DE112015001115T5 - Wärmemanagementsystem für Fahrzeuge - Google Patents

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DE112015001115.3T
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Masamichi Makihara
Takashi Yamanaka
Yasumitsu Omi
Koji Miura
Norihiko Enomoto
Nobuharu Kakehashi
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Denso Corp
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Abstract

Ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug umfasst eine hochtemperaturseitige Pumpe (12), die ein Wärmemedium ansaugt und abgibt, einen Kompressor (23), der ein Kältemittel in einem Kältekreislauf (22) ansaugt und abgibt, einen hochdruckseitigen Wärmetauscher (15), der Wärme zwischen einem hochdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf (22) und dem durch die hochtemperaturseitige Pumpe (12) zirkulierten Wärmemedium tauscht, einen Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher (13), der Wärme zwischen dem durch die hochtemperaturseitige Pumpe (12) zirkulierten Wärmemedium und Außenluft tauscht, und eine Pumpensteuereinheit (50a), die einen Betrieb der hochtemperaturseitigen Pumpe (12) steuert, so dass der Betrieb der hochtemperaturseitigen Pumpe (12) fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist. Somit kann der Zykluswirkungsgrad verbessert werden, der beim Neustarten des Kompressors aufgewiesen wird.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Die Anmeldung basiert auf einer am 5. März 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-042925 , deren Inhalt hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Wärmemanagementsystem für den Gebrauch in Fahrzeugen.
  • HINTERGRUND DER TECHNIK
  • Herkömmlicherweise beschreibt beispielsweise Patentdokument 1 eine Automobil-Temperatureinstellvorrichtung, die eine Wärmepumpe und einen sekundären Kühlkreislauf umfasst. In der verwandten Technik umfasst die Wärmepumpe einen Hauptkältemittelkreislauf vom Kompressionstyp, der Wärme von einer Niedertemperatur-Wärmequelle nimmt und wenigstens einen Teil dieser Wärme an eine Hochtemperatur-Wärmequelle transferiert. Der sekundäre Kühlkreislauf weist eine Pumpe zur Zirkulation einer Kühlmittelflüssigkeit auf.
  • Die Niedertemperatur-Wärmequelle und die Hochtemperatur-Wärmequelle sind miteinander durch einen Kompressor und ein Expansionsventil verbunden. Ein Kältemittel absorbiert Wärme von der Niedertemperatur-Wärmequelle und verdampft. Der Kompressor saugt das verdampfte Kältemittel an und führt es der Hochtemperatur-Wärmequelle zu. Das Kältemittel wird in der Hochtemperatur-Wärmequelle kondensiert und gekühlt. Das Expansionsventil dekomprimiert das in der Hochtemperatur-Wärmequelle kondensierte Kältemittel. Das von dem Expansionsventil dekomprimierte Kältemittel wird der Niedertemperatur-Quelle zugeführt.
  • Die Hochtemperatur-Wärmequelle umfasst einen Kältemittel-Kühlmittel-Wärmetauscher, der den Hauptkältemittelkreislauf mit dem sekundären Kühlkreislauf thermisch verbindet. Der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmetauscher tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel in dem Hauptkältemittelkreislauf und der Kühlmittelflüssigkeit in dem sekundären Kühlkreislauf aus.
  • Der sekundäre Kühlkreislauf ist mit einem externen Wärmetauscher verbindbar. Der externe Wärmetauscher tauscht Wärme zwischen der Kühlmittelflüssigkeit in dem sekundären Kühlkreislauf und Luft außerhalb eines Automobils aus.
  • [Dokument der Verwandten Technik]
  • [Patentdokument]
  • [Patentdokument 1]
    • Japanische Übersetzung der internationalen PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 2004-515394A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Basierend auf Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Anmeldung ist, wenn ein sekundärer Kühlkreislauf mit einem externen Wärmetauscher verbunden ist, in der verwandten Technik der externe Wärmetauscher ausgestaltet, um Wärme, die in der Kühlmittelflüssigkeit des sekundären Kühlkreislauf enthalten ist, in die Luft außerhalb des Automobils zu dissipieren, um dadurch die Kühlflüssigkeit in dem sekundären Kühlkreislauf zu kühlen.
  • Wenn der Kompressor in diesem Betriebszustand gestoppt ist, wenn die Pumpe zur gleichen Zeit stoppt, wie es der Kompressor tut, wird das Kühlen der Kühlmittelflüssigkeit durch den externen Wärmetauscher schnell beendet, wobei möglicherweise der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmetauscher auf einer hohen Temperatur gehalten wird. Wenn der sekundäre Kühlkreislauf Wärme von einer Maschine oder dergleichen empfängt, könnten die Temperaturen des Kältemittel-Kühlmittel-Wärmetauschers und der Kühlmittelflüssigkeit zunehmen.
  • Wenn der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmetauscher auf hoher Temperatur gehalten wird, bleibt der Druck auf der Kältemittelseite des Kältemittel-Kühlmittel-Wärmetauschers ebenfalls hoch, wodurch der Kompressor veranlasst wird, das Kältemittel zu dem Abschnitt des höheren Drucks beim Anfahren des Kompressors abzugeben, der ein hohes Startdrehmoment benötigt, was zu einem erhöhten Leistungsverbrauch führt.
  • Wenn der Kompressor mit erhöhter Temperatur der Kühlmittelflüssigkeit neu gestartet wird, ermöglicht der Kältemittel-Kühlmittel-Wärmetauscher dem Kältemittel, Wärme mit der Hochtemperatur-Kühlmittelflüssigkeit auszutauschen, was es schwierig macht, die Temperatur und den Druck des Kältemittels zu verringern. Ebenfalls könnte in diesem Fall der Leistungsverbrauch des Kompressors zunehmen, was in nachteilhafter Weise den Zykluswirkungsgrad verschlechtert.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf die vorstehende Angelegenheit getätigt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, das beim Neustarten eines Kompressors die Verschlechterung im Zykluswirkungsgrad unterdrückt.
  • Ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine erste Pumpe, die ein Wärmemedium ansaugt und abgibt; einen Kompressor, der ein Kältemittel in einem Kältekreislauf ansaugt und abgibt; einen hochdruckseitigen Wärmetauscher, der Wärme zwischen einem hochdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf und dem durch die erste Pumpe zirkulierten Wärmemedium tauscht; einen Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem durch die erste Pumpe zirkulierten Wärmemedium und Außenluft tauscht; und eine Pumpensteuereinheit, die einen Betrieb der ersten Pumpe steuert, so dass der Betrieb der ersten Pumpe fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor gestoppt ist.
  • Da der Betrieb der ersten Pumpe fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor gestoppt ist, kann das Wärmemedium durch den Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher gekühlt werden. Somit kann das Wärmemedium daran gehindert werden, seine Temperatur hoch zu halten oder seine Temperatur zu erhöhen, nachdem der Kompressor gestoppt ist, um dadurch den Druck des hochdruckseitigen Wärmetauschers zu verringern. Als Ergebnis kann die Temperatur und der Druck des Kältemittels daran gehindert werden, sich beim Neustarten des Kompressors zu erhöhen, und dadurch kann es die Verschlechterung im Zykluswirkungsgrad unterdrücken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Steuereinheit in dem Fahrzeug-Wärmemanagementsystem der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 3 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung während eines Luftabkühlungsbetriebs im Fahrzeug-Wärmemanagementsystem der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm, das den Zustand einer Kühlmittelströmung während eines Lufterwärmungsbetriebs im Fahrzeug-Wärmemanagementsystem der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerverarbeitung zeigt, die während des Luftabkühlungsbetriebs im Fahrzeug-Wärmemanagementsystem der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerverarbeitung zeigt, die während des Lufterwärmungsbetriebs im Fahrzeug-Wärmemanagementsystem der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
  • 7 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sei bemerkt, dass in den nachstehenden Ausführungsformen die gleichen oder äquivalenten Teile durch die gleichen Bezugszeichen überall in den Figuren angegeben werden.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Ein in 1 gezeigtes Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 wird verwendet, um an einem Fahrzeug oder einem Innenraum des Fahrzeugs angebrachte verschiedene Vorrichtungen auf geeignete Temperaturen einzustellen. In dieser Ausführungsform wird das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 auf ein Hybridfahrzeug angewendet, das die Antriebskraft zum Fahren von sowohl einer Maschine (Verbrennungskraftmaschine) als auch einem Elektromotor zum Fahren erhalten kann.
  • Das Hybridfahrzeug dieser Ausführungsform ist als ein Plug-in-Hybridfahrzeug konfiguriert, das die an dem Fahrzeug angebrachte Batterie (Fahrzeug-angebrachte Batterie) mit von einer externen Leistungsquelle (handelsüblichen Leistungsquelle) zugeführten Leistung während des Stoppens des Fahrzeugs aufladen kann. Beispielsweise kann eine Lithiumionenbatterie als die Batterie verwendet werden.
  • Die von der Maschine abgegebene Antriebskraft wird nicht nur verwendet, um das Fahrzeug zu veranlassen, zu fahren, sondern ebenfalls, um einen Leistungsgenerator zu betreiben. Die von dem Leistungsgenerator erzeugte Leistung und die von einer externen Leistungsquelle zugeführte Leistung können in der Batterie gespeichert werden. Eine derartige in der Batterie gespeicherte Leistung wird dem Elektromotor zum Fahren sowie auch elektrischen Vorrichtungen zugeführt, die in dem Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 umfasst sind.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 eine niedertemperaturseitige Pumpe 11, eine hochtemperaturseitige Pumpe 12, einen Radiator 13, einen Kühlmittelkühler 14, einen Kühlmittelheizer 15, eine Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16, einen Kühlerkern 17, einen Heizerkern 18, ein erstes Schaltventil 19 und ein zweites Schaltventil 20.
  • Jede der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 und der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 ist eine elektrische Pumpe zum Ansaugen und Abgeben des Kühlmittels (Wärmemedium). Das Kühlmittel ist ein Fluid als das Wärmemedium. In dieser Ausführungsform kann das zur Verwendung geeignete Kühlmittel eine Flüssigkeit umfassen, die wenigstens Ethylenglykol, Dimethylpolysiloxan oder ein Nanofluid, oder eine Gefrierschutzlösung enthält.
  • Der Radiator 13, der Kühlmittelkühler 14, der Kühlmittelheizer 15 und die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 sind Kühlmittelzirkulations-Vorrichtungen (Wärmemediumzirkulations-Vorrichtungen), durch die das Kühlmittel zirkuliert.
  • Der Radiator 13 ist ein Wärmetauscher (Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher), der Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft (Fahrzeug-Außenraumluft) tauscht. Der Radiator dient als ein Wärmeradiator, der Wärme von dem Kühlmittel in die Außenluft dissipiert, wenn die Temperatur des Kühlmittels höher als die Außenlufttemperatur ist, und dient als ein Wärmeabsorber, der Wärme der Außenluft in das Kühlmittel absorbiert, wenn die Temperatur des Kühlmittels niedriger als die Außenlufttemperatur ist.
  • Der Radiator 13 empfängt die von einem Außenraumgebläse 21 geblasene Außenluft. Das Außenraumgebläse 21 ist ein Außenluftgebläse, das die Außenluft in Richtung des Radiators 13 bläst und aus einem elektrischen Gebläse konfiguriert ist. Der Radiator 13 und das Außenraumgebläse 21 sind an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet. Somit kann Fahrluft den Radiator 13 während des Fahrens des Fahrzeugs treffen.
  • Der Kühlmittelkühler 14 ist ein Kühler zum Kühlen des Kühlmittels. Genauer gesagt ist der Kühlmittelkühler 14 ein niederdruckseitiger Wärmetauscher, der das Kühlmittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und einem niederdruckseitigen Kältemittel in einem Kältekreislauf 22 kühlt. Die Kühlmittel-Einlassseite (Wärmemedium-Einlassseite) des Kühlmittelkühlers 14 ist mit der Kühlmittel-Abgabeseite (Wärmemedium-Abgabeseite) der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 verbunden.
  • Der Kühlmittelheizer 15 ist ein Heizer zum Erwärmen des Kühlmittels. Im Besonderen ist der Kühlmittelheizer 15 ein hochdruckseitiger Wärmetauscher, der das Kühlmittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und einem hochdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf 22 erwärmt. Die Kühlmittel-Einlassseite (Wärmemedium-Einlassseite) des Kühlmittelheizers 15 ist mit der Kühlmittel-Abgabeseite (Wärmemedium-Abgabeseite) der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 verbunden.
  • Der Kältekreislauf 22 ist ein Dampfkompressionskühlgerät, das einen Kompressor 23, den Kühlmittelheizer 15, ein Expansionsventil 24 und den Kühlmittelkühler 14 umfasst. Der Kältekreislauf 22 dieser Ausführungsform bildet einen subkritischen Kältekreislauf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet, unter Verwendung eines Fluorkohlenstoff-Kältemittels als das Kältemittel.
  • Der Kompressor 23 ist ein Maschinen-angetriebener Kompressor, der von einer Drehantriebskraft angetrieben wird, die dorthin von der Verbrennungskraftmaschine (Maschine) über eine Riemenscheibe, einen Riemen oder dergleichen transferiert wird. Der Kompressor 23 ist ein Kompressor mit fester Verdrängung, der eine Kältemittel-Abgabekapazität durch Ändern einer Betriebsrate des Kompressors durch die Verbindung und Trennung einer elektromagnetischen Kupplung einstellt. Alternativ kann der Kompressor 23 ein Kompressor mit variabler Verdrängung sein, der in der Lage ist, eine Kältemittel-Abgabekapazität durch Ändern seiner Abgabeverdrängung einzustellen.
  • Das Kühlmittelheizer 15 ist ein Kondensator, der ein hochdruckseitiges Kältemittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem vom dem Kompressor 23 abgegebenen hochdruckseitigen Kältemittel kondensiert. Das Expansionsventil 24 ist eine Dekompressionsvorrichtung, die ein Flüssigphasen-Kältemittel dekomprimiert und expandiert, das aus dem Kühlmittelheizer 15 strömt.
  • Der Kühlmittelkühler 14 ist ein Verdampfer, der ein Niederdruckkältemittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem Niederdruckkältemittel verdampft, das durch das Expansionsventil 24 dekomprimiert und expandiert wurde. Das an dem Kühlmittelkühler 14 verdampfte Gasphasen-Kältemittel wird in den Kompressor 23 angesaugt und durch diesen komprimiert.
  • Der Radiator 13 dient dazu, das Kühlmittel durch die Außenluft zu kühlen, während der Kühlmittelkühler 14 dazu dient, das Kühlmittel durch das Niederdruckkältemittel in dem Kältekreislauf 22 zu kühlen. Genauer gesagt kann der Radiator 13 das Kühlmittel nicht auf eine Temperatur kühlen, die niedriger als die der Außenluft ist, wohingegen der Kühlmittelkühler 14 das Kühlmittel auf eine Temperatur kühlen kann, die niedriger als die der Außenluft ist. Das heißt, dem durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlte Kühlmittel wird ermöglicht, durch den Radiator 13 zu strömen und Wärme von der Außenluft in dem Radiator 13 zu absorbieren.
  • Die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 ist eine Wärmetransfervorrichtung, die einen Strömungspfad aufweist, durch den das Kühlmittel strömt und dazu dient, Wärme mit Bezug auf das Kühlmittel zu transferieren. Beispiele der Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 können einen Inverter, eine Batterie, einen Batterie-Temperatureinstell-Wärmetauscher, einen mitfahrenden elektrischen Motor, eine Maschinenvorrichtung, einen kalten Speicherabschnitt, einen Belüftungsluft-Wärmerückgewinnungs-Wärmetauscher und einen Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher umfassen.
  • Der Inverter ist ein Leistungswandler, der eine von der Batterie zugeführte Gleichstromleistung in eine Wechselspannung umwandelt, um die Wechselspannung an den mitfahrenden elektrischen Motor auszugeben.
  • Der Batterietemperatur-Einstellwärmetauscher ist ein Wärmetauscher (Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher), der in einen Belüftungsluftroute zu der Batterie angeordnet und angepasst ist, Wärme zwischen der Belüftungsluft und dem Kühlmittel auszutauschen.
  • Motorkomponenten können einen Turbolader, einen Zwischenkühler, einen EGR-Kühler, einen CVT-Wärmer, einen CVT-Kühler, eine Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung und dergleichen umfassen.
  • Der Turbolader ist ein Vorverdichter, der Einlassluft des Motors (Einlassluft) auflädt. Der Zwischenkühler ist ein Einlasskühler (Einlassluft-Wärmemedium-Wärmetauscher), der eine aufgeladenen Einlassluft durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und aufgeladener Einlassluft kühlt, die von dem Turbolader komprimiert wurde, um eine hohe Temperatur aufzuweisen.
  • Der EGR-Kühler ist ein Abgas-Kühlmittel-Wärmetauscher (Abluft-Wärmemedium-Wärmetauscher), der Abluft durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und einem Motorabgas (Abluft) kühlt, um zu der Einlassseite des Motors zurückgeführt zu werden.
  • Der CVT-Wärmer (Wärmer für stufenlos verstellbares Getriebe) ist ein Schmieröl-Kühlmittel-Wärmetauscher (Schmieröl-Wärmemedium-Wärmetauscher), der ein Schmieröl (CVT-Öl) durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem CVT-Öl zum Schmieren des CVT erhitzt.
  • Die CVT-Kühler ist ein Schmieröl-Kühlmittel-Wärmetauscher (Schmieröl-Wärmemedium-Wärmetauscher), der das CVT-Öl durch Austauschen von Wärme zwischen dem CVT-Öl und dem Kühlmittel kühlt.
  • Die Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung ist ein Abluft-Kühlmittel-Wärmetauscher (Abluft-Wärmemedium-Wärmetauscher), der Wärme zwischen der Abluft und dem Kühlmittel tauscht, wodurch Wärme von der Abluft in das Kühlmittel absorbiert wird.
  • Der kalte Speicherabschnitt speichert darin in dem Kühlmittel enthaltene heiße Wärme oder kalte Wärme. Beispiele des kalten Speicherabschnitts können ein chemisches Wärmespeichermaterial, ein Wärmeisolationstank und einen Wärmespeicherabschnitt vom Latentwärmetyp (Paraffin oder Hydratmaterial) umfassen.
  • Der Belüftungsluft-Wärmewiedergewinnungs-Wärmetauscher ist ein Wärmetauscher, der Wärme (kalte Wärme oder heiße Wärme) wiedergewinnt, die nach außen durch Belüftung abzuführen ist. Beispielsweise kann der Belüftungsluft-Wärmewiedergewinnungs-Wärmetauscher Wärme (kalte Wärme oder heiße Wärme) wiedergewinnen, die nach außen durch Belüftung abzuführen ist, um dadurch Leistung zu verringern, die zum Kühlen und Erwärmen von Luft erforderlich ist.
  • Der Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen Kühlmitteln tauscht. Beispielsweise tauscht der Kühlmittel-Kühlmittel-Wärmetauscher Wärme zwischen dem Kühlmittel in dem Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 (durch die niedertemperaturseitige Pumpe 11 oder hochtemperaturseitige Pumpe 12 zirkuliertes Kühlmittel) und dem Kühlmittel in einem Maschinen-Kühlkreislauf (einem Kreislauf, durch den das Kühlmittel zum Kühlen der Maschine zirkuliert), um dadurch den Wärmetransfer zwischen dem Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 und dem Maschinen-Kühlkreislauf zu ermöglichen.
  • Der Kühlerkern 17 ist ein Luftkühlungs-Wärmetauscher (Luftkühler), der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum kühlt. Somit ermöglicht der Kühlerkern 17 dem durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlten Kühlmittel, einer kalte Wärme erzeugenden Vorrichtung und dergleichen dahindurch zu zirkulieren.
  • Der Heizerkern 18 ist ein Lufterwärmungs-Wärmetauscher (Luftheizer), der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum erwärmt. Somit ermöglicht der Heizerkern 18 dem durch den Kühlmittelheizer 15 erwärmten Kühlmittel, einer heiße Wärme erzeugenden Vorrichtung und dergleichen dahindurch zu zirkulieren.
  • Der Kühlerkern 17 und der Heizerkern 18 empfangen Innenluft (Fahrzeuginnenraumluft), Außenluft oder eine Mischluft der von einem Innenraumgebläse 26 geblasenen Innenluft und Außenluft. Das Innenraumgebläse 26 ist ein Gebläse, das die Luft in Richtung des Kühlerkerns 17 und des Heizerkerns 18 bläst und aus einem elektrischen Gebläse konfiguriert ist.
  • Der Kühlerkern 17, der Heizerkern 18 und das Innenraumgebläse 26 sind in einem Gehäuse 28 eines Innenraum-Klimaaggregats 27 in der Fahrzeugklimaanlage untergebracht. Das Innenraum-Klimaaggregat 27 ist innerhalb eines Armaturenbretts (Instrumententafel) an dem vordersten Abschnitt des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Das Gehäuse 28 bildet eine äußere Schale des Innenraum-Klimaaggregats 27.
  • Das Gehäuse 28 bildet einen Luftdurchgang für die in den Fahrzeuginnenraum zu blasenden Belüftungsluft. Das Gehäuse 28 ist aus Harz (beispielsweise Polypropylen) mit einer gewissen Elastizität und ausgezeichneter Festigkeit gebildet.
  • Eine Innen/Außenluft-Schaltervorrichtung (nicht gezeigt) ist an der stromaufwärtigsten Seite der Innenraum-Belüftungsluftströmung in dem Gehäuse 28 angeordnet. Die Innen/Außenluft-Umschaltvorrichtung ist ein Innen/Außenluft-Einführungsabschnitt, der zwischen der Innenluft und der Außenluft umschaltet, um die umgeschaltete Luft in das Gehäuse 28 einzuführen.
  • Ferner werden in dem stromabwärtigsten Abschnitt der Belüftungsluftströmung in dem Gehäuse 28 Öffnungen zum Blasen von klimatisierter Luft, deren Temperatur durch den Kühlerkern 17 und den Heizerkern 18 eingestellt wird, in den Fahrzeuginnenraum als einen zu klimatisierenden Raum bereitgestellt.
  • Die niedertemperaturseitige Pumpe 11 ist in einem niedertemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 31 angeordnet. Der Kühlmittelkühler 14 ist an der Kühlmittel-Abgabeseite der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 in dem niedertemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 31 angeordnet.
  • Die hochtemperaturseitige Pumpe 12 ist in einem hochtemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 32 angeordnet. Der Kühlmittelheizer 15 ist an der Kühlmittel-Abgabeseite der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 in dem hochtemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 32 angeordnet.
  • Der Radiator 13 ist in einem Radiator-Strömungspfad 33 angeordnet. Die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 ist in einem Vorrichtungs-Strömungspfad 36 angeordnet. Der Kühlerkern 17 ist in einem Kühlerkern-Strömungspfad 37 angeordnet. Der Heizerkern 18 ist in einem Heizerkern-Strömungspfad 38 angeordnet.
  • Der niedertemperaturseitige Pumpen-Strömungspfad 31, der hochtemperaturseitige Pumpen-Strömungspfad 32, der Radiator-Strömungspfad 33, der Vorrichtungs-Strömungspfad 36, der Kühlerkern-Strömungspfad 37 und der Heizerkern-Strömungspfad 38 sind mit dem ersten Schaltventil 19 und dem zweiten Schaltventil 20 verbunden.
  • Jedes der ersten und zweiten Schaltventile 19 und 20 ist eine Umschaltvorrichtung (Wärmemediumströmung-Umschaltvorrichtung), welche die Strömung des Kühlmittels umschaltet.
  • Das erste Schaltventil 19 ist ein Mehrwegeventil, das eine Anzahl von Anschlüssen (erster Schaltventilanschluss) umfasst, die einen Einlass oder Auslass für das Kühlmittel bilden. Genauer gesagt weist das erste Schaltventil 19 einen ersten Einlass 19a und einen zweiten Einlass 19b als den Einlass für das Kühlmittel und erste bis dritte Auslässe 19c bis 19e als den Auslass für das Kühlmittel auf.
  • Das zweite Schaltventil 20 ist ein Mehrwegeventil, das eine Anzahl von Anschlüssen (zweiter Schaltventilanschluss) umfasst, die einen Einlass oder Auslass für das Kühlmittel bilden. Genauer gesagt weist das zweite Schaltventil 20 einen ersten Auslass 20a und einen zweite Auslass 20b als den Auslass für das Kühlmittel und erste bis dritte Einlässe 20c bis 20e als den Einlass für das Kühlmittel auf.
  • Der erste Einlass 19a des ersten Schaltventils 19 ist mit einem Ende des niedertemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfads 31 verbunden. Mit anderen Worten ist der erste Einlass 19a des ersten Schaltventils 19 mit der Kühlmittel-Auslassseite des Kühlmittelkühlers 14 verbunden.
  • Ein Ende des Kühlerkern-Strömungspfads 37 ist mit einem Teil des niedertemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfads 31 zwischen dem Kühlmittelkühler 14 und dem ersten Schaltventil 19 verbunden. Mit anderen Worten ist die Kühlmittel-Auslassseite des Kühlmittelkühlers 14 mit der Kühlmittel-Einlassseite des Kühlerkerns 17 verbunden.
  • Das zweite Einlass 19b des ersten Schaltventils 19 ist mit einem Ende des hochtemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 32 verbunden. Mit anderen Worten ist der zweite Einlass 19b des ersten Schaltventils 19 mit der Kühlmittel-Auslassseite des Kühlmittelheizers 15 verbunden.
  • Das erste Auslass 19c des ersten Schaltventils 19 ist mit einen Ende des Radiator-Strömungspfads 33 verbunden. Mit anderen Worten ist der erste Auslass 19c des ersten Schaltventils 19 mit der Kühlmittel-Einlassseite des Radiators 13 verbunden.
  • Der zweite Auslass 19d des ersten Schaltventils 19 ist mit einem Ende des Vorrichtung-Strömungspfads 36 verbunden. Mit anderen Worten ist der zweite Auslass 19d des ersten Schaltventils 19 mit der Kühlmittel-Einlassseite der Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 verbunden.
  • Der dritte Auslass 19e des ersten Schaltventils 19 ist mit einem Ende des Heizerkern-Strömungspfads 38 verbunden. Mit anderen Worten ist der dritte Auslass 19e des ersten Schaltventils 19 mit der Kühlmittel-Einlassseite des Heizerkerns 18 verbunden.
  • Das erste Auslass 20a des zweiten Schaltventils 20 ist mit dem anderen Ende des niedertemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfads 31 verbunden. Mit anderen Worten ist der erste Auslass 20a des zweiten Schaltventils 20 mit der Kühlmittelsaugseite der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 verbunden.
  • Der zweite Auslass 20b des zweiten Schaltventils 20 ist mit dem anderen Ende des hochtemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfads 32 verbunden. Mit anderen Worten ist der zweite Auslass 20b des zweiten Schaltventils 20 mit der Kühlmittelsaugseite der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 verbunden.
  • Das andere Ende des Heizerkern-Strömungspfads 38 ist mit einem Teil des hochtemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfads 32 zwischen dem zweiten Schaltventil 20 und der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 verbunden. Mit anderen Worten ist die Kühlmittelsaugseite der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 mit der Kühlmittel-Auslassseite des Heizerkerns 18 verbunden.
  • Der erste Einlass 20c des zweiten Schaltventils 20 ist mit dem anderen Ende des Radiator-Strömungspfads 33 verbunden. Mit anderen Worten ist der erste Einlass 200 des zweiten Schaltventils 20 mit der Kühlmittel-Auslassseite des Radiators 13 verbunden.
  • Der zweite Einlass 20d des zweiten Schaltventils 20 ist mit dem anderen Ende des Vorrichtungs-Strömungspfads 36 verbunden. Mit anderen Worten ist der zweite Einlass 20d des zweiten Schaltventils 20 mit der Kühlmittel-Auslassseite der Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 verbunden.
  • Der dritte Einlass 20e des zweiten Schaltventils 20 ist mit dem anderen Ende des Kühlerkern-Strömungspfads 37 verbunden. Mit anderen Worten ist der dritte Einlass 20e des zweiten Schaltventils 20 mit der Kühlmittel-Auslassseite des Kühlerkerns 17 verbunden.
  • Das erste Schaltventil 19 kann konfiguriert sein, um willkürlich oder wahlweise den Kommunikationszustand zwischen den jeweiligen Einlässen 19a und 19b und Auslässen 19c bis 19e umzuschalten. Das erste Schaltventil 20 kann ebenfalls konfiguriert sein, um willkürlich oder wahlweise den Kommunikationszustand zwischen den jeweilige Auslässen 20a und 20b und Einlässen 20c bis 20e umzuschalten.
  • Genauer gesagt schaltet das erste Schaltventil 19 zwischen einem Zustand, in dem das von der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 abgegebene Kühlmittel strömt, einem Zustand, in dem das von der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 abgegebene Kühlmittel strömt und einem Zustand, in dem das von der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 abgegebene Kühlmittel und das von der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 abgegebene Kühlmittel nicht strömen, mit Bezug auf jeweils den Radiator 13, der Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 und den Heizerkern 18 um.
  • Das zweite Schaltventil 20 schaltet zwischen einem Zustand, in dem das Kühlmittel aus der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 strömt, einem Zustand, in dem das Kühlmittel aus der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 strömt, und einem Zustand, in dem das Kühlmittel nicht aus der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 oder der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 strömt, mit Bezug auf jeweils den Radiator 13, der Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 und den Kühlerkern 17 um.
  • Beispiele der Strukturen der ersten und zweiten Schaltventile 19 und 20 werden nachstehend kurz beschrieben. Jedes der ersten und zweiten Schaltventile 19 und 20 umfasst ein Gehäuse, das eine äußere Schale und einen in dem Gehäuse untergebrachten Ventilkörper bildet. Ein Einlass und ein Auslass für das Kühlmittel sind in vorbestimmten Positionen des Gehäuses ausgebildet. Jedes der ersten und zweiten Schaltventile ist angepasst, um den Kommunikationszustand zwischen dem Einlass und Auslass für das Kühlmittel durch Drehen seines Ventilkörpers zu ändern.
  • Der Ventilkörper des ersten Schaltventils 19 und der Ventilkörper des zweiten Schaltventils 20 werden drehbar von unterschiedlichen elektrischen Motoren unabhängig angetrieben. Alternativ kann der Ventilkörper des ersten Schaltventils 19 und der Ventilkörper des zweiten Schaltventils 20 drehbar in Kooperation mit einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben werden.
  • Das erste Schaltventil 19 kann aus einer Mehrzahl von Ventilkörpern konfiguriert sein. Das zweite Schaltventil 20 kann aus einer Mehrzahl von Ventilkörpern konfiguriert sein. Der Ventilkörper des ersten Schaltventils 19 kann mit dem Ventilkörper des zweiten Schaltventils 20 mechanisch gekoppelt sein. Der Ventilkörper des ersten Schaltventils 19 und der Ventilkörper des zweiten Schaltventils 20 können zusammen einstückig ausgebildet sein.
  • Die niedertemperaturseitige Pumpe 11, die hochtemperaturseitige Pumpe 12, der Kühlmittelkühler 14, der Kühlmittelheizer 15, das erste Schaltventil 19, das zweite Schaltventil 20, der Kompressor 23, das Expansionsventil 24 und ein Entlastungsventil 25 bilden eine Kältekreislaufeinheit 40.
  • Die Kältekreislaufeinheit 40 weist ein Gehäuse (nicht gezeigt) auf, das darin die niedertemperaturseitige Pumpe 11, die hochtemperaturseitige Pumpe 12, den Kühlmittelkühler 14, den Kühlmittelheizer 15, das erste Schaltventil 19, das zweite Schaltventil 20, den Kompressor 23, das Expansionsventil 24 und das Entlastungsventil 25 unterbringt.
  • Die Kältekreislaufeinheit 40, der Radiator 13 und das Außenraumgebläse 21 sind in einem Maschinenraum des Fahrzeugs angeordnet. Das Innenraum-Klimaaggregat 27, um darin den Kühlerkern 17 und den Heizerkern 18 unterzubringen, wird innerhalb des Armaturenbretts (Instrumententafel) bereitgestellt, das an dem vordersten Abschnitt des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist.
  • Als nächstes wird eine elektrische Steuereinheit des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems 10 mit Bezug auf 2 beschrieben. Ein Controller 50 ist aus einem bekannten Mikrocomputer konfiguriert, der CPU, ROM und RAM und eine periphere Schaltung hiervon umfasst. Der Controller führt verschiedenen Rechnungen und eine Verarbeitung basierend auf in dem ROM gespeicherten Klimaanlagensteuerprogrammen durch, um dadurch die Betriebweisen der niedertemperaturseitigen Pumpe 11, der hochtemperaturseitigen Pumpe 12, des Außenraumgebläses 21, des Kompressors 23, des Innenraumgebläses 26, des Schaltventil-Elektromotors 51 und dergleichen zu steuern, die mit der Ausgangsseite des Controllers verbunden sind.
  • Der Schaltventil-Elektromotor 51 ist ein Schaltventiltreiber, der den Ventilkörper des ersten Schaltventils 19 und den Ventilkörper des zweiten Schaltventils 20 antreibt. In dieser Ausführungsform wird ein Elektromotor zum Antreiben des Ventilkörpers des ersten Schaltventils 19 und ein Elektromotor zum Antreiben des Ventilkörpers des zweiten Schaltventils 20 unabhängig als der Schaltventil-Elektromotor 51 bereitgestellt.
  • Der Controller 50 nimmt darin Steuereinheiten (Hardware und Software) zum Steuern verschiedener Steuerzielvorrichtungen auf, die mit seiner Ausgangsseite verbunden sind.
  • Eine Pumpensteuereinheit 50a des Controllers 50 ist eine Pumpensteuervorrichtung zum Steuern des Betriebs der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 und der hochtemperaturseitigen Pumpe 12. Eine Außenluft-Blassteuereinheit 50b des Controllers 50 ist eine Außenluft-Blassteuervorrichtung zum Steuern des Blasens der Außenluft durch Regeln des Betriebs des Außenraumgebläses 21.
  • Eine Kompressor-Steuereinheit 50c des Controllers 50 ist eine Kompressor-Steuervorrichtung zum Steuern des Betriebs des Kompressors 23. Eine Innenraumgebläse-Steuereinheit 50d des Controllers 50 ist eine Innenraumgebläse-Steuervorrichtung zum Steuern des Betriebs des Innenraumgebläses 26.
  • Eine Schaltventil-Steuereinheit 50e des Controllers 50 steuert den Betrieb des Schaltventil-Elektromotors 51. Alternativ können die jeweiligen Steuereinheiten 50a, 50b, 500, 50d und 50e getrennt von dem Controller 50 konfiguriert sein.
  • Erfassungssignale von einer Gruppe von Sensoren werden in die Eingangsseite des Controllers 50 eingegeben. Die Sensorgruppe umfasst einen Innenluftsensor 52, einen Außenluftsensor 53, einen ersten Kühlmittel-Temperatursensor 54, einen zweiten Kühlmittel-Temperatursensor 55 und einen Kältemittel-Temperatursensor 56.
  • Der Innenluftsensor 52 ist ein Detektor (Innenluft-Temperaturdetektor) zum Erfassen der Temperatur der Innenluft (Fahrzeuginnenraum-Temperatur). Der Außenlufttemperatursensor 53 ist ein Detektor (Außenluft-Temperaturdetektor) zum Erfassen der Temperatur der Außenluft (Fahrzeugaußenraum-Temperatur).
  • Der erste Kühlmittel-Temperatursensor 54 ist ein Detektor (erster Wärmemedium-Temperaturdetektor), der die Temperatur des durch den niedertemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 31 strömenden Kühlmittels erfasst (beispielsweise die Temperatur des aus dem Kühlmittelkühler 14 strömenden Kühlmittels).
  • Der zweite Kühlmittel-Temperatursensor 55 ist ein Detektor (zweiter Wärmemedium Temperaturdetektor), der die Temperatur des durch den hochtemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 32 strömenden Kühlmittels erfasst (beispielsweise die Temperatur des aus dem Kühlmittelheizer 15 strömenden Kühlmittels).
  • Der Kältemittel-Temperatursensor 56 ist ein Detektor (Kältemittel-Temperaturdetektor), der die Kältemitteltemperatur in dem Kältekreislauf 22 erfasst (beispielsweise die Temperatur des von dem Kompressor 23 abgegebenen Kältemittels oder die Temperatur des aus dem Kühlmittelkühler 14 strömenden Kühlmittels). Der Kältemittel-Temperatursensor 56 kann in dem in dem Kältekreislauf 22 platzierten Wärmetauscher platziert sein, wie jeweils anwendbar.
  • Beispielsweise kann die Innenlufttemperatur, die Außenlufttemperatur, die Kühlmitteltemperatur und die Kältemitteltemperatur basierend auf erfassten Werten von verschiedenen physikalischen Größen geschätzt werden.
  • Anstatt des Kältemittel-Temperatursensors 56 kann ein Kältemitteldrucksensor zum Erfassen des Kältemitteldrucks in dem Kältekreislauf 22 (beispielsweise des Drucks des von dem Kompressor 23 abgegebenen Kältemittels oder des Drucks des aus dem Kühlmittelkühler 14 strömenden Kühlmittels) bereitgestellt werden.
  • Ein Betriebssignal von einem Klimaanlagenschalter 57 wird in die Eingangsseite des Controllers 50 eingegeben. Der Klimaanlagenschalter 57 ist ein Schalter zum An- und Aus-Schalten der Klimaanlage und ist nahe dem Armaturenbrett des Fahrzeuginnenraums angeordnet.
  • Als nächstes wird der Betrieb der oben erwähnten Struktur beschrieben. Der Controller 50 steuert die Betriebweisen der niedertemperaturseitigen Pumpe 11, der hochtemperaturseitigen Pumpe 12, des Kompressors 23, des Schaltventil-Elektromotors 51 und dergleichen, um dadurch zwischen verschiedenen Betriebsmoden umzuschalten.
  • Beispielsweise wird ein niedertemperaturseitiger Kühlmittelkreislauf (niedertemperaturseitiger Wärmemedium Kreislauf) durch den niedertemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 31 und wenigstens einem des Radiator-Strömungspfads 33, des Vorrichtungs-Strömungspfads 36, des Kühlerkern-Strömungspfad 37 und des Heizerkern-Strömungspfads 38 gebildet, während ein hochtemperaturseitiger Kühlmittelkreislauf (hochtemperaturseitiger Wärmemediumkreislauf) durch den hochtemperaturseitigen Pumpen-Strömungspfad 32 und wenigstens dem anderen des Radiator-Strömungspfads 33, des Vorrichtungs-Strömungspfads 36, des Kühlerkern-Strömungspfads 37 und des Heizerkern-Strömungspfads 38 gebildet wird.
  • Jeweils der Radiator-Strömungspfad 33, der Vorrichtungs-Strömungspfad 36, der Kühlerkern-Strömungspfad 37 und der Heizerkern-Strömungspfad 38 können zwischen einem Zustand der Verbindung mit dem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf und einem Zustand der Verbindung mit dem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf abhängig von der Situation umgeschaltet werden, um dadurch den Radiator 13, die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16, den Kühlerkern 17 und den Heizerkern 18 auf jeweilige geeignete Temperaturen gemäß der Situation einzustellen.
  • Das heißt, dass wenn der Kühlmittelkühler 14 und die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 mit dem gleichen Kühlmittelkreislauf verbunden sind, das durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlte Kühlmittel die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 kühlen kann. Wenn der Kühlmittelheizer 15 und die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 mit dem gleichen Kühlmittelkreislauf verbunden sind, kann das durch den Kühlmittelheizer 15 gewärmte Kühlmittel die Temperatureinstell-Zielvorrichtung 16 erwärmen.
  • Wenn der Kühlmittelkühler 14 und der Kühlerkern 17 mit dem gleichen Kühlmittelkreislauf verbunden sind, kann die Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum durch den Kühlerkern 17 gekühlt werden, um dadurch eine Luftkühlung des Fahrzeuginnenraums durchzuführen.
  • Wenn der Kühlmittelheizer 15 und der Heizerkern 18 mit dem gleichen Kühlmittelkreislauf verbunden sind, kann die Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum durch den Heizerkern 18 erwärmt werden, um dadurch eine Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums durchzuführen.
  • Wenn der Kühlmittelkühler 14 und der Radiator 13 mit dem gleichen Kühlmittelkreislauf verbunden sind, kann ein Wärmepumpenbetrieb des Kältekreislaufs 22 durchgeführt werden. Das heißt, dass im niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf das durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlte Kühlmittel durch den Kühlmittelkühler 14 durch den Radiator 13 strömt, was dem Kühlmittel ermöglicht, Wärme von der Außenluft in den Radiator 13 zu absorbieren. Dann tauscht das Kühlmittel, das Wärme von der Außenluft in den Radiator 13 absorbiert, Wärme mit dem Kältemittel im Kältekreislauf 22 aus, um Wärme an dem Kühlmittelkühler 14 zu dissipieren. Somit absorbiert im Kühlmittelkühler 14 das Kältemittel im Kältekreislauf 22 Wärme von der Außenluft über das Kühlmittel.
  • Das Kältemittel, das Wärme von der Außenluft an dem Kühlmittelkühler 14 absorbiert hat, tauscht Wärme mit dem Kühlmittel in dem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf aus, um dadurch die Wärme an dem Kühlmittelheizer 15 zu dissipieren. Daher kann ein Wärme-Pumpenbetrieb zum Hochpumpen der Wärme von der Außenluft erreicht werden.
  • 3 zeigt ein Beispiel der Konfiguration des Kühlmittelkreislaufs im Luftabkühlungsbetrieb. Im Luftabkühlungsbetrieb sind, wie durch einen dicke abwechselnd lange und kurze Strichlinie von 3 angegeben, der Kühlmittelkühler 14 und der Kühlerkern 17 mit einen niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C1 verbunden, während, wie durch eine dicke durchgezogene Linie von 3 angegeben, der Kühlmittelheizer 15 und der Radiator 13 mit einem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C2 verbunden sind.
  • Im niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C1 strömt das durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlte Kühlmittel durch den Kühlerkern 17, wodurch das Kühlmittel Wärme an dem Kühlerkern 17 von der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum absorbiert. Das Kühlmittel, das Wärme an dem Kühlerkern 17 von der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum absorbiert hat, tauscht die Wärme mit dem Kältemittel in dem Kältekreislauf 22 aus, um Wärme an dem Kühlmittelkühler 14 zu dissipieren. Somit absorbiert in dem Kühlmittelkühler 14 das Kältemittel in dem Kältekreislauf 22 Wärme von der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum über das Kühlmittel.
  • Das Kältemittel, das Wärme in den Kühlmittelkühler 14 absorbiert hat, tauscht Wärme mit dem Kühlmittel in dem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C2 aus, um Wärme an dem Kühlmittelheizer 15 zu dissipieren. Das Kühlmittel, das Wärme empfängt, die von dem Kältemittel in den Kühlmittelheizer 15 dissipiert wurde, tauscht die Wärme mit der Außenluft aus, um Wärme an dem Radiator 13 zu dissipieren. Hier wird nachstehend ein Modus der in 3 gezeigten Kühlmittelströmung als ein Radiator-Wärmedissipationsmodus bezeichnet.
  • 4 zeigt ein Beispiel der Konfiguration des Kühlmittelkreislaufs im Lufterwärmungsbetrieb. Im Lufterwärmungsbetrieb, wie durch eine dicke durchgezogene Linie von 4 angegeben, sind der Kühlmittelkühler 14 und der Radiator 13 mit einem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C1 verbunden, während, wie durch eine dicke abwechselnd langen und kurzen Strichlinie von 4 angegeben, der Kühlmittelheizer 15 und der Heizerkern 18 mit einem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C2 verbunden sind.
  • In dem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C1 strömt das durch den Kühlmittelkühler 14 gekühlte Kühlmittel durch den Radiator 13, wodurch das Kühlmittel Wärme von der Außenluft in den Radiator 13 absorbiert. Hier wird nachstehend ein Modus der in 4 gezeigten Kühlmittelströmung als ein Radiator-Wärmeabsorptionsmodus bezeichnet.
  • Das Kühlmittel, das Wärme von der Außenluft in den Radiator 13 absorbiert, tauscht Wärme mit dem Kältemittel im Kältekreislauf 22 aus, um dadurch zu ermöglichen, dass die Wärme des Kühlmittels in dem Kühlmittelkühler 14 absorbiert werden kann. Somit absorbiert im Kühlmittelkühler 14 das Kältemittel im Kältekreislauf 22 Wärme von der Außenluft über das Kühlmittel.
  • Das Kältemittel, das Wärme in dem Kühlmittelkühler 14 absorbiert hat, tauscht Wärme mit dem Kühlmittel in dem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C2 aus, um dadurch Wärme an dem Kühlmittelheizer 15 zu dissipieren. Das Kühlmittel, das Wärme von dem Kältemittel in das Kühlmittelheizer 15 dissipierte, tauscht Wärme mit der Belüftungsluft in dem Fahrzeuginnenraum aus, um die Wäre in den Heizerkern 18 zu dissipieren.
  • In dem 3 gezeigten Radiator-Wärmedissipationsmodus führt der Controller 50 eine in einem Ablaufdiagramm von 5 gezeigte Steuerverarbeitung durch. Die Steuerverarbeitung wird durchgeführt, sogar wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs abgeschaltet ist.
  • In Schritt S100 wird bestimmt, ob der Kompressor 23 in einem gestoppten Zustand (d. h. abgeschaltet) ist oder nicht. Da in dieser Ausführungsform der Kompressor 23 ein Maschine-angetriebener Kompressor ist, wird der Kompressor 23 ebenfalls gestoppt, wenn die Maschine stoppt.
  • Wenn in Schritt S100 bestimmt wird, dass der Kompressor 23 nicht im gestoppten Zustand (d. h. abgeschaltet) ist, geht der Betrieb zu Schritt S150 weiter, in dem die hochtemperaturseitige Pumpe 12 in einen Betriebszustand gebracht (d. h. angeschaltet) wird. Somit zirkuliert das Kühlmittel durch den Radiator 13, wodurch das Kühlmittel Wärme in die Außenluft an dem Radiator 13 dissipiert.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Kompressor 23 im gestoppten Zustand (d. h. abgeschaltet) ist, geht der Betrieb zu Schritt S120 weiter. In Schritt S120 wird bestimmt, ob die Kühlmitteltemperatur (hochtemperaturseitige Kühlmitteltemperatur) in dem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C2 gleich oder niedriger als einen Außenlufttemperatur Taout ist oder nicht.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Kühlmitteltemperatur (hochtemperaturseitige Kühlmitteltemperatur) im hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C2 gleich oder niedriger als die Außenlufttemperatur Taout ist, geht der Betrieb zu Schritt S130 weiter, in dem die hochtemperaturseitige Pumpe 12 in den gestoppten Zustand gebracht (d. h. abgeschaltet) wird. Somit zirkuliert das Kühlmittel nicht durch den Radiator 13. Im anschließenden Schritt S140 wird das Außenraumgebläses 21 in den gestoppten Zustand gebracht (d. h. abgeschaltet).
  • Wenn andererseits in Schritt S120 bestimmt wird, dass die Kühlmitteltemperatur (hochtemperaturseitige Kühlmitteltemperatur) in dem hochtemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C2 nicht gleich oder niedriger als die Außenlufttemperatur Taout ist, geht der Betrieb zu Schritt S150 weiter, in dem die hochtemperaturseitige Pumpe 12 in den Betriebszustand gebracht (d. h. angeschaltet) wird. Somit zirkuliert das Kühlmittel durch den Radiator 13, wodurch das Kühlmittel Wärme in die Außenluft in dem Radiator 13 dissipiert.
  • Daher kann, da die Kühlung des Kühlmittels fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor 23 gestoppt ist, das Kühlmittel daran gehindert werden, seine Temperatur hoch zu halten oder seine Temperatur nach dem Stoppen des Kompressors 23 zu erhöhen. Somit kann der Druck des Kühlmittelheizers 15 verringert werden, wodurch das Startdrehmoment des Kompressors beim Neustarten des Kompressors 23 verringert werden kann, um dadurch eine Verschlechterung im Zykluswirkungsgrad zu unterdrücken.
  • Im anschließenden Schritt S160 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist oder nicht. Die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist die untere Grenze der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der das Volumen der den Radiator 13 treffenden Fahrluft gleich oder mehr als das Volumen der Luft ist, die für die Wärmedissipation in dem Radiator 13 erforderlich ist. Das heißt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist, wird das Volumen der den Radiator 13 treffenden Fahrluft gleich oder mehr als das Volumen der Luft, die für die Wärmedissipation in dem Radiator 13 erforderlich ist, wodurch das Außenraumgebläse 21 die Außenluft nicht in Richtung des Radiators 13 blasen muss.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist, geht der Betrieb zu Schritt S170 weiter, in dem das Außenraumgebläses 21 in den Betriebszustand gebracht (d. h. angeschaltet) wird. Somit wird die Außenluft in den Radiator 13 geblasen.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist, geht der Betrieb zu Schritt S140 weiter, in dem das Außenraumgebläses 21 in den gestoppten Zustand gebracht (d. h. abgeschaltet) wird. Auf diese Weise kann, wenn das Volumen der den Radiator 13 treffenden Fahrluft gleich oder mehr als das Volumen der für die Wärmedissipation in dem Radiator 13 erforderliche Luft ist, das Außenraumgebläses 21 gestoppt werden, um den Leistungsverbrauch durch das Außenraumgebläse 21 zu verringern.
  • In dem in 4 gezeigten Radiator-Wärmeabsorptionsmodus führt der Controller 50 die in einem Ablaufdiagramm von 6 gezeigte Steuerverarbeitung durch. Die Steuerverarbeitung wird durchgeführt, sogar wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs abgeschaltet ist.
  • In Schritt S200 wird bestimmt, ob der Kompressor 23 im gestoppten Zustand (d. h. abgeschaltet) ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Kompressor 23, nicht in dem gestoppten Zustand (d. h. abgeschaltet) ist, geht der Betrieb zu Schritt S250 weiter, in dem die niedertemperaturseitige Pumpe 11 in den Betriebszustand gebracht (d. h. angeschaltet) wird. Da das Kühlmittel durch den Radiator 13 zirkuliert, absorbiert das Kühlmittel Wärme von der Außenluft in den Radiator 13.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Kompressor 23 im gestoppten Zustand (d. h. abgeschaltet) ist, geht der Betrieb zu Schritt S220 weiter. In Schritt S220 wird bestimmt, ob die Kühlmitteltemperatur (niedertemperaturseitige Kühlmitteltemperatur) in dem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C1 gleich oder höher als eine Außenlufttemperatur Taout ist oder nicht.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Kühlmitteltemperatur (niedertemperaturseitige Kühlmitteltemperatur) in dem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C1 gleich oder höher als die Außenlufttemperatur Taout ist, geht der Betrieb zu Schritt S230 weiter, in dem die niedertemperaturseitigen Pumpe 11 in den gestoppten Zustand gebracht (d. h. abgeschaltet) wird. Somit zirkuliert das Kühlmittel nicht durch den Radiator 13. Im anschließenden Schritt S240 wird das Außenraumgebläse 21 in den gestoppten Zustand gebracht (d. h. abgeschaltet).
  • Wenn andererseits in Schritt S220 bestimmt wird, dass die Kühlmitteltemperatur (niedertemperaturseitige Kühlmitteltemperatur) in dem niedertemperaturseitigen Kühlmittelkreislauf C1 nicht gleich oder höher als die Außenlufttemperatur Taout ist, geht der Betrieb zu Schritt S250 weiter, in dem die niedertemperaturseitige Pumpe 11 in den Betriebszustand gebracht (d. h. angeschaltet) wird. Da das Kühlmittel durch den Radiator 13 zirkuliert, absorbiert das Kühlmittel Wärme von der Außenluft in den Radiator 13.
  • Daher kann, da die Wärmeabsorption durch das Kühlmittel fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor 23 gestoppt ist, das Kühlmittel seine Temperatur erhöhen, ohne seine Temperatur nach dem Stoppen des Kompressors 23 niedrig zu halten. Somit kann das Wärmemanagementsystem die Verringerung in der Wärmeabsorptionsmenge durch das Kältemittel aufgrund einer Abnahme in einem Temperaturunterschied zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel in dem niederdruckseitigen Wärmetauscher 14 beim Neustarten des Kompressors 23 unterdrücken, wobei dadurch die Verschlechterung im Zykluswirkungsgrad verhindert wird.
  • Im anschließenden Schritt S260 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder mehr als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist oder nicht. Die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist die untere Grenze der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der das Volumen der Fahrluft, die den Radiator 13 trifft, gleich oder mehr als das Volumen der Luft ist, die für die Wärmedissipation in dem Radiator 13 erforderlich ist. Das heißt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist, wird die den Radiator 13 treffende Fahrluft gleich oder mehr als die Menge an Luft sein, die für die Wärmedissipation in dem Radiator 13 erforderlich ist, wodurch das Außenraumgebläse 21 die Außenluft nicht in Richtung des Radiator 13 blasen muss.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist, geht der Betrieb zu Schritt S270 weiter, in dem das Außenraumgebläse 21 in den Betriebszustand gebracht (d. h. angeschaltet) wird. Somit wird die Außenluft in den Radiator 13 geblasen.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc ist, geht der Betrieb zu Schritt S240 weiter, in dem das Außenraumgebläses 21 in den gestoppten Zustand gebracht (d. h. abgeschaltet) wird. Auf diese Weise kann, wenn das Volumen der den Radiator 13 treffenden Fahrluft gleich oder mehr als das Volumen der Luft ist, die für die Wärmedissipation in dem Radiator 13 erforderlich ist, das Außenraumgebläse 21 gestoppt werden, um den Leistungsverbrauch durch das Außenraumgebläse 21 zu verringern.
  • In dieser Ausführungsform setzt, wenn das erste Schaltventil 19 und das zweite Schaltventil 20 in den Radiator-Wärmedissipationsmodus (ersten Zirkulationszustand) umgeschaltet wird, die Pumpensteuereinheit 50a den Betrieb der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 (ersten Pumpe) fort, sogar nachdem der Kompressor 23 gestoppt ist (in Schritt S150).
  • Somit wird, nachdem der Kompressor 23 gestoppt ist, die Zirkulation des Kühlmittels in Richtung des Radiators 13 durch Verwenden der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 fortgesetzt, um dadurch dem Radiator 13 zu ermöglichen, das Kühlmittel zu kühlen. Deswegen kann das Kühlmittel daran gehindert werden, seine Temperatur hoch zu halten oder seine Temperatur zu erhöhen, sogar nachdem der Kompressor 23 gestoppt ist, um dadurch den Druck des Kühlmittelheizers 15 zu verringern. Als Ergebnis kann das Startdrehmoment des Kompressors beim Neustarten des Kompressors 23 verringert werden, was die Verschlechterung im Zykluswirkungsgrad unterdrücken kann.
  • Wenn der Betrieb der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 nach dem Stoppen des Kompressors 23 fortgesetzt wird, stoppt die Pumpensteuereinheit 50a die hochtemperaturseitige Pumpe 12, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren der Außenlufttemperatur von der Kühlmitteltemperatur erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als ein erster vorbestimmten Wert zu sein (0°C in dieser Ausführungsform) (in Schritt S130).
  • Mit dieser Anordnung kann nach dem Stoppen des Kompressors 23 der Leistungsverbrauch der hochtemperaturseitigen Pumpe 12 verringert werden. Der erste vorbestimmte Wert kann als geeignet eingestellt werden.
  • Wenn die ersten und zweiten Schaltventile 19 und 20 in den Radiator-Wärmedissipationsmodus (ersten Zirkulationszustand) umschalten, setzt die Außenluft-Blassteuereinheit 50b den Betrieb des Außenraumgebläses 21 nach dem Stoppen des Kompressors 23 fort (in Schritt S170).
  • Somit kann, da das Blasen der Außenluft in den Radiator 13 durch das Außenraumgebläse 21 nach dem Stoppen des Kompressors 23 fortgesetzt wird, der Wärmetausch an dem Radiator 13 durch Blasen der Außenluft in den Radiator 13 gefördert werden.
  • Wenn der Betrieb des Außenraumgebläses 21 nach dem Stoppen des Kompressors 23 fortgesetzt wird, stoppt die Außenluft-Blassteuereinheit 50b das Außenraumgebläse 2, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren der Außenlufttemperatur von der Kühlmitteltemperatur erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als ein zweiter vorbestimmter Wert zu sein (0°C in dieser Ausführungsform) (in Schritt S140).
  • Mit dieser Anordnung kann nach dem Stoppen des Kompressors 23 der Leistungsverbrauch durch das Außenraumgebläse 21 verringert werden.
  • In dieser Ausführungsform setzt, wenn die ersten und zweiten Schaltventile 19 und 20 in den Radiator-Wärmeabsorptionsmodus (zweiten Zirkulationszustand) umschalten, die Pumpensteuereinheit 50a den Betrieb der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 (zweiten Pumpe) fort, sogar nachdem der Kompressor 23 gestoppt ist (in Schritt S250).
  • Somit wird, sogar nachdem der Kompressor 23 gestoppt ist, die Zirkulation des Kühlmittels in Richtung des Radiators 13 unter Verwendung der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 fortgesetzt, um dadurch dem Radiator 13 zu ermöglichen, Wärme von der Außenluft zu absorbieren. Auf diese Weise kann nach dem Stoppen des Kompressors 23 die Temperatur des Kühlmittels erhöht werden, ohne niedrig gehalten zu werden. Somit kann das Wärmemanagementsystem die Verringerung in der Wärmeabsorptionsmenge durch das Kältemittel aufgrund einer Abnahme in dem Temperaturunterschied zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel in dem niederdruckseitigen Wärmetauscher 14 beim Neustarten des Kompressors 23 unterdrücken, wobei dadurch die Verschlechterung im Zykluswirkungsgrad verhindert wird.
  • Wenn der Betrieb der niedertemperaturseitigen Pumpe 11 nach dem Stoppen des Kompressors 23 fortgesetzt wird, stoppt die Pumpensteuereinheit 50a die niedertemperaturseitige Pumpe 11, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren der Kühlmitteltemperatur von der Außenlufttemperatur erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als ein zweiter vorbestimmten Wert zu sein (0°C in dieser Ausführungsform) (in Schritt S230).
  • Mit dieser Anordnung kann nach dem Stoppen des Kompressors 23 der Leistungsverbrauch durch die niedertemperaturseitige Pumpe 11 verringert werden. Der zweite vorbestimmte Wert kann wie jeweils anwendbar eingestellt werden.
  • Wenn die ersten und zweiten Schaltventile 19 und 20 in den Radiator-Wärmeabsorptionsmodus (zweiten Zirkulationszustand) umschalten, setzt die Außenluft-Blassteuereinheit 50b den Betrieb des Außenraumgebläses 21 sogar nach dem Stoppen des Kompressors 23 fort (in Schritt S270).
  • Somit kann, da das Blasen der Außenluft zu dem Radiator 13 von dem Außenraumgebläse 21 nach dem Stoppen des Kompressors 23 fortgesetzt wird, der Wärmetausch an dem Radiator 13 durch Blasen der Außenluft zu dem Radiator 13 gefördert werden.
  • Wenn der Betrieb des Außenraumgebläses 21 nach dem Stoppen des Kompressors 23 fortgesetzt wird, stoppt die Außenluft-Blassteuereinheit 50b das Außenraumgebläse 21, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren der Kühlmitteltemperatur von der Außenlufttemperatur erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als der zweite vorbestimmte Wert zu sein (0°C in dieser Ausführungsform) (in Schritt S240).
  • Mit dieser Anordnung kann nach dem Stoppen des Kompressors 23 der Leistungsverbrauch durch das Außenraumgebläse 21 verringert werden.
  • In dieser Ausführungsform wird der Kompressor 23 von einer von der Maschine erzeugten Antriebskraft angetrieben. In einem derartigen Kompressor 23 wird der Druckanstieg des Kältemittels nach dem Stoppen des Kompressors 23 unterdrückt, wodurch das Startdrehmoment beim Neustarten des Kompressors 23 drastisch unterdrückt werden kann.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • In dieser Ausführungsform wird, wie in 7 gezeigt, ein Verdampfer 60 statt des Kühlmittelkühlers 14 und des Kühlerkerns 17 der oben erwähnten ersten Ausführungsform bereitgestellt.
  • Der Verdampfer 60 ist ein Luftkühlungs-Wärmetauscher (Luft-Kältemittel-Wärmetauscher), der die Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum durch Austauschen von Wärme zwischen dem niederdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf 22 und der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum kühlt.
  • Der Verdampfer 60 verdampft ein Niederdruckkältemittel durch Austauschen von Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch das Expansionsventil 24 dekomprimiert und expandiert wurde, und der Belüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum. Das bei dem Verdampfer 60 verdampfte Gasphasen-Kältemittel wird in den Kompressor 23 gesaugt und von diesem komprimiert.
  • In dieser Ausführungsform kann ein Luftabkühlungsbetrieb (Radiator-Wärmedissipationsmodus) ebenfalls auf die gleiche Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt werden.
  • Im Radiator-Wärmedissipationsmodus führt der Controller 50 eine in einem Ablaufdiagramm von 5 gezeigte Steuerverarbeitung durch. Wie in der oben erwähnten ersten Ausführungsform kann diese Ausführungsform die Verschlechterung im Zykluswirkungsgrad unterdrücken, die beim Neustarten des Kompressors 23 verursacht werden würde.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die oben erwähnten Ausführungsformen können wie jeweils anwendbar kombiniert werden. Verschiedenen Modifikationen und Änderungen können an den oben erwähnten Ausführungsformen beispielsweise auf die folgende Weise durchgeführt werden.
    • (1) Obwohl in den oben erwähnten Ausführungsformen das Kühlmittel als das Wärmemedium verwendet wird, können verschiedenen Arten von Medien, wie beispielsweise Öl, als das Wärmemedium verwendet werden.
  • Alternativ kann Nanofluid als das Wärmemedium verwendet werden. Das Nanofluid ist ein Fluid, das Nanoteilchen enthält, die einen Durchmesser in der Größenordnung von Nanometern aufweisen. Durch Mischen der Nanoteilchen in das Wärmemedium können die folgenden Aktionen und Wirkungen zusätzlich zu der Funktion und Wirkung des Absenkens eines Gefrierpunkts, wie ein Kühlmittel (sogenanntes Gefrierschutzmittel) unter Verwendung von Ethylenglykol, erhalten werden.
  • Das heißt, die Verwendung des Nanofluids zeigt Funktionen und Wirkungen zum Verbessern einer Wärmeleitfähigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich, eine Erhöhung der Wärmekapazität des Wärmemediums, eine Verhinderung der Korrosion eines Metallrohres und die Verschlechterung einer Gummileitung und eine Verbesserung der Fluidität des Wärmemediums bei einer ultraniedrigen Temperatur.
  • Diese Funktionen und Wirkungen werden abhängig von der Konfiguration, der Form und dem Mischungsverhältnis der Nanoteilchen und des Zusatzmaterials verändert.
  • Somit kann die Verwendung des Nanofluids in dem Wärmemedium seine Wärmeleitfähigkeit verbessern und sogar in einer kleinen Menge den im Wesentlichen gleichen Kühlungswirkungsgrad wie den des Kühlmittels unter Verwendung von Ethylenglykol zeigen.
  • Ferner kann ein derartiges Wärmemedium ebenfalls seine Wärmekapazität verbessern und eine kalte Speichermenge (kalte Speicherung aufgrund seiner fühlbaren Wärme) des Wärmemediums selber erhöhen.
  • Durch Erhöhen der kalten Speichermenge kann die Temperatureinstellung, einschließlich Kühlen und Wärmen, der Vorrichtung unter Verwendung der kalten Speicherung für einen gewissen Zeitraum eingestellt werden, obwohl der Kompressor 23 nicht betrieben wird, was die Leistung des Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 einsparen kann.
  • Ein Aspektverhältnis der Nanoteilchen ist bevorzugt 50 oder mehr. Dies liegt daran, weil ein derartiges Aspektverhältnis die angemessene Wärmeleitfähigkeit bereitstellen kann. Es sei bemerkt, dass das Aspektverhältnis des Nanoteilchens ein Formindex ist, der das Verhältnis der Breite zu der Höhe des Nanoteilchens angibt.
  • Nanoteilchen, die für den Gebrauch geeignet sind, können jeweils Au, Ag, Cu und C umfassen. Genauer gesagt können Atome, welche die Nanoteilchen konfigurieren, ein Au-Nanoteilchen, einen Ag-Nanodraht, eine Kohlenstoff-Nanoröhre (carbon nanotube, CNT), ein Graphen, ein Graphit-Kern-Schale-Nanoteilchen (ein Teilchenkörper mit dem oben erwähnten Atom, das von einer Struktur, wie beispielsweise einer Kohlenstoff-Nanoröhre, umgeben ist), ein CNT enthaltendes Au-Nanoteilchen und dergleichen umfassen.
    • (2) Im Kühlkreislauf 22 der oben erwähnten Ausführungsformen wird Fluorokohlenstoff-Kältemittel als das Kältemittel verwendet. Die Art des Kältemittels ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann ein natürliches Kältemittel, wie beispielsweise Kohlenstoffdioxid, ein Kohlenwasserstoff-Kältemittel und dergleichen sein.
  • Der Kühlkreislauf 22 der oben erwähnten Ausführungsformen bildet einen subkritischen Kühlkreislauf, in dem sein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet, wobei er jedoch einen superkritischen Kühlkreislauf bilden kann, in dem sein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet.
    • (3) Obwohl in den oben erwähnten Ausführungsformen der Kompressor 23 der Maschine-angetriebene Kompressor ist, kann der Kompressor 23 ein von einem Elektromotor angetriebener elektrischer Kompressor sein.
    • (4) In den oben erwähnten Ausführungsformen wird das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 beispielhaft auf das Hybridfahrzeug angewendet. Alternativ kann das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 auf ein elektrisches Fahrzeug, das keine Maschine umfasst und eine Antriebskraft zum Fahren von einem mitfahrenden elektrischen Motor erhält, ein Brennstoffbatteriefahrzeug, das mit durch eine Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff erzeugten Leistung fährt, oder dergleichen angewendet werden.

Claims (8)

  1. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug, umfassend: eine erste Pumpe (12), die ein Wärmemedium ansaugt und abgibt; einen Kompressor (23), der ein Kältemittel in einem Kältekreislauf (22) ansaugt und abgibt; einen hochdruckseitigen Wärmetauscher (15), der Wärme zwischen einem hochdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf (22) und dem durch die erste Pumpe (12) zirkulierten Wärmemedium tauscht; einen Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher (13), der Wärme zwischen dem durch die erste Pumpe (12) zirkulierten Wärmemedium und Außenluft tauscht; und eine Pumpensteuereinheit (50a), die einen Betrieb der ersten Pumpe (12) steuert, so dass der Betrieb der ersten Pumpe (12) fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist.
  2. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem der Betrieb der ersten Pumpe (12) fortgesetzt wird, nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist, die Pumpensteuereinheit (50a) die erste Pumpe (12) stoppt, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren einer Temperatur der Außenluft von einer Temperatur des Wärmemediums erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als ein erster vorbestimmter Wert zu sein.
  3. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine zweite Pumpe (11), die das Wärmemedium ansaugt und abgibt; einen niederdruckseitigen Wärmetauscher (14), der Wärme zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel in dem Kältekreislauf (22) und dem durch die zweite Pumpe (11) zirkuliertem Wärmemedium tauscht; und Schaltmittel (19, 20) zum Umschalten zwischen einem ersten Zirkulationszustand, in dem das Wärmemedium zwischen dem Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher (13) und der ersten Pumpe (12) zirkuliert, und einem zweiten Zirkulationszustand, in dem das Wärmemedium zwischen dem Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher (13) und der zweiten Pumpe (11) zirkuliert, wobei wenn das Schaltmittel (19, 20) in den zweiten Zirkulationszustand umschaltet, die Pumpensteuereinheit (50a) einen Betrieb der zweiten Pumpe (11) steuert, so dass der Betrieb der zweiten Pumpe (11) fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist.
  4. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 3, wobei in einem Fall, in dem der Betrieb der zweiten Pumpe (11) fortgesetzt wird, nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist, die Pumpensteuereinheit (50a) die zweite Pumpe (11) stoppt, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren einer Temperatur des Wärmemediums von einer Temperatur der Außenluft erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als ein zweiter vorbestimmter Wert zu sein.
  5. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: ein Außenluft-Blasmittel (21), das die Außenluft zu dem Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher (13) bläst; und eine Außenluft-Blassteuereinheit (50b), die einen Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) steuert, so dass der Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist.
  6. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, ferner umfassend: ein Außenluft-Blasmittel (21), das die Außenluft zu dem Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher (13) bläst; und eine Außenluft-Blassteuereinheit (50b), die einen Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) steuert, so dass der Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist, wobei in einem Fall, in dem der Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) fortgesetzt wird, nach dem der Kompressor (23) gestoppt ist, die Außenluft-Blassteuereinheit (50b) das Außenluft-Blasmittel (21) stoppt, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren einer Temperatur der Außenluft Wärmemediums von einer Temperatur des Wärmemediums erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als der erste vorbestimmte Wert zu sein.
  7. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 4, ferner umfassend: Außenluft-Blasmittel (21), das die Außenluft zu dem Wärmemedium-Außenluft-Wärmetauscher (13) bläst; und eine Außenluft-Blassteuereinheit (50b), die einen Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) steuert, so dass der Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) fortgesetzt wird, sogar nachdem der Kompressor (23) gestoppt ist, wobei in einem Fall, in dem der Betrieb des Außenluft-Blasmittels (21) fortgesetzt wird, nachdem Kompressor (23) gestoppt ist, die Außenluft-Blassteuereinheit (50b) das Außenluft-Blasmittel (21) stoppt, wenn eine Differenz, die durch Subtrahieren einer Temperatur des Wärmemediums von einer Temperatur der Außenluft erhalten wird, bestimmt wird, gleich oder weniger als der zweite vorbestimmte Wert zu sein.
  8. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kompressor (23) durch eine von der Maschine erzeugten Antriebskraft angetrieben wird.
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