DE60309267T2

DE60309267T2 - Regelungsverfahren für einen Kondensatorlüfter zur Senkung des Energieverbrauchs einer Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE60309267T2
Application number: DE60309267T
Authority: DE
Inventors: Wayne O. Gasport Forrest; Frank A. Lockport Krueger; Lawrence P. Lockport Scherer; Lindsey L. Lockport Leitzel; Jr. Nicholas J. East Amherst Alonge; Paul J. Buffalo Bruski
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: DE60309267D1; EP1413464A1; US6637229B1; EP1413464B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelverdichter und einem elektrisch betriebenen Lüfter und im spezielleren eine Regelung zur Einstellung der Arbeitsweise des Lüfters, um unter Beibehaltung einer angemessenen Kältemittelkühlung die Leistungsaufnahme der Klimaanlage zu minimieren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die meisten Fahrzeugklimaanlagen umfassen einen Kältemittelverdichter, der durch eine wahlweise einrückbare Kupplung von dem Fahrzeugmotor mechanisch angetrieben wird, und zumindest einen elektrisch betriebenen Lüfter, der wahlweise aktiviert wird, um einen zusätzlichen Luftstrom durch einen Kondensator zu schaffen, um verdichtetes Kältemittel zu kühlen und zu kondensieren. Ebenso wie der Verdichter verhält sich auch der Lüfter für den Motor als ein zusätzlicher Verbraucher, da die elektrische Energie zum Betrieb des Lüfters letztendlich von einer Lichtmaschine bzw. einem Generator erzeugt wird, die bzw. der wiederum vom Motor betrieben wird, um ein Entladen der Fahrzeug-Akkumulatorbatterie zu verhindern. Somit beeinflussen der Verdichter und der Lüfter beide durch ihre jeweiligen Leistungsanforderungen die Wirtschaftlichkeit des Motors.
Der Hauptzweck des Lüfters ist es, Luft durch den Kondensator zu bewegen, um die Abfuhr von Wärme aus dem zirkulierenden Kältemittel zu vermehren. Die Erhöhung des Luftstroms durch den Kondensator ermöglicht es jedoch, mit einer niedrigeren Verdichterkapazität dieselbe Kühl leistung zu erzielen. Mit anderen Worten, es besteht ein Kompromiss zwischen der von dem Lüfter geleisteten Arbeit und der von dem Verdichter geleisteten Arbeit. In den meisten Fällen jedoch wird dieser Kompromiss ignoriert und der Lüfter wird entweder kontinuierlich oder mit einem hohen Nutzzyklus betrieben, um zu gewährleisten, dass stets eine ausreichende Kühlung des Kältemittels gegeben ist. Eine solche Regeltechnik ist zwar einfach zu implementieren, ist jedoch nicht in der Lage, die Leistungsaufnahme der Anlage und den damit verbundenen zusätzlichen Verbrauch zu minimieren, wodurch in weiterer Folge die Wirtschaftlichkeit des Motors unnötig reduziert wird. Demgemäss ist es wünschenswert, eine Regelung zu schaffen, welche ebenfalls einfach zu implementieren ist, die jedoch die Leistungsaufnahme der Anlage minimiert, um die Wirtschaftlichkeit des Motors zu verbessern und dabei dennoch eine angemessene Kühlung des kondensierten Kältemittels aufrecht zu erhalten.
Die DE 101 33 243 offenbart als am weitesten an die Erfindung heranreichenden Stand der Technik eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einen Hauptregler, welcher Fahrzeuggeschwindigkeitssignale und Umgebungstemperatursignale benutzt, um den Gesamtenergiebedarf der Klimaanlage zu berechnen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Regelungsverfahren für eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelverdichter und einem Kondensatorlüfter gemäss Anspruch 1.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemässen Fahrzeugklimaanlage mit einer mikroprozessorgestützten Regeleinheit, einem vom Motor betriebenen Kältemittelverdichter und einem von einem Elektromotor betriebenen Lüfter.
2 ist eine Entscheidungsmatrix, welche die von der Regeleinheit aus 1 gemäss der vorliegenden Erfindung gesetzten Schritte veranschaulicht.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Softwareroutine darstellt, die von der Regeleinheit aus 1 bei der Ausführung der erfindungsgemässen Regelung abgearbeitet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In 1, auf welche nun Bezug genommen wird, bezeichnet die Bezugszahl 10 im allgemeinen eine Fahrzeugklimaanlage, welche einen Kältemittelverdichter 12 umfasst, der über eine elektrisch betätigte Kupplung 16 mit einer Antriebsriemenscheibe 14 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform verfügt der Verdichter 12 über eine feststehende Verdrängung und die Kupplung 16 wird ein- und ausgeschaltet, um die Verdichterkapazität zu begrenzen; die Erfindung ist jedoch auch auf einen Verdichter anwendbar, bei welchem die beim Betrieb erfolgende Verdrängung zur Regulierung der Kapazität variiert wird. Der Verdichter 14 ist über einen Antriebsriemen 18 mit einer Drehwelle des Fahrzeugmotors (nicht gezeigt) verbunden, und die Kupplung 16 wird wahlweise eingerückt oder ausgerückt, um den Verdichter 12 ein- bzw. auszuschalten. Der Antriebsriemen 18 ist auch dafür ausgelegt, eine Lichtmaschine 20 drehend anzutreiben, welche an der Leitung 22 eine Konstantausgangsspannung erzeugt, um eine Fahrzeug-Akkumulatorbatterie (nicht gezeigt) aufzuladen und um die Anlage 10 und andere Stromverbraucher im Fahrzeug mit Strom zu versorgen.
Zusätzlich zu dem Verdichter 12 umfasst die Anlage 10 einen Kondensator 24, ein Düsenrohr 26, einen Verdampfer 28, und einen Akkumulator/Entfeuchter 29, welche in dieser Reihenfolge zwischen der Verdichter-Abgabeöffnung 30 und der Ansaugöffnung 31 angeordnet sind. Ein von einem Elektroantriebsmotor 34 betriebener Lüfter 32 wird geregelt, um einen zusätzlichen Luftstrom durch den Kondensator 24 zu schaffen, um das komprimierte Kältemittel abzukühlen und zu kondensieren. Das Düsenrohr 26 ermöglicht es, dass das gekühlte, unter Hochdruck stehende Kältemittel in der Leitung 38 in einem isenthalpischen Prozess expandiert, bevor es durch den Verdampfer 28 strömt. Der Akkumulator/Entfeuchter 29 trennt das unter niedrigem Druck stehende gasförmige und flüssige Kältemittel, leitet einen gasförmigen Anteil zu der Verdichter-Ansaugöffnung 31 und fungiert als Sammelbehälter für die Reserve-Kältemittelladung. In einer alternativen Anlagenkonfiguration ist das Düsenrohr 26 durch ein thermostatisches Expansionsventil (thermostatic expansion valve: TXV) ersetzt; in diesem Fall entfällt der Akkumulator/Entfeuchter 29 und eine Trockenflasche (receiver/drier: R/D) wird in der Leitung 38 zuströmseitig des TXV eingesetzt, um sicherzustellen, dass dem Einlass des TXV flüssiges Kältemittel zugeführt wird.
Der Verdampfer 28 ist als eine Anordnung von gerippten Kältemittel-Leitungsrohren ausgebildet, und ein auf einer Seite des Verdampfers 28 angeordneter Luftansaugkanal 40 hat ein Zuluftgebläse 42 eingebaut, das von einem elektrischen Gebläsemotor 43 angetrieben wird, um Luft entlang den Verdampfer-Rohren zu blasen. Der Kanal 40 ist zuströmseits von dem Gebläse 42 verzweigt und eine Zuluftregelklappe 44 ist wie gezeigt einstellbar, um die Mischung der Zuluft zu regulieren; je nach Klappenstellung kann Aussenluft durch den Kanalschenkel 44a in das Gebläse gelangen und kann Insassenabteilluft durch den Kanalschenkel 44b in das Gebläse 42 gelangen. Ein abströmseits von dem Gebläse 42 und dem Verdampfer 28 angeordneter Luftauslasskanal 52 hat einen Erhitzerkern 54 eingebaut, welcher als eine Anordnung von gerippten Rohren ausgebildet ist, die Motor-Kühlmittel leiten. Der Auslasskanal 52 ist verzweigt, wobei in einem Luftstrom des Kanals 52 der Erhitzerkern 54 angeordnet ist. Eine Temperaturregelklappe 56 ist wie gezeigt einstellbar, um zu regulieren, welcher Luftanteil durch den Erhitzerkern 54 strömen muss. Die durch den Erhitzerkern 54 hindurch strömende Luft ist durch den Pfeil 58 angezeigt, während die an dem Erhitzerkern 54 vorbei strömende Luft durch den Pfeil 60 angezeigt ist. Der erwärmte und der unerwärmte Luftanteil werden in einem Sammelabschnitt 62 des Auslasskanals 52 abströmseits der Temperaturregelklappe 56 vermischt und ein Paar von Betriebsarten-Regelklappen 64, 66 leiten die Mischluft durch eine oder mehrere Auslassöffnungen, wie etwa einen Entfrostungsauslass 68, einen Verkleidungsauslass 70 und einen Heizungsauslass 72. Die Betriebsarten-Regelklappen 64 und 66 sind wie gezeigt einstellbar, um die Auslassluft zwischen verschiedenen Kombinationen von Entfrostungsauslass 68, Verkleidungsauslass 70 und Heizungsauslass 72 zu verstellen, wie durch die Pfeile 76, 78 bzw. 80 angezeigt.
Die Anlage 10 wird durch eine mikroprozessorbasierte Regeleinheit 90 auf der Basis verschiedener Eingangsdaten geregelt, wie etwa der Umgebungslufttemperatur Tamb (ambient air temperature), der Fahrzeuggeschwindigkeit VS (vehicle speed), der Motordrehzahl ES (engine speed), der Verdampfer-Ablufttemperatur EOAT (evaporator outlet air temperature), dem Verdichterauslassdruck COP (compressor outlet pressure) und der Motor- Kühlmitteltemperatur Tcoolant (engine coolant temperature). Weitere typische Eingangsdaten sind die Insassenabteillufttemperatur und die üblichen auf Bedieneranforderungen zurückzuführenden Eingangsdaten, wie etwa die gewünschte Insassenraumtemperatur, sowie Übersteuerungsregelungen für die Gebläsegeschwindigkeit und den Luftabgabemodus. Die Verdampfer-Ablufttemperatur EOAT wird von dem Temperatursensor 92 angezeigt und erscheint auf Leitung 94; der Verdichterauslassdruck COP wird von dem Drucksensor 96 angezeigt und erscheint auf Leitung 98. In Reaktion auf diese Eingangssignale erzeugt die Regeleinheit 90 Ausgangssignale zur Regelung der Verdichterkupplung 16, des Kondensatorlüftermotors 34, des Zuluftgebläsemotors 43 und der Luftregelklappen 44, 56, 64 und 66. In 1 erscheint das Ausgangssignal CL (clutch) für die Kupplung 16 auf Leitung 100 und das Ausgangssignal FAN_DC (fan duty cycle) für den Kondensatorlüftermotor 34 auf Leitung 102. Der Einfachheit halber sind die Ausgangssignale und Betätigungselemente für den Gebläsemotor 43 und die Luftregelklappen 44, 56, 64, 66 in 1 weggelassen worden. Elektrischer Strom für den Betrieb der Regeleinheit 90, der Kupplung 16, des Lüftermotors 34 und der verschiedenen Betätigungselemente der Anlage 10 wird, wie weiter oben erwähnt, aus der Ausgangsleitung 22 der Lichtmaschine 20 gewonnen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung reguliert die Regeleinheit 90 die Leistungsaufnahme des Lüftermotors 34 in einer Weise, um die gemeinsame Leistungsaufnahme des Verdichters 12 und des Lüftermotors 34 zu minimieren und dabei gleichzeitig eine angemessene Kühlung des kondensierten Kältemittels aufrecht zu erhalten. Ist die Anlage 10 mit weniger als voller Kapazität in Betrieb, wird für eine jede aus einer Serie von Ein/Aus-Zyklen des Verdichters 12 die gemeinsame Leistungsaufnahme des Verdichters 12 und des Lüftermotors 34 festgestellt. Die Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme von einem Zyklus zu dem nächsten wird berechnet, um die Auswirkung einer zuvor erfolgten Lüfterleistungsanpassung zu bestimmen, und der Leistungspegel des Lüftermotors 34 wird in derselben Richtung wie die zuvor erfolgte Anpassung inkrementell angepasst, und zwar so lange wie die zuvor erfolgte Anpassung zumindest eine spezifizierte Reduzierung der gemeinsamen Leistungsaufnahme zur Folge hatte. Falls die zuvor erfolgte Anpassung nicht zu der spezifizierten Reduzierung bei der Gesamtleistungsaufnahme führte, wird der Leistungspegel des Lüftermotors 34 inkrementell in die entgegengesetzte Richtung angepasst, so dass die Regeleinheit 90 kontinuierlich jenen Lüfterleistungspegel sucht, der die gemeinsame Leistungsaufnahme des Verdichters 12 und des Lüftermotors 34 minimiert. Dieses Verfahren wird durch die weiter unten beschriebene Entscheidungsmatrix aus 2 veranschaulicht.
In der dargestellten Ausführungsform wird die Leistungsaufnahme des Verdichters 12 basierend auf der Verdichtergeschwindigkeit CS (compressor speed) und auf verschiedenen, gemessenen Kältemittelparametern als mathematisches Modell dargestellt. Die Verdichtergeschwindigkeit CS kann basierend auf dem Produkt aus der Motordrehzahl ES und einem Riemenscheibenverhältnis festgestellt werden, welches sich aus der relativen Grösse der Antriebsriemenscheiben des Motors und des Verdichters ergibt, und die gemessenen Parameter können der Kältemitteldruck als H-Signal Phs (high-side refrigerant pressure) und der Kältemitteldruck als L-Signal Pls (low-side refrigerant pressure) sein. So kann beispielsweise die aktuelle Verdichterleistung CURR_PWR (current compressor power) wie folgt modellhaft dargestellt werden: CURR PWR = (K1·CS)·[K2 + K3 (Phs – Pls) (K4)] wobei K1, K2 und K3 Kalibrierwerte sind und K4 ein Linearisierungsfaktor ist. In einer Mechanisierung dieses Modells kann der Verdichterauslassdruck COP als Phs verwendet werden und kann die Verdampfer-Ablufttemperatur zur Bestimmung von Pls verwendet werden. Die Leistungsaufnahme des Lüftermotors 34 wird basierend auf dem Motoraktivierungsgrad (wobei der Motorleistungspegel durch Modulieren seines Aktivierungsgrads bzw. Arbeitszyklus geregelt wird) und der Energieumwandlungseffizienz der Lichtmaschine 20 festgestellt.
In der Entscheidungsmatrix aus 2, auf welche nun Bezug genommen wird, besteht das Regelungsziel darin, den Lüfterleistungspegel entsprechend anzupassen, um eine negative Änderungsgeschwindigkeit bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme des Verdichters 12 und des Lüftermotors 34 zu erzielen. Die Entscheidungsmatrix stellt die gewünschte Leistungsanpassung (INCREASE oder DECREASE) (Erhöhung oder Verminderung) dar, und zwar basierend auf der letzten Leistungsanpassung ADJ_LAST (last power adjustment) (INCREASE oder DECREASE) und der sich daraus ergebenden Änderungsgeschwindigkeit bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme (DELTA), wobei DELTA als die Leistungsaufnahme während des soeben beendeten Verdichterzyklus minus die Leistungsaufnahme während des vorangegangenen Verdichterzyklus, dividiert durch die verstrichene Zeit, definiert werden kann. Falls der Lüftermotorleistungspegel zuvor erhöht wurde (das heisst, wenn ADJ_LAST = INCREASE) und die gemeinsame Leistungsaufnahme um zumindest einen Kalibrierwert CAL_DEC (calibration value decrease) vermindert wurde (das heisst, wenn DELTA < CAL_DEC), ist die Regelungsantwort INCREASE, was bedeutet, dass die Regeleinheit 90 den Lüftermotorleistungspegel inkrementell erhöht. In ähnlicher Weise gilt, dass wenn ADJ_LAST = DECREASE, und DELTA < CAL_DEC, die Regelungsantwort DECREASE ist, was bedeutet, dass die Regeleinheit 90 den Lüftermotorleistungspegel inkremen tell vermindert. Falls die gemeinsame Leistungsaufnahme sich nicht um zumindest CAL_DEC verringerte (d.h. DELTA > CAL_DEC), passt die Regeleinheit 90 den Leistungspegel des Lüftermotors 34 inkrementell in entgegengesetzter Richtung zu ADJ_LAST an. Das heisst, die Regeleinheit 90 erhöht den Lüfterleistungspegel inkrementell, wenn ADJ_LAST gleich DECREASE ist, und vermindert den Lüfterleistungspegel inkrementell, wenn ADJ_LAST gleich INCREASE ist. Auf diese Weise sucht die Regeleinheit 90 kontinuierlich jenen Lüfterleistungspegel, der die gemeinsame Leistungsaufnahme des Verdichters 10 und des Kondensatorlüftermotors 34 minimiert.
3 stellt ein Ablaufdiagramm dar, welches eine Softwareroutine veranschaulicht, die von der Regeleinheit 90 zur Ausführung der erfindungsgemässen Regelung abgearbeitet wird. Wenn die Anlage 10 betriebsbereit geschaltet ist (d.h. AC (air condition) ein), so wird der Block 110 mit Ja beantwortet, wird der Block 114 ausgeführt, um eine Regelung der Verdichterkupplung 16 vorzunehmen, und werden die Blöcke 116-126 ausgeführt, um eine Regelung des Kondensatorlüftermotors 34 vorzunehmen. Andernfalls wird der Block 112 ausgeführt, um die verschiedenen von der Routine verwendeten Lüfterregelungsparameter zu initialisieren. Die Verdichterkupplungsregelung (Block 114) basiert typischerweise auf einem Kältemittelparameter als L-Signal, wie beispielsweise der Verdampfer-Ablufttemperatur EOAT, wobei das Ziel darin besteht, die Temperatur des Verdampfers 28 auf einige Grad über dem Gefrierpunkt des Wassers zu halten. Das Ziel der Lüfterregelung ist andererseits von der Betriebsweise der Anlage 10 abhängig. In der dargestellten Ausführungsform wird der stationäre Betrieb als ein "normaler" Modus betrachtet, für welchen der Block 116 mit Nein beantwortet wird, während Zustände mit hoher Temperatur und hoher AC-Last als "Übersteuerungs"-Modi betrachtet werden, für welche der Block 116 mit Ja beantwortet wird. Der Hochtem peraturmodus tritt auf, wenn die Temperatur des in den Radiator eintretenden Motorkühlmittels (Tcoolant) über einem kalibrierten Wert liegt; in diesem Fall wird der Lüftermotor 34 als eine Funktion aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VS und der Kühlmitteltemperatur Tcoolant geregelt. Ein hoher AC-Lastzustand kann eintreten, wenn der Verdichterauslassdruck COP über einem kalibrierten Wert liegt; in diesem Fall wird der Lüftermotor 34 als eine Funktion aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VS und dem Verdichterauslassdruck COP geregelt. In der normalen Betriebsweise wird der Block 120 ausgeführt, um das Ende eines Ein/Aus-Zyklus des Verdichters 12 zu ermitteln, welcher beispielsweise als ein Aus-zu-Ein-Übergang der Kupplung 16 definiert sein kann. Während jedes beliebigen, gegebenen, in dieser Weise definierten Verdichterzyklus werden die Blöcke 122, 124 und 126 ausgeführt, um die Anlagen-Leistungsaufnahme PWR_CONS (system power consumption) in periodischen Zeitintervallen zu aktualisieren, welche von einem Verzögerungszeitgeber gemessen werden. Sobald der Verzögerungszeitgeber abgelaufen ist, wird der Block 122 mit JA beantwortet, und der Block 126 setzt den Verzögerungszeitgeber zurück, nachdem die Aktualisierung der PWR_CONS und der Aktualisierungsnummer NO in Block 124 erfolgt ist. Der Begriff PWR_CONS steht für die kumulative Leistungsaufnahme des Verdichters 12 in dem aktuellen Verdichterzyklus; folglich involviert das Aktualisieren von PWR_CONS das Erhöhen von PWR_CONS um eine Berechnung der aktuellen Leistung CURR_PWR (current power calculation) basierend auf der modellhaft dargestellten Verdichterleistung. Das heisst, PWR_CONS kann wie folgt angegeben werden: PWR_CONS = PWR_CONS + CURR_PWR
Wenn das Ende des aktuellen Verdichterzyklus ermittelt ist, werden die Blöcke 128-134 ausgeführt, um den Lüfterleistungspegel für den nächs ten (aktuellen) Verdichterzyklus anzupassen. Der Block 128 berechnet die gemeinsame Leistung COMB_PWR (combined power) des Verdichters 12 und des Lüftermotors 34, und den Betrag (DELTA), um welchen COMB_PWR sich verringert hat, verglichen mit der vorangegangenen Berechnung von COMB_PWR (d.h. Anstiege bei COMB_PWR resultieren in einem negativen Wert für DELTA). Der Begriff COMB_PWR ist gemäss der Summe aus der Lüfterleistung und der durchschnittlichen Verdichterleistung über den gerade abgeschlossenen Verdichterzyklus hinweg bestimmt. Die Lüfterleistung ist als eine Funktion aus dem Lüfterarbeitszyklus FAN_DC (fan duty cycle) und der Energieumwandlungseffizienz der Lichtmaschine 20 bestimmt, und die durchschnittliche Verdichterleistung wird gemäss dem Quotienten (PWR_CONS/NO) berechnet. Der Block 130 stellt daraufhin (beispielsweise per Tabellenabfrage) die Regelungsantwort fest, und zwar basierend auf DELTA und der vorangegangenen Lüfterleistungsanpassung ADJ_LAST, wie weiter oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wenn die Regelungsantwort DECREASE (DEC) lautet, wird der Block 132 ausgeführt, um FAN_DC um einen kalibrierten Betrag PWR_STEP (power step) zu dekrementieren; wenn die Regelungsantwort INCREASE (INC) lautet, wird der Block 134 ausgeführt, um FAN_DC um PWR_STEP zu inkrementieren. Der Anfangszustand von ADJ_LAST beim Eintritt in den Normalmodus ist dabei nicht von Bedeutung, da die Entscheidungsmatrix die Richtung der Lüfterleistungsanpassung automatisch umkehrt, sofern nicht DELTA anzeigt, dass COMB PWR um zumindest CAL_DEC vermindert worden ist. Auf diese Weise sucht die Regeleinheit 90 kontinuierlich jenen Lüfterleistungspegel, der COMB_PWR minimiert.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Regeleinheit 90 den Leistungspegel des Lüftermotors 34 entsprechend anpasst, um die Gesamtleistungsaufnahme der Anlage 10 zu minimieren, um die Wirtschaftlich keit des Motors zu verbessern und dabei gleichzeitig eine angemessene Kühlung des kondensierenden Kältemittels aufrecht zu erhalten. Die Beschreibung erfolgte zwar unter Bezugnahme auf die dargestellte Ausführungsform, es wird jedoch erwartet, dass von einschlägig gebildeten Fachleuten zusätzlich zu den oben erwähnten noch verschiedene Modifikationen ersonnen werden. So kann die erfindungsgemässe Regelung etwa auf Klimaanlagen angewendet werden, welche einen Verdichter mit verstellbarer Verdrängung haben, andere Expansionseinrichtungen aufweisen oder eine andere Methodologie zur Kapazitätsregelung verwenden. Ausserdem könnte die Verdichterleistung auf andere Weise als beschrieben modelliert werden. Somit versteht es sich, dass Regelungsverfahren mit diesen und anderen Abänderungen in den Umfang dieser Erfindung fallen, welcher durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Betriebsverfahren für eine Kraftfahrzeugklimaanlage (10) mit einem Kältemittelverdichter (12) und einem elektrisch angetriebenen Kondensatorlüfter (32), welches folgende Schritte umfasst: Feststellen einer gemeinsamen Leistungsaufnahme von Verdichter und Lüfter für ein jedes aus einer Reihe von Betriebsintervallen (120, 128); Feststellen einer Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme von einem Betriebsintervall zu dem nächsten (128); und inkrementelles Anpassen eines Leistungspegels des Lüfters (32) basierend auf einer früheren Anpassung des Leistungspegels und der festgestellten Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme, um die gemeinsame Leistungsaufnahme zu reduzieren und dabei gleichzeitig ein Fahrzeugkühlungserfordernis (130, 132, 134) zu erfüllen; gekennzeichnet durch den Schritt des Übersteuerns der inkrementellen Anpassung des Lüfterleistungspegels unter Bedingungen von hoher Luftaufbereitungslast oder hoher Temperatur des in den Radiator (116, 118) eintretenden Kühlmittels, so dass der Lüftermotor als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Verdichterauslassdrucks bzw. als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorkühlmitteltemperatur geregelt wird.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, wobei der Leistungspegel des Lüfters (32) inkrementell in einer Richtung angepasst wird, welche dieselbe ist wie die vorangegangene Anpassung, und zwar so lange wie die festgestellte Veränderung bei der gemeinsamen Leistungs aufnahme anzeigt, dass zumindest eine spezifizierte Reduzierung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme eingetreten ist (130).
Betriebsverfahren nach Anspruch 2, welches den folgenden Schritt umfasst: inkrementelles Erhöhen des Leistungspegels des Lüfters, wenn die vorangegangene Anpassung den Leistungspegel des Lüfters (32) erhöhte und die festgestellte Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme anzeigt, dass zumindest eine spezifizierte Reduzierung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme eingetreten ist (130, 134).
Betriebsverfahren nach Anspruch 2, welches den folgenden Schritt umfasst: inkrementelles Vermindern des Leistungspegels des Lüfters, wenn die vorangegangene Anpassung den Leistungspegel des Lüfters (32) verminderte und die festgestellte Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme anzeigt, dass zumindest eine spezifizierte Reduzierung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme eingetreten ist (130, 132).
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, wobei der Leistungspegel des Lüfters inkrementell in einer Richtung angepasst wird, die der vorangegangenen Anpassung entgegengesetzt ist, wenn die festgestellte Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme anzeigt, dass zumindest eine spezifizierte Reduzierung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme nicht eingetreten ist (130).
Betriebsverfahren nach Anspruch 5, welches den folgenden Schritt umfasst: inkrementelles Vermindern des Leistungspegels des Lüfters, wenn die vorangegangene Anpassung den Leistungspegel des Lüfters erhöhte und die festgestellte Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme anzeigt, dass zumindest eine spezifizierte Reduzierung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme nicht eingetreten ist (130, 132).
Betriebsverfahren nach Anspruch 5, welches den folgenden Schritt umfasst: inkrementelles Erhöhen des Leistungspegels des Lüfters, wenn die vorangegangene Anpassung den Leistungspegel des Lüfters verminderte und die festgestellte Veränderung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme anzeigt, dass zumindest eine spezifizierte Reduzierung bei der gemeinsamen Leistungsaufnahme nicht eingetreten ist (130, 134).
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, wobei der Verdichter (12) zu- und abgeschaltet wird, um einen spezifizierten Zustand der Klimaanlage (10) aufrechtzuerhalten, und das Betriebsintervall durch einen oder mehrere Zyklen des Verdichters (12, 120) definiert ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, welches die folgenden Schritte umfasst: periodisches Feststellen der Verdichter-Leistungsaufnahmewerte während der Betriebsintervalle (124); und Feststellen der Verdichter-Leistungsaufnahme während eines gegebenen Betriebsintervalls gemäss einem Durchschnitt der während des betreffenden Intervalls (128) festgestellten Verdichter-Leistungsaufnahmewerte.
Betriebsverfahren nach Anspruch 9, wobei die Leistungsaufnahmewerte gemäss einer Geschwindigkeit des Verdichters und Maßen des Kühlmitteldrucks an einem Einlass und einem Auslass des Verdichters (124, 128) festgestellt werden.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, wobei die elektrische Energie zum Betreiben des Lüfters (32) von einer vom Motor getriebenen Lichtmaschine (20) erzeugt wird und das Betriebsverfahren den folgenden Schritt umfasst: Feststellen der Leistungsaufnahme des Lüfters (32) basierend auf einem Motoraktivierungsgrad und einer Energieumwandlungseffizienz der Lichtmaschine (20).