DE60306256T2

DE60306256T2 - Steuereinrichtung für eine Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE60306256T2
Application number: DE60306256T
Authority: DE
Inventors: c/o Calsonic Kansei Corp. Ryuichi Hirose; c/o Calsonic Kansei Corp. Hiroyasu Nadamato; c/o Calsonic Kansei Corp. Kazuo Masuko; c/o Suzuki Motor Corporation Hajime Uchiyama
Original assignee: Calsonic Kansei Corp; Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp; Marelli Corp
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2023-05-17
Also published as: US6823681B2; EP1362727A2; JP2003326963A; EP1362727A3; US20030233839A1; JP3959305B2; EP1362727B1; DE60306256D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugklimatisierungsanlage entsprechend des Oberbegriffteils des unabhängigen Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung auf eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugklimatisierungsanlage, die einen elektrischen Kühllüfter eines externen (einer variablen Kapazität) Steuerungs-Typs in dem Klimatisierungskreislauf aufweist.
Herkömmlich ist eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugklimatisierungsanlage bekannt, wie sie in der JP-A-2000-274243 beschrieben ist.
In der Veröffentlichung ist bei der Funktion, den notwendigen minimalen Betrieb eines Kühllüfters über einen gesamten Betriebsbereich zu erreichen, eine Vorrichtung zum Steuern eines elektrischen Kühllüfters, der auf der Rückseite eines Kondensers und eines Kühlers angeordnet ist, durch Einsetzen von Bezugsparameter bei der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motor-Kühlwassertemperatur und den Kompressorabgabedruck und Auswählen einer Steuerungskonstante aus einem Kühllüfter-Betriebsplan in dem EIN-Zustand einer Klimatisierungseinrichtung während des Betriebs eines Kompressors beschrieben.
Jedoch wird beim Steuern des Kühllüfters der herkömmlichen Steuervorrichtung für eine Fahrzeugklimatisierungsanlage der Abgabedruck des Kompressors nur mit einem Objekt einer zu erlangenden Information eines Betriebszustandes der Klimatisierungseinrichtung bezogen. Wenn demzufolge der Kühllüfter unter allen Fahrzeugbedingungen ähnlich gesteuert wird, ergibt sich ein Problem, dass eine Verschlechterung in der Kraftstoffeffektivität unter besonderen Fahrzeugbedingungen beschleunigt wird (beim Abkühlen und im Leerlauf).
D. h., wenn beim Abkühlen, das eine hohe Kühlleistung erfordert, die Belastung des Kühllüfters in Anbetracht der technischen Überlegung des Erreichens des notwendigen minimalen Betriebs des Kühllüfters eingeschränkt wird, wie in dem Gegenstand des Standes der Technik beschrieben, wird, um den Anforderungen der hohen Kühlleistung zu entsprechen, die Belastung des Kompressors auf ein hohes Niveau durch einen Einschränkungsbetrag der Last des Kühllüfters erhöht.
Außerdem wird im Leerlauf, bei der Forderung die Kühlleistung beizubehalten, wenn die Belastung des Kühllüfters in Anbetracht der technischen Überlegung des Erreichens des notwendigen minimalen Betriebs des Kühllüfters, wie in dem Gegenstand des Standes der Technik beschrieben, eingeschränkt wird, um die Kühlleistung beizubehal ten, die Belastung des Kompressors erhöht. Außerdem wird im Leerlauf eine Kühlfunktion eines Kühlers durch den Fahrtwind mangelhaft.
Als ein Ergebnis von sowohl dem Abkühlen, als auch von dem Leerlauf wird durch eine Erhöhung in der Belastung des Kompressors in Übereinstimmung mit dem Einschränken der Belastung des Kühllüfters, eine Gesamtbelastung des Motors, außerdem die Gesamtbelastung einer Batterie, repräsentiert durch eine Gesamtsumme der Belastung des Kompressors und der Belastung des Kühllüfters, erhöht, um die Verschlechterung in der Kraftstoffeffektivität in Abhängigkeit von der Größe der Belastungen zu beschleunigen.
Die US 20002/0026801 zeigt eine in einem Elektro-Fahrzeug verwendete Klimatisierungseinrichtung, die aufweist einen Kompressor, der in einem Klimatisierungskreislauf enthalten ist und durch einen Motor für den Betrieb in einer Klimatisierungseinrichtung angetrieben wird, einen elektrischen Kühllüfter, betätigt durch eine Energiequelle, so dass eine Kühler-Kühlleistung eines Kühlers durch den Lüftermotor veränderbar und extern gesteuert wird, und einen Erfassungsabschnitt für einen Kompressor-Abgabekapazität-Äquivalentwert, der vorgesehen ist, um einen Äquivalentwert zu erfassen.
Überdies ist aus der US 2001/003904 eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung bekannt, auf der der Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 gegründet ist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoff-effiziente Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die in der Lage ist, die angeforderte Kühlleistung beim Abkühlen oder im Leerlauf sicher zu stellen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird diese Funktion durch eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug entsprechend des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Entsprechend der Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug der Erfindung wird beim Abkühlen oder im Leerlauf ein zusammenwirkender Betrieb ausgeführt, in dem in Übereinstimmung mit einer Erhöhung in der Belastung eines Lüftermotors in einem Bereich einer niedrigen Lieferkapazität eines Kompressors mit ausgezeichnetem Reaktionsverhalten eine Erhöhung in der Lieferkapazität des Kompressors eingeschränkt wird, um niedrig zu sein. Als ein Ergebnis wird, während die geforderte Kühlleistung sicher gestellt wird, die gesamte Motorbelastung, die durch eine Gesamtsumme der Belastung des Kompressors und der Belastung des Kühllüfters repräsentiert wird, zurückgehalten, um niedrig zu sein, und wobei eine Verbesserung in der Kraftstoffeffektivität in Abhängigkeit der gesamten Motorbelastung erreicht werden kann.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit mittels eines Ausführungsbeispieles derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine Ansicht des gesamten Systems ist, die eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug entsprechend eines Ausführungsbeispieles zeigt;
2 eine Schnittdarstellung ist, die einen Kompressor vom externen Steuerungs-Typ zeigt, der in der Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuge entsprechend des Ausführungsbeispieles angewendet wird;
3 eine beispielhafte Ansicht des Vorgangs der veränderbaren Kapazitätssteuerung des Kompressors vom externen Steuerungs-Typ ist, der in der Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuge entsprechend des Ausführungsbeispieles angewendet wird;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Ablauf einer Lüftermotor-Steuerungsverarbeitung zeigt, die bei einem Lüftermotor-Steuerungsabschnitt einer Steuerungseinheit in der Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug entsprechend des Ausführungsbeispieles verwendet wird;
5 ein Diagramm eines Ergebnisses eines Experimentes ist, das eine Motorlast-Drehmomentcharakteristik bei einer Wechselstrommaschine, gemessen während des Beibehaltens einer Kühlleistung, eine Motorlast-Drehmomentcharakteristik, gebildet durch Aufsummieren der zwei Lastdrehmomente, zeigt;
6 ein Diagramm ist, das eine Steuerungslinie beim Laufen und einen Leerlauf-/Abkühl-Steuerungslinie zeigt, wenn die Ordinate auf einen Abgabedruck der Kompressorseite und die Abszisse auf eine PWM-Nutzleistung für einen Lüftermotor festgelegt wird;
7 eine Diagramm ist, das einen Normalsteuerungsplan und einen Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan bei derselben Koordinatenachse zum Erläutern des Vorgangs bei verschiedenen Fahrzeugzuständen zeigt;
8 ein Diagramm eines Ergebnisses eines Kraftstoffeffizienz-Vergleichstests 1 ist, der ausgeführt wurde, um eine Wirkung des Verbesserrns der Kraftstoffeffizienz durch eine Lüftermotorsteuerung entsprechend des Ausführungsbeispieles zu bestätigen; und
9 ein Diagramm eines Ergebnisses eines Kraftstoffeffizienz-Vergleichstests 2 ist, der ausgeführt wurde, um eine Wirkung des Verbesserns der Kraftstoffeffizienz durch eine Lüftermotorsteuerung entsprechend des Ausführungsbeispieles zu bestätigen.
Zuerst wird ein Aufbau des bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert.
1 ist eine Ansicht des gesamten Systems die eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug entsprechend des Ausführungsbeispieles zeigt. In der 1 bezeichnet die Ziffer 1 einen Motor, Ziffer 2 bezeichnet einen Kühler, Ziffer 3 bezeichnet einen Kompressor vom externen Steuerungs-Typ (mit veränderbarer Kapazität), Ziffer 4 bezeichnet einen Kühler, Ziffer 5 bezeichnet einen Flüssigkeitstank, Ziffer 6 bezeichnet ein thermostatisches Expansionsventil, Ziffer 7 bezeichnet einen Verdampfer, Ziffer 8 bezeichnet eine Wechselstrommaschine, Ziffer 9 bezeichnet einen elektrischen Kühllüfter, Ziffer 10 bezeichnet einen Lüftermotor, Ziffer 11 bezeichnet ein Steuerventil, Ziffer 12 bezeichnet einen Gebläselüfter und Ziffer 13 bezeichnet einen Gebläselüftermotor.
Der Motor 1 und der Kühler 2 sind durch eine Motorkühlwasser-Einlassrohr und ein Motorwasser-Auslassrohr verbunden.
Ein Klimatisierungskreislauf in der Vorrichtung des Ausführungsbeispieles wird durch den Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ, den Kühler 4, den Flüssigkeitstank 5, das thermostatische Expansionsventil 6 und den Verdampfer 7 gebildet. Die jeweils gebildeten Bauteile werden wie folgt erläutert.
Der Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ wird durch den Motor 1 angetrieben, um ein Kältemittel, das ein Gas bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck, geliefert vom dem Verdampfer 7, in ein Gas mit hohem Druck und hoher Temperatur, um in den Kühler 4 zu liefern, umzuwandeln. Eine Kompressor-Abgabekapazität des Kompressors 3 vom externen Steuerungs-Typ wird durch ein in das Steuerventil 11 eingegebenes Beanspruchungssignal veränderbar gesteuert. Außerdem wird ein ausführlicher Aufbau des Kompressors 3 vom externen Steuerungs-Typ später beschrieben.
Der Kühler 4 ist an der Vorderseite des Kühlers 2 angeordnet, um das Kältemittel von hohem Druck und hoher Temperatur in einem Kondensationspunkt durch den Fahrwind, oder durch Wind, der durch den elektrischen Kühllüfter 9 geschaffen wird, zu kühlen, um das Kältemittel in eine Flüssigkeit von hohem Druck und mittlerer Temperatur umzuwandeln und in den Flüssigkeitstank 5 zu liefern.
Der Flüssigkeitstank 5 entfernt Feuchtigkeit und Staub und Schmutz, die in dem Kältemittel durch die Flüssigkeit von hohem Druck und mittlerer Temperatur, geliefert von dem Kühler 4, enthalten sind und speichert das Kältemittel, das in der Lage sein soll glatt zugeführt zu werden, und liefert das Kältemittel in das thermostatische Expansionsventil 6.
Das thermostatische Expansionsventil 6 expandiert das Kältemittel, das die Flüssigkeit aufweist von hohem Druck und mittlerer Temperatur, geliefert aus dem Flüssig keitstank 5, schnell in eine flüssigen (nebelartigen) Form von niedriger Temperatur und niedrigem Druck, um es in den Verdampfer 7 zu liefern.
Der Verdampfer 7 wandelt das nebelartige Kältemittel, geliefert von dem thermostatischen Expansionsventil 6, in ein Gas von niedrigem Druck und niedriger Temperatur durch verdampfen des Kältemittels um, während Wärme aus der Luft aus dem Inneren des Fahrgastraumes, geliefert durch das Lüftergebläse 12, absorbiert wird, und liefert das Kältemittel, das das Gas von niedrigem Druck und niedriger Temperatur aufweist, in den Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ.
Das elektrische Kühlgebläse 9 enthält den Lüftermotor 10, betätigt durch Ausbilden einer Energiequelle durch eine Anschlussspannung der Wechselstrommaschine 8, die durch den Motor 1 angetrieben wird. Die Motorantriebsspannung des Lüftermotors 10 wird der PWM-Steuerung unterworfen und die Kühlerkühlkapazität wird durch Betätigen des Lüftermotors 10 variabel gesteuert.
Zusätzlich betrifft die PWM (eine Abkürzung von Impulsbreitenmodulation) ein Impulsbreitenmodulations-System, in dem eine Zeitbreite eines Impulses, der eine konstante Amplitude und eine konstante Wiederholdauer hat, in Übereinstimmung mit einer Wellenform einer Signalwelle verändert wird.
Das Lüftergebläse 12 wird durch den Lüftergebläsemotor 13 angetrieben, um Innenluft anzusaugen, die eine Luft im inneren des Fahrgastraumes ist, die Luft in dem Verdampfer 7 unter Druck zu setzen und die gekühlte Luft in den Fahrgastraum zu liefern.
Als nächstes wird ein elektronisches Steuerungssystem erläutert. In der 1 bezeichnet die Ziffer 14 eine Steuerungseinheit, bezeichnet Ziffer 15 einen Klimatisierungsschalter, bezeichnet Ziffer 16 einen Motorwasser-Temperatursensor, bezeichnet Ziffer 17 einen Hochdrucksensor (den Abschnitt für das Erfassen eines Wertes, der zu einer Abgabekapazität des Kompressors äquivalent ist), bezeichnet Ziffer 18 einen Verdampferauslass-Temperatursensor (Verdampferauslass-Temperaturerfassungsabschnitt) bezeichnet Ziffer 19 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (Fahrzeug-Erfassungsabschnitt), bezeichnet Ziffer 20 einen Lüftermotor-Steuerungsabschnitt, bezeichnet Ziffer 21 einen PWM-Verstärker, bezeichnet Ziffer 22 einen ECV-Steuerungsabschnitt (Kompressor-Steuerungsabschnitt), bezeichnet Ziffer 23 einen ECV-Verstärker, bezeichnet Ziffer 24 ein PWM-Modul und bezeichnet Ziffer 25 einen Ziel-Verdampferauslass-Temperaturfestlegungsabschnitt.
In die Steuerungseinheit 14 wird eingegeben ein Schaltsignal von dem Klimatisierungsschalter 15, die Motorkühlwasser-Temperaturinformation von dem Motorwasser-Temperatursensor 16, die Kompressorabgabe-Kapazitätsinformation von dem Hoch drucksensor 17, vorgesehen in einer Mitte eines Rohres auf einer Auslassseite des Flüssigkeitstanks 5, eine Verdampferauslass-Temperaturinformation von dem Verdampferauslass-Temperatursensor 18, die Ziel-Verdampferauslasstemperatur-Festlegungsinformation von der Ziel-Verdampferauslass-Temperaturfestlegungseinrichtung 25 und die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
Hierin ist der Verdampferauslass-Temperatursensor 18 direkt an dem Auslass des Verdampfers 7 vorgesehen. Außerdem wird ein Sensorwert von dem Hochdrucksensor 17 für das Steuern des Lüftermotors als ein Wert verwendet, der den Kompressor-Abgabeseitendruck Pd repräsentiert. Außerdem werden in die Steuerungseinheit 14 weitere als die zuvor beschriebenen Informationen, die notwenig sind, eingegeben, z. B. eine Temperatursteuerungs-Skalenscheibeninformation, eine Innenluft-Sensorinformation, eine Außenluft-Sensorinformation, einen Solareinstrahlungs-Sensorinformation, eine Einlasstemperatur-Sensorinformation, eine Modus-Schaltinformation und eine Gebläselüfter-Luftströmungsinformation.
Die Steuerungseinheit 14 enthält den Lüftermotor-Steuerungsabschnitt 20 für das Berechnen eines Funktionsverhältnisses, berechnet für den Lüftermotor 10, den PWM-Verstärker 21 für das Ausgeben eines Beanspruchungssignals zu dem PWM-Modul 24 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Berechnung bei dem Lüftermotor-Steuerungsabschnitt 20, den ECV-Steuerungsabschnitt 22 für das Berechnen eines Funktionsverhältnisses, ausgegeben zu dem Steuerungsventil 11, und den ECV-Verstärker 23 für das Ausgeben eines Beanspruchungssignals zu dem Steuerungsventil 11 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Berechnung des ECV-Steuerungsabschnittes 22.
Das PCM-Modul 24 ist mit einem Anschluss der Wechselstrommaschine 8 verbunden und erzeugt eine Antriebsspannung durch das PWM-Funktionsverhältnis, das auf den Lüftermotor 10 durch Aufnehmen des Funktionsverhältnissignals von dem PWM-Verstärker 21 angewandt wird.
2 ist eine Schnittdarstellung, die einen Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ zeigt und 3 ist eine Beispielhafte Darstellung des Steuerungsvorganges der Kompressor-Abgabekapazität (Abgabeseitendruck) durch das Beanspruchungssignal zu dem Steuerventil 11 des Kompressors 3 vom externen Steuerungs-Typ.
Der Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ ist von einem Mehrzylinder-Taumelscheiben-Typ und wird gebildet durch ein Kompressorgehäuse 30, eine Riemenscheibe 31, eine Antriebswelle 32, ein taumelscheiben-Antriebsteil 33, eine Taumelscheibe 34, Kolben 35, ein Hochdruck-Kugelventil 36, das Steuerventil 11, eine Hochdruckkammer 37 und eine Kurbelkammer 38.
Der Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ steuert eine Lieferkapazität durch das Verändern einer Neigung der enthaltenen Taumelscheibe 34. D. h., durch das Beanspruchungssignal, das in das Steuerventil 11, enthalten in dem Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ, eingegeben wird, eingegeben wird, wird eine Hubgröße des Hochdruck-Kugelventils 36 verändert. Dadurch steuert der Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ eine Strömungsrate des Kältemittels, das aus der Hochdruckkammer 37 (die den Abgabeseitendruck Pd hat) in die Kurbelkammer 38 mittels des Hochdruck-Kugelventils 36 unter Verändern des Drucks der Kurbelkammer 38 im Inneren des Kompressors 3 (Kurbelkammerdruck Pc) und unter Verändern der Neigung der Taumelscheibe 34 fließt.
Wie in der 3 gezeigt, wird die Hubgröße des Hochdruck-Kugelventils 36 durch einen Ausgleich zwischen dem Niedrigdruck, angewandt auf eine Trennwand des Steuerventils 11 (den Einlassseitendruck Ps), und eine Federlast einer festgelegten Feder- und Magnetkraft, erzeugt in einer elektromagnetischen Spule, bestimmt.
Ein Impuls-EIN-AUS-Signal (ein Beanspruchungssignal) bei einer vorbestimmten Frequenz, z. B. 400 Hz, wird von dem ECV-Verstärker 21 auf die elektromagnetische Spule im Inneren des Steuerventils 11 übertragen und die Hubgröße des Hochdruck-Kugelventils 36 wird durch eine Veränderung in der Magnetkraft, erzeugt durch den effektiven Strom durch das Beanspruchungssignal, gesteuert.
Als nächstes wird der Betrieb des Ausführungsbeispieles erläutert.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf der Lüftermotor-Steuerungsverarbeitung zeigt, die an dem Lüftermotor-Steuerungsabschnitt 20 der Steuereinheit 14 ausgeführt wird, und eine Erläuterung auf die jeweiligen Schritte wird wie folgt gegeben.
In dem Schritt 1 wird eine Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Verdampferauslasstemperatur Tint und einer Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int berechnet (die angeforderte Kühlleistung, die die Einrichtung vorhersagt). Außerdem wird eine Normalsteuerung festgelegt, bis die Größe der berechneten Temperaturdifferenz ΔT (= Tint – T'int) 4 °C wird, und wenn die Größe der berechneten Temperaturdifferenz ΔT gleich zu oder höher als 4 °C wird, wird das Festlegen der Normalsteuerung geschaltet, um eine Abkühlsteuerung festzulegen. Außerdem wird, wenn die Größe der Temperaturdifferenz ΔT, berechnet in der Abkühlsteuerung gleich zu oder niedriger als 2 °C wird, das Festlegen der Abkühlsteuerung in das Festlegen der Normalsteuerung geschaltet.
Hierin wird in dem ECV-Steuerungsabschnitt 22 (der Ziel-Verdampferauslasstemperatur-Festlegungsabschnitt) der Steuereinheit 14 der Kompressor gesteuert, um eine Ziel-Kompressor-Abgabekapazität, berechnet in Übereinstimmung mit der Außentemperatur, die Vergleichstemperatur, die Ziel-Blaswindtemperatur und dergleichen zu schaffen, und die Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int wird bei einer mittleren Stufe des Berechnungsabschnittes berechnet. Außerdem wird die Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int wird aus dem ECV-Steuerungsabschnitt 22 zu dem Lüftermotor-Steuerungsabschnitt 20 über eine zweiseitig gerichtete Verbindungsleitung eingegeben.
In dem Schritt S2 wird es festgestellt, ob die Normalsteuerung in dem Schritt S1 festgelegt ist, und wenn die Normalsteuerung festgelegt ist, geht der Vorgang zu dem Schritt S3 weiter, und wenn die Abkühlsteuerung festgelegt ist, geht der Vorgang zu dem schritt S6 weiter.
In dem Schritt S3 wird eine Leerlaufsteuerung festgelegt, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit 35 km/h beträgt, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich zu oder schneller als 35 km/h wird, wird das Festlegen der Leerlaufsteuerung geschaltet, um die Normalsteuerung festzulegen. Außerdem, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich zu oder langsamer als 25 km/h in der Normalsteuerung wird, wird das Festlegen der Normalsteuerung geschaltet, um die Leerlaufsteuerung festzulegen.
In dem Schritt S4 wird es bestimmt, ob die Normmalsteuerung in dem Schritt S3 festgelegt ist, wobei, wenn die Normalsteuerung festgelegt ist, der Vorgang zu dem Schritt S5 weitergeht und wenn die Leerlaufsteuerung festgelegt ist, der Vorgang zu dem Schritt S6 weitergeht.
In dem Schritt S5 wird durch Verwenden eines Normalsteuerungsplanes und des in dem System beschriebenen Kompressor-Abgabeseitendrucks Pd ein Funktionsverhältnis A_DUTY für den Lüftermotor 10 berechnet.
Hierin wird entsprechend des normalen Steuerungsplanes in einem Bereich von Pd < 10,5 kg/cm², A_DUTY = 0 %, in einem Bereich von Pd > 19,5 kg/cm², A_DUTY = 100 % und in einem Bereich von 10,5 kg/cm² ≤ Pd ≤ 19,5 kg/cm² das Funktionsverhältnis A_DUTY proportional von 0 % auf 100 % während des Schaffens von Hysteresen, um zu erhöhen oder zu vermindern, verändert.
Außerdem wird als ein Kompressor-Abgabeseitendruck Pd ein Kompressor-Abgabeseitendruck-wahrgenommener Wert auf der Grundlage eines Drucksensorwertes von dem Hochdrucksensor 17 verwendet, der derart korrigiert wird, dass ein Veränderung in dem Drucksensorwert allmählich wird.
In dem Schritt S6 wird das Funktionsverhältnis A_DUTY für den Lüftermotor 10 berecnet durch einen Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan und dem in diesem Rahmen beschriebenen Kompressor-Abgabeseitendruck Pd berechnet.
Hierin wird entsprechend des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplanes in einem Bereich von Pd < 4,0 kg/cm², A_DUTY = 0 %, in einem Bereich von Pd > 11,0 kg/cm², A_DUTY = 100 % und in einem Bereich von 4,0 kg/cm² ≤ Pd ≤ 11,0 kg/cm² das Funkti onsverhältnis A_DUTY proportional von 0 % auf 100 % während des Schaffens von Hysteresen, um zu erhöhen oder zu vermindern, verändert.
Außerdem ist der Normalsteuerungsplan auf der Grundlage einer Steuerungslinie beim Fahren von 6 konfiguriert und die Leerlauf-/Abkühl-Steuerungslinie ist auf der Grundlage des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungslinie von 6 konfiguriert.
In dem Schritt S7 wird ein Lüftermotor-Funktionsverhältnis M/F A durch das Funktionsverhältnis A_DUTY, berechnet auf der Grundlage in den Schritten S5 oder S6, gebildet und der Vorgang geht zu dem nächsten Schritt S8 weiter.
In dem Schritt S8 wird ein Funktionsverhältnissignal durch das Lüftermotor-Funktionsverhältnis M/F A in dem Schritt S7 von dem PWM-Verstärker 21 zu dem PWM-Modul 24 ausgegeben.
In dem Ablaufdiagramm entspricht eine Reihe von dem Schritt S1 bis Schritt S7 über den Schritt S2 und den Schritt S6 einem Betrieb eines ersten Lüftermotor-Steuerabschnittes. Außerdem entspricht eine Reihe von Vorgängen von dem Schritt S1 bis S7 über die Schritte S2, S3, S4 und S6 einem Betrieb eines zweiten Lüftermotor-Steuerabschnittes entsprechend der Lehre von Anspruch 1. Außerdem entspricht eine Reihe von Vorgängen von dem Schritt S1 bis Schritt S7 einem Betrieb eines dritten Lüftermotor-Steuerabschnittes.
Zuerst wird, wenn ein elektrischer Lüfter als der Kühllüfter des Kühlers vorgesehen ist, das Lastdrehmoment, das hierin auf den Motor angewandt wird (nachstehend als die gesamte Motorlast bezeichnet), durch eine Gesamtsumme des Antriebslastdrehmomentes für das Antreiben des Kompressors (nachstehend als die Kompressor-Antriebslast bezeichnet) und ein Antriebslastdrehmoment für das Antreiben der Wechselstrommaschine des elektrischen Kühllüfters (nachstehend als die elektrische Kühllüfterlast bezeichnet) vorgesehen.
Daher ist ein Experiment ausgeführt worden, um zu verdeutlichen, was für eine Beziehung gebildet wird durch die Beziehung zwischen der Kompressor-Antriebslast, der elektrischen Kühllüfterlast und der Motorlast, die durch Aufsummieren der zwei Lasten gebildet wird, wenn der Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ und der elektrische Kühllüfter 9 vom externen Steuerungs-Typ wie in dem Ausführungsbeispiel in dem Klimatisierungssystem vorgesehen werden. Ein Ergebnis des Experimentes ist in der 5 gezeigt.
Entsprechend des Experimentes werden während die Kühlleistung daran gehindert wird, sich zu verändern, das Motorlastmoment durch die Wechselstrommaschine (die elektrische Kühllüfterlast) und das Motorlastdrehmoment durch den Kompressor (die Kompressorantriebslast) gemessen, wobei, wie es aus den Motorlast-Drehmomentcharakteristika der 5 deutlich wird, eine Beziehung hergestellt ist, in der, wenn das Motorlastdrehmoment durch den Kompressor erhöht wird, das Motorlastdrehmoment durch die Wechselstrommaschine reduziert wird, wobei umgekehrt, wenn das Motorlastdrehmoment durch die Wechselstrommaschine erhöht wird, das Motorlastdrehmoment durch den Kompressor reduziert wird.
Wenn außerdem das Gesamt-Motorlastdrehmoment, gebildet durch das Aufsummieren der zwei Lastdrehmomente aus dem Ergebnis des Experimentes von 5 beobachtet wird, dann beträgt, wenn die Motorspannung 6 V beträgt, die Gesamt-Motorlast 2,15 kgf·m, wenn die Motorlüfterspannung 8 V beträgt, dann ist das Gesamt-Motorlastdrehmoment 1,96 kgf·m, wenn die Motorlüfterspannung 10 V beträgt, dann ist das Gesamt-Motorlastdrehmoment 1,99 kgf·m, wenn die Motorlüfterspannung 12 V beträgt, dann ist das Gesamt-Motorlastdrehmoment 2,14 kgf·m und wenn die Motorlüfterspannung 8 V beträgt, zeigt sich ein höchster Effektivitätspunkt, der das Gesamt-Motorlastdrehmoment minimiert.
Demzufolge ist durch das Experiment von 5 klargestellt worden, dass eine Beziehung gezeigt ist, in der, wenn die Kompressor-Antriebslast erhöht wird, die elektrische Kühllüfterlast reduziert wird, und umgekehrt, wenn die elektrische Kühllüfterlast erhöht wird, die Kompressor-Antriebslast reduziert wird, wobei außerdem die Gesamt-Motorlast nicht notwendigerweise durch Zurückhalten entweder einer Last des elektrischen Kühllüfterlast oder der Kompressor-Antriebslast, um klein zu sein, reduziert werden muss.
Das klargestellte Ergebnis zeigt eine zusammenwirkende Beziehung, dass wenn die elektrische Last des Lüftermotors auf einer Seite gesteuert wird, die Antriebslast des Kompressors auf der andern Seite verändert wird, was außerdem bedeutet, dass der Kompressor und der Lüftermotor bei dem höchsten Effektivitätspunkt, der das Gesamt-Motorlastdrehmoment durch Optimieren der elektrischen Laststeuerung des Lüftermotors, betrieben werden kann.
Daher haben die Erfinder, wie in der 6 gezeigt, eine Mehrzahl von höchsten Punkten der Effektivität (die Punkte mit der höchsten Kraftstoffeffektivität), während des Veränderns des PWM-Funktionsverhältnisses in Bezug auf den Lüftermotor und den Abgabeseitendruck Pd des Kompressors in Bezug auf den Leerlauf beim Fahren mit 40 km/h, beim Fahren bei 60 km/h und beim Fahren mit 80 km/h, gemessen.
Außerdem werden, wie in der 6 gezeigt, in Anbetracht der höchsten Punkte der Effektivität, berechnet bei dem oben beschriebenen Messvorgang, die Kühlleistung des Klimatisierungssystems und dergleichen, eine Neigung einer Steuerungslinie beim Fahren und eine Neigung in der Leerlauf-/Abkühl-Steuerungslinie festgelegt, um dadurch die Steuerungslinie beim Fahren und die Leerlauf-/Abkühl-Steuerungslinie festzulegen.
Der Reihe nach wird auf der Grundlage der Steuerungslinie beim Fahren der 6 der in diesem Rahmen gezeigte Normalsteuerungsplan in dem Schritt S5 der 4 festgelegt und auf der Grundlage der Leerlauf-/Abkühl-Steuerungslinie der 6 wird der in diesem Rahmen gezeigte Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan in dem Schritt S6 von 4 festgelegt.
Wenn der Klimatisierungsschalter in dem Fall, in dem das Fahrtzeug stationär ist, vor dem Start durch Starten des Motors 1 eingeschaltet wird, ist die Verdampferauslasstemperatur Tint hoch, die Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Verdampferauslasstemperatur Tint und der Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int überschreitet 4 °C und demzufolge ist in dem Ablaufdiagramm der 4 ein Ablauf gebildet, der von dem Schritt S1 bis zu dem Schritt S7 über die Schritte S2 und S6 weitergeht, und die Abkühlsteuerung wird durch Auswählen des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplanes gestartet.
D. h., wie durch den Pfeil A1 in der 7 gezeigt, wenn der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd 7,2 kg/cm² wird, wird das Funktionsverhältnis für den Lüftermotor 10 bis zu 30 % erhöht und das Funktionsverhältnis für den Lüftermotor 10 wird bis zu 100 % proportional zu einer Erhöhung in dem Kompressor-Abgabeseitendruck Pd erhöht, bis der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd 11,0 kg/cm² beträgt.
Wenn außerdem die Verdampferliefertemperatur Tint durch die Kühlwirkung vermindert wird und die Temperaturdifferenz ΔT gleich zu oder niedriger als 2 °C ist, wird auf die Abkühlsteuerung verzichtet.
Jedoch in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als 35 km/h ist, sogar dann, wenn das Fahrzeug gestartet wird, wird in dem Ablaufdiagramm der 4 ein Ablauf gebildet, der von dem Schritt S1 bis Schritt S7 über die Schritte S2, S3, S4 und S6 weitergeht, um in die Leerlaufsteuerung gebracht zu werden, jedoch sowohl beim Abkühlen, als auch beim Leerlauf, wird derselbe Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan verwendet, und als ein Ergebnis wird dieselbe Steuerung beibehalten.
Wie oben bereits beschrieben, beginnt beim Abkühlen und beim Leerlauf beim Starten, um die Klimaanlage zu betätigen, wenn der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd ein Wert auf einem niedrigen Niveau (7,0 kg/cm²) wird, der Lüftermotor 10 zu arbeiten, wobei außerdem, wenn der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd einen normalen Startbereich (11,0 kg/cm²) erreicht, das Funktionsverhältnis für den Lüftermotor 10, durch das Erhöhen der elektrischen Last des Lüftermotors in einer frühen Stufe dazu gebracht wird, bereits 100 % zu sein, wobei eine Erhöhung in der Kompressor-Antriebslast zurückgehalten wird, wobei als ein Ergebnis eine Verbesserung der hohen Kraftstoffeffektivität erreicht wird.
D. h., beim Abkühlen oder im Leerlauf beim Starten, um die Klimaanlage zu betätigen, wenn der Lüftermotor 10 angeblich betätigt wird, um sich zurückzuhalten, wird, obwohl die elektrische Last des Lüftermotors reduziert ist, die Kompressor-Antriebslast durch den zusammenwirkenden Vorgang erhöht und die Verbesserung des Kraftstoffeffektivität wird nicht erreicht.
Zusätzlich dazu ist es, um die geforderte Kühlleistung sicher zu stellen, während das Kühlen des Kühlers 4 durch den Fahrwind nicht erreicht wird, nicht notwendig, Wind von dem elektrischen Kühllüfter 9 zu blasen.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Starten erhöht wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich wird zu oder schneller als 35 km/h wird, wird in dem Ablaufdiagramm der 4 ein Ablauf gebildet, der von dem Schritt S1 bis S7 über die Schritte S2, S3, S4 und S5 weitergeht und die normale Steuerung wird durch Auswählen des normalen Steuerungsplanes gestartet.
D. h., wie durch den Pfeil A2 in der 7 gezeigt, wenn ein Arbeitspunkt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit 35 km/h wird, durch die Bezeichnung P1 bezeichnet wird, wird das Funktionsverhältnis für den Lüftermotor 10 in einem Gang auf einen Arbeitspunkt P2 reduziert und danach wird eine Veränderungssteuerung des Funktionsverhältnisses für den Lüftermotor 10 zusammen mit dem normalen Steuerungsplan in Übereinstimmung mit der Reduzierung oder einer Erhöhung in dem Kompressor-Abgabeseitendruck Pd ausgeführt.
Wie oben beschrieben, beim Fahren bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 35 km/h oder schneller kann, da das Kühlen des Kühlers 4 durch den Fahrwind sogar dann erreicht wird, wenn die elektrische Last des Lüftermotors zurückgehalten wird, die geforderte Kühlleistung gesichert werden, wird außerdem durch das Zurückhalten der elektrischen Motorlast, selbst wenn die Kompressor-Antriebslast mehr oder weniger erhöht wird, die gesamte Motorlast zurückgehalten, um durch die Lüftermotorsteuerung zusammen mit dem normalen Steuerungsplan klein zu sein. Demzufolge wird eine Verbesserung der hohen Kraftstoffeffektivität erreicht, wie durch den normalen Steuerungsplan beabsichtigt.
Z. B. in dem Fall, in dem das Fahrzeug abgebremst wird, um aus dem Fahren von 35 km/h oder schneller zu stoppen, wie beim Stoppen des Fahrzeuges bei einem Verkehrssignal, wird, wenn das Fahrzeug gleich wird zu oder langsamer als 25 km/h in dem Ablaufdiagramm der 4 ein Ablauf gebildet, der von dem Schritt S1 bis zu dem Schritt S7 über die Schritt S2, S3, S4 und S6 weitergeht und wird eine Leerlaufsteuerung durch Auswählen des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplanes gestartet.
D. h., wie durch den Pfeil A3 in der 7 gezeigt, wenn ein Arbeitspunkt, bei dem das Fahrzeug gleich zu oder langsamer als 25 km/h, bezeichnet durch die Bezeichnung P3, wird, wird der Arbeitspunkt in einer Bewegung auf P4 erhöht und das Arbeitsverhältnis für den Lüftermotor 10 wird auf 100 % festgelegt. Danach, wenn der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd reduziert wird, bis der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd 10,0 kg/cm² beträgt, wird das Funktionsverhältnis für den Lüftermotor 10 von 100 % beibehalten. Danach wird, wen der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd gleich wird zu oder niedriger als 10 kg/cm² in Übereinstimmung mit der Reduzierung wird, eine Steuerung zum Reduzieren des Funktionsverhältnisses für den Lüftermotor 10 gemeinsam mit dem Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan ausgeführt.
Wie bereits oben beschrieben, wird beim Verschieben von einem Laufzustand in einen stationären Zustand die Kompressor-Antriebslast durch Festlegen des Funktionsverhältnisses des Lüftermotors 10 in einer Bewegung auf 100 % und durch Verändern der elektrischen Last des Lüftermotors, um ein maximaler Wert mit ausgezeichneter Wirkung zu sein, reduziert. Demzufolge wird, während des Sicherns der geforderten Kühlleistung in Übereinstimmung mit einer Erhöhung in der Kühler-Kühlleistung durch den Lüfter, durch Reduzieren der Kompressor-Antriebslast, eine Verbesserung der hohen Kraftstoffeffektivität erreicht, wie durch den Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan beabsichtigt.
Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Verdampferauslasstemperatur Tint und der Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int 4 °C in dem Fall überschreitet, in dem ein Fenster inmitten des Laufens (des Fahrens) geöffnet ist, die Außenluft mit hoher Temperatur in den Fahrgastraum einströmt und die Verdampferauslasstemperatur Tint ansteigt, wird in dem Fall, in dem die festgelegte Temperatur durch Betätigen der Temperatur-Einstellskala inmitten des Laufens oder dergleichen beträchtlich vermindert wird, in dem Ablaufdiagramm der 4 eine Strömung gebildet, die von dem Schritt S1 bis zu dem Schritt S7 über die Schritt S2 und S6 weitergeht, und eine Abkühlsteuerung wird durch Auswählen des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplans gestartet.
D. h., wie durch den Pfeil A4 in der 7 gezeigt, wenn ein Arbeitspunkt, bei dem eine normale Steuerung zu der Abkühlsteuerung verschoben wird, durch die Bezeichnung P5 bezeichnet wird, steigt der Arbeitspunkt in einer Bewegung auf P6 an und das Funktionsverhältnis für den Lüftermotor 10 wird 100 %. Danach wird, selbst wenn der Kompressor-Abgabeseitendruck Pd durch eine Erhöhung in der geforderten Kühlleis tung erhöht wird, eine Steuerung in dem Funktionsverhältnis für den Lüftermotor 10 auf 100 % zusammen mit dem Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan ausgeführt.
Wie bereits oben beschrieben, wird in der Abkühlsteuerung in der Mitte des Laufens durch Verändern des Arbeitsverhältnisses für den Lüftermotor 10 in einer Bewegung auf 100 % und durch Verändern der elektrischen Last des Lüftermotors, um ein maximaler Wert mit ausgezeichneter Wirkung zu sein, wobei die hohe Kühlerleistung durch den Lüfter und den Fahrwind erreicht wird. Demzufolge wird durch Erhöhen in der Kompressor-Antriebsleistung in Übereinstimmung mit der hohen Kühlerkühlleistung eine Verbesserung der hohen Kraftstoffeffektivität erreicht, wie durch den Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan beabsichtigt.
Die Erfinder haben einen Vergleichstest der Kraftstoffeffektivität durch ein Klimatisierungssystem A, das einen fixierten Kompressor hat, betätigt in Verbindung mit EIN/AUS einer Klimatisierungsanlage, ein Klimatisierungssystem B für das Unterziehen eines Lüftermotors eines externen Steuerungs-Typ einer Einzelsteuerung (eine unabhängige Steuerung, die nicht in Anbetracht der Kraftstoffeffektivität ausgeführt wird), im Gegensatz zu einem Kompressor vom externen Steuerungstyp mit veränderbarer Kapazität, und ein Klimatisierungssystem C des ersten Ausführungsbeispieles für das Unterwerten eines Lüftermotors eines externen Steuerungs-Typs einer gemischten Steuerung (einer zusammenwirkenden Steuerung im Hinblick auf die Kraftstoffeffektivität), im Gegensatz zu einem Kompressor mit veränderbaren Kapazität eines externen Steuerungs-Typs, ausgeführt.
Als ein Ergebnis des Kraftstoffeffektivitäts-Vergleichstests beträgt bei 30 °C, 50 %, gezeigt in der 8, einem Leerlauf bei 900 U/min, die Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate 54,9 % für ein System A, 47,8 % für ein System B und 45,2 % für das System C. Und die Rate wird um 7,1 % durch Verändern von dem System A in das System B reduziert und die Rate wird um 2,6 % durch das Verändern von dem System B in das System C reduziert. Beim Fahren bei 40 km/h beträgt die Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate 27,1 % für das System A, 26,2 % für das System B und 21,5 % für das System C. Und die Rate wird um 0,9 % durch das Verändern von dem System A in das System B reduziert und die Rate wird um 4,7 % durch das Verändern von dem System B in das System C reduziert. Beim Fahren von 80 km/h beträgt die Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate 12,6 % für das System A, 9,2% für das System B und 5,8 für das System C. Und die Rate wird um 3,4 % durch Verändern von dem System A in das System B reduziert und die Rate wird um 3, 4 % durch das Verändern von dem System B in das System C reduziert.
Als ein Ergebnis des Kraftstoffeffektivitäts-Vergleichstests beträgt bei 35 °C, 50 %, gezeigt in der 9, einem Leerlauf bei 900 U/min, die Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate 56,8 % für das System A, 50,9 % für das System B und 45,9 % für das System C. Und die Rate wird um 5,9 % durch das Verändern von dem System A in das System B reduziert und die Rate wird um 5,0 % durch das Verändern von dem System B in das System C reduziert. Beim Fahren bei 40 km/h beträgt die Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate 36,3 % für das System A, 32,6 % für das System B und 32,6 % für das System C. Und die Rate wird um 3,7 % durch das Verändern von dem System A in das System B vermindert und eine Differenz der Rate bleibt, um 0,8 % durch das Verändern von dem System B in das System C zu sein. Beim Fahren bei 80 Km/h beträgt die Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate 17,6 % für das System A, 14,6 % für das System B und 9,3 % für das System C. Und die Rate wird um 3,0 % durch das Verändern von dem System A in das System B reduziert und die Rate wird um 5,3 % durch das Verändern von dem System B in das System C reduziert.
Wie oben beschrieben ist eine Wirkung vom Verbessern der Kraftstoffeffektivität in dem Fall des Vergleichens des Klimatisierungssystems C des Ausführungsbeispieles mit dem Klimatisierungssystem A wie folgt.

(a) Im Leerlauf beträgt das Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsverhältnis, reduziert durch das Verändern des Systems A in das System C, in den Experimenten 9,7 % und 10,9 % und die Verbesserung der Kraftstoffeffektivität von ungefähr 10 % ist bestätigt worden.
(b) Im Leerlauf bei 40 km/h beträgt das Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsverhältnis, reduziert durch das Verändern des Systems A in das System C, in den Experimenten 5,6 % und 3,7 % und die Verbesserung der Kraftstoffeffektivität von ungefähr 5 % ist bestätigt worden.
(c) Im Fahren bei 80 km/h beträgt das Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsverhältnis, reduziert durch das Verändern des Systems A in das System C, in den Experimenten 6,8 % und 8,3 % und die Verbesserung der Kraftstoffeffektivität von ungefähr 7 % bis 8 % ist bestätigt worden.

Als nächstes werden die Vorteile durch das Ausführungsbeispiel erläutert.
Entsprechend der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung des Ausführungsbeispieles können die nachstehend bezifferten Wirkungen erreicht werden.

(1) In dem Schritt S1 von 4 wird, wenn es festgestellt wird, dass die Größe der Temperaturdifferenz von ΔT zwischen der Verdampferauslasstemperatur Tint und der Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int gleich zu oder höher als 4 °C wird, der Ablauf, der von dem Schritt S1 bis zum Schritt S7 über die Schritte S2 und S6 weitergeht, gebildet, wobei die Abkühlsteuerung durch Auswählen des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplans zum Erhöhen des Funktionsverhältnisses für den Lüftermotor 10 in einem Bereich des Kompressor-Abgabeseitendrucks Pd niedriger als der des normalen Steuerungsplanes ausgeführt wird, und demzufolge beim Abkühlen, während die angeforderten Kühlleistung sicher gestellt und eine Verbesserung der Kraftstoffeffektivität erreicht werden kann.
(2) Die angeforderte Kühlleistung wird vorhergesagt durch den Verdampferauslass-Temperatursensor 18 zum Erfassen der Verdampferauslasstemperatur Tint direkt an dem Auslass des Verdampfers 7, enthalten in dem Klimatisierungskreislauf, durch den ECV-Steuerungsabschnitt 22 zum Festlegen der Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int direkt an dem Auslass des Verdampfers 7, enthalten in dem Klimatisierungskreislauf, und durch die Größe der Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Verdampferauslasstemperatur Tint und der Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int, und demzufolge kann nur durch das Erfassen der Verdampferauslasstemperatur Tint, die Größe der angeforderten Kühlleistung (die Größe der Temperaturdifferenz ΔT) leicht und genau durch das Verwenden der Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int, die in dem ECV-Steuerungsabschnitt 22 berechnet worden ist, vorhergesagt werden.
(3) In dem Schritt S3 wird, wenn es festgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V langsamer als 35 km/h ist, der Ablauf gebildet, der von dem Schritt S3 bis zum Schritt 7 über die Schritte S4 und S6 geht, und die Leerlaufsteuerung wird durch Auswählen des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplans für das Erhöhen des Funktionsverhältnisses für den Lüftermotor 10 in einem Bereich des Kompressor-Abgabeseitendrucks Pd, niedriger als der normale Steuerungsplan, ausgeführt und demzufolge kann im Leerlauf, während die angeforderte Kühlleistung gesichert wird, eine Verbesserung der Kraftstoffeffektivität erreicht werden.
(4) Durch Vorsehen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 19 für das Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und durch das Erfassen, dass das Fahrzeug in den Leerlaufzustand gebracht wird, wenn der erfasste Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit gleich ist zu oder langsamer als 35 km/h auf der Niedriggeschwindigkeitsseite ist und demzufolge kann der Leerlaufzustand durch Verwenden des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 19, der in einem anderen Fahrzeug-montierten Steuerungssystem verwendet wird und der einen extrem niedrigen Geschwindigkeitsbereich enthält, durch den das Kühlen des Kühlers 4 durch den Fahrtwind nicht erreicht wird, leicht erfasst werden.
(5) In dem Schritt S1 der 4 geht, wenn es festgestellt wird, dass die Größe der Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Verdampferauslasstemperatur Tint und der Ziel-Verdampferauslasstemperatur T'int gleich zu oder höher als 4 °C wird, wenn es festgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V langsamer als 35 km/h ist, in jedem Fall der Vorgang zu dem Schritt S6 weiter, um die Leerlauf-/Abkühl-Steuerung durch Auswählen des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplans für das Erhöhen des Funktionsverhältnisses für den Lüftermotor 10 in einem Bereich des Kompressor-Abgabeseitendrucks Pd niedriger als der normale Steuerungsplan auszuführen, und demzufolge kann in jedem der Fahrzeugzustände beim Abkühlen und im Leerlauf, während die geforderte Kühlleistung sichergestellt wird, eine Verbesserung der Kraftstoffeffektivität erreicht werden.
(6) Als der Steuerungsplan für das Feststellen des Funktionsverhältnisses für den Lüftermotor 10 sind vorgesehen im Gegensatz zu dem Kompressor-Abgabeseitendruck Pd der normale Steuerungsplan, der auf der Grundlage des höchsten Effektivitätspunktes konfiguriert ist, der die maximale Kraftstoffeffektivität in einem normalen Fahrzustand hat, und der Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan, der auf der Grundlage des höchsten Effektivitätspunktes in dem Leerlaufzustand und in dem Abkühlzustand konfiguriert ist, wobei beim Fahren des Fahrzeuges, das nicht in einen Abkühlzustand oder Leerlaufzustand gebracht worden ist, der normale Steuerungsplan ausgewählt wird, beim Abkühlen oder Leerlaufen des Fahrzeuges, der Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan ausgewählt wird und demzufolge unabhängig von dem normalen Fahren oder im Leerlauf/Abkühlen eine gute Verbesserung der Kraftstoffeffektivität erreicht werden kann.
(7) Als der Kompressor des Klimatisierungssystems wird der Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ, dessen Kompressor-Abgabekapazität extern veränderbar gesteuert wird, verwendet, wobei der Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ die Steuerung zum Schaffen der Ziel-Kompressor-Abgabekapazität, festgestellt durch den ECV-Steuerungsabschnitt 22 in Übereinstimmung mit der für den Klimatisierungskreislauf angeforderte Kühlleistung, ausführt und demzufolge ungeachtet des Fahrzeugzustandes die Optimierung (die Energieersparnis/das Sparen der Kraftstoffeffektivität) des Kompressor-Abgabeseitendrucks Pd erreicht wird und durch das Verwenden von sowohl der Steuerung der veränderbaren Kapazität des Kompressor 3 vom externen Steuerungs-Typ, als auch der PWM-Steuerung des Lüftermotors 10 eine hoch-effiziente Kraftstoffeffizienz, die die Steuerung verbessert, wobei die gesamt-Motorbelastung oder die Gesamtbatteriebelastung durch die Gesamtsumme der Kompressor-Antriebslast (oder der elektrischen Last des Kompressors) und der elektrischen Last des Lüfters minimiert wird, erreicht werden kann.

Obwohl eine Erläuterung der Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung auf der Grundlage des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles gegeben worden ist, ist die spezielle Ausbildung nicht auf die des Ausführungsbeispieles be grenzt, sondern Veränderungen oder Zusätze der Auslegung oder dergleichen sind gestattet, soweit dies dem Geist der Erfindung entsprechend der jeweiligen Ansprüche, soweit dies von dem Umfang der Ansprüche abgeleitet werden kann, entspricht.
Z. B. ist, obwohl entsprechend des Ausführungsbeispieles ein Beispiel des Verwendens des Kompressors vom externen Steuerungs-Typ, angetrieben durch den Motor, als der Kompressor gezeigt, die Erfindung in einem Kompressor vom Typ mit einer feststehenden Kapazität, gesteuert in EIN/AUS in Übereinstimmung mit dem Betrieb oder mit dem Nicht-Betrieb der Klimaanlage und für eine Elektrokompressor-Drehzahl, die durch einen Elektromotor gesteuert wird, anwendbar.
Obwohl entsprechend des Ausführungsbeispieles ein Beispiel des Steuerns des Lüftermotors des elektrischen Kühllüfters stufenlos durch die PWM-Steuerung gezeigt ist, ist die Erfindung auf einen Lüftermotor, gesteuert durch die EIN/AUS – Steuerung (veränderbar in 2 Stufen) anwendbar. Oder, die Erfindung ist auf einen Lüftermotor, gesteuert durch Vorsehen einer Mehrzahl von Steuerungsmerkmalslinien (Pläne) anwendbar.
Obwohl entsprechend des Ausführungsbeispieles ein Beispiel des Vorhersagens der geforderten Kühlleistung durch den Temperaturunterschied zwischen dem tatsächlichen Wert und dem Zielwert der Verdampferauslasstemperatur als der angeordnete Kühlleistungs-Vorhersageabschnitt sein kann, kann z. B. die angeforderte Kühlleistung durch den Betrieb, in dem der Klimaanlagenschalter EIN eingeschaltet wird, durch den Betrieb, um die Festlegungstemperatur durch die Temperatur-Einstellskala zu vermindern, den schnellen Anstieg der Temperatur im Inneren des Fahrgastraumes, obwohl die die Klimaanlage auf EIN eingeschaltet worden ist, und dergleichen, vorhergesagt werden.
Entsprechend des Ausführungsbeispieles ist ein Beispiel des Hochdrucksensors als eine Einrichtung zum Erfassen des Äquivalentwertes der Kompressor-Abgabekapazität gezeigt. Jedoch kann z. B. eine Einrichtung für das Erfassen des Drucks des Kältemittels bei Hochdruck an irgendeiner Position in dem Klimatisierungskreislauf von der Zulieferseite des Kompressors zu dem Expansionsventil und eine Einrichtung für das Vorhersagen des Kompressor-Abgabeseitendrucks durch Berechnen oder dergleichen als die Einrichtung für das Erfassen des Äquivalentwertes des Kompressor-Abgabekapazität verwendet werden.
Entsprechend des Ausführungsbeispieles ist ein Steuerungsbeispiel des Lüftermotors durch den einzelnen Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan als der erste Lüftermotor-Steuerungsabschnitt ungeachtet der geforderten Kühlleistung beim Abkühlen gezeigt. Jedoch kann diese durch eine Lüftermotorsteuerung in Übereinstimmung mit der Größe der angeforderten Kühlleistung ausgeführt werden, um eine derartige Korrektur auszuführen, dass je größer die angeforderte Kühlleistung ist, desto stärker erhöht ist die Neigung des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplans, um den Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan auf die niedrige Seite des Kompressor-Abgabeseitendrucks zu verschieben, oder um einen optimalen Plan aus einer Mehrzahl von Steuerungsplänen auszuwählen.
Entsprechend des Ausführungsbeispieles ist ein Beispiel des Verwendens des Verdampferauslass-Temperatursensors als der Verdampferauslass-Temperaturerfassungsabschnittes gezeigt. Wenn jedoch ein Verdampfereinlass-Temperatursensor vorgesehen ist, kann die Verdampferauslasstemperatur aus der Verdampfereinlasstemperatur vorhergesagt werden.
Entsprechend des Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel des Verwendens des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors als Leerlaufzustands-Erfassungsabschnitt gezeigt. Jedoch kann der Leerlaufzustand durch einen Leerlaufschalter oder einen Motordrehzahlsensor erfasst werden.
Entsprechend des Ausführungsbeispieles ist ein Steuerungsbeispiel des Lüftermotors durch den einzelnen Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan beim Leerlauf als der zweite Lüftermotor-Steuerungsabschnitt gezeigt. Jedoch kann diese durch eine Lüftermotorsteuerung in Übereinstimmung mit dem Leerlaufzustand ausgeführt werden, um eine Korrektur vorzunehmen, in der je niedriger die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Motordrehzahl ist, desto weiter erhöht die Neigung des Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplans ist, um den Leerlauf-/Abkühl-Steuerungsplan auf die niedrige Seite des Kompressor-Abgabeseitendrucks zu verschieben, oder um einen optimalen Plan aus der Mehrzahl der Steuerungspläne auszuwählen.
In dem Ausführungsbeispiel kann als der dritte Lüftermotor-Steuerungsabschnitt die Lüftermotorsteuerung in Übereinstimmung mit der Größe der angeforderten Kühlleistung wie oben beschrieben beim Abkühlen ausgeführt werden. Außerdem kann beim Leerlauf eine Lüftermotorsteuerung in Übereinstimmung mit dem Leerlaufzustand ausgeführt werden. Überdies kann beim normalen Fahren eine Lüftermotorsteuerung in Übereinstimmung mit der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden, um eine Korrektur des Veränderns der Neigung des normalen Steuerungsplanes durch die Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit vorzunehmen, um einen optimalen Plan aus einer Mehrzahl von normalen Steuerungsplänen oder dergleichen auszuwählen. Auch kann bei normalen Fahren die Lüftermotorsteuerung durch Addieren der Fahrwiderstandinformation der Straßenneigung oder dergleichen oder des Beschleunigeröffnungsgrades oder dergleichen, die anders als die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation ist, ausgeführt werden.
1

24 PWM-Modul, 15 Klimaanlagenschalter, 16 Motorwasser-Temperatursensor, 17 Hochdrucksensor, 21 PWM-Verstärker, 20 Lüftermotor-Steuerungsabschnitt, 23 ECV-Verstärker, 22 ECV-Steuerungsabschnitt, 14 Steuerungseinheit, 25 Ziel-Verdampferauslass-Temperaturfestlegungseinrichtung, 18 Verdampferauslass-Temperatursensor, 19 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor

2

Pd: Zulieferungsseitendruck, Ps: Einlassseitendruck. Pc: Kurbelkammerdruck, Kolbenhub

3

38 Kompressor-Kurbelkammer, 37 Hochdruckkammer (Zulieferungsseite), 21 ECV-Verstärker, Diaphragma, elektromagnetische Spule, Satzfeder, Einlassseitendruck, ECV-Steuerungsfunktionssignal

4

S1 Normalsteuerung, Abkühlsteuerung,
S2 Normalsteuerung
S3 Leerlaufsteuerung
S4 Normalsteuerung
S5 Normalsteuerung, A_Funktionsverhältnis (%)
S6 Leerlauf-/Abkühlungssteuerung, A_Funktionsverhältnis (%)
S7 M/F A = A Funktion
S8 M/F_Funktions-Ausgangszeichen
S9 Langsamstart-Verarbeitung 1
S10 Langsamstart-Verarbeitung 2
S13 M/F_Funktions-Ausgangszündkerze AUS
S14 Ausgabe M/F_Funktion

5

Motorlastdrehmoment (kgf·m), Motorlüfterspannung (V), bestätigtes Fahrzeug:
2. OL-Klasse, Motorlüfter, maximaler Effektivitätspunkt (ungefähr 70 %)
Der Druck auf der Hochdruckseite der Klimaanlage ist erhöht und die Kompressorleistung ist erhöht!
Die Wechselstrommaschinenleistung ist erhöht und das Motorlastdrehmoment ist erhöht!

6

Maximaler Effektivitätspunkt beim Fahren
o Maximaler Effektivitätspunkt im Leerlauf/Abkühlen beim Fahren
Steuerungslinie beim Fahren
Leerlauf/Abkühlungssteuerungslinie

7

A_Funktionsverhältnis (%)

8

Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate (%), Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h)
Modus: REC, VENT, Lüfter MHi, Sonneneinstrahlung vorhanden
o Kompressor mit festem Verhältnis
Kompressor mit variablen Verhältnis + PWM (Einzelsteuerung) + ID900
⎕ Kompressor mit variablen Verhältnis + PWM (Misch-Steuerung) + ID900
Innerhalb von () bezeichnet die Kraftstoffeffektivitäts-Werteinheit: IDLmI/h. Andererseits km/l
Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate = (Kraftstoffeffektivität, wenn die Klimaanlage AUS ist – Kraftstoffeffektivität, wenn die Klimaanlage EIN ist)/Kraftstoffeffektivität, wenn die Klimaanlage AUS ist

9

Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate (%), Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h)
Modus: REC, VENT, Lüfter MHi, Sonneneinstrahlung vorhanden
o Kompressor mit festem Verhältnis
Kompressor mit variablen Verhältnis + PWM (Einzelsteuerung) + ID900
⎕ Kompressor mit variablen Verhältnis + PWM (Misch-Steuerung) + ID900
Innerhalb von () bezeichnet die Kraftstoffeffektivitäts-Werteinheit: IDLml/h. Andererseits km/l
Kraftstoffeffektivitäts-Verschlechterungsrate = (Kraftstoffeffektivität, wenn die Klimaanlage AUS ist – Kraftstoffeffektivität, wenn die Klimaanlage EIN ist)/Kraftstoffeffektivität, wenn die Klimaanlage AUS ist

Claims

Steuervorrichtung für eine Fahrzeugklimatisierungsanlage, aufweisend einen Kompressor (3), enthalten in einem Klimatisierungskreislauf und angetrieben durch einen Motor (1) oder einen Motor für das Betätigen einer Klimaanlage, ein elektrisches Kühllüfter (9), das einen Lüftermotor (10) enthält, betätigt durch eine Energiequelle (8), so dass eine Kühlerkühlleistung eines Kühlers (4) durch den Lüftermotor (10) veränderbar und extern gesteuert wird, und einen Kompressorabgabekapazität-Äquivalentwert-Erfassungsabschnitt (17), der vorgesehen ist, einen Äquivalentwert einer Abgabekapazität des Kompressors (3) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leerlaufzustands-Erfassungsabschnitt (S3) vorgesehen ist, um zu erfassen, wenn ein Fahrzeug in einen Leerlaufzustand gebracht wurde, und ein Lüftermotor-Steuerabschnitt (S1, S2, S3, S4, S6, S7) vorgesehen ist, eine Lüftermotorlast zu erhöhen, wenn die Abgabekapazität des Kompressors (3) niedriger als in einem Zustand ist, wenn der Leerlaufzustand durch den Leerlaufzustands-Erfassungssensor (S3) erfasst wird.
Steuervorrichtung für eine Fahrzeugklimatisierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt (19) vorgesehen ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen, wobei der Leerlaufzustands-Erfassungsabschnitt (S3) erfasst, ob das Fahrzeug in den Leerlaufzustand gebracht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, erfasst durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt (19), gleich ist zu oder langsamer als eine zuvor festgelegte Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Steuervorrichtung für eine Fahrzeugklimatisierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompressor-Steuerabschnitt (22) vorgesehen ist, um ein Steuern des Bereitstellens einer Ziel-Kompressor-Abgabekapazität auszuführen, bestimmt in Übereinstimmung mit der geforderten Kühlleistung in dem Klimatisierungskreislauf, wobei der Kompressor (3) ein Kompressor des Typs mit externer Steuerung ist, in dem die Kompressor-Abgabekapazität von außen veränderbar gesteuert wird, und der Kompressor (3) durch den Kompressor-Steuerabschnitt (22) gesteuert wird.