Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für
ein Fahrzeug, das die Kühlleistung und die Warmlaufleistung
verbessern kann.The
The present invention relates to a cooling system for
a vehicle that determines the cooling capacity and the warm-up performance
can improve.
Als
ein herkömmliches Kühlsystem für ein Fahrzeug
ist ein Kühlsystem, das einen Hochtemperaturkühlmittelkreis
und einen Niedertemperaturkühlmittelkreis zum Verbessern
des Kühlungswirkungsgrads umfasst, bekannt. Zum Beispiel
umfasst in DE 10 2006 053
331 , das US 2009/020079 entspricht, ein
Fahrzeugkühlsystem einen Hochtemperaturkühlmittelkreis
und einen Niedertemperaturkühlmittelkreis, und ein Strömungsmengenverhältnis
des Hochtemperaturkühlmittels und des Niedertemperaturkühlmittels
wird unter Verwendung eines Ventils gesteuert. Dadurch wird die
Temperatur des Kühlmittels, das zu einem Motor zurück
strömt, auf einen Zielwert festgelegt.As a conventional cooling system for a vehicle, a cooling system including a high-temperature coolant circuit and a low-temperature coolant circuit for improving the cooling efficiency is known. For example, in DE 10 2006 053 331 , the US 2009/020079 a vehicle cooling system corresponds to a high-temperature coolant circuit and a low-temperature coolant circuit, and a flow amount ratio of the high-temperature coolant and the low-temperature coolant is controlled by using a valve. Thereby, the temperature of the coolant flowing back to an engine is set to a target value.
In
dem vorstehend beschriebenen Fahrzeugkühlsystem kann nach
dem Warmlaufbetrieb des Motors der Kühlwirkungsgrad verbessert
werden, und die Temperatur des Kühlmittels kann gesteuert
werden. Wenn jedoch Temperaturen von Fahrzeugkomponenten gleich
nach dem Motorstart niedrig sind, kann die erwünschte Leistung
nicht erreicht werden, bis jede der Temperaturen der Fahrzeugkomponenten
erhöht ist. Folglich kann der Wirkungsgrad des Fahrzeugkühlsystems
nicht verbessert werden.In
The vehicle cooling system described above can after
the warm-up operation of the engine improves the cooling efficiency
be, and the temperature of the coolant can be controlled
become. However, when temperatures of vehicle components are the same
after engine start are low, the desired performance
can not be achieved until each of the temperatures of the vehicle components
is increased. Consequently, the efficiency of the vehicle cooling system
can not be improved.
Angesichts
der vorstehenden Punkte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Kühlsystem für ein Fahrzeug bereitzustellen,
das sowohl die Kühlleistung als auch die Warmlaufleistung
verbessern kann.in view of
It is an object of the present invention to
to provide a cooling system for a vehicle,
that both the cooling capacity and the warm-up performance
can improve.
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kühlsystem
für ein Fahrzeug mit einem Motor einen ersten Kühlmittelkreis,
der mit dem Motor verbunden ist, in dem ein Kühlmittel
zum Kühlen des Motors strömt; einen zweiten Kühlmittelkreis,
der getrennt von dem ersten Kühlmittelkreis aufgebaut ist;
einen Kühlabschnitt, der aufgebaut ist, um das in dem zweiten Kühlmittelkreis
strömende Kühlmittel zu kühlen; einen
Heizabschnitt, der aufgebaut ist, um das in dem zweiten Kühlmittelkreis
strömende Kühlmittel zu heizen; einen Wärmeaustauschabschnitt
mit einem Strömungsdurchgang, in dem ein zum Antreiben
des Fahrzeugs verwendetes Fahrzeugantriebsfluid strömt,
der aufgebaut ist, um Wärme zwischen dem Fahrzeugantriebsfluid
und dem in dem zweiten Kühlmittelkreis strömenden
Kühlmittel auszutauschen; und einen Umschaltabschnitt,
der aufgebaut ist, um zwischen einem Betriebszustand und einem Nichtbetriebszustand
des Heizabschnitts umzuschalten.According to one
Aspect of the present invention includes a cooling system
for a vehicle with an engine, a first coolant circuit,
which is connected to the engine in which a coolant
for cooling the engine flows; a second coolant circuit,
which is constructed separately from the first coolant circuit;
a cooling section configured to be in the second coolant circuit
to cool flowing coolant; one
Heating section which is constructed to that in the second coolant circuit
to heat flowing coolant; a heat exchange section
with a flow passage in which one to drive
vehicle propulsion fluid used in the vehicle flows,
configured to transfer heat between the vehicle drive fluid
and the one flowing in the second coolant circuit
Replace coolant; and a switching section,
configured to be between an operating state and a non-operating state
to switch the heating section.
Gemäß dem
vorstehenden Aufbau wird der Wärmeaustausch zwischen dem
Kühlmittel und dem Fahrzeugantriebsfluid in dem Fall, in
dem das in dem zweiten Kühlmittelkreis strömende
Kühlmittel von dem Heizabschnitt geheizt wird, in dem Wärmeaustauschabschnitt
durchgeführt, so dass das Fahrzeugantriebsfluid geheizt
werden kann. Selbst wenn eine Temperatur des Fahrzeugantriebsfluids
niedrig ist und das Fahrzeugantriebsfluid seine Funktion nicht hinreichend
aufweisen kann, kann dadurch das Fahrzeugantriebsfluid gesteuert
werden, um eine Temperatur zu haben, so dass das Fahrzeugantriebsfluid seine
Funktion aufweisen kann. Folglich kann neben der Kühlleistung
des zweiten Kühlmittelkreises als einem Kreis, in dem das
Kühlmittel mit einer niedrigeren Temperatur als der in
dem ersten Kühlmittelkreis strömt, durch Heizen
des zweiten Kühlmittelkreises unter Verwendung des Heizabschnitts
auch die Warmlaufleistung gleich nach dem Motorstart erzielt werden.
Daher kann ein Fahrzeugkühlsystem erhalten werden, das
sowohl die Kühlleistung als auch die Warmlaufleistung verbessern
kann.According to the
The above structure is the heat exchange between the
Coolant and the vehicle drive fluid in the case, in
the flowing in the second coolant circuit
Coolant is heated by the heating section, in the heat exchange section
performed so that the vehicle drive fluid heated
can be. Even if a temperature of the vehicle drive fluid
is low and the vehicle drive fluid does not function adequately
may thereby control the vehicle drive fluid
be to have a temperature so that the vehicle propulsion fluid its
Function may have. Consequently, besides the cooling capacity
of the second coolant circuit as a circle in which the
Coolant with a lower temperature than that in
flows through the first coolant circuit, by heating
of the second coolant circuit using the heating section
also the warm-up performance can be achieved immediately after engine start.
Therefore, a vehicle cooling system can be obtained
improve both the cooling performance and the warm-up performance
can.
Die
obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die
unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, deutlicher,
wobei:The
above and other objects, features and advantages of the present invention
The invention will become apparent from the following detailed description, which
given with reference to the accompanying drawings, more clearly,
in which:
1 ein
schematisches Diagramm ist, das ein Fahrzeugkühlsystem
mit einem ersten Kühlmittelkreis und einem zweiten Kühlmittelkreis
gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt; 1 FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a vehicle cooling system having a first coolant circuit and a second coolant circuit according to a first embodiment of the present invention; FIG.
2 ein
Blockdiagramm ist, das einen Aufbau zum Steuern des Fahrzeugkühlsystems
gemäß der ersten Ausführungsform darstellt; 2 FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration for controlling the vehicle cooling system according to the first embodiment; FIG.
3 ein
Flussdiagramm ist, das einen Steuerfluss zum Heizen des zweiten
Kühlmittelkreises gemäß der ersten Ausführungsform
darstellt; 3 FIG. 10 is a flowchart illustrating a control flow for heating the second coolant circuit according to the first embodiment; FIG.
4 ein
schematisches Diagramm ist, das ein Fahrzeugkühlsystem
mit einem ersten Kühlmittelkreis und einem zweiten Kühlmittelkreis
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt; 4 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a vehicle cooling system having a first coolant circuit and a second coolant circuit according to a second embodiment of the present invention; FIG.
5 ein
Blockdiagramm ist, das einen Aufbau zum Steuern des Fahrzeugkühlsystems
gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
und 5 FIG. 12 is a block diagram illustrating a structure for controlling the vehicle cooling system according to the second embodiment; FIG. and
6 ein
Flussdiagramm ist, das einen Steuerfluss zum Heizen des zweiten
Kühlmittelkreises gemäß der zweiten Ausführungsform
darstellt. 6 FIG. 12 is a flowchart illustrating a control flow for heating the second coolant circuit according to the second embodiment. FIG.
Nachstehend
werden hier Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben. In den jeweiligen Ausführungsformen wird in
Bezug auf den entsprechenden Abschnitt, der einem in einer vorhergehenden
Ausführungsform entspricht, die gleiche Bezugsnummer angezeigt
und die redundante Beschreibung wird übergangen. In dem
Fall, in dem in einer Ausführungsform nur ein Teil eines
Aufbaus beschrieben wird, kann der andere Teil des Aufbaus ähnlich
dem in einer der vorhergehenden Ausführungsformen sein.
Außerdem können die Ausführungsformen
selbst wenn die Kombination in den jeweiligen Ausführungsformen
nicht beschrieben ist, geeignet miteinander kombiniert werden.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the respective embodiments, with reference to FIG to the corresponding section corresponding to one in a previous embodiment, the same reference number is displayed and the redundant description is omitted. In the case where only one part of a construction is described in one embodiment, the other part of the construction may be similar to that in any one of the preceding embodiments. In addition, even if the combination is not described in the respective embodiments, the embodiments may be appropriately combined with each other.
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
Ein
Fahrzeugkühlsystem 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform wird beschrieben. 1 ist
ein schematisches Diagramm, welches das Fahrzeugkühlsystem 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform darstellt. 2 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau zum Steuern des Fahrzeugkühlsystems 1 darstellt.A vehicle cooling system 1 according to a first embodiment will be described. 1 is a schematic diagram showing the vehicle cooling system 1 according to the present embodiment represents. 2 Fig. 10 is a block diagram showing a structure for controlling the vehicle cooling system 1 represents.
Das
in 1 gezeigte Fahrzeugkühlsystem 1 ist
ein Beispiel für ein Kühlsystem, das an einem Fahrzeug
montiert ist, das von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird.
Das Fahrzeugkühlsystem 1 umfasst einen ersten
Kühlmittelkreis 2, in dem ein Kühlmittel
(z. B. ein Kühlmittel, das Ethylenglykol enthält)
zum Kühlen eines Motors 60 strömt, und
einen zweiten Kühlmittelkreis 10, in dem ein Kühlmittel strömt,
das eine niedrigere Temperatur als das in dem ersten Kühlmittelkreis
strömende Kühlmittel hat. Ein erster Strahler 7 mit
einem ersten Luftströmungsdurchgang, durch den Luft, die
mit dem Kühlmittel Wärme austauschen soll, läuft,
und ein mit dem Motor 60 verbundener Heizungskern 8 sind
in dem ersten Kühlmittelkreis 2 bereitgestellt.This in 1 shown vehicle cooling system 1 is an example of a refrigeration system mounted on a vehicle powered by an internal combustion engine. The vehicle cooling system 1 includes a first coolant circuit 2 in which a coolant (eg, a coolant containing ethylene glycol) for cooling an engine 60 flows, and a second coolant circuit 10 in which a coolant flows that has a lower temperature than the coolant flowing in the first coolant circuit. A first spotlight 7 with a first air flow passage, through which air, which is to exchange heat with the coolant, runs, and one with the engine 60 connected heating core 8th are in the first coolant circuit 2 provided.
Der
Motor 60 ist ein wassergekühlter Verbrennungsmotor
und wird von dem Kühlmittel gekühlt, das von einer
Pumpe 5 in einen Kühlwassermantel des Motors 60 geschickt
wird. Der erste Kühlmittelkreis 2 ist ein Hochtemperaturkühlmittelkreis,
in dem ein Hochtemperaturkühlmittel, das durch den Kühlwassermantel
des Motors 60 strömt, zirkuliert. Der erste Kühlmittelkreis 2 umfasst
einen strahlerseitigen Durchgang 3, der den ersten Strahler 7 und
den Motor 60 verbindet, und einen heizungsseitigen Durchgang 4,
der den Heizungskern 8 und den Motor 60 verbindet.
Der erste Strahler 7 ist ein hochtemperaturseitiger Strahler
zum Kühlen des Hochtemperaturkühlmittels und kühlt
das durch den strahlerseitigen Durchgang 3 strömende
Kältemittel durch Austauschen von Wärme mit Umgebungsluft.
Das Kühlmittel strömt mittels der Pumpe 5 durch
den strahlerseitigen Durchgang 3.The motor 60 is a water-cooled internal combustion engine and is cooled by the coolant supplied by a pump 5 in a cooling water jacket of the engine 60 is sent. The first coolant circuit 2 is a high-temperature coolant circuit in which a high-temperature coolant, through the cooling water jacket of the engine 60 flows, circulates. The first coolant circuit 2 includes a radiator side passage 3 , the first spotlight 7 and the engine 60 connects, and a heat-side passage 4 , the heater core 8th and the engine 60 combines. The first spotlight 7 is a high-temperature side radiator for cooling the high-temperature coolant and cools that through the radiator-side passage 3 flowing refrigerant by exchanging heat with ambient air. The coolant flows through the pump 5 through the spotlight passage 3 ,
Der
strahlerseitige Durchgang 3 ist mit einem Umleitungsdurchgang 9 verbunden,
der bewirkt, dass das aus dem Motor 60 strömende
Kühlmittel den ersten Strahler 7 umgeht und zu
dem Motor 60 zurück strömt. Ein Thermostat 6 ist
an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Umleitungsdurchgang 9 und
dem strahlerseitigen Durchgang 3 bereitgestellt, und die
Menge des durch den ersten Strahler 7 strömenden
Kühlmittels und die Menge des durch den Umleitungsdurchgang 9 strömenden
Kühlmittels werden von dem Thermostaten 6 gesteuert.
Insbesondere in einem Warmlaufzustand wird die Menge des durch den
Umleitungsdurchgang 9 strömenden Kühlmittels
erhöht, so dass das Warmlaufen erleichtert wird. Das heißt,
das Unterkühlen des Kühlmittels durch den ersten
Strahler 7 wird verhindert. Ein Innendurchmesser einer
Rohrleitung, die den strahlerseitigen Durchgang 3 aufbaut,
ist größer als der einer Rohrleitung, die einen
anderen Durchgang aufbaut, so dass eine große Menge des
Kühlmittels in den strahlerseitigen Durchgang 3 strömt.The spotlight-side passage 3 is with a detour pass 9 connected, which causes that from the engine 60 flowing coolant the first radiator 7 bypasses and to the engine 60 flows back. A thermostat 6 is at a connection portion between the bypass passage 9 and the spotlight passage 3 provided, and the amount of through the first emitter 7 flowing coolant and the amount of through the bypass passage 9 flowing coolant are from the thermostat 6 controlled. In particular, in a warm-up condition, the amount of fuel passing through the bypass passage becomes 9 flowing coolant increases, so that the warm-up is facilitated. That is, the subcooling of the coolant through the first radiator 7 will be prevented. An inner diameter of a pipeline, which is the Strahlerseitigen passage 3 is larger than that of a pipeline that builds up another passage, leaving a large amount of coolant in the radiant passageway 3 flows.
Der
heizungsseitige Durchgang 4 ist verbunden, um mit dem strahlerseitigen
Durchgang 3 zu verbinden, so dass das Kühlmittel
mittels der Pumpe 5 in dem heizungsseitigen Durchgang 4 zirkuliert wird.
Der Heizungskern 8 umfasst einen Luftdurchgang und einen
Kühlmitteldurchgang, durch den das in dem ersten Kühlmittelkreis 2 strömende
Kühlmittel strömt. Der Heizungskern 8 ist
in dem (in der Zeichnung nicht gezeigten) Klimatisierungseinheitsgehäuse
einer Fahrzeugklimaanlage bereitgestellt und heizt Luft, die von
einem (in der Zeichnung nicht gezeigten) Gebläseventilator
geschickt wird, durch Austauschen von Wärme mit dem Kühlmittel.The heating side passage 4 is connected to the spotlight passage 3 to connect, so that the coolant by means of the pump 5 in the heating side passage 4 is circulated. The heater core 8th includes an air passage and a coolant passage through which the in the first coolant circuit 2 flowing coolant flows. The heater core 8th is provided in the air conditioning unit case (not shown in the drawing) of a vehicle air conditioner, and heats air sent from a blower fan (not shown in the drawing) by exchanging heat with the coolant.
Der
zweite Kühlmittelkreis 10 ist ein Niedertemperaturkühlmittelkreis.
Der zweite Kühlmittelkreis 10 umfasst einen zweiten
Strahler 11 zum Kühlen des Kühlmittels,
das in dem Niedertemperaturkühlmittelkreis strömt,
einen Fluiddurchgang, durch den ein Fahrzeugantriebsfluid strömt,
und einen Wärmeaustauschabschnitt zum Austauschen von Wärme zwischen
dem Fahrzeugantriebsfluid und dem in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömenden
Kühlmittel. Der Wärmeaustauschabschnitt kann einer
der allgemein bekannten Kühler sein, die fähig
sind, das Fahrzeugantriebsfluid zu kühlen. Neben einer
Funktion als die allgemein bekannte Kühlfunktion hat der Kühler
eine Funktion als eine Heizvorrichtung, die Wärme von dem
Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 aufnimmt,
um das Fahrzeugantriebsfluid zu heizen. Das Fahrzeugantriebsfluid
wird von dem Kühlmittel gekühlt, das in dem zweiten
Strahler 11 gekühlt wird und strömt in
den zweiten Kühlmittelkreis 10, so dass der Kühler
als eine Kühlvorrichtung wirken kann.The second coolant circuit 10 is a low temperature coolant circuit. The second coolant circuit 10 includes a second radiator 11 for cooling the coolant flowing in the low-temperature coolant circuit, a fluid passage through which a vehicle drive fluid flows, and a heat exchange section for exchanging heat between the vehicle drive fluid and the one in the second coolant circuit 10 flowing coolant. The heat exchange section may be one of the well-known coolers capable of cooling the vehicle drive fluid. Besides a function as the well-known cooling function, the radiator has a function as a heater that absorbs heat from the coolant in the second coolant circuit 10 absorbs to heat the vehicle drive fluid. The vehicle drive fluid is cooled by the coolant in the second radiator 11 is cooled and flows into the second coolant circuit 10 so that the radiator can act as a cooling device.
Der
zweite Strahler 11 umfasst einen zweiten Luftströmungsdurchgang,
der stromaufwärtig von dem ersten Luftströmungsdurchgang
des ersten Strahlers 7 angeordnet ist. Der zweite Strahler 11 ist derart
bereitgestellt, dass Luft durch den ersten Luftströmungsdurchgang
strömt, nachdem die Luft durch den zweiten Luftströmungsdurchgang
geströmt ist. Das heißt, eine Luftströmung 32 in 1 durchläuft den
zweiten Luftströmungsdurchgang des zweiten Strahlers 11 und
den ersten Luftströmungsdurchgang des ersten Strahlers 7 in
dieser Reihenfolge, und die Luft kühlt das durch den zweiten
Strahler 11 strömende Kühlmittel und
das durch den ersten Strahler 7 strahlende Kühlmittel
in dieser Reihenfolge. Der zweite Strahler 11 ist ein niedertemperaturseitiger
Strahler zum Kühlen des Niedertemperaturkühlmittels
und arbeitet bei einer niedrigeren Temperatur als der erste Strahler 7.
Der zweite Strahler 11 kühlt das von einer Pumpe 12 in
dem zweiten Kühlmittelkreis 10 zirkulierte Kältemittel
durch Austauschen von Wärme mit Umgebungsluft. Außerdem sind
der zweite Strahler 11 und der erste Strahler 7 in dieser
Reihenfolge an einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs, zum Beispiel
vor einem Motorraum, angeordnet. Ein Kondensator 43, der
eine Komponente eines Kältekreislaufs für eine
Fahrzeugklimaanlage ist, kann vor dem zweiten Strahler 11 angeordnet
sein.The second spotlight 11 includes a second air flow passage that is upstream of the first air flow passage of the first radiator 7 is arranged. The second spotlight 11 is provided such that air through the first air flow passage flows after the air has passed through the second air flow passage. That is, an air flow 32 in 1 passes through the second air flow passage of the second radiator 11 and the first air flow passage of the first radiator 7 in that order, and the air cools that through the second radiator 11 flowing coolant and that through the first radiator 7 radiating coolant in this order. The second spotlight 11 is a low-temperature side radiator for cooling the low-temperature coolant and operates at a lower temperature than the first radiator 7 , The second spotlight 11 That cools from a pump 12 in the second coolant circuit 10 circulated refrigerant by exchanging heat with ambient air. In addition, the second spotlight 11 and the first spotlight 7 arranged in this order on a front portion of a vehicle, for example in front of an engine compartment. A capacitor 43 , which is a component of a refrigeration cycle for a vehicle air conditioner, may be in front of the second radiator 11 be arranged.
Das
in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömende
Kühlmittel wird von einer Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 als
einem Heizabschnitt geheizt. Die Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 heizt
das Kühlmittel, das durch einen Kühlmitteldurchgang 15 strömt,
der einen Teil des zweiten Kühlmittelkreises 10 aufbaut,
unter Verwendung von Abwärme von Abgas. Ein Schaltventil 14 ist
in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 bereitgestellt.
Das Schaltventil 14 kann auf einen Durchgang, in dem das
Kühlmittel durch Kühler 16, 19, 20 strömt,
und den Kühlmitteldurchgang 15 in der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 schalten,
ohne durch den zweiten Strahler 11 zu strömen.
Das Schaltventil 14 ist ein Ventil, das aufgebaut ist,
um fähig zu sein, zwischen Kühlmittelpfaden, das
heißt, dem Pfad, in dem das Kühlmittel durch den
zweiten Strahler 11 strömt, und dem Pfad, in dem
das Kühlmittel nicht durch den zweiten Strahler 11 strömt,
umzuschalten.That in the second coolant circuit 10 flowing coolant is from an exhaust heat recovery device 25 heated as a heating section. The exhaust heat recovery device 25 heats the coolant passing through a coolant passage 15 flows, which is part of the second coolant circuit 10 builds up, using waste heat from exhaust gas. On-off valve 14 is in the second coolant circuit 10 provided. The switching valve 14 may point to a passage in which the coolant passes through the radiator 16 . 19 . 20 flows, and the coolant passage 15 in the exhaust heat recovery device 25 switch without passing through the second spotlight 11 to stream. The switching valve 14 is a valve designed to be able to pass between coolant paths, that is, the path in which the coolant passes through the second radiator 11 flows, and the path in which the coolant is not through the second radiator 11 flows, switch.
Wenn
das Kühlmittel nicht durch den zweiten Strahler 11 strömt,
strömt das Kühlmittel durch einen Umleitungsdurchgang 13,
der das Schaltventil 14 und eine Ablaufseite eines Kühlmittelströmungsdurchgangs
des zweiten Strahlers 11 verbindet. Wie durch Pfeile in 1 gezeigt,
zirkuliert das Kühlmittel in einem Kreis (auf den hier
nachstehend als ein Heizkreis Bezug genommen wird), der aufgebaut
ist, indem das Schaltventil 14, der Umleitungsdurchgang 13,
die Pumpe 12, der Kühlmitteldurchgang 15 in
der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 und
die Kühler 16, 19, 20 verbunden
werden, und wird durch Abwärme des Abgases in den Kühlern 16, 19, 20 geheizt.
Wenn das Kühlmittel im Gegensatz dazu durch den zweiten
Strahler 11 strömt, zirkuliert das Kühlmittel
in einem normalen Kreis, der durch Verbinden des Schaltventils 14,
des zweiten Strahlers 11, der Pumpe 12, des Kühlmitteldurchgangs 15 in
der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 und
der Kühler 16, 19, 20 aufgebaut
wird, ohne durch den Umleitungsdurchgang 13 zu strömen,
und wird von dem zweiten Strahler 11 gekühlt.If the coolant is not through the second radiator 11 flows, the coolant flows through a bypass passage 13 that is the switching valve 14 and a drain side of a coolant flow passage of the second radiator 11 combines. As indicated by arrows in 1 2, the coolant circulates in a circuit (hereinafter referred to as a heating circuit) constructed by switching the switching valve 14 , the bypass passage 13 , the pump 12 , the coolant passage 15 in the exhaust heat recovery device 25 and the coolers 16 . 19 . 20 be connected, and is due to waste heat of the exhaust gas in the radiators 16 . 19 . 20 heated. In contrast, when the coolant through the second radiator 11 flows, circulates the coolant in a normal circuit by connecting the switching valve 14 , the second spotlight 11 , the pump 12 , the coolant passage 15 in the exhaust heat recovery device 25 and the radiator 16 . 19 . 20 is established without passing through the bypass passage 13 to flow, and is from the second spotlight 11 cooled.
Das
Fahrzeugantriebsfluid ist Öl, Luft und ähnliches
als verschiedene zum Antreiben eines Fahrzeugs verwendete Fluide,
zum Beispiel EGR-Gas (Abgasrücklaufgas), von einem Turbolader oder
einem Auflader angesaugte Luft, Brennstoff und Öle, wie
etwa ATF (Automatikgetriebefluid) und Motoröl. In der vorliegenden
Ausführungsform werden ein ATF-Kühler 16,
ein EGR-Kühler 19 und ein wassergekühlter
Zwischenkühler 20 als die Kühler verwendet.
Die Kühler 16, 19, 20 sind bereitgestellt,
um in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 hintereinander
verbunden zu werden.The vehicle drive fluid is oil, air, and the like as various fluids used to drive a vehicle, for example, EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas, air drawn by a turbocharger or supercharger, fuel and oils such as ATF (Automatic Transmission Fluid) and engine oil. In the present embodiment, an ATF cooler 16 , an EGR cooler 19 and a water-cooled intercooler 20 used as the cooler. The coolers 16 . 19 . 20 are provided to in the second coolant circuit 10 to be connected in a row.
Der
ATF-Kühler 16 ist eine Vorrichtung zum Kühlen
von ATF. Der ATF-Kühler 16 der vorliegenden Ausführungsform
umfasst einen Kühlmitteldurchgang, in dem Kühlmittel
strömt, und einen Öldurchgang 17, in
dem ATF, das mit dem Kühlmittel Wärme austauschen
soll, strömt. Der Öldurchgang 17 ist
benachbart zu dem Kühlmitteldurchgang in dem ATF-Kühler 16 bereitgestellt.
Dadurch wird das durch den Öldurchgang 17 strömende
ATF durch Aufnehmen von Wärme aus dem Kühlmittel,
das in der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 geheizt wurde,
geheizt. Ein Temperatursensor 18 ist in dem Öldurchgang 17 auf
einer Ablaufseite des ATF-Kühlers 16 bereitgestellt,
und eine Öltemperatur auf der Ablaufseite des ATF-Kühlers 16 kann
von dem Temperatursensor 18 erfasst werden.The ATF cooler 16 is a device for cooling ATF. The ATF cooler 16 In the present embodiment, a coolant passage in which coolant flows and an oil passage include 17 in which ATF, which is to exchange heat with the coolant, flows. The oil passage 17 is adjacent to the coolant passage in the ATF cooler 16 provided. This will do this through the oil passage 17 flowing ATF by absorbing heat from the coolant contained in the exhaust heat recovery device 25 was heated, heated. A temperature sensor 18 is in the oil passage 17 on a drain side of the ATF cooler 16 provided, and an oil temperature on the drain side of the ATF cooler 16 can from the temperature sensor 18 be recorded.
Der
EGR-Kühler 19 ist eine Vorrichtung zum Kühlen
eines Teils des Abgases (auf das hier nachstehend als ein EGR-Gas
Bezug genommen wird), das zu einer Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors
zurück strömt. Das EGR-Gas wird im Voraus gekühlt,
um seine Temperatur zu senken und wird zu einem Ansaugabschnitt
des Motors 60 zurück geführt. Dadurch
kann die NOx-Reduktionswirkung erhöht
werden. Der EGR-Kühler 19 der vorliegenden Ausführungsform
umfasst einen Kühlmitteldurchgang, in dem das Kühlmittel
strömt, und einen EGR-Gasdurchgang 21, durch den
EGR-Gas, das mit dem Kühlmittel Wärme austauschen
soll, strömt. Der EGR-Gasdurchgang 21 ist benachbart
zu dem Kühlmitteldurchgang in dem EGR-Kühler 19 bereitgestellt.
Dadurch wird das durch den EGR-Gasdurchgang 21 strömende
EGR-Gas durch Aufnehmen von Wärme aus dem Kühlmittel,
das in der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 geheizt wurde,
geheizt. Ein Temperatursensor 24 ist in einem motoransaugseitigen
Durchgang 23 auf einer Ablaufseite des EGR-Kühlers 19 bereitgestellt.The EGR cooler 19 is a device for cooling a part of the exhaust gas (hereinafter referred to as an EGR gas) flowing back to a combustion chamber of an internal combustion engine. The EGR gas is cooled in advance to lower its temperature and becomes an intake portion of the engine 60 led back. Thereby, the NO x reduction effect can be increased. The EGR cooler 19 In the present embodiment, a coolant passage in which the coolant flows and an EGR gas passage include 21 , through which EGR gas, which is to exchange heat with the coolant, flows. The EGR gas passage 21 is adjacent to the coolant passage in the EGR cooler 19 provided. This will do this through the EGR gas passage 21 flowing EGR gas by absorbing heat from the coolant contained in the exhaust heat recovery device 25 was heated, heated. A temperature sensor 24 is in an engine intake side passage 23 on a drain side of the EGR cooler 19 provided.
Der
wassergekühlte Zwischenkühler 20 ist eine
Vorrichtung zum Kühlen von Luft, die von dem Auflader oder
dem Turbolader aufgeladen wird, verbessert nicht ausreichenden Sauerstoff
aufgrund der Zunahme einer Ansauglufttemperatur und erhöht
den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Dadurch können
die Verschlechterung des Brennstoffverbrauchs und die Leistungsverringerung
des Verbrennungsmotors unterdrückt werden. Der wassergekühlte
Zwischenkühler 20 der vorliegenden Ausführungsform
umfasst einen Kühlmitteldurchgang, in dem das Kühlmittel
strömt, und einen Durchgang 22 für aufgeladene
Luft, in der aufgeladene Luft strömt, die mit dem Kühlmittel
Wärme austauschen soll. Der Durchgang 22 für
aufgeladene Luft ist benachbart zu dem Kühlmitteldurchgang
in dem wassergekühlten Zwischenkühler 20 bereitgestellt.
Dadurch wird die aufgeladene Luft, die durch den Durchgang 22 für
aufgeladene Luft strömt, durch Aufnehmen von Wärme
aus dem Kühlmittel, das in der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 geheizt
wurde, geheizt. Ein Ablauf des wassergekühlten Zwischenkühlers 20 ist
mit dem motoransaugseitigen Durchgang 23 verbunden, und
die aufgeladene Luft vereinigt sich mit dem EGR-Gas. Die Gastemperatur
nach dem Vereinigen der aufgeladenen Luft und dem EGR-Gas kann von dem
Temperatursensor 24 erfasst werden.The water-cooled intercooler 20 is a device for cooling air, which is charged by the supercharger or the turbocharger, does not improve sufficient oxygen due to the increase of an intake air temperature and increases the efficiency of the internal combustion engine. Thereby, the deterioration of the fuel consumption and the power reduction of the internal combustion engine can be suppressed. The water-cooled intercooler 20 In the present embodiment, a coolant passage in which the coolant flows and a passage 22 for charged air, in which charged air flows, which is to exchange heat with the coolant. The passage 22 for charged air is adjacent to the coolant passage in the water-cooled intercooler 20 provided. This will allow the charged air to pass through the passage 22 for charged air flows, by absorbing heat from the coolant in the exhaust heat recovery device 25 was heated, heated. A drain of the water-cooled intercooler 20 is with the engine intake side passage 23 connected, and the charged air combines with the EGR gas. The gas temperature after combining the charged air and the EGR gas may be from the temperature sensor 24 be recorded.
Abgas,
das durch Brennstoffverbrennung in dem Motor 60 erzeugt
wird, durchläuft eine Abgasrohrleitung 31, die
mit dem Motor 60 verbunden ist, und dann wird Abwärme
aus dem Abgas in der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 zurück gewonnen,
und das Abgas wird von einem (in der Zeichnung nicht gezeigten)
katalytischen Wandler oder ähnlichem gereinigt, um nach
außen ausgelassen zu werden. Die Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 ist
derart aufgebaut, dass das in sie gefüllte Betriebsfluid
dazu gebracht wird, in einem Rohrleitungsabschnitt 28 eines Verdampfungsabschnitts 27 zu
sieden und in einem Kondensationsabschnitt 26 kondensiert
zu werden, so dass Wärme in dem Kühlmittel in
dem Kühlmitteldurchgang 15 zurück gewonnen
wird. Das Wärmerückgewinnungsverfahren unter Verwendung
einer Wärmerohrleitungs-Siedewärmeübertragung
wird für die Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 verwendet. Der
Rohrleitungsabschnitt 28 der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 ist
in einem Abgasdurchgang 30 der Abgasrohrleitung 31 bereitgestellt,
der sich stromabwärtig von einem Abschnitt befindet, an dem
der katalytische Wandler bereitgestellt ist. Der Verdampfungsabschnitt 27,
in dem das Arbeitsfluid verdampft wird, ist durch den Rohrleitungsabschnitt 28 und
den Abgasdurchgang 30 aufgebaut. Der Rohrleitungsabschnitt 28,
der den Verdampfungsabschnitt 27 aufbaut, steht mit dem
Kondensationsabschnitt 26 in Verbindung, in dem das verdampfte
Betriebsfluid kondensiert wird. Der Verdampfungsabschnitt 27 steht
mit dem Kondensationsabschnitt 26 in Verbindung, so dass
eine Wärmerohrleitungs-Wärmerückgewinnungsvorrichtung
mit geschlossenem Kreis (z. B. Ringkreis) aufgebaut wird. Durch
Austauschen von Wärme zwischen dem Betriebsfluid, das in dem
Kondensationsabschnitt 26 kondensiert wird, und dem Kühlmittel
in dem Kühlmitteldurchgang 15 benachbart zu dem
Kondensationsabschnitt 26 wird Wärme des Betriebsfluids
durch das in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömende
Kühlmittel zurück gewonnen.Exhaust due to fuel combustion in the engine 60 is generated passes through an exhaust pipe 31 that with the engine 60 is connected, and then waste heat from the exhaust gas in the exhaust heat recovery device 25 recovered, and the exhaust gas is purified by a (not shown in the drawing) catalytic converter or the like to be discharged to the outside. The exhaust heat recovery device 25 is constructed so that the working fluid filled in it is made to be in a pipe section 28 an evaporation section 27 to boil and in a condensation section 26 to be condensed, so that heat in the coolant in the coolant passage 15 is won back. The heat recovery method using a heat pipe hot-water transfer becomes for the exhaust heat recovery device 25 used. The pipe section 28 the exhaust heat recovery device 25 is in an exhaust passage 30 the exhaust pipe 31 which is located downstream of a portion where the catalytic converter is provided. The evaporation section 27 in which the working fluid is evaporated is through the pipe section 28 and the exhaust passage 30 built up. The pipe section 28 that the evaporation section 27 builds up, stands with the condensation section 26 in conjunction, in which the vaporized operating fluid is condensed. The evaporation section 27 stands with the condensation section 26 so as to construct a closed loop heat pipe heat recovery device (eg, ring circuit). By exchanging heat between the operating fluid contained in the condensation section 26 is condensed, and the coolant in the coolant passage 15 adjacent to the condensation section 26 Heat of the operating fluid is through that in the second coolant circuit 10 recovered flowing coolant.
Ein
Ventil 29 zum Einstellen einer Zulaufmenge des von dem
Kondensationsabschnitt 26 in den Verdampfungsabschnitt 27 strömenden
Betriebsfluids ist in einem Durchgang bereitgestellt, der den Rohrleitungsabschnitt 28 des
Verdampfungsabschnitts 27 und den Kondensationsabschnitt 26 verbindet.
Wenn eine Temperatur des Fahrzeugantriebsfluids niedrig ist, das
heißt, wenn ein kalter Zustand erfüllt ist, wird
das Ventil 29 gesteuert, um in einem Öffnungszustand
zu sein. Dadurch schreiten die Verdampfung und die Kondensation
des Betriebsfluids in dem geschlossenen Kreis voran, und die Abwärmerückgewinnung
wird durchgeführt. Wenn der kalte Zustand nicht erfüllt
ist, wird das Ventil 29 gesteuert, um in einem Schließzustand
zu sein, und die Strömung des Betriebsfluids in den Verdampfungsabschnitt 27 wird
unterbrochen.A valve 29 for adjusting an inflow amount of the from the condensation section 26 in the evaporation section 27 flowing operating fluid is provided in a passage which the pipe section 28 of the evaporation section 27 and the condensation section 26 combines. When a temperature of the vehicle drive fluid is low, that is, when a cold condition is met, the valve becomes 29 controlled to be in an open state. Thereby, the evaporation and the condensation of the operation fluid in the closed loop advance, and the waste heat recovery is performed. If the cold condition is not met, the valve becomes 29 controlled to be in a closed state, and the flow of the operating fluid into the evaporation section 27 will be interrupted.
Dadurch
wird der Kreislauf der Verdampfung und Kondensation des Betriebsfluids
unterbrochen, und die Abwärmerückgewinnung wird
nicht durchgeführt. Das Ventil 29 ist durch ein
Innendruckbetätigungsventil zum Öffnen und Schließen
zum Beispiel abhängig von dem Druck des Betriebsfluids
aufgebaut. Das Betriebsfluid ist Wasser, Alkohol, Fluorkohlenwasserstoff,
verschiedene Öle und ähnliches.Thereby, the cycle of the evaporation and condensation of the operation fluid is stopped, and the waste heat recovery is not performed. The valve 29 is constructed by an internal pressure actuating valve for opening and closing, for example, depending on the pressure of the operating fluid. The operating fluid is water, alcohol, hydrofluorocarbon, various oils and the like.
Eine
Steuervorrichtung 50 ist eine elektronische Steuereinheit
zum Durchführen einer Steuerung des Heizens des zweiten
Kühlmittelkreises 10 durch den Heizabschnitt.
Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 50 durch eine elektronische
Steuereinheit zum Steuern einer Klimaanlage in einem Fahrzeugraum
oder eine elektronische Steuereinheit zum Steuern der Kühlung
des Motors 60 aufgebaut sein. Die Steuervorrichtung 50 umfasst
einen Mikrocomputer, eine Eingangsschaltung, in die ein Startsignal
des Motors 60, Sensorsignale von den Temperatursensoren 18, 24 und ähnliches
eingegeben wird, und eine Ausgangsschaltung zum Senden von Ausgangssignalen
an verschiedene Aktuatoren. Der Mikrocomputer ist durch einen Speicher,
wie etwa einen ROM (Nur-Lesespeicher) und einen RAM (Direktzugriffsspeicher),
eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und ähnliches,
aufgebaut und umfasst verschiedene Programme, die für verschiedene
Berechnungen verwendet werden. Die Steuervorrichtung 50 steuert
die Betriebe der Pumpe 12, des Schaltventils 14 und
des Ventils 29 basierend auf Ergebnissen der Berechnungen
durch die Programme.A control device 50 is an electronic control unit for performing control of heating of the second coolant circuit 10 through the heating section. For example, the control device 50 by an electronic control unit for controlling an air conditioner in a vehicle compartment or an electronic control unit for controlling the cooling of the engine 60 be constructed. The control device 50 includes a microcomputer, an input circuit into which a start signal of the motor 60 , Sensor signals from the temperature sensors 18 . 24 and the like, and an output circuit for sending output signals to various actuators. The microcomputer is constructed by a memory such as a ROM (Random Access Memory) and a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processing Unit), and the like, and includes various programs used for various calculations. The control device 50 controls the operations of the pump 12 , the switching valve 14 and the valve 29 based on results of Calculations by the programs.
Ein
Betrieb des Fahrzeugkühlsystems 1 gemäß dem
vorstehenden Aufbau wird beschrieben. Zuerst wird eine Kühlmittelströmung
in dem ersten Kühlmittelkreis 2 beschrieben. Die
Kühlmittelströmung ändert sich abhängig
von der Kühlmitteltemperatur. Wenn die Kühlmitteltemperatur
zum Beispiel gleich nach dem Start des Motors 60 relativ
niedrig ist, schließt der Thermostat 6 einen Durchgang
auf einer Seite des ersten Strahlers 7. Folglich strömt
das Kühlmittel, das durch das Ansaugen der Pumpe 5 aus
dem Motor 60 strömt, durch den Umleitungsdurchgang 9 und
zurück zu dem Motor 60, ohne durch den ersten
Strahler 7 zu strömen, und strömt durch
den heizungsseitigen Durchgang 4 in den Heizungskern 8 und
zurück zu dem Motor 60. Wenn im Gegensatz dazu
die Kühlmitteltemperatur relativ hoch ist, öffnet
der Thermostat 6 den Durchgang auf der Seite des ersten
Strahlers 7. Folglich strömt das aus dem Motor 60 strömende
Kühlmittel in den ersten Strahler 7, um gekühlt
zu werden, und strömt zu dem Motor 60 zurück.
Der Thermostat 6 ist aufgebaut, um den Durchgang des ersten
Strahlers 7 zu öffnen, wenn die Kühlmitteltemperatur
höher als eine vorgegebene Temperatur wird. Zum Beispiel
beginnt der Thermostat 6 das Öffnen des Durchgangs
des ersten Strahlers 7 bei einer Temperatur über
80°C und öffnet ihn bei einer Temperatur von 85°C
oder höher ganz.An operation of the vehicle cooling system 1 according to the above construction will be described. First, a flow of coolant in the first coolant circuit 2 described. The coolant flow changes depending on the coolant temperature. For example, if the coolant temperature is just after the engine starts 60 is relatively low, the thermostat closes 6 a passage on one side of the first radiator 7 , Consequently, the coolant flowing through the suction of the pump 5 out of the engine 60 flows through the bypass passage 9 and back to the engine 60 without passing through the first spotlight 7 to flow, and flows through the heating side passage 4 in the heater core 8th and back to the engine 60 , Conversely, if the coolant temperature is relatively high, the thermostat will open 6 the passage on the side of the first radiator 7 , Consequently, this flows out of the engine 60 flowing coolant into the first radiator 7 to be cooled, and flows to the engine 60 back. The thermostat 6 is constructed to the passage of the first radiator 7 to open when the coolant temperature is higher than a predetermined temperature. For example, the thermostat starts 6 opening the passage of the first radiator 7 at a temperature above 80 ° C and opens it at a temperature of 85 ° C or higher entirely.
Als
nächstes wird eine Kühlmittelströmung
in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 unter Bezug
auf 3 beschrieben. 3 ist ein
Flussdiagramm, das einen Steuerfluss zum Heizen des zweiten Kühlmittelkreises 10 darstellt.
Die in 3 gezeigte Steuerung wird von der Steuervorrichtung 50 durchgeführt.Next, a flow of coolant in the second coolant circuit 10 with reference to 3 described. 3 FIG. 10 is a flowchart showing a control flow for heating the second coolant circuit. FIG 10 represents. In the 3 shown control is from the control device 50 carried out.
Der
Motor 60 wird gestartet, und dann bestimmt die Steuervorrichtung 50 bei
S10, ob der kalte Zustand erfüllt ist. In dem kalten Zustand
kann das Fahrzeugantriebsfluid seine Funktion nicht ausreichend
aufweisen und benötigt ein Warmlaufen. Zum Beispiel ist
der kalte Zustand ein Zustand, in dem im Voraus eine niedrigere
Temperatur für das Fahrzeugantriebsfluid als eine untere
Grenztemperatur, bei der das Fahrzeugantriebsfluid die Funktion
ausreichend aufweisen kann, festgelegt wird. Die untere Grenztemperatur
ist eine für das Fahrzeugantriebsfluid spezifische Temperatur
oder eine Temperatur, die von einer Eigenschaft einer Fahrzeugkomponente abhängt,
in der das Fahrzeugantriebsfluid verwendet wird. Bei S10 in dem
Steuerfluss wird bestimmt, ob ein Fluid, das geheizt werden soll,
zum Beispiel ATF und Motoransaugluft, eine niedrigere als eine vorgegebene
Temperatur hat. Wenn bei S10 bestimmt wird, dass das Fluid, das
geheizt werden soll, gleich oder höher als die vorgegebene
Temperatur ist, braucht das zu heizende Fluid nicht geheizt werden, und
dadurch wird die Steuerung beendet.The motor 60 is started, and then determines the controller 50 at S10, if the cold condition is met. In the cold state, the vehicle drive fluid may not function properly and requires warm-up. For example, the cold state is a state in which a lower temperature for the vehicle driving fluid is set in advance than a lower limit temperature at which the vehicle driving fluid can sufficiently perform the function. The lower limit temperature is a temperature that is specific to the vehicle drive fluid or a temperature that depends on a property of a vehicle component in which the vehicle drive fluid is used. At S10 in the control flow, it is determined whether a fluid to be heated, for example, ATF and engine intake air, has a lower than a predetermined temperature. If it is determined at S10 that the fluid to be heated is equal to or higher than the predetermined temperature, the fluid to be heated need not be heated, and thereby the control is terminated.
Wenn
bei S10 bestimmt wird, dass das Fluid, das geheizt werden soll,
eine niedrigere als die vorgegebene Temperatur hat, wird der kalte
Zustand bestimmt, und eine Heizsteuerung des Kühlmittels
wird durchgeführt. Insbesondere wird bei S20 die Pumpe 12 gestartet,
und das Schaltventil 14 wird bei S30 derart geschaltet,
dass der Heizkreis ohne Durchlaufen des zweiten Strahlers 11 gebildet
wird. Dadurch strömt das Kühlmittel in dem zweiten
Kühlmittelkreis 10 durch den Umleitungsdurchgang 13.
Das heißt, das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömt
durch das Schaltventil 14, den Umleitungsdurchgang 13,
die Pumpe 12, den Kühlmitteldurchgang 15 in
der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 und
die Kühler 20, 19, 16 in dieser
Reihenfolge, so dass das Kühlmittel in dem Heizkreis zirkuliert. Da
das geheizte Kühlmittel in dem zweiten Strahler 11 nicht
gekühlt wird, geht eine durch den Heizabschnitt erhaltene
Heizwirkung nicht verloren. Das Abgas strömt in dem Abgasdurchgang 30,
die Verdampfung und die Kondensation des Betriebsfluids werden durch
das geöffnete Ventil 29 in dem geschlossenen Kreis
in der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 fortgesetzt,
und die Abwärmerückgewinnung wird durchgeführt.
Daher wird das Kühlmittel in den Kühlern 16, 19, 20 durch
Aufnehmen von Wärme aus dem Betriebsfluid, das durch Abwärme
des Abgases geheizt wird, geheizt. Das geheizte Kühlmittel
strahlt Wärme in den Strahlern 16, 19, 20 ab,
um das zu heizende Fluid zu heizen, so dass der Warmlaufbetrieb durchgeführt
wird.When it is determined at S10 that the fluid to be heated is lower than the predetermined temperature, the cold state is determined, and heating control of the coolant is performed. In particular, at S20, the pump becomes 12 started, and the switching valve 14 is switched at S30 such that the heating circuit without passing through the second radiator 11 is formed. As a result, the coolant flows in the second coolant circuit 10 through the bypass passage 13 , That is, the coolant in the second coolant circuit 10 flows through the switching valve 14 , the bypass passage 13 , the pump 12 , the coolant passage 15 in the exhaust heat recovery device 25 and the coolers 20 . 19 . 16 in that order, so that the coolant circulates in the heating circuit. As the heated coolant in the second radiator 11 is not cooled, a heating effect obtained by the heating section is not lost. The exhaust gas flows in the exhaust passage 30 , the evaporation and condensation of the operating fluid are through the valve open 29 in the closed loop in the exhaust heat recovery device 25 continued, and the waste heat recovery is performed. Therefore, the coolant in the coolers 16 . 19 . 20 by heating heat from the operating fluid which is heated by waste heat of the exhaust gas heated. The heated coolant radiates heat in the radiators 16 . 19 . 20 to heat the fluid to be heated, so that the warm-up operation is performed.
Die
Heizsteuerung des Kühlmittels wird fortgesetzt, bis bei
S40 ein Beendigungszustand erfüllt ist. Wenn der Beendigungszustand
erfüllt ist, wird die Temperatur des zu heizenden Fluids
erhöht, um fähig zu sein, seine Funktion ausreichend
aufzuweisen, und ein Warmlaufen ist nicht erforderlich. Zum Beispiel
kann der Beendigungszustand ein Zustand sein, in dem die Temperatur
des zu heizenden Fluids erhöht wird, so dass sie gleich
oder höher als die in dem kalten Zustand verwendete untere
Grenztemperatur ist. Wenn bei S40 bestimmt wird, dass der Beendigungszustand
erfüllt ist, wird die Heizsteuerung des Kühlmittels
gestoppt, und die jeweiligen Betriebe werden derart gesteuert, dass
das Kühlmittel in dem normalen Kreis einschließlich
des zweiten Strahlers 11 strömt. Insbesondere
wird das Schaltventil 14 bei S50 in den früheren
Zustand S50 zurück gebracht, so dass der normale Kreis,
in dem das Kühlmittel durch den zweiten Strahler 11 strömt,
gebildet wird, und das Ventil 29 auf einer Seite der Abwärme
wird bei S60 geschlossen, um die Steuerung zu beenden. Dadurch wird
die Abwärme isoliert und nicht auf eine Seite des Kühlmittels übertragen.
Das Kühlmittel wird in dem zweiten Strahler 11 gekühlt,
und der zweite Kühlmittelkreis 10 wirkt als der
normale Niedertemperaturkühlmittelkreis.The heating control of the refrigerant is continued until a completion state is satisfied at S40. When the completion state is satisfied, the temperature of the fluid to be heated is increased to be able to sufficiently exhibit its function, and warm-up is not required. For example, the termination state may be a state in which the temperature of the fluid to be heated is increased to be equal to or higher than the lower limit temperature used in the cold state. When it is determined at S40 that the completion state is satisfied, the heating control of the coolant is stopped, and the respective operations are controlled such that the coolant in the normal cycle including the second radiator 11 flows. In particular, the switching valve 14 brought back to the previous state S50 at S50, leaving the normal circuit in which the coolant passes through the second radiator 11 flows, is formed, and the valve 29 on one side of the waste heat is closed at S60 to end the control. As a result, the waste heat is isolated and not transferred to one side of the coolant. The coolant is in the second radiator 11 cooled, and the second coolant circuit 10 acts as the normal low-temperature coolant circuit.
Nachstehend
werden hier Wirkungen beschrieben, die durch das Fahrzeugkühlsystem 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform erhalten werden. Der zweite
Kühlmittelkreis 10 in dem Fahrzeugkühlsystem 1 umfasst
den zweiten Strahler 11 mit dem zweiten Luftströmungsdurchgang,
der sich stromaufwärtig von dem ersten Luftströmungsdurchgang
in dem ersten Strahler 7 befindet, und die Wärmeaustauschabschnitte
zum Austauschen von Wärme zwischen den Fahrzeugantriebsfluiden
und dem in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömenden
Kühlmittel. Der zweite Strahler 11 ist derart
aufgebaut, dass Luft, die den zweiten Luftdurchgang durchlaufen
hat, durch den ersten Luftströmungsdurchgang strömt.
Das in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 als dem
Niedertemperaturkühlmittelkreis strömende Kühlmittel
wird von der Abgaswärmerückgewinnungsvorrichtung 25 als
dem Heizabschnitt unter Verwendung von Wärme des Abgases
geheizt, und das geheizte Kühlmittel heizt die Fahrzeugantriebsfluide,
um den Warmlaufbetrieb durchzuführen.Hereinafter, effects will be written by the vehicle cooling system 1 can be obtained according to the present embodiment. The second coolant circuit 10 in the vehicle cooling system 1 includes the second radiator 11 with the second air flow passage extending upstream of the first air flow passage in the first radiator 7 and the heat exchanging portions for exchanging heat between the vehicle driving fluids and that in the second coolant circuit 10 flowing coolant. The second spotlight 11 is configured such that air that has passed through the second air passage, flows through the first air flow passage. That in the second coolant circuit 10 as the low-temperature coolant circuit flowing coolant is from the exhaust heat recovery device 25 as the heating portion using heat of the exhaust gas heated, and the heated coolant heats the vehicle drive fluids to perform the warm-up operation.
Gemäß dem
Aufbau strömt das Kühlmittel mit niedrigerer Temperatur
als das in dem ersten Kühlmittelkreis 2 strömende
Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis 10,
so dass die Kühlleistung verbessert werden kann. Gleichzeitig
wird der zweite Kühlmittelkreis 10 durch den Heizabschnitt
in dem kalten Zustand geheizt, so dass eine Warmlaufleistung erzielt
werden kann. Daher kann das Fahrzeugkühlsystem 1 sowohl
die Kühlleistung als auch die Warmlaufleistung verbessern.
Außerdem kann das Niedertemperatur-Fahrzeugantriebsfluid
beim Motorstart durch Wärme des Abgases schnell geheizt
werden.According to the structure, the coolant flows at a lower temperature than that in the first coolant circuit 2 flowing coolant in the second coolant circuit 10 so that the cooling performance can be improved. At the same time, the second coolant circuit 10 heated by the heating section in the cold state, so that a warm-up performance can be achieved. Therefore, the vehicle cooling system 1 improve both the cooling performance and the warm-up performance. In addition, the low-temperature vehicle drive fluid can be heated quickly at the engine start by heat of the exhaust gas.
Wenn
gemäß dem Aufbau das in dem zweiten Kühlmittelkreis
strömende Kühlmittel beim Motorstart durch Wärme
des Abgases geheizt wird, wird der Wärmeaustausch zwischen
dem Kühlmittel und dem Fahrzeugantriebsfluid durchgeführt,
so dass das Fahrzeugantriebsfluid geheizt werden kann. Dadurch kann
das Niedertemperatur-Fahrzeugantriebsfluid beim Motorstart schnell
auf eine Temperatur geheizt werden, bei der das Fahrzeugantriebsfluid
seine Funktion aufweisen kann. Daher kann neben der herkömmlichen
Kühlleistung in dem kalten Zustand die wirksamere Warmlaufleistung
unter Verwendung von Wärme des Abgases in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 erhalten
werden.According to the structure, when the coolant flowing in the second coolant circuit is heated at the engine start by heat of the exhaust gas, the heat exchange between the coolant and the vehicle driving fluid is performed, so that the vehicle driving fluid can be heated. Thereby, the low-temperature vehicle drive fluid can be heated quickly at engine start to a temperature at which the vehicle drive fluid may have its function. Therefore, in addition to the conventional cooling performance in the cold state, the more efficient warm-up performance using heat of the exhaust gas in the second coolant circuit 10 to be obtained.
Außerdem
wird bevorzugt, dass der ATF-Kühler 16 und/oder
der EGR-Kühler 19 und/oder der wassergekühlte
Zwischenkühler 20 als der Wärmeaustauschabschnitt
bereitgestellt sind. Da gemäß dem Aufbau ATF,
Motoransaugluft und ähnliches als das Fahrzeugantriebsfluid
verwendet werden können, kann der Energieverbrauchswirkungsgrad
verbessert werden. Außerdem kann der Kühlwirkungsgrad
verbessert werden, und ein wassergekühlter Zwischenkühler,
der leicht verkleinert werden kann, kann verwendet werden. Daher
kann ein zu montierender Raum verkleinert werden.It is also preferred that the ATF cooler 16 and / or the EGR cooler 19 and / or the water-cooled intercooler 20 are provided as the heat exchange portion. According to the structure, since ATF, engine intake air and the like can be used as the vehicle driving fluid, the power consumption efficiency can be improved. In addition, the cooling efficiency can be improved, and a water-cooled intercooler, which can be easily downsized, can be used. Therefore, a space to be mounted can be downsized.
Jede
Komponente in einem Fahrzeug hat beim Durchführen des Warmlaufbetriebs
eine andere Priorität, und eine Temperatur, bei welcher
der Warmlaufbetrieb in jeder Komponente erforderlich ist, ist ebenfalls
unterschiedlich. Folglich variiert eine Temperatur, bei welcher
der Warmlaufbetrieb erforderlich ist, der jeweiligen Komponenten
entsprechend Umgebungsbedingungen um das Fahrzeug herum oder dem
Betriebszustand des Fahrzeugs. Falls mehrere Wärmeaustauschabschnitte
bereitgestellt sind und verschiedene Fahrzeugantriebsfluide als
Fluide, die geheizt werden sollen, verwendet werden, kann bestimmt
werden, dass der kalte Zustand erfüllt ist, wenn die Temperatur
wenigstens eines der Fahrzeugantriebsfluide niedriger als die vorgegebene
ist. Das heißt, in dem Fall, in dem der ATF-Kühler 16,
der EGR-Kühler 19 und der wassergekühlte
Zwischenkühler 20 bereitgestellt sind und ATF
und Motoransaugluft als die zu heizenden Fluide verwendet werden,
wird bestimmt, dass der kalte Zustand erfüllt ist, wenn
eines der beiden Fluide den Warmlaufbetrieb benötigt, und
die Heizsteuerung des Kühlmittels wird durchgeführt.
Dadurch kann, selbst wenn Temperaturen der jeweiligen Fluide variieren,
der Warmlaufbetrieb aller Komponenten mit verschiedener Prioritätsreihenfolge
durchgeführt werden.Each component in a vehicle has a different priority in performing warm-up operation, and a temperature at which warm-up operation is required in each component is also different. Thus, a temperature at which the warm-up operation is required varies the respective components according to environmental conditions around the vehicle or the operating state of the vehicle. If a plurality of heat exchange sections are provided and different vehicle drive fluids are used as fluids to be heated, it may be determined that the cold state is satisfied when the temperature of at least one of the vehicle drive fluids is lower than the predetermined one. That is, in the case where the ATF cooler 16 , the EGR cooler 19 and the water-cooled intercooler 20 are provided and ATF and engine intake air are used as the fluids to be heated, it is determined that the cold condition is satisfied when one of the two fluids requires the warm-up operation, and the heating control of the coolant is performed. Thereby, even if temperatures of the respective fluids vary, the warm-up operation of all the components with different priority order can be performed.
Außerdem
kann in dem Fall, in dem mehrere Wärmeaustauschabschnitte
bereitgestellt sind und verschiedene Fahrzeugantriebsfluide als
zu heizende Fluide verwendet werden, bestimmt werden, dass der Beendigungszustand
bei S40 erfüllt ist, wenn die Temperatur aller Fahrzeugantriebsfluide
gleich oder höher als die vorgegebene wird. Dadurch kann
die Beendigung der Heizsteuerung in dem Zustand, in dem die Temperatur
der Komponente mit niedriger Priorität beim Durchführen
des Warmlaufbetriebs die gewünschte Temperatur nicht erreicht
und der Warmlaufbetrieb nicht ausreichend durchgeführt
wird, vermieden werden. Daher kann der Warmlaufbetrieb für das
Fahrzeugantriebsfluid mit niedriger Prioritätsreihenfolge
wirklich durchgeführt werden.Furthermore
can in the case in which several heat exchange sections
are provided and various vehicle drive fluids as
be used to be heated fluids, determined that the termination state
at S40 is met when the temperature of all vehicle drive fluids
equal to or higher than the given one. This can
the termination of the heating control in the state in which the temperature
the low priority component while performing
warm-up operation does not reach the desired temperature
and the warm-up operation is not sufficiently performed
will be avoided. Therefore, the warm-up operation for the
Low-order vehicle drive fluid
really be done.
Außerdem
kann bestimmt werden, dass der Beendigungszustand bei S40 erfüllt
ist, wenn die Temperatur eines der beiden Fahrzeugantriebsfluide höher
als die vorgegebene Temperatur wird. Das heißt, es wird
bestimmt, dass der Beendigungszustand erfüllt ist, wenn
erkannt wird, dass die Temperatur des Fahrzeugantriebsfluids, dessen
Temperatur zuerst erhöht wird, gleich oder höher
als die vorgegebene ist. Daher kann in Bezug auf die Komponente mit
hoher Prioritätsreihenfolge beim Durchführen des Warmlaufbetriebs
das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Warmlaufbetriebs bestimmt
werden, und ein zusätzlicher Warmlaufbetrieb kann verringert werden.Furthermore
may be determined that the completion state is satisfied at S40
is when the temperature of one of the two vehicle drive fluids is higher
as the predetermined temperature becomes. That is, it will
determines that the termination state is satisfied when
it is recognized that the temperature of the vehicle drive fluid whose
Temperature is increased first, equal or higher
than the given one. Therefore, with respect to the component with
high priority order when performing the warm-up operation
the presence or absence of the warm-up operation is determined
can be reduced, and an additional warm-up operation can be reduced.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Ein
Fahrzeugkühlsystem 1A gemäß einer zweiten
Ausführungsform wird unter Bezug auf 4 bis 6 beschrieben.
Das Fahrzeugkühlsystem 1A ist ein modifiziertes
Beispiel des Fahrzeugkühlsystems 1 der ersten
Ausführungsform. 4 ist ein schematisches
Diagramm, welches das Fahrzeugkühlsystem 1A darstellt. 5 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau zum Steuern des Fahrzeugkühlsystems 1A darstellt. 6 ist
ein Flussdiagramm, das einen Steuerfluss zum Heizen eines zweiten
Kühlmittelkreises 10 darstellt. In 4 bis 6 sind
Komponenten oder Schritte, die denen entsprechen, die in der ersten
Ausführungsform beschrieben sind, mit den gleichen Bezugsnummern angezeigt,
und es kann die zu der ersten Ausführungsform ähnliche
Wirkung erzielt werden.A vehicle cooling system 1A according to a second embodiment, with reference to 4 to 6 described. The vehicle cooling system 1A is a modified example of the vehicle cooling system 1 the first embodiment. 4 is a schematic diagram showing the vehicle cooling system 1A represents. 5 Fig. 10 is a block diagram showing a structure for controlling the vehicle cooling system 1A represents. 6 FIG. 10 is a flowchart illustrating a control flow for heating a second coolant circuit. FIG 10 represents. In 4 to 6 For example, components or steps corresponding to those described in the first embodiment are indicated by the same reference numerals, and the effect similar to the first embodiment can be obtained.
Wie
in 4 gezeigt, unterscheidet sich das Fahrzeugkühlsystem 1A von
dem Fahrzeugkühlsystem 1 in einem Heizabschnitt
zum Heizen eines in einem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömenden
Kühlmittels. Andere Komponenten, abgesehen von dem Heizabschnitt
in dem Fahrzeugkühlsystem 1A sind ähnlich denen
in dem Fahrzeugkühlsystem 1. Als der Heizabschnitt
zum Heizen des Kühlmittels umfasst das Fahrzeugkühlsystem 1A einen
Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 zum
Heizen des Kühlmittels unter Verwendung von Wärme
eines Kältemittels, das in einem für eine Fahrzeugklimaanlage
verwendeten Kältekreislauf 40 strömt.
Der Kältekreislauf 40 ist ein Beispiel für
eine Kältekreislaufvorrichtung. Der Kältekreislauf 40 umfasst
einen Kompressor 41, ein elektronisch gesteuertes Expansionsventil 42,
einen Kondensator 43, ein Expansionsventil 45 als
eine Dekompressionsvorrichtung, einen Verdampfer 46 und einen
Akkumulator 47 und ist durch einen Kältemittelkreis
aufgebaut, in dem diese Komponenten kreisförmig verbunden
sind.As in 4 shown, the vehicle cooling system is different 1A from the vehicle cooling system 1 in a heating section for heating one in a second coolant circuit 10 flowing coolant. Other components except for the heating section in the vehicle cooling system 1A are similar to those in the vehicle refrigeration system 1 , As the heating section for heating the coolant, the vehicle cooling system includes 1A a water-refrigerant heat exchanger 48 for heating the coolant using heat of a refrigerant used in a refrigeration cycle used for a vehicle air conditioner 40 flows. The refrigeration cycle 40 is an example of a refrigeration cycle device. The refrigeration cycle 40 includes a compressor 41 , an electronically controlled expansion valve 42 , a capacitor 43 , an expansion valve 45 as a decompression device, an evaporator 46 and an accumulator 47 and is constructed by a refrigerant circuit in which these components are connected in a circle.
Außerdem
ist ein Schaltventil 44 in einem Strömungsdurchgang
zwischen einem Ablaufabschnitt des Kondensators 43 und
einem Zulaufabschnitt des Expansionsventils 45 bereitgestellt.
Das Schaltventil 44 kann auf einem Strömungsdurchgang schalten,
in dem das aus dem Kondensator 43 strömende Kältemittel
das Expansionsventil 45 und den Verdampfer 46 umgeht,
um direkt in den Akkumulator 47 zu strömen. Obwohl
der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 an
jeder Position bereitgestellt werden kann, wird bevorzugt, dass
der Strömungsdurchgang auf einer Ausstoßseite
des Kompressors 41 als ein Kältemittelströmungsdurchgang
verwendet wird und ein Teil des zweiten Kühlmittelkreises 10 als
ein Kühlmittelströmungsdurchgang verwendet wird,
und dass der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 aufgebaut
ist, um Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel
in dem Kältekreis und dem Kühlmittel austauscht.
Das heißt, es wird bevorzugt, dass der Kältemittelströmungsdurchgang
des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 48 auf
einem hochdruckseitigen Strömungsdurchgang des Kältemittelkreises
bereitgestellt ist.There is also a switching valve 44 in a flow passage between a drain portion of the condenser 43 and an inflow portion of the expansion valve 45 provided. The switching valve 44 can switch on a flow passage in which the out of the condenser 43 flowing refrigerant the expansion valve 45 and the evaporator 46 bypasses to jump directly into the accumulator 47 to stream. Although the water-refrigerant heat exchanger 48 can be provided at any position, it is preferred that the flow passage on an ejection side of the compressor 41 is used as a refrigerant flow passage and a part of the second coolant circuit 10 is used as a coolant flow passage and that the water-refrigerant heat exchanger 48 is constructed to exchange heat between the high-pressure refrigerant in the refrigerant circuit and the coolant. That is, it is preferable that the refrigerant flow passage of the water-refrigerant heat exchanger 48 is provided on a high pressure side flow passage of the refrigerant circuit.
Wenn
in dem vorstehenden Aufbau in dem Fall, in dem der vorstehend beschriebene
kalte Zustand nicht erfüllt ist, ein normaler Klimatisierungsbetrieb
durchgeführt wird, wird der Kältekreislauf 40 mit der
normalen Strömung des Kältemittels betrieben und
stellt klimatisierte Luft in einen Fahrzeugraum zur Verfügung.
Da die normale Strömung, in der das Kühlmittel
durch den zweiten Strahler 11 strömt, derart gebildet
wird, dass das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 gekühlt
wird, werden Fahrzeugantriebsfluide nicht geheizt.In the above construction, when a normal air conditioning operation is performed in the case where the above-described cold state is not satisfied, the refrigeration cycle becomes 40 operated with the normal flow of the refrigerant and provides conditioned air in a vehicle compartment. Because the normal flow, in which the coolant through the second radiator 11 is formed, is formed such that the coolant in the second coolant circuit 10 vehicle drive fluids are not heated.
Das
in den Kompressor 41 gesaugte Kältemittel wird
komprimiert, um das Hochdruckkältemittel zu werden. Das
Hochdruckkältemittel strömt durch den Kältemittelströmungsdurchgang
des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 48 und
das elektronisch gesteuerte Expansionsventil 42 in einem
ganz geöffneten Zustand und wird in dem Kondensator 43 kondensiert,
um Wärme an Umgebungsluft abzustrahlen, so dass das Hochdruckkältemittel
gekühlt wird. Das Kältemittel strömt
durch das Schaltventil 44, das gesteuert wird, um einen
Strömungsdurchgang auf einer Seite eines Zulaufabschnitts
des Verdampfers 46 zu öffnen, und sein Druck wird
in dem Expansionsventil 45 herabgesetzt. Das druckverringerte
Kältemittel strömt in den Verdampfer 46 und wird
verdampft, um Wärme aus Umgebungsluft aufzunehmen. Da der
Verdampfer 46 in einem Klimatisierungseinheitsgehäuse
einer Fahrzeugklimaanlage bereitgestellt ist, wird von einem Gebläseventilator
geschickte Luft gekühlt, und die gekühlte Luft
wird in Richtung eines Fahrzeugraums geblasen. Das aus dem Verdampfer 46 strömende
Kältemittel wird in dem Akkumulator 47 in ein
gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges
Kältemittel abgeschieden. Das in dem Akkumulator 47 abgeschiedene
gasphasige Kältemittel wird in den Kompressor 41 gesaugt.That in the compressor 41 sucked refrigerant is compressed to become the high-pressure refrigerant. The high-pressure refrigerant flows through the refrigerant flow passage of the water-refrigerant heat exchanger 48 and the electronically controlled expansion valve 42 in a fully open state and is in the condenser 43 condenses to radiate heat to ambient air, so that the high-pressure refrigerant is cooled. The refrigerant flows through the switching valve 44 which is controlled to a flow passage on one side of an inlet section of the evaporator 46 to open, and its pressure is in the expansion valve 45 reduced. The pressure-reduced refrigerant flows into the evaporator 46 and is vaporized to absorb heat from ambient air. Because the evaporator 46 is provided in an air conditioning unit case of a vehicle air conditioner, air sent from a blower fan is cooled, and the cooled air is blown toward a vehicle compartment. That from the evaporator 46 flowing refrigerant is in the accumulator 47 deposited in a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant. That in the accumulator 47 separated gas-phase refrigerant is added to the compressor 41 sucked.
Wenn
im Gegensatz dazu das Heizen des Kühlmittels in dem Fall
durchgeführt wird, in dem der vorstehend beschriebene kalte
Zustand erfüllt ist, wird durch Schalten des Schaltventils 44,
wie durch einen durchgezogenen Pfeil in 4 gezeigt,
die Kältemittelströmung, in der das Kältemittel
den Verdampfer 46 umgeht, in dem Kältekreislauf 40 ausgebildet.
Dadurch wird die gekühlte Luft nicht in Richtung des Fahrgastraums
geblasen. Wie vorstehend beschrieben, wird der zweite Kühlmittelkreis 10 auf den
Heizkreis geschaltet, in dem das Kühlmittel, wie durch
gestrichelte Pfeile in 4 gezeigt, nicht durch den zweiten
Strahler 11 strömt. Dadurch werden Fahrzeugantriebsfluide
durch Abstrahlen von Wärme des Hochdruckkältemittels
in verschiedenen Kühlern 16, 19, 20 geheizt.In contrast, when the heating of the refrigerant is performed in the case where the above-described cold state is satisfied, switching of the switching valve is performed 44 as indicated by a solid arrow in 4 shown the refrigerant flow in which the refrigerant is the evaporator 46 bypasses, in the refrigeration cycle 40 educated. As a result, the cooled air is not blown toward the passenger compartment. As described above, the second coolant circuit 10 switched to the heating circuit, in which the coolant, as indicated by dashed arrows in 4 not shown by the second spotlight 11 flows. Thereby, vehicle driving fluids are radiated by radiating heat of the high pressure refrigerant in different coolers 16 . 19 . 20 heated.
Das
in den Kompressor 41 gesaugte Kältemittel wird
komprimiert, um das Hochdruckkältemittel zu werden. Das
Hochdruckkältemittel strahlt in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 Wärme
an das in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömende Kühlmittel
ab, so dass das Kältemittel gekühlt und kondensiert
wird. Der Druck des aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 strömenden
Kältemittels wird durch Steuern des Öffnungsgrads
des elektronisch gesteuerten Expansionsventils 42 herabgesetzt.
Dann strömt das druckverminderte Kältemittel in
den Kondensator 43 und wird verdampft, um Wärme
aus Umgebungsluft aufzunehmen. Das aus dem Kondensator 43 strömende
Kältemittel umgeht den Verdampfer 46 und strömt
in den Akkumulator 47. Das Kältemittel wird in
dem Akkumulator 47 in das gasphasige Kältemittel
und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden,
und das abgeschiedene gasphasige Kältemittel wird in den
Kompressor 41 gesaugt. Auf diese Weise wirkt der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 als
ein normaler Kondensator, und der Kondensator 43 wirkt
als ein normaler Verdampfer.That in the compressor 41 sucked refrigerant is compressed to become the high-pressure refrigerant. The high-pressure refrigerant radiates in the water-refrigerant heat exchanger 48 Heat to that in the second coolant circuit 10 flowing refrigerant, so that the refrigerant is cooled and condensed. The pressure of the water-refrigerant heat exchanger 48 flowing refrigerant is controlled by controlling the opening degree of the electronically controlled expansion valve 42 reduced. Then the pressure-reduced refrigerant flows into the condenser 43 and is vaporized to absorb heat from ambient air. That from the condenser 43 flowing refrigerant bypasses the evaporator 46 and flows into the accumulator 47 , The refrigerant is in the accumulator 47 deposited in the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant, and the separated gas-phase refrigerant is introduced into the compressor 41 sucked. In this way, the water-refrigerant heat exchanger acts 48 as a normal capacitor, and the capacitor 43 acts as a normal evaporator.
Es
wird bevorzugt, dass eine Steuervorrichtung 50 zum Beispiel
neben der Funktion zum Steuern einer Klimaanlage in dem Fahrzeugraum
eine elektronische Steuereinheit zum Durchführen einer Steuerung
zum Heizen des zweiten Kühlmittelkreises 10 durch
das Kältemittel ist. Die Steuervorrichtung 50 umfasst
einen Mikrocomputer, eine Eingangsschaltung, in die ein Startsignal
des Motors 60, Signale von verschiedenen Schaltern auf
einem Bedienfeld, das vorne in dem Fahrzeugraum bereitgestellt ist, Sensorsignale
von den Temperatursensoren 18, 24 und ähnliches
eingegeben werden, und eine Ausgangsschaltung zum Senden von Ausgangssignalen an
verschiedene Aktuatoren. Der Mikrocomputer ist durch einen Speicher,
wie etwa einen ROM (Nur-Lesespeicher) und einen RAM (Direktzugriffsspeicher), eine
CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und ähnliches aufgebaut
und umfasst verschiedene Programme, die für Berechnungen
basierend auf einem Bedienbefehl, der von dem Bedienfeld und ähnlichem
gesendet wird, verwendet werden. Die Steuervorrichtung 50 steuert
die Betriebe der Pumpe 12, des Schaltventils 14,
des Kompressors 41, des elektronisch gesteuerten Expansionsventils 42 und
des Schaltventils 44 basierend auf Ergebnissen der Berechnungen
durch die Programme.It is preferred that a control device 50 For example, in addition to the function for controlling an air conditioner in the vehicle compartment, an electronic control unit for performing a control for heating the second coolant circuit 10 through the refrigerant. The control device 50 includes a microcomputer, an input circuit into which a start signal of the motor 60 , Signals from various switches on a control panel provided in the front of the vehicle compartment, sensor signals from the temperature sensors 18 . 24 and the like, and an output circuit for sending output signals to various actuators. The microcomputer is constituted by a memory such as a ROM (Random Access Memory) and a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processing Unit), and the like, and includes various programs for calculations based on an operation command sent from the control panel and similar is sent to be used. The control device 50 controls the operations of the pump 12 , the switching valve 14 , the compressor 41 , the electronically controlled expansion valve 42 and the switching valve 44 based on results of the calculations by the programs.
Falls
die Steuervorrichtung 50 die Funktion zum Steuern der Klimaanlage
in dem Fahrzeugraum umfasst, empfängt und berechnet die Steuervorrichtung 50 die
Klimaanlagen-Umgebungsinformation, die Klimaanlagenzustandsinformation
und die Fahrzeugumweltinformation, um eine Ausstoßkapazität des
Kompressors 41 zu berechnen. Die Steuervorrichtung 50 wird
als ein Verstärker zum Steuern der Klimaanlage verwendet,
gibt ein Kapazitätssteuersignal, das auf die berechnete
Kapazität angewendet werden kann, als Strom an ein Kapazitätssteuerventil aus
und steuert die Kapazität des Kompressors 41.If the control device 50 includes the function for controlling the air conditioner in the vehicle compartment, receives and calculates the control device 50 the air conditioner environment information, the air conditioner status information, and the vehicle environment information, to a discharge capacity of the compressor 41 to calculate. The control device 50 is used as an amplifier for controlling the air conditioner, outputs a capacity control signal that can be applied to the calculated capacity, as a current to a capacity control valve and controls the capacity of the compressor 41 ,
Wenn
durch die Betätigung des Bedienfelds durch den Fahrer Bediensignale,
wie etwa der Betrieb und Nichtbetrieb der Klimaanlage und die Solltemperatur,
in die Steuervorrichtung 50 eingegeben werden, und Erfassungssignale
der verschiedenen Sensoren eingegeben werden, führt die
Steuervorrichtung 50 durch verschiedene Programme Berechnungen
zum Bestimmen von Betriebszuständen jeweiliger Komponenten
durch. Ansprechend darauf können Betriebe der jeweiligen
Komponenten, wie etwa des Kompressors 41, des elektronisch
gesteuerten Expansionsventils 42, des Gebläseventilators, einer
Umschaltklappe für Innen- und Außenluft und einer
Luftmischklappe gesteuert werden.When operating signals, such as the operation and non-operation of the air conditioner and the target temperature, by the operation of the control panel by the driver in the control device 50 are entered, and detection signals of the various sensors are input, the control device performs 50 through various programs calculations for determining operating states of respective components. In response, operations of the respective components, such as the compressor 41 , the electronically controlled expansion valve 42 , the blower fan, an indoor and outdoor air changeover damper and an air mix damper.
Als
nächstes wird der Betrieb durch die Fahrzeugkühlvorrichtung 1A unter
Bezug auf 6 beschrieben. Die in 6 gezeigte
Steuerung wird von der Steuervorrichtung 50 durchgeführt.
S32 und S34 sind hinzugefügt, und S60 ist aus dem in der
ersten Ausführungsform beschriebenen Steuerdiagramm in 3 entfernt.
Nachstehend werden hier hauptsächlich die Unterschiede
zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform
beschrieben.Next, the operation by the vehicle cooling device 1A with reference to 6 described. In the 6 shown control is from the control device 50 carried out. S32 and S34 are added, and S60 is from the control diagram described in the first embodiment in FIG 3 away. Hereinafter, mainly the differences between the first embodiment and the second embodiment will be described.
Wenn
bestimmt wird, dass der kalte Zustand erfüllt ist, führt
die Steuervorrichtung 50 die Heizsteuerung des Kühlmittels
durch. Insbesondere werden die der vorstehend beschriebenen S20
und S30 durchgeführt, und der Heizkreis, in dem das Kühlmittel
nicht durch den zweiten Strahler 11 strömt, wird gebildet.
Der Kompressor 41 wird bei S32 gestartet, und das Hochdruckkältemittel
strömt in den Kältemittelströmungsdurchgang
des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 48.
Der Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Expansionsventils 42 wird
gesteuert, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und steuert
das Schaltventil 44, so dass die Kältemittelströmung,
in der das Kältemittel den Verdampfer 46 umgeht,
gebildet wird. Dabei nimmt das Kühlmittel Wärme
aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 auf
und wird geheizt. Das geheizte Kühlmittel strahlt in den
Kühlern 16, 19, 20 Wärme
ab, um das zu heizende Fluid zu heizen, und der Warmlaufbetrieb
wird durchgeführt.When it is determined that the cold condition is satisfied, the controller performs 50 the heating control of the coolant through. Specifically, those of S20 and S30 described above are performed, and the heating circuit in which the coolant is not passed through the second radiator 11 flows is formed. The compressor 41 is started at S32, and the high-pressure refrigerant flows into the refrigerant flow passage of the water-refrigerant heat exchanger 48 , The opening degree of the electronically controlled expansion valve 42 is controlled to decompress the refrigerant, and controls the switching valve 44 so that the refrigerant flow in which the refrigerant is the evaporator 46 bypasses, is formed. At this time, the coolant absorbs heat from the high-pressure refrigerant in the water-refrigerant heat exchanger 48 on and is heated. The heated coolant radiates in the radiators 16 . 19 . 20 Heat to heat the fluid to be heated, and the warm-up operation is performed.
Die
Heizsteuerung des Kühlmittels wird fortgesetzt, bis bei
S40 der Beendigungszustand erfüllt ist. Wenn bei S40 bestimmt
wird, dass der Beendigungszustand erfüllt ist, wird das
Schaltventil 14, weil die Heizsteuerung des Kühlmittels
gestoppt wird, bei S50 in den früheren Zustand zurück
gebracht, so dass der normale Kreis, in dem das Kühlmittel
durch den zweiten Strahler 11 strömt, und der
Betrieb des Kältekreislaufs 40 in den früheren
Zustand zurück gebracht oder gestoppt werden, um die Steuerung
zu beenden. Dadurch wird keine Wärme des Kältemittels
auf eine Seite des Kühlmittels übertragen. Das Kühlmittel
wird in dem zweiten Strahler 11 gekühlt, und der
zweite Kühlmittelkreis 10 wirkt als der normale
Niedertemperaturkühlmittelkreis.The heating control of the refrigerant is continued until the completion state is satisfied at S40. When it is determined at S40 that the completion state is satisfied, the switching valve becomes 14 because the heating control of the coolant is stopped, brought back to the previous state at S50, so that the normal circuit in which the coolant through the second radiator 11 flows, and the operation of the refrigeration cycle 40 back to the previous state be brought or stopped to end the control. As a result, no heat of the refrigerant is transferred to one side of the coolant. The coolant is in the second radiator 11 cooled, and the second coolant circuit 10 acts as the normal low-temperature coolant circuit.
Der
Start des Steuerflusses ist nicht auf den Start des Motors 60 beschränkt.
Zum Beispiel in dem Fall, in dem ein elektrischer Kompressor, der
durch Aufnehmen von elektrischer Leistung von einer Akkumulatorbatterie
und ähnlichem arbeitet, als der Kompressor 41 verwendet
wird, kann der Kompressor durch elektrische Leistung von der Akkumulatorbatterie
und ähnlichem betrieben werden, und die Heizsteuerung des
Kühlmittels kann durchgeführt werden, wenn der
kalte Zustand erfüllt ist, ohne den Motor 60 zu
betreiben.The start of the control flow is not at the start of the engine 60 limited. For example, in the case where an electric compressor that works by receiving electric power from a secondary battery and the like, as the compressor 41 is used, the compressor may be operated by electric power from the storage battery and the like, and the heating control of the refrigerant may be performed when the cold condition is satisfied without the engine 60 to operate.
Nachstehend
werden hier von dem Fahrzeugkühlsystem 1A gemäß der
vorliegenden Ausführungsform erzielte Wirkungen beschrieben.
Das Fahrzeugkühlsystem 1A umfasst den Kältekreislauf 40,
der für die Klimaanlage in dem Fahrzeugraum verwendet wird,
und der Heizabschnitt wird durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 48 gebildet, der
das in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömende Kühlmittel
unter Verwendung von Wärme des in dem Kältekreislauf 40 strömenden
Kältemittels heizt.Below are from the vehicle cooling system 1A According to the present embodiment, effects obtained. The vehicle cooling system 1A includes the refrigeration cycle 40 used for the air conditioner in the vehicle compartment, and the heating section is passed through the water-refrigerant heat exchanger 48 formed in the second coolant circuit 10 flowing coolant using heat in the refrigeration cycle 40 flowing refrigerant heats.
Gemäß dem
Aufbau wird in dem kalten Zustand das in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 strömende
Kühlmittel durch Wärme des Kältemittels
in dem Kältekreislauf für die Klimaanlage geheizt,
so dass das Fahrzeugantriebsfluid durch Austauschen von Wärme
mit dem Kühlmittel geheizt werden kann. Dadurch kann das
Fahrzeugantriebsfluid in dem kalten Zustand zum Beispiel durch das
Hochdruckkältemittel des Kältekreislaufs schnell
auf eine Temperatur geheizt werden, bei der das Fahrzeugantriebsfluid die
Funktion ausreichend aufweisen kann. Daher kann neben der herkömmlichen
Kühlleistung in dem zweiten Kühlmittelkreis 10 unter
Verwendung von Wärme des Kältemittels die hervorragende
Warmlaufleistung erhalten werden. Die Warmlaufleistung kann gesteuert
werden, indem der Druck des Kältemittels eingestellt wird.
In dem Fall, in dem in dem Kältekreislauf ein elektrischer
Kompressor als der Kompressor 41 verwendet wird, kann das
Fahrzeugantriebsfluid zu jeder anderen Zeit als dem Motorstart geheizt
werden.According to the structure, in the cold state, that in the second coolant circuit 10 flowing coolant is heated by heat of the refrigerant in the refrigeration cycle for the air conditioner, so that the vehicle driving fluid can be heated by exchanging heat with the refrigerant. Thereby, in the cold state, for example, the vehicle driving fluid can be heated quickly by the high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle to a temperature at which the vehicle driving fluid can sufficiently function. Therefore, in addition to the conventional cooling performance in the second coolant circuit 10 using heat of the refrigerant, the excellent warm-up performance can be obtained. The warm-up performance can be controlled by adjusting the pressure of the refrigerant. In the case where in the refrigeration cycle, an electric compressor than the compressor 41 is used, the vehicle drive fluid may be heated at any time other than the engine start.
(Andere Ausführungsformen)Other Embodiments
Wenngleich
in den vorstehenden Ausführungsformen die Wärmetauscher,
wie etwa der ATF-Kühler 16, der EGR-Kühler 19 und
der wassergekühlte Zwischenkühler 20 als
die Wärmeaustauschabschnitte verwendet werden, ist der
Wärmetauscher nicht auf die Kühler beschränkt.
Ein Wärmetauscher, in dem ein Fahrzeugantriebsfluid strömt,
das fähig ist, Wärme mit einem anderen Kühlmittel
auszutauschen, kann als der Wärmeaustauschabschnitt verwendet
werden.Although in the above embodiments, the heat exchangers such as the ATF cooler 16 , the EGR cooler 19 and the water-cooled intercooler 20 When the heat exchange sections are used, the heat exchanger is not limited to the coolers. A heat exchanger in which a vehicle driving fluid capable of exchanging heat with another coolant may be used as the heat exchanging section.
Das
Fahrzeugkühlsystem in den vorstehenden Ausführungsformen
kann für ein Fahrzeug mit einem Benzinmotor oder einem
Dieselmotor, ein Hybridfahrzeug und ein elektrisches Fahrzeug verwendet werden.The
Vehicle cooling system in the above embodiments
Can for a vehicle with a gasoline engine or a
Diesel engine, a hybrid vehicle and an electric vehicle can be used.
R404A,
Fluorkohlenwasserstoffkältemittel, Kohlenwasserstoffkältemittel
und Kohlendioxidkältemittel können als das Kältemittel
in den vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden.R404A,
Hydrofluorocarbon refrigerants, hydrocarbon refrigerants
and carbon dioxide refrigerants may be used as the refrigerant
used in the above embodiments.
Während
die Erfindung unter Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die
bevorzugten Ausführungsformen und Aufbauten beschränkt
ist. Die Erfindung soll verschiedene Modifikations- und äquivalente
Anordnungen abdecken. Außerdem sind bei verschiedenen Kombinationen und
Aufbauten, die bevorzugt sind, auch andere Kombinationen und Aufbauten,
die mehr, weniger oder nur ein einziges Element umfassen, ebenfalls innerhalb
des Geistes und Bereichs der Erfindung.While
the invention with reference to its preferred embodiments
It is understood that the invention is not limited to the
limited to preferred embodiments and structures
is. The invention is intended to be various modification and equivalent
Cover arrangements. Also, different combinations and
Constructions which are preferred, also other combinations and constructions,
which include more, less, or just a single element, also within
the spirit and scope of the invention.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
- DE 102006053331 [0002] - DE 102006053331 [0002]
-
- US 2009/020079 [0002] - US 2009/020079 [0002]