DE3731944C2

DE3731944C2 -

Info

Publication number: DE3731944C2
Application number: DE3731944A
Authority: DE
Inventors: Nobuhiko Saitama Jp Suzuki
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1986-10-07
Filing date: 1987-09-23
Publication date: 1989-11-16
Also published as: US4815300A; JPS6393614A; DE3731944A1; US4864832A; JP2551416B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Ober begriff von Anspruch 1.

Klimaanlagen der in Rede stehenden Art sind in verschiedenen Konstruktionen bekannt geworden (z. B. JP-OS P 60-162 087). Ein bekanntes System weist ein Magnetventil auf, über das der Innendruck in einem Kurbelraum eines Kompres sors zur Ansaugseite des Kompressors hin entlastet werden kann. Das Magnet ventil wird öffnend und schließend mit einem bestimmten Tastverhältnis ge steuert, und zwar nach Maßgabe der thermischen Belastung im zu kühlenden Innenraum eines Kraftfahrzeuges. Dadurch wird der Verschiebeweg des Kompres sors einstellbar gesteuert.

Das zuvor erläuterte, bekannte System einer Klimaanlage hat insoweit ein steuerungstechnisches Problem, als die hier eingesetzte elektronische Schal tung konstruktiv aufwendig ist, da ein Tastimpulsgenerator und für eine sta bilisierte Steuerung eine Rückkopplungsschaltung eingesetzt werden muß, die eine kontinuierliche Messung beispielsweise der Temperatur eines Verdampfers erfordert.

Der Lehre der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge anzugeben, die konstruktiv einfach aufgebaut ist und in der Lage ist, die Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs sehr empfindlich zu steuern.

Die Klimaanlage, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist da durch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil einen Ventilkörper, einen mit dem Ventilkörper verbundenen Druckumsetzer und eine Magnetspule zur Einstellung der Vorspannung des Ventilkörpers aufweist, daß der Druckum setzer in Abhängigkeit vom Ansaugdruck des Kompressors expandierbar und kontrahierbar ist, daß ein Signalgeber mit einem Temperaturwahlschalter und zumindest einem Sensor vorgesehen ist, daß ein Diskriminator vorgesehen ist, mit welchem feststellbar ist, ob das Ausgangssignal des Signal gebers eine vorgegebene Bedingung erfüllt oder nicht, und daß eine Steuer einheit vorgesehen ist, mittels derer nach Maßgabe des Aus gangssignals des Diskriminators der elektrische Erregerstrom der Magnet spule des Drucksteuerventils steuerbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Klimaanlage wird also das Ausgangssignal des Sig nalgebers vom Diskriminator dahingehend überprüft, ob ein vorgegebener Wert vorliegt oder nicht. Nach Maßgabe dieser Feststellung verändert die Steuer einheit den Erregerstrom, der der Magnetspule zugeleitet wird. Dadurch wird die Funktion des Drucksteuerventils gesteuert. Auf einen Tastimpulsge nerator oder eine vergleichbar komplizierte elektronische Schaltung kann hier verzichtet werden und es wird eine genaue und empfindliche Steuerung der Kli maanlage sichergestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem bevorzugten Aus führungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeich nung zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung, großteilig im Schnitt, eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 im Längsschnitt ein Drucksteuerventil für einen Kompressor mit einstellbarem Hub für eine Klimaanlage,

Fig. 4 ein Flußdiagramm für das Steuerprogramm bei Steuerung des Kom pressors nach Maßgabe der Temperatur in einen Verdampfer einer Klimaanlage,

Fig. 5 ein Flußdiagramm für das Steuerprogramm bei Steuerung des Kom pressors nach Maßgabe der Stellung eines Beschleunigungsschal ters,

Fig. 6 ein Flußdiagramm für das Steuerprogramm bei Steuerung des Kom pressors nach Maßgabe des Ausgangssignals eines Beschleunigungs sensors

Fig. 7 ein Fig. 6 ähnliches Flußdiagramm für ein ähnliches Steuerpro gramm bei Steuerung des Kompressors nach Maßgabe des Ausgangs signals eines Beschleunigungssensors,

Fig. 8 ein Fig. 7 ähnliches Flußdiagramm für ein ähnliches Steuerpro gramm bei Steuerung des Kompressors nach Maßgabe des Ausgangs signals eines Beschleunigungssensors bei einer Verzögerung eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 9 ein Diagramm für den Verlauf des Ausgangsstroms eines Antriebs kreises bei Steuerung des Kompressors nach der Verdampfertempe ratur,

Fig. 10 ein Diagramm für den Verlauf des Ausgangsstroms eines Antriebs kreises bei Steuerung des Kompressors nach der Stellung des Be schleunigungsschalters,

Fig. 11 ein Diagramm für den Verlauf des Ausgangsstroms eines Antriebs kreises bei Steuerung nach der Beschleunigung,

Fig. 12 ein Diagramm für den Verlauf des Ausgangsstroms eines Antriebs kreises bei einer etwas abgewandelten Steuerung nach der Beschleu nigung und

Fig. 13 ein Diagramm für den Verlauf des Ausgangsstroms eines Antriebs kreises bei Steuerung nach der Verzögerung.

Fig. 2 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs. Zunächst zeigt die Klimaanlage einen Luftschacht 1 mit einem Umlufteintritt 2 und einem Außenlufteintritt 3, die als Eintrittszweige am stromaufwärtigen Ende des Luftschachts 1 angeordnet sind. Eine Klappe 4 zwischen den Eintritten 2, 3 erlaubt es, einen der bei den Eintritte 2, 3 auszuwählen.

Ein Gebläse 5 ist im Luftschacht 1 unmittelbar stromabwärts der Eintritte 2, 3 angeordnet und treibt Luft durch den Luftschacht 1 von links nach rechts in Fig. 2, und zwar entweder Innenraumluft, also Umluft, oder Außenluft. Ein Verdampfer 6 und ein Heizungsblock 7 sind hintereinander stromabwärts des Gebläses 5 im Luftschacht 1 angeordnet.

Der Verdampfer 6 ist mit einem Kompressor 8 und anderen damit zusammenhängenden Komponenten eines Kühlkreislaufes verbunden. Der Heizungsblock 7 ist Teil eines Heizkreislaufs, in dem Motorkühlwasser zir kuliert. Dieser Heizkreislauf ist hier nicht dargestellt.

Eine Luftmischklappe 9 ist vor dem Heizungsblock 7 angeordnet und in ihrer Winkelstellung veränderbar, um die Luftströmung durch den Heizungsblock 7 im Verhältnis zur Luftströmung am Heizungsblock 7 vorbei einzustellen. Die Luftmischklappe 9 wird von einem nicht dargestellten Betätigungselement be tätigt. Die durch den Heizungsblock 7 strömende und die am Heizungsblock 7 vorbeiströmende Luft werden abströmseitig des Heizungsblocks 7 miteinander gemischt, wodurch die Lufttemperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeugs auf einen vorgegebenen und gewünschten Wert eingestellt wird. Die in ihrer Tem peratur gesteuerte Luft wird dann durch Luftaustrittsöffnungen in den Innen raum eines Kraftfahrzeugs eingeblasen.

Ein Temperaturwahlschalter 10 dient dazu, die Temperatur im Innenraum des Kraftfahrzeugs auf einen bestimmten Wert einzustellen, ein Temperatursen sor 11 nächst dem Verdampfer 6 mißt im wesentlichen die Temperatur im bzw. am Verdampfer 6 und ein Beschleunigungsschalter 60 wird in Abhängigkeit von der Pedalstellung eines Gaspedals ein- oder ausgeschaltet.

Der Temperaturwahlschalter 10, der Temperatursensor 11 und ein Beschleuni gungssensor 12 sind eingangsseitig auf einen Multiplexer 13 geschaltet. Der Multiplexer 13 empfängt ein Steuersignal von einem Mikrocomputer 15, um so ein Signal auszuwählen, das einem Annalog/Digital-Umsetzer (A/D-Um setzer) 14 entweder vom Temperaturwahlschalter 10, vom Temperatursensor 11 oder vom Beschleunigungssensor 12 zugeleitet wird. Der Beschleunigungsschalter 60 ist hingegen unmittelbar mit dem Mikrocomputer 15 verbunden. Der A/D-Um setzer 14 setzt Analogsignale vom Multiplexer 13 in digitale Signale des entsprechenden Formats um und gibt diese Digitalsignale an den Mikrocom puter 15 weiter.

Ein Mikrocomputer 15 der hier verwendeten Art ist als solcher bekannt und weist einen Rechnerkern (CPU), einen ROM, einen RAM, einen Taktimpulsgene rator sowie Eingangs- und Ausgangs-Signalanschlüsse I/0 auf. Aufgrund des darin gespeicherten Programms verarbeitet der Mikrocomputer 15 ihm vom A/D-Umsetzer 14 zugeleitete Signale und erzeugt Ausgangssignale, die einem Antriebsschaltkreis 16 und einem Erregerschaltkreis 17 zugeleitet werden. Der Antriebsschaltkreis 16 leitet einen Erregerstrom einer Erregerspule eines Drucksteuerventils 18 zu, das im Kompressor 8 angeordnet ist. Der Erregerschaltkreis 17 ist dazu da, die Ein/Aus-Arbeitsweise einer elektro magnetischen Kupplung 19 des Kompressors 8 zu steuern.

Wie Fig. 1 zeigt, handelt es sich beim Kompressor 8 um einen Kompressor mit einer Taumelscheibe 31 mit einem im wesentlichen topfartigen Gehäuse 20 und einem an das offene Ende des Gehäuses 20 angeschlossenen Zylinderblock 21, die beide gemeinsam einen darin eingeschlossenen Kurbelraum 22 bilden. Am Zylinderblock 21 ist, über eine dazwischen angeordnete Ventilplatte 24, ein Zylinderkopf 23 befestigt.

Eine Antriebswelle 25 ist im Gehäuse 20 und im Zylinderblock 21 drehbar ge lagert und erstreckt sich axial durch den Kurbelraum 22. Die Antriebswelle 25 trägt im Kurbelraum 22 axial verschiebbar einen Druckring 26, der über ein Gelenk 28 schwenkbar mit einem Mitnehmer 27 verbunden ist. Der Mitnehmer 27 ist seinerseits auf einer Scharnierkugel 29 drehbar und schwenkbar gelagert, wobei die Scharnierkugel 29 um die Antriebswelle 25 herum paßgenau angebracht ist. Die Scharnierkugel 29 wird von einander gegenüberliegenden Seiten durch auf der Antriebswelle 25 angebrachte Federelemente 30 a, 30 b in eine Mittel lage gedrückt.

Eine Taumelscheibe 31 ist in dem Kurbelraum 22 gelagert und so bewegbar, daß sie gegenüber dem Mitnehmer 27 drehbar und gegenüber dem Gehäuse schwenkbar bzw. hin und her bewegbar ist. Die Taumelscheibe 31 steht über ein Gleit stück 32 mit dem Gehäuse 20 in Verbindung und ist ihrerseits über Pleuel 34 mit einer Mehrzahl von Kolben 33 verbunden. Die Kolben 33 gleiten verschieb bar in passenden Zylinderlaufbüchsen 35 im Zylinderblock 21. Auf diese Weise sind zwischen der Ventilplatte 24, den Kolben 33 und den Zylinderlaufbüch sen 35 mehrere Kompressionskammern ausgebildet.

Jede der Kompressionskammern steht mit einer Niederdruckkammer 38 im Zylin derkopf 23 über einen Einlaß 36 in der Ventilplatte 24 dann in Verbindung, wenn ein Einlaßventil 37 während des Ansaugtakts des Kolbens 33 geöffnet ist. Während des Ausstoßtakts des Kolbens 33 ist ein Auslaußventil 39 offen, über den dann die Kompressionskammer mit einer Hochdruckkammer 41 über einen Auslaß 40 in der Ventilplatte 24 in Verbindung steht. Die Hochdruckkammer 41 ist im Zylinderkopf 23 unabhängig von der Niederdruckkammer 38 ausgebildet. Die Niederdruckkammer 38 und die Hochdruckkammer 41 sind ihrerseits einer seits mit einer nicht dargestellten Ansaugöffnung, andererseits mit einer Ausstoßöffnung 42 im Zylinderkopf 23 verbunden.

Das Drucksteuerventil 18 ist in eine Ventilaufnahmebohrung 43, die sich durch den Zylinderblock 21, die Ventilplatte 24 und den Zylinderkopf 23 erstreckt, fest eingesetzt. Die Ventilaufnahmebohrung 43 erstreckt sich quer radial nach innen in den Zylinderblock 21 und begrenzt so zusammen mit der äußeren Umfangswand des Drucksteuerventils 18 eine Ansaugdruck kammer 44, die strömungstechnisch in Verbindung mit der Niederdruckkammer 38 steht.

Fig. 3 zeigt etwas deutlicher den Aufbau des Drucksteuerventils 18. Das in Fig. 3 dargestellte Drucksteuerventil 18 weist zunächst ein rohrförmiges Gehäuse 45, ein an einem Ende des Gehäuses 45 ausgebildetes Ventilsitzele ment 46, eine Magnetspule 47 im Gehäuse 45 sowie einen Ventilkörper 53 auf. Die Magnetspule 47 weist eine Erregerspule 48, einen Anker 49 und einen Stator 50 auf. Der Anker 49 ist in axialer Richtung des Gehäuses 45 rela tiv zum Gehäuse 45 bewegbar, während der Stator 50 im Gehäuse 45 fest an gebracht ist. Der Anker 49 und der Stator 50 haben einander zugeordnete, in ihrer Form zueinander komplementär ausgebildete, konisch zulaufende En den, über die der Druck auf den Ventilkörper 53 nach Maßgabe der zwischen Anker 49 und Stator 50 bei erregter Erregerspule 48 auftretenden Magnet kraft einstellbar ist.

Das Ventilsitzelement 46 weist eine erste, mit dem Kurbelraum 22 verbundene Verbindungsöffnung 51 und eine zweite, mit der Ansaugdruckkammer 44 verbun dene Verbindungsöffnung 52 auf.

Um das innere Ende der ersten Verbindungsöffnung 51 herum ist der konische Ventilsitz ausgebildet, gegen den der pilzkopfartige Ventilkörper 53 ge preßt ist. Der Ventilkörper 53 ist mit einem Druckumsetzer 54 verbunden, der im hier vorliegenden Ausführungsbeispiel als Faltenbalg ausgeführt ist. Der Druckumsetzer 54 ist in einem Aufnahmeraum 55 angeordnet, der über die zweite Verbindungsöffnung 52 mit der Ausgangsdruckkammer 44 in Verbindung steht. Der Druckumsetzer 54 zieht sich bei zunehmenden Ansaugdruck zusam men, so daß durch den sich entsprechend verkürzenden Druckumsetzer 54 der Ventilkörper 53 in Fig. 3 nach links gezogen wird. Der Ventilkörper 53 ist über einen Zapfen 57 mit einer Verbindungsstange 56 verbunden, die sich vom Anker 49 durch den ringförmigen Stator 50 hindurch erstreckt. Der Ventilkör per 53 ist einem in dieser Figur nach rechts gerichteten Druck ausgesetzt, der bei Ansteigen der Magnetkraft der Magnetspule 47 ansteigt. Der Anker 49 wird durch die Wirkung einer Druckfeder 59 in Fig. 3 nach rechts gedrückt, wobei die Vorspannung der Druckfeder 59 durch eine Einstellschraube 58 ein stellbar ist. Auf diese Weise wird der Ventilkörper 53 in einer Stellung gehalten, in der der auf den Druckumsetzer 54 wirkende Ansaugdruck, die auf die Magnetspule 47 wirkende Magnetkraft und die auf den Anker 49 wirken de Federkraft miteinander kompensiert sind. Durch Ausgleich der hier auf tretenden Kräfte kann der Durchlaßbereich zwischen dem Ventilkörper 53 und dem Ventilsitz eingestellt werden, wodurch also dann die Durchflußrate zwischen dem Kurbelraum 22 und der Ausgangsdruckkammer 44 einstellbar ist.

Die Fig. 4 bis 8 zeigen Flußdiagramme verschiedener Steuerungsarten des Drucksteuerventils 18 auf Grundlage der Steuerung durch den Mikrocomputer 15. Die Funktionsweise der Gesamtanordnung wird unter Berücksichtigung dieser Figuren erläutert.

Fig. 4 zeigt das Flußdiagramm in einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Temperatur im Verdampfer 6 als Parameter zur Steuerung der Arbeitsweise des Drucksteuerventils 18 herangezogen wird.

Wenn ein nicht dargestellter Hauptschalter geschlossen worden ist, beginnt der Mikrocomputer 15 sein Programm bei Schritt 200. Im nächsten Schritt 210 wird festgestellt, ob die gemessene Temperatur T _E im Verdampfer 6, die über den Multiplexer 13 und den A/D-Umsetzer 14 eingegeben worden ist, größer ist als die Summe aus Referenztemperatur T₀ und einer Hysterese DT, die für eine stabile Funktionsweise erforderlich ist. Wird festgestellt, daß die Tempera tur T _E größer ist als die Summe T₀ + DT, dann fährt das Verfahren bei "JA" zum Schritt 220 fort. Zeigt im Gegenteil die Abfrage, daß T _E kleiner ist als Tn₀ + DT, dann fährt das Verfahren in Richtung "NElN" nach Schritt 270 fort.

Im Schritt 220 wird der Erregerschaltkreis 17 eingeschaltet, so daß die Kupp lung 19 greift, denn das Ergebnis "JA" in Schritt 210 zeigt, daß der Kühl kreislauf nicht arbeitet. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt 230 fort.

Im Schritt 230 wird die später noch zu beschreibende Kühlzeit t _E auf Null zurückgesetzt. Das Verfahren schreitet zu Schritt 240 weiter fort, in dem festgestellt wird, ob die Verdampfertemperatur T _E kleiner ist als ein vor gegebener Grenzwert T₁. Wird das festgestellt, dann fährt das Verfahren mit "JA" zu Schritt 250 fort, andernfalls fährt das Verfahren mit "NEIN" bei Schritt 260 fort.

Im Schritt 250 wird festgestellt, ob der Ausgangsstrom i des Antriebsschalt kreises 16 geringer ist als der maximal mögliche Strom des Antriebsschalt kreises 16, und zwar nach der Gleichung:

i = i _B + A · (T₁- T _E).

Dabei ist I _B der normale Ausgangsstrom und A ist eine Proportionalitätskon stante. Der Ausgangsstrom des Antriebsschaltkreises 16 ist nach Maßgabe der Einstellung des Temperaturwahlschalters 10 veränderlich. Genauer gesagt ist der normale Ausgangsstrom i _B mit der Proportionalitätskonstanten 1 durch Einstellung eines Einstellelements des Temperaturwahlschalters 10 veränder bar, wie das durch die gestrichelte und zweifach gepunktete Linie in Fig. 9 dargestellt ist.

Zeigt die Abfrage im Schritt 250 einen Wert kleiner als i _max, dann fährt das Verfahren bei "JA" mit Schritt 252 fort, in dem der Ausgangsstrom i auf den Wert i _B + A · (T₁ - T _E) eingestellt wird, dargestellt durch die durchgehende Linie in Fig. 9. Das Ergebnis ist, daß der Ventilkörper 53 des Drucksteuerventils 18 so verschoben wird, daß die erste Verbindungsöff nung 51 in dem Maße geschlossen wird, das der Differenz zwischen dem vorge gebenen Temperaturwert T₁ und der tatsächlichen Verdampfertemperatur T _E entspricht. Mit dieser Verschiebung steigt dann der Ansaugdruck in der Niederdruckkammer 38 an, so daß der Kompressor 8 mit verringertem Hub ar beitet.

Falls im Schritt 250 ein Wert größer als i _max festgestellt wird, dann fährt das Verfahren mit "NEIN" zu Schritt 254 fort und setzt i auf i _max. Folglich wird jetzt der Ventilkörper 53 des Drucksteuerventils 18 so weit nach rechts verschoben, daß die erste Verbindungsöffnung 51 vollständig geschlossen ist und der Kompressor 8 mit dem minimalen Hub arbeitet.

Bei der Antwort "NElN" nach Schritt 240 schreitet das Verfahren zu Schritt 260 fort, in dem der Ausgangsstrom i _B ohne Änderung beibehalten wird.

Ist die Schrittfolge in einem der Schritte 252, 254, 260 beendet worden, dann folgt erneut ein Zyklus, beginnend vom Schritt 210 in der zuvor erläu terten Reihenfolge.

Schreitet das Verfahren mit Schritt 270 fort, so wird zunächst festgestellt, ob T _E größer ist als T₀. Ist das Ergebnis, das T _E kleiner ist als T₀, daß also der Verdampfer 6 voll im Kühlbetrieb fährt, dann fährt das Verfahren in Richtung "JA" zu Schritt 280 fort. Wird im Gegenteil festgestellt, daß T _E größer ist als T₀, dann fährt das Verfahren in Richtung "NElN" zu Schritt 230 fort. Im letztgenannten Fall ist zwar die Verdampfertemperatur T _E größer als die Referenztemperatur T₀, jedoch nicht größer als T₀ + DT, wie sich aus dem Abfragekriterium im Schritt 210 ergibt.

Im Schritt 280 löst die Antwort im Schritt 270 den Beginn eines Zählvorgangs aus, der zählt bzw. mißt eine Kühlzeit t _E, in der die Verdampfertemperatur T _E kleiner gehalten wird als die Referenztemperatur T₀. Im nächsten Schritt 290 wird festgestellt, ob die so gezählte Kühlzeit t _E größer ist als eine Referenzzeit t _E₀. Ist die Antwort "JA", dann schreitet das Verfahren bei Schritt 300 fort, in dem der Erregerschaltkreis 17 abgeschaltet und damit die elektromagnetische Kupplung 19 gelöst wird. Danach beginnt der Funktions ablauf in gleicher Weise wieder bei Schritt 210.

Wenn im Schritt 290 die Antwort "NElN" lautet, dann geht es mit Schritt 240 weiter.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem das Drucksteuerventil 18 nach Maßgabe der Ein/Aus-Funktion des Beschleunigungsschalters 60 arbeitet. In dieser Zeichnung beginnt die Funktion des Mikrocomputers 15 wieder bei Schritt 310 hinunter zum nächstfolgenden Schritt 320, in dem festgestellt wird, ob der Beschleunigungsschalter 60 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Zeigt die Abfrage, daß der Beschleunigungsschalter 60 eingeschaltet ist, dann schreitet das Verfahren bei Schritt 330 fort, wird festgestellt, daß der Beschleunigungsschalter 60 ausgeschaltet ist, dann schreitet das Verfahren mit Schritt 400 in Richtung "NElN" fort.

Im Schritt 330 wird ein Zeitgeber gestartet, um zu zählen oder zu messen die Zeitdauer, während derer der Beschleunigungsschalter 60 im Einschalt zustand gehalten wird. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt 340 fort, in dem festgestellt wird, ob die gezählte Einschaltzeit t _A größer als 0,5 s ist. Ist dies der Fall, so geht es in Richtung "JA" zu Schritt 350 fort, im Gegensatz dazu wäre bei der Antwort "NEIN" der nächste Schritt Schritt 410.

Im Schritt 350 wird eine Erkennungsvariable FLAG 1 auf den Wert 1 gesetzt, um bei wiederholten Durchgängen die verschiedenen Durchgänge unterscheiden zu können. Dann geht das Verfahren bei Schritt 360 weiter. Im Schritt 360 wird ein Zeitgeber gestartet, um die Betriebszeit t _B zu zählen oder zu messen, während derer der Ausgangsstrom verändert wird. Danach geht das Verfahren mit Schritt 370 weiter.

Wird im Schritt 370 festgestellt, daß die Betriebszeit t _B größer ist als ein Grenzwert t _B₀, so schreitet das Verfahren bei Schritt 390 fort, ist das Ergebnis der Überprüfung, daß t _B kleiner ist als t _B₀, so ist 380 der nächste Schritt.

Im Schritt 380 wird der Ausgangsstrom i auf den Maximalwert i _max gesetzt. Wie zuvor schon beschrieben worden ist, wird der Ausgangsstrom 16 des An triebsschaltkreises an sich durch manuelle Drehung eines nicht dargestell ten Einstellelements eingestellt (was durch die gestrichelte und zweifach gepunktete Linie in Fig. 9 dargestellt ist). In diesem Schritt jedoch wird der Ausgangsstrom i auf den Maximalwert eingestellt, wie das in Fig. 10 durch die durchgezogene Linie angedeutet ist. Als Ergebnis dieser Verfah rensweise wird der Ventilkörper 53 des Drucksteuerventils 18 in Richtung einer Schließung der Verbindungsöffnung 51 verschoben, so daß der Kompres sor 8 für eine vorgegebene Zeitspanne bei minimalem Hub arbeitet. Diese Zeitspanne ist gleich mit der zuvor erläuterten Zeitspanne t _B₀ und wird beispielsweise in die Größenordnung von 30 s eingestellt. Danach wird der Betrieb von Schritt 320 an in derselben Weise wie zuvor erläutert wieder holt.

Im Schritt 390 wird die Erkennungsvariable FLAG 1 rückgesetzt und im nächst folgenden Schritt 392 wird die Betriebszeit t _B rückgesetzt. Im folgenden Schritt 394 wird der Ausgangsstrom i auf den Normalwert i _B rückgesetzt. Danach beginnt die Operation von Schritt 320 an von neuem in der zuvor er läuterten Weise.

Im Schritt 400 wird zunächst ein Zeitgeber rückgesetzt, nämlich auf t _A - 0. Dann fährt das Verfahren mit Schritt 410 fort, in dem die Erkennungsvaria ble FLAG 1 gesetzt wird. Ist FLAG 1 gesetzt, dann fährt das Verfahren bei Schritt 360 fort, um die zuvor schon erläuterten Verfahrensschritte unter der Bedingung fortzuführen, daß die Betriebszeit t _B sich kurz nach Einstel lung des Ausgangsstroms auf den Wert i _max befindet und noch nicht den vor gegebenen Grenzwert t _B₀ erreicht hat. Wird festgestellt, daß die Erkennungs variable FLAG 1 nicht gesetzt ist, so folgt Schritt 392.

Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, wie das Drucksteuer ventil 18 gesteuert von der Beschleunigung oder Neigung des Fahrzeugs arbei tet. Der Mikrocomputer 15 beginnt wieder bei Schritt 450 und geht sogleich auf Schritt 460 über.

Im Schritt 460 wird festgestellt, ob eine Beschleunigung oder Neigung, die über den Multiplexer 13 und den Umsätzer 14 eingegeben worden ist, größer ist als ein vorgegebener Wert E₁. Zeigt die Prüfung, daß die festgestellte Beschleunigung oder Neigung größer ist als der Wert G₁, dann schreitet das Verfahren bei Schritt 480 fort. Wird hingegen festgestellt, daß G kleiner ist als G₁, dann schreitet das Verfahren bei Schritt 470 fort.

Im Schritt 470 wird festgestellt, ob die Erkennungsvariable FLAG 2 gesetzt ist. Mit der Erkennungsvariablen FLAG 2 läßt sich bei wiederholten Durch gängen der Durchgang identifizieren. Die Erkennungsvariable FLAG 2 wird rückgesetzt, bei Beginn jedes Steuerdurchgangs. Wird im Schritt FLAG 2 fest gestellt, daß diese Erkennungsvariable gesetzt ist, dann geht es mit Schritt 480 weiter, ansonsten geht es mit Schritt 550 weiter.

Im Schritt 480 wird ein Zeitgeber gestartet, um die Zeitdauer der Beschleu nigung zu zählen oder zu messen, Zeitdauer t _C, die ihrerseits daraufhin überprüft wird, ob die gemessene Beschleunigungszeit t _C größer ist als ein vorgegebener Wert, Grenzwert t _C₀. Zeigt die Abfrage, daß t _C größer ist als t _C₀, dann fährt das Verfahren bei Schritt 520 fort, wohingegen es bei Schritt 500 fortfährt, wenn t _C kleiner ist als t _C₀.

Im Schritt 500 wird die Erkennungsvariable FLAG 2 gesetzt und dann fährt das Verfahren bei Schritt 510 fort, in dem der Ausgangsstrom i auf den Maximalwert i _max gesetzt wird (siehe Fig. 11). Die vorgegebene Zeitspanne, in der der Ausgangsstrom i den Maximalwert hat, ist gleich der vorgegebenen Zeitspanne t _C₀. Das Ergebnis ist, daß der Ventilkörper 53 des Drucksteuer ventils 18 zum Schließen der ersten Verbindungsöffnung 51 bewegt wird, so daß der Kompressor 8 mit minimalem Hub arbeitet.

Da ein normaler Beschleunigungssensor oder Neigungssensor nicht dazwischen unterscheidet, ob eine Beschleunigung oder eine Neigung vorliegt, ist nicht unterscheidbar, ob ein Kraftfahrzeug beschleunigt oder eine Steigung hinauf fährt. In Anbetracht dieser Schwierigkeit wird im hier dargestellten Ausfüh rungsbeispiel in dem zuvor erläuterten Steuerdurchgang ein Beschleunigungs zustand zunächst als Beschleunigungszustand im engeren Sinne interpretiert und mit dieser Interpretation wird dann der Hub des Kompressors 8 mit varia blem Hub auf einen Minimalwert eingestellt.

Schaltet die Abfrage in Schritt 490 auf den Schritt 520, so wird die Er kennungsvariable FLAG 2 rückgesetzt und mit Schritt 530 fortgefahren. Im Schritt 530 wird festgestellt, ob der Ausgangsstrom i _B des Antriebsschalt kreises 16 größer als ein vorgegebener mittlerer Wert i _mid ist. Durch die gestrichelte und zweifach gepunktete Linie in Fig. 11 wird angedeutet, wie der Ausgangsstrom i _B durch das nicht dargestellte Einstellelement manuell eingestellt wird und sich dabei direkt proportional zur Stellungsänderung des Einstellelements mit dem Proportionalitätsfaktor 1 ändert. Stellt man fest, daß i _B kleiner ist als i _mid, dann geht das Verfahren mit Schritt 540 weiter, und zwar dort mit Einstellung des Ausgangsstroms i des Antriebs schaltkreises 16 auf den Wert i _mid. Als Ergebnis wird dann der Kompressor 8 mit einem mittleren Hub betrieben (Fig. 11).

Wird der Kompressor 8 kontinuierlich bei minimalem Hub betrieben auch wenn die festgestellte Beschleunigung größer als der vorgegebene Wert G₁ über die vorgegebene Zeitspanne t _C₀ hinaus anhält, so könnte eine angenehm ge kühlte Umgebungsatmosphäre nicht beibehalten werden. Aufgrund dessen wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine kontinuierliche Beschleunigung als Neigung des Kraftfahrzeugs interpretiert mit dem Ergebnis, daß der Hub des Kompressors 8 vom Minimum zu einem mittleren Wert verändert wird. Mit die ser Anordnung ist es möglich, einen unerwünschten Anstieg der Motorbelastung ebenso zu vermeiden, wie einen unangenehmen Temperaturanstieg, der ansonsten auftreten würde, wenn der Kompressor 8 bei minimalem Hub für eine längere Zeitspanne betrieben würde. Nachdem der Schritt 540 abgeschlossen worden ist, wird der Durchgang von Schritt 460 beginnend in gleicher Weise wie zuvor erläutert wiederholt.

Falls andererseits die Abfrage im Schritt 530 das Ergebnis hat, daß der Aus gangsstrom i _B größer ist als der Wert i _mid, dann geht das Verfahren bei Schritt 550 fort, in dem der Ausgangsstrom i auf den Normalwert i = i _B ein gestellt wird. Danach kehrt auch hier das Verfahren zu Schritt 460 zurück.

In Fig. 7 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, mit dem das Drucksteuerventil 18 gemäß der Beschleunigung gesteuert wird. In diesem Flußdiagramm beginnt der Mikrocomputer 15 bei Schritt 600 nach unten in Richtung Schritt 610, in dem festgestellt wird, ob eine festgestellte Be schleunigung G größer ist als ein vorgegebener Wert G₁. Ergibt die Abfrage, daß G größer ist als G₁, dann geht das Verfahren bei Schritt 620 fort, in dem festgestellt wird, ob der Wert i _B + B · (G - G₁) größer ist als ein Wert i _max. Dabei ist i _B der Ausgangsstrom des Antriebsschaltkreises 16 bei manueller Einstellung und B ist eine Proportionalitätskonstante. Stellt man fest, daß der Ausdruck größer ist als i _max, dann geht es weiter mit Schritt 640, anderenfalls, falls der Ausdruck kleiner ist, geht es weiter mit Schritt 630.

Im Schritt 630 wird der Ausgangsstrom i des Antriebsschaltkreises 16 auf den Wert i _B + B · (G - G₁) eingestellt, wie das die durchgehende Linie in Fig. 12 zeigt. Folglich wird der Hub des Kompressors 8 in dem Maße redu ziert, wie es dem Anstieg des Ausgangsstroms entspricht, also wie es sich aus dem Term B · (G - G₁) ergibt.

Andererseits wird im Schritt 640 der Ausgangsstrom i auf denWert i _max ein gestellt, so daß der Kompressor 8 bei minimalem Hub arbeitet. Nach Abschluß der Schritte 630 und 640 beginnt eine Wiederholung des Zyklus bei Schritt 610.

Hat im Schritt 610 allerdings die Abfrage ergeben, daß die Beschleunigung G kleiner ist als der Grenzwert G₁, dann geht das Verfahren bei Schritt 642 weiter, in dem der Ausgangsstrom i auf den Wert i _B gehalten wird. Auch hier geht es danach zurück zu Schritt 610.

Im Flußdiagramm nach Fig. 8 wird das Drucksteuerventil 18 gemäß einer Ver zögerung des Kraftfahrzeugs gesteuert. Der Mikrocomputer 15 beginnt die Be triebsweise bei Schritt 650 mit dem Übergang zu Schritt 660. Im Schritt 660 wird festgestellt, ob der manuell eingestellte Ausgangsstrom i _B des Antriebs schaltkreises 16 (in Fig. 13 durch die gestrichelte und zweifach gepunktete Linie angedeutet) größer ist als der vorgegebene Wert i _SET (siehe ebenfalls Fig. 13). Ergibt die Abfrage, daß i _B kleiner ist als i _SET, dann geht es weiter bei Schritt 670, im anderen Fall geht es weiter bei Schritt 710.

Im Schritt 670 wird festgestellt, ob eine gemessene Beschleunigung G größer ist als ein vorgegebener Wert G₁. Ergibt die Abfrage, daß G kleiner ist als G₂, nämlich eine größere Verzögerung, dann geht es mit Schritt 680 weiter, andernfalls, wenn nämlich G größer ist als G₂, dann geht es weiter mit Schritt 710. Im Schritt 680 wird festgestellt, welche Lage ein Ausgangs strom i gemäß der Gleichung

i = i _B + C · (G - G₂)

gegenüber dem Wert Null hat. Dabei ist C eine Proportionalitätskonstante. Ergibt die Abfrage, daß der Strom i kleiner als Null ist, dann geht es mit Schritt 700 weiter, in dem der Stromwert i auf Null gesetzt wird. Wird im Gegensatz dazu festgestellt, daß i größer ist als Null, dann geht es bei Schritt 690 weiter, in dem der Ausgangsstrom i auf den Wert i _B + C · (G - G₂) eingestellt wird. Das ist in Fig. 13 durch die durchgezogene Linie angedeutet. Folglich wird der Hub des Kompressors 8 in dem Maße erhöht, wie der Ausgangs strom verringert ist, nämlich C · (G - G₂).

Im Schritt 710 hingegen wird der Ausgangsstrom i auf den Wert i _B gehalten. Nach Abschluß der Schritte 690, 700, 710 wird der Ablauf bei Schritt 660 beginnend wiederholt.

Ein Beschleunigungssensor, der im zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel Ver wendung finden kann, ist beispielsweise in der JP-OS P 60-2 03 851 offenbart.

Claims

1. Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Kompressor (8) mit einstellbarem Hub, wobei der Kompressor (8) ein Drucksteuerventil (18) zur Steuerung der Größe der Fluiddruckentlastung eines Kurbelraums (22) zu einer Niederdruck kammer (38) aufweist, wodurch der Neigungswinkel einer Taumelscheibe (31) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck steuerventil (18) einen Ventilkörper (53), einen mit dem Ventilkörper (53) verbundenen Druckumsetzer (54) und eine Magnetspule (47) zur Einstellung der Vorspannung des Ventilkörpers (53) aufweist, daß der Druckumsetzer (54) in Abhängigkeit vom Ansaugdruck des Kompressors (8) expandierbar und kontrahier bar ist, daß ein Signalgeber (110) mit einem Temperaturwahlschalter (10) und zumindest einem Sensor vorgesehen ist, daß ein Diskriminator (120) vorgesehen ist, mit welchem feststellbar ist, ob das Ausgangssignal des Signalgebers (110) eine vorgegebene Bedingung erfüllt oder nicht, und daß eine Steuereinheit (130) vorgesehen ist, mittels derer nach Maßgabe des Ausgangssignals des Diskriminators (120) der elektrische Er regerstrom der Magnetspule (47) des Drucksteuerventils (18) steuerbar ist.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (110) einen Temperatursensor (11) zur Erfassung der Temperatur in einem Verdamp fer (6) eines Kühlkreislaufs aufweist.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Dis kriminators (120) feststellbar ist, ob die erfaßte Temperatur im Ver dampfer (6) niedriger ist als ein vorgesehener Grenzwert.

4. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn vom Dis kriminator (120) ein Wert festgestellt wird, der niedriger ist als der Grenz wert, mittels der Steuereinheit (130) der Erregerstrom der Magnetspule (47) nach Maßgabe der Differenz von Meßwert und Grenzwert erhöht wird.

5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (110) einen Beschleunigungsschalter (60) aufweist, welcher betätigt wird, wenn ein Gaspedal um mehr als einen vorgegebenen Grenzwert heruntergedrückt wird.

6. Klimaanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Dis kriminators (120) feststellbar ist, ob der Beschleunigungsschalter (60) län ger als eine bestimmte Zeitspanne aktiviert ist.

7. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn vom Diskriminator (120) eine Betätigung des Beschleunigungsschalters (60) um mehr als eine bestimmte Zeitspanne festgestellt wird, mittels der Steuerein heit (130) der Erregerstrom der Magnetspule (47) für eine bestimmte Zeitspan ne auf den Maximalwert gebracht wird.

8. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (110) einen Beschleunigungssensor (12) zur Erfassung min destens einer Beschleunigung oder einer Neigung des Kraftfahrzeugs aufweist.

9. Klimaanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Dis kriminators (120) feststellbar ist, ob die erfaßte Beschleunigung oder Neigung größer ist als ein vorgegebener Grenzwert während einer vorge gebenen Zeitspanne.

10. Klimaanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn vom Diskriminator (120) festgestellt wird, daß die erfaßte Beschleunigung oder Neigung größer als der vorgegebene Grenzwert über eine längere Zeit als die vorgegebene Zeitspanne ist, mittels der Steuereinheit (130) der Er regerstrom der Magnetspule (47) auf die Hälfte des Maximalwerts eingestellt wird.

11. Klimaanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Dis kriminators (120) feststellbar ist, ob eine erfaßte Beschleunigung oder Neigung größer als ein bestimmter Grenzwert ist.

12. Klimaanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn vom Diskriminator (120) eine Beschleunigung oder Neigung größer als der vor gegebene Grenzwert festgestellt wird, mittels der Steuereinheit (130) der Erregerstrom der Magnetspule (47) nach Maßgabe der Differenz von gemessener Beschleunigung oder Neigung und Grenzwert erhöht wird.

13. Klimaanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn vom Diskriminator (120) eine Beschleunigung oder Neigung geringer als der vorgegebene Grenzwert festgestellt wird, mittels der Steuereinheit (130) der Erregerstrom der Magnetspule (47) nach Maßgabe der Differenz von ge messener Beschleunigung oder Neigung und Grenzwert verringert wird.