfter zum
Blasen von Luft zum Gaskühler.
In diesem Fall startet die Druckverminderungseinrichtung wenigstens
eine Komponente der Kühl lüfters und
des Kompressors durch eine Steuereinheit, wenn die Zustandserfassungseinheit
den Zustand erfasst, und verringert den Kältemitteldruck auf der Niederdruckseite
im Kühlkreis.
Deshalb kann der Kältemitteldruck
aufgrund eines Umgebungszustandes effektiv verringert werden.
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Als
Kompressor kann ein Verstellkompressor verwendet werden. In diesem
Fall startet die Druckverminderungseinrichtung den Verstellkompressor, wobei
eine Ausgabekapazität
des Verstellkompressors durch die Steuereinheit gesteuert wird,
wenn die Zustandserfassungseinheit den Zustand erfasst.
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Die
Druckverminderungseinrichtung startet den Kompressor, wenn die Zustandserfassungseinheit
den Zustand erfasst, während
ein Fahrzeugmotor in einem Zustand in Betrieb ist, wenn ein Zündschalter
des Fahrzeugs eingeschaltet ist.
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Alternativ
kann der Kompressor mit einem elektrisch angetriebenen elektrischen
Kompressor aufgebaut sein. In diesem Fall erfasst die Zustandserfassungseinheit
den Zustand in einem Zustand, wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs ausgeschaltet ist.
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Der
Kühlkreis
kann mit einem Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels,
einem Gaskühler
zum Kühlen
des vom Kompressor ausgegebenen Kältemittels, einem Verdampfapparat
zum Verdampfen des Kältemittels
nach der Dekompression, einem ersten Lüfter zum Blasen von Luft zum
Gaskühler
und einem zweiten Lüfter
zum Blasen von Luft zum Verdampfapparat versehen sein. In diesem
Fall wird, wenn die Zustandserfassungseinheit den Zustand erfasst,
durch die Steuereinheit wenigstens eine Komponente des ersten Lüfters und
des Kompressors angetrieben und der zweite Lüfter gestoppt.
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Die
Zustandserfassungseinheit kann eine Druckerfassungseinheit zum Erfassen,
ob der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
einen vorbestimmten Wert erreicht, enthalten. Zum Beispiel ist die
Druckerfassungseinheit ein Ausgangsdrucksensor zum Erfassen des
Kältemittelsdrucks
auf einer Ausgangsseite des Kompressors im Kühlkreis.
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Alternativ
kann die Zustandserfassungseinheit eine erste Temperaturerfassungseinheit
zum Erfassen, ob eine Kältemitteltemperatur
im Kühlkreis einen
vorbe stimmten Wert erreicht, enthalten. In diesem Fall enthält die erste
Temperaturerfassungseinheit einen Ausgangstemperatursensor zum Erfassen einer
Kältemitteltemperatur
auf einer Ausgangsseite des Kompressors des Kühlkreises. Weiter kann die erste
Temperaturerfassungseinheit wenigstens eine Komponente eines Nachverdampfungstemperatursensors
zum Erfassen einer Temperatur der durch den Verdampfapparat des
Kühlkreises
gelangten Luft, eines Rippentemperatursensors zum Erfassen einer
Temperatur einer Rippe des Verdampfapparats und eines Luftausblastemperatursensors
zum Erfassen einer Temperatur der in einen Fahrgastraum des Fahrzeugs
zu blasenden Luft enthalten.
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Zusätzlich kann
die Zustandserfassungseinheit eine zweite Temperaturerfassungseinheit
zum Erfassen, ob irgendeine einer Temperatur in einem Motorraum
des Fahrzeugs und einer Temperatur in einem Fahrgastraums des Fahrzeugs
einen vorbestimmten Wert erreicht, enthalten. Zum Beispiel bestimmt
die zweite Temperaturerfassungseinheit die Temperatur des Fahrgastraums
basierend auf wenigstens einer Größe von Messwerten eines Innenlufttemperatursensors
zum direkten Erfassen der Temperatur der Luft im Fahrgastraum, eines
Außenlufttemperatursensors
zum indirekten Erfassen der Temperatur im Fahrgastraum und eines
Sonnenstrahlungstemperatursensors zum Erfassen einer in den Fahrgastraum
eindringenden Sonnenstrahlungsmenge. Alternativ bestimmt die zweite
Temperaturerfassungseinheit auf der Basis des Messwerts irgendeiner
einer Motorwassertemperatur und einer Motoransauglufttemperatur,
ob die Temperatur im Motorraum den vorbestimmten Wert erreicht.
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In
der vorliegenden Erfindung kann die Zustandserfassungseinheit mit
einer Abschaltzeiterfassungseinheit zum Erfassen, ob eine Abschaltzeit
des Kompressors des Kühlkreises
eine vorbestimmte Zeit erreicht, versehen sein.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung startet die Steuereinheit
wenigstens eine Komponente eines Kühllüfters zum Blasen von Luft zu
einem Gaskühler
und eines Kompressors des Kühlkreises,
wenn die Zustandserfassungseinheit den Zustand erfasst, und dann
stoppt die Steuereinheit den Betrieb der wenigstens einen Komponente
des Kompressors und des Kühllüfters, wenn
eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Deshalb kann die oben beschriebene
Aufgabe gelöst
werden.
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Alternativ
startet die Steuereinheit wenigstens eine Komponente des Kühllüfters zum
Blasen von Luft zum Gaskühler
und des Kompressors des Kühlkreises,
wenn die Zustandserfassungseinheit den Zustand erfasst, und dann
stoppt die Steuereinheit den Betrieb der wenigstens einen Komponente des
Kompressors und des Kühllüfters, wenn
die Steuereinheit bestimmt, dass der Kältemitteldruck im Kühlkreis
gleich einem vorbestimmten Wert oder geringer ist.
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Alternativ
startet die Steuereinheit wenigstens eine Komponente des Kühllüfters zum
Blasen von Luft zum Gaskühler
und des Kompressors des Kühlkreises,
wenn die Zustandserfassungseinheit den Zustand erfasst, und dann
stoppt die Steuereinheit den Betrieb der wenigstens einen Komponente des
Kompressors und des Kühllüfters, wenn
die Steuereinheit bestimmt, dass die Kältemitteltemperatur im Kühlkreis
gleich einem vorbestimmten Wert oder geringer ist oder irgendeine
einer Nachverdampfungstemperatur, einer Rippentemperatur und einer
Luftausblastemperatur gleich einem vorbestimmten Wert oder geringer
ist.
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Alternativ
startet die Steuereinheit wenigstens eine Komponente des Kühllüfters zum
Blasen von Luft zum Gaskühler
und des Kompressors des Kühlkreises,
wenn der Zustand erfasst wird, und dann stoppt die Steuereinheit
den Betrieb der wenigstens einen Komponente des Kompressors und des
Kühllüfters, wenn
die Steuereinheit bestimmt, dass eine Temperatur in einem Motorraum
des Fahrzeugs oder eine Temperatur in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs
gleich einem vorbestimmten Wert oder geringer ist.
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Selbst
in diesen Fällen
beginnt die Zustandserfassungseinheit die Erfassung, wenn eine vorbestimmte
Zeit verstrichen ist, nachdem die wenigstens eine Komponente des
Kompressors des Kühlkreises und
des Kühllüfters gestoppt
ist. Alternativ beginnt die Zustandserfassungseinheit die Erfassung,
wenn die Steuereinheit den Kältemitteldruck
im Kühlkreis gleich
einem vorbestimmten Wert oder geringer bestimmt, nachdem die wenigstens
eine Komponente des Kompressors und des Kühllüfters gestoppt ist. Alternativ
beginnt die Zustandserfassungseinheit die Erfassung, wenn die Steuereinheit
bestimmt, dass irgendeine der Kältemitteltemperatur
im Kühlkreis oder
der Nachverdampfungstemperatur, der Rippen temperatur und der Luftausblastemperatur
einen vorbestimmten Wert erreicht, nachdem die wenigstens eine Komponente
des Kompressors und des Kühllüfters gestoppt
ist.
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Alternativ
beginnt die Zustandserfassungseinheit die Erfassung, wenn die Steuereinheit
bestimmt, dass die Temperatur im Motorraum des Fahrzeugs oder eine
Temperatur im Fahrgastraum des Fahrzeugs gleich einem vorbestimmten
Wert oder geringer ist, nachdem die wenigstens eine Komponente des
Kompressors und des Kühllüfters gestoppt ist.
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In
der Kühlkreisvorrichtung
kann der Kühlkreis
ein Kältemittel
verwenden, das Kohlendioxid als einen Hauptbestandteil enthält.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Obige
sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
Darin zeigen:
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1 eine
Darstellung des Aufbaus einer Kühlkreisvorrichtung
für ein
Fahrzeug gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Zeitdiagramm der Veränderung
eines Kältemitteldrucks
in einem Kühlkreis,
wenn ein Kompressor in der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
gesteuert wird;
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3 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses des Kompressors auf der
Basis eines Kältemitteldruckmesswerts,
um einen Kältemitteldruck in
der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zu reduzieren;
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4 ein
Zeitdiagramm der Veränderung des
Kältemitteldrucks
im Kühlkreis,
wenn ein Kühllüfter in
der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
gesteuert wird;
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5 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses des Kühllüfters auf der Basis des Kältemitteldruckmesswerts,
um den Kältemitteldruck
in der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zu reduzieren;
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6 ein
Zeitdiagramm der Veränderung des
Kältemitteldrucks
im Kühlkreis,
wenn der Kühllüfter und
der Kompressor in der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel gesteuert
werden;
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7 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses des Kühllüfters und des Kompressors auf der
Basis des Kältemitteldruckmesswerts,
um den Kältemitteldruck
in der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zu reduzieren;
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8 eine
Darstellung des Aufbaus einer Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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9 eine
Darstellung des Aufbaus einer weiteren Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel;
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10 eine
Darstellung des Aufbaus der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung, die auf
der Basis von verschiedenen Arten von Daten zu einem Motor in der
Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
des zweiten Ausführungsbeispiels
gesteuert wird;
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11 ein
Zeitdiagramm der Beziehung zwischen der Veränderung der Kältemitteltemperatur oder
verschiedenen Arten einer Überwachungstemperatur
und der Veränderung
des Kältemitteldrucks in
der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel;
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12 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses des Kompressors auf der
Basis von verschiedenen Arten von Temperaturdaten, um den Kältemittel druck
in der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
zu reduzieren;
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13 ein
Steuerflussdiagramm des Prozesses, wenn der Kompressor usw. auf
der Basis des Kältemitteldruckmesswerts
in den Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen
gemäß dem ersten,
dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gestoppt wird;
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14 ein
Steuerflussdiagramm des Prozesses des Abschaltens des Kompressors
usw. auf der Basis der verschiedenen Arten von Temperaturdaten in
den Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen
gemäß dem ersten,
dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel;
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15 ein
Steuerflussdiagramm des Prozesses des Bestimmens einer Erfassungsstartzeit
einer Zustandserfassungseinheit auf der Basis der verstrichenen
Zeit in den Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen
gemäß dem ersten,
dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel;
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16 ein
Steuerflussdiagramm des Prozesses des Bestimmens der Erfassungsstartzeit
der Zustandserfassungseinheit auf der Basis des Messwerts des Kältemitteldrucks
in den Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen
gemäß dem ersten,
dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel;
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17 ein
Steuerflussdiagramm des Prozesses des Bestimmens der Erfassungsstartzeit
der Zustandserfassungseinheit auf der Basis verschiedener Arten
von Temperaturdaten in den Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen gemäß dem ersten, dem
zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel;
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18 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses eines elektrisch betriebenen
Kompressors auf der Basis des Kältemitteldruckmesswerts, um
den Kältemitteldruck
zu reduzieren, wenn ein Zündschalter
im ausgeschalteten Zustand ist, in der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
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19 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses eines elektrisch betriebenen
Kühllüfters auf
der Basis des Kältemitteldruckmesswerts,
um den Kältemitteldruck
in dem Zustand, dass der Zündschalter
ausgeschaltet ist, zu reduzieren;
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20 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses des elektrisch betriebenen
Kühllüfters auf
der Basis der verschiedenen Arten von Temperaturdaten, wenn der
Zündschalter
im ausgeschalteten Zustand ist; und
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21 ein
Steuerflussdiagramm des Steuerprozesses des elektrisch betriebenen
Kühllüfters auf
der Basis der verstrichenen Zeit, um den Kältemitteldruck zu reduzieren,
wenn der Zündschalter
im ausgeschalteten Zustand ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Eine
Kühlkreisvorrichtung
für ein
Fahrzeug gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
führt eine selbsttätige Steuerung
aus, um einen Kältemitteldruck
in einem Kühlkreis,
der ein Kältemittel
mit Kohlendioxid (CO2) als einen Hauptbestandteil
verwendet, zu reduzieren, sodass eine Beschädigung von Teilen in dem Kühlkreis
aufgrund einer Erhöhung
des Kältemitteldrucks
verhindert werden kann. Insbesondere ist die Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug
gegenüber
einer stationären
Kühlkreisvorrichtung
darin besonders und verschieden, dass die Erhöhung des Kältemitteldrucks durch eine
Wärme stark
beeinflusst wird, die auftritt, wenn ein Fahrzeugmotor und dergleichen
angetrieben wird.
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Um
das Problem unter einer solchen besonderen Bedingung zu lösen, wird
die Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
dieses Ausführungsbeispiels
unter Berücksichtigung
der Wirkung der beim Fahren des Fahrzeugs auftretenden Wärme gesteuert.
Insbesondere ist ein Faktor, der die Erhöhung des Kältemitteldrucks in dem Kühlkreis
bewirkt, der auf ein Fahrzeug angewendet wird, wie folgt. Dass heißt, wenn das Fahrzeug
angehalten oder der Motor abgeschaltet wird, nachdem der Motor für eine lange
Zeit unter einem hohen Lastzustand wie beispielsweise einem Hochgeschwindigkeits-Fahrzustand
oder dergleichen angetrieben wurde, und so die Einleitung von kühlender
Luft in einen Motorraum gestoppt oder verringert wird, verteilt
sich die Wärme
des Motorkörpers oder
des Abgasrohrs in den Motorraum und so werden die Teile der Kühlkreisvorrichtung
erwärmt,
sodass der Kältemitteldruck
größer wird.
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In
einem überkritischen
Kühlkreis
mit Kohlendioxid (CO2) als einem Hauptbestandteil
wie im Fall dieses Ausführungsbeispiels
fällt das
Kältemittel im
Kühlkreis
aufgrund einer Wärmeabstrahlung
von der Motorraumseite, einem Halten von Wärme, einer Erhöhung der
Außenlufttemperatur,
usw. wegen des Fahrens des Fahrzeugs zu einer Zeit, wenn der Kreis abgeschaltet
ist, in einen überkritischen
Zustand und der Druck im Kreis wird erhöht, sodass der Druck den Haltedruck
der Teile auf der Niederdruckseite übersteigen kann. Deshalb ist
eine Entlastungsvorrichtung auf der Niederdruckseite, d.h. zum Beispiel
der Ansaugseite des Kompressors vorgesehen.
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Es
wird nun das erste Ausführungsbeispiel unter
Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
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1 ist
eine Darstellung des Aufbaus der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel.
Wie in 1 dargestellt, ist der Kühlkreis 1 ausgestattet
mit einem Kompressor 8, einem Ausgangsdrucksensor 9 als
ein Beispiel einer Druckerfassungseinheit zum Erfassen des Kältemitteldrucks
auf der Hochdruckseite, einem Gaskühler 3 entsprechend
einem hochdruckseitigen Wärmetauscher,
einem als Druckverminderungseinheit dienenden Expansionsventil,
einem Verdampfapparat 5 entsprechend einem niederdruckseitigen
Wärmetauscher,
einem niederdruckseitigen Drucksensor 9a zum Erfassen des
Kältemitteldrucks
auf der Niederdruckseite des Kühlkreises,
einem Speicher 6 zum Trennen des Kältemittels in Gasphasen-Kältemittel und Flüssigphasen-Kältemittel
und Zuführen
des Gasphasen-Kältemittels
zum Ansaugabschnitt des Kompressors 8, und einer auf der
Niederdruckseite entsprechend der Ansaugabschnittseite des Kompressors 8 angeordneten
Entlastungsvorrichtung 7, die nacheinander und ringförmig miteinander
durch Rohre verbunden sind.
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Wenigstens
eine Komponente des Kompressors 8, des Gaskühlers 3,
des Verdampfapparats 5 und des Speichers 6, die
den Fahrzeug-Kühlkreis
bilden, ist in einem Motorraum angeordnet. Ferner ist der Gaskühler 3 mit
einem Kühllüfter 2 versehen,
wobei sie einander gegenüberliegen.
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Der
Kompressor wird durch einen mit dem Motor gekoppelten Riemen angetrieben,
um das von dem Speicher 6 angesaugte Gasphasen-Kältemittel unter
dem kritischen Druck oder größer zu komprimieren
und das komprimierte Kältemittel
auszugeben. Der Kompressor 8 wird durch eine später beschriebene
Steuerung 10 (ECU) gesteuert, und die Drehung des Kompressors 8 wird
durch den Motor angetrieben oder durch eine Fahrzeugbatterie elektrisch
angetrieben.
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Der
Kompressor 8 kann ein Verstellkompressor sein. In diesem
Fall steuert die Steuerung 10 einen dem Verstellkompressor
zugeführten
Strom, um die Ausgabekapazität
des Verstellkompressors zu steuern, um dadurch den Kältemitteldruck
zu steuern.
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Der
Ausgangsdrucksensor 9 ist zwischen dem Kompressor 8 und
dem Gaskühler 3 angeordnet und
erfasst den Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1.
Der Messwert des Ausgangsdrucksensors 9, wenn der Kompressor 8 abgeschaltet
ist, wird der Steuerung 10 übertragen. Wenn der Messwert
dabei ist, einen vorbestimmten Steuereinstelldruck des Kühlkreises 1 zu übersteigen,
startet die Steuerung 10, um den Kältemitteldruck zu reduzieren,
einen Betrieb des Kompressors 8, um den Kältemittelstrom
im Kreis zu bewirken, um dadurch den Kältemitteldruck zu reduzieren
(ein Beispiel der Druckverminderungseinheit).
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Der
Steuereinstelldruck kann auf einen Wert niedriger als der niedrigste
Haltedruck-Einstellwert
in dem Kühlkreis 1 oder
einen Wert niedriger als der Einstelldruck der Entlastungsvorrichtung 7 zum Schutz
der Einrichtung eingestellt werden. Ferner kann anstelle des Kompressors 8 der
Kühllüfter 2 gestartet
werden, um den Gaskühler 3 zu
kühlen,
wodurch das Kältemittel
im Gaskühler 3 gekühlt wird, sodass
ein Anstieg des Innendrucks des Kühlkreises vermieden werden
kann. Der Steuereinstelldruck ist auf einen geeigneten Wert in Erwartung
einer Erhöhung
des Drucks im Kühlkreis
unter Berücksichtung der
Veränderung
des Druckanstiegs im Kühlkreis entsprechend
der Spezifikation des im Fahrzeug montierten Kühlkreises eingestellt.
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Wenn
das Fahrzeug angehalten wird und weiter auch der Motor abgeschaltet
wird, nachdem das Fahrzeug unter einer hohen Motorlast (Hochgeschwindigkeitsfahrt,
Steigfahrt oder dergleichen) bei einer hohen Außenlufttemperatur gefahren
ist, wird die Temperatur im Motorraum höher und ein Druckanstieg von
0,5 MPa oder mehr kann in dem Kühlkreis 1 entstehen.
Demgemäß ist der
Steuereinstelldruck vorzugsweise auf einen Wert um 0,5 MPa oder
mehr niedriger als der Einstelldruck der Entlastungsvorrichtung 7 zum
Schutz der Einrichtung auf der Niederdruckseite des Kühlkreises
eingestellt.
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Der
Steuereinstelldruck ist vorzugsweise unter Berücksichtigung der Toleranz der
Entlastungsvorrichtung 7 eingestellt. Wenn zum Beispiel
der eingestellte Druckwert der Entlastungsvorrichtung 11 MPa beträgt und die
Toleranz ±5
MPa beträgt,
wird der Steuereinstellwert auf 10,5 MPa oder weniger eingestellt.
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Ferner
wurde durch Fahrzeugtests verifiziert, dass die maximale Druckerhöhung im
Kühlkreis gleich
etwa 1,0 MPa ist, und daher wird der Steuereinstelldruck vorzugsweise
auf einen Wert um 1,0 MPa oder mehr niedriger als der Einstelldruck
der Entlastungsvorrichtung 7 eingestellt. Wenn zum Beispiel
der eingestellte Druckwert der Entlastungsvorrichtung 7 gleich
11 MPa ist, wird der Steuereinstelldruck auf 10,0 MPa oder weniger
eingestellt.
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Ferner
ist der Steuereinstelldruck vorzugsweise in dem Bereich von 7 bis
12 MPa eingestellt, was um 0,5 MPa oder mehr niedriger als der eingestellte
Druck der Entlastungsvorrichtung 7 ist. 7 MPa ist der Kältemitteldruck
bei einer Umgebungstemperatur des Kühlkreises von etwa 30°C, wenn die
Kältemitteldichte
des Kühlkreises
aus der eingeschlossen Kältemittelmenge
abgeleitet wird. Falls der Steuereinstelldruck auf 7 MPa oder weniger
eingestellt wird, startet der Kompressor seinen Betrieb uneingeschränkt, wenn
der Motor bei einer Außentemperatur von
30°C oder
weniger gestartet wird. Es kann jedoch auch eine solche Situation
betrachtet werden, dass ein Fahrgast die Klimaanlage nicht startet,
wenn die Außenlufttemperatur
auf einem Niveau von etwa 30°C
ist. Falls der Steuereinstelldruck auf 7 MPa oder weniger eingestellt
ist, startet deshalb der Kompressor seinen Betrieb gegen die Absicht
des Fahrers, was eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs des
Fahrzeugs verursacht. Um eine solche Situation zu vermeiden, wird
deshalb der Steuereinstelldruck vorzugsweise auf 7 MPa oder mehr
eingestellt.
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Der
Gaskühler 3 tauscht
Wärme des
von dem Kompressor 8 ausgegebenen Hochdruck/Hochtemperatur-Kältemittels
mit der von dem Kühllüfter 2 ausgeblasenen
Luft aus, sodass das Kältemittel
kondensiert und verflüssigt
wird.
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Der
Kühllüfter 2 kühlt den
Gaskühler 3,
und er ist durch einen elektrisch betriebenen Kühllüfter, einen direkt mit dem
Motor gekoppelten Kühllüfter oder
einen durch einen Hydraulikmotor angetriebenen Lüfter aufgebaut. Der Kühllüfter 2 kann
auch so konstruiert sein, dass er auch als Kühler-Kühllüfter oder ausschließlich für den Gaskühler 3 benutzt
werden kann. Außerdem
kann der Kühllüfter 2 integral mit
dem Gaskühler 3 ausgebildet
sein oder an einem Teil auf der Fahrzeugseite befestigt sein.
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Das
Expansionsventil 4 ist eine Druckverminderungseinheit zum
isenthalphischen Verringern des Drucks des aus dem Gaskühler 3 strömenden Kältemittels
entsprechend dem Ventilöffnungsgrad. Insbesondere
verringert es den Druck des Kältemittels
stark durch Verringern des Ventilöffnungsgrades. Das Expansionsventil 4 steuert
den hochdruckseitigen Kältemitteldruck
mechanisch auf der Basis der Kältemitteltemperatur
am Ausgang des Gaskühlers.
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Der
Verdampfapparat 5 wird durch den Gaskühler 3 gekühlt, und
er dient als ein Wärmetauscher, in
dem das durch das Expansionsventil 4 im Niedertemperatur-
und Niederdruck-Zustand gehaltene flüssige Kältemittel durch Aufnehmen von
Wärme aus
der Außenluft
verdampft wird. Die an der Außenseite
des Verdampfapparats 5 vorbeiströmende Luft wird ihrer Wärme beraubt
und damit gekühlt,
und die Luft wird auch entfeuchtet. Die gekühlte und entfeuchtete Luft
wird als Kühlluft
in den Raum des Fahrzeugs durch einen Luftblaslüfter (nicht dargestellt) geleitet.
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Der
Speicher 6 unterzieht das aus dem Verdampfapparat 5 ausströmende Kältemittel
einer Gas/Flüssigkeit-Trennung,
sodass nur das Gasphasen-Kältemittel
in den Kom pressor 8 gesaugt wird, und der Speicher 6 dient
auch als ein Auffanggefäß zum Speichern
des überschüssigen Kältemittels
im Kühlkreis.
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Die
Entlastungsvorrichtung dient dem Ausführen einer Entlastung, sodass
der Innendruck des Kreises den Konstruktionsdruck der niederdruckseitigen
Teile nicht nur auf der Hochdruckseite, sondern auch auf der Niederdruckseite
nicht überschreitet. Zum
Beispiel wird ein Ventil als Entlastungsvorrichtung 7 in
dem Kühlkreis
mit einem Kohlendioxid (CO2) – Kältemittel
verwendet.
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Die
Betätigung
des Zündschalters 11,
der Messwert des Ausgangsdrucksensors 9, der Messwert des
niederdruckseitigen Drucksensors 9a, der Betriebszustand
des Kompressors 8 und der Betriebszustand des Kühllüfters 2 werden
der als Steuereinheit dieses Ausführungsbeispiels dienenden Steuerung 10 eingegeben,
und die Betätigung
eines Klimaschalters (nicht dargestellt) wird ebenfalls der Steuerung 10 eingegeben.
Die Steuerung 10 ist mit einem Timer 12 ausgestattet,
und er kann die verstrichene Zeit des Betriebs oder des Abschaltens
jedes den Kühlkreis 1 bildenden
Teils zählen.
Die Steuerung 10 steuert den Kompressor 8, den
Kühllüfter 2, usw.
auf der Basis verschiedener Arten von Eingangsdaten und voreingestellter
Programme.
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In 1 dieses
Ausführungsbeispiels
ist die Kühlkreisvorrichtung
mit sowohl dem Ausgangsdrucksensor 9 entsprechend einem
Beispiel der Druckerfassungseinheit zum Erfassen des Kältemitteldrucks
auf der Hochdruckseite als auch dem niederdruckseitigen Drucksensor 9a zum
Erfassen des Kältemitteldrucks
auf der Niederdruckseite ausgestattet, die Kühlkreisvorrichtung kann jedoch
auch mit irgendeinem der Sensoren als Druckerfassungseinrichtung
ausgestattet sein, sofern er die Wirkung der vorliegenden Erfindung
hat.
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Als
nächstes
wird die Funktionsweise der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
beschrieben. Der Hauptbetrieb der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung wird in
einem Zustand ausgeführt,
wenn der Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist und auch der Kompressor
für den
Kühlkreis
abgeschaltet ist.
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Ein
Druckverminderungsprozess des Verminderns des Kältemitteldrucks wird ausgeführt, wenn
eine Zustandserfassungseinheit gewisse Zustände erfasst und eine Druckverminderungseinheit betätigt wird,
ein Abschaltzustandserfassungsprozess wird ausgeführt, und
dann wird ein Druckverminderungsaufhebungsprozess des Stoppens des Druckverminderungsbetriebs
der Druckverminderungseinheit ausgeführt. Anschließend wird
ein Rücksetzprozess
ausgeführt,
bis die Zustandserfassungseinheit die Erfassung startet, und dann
kehrt der Prozess zum Druckverminderungsprozess zurück.
-
Zuerst
wird Bezug nehmend auf 2 und 3 ein Fall
beschrieben, wenn der Kompressor 8 als Druckverminderungseinheit
gestartet wird, wenn die Zustandserfassungseinheit einen solchen
Zustand erfasst, dass der Druck den Steuereinstelldruck des Kühlkreises übersteigt.
-
2 ist
ein Zeitdiagramm der Veränderung des
Kältemitteldrucks
im Kühlkreis 1,
wenn der Kompressor 8 gesteuert wird, und 3 ist
ein Flussdiagramm des Steuerprozesses, wenn der Kompressor 8 auf
der Basis eines Kältemitteldruckmesswerts
gesteuert wird, um den Kältemitteldruck
zu reduzieren (Routine A). In 2 und weiteren
Figuren gibt PEnt einen Einstelldruck der
Entlastungsvorrichtung 7 an.
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Wie
in 3 dargestellt, wird zuerst, wenn der Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S100),
bestimmt, ob der Kompressor 8 abgeschaltet ist oder nicht
(Schritt S111). Wenn der Kompressor 8 in Betrieb ist, gibt
es einen gewissen Unterschied zwischen dem Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
des Kühlkreises 1 und
dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite des Kühlkreises 1 (siehe 2).
-
Falls
in Schritt S111 bestimmt wird, dass der Kompressor 8 nicht
abgeschaltet ist, wird die Bestimmung des Schritts S111 wiederholt.
Falls hierbei bestimmt wird, dass der Kompressor 8 abgeschaltet
ist, wird die Erfassung der Zustandserfassungseinheit nach einer
vorbestimmten Zeit t1' gestartet,
um dadurch den Rücksetzprozess
auszuführen.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Unterschied zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite im Kühlkreis 1 und
dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite im Kühlkreis 1 mit
Zeitablauf seit dem Abschalten des Kompressors 1 kleiner,
und schließlich
werden beide Kältemitteldruckwerte
gleich zueinander. Dann wird der so ausgeglichene Kältemitteldruck
durch eine Wärmeabstrahlung
von einem Motorraum, einem Halten von Wärme, usw. aufgrund des Antriebs
des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs oder dergleichen erhöht (siehe 2).
-
In
Schritt S112 wird bestimmt, ob der Kältemitteldruck P basierend
auf der Erfassung des Ausgangsdrucksensors 9 über einem
vorbestimmten Wert P' liegt.
Falls bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck
den vorbestimmten Wert P' erreicht,
wird der Prozess des Startens des Kompressors 8 durchgeführt (Schritt
S113). Falls bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck P nicht den
vorbestimmten Wert P' erreicht,
wird die Bestimmung des Schritts S112 wiederholt. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1 in
Zusammenhang mit dem Betrieb des Kompressors 8 in jenen
auf der Hochdruckseite und jenen auf der Niederdruckseite aufgeteilt, und
zwischen beiden Kältemitteldruckwerten
entsteht eine Druckdifferenz (siehe 2).
-
Ferner
wird, nachdem der Kompressor 8 gestartet ist, das Zählen eines
Timers t2 durch den Timer 12 gestartet (Schritt S114).
In Schritt S115 wird das Zählen
des Timers t2 fortgesetzt, bis er t2' erreicht, und falls bestimmt wird,
dass das Zählen
des Timers t2 t2' erreicht,
wird der Betrieb des Kompressors 8 gestoppt (Schritt S116).
Bezüglich
des Kältemitteldrucks
im Kühlkreis 1 wird
eine Druckdifferenz zwischen jener auf der Hochdruckseite und jener
auf der Niederdruckseite verringert, weil in Zusammenhang mit dem
Abschalten des Kompressors 8 der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
reduziert und der Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite erhöht
wird. Deshalb werden der Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und der Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite gleich zueinander, und damit wird der Kältemitteldruck
gleichmäßig. Demgemäß wird der
Kältemitteldruck
insgesamt auf einen Wert niedriger als der Steuereinstelldruck gesteuert
(siehe 2).
-
Danach
geht der Prozess zu verknüpften Prozessen,
die durch eine Verknüpfungsmarkierung K
in 3 angegeben sind, um zu einer Bestimmung von Schritt
S155 von 16 oder einer Bestimmung von
Schritt S160 von 17 in einem zweiten Ausführungsbeispiel
fortzuschreiten, wodurch der Prozess zu einem Schritt des Startens
der Erfassung der Zustandserfassungseinheit geht.
-
Wie
oben beschriebenen, kann, falls der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 auf
einen Wert niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird,
die Einrichtung im Kühlkreis 1 an
einer Beschädigung
gehindert werden. Wenn jedoch der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 leicht
in den Zustand fällt,
dass er den Steuereinstelldruck wegen Auswirkungen der Außenlufttemperatur,
der Wärmeabstrahlung
vom Motorraum, einem Wärmehalten
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen überschreitet,
wird der Prozess des Schritts S113 wieder ausgeführt und der Kompressor 8 wird gestartet,
damit eine Beschädigung
der Einrichtung im Kühlkreis 1 verhindert
wird.
-
Der
Steuereinstelldruck ist ein vorbestimmter Wert, der in der Steuerung 10 vorprogrammiert
ist, und er kann auf einen Wert niedriger als der niedrigste Haltedruck
im Kühlkreis 1 oder
einen Wert niedriger als der Einstelldruck der Entlastungsvorrichtung 7 eingestellt
werden. Die Entlastungsvorrichtung 7 ist auf der Niederdruckseite
des Kühlkreises 1 angeordnet,
und in diesem Fall entspricht der Einstelldruck der Entlastungsvorrichtung 7 dem
Funktionsgarantiedruck für
die auf der Niederdruckseite des Kühlkreises 1 vorgesehenen
Einrichtungen, die den Bereich von der stromabwärtigen Seite des Expansionsventils 4 bis
zum Ansaugabschnitt des Kompressors 8 überdecken.
-
Weiter
hat der Einstelldruck einen konstanten Bereich, weil die Entlastungsvorrichtung
sicher arbeiten muss, und er stellt einen Druckbereich dar, in dem
die Entlastungsvorrichtung ausblasen würde. Dieser Wert wird unter
Berücksichtigung
der Toleranz der Entlastungsvorrichtung, der Auswirkung der Alterung
der Vorrichtung, usw. eingestellt. Falls zum Beispiel der Einstelldruck
gleich 11 MPa ist, arbeitet die Druckverminderungseinheit, wenn
die Produkttoleranz gleich ±0,5
MPa ist und die Abweichung des eingestellten Werts aufgrund der
Alterung gleich ±0,5 MPa
ist, mit einem Druck von höchstens
10 MPa.
-
Ferner
kann der Kompressor 8 durch einen Verstellkompressor gebildet
sein, und wenn der Zustand erfasst wird, kann die Steuerung 10 die
Kapazität
des Verstell kompressors steuern, um den Kompressor zu starten. Dies
wird ausgeführt,
um eine schnelle Erhöhung
des Kältemitteldrucks
auf der Hochdruckseite zu verhindern. Insbesondere wird zu Beginn
des Fahrens der Verstellkompressor durch Anlegen eines gewissen
Stromwerts an den Kompressor betrieben, und danach wird die Kapazität des Kompressors
verändert,
wobei der Ausgangsdruck einer Rückkopplungssteuerung
unterzogen wird. Ferner kann bei Verwendung eines elektrisch angetriebenen
Kompressors der gleiche Effekt durch Steuern der Drehzahl des Motors
erzielt werden.
-
Als
nächstes
wird ein Fall beschrieben, bei dem anstelle des Startens des Kompressors 8 der Kühllüfter 2 gestartet
wird, wenn der Zustand erfasst wird. 4 ist ein
Zeitdiagramm der Veränderung des
Kältemitteldrucks
im Kühlkreis,
wenn der Kühllüfter 2 gesteuert
wird. 5 ist ein Flussdiagramm des Steuerprozesses des
Steuerns des Kühllüfters 2 auf der
Basis des Kältemitteldruckmesswerts,
um den Kältemitteldruck
zu reduzieren (Routine B).
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Wie
in 5 dargestellt, wird zuerst, wenn der Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S100),
bestimmt, ob der Kompressor 8 abgeschaltet ist oder nicht
(Schritt S111). Wenn der Kompressor in Betrieb ist, hat der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1 eine
gewisse Differenz zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite (siehe 4).
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Falls
in Schritt S111 bestimmt wird, dass der Kompressor 8 nicht
abgeschaltet ist, wird die Bestimmung des Schritts S111 wiederholt.
Falls in Schritt S111 bestimmt wird, dass der Kompressor 8 abgeschaltet
ist, wird nach einer später
beschriebenen vorbestimmten Zeit t1' die Erfassung der Zustandserfassungseinheit
gestartet, wodurch der Rücksetzprozess
ausgeführt
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Differenz zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite im Kühlkreis 1 mit
Zeitablauf seit dem Abschalten des Kompressors 8 verringert,
und beide Kältemitteldruckwerte
werden schließlich gleich
zueinander (d.h. der Kältemitteldruck
wird gleichmäßig).
-
In
Schritt S112 wird bestimmt, ob der Kältemitteldruck P basierend
auf der Erfassung des Ausgangsdrucksensors 9 über einem
vorbestimmten Wert P' liegt.
Dann wird der so gleichmäßig gemachte Kältemitteldruck
P durch eine Wärmeabstrahlung von
einem Motorraum, das Halten von Wärme, usw. aufgrund eines Startens
des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs oder dergleichen erhöht (siehe 4).
-
Falls
bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck
P den vorbestimmten Wert P' erreicht,
wird der Prozess des Startens des Kühllüfters 2 ausgeführt (Schritt
S117). Falls bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck P nicht den
vorbestimmten Wert P' erreicht,
wird die Bestimmung des Schritts S112 wiederholt. Der Kältemitteldruck
P im Kühlkreis 1 wird
so gesteuert, dass er niedriger als der vorbestimmt Wert P' ist, weil das Kältemittel
durch das Starten des Kühllüfters 2 gekühlt wird
(wie 4). Ferner wird, nachdem der Kühllüfter 2 gestartet ist,
das Zählen des
Timers t2 durch den Timer 12 gestartet (Schritt S114).
-
In
Schritt S115 wird das Zählen
des Timers t2 fortgesetzt, bis der Zählwert t2' erreicht, und falls bestimmt wird,
dass der Zählwert
des Timers t2 t2' erreicht,
wird der Betrieb des Kühllüfters 2 gestoppt (Schritt
S118). Der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1, der
niedriger als der vorbestimmte Wert P' gewesen ist, beginnt in Zusammenhang
mit dem Abschalten des Kompressors 8 aufgrund des Effekts
der Außenlufttemperatur
und der Wärmestrahlung
vom Motorraum, dem Wärmehalten,
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen allmählich
wieder zu steigen (siehe 4).
-
Danach
geht der Prozess zu verknüpften Prozessen,
die durch die Verknüpfungsmarkierung
K in 3 angedeutet sind, um zu einer Bestimmung von
Schritt S155 von 16 oder einer Bestimmung von
Schritt S160 von 17 im zweiten Ausführungsbeispiel
fortzuschreiten, wodurch der Prozess zu einem Schritt des Startens
der Erfassung der Zustandserfassungseinheit geht.
-
Wie
oben beschrieben, kann, falls der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 auf
einem Wert niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird,
eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis 1 verhindert
werden. Wenn jedoch der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 leicht
in den Zustand fällt,
dass er den Steuereinstelldruck wegen der Wirkungen der Außenlufttemperatur,
der Wärmestrahlung
vom Motorraum, des Wärmehaltens,
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen übersteigt,
wird wieder der Prozess des Schritts S117 ausgeführt und der Kühllüfter 2 wird
gestartet, um eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis 1 zu
verhindern.
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Der
Kühllüfter 2 kann
durch einen variablen Lüfter
gebildet sein, und wenn der Zustand erfasst wird, kann die Steuerung 10 die
Eingangsgröße zum variablen
Kühllüfter steuern,
um den Kühllüfter zu starten.
Dies wird durchgeführt,
um eine Reduzierung des Kältemitteldrucks
effizienter zu fördern.
Insbesondere wird zu Beginn des Betriebs des Kühllüfters dem Kühllüfter 2 eine gewisse
Eingangsgröße eingegeben,
um den Kühllüfter zu
starten, und dann wird die Eingangsgröße verändert, wobei der Ausgangsdruck
einer Rückkopplungssteuerung
unterzogen wird, um dadurch die Drehzahl des Kühllüfters 2 zu steuern.
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Zur
Zeit der Zustandserfassung stoppt die Steuerung 10 vorzugsweise
zusätzlich
zum Starten wenigstens einer Komponente des Kühllüfters 2 und des Kompressors 8 für den Kühlkreis
den Luftblaslüfter
zum Blasen von Luft zum Verdampfapparat 5.
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Als
nächstes
wird ein Fall beschrieben, bei dem der Kühllüfter 2 und der Kompressor 8 zur
Zeit der Zustandserfassung stufenweise angetrieben werden.
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6 ist
ein Zeitdiagramm der Veränderung des
Kältemitteldrucks
im Kühlkreis,
wenn der Kühllüfter 2 und
der Kompressor 8 gesteuert werden. 7 ist ein
Flussdiagramm des Steuerprozesses zum Steuern des Kühllüfters 2 und
des Kompressors 8 auf der Basis des Kältemitteldruckmesswerts, um
den Kältemitteldruck
zu reduzieren (Routine C).
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Wie
in 7 dargestellt, wird zuerst bestimmt, wenn der
Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S100),
ob der Kompressor 8 abgeschaltet ist (Schritt S111). Wenn der
Kompressor 8 in Betrieb ist, hat der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 einen
bestimmten Unterschied zwischen dem Kältemittel druck auf der Hochdruckseite
und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite (siehe 6).
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Falls
in Schritt S111 bestimmt wird, dass der Kompressor 8 nicht
abgeschaltet ist, wird die Bestimmung des Schritts S111 wiederholt.
Falls bestimmt wird, dass der Kompressor 8 abgeschaltet
ist, wird nach Verstreichen einer später beschriebenen vorbestimmten
Zeit t1' die Erfassung
der Zustandserfassungseinheit gestartet, wodurch der Rücksetzprozess
ausgeführt
wird. Zu dieser Zeit wird der Unterschied zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite mit Verstreichen der Zeit seit dem Abschalten
des Kompressors 8 allmählich
reduziert, und beide Kältemitteldruckwerte
werden schließlich gleich
zueinander.
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In
Schritt S120 wird bestimmt, ob der Kältemitteldruck P basierend
auf der Erfassung des Ausgangsdrucksensors 9 über einem
vorbestimmten Wert P1 liegt. Dann wird der so ausgeglichene Kältemitteldruck
P durch eine Wärmestrahlung
von einem Motorraum, ein Wärmehalten,
usw. aufgrund eines Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des
Fahrzeugs oder dergleichen erhöht
(siehe 6).
-
Falls
bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck
P den vorbestimmten Wert P1 erreicht, wird der Prozess des Startens
des Kühllüfters 2 ausgeführt (Schritt
S121). Falls bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck P nicht den
vorbestimmten Wert P1 erreicht, wird die Bestimmung des Schritts
S120 wiederholt. Zu dieser Zeit führt die Zustandserfassungseinheit,
wenn eine ausreichende Kühlwirkung
selbst durch Starten des Kühllüfters 2 nicht
erzielt werden kann und der Kältemitteldruck
P im Kühlkreis 1 weiter über den
vorbestimmten Wert P1 steigt, die Druckbestimmung auf der Basis
des Messwerts von dem Ausgangsdrucksensor 9 aus (siehe 6).
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Anschließend wird
in Schritt S122 bestimmt, ob der Kältemitteldruck P gleich oder
größer als
ein vorbestimmter Wert P2 ist. Falls bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck
den vorbestimmten Wert P2 erreicht, wird der Prozess des Startens
des Kompressors 8 ausgeführt (Schritt S123). Der vorbestimmte Wert
P2 ist höher
als der vorbestimmte Wert P1. Zu dieser Zeit kann der Kühllüfter 2 gleichzeitig
zum Starten des Kompressors 8 abgeschaltet oder kontinuierlich
angetrieben werden. Zu dieser Zeit wird der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 in
Zusammenhang mit dem Starten des Kompressors 8 in den Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und den Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite geteilt, und eine Druckdifferenz entsteht
zwischen beiden Kältemitteldruckwerten
(siehe 6).
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Weiter
wird nach dem Starten des Kompressors 8 das Zählen des
Timers t2 durch den Timer 12 gestartet (Schritt 124), und
das Zählen
wird fortgesetzt, bis das Zählen
des Timers t2 in Schritt S125 t2' erreicht.
Falls bestimmt wird, dass das Zählen
des Timers t2 t2' erreicht,
wird der Betrieb des Kompressors 8 gestoppt (Schritt S126).
Zu dieser Zeit kann der Kühllüfter 2 in
Zusammenhang mit dem Starten des Kompressors 8 abgeschaltet
oder weiter betrieben werden.
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Hinsichtlich
des Kältemitteldrucks
im Kühlkreis 1,
in dem eine Druckdifferenz zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite
entsteht, wird in Zusammenhang mit dem Abschalten des Kompressors 8 der
Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite verringert und der Druck auf der Niederdruckseite
erhöht,
sodass der Druckunterschied verringert wird und beide Kältemitteldruckwerte
gleich zueinander werden. Danach geht der Prozess zu den verknüpften Prozessen,
die durch die Verknüpfungsmarkierung
K angedeutet sind, und schreitet zur Bestimmung von Schritt S155
von 16 oder der Bestimmung von Schritt S160 von 17 im
zweiten Ausführungsbeispiel
fort, wodurch er zum Schritt des Startens der Erfassung der Zustandserfassungseinheit
geht.
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Wie
oben beschrieben, kann, falls der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 auf
einem Wert niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird,
die Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis 1 verhindert
werden. Wenn jedoch der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1 wegen
der Wirkungen der Außenlufttemperatur,
der Wärmestrahlung
vom Motorraum, des Wärmehaltens,
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen leicht in den Zustand fällt, dass er den Steuereinstelldruck übersteigt,
wird wieder der Prozess des Schritts S121 ausgeführt und der Kühllüfter 2 gestartet,
damit eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis 1 verhindert
wird.
-
Wie
in 3, 5 und 7 dargestellt, kann
anstelle des Verwendens der Druckverminderungseinheit zum Reduzieren
des Kältemitteldrucks durch
Starten des Kompressors 8 oder des Kühllüfters 2, wenn der
Erfassungsdruck auf den vorbestimmten Wert oder höher steigt,
der Kältemitteldruck auch
durch eine Druckverminderungseinheit reduziert werden, die den Kältemitteldruck
als steigend und in einen Hochdruckzustand gelangend ansieht, wenn
eine vorbestimmte Zeit verstreicht, und dann den Kältemitteldruck
reduziert.
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Die
Zeit t1' seit dem
Abschalten des Kompressors 8 bis zum Starten des Kompressors 8 kann so
gesteuert werden, dass sie entsprechend der Außenlufttemperatur variiert.
Wenn zum Beispiel die Außenlufttemperatur
gleich 30°C
oder höher
ist, wird t1' auf
5 Minuten gesetzt. Wenn die Außenlufttemperatur
geringer als 30°C
ist, wird der Kompressor 8 so gesteuert, dass er nicht
gestartet wird.
-
Wie
oben beschrieben, ist die Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
mit dem Ausgangsdrucksensor 9 und der Steuerung 10 ausgerüstet. Der
als Zustandserfassungseinheit dienende Ausgangsdrucksensor 9 erfasst
den Zustand, dass der Kältemitteldruck
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck des Kühlkreises 1 übersteigt,
wenn der Motor des Fahrzeugs betrieben wird oder der Zündschalter
des Fahrzeugs eingeschaltet ist und der Antrieb des Kompressors 8 für den Kühlkreis
abgeschaltet ist. Weiter ist die Steuerung 10 zum Antreiben
wenigstens einer Komponente des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 eingestellt,
um den Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite des Kühlkreises 1 zu
verringern. Ferner ist der Steuereinstelldruck in Erwartung des
Druckanstiegs im Kühlkreis 1,
nachdem der Zündschalter
ausgeschaltet wird, eingestellt.
-
Gemäß der obigen
Konstruktion kann der Anstieg des Kältemitteldrucks aufgrund der
Wärme vom
Motor, usw. zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs unterdrückt werden,
und die Beschädigung
der den Kühlkreis 1 bildenden
Einrichtungen kann verhindert werden, bevor sie stattfindet.
-
Weiter
gibt es gemäß der so
aufgebauten Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
keine Einschränkung der
Kältemitteldichte
im Kühlkreis,
und der Kreis kann geschützt
werden, selbst wenn die Dichte groß ist. Da die Dichte groß sein kann,
kann die Kühlkapazität relativ
zur eingeschlossenen Kältemittelmenge
klein sein, und so kann die Größe des Funktionsteils
reduziert werden.
-
Zum
Beispiel kann die Volumengröße des Speichers
klein ausgebildet sein, sodass sie zu einer Bereitstellung eines
Speichers mit geringen Kosten und einer ausgezeichneten Montageleistung
beiträgt. Ferner
ist unter der Annahme, dass das Speichervolumen gleich 750 cc ist,
wenn die erforderliche Kältemittelmenge
des Kreises auf 500 g und die Dichte auf 260 kg/m3 eingestellt
sein soll, selbst wenn 300 kg/m3 für die Dichte
des Kreises erlaubt wären,
das Volumen des Speichers gleich 500 cc, und damit kann die Größe des Speichers
reduziert werden.
-
Weiter
wird, wenn der Steuereinstelldruck niedriger als der niedrigste
Haltedruck im Kühlkreis 1 eingestellt
ist, eine Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung erzielt,
mit welcher der Schutz für
die Funktion der jeweiligen Funktionsteile garantiert werden kann.
-
Weiter
kann, wenn der Steuereinstelldruck niedriger als der Einstelldruck
der Entlastungsvorrichtung 7 zum Schützen der den Kühlkreis 1 bildenden
Einrichtungen auf der Niederdruckseite eingestellt ist, der Kühlkreis
geschützt
werden, ohne die Entlastungsfunktion im Anstieg des Kältemitteldrucks bei
hoher Temperatur durchzuführen.
-
Außerdem wird
die Zustandserfassung zum Erfassen des Zustandes, dass der Druck
im Kühlkreis
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck übersteigt, in dem Zustand ausgeführt, dass
der Zündschalter
des Fahrzeugs eingeschaltet ist und der Motor in Betrieb ist. Weiter
führt die
Druckverminderungseinheit den Prozess des Reduzierens des Kältemitteldrucks
aus, wenn der Zustand erfasst ist, d.h. der Motor in Betrieb ist.
-
Wenn
die obige Steuerung ausgeführt
wird, kann durch Starten des Kompressors während des Betriebs des Motors
eine Erhöhung
des Innendrucks verhindert werden, wenn der Motor abgeschaltet ist. Das
heißt,
nachdem der Motor abgeschaltet ist, wird die Temperatur im Innendruck
des Motorraums gehalten, und so wird die Umgebungstemperatur des Kühlkreises
erhöht,
sodass auch der Kältemitteldruck erhöht wird.
-
Wenn
zum Beispiel der Kältemitteldruck beim
Anhalten des Fahrzeugs gleich 10,5 MPa ist, wird er durch die Wirkung
der Temperatur des Motorraums erhöht. Wenn der Steuereinstelldruck
gleich 11 MPa ist, startet die Entlastungsvorrichtung. Durch Starten
des Kompressors während
des Betriebs des Motors wird der Druck beim Anhalten des Fahrzeugs auf
etwa 9 MPa gedrückt.
Deshalb kann, selbst wenn die Innentemperatur des Motorraums hoch
ist, der Erhöhungsgrad
des Drucks des Kühlkreises
gedämpft
werden. Da die Innentemperatur des Motorraums allmählich auf
die Umgebungstemperatur sinkt, ist der Spitzendruck des Kältemitteldrucks
des Kühlkreises
im Vergleich zu dem Fall, wenn der Kompressor nicht gestartet wird,
niedriger, und es ist damit unnötig,
die Entlastungsvorrichtung zu starten.
-
Weiter
kann, wenn die Steuerung 10 wenigstens eine Komponente
des Kompressors 8 für
den Kühlkreis
und des Kühllüfters 2 zur
Zeit der Zustandserfassung startet, der Kältemitteldruck direkt durch Antreiben
des Kompressors 8 reduziert werden. Weiter wird durch Antreiben
des Kühllüfters 2 die
Kältemitteltemperatur
in dem als hochdruckseitiger Wärmetauscher
dienenden Gaskühler
gesenkt und die Erhöhung
des Drucks im Kühlkreis
kann unterdrückt werden.
Ferner kann durch Antreiben sowohl des Kompressors 8 als
auch des Kühllüfters 2 die
Wirkung des Unterdrückens
der Erhöhung
des Kältemitteldrucks
weiter gefördert
werden.
-
Außerdem kann,
wenn die Steuerung 10 wenigstens eine Komponente des Kompressors 8 für den Kühlkreis
und des Kühllüfters 2 startet
und auch der Luftblaslüfter
zum Blasen von Luft zum Verdampfapparat 5 gestoppt wird,
der Kältemitteldruck auf
der Niederdruckseite schneller reduziert werden.
-
Weiter
ist der Kompressor 8 für
den Kühlkreis
durch einen Verstellkompressor gebildet, und die Druckverminderungseinheit
wird gestartet, während
die Steuerung 10 die Kapazität des Verstellkompressors zur
Zeit der Zustandserfassung steuert. In diesem Fall kann durch Steuern
des Startens des Kompressors ein schneller Anstieg des Kältemitteldrucks
auf der Hochdruckseite zur Startzeit des Kompressors unterdrückt werden.
-
Ferner
kann durch Erfassen, dass der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1 einen
vorbestimmten Wert erreicht, die Steuerung so durchgeführt werden,
dass sie auf eine schnelle Veränderung
anpassbar ist, wenn die Zustandserfassung ausgeführt wird.
-
Wenn
der Kältemitteldruck
auf der Ausgabeseite des Kompressors 8 durch den Ausgangsdrucksensor 9 erfasst
wird, ist es ferner unnötig,
eine Zustandserfassungseinheit zusätzlich vorzusehen, weil ein
existierender Ausgangsdrucksensor des Kühlkreises auch als Zustandserfassungseinrichtung nutzbar
ist.
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
Dieses
Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass
für die
Zustandserfassung basierend auf der Zustandserfassungseinheit Temperaturdaten
verwendet werden. Im überkritischen
Kühlkreis
fällt das
eingeschlossene Kältemittel,
wenn das Kältemittel
mit einer bestimmten Dichte im Kreis eingeschlossen ist, falls die
mittlere Temperatur des Kreises zu dieser Zeit ansteigt, in den überkritischen
Zustand, und der Druck wird zu dieser Zeit durch die Temperatur
bestimmt. Deshalb wird gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Kältemitteldruck
durch Erfassen der Kältemitteltemperatur
erfasst.
-
Als
nächstes
wird das zweite Ausführungsbeispiel
Bezug nehmend auf 8 bis 17 beschrieben.
Die gleichen Bauelemente wie im ersten Ausführungsbeispiel sind durch die
gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
-
8 ist
eine Darstellung des Aufbaus einer Kühlkreisvorrichtung für ein Fahrzeug
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel.
Wie in 8 dargestellt, enthält der Kühlkreis 20 einen Kompressor 8, einen
Ausgangstemperatursensor 13, der als ein Beispiel einer
Temperaturerfassungseinheit und einer ersten Temperaturerfassungseinheit
zum Erfassen einer Kältemitteltemperatur
auf der Hochdruckseite dient, einen Gaskühler 3 entsprechend
einem hochdruckseitigen Wärmetauscher,
ein als eine Druckverminderungseinheit dienendes Expansionsventil 4,
einen Verdampfapparat 5 entsprechend einem niederdruckseitigen
Wärmetauscher,
einen niederdruckseitigen Temperatursensor 13a zum Erfassen
der Kältemitteltemperatur
auf der Niederdruckseite des Kühlkreises,
einen Speicher 6 zum Trennen des Kältemittels in Gasphasen- und Flüssigphasen-Kältemittel und
Zuführen
des Gasphasen-Kältemittels
zum An saugabschnitt des Kompressors 8, und eine Entlastungsvorrichtung 7,
die auf der Niederdruckseite entsprechend der Ansaugabschnittseite
des Kompressors 8 angeordnet ist, welche nacheinander und
im Ring durch Rohre angeordnet sind. Ein Kühllüfter 2 ist gegenüber dem
Gaskühler 3 vorgesehen.
-
Die
Betätigung
eines Zündschalters 11,
der Messwert eines Ausgangstemperatursensors 13, der Messwert
eines Nachverdampfungstemperatursensors 14, der Messwert
eines Rippentemperatursensors 15, der Messwert eines Luftausblastemperatursensors 16,
der Betriebszustand des Kompressors 8 und der Betriebszustand
des Kühllüfters 2 werden
einer Steuerung 17 (ECU) als Steuereinheit zum Steuern
des Kühlkreises 20 eingegeben,
und die Betätigung
eines Klimaschalters wird ebenfalls eingegeben.
-
Die
Steuerung 17 besitzt einen Timer 12, und dieser
kann einen Zeitablauf oder dergleichen zur Betriebs- oder Abschaltzeit
jeder den Kühlkreis 2 bildenden
Einrichtung zählen.
Die Steuerung 17 steuert den Kompressor 8, den
Kühllüfter 2,
das Expansionsventil 4, usw. entsprechend verschiedenen
Arten von Eingabedaten und voreingestellten Programmen.
-
9 ist
eine Darstellung des Aufbaus einer Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung zum Beurteilen
des Kältemitteldrucks
auf der Basis verschiedener Arten von überwachten Temperaturdaten,
die ohne direktes Erfassen der Kältemitteltemperatur
erzielt werden, um den Kühlkreis
zu steuern. Wie in 9 dargestellt, ist der Kühlkreis 30 mit
dem Kompressor 8, dem Gaskühler 3 entsprechend
einem hochdruckseitigen Wärmetauscher,
dem als Druckverminderungseinheit dienenden Expansionsventil 4,
dem Verdampfapparat 5 entsprechend einem niederdruckseitigen
Wärmetauscher,
dem Speicher 6 zum Trennen des Kältemittels in Gasphasen-Kältemittel
und Flüssigphasen-Kältemittel
und Zuführen
des Gasphasen-Kältemittels
zum Ansauganschluss des Kompressors 8 sowie der auf der
Niederdruckseite entsprechend der Ansaugabschnittseite des Kompressors 8 angeordneten
Entlastungsvorrichtung 7 ausgestattet, die nacheinander
und im Ring miteinander durch Rohre verbunden sind. Der Kühllüfter 2 ist
gegenüber
dem Gaskühler 3 vorgesehen.
-
Die
Betätigung
des Zündschalters 11,
der Messwert eines Temperatursensors 18 im Motorraum, der
Messwert eines Außenlufttemperatursensors 19,
der Messwert eines Sonnenstrahlungstemperatursensors 21,
der Messwert eines Fahrgastraumtemperatursensors 22, der
Betriebszustand des Kompressors 8 und der Betriebszustand
des Kühllüfters 2 werden
einer als Steuereinheit zum Steuern des Kühlkreises 30 dienenden
Steuerung 23 (ECU) eingegeben, und die Betätigung eines
Klimaschalters (nicht dargestellt) wird ebenfalls der Steuerung 23 eingegeben.
-
Die
Steuerung 23 besitzt einen Timer 12 und kann einen
Zeitablauf zur Betriebs- oder
Abschaltzeit jeder den Kühlkreis 30 bildenden
Einrichtung zählen. Die
Steuerung 23 steuert den Kompressor 8, den Kühllüfter 2,
usw. gemäß verschiedenen
Arten von Eingabedaten und voreingestellten Programmen.
-
Als
nächstes
ist 10 eine Darstellung des Aufbaus einer Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
zum Steuern eines Kühlkreises 40 auf
der Basis verschiedener Arten von überwachten Temperaturdaten
bezüglich
des Motors. Wie in 10 dargestellt, enthält der Kühlkreis 40 den
Kompressor 8, den Gaskühler 3 entsprechend
einem hochdruckseitigen Wärmetauscher,
das als Druckverminderungseinheit dienende Expansionsventil 4,
den Verdampfapparat 5 entsprechend einem niederdruckseitigen
Wärmetauscher, den
Speicher 6 zum Trennen des Kältemittels in Gasphasen-Kältemittel
und Flüssigphasen-Kältemittel und
Zuführen
des Gasphasen-Kältemittels
zum Ansaugabschnitt des Kompressors 8 sowie die auf der Niederdruckseite
entsprechend der Ansaugabschnittseite des Kompressors 8 angeordnete
Entlastungsvorrichtung 7, welche nacheinander und im Ring
miteinander durch Rohre verbunden sind. Der Kühllüfter 2 ist gegenüber dem
Gaskühler 3 vorgesehen.
-
Die
Betätigung
des Zündschalters
(nicht dargestellt), Motorwassertemperaturdaten, Motoransauglufttemperaturdaten,
Motordrehzahldaten, Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, der Betriebszustand des
Kompressors 8 und der Betriebszustand des Kühllüfters 2 werden
einer als Steuereinheit zum Steuern des Kühlkreises 40 dienenden
Steuerung 24 (ECU) eingegeben, und die Betätigung des
Klimaschalters (nicht dargestellt) wird ebenfalls der Steuerung
eingegeben.
-
Ferner
besitzt die Steuerung 24 einen Timer 12 und kann
einen Zeitablauf zur Betriebs- oder Abschaltzeit der jeweiligen
den Kühlkreis 40 bildenden Einrichtung
zählen.
Die Steuerung 24 steuert den Kompressor 8, den
Kühllüfter 2,
usw. gemäß verschiedenen
Arten von Eingabedaten und voreingestellten Programmen.
-
Als
nächstes
wird die Funktionsweise der in 8, 9 und 10 dargestellten
Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
und die Veränderung
des Kältemitteldrucks
während
des jeweiligen Betriebs unter Bezug auf 11 und 12 beschrieben. 11 ist
ein Zeitdiagramm der Beziehung zwischen der Veränderung des Kältemitteldrucks
oder jeder Art von überwachten
Temperatur und der Veränderung des
Kältemitteldrucks
in den in 8, 9 und 10 gezeigten
Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen. 12 ist
ein Flussdiagramm des Steuerprozesses zum Steuern des Kompressors 8 auf
der Basis der verschiedenen Arten von Temperaturdaten, um den Kältemitteldruck
in den in 8, 9 und 10 gezeigten
Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen
zu reduzieren (Routine D).
-
Wie
in 12 dargestellt, wird zuerst, wenn der Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S100),
bestimmt, ob der Kompressor 8 ausgeschaltet ist oder nicht
(Schritt S111). Wenn der Kompressor in Betrieb ist, ist der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 20, 30, 40 stabil,
und ein bestimmter Unterschied entsteht zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite. Weiter wird abgeschätzt, dass die durch den Ausgangstemperatursensor 13 erfasste
Kältemitteltemperatur
T und die verschiedenen Arten von überwachten Temperaturdaten
gleich festen Werten sind (siehe 11). Wenn
in Schritt S111 bestimmt wird, dass der Kompressor 8 nicht
abgeschaltet ist, wird die Bestimmung des Schritts S111 wiederholt.
Falls bestimmt wird, dass der Kompressor 8 abgeschaltet
ist, wird dann nach Ablauf einer später beschriebenen vorbestimmten
Zeit t1' die Erfassung
der Zustandserfassungseinheit gestartet, wodurch der Rücksetzprozess
ausgeführt
wird. Zu dieser Zeit wird die Differenz zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite im Kühlkreis 1 mit
verstreichender Zeit vom Abschalten des Kompressors 8 verringert,
und beide Kältemitteldruckwerte
werden schließlich
zueinander gleich. Dann wird nach einem weiteren Zeitablauf der
so ausgeglichene Kältemitteldruck
durch die Wirkung von der Außenlufttemperatur
und die Wirkungen der Wärmestrahlung
vom Motorraum und des Wärmehaltens,
die durch den Betrieb des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen bewirkt werden, erhöht (siehe 11).
-
In
dem in 8 dargestellten Kühlkreis 20 wird bestimmt,
ob die Kältemitteltemperatur
T basierend auf der Erfassung des Ausgangstemperatursensors 13 gleich
einem vorbestimmten Wert T1 oder größer ist (Schritt S130 in 12).
Analog wird bestimmt, wenn der Hochdruckzustand des Kältemittels auf
der Basis der Messwerte der jeweiligen Arten von Temperatursensoren
bestimmt ist, ob die Erfassungstemperaturdaten des Nachverdampfungstemperatursensors 14,
des Rippentemperatursensors 15 und des Ausblastemperatursensors 16 jeweils über vorbestimmten
Werten T2, T3 bzw. T10 liegen (Schritt S130).
-
Außerdem wird
in dem in 9 dargestellten Kühlkreis
zum Bestimmen des Hochdruckzustandes des Kältemittels auf der Basis der
Messwerte der verschiedenen Arten von Temperatursensoren analog bestimmt,
ob die jeweiligen Erfassungstemperaturdaten des Temperatursensors 18 im
Motorraum, des Außenlufttemperatursensors 19,
des Sonnenstrahlungstemperatursensors 21 und des Fahrgastraumtemperatursensors 22 über vorbestimmten
Werten T4, T8, T9 oder T7 liegen (Schritt S130).
-
In
dem in 10 dargestellten Kühlkreis 40 wird
zum Bestimmen des Hochdruckzustandes des Kältemittels auf der Basis der
Messwerte der verschiedenen Arten von Temperatursensoren oder verschiedenen
Arten von Motordaten analog bestimmt, ob die jeweiligen Erfassungsdaten
der Motorwassertemperaturdaten und der Motoransauglufttemperaturdaten über einem
vorbestimmten Wert T5 bzw. über
einem vorbestimmten Wert T6 liegen, oder es wird bestimmt, ob die
jeweiligen Erfassungsdaten der Motordrehzahldaten und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten über vorbestimmten
Werten liegen (Schritt S130).
-
Wenn
bestimmt wird, dass die jeweiligen Erfassungsdaten wie oben beschrieben
nicht den entsprechenden vorbestimmten Wert erreichen, wird die Bestimmung
des Schritts S130 wiederholt. Falls bestimmt wird, dass die jeweiligen
Messdaten über
dem entsprechenden vorbestimmten Wert liegen, wird der Prozess des
Startens des Kompressors 8 ausgeführt (Schritt S131). Zu dieser
Zeit wird der Kältemitteldruck
in jedem Kühlkreis
in den Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und den Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite geteilt, und so entsteht der Unterschied
im Druck zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und dem Kältemitteldruck
auf Niederdruckseite wieder in Zusammenhang mit dem Starten des
Kompressors (siehe 11).
-
Außerdem wird
nach dem Starten des Kompressors 8 das Zählen des
Timers t2 durch den Timer 12 gestartet (Schritt S132).
In Schritt S133 wird das Zählen
des Timers t2 fortgesetzt, bis er t2' erreicht, und falls bestimmt wird,
dass das Zählen
des Timers t2 t2' erreicht,
wird der Betrieb des Kompressors 8 gestoppt (Schritt S134).
-
Hinsichtlich
des Kältemitteldrucks
in dem Kühlkreis,
in dem ein Druckunterschied zwischen dem Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite existiert, wird in Zusammenhang mit dem
Abschalten des Kompressors 8 der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
verringert, während
der Kältemitteldruck auf
der Niederdruckseite erhöht
wird, und so wird der Unterschied zwischen ihnen verringert, sodass
beide Kältemitteldruckwerte
wieder gleich zueinander werden und der Kältemitteldruck insgesamt niedriger
als der Steuereinstelldruck wird. Danach geht der Prozess zu den
verknüpften
Prozessen, die durch die Verknüpfungsmarkierung
K angedeutet sind, und geht zur Bestimmung von Schritt 155 von 16 bzw.
der Bestimmung von Schritt S160 von 17 im
zweiten Ausführungsbeispiel,
wodurch er zum Schritt des Startens der Erfassung der Zustandserfassungseinheit
geht.
-
Falls
der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
auf einem Wert niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird,
kann die Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis
verhindert werden. Wenn jedoch der Kältemitteldruck im Kühlkreis 1 wahrscheinlich
in den Zustand fällt,
dass er den Steuereinstelldruck wegen der Wirkungen der Außenlufttemperatur,
der Wärmestrahlung
vom Motorraum, des Wärmehaltens,
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens der Fahrzeugs
oder dergleichen wieder überschreitet,
wird wieder der Prozess des Schritts S131 ausgeführt, und der Kompressor 8 wird
gestartet, damit eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis 1 verhindert
wird.
-
In
dem oben beschriebenen Steuerprozessablauf von 3, 5, 7 und 12 wird
beim Erreichen der vorbestimmten Zeit t2' durch das Zählen des Timers t2 beurteilt,
dass der Kältemitteldruck nicht
hoch ist, und so werden der Kompressor usw. abgeschaltet. Im Gegensatz
dazu wird nun der Steuerprozessablauf des Abschaltens des Kompressors 8 oder
dergleichen, wenn der Kältemittelerfassungsdruck
auf einen vorbestimmten Wert oder weniger reduziert ist oder wenn
die jeweilige Art von Erfassungstemperatur auf einen vorbestimmten
Wert oder weniger reduziert ist, beschrieben.
-
13 ist
ein Flussdiagramm des Steuerprozesses des Abschaltens des Kompressors 8 oder dergleichen
auf der Basis des Kältemitteldruckmesswerts.
Die Erfassung des Kältemitteldrucks
wird mittels des Messwerts basierend auf dem auf der Niederdruckseite
vorgesehenen niederdruckseitigen Sensor 9a ausgeführt.
-
Wie
in 13 dargestellt, erfasst die Zustandserfassungseinheit
zuerst, falls der Zündschalter
IG eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S140),
den Zustand, dass der Kältemitteldruck
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck übersteigt, und damit wird der
Prozess des Startens des Kompressors 8 oder des Kühllüfters 2 durch
die Druckverminderungseinheit (Schritt S141) ausgeführt, in
Schritt S142 wird bestimmt, ob der Kältemitteldruck P basierend
auf der Erfassung des als Druckerfassungseinheit dienenden niederdruckseitigen Drucksensors 9a gleich
einem vorbestimmten Wert P10 oder weniger ist.
-
Wenn
der Kältemitteldruck
als nicht mehr als ein vorbestimmter Wert P10 bestimmt wird, wird
der Kältemitteldruck
als nicht hoch angesehen, und der Prozess des Stoppens des Betriebs
des Kompressors 8 oder der Kühllüfters 2 wird ausgeführt (Schritt S143).
Außerdem
wird, falls der Kältemitteldruck
als höher
als der vorbestimmte Wert P10 bestimmt wird, der Kältemitteldruck
als hoch angesehen, und damit wird die Bestimmung des Schritts S142
wiederholt.
-
Anschließend springt
der Prozess zur Verknüpfungsmarkierung
E in dem in 3, 5, 7 und 12 dargestellten
Steuerflussdiagramm, um die oben beschriebene Routine A, B, C oder
D auszuführen.
In der Routine A, B, C oder D werden als Erfassung des Zustandes
zum Abschalten des Kompressors 8 oder dergleichen die Schritte S114
bis S116, S118, S124 bis S126 bzw. S132 bis S134 durch S142 und
S143 ersetzt.
-
14 ist
eine Darstellung des Ablaufs des Steuerprozesses, wenn der Kompressor 8 oder
dergleichen auf der Basis der jeweiligen Art von Temperaturmessdaten
abgeschaltet ist. Die Erfassung von verschiedenen Arten von Temperatur
wird mittels Temperaturmessdaten basierend zum Beispiel auf dem
niederdruckseitigen Temperatursensor 13a, dem Nachverdampfungstemperatursensor 14,
dem Rippentemperatursensor 15, dem Luftausblastemperatursensor 16,
dem Motorraumtemperatursensor 18 und dem Fahrgastraumtemperatursensor 22 ausgeführt.
-
Wie
in 14 dargestellt, wird zuerst, wenn der Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S140),
der Zustand, dass der Druck wahrscheinlich den Steuereinstelldruck übersteigt,
durch die Zustandserfassungseinheit erfasst und so wird der Prozess
des Startens des Kompressors 8 oder des Kühllüfters 2 ausgeführt (Schritt S141).
In Schritt S144 wird bestimmt, ob die jeweilige Art von Temperaturmessdaten
nicht größer als
ein vorbestimmter Wert TX ist. Falls bestimmt wird, dass die jeweilige
Art von Temperaturmessdaten nicht größer als der vorbestimmte Wert
TX ist, wird der Kältemitteldruck
als nicht hoch angesehen, und damit wird der Prozess des Stoppens
des Betriebs des Kompressor 8 oder des Kühllüfters 2 ausgeführt (Schritt S145).
-
Falls
bestimmt wird, dass die Temperaturmessdaten T noch höher als
der vorbestimmte Wert TX sind, wird der Kältemitteldruck als hoch angesehen,
und damit wird die Bestimmung von Schritt S142 wiederholt. Bezüglich der
Einzelheiten des vorbestimmten Temperaturwerts TX für die jeweilige
erfasste Temperatur wird der vorbestimmte Wert der Kältemitteltemperatur
durch TA dargestellt, der vorbestimmte Wert der Nachverdampfungstemperatur wird
durch TG dargestellt, der vorbestimmte Wert der Rippentemperatur
wird durch TH dargestellt, der vorbestimmte Wert der Luftausblastemperatur
wird durch TI dargestellt, der vorbestimmte Wert der Motorraumtemperatur
wird durch TB dargestellt, und der vorbestimmte Wert der Fahrgastraumtemperatur
(Innenlufttemperatur) wird durch TC dargestellt.
-
Der
anschließende
Prozess springt zu dem durch eine Verknüpfungsmarkierung F in dem in 3, 5, 7 und 12 dargestellten
Steuerflussdiagramm angegebenen Prozess, um die oben beschriebene
Routine A, B, C oder D auszuführen.
In der Routine A, B, C oder D wird als Erfassung des Zustandes,
dass der Kompressor 8 oder dergleichen abgeschaltet ist,
wenn der oben beschriebene, die jeweilige Art von Temperaturmessdaten
benutzende Prozess ausgeführt
wird, der Prozess der Schritte S114 bis S116, S118, S124 bis S126
bzw. S132 bis S134 durch den Prozess der Schritte S144 und S145
ersetzt.
-
Als
nächstes
wird der Prozess (Rücksetzprozess),
wenn die Erfassung der Zustandserfassungserfassungseinheit gestartet
wird, Bezug nehmend auf 15, 16 und 17 beschrieben.
Es wird angenommen, dass dieser Prozess auf alle Steuerabläufe des
ersten Ausführungsbeispiels,
dieses (zweiten) Ausführungsbeispiels
und eines später
beschriebenen dritten Ausführungsbeispiels
anwendbar ist. 15 ist eine Darstellung des
Steuerablaufs des Prozesses, wenn der Zeitpunkt des Startens der Erfassung
der Zustandserfassungseinheit mit einem Zeitablauf bestimmt wird. 16 ist
eine Darstellung des Steuerablaufs des Prozesses, wenn der Zeitpunkt
des Startens der Erfassung der Zustandserfassungseinheit auf der
Basis des Messwerts des Kältemitteldrucks
bestimmt wird. 17 ist eine Darstellung des
Steuerablaufs des Prozesses, wenn der Zeitpunkt des Startens der
Erfassung der Zustandserfassungseinheit auf der Basis der jeweiligen
Art von Temperaturdaten bestimmt wird.
-
15 zeigt
den Prozess des Ausführens des
Rücksetzprozesses
auf der Basis eines Zeitablaufs. Zuerst wird, wenn der Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S150),
bestimmt, ob der Kompressor 8 oder der Kühllüfter 2 abgeschaltet
ist oder nicht (Schritt S151).
-
In
Schritt S151 wird, wenn bestimmt wird, dass der Kompressor 8 oder
der Kühllüfter 2 nicht
abgeschaltet ist, die Bestimmung von Schritt S151 wiederholt. Falls
jedoch bestimmt wird, dass der Kompressor 8 oder der Kühllüfter 2 abgeschaltet
ist, wird das Zählen
des Timers t1 durch den Timer 12 in Schritt S152 gestartet.
Das Zählen
des Timers t1 wird fortgesetzt, bis der Zählwert des Timers t1 gleich
einem vorbestimmten Wert t1' oder
größer ist.
Wenn der Zählwert
des Timers t1 gleich dem vorbestimmten Wert t1' oder größer ist (Schritt S153), startet
die Zustandserfassungseinheit die Erfassung (Schritt S154).
-
Dieser
Prozess wird fortgesetzt, bis der Zählwert des Timers t1 durch
den Timer 12 gleich dem vorbestimmten Wert t1' oder größer ist,
wodurch die Ausführung
des Prozesses der Zustandserfassung wartet, bis der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
als unter dem Zustand, dass er in dem Kühlkreis nach dem Abschalten
des Kompressors 8 oder des Kühllüfters 2 ausgeglichen
ist, beurteilt wird, und der Rücksetzprozess
in dem Steuerablauf wird ausgeführt.
Wenn der Rücksetzprozess
beendet ist, dann springt der Prozess zu der oben beschriebenen
Routine A, B, C, D, die folgende Routine G, H, I oder J, und die
jeweilige Routine wird ausgeführt.
-
16 zeigt
den Prozessablauf zum Ausführen
des Rücksetzprozesses
unter Verwendung eines Messwerts des Kältemitteldrucks. Zuerst wird, wenn
der Zündschalter
(IG) eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S1501,
bestimmt, ob der Kompressor 8 oder der Kühllüfter 2 abgeschaltet
ist oder nicht (Schritt S151).
-
Falls
in Schritt S151 bestimmt wird, dass der Kompressor 8 oder
der Kühllüfter 2 nicht
abgeschaltet ist, wird die Bestimmung des Schritts S151 wiederholt.
Falls dagegen bestimmt wird, dass der Kompressor 8 oder
der Kühllüfter 2 abgeschaltet
ist, wird in Schritt S155 bestimmt, ob der Kältemitteldruck basierend auf
der Erfassung des Ausgangsdrucksensors 9 und dergleichen
gleich einem vorbestimmten Wert P3 oder weniger ist. Dies entspricht
der Erfassung einer Erhöhung
des Kältemitteldrucks
verursacht durch die Außenlufttemperatur,
die Wärmestrahlung
vom Motorraum aufgrund eines Startens des Motors während der
Fahrt des Fahrzeugs, das Wärmehalten
usw..
-
Dieser
Prozess wird wiederholt, bis der Kältemitteldruck P gleich dem
vorbestimmten Wert P3 oder kleiner ist. Falls der Kältemitteldruck
P gleich dem vorbestimmten Wert P3 oder kleiner ist, startet die
Zustandserfassungseinheit die Erfassung (Schritt S156). Dieser Prozess
wird fortgesetzt, bis der Kältemitteldruck
P gleich dem vorbestimmten Wert P3 oder kleiner ist, wodurch bis
zur Ausführung
des Prozesses der Zustandserfassung nach dem Abschalten des Kompressors 8 oder
des Kühllüfters 2 gewartet wird,
bis der Kältemitteldruck
in dem Kühlkreis
als in dem Zustand befindlich beurteilt wird, dass der Kältemitteldruck
stabil ist, und das Rücksetzen
im Steuerablauf wird ausgeführt.
Wenn der Rücksetzprozess beendet
ist, springt der Prozess zur oben beschriebenen Routine A, B, C,
D, der folgenden Routine G, H, I oder J, und der Prozess der jeweiligen
Routine wird ausgeführt.
-
17 zeigt
den Prozess des Ausführens des
Rücksetzprozesses
unter Verwendung des Messwerts der jeweiligen Art von Temperaturdaten. Zuerst
wird, wenn der Zündschalter
IG eingeschaltet ist oder der Motor in Betrieb ist (Schritt S150),
bestimmt, ob der Kompressor 8 oder der Kühllüfter 2 abgeschaltet
ist (Schritt S151).
-
Wenn
in Schritt S151 bestimmt wird, dass der Kompressor 8 oder
der Kühllüfter 2 nicht
abgeschaltet ist, wird die Bestimmung des Schritts S151 wiederholt.
Falls dagegen bestimmt wird, dass der Kompressor 8 oder
der Kühllüfter 2 abgeschaltet
ist, wird in Schritt S160 bestimmt, ob die jeweilige Art von erfassten
Temperaturdaten T gleich einem vorbestimmten Wert TY oder größer ist.
-
Dieser
Prozess entspricht der Erfassung einer Erhöhung des Kältemitteldrucks verursacht
durch die Außenlufttemperatur,
die Wärmestrahlung
vom Motorraum aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens
des Fahrzeugs, ein Wärmehalten
usw.. Der vorbestimmte Wert TY ist auf einen vorbestimmten Wert
TD gesetzt, wenn die Kältemitteltemperatur zum
Beispiel durch den auf der Niederdruckseite des Kühlkreises
vorgesehenen niederdruckseitigen Temperatursensor 13a erfasst
wird. Wenn die Kältemitteltemperatur
auf der Basis der erfassten Temperatur des Nachverdampfungstemperatursensors 14,
des Rippentemperatursensors 15 oder des Luftausblastemperatursensors
beurteilt und bestimmt wird, werden die jeweiligen vorbestimmten
Werte auf TJ, TK, TL gesetzt. Weiter wird, wenn der Kältemitteldruckzustand
unter Verwendung des Messwerts des Motorraumtemperatursensors 18 bestimmt
wird, der vorbestimmte Wert auf TE gesetzt, und wenn der Kältemitteldruckzustand
unter Verwendung des Messwerts des Fahrgastraumtemperatursensors 22 bestimmt wird,
wird der vorbestimmte Wert auf TF gesetzt.
-
Dieser
Prozess wird wiederholt, bis die jeweilige Art von erfassten Temperaturdaten
TE gleich einem vorbestimmten Wert TY oder größer ist, und falls sie gleich
dem vorbestimmten Wert TY oder größer ist, startet die Zustandserfassungseinheit
die Erfassung (Schritt S161). Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis
die jeweilige Art von Erfassungstemperaturdaten T gleich dem vorbestimmten
Wert TY oder größer ist, wodurch
die Ausführung
des Prozesses der Zustandserfassung nach dem Abschalten des Kompressors 8 oder
des Kühllüfters 2 wartet,
bis der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
als unter dem Zustand beurteilt wird, dass er ausgeglichen ist,
und das Rücksetzen im
Steuerablauf wird ausgeführt.
Wenn dieser Rücksetzprozess
beendet ist, springt der Prozess zu der oben beschriebenen Routine
A, B, C, D, der folgenden Routine G, H, I oder J, und die jeweilige
Routine wird ausgeführt.
-
Wie
oben beschrieben, ist im Fahrzeug-Kühlkreis dieses Ausführungsbeispiels
die Zustandserfassungseinheit durch den Ausgangstemperatursensor 13 (erste
Temperaturerfassungseinheit) zum Erfassen, dass die Kältemitteltemperatur
im Kühlkreis 20, 30, 40 den
vorbestimmten Wert erreicht, aufgebaut. Im Fall dieser Konstruktion
kann der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
durch Ausführen der
Zustandserfassung auf der Basis der Kältemitteltemperatur sicher
bestimmt werden. Ferner ist es durch Verwenden des existierenden
Ausgangstemperatursensors im Kühlkreis
als die erste Temperaturerfassungseinheit unnötig, eine neue erste Temperaturerfassungseinheit
vorzusehen.
-
Außerdem ist
die Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
dieses Ausführungsbeispiels
mit dem niederdruckseitigen Drucksensor 9a zum Erfassen
des Zustandes, dass der Kältemitteldruck
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck des Kühlkreises 20, 30, 40 übersteigt,
wenn der Motor des Fahrzeugs in Betrieb ist oder der Zündschalter
des Fahrzeugs eingeschaltet ist und auch der Kompressor 8 für den Kühlkreis im
ausgeschalteten Zustand ist, ausgestattet. Ferner ist die Steuerung 17, 23, 24 zum
Starten wenigstens einer Komponente des Kompressors 8 und
des Kühllüfters 2 vorgesehen,
um den Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite des Kühlkreises 20, 30, 40 zur
Zeit der Zustandserfassung zu reduzieren. Weiter ist der Steuereinstelldruck
in Erwartung der Erhöhung
des Drucks im Kühlkreis 20, 30, 40,
nachdem der Zündschalter
ausgeschaltet wird, eingestellt. Gemäß dieser Konstruktion kann
der Anstieg des Kältemitteldrucks,
der durch die Wärme
vom Motor, usw. zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs verursacht wird,
unterdrückt
werden, und eine Beschädigung
der den Kühlkreis 20, 30, 40 bildenden
Einrichtungen kann verhindert werden, bevor sie entsteht.
-
Ferner
kann, wenn der Steuereinstelldruck niedriger als der niedrigste
Haltedruck der Kühlkreise 20, 30, 40 eingestellt
ist, eine Kühlkreisvorrichtung
für ein
Fahrzeug erzielt werden, die die Funktionen der jeweiligen Funktionsteile
garantieren kann.
-
Außerdem kann,
wenn der Steuereinstelldruck niedriger als der Einstelldruck der
Entlastungsvorrichtung 7 zum Schutz der den Kühlkreis 20, 30, 40 bildenden
Einrichtungen eingestellt ist, der Kühlkreis ohne die Entlastungsfunktion
beim Anstieg des Kältemitteldrucks
bei einer hohen Temperatur geschützt
werden.
-
Außerdem kann,
wenn die erste Temperaturerfassungseinheit durch den Nachverdampfungstemperatursensor 14,
den Rippentemperatursensor 15 oder den Luftausblastemperatursensor 16 gebildet
ist, der Hochtemperaturzustand der Kältemitteltemperatur durch Erfassen
der jeweiligen Art von Temperaturdaten beurteilt werden, und so
kann der Kältemitteldruckzustand
im Kühlkreis
bestimmt werden.
-
Außerdem kann,
wenn die Zustandeserfassungseinheit durch die zweite Temperaturerfassungseinheit
zum Erfassen, ob irgendeine der Temperatur im Motorraum und der
Temperatur im Fahrgastraum einen vorbestimmten Wert erreicht, gebildet
ist, der Kältemitteldruckzustand
im Kühlkreis durch
Ausführen
der Zustandserfassung auf der Basis der jeweiligen Art von Temperaturdaten
bestimmt werden.
-
Wenn
die Temperatur im Fahrgastraum auf der Basis irgendeines des Fahrgastraumtemperatursensors 22 zum
direkten Erfassen der Fahrgastraumtemperatur, des Außenlufttemperatursensors 19 zum
indirekten Erfassen der Fahrgastraumtemperatur und des Sonnenstrahlungstemperatursensors 21 erfasst
wird, ist es durch Verwenden der jeweiligen existierenden Art von
Sensor als Erfassungseinheit für
die Fahrgastraumtemperatur unnötig,
eine neue Erfassungseinheit vorzusehen.
-
Außerdem wird,
wenn die zweite Temperaturerfassungseinheit so konstruiert ist,
dass auf der Basis des Messwerts irgendeiner der Wassertemperatur
des Motors und der Ansauglufttemperatur des Motors bestimmt wird,
ob die Temperatur im Motor einen vorbestimmten Wert erreicht, die
Temperatur im Motorraum durch aktives Verwenden der jeweiligen, normalerweise
erfassten, existierenden Motordaten bestimmt, wodurch es unnötig ist,
eine neue Temperaturerfassungseinheit vorzusehen.
-
Außerdem wird,
wenn die Zustandserfassungseinheit durch eine Abschaltzeiterfassungseinheit 12 (Timer)
zum Erfassen, ob die Abschaltzeit des Kompressors 8 eine
vorbestimmte Zeit erreicht, aufgebaut ist, die Zustandserfassung
durch Zählen
der Abschaltzeit des Kompressors 8 ausgeführt, wodurch
die existierende Timerfunktion des Kompressors 8 auch als
die Zustandserfassungseinheit benutzt werden kann, und damit ist
es unnötig,
eine neue Zustandserfassungseinheit vorzusehen.
-
Außerdem stoppt,
nachdem wenigstens eine Komponente des Kompressors 8 und
des Kühllüfters 2 durch
die Steuerung 17, 23, 24 gestartet worden
ist, die Steuerung 17, 23, 24 den Betrieb
der wenigstens einen Komponente des Kompressors 8 und des
Kühllüfters 2,
wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Wenn diese Steuerung
angewendet wird, kann die für
die Kühlkreisvorrichtung
vorgesehene, existierende Timerfunktion auch als Abschaltzustandserfassungseinheit
benutzt werden, und damit ist es unnötig, eine neue Abschaltzustandserfassungseinheit vorzusehen.
-
Wenn
die Steuerung 17, 23, 24 bestimmt, dass
der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 20, 30, 40 gleich
einem vorbestimmten Wert oder kleiner ist, nachdem wenigstens eine
Komponente des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 durch die
Steuerung zur Zeit der Zustandserfassung gestartet worden ist, wird
der Betrieb der wenigstens einen Komponente des Kompressors 8 und
des Kühllüfters 2 gestoppt. Wenn
diese Steuerung angewendet wird, wird der Kältemitteldruck erfasst und
für die
Abschaltzustandserfassung verwendet, wodurch die Steuerung so durchgeführt werden
kann, dass sie in der Lage ist, einer Veränderung des Kältemitteldrucks
schnell zu folgen.
-
Wenn
zur Zeit der Zustandserfassung die Steuerung 17, 23, 24 bestimmt,
dass die Kältemitteltemperatur
auf der Niederdruckseite im Kühlkreis 20, 30, 40 gleich
einem vorbestimmten Wert oder kleiner ist, oder bestimmt, dass irgendeine
der Nach verdampfungstemperatur, der Rippentemperatur und der Luftausblastemperatur
gleich einem vorbestimmten Wert oder niedriger ist, nachdem wenigstens
eine Komponente des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 durch
die Steuerung 17, 23, 24 gestartet worden
ist, stoppt die Steuerung 17, 23, 24 den
Betrieb der wenigstens einen Komponente des Kompressors 8 und des
Kühllüfters 2.
-
Wenn
diese Steuerung angewendet wird, wird die Abschaltzustandserfassung
auf der Basis der Kältemitteltemperatur
ausgeführt,
und der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
kann richtig bestimmt werden. Ferner kann, wenn die Abschaltzustandserfassung
auf der Basis der Nachverdampfungstemperatur, der Rippentemperatur
oder der Luftausblastemperatur ausgeführt wird, der Kältemitteldruck
durch Erfassen des Temperaturniveaus des Kältemittels des Verdampfapparats
beurteilt und bestimmt werden.
-
Ferner
stoppt die Steuerung den Betrieb der wenigstens einen Komponente
des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2, wenn zur
Zeit der Zustandserfassung die Steuerung 17, 23, 24 bestimmt,
dass irgendeine der Temperatur im Motorraum und der Temperatur im
Fahrgastraum gleich einem vorbestimmten Wert oder geringer ist,
nachdem die wenigstens eine Komponente des Kompressors 8 und des
Kühllüfters 2 durch
die Steuerung gestartet worden ist. Wenn diese Steuerung angewendet
wird, kann der Kältemitteldruckzustand
im Kühlkreis
durch Ausführen
der Abschaltzustandserfassung unter Verwendung der jeweiligen Art
von Temperaturdaten bestimmt werden.
-
Wenn
eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die wenigstens eine
Komponente des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 abgeschaltet worden
ist, startet die Zustandserfassungseinheit die Erfassung. In diesem
Fall wird die für
den Kühlkreis vorgesehene,
existierende Timerfunktion auch benutzt, um den Zeitpunkt des Rücksetzprozesses
zu erfassen, wodurch es unnötig
ist, eine zusätzliche
Erfassungseinheit vorzusehen.
-
Weiter
startet die Zustandserfassungseinheit die Erfassung, wenn bestimmt
wird, dass der Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite im Kühlkreis 20, 30, 40 gleich
einem vorbestimmten Wert oder niedriger ist, nachdem die wenigstens
eine Kompo nente des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 abgeschaltet
worden ist. In diesem Fall wird der Zeitpunkt des Rücksetzprozesses
durch Erfassen des Kältemitteldrucks
erfasst, wodurch der Rücksetzprozess
so ausgeführt
werden kann, dass er einer Veränderung des
Kältemitteldrucks
schnell folgen kann.
-
Außerdem startet
die Zustandserfassungseinheit die Erfassung, wenn bestimmt wird,
dass die Kältemitteltemperatur
auf der Niederdruckseite im Kühlkreis 20, 30, 40 einen
vorbestimmten Wert erreicht, nachdem die wenigstens eine Komponente des
Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 abgeschaltet
worden ist, oder wenn bestimmt wird, dass irgendeine der Nachverdampfungstemperatur,
der Rippentemperatur und der Ausblaslufttemperatur einen vorbestimmten
Wert erreicht. In diesem Fall kann, wenn der Zeitpunkt des Rücksetzprozesses auf
der Basis der Kältemitteltemperatur
erfasst wird, der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
richtig bestimmt werden und der Rücksetzprozess kann durchgeführt werden.
Ferner kann, wenn der Zeitpunkt des Rücksetzprozesses auf der Basis
der Nachverdampfungstemperatur, der Rippentemperatur oder der Luftausblastemperatur
erfasst wird, der Kältemitteldruck durch
Erfassen des Kältemitteltemperaturniveaus des
Verdampfapparats beurteilt und bestimmt werden.
-
Weiter
startet die Zustandserfassungseinheit die Erfassung, nachdem die
wenigstens eine Komponente des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 abgeschaltet
worden ist, wenn bestimmt wird, dass irgendeine der Temperatur im
Motorraum und der Temperatur im Fahrgastraum einen vorbestimmten Wert
erreicht. In diesem Fall wird der Zeitpunkt des Rücksetzprozesses
unter Verwendung der jeweiligen Art von Temperaturdaten erfasst,
wodurch der Rücksetzprozess
basierend auf der Beurteilung des Kältemitteldruckzustandes im
Kühlkreis
ausgeführt
werden kann.
-
(Drittes Ausführungsbeispiel)
-
Im
dritten Ausführungsbeispiel
wird in dem Zustand, dass der Zündschalter
(IG) ausgeschaltet ist, der Kompressor oder der Kühllüfter zur
Zeit der Zustandserfassung gestartet, und dann wird die Abschaltsteuerung
wie im Fall der 3, 5 und 12 ausgeführt. Der
unterschiedliche Punkt des dritten Ausführungsbeispiels gegenüber dem
ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel
liegt darin, dass ein elektrisch angetriebener Kompressor und ein
elektrisch angetriebener Kühllüfter anstelle
des Kompressors 8 und des Kühllüfters 2 gesteuert
werden, um den Kältemitteldruck
geeignet zu halten. Das dritte Ausführungsbeispiel wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf 18 bis 21 beschrieben.
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18 ist
ein Steuerflussdiagramm des Prozesses zum Verringern des Kältemitteldrucks
durch Steuern des elektrisch angetriebenen Kompressors auf der Basis
des Messwerts des Kältemitteldrucks, wenn
der Zündschalter
(IG) ausgeschaltet ist.
-
Bei
diesem in 18 dargestellten Steuerablauf
wird zuerst bestimmt, wenn der Zündschalter (IG)
ausgeschaltet ist (Schritt S170), ob der elektrisch angetriebene
Kompressor abgeschaltet ist (Schritt S171). Wenn der elektrisch
angetriebene Kompressor nicht abgeschaltet ist, entsteht hinsichtlich
des Kältemitteldrucks
im Kühlkreis
ein Unterschied zwischen dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite. Falls in Schritt S171 bestimmt wird, dass
der elektrisch angetriebene Kompressor nicht abgeschaltet ist, wird
die Bestimmung des Schritts S171 wiederholt. Falls jedoch bestimmt
wird, dass der elektrisch angetriebene Kompressor abgeschaltet ist,
wird der oben beschriebene Rücksetzprozess
ausgeführt, und
die Zustandserfassungseinheit startet die Erfassung.
-
Dann
wird in Schritt S172 bestimmt, ob der Kältemitteldruck P basierend
auf der Erfassung des Ausgangsdrucksensors 9 gleich einem
vorbestimmten Wert P' oder
größer ist.
Wenn der elektrisch angetriebene Kompressor abgeschaltet ist, wird
der Kältemitteldruck
P durch die Wirkung der Außenlufttemperatur,
die Wirkung der Wärmestrahlung
vom Motorraum und das Wärmehalten
aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen erhöht.
Wenn bestimmt wird, dass dieser Kältemitteldruck den vorbestimmten Wert
P' erreicht, wird
der Prozess des Startens des elektrisch angetriebenen Kompressors
ausgeführt (Schritt
S173).
-
Ferner
wird, wenn bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck den vorbestimmten
Wert P' nicht erreicht,
die Bestimmung des Schritts S172 wiederholt. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
wieder in den Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite und den Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite geteilt und es entsteht ein Druckunterschied
zwischen ihnen. Weiter wird, nachdem der elektrisch angetriebene
Kompressor gestartet worden ist, das Zählen des Timers t2 durch den
Timer 12 gestartet (Schritt S174). In Schritt S175 wird
das Zählen
fortgesetzt, bis der Zählwert
des Timers t2 t2' erreicht,
und falls bestimmt wird, dass der Zählwert des Timers t2 t2' erreicht, wird der
betrieb des elektrisch angetriebenen Kompressors gestoppt (Schritt
S176).
-
In
dem Kühlkreis,
in dem ein Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der
Niederdruckseite entsteht, wird durch das Abschalten des elektrisch
angetriebenen Kompressors in Schritt S176 der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite verringert
und der Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite erhöht,
sodass der Druckunterschied zwischen ihnen kleiner wird. Deshalb
werden beide Kältemitteldruckwerte
auf der Hochdruckseite und der Niederdruckseite einander angeglichen,
und der gesamte Kältemitteldruck
wird niedriger als der Steuereinstelldruck insgesamt gesteuert.
Danach geht der Prozess zu dem durch die Verknüpfungsmarkierung K angegebenen
Prozess und geht so zur Bestimmung von Schritt S155 von 16 bzw.
der Bestimmung von Schritt S160 von 17 im
zweiten Ausführungsbeispiel,
wodurch der Prozess zum Schritt des Startens der Erfassung der Zustandserfassungseinheit
geht.
-
Falls
der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird, wie oben beschrieben,
kann eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis
verhindert werden. Im Fall des Zustands jedoch, dass der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1 wahrscheinlich
den Steuereinstelldruck wegen der Wirkung der Außenlufttemperatur, der Wirkung
der Wärmestrahlung
vom Motorraum und des Wärmehaltens,
usw., die aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens
des Fahrzeugs oder dergleichen bewirkt werden, überschreitet, wird der Prozess
des Schritts S173 wieder ausgeführt,
um die Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis
zu verhindern, wodurch der elektrisch angetriebene Kompressor gestartet
wird.
-
Als
nächstes
ist 19 ein Steuerflussdiagramm des Prozesses zum Steuern
des elektrisch angetriebenen Kühllüfters auf
der Basis des Messwerts des Kältemitteldrucks,
um den Kältemitteldruck zu
reduzieren, wenn der Zündschalter
(IG) ausgeschaltet ist.
-
In
diesem in 19 dargestellten Steuerablauf
wird zuerst bestimmt, wenn der Zündschalter (IG)
ausgeschaltet ist (Schritt S170), ob der Kompressor abgeschaltet
ist (Schritt S177). Falls der Kompressor nicht abgeschaltet ist,
entsteht hinsichtlich des Kältemitteldrucks
im Kühlkreis
ein Druckunterschied zwischen dem Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
und dem Kältemitteldruck
auf der Niederdruckseite. Falls in Schritt S177 bestimmt wird, dass
der Kompressor nicht abgeschaltet ist, wird die Bestimmung des Schritts
S177 wiederholt. Falls jedoch bestimmt wird, dass der Kompressor
abgeschaltet ist, wird der oben beschriebene Rücksetzprozess ausgeführt, und
die Zustandserfassungseinheit startet die Erfassung.
-
Dann
wird in Schritt S178 bestimmt, ob der Kältemitteldruck P basierend
auf der Erfassung des Ausgangsdrucksensors 9 gleich einem
vorbestimmten Wert P' oder
größer ist.
Wenn der Kompressor abgeschaltet ist, wird der Kältemitteldruck P durch die
Wirkung der Außenlufttemperatur,
die Wirkung der Wärmestrahlung
vom Motorraum und das Wärmehalten,
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen erhöht,
und falls bestimmt wird, dass dieser Kältemitteldruck den vorbestimmten
Wert P' erreicht,
wird der Prozess des Startens des elektrisch angetriebenen Kühllüfters ausgeführt (Schritt
S179).
-
Falls
bestimmt wird, dass der Kältemitteldruck
P nicht den vorbestimmten Wert P' erreicht, wird
die Bestimmung des Schritts S178 wiederholt. Zu dieser Zeit wird
der Kältemitteldruck
P im Kühlkreis
niedriger als der vorbestimmte Wert P' gesteuert, weil das Kältemittel
durch das Starten des elektrisch angetriebenen Kühllüfters gekühlt wird. Ferner wird, nachdem
der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet
worden ist, das Zählen
des Timers t2 durch den Timer 12 (Schritt S180) gestartet.
In Schritt S181 wird das Zählen
des Timers t2 fortgesetzt, bis der Zählwert des Timers t2 t2' erreicht. Falls
bestimmt wird, dass der Zählwert
des Timers t2 t2' erreicht, wird
der Betrieb des elektrisch angetriebenen Kühllüfters gestoppt (Schritt S182).
-
Der
Kältemitteldruck
im Kühlkreis,
der niedriger als der vorbestimmte Wert P' verringert ist, wird durch die Wirkung
der Außenlufttemperatur,
die Wirkung der Wärmestrahlung
vom Motorraum und das Wärmehalten,
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen allmählich
erhöht.
Danach geht der Prozess zu dem durch die Verknüpfungsmarkierung K angegebenen
Prozess und geht damit zur Bestimmung des Schritts S155 von 16 und
der Bestimmung des Schritts S160 von 17, wodurch
der Prozess zum Schritt des Startens der Erfassung der Zustandserfassungseinheit
geht.
-
Falls
der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird, wie oben beschrieben,
kann eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis
verhindert werden. Im Fall des Zustands jedoch, dass der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck wegen der Wirkung der Außenlufttemperatur,
der Wirkung der Wärmestrahlung
vom Motorraum und das Wärmehalten,
usw., welche aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens
des Fahrzeugs oder dergleichen bewirkt werden, übersteigt, wird wieder der
Prozess des Schritts S179 ausgeführt,
um eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis
zu verhindern, wodurch der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet
wird.
-
Als
nächstes
ist 20 ein Steuerflussdiagramm des Prozesses zum Steuern
des elektrisch angetriebenen Kühllüfters basierend
auf einer jeweiligen Art von Temperaturdaten T, um den Kältemitteldruck
zu verringern, wenn der Zündschalter
(IG) ausgeschaltet ist. In diesem Steuerablauf wird zuerst bestimmt,
wenn der Zündschalter
(IG) ausgeschaltet ist (Schritt S170), ob der Kompressor abgeschaltet
ist (Schritt S177). Weiter wird berücksichtigt, dass die durch
den Ausgangstemperatursensor 13 oder dergleichen erfasste
Kältemitteltemperatur
und die jeweilige Art von überwachten
Temperaturdaten feste Werte sind.
-
Falls
in Schritt S177 bestimmt wird, dass der Kompressor nicht abgeschaltet
ist, wird die Bestimmung des Schritts S177 wiederholt. Wenn der
Kompressor abgeschaltet ist, wird der Kältemitteldruck durch die Wirkung
der Außenlufttemperatur,
die Wirkung der Wärmestrahlung
vom Motorraum, das Wärmehalten,
usw. aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen erhöht.
-
Wenn
bestimmt wird, ob der Kompressor abgeschaltet ist, wird in dem in 8 dargestellten Kühlkreis 20 bestimmt,
ob die Kältemitteltemperatur T
basierend auf der Erfassung des Ausgangstemperatursensors 13 gleich
einem vorbestimmten Wert T' oder
größer ist
(Schritt S183). Analog wird bestimmt, wenn der Hochdruckzustand
des Kältemittels
auf der Basis des Messwerts der jeweiligen Art von Temperatursensor
bestimmt ist, ob die jeweiligen Erfassungstemperaturdaten T des
Nachverdampfungstemperatursensors 14, des Rippentemperatursensors 15 oder
des Luftausblasstemperatursensors 16 nicht kleiner als
ein vorbestimmter Wert T2, T3, bzw. T10 sind (Schritt S183).
-
In
dem in 9 dargestellten Kühlkreis 30 wird zum
Bestimmen des Hochdruckzustandes des Kältemittels auf der Basis des
Messwerts der jeweiligen Art von Temperatursensor analog bestimmt,
ob die erfassten Temperaturdaten T des Motorraumtemperatursensors 18,
des Außenlufttemperatursensors 19,
des Sonnenstrahlungstemperatursensors 21 oder des Fahrgastraumtemperatursensors 22 nicht kleiner
als ein vorbestimmter Wert T4, T8, T9 bzw. T7 sind (Schritt S183).
-
Alternativ
wird in dem in 10 dargestellten Kühlkreis 40 analog
bestimmt, wenn der Hochdruckzustand des Kältemittels auf der Basis des
Messwerts der jeweiligen Art von Temperatursensor oder der jeweiligen
Art von Motordaten bestimmt ist, ob die Erfassungsdaten (T) der
Motorwassertemperaturdaten oder der Motoransauglufttemperaturdaten
nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert T5 bzw. T6 sind, oder ob
die Erfassungsdaten der Motordrehzahldaten oder der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert sind (Schritt S183).
-
Falls
bestimmt wird, dass die jeweiligen Erfassungsdaten (T) wie oben
beschrieben nicht den vorbestimmten Wert (T') erreichen, wird die Bestimmung des
Schritts S183 wiederholt. Falls jedoch die jeweiligen Erfassungsdaten
(T) gleich einem vorbestimmten Wert (T') oder größer sind, wird der Prozess zum
Starten des elektrisch angetriebenen Kühllüfters ausgeführt (Schritt
S184). Zu dieser Zeit wirkt der elektrisch angetriebene Kühllüfter in
dem jeweiligen Kühlkreis,
um den Kältemitteldruck
in Zusammenhang mit dem Starten des elektrisch angetriebenen Kühllüfters zu
reduzieren.
-
Ferner
wird, nachdem der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet worden ist,
das Zählen des
Timers t2 durch den Timer 12 gestartet (Schritt S186).
In Schritt S186 wird das Zählen
des Timers t2 fortgesetzt, bis der Zählwert des Timers t2 t2' erreicht, und falls
bestimmt wird, dass der Zählwert
des Timers t2 t2' erreicht,
wird der Kältemitteldruck
als nicht hoch angesehen und damit wird der elektrisch angetriebene
Kühllüfter abgeschaltet
(Schritt S187).
-
Danach
geht der Prozess zu dem durch die Verknüpfungsmarkierung K angezeigten
Prozess und geht damit zur Bestimmung des Schritts S155 von 16 oder
der Bestimmung des Schritts S160 von 17 im
zweiten Ausführungsbeispiel,
wodurch der Prozess zum Schritt des Startens der Erfassung der Zustandserfassungseinheit
fortschreitet. Außerdem
kann der elektrisch angetriebene Kühllüfter so gesteuert werden, dass
er kontinuierlich angetrieben wird, wenn der Kältemitteldruck noch höher als
der Steuereinstelldruck insgesamt ist.
-
Falls
der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird, wie oben beschrieben,
kann eine Beschädigung
der Einrichtungen im Kühlkreis
verhindert werden. Im Fall des Zustands jedoch, dass der Kältemitteldruck
im Kühlkreis 1 wahrscheinlich
den Steuereinstelldruck wegen der Wirkung der Außenlufttemperatur, der Wirkung
der Wärmestrahlung
vom Motorraum und des Wärmehaltens,
usw., die aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens
des Fahrzeugs oder dergleichen bewirkt werden, übersteigt, wird wieder der
Prozess des Schritts S185 ausgeführt,
um die Beschädigung
der Ausrüstung
im Kühlkreis
zu verhindern, wodurch der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet
wird. Der in 20 dargestellte Steuerablauf
stellt den Ablauf zum Steuern des elektrisch angetriebenen Kühllüfters dar,
jedoch kann der gleiche Effekt auch erzielt werden, falls er durch
den Prozess zum Steuern des elektrisch angetriebenen Kompressors
ersetzt wird.
-
21 ist
ein Steuerablaufdiagramm des Prozesses zum Erfassen der Abschaltzeit
des Kompressors durch den Timer 12, wenn der Zündschalter (IG)
ausgeschaltet ist, wobei das Kältemittel
als in einem Hochdruckzustand befindlich angesehen wird, wenn die
Erfassungszeit gleich einer vorbestimmten Zeit oder größer ist,
und zum Steuern des elektrisch angetriebenen Kühllüfters, um den Kältemitteldruck zu
verringern.
-
In
diesem Steuerablauf wird zuerst bestimmt, wenn der Zündschalter
(IG) ausgeschaltet ist (Schritt S170), ob der Kompressor abgeschaltet
ist oder nicht (Schritt S177). Falls in Schritt S177 bestimmt wird,
dass der Kompressor nicht abgeschaltet ist, wird das Zählen des
Timers t1 durch den Timer 12 gestartet, um die Abschaltzeit
des Kompressors in Schritt S190 zu erfassen.
-
Das
Zählen
wird fortgesetzt, bis der Zählwert des
Timers t1 gleich t1' oder
größer ist
(Schritt S191), und falls bestimmt wird, dass der Zählwert des
Timers t1 gleich t1' oder
größer ist,
befindet sich der Kältemitteldruck
im Hochdruckzustand und damit wird der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet (Schritt
S192). Zu dieser Zeit wird der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
niedriger als der Steuereinstelldruck gesteuert, weil das Kältemittel
durch Starten zum Beispiel des elektrisch angetriebenen Kühllüfters gekühlt wird.
-
Außerdem wird,
nachdem der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet worden ist,
das Zählen
des Timers t2 durch den Timer 12 gestartet (Schritt S193).
In Schritt S194 wird das Zählen
des Timers t2 fortgesetzt, bis er t2' erreicht, und falls bestimmt wird,
dass der Zählwert
des Timers t2 t2' erreicht,
wird der elektrisch angetriebene Kühllüfter abgeschaltet (Schritt
S195).
-
Wenn
der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
niedriger als der Steuereinstelldruck ist, wird der Kältemitteldruck
durch die Wirkung der Außenlufttemperatur, die
Wirkung der Wärmestrahlung
vom Motorraum und das Wärmehalten
aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des Fahrzeugs
oder dergleichen wegen des Abschaltens des Motors allmählich erhöht. Danach
geht der Prozess zu dem durch die Verknüpfungsmarkierung K angezeigten
Prozess und geht damit zur Bestimmung des Schritts S155 von 16 oder
zur Bestimmung des Schritts S160 von 17, wodurch
der Prozess zum Schritt des Startens der Erfassung der Zustandserfassungseinheit
fortschreitet.
-
Falls
der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
auf einem Wert niedriger als der Steuereinstelldruck gehalten wird,
wie oben beschrieben, kann eine Beschädigung der Einrichtungen im
Kühlkreis
verhindert werden. Im Fall des Zustands jedoch, dass der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
wegen der Wirkung der Außenlufttemperatur,
der Wirkung der Wärmestrahlung
vom Motorraum und des Wärmehaltens,
usw., die aufgrund des Betriebs des Motors zur Zeit des Fahrens des
Fahrzeugs oder dergleichen verursacht werden, den Steuereinstelldruck
wahrscheinlich übersteigt, wird
der Prozess des Schritts S192 wieder ausgeführt, um die Beschädigung der
Einrichtungen im Kühlkreis
zu verhindern, wodurch der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet
wird. Der in 21 dargestellte Steuerablauf
stellt den Ablauf zum Steuern des elektrisch angetriebenen Kühllüfters dar,
jedoch kann der gleiche Effekt auch erzielt werden, falls er durch
den Prozess zum Steuern des elektrisch angetriebenen Kompressors
ersetzt wird.
-
Was
das Starten des elektrisch angetriebenen Kompressors und des elektrisch
angetriebenen Kühllüfters angeht,
werden sie gestartet, wenn die Restmenge der Batteriespannung gleich
einer vorbestimmten Spannung oder größer ist. Der Betrieb des elektrisch
angetriebenen Kompressors und des elektrisch angetriebenen Kühllüfters kann
unter Rückkopplung
des Kältemitteldruckzustands
im Kühlkreis durch
Beobachten der verschiedenen Arten von Temperaturdaten des Ausgangsdrucksensors 9,
des Ausgangstemperatursensors 13, usw. gesteuert werden.
-
Ferner
kann die Zeit t1' vom
Abschalten des Kompressors zum Starten des Kompressors so gesteuert
werden, dass sie entsprechend der Außenlufttemperatur variiert.
Wenn zum Beispiel die Außenlufttemperatur
nicht niedriger als 30°C
ist, wird t1' auf
5 Minuten eingestellt, und wenn die Außenlufttemperatur geringer
als 30°C
ist, wird der Kompressor nicht gestartet.
-
Wie
oben beschrieben, ist die Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ausgestattet mit: der Zustandserfassungseinheit zum Erfassen des
Zustands, dass der Kältemitteldruck
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck des Kühlkreises übersteigt, wenn der Zündschalter
für das
Fahrzeug im ausgeschalteten Zustand ist; und der Druckverminderungseinheit
zum Verringern des Kältemitteldrucks
auf der Niederdruckseite, wenn der Zustand erfasst wird. Die Druckverminderungseinheit
startet wenigstens eine Komponente des elektrisch angetriebenen
Kompressors und des elektrisch angetriebenen Kühllüfters durch die Steuereinheit,
wenn der Zustand erfasst wird.
-
Gemäß dieser
Konstruktion wird in dem Zustand, dass der Zündschalter ausgeschaltet ist,
das Starten mittels Energie selbst nach dem Ausschalten des Zündschalters
ausgeführt,
und damit ist diese Konstruktion auf die Erhöhung des Kältemitteldrucks anwendbar.
Außerdem
kann der Kältemitteldruck
zur Startzeit nahe dem Steuereinstelldruck eingestellt werden, und
damit kann der Verlust der Antriebskraft reduziert werden.
-
Ferner
ist die Zustandserfassungseinheit durch den Ausgangsdrucksensor 9 zum
Erfassen, ob der Kältemitteldruck
im Kühlkreis
einen vorbestimmten Wert erreicht, aufgebaut. Im Fall dieser Konstruktion
wird der Kältemitteldruck
erfasst und für
die Zustandserfassung benutzt, wodurch die Steuerung durchgeführt werden
kann, während
sie schnell einer Veränderung
des Kältemitteldrucks
folgt.
-
Weiter
ist die Zustandserfassungseinheit durch den Ausgangstemperatursensor 13 als
Temperaturerfassungseinheit zum Erfassen, ob die Kältemitteltemperatur
im Kühlkreis
einen vorbestimmten Wert erreicht, aufgebaut. Im Fall dieser Konstruktion kann
der Kältemitteldruck
im überkritischen
Kühlkreis durch
Ausführen
der Zustandserfassung auf der Basis der Kältemitteltemperatur sicher
bestimmt werden.
-
Ferner
ist die Zustandserfassungseinheit durch den Motorraumtemperatursensor 18 oder
den Fahrgastraumtemperatursensor 22 als zweite Temperaturerfassungseinheit
zum Erfassen, ob irgendeine der Temperatur im Motorraum und der
Temperatur im Fahrgastraum den vorbestimmten Wert erreicht, aufgebaut.
Im Fall dieser Konstruktion kann der Kältemitteldruckzustand im überkritischen
Kühlkreis durch
Ausführen
der Zustandserfassung mit den verschiedenen Arten von Temperaturdaten
bestimmt werden.
-
Außerdem ist
die Zustandserfassungseinheit durch den Timer 12 zum Erfassen,
ob die Abschaltzeit des Kompressors 8 im Kühlkreis
eine vorbestimmte Zeit erreicht, aufgebaut. Im Fall dieser Konstruktion
wird die Zustandserfassung durch Zählen der Abschaltzeit des Kompressors
ausgeführt,
wobei die für
den Kompressor vorgesehene existierende Timerfunktion ebenfalls
als Zustandserfassungseinheit benutzt werden kann, und damit ist
es unnötig,
eine neue Zustandserfassungseinheit vorzusehen.
-
(Weitere Ausführungsbeispiele)
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
und verschiedene Arten von Modifikationen können wie folgt ohne Verlassen
des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden
Ansprüche
definiert ist, vorgenommen werden.
-
Zum
Beispiel können
die Kühlkreisvorrichtungen
der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
durch einen Kühlkreis
mit einem Innenwärmetauscher
ausgebildet werden. Der Innenwärmetauscher ist
ein Wärmetauscher
zum Wärmeaustausch
eines zwischen einem Wärmetauscher
in einem Fahrgastraum und einem Wärmetauscher außerhalb
des Fahrzeugs strömenden
Kältemittels
mit einem aus dem Speicher strömenden
und in den Kompressor gesaugten Kältemittel.
-
Die
Kühlkreisvorrichtungen
der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
können
auch durch einen Ejektorpumpenkreis mit einer Ejektorpumpe gebildet
sein. Die Ejektorpumpe enthält
einen Düsenabschnitt
zum Umwandeln der Druckenergie des einströmenden Kältemittels in Geschwindigkeitsenergie
des Kältemittels,
sodass das Kältemittel
im Druck reduziert und ausgedehnt wird, einen Mischabschnitt zum
Mischen des von dem Düsenabschnitt
ausgestoßenen
Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstroms
mit einem Gasphasen-Kältemittel,
das im Verdampfapparat verdampft wird, durch den von dem Düsenabschnitt
ausgestoßenen
Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom,
wobei das Gasphasen-Kältemittel
angesaugt wird, und einen Diffusorabschnitt zum Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie
in Druckenergie, wobei das von der Düse ausgestoßene Kältemittel mit dem vom Verdampfapparat
angesaugten Kältemittel
vermischt wird, um dadurch den Kältemitteldruck
zu erhöhen.
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Außerdem kann
in allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
der Steuereinstelldruck in Erwartung der Erhöhung des Drucks im Kühlkreis 1 nach
dem Ausschalten des Zündschalters
eingestellt werden. Weiter kann der Steuereinstelldruck in Erwartung
des Druckanstiegs im Kühlkreis 1,
der durch die Restwärme
des Motors nach dem Ausschalten des Zündschalters verursacht wird,
eingestellt werden.
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Dies
deshalb, weil die Abwärme
des Motors nach dem Ausschalten des Zündschalters im Motorraum bleibt
und damit die Umgebungstemperatur des Kühlkreises steigt, sodass der
Innendruck des Kühlkreises
höher wird.
Mit anderen Worten kann der Steuereinstelldruck in Erwartung der
Menge entsprechend der Erhöhung
der Temperatur, d.h. des Druckanstiegs des Innendrucks des Kühlkreises
eingestellt werden.
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Der
Steuereinstelldruck wird entsprechend der Außenumgebung, zum Beispiel der
Außenlufttemperatur,
der Erdwärme,
der Sonnenstrahlungstemperatur, des Motordesigns, des Motorhubraums oder
der Designs des Klimakreises, weil es durch die Temperatur im Motorraum
beeinflusst wird, verändert werden.
Zum Beispiel ist der Steuereinstelldruck zwischen dem Fall, wenn
die Außenlufttemperatur
gleich 35°C
ist, und dem Fall, wenn die Außenlufttemperatur
gleich 45°C
beträgt,
unterschiedlich, weil das Erhöhungsmaß des Kältemitteldrucks
zwischen den beiden Fällen
verschieden ist.
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Der
Steuereinstelldruck kann nach dem Druckanstieg entsprechend der
Umgebungsveränderung
bestimmt werden, der jedes Fahrzeug wie oben beschrieben unterliegt,
oder nachdem eine Situation, die am schlimmsten zu sein scheint,
angenommen wird, mit anderen Worten nachdem der maximale Druckanstieg
erfasst ist. Wenn zum Beispiel die Außenlufttemperatur gleich 35°C ist, wird
der Steuereinstelldruck auf 10 MPa eingestellt, und wenn die Außenlufttemperatur
gleich 45°C
ist, wird der Steuereinstelldruck auf 9 MPa eingestellt.
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Außerdem wird
bezüglich
der Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtungen
aller Ausführungsbeispiele
der Innendruckzustand des Kühlkreises,
dass der Kältemitteldruck
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck des Kühlkreises übersteigt, durch die Zustandserfassungseinheit
erfasst, der Kompressor und/oder der Kühllüfter wird durch die Steuerung
gestartet, und wenn der Kompressor und/oder der Kühllüfter später abgeschaltet
wird, ist weder das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit noch eine
Beschränkung
des Kältemitteldrucks
erforderlich. Deshalb kann die Erfassung der Zustandserfassungseinheit
wieder auf der Basis des Abschaltens des Kompressors oder des Kühllüfters gestartet
werden.
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Außerdem kann
die Zustandserfassungseinheit aller Ausführungsbeispiele so konstruiert
sein, dass sie den Zustand, dass der Kältemitteldruck wahrscheinlich
den Steuereinstelldruck des Kühlkreises 1 übersteigt,
in dem Zustand erfasst, dass der Motor des Fahrzeugs nicht in Betrieb
ist oder der Zündschalter
des Fahrzeugs ausgeschaltet ist. In diesem Fall ist die Zustandserfassungseinheit
auf die Erhöhung
des Kältemitteldrucks
ohne den Motor mittels elektrischer Energie zum Beispiel einer Batterie oder
dergleichen anwendbar.
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Außerdem kann
im dritten Ausführungsbeispiel
der Innendruckzustand des Kühlkreises,
dass der Kältemitteldruck
wahrscheinlich den Steuereinstelldruck während des Betriebs des Motors übersteigt,
in dem Zustand ausgeführt
werden, dass der Zündschalter
des Fahrzeugs eingeschaltet ist, und ferner kann, wenn dieser Zustand
erfasst wird, d.h. während
des Betriebs des Motors, der elektrisch angetriebene Kompressor
oder der elektrisch angetriebene Kühllüfter gestartet werden, um den
Druck zu verringern. In diesem Fall kann ein Stromverbrauch der
Batterie verhindert werden.
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Außerdem haben
der elektrisch angetriebene Kompressor und der elektrisch angetriebene Kühllüfter des
dritten Ausführungsbeispiels
die gleiche Wirkung wie im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel
durch Anwenden auf den Kompressor 8 und den Kühllüfter 2 des
ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
verwendet die Fahrzeug-Kühlkreisvorrichtung
das Kältemittel
mit Kohlendioxid als einer Hauptkomponente. Jedoch können auch
andere Kältemittel,
die allgemein für
einen Kühlkreis
benutzt werden, verwendet werden. Zum Beispiel kann ein anderes Kältemittel,
das in einem überkritischen
Zustand benutzt wird, als Kältemittel
verwendet werden.
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Während die
Erfindung Bezug nehmend auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele davon beschrieben
worden ist, ist es selbstverständlich,
dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
und Konstruktionen beschränkt
ist. Die Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente
Anordnungen abdecken. Außerdem
liegen, während
die verschiedenen Elemente der bevorzugten Ausführungsbeispiele in verschiedenen
Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die bevorzugt sind,
auch weitere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr,
weniger oder nur einem einzelnen Element ebenfalls im Schutzumfang der
Erfindung.