DE102012102438B4 - Air conditioning control method using an air conditioning control device - Google Patents
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Abstract
Eine Klimatisierungssteuervorrichtung führt eine ausführliche Bestimmung der Betriebsbedingungen einer Klimaanlagenvorrichtung aus und führt eine effiziente Klimatisierungssteuerung in der Weise aus, dass die Leistungsverteilung auf der Grundlage der ausführlichen Bestimmung geändert wird, um den Komfort der Insassen unter einer Begrenzung der Klimatisierung zu verbessern und dabei die Sicherstellung der Reichweite mit der Sicherstellung des Komforts der Insassen im Gleichgewicht zu halten. Die Klimatisierungssteuervorrichtung berechnet nutzbare Leistungsbeträge für eine Kühleinheit und für eine Heizeinheit und treibt die Kühleinheit und die Heizeinheit auf der Grundlage der Antriebsgrenzwerte an. Sie weist für den Zustand der Batterie und des Kraftfahrzeugs berechnete Leistungsbeträge zu, die der Klimaanlagenausrüstung, der Kühleinheit und der Heizeinheit in Übereinstimmung mit einem Klimatisierungszustand, der automatisch oder manuell eingestellt wird, zugewiesen werden können, um dadurch zu ermöglichen, dass selbst während Begrenzungen der Klimatisierung die notwendige Heizung und Kühlung in ihrem vollen Umfang verwendet werden können.An air conditioning control device makes a detailed determination of the operating conditions of an air conditioning device and performs efficient air conditioning control such that the power distribution is changed based on the detailed determination in order to improve the comfort of the occupants under a limitation of the air conditioning while ensuring the Balancing range with ensuring occupant comfort. The air conditioning control device calculates usable power amounts for a cooling unit and for a heating unit, and drives the cooling unit and the heating unit based on the driving limits. It allocates power amounts calculated for the state of the battery and the motor vehicle, which can be allocated to the air conditioning equipment, the cooling unit and the heating unit in accordance with an air conditioning state that is set automatically or manually, thereby enabling that even during limitations of the Air conditioning the necessary heating and cooling can be used to their full extent.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. GEBIET DER ERFINDUNG1. FIELD OF THE INVENTION
Der im Folgenden offenbarte Inhalt bezieht sich auf ein Verfahren zur Klimatisierungssteuerung unter Verwendung einer Klimatisierungssteuervorrichtung und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Klimatisierungssteuerung unter Verwendung einer Klimatisierungssteuervorrichtung, die die Klimatisierungssteuerung in einem Kraftfahrzeug wie etwa in einem Elektrofahrzeug (EV) oder in einem Hybridelektrofahrzeug (HEV) ausführt.The content disclosed below relates to an air conditioning control method using an air conditioning control device, and more particularly relates to an air conditioning control method using an air conditioning control device that performs air conditioning control in a motor vehicle such as an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV ) runs.
2. BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN GEBIETS2. DESCRIPTION OF RELATED AREA
Um in Kraftfahrzeugen wie etwa Elektrofahrzeugen (EV) und Hybridelektrofahrzeugen (HEV) bei niedriger Batterieladung die Fahrt des Fahrzeugs zu priorisieren, ist eine Begrenzung der Klimaanlagenausrüstung wie etwa einer Zusatzheizung (PTC) oder eines elektrischen Kompressors erforderlich. Wenn eine Begrenzung der Klimaanlagenausrüstung erzwungen wird, werden Heizung und Kühlung beide unabhängig von dem Fahrzeugfahrzustand und von dem Leistungserzeugungszustand (im Fall eines HEV-Fahrzeugs) auf einen minimalen Antriebszustand (minimalen Wert der elektrischen Leistung des elektrischen Kompressors und der Zusatzheizung) begrenzt. In dieser Situation wird der Betrieb der Klimaanlagenausrüstung unabhängig von den durch den Fahrer eingestellten Bedienfeldeinstellungen und von der in Übereinstimmung mit der Außenlufttemperatur usw. bestimmten für die Kühl- und Heizungsfunktionalität erforderlichen Leistung einheitlich begrenzt.In motor vehicles such as electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV), in order to prioritize vehicle travel when the battery charge is low, limitation of air conditioning equipment such as a booster heater (PTC) or an electric compressor is required. When limitation of the air conditioning equipment is enforced, heating and cooling are both limited to a minimum driving condition (minimum value of the electric power of the electric compressor and the auxiliary heater) regardless of the vehicle driving condition and the power generation condition (in the case of an HEV vehicle). In this situation, the operation of the air conditioning equipment is uniformly limited regardless of the panel settings set by the driver and the power required for the cooling and heating functionality determined in accordance with the outside air temperature, etc.
Das heißt, im Ergebnis der Begrenzung der Klimatisierung einfach auf der Grundlage der Bestimmung, ob die Leistungsbegrenzung ausgeführt wird, wird dann, wenn die Klimatisierung ausgeführt wird, ein Betrag der Antriebssteuerung für die Begrenzung auf einen Wert eingestellt, der durch einfaches Begrenzen eines Betrags der Antriebssteuerung in der normalen Klimatisierungssteuerung erhalten wird, wobei die Begrenzung in Bezug auf alle Zustände mit unterschiedlichen Bedingungen einheitlich ausgeführt wird.That is, as a result of limiting the air conditioning simply based on the determination of whether the output limitation is being executed, when the air conditioning is being executed, an amount of the drive control for the limitation is set to a value obtained by simply limiting an amount of the drive control is obtained in the normal air conditioning control, wherein the limitation is performed uniformly with respect to all states having different conditions.
In einem Hybridfahrzeug in Übereinstimmung mit der offengelegten japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung JP H09- 76 740 A wird Leistung für eine Kühleinheit von einer Batterie bereitgestellt, die Leistung für einen Antriebselektromotor liefert, um die Kühlung zu bewirken.In a hybrid vehicle in accordance with Japanese Patent Application Laid-Open Publication JP H09-76740A, power for a cooling unit is supplied from a battery, which supplies power for a drive electric motor to effect cooling.
Eine Klimaanlagenvorrichtung für ein Hybridfahrzeug in Übereinstimmung mit dem japanischen Patent
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Wenn in der Sommersaison eine Zusatzheizung, die als Heizeinheit dient, nicht verwendet wird und nur ein elektrischer Kompressor, der als Kühleinheit dient, erforderlich ist, kann die für die Zusatzheizung zugewiesene Antriebsleistung zur Seite des elektrischen Kompressors addiert werden. Allerdings ist in der herkömmlichen Technik selbst in diesem Fall der elektrische Kompressor auf einen Minimalleistungswert in dem Minimalantriebszustand begrenzt, obwohl die für die Zusatzleistung zugewiesene Antriebsleistung zur Seite des elektrischen Kompressors addiert werden kann. Darüber hinaus kann selbst dann, wenn ausreichend Batterieladung verbleibt oder wie in dem Hybridelektrofahrzeug (HEV) die Leistungserzeugung möglich ist, eine Begrenzung erzwungen werden, so dass alle Operationen der Klimaanlagenausrüstung angehalten werden.In the summer season, when an auxiliary heater serving as a heating unit is not used and only an electric compressor serving as a cooling unit is required, the drive power allocated for the auxiliary heater can be added to the electric compressor side. However, in the conventional technique, even in this case, the electric compressor is limited to a minimum power value in the minimum drive state, although the drive power allocated for the additional power may be added to the electric compressor side. Moreover, even if sufficient battery charge remains or power generation is possible as in the hybrid electric vehicle (HEV), limitation can be enforced so that all operations of the air conditioning equipment are stopped.
Die Klimatisierungssteuervorrichtung enthält eine Entfrosterbetriebsart zum Erhöhen der Entfrostungseigenschaften (Entfrostungsfunktionalität) und eine Entfroster- und Fußbetriebsart (D/F-Betriebsart) als wählbare Luftauslassbetriebsarten. In diesen Betriebsarten wird die Steuerung der in der Luft enthaltenen Kondensation (Feuchtigkeit) ausgeführt. Das heißt, die Steuerung wird in der Weise ausgeführt, dass eine Kühleinheit, die ein Kühlzyklussystem der Klimaanlagenvorrichtung bildet, angesteuert wird und dass eine Heizeinheit der Klimaanlagenvorrichtung zum Erhöhen der Temperatur der gekühlten Luft durch das Kühlzyklussystem auf eine Sollluftauslasstemperatur angesteuert wird.The air conditioning control device includes a defroster mode for increasing defrosting performance (defrosting functionality) and a defroster and foot mode (D/F mode) as selectable air outlet modes. In these modes, the control of condensation (moisture) contained in the air is performed. That is, control is performed such that a cooling unit constituting a refrigeration cycle system of the air conditioning device is driven and a heating unit of the air conditioning device is driven to increase the temperature of cooled air by the refrigeration cycle system to a target air outlet temperature.
In der Entfrosterbetriebsart oder in der D/F-Betriebsart müssen die Kühleinheit und die Heizeinheit gleichzeitig angetrieben werden und ist sowohl für das Kühl- als auch für das Heizsystem Leistung erforderlich, so dass der Leistungsverbrauch erheblich ist.In the defrost mode or in the D/F mode, the cooling unit and the Heating unit are driven simultaneously and power is required for both the cooling and heating system, so the power consumption is significant.
Im Ergebnis können wesentliche Funktionen der Betriebsart gefährdet werden, wenn die obige Begrenzung der Klimatisierung während der Ausführung der Entfrosterbetriebsart oder der D/F-Betriebsart erzwungen wird. Falls die Entfrosterbetriebsart oder die D/F-Betriebsart wegen der Begrenzung der Klimatisierung nicht wesentlich arbeiten, nehmen die Entfrostungseigenschaften ab. Von Standpunkt der Sicherstellung der Sicht während des Fahrens muss die Klimatisierungsfunktionalität sichergestellt werden, um eine Verringerung der Entfrostungseigenschaften unter spezifischen Bedingungen zu vermeiden.As a result, if the above air conditioning limitation is enforced during execution of the defroster mode or the D/F mode, essential functions of the mode may be jeopardized. If the defroster mode or the D/F mode does not work significantly because of the limitation of air conditioning, the defrosting performance decreases. From the standpoint of ensuring visibility while driving, air conditioning functionality needs to be secured to avoid lowering of defrosting performance under specific conditions.
In der Klimatisierungssteuerung auf der Grundlage der einfachen Bestimmung, ob die Leistungsbegrenzung ausgeführt werden soll, wird keine ausführliche Bestimmung der Betriebsbedingungen der Klimaanlagenvorrichtung oder dergleichen ausgeführt und wird keine Klimatisierungssteuerung ausgeführt, in der die Leistungsverteilung auf der Grundlage der ausführlichen Bestimmung geändert wird. In der gegenwärtigen Begrenzung der Klimatisierung kann die Reichweite erweitert werden, was einer Verringerung des Betrags der durch die Klimatisierung verbrauchten Leistung entspricht. Allerdings kann in dem Fall, in dem ausreichende Leistung ohne Probleme beim Fahren sichergestellt werden kann, keine Klimatisierungssteuerung für die Aufrechterhaltung des Komforts ausgeführt werden oder kann die Klimatisierungssteuerung umgekehrt den Komfort verringern.In the air conditioning control based on the simple determination of whether to execute the capacity limitation, no detailed determination of the operating conditions of the air conditioning device or the like is executed, and no air conditioning control in which the capacity distribution is changed based on the detailed determination is executed. In the current limitation of air conditioning, range can be extended, which corresponds to a reduction in the amount of power consumed by air conditioning. However, in the case where sufficient performance can be secured without trouble in driving, no air conditioning control for maintaining comfort can be performed, or conversely, air conditioning control can reduce comfort.
Angesichts der obigen Situation wird ein Verfahren zur Klimatisierungssteuerung unter Verwendung einer Klimatisierungssteuervorrichtung vorgeschlagen, die eine ausführliche Bestimmung der Betriebsbedingungen usw. der Klimaanlagenvorrichtung ausführt und die eine effiziente Klimatisierungssteuerung in der Weise ausführt, dass die Leistungsverteilung auf der Grundlage der ausführlichen Bestimmung geändert wird, um den Komfort der Insassen unter einer Begrenzung der Klimatisierung zu verbessern, wodurch die Sicherstellung der Reichweite mit der Sicherstellung des Komforts der Insassen im Gleichgewicht gehalten wird.In view of the above situation, there is proposed an air conditioning control method using an air conditioning control device that performs detailed determination of the operating conditions, etc. of the air conditioning device and that performs efficient air conditioning control in such a way that the power distribution is changed based on the detailed determination in order to To improve occupant comfort under a limitation of air conditioning, balancing ensuring range with ensuring occupant comfort.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung ist im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert. Die abhängigen Patentansprüche definieren Ausführungsformen der Erfindung. Eine hier offenbarte Klimatisierungssteuervorrichtung wird für ein Fahrzeug verwendet, das eine Klimaanlagenvorrichtung umfasst, die unter Verwendung von Leistung, die einer Batterie zugeführt werden kann, oder von Leistung, die von der Batterie zugeführt wird, angetrieben wird, wobei die Klimaanlagenvorrichtung wenigstens eine Kühleinheit, die durch Leistung angetrieben wird, wenn ein Kühlsystem arbeitet, und eine Heizeinheit, die durch Leistung angetrieben wird, wenn ein Heizsystem arbeitet, enthält, wobei die Klimatisierungssteuervorrichtung die Steuerung zum Begrenzen der Leistung, die der Klimaanlagenvorrichtung zugeführt werden soll, wenigstens ausführt, wenn ein Ladezustand der Batterie niedrig ist.The present invention is defined in
In dieser Steuerung zum Begrenzen der Leistung berechnet die Klimatisierungssteuervorrichtung einen nutzbaren Leistungsbetrag für die Klimatisierung; berechnet sie einen Nutzungsanteil der Kühleinheit und berechnet sie einen nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit auf der Grundlage des nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung und des Nutzungsanteils der Kühleinheit; berechnet sie einen Nutzungsanteil der Heizeinheit und berechnet sie einen nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit auf der Grundlage des nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung und des Nutzungsanteils der Heizeinheit; berechnet sie einen Sollkühlleistungsbetrag; stellt sie eine Differenz zwischen dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit und dem Sollkühlleistungsbetrag als eine Leistungsdifferenz der Kühleinheit ein und bestimmt sie den Sollkühlleistungsbetrag als einen Antriebsgrenzwert für die Kühlung, um die Kühleinheit anzutreiben, wenn der Sollkühlleistungsbetrag kleiner als der nutzbare Leistungsbetrag für die Kühleinheit ist, setzt sie die Leistungsdifferenz der Kühleinheit null und bestimmt sie eine Summe des nutzbaren Leistungsbetrags für die Kühleinheit und einer Leistungsdifferenz der Heizeinheit als einen Antriebsgrenzwert für die Kühlung, um die Kühleinheit anzutreiben, wenn der Sollkühlleistungsbetrag den nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit übersteigt; berechnet sie einen Sollheizleistungsbetrag; stellt sie eine Differenz zwischen dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit und dem Sollheizleistungsbetrag als die Leistungsdifferenz der Heizeinheit ein und bestimmt sie den Sollheizleistungsbetrag als einen Antriebsgrenzwert für die Heizung, um die Heizeinheit anzutreiben, wenn der Sollheizleistungsbetrag kleiner als der nutzbare Leistungsbetrag für die Heizeinheit ist; und setzt sie die Leistungsdifferenz der Heizei n-heit null und bestimmt sie eine Summe des nutzbaren Leistungsbetrags für die Heizeinheit und der Leistungsdifferenz der Kühleinheit als den Antriebsgrenzwert für die Heizung, um die Heizeinheit anzutreiben, wenn der Sollheizleistungsbetrag den nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit übersteigt.In this power limit control, the air conditioning control device calculates a usable amount of power for air conditioning; calculates a usage rate of the refrigerating unit and calculates a usable amount of power for the refrigerating unit based on the usable amount of power for air conditioning and the usage rate of the refrigerating unit; calculates a heating unit usage rate and calculates a heating unit usable power amount based on the air conditioning usable power amount and the heating unit usage rate; calculates a target cooling capacity amount; sets a difference between the usable power amount for the refrigeration unit and the target cooling power amount as a power difference of the refrigeration unit, and determines the target cooling power amount as a drive limit value for refrigeration to drive the refrigeration unit when the target cooling power amount is smaller than the usable power amount for the refrigeration unit, sets the power difference of the cooling unit to zero and determines a sum of the usable amount of power for the cooling unit and a power difference of the heating unit as a drive limit value for cooling to drive the cooling unit when the target cooling power amount exceeds the usable amount of power for the cooling unit; calculates a target heating power amount; sets a difference between the usable power amount for the heating unit and the target heating power amount as the power difference of the heating unit and determines the target heating power amount as a drive limit value for the heater to drive the heating unit when the target heating power amount is smaller than the usable power amount for the heating unit; and sets the heating unit power difference to zero and determines a sum of the usable heating unit power amount and the cooling unit power difference as the heating drive limit to drive the heating unit when the target heating power amount exceeds the usable heating unit power amount.
Figurenlistecharacter list
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1 ist ein Funktionsblockschaltplan, der eine Klimatisierungssteuervorrichtung darstellt;1 Fig. 14 is a functional block diagram showing an air conditioning control device; -
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Klimaanlagenvorrichtung und die Klimatisierungssteuervorrichtung, eingebaut in ein Fahrzeug, darstellt;2 Fig. 12 is a schematic diagram showing an air conditioning device and the air conditioning control device installed in a vehicle; -
3 veranschaulicht einen Nutzungsanteil einer Kühleinheit im Fall eines automatischen Klimaanlagensystems;3 illustrates a usage rate of a refrigeration unit in the case of an automatic air conditioning system; -
4 veranschaulicht einen Nutzungsanteil einer Kühleinheit im Fall eines manuellen Klimaanlagensystems;4 Fig. 12 illustrates a usage rate of a refrigeration unit in the case of a manual air conditioning system; -
5 ist ein Ablaufplan zum Berechnen eines nutzbaren Leistungsbetrags für eine Kühleinheit und eines nutzbaren Leistungsbetrags für eine Heizeinheit;5 Fig. 12 is a flow chart for calculating a usable amount of power for a cooling unit and a usable amount of power for a heating unit; -
6 ist ein Ablaufplan zum Berechnen eines Antriebsgrenzwerts für die Kühlung; und6 Fig. 12 is a flow chart for calculating a drive limit for cooling; and -
7 ist ein Ablaufplan zum Berechnen eines Antriebsgrenzwerts für die Heizung.7 Figure 12 is a flowchart for calculating a heater drive limit.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Eine hier offenbarte Klimatisierungssteuervorrichtung führt eine ausführliche Bestimmung der Betriebsbedingungen oder dergleichen einer Klimaanlagenvorrichtung aus, um den Komfort der Insassen unter einer Begrenzung der Klimatisierung zu verbessern, und führt durch Ändern der Leistungsverteilung oder dergleichen auf der Grundlage der ausführlichen Bestimmung eine effiziente Klimatisierungssteuerung aus, um die Sicherstellung der Reichweite bei Sicherstellung des Komforts der Insassen im Gleichgewicht zu halten. Das heißt, die Klimatisierungssteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform verwirklicht eine Aufgabe der Ausführung einer ausführlichen Bestimmung der Betriebsbedingungen oder dergleichen der Klimaanlagenvorrichtung, der Ausführung einer effizienten Klimatisierungssteuerung durch Ändern der Leistungsverteilung oder dergleichen auf der Grundlage der ausführlichen Bestimmung und dadurch, dass die Sicherstellung der Reichweite mit der Sicherstellung des Komforts der Insassen im Gleichgehalten wird, indem sie die Nutzungseigenschaften einer Kühleinheit und einer Heizeinheit in der Weise berechnet, dass der Komfort der Insassen unter einer Begrenzung der Klimatisierung verbessert wird.An air conditioning control device disclosed herein performs detailed determination of operating conditions or the like of an air conditioning device in order to improve passenger comfort under air conditioning limitation, and performs efficient air conditioning control by changing power distribution or the like based on the detailed determination to improve the Balancing ensuring range while ensuring occupant comfort. That is, the air conditioning control device in accordance with the present embodiment achieves an object of performing detailed determination of the operating conditions or the like of the air conditioning device, performing efficient air conditioning control by changing the power distribution or the like based on the detailed determination, and ensuring the Range is balanced with ensuring occupant comfort by calculating the usage characteristics of a cooling unit and a heating unit in such a way as to improve occupant comfort under a limitation of air conditioning.
In
An dem Fahrzeug 1 sind ein Antriebsstrang 4, der einen Antriebsmotor und ein Getriebe für die Fahrt enthält, eine Klimaanlagenvorrichtung (Klimaanlage) 5, die eine Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums 3 ausführt, und eine Batterie 6 eingebaut.On the
Wie in
Der Pfadbildungskörper 8 ist mit einem Innen- und Außenluftumschaltungsdämpfer 13, der innerhalb eines einlassseitigen Endes des Pfadbildungskörpers 8 schwingt, und mit einem Einlassöffnungsaktuator 14, der den Innen- und Außenluftumschaltungsdämpfer 13 betätigt, um zwischen einem Außenlufteinlassanschluss 10, der mit einem Außenlufteinlasskanal 9 verbunden ist, und einem Innenlufteinlassanschluss 12, der mit einem Innenlufteinlasskanal 11 verbunden ist, umzuschalten, versehen. Darüber hinaus ist der Pfadbildungskörper 8 mit einem ersten Auslassumschaltungsdämpfer 19, der innerhalb eines auslassseitigen Endes des Pfadbildungskörpers 8 schwingt, und mit einem ersten Betriebsartaktuator 20, der den ersten Auslassumschaltungsdämpfer 19 in der Weise betätigt, dass zwischen einem mit einem Entfrosterkanal 15 verbundenen Entfrosterauslass 16 und einem mit einem Entlüftungskanal 17 verbundenen Entlüftungsauslass 18 umgeschaltet wird, versehen. Darüber hinaus ist der Pfadbildungskörper 8 mit einem zweiten Auslassumschaltungsdämpfer 23, der innerhalb des auslassseitigen Endes des Pfadbildungskörpers 8 schwingt, und mit einem zweiten Betriebsartaktuator 24, der den zweiten Auslassumschaltungsdämpfer 23 zum Öffnen und Schließen eines mit einem Fußkanal 21 verbundenen Fußauslasses 22 betätigt, versehen. Dieselbe Konfiguration kann durch Verbinden des ersten Betriebsartaktuators 20 und des zweiten Betriebsartaktuators 24 durch einen Gelenkmechanismus zum Bilden eines Aktuators verwirklicht werden.The
In dem Pfadbildungskörper 8 sind ein drückender Ventilator 25, ein Verdampfer 26, ein Heizungswärmetauscher 27, eine Luftmischklappe 28 und ein automatischer und manueller Aktuator (AM-Aktuator) 29 vorgesehen. Der drückende Ventilator 25 ist auf einer Auslassseite des Innen- und Außenluftumschaltungsdämpfers 13 vorgesehen und wird durch einen Motor 30 des drückenden Ventilators angetrieben, um Luft in den Fahrzeuginnenraum 3 zuzuführen. Der Verdampfer 26 ist auf der Auslassseite des drückenden Ventilators 25 vorgesehen und wird zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums 3 verwendet. Außerhalb des Pfadbildungskörpers 8 ist ein elektrischer Kompressor 32 angeordnet, der eine Kühleinheit 31 zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums 3 bildet und der mit dem Verdampfer 26 verbunden ist. Der Heizungswärmetauscher 27 ist auf der Auslassseite des Verdampfers 26 vorgesehen und wird zum Heizen des Fahrzeuginnenraums 3 angetrieben. In der Nähe der Auslassseite des Heizungswärmetauschers 27 ist eine Zusatzheizung (PTC) 34 angeordnet, die eine Heizeinheit 33 bildet. Die Luftmischklappe 28 wird durch den automatischen und manuellen Aktuator (AM-Aktuator) 29 betätigt und schwingt in dem Luftumwälzungsweg 7, um eine Menge der Luftströmung zu dem Heizungswärmetauscher 27 einzustellen.In the
Die Kühleinheit 31 wird durch Leistung angetrieben, wenn ein Kühlsystem der Klimaanlagenvorrichtung 5 verwendet wird. Die Heizeinheit 33 wird durch Leistung angetrieben, wenn ein Heizsystem der Klimaanlagenvorrichtung 5 verwendet wird.The
Wie in
Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 enthält ein Steuergerät für den Antriebsstrang 36, das mit der Batterie 6 in Verbindung steht und den Antriebsstrang 4 steuert, ein Steuergerät für die Klimatisierung 37, das die Klimaanlagenvorrichtung 5 automatisch oder manuell steuert, und ein Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug (entsprechend einem EV-Controller oder einem HEV-Controller), das mit diesem Steuergerät für den Antriebsstrang 36 und mit diesem Steuergerät für die Klimatisierung 37 in Verbindung steht. Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 steuert die Klimaanlagenvorrichtung 5 unter Verwendung von Leistung, die der Batterie 6 zugeführt werden kann, oder von Leistung, die von der Batterie 6 zugeführt wird, an und begrenzt die der Klimaanlagenvorrichtung 5 zuzuführende Leistung wenigstens, wenn der Ladezustand der Batterie 6 niedrig ist.The air
Das Steuergerät für den Antriebsstrang 36 enthält einen nutzbaren Leistungsbetrag für den Klimatisierungsberechnungsabschnitt 36A und einen Begrenzungsbestimmungsabschitt 36B, der bestimmt, ob eine Begrenzung der der Klimaanlagenvorrichtung 5 zuzuführenden Leistung ausgeführt wird. Das Steuergerät für den Antriebsstrang 36 berechnet auf der Grundlage einer Leistungserzeugungssteuerung, der Leistungsversorgung, der Fahrzeugantriebssteuerung, des Leistungsverbrauchs, des verbleibenden Betrags der Batterieladung, des Ladezustands der Batterie und dergleichen einen nutzbaren Leistungsbetrag für die Klimatisierung, der einem Klimaanlagensystem (Kühlungs- und Heizungssystem) zugewiesen werden kann.The power
Das Steuergerät für die Klimatisierung 37 enthält ein automatisches Klimatisierungssteuergerät 39, das verwendet werden soll, wenn die Klimaanlagenvorrichtung 5 als das automatische Klimaanlagensystem verwendet wird, und ein manuelles Klimatisierungssteuergerät 40, das verwendet werden soll, wenn die Klimaanlagenvorrichtung 5 als das manuelle Klimaanlagensystem verwendet wird. Das automatische Klimatisierungssteuergerät 39 enthält einen Bedienfeldbetätigungsabschnitt 39A, der durch einen Fahrer bedient wird, und einen Sollluftauslasstemperatur- und Sollluftauslass-Berechnungsabschnitt 39B, der mit einem Außenlufttemperatur-Detektierungssensor 41 in Verbindung steht. Das manuelle Klimatisierungssteuergerät 40 enthält ein Bedienfeld 40A, das durch den Fahrer betätigt wird. Das automatische Klimatisierungssteuergerät 39 berechnet auf der Grundlage der durch den Fahrer ausgeführten Bedienfeldoperation unter Verwendung des Bedienfeldbetätigungsabschnitts 39A (ein Bedienfeld kann getrennt vorgesehen sein) und des Außenlufttemperatur-Detektierungssensors 41 (einschließlich allgemeiner Sensorgegenstände, die als das automatische Klimaanlagensystem erforderlich sind) usw. eine Sollluftauslasstemperatur und einen Luftauslassanschluss (BETRIEBSART-Zustand). Das manuelle Klimatisierungssteuergerät 40 berechnet in Übereinstimmung mit der BETRIEBSART und mit der Bedienfeldoperation für die durch den Fahrer ausgeführte Temperatureinstellung eine BETRIEBSART und eine Einstellungstemperatur (Bedienfeldbetätigungszustand).The
Wie in
Das Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug steht mit dem elektrischen Kompressor 32 als die Kühleinheit 31 und mit der Zusatzheizung 34 als die Heizeinheit 33 in Verbindung und berechnet auf der Grundlage der Verdampfer-Thermistortemperatur und der Wassertemperatur usw. einen Sollkühlleistungsbetrag (Leistungsbetrag des elektrischen Kompressors 32) und einen Sollheizleistungsbetrag (Leistungsbetrag der Zusatzheizung (PTC oder dergleichen) 34), die für die automatische Klimatisierung und für die manuelle Klimatisierung erforderlich sind. Darüber hinaus berechnet das Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug im Fall des automatischen Klimaanlagensystems auf der Grundlage der Sollluftauslasstemperatur und des BETRIEBSART-Zustands (Luftauslasszustands) einen in
Der Nutzungsanteil der Heizeinheit 33 wird auf der Grundlage eines durch Subtrahieren des berechneten Nutzungsanteils X % der Kühleinheit 31 von 100 % erhaltenen Werts (Nutzungsanteil der Heizeinheit = 100 % - X %) berechnet.The usage ratio of the
Bei der Berechnung des nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung können Änderungen der Werte durch Vorsehen eines Mittelungsprozesses unterdrückt werden, da der Wert stark fluktuiert. Darüber hinaus wird keine Begrenzung der Klimaanlagenausrüstung ausgeführt, wenn keine Begrenzung der Klimatisierung ausgeführt wird. Somit kann der folgende Prozess gerade ausgeführt werden, wenn eine Begrenzung der Klimatisierung ausgeführt wird.When calculating the usable amount of power for air conditioning, changes in the values can be suppressed by providing an averaging process since the value fluctuates greatly. In addition, no air conditioning equipment limitation is executed when no air conditioning limitation is executed. Thus, the following process can be executed even when limitation of air conditioning is executed.
Das Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug berechnet den nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit und den nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit auf der Grundlage des mittleren nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung, der über den Mittelungsprozess berechnet wird, des Nutzungsanteils der Kühleinheit 31 und des Nutzungsanteils der Heizeinheit 33 (siehe
Das Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug vergleicht den berechneten nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit mit dem berechneten Sollkühlleistungsbetrag. Falls der Sollkühlleistungsbetrag größer als der nutzbare Leistungsbetrag der Kühleinheit ist, stellt das Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug die Leistungsdifferenz der Kühleinheit, die der Heizeinheit 33 zugeführt werden kann, auf null (0) ein und stellt sie den Antriebsgrenzwert für die Kühlung auf eine Summe der nutzbaren Leistung für die Kühleinheit und der Leistungsdifferenz der Heizeinheit (siehe
Andererseits führt das Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug den Rest des nutzbaren Leistungsbetrags der Kühleinheit (die Leistungsdifferenz der Kühleinheit) der Seite der Heizeinheit 33 zu und treibt sie die Kühleinheit 31 wie im Fall ohne Begrenzung an, indem sie den Sollkühlleistungsbetrag als den Antriebsgrenzwert für die Kühlung bestimmt, falls der Sollkühlleistungsbetrag kleiner oder gleich dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit ist.On the other hand, the
Das Klimatisierungssteuergerät 38 für ein Kraftfahrzeug setzt einen Antriebsgrenzwert für die Heizung in derselben Weise wie für die Kühleinheit 31 fest (siehe
Wie in
Um dies genauer zu erläutern, berechnet die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 den nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 auf der Grundlage des nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung und des Nutzungsanteils der Kühleinheit 31, falls der nutzbare Leistungsbetrag für die Klimatisierung und der Nutzungsanteil der Kühleinheit 31 berechnet worden sind. Darüber hinaus berechnet die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 den Nutzungsanteil der Heizeinheit 33 und den nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 auf der Grundlage des nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung und des Nutzungsanteils der Heizeinheit 33.To explain this in more detail, the air
Der Nutzungsanteil der Kühleinheit 31 wird auf der Grundlage der Sollluftauslasstemperatur oder eines ihr entsprechenden physikalischen Betrags und der ausgewählten Luftauslassbetriebsart eingestellt. In diesem Fall ist der Nutzungsanteil der Heizeinheit 33 eine Differenz, die durch Subtrahieren des Nutzungsanteils der Kühleinheit 31 von „1“ als Ganzes, d. h. von 100 %, erhalten wird. In dieser Berechnung wird der Nutzungsanteil der Kühleinheit 31 insbesondere dann, wenn die ausgewählte Luftauslassbetriebsart wie etwa die Entfrosterbetriebsart oder die Entfroster- und Fußbetriebsart (D/F-Betriebsart) einen Entfroster enthält, größer als in der anderen Luftauslassbetriebsart eingestellt.The usage rate of the cooling
Darüber hinaus berechnet die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 den Sollkühlleistungsbetrag. Wenn der Sollkühlleistungsbetrag gleich oder kleiner als der nutzbare Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 ist, stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 die Differenz zwischen dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 und dem Sollkühlleistungsbetrag als eine Leistungsdifferenz der Kühleinheit ein und bestimmt sie den Sollkühlleistungsbetrag als den Antriebsgrenzwert für die Kühlung, um die Kühleinheit 31 anzutreiben. Andererseits stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 die Leistungsdifferenz der Kühleinheit auf null (0) ein und bestimmt eine Summe des nutzbaren Leistungsbetrags für die Kühleinheit 31 und der Leistungsdifferenz für die Heizeinheit als den Antriebsgrenzwert für die Kühlung, um die Kühleinheit 31 anzutreiben, wenn der Sollkühlleistungsbetrag den nutzbaren Betrag für die Kühleinheit 31 übersteigt. Folglich kann der Antriebsgrenzwert für die Kühlung durch Addieren der Leistungsdifferenz der Heizeinheit zu dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 eingestellt werden, falls die Leistungsdifferenz der Heizeinheit nutzbar ist.In addition, the air-
Darüber hinaus berechnet die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 den Sollheizleistungsbetrag. Wenn der Sollheizleistungsbetrag gleich oder kleiner als der nutzbare Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 ist, stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 die Differenz zwischen dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 und dem Sollheizleistungsbetrag als eine Leistungsdifferenz der Heizeinheit ein und bestimmt den Sollheizleistungsbetrag als einen Antriebsgrenzwert für die Heizung, um die Heizeinheit 33 anzutreiben. Andererseits stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 die Leistungsdifferenz der Heizeinheit auf null (0) ein und bestimmt eine Summe des nutzbaren Leistungsbetrags für die Heizeinheit 33 und der Leistungsdifferenz der Kühleinheit als den Antriebsgrenzwert für die Heizung, um die Heizeinheit 33 anzutreiben, wenn der Sollheizleistungsbetrag den nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 übersteigt. Folglich kann der Antriebsgrenzwert für die Heizung durch Addieren der Leistungsdifferenz der Kühleinheit zu dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 eingestellt werden, falls die Leistungsdifferenz der Kühleinheit nutzbar ist.In addition, the air-
Anhand des Ablaufplans in
Wie in
Nachfolgend wird anhand des Ablaufplans in
Wie in
Nachfolgend wird anhand des Ablaufplans in
Wie in
Die oben offenbarte Ausführungsform der Klimatisierungssteuervorrichtung wird zusammen mit Aspekten der Erfindung erläutert.The embodiment of the air conditioning control device disclosed above is explained along with aspects of the invention.
Aspekt 1
Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 berechnet einen nutzbaren Leistungsbetrag für die Klimatisierung (einen Mittelwert davon).The air
Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 berechnet einen Nutzungsanteil der Kühleinheit 31 und berechnet einen nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 auf der Grundlage des nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung und des Nutzungsanteils der Kühleinheit 31.The air
Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 berechnet einen Nutzungsanteil der Heizeinheit 33 und berechnet einen nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 auf der Grundlage des nutzbaren Leistungsbetrags für die Klimatisierung und des nutzbaren Anteils der Heizeinheit 33.The air
Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 berechnet einen Sollkühlleistungsbetrag. Wenn der Sollkühlleistungsbetrag kleiner als der nutzbare Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 ist, stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 eine Differenz zwischen dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 und dem Sollkühlleistungsbetrag als eine Leistungsdifferenz der Kühleinheit ein und bestimmt sie den Sollkühlleistungsbetrag als einen Antriebsgrenzwert für die Kühlung, um die Kühleinheit 31 anzutreiben. Andererseits stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 die Leistungsdifferenz der Kühleinheit auf null ein und bestimmt sie eine Summe des nutzbaren Leistungsbetrags für die Kühleinheit 31 und einer Leistungsdifferenz der Heizeinheit als einen Antriebsgrenzwert für die Kühlung, um die Kühleinheit 31 anzutreiben, wenn der Sollkühlleistungsbetrag den nutzbaren Leistungsbetrag für die Kühleinheit 31 übersteigt.The air-
Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 berechnet einen Sollheizleistungsbetrag. Wenn der Sollheizleistungsbetrag kleiner als der nutzbare Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 ist, stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 eine Differenz zwischen dem nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 und dem Sollheizleistungsbetrag als die Leistungsdifferenz der Heizeinheit ein und bestimmt sie den Sollheizleistungsbetrag als einen Antriebsgrenzwert für die Heizung, um die Heizeinheit 33 anzutreiben. Andererseits stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 die Leistungsdifferenz der Heizeinheit auf null ein und bestimmt sie eine Summe des nutzbaren Leistungsbetrags für die Heizeinheit 33 und der Leistungsdifferenz der Kühleinheit als einen Antriebsgrenzwert für die Heizung, um die Heizeinheit 33 anzutreiben, wenn der Sollheizleistungsbetrag den nutzbaren Leistungsbetrag für die Heizeinheit 33 übersteigt.The air-
Folglich kann die Leistungsverteilung, die für die Heizung und für die Kühlung verwendet werden soll, unter Leistungsbegrenzungen, in denen die Leistung, die für die Klimaanlagenvorrichtung 5 verwendet werden kann, begrenzt ist, auf eine geeignete Verteilung eingestellt werden oder auf eine ihr ähnliche Verteilung angenähert werden. Darüber hinaus kann Leistung (die Leistungsdifferenz) auf einer Seite der Heizeinheit und der Kühleinheit mit Leistung, die in Bezug auf die Sollleistung eingespart wird, auf die andere Seite davon übertragen werden und kann eine höhere Kapazität der Klimaanlagenvorrichtung 5 sichergestellt werden, wodurch der Komfort und die Sicht selbst dann sichergestellt werden können, wenn es eine Leistungsbegrenzung gibt.Consequently, the power distribution to be used for heating and for cooling can be set to an appropriate distribution or approximated to a distribution similar to it under power limitations in which the power that can be used for the
Aspekt 2
Die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 stellt den Nutzungsanteil der Kühleinheit 31 auf der Grundlage einer Sollluftauslasstemperatur oder eines ihr entsprechenden physikalischen Betrags und einer Luftauslassbetriebsart ein, wobei der Nutzungsanteil der Heizeinheit 33 auf eine Differenz eingestellt wird, die durch Subtrahieren des Nutzungsanteils der Kühleinheit 31 von „1“ als Ganzes erhalten wird.The air
Die Nutzungsanteile der Kühleinheit 31 und der Heizeinheit 33 können auf der Grundlage der Sollluftauslasstemperatur oder z. B. einer eingestellten Temperatur, die ein ihr entsprechender physikalischer Betrag ist, und der Luftauslassbetriebsart unabhängig davon, ob automatisch oder manuell, eingestellt werden, wobei die Leistungsverteilung auf eine geeignete Verteilung eingestellt oder auf die geeignete Verteilung genähert werden kann.The usage rates of the cooling
Aspekt 3
In einer Luftauslassbetriebsart, die einen Entfroster enthält, stellt die Klimatisierungssteuervorrichtung 35 den Nutzungsanteil der Kühleinheit 31 größer als in anderen Luftauslassbetriebsarten ein.In an air outlet mode including a defroster, the air
Dementsprechend kann der Nutzungsanteil in der Weise eingestellt werden, dass die Entfrostungseigenschaften in Übereinstimmung mit der ausgewählten Luftauslassbetriebsart sichergestellt werden können.Accordingly, the usage rate can be adjusted so that the defrosting performance can be secured in accordance with the selected air outlet mode.
Wenn in der oben beschriebenen Ausführungsform die Entfrostungsleistung Priorität erhält und die Entfrosterbetriebsart (DFR-Betriebsart) ausgewählt wird, ist außerdem eine Einstellung möglich, wenn der Nutzungsanteil der Kühleinheit (die Antriebsrate des elektrischen Kompressors) in einer getrennten Karte auf 100 % eingestellt wird.In addition, in the above-described embodiment, when the defrosting performance is given priority and the defroster mode (DFR mode) is selected, setting is possible when the utilization rate of the refrigeration unit (the drive rate of the electric compressor) is set to 100% in a separate map.
Darüber hinaus kann ein Fahrerauswahlschalter vorgesehen sein, um auszuwählen, ob die in der obigen Ausführungsform beschriebene Steuerung verwendet werden soll, so dass die Steuerungsauswahl wie etwa zur gleichförmigen Begrenzung des Betriebs der Klimaanlagenausrüstung zum minimalen Antreiben oder Anhalten des Betriebs der Klimaanlagenausrüstung auf herkömmliche Weise möglich ist.In addition, a driver selector switch may be provided to select whether to use the control described in the above embodiment, so that control selection such as uniformly limiting the operation of the air conditioning equipment to minimally driving or stopping the operation of the air conditioning equipment is possible in a conventional manner .
Die Klimatisierungssteuervorrichtung ist auf verschiedene Fahrzeuge, die eine Batterie aufweisen, z. B. auf ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, anwendbar. Im Fall des Hybridfahrzeugs ist eine Brennkraftmaschine in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs vorgesehen und wird für die Klimaanlagenvorrichtung zusätzlich Wärme des Kühlwassers oder dergleichen verwendet. Zusammengefasst kann eine Ausführungsform der Erfindung wie folgt beschrieben werden: Eine Klimatisierungssteuervorrichtung führt eine ausführliche Bestimmung der Betriebsbedingungen einer Klimaanlagenvorrichtung aus und führt eine effiziente Klimatisierungssteuerung in der Weise aus, dass die Leistungsverteilung auf der Grundlage der ausführlichen Bestimmung geändert wird, um den Komfort der Insassen unter einer Begrenzung der Klimatisierung zu verbessern und dabei die Sicherstellung der Reichweite mit der Sicherstellung des Komforts der Insassen im Gleichgewicht zu halten. Die Klimatisierungssteuervorrichtung berechnet nutzbare Leistungsbeträge für eine Kühleinheit und für eine Heizeinheit und treibt die Kühleinheit und die Heizeinheit auf der Grundlage der Antriebsgrenzwerte an. Sie weist für den Zustand der Batterie und des Kraftfahrzeugs berechnete Leistungsbeträge zu, die der Klimaanlagenausrüstung, der Kühleinheit und der Heizeinheit in Übereinstimmung mit einem Klimatisierungszustand, der automatisch oder manuell eingestellt wird, zugewiesen werden können, um dadurch zu ermöglichen, dass selbst während Begrenzungen der Klimatisierung die notwendige Heizung und Kühlung in ihrem vollen Umfang verwendet werden können.The air conditioning control device is applicable to various vehicles having a battery, e.g. B. applicable to a motor vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. In the case of the hybrid vehicle, an internal combustion engine is provided in a power train of the vehicle, and heat of the cooling water or the like is additionally used for the air conditioning device. In summary, an embodiment of the invention can be described as follows: An air conditioning control device carries out a detailed determination of the operating conditions of an air conditioning device and carries out an efficient air conditioning control in such a way that the power distribution is changed based on the detailed determination in order to reduce the comfort of the occupants limiting air conditioning while balancing ensuring range with ensuring passenger comfort. The air conditioning control device calculates usable power amounts for a cooling unit and for a heating unit, and drives the cooling unit and the heating unit based on the driving limits. It allocates power amounts calculated for the state of the battery and the motor vehicle, which can be allocated to the air conditioning equipment, the cooling unit and the heating unit in accordance with an air conditioning state that is set automatically or manually, thereby enabling that even during limitations of the Air conditioning the necessary heating and cooling can be used to their full extent.
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