DE2942360C2 - Verfahren zum Regeln einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage und elektrische Regeleinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage - Google Patents
Verfahren zum Regeln einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage und elektrische Regeleinrichtung für eine Kraftfahrzeug-KlimaanlageInfo
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Description
Aus der US-PS 3315 730 ist eine Klimaanlage bekannt,
bei der zusätzlich zu der obenerläuterten bekannten Klimaanlage ein Kühlaggregat vorgesehen ist,
welches bei hoher Temperatur zum Einsatz gelangt, um die in den Fahrgastraum abgegebene Luft abzukühlen.
Auch diese bekannte Klimaanlage weist eine relativ einfache Regelanordnung auf, bei der jedoch zusätzlich die
Außentemperatur mit in die Regelung eingebt. Die oben aufgeführten weiteren Störgrößen werden auch bei dieser
bekannten Anordnung nicht berücksichtigt.
Weiterhin ist aus der Zeitschrift Elektronik 1976, Heft 3, Seiten 87 ff. eine digitale Regelung durch Mikroprozessoren
bekannt. In dieser Druckschrift ist im einzelnen ausgeführt, wie die früher üblichen analogen
Regler ausgestaltet werden müssen, wenn digital geregelt werden soll, was speziell darauf hinausläuft, daß
nicht nur der Regelalgoriihmus angepaßt werden muß, sondern daß auch weitere Bauelemente notwendig sind,
so z. B. Digital/Analog-Wandler und Analog/Digital-Wandler. Es ist bekannt, daß mit digitalen Reglern häufig
eine bessere Regelung möglich ist, als mit Analogreglern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Einrichtung der eingangs angesprochenen
Art derart weiterzubilden, daß ohne großen Aufwand eine bessere Regelung der Fahrgastraum-Temperatur
eines Kraftfahrzeugs möglich ist; d. h. die Regelung soll ohne großen Aufwand trotz auftretender
»Störgrößen« eine .nöglichst gleichbleibende Tempera-
bo tür im Fahrgastraum gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte,
bzw. durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 angegebenen Merkmale gelöst.
i>5 Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, nicht
nur eine »einfache Regelung« für die Fahrgastraum-Temperatur vorzusehen, sondern zusätzlich Maßnahmen
zu treffen, um eine Tendenz der sich ändernden
Ist-Temperatur festzustellen, um diese Tendenz bei der
Regelung berücksichtigen zu können. Bei den bisher bekannten Anordnungen waren hierfür zusätzliche
Störaufschaltungen erforderlich, d. h. es mußten spezielle Sensoren und dergleichen vorgesehen werden, um die
Störgrößen berücksichtigen zu können. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bzw. bei der erfindungsgemäßen
Anordnung nicht notwendig. Es wird also auf einfache Weise gewährleistet, daß sich die Innentemperatur
des Fahrgastraumes stets rasch auf die vorgegebene Soll-Temperatur einregelt.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des elektrischen Regelsystems
gemäß der Erfindung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage:
F i g. 2 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Programmablaufs eines Mikrocomputers für das clcktri-
F i g. 3 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Berechnungen innerhalb der Fahrgastraum-Kontrollroutine
gemäß F i g. 2;
F i g. 4 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Berechnungen innerhalb der Kühl-Kontrollroutine nach
Fig. 3;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Berechnungen
innerhalb der Heiz-Kontrollroutine nach Fig. 3;und
Fig.6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Berechnungen
innerhalb der in F i g. 2 dargestellten Mischklappen-Kontrollroutine.
F i g. 1 zeigt das Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen elektronischen Steuersystems für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage,
bei dem ein Mikrocomputer 12 Verwendung findet, um die erforderlichen digitalen Rechenoperationen
auf der Grundlage eines vorherbestimmten Steuerprogramms auszuführen. Die Klimaanlage
verfügt über einen Luftkanal 1, der die zu klimatisierende Luft einläßt und einen ersten Einlaß Xa zum
Einlassen von Außenluft in das Innere sowie einen zweiten Einlaß Xb für die Rezirkulation der Innenluft des
Fahrgastraumes aufweist. Eine Umschaltklappe 2 ist vorgesehen, um zwischen dem Einlassen von Außenluft
und der Rezirkulation von Innenluft umschalten zu können. Wenn sie die in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien
dargestellte Position hat, gestattet die Umschaltklappe 2 das Einlassen von Außenluft und verschließt den Einlaß
von Innenluft. Ein Gebläse 3 mit veränderbarer Drehzahl ist in dem Luftkanal 1 angeordnet, um die Luft
von dem ersten Einlaß Xa und/oder dem zweiten Einlaß 1 b anzusaugen, und iie angesaugte Luft wird mit Hilfe
eines Verdampfers 4 gekühlt. Ein Heizkörpers ist strömungsabwärts
von dem Verdampfer 4 angeordnet, um die gekühlte Luft in Abhängigkeit von der Stellung einer
Luft-Mischklappe 6 zu erwärmen, wobei die zusätzliche Wärmezufuhr durch Verändern der durch den Heizkörper
5 fließenden Kühlwassermenge beeinflußbar ist-Das Verhältnis der warmen und gekühlten Luft wird
durch den augenblicklichen öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 bestimmt, wobei die warme Luft mit der
übrigen gekühlten Luft gemischt wird, um eine angenehme Temperatur im Fahrgastraum 7 zu erzielen.
Das elektronische Steuersystem enthält einen Fahrgastraum-Sensor 8, der die Temperatur des Fahrgastraumes
erfaßt und dazu ein elektrisches Signal erzeugt, das die tatsächliche Fahrgastraumtemperatur angibt.
Das Steuersystem weist außerdem einen Mischklappen-Ssnsor
9 und einen Temperatur-Wähler 10 auf. Der Mischklappen-Sensor 9 ist in Gestalt eines Potentiometers
ausgebildet, das durch die Bewegung der Luft-Mischklappe 6 betätigt wird und auf diese Weise ein
Rückkopplungssignal erzeugt, welches die Winkelposition der Luft-Mischklappe 6 anzeigt. Der Temperatur-Wähler
10 wird von Hand in eine ausgewählte Position gebracht und erzeugt ein elektrisches, die erwünschte
Fahrgastraum-Innentemperatur anzeigendes elektrisches Signal. Alle Signale der Sensoren 8, 9 und des
to Temperaturwählers 10 sind an einen Analog-Digital-Umsetzer 11 angelegt und werden von diesem in eine
Folge elektrischer Binärsignale umgesetzt.
Der Mikrocomputer 12 besteht aus einem einzigen großiiütegrierten Schaltkreis, der zu seinem Betrieb eine
konstante Spannung aus einem Spannungsstabilisator erhält. Der Spannungsstabilisator erhält elektrische Leistung
aus der Autobatterie, um mit deren Hilfe eine konstante Spannung zu erzeugen. Der Mikrocomputer
12 enthält eine Zentraleinheit (CPU), die über einen
Datenbus 12a an eine Eingabe-Ausgabe-Einheit (I/O) angeschlossen ist. Die Zentraleinheit ist außerdem über
den Datenbus X2a mit einem Taktgeberschaltkreis, einem Festwertspeicher (ROM) und einem Schreib-Lese-Speicher
(RAM) verbunden. Der Taktgeberschaltkreis enthält einen quarzgesteuerten Oszillator 13, um ein
Taktsignal mit einer vorherbestimmten Frequenz zu erzeugen. Das vorherbestimmte Steuerprogramm ist in
dem Festwertspeicher ROM gespeichert. Die Eingabe-Ausg.abe-Einheit
I/O empfängt die Binärsignale des
jo Analog-Digital-Umsetzers 11, um sie vorübergehend in
dem Schreib-Lese-Speicher RAM zwischenzuspeichern. Die gespeicherten Signale werden wahlweise
ausgelesen und der Zentraleinheit CPU über den Datenbus 12a zugeführt. Die Zentraleinheit CPU dient dazu,
das vorher festgelegte Steuerprogramm im Takt der Taktsignale des Taktgeberschaltkreises auszuführen.
Ein Ansteuerschaltkreis 14 dient zur Verstärkung des Ausgangssignales des Mikrocomputers 12 und ein Unterdnjck-Stellmotor
15 ist mit der Luft-Mischklappe 6 verbunden. Auf diese Weise wird der Unterdruck-Stellmotor
15 in Abhängigkeit von dem verstärkten Signal des Ansteuerschaltkreises 14 betätigt, um die Winkelstellung
der Luft-Mischklappe 6 zu steuern, wobei die Betätigung des Unterdruck-Stellmotors abhängig ist
von der Anwesenheit oder Abwesenheit des angeschlossenen Unterdrucks.
Im folgenden wird die Funktionsweise des obenerläuterten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die in
F i g. 2 bis 6 dargestellten Flußdiagramme genauer beschrieben. Wenn ein nicht dargestellter Hauptschalter
betätigt wird und den Spannungsstabilisator an die E*tterie anschließt, wird der Mikrocomputer 12 nach dem
Einspeisen der konstanten Spannung aus dem Stabilisator in Betrieb gesetzt, um unter Kontrolle des vorherbestimmten
Programmes mit dem Startschritt 100, wie in F i g. 2 dargestellt, die folgenden Berechnungen einzuleiten.
Danach wird die Anfangseinsteilung des Mikrocomputers 12 beim Schritt 200 vervollständigt, bei dem
ein 2;eitwert C in einer Uhr des Mikrocomputers 12 gesetzt wird auf C = 1 und eine Fahrgastraum-Temperaturabweichung
ΔT in dem Mikrocomputer 12 gesetzt wird auf ΔΤ = 0. Nach dem Abschluß der Anfangseinstelluingen
des Mikrocomputers 12 durchläuft das Programm einen Fahrgastraum-Temperatureingabeschritt
300, bei dem der Mikrocomputer 12 von dem Fahrgastraumi-Sensor 8 über den Analog-Digital-Umsetzer 11
ein Eingangssigna] empfängt, das den Ist-Wert der Fahrgastraum-Temperatur
angibt Im Anschluß daran
durchläuft das Programm einen Schrill 400 zum Setzen
des Θ-Wertes. Dabei wird die folgende Gleichung auf
der Grundlage der Fahrgastraum-Temperatur T(I) mittels der Zentraleinheit CPU berechnet, um θ auf einen
der Ist-Temperatur T^entsprechenden Wert zu setzen.
0= -a ■ T(t)+ b
Hienn bedeuten die Buchstaben a und b jeweils Konstanten.
Wenn das Programm bei einem Subtraktionsschritt 500 angekommen ist, berechnet der Mikrocomputer 12
die Gleichung C=C-I und entscheidet danach bei einem Zeitabfrageschritt 600, ob der verminderte Wert
C»0« ist. Falls der verminderte Wert C»0« ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja« und das Programm setzt
sich mit der Fahrgastraumroutine 700 fort, bei der der Mikrocomputer 12 jeweils von dem Fahrgastraum-Sensor
8 und dem Temperaturwähler 10 über den Analog-Digital-Umsetzer 11 ein Eingangssignal, das den Ist-Wert
der Fahrgastraum-Temperatur T(t) anzeigt und ein Setzsignal empfängt, das die gewünschte Fahrgastraum-Temperatur
Ts anzeigt. Danach berechnet der Mikrocomputer 12 eine Abweichung ΔΤ(()zwischen der
tatsächlichen Fahrgastraum-Temperatur T(t) und der erwünschten Fahrgastraum-Temperatur Ts und setzt
die errechnete Abweichung ΔΤ(ή in Bezug zu einem
vorherbestimmten Wert, um so einen Kompensationswert θζ\χ bestimmen, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 zu steuern, wie weiter unten genauer besch-:eben ist. Danach durchläuft das Programm einen
Uhreinstellungsschritt 800, bei dem ein Zeitwert eingestellt wird, um ungefähr 30 Sekunden festzulegen und
danach kehrt das Programm zu dem Subtraktionsschritt 500 zurück.
Wenn der Mikrocomputer 12 beim Zeitabfrageschritt 600 »nein« entscheidet, springt das Programm zu der
Mischklappen-Kontroüroutine 900. bei der der Mikrocomputer
12 von dem Mischklappen-Sensor 9 über den Analog-Digital-Umsetzer 11 ein Rückkopplungssignal
empfängt, das den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe angibt, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 auf der Basis des Kompensationswertes #zu steuern,
der mit Hilfe der Fahrgastraum-Temperatur-Kontrollroutine erhalten worden ist
Auf diese Weise erzeugt der Mikrocomputer 12 ein Ausgangssignal, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 in Abhängigkeit von dem Kompensationswert θ zu vergrößern oder zu verkleinern. Danach
schreitet das Programm zu einer weiteren Kontrollroutine 1000, innerhalb der verschiedene Berechnungen in
einer bekannten Weise durchgeführt werden, um die Gebläsegeschwindigkeit die Stellung der Umschaltklappe
2, den Betrieb des Kompressors für den Verdampfer 4 und ähnliches zu steuern. Danach kehrt das
Programm zum Subtraktionsschritt 500 zurück. Die Berechnungen zwischen dem Subtraktionsschritt 500 und
dem Uhreinstellungsschritt 800 werden mit einem zeitlichen Abstand von 30 Sekunden wiederholt durchgeführt,
während die Berechnungen zwischen dem Subtraktionsschritt und der Kontrollroutine 1000 mit einer
Wiederholfrequenz von etwa 100 Millisekunden durchgeführt werden.
In Fig.3 ist das Flußdiagramm der Fahrgastraumtemperatur-Kontrollroutine
700 dargestellt innerhalb der das Programm einen Eingabeschritt 710 durchläuft wenn der Mikrocomputer 12 sich bei dem Zeitabfrageschritt
600 für »ja« entscheidet Beim Eingabeschritt 710 empfängt der Mikrocomputer 12 von dem Kahrgastraum-Scnsor
8 und dem Temperatur-Wähler 10 über den Analog-Digital-Umsetzer 11 das Eingangssignal,
das den Ist-Wert der Fahrgastraum-Temperatur T(t)angibt
sowie das Wählsignal, das die erwünschte Fahrgastraum-Temperatur Ts angibt. Danach läuft das Programm
zu einem Abweichungsberechnungs-Schritt 720, bei dem der Mikrocomputer 12 die Gleichung
ΔΤ(ή — T(t) — Ts berechnet, um die Abweichung JTJt)
ίο zu erhalten. Danach läuft das Programm weiter zu einem
Entscheidungsschritt 730, bei dem der Mikrocomputer 12 entscheidet, ob die Abweichung ΛΤ(ή größer
als TC ist. Falls die Abweichung ΔΤ(ή größer als 1°C
ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja« und das Programm durchläuft eine Kühl-Kontrollroutine 760. Falls
die Abweichung //^kleiner als Γ C ist, entscheidet der
Mikrocomputer 12 »nein« und das Programm durchläuft einen zweiten Entscheidungsschritt 740. Bei diesem
Schritt 740 entscheidet der Mikrocomputer 12. ob die Abweichung ΔΤ(ι) kleiner als — ΓC ist. Falls die Abweichung
ΔΤ(ήkleiner ist als — I0C, entscheidet der Mikrocomputer
12 »ja«, um den Programmablauf auf eine Heizkontrollroutine 770 zu lenken. Falls die Abweichung
ΔΤ(ι)größer als — ΓC ist, entscheidet der Mikrocomputer
12 »nein« und das Programm mündet in einen Halteschritt 750. Bei dem Halteschritt 750 bestätigt der
Mikrocomputer 12 die Gleichheit θ = θ, um den öffnungswinkel
der Luft-Mischklappe 6 beizubehalten.
Wenn das Programm in die Kühl-Kontrollroutine 760 einläuft, führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durch, um einen Kompensationswert in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung ΔΤ(ή und der Veränderung der Abweichung ΔΤ(1) innerhalb eines Zeitintervalles von 30 Sekunden zu erhalten. Auf diese Weise erzeugt der Mikrocomputer 12 ein Ausgangssignal, das den Kompensationswert wiedergibt, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 in Richtung auf die Kühlseite zu steuern, wie unten genauer beschrieben ist. Wenn das Programm in die Heiz-Kontrollroutine 770 einläuft, führt der Mikrocomputer 12 Berechnungen durch, um einen Kompensationswert in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung ΔΤ(ή und der Veränderung der Abweichung ΔΤ(ί) beim Zeitintervall von 30 Sekunden zu erhalten. Auf diese Weise erzeugt der Mikrocomputer 12 ein Ausgangssignal, das den Kompensationswert angibt, um den Öffnungswinkel der Luft-Mischklappc 6 in Richtung auf die Heizseite zu steuern, wie weiter unten genauer beschrieben ist Nach der Berechnung bei einem der obigen Schritte durchläuft das Programm einen Erneuerungsschritt 780, bei dem der Mikrocomputer 12 die anfängliche Abweichung ΔΤ durch die errechnete Abweichung ΔΤ(ί) ersetzt, um die Berechnung der Fahrgastraum-Temperatur-lControllroutine 700 zu beenden.
Wenn das Programm in die Kühl-Kontrollroutine 760 einläuft, führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durch, um einen Kompensationswert in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung ΔΤ(ή und der Veränderung der Abweichung ΔΤ(1) innerhalb eines Zeitintervalles von 30 Sekunden zu erhalten. Auf diese Weise erzeugt der Mikrocomputer 12 ein Ausgangssignal, das den Kompensationswert wiedergibt, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 in Richtung auf die Kühlseite zu steuern, wie unten genauer beschrieben ist. Wenn das Programm in die Heiz-Kontrollroutine 770 einläuft, führt der Mikrocomputer 12 Berechnungen durch, um einen Kompensationswert in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung ΔΤ(ή und der Veränderung der Abweichung ΔΤ(ί) beim Zeitintervall von 30 Sekunden zu erhalten. Auf diese Weise erzeugt der Mikrocomputer 12 ein Ausgangssignal, das den Kompensationswert angibt, um den Öffnungswinkel der Luft-Mischklappc 6 in Richtung auf die Heizseite zu steuern, wie weiter unten genauer beschrieben ist Nach der Berechnung bei einem der obigen Schritte durchläuft das Programm einen Erneuerungsschritt 780, bei dem der Mikrocomputer 12 die anfängliche Abweichung ΔΤ durch die errechnete Abweichung ΔΤ(ί) ersetzt, um die Berechnung der Fahrgastraum-Temperatur-lControllroutine 700 zu beenden.
In Fig.4 ist das Flußdiagramm der Kühl-Kontrollroutine
760 dargestellt bei der das Programm einen dritten Entscheidungsschritt 761 durchläuft wenn der
Mikrocomputer 12 bei dem ersten Entscheidungsschritt 730 »ja« entscheidet. Bei dem Schritt 761 entscheidet
der Mikrocomputer 12, ob die Abweichung JT(t) kleiner als 3° C ist Falls die Abweichung ΔΤ(ή kleiner als
3° C ist entscheidet der Mikrocomputer »ja« und das Programm mündet in den folgenden Entscheidungsschritt 762. Danach entscheidet der Mikrocomputer 12,
ob die Abweichung ΔΤ(ή kleiner als die anfängliche
Abweichung ^Tist Faiis die Abweichung JTJt) kleiner
als der Anfangswert ^7~ist entscheidet der Mikrocomputer
12 »ja« und das Programm mündet in einen ersten
Kompensationsschritt 763. Danach führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durch, um einen Wert
von θ durch einen Wert von θ + 2 zu ersetzen, so daß der öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 um 2% seines
vollen öffnungswinkels vergrößert wird. Falls die Abweichung ΔΤ(ί) größer als die Anfangsabweichung
ΔΤ ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 »nein«, um das Programm in einen zweiten Kompensationsschritt
764 einlaufen zu lassen. Der Mikrocomputer 12 führt dann eine Berechnung durch, um den Wert von ©durch
einen Wert von 0—5 zu ersetzen, so daß auf diese Weise der öffnungswinkel der Lufl-Mischklappe 6 um
5% ihres vollen öffnungswinkels verringert wird. Falls die Abweichung dT(t)gröuer als 3°C bei dem vorhergegangenen
Schritt 761 bcirägt, entscheidet der Mikrocomputer 12 »nein« und leitet das Programm zu einem
vierten Enlscheidungsschritt 765. Bei dem Schritt 765 entscheidet der Mikrocomputer 12, ob die Abweichung
ΔΤ(>) kleiner als 5°C ist: Wenn die Abweichung ATh)
kleiner als 5°C ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja« und das Programm mündet in den folgenden Entscheidungsschritt
766. Der Mikrocomputer 12 entscheidet dann, ob die Abweichung ΔΤ(ή kleiner als die Anfangsabweichung
ΔΤ ist. Wenn die Abweichung ΔΤ(ί)
kleiner als die Anfangsabweichung ΔΤ ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja« und leitet das Programm zu
einem dritten Kompensationsschritt 767. Auf diese Weise führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durch,
um den Wert θ durch den Wert θ + 5 zu ersetzen und auf diese Weise den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 um 5% ihres vollen öffnungswinkels zu vergrößern. Falls die Abweichung AT(t) größer als die Anfangsabweichung
ΔΤ ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 »nein« und lenkt das Programm zu einem vierten
Kompensationsschritt 768. Der Mikrocomputer 12 führt dann eine Berechnung durch, um den Wert θ durch
einen Wert von θ — 10 zu ersetzen und auf diese Weise
den öffnungswinkel öder Luft-Mischklappe 6 um 10%
ihres vollen öffnungswinkels zu verringern. Wenn der Mikrocomputer 12 bei dem vierten Entscheidungsschritt 765 »nein« entscheidet, schreitet das Programm
zu einem Maximalkühlung^chritt 769, bei dem der Mikrocomputer
12 den öffnungswinkel öder Luft-Mischklappe
6 mit null festlegt
In F i g. 5 ist ein Flußdiagramm der Heiz-Kontrollroutine
770 dargestellt, bei der das Programm einen fünften Entscheidungsschritt 771 durchläuft, wenn der Mikrocomputer
12 bei dem zweiten Entscheidungsschritt 740 »ja« entscheidet Bei dem Schritt 771 entscheidet der
Mikrocomputer 12, ob die Abweichung ΔΤ(ί) größer als
-3°C ist Falls die Abweichung ΔΤ(ί)größer als -3°C
ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja« und das Programm mündet in den folgenden Entscheidungsschritt
772. Danach entscheidet der Mikrocomputer 12, ob die
Abweichung ΔΤ(ή größer als die Anfangsabweichung
^Tist Wenn die Abweichung AT(t) größer als die Anfangsabweichung
/4Tist, entscheidet der Computer 12 »ja« und lenkt das Programm zu einem fünften Kompensationsschritt
773. Bei diesem führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durch, um den Wert von 0
durch einen Wert von θ — 2 zu ersetzen und so den Öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 um 2% ihres
vollen öffnungswinkels zu verkleinern. Wenn der Computer
12 bei dem obenerwähnten Schritt 772 »nein« entscheidet läuft das Programm über einen sechsten
Kompensationsschritt 774, bei dem der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durchführt, um den Wert von θ
durch einen Wert von θ + 5 zu ersetzen und den Öff-
nungswinkel der Luft-Mischklappe 6 um 5% ihres vollen öffnungswinkels zu vergrößern.
Falls der Mikrocomputer 12 sich bei dem fünften Entscheidungsschritt
771 für »nein« entscheidet, mündet das Programm in einen sechsten Entscheidungsschritt
775, bei dem der Mikrocomputer 12 entscheidet, ob die Abweichung ΔΤ(1) größer als -50C ist. Wenn die Abweichung
ΔΤ(ή größer als —5" C ist, entscheidet der
Mikrocomputer 12 »ja« und das Programm läuft zu dem folgenden Entscheidungsschritt 776. Dann entscheidet
der Mikrocomputer 12, ob die Abweichung z/77(Jgrößer
als die Anfangsabweichung ΔΤκΧ. Falls die Abweichung
ΔΤ(ΐ) größer als die Anfangsabweichung ΔΤ ist, entschcidcr
der Mikrocomputer »ja« und führt das Pro·
r> gramm zu einem siebten Kompcnsationsschritl 777. Auf
diese Weise führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durch, um den Wert von θ durch einen Wert von
θ — 5 zu ersetzen und den öffnungswinkel der Luft-Mischklanpe
6 um 5% ihres vollen öffnungswinkels zu verringern. Falls die Abweichung ΔΤ(ή kleiner als die
Anfangsabweichung z/7"ist, entscheidet der Mikrocomputer
12 »nein« und läßt das Programm zu einem achten Kompensationsschritt 778 gelangen. Der Mikrocomputer
12 führt dann eine Berechnung aus, um den Wert von θ durch einen Wert von θ + 10 zu ersetzen und den
öffnungswinkel der Luft-Mischklappe G um 10% ihres vollen öffnungswinkels zu vergrößern. Wenn schließlich
der Mikrocomputer 12 sich bei dem sechsten Entscheidungsschritt 775 für »nein« entscheidet, gelangt
das Programm zu einem maximalen Heizschritt 779, bei dem der Mikrocomputter 12 den öffnungswinkel öder
Luft-Mischklappe 6 auf 100% erhöht.
In Fig. 6 ist das Flußdiagramm der Mischklappen-Kontrollroutine 900 dargestellt, bei der das Programm
j5 einen Eingangsschritt 910 durchläuft, wenn der Mikrocomputer
12 sich bei dem Zeitabfrageschritt 600 nach dem Einstellen des Zeitwertes C beim Schritt 800 für
»nein« entschieden hat Bei dem Eingangsschritt 910 empfängt der Mikrocomputer 12 von dem Mischklap-
pen-Sensor 9 über den Analog-Digital-Umsetzer 11 ein
Rückkopplungssignal, das den tatsächlichen öffnungswinkel A der Luft-Mischklappe 6 angibt, und das Programm
setzt sich mit einem Entscheidungsschritt 920 fort, bei dem der Mikrocomputer 12 entscheidet, ob der
tatsächliche öffnungswinkel A kleiner als ein Wert θ + oc ist, der einen oberen Grenzwert für den Unempfindlichkeitsbereich
darstellt Falls der tatsächliche öffnungswinkel A kleiner als der Wert 0 + α ist entscheidet
der Computer »ja« und läßt das Programm in den folgenden Entscheidungsschritt 930 münden. Dann entscheidet
der Mikrocomputer 12, ob der tatsächliche öffnungswinkel A größer als ein Wert 0 — λ ist der einen
unteren Grenzwert des Unempfindlichkeitsbereiches darstellt Wenn der tatsächliche Öffnungswinkel A größer
als der Wert 0 — α ist entscheidet der Mikrocomputer
12 »ja« und lenkt das Programm zu einem ersten Befehlsschritt 940. Auf diese Weise erzeugt der Mikrocomputer
12 ein Ausgangssignal, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 beizubehalten.
Wenn der Mikrocomputer 12 sich bei dem obenerwähnten Schritt 920 für »nein« entscheidet mündet das
Programm in einen zweiten Befehlsschritt 950, bei dem der Mikrocomputer 12 ein Ausgangssignal erzeugt um
den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 zu verringnrn.
Wenn der Mikrocomputer 12 sich bei dem obengenannten Schritt 930 für »nein« entscheidet verzweigt
das Programm zu einem dritten Befehlsschritt 960, bei dem der Mikrocomputer 12 ein Ausgangssignal erzeugt,
um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 zu vergrößern.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die jeweiligen Berechnungen in der Mischklappen-Kontrollroutine
auf der Grundlage des.Kompensatiouswertes θ durchgeführt werden, der während der Fahrgastraum-Temperatur-Kontrollroutine
700 bestimmt wird, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 dem
Kompensationswert #zu nähern.
Es sei angenommen, daß die Kraftfahrzeug-Klimaanlage unter der Kontrolle des elektronischen Steuersystems
im Sommer betrieben wird. Wenn das Programm nach der Subtraktion von
C = C-1 = 1-1=0
beim Subtraktionsschritt 500 zu dem Zeitabfrageschritt 600 gelangt, entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja«
und läßt das Programm in den Eingangsschritt 710 dcr
Fahrgastraum-Yemperatur-Kontrollroutine 700 einmünden. Dan;: empfängt der Mikrocomputer 12 von
dem Fahrgastraum-Sensor 8 und dem Temperatur-Wähler 10 über den Analog-Digital-Wandler 11 ein Eingangssignal,
das die tatsächliche Fahrgastraum-Temperatur T(O angibt und ein Wählsignal, das die erwünschte
Fahrgastraum-Temperatur Ts anzeigt. Im Anschluß daran gelangt das Programm zu dem Abweichungsberechnungs-Schritt
720, bei dem der Mikrocomputer 12 die Berechnung von
durchführt, wobei der sich ergebende Wert von ΔΤ(0 offensichtlich größer als 5°C ist. Dementsprechend entscheidet
sich der Mikrocomputer 12 bei dem ersten Entscheidungsschritt 730 für »ja« und führt das Programm
zu einem dritten Entscheidungsschritt 761 der Kühl-Kontrollroutine
760, wie in F i g. 4 gezeigt ist. Dann entscheidet der Mikrocomputer 12 bei dem Schritt 761
»nein« und das Programm führt zu dem vierten Entscheidungsschritt 765, bei dem sich der Computer 12 für
»nein« entscheidet Dementsprechend mündet das Programm in den Maximalkühlungsschritt 769 ein, bei dem
der Mikrocomputer 12 den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 mit θ = 0 festlegt
Danach setzt das Programm seinen Weg zu dem Erneuerungsschritt 780 fort, um die Berechnungen unter
der Kühlkontrollroutine zu beenden. Bei dem Erneuerungsschritt 780 ersetzt der Mikrocomputer 12 die Anfangsabweichung
ziTdurch die errechnete Abweichung ΔΤ(0 und das Programm läuft zum Uhreinstellungsschritt
800, bei dem ein Zeitintervall von 30 Sekunden eingestellt wird.
Nachdem das Programm zu dem Subtraktionsschritt 500 zurückgekehrt ist entscheidet der Mikrocomputer
12 bei dem Zeitabfrageschritt 600 »nein« und lenkt das Programm zu dem Eingangsschritt 910 der Mischklappen-Kontrollroutine
900, wie in F i g. 6 dargestellt ist Dann empfängt der Mikrocomputer 12 von dem Mischklappen-Sensor
9 über den Analog-Digital-Umsetzer 11 ein Rückkopplungssignal, das den tatsächlichen Öffnungswinkel
der Luft-Mischklappe 6 angibt und das Programm schreitet zu dem Entscheidungsschritt
weiter, bei dem der Computer feststellt, ob der tatsächliche Öffnungswinkel A kleiner als ein oberer Grenzwert
von θ + 2 eines Unempfindlichkeitsbereiches auf der Basis von θ = 0, wie in der Kühl-Kontrollroutine
bestimmt ist Infolgedessen entscheidet sich der Mikrocomputer 12 für »nein« und das Programm gelangt zu
dem zweiten Befehlsschritt 950, bei dem der Computer ein Ausgangssignal erzeugt, um den öffnungswinkel der
Luft-Mischklappe 6 zu verringern. Danach kehrt das Programm zu dem Subtraktionsschritt 500 unter Zwischenschaltung
der Kontrollroutine 1000 zurück. Nach Erhalt des Ausgangssignals des Mikrocomputers 12 betätigt
der Ansteuerschaltkreis 14 den Unterdruck-Stellmotor 15, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 in Richtung auf θ = Ozu steuern.
Danach werden die Berechnungen in den Kontrollroutinen 900 und 1000 wiederholt mit einer Frequenz
von 100 Millisekunden in dem Zeitintervall von 30 Sekunden durchgeführt. Als ein Ergebnis der wiederholten
Berechnungen wird der öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 in die maximale Kühlposition veischwenkt und blockiert ein Fließen der kühlen Luft
durch den Heizkörper 5, wobei lediglich die gekühlte
i_.uit etui Uli (.muni »τ (,gi. iiiui.il ι aiiigaaiiauiii v,iii3ui/iii«.
Nachdem der Heizkörper 5 durch die Luft-Mischklappe 6 verschlossen ist, entscheidet der Mikrocomputer 12 an
den entsprechenden Entscheidungsschritten 920 und 930 »ja« während der wiederholten Berechnungen, so
daß sich das Programm mit dem ersten Befehlsschritt 940 fort3etzt. Auf diese Weise erzeugt der Mikrocomputer
12 ein Ausgangssignal, mit dem der öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 für eine maximale Kühlstellung
aufrechterhalten bleibt.
Wenn die Berechnung des verminderten Wertes beim Schritt 500 C=O nach Ablauf von 30 Sekunden ergibt,
entscheidet der Mikrocomputer »ja« und läßt das Programm in die Fahrgastraum-Temperatur-Kontrollroutine
700 einmünden. In diesem Stadium ändert sich die Fahrgastraum-Temperatur wegen des Ablaufs von nur
30 Sekunden nach dem Beginn der Operation kaum. Dies ergibt, daß die Berechnungen während der Kühl-Kontrollroutine
760 im wesentlichen die gleichen wie bei dem ersten Berechnungsstadium sind. Infolgedessen
führt der Mikrocomputer 12 wiederholte Berechnungen während des Zeitintervalles von 30 Sekunden in den
Kontrollroutinen 900 und 1000 durch und erzeugt Ausgangssignale, um den Öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 in der maximalen Kühlstellung beizubehalten. Auf diese Weise verringert sich die tatsächliche rahrgastraum-Temperatur
in Richtung auf die erwünschte Fahrgastraum-Temperatur.
Wenn die Abweichung ΔΤ(0 zwischen der tatsächlichen
Fahrgastraum-Temperatur und der erwünschten Fahrgastraum-Temperatur nach Ablauf von ein oder
zwei Minuten unterhalb von 5°C zu liegen kommt, wird der berechnete Abweichungswert AT(O beim Schritt
720 der Fahrgastraum-Temperatur-Kontroilroutine 700
kleiner als 5°C. Dann entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja« bei dem vierten Entscheidungsschritt 765 der
Kühl-Kontrollroutine 760, wie in Fig.4 dargestellt ist
und das Programm läuft zu dem folgenden Entscheidungsschritt 766. In diesem Fall wird der berechnete
Abweichungswert AT(O wegen des allmählichen Absinkens der tatsächlichen Fahrgastraum-Temperatur in
Richtung auf die erwünschte Fahrgastraum-Temperatur kleiner als der vorher berechnete Wert AT(O- Daher
entscheidet der Computer beim Schritt 766 »ja« und das Programm mündet in den dritten Kompensationsschritt
767, bei dem der Mikrocomputer 12 eine Berechnung b5 durchführt um den Wert von θ durch einen Wert von
θ + 5 zu ersetzen, um auf diese Weise den Öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 um 5% zu vergrößern.
Danach kehrt das Programm über den Erneuerungs-
13 14
schritt 780 und den Uhreinstellungsschritt 800 zu dem schritt 780 und den Uhreinstellungsschritt SOO zu dem
Subtraktionsschritt 500 zurück. Während der wieder- Subtraktionsschritt SOO zurück. Dann erzeugt der Miholten Berechnungen innerhalb der KontroUroutine 900 krocomputer 12 während der wiederholten Berechnun-
und 1000 nach den obigen Berechnungen erzeugt der gen in den KoniroHroutinen 900 und 1000 ein Ausgangs-Computer ein Ausgangssignal, um den öffnungswinkel s signal, um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6
der Luft-Mischklappe S um 5% zu vergrößern. Nach um 2% zu vergrößern.
Erhalt des augenblicklichen Ausgangssignals des Mikro- Wenn die Abweichung AT(t) kleiner als 1°C wird,
Computers 12 betätigt der Ansteuerschaltkreis 14 den entscheidet der Mikrocomputer jeweils bei dem ersten
Unterdruckstellmotor 15, um den öffnungswinkel der und zweiten Entscheidungsschritt 730 und 740 »nein«
Luft-Mischklappe 6 in Richtung auf die Heizseite zu io und das Programm läuft zu dem Halteschritt 750, wie in
verstellen. Infolgedessen fließt ein Teil der gekühiten F i g. 3 gezeigt ist Auf diese Weise bestätigt der MikroLuft durch den Heizkörper 5 und erwärmte Luft wird computer 12 die Identität θ = θ um den Öffnungswinmit der restlichen gekühlten Luft gemischt, bevor sie in kel der Luft-Mischklappe 6 in der kontrollierten Stelden Fahrgastraum strömt. Nach dem Vergrößern des lung beizubehalten. Aus der obigen Beschreibung geht
öffnungswinkels der Luft-Mischklappe 6 entscheidet is hervor, daß im Fall einer Abweichung AT(t) von mehr
der Mikrocomputer 12 bei den jeweiligen Entschei- als 5° C im Sommer der öffnungswinkel der Luft-Mischdungsschritte.i 920 und 930 »ja« und das Programm klappe 6 zunächst in die maximale Kühlstellung gemündet in den Befehlsschritt 940. Auf diese Weise er- bracht wird und nach und nach um 5% und 2% in Abzeugt der Mikrocomputer 12 Ausgangssignale, um den hängigkeit von der Abnahme der Abweichung ATXt)
öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 in der erweiter- 20 vergrößert wird, um die tatsächliche Fahrgastraumtea Stellung zu halten. Temperatur TTt) allmählich an die erwünschte Fahrgast-Wenn nach Ablauf von 30 Sekunden der verminderte raum-Temperatur Ts heranzuführen.
Wert beim Programmschritt 500 weiter als C = 0 -..T- Wenn aber die Fahrgastraum-Temperatur T(t) nicht
rechnet wird, entscheidet der Mikrocomputer 12 »ja«, die erwünschte Fahrgastraum-Temperatur 72? unter der
und das Programm springt in die Fahrgastraum-Tempe- 25 Abweichung von 5° C
< 3° C erreicht, entscheidet der ratur-Kontrollroutine 700. Dann entscheidet der Mikro- Computer beim Programmschritt 766 der F i g. 4 »nein«
computer 12 »ja« bei dem vierten Entscheidungsschritt und läßt das Programm zu dem vierten Kompensations-765 der F i g. 4 und danach entscheidet er »ja« bei dem schritt 768 springen. Infolgedessen führt der Computer
folgenden Entscheidungsschritt 766, so daß das Pro- 12 eine Berechnung durch, um den Wert von θ durch
gramm zu dem dritten Kompensationsschritt 767 ge- 30 einen Wert von θ — 10 zu ersetzen und dadurch den
langt Danach führt der Mikrocomputer 12 eine Berech- öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 um 10% zu
nung durch, um den vorhergehenden Kompensations- verkleinern. Falls weiterhin die Fahrgastraum-Tempewert durch einen Wert von 0 + 5 zu ersetzen, wodurch ratu* T(t) die erwünschte Fahrgastraum-Temperatur Ts
der öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 um weitere unter der Abweichung von 3°C
< 1°C erreicht, ent-5% vergrößert wird. Danach kehrt das Programm über 35 scheidet der Computer »nein« beim Schritt 762 der
den Erneuerungsschritt 780 und den Uhreinstellungs- F i g. 4 und das Programm springt zu dem zweiten Komschritt 800 zu dem Subtraktionsschritt 500 zurück. Wäh- pensationsschritt 764. Als Ergebnis führt der Mikrocomrend wiederholter Berechnungen in den Kontrollrouti- puter 12 eine Berechnung durch, um den Wert von θ
nen 900 und 1000 erzeugt der Computer nach den oben durch einen Wert von θ — 5 zu ersetzen und dadurch
beschriebenen aufeinanderfolgenden Berechnungen ein 40 den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 um 5% zu
Ausgangssignal, um den öffnungswinkel der Luft- verkleinern.
Mischklappe 6 weiter um 5% zu vergrößern. Die Be- Wenn die Abweichung AT(t) infolge eines zu großen
rechnungen während der Fahrgastraum-Temperatur- Abfalls der Temperatur in dem Fahrgastraum kleiner
KontroUroutine 700 werden von dem Mikrocomputer als — 1"C wird, entscheidet der Mikrocomputer 12
12 nacheinander in einem Zeitintervall von 30 Sekunden 45 »nein« bei dem ersten Entscheidungsschritt 730 der
durchgeführt bis die Abweichung AT(t)3" wird, und die F i g. 3 und entscheidet »ja« bei dem zweiten Entschei-Berechnungen in den Kontrollroutinen 900 und 1000 dungsschritt 740, um das Programm zu dem fünften Entwerden wiederholt von dem Mikrocomputer 12 auf der Scheidungsschritt 771 der Heizkontrollroutine 770
Basis von jedem bei den aufeinanderfolgenden Berech- springen zu lassen, wie in F i g. 5 dargestellt ist Der
nungen bestimmten Kompensationswert durchgeführt so Mikrocomputer 12 entscheidet dann bei dem Pro-Wenn die Abweichung ΔΤ(ι) zwischen der tatsächli- grammschritt 771 »ja« und bei dem folgenden Schritt
chen Fahrgastraum-Temperatur und der erwünschten 772 »nein«, um das Programm zu dem sechsten Kom-Fahrgastraum-Temperatur kleiner als 3° C wird, ent- pensationsschritt 774 springen zu lassen. Auf diese Weischeidet der Mikrocomputer 12 »ja« bei dem dritten se führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung durch,
Entscheidungsschritt 761 der F i g. 4 und läßt das Pro- 55 um den Wert von θ durch einen Wert von θ + 5 zu
gramm in den folgenden Entscheidungsschritt 762 mün- ersetzen und dadurch den öffnungswinkel der Luft·
den. In diesem Stadium wird der nachfolgende Abwei- Mischklappe 6 um 5% während des Zeitintervalls von
chungswert ΔΤ(ή kleiner als der vorher berechnete 30 Sekunden, wie oben beschrieben, zu ersetzen. Wenn
Wert AT infolge eines weiteren Abfalls der tatsächli- die tatsächliche Fahrgastraum-Temperatur T(t) sich der
chen Fahrgastraum-Temperatur in Richtung auf die er- 60 erwünschten Fahrgastraum-Temepratur Ti während
wünschte Fahrgastraum-Temperatur. Somit entscheidet der oben beschriebenen Regelung nähert, entscheidet
der Computer beim Programmschritt 762 »ja« und das der Computer beim Schritt 772 »ja« und das Programm
Programm läuft zu dem ersten Kompensationsschritt springt zu dem fünften Kompensationsschritt 773. Infol-763, bei dem der Mikrocomputer 12 eine Berechnung gedessen führt der Mikrocomputer 12 eine Berechnung
durchführt, um den Wert von θ durch einen Wert von b5 durch, um den Wert von θ durch einen Wert von θ — 2
θ + 2 zu ersetzen, um auf diese Weise den Öffnungs- zu ersetzen und dadurch den Öffnungswinkel der Luftwinkel der Luft-Mischklappe 6 um 2% zu vergrößern. Mischklappe 6 während des Zcitinlervalls von 30 Se-Danach kehrt das Programm über den Erntucrungs- künden um 2% zu verkleinern. Dies dient dazu, die Ab-
15 16
weichungAT(t)zwischen l°Cund —l°Czuhaltea. der Kühlroutine 760, wie in Fig.4 dargestellt, springt
Beim Betrieb des elektronischen Regelsystems im Der Mikrocomputer 12 entscheidet dann »ja« und läßt
Winter entscheidet der Computer jeweils bei dem fünf- das Programm zu dem folgenden Entscheidungsschritt
ten und sechsten Entscheidungsschritt 771 und 775 der 762 springen. In diesem Fall ist die Abweichung AT(t)
Heizkontrollroutine 770, wie in Fig.5 zu sehen ist, 5 größer als die anfängliche Abweichung ΔΤ. Daher
»nein« und das Programm springt zu dem Maximaihei- springt das Programm zu dem zweiten Kompensationszungsschritt 779, bei dem der Computer tätig wird, um schritt 764, bei dem der Mikrocomputer 12 eine Berechden Öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 auf nung durchführt, um den Wert von θ durch den Wert
θ = 100 festzulegen. Danach werden die Berechnungen von θ — 5 zu ersetzen und dadurch den Öffnungswinkel
in den Kontrollroutinen 900 und 1000 wiederholt wäh- 10 der Luft-Mischklappe 6 um 5% zu verkleinern. Danach
rend des Zeitintervalls von 30 Sekunden durchgeführt werden die Berechnungen in den Kontrollroutinen 900
Als Ergebnis der wiederholten Berechnungen wird der und 1000 wiederholt auf der Basis des berechneten
öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 in die maximale Kompensationswertes von dem Mikrocomputer 12
Heizstellung gebracht, um die gesamte Menge der ge- durchgeführt wie oben genau beschrieben ist
kühlten Luft durch den Heizkörper 5 strömen zu lassen, ϊ5 Aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung
so daß nur erwärmte Luft in den Fahrgastraum gelangt geht hervor, daß die Abweichung AT(t) zwischen der
Wenn die Abweichung AT(i) während der Heizungs- tatsächlichen Fahrgastraum-Temperatur T(t) juui der
regelung oberhalb von —5°C zu liegen kommt ent- erwünschten Fahrgastraum-Temperatur 7s periodisch
scheidet der Computer 12 jeweils bei den Programm- berechnet wird, um verschiedene thermale Störungen
schritten 775 und 776 der Heizkontrollroutine 770 »ja« 20 festzustellen, wie z. B. Änderungen der Temperatur der
und iäßt das Programm zu dem siebten !Compensations- Außeniuft, der Sonneneinstrahlung, der Anzahl der Reischritt 777 springen. Der Computer führt dann eine Be- senden usw. Der Kompensationswert des öffnungswinrechnung durch, um den Wert von θ durch einen Wert kels der Mischklappe 6 wird in Obereinstimmung mit
von θ — 5 zu ersetzen und dadurch den Öffnungswinkel den periodischen Veränderungen der Abweichung ΔΤ(ή
der Luft-Mischklappe 6 um 5% zu verringern und er 25 bestimmt um eine stabile Regelung der Fahrgastraumerzeugt im Anschluß daran ein Ausgangssignal, um den Temperatur zu gewährleisten.
öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 während der Beim Einsatz des elektronischen Regelsystems kön-
folgenden wiederholten Berechnungen in den Kontroll- nen das Zeitintervall für die Berechnungen während der
routincn 900 und 1000 um 5% zu verringern. Die Bc- Fahrgaslraum-Tcmperatur-Konirollroulinc 700 und jerecbnungen werden aufeinanderfolgend in der Heiz- jo der für die Kompensationsschriite festgelegter Wert in
kontrollroutine 770 im Intervall von 30 Sekunden durch Abhängigkeit von den einzelnen Automobiltypen verden Mikrocomputer 12 ausgeführt, und die Berechnun- ändert werden. Weiterhin kann der Anfangswert von θ
gen in den Kontrollroutinen 900 und 1000 werden von beim Schritt 400 unter Beachtung der tatsächlichen
dem Mikrocomputer 12 wiederholt auf der Basis eines Fahrzeug-Innentemperatur und der Abweichung ΔΤ(ή
jeden durch die aufeinanderfolgenden Berechnungen 35 bestimmt werden. Falls notwendig, kann die Luftsteuebestimmten Kompensationswertes durchgeführt rung mittels der Luft-Mischklappe 6 beispielsweise
Wenn die Abweichung AT(t) oberhalb von —3°C zu durch eine Steuerung mit konventionellen veränderbaliegen kommt entscheidet der Computer jeweils bei den ren Kühl- und Heizvorrichtungen ersetzt werden. Es sei
Programmschritten 771 und 772 der Heizkontrolirouti- auch darauf hingewiesen, daß der Mikrocomputer 12
ne 770 »ja« und das Programm springt zu dem fünften 40 durch geeignete elektronische Schaltkreise ersetzt wer-Kompensationsschritt 773. Dann führt der Mikrocom- den kann, um äquivalente Operationen durchzuführen.
puter 12 eine Berechnung durch, um den Wert von θ
durch einen Wert von θ — 2 zu ersetzen und erzeugt im Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
winkel der Luft-Mischklappe 6 während der folgenden 45
wiederholten Berechnungen in den Kontrollroutinen
900 und 1000 um 20% zu verkleinern. Die obigen Berechnungen während der Heizkontrollroutine werden
von dem Mikrocomputer mit einem Zeitintervall von
30 Sekunden nacheinander ausgeführt, und die Berech- 50
nungen während der Kontrollroutinen 900 und 1000
werden wiederholt durchgeführt, um allmählich den
Öffnungswinkel der Luft-Mischklappe 6 jeweils um 2%
zu verkleinern.
Wenn die Abweichung AT(t) oberhalb -TC liegt, 55
entscheidet der Mikrocomputer 12 jeweils bei den ersten und zweiten Entscheidungsschritten 730 und 740
der Fahrgastraum-Temperatur-Kontrollroutine 700
»nein«, und das Programm springt zu dem Halteschritt
750 bei dem der Mikrocomputer 12 eine Identität θ = θ 60
bestätigt um den öffnungswinkel der Luft-Mischklappe
6 in der gesteuerten Stellung beizubehalten.
Es sei nun angenommen, daß die Abweichung dT(t)
im Frühjahr oder Herbst im anfänglichen Betriebsstadium etwa 2°C beträgt so daß der Mikrocomputer bei 65
dem ersten Entscheidungsschritt 730 der Fahrgastraum-Temperatur-Kontrollroutine 700 »ja« entscheidet und
das Programm zu dem dritten Entscheidungsschritt 761
Claims (6)
1. Verfahren zum Regeln einer ein Steuerglied aufweisenden Kraftfahrzeug-Klimaanlage, bei der
das Steuerglied den Luftausstoß der Klimaanlage entsprechend seiner Stellung zwischen maximaler
Heizleistung und maximaler Kühlung regelt, bei dem für die Fahrgastraum-Ist- und -Soll-Temperatur ein
erstes bzw. zweites elektrisches Signal und entsprechend der Stellung des Steuerglieds ein Rückführsignal
erzeugt werden, die Abweichung zwischen Ist- und Soll-Temperatur aus dem ersten und zweiten
elektrischen Signal berechnet wird, um unter Berücksichtigung des Rückführsignals ein entsprechendes
Ausgangssignal zu erzeugen, das zum Stellen des Steuerglieds verwendet wird, um die Ist-Temperatur
auf die Soll-Temperatur zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Abweichung (AT(t)) aivsischen Ist- und Soll-Temperatur in
Abhängigkeit des ersten und zweiten elektrischen Signals in einem vorbestimmten Zeitintervall erfolgt,
daß die zuvor ermittelte Abweichung (ΔΤ) mit der nachfolgend ermittelten Abweichung (AT(t)) verglichen
wird, um die Tendenz der Änderung der Abweichung zu erfassen, daß aufgrund des Vergleichsergebnisses ein Kompensationswert ermittelt wird,
und daß ein Wert (A) des Rückführsignals verglichen wird mit dem Kompensationswert, um nach dessen
Maßgabe das Ausgangssignal zu erzeugen.
2. Verfahren räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die berechnete Abweichung (ΔΤ(ΐ)) mit einem Vorgabewert verglichen wird, um selektiv ein
erstes und zweites vorausgenefldes Signal in Abhängigkeit
des Vergleichsergebnisses i.u erzeugen, und daß die vorausgehend berechnete Abweichung (/ST)
mit der nachfolgend berechneten Abweichung (ΔΤ(ί)) in Abhängigkeit eines der vorhergehenden
Signale verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete Abweichung {/ST(t)) in
Abhängigkeit des zweiten vorausgehenden Signals mit einem zweiten Vorgabewert verglichen wird, um
ein drittes vorausgehendes Signal in Abhängigkeit des zweiten Vergleichsergebnisses zu liefern, und
daß in Abhängigkeit des dritten vorausgehenden Signals ein Ausgangssignal erzeugt wird, um das Steuerglied
in seiner eingestellten Stellung zu halten.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete Abweichung
(ΔΤ(φ mit einem positiven Vorgabewert (z. B. 1°C) verglichen wird, um selektiv ein erstes und
zweites vorausgehendes Signal in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses zu erzeugen, daß die berechnete
Abweichung (ΔΤ(ι)) mit einem negativen Vorgabewert (z.B. minus I0C) in Abhängigkeit des
zweiten vorausgehenden Signals verglichen wird, um ein drittes vorausgehendes Signal in Abhängigkeit
des zweiten Vergleichsergebnisses zu erzeugen, daß die berechnete Abweichung (ΔΤ(ή) mit einem to
zweiten positiven Vorgabewert (z.B. plus 3°C) in Abhängigkeit des ersten vorausgehenden Signals
verglichen wird, um selektiv ein erstes und zweites Steuersignal in Abhängigkeit des dritten Vergleichsergebnisses zu erzeugen, daß die berechnete Abwei- b5
chung (ΔΤ(ή) mit einem dritten positiven Vorgabewert
(z. B. 5°C) in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals verglichen wird, um in Abhängigkeit des vierten
Vergleichsergebnisses ein drittes Steuersignal zu erzeugen, daß die berechnete Abweichung mit einem
zweiten negativen Vorgabewert (z.B. minus 3°C) in Abhängigkeit des zweiten vorausgehenden
Signals erzeugt wird, um selektiv ein viertes und fünftes Steuersignal in Abhängigkeit des fünten Vergleichsergebnisses
zu erzeugen, daß die berechnete Abweichung mit einem dritten negativen Vorgabewert
(minus 5° C) in Abhängigkeit des fünften Steuersignals verglichen wird, um ein sechstes Steuersignal
in Abhängigkeit des siebten Vergleichsergebnisses zu erhalten, daß die zuvor berechnete Abweichung
(ΔΤ) periodisch mit der nachfolgend berechneten
Abweichung (ΔΤ(ι)) in Abhängigkeit des ersten, zweiten, vierten und fünften Steuersignals verglichen
wird, um eine Tendenz der Änderung der Abweichungen zu ermitteln, und daß in Abhängigkeit
des dritten Steuersignals ein Ausgangssignal erzeugt wird, um das Steuerglied auf seine einer maximalen
Kühlung entsprechende Stellung einzustellen, und in Abhängigkeit des sechsten Steuersignals ein
Ausgangssignal erzeugt wird, um das Steuerglied auf seine maximaler Heizleistung entsprechende Stellung
einzustellen.
5. Elektrische Regeleinrichtung für eine ein Steuerglied aufweisende Kraftfahrzeug-Klimaanlage, bei
der das Steuerglied ^azu dient, den Lufiausstoß der
Klimaanlage entsprechend seiner Stellung zwischen maximaler Heizleistung and maximaler Kühlung zu
regeln, mit einem Fahrgastraum-Temperatursensor (8), der ein die Ist-Temperatur (T(t)) im Fahrgastraum
kennzeichnendes erstes elektrisches Signal erzeugt, einen Temperaturwähler (10) zum Erzeugen
eines die Soll-Temperatur (Ts) kennzeichnenden zweiten elektrischen Signals, einem Stellungssensor
(9), der auf die Bewegung des Steuerglieds (6) anspricht und ein elektrisches Rückführsignal erzeugt,
das kennzeichnend ist für die Stellung (A) des Steuerglieds, einer Steuereinrichtung, die auf das erste
und zweite elektrische Signal anspricht und die Abweichung (ΔΤ(ι)) zwischen der Ist-Fahrgastraumtemperatur
(T(t)) und der Soll-Temperatur (Ts) berechnet und auf das Rückführsignal anspricht, um
nach Maßgabe der berechneten Abweichung unter Berücksichtigung des Wertes des Rückführsignals
ein Ausgangssignal zu erzeugen und einem Betätigungsglied (15), das die Stellung des Steuerglieds in
Abhängigkeit des von der Steuereinrichtung kommenden Ausgangsjignals steuert, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung eine erste Einrichtung aufweist, die auf das erste und zweite elektrische
Signal anspricht und die Abweichung (ΔΤ(φ zwischen der Ist- und Soll-Temperatur in einem vorbestimmten
Zeitintervall berechnet, und die berechnete Abweichung mit einem Vorgabewert'. ΓC) vergleicht,
um selektiv ein erstes und zweites vorausgehendes Signal in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses
zu erzeugen, und die berechnete Abweichung mit einem zweiten Vorgabewert (minus 1°C) in Abhängigkeit
des zweiten vorausgehenden Signals vergleicht, um ein drittes vorausgehendes Signal in Abhängigkeit
des zweiten Vergleichsergebnisses zu erzeugen, wobei die erste Einrichtung auf das erste
oder zweite vorausgehende Signal anspricht, um periodisch die vorausgehend berechnete Abweichung
(ΔΤ) mit der anschließend berechneten Abweichung (JT(I)) zu vergleichen, um eine Tendenz der Änderung
der Abweichungen zu erfassen und um einen
Kompensationswert nach Maßgabe des Ergebnisses des Vergleichs der Abweichungen zu bestimmen,
und daß eine zweite Einrichtung auf das Rückführsignal anspricht, um einen Wert (A) des Rückführsignals
mit dem Kompensationswert zu vergleichen und nach Maßgabe des Kompensationswertes unter
Berücksichtigung des Rückführsignals ein Ausgangssignal zu erzeugen, wobei die zweite Einrichtung
weiterbin auf das dritte vorausgehende Signal der ersten Einrichtung anspricht, um ein Ausgangssignal
zu erzeugen, mit dem das Steuerglied in seiner eingestellten Lage gehalten wird.
6. Elektrische Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
ein Rechner (12) ist, der derart programmiert ist, daß
er die Abweichung (ΔΤ(φ zwischen der Ist- und
Soll-Temperatur in einem vorbestimmten Zeitintervall berechnet, die berechnete Abweichung (AT(t))
mit einem positiven Vorgabewert (1°C) vergleicht, um selektiv ein erstes und zweites vorausgehendes
Signal in Abhängigkeit des Vergieichscrgebnisses zu
erzeugen, die berechnete Abweichung {ΔΤ(φ mit
einem negativen Vorgabewert (minus \"C) in Abhängigkeit des zweiten vorausgehenden Signais vergleicht,
um ein drittes vorausgehendes Signal in Abhängigkeit des zweiten Vergleichsergebnisses zu erzeugen,
die berechnete Abweichung mit einem zweiten positiven Vorgabewert (2°C) in Abhängigkeit
des ersten vorausgehenden Signals vergleicht, um selektiv ein erstes und zweites Steuersignal in Abhängigkeit
des dritten Vergleichsergebnisses zu erzeugen, die berechnete Abweichung mit einem dritten
positiven Vorgabewert (5°C) in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals vergleicht, um ein drittes
Steuersignal in Abhängigkeit des vierten Vergleichsergebnisses zu erzeugen, die berechnete Abweichung
mit einem zweiten negativen Vorgabewert (minus 3° C) in Abhängigkeit des zweiten vorausgehenden
Signals vergleicht, um selektiv ein viertes und fünftes Steuersignal in Abhängigkeit des fünften
Vergleichsergebnisses zu erzeugen, die berechnete Abweichung mit einem dritten negativen Vorgabewert
(minus 5° C) in Abhängigkeit des fünften Steuersignals vergleicht, um ein sechstes Steuersignal in
Abhängigkeit des fünften Vergleichsergebnisses zu erhalten, und daß der Rechner vveiterhin so programmiert
ist, daß er die vorausgehend berechnete Abweichung (ΔΤ) mit dar nachfolgend berechneten
Abweichung (ΔΤ(φ in Abhängigkeit eines der ersten,
zweiten, vierten u.id fünften Steuersignale vergleicht,
um einen Kompensationswert nach Maßgabe des Virgleichsergebnisses der Abweichungen zu
bestimmen, einen Wert des Rückführsignals mit dem Kompensationswert vergleicht, um nach Maßgabe
des Kompensationswertes unter Berücksichtigung des Rückführsignals ein Ausgangssignal zu erzeugen,
und ein Ausgangssignal in Abhängigkeit des dritten Steuersignals erzeugt, um das Steuerglied auf
seine maximaler Kühlleistung entsprechende Stellung einzustellen, und ferner ein Ausgangssignal in
Abhängigkeit des dritten Steuersignals erzeugt, um das Steuerglied (6) auf seine maximaler Kühlleistung
entsprechende Stellung einzustellen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren
zum Regeln einer ein Steuerglied aufweisenden Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie eine elektrische Regeleinrichtung für eine ein Steuerglied aufweisende Kraftfahrzeug-KIimaanlage
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 5.
Bei einem bekannten Verfahren der obengenannten Art (DE-OS 26 21 663) erfolgt die Regelung der Kraftfahrzeugheizung
im Analogbetrieb, wobei ständig die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert der Fahrgastraum-Temperatur
ermittelt wird, um unter Berücksichtigung der Stellung des Steuerglieds eine Stellgröße für
das Steuerglied zu erzeugen. Es ist aus dieser Druck-, schrift weiterhin bekannt, daß einer gleichbleibenden
Temperatur in dem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs verschiedene Störgrößen entgegenstehen, so z. B. die
Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl usw. Diese Störgrößen werden von dem bekannten Regler ausgeregelt.
Zwar wird durch diese zusätzliche Maßnahme eine gewisse Verbesserung der ansonsten relativ einfach
arbeitenden Regeleinrichtung e--.:elt, jedoch wird dies mit einem erheblichen Aufwand eikpuft. Es treten
aber noch weitere Störgrößen auf, die nicht ohne weiteres als verarbeitbare Störgrößen zur Verfügung gestellt
werden können, so c B. das Öffnen eines Fensters oder einer Fahrzeugtür, das plötzliche Auftreten oder Verschwinden
von Sonnenschein, und dergl.
Würde man für all diese Störgrößen einer, entsprechenden
Sensor und einen entsprechend ausgebildeten Regler vorsehen, so würde die Klimaanlage äußerst teu-
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| JP12965778A JPS5556552A (en) | 1978-10-20 | 1978-10-20 | Automatic room temperature control method and apparatus |
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