DE102004046853B4

DE102004046853B4 - Verfahren zum Steuern einer Klimaanlage für ein Fahrzeug zur Rückgewinnung von Bremsenergie

Info

Publication number: DE102004046853B4
Application number: DE102004046853.2A
Authority: DE
Inventors: Naoshi Sugesawa; Takeshi Wakisaka; Kenji Miura; Tadashi Nakagawa; Noboru Takagi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: US7100383B2; JP2005104306A; JP4447277B2; US20050086953A1; DE102004046853A1

Abstract

Verfahren zum Steuern einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit einem kühlenden Wärmetauscher (6) zum Kühlen einer in eine Fahrgastzelle auszugebenden Luft; einer Temperaturerfassungseinrichtung (13) zum Erfassen der Temperatur der Luft unmittelbar nach der Kühlung durch den kühlenden Wärmetauscher (6); einem durch einen Motor (11) des Fahrzeugs angetriebenen Kompressor (2), der ein Kältemittel nach Durchströmen des kühlenden Wärmetauschers (6) komprimiert und ausgibt; und einer Steuereinrichtung (14) zum Berechnen einer Soll-Kühltemperatur (TEO) der in die Fahrgastzelle auszugebenden Luft bei Kühlung durch den kühlenden Wärmetauscher (6) und gleichzeitig Steuern des Betriebs des Kompressors (2) so, dass eine erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) gleich der Soll-Kühltemperatur (TEO) wird, wobei eine Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) zum Beurteilen eines Fahrzustandes des Fahrzeugs vorgesehen ist, und wobei die Steuereinrichtung den Betrieb des Kompressors (2) so steuert, dass Kälte in dem kühlenden Wärmetauscher (6) gespeichert wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet; und eine nach oben modifizierte Soll-Temperatur (TEOK) einstellt, die um einen vorbestimmten Wert höher ist als die Soll-Kühltemperatur (TEO), bevor das Fahrzeug in den abgebremsten Fahrzustand gebracht wird, und gleichzeitig den Betrieb des Kompressors (2) so steuert, dass die erfasste Temperatur (TE) gleich der nach oben modifizierten Soll-Kühltemperatur (TEOK) wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass das Fahrzeug den abgebremsten Fahrzustand beendet hat, ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug derart, dass Bremsenergie rückgewonnen werden kann.
JP 2001-105 846 A beschreibt ein Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage, wobei eine Soll-Kühltemperatur TEO während einer Verlangsamung des Fahrzeugs niedriger eingestellt wird als eine Soll-Lufttemperatur und die Änderung der Soll-Kühltemperatur TEO so eingestellt werden soll, dass die Temperaturänderung in der Fahrgastkabine nicht unangenehm auffällt und der Effekt einer Kraftstoffeinsparung erreicht wird.
JP S57-87 712 A beschreibt eine automatische Steuerung der Fahrgasttemperatur und der Feuchtigkeit bei einer Klimaanlage eines Fahrzeugs, wobei durch Steuerung der Temperatur und Feuchtigkeit der Betrieb des Kompressors durch Feststellen einer abrupten Beschleunigung und Abbremsung gesteuert wird, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern, wobei zeitweilig der Einstellwert der Zieltemperatur geändert wird.
Herkömmlicherweise gibt es eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, bei der die Temperatur einer durch einen Verdampfapparat (einen kühlenden Wärmetauscher) gekühlten Luft erfasst wird und ein Kompressor so angetrieben und gesteuert wird, dass die erfasste Temperatur gleich einer Soll-Kühltemperatur wird, und während der Zeitdauer einer Fahrzeugbremsung die Soll-Kühltemperatur auf eine Temperatur niedriger als jene vor dem Bremsen verringert wird, um die Betriebsrate (Rate der Betriebszeit bezüglich der Gesamtzeit einschließlich Ruhezeit) des Kompressors zu erhöhen, und eine Fahrzeugbremsenergie durch Speichern von Kälte in dem kühlenden Wärmetauscher rückgewonnen wird (siehe zum Beispiel JP S57-44 511 A und JP 2001-105 846 A ).
Andererseits gibt es eine weitere Klimaanlage für ein Fahrzeug, bei der eine Kraftstoffeinsparwirkung durch Halten eines Kompressors in einem Ruhezustand für eine vorbestimmte Zeit während der Zeitdauer der Fahrzeugbremsung erzielt wird (siehe zum Beispiel JP H08-295 131 A .
In der JP S57-44 511 A und der JP 2001-105 846 A betreffend die Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einem Stand der Technik, welche Klimaanlage oben zuerst beschrieben ist, ist jedoch kein Verfahren zum Verbessern der Kraftstoffeinsparwirkung durch effektives Ausnutzen der Energierückgewinnung während der Zeitdauer des Bremsens (der gespeicherten Kälte (Kühlenergie)) unter gleichzeitiger Berücksichtigung des Empfindens der Fahrgäste offenbart.
Andererseits ist die Aufgabe der Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einem Stand der Technik, welche Klimaanlage oben als zweites beschrieben ist, ebenso das Erzielen der Kraftstoffeinsparwirkung, und in der JP H08-295 131 A ist keine Steuerung offenbart, welche das Empfinden der Fahrgäste berücksichtigt.
Die Anmelder der vorliegenden Erfindung haben sich auf eine Steuerung konzentriert, die durchzuführen ist, wenn gespeicherte Kälte genutzt wird, weil es möglich erscheint, einen größeren Kraftstoffeinspareffekt durch effektives Nutzen der gespeicherten Kälte unter gleichzeitiger Berücksichtigung des Empfindens der Fahrgäste in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, die eine Fahrzeugbremsenergie rückgewinnt und Kälte in einem kühlenden Wärmetauscher speichert, zu erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme entwickelt, und ihre Aufgabe ist es, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorzusehen, die eine größere Kraftstoffeinsparwirkung unter gleichzeitiger Beibehaltung einer besseren Klimatisierung für die Fahrgäste erzielen kann.
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist in einem ersten Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung eine Klimaanlage für ein Fahrzeug auf: einen kühlenden Wärmetauscher (6) zum Kühlen von in eine Fahrgastzelle auszugebender Luft; eine Temperaturerfassungseinrichtung (13) zum Erfassen der Temperatur der Luft unmittelbar nach der Kühlung durch den kühlenden Wärmetauscher (6); einen durch einen Motor (11) des Fahrzeugs angetriebenen und ein Kältemittel nach Durchströmen des kühlenden Wärmetauschers (6) komprimierenden und ausgebenden Kompressor (2); und eine Steuereinrichtung (14) zum Berechnen einer Soll-Kühltemperatur (TEO) der in die Fahrgastzelle auszugebenden Luft nach Kühlung durch den kühlenden Wärmetauscher (6) und gleichzeitig Steuern des Betriebs des Kompressors (2) derart, dass eine erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) gleich der Soll-Kühltemperatur (TEO) wird; wobei eine Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) zum Beurteilen, ob sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand befindet, vorgesehen ist. Die Steuereinrichtung (14) steuert den Betrieb des Kompressors (2) so, dass Kälte (Kühlenergie) in dem kühlenden Wärmetauscher (6) gespeichert wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet, und stellt eine nach oben modifizierte Soll-Temperatur (TEOK) ein, die um einen vorbestimmten Wert höher als die Soll-Kühltemperatur (TEO), bevor das Fahrzeug in den abgebremsten Fahrzustand gebracht wird, ist, und steuert gleichzeitig den Betrieb des Kompressors (2) so, dass die erfasste Temperatur (TE) gleich der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass das Fahrzeug den abgebremsten Fahrzustand abgeschlossen hat.
Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, die in dem kühlenden Wärmetauscher während der Zeitdauer der Fahrzeugbremsung gespeicherte Kälte effektiv zu nutzen, nachdem der abgebremste Fahrzustand abgeschlossen ist, während eine gute Klimatisierung für die Fahrgäste durch Einstellen der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) auf ein Niveau, das den Fahrgästen kein unangenehmes Gefühl vermittelt, beibehalten wird. Deshalb ist es möglich, eine deutlichere Kraftstoffeinsparwirkung unter Beibehaltung einer guten Klimatisierung für die Fahrgäste zu erzielen.
In einem zweiten Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung stellt die Steuereinrichtung (14), wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet, eine nach unten modifizierte Soll-Temperatur (TEOS), die um einen vorbestimmten Wert niedriger als die Soll-Kühltemperatur (TEO), bevor das Fahrzeug in den abgebremsten Fahrzustand gebracht wird, ist, und speichert gleichzeitig die Kälte in dem kühlenden Wärmetauscher (6) durch Steuern des Betriebs des Kompressors (2) derart, dass die erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) gleich der nach unten modifizierten Soll-Temperatur (TEOS) wird.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist es möglich, Kälte in dem kühlenden Wärmetauscher (6) allein durch Modifizieren der Soll-Kühltemperatur (TEO) nach unten einfach zu speichern.
In einem dritten Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung (14) den Betrieb des Kompressors (2) so, dass die erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) gleich der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass das Fahrzeug den abgebremsten Fahrzustand abgeschlossen hat und sich nun in einem Ruhezustand befindet, und entfernt das Einstellen der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) und steuert den Betrieb des Kompressors (2) so, dass die erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) gleich der Soll-Kühltemperatur (TEO) wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass das Fahrzeug aus dem Ruhezustand in Bewegung gesetzt worden ist.
Gemäß dem dritten Aspekt wird der Betrieb des Kompressors (2) nur dann basierend auf der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) gesteuert, wenn das Fahrzeug steht. Deshalb ist es möglich, die während der Zeitdauer des Abbremsens gespeicherte Kälte effektiv zu nutzen, während das Fahrzeug steht, während welcher Zeit die Motorleistung vergleichsweise gering ist. Außerdem ist es möglich, zu verhindern, dass die Steuerung basierend auf der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) andauert, nachdem das Fahrzeug in Bewegung gesetzt ist, und dass das Empfinden der Fahrgäste negativ beeinflusst wird.
In einem vierten Aspekte gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert die Steuereinrichtung (14), wenn die Einstellung der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) gelöscht ist, die Neu-Einstellung der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) unabhängig von dem Fahrzustand des Fahrzeugs, bis die erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) unter die Soll-Kühltemperatur (TEO) fällt.
Gemäß dem vierten Aspekt wird, nachdem die Steuerung basierend auf der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) einmal durchgeführt worden ist, die Steuerung basierend auf der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) nicht wieder durchgeführt, bis die erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) unter die Soll-Kühltemperatur (TEO) fällt. Mit anderen Worten wird die Steuerung basierend auf der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) nicht durchgeführt, bis ein Zustand erreicht wird, in dem Kälte ausreichend in dem kühlenden Wärmetauscher (6) gespeichert werden kann. Deshalb ist es möglich, eine negative Beeinflussung des Empfindens der Fahrgäste zu verhindern, was durch die Steuerung basierend auf der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) in einem Zustand, in dem Kälte nicht ausreichend in dem kühlenden Wärmetauscher (6) gespeichert werden kann, verursacht werden würde.
Die allen oben beschriebenen Einrichtungen in Klammern beigefügten Symbole geben eine Entsprechung zu einer speziellen Einrichtung in den später zu beschreibenden Ausführungsbeispielen an.
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen:
1 ist eine schematische Darstellung eines allgemeinen Gesamtaufbaus einer Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel
2 ist eine Schnittansicht eines Kompressors gemäß einem Ausführungsbeispiel
3 ist ein Flussdiagramm eines Kompressorsteuerprozesses durch eine Klimasteuereinheit 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Kennliniendiagramm einer Soll-Kühltemperatur TEOK, die zu höheren Temperaturen modifiziert ist.
5 ist ein Zeitdiagramm eines Betriebsbeispiels einer Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
1 ist ein allgemeines Blockschaltbild einer Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Kühlkreisgerät 1 zur Klimatisierung eines Fahrzeugs ist mit einem Kompressor 2 versehen, der ein Kältemittel ansaugt, komprimiert und ausgibt. Ein überhitztes Gaskältemittel hoher Temperatur und hohen Drucks, das aus dem Kompressor 2 ausgegeben wird, strömt in einen Kondensator 3, wo ein Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der durch einen Kühllüfter (nicht dargestellt) zugeführten Außenluft bewirkt und das Kältemittel gekühlt und kondensiert wird.
Als nächstes strömt das Kältemittel, das in dem Kondensator 3 kondensiert ist, in ein Auffanggefäß (Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung) 4, in welcher das Gas und die Flüssigkeit des Kältemittels getrennt werden und überschüssiges Kältemittel (flüssiges Kältemittel) in dem Kühlkreisgerät 1 in dem Auffanggefäß 4 gespeichert wird. Das flüssige Kältemittel aus dem Auffanggefäß 4 wird durch ein Expansionsventil (eine Druckverminderungseinrichtung) 5 im Druck reduziert und in einen Gas/Flüssigkeit-Zweiphasenzustand gebracht. Das Kältemittel niedrigen Drucks aus dem Expansionsventil 5 strömt in einen Verdampfapparat 6. Der Verdampfapparat 6 ist ein kühlender Wärmetauscher, der in einem Klimagehäuse 7 eingebaut ist, welches einen Luftkanal in der Klimaanlage für ein Fahrzeug bildet, und das Kältemittel niedrigen Drucks, das in den Verdampfapparat 6 geströmt ist, nimmt Wärme aus der Luft in dem Klimagehäuse 7 auf und verdampft.
Das Expansionsventil 5 ist ein wärmeempfindliches Expansionsventil mit einem Temperaturerfassungsteil 5a, das die Temperatur des Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 6 erfasst, und das Expansionsventil 5 stellt den Öffnungsgrad des Ventils (die Strömungsrate des Kältemittels) so ein, um das Überhitzungsniveau des Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 6 auf einem vorbestimmten Wert zu halten. Die oben beschriebenen Kreiskomponenten (2 bis 6) sind durch ein Kältemittelrohr 8 verbunden, das einen geschlossenen Zirkulationskanal bildet.
Der Kompressor 2 wird durch einen Motor (E/G) 11 für den Fahrbetrieb des Fahrzeugs über einen Kraftübertragungsmechanismus 9, einen Riemen 10, usw. angetrieben. Der Kompressor 2 ist ein Verstellkompressor, der später beschrieben wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kraftübertragungsmechanismus 9 ein Kupplungsmechanismus (zum Beispiel eine elektromagnetische Kupplung), die eine Übertragung oder Trennung der Kraft durch eine elektrische Steuerung von außen wählen kann, aber der Mechanismus 9 kann auch ein kupplungsloser Mechanismus sein, der keinen derartigen Kupplungsmechanismus besitzt und der sich immer im Kraftübertragungsmodus befindet.
Das Klimagehäuse 7 ist mit einem Lüfter 12 versehen, und die von einem wohlbekannten Innenluft/Außenluft-Wechselkasten (nicht dargestellt) eingesaugte Luft außerhalb einer Fahrgastzelle (die Außenluft) wird in eine Fahrgastzelle durch das Klimagehäuse 7 durch den Lüfter 12 zugeführt. Nach Durchströmen des Verdampfapparats 6 gelangt die zugeführte Luft durch eine Heizereinheit (nicht dargestellt) und wird durch einen Ausgabeauslass in eine Fahrgastzelle ausgegeben.
In dem Klimagehäuse 7 ist an einer Stelle unmittelbar stromab des Verdampfapparats 6 ein Verdampfapparatausgabetemperatursensor (eine Temperaturerfassungseinrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel) 13 mit einem Thermistor vorgesehen, welche die Temperatur der ausgegebenen Luft unmittelbar nach Durchströmen des Verdampfapparats 6 erfasst.
Die oben beschriebene Heizereinheit ist wohlbekannt und mit einem Heißwasser-Heizkern (einer Heizeinrichtung), welche die kalte Luft nach Durchströmen des Verdampfapparats 6 wieder erwärmt, einer Luftmischklappe, die als eine Temperatureinstelleinrichtung zum Einstellen des Heizpegels in dem Heißwasser-Heizkern dient, einem Heißwasser-Strömungsratenregelventil und dergleichen versehen. Außerdem sind an dem stromabwärtigen Ende des Luftstroms in dem Klimagehäuse 7 ein Gesichtsausgabeauslass, aus dem Luft zu dem Oberkörper eines Fahrgasts in einer Fahrgastzelle ausgegeben wird, ein Fußausgabeauslass, aus dem Luft zu den Füßen eines Fahrgasts in einer Fahrgastzelle ausgegeben wird, und ein Entfrosterausgabeauslass, aus dem Luft zu der Innenfläche der Windschutzscheibe einer Fahrgastzelle ausgegeben wird, ausgebildet und es ist eine Ausgabemodusklappe zum Wechseln zwischen dem Öffnen und Schließen dieser Ausgabeauslässe vorgesehen.
Der oben beschriebene Kompressor 2 ist ein externer Verstellkompressor mit einem elektromagnetischen Verdrängungsregelventil (einem Ausgabeverdrängungs-Regelmechanismus) 15, der durch ein elektrisches Signal von einer Klimasteuereinheit (A/C-ECU, eine Steuereinrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel) 14 gesteuert wird, und der die Ausgabeverdrängung durch Verändern des Steuerdrucks mittels des Regelventils 15 verändert. Messsignale einer Sensorgruppe 16 zum automatischen Steuern der Klimatisierung und Betriebssignale einer Betriebsschaltergruppe einer Klimabedientafel 17 werden der Klimasteuereinheit 14 eingegeben.
Insbesondere enthält die Sensorgruppe 16 einen Innenluftsensor (eine Innenlufttemperaturerfassungseinrichtung), einen Außenluftsensor, einen Sonnenstrahlungssensor, einen Feuchtigkeitssensor (eine Feuchtigkeitserfassungseinrichtung), einen Motorwassertemperatursensor, usw. und die Betriebsschaltergruppe der Klimabedientafel 17 enthält einen Temperatureinstellschalter, einen Luftströmungsratenwechselschalter, einen Ausgabemoduswechselschalter, einen Innenluft/Außenluft-Wechselschalter, einen Klimaschalter, der einen Befehl zum Betreiben des Kompressors 2 ausgibt, usw..
Außerdem ist in dem Kühlkreisgerät 1 ein Hochdrucksensor 18 zum Erfassen eines Hochdrucks (eines Kompressor-Ausgabedrucks) in dem Zirkulationskanal eines Hochdrucks aus der Ausgabeseite des Kompressors 2 zum Einlass des Expansionsventils 5 vorgesehen, und das Messsignal des Hochdrucksensors 18 wird ebenfalls der Klimasteuereinheit 14 eingegeben. In dem in der Figur dargestellten Beispiel ist der Hochdrucksensor 18 an dem Kältemittelrohr an der Auslassseite des Kondensators 3 vorgesehen.
Ferner ist die Klimasteuereinheit 14 mit einer Motorsteuereinheit (E/G-ECU) 19 verbunden, die in dem Fahrzeugsteuerraum montiert ist, und Signale können zwischen beiden Steuereinheiten 14 und 19 übertragen werden. Bekanntermaßen steuert die Motorsteuereinheit 19 Parameter wie beispielsweise die Strömungsrate des einzuspritzenden Kraftstoffs und den Zündzeitpunkt des Fahrzeugmotors 11 basierend auf den Signalen von einer Sensorgruppe 19a zum Erfassen des Betriebszustandes des Fahrzeugmotors 11 und dergleichen vollständig.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel überträgt die Motorsteuereinheit 19 Informationen über die Motordrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Drosselöffnungsgrad, den Gaspedalöffnungsgrad und dergleichen zu der Klimasteuereinheit 14, und die Informationen werden verwendet, wenn eine Beurteilung gemacht wird, ob ein Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand, einem Ruhezustand oder einem Neustartzustand, usw. ist, wie später beschrieben. Die Motorsteuereinheit 19 ist eine Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel.
2 ist eine Schnittansicht des externen Verstellkompressors 2, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird. In dem Kompressor 2 wird eine Soll-Strömungsrate Gro der Kompressorausgabestromungsrate durch einen Steuerstrom (das heißt ein Steuerstromsignal) In des elektromagnetischen Verdrängungssteuerventils 15 bestimmt, und die Ausgabeverdrängung wird so erhöht oder verringert, dass die Kompressorausgabestromungsrate auf der Soll-Strömungsrate Gro gehalten wird (ein Ausgabeverdrangungsregeltyp). Insbesondere wird die Soll-Strömungsrate Gro im Verhältnis zum Anstieg des Steuerstroms In größer.
Wie in 2 dargestellt, ist der Kompressor 2 ein einköpfiger Taumelscheiben-Verstellkompressor, und der Verstellmechanismus selbst ist wohlbekannt. Die Energie des Fahrzeugmotors 11 wird über den in 1 dargestellten Kraftübertragungsmechanismus 9, usw. auf eine Drehwelle 20 übertragen. Das linke Ende der Drehwelle 20 in 2 ist ein Verbindungsteil mit dem Kraftübertragungsmechanismus 9. Eine Taumelscheibe 21 ist mit der Drehwelle 20 sowohl integral als auch drehbar verbunden, und gleichzeitig kann der Neigungswinkel der Taumelscheibe 21 durch einen Kugelgelenkmechanismus 22 eingestellt werden. Die durch die durchgezogene Linie angezeigte Stellung der Taumelscheibe 21 entspricht einem Zustand, in dem der Neigungswinkel bezüglich der Drehwelle 20 klein ist (ein Zustand kleiner Verdrängung), und eine durch die doppelstrichpunktierte Linie angezeigte Stellung 21a entspricht einem Zustand, in dem der Neigungswinkel bezüglich der Drehwelle 20 groß ist (ein Zustand großer Verdrängung).
Mehrere Kolben 24 (zum Beispiel fünf Kolben) sind mit der Taumelscheibe 21 über Schuhe 23 verbunden. Bei dieser Konstruktion lässt man die mehreren Kolben 24 durch Drehen der Taumelscheibe 21 zusammen mit der Drehwelle 20 über die Schuhe 23 nacheinander hin und her bewegen, sodass das Volumen einer Zylinderkammer (einer Arbeitskammer) Vc vergrößert und verkleinert wird, um ein Kältemittel anzusaugen und zu komprimieren.
Um die Ausgabeverdrängung des Kompressors 2 zu verändern, wird der Hub des Kolbens 24 durch Verändern des Neigungswinkels der Taumelscheibe 21 verändert, was durch Verändern eines Drucks Pc in einer Kurbelkammer (eine Taumelscheibenkammer) 25, in der die Taumelscheibe 21 aufgenommen ist, erzielt wird. Mit anderen Worten bewirkt eine Vergrößerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 21 eine Vergrößerung des Kolbenhubs und als Ergebnis wird die Ausgabeverdrängung vergrößert, und eine Verkleinerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 21 lässt den Kolbenhub kleiner werden und als Ergebnis wird die Ausgabeverdrängung verringert.
Dies bedeutet, dass die Kurbelkammer 25 auch eine Rolle als Regeldruckkammer zum Verändern der Ausgabeverdrängung des Kompressors 2 spielt. Die Kurbelkammer (die Taumelscheibenkammer) 25 steht mit einer Saugkammer 27 des Kompressors 2 durch einen Drosselkanal 26 in Verbindung.
Andererseits sind eine erste Ausgabekammer 29 und eine zweite Ausgabekammer 30 in einem hinteren Gehäuse 28 des Kompressors 20 ausgebildet, und die erste Ausgabekammer 29 steht mit der zweiten Ausgabekammer 30 durch einen Drosselverbindungskanal (ein Drosselteil) 31 mit einem vorbestimmten Drossellochdurchmesser in Verbindung. Das aus der Arbeitskammer (der Zylinderkammer) Vc jedes Kolbens 24 ausgegebene Kältemittel strömt über eine Ausgabeöffnung 33 und ein Ausgabeventil 34 einer Ventilplatte 32 in die erste Ausgabekammer 29 und sammelt sich dort, und so wird die Ausgabepulsation geglättet. Die zweite Ausgabekammer 30 steht mit einem externen Kältemittelausgaberohr über einen Ausgabeauslass 35 in Verbindung.
Ferner ist das hintere Gehäuse 28 mit einem Saugeinlass 36, durch welchen das Niederdruck-Gaskältemittel von dem Auslass des Verdampfapparats 6 eingesaugt wird, und der Saugkammer 27, in welche das Kältemittel durch den Saugeinlass 36 strömt, versehen. Das Kältemittel aus der Saugkammer 27 wird über eine Saugöffnung 37 und ein Saugventil 38 der Ventilplatte 32 in die Arbeitskammer Vc gesaugt.
Es wird ein Druckverlust erzeugt, wenn das Kältemittel von der ersten Ausgabekammer 29 durch den Drosselverbindungskanal 31 gelangt und zu der zweiten Ausgabekammer 30 strömt, und deshalb wird ein Druck Pd_L in der zweiten Ausgabekammer 30 um eine vorbestimmte Druckdifferenz ΔP niedriger als ein Druck Pd_H in der ersten Ausgabekammer 29. Die Druckdifferenz ΔP zwischen den zwei Abschnitten vor und nach dem Drosselverbindungskanal 31 ist proportional zu der Strömungsrate des Kompressorausgabekältemittels.
Das elektromagnetische Verdrängungssteuerventil 25 bildet einen Ausgabevolumen-Steuermechanismus zum Steuern eines Drucks Pc in der Kurbelkammer 25, welche auch eine Rolle als Drucksteuerkammer spielt, und das elektromagnetische Verdrängungssteuerventil 15 ist auf der Seite nahe dem hinteren Gehäuse 28 des Kompressors 2 angeordnet. Als nächstes wird ein spezielles Beispiel eines Aufbaus des Verdrängungssteuerventils 15 erläutert. Das Steuerventil 15 ist versehen mit einer ersten Steuerkammer 40, zu welcher der Druck Pd_H in der ersten Ausgabekammer 29 durch einen Verbindungskanal 39 geleitet wird; und einer zweiten Steuerkammer 42, zu welcher der Druck Pd_L in der zweiten Ausgabekammer 30 durch einen Verbindungskanal 41 geleitet wird. Die Steuerkammern 40 und 42 sind durch ein zylindrisches Element 43 getrennt, das damit verschiebbar ist. Bei diesem Aufbau wird eine Kraft durch die Druckdifferenz ΔP zwischen den zwei Steuerkammern 40 und 42 über das zylindrische Element 43, usw. auf ein Ende einer Druckstange 44 ausgeübt, welche als Kraft in der Ventilöffnungsrichtung dient.
Weiter ist das Steuerventil 15 auch mit einer Ausgabedruckkammer 45, zu welcher der Druck Pd_H in der ersten Ausgabekammer 29 eingeleitet wird, und einer Steuerdruckkammer 47, die durch einen Verbindungskanal 46 mit der Kurbelkammer 25 in Verbindung steht, versehen, und die Ausgabedruckkammer 45 und die Steuerdruckkammer 47 stehen miteinander durch einen Drosselkanal 48 in Verbindung, die Querschnittsfläche der Öffnung des Drosselkanals 48 wird durch einen Ventilkörper der Druckstange 44 eingestellt, und so kann der Druck in der Steuerdruckkammer 47, d. h. der Druck (der Steuerdruck) Pc in der Kurbelkammer 25 eingestellt werden.
Andererseits übt ein elektromagnetisches Mechanismusteil 50 des Steuerventils 15 eine Kraft entgegen einer Ventilöffnungskraft durch die Druckdifferenz ΔP, d. h. eine Ventilschließkraft auf den Ventilkörper 49 (die Druckstange 44) aus. Der Ventilkörper 49 ist integral mit einem Kolben (einem bewegbaren Eisenkern) 51 des elektromagnetischen Mechanismusteils 50 verbunden und eine durch eine Erregerspule 52 induzierte elektromagnetische Saugkraft wird auf den Kolben 51 ausgeübt. Mit anderen Worten ist der Kolben 51 in einem vorbestimmten Abstand gegenüber einem festen Magnetpolelement (einem festen Eisenkern) 53 angeordnet und der Kolben 51 wird durch die durch die Erregerspule 52 induzierte elektromagnetische Saugkraft in der axialen Richtung (Richtung nach oben in 2) zu dem festen Magnetpolelement 53 verschoben. Durch die Verschiebung des Kolbens 51 in der axialen Richtung wird der Ventilkörper 49 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt.
Außerdem ist eine Schraubenfeder 54 zwischen dem Kolben 51 und dem festen Magnetpolelement 53 als eine elastische Einrichtung zum Erzeugen einer Federkraft entgegen einer elektromagnetischen Kraft angeordnet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine gewünschte elektromagnetische Saugkraft (d. h. eine Kraft in der Richtung des Schließens des Ventilkörpers 49) auf den Kolben 51 auszuüben, indem der durch die Erregerspule 52 zu leitende Steuerstrom (das Steuerstromsignal) In gesteuert wird (indem zum Beispiel das Unterbrechungsverhältnis, d. h. das Einschaltverhältnis Dt des Steuerstroms In gesteuert wird). Der Steuerstrom In, der durch die Erregerspule 52 fließt, wird durch die oben beschriebene Klimasteuereinheit 14 gesteuert.
Wenn das elektromagnetische Verdrängungssteuerventil 15 wie oben aufgebaut ist, wir der Ventilkörper 49, falls die Kraft des Schließens des Ventilkörpers 49 durch Steuern des Steuerstroms In erhöht wird, nach oben in 2 verschoben und die Querschnittsfläche der Öffnung des Drosselkanals 48 wird verkleinert und deshalb wird der Druck in der Steuerdruckkammer 47, d. h. der Druck Pc in der Kurbelkammer 25 reduziert, der Neigungswinkel der Taumelscheibe 21 wird vergrößert, wie durch die doppelstrichpunktierte Linie 21a in 2 gezeigt, und als Ergebnis wird die Ausgabeverdrängung erhöht.
Falls dagegen die Kraft des Schließens des Ventilkörpers 49 durch Steuern des Steuerstroms In verringert wird, wird der Ventilkörper 49 durch die Kraft der Schraubenfeder 54 nach unten in 2 verschoben und die Querschnittsfläche der Öffnung des Drosselkanals 48 wird vergrößert und deshalb wird der Druck in der Steuerdruckkammer 47, d. h. der Druck Pc in der Kurbelkammer 25 erhöht, der Neigungswinkel der Taumelscheibe 21 wird verkleinert, wie durch die durch die durchgezogene Linie in 2 angezeigte Stellung dargestellt, und als Ergebnis wird die Ausgabeverdrängung verringert.
Wenn dagegen die Drehzahl des Motors 11 erhöht und jene des Kompressors 2 ebenfalls erhöht wird, wird die Strömungsrate des von dem Kompressor 2 ausgegebenen Ausgabekältemittels in Zusammenhang damit größer, aber falls die Strömungsrate des Ausgabekältemittels erhöht wird, wird die Druckdifferenz ΔP zwischen der ersten und der zweiten Steuerkammer 40 und 42 größer und deshalb wird die Ventilöffnungskraft größer, die Druckstange 44 und der Ventilkörper 49 werden nach unten in 2 bewegt, die Querschnittsfläche der Öffnung des Drosselkanals 48 wird vergrößert und als Ergebnis wird die Ausgabeverdrängung des Kompressors 2 verringert.
Wenn dagegen die Drehzahl des Motors 11 verkleinert und jene des Kompressors 2 ebenfalls verkleinert wird, wird die Strömungsrate des von dem Kompressor 2 ausgegebenen Ausgabekältemittels in Zusammenhang damit verringert, aber falls die Strömungsrate des Ausgabekältemittels verringert wird, wird der Druckunterschied ΔP zwischen der ersten und der zweiten Steuerkammer 40 und 42 kleiner und deshalb wird die Ventilöffnungskraft kleiner, die Druckstange 44 und der Ventilkörper 49 werden nach oben in 2 bewegt, die Querschnittsfläche der Öffnung des Drosselkanals 48 wird verkleinert und als Ergebnis wird die Ausgabeverdrängung des Kompressors 2 erhöht.
Hierbei werden die Druckstange 44 und der Ventilkörper 49 zu einer Position bewegt, wo die Ventilschließkraft und die Ventilöffnungskraft einen Gleichgewichtszustand erreichen, und dies bedeutet, dass die Ausgabeverdrängung des Kompressors 2 sich mechanisch ändert, bis die Druckdifferenz ΔP zwischen der ersten und der zweiten Steuerkammer 40 und 42 eine eindeutig durch die Ventilschließkraft (die elektromagnetische Saugkraft) bestimmte vorbestimmte Druckdifferenz, d. h. eine Soll-Druckdifferenz ΔPo erreicht.
Deshalb ist es wie oben beschrieben möglich, die Strömungsrate des tatsächlich von dem Kompressor 2 ausgegebenen Ausgabekältemittels durch Verändern der Soll-Druckdifferenz ΔPo, die eindeutig durch die Ventilschließkraft (die elektromagnetische Saugkraft) bestimmt wird, durch die Steuerung des Steuerstroms In und damit durch Verändern der Ausgabeverdrängung davon zu verändern.
Als nächstes wird die Funktionssteuerung des Kompressors in der Klimaanlage für ein Fahrzeug im vorliegenden Ausführungsbeispiel basierend auf dem oben beschriebenen Aufbau erläutert.
3 ist ein Flussdiagramm des Grundsteuerprozesses des Kompressors durch die Klimasteuereinheit 14.
Zuerst beurteilt die Klimasteuereinheit 14, ob der Klimaschalter der Klimabedientafel 17 eingeschaltet ist (Schritt S100), und beobachtet, wenn er nicht eingeschaltet ist, den Klimaschalter, bis er eingeschaltet wird. Wenn das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S100 ist, dass der Klimaschalter eingeschaltet ist, wird beurteilt, ob sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet (Schritt S110). Genauer werden Informationen wie beispielsweise über die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl und die Gaspedalöffnung von der Sensorgruppe 19a über die Motorsteuereinheit 19 eingegeben und es erfolgt die Beurteilung, ob sich das Fahrzeug im abgebremsten Fahrzustand befindet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand beurteilt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich α km/h ist, die Motordrehzahl Ne größer oder gleich β U/min ist und die Gaspedalöffnung kleiner oder gleich 0 Grad ist.
Wenn das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S110 „N” ist, wird ein FCAC-Merker auf „0” gesetzt und eine normale Steuerung des Kompressors wird durchgeführt (Schritt S120). In Schritt S120 wird der dem elektromagnetischen Verdrängungssteuerventil 15 des Kompressors 2 auszugebende Steuerstrom In so gesteuert, dass die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 gleich der basierend auf der Temperatur der Außenluft, usw. berechneten Soll-Kühltemperatur TEO wird.
Wenn das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S110 „Y” ist, mit anderen Worten wenn das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand beurteilt wird, wird der FCAC-Merker auf „1” gesetzt und TEO wird auf eine um γ°C niedrigere Temperatur modifiziert und die Soll-Kühltemperatur (die nach unten modifizierte Soll-Temperatur) TEOS wird eingestellt, um die Steuerung der Kälte-(Kühlenergie-)Speicherung durchzuführen. Dann wird der dem elektromagnetischen Verdrängungssteuerventil 15 des Kompressors 2 auszugebende Steuerstrom In so gesteuert, dass die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 gleich der auf niedrigere Temperaturen modifizierten Soll-Kühltemperatur TEOS wird (Schritt S130).
Nachdem einer der Schritt S120 und S130 durchgeführt ist, wird beurteilt, ob der FCAC-Merker von „1” zu „0” gewechselt hat oder ob ein Zustand andauert, in dem der FCAC-Merker „0” ist (Schritt S140). Wenn das Ergebnis der in Schritt S140 gemachten Beurteilung „N” ist, mit anderen Worten wenn das Fahrzeug als in einem abgebremsten Fahrzustand beurteilt wird, kehrt der Prozess zu Schritt S100 zurück.
Wenn das Ergebnis der in Schritt S140 gemachten Beurteilung „Y” ist, wird beurteilt (Schritt S150), ob das Fahrzeug steht. Insbesondere werden Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl, die Gaspedalöffnung, usw. von der Sensorgruppe 19a über die Motorsteuereinheit 19 eingegeben und es wird beurteilt, ob das Fahrzeug steht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Fahrzeug als stehend beurteilt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als α km/h ist oder die Motordrehzahl Ne kleiner als β U/min ist und die Gaspedalöffnung kleiner oder gleich 0 Grad ist.
Wenn das Fahrzeug in Schritt S150 als stehend beurteilt wird, wird ein COAC-Merker auf „1” gesetzt und die Soll-Kühltemperatur TEO wird auf eine um vorbestimmte Temperaturen höhere Temperatur modifiziert und die Soll-Kühltemperatur (die nach oben modifizierte Soll-Temperatur) TEOK wird eingestellt. Dann wird beurteilt (Schritt S160), ob die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 höher oder gleich der zu höheren Temperaturen modifizierten Soll-Kühltemperatur TEOK ist.
Die hier eingestellte Soll-Kühltemperatur (die Verdampfapparatausgabe-Solltemperatur) TEOK ist die nach oben modifizierte TEO, die dem Außenlufttemperatur-Korrekturwert entspricht, und das Maß der Modifikation ist so klein, dass Fahrgäste die Veränderung der Temperatur der in eine Fahrgastzelle ausgegebenen klimatisierten Luft nicht bemerken (die Fahrgäste empfinden es wahrscheinlich nicht als unangenehm), wie in 4 dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn der Außenlufttemperatur-Korrekturwert TAMdisp im Bereich zwischen 30 und 35°C liegt, die Temperatur auf eine um etwa 6°C höhere Temperatur modifiziert.
Wenn das Ergebnis der in Schritt S160 gemachten Beurteilung ist, dass die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 höher oder gleich der nach oben modifizierten Soll-Kühltemperatur TEOK ist, wird der COAC-Merker auf „0” gesetzt und der dem elektromagnetischen Verdrängungssteuerventil 15 des Kompressors 2 auszugebende Steuerstrom In wird so gesteuert, dass die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 gleich der Soll-Kühltemperatur TEO wird (Schritt S170).
Wenn das Ergebnis der in Schritt S160 gemachten Beurteilung ist, dass die erfasste Temperatur TE niedriger als die Soll-Kühltemperatur TEOK ist, wird der COAC-Merker auf „1” gesetzt und der Kompressor 2 wird zur Ruhe gebracht (die Verdrängung auf Null reduziert) (Schritt S180). Wenn einer der Schritte S170 und S180 durchgeführt ist, kehrt der Prozess zu Schritt S100 zurück.
Wenn dagegen das Ergebnis der in Schritt S150 gemachten Beurteilung ist, dass das Fahrzeug nicht steht, mit anderen Worten das Fahrzeug als in Bewegung gesetzt beurteilt wird, wird der COAC-Merker auf „0” gesetzt und der dem elektromagnetischen Verdrängungssteuerventil 15 des Kompressors 2 auszugebende Steuerstrom In wird so gesteuert, dass die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 gleich der Soll-Kühltemperatur TEO wird (Schritt S190), und der Prozess kehrt zu S100 zurück.
Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion und Funktionsweise stellt die Klimasteuereinheit 14, während sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet, die nach unten modifizierte Soll-Temperatur TEOS ein, welche um γ°C niedriger als die Soll-Kühltemperatur TEO ist, und betreibt und steuert gleichzeitig den Kompressor 2 so, dass die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 gleich der nach unten modifizierten Soll-Kühltemperatur TEOS wird. Aufgrund dessen wird Kälte in dem Verdampfapparat 6 gespeichert.
Durch das Speichern von Kälte in den Verdampfapparat 6 kann die Antriebskraft des Kompressors 2, nachdem das Fahrzeug den Bremsvorgang abgeschlossen hat, reduziert werden und ein Kraftstoffeinspareffekt kann erzielt werden.
Außerdem wird, wenn das Fahrzeug das Abbremsen abgeschlossen hat und nun steht und die während der Bremsdauer gespeicherte Kälte benutzt wird, die Soll-Kühltemperatur TEOK, welche auf eine Temperatur mehr oder weniger höher als die Soll-Kühltemperatur TEO während der Dauer der normalen Fahrbewegung eingestellt ist, als ein Wert zur Beurteilung eingesetzt und die Kompression und Ausgabe eines Kältemittels werden durch den Kompressor 2 nur durchgeführt, wenn die erfasste Temperatur TE die Soll-Kühltemperatur TEOK übersteigt, sodass das Klimaempfinden der Fahrgäste nicht negativ beeinflusst wird.
Durch die oben beschriebene Steuerung ist es möglich, eine deutlichere Kraftstoffeinsparwirkung unter Beibehaltung der besseren Gefühle der Fahrgäste zu erzielen.
Die Steuerung, um den Kompressor 2 zur Ruhe zu bringen (die Kältemittelausgabe zu stoppen) wird nur durchgeführt, während das Fahrzeug steht. Dies deshalb, weil die Motorleistung relativ schlecht ist, während das Fahrzeug steht und eine Kraftstoffeinsparwirkung durch Halten des Kompressors 2 in einem Ruhezustand so lange wie möglich, während das Fahrzeug steht, verbessert werden kann, und es möglich ist, eine Kühlleistung durch Betreiben des Kompressors 2 zu gewährleisten, während die Motorleistung relativ gut ist, d. h. während das Fahrzeug in einem Fahrzustand ist.
5 ist ein Zeitdiagramm eines Funktionsbeispiels der Klimaanlage für ein Fahrzeug im vorliegenden Ausführungsbeispiel. Bei einer Beurteilung, dass ein Fahrzeug von einem Fahrzustand konstanter Geschwindigkeit in einen abgebremsten Fahrzustand gewechselt ist, basierend auf Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gaspedalöffnung und die Motordrehzahl, wie in 5(a) gezeigt, setzt die Klimasteuereinheit 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel den FCAC-Merker auf „1” und setzt die Soll-Kühltemperatur auf TEO-γ (= TEOS), indem die Soll-Kühltemperatur TEO um γ°C gesenkt wird, wie in 5(b) gezeigt. Hierbei wird der Kompressor 2 so angetrieben, dass die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 gleich TEOS wird und Kälte in dem Verdampfapparat 6 gespeichert wird, wie in 5(c) dargestellt.
Als nächstes setzt die Klimasteuereinheit 14 bei einer Beurteilung basierend auf Informationen wie beispielsweise über die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gaspedalöffnung und die Motordrehzahl, dass das Fahrzeug von einem abgebremsten Fahrzustand in einen Ruhezustand gewechselt ist, den FCAC-Merker auf „0”, wie in 5(b) dargestellt, und den COAC-Merker auf „1” und setzt die Soll-Kühltemperatur durch Modifizieren der Soll-Kühltemperatur TEO zu höheren Temperaturen, wie in 4 dargestellt, auf TEOK. Hierbei wird der Kompressor 2 zur Ruhe gebracht und die Klimatisierung wird durch Verwenden der in dem Verdampfapparat 6 gespeicherten Kälte durchgeführt. Obwohl in diesem Funktionsbeispiel nicht dargestellt, wird der Kompressor 2, wenn die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 TEOK übersteigt, während das Fahrzeug steht, so angetrieben, dass die erfasste Temperatur TE gleich TEO wird.
Im allgemeinen wird im Stand der Technik, wenn ein abgebremster Fahrzustand erfasst wird, Kälte in dem Verdampfapparat 6 gespeichert, aber die Soll-Kühltemperatur wird auf TEO gesetzt, während ein Fahrzeug steht (siehe die doppelstrichpunktierte Linie in 5(b)). Deshalb wird, wenn die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 höher oder gleich TEO wird, der Kompressor angetrieben und als Ergebnis ist die Zeitdauer, während welcher der Kompressor ruht, relativ kurz.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Zeitdauer zu verlängern, während welcher der Kompressor 2 ruht, während ein Fahrzeug steht, ohne das Empfinden der Fahrgäste negativ zu beeinflussen (siehe 5(b)), und eine deutlichere Energieeinsparwirkung kann erzielt werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedes Mal, wenn ein Fahrzeug nach einem Bremsvorgang stehen bleibt, die Soll-Kühltemperatur TEOK, die zu höheren Temperaturen modifiziert worden ist, sodass der Verdampfapparat 6 effektiv kalte Luft nutzen kann, eingestellt, aber es kann auch möglich sein, nachdem die Steuerung basierend auf der Soll-Kühltemperatur TEOK einmal durchgeführt worden ist, das Neu-Einstellen der nach oben modifizierten Soll-Kühltemperatur TEOK zu verhindern und die Steuerung basierend auf der Soll-Kühltemperatur TEOK nicht durchzuführen, bis die erfasste Temperatur TE des Verdampfapparatausgabetemperatursensors 13 unter die Soll-Kühltemperatur TEO fällt.
Mit anderen Worten kann es auch möglich sein, die Steuerung basierend auf der nach oben modifizierten Soll-Temperatur TEOK nicht durchzuführen, bis ein Zustand erreicht ist, in dem die Temperatur des Verdampfapparats 6 auf TEO fällt und Kälte ausreichend gespeichert werden kann. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine negative Beeinflussung des Empfindens der Fahrgäste zu verhindern, welche durch Durchführen der Steuerung basierend auf der Soll-Kühltemperatur TEOK in einem Zustand, in dem Kälte nicht ausreichend in dem Verdampfapparat 6 gespeichert werden kann (zum Beispiel wenn ein Fahrzeug wieder in Bewegung gesetzt ist, aber in einer kurzen Zeitdauer abgebremst und zum Stand gebracht wird, und deshalb die Temperatur des Verdampfapparats 6 relativ hoch ist) verursacht werden würde.
Außerdem wird in dem oben beschriebenen Beispiel basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl und der Gaspedalöffnung beurteilt, ob sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet oder ob das Fahrzeug steht, aber die Informationen, auf denen die Beurteilung beruht, sind nicht auf diese Teile von Informationen beschränkt. Irgendeine Information kann annehmbar bereitgestellt werden, dass beurteilt werden kann, ob sich ein Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet oder ob ein Fahrzeug steht. Zum Beispiel kann eine Beurteilung basierend auf irgendeiner Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl und der Gaspedalöffnung oder basierend auf dem Zustand des einer Bremsleuchte zugeführten Stroms (dem Zustand des Stoppbetriebsignals) erfolgen.
Außerdem ist in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Kompressor 2 ein Verstellkompressor, ohne auf diesen Typ beschränkt zu sein. Die vorliegende Erfindung kann ebenso effektiv auf einen Kompressor einer festen Verdrängung angewendet werden.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit einem kühlenden Wärmetauscher (6) zum Kühlen einer in eine Fahrgastzelle auszugebenden Luft; einer Temperaturerfassungseinrichtung (13) zum Erfassen der Temperatur der Luft unmittelbar nach der Kühlung durch den kühlenden Wärmetauscher (6); einem durch einen Motor (11) des Fahrzeugs angetriebenen Kompressor (2), der ein Kältemittel nach Durchströmen des kühlenden Wärmetauschers (6) komprimiert und ausgibt; und einer Steuereinrichtung (14) zum Berechnen einer Soll-Kühltemperatur (TEO) der in die Fahrgastzelle auszugebenden Luft bei Kühlung durch den kühlenden Wärmetauscher (6) und gleichzeitig Steuern des Betriebs des Kompressors (2) so, dass eine erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) gleich der Soll-Kühltemperatur (TEO) wird, wobei eine Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) zum Beurteilen eines Fahrzustandes des Fahrzeugs vorgesehen ist, und wobei die Steuereinrichtung den Betrieb des Kompressors (2) so steuert, dass Kälte in dem kühlenden Wärmetauscher (6) gespeichert wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet; und eine nach oben modifizierte Soll-Temperatur (TEOK) einstellt, die um einen vorbestimmten Wert höher ist als die Soll-Kühltemperatur (TEO), bevor das Fahrzeug in den abgebremsten Fahrzustand gebracht wird, und gleichzeitig den Betrieb des Kompressors (2) so steuert, dass die erfasste Temperatur (TE) gleich der nach oben modifizierten Soll-Kühltemperatur (TEOK) wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass das Fahrzeug den abgebremsten Fahrzustand beendet hat, wobei, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem abgebremsten Fahrzustand befindet, die Steuereinrichtung (14) eine nach unten modifizierte Soll-Temperatur (TEOS) einstellt, die um einen vorbestimmten Wert niedriger ist als die Soll-Kühltemperatur (TEO), bevor das Fahrzeug in den abgebremsten Fahrzustand gebracht wird, und gleichzeitig Kälte in dem kühlenden Wärmetauscher (6) speichert, indem der Betrieb des Kompressors (2) so gesteuert wird, dass die erfasste Temperatur (TE) der Temperaturerfassungseinrichtung (13) gleich der nach unten modifizierten Soll-Temperatur (TEOS) wird, und wenn die Einstellung der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) entfernt wird, die Steuereinrichtung (14) eine neue Einstellung der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) unabhängig von dem Fahrzustand des Fahrzeugs verhindert, bis die erfasste Temperatur (TE) unter die Soll-Kühltemperatur (TEO) fällt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (14) den Betrieb des Kompressors (2) so steuert, dass die erfasste Temperatur (TE) gleich der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass das Fahrzeug den abgebremsten Fahrzustand beendet hat und sich nun in einem Ruhezustand befindet; und die Einstellung der nach oben modifizierten Soll-Temperatur (TEOK) entfernt und den Betrieb des Kompressors (2) so steuert, dass die erfasste Temperatur (TE) gleich der Soll-Kühltemperatur (TEO) wird, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung (19) beurteilt, dass das Fahrzeug aus dem Ruhezustand in Bewegung gesetzt worden ist.