СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК B60H1/08 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к системе кондиционирования воздуха транспортного средства, которая обогревает салон транспортного средства посредством использования тепла хладагента, который охлаждает двигатель.

Уровень техники

[0002] JP2007-120380A раскрывает систему кондиционирования воздуха транспортного средства, которая выполняет обогрев посредством использования тепла хладагента (охлаждающей жидкости), который охлаждает двигатель. В этой системе кондиционирования воздуха транспортного средства, хладагент протекает в циркуляционном проточном канале радиатора и циркуляционном проточном канале обогревателя. Радиатор, выполненный с возможностью выделять тепло хладагента, и водяной насос, выполненный с возможностью подавать под давлением хладагент, предоставляются в циркуляционном проточном канале радиатора. Водяной насос представляет собой механический насос, который должен приводиться в действие на основе вращающей движущей силы коленчатого вала двигателя.

Сущность изобретения

[0003] В системе кондиционирования воздуха транспортного средства, описанной выше, хладагент подается под давлением посредством использования водяного насоса, который должен приводиться в действие посредством мощности двигателя. Таким образом, когда двигатель остановлен, поток хладагента также прекращается. Следовательно, во время автоматической остановки двигателя, к примеру, во время глушения двигателя на холостом ходу или во время глушения двигателя при движении накатом, хладагент не может подаваться в нагревательную сердцевину обогревателя. Когда автоматическая остановка двигателя продолжается, температура сердцевины обогревателя понижается.

[0004] Чтобы разрешать эту проблему, считается, что хладагент подается в сердцевину обогревателя посредством предоставления электрического водяного насоса в циркуляционном проточном канале радиатора и приведения в действие электрического водяного насоса во время автоматической остановки двигателя. В этом случае, поскольку электрический водяной насос предоставляется в дополнение к механическому водяному насосу, затраты на изготовление увеличиваются. Поскольку число составных частей системы кондиционирования воздуха транспортного средства увеличивается вследствие добавления электрического водяного насоса, свойство расположения также ухудшается.

[0005] Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять систему кондиционирования воздуха транспортного средства, допускающую циркуляцию хладагента в ходе автоматической остановки двигателя, при относительно простой конфигурации.

[0006] Согласно аспекту настоящего изобретения, предоставляется система кондиционирования воздуха транспортного средства, которая выполняет обогрев воздуха посредством использования тепла хладагента, который охлаждает двигатель. Система кондиционирования воздуха транспортного средства включает в себя циркуляционный проточный канал, соединяющий фрагмент притока хладагента и фрагмент выпуска хладагента двигателя, нагревательную сердцевину обогревателя, предоставленную в циркуляционном проточном канале, радиатор, предоставленный в циркуляционном проточном канале, и вентилятор радиатора, выполненный с возможностью подавать воздух к радиатору. Система кондиционирования воздуха транспортного средства также включает в себя модуль управления, выполненный с возможностью управлять вентилятором радиатора. Модуль управления приводит во вращение вентилятор радиатора в ходе автоматической остановки двигателя.

Краткое описание чертежей

[0007] Фиг. 1 является схемой принципиальной конфигурации системы кондиционирования воздуха транспортного средства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 является покомпонентным общим видом системы кондиционирования воздуха транспортного средства.

Фиг. 3 является укрупненным видом части радиатора, формирующего систему кондиционирования воздуха транспортного средства.

Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей управление вентилятором радиатора во время автоматической остановки двигателя, которое должно выполняться посредством контроллера системы кондиционирования воздуха транспортного средства.

Фиг. 5 является видом для иллюстрации потока хладагента во время выполнения управления вентилятором радиатора.

Фиг. 6A является видом, показывающим один пример взаимосвязи между температурой хладагента и объемом воздуха, проходящего через радиатор при управлении вентилятором радиатора, которое должно выполняться посредством контроллера системы кондиционирования воздуха транспортного средства согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 6B является видом, показывающим другой пример взаимосвязи между температурой хладагента и объемом воздуха, проходящего через радиатор при управлении вентилятором радиатора.

Фиг. 7A является видом, показывающим один пример взаимосвязи между температурой нагнетаемого воздуха и объемом воздуха, проходящего через радиатор при управлении вентилятором радиатора, которое должно выполняться посредством контроллера системы кондиционирования воздуха транспортного средства согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 7B является видом, показывающим другой пример взаимосвязи между температурой нагнетаемого воздуха и объемом воздуха, проходящего через радиатор при управлении вентилятором радиатора.

Подробное описание вариантов осуществления

[0008] Далее описываются варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи и т.п.

[0009] Первый вариант осуществления

Со ссылкой на фиг. 1 и 2, описывается конфигурация системы 100 кондиционирования воздуха транспортного средства согласно первому варианту осуществления. Фиг. 1 является схемой принципиальной конфигурации системы 100 кондиционирования воздуха. Фиг. 2 является покомпонентным общим видом системы 100 кондиционирования воздуха.

[0010] Система 100 кондиционирования воздуха транспортного средства, показанная на фиг. 1 и 2, представляет собой систему, которая обогревает салон транспортного средства (пассажирский отсек транспортного средства) посредством использования тепла хладагента (охлаждающей жидкости), который охлаждает двигатель 10, причем система располагается, например, в отсеке для двигателя транспортного средства.

[0011] Как показано на фиг. 1 и 2, система 100 кондиционирования воздуха включает в себя двигатель 10, охлаждающее устройство 20, выполненное с возможностью охлаждать двигатель 10 с использованием хладагента, нагревательное устройство 30, выполненное с возможностью обогревать салон транспортного средства посредством использования тепла хладагента, выпускаемого из двигателя 10, и контроллер 40, выполненный с возможностью полностью управлять системой 100 кондиционирования воздуха.

[0012] Двигатель 10 представляет собой четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, размещаемый в отсеке для двигателя транспортного средства. Водяная рубашка, через которую проходит хладагент, формируется в блоке цилиндров и головке блока цилиндров двигателя 10. Двигатель 10 охлаждается посредством хладагента, проходящего через водяную рубашку.

[0013] Как показано на фиг. 1, охлаждающее устройство 20 включает в себя циркуляционный проточный канал 21, радиатор 22, регулирующий клапан 23, водяной насос 24, вентилятор 25 радиатора и перепускной проточный канал 26.

[0014] Циркуляционный проточный канал 21 представляет собой канал, через который протекает хладагент, причем канал соединяет фрагмент 11 выпуска хладагента и фрагмент 12 притока хладагента двигателя 10. Циркуляционный проточный канал 21 включает в себя проточный канал 21A на стороне восходящего направления и проточный канал 21B на стороне нисходящего направления.

[0015] Один конец проточного канала 21A на стороне восходящего направления соединяется с фрагментом 11 выпуска хладагента двигателя 10, и другой конец проточного канала 21A на стороне восходящего направления соединяется с верхним фрагментом радиатора 22 (см. фиг. 2). Между тем, один конец проточного канала 21B на стороне нисходящего направления соединяется с фрагментом 12 притока хладагента двигателя 10, и другой конец проточного канала 21B на стороне нисходящего направления соединяется с нижним фрагментом радиатора 22 (см. фиг. 2).

[0016] Радиатор 22 представляет собой устройство, выполненное с возможностью выделять тепло хладагента, и вентилятор 25 радиатора размещается на передней стороне радиатора 22. Вентилятор 25 радиатора представляет собой электрический вентилятор, который должен приводиться в действие и вращаться на основе электрической мощности, подаваемой из аккумулятора и т.д. Посредством вращения вентилятора 25 радиатора, воздух (охлаждающий воздушный поток) подается к радиатору 22. Работа вентилятора 25 радиатора управляется посредством контроллера 40.

[0017] Как показано на фиг. 3, радиатор 22 включает в себя множество трубок 22A, через которые хладагент протекает из верхнего фрагмента радиатора 22 к нижнему фрагменту радиатора 22, и волнообразных ребер 22B, размещаемых между смежными трубками 22A. Хладагент, выпускаемый из двигателя 10 и протекающий в трубки 22A радиатора 22, охлаждается посредством воздуха, проходящего через ребра 22B. В настоящем варианте осуществления, радиатор 22 представляет собой радиатор с гофрированными ребрами. Тем не менее, радиатор может представлять собой другие радиаторы, такие как радиатор с пластинчатыми ребрами.

[0018] Возвращаясь к фиг. 1, подробно описывается охлаждающее устройство 20.

[0019] Хладагент, охлажденный посредством радиатора 22, направляется в фрагмент 12 притока хладагента двигателя 10 через проточный канал 21B на стороне нисходящего направления. Водяной насос 24, выполненный с возможностью подавать под давлением хладагент, предоставляется в проточном канале 21B на стороне нисходящего направления. Водяной насос 24 представляет собой механический насос, который должен приводиться в действие на основе вращающей движущей силы коленчатого вала двигателя 10. Следовательно, водяной насос 24 переводится в состояние приведения в действие в случае, если двигатель 10 работает и коленчатый вал вращается, и в состояние отсутствия приведения в действие, когда двигатель 10 остановлен и вращение коленчатого вала прекращается.

[0020] Охлаждающее устройство 20 имеет перепускной проточный канал 26, через который хладагент, выпускаемый из двигателя 10, направляется в проточный канал 21B на стороне нисходящего направления без прохождения через радиатор 22 во время холодного запуска двигателя 10 и т.д. Один конец перепускного проточного канала 26 соединяется с фрагментом 11 выпуска хладагента двигателя 10, и другой конец перепускного проточного канала 26 соединяется с проточным каналом 21B на стороне нисходящего направления через регулирующий клапан 23.

[0021] Регулирующий клапан 23 представляет собой клапан регулирования расхода, допускающий регулирование расхода хладагента, протекающего через циркуляционный проточный канал 21, и расхода хладагента, протекающего через перепускной проточный канал 26. Регулирующий клапан 23 представляет собой, например, термостат и управляется посредством контроллера 40.

[0022] Во время холодного запуска двигателя и т.д., регулирующий клапан 23 регулирует поток хладагента таким образом, что хладагент не протекает в радиатор 22, а проходит через перепускной проточный канал 26. Между тем, когда температура хладагента становится равной или превышающей предварительно определенную температуру, регулирующий клапан 23 управляет потоком хладагента таким образом, что хладагент проходит через радиатор 22. Температура хладагента определяется посредством температурного датчика 41 (модуля определения температуры жидкости), предоставленного в фрагменте 11 выпуска хладагента двигателя 10.

[0023] Далее описывается нагревательное устройство 30, выполненное с возможностью обогревать салон транспортного средства посредством совместного использования хладагента и использования тепла хладагента.

[0024] Как показано на фиг. 1 и 2, нагревательное устройство 30 включает в себя циркуляционный проточный канал 31, сердцевину 32 обогревателя (нагревательную сердцевину обогревателя)), предоставленную в циркуляционном проточном канале 31, и нагнетательный вентилятор 33 (см. фиг. 1), выполненный с возможностью подавать воздух (нагнетаемый воздух) в сердцевину 32 обогревателя.

[0025] Как показано на фиг. 1, циркуляционный проточный канал 31 включает в себя первый проточный канал 31A, ответвляющийся из проточного канала 21A на стороне восходящего направления и соединяемый с одним концом сердцевины 32 обогревателя, и второй проточный канал 31B, соединенный с другим концом сердцевины 32 обогревателя и фрагментом 11 выпуска хладагента двигателя 10.

[0026] Нагнетательный вентилятор 33 представляет собой электрический вентилятор, который должен приводиться в действие и вращаться на основе электрической мощности, подаваемой из аккумулятора и т.д. Посредством вращения нагнетательного вентилятора 33, нагнетаемый воздух (поток нагнетаемого воздуха) подается в сердцевину 32 обогревателя.

[0027] Сердцевина 32 обогревателя для обогрева воздуха представляет собой теплообменник, выполненный с возможностью обогревать нагнетаемый воздух (поток нагнетаемого воздуха), подаваемый из нагнетательного вентилятора 33, с помощью тепла хладагента, выпускаемого из двигателя 10. Сердцевина 32 обогревателя и нагнетательный вентилятор 33 размещаются в воздуховоде кондиционера, и нагретый нагнетаемый воздух подается в салон транспортного средства при запросе на обогрев. Посредством направления нагнетаемого воздуха в салон транспортного средства таким способом, обогревается салон транспортного средства. Температура нагнетаемого воздуха (потока нагнетаемого воздуха) определяется посредством температурного датчика 42 (модуля определения температуры воздуха), размещаемого в воздуховоде кондиционера.

[0028] Как описано выше, система 100 кондиционирования воздуха транспортного средства согласно настоящему варианту осуществления формируется таким образом, что хладагент циркулирует как через охлаждающее устройство 20, так и через нагревательное устройство 30.

[0029] Контроллер 40 системы 100 кондиционирования воздуха включает в себя микрокомпьютер, включающий в себя центральный процессор (CPU), постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM) и интерфейс ввода-вывода (интерфейс ввода-вывода). Не только сигналы определения температурных датчиков 41, 42, но также и выходные сигналы различных датчиков, требуемые для надлежащего управления системой 100 кондиционирования воздуха, таких как датчик нажатия педали акселератора, датчик нажатия педали тормоза и датчик скорости транспортного средства, вводятся в контроллер 40.

[0030] Контроллер 40 запрограммирован с возможностью осуществлять управление глушением двигателя на холостом ходу, управление глушением двигателя при движении накатом и т.д. на основе этих сигналов.

[0031] Управление глушением двигателя на холостом ходу представляет собой управление автоматической остановкой двигателя, когда предварительно определенное условие остановки двигателя устанавливается во время остановки транспортного средства, и затем повторным запуском двигателя, когда предварительно определенное условие повторного запуска двигателя устанавливается. Управление глушением двигателя при движении накатом представляет собой управление автоматической остановкой двигателя, когда предварительно определенное условие остановки двигателя устанавливается во время движения накатом транспортного средства, и затем повторным запуском двигателя, когда предварительно определенное условие повторного запуска двигателя устанавливается. Управление глушением двигателя на холостом ходу также представляет собой управление остановкой двигателя для снижения расхода топлива. Тем не менее, управление глушением двигателя на холостом ходу отличается от управления глушением двигателя при движении накатом таким аспектом, что управление глушением двигателя на холостом ходу выполняется при таком условии, что транспортное средство остановлено (скорость транспортного средства равна нулю), тогда как управление глушением двигателя при движении накатом выполняется при условии движения накатом, когда скорость транспортного средства больше нуля и равна или ниже предварительно определенной скорости.

[0032] Таким образом, двигатель 10, составляющий часть системы 100 кондиционирования воздуха настоящего варианта осуществления, имеет функцию автоматической остановки двигателя 10 при предварительно определенном условии остановки и затем автоматического повторного запуска двигателя 10 при предварительно определенном условии повторного запуска.

[0033] Дополнительно, на основе различных сигналов, описанных выше, контроллер 40 запрограммирован с возможностью осуществлять управление охлаждением двигателя для управления состоянием охлаждения двигателя 10 и управление обогревом на основе запроса на обогрев водителя и т.д. При управлении охлаждением двигателя и управлении обогревом, операции регулирующего клапана 23, вентилятора 25 радиатора и нагнетательного вентилятора 33 управляются посредством контроллера 40.

[0034] Система 100 кондиционирования воздуха приспосабливает механический водяной насос 24 в качестве средства, выполненного с возможностью подавать под давлением хладагент, а также традиционные способы. Таким образом, когда двигатель 10 остановлен посредством управления глушением двигателя на холостом ходу и т.д., работа водяного насоса 24 также прекращается.

[0035] Когда водяной насос остановлен таким способом, в традиционных способах, высокотемпературный хладагент, выпускаемый из двигателя, не может подаваться в сердцевину обогревателя, и рабочие характеристики обогрева нагревательного устройства ухудшаются.

[0036] С помощью системы 100 кондиционирования воздуха согласно настоящему варианту осуществления, контроллер 40 запрограммирован с возможностью выполнять управление вентилятором радиатора во время автоматической остановки двигателя, чтобы подавлять ухудшение рабочих характеристик обогрева в ходе автоматической остановки двигателя.

[0037] Со ссылкой на фиг. 4, описывается управление вентилятором радиатора во время автоматической остановки двигателя, которое должно выполняться посредством контроллера 40. Это управление многократно выполняется для каждого предварительно определенного цикла управления.

[0038] На этапе S101, контроллер 40 определяет то, что двигатель 10 автоматически остановлен посредством управления глушением двигателя на холостом ходу или посредством управления глушением двигателя при движении накатом. Контроллер 40 определяет то, автоматически остановлен или нет двигатель 10, на основе параметра, связанного с состоянием движения транспортного средства, такого как рабочая величина нажатия педали акселератора, рабочая величина нажатия педали тормоза и скорость транспортного средства.

[0039] В случае если двигатель 10 не остановлен автоматически, контроллер 40 определяет то, что хладагент подается в сердцевину 32 обогревателя через водяной насос 24, и заканчивает это управление. Между тем, в случае если двигатель 10 автоматически остановлен посредством управления глушением двигателя на холостом ходу и т.д., контроллер 40 выполняет процесс этапа S102.

[0040] На этапе S102, контроллер 40 определяет то, выполнен или нет запрос на обогрев. Контроллер 40 определяет то, находится или нет переключатель обогрева, управляемый водителем и т.д., во включенном состоянии, и в случае, если переключатель обогрева находится во включенном состоянии, определяет то, что запрос на обогрев выполнен. Таким образом, контроллер 40 выступает в качестве модуля определения запросов на обогрев, выполненного с возможностью определять то, выполнен или нет запрос на обогрев.

[0041] В случае если переключатель обогрева находится в отключенном состоянии, и запрос на обогрев не выполнен, контроллер 40 определяет то, что нет необходимости в подавлении ухудшения рабочих характеристик обогрева, и заканчивает это управление. Между тем, в случае если запрос на обогрев выполнен, контроллер 40 определяет то, что существует потребность в подавлении ухудшения рабочих характеристик обогрева в ходе автоматической остановки двигателя, и выполняет процесс этапа S103.

[0042] На этапе S103, контроллер 40 определяет то, устанавливается или нет условие запрета вращения вентилятора радиатора. Условие запрета вращения вентилятора радиатора представляет собой условие для определения того, должны или нет рабочие характеристики обогрева в ходе автоматической остановки двигателя находиться в состоянии, в котором невозможно удовлетворять запрос на обогрев.

[0043] В случае если температура хладагента, определенная посредством температурного датчика 41, равна или меньше нижней предельной температуры жидкости (к примеру, 50°C), или в случае, если температура нагнетаемого воздуха, определенная посредством температурного датчика 42, равна или меньше нижней предельной температуры воздуха (к примеру, 40°C), контроллер 40 определяет то, что условие запрета вращения вентилятора радиатора удовлетворяется. В случае если температура хладагента равна или меньше нижней предельной температуры воды, и температура нагнетаемого воздуха равна или меньше нижней предельной температуры воздуха, контроллер 40 также может определять то, что условие запрета вращения вентилятора радиатора удовлетворяется.

[0044] Когда условие запрета вращения вентилятора радиатора не удовлетворяется, контроллер 40 определяет то, что рабочие характеристики обогрева в ходе автоматической остановки двигателя могут поддерживаться, и выполняет процесс этапа S104. Между тем, когда условие запрета вращения вентилятора радиатора удовлетворяется, контроллер 40 определяет то, что рабочие характеристики обогрева не могут поддерживаться в ходе автоматической остановки двигателя, и выполняет процесс этапа S105.

[0045] На этапе S104, контроллер 40 выполняет обработку управления вращением вентилятора радиатора. При обработке управления вращением вентилятора радиатора, контроллер 40 приводит во вращение вентилятор 25 радиатора таким образом, что воздух подается к радиатору 22 с предварительно фиксированным объемом. В это время, контроллер 40 управляет регулирующим клапаном 23 таким образом, что перепускной проточный канал 26 закрыт, т.е. запрещается протекание хладагента в перепускной проточный канал 26 (см. фиг. 1).

[0046] Со ссылкой на фиг. 5, описываются операции, когда вентилятор 25 радиатора приводится в действие и вращается в ходе автоматической остановки двигателя.

[0047] В ходе автоматической остановки двигателя, работа водяного насоса 24 (см. фиг. 1) прекращается. Таким образом, водяной насос 24 не функционирует в качестве устройства, выполненного с возможностью подавать под давлением хладагент. Тем не менее, в системе 100 кондиционирования воздуха согласно настоящему варианту осуществления, посредством приведения в действие и вращения вентилятора 25 радиатора в ходе автоматической остановки двигателя, хладагент подается в сердцевину 32 обогревателя нагревательного устройства 30.

[0048] Когда вентилятор 25 радиатора приводится в действие и вращается в ходе автоматической остановки двигателя, как показано посредством тонких стрелок по фиг. 5, воздух в соответствии с величиной вращения вентилятора 25 радиатора подается к радиатору 22. Когда охлаждающий воздушный поток подается к радиатору 22, хладагент в радиаторе 22 охлаждается. Когда хладагент охлаждается, и температура хладагента понижается, плотность хладагента увеличивается. Таким образом, хладагент в радиаторе 22 перемещается из верхнего фрагмента радиатора 22 к нижнему фрагменту через трубки 22A.

[0049] Таким образом, посредством охлаждения радиатора 22 с помощью охлаждающего воздушного потока и принудительного разрешения осуществления конвекции для хладагента в радиаторе 22, нисходящий поток хладагента, перемещающийся из верхнего фрагмента радиатора к нижнему фрагменту, может формироваться в радиаторе 22. В системе 100 кондиционирования воздуха согласно настоящему варианту осуществления, нисходящий поток хладагента становится источником текучести, который разрешает поток хладагента.

[0050] Следовательно, в системе 100 кондиционирования воздуха, хотя температура хладагента немного понижается в радиаторе 22 посредством выполнения управления вращением вентилятора радиатора, относительно высокотемпературный хладагент, проходящий через двигатель 10, может подаваться в сердцевину 32 обогревателя через циркуляционный проточный канал 31 (см. фиг. 1).

[0051] Как показано на фиг. 4, после выполнения процесса этапа S104, контроллер 40 сразу заканчивает управление вентилятором радиатора во время автоматической остановки двигателя.

[0052] Между тем, когда определяется то, что условие запрета вращения вентилятора радиатора удовлетворяется, на этапе S103, контроллер 40 выполняет обработку остановки вентилятора радиатора на этапе S105. При обработке остановки вентилятора радиатора, контроллер 40 прекращает функционирование вентилятора 25 радиатора и прекращает подачу охлаждающего воздушного потока к радиатору 22. После выполнения процесса этапа S105, контроллер 40 сразу заканчивает управление вентилятором радиатора во время автоматической остановки двигателя. Как показано на этапах S104 и S105, контроллер 40 выступает в качестве модуля управления, выполненного с возможностью управлять работой вентилятора 25 радиатора.

[0053] С помощью системы 100 кондиционирования воздуха транспортного средства первого варианта осуществления, описанного выше, могут обеспечиваться следующие преимущества.

[0054] Система 100 кондиционирования воздуха включает в себя циркуляционный проточный канал 21, соединяющий фрагмент 12 притока хладагента и фрагмент 11 выпуска хладагента двигателя 10, нагревательную сердцевину 32 обогревателя, предоставленную в циркуляционном проточном канале 31, радиатор 22, предоставленный в циркуляционном проточном канале 21, вентилятор 25 радиатора, выполненный с возможностью подавать воздух к радиатору 22, и контроллер 40, запрограммированный с возможностью управлять системой. Контроллер 40 определяет то, выполнен или нет запрос на обогрев в ходе автоматической остановки двигателя. Контроллер 40 приводит во вращение вентилятор 25 радиатора, когда запрос на обогрев выполнен в ходе автоматической остановки двигателя.

[0055] Таким образом, посредством охлаждения радиатора 22 с помощью охлаждающего воздушного потока в ходе автоматической остановки двигателя 10 и принудительного разрешения формирования конвекции для хладагента в радиаторе 22, даже когда водяной насос 24 находится в остановленном состоянии, относительно высокотемпературный хладагент может подаваться в сердцевину 32 обогревателя. В силу этого, сердцевина 32 обогревателя может обогреваться посредством хладагента, и может подавляться понижение температуры сердцевины 32 обогревателя в ходе автоматической остановки двигателя. Как результат, может подавляться понижение температуры нагнетаемого воздуха (потока нагнетаемого воздуха) в нагревательном устройстве 30, и может подавляться ухудшение рабочих характеристик обогрева в ходе автоматической остановки двигателя. Следовательно, автоматическая остановка двигателя 10 может продолжаться при поддержании рабочих характеристик обогрева, так что могут улучшаться рабочие характеристики расхода топлива двигателя 10.

[0056] Дополнительно, система 100 кондиционирования воздуха представляет собой устройство, выполненное с возможностью приводить в действие существующий вентилятор 25 радиатора, предоставленный вместе с радиатором 22 в ходе автоматической остановки двигателя. Таким образом, нет необходимости в добавлении новой конфигурации системы, и конфигурация может упрощаться.

[0057] Циркуляционный проточный канал 21 охлаждающего устройства 20 имеет проточный канал 21A на стороне восходящего направления, соединенный с верхним фрагментом радиатора 22, и проточный канал 21B на стороне нисходящего направления, соединенный с нижним фрагментом радиатора 22. Радиатор 22 включает в себя множество трубок 22A, через которые хладагент протекает из верхнего фрагмента радиатора 22 к нижнему фрагменту радиатора 22. При такой конфигурации, посредством охлаждения радиатора 22 с помощью охлаждающего воздушного потока, нисходящий поток хладагента может эффективно формироваться в радиаторе 22. В силу этого, даже когда водяной насос 24 находится в остановленном состоянии в ходе автоматической остановки двигателя, относительно высокотемпературный хладагент может надежно подаваться в сердцевину 32 обогревателя.

[0058] Даже когда запрос на обогрев выполнен в ходе автоматической остановки двигателя, но в случае, если предварительно определенное условие остановки удовлетворяется, контроллер 40 системы 100 кондиционирования воздуха прекращает работу вентилятора 25 радиатора. Более конкретно, в случае если температура хладагента равна или меньше нижней предельной температуры жидкости, или в случае, если температура нагнетаемого воздуха равна или меньше нижней предельной температуры воздуха, контроллер 40 запрограммирован с возможностью определять то, что предварительно определенное условие остановки удовлетворяется, и прекращать работу вентилятора 25 радиатора. В силу этого, когда рабочие характеристики обогрева представляют собой состояние, в котором невозможно удовлетворять запрос на обогрев в ходе автоматической остановки двигателя и т.д., может не допускаться бесполезная работа вентилятора 25 радиатора. Как результат, могут подавляться избыточные потери энергии в системе 100 кондиционирования воздуха.

[0059] Система 100 кондиционирования воздуха включает в себя механический водяной насос 24, который должен приводиться в действие на основе мощности двигателя 10, в качестве устройства, выполненного с возможностью подавать под давлением хладагент. Следовательно, когда двигатель 10 не остановлен автоматически, водяной насос 24 приводится в действие посредством использования мощности двигателя. Таким образом, хладагент может эффективно циркулировать.

[0060] Второй вариант осуществления

Со ссылкой на фиг. 6A, 6B, 7A и 7B, описывается система 100 кондиционирования воздуха согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. В нижеприведенном варианте осуществления, идентичные ссылки с номерами используются для конфигураций, имеющих функции, идентичные функциям первого варианта осуществления, и дублированное описание надлежащим образом опускается.

[0061] В системе 100 кондиционирования воздуха согласно первому варианту осуществления, контроллер 40 приводит во вращение вентилятор 25 радиатора таким образом, что воздух подается к радиатору 22 посредством фиксированного объема на этапе S104. Между тем, в системе 100 кондиционирования воздуха согласно второму варианту осуществления, контроллер 40 регулирует объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, на основе параметра, связанного с рабочими характеристиками обогрева, на этапе S104.

[0062] Например, как показано на фиг. 6A, контроллер 40 регулирует объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, на основе температуры хладагента в нагревательном устройстве 30. Температура хладагента является температурой, определенной посредством температурного датчика 41 (см. фиг. 1) в ходе автоматической остановки двигателя.

[0063] Как показано на фиг. 6A, в случае если температура хладагента в ходе автоматической остановки двигателя выше предварительно фиксированной наибольшей температуры жидкости (к примеру, 70°C), контроллер 40 управляет величиной вращения вентилятора 25 радиатора таким образом, что объем воздуха становится минимальным объемом воздуха. В случае если температура хладагента выше предварительно фиксированной промежуточной температуры жидкости (к примеру, 60°C) и равна или ниже наибольшей температуры жидкости, контроллер 40 управляет величиной вращения вентилятора 25 радиатора таким образом, что объем воздуха становится промежуточным объемом воздуха, который превышает минимальный объем воздуха. Дополнительно, в случае если температура хладагента выше предварительно фиксированной наименьшей температуры жидкости (к примеру, 50°C) и равна или ниже промежуточной температуры жидкости, контроллер 40 управляет величиной вращения вентилятора 25 радиатора таким образом, что объем воздуха становится максимальным объемом воздуха, который превышает промежуточный объем воздуха.

[0064] В случае если температура хладагента равна или меньше наименьшей температуры жидкости, контроллер 40 прекращает функционирование вентилятора 25 радиатора и прекращает подачу охлаждающего воздушного потока к радиатору 22. Определение относительно того, равна или нет температура хладагента или меньше наименьшей температуры жидкости, выполняется в процессе S103 по фиг. 4. Следовательно, наименьшая температура жидкости хладагента является температурой, идентичной нижней предельной температуре жидкости, используемой для определения S103.

[0065] В системе 100 кондиционирования воздуха согласно второму варианту осуществления, контроллер 40 управляет вентилятором 25 радиатора таким образом, что чем больше понижается температура хладагента, тем больше пошагово увеличивается объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, до тех пор, пока температура не достигнет наименьшей температуры жидкости (нижней предельной температуры жидкости). Посредством управления таким способом, в случае если температура хладагента понижается, циркуляционный расход хладагента может увеличиваться. Как результат, даже когда температура хладагента понижается в ходе автоматической остановки двигателя, может повышаться эффективность теплообмена между хладагентом и сердцевиной 32 обогревателя. Таким образом, может подавляться ухудшение рабочих характеристик обогрева нагревательного устройства 30. Следовательно, автоматическая остановка двигателя может продолжаться в течение длительного времени при поддержании рабочих характеристик обогрева, так что могут в большей степени улучшаться рабочие характеристики расхода топлива двигателя 10.

[0066] Как описано выше, контроллер 40 управляет работой вентилятора 25 радиатора на основе характеристики зависимости температуры хладагента от объема воздуха по фиг. 6A. Тем не менее, контроллер 40 может управлять работой вентилятора 25 радиатора на основе характеристики зависимости температуры хладагента от объема воздуха по фиг. 6B. В случае если характеристика по фиг. 6B используется, контроллер 40 управляет вентилятором 25 радиатора таким образом, что чем больше понижается температура хладагента, тем больше непрерывно увеличивается объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, до тех пор, пока температура не достигнет наименьшей температуры жидкости (нижней предельной температуры жидкости).

[0067] Дополнительно, контроллер 40 может управлять работой вентилятора 25 радиатора на основе характеристики зависимости температуры нагнетаемого воздуха от объема воздуха, показанной на фиг. 7A. В этом случае, как показано на фиг. 7A, контроллер 40 регулирует объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, на основе температуры нагнетаемого воздуха, протекающего в воздуховоде кондиционера. Температура нагнетаемого воздуха является температурой, определенной посредством температурного датчика 42 (см. фиг. 1) в ходе автоматической остановки двигателя.

[0068] Как показано на фиг. 7A, в случае если температура нагнетаемого воздуха в ходе автоматической остановки двигателя выше предварительно фиксированной наибольшей температуры воздуха (к примеру, 50°C), контроллер 40 управляет величиной вращения вентилятора 25 радиатора таким образом, что объем воздуха становится минимальным объемом воздуха. В случае если температура нагнетаемого воздуха выше предварительно фиксированной промежуточной температуры воздуха (к примеру, 45°C) и равна или ниже наибольшей температуры воздуха, контроллер 40 управляет величиной вращения вентилятора 25 радиатора таким образом, что объем воздуха становится промежуточным объемом воздуха, который превышает минимальный объем воздуха. Дополнительно, в случае если температура нагнетаемого воздуха выше предварительно фиксированной наименьшей температуры воздуха (к примеру, 40°C) и равна или ниже промежуточной температуры воздуха, контроллер 40 управляет величиной вращения вентилятора 25 радиатора таким образом, что объем воздуха становится максимальным объемом воздуха, который превышает промежуточный объем воздуха.

[0069] В случае если температура нагнетаемого воздуха равна или меньше наименьшей температуры воздуха, контроллер 40 прекращает функционирование вентилятора 25 радиатора и прекращает подачу охлаждающего воздушного потока к радиатору 22. Определение относительно того, равна или меньше либо нет температура нагнетаемого воздуха наименьшей температуры воздуха, выполняется в процессе S103 по фиг. 4. Следовательно, наименьшая температура воздуха нагнетаемого воздуха является температурой, идентичной нижней предельной температуре воздуха, используемой для определения S103.

[0070] Таким образом, контроллер 40 управляет вентилятором 25 радиатора таким образом, что чем больше понижается температура нагнетаемого воздуха, тем больше пошагово увеличивается объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, до тех пор пока температура не достигнет наименьшей температуры воздуха (нижней предельной температуры воздуха). Посредством управления таким способом, в случае если температура нагнетаемого воздуха понижается, циркуляционный расход хладагента может увеличиваться. Как результат, может повышаться эффективность теплообмена между хладагентом и сердцевиной 32 обогревателя. Таким образом, может подавляться ухудшение рабочих характеристик обогрева нагревательного устройства 30. Следовательно, автоматическая остановка двигателя может продолжаться в течение длительного времени при поддержании рабочих характеристик обогрева, так что могут в большей степени улучшаться рабочие характеристики расхода топлива двигателя 10.

[0071] Контроллер 40 может управлять работой вентилятора 25 радиатора на основе характеристики зависимости температуры нагнетаемого воздуха от объема воздуха по фиг. 7B. В случае если характеристика по фиг. 7B используется, контроллер 40 управляет вентилятором 25 радиатора таким образом, что чем больше понижается температура нагнетаемого воздуха, тем больше непрерывно увеличивается объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, до тех пор, пока температура не достигнет наименьшей температуры воздуха (нижней предельной температуры воздуха).

[0072] Выше описываются варианты осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, вышеописанные варианты осуществления предназначены не для того, чтобы ограничивать объем настоящего изобретения конкретными конфигурациями вышеописанных вариантов осуществления, а только для того, чтобы показывать часть примеров вариантов применения настоящего изобретения.

[0073] Хотя контроллер 40 выполняет управление вентилятором радиатора, показанное на фиг. 4, в системе 100 кондиционирования воздуха согласно первому варианту осуществления, процессы этапов S102, S103 и S105 на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 4 могут надлежащим образом опускаться. В случае если процессы этапов S102, S103 и S105 исключаются, контроллер 40 начинает приведение в действие и вращение вентилятора 25 радиатора во время, когда двигатель 10 автоматически остановлен. Таким образом, контроллер 40 приводят во вращение вентилятор 25 радиатора в ходе автоматической остановки двигателя независимо от запроса на обогрев. Даже когда система 100 кондиционирования воздуха сконфигурирована таким способом, хладагент может подаваться в сердцевину 32 обогревателя в ходе автоматической остановки двигателя.

[0074] В первом и втором вариантах осуществления, сердцевина 32 обогревателя размещается в циркуляционном проточном канале 31, ответвляющемся из циркуляционного проточного канала 21. Тем не менее, циркуляционный проточный канал 31 может опускаться в системе 100 кондиционирования воздуха, и сердцевина 32 обогревателя может размещаться в циркуляционном проточном канале 21.

[0075] Во втором варианте осуществления, контроллер 40 регулирует объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, на основе температуры хладагента или температуры нагнетаемого воздуха на этапе S104. Тем не менее, контроллер 40 может регулировать объем воздуха, подаваемого к радиатору 22, на основе как температуры хладагента, так и температуры нагнетаемого воздуха.

Изобретение относится к кондиционированию воздуха в транспортных средствах. Система кондиционирования воздуха включает циркуляционный проточный канал, соединяющий фрагмент притока хладагента и фрагмент выпуска хладагента двигателя, нагревательную сердцевину обогревателя, предоставленную в циркуляционном проточном канале, радиатор, предоставленный в циркуляционном проточном канале, и вентилятор радиатора, выполненный с возможностью подавать воздух к радиатору. Система кондиционирования воздуха транспортного средства также включает в себя модуль управления, выполненный с возможностью управлять вентилятором радиатора. Модуль управления приводит во вращение вентилятор радиатора в ходе автоматической остановки двигателя. Достигается циркуляция хладагента в ходе автоматической остановки двигателя при относительно простой конфигурации. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Система кондиционирования воздуха транспортного средства, которая выполняет обогрев воздуха посредством использования тепла хладагента, который охлаждает двигатель, содержащая:

- циркуляционный проточный канал, соединяющий фрагмент притока хладагента и фрагмент выпуска хладагента двигателя;

- нагревательную сердцевину обогревателя, предоставленную в циркуляционном проточном канале;

- радиатор, предоставленный в циркуляционном проточном канале;

- вентилятор радиатора, выполненный с возможностью подавать воздух к радиатору; и

- модуль управления, выполненный с возможностью управлять вентилятором радиатора, при этом:

когда водяной насос, выполненный с возможностью подавать под давлением хладагент, остановлен в ходе автоматической остановки двигателя, модуль управления приводит во вращение вентилятор радиатора, так чтобы выполнялась конвекция в хладагенте в радиаторе и хладагент подавался в нагревательную сердцевину обогревателя.

2. Система кондиционирования воздуха транспортного средства по п. 1, в которой:

циркуляционный проточный канал имеет проточный канал на стороне восходящего направления, соединенный с верхним фрагментом радиатора, и проточный канал на стороне нисходящего направления, соединенный с нижним фрагментом радиатора, и

радиатор включает в себя множество трубок, через которые хладагент протекает из верхнего фрагмента радиатора к нижнему фрагменту радиатора.

3. Система кондиционирования воздуха транспортного средства по п. 1 или 2, дополнительно содержащая:

- модуль определения температуры жидкости, выполненный с возможностью определять температуру хладагента, при этом:

модуль управления приводит во вращение вентилятор радиатора таким образом, что чем больше понижается температура хладагента, тем больше увеличивается объем воздуха, подаваемого к радиатору.

4. Система кондиционирования воздуха транспортного средства по п. 1 или 2, дополнительно содержащая:

- модуль определения температуры воздуха, выполненный с возможностью определять температуру нагнетаемого воздуха, нагретого посредством нагревательной сердцевины обогревателя, при этом:

модуль управления приводит во вращение вентилятор радиатора таким образом, что чем больше понижается температура нагнетаемого воздуха, тем больше увеличивается объем воздуха, подаваемого к радиатору.

5. Система кондиционирования воздуха транспортного средства по п. 1 или 2, в которой:

модуль управления останавливает вентилятор радиатора, когда предварительно определенное условие остановки удовлетворяется в ходе автоматической остановки двигателя.

6. Система кондиционирования воздуха транспортного средства по п. 5, дополнительно содержащая:

- модуль определения температуры жидкости, выполненный с возможностью определять температуру хладагента, при этом:

модуль управления останавливает вентилятор радиатора, когда температура хладагента равна или меньше нижней предельной температуры жидкости.

7. Система кондиционирования воздуха транспортного средства по п. 5, дополнительно содержащая:

- модуль определения температуры воздуха, выполненный с возможностью определять температуру нагнетаемого воздуха, нагретого посредством сердцевины обогревателя, при этом:

модуль управления останавливает вентилятор радиатора, когда температура нагнетаемого воздуха равна или меньше нижней предельной температуры воздуха.

8. Система кондиционирования воздуха транспортного средства по п. 1 или 2, при этом:

водяной насос является механическим насосом, который должен приводиться в действие на основе мощности двигателя.