DE112011101851B4

DE112011101851B4 - Klimaanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112011101851B4
Application number: DE112011101851.7T
Authority: DE
Inventors: Hideki Hashigaya; Yorisada Kondo; Yuki Futsuhara; Isamu Ito
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: CN102917895B; US20130160986A1; CN102917895A; JP2011246083A; WO2011152139A1; DE112011101851T5

Abstract

Klimaanlage für ein Fahrzeug, das mit einem Motor zum Antreiben des Fahrzeugs ausgerüstet ist, wobei die Klimaanlage Folgendes beinhaltet: eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst, einen elektrischen Kompressor und einen Verdampfer, die zum Kühlen eines Innenraums des Fahrzeugs verwendet werden, eine Drehzahlreglereinheit des elektrischen Kompressors, die eine Drehzahl des elektrischen Kompressors regelt, eine Kältemitteldruck-Erfassungseinheit, die einen Druck eines Kältemittels, das in einem den elektrischen Kompressor und den Verdampfer verbindenden Rohr strömt, erfasst, und ein Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, einen oberen Grenzwert der Drehzahl des elektrischen Kompressors einzustellen, die von der Drehzahlreglereinheit des elektrischen Kompressors geregelt wird, wenn die von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit so groß wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder kleiner ist, und auf Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit einen ersten oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors zu berechnen, auf Basis des von der Kältemitteldruck-Erfassungseinheit erfassten Kältemitteldrucks einen zweiten oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors zu berechnen und den kleineren von beiden Werten als den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors festzusetzen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, speziell eine Fahrzeugklimaanlage, die in einem Fahrzeug wie einem Hybridelektrofahrzeug (auch „HEV” genannt) oder einem Elektrofahrzeug (auch „EV” genannt) eingebaut ist und einem Fahrgast kein unangenehmes Gefühl aufgrund von Lärm von ihrem elektrischen Kompressor vermittelt und eine Verringerung des Stromverbrauchs realisiert, indem sie die Drehzahl des elektrischen Kompressors auf niedrig begrenzt, wenn er in einem richtigen Zustand ist.
STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge wie z. B. ein Elektrofahrzeug und ein Hybridelektrofahrzeug sind frei von durch den Antrieb eines Motors erzeugtem Lärm oder sind in der Lage, ohne derartigen Lärm zu laufen.
Aufgrund dessen vermittelt Lärm beim Betrieb des elektrischen Kompressors, während das Fahrzeug in einem niedrigen Betriebsdrehzahlbereich ist oder anhält, einem Fahrgast manchmal ein unangenehmes Gefühl.
Die JP H04-169 322 A beschreibt eine Fahrzeugklimaanlage, bei der die maximale Kompressordrehzahl in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird.
Bei der Fahrzeugklimaanlage nach der JP H07-223 428 A wird die Kompressordrehzahl auf einen maximalen Wert begrenzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 5 km/h beträgt.
In der US 2008/0 093 132 A1 ist eine Fahrzeugklimaanlage mit einem elektrischen Kompressor, der von einem Steuergerät mittels Umgebungsparametern und Fahrzeugdaten gesteuert wird, beschrieben. Das Steuergerät bestimmt eine Zielbetriebsgeschwindigkeit des Kompressors mittels einer in einem Speicherelement gespeicherten Datentabelle für verschiedene Temperaturen der Umgebung und eines Verdampfers. Allerdings ist hierdurch eine optimale Anpassung der Drehzahl des Kompressors an den tatsächlich gewünschten Betriebsmodus nur unzureichend gegeben.
Aus der JP 2002-205 539 A ist eine Klimaanlage bekannt, bei der eine Kompressorkupplung geöffnet wird, wenn der Kältemitteldruck einen Maximalwert überschreitet. Aber auch diese Steuerung einer Klimaanlage ist nicht sehr effizient und wenig wirtschaftlich.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Bei einer konventionellen Klimaanlage für ein Fahrzeug wurde eine Maßnahme zum Begrenzen einer Drehzahl eines elektrischen Kompressors auf eine vorbestimmte Drehzahl oder darunter, je nach der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, erörtert. Da die begrenzte Drehzahl des elektrischen Kompressors ungeachtet dessen festgesetzt wird, wie gut die Klimaanlage funktioniert, besteht in diesem Fall die Unannehmlichkeit, dass in einem Zustand, in dem die Klimaanlage voll in Betrieb ist, der elektrische Kompressor unwirtschaftlich läuft und den Stromverbrauch erhöht, obwohl die begrenzte Drehzahl des elektrischen Kompressors herabgesetzt werden kann.
Des Weiteren geht, wenn der Kältemitteldruck in einem Klimaanlagensystem in einem Fall hoch wird, wenn eine Kühllast aufgrund einer hohen Außenlufttemperatur oder einer starken Sonnenstrahlung sehr hoch ist, der Wärmeaustauschwirkungsgrad des Klimaanlagensystems zurück und folglich wird die Kühlleistung nicht besser, selbst wenn der elektrische Kompressor mit hoher Drehzahl betrieben wird. In einer derartigen Situation kann die Kühlleistung nicht verbessert werden, selbst wenn die Drehzahl des elektrischen Kompressors erhöht wird, was das Problem darstellt, dass Strom unwirtschaftlich verbraucht wird.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein unangenehmes Gefühl auszuschließen, das einem Fahrgast durch Lärm eines elektrischen Kompressors vermittelt wird, und den Stromverbrauch durch angemessene Begrenzung der Drehzahl des elektrischen Kompressors auf niedrig zu reduzieren.
LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist diese Erfindung daher eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, das mit einem Motor zum Antreiben des Fahrzeugs ausgerüstet ist, wobei die Klimaanlage Folgendes beinhaltet: eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst, einen elektrischen Kompressor und einen Verdampfer, die zum Kühlen eines Innenraums des Fahrzeugs verwendet werden, eine Drehzahlreglereinheit des elektrischen Kompressors, die eine Drehzahl des elektrischen Kompressors regelt, ein Steuergerät, das einen oberen Grenzwert der Drehzahl des elektrischen Kompressors einstellt, die von der Drehzahlreglereinheit des elektrischen Kompressors geregelt wird, wenn die von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit so groß wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder kleiner ist, und eine Kältemitteldruck-Erfassungseinheit, die einen Druck eines Kältemittels, das in einem den elektrischen Kompressor und den Verdampfer verbindenden Rohr strömt, erfasst, wobei das Steuergerät auf Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit einen ersten Kandidaten für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors berechnet, auf Basis des von der Kältemitteldruck-Erfassungseinheit erfassten Kältemittelsdrucks einen zweiten Kandidaten für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors berechnet und einen Mindestwert des ersten und des zweiten Kandidaten für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors als den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors festsetzt.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich zu verhüten, dass einem Fahrgast aufgrund von Lärm eines elektrischen Kompressors ein unangenehmes Gefühl vermittelt wird. Ferner wird bei der vorliegenden Erfindung, wenn selbst eine Erhöhung der Drehzahl des elektrischen Kompressors die Kühlleistung nicht erhöht, weil ein Kältemitteldruck in einer Klimaanlage angestiegen ist, die Drehzahl des elektrischen Kompressors auf niedrig begrenzt, was den Stromverbrauch reduzieren kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Regelungs-Flussdiagramm zum Festsetzen einer Drehzahl eines elektrischen Kompressors einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, die ein Beispiel für diese Erfindung zeigt (Beispiel).
2 ist ein Systemdiagramm der Klimaanlage für ein Fahrzeug (Beispiel).
3 ist ein schematisches Diagramm eines ersten Kandidaten für einen oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Beispiel).
4 ist ein Berechnungskennfeld des ersten Kandidatenwerts für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit (Beispiel).
5 ein schematisches Diagramm eines zweiten Kandidaten für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis eines Kältemitteldrucks (Beispiel).
6 ist eine Tabelle eines Berechnungskennfelds des zweiten Kandidatenwerts für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis des Kältemitteldrucks (Beispiel).
7 ist ein schematisches Diagramm eines Berechnungsverfahrens zum Festsetzen der Drehzahl des elektrischen Kompressors (Beispiel).
8 ist ein Regelungs-Flussdiagramm zur Berechnung des ersten Kandidatenwerts für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit (Beispiel).
9 ist ein Regelungs-Flussdiagramm zur Berechnung des zweiten Kandidatenwerts für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis des Kältemitteldrucks (Beispiel).
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird ein Beispiel für diese Erfindung auf die Zeichnungen gestützt ausführlich beschrieben.
BEISPIEL
1 bis 9 zeigen ein Beispiel für diese Erfindung.
In 2 bezeichnet 1 eine Klimaanlage für ein Fahrzeug.
Wie in 2 gezeigt, hat die Fahrzeug-Klimaanlage 1 auf einer Zuströmseite eines Klimaanlagenkanals 2 einen Außenlufteinlass 3 und einen Innenlufteinlass 4 und eine Innen-/Außenluft-Umschaltklappe 5 schaltet zwischen diesem Außenlufteinlass 3 und diesem Innenlufteinlass 4 um.
Ein Zulüfter 6 ist auf einer Abströmseite der Innen-/Außenluft-Umschaltklappe 5 angeordnet und Luft wird vom Zulüfter 6 einer Abströmseite des Klimaanlagenkanals 2 zugeführt.
Ferner ist im Klimaanlagenkanal 2 ein Verdampfer 7 dem Zulüfter 6 nachgeschaltet angeordnet. Eine HLK-Einheit 8 zur erwärmenden und kühlenden Klimatisierung ist dem Verdampfer 7 nachgeschaltet angeordnet.
Die HLK-Einheit 8 beinhaltet eine Luftmischklappe 9, die den Klimaanlagenkanal 2 zwischen dem für Kühlung und dem für Heizung umschaltet. In einem zum Heizen verwendeten Teil ist ein Wärmeaustauscher 10 angeordnet.
Ferner sind im Klimaanlagenkanal 2, der HLK-Einheit 8 nachgeschaltet, ein Entfrosterkanal 12, der eine Entfrosterdüsenöffnung 11 bildet, ein Lüftungskanal 14, der eine Lüftungsdüsenöffnung 13 bildet, und ein Fußraumkanal 16, der eine Fußraumdüsenöffnung 15 bildet, bereitgestellt.
Es ist eine erste Düsenöffnungs-Umschaltklappe 17, die zwischen der Entfrosterdüsenöffnung 11 des Entfrosterkanals 12 und der Lüftungsdüsenöffnung 13 des Lüftungsdüsenkanals 14 umschaltet, bereitgestellt und außerdem ist eine zweite Düsenöffnungs-Umschaltklappe 18 bereitgestellt, die die Fußraumdüsenöffnung 15 des Fußraumkanals 16 öffnet und schließt.
Die Fahrzeug-Klimaanlage 1 ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, das mit einem Motor (nicht gezeigt) ausgerüstet ist, der das Fahrzeug (nicht gezeigt) antreibt, und beinhaltet eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit 19, die ein Fahrzeugsensor ist, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst, einen elektrischen Kompressor 20, der zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugs verwendet wird, eine Drehzahlreglereinheit des elektrischen Kompressors 21, die eine Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 regelt, und ein Steuergerät (auch „Klimaanlagen-ECU” genannt) 22, das einen oberen Grenzwert der Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 einstellt, die von der Drehzahlreglereinheit des elektrischen Kompressors 21 geregelt wird, wenn die von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit 19 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit so groß wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder kleiner ist.
Die Fahrzeug-Klimaanlage 1 beinhaltet ferner eine Kältemitteldruck-Erfassungseinheit 24, die einen Druck eines in einem Hochdruck-Kältemittelrohr 23 strömenden Kältemittels erfasst, eine Lüfterzuluftmengen-Einstelleinheit 25, die eine Zuluftmenge durch den Zulüfter 6 einstellt, eine Außenlufttemperatur-Erfassungseinheit 26, die eine Außenlufttemperatur erfasst, und eine Verdampfertemperatur-Erfassungseinheit 27, die eine Verdampfertemperatur erfasst. Das Steuergerät 22 berechnet auf Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit 19 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit einen ersten Kandidaten Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20 und berechnet auf Basis des von der Kältemitteldruck-Erfassungseinheit 24 erfassten Kältemittelsdrucks einen zweiten Kandidaten Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20. Dann berechnet es auf Basis von wenigstens einem aus der von der Lüfterzuluftmengen-Einstelleinheit 25 eingestellten Zuluftmenge, der von der Außenlufttemperatur-Erfassungseinheit 26 erfassten Außenlufttemperatur und der von der Verdampfertemperatur-Erfassungseinheit 27 erfassten Verdampfertemperatur einen Kandidaten Nm3 für eine Drehzahl des elektrischen Kompressors 20, die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendig ist, und setzt als eine Drehzahl Nm des elektrischen Kompressors 20 den Mindestwert aus dem ersten und dem zweiten Kandidaten Nm1, Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors und dem Kandidaten Nm3 für die Drehzahl des elektrischen Kompressors fest.
Der elektrische Kompressor 20, um detaillierter zu sein, wie in 2 gezeigt, ist durch das Hochdruck-Kältemittelrohr 23 mit dem Verdampfer 7 verbunden und in dem Hochdruck-Kältemittelrohr 23 sind der Reihe nach von der Seite des Verdampfers 7 ein Expansionsventil 28 nahe dem Verdampfer 7, die Kältemitteldruck-Erfassungseinheit 24, die ein Kältemitteldrucksensor ist, und ein Kondensator 29 angeordnet.
Ferner ist der elektrische Kompressor 20 außer durch das oben genannte Hochdruck-Kältemittelrohr 23 auch durch ein Niederdruck-Kältemittelrohr 30 mit dem Verdampfer 7 verbunden.
Ferner ist eine Lüfterdrehzahlreglereinheit 35, die eine Drehzahl des Zulüfters 6 regelt, mit dem Zulüfter 6 verbunden. Des Weiteren ist ein Fahrzeugsteuergerät 31 (auch „ECU” oder „Steuerung” genannt), mit dem Steuergerät 22 verbunden.
Mit dem Fahrzeugsteuergerät 31 sind die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit 19, die Außenlufttemperatur-Erfassungseinheit 26, die ein Außenlufttemperatursensor ist, und, wenn das Fahrzeug ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) ist, eine Motordrehzahl-Erfassungseinheit 36, die eine Drehzahl eines Motors erfasst, verbunden. Das Steuergerät 22 erhält die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Außenlufttemperatur und so weiter vom Fahrzeugsteuergerät 31.
Das Steuergerät 22 beinhaltet die Lüfterzuluftmengen-Einstelleinheit 25, die die Zuluftmenge vom Zulüfter 6 einstellt. Des Weiteren sind die Kältemitteldruck-Erfassungseinheit 24, die Verdampfertemperatur-Erfassungseinheit 27, die am Verdampfer 7 angeordnet ist, die Drehzahlreglereinheit des elektrischen Kompressors 21, die mit dem elektrischen Kompressor 20 verbunden ist, und ein Klimaanlagenbedienteil 33, mit dem ein Zulüfterstufen-Einstellschalter und ein Zulufttemperatur-Einstellschalter 32 verbunden sind, mit dem Steuergerät 22 verbunden.
Übrigens wird in diesem Beispiel eine manuelle Klimaanlage beschrieben, deren Klimaanlagen-Bedienteil 33 mit dem Zulüfterstufen-Einstellschalter und dem Zulufttemperatur-Einstellschalter 32 von einem Benutzer selbst bedient wird, die manuelle Klimaanlage kann aber durch eine automatische Klimaanlage ersetzt werden.
Zu diesem Zeitpunkt berechnet das Steuergerät 22 den ersten Kandidaten Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20 auf Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit 19 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, wie in 3 gezeigt.
Es ist zu beachten, dass das Steuergerät 22 beim Berechnen des ersten Kandidaten Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20 ein Berechnungskennfeld eines Kandidatenwerts zur Begrenzung der Drehzahl auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie in 4 gezeigt, verwendet.
Ferner berechnet das Steuergerät 22 den zweiten Kandidaten Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20 auf Basis des von der Kältemitteldruck-Erfassungseinheit 24 erfassten Kältemitteldrucks, wie in 5 gezeigt.
Es ist zu beachten, dass das Steuergerät 22 beim Berechnen des zweiten Kandidaten Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20 ein Berechnungskennfeld eines Kandidatenwerts zur Begrenzung der Drehzahl auf Basis des Kältemitteldrucks, wie in 6 gezeigt, verwendet.
Ferner berechnet das Steuergerät 22 den Kandidaten Nm3 für die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendige Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 auf Basis von wenigstens einem aus der von der Lüfterzuluftmengen-Einstelleinheit 25 eingestellten Zuluftmenge, der von der Außenlufttemperatur-Erfassungseinheit 26 erfassten Außenlufttemperatur und der von der Verdampfertemperatur-Erfassungseinheit 27 erfassten Verdampfertemperatur. Der Kandidat Nm3 für die Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 ist die Drehzahl, die erforderlich ist, um die Klimatisierungsleistung zu erfüllen, die den Innenraum des Fahrzeugs angenehm macht.
Dann setzt das Steuergerät 22 als die Drehzahl Nm des elektrischen Kompressors 20 den Mindestwert aus dem ersten und dem zweiten Kandidaten Nm1, Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors und dem Kandidaten Nm3 für die Drehzahl des elektrischen Kompressors fest, wie in 7 gezeigt.
Daher wird, um einem Fahrgast kein unangenehmes Gefühl aufgrund von Lärm des elektrischen Kompressors 20 zu vermitteln und selbst dann, wenn eine Erhöhung der Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 die Kühlleistung nicht erhöht, weil der Kältemitteldruck im Klimaanlagensystem angestiegen ist, die Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 auf niedrig begrenzt, was den Stromverbrauch reduzieren kann.
Übrigens kann das oben beschriebene Verfahren zur Berechnung des Kandidaten Nm3 für die Drehzahl des elektrischen Kompressors 20, die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendig ist, nicht nur ein Verfahren sein, um sie auf Basis von wenigstens einem aus der von der Lüfterzuluftmengen-Einstelleinheit 25 eingestellten Zuluftmenge, der von der Außenlufttemperatur-Erfassungseinheit 26 erfassten Außenlufttemperatur und der von der Verdampfertemperatur-Erfassungseinheit 27 erfassten Verdampfertemperatur zu berechnen, sondern auch, um zu berücksichtigen, wie der Benutzer selbst das Klimaanlagen-Bedienteil 33 mit dem Zulüfterstufen-Einstellschalter und dem Zulufttemperatur-Einstellschalter 32 bedient.
Eine weitere mögliche Struktur ist so, dass eine Lärmerfassungseinheit 34, die einen Lärmpegel erfasst, wie von der gestrichelten Linie in 2 gezeigt, bereitgestellt ist und das Steuergerät 22 den ersten Kandidaten Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20 auf Basis des von der Lärmerfassungseinheit 34 erfassten Lärmpegels anstelle der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit 19 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Daher kann auch für einen Betriebszustand irrelevanter Lärm erfasst werden, wodurch die Regelung entsprechend dem aktuellen Zustand ermöglicht wird.
Wenn beispielsweise der Lärm um das Fahrzeug selbst beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit gering ist, wird die Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 auf niedrig begrenzt, wodurch es möglich wird, ein dem Fahrgast vermitteltes unangenehmes Gefühl aufgrund des elektrischen Kompressors 20 zu verhüten.
Als nächstes wird die Funktionsweise beschrieben.
Zuerst erfolgt in Verbindung mit einem Regelungs-Flussdiagramm in 8 eine Beschreibung für die Berechnung des ersten Kandidatenwerts für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Wenn ein Steuerungsprogramm zur Berechnung des ersten Kandidatenwerts für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt (201), empfängt das Steuergerät 22 ein Erfassungssignal der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit 19 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, um auf einen Prozess (202) zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit überzugehen.
Nach diesem Prozess (202) geht es dann auf einen Prozess (203) zur Berechnung des ersten Kandidatenwerts Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der eine Drehzahl B ist, anhand des Berechnungskennfelds, in 4, des Kandidatenwertes zur Begrenzung der Drehzahl auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit über und geht danach auf ZURÜCK (204) über.
Ferner erfolgt in Verbindung mit einem Regelungs-Flussdiagramm in 9 eine Beschreibung für die Berechnung des zweiten Kandidatenwerts für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis der Kältemitteldrucks.
Wenn ein Steuerungsprogramm zur Berechnung des zweiten Kandidatenwertes für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis des Kältemitteldrucks beginnt (301), empfängt das Steuergerät 22 ein Erfassungssignal des von der Kältemitteldruck-Erfassungseinheit 24 erfassten Kältemitteldrucks, um auf einen Prozess (302) zur Berechnung des Kältemitteldrucks überzugehen.
Nach diesem Prozess (302) geht das Steuergerät 22 dann auf einen Prozess (303) zur Berechnung des zweiten Kandidatenwerts Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der eine Drehzahl C ist, anhand des Berechnungskennfelds, in 6, des Kandidatenwertes für den oberen Drehzahlgrenzwert auf Basis des Kältemitteldrucks über und geht danach auf ZURÜCK (304) über.
Ferner erfolgt in Verbindung mit einem Regelungs-Flussdiagramm in 1 eine Beschreibung für das Festsetzen des oberen Drehzahlgrenzwerts des elektrischen Kompressors 20 der Fahrzeug-Klimaanlage 1.
Es ist zu beachten, dass die „Drehzahl A” in 1 der „Kandidatenwert für die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendige Drehzahl” ist. Die „Drehzahl B” ist der „Kandidatenwert zur Begrenzung der Drehzahl auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit (= der erste Kandidat für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors)”. Die „Drehzahl C” ist der „Kandidatenwert zur Begrenzung der Drehzahl auf Basis des Kältemitteldrucks (= der zweite Kandidat für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors)”. Ferner ist die „Antriebsdrehzahl des elektrischen Kompressors” in 1 eine „Drehzahl zum Antreiben des elektrischen Kompressors”.
Wenn ein Steuerungsprogramm zum Festsetzen des oberen Drehzahlgrenzwerts des elektrischen Kompressors 20 der Fahrzeug-Klimaanlage 1 beginnt (101), geht das Steuergerät 22 auf einen Prozess (102) zur Berechnung des Kandidaten Nm3 für die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendige Drehzahl des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl A ist, über.
In diesem Prozess (102) berechnet das Steuergerät 22 den Kandidaten Nm3 für die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendige Drehzahl des elektrischen Kompressors 20 auf Basis von wenigstens einem aus der von der Lüfterzuluftmengen-Einstelleinheit 25 eingestellten Zuluftmenge, der von der Außenlufttemperatur-Erfassungseinheit 26 erfassten Außenlufttemperatur und der von der Verdampfertemperatur-Erfassungseinheit 27 erfassten Verdampfertemperatur.
Nach diesem Prozess (102) geht das Steuergerät 22 dann auf eine Ermittlung (103) über, ob der Kandidat Nm3 für die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendige Drehzahl des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl A ist, so groß wie der erste Kandidat Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl B ist, oder größer ist oder nicht, d. h. ob Nm3 ≥ Nm1 ist oder nicht.
Bei dieser Ermittlung (103) geht das Steuergerät 22, wenn die Ermittlung (103) JA ist, zu einer Ermittlung (104) über, ob der zweite Kandidat Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl B ist, so groß wie der erste Kandidat Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl B ist, oder größer ist oder nicht, d. h. ob Nm2 ≥ Nm1 ist oder nicht.
Wenn die Ermittlung (103) dagegen NEIN ist, geht das Steuergerät 22 auf eine Ermittlung (105) über, ob der zweite Kandidat Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl C ist, so groß wie der Kandidat Nm3 für die zur Klimatisierung des Inneren des Fahrzeugs notwendige Drehzahl des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl A ist, oder größer ist oder nicht, d. h. ob Nm2 ≥ Nm3 ist oder nicht.
Bei der obigen Ermittlung (104) darüber, ob der zweite Kandidat Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl C ist, so groß wie der erste Kandidat Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20 oder größer ist oder nicht, d. h. ob Nm2 ≥ Nm1 ist oder nicht, geht das Steuergerät 22, wenn die Ermittlung (104) JA ist, auf einen Prozess (106) zum Festsetzen des ersten Kandidaten Nm1 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors, der die Drehzahl B ist, welche der Mindestwert ist, als den oben genannten oberen Drehzahlgrenzwert Nm des elektrischen Kompressors 20 über.
Wenn die Ermittlung (104) dagegen NEIN ist, geht das Steuergerät 22 auf einen Prozess (107) zum Festsetzen des zweiten Kandidaten Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl C ist, welche der Mindestwert ist, als den oben genannten oberen Drehzahlgrenzwert Nm des elektrischen Kompressors 20 über.
Ferner geht das Steuergerät 22 bei der obigen Ermittlung (105) darüber, ob der zweite Kandidat Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl C ist, so groß wie Kandidat Nm3 für die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendige Drehzahl des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl A ist, oder größer ist oder nicht, d. h. ob Nm2 ≥ Nm3 ist oder nicht, wenn die Ermittlung (105) JA ist, auf einen Prozess (108) zum Festsetzen des Kandidaten Nm3 für die zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs notwendige Drehzahl des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl A ist, welche der Mindestwert ist, als den oben genannten oberen Drehzahlgrenzwert Nm des elektrischen Kompressors 20 über.
Wenn die Ermittlung (105) dagegen NEIN ist, geht das Steuergerät 22 auf einen Prozess (107) zum Festsetzen des zweiten Kandidaten Nm2 für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors 20, der die Drehzahl C ist, welche der Mindestwert ist, als den oben genannten oberen Drehzahlgrenzwert Nm des elektrischen Kompressors 20 über.
Es ist zu beachten, dass diese Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt ist und verschiedene Anwendungen und Modifikationen möglich sind.
Zum Beispiel werden im Beispiel dieser Erfindung die Struktur, bei der die Berechnung des ersten Kandidaten für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit basiert, und die Struktur, bei der sie auf dem von der Lärmerfassungseinheit erfassten Lärmpegel basiert, offenbart, im Fall eines Hybridelektrofahrzeugs ist aber auch eine Spezialstruktur möglich, bei der der erste Kandidat für den oberen Drehzahlgrenzwert des elektrischen Kompressors auf Basis eines Werts der von einer Motordrehzahl-Erfassungseinheit 36 erfassten Motordrehzahl berechnet wird.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich zu verhüten, dass einem Fahrgast aufgrund von Lärm eines elektrischen Kompressors ein unangenehmes Gefühl vermittelt wird. Ferner wird bei der vorliegenden Erfindung, wenn selbst eine Erhöhung der Drehzahl des elektrischen Kompressors die Kühlleistung nicht erhöht, weil ein Kältemitteldruck in einer Klimaanlage angestiegen ist, die Drehzahl des elektrischen Kompressors auf niedrig begrenzt, was den Stromverbrauch reduzieren kann.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug-Klimaanlage
2: Klimaanlagenkanal
3: Außenlufteinlass
4: Innenlufteinlass
5: Innen-/Außenluft-Umschaltklappe
6: Zulüfter
7: Verdampfer
8: HLK-Einheit
9: Luftmischklappe
10: Wärmeaustauscher
11: Entfrosterdüsenöffnung
12: Entfrosterkanal
13: Lüftungsdüsenöffnung
14: Lüftungskanal
15: Fußraumdüsenöffnung
16: Fußraumkanal
17: Erste Düsenöffnungs-Umschaltklappe
18: Zweite Düsenöffnungs-Umschaltklappe
19: Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit
20: Elektrischer Kompressor
21: Drehzahlregelereinheit des elektrischen Kompressors
22: Steuergerät (auch „Klimaanlagen-ECU” genannt)
23: Hochdruck-Kältemittelrohr
24: Kältemitteldruck-Erfassungseinheit
25: Lüfterzuluftmengen-Einstelleinheit
26: Außenlufttemperatur-Erfassungseinheit
27: Verdampfertemperatur-Erfassungseinheit
28: Expansionsventil
29: Kondensator
30: Niederdruck-Kältemittelrohr
31: Fahrzeugsteuergerät (auch ”ECU” oder ”Steuerung” genannt)
32: Zulufttemperatur-Einstellschalter
33: Klimaanlagen-Bedienteil
34: Lärmerfassungseinheit
35: Lüfterdrehzahlreglereinheit
36: Motordrehzahl-Erfassungseinheit