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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft ein Kompressorsteuergerät, genauer gesagt
eine Technik zum Steuern eines Kompressors einer Kraftfahrzeugklimaanlage.
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Stand der Technik
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Allgemein
sind herkömmliche Kraftfahrzeugklimaanlagen (im Folgenden
werden ”Klimaanlagen” durch ”Air-con” abgekürzt)
derart angeordnet, dass ein Kompressor, der einen Kühlkreis
bildet, durch eine Antriebsleistung eines Motors angetrieben wird. In
einem derartigen motorbetriebenen Kompressor ist zwischen dem Motor
und dem Kompressor eine Kupplung vorgesehen, und der Leistungsausgang des
Kompressors wird durch ein Einkuppeln oder ein Lösen der
Kupplung gemäß einem Kupplungssteuerbefehl geregelt,
der auf der Basis von Informationen von verschiedenen Sensoren durch
eine Air-con elektronische Steuereinheit (Air-con ECU) berechnet wird.
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Neuerdings
erhöht sich die Verwendung von elektrischen Kompressoren,
die durch eine Batterieleistung angetrieben werden. In derartigen
elektrischen Kompressoren wird der Leistungsausgang des Kompressors
durch Steuern einer Drehzahl eines elektrischen Motors gemäß einer
Solldrehzahl geregelt, die auf der Basis von Informationen von verschiedenen
Sensoren durch ein Air-con ECU berechnet wird.
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Da
sowohl der motorbetriebene Kompressor als auch der elektrische Kompressor
für den Einsatz vorgesehen sind, kann ein Fall vorliegen,
dass trotz des gleichen Fahrzeugmodells einige Fahrzeuge gemäß unterschiedlicher
Fahrzeugspezifikationen, etc., mit einem motorbetriebenen Kompressor
und andere mit einem elektrischen Kompressor ausgestattet sind.
In einem derartigen Fall werden unterschiedliche Air-con ECUs, die
auf die jeweiligen Kompressorarten angepasst sind, benötigt.
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Jedoch
ist das Vorbereiten von zwei Arten der Air-con ECUs bezüglich
der Verwaltung als auch der Herstellung teuer.
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Folglich
ist das Vorbereiten einer Air-con ECU, die mit beiden Kompressorarten
verwendbar ist, vorstellbar.
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Jedoch
muss in diesem Fall die Air-con ECU in der Lage sein, dass sie zwei
unterschiedliche Funktionen durchführt, nämlich
einen Kupplungssteuerbefehl und einen Drehzahlbefehl zu berechnen.
Das Berechnen des Drehzahlbefehls ist im Vergleich zur Berechnung
des Kupplungssteuerbefehls kompliziert und erfordert eine große
Kapazität und deswegen eine teure Air-con ECU. Folglich
besteht ein Problem darin, dass, obwohl der motorbetriebene Kompressor
keine große ECU-Kapazität benötigt, die Air-con
ECU, die mit beiden Kompressorarten verwendbar ist, in der Herstellung
teuer ist.
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In
diesem Zusammenhang wurde für ein Hybridfahrzeug, das mit
einem Motor und einem elektrischen Motor als Antriebsquellen ausgestattet
ist, beispielsweise eine Anordnung entwickelt, in der eine Hybrid
ECU, die neben einer Air-con ECU vorgesehen ist, die Drehzahl des
den Kompressor antreibenden elektrischen Motors regelt (siehe
japanische Patentanmeldung Kokai,
Veröffentlichungsnr. 2004-276908 ).
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Jedoch
ist die in der obigen Veröffentlichung offenbarte Technik
nicht vielseitig verwendbar, da die Anwendung davon auf derartige
Hybridfahrzeugarten beschränkt ist, die einer Hybrid-ECU
ermöglichen, dass sie die Drehzahl eines den Kompressor
antreibenden elektrischen Motors regeln.
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In
anderen Worten ist es, wie oben erwähnt, notwendig, dass
zwei Arten der Air-con ECUs vorbereitet werden oder, dass eine Air-con
ECU vorbereitet wird, die mit beiden Kompressorarten verwendbar
ist, falls eine Hybrid-ECU nicht vorgesehen ist. Folglich verbleiben
die oben genannten Probleme ungelöst.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben genannten Probleme
getätigt. Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist
es, ein hoch-vielseitig verwendbares Kompressorsteuergerät
bereitzustellen, das in der Lage ist, sowohl einen motorbetriebenen
Kompressor als auch einen elektrischen Kompressor effizient zu steuern,
ohne dass es erforderlich ist, dass mehr als eine Art einer Air-con ECU
vorbereitet wird.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen, weist ein Kompressorsteuergerät
gemäß der vorliegenden Erfindung auf:
Einen
motorbetriebenen Kompressor oder einen elektrischen Kompressor,
der einen Kühlkreis einer Kraftfahrzeugklimaanlage bildet;
Umgebungsparametererfassungsmittel zum Erfassen von Umgebungsparametern,
die erforderlich sind, um die Kraftfahrzeugklimaanlage zu steuern;
und eine Air-con-Steuereinheit, die mit einem elektromagnetischen
Abschnitt einer elektromagnetischen Kupplung, die eine Antriebsleistung
eines Motors an den motorbetriebenen Kompressor oder einen elektrischen
Motorsteuerabschnitt, der die Drehung eines elektrischen Motors
des elektrischen Kompressors steuert, überträgt
oder das Übertragen beendet, elektrisch verbunden ist,
um abhängig von den Umgebungsparametern, die durch die
Umgebungsparametererfassungsmittel erfasst werden, den Betrieb der
Kraftfahrzeugklimaanlage, die die elektromagnetische Kupplung oder
den elektromagnetischen Motor beinhaltet, zu steuern, wobei die
Air-con-Steuereinheit aus einer Art einer Steuereinheit besteht,
die ein elektromagnetisches Kupplung-Einkuppel-/Lösesignal,
das auf Umgebungsparametersignalen basiert, die von dem Umgebungsparametererfassungsmittel übermittelt
werden, erzeugt und übermittelt, und die Umgebungsparametersignale
auch erneut übermittelt, und der elektromagnetische Abschnitt der
elektromagnetischen Kupplung durch selektives Empfangen des elektromagnetischen
Kupplung-Einkuppel-/Lösesignals, das von der Air-con-Steuereinheit übermittelt
wird, den motorbetriebenen Kompressor betreibt und folglich die
elektromagnetische Kupplung einkuppelt oder löst, und der
elektrische Motorsteuerabschnitt durch selektives Empfangen der
Umgebungsparametersignale, die von der Air-con-Steuereinheit übermittelt
werden, den elektrischen Kompressor betreibt.
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Folglich
wird es dem Kompressorsteuergerät ermöglicht,
dass es eine Air-con-Steuereinheit aufweist, die sowohl mit dem
motorbetriebenen Kompressor als auch dem elektrischen Kompressor
verwendbar ist, und die keine solchen Spezifikationen aufweist,
die nur für die Verarbeitung einer der beiden Kompressorarten
geeignet und für die andere übertrieben ist. Folglich
weist dieses Kompressorsteuergerät im Vergleich zu dem
Fall, in dem ein Vorbereiten von mehr als einer Art einer Air-con-Steuereinheit erforderlich
ist, die an verschiedene Kompressorarten angepasst ist, einen Vorteil
auf, dass es sowohl die Verwaltungskosten als auch die Herstellungskosten
reduzieren kann.
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Folglich
kann die vorliegende Erfindung ein hoch-vielseitig verwendbares
Kompressorsteuergerät vorsehen, das eine effiziente Steuerung
durchführen kann, egal ob die Klimaanlage einen motorbetriebenen
Kompressor oder einen elektrischen Kompressor beinhaltet.
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Es
ist wünschenswert, dass der elektrische Motorsteuerabschnitt
des elektrischen Kompressors die Umgebungsparametersignale selektiv
empfängt, basierend auf den Umgebungsparametersignalen eine
Solldrehzahl erhält und gemäß der Solldrehzahl die
Drehung des elektrischen Motors steuert.
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Die
Last der Air-con-Steuereinheit wird ausreichend reduziert, wenn
der elektrische Motorsteuerabschnitt des elektrischen Kompressors
eine Solldrehzahl für den elektrischen Motor des elektrischen Kompressors,
die abhängig von den Umgebungsparametern ist, direkt erhält.
Dies ermöglicht es, dass die gleiche Air-con-Steuereinheit
für beide Kompressorarten verwendet wird.
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Es
ist wünschenswert, dass der elektromagnetische Abschnitt
der elektromagnetischen Kupplung des motorbetriebenen Kompressors
mit der Air-con-Steuereinheit elektrisch verbunden ist, und, dass
der elektrische Motorsteuerabschnitt des elektrischen Kompressors
durch ein LAN mit der Air-con-Steuereinheit verbunden ist.
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Dies
ermöglicht es dem motorbetriebenen Kompressor und dem elektrischen
Kompressor, dass sie ihr/ihre erforderliches/erforderlichen Signal/Signale
selektiv empfangen, und ermöglicht dadurch der gleichen
Air-con-Steuerung, dass sie mit beiden Kompressorarten verwendet
werden kann.
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Kurze Erläuterung
der Figur
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Kompressorsteuergerät gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bester Modus zum Ausführen
der Erfindung
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Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme
auf die Zeichnung nachstehend erläutert.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Kompressorsteuergerät gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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Das
Kompressorsteuergerät ist ein Bauteil, das durch Steuern
des Betriebs eines Kältemittelkompressors, der einen Kühlkreis
bildet, die Klimatisierung einer Kraftfahrzeugklimaanlage (im Folgenden
mit ”Air-con” abgekürzt) steuert, die
an einem Fahrzeug angebracht ist. Da die allgemeine Konfiguration
und Funktion ei nes Air-con und eines Kühlkreises allgemein
bekannt ist, wird eine Erläuterung davon weggelassen.
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Wie
in der Zeichnung gezeigt ist, ist das Kompressorsteuergerät
durch ein elektrisches Verbinden einer Vielzahl von Sensoren mit
einem Eingang eines Air-con elektrischen Steuergeräts 10 (im Folgenden
als ”Air-con ECU”; Air-con-Steuergerät bezeichnet)
und durch ein elektrisches Verbinden einer Kompressoreinheit (Kompressor)
mit einem Ausgang der Air-con ECU 10 konstruiert.
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Genauer
gesagt werden an den Eingang der Air-con ECU 10 verschiedene
Sensoren (Umgebungsparametererfassungsmittel), wie z. B. ein Sonneneinstrahlungssensor 20,
ein Außenlufttemperatursensor 21, ein Innenlufttemperatursensor 22,
ein Verdampfer-Außenlufttemperatursensor 23, ein Dampftemperatursensor 24,
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, etc. verbunden, um die für
die Steuerung der Air-con erforderlichen Umgebungsparameter zu erhalten.
An den Ausgang davon wird abhängig vom Fahrzeugmodell oder
den Fahrzeugspezifikationen entweder eine elektrische Kompressoreinheit
(elektrischer Kompressor) 30 durch ein Fahrzeug-LAN (Fahrzeuginneres
lokales Netzwerk) 50 verbunden oder es wird eine Kompressoreinheit,
die durch einen Motor angetrieben wird (motorbetriebene Kompressoreinheit;
motorbetriebener Kompressor) 40, durch elektrische Leitungen 51 elektrisch verbunden.
Die elektrische Kompressoreinheit 30 beinhaltet einen elektrischen
Kompressorkörper 32, der mit einem elektrischen
Motor und einer elektrischen Kompressor ECU (elektrischer Motorsteuerabschnitt) 34 ausgestattet
ist, und ist derart angeordnet, dass die elektrische Kompressor
ECU 34 den Betrieb des elektrischen Kompressorkörpers 32 gemäß den
Signalen der Air-con ECU 10 steuert. Hier ist der elektrische
Kompressorkörper 32 beispielsweise ein elektrischer
Spiralkompressor.
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Die
motorbetriebene Kompressoreinheit 40 beinhaltet einen motorbetriebenen
Kompressorkörper 42 und eine elektromagnetische
Kupplung 44, die eine Antriebsleistung des Motors (nicht
gezeigt) an den motorbetriebenen Kompressorkörper 42 überträgt
oder das Übertragen beendet, und ist derart angeordnet,
dass der motorbetriebene Kompressorkörper 42 abhängig
von einer Motordrehzahl arbeitet, während die elektromagnetische
Kupplung 44 gemäß einem Kupplung-Einkuppel-/Lösesignal
von der Air-con ECU 10 im Eingriff ist. Hier ist der motorbetriebene
Kompressorkörper 42 beispielsweise ebenfalls ein
Spiralkompressor.
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Genauer
gesagt weist die elektrische Kompressor ECU 34 der elektrischen
Kompressoreinheit 30 eine Funktion auf, um über
das Fahrzeug-LAN 50 durch die Air-con ECU 10 Informationen
von den Sensoren 20 bis 25 selektiv zu erhalten,
und um auf der Basis der Informationen von den Sensoren 20 bis 25 eine
Solldrehzahl Nt für den elektrischen Motor des elektrischen
Kompressorkörpers 32 direkt einzustellen, und
steuert durch die auf diese Weise eingestellte Solldrehzahl Nt den
Betrieb des elektrischen Kompressorkörpers 32.
Es wird erwähnt, dass die elektrische Kompressor ECU 34 eine
ausreichende Kapazität aufweist, um die Solldrehzahl Nt
einzustellen, da sie ursprünglich zur Durchführung
von relativ großen Berechnungslasten ausgelegt war.
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Die
elektromagnetische Kupplung 44 der motorbetriebenen Kompressoreinheit 40 ist
derart angeordnet, dass ein elektromagnetischer Abschnitt der elektromagnetischen
Kupplung 44 über die elektrische Leitung 51 ein
Kupplung-Einkuppel-/Lösesignal selektiv erhält,
das auf der Basis der Informationen der Sensoren 20 bis 25 durch
die Air-con ECU 10 erzeugt wird, und die Kupplung gemäß dem
Kupplung-Einkuppel-/Lösesignal elektromagnetisch einkuppelt
oder löst.
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Folglich
besteht die ECU 10 aus einer Art eines integrierten Steuergeräts,
das sowohl eine Funktion zum Übermitteln von Sensorwerten
von den Sensoren 20 bis 25 auf das Fahrzeug-LAN 50 für
die elektrische Kompressoreinheit 30 als auch eine Funktion
zum Erzeugen eines Kupplung-Einkuppel-/Lösesignals auf
der Basis der Informationen von den Sensoren 20 bis 25 und
zum Übermitteln davon über die elektrische Leitung 51 für
die motorbetriebene Kompressoreinheit 40 aufweist.
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Da
die Air-con ECU 10 nur die Funktion, die Informationen
von den Sensoren 20 bis 25 auf das Fahrzeug-LAN 50 durchzulassen,
und die Funktion ein Kupplung-Einkuppel-/Lösesignal zu
erzeugen und über die elektrische Leitung 51 zu übermitteln, aufweist,
ist ihre Berechnungslast gering und ihre Verarbeitung relativ einfach.
Folglich muss die Air-con ECU 10 nur in der Lage sein,
eine relativ einfache Verarbeitung durchzuführen, und wird
deswegen mit einer geringen Kapazität und preisgünstigen Spezifikationen
hergestellt.
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Folglich
wird die gleiche Air-con ECU 10 verwendet, egal ob das
Kompressorsteuergerät gemäß der vorliegenden
Erfindung die elektrische Kompressoreinheit 30 oder die
motorbetriebene Kompressoreinheit 40 steuert, wobei die
mit entweder der elektrischen Kompressoreinheit 30 oder
der motorbetriebenen Kompressoreinheit 40 zu verwendende
Air-con ECU 10 keine solche Spezifikationen aufweist, die nur
zur Verarbeitung für eine der beiden geeignet und für
die andere übertrieben (verschwenderisch) sind. Das Kompressorsteuergerät,
das eine derartige Air-con ECU aufweist, kann mit reduzierten Kosten hergestellt
werden.
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Ferner
kann ein Vorbereiten von einer Art einer Air-con ECU 10,
die mit verschiedenen Kompressorarten verwendbar ist, im Vergleich
zum Vorbereiten von mehr als einer Art einer Air-con ECU 10,
die Verwaltungskosten der Kompressorsteuergeräte verringern.
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Folglich
kann zum Beispiel in einem Hybridfahrzeug, das mit einem Motor und
einem elektrischen Motor als Antriebsquellen ausgestattet ist, die gleiche
Air-con ECU 10 verwendet werden, egal ob die Klimaanlage
einen elektrischen Kompressor oder einen motorbetriebenen Kompressor
beinhaltet; wobei die Air-con ECUs, die an die jeweiligen Kompressorarten
angepasst sind, nicht vorbereitet werden müssen.
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Aus
dem Obigen ist klar, dass die vorliegende Erfindung ein vielseitig
verwendbares Kompressorsteuergerät vorsehen kann, das eine
effiziente Steuerung durchführt, egal ob die Klimaanlage
eine elektrische Kompressoreinheit 30 oder eine motorbetriebene
Kompressoreinheit 40 aufweist.
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Oben
wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform
beschränkt, sondern kann auf verschiedenen Wegen geändert
werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.
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Zum
Beispiel sind, obwohl die beschriebene Ausführungsform
als Umgebungsparameter erhaltende Sensoren einen Sonneneinstrahlungssensor 20,
einen Außenlufttemperatursensor 21, einen Innenlufttemperatursensor 22,
einen Verdampfer-Außenlufttemperatursensor 23,
einen Dampftemperatursensor 24 und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 beinhaltet,
die Senso ren, die die Umgebungsparameter erhalten, nicht auf diese
beschränkt; andere Umgebungsparameter können verwendet
werden.
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Ferner
ist, obwohl in der beschriebenen Ausführungsform der elektrische
Kompressorkörper wie auch der motorbetriebene Kompressorkörper 42 beispielsweise
ein elektrischer Spiralkompressor ist, die Kompressorart nicht darauf
beschränkt.
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Zusammenfassung
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Eine
Air-con ECU (10) besteht aus einer Art einer Steuereinheit,
die auf der Basis von Umgebungsparametersignalen, die von Umgebungsparametererfassungsmitteln
(20–25) übertragen werden, ein
Signal zum Einkuppeln oder Lösen einer elektromagnetischen
Kupplung (44) eines motorbetriebenen Kompressors (40)
erzeugt und übermittelt und die Umgebungsparametersignale
auch erneut übermittelt. Ein elektromagnetischer Abschnitt
der elektromagnetischen Kupplung (44) kuppelt oder löst
die elektromagnetische Kupplung des motorbetriebenen Kompressors
durch selektives Empfangen des Einkuppel- oder Lösesignals
der elektromagnetischen Kupplung (Kupplung-Einkuppel-/Lösesignal),
das von der Air-con ECU übermittelt wird, und ein elektrischer
Motorsteuerabschnitt (34) eines elektrischen Kompressors
(30) steuert durch selektives Empfangen der Umgebungsparametersignale
(verschiedene Sensorwerte), die von der Air-con ECU übermittelt werden,
die Drehung eines elektrischen Motors des elektrischen Kompressors.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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