DE10154184A1

DE10154184A1 - Dampfverdichtungskältekreislauf für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10154184A1
Application number: DE10154184A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Iwanami; Keiichi Uno; Takayoshi Matsuno
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2002-05-29
Also published as: JP2002144859A; JP3719384B2; FR2816250B1; US6467281B2; FR2816250A1; US20020053212A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kältekreislauf für eine Fahrzeugklimaanlage, bei dem ein Verdichter (100) durch Energie von einem Fahrzeugmotor (E/G) betrieben wird, bei der eine Lastermittlungseinheit (505) dazu dient, die Last des Motors zu ermitteln, bei dem eine elektromagnetische Kupplung (110) ausgeschaltet wird, so dass die in dem Verdichter verbrauchte Energie auf Null reduziert wird, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder größer als ein erster Schwellenwert (THETA) ist. In dem Kältekreislauf wird der erste Schwellenwert so gewählt, dass er entlang einer Energieunterbrechungskurve (L1) derart geändert wird, dass eine Erhöhungsrate des ersten Schwellenwerts relativ zu der Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampfverdichtungs kältekreislauf für ein Fahrzeug mit einem Verdichter, der Kältemittel unter Verwendung von Energie von einer Antriebs quelle (z. B. einem Motor) zum Antreiben des Fahrzeugs an saugt und verdichtet.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einer herkömmlichen Fahrzeugklimaanlage mit einem Dampf verdichtungskältekreislauf wird ein Teil der Energie eines Motors zum Antreiben des Fahrzeugs dem Verdichter über eine elektromagnetische Kupplung üblicherweise zugeführt. Wenn in einem Motor mit relativ kleiner Verschiebung das Fahrzeug be schleunigt oder eine ansteigende Straße hinauf fährt, wird deshalb die Fahrbarkeit des Fahrzeugs beeinträchtigt. Fahr barkeit bedeutet vorliegend eine Fahrzeuggeschwindigkeitsän derung, relativ zu einem Betätigungsausmaß eines Gaspedals.

In der JP-B2-3-58927 wird beispielsweise ein Beschleunigungs zustand aus einem Drossel(klappen)öffnungsgrad ermittelt und eine elektromagnetische Kupplung wird ausgeschaltet, so dass eine Energieübertragung von einem Motor zu einem Verdichter unterbrochen wird, wenn der Drosselöffnungsgrad des Fahrzeugs größer als ein vorbestimmter Grad ist. In diesem Fall wird jedoch der Ein-/Ausschaltbetrieb der elektromagnetischen Kupplung wiederholt ausgeführt, weil der Drosselöffnungsgrad des Fahrzeugs selbst dann geändert wird, wenn das Fahrzeug mit feststehender Geschwindigkeit fährt. Es ist deshalb schwierig, die Antreibbarkeit bzw. Fahrbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der vorstehend genannten Probleme besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Kältekreis lauf für ein Fahrzeug mit einem Verdichter zu schaffen, der durch Energie von einer Antriebsquelle zum Antreiben des Fahrzeugs betätigt wird, der die Antreibbarkeit bzw. Fahrbar keit des Fahrzeugs verbessert.

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird in einem Kälte kreislauf für ein Fahrzeug, das durch eine Antriebsquelle an getrieben ist, wobei ein Verdichter durch Energie von einer Antriebsquelle betätigt ist, um Kältemittel anzusaugen und zu verdichten, eine Lastermittlungseinheit dazu verwendet, die Last der Antriebsquelle zu ermitteln, eine Fahrzeuggeschwin digkeitsermittlungseinrichtung wird dazu verwendet, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln und eine Energiereduktions einheit wird dazu verwendet, den Energieverbrauch in dem Verdichter zu verringern, wenn die durch die Lastermittlungs einheit ermittelte Last gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist. In dem Kältekreislauf wählt die Steuerein heit zum Steuern des Betriebs des Verdichters den ersten Schwellenwert derart, dass eine Vergrößerungsrate bzw. ein Vergrößerungsausmaß des ersten Schwellenwerts relativ zu der Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit zunimmt. Die Fahrbarkeit bzw. Antreibbarkeit des Fahrzeugs kann dadurch verbessert werden.

Bevorzugt wird der erste Schwellenwert gewählt auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, ermittelt durch die Fahrzeugge schwindigkeitsermittlungseinheit, und zwar so, dass er unge fähr einem Wert entspricht, der erhalten wird durch Multipli zieren einer Last der Antriebsquelle, ermittelt auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, mit einer vorbestimmten Zahl. In diesem Fall kann die Fahrbarkeit bzw. Antreibbarkeit des Fahrzeugs weiter verbessert werden.

Alternativ wird der erste Schwellenwert größer gewählt, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit er mittelte Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, und zwar in der Art, dass eine Beziehung zwischen dem ersten Schwellenwert und der Fahrzeuggeschwindigkeit sich einer sekundären Funkti on nähert bzw. eine solche approximiert. In einer normalen Drosselöffnungsgradkurve Lo, die eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselöffnungsgrad zeigt, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße in einem Zustand ohne Luftströmung fährt, bildet die Beziehung zwischen dem ersten Schwellenwert und der Fahrzeuggeschwindigkeit die se kundäre Funktion. Die Fahrbarkeit bzw. Antreibbarkeit des Fahrzeugs kann dadurch weiter verbessert werden.

Die Steuereinheit umfasst ferner eine Energierückführeinrich tung, die den Energiereduzierungsbetrieb der Energiereduzie rungseinheit derart stoppt, dass die in dem Verdichter ver brauchte Energie rückgeführt wird, wenn die durch die Laster mittlungseinheit ermittelte Last gleich oder kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, der seinerseits kleiner als der erste Schwellenwert ist, und die Steuereinheit wählt den zweiten Schwellenwert derartr dass eine Differenz zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahr zeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit ermittelt wird, größer wird. Die dem Verdichter zugeführte Energie bzw. die von ihm verbrauchte Energie kann deshalb problemlos rückgeführt wer den, während die Fahrbarkeit bzw. Antreibbarkeit des Fahr zeugs verbessert ist.

Die Steuereinheit wählt insbesondere einen Unterbindungsbe reich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vor bestimmte Geschwindigkeit ist, und die Steuereinheit unter bindet den Energiereduzierungsbetrieb der Energiereduzie rungseinheit in dem Unterbindungsbereich. Wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, die höher als die vor bestimmte Geschwindigkeit ist, kann dadurch in dem Verdichter ein Nachlaufen bzw. Nachhinken verhindert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung er schließen sich aus der folgenden, detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den an liegenden Zeichnungen; in diesen zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines Dampfverdichtungskäl tekreislaufs für eine Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 2 ein Flussdiagramm des Steuerablaufs einer elektromag netischen Kupplung in dem Kältekreislauf in Übereinstimmung mit der Ausführungsform;

Fig. 3 eine Kurvendarstellung einer Beziehung zwischen einem berechneten Drosselöffnungsgrad θ' (Schwellenwert) und einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, in Übereinstimmung mit der Aus führungsform;

Fig. 4 eine Kurvendarstellung einer Beziehung zwischen einem berechneten Drosselöffnungsgrad θ' und einer Fahrzeugge schwindigkeit Vs, in Übereinstimmung mit einer Modifikation der Ausführungsform;

Fig. 5 eine Kurvendarstellung einer Beziehung zwischen einem berechneten Drosselöffnungsgrad θ' und einer Fahrzeugge schwindigkeit Vs, in Übereinstimmung mit einer weiteren Modi fikation der Ausführungsform;

Fig. 6 eine Kurvendarstellung einer Beziehung zwischen einem berechneten Drosselöffnungsgrad θ' und einer Fahrzeugge schwindigkeit Vs, in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Modifikation der Ausführungsform;

Fig. 7 eine Kurvendarstellung einer Beziehung zwischen einem berechneten Drosselöffnungsgrad θ' und einer Fahrzeugge schwindigkeit Vs, in Übereinstimmung mit einer weiteren Modi fikation der Ausführungsform;

Fig. 8 eine Kurvendarstellung einer Beziehung zwischen einem berechneten Drosselöffnungsgrad θ' und einer Fahrzeugge schwindigkeit Vs, in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Modifikation der Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen er läutert. Bei dieser Ausführungsform ist ein Kältekreislauf gemäß der vorliegenden Erfindung in typischer Weise auf eine Fahrzeugklimaanlage angewendet.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird in einem Kältekreislauf Rc ein Verdichter 100 durch einen Motor (E/G) für den Antrieb eines Fahrzeugs angetrieben, um Kältemittel anzusaugen und zu ver dichten. Der Verdichter 100 ist mit dem Fahrzeugmotor E/G ü ber eine elektromagnetische Kupplung 110 und eine V-Riemen 120 verbunden. Die elektromagnetische Kupplung 110 dient da zu, eine Energieübertragung von dem Motor E/G auf den Ver dichter 100 zu unterbrechen.

Ein Verflüssiger 200 ist dazu vorgesehen, einen Wärmetausch zwischen von dem Verdichter 100 ausgetragenem Kältemittel und Außenluft durchzuführen. Aus dem Verdichter 100 ausgetragenes Kältemittel wird dadurch abgekühlt und in dem Verflüssiger 200 durch die Außenluft verflüssigt. Eine Dekompressionsein heit 300 ist dazu vorgesehen, das von dem Verflüssiger 200 ausgetragene Kältemittel in der Dekompressionseinheit 300 zu dekomprimieren. Ein Verdampfer 400 dient dazu, in der Dekom pressionseinheit 300 dekomprimiertes Kältemittel zum Wärme tausch mit Luft zu bringen, die in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird. Kältemittel wird deshalb in dem Ver dampfer 400 verdampft und die in die Fahrgastzelle geblasene Luft wird durch die Verdampfung des Kältemittels abgekühlt.

Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dekompressionseinheit 300 durch ein Wärmeexpansionsventil ge bildet, in dem ein Ventilöffnungsgrad derart eingestellt ist, dass ein Heizgrad des Kältemittels, das in den Verdichter 100 gesaugt wird, einen vorbestimmten Grad einnimmt.

Ein Innenlufttemperatursensor 501 dient dazu, die Temperatur von Innenluft innerhalb der Fahrgastzelle zu ermitteln; ein Außenlufttemperatursensor 502 dient dazu, die Temperatur von Außenluft außerhalb der Fahrgastzelle zu ermitteln; ein Ver dampfungstemperatursensor 503 dient dazu, eine Lufttemperatur (Temperatur des Verdampfers 300) zu ermitteln, unmittelbar nachdem die Luft den Verdampfer 300 durchsetzt hat, und ein Temperaturwahlpult 504 dient dazu, eine Innentemperatur, die durch einen Fahrgast gewünscht ist, manuell zu wählen.

Ein Potentiometer 505 (Lastermittlungseinheit) dient dazu, einen Drosselöffnungsgrad θ eines Ansaugdrosselventils zu er mitteln, das in einem Ansaugrohr zum Zuführen. von Ansaugluft zu dem Motor E/G angeordnet ist, so dass die Last des Motors E/G ermittelt werden kann., Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 506 dient dazu, eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs zu ermitteln.

Durch die Sensoren 501-503 ermittelte Temperaturen, ein Sollwert von dem Temperaturwahlpult 504, ein Drosselöffnungs grad, ermittelt durch das Potentiometer 505 und eine Fahr zeuggeschwindigkeit Vs, ermittelt durch den Fahrzeuggeschwin digkeitssensor 506, werden in eine elektronische Steuerein heit (ECU) 500 eingegeben. Die ECU 500 steuert Klimatisie rungsbestandteile, wie etwa die elektromagnetische Kupplung 110, eine (nicht gezeigte) Luftmischklappe, ein Klimatisie rungsgebläse und eine Betriebsartklappe.

Als nächstes wird die Arbeitsweise des Kältekreislaufs Rc in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform erläutert. Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuervorgangs des Kältekreis laufs Rc. Wenn der Betrieb einer Fahrzeugklimaanlage startet, werden Signale von den Sensoren 501-503, von dem Tempera turwahlpult 504, von dem Potentiometer 505 und dem Fahrzeug geschwindigkeitssensor 506 in die ECU 500 in Schritt S100 eingegeben. Als nächstes wird im Schritt S110 ein erster Schwellenwert Θ (berechneter Drosselöffnungsgrad θ') ent sprechend der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs auf Grundlage durch die durchgezogene Linie L1 in Fig. 3 gezeig ten Kurve berechnet, und es wird ermittelt, ob oder ob nicht der Drosselöffnungsgrad θ, ermittelt durch das Potentiometer 505, gleich oder größer als der erste Schwellenwert Θ ist. Wenn der ermittelte Drosselöffnungsgrad θ kleiner ist als der erste Schwellenwert Θ, wird eine übliche Klimatisierungs steuerungsbetriebsart im Schritt S120 durchgeführt. In der üblichen Klimatisierungssteuerbetriebsart werden die Luft mischklappe, das Gebläse, die Betriebsartklappen u. dgl. auf Grundlage der Ermittlungstemperaturen der Sensoren 501-503 und des Sollwerts von dem Temperaturwahlpult 504 gesteuert.

Wenn ermittelt wird, das der ermittelte Drosselöffnungsgrad θ gleich oder größer als der erste Schwellenwert Θ ist, wird die elektromagnetische Kupplung 110 (Energiereduziereinheit) ausgeschaltet und eine elektrische Stromzufuhr von dem Motor E/G zu dem Verdichter 100 wird gestoppt, so dass die in dem Verdichter 100 verbrauchte elektrische Energie auf null ver ringert wird, und zwar im Schritt S130.

Als nächstes werden die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und der Drosselöffnungsgrad θ im Schritt S140 ermittelt. Daraufhin wird im Schritt S150 ein zweiter Schwellenwert Φ (berechne ter Drosselöffnungsgrad θ'), entsprechend der Fahrzeugge schwindigkeit Vs, ermittelt im Schritt 140 auf. Grundlage ei ner durch die Linie L2 in Fig. 3 gezeigten Kurve, und es wird berechnet, ob oder ob nicht der Drosselöffnungsgrad θ, ermit telt durch das Potentiometer 505, gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert Φ ist. Wenn der ermittelte Drosselöff nungsgrad θ größer als der zweite Schwellenwert Φ ist, wird die elektromagnetische Kupplung 110 ausgeschaltet und die in dem Verdichter 100 verbrauchte Energie wird zu null gemacht. Wenn andererseits der ermittelte Drosselöffnungsgrad θ gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert Φ ist, wird die elektromagnetische Kupplung 110 eingeschaltet und der Ver dichter 100 wird im Schritt S160 betrieben.

Die. Kurven L1, L2 und Lo, die in Fig. 3 gezeigt sind, werden nunmehr erläutert. Bei der in Fig. 3 strichliert gezeigten Linie Lo handelt es sich um eine normale Drosselöffnungsgrad kurve Lo, die eine Beziehung zwischen einem Drosselöffnungs grad (Motorlast) und einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs in ei nem Fahrzeug wiedergibt, das auf einer ebenen Straße in einem Zustand ohne Luftströmung fährt. Ein Luftwiderstand oder ein Reibungswiderstand wächst, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird. In der in Fig. 3 gezeigten Kurve Lo wird deshalb der Drosselöffnungsgrad θ' (Motorlast) in einer sekundären Funktion relativ zur Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs vergrößert. D. h., die Beziehung zwischen dem berechneten Drosselöffnungsgrad θ' und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ap proximiert die sekundäre Funktion. Die Kurve L1 (Energieab schaltkurve L1), die die Beziehung zwischen dem ersten Schwellenwert Θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs zeigt, besitzt eine Funktion, die in etwa ähnlich isst zu derjenigen der normalen Drosselöffnungsgradkurve Lo. Die Kurve L1 ist so gewählt, dass der erste Schwellenwert Θ, ermittelt durch die Linie L1, größer wird als der Drosselöffnungsgrad, ermittelt durch die normale Drosselöffnungsgradkurve Lo.

Die Kurve L2 (Energierückführkurve L2) ist so gewählt, dass eine Differenz Δθ' zwischen dem ersten Schwellenwert Θ und einem zweiten Schwellenwert Φ größer wird, wenn die Fahr zeuggeschwindigkeit Vs größer wird. Die Kurve L2, die die Be ziehung zwischen dem zweiten Schwellenwert Φ und der Fahr zeuggeschwindigkeit Vs zeigt, hat eine Funktion, die ungefähr ähnlich ist zu derjenigen der Kurve Lo.

In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform der Erfindung wird eine Beziehung zwischen der Energie, erhalten von dem Motor E/G, und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs nicht linear geändert. D. h., bei dieser Ausführungsform wird der erste Schwellenwert Θ in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwin digkeit Vs entlang der Energieunterbrechungskurve L1 geän dert, die eine Form in etwa ähnlich zu derjenigen der norma len Drosselöffnungsgradkurve Lo aufweist. Die Fahrbarkeit bzw. Antreibbarkeit des Fahrzeugs kann dadurch verbessert werden.

Experimente der Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben er gaben, dass dann, wenn die Ein-/Ausschaltsteuerung der elekt romagnetischen Kupplung in Übereinstimmung mit einer Änderung des Drosselöffriungsgrads durchgeführt wird, der Ein- /Ausschaltbetrieb der elektromagnetischen Kupplung 110 wie derholt durchgeführt wird und die Fahrbarkeit bzw. Antreib barkeit beeinträchtigt ist.

In Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die ersten und zweiten Schwellenwerte ermit telt auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, die sich langsam ändert im Vergleich zu dem Drosselöffnungsgrad. Der wiederholte Ein-/Ausschaltbetrieb der elektromagnetischen Kupplung 110 kann dadurch verhindert werden und das Nachlau fen des Verdichters 100 kann beschränkt werden.

Der erste Schwellenwert Θ und der zweite Schwellenwert Φ werden so gewählt, dass die Differenz Δθ' zwischen dem ersten Schwellenwert Θ und dem zweiten Schwellenwert Φ größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs größer wird. Die Energie kann deshalb problemlos dem Verdichter 100 erneut zugeführt werden, ohne die Fahrbarken bzw. Antreibbarkeit zu beein trächtigen.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren be vorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen vollständig erläutert wurde, wird bemerkt, dass sie zahlreichen Abwandlungen und Modifikationen zugänglich ist, wie sich dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik er schließt.

Die Form der Kurve L1 kann beispielsweise derart gewählt wer den, dass eine Erhöhungsrate (ΔΘ/ΔVs) des ersten Schwellen werts Θ zur Fahrzeuggeschwindigkeit Vs größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs größer wird. In diesem Fall und wie in Fig. 4 gezeigt, kann ein Unterbindungsbereich bzw. De aktivierungsbereich vorgesehen sein, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit Vs gleich oder größer als eine vorbestimmte Ge schwindigkeit Vo ist. D. h., im Unterbindungsbereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs gleich oder größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vo ist, wird der Abschaltvorgang bzw. -betrieb für die elektromagnetische Kupplung 110 (Ener giereduzierungseinheit) unterbunden bzw. deaktiviert. Wenn demnach das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit gleich oder größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vo in Fig. 4 fährt, kann ein Nachlaufen des Verdichters 100 begrenzt bzw. unterbunden werden.

Der erste Schwellenwert Θ (Kurve L1) kann ungefähr gleich einem Wert gewählt sein, der erhalten wird durch Multiplizie ren der Motorlast, ermittelt auf Grundlage der Fahrzeugge schwindigkeit Vs, mit einer vorbestimmten Zahl. Die Motorlast entspricht vorliegend dem Öffnungsgrad θ', berechnet auf Grundlage der vorstehend genannten, normalen Drosselöffnungs gradkurve Lo. Selbst in diesem Fall und ähnlich wie in demje nigen in Fig. 4, kann der Unterbindungsbereich bereit ge stellt werden in einem Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwin digkeit Vs gleich oder größer als die vorbestimmte Geschwin digkeit Vo ist, und der Betrieb der elektromagnetischen Kupp lung 110 (Energiereduzierungseinheit) wird in dem Unterbin dungsbereich unterbunden bzw. deaktiviert.

Da die normale Drosselöffnungsgradkurve Lo die sekundäre Funktion approximiert, kann die Kurve L1 so gewählt werden, dass die Beziehung zwischen dem ersten Schwellenwert Θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs die sekundäre Funktion appro ximiert. Selbst in diesem Fall und ähnlich zu demjenigen in Fig. 4, kann der Unterbindungsbereich in demjenigen Bereich vorgesehen werden, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs gleich oder größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit Vo ist, und der Betrieb bzw. die Betätigung der elektromagneti schen Kupplung 110 (Energiereduzierungseinheit) wird in dem Unterbindungsbereich unterbunden. Das Nachlaufen des Verdich ters 100 kann dadurch verhindert werden, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit gleich oder größer als die vorbestimmte Ge schwindigkeit oder kleiner als die vorbestimmte Geschwindig keit ist.

Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung wird die Motorlast ermittelt durch Ermitteln des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung des Potentiometers 505. Die Motorlast kann jedoch auch ermittelt werden unter Verwendung der anderen bzw. einer weiteren Lastermittlungs einrichtung. Beispielsweise kann die Motorlast ermittelt wer den durch den Ansaugunterdruck in einem Ansaugrohr oder eine Änderung einer Motordrehzahl. Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Kurve L1 (Energieunterbrechungskurve) zum Wählen des ersten Schwel lenwerts Θ und die Kurve L2 (Energierückführkurve) zum Wäh len des zweiten Schwellenwerts Φ für jede Gangschaltposition eines Fahrzeuggetriebes geändert werden.

Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform handelt es sich bei den Kurven L1 und L2 zum Wählen des ersten Schwel lenwerts Θ und des zweiten Schwellenwerts Φ um kontinuier lich gleichmäßig gekrümmte Kurven. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die Kurve L1 zum Ermitteln des ersten Schwellenwerts Θ jedoch durch Verbinden mehrerer gerader Linien gewählt wer den. In diesem Fall werden die Steigungswinkel α1, a2 und a3 der mehreren geraden Linien (in gleichem Maße oder stärker) so gewählt, dass sie größer werden, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit Vs höher wird. Ähnlich wie für die vorstehend erläuterte Kurve L1 zum Wählen des ersten Schwellenwerts Θ, kann die Kurve L2 zum Wählen des zweiten Schwellenwerts Φ so vorgesehen sein, wie in Fig. 6 gezeigt. D. h., die Kurve L2 zum Ermitteln des zweiten Schwellenwerts Φ kann gewählt wer den durch Verbinden mehrerer gerader Linien und die Stei gungswinkel der verbundenen mehreren geraden Linien werden so gewählt, dass sie größer werden, wenn die Fahrzeuggeschwin digkeit Vs höher wird. Außerdem und wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Differenz Δθ' zwischen dem ersten Schwellenwert Θ und dem zweiten Schwellenwerts Φ größer, wenn die Fahrzeug geschwindigkeit Vs größer wird.

In dem Fall, dass eine Lastreduzierungssteuerung (Kupplungs ausschaltvorgang) des Motors E/G durchgeführt wird durch die elektromagnetische Kupplung 110 (Laststeuereinrichtung) auf Grundlage des ersten Schwellenwerts Θ, wird dann, wenn der Drosselöffnungsgrad θ (Motorlast), ermittelt durch das Poten tiometer 505 (Motorlastermittlungseinheit) größer als ein dritter Schwellenwert δ ist, der größer ist als der erste Schwellenwert Θ, wie in Fig. 7 gezeigt, die Lastreduzie rungssteuerung des Motors E/G um eine vorbestimmte Zeit ver längert, bevor der Lastrückführvorgang bzw. -betrieb (Ein schaltbetrieb der Kupplung) durchgeführt wird. Selbst dann, wenn das Fährzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, wenn es auf einer stark steigenden Straße fährt, oder wenn es mit ho her Last bzw. unter hoher Last fährt, kann die Fahrbarkeit bzw. Antreibbarkeit des Fahrzeugs verbessert werden.

Bei der vorstehend genannten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die verbrauchte Energie unter Verwendung der elektromagnetischen Kupplung 110 des Verdichters 100 so ge steuert, dass sie verringert wird. D. h., durch Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Motor E/G und dem Verdichter 100 wird die verbrauchte Energie des Verdichters 100 reduziert. Wenn ein Verdichter mit variabler Verschiebung als Verdichter 100 verwendet wird, kann die verbrauchte Energie des Verdich ters 100 gesteuert werden durch Ändern der Verschiebung des Verdichters 100. In diesem Fall wird die verbrauchte Energie nicht auf null reduziert, sondern in geeigneter Weise bzw. in geeignetem Ausmaß reduziert.

Die vorliegende Erfindung kann auf ein Fahrzeug auf Grundlage eines Benzinmotors oder eines Dieselmotors angewendet werden; sie kann jedoch auch auf ein Fahrzeug auf Grundlage einer an deren Antriebsquelle angewendet werden.

Der Steuervorgang gemäß der vorliegenden Erfindung kann fer ner angewendet werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit Vp (z. B. 5 km/h) ist. Wenn, wie in Fig. 8 gezeigt, die Fahrzeuggeschwin digkeit Vs sich in einem Bereich von 0-5 km befindet, kann der erste Schwellenwert Θ größer gewählt werden als ein Drosselöffnungsgrad θ', der durch die vorstehend erläuterte Kurve L1 festgelegt ist.

Sämtliche der vorstehend genannten Abwandlungen und Modifika tionen fallen unter den Umfang der vorliegenden Erfindung, die in den anliegenden Ansprüchen festgelegt sind.

Claims

1. Kältekreislauf für ein Fahrzeug, das durch eine An triebsquelle E/G angetrieben ist, wobei der Kältekreis lauf aufweist:
Einen Verdichter (100), der durch Energie von der An triebsquelle zum Ansaugen und Verdichten eines Kältemit tels betrieben ist;
eine Lastermittlungseinheit (505), die dazu dient, die Last der Antriebsquelle zu ermitteln;
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit (506), die dazu dient, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermit teln; eine Energiereduzierungseinheit (110), die in dem Ver dichter verbrauchte Energie reduziert, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder größer als ein erster Schwellenwert (Θ) ist; und eine Steuereinheit (500) zum Steuern des Betriebs des Verdichters, die den ersten Schwellenwert derart wählt, dass eine Erhöhungsrate des ersten Schwellenwerts rela tiv zu der Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

2. Kältekreislauf nach Anspruch 1, wobei:
Der erste Schwellenwert auf Grundlage der Fahrzeugge schwindigkeit, ermittelt durch die Fahrzeuggeschwindig keitsermittlungseinheit, so gewählt wird, dass sie unge fähr gleich einem Wert ist, der erhalten wird durch Mul tiplizieren einer Last der Antriebsquelle, ermittelt auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, mit einer vorbe stimmten Zahl.

3. Kältekreislauf nach Anspruch 1, wobei:
Der erste Schwellenwert so gewählt ist, dass er größer ist, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsermitt lungseinheit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, so dass eine Beziehung zwischen dem ersten Schwel lenwert und der Fahrzeuggeschwindigkeit eine sekundäre Funktion approximiert.

4. Kältekreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei:
Die Steuereinheit eine Energierückführeinrichtung (S160) zum Stoppen des Energiereduzierungsvorgangs der Energie reduzierungseinheit derart umfasst, dass die in dem Ver dichter verbrauchte Energie rückgeführt wird, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder kleiner als ein zweiter Schwellenwert (Φ) ist, der kleiner ist als der erste Schwellenwert; und die Steuereinheit den zweiten Schwellenwert derart wählt, dass eine Differenz zwischen dem ersten Schwel lenwert und dem zweiten Schwellenwert größer wird, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

5. Kältekreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei:
Die Energiereduzierungseinheit einen Energiereduzie rungsvorgang des Verdichters in einer vorbestimmten Zeit durchführt;
die Steuereinheit außerdem eine Verlängerungseinrichtung zum Verlängern des Energiereduzierungsvorgangs des Ver dichters umfasst, wenn die durch die Lastermittlungsein heit ermittelte Last größer als ein dritter Schwellen wert wird, der größer als der erste Schwellenwert in dem Energiereduzierungsvorgang des Verdichters ist.

6. Kältekreislauf nach Anspruch 5, wobei der dritte Schwel lenwert ein feststehender Wert ist, der relativ zu einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in etwa feststehend ist.

7. Kältekreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei:
Die Steuereinheit einen Unterbindungsbereich wählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist; und
die Steuereinheit in dem Unterbindungsbereich den Ener giereduzierungsvorgang der Energiereduzierungseinheit unterbindet.

8. Kältekreislauf nach Anspruch 1, wobei:
Der erste Schwellenwert eine Verbindungslinie ist, die mehrere gerade Linien verbindet; und
jede der geraden Linien mit einem Steigungswinkel (α1, α2, α3) derart geneigt verläuft, dass der Steigungswin kel größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird.

9. Kältekreislauf nach Anspruch 8, wobei:
Die Steuereinheit eine Energierückführeinrichtung (S160) zum Stoppen des Energiereduzierungsvorgangs der Energie reduzierungseinheit derart umfasst, dass die in dem Ver dichter verbrauchte Energie rückgeführt wird, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder kleiner als ein zweiter Schwellenwert (Φ) ist, der kleiner als der erste Schwellenwert ist;
der zweite Schwellenwert eine Verbindungslinie ist, die mehrere gerade Linien verbindet;
jede der geraden Linien des zweiten Schwellenwerts um einen Steigungswinkel derart geneigt verläuft, dass der Steigungswinkel größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwin digkeit höher wird; und
die Steuereinheit den zweiten Schwellenwert derart wählt, dass eine Differenz (Δθ') zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert größer wird, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungs einheit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

10. Kältekreislauf nach Anspruch 8, wobei:
Die Steuereinheit einen Unterbindungsbereich wählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist; und
die Steuereinheit in dem Unterbindungsbereich den Ener giereduzierungsvorgang der Energiereduzierungseinheit unterbindet.

11. Kältekreislauf für ein Fahrzeug, das durch eine An triebsquelle E/G angetrieben ist, wobei der Kältekreis lauf aufweist:
Einen Verdichter (100), der durch Energie von der An triebsquelle zum Ansaugen und Verdichten eines Kältemit tels betrieben ist;
eine Lastermittlungseinheit (505), die dazu dient, die Last der Antriebsquelle zu ermitteln;
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit (506), die dazu dient, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermit teln;
eine Energiereduzierungseinheit (110), die in dem Ver dichter verbrauchte Energie reduziert, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder größer als ein erster Schwellenwert (Θ) ist; und eine Steuereinheit (500) zum Steuern cles Betriebs des Verdichters, die den ersten Schwellenwert auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, ermittelt durch die Fahr zeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit, derart wählt, dass der erste Schwellenwert ungefähr gleich dem Wert ist, der erhalten wird durch Multiplizieren einer Last der Antriebsquelle, ermittelt auf Grundlage der Fahr zeuggeschwindigkeit, mit einer vorbestimmten Zahl.

12. Kältekreislauf nach Anspruch 11, wobei:
Die Steuereinheit einen Unterbindungsbereich wählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist; und
die Steuereinheit in dem Unterbindungsbereich den Ener giereduzierungsvorgang der Energiereduzierungseinheit unterbindet.

13. Kältekreislauf für ein Fahrzeug, das durch eine An triebsquelle E/G angetrieben ist, wobei der Kältekreis lauf aufweist:
Einen Verdichter (100), der durch Energie von der An triebsquelle zum Ansaugen und Verdichten eines Kältemit tels betrieben ist;
eine Lastermittlungseinheit (505), die dazu dient, die Last der Antriebsquelle zu ermitteln;
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit (506), die dazu dient, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermit teln;
eine Energiereduzierungseinheit (110), die in dem Ver dichter verbrauchte Energie reduziert, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder größer als ein erster Schwellenwert (Θ) ist; und eine Steuereinheit (500) zum Steuern des Betriebs des Verdichters, die den ersten Schwellenwert größer wählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, ermittelt durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit, größer wird, derart, dass eine Beziehung zwischen dem ersten Schwel lenwert und der Fahrzeuggeschwindigkeit eine sekundäre Funktion approximiert.

14. Kältekreislauf nach Anspruch 13, wobei:
Die Steuereinheit einen Unterbindungsbereich wählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist; und
die Steuereinheit in dem Unterbindungsbereich den Ener giereduzierungsvorgang der Energiereduzierungseinheit unterbindet.

15. Kältekreislauf für ein Fahrzeug, das durch eine An triebsquelle E/G angetrieben ist, wobei der Kältekreis lauf aufweist:
Einen Verdichter (100), der durch Energie von der An triebsquelle zum Ansaugen und Verdichten eines Kältemit tels betrieben ist;
eine Lastermittlungseinheit (505), die dazu dient, die Last der Antriebsquelle zu ermitteln;
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit (506), die dazu dient, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermit teln; und eine Energiereduzierungseinheit (110), die in dem Verdichter verbrauchte Energie reduziert, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder größer als ein erster Schwellenwert (Θ) ist; wobei:
Der erste Schwellenwert eine Verbindungslinie ist, die mehrere gerade Linien verbindet; und
jede der geraden Linien um einen Steigungswinkel derart geneigt verläuft, dass der Steigungswinkel größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird.

16. Kältekreislauf nach Anspruch 15, außerdem aufweisend:
Eine Energierückführeinrichtung (S160) zum Stoppen des Energiereduzierungsvorgangs der Energiereduzierungsein heit derart, dass die in dem Verdichter verbrauchte E nergie rückgeführt wird, wenn die durch die Lastermitt lungseinheit ermittelte Last gleich oder kleiner als ein zweiter Schwellenwert (Φ) ist, der kleiner als der ers te Schwellenwert ist, wobei:
Der zweite Schwellenwert eine Verbindungslinie ist, die mehrere gerade Linien verbindet;
wobei jede der geraden Linien des zweiten Schwellenwerts um einen Steigungswinkel derart geneigt verläuft, dass der Steigungswinkel größer wird, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit höher wird; und
die Steuereinheit den zweiten Schwellenwert derart wählt, dass eine Differenz zwischen dem ersten Schwel lenwert und dem zweiten Schwellenwert größer wird, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsermittlungseinheit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

17. Kältekreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei:
Die Energiereduzierungseinheit eine elektromagnetische Kupplung (110) ist, die zwischen der Antriebsquelle und dem Verdichter derart angeordnet ist, dass die Energie von der Antriebsquelle zu dem Verdichter über die elekt romagnetische Kupplung übertragen wird; und
die elektromagnetische Kupplung ausgeschaltet wird, wenn die durch die Lastermittlungseinheit ermittelte Last gleich oder größer als der erste Schwellenwert ist.