УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК F01P3/20 B60H1/08 F16H57/04 

Область техники

Изобретение относится к устройству регулирования теплообмена для транспортного средства, которое управляет подачей тепла от источника тепла, установленного на транспортном средстве, к различным компонентам транспортного средства.

Уровень техники

Чтобы улучшать характеристику экономии топлива и характеристику выбросов в транспортном средстве, требуется точное регулирование теплообмена в транспортном средстве в целом. Традиционно устройство, описанное в патентном документе 1, известно как устройство регулирования теплообмена для транспортного средства. Устройство регулирования теплообмена активирует различные вспомогательные источники тепла в соответствии с условиями управления охлаждением трансмиссии или аккумулятора и движущей силой и обеспечивает осуществление кондиционирования воздуха для пассажирского салона.

Комфорт пассажира и характеристика экономии топлива транспортного средства являются факторами для регулирования теплообмена, выполняемого традиционным устройством регулирования теплообмена. Однако регулирование теплообмена для отдельного условия, такого как очень низкая температура окружающей среды, не рассматривалось. В этом отношении существует возможность улучшения устройств регулирования теплообмена.

Патентный документ 1: Японская выложенная патентная заявка № 2001-280135.

Сущность изобретения

Соответственно задачей настоящего изобретения является создание устройства регулирования теплообмена для транспортного средства, способное надежно осуществлять регулирование теплообмена в транспортном средстве при очень низкой температуре окружающей среды.

Для решения упомянутой задачи согласно настоящему изобретению создано устройство регулирования теплообмена для транспортного средства, включающего в себя двигатель и трансмиссию. Устройство регулирования теплообмена включает в себя источник тепла, установленный на транспортном средстве, часть подогрева клапана, которая подогревает клапан регулирования объема всасываемого воздуха двигателя с помощью тепла, подаваемого от источника тепла, часть подогрева трансмиссии, которая подогревает трансмиссию с помощью тепла, подаваемого от источника тепла, и секцию регулирования теплообмена, которая управляет, после запуска двигателя, подачей тепла от источника тепла, чтобы подавать тепло к части подогрева клапана предпочтительно по части подогрева трансмиссии.

При очень низкой температуре окружающей среды иней может формироваться в клапанах регулирования объема всасываемого воздуха двигателя, таких как дроссельная заслонка или клапан рециркуляции отработавших газов (EGR), непосредственно после запуска двигателя, таким образом, вызывая эксплуатационный отказ клапана. В этом случае выходная мощность двигателя не может регулироваться, и, таким образом, функционирование транспортного средства затрудняется. В отличие от этого, когда подогрев трансмиссии недостаточен, несмотря на то, что вязкость гидравлической жидкости в трансмиссии увеличивается, и характеристика экономии топлива снижается, допускается функционирование транспортного средства без каких-либо проблем.

Соответственно в настоящем изобретении тепло, произведенное источником тепла, установленным в транспортном средстве, подается сначала к части подогрева клапана, которая подогревает клапан регулирования объема всасываемого воздуха, а затем к части подогрева трансмиссии, которая подогревает трансмиссию, после того как двигатель запускается. Это быстро размораживает клапан регулирования объема всасываемого воздуха при очень низкой температуре окружающей среды, таким образом, обеспечивая требуемую эксплуатационную характеристику транспортного средства более быстрым способом. В результате согласно настоящему изобретению регулирование теплообмена в транспортном средстве, когда температура окружающей среды является очень низкой, выполняется требуемым образом.

Если транспортное средство включает в себя радиатор отопителя для обогрева пассажирского салона в качестве компонента, который получает тепло от источника тепла, желательно сконфигурировать секцию управления, чтобы управлять подачей тепла от источника тепла таким образом, чтобы подавать тепло к радиатору отопителя предпочтительно по отношению к части подогрева трансмиссии. В частности, при очень низкой температуре окружающей среды иней может образоваться на окнах транспортного средства и, таким образом, ухудшать видимость водителю, затрудняя управление транспортным средством. Такое образование инея на окне может быть остановлено посредством обдува теплым воздухом от отопителя на стекло окна. Для этого необходимо обеспечивать требуемую производительность отопителя. В этом отношении, подавая тепло к радиатору отопителя предпочтительно относительно части подогрева трансмиссии, требуемая производительность отопителя обеспечивается на более ранней стадии, и дорожные качества транспортного средства обеспечиваются быстрее.

Если радиатор отопителя для отопления пассажирского салона предусмотрен в качестве компонента, который получает тепло от источника тепла, более предпочтительно конфигурировать секцию управления, чтобы управлять подачей тепла от источника тепла таким образом, что подача тепла к части подогрева клапана и радиатору отопителя, подача тепла к радиатору отопителя и подача тепла к части подогрева клапана и части подогрева трансмиссии выполняются последовательно в этом порядке после запуска двигателя. В частности, в этом случае тепло подается сначала к части подогрева клапана и радиатору отопителя, после того как двигатель запускается, таким образом, размораживая клапан регулирования всасываемого воздуха или окно. Это обеспечивает дорожные качества и требуемую эксплуатационную характеристику транспортного средства. Затем подача тепла к радиатору отопителя выполняется, чтобы отапливать пассажирский салон, таким образом, обеспечивая комфорт пассажиров. Наконец, тепло подается к части подогрева клапана и части подогрева трансмиссии, чтобы обеспечивать требуемую характеристику экономии топлива транспортного средства. Посредством такой подачи тепла к компонентам транспортного средства регулирование теплообмена при очень низкой температуре окружающей среды выполняется требуемым образом.

Предпочтительно, чтобы устройство регулирования теплообмена начинало подачу тепла к части подогрева трансмиссии при условии, что часть, которая получила тепло предпочтительно относительно части подогрева трансмиссии, которой являются клапан регулирования объема всасываемого воздуха или устройство отопителя для пассажирского салона (или пассажирского салона), полностью подогрета. Таким образом, тепло подается предпочтительно к части подогрева клапана или радиатору отопителя до тех пор, пока клапан регулирования объема всасываемого воздуха и окно транспортного средства не разморозятся. Это обеспечивает требуемую эксплуатационную характеристику и дорожные качества транспортного средства более быстро и надежно.

Иней образуется в клапане регулирования объема всасываемого воздуха, только когда температура окружающей среды является очень низкой. Таким образом, предпочтительно конфигурировать секцию управления, чтобы управлять подачей тепла от источника тепла таким образом, что тепло подается к части подогрева клапана предпочтительно относительно части подогрева трансмиссии, когда температура окружающей среды является очень низкой, и к части подогрева трансмиссии предпочтительно относительно части подогрева клапана, когда температура окружающей среды не является очень низкой. Другими словами, желательно, чтобы предпочтительная подача тепла к части подогрева клапана выполнялась, только когда температура окружающей среды является очень низкой, что может образовать иней в клапане регулирования объема всасываемого воздуха, и чтобы выполнялась предпочтительная подача тепла к части подогрева трансмиссии, когда такая температура не присутствует. Это разрешает, требуемым образом, проблемы сниженной эксплуатационной характеристики и затрудненной возможности движения, вызванные в транспортном средстве из-за образования инея при очень низкой температуре окружающей среды. В отличие от этого, при нормальных условиях регулирование теплообмена выполняется способом, подходящим для обеспечения требуемой характеристики экономии топлива транспортного средства.

В частности, для устройства регулирования теплообмена согласно настоящему изобретению двигатель или устройство аккумулирования тепла, которое накапливает тепло отработавших газов от двигателя и сохраняет тепло, после того как двигатель останавливается, может применяться в качестве источника тепла, установленного в транспортном средстве.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема, схематически представляющая конфигурацию устройства регулирования тепла для транспортного средства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в целом;

Фиг.2(a), 2(b) и 2(c) - диаграммы, представляющие изменения режима циркуляции хладагента после запуска двигателя в устройстве регулирования теплообмена, представленном на фиг.1;

Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, схематически представляющая процедуру обработки программы переключения канала подачи тепла, применяемой устройством регулирования теплообмена, представленным на фиг.1;

Фиг.4 - блок-схема, схематически представляющая конфигурацию устройства регулирования тепла для транспортного средства согласно второму варианту осуществления изобретения в целом; и

Фиг.5 - блок-схема последовательности операций, представляющая процедуру обработки программы переключения цели подачи тепла, применяемой устройством регулирования теплообмена, представленным на фиг.4.

Наилучший способ осуществления изобретения

Первый вариант осуществления изобретения

Первый вариант осуществления устройства регулирования теплообмена для транспортного средства согласно настоящему изобретению будет сейчас описан со ссылкой на фиг.1-3. Устройство регулирования теплообмена для транспортного средства первого варианта осуществления управляет подачей тепла от двигателя с помощью охлаждающей жидкости (воды) двигателя в качестве среды передачи тепла к компонентам транспортного средства. В первом варианте осуществления двигатель соответствует источнику тепла, установленному в транспортном средстве.

Конфигурация устройства регулирования теплообмена для транспортного средства первого варианта осуществления будет описана далее в данном документе со ссылкой на фиг.1. Транспортное средство, в котором первый вариант осуществления применяется, включает в себя контур 10 циркуляции хладагента для циркуляции охлаждающей жидкости, после того как охлаждающая жидкость нагревается двигателем 11, выступающим в качестве источника тепла. Контур 10 циркуляции хладагента делится на три канала циркуляции хладагента, которыми являются канал 14 хладагента для клапана, канал 15 хладагента для отопителя и канал 17 хладагента для подогревателя в позициях ниже по потоку от двигателя 11.

Канал 14 хладагента для клапана проходит рядом с дроссельной заслонкой 12 и EGR-клапаном 13, которые являются клапанами регулирования объема всасываемого воздуха, и подогревает эти клапаны (клапаны 12 и 13) посредством тепла, производимого охлаждающей жидкостью, которая была нагрета двигателем 11. В первом варианте осуществления канал 14 хладагента для клапана соответствует части подогрева клапана.

Радиатор 16 отопителя для обогрева пассажирского салона сформирован в канале 15 хладагента для отопителя. Радиатор 16 отопителя, который сконфигурирован как теплообменное устройство, нагревает воздух, направляемый в пассажирский салон, посредством тепла, производимого охлаждающей жидкостью, которая была нагрета двигателем 11.

Канал 17 хладагента для подогревателя включает в себя подогреватель 18 масла для нагрева гидравлической жидкости (трансмиссионного масла) в трансмиссии посредством тепла, производимого охлаждающей жидкостью, которая была нагрета двигателем 11. В первом варианте осуществления подогреватель 18 масла соответствует части подогрева трансмиссии.

Каналы 14, 15 и 17 включают в себя клапаны 19, 20 и 21 соответственно. Посредством выборочного открытия и закрытия клапанов 19, 20, 21 охлаждающая жидкость может протекать или не протекать по соответствующим каналам 14, 15, 17. После прохождения по каналам 14, 15, 17 охлаждающая жидкость возвращается к двигателю 11.

Открытие/закрытие клапанов 19, 20, 21 управляется электронным блоком 22 управления, выступающим в качестве секции регулирования теплообмена. Электронный блок 22 управления принимает сигналы обнаружения от датчика 23 наружной температуры для обнаружения наружной температуры транспортного средства и датчика 24 внутренней температуры для обнаружения внутренней температуры (температуры салона) в пассажирском салоне. Электронный блок 22 управления выполняет регулирование теплообмена в транспортном средстве, выборочно открывая и закрывая клапаны 19, 20, 21 на основе результатов обнаружения этих датчиков (датчиков 23, 24).

Регулирование теплообмена в транспортном средстве, выполняемое устройством регулирования теплообмена для транспортного средства первого варианта осуществления, будет описано далее в данном документе подробно. В первом варианте осуществления подача тепла от двигателя с помощью охлаждающей жидкости в качестве носителя выполняется способом, описанным ниже, при очень низкой температуре окружающей среды или когда внешняя температура ниже или равна -20°C.

Как проиллюстрировано на фиг.2(a), в периоде, непосредственно после того как двигатель 11 запускается, электронный блок 22 управления закрывает клапан 21 и открывает клапаны 19, 20, чтобы охлаждающая жидкость могла протекать в канал 14 хладагента для клапана и канал 15 хладагента для отопителя. Т.е. на этой стадии тепло от отработавших газов двигателя 11, который является источником тепла, подается к клапанам регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельной заслонке 12 и EGR-клапану 13) и радиатору 16 отопителя. Это размораживает клапаны регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельную заслонку 12 и EGR-клапан 13) и обеспечивает требуемую производительность отопителя. В частности, на этой стадии должна обеспечиваться требуемая производительность отопителя, чтобы оптимально задействовать дефлектор системы отопления для размораживания окна транспортного средства. Такая подача тепла к клапанам регулирования объема всасываемого воздуха и радиатору 16 отопителя продолжается до тех пор, пока не будет оценено, что клапаны регулирования объема всасываемого воздуха полностью разморозились.

Затем, как проиллюстрировано на фиг.2(b), электронный блок 22 управления закрывает клапаны 19, 21 и открывает клапан 20, чтобы позволять охлаждающей жидкости протекать только в канал 15 хладагента для отопителя. Другими словами, на этой стадии тепло от отработавших газов двигателя 11, который является источником тепла, подается к радиатору 16 отопителя. В частности, на этой стадии тепло должно подаваться к радиатору 16 отопителя, чтобы отапливать пассажирский салон.

После того как пассажирский салон достаточно нагревается, электронный блок 22 управления закрывает клапан 20 и открывает клапаны 19, 21, чтобы позволять охлаждающей жидкости протекать в канал 14 хладагента для клапана и канал 17 хладагента для подогревателя, как проиллюстрировано на фиг.2(с). Другими словами, на этой стадии тепло от отработавших газов двигателя 11, который является источником тепла, подается к клапанам регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельной заслонке 12 и EGR-клапану 13) и подогревателю 18 масла.

Это способствует подогреву трансмиссии (увеличивает температуру трансмиссионного масла), таким образом, обеспечивая требуемую характеристику экономии топлива. Дополнительно, позволяя охлаждающей жидкости протекать вблизи EGR-клапана 13 на этой стадии, охлаждающая жидкость нагревается посредством тепла, произведенного отработавшими газами, возвращаемыми во всасываемый воздух через EGR-клапан 13. Это способствует подогреву двигателя 11.

Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций, представляющей программу переключения канала подачи тепла, применяемую в первом варианте осуществления. Обработка программы выполняется электронным блоком 22 управления периодически и неоднократно, когда двигатель 11 работает.

При обработке программы электронный блок 22 управления сначала определяет, является ли температура наружного воздуха ниже или равной -20°C, или, другими словами, подвергается ли транспортное средство очень низкой температуре окружающей среды, на этапе S10. Если температура наружного воздуха выше -20°C (этап S10: Нет), электронный блок 22 управления выполняет этап S20. На этапе S20 электронный блок 22 управления открывает клапаны 19, 20 и 21, чтобы позволять охлаждающей жидкости протекать в каждый из канала 14 хладагента для клапана, канала 15 хладагента для отопителя и канала 17 хладагента для подогревателя, и заканчивает текущий цикл обработки программы.

В отличие от этого, если температура наружного воздуха ниже или равна -20°C (этап S10: Да), электронный блок 22 управления выполняет этап S30. На этапе S30 электронный блок 22 управления определяет, действительно ли время, прошедшее после запуска двигателя, больше или равно значению α на этапе S30. Указанное значение α устанавливается в качестве времени, которое необходимо и достаточно для размораживания дроссельной заслонки 12 и EGR-клапана 13, на которых есть иней, с помощью охлаждающей жидкости, протекающей в канале 14 охлаждающей жидкости для клапана. Другими словами, на этапе S30 определяется, завершено ли размораживание дроссельной заслонки 12 и EGR-клапана 13. Если время, прошедшее после запуска двигателя, больше или равно указанному значению α (этап S30: Да), электронный блок 22 управления выполняет этап S40. На этапе S40 электронный блок 22 управления управляет клапанами 19, 20, 21, чтобы подавать охлаждающую жидкость к клапанам регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельной заслонке 12 и EGR-клапану 13) и радиатору 16 отопителя, и заканчивает текущий цикл обработки программы. Если время, которое прошло после запуска двигателя, меньше указанного значения α (этап S30: НЕТ), электронный блок 22 управления выполняет этап S50.

На этапе S50 электронный блок 22 управления определяет, действительно ли температура пассажирского салона выше или равна 20°C, или, другими словами, что пассажирский салон действительно обогревается, чтобы обеспечивать достаточный комфорт в пассажирском салоне. Если температура пассажирского салона меньше 20°C (этап S50: НЕТ), электронный блок 22 управления выполняет этап S60. На этапе S60 электронный блок 22 управления управляет клапанами 19, 20, 21, чтобы подавать охлаждающую жидкость только к радиатору 16 отопителя, и заканчивает текущий цикл обработки программы. Если температура пассажирского салона выше или равна 20°C (этап S50: ДА), электронный блок 22 управления выполняет этап S70. На этапе S70 электронный блок 22 управления управляет клапанами 19, 20, 21, чтобы подавать охлаждающую жидкость к клапанам регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельной заслонке 12 и EGR-клапану 13) и подогревателю 18 масла, и заканчивает текущий цикл обработки программы.

Первый вариант осуществления, который был описан, имеет преимущества, описанные ниже.

(1) В первом варианте осуществления, после того как двигатель 11 запускается, электронный блок 22 управления, выступающий в качестве секции регулирования теплообмена, подает тепло от двигателя 11 к дроссельной заслонке 12 и EGR-клапану 13, каждый из которых служит в качестве клапана регулирования объема всасываемого воздуха, предпочтительно по отношению к подогревателю 18 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии. Другими словами, в первом варианте осуществления, после запуска двигателя, подача тепла от двигателя 11 посредством охлаждающей жидкости в качестве среды передачи тепла выполняется сначала по каналу 14 хладагента для клапана, который является частью подогрева клапана, а затем к подогревателю 18 масла, который является частью подогрева трансмиссии. Соответственно клапаны регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельная заслонка 12 и EGR-клапан 13) размораживаются на ранней стадии даже при очень низкой температуре окружающей среды, и требуемая эксплуатационная характеристика транспортного средства обеспечивается быстро. В результате, в первом варианте осуществления, регулирование теплообмена в транспортном средстве выполняется требуемым образом при очень низкой температуре окружающей среды.

(2) В первом варианте осуществления, после запуска двигателя, электронный блок 22 управления подает тепло к радиатору 16 отопителя для обогрева пассажирского салона предпочтительно по отношению к подогревателю 18 масла, который является частью подогрева трансмиссии. В результате обеспечивается требуемая производительность отопителя, и дефлектор системы отопления активируется, чтобы размораживать окно транспортного средства на более ранней стадии. Это обеспечивает дорожные качества транспортного средства более быстрым образом.

(3) В первом варианте осуществления, после того как двигатель запущен, электронный блок 22 управления выполняет подачу тепла к каналу 14 охлаждающей жидкости для клапана, выступающему в качестве части подогрева клапана, и радиатору 16 отопителя, подачу тепла к радиатору 16 отопителя и подачу тепла к каналу 14 хладагента для клапана и подогревателю 18 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии, последовательно в этом порядке. В частности, после запуска двигателя 11, тепло подается сначала к каналу 14 хладагента для клапана и радиатору 16 отопителя, чтобы размораживать клапаны регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельную заслонку 12 и EGR-клапан 13) и окно транспортного средства. Это обеспечивает дорожные качества и требуемую эксплуатационную характеристику транспортного средства. Затем тепло подается к радиатору 16 отопителя, чтобы эффективно отапливать пассажирский салон, таким образом, обеспечивая комфорт пассажиров. Наконец, тепло подается к каналу 14 хладагента для клапана и подогревателю 18 масла, чтобы обеспечивать требуемую характеристику экономии топлива транспортного средства. Таким образом, выполняется требуемое регулирование теплообмена при очень низкой температуре окружающей среды.

(4) В первом варианте осуществления электронный блок 22 управления начинает подачу тепла к подогревателю 18 масла, который является частью подогрева трансмиссии, при условии, что подогрев (размораживание) дроссельной заслонки 12 и EGR-клапана 13, которые являются клапанами регулирования объема всасываемого воздуха, и обогрев пассажирского салона завершены. В результате подача тепла к каналу 14 хладагента для клапана и радиатору 16 отопителя выполняется предпочтительно до тех пор, пока клапаны регулирования объема всасываемого воздуха и окно транспортного средства не оттают. Это обеспечивает требуемую эксплуатационную характеристику и дорожные качества транспортного средства более быстро и надежно.

Первый вариант осуществления может быть модифицирован следующим образом.

В первом варианте осуществления предполагается, что размораживание клапанов регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельной заслонки 12 и EGR-клапана 13) завершается в зависимости от времени, которое прошло после запуска двигателя. Однако такая оценка может быть выполнена с помощью другого параметра, такого как температура охлаждающей жидкости.

В первом варианте осуществления, после того как двигатель 11 запущен, подача тепла к каналу 14 хладагента для клапана, выступающему в качестве части подогрева клапана, и радиатору 16 отопителя, подача тепла к радиатору 16 отопителя и подача тепла к каналу 14 хладагента для клапана и подогревателю 18 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии, выполняется последовательно в этом порядке. Однако, при необходимости, подача тепла к радиатору 16 отопителя может выполняться согласно порядку, отличному от порядка варианта осуществления. Также в этом случае преимущества (1) и (2) обеспечиваются посредством выполнения подачи тепла к радиатору 16 отопителя предпочтительно по отношению к подаче тепла к подогревателю 18 масла. В частности, пока подача тепла к каналу 14 хладагента для клапана выполняется предпочтительно по отношению к подаче тепла к подогревателю 18 масла, может быть получено преимущество (1).

Второй вариант осуществления изобретения

Второй вариант осуществления устройства регулирования теплообмена для транспортного средства согласно настоящему изобретению будет описан далее в данном документе со ссылкой на фиг.4 и 5, главным образом по различиям между вторым вариантом осуществления и первым вариантом осуществления.

Со ссылкой на фиг.4 будет описана конфигурация устройства регулирования теплообмена для транспортного средства второго варианта осуществления. Транспортное средство, в котором применяется второй вариант осуществления, включает в себя контур 30 циркуляции хладагента, в котором протекает охлаждающая жидкость. Контур 30 циркуляции хладагента проходит через двигатель 31, дроссельную заслонку 32 и EGR-клапан 33, оба клапана служат в качестве клапана регулирования объема всасываемого воздуха, и радиатор 34 отопителя для обогрева пассажирского салона. В результате посредством подачи тепла к контуру 30 циркуляции хладагента тепло подается к дроссельной заслонке 32 и EGR-клапану 33, которые являются клапанами регулирования объема всасываемого воздуха. Во втором варианте осуществления контур 30 циркуляции хладагента соответствует части подогрева клапана.

Транспортное средство также включает в себя устройство 35 аккумулирования тепла, выступающее в качестве источника тепла. Устройство 35 аккумулирования тепла возвращает тепло отработавших газов двигателя 31 и накапливает тепло, после того как двигатель 31 останавливается. Цель, к которой тепло, накопленное устройством 35 аккумулирования тепла, подается, переключается посредством переключающего вентиля 36, между контуром 30 циркуляции хладагента и подогревателем 37 масла, выступающим в качестве части подогрева трансмиссии.

Переключающий вентиль 36 управляется электронным блоком 38 управления, выступающим в качестве секции регулирования теплообмена. Электронный блок 38 управления принимает сигналы обнаружения от датчика 39 наружной температуры для обнаружения наружной температуры и датчика 40 температуры охлаждающей жидкости для обнаружения температуры охлаждающей жидкости в двигателе 31.

Регулирование теплообмена в транспортном средстве, выполняемое устройством регулирования теплообмена для транспортного средства второго варианта осуществления, будет далее в данном документе описано подробно. Во втором варианте осуществления при очень низкой температуре окружающей среды электронный блок 38 управления подает накопленное тепло от устройства 35 аккумулирования тепла в порядке, отличном от порядка во время, когда нет очень низкой температуры окружающей среды. В частности, при очень низкой температуре окружающей среды электронный блок 38 управления подает тепло от устройства 35 аккумулирования тепла к контуру 30 циркуляции хладагента, а затем к подогревателю 37 масла. Когда нет очень низкой температуры окружающей среды, электронный блок 38 управления подает тепло от устройства 35 аккумулирования тепла к подогревателю 37 масла, а затем к контуру 30 циркуляции хладагента. Порядки отличаются по причине, описанной ниже.

В частности, посредством подачи тепла к подогревателю 37 масла, чтобы подогревать трансмиссию, вязкость трансмиссионного масла уменьшается, и сопротивление трению компонентов трансмиссии понижается. Это улучшает характеристику экономии топлива транспортного средства. Соответственно, в нормальных условиях, тепло от устройства 35 аккумулирования тепла подается сначала к подогревателю 37 масла, чтобы обеспечивать требуемую характеристику экономии топлива в транспортном средстве.

В отличие от этого, при очень низкой температуре окружающей среды иней может образовываться на дроссельной заслонке 32, или в EGR-клапане 33, или на стекле транспортного средства в периоде, непосредственно после того как двигатель 31 запускается. Иней может мешать регулированию выходной мощности двигателя 31 или уменьшать видимость водителю. Соответственно, при очень низкой температуре окружающей среды тепло от устройства 35 аккумулирования тепла подается сначала к контуру 30 циркуляции хладагента, чтобы нагревать охлаждающую жидкость. Тепло, таким образом, подается к дроссельной заслонке 32 и EGR-клапану 33, чтобы размораживать клапаны, и к радиатору 34 отопителя, чтобы выполнять обогрев, таким образом, активируя дефлектор системы отопления, чтобы размораживать окно транспортного средства. После того как клапаны и окно транспортного средства разморозились, тепло подается к подогревателю 37 масла, чтобы обеспечивать требуемую характеристику экономии топлива.

Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций, представляющей программу переключения цели подачи тепла, используемую для переключения целей подачи тепла для устройства 35 аккумулирования тепла во втором варианте осуществления. Обработка программы выполняется электронным блоком 38 управления периодически и неоднократно, когда двигатель 31 работает.

При обработке программы электронный блок 38 управления определяет, действительно ли наружная температура ниже или равна -20°C, или, другими словами, что текущая температура окружающей среды является очень низкой, на этапе S10. Если температура наружного воздуха выше -20°C (этап S10: Нет), электронный блок 38 управления выполняет этап S110. На этапе S110 электронный блок 38 управления подает накопленное тепло от устройства 35 аккумулирования тепла к подогревателю 37 масла, а затем к схеме 30 циркуляции хладагента и далее заканчивает текущий цикл обработки программы.

В отличие от этого, если температура наружного воздуха ниже или равна -20°C (этап S100: Да), электронный блок 38 управления выполняет этап S120. На этапе S120 электронный блок 38 управления определяет, действительно ли температура охлаждающей жидкости (температура охладителя) ниже или равна 70°C, или, другими словами, что подогрев двигателя 31 не завершен. Если подогрев не завершен (этап S120: Да), электронный блок 38 управления выполняет этап S130. На этапе S130 электронный блок 38 управления подает накопленное тепло от устройства 35 аккумулирования тепла к контуру 30 циркуляции хладагента, или, другими словами, дроссельной заслонке 32, EGR-клапану 33 и радиатору 34 отопителя, и затем заканчивает текущий цикл обработки программы. В отличие от этого, если подогрев завершен (этап S120: Нет), электронный блок 38 управления выполняет этап S140. На этапе S140 электронный блок 38 управления подает накопленное тепло от устройства 35 аккумулирования тепла к подогревателю 37 масла и затем заканчивает текущий цикл обработки программы.

Устройство регулирования теплообмена для транспортного средства второго варианта осуществления имеет преимущества, описанные ниже.

(5) Во втором варианте осуществления, после того как двигатель запускается, когда температура окружающей среды очень низкая, накопленное тепло подается от устройства 35 аккумулирования тепла, которое является источником тепла, сначала к контуру 30 циркуляции хладагента, выступающему в качестве части подогрева клапана, а затем к подогревателю 37 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии. Соответственно даже при очень низкой температуре окружающей среды клапаны регулирования объема всасываемого воздуха размораживаются на ранней стадии, и требуемая эксплуатационная характеристика транспортного средства обеспечивается более быстрым образом. В результате регулирование теплообмена в транспортном средстве выполняется требуемым образом, когда температура окружающей среды очень низкая.

(6) Во втором варианте осуществления, после того как двигатель запускается при очень низкой температуре окружающей среды, накопленное тепло подается от устройства 35 аккумулирования тепла к радиатору 34 отопителя предпочтительно по отношению к подогревателю 37 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии. В результате производительность отопителя обеспечивается на более ранней стадии, и ветровое стекло транспортного средства оттаивает быстро.

(7) Во втором варианте осуществления, после того как двигатель запускается при очень низкой температуре окружающей среды, тепло подается от устройства 35 аккумулирования тепла к подогревателю 37 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии, при условии, что подогрев двигателя 31 посредством подачи тепла от устройства 35 аккумулирования тепла к контуру 30 циркуляции хладагента завершен. Соответственно предпочтительная подача тепла к клапанам регулирования объема всасываемого воздуха (дроссельной заслонке 32 и EGR-клапану 33) и радиатору 34 отопителя продолжается до тех пор, пока клапаны регулирования объема всасываемого воздуха и ветровое стекло транспортного средства не оттают. Это обеспечивает требуемую эксплуатационную характеристику и дорожные качества транспортного средства более быстро и надежно.

(8) Во втором варианте осуществления электронный блок 38 управления подает тепло к контуру 30 циркуляции хладагента, выступающему в качестве части подогрева клапана, предпочтительно по отношению к подогревателю 37 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии, когда температура окружающей среды является очень низкой. Когда нет очень низкой температуры окружающей среды, электронный блок 38 управления управляет подачей тепла от устройства 35 аккумулирования тепла, которое является источником тепла, таким образом, чтобы подавать тепло к подогревателю 37 масла предпочтительно по отношению к контуру 30 циркуляции хладагента. Другими словами, предпочтительная подача тепла к контуру 30 циркуляции хладагента, выступающему в качестве части подогрева клапана, выполняется только при очень низкой температуре окружающей среды, которая может вызывать формирование инея в клапанах регулирования объема всасываемого воздуха. Когда нет очень низкой температуры окружающей среды, тепло подается предпочтительно к подогревателю 37 масла, выступающему в качестве части подогрева трансмиссии. Это решает, требуемым образом, проблемы сниженной эксплуатационной характеристики и затрудненной возможности движения, вызванные в транспортном средстве из-за образования инея при очень низкой температуре окружающей среды. В отличие от этого, в обычном состоянии, выполняется регулирование теплообмена, подходящее для обеспечения требуемой характеристики экономии топлива.

Иллюстрированные варианты осуществления могут быть модифицированы в формах, описанных ниже.

Во втором варианте осуществления на этапе S120 программы переключения цели подачи тепла, определяется, должна ли быть переключена цель подачи тепла от устройства 35 аккумулирования тепла с контура 30 циркуляции хладагента на подогреватель 37 масла, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Однако такое определение может быть выполнено с помощью другого параметра, такого как время, которое прошло после запуска двигателя, или температуры пассажирского салона.

Во втором варианте осуществления, когда нет очень низкой температуры окружающей среды, тепло подается к подогревателю 37 масла предпочтительно по отношению к контуру 30 циркуляции хладагента. Однако, даже если подача тепла от устройства 35 аккумулирования тепла, когда температура окружающей среды очень низкая, управляется способом, модифицированным при необходимости, могут быть получены вышеописанные преимущества (5)-(7).

Для проиллюстрированных вариантов осуществления было описано управление подачей тепла от двигателя или устройства аккумулирования тепла. Однако, в случае, в котором другой источник тепла используется в периоде, непосредственно после запуска двигателя, устройство регулирования теплообмена для транспортного средства согласно изобретению может применяться в качестве устройства для управления подачей тепла от источника тепла к другим компонентам транспортного средства.

Изобретение относится к регулированию теплообмена транспортного средства. В устройстве для регулирования теплообмена, когда температура окружающей среды является очень низкой, электронный блок (22) управляет работой канала циркуляции охлаждающей жидкости таким образом, что после запуска двигателя (11) охлаждающая жидкость подается от двигателя (11) сначала к дроссельной заслонке (12) и EGR-клапану (13), а затем - подогревателю (18) масла для трансмиссии. Это решает проблему отказа в дроссельной заслонке (12) и EGR-клапане (13), вызванную образованием инея, на ранней стадии. Изобретение обеспечивает повышение надежности регулирования теплообмена в транспортном средстве при низкой температуре окружающей среды. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство регулирования теплообмена для транспортного средства, включающего в себя двигатель и трансмиссию, причем устройство регулирования теплообмена содержит:
источник тепла, установленный на транспортном средстве;
часть подогрева клапана, которая подогревает клапан регулирования объема всасываемого воздуха двигателя с помощью тепла, подаваемого от источника тепла;
часть подогрева трансмиссии, которая подогревает трансмиссию с помощью тепла, подаваемого от источника тепла; и
секцию регулирования теплообмена, которая управляет после запуска двигателя подачей тепла от источника тепла, чтобы подавать тепло к части подогрева клапана предпочтительно по части подогрева трансмиссии.

2. Устройство по п.1, в котором
транспортное средство включает в себя радиатор отопителя для обогрева пассажирского салона, и
секция регулирования управляет подачей тепла от источника тепла, чтобы подавать тепло к радиатору отопителя предпочтительно по части подогрева трансмиссии.

3. Устройство по п.2, в котором после того как двигатель запущен секция регулирования управляет подачей тепла от источника тепла таким образом, что подача тепла к части подогрева клапана и радиатору отопителя, подача тепла к радиатору отопителя и подача тепла к части подогрева клапана и части подогрева трансмиссии выполняется последовательно в этом порядке.

4. Устройство по п.1, в котором секция регулирования начинает подачу тепла к части подогрева трансмиссии при условии, что подогрев части, которая получила тепло предпочтительно по части подогрева трансмиссии, завершен.

5. Устройство по п.1, в котором
когда температура окружающей среды является очень низкой, секция регулирования управляет подачей тепла от источника тепла, чтобы подавать тепло к части подогрева клапана предпочтительно по части подогрева трансмиссии, и
когда температура окружающей среды не является очень низкой, секция регулирования управляет подачей тепла от источника тепла, чтобы подавать тепло к части подогрева трансмиссии предпочтительно по части подогрева клапана.

6. Устройство по любому из пп.1-5, в котором источником тепла является двигатель.

7. Устройство по любому из пп.1-5, в котором источником тепла является устройство аккумулирования тепла, которое извлекает тепло отработавших газов двигателя и сохраняет тепло отработавших газов, после того как двигатель останавливается.