DE112014002672T5

DE112014002672T5 - Fahrzeugwärme-Managementsystem

Info

Publication number: DE112014002672T5
Application number: DE112014002672.7T
Authority: DE
Inventors: Kengo Sugimura; Masamichi Makihara; Yoshiki Katoh; Norihiko Enomoto; Kazutoshi Kuwayama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2016-02-18
Also published as: WO2014196138A1; CN105307883B; US20160101666A1; US10449830B2; CN105307883A

Abstract

Ein Fahrzeugwärme-Managementsystem umfasst: einen Kältemittelkreislauf (20); einen ersten Wärmemediumkreislauf (C1), in dem ein Wärmemedium zirkuliert und Wärme mit einem niederdruckseitigen Kältemittel des Kältemittelkreislauf austauscht; einen zweiten Wärmemediumkreislauf (C2), in dem ein Wärmemedium zirkuliert und Wärme mit einem hochdruckseitigen Kältemittel des Kältemittelkreislauf austauscht; und eine Schaltvorrichtung (35, 36, 37, 38, 45, 46, 50i, 61, 62), die ausgelegt ist, um einen Modus zwischen einem Kommunikationsmodus, in dem der erste Wärmemediumkreislauf und der zweite Wärmemediumkreislauf gekoppelt sind, und einem Nicht-Kommunikationsmodus, in dem der erste Wärmemediumkreislauf und der zweite Wärmemediumkreislauf nicht gekoppelt sind, auf der Grundlage einer Temperatur des Wärmemediums im ersten Wärmemediumkreislauf umzuschalten. Außerdem eine Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50), die ausgelegt ist, um die Temperatur des Wärmemediums des zweiten Wärmemediumkreislaufs zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass Reif an einem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, in dem das Wärmemedium des ersten Wärmemediumkreislaufs Wärme absorbiert. Demgemäß kann eine übermäßige Verringerung der Wärmemediumtemperatur begrenzt werden, und eine Wärme zum Schmelzen des an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftenden Reifs kann zuverlässig erhalten werden.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2013-117550 , eingereicht am 4 Juni, 2013, und Nr. 2013-132276 , eingereicht am 25 June, 2013, die hier durch Inbezugnahme aufgenommen werden.
Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft ein Wärme-Managementsystem, das in einem Fahrzeug verwendet wird.
Stand der Technik
In der verwandten Technik beschreibt das Patentdokument 1 eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die umfasst: einen hochdruckseitigen Wärmetauscher (inneren Kondensator), der bewirkt, das ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel, das von einem Kompressor in einem Kältekreislauf entladenen wird, einem Wärmetausch mit der in den Fahrzeuginnenraum geblasenen Blasluft unterzogen wird, und einen niederdruckseitigen Wärmetauscher (äußeren Wärmetauscher), der bewirkt, das ein Niedertemperatur- und Niederduck-Kältemittel, das durch ein Expansionsventil im Kältekreislauf dekomprimiert und expandiert wird, einem Wärmetausch mit Außenluft unterzogen wird.
In der verwandten Technik absorbiert im niederdruckseitigen Wärmetauscher ein Kältemittel Wärme von der Außenluft, und im hochdruckseitigen Wärmetauscher entlädt das Kältemittel Wärme in die Blasluft in dem Fahrzeuginnenraum. Demgemäß wird Wärme der Außenluft gepumpt und die in den Fahrzeuginnenraum geblasene Blasluft wird aufgeheizt. Mit anderen Worten wird Lufterwärmung durch einen Wärmepumpenkreislauf erreicht.
In der oben erwähnten verwandten Technik wird veranlasst, dass ein hochdruckseitiges Kältemittel im Kältekreislauf und die Blasluft in dem Fahrzeuginnenraum in dem inneren Kondensator einem Wärmetausch unterzogen werden. Daher kann, wenn das Kältemittel in den inneren Kondensator leckt, das Kältemittel in den Fahrzeuginnenraum lecken.
In der oben erwähnten verwandten Technik wird, da die Einführung der Außenluft in den äußeren Wärmetauscher erforderlich ist, wird der äußere Wärmetauscher an dem vordersten Abschnitt eines Fahrzeug angeordnet. Daher kann sogar durch eine leichte Kollision des Fahrzeugs der äußeren Wärmetauscher zerstört und das Kältemittel in die Atmosphäre freigesetzt werden.
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: JP 2013-052877 A

Zusammenfassung der Erfindung
In Anbetracht derartiger oben erwähnter Punkte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugwärme-Managementsystem bereitzustellen, das imstande ist, zu verhindern, dass ein Kältemittel in die Atmosphäre freigesetzt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugwärme-Managementsystem bereitzustellen, das imstande ist, das Kältemittel am Lecken in den Fahrzeuginnenraum zu hindern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Wärme zum Schmelzen von an einem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftenden Reif in dem Fahrzeugwärme-Managementsystem zuverlässig zu erhalten, das ausgelegt ist, um einen Wärmetausch in dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher zwischen einem durch einen niederdruckseitigen Wärmetauscher gekühltes Wärmemedium und Luft durchzuführen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung das Fahrzeugwärme-Managementsystem bereitzustellen, in dem eine übermäßige Verringerung der Temperatur des Wärmemediums begrenzt werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeugwärme-Managementsystem einen niederdruckseitigen Wärmetauscher, der ausgelegt ist, um ein Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel eines Kältekreislaufs und dem Wärmemedium zu kühlen, einen ersten Wärmemediumkreislauf, in dem das durch den niederdruckseitigen Wärmetauscher gekühlte Wärmemedium zirkuliert, einen hochdruckseitigen Wärmetauscher, der ausgelegt ist, um ein Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel des Kältekreislaufs und dem Wärmemedium zu erwärmen, einen zweiten Wärmemediumkreislauf, in dem das durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher aufgeheizte Wärmemedium zirkuliert, und eine Schaltvorrichtung, die ausgelegt ist, um einen Modus zwischen einem Kommunikationsmodus, in dem der erste Wärmemediumkreislauf und der zweite Wärmemediumkreislauf gekoppelt sind, und einen Nicht-Kommunikationsmodus, in dem der erste Wärmemediumkreislauf und der zweite Wärmemediumkreislauf nicht gekoppelt sind, umzuschalten. Die Schaltvorrichtung wählt den Kommunikationsmodus aus, wenn eine Temperatur des Wärmemediums, das im ersten Wärmemediumkreislauf strömt, niedriger als eine erste vorherbestimmte Temperatur ist. Die Schaltvorrichtung wählt den Nicht-Kommunikationsmodus aus, wenn die Temperatur des Wärmemediums, das im ersten Wärmemediumkreislauf strömt, höher als oder gleich einer zweiten vorherbestimmten Temperatur ist.
Daher kann, da die Temperatur des in dem ersten Wärmemediumkreislauf strömenden Wärmemediums auf einem Niveau höher als oder gleich einer ersten vorherbestimmten Temperatur gehalten werden kann, eine übermäßige Verringerung der Temperatur des Wärmemediums eingeschränkt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeugwärme-Managementsystem einen Kompressor, der ausgelegt ist, um ein Kältemittel zu ziehen und zu entladen, einen hochdruckseitigen Wärmetauscher, der ausgelegt ist, um ein erstes Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen dem von dem Kompressor entladenen Kältemittel und dem ersten Wärmemedium zu erwärmen, eine Dekompressionsvorrichtung, die ausgelegt ist, um das in dem hochdruckseitigen Wärmetauscher einem Wärmetausch unterzogene Kältemittel zu dekomprimieren, einen niederdruckseitigen Wärmetauscher, der ausgelegt ist, um ein zweites Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen dem in der Dekompressionsvorrichtung dekomprimierten Kältemittel und dem zweiten Wärmemedium zu kühlen, einen Wärmeabsorptions-Wärmetauscher, der bewirkt, dass das zweite Wärmemedium Wärme durch Wärmetausch zwischen dem durch den niederdruckseitigen Wärmetauscher gekühlten Wärmemedium und Luft absorbiert, einen Einführungsabschnitt, der ausgelegt ist, um eine Wärmemenge des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher aufgeheizten ersten Wärmemediums in den Wärmeabsorptions-Wärmetauscher einzuführen; und eine Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung, die ausgelegt ist, um zu bestimmen, ob Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftet, und die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher aufgeheizten ersten Wärmemediums zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftet.
In dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher tauschen ein zweites Wärmemedium und Luft Wärme miteinander aus. Daher wird, selbst wenn der Wärmeabsorptions-Wärmetauscher durch einen Kollisionsunfalls oder dergleichen des Fahrzeugs zerstört wird, das Kältemittel daran gehindert, in die Atmosphäre freigesetzt zu werden. Wenn bestimmt wird, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftet, wird die Temperatur des ersten Wärmemediums erhöht. Folglich kann die Wärmemenge des ersten Wärmemediums zuverlässig in den Wärmeabsorptions-Wärmetauscher eingeführt werden. Daher kann eine Wärme zum Schmelzen des an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftenden Reifs zuverlässig erhalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Nicht-Kommunikationsmodus eines Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Kommunikationsmodus des Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist ein Diagramm, das eine elektronische Steuereinheit in dem Fahrzeugwärme-Managementsystem gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerprozess des Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerprozess eines Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
6 ist ein Steuerkennliniendiagramm, das bei dem Steuerprozess des Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird.
7 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Temperatur eines Kühlmittels und einer Viskosität des Kühlmittels veranschaulicht.
8 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Temperatur eines Kühlmittels und dem höchsten Wirkungsgrad einer Kühlmittelpumpe veranschaulicht.
9 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
10 ist ein schematisches Diagramm, das einen Teil eines Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
11 ist ein schematisches Diagramm, das einen Teil eines Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß einer Modifikation gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist ein schematisches Diagramm, das einen Nicht-Kommunikationsmodus eines Fahrzeugwärme-Managementsystems gemäß einer Modifikation der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
13 ist ein schematisches Diagramm, das einen Kommunikationsmodus des Fahrzeugwärme-Managementsystem gemäß der Modifikation der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Ausführungsformen zur Verwertung der Erfindung
Die vorliegenden Erfinder untersuchen das Fahrzeugwärme-Managementsystem (hier nachstehend ein Untersuchungsbeispiel), das umfasst: einen äußeren Verdampfer (niederdruckseitigen Wärmetauscher), der ein Kühlmittel kühlt, indem bewirkt wird, das ein niederdruckseitiges Kältemittel eines Kältekreislaufs einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel unterzogen wird; einen ersten Kühlmittelkreislauf, in dem das durch den äußeren Verdampfer gekühlte Kühlmittel zirkuliert; einen äußeren Kondensator (hochdruckseitigen Wärmetauscher), der das Kühlmittel aufgeheizt, indem bewirkt wird, das ein hochdruckseitiges Kältemittel des Kältekreislaufs einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel unterzogen wird; einem zweiten Kühlmittelkreislauf, in dem das durch den äußeren Kondensator aufgeheizte Kühlmittel zirkuliert; einen äußeren Wärmetauscher (Wärmeabsorptions-Wärmetauscher), der bewirkt, dass das im ersten Kühlmittelkreislauf zirkulierende Kühlmittel einem Wärmetausch mit der Außenluft unterzogen wird, um das Kühlmittel zu veranlassen, Wärme von der Außenluft zu absorbieren; und einen Heizkern (Lufterwärmungs-Wärmetauscher), der bewirkt, dass das im zweiten Kühlmittelkreislauf zirkulierende Kühlmittel mit in einen Fahrzeuginnenraum geblasener Blasluft einem Wärmetausch unterzogen wird, um die in den Fahrzeuginnenraum geblasene Blasluft zu erwärmen.
In diesem Untersuchungsbeispiel ist das Kühlmittel aus Ethylen-Glykol-basiertem Gefrierschutzmittel (LLC) hergestellt.
Gemäß diesem Untersuchungsbeispiel tauscht das hochdruckseitige Kältemittel des Kältekreislaufs Wärme mit dem Kühlmittel in dem äußeren Kondensator aus, und folglich wird in dem Fall in dem das Kältemittel in dem äußeren Kondensator leckt, das Kältemittel daran gehindert, in den Fahrzeuginnenraum zu lecken. Da der Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel im Kältekreislauf und der Außenluft im äußeren Wärmetauscher stattfindet, wird in dem Fall, in dem der äußere Wärmetauscher aufgrund eines Kollisionsunfalls oder dergleichen des Fahrzeugs zerstört wird, das Kältemittel daran gehindert, in die Atmosphäre freigesetzt zu werden.
In diesem Untersuchungsbeispiel koaguliert, wenn die Temperatur des durch den niederdruckseitigen Wärmetauscher gekühlten Kühlmittels eine Temperatur unter Null Grad erreicht, koaguliert der Wassergehalt in der Außenluft auf der Oberfläche des Wärmeabsorption-Wärmetauschers und Reifbildung (Reif) entsteht. Folglich wird ein Außenluftdurchlass des Wärmeabsorptions-Wärmetauschers verstopft und eine Strömungsrate der Außenluft abgesenkt, und daher wird eine Wärmeabsorptionsmenge abgesenkt.
Als eine Gegenmaßnahme dafür ist ein Schmelzen des Reifs durch Einführen von Wärme, die das Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel von dem Kompressor entladen hat, in den Wärmeabsorptions-Wärmetauscher vorstellbar. Die zum Schmelzen des an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftenden Reifs erforderliche Wärme variiert jedoch abhängig von der Außenlufttemperatur und der Menge des haftenden Reifs oder dergleichen. Daher kann es schwierig werden, Wärme zum Schmelzen des an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher haftenden Reifs zuverlässig zu erhalten.
In diesem Untersuchungsbeispiel kann die Temperatur des durch den äußeren Verdampfer gekühlten Kühlmittels die der Außenluft oder sogar niedriger werden. Wenn die Temperatur des Kühlmittels die der Außenluft oder niedriger wird, nimmt die Viskosität des Kühlmittels offensichtlich zu, und folglich wird ein Druckverlust des Kühlmittels erhöht, was zu einer Abnahme der Strömungsrate des Kühlmittels führt.
Wenn die Strömungsrate des Kühlmittels abnimmt, kann sich eine weitere Abnahme der Temperatur des Kühlmittels ergeben (detaillierte Beschreibung wird später gegeben). Zu diesem Zeitpunkt wenn versucht wird, die Strömungsrate des Kühlmittels beizubehalten, kann sich eine Zunahme in der Leistung zum Zirkulieren des Kühlmittels ergeben.
Wenn die Temperatur des von dem äußeren Verdampfer gekühlten Kühlmittels eine Temperatur unter Null Grad erreicht, koaguliert der Wassergehalt in der Außenluft in dem äußeren Wärmetauscher und Reifbildung (Reif) entsteht. Gemäß der von den Erfindern durch Experimente herausgefundenen Wahrnehmung wurde herausgefunden, dass, wenn die Reifbildung in dem äußeren Wärmetauscher entsteht, sich eine weitere Absenkung der Temperatur des Kühlmittels ergeben kann.
Wenn die weitere Absenkung der Temperatur des Kühlmittels stattfindet, kann die Temperatur des Kühlmittels auf ein Niveau unter einem Gefrierpunkt abgesenkt werden, so dass das Kühlmittel koaguliert werden kann.
Dies kann ebenfalls in dem Fall stattfinden, in dem verschiedene Wärmemedien anstatt des Kühlmittels verwendet werden.
Hier werden nachstehend mehrere Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Erfindung bezogen auf die Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Ausführungsformen kann einem Teil, der einer in einer vorhergehenden Ausführungsform beschrieben Angelegenheit entspricht, die gleiche Bezugsziffer zugewiesen werden, und eine redundante Erläuterung für diesen Teil kann weggelassen werden. Wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, selbst wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, selbst wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass es in der Kombination keinen Schaden gibt.
(Erste Ausführungsform)
Ein in 1 gezeigtes Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 (Kältekreislaufvorrichtung) wird verwendet, um Temperaturen von verschiedenen Vorrichtungen entsprechend einzustellen, die in einem Fahrzeug und einem Fahrzeuginnenraum bereitgestellt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 auf ein Hybridfahrzeug angewendet, das eine Antriebskraft für das Fahren des Fahrzeugs von einer Maschine (Verbrennungsmotor) und einem fahrenden Elektromotor erhält.
Das Hybridfahrzeug der vorliegenden Ausführungsform ist als ein Plug-In Hybridfahrzeug ausgebildet, das eine Batterie (im Fahrzeug befindliche Batterie), die an dem Fahrzeug angebracht ist, mit einer elektrischen Leistung laden kann, die von einer externen Leistungsversorgung (kommerzielle Leistungsversorgung) zu einer Zeit geliefert wird, wenn das Fahrzeug anhält. Beispielsweise kann eine Lithium-Ionen-Batterie als die Batterie verwendet werden.
Die Antriebskraft, die von der Maschine ausgegeben wird, wird nicht nur zum Fahren des Fahrzeugs sondern ebenfalls für den Betrieb eines Generators verwendet. Des Weiteren können eine von einem Generator erzeugte elektrische Leistung und eine von der externen elektrischen Leistung zugeführte elektrische Leistung in der Batterie gespeichert werden, und die in der Batterie gespeicherte Leistung wird nicht nur dem fahrenden Elektromotor sondern ebenfalls verschiedenen Fahrzeug-angebrachten Vorrichtungen zugeführt, die elektrische Bauteile umfassen, die das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 auslegen.
Wie in 1 veranschaulicht, umfasst das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 eine erste Pumpe 11, eine zweite Pumpe 12, einen Kühler 13, einen Kühlmittelkühler 14, eine Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 und einen Heizkern 16.
Die erste Pumpe 11 und die zweite Pumpe 12 sind Kühlmittelpumpen, die ein Kühlmittel (Wärmemedium) ziehen und ablassen, und sind aus elektrischen Pumpen aufgebaut. Das Kühlmittel ist ein Fluid, das als ein Wärmemedium dient. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Kühlmittel eine Flüssigkeit sein, die wenigstens Ethylenglykol, Dimethylpolysiloxan oder Nanofluid, oder Frostschutzmaterial enthält.
Der Kühler 13, der Kühlmittelkühler 14, die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 und der Heizkern 16 sind Kühlmittel-Zirkulationsgeräte (Wärmemedium-Zirkulationsgeräte), in denen das Kühlmittel strömt.
Der Kühler 13 ist ein Kühlmittel-Außenluft-Wärmetauscher (Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher), der Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft (Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums) austauscht. Außenluft wird von einem Außenraumgebläse 17 zu dem Kühler 13 geblasen. Das äußere Gebläse 17 ist eine Blaseinrichtung, welche die Außenluft zu dem Kühler 13 bläst. Das äußere Gebläse 17 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Gebläseventilator mit einem Elektromotor (Gebläsemotor) antreibt.
Der Kühler 13 und das äußere Gebläse 17 sind in einem vordersten Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet. Aus diesem Grund kann ein Fahrtwind auf den Kühler 13 angewendet werden, wenn das Fahrzeug fährt.
In dem Fall, in dem Kühlmittel, das in dem Kühler 13 strömt, eine niedrigere Temperatur als die Außenluft aufweist, kann der Kühler 13 als ein Beispiel des Wärmeabsorptions-Wärmetauschers verwendet werden, der bewirkt, dass das Kühlmittel Wärme der Außenluft absorbiert. In dem Fall, in dem das Kühlmittel, das in dem Kühler 13 strömt, eine höhere Temperatur als die Außenluft aufweist, arbeitet der Kühler 13 als ein Strahlungswärmetauscher, der Wärme des Kühlmittels an die Außenluft entlädt.
Der Kühlmittelkühler 14 kann als ein Beispiel eines niederdruckseitigen Wärmetauschers (Wärmemediumkühler) verwendet werden, der das Kühlmittel durch Austauschen von Wärme zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel eines Kältemittelkreislaufs 20 (Kältekreislauf) und dem Kühlmittel kühlt. Der Kühlmittelkühler 14 ist imstande, das Kühlmittel auf eine niedrigere Temperatur als die Temperatur der Außenluft zu kühlen.
Die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 kann als ein Beispiel eines hochdruckseitigen Wärmetauschers (Wärmemedium-Heizvorrichtung) verwendet werden, der das Kühlmittel durch Austauschen von Wärme zwischen einem hochdruckseitigen Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 20 und dem Kühlmittel aufgeheizt. Mit anderen Worten kann die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 als ein Beispiel des hochdruckseitigen Wärmetauschers (Kältemittelkühler) verwendet werden, der das hochdruckseitige Kühlmittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 20 und dem Kühlmittel kühlt.
Der Kältemittelkreislauf 20 ist eine Gefriereinrichtung vom Dampfkompressionstyp, die mit einem Kompressor 21, der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15, einem Expansionsventil 22 und dem Kühlmittelkühler 14 ausgestattet ist. Der Kältemittelkreislauf 20 der vorliegenden Ausführungsform verwendet ein Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel als das Kältemittel und konfiguriert einen subkritischen Kältekreislauf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck einen kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet.
Der Kompressor 21 ist ein elektrischer Kompressor, der durch eine von einer Batterie zugeführten elektrischen Leistung angetrieben wird, oder ein Kompressor mit variabler Kapazität, der durch einen Riemen angetrieben wird, und das Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf 20 in einem komprimierten Zustand zieht und entlädt.
Die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 ist ein Kondensator, der ein hochdruckseitiges Kältemittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem von dem Kompressor 21 entladenen hochdruckseitigen Kältemittel und dem Kühlmittel kondensiert. Das Expansionsventil 22 kann als ein Beispiel einer Dekompressionseinrichtung verwendet werden, die das aus der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 ausgeströmte Kältemittel der Flüssigkeitsphase dekomprimiert und expandiert.
Der Kühlmittelkühler 14 ist ein Verdampfer, der ein Niederdruck-Kältemittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem Niederdruck-Kältemittel, das durch das Expansionsventil 22 dekomprimiert und expandiert wird, und dem Kühlmittel verdampft. Ein von dem Kühlmittelkühler 14 verdampftes Kältemittel der Gasphase wird in den Kompressor 21 gezogen und komprimiert.
Der Heizkern 16 kann als ein Beispiel eines Lufterwärmungs-Wärmetauschers (Luftheizvorrichtung, Kühlmittel-Luft Wärmetauscher) verwendet werden, der die in den Fahrzeuginnenraum geblasene Blasluft durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der in den Fahrzeuginnenraum geblasenen Blasluft aufgeheizt. Mit anderen Worten kann der Heizkern 16 als ein Beispiel der Lufterwärmungs-Wärmetauscher verwendet werden, der Luft aufgeheizt, indem wenigstens ein Teil der Wärmemenge des von dem Kompressor 21 entladenen Kältemittels verwendet wird. Auf diese Art und Weise tauscht das Kältemittel im Kältemittelkreislauf 20 Wärme nicht direkt mit der in den Fahrzeuginnenraum geblasenen Blasluft aus, sondern tauscht Wärme mit der Blasluft über das Kühlmittel aus, so dass Leckage des Kältemittels in den Fahrzeuginnenraum verhindert wird.
Innenluft (Luft im Fahrzeuginnenraum), Außenluft oder ein Innen-Außen-Luftgemisch wird zu dem Heizkern 16 durch ein Innenraumgebläse 18 geblasen.
Das Innenraumgebläse 18 ist eine Blaseinrichtung, die Luft zu dem Fahrzeuginnenraum hin bläst. Das Innenraumgebläse 18 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Zentrifugalventilator mit mehreren Schaufeln (sirocco fan) mit einem Elektromotor (Gebläsemotor) antreibt. Das Innenraumgebläse 18 kann als ein Beispiel einer Luftströmungsraten-Einstellvorrichtung verwendet werden, welche die Strömungsrate von Luft einstellt, die durch den Heizkern 16 läuft.
Der Heizkern 16 und das Innenraumgebläse 18 sind in einem Gehäuse 31 einer Innenraum-Klimatisierungseinrichtung 30 einer Fahrzeug-Klimatisierungseinrichtung gelagert. Die Innenraum-Klimatisierungseinrichtung 30 ist innerhalb einer Instrumententafel des vordersten Abschnitts des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Das Gehäuse 31 bildet einen Umriss der Innenraum-Klimatisierungseinrichtung.
Das Gehäuse 31 bildet einen Luftdurchlass der Blasluft, die in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, und ist aus einem Harz (zum Beispiel Polypropylen) hergestellt, das ein gewisses Ausmaß an Elastizität aufweist und in der Festigkeit ausgezeichnet ist.
Eine Luftmischklappe 32 ist im Inneren des Gehäuses 31 angeordnet. Die Luftmischklappe 32 kann als ein Beispiel einer Ausblaslufttemperatur-Einstelleinrichtung (Luftverhältnis-Einstelleinrichtung) verwendet werden, welche die Temperatur der ausgeblasenen Luft, die in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, durch Einstellen des Verhältnisses zwischen der Strömungsrate der in den Heizkern 16 strömenden Luft und der Strömungsrate von der durch Umgehen des Heizkerns 16 strömenden Luft einstellt. Die Luftmischklappe 32 kann als ein Beispiel der oben erwähnten Luftströmungsraten-Einstellvorrichtung verwendet werden, welche die Strömungsrate von Luft einstellt, die durch den Heizkern 16 lauft.
Die Luftmischklappe 32 ist eine drehbare plattenförmige Tür, eine verschiebbare Tür und dergleichen und wird von einem elektrischen Aktuator (nicht veranschaulicht) angetrieben.
Im Innenraum des Gehäuses 31 kann ein Kühlerkern (Luftkühler), der die in den Fahrzeuginnenraum geblasene Blasluft kühlt, auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms mit Bezug auf die Luftmischklappe 32 und den Heizkern 16 angeordnet sein.
Die erste Pumpe 11, der Kühler 13 und der Kühlmittelkühler 14 sind in einem ersten Kühlmittelkreislauf C1 (erster Wärmemediumkreislauf) angeordnet. Der erste Kühlmittelkreislauf C1 ist ausgelegt, um das Kühlmittel (zweites Wärmemedium) zu veranlassen, von der ersten Pumpe 11 → dem Kühlmittelkühler 14 → dem Kühler 13 → der ersten Pumpe 11 in dieser Reihenfolge zu zirkulieren.
Die zweite Pumpe 12, die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 und der Heizkern 16 sind in einem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 (zweiten Wärmemediumkreislauf) angeordnet. Der zweite Kühlmittelkreislauf C2 ist ausgelegt, um das Kühlmittel (erstes Wärmemedium) zu veranlassen, von der zweiten Pumpe 12 → dem Heizkern 16 → der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 → der zweiten Pumpe 12 in dieser Reihenfolge zu zirkulieren.
Ein Umgehungskanal 40 ist mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 verbunden. Der Umgehungskanal 40 ist ein Umgehungselement, welches das Kühlmittel dazu bringt, in dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 mit Umgehen des Heizkerns 16 zu strömen.
Ein Drei-Wege-Ventil 41 ist an einem Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreislaufs C2 angeordnet, mit dem der Umgehungskanal 40 verbunden ist. Das Drei-Wege-Ventil 41 ist eine Kühlmittelverhältnis-Einstelleinrichtung (Wärmemediumverhältnis-Einstelleinrichtung), die ausgelegt ist, um das Verhältnis zwischen der Strömungsrate des Kühlmittels, das in dem Heizkern 16 strömt, und der Strömungsrate des Kühlmittels, das in dem Umgehungskanal 40 strömt, einzustellen und umfasst beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil.
Ein erster kommunizierender Strömungskanal 42 und ein zweiter kommunizierender Strömungskanal 43 sind mit dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 verbunden. Der erste kommunizierende Strömungskanal 42 und der zweite kommunizierende Strömungskanal 43 sind Kommunikationsabschnitte zum Kommunizieren eines Kühlmittelströmungskanals des ersten Kühlmittelkreislaufs C1 mit einem Kühlmittelströmungskanal des zweiten Kühlmittelkreislaufs C2.
Ein Ende des ersten kommunizierenden Strömungskanals 42 ist mit dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 an einem Abschnitt auf einer Kühlmittelauslassseite des Kühlers 13 und einer Kühlmittelsaugseite der ersten Pumpe 11 verbunden. Das andere Ende des ersten kommunizierenden Strömungskanals 42 ist mit einem Abschnitt des zweiten Kühlmittelkreislaufs C2 auf der Kühlmittelauslassseite der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 und einem Abschnitt der zweiten Pumpe 12 auf der Kühlmittelsaugseite verbunden.
Ein Ende des zweiten kommunizierenden Strömungskanals 43 ist mit dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 an einem Abschnitt auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlmittelkühlers 14 und der Kühlmitteleinlassseite des Kühlers 13 verbunden. Das andere Ende des zweiten kommunizierenden Strömungskanals 43 ist mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 an einem Abschnitt auf der Kühlmittelauslassseite des Heizkerns 16 und der Kühlmitteleinlassseite der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 verbunden.
Eine dritte Pumpe 44 ist in dem ersten kommunizierenden Strömungskanal 42 angeordnet. Die dritte Pumpe 44 ist eine Kühlmittelpumpe, die das Kühlmittel (Wärmemedium) des ersten kommunizierenden Strömungskanals 42 zieht und entlädt und ist aus einer elektrischen Pumpe aufgebaut.
Ein erstes Ein/Aus-Ventil 45 ist in dem ersten kommunizierenden Strömungskanal angeordnet. Ein zweites Ein/Aus-Ventil 46 ist in dem zweiten kommunizierenden Strömungskanal 43 angeordnet.
Das erste Ein/Aus-Ventil 45 ist eine Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, die den ersten kommunizierenden Strömungskanal 42 öffnet und schließt, und ist zum Beispiel aus einem elektromagnetischen Ventil aufgebaut. Das zweite Ein/Aus-Ventil 46 ist eine Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, die den zweiten kommunizierenden Strömungskanal 43 öffnet und schließt, und ist zum Beispiel aus einem elektromagnetischen Ventil aufgebaut. Das erste Ein/Aus-Ventil 45 und das zweite Ein/Aus-Ventil 46 können als ein Beispiel einer Schaltvorrichtung verwendet werden, die einen in 1 veranschaulichten Nicht-Kommunikationsmodus und einen in 2 veranschaulichten Kommunikationsmodus umschaltet.
Im Nicht-Kommunikationsmodus schließen das erste Ein/Aus-Ventil 45 und das zweite Ein/Aus-Ventil 46 den ersten kommunizierenden Strömungskanal 42 und den zweiten kommunizierenden Strömungskanal 43. Demgemäß kommunizieren der Kühlmittelströmungskanal des ersten Kühlmittelkreislaufs C1 und der Kühlmittelströmungskanal des zweiten Kühlmittelkreislaufs C2 nicht miteinander.
Im Kommunikationsmodus öffnen das erste Ein/Aus-Ventil 45 und das zweite Ein/Aus-Ventil 46 den ersten kommunizierenden Strömungskanal 42 und den zweiten kommunizierenden Strömungskanal 43. Demgemäß kommunizieren der Kühlmittelströmungskanal des ersten Kühlmittelkreislaufs C1 und der Kühlmittelströmungskanal des zweiten Kühlmittelkreislaufs C2 miteinander. Außerdem wird im Kommunikationsmodus die dritte Pumpe 44 betrieben.
Demgemäß zirkuliert das Kühlmittel von der dritten Pumpe 44 → der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 und dem Heizkern 16 (parallele Strömung) → dem Kühler 13 und dem Kühlmittelkühler 14 (parallel Strömung) → der dritten Pumpe 44 in dieser Reihenfolge. In dem Kommunikationsmodus können die erste Pumpe 11 und die zweite Pumpe 12 angehalten werden.
Im Kommunikationsmodus wird das Kühlmittel, das durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 des zweiten Kühlmittelkreislaufs C2 aufgeheizt wird, in den Kühler 13 des ersten Kühlmittelkreislaufs C1 eingeführt. Daher kann an dem Kühler 13 haftender Reif durch Verwenden des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels geschmolzen werden (Reif kann entfernt werden).
Der erste Kühlmittelkreislauf C1 umfasst eine darin angeordnete elektrische Heizvorrichtung 47. Die elektrische Heizvorrichtung 47 kann als ein Beispiel einer Wärmezuführungsvorrichtung verwendet werden, die dem Kühlmittel Wärme zuführt, und ist eine wärmeerzeugende Vorrichtung, die Wärme erzeugt, indem sie mit elektrischer Leistung versorgt wird. Die von der elektrischen Heizvorrichtung 47 erzeugte Wärmemenge (mit anderen Worten eine Menge einer der elektrischen Heizvorrichtung 47 zugeführten elektrischen Energie) wird von einem Controller 50 gesteuert.
Im Nicht-Kommunikationsmodus wird das Kühlmittel, das durch die elektrische Heizvorrichtung 47 erzeugte Wärmemenge aufgeheizt wird, in den Heizkern 16 eingeführt und wird zum Heizen verwendet. Im Kommunikationsmodus wird das Kühlmittel, das durch die elektrische Heizvorrichtung 47 erzeugte Wärmemenge aufgeheizt wird, in den Kühler 13 des ersten Kühlmittelkreislauf C1 eingeführt und zur Reifentfernung verwendet.
Der in 3 veranschaulichte Controller 50 umfasst einen bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und periphere Schaltungen davon umfasst und ausgelegt ist, um verschiedene Rechnungen und Prozesse auf der Grundlage eines im ROM gespeicherten Klimatisierungssteuerprogramms durchzuführen. Der Controller 50 steuert Operationen der ersten Pumpe 11, der zweiten Pumpe 12, des Außenraumgebläses 17, des Innenraumgebläses 18, des Kompressors 21, der Luftmischklappe 32, des Drei-Wege-Ventils 41, der dritten Pumpe 44, des ersten Ein/Aus-Ventils 45, des zweiten Ein/Aus-Ventils 46, der elektrischen Heizvorrichtung 47 und dergleichen, die auf der Ausgangsseite verbunden sind.
Der Controller 50 ist mit einer Steuereinheit integriert, die verschiedene Steuerzielvorrichtungen steuert, die mit der Ausgangsseite des Controllers 50 verbunden sind, wobei jedoch eine Konfiguration zum Steuern der Operationen der jeweiligen zu steuernden Einrichtungen (Hardware und Software) Teil einer Steuereinheit bildet, welche die Operationen der jeweiligen zu steuernden Vorrichtungen steuert.
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb der ersten Pumpe 11 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer ersten Kühlmittelströmungsraten-Steuereinheit 50a (erste Wärmemediumströmungsraten-Steuereinheit).
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb der zweiten Pumpe 12 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer zweiten Kühlmittelströmungsraten-Steuereinheit 50b (zweite Wärmemediumströmungsraten-Steuereinheit).
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb des Außenraumgebläses 17 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer Außenraumgebläse-Steuereinheit 50c.
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb des Innenraumgebläses 18 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer Innenraumgebläse-Steuereinheit 50d.
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb des Kompressors 21 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer Kältemittelströmungsraten-Steuereinheit 50e.
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb der Luftmischklappe 32 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer Luftmischklappen-Steuereinheit (Luftströmungsratenverhältnis-Steuereinheit).
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb des Drei-Wege-Ventils 41 steuert (Hardware und Software), bildet Teil einer Umgehungsumschalt-Steuereinheit 50g.
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb der dritte Pumpe 44 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer dritten Kühlmittelströmungsraten-Steuereinheit 50h (dritte Wärmemediumströmungsraten-Steuereinheit).
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb des ersten Ein/Aus-Ventils 45 und des zweiten Ein/Aus-Ventils 46 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer Ein/Aus-Ventil-Steuereinheit 50i. Die Ein/Aus-Ventil Steuereinheit 50i kann als ein Beispiel der oben erwähnten Schaltvorrichtung verwendet werden, die einen Nicht-Kommunikationsmodus und einen Kommunikationsmodus umschaltet.
Eine Konfiguration des Controllers 50, die den Betrieb der elektrischen Heizvorrichtung 47 (Hardware und Software) steuert, bildet Teil einer elektrischen Heizvorrichtungs-Steuereinheit 50j. Die elektrische Heizvorrichtungs-Steuereinheit 50j bildet einen Wärmemengen-Erhöhungsabschnitt, der die von der elektrischen Heizvorrichtung 47 erzeugte Wärmemenge erhöht.
Die erste Kühlmittelströmungsraten-Steuereinheit 50a, die zweite Kühlmittelströmungsraten-Steuereinheit 50b, die Außenraumgebläse-Steuereinheit 50c, die Innenraumgebläse-Steuereinheit 50d, die Kältemittelströmungsraten-Steuereinheit 50e, die Luftmischklappen-Steuereinheit 50f, die Umgehungsumschalt-Steuereinheit 50g, die dritte Kühlmittelströmungsraten-Steuereinheit 50h, die Ein/Aus-Ventil-Steuereinheit 50i und die elektrische Heizvorrichtungs-Steuereinheit 50j können getrennt von dem Controller 50 bereitgestellt werden.
Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren, wie beispielsweise einem Innenluftsensor 51, einem Außenluftsensor 52, einem Sonneneinstrahlungssensor 53, einem ersten Wassertemperatursensor 54, einem zweiten Wassertemperatursensor 55, einem Kältemitteltemperatursensor 56 und einem Kältemitteldrucksensor 57 und dergleichen werden in eine Eingangsseite des Controllers 50 eingegeben.
Der Innenluftsensor 51 ist eine Erfassungsvorrichtung (Innenlufttemperatur-Erfassungsvorrichtung), welche die Innentemperatur (Fahrzeuginnenraumtemperatur) erfasst. Der Außenluftsensor 52 ist eine Erfassungsvorrichtung (Außenlufttemperatur-Erfassungsvorrichtung), welche die Außentemperatur (Fahrzeugaußenraumtemperatur) erfasst. Der Sonneneinstrahlungssensor 53 ist eine Erfassungsvorrichtung (Erfassungsvorrichtung der Menge der Sonnenstrahlung), welche die Menge der Sonneneinstrahlung im Fahrzeuginnenraum erfasst.
Der erste Wassertemperatursensor 54 ist eine Erfassungsvorrichtung (erste Wärmemediumtemperatur-Erfassungsvorrichtung), die ausgelegt ist, um eine Temperatur TW1 des Kühlmittels zu erfassen, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt. Die Temperatur TW1 des im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömenden Kühlmittels, die von dem ersten Wassertemperatursensor 54 erfasst wird, ist eine Temperatur des von dem Kühlmittelkühler 14 ausgeströmten Kühlmittels, beispielsweise die Temperatur des in die erste Pumpe 11 gezogenen Kühlmittels und dergleichen.
Der zweite Wassertemperatursensor 55 ist eine Erfassungsvorrichtung (zweite Wärmemediumtemperatur-Erfassungsvorrichtung), die ausgelegt ist, um eine Temperatur TW2 des Kühlmittels zu erfassen, die im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 strömt. Die Temperatur TW2 des im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 strömenden Kühlmittels, die von dem zweiten Wassertemperatursensor 55 erfasst wird, ist eine Temperatur des von der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 ausgeströmten Kühlmittels, beispielsweise die Temperatur des in die zweiten Pumpe 12 gezogenen Kühlmittels und dergleichen.
Der Kältemitteltemperatursensor 56 kann als ein Beispiel einer Erfassungsvorrichtung (Kältemitteltemperatur-Erfassungsvorrichtung) verwendet werden, welche die Temperatur des Kältemittels im Kältemittelkreislauf 20 erfasst. Die von dem Kältemitteltemperatursensor 56 erfasste Kältemitteltemperatur des Kältemittelkreislaufs 20 ist beispielsweise die Temperatur des hochdruckseitigen Kältemittels, das von dem Kompressor 21 entladen wird, die Temperatur des in den Kompressor 21 gezogenen niederdruckseitigen Kältemittels, die Temperatur des vom Expansionsventil 22 dekomprimierten und expandierten niederdruckseitigen Kältemittels, die Temperatur und dergleichen des niederdruckseitigen Kältemittels, das in dem Kühlmittelkühler 14 einem Wärmetausch unterzogen wird.
Der Kältemitteldrucksensor 57 kann als ein Beispiel einer Erfassungsvorrichtung (Kältemitteldruck-Erfassungsvorrichtung) verwendet werden, die den Kältemitteldruck (beispielsweise den Druck des von dem Kompressor 21 entladenen hochdruckseitigen Kältemittels oder den Druck des in den Kompressor 21 gezogenen niederdruckseitigen Kältemittels) des Kältemittelkreislaufs 20 erfasst.
Die Innenlufttemperatur, die Außenlufttemperatur, die Kühlmitteltemperatur, die Kältemitteltemperatur und der Kältemitteldruck können auf der Grundlage der Erfassungswerte von verschiedenen physikalischen Größen geschätzt werden.
Beispielsweise kann die Temperatur TW1 des Kühlmittels im ersten Kühlmittelkreislauf C1 auf der Grundlage von wenigstens einem der folgenden berechnet werden: einem Auslassöffnung-Kältemitteldruck des Kühlmittelkühler 14, einem Einlass-Kältemitteldruck des Kompressors 21, einem niederdruckseitigen Kältemitteldruck des Kältemittelkreislaufs 20, einer niederdruckseitigen Kältemitteltemperatur des Kältemittelkreislaufs 20s und einer Heizungsbetriebs-Laufzeit und dergleichen.
Beispielsweise kann die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 auf der Grundlage von wenigstens einem der folgenden berechnet werden: einem Auslassöffnungs-Kältemitteldruck der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15, einem Druck eines entladenen Kältemittels des Kompressors 21, einem hochdruckseitigen Kältemitteldruck des Kältemittelkreislauf 20 und einer hochdruckseitigen Kältemitteltemperatur des Kältemittelkreislaufs 20.
Ein Betriebssignal wird in eine Eingangsseite des Controllers 50 von einer Bedienungstafel 58 eingegeben. Die Bedienungstafel 58 ist in der Nähe einer Instrumententafel des Fahrzeuginnenraums angeordnet, und verschiedene Betriebsschalter werden auf der Bedienungstafel 58 bereitgestellt. Ein Klimatisierungs-Betriebsschalter, der verwendet wird, um eine Klimatisierung im Fahrzeuginnenraum durchzuführen, ein Fahrzeuginnenraumtemperatur-Einstellschalter, der verwendet wird, um die Temperatur von im Fahrzeuginnenraum vorhandener Luft einzustellen, ein Schalter, der die Klimaanalage EIN und AUS schaltet (mit anderen Worten EIN und AUS einer Kühlvorrichtung) und dergleichen werden als die verschiedenen Betriebsschalter bereitgestellt, die auf der Bedienungstafel 58 bereitgestellt werden.
Als Nächstes wird der Betrieb der oben erwähnten Konfiguration beschrieben. Wenn das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 aktiviert ist, steuert der Controller 50 den Betrieb des ersten Ein/Aus-Ventils 45 und des zweiten Ein/Aus-Ventils 46, um den in 1 veranschaulichten Nicht-Kommunikationsmodus zu erreichen, und aktiviert die erste Pumpe 11, die zweite Pumpe 12 und den Kompressor 21. Demgemäß zirkuliert das Kühlmittel im Kältemittelkreislauf 20, und das Kühlmittel zirkuliert im ersten Kühlmittelkreislauf C1 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2. Im Nicht-Kommunikationsmodus sind der erste Kühlmittelkreislauf C1 und der zweite Kühlmittelkreislauf C2 voneinander unabhängig.
Da das Kältemittel im Kältemittelkreislauf 20 Wärme von dem Kühlmittel im ersten Kühlmittelkreislauf C1 in dem Kühlmittelkühler 14 absorbiert, wird das Kühlmittel im ersten Kühlmittelkreislauf C1 gekühlt. Das Kühlmittel im Kältemittelkreislauf 20 absorbiert Wärme von dem Kühlmittel im ersten Kühlmittelkreislauf C1 in dem Kühlmittelkühler 14 und entlädt Wärme in das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 in der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15. Demgemäß wird das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 aufgeheizt.
Das durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizte Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 entlädt Wärme an die Blasluft, die von dem Innenraumgebläse 18 in den Heizkern 16 geblasen wird. Daher wird die in den Fahrzeuginnenraum geblasene Blasluft aufgeheizt.
Das Kühlmittel im ersten Kühlmittelkreislauf C1, das von dem Kühlmittelkühler 14 gekühlt wird, absorbiert Wärme von der Außenluft, die von dem Außenraumgebläse 17 in den Kühler 13 geblasen wird. Daher kann ein Wärmepumpenbetrieb verwirklicht werden, der die Wärme der Außenluft pumpt.
Auf diese Art und Weise führt in einem Zustand, in dem das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 auf den Nicht-Kommunikationsmodus umgeschaltet wird, der Controller 50 einen im Ablaufdiagramm in 4 veranschaulichten Steuerprozess durch.
Ob oder nicht Reif an dem Kühler 13 haftet, wird bei Schritt S100 bestimmt. Die Bestimmung, ob oder nicht Reif an dem Kühler 13 haftet (hier nachstehend als Reifbildungsbestimmung bezeichnet), wird auf der Grundlage von mindestens einem der folgenden bestimmt: einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, der Temperatur TW1 des Kühlmittels im ersten Kühlmittelkreislauf C1, dem Druck des niederdruckseitigen Kältemittels des Kältemittelkreislaufs 20, der Dissoziationszeit zwischen einer Zielausblastemperatur TAO einer Fahrzeuginnenraum-Blasluft und einer tatsächlichen Ausblastemperatur TAV der Fahrzeuginnenraum-Blasluft, der Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 und einem EIN/AUS-Zustand des Zündschalters des Fahrzeugs und dergleichen.
Die Zielausblastemperatur TAO der Fahrzeuginnenraum-Blasluft wird beispielsweise durch Verwenden eines folgenden Ausdrucks berechnet. TAO = Kset × Tset – Kr × Tr – Kam × Tam – Ks × As + C
Derweil bezeichnet Tset bezeichnet eine voreingestellte Temperatur im Fahrzeuginnenraum, die von dem Fahrzeuginnenraumtemperatur-Einstellschalter eingestellt wird, Tr die Temperatur im Fahrzeuginnenraum (Innenlufttemperatur), die von dem Innenluftsensor erfasst wird, Tam die Außenlufttemperatur, die von dem Außenluftsensor erfasst wird, und As eine Menge der Sonneneinstrahlung, die von dem Sonneneinstrahlungssensor erfasst wird. Kset, Kr, Kam, Ks bezeichnen Regelverstärkungen und C bezeichnet eine Konstante zur Korrektur.
Die tatsächliche Blastemperatur TAV der Fahrzeuginnenraum-Blasluft wird beispielsweise aus der Temperatur der von dem Heizkern 16 ausgeblasenen Luft, einem Öffnungsgrad der Luftmischklappe 32 oder dergleichen berechnet. Ein Temperatursensor kann bereitgestellt werden, der die tatsächliche Blastemperatur TAV der Fahrzeuginnenraum-Blasluft erfasst.
Wenn bei Schritt S100 bestimmt wird, dass der Reif nicht an dem Kühler 13 haftet, geht die Prozedur zu Schritt S100 zurück, und wenn bestimmt wird, dass der Reif an dem Kühler 13 haftet, geht die Prozedur zu Schritt S110, und ob oder nicht die Temperatur TW2 des Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 (Warmwassertemperatur) niedriger als die erforderliche Kühlmitteltemperatur (erforderliche Temperatur) ist, wird bestimmt. Die erforderliche Kühlmitteltemperatur entspricht der Temperatur (erforderliche Wärmemediumtemperatur) des Kühlmittels, die zum Entfernen des Reifs (Reifentfernung) auf dem Kühler 13 erforderlich ist.
Die erforderliche Kühlmitteltemperatur wird auf der Grundlage von wenigstens einem der folgenden berechnet: der Temperatur TW1 des Kühlmittels im ersten Kühlmittelkreislauf C1, einem Auslassöffnungs-Kältemitteldruck des Kühlmittelkühlers 14, einem Einlass-Kältemitteldruck des Kompressors 21, einer niederdruckseitige Kältemitteltemperatur des Kältemittelkreislaufs 20 und der Heizbetriebszeit.
Wenn bei Schritt S110 bestimmt wird, dass die Temperatur TW2 des Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 niedriger als die erforderliche Kühlmitteltemperatur ist, geht die Prozedur zu Schritt S120, und die Temperatur TW2 (hohe Temperatur) des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 nimmt zu. Genauer gesagt wird die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 durch Erhöhen einer Kältemittel-Entladefähigkeit Nc (der Anzahl von Umdrehungen) des Kompressors 21 erhöht.
Die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 kann durch Verringern der Strömungsrate der Blasluft erhöht werden, die durch den Heizkern 16 läuft. Beispielsweise kann die Strömungsrate der durch den Heizkern 16 laufenden Blasluft durch Absenken eines Blasvermögens (der Anzahl von Umdrehungen eines Ventilators) des Innenraumgebläses 18 verringert werden.
Die Strömungsrate der Blasluft, die durch den Heizkern 16 läuft, kann durch Einstellen des Öffnungsgrads der Luftmischklappe 32 verringert werden. In diesem Fall nimmt die Strömungsrate von Luft zu, die strömt, um den Heizkern 16 zu umgehen, und die gesamte Strömungsrate der in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft kann beibehalten werden. Daher kann das Gefühl der Klimatisierung soweit wie möglich aufrechterhalten werden und ein Beschlagen von Fenstern wird minimiert.
Die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 kann durch Verringern der Strömungsrate des Kühlmittels erhöht werden, das durch den Heizkern 16 strömt. In diesem Fall kann die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Heizkern 16 strömt, ohne Verringern der Strömungsrate des Kühlmittels, das durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 strömt, durch Betätigen des Drei-Wege-Ventils 41 verringert werden, so dass das Verhältnis des Kühlmittels erhöht wird, das durch den Umgehungskanal 40 strömt.
Bei Schritt S120 wird bevorzugt, die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 mit einer Zunahme des Temperaturunterschieds zu erhöhen, der durch Subtrahieren der Temperatur TW1 des Kühlmittels im ersten Kühlmittelkreislauf C1 von der erforderlichen Kühlmitteltemperatur erhalten wird. Bei Schritt S120 kann die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 mit einer Abnahme der Temperatur TW1 des Kühlmittels im ersten Kühlmittelkreislauf C1 erhöht werden.
Bei Schritt S130 wird bestimmt, ob oder nicht die Reifentfernung zu beginnen ist (hier nachstehend als eine Bestimmung des Beginns der Reifentfernung bezeichnet). Wenn die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 beispielsweise höher als die erforderliche Kühlmitteltemperatur wird, wird bestimmt, dass die Reifentfernung zu beginnen ist, und wenn die Temperatur TW2 des Kühlmittels im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 nicht höher als die erforderliche Kühlmitteltemperatur wird, wird der Beginn der Reifentfernung nicht bestimmt.
Wenn der Beginn der Reifentfernung nicht bestimmt wird, geht die Prozedur zu Schritt S100 zurück, und wenn der Beginn der Reifentfernung bestimmt wird, geht die Prozedur zu Schritt S140 und die Reifentfernung wird begonnen. Mit anderen Worten wird der Modus vom Nicht-Kommunikationsmodus auf den Kommunikationsmodus umgeschaltet.
Demgemäß wird das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2, das auf die erforderliche Kühlmitteltemperatur oder unter der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizt wurde, in den ersten Kühlmittelkreislauf C1 eingeführt und strömt durch den Kühler 13, und folglich wird Reif auf dem Kühler 13 geschmolzen.
Wenn bei Schritt S100 bestimmt wird, dass der Reif an dem Kühler 13 haftet, kann die durch die elektrische Heizvorrichtung 47 erzeugte Wärmemenge auf eine Menge erhöht werden, die größer als jene vor der Bestimmung ist.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der erste kommunizierende Strömungskanal 42 und der zweite kommunizierende Strömungskanal 43 als ein Beispiel eines Einführungsabschnitts verwendet werden, der die Wärmemenge des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels (erstes Wärmemedium) in den Kühler 13 einführt. Der Controller 50 kann als ein Beispiel einer Kühlmitteltemperatur-Einstellvorrichtung (Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung) verwendet werden, die bestimmt, ob oder nicht Reif an dem Kühler 13 haftet, und wenn bestimmt wird, das der Reif an dem Kühler 13 haftet, die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels auf ein Niveau erhöht, das höher als das vor der Bestimmung ist.
In dieser Konfiguration kann, wenn bestimmt wird, dass der Reif an dem Kühler 13 haftet, die Wärmemenge des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels zuverlässig in den Kühler 13 eingeführt werden. Daher wird die Wärmemenge, die in den Kühler 13 zum Schmelzen des an dem Kühler 13 haftenden Reifs einzuführen ist, zuverlässig gesichert.
In der vorliegenden Ausführungsform erhöht der Controller 50 die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels durch Steuern wenigstens des Innenraumgebläse 18 und/oder der Luftmischklappe 32, um die Strömungsrate von Luft zu verringern, die durch den Heizkern 16 läuft.
Demgemäß kann, da die Wärmemengenstrahlung von Kühlmittel zu Luft in dem Heizkern 16 eingestellt werden kann, die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels eingestellt werden.
Genauer gesagt kann in dem Fall, in dem die Strömungsrate von Luft, die durch den Heizkern 16 läuft, durch die Luftmischklappe 32 eingestellt wird, die Strömungsrate von Luft, die durch den Heizkern 16 läuft, eingestellt werden, während die Strömungsrate der gesamten in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft beibehalten wird. Folglich kann das Gefühl der Klimatisierung soweit wie möglich aufrechterhalten werden und das Beschlagen der Fenster soweit wie möglich verhindert werden, selbst wenn die Temperatur des von der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels eingestellt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform erhöht der Controller 50 die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels durch Steuern des Drei-Wege-Ventils 41, so dass das Verhältnis der Strömungsrate des Kühlmittels abnimmt, das im Heizkern 16 strömt, und das Verhältnis der Strömungsrate des Kühlmittels zunimmt, das strömt, um den Heizkern 16 zu umgehen.
In dieser Konfiguration kann die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels durch Verringern der Strömungsrate des Kühlmittels erhöht werden, das in dem Heizkern 16 strömt, während die Strömungsrate des Kühlmittels, das in der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 strömt, beibehalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform erhöht der Controller 50 die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels gemäß einer Abnahme der Temperatur des Kühlmittels (zweites Wärmemedium), das durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlt wird, wenn bestimmt wird, das Reif an dem Kühler 13 haftet.
Demgemäß kann, da die in den Kühler 13 einzuführende Wärmemenge mit einer Zunahme der Wahrscheinlichkeit der Haftung von Reif an dem Kühler 13 erhöht werden kann, der an dem Kühler 13 haftende Reif zuverlässig geschmolzen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt der Controller 50, ob oder nicht der Reif an dem Kühler 13 haftet, auf der Grundlage der Temperatur TW1 des Kühlmittels, die von einem ersten Wassertemperatursensor 54 erfasst wird. Demgemäß kann angemessen bestimmt werden, ob oder nicht Reif an dem Kühler 13 haftet.
In der vorliegenden Ausführungsform berechnet der Controller 50 die erforderliche Kühlmitteltemperatur, die eine Temperatur des Kühlmittels ist, die zum Schmelzen des an dem Kühler 13 haftenden Reifs erforderlich ist, auf der Grundlage der von dem ersten Wassertemperatursensor 54 erfassten Temperatur TW1 des Kühlmittels, und bringt die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels näher an die erforderliche Kühlmitteltemperatur, wenn bestimmt wird, das Reif an dem Kühler 13 haftet. Demgemäß wird der an dem Kühler 13 haftende Reif zuverlässig geschmolzen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Controller 50 ausgelegt sein, um zu bestimmen, ob oder nicht Reif an dem Kühler 13 haftet, auf der Grundlage eines von dem Kältemitteldrucksensor 57 erfassten Drucks eines Kältemittels.
Der Controller 50 kann ausgelegt sein, um die erforderliche Kühlmitteltemperatur auf der Grundlage des durch den Kältemitteldrucksensor 57 erfassten Drucks des Kältemittels zu berechnen und die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels näher an die erforderliche Kühlmitteltemperatur zu bringen, wenn die Bestimmung durchgeführt wird, dass der Reif an dem Kühler 13 haftet.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Controller 50 ausgelegt sein, um auf der Grundlage der durch den Kältemitteltemperatursensor 56 erfassten Temperatur des niederdruckseitigen Kältemittels zu bestimmen, ob oder nicht Reif an dem Kühler 13 haftet.
Der Controller 50 kann ausgelegt sein, um die erforderliche Kühlmitteltemperatur auf der Grundlage der durch den Kältemitteltemperatursensor 56 erfassten Temperatur des niederdruckseitigen Kältemittels zu berechnen und die Temperatur des durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels näher an die erforderliche Kühlmitteltemperatur zu bringen, wenn bestimmt wird, dass der Reif an dem Kühler 13 haftet.
In der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn bestimmt wird, dass Reif an dem Kühler 13 haftet, der Controller 50 ausgelegt sein, um der elektrische Heizvorrichtung 47 die an das Kühlmittel zugeführte Wärmemenge auf eine Wärmemenge erhöhen zu lassen, die relativ hoch ist verglichen mit einer Wärmemenge, die vor einem Zeitpunkt der Bestimmung der Haftung des Reifs an dem Kühler 13 zugeführt wurde.
Demgemäß wird die Wärmemenge, die in den Kühler 13 zum Schmelzen des an dem Kühler 13 haftenden Reifs einzuführen ist, weiter zuverlässig gesichert.
(Zweite Ausführungsform)
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, werden Punkte beschrieben, die von den oben erwähnten ersten Ausführungsformen unterschiedlich sind. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch einen von einem Controller 50 durchgeführten Steuerprozess. In einem Zustand, in dem ein Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 auf den Nicht-Kommunikationsmodus umgeschaltet wird, führt der Controller 50 einen in dem Ablaufdiagramm in 5 veranschaulichten Steuerprozess durch.
Bei Schritt S200 wird erfasst, ob oder nicht die Temperatur TW1 des Kühlmittels, dass in einem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, auf ein Niveau niedriger als eine erste vorherbestimmte Temperatur Ti abgesenkt ist. Die erste vorherbestimmte Temperatur Ti ist ein Wert, der im Controller 50 im Voraus gespeichert wird.
Wenn die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das in dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, bei Schritt S200 bestimmt wird, nicht niedriger als die erste vorherbestimmte Temperatur Ti zu sein, wird Schritt S200 wiederholt. Daher wird der Nicht-Kommunikationsmodus beibehalten.
Wenn die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das in dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, bei Schritt S200 bestimmt wird, niedriger als die erste vorherbestimmte Temperatur Ti zu sein, geht die Prozedur zu Schritt S210, wobei der Modus auf den Kommunikationsmodus umgeschaltet wird, und die Prozedur geht zu Schritt S220. Im Kommunikationsmodus werden eine erste Pumpe 11 und eine zweite Pumpe 12 angehalten und eine dritte Pumpe 44 betrieben.
Demgemäß sind der ersten Kühlmittelkreislauf C1 und ein zweiter Kühlmittelkreislauf C2 gekoppelt, und das Hochtemperatur-Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 strömt in den ersten Kühlmittelkreislauf C1, so dass die Temperatur TW1 des Kühlmittels zunimmt, das in den ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt.
Zu diesem Zeitpunkt steuert der Controller 50 eine Strömungsrate GW des Kühlmittels, das von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, auf der Grundlage eines in 6 dargestellten Steuerfelds.
Mit anderen Worten wird ein Sollwert der Strömungsrate GW des Kühlmittels, das von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, mit einer Zunahme eines Temperaturunterschieds T = TW2 – TW1 verringert, der durch Subtrahieren der Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, von der Temperatur TW2 des Kühlmittels, das im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 strömt, erhalten wird.
Demgemäß wird ein derartiges Ereignis, dass eine Wärmemengenlast plötzlich auf den ersten Kühlmittelkreislauf C1 angewendet wird, wenn der Modus vom Nicht-Kommunikationsmodus auf den Kommunikationsmodus umgeschaltet wird, was ein Auftreten thermischer Verzerrung in Bauteilen des ersten Kühlmittelkreislaufs C1 verursacht, eingeschränkt.
Die Steuerung der Kühlmittel-Strömungsrate GW kann beispielsweise durch Steuern der Anzahl von Umdrehungen der dritten Pumpe 44 (Kühlmittelentladekapazität) oder Steuern der Öffnungsgrade eines ersten Ein/Aus-Ventils 45 und eines zweiten Ein/Aus-Ventils 46 erreicht werden. Eine dritte Kühlmittelströmungsraten-Steuereinheit 50h, eine Ein/Aus-Ventil-Steuereinheit 50i, die dritte Pumpe 44, das erste Ein/Aus-Ventil 45 und das zweite Ein/Aus-Ventil 46 können als ein Beispiel einer Inter-Kreislauf-Strömungsratensteuervorrichtung verwendet werden, welche die Strömungsrate GW des Kühlmittels verringert, das von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt.
Die erste Pumpe 11 und die zweite Pumpe 12 müssen nicht notwendigerweise bei Schritt S210 angehalten werden.
Bei Schritt S220 wird erfasst, ob oder nicht die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, nicht niedriger als eine zweite vorherbestimmte Temperatur Tii ist. Die zweite vorherbestimmte Temperatur Tii ist ein Wert, der im Controller 50 im Voraus gespeichert wird, und ist ein Wert, der größer als die erste vorherbestimmte Temperatur Ti ist.
Wenn die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, bei Schritt S220 bestimmt wird, niedriger als die zweite vorherbestimmte Temperatur Tii zu sein, wird Schritt S220 wiederholt. Daher wird der Kommunikationsmodus beibehalten.
Wenn die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, bei Schritt S220 bestimmt wird, nicht niedriger als die zweite vorherbestimmte Temperatur Tii zu sein, geht die Prozedur zu Schritt S230 und das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 wird auf den Nicht-Kommunikationsmodus umgeschaltet. Demgemäß sind der erste Kühlmittelkreislauf C1 und der zweite Kühlmittelkreislauf C2 entkoppelt, und das Hochtemperaturkühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 strömt nicht in den ersten Kühlmittelkreislauf C1, so dass die Temperatur TW1 des Kühlmittels abnimmt, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt.
Auf diese Art und Weise kann durch Umschalten des Modus zwischen dem Nicht-Kommunikationsmodus und dem Kommunikationsmodus gemäß der Temperatur TW1 des Kühlmittels, das in dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, in einem Bereich zwischen der ersten vorherbestimmten Temperatur Ti und der zweiten vorherbestimmten Temperatur Tii beibehalten werden.
Ein Ereignis, das durch eine mehr als notwendige Verringerung der Temperatur des Kühlmittels auftreten kann, wird nun beschrieben. 7 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Temperatur des Kühlmittels und der Viskosität von Kühlmittel in dem Fall zeigt, in dem das Kühlmittel ein Ethylenglykol-basiertes Frostschutzfluid (LLC) ist. Wie in 7 veranschaulicht, nimmt die Viskosität des Kühlmittels bedeutend zu, wenn die Temperatur des Kühlmittels abnimmt. Wenn die Viskosität des Kühlmittels zunimmt, nimmt ein Druckverlust des Kühlmittels zu, was zu einer Abnahme der Strömungsrate des Kühlmittels führt. Zu diesem Zeitpunkt könnte, wenn versucht wird, die Strömungsrate des Kühlmittels beizubehalten, sich eine Erhöhung in der Leistung zum Zirkulieren des Kühlmittels ergeben.
In dem Fall, in dem die Strömungsrate des Kühlmittels abnimmt, führt ein Kühlmittelkühler 14 das folgende Verhalten aus. Es wird berücksichtigt, dass, um ein Wärmetauschvermögen im Kühlmittelkühler 14 beizubehalten, der Temperaturunterschied zwischen einer Einlasskühlmitteltemperatur Tin und einer Auslasskühlmitteltemperatur Tout des Kühlmittelkühlers 14 zunimmt, um einen Ausgleich mit der Abnahme der Strömungsrate des Kühlmittels zu erreichen. Es wird mit anderen Worten berücksichtigt, dass die Auslasskühlmitteltemperatur Tout des Kühlmittelkühlers 14 abgesenkt wird. Es ist aus dem folgenden Ausdruck ersichtlich: Q = cpw × Gw × (Tin – Tout), wobei Q ein Wärmetauschvermögen, cpw ein spezifische Wärme des Kühlmittels und GW eine Massenströmungsrate des Kühlmittels ist.
Wenn die Auslasskühlmitteltemperatur Tout des Kühlmittelkühlers 14 abnimmt, kann sich eine weitere Abnahme der Temperatur des Kühlmittels ergeben.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in einem Kühler 13 strömt, eine Temperatur unter Null Grad erreicht, koaguliert der Wassergehalt in der Außenluft in dem Kühler 13 und Reifbildung (Reif) entsteht. Gemäß der von den Erfindern durch Experimente herausgefundenen Wahrnehmung wurde herausgefunden, dass sich, wenn die Reifbildung im Kühler 13 entsteht, eine weitere Absenkung der Temperatur des Kühlmittels ergeben kann.
Wenn die weitere Absenkung der Temperatur des Kühlmittels stattfindet, kann die Temperatur des Kühlmittels auf ein Niveau unter einem Gefrierpunkt abgesenkt werden, so dass das Kühlmittel koaguliert werden kann. Insbesondere wird, wenn die Kühlmittelpumpe angehalten wird, kein Druck auf das Kühlmittel angewendet, und folglich neigt das Kühlmittel dazu, zu koagulieren. Daher kann ein derartiges Ereignis stattfinden, dass das Kühlmittel nicht strömt, wenn die Kühlmittelpumpe neu gestartet wird.
Wie in 7, 8 veranschaulicht, nimmt die Temperatur des Kühlmittels ab, die Viskosität des Kühlmittels nimmt zu, und folglich kann sich eine Verschlechterung des Wirkungsgrads der Kühlmittelpumpe ergeben.
Insbesondere in dem Fall, in dem das Kühlmittel ein Ethylenglykol-basiertes Gefrierschutzfluid (LLC) ist, nimmt die Kühlmitteltemperatur ohne weiteres auf –20°C oder niedrigere aufgrund des Einflusses der Reifbildung ab, und in diesem Temperaturbereich nimmt die Viskosität des Kühlmittels offensichtlich zu, wie aus 7 ersichtlich ist. Folglich kann das oben erwähnte Ereignis offensichtlich sein.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, auf der ersten vorherbestimmten Temperatur Ti oder höher gehalten werden kann, die Temperatur des Kühlmittels daran gehindert werden, mehr als notwendig abzusinken. Daher wird ein Stattfinden des oben erwähnten Ereignisses eingeschränkt.
In der vorliegenden Ausführungsform schalten die ersten, zweiten Ein/Aus-Ventile 45, 46 und der Controller 50 (Schaltvorrichtung 50i) den Modus auf den Kommunikationsmodus um, in dem der erste Kühlmittelkreislauf C1 und der zweite Kühlmittelkreislauf C2 in dem Fall gekoppelt sind, in dem die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, nicht höher als die vorherbestimmte Temperatur Ti ist, und schaltet den Modus auf den Nicht-Kommunikationsmodus um, in dem der erste Kühlmittelkreislauf C1 und der zweite Kühlmittelkreislauf C2 nicht gekoppelt sind, in dem Fall, in dem die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, nicht niedriger als die vorherbestimmte Temperatur Ti ist.
In dieser Konfiguration kann in dem Fall, in dem die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, nicht höher als die vorherbestimmte Temperatur Ti ist, die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, erhöht werden, indem das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 (durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheiztes Kühlmittel) veranlasst wird, in den ersten Kühlmittelkreislauf C1 zu strömen.
Daher kann, da die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, auf der vorherbestimmten Temperatur Ti oder höher gehalten werden kann, die Temperatur des Kühlmittels daran gehindert werden, mehr als notwendig abzunehmen.
In der vorliegenden Ausführungsform strömt im Fall des Kommunikationsmodus Kühlmittel von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu dem Kühlmittelkühler 14. In dieser Konfiguration werden, da die Temperatur des Kühlmittels, das im Kühlmittelkühler 14 strömt, erhöht werden kann, eine Zunahme der Viskosität des durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlten Kühlmittels und eine Koagulierung des Kühlmittels im Kühlmittelkühler 14 eingeschränkt.
In der vorliegenden Ausführungsform strömt im Kommunikationsmodus Kühlmittel von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu dem Kühler 13. Da in dieser Konfiguration die Temperatur des Kühlmittels, das in dem Kühler 13 strömt, erhöht werden kann, wird ein derartiges Ereignis, dass die Viskosität des Kühlmittels zunimmt, das in dem Kühler 13 strömt, und dass ein Druckverlust des Kühlmittels im ersten Kühlmittelkreislauf C1 erhöht wird, eingeschränkt.
In der vorliegenden Ausführungsform strömt im Fall des Kommunikationsmodus Kühlmittel von einer Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 zu dem ersten Kühlmittelkreislauf C1. Demgemäß kann, da das auf eine hohe Temperatur durch die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizte Kühlmittel im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, die Temperatur des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, wirksam erhöht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform strömt im Fall des Kommunikationsmodus Kühlmittel von einem Heizkern 16 in den ersten Kühlmittelkreislauf C1. Demgemäß kann, da das Kühlmittel bei einer hohen Temperatur im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 in den ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, die Temperatur des im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömenden Kühlmittels erhöht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Sollwert der Strömungsrate des Kühlmittels, das von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, mit einem Anstieg eines Temperaturunterschieds ΔT verringert, der durch Subtrahieren der Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, von der Temperatur TW2 des Kühlmittels, das im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 strömt, erhalten wird.
Demgemäß wird ein derartiges Ereignis, dass eine Wärmemengenlast plötzlich auf den ersten Kühlmittelkreislauf C1 angewendet wird, was ein Auftreten von thermischer Verzerrung in Bauteilen des ersten Kühlmittelkreislauf C1 verursacht, eingeschränkt.
In dem Fall, in dem das Kühlmittel ein Ethylenglykol-basiertes Gefrierschutzfluid ist, werden die oben erwähnten vorteilhaften Wirkungen offensichtlich.
(Dritte Ausführungsform)
In den oben erwähnten Ausführungsformen wurde der Modus zwischen dem Kommunikationsmodus und dem Nicht-Kommunikationsmodus durch die ersten, zweiten Ein/Aus-Ventile 45, 46 umgeschaltet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Modus jedoch zwischen dem Kommunikationsmodus und dem Nicht-Kommunikationsmodus durch ein erstes Schaltventil 61 und ein zweites Schaltventil 62 umgeschaltet, wie in 9 veranschaulicht.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 eine wärmeerzeugende Vorrichtung 63. Die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 ist eine wärmeerzeugende Einrichtung, die Wärme in Verbindung mit einem Vorgang erzeugt. Die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 ist eine Einrichtung, die einen Strömungskanal umfasst, in dem Kühlmittel strömt, in dem die Wärme von dem Kühlmittel (Temperatureinstellungs-Zielvorrichtung) aufgenommen wird.
Beispiele der wärmeerzeugenden Vorrichtung 63 umfassen einen Inverter, eine Batterie, einen fahrenden Elektromotor, eine Maschine und eine Brennstoffzelle. Der Inverter ist eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die einen Gleichstrom, der von der Batterie zugeführt wird, in eine Wechselspannung umwandelt und die Wechselspannung an den fahrenden Elektromotor ausgibt.
Das erste Schaltventil 61 und das zweite Schaltventil 62 können als ein Beispiel der oben erwähnten Schaltvorrichtung (Wärmemediumstrom-Schaltvorrichtung) verwendet werden, die einen Strom des Kühlmittels umschaltet. In der vorliegenden Ausführungsform können das erste Schaltventil 61 und das zweite Schaltventil 62 als ein Beispiel des oben erwähnten Einführungsabschnitts verwendet werden, der die Wärmemenge des durch eine Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizten Kühlmittels (erstes Wärmemedium) in einen Kühler 13 einführt.
Das erste Schaltventil 61 ist ein Mehrfach-Öffnungs-Ventil, das eine Anzahl von Öffnungen (erste Schaltventil-Öffnungen) aufweist, die Einlass und Auslass des Kühlmittels bilden. Genauer gesagt umfasst das erste Schaltventil 61 einen ersten Einlass 61a und einen zweiten Einlass 61b als Einlässe des Kühlmittels, und erste bis vierte Auslässen 61c bis 61f als Auslässe des Kühlmittels.
Das zweite Schaltventil 62 ist ein Mehrfach-Öffnungs-Ventil, das eine Anzahl of Öffnungen (zweite Schaltventil-Öffnungen) aufweist, die Einlass und Auslass des Kühlmittels bilden. Genauer gesagt umfasst das zweite Schaltventil 62 einen ersten Auslass 62a und einen zweiten Auslass 62b als Auslässe des Kühlmittels und erste bis vierte Einlässe 62c bis 62f als Einlässe des Kühlmittels.
Ein Ende eines ersten Strömungskanal 64 ist mit dem ersten Einlass 61a des ersten Schaltventils 61 verbunden. Das andere Ende des ersten Strömungskanals 64 ist mit dem ersten Auslass 62a des zweiten Schaltventils 62 verbunden. Eine erste Pumpe 11 und der Kühler 13 sind in dem ersten Strömungskanal 64 angeordnet.
Ein Ende eines zweiten Strömungskanals 65 ist mit dem zweiten Einlass 61b des ersten Schaltventils 61 verbunden. Das andere Ende des zweiten Strömungskanals 65 ist mit dem zweiten Auslass 62b des zweiten Schaltventils 62 verbunden. Eine zweite Pumpe 12 ist in dem zweiten Strömungskanal 65 angeordnet.
Ein Ende eines dritten Strömungskanals 66 ist mit dem ersten Auslass 61c des ersten Schaltventils 61 verbunden. Das andere Ende des dritten Strömungskanals 66 ist mit dem ersten Einlass 62c des zweiten Schaltventils 62 verbunden. Ein Kühlmittelkühler 14 ist im dritten Strömungskanal 66 angeordnet.
Ein Ende eines vierten Strömungskanals 67 ist mit dem zweiten Auslass 61d des ersten Schaltventils 61 verbunden. Das andere Ende des vierten Strömungskanals 67 ist mit dem zweiten Einlass 62d des zweiten Schaltventils 62 verbunden. Die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 ist im vierten Strömungskanal 67 angeordnet.
Ein Ende eines fünften Strömungskanals 68 ist mit der dritten Auslassöffnung 61e des ersten Schaltventils 61 verbunden. Das andere Ende des fünften Strömungskanals 68 ist mit dem dritten Einlass 62e des zweiten Schaltventils 62 verbunden. Ein Heizkern 16 ist im fünften Strömungskanal 68 angeordnet.
Ein Ende eines sechsten Strömungskanals 69 ist mit dem vierten Auslass 61f des ersten Schaltventils 61 verbunden. Das andere Ende des sechsten Strömungskanals 69 ist mit dem vierten Einlass 62f des zweiten Schaltventils 62 verbunden. Die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 ist im sechsten Strömungskanal 69 angeordnet.
Das erste Schaltventil 61 ist strukturiert, um einen Kommunikationszustand zwischen den jeweiligen Einlässen 61a, 61b und den jeweiligen Auslässen 61c bis 61f umzuschalten. Das zweite Schaltventil 62 ist ebenfalls strukturiert, um willkürlich oder wahlweise einen Kommunikationszustand zwischen den jeweiligen Auslässen 62a, 62b und den jeweiligen Einlässen 62c bis 62f umzuschalten.
Genauer gesagt schaltet das erste Schaltventil 61 jeweils den Kühlmittelkühler 14, die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15, den Heizkern 16 und die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 getrennt in einen Zustand, in dem das von der ersten Pumpe 11 entladene Kühlmittel strömt, einen Zustand, in dem das von der zweiten Pumpe 12 entladene Kühlmittel darin strömt, oder einen Zustand, in dem das von der ersten Pumpe 11 entladene Kühlmittel und das von der zweiten Pumpe 12 entladene Kühlmittel nicht darin strömen.
Das zweite Schaltventil 62 schaltet jeweils den Kühlmittelkühler 14, die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15, den Heizkern 16 und die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 getrennt in einen Zustand um, in dem das Kühlmittel in die erste Pumpe 11 strömt, einen Zustand, in dem das Kühlmittel in die zweite Pumpe 12 strömt, oder einen Zustand, in dem das Kühlmittel nicht in die erste Pumpe 11 und die zweite Pumpe 12 strömt.
Ein strukturelles Beispiel des ersten Schaltventils 61 und des zweiten Schaltventils 62 werden kurz beschrieben. Das erste Schaltventil 61 und das zweite Schaltventil 62 umfasst jeweils eine Verkleidung, die eine äußere Schale bildet, und einen Ventilkörper, der in der Verkleidung untergebracht ist. Die Einlässe und die Auslässe des Kühlmittels sind an vorherbestimmten Positionen der Verkleidung definiert, und der Ventilkörper wird drehbar betätigt, um den Kommunikationszustand zwischen den Einlässen und den Auslässen des Kühlmittels zu ändern.
Der Ventilkörper des ersten Schaltventils 61 und der Ventilkörper des zweiten Schaltventils 62 werden durch getrennte Elektromotoren einzeln drehbar angetrieben. Operationen des Elektromotors für das erste Schaltventil 61 und des Elektromotors für das zweite Schaltventil 62 werden von einem Controller 50 gesteuert. Der Ventilkörper des ersten Schaltventils 61 und der Ventilkörper des zweiten Schaltventils 62 können von einem gemeinsamen Elektromotor in Verbindung miteinander drehbar angetrieben werden.
Der Controller 50 steuert den Betrieb des Elektromotors für das erste Schaltventil 61 und des Elektromotors für das zweite Schaltventil 62, um einen der verschiedenen Betriebsmoden auf einen anderen umzuschalten.
Zum Beispiel bilden im Nicht-Kommunikationsmodus der erste Strömungskanal 64 und wenigstens einer der dritten bis sechsten Strömungskanale 66 bis 69 einen ersten Kühlmittelkreislauf C1 (erster Wärmemediumkreislauf), und der zweite Strömungskanal 65 und wenigstens einer der dritten bis sechsten Strömungskanäle 66 bis 69 bilden einen zweiten Kühlmittelkreislauf C2 (zweiter Wärmemediumkreislauf).
Der Kühlmittelkühler 14, die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15, der Heizkern 16 und die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 können gemäß den Gegebenheiten auf eine angemessene Temperatur eingestellt werden durch Umschalten jedes der dritten bis sechsten Strömungskanäle 66 bis 69 auf den Fall des verbunden seins mit dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 und den Fall des verbunden seins mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2.
Wie in 9 veranschaulicht, kann in dem Fall, in dem der Kühlmittelkühler 14 und der Kühler 13 mit dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 verbunden sind und die Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 und der Heizkern 16 mit dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 verbunden sind, der Fahrzeuginnenraum durch einen Wärmepumpenbetrieb eines Kältemittelkreislaufs 20 aufgeheizt werden.
Mit anderen Worten absorbiert im ersten Kühlmittelkreislauf C1, da das durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlte Kühlmittel in dem Kühler 13 strömt, das Kühlmittel Wärme von der Außenluft in dem Kühler 13. Das Kühlmittel, das Wärme von der Außenluft in dem Kühler 13 absorbiert, tauscht Wärme mit dem Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 20 in dem Kühlmittelkühler 14, um Wärme zu strahlen. Daher absorbiert im Kühlmittelkühler 14 das Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 20 Wärme von der Außenluft durch das Kühlmittel.
Das Kältemittel, das Wärme von der Außenluft in dem Kühlmittelkühler 14 absorbiert, strahlt Wärme durch Austauschen von Wärme mit dem Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 in der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15. Daher wird das Kühlmittel von der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizt. Das von der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizte Kühlmittel strahlt Wärme durch Austauschen von Wärme mit der durch den Heizkern 16 in den Fahrzeuginnenraum geblasenen Blasluft. Daher wird die in den Fahrzeuginnenraum geblasene Blasluft von dem Heizkern 16 aufgeheizt.
Daher kann ein Wärmepumpenbetrieb verwirklicht werden, der Wärme der Außenluft pumpt und die in den Fahrzeuginnenraum geblasene Blasluft aufgeheizt.
Im Kommunikationsmodus sind das erste Schaltventil 61 und das zweite Schaltventil mit dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 gekoppelt. Demgemäß kann, da Kühlmittel mit einer hohen Temperatur im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 in den ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, die Temperatur TW1 des Kühlmittels, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, erhöht werden.
Mit anderen Worten schaltet im Nicht-Kommunikationsmodus das erste Schaltventil 61 den Strom des Kühlmittels, um dem Kühlmittel nicht zu ermöglichen, vom zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zum ersten Kühlmittelkreislauf C1 zu strömen, und das zweite Schaltventil 62 schaltet den Strom des Kühlmittels, um dem Kühlmittel nicht zu ermöglichen, vom ersten Kühlmittelkreislauf C1 zum zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu strömen.
Im Gegensatz dazu schaltet im Kommunikationsmodus das erste Schaltventil 61 den Strom des Kühlmittels, um dem Kühlmittel zu ermöglichen, vom zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zum ersten Kühlmittelkreislauf C1 zu strömen, und das zweite Schaltventil 62 schaltet den Strom des Kühlmittels, um dem Kühlmittel zu ermöglichen, vom ersten Kühlmittelkreislauf C1 zum zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu strömen.
Demgemäß kann der Modus zwischen dem Kommunikationsmodus und dem Nicht-Kommunikationsmodus von dem ersten Schaltventil 61 und dem zweiten Schaltventil 62 umgeschaltet werden.
In dem in 9 veranschaulichten Betriebsmodus ist die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 mit dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 verbunden. In dieser Konfiguration wird das in dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 zirkulierende Kühlmittel durch Abwärme der wärmeerzeugenden Vorrichtung 63 aufgeheizt. Daher wird die Temperatur des Kühlmittels, das in dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 zirkuliert, daran gehindert, sich mehr als notwendig zu verringern, und die wärmeerzeugende Vorrichtung 63 kann durch das Kühlmittel gekühlt werden, das im ersten Kühlmittelkreislauf C1 zirkuliert.
(Vierte Ausführungsform) In der vorliegenden Ausführungsform ist ein äußerer Kondensator 70 auf einer stromabwärtigen Seite in der Richtung der Außenluftströmung eines Kühler 13 angeordnet, wie in 10 veranschaulicht. Der äußere Kondensator 70 kann als ein Beispiel eines Luft-Kältemittel-Wärmetauschers (Kältemittelkühler) verwendet werden, der das hochdruckseitige Kältemittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 20 und der Außenluft kühlt und koaguliert. In dieser Konfiguration kann Reif durch Einführen der Wärmemenge in den Kühler 13 auf einer stromaufwärtigen Seite in einer Richtung der Außenluftströmung entfernt werden.
Wie in 11 veranschaulicht, können der äußere Kondensator 70 und der Kühler 13 integriert sein, um einen einzigen Wärmetauscher zu bilden. Wenn der äußere Kondensator 70 und der Kühler 13 thermisch gekoppelt sind, kann Reif geschmolzen werden, indem Wärme zu dem Kühler 13 übertragen wird, welche das im äußeren Kondensator 70 strömende hochdruckseitige Kältemittel aufweist.
Beispielsweise können in dem Fall, in dem der äußere Kondensator 70 und der Kühler 13 eine laminierte Struktur eines Rohrs und einer Lamelle aufweisen, der äußere Kondensator 70 und der Kühler 13 mit der Lamelle thermisch gekoppelt sein. Die Lamelle ist ein Element, das mit einer äußeren Oberflächenseite des Rohrs verbunden ist, um einen wärmeübertragenen Oberflächenbereich auf einer Luftseite zu expandieren. Der äußere Kondensator 70 und der Kühler 13 können durch Verwenden eines anderen Elements als die Lamelle thermisch gekoppelt sein.
Die oben erwähnten Ausführungsformen können entsprechend zusammen kombiniert werden. Die oben erwähnten Ausführungsformen können beispielsweise wie folgt verschiedenartig modifiziert werden.
In den oben erwähnten Ausführungsformen können verschiedene Arten von Temperatureinstellungs-Zielvorrichtungen (Kühl-Zielvorrichtung und Heiz-Zielvorrichtung), welche in der Temperatur (gekühlt und aufgeheizt) durch das Kühlmittel eingestellt werden, in dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 angeordnet sein.
Außerdem ist eine Konfiguration ebenfalls anwendbar, in welcher der Fall, in dem der erste Kühlmittelkreislauf C1 und der zweite Kühlmittelkreislauf C2 über das Schaltventil verbunden sind, und das Schaltventil die Verbindung zwischen dem Fall, in dem das durch die erste Pumpe hineingenommene und ausgeladene 11 Kühlmittel in mehreren Wärmemedium-Strömungseinrichtungen zirkuliert, die in dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 angeordnet sind, und dem Fall, in dem das durch die zweite Pumpe 12 hineinzunehmende und auszuladende Kühlmittel darin zirkuliert, umschaltet.
In den oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen können vier Ein/Aus-Ventile 35 bis 38 anstatt des ersten Ein/Aus-Ventils 45 und des zweiten Ein/Aus-Ventil 46 angeordnet sein, wie in 12 und 13 veranschaulicht. Genauer gesagt kann das erste Ein/Aus-Ventil 35 an einem verbindenden Abschnitt zwischen dem ersten kommunizierenden Strömungskanal 42 und dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 angeordnet sein. Das zweite Ein/Aus-Ventil 36 kann an einem verbindenden Abschnitt zwischen dem ersten kommunizierenden Strömungskanal 42 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 angeordnet sein. Das dritte Ein/Aus-Ventil 37 kann an einem verbindenden Abschnitt zwischen dem zweiten kommunizierenden Strömungskanal 43 und dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 angeordnet sein. Das vierte Ein/Aus-Ventil 38 kann an einem verbindenden Abschnitt zwischen dem zweiten kommunizierenden Strömungskanal 43 und dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 angeordnet sein.
Die ersten bis vierten Ein/Aus-Ventile 35 bis 38 sind Öffnungs/Schließ-Vorrichtungen, die den ersten kommunizierenden Strömungskanal 42 und den zweiten kommunizierenden Strömungskanal 43 öffnen und schließen, und sind beispielsweise aus elektromagnetischen Ventilen aufgebaut. Die ersten bis vierten Ein/Aus-Ventile 35 bis 38 können als ein Beispiel der oben erwähnten Schaltvorrichtung verwendet werden, die einen in 12 veranschaulichten Nicht-Kommunikationsmodus und einen in 13 veranschaulichten Kommunikationsmodus umschaltet. Die ersten bis vierten Ein/Aus-Ventile 35 bis 38 können als ein Beispiel der oben erwähnten Inter-Kreislauf-Strömungsratensteuervorrichtung verwendet werden, welche die Strömungsrate GW des Kühlmittels verringert, das von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 zu dem ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt.
Vier Drei-Wege-Ventile können anstatt der vier Ein/Aus-Ventile 35 bis 38 angeordnet sein. Jedes Drei-Wege-Ventil weist drei Öffnungen (Einlass und Auslass des Kühlmittels) auf, und zwei Öffnungen von drei Öffnungen kommunizieren miteinander und eine verbleibende Öffnung ist geschlossen.
In dem Fall, in dem die vier Drei-Wege-Ventile anstatt der vier Ein/Aus-Ventile 35 bis 38 im Kommunikationsmodus angeordnet sind, zirkuliert das Kühlmittel von der dritten Pumpe 44 → der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 oder dem Heizkern 16 → dem Kühler 13 oder dem Kühlmittelkühler 14 → der dritten Pumpe 44 in dieser Reihenfolge.
Mit anderen Worten wird durch Anordnen der vier Drei-Wege-Ventile anstatt der vier Ein/Aus-Ventile 35 bis 38 im Kommunikationsmodus eine Konfiguration erreicht, in der das Kühlmittel nicht in der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 oder dem Heizkern 16 zirkuliert und das Kühlmittel nicht in dem Kühler 13 oder dem Kühlmittelkühler 14 zirkuliert.
Im Kommunikationsmodus bleibt in einer Konfiguration, in der das von der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizte Kühlmittel nicht im ersten Kühlmittelkreislauf C1 strömt, die Wärmemenge des Kühlmittels in der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15, so dass der Kältemittelkreislauf 20 sich schnell verhalten kann, wenn anschließend auf den Nicht-Kommunikationsmodus umgeschaltet wird.
In der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform ist eine Konfiguration, in der das Kühlmittel im Umgehungskanal 40 jedoch nicht im Heizkern 16 im Kommunikationsmodus durch Verwenden des Drei-Wege-Ventils 41 strömt, ebenfalls anwendbar.
In dieser Konfiguration kann das von der Kühlmittel-Heizvorrichtung 15 aufgeheizte Kühlmittel in den ersten Kühlmittelkreislauf C1 geströmt werden, während die Blasluft zu dem Fahrzeuginnenraum durch die Wärme des im Heizkern 16 verbleibenden Kühlmittels im Kommunikationsmodus aufgeheizt wird. Daher kann die Temperatur des Kühlmittels im ersten Kühlmittelkreislauf C1 daran gehindert werden, mehr als notwendig abgesenkt zu werden, ohne die Erwärmung im Fahrzeuginnenraum anzuhalten.
In der oben erwähnten zweiten Ausführungsform kann die Anzahl der Öffnungen des ersten Schaltventils 61, die Anzahl der Öffnungen des zweiten Schaltventils 62 und die Anzahl der Strömungskanäle, die mit den ersten und den zweiten Schaltventilen 61, 62 zu verbinden sind, nach Bedarf erhöht und herabgesetzt werden.
In den oben erwähnten Ausführungsformen kann ein Wärmeakkumulator im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 bereitgestellt werden. Der Wärmeakkumulator ist ein wärmeakkumulierender Abschnitt, der Wärme des Kühlmittels akkumuliert, das im zweiten Kühlmittelkreislauf C2 strömt. Ein wärmeisolierender Behälter, der beispielsweise ein Hochtemperatur-Kühlmittel speichert, oder ein Element oder dergleichen, das eine große Wärmekapazität aufweist, kann als der Wärmeakkumulator verwendet werden.
Eine Konfiguration, in welcher der Wärmeakkumulator in einem Kühlmittelkreislauf getrennt von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 (hier nachstehend als ein wärmeakkumulierender Kreislauf bezeichnet) bereitgestellt wird, und das Kopplungsventil, das den Kopplungszustand auf den gekoppelten Zustand umschaltet, in dem der wärmeakkumulierende Kreislauf und der zweite Kühlmittelkreislauf C2 gekoppelt sind. In dieser Konfiguration kann Wärme beispielsweise im wärmeakkumulierenden Kreislauf allmählich akkumuliert werden durch allmähliches Verdoppeln der Strömungsrate des Kühlmittels, das in den wärmeakkumulierenden Kreislauf von dem zweiten Kühlmittelkreislauf C2 im gekoppelten Zustand strömt, und wenn bestimmt wird, dass Wärme im wärmeakkumulierenden Kreislauf ausreichend akkumuliert wird, kann der Kopplungszustand auf den nicht-gekoppelten Zustand im wärmeakkumulierenden Kreislauf umgeschaltet werden, in dem der wärmeakkumulierende Kreislauf und der zweite Kühlmittelkreislauf C2 nicht gekoppelt sind, um eine Pumpenleistung zu verringern.
Obwohl das Kühlmittel als ein Wärmemedium verwendet wird, das in dem Heizkern 16 in den oben erwähnten Ausführungsformen strömt, können verschiedene Medien, wie beispielsweise Öl, als das Wärmemedium verwendet werden.
Nanofluid kann als das Wärmemedium verwendet werden. Das Nanofluid ist ein Fluid mit dem Nanoteilchen, die einen Teilchendurchmesser von der Größenordnung von Nanometern aufweisen, gemischt werden. Wenn Nanoteilchen mit einem Wärmemedium gemischt werden, können die folgenden Wirkungen zusätzlich zu der Wirkung des Absenkens eines Gefrierpunkts, ähnlich einem Kühlmittel, das Ethylen-Glykol (sogenanntes Gefrierschutzmittel) verwendet, erhalten werden.
Das heißt, dass eine Wirkung der Verbesserung der thermischen Leitfähigkeit in einer spezifische Temperaturzone, eine Wirkung der Erhöhung der Wärmekapazität des Wärmemediums, eine Wirkung der Verhinderung der Korrosion eines Metallrohrs, eine Wirkung der Verhinderung der Abbaus eines Gummirohrs und eine Wirkung der Erhöhung der Fluidität des Wärmemediums bei einer extrem niedrigen Temperatur erhalten werden kann.
Diese Wirkungen werden gemäß der Struktur, der Form und des Mischungsverhältnisses der Nanoteilchen und Zusatzstoffe verschiedenartig geändert.
Demgemäß kann die thermische Leitfähigkeit verbessert werden. Demgemäß kann, selbst wenn eine Menge eines Wärmemediums verwendet wird, die geringer als ein Kühlmittel mit Ethylen-Glykol ist, ein äquivalenter Kühlungswirkungsgrad erhalten werden.
Ferner kann, da die Wärmekapazität des Wärmemediums erhöht werden kann, kann die in einem Wärmemedium akkumulierte Kälte- und Wärmemenge (Kälte und Wärme unter Verwendung von fühlbarer Wärme gespeichert) des Wärmemediums per se erhöht werden kann.
Mit einer Zunahme in der akkumulierten Kälte- und Wärmemenge kann sogar in einem Zustand, in dem der Kompressor 21 nicht arbeitet, weil die Einstellung des Kühlens und des Erwärmens der Geräte unter Verwendung der Kälte- und Wärmespeicherung für eine gewisse Zeitspanne implementiert werden kann, die Leistungseinsparung des Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 durchgeführt werden.
Es wird bevorzugt, dass ein Aspektverhältnis der Nanoteilchen 50 oder mehr beträgt. Der Grund liegt darin, dass eine ausreichende thermische Leitfähigkeit erhalten werden kann. Derweil ist das Aspektverhältnis ist ein Formindex, der ein Verhältnis einer vertikalen Größe des Nanoteilchens zu einer horizontalen Größe desselben zeigt.
Ein Nanoteilchen, das beliebige von Ag, Cu, und C enthält, kann als das Nanoteilchen verwendet werden. Genauer gesagt kann ein Au-Nanoteilchen, ein Ag-Nanodraht, Kohlenstoff-Nanoröhre CNT (carbon nano-tube), Graphen, ein Graphit-Nanoteilchen der Kern-Hüllen-Art (ein Teilchen mit einer Struktur, wie beispielsweise einer Kohlenstoff-Nanoröhre, um die oben erwähnten Atome zu umgeben), CNT enthaltend Au-Nanoteilchen und dergleichen als die Bestandsteilatome des Nanoteilchens verwendet werden
Ein Fluorkohlenstoff-Kältemittel wird als das Kältemittel im Kältemittelkreislauf 20 der oben erwähnten Ausführungsformen verwendet. Die Art des Kältemittels ist jedoch nicht darauf begrenzt, und ein natürliches Kältemittel, wie beispielsweise Kohlenstoffdioxid, ein Kohlenwasserstoff-basiertes Kältemittel und dergleichen kann als das Kältemittel verwendet werden.
Des Weiteren bildet der Kältemittelkreislauf 20 der oben erwähnten Ausführungsformen einen subkritischen Kältekreislauf, von dem der Druck des hochdruckseitigen Kältemittels den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet, jedoch einen superkritischen Kältekreislauf bilden kann, von dem der Druck des hochdruckseitigen Kältemittels den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet.
In den oben erwähnten Ausführungsformen wurde das Beispiel beschrieben, in dem das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 auf ein Hybridfahrzeug angewendet wird. Alternativ kann das Fahrzeugwärme-Managementsystem 10 auf ein Elektrofahrzeug und dergleichen angewendet werden, dass nicht mit einer Maschine ausgestattet ist und eine Antriebskraft für das Fahren eines Fahrzeugs von einem fahrenden Elektromotor erhält.
Wie in 12 und 13 veranschaulicht, müssen der Umgehungskanal 40, das Drei-Wege-Ventil 41, die Luftmischklappe 32 und die elektrischen Heizvorrichtung 47, die in 1 und 2 veranschaulicht sind, nicht notwendigerweise bereitgestellt werden.

Claims

Fahrzeugwärme-Managementsystem, umfassend: einen niederdruckseitigen Wärmetauscher (14), der ausgelegt ist, um ein Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel eines Kältekreislaufs (20) und dem Wärmemedium zu kühlen; einen ersten Wärmemediumkreislauf (C1), in dem das durch den niederdruckseitigen Wärmetauscher (14) gekühlte Wärmemedium zirkuliert; einen hochdruckseitigen Wärmetauscher (15), der ausgelegt ist, um ein Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel des Kältekreislaufs (20) und dem Wärmemedium zu erwärmen; einen zweiten Wärmemediumkreislauf (C2), in dem das durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher aufgeheizte Wärmemedium (15) zirkuliert; und eine Schaltvorrichtung (35, 36, 37, 38, 45, 46, 50i, 61, 62), die ausgelegt ist, um einen Modus zwischen einem Kommunikationsmodus, in dem der erste Wärmemediumkreislauf (C1) und der zweite Wärmemediumkreislauf (C2) gekoppelt sind, und einen Nicht-Kommunikationsmodus, in dem der erste Wärmemediumkreislauf (C1) und der zweite Wärmemediumkreislauf (C2) nicht gekoppelt sind, umzuschalten, wobei die Schaltvorrichtung den Kommunikationsmodus auswählt, wenn eine Temperatur (TW1) des Wärmemediums, das im ersten Wärmemediumkreislauf (C1) strömt, niedriger als eine erste vorherbestimmte Temperatur (Ti) ist, und die Schaltvorrichtung den Nicht-Kommunikationsmodus auswählt, wenn die Temperatur (TW1) des Wärmemediums, das im ersten Wärmemediumkreislauf (C1) strömt, höher als oder gleich einer zweiten vorherbestimmten Temperatur (Tii) ist.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 1, wobei die Schaltvorrichtung umfasst: ein erstes Schaltventil (61), das einen Strom des Wärmemedium umschaltet, um dem Wärmemedium zu ermöglichen, von dem zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) zu dem ersten Wärmemediumkreislauf (C1) im Kommunikationsmodus zu strömen, und das Wärmemedium daran zu hindern, von dem zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) in den ersten Wärmemediumkreislauf (C1) im Nicht-Kommunikationsmodus zu strömen; und ein zweites Schaltventil (62), das einen Strom des Wärmemedium umschaltet, um dem Wärmemedium zu ermöglichen, vom ersten Wärmemediumkreislauf (C1) zum zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) im Kommunikationsmodus zu strömen, und das Wärmemedium daran zu hindern, von dem ersten Wärmemediumkreislauf (C1) in den zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) im Nicht-Kommunikationsmodus zu strömen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltvorrichtung den ersten Wärmemediumkreislauf (C1) und den zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) koppelt, um dem Wärmemedium zu ermöglichen, von dem zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) zu dem niederdruckseitigen Wärmetauscher (14) im Kommunikationsmodus zu strömen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13), der in dem ersten Wärmemediumkreislauf (C1) angeordnet ist, wobei der Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) einen Wärmetausch zwischen dem von dem niederdruckseitigen Wärmetauscher (14) gekühlten Wärmemedium und einer Außenluft durchführt, so dass das Wärmemedium Wärme absorbiert, wobei die Schaltvorrichtung den ersten Wärmemediumkreislauf (C1) und den zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) koppelt, um dem Wärmemedium zu ermöglichen, von dem zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) zu dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) im Kommunikationsmodus zu strömen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schaltvorrichtung den ersten Wärmemediumkreislauf (C1) und den zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) koppelt, um dem Wärmemedium zu ermöglichen, von dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) zu dem ersten Wärmemediumkreislauf (C1) im Kommunikationsmodus zu strömen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend einen Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16), der im zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) angeordnet ist, wobei der Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) einen Wärmetausch zwischen dem durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten Wärmemedium und in einen Fahrzeuginnenraum geblasene Luft durchführt, wodurch die geblasene Luft aufgeheizt wird, wobei die Schaltvorrichtung den ersten Wärmemediumkreislauf (C1) und den zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) koppelt, um dem Wärmemedium zu ermöglichen, von dem Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) zu dem ersten Wärmemediumkreislauf (C1) im Kommunikationsmodus zu strömen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend eine Inter-Kreislauf-Strömungsratensteuervorrichtung (44, 35, 36, 37, 38, 45, 46, 50h, 50i), die ausgelegt ist, um eine Strömungsrate des Wärmemediums zu verringern, das von dem zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) zu dem ersten Wärmemediumkreislauf (C1) strömt, wobei der Anstieg im Temperaturunterschied (ΔT) durch Subtrahieren der Temperatur (TW1) des Wärmemediums, das im ersten Wärmemediumkreislauf (C1) strömt, von der Temperatur (TW2) des Wärmemediums, das im zweiten Wärmemediumkreislauf (C2) strömt, erhalten wird.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Wärmemedium ein Ethylen-Glykol-basiertes Frostschutzfluid ist.
Fahrzeugwärme-Managementsystem, umfassend: einen Kompressor (21), der ausgelegt ist, um ein Kältemittel zu ziehen und zu entladen; einen hochdruckseitigen Wärmetauscher (15), der ausgelegt ist, um ein erstes Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen dem von dem Kompressor (21) entladenen Kältemittel und dem ersten Wärmemedium zu erwärmen; eine Dekompressionsvorrichtung (22), die ausgelegt ist, um das in dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) einem Wärmetausch unterzogene Kältemittel zu dekomprimieren; einen niederdruckseitigen Wärmetauscher (14), der ausgelegt ist, um ein zweites Wärmemedium durch Wärmetausch zwischen dem in der Dekompressionsvorrichtung (22) dekomprimierten Kältemittel und dem zweiten Wärmemedium zu kühlen; ein Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13), der das zweite Wärmemedium veranlasst, Wärme durch Wärmetausch zwischen dem durch den niederdruckseitigen Wärmetauscher (14) gekühlten Wärmemedium und Luft zu absorbieren; einen Einführungsabschnitt (42, 43, 61, 62), der ausgelegt ist, um eine Wärmemenge des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums in den Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) einzuführen; und eine Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50), die ausgelegt ist, um zu bestimmen, ob Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, und die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 9, umfassend einen Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16), der ausgelegt ist, um Luft durch Verwenden wenigstens eines Teils einer Wärmemenge des von dem Kompressor entladenen Kältemittels (21) zu erwärmen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 10, umfassend eine Luftströmungsraten-Einstellvorrichtung (18, 32), die ausgelegt ist, um eine Strömungsrate von Luft einzustellen, die durch den Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) läuft, wobei die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums durch Steuern der Luftströmungsraten-Einstellvorrichtung (18, 32) erhöht, um die Strömungsrate von Luft zu verringern, die durch den Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) läuft.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 11, wobei die Luftströmungsraten-Einstellvorrichtung eine Luftverhältnis-Einstelleinrichtung (32) ist, die ausgelegt ist, um ein Verhältnis zwischen der Strömungsrate von Luft, die in dem Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) strömt, und einer Strömungsrate von Luft, die strömt, um den Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) zu umgehen, einzustellen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 10, umfassend eine Wärmemediumverhältnis-Einstelleinrichtung (41), die ausgelegt ist, um ein Verhältnis zwischen einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das in dem Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) strömt, und einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das strömt, um den Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) zu umgehen, einzustellen, wobei die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums durch Steuern der Wärmemediumverhältnis-Einstelleinrichtung (41) erhöht, um ein Verhältnis der Strömungsrate des ersten Wärmemediums zu verringern, das in dem Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) strömt, und ein Verhältnis der Strömungsrate des ersten Wärmemediums zu erhöhen, das strömt, um den Lufterwärmungs-Wärmetauscher (16) zu umgehen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) ausgelegt ist, um die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums mit der Abnahme in der Temperatur des durch den niederdruckseitigen Wärmetauscher (14) gekühlten zweiten Wärmemedium zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, umfassend eine Wärmemediumtemperatur-Erfassungsvorrichtung (54), die ausgelegt ist, um die Temperatur des zweiten Wärmemediums zu erfassen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 15, wobei die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) bestimmt, ob Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, auf der Grundlage der durch die Wärmemediumtemperatur-Erfassungsvorrichtung (54) erfassten Temperatur des zweiten Wärmemediums.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 15 oder 16, wobei, wenn die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) bestimmt, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) eine erforderliche Wärmemediumtemperatur, die eine Temperatur des ersten Wärmemedium ist, die zum Schmelzen des Reifs erforderlich ist, der an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, auf der Grundlage der durch die Wärmemediumtemperatur-Erfassungsvorrichtung (54) erfassten Temperatur des zweiten Wärmemediums berechnet, und die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums näher an die erforderliche Wärmemediumtemperatur bringt.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, umfassend eine Kältemitteldruck-Erfassungsvorrichtung (57), die ausgelegt ist, um einen Druck des Kältemittels zu erfassen, das Wärme in dem niederdruckseitigen Wärmetauscher (14) ausgetauscht hat.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 18, wobei die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) bestimmt, ob Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, auf der Grundlage eines durch die Kältemitteldruck-Erfassungsvorrichtung (57) erfassten Drucks des Kältemittels.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 18 oder 19, wobei, wenn die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) bestimmt, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) eine erforderliche Wärmemediumtemperatur, die eine Temperatur des ersten Wärmemediums ist, die zum Schmelzen des an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftenden Reifs erforderlich ist, auf der Grundlage des durch die Kältemitteldruck-Erfassungsvorrichtung (57) erfassten Kältemitteldrucks berechnet, und die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemedium näher an die erforderliche Wärmemediumtemperatur bringt.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, umfassend eine Kältemitteltemperatur-Erfassungsvorrichtung (56), die ausgelegt ist, um eine Temperatur des durch die Dekompressionsvorrichtung (22) dekomprimierten Kältemittels, eine Temperatur des Kältemittels, das Wärme in dem niederdruckseitigen Wärmetauscher (14) ausgetauscht hat, oder einer Temperatur des in den Kompressor (21) gezogenen Kühlmittels zu erfassen.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 21, wobei die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) bestimmt, ob Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, auf der Grundlage der durch die Kältemitteltemperatur-Erfassungsvorrichtung (56) erfassten Temperatur des Kühlmittels.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach Anspruch 21 oder 22, wobei, wenn die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) bestimmt, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) eine erforderliche Wärmemediumtemperatur, die eine Temperatur des ersten Wärmemedium ist, die zum Schmelzen des an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftenden Reifs erforderlich ist, auf der Grundlage einer durch die Kältemitteltemperatur-Erfassungsvorrichtung (56) erfassten Kältemitteltemperatur berechnet, und die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums näher an die erforderliche Wärmemediumtemperatur bringt.
Fahrzeugwärme-Managementsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 23, umfassend eine Wärmezuführungsvorrichtung (47), die ausgelegt ist, um Wärme dem ersten Wärmemedium zuzuführen, wobei, wenn die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) bestimmt, dass Reif an dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) haftet, die Wärmemediumtemperatur-Einstellvorrichtung (50) ausgelegt ist, um die Temperatur des durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher (15) aufgeheizten ersten Wärmemediums durch Steuern der Wärmezuführungsvorrichtung (47) zu erfassen, um die an dem ersten Wärmemedium zugeführte Wärmemenge auf eine Wärmemenge zu erhöhen, die relativ hoch verglichen mit einer Wärmemenge ist, die vor einem Zeitpunkt der Bestimmung der Adhäsion des Reifs dem Wärmeabsorptions-Wärmetauscher (13) zugeführt wurde.