DE4212680C2

DE4212680C2 - Verfahren zur Steuerung eines Verdichters in einem Automobil-Klimagerät

Info

Publication number: DE4212680C2
Application number: DE4212680A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Fujii
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1992-04-11
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2012-04-12
Also published as: JPH08494B2; US5191768A; JPH04328018A; DE4212680A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der Vergangenheit wurde eine große Vielfalt von Verfahren zur Steuerung der Ab gabeleistung eines Verdichters in einem Automobil-Klimagerät eingesetzt. So ist ein Verfahren zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters bekannt, bei welchem die Soll-Kühltemperatur des Verdampfers entsprechend der Lufttemperatur der aus dem Entlüfter ausgelassenen Luft bestimmt wird und so dann die Abgabeleistung des Verdichters stufenweise gesteuert wird um die Soll-Kühltemperatur zu erreichen (JP 62-94748).

Bei dieser Art von Verfahren verändert sich die erwähnte Soll-Kühltemperatur ent sprechend den Umgebungsbedingungen innerhalb und außerhalb des Fahrgastrau mes und der für den Fahrgastraum eingestellten Temperatur. Wenn z. B. das Klimage rät eingeschaltet und die Außentemperatur niedrig ist, dann ist die Kühlleistung geringer als wenn die Außentemperatur hoch ist, es sei denn es liegen besondere Be dingungen vor. Ist die Temperatur für den Fahrgastraum hoch eingestellt, dann ist die Kühlbelastung geringer als dann wenn die Temperatur niedrig eingestellt ist, so daß die Soll-Kühltemperatur hoch eingestellt werden kann, solange die Umgebungsbe dingungen unverändert bleiben.

Wenn jedoch die Temperatur im Fahrgastraum manuell höher eingestellt ist, wenn die Außentemperatur und die Feuchtigkeit hoch ist (wie dies im Sommer in Japan der Fall ist), so steigt die Soll-Kühltemperatur. Hierdurch verringert sich die Kühlleistung des Verdampfers, so daß die Entfeuchtungsleistung des Verdampfers entsprechend ver ringert wird, was oft zur Folge hat, daß die Fahrgäste die Feuchtigkeit spüren, was na türlich nicht komfortabel ist.

Ist z. B. die Außentemperatur bei regnerischem Wetter gering, so steigt die Soll-Kühl temperatur, da die Kühlbelastung ebenfalls gering ist. Dies hat wiederum eine unzu reichende Entfeuchtungs-Wirkung zur Folge, so daß sich auf der Windschutzscheibe ein Wasserschleier bilden kann, was natürlich ein Problem für den Fahrer darstellt. Beispielsweise ist aus der JP 2-290712 bekannt, daß die Entfeuchtungsleistung des Verdampfers durch die Verringerung der Abgabeleistung des Verdichters verrin gert wird, wenn die Feuchtigkeit in dem Fahrgastraum unterhalb eines bestimmten Wertes liegt. Hierbei wird eine Luftmischklappe so gesteuert, daß eine Veränderung der Lufttemperatur der ausgelassenen Luft verhindert wird, so daß die Lufttemperatur der ausgelassenen Luft nicht ansteigt. Anders ausgedrückt wird hierdurch eine Ver ringerung der Feuchtigkeit im Fahrgastraum dadurch verhindert, daß die Entfeuch tungsleistung verringert wird, während die Lufttemperatur der aus dem Entlüfter aus gelassenen Luft gleicht bleibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehen den Art derart weiterzubilden und auszugestalten, daß der im Kühlkreislauf angeord nete Verdampfer die Kühlleistung entsprechend der Kühlbelastung realisiert, während eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung verhindert wird, wenn die Außentempe ratur hoch ist, und gleichzeitig die Entfeuchtungsleistung aufrechterhalten wird, wenn die Außentemperatur gering ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist durch den Kennzeichnungsteil des Patentanspru ches 1 gelöst.

So wie es auch anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung erklärt ist, wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters in einem Automobil-Klimagerät mit Hilfe eines im Lüftungskanal des Kli magerätes angeordneten Verdampfers, eines Verdichters mit variabler Abgabeleistung, eines Expansionsventils, und eines Verflüssigers, die gemeinsam einen Kühlkreislauf bilden, verwirklicht. Gemäß dem Verfahren wird die Abgabeleistung des Verdichters über die im Verdichter hierfür vorgesehenen Bauelemente gesteuert. Zusätzlich ist zur Verwirklichung des Verfahrens der in Rede stehenden Art eine Meßeinrichtung zur Ermittlung der tatsächlichen Kühltemperatur des Verdampfers und eine Berech nungseinrichtung zur Berechnung der Wärmebelastung vorgesehen. Die Berech nungseinrichtung berechnet die Wärmebelastungssignale, um das Klimagerät nach Maßgabe der innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes existierenden Umge bungsbedingungen, wie der Temperatur im Fahrgastraum, der Außentemperatur und der für den Fahrgastraum eingestellten Temperatur, zu steuern. Zusätzlich wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine erste und eine zweite Soll-Kühltemperatur für den Verdampfer mittels einer ersten und einer zweiten Einstelleinrichtung eingestellt. Die erste Einstelleinrichtung dient zum Einstellen einer ersten Soll-Kühltemperatur für den Verdampfer basierend auf den Wärmebelastungssignalen und einem Schema für die Soll-Kühltemperatur, welches hohe erste Soll-Kühltemperaturen für eine geringe Kühlbelastung zeigt. Die zweite Einstelleinrichtung dient zum Einstellen einer zwei ten Soll-Kühltemperatur für den Verdampfer basierend auf einem Schema für die zweite Soll-Kühltemperatur, welches eine hohe zweite Soll-Kühltemperatur zeigt, wenn die Außentemperaturen mäßig sind, und niedrige zweite Soll-Kühltemperaturen zeigt, wenn die Außentemperaturen geringer oder größer als mäßig sind. Weiterhin wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen der ersten oder der zweiten Soll-Kühltemperatur mittels einer Auswahlschaltung ausgewählt. Die Auswahlschal tung vergleicht die erste Soll-Kühltemperatur, welche durch die erste Einstelleinrich tung festgelegt ist, mit der zweiten Soll-Kühltemperatur, welche durch die zweite Ein stelleinrichtung festgelegt ist. Wenn die durch die Meßeinrichtung ermittelte tatsäch liche Kühltemperatur des Verdampfers über einem bestimmten Grenzwert liegt, so wählt die Auswahlschaltung die niedrigere der beiden Soll-Kühltemperaturen (die er ste Soll-Kühltemperatur oder die zweite Soll-Kühltemperatur) aus. Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Abgabeleistung des Verdichters mittels einer Steuereinheit gesteuert. Die Steuereinheit steuert über den veränderlichen Abgabelei stungs-Mechanismus des Verdichters die Abgabeleistung des Verdichters basierend auf der Soll-Kühltemperatur, welche von der Auswahlschaltung ausgewählt worden ist.

Wenn nun die Temperatur im Fahrgastraum hoch eingestellt und die Außentempera tur ebenfalls hoch ist, so steigt die erste Soll-Kühltemperatur, da die Kühlbelastung gering ist. Im Gegensatz hierzu fällt die zweite Soll-Kühltemperatur, wenn die Außen temperatur hoch ist. Ist nun die erste Soll-Kühltemperatur geringer als die zweite Soll- Kühltemperatur, so wird die erste Soll-Kühltemperatur ausgewählt. Ist aber die erste Soll-Kühltemperatur höher als die zweite Soll-Kühltemperatur, dann wird die zweite Soll-Kühltemperatur ausgewählt. Entsprechend der nun ausgewählten Soll-Kühltem peratur wird dann die Abgabeleistung des Verdichters bestimmt. Hierdurch wird die Soll-Kühltemperatur gering gehalten, was zu dem zu dem Ergebnis führt, daß eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung (des Verdampfers) verhindert wird.

Viele andere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann aus der nachfolgenden Erläuterung eines bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Abgabeleistung eines Ver dichters in einem Automobil-Klimagerät, bei der das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht ist, anhand der Zeichnung deutlich. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaus der Steuervorrichtung nach der Lehre der Erfindung,

Fig. 2 ein Automobil-Klimagerät beispielhaft für die Lehre der Erfindung,

Fig. 3 im Schnitt einen Verdichter mit variabler Abgabeleistung beispielhaft für die Lehre der Erfindung,

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters beispielhaft für die Lehre der Erfindung,

Fig. 5 eine charakteristische Kurve zur Berechnung der ersten Soll-Kühltempe ratur T′_E1 des Verdampfers in Abhängigkeit des den Wärmebelastungs signalen entsprechenden Gesamtsignals T,

Fig. 6 eine charakteristische Kurve zur Berechnung der zweiten Soll-Kühltem peratur T′_E2 des Verdampfers in Abhängigkeit der Außentemperatur T_a, und

Fig. 7 eine charakteristische Kurve zur Berechnung der zweiten Soll-Kühltem peratur T′_E2 des Verdampfers in Abhängigkeit der Feuchtigkeit Th im Fahrgastraum.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Ab gabeleistung eines Verdichters bei der das Verfahren nach der Lehre der Erfindung verwirklicht wird. Eine Meßeinrichtung 100 ermittelt vorzugsweise über einen Sensor die tatsächliche Kühltemperatur des Verdampfers 6. Basierend auf den Umgebungs bedingungen innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes einschließlich der Tempe ratur im Fahrgastraum, der Außentemperatur und der für den Fahrgastraum eingestell ten Temperatur, werden die zur Steuerung des Klimagerätes notwendigen Wärmebe lastungssignale in einer Berechnungseinrichtung 110 für die Berechnung der Wär mebelastung verarbeitet und eine erste Einstelleinrichtung 120 legt die erste Soll- Kühltemperatur für den Verdampfer 6, basierend auf den Wärmebelastungssignalen, nach einem charakteristischem Schema für die erste Soll-Kühltemperatur fest. Das charakteristische Schema zeigt steigende Soll-Kühltemperaturen für geringer wer dende Kühlbelastungen. Zur gleichen Zeit wird durch eine zweite Einstelleinrichtung 130 eine zweite Soll-Kühltemperatur für den Verdampfers 6 entsprechend einem cha rakteristischem Schema für die zweite Soll-Kühltemperatur festgelegt. Dieses charak teristische Schema zeigt eine hohe zweite Soll-Kühltemperatur, wenn die Außentem peraturen mäßig sind, und fallende zweite Soll-Kühltemperaturen, wenn die Außen temperaturen niedrig oder hoch sind. Ist nun die von der Meßeinrichtung 100 ermit telte tatsächliche Kühltemperatur des Verdampfers 6 größer als ein Grenzwert, so vergleicht die Auswahlschaltung 140 die durch die erste Einstelleinrichtung 120 fest gelegte erste Soll-Kühltemperatur mit der durch die zweite Einstelleinrichtung 130 festgelegten zweiten Soll-Kühltemperatur und wählt die niedrigere dieser beiden Soll- Kühltemperaturen aus. Basierend auf dieser durch die Auswahlschaltung 140 ausge wählten Soll-Kühltemperatur steuert eine Steuerungseinheit 150 die Abgabeleistung des Verdichters 16 über die im Verdichter 16 vorgesehenen Bauelemente 17.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm eines Automobil-Klimagerätes in einer Ausführungsform nach der Lehre der Erfindung. Zu erkennen ist ein Lüftungskanal 1 mit einer an der Zuströmseite angeordneten Außenluft-Aufnahmeöffnung 2 und einer Innenluft-Auf nahmeöffnung 3. Zusätzlich ist zur Auswahl von Außenluft oder Umluft (Innenluft) zwischen diesen beiden Aufnahmeöffnungen 2 und 3 eine Auswahlklappe 4 ange ordnet. Über ein Gebläse 5 wird Luft in den Lüftungskanal 1 eingesaugt und auf die Abströmseite des Lüftungskanals 1 gefördert. Hinter dem Gebläse 5 ist ein Verdamp fer 6 angeordnet. Der Verdampfer 6 ist über Rohrleitungen mit einem Verdichter 16, einem Expansionsventil 13, einem Aufnahmetank 14 und einem Verflüssiger 15 ver bunden, die gemeinsam einen Kühlkreislauf bilden. Im Verdichter 16 sind Bauelemente 17 vorgesehen, wodurch die Abgabeleistung des Verdichters 16 verändert bzw. gesteuert werden kann.

Hinter dem Verdampfer 6 ist ein Heizungsblock 7 angeordnet. Als Energiequelle bzw. Wärmequelle für den Heizungsblock 7 dient das Kühlwasser des Motors. Auf der An strömseite des Heizungsblocks 7 ist eine Luftmischklappe 8 angeordnet. Die Luft mischklappe 8 steuert die durch den Heizungsblock 7 strömende Luftmenge.

Im hinteren Teil des Lüftungskanals 1 - also im Auslaßbereich - ist eine Entfroster- Entlüftungsöffnung 9, eine in Richtung auf das Gesicht des Fahrzeuginsassen wir kende Entlüftungsöffnung 10 und eine auf die Füße der Fahrzeuginsassen wirkende Entlüftungsöffnung 11 angeordnet. Die durch diese Öffnungen strömende Luft menge kann mit Hilfe einer Betriebsartklappe 12 wahlweise eingestellt bzw. gesteuert werden.

Fig. 3 zeigt nur ganz grob eine mögliche Ausführungsform für einen Verdichter 16 mit einer variablen Abgabeleistung. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen Verdichter 16 mit variabler Abgabeleistung der "Taumelscheibenart". Aber auch der Einsatz eines anderen Verdichters mit variabler Abgabeleistung ist denkbar.

Eine Antriebswelle 51 ist mit einem Motor (nicht dargestellt) über eine elektromagne tische Kupplung 18 verbunden und in dem Verdichtergehäuse 16a angeordnet. Eine Taumelscheibe 52 ist mit der Antriebswelle 51 über eine Schamierkugel 53 verbun den. Die Taumelscheibe 52 ist innerhalb eines im Verdichtergehäuse 16a gebildeten Kurbelraumes 54 angeordnet. Die Taumelscheibe 52 ist durch die Scharnierkugel 53 gelagert und kann auf der Antriebswelle 51 "taumeln". Hierbei bewegt sich dann ein mit der Taumelscheibe 52 verbundener Kolben 55 innerhalb einer Zylinderbohrung 56 entsprechend dem "Taumelwinkel" hin und her.

Ein Drucksteuerventil 57 ist im Verdichter 16 in Richtung des Kurbelraumes 54 an geordnet. Das Drucksteuerventil 57 weist einen Ventilkörper 59 auf. Der Ventilkör pers 59 dient zum Einstellen der Strömungsverbindung zwischen dem Kurbelraum 54 und einer Ansaugkammer 58, welche mit der Ansaugseite des Verdichters strömungs verbunden ist. Ein Druckumsetzer 60 aktiviert den Ventilkörper 59 entsprechend zu dem in der Ansaugkammer 58 herrschenden Druck. Ein Solenoid 61 aktiviert den Ventilkörper 59 entsprechend der Größe eines elektrischen Stromes I_sol (d. h. entsprechend des Signals für die Veränderung der Abgabeleistung des Verdichters 16), welcher über eine Magnetspule 62 fließt. Hierdurch wird die Menge des zwi schen dem Kolben 55 und der Zylinderbohrung 56 in den Kurbelraum 54 entwei chenden und aus dem Kurbelraum 54 wieder der Einlaßseite des Verdichters 16 zuge führten Leckgases gesteuert.

Die im Verdichter 16 zur Veränderung der Abgabeleistung des Verdichters 16 vorge sehenen Bauelemente 17 sind hier als Drucksteuerventil 57 ausgeführt. Steigt nun die Höhe des fließenden elektrischen Stromes I_sol, so nimmt auch die Magnetkraft des Solenoiden 61 zu, wodurch der Ventilkörper 59 die Strömungsverbindung zwischen dem Kurbelraum 54 und der Ansaugkammer 58 verengt. Hierdurch verringert sich die Menge des aus dem Kurbelraumes 54 entweichenden, durchblasenden Gases, wäh rend der Hub des Kolbens 55 geringer wird. Anders ausgedrückt, die Abgabeleistung des Verdichters 16 wird folglich geringer.

Das Klimagerät saugt bei Betrieb des Gebläses 5 Außenluft oder Umluft (Innenluft) an. Mit Hilfe der Auswahlklappe 4 kann Außenluft durch die Außenluft-Aufnahme öffnung 2 oder Umluft durch die Innenluft-Aufnahmeöffnung 3 angesaugt werden, welche dann beim Vorbeiströmen am Verdampfer 6 durch diesen gekühlt wird. Diese gekühlte Luft wird durch eine entsprechend geöffnete Luftmischklappe 8 aufgeteilt, so daß ein Luftstrom durch den Heizungsblock 7 strömt und ein anderer Luftstrom am Heizungsblock 7 vorbeigeleitet wird. Hinter dem Heizungsblock 7 vermischt sich die durch den Heizungsblock 7 geleitete und erhitzte Luft mit der am Heizungsblock 7 vorbeigeleiteten kalten Luft, so daß hierdurch eine gewünschte Temperatur für die Luft eingestellt wird.

Die Luft, welche nun die eingestellte Temperatur aufweist, wird in den Fahrgastraum durch die Entlüftungsöffnungen 9, 10 und 11 ausgelassen und erwärmt so den Fahr gastraum. Über die Betriebsartklappe 12 wird die Art der Entlüftung (Entfrosten, Entlüftung in Richtung der Füße oder des Gesichtes der Fahrzeuginsassen) gewählt.

Um das Klimagerät zu steuern ist ein Mikrocomputer 19 vorgesehen. Über einen Multiplexer (MPX) 24 und einen Analog-Digital (A/D)-Umsetzer 25 werden dem Mi krocomputer 19 die Signale mehrerer Temperatursensoren übermittelt. Hierbei erfolgt die Übermittlung der Signale eines Temperatursensors 20, welcher die Außentempera tur ermittelt, eines Temperatursensors 21, welcher die Temperatur im Fahrgastraum ermittelt, eines Aktinometers 22, welches die Intensität des einfallenden Sonnen lichtes ermittelt, und eines Temperatursensors 23, welcher entweder am Verdampfer 6 direkt oder kurz hinter dem Verdampfer 6 angeordnet ist und die tatsächliche Kühl temperatur ermittelt. Die Signale, welche der Mikrocomputer 19 über eine Instrumen tentafel 26 erhält werden später erörtert.

Ein Mikrocomputer 19 der hier verwendeten Art ist als solcher bekannt und weist einen Rechnerkern (CPU), einen ROM, einen RAM und Eingangs- und Ausgangs- Signalanschlüsse I/O auf. Aufgrund eines gespeicherten Programms verarbeitet der Mikrocomputer 19 die vom A/D-Umsetzer 25 und von der Instrumententafel 26 zuge leiteten Signale und erzeugt Ausgangssignale. Über Steuerschaltungen 37a bis 37g werden einzelne Einheiten gesteuert, wie z. B. die Stellglieder 38a, 38b, 38c, das Ge bläse 5, die elektromagnetische Kupplung 18, die im Verdichter vorgesehenen Bau elemente 17 und ein Magnetventil 39.

Die Instrumententafel 26 weist mehrere Schalter auf. So ist ein Automatikschalter 27 zur automatischen Steuerung des Klimagerätes, ein Klimaanlagenschalter (A/C-Schal ter) 28 zum Ein- und Ausschalten des Betriebs des Kühlkreislaufes, ein Ausschalter 29 zum Ausschalten des Klimagerätes, ein Entfroster-Schalter (DEF-Schalter) 30 zum manuellen Einstellen der Entfroster-Betriebsart und ein Lüftungsschalter (REC- Schalter) 31 zum manuellen Einstellen der Außenluft-/Umluftzirkulation vorgesehen. Ferner weist die Instrumententafel 26 zwei Schalter 32 zum wahlweisen Auf- und Abschalten der Temperatur für den Fahrgastraum, einen Betriebsartschalter 33 zum manuellen Wählen der Entlüftungs-Betriebsart, einen Gebläse-Schalter 34 zum ma nuellen Einstellen des geförderten Luftvolumens durch das Gebläse 5 und eine An zeigevorrichtung 36 zum Anzeigen der augenblicklichen Betriebsbedingungen des Klimagerätes auf. Die Anzeigevorrichtung 36 wird von dem Mikrocomputer 19 über eine Schaltung 35 gesteuert.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, welches den durch den Mikrocomputer 19 durchge führten Steuerungsprozeß nach der Lehre der Erfindung verdeutlicht.

Der in Fig. 4 dargestellte Steuerungsprozeß für das Klimagerät beginnt mit dem Schritt 200 und wird in gleichmäßigen Intervallen durchgeführt, wenn ein Zeitgeber eingestellt oder ein Sprungbefehl eines anderen Programms oder Programmteiles ak tiviert wird.

Im Schritt 210 werden die durch die Sensoren 20 bis 23 ermittelten Signale in Form von digitalen Signalen eingelesen (die im Fahrgastraum herrschende Temperatur T_r′ die Außentemperatur T_a, die aktuelle Kühltemperatur des Verdampfers T_E und die In tensität des Sonnenlichtes T_sd). Im Schritt 220 werden die durch die Instrumententa fel 26 eingestellten Signale, z. B. die für den Fahrgastraum eingestellte Temperatur T_set, eingelesen.

Im Schritt 230 wird ein Gesamtsignal T basierend auf den für die Umgebungsbedin gungen innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes eingelesenen Signalen der Temperaturen T_r, T_a, T_sd, T_E und T_set berechnet. Hieraus ergibt sich dann als Gesamt signal T die Wärmebelastung bzw. die Kühlbelastung nach der folgenden Gleichung (1):

T = (T_r - 25) + a(T_a - 25) + b T_sd + c (T_E - 3) - d (T_set - 25)+ e (1)

In der Gleichung (1) sind a, b, c und d arithmetische Verstärkungsfaktoren und e ein Korrekturwert. Jeder arithmetische Verstärkungsfaktor ist unter Beachtung dessen, was die Fahrgäste durch jede Veränderung ausgedrückt durch die Variable T_r (Temperatur im Fahrgastraum) spüren, experimentell bestimmt. Ist der Wert für das Gesamtsignal T gering, so ist auch die Kühlbelastung gering. Ist jedoch der Wert für das Gesamtsignal T hoch, so ist auch die Kühlbelastung größer (die Kühlbelastung ist folglich - für einen bestimmten Bereich - direkt proportional zum Gesamtsignal T).

Nach der Berechnung des Gesamtsignals T erfolgt im Schritt 240 die Feststellung ob das Gebläse 5 im Betrieb ist. Wenn das Gebläse 5 im Betrieb ist schreitet das Pro gramm zum Schritt 250 fort. Ist das Gebläse 5 nicht im Betrieb so springt das Pro gramm zum Schritt 330, wodurch dann die elektromagnetische Kupplung 18 außer Betrieb gesetzt wird, so daß der Verdichter 16 ebenfalls außer Betrieb gesetzt ist.

Im Schritt 250 erfolgt die Feststellung, ob der Klimaanlagenschalter 28 (A/C-Schalter) in der "EINE"- oder "AUS"-Position steht. Ist die Klimaanlage eingeschaltet (A/C- Schalter in der "EIN"-Position) so fährt das Programm mit dem Schritt 260 fort. Im an deren Fall springt das Programm zum Schritt 330, wodurch wiederum der Verdichter 16 außer Betrieb gesetzt wird.

Im Schritt 260 erfolgt eine Entscheidung über die tatsächliche Kühltemperatur T_E des Verdampfers 6. Ist die tatsächliche Kühltemperatur T_E gering so wird von B nach A bei einem Grenzwert α (z. B. bei 0,5°C) geschaltet. Ist die tatsächliche Kühltempera tur T_E hoch, so wird von A nach B bei einem Grenzwert β (z. B. bei 3°C) geschaltet. Somit ist eine Hysterese verwirklicht. Ist das Ergebnis dieser Entscheidung B, so fährt das Programm mit dem Schritt 270 fort. Im anderen Falle, wenn das Ergebnis dieser Entscheidung A ist, springt das Programm zum Schritt 330, wodurch der Betrieb des Verdichters 16 gestoppt wird.

Ist im Schritt 260 die Entscheidung für B aufgrund der tatsächlichen Kühltemperatur T_E des Verdampfers 6 getroffen worden, also anders ausgedrückt, wenn die tatsächli che Kühltemperatur T_E des Verdampfers 6 höher ist und nicht nahezu gleich gering wie die Gefriertemperatur, dann wird die Soll-Kühltemperatur T′_E1 basierend auf dem Gesamtsignal T im Schritt 270 (wie in Fig. 5 dargestellt) berechnet (Mit T′_E1 ist hier nicht die Soll-Kühltemperatur gemeint, sondern das zu dieser Soll-Kühltemperatur korrespondierende Signal. Dieses wird hier im folgenden aber zur Verhinderung von Mißverständnissen Soll-Kühltemperatur genannt).

Fig. 5 zeigt die Berechnung der Soll-Kühltemperatur T′_E1 in Abhängigkeit des Ge samtsignals T. Ist das errechnete Gesamtsignal T größer als 11 und die Kühlbelastung hoch, so wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 auf 3°C festgelegt. Die in Fig. 5 dargestellte Kurve zeigt niedrigere Soll-Kühltemperaturen T′_E1 für hohe Kühlbela stungen (linker Teilbereich der Kurve) und höhere Soll-Kühltemperaturen T′_E1 für geringere Kühlbelastungen (rechter Teilbereich der Kurve). Wenn das Gesamtsignal T gleich 7 oder geringer ist und folglich auch die Kühlbelastung gering ist, so wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 auf 13°C festgelegt. Ist das Gesamtsignal T berechnet worden und liegt zwischen und 7 und 11, so wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 zwischen den vorher festgelegten Temperaturwerten 3°C und 13°C in linearer Ab hängigkeit zum Gesamtsignal T festgelegt.

Ist nun im vorher erwähnten Schritt 270 des Programms die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 des Verdampfers 6 festgelegt, so fährt das Programm mit dem Schritt 280 fort. Im Schritt 280 wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 für den Verdampfer 6 basierend auf der Außentemperatur T_a berechnet. Diese Berechnung wird durch die Fig. 6 nä her verdeutlicht.

Die Berechnung der zweiten Soll-Kühltemperatur T′_E2 für den Verdampfer 6 erfolgt nach dem folgenden Schema, welches in Fig. 6 dargestellt ist. Ist die Außentemperatur T_a gleich 10°C oder niedriger als 10°C, so wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 auf 3°C festgelegt. Liegt die Außentemperatur T_a in einem gemäßigten Bereich zwi schen 20°C und 25°C, so wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 auf 13°C fest gelegt. Ist die Außentemperatur T_a größer oder gleich 30°C, so wird die zweite Soll- Kühltemperatur T′_E2 auf 7°C festgelegt. Liegt die Außentemperatur T_a in den Berei chen zwischen 10°C oder 20°C oder zwischen 25°C und 30°C, so wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 auf Temperaturwerte in diesen Bereichen durch die in Fig. 6 dargestellte Kurve zwischen 3°C oder 13°C oder 13°C und 7°C festgelegt. Die Kurve zeigt die geeignetsten Soll-Kühltemperaturen T′_E2 in Abhängigkeit der Außentemperaturen T_a um die Entfeuchtungsleistung des Verdampfers 6 aufrechtzu erhalten.

Im Schritt 290 des Programms wird nun die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 mit der zweiten Soll-Kühltemperatur T′_E2 verglichen. Ist nun die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 niedriger als die erste Soll-Kühltemperatur T_E1, so wird die zweite Soll-Kühltem peratur T′_E2 im Schritt 300 als Soll-Kühltemperatur T_E für den Verdampfer 6 aus gewählt. Andernfalls wenn die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 niedriger ist als die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2, so wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 im Schritt 310 als Soll-Kühltemperatur T_E für den Verdampfer 6 ausgewählt.

Im Schritt 320 werden die Signale für den elektrischen Strom I_sol so festgelegt, daß die Differenz bzw. Abweichung ΔT zwischen der im Schritt 300 oder 310 festgeleg ten Soll-Kühltemperatur T′_E (T′_E ist identisch mit T′_E1 oder T′_E2) und der tatsächli chen Kühltemperatur T_E geringer oder nahezu gleich 1°C ist, woraufhin dann die Abgabeleistung des Verdichters 16 gesteuert wird.

Hierdurch bedingt, weil die niedrigere der beiden Soll-Kühltemperaturen T′_E1 und T′_E2 als Soll-Kühltemperatur T′_E für den Verdampfer 6 ausgewählt wird, kann eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung des Verdampfers 6 verhindert werden (hierbei wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 in Abhängigkeit des Gesamtsignals und die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 in Abhängigkeit der Außentemperatur T_a berechnet). Hierdurch bedingt wird eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung des Verdampfers 6 genau dann verhindert, wenn die Temperatur für den Fahrgastraum bei einer hohen Außentemperatur ebenfalls hoch eingestellt ist oder wenn die Außen temperatur bei einer hohen Feuchtigkeit gering ist.

Im Schritt 340 erfolgt die weitere Steuerung nach der Steuerung für die Abgabelei stung des Verdichters 16. Schließlich bei Erreichung des Schrittes 350 springt das Programm an den Anfangspunkt zurück und es beginnt ein neuer Programmdurch lauf.

So kann z. B., wie in Fig. 7 dargestellt, die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 basierend auf der Feuchtigkeit Th im Fahrgastraum berechnet werden. Es ist daher nicht unbe dingt notwendig die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 basierend auf der Außentempe ratur T_a zu berechnen. Fig. 7 zeigt ein charakteristisches Schema zur Berechnung der zweiten Soll-Kühltemperatur T′_E2. Dargestellt ist hier eine lineare Abhängigkeit zwi schen der zweiten Soll-Kühltemperatur T′_E2 und der im Fahrgastraum existierenden Feuchtigkeit Th. Je höher die Feuchtigkeit Th im Fahrgastraum ist, desto geringer ist dann die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichter in einem Automobil-Klimagerät, wobei das Automobil-Klimagerät einen in einem Lüftungskanal (1) angeordneten Verdampfer (6), einen eine variable Abgabeleistung liefernden Verdichter (16), ein Expansionsventil (13) und einen Verflüssiger (15) aufweist, die gemein sam einen Kühlkreislauf bilden, bei dem von einer Steuerungseinheit (150) die Abgabeleistung des Verdichters (16) über im Verdichter (16) vorgesehene Bauelemente (17) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) mittels einer Meßeinrichtung (100) die tatsächliche Kühltemperatur (T_E) des Verdampfers (6) ermittelt wird,
b) das Klimagerät nach Maßgabe der innerhalb und außerhalb des Fahrgast raumes existierenden Umgebungsbedingungen einschließlich der Tempe ratur (T_r) im Fahrgastraum, der Außentemperatur (T_a) und der für den Fahrgastraum eingestellten Temperatur (T_set) gesteuert wird, wobei diese Wärmebelastungssignale als Grundlage zur Berechnung der Wärmebe lastung mittels einer Berechnungseinrichtung (110) dienen,
c) mittels einer ersten Einstelleinrichtung (120) eine erste Soll-Kühl temperatur (T′_E1) des Verdampfers (6) basierend auf den Wärmebelastungs signalen und einem eine hohe Soll-Kühltemperatur bei einer geringen Kühlbelastung (=geringe Wärmebelastung) zeigenden Schema für die erste Soll-Kühltemperatur eingestellt wird,
d) mittels einer zweiten Einstelleinrichtung (130) eine zweite Soll-Kühl temperatur (T′_E2) des Verdampfers (6) basierend auf einem eine hohe Soll-Kühltemperatur bei einer mäßigen Außentemperatur (T_a) und eine ge ringe Soll Kühltemperatur sowohl bei einer geringen als auch bei einer hohen Außentemperatur (T_a) zeigenden Schema für die zweite Soll-Kühl temperatur eingestellt wird,
e) mittels einer Auswahlschaltung (140) die erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) mit der zweiten Soll-Kühltemperatur (T′_E2) verglichen und, wenn die ermittelte tatsächliche Kühltemperatur (T_E) des Verdampfers (6) über einem bestimmten Grenzwert liegt, die niedrigere der Soll- Kühltemperaturen (T_E1, T′_E2) ausgewählt wird, und
f) die Abgabeleistung des Verdichters (16) basierend auf der zuvor aus gewählten Soll-Kühltemperatur (T′_E1 oder T′_E2) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Kühl belastung hoch ist, die erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) auf den niedrigsten Temperaturwert gelegt wird, daß, wenn die Kühlbelastung gering ist, die erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) ,auf den höchsten Temperaturwert gelegt wird und daß im Intervall zwischen einer hohen und einer niedrigen Kühlbe lastung die erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) bei sinkender Kühlbelastung angehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Außentemperatur (T_a) in einem gemäßigten Bereich liegt, die zweite Soll- Kühltemperatur (T′_E2) auf den höchsten Temperaturwert gelegt wird, daß, so bald die Außentemperatur (T_a) den gemäßigten Bereich verläßt, die zweite Soll-Kühltemperatur (T′_E2) geringer wird, und daß, wenn die Außentemperatur (T_a) sehr viel höher liegt als der gemäßigte Bereich, die zweite Soll- Kühltemperatur (T′_E2) auf einen niedrigen Temperaturwert gelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Außentemperatur (T_a) sehr viel größer ist als die Außentemperaturen (T_a) im gemäßigten Bereich, der festgelegte niedrige Temperaturwert für die zweite Soll-Kühltemperatur (T′_E2) größer wird als der festgelegte Tempera turwert für die zweite Soll-Kühltemperatur (T′_E2) für den Fall, daß die Außen temperatur (T_a) sehr viel kleiner ist als die Außentemperaturen (T_a) im ge mäßigten Bereich.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, sobald ein Klimaanlagenschalter (28) für den Betrieb des Kühlkreislaufes in der "EIN"-Position steht und das Gebläse (5) in Betrieb ist, der Verdichter (16) wirksam gesteuert wird.

6. Vorrichtung zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters in einem Automobil-Klimagerät, zur Verwirklichung eines Verfahrens nach einem der An sprüche 1 bis 5, mit einem in einem Lüftungskanal (1) des Automobil-Klimage rätes angeordneten Verdampfer (6), einem Verdichter (16) variabler Ausgangslei stung, einem Verflüssiger (15) und einem Expansionsventil (13), die gemeinsam einen Kühlkreislauf bilden, wobei die Abgabeleistung des Verdichters (16) über im Verdichter (16) vorgesehene Bauelemente (17) steuerbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß vorgesehen ist

a) eine Meßeinrichtung (100) zur Ermittlung der tatsächlichen Kühltem peratur (T_E) des Verdampfers (6),
b) eine Berechnungseinrichtung (110) zur Berechnung der Wärmebelastung,
c) eine erste Einstelleinrichtung (120) zum Einstellen einer ersten Soll-Kühltemperatur (T′_E1) des Verdampfers (6),
d) eine zweite Einstelleinrichtung (130) zum Einstellen einer zweiten Soll-Kühltemperatur (T′_E2) des Verdampfers (6),
e) eine die erste eingestellte Soll-Kühltemperatur (T′_E1) mit der zweiten Sollkühltemperatur (T′_E2) vergleichende Auswahlschaltung (140), und
f) eine Steuerungseinheit (150) zur Steuerung der Abgabeleistung des Verdichters (16).