Охлаждающее устройство
Изобретение относится к системе охлаждения транспортного средства. Предложено охлаждающее устройство, которое охлаждает хладагентом предмет охлаждения, являющийся источником тепла. Охлаждающее устройство включает в себя охлаждающий контур, электрический насос, секцию переключения и секцию управления. С помощью циркуляции хладагента воздух в контуре охлаждения вынужден перемещаться к блоку отвода воздуха и выпускается из охлаждающего контура через блок отвода воздуха. Секция переключения переключает рабочий режим электрического насоса между нормальным режимом и режимом отвода воздуха для сбора воздуха из охлаждающего контура в блок отвода воздуха. Во время режима отвода воздуха секция управления способна управлять электрическим насосом для изменения подачи хладагента от электрического насоса согласно шаблону изменения, что позволяет перемещать оставшийся воздух в секциях охлаждающего контура к блоку отвода воздуха. Изобретение обеспечивает эффективный отвод воздуха из охлаждающего контура. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к охлаждающему устройству, которое охлаждает предмет охлаждения, являющийся источником тепла, с помощью хладагента, циркулирующего в охлаждающем контуре.
Стандартные устройства охлаждения такого типа включают в себя тип, описанный в публикации выложенной заявки на патент Японии №2005-16433. Устройство, согласно публикации, охлаждает двигатель транспортного средства циркулирующим хладагентом в охлаждающем контуре посредством работы насоса. Насос, который движет хладагент в охлаждающем контуре, может быть механическим насосом, ведомым двигателем, или электрическим насосом, ведомым электродвигателем, который является источником движения, отдельным от двигателя.
При замене хладагента в охлаждающем устройстве контур вначале осушается от старого хладагента. Затем контур заполняется новым хладагентом. После заполнения новым хладагентом некоторое количество воздуха остается в охлаждающем контуре. Если охлаждающий контур запущен с оставшимся воздухом, охлаждающаяся эффективность машины и выпускная эффективность насоса понижены. Таким образом, блок отвода воздуха должен быть установлен в охлаждающем контуре, и воздух в контуре должен перемещаться к блоку отвода воздуха для выпуска воздуха наружу. Другими словами, должен быть выполнен отвод воздуха.
В частности, такой отвод воздуха выполняется с помощью подвода воздуха к блоку отвода воздуха посредством потока хладагента в охлаждающем контуре с использованием насоса, когда воздух присутствует в охлаждающем контуре, например, после замены хладагента. При подводе воздуха в охлаждающем контуре к блоку отвода воздуха, воздух собирается и хранится в блоке отвода воздуха. Это позволяет воздуху в охлаждающем контуре быть выпущенным из контура.
При подводе воздуха в охлаждающем контуре к блоку отвода воздуха с помощью работы насоса и сохранения воздуха в блоке отвода воздуха, как описано выше, воздух может быть выпущен из охлаждающего контура. Однако воздух в охлаждающем контуре может не всегда эффективно собираться в блоке отвода воздуха, и требуется некоторое время, чтобы собрать воздух в блоке отвода воздуха. Этот недостаток связан с тем фактом, что воздух присутствует в ряде секций охлаждающего контура и сопротивление потоку воздуха отличается от одной секции к другой.
Таким образом, если подача хладагента насосом для отвода воздуха определена в соответствии с воздухом, находящимся в секциях низкого сопротивления потоку воздуха среди нескольких секций, в которых оставшийся воздух присутствует в охлаждающем контуре, оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха не может быть с легкостью подведен к блоку отвода воздуха потоком хладагента, генерируемого работой насоса в охлаждающем контуре. Поэтому это требует некоторого времени для сбора воздуха в охлаждающем контуре в блоке отвода воздуха посредством работы насоса.
Если подача хладагента насосом для отвода воздуха определена в соответствии с воздухом, находящимся в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре, поток хладагента, генерируемый работой насоса, чрезмерно силен для перемещения отводимого оставшегося воздуха в секциях низкого сопротивления потоку воздуха. В результате такой воздух рассеивается в хладагенте в виде пузырьков. Таким образом, сбор воздуха в охлаждающем контуре в блоке отвода воздуха с помощью работы насоса занимает относительно много времени.
Такая задача уникальна не только для охлаждающего устройства, которое охлаждает двигатель транспортного средства, являющийся предметом охлаждения и источником тепла, но также существенна в любом охлаждающем устройстве, которое охлаждает предмет охлаждения, отличный от двигателя транспортного средства.
Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание охлаждающего устройства, которое эффективно собирает воздух в охлаждающем контуре в блоке отвода воздуха, при выполнении отвода воздуха из охлаждающего контура.
Для решения указанной задачи в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения создано охлаждающее устройство для охлаждения хладагентом предмета охлаждения, который является источником тепла, при этом устройство содержит охлаждающий контур, который содержит хладагент, проходит через предмет охлаждения и имеет блок отвода воздуха; электрический насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в охлаждающем контуре, причем воздух в охлаждающем контуре перемещается к блоку отвода воздуха посредством циркуляции хладагента и выпускается из охлаждающего контура с помощью блока отвода воздуха; секцию переключения, выполненную с возможностью переключения рабочих режимов электрического насоса между нормальным режимом и режимом отвода воздуха для сбора воздуха из охлаждающего контура в блоке отвода воздуха; и секцию управления, выполненную с возможностью управления во время режима отвода воздуха электрическим насосом для изменения подачи хладагента от электрического насоса согласно шаблону изменения, обеспечивая перемещение оставшегося воздуха в секциях охлаждающего контура к блоку отвода воздуха, при этом секция управления управляет электрическим насосом таким образом, что подача электрического насоса изменяется в соответствии с прошедшим временем, причем секция управления увеличивает или уменьшает подачу электрического насоса каждый раз по завершении заданного периода времени, при этом в пределах каждого заданного периода секция управления управляет электрическим насосом таким образом, что подача электрического насоса постоянна относительно прошедшего времени.
Устройство может дополнительно содержать теплообменник, установленный в охлаждающем контуре, причем максимальное значение подачи электрического насоса, которая постоянна относительно прошедшего времени, установлено на уровне, при котором оставшийся воздуху в теплообменнике может перемещаться.
Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - чертеж, иллюстрирующий охлаждающее устройство согласно первому варианту воплощения настоящего изобретения;
Фиг.2 - чертеж, иллюстрирующий способ, по которому электрический вентилятор охлаждающего устройства, показанного на Фиг.1, работает в соответствии с температурой выхода хладагента двигателя;
Фиг.3 - чертеж, иллюстрирующий способ, по которому работа насоса различна в соответствии с температурой выхода хладагента двигателя во время режима отвода воздуха;
Фиг.4 - временная диаграмма, показывающая изменения температуры выхода хладагента двигателя, нагрузки насоса и рабочего состояния электрического вентилятора во время режима отвода воздуха;
Фиг.5 - блок-схема, показывающая процедуру заполнения охлаждающего контура 2 хладагентом и процедуру отвода воздуха из охлаждающего контура 2;
Фиг.6 - чертеж, иллюстрирующий способ, по которому работа насоса варьируется со временем, прошедшим после старта режима отвода воздуха согласно второму варианту воплощения;
Фиг.7 - чертеж, иллюстрирующий способ, по которому нагрузка насоса варьируется на основании изменений скорости двигателя после старта режима отвода воздуха согласно третьему варианту воплощения; и
Фиг.8 - блок-схема, показывающая процедуру заполнения охлаждающего контура 2 хладагентом и процедуру отвода воздуха из охлаждающего контура 2.
Охлаждающее устройство согласно первому варианту воплощения настоящего изобретения будет теперь описано со ссылкой на Фиг.1-5. Охлаждающее устройство применено для двигателя транспортного средства.
У охлаждающего устройства согласно первому варианту воплощения есть охлаждающий контур 2, который проходит через двигатель 1, установленный на транспортном средстве, и электрический насос 3, который работает для циркуляции хладагента в охлаждающем контуре 2. Когда электрический насос 3 активен, хладагент циркулирует в охлаждающем контуре 2, проходит через двигатель 1 и возникает теплообмен между хладагентом и двигателем 1. Это охлаждает двигатель 1 и увеличивает температуру хладагента, который отводится от двигателя 1, или температуру выхода хладагента двигателя. Охлаждающий контур 2 проходит через дроссельный клапан 4 и сердцевину нагревателя 5 воздушного кондиционера. Часть хладагента, циркулирующего в охлаждающем контуре 2, подводится к дроссельному клапану 4 и сердцевине нагревателя 5.
Охлаждающий контур 2 снабжен теплообменником 6, где происходит теплообмен между хладагентом и внешним воздухом, тем самым охлаждая хладагент. Охлаждающий контур 2 раздваивается в верхней части теплообменника 6 на секцию 2a, которая проходит через теплообменник 6, и секцию 2b, которая обходит теплообменник 6. Секции 2a, 2b объединяются в одну часть охлаждающего контура 2, которая является нижней частью теплообменника 6. Термостат 7 расположен в части, где объединяются секции 2a, 2b. Термостат 7 выборочно блокирует или пропускает поток хладагента в теплообменник 6 через секцию 2a. Термостат 7 включает в себя термостатический клапан, который открывается только при высокой температуре хладагента, проходящего через объединенную часть секций 2a, 2b (например, 80°C или выше), и пропускает поток хладагента к теплообменнику 6 через секцию 2a.
Поэтому, когда температура хладагента, проходящего через объединенную часть секций 2a, 2b, невысока, термостат 7 работает или, более конкретно, термостатический клапан закрыт. Это блокирует поток хладагента к теплообменнику 6 через секцию 2a. Также, когда температура хладагента, проходящего через объединенную часть секций 2a, 2b, высока, термостат 7 работает или, более конкретно, термостатический клапан открыт. Это позволяет хладагенту перемещаться к теплообменнику 6 через секцию 2a. Когда хладагент проходит через теплообменник 6, возникает теплообмен между хладагентом и внешним воздухом в теплообменнике 6, что охлаждает хладагент.
Электрический вентилятор (вентилятор) 8 расположен около теплообменника 6. Электрический вентилятор 8 гонит воздух в теплообменник 6. Работа электрического вентилятора 8 начинается или останавливается на основании температуры хладагента после охлаждения двигателя 1 (температуры выхода хладагента двигателя). Таким образом, когда температура выхода хладагента двигателя высока, электрический вентилятор 8 включается, чтобы воздух поступал в теплообменник 6 и поддерживался теплообмен между хладагентом и внешним воздухом в теплообменнике 6. В результате хладагент эффективно охлаждается в теплообменнике 6. Когда температура выхода хладагента двигателя низка, электрический вентилятор 8 останавливается, чтобы воздух не поступал в теплообменник 6.
Охлаждающее устройство согласно первому варианту воплощения является герметичным (с герметично закрытым охлаждающим контуром 2) и имеет резервуар 9. Когда хладагента начинает не хватать в герметично запечатанном охлаждающем контуре 2, резервуар 9 обеспечивает соответствующее количество хладагента в охлаждающий контур 2. Дополнительно, резервуар 9 временно хранит излишки хладагента в охлаждающем контуре 2. У резервуара 9 есть функция разделения жидкости и пара для удаления воздуха из хладагента в герметично закрытом охлаждающем контуре 2 и включает в себя отверстие наполнения 9a для добавления в резервуар 9 хладагента. Посредством функции разделения жидкости и пара, резервуар 9 принимает хладагент в газовой фазе в резервуар 9 и временно хранит хладагент в жидкой фазе, тем самым отделяя воздух от хладагента.
Резервуар 9 подключен к секции 10, соединенной с выходом двигателя 1 в охлаждающем контуре 2, секции 11, соединенной с верхней частью теплообменника 6, в которой воздух в охлаждающем контуре 2 имеет тенденцию застаиваться, и секцией 12, соединенной с частью секции 2a охлаждающего контура 2, обходящей теплообменник 6. Когда температура хладагента в охлаждающем контуре 2 возрастает и термостат 7 разрешает потоку хладагента перемещаться к теплообменнику 6 через секцию 2a, хладагент в резервуаре 9 перемещается в охлаждающий контур 2 (секция 2a) через секцию 12. В результате хладагент на выходе двигателя 1 в охлаждающем контуре 2 и хладагент в верхней части теплообменника 6 направляются в резервуар 9 через секции 10, 11 на основании давления хладагента в охлаждающем контуре 2. После разделения жидкости и пара в резервуаре 9 хладагент направляется в охлаждающий контур 2 (секция 2a) через секцию 12.
Также у охлаждающего устройства есть модуль 13 электронного управления (секция управления), который управляет работой различных устройств, таких как двигатель 1 транспортного средства. Модуль 13 электронного управления включает в себя центральный процессор, который выполняет различные вычислительные процессы, связанные с управлением различными устройствами, ПЗУ хранимые программы и данные, необходимые для управления, ОЗУ для временного хранения результатов вычисления центрального процессора и порты ввода и вывода для сигналов ввода и вывода между внешними устройствами и электронным модулем 13 управления.
Порты ввода и вывода модуля 13 электронного управления подключены к различным датчикам, таким как датчик 15 позиции педали, который обнаруживает степень нажатия (величина нажатия педали) педали 14 акселератора (акселератор), измеритель 16 потока воздуха, который измеряет количество входного воздуха в двигателе 1, датчик 17 скорости двигателя, который обнаруживает скорость двигателя 1, и датчик 18 температуры хладагента, который измеряет температуру выхода хладагента двигателя в охлаждающем контуре 2. С другой стороны, порты вывода модуля 13 электронного управления подключены к задающим контурам, таким как клапан впрыска топлива двигателя 1, электрический насос 3 и электрический вентилятор 8.
На основании измеренных сигналов от вышеописанных датчиков модуль 13 электронного управления определяет рабочий режим двигателя 1. Согласно определенному рабочему режиму модуль 13 электронного управления выдает сигнальные команды задающим контурам устройств, подключенных к выше описанным портам вывода. Таким способом модуль 13 электронного управления выполняет различные типы управления, включающие в себя управление работой двигателя 1. Конкретно, модуль 13 электронного управления управляет впрыском топлива, и электрическим насосом 3, и электрическим вентилятором 8 в охлаждающем устройстве.
Регулирование мощности двигателя 1, которое выполнено посредством управления впрыском топлива двигателя 1 модулем 13 электронного управления, выполнено, например, как описано ниже. В частности, когда педаль 14 акселератора нажата, впрыском топлива двигателя 1 управляют так, что генерируется мощность двигателя, соответствующая степени нажатия педали. Поэтому, если педаль 14 акселератора нажата с заданной степенью, когда передача мощности двигателя на колеса блокирована, например, когда транспортное средство не двигается, скорость двигателя изменяется посредством регулирования мощности двигателя в соответствии с величиной нажатия педали. Если выполняется операция ускорения двигателя, при которой степень нажатия педали резко увеличена с нуля, мощность двигателя резко увеличивается, соответственно и скорость двигателя увеличивается.
Модуль 13 электронного управления управляет работой электрического насоса 3, устанавливая нагрузку насоса, которая является значением управляющей команды электрического насоса 3, основанной на состоянии работы двигателя, таком как скорость двигателя и нагрузка двигателя, и управляет электрическим насосом 3 так, что подача хладагента соответствует нагрузке насоса. Нагрузка насоса является переменной между минимальным значением (например, 40%) и максимальным значением (100%). Чем больше тепло, сгенерированное работой двигателя 1 (например, чем больше скорость двигателя или нагрузка двигателя), тем больше устанавливается величина нагрузки насоса. Электрическим насосом 3 управляют таким образом, что чем больше величина нагрузки насоса, тем больше становится подача хладагента. Поэтому, когда тепло, сгенерированное двигателем 1, невелико, например, во время холостого хода, подача электрического насоса 3 удерживается на постоянном небольшом уровне, так, чтобы небольшое количество хладагента проходило через двигатель 1. Таким образом, двигатель 1 не охлаждается больше, чем необходимо. Когда тепло, сгенерированное двигателем 1, является большим, например, во время работы на высокой скорости и при высокой нагрузке, электрическим насосом 3 управляют, чтобы увеличить подачу, то есть количество хладагента, проходящего через двигатель 1. Увеличенное количество хладагента эффективно охлаждает двигатель 1.
Модуль 13 электронного управления управляет работой электрического вентилятора 8, начиная или останавливая работу электрического вентилятора 8 на основании температуры выхода хладагента двигателя. Конкретно, работа электрического вентилятора 8 начинается, как обозначено сплошной линией на Фиг.2, когда температура выхода хладагента двигателя равна или выше, чем температура запуска работы. Будучи начатой, работа электрического вентилятора 8 останавливается, как обозначено прерывистой линией на Фиг.2, когда температура выхода хладагента двигателя равна или меньше, чем температура остановки работы, которая ниже, чем температура запуска работы. Температура запуска работы и температура остановки работы равны температурам или выше, чем температура, при которой термостатический клапан термостата 7 открыт (в первом варианте воплощения 80°C), и равны, например, 96 и 94°C соответственно. Таким образом, когда температура хладагента в охлаждающем контуре 2 (температура выхода хладагента двигателя) высока, электрический вентилятор 8 включается так, чтобы воздух подавался в теплообменник 6 и хладагент эффективно охлаждался внешним воздухом в теплообменнике 6. Когда температура хладагента низка, электрический вентилятор 8 останавливается так, чтобы воздух не подавался в теплообменник 6.
Далее, отвод воздуха из охлаждающего контура 2, который выполняется при замене хладагента в охлаждающем устройстве, будет описан со ссылкой на Фиг.1.
При замене хладагента в охлаждающем устройстве контур 2 сначала осушается от старого хладагента. Затем новый хладагент добавляется в резервуар 9 через порт 9a наполнения. Хладагент, добавленный в резервуар 9 через порт 9a наполнения, входит в охлаждающий контур 2 из резервуара 9 через секции 10, 11. Когда хладагент входит в охлаждающий контур 2, воздух в охлаждающем контуре 2 в свою очередь вытесняется в резервуар 9 через секции 10, 11 и затем выпускается наружу через порт 9a наполнения. Когда охлаждающий контур 2 и секции 10, 11 заполнены хладагентом соответственно и хладагент в резервуаре 9 достигает заданного уровня, порт 9а наполнения закрывается.
В этом состоянии некоторый воздух остается в охлаждающем контуре 2. Таким образом, после замены хладагента выполняется отвод воздуха, чтобы удалить воздух, остающийся в охлаждающем контуре 2. В частности, запускается электрический насос 3 при работе двигателя 1 на холостом ходу, так, чтобы хладагент циркулировал в охлаждающем контуре 2. Температура циркулирующего хладагента увеличивается, чтобы открыть термостатический клапан термостата 7. Когда хладагент циркулирует в охлаждающем контуре 2 посредством работы электрического насоса 3, поток хладагента уносит оставшийся воздух в нескольких секциях охлаждающего контура 2. После открытия термостатического клапана термостата 7 хладагент в охлаждающем контуре 2, вместе с захваченным воздухом, посылают в резервуар 9 через секции 10, 11. В резервуаре 9 воздух и хладагент подвергаются разделению жидкость-пар, и отделенный воздух сохраняется в резервуаре 9. С другой стороны, после разделения жидкость-пар в резервуаре 9 хладагент проводится к охлаждающему контуру 2 (секция 2a) через секцию 12.
Как описано выше, в случае, когда термостатический клапан термостата 7 является открытым, если оставшийся воздух в охлаждающем контуре 2 уносится посредством работы электрического насоса 3, воздух перемещается к резервуару 9 и собирается в резервуаре 9. Оставшийся воздух в охлаждающем контуре 2 собирается в резервуар 9 так, чтобы воздух был выпущен из охлаждающего контура 2. Отвод воздуха из контура 2 таким образом закончен. Поэтому резервуар 9, который подключен к охлаждающему контуру 2 через секции 10-12, функционирует как блок отвода воздуха, в который направляется и собирается оставшийся в охлаждающем контуре воздух.
Даже если отвод воздуха из охлаждающего контура 2 выполнен вышеописанным способом, воздух в охлаждающем контуре 2 не всегда эффективно собирается в резервуар 9. Так, требуется время, чтобы собрать воздух в резервуар 9. Этот недостаток вызван тем фактом, что воздух присутствует в ряде секций охлаждающего контура 2, и сопротивление потоку воздуха отличается от одной секции к другой. Например, в охлаждающем контуре 2 теплообменник 6 является секцией большего сопротивления потоку воздуха по сравнению с другими секциями. Другими словами, сопротивление потоку воздуха является самым большим в теплообменнике 6 в охлаждающем контуре 2.
Когда двигатель 1 работает на холостом ходу, чтобы выполнить отвод воздуха из охлаждающего контура 2, если двигатель 1 работает в режиме малого газа, нагрузка насоса падает до минимального значения (40%) и подача электрического насоса 3 падает до минимального значения. В этом случае оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха уносится хладагентом к резервуару 9. Однако, поскольку поток хладагента, циркулирующий в охлаждающем контуре 2, слаб, оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления к потоку воздуха трудно увлечь к резервуару 9 эффективным способом. Поэтому требуется некоторое время для сбора воздуха из охлаждающего контура 2 в резервуар 9 посредством работы электрического насоса 3.
Чтобы сократить время, требуемое для вышеописанного отвода воздуха, оператор может ускорить двигатель, надавливая педаль 14 акселератора, так, чтобы скорость машины была увеличена и увеличилась подача электрического насоса 3. В этом случае степень нажатия педали 14 акселератора во время операции ускорения двигателя увеличена и скорость двигателя чрезмерно увеличена. Это, вероятно, чрезмерно увеличит подачу электрического насоса 3. Так как, несмотря на то, что контроль определенной величины подачи электрического насоса 3 требует точной степени нажатия педали, оператор может быть неспособен выполнить такое точное управление педалью и сильнее нажать педаль 14 акселератора. Если подача электрического насоса 3 является чрезмерной, поток хладагента в охлаждающем контуре 2 становится слишком сильным и в секциях низкого сопротивления потоку воздуха распространение воздуха в хладагенте происходит в виде пузырьков. В этом случае также необходимо время, чтобы собрать воздух в охлаждающем контуре 2 в резервуар 9.
В первом варианте воплощения, чтобы устранить вышеупомянутые недостатки, электрическим насосом 3 во время отвода воздуха управляют способом, отличным от способа обычного управления. Более конкретно, рабочий режим электрического насоса 3 может быть переключен между нормальным режимом, при котором электрическим насосом 3 управляют обычным образом, и режимом отвода воздуха, при котором электрическим насосом 3 управляют для отвода воздуха. В режиме отвода воздуха подача электрического насоса 3 варьируется согласно шаблону изменения, что позволяет оставшемуся воздуху в различных секциях охлаждающего контура 2 перемещаться к резервуару 9. Модуль 13 электронного управления функционирует как секция переключения, которая переключает рабочий режим электрического насоса 3 между нормальным режимом и режимом отвода воздуха.
Выполнение режима отвода воздуха позволяет изменять подачу электрического насоса 3 согласно вышеупомянутому шаблону изменения. Когда подача электрического насоса 3 уменьшается в соответствии с шаблоном изменения, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 вынужден перемещаться к резервуару 9 и собираться в резервуаре 9. Когда подача электрического насоса 3 увеличена в соответствии с шаблоном изменения и поток хладагента в охлаждающем контуре 2 становится сильным, оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 эффективно вынужден перемещаться к резервуару 9 и собираться в резервуар 9. Таким образом, изменяя подачу электрического насоса 3 согласно шаблону изменения, воздух в охлаждающем контуре 2 эффективно собирается в резервуар 9.
Далее будет описана конкретная процедура изменения подачи электрического насоса 3 во время режима отвода воздуха согласно шаблону изменения.
Изменение подачи электрического насоса 3 согласно шаблону изменения достигается установлением нагрузки насоса, как показано на Фиг.3, на основании температуры выхода хладагента двигателя. Как показано на Фиг.3, во время режима отвода воздуха нагрузка насоса увеличивается при увеличении температуры выхода хладагента двигателя. Когда температура выхода хладагента двигателя находится в интервале низких температур (T1-T2), нагрузка насоса поддерживается на постоянном уровне Dl. Когда температура выхода хладагента двигателя находится в интервале высоких температур (T3-T4), который выше, чем интервал низких температур (Т1-T2), нагрузка насоса поддерживается на постоянном уровне D2, который больше чем уровень D1.
При режиме отвода воздуха, когда нагрузка насоса установлена, как показано на Фиг.3, на основании температуры выхода хладагента двигателя, подача электрического насоса 3, который работает на основании нагрузки насоса, изменяется в соответствии с изменениями нагрузки насоса, которые соответствуют изменениям температуры выхода хладагента двигателя. Таким образом, во время режима отвода воздуха, подача электрического насоса 3 увеличивается при увеличении температуры выхода хладагента двигателя. Когда температура выхода хладагента двигателя находится в интервале низких температур (Т1-Т2), подача электрического насоса 3 поддерживается на первом заданном уровне, который соответствует нагрузке насоса D1. Когда температура выхода хладагента двигателя находится в интервале высоких температур (T3-T4), подача электрического насоса 3 поддерживается на втором заданном уровне, который соответствует нагрузке насоса D2. Второй заданный уровень больше, чем первый заданный уровень.
Поэтому управление электрическим насосом 3 в режиме отвода воздуха включает в себя контроль низких температур и контроль высоких температур. При контроле низких температур подача электрического насоса 3 поддерживается на первом заданном уровне, когда температура выхода хладагента двигателя находится в интервале низких температур. При контроле высоких температур, когда температура выхода хладагента двигателя находится в интервале высоких температур, подача электрического насоса поддерживается на втором заданном уровне. Второй заданный уровень - это уровень, который позволяет перемещаться оставшемуся воздуху в теплообменнике 6, который является секцией самого высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2. Значение нагрузки насоса D2 для получения второго предварительно установленного уровня, например, 80%. Первый заданный уровень меньше чем второй заданный уровень и оптимален для перемещения оставшегося воздух в секциях, отличных от секции самого высокого сопротивления поток воздуха в охлаждающем контуре 2. Значение нагрузки насоса D1 для получения первого заданного уровня, например, 60%.
Когда режим отвода воздуха выполняется на холостом ходу двигателя 1, хладагент циркулирует через охлаждающий контур 2 посредством работы электрического насоса 3, и теплообмен между хладагентом и двигателем 1 увеличивает температуру выхода хладагента двигателя. Поэтому после начала режима отвода воздуха, чем больше прошло времени, тем выше становится температура выхода хладагента двигателя. При увеличении температуры выхода хладагента работа электрического насоса 3 управляется на основании переменной нагрузки насоса, как показано на Фиг.3. Такое управление работой электрического насоса 3 позволяет изменять подачу электрического насоса 3 в соответствии с шаблоном изменения, показанным выше во время режима отвода воздуха.
Во время выполнения режима отвода воздуха, когда температура выхода хладагента двигателя увеличивается и находится в пределах интервала низких температур (Т1-T2), нагрузка насоса поддерживается на постоянном уровне D1 (60%). Подача электрического насоса 3 поддерживается на первом заданном уровне. Соответственно, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 заставлен надежно перемещаться к резервуару 9 и собираться в резервуар 9. После этого во время периода, при котором температура выхода хладагента двигателя находится в интервале высоких температур (T3-T4), нагрузка насоса поддерживается на постоянном уровне D2 (80%). Соответственно, подача электрического насоса 3 поддерживается на втором заданном уровне, который больше, чем первый заданный уровень. Соответственно, оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха, например, теплообменник 6, в охлаждающем контуре 2 заставлен надежно перемещаться к резервуару 9 и собираться в резервуаре 9. Таким способом, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно собраны в резервуаре 9, соответственно.
В первом варианте воплощения температура остановки работы (см. фиг.2) электрического вентилятора 8 ассоциирована с интервалом низких температур (Т1-T2 на Фиг.3). Температура запуска работы (см. фиг.2) электрического вентилятора 8 ассоциирована с интервалом высоких температур (T3-T4 на фиг.3). В частности, температура остановки работы и интервал низких температур определены таким образом, что температура остановки работы электрического вентилятора 8 является значением в интервале низких температур, например, максимальное значение (T2) в интервале низких температур. Таким образом, если температура остановки работы электрического вентилятора 8 установлена 94°C, как описано выше, максимальное значение (T2) интервала низких температур также установлено 94°C. С другой стороны, температура запуска работы и интервал высоких температур определены так, что температура запуска работы электрического вентилятора 8 является значением в интервале высоких температур, например, минимальное значение (T3) в интервале высоких температур. Таким образом, если температура запуска работы электрического вентилятора 8 установлена 96°C, как описано выше, минимальное значение (T3) интервала высоких температур также установлено 96°C.
Фиг.4 является временной диаграммой, которая показывает изменения температуры выхода хладагента двигателя, нагрузку насоса и рабочее состояние электрического вентилятора 8 во время режима отвода воздуха, когда интервал низких температур и интервал высоких температур, так же как температура остановки работы и температура запуска работы, установлены.
Во время режима отвода воздуха, если температура выхода хладагента двигателя возрастает от значения в интервале низких температур (Т1-T2) к значению в интервале высоких температур (T3-T4), нагрузка насоса изменяется от значения D1 (60%) к значению D2 (80%). Затем, когда температура выхода хладагента двигателя становится равной или выше, чем минимальное значение T3 (96°C) в интервале высоких температур и нагрузка насоса достигает значения D2 (время t1), электрический вентилятор 8 работает так, чтобы воздух перемещался к теплообменнику 6 и теплообмен эффективно выполнялся между хладагентом в теплообменнике 6 и внешним воздухом. В результате хладагент, который проходит через теплообменник 6, эффективно охлаждается внешним воздухом и температура выхода хладагента двигателя понижается, соответственно. Когда температура выхода хладагента двигателя понижена до интервала низких температур и становится равной или ниже, чем максимальное значение T2 (94°C) интервала (время t2), нагрузка насоса становится равной значению D1 и работа электрического вентилятора 8 останавливается. Перемещение воздуха к теплообменнику 6 останавливается. В результате хладагент, который проходит через теплообменник 6, не охлаждается эффективно внешним воздухом и температура выхода хладагента двигателя увеличивается, соответственно.
Запуск и остановка работы электрического вентилятора 8, увеличение и уменьшение температуры выхода хладагента двигателя повторяются после этого. В примере, показанном на Фиг.4, такое повторение происходит в период времени от момента t3 до момента t6. В результате температура выхода хладагента двигателя меняется между интервалом низких температур и интервалом высоких температур, подача электрического насоса 3 неоднократно поддерживается на заданном первом уровне (соответствующем D1) и на втором заданном уровне (соответствующем D2). Соответственно, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 дополнительно надежно собираются в резервуар 9.
Наконец, добавление хладагента в охлаждающий контур 2, которое сопровождает замену хладагента в охлаждающем устройстве, и отвод воздуха из охлаждающего контура 2 будут теперь описаны со ссылкой на блок-схему с фиг.5.
После дренажа старого хладагента из охлаждающего контура 2 добавление хладагента для заполнения охлаждающего контура 2 новым хладагентом выполняется на этапе S101. Конкретно, с остановленным двигателем 1 содержимое резервуара 9 выпускается в атмосферу через порт 9a наполнения и новый хладагент добавляется через порт 9a наполнения. Соответственно, охлаждающий контур 2 и секции 10, 11 заполняются новым хладагентом, и, будучи замененный новым хладагентом, воздух в охлаждающем контуре 2 и секциях 10, 11 вытесняется и выпускается через порт 9a наполнения. Когда новый хладагент достигает заданной позиции в резервуаре 9, порт 9a наполнения резервуара 9 закрывается.
Затем, на этапе S102, выполняется режим отвода воздуха. В этом режиме автономная работа, например, холостой ход двигателя 1 выполняется на этапе S103. Дополнительно, на этапе S104, управление электрическим насосом 3 в режиме отвода воздуха выполняется на основании температуры выхода хладагента двигателя. На этапе S105 управление электрическим вентилятором 8 выполняется на основании температуры выхода хладагента двигателя. Посредством этих процессов управления электрическим насосом 3 и электрическим вентилятором 8 оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха и секциях высокого сопротивления к потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно собирается в резервуар 9, и воздух выпускается из охлаждающего контура 2 в резервуар 9 (отвод воздуха).
Когда определенное время прошло после завершения отвода воздуха из охлаждающего контура 2, двигатель 1 останавливается на этапе S106. Соответственно, управление электрическим насосом 3 и управление электрическим вентилятором 8 останавливается. На этапе S107 определяется, ниже ли уровень хладагента в резервуаре 9 нормального значения. Когда уровень хладагента в резервуаре 9 ниже нормального значения, уровень хладагента был понижен из-за отвода воздуха из охлаждающего контура 2. Таким образом, модуль 13 электронного управления определяет, что отвод воздуха из охлаждающего контура 2 не был завершен и переходит к этапу S108. В этом случае дополнительное добавление хладагента через порт 9a наполнения резервуара 9 выполняется на этапе S108. Затем этап S102 и последующие этапы повторяются. Когда уровень хладагента в резервуаре 9 оказывается в пределах интервала нормальных значений, уровень хладагента не был понижен при отводе воздуха из охлаждающего контура 2. Таким образом, модуль электронного управления 13 определяет, что отвод воздуха из охлаждающего контура 2 завершен. В этом случае отвод воздуха заканчивается и рабочий режим переключается из режима отвода воздуха в нормальный режим.
У вышеописанного первого варианта воплощения есть следующие преимущества.
(1) Рабочий режим электрического насоса 3 может быть переключен между нормальным режимом, в котором электрический насос 3 обычно работает, и режимом отвода воздуха, в котором электродвигатель 3 работает для отвода воздуха. В режиме отвода воздуха подача электрического насоса 3 управляется, чтобы она варьировалась согласно шаблону изменения, который позволяет перемещать оставшийся воздух в различных секциях охлаждающего контура 2 к резервуару 9. При выполнении отвода воздуха из охлаждающего контура 2 подача электрического насоса 3 изменяется в соответствии с вышеописанным шаблоном изменения посредством управления электрическим насосом 3 в режиме отвода воздуха. В этом случае, когда подача электрического насоса 3 уменьшается в соответствии с шаблоном изменения, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 вынужден перемещаться к резервуару 9 и собирается в резервуаре 9. Также, когда подача электрического насоса 3 увеличивается в соответствии с шаблоном изменения, поток хладагента в охлаждающем контуре 2 становится сильным и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 вынужден эффективно перемещаться к резервуару 9 и собирается в резервуаре 9. Соответственно, когда отвод воздуха из охлаждающего контура 2 выполняется после замены хладагента в охлаждающем устройстве, оставшийся воздух в некоторых секциях охлаждающего контура 2 эффективно собирается в резервуаре 9.
(2) Когда режим отвода воздуха выполняется во время автономной работы двигателя 1, работает электрический насос 3, и хладагент, циркулирующий через охлаждающий контур 2, принимает тепло от двигателя 1, а температура выхода хладагента двигателя возрастает со временем. Нагрузка насоса устанавливается таким образом, что при возрастании температуры выхода хладагента двигателя возрастает нагрузка насоса, как показано на Фиг.3. Электрический насос 3 управляется на основании нагрузки насоса. Варьируемое управление нагрузкой насоса и управление электрическим насосом позволяют изменять подачу электрического насоса 3 в соответствии с шаблоном изменения, показанным выше при режиме отвода воздуха.
(3) Согласно шаблону изменения подачи электрического насоса 3 подача электрического насоса 3 изменяется от малого значения до большого значения. Таким образом, когда подача электрического насоса 3 возрастает, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 перемещается к резервуару 9. Поэтому, когда подача электрического насоса 3 велика, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 не распространяется в виде пузырьков в хладагенте при сильным потоке хладагента в охлаждающем контуре 2. Таким образом, воздух легко собирается в резервуаре 9.
(4) При возрастании температуры выхода хладагента двигателя в пределах интервала низких температур (Т1 - T2), показанной на Фиг.3 во время режима отвода воздуха, нагрузка насоса поддерживается на уровне D1 (60%), и подача электрического насоса 3 поддерживается на первом заданном уровне. Первый заданный уровень - это оптимальный уровень для того, чтобы оставшийся воздуху в секциях охлаждающего контура 2, кроме секций самого высокого сопротивления потоку воздуха, мог перемещаться к резервуару 9. Поэтому, поддерживая подачу электрического насоса 3 на первом заданном уровне, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно перемещается к и собирается в резервуаре 9. После этого, при температуре выхода хладагента двигателя в пределах интервала высоких температур (T3-T4), нагрузка насоса поддерживается на уровне D2 (80%). Соответственно, подача электрического насоса 3 поддерживается на втором заданном уровне, который больше первого заданного уровня. Второй заданный уровень - уровень, при котором оставшийся воздух в теплообменнике 6, который является секцией самого высокого сопротивления потоку воздуха, может перемещаться. Поэтому, поддерживая подачу электрического насоса 3 на втором заданном уровне, оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2, таких как теплообменник 6, надежно перемещается к и собирается в резервуаре 9. Таким способом оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно собираются в резервуаре 9.
(5) Температура остановки работы электрического вентилятора 8 установлена в пределах интервала низких температур (Т1-T2), и температура запуска работы электрического вентилятора 8 установлена в пределах интервала высоких температур (T3-T4). Таким образом, когда температура выхода хладагента двигателя возрастает до температуры запуска работы (T3) в интервале высоких температур во время режима отвода воздуха, электрический вентилятор 8 включается и гонит воздух в теплообменник 6. В результате хладагент, проходящий через теплообменник 6, эффективно охлаждается внешним воздухом. Соответственно, температура выхода хладагента двигателя понижается. Затем, когда температура выхода хладагента двигателя понижается до температуры остановки работы (T2) в интервале низких температур, электрический вентилятор 8 выключается и прекращает гнать воздух в теплообменник 6. В результате хладагент, проходящий через теплообменник 6, перестает эффективно охлаждаться внешним воздухом. Соответственно, температура выхода хладагента двигателя возрастает. Таким способом температура выхода хладагента двигателя неоднократно меняется между интервалом низких температур и интервалом высоких температур, включением и выключением электрического вентилятора 8 так, чтобы подача электрического насоса 3 неоднократно поддерживалась на первом заданном уровне (соответствующем D1) и на втором заданном уровне (соответствующем D2). Соответственно, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 эффективно собираются в резервуаре 9.
(6) Резервуар 9, функционирующий как блок отвода воздуха, в котором собирается оставшийся воздух в охлаждающем контуре 2, соединен с верхней частью теплообменника 6, который является секцией высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2, и хладагент проходит в резервуар 9 через секцию 11. Таким образом, во время отвода воздуха из охлаждающего контура 2 воздух эффективно собирается в резервуаре 9 из верхней части теплообменника 6, в которой воздух в охлаждающем контуре 2 с большой вероятностью застаивается.
(7) Во время режима отвода воздуха, когда температура выхода хладагента двигателя в охлаждающем контуре 2 ниже, чем температура, при которой термостатический клапан термостата 7 открыт и хладагент не проходит к резервуару 9, электрический насос 3 включается на основании температуры выхода хладагента двигателя, который установлен для того, чтобы эффективно удалять оставшийся воздух из охлаждающего контура 2. Если электрический насос 3 не включен, когда температура хладагента ниже, чем температура, при которой термостатический клапан термостат 7 открыт, оставшийся воздух в термостатическом клапане не может быть удален. В результате такой оставшийся воздух ухудшает чувствительность термостатического клапана к температуре хладагента, что может задержать открытие термостатического клапана. Также оставшийся воздух в сердцевине нагревателя 5 не может быть удален, так что оставшийся воздух в ядре нагревателя 5 может не быть удален на ранней стадии. Но, включая электрический насос 3, как показано выше, эти недостатки устраняются.
Второй вариант воплощения будет теперь описан со ссылкой на Фиг.6.
Во втором варианте воплощения во время режима отвода воздуха работой электрического насоса 3 управляют таким образом, что подача электрического насоса 3 изменяется в соответствии с прошедшим временем. С помощью управления подача электрического насоса 3 изменяется согласно шаблону изменения, что позволяет перемещать оставшийся воздух в секциях охлаждающего контура 2 к резервуару 9.
Изменения подачи электрического насоса 3 согласно шаблону изменения достигаются установкой нагрузки насоса на основании времени, прошедшего с начала режима отвода воздуха. Как показано на Фиг.6, во время режима отвода воздуха нагрузка насоса неоднократно изменяется на D2 (80%), D1 (60%), минимальное значение (40%), D1 (60%) и D2 (80%) каждый раз, когда заканчивается предопределенный период. Нагрузка насоса является постоянной вне периодов этих изменений.
Поэтому, поскольку работой электрического насоса 3 управляют во время режима отвода воздуха, электрический насос 3 гонит хладагент, подача которого соответствует нагрузке насоса, которая варьируется со временем. Таким образом, каждый раз, по завершении заданного промежутка времени, подача электрического насоса 3 возрастает или уменьшается в соответствии с изменениями нагрузки насоса, и подача является постоянной вне пределов каждого предопределенного периода. Максимальный уровень подачи - это уровень, который соответствует нагрузке насоса D2 (80%), то есть первому заданному уровню в первом варианте воплощения. Таким образом, оставшийся воздух в теплообменнике 6 может надежно перемещаться к резервуару 9.
Согласно второму варианту воплощения следующие преимущества получены в дополнение к преимуществам пунктов (1), (3), (6), и (7) первого варианта воплощения.
(8) При выполнении режима отвода воздуха работа электрического насоса 3 управляется таким способом, что подача электрического насоса 3 изменяется со временем. Таким способом управляя работой электрического насоса 3, подача электрического насоса 3 изменяется согласно шаблону изменения подачи насоса в режиме отвода воздуха.
(9) Когда подача электрического насоса 3 поддерживается на уровне, который соответствует нагрузке насоса D1 (60%) во время режима отвода воздуха, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 перемещается к и собирается в резервуаре 9. Когда подача электрического насоса 3 поддерживается на уровне, который соответствует нагрузке насоса D2 (80%) во время режима отвода воздуха, оставшийся воздух в теплообменнике 6, который является секцией высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2, может надежно перемещаться к и собираться в резервуаре 9. Таким образом, оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно собираются в резервуаре 9.
(10) Минимальное значение подачи электрического насоса 3, которое является постоянным в течение времени вне режима отвода воздуха, является значением, которое соответствует минимальному значению (40%) нагрузки насоса. Поэтому, даже если оставшийся воздух в контуре охлаждения 2 перемещается в виде пузырьков из-за потока хладагента во время отвода воздуха, воздух (пузырьки), распространенный в хладагенте, собирается в специальной секции охлаждающего контура 2, чтобы остаться там начиная с момента, когда поток хладагента становится слабым при постоянной подаче электрического насоса 3 на уровне, который соответствует минимальному уровню (40%) нагрузки насоса.
Третий вариант воплощения согласно настоящему изобретению будет теперь описан со ссылкой на Фиг.7 и 8.
В третьем варианте воплощения управление работой электрического насоса 3 основано на скорости двигателя объединенной с операцией ускорения двигателя педали акселератора 14 таким образом, что во время режима отвода воздуха подача электрического насоса 3 изменяется согласно шаблону изменения, что позволяет перемещать оставшийся воздух в секциях охлаждающего контура 2 к резервуару 9.
Когда операция ускорения двигателя выполняется как действие педали, скорость двигателя резко увеличивается, соответственно. Во время режима отвода воздуха, когда скорость двигателя резко увеличивается операцией ускорения двигателя, нагрузка насоса, основанная на скорости двигателя, устанавливается, как показано на Фиг.7. Это позволяет изменять подачу электрического насоса 3 в соответствии с выше описанным шаблоном изменения.
Как показано на Фиг.7, нагрузка насоса возрастает при увеличении скорости двигателя во время режима отвода воздуха. Когда скорость двигателя находится в диапазоне низких скоростей двигателя (малая скорость - NE1), нагрузка насоса является постоянной на уровне D1 (60%). Когда скорость двигателя находится в диапазоне высоких скоростей машины (NE2-NE3), который выше диапазона низких скоростей двигателя (малая скорость - NE1) и соответствует скорости двигателя, при которой операция ускорения двигателя выполняется, нагрузка насоса постоянна на уровне в D2 (60%), который больше, чем D1. В этом варианте воплощения диапазон низких скоростей двигателя - это, например, диапазон от малой скорости до 1100 оборотов в минуту и диапазон высоких скоростей двигателя - это, например, диапазон от 1200 оборотов в минуту до 1800 оборотов в минуту.
Когда электрический насос 3 работает на основании нагрузки насоса, который изменяется согласно скорости двигателя, подача электрического насоса 3 изменяется в соответствии с изменением нагрузки насоса в соответствии со скоростью двигателя. Таким образом, подача электрического насоса 3 возрастает при возрастании скорости двигателя. Когда скорость двигателя находится в диапазоне низких скоростей двигателя (малая скорость - NE1), подача электрического насоса 3 поддерживается на уровне, который соответствует нагрузке насоса D1 (60%). Когда скорость двигателя находится в диапазоне высоких скоростей двигателя (NE2-NE3), подача электрического насоса 3 поддерживается на уровне, который соответствует нагрузке насоса D2 (80%). В третьем варианте воплощения уровень подачи электрического насоса 3, который соответствует нагрузке насоса D1, является третьим предустановленным значением и уровень подачи электрического насоса 3, который соответствует нагрузке насоса D2, является четвертым предустановленным значением. Четвертый предустановленный уровень больше, чем третий предустановленный уровень.
Поэтому управление работой электрического насоса 3 во время режима отвода воздуха включает в себя контроль низкой скорости двигателя, в котором подача электрического насоса 3 поддерживается на третьем заданном уровне, когда скорость двигателя находится в диапазоне низких скоростей двигателя, и контроль высокой скорости двигателя, в котором подача электрического насоса 3 поддерживается на четвертом заданном уровне, когда скорость двигателя находится в диапазоне высоких скоростей двигателя. Подобно второму заданному уровню в первом варианте воплощения, четвертый заданный уровень - это уровень, при котором оставшийся воздух в теплообменнике 6, который является секцией самого высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2, может перемещаться. Третий заданный уровень меньше, чем четвертый заданный уровень. Подобно первому заданному уровню в первом варианте воплощения, третий заданный уровень является оптимальным для того, чтобы оставшийся воздух в секциях в охлаждающем контуре 2, помимо секции самого высокого сопротивления потоку воздуха, мог перемещаться.
Когда режим отвода воздуха выполняется во время автономной работы двигателя 1, скорость двигателя находится в пределах диапазона низких скоростей двигателя (малая скорость - NEl) в состоянии, где педаль акселератора 14 не нагружена (степень давления педали равняется нулю). Таким образом, нагрузка насоса является постоянной на уровне D1 (60%), и подача электрического насоса 3 поддерживается на третьем заданном уровне. В этом состоянии оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 перемещается к и собран в резервуаре 9.
Когда педаль акселератора 14 нажата для ускорения двигателя 1, скорость двигателя возрастает от диапазона низких скоростей двигателя до диапазона высоких скоростей двигателя (NE2-NE3) и остается в диапазоне высоких скоростей двигателя некоторое время. Во время нахождения скорости двигателя в диапазоне высоких скоростей двигателя нагрузка насоса является постоянной на уровне D2 (80%), и подача электрического насоса 3 является постоянной на четвертом заданном уровне. В этом состоянии оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2, таких как теплообменник 6, может перемещаться к и собираться в резервуаре 9.
Следовательно, повторяя состояние, в котором педаль акселератора 14 не нажата и состояние, в котором двигатель 1 ускоряется, подача хладагента электрическим насосом 3 изменяется в соответствии с шаблоном изменения, что позволяет оставшемуся воздуху в секциях охлаждающего контура 2 перемещаться к резервуару 9. В результате оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно собираются в резервуаре 9.
Фиг.8 является блок-схемой, показывающей процедуру для заполнения охлаждающего контура 2 хладагентом, который сопровождает замену хладагента в охлаждающем устройстве согласно третьему варианту воплощения. Блок-схема также показывает процедуру отвода воздуха из охлаждающего контура 2.
В блок-схеме с Фиг.8 этапам S201-S203 и этапам S206-S209 соответствуют этапы S101-S103 и этапы S105-S108, показанные на Фиг.5, для первого варианта воплощения, соответственно. Блок-схема Фиг.8 отличается от Фиг.5 в этапах S204, S205.
На этапе S204 управляется работа электрического насоса 3 в режиме отвода воздуха. В частности, нагрузка насоса изменяется, как показано на Фиг.7, на основании скорости двигателя, и электрический насос 3 включается на основании изменения нагрузки насоса. После этого электронный блок управления 13 выполняет этап S205, и повторяет несколько раз состояние, в который операция ускорения двигателя, то есть операция нажатия педали, выполняется, и состояние, в котором не выполняется нажатие педали.
Комбинация работы электрического насоса 3, основанной на скорости двигателя, как описано выше, и операции ускорения двигателя с помощью нажатия педали акселератора 14 позволяет изменять подачу хладагента электрическим насосом 3 в соответствии с шаблоном изменения, что позволяет оставшемуся воздуху в секциях охлаждающего контура 2 перемещаться к резервуару 9. В результате оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно собираются в резервуаре 9.
Согласно настоящему варианту воплощения, как описано выше, следующие преимущества получены в дополнение к преимуществам по пунктам (1), (3), (6) и (7) первого варианта воплощения.
(11) В состоянии, когда работой электрического насоса 3 управляют на основании скорости двигателя в режиме отвода воздуха, повторяя несколько раз состояние, в котором педаль акселератора 14 не нажата, и состояние, в котором операция ускорения двигателя выполняется, подача хладагента электрическим насосом 3 изменяется согласно шаблону изменения, что позволяет оставшемуся воздуху в секциях охлаждающего контура 2 перемещаться к резервуару 9. В результате оставшийся воздух в секциях низкого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 и оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха в охлаждающем контуре 2 надежно собираются в резервуаре 9.
(12) Когда операция ускорения двигателя выполняется при режиме отвода воздуха и скорость двигателя увеличивается до диапазона высоких скоростей двигателя (NE2-NE3), нагрузка насоса постоянна на уровне D2 (80%). Подача электрического насоса 3 постоянна на четвертом заданном уровне, соответственно. Четвертый заданный уровень - это уровень, при котором оставшийся воздух в теплообменнике 6, который является секцией самого высокого сопротивления потоку воздуха, может перемещаться. Таким образом, поддерживая подачу электрического насоса 3 на четвертом заданном уровне, оставшийся воздух в теплообменнике 6 надежно перемещается к и собирается в резервуар 9.
(13) При существенном возрастании температуры двигателя 1 из-за операции ускорения двигателя температура хладагента, циркулирующего в охлаждающем контуре 2, быстро возрастает до или выше температуры открытия клапана термостатического клапана в термостате 7. Таким образом, на ранней стадии после старта режима отвода воздуха хладагент может перемещаться через теплообменник 6 так, что оставшийся воздух в теплообменнике 6 перемещается к резервуару 9.
Вышеупомянутые описанные варианты воплощения могут быть изменены следующим образом.
В первом варианте воплощения температура остановки работы и температура запуска работы электрического вентилятора 8 может быть изменена по мере необходимости. В этом случае температуру остановки работы предпочтительно устанавливать в интервале низких температур (Т1-T2 на Фиг.3) и температуру запуска работы предпочтительно устанавливать в значение в интервале высоких температур (T3-T4 на Фиг.3).
Во втором варианте воплощения способ, согласно которому нагрузка насоса варьируется с прошедшим временем в течение режима отвода воздуха, может быть изменена по мере необходимости. Например, нагрузка насоса может неоднократно изменяться в порядке (40%), D1 (60%), D2 (80%), D1 (60%), и минимальное значение (40%) устанавливается каждый раз по окончании заданного периода. В этом случае достигается преимущество, эквивалентное преимуществу по пункту (3) из первого варианта воплощения.
В третьем варианте воплощения диапазон низких скоростей двигателя и диапазон высоких скоростей двигателя могут быть изменены по мере необходимости.
От первого до третьего варианта воплощения может быть увеличен объем резервуара 9. В этом случае процесс добавления хладагента в резервуар 9 (пополнение) во время отвода воздуха может быть опущен.
От первого до третьего варианта воплощения позиции в охлаждающем контуре 2, к которым подключены секции 10-12, могут быть изменены по мере необходимости. Например, секция 10 может быть подключена к секции высокого сопротивления потоку воздуха охлаждающего контура 2, отличной от теплообменника 6. Также секция 12 может быть подключена к любой секции, через которую хладагент перемещается независимо от открытия и закрытия термостатического клапана термостата 7.
От первого до третьего варианта воплощения термостат 7 может 20 быть опущен так, что хладагент всегда перемещается через теплообменник 6.
От первого до третьего варианта воплощения может быть опущен электрический вентилятор 8.
От первого до третьего варианта воплощения уровень нагрузки насоса D2, который установлен для того, чтобы заставить оставшийся воздух в секциях высокого сопротивления потоку воздуха охлаждающего контура 2 перемещаться, может быть изменен с 80% в соответствии с уровнем сопротивления потоку воздуха, по мере необходимости. Также уровень нагрузки насоса Dl, который установлен для того, чтобы заставить оставшийся воздух в секциях охлаждающего контура 2, отличных от секций высокого сопротивления потоку воздуха, перемещаться, может быть изменен с 60% в соответствии с уровнем сопротивления потоку воздуха, по мере необходимости. Дополнительно, минимальный уровень нагрузки насоса может быть изменен c 40%, по мере необходимости. В этом случае минимальный уровень нагрузки насоса предпочтительно изменять на уровень, подходящий для хранения и сбора воздуха, который распространялся в виде пузырьков в хладагенте в заданной секции охлаждающего контура 2.
От первого до третьего варианта воплощения может использоваться охлаждающее устройство упрощенного герметизирующего типа, в котором отверстие наполнения для добавления хладагента предоставлено в верхней части теплообменника 6 и отверстие наполнения закрывается крышкой радиатора. У крышки радиатора есть функция герметизации отверстия наполнения и функция выпуска воздуха из верхней части теплообменника 6 наружу, когда давление воздуха возрастает из-за расширения хладагента в охлаждающем контуре 2, вызванного возрастанием температуры хладагента. В этой конфигурации резервуар подключен к охлаждающему контуру 2 (теплообменник 6) через секцию, сформированную в крышке радиатора, и резервуар втягивает или выталкивает хладагент в ответ на расширение и сжатие, вызванное изменениями температуры хладагента в охлаждающем контуре 2. Поэтому в таком охлаждающем устройстве упрощенного герметизирующего типа верхняя часть теплообменника 6 функционирует как блок отвода воздуха, в котором собирается оставшийся воздух в охлаждающем контуре 2. В этой конфигурации охлаждающий контур 2 может быть дополнен хладагентом через отверстие наполнения во время отвода воздуха.
От первого до третьего варианта воплощения двигатель 1 может быть автоматически остановлен и перезапущен. В этой конфигурации автоматическая остановка двигателя 1 запрещена во время режима отвода воздуха. Это связано с тем, что, если двигатель 1 автоматически остановлен во время режима отвода воздуха, температура хладагента не возрастает из-за нагрева двигателя 1, и термостатический клапан термостата 7 может не открыться. Дополнительно, если автоматическая остановка двигателя 1 не запрещена во время режима отвода воздуха, температура выхода хладагента двигателя, которая связана с управлением работой электрического насоса 3 во время режима отвода воздуха, не может быть увеличена. Также в третьем варианте воплощения скорость двигателя не может быть увеличена посредством операции ускорения двигателя.
От первого до третьего варианта воплощения настоящее изобретение применено к устройству охлаждения, которое охлаждает двигатель (двигатель внутреннего сгорания). При этом настоящее изобретение может быть применено к устройству охлаждения, которое охлаждает любое устройство помимо двигателя 1.
1. Охлаждающее устройство для охлаждения хладагентом предмета охлаждения, который является источником тепла, при этом устройство содержит
охлаждающий контур, который содержит хладагент, проходит через предмет охлаждения и имеет блок отвода воздуха;
электрический насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в охлаждающем контуре, причем воздух в охлаждающем контуре перемещается к блоку отвода воздуха посредством циркуляции хладагента и выпускается из охлаждающего контура с помощью блока отвода воздуха;
секцию переключения, выполненную с возможностью переключения рабочих режимов электрического насоса между нормальным режимом и режимом отвода воздуха для сбора воздуха из охлаждающего контура в блоке отвода воздуха; и
секцию управления, выполненную с возможностью управления во время режима отвода воздуха электрическим насосом для изменения подачи хладагента от электрического насоса согласно шаблону изменения, обеспечивая перемещение оставшегося воздуха в секциях охлаждающего контура к блоку отвода воздуха, при этом секция управления управляет электрическим насосом таким образом, что подача электрического насоса изменяется в соответствии с прошедшим временем, причем секция управления увеличивает или уменьшает подачу электрического насоса каждый раз по завершении заданного периода времени, при этом в пределах каждого заданного периода секция управления управляет электрическим насосом таким образом, что подача электрического насоса постоянна относительно прошедшего времени.
2 Устройство по п.1, дополнительно содержащее теплообменник, установленный в охлаждающем контуре, причем максимальное значение подачи электрического насоса, которая постоянна относительно прошедшего времени, установлено на уровне, при котором оставшийся воздух в теплообменнике может перемещаться.
