DE19826730A1

DE19826730A1 - Kraftfahrzeug-Klimaanlage

Info

Publication number: DE19826730A1
Application number: DE19826730A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kishita; Yoshiaki Takano; Satoshi Mizutani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 1998-12-24
Also published as: US5884497A; JPH115439A

Description

Diese Anmeldung beruht auf der vorausgehenden japanischen Patentanmeldung Nr. 9-159 624, eingereicht am 17. Juni 1997, deren Priorität in Anspruch genom men wird und deren Inhalt hier durch Bezugnahme eingeführt wird.

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die in der Lage ist, die Öl rückführungsleistung sogar bei einer leichten Last der Kühlung zu gewährleisten, und insbesondere eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die einen motorgetriebenen Kühlmittelkompressor umfaßt, der eine kapazitäts-veränderliche Steuerung ent sprechend unterschiedlichen Umweltfaktoren der Klimatisierung durchführt.

Eine herkömmliche Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die beispielsweise in der unge prüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 147 260/1989 offenbart ist, ist mit einem Kühlzyklussystem ausgestattet, das einen Kühlmittelkompressor umfaßt, der einen kapazitäts-veränderliche Steuerung in Reaktion auf eine Steuersignal ausgabe entsprechend dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen einer Nachver dampfungs-Solltemperatur und einer Nachverdampfungs-Isttemperatur durch führt, die mittels eines Nachverdampfungs-Temperatursensors festgestellt wird. Bei diesem herkömmlichen System wird, wenn die Nachverdampfungs-Isttempe ratur sich der Nachverdampfungs-Solltemperatur nähert, d. h. wenn die Kühllast verringert wird, um die Abgabekapazität des Kühlmittelkompressors herabzuset zen, ein periodischer Umschaltbetrieb durchgeführt, um die Abgabekapazität des Kühlmittelkompressors zu erhöhen, um das Rückführen von Öl zu dem Kühlmit telkompressor zu verbessern.

Bei dieser herkömmlichen Ausbildung, bei der die Ölrücksführungsleistung unter dem Zustand einer herabgesetzten Kühllast sichergestellt wird, indem die Abga bekapazität des Kühlmittelkompressors periodisch vergrößert wird, tritt eine be deutende periodische Veränderung des Moments an dem Kühlmittelkompressor auf, wenn dessen Abgabekapazität periodisch von einem niedrigen Level zu einem hohen Level verändert wird. Bei einem Motor, der den Kühlmittelkompres sor mittels eines Riemens antreibt, verändert sich dessen Drehzahl in Zyklen be deutend, was eine Herabsetzung der Motorleistung, beispielsweise der Beschleunigungsleistung und der Steigfähigkeit, und der Fahrzeugfahrbarkeit ver ursacht.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage zu schaffen, die in der Lage ist, eine periodische Momentveränderung bei einem Kühlmittelkompressor auszuschalten bzw. zu überwinden, während die Leistung der Rückführung von Öl zu diesem gewährleistest ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage zu schaffen, die in der Lage ist, eine Verschlechterung der Motorleistung und der Fahrbarkeit eines Fahrzeugs zu verhindern, während die Leistung der Rückfüh rung von Öl zu dem Kühlmittelkompressor gewährleistet ist.

Insbesondere sieht die Erfindung vor eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die in der Lage ist, eine periodische Momentveränderung eines motorgetriebenen Kühlmit telkompressors zu unterdrücken bzw. auszuschalten, während die Leistung der Rückführung von Öl zu diesem gewährleistet wird. Die erfindungsgemäße Klima anlage vermeidet die periodische Veränderung der Motordrehzahl, wodurch eine Verschlechterung der Motorleistung und der Fahrbarkeit eines Fahrzeugs verhin dert wird.

Anfänglich wird eine Ausblas-Solltemperatur unter Verwendung einer Einstelltem peratur, der Innenlufttemperatur, der Außenlufttemperatur und der Intensität der Sonnenstrahlung berechnet. Eine erste Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO1) wird entsprechend einem vorbestimmten Wert der Ausblas-Solltemperatur berechnet. Dann wird eine zweite Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2), die einem Grenzlevel für die Gewährleistung der Ölrückführungsleistung entspricht, entsprechend der Außenlufttemperatur und der Innenlufttemperatur berechnet.

Danach wird die Abgabekapazität des Kühlmittelkompressors so gesteuert, daß die Nachverdampfungs-Isttemperatur (TE) mit der Nachverdampfungs-Solltempe ratur (TEO) zusammenfällt, indem ein Wert der ersten Nachverdampfungs-Soll temperatur (TEO1) oder der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2) verwendet wird, und zwar derjenigen, die kleiner ist, als Nachverdampfungs-Soll temperatur (TEO).

Die obenangegebenen und weitere Aufgaben bzw. Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; in die sen zeigen:

Fig. 1 eine allgemeine Ansicht mit der Darstellung des Gesamtaufbaus einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß einer ersten bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt mit der Darstellung einer elektromagnetischen Kupplung und eines abgabekapazitäts-veränderlichen Kompressors der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 3A eine schematische Übersicht mit der Darstellung eines elektromagneti schen Kapazitätssteuerungsventils 9, das in den Kompressor 7 der er sten bevorzugten Ausführungsform eingebaut ist;

Fig. 3B ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Steu erstrom und dem Ansaugdruck-Einstell-Level der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 4 ein Blockdiagramm mit der Darstellung eines Steuersystems der Kraftfahrzeug-Klimaanlage der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Diagramm mit der Darstellung der Schritte der kompressor-kapa zitäts-veränderlichen Steuerung, die mittels einer Klimaanlagen-ECU der ersten bevorzugten Ausführungsform durchgeführt wird;

Fig. 6 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen der Ausblas-Solltemperatur und der ersten Nachverdampfungs-Soll temperatur der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 7 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen der Innenluft-Temperatur und einem Feuchtigkeitskorrekturwert der er sten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 8 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen der Innenluft-Temperatur und der zweiten Nachverdampfungs-Soll temperatur der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 9 eine Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen der Außenluft-Temperatur und der zweiten Nachverdampfungs-Soll temperatur der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 10 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Blaslevel eines Zentrifugallüfters und einem Luftstrommengen-Kor rekturwert der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 11 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen der Drehzahl des Kompressors und einem Drehzahl-Korrekturwert der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 12A eine schematische Übersicht mit der Darstellung des Zustandes des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventils unter der Bedin gung, daß die Abgabekapazität bei der ersten Ausführungsform ver größert wird;

Fig. 12B eine schematische Übersicht mit der Darstellung des Zustandes des Kompressors unter der Bedingung, daß die Abgabekapazität bei der ersten Ausführungsform vergrößert wird;

Fig. 13A eine schematische Übersicht mit der Darstellung des Zustandes des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventils unter der Bedin gung, daß die Abgabekapazität bei der ersten bevorzugten Ausfüh rungsform herabgesetzt wird;

Fig. 13B eine schematische Übersicht mit der Darstellung des Zustandes des Kompressors unter der Bedingung, daß die Abgabekapazität der er sten Ausführungsform herabgesetzt wird;

Fig. 14 einen Schnitt mit der Darstellung des elektromagnetischen Kapazitäts steuerungsventils, das in den Kompressor einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eingebaut ist; und

Fig. 15 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen der Außenluft-Temperatur und einer dritten Nachverdampfungs-Soll temperatur bei einer dritten bevorzugten Ausführungsform.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 bis 13 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 1 ist der Gesamtaufbau einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage dargestellt.

Die Kraftfahrzeug-Klimaanlage dieser bevorzugten Ausführungsform ist so aufge baut, daß jedes Klimatisierungs-Betätigungselement in einer Klimatisierungsein heit 1 zum Klimatisieren von Innenluft in einem Fahrgastraum eines Kraftfahr zeugs, das mit einem Motor E ausgestattet ist (s. Fig. 4), mittels einer Klimatisie rungs-Steuereinheit (ECU) gesteuert wird.

Die Klimatisierungseinheit 1 weist einen Klimatisierungskanal 2 auf, der einen Luftdurchtritt 11 zum Einführen von klimatisierter Luft in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs bildet. An einem Innenluft/Außenluft-Einlaßwählkammerteil, das einstückig an der stromaufwärtigen Endposition des Klimatisierungskanals 2 vor gesehen ist, ist ein Außenlufteinlaß 12 zum Einführen von Außenluft zu dem Fahrgastraum vorgesehen, und ist ein Innenlufteinlaß 13 zum Einführen von In nenluft in den Fahrgastraum vorgesehen. Im Inneren des Außenlufteinlasses 12 und des Innenlufteinlasses 13 ist eine Innenluft/Außenluft-Wählklappe 14 ver schwenkbarer Art für die Lufteinlaßwahl zwischen einer Außenluft-Einführungsbe triebsart und einer Innenluft-Umlaufbetriebsart vorgesehen. Die Innen luft/Außenluft-Wählklappe 14 wird mittels eines Servomotors 15 betätigt.

An der stromabwärtigen Seite des Innenluft/Außenluft-Einlaßwählkammerteils ist ein Zentrifugalgebläse 3 zur Erzeugung eines Luftstroms zu dem Fahrgastraum hin durch den Klimatisierungskanal 2 hindurch vorgesehen. Das Zentrifugalge bläse 3 umfaßt ein Spiralgehäuse, das einstückig mit dem Klimatisierungskanal 2 ausgebildet ist, einen Gebläsemotor 17 mit einem mittels eines Gebläseantriebs kreises 16 gesteuerten Lastverhältnis und einen Zentrifugallüfter, der mittels des Gebläsemotors 17 angetrieben ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Luftströmungsmenge des Zentrifugallüfters 18 in einem Bereich von einem Level 0 (AUS) bis zu einem Level 32 in einer kontinuierlichen oder stufenweisen Art einstellbar.

An einem Luft-Auslaßwählkammerteil, das an der stromabwärtigen Endposition des Klimatisierungskanals 2 einstückig vorgesehen ist, sind ein Defroster-Luft auslaß 19 zur hauptsächlichen Förderung von Warmluft in Richtung zu der Innen fläche der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs, ein Kopfraum-Luftauslaß 20 zum hauptsächlichen Führen von Kaltluft in Richtung auf den oberen Teil jedes Fahrgastes in dem Fahrgastraum und ein Fußraum-Luftauslaß zum hauptsächli chen Fördern von Warmluft in Richtung zu den Füßen jedes Fahrgastes in dem Fahrgastraum vorgesehen. Im Inneren jedes der Luftauslässe 19-21 ist eine schwenkbare Defroster-Luftklappe 22, eine schwenkbare Kopfraum-Luftklappe 23 bzw. eine schwenkbare Fußraum-Luftklappe 24 vorgesehen. Diese schwenkbaren Klappen 22-24 werden mittels eines Servomotors (nicht dargestellt) betätigt. Durch Öffnen/Schließen dieser Klappen ist es möglich, eine Kopfraum-Betriebs art, eine Bi-Level-Betriebsart (B/L-Betriebsart), eine Fußraum-Betriebsart, eine Fußraum/Defroster-Betriebsart (F/D-Betriebsart) oder eine Defroster-Betriebsart (DEF-Betriebsart) auszuwählen.

An der stromaufwärtigen Seite des Luft-Auslaßwählkammerteils ist eine Heizein heit vorgesehen. Die Heizeinheit ist mit einem Heizkern 5 zum Wiedererwärmen von kalter Luft ausgestattet, die durch einen Verdampfer 4 hindurch zugeführt wird, der weiter unten beschrieben wird. Versorgt mit erwärmtem Kühlwasser von dem Motor E dient der Heizkern 5 als ein Heizzyklus-Wärmetauscher zum Wiedererwärmen von Kaltluft unter Verwendung des erwärmten Kühlwassers als Wärmequelle für den Heizbetrieb. An der stromaufwärtigen Seite des Heizkerns 5 ist eine Luftmischklappe 25 verschwenkbarer Art vorgesehen. Die Luft mischklappe 25 wird mittels eines Servomotors (nicht dargestellt) betätigt und dient als Temperaturregelmittel zum Regeln des Grades des Erwärmens von Luft. Insbesondere werden entsprechend ihrer Anschlagstellung die Menge bzw. die Geschwindigkeit des Luftstroms, der durch den Heizkern 5 hindurchtritt, und die Menge bzw. die Geschwindigkeit des Luftstroms, der den Heizkern 5 im Bypass umgeht, geregelt.

Zwischen dem Zentrifugalgebläse 3 und der Heizeinheit ist eine Kühleinheit vor gesehen. In der Kühleinheit ist der Verdampfer 4, der ein Bauteil eines Kühlzy klussystems 6 ist, das an dem Fahrzeug angebaut ist, so angeordnet, daß er die gesamte Querschnittsfläche des Luftdurchtritts 11 in dem Klimatisierungskanal 2 einnimmt. In dem Kühlzyklussystem 6 sind die nachfolgend angegebenen Bauteile mittels einer Kühlmittelleitung verbunden: ein Kompressor 7 zum Ansaugen, Komprimieren und Abgeben eines Kühlmittels; ein Kondensator 26 zum Konden sieren und Verflüssigen eines Kühlmittels, das von dem Kompressor 7 aus zuge führt wird, und zwar im Wege des Wärmeaustauschs mit Außenluft; ein Aufnah mebehälter 27 zur Durchführung einer Dampf/Flüssigkeits-Abscheidung des Kühlmittels, das von dem Kondensator 26 aus zugeführt wird, und zur vorüberge henden Speicherung restlichen Kühlmittels in dem Kühlzyklussystem 6; ein Ex pansionsventil 28 zur Durchführung einer Druckreduzierungexpansion flüssigen Kühlmittels, das von dem Aufnahmebehälter 27 aus zugeführt wird; und ein Ver dampfer 4 zum Verdampfen von Niederdruck-Kühlmittel, das von dem Expansi onsventil 28 aus zugeführt wird, und zwar im Wege des Wärmeaustauschs mit Luft in dem Klimatisierungskanal. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Kühl lüfter, der mittels des Antriebsmotors 30 angetrieben wird, und zwar zum zwangs weisen Blasen von Außenluft zu dem Kondensator 26.

Die nachfolgenden Angaben beschreiben kurz den Kompressor bei der vorliegen den bevorzugten Ausführungsform unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1-5 kurz. Fig. 2 zeigt den Aufbau des Kompressors 7 eines abgabekapazitäts-verän derlichen Typs, der mit einer elektromagnetischen Kupplung 8 einstückig ausge bildet ist. Der Kompressor 7 ist mit der elektromagnetischen Kupplung 8 einstüc kig ausgebildet bzw. angeordnet, um die Kraft des Motors E an den Kompressor zu übertragen oder um den Motor E von dem Kompressor 7 abzutrennen.

Die elektromagnetische Kupplung 8 umfaßt: ein Statorgehäuse 32, das an einem Gehäuse 44 des Kompressors 7 mittels eines toroidalen Anbauflanschs 31 befe stigt ist; einen Rotor 34 mit einem umfangsseitigen Teil, der mit einer Riemenscheibe 33 verbunden ist, die mit dem Motor E über einen Keilriemen in Verbindung steht; einen Anker 35, der in einer dem Rotor 34 mit einem schmalen Spalt gegenüberliegenden Position angeordnet ist und eine Reibfläche zur rei benden Berührung mit einer Reibfläche des Rotors 34 aufweist; eine elektroma gnetische Spule 37 zum Anziehen des Ankers 35 zu dem Rotor 34 entgegenge setzt zu der Elastizität einer Gumminabe 36 (elastisches Material), indem ein Ma gnetfluß bei Erregung erzeugt wird; und eine Innennabe 39 zum Kuppeln des An kers 35 mit einer Welle 40 des Kompressors 7 über eine Außennabe 38 und die Gumminabe 36.

Der Kompressor 7 ist in der Lage, seine eigene Abgabekapazität zu regeln, bei spielsweise ist er ein Kompressor des wohlbekannten Waffel-Typs. Der Kompres sor 7 besitzt eine Welle 40, die sich zusammen mit der Innennabe 39 der elektro magnetischen Kupplung 8 dreht, eine Taumelscheibenplatte 41, die schräg an der Welle 40 befestigt ist, einen Kolben 42, der an der Taumelscheibenplatte 41 an geordnet ist, ein Gehäuse 44, das mit einem Zylinder 43 kombiniert ist, in dem sich der Kolben 42 hin- und herbewegt, und ein elektromagnetisches Kapazitäts steuerungsventil 9 zur Regelung der Abgabekapazität des Kompressors 7.

Der Zylinder 43 bildet eine Zylinderkammer 45 mit dem Kolben 42. An dem zen tralen Teil einer Ventilplatte 46 an der Zylinderkammer 45 ist ein Ansaugeinlaß (nicht dargestellt) vorgesehen, der mittels eines Ansaugventils (nicht dargestellt) geöffnet/geschlossen wird, das aus einem elastischen Material hergestellt ist. Der Ansaugeinlaß steht mit einem Ansauganschluß 48 in Verbindung, der an dem Ventilkörper 47 des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventils 9 ausgebil det ist. An dem Außenteil der Ventilplatte 46 ist ein Abgabeauslaß 50 vorgesehen, der mittels eines Abgabeventils 49 geöffnet/geschlossen wird, das aus elasti schem Metall hergestellt ist. Der Abgabeauslaß 50 steht mit einem Abgabean schluß 51 in Verbindung, der an dem Ventilkörper 47 ausgebildet ist. Im Inneren des Gehäuses 44 ist ein feststehender Restriktor bzw. eine feststehende Drossel 53 (in Fig. 3 dargestellt) vorgesehen, der bzw. die zur wirksamen Verbindung zwi schen dem Ansauganschluß 48 und einer Kurbelkammer 52 zur freien Verschie bung der Taumelscheibenplatte 41 verwendet wird.

Bei der obenangegebenen Ausbildung bzw. Anordnung wird, wenn die elektro magnetische Spule 37 der elektromagnetischen Kupplung 8 erregt wird (EIN), der Anker 35 der elektromagnetischen Kupplung 8 zu dem Rotor 34 hin angezogen, um für eine reibungsbehaftete Berührung zwischen dem Rotor 34 und dem Anker 35 zu sorgen. Hierdurch wird Kraft von dem Motor E an die Welle 40 des Kom pressors 7 über den Keilriemen und die elektromagnetische Kupplung 8 übertra gen. Das Kühlzyklussystem 6 wird so gestartet, und Kühlluft wird so mittels des Verdampfers 4 erzeugt. Wenn die elektromagnetische Spule 37 der elektroma gnetischen Kupplung 8 enterregt bzw. abgeschaltet wird (AUS), wird der Anker 35 der elektromagnetischen Kupplung 8 nicht länger zum Rotor 34 hin angezogen, und wird hierdurch die reibungsbehaftete Berührung zwischen dem Rotor 34 und dem Anker 35 aufgegeben. Somit wird keine Kraft von dem Motor E an die Welle 40 des Kompressors 7 übertragen, wodurch bewirkt wird, daß der Verdampfer 4 aufhört, Kühlluft zu erzeugen.

Die nachfolgenden Angaben beschreiben das elektromagnetische Kapazitäts steuerungsventil 9 unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3. Fig. 3A zeigt eine schematische Anordnung bzw. Ausbildung des elektromagnetischen Kapa zitätssteuerungsventils 9, das in dem Kompressor 7 eingebaut ist, und Fig. 3B zeigt die Beziehung zwischen dem Steuerstrom und dem Ansaugdruck-Einstell- Level.

Das elektromagnetische Kapazitätssteuerungsventil 9 umfaßt einen Druckdurch tritt 54, an dem der Ansaugdruck (Ps) des Kompressors 7 zur Einwirkung gebracht wird, einen Druckdurchtritt 55, an dem der Abgabedruck (Pd) des Kompressors 7 zur Einwirkung gebracht wird, einen Druckdurchtritt 56, um den Kurbelkammer druck (Pc) an der Kurbelkammer 52 des Kompressors 7 zur Einwirkung zu brin gen, und einen Ventilkörper 47 mit einem Verbindungsanschluß 57 zur Verbin dung zwischen den Druckdurchtritten 55 und 56.

Der Grad der Öffnung des Verbindungsanschlusses 57 wird durch die Anschlag position eines Ventils 58 bestimmt, und das Ventil 58 wird entsprechend den Ver schiebestellungen eines Plungers 59 und eines Balgteils 60 angehalten. Der Plunger 59 und das Balgteil 60 stehen mit dem Ventil 58 über Stangen 61 und 62 in Verbindung. Bei dieser Bauweise ist der Plunger 59 so gestaltet, daß seine Ein stellstellung entsprechend dem Level des Steuerstroms verändert werden kann, der an einer elektromagnetischen Spule 63 zur Einwirkung gebracht wird. Das Be zugszeichen 64 bezeichnet eine Rückstellfeder zum Rückstellen des Plungers 59 in dessen Ausgangsposition.

Daher dient das elektromagnetische Kapazitätssteuerungsventil 9 als ein Abgabe kapazitäts-Veränderungsmittel zum Regeln der Abgabekapazität des Kompres sors 7 durch Verändern des Einstell-Levels des Ansaugdrucks (Ps) des Kompres sors 7 entsprechend einem Steuerstrom, der von der Klimatisierungs-ECU 10 gemäß Darstellung in Fig. 3 geliefert wird. Insbesondere ist gemäß Darstellung in Fig. 3A das elektromagnetische Kapazitätssteuerungsventil 9 so gestaltet, daß die äußere Kraft an dem Plunger 59 und dem Balgteil 60 verändert wird, indem der Steuerstrom an der elektromagnetischen Spule 63 in dem Ventilkörper 47 zur Einwirkung gebracht wird. Der Grad der Öffnung des Ventils 58 wird in Hinblick auf den Ansaugdruck (Ps) gesteuert, um für die Nachverdampfungs-Solltempera tur (TEO) zu sorgen.

Die nachfolgenden Angaben beschreiben ein Steuersystem der Kraftfahrzeug-Klima anlage der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1 und 4. Fig. 4 zeigt schematisch das Steuersystem der Kraftfahrzeug-Klimaanlage. Die Klimatisierungs-ECU 10 zum Steuern jedes Kli matisierungsmittels in der Klimatisierungseinheit 1 wird mit jedem Schaltsignal versorgt, das von jedem Schalter aus eingegeben wird, der an der Klimaanlagen-Steuer tafel (nicht dargestellt) vorgesehen ist, die an einer Frontposition im Fahr gastraum angebracht ist.

Die Klimaanlagen-Steuertafel ist ausgestattet mit den nachfolgend angegebenen Bauteilen: einem Temperatureinstellschalter 71 zum Einstellen der Innenluft-Tem peratur auf einen gewünschten Temperaturlevel; einem Innenluft/Außenluft-Wähl schalter 72 zum Wählen der Außenluft-Einführungsbetriebsart oder der Innenluft-Um laufbetriebsart für den Lufteinlaß; einem Klimaanlagen-ElN/AUS-Schalter 73 zum Einschalten/Ausschalten des Kühlzyklussystems 6; einem automatischen Schalter 74 für die Lieferung der Instruktion einer automatischen Klimatisierungs steuerung; einem Betriebsart-Wählschalter (nicht dargestellt) zum Wählen der Ausblasluft-Betriebsart und einem Luftströmungsmengen-Wählschalter (nicht dar gestellt) zum Wählen des Levels der Luftströmungsmenge des Zentrifugallüfters 18 (AUS, Lo, Me 1, Me 2, Hi).

Im Inneren der Klimatisierungs-ECU 10 ist ein wohlbekannter Mikrocomputer vor gesehen, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und andere herkömmliche Computer bauteile umfaßt. Jedes Sensorsignal jedes Sensors wird in ein digitales Signal mittels eines Eingabekreises (nicht dargestellt) umgewandelt. Jedes digitale Si gnal wird dann in den Mikrocomputer eingegeben. Die Klimatisierungs-ECU 10 ist derart angeordnet, daß ihr Gleichstrom von einer Batterie 76 aus zugeführt wird, die an dem Fahrzeug angebracht ist (bordseitige Energieversorgung), wenn der Zündschalter 75 (Schlüsselschalter), der zum Starten/Anhalten des Betriebs des Motors E an dem Kraftfahrzeug verwendet wird, eingeschaltet ist.

Der Mikrocomputer umfaßt ein erstes Nachverdampfungs-Solltemperatur-Be stimmungsmittel 101 zum Bestimmen einer ersten Nachverdampfungs-Soll temperatur (TEO1) entsprechend einer beispielsweise Ausblas-Solltemperatur (TAO) und ein Nachverdampfungs-Solltemperatur-Bestimmungsmittel 102 zum Bestimmten einer zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2), die als Grenzlevel bzw. Grenzwert der Nachverdampfungstemperatur zur Gewährleistung der Ölrückführungsleistung des Kompressors 7 verwendet wird. Der Mikrocom puter weist auch auf ein Nachverdampfungs-Solltemperatur-Bestimmungsmittel 103 zur Abgabe eines Signals der Nachverdampfungs-Temperatur (TEO), das den Wert der ersten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO1) oder einen Wert der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2) angibt, und zwar denjeni gen der kleiner ist, und ein Kompressorsteuermittel 104 zur Steuerung der Kapa zität des Kompressors 7 derart, daß die Nachverdampfungs-Isttemperatur (TE) mit Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO) zusammenfällt.

Die obenangegebenen Schalter und Sensoren werden zum Feststellen von Kli matisierungs-Umgebungsfaktoren verwendet, die für die Klimatisierung in dem Fahrgastraum notwendig sind. Die Klimaanlagen-ECU 10 ist mit einem Innenluft-Temperatur sensor 91, der als ein Innenluft-Temperaturfeststellungsmittel zum Feststellen der Temperatur der Luft innerhalb des Fahrgastraums dient, mit einem Außenluft-Temperatursensor 92, der als Außenluft-Temperaturfeststellungsmittel zum Feststellen der Temperatur von Luft außerhalb des Fahrgastraums dient, und mit einem Sonnenstrahlungssensor 93 verbunden, der als ein Sonnenstrahlungs- Intensitätsdetektor zum Feststellen des Intensitätslevels der Sonnenstrahlung dient, die auf das Innere des Fahrgastraums einwirkt. Darüber hinaus ist die Kli maanlagen-ECU 10 mit einem Nachverdampfungs-Temperatursensor 94, der als ein Kühlgrad-Detektor zum Feststellen des Grades der aktuellen Luftkühlung mit tels des Verdampfers 4 dient, mit einem Feuchtigkeitssensor 95, der als ein Feuchtigkeitsdetektor zum Feststellen der relativen Feuchtigkeit der Luft innerhalb des Fahrgastraums dient, und mit einem Drehzahlsensor 96 verbunden, der als ein Drehzahldetektor zum Feststellen der Drehzahl des Motors E des Kraftfahr zeugs dient. Gemäß Darstellung in Fig. 1 und 4 ist der Nachverdampfungs- Temperatursensor 94 an einer stromabwärtigen Stelle der direkt aus dem Ver dampfer 4 austretenden Luft an dem Luftdurchtritt 11 angeordnet. Der Sensor 94 wird als ein Thermistor zum Feststellen der Temperatur kalter Luft an der strom abwärtigen Position verwendet. Insbesondere wird ein Nachverdampfungs-Tem peratursensor zum Feststellen der Luftströmungstemperatur unmittelbar nach dem Hindurchtritt durch den Verdampfer 4 verwendet.

Bei einem manuellen Steuerbetrieb bestimmt die Klimaanlagen-ECU 10, ob die Außenluft-Einführungsbetriebsart oder die Innenluft-Umwälzbetriebsart für den Lufteinlaß ausgewählt ist, und zwar entsprechend der Einstellposition des Innen luft/Außenluft-Wählschalters 72. Bei einem automatischen Steuerbetrieb bestimmt die Klimaanlagen-ECU 10, ob die Außenluft-Einführungsbetriebsart oder die In nenluft-Umwälzbetriebsart ausgewählt ist, und zwar entsprechend einem Steuer signal, das auf den Servomotor 15 zur Einwirkung gebracht wird. Des weiteren bestimmt sowohl bei dem manuellen als auch bei dem automatischen Steuerbe trieb die Klimaanlagen-ECU 10 den Luftströmungsmengenlevel des Zentrifugal lüfters 18, und zwar entsprechend einem Steuersignal, das auf den Gebläsean triebskreis 16 zur Einwirkung gebracht wird. Auch kann bei der Erfindung eine sol che Anordnung bzw. Ausbildung vorgesehen sein, daß der Blaslevel des Zentrifu gallüfters 18 entsprechend der Einstellposition des Luftströmungsmengen-Wähl schalters bestimmt wird.

Arbeitsweise der ersten bevorzugten Ausführungsform

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1-13 beschreiben die nachfolgenden An gaben die Arbeitsweise der Klimaanlagen-ECU 10 bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 5 zeigt ein Fließdiagramm der kompressor kapazitäts-veränderlichen Steuerschritte, die mittels der Klimaanlagen-ECU 10 durchgeführt werden.

Wenn der Zündschalter 75 eingeschaltet ist, wird der Klimaanlagen-ECU 10 Gleichstrom zugeführt, um die in Fig. 5 dargestellte Routine zu beginnen. In Schrift S1 wird dann jedes Schaltsignal von jedem Schalter, der an der Klimaanla gensteuerung vorgesehen ist, eingelesen. Beispielsweise wird eine Einstelltempe ratur (Tset) eingelesen, die mit dem Temperatureinstellschalter 71 spezifiziert wird. In Schritt S2 wird ein Steuersignal, das an jedes Betätigungselement abge geben wird, eingelesen. Noch weiter im besonderen wird ein Steuersignal, das an dem Servomotor 15 zur Einwirkung gebracht wird, zur Feststellung der Außenluft-Ein führungsbetriebsart oder Innenluft-Umwälzbetriebsart eingelesen. Dann wird ein Luftströmungsmengenlevel des Zentrifugallüfters 18 festgestellt, indem ein Steuersignal eingelesen wird, das an dem Gebläseantriebskreis 16 zur Einwirkung gebracht wird.

Hiernach wird in Schritt S3 jedes Sensorsignal von jedem Sensor aus eingelesen. Insbesondere werden die nachfolgend angegebenen Bedingungen eingelesen: die Innenluft-Temperatur (Tr), die mittels des Innenluft-Temperatursensors 91 festgestellt wird; die Außenluft-Temperatur (Tam), die mittels des Außenluft-Tem peratursensors 92 festgestellt wird; die Sonnenstrahlungsintensität (Ts), die mittels des Sonnenstrahlungssensors 93 festgestellt wird; die Nachverdampfungs-Ist temperatur (TE), die mittels des Nachverdampfungs-Temperatursensors 94 festgestellt wird; die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb des Fahrgastraums (RH), die mittels des Feuchtigkeitssensors 95 festgestellt wird; und die Motordrehzahl (NE), die mittels des Drehzahl-Sensors 96 festgestellt wird.

Die Größe der Kühllast an dem Kühlzyklussystem 6 wird bestimmt. Insbesondere wird in Schritt S4 der Wert der Ausblas-Solltemperatur (TAO) der in den Fahr gastraum einzuführenden Luft mittels der Gleichung 1 (unten angegeben) berech net, die in das ROM einprogrammiert ist. Das heißt, entsprechend dem in Fig. 6 dargestellten Muster und wie in das ROM einprogrammiert wird die Berechnung (Einstellung) so durchgeführt, daß der Wert der ersten Nachverdampfungs-Tem peratur (TO1) größer wird, wenn der Wert der Ausblas-Solltemperatur (TAO) zu nimmt.

(Gleichung 1)

TAO = Kset × Tset - Kr × Tr - Kam × Tam - Ks × Ts + C
wobei Tset die durch den Temperatureinstellschalter 71 angegebene Einstelltem peratur bezeichnet, Tr die mittels des Innenluft-Temperatursensors 91 festge stellte Innenluft-Temperatur bezeichnet, Tam die mittels des Außenluft-Tempera tursensors 92 festgestellte Außenluft-Temperatur bezeichnet und Ts die mittels des Sonnenstrahlungssensors 93 festgestellte Sonnenstrahlungsintensität be zeichnet. Kset, Kr, Kam und Ks sind Vergrößerungswerte, und C ist eine Kon stante zur Korrektur.

Für die in Schritt S4 spezifizierte Ausblas-Solltemperatur (TAO) wird in Schritt S5 eine Feuchtigkeitskorrektur entsprechend einem Wert der relativen Feuchtigkeit innerhalb des Fahrgastraums (RH), die mittels des Feuchtigkeitssensors 95 fest gestellt wird, und entsprechend einem Wert der Innenluft-Temperatur (Tr), die mittels des Innenluft-Temperatursensors 91 festgestellt wird, durchgeführt Weiter ins Detail gehend wird entsprechend dem in Fig. 7 dargestellten Muster, das in das ROM einprogrammiert ist, eine relative Feuchtigkeit entsprechend einem Temperaturlevel von 25°C (RH25) unter Verwendung der unten angegebenen Gleichung 2 berechnet. Auf der Grundlage eines berechneten Wertes von RH25 wird ein Wert der Feuchtigkeitskorrektur f2 (RH25) unter Verwendung der Glei chung 3 berechnet.

(Gleichung 2)

RH25 = f(Tr) × RH/60

(Gleichung 3)

f2 (RH25) = (RH25 - 60) × 0,15
wobei RH die relative Feuchtigkeit innerhalb des Fahrgastraums bezeichnet, die mittels des Feuchtigkeitssensors 95 festgestellt wird, und Tr die Innenluft-Tempe ratur bezeichnet, die mittels des Innenluft-Temperatursensors 91 festgestellt wird.

Es ist zu beachten, daß RH 30 ist unter der Bedingung RH25 ≦ 30 oder RH 90 ist unter der Bedingung RH25 ≧ 90 ist.

In Schritt S6 wird entsprechend der in Schritt S4 bestimmten Ausblas-Solltempe ratur (TAO) und dem in Schritt S5 berechneten Feuchtigkeitskorrekturwert f2 (RH25) ein erster Nachverdampfungs-Solltemperaturwert der aus dem Verdamp fer 4 austretenden klimatisierten Luft (TEO1: erster Soll-Kühlgrad, erste Luft-Soll temperatur) unter Verwendung der Gleichung 4 berechnet.

(Gleichung 4)

TEO1 = f(TAO) - f2(RH25).

In Schritt S7 wird entsprechend dem in Schritt S1 eingelesenen Schaltsignal, ent sprechend dem in Schritt S2 eingelesenen Steuersignal und entsprechend dem in Schritt S3 eingelesenen Sensorsignal ein Wert der zweiten Nachverdampfungs-Soll temperatur, die einem Grenzlevel der Nachverdampfungs-Temperatur für die Gewährleistung der Ölrückführungsleistung des Kompressors 7 entspricht, (TEO2: zweiter Sollkühlgrad, zweite Luft-Solltemperatur) berechnet.

Insbesondere bei der Innenluft-Umwälzbetriebsart für das Luftansaugen wird der Wert der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (f(Öl) TEO) unter Verwen dung des Wertes der Innenluft-Temperatur (Tr), die mittels des Innenluft-Tempe ratursensors 91 bestimmt wird, entsprechend dem in Fig. 8 dargestellten Muster berechnet, das in das ROM einprogrammiert ist. Bei der Außenluft-Einführungs betriebsart wird der Wert der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (f(Öl) TEO) unter Verwendung des Wertes der Außenluft-Temperatur (Tam), die mittels des Außenluft-Temperatursensors 92 festgestellt wird, entsprechend dem in Fig. 9 dargestellten Muster berechnet, das ebenfalls in das ROM einprogrammiert ist.

Dann wird der Wert der Luftströmungsmengenkorrektur f(Lbw) TEO unter Ver wendung des Blaslevels des Zentrifugallüfters 18 entsprechend dem in Fig. 10 dargestellten Muster berechnet, das in das ROM einprogrammiert ist. Der Wert der Drehzahlkorrektur f(Nc) TEO wird unter Verwendung der Drehzahl Nc des Kompressors 7 (des Produkts erhalten durch Multiplizieren eines Riemenschei benverhältnisses und der Drehzahl des Motors E, festgestellt mittels des Dreh zahlsensors 96) berechnet, und wird der Wert der zweiten Nachverdampfungs-Temperatur (TEO2) unter Verwendung der unten angegebenen Gleichung 5 be rechnet.

(Gleichung 5)

TEO2 = f(Öl) TEO + f(Lbw) TEO + f(Nc) TEO.

In Schritt S8 wird bestimmt, ob der Wert der ersten Nachverdampfungs-Solltem peratur (TEO1), der in Schritt S6 bestimmt worden ist, niedriger als der Wert der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2) ist oder nicht, der in Schritt S7 bestimmt worden ist. Wenn das Ergebnis dieser Überprüfung "JA" lautet, d. h. der Wert der ersten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO1) niedriger als der Wert der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2) ist, wird die Kapazitäts steuerung des Kompressors 7 in Schritt S9 durchgeführt, so daß die Nachver dampfungs-Isttemperatur (TE), die mittels des Nachverdampfungs-Temperatur sensors 94 bestimmt wird, mit dem Wert der ersten Nachverdampfungs-Solltem peratur (TEO1) zusammenfällt. Insbesondere wird ein Steuerstrom (I), der auf die elektromagnetische Spule 63 des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsven tils 9 zur Einwirkung gebracht wird, geregelt. Hiernach geht die Verarbeitungsse quenz zu ihrer ersten Stufe zurück.

Wenn im Gegensatz hierzu das Ergebnis der Überprüfung in Schritt S8 "NEIN" lautet, d. h. der Wert der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2) nied riger als der Wert der ersten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO1) ist, wird die Kapazitätssteuerung des Kompressors 7 in Schritt S10 durchgeführt, so daß die Nachverdampfungs-Isttemperatur (TE), die mittels des Nachverdampfungs-Temperatur sensors 94 festgestellt wird, mit dem Wert der zweiten Nachver dampfungs-Solltemperatur (TEO2) zusammenfällt. Insbesondere wird der Steuer strom (I), der auf die elektromagnetische Spule 63 des elektromagnetischen Ka pazitätssteuerungsventils 9 zur Einwirkung gebracht wird, geregelt. Hiernach geht die Verarbeitungssequenz zu ihrem ersten Schritt zurück.

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 beschreiben die nachfolgen den Angaben ein Verfahren der Veränderung der Abgabekapazität des Kompres sors 7 mit dem elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventil 9. Fig. 12A zeigt einen Zustand des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventils unter der Bedingung, daß die Abgabekapazität erhöht wird, und Fig. 12B zeigt einen Zu stand des Kompressors unter der Bedingung, daß die Abgabekapazität erhöht wird. Fig. 13A zeigt einen Zustand des elektromagnetischen Kapazitätssteue rungsventils unter der Bedingung, daß die Abgabekapazität verringert wird, und Fig. 13B zeigt einen Zustand des Kompressors unter der Bedingung, daß die Ab gabekapazität verringert wird.

In einer Situation, bei der die Nachverdampfungs-Isttemperatur (TE) viel höher als die Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO) ist, wird der Steuerstrom (I), der an der elektromagnetischen Spule 63 des elektromagnetischen Kapazitätssteue rungsventils 9 angelegt wird, verringert, um den Einstellwert des Ansaugdrucks (Ps) des Kompressors 7 zur Gewährleistung der Rückführungsleistung des Öls zu dem Kompressor 7 zu vergrößern. In diesem Fall wird gemäß Darstellung in Fig. 12A der Balgteil 60 des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventils 9 zu rückgezogen, um das Ventil 58 des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungs ventils 9 etwas zu verschieben, wobei der Grad der Öffnung des Verbindungsan schlusses 57 verkleinert wird. Auf diese Weise ist es verhältnismäßig schwierig, daß der Abgabedruck (Pd) des Kompressors 7 in den Druckdurchtritt 56 eintritt, wodurch der Kurbelkammerdruck (Pc) herabgesetzt wird. Gemäß Darstellung in Fig. 12B kann die Herabsetzung des Kurbelkammerdrucks (Pc) den Neigungswin kel der Taumelscheibenplatte 41 des Kompressors 7 vergrößern, um den Hub des Kolbens 42 zu verlängern. Daher wird der Abgabedruck (Pd) des Kompressors 7 vergrößert, um die Abgabekapazität des Kompressors 7 zu vergrößern.

In einer Situation, bei der die Nachverdampfungs-Isttemperatur (TE) etwa gleich der Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO) ist, d. h. die Ölrückführungsleistung zu dem Kompressor 7 gewährleistet ist, wird der Steuerstrom (I), der an der elek tromagnetischen Spule 63 des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventils 9 angelegt ist, vergrößert, um den Einstellwert des Ansaugdrucks (Ps) des Kom pressors 7 herabzusetzen. In diesem Fall dehnt sich gemäß Darstellung in Fig. 13A der Balgteil 60 aus, um das Ventil 58 erheblich zu verschieben, um den Grad der Öffnung des Verbindungsanschlusses 57 zu vergrößern. Auf diese Weise wird der Abgabedruck (Pd) des Kompressors 7 an dem Druckdurchtritt 56 ausgeübt, um den Kurbelkammerdruck (Pc) zu vergrößern. Wenn gemäß Darstellung in Fig. 13B der Kurbelkammerdruck (Pc) vergrößert wird, wird der Neigungswinkel der Taumelscheibenplatte 41 des Kompressors 7 verkleinert, um den Hub des Kol bens 42 zu verkürzen. Daher wird der Abgabedruck (Pd) des Kompressors 7 her abgesetzt, um die Abgabekapazität des Kompressors 7 zu verkleinern.

Vorteilhafte Wirkungen der ersten bevorzugten Ausführungsform

Wie oben angegeben wird bei der Kraftfahrzeug-Klimaanlage der ersten bevor zugten Ausführungsform der Steuerstrom (I), der an der elektromagnetischen Spule 63 des elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsventils 9 zur Einwirkung gebracht wird, so geregelt, daß die Nachverdampfungs-Isttemperatur (TE) mit dem Wert der Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO1), die entsprechend der Ausblas-Solltemperatur (TAO) bestimmt ist, oder mit dem Wert der zweiten Nach verdampfungstemperatur (TEO2), und zwar mit derjenigen, die kleiner ist, zu sammenfällt, um die Ölrückführungsleistung zu dem Kompressor 7 zu gewährlei sten. Auf diese Weise wird der Abgabedruck (Pd) des Kompressors 7 verändert, um die Abgabekapazität des Kompressors 7 zu steuern.

Daher tritt, da die Abgabekapazität des Kompressors 7 nicht periodisch vergrößert wird, keine bedeutende periodische Veränderung des Moments an dem Kompres sor 7 auf, d. h. die Drehzahl des Motors E, der den Kompressor 7 antreibt, verän dert sich nicht bedeutend. Auf diese Weise kann eine Verschlechterung der Mo torleistung, beispielsweise der Beschleunigungsleistung und der Steigleistung, und der Fahrbarkeit des Fahrzeugs verhindert werden.

Zweite bevorzugte Ausführungsform

In Fig. 14 ist eine Bauweise eines elektromagnetischen Kapazitätssteuerungsven tils dargestellt, das in einen Kompressor einer zweiten bevorzugten Ausführungs form der Erfindung eingebaut ist.

Das elektromagnetische Kapazitätssteuerungsventil 9, das in den Kompressor 7 der zweiten bevorzugten Ausführungsform eingebaut ist, umfaßt eine Rückstellfe der 81 zum Rückstellen des Plungers 59 zu dessen Ausgangsstellung, eine Fe der-Unterlegscheibe 82 für die Rückstellfeder 81 und einen Einstellstopfen 83 zum Einstellen des Grades der Verschiebung des Plungers 59. Im Inneren des Balgteils 60 ist eine Rückstellfeder 84 zum Rückstellen des Balgteils 60 zu dessen Ausgangsstellung vorgesehen. Des weiteren ist eine elektromagnetische Spule 63 mit einer Leitung 85 zur elektrischen Verbindung mit der Klimaanlagen-ECU 10 vorgesehen. An dem Ende eines Ventilkörpers 57 ist ein Stopfen 86 zum Einstel len der Ausgangslast an der Rückstellfeder 84 vorgesehen.

Dritte bevorzugte Ausführungsform

In Fig. 15 ist ein Kennliniendiagramm dargestellt, das die Beziehung zwischen der Außenluft-Temperatur und einer dritten Nachverdampfungs-Solltemperatur bei einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angibt.

Bei der dritten bevorzugten Ausführungsform wird an die Stelle der Durchführung des Berechnungsvorgangs von Schritt S7 bei dem Verfahrensablauf, dargestellt in dem Fließdiagramm von Fig. 5 der ersten bevorzugten Ausführungsform, der Wert der dritten Nachverdampfungs-Solltemperatur f(Tam) unter Verwendung der Außenluft-Temperatur (Tam), die mittels des Außenluft-Temperatursensors 92 festgestellt wird, entsprechend einem in Fig. 15 dargestellten Muster berechnet, das in das ROM einprogrammiert ist, und wird der Wert der ersten Nachver dampfungs-Solltemperatur (TEO1) aus der nachfolgend angegebenen Gleichung 6 berechnet (bestimmt).

(Gleichung 6)

TEO1 = MIN{f(TAO), F(Tam)}. . . .
In der Gleichung 6 werden die Werte von f(TAO) und f(Tam) verglichen, und wird der kleinere Wert dieser Werte als der Level für die erste Nachverdampfungs-Soll temperatur (TEO1) bestimmt.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen

Obwohl die Abgabekapazität des motorgetriebenen Kompressors so gesteuert wird, daß die Temperatur eines stromabwärtigen Luftstroms unmittelbar nach dem Hindurchtritt durch den Verdampfer 4, d. h. ein Level der Nachverdampfungs-Temperatur (TE), mit dem Wert der ersten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO1) oder der zweiten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2) bei den be vorzugten Ausführungsformen zusammenfällt, kann eine solche Ausbildung bzw. Anordnung vorgesehen werden, daß ein motorgetriebener Kompressor mit einer Antriebsleistung unabhängig von dem Motor E Verwendung findet, um die Kom pressorabgabekapazität zu realisieren, indem die Drehzahl des Kompressors verändert wird, dies anstelle des obenangegebenen Abgabesteuerungsverfah rens.

Obwohl das erste Nachverdampfungs-Solltemperatur-Bestimmungsmittel 101, das zweite Nachverdampfungs-Solltemperatur-Bestimmungsmittel 102, das Nachver dampfungs-Solltemperatur-Bestimmungsmittel 103 und dasKompressor-Steue rungsmittel 104 in den Mikrokompressor der Klimaanlagen-ECU 10 bei den vorlie genden bevorzugten Ausführungsformen eingebaut sind, kann des weiteren eine solche Ausbildung bzw. Anordnung vorgesehen sein, daß diese Mittel separat vorgesehen sind, und einige oder alle von ihnen in einem Klimaanlagensteuer kreis oder einer Motor-ECU eingebaut sind.

Des weiteren kann es anstelle der Verwendung eines in Form eines Plans vorlie genden Parameters der Ausblas-Solltemperatur (TAO) bei der Berechnung der ersten Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO1) möglich sein, einen Klimatisie rungs-Lastparameter wie beispielsweise die Außenluft-Temperatur (Tam), die Differenz zwischen der eingestellten Temperatur (Tset) und der Innenluft-Tempe ratur (Tr) oder die Intensität der Sonnenstrahlung (Ts) zu verwenden.

Des weiteren kann es möglich sein, anstelle der Verwendung eines in der Form eines Plans vorliegenden Parameters der Außenluft-Temperatur (Tam) bei der Berechnung der Nachverdampfungs-Solltemperatur (TEO2) einen Abgabedruck parameter zu verwenden. Auch kann es möglich sein, anstelle der Verwendung der Drehzahl des Motors E (NE) die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Drehzahl des Kompressors 7 zu verwenden.

Obwohl die Werte sowohl der Innenluft-Temperatur (Tr) als auch der Außenluft-Temperatur (Tam) zur Bestimmung eines Temperaturlevels der Ansaugluft für den Verdampfer 4 bei den vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen verwendet werden, kann des weiteren eine solche Anordnung bzw. Ausbildung vorgesehen werden, daß entweder die Innenluft-Temperatur (Tr) oder die Außenluft-Tempe ratur (Tam) zur Bestimmung eines Temperaturlevels der Ansaugluft für den Ver dampfer 4 verwendet wird. Bei der Berechnung der zweiten Nachverdampfungs-Soll temperatur (TEO2) ist es ebenfalls möglich, nur einen Wert der Außenluft- Temperatur (Tam) in der Form eines Plans vorliegenden Parameters zu verwen den.

Die Erfindung kann in anderen besonderen Formen realisiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung oder wesentliche Eigenschaften derselben zu verlassen. Die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als solche zu Erläuterungszwecken und nicht zu Einschränkungszwecken zu verste hen, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die vorausgehende Beschreibung bestimmt ist, und alle Veränderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Umfangs der Aquivalenz betreffend die Ansprü che liegen, daher als mit umfaßt zu verstehen sind.

Claims

1. Kraftfahrzeug-Klimaanlage, umfassend:

(a) einen Kanal (2) zum Einführen von Luft in den Fahrgastraum des Kraftfahr zeugs;
(b) ein Gebläse (29, 30) zum Bewirken eines Luftstroms zu dem Fahrgastraum hin durch den Kanal (2) hindurch;
(c) ein Kühlzyklussystem, das einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (26) zum Kühlen der durch den Kanal (2) hindurchtretenden Luft im Wege eines Wär meaustauschs mit einem Kühlmittel und einen Kühlmittelkompressor (7) zum Komprimieren des von dem Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (26) aus zugeführten Kühlmittels und zum Abgeben des komprimierten Kühlmittels auf weist;
(d) ein erstes Kühlgrad-Bestimmungsmittel (101) zum Bestimmen eines erstes Soll-Kühlgrades entsprechend den Klimatisierungs-Umgebungsfaktoren, die für die Klimatisierung in dem Fahrgastraum notwendig sind;
(e) ein zweites Kühlgrad-Bestimmungsmittel (102) zum Bestimmen eines zweiten Soll-Kühlgrades, der einem Temperaturlevel zur Gewährleistung einer Ölrückfüh rungsleistung entspricht;
(f) ein Kühlgrad-Bestimmungsmittel (103) zum Auswählen des ersten Soll-Kühl grades oder des zweiten Soll-Kühlgrades, und zwar desjenigen, der kleiner ist, als ein Soll-Kühlgrad;
(g) ein Kühlgrad-Feststellungsmittel (94) zum Feststellen des Grades der aktuellen Luftkühlung mittels des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers; und
(h) ein Kompressorsteuermittel (104) zum Steuern der Menge der Kühlmittelab gabe von dem Kühlmittelkompressor aus, dies derart, daß der Grad der aktuellen Luftkühlung, die mittels des Kühlgrad-Feststellungsmittels (94) festgestellt wird, mit dem Soll-Kühlgrad zusammenfällt, der durch das Kühlgrad-Bestimmungsmittel ausgewählt ist.

2. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der Kühlmittelkompressor durch den Fahrzeugmotor (E) drehend angetrieben ist und ein Abgabekapazitäts-Ver änderungsmittel zur Regelung der Abgabekapazität des von einem Abgabe auslaß aus zugeführten Kühlmittels vorgesehen ist.

3. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das erste Kühlgrad-Be stimmungsmittel die Klimatisierungslast an dem Kühlzyklussystem unter Verwen dung von Klimatisierungs-Umgebungsfaktoren prüft, die die Außenluft-Temperatur umfassen, und den ersten SolI-Kühlgrad entsprechend den Ergebnissen der Kli matisierungslast-Überprüfung bestimmt.

4. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei eine untere Grenze des Soll-Kühlgrades, der entsprechend der Temperatur der Ansaugluft zu dem Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher hin bestimmt wird, als zweiter Soll-Kühl grad in dem zweiten Kühlgrad-Bestimmungsmittel (102) verwendet wird.

5. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der Kühlzwecken die nende Wärmetauscher (26) als ein Kühlmittel-Verdampfer zum Verdampfen von Kühlmittel vorgesehen ist, das von einem Druckreduzierungsmittel des Kühlzy klussystems aus zugeführt wird, und das Kühlgrad-Bestimmungsmittel (94) als ein Nachverdampfungs-Temperatursensor zum Bestimmen der Temperatur der Luft unmittelbar nach dem Hindurchtritt durch den Kühlmittelverdampfer vorgesehen ist.

6. Steuerungssystem für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, umfassend:
eine Vielzahl von Temperatursensoren (91, 92, 93, 95), die Temperaturen an vor bestimmten Stellen des Kraftfahrzeugs bestimmen bzw. erfassen und Tempera tursignale in Reaktion hierzu erzeugen;
eine Steuereinrichtung (10), die mit den Sensoren verbunden ist und die in Hin blick darauf programmiert ist, einen ersten SolI-Kühlgrad entsprechend den Kli matisierungs-Umgebungsfaktoren, die für die Klimatisierung in einem Fahr gastraum notwendig sind, zu bestimmen, um einen zweiten Soll-Kühlgrad, der einem Temperaturlevel zur Gewährleistung einer Ölrückführungsleistung ent spricht, und zum Auswählen des ersten Soll-Kühlgrades oder des zweiten Soll-Kühl grades, und zwar desjenigen, der kleiner ist, als Soll-Kühlgrad;
einen Nachverdampfungs-Temperatursensor (94), der den Grad der aktuellen Luftkühlung mittels der Klimaanlage feststellt;
wobei die Steuereinrichtung (10) in Hinblick darauf programmiert ist, die Menge der Kühlmittelabgabe von der Klimaanlage so zu steuern, daß der Grad der tat sächlichen Luftkühlung, die mittels des Nachverdampfungs-Temperatursensors (94) festgestellt wird, mit dem Soll-Kühlgrad zusammenfällt, der mittels der Steu ereinrichtung ausgewählt ist.

7. System nach Anspruch 6, weiter umfassend einen Kühlmittelkompressor (7) zum Komprimieren des Systemkühlmittels und zum Abgeben des komprimierten Kühlmittels, wobei der Kompressor ein elektronisch gesteuertes Kapazitätssteue rungsventil (9) aufweist, das mit der Steuereinrichtung verbunden ist, das das Hindurchströmen des Systemkühlmittels in Reaktion auf Steuersignale begrenzt, die von der Steuereinrichtung aus empfangen werden.

8. System nach Anspruch 7, wobei das Kapazitätssteuerungsventil (9) einen Plunger (59), der entsprechend einem vorbestimmten Kühlmittelvolumen ver schoben wird, ein Vorspannelement (81), das den Plunger (59) zu einer Rück kehrstellung vorspannt, und eine Einstelleinrichtung (82) aufweist, die es gestattet, daß die Position des Plungers entsprechend den Steuersignalen, die von der Steuereinrichtung (10) aus empfangen werden, eingestellt wird.

9. Verfahren zur Steuerung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage, umfassend die nachfolgenden Schritte:
Einführen von Luft in den Fahrgastraum eines Motorfahrzeugs;
Klimatisieren der in den Fahrgastraum über ein Kühlzyklussystem einzuführenden Luft, das einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (26) zum Kühlen der Luft im Wege des Wärmeaustauschs mit einem Kühlmittel und einen Kompressor (7) aufweist, der das von dem Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (26) aus zu geführte Kühlmittel komprimiert und das komprimierte Kühlmittel an den Wärme tauscher (26) abgibt;
Bestimmen eines erstes Soll-Kühlgrades (101) entsprechend Klimatisierungs-Um gebungsfaktoren;
Bestimmen eines zweiten Soll-Kühlgrades (102), der einem Temperaturlevel zur Gewährleistung einer Ölrückführungsleistung entspricht;
Auswählen eines Kühlgrades (103) aus erstem und zweitem Soll-Kühlgrad als Soll-Kühlgrad;
Feststellen des Grades der aktuellen Kühlung (94) mittels der Klimaanlage; und
Steuern der Menge der Kühlmittelabgabe (104) von dem Kompressor aus derart, daß der Grad der aktuellen Luftkühlung, die in dem Schritt des Feststellens des Grades der aktuellen Kühlung (94) festgestellt wird, mit dem Soll-Kühlgrad zu sammenfällt, der in dem Schritt des Auswählens des Kühlgrades (103) aus erstem und dem zweitem Soll-Kühlgrad ausgewählt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, weiter umfassend den Schritt des Überprüfens der Klimatisierungslast an der Klimaanlage vor dem Schritt des Bestimmens des ersten Soll-Kühlgrades.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Bestimmens des ersten Soll-Kühlgrades (101) auf dem Schritt des Prüfens der Klimaanlagenlast beruht.

12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Bestimmens des zweiten Soll-Kühlgrades (102) das Bestimmen der unteren Grenze des Soll-Kühlgrades entsprechend der Temperatur der Ansaugluft zu dem Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher hin umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Bestimmens des zweiten Soll-Kühlgrades (102) das Berechnen der Nachverdampfungs-Solltemperatur un ter Verwendung der festgestellten Außenluft-Temperatur umfaßt.