DE102012211672B4

DE102012211672B4 - Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012211672B4
Application number: DE102012211672.9A
Authority: DE
Inventors: Naoki Fukumoto; Hideki Hashigaya
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2032-07-05
Also published as: US9211777B2; DE102012211672A1; JP2013018351A; CN102874068B; US20130014931A1; CN102874068A

Abstract

Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung (10), die in einem Fahrzeug installiert ist, mit einer Funktion zum automatischen Stoppen eines Motors, wenn eine Automatikstopp-bedingung erfüllt ist, und zum Neustarten des Motors, wenn eine Fahrzeugneustartbedingung erfüllt ist, wobei die Klimatisierungsvorrichtung umfasst:
einen Gebläseventilator (12) zum Führen von Klimatisierungsluft zur Temperaturregelung zu einem Fahrzeuginnenraum (R);
einen Wärmetauscher (14) zum Erwärmen der Klimatisierungsluft durch Wärmeaustausch mit Kühlwasser für den Motor;
eine Temperaturregeleinheit (18) zum Ausführen einer Temperaturregelung in dem Fahrzeuginnenraum durch Regeln einer Wärmeaustauschrate der Klimatisierungsluft zwischen dem Wärmetauscher und der Klimatisierungsluft;
eine Temperaturdetektiereinheit zum Detektieren der Temperatur der Klimatisierungsluft vor dem Erwärmen der Klimatisierungsluft durch den Wärmetauscher; und
eine Luftvolumenregeleinheit zum Regeln, beim Heizen während eines automatischen Stopps des Motors, des Antriebs des Gebläseventilators, um ein Luftvolumen in Abhängigkeit von der Klimatisierungslufttemperatur, die von der Temperaturdetektiereinheit detektiert wird, bereitzustellen;
einen Außenluftströmungsweg, um als Klimatisierungsluft Außenluft außerhalb des Fahrzeuginnenraums zu verwenden, wobei die Temperaturdetektiereinheit die Temperatur der als Klimatisierungsluft durch den Außenluftströmungsweg einzuführenden Außenluft detektiert;
einen Innenluftströmungsweg, um als Klimatisierungsluft Innenluft innerhalb des Fahrzeuginnenraums zu verwenden, wobei die Temperaturdetektiereinheit die Temperatur der als Klimatisierungsluft durch den Innenluftströmungsweg einzuführenden Innenluft detektiert;
eine Strömungswegumschalteinheit (15) zum Umschalten, um entweder den Außenluftströmungsweg oder den Innenluftströmungsweg auszuwählen, wobei die Temperaturdetektiereinheit die Temperatur der Klimatisierungsluft detektiert, die durch den ausgewählten Außenluftströmungsweg oder Innenluftströmungsweg einzuführen ist;
wobei die Luftvolumenregeleinheit konfiguriert ist, um ein Grenzluftvolumen in Abhängigkeit von der Temperatur der durch den Außenluftströmungsweg eingeführten Außenluft zu berechnen, und zwar basierend auf einem ersten Luftvolumenkennfeld, das eingerichtet ist, um in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur bei Temperaturabnahme ein kleineres Grenzluftvolumen festzulegen;
wobei die Luftvolumenregeleinheit konfiguriert ist, um ein Grenzluftvolumen in Abhängigkeit von der Temperatur der durch den Innenluftströmungsweg eingeführten Innenluft zu berechnen, und zwar basierend auf einem zweiten Luftvolumenkennfeld, das eingerichtet ist, um in Abhängigkeit von der Innenlufttemperatur bei Temperaturabnahme ein kleineres Grenzluftvolumen festzulegen;
wobei in Abhängigkeit vom Umschalten der Strömungswegumschalteinheit eines aus dem ersten Luftvolumenkennfeld und dem zweiten Luftvolumenkennfeld ausgewählt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung und insbesondere eine Klimaregelung während der Ausführung eines Leerlaufstopps.
Hintergrund der Technik
Weithin bekannt ist eine Vielfalt von Fahrzeugen, die durch einen Motor (Brennkraftmaschine) angetrieben betrieben werden und ein Leerlaufstoppsystem zum Stoppen eines Betriebs des Motors zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, während die Fahrbewegung eines Fahrzeugs angehalten ist, unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung und der Reduktion der Umweltbelastung aufweisen.
Es ist weithin verbreitet, in einem Fahrzeug beim Heizen Warmluft, welche durch Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser des Motors erzeugt wird, innerhalb eines Fahrzeuginnenraums zum Zweck des Bereitstellens eines angenehmen Raumklimas darin einzuführen. Da beim Leerlaufstopp eine Pumpe, die Kühlwasser umwälzt und in einem Wärmetauscher angeordnet ist, ihren Betrieb einstellt, füllt diese auf keinerlei Weise das Wärmespeichervolumen, das zum Erwärmen der Warmluft verwendet wird, auf. Demnach kommt es zu einer Situation, in der die Temperatur des Wärmetauschers entsprechend dem ab dem Leerlaufstopp verstrichenen Zeitraum sinkt, was dazu führt, dass es nicht möglich ist, ausreichend erwärmte Warmluft ins Innere des Fahrzeuginnenraums zu blasen.
Bei dem Fahrzeug dieses Typs wurde, wenn beim Motorstillstand beim Leerlaufstopp die Erwärmung aufgrund absinkender Warmlufttemperatur schlechter wird und wenn die Außenlufttemperatur niedriger als eine bestimmte Temperatur ist, bisher vorgeschlagen, die Ausführung des Leerlaufstopps zu verbieten (siehe Patentschrift 1) . Ferner wurde, da es beim Leerlaufstopp zu Schwierigkeiten beim ausreichenden Erwärmen von kühler Außenluft kommt, vorgeschlagen, von der Zufuhr von Außenluft, bei der Außenluft eingeführt wird, um einen Fahrzeuginnenraum zu erwärmen, auf Innenluftzirkulation umzuschalten, bei der Luft in dem Fahrzeuginnenraum umgewälzt wird (siehe Patentschrift 2). Ferner wird vorgeschlagen, wenn die Ausführung des Leerlaufstopps nicht gestoppt wird, auf Innenluftzirkulation umzuschalten, bei der ein geringes Luftvolumen zugeführt wird, da kalte Außenluft dort eindringt, wenn die Ventilation gestoppt wird (siehe Patentschrift 3).
Schriften zum Stand der Technik
Patentschriften

Patentschrift 1: JP S58-140442 A
Patentschrift 2: JP S59-57010 A
Patentschrift 3: JP 2001-341515 A

Kurzdarstellung der Erfindung
Problemstellung
Mittlerweile weist, beim Heizen in dem Fahrzeug, die Warmluft in Abhängigkeit von der Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum das optimale Luftvolumen auf, und der Insasse fühlt sich erst zu diesem Zeitpunkt wohl, wenn die warme Luft mit der Haut des Insassen in Kontakt gelangt. Bei dem oben genannten Heizen empfindet ein Insasse Kälte, wenn Warmluft mit einer Temperatur, die niedriger als die im Fahrzeuginnenraum herrschende ist, stark gegen die Haut des Insassen geblasen wird, auch wenn die Warmluft wärmer als die Außenluft ist. Zudem gibt es Fälle, bei denen der Komfort manchmal beeinträchtigt wird und ein Insasse aufgrund dessen empfindet, dass wegen eines kleinen Luftvolumens etwas fehlt.
Kurzum gibt es beim Heizen bei einem derartigen Leerlauf stopp, wenn der Leerlaufstopp nicht verboten ist, wie in Patentschrift 1 offenbart wird, Fälle, bei denen kontinuierliches Ventilieren eines konstanten Luftvolumens, unabhängig von der gesenkten Temperatur der Warmluft, wie in Patentschriften 2 und 3 offenbart wird, dazu führt, dass Warmluft, die nicht für die Raumtemperatur in dem Fahrzeuginnenraum geeignet ist, zu einem Insassen ausgeblasen wird und der Insasse folglich gelegentlich Unbehagen empfindet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine angenehme Heizung bei Leerlaufstopp realisiert.
Problemlösung
Um die oben genannten Probleme zu lösen, schafft die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug installiert ist, mit einer Funktion zum automatischen Stoppen eines Motors, wenn eine Automatikstopp-Bedingung erfüllt ist, und zum Neustart des Motors, wenn eine Fahrzeugneustart-Bedingung erfüllt ist, wobei die Klimatisierungsvorrichtung umfasst: einen Gebläseventilator zum Führen von Klimatisierungsluft zur Temperaturregelung zu einem Fahrzeuginnenraum; einen Wärmetauscher zum Erwärmen der Klimatisierungsluft durch Wärmeaustausch mit Kühlwasser für den Motor; eine Temperaturregeleinheit zum Ausführen einer Temperaturregelung in dem Fahrzeuginnenraum durch Regeln einer Wärmeaustauschrate der Klimatisierungsluft zwischen dem Wärmetauscher und der Klimatisierungsluft; eine Temperaturdetektiereinheit zum Detektieren der Temperatur der Klimatisierungsluft vor dem Erwärmen der Klimatisierungsluft durch den Wärmetauscher; und eine Luftvolumenregeleinheit zum Regeln, beim Heizen, während des Automatikstopps des Motors, des Antriebs des Gebläseventilators, um ein Luftvolumen in Abhängigkeit von der durch die Temperaturdetektiereinheit detektierten Klimatisierungslufttemperatur bereitzustellen.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, schafft die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung neben den oben genannten spezifischen Punkten des ersten Aspekts einen Außenluftströmungsweg, um als Klimatisierungsluft Außenluft von außerhalb des Fahrzeuginnenraums zu verwenden, wobei die Temperaturdetektiereinheit die Temperatur der als Klimatisierungsluft durch den Außenluftströmungsweg einzuführenden Außenluft detektiert.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, schafft die Erfindung gemäß einem dritten Aspekt der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung neben den oben genannten spezifischen Punkten des ersten Aspekts einen Innenluftströmungsweg, um als Klimatisierungsluft Innenluft in den Fahrzeuginnenraum zu führen, wobei die Temperaturdetektiereinheit die Temperatur der als Klimatisierungsluft durch den Innenluftströmungsweg einzuführenden Innenluft detektiert.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, schafft die Erfindung gemäß einem vierten Aspekt der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung neben den oben genannten spezifischen Punkten des zweiten Aspekts einen Innenluftströmungsweg zum Einführen von Innenluft als Klimatisierungsluft in das Fahrzeug, und eine Strömungswegumschalteinheit zum Umschalten, um entweder den Außenluftströmungsweg oder den Innenluftströmungsweg auszuwählen, wobei die Temperaturdetektiereinheit die Temperatur der über den ausgewählten Außenluftströmungsweg oder Innenluftströmungsweg einzuführenden Klimatisierungsluft detektiert.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Erfindung die Ventilation von erwärmter Warmluft, wobei ein Luftvolumen zu der Zeit, zu welcher der Motor während des Ausführens des Leerlaufstopps vorübergehend auf neustartfähige Weise gestoppt wird, von der Temperatur von temperaturgeregelter Luft (Außenluft oder Innenluft) abhängig ist, ehe es mittels des Wärmetauschers erwärmt wird. Somit kann das Heizen soweit wie möglich innerhalb der Grenzen auch während des Leerlaufstopps mit einem nicht für die Temperatur geeigneten Luftvolumen fortgesetzt werden, ohne dass man aufgrund des Ausblasens von Warmluft Unbehagen empfindet.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, welche eine erste Ausführungsform einer Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und ist ein konzeptionelles Blockdiagramm, das eine Gesamtkonfiguration darstellt;
2 ist ein Blockdiagramm, das die Kommunikation verschiedener Informationen darstellt;
3 ist ein Regelkennfeld, das eine Beziehung mit der Außenlufttemperatur, die bei der Luftvolumenregelung zu verwenden ist, darstellt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Klimaregelungsvorgang (ein Klimaregelungsverfahren) darstellt;
5 ist eine Ansicht, die eine zweite Ausführungsform einer Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und ist ein Blockdiagramm, das die Kommunikation verschiedener Informationen darstellt;
6 ist ein Regelkennfeld, das eine Beziehung mit der Innenlufttemperatur, die bei der Luftvolumenregelung zusätzlich zu verwenden ist, darstellt; und
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Klimaregelungsvorgang (ein Klimaregelungsverfahren) darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr ausführlich beschrieben. 1 bis 4 sind Ansichten, die eine erste Ausführungsform eines Fahrzeugklimageräts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
Erste Ausführungsform
In 1 ist eine Klimatisierungsvorrichtung 10 ein Heizungs-Lüftungs-Klimatechnik-System (HLK-System) zum Heizen, Lüften und Klimatisieren in einem Fahrzeuginnenraum R eines Automobils (Fahrzeugs) mit einem Motor. Die Klimatisierungsvorrichtung 10 umfasst einen Gebläseventilator (Ventilator) 12, einen Verdampfer 13, einen Heizkörper 14, eine Einlassklappe (Strömungswegumschalteinheit) 15, eine Luftmischklappe 16, eine Auslassklappe 17 und einen automatischen Luftregler (Temperaturregeleinheit) 18.
Der Gebläseventilator 12 erzeugt einen Luftstrom durch zwangsweises Saugen von Luft in einen Luftkanal 11 von dem stromaufwärtigen Bereich und durch Ausblasen hin zu dem stromabwärtigen Bereich. Der Verdampfer 13 kühlt Luft, welche durch den Luftkanal 11 tritt. Der Heizkörper 14 erwärmt Luft, welche durch den Luftkanal 11 tritt. Die Einlassklappe 15 schaltet einen Luftströmungsweg, durch welchen der Gebläseventilator 12 Luft in den Luftkanal 11 saugt, auf eine äußere Einlassöffnung (Außenluftströmungsweg) T_o oder eine innere Einlassöffnung (Innenluftströmungsweg) T_i des Fahrzeuginnenraums R. Die Luftmischklappe 16 regelt einen Teil der Luft, die durch den Luftkanal 11 tritt, derart, dass diese in einen Luftströmungsweg geführt wird, welcher mit dem Heizkörper 14 in Kontakt steht. Die Auslassklappe 17 schaltet einen Strömungsweg, um Luft aus dem Luftkanal 11 in einen der Kanalauslässe B1 bis B3 auszublasen, die in dem Fahrzeuginnenraum R installiert sind. Der automatische Luftregler 18 regelt übergreifend jede der Einheiten, um im Fahrzeuginnenraum R ein komfortables Klima aufrecht zu erhalten.
Im vorliegenden Fall bewirkt der Verdampfer 13, dass in einem Kompressor (nicht dargestellt) auf eine Weise Zirkulation stattfindet, dass mit einem Expansionsventil das Kältemittel ausgedehnt und verdampft wird, ehe das durch einen Kondensator (Dampfkondensator) verflüssigte Kältemittel eingeführt wird. Dabei ist der Verdampfer 13 in dem Luftkanal 11 angebracht und kühlt Luft, welche dort hindurch tritt (damit in Kontakt kommt), durch Nutzung von Verdampfungswärme, die durch Verdampfen des Kältemittels erzeugt wird.
Der Heizkörper 14 ist in dem Luftkanal 11 installiert, und zwar derart, dass Warmluft, welche hindurchtritt, erwärmt wird, um Luft, die hindurchtritt, zu erwärmen, durch Nutzung von Wärmeaustausch, der in einem Radiator durchgeführt wird, um Kühlwasser für einen Motor (nicht dargestellt) umzuwälzen. Der Heizkörper 14 stellt einen Wärmetauscher dar.
Der automatische Luftregler 18 (der in der Folge einfach als Klimaregler 18 bezeichnet wird) ist mit einem Klimabedienfeld 21 und einer Regelsensorgruppe 22, die entsprechend daran angeschlossen sind, versehen. Das Klimabedienfeld 21 wird durch das Vornehmen von Einstellungseingaben bezüglich verschiedener Klimatisierungsbedingungen usw. bedient. Die automatische Luftregelsensorgruppe 22 umfasst einen Verdampfertemperatursensor, einen Innenlufttemperatursensor, einen Außenlufttemperatursensor, einen Sonnenstrahlungssensor, einen Wassertemperatursensor, einen Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor, einen Kältemitteldrucksensor und einen Feuchtigkeitssensor zum Detektieren verschiedener Situationen usw.
Der Klimaregler 18 regelt übergreifend jede der Einheiten 12 bis 17 zum Durchführen von Klimaregelung innerhalb des Fahrzeuginnenraums R basierend auf verschiedenen Klimabedienfeldinformationen, die an dem Klimabedienfeld 21 einzugeben sind, und verschiedenen Detektierinformationen, die durch die automatische Luftregelsensorgruppe 22 zu erfassen sind, gemäß einem im Voraus erstellten Regelprogramm, wie bei einem typischen Klimaregler. In diesem Zusammenhang wird jede Klappe 15 bis 17 in dem Luftkanal 11 betätigt, um einen Antriebsmotor (nicht dargestellt) durch den Klimaregler 18 zum Bilden eines gewünschten Strömungswegs einzuschalten. Ferner bezeichnet in 1 das Bezugszeichen 13a einen Temperatursensor, um die Temperatur des Verdampfers 13 zu detektieren.
Im Übrigen wirkt bei der Klimatisierungsvorrichtung 10 der Klimaregler 18 mit einem Hauptregler (Regeleinheit (nicht dargestellt)) zusammen, um jede der Einheiten auf einer Fahrzeugkarosserieseite übergreifend zu regeln, um in dem Fahrzeuginnenraum R ein angenehmes Klima aufrecht zu erhalten.
Darüber hinaus weist das Automobil mit Motor ein Leerlaufstoppsystem auf, um einen Motor unmittelbar in einen neustartfähigen Zustand zu versetzen und um den Motor vorübergehend zu stoppen, wenn vorgegebene Kriterien erfüllt sind. Die Leerlaufstoppfunktion wird von dem Hauptregler ausgeführt.
Der Klimaregler 18 der Klimatisierungsvorrichtung 10 führt, wenn das Automobil mit Motor den Leerlaufstopp ausführt, eine an den Leerlaufstopp angepasste Klimaregelung aus.
Der Klimaregler 18 ist derart konfiguriert, dass er das Antreiben des Gebläseventilators 12 regelt, um ein Luftvolumen in Abhängigkeit von Außenlufttemperatur-(Klimatisierungslufttemperatur)-Informationen bereitzustellen, welche durch Detektieren der Temperatur der Luft erfassbar sind, die durch die äußere Einlassöffnung T_o tritt, durch welche der Außenlufttemperatursensor (Temperaturdetektiereinheit) 22a in der automatischen Luftregelsensorgruppe 22 beim Heizen während des Leerlaufstopps Luft in den Fahrzeuginnenraum R führt. Mit anderen Worten stellt der Klimaregler 18 die Luftvolumenregeleinheit dar. Nebenbei muss nicht erwähnt werden, dass der Außenlufttemperatursensor 22a konfiguriert werden kann, um die Temperatur außerhalb des Fahrzeuginnenraums direkt zu detektieren.
Insbesondere führt der Klimaregler 18 eine Klimatisierung durch, um ein angenehmes Innenraumklima zu schaffen, wobei Frischluft in den Fahrzeuginnenraum R geführt wird, sofern keine Eingabeanweisungen durch das Klimabedienfeld 21 beim Ausführen der Klimatisierung in dem Fahrzeuginnenraum R erfolgen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Klimaregler 18, wie er in 2 dargestellt ist, konfiguriert, um als Klimatisierungsbedingungsberechnungseinheit 18a, als Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit 18b und als Luftvolumenberechnungseinheit 18c gemäß dem Regelungsprogramm zu dienen, um die Eingabe- und Ausgaberegelung von verschiedenen Informationen zum Ausführen der Antriebsregelung jeder der Einheiten durchzuführen.
Der Klimaregler 18 berechnet als Klimatisierungsbedingungsberechnungseinheit 18a eine Sollblastemperatur F_t und ein Sollblasluftvolumen F_s von Klimatisierungsluft, die in dem Fahrzeuginnenraum R aus den Kanalauslässen B1 bis B3 aufgrund von Klimabedienfeldinformationen 12 und verschiedenen Bestimmungsinformationen 13 auszublasen ist.
Die Klimabedienfeldinformationen 12 sind Eingabeinformationen, beispielsweise die Temperatur im Fahrzeuginnenraum R, automatische Klimatisierung oder manuelle Klimatisierung, die basierend auf Anweisungen an dem Klimabedienfeld 21 eingegeben und eingestellt sind.
Ferner sind die verschiedenen Detektierinformationen 13 Detektierinformationen, beispielsweise Verdampfertemperatur, Temperatur im Fahrzeug (Innenlufttemperatur), Sonnenstrahlung, Wassertemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, Kältemitteldruck, Feuchte und Außenlufttemperatur O_t .
Die Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit 18b ist konfiguriert, um das Grenzluftvolumen X_n in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur O_t , welche durch den Außenlufttemperatursensor 22a detektiert wird, zu erfassen, wenn Leerlaufstoppinformationen I1 einen Regelbefehl zugleich mit der Ausführung des Leerlaufstopps durch den Hauptregler zu Beginn der Ausführung oder während der Ausführung der Klimaregelung melden. Das Grenzluftvolumen X_n , das beispielsweise in 3 dargestellt ist, wird voreingestellt, um, in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur O_t , während die Temperatur sinkt, je 10°C (10 Grad Celsius) im Bereich von -20°C bis 30°C ein jeweils kleineres Luftvolumen X_n (XI bis X6) festzulegen. Dieses Grenzluftvolumen X_n wird als Luftvolumenwert in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur O_t berechnet, basierend auf einem abgestuften Luftvolumen, das in dem Luftvolumenkennfeld dargestellt ist. Es versteht sich von selbst, dass eine Berechnung des Grenzluftvolumens X_n nicht unbedingt darauf beschränkt ist, sondern dass die Berechnung durch das Ersetzen eines arithmetischen Ausdrucks durch Parameterinformationen, beispielsweise der Außenlufttemperatur O_t , der Sollblastemperatur F_t oder des Sollblasluftvolumens F_s , erfolgen kann.
Die Luftvolumenberechnungseinheit 18c wählt und erfasst Gebläseventilatorantriebsluftvolumeninformationen zum Antreiben des Gebläseventilators 12 mit dem kleineren Luftvolumen aus Sollblasluftvolumen F_s , das durch die Klimatisierungsbedingungsberechnungseinheit 18a berechnet wird, und Grenzluftvolumen X_n , das durch die Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit 18b berechnet wird, um ein Gebläseventilatorantriebssignal S_f zum Aktivieren eines Antriebsmotors des Gebläseventilators 12 zu erzeugen.
Insbesondere führt der Klimaregler 18 einen Klimatisierungsvorgang (ein Klimatisierungsverfahren) aus, der durch ein in 4 dargestelltes Flussdiagramm veranschaulicht wird.
Nach Erhalt einer Klimatisierstart-Anweisung, die durch einen Insassen von dem Klimabedienfeld 21 aus abgesetzt wird, empfängt der Klimaregler 18 zu Beginn Detektierinformationen 13, welche die Außenlufttemperatur Ot (Schritt S11) enthalten, und empfängt auch Klimabedienfeldinformationen 12, die durch das Klimabedienfeld 21 eingegeben und eingestellt werden. Dann überprüft der Klimaregler 18, ob ein automatisches Luftvolumen zum automatischen Einstellen des Luftvolumens ausgewählt ist (Schritt S13). Wenn das automatische Luftvolumen ausgewählt ist, werden die Sollblastemperatur F_t und das Sollblasluftvolumen F_s der Klimatisierungsluft berechnet, und zwar basierend auf dem Festlegen einer Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum R durch die Klimabedienfeldinformationen 12 oder verschiedene Detektierinformationen 13, welche durch die automatische Luftregelsensorgruppe 22 detektiert werden (Schritt S15).
Daraufhin überprüft der Klimaregler 18, ob der Leerlaufstopp aktiv ist (Schritt S17) . Ist der Leerlaufstopp aktiv, wird ein Vergleich zwischen der berechneten Sollblastemperatur F_t und der Heizungsbestimmungstemperatur H_t durchgeführt (Schritt S19). Wenn die Sollblastemperatur F_t größer gleich der Heizungsbestimmungstemperatur H_t ist, wird eine Luftvolumenbegrenzungsregelung ausgeführt. Hier sollte die Heizungsbestimmungstemperatur H_t eine Bedingung verwenden, die für jede Klimaregelung zu verwenden ist, bei der bestimmt wird, dass ein Heizen erforderlich ist. Alternativ dazu kann beispielsweise ein Vergleich zwischen der Sollblastemperatur F_t und der aktuellen Blastemperatur (diese kann die Temperatur im Fahrzeuginnenraum R sein) B_t durchgeführt werden, und dann kann die Luftvolumenregelung durchgeführt werden, wenn die Sollblastemperatur F_t größer gleich der aktuellen Blastemperatur B_t ist.
Bei der Luftvolumenbegrenzungsregelung berechnet und erfasst der Klimaregler 18 das Grenzluftvolumen X_n in Abhängigkeit von der bereits erfassten Außenlufttemperatur O_t (Schritt S21) und vergleicht dieses mit dem Sollblasluftvolumen F_s (Schritt S23).
Ist das Sollblasluftvolumen F_s größer gleich dem Grenzluftvolumen X_n , so wählt der Klimaregler 18 als Gebläseventilatorantriebsluftvolumen das Grenzluftvolumen X_n (Schritt S25). Andernfalls, wenn das Sollblasluftvolumen F_s kleiner als das Grenzluftvolumen X_n ist, wählt der Klimaregler 18 das Sollblasluftvolumen F_s als Gebläseventilatorantriebsluftvolumen (Schritt S27). Infolgedessen erzeugt der Klimaregler 18 das Gebläseventilatorantriebssignal und gibt dieses aus (Schritt S29), und dann wird der Antriebsmotor des Gebläseventilators 12 aktiviert.
Dabei kann der Gebläseventilator 12 während des Ausführens des Leerlaufstopps temperierte Luft, die durch den Heizkörper 14 erwärmt wurde, in den Fahrzeuginnenraum R blasen, mit dem Sollluftvolumen F_s oder dem Grenzluftvolumen X_n , je nachdem welches Luftvolumen kleiner ist. Aus diesem Grund kann vermieden werden, dass Kaltluft aus den Kanalauslässen B1 bis B3 mit dem großen Sollblasluftvolumen F_s ausgeblasen wird und gegen den Insassen bläst, der in dem Fahrzeuginnenraum R sitzt, um zu verhindern, dass der Insasse Unbehagen empfindet, selbst wenn der Heizkörper 14 die temperierte Luft, die durch den Luftkanal 11 tritt, nicht bis auf die Sollblastemperatur F_t erwärmen kann, da der Radiator aufgrund des Motorstillstands, der durch das Ausführen des Leerlaufstopps herbeigeführt wurde, nicht in der Lage ist, eine hohe Temperatur aufrechtzuerhalten. Ferner kann vermieden werden, dass Kaltluft aus den Kanalauslässen B1 bis B3 ausgeblasen wird und gegen den Insassen bläst, der in dem Fahrzeuginnenraum R sitzt, um zu verhindern, dass der Insasse Unbehagen empfindet, da das Grenzluftvolumen X_n umso kleiner eingestellt wird, je tiefer die Außenlufttemperatur O_t ist. Darüber hinaus bringt die Luftvolumenbegrenzung ferner einen Vorteil, dass verhindert wird, dass das Luftvolumen verschwenderisch bereitgestellt wird, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird.
Wenn in Schritt S13 die Bestätigung erfolgt, dass das automatische Luftvolumen nicht ausgewählt und eingestellt ist, wird das Luftvolumen gemäß der Einstellung des Klimabedienfelds 21 unverändert als Gebläseventilatorantriebsluftvolumen eingestellt (Schritt S31). Wenn andernfalls in Schritt S17 keine Bestätigung erfolgt, dass der Leerlaufstopp aktiv ist, ist es nicht weiter erforderlich, das Gebläseventilatorluftvolumen zwangsweise zu begrenzen, falls in Schritt S19 die Sollblastemperatur F_t kleiner als die Heizungsbestimmungstemperatur H_t ist oder falls in Schritt S23 das Sollblasluftvolumen F_s kleiner als das Grenzluftvolumen X_n ist. Daher wird in Abhängigkeit von dem Sollblasluftvolumen F_s ein Gebläseventilatorantriebssignal erzeugt und unverändert ausgegeben, um den Gebläseventilator 12 anzutreiben (Schritt S27 und S29).
Wenn es schwierig ist, die temperierte Luft durch den Heizkörper 14 in einem ausreichenden Maß zu erwärmen, während der Leerlaufstopp aktiv ist, welcher bewirkt, dass der Motor vorübergehend auf neustartfähige Weise gestoppt wird, ist es somit bei der vorliegenden Erfindung möglich, die Klimatisierungsluft in dem Fahrzeuginnenraum R mit dem Grenzluftvolumen X_n auszublasen, das in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur reduziert wurde. Dadurch wird vermieden, dass es zum Empfinden von Unbehagen aufgrund das Ausblasens von sich kalt anfühlender temperierter Luft gegen einen Insassen, zu einer zwangsläufigen Absenkung der Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum oder zu einem übermäßig hohen Verbrauch von elektrischer Energie kommt.
Zweite Ausführungsform
5 bis 7 sind sodann Ansichten, die eine zweite Ausführungsform der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen. Da die vorliegende Ausführungsform auf die im Wesentlichen selbe Weise wie die zuvor beschriebene Ausführungsform angeordnet ist, werden ihre Merkmale ausschließlich unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen für dieselbe Anordnung erläutert.
In 5 ist der Klimaregler 18 der Klimatisierungsvorrichtung 10 konfiguriert, um beim Heizen während des Ausführens des Leerlaufstopps den Antrieb des Gebläseventilators 12 zu regeln, so dass er ein Luftvolumen bereitstellt, wobei nicht nur Außenlufttemperaturinformationen in der äußeren Einlassöffnung T_o berücksichtigt werden, welche durch den Außenlufttemperatursensor 22a detektiert werden, der zu der automatischen Luftregelsensorgruppe 22 gehört, sondern auch Innenlufttemperatur(Klimatierungslufttemperatur)-Informationen in der inneren Einlassöffnung T_i , durch welche Innenluft eingeführt wird, welche durch den Innenlufttemperatursensor (Temperaturdetektiereinheit) 22b detektiert werden.
Insbesondere ist der Klimaregler 18 dazu konfiguriert, nicht nur als eine Klimatisierungsbedingungsberechnungseinheit 18a, eine Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit 18b und eine Luftvolumenberechnungseinheit 18c, sondern auch als eine Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit 18d und eine Klimatisierungsbedingungsbegrenzungsbestimmungseinheit 18e gemäß dem Regelungsprogramm zu dienen, um die Eingangs- und Ausgangsregelung verschiedener Informationen durchzuführen, um dadurch die Antriebsregelung jeder der Einheiten auszuführen.
Die Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit 18d erfasst das Grenzluftvolumen Y_n in Abhängigkeit von der Innenlufttemperatur R_t , die von dem Innenlufttemperatursensor 22b detektiert wurde, wenn Leerlaufstoppinformationen I1 einen Regelbefehl zugleich mit der Leerlaufstoppausführung von dem Hauptregler zu Beginn der Ausführung oder während der Ausführung der Klimaregelung melden, wie bei der Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit 18b. Die Grenzluftvolumina X_n und Y_n werden ausgewählt und berechnet, in Abhängigkeit von der Einstellung auf Außenluftzufuhr oder Innenluftzirkulation beim Heizen, welche in den Klimabedienfeldinformationen 12, die von dem Klimabedienfeld 21 aus eingegeben werden, enthalten ist. Das Grenzluftvolumen Y_n wird, wie beispielsweise in 6 dargestellt, derart eingestellt, dass das Grenzluftvolumen Y_n , wenn die Temperatur in Abhängigkeit von der Innenlufttemperatur R_t auf eine tiefe Temperatur absinkt, alle 10°C (Grad) im Bereich von -20°C bis 30°C auf ein kleineres Luftvolumen Y_n(Y1 bis Y6) reduziert wird. Das Grenzluftvolumen Y_n wird als Luftvolumenwert in Abhängigkeit von der Innenlufttemperatur R_t berechnet, basierend auf dem abgestuften Luftvolumen, das in dem Luftvolumenkennfeld dargestellt ist. Es muss wohl kaum erwähnt werden, dass eine Berechnung des Grenzluftvolumens Y_n nicht unbedingt darauf beschränkt ist, sondern vielmehr ein arithmetischer Ausdruck durch Parameterinfomationen, beispielsweise die Innenlufttemperatur R_t , die Sollblastemperatur F_t und das Sollblasluftvolumen F_s usw. ersetzt werden kann, um das Grenzluftvolumen Y_n zu berechnen. Die beispielhafte Erläuterung, bei der ein Fall dargelegt wird, bei dem die Grenzluftvolumina X_n und Y_n ausgewählt und berechnet werden, ist nicht darauf beschränkt und die Grenzluftvolumina X_n und Y_n können auch nach der Berechnung ausgewählt werden.
Die Klimatisierungsbedingungsbegrenzungsbestimmungseinheit 18e verwendet beim Heizen als Grenzluftvolumen Z_n eines der Grenzluftvolumina X_n und Y_n , die in Abhängigkeit von der Einstellung der Außenluftzufuhr oder der Innenluftzirkulation ausgewählt und berechnet werden, welche in den Klimabedienfeldinformationen 12, die von dem Klimabedienfeld 21 aus eingegeben werden, enthalten sind. Die Luftvolumenberechnungseinheit 18c wählt und erfasst Gebläseventilatorantriebsluftvolumeninformationen zum Antreiben des Gebläseventilators 12 mit dem kleinsten Luftvolumen aus Grenzluftvolumen Z_n und Sollblasluftvolumen F_s , um ein Gebläseventilatorantriebssignal S_f zu erzeugen, um dadurch den Antriebsmotor für den Gebläseventilator 12 zu aktivieren.
Insbesondere führt der Klimaregler 18 einen Klimatisierungsvorgang (ein Klimatisierungsverfahren) aus, der durch ein in 7 dargestelltes Flussdiagramm veranschaulicht wird.
Nach Empfang einer Klimatisierungsanweisungseingabe, die von einem Insassen von dem Klimabedienfeld 21 aus abgesetzt wird, empfängt der Klimaregler 18 zunächst Detektierinformationen 13, welche die Außenlufttemperatur O_t und die Innenlufttemperatur R_t enthalten, wie bei der oben genannten Ausführungsform, sowie Klimabedienfeldinformationen 12 (Schritt S11 und S12). Dann überprüft der Klimaregler 18, ob das automatische Luftvolumen ausgewählt ist (Schritt S13). Falls das automatische Luftvolumen ausgewählt ist, werden die Sollblastemperatur F_t und das Sollblasluftvolumen F_s der Klimatisierungsluft basierend auf verschiedenen Detektierinformationen 13 berechnet (Schritt S15). Danach überprüft der Klimaregler 18, ob der Leerlaufstopp aktiv ist (Schritt S17), wie bei der zuvor genannten Ausführungsform. Wenn der Leerlauf stopp aktiv ist, wird ein Vergleich zwischen der berechneten Sollblastemperatur F_t und der Heizungsbestimmungstemperatur H_t durchgeführt (Schritt S19). Wenn die Sollblastemperatur F_t größer gleich der Heizungsbestimmungstemperatur H_t ist, wird die Luftvolumenbegrenzungsregelung durchgeführt.
Bei der Luftvolumenbegrenzungsregelung überprüft der Klimaregler 18, ob Heizen ausgewählt wurde, bei dem eine Einlassöffnung, die durch die Einlassklappe 15 implementiert ist, auf einen Außenluftströmungsweg geschaltet ist, um Außenluft durch die äußere Einlassöffnung T_o gemäß einer Einstellungsanweisung einer Außenluftzufuhr oder einer Innenluftzirkulation einzuführen, die in den Klimabedienfeldinformationen 12 enthalten ist (Schritt S20). Wenn die Außenluftzufuhr ausgewählt ist, berechnet und erfasst der Klimaregler 18 das Grenzluftvolumen X_n in Abhängigkeit von der bereits erfassten Außenlufttemperatur O_t , wie bei der zuvor genannten Ausführungsform. Daraufhin wird das Grenzluftvolumen X_n als Grenzluftvolumen Z_n verwendet (Schritt S21) . Andererseits berechnet und erfasst, wenn die Außenluftzufuhr nicht ausgewählt ist und die Innenluftzirkulation Luft innerhalb des Fahrzeuginnenraums R durch die innere Einlassöffnung T_i des Innenluftströmungswegs ansaugt und umwälzt, der Klimaregler 18 das Grenzluftvolumen Y_n in Abhängigkeit von der bereits erfassten Innenlufttemperatur R_t . Daraufhin wird das Grenzluftvolumen Y_n als Grenzluftvolumen Z_n verwendet (Schritt S22).
Danach vergleicht der Klimaregler 18 ein Grenzluftvolumen Z_n der ausgewählten, berechneten und erfassten Grenzluftvolumina X_n und Y_n mit dem Sollblasluftvolumen F_s , wie bei der zuvor genannten Ausführungsform (Schritt S23). Wenn das Sollblasluftvolumen F_s größer gleich dem Grenzluftvolumen Z_n ist, wird das Grenzluftvolumen Z_n als Gebläseventilatorantriebsluftvolumen verwendet (Schritt S25) . Andernfalls wird, wenn das Sollblasluftvolumen F_s kleiner als das Grenzluftvolumen Z_n ist, das Sollblasluftvolumen F_s als Gebläseventilatorantriebsluftvolumen gewählt (Schritt S27). Dann erzeugt der Klimaregler 18 ein Gebläseventilatorantriebssignal und gibt dieses aus (Schritt S29) und aktiviert einen Antriebsmotor für den Gebläseventilator 12.
Dabei kann der Gebläseventilator 12 temperierte Luft, die durch den Heizkörper 14 erwärmt wurde, in den Fahrzeuginnenraum R einblasen, mit dem kleineren Luftvolumen aus Sollblasluftvolumen F_s und Grenzluftvolumen Z_n , welche in Abhängigkeit von der Innenlufttemperatur R_t in dem Fahrzeuginnenraum R ausgewählt sind, auch wenn während des Ausführens des Leerlaufstopps die Innenluftzirkulierung ausgewählt und angewiesen wird.
Auf diese Weise ermöglicht die vorliegende Erfindung, neben Wirkungen und Vorteilen, die durch die oben genannten Ausführungsformen bewerkstelligt werden, das Verhindern von Unannehmlichkeiten, wie einen Fall, in dem ein Insasse Unbehagen empfindet, wobei nicht nur das Heizen durch Außenluftzufuhr, sondern auch das Heizen durch Innenluftzirkulierung berücksichtigt wird.
Es sollte festgehalten werden, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung bei weitem nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen, die beschrieben und dargestellt werden, beschränkt ist, sondern dass die Ausführungsformen vielmehr alle Ausführungsformen mit einschließen sollen, welche von der vorliegenden Erfindung angestrebte äquivalente Wirkungen ermöglichen. Darüber hinaus ist der Umfang der Erfindung keineswegs auf die Kombination von Merkmalen der vorliegenden Erfindung, welche durch jeden der Ansprüche definiert werden, beschränkt, sondern vielmehr ist der Umfang durch jede gewünschte Kombination aus konkreten Merkmalen aus den jeweils offenbarten Merkmale definiert.
Industrielle Anwendbarkeit
Wenngleich die Beschreibung hinsichtlich einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschränkt ist und die vorliegende Erfindung in verschiedenen und unterschiedlichen Formen innerhalb der Grenzen der technischen Idee ausgeführt werden kann, ohne auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt zu sein.

10:: Klimatisierungsvorrichtung
11:: Luftkanal
12:: Gebläseventilator
13:: Verdampfer
14:: Heizkörper
15:: Einlassklappe
16:: Luftmischklappe
17:: Auslassklappe
18: automatischer Luftregler, Temperaturregeleinheit, Klimaregler
18a:: Klimatisierungsbedingungsberechnungseinheit
18b, 18d:: Klimatisierungsbedingungsbegrenzungseinheit
18c:: Luftvolumenberechnungseinheit
18e:: Klimatisierungsbedingungsbegrenzungsbestimmungseinheit
21:: Klimabedienfeld
22:: automatische Luftregelsensorgruppe
22a:: Außenlufttemperatursensor
22b:: Innenlufttemperatursensor
B1 bis B3:: Kanalauslass
R:: Fahrzeuginnenraum
T_i:: innere Einlassöffnung
T_o:: äußere Einlassöffnung