DE60201053T2 - Fahrzeug-Klimaanlage mit Hybridkompressor - Google Patents

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DE60201053T2 DE60201053T DE60201053T DE60201053T2 DE 60201053 T2 DE60201053 T2 DE 60201053T2 DE 60201053 T DE60201053 T DE 60201053T DE 60201053 T DE60201053 T DE 60201053T DE 60201053 T2 DE60201053 T2 DE 60201053T2
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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugklimaanlage. Genauer gesagt bezieht sich diese Erfindung auf eine Fahrzeugklimaanlage, die ständig eine Kompressorantriebsquelle auswählt, die den Leistungsverbrauch des Kompressors aus einem Fahrzeugmotor und einem Elektromotor auswählt.
  • Eine Fahrzeugklimaanlage weist im allgemeinen hauptsächlich einen Luftkanal mit einem Gebläse, einen Kühlkreislauf, der die Luft kühlt, die durch den Luftkanal strömt, einen Motorkühlwasserkreislauf, der die Luft erhitzt, die durch den Luftkanal strömt, und eine Hauptsteuerung auf. Das Kältemittel in dem Kühlkreislauf wird dazu gezwungen, durch einen Kompressor zu zirkulieren. Üblicherweise ist die herkömmliche Kompressorantriebsquelle der Fahrzeugmotor.
  • Jedoch ist in den letzten Jahren eine unterschiedliche Art eines Kompressors verfügbar gemacht worden, die als Hybridkompressor bekannt ist, deren Antriebsquelle aus dem Motor und einem Elektromotor ausgewählt werden kann. Dieser Kompressor kann entweder durch den Fahrzeugmotor oder, wenn der Motor gestoppt ist, durch den Elektromotor angetrieben werden. Derzeit wurde der beste Weg zum Auswählen der Kompressorantriebsquelle noch nicht hergestellt. Eine technische Idee hinsichtlich der Auswahl der Antriebsquelle ist in der japanischen Patentveröffentlichung JP 10291415A offenbart.
  • Die Auswahllogik für die Kompressorantriebsquelle gemäß der JP 10291415A ist grundsätzlich einfach. Sie schreibt vor, den Motor als Kompressorantriebsquelle auszuwählen, wenn der Motor läuft, und den Elektromotor als Kompressorantriebsquelle auszuwählen, wenn der Motor ruht.
  • Gemäß einer Analyse durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung enthält diese Auswahl keinerlei Kraftstoffeinsparung für das gesamte Fahrzeug. Als externe Bedingungsparameter für die Fahrzeugklimaanlage, die mit dem Hybridkompressor ausgestattet ist, können Parameter hinsichtlich der thermischen Last der Klimaanlage, beispielsweise die Umgebungstemperatur, die Motordrehzahl, die Batteriespannung usw. genannt werden. Diese externen Bedingungsparameter ändern sich kontinuierlich.
  • Gemäß einer weiteren Analyse durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass es unter bestimmten Bedingungen weniger Energie erfordert, den Kompressor unter Verwendung des Elektromotors anzutreiben, sogar wenn der Verbrennungsmotor läuft. Und es wurde zusätzlich herausgefunden, dass es Bedingungen gibt, bei denen es ebenfalls weniger Energie verbraucht, um den Kompressor unter Verwendung des Verbrennungsmotors anzutreiben, wenn der Verbrennungsmotor läuft.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Auswahlsteuerung der Kompressorantriebsquelle durchzuführen, die immer den resultierenden Kompressorleistungsverbrauch minimiert. Die Hauptsteuerung der Fahrzeugklimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt ein Mittel zur Abschätzung des Kompressorleistungsverbrauchs unter der Annahme, sowohl für den Fall, dass der Kompressor durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, als auch, dass der Kompressor durch den Elektromotor angetrieben wird, und eine Vergleichsvorrichtung, zum Vergleichen der Ergebnisse der Abschätzungen. Auf der Grundlage der Vergleichsentscheidung verbindet die Hauptsteuerung den Kompressor mit der weniger Energie verbrauchenden Antriebsquelle, wodurch am Gesamtleistungsverbrauch des gesamten Fahrzeugs eingespart wird.
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine Steuerungstabelle aus 1 ist, und
  • 3 eine Abwandlung aus 2 ist.
  • In 1 ist eine Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese Fahrzeugklimaanlage 1 weist hauptsächlich einen Wasserkreislauf 40 auf, in dem Motorkühlwasser zirkuliert, und einen Kühlkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert.
  • Der Wasserkreislauf 40 weist einen Fahrzeugmotor 23 und einen Heizkern 8 auf, der in einem Luftkanal 2 vorgesehen ist. In dem Wasserkreislauf 40 zirkuliert das Motorkühlwasser. Das Motorkühlwasser wird in dem Motor 23 erhitzt und überträgt den Wärmegehalt über den Heizkern 8 auf die Luft, die in dem Luftkanal 2 strömt.
  • Der Kühlkreislauf 17 weist einen Kompressor 18, einen Kondensator 19, ein Sammelgefäß 20, einen Drucksensor 22, ein Ausdehnungsventil 21 und einen Verdampfer 7, der in dem Luftkanal 2 angeordnet ist, auf. Das Kältemittel gibt Wärme an den Konden sator 19 ab, der außerhalb des Fahrzeugraumes vorgesehen ist, und absorbiert Wärme über den Verdampfer 7, der in dem Luftkanal 2 angeordnet ist, aus der Luft, die durch den Luftkanal 2 strömt.
  • In dem Luftkanal 2 sind ein Gebläse 6, der Verdampfer 7, der Heizkern 8, eine Luftmischungsklappe 10 und Schieber 11, 12, 13 in dieser Reihenfolge angeordnet. Das Gebläse 6 saugt entweder Luft aus einem Innenlufteinlass 5 oder einem Außenlufteinlass 4 und bläst es in die Richtung der Schieber 11, 12, 13 in dem Luftkanal 2. Ein Schieber 3 wählt die Luft, die durch das Gebläse 6 angesaugt wird, aus dem Innenlufteinlass 5 oder dem Außenlufteinlass 4 aus. Die Winkelposition des Schiebers 3 kann entweder manuell oder durch Betätigung einer Hauptsteuerung 25 gesteuert werden. Die Luft wird anschließend in den Luftkanal 2 geblasen. Wenn sie durch den Verdampfer 7 geht, wird die Luft gekühlt. Wenn sie durch den Heizkern 8 geht, wird die Luft wieder erwärmt. Durch Steuern einer Winkelposition der Luftmischungsklappe 10, ist es möglich, das Mengenverhältnis der Luft, die durch den Heizkern 8 geht, und der Menge der Luft, die den Heizkern 8 umgeht, zu steuern. Die Luft, die auf diese Weise temperaturgeregelt wurde, wird anschließend über Auslassöffnungen 14, 15 und 16 in den Fahrzeuginnenraum ausgelassen. Die Schieber 11, 12 und 13 steuern jeweils den Öffnungsgrad der Auslassöffnungen 14, 15 und 16.
  • Der Kompressor 18 kann durch den Motor 23 über eine Kupplung 24 angetrieben werden. Wenn die Kupplung 24 eingerückt ist, wird anschließend die Antriebskraft des Motors 23 auf den Kompressor 18 übertragen. Des weiteren ist ein Elektromotor 26 integriert mit dem Kompressor 18 vorgesehen. Das heißt, die Antriebsquelle des Kompressors 18 ist einstückig mit der Rotorwelle des Elektromotors 26 ausgebildet. Demgemäß kann dann, wenn die Kupplung 24 ausgerückt ist, das heißt, wenn die Motorantriebskraft nicht auf den Kompressor 18 übertragen wird, der Kompressor anschließend durch den Elektromotor 26 betrieben werden. Dies ist der Schlüsselpunkt der vorliegenden Erfindung, wie die Antriebsquelle des Kompressors aus dem Motor 23 und dem Elektromotor 26 ausgewählt wird.
  • Strom wird von einem Elektromotorantriebskreis 29 an den Elektromotor 26 geliefert, um die Drehfrequenz des Elektromotors 26 zu steuern. Der Elektromotorantriebskreis 29 wird von einer Batterie 28 gespeist. Der Motor 23 treibt auch eine Drehstromlichtmaschine 27 an. Elektrischer Strom, der von der Drehstromlichtmaschine 27 erzeugt wird, wird dazu verwendet, die Batterie 28 aufzuladen. Die Spannung der Batterie 28, die an den Elektromotorantriebskreis 29 angelegt wird, wird durch einen Spannungs-Strom-Sensor 30 gemessen.
  • Die Hauptsteuerung 25 empfängt ein Signal von dem Spannungs-Strom-Sensor 30. Des weiteren empfängt die Hauptsteuerung 25 Signale von einem Sensor 33 hinsichtlich einer Temperatur der Luft, die von dem Verdampfer 7 abgegeben wird, von einem Raumlufttemperatursensor 34, von einem Sonnenscheinmengensensor 35, von einem Umgebungslufttemperatursensor 36, von dem Drucksensor 22, von einer Motorsteuerung 37 und von einer Raumtemperatureinstellvorrichtung 31. Der Drucksensor 22 sendet ein Signal an die Hauptsteuerung 25, das die Größe des Drucks der Hochdruckseite des Kühlkreislaufs 17 darstellt. Die Motorsteuerung 37 sendet ein Signal, das für die Motordrehzahl steht, an die Hauptsteuerung 25. Die Raumtemperatureinstellvorrichtung 31 sendet ein Signal, das die eingestellte Temperatur anzeigt, die von dem Fahrgast gewünscht ist. Der Spannungs-Strom-Sensor 30 sendet ein Signal, das die Spannung der Batterie 28 zeigt, an die Hauptsteuerung 25.
  • Nach dem Verarbeiten der oben genannten Signale gibt die Hauptsteuerung 25 ein Kupplungssteuersignal, ein Leistungssteuersignal, ein Steuersignal für den Elektromotorantriebsschaltkreis 29, ein Steuersignal für eine Gebläsespannungssteuerung 32 und ein Steuersignal für eine Betätigungsvorrichtung für die Luftmischungsklappe 9 ab.
  • Genauer gesagt besitzt die Hauptsteuerung 25 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Abschätzvorrichtung zum Abschätzen des Kompressorleistungsverbrauchs und eine Vergleichsvorrichtung für den abgeschätzten Kompressorleistungsverbrauch, der nachfolgend beschrieben wird.
  • Ein genaueres Bild der Steuerung der vorliegenden Erfindung ist in 2 gezeigt. Die verschiedenen Berechnungen für die Steuerungen, die in 2 gezeigt sind, werden in der Hauptsteuerung 25 durchgeführt. Die verschiedenen Variablen, die in der linken Seite der 2 genannt sind, sind die Größen, die von den verschiedenen Sensoren 22, 30, 33, 34, 35, 36 und der externen Motorsteuerung 37 und der Einstellvorrichtung 31 ausgegeben wurden, oder die Mengen, die intern in der Hauptsteuerung 25 berechnet wurden.
  • Die verschiedenen Kästchen, die auf der rechten Seite in 2 stehen, sind die sich daraus ergebenden Steuerausgangssignale. Das heißt, durch die Steuersignale, die die Hauptsteuerung 25 ausgibt, werden die Gebläsespannungssteuerung 32, die Betätigungsvorrichtung für die Luftmischungsklappe 9, der Kompressor 18, die Kupplung 24, und die Elektromotorantriebsschaltung 29 gesteuert.
  • Wenn man die obere Hälfte der 2 kurz verfolgt, wird in einem Kästchen 50 eine Soll-Abgabetemperatur TOs aus der Soll- Lufttemperatur Trs, der Sonneneinstrahlmenge RAD, der Raumtemperatur TR und der Umgebungstemperatur AMB berechnet. Hier bedeutet die abgegebene Luft die Luft, die von den Auslassöffnungen 14, 15, 16 aus 1 ausgegeben wird. Unter erneuter Bezugnahme auf 2 wird in einem Kästchen 51 eine Solltemperatur TV der Luft, die von dem Verdampfer 7 ausgegeben wird, berechnet. Hier meinen wir, diese ausgegebene Luft von dem Verdampfer 7 ist die Luft, die unmittelbar stromabwärts von dem Verdampfer 7 aus 1 strömt. Unter erneuter Bezugnahme auf 2 wird in einem Kästchen 52 eine Gebläsespannung BLV berechnet. Das Signal BLV wird anschließend als ein Gebläsespannungssteuersignal zu der Gebläsespannungssteuerung 32 gesendet. In einem Kästchen 53 wird ein Steuersignal AMD berechnet, das die Winkelposition der Luftmischungsklappe 10 beschreibt, berechnet. Das Signal AMD wird anschließend aus dem Kästchen 53 in die Betätigungseinrichtung für die Luftmischungsklappe 9 gesandt. In einem Kästchen 54 wird ein Leistungssteuersignal Ps für den Kompressor 18 unter Verwendung eines proportional-integral-Algorithmus berechnet. Das Signal Ps wird von dem Kästchen 54 an den Kompressor 18 geliefert.
  • Durch die oben beschriebene Steuerung arbeitet die Fahrzeugklimaanlage 1 so, dass die geeignete Strömungsgeschwindigkeit und die geeignete Temperatur der Auslassluft, die aus den Luftauslassöffnungen 14, 15, 16 geblasen wird, und die geeignete Temperatur der ausgelassenen Luft, die unmittelbar stromabwärts von dem Verdampfer 7 strömt, realisiert wird. Die Funktionen f1 und f3, die in den Kästchen 50 bis 54 erscheinen, können aus linearen Funktionen zusammengesetzt werden, deren Koeffizienten und Konstanten angemessen ausgewählt werden. Die Funktion f2 kann aus einer gekrümmt geformten Kurve zusammengesetzt werden, die in Segmenten definiert ist. Die Zeichen Kp1, a, b, Kp2 und K1, die in den Kästchen 50 bis 54 erscheinen, sind geeignet entwickelte Konstanten. TW ist die Temperatur des wickelte Konstanten. TW ist die Temperatur des Motorkühlwassers.
  • In der unteren Hälfte aus 2 ist eine Steuerung gezeigt, die den Hauptzweck der vorliegenden Erfindung realisiert. Um die Berechnungen, die in den Kästchen 55, 56 enthalten sind, auszuführen, dient die Funktion der Abschätzvorrichtung des Kompressorleistungsverbrauchs der Hauptsteuerung 25. In dem Kästchen 55 wird der Kompressorleistungsverbrauch We, der auftritt, wenn er von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, berechnet. Für die Berechnung von We werden das abgeschätzte Kompressordrehmoment Trq und die Motordrehzahl Ne als Variablen verwendet. Für die Berechnung von We werden die Variablen BLV, Tin, Ps, Wd verwendet. Hier ist die Variable Tin, wie in dem Kästchen 55 vorgeschlagen, eine Funktion von AMB, wenn die Außenluft in den Luftkanal eingelassen wird, und dient auch als eine Funktion von TR, wenn die Innenluft in den Luftkanal eingelassen wird. Jede Funktion f4, f5, f6 zum Berechnen von We, Trq, Tin können unter Verwendung linearer Funktionen zusammengesetzt werden. Die geeigneten Koeffizienten und Konstanten der Funktionen f4, f5, f6 können durch Ausführen mehrdimensionaler Analysen von statistischen Korrelationsdaten zwischen der Eingabevariablen (BLV, Tin, Ps, Pd) und der Ausgabevariablen We durch ein tatsächliches Experiment oder eine Simulation erhalten werden. Selbstverständlich können die Funktionen f4, f5, f6 andere funktionale Formen als eine lineare Funktion besitzen.
  • In dem Kästchen 56 wird der Kompressorleistungsverbrauch Wm berechnet, der auftritt, wenn er von dem Elektromotor angetrieben wird. Für die Berechnung von Wm werden ein abgeschätzter Elektromotorleistungsverbrauch Wd und ein Elektromotorantriebswirkungsgrad η als Variablen verwendet. Für die Berechnung von Wd werden die Batteriespannung Vm, die durch den Spannungs-Strom-Sensor 30 vorgegeben werden, und ein Scheinstrom Im verwendet.
  • Für die Berechnung von Im werden die Variablen BLV, Tin, Ps, Pd verwendet. Hier dient die Variable Tin, wie in dem Kästchen 56 vorgeschlagen, als eine Funktion von AMB, wenn die Außenluft in den Luftkanal eingeführt wird, und dient ferner als eine Funktion von TR, wenn die Innenluft in den Luftkanal eingeführt wird. Jede Funktion f7, f8, f9 und f6 zur Berechnung von Wim, Wd, Im und Tim können unter Verwendung linearer Funktionen zusammengesetzt werden. Die geeigneten Koeffizienten und Konstanten der Funktionen f7, f8, f9 und f6 können durch Verwendung einer mehrdimensionalen Analyse hinsichtlich statistischer Korrelationsdaten zwischen den Eingangsvariablen (BLV, Tin, Ps, Pd) und Ausgangsvariablen (Wim, Wd, Id) bestimmt werden, die durch ein tatsächliches Experiment oder eine Simulation erhalten werden. Selbstverständlich können die Funktionen f7, f8, f9 und f6 andere funktionale Formen als die lineare Funktion besitzen. Auf diesem Wege ist es möglich, den Kompressorleistungsverbrauch We, der auftritt, wenn er durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, und den Kompressorleistungsverbrauch Wm, der auftritt, wenn er durch den Elektromotor angetrieben wird, zu berechnen.
  • Anschließend wird in einem Kästchen 57 ein Vergleich zwischen den Größen der Werte We und Wm gemacht. Unter Bezugnahme auf das Kästchen 57 in 2 wird dann, wenn We größer als Wm ist, der Elektromotor als Antriebsquelle für den Kompressor ausgewählt. Dies ist rational. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn We kleiner als Wm ist, der Verbrennungsmotor als Antriebsquelle für den Kompressor ausgewählt. Dies ist ebenfalls rational.
  • Das Kästchen 58 definiert feinere Steuerregeln für verschiedene Zustände. Ne ist die Motordrehzahl, die von der Motorsteuerung 37 gesendet wird. Die Ungleichung Ne > 0 bedeutet, dass der Motor läuft. Ne = 0 bedeutet, dass der Motor ruht. Der Ausdruck A/C = ON bedeutet einen Zustand, in dem der Schalter der Klimaanlage eingeschaltet ist. Im Gegensatz dazu bedeutet der Ausdruck A/C = OFF einen Zustand, in dem der Schalter der Klimaanlage ausgeschaltet ist.
  • Wie bereits erwähnt, wird die Antriebsquelle des Kompressors in Abhängigkeit von dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen den Größen der Werte von We und Wm, die in den Kästchen 55, 56 berechnet wurden, ausgewählt. Wenn Ne > 0 und A/C = ON und gleichzeitig We ≥ Wm, wird der Elektromotor 26 anschließend als Antriebsquelle für den Kompressor 18 ausgewählt. Wenn der Elektromotor verwendet wird, wird die Kupplung 24 ausgerückt. Wenn Ne > 0 und A/C = ON und gleichzeitig We < Wm, wird anschließend der Verbrennungsmotor 23 als Antriebsquelle des Kompressors für den Kompressor 18 ausgewählt. Wenn der Verbrennungsmotor verwendet wird, wird die Kupplung 24 eingerückt.
  • In der in dem Kästchen 58 gezeigten Tabelle definieren eine Reihe Ne = 0 und A/C = ON und eine Reihe von A/C = OFF zusätzliche Steuerregeln. Wenn Ne = 0, verbleibt für die Antriebsquelle für den Kompressor 18 nur der Elektromotor 26. Gemäß der Steuerungsregeln des Kästchens 58 wird selbst dann, wenn Ne = 0 und We < Wm, ausnahmsweise ein Antrieb von dem Elektromotor 26 unter bestimmten Bedingungen durchgeführt, in Abhängigkeit von einigen Bedingungen wie beispielsweise einer abnorm hohen Raumtemperatur.
  • Wenn A/C = OFF wird der Kompressor ebenso wie die Klimaanlage abgeschaltet, so dass keine Antriebsquelle verwendet wird, um den Kompressor anzutreiben.
  • Somit ist es natürlich möglich, Energie für das gesamte Fahrzeug einzusparen, da die Hauptsteuerung ständig sowohl den Kom pressorleistungsverbrauch We, der auftritt, wenn er durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, als auch den Kompressorleistungsverbrauch Wm, der auftritt, wenn er durch den Elektromotor angetrieben wird, berechnet und die Ergebniswerte von We und Wm vergleicht und die weniger Leistung verbrauchende Antriebsquelle für den Kompressor auswählt.
  • 3 ist ein Beispiel einer Abwandlung der Steuerung der vorliegenden Erfindung. 2 und 3 sind identisch, mit der Ausnahme eines Unterschieds zwischen den Tabellen, die in den Kästchen 58 und 58' stehen. Üblicher Weise wird oft eine Leistungsverbrauchsgrenze Wml in einer Spezifikation für die Klimaanlage benannt, die von dem Fahrzeughersteller vorgegeben wird. Die Tabelle in dem Kästchen 58' in 3 und die Tabelle in dem Kästchen 58 in 2 unterscheiden sich in einer Steuerregel in einer Zelle für Ne > 0 und A/C = ON und Wm ≥ Wml. Gemäß der Steuerregel der Tabelle in dem Kästchen 58' wird sogar dann, wenn der Kompressorleistungsverbrauch Wm, der auftritt, wenn er durch den Elektromotor angetrieben wird, geringer als der Kompressorleistungsverbrauch We, der auftritt, wenn er durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, ist, wenn er größer als die Leistungsverbrauchsgrenze Wml ist, der Verbrennungsmotor anschließend als die Antriebsquelle für den Kompressor ausnahmsweise ausgewählt und die Kupplung 24 wird eingerückt.
  • Durch die in 3 gezeigte Steuerung ist es ferner möglich, den Leistungsverbrauch des gesamten Fahrzeugs zu verringern und zusätzlich gleichzeitig die Anforderung der Spezifikation, die von dem Fahrzeughersteller der Klimaanlage vorgegeben wird, zu erfüllen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel detailliert beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Es wird für den Fachmann selbstverständlich sein, dass Variationen und Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung, die durch die nachfolgenden Ansprüche definiert wird, erfolgen können.

Claims (6)

  1. Fahrzeugklimaanlage (1), aufweisend einen Luftkanal (2), ein Gebläse (6), das in dem Luftkanal (2) angeordnet ist, einen Verdampfer (7), der in dem Luftkanal (2) angeordnet ist, einen Heizkern (8), der in dem Luftkanal (2) angeordnet ist, eine Luftmischungsklappe (10), die unmittelbar stromabwärts von dem Heizkern (8) angeordnet ist, einen Kühlkreislauf (17), der aus einem verstellbaren Kompressor (18), der entweder durch einen Elektromotor (26) direkt oder durch einen Fahrzeugmotor (23) über eine Kupplung (24) angetrieben werden kann, einem Kondensator (19), einem Sammelbehälter (20), einem Drucksensor (22), einem Ausdehnungsventil (21) und dem Verdampfer (7) besteht, einen Wasserkreislauf (40), der aus dem Motor (23) und dem Heizkern (8) besteht, eine Elektromotorantriebsschaltung (29), die die Drehfrequenz des Elektromotors (26) steuert, einen Temperatursensor (33), der die Temperatur (Te) einer aus dem Verdampfer (7) ausgegebenen Luft erfasst, einen Temperatursensor (34), der die Raumtemperatur (TR) in einem Fahrgastraum erfasst, einen Sensor (35), der die Sonneneinstrahlmenge (RAD) erfasst, einen Temperatursensor (36), der die Umgebungslufttemperatur (AMB) erfasst, eine Motorsteuerung (37), die ein Motordrehzahlsignal (Ne) ausgibt, eine Raumtemperatureinstellvorrichtung (31), die eine Soll-Raumtemperatur (Trs) ausgibt, einen Spannungs-Strom-Sensor (30), der eine Spannung (Vm) einer Batterie (28) erfasst, die einen elektrischen Strom an die Elektromotorantriebssteuerung (29) liefert, eine Hauptsteuerung (25), die diese obigen Signale verarbeitet und Steuersignale an eine Gebläsespannungssteuerung (32), eine Betätigungseinrichtung für die Luftmischungsklappe (9), die Kupplung (24), den Kompressor (18) und die Elektromotorantriebssteuerung (29) ausgibt, wobei die Hauptsteuerung (25) eine Vorrichtung zur Berechnung sowohl des Kompressorleistungsverbrauchs We, der auftritt, wenn der Kompressor (18) durch den Verbrennungsmotor (23) angetrieben wird, als auch den Kompressorleistungsverbrauch Wm, der auftritt wenn der Kompressor (18) durch den Elektromotor (20) angetrieben wird, berechnet, basierend auf den Werten der Signale der obigen Sensoren, und innerer berechneter Werte, und eine Vorrichtung zum Vergleichen der Werte von We und Wm besitzt, und die Elektromotorantriebsschaltung (29) und die Kupplung (24) steuert, so dass der Kompressor (18) durch den Elektromotor (26) angetrieben wird, wenn We ≥ Wm, und durch den Verbrennungsmotor (23), wenn We < Wm.
  2. Fahrzeugklimaanlage (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Berechnung sowohl des Kompressorleistungsverbrauchs We, der auftritt, wenn der Kompressor (is) durch den Verbrennungsmotor (23) angetrieben wird, als auch des Kompressorleistungsverbrauchs Wm, der auftritt, wenn der Kompressor (18) durch den Elektromotor (26) angetrieben wird, diese unter Verwendung genereller Funktionen einer Variablen (BLV), die in der Hauptsteuerung (25) berechnet wird, der Umgebungstemperatur (AMB), die durch den Sensor (36) erfasst temperatur (AMB), die durch den Sensor (36) erfasst wird, der Raumtemperatur (TR), die durch den Sensor (34) erfasst wird, einer Variablen (Ps), die in der Hauptsteuerung (25) berechnet wird, eines Drucks (Pd), der durch den Sensor (22) erfasst wird, und eines Elektromotorantriebswirkungsgrads (η) berechnet.
  3. Fahrzeugklimaanlage (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Berechnung sowohl des Kompressorleistungsverbrauchs We, der auftritt wenn der Kompressor (is) durch den Verbrennungsmotor (23) angetrieben wird, als auch des Kompressorleistungsverbrauchs Wm, der auftritt, wenn der Kompressor (18) durch den Elektromotor (26) angetrieben wird, diese unter Verwendung linearer Funktionen einer Variablen (BLV), die in der Hauptsteuerung (25) berechnet wird, der Umgebungstemperatur (AMB), die durch den Sensor (36) erfasst wird, der Raumtemperatur (TR), die durch den Sensor (34) erfasst wird, einer Variablen (Ps), die in der Hauptsteuerung (25) berechnet wird, eines Drucks (Pd), der durch den Sensor (22) erfasst wird, und eines Elektromotorantriebswirkungsgrads (η) berechnet.
  4. Fahrzeugklimaanlage (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zur Berechnung sowohl des Kompressorleistungsverbrauchs We, der auftritt wenn der Kompressor (is) durch den Verbrennungsmotor (23) angetrieben wird, als auch des Kompressorleistungsverbrauchs Wm, der auftritt, wenn der Kompressor (18) durch den Elektromotor (26) angetrieben wird, dieser unter Verwendung linearer Funktionen einer Variablen (BLV), die in der Hauptsteuerung (25) berechnet wird, der Umgebungstemperatur (AMB), die durch den Sensor (36) erfasst wird, der Raumtemperatur (TR), die durch den Sensor (34) erfasst wird, einer Variablen (Ps), die in der Hauptsteuerung (25) berechnet wird, eines Drucks (Pd), der durch den Sensor (22) erfasst wird, und eines Elektromotorantriebswirkungsgrads (η) berechnet, wobei die Koeffizienten und Konstanten der linearen Funktionen durch Durchführung mehrdimensionaler Analysen von statistischen Korrelationsdaten zwischen (We, Wm) und (BLV, AMB, TR, Ps, Pd) bestimmt werden.
  5. Fahrzeugklimaanlage (1) gemäß Anspruch 1, wobei des weiteren: eine Bedingungssteuerregel hinzugefügt wird, gemäß der der Kompressor (18) durch den Elektromotor (26) angetrieben wird, sogar wenn der Verbrennungsmotor ruht und We < Wm, wenn die Raumtemperatur hoch ist.
  6. Fahrzeugklimaanlage (1) gemäß Anspruch 1, wobei: eine Steuerregel hinzugefügt wird, gemäß der der Kompressor (18) von dem Verbrennungsmotor (23) angetrieben wird, wenn sich der Verbrennungsmotor (23) dreht und We ≥ Wm, wenn Wm > Wml, wobei Wml ein Leistungsverbrauchsgrenzwert ist, der in einer Spezifikation der Klimaanlage enthalten ist.
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