DE4400810C2

DE4400810C2 - Klimatisierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4400810C2
Application number: DE4400810A
Authority: DE
Inventors: Yuuji Honda; Yuichi Kajino; Takayoshi Kawai; Yuji Ito; Katsuhiko Samukawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2014-01-14
Also published as: DE4400810A1; JP3316982B2; US5392845A; JPH06262933A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Folgeregelung der Temperatur eines Raums mittels einer Klimatisierungs vorrichtung oder Klimaanlage, welche ein Raumklima durch Blasen von Luftströmen unterschiedlicher Temperaturen aus einem ersten Kanal und einem zweiten Kanal einstellt.

Aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 191118/1992 ist eine Klimatisierungsvorrichtung (nachfolgend als "Klimaanlage" bezeichnet) für Fahrzeuge bekannt, bei welcher ein Verdampfer und ein Heizkern in ei ner Leitung angeordnet sind. Diese Klimaanlage ist mit ei nem Kühlluft-Bypass versehen, der die kühle Luft, welche durch den Verdampfer geströmt ist, direkt einem ersten Ka nal zuführt, der die kühle Luft zur oberen Körperhälfte ei nes Passagiers bläst, wobei dieser Bypass zusätzlich zu ei ner Leitung vorgesehen ist, in welcher der Heizkern ange ordnet ist. Durch Einstellung der Strömungsrate der kühlen Luft, welche durch den Kühlluft-Bypass fließt, wird die Temperatur der Luft, welche von dem ersten Kanal ausgebla sen wird, so eingestellt, daß sie geringer ist, als die Temperatur der Luft, welche von dem zweiten Kanal zu den Füßen des Passagiers fließt. Der erste und zweite Kanal sind nicht verschließbar.

Diese bekannt Technologie hat jedoch die nachfolgenden Nachteile, welche unter Bezug auf das Zeitdiagramm von Fig. 13 erläutert werden. Genauer gesagt, bei der oben beschrie benen bekannten Klimaanlage wird, wenn die Temperatur zu nächst auf 25°C eingestellt wird, ein Betriebszustand "Fußmodus" eingestellt, in welchem keine Luft von dem er sten Kanal zur oberen Körperhälfte des Passagiers geblasen wird, sondern nur Warmluft von 35°C (gewünschte Ausblas temperatur) wird zu den Füßen des Passagiers aus dem zwei ten Kanal geblasen. Wenn dann die gesetzte Temperatur von 25°C auf 23°C zu einer Zeit t geändert wird, wird der "Fußmodus"-Betrieb automatisch in einen 2-Ebenen-Betriebs zustand (nachfolgend als "zweipegeliger Betriebszustand" oder "Zweipegel"-Modus" bezeichnet) geändert, in welchem die Luft aus dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal ausge blasen wird, wobei die kühle Luft von 25°C (gewünschte Ausblastemperatur) der oberen Körperhälfte des Passagiers aus dem ersten Kanal zugeführt wird.

Während des "Fußmodus"-Betriebs fließt vor der Änderung keine Luft in dem ersten Kanal. Von daher erfaßt ein erster Temperatursensor, der in dem ersten Kanal an einer Stelle nahe des zu klimatisierenden Raumes angeordnet ist, die Lufttemperatur, welche praktisch die gleiche wie die Tempe ratur (zum Beispiel 25°C) in dem Raum ist. Unmittelbar nach der Änderung in den zweipegeligen Betrieb ist daher die von dem ersten Temperatursensor erfaßte Temperatur die Temperatur in dem Raum, d. h. 25°C aufgrund einer Verzöge rung in dem Erkennungsvorgang mittels des ersten Tempera tursensors. In dem "Fußmodus"-Betrieb verbleibt der Kühl luft-Bypass geschlossen. Wenn der erste Temperatursensor die Raumtemperatur (zum Beispiel 25°C) unmittelbar nach der Änderung in den zweipegeligen Betrieb erfaßt, arbeitet die Steuervorrichtung dahingehend, diesen Zustand aufrecht zuerhalten, da die Temperatur von 25°C die gewünschte Aus blastemperatur aus dem ersten Kanal ist. Dies bedeutet, daß die Steuervorrichtung so arbeitet, daß der Kühlluft-Bypass geschlossen bleibt. Heiße Luft von 35°C, welche die glei che wie in dem zweiten Kanal ist, wird somit dem ersten Ka nal zugeführt, d. h. die heiße oder zumindest sehr warme Luft wird der oberen Körperhälfte des Passagiers zugeführt, wie in Fig. 13 dargestellt, was für den Passagier unange nehm ist.

Wenn weiterhin der zweipegelige Betrieb in einen "Gesichtsmodus"-Betrieb geändert wird, in welchem die kühle Luft aus dem ersten Kanal der oberen Körperhälfte des Passagiers zugeführt wird und dann wieder in den zweipegeligen Betrieb zurückgegangen wird, in welchem die warme Luft den Füßen des Passagiers aus dem zweiten Kanal zugeführt wird, erfaßt der zweite Temperatursensor in dem zweiten Kanal die Raumtemperatur, bis der Betrieb wieder in den zweipegeligen Modus umgeändert wird. Wenn die von dem zweiten Temperatur sensor erfaßte Temperatur genau die gleiche wie die ge wünschte Ausblastemperatur aus dem zweiten Kanal oder nahe an dieser gewünschten Temperatur zu einem Zeitpunkt ist, zu dem der Betrieb in den zweipegeligen Modus umgeschaltet wird, tritt die kühle Luft aus dem zweiten Kanal während der Anfangszeitdauer aus, zu der der Betrieb in den zweipe geligen Modus umgeändert wird, was ebenfalls bewirkt, daß sich der Passagier unwohl fühlt.

Aus "RECKNAGEL, SPRENGER, E.: Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. München [u. a.]: R. Oldenbourg, 1990, S. 933-953" sind Klimaanlagen bekannt, bei denen entweder der Zuluftstrom konstant und die Temperatur der den Räumen zu geführten Luft variabel oder der Zuluftstrom variabel und die Temperatur konstant sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah ren zur Klimatisierung eines Raums derart zu schaffen, daß die Reaktionsfähigkeit erhöht und das Behaglichkeitsgefühl von in dem Raum befindlichen Personen verbessert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, wobei die Effekte einer Temperaturregelung und Volumenstromregelung kombi niert werden.

Gemäß einer ersten Ausgestaltungsmöglichkeit, die je doch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird eine Klimatisierungsvorrichtung offenbart mit:
einem Hauptkanal, durch welchen Luft in einen Raum fließt; einem ersten Kanal, der von dem Hauptkanal abzweigt; einem zweiten Kanal, der von dem Hauptkanal ab zweigt; einer Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, welche den er sten Kanal und den zweiten Kanal öffnet oder schließt; ei ner ersten Temperatureinstellvorrichtung, welche die Tempe ratur der durch den ersten Kanal strömenden Luft einstellt; einer zweiten Temperatureinstellvorrichtung, welche die Temperatur der durch den zweiten Kanal strömenden Luft ein stellt; einem ersten Temperatursensor, der die Temperatur der durch den ersten Kanal strömenden Luft erfaßt; einem zweiten Temperatursensor, der die Temperatur der durch den zweiten Kanal strömenden Luft erfaßt; einer ersten Ausblas temperatur-Bestimmungsvorrichtung, welche eine gewünschte Ausblastemperatur der aus dem ersten Kanal ausgeblasenen Luft bestimmt; einer zweiten Ausblastemperatur-Bestimmungs vorrichtung, welche eine gewünschte Ausblastemperatur der aus dem zweiten Kanal ausgeblasenen Luft bestimmt; einer Beurteilungsvorrichtung, welche beurteilt, ob der erste Ka nal oder der zweite Kanal von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand mittels der Öffnungs/Schließ-Vorrich tung umgeschaltet wurde; einer ersten Steuervorrichtung, die, wenn es von der Beurteilungsvorrichtung erfaßt wurde, daß einer der Kanäle von dem geschlossenen in den offenen Zustand umgeschaltet wurde, in Betrieb geht, um die Tempe ratureinstellvorrichtung des einen Kanals für eine be stimmte Zeitdauer unmittelbar nach der Beurteilung auf der Grundlage einer gewünschten Ausblastemperatur im anderen Kanal - entweder des ersten Kanales oder des zweiten Kana les - und auf der Grundlage der gewünschten Ausblastempera tur in dem einen Kanal zu steuern; und einer zweiten Steu ervorrichtung, welche, nachdem die bestimmte Zeitdauer un mittelbar nach der Beurteilung verstrichen ist, in Betrieb geht, um die Temperatureinstellvorrichtung des einen Kana les auf der Grundlage eines Wertes, der von dem Temperatur sensor in dem einen Kanal erfaßt wurde, und auf der Grund lage der gewünschten Ausblastemperatur in dem einen Kanal zu steuern.

Gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit, die ebenfalls nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird eine Klimatisierungsvorrichtung offenbart mit:
einem Hauptkanal, durch welchen Luft in einen Raum fließt; einem ersten Kanal, der von dem Hauptkanal ab zweigt; einem zweiten Kanal, der von dem Hauptkanal ab zweigt; einer Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, welche den er sten Kanal und den zweiten Kanal öffnet oder schließt; ei ner Temperatureinstellvorrichtung, welche die Temperatur der durch den ersten Kanal strömenden Luft einstellt; einem Temperatursensor, der die Temperatur der durch den ersten Kanal strömenden Luft erfaßt; einer Ausblastemperatur-Be stimmungsvorrichtung, welche eine gewünschte Ausblastempe ratur der aus dem ersten Kanal ausgeblasenen Luft bestimmt; einer Beurteilungsvorrichtung, welche beurteilt, ob der er ste Kanal von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zu stand mittels der Öffnungs/Schließ-Vorrichtung umgeschaltet wurde; einer ersten Steuervorrichtung, die, wenn es von der Beurteilungsvorrichtung erfaßt wurde, daß der erste Kanal von dem geschlossenen in den offenen Zustand umgeschaltet wurde, in Betrieb geht, um die Temperatureinstellvorrich tung für eine bestimmte Zeitdauer unmittelbar nach der Be urteilung auf der Grundlage einer Ersatz-Ausblastemperatur im zweiten Kanal und auf der Grundlage der gewünschten Aus blastemperatur in dem ersten Kanal zu steuern; und einer zweiten Steuervorrichtung, welche, nachdem die bestimmte Zeitdauer unmittelbar nach der Beurteilung verstrichen ist, in Betrieb geht, um die Temperatureinstellvorrichtung auf der Grundlage eines Wertes, der von dem Temperatursensor in dem ersten Kanal erfaßt wurde, und auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur in dem ersten Kanal zu steu ern.

Dies bedeutet, daß bei der Klimaanlage gemäß der ersten Ausgestaltungsmöglichkeit die Beurteilungsvorrichtung beur teilt, daß ein Kanal von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand umgeschaltet wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem der Klimatisierungsbetrieb, bei welchem entweder der erste oder zweite Kanal geschlossen ist, in einen Betrieb geändert wird, in welchem besagter Kanal geöffnet ist. Da nach arbeitet die erste Steuervorrichtung eine bestimmte Zeitdauer lang, um die Temperatureinstellvorrichtung in ei nem Kanal auf der Grundlage einer gewünschten Ausblastempe ratur des anderen Kanals (Temperatur, welche von dem Tempe ratursensor in dem anderen Kanal erfaßt wird, gewünschte Ausblastemperatur im anderen Kanal oder bestimmte virtuelle Temperatur im anderen Kanal) und auf der Grundlage einer gewünschten Ausblastemperatur im anderen Kanal zu steuern, welche durch die Ausblastemperatur-Bestimmungsvorrichtung bestimmt wird, so daß die Luft mit der gewünschten Ausblas temperatur im einen Kanal von diesem einen Kanal ausgegeben wird. Nach dem Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer ar beitet die zweite Steuervorrichtung, um die Temperaturein stellvorrichtung im einen Kanal auf der Grundlage der von dem Temperatursensor im anderen Kanal erfaßten Temperatur und auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur in dem einen Kanal zu steuern, welche durch die Ausblastempe ratur-Bestimmungsvorrichtung bestimmt wird, so daß Luft mit der gewünschten Ausblastemperatur im einen Kanal von diesem einen Kanal ausgegeben wird. Dies bedeutet, daß die defi nierte gewünschte Ausblastemperatur eine Temperatur sein kann, welche praktisch von dem Sensor in dem betreffenden Kanal erfaßt wird oder eine gewünschte Ausblastemperatur, welche wie nachfolgend beschrieben verwendet wird oder eine bestimmte geeignete Temperatur ist. Diese kann auch als ei ne Ersatztemperatur bezeichnet werden.

Bei der Klimaanlage gemäß der zweiten Ausgestaltungs möglichkeit bestimmt die Beurteilungsvorrichtung, daß der erste Kanal von dem geschlossenen in den offenen Zustand umgeschaltet wird, wenn der Klimatisierungsbetrieb, in wel chem der erste Kanal geschlossen ist, in einen Klimatisie rungsbetrieb umgeschaltet wird, in welchem dieser Kanal ge öffnet ist. Die erste Steuervorrichtung arbeitet dann für eine bestimmte Zeitdauer lang, um die Temperatureinstellvor richtung auf der Grundlage einer gewünschten Ausblastempe ratur oder einer Ersatztemperatur im zweiten Kanal (einer Temperatur, welche von dem Temperatursensor erfaßt wird, der in dem zweiten Kanal angeordnet ist, einer gewünschten Ausblastemperatur, welche durch die Ausblastemperatur-Be stimmungsvorrichtung erfaßt wurde, wenn diese vorgesehen ist, um die Ausblastemperatur im zweiten Kanal zu bestim men, oder einer bestimmten virtuellen Temperatur des zwei ten Kanals) und auf der Grundlage einer gewünschten Aus blastemperatur zu steuern, welche von der Ausblastempera tur-Bestimmungsvorrichtung bestimmt wurde, so daß die Luft mit der gewünschten Ausblastemperatur aus dem ersten Kanal austritt. Wenn eine bestimmte Zeitdauer verstrichen ist, arbeitet die zweite Steuervorrichtung, um die Temperatur einstellvorrichtung zu steuern auf der Grundlage der von dem Temperatursensor erfaßten Temperatur und der von der Ausblastemperatur-Bestimmungsvorrichtung bestimmten ge wünschten Ausblastemperatur, so daß Luft mit der gewünsch ten Ausblastemperatur aus dem ersten Kanal austritt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung unter Bezug auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer Klima anlage für ein Kraftfahrzeug gemäß eines Aspektes der vor liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung ei ner Beziehung zwischen einer benötigten Ausblastemperatur TAO und gewünschten Ausblastemperaturen TAOV und TAOH der ersten und zweiten Kanäle, welche in der vorliegenden Er findung verwendet werden;

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Veranschauli chung einer Beziehung zwischen der benötigten Ausblastempe ratur TAO und dem Ausblasmodus, der in der vorliegenden Er findung verwendet wird;

Fig. 4 ein Flußdiagramm des Betriebs einer Steuervor richtung, welche für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 5 eine graphische Darstellung zur Veranschauli chung einer Beziehung zwischen der benötigten Ausblastempe ratur TAO und der Spannung für ein Gebläse, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Be triebs der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Fig. 1;

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer zweiten Ausführungsform einer Klimaanlage gemäß der vorlie genden Erfindung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm des Betriebs der Steuervor richtung in der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 7;

Fig. 9 schematisch den Aufbau einer Abwandlung der Klimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung;

Fig. 10 ein Flußdiagramm der Arbeitsweise einer Steu ervorrichtung hierfür;

Fig. 11 schematisch die wesentlichen Teile einer Lei tung in der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 schematisch den Zustand innerhalb der Leitung in der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 13 ein Zeitdiagramm zur Darstellung der Arbeits weise einer Klimaanlage nach dem Stand der Technik.

Es sei an dieser Stelle noch betont, daß unter "Klimaanlage" nicht nur Klimaanlagen per se, sondern auch Heiz- und Kühlaggregate allgemeiner Art - insbesondere für Fahrzeuge - zu verstehen sind. Die nachfolgende Bezeichnung "Klimaanlage" ist somit nicht als einschränkend zu sehen, sondern steht als übergeordneter Begriff für Heiz-, Kühl- oder Klimatisierungsanlagen allgemein.

Fig. 1 veranschaulicht den Aufbau einer Ausführungsform einer Klimaanlage gemäß eines ersten Aspektes der vorlie genden Erfindung.

Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Klimaanlage 1 einen Hauptkanal 5, durch welchen die Luft in den zu klimatisierenden Raum strömt; einen ersten Kanal 6, der von dem Hauptkanal 5 ab zweigt; einen zweiten Kanal 7, der von dem Hauptkanal 5 ab zweigt; eine Vorrichtung 17 zum Öffnen/Schließen des Ka nals, welche den ersten und den zweiten Kanal öffnet oder schließt; eine erste Temperatureinstellvorrichtung 100, welche die Temperatur der Luft einstellt, welche durch den ersten Kanal 6 strömt; eine zweite Temperatureinstellvor richtung 200, welche die Temperatur der Luft einstellt, welche durch den zweiten Kanal 7 strömt; einen ersten Tem peratursensor 25, der die Temperatur der in dem ersten Ka nal 6 strömenden Luft erfaßt; einen zweiten Temperatursen sor 26, der die Temperatur der in dem zweiten Kanal 7 strö menden Luft erfaßt; eine erste Ausblastemperatur-Bestim mungsvorrichtung 41, welche die gewünschte Ausblastempera tur der aus dem ersten Kanal 6 austretenden Luft bestimmt; eine zweite Ausblastemperatur-Bestimmungsvorrichtung 42, welche eine gewünschte Ausblastemperatur der aus dem zwei ten Kanal 7 austretenden Luft bestimmt; eine Beurteilungs vorrichtung 43, welche beurteilt, ob einer der Kanäle - erster Kanal 6 oder zweiter Kanal 7 - durch die Vorrichtung 17 vom geschlossenen in den offenen Zustand umgeschaltet wird; eine erste Steuervorrichtung 44, welche, wenn es von der Beurteilungsvorrichtung 43 erfaßt wurde, daß einer der Kanäle von dem geschlossenen in den offenen Zustand umge schaltet wurde so arbeitet, daß die Temperatureinstellvor richtung 100 oder 200 eines der Kanäle eine bestimmte Zeit dauer lang unmittelbar nach der Beurteilung auf der Grund lage einer gewünschten Ausblastemperatur (Ersatztemperatur) des anderen Kanales, also entweder des ersten Kanales 6 oder des zweiten Kanales 7 und auf der Grundlage der gewün schten Ausblastemperatur des anderen Kanals steuert; und ei ne zweite Steuervorrichtung 45, welche, nachdem die be stimmte Zeitdauer unmittelbar nach der Beurteilung verstri chen ist, die Temperatureinstellvorrichtung 100 oder 200 in einem Kanal auf der Grundlage einer Temperatur - erfaßt durch den Temperatursensor 25 oder 26 im anderen Kanal - und auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur in dem einen Kanal steuert.

Die Klimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von verschiedenen Abwandlungen und Ausführungs formen im Detail näher beschrieben.

Ausführungsform 1

Die Fig. 1 bis 6 zeigen eine Ausführungsform eines er sten Aspektes der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Klimaanlage zur Verwendung in Kraftfahrzeugen zeigt. Genauer, die Klimaanlage 1 weist ei ne Leitung 2 zum Führen von Luft in einen zu klimatisieren den Raum auf. Auf der stromaufwärtigen Seite der Leitung 2 ist ein Gebläse 3 vorgesehen, welches mit einer nicht dar gestellten Schaltvorrichtung für Innenluft/Außenluft ausge stattet ist, mit der Innenluft oder Außenluft dem Ansaug stuzen des Gebläses zuführbar ist. Das Gebläse 3 erzeugt eine Luftströmung in der Leitung 2, welche in den zu klimatisierenden Raum abgegeben wird, wobei die Strömungsrate durch eine Steuervorrichtung 4 eingestellt wird, welche nachfolgend noch beschrieben wird.

Die Leitung 2 ist an der stromaufwärtigen Seite mit dem Hauptkanal 5 ausgestattet sowie mit dem ersten Kanal 6, der von dem Hauptkanal 5 abzweigt, um hauptsächlich kühle Luft der oberen Körperhälfte eines Passagiers zuzuführen, sowie dem zweiten Kanal 7, der von dem Hauptkanal 5 abzweigt, um hauptsächlich warme Luft den Füßen des Passagiers zuzufüh ren. An der stromaufwärtigen Seite des Hauptkanals 5 ist ein Verdampfer 8 als Kühleinrichtung vorgesehen, mit wel chem die durch den Kanal strömende Luft gekühlt wird. Der Verdampfer 8 ist ein Teil des Kühlerkreislaufs und wird be tätigt, wenn der Kühlkreislauf durch die Steuervorrichtung 4 betrieben wird, wie noch beschrieben werden wird.

Auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 8 ist in dem Hauptkanal 5 ein Heizkern 9 als Heizvorrichtung vorge sehen, der durch den Kanal strömende Luft erhitzt bzw. er wärmt. Der Heizkern 9 wird mit dem heißen Kühlwasser des Kraftfahrzeugmotors (nicht dargestellt) versorgt und heizt so durch den Hauptkanal 5 strömende Luft. Der Hauptkanal 5 ist weiterhin mit einer Einstellvorrichtung 10 versehen, mit welcher die Erwärmung der Luft mittels des Heizkerns 9 einstellbar ist. Die Einstellvorrichtung 10 für den Erwär mungsbetrag weist einen Wärmeeinstell-Bypass 11 auf, der in dem Hauptkanal 5 angeordnet ist, so daß der Heizkern 9 um gegangen werden kann, sowie einen Luftmisch-Schieber 12, der die Menge der durch den Heizkern 9 strömenden Luft und die Menge der durch den Bypass 11 strömenden Luft ein stellt. Der Öffnungsgrad des Luftmisch-Schiebers 12 wird von einem Stellglied 13 eingestellt, welches von der Steu ervorrichtung 4 betrieben wird, wie noch erläutert werden wird.

Die Leitung 2 ist weiterhin mit einem Kühlluft-Bypass 14 ausgestattet, der die von dem Verdampfer 8 kommende ge kühlte Luft direkt unter Umgehung der Einstellvorrichtung 10 in den ersten Kanal 6 leitet. Auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlluft-Bypass 14 ist ein Öffnungs/Schließ- Schieber 15 für den Bypass (Öffnungs/Schließ-Vorrichtung für den Bypass) vorgesehen, der den Kühlluft-Bypass 14 öff net und schließt bzw. den Öffnungsgrad einstellt. Der Öff nungs/Schließ-Schieber 15 wird von einem Stellglied 16 be trieben, welches von der Steuervorrichtung 4 gesteuert wird, wie noch beschrieben werden wird.

Die Temperatur der durch den ersten Kanal 6 strömenden Luft wird von der Einstellvorrichtung 10, dem Kühlluft-By pass 14 und dem Öffnungs/Schließ-Schieber 15 eingestellt. Die Einstellvorrichutung 10 für den Erwärmungsbetrag, der Kühlluft-Bypass 14 und der Öffnungs/Schließ-Schieber 15 bilden die erste Temperatureinstellvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Temperatur der Luft, welche durch den zweiten Kanal 7 strömt, wird von der Einstellvorrichtung 10 für den Wär mebetrag eingestellt, welche die zweite Temperatureinstell vorrichtung 200 der vorliegenden Erfindung bildet.

An der Stelle, an der der erste und der zweite Kanal abzweigen, ist ein Öffnungs/Schließ-Schieber 17 für den Ka nal vorgesehen, der den ersten Kanal 6 schließt und den zweiten Kanal 7 öffnet, den zweiten Kanal 7 schließt und den ersten Kanal 6 öffnet oder sowohl den ersten Kanal 6 als auch den zweiten Kanal 7 öffnet. Der Öffnungs/Schließ- Schieber 17 wird von einem Stellglied 18 betrieben, welches von der Steuervorrichtung 4 betrieben wird, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird.

Die Steuervorrichtung 4 umfaßt im wesentlichen einen Computer und steuert elektrische Teile der Klimaanlage abhängig von den von dem Passagier eingegebenen Bedingungen und den Eingangswerten von den Sensoren. Die Steuervorrich tung 4 ist mit einem Bedienfeld (nicht dargestellt) ausge stattet, welches von dem Passagier bedient wird. Das Be dienfeld ist mit einem automatischen Klimatisierungsschal ter (nicht dargestellt), einer Anzahl von Modusumschalt- Schaltern (nicht dargestellt) sowie einer Temperaturein stellvorrichtung 19 zum Festsetzen der Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum ausgestattet. Die Steuervorrichtung 4 arbeitet weiterhin mit einer Mehrzahl von Sensoren zusam men, beispielsweise einem Innenluftsensor 20, der die Tem peratur im zu klimatisierenden Raum erfaßt, einem Außen luftsensor 21, der die Temperatur außerhalb des Raumes er faßt, einem Sonneneinstrahlungssensor 22, der den Betrag der Sonneneinstrahlung in dem Raum erfaßt, einem Sensor 23, der dem Verdampfer 8 nachgeschaltet ist und die Temperatur der Luft mißt, welche den Verdampfer 8 verläßt, einem Was sertemperatursensor 24, der die Temperatur des Kühlwassers im Heizkern 9 erfaßt, einem ersten Temperatursensor 25, der die Luft in dem ersten Kanal 6 erfaßt und somit die Luft der Temperatur erfaßt, die der oberen Körperhälfte des Pas sagiers zugeführt wird, sowie einem zweiten Temperatursen sor 26, der die Temperatur der in dem zweiten Kanal 7 strö menden Luft und damit die Temperatur der Luft erfaßt, wel che den Füßen des Passagiers zugeführt wird. Sowohl der er ste als auch der zweite Temperatursensor 25 und 26 sind an Stellen angeordnet, an denen sie die Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum unter der Bedingung erfassen können, daß keine Luftströmung durch den jeweiligen Kanal fließt.

Wenn vom Benutzer die automatische Klimatisierung aus gewählt wird, steuert die Steuervorrichtung 4 automatisch die Ausblastemperatur, die Ausströmrate und den Ausblasaus laß, so daß die Temperatur im zu klimatisierenden Raum bei einer Temperatur gehalten wird, welche mittels der Tempera tur-Setzvorrichtung vorgewählt wurde. Um die automatische Klimatisierung durchzuführen, berechnet die Steuervorrichtung 4 eine benötigte Ausblastemperatur TAO gemäß der nach folgenden Gleichung (1) auf der Grundlage der eingegebenen Sensorsignale,

TAO = Kset.Tset - Kr.Tr - Kam.Tam - Ks.Ts - C (1)

wobei Kset, Kr, Kam, Ks und C Korrekturkonstanten sind, Tset ein Festsetz-Temperatursignal der Temperatur-Setzvor richtung 19 ist, Tr das erfaßte Temperatursignal des Innen luftsensors 20 ist, Tam das erfaßte Temperatursignal des Außenluftsensors 21 ist und Ts das erfaßte Sonneneinstrah lungssignal von dem Sonneneinstrahlungssensor 22 ist.

Sodann werden, wie in Fig. 2 dargestellt, die gewünsch te Ausblastemperatur TAOV für den ersten Kanal 6 und die gewünschte Ausblastemperatur TAOH für den zweiten Kanal 7 aus der so berechneten benötigten Ausblastemperatur TAO be stimmt. Der Ablauf zur Bestimmung der gewünschten Ausblas temperatur TAOV des ersten Kanales 6 aus der benötigten Ausblastemperatur TAO wird von der ersten Ausblastempera tur-Bestimmungsvorrichtung 41 durchgeführt und der Ablauf zur Bestimmung der benötigten Ausblastemperatur TAOH für den zweiten Kanal 7 anhand der benötigten Ausblastemperatur TAO wird von der zweiten Ausblastemperatur-Bestimmungsvor richtung 42 durchgeführt.

In dem Betrieb "Gesichtsmodus" (erster Kanal 6 geöffnet und zweiter Kanal 7 geschlossen), in welchem kühle Luft hauptsächlich zur oberen Körperhälfte des Passagiers gebla sen wird und in dem Betrieb "Fußmodus" (erster Kanal 6 ge schlossen und zweiter Kanal 7 geöffnet), in welchem die warme Luft hauptsächlich zu den Füßen des Passagiers gebla sen wird, wird der Kühlluft-Bypass 14 von dem Öff nungs/Schließ-Schieber 15 auf eine Weise wie in der nach folgenden Tabelle 1 geschlossen und Luft mit einer Tempera tur, welche von den gewünschten Ausblastemperaturen TAOV und TAOH bestimmt wurde, wird von den Kanälen ausgeblasen.

In dem zweipegeligen Betriebsmodus gemäß Fig. 2 werden die Ausblastemperatur TAOV für die Luft im ersten Kanal 6 und die gewünschte Ausblastemperatur TAOH für die Luft im zweiten Kanal 7 separat ermittelt. Weiterhin wird die ge wünschte Ausblastemperatur TAOH vom Öffnungsgrad SWn des Luftmisch-Schiebers 12 gesteuert und die gewünschte Aus blastemperatur TAOV wird durch den Öffnungsgrad SWn des Luftmisch-Schiebers 12 und den Öffnungsgrad SWBn des Öff nungs/Schließ-Schiebers 15 gesteuert.

Tabelle 1

Der Öffnungsgrad SWn des Luftmisch-Schiebers 12 und der Öffnungsgrad SWBn des Öffnungs/Schließ-Schiebers 15 für den Bypass sind durch Durchführung von Berechnungen anhand der folgenden Gleichungen (2) bis (5) zu ermitteln, wobei auf die Temperatur TAOV der Luft Bezug genommen wird, welche der oberen Körperhälfte zugeblasen wird und welche von dem ersten Temperatursensor 25 erfaßt wird, und auf die Tempe ratur TAH der Luft Bezug genommen wird, welche zu den Füßen geblasen wird und von dem zweiten Temperatursensor 26 er faßt wurde, und auf ihre Differenzen von den gewünschten Ausblastemperaturen Bezug genommen wird,

En = TAOH - TAH (2)

EBn = TAV - TAOV (3)

SWn = SW_n-1 + kp{En - E_n-1 + θ.En/Ti + Td(En - 2E_n-1 + E_n-2)/θ} (4)

SWBn = SWB_n-1 + kp{EBn - EB_n-1 + θ.EBn/Ti + Td(EB_n-2EB_n-1 + 2EB_n-2)/θ} (5)

wobei n - 1 ein Wert von θ Sekunden einer Steuerperiode vor dem Wert n dieser Zeit ist, n - 2 ein Wert von θ Sekunden einer Steuerperiode vor dem Wert n - 1 der vorhergehenden Zeit ist, kp ein Proportionalitätsfaktor ist, Ti eine Inte grationszeit ist und Td eine Differentiationszeit ist.

Der Ausblasmodus beinhaltet eine automatische Aus blassteuerung, welche automatisch abhängig von der benötig ten Ausblastemperatur TAO festgesetzt wird (Fig. 3) und ein manuelles Festsetzen, welches von dem Passagier von Hand durchgeführt wird.

Die Steuervorrichtung 4 ist mit der ersten Ausblastem peratur-Bestimmungsvorrichtung 41 ausgestattet, welche die gewünschte Ausblastemperatur TAOV im ersten Kanal 6 während des Betriebsmodus "Gesicht" und in dem Betriebsmodus "zweipegelig" auf der Grundlage der benötigten Ausblastem peratur TAO bestimmt.

Die Steuervorrichtung 4 ist weiterhin mit der zweiten Ausblastemperatur-Bestimmungsvorrichtung 42 ausgestattet, welche die gewünschte Ausblastemperatur TAOH im zweiten Ka nal 7 während des Betriebsmodus "Fuß" und des Betriebsmodus "zweipegelig" auf der Grundlage der benötigten Ausblastem peratur TAO bestimmt.

Die Steuervorrichtung 4 ist weiterhin mit der Beurtei lungsvorrichtung 43 ausgestattet, welche bestimmt, ob einer der Kanäle, also der erste Kanal 6 oder zweite Kanal 7 vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand umgeschaltet wurde.

Die Steuervorrichtung 4 weist weiterhin die erste Steu ervorrichtung 44 auf, welche, wenn von der Beurteilungsvor richtung 43 bestimmt wurde, daß entweder der erste Kanal 6 oder der zweite Kanal 7 vom geschlossenen in den offenen Zustand umgeschaltet wurde, die Ausblastemperatur des einen Kanals für eine bestimmte Zeitdauer lang (in dieser Ausfüh rungsform drei Perioden) auf der Grundlage einer gewünsch ten Ausblastemperatur, beispielsweise einer gewünschten Ausblastemperatur im anderen Kanal und auf der Grundlage einer gewünschten Ausblastemperatur in dem besagten Kanal, welche von der ersten Bestimmungsvorrichtung 41 oder der zweiten Bestimmungsvorrichtung 42 bestimmt wurde, steuert, anstatt daß die Temperatur verwendet wird, welche von dem Temperatursensor in dem einen Kanal (erster Temperatursen sor 25 oder zweiter Temperatursensor 26) erfaßt wurde. In der vorliegenden Erfindung kann die bestimmte Zeitdauer beispielsweise durch eine Zeit bestimmt werden, innerhalb der der gesamte Ablauf der nachfolgend beschriebenen Fluß diagrammsteuerung mehrere Male wiederholt wurde oder aber konkret in dieser Ausführungsform dreimal wiederholt wurde.

Die Steuervorrichtung 4 weist weiterhin die zweite Steuervorrichtung 45 auf, welche die Ausblastemperatur des einen Kanals auf der Grundlage einer Temperatur, welche von einem Temperatursensor erfaßt wurde (erster Temperatursen sor 25 oder zweiter Temperatursensor 26) in dem einen Kanal und auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur in dem einen Kanal, bestimmt durch die erste Bestimmungsvor richtung 41 oder die zweite Bestimmungsvorrichtung 42 steu ert.

Der Betrieb der Steuervorrichtung 4 wird nun unter Be zug auf das Flußdiagramm von Fig. 4 beschrieben.

Wenn die automatische Klimatisierung ausgewählt (begonnen) wird, liest zunächst ein Schritt S1 den Aus gangswert des Sensors zur Berechnung einer benötigten Aus blastemperatur TAO. Ein Schritt S2 berechnet die benötigte Ausblastemperatur TAO und die gewünschten Ausblastemperatu ren TAOV und TAOH (Betrieb der ersten und zweiten Ausblas temperatur-Bestimmungsvorrichtungen 41 und 42). Ein Schritt S3 liest die Temperaturen vom ersten Temperatursensor 25 und dem zweiten Temperatursensor 26. Danach beurteilt ein Schritt S4, ob ein Flag FT, welches den Anfangszustand ver tritt, in welchem der Ausblasmodus geändert wird, auf 1 steht oder nicht. Wenn das Ergebnis der Beurteilung NEIN ist, beurteilt ein Schritt S5, ob der Ausblasmodus vom "Fuß"-Modus zu dem "Zweipegel"-Modus oder dem "Gesichts"- Modus geändert worden ist, oder ob von dem "Gesichts"-Modus zu dem "Zweipegel"-Modus oder dem "Fuß"-Modus geändert wurde (Betrieb der Beurteilungsvorrichtung 43). Wenn das Ergebnis der Beurteilung NEIN ist, berechnet ein Schritt S6 eine Differenz zwischen den Temperaturen, welche von dem ersten Temperatursensor 25 oder dem zweiten Temperatursen sor 26 erfaßt wurde und der gewünschten Ausblastemperatur (TAOV, TAOH) in dem Kanal abhängig von den oben aufgeführ ten Gleichungen (2) oder (3) (Betrieb der zweiten Steuer vorrichtung 45). Danach wird in einem Schritt S7 das Flag FT, welches auf 1 steht, auf 0 gesetzt und das Programm geht zu einem Schritt S11 weiter.

Wenn das Beurteilungsergebnis im Schritt S4 oder im Schritt S5 JA ist, wird andererseits in einem Schritt S8 das Flag FT auf 1 gesetzt. Nachdem der Schritt S8 ausge führt worden ist, oder wenn das Ergebnis der Beurteilung im Schritt S4 JA ist, beurteilt ein Schritt S9, ob alle Schritte des Flußdiagramms wiederholt werden müssen, bei spielsweise dreimal, wenn das Flag FT auf 1 steht. Wenn das Ergebnis der Beurteilung JA ist, geht das Programm zu dem Schritt S6 weiter. Wenn das Ergebnis der Beurteilung NEIN ist, wird ein Schritt S10 durchgeführt, um die Gleichungen (2) und (3) durchzuführen (Betrieb der ersten Steuervor richtung 44) unter Verwendung einer Ersatztemperatur (z. B. gewünschte Ausblastemperatur im anderen Kanal) anstelle der Verwendung der Temperatur vom ersten Temperatursensor 25 oder dem zweiten Temperatursensor 26 als TAH und TAV in den Gleichungen (2) und (3). Das Programm geht dann zu dem Schritt S11 weiter.

Die Ersatztemperatur oder die gewünschte Ausblastempe ratur im Kanal ist bei dieser Ausführungsform die ge wünschte Ausblastemperatur TAOH im zweiten Kanal 7 anstelle der Temperatur, welche vom ersten Temperatursensor 25 er faßt wird, wenn der "Fuß"-Modus in den "Zweipegel"-Modus geändert wird und ist die gewünschte Ausblastemperatur TAOH im "Fuß"-Modus anstelle der vom ersten Temperatursensor 25 erfaßten Temperatur, wenn der "Fuß"-Modus in den "Gesicht"- Modus geändert wird. Weiterhin ist, wenn der "Gesicht"-Mo dus zu dem "Zweipegel"-Modus geändert wird, die Ersatztem peratur die gewünschte Ausblastemperatur TAOV im ersten Ka nal 6 anstelle der Temperatur, welche vom zweiten Tempera tursensor 26 erfaßt wurde, und wenn der "Gesicht"-Modus zu dem "Fuß"-Modus geändert wird, ist die Ersatztemperatur die gewünschte Ausblastemperatur TAOV während des "Gesicht"-Mo dus anstelle der Temperatur, welche vom zweiten Temperatur sensor 26 erfaßt wird.

Der Schritt S11 berechnet die Spannung, welche dem Ge bläse 3 zugeführt wird. Die dem Gebläse 3 zugeführte Span nung wird abhängig von der benötigten Ausblastemperatur TAO und gemäß Fig. 5 in dem Fall bestimmt, in dem die Automa tiksteuerung angewählt wird und wird bestimmt abhängig von der Flußrate, welche in dem Bedingungsfeld angezeigt ist, für den Fall, daß die Handsteuerung angewählt ist. Nachfol gend berechnet ein Schritt S12 den Öffnungsgrad SWBn des Schiebers 15 gemäß den Gleichungen (3) und (5) unter Ver wendung einer Differenz EBn, welche in den Schritten S6 und S10 berechnet wurde (erste und zweite Steuervorrichtungen 44 und 45). Danach berechnet ein Schritt S13 den Öffnungs grad SWn des Luftmisch-Schiebers 12 gemäß den Gleichungen (2) und (4) unter Verwendung einer Differenz En, welche in den Schritten S6 und S10 berechnet wurde (erste und zweite Steuervorrichtung 44 und 45).

Ein Schritt S14 liefert die oben ermittelte Spannung an das Gebläse 3. Ein Schritt S15 gibt ein Steuersignal an das Stellglied 16 aus, welches den Schieber 15 betreibt, so daß der oben gefundene gewünschte Öffnungsgrad SWBn ("Gesicht"- Modus und "Fuß"-Modus) erhalten wird (erste und zweite Steuervorrichtungen 44 und 45). Ein Schritt S16 gibt ein Steuersignal an das Stellglied 13 aus, welches den Luft misch-Schieber 12 betätigt, so daß der oben ermittelte ge wünschte Öffnungsgrad SWn erhalten wird (Arbeitsweisen der ersten und zweiten Steuervorrichtungen 44 und 45). Ein Schritt S17 gibt ein Steuersignal an das Stellglied 18 aus, welches den Öffnungs/Schließ-Schieber 17 betätigt, so daß der Ausblasmodus erhalten wird, der von der benötigten Aus blastemperatur TAO und Fig. 3 erhalten wird oder so, daß der Ausblasmodus erhalten wird, der durch die Handsteuerung festgesetzt worden ist. Das Programm kehrt dann zurück.

Die Arbeitsweise der oben erläuterten Ausführungsform wird nun weiter unter Verwendung des Zeitdiagramms von Fig. 6 erläutert.

Zunächst wird, wenn die Temperatur auf 25°C gesetzt ist, der "Fuß"-Modus erhalten, in welchem kein Luftstrom vom ersten Kanal 6 zur oberen Körperhälfte des Passagiers geblasen wird, sondern die erwärmte Luft von 35°C wird zu den Füßen des Passagiers aus dem zweiten Kanal 7 geblasen. Wenn dann die gesetzte Temperatur zu einer Zeit t auf 23°C fällt, wird der "Fuß"-Modus automatisch in den "Zweipegel"- Modus geändert, in welchem die kühle Luft von 25°C vom er sten Kanal 6 der oberen Körperhälfte des Passagiers zuge blasen wird.

Unmittelbar nachdem der Ablauf sich geändert hat, er kennt jedoch der erste Temperatursensor 25, der der Luft ausgesetzt war mit einer Temperatur nahe der Temperatur im Raum, die Temperatur, d. h. er erkennt 25°C aufgrund einer Verzögerung in dem Erkennvorgang. Während dreier Perioden oder Zeitdauern (ungefähr 12 Sekunden) unmittelbar nachdem der Betrieb geändert worden ist, verwendet diese Ausfüh rungsform jedoch nicht die von dem ersten Temperatursensor 25 erfaßte Temperatur. Anstelle hiervon wird bei dieser Ausführungsform die Luftmenge, welche durch den Kühlluft- Bypass 14 strömt, durch Steuerung des Öffnungsgrades SWBn des Schiebers 15 auf der Grundlage der gewünschten Ausblas temperatur gesteuert, welche durch die gewünschte Ausblas temperatur TAOH des zweiten Kanales 7 und der gewünschten Ausblastemperatur TAOV des ersten Kanales 6 vertreten ist. Somit wird die kühle Luft von dem ersten Kanal 6 auch wäh rend des Anfangs oder der Anfangsperiode der Änderung aus geblasen, indem der Öffnungsgrad SWBn des Schiebers 15 auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur TAOH des zweiten Kanales 7 und der gewünschten Ausblastemperatur des ersten Kanales 6 gesteuert wird.

Nach dem Ablauf der oben erwähnten drei Perioden oder Zeitdauern nach dem Ändern des Ausblasmodus von dem "Fuß"- Modus von dem "Fuß"-Modus zum "Zweipegel"-Modus ist die Verzögerung im Erkennvorgang des ersten Temperatursensors 25 aufgehoben und die Temperatur der Luft, welche aus dem ersten Kanal 6 ausgeblasen wird, wird durch Rückkopplung gesteuert, so daß die Temperatur von 25°C vom ersten Tem peratursensor 25 erfaßt wird.

Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform der vorlie genden Erfindung selbst in der Anfangsperiode unmittelbar nachdem der Ausblasmodus vom "Zweipegel"-Modus zum "Fuß"- Modus geändert worden ist, der Öffnungsgrad SWBn des Öff nungs/Schließ-Schiebers 15 für den Bypass beispielsweise auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur TAOH des zweiten Kanales 7 und der gewünschten Ausblastemperatur des ersten Kanales 6 gesteuert, um sicherzustellen, daß die aus dem ersten Kanal 6 ausgeblasene Luft bei einer niedri gen Temperatur bleibt. Dies macht es möglich, daß sich der Passagier nicht mehr unbehaglich fühlt, was der Fall wäre, wenn warme Luft der oberen Körperhälfte zu Beginn oder in der Anfangsperiode geblasen wird, unmittelbar nachdem der "Fuß"-Modus zu dem "Zweipegel"-Modus geändert worden ist.

Selbst in der Anfangsperiode unmittelbar nachdem der "Fuß"-Modus in den "Gesichts"-Modus umgeschaltet wurde, wird der Öffnungsgrad SWBn des Schiebers 15 für den Bypass beispielsweise auf der Grundlage der gewünschten Ausblas temperatur TAOH des zweiten Kanales 7 während des "Fuß"-Mo dus und der gewünschten Ausblastemperatur des ersten Kana les 6 gesteuert, um sicherzustellen, daß die aus dem ersten Kanal 6 ausgeblasene Luft bei einer geringen Temperatur bleibt. Dies macht es möglich, daß sich der Passagier nicht mehr unbehaglich fühlt, was der Fall wäre, wenn warme der Luft der oberen Körperhälfte in der Anfangsperiode unmit telbar nach dem Umschalten des "Fuß"-Modus zum "Gesichts"- Modus zugeblasen wird.

Weiterhin wird, unmittelbar nachdem der "Gesichts"-Mo dus zu dem "Zweipegel"-Modus umgeschaltet wurde, der Öff nungsgrad SWn des Luftmisch-Schiebers 12 beispielsweise auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur TAOV des ersten Kanales 6, welche als Ersatztemperatur dient und der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur des zweiten Ka nales 7 gesteuert, um sicherzustellen, daß die aus dem zweiten Kanal 7 austretende Luft bei einer hohen Temperatur gehalten wird. Dies macht es ebenfalls möglich, daß sich der Passagier nicht mehr unbehaglich fühlt, wie in dem Fall, wenn kalte Luft in der Anfangsperiode unmittelbar nach dem Umschalten des "Gesichts"-Modus in den "Zweipegel"-Modus den Füßen zugeblasen wird.

Weiterhin wird auch in der Anfangsperiode unmittelbar nach dem Umschalten vom "Gesichts"-Modus in den "Fuß"-Modus der Öffnungsgrad SWn des Schiebers 12 auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur TAOV des ersten Kanales 6 während des "Gesichts"-Modus gesteuert, um sicherzustellen, daß die aus dem zweiten Kanal 7 austretende Luft bei hoher Temperatur gehalten bleibt. Dies macht es ebenfalls mög lich, daß sich der Passagier nicht mehr unbehaglich fühlt, was der Fall wäre, wenn in der Anfangsperiode unmittelbar nach dem Umschalten vom "Gesichts"-Modus in den "Fuß"-Modus kalte Luft den Füßen zugeblasen wird.

Ausführungsform 2

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 7 schematisch den Aufbau der Klimaanlage 1 für eine Verwen dung in einem Kraftfahrzeug zeigt.

Bei dieser Ausführungsform wird die Ausblastemperatur im ersten Kanal 6 durch eine Kombination aus einer Optimal wertsteuerung (feed forward control) und einer Rückkopp lungssteuerung unter Verwendung des ersten Temperatursen sors 25 aber ohne Verwendung des zweiten Temperatursensors 26 im zweiten Kanal 7 gesteuert, der in der ersten Ausfüh rungsform noch verwendet wurde, so daß die Ausblastempera tur im zweiten Kanal 7 nur durch die Optimalwertsteuerung geregelt wird.

Gleiche Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnen gleiche oder einander entsprechende Teile in der zweiten Ausführungsform. Die Erwärmungsbetrag-Einstellvor richtung 10, mit welcher die durch den ersten Kanal 6 strö mende Luft hinsichtlich ihrer Temperatur einstellbar ist, der Kühlluft-Bypass 14 und der Öffnungs/Schließ-Schieber 15 für den Bypass bilden die Temperatureinstellvorrichtung 100.

Die Steuervorrichtung 4 dieser Ausführungsform verwen det die oben erwähnte Ersatztemperatur oder die gewünschte Ausblastemperatur als Ausblastemperatur des zweiten Kanales 7. Um die Optimalwertsteuerung durchzuführen, berechnet die Steuervorrichtung 4 bei dieser Ausführungsform weiterhin den Öffnungsgrad SWn des Luftmisch-Schiebers 12 abhängig von der nachfolgenden Gleichung (6) unter Verwendung der gewünschten Ausblastemperatur TAOH im zweiten Kanal 7, ei ner Temperatur TE, welche durch den Sensor 23 nach dem Ver dampfer erfaßt wird und einer Temperatur TW, welche von dem Wassertemperatursensor 24 erfaßt wird.

SWn = (TAOH - TE)/(TW - TE) × 100 (%) (6)

Weiterhin ist der Schieber 12 bei dieser Ausführungs form mit einem (nicht dargestellten) Potentiometer ausge stattet, mit welchem die Öffnungsposition dieses Schiebers 12 lesbar ist.

Die Steuervorrichtung 4 steuert so den Schieber 12, daß der Öffnungsgrad SWn des Schiebers 12, der unter Verwendung der Gleichung (6) berechnet wurde, in Übereinstimmung mit dem Öffnungsgrad wird, der von dem Potentiometer erfaßt wird.

Die Beurteilungsvorrichtung 43 beurteilt bei dieser Ausführungsform, ob der Ausblasmodus vom "Fuß"-Modus zum "Zweipegel"-Modus oder zum "Gesichts"-Modus geändert wurde, d. h., ob der erste Kanal 6 vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand übergegangen ist oder nicht.

Wenn beurteilt wird, daß der erste Kanal 6 von dem ge schlossenen Zustand in den offenen Zustand umgeschaltet worden ist, steuert die erste Steuervorrichtung 44 dieser Ausführungsform die Ausblastemperatur des ersten Kanales 6 eine bestimmte Zeitdauer lang (auch in dieser Ausführungs form drei Perioden) auf der Grundlage der gewünschten Aus blastemperatur TAOH im zweiten Kanal 7 anstelle der vom er sten Temperatursensor 25 im ersten Kanal 6 erfaßten Tempe ratur und auf der Grundlage der gewünschten Ausblastempera tur TAOV im ersten Kanal 6, welche durch die Bestimmungs vorrichtung 41 bestimmt worden ist.

Nachdem eine bestimmte Zeitdauer seit der Beurteilung verstrichen ist, daß der erste Kanal 6 vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand umgeschaltet wurde, steuert die zweite Steuervorrichtung 45 die Ausblastemperatur des ersten Kanales 6 auf der Grundlage der vom ersten Tempera tursensor 25 im ersten Kanal 6 erfaßten Temperatur und auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur TAOV im er sten Kanal 6, welche von der ersten Bestimmungsvorrichtung 41 bestimmt worden ist.

Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung 4 dieser Ausfüh rungsform wird nun unter Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 8 näher erläutert.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 4 bezüglich der Schritte S3, S5 und S13.

In dieser Ausführungsform, welche den zweiten Tempera tursensor 26 der ersten Ausführungsform nicht aufweist, liest der Schritt S3 die von dem Sensor 23, dem Wassertem peratursensor 24 und dem ersten Temperatursensor 25 erfaß ten Temperaturen. Der Schritt S5 beurteilt, ob der Ausblas modus vom "Fuß"-Modus zum "Zweipegel"-Modus oder vom "Fuß"- Modus zum "Gesichts"-Modus umgeschaltet wurde. Der Schritt S13 berechnet den Öffnungsgrad SWn des Luftmisch-Schiebers 12 abhängig von der obigen Gleichung (6).

Bei dieser Ausführungsform wird wie bei der ersten Aus führungsform auch in der Anfangsperiode unmittelbar nachdem der Ausblasmodus vom "Fuß"-Modus in den "Zweipegel"-Modus umgeschaltet wurde, der Öffnungsgrad SWBn des Schiebers 15 auf der Grundlage der gewünschten Ausblastemperatur TAOH des zweiten Kanals 7 gesteuert, um sicherzustellen, daß die aus dem ersten Kanal 6 ausgeblasene Luft bei einer niedri gen Temperatur gehalten wird. Dies macht es möglich, daß sich der Passagier nicht unbehaglich fühlt, was der Fall wäre, wenn die warme Luft der oberen Körperhälfte in der Anfangsperiode unmittelbar nach dem Umschalten vom "Fuß"- Modus in den "Zweipegel"-Modus zugeblasen wird.

Selbst in der Anfangsperiode unmittelbar nachdem der "Fuß"-Modus zu dem "Gesichts"-Modus umgeschaltet wurde, wird der Öffnungsgrad SWBn des Öffnungs/Schließ-Schiebers 15 für den Bypass auf der Grundlage der gewünschten Ausblas temperatur TAOH im zweiten Kanal 7 während des "Fuß"-Modus gesteuert, um sicherzustellen, daß die aus dem ersten Kanal 6 ausgeblasene Luft bei geringer Temperatur gehalten wird. Dies macht es möglich, daß sich der Passagier nicht unbe haglich fühlt, was der Fall wäre, wenn die warme Luft der oberen Körperhälfte in der Anfangsperiode zugeführt wird, wenn der "Fuß"-Modus zu dem "Gesichts"-Modus umgeschaltet wird.

Obgleich in dieser Ausführungsform der erste Kanal 6 verwendet wird, um hauptsächlich die kühle Luft der oberen Körperhälfte des Passagiers zuzuführen, kann er auch als Kanal zum hauptsächlichen Zuführen der warmen Luft zu den Füßen des Passagiers verwendet werden.

Ausführungsform 3

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Klimaanlage gemäß des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 9 schematisch den Aufbau der Kli maanlage 1 zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug zeigt.

Bei dieser Ausführungsform ist die Einstellvorrichtung 10 für den Erwärmungsbetrag unterschiedlich von derjenigen der ersten Ausführungsform. Bei der Einstellvorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform ist der Heizkern 9 über die gesamte Fläche des Hauptkanals 5 hinweg angeordnet und die Menge von Kühlwasser, welches dem Heizkern 9 zugeführt wird, wird eingestellt, um die Temperatur der Luft zu steu ern, welche durch den Heizkern 9 strömt. Eine Heißwasser leitung 50, welche das Kühlwasser dem Heizkern 9 zuführt, ist mit einem elektrisch betätigten Schaltventil 51 an der stromaufwärtigen Seite des Heißwassers ausgestattet, um die Strömungsrate des Heißwassers einzustellen. Die Steuervor richtung 4 steuert den Öffnungsgrad des Ventils 51, so daß die Temperatur der durch den Heizkern 9 fließenden Luft so eingestellt wird, daß sie eine Temperatur ist, welche von dem zweiten Temperatursensor 26 erfaßt wird. Bei dieser Ausführungsform wird daher die Temperatureinstellvorrich tung durch den Heizkern 9, das Ventil 51 und den Schieber 15 gebildet.

Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung 4 gemäß dieser Ausführungsform ist in dem Flußdiagramm von Fig. 10 erläu tert.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 4 bezüglich der Schritte S13 und S16.

Der Schritt S13 berechnet den Öffnungsgrad WVn des Ven tils 51 anstelle einer Berechnung des Öffnungsgrades des Schiebers 12 bei der ersten Ausführungsform. Weiterhin gibt der Schritt S16 ein Steuersignal an das Ventil 51 aus, um den Öffnungsgrad WVn zu erhalten, der im Schritt S13 ermit telt worden ist.

In dieser Ausführungsform stellt das Ventil 51 eine Vorrichtung zum Einstellen der Kühlwassermenge dar, welche durch den Heizkern 9 strömt. Es jedoch auch möglich, ein elektromagnetisches Öffner- und Schließventil zu verwenden, um die Menge von Kühlwasser einzustellen, welche durch den Heizkern 9 strömt, indem das Taktverhältnis des elektroma gnetischen Ventiles gesteuert wird. Bei dieser Ausführungs form wird weiterhin die Menge von Kühlwasser eingestellt, um die Temperatur der Luft einzustellen, welche durch den Heizkern 9 fließt. Es jedoch auch möglich, das Mischver hältnis von Kühlwasser mit relativ geringer Temperatur, nachdem es seine Wärme durch den Heizkern 9 abgestrahlt hat und von Kühlwasser vom Motor mit relativ hoher Temperatur einzustellen und das so gemischte Kühlwasser in den Heiz kern 9 einzubringen, um die Temperatur der Luft, welche durch den Heizkern 9 strömt, entsprechend einzustellen.

Bei dieser Ausführungsform kann weiterhin die Einstell vorrichtung 10, welche die Temperatur der Luft, welche durch den Heizkern 9 strömt, einstellt, auch für die Klima anlage gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet werden. In diesem Fall wird der zweite Temperatursensor 26 gemäß Fig. 9 entfernt und der Öffnungsgrad des Ventils (oder das Taktverhältnis des elektromagnetischen Ventils) wird auf der Grundlage der Temperatur gesteuert, welche von dem Was sertemperatursensor 24 erfaßt wird, der die Temperatur des Kühlwassers detektiert, sowie auf der Grundlage der ge wünschten Ausblastemperatur im zweiten Kanal, um die Aus blastemperatur des zweiten Kanales einzustellen, wobei der Schieber 15 für den Bypass so gesteuert wird, daß die vom ersten Temperatursensor 25 erfaßte Temperatur die ge wünschte Ausblastemperatur im ersten Kanal 6 wird.

Die oben erwähnte Ausführungsform befaßt sich mit dem Fall, bei dem die vorliegende Erfindung eine Klimaanlage betrifft, welche mit einem Kühlluft-Bypass versehen ist.

Die Erfindung kann jedoch auch bei anderen Klimaanlagen an gewendet werden, vorausgesetzt, sie sind so aufgebaut, daß die Temperatur in einem Kanal und die Temperatur im anderen Kanal, wobei die beiden Kanäle von einem Hauptkanal abzwei gen, durch Änderung der Temperatur in einem Kanal geändert wird. Beispiele hierzu sind in den Fig. 11 und 12 darge stellt. Die Klimaanlage von Fig. 11 weist erste und zweite Heizkerne (Heizvorrichtungen) 9a und 9b sowie erste und zweite Einstellvorrichtungen 10a und 10b auf, welche in dem ersten Kanal 6 und dem zweiten Kanal 7 voneinander unabhän gig angeordnet sind. Hierbei sind die ersten und zweiten Erwärmungsbetrag-Einstellvorrichtungen 10a und 10b die er sten und zweiten Temperatureinstellvorrichtungen gemäß des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung. Wenn der zweite Temperatursensor 26 in dem Aufbau gemäß Fig. 11 weggelassen wird, ist die erste Einstellvorrichtung 10a die Temperatur einstellvorrichtung gemäß des zweiten Aspektes der Erfin dung und wenn der erste Temperatursensor 25 weggelassen wird, ist die zweite Einstellvorrichtung 10b die Einstell vorrichtung gemäß des zweiten Aspektes.

Bei der Klimaanlage gemäß Fig. 12 ist ein gemeinsamer Heizkern (Heizvorrichtung) 9 an einer Stelle angeordnet, an der die Luft in den ersten Kanal 6 und den zweiten Kanal 7 eintritt, und eine erste Erwärmungsbetrag-Einstellvorrich tung 10a ist in dem ersten Kanal 6 unabhängig von einer zweiten Erwärmungsbetrag-Einstellvorrichtung 10b angeord net, welche in dem zweiten Kanal 7 vorhanden ist. Auch in diesem modifizierten Beispiel von Fig. 12 sind die ersten und zweiten Einstellvorrichtungen 10a und 10b die ersten und zweiten Temperatureinstellvorrichtungen gemäß des er sten Aspektes. Bei dem Aufbau gemäß Fig. 12 ist weiterhin die erste Erwärmungsbetrag-Einstellvorrichtung 10a die Tem peratureinstellvorrichtung gemäß des zweiten Aspektes, wenn der zweite Temperatursensor 26 weggelassen wird und die zweite Erwärmungsbetrag-Einstellvorrichtung 10b ist die Temperatureinstellvorrichtung gemäß des zweiten Aspektes, wenn der erste Temperatursensor 25 weggelassen wird.

Bei den oben erwähnten Ausführungsformen wurde der er ste Kanal weiterhin so beschrieben, daß er derjenige ist, mit dem hauptsächlich die Kühlluft zur oberen Körperhälfte des Passagiers geblasen wird, und der zweite Kanal wurde dahingehend beschrieben, daß er derjenige ist, mit dem hauptsächlich die erwärmte Luft zu den Füßen des Passagiers geblasen wird; dieser Aufbau kann jedoch umgekehrt werden.

Obgleich weiterhin die andere beschriebene Ausblastem peratur als die Ersatztemperatur verwendet wurde, ist es genauso gut möglich, die von dem Temperatursensor in dem anderen Luftkanal erfaßte Temperatur als Ersatztemperatur zu verwenden, oder eine Konstante zu verwenden, welche in nerhalb eines Temperaturbereiches in dem anderen Kanal festgesetzt ist.

Obgleich weiterhin die beschriebenen Ausführungsformen eine Steuerperiode als Mittel zum Messen einer bestimmten Zeitdauer zur Verwendung einer Ersatztemperatur verwenden, ist es auch möglich, hierzu andere Maßnahmen zu ergreifen. Die bestimmte oder festgesetzte Zeitdauer zur Verwendung der Ersatztemperatur wird festgesetzt abhängig von der An sprechcharakteristik des Temperatursensors und ist somit nicht auf diejenige in der vorliegenden Erfindung verwen dete beschränkt. Die festgesetzte Zeitdauer zur Verwendung der Ersatztemperatur kann abhängig eines Änderungsbereiches in der Temperatur oder abhängig von der Strömungsrate geän dert werden.

Die Klimaanlage gemäß des ersten Aspektes der vorlie genden Erfindung macht es möglich, zuverlässig aus einem Kanal Luft mit einer Temperatur auszublasen, welche gerin ger oder höher als die Temperatur der Luft ist, welche von dem anderen Kanal ausgeblasen wird, wobei dies in der Anfangsperiode unmittelbar nach dem Umschalten von einem Kli matisierungsbetrieb, in welchem entweder der erste oder der zweite Kanal geschlossen ist, in einen Klimatisierungsbe trieb erfolgt, in welchem eine Öffnung erfolgt. Dies er folgt unabhängig von der von dem Temperatursensor in dem einen Kanal erfaßten Temperatur. Dies bedeutet, daß selbst zu Beginn der Änderung Luft mit einer geeigneten Temperatur von dem einen Kanal ausgeblasen werden kann.

Weiterhin macht es die Klimaanlage gemäß des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung möglich, zuverlässig aus dem ersten Kanal Luft mit einer Temperatur auszublasen, die geringer oder höher als die Temperatur der Luft ist, welche aus dem zweiten Kanal ausgeblasen wird, wobei dieses Ausblasen in der Anfangsperiode unmittelbar nach dem Um schalten von einem Klimatisierungsbetrieb, in welchem der erste Kanal geschlossen ist, in einen zweiten Klimatisie rungsbetrieb erfolgt, in welchem dieser offen ist, unabhän gig von der von dem Temperatursensor in dem ersten Kanal erfaßten Temperatur. Dies bedeutet, daß auch zu Beginn der Änderung Luft mit einer geeigneten Temperatur aus dem er sten Kanal ausgeblasen werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Folgeregelung der Temperatur eines Raums mittels einer Klimatisierungsvorrichtung (1), welche:
einen Hauptkanal (5), durch den Luft in den Raum strömt und der einen ersten Pfad (10), einen zweiten Pfad (11) und einen dritten Pfad (14) aufweist;
einen ersten Kanal (6), der von dem Hauptkanal ab zweigt;
einen zweiten Kanal (7), der von dem Hauptkanal ab zweigt;
eine erste Einstellvorrichtung (15), mit welcher der Öffnungsgrad des ersten, zweiten und dritten Pfads ein stellbar ist;
eine zweite Einstellvorrichtung (12), mit welcher der Öffnungsgrad des ersten und zweiten Pfads einstellbar ist; und
eine dritte Einstellvorrichtung (17) aufweist, mit welcher der erste oder zweite Kanal geöffnet bzw. geschlos sen wird;
mit den Schritten:
Wählen der gewünschten Temperatur der Luft in dem Raum;
Wählen einer Betriebsart, bei welcher entweder der er ste Kanal, der zweite Kanal oder beide Kanäle von auszubla sender Luft durchströmt werden;
Berechnen der gewünschten Temperatur (TAOV) der aus dem ersten Kanal auszublasenden Luft und/oder der gewünsch ten Temperatur (TAOH) der aus dem zweiten Kanal auszubla senden Luft in Abhängigkeit der gewählten Betriebsart;
Betätigen der ersten, zweiten und dritten Einstellvor richtungen in Abhängigkeit der gewählten Betriebsart;
Beurteilen, ob entweder der erste oder der zweite Ka nal vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand umge schaltet wurde, durch Feststellen der Änderung des Zustands der dritten Einstellvorrichtung;
Regeln der Temperatur der auszublasenden Luft aus dem umgeschalteten Kanal auf die gewünschte Temperatur der aus zublasenden Luft aus dem nicht umgeschalteten Kanal über eine vorbestimmte Zeitdauer; und
Regeln der Temperatur der auszublasenden Luft aus dem umgeschalteten Kanal auf die gewünschte Temperatur der aus zublasenen Luft aus dem umgeschalteten Kanal im Anschluß an die vorbestimmte Zeitdauer.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Luft in dem Raum, außerhalb des Raums, in dem ersten Kanal und in dem zweiten Kanal durch Sensoren (20, 21, 25, 26) bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter der gewünschten Temperatur der Luft in dem Raum, der erfaßten Temperatur der Luft in dem Raum und der erfaßten Temperatur der Luft außerhalb des Raums in die Berechnung der gewünschten Temperatur (TAOV) bzw. (TAOH) mit eingehen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt des Kühlens der in den Hauptkanal (5) fließenden Luft.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt des Heizens der in den ersten Pfad (10) fließenden Luft.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn zeichnet durch den Schritt des Berechnens der gewünschten Temperatur (TAOV) der aus dem ersten Kanal (6) auszublasen den Luft und/oder der gewünschten Temperatur (TAOH) der aus dem zweiten Kanal (7) auszublasenden Luft in Abhängigkeit der Stärke der Sonneneinstrahlung, die außenhalb des Raums erfaßt wird.

7. Verwendung des Verfahrens nach einen der Ansprüche 1 bis 6 in einem Kraftfahrzeug, wobei der erste Kanal (6) derjenige ist, der hauptsächlich kühle Luft zur oberen Körperhälfte eines Passagiers in den zu klimatisierenden Raum bläst und der zweite Kanal (7) derjenige ist, der hauptsächlich warme Luft zu den Füßen des Passagiers in den zu klimatisierenden Raum bläst.