DE60130050T2

DE60130050T2 - Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE60130050T2
Application number: DE60130050T
Authority: DE
Inventors: Masanori Kouno
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: JP2001239817A; EP1134101A2; JP3810979B2; DE60130050D1; EP1134101B1; EP1134101A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage für ein Fahrzeug und betrifft im Spezielleren eine Luftströmungsraten-Steuereinrichtung für das Gebläse, das im Inneren des Klimaanlagenschachts des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
Wie bekannt ist, ist ein Luftklimaanlagenschacht eines Fahrzeugs mit einem Gebläse zum Ansaugen der Außenluft in das Fahrzeug und zum Zirkulieren der Luft in dem Fahrzeug, mit einem Verdampfer zum Kühlen und Entfeuchten der mit dem Gebläse transferierten Luft, mit einer Heizeinrichtung sowie mit einer Luftmischklappe zum Regulieren der Luftströmungsrate zu der Heizeinrichtung versehen. Die mittels des Verdampfers gekühlte und entfeuchtete Luft wird dann durch die Heizeinrichtung erwärmt und zu jeder Luftaustrittsöffnung in dem Fahrzeug verteilt. Das Dokument US 5 452 587 , das als nächster Stand der Technik betrachtet wird, offenbart eine solche Klimaanlage für ein Fahrzeug.
Die Luftströmungsrate des Gebläses wird unter Verwendung eines Mikrocomputers über eine Gebläsemotorsteuerschaltung gesteuert. Genauer gesagt berechnet der Mikrocomputer die Temperatur der aus jeder Luftaustrittsöffnung ausgeblasenen Luft anhand der von einem Benutzer in dem Fahrzeug gesetzten Temperatur (vorgegebene Temperatur), der Luftströmungsrate des Gebläses, der Außentemperatur und der Menge an Sonnenlicht, die mittels Sensoren gemessen wird, sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen. Wenn die berechnete Temperatur an der Luftaustrittsöffnung höher oder gleich der ersten Referenztemperatur ist und niedriger oder gleich der zweiten Referenztemperatur ist, beispielsweise wenn sich diese Temperatur innerhalb eines Temperaturbereichs be findet, der höher oder gleich 10°C ist, jedoch niedriger oder gleich 70°C ist, gibt der Mikrocomputer an eine Gebläsemotorsteuerschaltung einen Befehl in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen der vorgegebenen Temperatur und der mit einem Sensor gemessenen Fahrzeuginnenraumtemperatur aus, und zwar nach Maßgabe von den vorab in dem Mikrocomputer gespeicherten Steuerdaten, und anschließend liefert er von der Gebläsemotorsteuerschaltung eine Gebläsesteuereingabe (Spannungswert) in Abhängigkeit von einer solchen Temperaturdifferenz an einen Gebläsemotor im Hinblick auf eine Einstellung der Strömungsrate des Gebläses auf den Wert in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz.
Beim Einstellen einer Strömungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von dem Befehl von dem Mikrocomputer kommt es in dem Fall, in dem das Ausblasen von Luft aus dem Gebläse perfekt gestoppt wird, wenn die Differenz von der vorgegebenen Temperatur und der Fahrzeuginnenraumtemperatur null wird oder wenn die Differenz der vorgegebenen Temperatur und der Fahrzeuginnenraumtemperatur innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs gesetzt ist, leicht zu solchen Nachteilen, wie einem Einfrieren des Verdampfers und einem Verbrennen von Kontakten aufgrund der Häufigkeit des Einschalt-/Ausschaltvorgangs des Gebläses.
Zum Eliminieren von derartigen Nachteilen beim einschlägigen Stand der Technik wird daher eine Technik vorgeschlagen, wie sie in 8 veranschaulicht ist und bei der der Gebläsemotor mit dem vorbestimmten Wert Cf₀' der Gebläsesteuerungseingabe Cf beaufschlagt wird, der der vorbestimmten Strömungsrate entspricht, um dadurch dem Verdampfer die Luft mit einer vorbestimmten Strömungsrate auch innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs (-T_D < T_e < T_D) zuzuführen. In dieser Beschreibung wird die vorbestimmte Strömungsrate als „Offset-Wert der Strömungsrate" bezeichnet, und die entsprechende Gebläsesteuerungseingabe wird als „Offset-Wert der Gebläsesteuerungseingabe" bezeichnet. Die Gebläsesteuerungseingabe wird in neuartiger Weise anhand der vorbestimmten Umwandlungsformel aus der Strömungsrate berechnet.
Bei der im Hinblick auf den vorstehend geschilderten, einschlägigen Stand der Technik beschriebenen Verfahrensweise besteht jedoch ein Problem darin, dass aufgrund der Tatsache, dass der Temperaturbereich T_m an der Luftaustrittsöffnung, die hinsichtlich der Strömungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von den vorab in dem Mikrocomputer gespeicherten Gebläsesteuerdaten gesteuert wird, vorab auf den bestimmten Temperaturbereich eingestellt wird, beispielsweise den Temperaturbereich, der höher oder gleich 10°C ist, jedoch niedriger oder gleich 70°C ist, in dem Fall, in dem die berechnete Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung den vorherigen Temperaturbereich überschreitet, keine Möglichkeit besteht, die Strömungsratensteuerung des Gebläses in Abhängigkeit von den Gebläsesteuerdaten auszuführen, wobei ferner aufgrund der Tatsache, dass der Offset-Wert der Strömungsrate ohne Relation zu der Temperatur T_m der Luftaustrittsöffnung festgelegt ist und daher der Offset-Wert Cf₀' der Gebläsesteuerungseingabe feststeht, es in dem Fall, in dem die berechnete Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung ausreichend hoch oder niedrig zum Oberschreiten bzw. Unterschreiten des vorstehend erläuterten Temperaturbereichs ist, schwierig ist, die Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum in stabiler Weise auf der gesetzten Temperatur zu halten.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist zum Überwinden der vorstehend geschilderten Situationen vorgeschlagen worden, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, bei der der Offset-Wert der Gebläsesteuerungseingabe in Abhängigkeit von der berechneten Temperatur an der Luftaustrittsöffnung im Hinblick auf ein rasches Ansteigen oder Abfallen der Temperatur im Fahrzeuginnenraum automatisch auf die gesetzte Temperatur geändert werden kann und die Temperatur im Fahrzeuginnenraum in stabiler Weise auf der gesetzten Temperatur gehalten werden kann.
Im Hinblick auf eine Lösung der vorstehend geschilderten Situation offenbart die vorliegende Erfindung eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, aufweisend ein Gebläse, das im Innenren eines Klimaanlagenschachts in dem Fahrzeug vorgesehen ist, einen Gebläsemotor zum Antreiben des Gebläses, eine Motorsteuerschaltung zum Steuern einer an den Gebläsemotor angelegten Spannung sowie einen Mikrocomputer zum Steuern der Luftströmungsrate des Gebläses über die Motorsteuerschaltung, wobei der Mikrocomputer die Lufttemperatur an der Luftaustrittsöffnung des Klimaanlagenschachts berechnet, die berechnete Lufttemperatur an der Luftaustrittsöffnung mit einer ersten und einer zweiten Referenztemperatur vergleicht, die vorab gespeichert worden sind, und dann, wenn die Lufttemperatur an der Luftaustrittsöffnung niedriger ist als die erste Referenztemperatur oder ho her ist als die zweite Referenztemperatur, einen Offset-Wert der Luftströmungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von der vorab gespeicherten Berechnungsformel berechnet und ferner auch einen Offset-Wert der Gebläsesteuerungseingabe entsprechend dem Offset-Wert der Luftströmungsrate berechnet.
Wenn der entsprechende Offset-Wert der Gebläsesteuerungseingabe aus der berechneten Temperatur (T_m) an der Luftaustrittsöffnung ermittelt ist und die Strömungsrate von dem Gebläse durch Steuern des Gebläsemotors mittels der Motorsteuerschaltung erhöht wird, kann die Temperatur (T_i) im Innenraum des Fahrzeugs in stabiler Weise auf der gesetzten Temperatur (T_s) gehalten werden, selbst wenn die berechnete Temperatur (T_m) an der Luftaustrittsöffnung ausreichend niedrig oder hoch ist, um die erste Referenztemperatur oder die zweite Referenztemperatur zu überschreiten, bzw. zu unterschreiten und die Wärmeabstrahlung von dem Fahrzeuginnenraum oder die Wärmeabsorption in dem Fahrzeuginnenraum extrem hoch ist.
Bei einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, wie diese vorstehend erläutert worden ist, kann der Offset-Wert der Luftströmungsrate in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der berechneten Temperatur an der Luftaustrittsöffnung und der ersten Referenztemperatur oder der zweiten Referenztemperatur proportional gesteuert werden.
Da somit der erforderliche Offset-Wert der Luftströmungsrate und ferner der Offset-Wert der Gebläsesteuerungseingabe durch bloßes Multiplizieren des vorgegebenen Offset-Werts der Luftströmungsrate mit einem auf der Basis der berechneten Temperatur an der Luftaustrittsöffnung bestimmten Koeffizienten ermittelt werden kann, kann ferner die Luftströmungsrate in Abhängigkeit von der Temperatur an der Luftaustrittsöffnung rasch gesteuert werden.
Ferner können bei der vorstehend beschriebenen Klimaanlage für ein Fahrzeug die erste Referenztemperatur und die zweite Referenztemperatur mittels des Mikrocomputers auf eine Temperatur, die niedriger als oder gleich der minimalen Temperatur (z.B. 10°C) für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe ist, bzw. auf eine Temperatur, die höher als oder gleich der maximalen Temperatur (z.B. 70°C) für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe ist, gesetzt werden.
Selbst wenn die berechnete Temperatur (T_m) an der Luftaustrittsöffnung den vorbestimmten Temperaturbereich (z.B. nicht niedriger als 10°C, jedoch nicht höher als 70°C) für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe überschreitet bzw. unterschreitet, kann somit die Gebläsesteuerungseingabe gesteuert werden, und somit kann die Anlage auch unter ziemlich rauen Bedingungen betrieben werden.
Ferner kann bei der vorstehend erläuterten Klimaanlage für ein Fahrzeug die Gebläsesteuerungseingabe in mehreren Stufen in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der gesetzten bzw. vorgegebenen Temperatur und der Temperatur im Fahrzeuginnenraum proportional gesteuert werden.
Wenn die Temperaturdifferenz (T_e) zwischen der vorgegebenen Temperatur (T_s) und der Temperatur (T_i) im Fahrzeuginnenraum hoch ist, kann somit die Luftströmungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von einer solchen Differenz auf einen hohen Wert eingestellt werden, und wenn diese Temperaturdifferenz (T_e) im Gegensatz dazu gering ist, kann die Luftströmungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von einer solchen Differenz auf einen niedrigen Wert eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum rasch auf die vorgegebene Temperatur angehoben oder abgesenkt werden.
Darüber hinaus kann bei der Klimaanlage für ein Fahrzeug der obere Grenzwert der Gebläsesteuerungseingabe in Abhängigkeit von der Temperatur eines Motorkühlmittels proportional gesteuert werden.
Selbst wenn ein Benutzer die Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum auf einen höheren Wert einstellt und sich dabei die Temperaturbedingungen in dem Fahrzeug in dem wärmeabsorbierenden Zustand befinden und die Temperatur des Motorkühlmittels niedrig ist, wird die Kühlluft somit niemals in intensiver Weise in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen, so dass ein unangenehmes Gefühl für den Benutzer vermindert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung der Konstruktion eines Klimaanlagenschachts im Inneren des Fahrzeugs;
2 ein Blockdiagramm der Gebläsemotorsteuervorrichtung;
3 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Temperaturdifferenz, die zwischen der vorgegebenen Temperatur und der Fahrzeuginnenraumtemperatur vorhanden ist, und der Gebläsesteuerungseingabe;
4 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Motorkühlmitteltemperatur und der Gebläsesteuerungseingabe;
5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Verfahrensweisen zum Kompensieren des Offset-Werts der Gebläsesteuerungseingabe;
6 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Temperatur an der Luftaustrittsöffnung und dem Offset-Wert der Luftströmungsrate;
7 eine grafische Darstellung zur Erläuterung des kompensierten Gebläsesteuermodus; und
8 eine grafische Darstellung zur Erläuterung eines bekannten Gebläsesteuermodus bei dem einschlägigen Stand der Technik.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Ein Ausführungsbeispiel der Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 erläutert. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Konstruktion eines Klimaanlagenschachts, der in einem Fahrzeug vorhanden ist. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Gebläsemotorsteuervorrichtung. 3 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung einer Temperaturdifferenz zwischen der vorgegebenen Temperatur und der Fahrzeuginnentemperatur sowie der Gebläsesteuerungseingabe. 4 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Bezie hung zwischen der Motorkühlmitteltemperatur und der Gebläsesteuerungseingabe. 5 veranschaulicht ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Verfahrensweise zum Kompensieren des Offset-Werts der Gebläsesteuerungseingabe. 6 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Temperatur an der Luftaustrittsöffnung und dem Offset-Wert der Gebläsesteuerungseingabe. 7 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung des Gebläsesteuermodus nach der Kompensation des Offset-Werts im Vergleich zu dem Gebläsesteuermodus vor der Kompensation des Offset-Werts.
Der Klimaanlagenschacht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist gebildet aus einem fahrersitzseitigen Schacht und einem beifahrerseitigen Schacht. Jeder Schacht bei den jeweiligen Sitzen besitzt eine Außenluft-Ansaugöffnung 1, eine Innenluft-Ansaugöffnung 2, eine direkte Kühlluft-Austrittsöffnung 3 sowie eine direkte Austrittsöffnung 4 für Luft, in der kalte und warme Luft gemischt ist. Innerhalb der Außenluft-Ansaugöffnung 1, der Innenluft-Ansaugöffnung 2 und der direkten Kühlluft-Austrittsöffnung 3 sind ein Gebläse 5 zum Ansaugen von Außenluft oder zum Zirkulieren der Innenluft sowie ein Verdampfer 6 zum Kühlen und Entfeuchten der von dem Gebläse 5 abgegebenen Luft vorgesehen, und ferner ist eine Heizeinrichtung 7 zwischen diesem Gebläse 5, dem Verdampfer 6 und der Luftaustrittsöffnung 4 für die Luft, in der kalte und warme Luft gemischt ist, vorgesehen. Ferner ist die Außenluft-Ansaugöffnung 1 mit einer ersten Klappe 8 zum Umschalten des Ansaugvorgangs von Außenluft und Innenluft vorgesehen, und ein Strömungsweg der Luft, in der kalte und warme Luft gemischt ist, ist mit einer zweite Klappe 9 zum Einstellen der Temperatur der Luft, in der kalte und warme Luft gemischt wird, vorgesehen, und eine Luftaustrittsöffnung 4 für die Luft, in der kalte und warme Luft gemischt wird, ist mit einer dritten Klappe 10 zum Umschalten der Austrittsrichtung für die Luft, in der kalte und warme Luft gemischt wird, beispielsweise in Richtung nach vorne, in Richtung nach hinten sowie auf Defroster oder dergleichen vorgesehen. Das Gebläse 5 ist ferner mit einem Gebläsemotor 5a (siehe 2) versehen, und ein Ausgang des Gebläses 5, nämlich eine Strömungsrate des Gebläses 5 kann durch Steuern eines Spannungswerts, mit dem der betreffende Motor beaufschlagt wird) Gebläsesteuerungseingabe) eingestellt werden.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Steuervorrichtung des Gebläses 5 einen Mikrocomputer 11, eine Fahrzeuginnenraumtemperatur-Setzeinrichtung 12, eine Fahrzeuginnenraumtemperatur-Messeinrichtung 13, eine Außenluft-Messeinrich tung 14, eine Sonneneinstrahlungs-Messeinrichtung 15, eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 16, eine Motorkühlmitteltemperatur-Messeinrichtung 17 sowie eine Motorsteuerschaltung 18 zum Ausgeben der vorbestimmten Gebläsesteuerungseingabe an den Gebläsemotor 5a in Abhängigkeit von einem Befehl von dem Mikrocomputer 11. Der Mikrocomputer 11 ist mit einem ersten, zweiten und dritten Speicher 11a, 11b und 11c versehen.
Hierbei sind die in 3 dargestellten Daten, nämlich die Daten, die die Korrelation der Temperaturdifferenz T_e zwischen der vorgegebenen Temperatur T_s und der Fahrzeuginnenraumtemperatur T_i bezeichnen, wenn die Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung in dem vorbestimmten Temperaturbereich liegt (beispielsweise nicht weniger als 8°C, jedoch nicht höher als 72°C) sowie die Gebläsesteuerungseingabe Cf in dem ersten Speicher 11a gespeichert, eine Steuerströmung des Offset-Werts der 5 ist in dem zweiten Speicher 11b gespeichert, und die vorbestimmten Konstanten, die für die Berechnung erforderlich sind, sowie die Berechnungsformen, beispielsweise die Berechnungsformel zum Berechnen des Offset-Werts Q₀ der vorbestimmten Luftströmungsrate, vorbestimmte Koeffizienten α und α₁ bis α₄, die erste Referenztemperatur T_mL und die zweite Referenztemperatur T_mH als Schwellenwerte zum Kompensieren des Offset-Werts der Gebläsesteuerungseingabe und der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung sowie die Berechnungsformel zum Berechnen des Offset-Werts Q_c der Luftströmungsrate in Abhängigkeit von der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung sind in dem dritten Speicher 11c gespeichert.
Die erste Referenztemperatur T_mL und die zweite Referenztemperatur T_mH können mittels des Mikrocomputers 11 auf die Temperatur, die niedriger als oder gleich der minimalen Temperatur (z.B. 10°C) bzw. auf die Temperatur gesetzt werden, die höher als oder gleich der maximalen Temperatur (z.B. 70°C) ist, wie diese für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe in Abhängigkeit von dem in 3 dargestellten Modus ausreichend sind. Selbst wenn die berechnete Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung den vorbestimmten Temperaturbereich für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe mit dem Mikrocomputer 11 übersteigt, kann die Gebläsesteuerungseingabe somit auch gesteuert werden, und dadurch kann die Klimaanlage selbst unter ziemlich rauen Umgebungsbedingungen betrieben werden.
Die Berechnungsformel zum Berechnen der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung ist in der nachfolgenden ersten Gleichung angegeben, wobei die Temperatur an der Luftaustrittsöffnung mit T_m bezeichnet ist, die vorgegebene Temperatur, die mittels der Fahrzeuginnenraumtemperatur-Einstelleinrichtung 12 vorgegeben ist, mit T_s bezeichnet ist, die mittels der Außentemperatur-Messeinrichtung 13 gemessene Außentemperatur mit T_a bezeichnet ist, eine mittels der Sonneneinstrahlungs-Messeinrichtung 14 gemessene Sonneneinstrahlung mit S bezeichnet ist, eine mittels der Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 15 gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit mit V bezeichnet ist, eine mittels der Luftaustrittsöffnung bestimmte Offset-Strömungsrate mit Q₀ bezeichnet ist und Koeffizienten mit α₁ bis α₄ bezeichnet sind. [Gleichung]
Dagegen wird die Berechnungsformel zum Berechnen des Offset-Werts Q_c der Luftströmungsrate in Abhängigkeit von der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung mit der nachfolgend genannten zweiten Gleichung ausgedrückt, wenn der Offset-Wert der vorgegebenen Strömungsrate als Q₀ definiert ist, der Offset-Wert der Strömungsrate nach der Kompensation mittels Berechnung als Qc definiert ist und der Koeffizient, der auf der Basis der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung bestimmt wird, als α definiert ist (wobei α > 1,0).
[Gleichung 2]

Qc = α?Q0 (2)

Da gemäß der zweiten Gleichung der Offset-Wert Q_c der Luftströmungsrate nach der Kompensation durch bloßes Multiplizieren des Offset-Werts Q₀ der vorgegebenen Luftströmungsrate mit dem auf der Basis der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung bestimmten Koeffizienten α berechnet werden kann, ist nun eine rasche Steuerung der Luftströmungsrate in Abhängigkeit von der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung möglich.
Die Daten der 3 veranschaulichen den Gebläsesteuermodus durch den Mikrocomputer 11 sowie eine Abstufung einer Temperaturdifferenz T_e zwischen der gesetzten Temperatur T_s und der Fahrzeuginnenraumtemperatur T_i auf der Querachse, während die Gebläsesteuerungseingabe Cf entlang der Längsachse aufgetragen ist. Wie aus dieser Zeichnung erkennbar ist, wird die Gebläsesteuerungseingabe Cf in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz T_e in mehreren Stufen proportional gesteuert. Das heißt, wenn die Temperaturdifferenz T_e in dem Bereich von -T_D1 ≤ T_e ≤ T_D1 ist, wird die Gebläsesteuerungseingabe Cf₀ zum Erzielen der dem vorbestimmten Offset-Wert Q₀ entsprechenden Strömungsrate dem Gebläsemotor 5a von der Motorsteuerschaltung 18 zugeführt, und wenn die Temperaturdifferenz T_e in dem Bereich von -T_D2 ≤ T_e < -T_D1 oder T_D1 < T_e ≤ T_D2 ist, wird die dem Gebläsemotor 5a von der Motorsteuerschaltung 18 zugeführte Gebläsesteuerungseingabe F mit der proportionalen Konstante des unteren absoluten Werts eingestellt, der mit der geraden Linie A dargestellt ist, während dann, wenn die Temperaturdifferenz T_e in dem Bereich von -T_D3 ≤ T_e < -T_D2 oder T_D2 < T_e ≤ T_D3 liegt, wird die dem Gebläsemotor 5a von der Motorsteuerschaltung 18 zugeführte Gebläsesteuerungseingabe Cf mit der proportionalen Konstante des hohen absoluten Werts eingestellt, der in Form der geraden Linie B ausgedrückt wird. Wenn die Gebläsesteuerungseingabe Cf in dem Bereich T_e < -T_D3 oder T_D3 < T_e liegt, wird dem Gebläsemotor 5a von der Motorsteuerschaltung 18 die Gebläsesteuerungseingabe Cf₁ mit konstantem Niveau zugeführt.
Da in der vorstehend erläuterten Weise die Klimaanlage des vorliegenden Ausführungsbeispiels die dem Gebläsemotor 5a zugeführte Gebläsesteuerungseingabe Cf in mehreren Stufen proportional steuert, und zwar in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der vorgegebenen Temperatur und der Fahrzeuginnenraumtemperatur, kann dann, wenn die Temperaturdifferenz T_e zwischen der vorgegebenen Temperatur T_s und der Fahrzeuginnenraumtemperatur T_e groß ist, die Luftströmungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von dieser Temperaturdifferenz erhöht werden, während dann, wenn die Temperaturdifferenz T_e gering ist, die Luftströmungsrate in Abhängigkeit von dieser Differenz reduziert werden kann. Auf diese Weise kann die Fahrzeuginnenraumtemperatur T_e rasch auf die vorgegebene Temperatur T_s angehoben oder abgesenkt werden.
Die Gebläsesteuerungseingabe Cf₁, die dem Gebläsemotor 5a von der Motorsteuerschaltung 18 zugeführt wird, wenn die Temperaturdifferenz T_e in dem Be reich von T_e < -T_D3 oder T_D3 < T_e liegt, wird auf den zu der Motorkühlmitteltemperatur proportionalen Wert eingestellt. Wie genauer gesagt in 4 dargestellt ist, wird die Gebläsesteuerungseingabe Cf₁ auf einen minimalen Wert (C₀) zum Antreiben des Gebläsemotors 5a eingestellt, wenn die Motorkühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als der vorbestimmte untere Schwellenwert Tw₀. Wenn die Motorkühlmitteltemperatur ansteigt und den unteren Schwellenwert Tw₀ übersteigt, steigt der Wert der Gebläsesteuerungseingabe Cf₁ proportional zu der Motorkühlmitteltemperatur an, und nachdem die Motorkühlmitteltemperatur den vorbestimmten oberen Schwellenwert Tw₁ übersteigt, wird der Gebläsemotor 5a auf den Sollwert (maximalen Wert) eingestellt. Selbst wenn ein Benutzer die Fahrzeuginnenraumtemperatur auf einen höheren Wert einstellt, während sich die Temperaturbedingungen im Inneren des Fahrzeugs im wärmeabsorbierenden Zustand befinden und die Motorkühlmitteltemperatur niedrig ist, wird somit die kühle Luft niemals in intensiver Weise ausgeblasen, und ein unangenehmes Gefühl bei dem Benutzer lässt sich vermindern.
Arbeitsweisen der Klimaanlage des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 5 erläutert.
In dem Schritt S1 der 5 wird der Offset-Wert Q₀ der in dem dritten Speicher 11c gespeicherten Luftströmungsrate gelesen.
Als Nächstes wird in dem Schritt S2 in 5 die Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung eines jeden Schachts auf der Basis der in dem dritten Speicher 11c gespeicherten ersten Gleichung berechnet.
In dem Schritt S3 der 5 werden die Schwellenwerte T_mL und T_mH, die in dem dritten Speicher 11c gespeichert sind, mit der Temperatur T_m an der Luftaustrittstemperatur verglichen.
Wenn in dem Schritt S3 die Bedingung T_m < T_mL oder T_m > T_mH festgestellt wird, fährt der Ablauf mit dem Schritt S4 der 5 fort, um den Offset-Wert Q_c der Luftströmungsrate nach der Kompensation auf der Basis der in dem dritten Speicher 11c gespeicherten zweiten Gleichung zu berechnen. Bei Fortfahren mit dem Schritt S5 der 5 wird dann die Gebläsesteuerungseingabe Cf berechnet, die zum Erzielen der Luftströmungsrate entsprechend dem Offset-Wert Q_c nach der Kompensation erforderlich ist. Auf diese Weise wird der Offset-Wert Cf_c der Ge bläsesteuerungseingabe Cf in der in 6 dargestellten Weise in Abhängigkeit von der Temperatur T_m an der Luftaustrittsöffnung kompensiert, und die Klimatisierung erfolgt in dem Fahrzeug in dem kompensierten Gebläsesteuermodus, der in 7 in unterbrochener Linie dargestellt ist.
Wenn in dem Schritt S3 der Zustand T_m > T_mL oder T_m < T_mH festgestellt wird, fährt der Ablauf mit dem Schritt S6 der 5 fort, und Q_c wird als Q₀ gesetzt (Q_c = Q₀). Bei Fortfahren mit dem Schritt S5 der 5 wird dann die Gebläsesteuerungseingabe Cf₀ berechnet, die zum Erzielen der Luftaustrittsrate mit dem vorbestimmten Offset-Wert Q₀ erforderlich ist. In diesem Fall wird die Klimatisierung in dem Fahrzeug in dem Gebläsesteuermodus der 3 ausgeführt.
Die Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet mittels eines Mikrocomputers 11 die Luftaustrittsöffnungstemperatur T_m des Klimaanlagenschachts und kompensiert die Luftströmungsrate durch Ermitteln des Offset-Werts der Gebläsesteuerungseingabe Cf, mit dem der Gebläsemotor 5a zu beaufschlagen ist. Selbst wenn die berechnete Luftaustrittsöffnungstemperatur niedrig oder hoch ist und die erste Referenztemperatur T_mL oder die zweite Referenztemperatur T_mH überschreitet und die Wärmeabstrahlung von dem Fahrzeug oder die Wärmeabsorption in dem Fahrzeug übermäßig hoch ist, kann somit die Fahrzeuginnenraumtemperatur auf der vorgegebenen Temperatur gehalten werden.
Eine Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung berechnet die Luftaustrittsöffnungstemperatur des Klimaanlagenschachts mittels eines Mikrocomputers und kompensiert die Luftströmungsrate durch Ermitteln des dem Gebläsemotor zuzuführenden Offset-Werts der Gebläsesteuerungseingabe anhand der berechneten Luftaustrittsöffnungstemperatur und kann somit die Fahrzeuginnenraumtemperatur selbst dann in stabiler Weise auf der vorgegebenen Temperatur halten, wenn die berechnete Luftaustrittsöffnungstemperatur niedrig oder hoch ist und die erste Referenztemperatur und die zweite Referenztemperatur über- bzw. unterschreitet und die Wärmeabstrahlung von dem Fahrzeug oder die Wärmeabsorption in dem Fahrzeug übermäßig hoch ist.
Ferner sieht eine Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine proportionale Steuerung des Offset-Werts der Luftaustrittsrate in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der berechneten Luftaustrittsöffnungstem peratur und der ersten Referenztemperatur oder der zweiten Referenztemperatur vor, so dass sich der Offset-Wert der vorbestimmten Luftströmungsrate durch bloßes Multiplizieren der berechneten Luftaustrittsöffnungstemperatur mit dem vorbestimmten Koeffizienten erzielen lässt, so dass eine rasche Steuerung der Luftströmungsrate in Abhängigkeit von der Luftaustrittsöffnungstemperatur ermöglicht wird.
Darüber hinaus setzt die Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung die erste Referenztemperatur und die zweite Referenztemperatur auf eine Temperatur, die niedriger als oder gleich der minimalen Temperatur für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe ist, bzw. auf eine Temperatur, die höher als oder gleich der maximalen Temperatur für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe ist, so dass eine Steuerung der Luftströmungsrate des Gebläses sowie ein Betrieb unter rauen Bedingungen möglich sind, selbst wenn die berechnete Luftaustrittsöffnungstemperatur den vorbestimmten Temperaturbereich verlässt, wenn die Gebläsesteuerungseingabe mit dem Mikrocomputer gesteuert wird.
Weiterhin sieht eine Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine proportionale Steuerung der Luftströmungsrate des Gebläses in mehreren Stufen in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen der vorgegebenen Temperatur und der Fahrzeuginnenraumtemperatur vor, so dass die Luftströmungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz erhöht werden kann, wenn die Temperaturdifferenz hoch ist, sowie die Luftströmungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von dieser Temperaturdifferenz reduziert werden kann, wenn die Temperaturdifferenz im Gegensatz gering ist. Auf diese Weise kann die Erfindung die Fahrzeuginnenraumtemperatur rasch auf die vorgegebene bzw. eingestellte Temperatur anheben oder absenken.
Zusätzlich dazu sieht eine Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine proportionale Steuerung des oberen Grenzwerts der Gebläsesteuerungseingabe in Abhängigkeit von der Temperatur des Motorkühlmittels vor. Somit wird die kühle Luft niemals intensiv ins Innere des Fahrzeugs ausgeblasen, und ein unangenehmes Gefühl bei dem Benutzer lässt sich selbst dann vermindern, wenn der Benutzer die Fahrzeuginnenraumtemperatur auf einen höheren Wert einstellt und sich dabei die Temperaturbedingungen im Inneren des Fahr zeugs in dem wärmeabsorbierenden Zustand befinden und die Motorkühlmitteltemperatur niedrig ist.

Claims

Klimaanlage für ein Fahrzeug, aufweisend ein Gebläse, das im Inneren eines Klimaanlagenschachts in dem Fahrzeug vorgesehen ist, einen Gebläsemotor zum Antreiben des Gebläses, eine Motorsteuerschaltung zum Steuern einer Ausgangsspannung an den Gebläsemotor und einen Mikrocomputer zum Steuern der Luftströmungsrate des Gebläses über die Motorsteuerschaltung, wobei der Mikrocomputer die Lufttemperatur an der Luftaustrittsöffnung des Klimaanlagenschachts berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputer die berechnete Lufttemperatur an der Luftaustrittsöffnung mit einer ersten und einer zweiten Referenztemperatur vergleicht, die vorab gespeichert worden sind, und dann, wenn die Lufttemperatur an der Luftaustrittsöffnung niedriger ist als die erste Referenztemperatur oder höher ist als die zweite Referenztemperatur, einen Offset-Wert der Luftströmungsrate des Gebläses in Abhängigkeit von der vorab gespeicherten Berechnungsformel berechnet und ferner auch einen Offset-Wert der Gebläsesteuerungseingabe entsprechend dem Offset-Wert der Luftströmungsrate berechnet.
Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Offset-Wert der Luftströmungsrate in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der berechneten Temperatur an der Luftaustrittsöffnung und der ersten Referenztemperatur oder der zweiten Referenztemperatur proportional gesteuert wird.
Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Referenztemperatur und die zweite Referenztemperatur mittels des Mikrocomputers auf eine Temperatur, die niedriger als oder gleich der minimalen Temperatur für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe ist, bzw. auf eine Temperatur, die höher als oder gleich der maximalen Temperatur für die Steuerung der Gebläsesteuerungseingabe ist, gesetzt sind.
Klimaanlage für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gebläsesteuerungseingabe in mehreren Stufen in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der von einem Benutzer vorgegebenen Temperatur und der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs proportional gesteuert wird.
Klimaanlage für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der obere Grenzwert der Gebläsesteuerungseingabe in Abhängigkeit von der Temperatur eines Motorkühlmittels proportional gesteuert wird.