DE10050562C2

DE10050562C2 - Klimaanlage für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10050562C2
Application number: DE10050562A
Authority: DE
Inventors: Atsuo Inoue; Masato Tsuboi; Satoshi Kamei
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: DE10050562A1; JP2001113939A; FR2801008A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage für Fahrzeuge, und genauer bezieht sie sich auf eine Klimaan lage für Fahrzeuge, die sowohl die Optimierung des komforta blen warmen Gefühls einer Person in einem Fahrzeuge als auch die Abnahme des Leistungsverbrauches erzielen kann.

Der Zweck einer Klimaanlage in einem Fahrzeug ist es, ein kom fortables Gefühl der Wärme in Hinblick auf die Erwartung einer Person in einem Fahrzeug sicherzustellen. Als Faktoren, die das komfortable Gefühl der Wärme beeinflussen, gibt es zum Beispiel (1) den Betrag der Wärmestrahlung (Betrag des Sonnen scheines, Wandtemperatur, die von der Außenlufttemperatur = Temperatur des Fensterglases beeinflußt wird), (2) den Luft strom in einem Fahrzeuginneren, der von dem Betrag de Luft ei nes Gebläses beeinflußt wird, (3) die Innenlufttemperatur in einem Fahrzeuginneren, (4) die Feuchtigkeit in einem Fahrzeu ginneren, (5) der Betrag von Kleidung einer Person in einem Fahrzeug und (6) der Stoffwechselbetrag einer Person in einem Fahrzeug. Obwohl es grundsätzlich möglich ist, daß eine Klima anlage eine komfortable Umgebung eines warmen Gefühles durch Erfassen, Schätzen und Steuern dieses Faktoren erzeugt, gibt es kein herkömmliches System, das all diese Faktoren in Be tracht zieht, und in den herkömmlichen Systemen kann, insbe sondere wenn die Feuchtigkeit variiert, das komfortable Gefühl der Wärme gestört werden.

Andererseits ist Energiesparen eine soziale Anforderung, die Technologie für eine Klimaanlage für Fahrzeuge ist keine Aus nahme. Der höchste Effekt zum Energiesparen in einer Klimaan lage für Fahrzeuge wird durch Optimieren der Steuerung einer Verdampferleistung in einem Kühlsystem erzielt. Bei der her kömmlichen Technologie wurde die Temperatur eines Verdampfers in einem Kühlsystem (diese ist praktisch proportional zu der Verdampferleistung) bei einer niedrigeren Grenztemperatur ge steuert, die keine Eiserzeugung verursachte, und das Steuern der Temperatur, die für die Klimatisierung notwendig war, wur de durch Steuern der Leistung eines Heizers erzielt, der an einer Position stromabwärts von dem Verdampfer in einer Luft leitung vorgesehen war. Kürzlich ist jedoch der Leistungsver brauch des Kühlsystemes durch Absenken der Heizerleistung und Betätigen des Verdampfers bei einer höheren Temperatur verrin gert worden (Absenken der Verdampferleistung). Da bei solch einer Steuerung jedoch der Betrag der Entfeuchtung aufgrund des Verdampfers variiert, selbst wenn sich die Temperatur in dem Fahrzeuginneren nicht ändert, kann die Feuchtigkeit der aus der Leitung ausgegebenen Luft variieren, und es kann be wirkt werden, daß die Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren va riiert und das komfortable Gefühl der Wärme stört.

Als Steuersystem zum Klimatisieren im Hinblick auf das komfor table Gefühl der Wärme gibt es eine Klimaanlage für Fahrzeuge, bei der eine Temperatur in einem Fahrzeug, die zu steuern ist, in Hinblick auf den Betrag des Sonnenscheines, der Außenluft temperatur, des von einem Gebläse geblasenen Luftbetrages, ei nes Wertes, der für eine Person in einem Fahrzeug benötigt wird, usw. bestimmt wird, so daß ein gewünschtes komfortables Gefühl der Wärme erhalten wird (z. B. JP 11-1112 A1, JP 11-1113 A1). Bei solch einer Anlage kann das komfortable Gefühl der Wärme gestört werden, da die Feuchtigkeit nicht in Betracht gezogen wird, wenn sich die Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginne ren ändert.

Weiter ist als Steuersystem zur Klimatisierung in Hinblick auf das Energiesparen eine Klimaanlage für Fahrzeuge vorhanden, bei der die Abgabeleistung eines Kompressors in Hinblick auf die Außenlufttemperatur usw. gesteuert wird, so daß eine aus gangsseitige Temperatur des Verdampfers zum Realisieren eines minimalen Leistungsverbrauches des Kompressors in einem Zu stand so gesteuert wird, daß sich das Fensterglas nicht be schlägt (z. B. JP 11-115 447 A1). Bei solch einer Anlage kann jedoch, da eine Steuerung in Hinblick auf die oben beschriebe nen Faktoren (1), (5) und (6) oder die oben beschriebenen Fak toren (2) und (4) nicht ausgeführt wird, das komfortable Ge fühl der Wärme gestört werden.

Bei einer einfachen Kombination des oben beschriebenen Steuer systems zur Klimatisierung unter Beachtung des komfortablen Gefühles der Wärme und des oben beschriebenen Steuersystemes zur Klimatisierung unter Betrachtung der Energiesparung kann, obwohl des scheint, das sowohl das komfortable Gefühl der Wär me als auch die Energiesparung zu einem gewissen Grade erzielt werden, eine Verschlechterung des komfortablen Gefühles der Wärme auftreten aufgrund der Variation der Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren, die von der Änderung der Temperatur des Ver dampfers usw. herrührt, und daher ist solch ein Kombinations system nicht als ein Steuersystem für das komfortable Gefühl der Wärme unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit ausreichend.

Aus der DE 42 12 680 A1 ist eine Klimaanlage für Fahrzeuge mit einem Kompressor variabler Abgabeleistung zu entnehmen. Insbesondere wird die Steuerung der Abgabeleistung des Kompressors in der Fahrzeug-Klimaanlage unter anderem hinsichtlich der Entfeuchtungsleistung des zugehörigen Verdampfers gesteuert.

Aus der DE 43 33 411 A1 ist eine Klimaanlage für Fahrzeuge mit einem Kompressor, der in einem unterbrochenen Betrieb tätig ist, zu entnehmen. Zur komfortorientierten Regelung der Innen temperatur wird ein sogenannter Komfortabilitätsindex be stimmt, der aus Klimaanlagenfaktoren, nämlich Auslaßlufttempe ratur, Auslaßluftvolumen und aus Umgebungsfaktoren, nämlich Temperatur der Umgebungsluft, innere Temperatur und Sonnen strahlungswert bestimmt wird.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage für Fahrzeuge vorzusehen, die einen Leistungsver brauch eines Kompressors durch Optimieren der Steuerung einer Entfeuchtungsleistung des Verdampfers verringern kann als auch der ein komfortables Gefühl der Wärme durch Optimieren der Klimatisierung in Hinblick auf die Feuchtigkeit in einem Fahr zeuginneren steuern kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Klimaanlage für Fahrzeuge nach Anspruch 1.

Bei der Klimaanlage kann die Feuchtigkeitsbestimmungseinrich tung eine Taupunkttemperatur in dem Fahrzeuginneren oder eine Zustandsvariable schätzen, die eine Korrelation dazu aufweist (zum Beispiel die absolute Feuchtigkeit), als einen Faktor zum Bestimmen der Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren, und die Steuereinrichtung für die Fahrzeuginnentemperatur kann einen Berechnungsfaktor zum Verringern der zu steuernden Fahrzeugin nentemperatur gemäß dem Anstieg der geschätzten Taupunkttempe ratur oder des variablen Zustandes mit einer Korrelation dazu aufweisen. Die Taupunkttemperatur kann gemäß einer Zustandsvariablen geschätzt werden, die eine Korrelation mit der Kühl- /Entfeuchtungsleistung des Verdampfers aufweist (zum Beispiel eine Ausgangsseitenlufttemperatur des Verdampfers, eine Tempe ratur zwischen Rippen des Verdampfers, eine Temperatur der Rippen oder ein erfaßter oder geschätzter Wert wie eine Ein gangskühlmitteltemperatur des Verdampfers). Die Steuereinrich tung für die Fahrzeuginnentemperatur kann die zu steuernde Fahrzeuginnentemperatur gemäß einer gegenwärtigen Fahrzeugin nentemperatur und einer bestimmten relativen Feuchtigkeit steuern.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Alternativ kann bei der Klimaanlage ein Feuchtigkeitssensor vorgesehen sein, die Feuchtigkeitsbestimmungseinrichtung kann die Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren als Reaktion auf ein Signal von dem Feuchtigkeitssensor bestimmen, und die Steuer einrichtung für die Fahrzeuginnentemperatur kann einen Berech nungsfaktor zum Verringern der zu steuernden Fahrzeuginnentem peratur gemäß dem Anstieg der bestimmten Feuchtigkeit aufwei sen.

Bei der Klimaanlage kann die Abgabeleistung des Kompressors so eingestellt werden, daß eine relative Feuchtigkeit des Fahr zeuginneren in einem Bereich von 50%-80% zum Beispiel ge steuert wird. Obwohl die Steuereinrichtung für die Kompressor leistung nicht besonders begrenzt ist, kann sie zum Beispiel eine Einrichtung zum Steuern eines unterbrochenen Betriebes des Kompressors aufweisen. Alternativ kann die Abgabeleistung des Kompressors auf eine freigewählte Abgabeleistung als Reak tion auf ein externes Signal eingestellt werden.

Bei der Klimaanlage für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Er findung wird der Leistungsverbrauch des Kompressors verringert durch Steuern des Betriebs des Kompressors derart, daß der Verdampfer an einem optimalen Zustand innerhalb des Bereiches betrieben wird, in dem die Eisbildung des Verdampfers nicht auftritt, das heißt derart, daß die Entfeuchtigungsleistung des Verdampfers optimal gesteuert wird. Zur gleichen Zeit kann das komfortable Gefühl der Wärme optimiert werden durch Steue rung der Klimatisierung in Hinblick auf die Feuchtigkeit, ge nauer durch Steuern der Temperatur in dem Fahrzeuginneren in Betrachtung der Feuchtigkeit. Folglich können sowohl die Ab nahme des Leistungsverbrauches als auch das optimale komforta ble Gefühl der Wärme erreicht werden.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfin dung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematisches Bild einer Klimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Steuerung der in Fig. 1 gezeigten Klimaan lage zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, das ein Beispiel der Eigen schaften der Temperatur und der Feuchtig keit zeigt, die von der in Fig. 2 gezeig ten Steuerung dargestellt werden;

Fig. 4 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel ei ner Steuerung einer Klimaanlage gemäß ei ner zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Klimaanlage ge mäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Steuerung in einer in Fig. 1 gezeigten Hauptsteuerung. Fig. 1 zeigt hauptsächlich einen mechanischen Teil einer Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug. Ein Luftpfad 2a ist in einer Luftleitung 2 gebildet, und eine In nenlufteinlaßöffnung 3 und einen Außenlufteinlaßöffnung 4 öff nen sich an einer Eintrittsposition der Luftleitung 2. Eine schaltende Luftklappe 5 steuert ein Betragsverhältnis der von der Öffnung 3 angesaugten Luft zu der von der Öffnung 4 ange saugten Luft. Die angesaugte Luft wird in die Luftleitung 2 durch ein Gebläse 7 geschickt, das durch einen Motor 6 ange trieben wird. Der Betrag der von dem Gebläse 7 geschickten Luft wird durch Steuern des Motors 6 eingestellt.

Ein Verdampfer 8 ist als Kühler an einer Position stromabwärts von dem Gebläse 7 vorgesehen, und ein Warmwasserheizer 9 ist als Heizer an einer Position stromaufwärts davon vorgesehen. Motorkühlwasser 10a, das von dem Motor 10 geliefert wird, die eine Hochtemperaturflüssigkeit ist, zirkuliert in dem Warmwas serheizer 9 als die Wärmequelle des Heizers 9, und die ange saugte Luft wird durch den Warmwasserheizer 9 erwärmt.

Das in einem Kühlmittelkreislauf 11 zirkulierende Kühlmittel wird zu dem Verdampfer 8 geliefert. Das Kühlmittel wird durch einen Kompressor 12 variabler Verdrängung komprimiert, in ei nem Kondensator 13 kondensiert, zu dem Verdampfer 8 durch ei nen Behälter 14 und ein Expansionsventil 15 geschickt und in dem Kompressor 12 von dem Verdampfer 8 angesaugt. Bei dem Be trieb des Kompressors 12 wird bei dieser Ausführungsform der Kompressor 12 immer während der Tätigkeit der Klimaanlage durch die Steuerung einer Kupplungssteuerung 16 betrieben.

Eine Luftmischklappe 17 ist an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem Warmwasserheizer 9 vorgesehen. Das Ver hältnis des Betrages der Luft, die durch den Heizer 9 geht, zu dem Betrag, der an dem Heizer 9 vorbeigeht, wird durch Ein stellen eines Öffnunggrades der Luftmischklappe 17 eingestellt, die durch ein Luftmischklappenbetätigungselement 18 betätigt wird.

Die klimatisierte Luft wird zu dem Inneren eines Fahrzeuges durch entsprechende Luftausgabeöffnungen 19, 20 und 21 ge schickt (die Luftausgabeöffnung 19 des Entfrostermodus, die Luftausgabeöffnung 20 des Entlüftungsmodus und die Luftausga beöffnung 21 des Fußmodus). Entsprechende Luftklappen 22, 23 und 24 sind für die Steuerung der Öffnung-/Schließtätigkeit der entsprechenden Luftausgabeöffnungen 19, 20 und 21 vorgese hen.

Eine Gebläsespannungssteuerung 25 zum Steuern der Spannung Drehzahl, die an den Motor 6 für das Gebläse 7 angelegt wird, das Luftmischklappenbetätigungselement 18 und der Mechanismus zum Variieren der Verdrängung für den Kompressor 12 werden auf der Grundlage von Signalen gesteuert, die von einer Haupt steuerung 26 gesendet werden. An die Hauptsteuerung 26 werden Signale von einer Einstelleinrichtung für ein Wärmegefühl, das eine Zieltemperatur in einem Fahrzeug und ein Zielgefühl der Wärme einstellen kann, ein Signal der Innenlufttemperatur, die von einem Innenlufttemperatursensor 28 erfaßt wird, ein Signal eines Sonnenscheinbetrages, der von einem Sonnenscheinsensor 29 erfaßt wird, ein Signal der Außenlufttemperatur, die von einem Außenlufttemperatursensor 30 erfaßt wird, und ein Signal der Lufttemperatur, die durch den Verdampfer 8 gegangen ist, die von einem Temperatursensor 31 der Verdampferaußenseite er faßt wird, entsprechend eingegeben. Obwohl ein Feuchtigkeits sensor 32 zum Erfassen einer Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginne ren in Fig. 1 gezeigt ist, dient dieser Sensor 32 für eine später beschriebene zweite Ausführungsform, und ein Signal der Feuchtigkeit, die von diesem Sensor 32 erfaßt wird, wird an die Hauptsteuerung 26 eingegeben.

In der Hauptsteuerung 26 wird das Klimatisieren gemäß der vor liegenden Erfindung gesteuert, zum Beispiel wie in Fig. 2 ge zeigt ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren von der Lufttemperatur an der Verdamp ferausgangsseite geschätzt, das komfortable Gefühl der Wärme aufgrund der Klimatisierung, die in Hinblick auf die Feuchtig keit in dem Fahrzeuginneren durchgeführt wird, kann optimiert werden, wie die Energieersparnis für den Kompressor erzielt werden kann.

Das Verfahren des Schätzens der Feuchtigkeit in dem Fahrzeu ginneren wird unten erläutert.

Die Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren kann durch eine Tau punkttemperatur dargestellt werden. Da weiter die von der Au ßenluft eingeführte Luft oder die von der Innenluft angesaugte Luft in Feuchtigkeit an dem Verdampfer 8 in der Luftleitung 2 kondensiert werden, wird die Taupunkttemperatur der Luft (oder ihre absolute Feuchtigkeit) durch die Lufttemperatur an der Verdampferausgangsseite entschieden (die Taupunkttemperatur ist praktisch gleich der Lufttemperatur an der Verdampferaus gangsseite). Da die Feuchtigkeit aufgrund des menschlichen Körpers zugeführt wird, da aber eine große Feuchtigkeit der Luft nach dem Verlassen des Verdampfers nicht mehr zugeführt wird, wird die Luft in dem Fahrzeuginneren in einen Zustand der Taupunkttemperatur an dem Ausgang des Verdampfer gehalten (oder die absolute Feuchtigkeit). Daher kann die Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren durch die Lufttemperatur der Verdamp ferausgangsseite geschätzt werden.

Andererseits gibt es zum Beeinflussen des komfortablen Ge fühles der Wärme einer Person in einem Fahrzeug Faktoren, wie oben erwähnt wurde, diese sind (1) der Betrag der Wärmes trahlung (Betrag des Sonnenscheines, die Wandtemperatur, die durch die Außenlufttemperatur Temperatur des Fensterglases beeinflußt wird), (2) der Luftfluß in einem Fahrzeuginneren, der von dem Betrag der Luft von dem Gebläse beeinflußt wird, (3) die Innenlufttemperatur in dem Fahrzeuginneren, (4) die Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren, (5) der Betrag der Kleidung einer Person in dem Fahrzeug und (6) der Stoffwechselbe trag einer Person in dem Fahrzeug. Als typischer Index zum Be zeichnen eines Wärmegefühles einer Person ist ein PMV-Wert (ein Wert einer vorhergesagten mittleren Stimme - predicted mean vote) bekannt. In ISO 7730 ist der PMV wie folgt defi niert:

Bei der vorliegenden Erfindung wird das komfortable Gefühl der Wärme durch Klimatisieren optimiert, das in Hinblick auf die Feuchtigkeit in dem Fahrzeug durchgeführt wird, das bis jetzt nicht betrachtet wurde.

Bei dieser Ausführungsform werden in die Hauptsteuerung 26 ein Signal 41 eines Zielwärmegefühles TP, das von der Einstellein richtung 27 für das Wärmegefühl eingestellt ist, ein Signal 42 der Außenlufttemperatur AMB, die von dem Außenlufttemperatur sensor 30 erfaßt wird, ein Signal 43 des Sonnenscheinbetrages RAD, der von dem Sonnenscheinsensor 29 erfaßt wird, und ein Signal einer Gebläsespannung BLV und ein Signal einer Ziel lufttemperatur TV der Verdampferausgangsseite in eine Berech nungseinrichtung 44 für eine Zielfahrzeuginnentemperatur ein gegeben, die als eine Einrichtung zum Bestimmen der Zieltempe ratur Tset in dem Fahrzeuginneren vorgesehen ist. Durch diese Einrichtung 44 wird die Zielfahrzeuginnentemperatur Tset ent sprechend dem eingestellten Wärmegefühl durch die Berechnung der folgenden Gleichung geschätzt:

Tset = f(BLV, AMB, ARD, TP, TV).

Insbesondere ist die Berücksichtigung der Ziellufttemperatur TV der Verdampferausgangsseite ein Punkt, der bis jetzt nicht berücksichtigt wurde.

Die Ziellufttemperatur TV der Verdampferausgangsseite wird durch ein Berechnungsmittel 45 für die Ziellufttemperatur der Verdampferausgangsseite berechnet gemäß einem Einstellmodus 46. Wenn der Modus auf einen Entnebelungsmodus/Abtaumodus ein gestellt ist, wird TV wie folgt berechnet:

TV = f(AMB, BLV).

Wenn der Modus auf einen Komfortmodus eingestellt ist, wird TV wie folgt berechnet:

TV = f(Tset, RH),

worin AMB die Außenlufttemperatur ist, wie zuvor erwähnt wur de, und RH eine Zielrelativfeuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren (fester Wert) ist.

Eine Zielausgabelufttemperatur Toc wird durch eine Berech nungseinrichtung 47 für eine Zielausgabelufttemperatur berech net, und an diese Einrichtung 47 werden die Signale der Ziel fahrzeuginnentemperatur Tset, die von der Berechnungseinrich tung 44 der Zielfahrzeuginnentemperatur berechnet wird, die Außenlufttemperatur AMB und der Sonnenscheinbetrag SRAD und ein Signal 48 der Fahrzeuginnentemperatur TR, die von dem In nenlufttemperatursensor 28 erfaßt wird, entsprechend eingege ben:

Toc = kp1(Tset - TR) + f(AMB, RAD, Tset),

worin kp1 ein Koeffizient ist. Indem das Resultat der oben be schriebenen Berechnung der Zielausgabelufttemperatur benutzt wird, wird die Gebläsespannung BLV wie folgt durch eine Geblä sespannungsberechnungseinrichtung 49 berechnet:

BLV = f(Toc).

Die Gebläsespannungssteuerung 25 wird gemäß dem Signal von der Gebläsespannungsberechnungseinrichtung 49 gesteuert.

Der Öffnungsgrad AMD der Luftmischklappe 17 wird wie folgt durch eine Berechnungseinrichtung 50 für den Luftmischklappen öffnungsgrad berechnet:

AMD = f(Toc, Te, Tw),

worin Te durch ein Signal 51 der Lufttemperatur der Verdamp ferausgangsseite gegeben ist, die von dem Lufttemperatursensor der Verdampferausgangsseite erfaßt wird, und Tw eine Wasser temperatur an dem Eingang des Heizers 9 ist (dieses TW wird als einen festen Wert gesetzt). Das Luftmischklappenbetäti gungselement 18 wird gemäß dem Signal von der Berechnungsein richtung 50 für den Luftmischklappenöffnungsgrad gesteuert.

Bei dieser Ausführungsform wird die Verdrängung des Kompres sors 12 durch einen Kompressoransaugdrucksteuerung 52 gesteu ert, und das verlangte Signal (Ansaugdruck: Ps) wird wie folgt durch eine Berechnungseinrichtung 43 für den Kompressoransaug druck berechnet:

PS = P + IN

P - kp2(TV - Te)

In = In - 1 + kp2 × K1(TV - Te),

worin P einen Proportionalitätsfaktor darstellt und kp2 ein Koeffizient ist und K1 eine Konstante ist. Es wird nämlich (TV - Te) als Zustandsvariable betrachtet, die sich auf die Feuchtigkeit bezieht, und die Betriebsbedingung (Verdrängung) des Kompressors 12 wird optimal so gesteuert, daß der Betrieb des Verdampfers 8 in den Bereich optimiert wird, in dem Reif bildung auf dem Verdampfer 8 nicht auftritt, wodurch eine Energieersparnis des Kompressors 12 erzielt wird.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel des Betriebes, aufgrund solch einer Steuerung. Das in Fig. 3 gezeigte Beispiel ist ein Beispiel mit zum Beispiel einer Außenlufttemperatur von 20° Celsius, einem minimalen Betrag von Gebläseluft, und bei Nacht. Fig. 3 zeigt als Diagramm die Beziehung zwischen der Temperatur und der absoluten Feuchtigkeit zum Erzielen eines komfortablen Wärmegefühles. In Fig. 3 bezeichnet die Ordinate eine Abso lutfeuchtigkeit (kg/kg), und die Abszisse bezeichnet eine Fahrzeuginnentemperatur (Grad Celsius). Die nach rechts an steigende dicke Linie, die in dem Mittelabschnitt der Figur angeordnet ist, bezeichnet eine Sättigungskurve der relativen Feuchtigkeit RH = 100%. Die Gruppe von Kurven, die mit RH = 80%, RH = 65% und RH = 50% bezeichnet sind, die unter der oben beschriebenen dicken Linie gezeigt sind, bezeichnen entspre chende Feuchtigkeitskurven der relativen Feuchtigkeit von 80%, 65% bzw. 50%. Sie sind nur durch Zusammenziehen der Sätti gungskurve in eine Richtung der Ordinate an entsprechenden Re duktionsskalen angegeben. In Fig. 3 bezeichnet die Gruppe von links ansteigenden geraden Linien Kontrollinien von "Komfort linien" oder "Annehmlichkeitslinien", die durch die zuvor er wähnte Technologie und die gegenwärtige Erfindung relativ zu verschiedenen eingestellten Werten des Zielwärmegefühles TP (TP = -1 bis TP = +1) bestimmt werden. Wenn nämlich eine Per son in einem Fahrzeug ein bestimmtes Zielwärmegefühl TP ein stellt, konvergiert der Steuerzustand für die Klimatisierung zu einem einzelnen Punkt auf der Komfortlinie/Annehmlichkeits linie entsprechend dem TP-Wert. Bei der zuvor erwähnten Tech nologie geht, wenn TP auf 0 gesetzt wird, der Steuerzustand für die Klimatisierung zu dem Punkt A auf einer Komfortli nie/Annehmlichkeitslinie entsprechend der Linie TP = 0, die in Fig. 3 gezeigt ist. Die Zielfahrzeuginnentemperatur Tset wird als eine Temperatur TA gegeben, die pendelnd um den Punkt A bestimmt wird, und die Ziellufttemperatur der Verdampferaus gangsseite wird als eine Temperatur TV₀ gegeben, die durch ei nen Schnitt der horizontalen Linie, die durch den Punkt A geht, und der Sättigungskurve bezeichnet ist.

Andererseits geht bei der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem der Wert RH auf 65% fixiert ist, wenn das Ziel wärmegefühl TP auf 0 gesetzt ist, der Steuerzustand für die Klimatisierung zu einem Punkt B, der als ein Schnitt der Kom fortlinie entsprechend TP = 0 und der Kurve von RH = 65% be stimmt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird nämlich die Zielfahrzeuginnentemperatur Tset, die relativ zu der Einstel lung von TP = 0 gegeben wird, als eine Temperatur TB vorgese hen, die pendelnd von dem Punkt B bestimmt wird, und die Ziel lufttemperatur der Verdampferausgangsseite wird als eine Tem peratur TV gegeben, die durch einen Schnitt der horizontalen Linie, die durch Punkt B und die Sättigungskurve bezeichnet ist. Weiter wird am Punkt B eine komfortable relative Feuch tigkeit RH = 65% realisiert. Obwohl im allgemeinen der Bereich von 50% bis 80% in der relativen Feuchtigkeit als komfortabel angesehen wird, wird bei der vorliegenden Erfindung ein geeig neter Wert aus diesem Bereich ausgewählt.

Der Grund, warum solch ein Zustand an dem Punkt B realisiert werden kann, wird hauptsächlich in den Berechnungseinrichtun gen 45 und 44 realisiert, die in Fig. 2 gezeigt sind. In der Berechnungseinrichtung 45 wird die Information der eingestell ten relativen Feuchtigkeit RH in den Wert von TV eingeführt. Dann wird dieser Wert von TV für die Berechnung der Zielfahr zeuginnentemperatur Tset in der Berechnungseinrichtung 44 be nutzt. Somit geht durch Betreiben der in Fig. 2 gezeigten Steuerung der Punkt für die Steuerung der Klimatisierung zu dem Punkt B unter der Beschränkung durch die Information der eingestellten relativen Feuchtigkeit RH.

Bei der vorliegenden Erfindung wird somit eine Temperatur TV höher als eine Temperatur TV₀, die durch die frühere Technolo gie bestimmt wurde, als die Ziellufttemperatur der Verdamp ferausgangsseite für das gleiche Zielwärmegefühl TP = 0 be stimmt. Daher kann bei der vorliegenden Erfindung das Kühlen aufgrund eines Verdampfer unterdrückt werden, wodurch Energie für die Klimaanlage gespart wird. Weiter kann bei der vorlie genden Erfindung eine relative Feuchtigkeit innerhalb eines komfortablen Bereiches, der höher als eine extrem niedrige re lative Feuchtigkeit ist, die durch die frühere Technologie ge geben wurde, realisiert werden.

Fig. 4 zeigt eine Steuerung einer Klimaanlage für Fahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Bei dieser Ausführungsform ist ein Feuchtigkeitssensor 32, wie in Fig. 1 gezeigt ist, zum Erfassen einer relativen Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren vorgesehen. Die Steuerung dieser Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie die, die in Fig. 2 gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß ein Si gnal 62 der Fahrzeuginnenfeuchtigkeit RHS, die von dem Feuch tigkeitssensor 32 erfaßt wird, und das Signal 48 der Fahrzeu ginnentemperatur TR, die von dem Innenlufttemperatursensor 28 erfaßt wird, an die Berechnungseinrichtung 44 für die Ziel fahrzeuginnentemperatur gegeben werden. Daher wird ein Betrieb ähnlich zu dem in Fig. 3 erzielt. Da die Fahrzeuginnenfeuch tigkeit RHS nicht durch Schätzung sondern durch eine tatsäch liche Erfassung bestimmt wird, können genauere komfortable Wärmegefühle erzielt werden.

Claims

1. Klimaanlage für Fahrzeuge, mit

a) einem Kompressor (12) variabler Abgabeleistung;
b) einer Luftleitung, die mit einem Gebläse (7) versehen ist und Luftauslaßöffnungen (19, 20, 21) aufweist, die sich zu dem Fahrzeuginneren öffnen;
c) einem Verdampfer (8), der in der Luftleitung (2) vorgesehen ist, der mit dem Kompressor (12) über einen Kühlmittelkreis lauf (11) verbunden ist und der die durch die Luftleitung (2) gehende Luft kühlt und entfeuchtet;
d) einem Heizer (9), der in der Luftleitung (2) an einer Posi tion stromabwärts von dem Verdampfer (8) vorgesehen ist und der seine Luftheizleistung einstellen kann;
e) einer Feuchtigkeitsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Feuchtigkeit durch Erfassen der Feuchtigkeit (RHS) des Fahr zeuginneren oder durch Schätzen einer Zustandsvariablen (Tv - Te), die die Feuchtigkeit (RHS) in dem Fahrzeuginneren be stimmt;
f) einer Leistungssteuereinrichtung zum Steuern der Leistung des Verdampfers (8) durch Steuern der Abgabeleistung des Kom pressors (12) und Einstellen der Kühl- und Entfeuchtungslei stung des Verdampfers (8);
g) einer Temperatursteuereinrichtung zum Steuern der Fahrzeu ginnentemperatur durch Einstellen der Leistung des Heizers (9); und
h) einer Einrichtung (27) zum Wählen eines Wärmegefühles, die beliebig einen Sollwert (TP) eines Wärmegefühlsindexes (PMV) wählen kann, der das Wärmegefühl darstellt;

wobei die Temperatursteuereinrichtung die zu steuernde Fahr zeuginnentemperatur gemäß einer Information steuert, die die von der Feuchtigkeitsbestimmungseinrichtung bestimmte oder geschätzte Feuchtigkeit (RHS) des Fahrzeuginneren enthält.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1,
bei der die Feuchtigkeitsbestimmungseinrichtung die Taupunkt temperatur in dem Fahrzeuginneren oder eine Zustandsvariable mit einer Korrelation mit der Temperatur als Faktor zum Be stimmen der Feuchtigkeit (RHS) in dem Fahrzeuginneren schätzt, und
die Temperatursteuereinrichtung einen Berechnungsfaktor zum Verringern der Fahrzeuginnentemperatur aufweist, die gemäß dem Anstieg der geschätzten Taupunkttemperatur oder der Zustands variablen mit der Korrelation damit gesteuert wird.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, bei der die Taupunkttemperatur gemäß einer Zustandsvariablen mit einer Korrelation mit der Kühl-/Entfeuchtigkeitsleistung des Verdampfers (8) geschätzt wird.

4. Klimaanlage nach Anspruch 1,
bei der ein Feuchtigkeitssensor (32) vorgesehen ist,
wobei die Feuchtigkeitsbestimmungseinrichtung die Feuchtigkeit (RHS) in dem Fahrzeuginneren als Reaktion auf ein Signal von dem Feuchtigkeitssensor (32) bestimmt, und
die Temperatursteuereinrichtung einen Berechnungsfaktor zum Verringern der Fahrzeuginnentemperatur aufweist, die gemäß dem Anstieg der bestimmten Feuchtigkeit gesteuert wird.

5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Temperatursteuereinrichtung die zu steuernde Fahr zeuginnentemperatur gemäß der gegenwärtigen Fahrzeuginnentem peratur und einer bestimmten relativen Feuchtigkeit bestimmt.

6. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abgabeleistung des Kompressors (12) so eingestellt ist, daß die relative Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginneren in dem Bereich von 50% bis 80% gesteuert wird.

7. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Einrichtung zum Steuern der Abgabeleistung des Kompressors (12) vorgesehen ist, die eine Einrichtung (16) zum Steuern eines unterbrochenen Betriebes des Kompressors (12) aufweist.

8. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abgabeleistung des Kompressors (12) auf eine be liebige Abgabeleistung als Reaktion auf ein externes Signal eingestellt wird.