DE10113800B4 - Method of regulating an automotive air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Regeln einer Automobil-Klimaanlage, welches folgende Schritte umfasst: a) Erfassen von Umgebungsparametern; b) Einstellen eines Zielwerts (TSET) der Raumtemperatur; c) Anpassen eines Proportionalverstärkungsfaktors (KP) in Abhängigkeit von dem Wert einer Außerttemperatur (Ta), die von einer Einheit zum Erfassen von Umgebungsparametern erfasst wurde; d) Erfassen eines gegenwärtig gewählten Luftauslassmodus; e) Anpassen eines Integralverstärkungsfaktors (Ki) an den erfassten Luftauslassmodus, durch Auswahl eines Integralverstärkungsfaktors aus zuvor gespeicherten Werten (Ki1, Ki2, Ki3), wobei jeder der Werte mit einem Luftauslassmodus korreliert; f) Berechnen der Temperatur (Tao) der Ausblasluft durch Anwenden von Proportionalregelung und Integralregelung auf der Basis der erfassten Umgebungsparameter und des eingestellten Zielwerts der Raumtemperatur; und g) Auswählen eines Luftauslassmodus auf der Basis der berechneten Lufttemperatur (Tao).A method for regulating an automotive air conditioning system, comprising the following steps: a) detection of environmental parameters; b) setting a target value (TSET) of the room temperature; c) adapting a proportional gain factor (KP) as a function of the value of an outside temperature (Ta) which was detected by a unit for detecting ambient parameters; d) sensing a currently selected air outlet mode; e) adapting an integral gain factor (Ki) to the detected air outlet mode, by selecting an integral gain factor from previously stored values (Ki1, Ki2, Ki3), each of the values correlating with an air outlet mode; f) calculating the temperature (Tao) of the exhaust air by applying proportional control and integral control on the basis of the detected environmental parameters and the set target value of the room temperature; and g) selecting an air outlet mode based on the calculated air temperature (Tao).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an einer Automobil-Klimaanlage und insbesondere eine Verbesserung, um eine Regelung der Klimatisierung zu erreichen, die für die Höhe der Außenluftemperatur und einen Auswahlzustand aus Betriebsmodi zum Kühlen und Heizen usw. optimiert ist.The present invention relates to an improvement on an automotive air conditioner and, more particularly, to an improvement for achieving air-conditioning control optimized for the level of outside air temperature and a selection state of operating modes for cooling and heating and so on.
Es ist eine Automobil-Klimaanlage allgemein bekannt, die mit einer verschiedenartigen Berechnungseinheit, wie einem Sensor für die Innenlufttemperatur, um die Raumtemperatur eines Automobils zu erfassen, einer Einstelleinheit für die Zieltemperatur zum Einstellen einer gewünschten Raumtemperatur als Zieltemperatur, einem Sensor für die Außenlufttemperatur, um die Umgebungstemperatur außerhalb des Fahrzeugs zu erfassen, und einer Berechnungseinheit für die notwendige Ausblastemperatur zum Berechnen der Temperatur der aus der Klimaanlage heraus zu schickenden Luft auf der Basis von Daten vom Sensor und der Einstelleinheit ausgestattet ist.An automobile air conditioner which is generally known to use with a various calculation unit such as an indoor air temperature sensor for detecting an automobile's room temperature, a target temperature setting unit for setting a desired room temperature as a target temperature, a sensor for outside air temperature to detect the ambient temperature outside the vehicle, and a necessary blow-off temperature calculating unit for calculating the temperature of the air to be sent out of the air conditioner on the basis of data from the sensor and the setting unit.
Bei einer solchen Automobil-Klimaanlage ist die Berechungseinheit für die notwendige Ausblastemperatur normalerweise dafür vorgesehen die notwendige Ausblastemperatur entsprechend einem vorher bestimmten Berechnungsprogramm zu berechnen, das eine Proportional/Integralregelung auf der Basis von verschiedenen Arten von Daten anwendet, die von einer Erfassungseinheit für die Umgebungsbedingungen, wie einem Sensor für die Innenlufttemperatur, einem Sensor für die Außenlufttemperatur, einem Sensor für die Sonnenstrahlung, erfasst werden.In such an automotive air conditioner, the necessary blow-off temperature calculation unit is normally intended to calculate the necessary blow-out temperature according to a predetermined calculation program which uses proportional / integral control based on various kinds of data supplied by an environmental condition detection unit. such as an indoor air temperature sensor, an outdoor air temperature sensor, a solar radiation sensor.
Dann regelt schließlich eine Berechnungseinheit für die Position der Luftmischklappe die Antriebsposition für die Luftmischklappe. Um die notwendige Ausblastemperatur zu erhalten, stellt sie ein Mischungsverhältnis zwischen kalter Luft, die von einem Verdampfer gekühlt wird, und warmer Luft, die von einem Heizungswärmetauscher erwärmt wird, ein, und wählt eine Auswahleinheit für den Luftauslassmodus einen Auslassmodus entsprechend dieser notwendigen Ausblastemperatur aus und schickt dadurch die Luft in das Innere des Automobils.Finally, a calculation unit for the position of the air mix door regulates the drive position for the air mix door. In order to obtain the necessary blow-off temperature, it sets a mixing ratio between cold air cooled by an evaporator and warm air heated by a heater core, and an air outlet mode selecting unit selects an outlet mode corresponding to this necessary blow-off temperature sends the air into the interior of the car.
Es gibt normalerweise in Automobil-Klimaanlagen drei Arten von Luftauslassmodi, einen Fußmodus, der einen Fußauslass auswählt, der unter dem Fuß des Insassen bereitgestellt ist, einen Lüftungsmodus, der einen Lüftungsauslass auswählt, der an der Vorderseite eines Armaturenbretts bereitgestellt ist, und einen Zwei-Ebenen-Modus, der Luft heraus schickt, indem er gleichzeitig den Fußauslass und den Lüftungsauslass auswählt, und es ist allgemeine Praxis, dass der Fußauslass zum Heizen, der Lüftungsauslass zum Kühlen und der Zwei-Ebenen-Auslass verwendet wird, um eine Ventilation bereitzustellen oder Außenluft aufzunehmen usw.There are normally three types of air outlet modes in automotive air conditioning systems, a foot mode that selects a foot outlet that is provided under the occupant's foot, a ventilation mode that selects a ventilation outlet provided on the front of a dashboard, and a two-way Plane mode sending out air by simultaneously selecting the foot outlet and the vent outlet and it is common practice to use the foot outlet for heating, the vent outlet for cooling and the two-level outlet to provide ventilation or Outside air intake etc.
Andererseits wird zum Berechnen einer notwendigen Ausblastemperatur durch Anwendung einer Proportional/Integralregelung beispielsweise der folgende Berechnungsausdruck allgemein verwendet:
Es gibt tatsächlich Fälle, in denen entsprechend der Art des Sensors als Erfassungseinheit für die Umgebungsbedingungen verschiedene Korrekturterme dem oben genannten Berechnungsausdruck hinzugefügt oder herausgestrichen werden, aber hinsichtlich des Aspekts, dass die notwendige Ausblastemperatur Tao berechnet wird, indem eine Proportionalregelung und Integralregelung auf die Abweichung (Tset – Tr) einer Raumtemperatur angewendet wird, ist dies eine Konfiguration, die allen Automobil-Klimaanlagen dieses Typs gemeinsam ist.In fact, there are cases where various correction terms are added to or deleted from the above-mentioned calculation expression according to the kind of the sensor as the environmental condition detection unit, but the aspect that the necessary discharge temperature Tao is calculated by using proportional control and integral control on the deviation (FIG. Tset - Tr) of a room temperature, this is a configuration common to all automotive air conditioners of this type.
Eine herkömmliche Automobil-Klimaanlage weist einen Proportionalverstärkungsfaktor Kp und einen Integralverstärkungsfaktor Ki auf, die auf den oben benannten Berechnungsausdruck angewendet werden, die immer auf bestimmte Werte festgelegt sind, und hat daher das Problem, dass es schwierig ist, eine geeignete Temperaturregelung entsprechend der Höhe einer Außenlufttemperatur und Unterschieden in den Betriebsmodi der Automobil-Klimaanlage, beispielsweise dem Unterschied von Heizen oder Kühlen usw., durchzuführen.A conventional automotive air conditioner has a proportional gain Kp and an integral gain Ki applied to the above-mentioned calculation term which are always set to specific values, and therefore has a problem that it is difficult to set an appropriate temperature control according to the magnitude of Outside air temperature and differences in the operating modes of the automotive air conditioning, such as the difference of heating or cooling, etc., perform.
Beispielsweise bringt die Ausführung eines Heizens unter Verwendung desselben Proportionalverstärkungsfaktors Kp und Integralverstärkungsfaktors Ki, die für das Kühlen angepasst sind, den Nachteil mit sich, dass die Raumtemperatur Tr mehr als nötig über den Zielwert Tset hinaus steigt.For example, the performance of heating using the same proportional gain Kp and integral gain Ki adapted for cooling has the disadvantage that the room temperature Tr increases more than necessary beyond the target value Tset.
Um dieses Problem zu lösen, ist bereits eine Automobil-Klimaanlage, die dafür vorgesehen ist, auf der Basis einer Abweichung (Tset – Tr) der Raumtemperatur zu ermitteln, ob der Betriebsmodus der Automobil-Klimaanlage auf Heizen oder Kühlen eingestellt ist, und alternativ aus zwei vorbereiteten Sätzen des Proportionalverstärkungsfaktors Kp und Integralverstärkungsfaktors Ki, beispielsweise (Kp1, ki1) und (Kp2, Ki2), entsprechend dem Betriebsmodus einen Satz des Proportionalverstärkungsfaktors Kp und Integralverstärkungsfaktors Ki auszuwählen, in der
Die
Die
Sogar wenn das gleiche Heizen oder Kühlen ausgeführt wird, variieren jedoch die Wirkungen der Länge einer Luftleitung und der Außenumgebung auf die Temperatur der beförderten Luft in Abhängigkeit vom ausgewählten Modus des Luftauslasses, was einen Unterschied in der Antwortgeschwindigkeit erzeugt, bis die Temperatur der aus dem Luftauslass geblasenen Luft die eine notwendige Ausblastemperatur erreicht, und eine Beziehung der relativen Position zwischen dem Sensor für die Innenlufttemperatur und jedem Luftauslass erzeugt ebenfalls einen Unterschied in der Antwortgeschwindigkeit, bis der Sensor für die Innenlufttemperatur tatsächlich von der ausgeblasenen Luft beeinflusst wird, und daher ist es schwierig eine geeignete Temperaturregelung zu erreichen, indem einfach ein Proportionalverstärkungsfaktor Kp und ein Integralverstärkungsfaktor Ki entsprechend dem Unterschied des Betriebsmodus zwischen Heizen und Kühlen festgesetzt wird, und es ist nicht möglich eine Überschreitung und Unterschreitung bei der Raumtemperatur auf Grund eines Unterschieds in der Antwortgeschwindigkeit usw. zu beseitigen.Even if the same heating or cooling is performed, however, the effects of the length of an air duct and the outside environment on the temperature of the transported air vary depending on the selected mode of the air outlet, which produces a difference in the response speed until the temperature of the air outlet blown air that reaches a necessary blow-off temperature, and a relationship of the relative position between the inside-air temperature sensor and each air outlet also produces a difference in the response speed until the inside-air temperature sensor is actually affected by the blown-out air, and therefore it is difficult to achieve an appropriate temperature control by simply setting a proportional gain Kp and an integral gain Ki according to the difference in operating mode between heating and cooling, and it is not possible to exceed g and underrun at the room temperature due to a difference in the response speed, etc. to eliminate.
Dann ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Automobil-Klimaanlage bereitzustellen, die fähig ist, nicht nur Mängel des oben genannten Standes der Technik zu beseitigen und die Höhe einer Aunenlufttemperatur und die Betriebsmodi, wie Kühlen und Heizen, zu unterscheiden, sondern auch eine Klimatisierungsregelung entsprechend dem tatsächlich gewählten Luftauslassmodus auszuführen.Then, it is an object of the present invention to provide an automotive air conditioner capable of not only eliminating shortcomings of the above-mentioned prior art and distinguishing the height of an air outside temperature and the operating modes such as cooling and heating, but also according to an air conditioning control the actual selected air outlet mode.
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zum Regeln einer Automobil-Klimaanlage, welche beinhaltet: eine Erfassungseinheit für die Umgebungsbedingungen zum Erfassen der mit der Klimatisierungsregelung zusammenhängenden Umgebungsbedingungen; eine Einstelleinheit zum Einstellen einer Raumtemperatur als Zielwert für die Klimatisierungsregelung; eine Berechnungseinheit für die notwendige Ausblastemperatur zum Berechnen der Temperatur der aus der Haupteinheit auszublasenden Luft unter Anwendung einer Proportionalregelung und einer Integralregelung auf der Basis der von der Erfassungseinheit für die Umgebungsbedingungen erfassten Umgebungsbedingungen und der von der Einstelleinheit für die Zieltemperatur eingestellten Raumtempratur; und eine Auswahleinheit für den Luftauslassmodus zum Auswählen eines Auslassmodus auf der Basis der von dieser Berechnungseinheit für die notwendige Auslaastemperatur berechneten Lufttemperatur, und ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der oben genannten Aufgabe ein Sensor für die Außenlufttemperatur als Teil einer Erfassungseinheit für die Umgebungsbedingungen bereitgestellt ist und die Berechnungseinheit für die notwendige Ausblastemperatur ferner beinhaltet: eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Proportionalverstärkungsfaktors, um jegliche Überschreitung und Unterschreitung bei der Raumtemperatur auf der Basis der vom Sensor für die Außenlufttemperatur erfassten Außentemperatur zu verhindern; und eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Integralverstärkungsfaktors, der an den durch die Auswahleinheit für den Luftauslassmodus ausgewählten Luftauslassmodus angepasst ist und auf ihm basiert.The present invention is a method for controlling an automotive air conditioner, including: an environmental condition detection unit for detecting the environmental conditions associated with the air conditioning control; a setting unit for setting a room temperature as a target value for the air conditioning control; a necessary blow-off temperature calculating unit for calculating the temperature of the air to be blown out of the main unit by using proportional control and integral control based on the environmental conditions detected by the environmental detection unit and the room temperature set by the target temperature setting unit; and an air outlet mode selecting unit for selecting an outlet mode on the basis of the air temperature calculated by this necessary outlet temperature calculating unit, characterized in that, for solving the above object, an outside air temperature sensor is provided as part of an environmental condition detection unit and the necessary blow-off temperature calculating unit further includes: a proportional gain calculating calculating unit for preventing any overflow and underflowing at the room temperature on the basis of the outside temperature detected by the outside air temperature sensor; and a calculation unit for calculating an integral gain adjusted to and based on the air outlet mode selected by the air outlet mode selecting unit.
Die Anlage in dieser Konfiguration berechnet zuerst einen Proportionalverstärkungsfaktor, der an die Außenlufttemperatur angepasst ist und führt eine von Überschreitung oder Unterschreitung freie, stabile Klimatisierungsregelung aus. Ferner macht es die Berechnung eines Integralverstärkungsfaktors, der an den Modus eines tatsächlich ausgewählten Luftauslasses angepasst ist, möglich Unterschiede in den Wirkungen der Länge der Luftleitung, die mit dem Luftauslassmodus in Zusammenhang steht, und der äußeren Umgebung auf die Temperatur der beförderten Luft und Unterschiede in der Antwortgeschwindigkeit hinsichtlich der Temperaturregelung auf Grund der Beziehung der relativen Position zwischen dem Sensor für die Innenlufttemperatur und verschiedenen Luftauslässen zu absorbieren und eine komfortable Klimatisierungsregelung auszuführen.The system in this configuration first calculates a proportional gain factor adjusted to the outside air temperature and performs a stable air conditioning control that is free from overflow or underflow. Further, the calculation of an integral gain factor adapted to the mode of actually selected air outlet makes possible differences in the effects of the length of the air duct associated with the air outlet mode and the external environment on the temperature of the air being carried and differences in airflow the response speed with respect to the temperature control due to the relationship of the relative position between the sensor for the indoor air temperature and different air outlets to absorb and perform a comfortable air conditioning control.
Insbesondere kann die obige Berechnungseinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor mit einer Speichereinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor zum vorherigen Speichern einer Korrelation zwischen einer Außenlufttemperatur und einem Proportionalverstärkungsfaktor und einer Auswahleinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor zum Auswählen eines Proportionalverstärkungsfaktors aus der Speichereinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor entsprechend der vom Sensor für die Außenlufttemperatur erfassten Außenlufttemperatur konfiguriert sein.In particular, the above proportional gain factor calculating unit may be provided with a proportional gain factor storing unit for previously storing one Correlation between an outside air temperature and a proportional gain and a proportional gain factor selecting unit for selecting a proportional gain from the proportional gain factor storing unit according to the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor.
Aus der Notwendigkeit heraus, jeglichen übermäßigen Temperaturanstieg während des Heizens zu vermeiden, wird hier der Proportionalverstärkungsfaktor, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, in der Speichereinheit als ein Wert gespeichert, der relativ kleiner als der Proportionalverstärkungsfaktor ist, wenn die Außenlufttemperatur hoch ist. Wenn die Außenlufttemperatur hoch ist, wählt die Auswahleinheit einen relativ großen Proportionalverstärkungsfaktor aus, während sie, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, einen relativ kleinen Proportionalverstärkungsfaktor auswählt und den Wert einer notwendigen Ausblastemperatur auf ein niedriges Niveau regelt, um jegliche Überschreitung bei der Raumtemperatur zu verhindern.Here, from the necessity of avoiding any excessive temperature rise during heating, the proportional gain when the outside air temperature is low is stored in the memory unit as a value relatively smaller than the proportional gain when the outside air temperature is high. When the outside air temperature is high, the selection unit selects a relatively large proportional gain, while when the outside air temperature is low, selects a relatively small proportional gain and regulates the value of a necessary blow-off temperature to a low level to prevent any overshoot in the room temperature.
Ferner kann die Berechnungseinheit auch mit einer Berechnungseinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor zum Berechnen eines Proportionalverstärkungsfaktors, indem eine Berechnungsverarbeitung auf der Basis eines Wertes der vom Sensor für die Außenlufttemperatur erfassten Außenlufttemperatur ausgeführt wird, konfiguriert sein.Further, the calculation unit may be also configured with a proportional gain factor calculation unit for calculating a proportional gain by performing calculation processing based on a value of the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor.
Diese Konfiguration macht es möglich, kontinuierlich den Wert eines Proportionalverstärkungsfaktors zu erzeugen, der an eine Außenlufttemperatur angepasst ist, und dadurch im Vergleich zu einem Fall, in dem die Außenlufttemperatur in eine endliche Zahl von Temperaturbereichen unterteilt ist und ein Proportionalverstärkungsfaktor, der für diese Temperaturbereiche gleich ist, gespeichert wird, d. h. einem Fall, in dem eine Berechnungseinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor unter Verwendung der Speichereinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor konfiguriert ist, eine genauere Temperaturregelung auszuführen.This configuration makes it possible to continuously produce the value of a proportional gain adjusted to an outside air temperature and thereby compared to a case where the outside air temperature is divided into a finite number of temperature ranges and a proportional gain which is the same for these temperature ranges is stored, d. H. a case where a proportional gain calculating unit using the proportional gain factor storing unit is configured to perform a more accurate temperature control.
Ferner kann die Berechnungseinheit für den Integralverstärkungsfaktor mit einer Speichereinheit zum vorherigen Speichern einer Korrelation zwischen dem Luftauslassmodus und dem Integralverstärkungsfaktor und einer Auswahleinheit für den Integralverstärkungsfaktor zum Auswählen eines Integralverstärkungsfaktors aus der Speichereinheit für den Integralverstärkungsfaktor entsprechend dem von der Auswahleinheit für den Luftauslassmodus ausgewählten Luftauslassmodus konfiguriert sein.Further, the integral gain calculating unit may be configured with a storage unit for previously storing a correlation between the air outlet mode and the integral gain factor and an integral gain factor selecting unit for selecting an integral gain from the integral gain storage unit corresponding to the air outlet mode selected by the air outlet mode selecting unit.
Die Anlage in dieser Konfiguration führt eine Integralregelung der Temperatur mit einem Integralverstärkungsfaktor aus, der an den Modus des tatsächlich ausgewählten Luftauslasses angepasst ist, und absorbiert Unterschiede in den Wirkungen der Länge der Luftleitung, die mit dem Luftauslassmodus in Zusammenhang steht, und der äußeren Umgebung auf die Temperatur der beförderten Luft und Unterschiede in der Antwortgeschwindigkeit hinsichtlich der Temperaturregelung auf Grund der Beziehung der relativen Position zwischen dem Sensor für die Innenlufttemperatur und verschiedenen Luftauslässen und kann daher ungeachtet der Art des ausgewählten Auslassmodus eine komfortable Klimatisierungsregelung ausführen. Beispielsweise ist es sogar dann, wenn der Luftauslassmodus geändert wird, möglich, die Wirkung des Heizens und Kühlens ungefähr einheitlich zu machen und eine beliebige Temperaturregelungscharakteristik entsprechend dem Auslassmodus einzustellen und auch unter Verwendung der Unterschiede im Luftauslassmodus, wann immer es nötig ist, eine Temperaturregelung wirksam auszuführen.The system in this configuration performs temperature integral control with an integral gain factor adapted to the mode of the actual selected air outlet and absorbs differences in the effects of the length of the air duct associated with the air outlet mode and the external environment the temperature of the transported air and differences in the response speed with respect to the temperature control due to the relationship of the relative position between the sensor for the indoor air temperature and different air outlets and therefore can perform a comfortable air conditioning control regardless of the type of the selected exhaust mode. For example, even if the air outlet mode is changed, it is possible to make the effect of heating and cooling approximately uniform and set any temperature control characteristic according to the exhaust mode and also using the differences in the air outlet mode, whenever necessary, a temperature control effective perform.
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen:The above and other objects, features and advantages of this invention will become apparent upon reference to the following detailed description of the invention when considered in conjunction with the accompanying drawings, in which:
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden unten bevorzugte Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
Ein mechanischer Abschnitt dieser Automobil-Klimaanlage
Der Verdampfer
Dann ist der stromaufwärtige Abschnitt der Leitung
Die auf diese Weise in die Leitung
Ferner werden, wie in
Beispielsweise werden die Drehpositionen für die Klappen
Dies bedeutet nicht, dass ein zweckbestimmter Luftauslass für den Fußmodus oder den Zwei-Ebenen-Modus bereitgestellt ist, sondern, dass die Funktion des Luftauslasses im Fußmodus durch den unter dem Fuß des Insassen bereitgestellten Wärmeauslass
Die Funktion des Luftauslasses im Zwei-Ebenen-Modus wird im allgemeinen verwendet, um Außenluft einzuführen oder zu lüften, die Funktion des Luftauslasses im Fußmodus wird ausschließlich zum Heizen verwendet und die Funktion der Luftauslassfunktion im Lüftungsmodus wird ausschließlich zum Kühlen verwendet. Dies gilt für die Funktion einer Autoklimaanlage, die automatisch das Kühlen und Heizen regelt. Für den Fall eines Handbetriebs, ist es auch möglich, den Modus des Luftauslasses ungeachtet des Kühl/Heizmodus auszuwählen.The function of the air outlet in the two-level mode is generally used to introduce or ventilate outside air, the function of the air outlet in the foot mode is used for heating only, and the function of the air outlet function in the ventilation mode is used only for cooling. This applies to the function of a car air conditioning system, which automatically controls the cooling and heating. In the case of manual operation, it is also possible to select the mode of the air outlet regardless of the cooling / heating mode.
Eine Berechnungseinheit
Wie in
Ferner sind die Betätigungseinrichtung
Ferner ist der stromabwärtige Abschnitt des Verdampfers
Ferner sind auch Signale von einer Bedienungskonsole
In die Berechnungseinheit
Ferner wird der von der Auswahleinheit
Die Inhalte der Rechenverarbeitung in der Berechnungseinheit
Von den obigen Termen sind die wichtigen Terme der Berechnungsverarbeitung Kp(Tset – Tr), der mit der Proportionalregelung der Temperatur zusammenhängt, und Ki∫(Tset – Tr)dt, der mit der Integralregelung der Temperatur zusammenhängt. Abhängig von den Montagebedingungen verschiedener Sensoren können weitere Terme weggelassen oder hinzugefügt werden.Of the above terms, the important terms of the calculation processing are Kp (Tset-Tr) related to the proportional control of the temperature, and Ki∫ (Tset-Tr) dt related to the integral control of the temperature. Depending on the mounting conditions of different sensors, other terms may be omitted or added.
Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der Temperaturregelungsverarbeitung, die in
Die CPU, die die Verarbeitung für die Temperaturregelung gestartet hat, list den Zielwert Tset für die Innenlufttemperatur, den gegenwärtigen Wert Ta der Außenlufttemperatur und den gegenwärtigen Wert Tsun der Sonnenstrahlung über die Bedienungskonsole
Dann berechnet die CPU als Berechnungseinheit
Gemäß dieser Ausführungsform ist eine Datei, die die Korrelation zwischen der Außenlufttemperatur Ta und dem Proportionalverstärkungsfaktor Kp speichert, im nichtflüchtigen Speicher gespeichert, der als Speichereinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor dient, und daher kann die CPU als Auswahleinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor leicht den Wert des Proportionalverstärkungsfaktors KP berechnen, der an einen Temperaturbereich angepasst ist, der den gegenwärtigen Wert Ta der Außenlufttemperatur beinhaltet, indem die relevante Datei auf der Basis des gegenwärtigen Wertes Ta der Außenlufttemperatur gesucht wird. Im allgemeinen sind die Inhalte der Speichereinheit für den Proportionalverstärkungsfaktor so eingestellt, dass der Proportionalverstärkungsfaktor bei niedriger Außenlufttemperatur verhältnismäßig kleiner als der Wert des Proportionalverstärkungsfaktors bei hoher Außenlufttemperatur ist.According to this embodiment, a file storing the correlation between the outside air temperature Ta and the proportional gain Kp is stored in the nonvolatile memory serving as the proportional gain factor storage unit, and therefore the CPU as the proportional gain factor selecting unit can easily calculate the value of the proportional gain KP which is adapted to a temperature range including the current value Ta of the outside air temperature by searching the relevant file based on the current value Ta of the outside air temperature. In general, the contents of the proportional gain factor storage unit are set so that the proportional gain at low outside air temperature is relatively smaller than the value of the proportional gain at high outside air temperature.
Als weitere Ausführungsform ist es auch möglich ein Programm usw. zu verwenden, das einen Berechnungsausdruck zum Berechnen des Proportionalverstärkungsfaktors Kp auf der Basis des gegenwärtigen Wertes Ta der Außenlufttemperatur speichert. In diesem Fall übernimmt das den Berechnungsausdruck speichernde Programm selbst die Funktion als Berechnungseinheit
Als nächstes ermittelt die CPU als Berechnungseinheit
Es ist möglich über ein Signal vom Sensor
Wenn das Ergebnis der Ermittlung in Schritt s3 wahr ist, d. h. wenn ermittelt wird, dass der Lüftungsmodus ausgewählt ist, lädt die CPU als Auswahleinheit für den Integralverstärkungsfaktor den Wert des Integralverstärkungsfaktors ki1, der in der Speichereinheit für den Integralverstärkungsfaktor als der Wert gespeichert ist, der dem Lüftungsmodus entspricht, und stellt diesen Wert im Speicherregister Ki für den Integralverstärkungsmodus ein (Schritt s5). Hier ist die Speichereinheit für den Integralverstärkungsmodus mit einem nichtflüchtigen Speicher konfiguriert.If the result of the determination in step s3 is true, d. H. when it is determined that the ventilation mode is selected, the CPU loads as the integral gain factor selecting unit the value of the integral gain ki1 stored in the integral gain storage unit as the value corresponding to the ventilation mode, and sets that value in the storage register Ki for the integral gain mode (step s5). Here, the integral gain memory unit is configured with a nonvolatile memory.
Wenn ferner das Ergebnis der Ermittlung in Schritt s3 falsch und das Ergebnis der Ermittlung in Schritt s4 wahr ist, d. h. wenn ermittelt wird, dass der Zwei-Ebenen-Modus ausgewählt ist, lädt die CPU als Auswahleinheit für den Integralverstärkungsfaktor den Wert des Integralverstärkungsfaktors ki2, der in der Speichereinheit für den Integralverstärkungsfaktor als der Wert gespeichert ist, der dem Zwei-Ebenen-Modus entspricht, und stellt diesen Wert im Speicherregister Ki für den Integralverstärkungsmodus ein (Schritt s6).Further, if the result of the determination in step s3 is false and the result of the determination in step s4 is true, i. H. when it is determined that the two-level mode is selected, the CPU loads, as an integral gain factor selecting unit, the value of the integral gain ki2 stored in the integral gain factor storage unit as the value corresponding to the two-level mode; and sets this value in the integral gain mode storage register Ki (step s6).
Wenn ferner sowohl das Ergebnis der Ermittlung in Schritt s3 als auch das Ergebnis der Ermittlung in Schritt s4 falsch sind, d. h. wenn ermittelt wird, dass der Fußmodus ausgewählt ist, lädt die CPU als Auswahleinheit für den Integralverstärkungsfaktor den Wert des Integralverstärkungsfaktors ki3, der in der Speichereinheit für den Integralverstärkungsfaktor als der Wert gespeichert ist, der dem Fußmodus entspricht, und stellt diesen Wert im Speicherregister Ki für den Integralverstärkungsmodus ein (Schritt s7).Further, if both the result of the determination in step s3 and the result of the determination in step s4 are false, d. H. when it is determined that the foot mode is selected, the CPU loads, as an integral gain factor selecting unit, the value of the integral gain ki3 stored in the integral gain memory unit as the value corresponding to the foot mode, and sets that value in the memory register Ki for the integral gain mode (step s7).
Die Integralverstärkungsfaktoren ki1, ki2 und ki3 sind wechselseitig verschieden und diese Werte sollten durch Versuche usw. zuvor optimiert werden, um Unterschiede in der Länge der Luftleitung, die mit dem Modus des Luftauslasses zusammenhängen, Unterschiede in den Wirkungen der äußeren Umgebung auf die Temperatur der beförderten Luft und Unterschiede in der Beziehung für die relative Position zwischen dem in jedem Modus verwendeten Luftauslass und dem Sensor
Diese Ausführungsform setzt die Beziehung zwischen dem im Lüftungsmodus verwendeten Integralverstärkungsfaktor ki1, dem im Zwei-Ebenen-Modus verwendeten Integralverstärkungsfaktor ki2 und dem im Fußmodus verwendeten Integralverstärkungsfaktor ki3 als ki3 < ki2 < ki1 fest und absorbiert dadurch Unterschiede in der Länge der Luftleitung, der Wirkungen der äußeren Umgebung auf die Temperatur der beförderten Luft und die Beziehung der relativen Position zwischen dem Luftauslass und dem Sensor
Das bedeutet bei dieser Ausführungsform, dass der Fußmodus, der den Fußauslass
Jedoch variiert auch in jedem Modus die Charakteristik der Temperaturregelung abhängig von Bedingungen, wie dem Niveau der Kühlleistung des Verdampfers
Dann liest die CPU den Zielwert Tset und den gegenwärtigen Wert Tr der Raumtemperatur über die Bedienungskonsole
Dann führt die CPU als Berechnungseinheit
Dann berechnet die CPU als Berechnungseinheit
Dann gibt schließlich die CPU den Bewegungsbefehl für die Betätigungseinrichtung
Danach wird die Verarbeitung in Schritt s1 bis Schritt s13 wie oben beschrieben in vorher bestimmten Intervallen wiederholt, bis der Betrieb der Automobil-Klimaanlage
Die durch f1b ausgedrückte Linie in
Andererseits zeigt die durch f2b ausgedrückte Linie in
Andererseits zeigen die durch g1a und g1b ausgedrückten Linien in
Hier wird angenommen, dass ein Kühlen/Heizen unter Verwendung eines Wertes des Integralverstärkungsfaktors Ki (= ki3) ausgeführt wird, der so optimiert ist, dass ein optimales Ergebnis erreicht wird, wenn der Fußmodus ausgewählt ist. Das Ergebnis sind beispielsweise die durch g2a und g2b ausgedrückten Linien in
Die Einwirkung eines solchen Integralverstärkungsfaktors Ki gestattet, das eine im Grunde ideale Temperaturregelungscharakteristik wie für das Heizen erreicht wird. Bezüglich des Kühlens, wie aus der Linie g2a in
Durch Änderung des Wertes von Ki auf ki1, der verhältnismäßig größer als ki3 ist, werden jedoch Unterschiede in der Antwortgeschwindigkeit in Bezug auf die Temperatursteuerung auf Grund von Unterschieden in der Länge der Luftleitung, die mit dem Luftauslassmodus in Zusammenhang steht, und der Beziehung der relativen Position zwischen dem Sensor für die Innenlufttemperatur und dem Luftauslass absorbiert, wird automatisch die Verzögerung in der Antwortgeschwindigkeit während des Kühlens aufgehoben, die in der Leitung g1a in
Das heißt, die Kühl/Heiz-Charakteristik, wenn der Fußmodus als Luftauslassmodus ausgewählt ist, wird schließlich durch die Linien g3a und g2b in
Wie oben gezeigt, beschreibt diese Ausführungsform die Einstellung des Proportionalverstärkungsfaktors Kp und des Integralverstärkungsfaktors Ki in einem Versuch, eine fast konstante Kühl/Heiz-Charakteristik ungeachtet der Höhe der Außenlufttemperatur Ta und des ausgewählten Luftauslassmodus zu erhalten, als eine Ausführungsform. Es ist aber auch möglich den Wert des Integralverstärkungsfaktors Ki (Ki1, Ki2 und Ki3) einzustellen und eine beliebige Temperaturregelungscharakteristik festzusetzen, die von einem Modus des Luftauslasses. zu einem anderen, abhängig von der Verwendung eines Automobils usw. variiert.As shown above, this embodiment describes the setting of the proportional gain Kp and the integral gain Ki in an attempt to obtain an almost constant cooling / heating characteristic irrespective of the height of the outside air temperature Ta and the selected air outlet mode as one embodiment. However, it is also possible to set the value of the integral gain Ki (Ki1, Ki2 and Ki3) and set any temperature control characteristic that is from a mode of the air outlet. varies depending on the use of an automobile, etc.
Die Automobil-Klimaanlage der vorliegenden Erfindung stellt den Wert des Proportionalverstärkungsfaktors für eine Temperaturregelung auf der Basis eines Wertes der Außenlufttemperatur ein, die vom Sensor für die Außenlufttemperatur erfasst wird, und stellt gleichzeitig den Wert des Integralverstärkungsfaktors für eine Temperaturregelung entsprechend dem tatsächlich verwendeten Modus des Luftauslasses ein und kann dadurch jegliche Überschreitung und Unterschreitung in der Raumtemperatur vermeiden, die durch die Außenlufttemperatur beeinflusst wird.The automotive air conditioner of the present invention adjusts the value of the proportional gain for temperature control based on a value of the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, and simultaneously sets the value of the integral gain for temperature control according to the actually used mode of the air outlet and can thus avoid any overshoot and undershoot in the room temperature, which is influenced by the outside air temperature.
Darüber hinaus kann die Automobil-Klimaanlage der vorliegenden Erfindung sogar dann, wenn ein Kühlen/Heizen ausgeführt wird, indem der Modus des Luftauslasses geändert wird, auch eine Änderung der Kühl/Heiz-Charakteristik auf Grund einer Modusänderung absorbieren und kann sie dadurch ungeachtet des Zustands der Modusauswahl ein Kühlen/Heizen komfortabel und stabil ausführen.Moreover, even when cooling / heating is performed by changing the mode of the air outlet, the automotive air conditioner of the present invention can also absorb a change in the cooling / heating characteristic due to a mode change, and thereby it can not do so the mode selection a cooling / heating comfortable and stable run.
Gleichzeitig kann die Automobil-Klimaanlage der vorliegenden Erfindung auch eine Versetzung verhindern, wenn die Raumtemperatur nicht mehr den Zielwert erreicht, oder bei einer Antwortverzögerung oder einem Antwortnachlauf, die bzw. der durch einen unzureichenden Verstärkungsfaktor für die Temperaturregelung usw. verursacht wird.At the same time, the automobile air conditioner of the present invention can also prevent dislocation when the room temperature does not reach the target value, or at a response delay or response lag caused by insufficient gain for temperature control and so forth.
Die vorliegenden Ausführungsformen sollen in jeder Hinsicht als Darstellung und nicht als Einschränkung betrachtet werden, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorhergehende Beschreibung angegeben wird.The present embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the foregoing description.
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