DE60208856T2 - Energieeffizientes Kontrollverfahren einer manuellen gesteuerten Fahrzeugheiz- und Klimaanlage - Google Patents

Energieeffizientes Kontrollverfahren einer manuellen gesteuerten Fahrzeugheiz- und Klimaanlage Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft die Steuerung eines manuell regulierten Fahrzeug-Heiz- und -Klimaanlagensystems und im Spezielleren eine koordinierte und energiesparende Steuerung des Klimaanlagen-Verdichters und eine Austragstemperatur-Steuervorrichtung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Manuell regulierte Fahrzeug-Heiz- und -Klimaanlagensysteme umfassen eine Bedienerschnittstelle zum Einschalten oder Ausschalten der Klimaanlage und zum Wählen eines Luftströmungsmodus (d. h. Armaturenbrett, Defrost; etc.), einer Gebläsedrehzahl und einer Austragslufttemperatur. Wenn eine Klimaanlage eingeschaltet ist, wird ein Kältemittelverdichter aktiviert und dann auf Basis einer/s Systemtemperatur oder -drucks leistungsgesteuert, um die Verdampfertemperatur wenige Grad über dem Gefrierpunkt von Wasser zu halten und eine maximale Kühlung und Entfeuchtung bereitzustellen, während ein Vereisen des Verdampfers verhindert wird. Die Austragslufttemperatur wird durch Positionieren eines Temperatur-Steuerungshebels oder -knopfes gewählt, der wiederum einen Austragstemperatur-Steuerungsmechanismus (wie z. B. eine Luftmischklappe) positioniert, um die gesamte oder einen Teil der Luft, die aus dem Verdampfer austritt, durch einen mit dem Motorkühlmittel-Kreislauf gekoppelten Wärmetauscher zu leiten. In einem typischen Betrieb bei warmen Umgebungsbedingungen wird der Fahrer eine Klimaanlage einschalten und die Gebläsedrehzahl auf hoch und die Temperatur auf ganz kalt einstellen. Wenn die Fahrgastzelle abkühlt, senkt der Fahrer üblicherweise die Gebläsedrehzahl und stellt den Temperaturhebel ein, bis eine ge wünschte Kombination von Austragsluftströmung und Temperatur erreicht ist. In diesem Szenario bleibt die Verdichtersteuerung im Wesentlichen unverändert und ein Teil der Luft, die aus dem Verdampfer austritt, wird durch den Wärmetauscher neuerlich aufgeheizt, um die gewünschte Luftauftragstemperatur zu erreichen.
  • Es wurde erkannt, dass die Wirksamkeit der oben beschriebenen Steuerung verbessert werden kann, indem die Leistung des Verdichters reguliert wird, wenn der Temperaturwählschalter von der ganz kalten Einstellung weg bewegt wird. Auf diese Weise kann die Verdampfertemperatur über die ganz kalte Einstellung ansteigen und der Bedarf an einer neuerlichen Aufheizung, um die gewünschte Luftaustragstemperatur zu erreichen, ist verringert. Das US-Patent Nr. 4 383 574 offenbart z. B. eine Steuerung, wobei eine Bewegung des Temperaturhebels in dem Kalt-bis-Mittel-Abschnitt des Temperatursteuerungsbereiches die Leistung des Kältemittelverdichters ändert, während eine Luftmischvorrichtung in der ganz kalten Position gehalten wird, und eine Bewegung des Temperaturhebels in dem Mittel-bis-Heiß-Abschnitt des Temperatursteuerungsbereiches die Position der Luftmischvorrichtung ändert, um die Austragsluft aufzuheizen. Während dieses System durch Absenken des Bedarfs an Verdichter-Eingangsleistung, wenn eine Klimaanlage eingeschaltet wird, eine verbesserte Wirksamkeit erreichen kann, erzeugt es auch eine unerwünschte Nicht-Linearität der Temperatursteuerung, wenn eine Klimaanlage ausgeschaltet wird, da eine Bewegung des Temperaturhebels in dem Kalt-bis-Mittel-Abschnitt des Temperatursteuerungsbereiches keine Änderung in der Austragslufttemperatur erzeugen wird. Demgemäß wird eine koordinierte Steuerung der Verdichterleistung und des Austragstemperatur-Steuerungsmechanismus benötigt, die eine verbesserte Wirksamkeit bereitstellt, wenn eine Klimaanlage ausgeschaltet wird, ohne die Linearität der Temperatursteuerung zu stören, wenn eine Klimaanlage eingeschaltet wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Betriebsverfahren für ein Fahrzeug-Heiz- und -Klimaanlagensystem mit einem fahrerbetätigten Temperaturwählschalter und einem Austragstemperatur-Steuerungsmechanismus, wobei der Temperatursteuerungsmechanismus in Übereinstimmung mit einem ersten Temperatursteuerungsablauf für eine koordinierte Steuerung der Verdichterleistung und eine Aufheizung der Austragsluft, wenn eine Klimaanlage eingeschaltet wird, und in Übereinstimmung mit einem zweiten Temperatursteuerungsablauf, wenn eine Klimaanlage ausgeschaltet wird, elektrisch positioniert wird. Sowohl der erste als auch der zweite Temperatursteuerungsablauf positioniert den Temperatursteuerungsmechanismus als eine Funktion der Einstellung des fahrerbetätigten Temperaturwählschalters. Der erste Steuerungsablauf positioniert den Temperatursteuerungsmechanismus zum Bereitstellen einer linearen Beziehung zwischen der Temperaturwählschaltereinstellung und der Luftaustragstemperatur während einer koordinierten Steuerung der Verdichterleistung und des Temperatursteuerungsmechanismus, wenn eine Klimaanlage eingeschaltet ist, und der zweite Steuerungsablauf positioniert den Temperatursteuerungsmechanismus zum Bereitstellen einer linearen Beziehung zwischen der Temperaturwählschaltereinstellung und der Luftaustragstemperatur, wenn eine Klimaanlage ausgeschaltet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Temperatursteuerungsmechanismus, wenn eine Klimaanlage anfangs eingeschaltet wird, in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuerungsablauf, und dann, sobald das System eine maximale Kühlleistung erreicht hat, in Übereinstimmung mit dem ersten Steuerungsablauf positioniert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß der Erfindung, die eine mikroprozessorbasierte Steuereinheit und einen Temperatursteuerungsmechanismus umfasst.
  • 2, Graphen A–C, zeigen Steuerungsabläufe gemäß der Erfindung.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das eine durch die mikroprozessorbasierte Steuereinheit von 1 beim Ausführen der Steuerung der Erfindung ausgeführte Softwareroutine veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Bezug nehmend auf 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 allgemein ein Fahrzeug-Klimaanlagensystem mit einem Kältemittelverdichter 12, der über eine elektrisch betätigte Kupplung 16 mit einer Antriebsriemenscheibe 14 gekoppelt ist. In der veranschaulichten Ausführungsform weist der Verdichter 12 einen fixen Hub auf und wird über die Kupplung 16 zum Steuern seiner Leistung ein- und ausgeschaltet, aber das Verfahren der Erfindung trifft auch auf Systeme zu, wo der Hub oder die Verdrängung des Verdichters einstellbar ist, um eine Leistungssteuerung zu bewirken. Die Riemenscheibe 14 ist mit einer Drehwelle des Fahrzeugmotors (nicht gezeigt) über einen Antriebsriemen 18 gekoppelt und wie oben angezeigt wird die Kupplung 16 selektiv eingerückt oder ausgerückt, um den Verdichter 12 ein- bzw. auszuschalten. Des Weiteren umfasst das System 10 einen Kondensator 20, ein Öffnungsrohr 22, einen Verdampfer 24 und einen Kältemittelsammler/Trockner 26, der zwischen der Verdichter-Austragsdurchlass 28 und -ansaugdurchlass 30 eingeordnet ist. Ein Kühlgebläse 32, das durch einen Elektroantriebsmotor 34 betrieben wird, wird derart gesteuert, dass es eine zusätzliche Luftströmung durch den Kondensator 20 bereitstellt, um Wärme von dem Kondensator 20 zu entfernen. Das Öffnungsrohr 22 lässt zu, dass das gekühlte Hochdruckkältemittel in einer Leitung 38 sich in einem isenthalpischen Vorgang ausdehnt, bevor es durch den Verdampfer 24 strömt. Der Sammler/Trockner 26 trennt gasförmiges und flüssiges Niederdruckkältemittel, leitet einen gasförmigen Teil zu dem Verdichter-Ansaugdurchlass 30 und dient als ein Reservoir für die Reservekältemittel-Füllmenge. In einer alternativen Konfiguration des Systems ist das Öffnungsrohr 22 durch ein thermostatisches Expansionsventil (TXV) ersetzt; in diesem Fall ist der Sammler/Trockner 26 weggelassen und ein Aufnehmer/Trockner (R/D) ist in der Leitung 38 oberstromig des TXV eingesetzt, um sicherzustellen, dass unterkühltes flüssiges Kältemittel dem Einlass des TXV zugeführt wird.
  • Der Verdampfer 24 ist als eine Anordnung von gerippten Kältemittelleitungsrohren ausgebildet und ein an einer Seite des Verdampfers 24 angeordneter Luftansaugkanal 40 beherbergt ein Einlassluftgebläse 42, das von einem Gebläseelektromotor 43 angetrieben wird, um Luft an den Verdampferrohren vorbei zu zwingen. Der Kanal 40 ist oberstromig des Gebläses 42 verzweigt und eine an einem Punkt 46 drehbar befestigte Einlassluftsteuerungsklappe 44 ist wie gezeigt einstellbar, um das Mischen der Einlassluft zu steuern; abhängig von der Klappenposition kann Außenluft in das Gebläse 42 durch einen Kanalschenkel 44a wie durch den Pfeil 48 angezeigt eintreten und Innenraumluft kann in das Gebläse 42 durch einen Kanalschenkel 44b wie durch den Pfeil 50 angezeigt, eintreten.
  • Ein Luftauslasskanal 52, der an der unterstromigen Seite des Gebläses 42 und des Verdampfers 24 angeordnet ist, beherbergt einen Heizerkern 54, der als eine Anordnung von gerippten Rohren ausgebildet ist, die Motor kühlmittel leiten. Der Auslasskanal 52 ist verzweigt, wobei der Heizerkern 54 in einem Luftstrom des Kanals 52 angeordnet ist. Eine Temperatursteuerungsklappe 56, die an einem Punkt 84 nahe dem Heizerkern 54 drehbar befestigt ist, ist wie gezeigt einstellbar, um zu steuern, welcher Anteil von Luft, die aus dem Verdampfer 24 austritt, den Heizerkern 54 durchströmen muss. Die Luft, die durch den Heizerkern 54 strömt, ist durch den Pfeil 58 angezeigt, während die Luft, die den Heizerkern 54 umgeht, durch den Pfeil 60 angezeigt ist. Die geheizten und nicht geheizten Luftteile werden in einem Luftkammerabschnitt 62 des Auslasskanals 52 unterstromig des Heizerkerns 54 und der Temperatursteuerungsklappe 56 gemischt und ein Paar Betriebsartsteuerungsklappen 64, 66 leitet die gemischte Luft durch einen oder mehrere Auslass/Auslässe, umfassend einen Defrosterauslass 68, einen Armaturenbrettauslass 70 und einen Heizerauslass 72. Die Betriebsartsteuerungsklappen 64 und 66, die an Punkten 74 bzw. 80 drehbar befestigt sind, sind wie gezeigt einstellbar, um die Auslassluft zwischen verschiedenen Kombinationen von Defrosterauslass 68, Armaturenbrettauslässen 70 und Heizerauslass 72, wie durch die Pfeile 76, 78 bzw. 82 angezeigt, zu schalten.
  • Die Kupplung 16, der Gebläsemotor 43 und die Klappen 44, 56, 64, 66 werden in Ansprechen auf über ein Fahrerschnittstellen-Bedienfeld 92 erhaltene Fahrerbefehle (T, F, M, AC) und verschiedene systembezogene Signale, die das Verdampferauslasslufttemperatursignal (EOAT) auf Leitung 94, die Umgebungstemperatur Tamb und den Ausgang eines saugdruckseitigen Schalters 96 auf Leitung 98 umfassen, durch eine mikroprozessorbasierte Steuereinheit 90 gesteuert. Das Schnittstellen-Bedienfeld 92 kann rein herkömmlich sein und umfasst fahrerbetätigte Eingänge wie z. B. den Temperaturhebel 100, den Gebläsedrehzahlsteuerungs-Wählschalter 102, den Betriebsartsteuerungs-Wählschalter 104 und den Klimaanlagenschalter 106. Der Temperaturhebel 100 ist linear zwischen einer kalten (C) und einer heißen (H) Einstellung positioniert; dies erzeugt einen Temperaturbefehl T, der wie unten stehend beschrieben in einer Steuerung der Temperatursteuerungsklappe 56 und der Leistung des Verdichters 12 verwendet wird. Der Gebläsedrehzahlsteuerungs-Wählschalter 102 wird gedreht, um eine gewünschte Drehzahleinstellung für das Gebläse 42 zu wählen; dies erzeugt einen Gebläsebefehl F, der die Drehzahl des Gebläsemotors 43 diktiert. Der Betriebsartsteuerungs-Wählschalter 104 wird gedreht, um eine gewünschte Betriebsart wie z. B. Defrost, Armaturenbrett, zwei Ebenen usw. zu wählen; dies erzeugt einen Betriebsartbefehl M, der die Position der Luftsteuerungsklappen 64 und 66 diktiert. Schließlich wird der Klimaanlagenschalter 106 für einen Moment niedergedrückt, um einen Betrieb des Verdichters 12 alternativ einzuschalten oder auszuschalten; dies erzeugt den AC-Befehl, der in Verbindung mit dem Temperaturbefehl T in der unten stehend beschriebenen Steuerung der Temperatursteuerungsklappe 56 und Verdichterleistung verwendet wird. Obwohl in 1 nicht angezeigt, umfassen die meisten Autoklimaanlagen-Schnittstellen-Bedienfelder auch einen Schalter zum Wählen der Quelle der Einlassluft, der die Position der Einlassluftsteuerungsklappe 44 diktiert. Das EOAT-Signal auf der Leitung 94 kann von einem geeigneten Temperatursensor 108, der an dem Verdampfer 24 oder in dem Einlassluftstrom des Verdampfers 24 angeordnet ist, erhalten werden. In 1 erscheint das Ausgangssignal CL für die Kupplung 16 auf einer Leitung 110 und das Ausgangssignal zum Steuern des Gebläsemotors 43 erscheint auf einer Leitung 112. Ein Temperatur-Steuerungsklappen-Positionsbefehl TCDPcmd wird auf einer Leitung 114 entwickelt und als ein Eingang an ein Stellglied 116 zum entsprechenden Positionieren der Temperatursteuerungsklappe 56 angewendet. Zum besseren Verständnis wurden die Ausgangssignale und Stellglieder für die Luftsteuerungsklappen 44, 64, 66 aus 1 weggelassen.
  • Wie oben angegeben unterscheidet sich die Steuerung dieser Erfindung von einer herkömmlichen Steuerung darin, dass die Position der Temperatursteuerungsklappe 56 und die Leistung des Verdichters 12 auf Basis des Temperaturbefehls T und des Klimaanlagen-Einschaft-/-Ausschaltsignals AC gesteuert wird. Im Spezielleren werden die Verdichterleistung und das neuerliche Aufheizen der Verdampfer-Auslassluft koordiniert oder vermischt, um eine hochwirksame Steuerung mit einer linearen Beziehung zwischen der Position des Temperatursteuerungshebels 100 und der Austragslufttemperatur bereitzustellen, unabhängig davon, ob ein Betrieb des Verdichters 12 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Mit anderen Worten, die Verdichterleistung und das neuerliche Aufheizen der Verdampfer-Auslassluft werden vermischt, um eine lineare Beziehung zwischen dem Temperaturbefehl T und der Austragslufttemperatur auf eine Weise aufrecht zu erhalten, die ein neuerliches Aufheizen der Verdampfer-Auslassluft deutlich verringert, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist, und die Temperatursteuerungsklappe 56 ist derart positioniert, dass auch eine lineare Beziehung zwischen dem Temperatursteuerungsbefehl T und der Austragslufttemperatur aufrecht erhalten wird, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist. Die Steuerung der Erfindung erzielt dieses gewünschte Resultat durch Positionieren der Temperatursteuerungsklappe 56 in Übereinstimmung mit einem ersten Temperatursteuerungsablauf für eine koordinierte Steuerung der Verdichterleistung und des neuerlichen Aufheizens, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist, und in Übereinstimmung mit einem zweiten Temperatursteuerungsablauf, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Temperatursteuerungsklappe 56, wenn die Klimaanlage anfangs eingeschaltet wird, in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuerungsablauf, und dann, sobald der Niederdruckschalter 96 (oder eine ähnliche Messvorrichtung) anzeigt, dass das System 10 die maximale Kühlleistung erreicht hat, in Übereinstimmung mit dem ersten Steuerungsablauf positioniert. Dies errichtet wirksam eine „Pull-Down"-Betriebsart, um sicherzustellen, dass das System 10 seine volle Kühlleistung erreicht hat, bevor zu de energiesparenden Betriebsart übergegangen wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass das System 10 die Erwartungen des Fahrers nach einer inaktiven Zeitspanne eines Fahrzeugs zufrieden stellen wird, unter der Voraussetzung, dass die Umgebungsbedingungen sich nicht wesentlich verändert haben.
  • 2, die Graphen A–C, zeigen grafisch die Steuerung der Erfindung. Der Graph A zeigt die gewünschte Luftaustragstemperatur in den Armaturenbrett- oder in der Zwei-Ebenen-Betriebsarten als eine Funktion des Temperaturbefehls T, der Graph B spezifiziert Kombinationen des Verdampfer-Auslasslufttemperaturbefehls (EOATcmd) und des Temperatur-Steuerungsklappen-Positionsbefehls (TCDPcmd) für verschiedene Werte des Temperaturbefehls T zum Erreichen der gewünschten entsprechenden Austragslufttemperatur, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist, und der Graph C spezifiziert TCDPcmd für verschiedene Werte des Temperaturbefehls T, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist.
  • Bezug nehmend auf Graph B wird zu sehen sein, dass bei der ganz kalten Einstellung (C) des Temperaturbefehls T EOATcmd gerade wenige Grade über dem Gefrierpunkt von Wasser eingestellt wird, um ein Vereisen des Verdampfers 24 zu verhindern. Dies ist die Einstellung, die erhalten bleibt, solange die Klimaanlage in herkömmlichen Klimaanlagensystemen eingeschaltet ist. Für eine anfängliche Verschiebung des Temperatursteuerungshebels 100 weg von der ganz kalten Einstellung wird EOATcmd erhöht, während TCDPcmd bei der ganz kalten (FC) Einstellung (d. h., kein neuerliches Aufheizen) gehalten wird. Wenn der Temperaturbefehl T fort gesetzt ansteigt, erhöht sich EOATcmd zu einer maximalen Einstellung wie z. B. 10 Grad C und TCDPcmd wird derart eingestellt, dass ein zunehmender Teil der Verdampfer-Austragsluft durch den Wärmetauscher 54 strömen kann, so dass die in dem Graph A spezifizierte Austragslufttemperatur erreicht wird, wobei die Klappe 56 zu einer Einstellung Voll-Heizen (FH) (d. h., maximale neuerliche Aufheizung) bewegt wird, wenn der Temperaturbefehl T die ganz heiße (H) Einstellung erreicht. Der nicht lineare Abschnitt des TCDPcmd-Ablaufes linearisiert die Beziehung zwischen der Austragslufttemperatur und dem Temperaturbefehl T bei gegebenen Luftströmungseigenschaften in dem Kanal 52.
  • Bezug nehmend auf den Graph C wird zu sehen sein, dass, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist, TCDPcmd bei ganz kalt (FC) ist, wenn der Temperaturbefehl T ganz kalt (C) ist, und bei ganz heiß (FH), wenn der Temperaturbefehl ganz heiß (H) ist. Wie in dem Graph B linearisiert die nicht lineare Einstellung von TCDPcmd in Bezug auf den Temperaturbefehl T zwischen der ganz kalten und der ganz heißen Einstellung die Beziehung zwischen der Austragslufttemperatur und dem Temperaturbefehl T bei den gegebenen Luftströmungseigenschaften des Kanals 52. Während die tatsächliche Austragstemperatur, die erreicht wird, während die Klimaanlage ausgeschaltet ist, mit der Einlasslufttemperatur variieren wird, wird der in dem Graph C gezeigte Steuerungsablauf eine lineare Beziehung zwischen dem Temperaturbefehl T und dem Betrag an Austragsluftaufheizung erzeugen.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Softwareroutine darstellt, die periodisch durch die Steuereinheit 90 ausgeführt wird, um den Betrieb des Verdichters 12 und der Temperatursteuerungsklappe 56 gemäß der Erfindung zu steuern. Zuerst liest der Block 120 die verschiedenen Eingänge von dem Fahrerschnittstellen-Bedienfeld 92 zusammen mit der Umge bungstemperatur Tamb und dem Ausgang LSPS des saugseitigen Druckschalters 96. Der Block 122 bestimmt dann einen normalen Steuerungswert von TCDPcmd durch Tabellensuchen auf Basis des Temperaturbefehls T und des Betriebsartbefehls M, im Wesentlichen wie in dem Graph C von 2 gezeigt. Die Betriebsartabhängigkeit wird verwendet, um eine etwas höhere Austragslufttemperatur zu erzeugen, wenn die Betriebsart Heizer oder Defrost gewählt ist. Der Block 124 bestimmt dann, ob der Betriebsartbefehl M Armaturenbrett oder Zwei-Ebenen lautet und Tamb größer als eine Referenztemperatur TEMP_REF wie z. B. 16 Grad C ist und der AC-Befehl die Klimaanlage einschaltet. Wenn eine oder mehrere der Bedingungen nicht erfüllt ist/sind, gibt der Block 126 den bei Block 122 bestimmten TCDPcmd-Wert aus und der Block 128 steuert die Verdichtertaktung (wenn durch den AC-Befehl eingeschaltet) auf Basis eines nominalen Verdampfer-Auslasstemperaturziels (EOATnom) wie z. B. 2 Grad C. Wie im Stand der Technik bekannt sein wird, kann die Verdichtertaktung des Blocks 128 eine Grenzzyklussteuerung beinhalten, in der die Verdichterkupplung 16 eingerückt wird, wenn die EOAT EOATnom überschreitet, und ausgerückt wird, wenn EOAT unter (EOATnom-Khys) fällt, wobei Khys eine Hysteresekonstante ist. Wenn alle Bedingungen des Blocks 124 erfüllt sind, werden die Blöcke 130136 ausgeführt, um zu bestimmen ob die volle Kühlleistung des Systems 10 erreicht wurde, wie durch den Zustand des EOAT CONTROL FLAG angedeutet. Anfangs wird das Flag FALSE sein und der Block 132 wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob der saugseitige Druckschalter 96 einen Kältemitteldruck detektiert, der niedriger als ein kalibrierter Wert ist. Wenn nicht, gibt der Block 134 den bei Block 122 bestimmten TCDPcmd-Wert aus und setzt das EOAT CONTROL FLAG auf FALSE und der Block 128 wird ausgeführt, um die Verdichtertaktung wie oben beschrieben zu steuern, um eine anfänglichen „Pull-Down"-Betriebsart zu errichten. Wenn eine ausreichende Kühlleistung erreicht wurde, wird dem Block 132 in der Bestätigung geantwortet und Block 136 wird ausgeführt, um das EOAT CONTROL FLAG auf TRUE zu setzen, wonach der Block 130 bewirken wird, dass die Blöcke 132136 übersprungen werden, wie angezeigt. Wenn die bei Block 124 definierten Bedingungen erfüllt sind und das EOAT CONTROL FLAG gesetzt ist, werden die Blöcke 138 und 140 ausgeführt, um EOATcmd und einen neuen Wert von TCDPcmd zu bestimmen und die Verdichterleistung zu steuern und die Temperatursteuerungsklappe 56 demgemäß zu positionieren. Sowohl EOATcmd als auch TCDPcmd werden durch Tabellensuchen als eine Funktion des Temperaturbefehls T bestimmt, wie im Wesentlichen in Graph B von 2 gezeigt. Wie bei dem Block 128 kann die Verdichtertaktung des Blocks 140 eine Grenzzyklussteuerung beinhalten, in der die Verdichterkupplung 16 eingerückt wird, wenn die EOAT EOATcmd überschreitet, und ausgerückt wird, wenn EOAT unter (EOATcmd-Khys) fällt, wobei Khys eine Hysteresekonstante ist.
  • Zusammengefasst erzielt die Steuerung der vorliegenden Erfindung eine koordinierte Steuerung der Verdichterleistung und der Temperatursteuerungsklappe 56, die den Systemwirkungsgrad erhöht, indem eine neuerliche Aufheizung verringert wird, wenn die Klimaanlage eingeschaltet wird, ohne die Linearität der Temperatursteuerung zu stören, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet wird. Die Temperatursteuerungsklappe 56 wird für eine koordinierte Steuerung der Verdichterleistung und der Aufheizung der Austragsluft, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist, in Übereinstimmung mit einem in dem Graph B von 2 gezeigten ersten Temperatursteuerungsablauf, und wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist, in Übereinstimmung mit einem in dem Graph C von 2 gezeigten zweiten Temperatursteuerungsablauf elektrisch positioniert. Während die Beschreibung in Bezug auf die veranschaulichte Ausführungsform erfolgte, ist zu erwarten, dass dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen zusätzlich zu den oben erwähnten einfallen werden. Zum Beispiel kann die koordi nierte Steuerung falls gewünscht verwendet werden, wann immer eine Klimaanlage eingeschaltet ist, unabhängig von der gewählten Betriebsart. Darüber hinaus könnte der Verdichter 12 auf Basis des Kältemitteldrucks an dem Verdampferauslass ein- und ausgeschaltet werden, usw.

Claims (7)

  1. Betriebsverfahren für eine Klimaanlage (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Kältemittelverdichter (12), einen fahrerbetätigten Schalter (106) zum Einschalten und Ausschalten der Klimaanlage, einen Verdampfer (24) zum Kühlen von Einlassluft, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist, einen Temperatursteuerungsmechanismus (56), der derart angeordnet ist, dass er eine neuerliches Aufheizung von Luft, die aus dem Verdampfer (24) austritt, steuert, und einen fahrerbetätigten Temperaturwählschalter (100), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Definieren eines ersten Steuerungsablaufs einer Temperatursteuerungsmechanismusposition und einer Verdichterleistung zum Erzeugen einer Austragslufttemperatur, die einer Einstellung des Temperaturwählschalters (138) entspricht; Definieren eines zweiten Steuerungsablaufs einer Temperatursteuerungsmechanismusposition zum Erzeugen einer Aufheizung von Austragsluft in Bezug auf die Einstellung des Temperaturwählschalters 122; Regulieren der Verdichterleistung und der Temperatursteuerungsmechanismusposition in Übereinstimmung mit dem ersten Steuerungsablauf, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist (140); und Regulieren der Temperatursteuerungsmechanismusposition in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuerungsablauf, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist (126, 128).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verdichterleistung des ersten Steuerungsablaufs hinsichtlich einer gewünschten Temperatur der Luft definiert ist, die aus dem Verdampfer (24) austritt, und der Schritt des Regulierens der Verdichterleistung ein derartiges Regulieren der Verdichterleistung beinhaltet, dass die Luft, die aus dem Verdampfer (24) austritt, die gewünschte Temperatur erreicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte: Definieren von Einsprungsbedingungen zum Regulieren der Verdichterleistung und der Temperatursteuerungsmechanismusposition in Übereinstimmung mit dem ersten Steuerungsablauf (124, 130); und Regulieren der Temperatursteuerungsmechanismusposition in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuerungsablauf und der Verdichterleistung in Übereinstimmung mit einer nominellen Steuerungseinstellung, wenn die Einsprungsbedingungen nicht erfüllt sind (122, 126, 134, 128).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Einsprungsbedingungen umfassen: Detektieren einer Umgebungstemperatur oberhalb einer Referenztemperatur, Aktivierung des fahrerbetätigten Schalters zum Einschalten der Klimaanlage und Fahrerauswahl eines Luftströmungsmodus zum Kühlen des Fahrzeugs (124).
  5. Betriebsverfahren für eine Klimaanlage (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Kältemittelverdichter (12), einen fahrerbetätigten Schalter (106) zum Einschalten und Ausschalten der Klimaanlage, einen Verdampfer (24) zum Kühlen von Einlassluft, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist, einen Temperatursteuerungsmechanismus (56), der derart angeordnet ist, dass er eine neuerliche Aufheizung von Luft, die aus dem Verdampfer austritt, steuert, und einen fahrerbetätigten Temperaturwählschalter (100), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Definieren eines ersten Steuerungsablaufs einer Temperatursteuerungsmechanismusposition und einer Verdichterleistung zum Erzeugen einer Austragslufttemperatur, die einer Einstellung des Temperaturwählschalters (138) entspricht; Definieren eines zweiten Steuerungsablaufs einer Temperatursteuerungsmechanismusposition zum Erzeugen einer Aufheizung von Austragsluft in Bezug auf die Einstellung des Temperaturwählschalters 122; Regulieren der Temperatursteuerungsmechanismusposition in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuerungsablauf und der Verdichterleistung in Übereinstimmung mit einer minimalen Steuerungseinstellung, um das Fahrzeug schnell zu kühlen, wenn die Klimaanlage anfangs eingeschaltet wird (122, 134, 128); und Regulieren der Verdichterleistung und der Temperatursteuerungsmechanismusposition in Übereinstimmung mit dem ersten Steuerungsablauf, wenn das System eine im Wesentlichen volle Kühlleistung erreicht hat (130, 138, 140).
  6. Betriebsverfahren nach Anspruch 5 mit dem Schritt; Detektieren, dass das System eine im Wesentlichen volle Kühlleistung erreicht hat, wenn eine Temperatur oder ein Druck auf der Saugdruckseite des Systems unter einen Schwellenwert verringert wurde (132, 136).
  7. Betriebsverfahren nach Anspruch 5 mit dem Schritt: Regulieren der Temperatursteuerungsmechanismusposition in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuerungsablauf, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet wird (122, 124, 126, 128).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007049831A1 (de) * 2007-10-18 2009-04-23 Volkswagen Ag Manuell bedienbare Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003034123A (ja) * 2001-07-24 2003-02-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両用空気調和装置
US6874574B2 (en) * 2001-11-06 2005-04-05 Delphi Technologies, Inc. Energy efficient control method for a manually regulated vehicle heating and air conditioning system
CN100592253C (zh) * 2004-07-26 2010-02-24 通用汽车公司 车辆的多功能控制系统
US20080088577A1 (en) * 2006-10-11 2008-04-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicular multifunction control system
US20080289347A1 (en) 2007-05-22 2008-11-27 Kadle Prasad S Control method for a variable displacement refrigerant compressor in a high-efficiency AC system
US8302417B2 (en) 2008-04-23 2012-11-06 GM Global Technology Operations LLC Air conditioning system with cold thermal storage and evaporator temperature control
US8209073B2 (en) 2009-05-06 2012-06-26 Ford Global Technologies, Llc Climate control system and method for optimizing energy consumption of a vehicle
US9702605B2 (en) 2013-12-05 2017-07-11 Ford Global Technologies, Llc Method for adjusting fan and compressor power for a vehicle cabin heating system
CN104828103B (zh) * 2015-04-13 2017-06-30 中车唐山机车车辆有限公司 空调机组与柴油发电机组的闭环控制方法
CN105222439A (zh) * 2015-10-19 2016-01-06 北京捷通机房设备工程有限公司 数据中心空调末端节能控制装置及控制方法
KR20230036278A (ko) * 2021-09-07 2023-03-14 현대자동차주식회사 차량용 공조 장치
CN114636276B (zh) * 2022-05-18 2022-07-15 深圳市长誉科技有限公司 基于物联网技术的冷冻站自动降低功耗方法及设备

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55148608A (en) * 1979-05-10 1980-11-19 Nissan Motor Co Ltd Temperature controlling unit of air conditioner for automobile
JPS5827848Y2 (ja) * 1979-10-11 1983-06-17 株式会社ボッシュオートモーティブ システム 自動車用空気調和装置の制御装置
US4383574A (en) * 1979-12-29 1983-05-17 Diesel Kiki Co., Ltd. Air conditioning system for automotive vehicles having discharge air temperature control function
JPS57908A (en) * 1980-06-02 1982-01-06 Nissan Motor Co Ltd Air conditioner for vehicle
JPS5718515A (en) * 1980-07-08 1982-01-30 Diesel Kiki Co Ltd Control system for air conditioner of vehicle
JPS57182511A (en) * 1981-05-06 1982-11-10 Hitachi Ltd Temperature controller of motor car air conditioner
JPS57209412A (en) * 1981-06-17 1982-12-22 Hitachi Ltd Air conditioner control device
JPS58110317A (ja) * 1981-12-23 1983-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車輌用空調装置
JPS6012329A (ja) * 1983-06-30 1985-01-22 Diesel Kiki Co Ltd 自動車用空調装置
JPS60146712A (ja) * 1984-01-10 1985-08-02 Mazda Motor Corp 車両用空気調和装置
JPS62261516A (ja) * 1986-05-09 1987-11-13 Diesel Kiki Co Ltd 自動車用空調装置
JPS6485808A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Diesel Kiki Co Air-conditioning device for automobile
JPH01136809A (ja) * 1987-11-20 1989-05-30 Diesel Kiki Co Ltd 自動車用空調装置のエアミツクスドア制御装置
JPH08494B2 (ja) * 1991-04-26 1996-01-10 株式会社ゼクセル 車両用空調装置のコンプレッサ容量制御装置
US6092380A (en) * 1998-11-23 2000-07-25 Delphi Technologies, Inc. Method for regulating the cooling performance of an air conditioning system
US6321695B1 (en) * 1999-11-30 2001-11-27 Delphi Technologies, Inc. Model-based diagnostic method for an engine cooling system
US6234398B1 (en) * 1999-12-07 2001-05-22 Delphi Technologies, Inc. Motor vehicle automatic HVAC control with open loop transient compensation
US6293116B1 (en) * 2000-04-10 2001-09-25 Delphi Technologies, Inc. Humidity control method for a variable capacity vehicle climate control system
US6434958B1 (en) * 2001-01-24 2002-08-20 Delphi Technologies, Inc. Ambient humidity compensation method for a vehicle climate control system
US6508408B2 (en) * 2001-05-08 2003-01-21 Delphi Technologies, Inc. Automatic windglass fog prevention method for a vehicle climate control system
FR2827223B1 (fr) 2001-07-13 2006-01-21 Valeo Climatisation Dispositif et procede de commande d'un appareil de climatisation pour vehicule automobile, et appareil de climatisation equipe d'un tel dispositif
US6625997B1 (en) * 2001-10-26 2003-09-30 Delphi Technologies, Inc. Automotive air conditioning system
US6874574B2 (en) * 2001-11-06 2005-04-05 Delphi Technologies, Inc. Energy efficient control method for a manually regulated vehicle heating and air conditioning system
US6698512B2 (en) * 2002-01-07 2004-03-02 Delphi Technology, Inc. Vehicle heating and air conditioning system including a dual mode manual temperature selector
US6622500B1 (en) * 2002-05-08 2003-09-23 Delphi Technologies, Inc. Energy-efficient capacity control method for an air conditioning compressor
US6588222B1 (en) * 2002-05-08 2003-07-08 Delphi Technologies, Inc. Low-cost energy-efficient vehicle air conditioning system
US6651895B1 (en) * 2002-08-16 2003-11-25 Delphi Technologies, Inc. Adaptive automatic climate control method for a motor vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007049831A1 (de) * 2007-10-18 2009-04-23 Volkswagen Ag Manuell bedienbare Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben

Also Published As

Publication number Publication date
DE60208856D1 (de) 2006-04-13
US6874574B2 (en) 2005-04-05
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EP1308327A2 (de) 2003-05-07
US20030085031A1 (en) 2003-05-08
EP1308327B1 (de) 2006-01-25

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