DE102018109094B4

DE102018109094B4 - Vorrichtung zum Steuern des Kühlmittelflusses durch eine Heizvorrichtung eines Fahrzeugs

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Publication number: DE102018109094B4
Application number: DE102018109094.3A
Authority: DE
Inventors: Aaron P. Running; Steven R. Baldwin
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2038-04-18
Also published as: DE102018109094A1

Abstract

Fahrzeugvorrichtung (10), umfassend:ein Start-Stopp-Modul (102), das konfiguriert ist, um einen Motor (12) eines Fahrzeugs unabhängig von einem Zündsystem (40) des Fahrzeugs anzuhalten;ein Umgehungsventil-Steuermodul (104), das konfiguriert ist, um ein Umgehungsventil (18) in eine Umgehungsposition einzustellen, um zu verhindern, dass Motorkühlmittel von dem Motor (12) zu einer Heizvorrichtung (24) des Fahrzeugs fließt, wenn der Motor (12) unabhängig von dem Zündsystem (40) gestoppt wird; undein Klappen-Steuermodul (106), das konfiguriert ist, um eine Klappe (30) zu steuern, um eine Luftstrommenge von einem Verdampfer (22) des Fahrzeugs zu einer Kabine (26) des Fahrzeugs durch die Heizvorrichtung (24) einzustellen,des Weiteren umfassend das Umgehungsventil (18), worin das Umgehungsventil (18) Folgendes beinhaltet:eine erste Einlassöffnung (50), die Kühlmittel von dem Motor (12) aufnimmt;eine erste Auslassöffnung (54), die Kühlmittel an die Heizvorrichtung (24) abgibt;einen ersten Strömungsverlauf (52), der sich von der ersten Einlassöffnung (50) zu der ersten Auslassöffnung (54) erstreckt;eine zweite Einlassöffnung (56), die Kühlmittel von der Heizvorrichtung (24) aufnimmt;eine zweite Auslassöffnung (60), die Kühlmittel an den Motor (12) abgibt;einen zweiten Strömungsverlauf (58), der sich von der zweiten Einlassöffnung (56) zu der zweiten Auslassöffnung (54) erstreckt, undeine erste Klappe (62), die zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position einstellbar ist, wobei die erste Klappe (62) eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsverlauf verhindert, wenn sich die erste Klappe (62) auf der ersten Position befindet, wobei die erste Klappe (62) den ersten Strömungsverlauf (52) unterbricht, indem diese eine Fluidverbindung zwischen der ersten Einlassöffnung (56) und der ersten Auslassöffnung (54) verhindert, wenn sich die erste Klappe (62) auf der zweiten Position befindet, wobei das Umgehungsventil-Steuermodul (104) konfiguriert ist, das Umgehungsventil, durch Einstellen der ersten Klappe (62) auf die zweite Position, auf die Umgehungsposition einzustellen.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Steuern des Kühlmittelflusses durch eine Heizvorrichtung eines Fahrzeugs, um eine automatische Motorabschaltungs-Zeitspanne zu erhöhen.
Eine Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage (HLKA) eines Fahrzeugs beinhaltet typischerweise einen Kompressor, einen Kondensator, ein Expansionsventil, einen Verdampfer, eine Heizvorrichtung, ein Gebläse und eine Klappe. Der Kompressor setzt Kältemittel unter Druck, das von dem Verdampfer zu dem Kondensator strömt, und zirkuliert dadurch das Kältemittel durch die HLKA. Der Kondensator kühlt Kältemittel, wenn das Kältemittel durch die Wärmetauscher im Kondensator fließt. Das Expansionsventil reduziert den Druck des Kältemittels, das vom Kondensator zum Verdampfer strömt.
Das Gebläse treibt Luft über den Verdampfer und durch die Heizvorrichtung in das Innere des Fahrzeugs. Kältemittel, das über die Wärmetauscher in dem Verdampfer strömt, absorbiert die Wärme der Luft, die über die Wärmetauscher in den Verdampfer strömt, wodurch die Luft gekühlt wird. Das Motorkühlmittel, das durch die Heizvorrichtung strömt, gibt Wärme an die durch die Heizvorrichtung strömende Luft ab, wodurch die Luft erwärmt wird.
Die Position der Klappe steuert die Menge des Luftstroms durch die Heizvorrichtung, um eine gewünschte Lufttemperatur innerhalb einer Kabine des Fahrzeugs zu erreichen. In einem Beispiel wird die Position der Klappe eingestellt, um den gesamten Luftstrom durch die Heizvorrichtung zu leiten, wenn eine maximale Erwärmung erwünscht ist. In einem anderen Beispiel wird die Position der Klappe eingestellt, um jeglichen Luftstrom durch die Heizvorrichtung zu verhindern, wenn eine maximale Kühlung erwünscht ist.
EP 2 631 097 A1 beschreibt eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, wobei der Kühler zur Beheizung des Fahrgastraums vom Anschluss an den Kreislauf zur Kühlung des Motors ausgeschlossen ist, wenn eine Beheizung des Fahrgastraums nicht erforderlich ist. In diesem Zustand wird ein Mischventil, das den Luftstrom stromabwärts eines Verdampfers des Kreislaufs zur Kühlung des Kraftfahrzeugs steuert, in eine Zwischenstellung gebracht, in der ein Teil des den Verdampfer verlassenden Luftstroms direkt in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs strömt und diesen gekühlt hält, während ein Teil des den Verdampfer verlassenden Luftstroms durch den genannten Heizkörper strömt, der in diesem Zustand als Kältespeicher fungiert.
DE 10 2014 008 274 A1 betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Antrieb, einer Steuerung mit Start-Stopp Automatik und mit einem Heizungs-, Lüftungs- und Klimagerät, welches einen mit dem Antrieb thermisch koppelbaren Heizungswärmetauscher und einen in einen Kältemittelkreislauf der Klimaanlage eingebetteten Verdampfer aufweist, wobei bei aktivierter Start-Stopp Automatik der Heizungswärmetauscher vom Antrieb thermisch entkoppelbar und zur Verwendung als Kältespeicher in einer Stopp Phase der Start-Stopp Automatik, thermisch mit dem Verdampfer koppelbar ist.
US 2001 / 0 018 832 A1 beschreibt eine Fahrzeugklimaanlage, in der in einen Fahrgastraum geblasene Luft in einem Heizkern unter Verwendung von Kühlwasser zum Kühlen eines Brennstoffzellensystems als Heizquelle erwärmt wird, und die Durchflussmenge des in den Heizkern fließenden Kühlwassers durch ein Steuerventil auf der Grundlage einer überschüssigen Wärmemenge des Brennstoffzellensystems und einer erforderlichen Wärmemenge des Fahrgastraums gesteuert wird.
DE 11 2009 000 204 B4 beschreibt ein Durchflussregelventil, umfassend einen Hauptkörper, welcher mit einer Vielzahl von Trennwänden ausgestattet ist, um einen Durchflussabschnitt in vier Räume zu unterteilen, welche entsprechend mit den ersten bis vierten Öffnungen verbunden sind, so dass ein Wärmeübertragungsmedium fließt, und ein plattenartiges Ventil, welches mit einer Drehwelle und einem Paar von Klappenelementen ausgebildet ist, die sich von der Drehwelle erstrecken, um so um die Drehwelle gedreht zu werden,
JP 2006 - 273 149 A beschreibt ein Heizungs-Warmwasser-Steuersystem, wobei mindestens ein Teil des Warmwasserflusses durch eine Absperrklappe auf die Seite eines Bypassrohrs umgeleitet wird, um die Durchflussrate des Warmwassers durch einen Heizkörper anzupassen. Somit wird auch dann, wenn der Warmwasserfluss im Heizkörper gestoppt wird, ständig ein zirkulierender Warmwasserkreislauf gebildet, und die Dynamik des Warmwassers kann bis zu einem gewissen Grad beibehalten werden. Wenn die Absperrklappe wieder auf die Seite des Heizkörpers umgestellt wird, kann der Heizkörper dadurch schnell aufgeheizt werden und die Heizeffizienz des Heiz-Warmwasser-Steuersystems kann verbessert werden.
DE 42 09 538 A1 betrifft eine Klimaanlage mit einem Heizkörper, durch den Kühlwasser einer Brennkraftmaschine geleitet wird, und mit einem Gebläse zur Erzeugung eines Einlassluftstroms in den Heizkörper, um hierdurch den Luftstrom einem Wärmeaustausch mit dem Kühlwasser zu unterwerfen und eine gegebene Lufttemperatur zu erzielen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine derartige Vorrichtung, bei der die Temperatur des durch den Heizkörper hindurchtretenden Kühlwassers gesteuert wird, um hierdurch eine gewünschte Temperatursteuerung des zu klimatisierenden Raums zu erzielen.
US 2014 / 103 128 A1 beschreibt ein Wärmeübertragungssystem für ein Straßenfahrzeug mit einer Fahrgastzelle. Ein Primärzweig umfasst eine Primärpumpe und ein Primärkraftwerk. Ein Hilfszweig umfasst eine Hilfskühlmittelpumpe, eine Hilfswärmequelle und einen Kabinenwärmetauscher. Ein thermostatisches Mehrwegeventil leitet Kühlmittel von einem Ventileinlass im Wesentlichen nur zu einem ersten Ventilauslass, wenn es Kühlmittel unterhalb einer ersten Temperatur empfängt. Das Ventil leitet Kühlmittel vom Ventileinlass im Wesentlichen nur zu einem zweiten Ventilauslass, wenn es Kühlmittel über einer zweiten Temperatur empfängt. Der Ventileinlass ist so gekoppelt, dass er Kühlmittel entweder vom Primärzweig oder vom Hilfszweig empfängt. Der erste Ventilauslass ist so konfiguriert, dass er Kühlmittel zu demselben Zweig zurückführt, der mit dem Ventileinlass verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Luftsteuerung zu optimieren. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand gemäß Anspruch 1.
Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Start-Stopp-Modul, ein Umgehungsventil-Steuermodul und ein Klappen-Steuermodul. Das Start-Stopp-Modul ist so konfiguriert, dass dieses einen Motor eines Fahrzeugs unabhängig von einem Zündsystem des Fahrzeugs stoppt. Das Umgehungsventil-Steuermodul ist konfiguriert, um ein Umgehungsventil auf eine Umgehungsposition einzustellen, um zu verhindern, dass Motorkühlmittel von dem Motor zu einer Heizvorrichtung des Fahrzeugs strömt, wenn der Motor unabhängig von dem Zündsystem gestoppt wird. Das Klappe-Steuermodul ist konfiguriert, um eine Klappe zu steuern, um eine Luftstrommenge von einem Verdampfer des Fahrzeugs zu einer Kabine des Fahrzeugs durch die Heizvorrichtung einzustellen. Ein Kompressor in einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage (HLKA) eines Fahrzeugs kann durch einen Motor des Fahrzeugs oder durch einen Elektromotor des Fahrzeugs angetrieben werden. In jedem Fall wird der Kompressor typischerweise ausgeschaltet, wenn der Motor ausgeschaltet wird, und daher zirkuliert der Kompressor kein Kältemittel durch die HLKA, wenn der Motor ausgeschaltet ist. Wenn ein Motor automatisch gestoppt wird (d. h., unabhängig von einem Zündsystem des Fahrzeugs ausgeschaltet wird), verringert sich somit die Fähigkeit des Verdampfers, durch ihn hindurchströmende Luft zu kühlen, wenn die Temperatur des stehenden Kältemittels in dem Verdampfer ansteigt. Sobald der Verdampfer die Luft nicht mehr auf eine angenehme Temperatur abkühlen kann, wird der Motor automatisch neu gestartet.
Um dieses Problem anzugehen, beinhaltet eine HLKA gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Umgehungsventil, das zwischen dem Motor und einer Heizvorrichtung der HLKA angeordnet ist. Wenn der Motor eingeschaltet ist und eine Kühlung erwünscht ist, stellt ein HLKA-Steuermodul gemäß der vorliegenden Offenbarung die Position des Umgehungsventils ein, um einen Kühlmittelfluss von dem Motor zu der Heizvorrichtung zu verhindern. Die von dem Verdampfer durch die Heizvorrichtung strömende Luft kühlt ihrerseits das Motorkühlmittel in der Heizvorrichtung. Dann, wenn der Motor automatisch gestoppt wird, stellt das HLKA-Steuermodul die Position einer Klappe ein, um den größten Teil oder den gesamten Luftstrom von dem Verdampfer durch die Heizvorrichtung zu leiten, bevor die Luft in eine Kabine des Fahrzeugs eintritt. Wenn die Luft durch die Heizvorrichtung strömt, absorbiert das Motorkühlmittel in der Heizvorrichtung Wärme von der Luft. Auf diese Weise erhöht das HLKA-Steuermodul die Zeitspanne, während der die Kabinenlufttemperatur während eines Motorstopps auf einer gewünschten Temperatur gehalten wird, indem die Heizvorrichtung als Kältespeichervorrichtung verwendet wird. Infolgedessen kann der Motor automatisch für längere Zeiträume angehalten werden.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und schränken den Umfang der Offenbarung nicht ein.
Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, worin gilt:

1 ist ein Funktionsblockschaltbild eines Beispiels einer Fahrzeugvorrichtung mit einem Umgehungsventil gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung, wobei sich das Umgehungsventil auf einer offenen Position befindet;
2 ist ein Funktionsblockschaltbild der Fahrzeugvorrichtung von 1 mit dem Umgehungsventil in einer Umgehungsposition;
3 ist eine Draufsicht eines Beispiels des Umgehungsventils von 1 in seiner offenen Position;
4 ist eine Draufsicht des Umgehungsventils von 3 in seiner Umgehungsstellung;
5 ist ein Funktionsblockschaltbild eines anderen Beispiels einer Fahrzeugvorrichtung, das ein weiteres Umgehungsventil gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhaltet, wobei sich das Umgehungsventil auf einer offenen Position befindet;
6 ist ein Funktionsblockschaltbild der Fahrzeugvorrichtung von 5 mit dem Umgehungsventil in einer Umgehungsposition;
7 ist eine Draufsicht eines Beispiels des Umgehungsventils von 5 in seiner offenen Position;
8 ist eine Draufsicht des Umgehungsventils von 7 in seiner Umgehungsstellung;
9 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Vorrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
10 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Steuerverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 beinhaltet eine Fahrzeugvorrichtung 10 einen Motor 12, Kühlmittelleitungen 16, ein Umgehungsventil 18, ein Gebläse 20, einen Verdampfer 22, eine Heizvorrichtung 24, eine Kabine 26, einen Luftkanal 28 und eine Klappe 30. Der Motor 12 verbrennt ein Luft-/Kraftstoff-Gemisch, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Kühlmittel wird durch den Motor 12 zirkuliert, um den Motor 12 zu kühlen. Die Heizvorrichtung 24 empfängt Kühlmittel von dem Motor 12 durch die Kühlmittelleitungen 16.
Das Gebläse 20 bläst Luft durch den Luftkanal 28, vorbei an dem Verdampfer 22 und der Heizvorrichtung 24, in das Innere der Kabine 26. Der Verdampfer 22 kühlt Luft, wenn die Luft durch den Verdampfer 22 strömt. Ein Kompressor (nicht dargestellt) kann Kältemittel durch einen Kondensator (nicht dargestellt), ein Expansionsventil (nicht dargestellt) und/oder den Verdampfer 22 zirkulieren lassen. Kältemittel, das durch den Verdampfer 22 strömt, kann durch den Verdampfer 22 strömende Luft kühlen, indem das Kältemittel Wärme von der Luft absorbiert.
Die Heizvorrichtung 24 erwärmt oder kühlt Luft, die durch die Heizvorrichtung 24 strömt, abhängig von der Temperatur des Motorkühlmittels, das durch die Heizvorrichtung 24 strömt, relativ zu der Temperatur der Luft, die durch die Heizvorrichtung 24 strömt. Die Heizvorrichtung 24 erwärmt die durch die Heizvorrichtung 24 strömende Luft, wenn die Temperatur des durch die Heizvorrichtung 24 strömenden Motorkühlmittels höher ist als die Temperatur der durch die Heizvorrichtung 24 strömenden Luft. Die Heizvorrichtung 24 kühlt die durch die Heizvorrichtung 24 strömende Luft, wenn die Temperatur des durch die Heizvorrichtung 24 strömenden Motorkühlmittels geringer ist als die Temperatur der durch die Heizvorrichtung 24 strömenden Luft.
Die Klappe 30 kann die Menge an Luft einstellen, die von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 zu der Kabine 26 strömt. Die Klappe 30 kann eine Platte und ein Stellglied, wie etwa einen Servomotor, aufweisen, der die Position der Platte einstellt. Die Klappe 30 kann auf eine erste Position, auf eine zweite Position und auf Positionen zwischen der ersten und der zweiten Position einstellbar sein. In der ersten Position lenkt die Klappe 30 den Großteil oder den gesamten Luftstrom von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 zu der Kabine 26. In der zweiten Position verhindert die Klappe 30, dass irgendein Luftstrom von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 zu der Kabine 26 strömt.
In 1 ist die Klappe 30 unter Verwendung einer durchgezogenen Linie dargestellt, wenn sich die Klappe 30 auf einer dritten Position zwischen der ersten und der zweiten Position befindet. Zusätzlich ist die Klappe 30 unter Verwendung einer gestrichelten Linie dargestellt, wenn sich die Klappe 30 auf der zweiten Position befindet. In 2 ist die Klappe 30 unter Verwendung einer durchgezogenen Linie dargestellt und ist auf der ersten Position dargestellt.
Das Umgehungsventil 18 ist in den Kühlmittelleitungen 16 angeordnet und dient dazu, einen Kühlmittelfluss von dem Motor 12 zu der Heizvorrichtung 24 zu verhindern. In dieser Hinsicht ist das Umgehungsventil 18 zwischen einer offenen Position (1) und einer Umgehungsposition (2) einstellbar. Auf der offenen Position lässt das Umgehungsventil 18 Kühlmittel von dem Motor 12 durch die Heizvorrichtung 24 strömen. Auf der Umgehungsposition verhindert das Umgehungsventil 18, dass Motorkühlmittel durch die Heizvorrichtung 24 strömt.
Eine Kühlmittelpumpe (nicht dargestellt) kann Kühlmittel durch den Motor 12 und die Heizvorrichtung 24 zirkulieren lassen. Zusätzlich kann die Kühlmittelpumpe Kühlmittel durch eine oder mehrere andere Komponenten (nicht dargestellt) der Fahrzeugvorrichtung 10 zirkulieren lassen. Zum Beispiel kann Kühlmittel durch einen Kühler, einen Turbolader, einen Motorölwärmetauscher und/oder einen Getriebeflüssigkeits-Wärmetauscher zirkuliert werden. Ferner kann ein Kühlmittelventil (nicht dargestellt) steuern, ob Kühlmittel zu jeder dieser Komponenten fließen kann, und kann die Menge an Kühlmittel steuern, die zu jeder dieser Komponenten strömen kann.
Die Kühlmittelleitungen 16 umfassen eine erste Zuleitung 16-1, eine zweite Zuleitung 16-2, eine erste Rückführungsleitung 16-3 und eine zweite Rückführungsleitung 16-4. Die erste Zuleitung 16-1 führt dem Umgehungsventil 18 Kühlmittel von dem Motor 12 zu. Die zweite Zuleitung 16-2 führt der Heizvorrichtung 24 Kühlmittel von dem Umgehungsventil 18 zu. Die erste Rückführungsleitung 16-3 führt Kühlmittel von der Heizvorrichtung 24 zu dem Umgehungsventil 18 zurück. Die zweite Rückführungsleitung 16-4 führt Kühlmittel von dem Umgehungsventil 18 zu dem Motor 12 zurück. Die erste und zweite Zuleitung 16-1 und 16-2 bilden gemeinsam einen Zuleitungslauf. Die erste und die zweite Rückführungsleitung 16-3 und 16-4 bilden zusammen einen Rückführungslauf.
Wenn sich das Umgehungsventil 18 auf der offenen Position (1) befindet, ermöglicht das Umgehungsventil 18 eine Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten Zuleitungen 16-1 und 16-2 und zwischen den ersten und zweiten Rückführungsleitungen 16-3 und 16-4. Zusätzlich verhindert das Umgehungsventil 18 eine Fluidverbindung zwischen dem Zuleitungslauf und dem Rückführungslauf. Der Abschnitt des Umgehungsventils 18, der die ersten und zweiten Zuleitungen 16-1 und 16-2 in Fluidverbindung miteinander bringt, wirkt mit den Zuleitungen 16-1, 16-2 zusammen, um den Zuleitungslauf zu bilden. In ähnlicher Weise wirkt der Abschnitt des Umgehungsventils 18, der die erste und die zweite Rückführungsleitung 16-3 und 16-4 in Fluidverbindung miteinander bringt, mit den Rückführungsleitungen 16-3, 16-4 zusammen, um den Rückführungslauf zu bilden.
Wenn sich das Umgehungsventil 18 auf der Umgehungsposition (2) befindet, verhindert das Umgehungsventil 18 eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Zuleitung 16-1 und 16-2. Zusätzlich versetzt das Umgehungsventil 18 die erste Zuleitung 16-1 und die zweite Rückführungsleitung 16-4 in eine direkte Fluidverbindung miteinander. Mit anderen Worten strömt Kühlmittel von der ersten Zuleitung 16-1 durch das Umgehungsventil 18 und zu der zweiten Rückführungsleitung 16-4, ohne durch die Heizvorrichtung 24 zu strömen. Wenn sich das Umgehungsventil 18 auf der Umgehungsposition befindet, kann das Umgehungsventil 18 außerdem eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Rückführungsleitung 16-3 und 16-4 verhindern.
Der OAT-Sensor 32 misst die Temperatur der Außenluft, die die Fahrzeugvorrichtung 10 umgibt. Der OAT-Sensor 32 kann in einem Luftansaugsystem (nicht dargestellt) des Motors 12 angeordnet sein.
Die Fahrzeugvorrichtung 10 beinhaltet ferner einen Außenlufttemperatur OAT-Sensor 32, einen Motorkühlmitteltemperatur ECT-Sensor 34, einen Kabinenlufttemperatur CAT-Sensor 36, ein Fahrzeugsteuer VCM-Modul 38 und ein Zündsystem 40. Der ECT-Sensor 34 misst die Temperatur des Kühlmittels, das durch den Motor 12 und die Heizvorrichtung 24 zirkuliert. In den 1 und 2 ist der ECT-Sensor 34 in der ersten Rückführungsleitung 16-3 dargestellt. Der ECT-Sensor 34 kann jedoch einen oder mehrere Temperatursensoren umfassen, die in der Heizvorrichtung 24, an einem Auslass der Heizvorrichtung 24 und/oder in dem Rückführungslauf (z. B. in der ersten Rückführungsleitung 16-3) angeordnet sind. Der CAT-Sensor 36 misst die Temperatur der Luft in der Kabine 26, die durch den Luftkanal 28 in das Innere der Kabine 26 und/oder in der Nähe des Auslasses des Verdampfers 22 strömt. In 1 und 2 ist der CAT-Sensor 36 in der Kabine 26 angeordnet dargestellt. Der CAT-Sensor 36 kann jedoch einen oder mehrere Sensoren umfassen, die in dem Luftkanal 28 nahe dem Auslass des Verdampfers 22 und/oder in der Kabine 26 angeordnet sind.
VCM 38 steuert die Positionen des Umgehungsventils 18 und der Klappe 30, basierend auf einer oder mehreren Betriebsbedingungen der Fahrzeugvorrichtung 10 und/oder Benutzereinstellungen. In einem Beispiel steuert VCM 38 die Position des Umgehungsventils 18, basierend auf der Außenlufttemperatur von dem OAT-Sensor 32 und/oder der Motorkühlmitteltemperatur von dem ECT-Sensor 34. In einem anderen Beispiel steuert VCM 38 die Position der Klappe 30, basierend auf der Kabinenlufttemperatur von dem CAT-Sensor 36.
VCM 38 startet und stoppt den Motor 12, basierend auf einer Eingabe von dem Zündsystem 40. Das Zündsystem 40 kann einen Schlüssel oder einen Knopf umfassen. VCM 38 kann den Motor 12 starten (d. h., Anschalten), wenn ein Fahrer den Schlüssel von einer Aus-Position in eine Ein (oder Anschalten)-Position dreht oder wenn der Fahrer den Knopf drückt. VCM 38 kann den Motor 12 anhalten (d. h., Ausschalten), wenn der Fahrer den Schlüssel von der Ein-Position in die Aus-Position dreht oder wenn der Fahrer den Knopf drückt, während der Motor 12 läuft.
VCM 38 startet und stoppt auch automatisch den Motor 12 (d. h., startet und stoppt den Motor 12 unabhängig von dem Zündsystem 40), wenn eine oder mehrere Betriebsbedingungen der Fahrzeugvorrichtung 10 vorbestimmte Bedingungen erfüllen. In einem Beispiel stoppt VCM 38 automatisch den Motor 12, wenn die Fahrzeugvorrichtung 10 gestoppt ist (d. h., die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist) und ein Bremspedal (nicht dargestellt) der der Fahrzeugvorrichtung 10 niedergedrückt wird. In einem anderen Beispiel startet VCM 38 den Motor 12 automatisch neu, wenn das Bremspedal freigegeben wird.
Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beinhaltet das Umgehungsventils 18 eine erste Einlassöffnung 50, einen ersten Strömungsverlauf 52, eine erste Auslassöffnung 54, eine zweite Einlassöffnung 56, einen zweiten Strömungsverlauf 58, eine zweite Auslassöffnung 60 und eine erste Klappe 62. Das Umgehungsventil 18 kann auch ein Stellglied (nicht gezeigt), wie beispielsweise einen Servomotor, umfassen, der betätigbar ist, um die Position der ersten Klappe 62 einzustellen. Die erste Einlassöffnung 50 empfängt Kühlmittel von dem Motor 12 durch die erste Zuleitung 16-1. Wenn die erste Klappe 62 auf einer ersten Position (3) ist, strömt Kühlmittel von der ersten Einlassöffnung 50 durch den ersten Strömungsverlauf 52 zu der ersten Auslassöffnung 54. Die erste Auslassöffnung 54 gibt Kühlmittel durch die zweite Zuleitung 16-2 an die Heizvorrichtung 24 ab.
Die zweite Einlassöffnung 56 empfängt Kühlmittel von der Heizvorrichtung 24 durch die erste Rückführungsleitung 16-3. Kühlmittel strömt von der zweiten Einlassöffnung 56 zu der zweiten Auslassöffnung 60 durch den zweiten Strömungsverlauf 58. Die zweite Auslassöffnung 60 gibt über die zweite Rückführungsleitung 16-4 Kühlmittel an den Motor 12 ab.
Die erste Klappe 62 ist zwischen einer ersten Position (3) und einer zweiten Position (4) einstellbar. Wenn sich die erste Klappe 62 auf der ersten Position befindet, verhindert die erste Klappe 62 eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsverlauf 52 und 58. Wenn sich die erste Klappe 62 auf der zweiten Position befindet, unterbricht die erste Klappe 62 den ersten Strömungsverlauf 52, indem diese eine Fluidverbindung zwischen der ersten Einlassöffnung 50 und der ersten Auslassöffnung 54 verhindert. Mit anderen Worten verhindert die erste Klappe 62 einen Kühlmittelfluss von der ersten Einlassöffnung 50 zu der ersten Auslassöffnung 54, wenn sich die erste Klappe 62 auf der zweiten Position befindet. Auch wenn sich die erste Klappe 62 auf der zweiten Position befindet, kann durch das Umgehungsventil 18 strömendes Kühlmittel etwas Wärme zu dem Kühlmittel in der Heizvorrichtung 24 leiten, aber Kühlmittel strömt nicht durch die erste Rückführungsleitung 16-3 in die Heizvorrichtung 24. In verschiedenen Implementierungen kann das Umgehungsventil 18 eine zweite Klappe (nicht dargestellt) umfassen, die in den zweiten Strömungsverlauf 58 hinein und aus ihm heraus gestellt werden kann.
VCM 38 kann das Umgehungsventil 18 auf die offene Position einstellen, indem dieses das Stellglied anweist, die erste Klappe 62 auf die erste Position einzustellen. Das Kühlmittel kann wiederum durch den ersten Strömungsverlauf 52, durch die Heizvorrichtung 24 und durch den zweiten Strömungsverlauf 58 strömen. VCM 38 kann das Umgehungsventil 18 in die Umgehungsposition einstellen, indem dieses das Stellglied anweist, die erste Klappe 62 auf die zweite Position einzustellen. Wiederum kann Kühlmittel direkt von der ersten Zuleitung 16-1 zur zweiten Rückführungsleitung 16-4 durch das Umgehungsventil 18 strömen, ohne durch die Heizvorrichtung 24 zu strömen.
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ist eine Fahrzeugvorrichtung 66 im Wesentlichen der Fahrzeugvorrichtung 10 ähnlich oder identisch mit demselben, außer dass dies Fahrzeugvorrichtung 66 ein Umgehungsventil 68 anstelle des Umgehungsventils 18 beinhaltet. Das Umgehungsventil 68 ist in den Kühlmittelleitungen 16 angeordnet und dient dazu, einen Kühlmittelfluss von dem Motor 12 zu der Heizvorrichtung 24 zu verhindern. In dieser Hinsicht ist das Umgehungsventil 68 zwischen einer offenen Position (5) und einer Umgehungsposition (6) einstellbar. Auf der offenen Position lässt das Umgehungsventil 68 Kühlmittel von dem Motor 12 durch die Heizvorrichtung 24 strömen. Auf der Umgehungsposition verhindert das Umgehungsventil 68, dass Motorkühlmittel durch die Heizvorrichtung 24 strömt.
Wenn sich das Umgehungsventil 68 auf der offenen Position (5) befindet, ermöglicht das Umgehungsventil 68 eine Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten Zuleitungen 16-1 und 16-2 und zwischen den ersten und zweiten Rückführungsleitungen 16-3 und 16-4. Der Abschnitt des Umgehungsventils 68, der die ersten und zweiten Zuleitungen 16-1 und 16-2 in Fluidverbindung miteinander bringt, wirkt mit den Zuleitungen 16-1, 16-2 zusammen, um den Zuleitungslauf zu bilden. In ähnlicher Weise wirkt der Abschnitt des Umgehungsventils 68, der die erste und die zweite Rückführungsleitung 16-3 und 16-4 in Fluidverbindung miteinander bringt, mit den Rückführungsleitungen 16-3, 16-4 zusammen, um den Rückführungslauf zu bilden.
Wenn sich das Umgehungsventil 68 auf der Umgehungsposition (6) befindet, verhindert das Umgehungsventil 68 eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Zuleitung 16-1 und 16-2. Zusätzlich versetzt das Umgehungsventil 68 die erste Zuleitung 16-1 und die zweite Rückführungsleitung 16-4 in eine direkte Fluidverbindung miteinander. Mit anderen Worten strömt Kühlmittel von der ersten Zuleitung 16-1 durch das Umgehungsventil 68 und zu der zweiten Rückführungsleitung 16-4, ohne durch die Heizvorrichtung 24 zu strömen. Wenn sich das Umgehungsventil 68 auf der Umgehungsposition befindet, kann das Umgehungsventil 68 außerdem eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Rückführungsleitung 16-3 und 16-4 verhindern.
Wenn sich das Umgehungsventil 68 auf der Umgehungsposition befindet, versetzt das Umgehungsventil 68 außerdem die zweite Zuleitung 16-2 in Fluidverbindung mit der ersten Rückführungsleitung 16-3. Folglich zirkuliert Kühlmittel aufgrund eines Thermosiphon-Effekts durch die Heizvorrichtung 24, die zweite Zuleitung 16-2, das Umgehungsventil 68 und die erste Rückführungsleitung 16-3 (z. B. in einer Richtung von der zweiten Zuleitung 16-2 zu der Heizvorrichtung 24, zu der ersten Rückführungsleitung 16-3 und durch das Umgehungsventil 68). Zu diesem Zweck wird, wenn das Umgehungsventil 68 auf die Umgehungsposition umgeschaltet wird, während der Motor 12 automatisch gestoppt wird, ist Kühlmittel in der Heizvorrichtung 24 wärmer als Kühlmittel in der zweiten Zuleitung 16-2 und der ersten Rückführungsleitung 16-3, da Kühlmittel in der Heizvorrichtung 24 mehr Wärme von der Luft absorbiert hat, die von dem Verdampfer 22 strömt (der Verdampfer 22 erwärmt sich, da der Motor 12 sich in einem automatischen Stopp befindet). Diese Temperaturdifferenz bewirkt, dass Kühlmittel durch die Heizvorrichtung 24, die zweite Zuleitung 16-2, das Umgehungsventil 68 und die erste Rückführungsleitung 16-3 zirkuliert.
Da das Umgehungsventil 68 ermöglicht, dass Kühlmittel durch das Umgehungsventil 68 zirkuliert, wenn sich das Umgehungsventil 68 auf der Umgehungsposition befindet, erhöht das Kühlmittel in der zweiten Zuleitung 16-2 und der ersten Rückführungsleitung 16-3 die Kühlkapazität der Heizvorrichtung 24. Der Zeitraum, für den die Kabinenlufttemperatur auf einer gewünschten Temperatur gehalten wird, wenn der Motor 12 automatisch gestoppt wird, kann wiederum erhöht werden. Die Kühlmittelkapazität der Heizvorrichtung 24 kann weiter erhöht werden, indem die Größe (z. B. der Durchmesser, die Länge) der zweiten Zuleitung 16-2 und der ersten Rückführungsleitung 16-3 vergrößert wird und/oder indem die Größe der Heizvorrichtung 24 vergrößert wird.
Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beinhaltet das Umgehungsventils 68 eine erste Einlassöffnung 70, einen ersten Strömungsverlauf 72, eine erste Auslassöffnung 74, eine zweite Einlassöffnung 76, einen zweiten Strömungsverlauf 78, eine zweite Auslassöffnung 80, eine erste Klappe 82 und eine zweite Klappe 84. Das Umgehungsventil 68 kann auch ein oder mehrere Stellglieder (nicht gezeigt), wie etwa Servomotoren, umfassen, die betätigt werden können, um die Positionen der ersten und zweiten Klappe 82 und 84 einzustellen. Die erste Einlassöffnung 70 nimmt Kühlmittel von dem Motor 12 durch die erste Zuleitung 16-1 auf. Wenn sich die erste Klappe 82 auf einer ersten Position (7) befindet, strömt Kühlmittel von der ersten Einlassöffnung 70 durch den ersten Strömungsverlauf 72 zu der ersten Auslassöffnung 54. Die erste Auslassöffnung 74 gibt Kühlmittel durch die zweite Zuleitung 16-2 an die Heizvorrichtung 24 ab.
Die zweite Einlassöffnung 76 nimmt Kühlmittel von der Heizvorrichtung 24 durch die erste Rückführungsleitung 16-3 auf. Wenn sich die zweite Klappe 84 auf einer ersten Position (7) befindet, strömt Kühlmittel von der zweiten Einlassöffnung 76 durch den zweiten Strömungsverlauf 78 zu der zweiten Auslassöffnung 80. Die zweite Auslassöffnung 80 gibt über die zweite Rückführungsleitung 16-4 Kühlmittel an den Motor 12 ab.
Die erste Klappe 82 ist zwischen der ersten Position (7) und einer zweiten Position (8) einstellbar. Wenn sich die erste Klappe 82 auf der ersten Position befindet, verhindert die erste Klappe 82 eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsverlauf 72 und 78. Wenn sich die erste Klappe 82 auf der zweiten Position befindet, unterbricht die erste Klappe 82 den ersten Strömungsverlauf 72, indem diese eine Fluidverbindung zwischen der ersten Einlassöffnung 70 und der ersten Auslassöffnung 74 verhindert. Mit anderen Worten verhindert die erste Klappe 82 einen Kühlmittelfluss von der ersten Einlassöffnung 70 zu der ersten Auslassöffnung 74, wenn sich die erste Klappe 82 auf der zweiten Position befindet.
Die zweite Klappe 84 ist auch zwischen ihrer ersten Position (7) und einer zweiten Position (8) einstellbar. Wenn sich die zweite Klappe 84 auf ihrer ersten Position befindet, verhindert die zweite Klappe 84 eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsverlauf 72 und 78. Wenn sich die zweite Klappe 84 auf ihrer zweiten Position befindet, unterbricht die zweite Klappe 84 den zweiten Strömungsverlauf 78, indem diese eine Fluidverbindung zwischen der zweiten Einlassöffnung 76 und der zweiten Auslassöffnung 80 verhindert. Mit anderen Worten verhindert die zweite Klappe 84 einen Kühlmittelfluss von der zweiten Einlassöffnung 76 zu der zweiten Auslassöffnung 80, wenn sich die zweite Klappe 84 auf ihrer zweiten Position befindet.
VCM 38 kann das Umgehungsventil 68 auf die offene Position einstellen, indem das Stellglied angewiesen wird, die erste und die zweite Klappe 82 und 84 auf deren jeweilige erste Position einzustellen. Das Kühlmittel kann wiederum durch den ersten Strömungsverlauf 72, durch die Heizvorrichtung 24 und durch den zweiten Strömungsverlauf 78 strömen. VCM 38 kann das Umgehungsventil 68 auf die Umgehungsposition einstellen, indem das Stellglied angewiesen wird, die erste und die zweite Klappe 82 und 84 auf deren jeweilige zweite Position einzustellen. Wiederum kann Kühlmittel direkt von der ersten Zuleitung 16-1 zur zweiten Rückführungsleitung 16-4 durch das Umgehungsventil 68 strömen, ohne durch die Heizvorrichtung 24 zu strömen. Aufgrund des Thermosiphon-Effekts, der vorstehend unter Bezugnahme auf die 5 und 6 erläutert wurde, kann Kühlmittel durch die Heizvorrichtung 68 in einer umgekehrten Richtung (d. h., in einer Richtung von der ersten Rückführungsleitung 16-3 zu der zweiten Zuleitung 16-2) zirkulieren.
Das Umgehungsventils 68, das in den 7 und 8 dargestellt ist, beinhaltet ferner eine erste Verbindung 86 zwischen den ersten und zweiten Strömungsverläufen 72 und 78 und eine zweite Verbindung 88 zwischen den ersten und zweiten Strömungsverläufen 72 und 78. Die erste Verbindung 86 ist näher an der ersten Einlassöffnung 70 als an der ersten Auslassöffnung 74 und näher an der zweiten Auslassöffnung 80 als an der zweiten Einlassöffnung 76 angeordnet. Die zweite Verbindung 88 ist näher an der ersten Auslassöffnung 74 als der ersten Einlassöffnung 70 und näher an der zweiten Einlassöffnung 76 als an der zweiten Auslassöffnung 80 angeordnet.
Die erste und die zweite Klappe 82 und 84 verhindern jeweils einen Kühlmittelfluss durch die erste bzw. die zweite Verbindung 86 bzw. 88, wenn sich die Klappen 82, 84 auf deren jeweilige erste Position befinden. Die erste und die zweite Klappe 82 und 84 sind jeweils in den ersten und zweiten Strömungsverläufen 72 bzw. 78 und zwischen den ersten und zweiten Verbindungen 86 und 88 angeordnet, wenn sich die Klappen 82, 84 auf deren jeweilige zweite Position befinden. Somit trennen die erste und die zweite Klappe 82 und 84 das durch die Heizvorrichtung 24 zirkulierende Kühlmittel von dem durch den Motor 12 zirkulierenden Kühlmittel.
Bezugnehmend auf 9 beinhaltet das VCM 38 ein Start-Stopp-Modul 102, ein Umgehungsventil-Steuermodul 104 und ein Klappen-Steuermodul 106. Das Start-Stopp-Modul 102 startet und stoppt den Motor 12, basierend auf einer Eingabe von dem Zündsystem 40. Das Start-Stopp-Modul 102 kann den Motor 12 starten und stoppen, indem Zielstellgliedwerte (z. B. Zündzeitpunkt, Kraftstoffzufuhrrate, Drosselklappenposition) an den Motor 12 gesendet werden. Das Start-Stopp-Modul 102 kann den Motor 12 starten (d. h., Einschalten), wenn ein Fahrer den Schlüssel von einer Aus-Position in eine Ein (oder Start)-Position dreht oder wenn der Fahrer den Knopf drückt. Das Start-Stopp-Modul 102 kann den Motor 12 stoppen (d. h., Ausschalten), wenn der Fahrer den Schlüssel von der Ein-Position in die Aus-Position dreht oder wenn der Fahrer den Knopf drückt, während der Motor 12 läuft.
Das Start-Stopp-Modul 102 startet und stoppt auch automatisch den Motor 12 (d. h., startet und stoppt den Motor 12 unabhängig von dem Zündsystem 40), wenn eine oder mehrere Betriebsbedingungen der Fahrzeugvorrichtungen 10, 66 vorbestimmte Bedingungen erfüllen. In einem Beispiel stoppt das Start-Stopp-Modul 102 den Motor 12 automatisch, wenn die Fahrzeugvorrichtungen 10, 66 gestoppt sind (d. h., die Fahrzeuggeschwindigkeit ist null) und ein Bremspedal (nicht dargestellt) der Fahrzeugvorrichtung 10 niedergedrückt wird. In einem anderen Beispiel startet das Start-Stopp-Modul 102 den Motor 12 automatisch neu, wenn das Bremspedal freigegeben wird. Das Start-Stopp-Modul 102 kann, basierend auf einer Bremspedalposition, bestimmen, ob das Bremspedal niedergedrückt oder gelöst wird, was basierend auf beispielsweise dem Bremsleitungsdruck gemessen oder geschätzt werden kann.
Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 stellt die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, um einen Kühlmittelfluss durch die Heizvorrichtung 24 zu verhindern, wenn der Motor 12 automatisch gestoppt wird. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 empfängt den Betriebszustand des Motors (d. h., ob der Motor 12 ein- oder ausgeschaltet ist) von dem Start-Stopp-Modul 102. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 kann das Umgehungsventil 18 auf dessen Umgehungsposition einstellen, indem dieses das Umgehungsventil 18 anweist, die erste Klappe 62 auf deren zweite Position einzustellen. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 kann das Umgehungsventil 68 auf dessen Umgehungsposition einstellen, indem dieses das Umgehungsventil 68 anweist, die erste und die zweite Klappe 82 und 84 auf deren jeweilige zweite Position einzustellen.
Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 stellt auch die Umgehungsventile 18, 68 während Zeitspannen, in denen der Motor 12 eingeschaltet ist (d. h., wenn der Motor 12 läuft), auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, um die Heizvorrichtung 24 zu versorgen (d. h., die Temperatur des Kühlmittels in der Heizvorrichtung 24 zu verringern). Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 bestimmt auf der Grundlage der Außenlufttemperatur von dem OAT-Sensor 32, einer Motorkühlmitteltemperatur von dem ECT-Sensor 34 und/oder eines Klimasteuerungsmodus des VCM 38, ob die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition eingestellt werden sollen, wenn der Motor 12 eingeschaltet ist. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 stellt die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, wenn der Motor 12 eingeschaltet ist, wenn die Außenlufttemperatur, eine Motorkühlmitteltemperatur und/oder der Klimaregelungsmodus vorbestimmte Bedingungen erfüllen.
In einem Beispiel stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, wenn der Motor 12 eingeschaltet ist und wenn die Außenlufttemperatur höher als eine erste Temperatur (z. B. 20 Grad Celsius) ist. Die erste Temperatur kann vorbestimmt sein und kann kleiner oder gleich einer Temperatur sein, bei der sich die meisten Fahrzeuginsassen wohlfühlen. Alternativ kann ein Fahrzeuginsasse die erste Temperatur unter Verwendung einer Benutzerschnittstellenvorrichtung (nicht gezeigt), wie einer Taste, eines Wählers und/oder eines berührungsempfindlichen Bildschirms, auswählen.
In einem anderen Beispiel stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, wenn der Motor 12 eingeschaltet ist und wenn die Motorkühlmitteltemperatur höher als eine zweite Temperatur ist. Die zweite Temperatur kann vorbestimmt sein und kann kleiner oder gleich der ersten Temperatur sein. In einem Beispiel ist die zweite Temperatur um einen vorbestimmten Wert (z. B. 10 Grad Celsius) kleiner als eine erste Temperatur.
In einem anderen Beispiel stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, wenn der Motor 12 eingeschaltet ist und wenn der Klimaregelungsmodus des VCM 38 auf einen Kühlmodus eingestellt ist. Der Klimaregelungsmodus kann auf einen Heizmodus, den Kühlmodus oder auf aus gesetzt werden. Ein Fahrzeuginsasse kann den Klimaregelungsmodus unter Verwendung der Benutzerschnittstellenvorrichtung auswählen.
Alternativ kann der Insasse eine gewünschte Kabinenlufttemperatur auswählen, und das Umgehungsventil-Steuermodul 104 kann den Klimaregelungsmodus, basierend auf der durch den CAT-Sensor 36 gemessenen Kabinenlufttemperatur und der gewünschten Kabinenlufttemperatur, bestimmen. Zum Beispiel kann das Umgehungsventil-Steuermodul 104 den Klimaregelungsmodus auf den Heizmodus einstellen, wenn die gemessene Kabinenlufttemperatur geringer als die gewünschte Kabinenlufttemperatur ist. In einem anderen Beispiel kann das Umgehungsventil-Steuermodul 104 den Klimaregelungsmodus auf den Kühlmodus einstellen, wenn die gemessene Kabinenlufttemperatur höher als die gewünschte Kabinenlufttemperatur ist.
Das Klappen-Steuermodul 106 steuert die Klappe 30, um die Menge des Luftstroms durch die Heizvorrichtung 24 einzustellen. Das Klappen-Steuermodul 106 kann die Klappe 30 steuern, indem dieses das Stellglied in der Klappe 30 anweist, die Platte in der Klappe 30 auf deren erste Position, deren zweite Position oder auf Positionen dazwischen einzustellen. Das Klappen-Steuermodul 106 stellt die Klappe 30 auf dessen erste Position ein, um den Großteil oder die gesamte Luftströmung von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 zu der Kabine 26 zu leiten. Das Klappen-Steuermodul 106 stellt die Klappe 30 auf dessen zweite Position ein, um zu verhindern, dass irgendein Teil der Luftströmung von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 zu der Kabine 26 strömt.
Wenn der Motor 12 eingeschaltet ist und sich die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweiligen offenen Positionen befinden, kann da Klappen-Steuermodul 106 s die Klappe 30 so steuern, dass ein Teil oder der gesamte Luftstrom von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 geleitet wird, um die Luft zu erwärmen. Wenn der Motor 12 ausgeschaltet ist und sich die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition befinden, kann das Klappen-Steuermodul 106 die Klappe 30 so steuern, dass dieses den größten Teil oder den gesamten Luftstrom von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 leitet, um die Luft zu kühlen.
Das Klappen-Steuermodul 106 kann die Klappe 30 auf dessen erste Position einstellen, wenn der Motor 12 automatisch gestoppt wird und/oder wenn eine oder mehrere Betriebsbedingungen der Fahrzeugvorrichtungen 10, 20 vorbestimmte Bedingungen erfüllen. In einem Beispiel stellt das Klappen-Steuermodul 106 die Klappe 30 auf dessen erste Position ein, wenn der Motor 12 automatisch gestoppt wird, wenn die gemessene Kabinenlufttemperatur höher als die gewünschte Kabinenlufttemperatur ist. In einem anderen Beispiel stellt das Klappen-Steuermodul 106 die Klappe 30 auf dessen erste Position ein, wenn der Motor 12 automatisch gestoppt wird, wenn der Klimaregelungsmodus des VCM 38 auf den Kühlmodus eingestellt ist.
Bezugnehmend auf 10 beginnt ein exemplarisches Verfahren zum Steuern des Kühlmittelflusses durch die Heizvorrichtung 24, um eine Autostopp-Periode des Motors 12 zu erhöhen, bei 152. Das Verfahren wird im Kontext der Module von 9 beschrieben. Jedoch können die bestimmten Module, die die Schritte des Verfahrens ausführen, anders sein als die unten genannten Module, oder das Verfahren kann getrennt von den Modulen von 9 implementiert werden.
Bei 154 überwacht das Umgehungsventil-Steuermodul 104 den Betriebszustand des Motors 12. Wie vorstehend erläutert, kann das Umgehungsventil-Steuermodul 104 den Betriebszustand des Motors 12 von dem Start-Stopp-Modul 102 empfangen. Bei 156 misst der OAT-Sensor 32 die Außenlufttemperatur. Bei 158 misst der ECT-Sensor 34 die Motorkühlmitteltemperatur. Bei 160 misst der CAT-Sensor 36 die Kabinenlufttemperatur.
Bei 162 bestimmt das Umgehungsventil-Steuermodul 104, ob sich der Motor 12 in einem Autostopp befindet (d. h., ob der Motor 12 momentan aufgrund eines automatischen Stopps angehalten ist). Wenn sich der Motor 12 in einem Autostopp befindet, wird das Verfahren bei 164 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 166 fortgesetzt. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 kann auf Grundlage des Betriebszustands des Motors 12, Anweisungen, die von dem Start-Stopp-Modul 102 gesendet werden, und/oder der Geschwindigkeit des Motors 12 bestimmen, ob sich der Motor 12 in einem Autostopp befindet. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 kann bestimmen, ob der Motor 12 gestoppt ist, wenn die Motordrehzahl kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 kann bestimmen, dass der Stopp automatisch erfolgt, wenn das Start-Stopp-Modul 102 eine automatische Stoppanweisung an den Motor 12 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne sendet, bevor die Motordrehzahl unter die vorbestimmte Geschwindigkeit fällt.
Bei 164 bestimmt das Umgehungsventil-Steuermodul 104, ob die gemessene Kabinenlufttemperatur höher als die gewünschte Kabinenlufttemperatur ist. Wenn die gemessene Kabinentemperatur höher als die gewünschte Kabinenlufttemperatur ist, fährt das Verfahren mit 168 fort, bevor es mit 170 fortgesetzt wird. Andernfalls geht das Verfahren direkt zu 170 über.
Bei 168 steuert das Klappen-Steuermodul 106 die Klappe 30, um den Luftstrom durch die Heizvorrichtung 24 zu erhöhen. In einem Beispiel stellt das Klappenventil-Steuermodul 106 die Klappe 30 auf dessen erste Position ein, um den Großteil oder die gesamte Luftströmung von dem Verdampfer 22 durch die Heizvorrichtung 24 zu leiten. Bei 170 stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition ein und kehrt dann zu 154 zurück. Das Umgehungsventil-Steuermodul 104 kann die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition einstellen, bevor das Klappen-Steuermodul 106 die Klappe 30 auf dessen erste Position einstellt.
Bei 166 bestimmt das Umgehungsventil-Steuermodul 104, ob die Außenlufttemperatur höher als die erste Temperatur ist. Wenn die Außenlufttemperatur höher als die erste Temperatur ist, wird das Verfahren bei 170 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 172 fortgesetzt.
Bei 172 bestimmt das Umgehungsventil-Steuermodul 104, ob die Motorkühlmitteltemperatur höher als die zweite Temperatur ist. Wenn die Motorkühlmitteltemperatur geringer als die zweite Temperatur ist, geht das Verfahren bei 170 weiter. Andernfalls wird das Verfahren bei 174 fortgesetzt. Bei 174 stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition ein und kehrt dann zu 154 zurück.
In verschiedenen Implementierungen stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 nur auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, wenn die Außenlufttemperatur höher als die erste Temperatur ist. In diesen Implementierungen stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 nicht auf deren jeweilige Umgehungsposition ein, wenn die Außenlufttemperatur geringer oder gleich der ersten Temperatur ist, unabhängig davon, ob die Motorkühlmitteltemperatur höher als die zweite Temperatur ist.
In der vorstehenden Erläuterung stellt das Umgehungsventil-Steuermodul 104 die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition oder auf deren jeweilige offene Position ein. In Anbetracht der Fahrzeugvorrichtungen 10, 66 sollte es sich jedoch verstehen, dass eine Fahrzeugvorrichtung nur das Umgehungsventil 18 oder das Umgehungsventil 68, jedoch nicht beide Umgehungsventile 18, 68 umfassen kann. Somit sollte es sich auch verstehen, dass das Umgehungsventil-Steuermodul 104 nur eines der Umgehungsventile 18, 68 auf deren Umgehungsposition in jedem Fall einstellen kann, bei dem das Umgehungsventil-Steuermodul 104 als die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige Umgehungsposition einstellend beschrieben wird. In ähnlicher Weise sollte es sich auch verstehen, dass das Umgehungsventil-Steuermodul 104 nur eines der Umgehungsventile 18, 68 in seine offene Position in jedem Fall einstellen kann, in dem das Umgehungsventil-Steuermodul 104 als die Umgehungsventile 18, 68 auf deren jeweilige offene Position einstellend beschrieben wird.

Claims

Fahrzeugvorrichtung (10), umfassend: ein Start-Stopp-Modul (102), das konfiguriert ist, um einen Motor (12) eines Fahrzeugs unabhängig von einem Zündsystem (40) des Fahrzeugs anzuhalten; ein Umgehungsventil-Steuermodul (104), das konfiguriert ist, um ein Umgehungsventil (18) in eine Umgehungsposition einzustellen, um zu verhindern, dass Motorkühlmittel von dem Motor (12) zu einer Heizvorrichtung (24) des Fahrzeugs fließt, wenn der Motor (12) unabhängig von dem Zündsystem (40) gestoppt wird; und ein Klappen-Steuermodul (106), das konfiguriert ist, um eine Klappe (30) zu steuern, um eine Luftstrommenge von einem Verdampfer (22) des Fahrzeugs zu einer Kabine (26) des Fahrzeugs durch die Heizvorrichtung (24) einzustellen, des Weiteren umfassend das Umgehungsventil (18), worin das Umgehungsventil (18) Folgendes beinhaltet: eine erste Einlassöffnung (50), die Kühlmittel von dem Motor (12) aufnimmt; eine erste Auslassöffnung (54), die Kühlmittel an die Heizvorrichtung (24) abgibt; einen ersten Strömungsverlauf (52), der sich von der ersten Einlassöffnung (50) zu der ersten Auslassöffnung (54) erstreckt; eine zweite Einlassöffnung (56), die Kühlmittel von der Heizvorrichtung (24) aufnimmt; eine zweite Auslassöffnung (60), die Kühlmittel an den Motor (12) abgibt; einen zweiten Strömungsverlauf (58), der sich von der zweiten Einlassöffnung (56) zu der zweiten Auslassöffnung (54) erstreckt, und eine erste Klappe (62), die zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position einstellbar ist, wobei die erste Klappe (62) eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsverlauf verhindert, wenn sich die erste Klappe (62) auf der ersten Position befindet, wobei die erste Klappe (62) den ersten Strömungsverlauf (52) unterbricht, indem diese eine Fluidverbindung zwischen der ersten Einlassöffnung (56) und der ersten Auslassöffnung (54) verhindert, wenn sich die erste Klappe (62) auf der zweiten Position befindet, wobei das Umgehungsventil-Steuermodul (104) konfiguriert ist, das Umgehungsventil, durch Einstellen der ersten Klappe (62) auf die zweite Position, auf die Umgehungsposition einzustellen.