DE102013207205A1

DE102013207205A1 - Klimaanlage für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102013207205A1
Application number: DE102013207205A
Authority: DE
Inventors: Hideki Hashigaya; Kensuke Momose
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2013-11-07
Also published as: JP2013233823A; US20130292482A1; US9758008B2; CN103381742B; JP6019720B2; CN103381742A

Abstract

Bei einer Klimaanlage steuert eine Steuerungseinheit eine Anpassungseinheit so, dass sie ein Verhältnis zwischen einer Menge eines ersten Teils der eingeleiteten Luft, der durch einen Heizkern hindurchgeht, und einer Menge eines zweiten Teils der eingeleiteten Luft, der den Heizkern umgeht, auf ein erstes Verhältnis anpasst, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft von einer maximierten Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft entsprechend einer Steigerung bei der Temperatur des Heizkerns durch die Erwärmungseinheit abnimmt. Wenn eine Einstellungstemperatur für die Klimatisierung durch die Eingabeeinheit gesteigert wird, steuert die Steuerungseinheit die Anpassungseinheit so, dass sie das Verhältnis von dem ersten Verhältnis zu einem zweiten Verhältnis verändert, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft zunimmt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht den Vorteil der Priorität aus der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-105433 , eingereicht am 2. Mai 2012, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit durch Verweis einbezogen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Technologien zum Steuern der Klimatisierung in Fahrzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Klimaanlagen werden in Fahrzeugkabinen eingebaut, um die Klimatisierung in den Fahrzeugkabinen zu steuern, um dadurch den Insassenkomfort in denselben aufrechtzuerhalten.
Jede der Klimaanlagen ist normalerweise so ausgelegt, dass sie einen Luftmischschieber, mit anderen Worten eine Luftmischluke, zu einer passenden Stellung bewegt, um die Menge an Luft, die durch einen Heizkern hindurchgeht, einzustellen, um die Temperatur der aus der entsprechenden Klimaanlage ausgeblasenen Luft zu regeln, folglich die Klimatisierung in der Fahrzeugkabine zu steuern.
Für eine solche Klimaanlage bestehen Erfordernisse, den Insassenkomfort in der Fahrzeugkabine so schnell wie möglich zu gewährleisten und die Betätigungen der Klimaanlage durch den Insassen zu verringern. Falls Klimaanlagen diese Bedingungen erfüllen, können sie ihre Marktgängigkeit verbessern. Ein Beispiel einer Klimaanlage, die darauf zielt, diese Erfordernisse zu erfüllen, ist von der Japanischen Patentanmeldungsschrift Nr. H08-276718 bekannt.
Die bekannte in einem Fahrzeug eingebaute Klimaanlage ist mit Mitteln zum Speichern von voreingestellten Temperaturen, wie Kabinentemperaturen, entsprechend den Fahrtbedingungen des Fahrzeugs in derselben versehen; die Fahrtbedingungen schließen Kabinentemperaturen, Außentemperaturen, das Ausmaß der Sonnenstrahlung und Fahrzeuggeschwindigkeiten ein. Selbst wenn eine aktuelle Fahrtbedingung zu einer anderen Fahrtbedingung verändert wird, ermöglichen es die Speichermittel einem Fahrer, das Fahrzeug unter eine geeigneten Kabinentemperatur zu fahren, die der veränderten Fahrtbedingung entspricht, ohne Operationen des Insassen zur Veränderung der voreingestellten Temperaturen. Im Einzelnen ist die bekannte Klimaanlage dafür ausgelegt, eine durch einen Temperatureinsteller eingestellte Temperatur Ts zu empfangen und eine der in den Speichermitteln gespeicherten voreingestellten Temperaturen Ts' auszulesen, falls die Temperatur Ts einer vorbestimmten Bezugstemperatur entspricht. Die Klimaanlage ist dafür ausgelegt, danach die Kabinentemperatur auf der Grundlage der aus den Speichermitteln ausgelesenen voreingestellten Temperatur Ts' zu regeln. Die offenbarte Auslegung der bekannten Klimaanlage gewährleistet den Insassenkomfort ohne Operationen des Insassen zur Veränderung der voreingestellten Temperaturen.
In verbrennungsmotorgetriebenen Fahrzeugen verwenden die Klimaanlagen die Restwärme von deren Motoren als die Heizenergie der Klimatisierung. Der zunehmende Motorwirkungsgrad der verbrennungsmotorgetriebenen Fahrzeuge verringert die Restwärme von deren Motoren. Folglich ist eine Steigerung bei dem Kraftstoffverbrauch erforderlich, um die Heizenergie der Klimatisierung zu steigern, was zu einer Verringerung der Benzin-Meilenreichweite führt.
Bei Elektrofahrzeugen, wie beispielsweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen, verwenden die Klimaanlagen üblicherweise elektrische Heizungen, wie beispielsweise PTC-(Positive Temperature Coefficient – positiver Temperaturkoeffizient)Heizungen, Wärmepumpen mit elektrischen Verdichtern und dergleichen, als eine Heizquelle. Folglich ist eine Steigerung bei dem Energieverbrauch durch die elektrischen Heizungen erforderlich, um die Heizenergie der Klimatisierung zu steigern, was zu einer Verringerung der elektrischen Meilenreichweite führt.
Folglich ist, um die Benzin-Meilenreichweite oder die elektrische Meilenreichweite zu verbessern, eine Art von Klimaanlagen dafür ausgelegt, eine gegenwärtig benötigte Menge an Wärme zu berechnen und eine Heizquelle durch eine minimale Menge an Energie, d. h. eine minimale Menge an Kraftstoff oder eine minimale Menge an Elektroenergie, zu betreiben, die erforderlich ist, um gegenwärtig benötigte Menge an Wärme zu erzeugen, ohne seine Heizquelle durch eine große Menge an Energie zu betreiben, die erforderlich ist, um eine ausreichende Menge an Wärme zu erzeugen.
KURZDARSTELLUNG
Bei der zuvor erwähnten Klimaanlage, die dafür ausgelegt ist, die Heizquelle durch eine minimale Menge an Energie zu betreiben, die erforderlich ist, um eine gegenwärtig benötigte Menge an Wärme zu erzeugen, besteht, falls ein Insasse eine gegenwärtige Temperatureinstellung hochstellt, um die Heizleistung der Klimaanlage zu steigern, eine Notwendigkeit, die Rate des Betreibens der Heizquelle zu steigern. Die Steigerung bei der Rate des Betreibens der Heizquelle zielt darauf, die Temperatur der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft bis zu einer Zieltemperatur zu steigern, die auf der Grundlage der Zieltemperatureinstellung bestimmt wird.
Jedoch kann die Steigerung bei der Rate des Betreibens der Heizquelle eine gewisse Zeitdauer erfordern, bis die Temperatur der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft die Zieltemperatureinstellung erreicht.
Insbesondere Klimaanlagen von einigen Fahrzeugen, die Wert auf eine Verbesserung der Benzin-Meilenreichweite oder der elektrischen Meilenreichweite legen, sind jeweils dafür ausgelegt, eine Heizquelle durch eine minimale Menge an Energie zu betreiben, die gegenwärtig erforderlich ist, während der Luftmischschieber auf eine Stellung ”max. warm” gestellt ist. Es ist zu beachten, dass, wenn der Luftmischschieber auf die Stellung ”max. warm” gestellt ist, alle Luft die durch den Verdampfer hindurchgegangen ist, durch den durch die Heizquelle geheizten Heizkern hindurchgeht. Mit anderen Worten, die Stellung ”max. warm” ist eine vollständig offene Stellung des Luftmischschiebers.
Weil der Luftmischschieber dauerhaft auf die Stellung ”max. warm” gestellt ist, kann die Öffnung des Luftmischschiebers nicht eingestellt werden, um die Temperatur der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft bis zu der Zieltemperatureinstellung zu steigern. Folglich ist nur eine Steigerung bei der Rate des Betreibens der Heizquelle erforderlich, um die Temperatur der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft bis zu der Zieltemperatureinstellung zu steigern. Dies führt dazu, dass eine gewisse Zeitdauer erforderlich ist, bis die Temperatur der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft die Zieltemperatureinstellung erreicht. Die Verzögerung der Steigerung der Temperatur der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft im Verhältnis zu der Zeit, wenn der Insasse die gegenwärtige Temperatureinstellung für die Klimaanlage auf die Zieltemperatureinstellung hochstellt, kann Insassenunbehagen verursachen.
Angesichts der oben dargelegten Umstände sucht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, Klimaanlagen bereitzustellen, die dafür ausgelegt sind, sich des oben dargelegten Problems anzunehmen.
Im Einzelnen zielt ein alternativer Aspekt der vorliegenden Erfindung darauf, solche Klimaanlagen bereitzustellen, deren jede dazu in der Lage ist, als Reaktion auf die Anforderung eines Insassen, eine gegenwärtige Temperatureinstellung für die Klimaanlage hochzustellen, die Temperatur der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft so früh wie möglich zu steigern.
Nach einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Klimaanlage zum Erwärmen wenigstens eines Teils der in dieselbe eingeleiteten Luft unter Verwendung eines Heizkerns, um einer Kabine eines Fahrzeugs temperierte Luft zuzuführen, bereitgestellt. Die Klimaanlage schließt eine Anpassungseinheit ein, die dafür konfiguriert ist, ein Verhältnis zwischen einer Menge eines ersten Teils der eingeleiteten Luft, der durch den Heizkern hindurchgeht, und einer Menge eines zweiten Teils der eingeleiteten Luft, der den Heizkern umgeht, anzupassen. Die Anpassungseinheit ist dafür konfiguriert, das Verhältnis auf ein anfängliches Verhältnis anzupassen, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft maximiert wird. Die Klimaanlage schließt eine Außentemperatur-Messeinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Außentemperatur außerhalb der Kabine zu messen, und eine Eingabeeinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Temperatureinstellung zum Klimatisieren der Kabine einzugeben, wenn sie betätigt wird, ein. Die Klimaanlage schließt eine Erwärmungsquelle zum Erwärmen des Heizkerns und eine erste Steuerungseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Betrieb der Erwärmungsquelle zum Erwärmen des Heizkerns auf der Grundlage der eingegebenen Temperatureinstellung und der gemessenen Außentemperatur zu steuern, ein derart, dass: eine Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn ein absoluter Wert einer Abweichung zwischen einer vorbestimmten Bezugstemperatureinstellung und der Temperatureinstellung abnimmt, und die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn die gemessene Außentemperatur abnimmt. Die Klimaanlage schließt eine zweite Steuerungseinheit ein, die für Folgendes konfiguriert ist: die Anpassungseinheit so zu steuern, dass sie das Verhältnis auf ein erstes Verhältnis einstellt, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft von der maximierten Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft entsprechend einer Steigerung bei der Temperatur des Heizkerns durch die Erwärmungseinheit abnimmt und, wenn die Temperatureinstellung durch die Eingabeeinheit gesteigert wird, die Anpassungseinheit so zu steuern, dass sie das Verhältnis von dem ersten Verhältnis zu einem zweiten Verhältnis verändert, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft zunimmt.
Bei einem ersten Beispiel des beispielhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die erste Steuerungseinheit für Folgendes konfiguriert: eine Zieltemperatureinstellung für die Erwärmungsquelle zu bestimmen durch das Hinzufügen eines Wertes zu der eingegebenen Temperatureinstellung derart, dass: die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn der absolute Wert der Abweichung zwischen der vorbestimmten Bezugstemperatureinstellung und der Temperatureinstellung abnimmt, und die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn die gemessene Außentemperatur abnimmt, und den Betrieb der Erwärmungsquelle auf der Grundlage der Zieltemperatureinstellung so zu steuern, dass die Erwärmungsquelle den Heizkern erwärmt.
Die Klimaanlage nach einem zweiten Beispiel des beispielhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung schließt ferner eine Begrenzungseinheit ein, die dafür konfiguriert ist, einen Betriebsbereich der Erwärmungsquelle in Bezug auf die Temperatureinstellung und die gemessene Außentemperatur entsprechend den in die Klimaanlage eingegebenen Informationen zu begrenzen.
Die Klimaanlage nach einem dritten Beispiel des beispielhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung schließt ferner eine Feuchtigkeitsmesseinheit ein, die dafür konfiguriert ist, einen Wert einer Feuchtigkeit in der Kabine zu messen. Die erste Steuerungseinheit ist dafür konfiguriert, die Erwärmungsquelle so zu betreiben, dass die den Heizkern erwärmt derart, dass: die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn der absolute Wert der Abweichung zwischen der vorbestimmten Bezugstemperatureinstellung und der Temperatureinstellung abnimmt, die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn die gemessene Außentemperatur abnimmt, und die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn der gemessene Wert der Feuchtigkeit zunimmt.
Die Klimaanlage nach dem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung passt die Temperatur der der Kabine zuzuführenden temperierten Luft auf eine Temperatur an, die mit der eingegebenen Temperatureinstellung korreliert, durch das Steuern des Verhältnisses zwischen der Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft, der durch den Heizkern hindurchgeht, und derjenigen des zweiten Teils der eingeleiteten Luft, die den Heizkern umgeht, ohne das Verhältnis des Betreibens der Erwärmungsquelle zu verändern.
Im Einzelnen steuert, wenn die Temperatureinstellung durch die Eingabeeinheit gesteigert wird, die Konfiguration die Anpassungseinheit so, dass sie das Verhältnis von einem ersten Verhältnis zu einem zweiten Verhältnis verändert, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft zunimmt. Diese Steuerung führt als Reaktion auf die Steigerung bei der Temperatureinstellung so schnell wie möglich zu einer Steigerung bei der Temperatur der der Kabine zugeführten Luft.
Bei der Klimaanlage nach dem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Steuerungseinheit dafür eingerichtet, die Möglichkeit vorherzusagen, dass die Einstellungstemperatur verändert wird, unter Verwendung der Abweichung zwischen der eingegebenen Temperatureinstellung und der Bezugstemperatureinstellung. Folglich ist es möglich, unnötige Betätigungen der Erwärmungsquelle zu verhindern.
Die Klimaanlage nach dem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist derart konfiguriert, dass die erste Steuerungseinheit den Betrieb der Erwärmungsquelle auf der Grundlage der Außentemperatur steuert. Diese Konfiguration steigert die Temperatur des Heizkerns so bald wie möglich, falls es auf Grund einer niedrigen Außentemperatur schwierig ist, den Heizkern in der Temperatur zu steigern, was folglich die Temperatur der temperierten Luft, die der Kabine zuzuführen ist, so unverzüglich wie möglich auf eine Temperatur anpasst, die mit der eingegebenen Temperatureinstellung korreliert.
Bei dem ersten Beispiel des beispielhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung bestimmt die erste Steuerungseinheit die Zieltemperatureinstellung, bei der die Erwärmungsquelle betätigt wird, durch einfaches Hinzufügen zu der eingegebenen Temperatureinstellung eines Wertes, definiert auf der Grundlage von: der Abweichung zwischen der vorbestimmten Bezugstemperatureinstellung und der Temperatureinstellung; und der Außentemperatur.
Bei dem zweiten Beispiel des beispielhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung begrenzt die Begrenzungseinheit den Betriebsbereich der Erwärmungsquelle in Bezug auf die Temperatureinstellung und die gemessene Außentemperatur entsprechend den, zum Beispiel von einem Insassen, in die Klimaanlage eingegebenen Informationen. Dies ermöglicht es einem Insassen, leicht eine Verschlechterung der Benzin-Meilenreichweite und/oder der elektrischen Meilenreichweite auf Grund von häufigen Betätigungen der Erwärmungsquelle zu verhindern.
Bei der Klimaanlage nach dem dritten Beispiel des beispielhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die erste Steuerungseinheit dafür eingerichtet, die Möglichkeit vorherzusagen, dass ein Insasse die Temperatureinstellung verändert, um die Luft in der Kabine zu entfeuchten, unter Verwendung des gemessenen Wertes der Feuchtigkeit in der Kabine, und den Betrieb der Erwärmungsquelle so zu steuern, dass sie den Heizkern entsprechend der vorhergesagten Möglichkeit steuert. Folglich kann die Klimaanlage als Reaktion auf eine Anforderung eines Insassen, die Luft in der Kabine zu entfeuchten, so unverzüglich wie möglich die Luft in der Kabine entfeuchten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine Ansicht ist, die schematisch ein strukturelles Beispiel einer in einem Fahrzeug eingebauten Klimaanlage nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert,
2 ein Blockdiagramm ist, das schematisch ein spezifisches strukturelles Beispiel des in 1 illustrierten Steuergerätes illustriert,
3 ein Blockdiagramm ist, das schematisch ein spezifisches strukturelles Beispiel des in 2 illustrierten Wärmequellensteuergerätes illustriert,
4 ein Ablaufdiagramm ist, das schematisch eine Wärmequellen- und Luftmischschieber-Steuerungsroutine, ausgeführt durch das Steuergerät nach der ersten Ausführungsform, illustriert,
5 ein Ablaufdiagramm ist, das schematisch eine Unterroutine des in 4 illustrierten Schrittes S1 illustriert,
6 eine Tabelle ist, die schematisch ein Beispiel der Menge von ersten zusätzlichen Werten illustriert, die auf der Grundlage einer Steuerungsfunktion berechnet werden können, unter Verwendung einer Außentemperatur und einer Abweichung zwischen der eingegebenen Temperatureinstellung eines Insassen und einer Komforttemperatureinstellung als Variablen, nach der ersten Ausführungsform,
7 eine Tabelle ist, die schematisch ein Beispiel der Menge von zweiten zusätzlichen Werten illustriert, die auf der Grundlage einer Steuerungsfunktion berechnet werden können, unter Verwendung eines gemessenen Wertes der Feuchtigkeit in einer Kabine als einer Variablen, nach der ersten Ausführungsform,
8 ein Ablaufdiagramm ist, das schematisch eine Unterroutine des in 4 illustrierten Schrittes S1 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung illustriert,
9 eine Tabelle ist, die schematisch ein Beispiel der Menge von ersten zusätzlichen Werten illustriert, die in der in 8 illustrierten Unterroutine berechnet werden können, wenn sich ein Öko-Schalter in einem Ein-Zustand befindet, nach der zweiten Ausführungsform,
10 eine Tabelle ist, die schematisch ein Beispiel der Menge von zweiten zusätzlichen Werten illustriert, die in der in 8 illustrierten Unterroutine berechnet werden können, wenn sich der Öko-Schalter in dem Ein-Zustand befindet, nach der zweiten Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Als Erstes wird eine Klimaanlage nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in einem Hybridfahrzeug als einem Beispiel für Fahrzeuge eingebaut ist, beschrieben werden.
1 illustriert schematisch ein strukturelles Beispiel einer in einem Fahrzeug 1 eingebauten Klimaanlage 10.
Unter Bezugnahme auf 1 schließt die Klimaanlage 10 eine Klimatisierungseinheit 20 und ein Steuergerät 60 ein.
Die Klimatisierungseinheit 20 ist mit einem Kanal zum Einleiten von Luft, d. h., aufbereiteter Luft, in eine Kabine des Fahrzeugs 1 versehen. Die Klimatisierungseinheit 20 besteht aus einem Gebläselüfter, d. h., einem Klimatisierungslüfter, 22, einem Verdampferkern 23, einer Erwärmungseinheit, d. h., einer Heizungseinheit, 24, und einer Luftmischluke, mit anderem Worten, einem Luftmischschieber, 27; diese Bestandteile 22, 23, 24 und 27 sind in dem Kanal angeordnet.
Der Kanal ist an einem Ende mit einer Außenluft-Einleitungsöffnung 31, einer Innenluft-Einleitungsöffnung 32 und einer Umschaltluke 21 versehen.
Die Umschaltluke 21 schließt einen Stellantrieb ein und ist dafür ausgelegt, durch den Stellantrieb gedreht werden zu können, zwischen einer ersten Stellung, in der die Außenluft-Einleitungsöffnung 31 vollständig geschlossen ist, und einer zweiten Stellung, in der die Innenluft-Einleitungsöffnung 32 vollständig geschlossen ist. Zum Beispiel ist die Klimaanlage 10 dafür eingerichtet, in einem Innenluft-Einleitungsmodus, um Luft innerhalb des Fahrzeugs 1 in den Kanal, d. h., die Klimatisierungseinheit 20, einzuleiten, und einem Außenluft-Einleitungsmodus, um Luft außerhalb des Fahrzeugs 1 in den Kanal einzuleiten, zu arbeiten. Das heißt, die Umschaltluke 21 wird bis zu der ersten Stellung gedreht, falls die Klimaanlage 10 in dem Innenluft-Einleitungsmodus arbeitet, und wird bis zu der zweiten Stellung gedreht, falls die Klimaanlage 10 in dem Außenluft-Einleitungsmodus arbeitet.
Der Gebläselüfter 22 ist zwischen dem Verdampferkern 23 und sowohl der Außenluft- als auch der Innenluft-Einleitungsöffnung 31 und 32 angeordnet.
Der Gebläselüfter 22 ist mit einem Gebläselüfter-Motor 30 verbunden, der den Gebläselüfter 22 dreht, um Luft innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs 1 über die Außenluft-Einleitungsöffnung 31 oder die Innenluft-Einleitungsöffnung 32 in den Kanal einzuleiten, was folglich die eingeleitete Luft zu dem Verdampferkern 23 weiterleitet.
Der Verdampferkern 23 ermöglicht es, dass ein Wärmeaustausch zwischen einem Kühlmittel in flüssigem Zustand und der von dem Gebläselüfter 22 weitergeleiteten und durch den Verdampferkern 23 hindurchgehenden Luft erfolgt, so dass die durch den Verdampferkern 23 hindurchgeführte Luft gekühlt und entfeuchtet wird. Das heißt, der Verdampferkern 23, ein Verdichter (nicht gezeigt), ein Kondensator (nicht gezeigt), ein Expansionsventil und so weiter stellen einen Kühlmittelkreislauf dar. In dem Kühlmittelkreislauf wird ein Kühlmittel durch den Verdichter verdichtet, so dass ein von dem Verdichter abgegebenes unter hohen Druck gesetztes Kühlmittel in den Kondensator eintritt. Das unter hohen Druck gesetzte Kühlmittel wird durch den Kondensator kondensiert, so dass ein Kühlmittel in flüssigem Zustand mit einer niedrigen Temperatur von dem Kondensator abgegeben wird. Das Kühlmittel in flüssigem Zustand mit der niedrigen Temperatur tritt in das Expansionsventil ein, und in dem Expansionsventil wird das Kühlmittel in flüssigem Zustand auf den Verdampferkern 23 gesprüht, so dass das Kühlmittel in flüssigem Zustand verdampft wird. Das Verdampfen des Kühlmittels in flüssigem Zustand entzieht dem Verdampferkern 23 Wärme, was folglich den Verdampferkern 23 kühlt, mit anderen Worten, die Luft, die durch den Verdampferkern 23 hindurchgeht, kühlt und entfeuchtet. Nach der Verdampfung wird das Kühlmittel zu dem Verdichter weitergeleitet, so dass das Kühlmittel wieder durch den Verdichter verdichtet wird. Der Verdichter 30 ist dafür ausgelegt, selektiv durch das Steuergerät 60 betätigt zu werden, so dass, falls der Verdichter 30 nicht betätigt wird, die in den Verdampferkern 23 eintretende Luft durch denselben hindurchgeht, ohne gekühlt und entfeuchtet zu werden.
Die Luftmischluke 27 und die Heizungseinheit 24 sind stromabwärts von dem Verdampferkern 23 in dem Kanal angeordnet. Mit anderen Worten, die Luftmischluke 27 ist zwischen dem Verdampferkern 23 und der Erwärmungseinheit 24 angeordnet. Gekühlte und entfeuchtete Luft, einfach als gekühlte Luft bezeichnet, wird zu der Luftmischluke 27 und der Heizungseinheit 24 geleitet.
Die Erwärmungseinheit 24 ist funktionsfähig, um Luft, die durch dieselbe hindurchgeht, zu erwärmen, um die Temperatur der Luft zu steigern. Mit anderen Worten, die Erwärmungseinheit 24 ist funktionsfähig, um Luft, die durch dieselbe hindurchgeht, zu erhitzen. Zum Beispiel besteht die Erwärmungseinheit 24 aus einem Heizungskern 25 und einem PTC-Kern 26.
Der Heizungskern 25 ist über ein erstes und ein zweites Heizmedienrohr 41 verbindbar an eine Wärmepumpe 42 und eine Verbrennungskraftmaschine, einfach als ein Verbrennungsmotor bezeichnet, 43 gekoppelt.
Die Wärmepumpe 42 schließt einen Verdichter (nicht gezeigt) ein, der ein Heizmedium, wie beispielsweise ein Kühlmittel, unter Druck setzt, und wälzt über das erste Heizmedienrohr 41 das unter Hochdruck- und Hochtemperaturmedium durch den Heizungskern 25 um, um den Heizungskern 25 zu erwärmen, d. h., zu heizen.
Der Verbrennungsmotor 43 schließt eine Pumpe (nicht gezeigt) ein, die ein Heizmedium, wie beispielsweise ein Kühlmittel zum Kühlen des Verbrennungsmotors 43, über das zweite Heizmedienrohr 41 durch den Heizungskern 25 umwälzt; die Temperatur des Kühlmittels wird auf der Grundlage der Restwärme, d. h., der Abgaswärme, von dem Verbrennungsmotor 43 gesteigert. Das Umwälzen des Heizmediums durch den Heizungskern 25 erwärmt, d. h., heizt, den Heizungskern 25.
Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, das erste und das zweite Heizmedienrohr 41 vorzugsweise bereitgestellt werden, um ein Heizmedium für die Wärmepumpe 42 und dasjenige für den Verbrennungsmotor 43 umzuwälzen.
Der erwärmte und geheizte Heizungskern 25 ermöglicht, dass die durch denselben hindurchgehende Luft erwärmt, d. h., erhitzt, wird.
Der PTC-Heizungskern 26 ist mit einer PTC-Heizung versehen, die ein Element hat, das Wärme erzeugt, wenn es unter Strom gesetzt wird. Die PTC-Heizung dient als eine Zusatzheizung und arbeitet durch Elektroenergie, d. h., elektrische Leistung, um den PTC-Heizungskern 26 zu erwärmen, d. h., zu heizen. Der erwärmte und geheizte PTC-Heizungskern 26 ermöglicht es, dass die durch denselben hindurchgehende Luft erwärmt, d. h., geheizt, wird. Die elektrische Leistung, durch die der PTC-Heizungskern 26 arbeitet, wird zum Beispiel von einer Batterie für einen oder mehrere Motoren des Fahrzeugs 1 geliefert.
In der Klimatisierungseinheit 20 stellen die Wärmepumpe 42, der Verbrennungsmotor 43 und die PTC-Heizung eine Heizungsquelle, d. h., eine Erwärmungsquelle, 44 dar (siehe 2, die später beschrieben wird), um die Heizungseinheit 24 zu heizen d. h., zu erwärmen.
Die Luftmischluke 27 ist dafür ausgelegt, das Verhältnis zwischen einer Menge eines ersten Teils der gekühlten Luft, der durch die Erwärmungseinheit 24, d. h., den Heizungskern 25 und den PTC-Heizungskern 26, hindurchgeht, und einer Menge eines zweiten Teils der gekühlten Luft, der die Erwärmungseinheit 24 umgeht, anzupassen.
Im Einzelnen steht in 1 der Verdampfer 23 auf dem Boden des Kanals, so dass er sich über die gesamte innere Breite des Kanals erstreckt. Der Heizungskern 25 und der PTC-Heizungskern 26 sind stromabwärts von dem Verdampfer 23 auf dem Boden des Kanals angeordnet derart, dass Lufteinlassabschnitte der Heizungskerne 25 und 26 zu der Seite der unteren Hälfte des Verdampfers 23 zeigen.
Die Luftmischluke 27 ist um eine Achse drehbar, die sich senkrecht zu der Längsrichtung des Kanals und der vertikalen Richtung des Kanals in 1 erstreckt, und zeigt zu der Mitte des Verdampferkerns 23.
Im Einzelnen wird, wenn die Luftmischluke 27 so in Bezug auf eine zur Mitte des Verdampferkerns 23 gerichtete Bezugsstellung nach unten gedreht wird, dass sie einen Teil einer Luftströmungsbahn zu der Erwärmungseinheit 24 verschließt, eine Menge des ersten Teils der gekühlten Luft, der durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, verringert. Mit anderen Worten, wenn die Luftmischluke 27 in Bezug auf die Bezugsstellung zu einer gegebenen Stellung nach unten gedreht wird, die tiefer ist als die Bezugsposition, wird eine Menge des ersten Teils der gekühlten Luft, der durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, verringert, so dass eine Menge des zweiten Teils der gekühlten Luft, der die Erwärmungseinheit 24 umgeht, gesteigert wird. Die Luftmischluke 27 kann nach unten zu einer Stellung gedreht werden, in der die Luftmischluke 27 die Luftströmungsbahn zu der Erwärmungseinheit 24 vollständig verschließt, so dass die gesamte gekühlte Luft die Erwärmungseinheit 24 umgeht. Die Stellung, in der die Luftmischluke 27 die Luftströmungsbahn zu der Erwärmungseinheit 24 vollständig verschließt, wird im Folgenden als eine erste Stellung oder Stellung ”max. kalt” bezeichnet werden.
Andererseits wird, wenn die Luftmischluke 27 so in Bezug auf die Bezugsstellung nach oben gedreht wird, dass sie die Luftströmungsbahn zu der Erwärmungseinheit 24 öffnet, eine Menge des ersten Teils der gekühlten Luft, der durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, gesteigert. Mit anderen Worten, wenn die Luftmischluke 27 in Bezug auf die Bezugsstellung zu einer gegebenen Stellung nach oben gedreht wird, die höher ist als die Bezugsposition, wird eine Menge des ersten Teils der gekühlten Luft, der durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, gesteigert, so dass eine Menge des zweiten Teils der gekühlten Luft, der die Erwärmungseinheit 24 umgeht, verringert wird. Die Luftmischluke 27 kann nach oben zu einer Stellung gedreht werden, in der die Luftmischluke 27 die Luftströmungsbahn zu der Erwärmungseinheit 24 vollständig öffnet, so dass die gesamte gekühlte Luft nach dem Passieren des Verdampfers 23 durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, so dass die gekühlte Luft erwärmt, d. h., geheizt, wird. Die Stellung, in der die Luftmischluke 27 die Luftströmungsbahn zu der Erwärmungseinheit 24 vollständig öffnet, wird im Folgenden als eine zweite Stellung oder Stellung ”max. warm” bezeichnet werden.
Die Anpassung der Stellung der Luftmischluke 27, d. h., die Anpassung eines Drehungswinkels der Luftmischluke 27 in Bezug auf die Bezugsstellung, erzeugt eine Mischung der durch die Erwärmungseinheit 24 geführten geheizten Luft und der gekühlten Luft, welche die Erwärmungseinheit 24 stromabwärts von der Luftmischluke 27 und der Erwärmungseinheit 24 umging, so dass temperierte Luft erzeugt wird. Es ist zu beachten, dass die Luftmischluke 27 mechanisch an einen Luftmischluken-Stellantrieb 45 (siehe 2) gekoppelt ist. Der Luftmischluken-Stellantrieb 45 ist funktionsfähig, um die Luftmischluke 27 um die Achse zu drehen, um die Stellung der Luftmischluke 27 zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung anzupassen.
Die temperierte Luft wird zu dem anderen Ende des Kanals weitergeleitet.
Außerdem ist der Kanal an dem anderen Ende mit Luftauslässen 33, 34 und 35 versehen, so dass die temperierte Luft durch den Kanal zu den Luftauslässen 33, 34 und 35 geleitet wird.
Die Luftauslässe 33, 34 und 35 ermöglichen, dass die temperierte Luft in der Klimatisierungseinheit 20 der Kabine des Fahrzeugs 1 zugeführt wird. Die Luftauslässe 33, 34 und 35 schließen eine Enteiser-Auslassöffnung zur Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1, eine Lüftungsauslassöffnung zu Insassen in der Kabine und eine Vordersitz-Fußauslassöffnung zu den Füßen von auf den Vordersitzen sitzenden Insassen ein.
Der Kanal ist ebenfalls mit Modusumschaltluken 28 und 29 versehen. Die Modusumschaltluke 28 schließt einen Stellantrieb ein und ist dafür ausgelegt, durch den Stellantrieb gedreht werden zu können, zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Luftauslass 33 vollständig geschlossen ist und der Luftauslass 34 vollständig geöffnet ist, und einer zweiten Stellung, in welcher der Luftauslass 34 vollständig geschlossen ist und der Luftauslass 33 vollständig geöffnet ist. Die Modusumschaltluke 29 schließt einen Stellantrieb ein und ist dafür ausgelegt, durch den Stellantrieb gedreht werden zu können, zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Luftauslass 35 vollständig geschlossen ist, und einer zweiten Stellung, in welcher der Luftauslass 35 vollständig geöffnet ist. Im Ergebnis ermöglicht eine Anpassung der Stellung jeder der Modusumschaltluken 28 und 29, dass eine Menge des ersten Teils der temperierten Luft, die durch die Luftauslässe 33 bis 35 hindurchgeht, geregelt wird.
Der Stellantrieb der Umschaltluke 21, der Gebläselüftermotor 30 des Gebläselüfters 22, der Luftmischluken-Stellantrieb 45 der Luftmischluke 27 und der Stellantrieb jeder der Modusumschaltluken 28 und 29 sind elektrisch mit dem Steuergerät 60 verbunden. Das Steuergerät 60 ist funktionsfähig, um diese Stellantriebe zu steuern, folglich die mechanischen Bewegungen dieser mechanischen Einrichtungen 21, 22, 27, 28 und 29 zu steuern.
Darüber hinaus sind verschiedene Sensoren, Eingaben und Schalter, die zur Steuerung des Fahrzeugs 1 verwendet werden, in dem Fahrzeug 1 eingebaut. Bei dieser Ausführungsform sind in dem Fahrzeug 1 wenigstens ein Temperatureinstellungseinsteller 71, ein Außentemperatursensor 72, ein Feuchtigkeitssensor 73 und ein Öko-Schalter 74 eingebaut, und der Temperatureinstellungseinsteller 71, der Außentemperatursensor 72, der Feuchtigkeitssensor 73 und der Öko-Schalter 74 sind elektrisch mit dem Steuergerät 60 verbunden.
Der Temperatureinstellungseinsteller 71 wird auf einer Bedienungstafel für die Klimaanlage 10 bereitgestellt; die Bedienungstafel ist an dem Armaturenbrett des Fahrzeugs 1 angebracht, so dass Insassen den Temperatureinstellungseinsteller 71 bedienen können. Im Einzelnen stellt der Temperatureinstellungseinsteller 71 auf die Eingabe eines Insassen der gewünschten Temperatureinstellung eine gewünschte Temperatureinstellung für die Klimaanlage 10 ein. Der Temperatureinstellungseinsteller 71 ist funktionsfähig, um die Temperatureinstellung an das Steuergerät 60 auszugeben.
Der Außentemperatursensor 72 ist funktionsfähig, um eine Temperatur außerhalb des Fahrzeugs 1 zu messen und eine gemessene Außentemperatur an das Steuergerät 60 auszugeben.
Der Feuchtigkeitssensor 73 ist funktionsfähig, um einen Wert der Feuchtigkeit in der Kabine zu messen und einen gemessenen Wert der Feuchtigkeit in der Kabine an das Steuergerät 60 auszugeben.
Der Öko-Schalter 74 ist dafür ausgelegt, durch Insassen bedienbar zu sein. Falls der Öko-Schalter 74 eingeschaltet wird, gibt der Öko-Schalter 74 eine Ein-Information an das Steuergerät 60 aus.
Die Ein-Information weist das Steuergerät 60 an, in einem Öko-Modus zu arbeiten, um die Aktivierung der Klimatisierungseinheit 20 und/oder die Menge der temperierten Luft, die von der Klimaanlage geliefert wird, zu begrenzen. Anderenfalls, falls der Öko-Schalter 74 aus gelassen wird, arbeitet das Steuergerät 60 in einem normalen Modus, um die Klimatisierungseinheit 20 zu steuern, ohne die Aktivierung der Klimatisierungseinheit 20 und/oder die Menge der temperierten Luft, die von der Klimaanlage geliefert wird, zu begrenzen.
Das Steuergerät 60 ist funktionsfähig, um verschiedene mit dem Fahrzeug 1 verknüpfte Aufgaben auszuführen.
Zum Beispiel besteht das Steuergerät 60 aus einer ECU (Electronic Control Unit bzw. elektronisches Steuergerät), das einen Mikrorechner und dessen Peripheriegeräte einschließt. Im Einzelnen besteht das Steuergerät 60 aus einer CPU, einem ROM, einem RAM und so weiter. In dem ROM ist/sind ein oder mehrere Programme gespeichert, wobei das eine oder die mehreren Programme veranlasst/veranlassen, dass die CPU unter Verwendung des RAM die verschiedenen Aufgaben ausführt.
Zum Beispiel schließt das Steuergerät 60 funktionell ein Motorsteuermodul (engine control module – ECM) zum Steuern des Verbrennungsmotors 43 und ein Klimatisierungs-ECU zum Steuern der Klimatisierung ein.
2 illustriert schematisch ein spezifisches strukturelles Beispiel des Steuergeräts 60 dieser Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 2 schließt das Steuergerät 60 funktionell ein Heizungsquellen-Steuergerät 80 und ein Luftmischluken-Steuergerät, als ein ”LM-Luken-Steuergerät” 61 bezeichnet, ein. Die Luftmischluke 27 wird im Folgenden ebenfalls als eine LM-Luke 27 bezeichnet werden.
In das Heizungsquellen-Steuergerät 80 werden Informationen und gemessene Werte eingegeben, die von dem Temperatureinstellungseinsteller 71, dem Außentemperatursensor 72, dem Feuchtigkeitssensor 73 und dem Öko-Schalter 74 ausgegeben werden. Das Heizungsquellen-Steuergerät 80 ist funktionsfähig, um unter Verwendung der eingegebenen Informationen und gemessenen Werte eine Zieltemperatureinstellung zu berechnen, die erforderlich ist, um die Erwärmungsquelle 44 zu betreiben. Wie oben beschrieben, schließt die Erwärmungsquelle 44 die Wärmepumpe 42, den Verbrennungsmotor 43 und den PTC-Heizungskern 26 ein.
3 illustriert schematisch ein spezifisches strukturelles Beispiel des Heizungsquellen-Steuergerätes 80.
Unter Bezugnahme auf 3 schließt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 funktionell einen Abweichungsrechner 81, einen ersten Zusatzwertrechner 82, einen zweiten Zusatzwertrechner 83 und einen Zieltemperatureinstellungsrechner 84 ein.
Das LM-Luken-Steuergerät 61 ist funktionsfähig, um die Stellung der Luftmischluke 27 anzupassen. Im Einzelnen ist das LM-Luken-Steuergerät 61 funktionsfähig, um den LM-Luken-Stellantrieb 45 zu steuern, so dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 auf der Grundlage der Steuerung durch das LM-Luken-Steuergerät 61 betätigt, was folglich die Stellung der Luftmischluke 27 anpasst.
4 und 5 illustrieren schematisch eine Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine, die durch das Heizungsquellen-Steuergerät 80 und das LM-Luken-Steuergerät 61 ausgeführt wird, während die Klimaanlage in dem normalen Modus arbeitet. Während die Klimaanlage 10 in dem normalen Modus arbeitet, wird die Stellung der LM-Luke 27 auf die Stellung ”max. warm” als eine anfängliche Stellung gestellt.
Im Einzelnen illustriert 4 schematisch die durch das Heizungsquellen-Steuergerät 80 und das LM-Luken-Steuergerät 61 ausgeführte Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine. 5 illustriert schematisch eine Unterroutine von Schritt S1 in 4; die Unterroutine zeigt ein spezifisches durch das Heizungsquellen-Steuergerät 80 ausgeführtes Verfahren.
Die durch das Heizungsquellen-Steuergerät 80 und das LM-Luken-Steuergerät 61 ausgeführte Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben werden.
In Schritt S1 führt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 die in 5 in Schritt S1 illustrierte Unterroutine zum Berechnen einer Zieltemperatureinstellung durch.
Wie in 5 illustriert, erlangt in Schritt S21 der Unterroutine der Abweichungsrechner 81 eine durch den Temperatureinstellungseinsteller 71 eingestellte Temperatureinstellung und erlangt eine durch den Außentemperatursensor 72 gemessene Außentemperatur.
Als Nächstes berechnet in Schritt S22 der Abweichungsrechner 81 eine Abweichung D zwischen der Temperatureinstellung und einer Komforttemperatureinstellung. Im Einzelnen berechnet der Abweichungsrechner 81 die Abweichung D zwischen der Temperatureinstellung und der Komforttemperatureinstellung unter Verwendung einer Steuerfunktion f1(a, b), die durch die folgende Gleichung (1) gegeben ist: D = f1(a, b) = a – b [1], wobei a die Temperatureinstellung darstellt und b die Komforttemperatureinstellung darstellt.
Die Abweichung D zwischen der Temperatureinstellung und der Komforttemperatureinstellung wird im Folgenden ebenfalls als eine Temperatureinstellungsabweichung D bezeichnet werden.
Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, die Temperatureinstellung eine durch den Temperatureinstellungseinsteller 71 auf der Grundlage einer Betätigung des Temperatureinstellungseinstellers 71 durch einen Insassen eingestellte Temperatureinstellung ist. Die Komforttemperatureinstellung ist eine Temperatureinstellung, d. h., eine Bezugstemperatureinstellung, von der angenommen wird, dass sich bei ihr Insassen wohlfühlen, innerhalb des gesamten Temperatureinstellungsbereichs, der durch einen Insassen über den Temperatureinstellungseinsteller 71 einstellbar ist. Zum Beispiel ist die Komforttemperatureinstellung 25°C (Grad Celsius). Ein Wert der Komforttemperatureinstellung kann variieren in Abhängigkeit von Folgendem: welcher Hersteller die Klimaanlage nach dieser Ausführungsform herstellte und/oder zu welchem Bestimmungsort die Klimaanlage nach dieser Ausführungsform versandt wurde.
In Schritt S23 berechnet der erste Zusatzwertrechner 82 einen ersten zusätzlichen Wert A1 für die Temperatureinstellung als eine Funktion der in Schritt S21 erlangten Außentemperatur und der in Schritt S22 berechneten Temperatureinstellungsabweichung D. Im Einzelnen berechnet der erste Zusatzwertrechner 82 den ersten zusätzlichen Wert A1 unter Verwendung einer Steuerfunktion f2(c, d), die durch die folgende Gleichung (2) gegeben ist: A1 (°C) = f2(c, d) [2], wobei c die Außentemperatur darstellt und d die Temperatureinstellungsabweichung D darstellt.
6 illustriert schematisch ein Beispiel der Menge der ersten zusätzlichen Werte A1, die auf der Grundlage der Funktion f2(c, d) berechnet werden können, unter Verwendung der Außentemperatur und der Temperatureinstellungsabweichung D als erste und zweite Variablen.
Wie in 6 illustriert, nimmt der erste zusätzliche Wert A1 zu, wenn der absolute Wert der Temperatureinstellungsabweichung D als die zweite Variable abnimmt. Mit anderem Worten, der erste zusätzliche Wert A1 nimmt zu, wenn sich der absolute Wert der Temperatureinstellungsabweichung D als die zweite Variable null annähert. Außerdem nimmt der erste zusätzliche Wert A1 zu, wenn die Außentemperatur als die erste Variable abnimmt. Bei dem in 6 illustrierten Beispiel variiert der erste zusätzliche Wert A1 innerhalb des Bereichs von 0 (°C) bis +4,0 (°C) in Abhängigkeit von der Variation bei der Außentemperatur und der Temperatureinstellungsabweichung D.
Als Nächstes stellt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 fest, ob das Fahrzeug 1 einen Feuchtigkeitssensor hat, d. h., ob in Schritt S24 ein durch den Feuchtigkeitssensor 73 gemessener Wert der Feuchtigkeit in das Steuergerät 60 eingegeben wird. Auf die Feststellung hin, dass das Fahrzeug 1 einen Feuchtigkeitssensor hat (Ja in Schritt S24), führt das Steuergerät 60 die Operation in Schritt S25 durch. Anderenfalls, auf die Feststellung hin, dass das Fahrzeug 1 keine Feuchtigkeitssensoren hat (Nein in Schritt S24), führt das Steuergerät 60 die Operation in Schritt S27 durch.
In Schritt S25 erlangt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 einen gemessenen Wert der durch den Feuchtigkeitssensor 73 gemessenen Feuchtigkeit.
Als Nächstes berechnet in Schritt S45 der zweite Zusatzwertrechner 83 in der gleichen Herangehensweise wie bei der Operation in Schritt S26 einen zweiten zusätzlichen Wert A2 für die Temperatureinstellung als eine Funktion des in Schritt S25 erlangten gemessenen Wertes der Feuchtigkeit. Im Einzelnen berechnet der zweite Zusatzwertrechner 83 den zweiten zusätzlichen Wert A2 unter Verwendung einer Steuerfunktion f3(e), die durch die folgende Gleichung (3) gegeben ist: A2 (°C) = f3(e) [3], wobei e den gemessenen Wert der Feuchtigkeit darstellt.
7 illustriert schematisch ein Beispiel der Menge der zweiten zusätzlichen Werte A2, die auf der Grundlage der Funktion f3(e) berechnet werden können, unter Verwendung des gemessenen Wertes der Feuchtigkeit als einer Variablen.
Wie in 7 illustriert, nimmt der zweite zusätzliche Wert A2 zu, wenn der gemessene Wert der Feuchtigkeit zunimmt. Bei dem in 7 illustrierten Beispiel variiert der zweite zusätzliche Wert A2 innerhalb des Bereichs von 0 (°C) bis +1,0 (°C) in Abhängigkeit von der Variation bei dem gemessenen Wert der Feuchtigkeit.
Anschließend an die Operation in Schritt S26 berechnet in Schritt S27 der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 eine Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 als eine Funktion der Temperatureinstellung, der in Schritt S23 berechneten ersten zusätzlichen Werte A1 und der in Schritt S26 berechneten zweiten zusätzlichen Werte A2. Im Einzelnen berechnet der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 unter Verwendung einer Steuerfunktion f4(a, x, y), die durch die folgende Gleichung (4) gegeben ist: T = f4(a, x, y) = a + x + y [4], wobei a die oben dargelegte Temperatureinstellung darstellt, x eine Variable ist, welche die ersten zusätzlichen Werte A1 darstellt, und y eine Variable ist, welche die zweiten zusätzlichen Werte A2 darstellt.
Es ist zu beachten, dass, falls die Feststellung in Schritt S24 negativ ist, in Schritt S27 der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 als eine Funktion der Temperatureinstellung und der in Schritt S23 berechneten ersten zusätzlichen Werte A1 berechnet. Im Einzelnen berechnet der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 unter Verwendung einer Steuerfunktion f4A(a, x), die durch die folgende Gleichung (4A) gegeben ist: T = f4A(a, x) = a + x [4A].
Nach der Operation in Schritt S27 beendet der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die in 5 illustrierte Unterroutine, um dadurch die Operation in Schritt S1 abzuschließen, so dass die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine zu Schritt S2 fortschreitet.
In Schritt S2 stellt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 fest, ob durch die Operation in Schritt S1 eine Zieltemperatureinstellung berechnet worden ist. Auf die Feststellung hin, dass eine Zieltemperatureinstellung berechnet worden ist (Ja in Schritt S2), schreitet die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine zu Schritt S3 fort. Anderenfalls kehrt, auf die Feststellung hin, dass noch keine Zieltemperatureinstellungen berechnet worden sind (Nein in Schritt S2), die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine zu Schritt S1 zurück, so dass das Steuergerät 60 die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine erneut von der Operation in Schritt S1 beginnt.
In Schritt S3 betätigt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 die Heizungsquelle 44 entsprechend der in Schritt S1 berechneten Zieltemperatureinstellung. Im Einzelnen betreibt in Schritt S3 das Heizungsquellen-Steuergerät 80 die Heizungsquelle 44, d. h., wenigstens eines von der Wärmepumpe 42, dem Verbrennungsmotor 43 und dem PTC-Heizungskern 26 mit der Leistung, die erforderlich ist, um die Temperatur der Luft, die durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, auf die in Schritt S1 berechnete Zieltemperatureinstellung zu steigern.
Im Einzelnen betreibt, für die Wärmepumpe 42, das Heizungsquellen-Steuergerät 80 die Wärmepumpe 42 mit einer gegebenen Menge an elektrischer Leistung, die erforderlich ist, um die Temperatur der Luft, die durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, auf die in Schritt S1 berechnete Zieltemperatureinstellung zu steigern. Für den Verbrennungsmotor 43 betreibt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 den Verbrennungsmotor 43 mit einer gegebenen Menge eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, die erforderlich ist, um die Temperatur der Luft, die durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, auf die in Schritt S1 berechnete Zieltemperatureinstellung zu steigern. Für den PTC-Heizungskern 26 betreibt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 die PTC-Heizung des PTC-Kerns mit einer gegebenen Menge an elektrischer Leistung, die erforderlich ist, um die Temperatur der Luft, die durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, auf die in Schritt S1 berechnete Zieltemperatureinstellung zu steigern.
Als Nächstes steuert in Schritt S4 das LM-Luken-Steuergerät 61 den LM-Luken-Stellantrieb 45 so, dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 auf der Grundlage der Steuerung durch das LM-Luken-Steuergerät 61 betätigt, was folglich die Luftmischluke 27 von der Stellung ”max. warm” zu der Seite der Stellung ”max. kalt” bewegt. Wie oben beschrieben, stellt die Stellung ”max. warm” eine Stellung dar, in der die Luftmischluke 27 die Luftströmungsbahn zu der Erwärmungseinheit 24 vollständig öffnet, so dass eine maximale Menge des ersten Teils der gekühlten Luft durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht.
Im Einzelnen steuert in Schritt S4 das LM-Luken-Steuergerät 61 den LM-Luken-Stellantrieb 45 so, dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 auf der Grundlage der Steuerung durch das LM-Luken-Steuergerät 61 betätigt, was folglich die Luftmischluke 27 von der Stellung ”max. warm” zu der Seite der Stellung ”max. kalt” bewegt, entsprechend einer Steigerung in der Erwärmungseinheit 24, d. h., den Heizungskernen 25, 26, erwärmt durch die Erwärmungsquelle 44.
Als Nächstes stellt in Schritt S5 das Steuergerät 60, zum Beispiel das LM-Luken-Steuergerät 61, fest, ob die gegenwärtige Temperatureinstellung zu einer anderen Temperatureinstellung verändert ist, eingestellt durch den Temperatureinstellungseinsteller 71 auf der Grundlage einer Insassenbetätigung des Temperatureinstellungseinstellers 71, bis ein vorbestimmter Zeitraum abgelaufen ist.
Auf die Feststellung hin, dass die gegenwärtige Temperatureinstellung zu einer anderen Temperatureinstellung verändert ist, bis der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist (Ja in Schritt S5), führt das Steuergerät 60 die Operation in Schritt S6 aus. Anderenfalls, auf die Feststellung hin, dass die gegenwärtige Temperatureinstellung nicht zu einer anderen Temperatureinstellung verändert ist, bis der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist (Nein in Schritt S5), kehrt die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine zu Schritt S1 zurück, so dass das Steuergerät 60 die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine erneut von der Operation in Schritt S1 beginnt.
In Schritt S6 stellt das Steuergerät 60, zum Beispiel das LM-Luken-Steuergerät 61, fest, ob die veränderte Temperatureinstellung höher ist als die vorherige Temperatureinstellung, mit anderen Worten, die veränderte Temperatureinstellung im Verhältnis zu der vorherigen Temperatureinstellung zunimmt. Auf die Feststellung hin, dass die veränderte Temperatureinstellung höher ist als die vorherige Temperatureinstellung (Ja in Schritt S6) führt das Steuergerät 60 die Operation in Schritt S7 aus. Anderenfalls, auf die Feststellung hin, dass die veränderte Temperatureinstellung niedriger ist als die vorherige Temperatureinstellung (Nein in Schritt S6) führt das Steuergerät 60 die Operation in Schritt S8 aus.
In Schritt S7 steuert das LM-Luken-Steuergerät 61 den LM-Luken-Stellantrieb 45 so, dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 auf der Grundlage der Steuerung durch das LM-Luken-Steuergerät 61 betätigt, was folglich die Luftmischluke 27 zu der Seite der Stellung ”max. warm” bewegt, d. h., die Luftmischluke 27 in 1 nach oben dreht. Danach kehrt die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine zu Schritt S1 zurück, so dass das Steuergerät 60 die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine erneut von der Operation in Schritt S1 beginnt.
In Schritt S8 steuert das LM-Luken-Steuergerät 61 den LM-Luken-Stellantrieb 45 so, dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 auf der Grundlage der Steuerung durch das LM-Luken-Steuergerät 61 betätigt, was folglich die Luftmischluke 27 zu der Seite der Stellung ”max. kalt” bewegt, d. h., die Luftmischluke 27 in 1 nach unten dreht. Danach kehrt die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine zu Schritt S1 zurück, so dass das Steuergerät 60 die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine erneut von der Operation in Schritt S1 beginnt.
Falls die Klimatisierungseinheit 20 den Betrieb in dem Normalmodus anhält, wird das Steuergerät 60 oder die Klimatisierungseinheit 20 abgeschaltet, beendet die Heizungsquellen- und LM-Luken-Steuerungsroutine.
Als Nächstes werden die Operationen der Klimaanlage 10 beschrieben.
Als Erstes werden die Operationen der Klimaanlage 10, bevor eine Temperatureinstellung verändert wird, beschrieben.
Die Klimaanlage 10 führt die Unterroutine zum Berechnen einer Zieltemperatureinstellung durch, um dadurch eine Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 als eine Funktion einer durch einen Insassen eingegebenen gewünschten Temperatureinstellung, einer Außentemperatur und eines Wertes der Feuchtigkeit in der Kabine zu berechnen (siehe Schritt S1 und 5). Als Nächstes betreibt die Klimaanlage 10 die Heizungsquelle 44 mit einer Leistung, die erforderlich ist, um die Temperatur der Luft, die durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, auf die in Schritt S1 berechnete Zieltemperatureinstellung zu erhöhen (siehe Schritte S2 und S3). Danach veranlasst die Klimaanlage 10, dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 von der Stellung ”max. warm” zu der Seite der Stellung ”max. kalt” bewegt (siehe Schritt S4).
Eine Temperatureinstellung, eine Außentemperatur, ein Wert der Feuchtigkeit in der Kabine, die zum Berechnen einer Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 verwendet werden, dienen als Parameter, welche die Möglichkeit darstellen, dass ein Insasse eine gegenwärtige Temperatureinstellung, d. h., eine gegenwärtige Temperatur in der Kabine, steigert.
Im Einzelnen kann, falls die gegenwärtige Temperatureinstellung so eingestellt ist, dass sie höher ist als die Komforttemperatureinstellung, die Klimaanlage 10 vorhersagen, dass die Möglichkeit, dass Insassen die gegenwärtige Temperatureinstellung steigern, gering ist, weil die gegenwärtige Temperatureinstellung bereits höher gewesen ist als die Bezugstemperatureinstellung. Anderenfalls, wenn die gegenwärtige Temperatureinstellung so eingestellt ist, dass sie niedriger ist als die Komforttemperatureinstellung, kann die Klimaanlage 10 vorhersagen, dass die Möglichkeit, dass Insassen die gegenwärtige Temperatureinstellung steigern, gering ist, weil es scheint, dass die Insassen für Hitze empfindlich sind und/oder Wert auf die Benzin-/elektrische Meilenreichweite legen.
Außerdem kann, falls die Außentemperatur niedrig ist, das heißt, niedriger als eine vorbestimmte Bezugsaußentemperatur, die Klimaanlage 10 vorhersagen, dass die Möglichkeit, dass Insassen die gegenwärtige Temperatureinstellung steigern, hoch ist. Falls der gemessene Wert der Feuchtigkeit in der Kabine hoch ist, das heißt, höher als eine vorbestimmte Bezugsfeuchtigkeit, kann die Klimaanlage 10 vorhersagen, dass die Möglichkeit, dass Insassen die gegenwärtige Temperatureinstellung steigern, hoch ist, weil aus den Luftauslässen 33 bis 35 ausgeblasene Luft, die eine hohe Temperatur hat, erforderlich ist, um die Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 zu enteisen.
Folglich betreibt, in Schritt S3, wenn vorhergesagt wird, dass die Möglichkeit, dass Insassen die gegenwärtige Temperatureinstellung steigern, entsprechend der gegenwärtigen Temperatureinstellung, der Außentemperatur und dem gemessenen Wert der Feuchtigkeit in der Kabine hoch ist, die Klimaanlage 10 die Heizungsquelle 44 unter Verwendung der auf der Grundlage der gegenwärtigen Temperatureinstellung, der Außentemperatur und des gemessenen Wertes der Feuchtigkeit in der Kabine berechneten Zieltemperatureinstellung. Außerdem veranlasst die Klimaanlage 10, dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 von der Stellung ”max. warm” zu der Seite der Stellung ”max. kalt” bewegt.
Die Aktivierung der Heizungsquelle 44 und die Bewegung der LM-Luke 27 zu der Seite der Stellung ”max. kalt” von der Stellung ”max. warm” ermöglichen, dass ein Teil der gekühlten Luft, die durch den Verdampfer 23 geführt wird, die Erwärmungseinheit 24 umgeht, so dass der Teil der gekühlten Luft, der durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgeht, weitergeleitet wird, ohne durch die Heizungsquelle 44 geheizt zu werden. Das heißt, falls die LM-Luke 27 zu der Stellung ”max. warm” gestellt wäre, könnte der Teil der gekühlten Luft durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgehen, so dass der Teil der gekühlten Luft durch das Heizungsmodul 44 geheizt werden könnte.
Dies macht es möglich, die Temperatur der durch die Heizungsquelle 44 geheizten Luft auf eine Temperatur anzupassen, die im Wesentlichen der gegenwärtigen Temperatureinstellung gleichwertig ist.
Im Einzelnen wird die Stellung der in Schritt S4 durch den LM-Luken-Stellantrieb 45 bewegten LM-Luke 27, d. h., die Öffnung der Luftmischluke 27 im Verhältnis zu der Stellung ”max. warm”, so festgelegt, dass ermöglicht wird, dass die Temperatur der Luft, die der Kabine zugeführt wird, während die Heizungsquelle 44 angetrieben wird, auf die gegenwärtige Temperatureinstellung oder in deren Nähe eingestellt wird. Zum Beispiel kann die Korrelation zwischen der Zieltemperatureinstellung und der Stellung der LM-Luke 27 in dem Steuergerät 60 gespeichert werden, so dass das Steuergerät 60 über den LM-Luken-Stellantrieb 45 die Luftmischluke 27 zu einer angemessenen Stellung bewegen kann.
Die Klimaanlage 10 aktiviert die Heizungsquelle 44 unter Verwendung der Zieltemperatureinstellung für dieselbe, berechnet auf der Grundlage einer Temperatureinstellung, einer Außentemperatur, eines Wertes der Feuchtigkeit in der Kabine. Dies macht es möglich, die Temperatur der der Kabine zugeführten Luft mit Wirtschaftlichkeit zu steigern, was folglich eine nachteilige Auswirkung auf die Benzin-/elektrische Meilenreichweite verhindert.
Außerdem steigert die Klimaanlage 10 den ersten zusätzlichen Wert A1 mit einer Abnahme bei der Außentemperatur (siehe 6), was folglich die Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 steigert (siehe die Gleichung [4]). Selbst wenn es auf Grund einer niedrigen Außentemperatur schwierig ist, die Temperatur der Heizungseinheit 24 zu steigern, stellt die Klimaanlage 10 die Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 so ein, dass sie ein höherer Wert ist, welcher der niedrigen Außentemperatur entspricht, was folglich die Temperatur der Heizungseinheit 24 so unverzüglich wie möglich bis zu einer Temperatur steigert, die einer Temperatur entspricht, die eine gewünschten Temperatureinstellung entspricht.
Die Klimaanlage 10 steigert den zweiten zusätzlichen Wert A2 mit einer Zunahme bei dem gemessenen Wert der Feuchtigkeit in der Kabine (siehe 7), was folglich die Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 steigert (siehe die Gleichung [4]). Falls ein Insasse die Temperatureinstellung zur Entfeuchtung steigert, entfeuchtet die Klimaanlage 10 als Reaktion auf die Anforderung der Entfeuchtung die Luft in der Kabine so früh wie möglich auf der Grundlage der Steigerung bei der Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44.
Als Nächstes werden die Operationen der Klimaanlage 10, nachdem eine Temperatureinstellung geändert wird, beschrieben werden.
Falls die gegenwärtige Temperatureinstellung durch eine Insassenbedienung des Temperatureinstellungseinstellers 71 so verändert wird, dass sie niedrig ist, so dass die veränderte Temperatureinstellung niedriger ist als die vorherige Temperatureinstellung, bewegt die Klimaanlage 10 die LM-Luke 27 weiter zu der Seite der Stellung ”max. kalt” (siehe Schritte S5, S6 und S8). Anderenfalls, wenn die gegenwärtige Temperatureinstellung durch eine Insassenbedienung des Temperatureinstellungseinstellers 71 so verändert wird, dass sie hoch ist, so dass die veränderte Temperatureinstellung höher ist als die vorherige Temperatureinstellung, bewegt die Klimaanlage 10 die LM-Luke 27 zu der Seite der Stellung ”max. warm” (siehe Schritte S5 bis S7).
Im Einzelnen bewegt, wenn die gegenwärtige Temperatureinstellung durch eine Insassenbedienung des Temperatureinstellungseinstellers 71 so verändert wird, dass sie hoch ist, die Klimaanlage 10 unverzüglich die LM-Luke 27 zu der Seite der Stellung ”max. warm”, um dadurch als Reaktion auf die Anforderung des Insassen die Temperatur der der Kabine zugeführten Luft so früh wie möglich zu steigern. Folglich bewegt, falls ein Insasse verlangt, die Heizleistung der Klimaanlage 10 zu steigern, die Klimaanlage 10 unverzüglich die LM-Luke 27 zu der Seite der Stellung ”max. warm”. Dies führt zu einer Zunahme der der Kabine zugeführten Luft, ohne von einer Zunahme bei der Rate des Betreibens der Heizquelle 44 abzuhängen. Folglich macht es die Klimaanlage 10 möglich, so früh wie möglich als Reaktion auf die Anforderung eines Insassen, die Heizleistung der Klimaanlage 10 zu steigern, ein schnelles Heizen sicherzustellen, um dadurch einen Komfort auf hohem Niveau in der Kabine zu erreichen.
Außerdem führt, nach der Bewegung der LM-Luke 27 zu der Seite der Stellung ”max. warm” oder der Stellung ”max. kalt” (zum Beispiel, nachdem seit der Bewegung ein gegebener Zeitraum abgelaufen ist), die Klimaanlage 10 die Unterroutine zur Berechnung einer Zieltemperatureinstellung durch, um dadurch eine Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 als eine Funktion einer durch einen Insassen eingegebenen gewünschten Temperatureinstellung, einer Außentemperatur und eines Wertes der Feuchtigkeit in der Kabine durch (siehe Schritt S1 und 5). Als Nächstes betreibt die Klimaanlage 10 die Heizungsquelle 44 mit der erforderlichen Leistung, um die Temperatur der durch die Erwärmungseinheit 24 hindurchgehenden Luft auf die in Schritt S1 berechnete Zieltemperatureinstellung zu steigern (siehe Schritte S2 und S3). Danach veranlasst die Klimaanlage 10, dass der LM-Luken-Stellantrieb 45 die LM-Luke 27 von der Stellung ”max. warm” zu der Seite der Stellung ”max. kalt” bewegt (siehe Schritt S4).
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine Klimaanlage nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Bei der zweiten Ausführungsform werden Teile, die zu denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind, denen gleiche Bezugszahlen zugewiesen sind, weggelassen oder vereinfacht, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
Die Struktur und/oder die Funktionen der Klimaanlage nach der zweiten Ausführungsform sind überwiegend identisch zu denjenigen der Klimaanlage 10 nach der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der folgenden Punkte. So werden im Folgenden hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte erörtert.
Die Klimaanlage nach der zweiten Ausführungsform ist dafür ausgelegt, den ersten zusätzlichen Wert und den zweiten zusätzlichen Wert entsprechend einem Ein- oder Aus-Zustand des Öko-Schalters 74 zu verändern.
8 illustriert schematisch eine Unterroutine von Schritt S1 in 4 zum Berechnen einer Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 nach dieser Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 8 werden bei der in 8 illustrierten Unterroutine Operationen in den Schritten S41 bis S46 zu der Position nach Schritt S22 der in 5 illustrierten Unterroutine hinzugefügt. Die hinzugefügten Operationen in den Schritten S41 bis S46 werden im Folgenden beschrieben werden.
Nach der Berechnung der Temperatureinstellungsabweichung D in Schritt S22 bestimmt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 in Schritt S41, ob sich der Öko-Schalter 74 in einem Ein-Zustand befindet. Auf eine Feststellung hin, dass sich der Öko-Schalter 74 in einem Ein-Zustand befindet (Ja in Schritt S41) schreitet die Unterroutine zu Schritt S42 fort. Anderenfalls, auf eine Feststellung hin, dass sich der Öko-Schalter 74 in einem Aus-Zustand befindet (Nein in Schritt S41) schreitet die Unterroutine zu dem oben dargelegten Schritt S23 fort.
In Schritt S42 berechnet der erste Zusatzwertrechner 82 in der gleichen Herangehensweise wie bei der Operation in Schritt S23 einen ersten zusätzlichen Wert A1a für die Temperatureinstellung als eine Funktion der in Schritt S21 erlangten Außentemperatur und der in Schritt S22 berechneten Temperatureinstellungsabweichung D. Jedoch berechnet der erste Zusatzwertrechner 82 in Schritt S42 den ersten zusätzlichen Wert A1a unter Verwendung einer Steuerfunktion f2a, die sich von der Steuerungsfunktion f2 unterscheidet. Im Einzelnen berechnet der erste Zusatzwertrechner 82 in Schritt S42 den ersten zusätzlichen Wert A1a derart, dass der erste zusätzliche Wert A1a niedriger ist als der in Schritt S23 berechnete erste zusätzliche Wert A1.
9 illustriert schematisch ein Beispiel der Menge der ersten zusätzlichen Werte A1a, die auf der Grundlage der Funktion f2a berechnet werden können, unter Verwendung der Außentemperatur und der Temperatureinstellungsabweichung D als erste und zweite Variablen.
Wie in 9 illustriert, nimmt der erste zusätzliche Wert A1a zu, wenn der absolute Wert der Temperatureinstellungsabweichung D als die zweite Variable abnimmt. Mit anderem Worten, der erste zusätzliche Wert A1a nimmt zu, wenn sich der absolute Wert der Temperatureinstellungsabweichung D als die zweite Variable null annähert. Außerdem nimmt der erste zusätzliche Wert A1a zu, wenn die Außentemperatur als die erste Variable abnimmt. Jedoch sind die in Schritt S42 berechneten ersten zusätzlichen Werte A1a jeweils niedriger als die entsprechenden in Schritt S23 berechneten ersten zusätzlichen Werte A1. Im Einzelnen variiert bei dem in 9 illustrierten Beispiel der erste zusätzliche Wert A1a innerhalb des Bereichs von 0 (°C) bis +1,0 (°C) in Abhängigkeit von der Variation bei der Außentemperatur und der Temperatureinstellungsabweichung D.
Als Nächstes stellt in Schritt S43 das Heizungsquellen-Steuergerät 80 in der gleichen Herangehensweise wie bei der Operation in Schritt S24 fest, ob das Fahrzeug 1 einen Feuchtigkeitssensor hat. Auf die Feststellung hin, dass das Fahrzeug 1 einen Feuchtigkeitssensor hat (Ja in Schritt S43), führt das Steuergerät 60 die Operation in Schritt S44 durch. Anderenfalls, auf die Feststellung hin, dass das Fahrzeug 1 keine Feuchtigkeitssensoren hat (Nein in Schritt S43), führt das Steuergerät 60 die Operation in Schritt S46 durch.
In Schritt S44 erlangt das Heizungsquellen-Steuergerät 80 in der gleichen Herangehensweise wie bei der Operation in Schritt S25 einen gemessenen Wert der durch den Feuchtigkeitssensor 73 gemessenen Feuchtigkeit.
Als Nächstes berechnet in Schritt S45 der zweite Zusatzwertrechner 83 in der gleichen Herangehensweise wie bei der Operation in Schritt S26 einen zweiten zusätzlichen Wert A2a für die Temperatureinstellung als eine Funktion des in Schritt S44 erlangten gemessenen Wertes der Feuchtigkeit. Jedoch berechnet der zweite Zusatzwertrechner 83 in Schritt S45 den zweiten zusätzlichen Wert A2a unter Verwendung einer Steuerfunktion f3a, die sich von der Steuerungsfunktion f3 unterscheidet. Im Einzelnen berechnet der zweite Zusatzwertrechner 83 in Schritt S45 den zweiten zusätzlichen Wert A2a derart, dass der zweite zusätzliche Wert A2a niedriger ist als der in Schritt S26 berechnete zweite zusätzliche Wert A2.
10 illustriert schematisch ein Beispiel der Menge der zweiten zusätzlichen Werte A2a, die auf der Grundlage der Funktion f3a berechnet werden können, unter Verwendung des gemessenen Wertes der Feuchtigkeit als einer Variablen.
Wie in 10 illustriert, nimmt der zweite zusätzliche Wert A2a zu, wenn der gemessene Wert der Feuchtigkeit zunimmt. Jedoch sind die in Schritt S45 berechneten zweiten zusätzlichen Werte A2a jeweils niedriger als die entsprechenden in Schritt S26 berechneten zweiten zusätzlichen Werte A2. Im Einzelnen variiert bei dem in 10 illustrierten Beispiel variiert der zweite zusätzliche Wert A2a innerhalb des Bereichs von 0 (°C) bis +0,5 (°C) in Abhängigkeit von der Variation bei dem gemessenen Wert der Feuchtigkeit.
Anschließend an die Operation in Schritt S45 berechnet in Schritt S46 der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 eine Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 als eine Funktion der Temperatureinstellung, der in Schritt S42 berechneten ersten zusätzlichen Werte A1a und der in Schritt S45 berechneten zweiten zusätzlichen Werte A2a. Im Einzelnen berechnet der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 unter Verwendung einer Steuerfunktion f4(a, x, y), die durch die folgende Gleichung (4) gegeben ist: T = f4(a, x, y) = a + x + y [4], wobei a die oben dargelegte Temperatureinstellung darstellt, x eine Variable ist, welche die ersten zusätzlichen Werte A1a darstellt, und y eine Variable ist, welche die zweiten zusätzlichen Werte A2a darstellt.
Es ist zu beachten, dass, falls die Feststellung in Schritt S43 negativ ist, in Schritt S46 der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 als eine Funktion der Temperatureinstellung und der in Schritt S42 berechneten ersten zusätzlichen Werte A1a berechnet. Im Einzelnen berechnet der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die Zieltemperatureinstellung T für die Heizungsquelle 44 unter Verwendung einer Steuerfunktion f4A(a, x), die durch die folgende Gleichung (4A) gegeben ist: T = f4(a, x) = a + x [4A].
Dann beendet der Zieltemperatureinstellungsrechner 84 die in 8 illustrierte Unterroutine, um dadurch die Operation in Schritt S1 abzuschließen. Danach führt das Steuergerät 80 die oben dargelegten Operationen in den in 4 illustrierten Schritten S2 bis S8 durch.
Wie oben beschrieben, ist die Klimaanlage nach der zweiten Ausführungsform dafür konfiguriert, sowohl die ersten als auch die zweiten zusätzlichen Werte auf einen Wert, niedriger als ein normaler Wert, einzustellen, um dadurch eine Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 auf einen Wert, niedriger als ein normaler Wert, einzustellen, wenn sich der Öko-Schalter 74 in dem Ein-Zustand befindet. Der normale Wert für sowohl die ersten als auch die zweiten zusätzlichen Werte ist zum Beispiel ein Wert, der durch die Klimaanlage berechnet wird, wenn sich der Öko-Schalter 74 in dem Aus-Zustand befindet, und der normale Wert für die Zieltemperatureinstellung ist zum Beispiel ein Wert, der durch die Klimaanlage berechnet wird, wenn sich der Öko-Schalter 74 in dem Aus-Zustand befindet.
Diese Konfiguration macht es möglich, die Rate des Betreibens der Heizungsquelle 44, während sich der Öko-Schalter 74 in dem Ein-Zustand befindet, im Vergleich zu der Rate des Betreibens der Heizungsquelle 44, während sich der Öko-Schalter 74 in dem Aus-Zustand befindet, zu begrenzen.
Folglich ermöglicht es die Klimaanlage nach der zweiten Ausführungsform, dass ein Insasse auswählt, ob einem schnellen Heizen oder einer Benzin-/elektrischen Meilenreichweite höhere Priorität gegeben wird, was folglich die Klimaanlage entsprechend der gewünschten Priorität eines Insassen zwischen schnellem Heizen und Benzin-/elektrischer Meilenreichweite betreibt.
Bei der zuvor erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform dient zum Beispiel die LM-Luke 27 als eine Anpassungseinheit zum Anpassen eines Verhältnisses zwischen einer Menge eines ersten Teils der eingeleiteten Luft, der durch die Heizungskerne 25 und 26 hindurchgeht, und einer Menge eines zweiten Teils der eingeleiteten Luft, der die Heizungskerne 25 und 26 umgeht, und der Außentemperatursensor 72 dient zum Beispiel als eine Außentemperatur-Messeinheit. Das Heizungsquellen-Steuergerät 80 dient zum Beispiel als eine erste Steuerungseinheit, und das LM-Luken-Steuergerät 61 dient zum Beispiel als eine zweite Steuerungseinheit. Der Feuchtigkeitssensor 73 dient zum Beispiel als eine Feuchtigkeitsmesseinheit, und die Operationen in Schritt S41 bis S46 dienen zum Beispiel als eine Begrenzungseinheit.
Die vorliegende Erfindung ist weder auf die erste noch auf die zweite Ausführungsform begrenzt, und daher können verschiedene Modifikationen sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein.
Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform ist die Klimaanlage dafür konfiguriert, eine Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 unter Verwendung der spezifischen Gleichungen [1] bis [4] und der spezifischen in 6 und 7 oder 9 und 10 illustrierten spezifischen Tabellen zu berechnen und die die Heizungsquelle 44 auf der Grundlage der berechneten Zieltemperatureinstellung zu betreiben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Konfiguration begrenzt. Im Einzelnen kann eine Klimaanlage nach einer Modifikation dafür konfiguriert sein, eine Zieltemperatureinstellung für die Heizungsquelle 44 derart zu verändern, dass die Zieltemperatureinstellung zunimmt, wenn: der absolute Wert der Abweichung zwischen einer durch den Temperatureinstellungseinsteller 71 eingestellten Temperatureinstellung und einer vorbestimmten Komforttemperatur abnimmt; und die Außentemperatur abnimmt.
Während hierin eine illustrative Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern schließt jegliche Ausführungsformen ein, die Modifikationen, Weglassungen, Kombinationen (z. B. von Aspekten über mehrere Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Wechsel aufweisen, wie sie für die Fachleute auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung offensichtlich wären. Die Begrenzungen in den Ansprüchen sind auf der Grundlage der in den Ansprüchen angewendeten Sprache weit auszulegen und sind nicht auf die in der vorliegenden Beschreibung oder während der Verfolgung der Anmeldung beschriebenen Beispiele begrenzt, wobei diese Beispiele als nicht ausschließlich auszulegen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-105433 [0001]
JP 08-276718 [0005]

Claims

Klimaanlage zum Erwärmen wenigstens eines Teils der in dieselbe eingeleiteten Luft unter Verwendung eines Heizkerns, um einer Kabine eines Fahrzeugs temperierte Luft zuzuführen, wobei die Klimaanlage Folgendes umfasst: eine Anpassungseinheit, die dafür konfiguriert ist, ein Verhältnis zwischen einer Menge eines ersten Teils der eingeleiteten Luft, der durch den Heizkern hindurchgeht, und einer Menge eines zweiten Teils der eingeleiteten Luft, der den Heizkern umgeht, anzupassen, wobei die Anpassungseinheit dafür konfiguriert ist, das Verhältnis auf ein anfängliches Verhältnis anzupassen, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft maximiert wird, eine Außentemperatur-Messeinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Außentemperatur außerhalb der Kabine zu messen, eine Eingabeeinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Temperatureinstellung zum Klimatisieren der Kabine einzugeben, wenn sie betätigt wird, eine Erwärmungsquelle zum Erwärmen des Heizkerns, eine erste Steuerungseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Betrieb der Erwärmungsquelle zum Erwärmen des Heizkerns auf der Grundlage der Temperatureinstellung und der gemessenen Außentemperatur zu steuern derart, dass: eine Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn ein absoluter Wert einer Abweichung zwischen einer vorbestimmten Bezugstemperatureinstellung und der Temperatureinstellung abnimmt, und die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn die gemessene Außentemperatur abnimmt, und eine zweite Steuerungseinheit, die für Folgendes konfiguriert ist: die Anpassungseinheit so zu steuern, dass sie das Verhältnis auf ein erstes Verhältnis einstellt, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft von der maximierten Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft entsprechend einer Steigerung bei der Temperatur des Heizkerns durch die Erwärmungseinheit abnimmt und, wenn die Temperatureinstellung durch die Eingabeeinheit gesteigert wird, die Anpassungseinheit so zu steuern, dass sie das Verhältnis von dem ersten Verhältnis zu einem zweiten Verhältnis verändert, bei dem die Menge des ersten Teils der eingeleiteten Luft zunimmt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei die erste Steuerungseinheit für Folgendes konfiguriert ist: eine Zieltemperatureinstellung für die Erwärmungsquelle zu bestimmen durch das Hinzufügen eines Wertes zu der eingegebenen Temperatureinstellung derart, dass: die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn der absolute Wert der Abweichung zwischen der vorbestimmten Bezugstemperatureinstellung und der Temperatureinstellung abnimmt, und die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn die gemessene Außentemperatur abnimmt, und den Betrieb der Erwärmungsquelle auf der Grundlage der Zieltemperatureinstellung so zu steuern, dass die Erwärmungsquelle den Heizkern erwärmt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei die erste Steuerungseinheit Folgendes umfasst: eine Begrenzungseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Betriebsbereich der Erwärmungsquelle in Bezug auf die Temperatureinstellung und die gemessene Außentemperatur entsprechend den in die Klimaanlage eingegebenen Informationen zu begrenzen.
Klimaanlage nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Feuchtigkeitsmesseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Wert einer Feuchtigkeit in der Kabine zu messen, wobei die erste Steuerungseinheit dafür konfiguriert ist, den Betrieb der Erwärmungsquelle so zu steuern, dass sie den Heizkern erwärmt derart, dass: die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn der absolute Wert der Abweichung zwischen der vorbestimmten Bezugstemperatureinstellung und der Temperatureinstellung abnimmt, die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn die gemessene Außentemperatur abnimmt, und die Temperatur des Heizkerns zunimmt, wenn der gemessene Wert der Feuchtigkeit zunimmt.