DE69720727T2 - Fahrzeugklimaanlage - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage nach dem Oberbegriffabschnitt von Anspruch 1, die eine schelle Aufwärmleistung unter Verwendung einer Mehrzahl von Wärmequellen hat.
• Aus dem Dokument des Standes der Technik US 5,291,941 ist eine Klimaanlage bekannt, die ein Hochtemperatur- und Hochdruckgasphasen- Kältemittel verwendet, wobei ein Wärmetauscher in einer Reihenanordnung mit einem Heizkern einer Heizeinheit in einem Luftkanal angeordnet ist. Die Klimaanlage weist außerdem einen Hauptkältemittelkreislauf und einen Bypasskältemittelkreislauf auf. Der Hauptkältemittelkreislauf weist einen Kompressor und einen Verflüssiger auf, wobei der Kompressor, der Verflüssiger und der Wärmetauscher in einer Reihenanordnung in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Der Bypasskältemittelkreislauf ist an der Auslassseite des Kompressors direkt mit einer Einlassseite des Wärmetauschers verbunden, um somit den Kondensator zu umgehen.
• Aus dem Dokument des Standes der Technik JP- A- 59143716 ist eine Klimaanlagenvorrichtung mit einem Verdampfer, einem Heizkern und einem Hilfskühler bekannt. Der Verdampfer und der Hilfskühler bilden Teile eines Kältemittelkreislaufes, der ein Hochtemperatur- und Hochdruck- Kältemittel verwendet. Der Hilfskühler ist in dem Luftkanal an einer stromaufwärtigen Seite des Heizkerns und an einer stromabwärtigen Seite des Verdampfers angeordnet. Innerhalb des einen Kältemittelkreislaufes ist ein Kompressor mit einem Verflüssiger verbunden, wobei der Verflüssiger mit einem Flüssigkeitstank verbunden ist, der Flüssigkeitstank mit dem Hilfskühler verbunden ist, der Hilfskühler mit dem Verdampfer verbunden ist und der Verdampfer mit dem Kompressor verbunden ist.
• Überdies wird eine vorherig vorgeschlagene, automatische Klimaanlage durch eine Kühlmittelverteilungsleitung zum Zweck der Lufterwärmung gebildet, die ein Fahrzeugmotorkühlmittel eines Fahrzeugmotors verwendet, der eine Antriebsquelle (eine Kraftmaschine) des Fahrzeuges als eine Wärmequelle ist und durch eine Kühlmittelverteilungsleitung zum Zweck der Lufterwärmung gebildet, die ein hochverdichtetes Kältemittel verwendet, das von einem Kompressor als eine weitere Wärmequelle abgegeben wird.
• Z. B. ist das vorherig vorgeschlagene Fahrzeug- Klimatisierungssystem gebildet durch a) die Kühlmittel- Temperaturverteilungsleitung, die eine Motorummantelung hat, ein Elektromagnetventil, ein Rohrteil zum Ausführen eines Wärmeaustausches zwischen einem zugeführten Motorkühlmittel und einer eingeleiteten Luft (Luft, die für den Klimatisierungszweck eingeleitet wird), um die eingeführte Luft an einem Heizkern zu erwärmen und um die wärmeausgetauschte Kühlmittel zu der Motorummantelung zurückzuführen und durch b)die Kältemittelvetreilungsleitung, die einen Kompressor hat, ein Elektromagnetventil, einen wärmeaustauschbaren Verflüssiger, ein Prüfventil, einen Flüssigkeitstank, ein Entspannungsventil und ein Rohrleitungsteil zum Kühlen oder zum Trocknen einer eingeleiteten Luft durch einen Verdampfer und zum Rückführen des Kältemittels, das durch den Verdampfer durchgegangen ist.
• Zusätzlich enthält das vorherig vorgeschlagene Klimatisierungssystem: eine angetriebene Einlasstür, um an ihrer Achse mittels eines Betätigers geschwenkt zu werden, um wahlweise eine Innenluft in einem Fahrgastabteil, oder Außenluft, die außerhalb des Fahrzeuges ist, einzuleiten; und einen Ventilator eines Gebläses.
• Solch ein vorherig vorgeschlagenes Fahrzeug-Klimatisierungssystem, wie oben beschrieben, wird durch eine Japanische Patentanmeldungs-Erstveröffentlichung Nr. Heisei 9-109669, veröffentlicht am 28. April 1997, erläutert.
• Vorausgesetzt, dass eine Temperatur des Motorkühlmittels nicht erhöht ist, wird eine Temperatur der eingeleiteten Luft, die mittels des Heizkernes erwärmt werden soll, nicht dementsprechend erhöht. Mit anderen Worten, die Aufwärmfunktion des vorherig vorgeschlagenen automatischen Fahrzeug-Klimatisierungssystems wird in einem Antriebszustand des Motors (d. h., von dem Antriebszustand des Fahrzeugmotors abhängend) kritisch betrachtet.
• Besonders in dem Fall, in dem die Außenlufttemperatur relativ niedrig ist, der Motor soeben gestartet ist, und/oder eine Fahrbelastung des Fahrzeuges gering ist, wird die Motorkühlmitteltemperatur nicht erhöht, so dass ein Anstieg in der Temperatur der eingeleiteten Luft mittels des Wärmetauschers in dem Heizkern unzureichend ist. Demzufolge dauert es beträchtlich lange, um die Lufttemperatur innerhalb eines Fahrgastabteiles auf eine gewünschte Temperatur zu erhöhen. Ein Fahrer oder ein Fahrzeuginsasse hat demzufolge ein unangenehmes Gefühl. Zusätzlich, wenn z. B. der Motor ein sogenannter Magerverbrennungstyp ist (ein Antriebstyp mit einem mageren Kraftstoffgemischverhältnis), ist eine einsetzbare thermische Kapazität des Motorkühlmittels ursprünglich und inhärent klein. In diesem Beispiel tendiert das oben beschriebene Problem dazu bemerkenswert zu werden.
• Überdies ist während des Aufwärmmodus in dem vorherig vorgeschlagenen Fahrzeug- Klimatisierungssystem keine Trocknungsfunktion vorgesehen. Daher, weil eine durch den/die Fahrzeuginsassen verursachte Feuchtigkeit nicht aus der Innenluft des Fahrgastabteiles beseitigt werden kann, wird die Außenluft (E), deren Feuchtigkeitsgehalt niedriger als jener der Innenluft (I) ist erforderlich, um zum Trocknen der Innenluft eingeleitet zu werden. Daher wird eine Energieeffektivität verschlechtert, da die Niedrigtemperatur- Außenluft (E) als eine durch die Einlasstür eingeführte Luft verwendet wird.
• Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung, wie oben angezeigt, zu schaffen, die eine schnelle (innere) Aufwärmfunktion hat, die in einer Energiespareigenschaft überlegen ist.
• Diese Aufgabe wird in einer erfinderischen Weise durch eine Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung, die die Merkmale von Anspruch 1 hat, gelöst.
• Demzufolge ist eine Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung vorgesehen, mit: einem Luftdurchgang, in den es möglich ist, dass Luft eingesaugt wird; einem Verdampfer, angeordnet in dem Luftdurchgang auf einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf den Verdampfer; einer Kühlwasser- Verteilungsleitung, so angeordnet, um eine Zirkulation eines Motorkühlmittels des Fahrzeugmotors durch den Heizkern zu ermöglichen; einem Kompressor; einen Wärmeaustausch gestattenden Kühler; einer Kältemittelverteilungsleitung, die angeordnet ist, um eine Zirkulation eines von dem Kompressor durch den Kühler und den Verdampfer abgegebenen Kältemittels zu ermöglichen; einem Wärmeaustausch gestattenden Sub- Kühler, der in dem Luftdurchgang auf einer stromabwärtigen Seite in Bezug zu dem Verdampfer angeordnet ist und mit der Kältemittel- Verteilungsleitung in Reihe mit dem Kühler und dem Verdampfer verbunden ist; einer Bypassleitung, die den Kühler umgeht, um eine direkte Verbindung des Kompressors mit dem Sub- Kühler zu ermöglichen; einem Kühlmitteltemperaturdetektor, um eine Kühlmitteltemperatur des Motorkühlmittels zu erfassen; einem Aufwärmantrieb- Befehlsgeber zum Erzeugen eines Aufwärm- Antriebsbefehls, und einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit des Aufwärm- Antriebskommandos zum Einleiten des Kältemittels in die Bypassleitung, um das Kältemittel durch den Kompressor, die Bypassleitung, den Sub- Kühler und den Verdampfer auf der Grundlage der erfassten Kühlmitteltemperatur zu zirkulieren und zum wahlweisen Einleiten einer Innenluft eines Fahrgastabteiles in den Luftdurchgang auf der Basis der Kühlmitteltemperatur.
• Da ein von dem Kompressor hochverdichtetes Kältemittel an dem Sub- Kühler als eine zusätzliche Wärmequelle zu dem Motorkühlmittel des Fahrzeugmotors verwendet werden kann, der während des Aufwärm- Antriebsmodus die Fahrantriebsquelle ist, kann ein schneller Anstieg in der Temperatur der eingeleiteten Luft (die eingeleitete Luft für die Klimatisierung) erreicht werden und die Lufttemperatur innerhalb des Fahrgastabteiles kann in einer kurzen Zeitdauer erhöht werden. Zusätzlich, da die Trocknungsfunktion während des Aufwärm- Antriebsmodus vorgesehen ist, ist es nicht notwendig eine Möglichkeit der Erzeugung eines Nebels (oder eines Beschlagens) auf der Innenoberfläche jeder Windschutzscheibe des Fahrgastabteiles zu unterdrücken, und die Innentemperatur, die eine höhere Temperatur als die Außenluft hat, kann als die eingeleitete Luft verwendet werden.
• Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
• Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit in Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
• Fig. 1A eine schematische Gesamtdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung ist.
• Fig. 1B ein schematisches Blockschaltkreis- Diagramm einer Steuervorrichtung der Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung ist.
• Fig. 2 ein Betriebsablauf- Diagramm zum Erläutern eines (inneren) Aufwärm- Antriebsmodus ist, der in der in Fig. 1B gezeigten Steuervorrichtung ausgeführt wird.
• Fig. 3 ein Betriebsablauf Diagramm zum Erläutern eines Betriebes in der in Fig. 1A gezeigten Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung besonders während eines Motorleerlaufzustandes ist.
• Nachstehend wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, um ein besseres Verständnis der Lehre der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
• In der Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung des in der Fig. 1A gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispieles, der einen Verdampfer 15 (meistens auf der stromaufwärtigen Seite) hat, sind ein Ausdehnungsventil 14, einen Heizkern 16 und einen Sub- Kühler 24 (meistens auf der stromabwärtigen Seite) in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite in Bezug auf einen Gebläseventilator 17, benachbart zu einer Einlasstür 18 innerhalb eines Luftdurchganges P angeordnet, in dem eine eingeleitete Luft (eingeleitete Luft für den Zweck der Fahrzeugklimatisierung) mittels des Gebläseventilators 17 verströmt wird. Andererseits, das Fahrzeug, in dem die Klimatisierungsvorrichtung in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel montiert ist, enthält einen Motorraum, in dem ein Kühler 12 verwendet wird, um einen Wärmeaustausch zwischen einem Kältemittel, das durch den Kühler 12 der Klimatisierungsvorrichtung durchgeht, auszuführen und eine Außenluft, die außerhalb der Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung ist, und ein Ventilator 23, der verwendet wird, um den Wärmeaustausch in dem Kühler 12 zu unterstützen, sind in einem vorderen Teil des Motorraumes vorgesehen.
• Ein Betätiger 19, der z. B. durch einen Gleichstrommotor gebildet ist, ist vorgesehen, um die Einlasstür 18, die um ihre Achse geschwenkt werden soll, auf eine von zwei ausgewählten Positionen zu schwenken, damit die Einlasstür 18 wahlweise entweder eine Innen- (innere) Luft I, oder eine Außen- (äußere) Luft (E) in den Luftdurchgang (P) einleitet. Die Innenluft (I) bedeutet eine Luft innerhalb eines Fahrgastabteiles, insbesondere nahe zu einem Einlassteil der Klimatisierungsvorrichtung. Die Außenluft (E) bedeutet eine Luftaußenseite des Fahrgastabteiles, insbesondere von einer Außenseite eines Fahrzeuges. Der in der Fig. 1A gezeigte Betätiger 19 ist mit einer in der Fig. 1B gezeigten Steuervorrichtung 100 verbunden, so dass die Einlasstür 18 geschwenkt wird, um die eingeleitete Luft entsprechend eines Befehls, der von der Steuervorrichtung 100 auf den Betätiger 19 herausgegeben wird, auszuwählen.
• Eine Betriebsweise der Steuervorrichtung 100 wird später beschrieben.
• Zusätzlich enthält das Rohrleitungssystem der Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine (Hochtemperatur-) Kühlmittelverteilungsleitung, um eine Zirkulation eines Motorkühlmittels einer Motorummantelung 10 durch den Heizkern 16 zu ermöglichen und Kältemittel- Verteilungsleitungen (erste, zweite und dritte Kältemittel- Verteilungsleitung), die verwendet werden, um das von dem Kompressor 11 durch den Kühler 12 und I oder den Sub- Kühler 24 abgegebene Kältemittel zu zirkulieren.
• Die Hochtemperaturkühlmittel- Verteilungsleitung enthält ein erstes Rohrleitungsteil, verteilt von einer Motorummantelung 10 zu dem Heizkern 16, und ein zweites Rohrleitungsteil, verteilt von dem Heizkern 16 über ein Elektromagnetventil 21 zu der Motorummantelung 10. Ein Kühlmittel- Temperatursensor 101 ist in jedem von dem ersten oder zweiten Rohrteil angeordnet, um die Motorkühlmitteltemperatur (T) zu erfassen. Es ist zu beachten, dass der Kühlmittel- Temperatursensor 101 in der Motorummantelung 10 angeordnet werden kann.
• Die erste Kältemittel- Verteilungsleitung ist eine Hauptleitung, die ein drittes Rohrleitungsteil hat, verteilt von einer Abgabeseite des Kompressors 11 zu einer Einlassseite des Kompressors 11 über ein Elektromagnetventil 22, den Kühler 12, ein Prüfventil 20, den Sub- Kühler 24, einen Flüssigkeitstank 131 das Ausdehnungsventil 14 und den Verdampfer 15.
• Die zweite Kältemittel- Verteilungsleitung B ist eine Bypassleitung, die den Kühler 12 umgeht. Die zweite Kältemittel- Verteilungsleitung B enthält ein viertes Rohrleitungsteil, das einen ersten Dreiwegeverbinder 28, angeordnet auf halben Weg durch den Kompressor 11 und das Elektromagnetventil 22, und einen zweiten Dreiwegeverbinder 29, angeordnet auf halben Weg durch das Prüfventil 20 und dem Sub- Kühler 24, verbindet. Das vierte Rohrleitungsteil ist mit einem Elektromagnetventil 26 und einem Prüfventil 25 versehen.
• Die dritte Kältemittelleitung S ist eine Kältemittel- Sammelleitung S, die verwendet wird, um einen Teil des in dem Kühler 12 befindlichen Kältemittels zu dem Einlass- ( Saugwirkungs-) seite des Kompressors 11 zurück zu führen. Ein Elektromagnetventil 27 ist auf halbem Wege durch sein Rohrleitungsteil vorgesehen. Ein dritter Dreiwegeverbinder 30 und ein vierter Dreiwegeverbinder 31 werden verwendet, um die dritte Kältemittel- Verteilungsleitung S zu bilden.
• Die Steuerungsvorrichtung 100 enthält, wie in der Fig. 1B gezeigt, einen Mikrocomputer, der eine CPU, RAM, ROM und einen gemeinsamen Bus und einen 1/0- Anschluss hat
• Die Steuerungsvorrichtung 100 nimmt Eingangssignale auf, die z. B. eine Außentemperatur (Umgebungstemperatur), eine Sonnenscheinmenge, eine Innenlufttemperatur des Fahrgastabteiles (Innentemperatur des Fahrzeuges), eine Temperaturfestwert, festgelegt durch einen Temperaturschalter durch einen Fahrzeuginsassen (dies einem Aufwärm- Befehlsgenerator zum Erzeugen eines Aufwärmbefehls oder einem Kühlungs- Befehlsgenerator zum Erzeugen eines Kühlungsbefehls, wobei diese Befehle entsprechend des festgelegten Temperaturwertes bestimmt werden), anzeigen, führt einen Berechnungsvorgang durch und führt automatische Schaltungen einer Auslasstemperatur, eine Auslasswindmenge, Lufteinlässe und so fort aus. Diese Funktionen der Steuerungsvorrichtung 100 sind durch ein Patent aus den Vereinigten Staaten Nr. 5, 499, 511 erläutert.
• Die in der Fig. 1B gezeigte Steuerungseinrichtung 100 unterlässt solche Eingabesignale von den entsprechenden Sensoren und Ausgangssignale, wie oben beschrieben, und die in der Fig. 1B gezeigte Steuerungseinrichtung 100 zeigt nur die Eingangssignale und Ausgabesignale, die mit dem Ausführungssignal in Fig. 1A von Belang sind. Als nächstes werden die Flüsse des Hochtemperatur- Motorkühlmittels in die Kühlmittel- Verteilungsleitung und des Kältemittels in die Kältemittel- Verteilungsleitung während des Aufwärm- Antriebsmodus (-stufe) der in den Fig. 1A und 1B gezeigten Klimaanlage beschrieben.
• Zuerst empfängt die Steuerung 100 den Aufwärm- Antriebsbefehl von dem Temperaturfeststellschalter.
• In der Hochtemperaturkühlmittel- Verteilungsleitung ist das Elektromagnetventil 21 auf eine Position "offen" (nicht gezeigt) entsprechend eines Offen- Befehlssignal festgelegt, das von der Steuerungseinrichtung 100 abgeleitet ist.
• Während das Elektromagnetventil 21 offen ist, wird das Motorkühlmittel, das von der Motorummantelung 10 zugeführt ist, in den Heizkern 16 eingeleitet, so dass die eingeleitete Luft, die den Heizkern 16 passiert, erwärmt wird.
• Andererseits, da beide Elektromagnetventile 22 und 27 auf "geschlossene" Positionen entsprechend der Schließbefehle, die von der Steuerungseinrichtung 100 abgeleitet werden, festgelegt sind, umgeht die Bypass- Leitung B (die zweite Kältemittel- Verteilungsleitung) die Kühler- 12 funktionen. Es ist zu beachten, dass vor der Aufwärmstufe die dritte Verteilungsleitung S durch das geöffnete Elektromagnetventil 27 aktiviert wird, so dass das in dem Kühler 12 verbliebene Kältemittel beseitigt wird.
• Daher fließt das hoch- komprimierte Kältemittel von der Hochtemperatur und unter hohen Druck infolge der Verdichtung desselben mittels des Kompressors 11 durch den Dreiwegeverbinder 28 und umgeht den Kühler 12, um in den Sub- Kühler 24 über das Elektromagnetventil 26, das Prüfventil 25 und den Dreiwegeverbinder 29 eingeleitet zu werden. Das Kältemittel in dem Sub- Kühler 24 wird kondensiert und thermisch abgestrahlt, um den Wärmeaustausch auszuführen, um die eingeleitete Luft, die durch den Sub- Kühler 24 durchgeht, wird erwärmt.
• Danach wird ein verflüssigtes Kältemittel, das durch den Flüssigkeitstank 13 durchgeht, in dem Ausdehnungsventil 14 gedrosselt und sein Druck wird durch das Ausdehnungsventil 14 entlastet (reduziert). Dann wird das gedrosselte und entspannte verflüssigte Kältemittel in den Verdampfer 15 eingeleitet, um die Wärme der eingeleiteten Luft, um verdampft zu werden, zu absorbieren. Demzufolge wird die eingeleitete Luft, die durch den Verdampfer 15 durchgeht getrocknet (gekühlt). Danach geht das Kältemittel durch den Dreiwegeverbinder 30, um in den Kompressor 11 zu gelangen. Das angelangte Kältemittel wird in dem Kompressor 11 wieder verdichtet.
• Eine Wiederholung dieses oben beschriebenen Zyklus gestattet das Aufwärmen der Innenluft in dem Fahrgastabteil infolge einer Energie, die mittels des Kompressors 11 hinzugefügt wird.
• Wie oben beschrieben, kann in der Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles zusätzlich zu dem Verwenden des Motorkühlmittels des Fahrzeugmotors, der ein Antriebsmotor des Fahrzeuges ist, als die Wärmequelle des Heizkernes 16 das hochverdichtete Kältemittel, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, als die Wärmequelle des Sub- Kühlers 24 verwendet werden.
• Daher ist es möglich eine schnelle Aufwärmleistung der Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung möglich.
• Selbst wenn die Außenluft (E) gering ist, der Motor bei einem sogenannten Kaltstart ist, der Motor unter einer beträchtlich niedrigen Umgebungstemperatur (so auch unter einer beträchtlich geringen Motorkühlmitteltemperatur) gestartet ist, oder die Fahrzeugfahrbelastung leicht ist und ein Anstieg der Motorkühlmitteltemperatur langsam erfolgt, kann die eingeleitete Luft schnell erwärmt werden. Da die Temperatur innerhalb des Fahrgastabteiles in einem kurzen Zeitraum erhöht ist, wird es für den Fahrer oder den oder die Fahrzeuginsassen komfortabler (angenehmer).
• Zusätzlich, da das in dem Kühler 12 verbliebene Kältemittel vor dem Start des Aufwärmmodus (-stufe) entfernt wird, kann eine Verminderung in der Aufwärmleistung oder eine Verminderung der Schmierfähigkeit infolge eines Mangels in einer Kältemittelzirkulation verhindert werden. Demzufolge kann ein stabiler Luftaufwärmantrieb der Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung erreicht werden.
• Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Flussdiagramms im Betrieb, ausgeführt in der Steuervorrichtung 100 (gezeigt in Fig. 1B) in dem Aufwärmzustand.
• Zuerst liest in einem Schritt S11, in Abhängigkeit von dem Aufwärmbefehl, die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 die Motorkühlmitteltemperatur T, die durch den Motorkühlmittel- Temperatursensor 100 erfasst wurde, und vergleicht sie mit einem festgelegten (Grenz-) Wert Tmax, z. B. 50ºC. Wenn T < Tmax in dem Schritt S11 (Ja) ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S12, in dem die CPU einen abgegebenen Kältemitteldruck Pd des Kompressors 11 liest und ihn mit einem vorbestimmten Festwert Pmax, z. B. 23 bar (23 kg/cm²) vergleicht. Wenn Pd > Pmax (Ja) ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S13. Wenn Pd Pmax (Pmax < Pd) in dem Schritt S12 ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S16. Falls T &ge; Tmax (Nein) in dem Schritt S11 ist, geht der Ablauf zu dem schritt S16.
• In dem Schritt S13 bestimmt die CPU der Steuerung 100, ob der Kompressor 11 auf AUS geschaltet ist, oder auf EIN.
• Falls der Kompressor 11 in dem Schritt S13 (JA) auf AUS geschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S14, in dem der Kompressor 11 auf EIN geschaltet wird und geht zu dem Schritt S15.
• In dem Schritt S15 gibt die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 einen Antriebsbefehl zu dem Betätiger 19, um die Einlasstür zu schwenken, um an einer ausgewählten Position platziert zu werden, um die Innenluft (I) als die eingeleitete Luft einzuleiten.
• Andererseits bestimmt in dem Schritt S16 die CPU der Steuerungsvorrichtung 100, ob der Kompressor 11 auf EIN oder auf AUS geschaltet ist. Falls der Kompressor 11 in dem Schritt S16 auf EIN (Ja) geschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schrift 517, in dem Der Kompressor 11 auf AUS geschaltet wird. Falls in dem Schritt S16 der Kompressor 11 auf AUS (Nein) geschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S18, in dem die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 einen Antriebsbefehl ausgibt, um die Einlasstür auf eine weitere ausgewählte Position zu schwenken, um die Außenluft (E) als die eingeleitete Luft einzuleiten.
• Da die Klimatisierungsvorrichtung die Trocknungsfunktion während des Betriebes des Kompressors 11 ausführt, wird die Innenluft (I) in den Luftdurchgang (P) eingeleitet. Falls die Kühlmitteltemperatur erhöht wird, wird es möglich, die eingeleitete Luft nur durch den Heizkern 16 zu erwärmen. Daher wird der Kompressor 11 auf AUS geschaltet und die eingeleitete Luft ist die Außenluft (E). Demzufolge wird eine Energieeffektivität verbessert und ein Energiesparen wird erreicht.
• Andererseits wird gestattet, dass sich abhängend von einer Antriebssituation des Fahrzeuges solch ein Phänomen entwickelt, dass ein Beschlag auf der Innenoberfläche einer Vorder- oder Seitenscheibe des Fahrzeuges zugelassen wird.
• Z. B. wird angenommen, dass ein Fahrzeuginsasse einen vorübergehenden Schlaf in dem Fahrgastabteil während des Motorleerlaufes nimmt. Folglich wird ein ausschließlich- verwendeter Schalter (nachstehend als ein Schlafschalter bezeichnet) verwendet, der während seines Schaltens auf "EIN" vorgesehen werden kann, um die Einlasstüre zwingend auf einer ausgewählten Position zu positionieren, um für den Fahrzeuginsasse die Innenluft (I) als die Einlassluft einzuleiten.
• Fig. 3 zeigt ein Steuerungs- Fließdiagramm, das in der Steuerungsvorrichtung 100 ausgeführt wird, wenn der Motorleerlaufzustand eintritt und der ausschließlich- verwendete Schalter (Schlafschalter) wie oben beschrieben betätigt wird.
• Zuerst bestimmt bei einem Schritt S21 die CPU der Steuerungsvorrichtung 100, ob der Motor entsprechend eines Leerlaufschalters in den Motorleerlaufzustand fällt. Es ist zu beachten, dass die Bestätigung, ob der Motor in den Motorleerlaufzustand fällt, auf einem anderen Weg erfolgt, obwohl die Steuerungsvorrichtung 100 den Motorleerlaufzustand bestimmt, wenn der Motorleerlaufschalter in den EIN- Zustand geschaltet ist.
• Wenn die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt, dass der Motor bei einem Schritt S21 in den Leerlaufzustand (Ja) fällt, geht der Ablauf zu einem Schritt S22, in dem die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 den Antriebsbefehl auf den Betätiger 19 ausgibt, so dass die Einlasstür 18 an der ausgewählten Position für dis Innenluft (I) platziert wird. Wenn jedoch der Motor nicht in die Motorleerlaufzustand fällt, geht der Ablauf zu einem Schritt S29.
• Dann geht der Ablauf zu einem Schrift S23, in dem die erfasste Motorkühlmitteltemperatur T innerhalb des vorbestimmten festgelegten (Grenzwertes) Wert Tmax verglichen wird.
• Falls Tmax &le; T in dem Schritt S29 (Nein) ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S27, in dem die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt, ob der Kompressor 11 auf EIN geschaltet ist. Es ist zu beachten, das b Motorleerlaufzustand ei dem Schritt S23 (Ja) der Ablauf zu einem Schritt S24 geht. Falls Pd < Pmax (S24) ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S25.
• Es ist zu beachten, dass bei dem Schritt S23 die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 den Antriebsbefehl zu dem Betätiger 19 ausgibt, so dass die Einlasstüre 18 auf die ausgewählte Position geschwenkt wird, auf der die Innenluft ausgewählt wird, um in das Fahrgastabteil (P) eingeleitet zu werden.
• Falls der Kompressor 11 bei dem Schritt S25 (Nein) nicht auf AUS geschaltet wird, ist der Ablauf beendet. Falls der Kompressor 11 auf EIN (Ja) in dem Schritt S25 geschaltet wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S26, in dem der Kompressor 11 auf EIN geschaltet wird und der Ablauf ist beendet.
• Falls Tmax &le; T in dem Schritt S23 (Nein) ist, oder falls Pmax Pd in dem Schritt S27 (Nein) in dem Schritt S28 ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S27, in dem die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 bestimmt, ob der Kompressor 11 in dem Schritt S28 auf AUS geschaltet ist.
• Falls in dem Schritt S27 der Kompressor 11 auf AUS (Nein) geschaltet ist, ist der Ablauf beendet.
• Wenn der Motor in dem Schritt S21 nicht in den Leerlaufzustand (Nein) fällt, geht der Ablauf zu einem Schritt S29, in dem der in Fig. 2 gezeigte Steuerungsfluss verstärkt wird.
• Ausführlich, da die Einlasstüre 18 zwingend an der ausgewählten Position der Innentür durch die manuelle Betätigung des Schlafschalters platziert ist, wird die eingeleitete Luft nicht auf die Außenluft (E) geändert, selbst wenn die Motorkühlmitteltemperatur erhöht wird. Daher, selbst wenn die Antriebssituation, die einer automatischen Steuerung durch die Steuerungsvorrichtung 100 nicht entspricht, einsetzt, kann entsprechend der Festlegung durch den Fahrzeuginsassen ein flexibles Umgehen mit dem Antriebszustand des Fahrzeuges vorgenommen werden. Zusätzlich ist der Grund, dass die CPU der Steuerungsvorrichtung 100 die Anwesenheit oder die Abwesenheit des Leerlaufantriebszustandes in dem Schritt S21 bestimmt, den irrtümlichen Betrieb während des Fahrens des Fahrzeuges infolge des Fehlers durch den Fahrzeuginsassen, um den Schlafschalter auf AUS zu schalten, zu verhindern.
• Damit die Herstellungskosten für die Vorrichtung vermindert werden, ist es wünschenswert, gewöhnlich Vorrangssteuereinrichtungen, wie z. B. den oben beschriebenen Schlafschalter, zusammen mit einem Steuerungsschaltkreis der Steuerungsvorrichtung 100, der modifiziert wurde, zu benutzen.
• Als nächstes werden die Ströme des Kältemittels und des Hochtemperatur- Kühlmittels während eines Kühlantriebs der Klimatisierungsvorrichtung in Bezug auf die Fig. 1A beschrieben.
• Als nächstes werden nachstehend die Flüsse des Motorkühlmittels in der Kühlmittel- Verteilungsleitung und des Kältemittels in der Kältemittel- Verteilungsleitung beschrieben.
• Die Steuerungsvorrichtung 100 empfängt den Temperaturfestwert von dem Temperatureinstellschalter, der der Kühlantriebsbefehl ist.
• Während des Kühlantriebsmodus wird das Elektromagnetventil 21 geschlossen, so dass die Hochtemperatur- Kühlmittelverteilungsleitung unterbrochen wird. Daher wird das Motorkühlmittel in der Motorummantelung 10 nicht in den Heizkern 16 eingeleitet und die in Fig. 1A gezeigte Hochtemperatur- Motor- Kühlmittelverteilungsleitung funktioniert nicht.
• Andererseits sind die Elektromagnetventile 26 und 27 in der zweiten und in der dritten Kältemittelmittel- Verteilungsleitung B und S geschlossen. Daher funktioniert die erste Kältemittelmittel- Verteilungsleitung, die durch den Kühler 12 durchgeht, jenseits der Funktionen des Fahrgastabteiles.
• Das durch den Kompressor 11 verdichtete Kältemittel geht durch das Elektromagnetventil 22 und den Dreiwegeverbinder 31 durch, ohne die anderen, die zweite und die dritte Kältemittelmittel- Verteilungsleitung von B und S durch den Dreiwegeverbinder 28 zu umgehen, um in den Kühler 12, in dem der Wärmeaustausch mit der Außenluft (E) ausgeführt wird, eingeleitet zu werden.
• Überdies wird das Kältemittel in dem Kühler 12 in den Flüssigkeitstank 13 über das Rückschlagventil 20, den Dreiwegeverbinder 29 und den Sub- Kühler 24 zu dem Flüssigkeitstank 13 eingeleitet.
• Somit geht das Kältemittel durch den Flüssigkeitstank 13, wird über das Ausdehnungsventil 14 gedrosselt und wird in den Verdampfer 15 eingeleitet. Das Kältemittel in dem Verdampfer 15 tauscht mit der Luft, die durch den Verdampfer 15 durchgeht, Wärme aus, um die durchgehende Luft zu kühlen (oder zu trocknen). Dann geht das Kältemittel durch den Dreiwegeverbinder 30, um in den Kompressor 11 eingeleitet zu werden, um dabei wieder verdichtet zu werden.
• Der oben beschriebene Zyklus wird wiederholt, um das Kühlen im Inneren des Fahrgastabteiles auszuführen.
• Es ist in dem in Fig. 1A gezeigte Ausführungsbeispiel zu beachten, dass der Sub- Kühler 24 auf der stromabwärtigen Seite des Heizkernes 16 angeordnet ist. Alternativ kann der Sub- Kühler 24 in dem Luftdurchgang (P) zwischen dem Verdampfer 15 und dem Heizkern 16 angeordnet werden.
• Es ist zu beachten, das der Abgabedruck des Kältemittels Pd von dem Kompressor 11 mittels des Drucksensors 102, der in dem Flüssigkeitstank 13 angeordnet ist, erfasst wird.
• Es ist auch zu beachten, dass obwohl nicht gezeigt, in dem Luftdurchgang (P) auf der stromabwärtigen Seite des in der Fig. 1A gezeigten Sub- Kühlers 24, ein Ventilatorauslass, ein Fußauslass und ein Defrosterauslass vorgesehen sind und diese Auslässe, der Kompressor und der Gebläseventilator werden durch das Vereinigte Staaten- Patent Nr. 5,499,511, herausgegeben am 19. März 1996 erläutert.
• Es ist selbstverständlich zu beachten, dass der Gebläseventilator 17 mit der Steuerungsvorrichtung 100 verbunden ist.

Claims (17)

1. Fahrzeugklimaanlage mit:

einem Luftdurchgang (P), in den Luft hineingesaugt werden kann,

einem Verdampfer (15), angeordnet in dem Luftdurchgang (P),

einem Heizkörperkern (16), angeordnet in dem Luftdurchgang an einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf den Verdampfer (15),

einer Kühlwasser- Verteilungsleitung, angeordnet, um eine Zirkulation eines Motorkühlmittels eines Fahrzeug- Verbrennungsmotors durch den Heizkörperkern (16) zu ermöglichen,

einem Kompressor (11),

einem, einen Wärmeaustausch gestattenden Kühler (12),

einer Kältemittel- Verteilungsleitung, angeordnet, um eine Zirkulation eines von dem Kompressor (11) abgegebenen Kältemittels durch den Kühler (12) und den Verdampfer (15) zu ermöglichen,

einer Bypassleitung (B), die den Kühler (12) umgeht,

einem Kühlmittel- Temperaturdetektor (101), der eine Kühlmitteltemperatur des Motorkühlmittels erfaßt,

einem Aufwärmantrieb- Befehlsgeber zum Erzeugen eines Aufwärm- Antriebsbefehls, und

einer Steuereinrichtung (100) in Abhängigkeit des Aufwärm- Antriebskommandos zum Einleiten des Kältemittels in die Bypassleitung (B), um das Kältemittel durch den Kompressor (11), die Bypassleitung (B), einem Sub- Kühler (24) und dem Verdampfer (15) auf der Grundlage der erfassten Kühlmitteltemperatur zu zirkuliern,

dadurch gekennzeichnet, dass

der einen Wärmetausch gestattende Sub- Kühler (24), in dem Luftdurchgang

(P) auf der stromabwärtigen Seite in Bezug auf den Verdampfer (15) angeordnet und mit der Kältemittel- Verteilungsleitung in Reihe mit dem Kühler (12) und dem Verdampfer (15) verbunden ist, und die Bypassleitung (B) den Kompressor (11) mit dem Sub- Kühler (24) verbindet,

und die Steuereinrichtung vorgesehen ist zum wahlweisen Einleiten einer Innenluft (1) eines Fahrgastabteils oder von Außenluft (E) in den Luftdurchgang (P) auf der Grundlage der Kühlmitteltemperatur.

2. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (B) parallel mit dem Kühler (12) angeordnet ist, wobei der Kühler (12) in einem vorderen Teil eines Motorabteils vor dem Fahrzeugmotor angeordnet ist und Dreiwege - Verbinder (28, 29) für die Bypassleitung (B) mit der Kältemittel- Verteilungsleitung an beiden Enden des Kühlers (12) verbunden sind.

3. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (15), der Heizköperkern (16) und der Sub- Kühler (24) in dem Luftdurchgang (P), in dieser Reihenfolge auf einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf ein Gebläseventilator (17) angeordnet sind, der in dem Luftdurchgang (P) angeordnet ist, um das Ansaugen der Luft, die in den Luftdurchgang (P) eingeleitet werden soll, zu ermöglichen.

4. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein erstes Elektromagnetventil (26), angeordnet in der Bypassleitung (B), und ein zweites Elektromagnetventil (22), angeordnet in der Kältemittel- Verteilungsleitung auf einer stromaufseitigen Seite in Bezug auf die Bypassleitung (B), wobei die Steuereinrichtung (100) in Abhängigkeit von dem Aufwärmbefehl ein Schließbefehl ausgibt, um das zweite Elektromagnetventil (22) zu schließen, und einen Öffnungsbefehl, um das erste Elektromagnetventil (26) zu öffnen, so dass das Kältemittel, abgegeben von dem Kompressor (11) durch die Bypassleitung (B), den Sub- Kühler (24) und den Verdampfer (15) zirkuliert.

5. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitstank (13), angeordnet in der Kältemittel- Verteilungsleitung auf einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf den Sub- Kühler (24), und ein Entspannungsventil (14), angeordnet auf der stromaufwärtigen Seite in Bezug auf den Verdampfer (15).

6. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Kältemittel- Sammelleitung (S), verteilt zwischen einer Einlassseite des Kompressors (11) und einem stromabwärtigen Ende des Kühlers (12), um ein Sammeln eines Teiles des Kältemittels, das in dem Kühler (12) zurückgeblieben ist, in den Kompressor (11) zu ermöglichen.

7. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufwärmantrieb- Befehlsgeber einen Temperaturschalter zum Festlegen eines gewünschten Temperaturwertes der Innenluft (I) durch den Fahrzeuginsassen aufweist.

8. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) in Abhängigkeit zu dem Aufwärmantriebs- Befehl von dem Aufwärmantriebs- Befehlsgeber bestimmt, ob der Verbrennungsmotor in einen Leerlaufzustand verfällt und ob die erfasste Kühlmitteltemperatur (T) niedriger als ein vorbestimmter festgelegter Wert (Tmax) ist.

9. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) bestimmt, ob ein Druck (Pd) des abgegebenen Kältemittels, abgegeben von dem Kompressor (11), geringer als ein vorbestimmter Kältemittel-Abgabedruck- Festwert (Pdmax) ist, wenn bestimmt wird, dass die Kühlmitteltemperatur (T) niedriger als der vorbestimmte festgelegte Wert (Tmax) ist.

10. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) außerdem bestimmt, ob der Kompressor (11) arbeitet, wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor in dem Leerlaufzustand ist und dass die erfasste Kühlmitteltemperatur (T) niedriger als der vorbestimmte festgelegte Wert (Tmax) ist.

11. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) den Kompressor (11) einschaltet, damit der Kompressor (11) arbeitet, wenn bestimmt wird, dass der Kompressor (11) nicht betrieben wird und dass die erfasste Kühlmitteltemperatur (T) niedriger als der vorbestimmte festgelegte Wert (Tmax) ist.

12. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) einen Befehl an einen Betätiger (19) der Einlasstür (18) ausgibt, um wahlweise die Innenluft (I) in den Luftdurchgang (P) einzuleiten.

13. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitstank (13) einen Drucksensor zum Erfassen des Kältemittel- Abgabedruckes (Pd) enthält, abgegeben von dem Kompressor (11) und der den erfassten Kältemittel- Abgabedruck n die Steuereinrichtung (100) ausgibt.

14. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen manuellen Schalter zur zwingenden Befehlsgabe an den Betätiger (19) der Einlaßtür (18), um wahlweise die Innenluft (I) in den Luftdurchgang (P) über die Steuereinrichtung (100) einzuleiten.

15. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) den Kompressor (11) ausschaltet, wenn die erfasste Kühlmitteltemperatur (T) gleich zu oder oberhalb des vorbestimmten festgelegten Wertes (Tmax) ist, oder wenn der Kältemittel- Abgabedruck (Pd) gleich zu oder oberhalb des vorbestimmten Kältemittel- Abgabedruck- Festwertes (Pmax) ist.

16. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) den Kompressor (11) ausschaltet und einen Befehl an den Betätiger (19) ausgibt, um die Einlasstür (18) zu drehen, um wahlweise eine Außenluft (E), außerhalb des Fahrzeuges, einzuleiten, wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor nicht in einem Leerlaufzustand ist und dass die erfasste Kühlmitteltemperatur (T) gleich zu oder oberhalb des vorbestimmten festgelegten Wertes (Tmax) ist, oder wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor nicht in dem Leerlaufzustand ist und daß der Kältemittel- Abgabedruck (Pd) gleich zu oder oberhalb des vorbestimmten Kältemittel- Abgabedruck- Festwertes (Pmax) ist.

17. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Motor- Kühlmittelwert (Tmax) ungefähr 50ºC ist und der vorbestimmte Kältemittel- Abgabedruck- Festwert (Pmax) 23 bar (23 kg/cm²) ist.