DE102022208050A1 - Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-HLK-Systems - Google Patents

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Abstract

Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) eines Fahrzeugs umfasst das Bestimmen einer Zielunterkühlungstemperatur eines Kältemittels auf der Grundlage einer Temperatur und eines Drucks des Kältemittels, das von einem Auslass eines Kompressors ausgegeben wird, wenn der Kompressor arbeitet, Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels, Berechnen einer Enthalpieänderung von Luft, die über eine Außenfläche eines Kondensators strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels, und Berechnen einer erforderlichen Gebläseleistung eines Kühlgebläses auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft, wobei das Kühlgebläse eingerichtet ist, die Luft zu dem Kondensator zu blasen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) eines Fahrzeugs.
  • HINTERGRUND
  • Es ist bekannt, in Fahrzeugen Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssysteme (HLK) vorzusehen. Diese HLK-Systeme können die Luft in einem Fahrgastraum für den Komfort der Insassen heizen und kühlen. Darüber hinaus können einige Fahrzeug-HLK-Systeme eingerichtet sein, selektiv die Luftquelle zu wechseln. In einer Konfiguration saugt das HLK-System Frischluft von außerhalb des Fahrzeugs an, konditioniert die Luft und lässt dann die konditionierte Luft in den Fahrgastraum zirkulieren. In einer anderen Konfiguration saugt das HLK-System ein Gemisch aus Außen- und Innenluft an, konditioniert die gemischte Luft und pumpt dann die aufbereitete Luft in den Fahrgastraum.
  • Das Fahrzeug-HLK-System umfasst einen Verdampfer, einen Heizkern (oder einen inneren Kondensator) und eine Luftmischklappe in einem HLK-Gehäuse. Das HLK-Gehäuse hat einen Einlass, durch den die Luft angesaugt werden kann, und mehrere Auslässe, durch die die Luft in den Fahrgastraum geleitet wird. Ein äußerer Kondensator kann neben einem Kühlergrill in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnet sein, und ein Kältemittel, das durch einen inneren Durchgang des äußeren Kondensators strömt, kann durch die durch den Kühlergrill angesaugte Luft gekühlt und kondensiert werden. Hinter dem äußeren Kondensator kann ein Kühlgebläse angeordnet sein. Der äußere Kondensator kann Wärme mit der vom Kühlgebläse geblasenen Luft austauschen, und das durch den inneren Durchgang des äußeren Kondensators strömende Kältemittel kann kondensiert und unterkühlt werden. Der Heizkern kann die in den Fahrgastraum eintretende Luft erwärmen. Die Luftmischklappe kann zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern angeordnet sein. Der Verdampfer kann stromaufwärts zur Luftmischklappe und der Heizkern stromabwärts zur Luftmischklappe angeordnet sein. Die Luftmischklappe kann eingerichtet sein, die Strömungsgeschwindigkeit der durch den Heizkern strömenden Luft und damit die Temperatur der in den Fahrgastraum eintretenden Luft zu regeln.
  • Das HLK-System kann die Unterkühlung des Kältemittels benötigen, um zu verhindern, dass das Kältemittel in der Gasphase in ein Expansionsventil strömt. Das HLK-System gemäß dem Stand der Technik ist grundsätzlich so ausgelegt, dass eine ausreichende Unterkühlung des Kältemittels erreicht wird, so dass eine zusätzliche Regeltechnik zum Erreichen der Unterkühlung des Kältemittels nicht angewendet wird. Derweil kann die tatsächliche Gebläseleistung des Kühlgebläses höher sein als die für die Unterkühlung des Kältemittels erforderliche Gebläseleistung, so dass während des Betriebs des HLK-Systems übermäßig viel Energie verbraucht wird.
  • Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund beschriebenen Informationen dienen dem Verständnis des Hintergrunds des erfindungsgemäßen Konzepts und können jedes technische Konzept umfassen, das nicht als Stand der Technik angesehen wird und dem Fachmann bereits bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) für ein Fahrzeug. Besondere Ausführungsformen betreffen ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-HLK-Systems, das in der Lage ist, den Stromverbrauch zu reduzieren und eine ausreichende Unterkühlung eines Kältemittels zu erreichen.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können Probleme lösen, die im Stand der Technik auftreten, während die durch den Stand der Technik erzielten Vorteile erhalten bleiben.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) für ein Fahrzeug bereit, das in der Lage ist, eine erforderliche Gebläseleistung eines Kühlgebläses genau zu berechnen, die mit der Unterkühlung eines Kältemittels übereinstimmt, wodurch eine ausreichende Unterkühlung des Kältemittels erreicht und der Stromverbrauch reduziert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-HLK-Systems das Bestimmen einer Zielunterkühlungstemperatur eines Kältemittels durch eine Steuerung auf der Grundlage der Temperatur und des Drucks des Kältemittels, das von einem Auslass eines Kompressors ausgegeben wird, wenn der Kompressor arbeitet, das Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels durch die Steuerung, das Berechnen einer Enthalpieänderung von Luft, die über eine äußere Oberfläche eines Kondensators strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels durch die Steuerung, und das Berechnen einer erforderlichen Gebläseleistung eines Kühlgebläses auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft durch die Steuerung umfassen. Das Kühlgebläse ist eingerichtet, die Luft zum Kondensator zu blasen. Das Verfahren kann ausgelegt sein, die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses, die mit der Unterkühlung des Kältemittels übereinstimmt, auf der Grundlage der Enthalpieänderung des Kältemittels, der Enthalpieänderung der Luft und dergleichen genau zu berechnen, wodurch eine ausreichende Unterkühlung des Kältemittels erreicht und der Stromverbrauch während des Betriebs des HLK-Systems verringert wird.
  • Die Enthalpieänderung der Luft kann auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft und einer Strömungsrate des Kältemittels berechnet werden.
  • Das Verfahren kann ferner das Überwachen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Öffnungsgrads eines Kühlergrills umfassen. Die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses kann auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Öffnungsgrads des Kühlergrills und der berechneten Enthalpieänderung der Luft berechnet werden.
  • Das Verfahren kann ferner das vorläufige Kühlen und Kondensieren des Kältemittels unter Verwendung eines Kühlmittels, das durch einen Wärmeübertrager strömt, der auf einer stromaufwärtigen Seite des Kondensators angeordnet ist, und das Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage einer Drehzahl einer Pumpe eines Kühlsystems durch die Steuerung umfassen. Das HLK-System kann über den Wärmeübertrager thermisch mit dem Kühlsystem verbunden sein, und die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses kann auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kühlmittels und der berechneten Enthalpieänderung der Luft berechnet werden.
  • Die Enthalpieänderung des Kühlmittels kann auf der Grundlage einer höheren Drehzahl von einer ersten, durch eine externe Steuerung bestimmten Drehzahl und einer zweiten, durch die Steuerung bestimmten Drehzahl berechnet werden. Da die Enthalpieänderung des Kühlmittels auf der Grundlage der höheren Drehzahl von der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl berechnet wird und die Strömungsrate des durch den Wärmeübertrager strömenden Kühlmittels zunimmt, kann die Menge des durch den Wärmeübertrager kondensierten Kältemittels im Vergleich zu der Menge des durch den Kondensator kondensierten Kältemittels relativ erhöht werden, und somit kann die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses für die Unterkühlung des Kältemittels relativ reduziert werden.
  • Figurenliste
  • Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, von denen:
    • 1 ein Beispiel eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) zeigt, das für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor geeignet ist;
    • 2 ein Beispiel eines HLK-Systems zeigt, das für ein Elektrofahrzeug geeignet ist;
    • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 1 dargestellten HLK-Systems zeigt;
    • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 2 gezeigten HLK-Systems in einem Zustand zeigt, in dem ein wassergekühlter Wärmeübertrager aus dem HLK-System entfernt ist;
    • 5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 2 gezeigten HLK-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
    • 6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 2 dargestellten HLK-Systems gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen werden durchgängig dieselben Bezugsziffern verwendet, um gleiche oder gleichwertige Elemente zu bezeichnen. Darüber hinaus wird auf eine detaillierte Beschreibung bekannter Techniken, die mit der vorliegenden Offenbarung verbunden sind, verzichtet, um den Kern der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu verschleiern.
  • Begriffe wie erste, zweite, A, B, (a) und (b) können verwendet werden, um die Elemente in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und die inhärenten Merkmale, die Reihenfolge oder Ordnung und dergleichen der entsprechenden Elemente sind nicht durch die Begriffe begrenzt. Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe, einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie diese allgemein von Personen mit normalen Kenntnissen auf dem Gebiet der Technik, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, verstanden wird. Solche Begriffe, wie diese in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, sind so auszulegen, dass sie eine Bedeutung haben, die der kontextuellen Bedeutung auf dem betreffenden Gebiet der Technik entspricht, und sind nicht so auszulegen, dass sie eine ideale oder übermäßig formale Bedeutung haben, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Anmeldung eindeutig als solche definiert.
  • 1 zeigt ein Beispiel für ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK), das für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor geeignet ist. Bezugnehmend auf 1 kann ein Fahrzeug-HLK-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein HLK-Gehäuse 1 umfassen. Das HLK-Gehäuse 1 kann an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angebracht sein, durch das ein Vorderraum und ein Fahrgastraum unterteilt sind.
  • Das HLK-Gehäuse 1 kann einen Verdampfer 2, einen Heizkern 3 und eine Luftmischklappe 4 aufnehmen. Der Verdampfer 2, die Luftmischklappe 4 und der Heizkern 3 können innerhalb des HLK-Gehäuses 1 in einer Luftströmungsrichtung von stromaufwärts nach stromabwärts angeordnet sein.
  • Das HLK-Gehäuse 1 kann einen Einlass, durch den die Luft angesaugt werden kann, und einen Auslass, durch den die Luft in den Fahrgastraum geleitet wird, aufweisen.
  • Der Verdampfer 2 kann stromaufwärtig in dem HLK-Gehäuse 1 angeordnet sein, und der Verdampfer 2 kann eingerichtet sein, die Luft zu kühlen. Ein Expansionsventil 7 kann mit einem Einlass des Verdampfers 2 verbunden sein, und ein Kompressor 5 kann mit einem Auslass des Verdampfers 2 verbunden sein. Ein Kondensator 6 kann mit einem Auslass des Kompressors 5 verbunden sein. Ein Kältemittelkreislauf kann den Kompressor 5, den Kondensator 6, das Expansionsventil 7 und den Verdampfer 2 verbinden, und ein Kältemittel kann durch den Kältemittelkreislauf zirkulieren.
  • Der Kondensator 6 kann sich neben einem Kühlergrill 8 des Fahrzeugs befinden, und ein Kühlgebläse 9 kann hinter dem Kondensator 6 angeordnet sein. Das Kältemittel, das durch einen inneren Durchgang des Kondensators 6 strömt, kann durch die von dem Kühlgebläse 9 zwangsweise eingeblasene Luft gekühlt werden, und dementsprechend kann das Kältemittel kondensiert und unterkühlt werden, während es durch den inneren Durchgang des Kondensators 6 strömt.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine aktive Luftklappe 8a eingerichtet sein, den Öffnungsgrad des Kühlergrills 8 einzustellen, und die aktive Luftklappe 8a kann zwischen dem Kühlergrill 8 und dem Kondensator 6 angeordnet sein. Jede Klappe der aktiven Luftklappe 8a kann drehbar sein, um dadurch den Öffnungsgrad einer entsprechenden Öffnung des Kühlergrills 8 einzustellen.
  • Der Heizkern 3 kann auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 2 angeordnet sein, und der Heizkern 3 kann zum Erwärmen der Luft eingerichtet sein. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Heizkern 3 die Luft unter Verwendung eines von einem Motor erwärmten Kühlmittels erwärmen. Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann ein Kühlmittel durch Abwärme erwärmt werden, die beim Betrieb von Leistungselektronik wie einem Motor, einem Leistungswandler (einem Wechselrichter, einem Konverter usw.), einem On-Board-Ladegerät (OBC) und einer automatischen Fahrsteuerung erzeugt wird, und der Heizkern 3 kann die Luft unter Verwendung des durch die Abwärme erwärmten Kühlmittels erwärmen. Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Heizkern 3 eingerichtet sein, die Luft unter Verwendung eines Kältemittels zu erwärmen, das durch einen Heizvorgang (Wärmepumpenfunktion) eines Kühlkreislaufs verdichtet wird. Ein Heizelement 3a mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) kann auf der stromabwärtigen Seite des Heizkerns 3 angeordnet sein.
  • Eine Steuerung 100 kann eingerichtet sein, den Kompressor 5, das Kühlgebläse 9 und dergleichen zu steuern.
  • 2 zeigt ein Beispiel für ein HLK-System, das für ein Elektrofahrzeug geeignet ist. Unter Bezugnahme auf 2 kann ein HLK-System 11 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Kältemittelkreislauf 21 umfassen, und ein Kältemittel kann durch den Kältemittelkreislauf 21 zirkulieren.
  • Ein Batteriekühlsystem 12 kann über einen Batteriekühler 37 und einen wassergekühlten Wärmeübertrager 70 thermisch mit dem HLK-System 11 verbunden sein, und ein Antriebsstrangkühlsystem 13 kann über den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 thermisch mit dem HLK-System 11 verbunden sein.
  • Das HLK-System 11 kann eingerichtet sein, die Luft im Fahrgastraum des Fahrzeugs unter Verwendung des im Kältemittelkreislauf 21 zirkulierenden Kältemittels zu erwärmen oder zu kühlen. Der Kältemittelkreislauf 21 kann mit einem Verdampfer 31, einem Kompressor 32, einem inneren Kondensator 33, einem heizungsseitigen Expansionsventil 16, dem wassergekühlten Wärmeübertrager 70, einem äußeren Wärmeübertrager 35 und einem kühlungsseitigen Expansionsventil 15 in Fluidverbindung stehen. In 2 kann das Kältemittel nacheinander den Kompressor 32, den inneren Kondensator 33, das heizungsseitige Expansionsventil 16, den wassergekühlten Wärmeübertrager 70, den äußeren Wärmeübertrager 35, das kühlungsseitige Expansionsventil 15 und den Verdampfer 31 durch den Kältemittelkreislauf 21 passieren.
  • Der Verdampfer 31 kann eingerichtet sein, das vom kühlungsseitigen Expansionsventil 15 erhaltene Kältemittel zu verdampfen. Das heißt, das vom kühlungsseitigen Expansionsventil 15 expandierte Kältemittel kann Wärme aus der Luft aufnehmen und im Verdampfer 31 verdampfen. Während eines Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 kann der Verdampfer 31 die Luft unter Verwendung des durch den äußeren Wärmeübertrager 35 gekühlten und durch das kühlungsseitige Expansionsventil 15 expandierten Kältemittels kühlen, und die durch den Verdampfer 31 gekühlte Luft kann in den Fahrgastraum geleitet werden.
  • Der Kompressor 32 kann eingerichtet sein, das von dem Verdampfer 31 und/oder dem Batteriekühler 37 erhaltene Kältemittel zu verdichten. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Kompressor 32 ein elektrischer Kompressor sein, der durch elektrische Energie angetrieben wird.
  • Der innere Kondensator 33 kann eingerichtet sein, das vom Kompressor 32 erhaltene Kältemittel zu kondensieren. Das heißt, das vom Kompressor 32 verdichtete Kältemittel kann Wärme an die Luft abgeben und im inneren Kondensator 33 kondensiert werden. Dementsprechend kann der innere Kondensator 33 die Luft unter Verwendung des vom Kompressor 32 komprimierten Kältemittels erwärmen, und die vom inneren Kondensator 33 erwärmte Luft kann in den Fahrgastraum geleitet werden.
  • Der äußere Wärmeübertrager 35 kann sich benachbart eines Kühlergrills 14 des Fahrzeugs befinden. Da der äußere Wärmeübertrager 35 nach außen gerichtet ist, kann Wärme zwischen dem äußeren Wärmeübertrager 35 und der Umgebungsluft übertragen werden.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Kühlgebläse 75 hinter dem äußeren Wärmeübertrager 35 angeordnet sein, und der äußere Wärmeübertrager 35 kann Wärme mit der Umgebungsluft übertragen, die von dem Kühlgebläse 75 zwangsweise geblasen wird, so dass eine Wärmeübertragungsrate zwischen dem äußeren Wärmeübertrager 35 und der Umgebungsluft weiter erhöht werden kann.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine aktive Luftklappe 14a eingerichtet sein, den Öffnungsgrad des Kühlergrills 14 einzustellen, und die aktive Luftklappe 14a kann zwischen dem Kühlergrill 14 und dem äußeren Wärmeübertrager 35 angeordnet sein. Jede Klappe der aktiven Luftklappe 14a kann drehbar sein, um dadurch den Öffnungsgrad einer entsprechenden Öffnung des Kühlergrills 14 einzustellen.
  • Während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 kann der äußere Wärmeübertrager 35 eingerichtet sein, das vom inneren Kondensator 33 erhaltene Kältemittel zu kondensieren. Das heißt, der äußere Wärmeübertrager 35 kann als äußerer Kondensator dienen, der das Kältemittel kondensiert, indem dieser während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 Wärme an die Umgebungsluft abgibt. Insbesondere kann der äußere Wärmeübertrager 35 als Unterkühlungskondensator dienen, der das Kältemittel während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 unterkühlt.
  • Während eines Heizbetriebs des HLK-Systems 11 kann der äußere Wärmeübertrager 35 eingerichtet sein, das vom wassergekühlten Wärmeübertrager 70 erhaltene Kältemittel zu verdampfen. Das heißt, der äußere Wärmeübertrager 35 kann als äußerer Verdampfer dienen, der das Kältemittel verdampft, indem dieser während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 Wärme aus der Umgebungsluft aufnimmt. Insbesondere kann der äußere Wärmeübertrager 35 als Überhitzungsverdampfer dienen, der das Kältemittel während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 überhitzt.
  • Während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 kann das Kältemittel, das durch einen inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, durch die vom Kühlgebläse 75 zwangsweise eingeblasene Luft gekühlt werden, und dementsprechend kann das Kältemittel kondensiert und unterkühlt werden, wenn es durch den inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt.
  • Der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 kann Wärme zwischen dem Kältemittelkreislauf 21 des HLK-Systems 11, einem Batteriekühlmittelkreislauf 22 des Batteriekühlsystems 12 und einem Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 des Antriebsstrangkühlsystems 13 übertragen. Insbesondere kann der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 zwischen dem inneren Kondensator 33 und dem äußeren Wärmeübertrager 35 im Kältemittelkreislauf 21 angeordnet sein. Der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 kann einen ersten Durchgang 71 aufweisen, der mit dem Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 verbunden ist, einen zweiten Durchgang 72, der mit dem Batteriekühlmittelkreislauf 22 verbunden ist, und einen dritten Durchgang 73, der mit dem Kühlmittelkreislauf 21 verbunden ist.
  • Während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 kann der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 eingerichtet sein, das vom inneren Kondensator 33 erhaltene Kältemittel unter Verwendung der vom Antriebsstrangkühlsystem 13 erhaltenen Wärme zu verdampfen. Das heißt, während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 kann der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 als Verdampfer dienen, der das Kältemittel verdampft, indem dieser die Abwärme der Elektromotoren 51a und 51b und der Leistungselektronik 52a, 52b und 52c des Antriebsstrangkühlsystems 13 zurückgewinnt.
  • Während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 kann der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 eingerichtet sein, das vom inneren Kondensator 33 erhaltene Kältemittel zu kondensieren. Der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 kann als Kondensator dienen, der das Kältemittel kondensiert, indem dieser das Kältemittel unter Verwendung eines batterieseitigen Kühlmittels, das im Batteriekühlmittelkreislauf 22 des Batteriekühlsystems 12 zirkuliert, und eines antriebsstrangseitigen Kühlmittels, das im Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 des Antriebsstrangkühlsystems 13 zirkuliert, abkühlt. Während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 können der äußere Wärmeübertrager 35 und der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 als Kondensator dienen. Da der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 auf der stromaufwärtigen Seite des äußeren Wärmeübertragers 35 angeordnet ist, kann das Kältemittel durch den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 vorgekühlt und kondensiert werden, und dann durch den äußeren Wärmeübertrager 35 kondensiert und unterkühlt werden.
  • Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 aus dem HLK-System 11 entfernt werden.
  • Das heizungsseitige Expansionsventil 16 kann auf der stromaufwärtigen Seite des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 im Kältemittelkreislauf 21 angeordnet sein. Insbesondere kann das heizungsseitige Expansionsventil 16 zwischen dem inneren Kondensator 33 und dem wassergekühlten Wärmeübertrager 70 angeordnet sein. Während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 kann das heizungsseitige Expansionsventil 16 den Durchfluss des Kältemittels oder die Strömungsrate des Kältemittels in den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 einstellen. Das heizungsseitige Expansionsventil 16 kann eingerichtet sein, das vom inneren Kondensator 33 erhaltene Kältemittel während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 zu expandieren.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das heizungsseitige Expansionsventil 16 ein elektronisches Expansionsventil (EXV) mit einem Antriebsmotor 16a sein. Der Antriebsmotor 16a kann eine Welle aufweisen, die beweglich ist, um eine in einem Ventilkörper des heizungsseitigen Expansionsventils 16 definierte Öffnung zu öffnen oder zu schließen, und die Position der Welle kann in Abhängigkeit von der Drehrichtung, dem Drehgrad und dergleichen des Antriebsmotors 16a variiert werden, und somit kann der Öffnungsgrad der Öffnung des heizungsseitigen Expansionsventils 16 variiert werden. Eine Steuerung 1000 kann den Betrieb des Antriebsmotors 16a steuern. Bei dem heizungsseitigen Expansionsventil 16 kann es sich um ein voll geöffnetes EXV handeln. Wenn das HLK-System 11 nicht im Heizbetrieb arbeitet, kann das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet sein, so dass das Kältemittel das heizungsseitige Expansionsventil 16 ohne Druckänderung des Kältemittels passieren kann. Wenn das HLK-System 11 in einem Kühlmodus arbeitet, kann der Öffnungsgrad des heizungsseitigen Expansionsventils 16 100 % betragen, so dass das Kältemittel durch das heizungsseitige Expansionsventil 16 ohne Ausdehnung des Kältemittels (ohne jegliche Druckänderung des Kältemittels) strömen kann.
  • Der Öffnungsgrad des heizungsseitigen Expansionsventils 16 kann durch die Steuerung 1000 variiert werden. Wenn der Öffnungsgrad des heizungsseitigen Expansionsventils 16 variiert wird, kann die Strömungsrate des Kältemittels in den dritten Durchgang 73 variiert werden. Das heizungsseitige Expansionsventil 16 kann während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 durch die Steuerung 1000 gesteuert werden. Das kühlungsseitige Expansionsventil 15 kann zwischen dem äußeren Wärmeübertrager 35 und dem Verdampfer 31 im Kältemittelkreislauf 21 angeordnet sein. Da das kühlungsseitige Expansionsventil 15 auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 31 angeordnet ist, kann das kühlungsseitige Expansionsventil 15 die Strömung des Kältemittels oder die Strömungsrate des Kältemittels in den Verdampfer 31 einstellen, und das kühlungsseitige Expansionsventil 15 kann eingerichtet sein, das vom äußeren Wärmeübertrager 35 erhaltene Kältemittel während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 zu expandieren.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das kühlungsseitige Expansionsventil 15 ein thermisches Expansionsventil (TXV) sein, das die Temperatur und/oder den Druck des Kältemittels erfasst und den Öffnungsgrad des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 einstellt. Insbesondere kann das kühlungsseitige Expansionsventil 15 ein TXV mit einem Absperrventil 15a sein, das den Strom des Kältemittels zu einem inneren Durchgang des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 selektiv blockiert, und das Absperrventil 15a kann ein Magnetventil sein. Das Absperrventil 15a kann durch die Steuerung 1000 geöffnet oder geschlossen werden, wodurch die Strömung des Kältemittels zum kühlungsseitigen Expansionsventil 15 freigegeben oder blockiert wird. Wenn das Absperrventil 15a geöffnet ist, kann das Kältemittel in das kühlungsseitige Expansionsventil 15 strömen, und wenn das Absperrventil 15a geschlossen ist, kann das Kältemittel daran gehindert werden, in das kühlungsseitige Expansionsventil 15 zu strömen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das Absperrventil 15a im inneren eines Ventilkörpers des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 angebracht sein, wodurch der interne Durchgang des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 geöffnet oder geschlossen wird. Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Absperrventil 15a auf der stromaufwärtigen Seite des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 angeordnet sein, wodurch ein Einlass des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 selektiv geöffnet oder geschlossen wird.
  • Wenn das Absperrventil 15a geschlossen ist, kann der Strom des Kältemittels in das kühlungsseitige Expansionsventil 15 blockiert werden, und dementsprechend kann das Kältemittel nur in den Batteriekühler 37 geleitet werden, ohne in das kühlungsseitige Expansionsventil 15 und den Verdampfer 31 zu strömen. Das heißt, wenn das Absperrventil 15a des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 geschlossen ist, kann der Kühlbetrieb des HLK-Systems 11 nicht durchgeführt werden, und nur der Batteriekühler 37 kann gekühlt oder der Heizbetrieb des HLK-Systems 11 durchgeführt werden. Wenn das Absperrventil 15a geöffnet ist, kann das Kältemittel in das kühlungsseitige Expansionsventil 15 und den Verdampfer 31 geleitet werden. Das heißt, wenn das Absperrventil 15a des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 geöffnet ist, kann der Kühlbetrieb des HLK-Systems 11 durchgeführt werden.
  • Das HLK-System 11 kann ein HLK-Gehäuse 30 mit einem Einlass und Auslässen umfassen. Das HLK-Gehäuse 30 kann an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angebracht sein, während dieses den Vordersitzen des Fahrzeugs zugewandt ist. Das HLK-Gehäuse 30 kann eingerichtet sein, die Luft in den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu leitet. Der Verdampfer 31 und der innere Kondensator 33 können im HLK-Gehäuse 30 angeordnet sein. Zwischen dem Verdampfer 31 und dem inneren Kondensator 33 kann eine Luftmischklappe 34a angeordnet sein, und auf der stromabwärtigen Seite des inneren Kondensators 33 kann sich ein PTC-Heizer 34b befinden.
  • Das HLK-System 11 kann ferner einen Akkumulator 38 umfassen, der zwischen dem Verdampfer 31 und dem Kompressor 32 im Kältemittelkreislauf 21 angeordnet ist, und der Akkumulator 38 kann auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 31 angeordnet sein. Der Akkumulator 38 kann ein flüssiges Kältemittel von dem Kältemittel trennen, das von dem Verdampfer 31 aufgenommen wird, wodurch verhindert wird, dass das flüssige Kältemittel in den Kompressor 32 gelangt.
  • Das HLK-System 11 kann ferner eine Abzweigleitung 36 umfassen, die vom Kältemittelkreislauf 21 abzweigt. Die Abzweigleitung 36 kann von einem stromaufwärtigen Punkt des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 abzweigen und mit dem Kompressor 32 im Kältemittelkreislauf 21 verbunden sein. Der Batteriekühler 37 kann mit der Abzweigleitung 36 fluidverbunden sein, und der Batteriekühler 37 kann eingerichtet sein, Wärme zwischen der Abzweigleitung 36 und dem Batteriekühlmittelkreislauf 22, der weiter unten beschrieben wird, zu übertragen. Das heißt, der Batteriekühler 37 kann eingerichtet sein, Wärme zwischen dem Kältemittel, das im Kältemittelkreislauf 21 des HLK-Systems 11 zirkuliert, und dem batterieseitigen Kühlmittel, das im Batteriekühlmittelkreislauf 22 des Batteriekühlsystems 12 zirkuliert, zu übertragen.
  • Insbesondere kann der Batteriekühler 37 einen ersten Durchgang 37a, der mit der Abzweigleitung 36 verbunden ist, und einen zweiten Durchgang 37b, der mit dem Batteriekühlmittelkreislauf 22 verbunden ist, umfassen. Der erste Durchgang 37a und der zweite Durchgang 37b können innerhalb des Batteriekühlers 37 aneinander angrenzen oder sich berühren, und der erste Durchgang 37a kann fluidisch vom zweiten Durchgang 37b getrennt sein. Dementsprechend kann der Batteriekühler 37 Wärme zwischen dem durch den zweiten Durchgang 37b strömenden batterieseitigen Kühlmittel und dem durch den ersten Durchgang 37a strömenden Kühlmittel übertragen. Die Abzweigleitung 36 kann mit dem Akkumulator 38 fluidverbunden sein, und das durch die Abzweigleitung 36 strömende Kältemittel kann im Akkumulator 38 aufgenommen werden.
  • Ein kühlerseitiges Expansionsventil 17 kann auf der stromaufwärtigen Seite des Batteriekühlers 37 in der Abzweigleitung 36 angeordnet sein. Das kühlerseitige Expansionsventil 17 kann die Strömung des Kältemittels oder die Strömungsrate des Kältemittels in den Batteriekühler 37 einstellen, und das kühlerseitige Expansionsventil 17 kann eingerichtet sein, das vom äußeren Wärmeübertrager 35 erhaltene Kältemittel zu expandieren.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das kühlerseitige Expansionsventil 17 ein EXV mit einem Antriebsmotor 17a sein. Der Antriebsmotor 17a kann eine Welle aufweisen, die beweglich ist, um eine in einem Ventilkörper des kühlerseitigen Expansionsventils 17 definierte Öffnung zu öffnen oder zu schließen, und die Position der Welle kann in Abhängigkeit von der Drehrichtung, dem Drehgrad und dergleichen des Antriebsmotors 17a variiert werden, und somit kann der Öffnungsgrad der Öffnung des kühlerseitigen Expansionsventils 17 variiert werden. Die Steuerung 1000 kann den Betrieb des Antriebsmotors 17a steuern. Bei dem kühlungsseitigen Expansionsventil 17 kann es sich um ein voll geöffnetes EXV handeln.
  • Wenn der Öffnungsgrad des kühlerseitigen Expansionsventils 17 variiert wird, kann die Strömungsrate des Kältemittels in den Batteriekühler 37 variiert werden. Wenn beispielsweise der Öffnungsgrad des kühlerseitigen Expansionsventils 17 größer als ein Referenzöffnungsgrad ist, kann die Strömungsrate des Kältemittels in den Batteriekühler 37 relativ über eine Referenzströmungsrate erhöht werden, und wenn der Öffnungsgrad des kühlerseitigen Expansionsventils 17 kleiner als der Referenzöffnungsgrad ist, kann die Strömungsrate des Kältemittels in den Batteriekühler 37 ähnlich der Referenzströmungsrate sein oder relativ unter die Referenzströmungsrate gesenkt werden. Hier bezieht sich der Referenzöffnungsgrad auf einen Öffnungsgrad des kühlerseitigen Expansionsventils 17, der zur Aufrechterhaltung einer Zielverdampfertemperatur erforderlich ist, und die Referenzströmungsrate bezieht sich auf eine Strömungsrate des Kältemittels, die in den Batteriekühler 37 strömen kann, wenn das kühlerseitige Expansionsventil 17 auf den Referenzöffnungsgrad geöffnet ist. Wenn das kühlerseitige Expansionsventil 17 auf den Referenzöffnungsgrad geöffnet ist, kann das Kältemittel mit einer entsprechenden Referenzströmungsrate in den Batteriekühler 37 geleitet werden.
  • Da der Öffnungsgrad des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 und der Öffnungsgrad des kühlerseitigen Expansionsventils 17 durch die Steuerung 1000 eingestellt werden, kann das Kältemittel in einem vorbestimmten Verhältnis auf den Verdampfer 31 und den Batteriekühler 37 verteilt werden, und somit kann die Kühlung des HLK-Systems 11 und die Kühlung des Batteriekühlers 37 gleichzeitig oder selektiv durchgeführt werden.
  • Das HLK-System 11 kann eine erste Kältemittelbypassleitung 25 umfassen, die einen stromabwärtigen Punkt des dritten Durchgangs 73 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 und die Abzweigleitung 36 verbindet. Ein Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 kann mit dem stromabwärtigen Punkt des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 verbunden sein, und ein Auslass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 kann mit der Abzweigleitung 36 verbunden sein. Insbesondere kann der Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 mit einem Punkt zwischen dem wassergekühlten Wärmeübertrager 70 und dem äußeren Wärmeübertrager 35 verbunden sein, und der Auslass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 kann mit einem Punkt zwischen dem Batteriekühler 37 und dem Kompressor 32 in der Abzweigleitung 36 verbunden sein. Ein erstes Dreiwegeventil 61 kann an einer Verbindungsstelle zwischen dem Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 und dem Kältemittelkreislauf 21 angeordnet sein. Dementsprechend kann das erste Dreiwegeventil 61 zwischen dem äußeren Wärmeübertrager 35 und dem wassergekühlten Wärmeübertrager 70 im Kältemittelkreislauf 21 angeordnet sein. Wenn das erste Dreiwegeventil 61 so geschaltet wird, dass es den Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 öffnet, kann das Kältemittel, das den dritten Durchgang 73 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 passiert hat, durch die erste Kältemittelbypassleitung 25 und den Akkumulator 38 in den Kompressor 32 geleitet werden. Das heißt, wenn der Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 durch Schalten des ersten Dreiwegeventils 61 geöffnet wird, kann das Kältemittel den äußeren Wärmeübertrager 35 umgehen. Wenn das erste Dreiwegeventil 61 umgeschaltet wird, um den Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 zu schließen, kann das Kältemittel, das den dritten Durchgang 73 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 passiert hat, in den äußeren Wärmeübertrager 35 geleitet werden, ohne durch die erste Kältemittelbypassleitung 25 zu strömen. Das heißt, wenn der Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 durch das Schalten des ersten Dreiwegeventils 61 geschlossen wird, kann das Kältemittel durch den äußeren Wärmeübertrager 35 strömen.
  • Die Steuerung 1000 kann eingerichtet sein, die jeweiligen Vorgänge des Absperrventils 15a des kühlungsseitigen Expansionsventils 15, des heizungsseitigen Expansionsventils 16, des kühlerseitigen Expansionsventils 17, des Kompressors 32 und dergleichen zu steuern, und somit kann der Gesamtbetrieb des HLK-Systems 11 durch die Steuerung 1000 gesteuert werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 1000 ein vollautomatisches Temperaturregelungssystem (FATC) sein.
  • Wenn das HLK-System 11 im Kühlmodus arbeitet, kann das Absperrventil 15a des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 geöffnet sein, und dementsprechend kann das Kältemittel nacheinander durch den Kompressor 32, den inneren Kondensator 33, das heizungsseitige Expansionsventil 16, den dritten Durchgang 73 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70, den äußeren Wärmeübertrager 35, das kühlungsseitige Expansionsventil 15 und den Verdampfer 31 zirkulieren.
  • Wenn das HLK-System 11 im Heizbetrieb arbeitet, kann das Absperrventil 15a des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 geschlossen sein, und dementsprechend kann das Kältemittel nacheinander durch den Kompressor 32, den inneren Kondensator 33, das heizungsseitige Expansionsventil 16, den dritten Durchgang 73 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70, den äußeren Wärmeübertrager 35, das kühlerseitige Expansionsventil 17, den ersten Durchgang 37a des Batteriekühlers 37 und den Kompressor 32 zirkulieren. Derweil kann das Kältemittel während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11, wenn das Absperrventil 15a des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 geschlossen ist und der Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 durch das Schalten des ersten Dreiwegeventils 61 geöffnet wird, nacheinander durch den Kompressor 32, den inneren Kondensator 33, das heizungsseitige Expansionsventil 16, den dritten Durchgang 73 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 und den Kompressor 32 zirkulieren.
  • Das HLK-System 11 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Abzweigleitung 26 umfassen, die vom Kältemittelkreislauf 21 abzweigt. Die Abzweigleitung 26 kann von einem Punkt zwischen dem heizungsseitigen Expansionsventil 16 und dem wassergekühlten Wärmeübertrager 70 im Kältemittelkreislauf 21 abzweigen, und die Abzweigleitung 26 kann sich bis zu einem stromabwärtigen Punkt des kühlungsseitigen Expansionsventils 15 erstrecken. Ein Absperrventil 27 kann vorgesehen sein, um den Durchfluss des Kältemittels in der Abzweigleitung 26 wahlweise zu sperren oder freizugeben. Wenn während des Heizbetriebs des HLK-Systems 11 eine Entfeuchtung des Fahrgastraums erforderlich ist, kann das Absperrventil 27 geöffnet werden, so dass ein Teil des vom heizungsseitigen Expansionsventil 16 zum wassergekühlten Wärmeübertrager 70 strömenden Kältemittels durch die Abzweigleitung 26 in den Verdampfer 31 geleitet werden kann. Dementsprechend kann das in den Verdampfer 31 eintretende Kältemittel Wärme aus der durch den Verdampfer 31 strömenden Luft absorbieren, so dass das Beheizen und Entfeuchten des Fahrgastraums gleichzeitig durchgeführt werden kann.
  • Das Batteriekühlsystem 12 kann den Batteriekühlmittelkreislauf 22 umfassen, und das batterieseitige Kühlmittel zur Kühlung einer Batterie 41 kann durch den Batteriekühlmittelkreislauf 22 zirkulieren.
  • Das Batteriekühlsystem 12 kann eingerichtet sein, die Batterie 41 zu kühlen oder eine Temperatur der Batterie 41 zu erhöhen, indem es das in dem Batteriekühlmittelkreislauf 22 zirkulierende batterieseitige Kühlmittel verwendet. Der Batteriekühlmittelkreislauf 22 kann mit einem Batteriekühler 43, einem Vorratsbehälter 48, einer ersten batterieseitigen Pumpe 44, dem Batteriekühler 37, einem Heizer 42, der Batterie 41, einer zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und dem wassergekühlten Wärmeübertrager 70 verbunden sein. In 2 kann das batterieseitige Kühlmittel nacheinander durch den Batteriekühler 43, den Vorratsbehälter 48, die erste batterieseitige Pumpe 44, den Batteriekühler 37, den Heizer 42, die Batterie 41, die zweite batterieseitige Pumpe 45 und den zweiten Durchgang 72 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 durch den Batteriekühlmittelkreislauf 22 strömen.
  • Die Batterie 41 kann mit einem Kühlmitteldurchgang innerhalb oder außerhalb der Batterie versehen sein, und das batterieseitige Kühlmittel kann durch den Kühlmitteldurchgang strömen. Der Batteriekühlmittelkreislauf 22 kann mit dem Kühlmitteldurchgang der Batterie 41 fluidisch verbunden sein.
  • Der Heizer 42 kann zwischen dem Batteriekühler 37 und der Batterie 41 angeordnet sein, und der Heizer 42 kann das im Batteriekühlmittelkreislauf 22 zirkulierende batterieseitige Kühlmittel erwärmen, um das Kühlmittel aufzuwärmen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Heizer 42 eine elektrische Heizung sein. Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Heizer 42 das batterieseitige Kühlmittel durch Wärmeübertragung mit einem Hochtemperaturfluid erwärmen.
  • Der Batteriekühler 43 kann sich benachbart zum vorderen Kühlergrill des Fahrzeugs befinden, und das batterieseitige Kühlmittel, das durch den Batteriekühler 43 strömt, kann mit Hilfe der Umgebungsluft gekühlt werden, die durch das Kühlgebläse 75 geblasen wird. Der Batteriekühler 43 kann sich neben dem äußeren Wärmeübertrager 35 befinden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Batteriekühler 43 als Niedertemperaturkühler (LTR) bezeichnet werden.
  • Die erste batterieseitige Pumpe 44 kann eingerichtet sein, dass das batterieseitige Kühlmittel durch mindestens einen Teil des Batteriekühlmittelkreislaufs 22 zirkuliert, und die zweite batterieseitige Pumpe 45 kann eingerichtet sein, dass das batterieseitige Kühlmittel durch mindestens einen Teil des Batteriekühlmittelkreislaufs 22 zirkuliert.
  • Der Vorratsbehälter 48 kann zwischen einem Auslass des Batteriekühlers 43 und einem Einlass der ersten batterieseitigen Pumpe 44 angeordnet sein.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Batteriekühlmittelkreislauf 22 eine erste Kühlmittelleitung 22a und eine zweite Kühlmittelleitung 22b umfassen, die durch eine erste Verbindungsleitung 22c und eine zweite Verbindungsleitung 22d verbunden sind. Die erste Kühlmittelleitung 22a kann mit dem Batteriekühler 43, dem Vorratsbehälter 48, der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und dem zweiten Durchgang 72 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 verbunden sein, und die zweite Kühlmittelleitung 22b kann mit dem Batteriekühler 37, dem Heizer 42, der Batterie 41 und der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 verbunden sein.
  • Die erste Verbindungsleitung 22c kann einen stromabwärtigen Punkt der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und einen stromaufwärtigen Punkt des zweiten Durchgangs 37b des Batteriekühlers 37 verbinden. Insbesondere kann ein Einlass der ersten Verbindungsleitung 22c mit dem stromabwärtigen Punkt der ersten batterieseitigen Pumpe 44 verbunden sein, und ein Auslass der ersten Verbindungsleitung 22c kann mit dem stromaufwärtigen Punkt des zweiten Durchgangs 37b des Batteriekühlers 37 verbunden sein.
  • Die zweite Verbindungsleitung 22d kann einen stromabwärtigen Punkt der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und einen stromaufwärtigen Punkt des zweiten Durchgangs 72 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 verbinden. Insbesondere kann ein Einlass der zweiten Verbindungsleitung 22d mit dem stromabwärtigen Punkt der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 verbunden sein, und ein Auslass der zweiten Verbindungsleitung 22d kann mit dem stromaufwärtigen Punkt des zweiten Durchgangs 72 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 verbunden sein.
  • Die erste batterieseitige Pumpe 44 kann an einem stromabwärtigen Punkt des Batteriekühlers 43 in der ersten Kühlmittelleitung 22a des Batteriekühlmittelkreislaufs 22 angeordnet sein.
  • Die zweite batterieseitige Pumpe 45 kann an einem stromabwärtigen Punkt der Batterie 41 in der zweiten Kühlmittelleitung 22b des Batteriekühlmittelkreislaufs 22 angeordnet sein.
  • Die erste batterieseitige Pumpe 44 und die zweite batterieseitige Pumpe 45 können individuell und selektiv entsprechend dem thermischen Zustand und dem Ladezustand der Batterie 41, dem Betriebszustand des HLK-Systems 11 und dergleichen arbeiten.
  • Das Batteriekühlsystem 12 kann ein zweites Dreiwegeventil 62 umfassen, das in mindestens einer der ersten und zweiten Verbindungsleitungen 22c und 22d montiert ist.
  • Gemäß 2 kann das zweite Dreiwegeventil 62 am Auslass der ersten Verbindungsleitung 22c angeordnet sein. Das heißt, das zweite Dreiwegeventil 62 kann an einer Verbindungsstelle zwischen der ersten Verbindungsleitung 22c und der zweiten Kühlmittelleitung 22b angeordnet sein.
  • Wenn das zweite Dreiwegeventil 62 so geschaltet wird, dass es den Auslass der ersten Verbindungsleitung 22c öffnet, kann die erste Kühlmittelleitung 22a durch die erste Verbindungsleitung 22c und die zweite Verbindungsleitung 22d mit der zweiten Kühlmittelleitung 22b verbunden werden, und dementsprechend kann das batterieseitige Kühlmittel vollständig durch die erste Kühlmittelleitung 22a und die zweite Kühlmittelleitung 22b zirkulieren.
  • Wenn das zweite Dreiwegeventil 62 so geschaltet wird, dass es den Auslass der ersten Verbindungsleitung 22c schließt, kann die erste Kühlmittelleitung 22a von der zweiten Kühlmittelleitung 22b fluidisch getrennt werden, und dementsprechend kann das batterieseitige Kühlmittel in der ersten Kühlmittelleitung 22a und der zweiten Kühlmittelleitung 22b unabhängig voneinander zirkulieren. Insbesondere kann in einem Zustand, in dem das zweite Dreiwegeventil 62 so geschaltet ist, dass es den Auslass der ersten Verbindungsleitung 22c schließt, ein Teil des batterieseitigen Kühlmittels in der ersten Kühlmittelleitung 22a durch die erste batterieseitige Pumpe 44 zirkulieren, so dass es nacheinander durch den Batteriekühler 43, den Vorratsbehälter 48, und den zweiten Durchgang 72 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 strömen kann, und ein verbleibender Teil des batterieseitigen Kühlmittels kann in der zweiten Kühlmittelleitung 22b durch die zweite batterieseitige Pumpe 45 zirkulieren, so dass es nacheinander durch den zweiten Durchgang 37b des Batteriekühlers 37, der Heizer 42 und die Batterie 41 strömen kann.
  • Das Batteriekühlsystem 12 kann durch ein Batteriemanagementsystem 1100 gesteuert werden. Das Batteriemanagementsystem 1100 kann den Zustand der Batterie 41 überwachen und die Kühlung der Batterie 41 durchführen, wenn die Temperatur der Batterie 41 höher als oder gleich einer Grenztemperatur ist. Das Batteriemanagementsystem 1100 kann eine Anweisung für die Kühlung der Batterie 41 an die Steuerung 1000 übermitteln, und dementsprechend kann die Steuerung 1000 den Kompressor 32 so steuern, dass dieser arbeitet und das kühlerseitige Expansionsventil 17 so steuern, dass es öffnet. Wenn der Betrieb des HLK-Systems 11 während des Kühlbetriebs der Batterie 41 nicht erforderlich ist, kann die Steuerung 1000 das kühlungsseitige Expansionsventil 15 zum Schließen ansteuern. Darüber hinaus kann das Batteriemanagementsystem 1100 den Betrieb der ersten batterieseitigen Pumpe 44, den Betrieb der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und das Schalten des zweiten Dreiwegeventils 62 nach Bedarf steuern, so dass das batterieseitige Kühlmittel selektiv durch die erste Kühlmittelleitung 22a und die zweite Kühlmittelleitung 22b strömen kann.
  • Das Antriebsstrangkühlsystem 13 kann den Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 umfassen, und das antriebsstrangseitige Kühlmittel zur Kühlung der Antriebsstrangkomponenten (der Elektromotoren und der Leistungselektronik) kann durch den Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 zirkulieren.
  • Das Antriebsstrangkühlsystem 13 kann eingerichtet sein, die Antriebsstrangkomponenten eines elektrischen Antriebsstrangs unter Verwendung des antriebsstrangseitigen Kühlmittels zu kühlen, das im Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 zirkuliert. Die Komponenten des Antriebsstrangs können einen oder mehrere Elektromotoren 51a und 51b sowie eine oder mehrere Leistungselektroniken 52a, 52b und 52c umfassen. Der Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 kann mit einem Antriebsstrangkühler 53, einem Vorratsbehälter 56, einer antriebsstrangseitigen Pumpe 54, der Leistungselektronik 52a, 52b und 52c, den Elektromotoren 51a und 51b und dem ersten Durchgang 71 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 verbunden sein. Unter Bezugnahme auf 2 kann das antriebsstrangseitige Kühlmittel nacheinander durch den Antriebsstrangkühler 53, den Vorratsbehälter 56, die antriebsstrangseitige Pumpe 54, die Leistungselektronik 52a, 52b und 52c, die Elektromotoren 51a und 51b und den ersten Durchgang 71 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 durch den Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 strömen.
  • Die Elektromotoren 51a und 51b können einen Kühlmitteldurchgang aufweisen, der innerhalb oder außerhalb von denen vorgesehen ist, und das antriebsstrangseitige Kühlmittel kann durch den Kühlmitteldurchgang strömen. Der Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 kann mit dem Kühlmitteldurchgang jedes der Elektromotoren 51a und 51b fluidverbunden sein. Wie in 2 gezeigt, können die Elektromotoren 51a und 51b einen vorderradseitigen Elektromotor 51a und einen hinterradseitigen Elektromotor 51b umfassen. Bei der Leistungselektronik 52a, 52b und 52c kann es sich um eine oder mehrere Komponenten der Leistungselektronik handeln, die mit dem Antrieb der Elektromotoren 51a und 51b zusammenhängen. Die Leistungselektronik 52a, 52b und 52c kann innerhalb oder außerhalb einen Kühlmitteldurchgang aufweisen, durch den das antriebsstrangseitige Kühlmittel strömen kann. Der Kühlmittelkreislauf 23 des Antriebsstrangs kann mit dem Kühlmitteldurchgang jeder der Leistungselektroniken 52a, 52b und 52c verbunden sein. Wie in 2 dargestellt, kann die Leistungselektronik 52a, 52b und 52c ein hinterradseitiger Wechselrichter 52a, ein vorderradseitiger Wechselrichter 52b und ein On-Board-Ladegerät (OBC)/niedriger DC-DC-Wandler (LDC) 52c sein.
  • Der Antriebsstrangkühler 53 kann sich benachbart zum vorderen Kühlergrill des Fahrzeugs befinden, und das antriebsstrangseitige Kühlmittel, das durch den Antriebsstrangkühler 53 strömt, kann mit Hilfe der Umgebungsluft gekühlt werden, die durch das Kühlgebläse 75 geblasen wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Antriebsstrangkühler 53 als Hochtemperaturkühler (HTR) bezeichnet werden.
  • Der äußere Wärmeübertrager 35, der Batteriekühler 43 und der Antriebsstrangkühler 53 können benachbart an der Vorderseite des Fahrzeugs vorgesehen sein, und dementsprechend können der äußere Wärmeübertrager 35, der Batteriekühler 43 und der Antriebsstrangkühler 53 mit der Umgebungsluft in Kontakt kommen und Wärme mit der Umgebungsluft austauschen. Das Kühlgebläse 75 kann hinter dem äußeren Wärmeübertrager 35, dem Batteriekühler 43 und dem Antriebsstrangkühler 53 angeordnet sein.
  • Der Vorratsbehälter 56 kann auf der stromabwärtigen Seite des Antriebsstrangkühlers 53 angeordnet sein. Insbesondere kann der Vorratsbehälter 56 zwischen einem Auslass des Antriebsstrangkühlers 53 und der antriebsstrangseitigen Pumpe 54 im Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 angeordnet sein.
  • Die antriebsstrangseitige Pumpe 54 kann auf der stromaufwärtigen Seite der Elektromotoren 51a und 51b und der Leistungselektronik 52a, 52b und 52c angeordnet sein, und die antriebsstrangseitige Pumpe 54 kann eingerichtet sein, dass das antriebsstrangseitige Kühlmittel durch den Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 zirkulieren kann.
  • Das Antriebsstrangkühlsystem 13 kann ferner eine Antriebsstrangbypassleitung 55 umfassen, die es dem antriebsstrangseitigen Kühlmittel ermöglicht, den Antriebsstrangkühler 53 zu umgehen. Die Antriebsstrangbypassleitung 55 kann einen stromaufwärtigen Punkt des Antriebsstrangkühlers 53 und einen stromabwärtigen Punkt des Antriebsstrangkühlers 53 im Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 direkt verbinden, so dass das antriebsstrangseitige Kühlmittel den Antriebsstrangkühler 53 durch die Antriebsstrangbypassleitung 55 umgehen kann.
  • Ein Einlass der Antriebsstrangbypassleitung 55 kann mit einem Punkt zwischen einem Einlass des Antriebsstrangkühlers 53 und den Elektromotoren 51a und 51b im Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 verbunden sein. Insbesondere kann der Einlass der Antriebsstrangbypassleitung 55 mit einem Punkt zwischen dem Einlass des Antriebsstrangkühlers 53 und dem ersten Durchgang 71 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 im Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 verbunden werden. Ein Auslass der Antriebsstrangbypassleitung 55 kann mit einem Punkt zwischen dem Auslass des Antriebsstrangkühlers 53 und dem Vorratsbehälter 56 im Antriebsstrangkühlmittelkreislauf 23 verbunden sein.
  • Das Antriebsstrangkühlsystem 13 kann ein drittes Dreiwegeventil 63 umfassen, das am Einlass der Antriebsstrangbypassleitung 55 angeordnet ist. Wenn das dritte Dreiwegeventil 63 so geschaltet wird, dass es den Einlass der Antriebsstrangbypassleitung 55 öffnet, kann das antriebsstrangseitige Kühlmittel durch die Antriebsstrangbypassleitung 55 strömen, so dass das antriebsstrangseitige Kühlmittel den Antriebsstrangkühler 53 umgehen kann, und dementsprechend kann das antriebsstrangseitige Kühlmittel nacheinander durch den ersten Durchgang 71 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70, die Antriebsstrangbypassleitung 55, den Vorratsbehälter 56, die antriebsseitige Pumpe 54, die Leistungselektronik 52a, 52b und 52c und die Elektromotoren 51a und 51b strömen. Wenn das dritte Dreiwegeventil 63 umgeschaltet wird, um den Einlass der Antriebsstrangbypassleitung 55 zu schließen, kann das antriebsstrangseitige Kühlmittel nicht zur Antriebsstrangbypassleitung 55 geleitet werden, und dementsprechend kann das antriebsstrangseitige Kühlmittel nacheinander durch den ersten Durchgang 71 des wassergekühlten Wärmeübertragers 70, den Antriebsstrangkühler 53, den Vorratsbehälter 56, die antriebsstrangseitige Pumpe 54, die Leistungselektronik 52a, 52b und 52c und die Elektromotoren 51a und 51b strömen.
  • Das Antriebsstrangkühlsystem 13 kann von einer Antriebsstrangsteuerung 1200 gesteuert werden. Die Antriebsstrangsteuerung 1200 kann die Zustände der Komponenten des Antriebsstrangs (Elektromotoren, Leistungselektronik und dergleichen) überwachen und die Kühlung der Komponenten des Antriebsstrangs durchführen, wenn die Temperaturen der Komponenten des Antriebsstrangs höher oder gleich einer Grenztemperatur sind. Das Schalten des dritten Dreiwegeventils 63 und der Betrieb der antriebsstrangseitigen Pumpe 54 können durch die Steuerung 1000 gesteuert werden.
  • Wie in 2 dargestellt, können das HLK-System 11, das Batteriekühlsystem 12 und das Antriebsstrangkühlsystem 13 ein Fahrzeug-Wärmemanagementsystem bilden. Das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem kann einen Innentemperatursensor zur Messung der Innentemperatur des Fahrzeugs, einen Umgebungstemperatursensor zur Messung der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs, einen Batterietemperatursensor zur Messung der Temperatur der Batterie 41, einen Kühlmitteltemperatursensor zur Messung der Temperatur des batterieseitigen Kühlmittels und einen Kältemittelsensor zur Messung der Temperatur und des Drucks des Kältemittels umfassen.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 1 dargestellten Fahrzeug-HLK-Systems.
  • Unter Bezugnahme auf 3 kann bestimmt werden, ob der Kompressor 5 des Fahrzeug-HLK-Systems arbeitet (S1).
  • Wenn der Kompressor 5 in Betrieb ist, kann die Steuerung 100 den Zustand eines Kältemittels unter Verwendung der Temperatur und des Drucks des Kältemittels überwachen, die von einem Kältemittelsensor (nicht dargestellt) gemessen werden (S2). Wenn der Kompressor 5 nicht in Betrieb ist, kann das Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beendet werden.
  • Die Steuerung 100 kann eine Zielunterkühlungstemperatur des Kältemittels auf der Grundlage der Temperatur und des Drucks des aus dem Auslass des Kompressors 5 ausgegebenen Kältemittels bestimmen (S3).
  • Die Steuerung 100 kann eine Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der ermittelten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels berechnen (S4). Wenn das Kältemittel vom Auslass des Kompressors 5 zu einem Auslass des Kondensators 6 strömt, kann die Enthalpieänderung des Kältemittels berechnet werden, indem eine Änderung der Sättigungstemperatur des Kältemittels in Abhängigkeit von einem Druckabfall des Kältemittels berücksichtigt wird.
  • Die Steuerung 100 kann eine Enthalpieänderung der Luft, die über eine Außenfläche des Kondensators 6 strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels (S5) berechnen. Insbesondere kann die Enthalpieänderung der Luft auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft, einer Strömungsrate des durch den Kondensator 6 strömenden Kältemittels und dergleichen berechnet werden.
  • Die Steuerung 100 kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Öffnungsgrad des Kühlergrills 8 (S6) überwachen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann von einer Fahrzeugsteuerung empfangen werden, und der Öffnungsgrad des Kühlergrills 8 kann durch die aktive Luftklappe 8a eingestellt werden.
  • Die Steuerung 100 kann eine erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 9 auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Öffnungsgrads des Kühlergrills 8 berechnen (S7). Hier bezieht sich die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 9 auf eine Gebläseleistung, die optimiert ist, um die angestrebte unterkühlte Temperatur des Kältemittels zu erreichen.
  • Die Steuerung 100 kann das Kühlgebläse 9 gemäß der berechneten erforderlichen Gebläseleistung betreiben (S8).
  • Dann kann die Steuerung 100 bestimmen, ob der Kompressor 5 gestoppt ist (S9). Wenn der Kompressor 5 nicht gestoppt ist, kann das Verfahren gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zu S2 zurückkehren.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 2 dargestellten Fahrzeug-HLK-Systems 11. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, kann das Verfahren in einem Zustand durchgeführt werden, in dem der wassergekühlte Wärmeübertrager 70 aus dem HLK-System 11 entfernt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 4 kann bestimmt werden, ob der Kompressor 32 des Fahrzeug-HLK-Systems 11 arbeitet (S11).
  • Während des Kühlbetriebs des Fahrzeug-HLK-Systems kann der äußere Wärmeübertrager 35 als Kondensator dienen. Die Steuerung 1000 kann bestimmen, ob ein Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt (S12). Wenn das erste Dreiwegeventil 61 so geschaltet wird, dass es den Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 schließt, kann das Kältemittel durch den inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömen, ohne die erste Kältemittelbypassleitung 25 zu passieren. Dementsprechend kann die Steuerung 1000 bestimmen, ob das Kältemittel durch den inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 in Abhängigkeit vom Schaltvorgang des ersten Dreiwegeventils 61 strömt.
  • Die Steuerung 1000 kann bestimmen, ob das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist (S13). Während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 kann der Öffnungsgrad des heizungsseitigen Expansionsventils 16 100% betragen, und dementsprechend kann das Kältemittel durch das heizungsseitige Expansionsventil 16 ohne Expansion des Kältemittels strömen.
  • Wenn der Kompressor 32 in Betrieb ist, das Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt und das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist, kann die Steuerung 1000 den Zustand des Kältemittels unter Verwendung der vom Kältemittelsensor (nicht dargestellt) gemessenen Temperatur und des Drucks des Kältemittels überwachen (S14).
  • Wenn der Kompressor 32 nicht arbeitet, das Kältemittel nicht durch den äußeren Wärmeübertrager 35 strömt oder das heizungsseitige Expansionsventil 16 nicht vollständig geöffnet ist, kann das Verfahren gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform beendet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Zielunterkühlungstemperatur des Kältemittels auf der Grundlage der Temperatur und des Drucks des von einem Auslass des Kompressors 32 ausgegebenen Kältemittels bestimmen (S15).
  • Die Steuerung 1000 kann eine Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels (S16) berechnen. Wenn das Kältemittel vom Auslass des Kompressors 32 zum inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, kann die Enthalpieänderung des Kältemittels berechnet werden, indem eine Änderung der Sättigungstemperatur des Kältemittels entsprechend einem Druckabfall des Kältemittels berücksichtigt wird.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Enthalpieänderung der Luft, die über eine äußere Oberfläche des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels (S17) berechnen. Insbesondere kann die Enthalpieänderung der Luft auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft, einer Strömungsrate des Kältemittels, das durch den äußeren Wärmeübertrager 35 strömt, und dergleichen berechnet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Öffnungsgrad des Kühlergrills 14 (S18) überwachen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann von einer Fahrzeugsteuerung 1300 empfangen werden, und der Öffnungsgrad des Kühlergrills 14 kann durch die aktive Luftklappe 14a eingestellt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die über die Außenfläche des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, kann auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Öffnungsgrads des Kühlergrills 14 berechnet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 75 auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Öffnungsgrads des Kühlergrills 14 (S19) berechnen. Hier bezieht sich die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 75 auf eine Gebläseleistung, die optimiert ist, um die angestrebte unterkühlte Temperatur des Kältemittels zu erreichen.
  • Die Steuerung 1000 kann das Kühlgebläse 75 entsprechend der berechneten erforderlichen Gebläseleistung betreiben (S20).
  • Dann kann die Steuerung 1000 bestimmen, ob der Kompressor 32 gestoppt ist (S21). Wenn der Kompressor 32 nicht gestoppt ist, kann das Verfahren gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zu S14 zurückkehren.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 2 dargestellten Fahrzeug-HLK-Systems 11. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die in 5 dargestellt ist, kann das Verfahren in einem Zustand durchgeführt werden, in dem ein Kältemittel unter Verwendung des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 in dem Fahrzeug-HLK-System 11 gekühlt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 5 kann bestimmt werden, ob der Kompressor 32 des Fahrzeug-HLK-Systems 11 arbeitet (S31).
  • Während des Kühlbetriebs des Fahrzeug-HLK-Systems kann der äußere Wärmeübertrager 35 als Kondensator dienen. Die Steuerung 1000 kann bestimmen, ob ein Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt (S32). Wenn das erste Dreiwegeventil 61 so geschaltet wird, dass es den Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 schließt, kann das Kältemittel durch den inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömen, ohne die erste Kältemittelbypassleitung 25 zu passieren. Dementsprechend kann die Steuerung 1000 bestimmen, ob das Kältemittel durch den inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 in Abhängigkeit vom Schaltvorgang des ersten Dreiwegeventils 61 strömt.
  • Die Steuerung 1000 kann bestimmen, ob das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist (S33). Während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 kann der Öffnungsgrad des heizungsseitigen Expansionsventils 16 100% betragen, und dementsprechend kann das Kältemittel durch das heizungsseitige Expansionsventil 16 ohne Expansion des Kältemittels strömen.
  • Wenn der Kompressor 32 arbeitet, das Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt und das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist (d.h. wenn in S33 bestimmt wird, dass das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist), kann die Steuerung 1000 den Zustand des Kältemittels unter Verwendung der vom Kältemittelsensor (nicht dargestellt) gemessenen Temperatur und des Drucks des Kältemittels überwachen (S34-1).
  • Wenn der Kompressor 32 nicht arbeitet, das Kältemittel nicht durch den äußeren Wärmeübertrager 35 strömt oder das heizungsseitige Expansionsventil 16 nicht vollständig geöffnet ist, kann das Verfahren gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform beendet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Zielunterkühlungstemperatur des Kältemittels auf der Grundlage der Temperatur und des Drucks des aus dem Auslass des Kompressors 32 (S34-2) ausgegebenen Kältemittels bestimmen.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels berechnen (S34-3). Wenn das Kältemittel vom Auslass des Kompressors 32 zum inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, kann hier die Enthalpieänderung des Kältemittels berechnet werden, indem eine Änderung der Sättigungstemperatur des Kältemittels entsprechend dem Druckabfall des Kältemittels berücksichtigt wird.
  • Wenn der Kompressor 32 arbeitet, das Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt und das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist (d.h. wenn in S33 festgestellt wird, dass das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist), kann die Steuerung 1000 eine erste Drehzahl jeder der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und/oder der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und der antriebsstrangseitigen Pumpe 54 von der externen Steuerung 1100, 1200 und 1300 erhalten (S35). Die erste Drehzahl kann mindestens eine der folgenden umfassen: die vom Batteriemanagementsystem 1100 ermittelte Drehzahl der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und/oder der zweiten batterieseitigen Pumpe 45; die von der Antriebsstrangsteuerung 1200 ermittelte Drehzahl der antriebsstrangseitigen Pumpe 54; und die von der Fahrzeugsteuerung 1300 ermittelte Drehzahl jeder der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und/oder der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und der antriebsstrangseitigen Pumpe 54.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Enthalpieänderung eines durch den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 strömenden Kühlmittels (eine Enthalpieänderung des batterieseitigen Kühlmittels und eine Enthalpieänderung des antriebsstrangseitigen Kühlmittels) auf der Grundlage der empfangenen ersten Drehzahl (S36) berechnen.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Enthalpieänderung der Luft, die über die Außenfläche des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels, der berechneten Enthalpieänderung des batterieseitigen Kühlmittels und der berechneten Enthalpieänderung des antriebsstrangseitigen Kühlmittels berechnen (S37). Insbesondere kann die Enthalpieänderung der Luft auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft, einer Strömungsrate des Kältemittels, das durch den äußeren Wärmeübertrager 35 strömt, und dergleichen berechnet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Öffnungsgrad des Kühlergrills 14 (S38) überwachen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann von der Fahrzeugsteuerung 1300 empfangen werden, und der Öffnungsgrad des Kühlergrills 14 kann durch die aktive Luftklappe 14a eingestellt werden. Eine Strömungsrate der Luft, die über die Außenfläche des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, kann auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Öffnungsgrads des Kühlergrills 14 berechnet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 75 auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Öffnungsgrads des Kühlergrills 14 berechnen (S39). Hier bezieht sich die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 75 auf eine Gebläseleistung, die optimiert ist, um die angestrebte unterkühlte Temperatur des Kältemittels zu erreichen.
  • Die Steuerung 1000 kann das Kühlgebläse 75 entsprechend der berechneten erforderlichen Gebläseleistung betreiben (S40).
  • Dann kann die Steuerung 1000 bestimmen, ob der Kompressor 32 gestoppt ist (S41). Wenn der Kompressor 32 nicht gestoppt ist, kann das Verfahren gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zu S34-1 zurückkehren.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des in 2 dargestellten Fahrzeug-HLK-Systems 11. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die in 6 dargestellt ist, kann das Verfahren in einem Zustand durchgeführt werden, in dem ein Kältemittel unter Verwendung des wassergekühlten Wärmeübertragers 70 in dem Fahrzeug-HLK-System 11 gekühlt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 6 kann bestimmt werden, ob der Kompressor 32 des Fahrzeug-HLK-Systems 11 arbeitet (S51).
  • Während des Kühlbetriebs des Fahrzeug-HLK-Systems kann der äußere Wärmeübertrager 35 als Kondensator dienen. Die Steuerung 1000 kann bestimmen, ob ein Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt (S52). Wenn das erste Dreiwegeventil 61 so geschaltet wird, dass es den Einlass der ersten Kältemittelbypassleitung 25 schließt, kann das Kältemittel durch den inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömen, ohne die erste Kältemittelbypassleitung 25 zu passieren. Dementsprechend kann die Steuerung 1000 bestimmen, ob das Kältemittel durch den inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 in Abhängigkeit vom Schaltvorgang des ersten Dreiwegeventils 61 strömt.
  • Die Steuerung 1000 kann bestimmen, ob das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist (S53). Während des Kühlbetriebs des HLK-Systems 11 kann der Öffnungsgrad des heizungsseitigen Expansionsventils 16 100% betragen, und dementsprechend kann das Kältemittel durch das heizungsseitige Expansionsventil 16 ohne Expansion des Kältemittels strömen.
  • Wenn der Kompressor 32 in Betrieb ist, das Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt und das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist (d.h. wenn in S53 festgestellt wird, dass das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist), kann die Steuerung 1000 den Zustand des Kältemittels unter Verwendung der Temperatur und des Drucks des Kältemittels überwachen, die von dem Kältemittelsensor (nicht dargestellt) gemessen werden (S54-1).
  • Wenn der Kompressor 32 nicht arbeitet, das Kältemittel nicht durch den äußeren Wärmeübertrager 35 strömt oder das heizungsseitige Expansionsventil 16 nicht vollständig geöffnet ist, kann das Verfahren gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform beendet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Zielunterkühlungstemperatur des Kältemittels auf der Grundlage der Temperatur und des Drucks des aus dem Auslass des Kompressors 32 ausgegebenen Kältemittels bestimmen (S54-2).
  • Die Steuerung 1000 kann eine Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels berechnen (S54-3). Wenn das Kältemittel vom Auslass des Kompressors 32 zum inneren Durchgang des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, kann die Enthalpieänderung des Kältemittels berechnet werden, indem eine Änderung der Sättigungstemperatur des Kältemittels entsprechend einem Druckabfall des Kältemittels berücksichtigt wird.
  • Wenn der Kompressor 32 arbeitet, das Kältemittel durch den als Kondensator dienenden äußeren Wärmeübertrager 35 strömt und das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist (d.h. wenn in S53 bestimmt wird, dass das heizungsseitige Expansionsventil 16 vollständig geöffnet ist), kann die Steuerung 1000 eine erste Drehzahl jeder der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und/oder der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und der antriebsstrangseitigen Pumpe 54 von den externen Steuerungen 1100, 1200 und 1300 erhalten (S55-1). Die erste Drehzahl kann mindestens eine der folgenden umfassen: die vom Batteriemanagementsystem 1100 bestimmte Drehzahl der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und/oder der zweiten batterieseitigen Pumpe 45; die von der Antriebsstrangsteuerung 1200 bestimmte Drehzahl der antriebsstrangseitigen Pumpe 54; und die von der Fahrzeugsteuerung 1300 bestimmte Drehzahl jeder der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und/oder der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und der antriebsstrangseitigen Pumpe 54.
  • Zusätzlich kann die Steuerung 1000 eine zweite Drehzahl der ersten batterieseitigen Pumpe 44 und/oder der zweiten batterieseitigen Pumpe 45 und eine zweite Drehzahl der antriebsstrangseitigen Pumpe 54 (S55-1) bestimmen. Die zweite Drehzahl kann unter Berücksichtigung einer Strömungsrate eines batterieseitigen Kühlmittels, einer Strömungsrate eines antriebsstrangseitigen Kühlmittels, einer Überlast jeder der Pumpen 44, 45 und 54 und dergleichen bestimmt werden.
  • Die Steuerung 1000 kann bestimmen, ob die erste Drehzahl kleiner oder gleich der zweiten Drehzahl ist (S55-2).
  • Wenn in S55-2 bestimmt wird, dass die erste Drehzahl kleiner oder gleich der zweiten Drehzahl ist, kann die Steuerung 1000 eine Enthalpieänderung des durch den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 strömenden Kühlmittels (eine Enthalpieänderung des batterieseitigen Kühlmittels und eine Enthalpieänderung des antriebsstrangseitigen Kühlmittels) auf der Grundlage der zweiten Drehzahl berechnen (S55-3 und S56).
  • Wenn in S55-2 bestimmt wird, dass die erste Drehzahl die zweite Drehzahl übersteigt, kann die Steuerung 1000 eine Enthalpieänderung des durch den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 strömenden Kühlmittels (eine Enthalpieänderung des batterieseitigen Kühlmittels und eine Enthalpieänderung des antriebsstrangseitigen Kühlmittels) auf der Grundlage der ersten Drehzahl berechnen (S55-4 und S56).
  • Mit anderen Worten, die Steuerung 1000 kann die Enthalpieänderung des batterieseitigen Kühlmittels und die Enthalpieänderung des antriebsstrangseitigen Kühlmittels auf der Grundlage der höheren Drehzahl der ersten Drehzahl, die von den externen Steuerungen 1100, 1200 und 1300 bestimmt wird, und der zweiten Drehzahl, die von der Steuerung 1000 bestimmt wird, berechnen. Wenn die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 strömt, zunimmt, kann die Menge des durch den wassergekühlten Wärmeübertrager 70 kondensierten Kühlmittels im Vergleich zu der Menge des durch den äußeren Wärmeübertrager 35 kondensierten Kühlmittels relativ erhöht werden, und somit kann eine erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 75 zum Erreichen der Unterkühlung des Kältemittels durch den äußeren Wärmeübertrager 35 relativ reduziert werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Enthalpieänderung der Luft, die über die äußere Oberfläche des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels, der berechneten Enthalpieänderung des Kühlmittels auf der Batterieseite und der berechneten Enthalpieänderung des Kühlmittels auf der Antriebsstrangseite berechnen (S57). Insbesondere kann die Enthalpieänderung der Luft auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft, einer Strömungsrate des Kältemittels, das durch den äußeren Wärmeübertrager 35 strömt, und dergleichen berechnet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Öffnungsgrad des Kühlergrills 14 (S58) überwachen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann von der Fahrzeugsteuerung 1300 empfangen werden, und der Öffnungsgrad des Kühlergrills 14 kann durch die aktive Luftklappe 14a eingestellt werden. Eine Strömungsrate der Luft, die über die Außenfläche des äußeren Wärmeübertragers 35 strömt, kann auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Öffnungsgrads des Kühlergrills 14 berechnet werden.
  • Die Steuerung 1000 kann eine erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 75 auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Öffnungsgrads des Kühlergrills 14 berechnen (S59). Hier bezieht sich die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses 75 auf eine Gebläseleistung, die optimiert ist, um die angestrebte unterkühlte Temperatur des Kältemittels zu erreichen.
  • Die Steuerung 1000 kann das Kühlgebläse 75 entsprechend der berechneten erforderlichen Gebläseleistung betreiben (S60).
  • Dann kann die Steuerung 1000 bestimmen, ob der Kompressor 32 gestoppt ist (S61). Wenn der Kompressor 32 nicht gestoppt ist, kann das Verfahren gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zu S54-1 zurückkehren.
  • Wie oben dargelegt, kann das Verfahren zum Steuern des Fahrzeug-HLK-Systems gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses, die der Unterkühlung des Kältemittels entspricht, auf der Grundlage der Enthalpieänderung des Kältemittels, der Enthalpieänderung der Luft und dergleichen genau berechnen, wodurch eine ausreichende Unterkühlung des Kältemittels erreicht und der Stromverbrauch während des Betriebs des HLK-Systems reduziert wird.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, sondern kann vom Fachmann, an den sich die vorliegende Offenbarung richtet, in verschiedener Weise modifiziert und geändert werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, die in den nachfolgenden Ansprüchen beansprucht ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    HLK-System
    12
    Batteriekühlsystem
    13
    Antriebsstrangkühlsystem
    15
    Kühlungsseitiges Expansionsventil
    16
    Heizungsseitiges Expansionsventil
    21
    Kältemittelkreislauf
    22
    Batteriekühlmittelkreislauf
    23
    Antriebsstrangkühlmittelkreislauf
    30
    HLK-Gehäuse
    31
    Verdampfer
    32
    Kompressor
    33
    Innerer Kondensator
    35
    Äußerer Wärmeübertrager
    36
    Abzweigleitung
    37
    Batteriekühler
    41
    Batterie
    42
    Heizer
    43
    Batteriekühler
    44
    Erste Batteriepumpe
    45
    Zweite Batteriepumpe
    48
    Vorratsbehälter
    51a, 51b
    Elektromotor
    52a, 52b, 52c
    Leistungselektronik
    53
    Antriebsstrangkühler
    54
    Antriebsstrangpumpe
    56
    Vorratsbehälter
    61
    Erstes Dreiwegeventil
    70
    Wassergekühlter Wärmeübertrager

Claims (20)

  1. Verfahren zum Steuern eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen einer Zielunterkühlungstemperatur eines Kältemittels auf der Grundlage einer Temperatur und eines Drucks des Kältemittels, das von einem Auslass eines Kompressors ausgegeben wird, wenn der Kompressor arbeitet; Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels; Berechnen einer Enthalpieänderung von Luft, die über eine Außenfläche eines Kondensators strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels; und Berechnen einer erforderlichen Gebläseleistung eines Kühlgebläses auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft, wobei das Kühlgebläse eingerichtet ist, die Luft zum Kondensator zu blasen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Enthalpieänderung der Luft auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft oder einer Strömungsrate des Kältemittels berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend Überwachen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eines Öffnungsgrads eines Kühlergrills.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, des Öffnungsgrads des Kühlergrills und der berechneten Enthalpieänderung der Luft berechnet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: vorläufiges Kühlen und Kondensieren des Kältemittels unter Verwendung eines Kühlmittels, das durch einen Wärmeübertrager strömt, der auf einer stromaufwärtigen Seite des Kondensators angeordnet ist; und Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage einer Drehzahl einer Pumpe eines Kühlsystems; wobei das HLK-System über den Wärmeübertrager thermisch mit dem Kühlsystem verbunden ist; und die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kühlmittels und der berechneten Enthalpieänderung der Luft berechnet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Enthalpieänderung des Kühlmittels auf der Grundlage einer höheren Drehzahl von einer ersten, durch eine externe Steuerung bestimmten Drehzahl und einer zweiten, durch die Steuerung bestimmten Drehzahl berechnet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das HLK-System einen Verdampfer, einen Heizkern, eine Luftmischklappe, ein mit einem Einlass des Verdampfers verbundenes Expansionsventil, den mit einem Auslass des Verdampfers verbundenen Kompressor und den mit einem Auslass des Kompressors verbundenen Kondensator umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug umfasst, und wobei das HLK-System einen Verdampfer, den Kompressor, einen inneren Kondensator, ein heizungsseitiges Expansionsventil, einen wassergekühlten Wärmeübertrager, einen äußeren Wärmeübertrager und ein kühlungsseitiges Expansionsventil umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das HLK-System über einen Batteriekühler und den wassergekühlten Wärmeübertrager thermisch mit einem Batteriekühlsystem verbunden ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das HLK-System über den wassergekühlten Wärmeübertrager thermisch mit einem Antriebsstrangkühlsystem verbunden ist.
  11. Verfahren zum Steuern eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen, ob ein Kompressor arbeitet, ein Kältemittel durch einen äußeren Wärmeübertrager strömt und ein heizungsseitiges Expansionsventil vollständig geöffnet ist; als Reaktion auf ein Bestimmen, dass der Kompressor arbeitet, das Kältemittel durch den äußeren Wärmeübertrager strömt und das heizungsseitige Expansionsventil vollständig geöffnet ist, Bestimmen einer Zielunterkühlungstemperatur des Kältemittels auf der Grundlage einer Temperatur und eines Drucks des von einem Auslass des Kompressors ausgegebenen Kältemittels; Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur; Berechnen einer Enthalpieänderung von Luft, die über eine Außenfläche eines Kondensators strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels; Berechnen einer erforderlichen Gebläseleistung eines Kühlgebläses auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft; und Betreiben des Kühlgebläses, um die Luft zum Kondensator zu blasen, auf der Grundlage der berechneten Gebläseleistung.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Enthalpieänderung der Luft auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft oder einer Strömungsrate des Kältemittels berechnet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, ferner aufweisend das Überwachen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eines Öffnungsgrads eines Kühlergrills.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, des Öffnungsgrads des Kühlergrills und der berechneten Enthalpieänderung der Luft berechnet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, ferner aufweisend: Vorläufiges Kühlen und Kondensieren des Kältemittels unter Verwendung eines Kühlmittels, das durch den äußeren Wärmeübertrager strömt, der auf einer stromaufwärtigen Seite des Kondensators angeordnet ist; und Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage einer Drehzahl einer Pumpe eines Kühlsystems; wobei das HLK-System über den äußeren Wärmeübertrager thermisch mit dem Kühlsystem verbunden ist; und die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kühlmittels und der berechneten Enthalpieänderung der Luft berechnet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Enthalpieänderung des Kühlmittels auf der Grundlage einer höheren Drehzahl von einer ersten, durch eine externe Steuerung bestimmten Drehzahl und einer zweiten, durch die Steuerung bestimmten Drehzahl berechnet wird.
  17. Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK) für ein Fahrzeug, wobei das HLK-System aufweist: einen Kompressor; einen Kondensator, der mit dem Kompressor gekoppelt ist; ein Kühlgebläse, das eingerichtet ist, Luft zu dem Kondensator zu blasen; und eine Steuerung, die eingerichtet ist, zum: Bestimmen einer Zielunterkühlungstemperatur eines Kältemittels auf der Grundlage einer Temperatur und eines Drucks des von einem Auslass des Kompressors ausgegebenen Kältemittels; Berechnen einer Enthalpieänderung des Kältemittels auf der Grundlage der bestimmten Zielunterkühlungstemperatur in einem Prozess des Kondensierens und Unterkühlens des Kältemittels; Berechnen einer Enthalpieänderung der Luft, die über eine Außenfläche des Kondensators strömt, auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung des Kältemittels; und Berechnen einer erforderlichen Gebläseleistung des Kühlgebläses auf der Grundlage der berechneten Enthalpieänderung der Luft.
  18. HLK-System nach Anspruch 17, wobei die Steuerung eingerichtet ist, die Enthalpieänderung der Luft auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Luft, einer spezifischen Wärme der Luft oder einer Strömungsrate des Kältemittels zu berechnen.
  19. HLK-System nach Anspruch 17, wobei die Steuerung ferner eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einen Öffnungsgrad eines Kühlergrills zu überwachen.
  20. HLK-System nach Anspruch 19, wobei die Steuerung ferner eingerichtet ist, die erforderliche Gebläseleistung des Kühlgebläses auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, des Öffnungsgrads des Kühlergrills und der berechneten Enthalpieänderung der Luft zu berechnen.
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