DE102009026419B4

DE102009026419B4 - Verfahren zur Steuerung eines Kompressors einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

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Publication number: DE102009026419B4
Application number: DE102009026419.1A
Authority: DE
Inventors: Jeong-Hoon Lee; Sae-Won OH; Tae-eun Kim; Young-Min Kim; Jae-Yup Kim
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2029-05-23
Also published as: KR20100035049A; JP4998930B2; CN101684791A; KR101149206B1; US8155833B2; US20100076602A1; JP2010076745A; DE102009026419A1; CN101684791B

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Kompressors (300) einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei der Kompressor (300) ein Taumelscheibenkompressor mit variabler Leistung ist, mit einem „ECV“ zur Neigungsregelung der Taumelscheibe (48), aus den Schritten bestehend: Überwachung, ob über einen vorbestimmten Zeitraum der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Nicht-Beschleunigungsreferenzwert durch die Beschleunigungsrate und der Betriebsgradreferenzwert durch die „ECV“-Einschaltdauer unterschritten wird, wodurch der Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses des Kompressors (300) festgestellt wird, Regeln der Kältemittelabgabemenge des Kompressors (300) auf einen vorbestimmten Wert während einer Aufrechterhaltungszeit, falls der Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses festgestellt wird, Regeln der Kältemittelabgabemenge des Kompressors (300) in der ursprünglichen Weise nach Ablauf der Aufrechterhaltungszeit, Überwachung einer vorgegebenen Zykluszeit für die voranstehenden Verfahrensschritte, und Wiederholung der voranstehenden Verfahrensschritte nach Ablauf der Zykluszeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Kompressors zum Zweck der Verhinderung von Geräuschen, die im Falle eines unzureichenden Kältemitteldurchflusses aufgrund einer geringeren Kältemittelabgabemenge des Kompressors einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug auftreten.
Eine Klimatisierungsvorrichtung wird zur Erwärmung oder Kühlung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs eingebaut. Für ein Kühlsystem einer derartigen Klimatisierungsvorrichtung wird im allgemeinen ein Taumelscheibenkompressor als Kompressor verwendet, der ein gasförmiges Niedertemperatur- und Niederdruck-Kältemittel, das von einem Verdampfer eingeleitet wird, komprimiert, so dass daraus ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel wird, und es dann zum Kondensator weiterleitet.
Der Betrieb des Taumelscheibenkompressors erfolgt abhängig davon, ob ein Schalter einer Klimatisierungsvorrichtung ein- oder ausgeschaltet ist. Wird der Kompressor betrieben, so sinkt die Temperatur des Verdampfers; wird der Kompressor abgeschaltet, so steigt die Temperatur des Verdampfers.
Taumelscheibenkompressoren werden hierbei in Kompressoren mit unveränderlicher Leistung und Kompressoren mit variabler Leistung unterteilt. Diese Kompressoren werden mit Energie, die durch die Drehkraft eines Fahrzeugmotors übertragen wird, betrieben. Der Kompressor mit unveränderlicher Leistung wird dabei mit einer elektrischen Kupplung zur Steuerung des Betriebs des Kompressors bereitgestellt.
Bei Bereitstellung einer elektrischen Kupplung kann sich allerdings die Motordrehzahl ändern, wenn der Kompressor betrieben oder abgeschaltet wird, was die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs beeinträchtigen kann.
Daher wird in jüngerer Zeit keine Kupplung mehr bereitgestellt, sondern stattdessen der Kompressor mit variabler Leistung verwendet, der bei laufendem Motor immer in Betrieb ist und geeignet ist, die Kältemittelabgabemenge durch die Veränderung einer Neigung einer Taumelscheibe des Kompressors zu variieren.
Bei einem derartigen Taumelscheibenkompressor mit variabler Leistung wird im allgemeinen ein Druckregelventil zur Regelung einer Neigung der Taumelscheibe zum Zweck der Regulierung der Kältemittelabgabemenge verwendet. In jüngster Zeit kommt ein Taumelscheiben-Neigungsregelventil (im folgenden „ECV“ genannt) zum Einsatz, dessen Betrieb elektrisch gesteuert wird.
Somit wird bei Einsatz eines Taumelscheibenkompressors, der ein „ECV“ verwendet, die Neigung der Taumelscheibe durch die „ECV“-Einschaltdauer oder die Leistung eines zugeführten Stromwerts verändert, wobei die Kältemittelabgabemenge des Kompressors je nach der Neigung der Taumelscheibe eingestellt wird.
Daraus folgt, dass die „ECV“-Einschaltdauer oder die Leistung des zugeführten Stromwerts ein wesentlicher Faktor zur Einstellung der Verdampfer-Temperatur ist. Im Folgenden versteht man unter dem Fall, dass der Kompressor in Betrieb ist, dass die "ECV"-Einschaltdauer mehr als null (0) beträgt und Kältemittel abgegeben wird.
Die eben genannte „ECV“-Einschaltdauer ist ein Prozentwert, der ein Zeitintervall, während dessen das „ECV“ eingeschaltet ist, bezogen auf die Gesamtzeit, aufweist. Somit erhöht sich die Kältemittelabgabe des Kompressors bei langer Einschaltdauer, während die Kältemittelabgabe bei niedriger Einschaltdauer abnimmt.
1 ist eine Schnittdarstellung eines inneren Aufbaus eines konventionellen Taumelscheibenkompressors mit variabler Leistung.
Wie in der Figur dargestellt, ist bei einem konventionellen Taumelscheibenkompressor mit variabler Leistung eine zentrale Bohrung 11 durch eine Mitte eines Zylinderblocks 10 hindurch ausgebildet, wobei eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 13 derart durch den Zylinderblock 10 hindurch ausgebildet sind, dass sie die zentrale Bohrung 11 radial umgeben. Weiterhin ist ein Kolben 15 beweglich in jeder Zylinderbohrung 13 angebracht, wodurch ein Kältemittel in der Zylinderbohrung 13 komprimiert werden kann.
Ein vorderes Gehäuse 20 ist an einem Ende des Zylinderblocks 10 angebracht. Das vordere Gehäuse 20 und der Zylinderblock 10 definieren in sich eine Kurbelkammer 21.
Außerdem ist am anderen Ende des Zylinderblocks 10, d.h., an einer Seite, gegenüberliegend dem vorderen Gehäuse 20, ein hinteres Gehäuse 30 angebracht. Im hinteren Gehäuse ist eine Ansaugkammer 31 zur Verbindung mit den Zylinderbohrungen 13 ausgebildet. Die Ansaugkammer 31 dient dabei der Weiterleitung eines zu komprimierenden Kältemittels in die Zylinderbohrung 13.
Weiterhin ist eine Abgabekammer 33 im hinteren Gehäuse 30 ausgebildet. Die Abgabekammer 33 ist in einem Bereich ausgebildet, der einer Mitte einer Seite des hinteren Gehäuses 30, die dem Zylinderblock 10 zugewandt ist, entspricht. Die Abgabekammer 33 stellt einen Raum bereit, in dem sich das in der den Zylinderbohrungen 13 komprimierte Kältemittel vorübergehend befindet. An einer Seite des hinteren Gehäuses 30 wird ein Regelventil 35 bereitgestellt, wobei das Regelventil 35 einen Winkel einer weiter unten beschriebenen Taumelscheibe 48 durch die Regulierung eines Öffnungsgrades eines Kanals zwischen der Abgabekammer 33 und der Kurbelkammer 21 regelt.
Eine Antriebswelle 40 ist durch die zentrale Bohrung 11 des Zylinderblocks 10 und eine Wellenbohrung 23 des vorderen Gehäuses 20 hindurch drehbar angebracht. Die Antriebswelle 40 dreht sich aufgrund der von einem Motor übertragenen Antriebskraft. Die Antriebswelle 40 ist durch Lager 42 drehbar am Zylinderblock 10 und dem vorderen Gehäuse 20 angebracht.
Weiterhin ist ein Rotor 44 derart in der Kurbelkammer 21 angeordnet, dass die Antriebswelle 40 durch eine Mitte des Rotors verläuft und der Rotor sich zusammen mit der Antriebswelle 40 dreht. Dabei ist der Rotor 44 weitgehend scheibenförmig und an der Antriebswelle 40 befestigt. Weiterhin ist ein Gelenkarm 46 ausgebildet, der an einer Seite des Rotors 44 hervorragt.
Eine Taumelscheibe 48 ist mit dem Rotor 44 gelenkig verbunden und an der Antriebswelle 40 angebracht, so dass sie sich zusammen mit der Antriebswelle 40 dreht. Die Taumelscheibe 48 ist derart an der Antriebswelle 40 angebracht, dass sie einen Winkel aufweist, der sich je nach der Kältemittelabgabemenge des Kompressors ändert. Anders ausgedrückt ist die Taumelscheibe 40 zwischen einem Zustand, in dem sie senkrecht zu einer Längsrichtung der Antriebswelle 40 verläuft, und einem Zustand, in dem sie in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der Antriebswelle 40 geneigt ist, angeordnet. Die Taumelscheibe 48 weist einen Rand auf, der durch Gleitstücke 50 mit den Kolben 15 verbunden ist. Anders ausgedrückt ist der Rand der Taumelscheibe 48 durch die Gleitstücke 50 derart mit einem Verbinder 17 eines Kolbens 15 verbunden, dass ein Kolben 15 durch die Drehung der Taumelscheibe 48 linear in einer Zylinderbohrung 13 hin- und herbewegt wird.
Ein Verbindungsarm 52, der mit dem Gelenkarm 46 des Rotors 44 verbunden ist, ist derart ausgebildet, dass er auf der Taumelscheibe 48 hervorsteht. An einem vorderen Ende des Verbindungsarms 52 ist ein Gelenkstift 54 in einer zur Längsrichtung des Verbindungsarms 52 senkrechten Richtung angebracht, wobei der Gelenkstift 54 drehbar an einer Halterung 47 eingehakt ist, die an einem vorderen Ende des Gelenkarms 46 des Rotors 44 ausgebildet ist.
Eine hintere Feder 56 wird zur Bereitstellung von Federkraft zwischen dem Rotor 44 und der Taumelscheibe 48 bereitgestellt. Die hintere Feder 56 ist um eine Außenfläche der Antriebswelle 40 herum angebracht und stellt Federkraft in einer Richtung bereit, in der eine Neigung der Taumelscheibe 48 abnimmt.
Ein Taumelscheibenstopper 58 ist derart ausgebildet, dass er auf einer Oberfläche der Taumelscheibe 48 hervorsteht. Der Taumelscheibenstopper 58 dient der Regulierung eines Neigungsgrads der Taumelscheibe 48 bezüglich der Antriebswelle 40.
Ein Antriebswellenstopper 60 wird an einem Ende der Antriebswelle 40 bereitgestellt. Der Antriebswellenstopper 60 ist um die Außenfläche der Antriebswelle 40 herum angebracht, wobei der Antriebswellenstopper 60 der Regelung eines Einbauorts der Taumelscheibe 48 dient, wenn sie in einer zur Längsrichtung der Antriebswelle 40 senkrechten Richtung aufgerichtet ist.
Ist die Kältemittelabgabemenge des Kompressors gering, besteht zudem die Gefahr, dass das Kältemittel bei Aufrechterhalten des oben genannten Zustands nicht reibungslos den Kompressor durchströmen kann, was Geräusche verursachen kann und sich die Funktionstüchtigkeit des Kompressors verschlechtert, wodurch es zu Problemen bei der Benutzung kommt.
Die DE 10 2004 047 400 A1 , US 6 425 254 B1 und DE 10 2004 060 000 B3 offenbaren zwar allgemeines Regeln der Kältemittelabgabemenge des Kompressors aufgrund bestimmter Variablen, aber nicht das Merkmal, das das oben genannte Problem lösen kann. Die US 6 453 685 B2 offenbart zwar Kriterien für das Steuern der Kältemittelabgabemenge aber nicht verschiedene Kriterien, die eine feine, raffinierte Kontrolle der Kältemittelabgabemenge des Kompressors ermöglichen.
Die DE 37 13 696 A1 beschreibt einen Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung für den Kältemittelkreislauf einer Kfz-Klimaanlage, und zwar insbesondere einen Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung mit einem Regel- oder Steuerventil, mit einer Ansaugkammer, mit einer Auslasskammer und mit einer Taumelscheibenkammer, wobei der Hub der Kolben des Kompressors in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen den Drücken in der Taumelscheibenkammer und in der Ansaugkammer variabel ist, und zwar derart, daß der Schwenkwinkel der Taumelscheibe zur Steuerung oder Regelung der Förderleistung variiert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, wobei die Funktionstüchtigkeit eines Kompressors durch die Vorabannahme eines Zustands eines geringen Kältemitteldurchflusses des Kompressors und durch die anschließende Erhöhung der Leistung des Taumelscheiben-Neigungsregelventils (ECV) verbessert wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Erreichung der Ziele weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Überwachung, ob über einen vorbestimmten Zeitraum der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert durch die Beschleunigungsrate und der Betriebsgradreferenzwert durch die „ECV“-Einschaltdauer überschritten wird, wodurch der Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses des Kompressors festgestellt wird; Regeln der Kältemittelabgabemenge des Kompressors in der ursprünglichen Weise nach Ablauf der Aufrechterhaltungszeit; Überwachung einer vorgegebenen Zykluszeit für die voranstehenden Verfahrensschritte, und Wiederholung der voranstehenden Verfahrensschritte nach Ablauf der Zykluszeit.
Dabei kann der vorbestimmte Wert der Kältemittelabgabemenge des Kompressors während der Aufrechterhaltungszeit ein Mittelwert innerhalb des Kältemittelabgabemengenbereichs des Kompressors sein.
Dabei kann der vorbestimmte Wert der Kältemittelabgabemenge des Kompressors dadurch bestimmt werden, dass ein ursprünglicher Wert der Kältemittelabgabemenge um einen vorbestimmten Wert erhöht wird und nach der Erhöhung der Kältemittelabgabemenge des Kompressors die Kältemittelabgabemenge des Kompressors entsprechend einer vorbestimmten Verringerungsrate linear verringert wird.
Dabei kann der ungefähre Mittelwert im Kältemittelabgabemengenbereich ein vorbestimmter Wert zwischen 45 % und 65 % innerhalb des Kältemittelabgabemengenbereichs sein.
Weiterhin kann beim Schritt der Regelung der Kältemittelabgabemenge des Kompressors auf einen vorbestimmten Wert die Kältemittelabgabemenge des Taumelscheibenkompressors mit variabler Leistung um einen vorbestimmten Wert erhöht werden.
Nach der Erhöhung der Kältemittelabgabemenge des Kompressors kann die Kältemittelabgabemenge des Kompressors entsprechend einer vorbestimmten Verringerungsrate linear verringert werden.
Dabei kann die Kältemittelabgabemenge des Kompressors durch die Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer um etwa 10 % der „ECV“-Einschaltdauer erhöht werden.
Weiterhin kann die Verringerungsrate der Kältemittelabgabemenge des Kompressors durch die Verringerung der „ECV“-Einschaltdauer auf etwa 20 % erreicht werden.
Wenn bestimmt wird, ob der Kompressor einen Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses erreicht hat, kann geprüft werden, ob der Kältemitteldruck des Kompressors eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Unter dem hier verwendeten Begriff „Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses“ wird im Folgenden ein Zustand verstanden, in dem sich die Funktionstüchtigkeit des Kompressors aufgrund einer unzureichenden Schmierung, die durch einen geringeren Kältemitteldurchfluss hervorgerufen wird, verschlechtert, was Geräusche erzeugt.
Das unten angeführte Verfahren ist indes nur ein Beispiel zur Bestimmung des Zustands des geringen Kältemitteldurchflusses eines Kompressors, wobei nicht alle voranstehend genannten Parameter, d. h., Kältemitteldruck, Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigungsrate und Betriebsgrad des Kompressors, gleichzeitig bei der Bestimmung des Zustands des geringen Kältemitteldurchflusses eines Kompressors verwendet werden müssen. Anders ausgedrückt muss der Kältemitteldruck nicht als Grundlage zur Bestimmung des Zustands des geringen Kältemitteldurchflusses eines Kompressors gewählt werden.
Wird ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es weiter unten ausgeführt wird, verwendet, lassen sich die folgenden Vorteile erwarten.
Durch Vorabannahme eines Zustands eines geringen Kältemitteldurchflusses des Kompressors und die anschließende Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer wird verhindert, dass der Kompressor einen Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erreicht. Ein Vorteil besteht somit in der Verbesserung der Funktionstüchtigkeit des Kompressors.
Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung durch Vorabannahme eines Zustands eines geringen Kältemitteldurchflusses des Kompressors und durch die anschließende Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer verhindert, dass der Kompressor einen Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses erreicht, wodurch vom Kompressor erzeugte Geräusche verringert werden und damit Stabilität für die Benutzer gewährleistet wird.
Weiterhin wird bei der Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer gemäß der vorliegenden Erfindung die „ECV“-Einschaltdauer auf einen Mittelwert innerhalb eines üblichen Betriebsbereichs der „ECV“-Einschaltdauer erhöht. Das ist insofern vorteilhaft, als eine übermäßige Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer verhindert wird (verglichen mit einem Fall, in dem eine maximale Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer erfolgt), wodurch verhindert werden kann, dass es zu einem übermäßigen Drehmoment und damit zu Schwankungen der Motordrehzahl kommt.
Ferner wird die „ECV“-Einschaltdauer bei einer moderaten Rate verringert, wenn die „ECV“-Einschaltdauer nach der Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer gemäß der vorliegenden Erfindung verringert wird, so dass Schwankungen der „ECV“-Einschaltdauer verringert und ein Einfluss auf eine Änderung des Drehmoments eines Kraftfahrzeugs dadurch reduziert wird.
Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlicher auf bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung eingegangen werden. Dadurch werden die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ersichtlich.
1 zeigt eine Schnittdarstellung eines inneren Aufbaus eines konventionellen Taumelscheibenkompressors mit variabler Leistung;
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Steuereinheit einer Klimatisierungsvorrichtung und ein Motorsteuerungssystem darstellt;
3 zeigt einen Graph, der eine Änderung der „ECV“-Einschaltdauer entsprechend dem Betrieb gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 zeigt einen Graph, der eine Änderung der „ECV“-Einschaltdauer entsprechend dem Betrieb gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
6 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
Zunächst sollen unter Bezugnahme auf 2 eine Steuereinheit einer Klimatisierungsvorrichtung zur Steuerung des Betriebs der Klimatisierungsvorrichtung und ein Motorsteuerungssystem ausführlich beschrieben werden.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Steuereinheit einer Klimatisierungsvorrichtung und ein Motorsteuerungssystem, darstellt.
Wie in der Figur dargestellt, weist die Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuereinheit 100 der Klimatisierungsvorrichtung zur Steuerung des Betriebs eines Kompressors 300 auf. Die Steuereinheit 100 der Klimatisierungsvorrichtung erfasst die Zustandsinformation über ein Kraftfahrzeug und regelt die Kältemittelabgabemenge des Kompressors 300 derart, dass die Temperatur im Fahrzeuginnenraum nach dem Wunsch eines Benutzers eingestellt wird.
Zu diesem Zweck weist die Steuereinheit 100 der Klimatisierungsvorrichtung eine Hauptsteuervorrichtung 110 auf. Die Hauptsteuervorrichtung 110 errechnet die Kältemittelabgabemenge des Kompressors 300 entsprechend der Zustandsinformation, welche die Temperatur des Fahrzeuginnenraums, die Außentemperatur, die Verdampfertemperatur, die Sonneneinstrahlung, die Motordrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Kältemitteldruck (im folgenden „APT“ genannt) und die Kältemitteltemperatur enthält, und steuert den Betrieb des Kompressors 300 mittels eines „ECV“-Treibers 120, der weiter unten beschrieben werden soll.
Die Hauptsteuervorrichtung 110 erhöht außerdem die Kältemittelabgabemenge des Kompressors 300, wenn mittels Faktoren zur Bestimmung eines geringen Durchflusses (Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigungsrate, APT, Betriebsgrad des Kompressors, usw.) bestimmt wird.
Zu diesem Zweck weist die Hauptsteuervorrichtung 110 einen Pufferspeicher 115 zur Speicherung der Faktoren zur Bestimmung des geringen Durchflusses auf. Anders ausgedrückt speichert der Pufferspeicher 115 die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigungsrate und den "APT", die von einem weiter unten beschriebenen Motorsteuerungssystem 200 übertragen werden, sowie die vom „ECV“-Treiber 120 gesammelte „ECV“-Einschaltdauer (entsprechend dem Betriebsgrad des Kompressors 300) zeitlich aufeinanderfolgend.
Die Steuereinheit 100 der Klimatisierungsvorrichtung steuert die Kältemittelabgabemenge des Kompressors durch Regulieren der „ECV“-Einschaltdauer derart, dass die Neigung der vorgenannten Taumelscheibe 48 geregelt wird. Zu diesem Zweck wird die Steuereinheit 100 der Klimatisierungsvorrichtung mit dem „ECV“-Treiber 120 bereitgestellt.
Der „ECV“-Treiber 120 dient der Steuerung der Kältemittelabgabemenge des Kompressors 300 und reguliert einen Öffnungsgrad eines Kanals zwischen der Abgabekammer 33 und der Kurbelkammer 21 über das Regelventil 35, so dass der Winkel der (weiter unten beschriebenen) Taumelscheibe 48 geregelt wird, und dadurch die Kältemittelabgabemenge des Kompressors 300 gesteuert wird.
Weiterhin weist die Ausführungsform ein Motorsteuerungssystem 200 zur Steuerung der Leistung eines Motors 500 zum Zweck der Regulierung einer Motordrehzahl (im Folgenden „RPM“ genannt) eines Kraftfahrzeugs auf.
Das Motorsteuerungssystem 200 dient der Regulierung der Leistung des Motors 500 entsprechend einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs und reguliert die Menge an Kraftstoff und Luft, die durch die Bedienung eines Fahrers durch eine Drosselklappe 400 dem Motor zugeführt wird, so dass die Leistung des Motors 500 gesteuert wird.
Weiterhin stellt das Motorsteuerungssystem 200 die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Beschleunigungsrate als Bestimmungsfaktoren für den geringen Durchfluss für die Hauptsteuervorrichtung 110 der Steuereinheit 100 der Klimatisierungsvorrichtung bereit. Zu diesem Zweck weist das Motorsteuerungssystem 200 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 210, der die Fahrzeuggeschwindigkeit misst und den gemessenen Wert zur Hauptsteuervorrichtung 110 überträgt, und einen Ventilsensor 220, der einen Öffnungsgrad der Drosselklappe 400 zur Berechnung der Beschleunigungsrate misst und die gemessene Beschleunigungsrate dann an der Hauptsteuervorrichtung 110 bereitstellt, auf.
Wie weiter oben ausgeführt, werden die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 210 und dem Ventilsensor 220 gemessenen Werte zeitlich aufeinanderfolgend im Pufferspeicher 115 gespeichert.
Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 erläutert werden, auf welche Weise die Steuereinheiten der Klimatisierungsvorrichtung einen Kältemittelknappheitszustand eines Kompressors 300 erfassen und die Kältemittelabgabemenge des Kompressors 300 erhöhen.
3 zeigt einen Graph, der eine Änderung der „ECV“-Einschaltdauer entsprechend dem Betrieb gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt, während 4 ein Flussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
In 3 stellt der oberste Graph die Fahrzeuggeschwindigkeit dar, während der darunter abgebildete Graph die vom Ventilsensor 220 gemessene Beschleunigungsrate des Fahrzeugs darstellt, und der unterste Graph die „ECV“-Einschaltdauer des Kompressors 300 darstellt. Eine x-Achse stellt die Zeit dar.
Dabei wird die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Einheit km/h angegeben, während die Beschleunigungsrate als Prozentsatz der Öffnung der Drosselklappe 400 (TPS%) angegeben wird und die „ECV“-Einschaltdauer des Kompressors 300 in der Einheit % angegeben wird.
Wenn dabei die Bedingungen über einen vorbestimmten Zeitraum (im Folgenden „Bezugszeitraum“ genannt) derart sind, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit (im Folgenden „Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert“ genannt) nicht überschreitet, die Beschleunigungsrate einen vorbestimmten Wert (im Folgenden „Nicht-Beschleunigungsreferenzwert“ genannt) nicht überschreitet und die „ECV“-Einschaltdauer einen vorbestimmten Wert (im Folgenden „Betriebsgradreferenzwert“ genannt) nicht überschreitet, erreicht der Kompressor 300 einen Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses, so dass Geräusche erzeugt werden, wobei die Hauptsteuervorrichtung 110 bestimmt, dass sich die Funktionstüchtigkeit verschlechtert. Infolgedessen erhöht die Hauptsteuervorrichtung 110 die „ECV“-Einschaltdauer auf einen vorbestimmten Wert, wenn der Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erfasst wird.
Der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert wird dabei in der Einheit km/h angegeben, während der Nicht-Beschleunigungsreferenzwert ein Referenzwert ist, der einen Zustand definiert, in dem ein Kraftfahrzeug nicht beschleunigt wird oder in dem die Beschleunigungsrate sehr gering ist, und der als der Prozentsatz der Öffnung der Drosselklappe 400 (TPS%) angegeben wird, und der Betriebsgradreferenzwert ein willkürlich gewählter Wert ist, der in einen mittleren Abschnitt innerhalb eines Betriebsbereichs des Kompressor 300 fällt, und als „ECV“-Einschaltdauer in der Einheit % angegeben wird. Geht man zum Beispiel davon aus, dass die „ECV“-Einschaltdauer eines Kompressor 300 zwischen 35 % und 85 % variiert, so ist der Betriebsgradreferenzwert ein willkürlich gewählter Wert von annähernd 60 %.
Weiterhin ist der Bezugszeitraum (TD), der errechnet wird, ein Zeitintervall, das in der Einheit s angegeben wird. Es wird bestimmt, dass der Kompressor 300 einen Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses erreicht hat, wenn der Zustand, der die voranstehend genannten Bedingungen erfüllt, während des Bezugszeitraums (TD) aufrechterhalten wird.
Im in 3 dargestellten Graph liegt an einem Punkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit zum ersten Mal niedriger als der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert ist, die „ECV“-Einschaltdauer nicht über dem Betriebsgradreferenzwert, so dass die drei Faktoren zur Bestimmung des geringen Kältemitteldurchflusses die vorgenannten Bedingungen erfüllen. Der Zustand, in dem diese Bedingungen erfüllt sind, hält allerdings nicht während des Bezugszeitraums an, sondern die Beschleunigungsrate wird noch vor Ablauf des Bezugszeitraums über den Nicht-Beschleunigungsreferenzwert hinaus erhöht. Infolgedessen bestimmt die Hauptsteuervorrichtung 110, dass sich der Kompressor 300 nicht im Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses befindet, so dass die „ECV“-Einschaltdauer nicht erhöht wird.
Anschließend ist zu sehen, dass an einem Punkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit zum zweiten Mal niedriger als der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert ist, der Bezugszeitraum abläuft, während die Beschleunigungsrate nicht über dem Nicht-Beschleunigungsreferenzwert liegt und die „ECV“-Einschaltdauer nicht über dem Betriebsgradreferenzwert liegt. In diesem Fall bestimmt die Hauptsteuervorrichtung 110, dass sich der Kompressor 300 im Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses befindet, und erhöht die „ECV“-Einschaltdauer.
Dabei erhöht die Hauptsteuervorrichtung 110 die „ECV“-Einschaltdauer auf einen vorgegebenen Zwangswert und erhält den Wert für eine bestimmte Zeitdauer (im Folgenden „Aufrechterhaltungszeit“ genannt) aufrecht.
Dabei wird der Zwangswert vorab entsprechend derart berechnet, dass der Kompressor 300 den Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses verlassen kann, wenn bestimmt wurde,, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigungsrate und die „ECV“-Einschaltdauer ihre jeweiligen Referenzwerte während des Bezugszeitraums unterschreiten und sich der Kompressor 300 somit im Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses befindet. Der Zwangswert ist mindestens gleich dem oder größer als der Betriebsgradreferenzwert.
Außerdem ist die errechnete Aufrechterhaltungszeit (TM) ein Zeitintervall, das ausreicht, um zu verhindern, dass der Kompressor 300 erneut den Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erreicht.
Weiterhin wird die „ECV“-Einschaltdauer nach Ablauf der Aufrechterhaltungszeit wieder verringert, so dass der ursprüngliche Zustand erhalten wird.
Wie in den Figuren dargestellt, werden die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigungsrate und die „ECV“-Einschaltdauer während des Bezugszeitraums so aufrechterhalten, dass sie jeweils den Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert, den Nicht-Beschleunigungsreferenzwert und den Betriebsgradreferenzwert nicht überschreiten, wobei die Hauptsteuervorrichtung 110 die „ECV“-Einschaltdauer jedoch nicht erhöht, bevor eine vorbestimmte Zeitdauer (im Folgenden „Zykluszeit“ genannt) vorüber ist. Der Grund dafür ist, dass der Kompressor 300 den Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses während der Zykluszeit nicht erreicht, wenn die „ECV“-Einschaltdauer erhöht ist.
Die Zykluszeit wird vorab errechnet und entspricht einer Mindestzeit, die nötig ist, damit der Kompressor 300 den Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erreicht, nachdem der Kompressor 300 während der Aufrechterhaltungszeit mit dem Zwangswert betrieben wurde.
Das Verfahren zur Steuerung eines Kompressor 300 gemäß dieser Ausführungsform beginnt zunächst zusammen mit dem Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung (S100).
Dann wird bestimmt, ob der Kompressor 300 die erfüllt (S110).
Die Eintrittsbedingungen sind erfüllt, wenn der Zustand, in dem sowohl die Bedingung des Betriebsgrads des Kompressors 300, als auch die Bedingung der Nicht-Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und die Bedingung der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit erfüllt sind. Dabei versteht man unter der Bedingung des Betriebsgrads des Kompressors 300, dass die „ECV“-Einschaltdauer den Betriebsgradreferenzwert nicht überschreitet, unter der Bedingung der Nicht-Beschleunigung versteht man, dass die Beschleunigungsrate des Kraftfahrzeugs (der Öffnungsgrad einer Drosselklappe) den Nicht-Beschleunigungsreferenzwert nicht überschreitet, und unter der Bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit versteht man, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Bedingung der niedrigen Geschwindigkeit nicht überschreitet.
Der Schritt S110 wird derart ausgeführt, dass die Zeit von dem Moment an gezählt wird, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigungsrate des Kraftfahrzeugs und der Betriebsgrad des Kompressors 300 nicht über den jeweiligen Referenzwerten liegen, wobei dann überwacht wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigungsrate des Kraftfahrzeugs und der Betriebsgrad des Kompressors 300 derart aufrechterhalten werden, dass sie nicht über den jeweiligen Referenzwerten liegen, bis die gezählte Zeit dem Bezugszeitraum (TD) entspricht.
In Schritt S120 führt die Steuereinheit 100 der Klimatisierungsvorrichtung eine übliche „ECV“-Steuerung durch, wenn in Schritt S110 bestimmt wird, dass die Eintrittsbedingungen nicht erfüllt sind. Unter „üblicher „ECV“-Steuerung“ versteht man hier, dass nach der Erfassung der Zustandsinformation über ein Kraftfahrzeug die des Kompressors 300 entsprechend der Kältemittelabgabemenge derart gesteuert wird, dass die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs verändert wird, bis eine gewünschte Temperatur erreicht ist.
Sind die Eintrittsbedingungen erfüllt, wird die Zeit erneut gezählt (S130). Die dabei gezählte Zeit wird nicht zu der Zeit hinzugezählt, die in Schritt S110 zur Bestimmung, ob die Eintrittsbedingungen erfüllt sind, gezählt wurde. Anders ausgedrückt wird die Zeit gestartet und dann erneut von null (0) an gezählt.
Da gleichzeitig die Eintrittsbedingungen in Schritt S110 erfüllt sind, wird die „ECV“-Einschaltdauer als der Zwangswert zur Steuerung des Kompressors 300 ausgegeben (S140). Dabei wird der Zwangswert so festgelegt, dass er nicht kleiner als der Betriebsgradreferenzwert und nicht kleiner als ein ungefährer Mittelwert im Betriebsbereich des Kompressors 300 ist, wie dies weiter oben ausgeführt wurde. Da die Eintrittsbedingungen in Schritt S110 erfüllt sind, wird bestimmt, dass sich der Kompressor 300 im Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses befindet, so dass die Entstehung von Geräuschen durch die Ausgabe der „ECV“-Einschaltdauer als hoher Zwangswert verhindert wird.
Außerdem wird während der Regelung der „ECV“-Einschaltdauer als Zwangswert überwacht, ob die gezählte Zeit, die von Schritt S130 an gezählt wird, gleich der oder länger als eine vorbestimmte Aufrechterhaltungszeit ist (S150).
Unter der Aufrechterhaltungszeit versteht man ein Zeitintervall zur Aufrechterhaltung der „ECV“-Einschaltdauer als Zwangswert, wobei die Aufrechterhaltungszeit ein vorab errechnetes Zeitintervall ist, das den reibungslosen Fluss des Kältemittels des Kompressors 300 gestattet und dadurch verhindert, dass der Kompressor den Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erreicht.
Wenn bestimmt wird, dass die gezählte Zeit aus Schritt S150 gleich der oder länger als die Aufrechterhaltungszeit ist, wird der Kompressor 300 nach einem üblichen „ECV“-Steuerverfahren gesteuert (S160). Wird dagegen bestimmt, dass die gezählte Zeit aus Schritt S150 die Aufrechterhaltungszeit nicht überschreitet, so wird die „ECV“-Einschaltdauer zur Steuerung des Kompressors 300 als Zwangswert aufrechterhalten.
Wenn die gezählte Zeit die Aufrechterhaltungszeit überschreitet und der Kompressor 300 dementsprechend auf eine übliche Art, das „ECV“ zu steuern, gesteuert wird, wird die in Schritt S130 begonnene Zählung der Zeit fortgesetzt, um zu bestimmen, ob die gezählte Zeit gleich der oder länger als die Zykluszeit ist (S170).
Ist die gezählte Zeit als Ergebnis von Schritt S 170 gleich der oder länger als die Zykluszeit, so wird die Abfolge von Schritten, beginnend mit Schritt S110 zur Bestimmung, ob ein Fahrzeugzustand die Eintrittsbedingungen erfüllt, wiederholt.
5 zeigt einen Graph, der eine Änderung der „ECV“-Einschaltdauer entsprechend dem Betrieb gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt, während 6 ein Flussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors 300 einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
5 zeigt Betriebszustände des Fahrzeugs und des Kompressors bei Betrieb einer Klimatisierungsvorrichtung während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs.
Der oberste Graph stellt den Kältemitteldruck des Kompressors 300 dar, während der zweite Graph die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, der darunter abgebildete Graph die vom Ventilsensor 220 gemessene Beschleunigungsrate des Kraftfahrzeugs darstellt und der unterste Graph de „ECV“-Einschaltdauer des Kompressors 300 darstellt. Weiterhin stellt eine x-Achse die Zeit dar.
Der Kältemitteldruck wird dabei in der Einheit kg/cm² angegeben, die Fahrzeuggeschwindigkeit wird in der Einheit km/h angegeben, die Beschleunigungsrate des Kraftfahrzeugs wird als ein Prozentsatz der Öffnung der Drosselklappe 400 (TPS%) angegeben, und die „ECV“-Einschaltdauer eines Kompressors 300 wird in der Einheit % angegeben.
Wenn dabei die Bedingungen über einen vorbestimmten Zeitraum (im Folgenden „Bezugszeitraum“ genannt) derart sind, dass der Kältemitteldruck einen vorbestimmten Wert (im Folgenden „Kältemitteldruckreferenzwert“ genannt) unterschreitet, die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit (im folgenden „Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert“ genannt) unterschreitet, die Beschleunigungsrate einen vorbestimmten Wert (im Folgenden „Nicht-Beschleunigungsreferenzwert“ genannt) unterschreitet und die „ECV“-Einschaltdauer einen vorbestimmten Wert (im Folgenden „Betriebsgradsreferenzwert“ genannt) unterschreitet, erreicht der Kompressor 300 einen Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses, so dass Geräusche erzeugt werden.
Dabei wird der Kältemitteldruckreferenzwert in der Einheit kg/cm² angegeben, während der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert in der Einheit km/h angegeben wird, der Nicht-Beschleunigungsreferenzwert ein Referenzwert ist, der einen Zustand definiert, in dem ein Kraftfahrzeug nicht beschleunigt wird oder die Beschleunigungsrate sehr gering ist, und als der Prozentsatz der Öffnung der Drosselklappe 400 (TPS%) angegeben wird, und der Betriebsgradreferenzwert ein willkürlich gewählter Wert ist, der in einen mittleren Abschnitt innerhalb eines Betriebsbereichs des Kompressors 300 fällt, und als „ECV“-Einschaltdauer in der Einheit % angegeben wird. Geht man zum Beispiel davon aus, dass die „ECV“-Einschaltdauer eines Kompressors 300 zwischen 35% und 85% variiert, so ist der Betriebsgradreferenzwert ein willkürlich gewählter Wert von annähernd 60 %.
Der Kältemitteldruckreferenzwert, der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert, der Nicht-Beschleunigungsreferenzwert und der Betriebsgradreferenzwert werden dabei vorab als Referenzwerte zur Bestimmung des Zustands des geringen Kältemitteldurchflusses eines Kompressors 300 berechnet. Zum Beispiel kann der Kältemittelreferenzwert 9 kg/cm² betragen, während der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert 30 km/h betragen, der Nicht-Beschleunigungsreferenzwert 6 % betragen und der Betriebsgradreferenzwert 60% „ECV“-Einschaltdauer betragen kann.
Weiterhin ist der Bezugszeitraum (TD), der vorab errechnet wird, ein Zeitintervall, das in der Einheit s angegeben wird. Es wird bestimmt, dass der Kompressor 300 einen Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erreicht, wenn der Zustand, der die vorstehend genannten Bedingungen erreicht hat, während des Bezugszeitraums (TD) aufrechterhalten wird.
Im in 5 dargestellten Graph unterschreitet an einem Punkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit zum ersten Mal niedriger als der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert ist, der Kältemitteldruck den Kältemitteldruckreferenzwert, während die Beschleunigungsrate den Nicht-Beschleunigungsreferenzwert unterschreitet, die "ECV"-Einschaltdauer den Betriebsgradreferenzwert unterschreitet, so dass die vier Faktoren zur Bestimmung des geringen Kältemitteldurchflusses die vorgenannten Bedingungen erfüllen. Der Zustand, in dem diese Bedingungen erfüllt sind, hält allerdings nicht während des Bezugszeitraums an, sondern die Beschleunigungsrate wird noch vor Ablauf des Bezugszeitraums über den Nicht-Beschleunigungsreferenzwert hinaus erhöht. Infolgedessen bestimmt die Hauptsteuervorrichtung 110, dass sich der Kompressor 300 nicht im Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses befindet, so dass die „ECV“-Einschaltdauer nicht erhöht wird.
Anschließend ist zu sehen, dass an einem Punkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit zum zweiten Mal niedriger als der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert ist, die Bezugszeit abläuft, während der Kältemitteldruck den Kältemitteldruckreferenzwert unterschreitet, die Beschleunigungsrate den Nicht-Beschleunigungsreferenzwert unterschreitet und die "ECV"-Einschaltdauer den Betriebsgradreferenzwert unterschreitet. In diesem Fall bestimmt die Hauptsteuervorrichtung 110, dass sich der Kompressor 300 im Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses befindet, und erhöht die „ECV“-Einschaltdauer. Dabei erhöht die Hauptsteuervorrichtung 110 die aktuelle „ECV“-Einschaltdauer auf einen um einen vorgegebenen „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert erhöhten „ECV“-Einschaltdauerwert, damit verhindert wird, dass der Kompressor 300 den Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erreicht und Geräusche erzeugt.
Nach Verringerung der erhöhten „ECV“-Einschaltdauer in einem bestimmten Verhältnis (einer Kompensationsverringerungsrate) auf die ursprüngliche „ECV“-Einschaltdauer, wird die „ECV“-Einschaltdauer in einer üblichen Weise gesteuert.
Dabei wird der „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert, der ein Zuwachsbetrag der „ECV“-Einschaltdauer ist, vorab berechnet. Vorzugsweise werden 10 % o. ä. der „ECV“-Einschaltdauer als „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert festgelegt. Um jedoch eine übermäßige Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer zu verhindern, liegt die um den „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert erhöhte „ECV“-Einschaltdauer vorzugsweise nicht über 85 %.
Die Kompensationsverringerungsrate ist eine Verringerungsrate, durch die verhindert wird, dass sich die "ECV"-Einschaltdauer schnell ändert, wenn die „ECV“-Einschaltdauer verringert wird. Vorzugsweise wird die Verringerungsrate derart festgelegt, dass die „ECV“-Einschaltdauer pro Minute um 20 % verringert wird.
Weiterhin ist die Kompensationsverringerungsrate der „ECV“-Einschaltdauer ebenfalls ein Wert, der vorab berechnet wird, wobei die ECV-Einschaltdauer nach der Verringerung der „ECV“-Einschaltdauer vorzugsweise auf eine übliche Weise gesteuert wird.
Unter Bezugnahme auf 6 beginnt ein Verfahren zur Steuerung eines Kompressors 300 gemäß dieser Ausführungsform zunächst zusammen mit dem Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung (S200).
Wenn die Klimatisierungsvorrichtung in Betrieb ist, wird dann bestimmt, ob ein Kraftfahrzeug die Eintrittsbedingungen erfüllt (S210).
Die Eintrittsbedingungen sind dabei erfüllt, wenn der Zustand, in dem sowohl die Bedingung des Kältemitteldrucks, als auch die Bedingung des Betriebsgrads des Kompressors 300, die Bedingung der Nicht-Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und die Bedingung der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit erfüllt sind, während eines vorgegebenen Bezugszeitraums (TD) aufrechterhalten werden.
Dabei versteht man unter der Bedingung des Kältemitteldrucks, dass der Kältemitteldruck des Kompressors 300 den Kältemitteldruckreferenzwert unterschreitet; unter der Bedingung des Betriebsgrads des Kompressors 300, versteht man, dass die „ECV“-Einschaltdauer den Betriebsgradreferenzwert nicht überschreitet; unter der Bedingung der Nicht-Beschleunigung versteht man, dass die Beschleunigungsrate des Kraftfahrzeugs (der Öffnungsgrad einer Drosselklappe) den Nicht-Beschleunigungsreferenzwert nicht überschreitet, und unter der Bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit versteht man, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Bedingung der niedrigen Geschwindigkeit nicht überschreitet.
Dann wird weiterhin bestimmt, ob ein derartiger Zustand während des Bezugszeitraums (TD) aufrechterhalten wird. Wenn als Bestimmungsergebnis aus Schritt S210 bestimmt wird, dass der Zustand, in dem sowohl die Bedingung des Kältemitteldrucks, als auch die Bedingung des Betriebsgrads des Kompressors 300, die Bedingung der Nicht-Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und die Bedingung der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit erfüllt sind, während des Bezugszeitraums (TD) aufrechterhalten werden, wird die „ECV“-Einschaltdauer des Kompressors 300 auf den erhöhten „ECV“-Einschaltdauerwert erhöht (S220).
Dabei ist der erhöhte „ECV“-Einschaltdauerwert gleich einem oder größer als ein Wert, den man durch das Addieren des „ECV“-Einschaltdauerkompensationswerts zur „ECV“-Einschaltdauer erhält. Wie oben ausgeführt, ist der „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert ein Zuwachswert der „ECV“-Einschaltdauer, der verhindert, dass der Kompressor 300 den Zustand des geringen Kältemitteldurchflusses erreicht. Der „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert wird vorab errechnet, wobei etwa 10 % der "ECV"-Einschaltdauer als „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert festgelegt werden können.
Beträgt zum Beispiel die „ECV“-Einschaltdauer zu einem aktuellen Zeitpunkt, an dem die Eintrittsbedingungen erfüllt sind, 40 %, und beträgt der vorgegebene „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert 10 %, so wird der erhöhte „ECV“-Einschaltdauerwert 50 % betragen. Weiterhin wird in Schritt S220 der Kompressor dadurch gesteuert, dass der erhöhte „ECV“-Einschaltdauerwert von 50 % als „ECV“-Einschaltdauer des Kompressors 300 festgelegt wird.
Wenn die aktuelle „ECV“-Einschaltdauer um den „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert erhöht ist, startet die Zählung der abgelaufenen Zeit (S230), um die „ECV“-Einschaltdauer entsprechend der vorgegebenen Kompensationsverringerungsrate linear zu senken. Dabei ist die Kompensationsverringerungsrate eine Verringerungsrate zur Verhinderung einer schnellen Änderung der „ECV“-Einschaltdauer und kann als eine „ECV“-Einschaltdauerverringerungsrate bezüglich der Zeit festgelegt werden (zum Beispiel eine Verringerungsrate der „ECV“-Einschaltdauer von 20 % pro Minute).
Nach Schritt S220, bei erhöhter „ECV“-Einschaltdauer, wird die abgelaufene Zeit gezählt und dabei die "ECV"-Einschaltdauer langsam verringert. Die jeweils momentane „ECV“-Einschaltdauer wird als Wert berechnet, den man durch Subtraktion eines Wertes, der durch die Multiplikation der Kompensationsverringerungsrate mit der vergangenen Zeit erhalten wird, vom in Schritt S220 errechneten erhöhten "ECV"-Einschaltdauerwert erhält (S240).
Beispielsweise erhält man in einem Fall, in dem die „ECV“-Einschaltdauer zu dem Zeitpunkt, an dem die Eintrittsbedingungen erfüllt sind, 40 % beträgt, der vorgegebene „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert 10% beträgt und der erhöhte “ECV“-Einschaltdauerwert somit 50 % beträgt, wenn die Kompensationsverringerungsrate 20 % beträgt, eine „ECV“-Einschaltdauer zur Steuerung des Kompressors 300 an einem Punkt, an dem 15 Sekunden vergangen sind, indem man 20 %/Minute × 15 Sekunden von 50 % subtrahiert, was 45 % ergibt.
Während Schritt S240 wie weiter oben ausgeführt durchgeführt wird, wird anschließend kontinuierlich überwacht, ob die in Schritt S240 berechnete aktuelle „ECV“-Einschaltdauer bis unter einen Kompensationsabschlusswert gesenkt wird (S250).
Dabei lässt sich der Kompensationsabschlusswert durch die Subtraktion des "ECV"-Einschaltdauerkompensationswerts vom erhöhten „ECV“-Einschaltdauerwert erhalten. Der durch die Subtraktion des „ECV“-Einschaltdauerkompensationswerts vom erhöhten „ECV“-Einschaltdauerwert erhaltene Wert wird dabei ein „ECV“-Einschaltdauerwert, wenn die Eintrittsbedingungen in Schritt S210 und S220 erfüllt sind. Anders ausgedrückt kann dieser Wert einer „ECV“-Einschaltdauer vor der zwangsweisen Erhöhung der „ECV“-Einschaltdauer entsprechen; er kann jedoch auch als ein anderer unterschiedlicher Wert festgelegt werden. Zum Beispiel kann der Kompensationsabschlusswert gleich dem Betriebsgradreferenzwert sein.
In einem anderen Fall kann Schritt S250 durch Vergleichen der vergangenen Zeit mit einer vorgegebenen Zeit durchgeführt werden. Beträgt zum Beispiel der vorgegebene „ECV“-Einschaltdauerkompensationswert 10% pro Minute und die Kompensationsverringerungsrate 20 % pro Minute, so ist die erhöhte „ECV“-Einschaltdauer nach 30 Sekunden wieder zum Ausgangswert zurückgekehrt, so dass Schritt S250 durch die Überwachung, ob die vergangene Zeit 30 Sekunden oder mehr beträgt, durchgeführt werden kann.
Weiterhin wird als ein Ergebnis der Bestimmung in Schritt S250 der Kompressor 300 in einer üblichen Weise, das „ECV“ zu steuern, gesteuert, wenn die „ECV“-Einschaltdauer den Kompensationsabschlusswert nicht überschreitet oder die vergangene Zeit einer vorgegebenen Zeit oder einem längeren Zeitraum entspricht (S260).

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Kompressors (300) einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei der Kompressor (300) ein Taumelscheibenkompressor mit variabler Leistung ist, mit einem „ECV“ zur Neigungsregelung der Taumelscheibe (48), aus den Schritten bestehend: Überwachung, ob über einen vorbestimmten Zeitraum der Niedriggeschwindigkeitsreferenzwert durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Nicht-Beschleunigungsreferenzwert durch die Beschleunigungsrate und der Betriebsgradreferenzwert durch die „ECV“-Einschaltdauer unterschritten wird, wodurch der Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses des Kompressors (300) festgestellt wird, Regeln der Kältemittelabgabemenge des Kompressors (300) auf einen vorbestimmten Wert während einer Aufrechterhaltungszeit, falls der Zustand eines geringen Kältemitteldurchflusses festgestellt wird, Regeln der Kältemittelabgabemenge des Kompressors (300) in der ursprünglichen Weise nach Ablauf der Aufrechterhaltungszeit, Überwachung einer vorgegebenen Zykluszeit für die voranstehenden Verfahrensschritte, und Wiederholung der voranstehenden Verfahrensschritte nach Ablauf der Zykluszeit.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Wert der Kältemittelabgabemenge des Kompressors (300) während der Aufrechterhaltungszeit ein Mittelwert innerhalb des Kältemittelabgabemengenbereichs des Kompressors (300) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Wert der Kältemittelabgabemenge des Kompressors (300) dadurch bestimmt wird, dass ein ursprünglicher Wert der Kältemittelabgabemenge um einen vorbestimmten Wert erhöht wird und nach dieser Erhöhung der Kältemittelabgabemenge die Kältemittelabgabemenge des Kompressors (300) entsprechend einer vorbestimmten Verringerungsrate linear verringert wird