Title:
Wärmemanagementsystem für Fahrzeuge
Kind Code:
T5


Abstract:

Ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug umfasst: einen Chiller (21), der ein Wärmemedium durch Tauschen von Wärme zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel in einem Kältekreislauf (25) und dem Wärmemedium kühlt; einen Kühlerkern (22), der Luft durch Tauschen von Wärme zwischen der Luft und dem durch Chiller gekühlten Wärmemedium kühlt; und einen Kühlerkühlkreislauf (11), der veranlasst, dass das Wärmemedium durch den Chiller und den Kühlerkern zirkuliert. Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug umfasst: einen Motorkühlkreislauf (12), der veranlasst, dass das Wärmemedium durch einen Motor (31) zirkuliert; und einen Motorradiator (32), der Wärme zwischen dem Wärmemedium im Motorkühlkreislauf (12) und Außenluft tauscht. Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug umfasst ferner: eine Schaltvorrichtung (43, 120), die schaltet zwischen einem unabhängigen Modus, in dem das Wärmemedium jeweils unabhängig durch den Kühlerkühlkreislauf und den Motorkühlkreislauf zirkuliert, und einem Kommunikationsmodus, in dem der Kühlerkühlkreislauf und der Motorkühlkreislauf miteinander kommunizieren, um zu veranlassen, dass das Wärmemedium zwischen dem Chiller und dem Motorradiator strömt; und einen Controller (80), der einen Betrieb der Schaltvorrichtung steuert, um in den Kommunikationsmodus zu schalten, wenn eine Temperatur des Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf niedriger als eine erste Wärmemediumtemperatur ist.




Inventors:
KAKEHASHI NOBUHARU (JP)
ENOMOTO NORIHIKO (JP)
OMI YASUMITSU (JP)
Application Number:
DE112016000643T
Publication Date:
10/12/2017
Filing Date:
01/26/2016
Assignee:
DENSO CORP (Kariya-City, Aichi-Pref., JP)



Attorney, Agent or Firm:
Klingseisen, Rings & Partner Patentanwälte, 80331, München, DE
Claims:
1. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug, umfassend:
einen Kompressor (26), der ein Kältemittel in einem Kältekreislauf (25) ansaugt und abgibt;
einen Luftheizer (51, 52, 110), der Luft, die in einen Fahrzeuginnenraum zu blasen ist, durch Verwenden von Wärme von einem hochdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf (25) erwärmt;
einen Chiller (21), der ein Wärmemedium durch Tauschen von Wärme zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf (25) und dem Wärmemedium kühlt;
einen Kühlerkern (22), der die Luft durch Tauschen von Wärme zwischen der Luft and dem durch den Chiller (21) gekühlten Wärmemedium kühlt;
einen Kühlerkühlkreislauf (11), der das Wärmemedium veranlasst, durch den Chiller (21) und den Kühlerkern (22) zu zirkulieren;
eine Kühlerpumpe (20), die das Wärmemedium in dem Kühlerkühlkreislauf (11) ansaugt und abgibt;
einen Motorkühlkreislauf (12), der das Wärmemedium veranlasst, durch einen Motor (31) zu zirkulieren;
eine Motorpumpe (30), die das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) ansaugt und abgibt;
einen Motorradiator (32), der Wärme zwischen dem Wärmemedium im Motorkühlkreislauf (12) und der Außenluft tauscht;
eine Schaltvorrichtung (43, 120), die umschaltet zwischen einem unabhängigen Modus, in dem das Wärmemedium jeweils unabhängig durch den Kühlerkühlkreislauf (11) und den Motorkühlkreislauf (12) zirkuliert, und einem Kommunikationsmodus, in dem der Kühlerkühlkreislauf (11) und der Motorkühlkreislauf (12) miteinander kommunizieren, um das Wärmemedium zu veranlassen, zwischen dem Chiller (21) und dem Motorradiator (32) zu strömen; und
einen Controller (80), der einen Betrieb der Schaltvorrichtung (43, 120) steuert, um in den Kommunikationsmodus zu schalten, wenn eine Temperatur des Wärmemediums in dem Motorkühlkreislauf (12) niedriger als eine erste Wärmemediumtemperatur ist.

2. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei sogar wenn die Temperatur des Wärmemediums im Motorkühlkreislauf (12) niedriger als die erste Wärmemediumtemperatur ist, der Controller (80) den Betrieb der Schaltvorrichtung (43, 120) steuert, um im unabhängigen Modus zu sein, (i) wenn ein Volumen der Luft, die in den Luftheizer (51, 52, 110) zu blasen ist, kleiner als ein Wert ist, (ii) wenn die Luft, die in den Luftheizer (51, 52, 110) zu blasen ist, gestoppt ist, oder (iii) wenn der Luftheizer (51, 52, 110) Wärme des hochdruckseitigen Kältemittels nicht verwendet.

3. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei im Kommunikationsmodus die Schaltvorrichtung (43, 120) imstande ist, einen Kühlerkern-Kommunikationsmodus einzustellen, in dem der Kühlerkühlkreislauf (11) und der Motorkühlkreislauf (12) miteinander kommunizieren, um das Wärmemedium zu veranlassen, sogar zwischen dem Chiller (21) und dem Kühlerkern (22) zu strömen.

4. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 3, wobei der Controller (80) den Betrieb der Schaltvorrichtung (43, 120) steuert, um im Kühlerkern-Kommunikationsmodus während der Entfeuchtung und Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums im Kommunikationsmodus zu sein, (i) wenn ein Unterschied zwischen einer Temperatur von Luft, die von dem Kühlerkern (22) bläst, und einer Zielkühlerkern-Blastemperatur (TCO) geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Temperatur der Luft, die von dem Luftheizer (51, 52, 110) blast, niedriger als eine Zielerwärmenungstemperatur (TAO) um eine vorbestimmte Temperatur oder mehr ist, oder (ii) wenn die Lufterwärmungsleistung einer vorbestimmte Leistung nicht genügt.

5. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 4, ferner umfassend:
eine Motorradiator-Strömungsraten-Einstellvorrichtung (43, 107, 120), die eine Strömungsrate des in den Motorradiator (32) strömenden Wärmemediums einstellt; und
eine Kältemittel-Strömungsraten-Einstellvorrichtung (26, 28, 114), die eine Strömungsrate des durch den Kältekreislauf (25) strömenden Kältemittels einstellt, wobei
der Controller (80) einen Betrieb der Motorradiator-Strömungsraten-Einstellvorrichtung (43, 107, 120) oder der Kältemittel-Strömungsraten-Einstellvorrichtung (26, 28, 114) in dem Kühlerkern-Kommunikationsmodus auf eine derartige Art und Weise steuert, so dass sich eine Temperatur in Verbindung mit der Temperatur der Luft, die von dem Kühlerkern (22) bläst, der ersten Zielblastemperatur (TCO) annähert, und dass sich eine Temperatur in Verbindung mit der Temperatur der Luft, die von dem Luftheizer (51, 52, 110) bläst, einer zweiten Zielblastemperatur (TAO) annähert.

6. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltvorrichtung (43, 120) imstande ist, den Kühlerkühlkreislauf (11) mit dem Motorkühlkreislauf (12) zu kommunizieren, um zu veranlassen, dass das Wärmemedium zwischen dem Kühlerkern (22) und dem Motorradiator (32) strömt.

7. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Controller (80) den Betrieb der Schaltvorrichtung (43, 120) steuert, um in den unabhängigen Modus umzuschalten, wenn eine Temperatur des Wärmemediums im Motorkühlkreislauf (12) eine zweite Wärmemediumtemperatur im Kommunikationsmodus überschreitet.

8. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend:
einen Kommunikationsströmungsweg (40), der den Kühlerkühlkreislauf (11) mit dem Motorkühlkreislauf (12) in entweder dem unabhängigen Modus oder dem Kommunikationsmodus kommuniziert; und
einen Reservebehälter (39), der in dem Motorkühlkreislauf (12) oder dem Kühlerkühlkreislauf (11) angeordnet und angepasst ist, das Wärmemedium zu speichern.

9. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 8, wobei der Kommunikationsströmungsweg (40) einen Teil des Kühlerkühlkreislaufs (11), der auf einer Wärmemediumabgabeseite der Kühlerpumpe (20) und auf einer Wärmemediumeinlassseite des Kühlerkerns (22) lokalisiert ist, mit einem Teil des Motorkühlkreislaufs (12), der auf einer Wärmemediumabgabeseite der Motorpumpe (30) und auf einer Wärmemediumeinlassseite des Motorradiators (32) lokalisiert ist, kommuniziert.

10. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend einen Motorradiator-Strömungsweg (41), der den Kühlerkühlkreislauf (11) mit dem Motorkühlkreislauf (12) kommuniziert, wobei die Schaltvorrichtung (43) zwischen dem unabhängigen Modus und dem Kommunikationsmodus durch Umschalten zwischen einem Zustand, in dem das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) durch den Motorradiator-Strömungsweg (41) strömt, und einem Zustand, in dem das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) nicht durch den Motorradiator-Strömungsweg (41) strömt, umschaltet.

11. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Controller (80) den Kompressor (26) während des Steuerns des Betriebs der Schaltvorrichtung (43, 120) stoppt, so dass das Wärmemedium zwischen dem Kühlerkern (22) und dem Motorradiator (32) strömt, wenn die Temperatur des Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) niedriger als eine dritte Wärmemediumtemperatur ist und eine Temperatur der Außenluft niedriger als eine erste Außenlufttemperatur ist.

12. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend:
einen Radiatorumgehungs-Strömungsweg (35), der das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) veranlasst, zu strömen, während der Motorradiator (32) umgangen wird; und
einen Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg (42), der den Radiatorumgehungs-Strömungsweg (35) mit der Schaltvorrichtung (43, 120) verbindet, wobei
die Schaltvorrichtung (43) zwischen einem Zustand, in dem das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) durch den Radiatorumgehungs-Strömungsweg (35) strömt, und einem Zustand, in dem das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) nicht durch den Radiatorumgehungs-Strömungsweg (35) strömt, umschaltet.

13. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 12, wobei der Controller (80) den Betrieb der Schaltvorrichtung (43, 120) steuert, um in den Zustand umzuschalten, in dem das Wärmemedium im Motorkühlkreislauf (12) durch den Radiatorumgehungs-Strömungsweg (35) strömt, wenn eine Temperatur der Außenluft niedriger als eine zweite Außenlufttemperatur ist.

14. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend:
einen Anfrageausgabeabschnitt (80), der eine Anfrage zum Erhöhen einer Abwärmemenge von dem Motor (31), eine Anfrage zum Erhöhen einer Betriebsrate des Motors (31), eine Anfrage zum Erhöhen einer Temperatur des Wärmemediums im Motorkühlkreislauf (12) oder eine Anfrage zum Verringern des Wirkungsgrads des Motors (31) an eine Motorsteuereinheit (99) ausgibt, die einen Betrieb des Motors (31) steuert: (i) im Kommunikationsmodus, wenn eine Kältemittelabgabemenge von dem Kompressor (26) gleich oder mehr als eine vorbestimmte Menge ist oder die Anzahl von Umdrehungen des Kompressors (26) gleich oder mehr als ein vorbestimmter Wert ist, und wenn eine Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft niedriger als eine vorbestimmte Lufttemperatur ist; und oder (ii) im Kommunikationsmodus, wenn eine Temperatur des durch den Motorradiator (32) strömenden Wärmemediums oder des Chillers (21) niedriger als eine vierte Wärmemediumtemperatur ist, und wenn eine Temperatur des Wärmemediums in dem Motorkühlkreislauf (12) niedriger als eine fünfte Wärmemediumtemperatur ist.

15. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei
der Luftheizer (51, 52) umfasst:
einen Kondensator (52), der Wärme von dem hochdruckseitigen Kältemittel in ein heizerseitiges Wärmemedium ableitet, um das heizerseitige Wärmemedium zu erwärmen;
einen Heizerkern (51), der die Luft durch Tauschen von Wärme zwischen dem heizerseitigen Wärmemedium und der Luft erwärmt;
einen Kondensatorkreislauf (13), der veranlasst, dass das heizerseitige Wärmemedium durch den Kondensator (52) und den Heizerkern (51) zirkuliert;
eine Heizerpumpe (50), die das heizerseitigen Wärmemedium in dem Kondensatorkreislauf (13) ansaugt und abgibt;
eine Wärmetransfervorrichtung (38), die das heizerseitige Wärmemedium durch Transferieren von Wärme des Wärmemediums in dem Motorkühlkreislauf (12) in das heizerseitigen Wärmemedium erwärmt; und
eine heizerseitige Schaltvorrichtung (67), die entweder das durch den Kondensator (52) erwärmte heizerseitige Wärmemedium oder das durch die Wärmetransfervorrichtung (38) erwärmte heizerseitige Wärmemedium selektiv veranlasst, in den Heizerkern (51) zu strömen, wobei
der Controller (80) einen Betrieb der heizerseitigen Schaltvorrichtung (67) steuert, so dass das durch den Kondensator (52) erwärmte heizerseitige Wärmemedium in den Heizerkern (51) im Kommunikationsmodus strömt, und
der Controller (80) den Betrieb der heizerseitige Schaltvorrichtung (67) steuert, so dass das durch die Wärmetransfervorrichtung (38) erwärmte heizerseitige Wärmemedium in den Heizerkern (51) strömt, wenn eine Temperatur des Wärmemediums im Motorkühlkreislauf (12) gleich oder höher als eine fünfte Wärmemediumtemperatur im Kommunikationsmodus ist.

16. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 15, wobei die Wärmetransfervorrichtung (38) ein Wärmemedium-Wärmemedium-Wärmetauscher (38) ist, der Wärme zwischen dem Wärmemedium im Motorkühlkreislauf (12) und dem heizerseitigen Wärmemedium tauscht.

17. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 16, ferner umfassend:
einen heizerseitigen Radiator (61), der Wärme zwischen dem heizerseitigen Wärmemedium und der Außenluft tauscht;
einen Radiatorkreislauf (14), der veranlasst, dass das heizerseitige Wärmemedium durch den heizerseitigen Radiator (61) zirkuliert; und
eine Kühlerpumpe (60), die das heizerseitige Wärmemedium in dem Radiatorkreislauf (14) ansaugt und abgibt, wobei
die heizerseitige Schaltvorrichtung (67) zwischen einem Zustand, in dem das heizerseitige Wärmemedium unabhängig durch den Kondensatorkreislauf (13) und den Radiatorkreislauf (14) zirkuliert, und einem Zustand, in dem der Kondensatorkreislauf (13) und der Radiatorkreislauf (14) miteinander kommunizieren, um das heizerseitige Wärmemedium zu veranlassen, zwischen dem Kondensator (52) und dem heizerseitigen Radiator (61) zu strömen.

18. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Luftheizer einen Innenkondensator (110) aufweist, der die Luft durch Tauschen von Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel und der Luft erwärmt.

19. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 18, ferner umfassend:
einen Außenkondensator (111), der Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel und der Außenluft tauscht; und
eine Kältemittel-Strömungsraten-Einstellvorrichtung (113), die ein Verhältnis einer Strömungsrate des hochdruckseitigen Kältemittels, das durch den Innenkondensator (110) strömt, zu einer Strömungsrate des hochdruckseitigen Kältemittels, das durch den Außenkondensator (111) strömt, einstellt.

20. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, ferner umfassend:
einen Radiatorumgehungs-Strömungsweg (35), der das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf (12) veranlasst, zu strömen, während der Motorradiator (32) umgangen wird, wobei
die Schaltvorrichtung (120) eine Strömung des Wärmemedium zwischen einer Wärmemediumauslassseite des Kühlerkerns (22), einer Wärmemediumeinlassseite des Chillers (21), einer Wärmemediumauslassseite des Motorradiators (32), einer Wärmemediumeinlassseite des Motors (31) und einer Wärmemediumauslassseite des Radiatorumgehungs-Strömungswegs (35) umschaltet.

Description:
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG

Die Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-022087, eingereicht am 6. Februar 2015, deren Inhalt hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Wärmemanagementsystem zur Verwendung in Fahrzeugen.

HINTERGRUND DER TECHNIK

Herkömmlicherweise beschreibt das Patentdokument 1 ein Wärmemanagementsystem für Fahrzeuge, das Luftkühlung des Fahrzeuginnenraum unter Verwendung von kalter Wärme, die in einem niederdruckseitigen Kältemittel innerhalb eines Kältekreislaufs gehalten wird, und Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums unter Verwendung von warmer Wärme, die in einem Motorkühlmittel (warmes Wasser) gehalten wird, durchführt.

In der obigen verwandten Technik ist ein Motorradiator bzw. -kühler in einem Motorkühlkreislauf angeordnet, durch den das Motorkühlmittel zirkuliert. Der Motorradiator ist ein Wärmeableitungs-Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Motorkühlmittel und der Außenluft tauscht, um dadurch die Wärme von dem Motorkühlmittel in die Außenluft abzuleiten.

Die obige verwandte Technik stellt einen Kühlmittelkreislauf auf eine Niedertemperaturseite bereit, um das durch ein niederdruckseitiges Kältemittel gekühlte Kühlmittel in dem Kältekreislauf zu zirkulieren. In dem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf ist ein Kühlerkern angeordnet. Der Kühlerkern ist ein Luftkühlwärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kühlmittel, das durch das niederdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf gekühlt wird, und der in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft tauscht, um dadurch die Belüftungsluft in dem Fahrzeuginnenraum zu kühlen.

Mit der oben erwähnten Konfiguration kann die Lufterwärmung unter Verwendung des Motorkühlmittels jedoch nicht durchgeführt werden, wenn die Temperatur des Motorkühlmittels beispielsweise während des Stoppens oder Aufwärmens des Motors niedrig ist.

Das Wärmemanagementsystem in der verwandten Technik ist ausgestaltet, um eine Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums durch Pumpen von Wärme von der Außenluft über einen Wärmepumpenbetrieb in den Kältekreislauf zu ermöglichen. Genauer gesagt weist das Wärmemanagementsystem einen Wärmeabsorptions-Wärmetauscher und einen Luftheizer auf.

Der Wärmeabsorptions-Wärmetauscher ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel in dem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf tauscht, um dadurch Wärme von der Außenluft in das Kühlmittel zu absorbieren. Der Luftheizer ist eine Vorrichtung, welche die Wärme, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasen ist, durch Verwenden von warmer Wärme erwärmt, die in dem hochdruckseitigen Kältemittel innerhalb des Kältekreislaufs gehalten wird.

Dokument der Verwandten TechnikPatentdokumentPatentdokument 1

  • Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2014-181594

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das Wärmemanagementsystem in der verwandten Technik umfasst den Motorradiator und den Wärmeabsorptions-Wärmetauscher, die als einen Wärmetauscher dienen, um Wärme mit der Außenluft zu tauschen. Basierend auf den von den Erfindern durchgeführten Untersuchungen wird der Wärmeabsorptions-Wärmetauscher jedoch allein in der verwandten Technik verwendet, wenn die Temperatur des Motorkühlmittels so niedrig ist, dass die Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums nur durch Absorbieren von Wärme von der Außenluft ausgeführt wird, während im Gegensatz dazu der Motorradiator nicht verwendet wird und somit nutzlos werden kann.

Da nicht nur der Motorradiator, sondern ebenfalls der Wärmeabsorptions-Wärmetauscher an einem Fahrzeug als der Wärmetauscher angebracht werden muss, um Wärme mit der Außenluft zu tauschen, ist es erforderlich, dass der Körper des Wärmeabsorptions-Wärmetauscher hinsichtlich der Anforderungen an Fahrzeugeinbauräumen verkleinert wird. Eine derartige Verkleinerung verringert die Wärmetauschleistung des Wärmeabsorptions-Wärmetauschers und verschlechtert dadurch die Lufterwärmungsleistung für den Fahrzeuginnenraum.

Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Angelegenheiten durchgeführt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, das eine verbesserte Lufterwärmungsleistung für den Fahrzeuginnenraum durch wirksames Benutzen eines Motorradiators aufweist.

Ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Kompressor, der ein Kältemittel in einem Kältekreislauf ansaugt und abgibt, einen Luftheizer, der Luft, die in einen Fahrzeuginnenraum zu blasen ist, durch Verwenden von Wärme von einem hochdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf erwärmt, und einen Chiller bzw. Kühlaggregat, der ein Wärmemedium durch Tauschen von Wärme zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf und dem Wärmemedium kühlt. Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug umfasst ferner einen Kühlerkern, der die Luft durch Tauschen von Wärme zwischen der Luft and dem durch den Chiller gekühlten Wärmemedium kühlt, und einen Kühlerkühlkreislauf, der das Wärmemedium veranlasst, durch den Chiller und den Kühlerkern zu zirkulieren. Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug ist mit versehen mit einer Kühlerpumpe, die das Wärmemedium in dem Kühlerkühlkreislauf ansaugt und abgibt, einem Motorkühlkreislauf, der das Wärmemedium veranlasst, durch einen Motor zu zirkulieren, einer Motorpumpe, die das Wärmemedium in dem Motorkühlkreislauf ansaugt und abgibt, und einem Motorradiator, der Wärme zwischen dem Wärmemedium im Motorkühlkreislauf und der Außenluft tauscht. Des Weiteren umfasst das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug eine Schaltvorrichtung, die umschaltet zwischen einem unabhängigen Modus, in dem das Wärmemedium jeweils unabhängig durch den Kühlerkühlkreislauf und den Motorkühlkreislauf zirkuliert, und einem Kommunikationsmodus, in dem der Kühlerkühlkreislauf und der Motorkühlkreislauf miteinander kommunizieren, um das Wärmemedium zu veranlassen, zwischen dem Chiller und dem Motorradiator zu strömen. Außerdem ist das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug mit einem Controller versehen, der einen Betrieb der Schaltvorrichtung steuert, um in den Kommunikationsmodus zu schalten, wenn eine Temperatur des Wärmemediums in dem Motorkühlkreislauf niedriger als eine erste Wärmemediumtemperatur ist.

Somit wird, wenn die Temperatur des Wärmemediums in dem Motorkühlkreislauf niedrig ist, das Wärmemanagementsystem in den Kommunikationsmodus geschaltet, was das durch den Chiller gekühlten Wärmemedium veranlasst, zu dem Motorradiator in dem Motorkühlkreislauf zu strömen. Auf diese Weise kann die Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums mit der Wärme, die von der Außenluft absorbiert wird, in dem Motorradiator durchgeführt werden. Folglich kann der Motorradiator wirksam benutzt werden, um die Lufterwärmungsleistung des Fahrzeuginnenraums zu verbessern.

KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN

1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Steuereinheit des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der ersten Ausführungsform zeigt.

3 ist ein Diagramm, das die Zustände von Kühlmittelströmungen in einem Luftkühlmodus und einem Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der ersten Ausführungsform zeigt.

4 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung in einem Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der ersten Ausführungsform zeigt.

5 ist ein Diagramm, das die Zustände von Kühlmittelströmungen in einem Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit Motorabwärmehilfe) und einem Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der ersten Ausführungsform zeigt.

6 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung in einem Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der ersten Ausführungsform zeigt.

7 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung in einem Wärmepumpen-Re-Heat-Entfeuchtungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der ersten Ausführungsform zeigt.

8 ist ein Diagramm, das Ventilstellungen eines kühlerseitigen Ventils in der ersten Ausführungsform zeigt.

9 ist ein Diagramm, das Ventilstellungen eines heizerseitigen Ventils in der ersten Ausführungsform zeigt.

10 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

11 ist ein Diagramm, das die Zustände von Kühlmittelströmungen in einem Luftkühlmodus und einem Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der zweiten Ausführungsform zeigt.

12 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung in einem Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der zweiten Ausführungsform zeigt.

13 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung in einem Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit Motorabwärmehilfe) des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der zweiten Ausführungsform zeigt.

14 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung in einem Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in der zweiten Ausführungsform zeigt.

15 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

16 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

17 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden wird eine Mehrzahl von Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Teile in jeder Ausführungsform, die dem Inhalt entsprechen, der in den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wird, werden durch die gleichen Bezugszeichen angegeben, und somit werden einige redundante Beschreibungen weggelassen. Wenn lediglich ein Teil einer Struktur in jeder Ausführungsform erläutert wird, können andere Teile der Struktur durch Anwendung anderer vorheriger Ausführungsformen darauf verstanden werden. Zusätzlich zu einer Kombination von Teilen in den jeweiligen Ausführungsformen, die ausdrücklich deutlich beschrieben werden, kombiniert werden zu können, können manche Ausführungsformen ebenfalls teilweise zusammen kombiniert werden, solange wie ihre Kombinationen nicht problematisch sind, sofern nicht anderweitig festgelegt.

(Erste Ausführungsform)

Ein in 1 gezeigtes Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 wird verwendet, um verschiedene Vorrichtungen, die an einem Fahrzeug oder einem Innenraum des Fahrzeugs angebracht sind, auf eine geeignete Temperatur einzustellen. In dieser Ausführungsform wird das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 auf ein Hybridfahrzeug angewendet, das eine Fahrzeugfahr-Antriebskraft von sowohl einem Motor (Verbrennungsmotor) als auch einem fahrenden Elektromotor erhalten kann.

Das Hybridfahrzeug in dieser Ausführungsform ist als ein Plug-in-Hybridfahrzeug konfiguriert, das die Batterie (Fahrzeug-angebrachte Batterie), die an dem Fahrzeug angebracht ist, mit einer von externen Leistungsquelle (kommerziellen Leistungsquelle) zugeführten Leistung während des Stoppens des Fahrzeugs laden kann. Beispielsweise kann eine Lithiumionenbatterie als die Batterie verwendet werden.

Die von dem Motor ausgegebene Antriebskraft wird nicht nur verwendet, um das Fahrzeug zu veranlassen, zu fahren, sondern ebenfalls, um einen Leistungsgenerator zu betreiben. Die von dem Leistungsgenerator erzeugte Leistung und die von einer externen Leistungsquelle zugeführte Leistung kann in der Batterie gespeichert werden. Die in der Batterie gespeicherte Leistung wird nicht nur dem fahrenden Elektromotor zugeführt, sondern ebenfalls verschiedenen Fahrzeug-angebrachten Vorrichtungen, einschließlich elektrischen Komponenten, die das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 konfigurieren.

Das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 umfasst einen Kühlerkühlkreislauf 11, einen Motorkühlkreislauf 12, einen Kondensatorkreislauf 13 und einen Radiatorkreislauf 14. Der Kühlerkühlkreislauf 11 und der Motorkühlkreislauf 12 sind Kühlmittelkreisläufe, durch die das Kühlmittel (Wärmemedium) zirkuliert. Der Kondensatorkreislauf 13 und der Radiatorkreislauf 14 sind Kühlmittelkreisläufe, durch die das Kühlmittel (heizerseitiges Wärmemedium) unabhängig von dem Kühlerkühlkreislauf 11 und dem Motorkühlkreislauf 12 zirkuliert.

Das Kühlmittel ist ein Fluid als das Wärmemedium. In dieser Ausführungsform umfasst das zur Verwendung geeignete Kühlmittel eine Flüssigkeit, die wenigstens Ethylenglycol, Dimethylpolysiloxan enthält, oder ein Nanofluid oder ein Frostschutzfluid.

In dem Kühlerkühlkreislauf 11 sind eine Kühlerpumpe 20, ein Chiller 21 und ein Kühlerkern 22 angeordnet, um das Kühlmittel dadurch in dieser Reihenfolge zu zirkulieren. Die Kühlerpumpe 20 ist eine elektrische Pumpe, die das Kühlmittel ansaugt und abgibt.

Der Chiller 21 ist ein niederdruckseitiger Wärmetauscher (Wärmemedium-kühlender Wärmetauscher), der ein Kühlmittel durch Tauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem niederdruckseitigen Kältemittel in einem Kältekreislauf 25 kühlt. Der Chiller 21 kann das Kühlmittel auf eine Temperatur kühlen, die niedriger als die Außenlufttemperatur ist.

Der Kühlerkern 22 ist ein Luft-kühlender Wärmetauscher (Wärmemedium-Luftwärmetauscher), der Belüftungsluft, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasen ist, durch Tauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum kühlt. In dem Kühlerkern 22 erfährt das Kühlmittel eine sensible Wärmeänderung, um Wärme von der Luft zu absorbieren. Das heißt, dass in dem Kühlerkern 22 das Kühlmittel seine Phase nicht ändert und in der flüssigen Phase bleibt, obwohl das Kühlmittel sogar Wärme von der Luft absorbiert.

Im Motorkühlkreislauf 12 sind eine Motorpumpe 30, ein Motor 31 und ein Motorradiator 32 angeordnet, um das Kühlmittel dadurch in dieser Reihenfolge zu zirkulieren. Die Motorpumpe 30 ist eine elektrische Pumpe, die das Kühlmittel ansaugt und abgibt. Die Motorpumpe 30 kann eine riemenangetriebene Pumpe sein, die durch eine Antriebskraft betrieben wird, die von dem Motor 31 über einen Riemen übertragen wird.

Der Motorradiator 32 ist ein Kühlmittel-Außenluft Wärmetauscher (Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher), der Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Fahrzeugaußenraumluft (hier nachstehend als die ”Außenluft” bezeichnet) tauscht. Ein Außengebläse 33 ist ein Außenluftgebläse, das die Außenluft zu dem Motorradiator 32 bläst.

Der Motorkühlkreislauf 12 weist einen Zirkulationsströmungsweg 34, einen Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und einen Wärmetauscherströmungsweg 36 auf. Der Zirkulationsströmungsweg 34 ist ein Kühlmittelströmungsweg, in dem die Motorpumpe 30, der Motor 31 und der Motorradiator 32 angeordnet sind, um das Kühlmittel dadurch in dieser Reihenfolge zu zirkulieren.

Der Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 ist ein Kühlmittelströmungsweg, der mit dem Zirkulationsströmungsweg 34 verbunden ist, um dem Kühlmittel zu ermöglichen, dadurch zu strömen, während der Motorradiator 32 umgangen wird. Der Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 ist parallel mit dem Motorradiator 32 mit Bezug auf die Kühlmittelströmung angeordnet.

Ein Thermostat 37 ist in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Zirkulationsströmungsweg 34 und dem Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 angeordnet. Der Thermostat 37 ist ein auf Kühlmitteltemperatur ansprechendes Ventil, das aus einem mechanischen Mechanismus aufgebaut ist, der ausgestaltet ist, um einen Kühlmittelströmungsweg durch Verlagern eines Ventilkörpers unter Verwendung eines Thermowachses (Temperaturabfühlelement), dessen Volumen abhängig von seiner Temperatur änderbar ist, zu öffnen und zu schließen.

Genauer gesagt öffnet der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35, während der Strömungsweg auf einer Seite des Motorradiator 32 geschlossen wird, wenn die Kühlmitteltemperatur unter einer vorbestimmten Temperatur (z. B. 70°C) ist.

Andererseits schließt der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35, während der Strömungsweg auf einer Seite des Motorradiators 32 geöffnet wird, wenn die Kühlmitteltemperatur über der vorbestimmten Temperatur (z. B. 70°C) ist.

Der Wärmetauscherströmungsweg 36 ist ein Kühlmittelströmungsweg, der mit einem Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher (Wärmetransfervorrichtung) 38 versehen ist. Der Wärmetauscherströmungsweg 36 ist parallel mit dem Motorradiator 32 und dem Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 mit Bezug auf die Kühlmittelströmung angeordnet.

Der Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 ist ein Wärmetauscher (Wärmemedium-Wärmemedium-Wärmetauscher), der Wärme zwischen dem Kühlmittel in dem Motorkühlkreislauf 12 und dem Kühlmittel in dem Kondensatorkreislauf 13 tauscht.

Ein erster Reservebehälter 39 ist mit dem Motorradiator 32 verbunden. Der erste Reservebehälter 39 ist ein Kühlmittelvorratsbehälter, der darin Kühlmittelüberschuss speichert.

Ein Kommunikationsströmungsweg 40, ein Motorradiator-Strömungsweg 41 und ein Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42 sind Kühlmittelströmungswege, die den Kühlerkühlkreislauf 11 mit dem Motorkühlkreislauf 12 kommunizieren.

Der Kommunikationsströmungsweg 40 koppelt einen Teil des Kühlerkühlkreislaufs 11, der auf der Kühlmittelauslassseite des Chillers 21 und auf der Kühlmitteleinlassseite des Kühlerkerns 2 lokalisiert ist, mit einem Teil des Motorkühlkreislaufs 12, der auf der Kühlmittelauslassseite des Motors 31 und auf der Kühlmitteleinlassseite des Motorradiators 32 lokalisiert ist.

Der Motorradiator-Strömungsweg 41 koppelt einen Teil des Kühlerkühlkreislaufs 11, der auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und auf der Kühlmittelansaugseite der Kühlerpumpe 20 lokalisiert ist, mit einem Teil des Motorkühlkreislaufs 12, der auf der Kühlmittelauslassseite des Motorradiators 32 und auf der Kühlmittelansaugseite der Motorpumpe 30 lokalisiert ist.

Der Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42 koppelt einen Teil des Kühlerkühlkreislaufs 11, der auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und der Kühlmittelansaugseite des Kühlerpumpe 20 lokalisiert ist, mit dem Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 in dem Motorkühlkreislauf 12.

Ein kühlerseitiges Ventil 43 ist in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Kühlmittelströmungsweg des Kühlerkühlkreislaufs 11, dem Motorradiator-Strömungsweg 41 und dem Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42 angeordnet. Das kühlerseitige Ventil 43 ist ein Vierwegeventil, das vier Öffnungen (erste bis vierte Öffnungen) aufweist.

Die erste Öffnung des kühlerseitigen Ventils 43 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 verbunden. Die zweite Öffnung des kühlerseitigen Ventils 43 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelansaugseite der Kühlerpumpe 20 verbunden. Mit anderen Worten ist die zweite Öffnung des kühlerseitigen Ventils 43 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 verbunden.

Die dritte Öffnung des kühlerseitigen Ventils 43 ist mit dem Motorradiator-Strömungsweg 41 verbunden. Die vierte Öffnung des kühlerseitigen Ventils 43 ist mit dem Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42 verbunden.

Das kühlerseitige Ventil 43 weist einen Ventilkörper auf, der Verbindungszustände unter den ersten bis vierten Öffnungen umschaltet. Das kühlerseitige Ventil 43 ist ein Kühlmittelströmungs-Schaltabschnitt (Schaltvorrichtung), der die Strömung des Kühlmittels durch einen Schaltvorgang des Ventilkörpers schaltet.

Der Kondensatorkreislauf 13 weist eine Heizerpumpe 50, einen Heizerkern (Luftheizer) 51 und einen Kondensator (Luftheizer) 52 auf. Die Heizerpumpe 50 ist eine elektrische Pumpe, die das Kühlmittel ansaugt und abgibt.

Der Heizerkern 51 ist ein Lufterwärmungswärmetauscher (Wärmemediumluftwärmetauscher), der Belüftungsluft, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasen ist, durch Tauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum erwärmt. In dem Heizerkern 51 erfährt das Kühlmittel eine sensible Wärmeänderung, um Wärme in die Luft abzuleiten. Das heißt, dass in dem Heizerkern 51 das Kühlmittel seine Phase nicht ändert und in der flüssigen Phase bleibt, obwohl das Kühlmittel sogar Wärme in die Luft ableitet.

Ein Kondensator 52 ist ein hochdruckseitiger Wärmetauscher (Wärmemedium-Heizwärmetauscher), der das Kühlmittel durch Tauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem hochdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf 25 erwärmt.

Jeder der Heizerkern 51 und der Kondensator 52 dienen als ein Luftheizer, der die in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft durch Verwenden von Wärme des hochdruckseitigen Kältemittels in dem Kältekreislauf 25 erwärmt.

Der Kältekreislauf 25 ist ein Dampfkompressionskühlgerät, das einen Kompressor 26, den Kondensator 52, einen Empfänger 27, ein Expansionsventil 28 und den Chiller 21 umfasst. Der Kältekreislauf 25 in dieser Ausführungsform bildet einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet, unter Verwendung eines Fluorkohlenwasserstoffkältemittels als das Kältemittel.

Der Kompressor 26 ist ein elektrischer Kompressor, der durch von einer Batterie zugeführten Leistung angetrieben wird, oder ein Kompressor mit veränderbarer Verdrängung ist, der durch einen Motorriemen angetrieben wird, während die Antriebskraft von dem Motor zugeführt wird. Das Kältemittel wird in dem Kältekreislauf 25 von dem Kompressor 26 angesaugt, komprimiert und abgegeben.

Der Kondensator 52 ist eine Kondensationsvorrichtung, die ein hochdruckseitiges Kältemittel, das von dem Kompressor 26 abgegeben wird, durch Tauschen von Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel und dem Kühlmittel kondensiert. Der Empfänger 27 ist eine Gas/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die ein zweiphasiges Gas/Flüssigkeits-Kältemittel, das aus dem Kondensator 52 strömt, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel trennt und dann das durch die Trennung erhaltene flüssigphasige Kältemittel veranlasst, in Richtung eines Expansionsventils 23 zu strömen.

Das Expansionsventil 28 ist ein Dekompressionsabschnitt (Dekompressionsvorrichtung), der das aus dem Empfänger 27 strömende flüssigphasige Kältemittel dekomprimiert und expandiert. Das Expansionsventil 128 ist ein thermisches Expansionsventil, das einen thermosensitiven Abschnitt zum Erfassen des Überhitzungsgrads des Kältemittels auf der Auslassseite des Chillers 21 basierend auf der Temperatur und dem Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Chillers 21 aufweist. Das Expansionsventil 128 ist ein thermisches Expansionsventil, das eine Drosseldurchlassfläche durch einen mechanischen Mechanismus einstellt, so dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Chillers 21 innerhalb eines zuvor eingestellten vorbestimmten Bereichs ist. Das Expansionsventil 128 kann ein elektrisches Expansionsventil sein, das die Drosseldurchlassfläche durch einen elektrischen Mechanismus einstellt.

Der Chiller 21 ist ein Verdampfer, der ein Niederdruckkältemittel, das durch das Expansionsventil 128 dekomprimiert und expandiert wurde, durch Tauschen von Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel und dem Kühlmittel verdampft. Das an dem Chiller 21 verdampfte gasphasige Kältemittel wird angesaugt in und komprimiert durch den Kompressor 26.

Jeder von dem Kompressor 26 und dem Expansionsventil 128 dient als ein Kältemittelströmungsraten-Einstellabschnitt (Kältemittel-Strömungsraten-Einstellvorrichtung), der die Strömungsrate von durch den Kältekreislauf 25 strömenden Kältemittel einstellt.

Der Kondensatorkreislauf 13 weist einen Zirkulationsströmungsweg 53 und einen Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 auf. Der Zirkulationsströmungsweg 53 ist ein Kühlmittelströmungsweg, in dem die Heizerpumpe 50, der Heizerkern 51 und der Kondensator 52 angeordnet sind, um das Kühlmittel dadurch in dieser Reihenfolge zu zirkulieren.

Das Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 ist ein Kühlmittelströmungsweg, der mit dem Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 versehen ist. Der Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 ist parallel mit dem Kondensator 52 mit Bezug auf die Kühlmittelströmung angeordnet. Der Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 ist mit einem Teil des Zirkulationsströmungswegs 53 auf der Kühlmittelauslassseite des Heizerkerns 51 und auf der Kühlmitteleinlassseite des Kondensators 52 und mit einem anderen Teil des Zirkulationsströmungswegs 53 auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensators 52 und auf der Kühlmittelansaugseite der Heizerpumpe 50 verbunden.

In dem Radiatorkreislauf 14 sind eine Radiatorpumpe 60, ein heizerseitiger Radiator 61 und eine Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 angeordnet, um das Kühlmittel dadurch in dieser Reihenfolge zu zirkulieren. Die Radiatorpumpe 60 ist eine elektrische Pumpe zum Ansaugen und Abgeben des Kühlmittels.

Der heizerseitige Radiator 61 ist ein Kühlmittel-Außenluft Wärmetauscher (Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher), der Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft tauscht. Der heizerseitige Radiator 61 empfängt die Außenluft, die durch das Außengebläse 33 geblasen wird.

Der heizerseitige Radiator 61 und der Motorradiator 32 sind an der vordersten Stelle des Fahrzeugs angeordnet. Der heizerseitige Radiator 61 ist auf der stromaufwärtigen Seite in der Außenluft-Strömungsrichtung mit Bezug auf den Motorradiator 32 angeordnet. Während das Fahrzeug fährt, wird der Fahrluft ermöglicht, durch den heizerseitigen Radiator 61 und den Motorradiator 32 aufgenommen zu werden.

Die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 ist eine Vorrichtung, durch die das dadurch strömende Kühlmittel zu kühlen ist. Beispiele der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 umfassen einen fahrenden Motor, einen Inverser, einen Ölkühler, einen Turbolader und einen Zwischenkühler.

Der Inverter ist ein Leistungswandler, der eine von der Batterie zugeführte Gleichstrom-(DC)-Leistung in eine Wechselstrom-(AC)-Leistung umwandelt, um die Wechselstromleistung an den fahrenden Motor auszugeben.

Der Ölkühler ist ein Motoröl-Wärmetauscher (Schmieröl-Wärmetauscher), der das Motoröl durch Tauschen von Wärme zwischen dem Motoröl (Schmieröl zur Verwendung im Motor 31) und dem Kühlmittel kühlt.

Der Turbolader ist ein Vorverdichter, der Ansaugluft des Motors 31 durch Drehen einer Turbine unter Verwendung von Restenergie im Abgas von dem Motor 31 vorverdichtet.

Der Zwischenkühler ist ein Ansaugluftkühler, der eine vorverdichtete Einlassluft durch Tauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der vorverdichten Einlassluft bei einer hohen Temperatur kühlt, die durch den Turbolader komprimiert wurde.

Ein zweiter Reservebehälter 63 ist mit dem Radiatorkreislauf 14 verbunden. Der zweite Reservebehälter 63 ist ein Kühlmittelvorratsbehälter, der darin Kühlmittelüberschuss speichert.

Ein Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65 und ein Radiatorauslassseiten-Strömungsweg 66 sind Kühlmittelströmungswege, die den Kondensatorkreislauf 13 mit dem Radiatorkreislauf 14 kommunizieren.

Der Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65 verbindet einen Teil des Zirkulationsströmungswegs 53 mit dem Kondensatorkreislauf 13 auf der Kühlmittelauslassseite des Heizerkerns 51 und auf der Kühlmitteleinlassseite des Kondensators 52 mit einem Teil des Radiatorkreislaufs 14 auf der Kühlmittelauslassseite der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 und auf der Kühlmittelansaugseite der Radiatorpumpe 60.

Der Radiatorauslassseiten-Strömungsweg 66 verbindet einen Teil des Zirkulationsströmungswegs 53 im Kondensatorkreislauf 13 auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensator 52 und auf der Kühlmittelansaugseite der Heizerpumpe 50 mit einem Teil des Radiatorkreislaufs 14 auf der Kühlmittelauslassseite des heizerseitigen Radiators 61 und auf der Kühlmitteleinlassseite der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62.

Ein heizerseitiges Ventil 67 ist in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Zirkulationsströmungsweg 53 und dem Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 im Kondensatorkreislauf 13 und dem Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65 angeordnet. Das heizerseitige Ventil 67 ist ein Vierwegeventil, das vier Öffnungen (erste bis vierte Öffnungen) aufweist.

Die erste Öffnung des heizerseitigen Ventils 67 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensators 52 verbunden. Die zweite Öffnung des heizerseitigen Ventils 67 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelansaugseite der Radiatorpumpe 60 verbunden. Mit anderen Worten ist die zweite Öffnung des heizerseitigen Ventils 67 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51 verbunden.

Die dritte Öffnung des heizerseitigen Ventils 67 ist mit dem Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 verbunden. Die vierte Öffnung des heizerseitigen Ventils 67 ist mit dem Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65 verbunden.

Das heizerseitige Ventil 67 weist einen Ventilkörper auf, der Verbindungszustände zwischen den ersten bis vierten Öffnungen umschaltet. Das heizerseitige Ventil 67 ist ein Kühlmittelströmungs-Schaltabschnitt (heizerseitige Schaltvorrichtung), der die Strömung des Kühlmittels durch einen Schaltervorgang des Ventilkörpers schaltet.

Der Kühlerkern 22 und der Heizerkern 51 sind in einem Gehäuse 71 einer Innenraumklimatisierungseinheit 70 in der Fahrzeugklimaanlage untergebracht. Die Innenraumklimatisierungseinheit 70 ist innerhalb eines Armaturenbretts (Instrumententafel) an dem vordersten Abschnitt des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Das Gehäuse 71 bildet eine Außenschale der Innenraumklimatisierungseinheit 70.

Das Gehäuse 71 bildet einen Luftdurchgang, durch den die durch ein Innenraumgebläse geblasene Luft strömt. Das Gehäuse 71 ist aus Harz (beispielsweise Polypropylen) mit einiger Elastizität und ausgezeichneter Festigkeit gebildet.

Der Kühlerkern 22 und der Heizerkern 51 sind im Luftdurchgang innerhalb des Gehäuses 71 angeordnet, um die Luft zu veranlassen, dadurch in dieser Reihenfolge zu strömen.

Ein Innen/Außenluft-Schaltergehäuse ist an der stromaufwärtigsten Seite der Belüftungsluftströmung in dem Gehäuse 71 angeordnet. Das Innen/Außenluft-Schaltergehäuse ist ein Innen/Außenluft-Schaltabschnitt (Innen/Außenluft-Schaltvorrichtung), der zwischen der Fahrzeuginnenraumluft (hier nachstehend als eine ”Innenluft” bezeichnet) und der Außenluft umschaltet, um die geschaltete Luft in den Fahrzeuginnenraum einzuführen.

Das Innen/Außenluft-Schaltergehäuse schaltet einen Ansaugöffnungsmodus in einen von einem Innenluftzirkulationsmodus, einen Außenluftzirkulationsmodus und einen Innen/Außenluft-Mischmodus. Im Innenluftzirkulationsmodus wird die Innenluft eingeführt, wobei die Außenluft jedoch nicht eingeführt wird. Im Außenluftzirkulationsmodus wird die Außenluft eingeführt, wobei die Innenluft jedoch nicht eingeführt wird. Im Innen/Außenluft-Mischmodus werden sowohl die Innenluft als auch Außenluft mit einem vorbestimmten Verhältnis eingeführt.

Auf der stromabwärtigen Luftströmungsseite des Kühlerkerns 22 innerhalb des Gehäuses 71 sind ein Heizerkerndurchgang 71a und ein Umgehungsdurchgang 71b parallel miteinander ausgebildet. Der Heizerkerndurchgang 71a ermöglicht der Luft, die durch den Kühlerkern 22 läuft, durch den Heizerkern 51 zu strömen. Der Umgehungsdurchgang 71b ermöglicht der Luft, die durch den Kühlerkern 22 läuft, während des Umgehens des Heizerkerns 51 zu strömen.

Ein Mischraum 71c ist auf den stromabwärtigen Luftströmungsseite des Heizerkerndurchgangs 71a und des Umgehungsdurchgangs 71b in dem Gehäuse 71 ausgebildet, um heiße Luft, die aus dem Heizerkerndurchgang 71a strömt, mit kalter Luft, die aus dem Umgehungsdurchgang 71b strömt, zu mischen.

Eine Luftmischklappe 72 ist auf der stromabwärtigen Luftströmungsseite des Kühlerkerns 22 und auf den Einlassseiten des Heizerkerndurchgangs 71a und des Umgehungsdurchgang 71b innerhalb des Gehäuses 71 angeordnet.

Die Luftmischklappe 72 dient als ein Luftvolumenverhältnis-Einstellabschnitt (Luftvolumenverhältnis-Einstellvorrichtung), der das Verhältnis des Volumens der Luft, die durch den Heizerkerndurchgang 71a strömt, zu dem der Luft, die durch den Umgehungsdurchgang 71b strömt, kontinuierlich ändert. Die Temperatur der Belüftungsluft, die in dem Mischraum 71c gemischt wird, wird abhängig von dem Verhältnis des Volumens der Luft, die durch den Heizerkerndurchgang 71a läuft, zu der, die durch den Umgehungsdurchgang 71b läuft, geändert. Daher ist die Luftmischklappe 72 ein Temperatureinstellabschnitt (Temperatureinstellvorrichtung), der die Temperatur der Luft im Mischraum 71c (der Temperatur der Belüftungsluft, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasen ist) einstellt.

Die Luftmischklappe 72 ist die sogenannte freitragende Klappe, die eine Drehwelle, die durch einen elektrischen Aktuator angetrieben wird, und einen plattenförmigen Klappenhauptkörper, der mit der gemeinsamen Drehwelle gekoppelt ist, umfasst.

Luftauslässe 71d sind auf der stromabwärtigsten Seite der Luftströmung an dem Gehäuse 71 ausgebildet. Die Luftauslässe 71d blasen die Luft, deren Temperatur durch den Mischraum 71c eingestellt wird, in den Fahrzeuginnenraum, der ein zu klimatisierender Raum ist.

Die Luftauslässe 71d umfassen einen Gesichtsluftauslass, einen Fußluftauslass und einen Entfrosterluftauslass. Der Gesichtsluftauslass ist ein oberkörperseitiger Luftauslass, der die klimatisierte Luft in Richtung des Oberkörpers eines Insassen im Fahrzeuginnenraum bläst. Der Fußluftauslass ist ein fußseitiger Luftauslass (unterkörperseitige Luftauslass), der die klimatisierte Luft in Richtung der Füße (Unterkörper) des Insassen bläst. Der Entfrosterluftauslass ist ein Fensterscheiben-Luftauslass, der die klimatisierte Luft in Richtung der Innenoberfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs bläst.

Luftauslassmodusklappen sind auf den stromaufwärtigen Seiten der Luftströmung des Gesichtsluftauslasses, des Fußluftauslasses und des Entfrosterluftauslasses angeordnet. Die Luftauslassmodusklappen dienen als einen Luftauslassmodus-Schaltabschnitt (Luftauslassmodus-Schalter), der den Luftauslassmodus durch Einstellen der Öffnungsflächen des Gesichtsluftauslasses, des Fußluftauslasses und des Entfrosterluftauslasses umschaltet. Die Luftauslassmodusklappen werden durch jeweilige elektrische Aktuatoren (nicht gezeigt) betätigt und gedreht.

Die Luftauslassmodi umfassen einen Gesichtsmodus, einen Zweiniveaumodus, einen Fußmodus, eine Fußentfrostermodus und einen Entfrostermodus.

Im Gesichtsmodus ist der Gesichtsluftauslass vollständig geöffnet, um die Luft von dem Gesichtsluftauslass in Richtung des Oberkörpers des Insassen in den Fahrzeuginnenraum zu blasen. Im Zweiniveaumodus sind sowohl der Gesichtsluftauslass als auch der Fußluftauslass geöffnet, um Luft in Richtung des Oberkörpers und der Füße des Insassen in den Fahrzeuginnenraum zu blasen.

Im Fußmodus ist der Fußluftauslass vollständig geöffnet, wobei der Entfrosterluftauslass lediglich mit einem kleinen Öffnungsgrad geöffnet ist, um die Luft hauptsächlich von dem Fußluftauslass zu blasen. Im Fußentfrostermodus sind der Fußluftauslass und der Entfrosterluftauslass mit dem gleichen Grad geöffnet, um die Luft von sowohl dem Fußluftauslass als auch dem Entfrosterluftauslass zu blasen.

Im Entfrostermodus ist der Entfrosterluftauslass vollständig geöffnet, um die Luft von dem Entfrosterluftauslass zu der Innenoberfläche der Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu blasen.

Als nächstes werden elektrische Steuereinheiten des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems mit Bezugnahme auf 2 beschrieben. Ein Controller 80 ist aus einem bekannten Mikrocomputer konfiguriert, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und eine periphere Schaltung davon konfiguriert. Der Controller 80 ist eine Steuereinheit, die verschiedene Berechnungen und eine Verarbeitung basierend auf Klimaanlagensteuerprogrammen durchführt, die in dem ROM gespeichert sind, um dadurch die Operationen von verschiedenen Steuerzielvorrichtungen zu steuern, die mit seiner Ausgangsseite verbunden sind.

Die Steuerzielvorrichtungen, die durch den Controller 80 zu steuern sind, umfassen die Kühlerpumpe 20, die Motorpumpe 30, die Heizerpumpe 50, die Radiatorpumpe 60, das kühlerseitige Ventil 43, das heizerseitige Ventil 67, den Kompressor 26, das Außengebläse 33 und die elektrischen Aktuatoren zum Antreiben verschiedener Klappen (Luftmischklappe 72 und dergleichen) der Innenraumklimatisierungseinheit 70.

Strukturen (Hardware und Software) des Controllers 80, welche die Operationen der jeweiligen Steuerzielvorrichtungen steuern, die mit der Ausgangsseite des Controller 80 verbunden sind, dienen als jeweilige Steuereinheiten zum Steuern der Operationen der Steuerzielvorrichtungen.

Eine Pumpensteuereinheit 80a des Controller 80 steuert die Operationen der Kühlerpumpe 20, der Motorpumpe 30, der Heizerpumpe 50 und der Radiatorpumpe 60. Die Pumpensteuereinheit 80a ist eine Strömungsraten-Steuereinheit zum Steuern der Strömungsraten des Kühlmittels, das durch die jeweiligen Kühlmittelzirkulations-Vorrichtungen strömt.

Eine Schaltventilsteuereinheit 80b des Controllers 80 steuert die Operationen des kühlerseitigen Ventils 43 und des heizerseitigen Ventils 67. Die Schaltventilsteuereinheit 80b dient ebenfalls als eine Zirkulations-Schaltsteuereinheit, die den Zirkulationszustand des Kühlmittels umschaltet. Die Schaltventilsteuereinheit 80b dient ferner als eine Strömungsraten-Steuereinheit, welche die Strömungsrate des Kühlmittels einstellt, das durch die jeweiligen Kühlmittelzirkulationsvorrichtungen strömt.

Die Strömungsratensteuerung des Kühlmittels kann durch ein System zum Steuern der Strömungsrate des Kühlmittels durch kontinuierliches Ändern einer Kühlmitteldurchgangs-Öffnungsfläche der Innenseite jedes Ventils durchgeführt werden, um den Druckverlust zu steuern. Alternativ kann die Strömungsratensteuerung des Kühlmittels durch ein System zum Steuern der Strömungsrate im zeitlichen Mittel durch wiederholtes Umschalten zwischen Durchlassen und Unterbrechen des Kühlmittels im einem vorbestimmten Verhältnis innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums durchgeführt werden.

Der Betrieb des Kompressor 26 wird durch eine Kompressorsteuereinheit 80c des Controllers 80 gesteuert. Die Kompressorsteuereinheit 80c ist ebenfalls eine Kältemittelströmungsraten-Steuereinheit, welche die Strömungsrate des von dem Kompressor 26 abgegebenen Kältemittels steuert.

Der Betrieb des Außengebläses 33 wird durch eine Außengebläse-Steuereinheit 80d des Controllers 80 gesteuert. Die Außengebläse-Steuereinheit 80d ist ebenfalls eine Außenluft-Strömungsraten-Steuereinheit, welche die Strömungsrate des Außenluft steuert, die durch den Radiatorkreislauf 14 strömt.

Der Betrieb von verschiedenen Klappen (z. B. der Luftmischklappe 72 und dergleichen) der Innenraumklimatisierungseinheit 70 wird durch eine Klimatisierungs-Schaltsteuereinheit 80e des Controllers 80 gesteuert. Die Klimatisierungs-Schaltsteuereinheit 80e ist ebenfalls eine Steuereinheit für die Temperatur geblasener Luft, welche die Temperatur von Luft steuert, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird.

Alternativ können die jeweiligen Steuereinheiten 80a, 80b, 80c, 80d und 80e getrennt von dem Controller 80 konfiguriert sein.

Erfassungssignale von einer Gruppe von Sensoren werden in die Eingangsseite des Controllers 80 eingegeben. Die Gruppe von Sensoren umfasst einen Innenluft-Temperatursensor 81, einen Außenluft-Temperatursensor 82, einen Sonnenstrahlungssensor 83, einen Kühlerkühlmittel-Temperatursensor 84, einen Motorkühlmittel-Temperatursensor 85, einen Kondensatorkühlmittel-Temperatursensor 86, einen Radiatorkühlmittel-Temperatursensor 87, einen Kühlerkern-Temperatursensor 88, eine Heizerkern-Temperatursensor 89, einen Vorrichtungs-Temperatursensor 90, einen Kältemittel-Temperatursensor 91 und einen Kältemitteldrucksensor 92.

Der Innenluft-Temperatursensor 81 ist ein Innenlufttemperaturdetektor, der die Temperatur von Innenluft (die Fahrzeuginnenraum-Temperatur) erfasst. Der Außenlufttemperatursensor 82 ist ein Außenlufttemperaturdetektor, der die Temperatur von Außenluft (die Fahrzeugaußenraumtemperatur) erfasst. Der Sonnenstrahlungssensor 83 ist ein Sonnenstrahlungsmengendetektor, der die Menge an Sonnenstrahlung erfasst, die von dem Fahrzeuginnenraum empfangen wird.

Der Kühlerkühlmittel-Temperatursensor 84 ist ein Kühlmitteltemperaturdetektor (Wärmemediumtemperaturdetektor), der die Temperatur des durch den Kühlerkühlkreislauf 11 strömenden Kühlmittels (beispielsweise die Temperatur des aus dem Chiller 21 strömenden Kühlmittels) erfasst.

Der Motorkühlmittel-Temperatursensor 85 ist ein Kühlmitteltemperaturdetektor (Wärmemediumtemperaturdetektor), der die Temperatur des durch den Motorkühlkreislauf 12 strömenden Kühlmittels (beispielsweise die Temperatur des in die Motorpumpe 30 angesaugten Kühlmittels) erfasst.

Der Kondensatorkühlmittel-Temperatursensor 86 ist ein Kühlmitteltemperaturdetektor (Wärmemediumtemperaturdetektor), der die Temperatur des durch den Kondensatorkreislauf 13 strömenden Kühlmittels (beispielsweise die Temperatur des Kühlmittels, das aus dem Kondensator 52 geströmt ist) erfasst.

Der Radiatorkühlmittel-Temperatursensor 87 ist ein Kühlmitteltemperaturdetektor (Wärmemediumtemperaturdetektor), der die Temperatur des durch den Radiatorkreislauf 14 strömenden Kühlmittels (beispielsweise die Temperatur des Kühlmittels, das aus dem heizerseitigen Radiator 61 geströmt ist erfasst).

Der Kühlerkern-Temperatursensor 88 ist ein Detektor (Kühlerkern-Temperaturdetektor), der die Oberflächentemperatur des Kühlerkerns 22 erfasst. Der Kühlerkern-Temperatursensor 88 umfasst beispielsweise einen Rippenthermistor 88a (siehe 1) zum Erfassen der Temperatur einer Wärmetauscherrippe im Kühlerkern 22 und einen Kühlmittel-Temperatursensor 88b (siehe 2) zum Erfassen der Temperatur des durch den Kühlerkern 22 strömenden Kühlmittels.

Der Heizerkern-Temperatursensor 89 ist ein Detektor (Heizerkern-Temperaturdetektor), der die Oberflächentemperatur des Heizerkerns 51 erfasst. Der Heizerkern-Temperatursensor 89 umfasst beispielsweise einen Rippenthermistor zum Erfassen der Temperatur einer Wärmetauscherrippe in dem Heizerkern 51 und einen Kühlmittel-Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des durch den Heizerkern 51 strömenden Kühlmittels.

Der Vorrichtungs-Temperatursensor 90 ist ein Vorrichtungs-Temperaturdetektor, der die Temperatur des durch die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 strömenden Kühlmittels (beispielsweise die Temperatur des aus der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 strömenden Kühlmittels) erfasst.

Der Kältemittel-Temperatursensor 91 ist ein Kältemitteltemperaturdetektor, der die Kältemitteltemperatur im Kältekreislauf 25 (beispielsweise die Temperatur des von dem Kompressor 26 abgegebenen Kältemittels oder die Temperatur des in den Kompressor 26 gesaugten Kältemittels) erfasst.

Der Kältemitteldrucksensor 93 ist ein Kältemitteldruckdetektor, der den Druck des Kältemittels im Kältekreislauf 25 (beispielsweise den Druck des von dem Kompressor 26 abgegebenen Kältemittels oder den Druck des in den Kompressor 26 gesaugten Kältemittels) erfasst.

Ein Bedienfeld 95 ist mit verschiedenen Klimatisierungs-Betriebsschaltern versehen. Betriebssignale von diesen Betriebsschaltern werden in die Eingangsseite des Controllers 80 eingegeben. Beispielsweise ist das Bedienfeld 95 nahe dem Armaturenbrett an der Vorderseite des Fahrzeugabteils angeordnet.

Verschiedene Klimatisierungsbetriebsschalter, die auf dem Bedienfeld 95 vorgesehen sind, umfassen einen automatischen Schalter 95a, einen Klimaanlagenschalter 95b, einen Entfrosterschalter 95c und einen Fahrzeuginnenraum-Temperatureinstellschalter 95d.

Der automatische Schalter 95a ist ein Betriebsabschnitt zum Einstellen eines automatischen Steuerbetriebs der Klimaanlage. Der Klimaanlagenschalter 95b ist ein Betriebsabschnitt zum manuellen Betreiben und Stoppen des Kompressors 26. Der Entfrosterschalter 95c ist ein Betriebsabschnitt zum manuellen Einstellen oder Rückstellen eines Entfrostermodus. Der Fahrzeuginnenraum-Temperatureinstellschalter 95d ist ein Betriebsabschnitt zum Einstellen einer Zielfahrzeuginnenraum-Temperatur Tset.

Jeder Schalter kann ein Druckschalter sein, der elektrische Kontakte in den leitenden Zustand durch mechanisches Drücken bringt, oder einen Berührungsbildschirm sein, der als Antwort auf einen Kontakt mit einer vorbestimmten Region auf einem elektrostatischen Feld reagiert.

Der Controller 80 berechnet eine Zielluftauslass-Temperatur TAO der in das Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft sowie auch eine Zielkühlerkern-Blastemperatur TCO der von dem Kühlerkern 22 geblasenen Luft.

Die Zielluftauslass-Temperatur TAO ist ein Wert, der bestimmt wird, so dass sich eine Innenlufttemperatur Tr schnell einer Zieltemperatur Tset annähert, die von dem Insassen gewünscht und durch die folgende Formel F1 berechnet wird. TAO = Kset × Tset – Kr × Tr – Kam × Tam – Ks × Ts + CF1wobei Tset ein Zielfahrzeuginnenraum-Temperatur ist, die durch den Fahrzeuginnenraum-Temperatureinstellschalter 95d eingestellt wird; Tr eine Innenlufttemperatur ist, die durch den Innenluft-Temperatursensor 81 erfasst wird; Tam eine Außenlufttemperatur ist, die durch den Außenlufttemperatursensor 82 erfasst wird; Ts eine Sonnenstrahlungsmenge ist, die durch den Sonnenstrahlungssensor 83 erfasst wird; Kset, Kr, Kam und Ks sind Steuerverstärkungen; und C ist eine Konstante zur Korrektur.

Die Zielkühlerkern-Blastemperatur TCO wird basierend auf der Zielluftauslass-Temperatur TAO und dergleichen berechnet. Genauer gesagt wird die Zielkühlerkern-Blastemperatur TCO berechnet, um gemäß einer Abnahme in der Zielluftauslass-Temperatur TAO abzunehmen. Des Weiteren wird die Zielkühlerkern-Blastemperatur TCO berechnet, um gleich oder höher als eine Bezugsfrostbildungs-Verhinderungstemperatur (beispielsweise 1°C) zu sein, die bestimmt wird, um imstande zu sein, die Frostbildung auf dem Kühlerkern 22 zu unterdrücken.

Ein Motorcontroller 99 ist aus einem bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und eine periphere Schaltung davon zusammengesetzt. Der Motorcontroller 99 ist eine Motorsteuereinheit, die verschiedene Berechnungen und eine Verarbeitung basierend auf Motorsteuerprogrammen durchführt, die in dem ROM gespeichert sind, um dadurch den Betrieb des Motors 31 zu steuern.

Verschiedene Motorkomponenten, die den Motor 31 konfigurieren, sind mit der Ausgangsseite des Motorcontrollers 99 verbunden. Genauer gesagt umfassen die Motorkomponenten einen Starter zum Starten des Motors 31 und eine Antriebschaltung für ein Kraftstoffeinspritzventil (Injektor), das dem Motor 31 Kraftstoff zuführt.

Die Gruppe von verschiedenen Sensoren zur Motorsteuerung ist mit der Eingangsseite des Motorcontrollers 99 verbunden. Genauer gesagt umfasst die Gruppe der Sensoren für die Motorsteuerung einen Gaspedalöffnungssensor, der eine Pedalposition erfasst, einen Motorgeschwindigkeitssensor, der die Anzahl von Umdrehungen des Motors erfasst, und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst.

Der Controller 80 und der Motorcontroller 99 sind elektrisch verbunden, um imstande zu sein, miteinander zu kommunizieren. Somit kann, basierend auf einem Erfassungssignal oder einem von einem Controller eingegebenen Betriebssignal, der andere Controller ebenfalls den Betrieb der jeweiligen Vorrichtungen steuern, die mit der Ausgangsseite davon verbunden sind. Beispielsweise gibt der Controller 80 ein Anfragesignal an den Motorcontroller 99 aus und kann dadurch der Motorcontroller 99 auffordern, den Motor 31 zu betreiben.

Wenn das Anfragesignal (Betriebsanfragesignal) empfangen wird, das den Betrieb des Motors 31 von dem Controller 80 anfragt, bestimmt der Motorcontroller 99 die Notwendigkeit des Betriebs des Motors 31 und steuert dann den Betrieb des Motors 31 basierend auf dem Bestimmungsergebnis.

Eine Struktur (Hardware und Software) des Controllers 80, die das Anfragesignal an den Motorcontroller 99 ausgibt, ist ein Anfrageausgabeabschnitt 80f. Der Anfrageausgabeabschnitt 80f kann getrennt von dem Controller 80 ausgebildet sein.

Als nächstes wird der Betrieb der oben erwähnten Struktur beschrieben. Der Controller 80 steuert die Operationen von einzelnen Steuerzielvorrichtungen, die mit seiner Ausgangsseite verbunden sind, um in verschiedene Betriebsmodi zu schalten.

Verschiedene Betriebsmodi umfassen beispielsweise einen Luftkühlmodus, einen Entfeuchtungs-Heizmodus, einen Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus, einen weiteren Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit Motorabwärmehilfe), einen Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus, einen Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus und einen Wärmepumpen-Re-Heat-Entfeuchtungsmodus.

(1) Luftkühlmodus und Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus

Der Luftkühlmodus ist ein Klimatisierungsmodus zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums durch Verwenden des Kältekreislaufs 25. Der Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus ist ein Klimatisierungsmodus zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraums durch Verwenden von Abwärme von dem Motor 31, während der Fahrzeuginnenraum durch Verwenden des Kältekreislaufs 25 entfeuchtet wird.

In dem Luftkühlmodus und dem Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus kommuniziert, wie in 3 gezeigt, das kühlerseitige Ventil 43 den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Motorradiator-Strömungsweg 41 und den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42. Das heizerseitige Ventil 67 kommuniziert den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51, während der Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensator 52 mit dem Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65 kommuniziert wird.

Der Luftkühlmodus und der Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus werden ausgewählt, wenn das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 auf einer hohen Temperatur (beispielsweise 60°C oder höher) ist, die direkt zur Lufterwärmung verwendet werden kann. Daher schließt in dem Luftkühlmodus und dem Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und öffnet den Strömungsweg auf einer Seite des Motorradiators 32.

Somit ermöglichen der Kühlerkühlkreislauf 11 und der Motorkühlkreislauf 12 dem Kühlmittel, unabhängig dadurch zu zirkulieren.

Im Kühlerkühlkreislauf 11 wird das Kühlmittel durch den Chiller 21 gekühlt und es ihm dann ermöglicht, durch den Kühlerkern 22 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Kühlerkern 22 gekühlt wird.

Im Motorkühlkreislauf 12 wird dem durch den Motor 31 erwärmte Kühlmittel erlaubt, durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 zu strömen, so dass das Kühlmittel, das durch das Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 strömt, durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 erwärmt wird.

Dem Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 erwärmt wird, wird ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, und dem Kühlmittel, das durch die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 erwärmt wird, werden ermöglicht, durch den heizerseitigen Radiator 61 zu strömen, um dadurch die Abwärme von dem Kondensator 52 und der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft in dem heizerseitigen Radiator 61 abzuleiten.

Die Strömungsrate des durch den Kältekreislauf 25 zirkulierenden Kältemittels wird durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen des Kompressors 26 geregelt, was die Blastemperatur am Kühlerkern 22 veranlasst, sich der Zieltemperatur anzunähern.

Ferner kann die Strömungsrate des durch den Kühlerkern 22 strömenden Kühlmittels durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Kühlerpumpe 20 geregelt werden, was die Blastemperatur am Kühlerkern 22 veranlasst, sich der Zieltemperatur anzunähern.

Innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 wird der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 72 eingestellt, so dass sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasenen wird, der Zieltemperatur annähert.

Die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, kann basierend auf der Blastemperatur an dem Kühlerkern 22, der Blastemperatur an dem Heizerkern 51 und dem Öffnungsgrad des Luftmischklappe 72 geschätzt werden.

Die Strömungsrate des durch den Motorkühlkreislauf 12 strömenden Kühlmittels kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Motorpumpe 30 geregelt werden. Auf diese Weise kann die sich Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Die Strömungsrate des durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 und den Heizerkern 51 strömenden Kühlmittels kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen des Heizerpumpe 50 reguliert werden. Somit kann sich die Temperatur der von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasenen klimatisierten Luft der Zieltemperatur annähern.

(2) Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus

Der Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus ist ein Klimaanlagenmodus, um die Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraum unter Verwendung von der Außenluft absorbierten Wärme durchzuführen.

In dem Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus kommuniziert, wie in 4 gezeigt, das kühlerseitige Ventil 43 den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und den Motorradiator-Strömungsweg 41 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42. Das heizerseitige Ventil 67 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensators 52 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51 und schließt den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 und den Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65.

Der Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus wird ausgewählt, wenn das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 auf einer niedrigen Temperatur (beispielsweise niedriger als 60°C) ist, die nicht direkt zur Lufterwärmung verwendet werden kann. Daher öffnet im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und schließt den Strömungsweg auf der Seite des Motorradiators 32.

Somit strömt das durch den Chiller 21 gekühlte Kühlmittel durch den Motorradiator 32, wodurch das Kühlmittel Wärme von der Außenluft in den Motorradiator 32 absorbiert. Das durch den Chiller 21 gekühlte Kühlmittel strömt durch den Kühlerkern 22, wodurch die Luft, die in das Gehäuse 71 des Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft) durch den Kühlerkern 22 gekühlt und entfeuchtet wird.

Zu dieser Zeit geht, wenn die Außenlufttemperatur unter dem Gefrierpunkt (0°C oder niedriger) ist, die Temperatur des Kühlmittels ebenfalls unter den Gefrierpunkt. Somit wird, um die Frostbildung auf den Kühlerkern 22 zu unterdrücken, die Strömungsrate des durch der Kühlerkern 22 strömenden Kühlmittels eingestellt. In anderen Fällen wird die Wärmemengenabsorption in dem Motorradiator 32 durch Einstellen der Strömungsrate des Kühlmittels durch den Motorradiator 32 gesteuert, um zu verhindern, dass die Temperatur des Kühlmittels in dem Kühlerkern 22 extrem hoch wird.

Wenn die Entfeuchtung unnötig ist, unterbricht das kühlerseitige Ventil 43 die Zirkulation des Kühlmittels zu dem Kühlerkern 22.

Somit ermöglichen der Kondensatorkreislauf 13 und der Radiatorkreislauf 14 dem Kühlmittel, unabhängig dadurch zu zirkulieren. In dem Kondensatorkreislauf 13 wird dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

In dem Radiatorkreislauf 14 strömt das durch die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 erwärmte Kühlmittel durch den heizerseitigen Radiator 61, so dass die Abwärme von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet wird.

Das heißt, dass die Abwärme von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft in dem heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet werden kann, während Wärme von der Außenluft in dem Motorradiator 32 absorbiert wird. Somit kann eine Wärmepumpenoperation des Kältekreislaufs 25 die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 im Wesentlichen auf die gleiche Temperatur wie die Außenlufttemperatur kühlen, während die Lufterwärmung durchgeführt wird, so dass die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 auf eine geeignete Temperatur gekühlt werden kann.

Der heizerseitige Radiator 61 ist auf der stromaufwärtigen Seite in der Außenluft-Strömungsrichtung mit Bezug auf den Motorradiator 32 angeordnet. Somit wird die Abwärme, die von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft in dem heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet wird, in das Kühlmittel an dem Motorradiator 32 absorbiert.

Zu dieser Zeit wird, da die Temperatur von Luft um den Motorradiator 32 ansteigt, die Wärmeabsorptionstemperatur ist erhöht, und somit kann die Wärmeabsorptionsmenge sogar gewährleistet werden, wenn der Kältemitteldruck an dem Chiller 21 zunimmt, um dadurch den COP zu verbessern. Des Weiteren ist es weniger wahrscheinlich, wenn die Kühlmitteltemperatur des Motorradiator 32 ebenfalls ansteigt, das Frost gebildet wird, der die Verringerung in dem COP unterdrücken kann, um dadurch den Lufterwärmung-Wirkungsgrad zu verbessern.

Die Strömungsrate des durch den Kühlerkern 22 strömenden Kühlmittels und die Strömungsrate des durch den Motorradiator 32 strömenden Kühlmittel kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Kühlerpumpe 20 und des Öffnungsgrads des kühlerseitigen Ventils 43 geregelt werden, wodurch sich die Blastemperatur am Kühlerkern 22 der Zieltemperatur annähert.

Innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 wird der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 72 eingestellt, so dass sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähert.

Die Strömungsrate des durch den Motorkühlkreislauf 12 strömenden Kühlmittel kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Motorpumpe 30 geregelt werden. Auf diese Weise kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 und den Heizerkern 51 strömt, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Heizerpumpe 50 geregelt werden. Somit kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Die Strömungsrate des durch den Kältekreislauf 25 zirkulierenden Kältemittels kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen des Kompressors 26 geregelt werden. Auf diese Weise kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

(3) Ein weiterer Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit Motorabwärmehilfe)

Ein weiterer Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe) ist ein Klimaanlagenmodus zum Durchführen der Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums unter Verwendung von Wärme, die von der Außenluft absorbiert wird, und Abwärme von dem Motor 31.

In diesem Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe) kommuniziert, wie in 5 gezeigt, das kühlerseitige Ventil 43 den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und den Motorradiator-Strömungsweg 41 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42. Das heizerseitige Ventil 67 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensators 52 und den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51 und schließt den Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65.

Der Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe) wird ausgewählt, wenn das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 auf einer niedrigen Temperatur (beispielsweise niedriger als 60°C) ist, die nicht direkt zur Lufterwärmung verwendet werden kann. Daher öffnet im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe) der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und schließt den Strömungsweg auf der Seite des Motorradiators 32.

Somit strömt das durch den Chiller 21 gekühlte Kühlmittel durch den Motorradiator 32, wodurch das Kühlmittel Wärme von der Außenluft in dem Motorradiator 32 absorbiert. Ferner strömt das durch den Chiller 21 gekühlte Kühlmittel durch der Kühlerkern 22, wodurch die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die in das Gehäuse 71 des Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Kühlerkern 22 gekühlt und entfeuchtet wird.

Zu dieser Zeit wird, wenn die Außenlufttemperatur unter dem Gefrierpunkt von Wasser (0°C) ist, die Strömungsrate des Kühlmittels an dem Kühlerkern 22 eingestellt, um die Frostbildung an dem Kühlerkern 22 zu unterdrücken. In anderen Fällen wird die Wärmemengenabsorption im Motorradiator 32 durch Einstellen der Strömungsrate des Kühlmittels durch der Motorradiator 32 gesteuert, um zu verhindern, dass die Temperatur des Kühlmittels im Kühlerkern 22 extrem hoch wird.

Wenn die Entfeuchtung unnötig ist, unterbricht das kühlerseitige Ventil 43 die Zirkulation des Kühlmittels zu dem Kühlerkern 22.

In dem Motorkühlkreislauf 12 wird dem Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 zu strömen. Im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe), ist die Temperatur des Kühlmittels, das in den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 im Motorkühlkreislauf 12 strömt, höher als die Temperatur des Kühlmittels, das in den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 im Kondensatorkreislauf 13 strömt. Somit wird das Kühlmittel, das durch das Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 strömt, in dem Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 erwärmt.

Die Einstellung der Wärmetauschmenge im Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 wird durch die Einstellung der Strömungsrate des Kühlmittels in der Motorpumpe 30, die Einstellung der Strömungsrate des Kühlmittels in der Heizerpumpe 50 oder der Einstellung der Strömungsrate des Kühlmittels im heizerseitigen Ventil 67 ausgeführt.

Im Kondensatorkreislauf 13 wird dem Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Des Weiteren wird im Kondensatorkreislauf 13 dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft, die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Die Strömungsrate des Kühlmittels oder dergleichen wird gesteuert, so dass die Wärmemenge, die durch das Kühlmittel von dem Motor 31 genommen wird, auf einem Niveau ist, das gerade die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs aufrechterhalten kann. Somit kann diese Steuerung die Verschlechterung des Kraftstoffwirkungsgrads aufgrund einer Abnahme in der Kühlmitteltemperatur im Motorkühlkreislauf 12 unterdrücken, während eine Lufterwärmung ohne Erhöhen der Betriebsrate des Motors 31 ermöglicht wird, um es dadurch möglich zu machen, den Kraftstoffwirkungsgrad während der Lufterwärmung zu verbessern.

In dem Radiatorkreislauf 14 strömt das Kühlmittel, das durch die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 erwärmt wurde, durch den heizerseitigen Radiator 61, so dass die Abwärme von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet wird.

Das heißt, die Abwärme von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 kann in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet werden, während Wärme von der Außenluft in dem Motorradiator 32 absorbiert wird. Somit kann eine Wärmepumpenoperation des Kältekreislaufs 25 die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 im Wesentlichen auf die gleiche Temperatur wie die Außenlufttemperatur kühlen, während die Lufterwärmung durchgeführt wird, so dass die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 auf eine geeignete Temperatur gekühlt werden kann.

Der heizerseitige Radiator 61 ist auf der stromaufwärtigen Seite in der Außenluft-Strömungsrichtung mit Bezug auf den Motorradiator 32 angeordnet. Somit wird die Abwärme der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62, die in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet wird, in das Kühlmittel im Motorradiator 32 absorbiert.

Zu dieser Zeit wird, da die Temperatur von Luft um den Motorradiator 32 ansteigt, die Wärmeabsorption-Temperatur erhöht, und somit kann die Wärmeabsorptionsmenge gewährleistet werden, sogar wenn der Kältemitteldruck am Chiller 21 hoch wird, um dadurch den COP zu verbessern. Des Weiteren ist es weniger wahrscheinlich, wenn die Kühlmitteltemperatur des Motorradiators 32 ebenfalls ansteigt, dass Frost gebildet wird, der die Verringerung im COP unterdrücken kann, um dadurch den Lufterwärmungswirkungsgrad zu verbessern.

Die Strömungsrate des durch den Kühlerkern 22 strömenden Kühlmittels und die Strömungsrate des durch den Motorradiator 32 strömenden Kühlmittels kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Kühlerpumpe 20 und des Öffnungsgrads des kühlerseitigen Ventils 43 eingestellt werden, wodurch sich die Blastemperatur am Kühlerkern 22 der Zieltemperatur annähert.

Innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 wird der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 72 eingestellt, so dass sich Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähert.

Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Motorkühlkreislauf 12 strömt, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen des Motorpumpe 30 geregelt werden. Auf diese Weise kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 und den Heizerkern 51 strömt, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Heizerpumpe 50 geregelt werden. Somit kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Kältekreislauf 25 zirkuliert, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen des Kompressors 26 geregelt werden. Auf diese Weise kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

(4) Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus

Der Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus ist ein Klimatisierungsmodus, der den Fahrzeuginnenraum durch Verwenden der Niedrigtemperaturaußenluft ohne Benutzen des Kältekreislaufs 25 entfeuchtet.

In dem Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus wird der Kompressor 26 im Kältekreislauf 25 im geschalteten Zustand des in 5 gezeigten Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe) gestoppt. Es sei bemerkt, dass im Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus das kühlerseitige Ventil 43 den Kommunikations-Öffnungsgrad zwischen dem Kühlmittelströmungsweg im Kühlerkühlkreislauf 11 und dem Motorradiator-Strömungsweg 41 vollständig öffnet.

Der Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus wird ausgewählt, wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedriger als die Zielblastemperatur am Kühlerkern 22 ist. Daher öffnet im Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und schließt den Strömungsweg auf der Seite des Motorradiators 32.

Somit strömt das Kühlmittel, das unter Verwendung der Niedrigtemperaturaußenluft im Motorradiator 32 gekühlt wird, durch den Kühlerkern 22, wodurch die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die in dem Gehäuse 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Kühlerkern 22 gekühlt und entfeuchtet wird.

Zu dieser Zeit wird, wenn die Außenlufttemperatur unter dem Gefrierpunkt von Wasser (0°C) ist, die Strömungsrate des Kühlmittels am Kühlerkern 22 eingestellt, um die Frostbildung am Kühlerkern 22 zu unterdrücken.

Wenn die Entfeuchtung unnötig ist, stoppt die Kühlerpumpe 20 die Zirkulation des Kühlmittels zu dem Kühlerkern 22.

Im Motorkühlkreislauf 12 wird dem Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 zu strömen. Der Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus wird ausgewählt, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 im Motorkühlkreislauf 12 strömt, höher als die Temperatur des Kühlmittels ist, das in den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 im Kondensatorkreislauf 13 strömt. Somit wird das Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 strömt, im Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 erwärmt.

Die Einstellung der Wärmetauschmenge im Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 wird durch die Einstellung der Strömungsrate des Kühlmittels in der Motorpumpe 30, die Einstellung der Strömungsrate des Kühlmittels in der Heizerpumpe 50 oder die Einstellung der Strömungsrate des Kühlmittels im heizerseitigen Ventil 67 durchgeführt.

Im Kondensatorkreislauf 13 wird dem Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Die Strömungsrate des Kühlmittels oder dergleichen wird gesteuert, so dass die Wärmemenge, die durch das Kühlmittel von dem Motor 31 aufgenommen wird, auf einem Niveau ist, das die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs gerade aufrechterhalten kann. Somit kann die Steuerung die Verschlechterung des Kraftstoffwirkungsgrads aufgrund einer Abnahme in der Kühlmitteltemperatur im Motorkühlkreislauf 12 unterdrücken und kann ebenfalls eine Lufterwärmung ohne Erhöhen der Betriebsrate des Motors 31 durchführen, was somit zu der Verbesserung des Kraftstoffwirkungsgrads während der Lufterwärmung führt.

Im Radiatorkreislauf 14 strömt das Kühlmittel, das durch die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 erwärmt wurde, durch den heizerseitigen Radiator 61, so dass die Abwärme von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet wird.

Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Kühlerkern 22 und den Motorradiator 32 strömt, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Kühlerpumpe 20 geregelt werden, was die Blastemperatur an dem Kühlerkern 22 veranlasst, sich der Zieltemperatur anzunähern.

Innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 wird der Öffnungsgrad des Luftmischklappe 72 eingestellt, so dass sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähert.

Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Motorkühlkreislauf 12 strömt, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Motorpumpe 30 geregelt werden. Auf diese Weise kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 und den Heizerkern 51 strömt, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Heizerpumpe 50 geregelt werden. Somit kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

(5) Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus

Der Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus ist ein Klimatisierungsmodus zum Durchführen der Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums unter Verwendung von Abwärme, die von dem Motor 31 absorbiert wird.

In dem Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus kommuniziert, wie in 6 gezeigt, das kühlerseitige Ventil 43 den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und des Motorradiator-Strömungswegs 41. Das heizerseitige Ventil 67 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensator 52 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51 und schließt den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 und den Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65.

Der Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus wird ausgewählt, wenn das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 auf einer niedrigen Temperatur (beispielsweise niedriger als 60°C) ist, die nicht zur Lufterwärmung verwendet werden kann. Daher öffnet im Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und schließt den Strömungsweg auf der Seite des Motorradiators 32.

Somit strömt das Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, durch den Chiller 21, wodurch das Kühlmittel Abwärme von dem Motor 31 im Chiller 21 absorbiert.

Im Kondensatorkreislauf 13 wird dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Die Strömungsrate des Kühlmittels oder dergleichen wird gesteuert, so dass die Wärmemenge, die durch das Kühlmittel von dem Motor 31 aufgenommen wird, auf einem Niveau ist, das gerade die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs aufrechterhalten kann. Somit kann die Steuerung die Verschlechterung des Kraftstoffwirkungsgrads aufgrund einer Abnahme in der Temperatur des Kühlmittels unterdrücken und kann eine Lufterwärmung ohne Verstärken einer Motorbetriebsrate durchführen, um dadurch den Kraftstoffwirkungsgrad während der Lufterwärmung zu verbessern.

Es sei angenommen, dass die Kühlmitteltemperatur im Motorkühlkreislauf 12 abnimmt und die Wärmemengenabsorption ebenfalls abnimmt, womit die notwendige Lufterwärmungsleistung nicht erreicht wird. In diesem Fall wird das Wärmemanagementsystem in den Außenluft-Wärmeabsorptionsmodus geschaltet, um dadurch die Abnahme in der Kühlmitteltemperatur im Motorkühlkreislauf 12 zu unterdrücken, um somit die Verschlechterung des Kraftstoffwirkungsgrad zu unterdrücken.

Im Radiatorkreislauf 14 strömt das Kühlmittel, das durch die Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 erwärmt wurde, durch den heizerseitigen Radiator 61, so dass die Abwärme von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet wird.

Der heizerseitige Radiator 61 ist auf der stromaufwärtigen Seite in der Außenluft-Strömungsrichtung mit Bezug auf den Motorradiator 32 angeordnet. Somit wird die Temperatur einer Atmosphäre um den Motor 31 mit der Abwärme von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 angehoben, die in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abgeleitet wird. Folglich wird die Wärmemengenableitung von der Oberfläche des Motor 31 verringert, um somit die Wärmezurückhaltungsleistung zu verbessern.

Innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 wird der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 72 eingestellt, so dass sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähert.

Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 und den Heizerkern 51 strömt, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen der Heizerpumpe 50 geregelt werden. Auf diese Weise kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Die Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Kältekreislauf 25 zirkuliert, kann durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen des Kompressors 26 geregelt werden. Auf diese Weise kann sich die Temperatur der klimatisierten Luft, die von der Innenraumklimatisierungseinheit 70 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, der Zieltemperatur annähern.

Im Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus kann die Kühlung und Entfeuchtung der Luft durch den Kühlerkern 22 nicht ausgeführt werden. Wenn eine Entfeuchtungsanfrage gestellt wird, wird das Wärmemanagementsystem in den oben erwähnten Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus geschaltet, um dadurch die Luft im Kühlerkern 22 zu kühlen und zu entfeuchten.

(6) Wärmepumpen-Re-Heat-Entfeuchtungserwärmungsmodus

Der Wärmepumpen-Re-Heat-Entfeuchtungserwärmungsmodus ist ein Klimatisierungsmodus zur Entfeuchtung und Lufterwärmung durch Verwenden des Kältekreislaufs 25.

Im Wärmepumpen-Re-Heat-Entfeuchtungserwärmungsmodus, kommuniziert, wie in 7 gezeigt, das kühlerseitige Ventil 43 den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Motorradiator-Strömungsweg 41 und den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42. Das heizerseitige Ventil 67 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensators 52 und den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51 und schließt den Radiatoreinlassseiten-Strömungsweg 65.

Somit strömt das durch den Chiller 21 gekühlte Kühlmittel durch den Kühlerkern 22, wodurch die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die in das Gehäuse 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 zu blasen ist, durch den Kühlerkern 22 gekühlt und entfeuchtet wird.

Zu dieser Zeit geht, wenn die Außenlufttemperatur unter dem Gefrierpunkt (0°C oder niedriger) ist, die Temperatur des Kühlmittels im Kühlerkühlkreislauf 11 ebenfalls unter den Gefrierpunkt. Somit wird, um die Frostbildung auf dem Kühlerkern 22 zu unterdrücken, die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Kühlerkern 22 strömt, durch die Kühlerpumpe 20 eingestellt.

Im Kondensatorkreislauf 13 strömt das Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, durch den Heizerkern 51, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 des Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Im Motorkühlkreislauf 12 strömt Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38. Im Kondensatorkreislauf 13 strömt das Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 erwärmt wird, durch den Heizerkern 51. Auf diese Weise wird die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt.

Im Kondensatorkreislauf 13 strömt das Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, durch den Heizerkern 51, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft) die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Im Motorkühlkreislauf 12 strömt das Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38, und somit strömt das Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 strömt, ebenfalls durch den Heizerkern 51.

(7) Motorvorrichtungs-Erwärmungsmodus

Der Motorvorrichtungs-Erwärmungsmodus ist ein Betriebsmodus zum Aufwärmen des Motors 31 mit dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wurde.

Im Motorvorrichtungs-Erwärmungsmodus wird der Kondensatorkreislauf 13 in den geschalteten Zustand des in 7 gezeigten Wärmepumpen-Re-Heat-Entfeuchtungserwärmungsmodus gebracht.

Somit wird im Kondensatorkreislauf 13 dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 zu strömen.

Der Motorvorrichtungs-Erwärmungsmodus wird ausgewählt, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das in den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 im Motorkühlkreislauf 12 strömt, niedriger als die Temperatur des Kühlmittels ist, das in den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 im Kondensatorkreislauf 13 strömt. Im Motorkühlkreislauf 12 wird das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 strömende Kühlmittel erwärmt, und dem erwärmten Kühlmittel im Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscherströmungsweg 54 wird ermöglicht, durch den Motor 31 zu strömen, um dadurch den Motor 31 zu erwärmen (Aufwärmen).

8 zeigt Ventilstellungen des kühlerseitigen Ventils 43 in den oben erwähnten jeweiligen Modi. Bezugnehmend auf 8 ist der Kühlerkern-Strömungsweg ein Strömungsweg, der von dem Kühlmittelauslass des Kühlerkerns 22 zu dem kühlerseitigen Ventil 43 führt. Der Chiller-Strömungsweg ist ein Strömungsweg, der von dem kühlerseitigen Ventil 43 zu dem Kühlmitteleinlass des Chillers 21 führt.

9 zeigt Ventilstellungen des heizerseitigen Ventils 67 in den oben erwähnten jeweiligen Modi. Bezugnehmend auf 9 ist der Kondensatorströmungsweg ein Strömungsweg, der von dem Kühlmittelauslass des Kondensators 52 zu dem heizerseitigen Ventil 67 führt. Der Heizerkern-Strömungsweg ist ein Strömungsweg, der von dem heizerseitigen Ventil 67 zu dem Kühlmitteleinlass des Heizerkerns 51 führt.

Diese Ausführungsform umfasst das kühlerseitige Ventil 43 (Schaltvorrichtung), das zwischen einem unabhängigen Modus und einem Kommunikationsmodus umschaltet, und den Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b), der den Betrieb des kühlerseitigen Ventils 43 steuert.

Im unabhängigen Modus ermöglichen der Kühlerkühlkreislauf 11 und der Motorkühlkreislauf 12 dem Kühlmittel, unabhängig dadurch zu zirkulieren. Im Kommunikationsmodus kommunizieren der Kühlerkühlkreislauf 11 und der Motorkühlkreislauf 12 miteinander, so dass das Kühlmittel zwischen dem Chiller 21 und dem Motorradiator 32 strömt. Wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedriger als eine vorbesimmte Temperatur (erste Wärmemediumtemperatur) ist, steuert der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) den Betrieb des kühlerseitiges Ventils 43, um in den Kommunikationsmodus geschaltet zu werden.

Auf diese Weise wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedrig ist, das Wärmemanagementsystem in den Kommunikationsmodus geschaltet, um dadurch zu veranlassen, dass das Kühlmittel, das durch den Chiller 21 gekühlt wird, durch den Motorradiator 32 in den Motorkühlkreislauf 12 strömt. Somit absorbiert der Motorradiator 32 Wärme von der Außenluft, um dadurch die Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums (beispielsweise im Außenluft-Wärmeabsorptions-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus) zu ermöglichen. Folglich kann der Motorradiator 32 wirksam benutzt werden, um die Lufterwärmungsleistung des Fahrzeuginnenraums zu verbessern.

Es sei angenommen, dass die Luftmenge klein ist, die in den Heizerkern 51 zu blasen ist, dass das Blasen der Luft in den Heizerkern 51 gestoppt ist, oder dass der Heizerkern 51 die Wärme des hochdruckseitigen Kältemittels im Kältekreislauf 25 nicht benutzt. In diesen Fällen steuert der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) den Betrieb des kühlerseitigen Ventils 43, um in den unabhängigen Modus geschaltet zu werden, sogar wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (erste Wärmemediumtemperatur) ist.

Somit kann, wenn es eine Möglichkeit gibt, dass der Fahrzeuginnenraum gekühlt wird, das kühlerseitige Ventil 43 in den unabhängigen Modus geschaltet werden, um dadurch die Wärme daran zu hindern, von der Außenluft in den Kühlerkühlkreislauf 11 beim Kühlen des Fahrzeuginnenraums zu strömen.

Das kühlerseitige Ventil 43 kann den Kühlerkern-Kommunikationsmodus des Kommunizierens des Kühlerkühlkreislauf 11 mit dem Motorkühlkreislauf 12 im Kommunikationsmodus implementieren, so dass das Wärmemedium zwischen dem Chiller 21 und dem Kühlerkern 22 strömt.

Somit absorbiert im Kühlerkern-Kommunikationsmodus der Motorradiator 32 Wärme von der Außenluft, und der Kühlerkern 22 kann Wärme von der Luft absorbieren, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasen ist, so dass die Wärmepumpenlufterwärmung mit einer ausreichenden Wärmekapazität während der Entfeuchtung durch den Kühlerkern 22 durchgeführt werden kann (beispielsweise im Außenluft-Wärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus).

Das heißt, dass sogar wenn die Menge an wiedergewinnbarer Wärme durch den Kühlerkern 22 (eine Menge an sensibler Wärme, die einer Abnahme in der Temperatur der Belüftungsluft entspricht plus einer Menge an kondensierter latenter Wärme während der Entfeuchtung) unzureichend als eine Wärmeabsorptionsquelle zur Wärmepumpenlufterwärmung ist, der Motorradiator 32 Wärme von der Außenluft absorbiert und dadurch die Wärmeabsorptionsquelle kompensieren kann.

Folglich kann das Wärmemanagementsystem in dieser Ausführungsform verhindern, dass sich ein Insasse aufgrund von unzureichender Lufterwärmung während der Entfeuchtung ungemütlich fühlt, oder kann verhindern, dass sich die Sichtbarkeit aufgrund des Auftretens von Schleierbildung eines Fensterglases verschlechtert.

Beispielsweise steuert während der Entfeuchtung und der Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums im Kommunikationsmodus der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) den Betrieb des kühlerseitigen Ventils 43, um im Kühlerkern-Kommunikationsmodus in der nachstehenden Situation zu sein: wenn ein Unterschied zwischen der Temperatur der geblasenen Luft von dem Kühlerkern 22 und der Zielkühlerkern-Blastemperatur (erste Zielblastemperatur) TCO niedriger als ein vorbestimmte Wert ist und die Temperatur der geblasenen Luft von dem Heizerkern 51 niedriger als die Zielerwärmungstemperatur TAO um eine vorbestimmte Temperatur oder mehr ist; oder wenn die Lufterwärmungsleistung der vorbestimmten Leistung nicht genügt.

Somit kann, wenn die Menge der durch den Kühlerkern 22 wiedergewinnbaren Wärme für die Wärmeabsorptionsquelle der Wärmepumpenlufterwärmung unzureichend ist, der Kühlerkern-Kommunikationsmodus eingestellt werden, um zu veranlassen, dass die von der Außenluft absorbierte Wärme im Motorradiator 32 die Wärmeabsorptionsquelle kompensiert, um dadurch die ausreichende Lufterwärmungskapazität zu gewährleisten.

Das heißt, dass die Verknappung der Lufterwärmungskapazität ohne Erhöhen der Wärmemenge durch Verringern des Wirkungsgrads des Kompressors 26 oder ohne Verwenden einer Hilfswärmequelle, wie beispielsweise einem elektrischen Heizer, kompensiert werden kann, so dass die ausreichende Lufterwärmungskapazität ohne Erhöhen des Energieverbrauchs gewährleistet werden kann.

Beispielsweise stellt im Kühlerkern-Kommunikationsmodus der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) die Strömungsrate des Kühlmittels im Motorradiator 32 durch Steuern des Betriebs des kühlerseitigen Ventils 43 ein, oder stellt die Strömungsrate des Kältemittels in dem Kältekreislauf 25 durch Steuern des Betriebs des Kompressors 26 und dergleichen ein. Genauer gesagt führt der Controller 80 die Steuerung auf eine derartige Art und Weise durch, dass sich eine Temperatur in Verbindung mit der Temperatur der geblasenen Luft von dem Kühlerkern 22 der ersten Zielblastemperatur TCO annähert, und dass sich eine Temperatur in Verbindung mit der Temperatur der geblasenen Luft von dem Heizerkern 51 einer zweiten Zielblastemperatur TAO annähert.

Auf diese Weise kann sowohl die Temperatur der geblasenen Luft von dem Kühlerkern 22 als auch die Temperatur der geblasenen Luft von dem Heizerkern 51 ordnungsgemäß gesteuert werden, um dadurch die Entfeuchtungserwärmung geeignet durchzuführen.

Das kühlerseitige Ventil 43 ist imstande, den Kühlerkühlkreislauf 11 mit dem Motorkühlkreislauf 12 zu kommunizieren, so dass das Kühlmittel zwischen dem Kühlerkern 22 und dem Motorradiator 32 strömt.

Somit kann die kalte Außenluft verwendet werden, um die Luft im Kühlerkern 22 zu kühlen und zu entfeuchten, um dadurch die Leistungsersparnis während der Luftkühlung und Entfeuchtung zu erreichen (beispielsweise im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus und im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe)).

In dieser Ausführungsform steuert, wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 eine vorbestimmte Temperatur (zweite Wärmemediumtemperatur) im Kommunikationsmodus überschreitet, der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) den Betrieb des kühlerseitigen Ventils 43, um in den unabhängigen Modus zu schalten.

Wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 hoch wird, kann diese Ausführungsform das niederdruckseitige Kältemittel daran hindern, auf einer hohen Temperatur aufgrund der Strömung des Hochtemperaturkühlmittels durch den Chiller 21 zu sein, und kann ferner die Fehlfunktion des Kältekreislaufs 25 verhindern.

Wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 hoch wird, kann die Abwärme von dem Motor 31 verwendet werden, um die Luft im Heizerkern 51 zu erwärmen, um somit die Energieersparnis für die Lufterwärmung (beispielsweise in dem Entfeuchtungs-Lufterwärmungsmodus) zu erreichen.

Diese Ausführungsform umfasst ferner den Kommunikationsströmungsweg 40 und den Reservebehälter 39. Der Kommunikationsströmungsweg 40 kommuniziert den Kühlerkühlkreislauf 11 mit dem Motorkühlkreislauf 12 in entweder dem unabhängigen Modus oder dem Kommunikationsmodus. Der Reservebehälter 39 ist in dem Motorkühlkreislauf 12 oder dem Kühlerkühlkreislauf 11 angeordnet und speichert das Kühlmittel darin.

Somit kann, da der Kühlerkühlkreislauf 11 und der Motorkühlkreislauf 12 miteinander über den Kommunikationsströmungsweg 40 kommunizieren, der Reservebehälter 39, der in dem Motorkühlkreislauf 12 angeordnet ist, den Druck des Kühlmittels in sowohl dem Motorkühlkreislauf 12 als auch dem Kühlerkühlkreislauf 11 einstellen. Somit ist es nicht notwendig, einen weiteren Reservebehälter im Kühlerkühlkreislauf 11 bereitzustellen, womit die Konfiguration des Wärmemanagementsystems vereinfacht wird.

Die Kühlmitteltemperatur im Motorkühlkreislauf 12 ist normalerweise in einem Bereich von 80 bis 110°C in den meisten Fällen, so dass sich das Kühlmittel expandiert, um den Druck des Kühlmittels im Kreislauf anzuheben. Andererseits ist die Kühlmitteltemperatur im Kühlerkühlkreislauf 11 normalerweise nahe 0°C, was die Kontraktion des Kühlmittels verursacht.

Die Kommunikation zwischen dem Kühlerkühlkreislauf 11 und dem Motorkühlkreislauf 12 über den Kommunikationsströmungsweg 40 verringert eine Zunahme im Volumen des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 und verringert einen Anstieg des Drucks des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12. Folglich kann die druckfeste Ausgestaltung für den Motorradiator 32, den Motorvorrichtungen und dergleichen vereinfacht werden, um dadurch die Lebensdauer der Vorrichtungen zu verbessern.

In dieser Ausführungsform kommuniziert der Kommunikationsströmungsweg 40 einen Teil des Kühlerkühlkreislaufs 11, der auf der Kühlmittelauslassseite der Kühlerpumpe 20 und auf der Kühlmitteleinlassseite des Kühlerkerns 22 lokalisiert ist, mit einem Teil des Motorkühlkreislaufs 12, der auf der Kühlmittelabgabeseite der Motorpumpe 30 und auf der Kühlmitteleinlassseite des Motorradiators 32 lokalisiert ist.

Somit kommunizieren der Kühlerkühlkreislauf 11 und der Motorkühlkreislauf 12 miteinander bei den Teilen, bei denen der Kühlmitteldruck hoch ist, um es dadurch möglich zu machen, den Druckunterschied zwischen dem Kühlerkühlkreislauf 11 und dem Motorkühlkreislauf 12 zu verringern. Somit kann der Reservebehälter 39, der im Kühlkreislauf 12 angeordnet ist, geeigneter Weise die Drücke des Kühlmittels in sowohl dem Motorkühlkreislauf 12 als auch dem Kühlerkühlkreislauf 11 einstellen.

In dieser Ausführungsform ist der Motorradiator-Strömungsweg 41 umfasst, um den Kühlerkühlkreislauf 11 mit dem Motorkühlkreislauf 12 zu kommunizieren. Das kühlerseitige Ventil 43 schaltet zwischen einem Zustand, in dem das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 durch den Motorradiator-Strömungsweg 41 strömt, und einem Zustand um, in dem das Kühlmittel nicht dadurch strömt, um dadurch zwischen dem unabhängigen Modus und dem Kommunikationsmodus umzuschalten.

Somit kann eine derartige einfache Konfiguration zwischen dem unabhängigen Modus und dem Kommunikationsmodus umschalten.

In dieser Ausführungsform stoppt der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b und Kompressorsteuereinheit 80c) den Kompressor 26 während des Steuers des Betriebs des kühlerseitigen Ventils 43, um das Kühlmittel zu veranlassen, zwischen dem Kühlerkern 22 und dem Motorradiator 32 zu strömen, wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (dritte Wärmemediumtemperatur) ist und eine Außenlufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur (erste Außenlufttemperatur) ist.

Somit kann, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, die Luft durch der Kühlerkern 22 unter Verwendung der kalten Wärme der Außenluft gekühlt und entfeuchtet werden (beispielsweise im Außenluftnutzungs-Entfeuchtungsmodus). Somit kann der Leistungsverbrauch des Kompressors 26 verringert werden.

In diesem Betriebszustand kann die Luft durch den Kühlerkern 22 gekühlt und entfeuchtet werden, sogar wenn der Ansaugöffnungsmodus für die Klimatisierung der Innenluftzirkulationsmodus ist, um dadurch den Einfall von schmutziger Außenluft und von Pollen in den Fahrzeuginnenraum zu unterdrücken und den Komfort für den Insassen weiter zu verbessern.

Diese Ausführungsform umfasst den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35, durch den das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 unter Umgehung des Motorradiators 32 und des Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42 strömt, der den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 mit dem kühlerseitigen Ventil 43 koppelt. Das kühlerseitige Ventil 43 schaltet zwischen einem Zustand, in dem das Kühlmittel in dem Motorkühlkreislauf 12 durch den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 strömt, und einem Zustand um, in dem das Kühlmittel nicht dadurch strömt.

Auf diese Weise wird das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 in einen Zustand geschaltet, in dem es durch den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 strömt, so dass das Kühlmittel zwischen dem Chiller 21 und dem Motor 31 strömen kann.

Somit kann ein Wärmepumpenbetrieb durchgeführt werden, um die Abwärme von dem Motor 31 in dem Chiller 21 zu absorbieren, so dass die Luft durch den Heizerkern 51 unter Verwendung der Abwärme von dem Motor 31 (beispielsweise im Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus) erwärmt werden kann.

In dieser Ausführungsform steuert, wenn die Außenlufttemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (zweite Außenlufttemperatur) ist, der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) den Betrieb des kühlerseitigen Ventils 43, um in den Zustand zu schalten, in dem das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 durch den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 strömt.

Somit kann, sogar wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedrig ist, die Abwärme von dem Motor 31 verwendet werden, um die Luft im Heizerkern 51 zu erwärmen, um somit die Energieersparnis für die Lufterwärmung (beispielsweise im Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus) zu erreichen.

In diesem Betriebszustand kann die Temperatur der Luft, die durch den Heizerkern 51 erwärmt wird, höher als die des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 eingestellt werden. Zu dieser Zeit wird die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 abgesenkt, wodurch die Wärmemenge, die von dem Motor 31 in das Kühlmittel transferiert wird, erhöht werden kann, um dadurch die Lufterwärmungsleistung des Fahrzeuginnenraums zu verbessern.

In dieser Ausführungsform gibt der Controller 80 (Anfrageausgabeabschnitt 80f) im Kommunikationsmodus eine Anfrage an den Motorcontroller 99 zum Erhöhen der Menge an Abwärme von dem Motor 31, eine Anfrage zum Erhöhen der Betriebsrate des Motors 31, eine Anfrage zum Erhöhen der Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 oder eine Anfrage zum Verringern des Wirkungsgrads des Motors 31 aus. Eine derartige Steuerung durch den Controller 80 wird im Kommunikationsmodus durchgeführt, wenn die Kältemittelabgabemenge von dem Kompressor 26 eine vorbestimmte Menge oder mehr ist, oder die Anzahl von Umdrehungen des Kompressors 26 ein vorbestimmter Wert oder mehr ist, und wenn die Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft niedriger als eine vorbestimmte Lufttemperatur ist. Alternativ gibt der Controller 80 (Anfrageausgabeabschnitt 80f) an den Motorcontroller 99 die Anfrage zum Erhöhen der Menge an Abwärme von dem Motor 31, die Anfrage zum Erhöhen der Betriebsrate des Motors 31, die Anfrage zum Erhöhen der Kühlmitteltemperatur im Motorkühlkreislauf 12 oder die Anfrage zum Verringern des Wirkungsgrads des Motors 31 aus. Eine derartige Steuerung durch der Controller 80 wird im Kommunikationsmodus durchgeführt, wenn die Temperatur des Kühlmittels, das durch den Motorradiator 32 oder Chiller 21 strömt, niedriger als eine vorbestimmte Kühlmitteltemperatur (vierte Wärmemediumtemperatur) ist, und wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (fünfte Wärmemediumtemperatur) ist.

Somit wird die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 erhöht, wenn die Frostbildung auf dem Motorradiator 32 auftritt und wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedrig ist, um es dadurch möglich zu machen, die Wärmequelle sicherzustellen, die für die Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums oder der Entfrostung des Motorradiators 32 erforderlich ist, und um ferner die Lufterwärmungsleistung des Fahrzeuginnenraums beizubehalten.

Ob der Frost auf dem Motorradiator 32 gebildet wird oder nicht, kann basierend auf der Kühlmitteltemperatur im Motorradiator 32, der Kühlmitteltemperatur im Chiller 21, der Kältemitteltemperatur im Chiller 21 oder einem Betrag der Divergenz der Korrelation zwischen der Blaslufttemperatur in den Fahrzeuginnenraum und einer Arbeitslast des Kompressors 26 bestimmt werden.

Diese Ausführungsform umfasst ebenfalls das heizerseitige Ventil 67, das selektiv veranlasst, das entweder das heizerseitige Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, oder das heizerseitige Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 erwärmt wird, in den Heizerkern 51 strömt.

Der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) im Kommunikationsmodus steuert den Betrieb des heizerseitigen Ventils 67, um zu veranlassen, dass das durch den Kondensator erwärmte 52 heizerseitige Kühlmittel in den Heizerkern 51 strömt.

Der Controller 80 (Schaltventilsteuereinheit 80b) im Kommunikationsmodus steuert den Betrieb des heizerseitigen Ventils 67, um zu veranlassen, dass das heizerseitige Kühlmittel, das durch den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 strömt, in den Heizerkern 51 strömt, wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur (fünfte Wärmemediumtemperatur) ist.

Somit wird die Wärme des hochdruckseitigen Kältemittels und der Luft nicht direkt dazwischen, sondern über das heizerseitige Kühlmittel getauscht, welches das Auftreten von Unannehmlichkeiten, einschließlich der Leckage des Kältemittels in den Fahrzeuginnenraum, unterdrücken kann. Als Ergebnis können mehr Optionen zum Auswählen des Kältemittels erzeugt werden.

Wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 niedrig ist, wird der Fahrzeuginnenraum mittels Luft durch den Wärmepumpenbetrieb im Kältekreislauf 25 erwärmt, was es möglich macht, den Komfort für einen Insassen (beispielsweise im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus oder im Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus) sicherzustellen.

Wenn die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 hoch wird, kann die Abwärme von dem Motor 31 verwendet werden, um die Luft im Heizerkern 51 zu erwärmen, um somit die Energieersparnis für die Lufterwärmung (beispielsweise im Entfeuchtungs-Lufterwärmungsmodus) zu erreichen.

Diese Ausführungsform umfasst ferner den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38, der Wärme zwischen dem Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 und dem heizerseitigen Kühlmittel tauscht.

Somit werden die Kühlmittel, die durch den Kühlerkühlkreislauf 11 und den Motorkühlkreislauf 12 strömen, mit dem heizerseitigen Kühlmittel vermischt, das durch den Kondensatorkreislauf 13 in der Wärmetransfervorrichtung 38 strömt. Deshalb können die Kühlmittel und das heizerseitige Kühlmittel Fluide mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften sein. Somit können mehr Optionen zum Auswählen des Kühlmittels und des heizerseitigen Kühlmittels erzeugt werden.

Des Weiteren wird das Kühlmittel nie mit dem heizerseitigen Kühlmittel vermengt, was verhindern kann, das Fremdstoffe in einem Kreislauf den anderen Kreislauf nachteilig beeinflussen.

In dieser Ausführungsform wird das heizerseitige Ventil 67 zwischen einem Zustand, in dem das heizerseitige Kühlmittel unabhängig durch den Kondensatorkreislauf 13 und den Radiatorkreislauf 14 zirkuliert, und einem Zustand, in dem der Kondensatorkreislauf 13 mit dem Radiatorkreislauf 14 kommuniziert, umgeschaltet, um dem heizerseitigen Kühlmittel zu ermöglichen, zwischen dem Kondensator 52 und dem heizerseitigen Radiator 61 zu strömen.

Somit kann, wenn der Kondensatorkreislauf 13 mit dem Radiatorkreislauf 14 kommuniziert, das heizerseitige Kühlmittel, das durch das hochdruckseitige Kältemittel in dem Kondensator 52 erwärmt wurde, mit der Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 gekühlt werden, um dadurch die Luftkühlung des Fahrzeuginnenraums durchzuführen.

(Zweite Ausführungsform)

In der oben erwähnten Ausführungsform wird die Wärme des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 und des Kühlmittels im Kondensatorkreislauf 13 dazwischen über den Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher 38 getauscht. In dieser Ausführungsform können, wie in 10 gezeigt, der Motorkühlkreislauf 12 und der Kondensatorkreislauf 13 direkt miteinander verbunden werden.

In dieser Ausführungsform ist ein Heizerkern-Strömungsweg 100 mit der Zirkulationsströmungsweg 34 im Motorkühlkreislauf 12 verbunden. Der Heizerkern-Strömungsweg 100 ist ein Kühlmittelströmungsweg, in dem der Heizerkern 51 angeordnet ist.

Ein Ende des Heizerkern-Strömungswegs 100 ist mit einem Teil auf der Kühlmittelauslassseite des Motors 31 in dem Zirkulationsströmungsweg 34 verbunden. Ferner ist das eine Ende des Heizerkern-Strömungswegs 100 mit einem Teil auf der Kühlmittelansaugseite der Motorpumpe 30 in dem Zirkulationsströmungsweg 34 verbunden.

In dieser Ausführungsform sind die Heizerpumpe 50, der Kondensator 52 und der heizerseitige Radiator 61 in dem Zirkulationsströmungsweg 53 des Kondensatorkreislaufs 13 angeordnet, um dem Kühlmittel zu ermöglichen, dadurch in dieser Reihenfolge zu strömen.

Der Zirkulationsströmungsweg 53 im Kondensatorkreislauf 13 ist mit dem Heizerkern-Strömungsweg 100 im Motorkühlkreislauf 12 über ein heizerseitiges Ventil 101 verbunden. Das heizerseitige Ventil 101 ist ein Vierwegeventil, das vier Öffnungen (erste bis vierte Öffnungen) aufweist.

Die erste Öffnung des heizerseitigen Ventils 101 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Heizerkerns 51 verbunden. Die zweite Öffnung des heizerseitigen Ventils 101 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelansaugseite der Motorpumpe 30 verbunden. Mit anderen Worten ist die zweite Öffnung des heizerseitigen Ventils 101 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Motors 31 verbunden.

Die dritte Öffnung des heizerseitigen Ventils 101 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des heizerseitigen Radiators 61 verbunden. Die vierte Öffnung des heizerseitigen Ventils 101 ist mit dem Strömungsweg auf der Kühlmittelansaugseite der Heizerpumpe 50 verbunden. Mit anderen Worten ist die vierte Öffnung des heizerseitigen Ventils 101 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51 verbunden.

Das heizerseitige Ventil 101 weist einen Ventilkörper auf, der Verbindungszustände zwischen den ersten bis vierten Öffnungen umschaltet. Das heizerseitige Ventil 101 ist ein Kühlmittelströmungs-Schaltabschnitt, der die Strömung des Kühlmittels durch eine Schalteroperation des Ventilkörpers schaltet.

Der heizerseitige Kommunikationsströmungsweg 102 ist ein Kühlmittelströmungsweg, der einen Teil des Zirkulationsströmungswegs 53 im Kondensatorkreislauf 13, der auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensators 52 und auf der Kühlmitteleinlassseite des heizerseitigen Radiators 61 lokalisiert ist, mit einem Teil des Heizerkern-Strömungsweg 100 im Motorkühlkreislauf 12, der auf der Kühlmitteleinlassseite des Heizerkerns 51 lokalisiert ist, kommuniziert.

Ein Radiator-Kommunikationsströmungsweg 103 ist ein Kühlmittelströmungsweg, der einen Teil des Zirkulationsströmungswegs 34 im Motorkühlkreislauf 12, der auf der Kühlmittelauslassseite des Motor 31 und auf der Kühlmitteleinlassseite des Motorradiator 32 lokalisiert ist, mit einem Teil des Zirkulationsströmungswegs 53 im Kondensatorkreislauf 13, der auf der Kühlmittelauslassseite des Kondensators 52 und auf der Kühlmitteleinlassseite des heizerseitigen Radiators 61 lokalisiert ist, kommuniziert.

Ein Radiator-Kommunikationsventil 104 ist in dem Radiator-Kommunikationsströmungsweg 103 angeordnet. Das Radiatorkommunikationsventil 104 ist eine Strömungsweg-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, die den Radiator-Kommunikationsströmungsweg 103 öffnet und schließt. Wenn das Radiator-Kommunikationsventil 104 den Radiator-Kommunikationsströmungsweg 103 öffnet, kann Luft ohne Weiteres von dem heizerseitigen Radiator 61 freigesetzt werden.

Das Radiator-Kommunikationsventil 104 öffnet den Radiator-Kommunikationsströmungsweg 103, während das heizerseitige Ventil 101 die Kühlmittelauslassseite des heizerseitigen Radiators 61 mit der Kühlmittelansaugseite der Motorpumpe 30 kommuniziert. Das Kühlmittel, das aus dem Motor 31 geströmt ist, strömt und zirkuliert in einem derartigen Fall parallel durch den Motorradiator 32 und den heizerseitigen Radiator 61. Somit wird das Kühlmittel, das aus dem Motor 31 geströmt ist, nicht nur durch den Motorradiator 32 sondern ebenfalls durch den heizerseitigen Radiator 61 gekühlt, um es möglich zu machen, die Kühlleistung für den Motor 31 zu verbessern und ferner die Ausgangsleistung des Motors 31 zu verbessern.

In dem Kühlerkühlkreislauf 11 und dem Motorkühlkreislauf 12 sind drei Kühlmittelzirkulationsvorrichtungen 62A, 62B und 62C angeordnet.

In einem in 10 gezeigten Beispiel ist eine Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62A in einem Kühlmittelströmungsweg angeordnet, der von dem Zirkulationsströmungsweg im Kühlerkühlkreislauf 11 abzweigt. Weitere zwei Kühlmittelzirkulationsvorrichtungen 62B und 62C sind in einem Kühlmittelströmungsweg angeordnet, der von dem Heizerkern-Strömungsweg 100 im Motorkühlkreislauf 12 abzweigt. Ventile 105 und 106 sind in jeweiligen Zweigabschnitten dieses Kühlmittelströmungswegs angeordnet. Die Strömungsraten des Kühlmittels durch die Kühlmittelzirkulationsvorrichtungen 62A, 62B und 62C können durch Einstellen der Öffnungsgrade der Ventile 105 und 106 gesteuert werden.

Das heißt, dass in dem 10 gezeigten Beispiel die Kühlmittelzirkulationsvorrichtungen 62A, 62B und 62C entweder mit dem Kühlerkühlkreislauf 11 oder dem Motorkühlkreislauf 12 parallel angeordnet sind. Die Kühlmittelzirkulationsvorrichtungen 62A, 62B und 62C können in Reihe mit entweder dem Kühlerkühlkreislauf 11 oder dem Motorkühlkreislauf 12 angeordnet sein.

Ein Motorradiator-Strömungsregelventil 107 ist auf der Kühlmitteleinlassseite des Motorradiators 32 im Zirkulationsströmungsweg 34 des Motorkühlkreislaufs 12 angeordnet. Das Motorradiator-Strömungsregelventil 107 ist eine Motorradiator-Strömungsrateeinstellabschnitt, der die Strömungsrate des Kühlmittels im Motorradiator 32 einstellt.

(1) Luftkühlmodus und Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus

In dem Luftkühlmodus und dem Entfeuchtungs-Erwärmungsmodus kommuniziert, wie in 11 gezeigt, das kühlerseitige Ventil 43 den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Motorradiator-Strömungsweg 41 und den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42. Das heizerseitige Ventil 101 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittel-Auslassseite des Heizerkerns 51 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Motors 31, während der Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des heizerseitigen Radiators 61 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Kondensator 52 kommuniziert wird.

Somit ermöglichen der Kühlerkühlkreislauf 11, der Motorkühlkreislauf 12 und der Kondensatorkreislauf 13 dem Kühlmittel, unabhängig dadurch zu zirkulieren.

Im Kühlerkühlkreislauf 11 wird das Kühlmittel durch den Chiller 21 gekühlt und dann diesem ermöglicht, durch den Kühlerkern 22 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Kühlerkern 22 gekühlt wird.

Im Motorkühlkreislauf 12 wird dem Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 strömt, wird ermöglicht, durch den heizerseitigen Radiator 61 zu strömen, um dadurch die Abwärme von dem Kondensator 52 und von der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 62 in die Außenluft im heizerseitigen Radiator 61 abzuleiten.

(2) Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus

Im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus kommuniziert, wie in 12 gezeigt, das kühlerseitigen Ventil 43 den Motorradiator-Strömungsweg 1 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42. Das heizerseitige Ventil 101 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittel-Auslassseite des Heizerkerns 51 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Kondensators 52 und schließt den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des heizerseitigen Radiators 61 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Motors 31.

Der Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus wird ausgewählt, wenn das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 auf einer niedrigen Temperatur (beispielsweise niedriger als 60°C) ist, die nicht direkt zur Lufterwärmung verwendet werden kann. Daher öffnet im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und schließt den Strömungsweg auf der Seite des Motorradiators 32.

Somit strömt das durch den Chiller 21 gekühlte Kühlmittel durch den Motorradiator 32, wodurch das Kühlmittel Wärme von der Außenluft im Motorradiator 32 absorbiert.

Wenn die Entfeuchtung unnötig ist, unterbricht das kühlerseitige Ventil 43 die Zirkulation des Kühlmittels zu dem Kühlerkern 22.

Wenn die Entfeuchtung notwendig ist, ermöglicht das kühlerseitigen Ventil 43 dem Kühlmittel zu dem Kühlerkern 22 zu zirkulieren. Somit strömt das durch den Chiller 21 geströmte Kühlmittel durch den Kühlerkern 22, wodurch die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die in das Gehäuse 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Kühlerkern 22 gekühlt und entfeuchtet wird.

Zu dieser Zeit wird, wenn die Außenlufttemperatur unter dem Gefrierpunkt von Wasser (0°C) ist, die Strömungsrate des Kühlmittels an dem Kühlerkern 22 eingestellt, um die Frostbildung an dem Kühlerkern 22 zu unterdrücken. In anderen Fällen wird die Wärmemengenabsorption im Motorradiator 32 durch Einstellen der Strömungsrate des Kühlmittels durch der Motorradiator 32 gesteuert, um zu verhindern, dass die Temperatur des Kühlmittels im Kühlerkern 22 extrem hoch wird.

Dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, wird, ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

(3) Ein weiterer Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (Motorabwärmehilfe)

Im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe), wie in 13 gezeigt, kommuniziert das kühlerseitige Ventil 43 den Motorradiator-Strömungsweg 41 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42. Das heizerseitige Ventil 101 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Heizerkerns 51 mit dem Strömungsweg, der auf der Kühlmitteleinlassseite des Kondensator 52 lokalisiert ist, und dem Strömungsweg, der auf der Kühlmitteleinlassseite des Motor 31 lokalisiert ist, und schließt den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des heizerseitigen Radiators 61.

Der Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe) wird ausgewählt, wenn das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 auf einer niedrigen Temperatur (beispielsweise niedriger als 60°C) ist, die nicht direkt zur Lufterwärmung verwendet werden kann. Daher öffnet im Außenluftwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus (mit der Motorabwärmehilfe) der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und schließt den Strömungsweg auf der Seite des Motorradiators 32.

Somit strömt das Kühlmittel, das durch den Chiller 21 gekühlt wird, durch den Motorradiator 32, wodurch das Kühlmittel Wärme von der Außenluft im Motorradiator 32 absorbiert.

Wenn die Entfeuchtung unnötig ist, unterbricht das kühlerseitige Ventil 43 die Zirkulation des Kühlmittels zu dem Kühlerkern 22.

Wenn die Entfeuchtung notwendig ist, ermöglicht das kühlerseitige Ventil 43 dem Kühlmittel, zu dem Kühlerkern 22 zu zirkulieren. Somit strömt das Kühlmittel, das durch den Chiller 21 gekühlt wurde, durch den Kühlerkern 22, wodurch die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die in dem Gehäuse 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Kühlerkern 22 gekühlt und entfeuchtet wird.

Zu dieser Zeit wird, wenn die Außenlufttemperatur unter dem Gefrierpunkt von Wasser (0°C) ist, die Strömungsrate des Kühlmittels an dem Kühlerkern 22 eingestellt, um die Frostbildung an dem Kühlerkern 22 zu unterdrücken. In anderen Fällen wird die Wärmemengenabsorption im Motorradiator 32 durch Einstellen der Strömungsrate des Kühlmittels durch der Motorradiator 32 gesteuert, um zu verhindern, dass die Temperatur des Kühlmittels im Kühlerkern 22 extrem hoch wird.

Dem Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, und dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, werden ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft) die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

Die Strömungsrate des Kühlmittels oder dergleichen wird gesteuert, so dass die Wärmemenge, die durch das Kühlmittel von dem Motor 31 genommen wird, auf einem Niveau ist, das gerade die Temperatur des Kühlmittels im Motorkühlkreislauf 12 innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs aufrechterhalten kann. Diese Anordnung kann die Verschlechterung des Kraftstoffwirkungsgrads aufgrund einer Abnahme in der Temperatur des Kühlmittels unterdrücken und kann die Lufterwärmung ohne Verstärken einer Motorbetriebsrate durchführen, um dadurch den Kraftstoffwirkungsgrad während der Lufterwärmung zu verbessern.

(4) Motorwärmeabsorptiontyps-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus

Im Motorwärmeabsorptiontyps-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus kommuniziert, wie in 14 gezeigt, das kühlerseitige Ventil 43 den Motorwärmeabsorptions-Strömungsweg 42 mit dem Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 und schließt den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 und des Motorradiator-Strömungswegs 41. Das heizerseitige Ventil 67 kommuniziert den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des Heizerkerns 51 mit dem Strömungsweg, der auf der Kühlmitteleinlassseite des Kondensators 52 lokalisiert ist, und schließt den Strömungsweg auf der Kühlmitteleinlassseite des Motors 31 und den Strömungsweg auf der Kühlmittelauslassseite des heizerseitigen Radiators 61.

Der Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus wird ausgewählt, wenn das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf 12 auf einer niedrigen Temperatur (beispielsweise niedriger als 60°C) ist, die nicht direkt zur Lufterwärmung verwendet werden kann. Daher öffnet im Motorwärmeabsorptionstyp-Wärmepumpen-Lufterwärmungsmodus der Thermostat 37 den Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 und schließt den Strömungsweg auf der Seite des Motorradiators 32.

Somit strömt das Kühlmittel, das durch den Motor 31 erwärmt wird, durch den Chiller 21, wodurch das Kühlmittel Abwärme von dem Motor 31 in dem Chiller 21 absorbiert.

Dem Kühlmittel, das durch den Kondensator 52 erwärmt wird, wird ermöglicht, durch den Heizerkern 51 zu strömen, so dass die Luft (in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft), die innerhalb des Gehäuses 71 der Innenraumklimatisierungseinheit 70 strömt, durch den Heizerkern 51 erwärmt wird.

(Dritte Ausführungsform)

In den oben erwähnten Ausführungsformen wird der Kondensator 52, der Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel und das Kühlmittel tauscht, als ein Kondensator zum Kondensieren des hochdruckseitigen Kältemittels im Kältekreislauf 25 bereitgestellt. In dieser Ausführungsform werden jedoch, wie in 15 gezeigt, ein Innenkondensator (Lufterwärmungsvorrichtung) 110 und ein Außenkondensator 111 als der Kondensator für den Kältekreislauf 25 bereitgestellt.

Der Innenkondensator 110 und der Außenkondensator 111 sind in Reihe angeordnet, um zu veranlassen, dass das Kältemittel in dieser Reihenfolge in dem Kältekreislauf 25 zu strömen.

Der Innenkondensator 110 ist ein Innenraumwärmetauscher, der die in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft erwähnt, während das hochdruckseitige Kältemittel durch Tauschen von Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel, das von dem Kompressor 26 abgegeben wird, und der in den Fahrzeuginnenraum zu blasenden Luft kondensiert wird. Der Innenkondensator 110 ist auf der stromabwärtigen Seite in der Luftströmungsrichtung mit Bezug auf den Heizerkern 51 in einem Luftdurchgang innerhalb des Gehäuses 71 angeordnet.

Der Außenkondensator 111 ist ein Außenraumwärmetauscher, der das von dem Kompressor 26 abgegeben hochdruckseitige Kältemittel durch Tauschen der Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel und der Außenluft kondensiert. Der Außenkondensator 111 ist im Motorraum des Fahrzeugs angeordnet. Der Außenkondensator 111 empfängt die durch das Außengebläse 33 geblasene Außenluft. Der Außenkondensator 111 ist auf der stromaufwärtigen Seite in der Außenluft-Strömungsrichtung mit Bezug auf den Motorradiator 32 angeordnet.

Der Kältekreislauf 25 umfasst einen Kältemittel-Umgehungsströmungsweg 112 und ein Dreiwegeventil 113. Der Kältemittel-Umgehungsströmungsweg 112 ist ein Kältemittelströmungsweg, durch den das Kältemittel, das aus dem Innenkondensator 110 geströmt ist, in das Expansionsventil 128 strömt, während der Außenkondensator 111 umgangen wird. Das heißt, das Dreiwegeventil 113 ist ein Kältemittelströmungsraten-Verhältniseinstellabschnitt, der das Verhältnis der Strömungsrate des Kältemittels, das durch den Außenkondensator 111 strömt, zu der des Kältemittels, das durch den Kältemittel-Umgehungsströmungsweg 112 strömt, einstellt.

Der Kältekreislauf 25 umfasst einen Akkumulator 114. Der Akkumulator 114 ist eine Gas/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die ein zweiphasiges Gas/Flüssigkeits-Kältemittel, das aus dem Chiller 21 geströmt ist, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel trennt und dann veranlasst, dass das gasphasige Kältemittel nach der Trennung in Richtung des Kompressors 26 ausströmt. Der Akkumulator 114 dient als ein Kältemittelströmungsraten-Einstellabschnitt, der die Strömungsrate des durch den Kältekreislauf 25 strömenden Kältemittels einstellt.

Diese Ausführungsform umfasst einen Innenkondensator 110, der die in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft durch Tauschen von Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel im Kältekreislauf 25 und der in den Fahrzeuginnenraum zu blasenden Luft erwärmt.

Somit kann mit der einfachen Konfiguration, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasende Luft durch Verwenden von Wärme, die in dem hochdruckseitigen Kältemittel im Kältekreislauf 25 gehalten wird, erwärmt werden.

Diese Ausführungsform umfasst den Außenkondensator 111, der Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel und der Außenluft und dem Dreiwegeventil 113 tauscht, welches das Verhältnis der Strömungsrate des hochdruckseitigen Kältemittels, das durch den Innenkondensator 110 strömt, zu der des hochdruckseitigen Kältemittels, das durch den Außenkondensator 111, einstellt.

Somit kann, wenn das hochdruckseitige Kältemittel durch den Außenkondensator 111 strömt, das hochdruckseitige Kältemittel durch die Außenluft im Außenkondensator 111 gekühlt werden. Folglich kann der Fahrzeuginnenraum auf diese Weise gekühlt werden.

(Vierte Ausführungsform)

Obwohl die oben erwähnten Ausführungsformen das kühlerseitige Ventil 43 umfassen, das als das Vierwegeventil konfiguriert ist, wird ein kühlerseitiges Ventil 120, das als ein Fünfwegeventil konfiguriert ist, in dieser Ausführungsform bereitgestellt, wie in 16 gezeigt.

Das kühlerseitige Ventil 120 weist ebenfalls eine Funktion des Thermostats 37 in den oben erwähnten Ausführungsformen auf.

Unter den fünf Öffnungen des kühlerseitigen Ventils 120 sind die erste Öffnung und die zweite Öffnung mit dem Kühlmittelströmungsweg im Kühlerkühlkreislauf 11 verbunden.

Die dritten und vierten Öffnungen des kühlerseitigen Ventils 120 sind mit dem Zirkulationsströmungsweg 34 im Motorkühlkreislauf 12 verbunden. Die fünfte Öffnung des kühlerseitigen Ventils 120 ist mit dem Radiatorumgehungs-Strömungsweg 35 verbunden.

Genauer gesagt ist die erste Öffnung mit der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22 verbunden. Die zweite Öffnung ist mit der Kühlmittelansaugseite der Kühlerpumpe 20 verbunden. Mit anderen Worten ist die zweite Öffnung mit der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21 verbunden.

Die dritte Öffnung ist mit der Kühlmittelauslassseite des Motorradiators 32 verbunden. Die vierte Öffnung ist mit der Kühlmittelansaugseite der Motorpumpe 30 verbunden. Kurz gesagt ist die vierte Öffnung mit der Kühlmitteleinlassseite des Motors 31 verbunden. Die fünfte Öffnung ist mit der Kühlmittelauslassseite des Radiatorumgehungs-Strömungswegs 35 verbunden.

Das kühlerseitige Ventil 120 weist einen Ventilkörper auf, der Verbindungszustände zwischen den fünf Öffnungen umschaltet. Das kühlerseitige Ventil 120 ist ein Kühlmittelströmungs-Schaltabschnitt (Schaltvorrichtung), der die Strömung des Kühlmittels durch eine Schalteroperation des Ventilkörpers schaltet.

In dem Beispiel von 16 erfasst der Kältekreislauf 25 einen Kältemitteltemperatur-Drucksensor 121, ein elektrische Expansionsventil 122, eine Kältemittelzirkulationsvorrichtung 123 und ein Druckregelventil 124.

Der Kältemitteltemperatur-Drucksensor 121 ist ein Erfassungsabschnitt (Detektor), der die Temperatur und den Druck des hochdruckseitigen Kältemittels erfasst, das von dem Kompressor 26 abgegeben wird.

Das elektrische Expansionsventil 122 ist ein Dekompressionsabschnitt (Dekompressionsvorrichtung), der das flüssigphasige Kältemittel dekomprimiert und expandiert, das aus dem Innenkondensator 110 und dem Außenkondensator 111 strömt.

Das elektrische Expansionsventil 122 ist ein veränderbarer Drosselmechanismus, der einen Ventilkörper, der einen veränderlichen Drosselöffnungsgrad aufweist, und einen elektrischen Aktuator, der den Drosselöffnungsgrad des Ventilkörpers verändert, umfasst. Es sei bemerkt, dass der Betrieb des elektrischen Aktuators ebenfalls durch ein von dem Controller 80 ausgegebenes Steuersignal gesteuert wird.

Ein Steuersignal, das an das elektrische Expansionsventil 122 ausgegeben wird, wird bestimmt, so dass sich der Druck des von dem Kompressor 26 abgegebenen hochdruckseitigen Kältemittels einem Zielhochdruck annähert. Der Zielhochdruck wird mit Bezugnahme auf ein Steuerkennfeld, das in dem Controller 80 vorgespeichert ist, basierend auf der Temperatur des von dem Kompressor 26 abgegebenen hochdruckseitigen Kältemittels und der Außenlufttemperatur Tam bestimmt.

Die Kältemittelzirkulationsvorrichtung 123 ist eine Vorrichtung, die durch das hierdurch zirkulierende Kältemittel zu kühlen ist. Das Niederdruckkältemittel, das durch das elektrische Expansionsventil 122 dekomprimiert wird, zirkuliert durch das Innere der Kältemittelzirkulationsvorrichtung 123.

Beispiele der Kältemittelzirkulationsvorrichtung 123 können einen Rückkühler, einen Batteriewärmetauscher und einen Kühlerkasten umfassen.

Der Rückkühler ist ein Luftkühlungs-Wärmetauscher, der die Luft kühlt, die in Richtung der Rückseite des Fahrzeuginnenraums zu blasen ist. Der Batteriewärmetauscher ist ein Batteriekühler, der die an dem Fahrzeug angebrachte Batterie kühlt. Der Kühlerkasten ist ein Kühlgerät, das darin gespeicherte Waren kühlt.

Das elektrische Expansionsventil 122, die Kältemittelzirkulationsvorrichtung 123 und das Druckregelventil 124 sind parallel mit dem Expansionsventil 128 und dem Chiller 21 mit Bezug auf die Kältemittelströmung angeordnet.

In dieser Ausführungsform schaltet das kühlerseitige Ventil 120 die Strömung des Kühlmittels zwischen der Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 22, der Kühlmitteleinlassseite des Chillers 21, der Kühlmittelauslassseite des Motorradiators 32, der Kühlmitteleinlassseite des Motors 31 und der Kühlmittelauslassseite des Radiatorumgehungs-Strömungswegs 35 um.

Mit dieser Anordnung kann der Thermostat 37 in der oben erwähnten Ausführungsform mit dem kühlerseitigen Ventil 120 integriert werden, was die gesamte Struktur des Wärmemanagementsystems vereinfachen kann.

(Fünfte Ausführungsform)

In dieser Ausführungsform ist, wie in 17 gezeigt, ein Kältespeicher 130 im Kühlerkühlkreislauf 11 angeordnet.

Der Kältespeicher 130 ist ein Kältespeicher (Kälte speichernde Vorrichtung), der in dem Kühlmittel gehaltene kalte Wärme speichert. Beispielsweise weist der Kältespeicher 130 einen Kühlmittelbehälter auf, der darin das Kühlmittel speichert. Der Kältespeicher 130 kann ein Kältespeichermaterial vom Latentwärmetyp aufweisen. Genauer gesagt ist das Kältespeichermaterial vom Latentwärmetyp ein Paraffin oder ein Hydrat, das einen Gefrierpunkt aufweist, der innerhalb eines Bereichs von 0 bis 10°C eingestellt ist. Der Kältespeicher 130 kann ein Material mit einer großen spezifischen Wärme aufweisen.

In einem in 17 gezeigten Beispiel schaltet das kühlerseitige Ventil 43 zwischen der Zirkulation und dem Blockieren des Kühlmittels im Kältespeicher 130 um. Daher ist in dem Beispiel von 17 das kühlerseitige Ventil 43 ein Fünfwegeventil, das fünf Öffnungen aufweist.

Ein Ventil, das getrennt von dem kühlerseitigen Ventil 43 bereitgestellt wird, kann zwischen der Zirkulation und der Unterbrechung des Kühlmittels im Kältespeicher 130 umschalten.

Beispielsweise wird während der normalen Luftkühlung das Kühlmittel zu dem Kältespeicher 130 zirkuliert, um die kalte Wärme zu speichern, wohingegen während der schnellen Luftkühlung (während des Abkühlens) die Zirkulation des Kühlmittels zu dem Kältespeicher 130 unterbrochen ist, um die kalte Wärme nicht zu speichern.

(Weitere Ausführungsformen)

Die oben erwähnten Ausführungsformen können geeigneter Weise zusammen kombiniert werden. Beispielsweise können verschiedene Modifikationen und Änderungen an den oben erwähnten Ausführungsformen auf die folgende Weise durchgeführt werden.

In den oben erwähnten jeweiligen Ausführungsformen wird das Kühlmittel als das Wärmemedium verwendet, das durch den Kühlerkühlkreislauf 11, den Motorkühlkreislauf 12, den Kondensatorkreislauf 13 und den Radiatorkreislauf 14 läuft. Alternativ oder zusätzlich können verschiedene Arten von Medien, einschließlich Öl, als das Wärmemedium verwendet werden.

Alternativ kann ein Nanofluid als das Wärmemedium verwendet werden. Das Nanofluid ist ein Fluid, das Nanoteilchen mit einem Durchmesser der Größenordnung von Nanometern enthält. Durch Mischen der Nanoteilchen in das Wärmemedium können die folgenden Funktionen und Wirkungen zusätzlich zu der Funktion und Wirkung des Absenkens eines Gefrierpunkts, ähnlich einem Kühlmittel (sogenannter Gefrierschutz), das Ethylenglycol verwendet, erhalten werden.

Das heißt, die Verwendung der Nanoteilchen kann die Funktionen und Wirkungen des Verbesserns der Wärmeleitfähigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich, des Erhöhens der Wärmekapazität des Wärmemediums, des Verhinderns der Korrosion einer Metallleitung und der Verschlechterung in einer Gummileitung und eines Verbesserns der Fluidität des Wärmemediums bei einer ultraniedrigen Temperatur aufweisen.

Diese Funktionen und Wirkungen variieren abhängig von der Konfiguration, der Form und dem Mischverhältnis der Nanoteilchen und einem Zusatzmaterial dazu.

Somit kann die Mischung von Nanoteilchen in dem Wärmemedium seine thermische Leitfähigkeit verbessern und kann somit sogar in einer kleinen Menge im Wesentlichen den gleichen Kühlungswirkungsgrad im Vergleich mit dem Kühlmittel erreichen, das Ethylenglycol verwendet.

Ferner kann, da die Wärmekapazität des Wärmemediums erhöht werden kann, eine Kältespeicherwärmemenge (gespeicherte kalte Wärme aufgrund seiner sensiblen Wärme) des Wärmemediums selbst erhöht werden.

Durch Erhöhen der Kältespeichermenge kann die Temperatureinstellung, einschließlich des Kühlens und Erwärmens, der Vorrichtung unter Verwendung der kalten Wärmespeicherung für einigen Zeitraum durchgeführt werden, obwohl der Kompressor 26 sogar nicht betrieben wird, um dadurch die Leistung des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems einzusparen 10.

Ein Seitenverhältnis des Nanoteilchens ist vorzugsweise 50 oder mehr. Dies deswegen, weil ein derartiges Seitenverhältnis die ausreichende Wärmeleitfähigkeit erreichen kann. Es sei bemerkt, dass das Seitenverhältnis des Nanoteilchens ein Formindex ist, der das Verhältnis der Breite zu der Höhe des Nanoteilchens angibt.

Zur Verwendung geeignete Nanoteilchen können beliebig Au, Ag, Cu und C umfassen. Insbesondere können Beispiele des Atoms, das die Nanoteilchen umfasst, ein Au-Nanoteilchen, ein Ag-Nanodraht, ein CNT (Kohlenstoff-Nanoröhrchen), ein Graphen, eine Graphitkernschalen-Nanoteilchen (ein Teilchenkörper mit dem oben erwähnten Atom, das von einer Struktur, wie beispielsweise einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen umgeben ist), ein Au-Nanoteilchen-enthaltendes CNT und dergleichen umfassen.

In dem Kältekreislauf 25 der oben erwähnten Ausführungsformen wird ein Fluorkohlenstoffkältemittel als das Kältemittel verwendet. Die Art des Kältemittels in Gebrauch ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann ein natürliches Kältemittel, wie beispielsweise Kohlenstoffdioxid, ein Kohlenwasserstoffkältemittel und dergleichen sein.

Die kühlerseitigen Ventile 43 und 120 und das Motorradiator-Strömungsregelventil 107 können als eine Motorradiator-Strömungsraten-Einstellvorrichtung dienen.

Der Kältekreislauf 25 in jeder der oben erwähnten Ausführungsformen bildet einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem sein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet, wobei er jedoch einen überkritischen Kältekreislauf bilden kann, in dem sein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet.

Die vorliegende Offenbarung wird in Übereinstimmung mit Beispielen beschrieben. Es sei jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Beispiele oder Ausführungsformen oder ihre oben beschriebenen Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene modifizierte Beispiele und Modifikationen äquivalent dazu. Außerdem fallen eine Vielfalt von Kombinationen oder Formen dieser Beispiele oder Ausführungsformen und andere Kombinationen oder Formen, die durch weiteres Hinzufügen oder Entfernen von lediglich einem oder mehreren Elementen zu oder von den oben erwähnten einzelnen Beispielen, Ausführungsformen oder Kombinationen erhalten werden, ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs und Grundgedankens der vorliegenden Offenbarung.