DE4212680A1

DE4212680A1 - Steuervorrichtung zur steuerung der abgabeleistung eines verdichters in einem automobil-klimageraet

Info

Publication number: DE4212680A1
Application number: DE4212680A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Fujii
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1992-04-11
Publication date: 1992-10-29
Anticipated expiration: 2012-04-12
Also published as: US5191768A; JPH04328018A; JPH08494B2; DE4212680C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruches 1.

Allgemein betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters zur Realisierung eines Kühlkreislaufes in einem Automobil-Klimagerät.

In der Vergangenheit wurde eine große Vielfalt von Steuervorrichtungen zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters in einem Automobil-Klima gerät hergestellt. So ist eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Abgabe leistung eines Verdichters bekannt, bei welcher die Soll-Kühltemperatur des Verdampfers entsprechend der Lufttemperatur der aus dem Entlüfter aus gelassenen Luft bestimmt wird und so dann die Abgabeleistung des Verdich ters stufenweise gesteuert wird um die Soll-Kühltemperatur zu erreichen (JP-P-C 62-94 748).

Bei dieser Art der Steuervorrichtung verändert sich die erwähnte Soll-Kühl temperatur entsprechend zu den Umgebungsbedingungen innerhalb und außer halb des Fahrgastraumes und zu der für den Fahrgastraum eingestellten Tem peratur. Wenn z. B. das Klimagerät eingeschaltet und die Außentemperatur niedrig ist, dann ist die Kühlbelastung geringer als wenn die Außentempe ratur hoch ist, es sei denn es liegen besondere Bedingungen vor. Ist die Temperatur für den Fahrgastraum hoch eingestellt, dann ist die Kühlbela stung geringer als dann wenn die Temperatur niedrig eingestellt ist, so daß die Soll-Kühltemperatur hoch eingestellt werden kann, solange wie die Umgebungsbedingungen unverändert bleiben.

Wenn jedoch die Temperatur im Fahrgastraum manuell höher eingestellt ist wenn die Außentemperatur und die Feuchtigkeit hoch ist (wie dies im Sommer in Japan der Fall ist), so steigt die Soll-Kühltemperatur. Hierdurch ver ringert sich die Kühlleistung des Verdampfers, so daß die Entfeuchtungs leistung des Verdampfers entsprechend verringert wird, was oft zur Folge hat, daß die Fahrgäste die Feuchtigkeit spüren, was natürlich nicht komfor tabel ist.

Ist z. B. die Außentemperatur bei regnerischem Wetter gering, so steigt die Soll-Kühltemperatur, da die Kühlbelastung ebenfalls gering ist. Dieses hat wiederum eine unzureichende Entfeuchtungs-Wirkung zur Folge, so daß sich auf der Windschutzscheibe ein Wasserschleier bilden kann, was natürlich ein Problem für den Fahrer darstellt.

Beispielsweise ist aus der JP-P-C 2-2 90 712 bekannt, daß die Entfeuchtungs leistung des Verdampfers durch die Verringerung der Abgabeleistung des Ver dichters verringert wird, wenn die Feuchtigkeit im Fahrgastraum unterhalb eines bestimmten Wertes liegt. Hierbei wird eine Luftmischklappe so ge steuert, daß eine Veränderung der Lufttemperatur der ausgelassenen Luft ver hindert wird, so daß die Lufttemperatur der ausgelassenen Luft nicht ansteigt. Anders ausgedrückt wird hierdurch eine Verringerung der Feuchtigkeit im Fahr gastraum dadurch verhindert, daß die Entfeuchtungsleistung verringert wird, während die Lufttemperatur der aus dem Entlüfter ausgelassenen Luft gleich bleibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der in Rede stehenden Art derart weiterzubilden und auszugestalten, daß der im Kühlkreislauf angeordnete Verdampfer die Kühlleistung entsprechend der Kühl belastung realisiert, während eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung verhindert wird, wenn die Außentemperatur hoch ist, und gleichzeitig die Entfeuchtungsleistung aufrechterhalten wird, wenn die Außentemperatur gering ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist durch den Kennzeichnungsteil des Patent anspruchs 1 gelöst.

So wie es auch in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt ist, gehört zu der Steuervorrichtung zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters in einem Automobil-Klimagerät ein im Lüftungskanal des Klima gerätes angeordneter Verdampfer, ein Verdichter mit variabler Abgabelei stung, ein Expansionsventil und ein Verflüssiger, die gemeinsam einen Kühlkreislauf bilden. Die Steuervorrichtung steuert die Abgabeleistung des Verdichters über die im Verdichter hierfür vorgesehenen Bauelemente. Zusätz lich weist die Steuervorrichtung der in Rede stehenden Art eine Meßeinrich tung zur Ermittlung der tatsächlichen Kühltemperatur des Verdampfers und eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung der Wärmebelastung auf. Die Be rechnungseinrichtung berechnet die Wärmebelastungssignale, um das Klima gerät nach Maßgabe der innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes existie renden Umgebungsbedingungen, wie der Temperatur im Fahrgastraum, der Außen temperatur und der für den Fahrgastraum eingestellten Temperatur, zu steu ern. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eine erste Einstelleinrichtung und eine zweite Einstelleinrichtung zum Einstellen einer ersten und einer zweiten Soll-Kühltemperatur für den Verdampfer auf. Die erste Einstelleinrichtung dient zum Einstellen einer ersten Soll-Kühltem peratur für den Verdampfer basierend auf den Wärmebelastungssignalen und einem Schema für die Soll-Kühltemperatur, welches hohe erste Soll-Kühltem peraturen für eine geringe Kühlbelastung zeigt. Die zweite Einstelleinrich tung dient zum Einstellen einer zweiten Soll-Kühltemperatur für den Verdamp fer basierend auf einem Schema für die zweite Soll-Kühltemperatur, welches eine hohe zweite Soll-Kühltemperatur zeigt, wenn die Außentemperaturen mäßig sind, und niedrige zweite Soll-Kühltemperaturen zeigt, wenn die Außen temperaturen geringer oder größer als mäßig sind. Weiterhin weist die erfin dungsgemäße Steuervorrichtung eine Auswahlschaltung zum Auswählen der ersten oder zweiten Soll-Kühltemperatur auf. Die Auswahlschaltung vergleicht die erste Soll-Kühltemperatur, welche durch die erste Einstelleinrichtung fest gelegt ist, mit der zweiten Soll-Kühltemperatur, welche durch die zweite Einstelleinrichtung festgelegt ist. Wenn die durch die Meßeinrichtung er mittelte tatsächliche Kühltemperatur des Verdampfers über einem bestimmten Grenzwert liegt, so wählt die Auswahlschaltung die niedrigere der beiden Soll-Kühltemperaturen (die erste Soll-Kühltemperatur oder die zweite Soll- Kühltemperatur) aus. Ferner weist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eine Steuerungseinheit für die Abgabeleistung des Verdichters auf. Die Steuerungseinheit steuert über den veränderlichen Abgabeleistungs-Me chanismus des Verdichters die Abgabeleistung des Verdichters basierend auf der Soll-Kühltemperatur, welche von der Auswahlschaltung ausgewählt worden ist.

Wenn nun die Temperatur im Fahrgastraum hoch eingestellt und die Außentem peratur ebenfalls hoch ist, so steigt die erste Soll-Kühltemperatur, da die Kühlbelastung gering ist. Im Gegensatz hierzu fällt die zweite Soll- Kühltemperatur, wenn die Außentemperatur hoch ist. Ist nun die erste Soll- Kühltemperatur geringer als die zweite Soll-Kühltemperatur, so wird die erste Soll-Kühltemperatur ausgewählt. Ist aber die erste Soll-Kühltempera tur höher als die zweite Soll-Kühltemperatur, dann wird die zweite Soll- Kühltemperatur ausgewählt. Entsprechend der nun ausgewählten Soll-Kühltem peratur wird dann die Abgabeleistung des Verdichters bestimmt. Hierdurch wird die Soll-Kühltemperatur gering gehalten, was zu dem Ergebnis führt, daß eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung (des Verdampfers) verhin dert wird.

Viele andere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann aus der nachfolgenden Erläuterung eines bevorzugten Aus führungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung deutlich. In der Zeich nung zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaus der Steuervorrichtung nach der Lehre der Erfindung,

Fig. 2 ein Automobil-Klimagerät beispielhaft für die Lehre der Erfindung,

Fig. 3 im Schnitt einen Verdichter mit variabler Abgabeleistung beispiel haft für die Lehre der Erfindung,

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdich ters beispielhaft für die Lehre der Erfindung,

Fig. 5 eine charakteristische Kurve zur Berechnung der ersten Soll-Kühl temperatur T′_E1 des Verdampfers in Abhängigkeit des den Wärme belastungssignalen entsprechenden Gesamtsignals T,

Fig. 6 eine charakteristische Kurve zur Berechnung der zweiten Soll- Kühltemperatur T′_E2 des Verdampfers in Abhängigkeit der Außen temperatur T_a, und

Fig. 7 eine charakteristische Kurve zur Berechnung der zweiten Soll- Kühltemperatur T′_E2 des Verdampfers in Abhängigkeit der Feuchtig keit Th im Fahrgastraum.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau der Steuervorrichtung nach der Lehre der Erfindung. Eine Meßeinrichtung 100 ermittelt vorzugsweise über einen Sensor die tatsächliche Kühltemperatur des Verdampfers 6. Basierend auf den Umgebungsbedingungen innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes einschließ lich der Temperatur im Fahrgastraum, der Außentemperatur und der für den Fahrgastraum eingestellten Temperatur, werden die zur Steuerung des Klima gerätes notwendigen Wärmebelastungssignale in einer Berechnungseinrichtung 110 für die Berechnung der Wärmebelastung verarbeitet und eine erste Ein stelleinrichtung 120 legt die erste Soll-Kühltemperatur für den Verdampfer 6, basierend auf den Wärmebelastungssignalen, nach einem charakteristischem Schema für die erste Soll-Kühltemperatur fest. Das charakteristische Schema zeigt steigende Soll-Kühltemperaturen für geringer werdende Kühlbelastungen. Zur gleichen Zeit wird durch eine zweite Einstelleinrichtung 130 eine zweite Soll-Kühltemperatur für den Verdampfers 6 entsprechend einem charakteristi schem Schema für die zweite Soll-Kühltemperatur festgelegt. Dieses charak teristische Schema zeigt eine hohe zweite Soll-Kühltemperatur, wenn die Außentemperaturen mäßig sind, und fallende zweite Soll-Kühltemperaturen, wenn die Außentemperaturen niedrig oder hoch sind. Ist nun die von der Meßeinrichtung 100 ermittelte tatsächliche Kühltemperatur des Verdampfers 6 größer als ein Grenzwert, so vergleicht die Auswahlschaltung 140 die durch die erste Einstelleinrichtung 120 festgelegte erste Soll-Kühltemperatur mit der durch die zweite Einstelleinrichtung 130 festgelegten zweiten Soll-Kühl temperatur und wählt die niedrigere dieser beiden Soll-Kühltemperaturen aus. Basierend auf dieser durch die Auswahlschaltung 140 ausgewählten Soll-Kühl temperatur steuert eine Steuerungseinheit 150 die Abgabeleistung des Ver dichters 16 über die im Verdichter 16 vorgesehenen Bauelemente 17.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm eines Automobil-Klimagerätes in einer Ausführungs form nach der Lehre der Erfindung. Zu erkennen ist ein Lüftungskanal 1 mit einer an der Zuströmseite angeordneten Außenluft-Aufnahmeöffnung 2 und einer Innenluft-Aufnahmeöffnung 3. Zusätzlich ist zur Auswahl von Außenluft oder Umluft (Innenluft) zwischen diesen beiden Aufnahmeöffnun gen 2 und 3 eine Auswahlklappe 4 angeordnet. über ein Gebläse 5 wird Luft in den Lüftungskanal 1 eingesaugt und auf die Abströmseite des Lüftungska nals 1 gefördert. Hinter dem Gebläse 5 ist ein Verdampfer 6 angeordnet. Der Verdampfer 6 ist über Rohrleitungen mit einem Verdichter 16, einem Expansionsventil 13, einem Aufnahmetank 14 und einem Verflüssiger 15 ver bunden, die gemeinsam einen Kühlkreislauf bilden. Im Verdichter 16 sind Bauelemente 17 vorgesehen, wodurch die Abgabeleistung des Verdichters 16 verändert bzw. gesteuert werden kann.

Hinter dem Verdampfer 6 ist ein Heizungsblock 7 angeordnet. Als Energie quelle bzw. Wärmequelle für den Heizungsblock 7 dient das Kühlwasser des Motors. Auf der Anströmseite des Heizungsblocks 7 ist eine Luftmischklappe 8 angeordnet. Die Luftmischklappe 8 steuert die durch den Heizungsblock 7 strömende Luftmenge.

Im hinteren Teil des Lüftungskanals 1 - also im Auslaßbereich - ist eine Entfroster-Entlüftungsöffnung 9, eine in Richtung auf das Gesicht des Fahr zeuginsassen wirkende Entlüftungsöffnung 10 und eine auf die Füße der Fahr zeuginsassen wirkende Entlüftungsöffnung 11 angeordnet. Die durch diese Öff nungen strömende Luftmenge kann mit Hilfe einer Betriebsartklappe 12 wahl weise eingestellt bzw. gesteuert werden.

Fig. 3 zeigt nur ganz grob eine mögliche Ausführungsform für einen Verdich ter 16 mit einer variablen Abgabeleistung. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen Verdichter 16 mit variabler Abgabeleistung der "Taumelscheibenart". Aber auch der Einsatz eines anderen Verdichters mit variabler Abgabeleistung ist denkbar.

Eine Antriebswelle 51 ist mit einem Motor (nicht dargestellt) über eine elektromagnetische Kupplung 18 verbunden und in dem Verdichtergehäuse 16a angeordnet. Eine Taumelscheibe 52 ist mit der Antriebswelle 51 über eine Scharnierkugel 53 verbunden. Die Taumelscheibe 52 ist innerhalb eines im Verdichtergehäuse 16a gebildeten Kurbelraumes 54 angeordnet. Die Taumel scheibe 52 ist durch die Scharnierkugel 53 gelagert und kann auf der An triebswelle 51 "taumeln". Hierbei bewegt sich dann ein mit der Taumel scheibe 52 verbundener Kolben 55 innerhalb einer Zylinderbohrung 56 ent sprechend dem "Taumelwinkel" hin und her.

Ein Drucksteuerventil 57 ist im Verdichter 16 in Richtung des Kurbelraumes 54 angeordnet. Das Drucksteuerventil 57 weist einen Ventilkörper 59 auf. Der Ventilkörpers 59 dient zum Einstellen der Strömungsverbindung zwischen dem Kurbelraum 54 und einer Ansaugkammer 58, welche mit der Ansaugseite des Verdichters strömungsverbunden ist. Ein Druckumsetzer 60 aktiviert den Ventilkörper 59 entsprechend zu dem in der Ansaugkammer 58 herrschenden Druck. Ein Solenoid 61 aktiviert den Ventilkörper 59 entsprechend der Größe eines elektrischen Stromes I_sol (d. h. entsprechend des Signals für die Veränderung der Abgabeleistung des Verdichters 16), welcher über eine Magnet Magnetspule 62 fließt. Hierdurch wird die Menge des zwischen dem Kolben 55 und der Zylinderbohrung 56 in den Kurbelraum 54 entweichenden und aus dem Kurbelraum 54 wieder der Einlaßseite des Verdichters 16 zugeführten Leck gases gesteuert.

Die im Verdichter 16 zur Veränderung der Abgabeleistung des Verdichters 16 vorgesehenen Bauelemente 17 sind hier als Drucksteuerventil 57 ausge führt. Steigt nun die Höhe des fließenden elektrischen Stromes I_sol, so nimmt auch die Magnetkraft des Solenoiden 61 zu, wodurch der Ventilkörper 59 die Strömungsverbindung zwischen dem Kurbelraum 54 und der Ansaugkammer 58 verengt. Hierdurch verringert sich die Menge des aus dem Kurbelraumes 54 entweichenden, durchblasenden Gases, während der Hub des Kolbens 55 geringer wird. Anders ausgedrückt, die Abgabeleistung des Verdichters 16 wird folglich geringer.

Das Klimagerät saugt bei Betrieb des Gebläses 5 Außenluft oder Umluft (Innen luft) an. Mit Hilfe der Auswahlklappe 4 kann Außenluft durch die Außenluft- Aufnahmeöffnung 2 oder Umluft durch die Innenluft-Aufnahmeöffnung 3 angesaugt werden, welche dann beim Vorbeiströmen am Verdampfer 6 durch diesen gekühlt wird. Diese gekühlte Luft wird durch eine entsprechend geöffnete Luftmisch klappe 8 aufgeteilt, so daß ein Luftstrom durch den Heizungsblock 7 strömt und ein anderer Luftstrom am Heizungsblock 7 vorbeigeleitet wird. Hinter dem Heizungsblock 7 vermischt sich die durch den Heizungsblock 7 geleitete und erhitzte Luft mit der am Heizungsblock 7 vorbeigeleiteten kalten Luft, so daß hierdurch eine gewünschte Temperatur für die Luft eingestellt wird.

Die Luft, welche nun die eingestellte Temperatur aufweist, wird in den Fahrgastraum durch die Entlüftungsöffnungen 9, 10 und 11 ausgelassen und erwärmt so den Fahrgastraum. Über die Betriebsartklappe 12 wird die Art der Entlüftung (Entfrosten, Entlüftung in Richtung der Füße oder des Ge sichtes der Fahrzeuginsassen) gewählt.

Um das Klimagerät zu steuern ist ein Mikrocomputer 19 vorgesehen. Über einen Multiplexer (MPX) 24 und einen Analog-Digital (A/D)-Umsetzer 25 werden dem Mikrocomputer 19 die Signale mehrerer Temperatursensoren übermittelt. Hier bei erfolgt die Übermittlung der Signale eines Temperatursensors 20, welcher die Außentemperatur ermittelt, eines Temperatursensors 21, welcher die Tem peratur im Fahrgastraum ermittelt, eines Aktinometers 22, welches die In tensität des einfallenden Sonnenlichtes ermittelt, und eines Temperatursen sors 23, welcher entweder am Verdampfer 6 direkt oder kurz hinter dem Ver dampfer 6 angeordnet ist und die tatsächliche Kühltemperatur ermittelt. Die Signale, welche der Mikrocomputer 19 über eine Instrumententafel 26 erhält werden später erörtert.

Ein Mikrocomputer 19 der hier verwendeten Art ist als solcher bekannt und weist einen Rechnerkern (CPU), einen ROM, einen RAM und Eingangs- und Aus gangs-Signalanschlüsse I/O auf. Aufgrund eines gespeicherten Programms verarbeitet der Mikrocomputer 19 die vom A/D-Umsetzer 25 und von der In strumententafel 26 zugeleiteten Signale und erzeugt Ausgangssignale. Über Steuerschaltungen 37a bis 37g werden einzelne Einheiten gesteuert, wie z. B. die Stellglieder 38a, 38b, 38c, das Gebläse 5, die elektromagne tische Kupplung 18, die im Verdichter vorgesehenen Bauelemente 17 und ein Magnetventil 39.

Die Instrumententafel 26 weist mehrere Schalter auf. So ist ein Automatik schalter 27 zur automatischen Steuerung des Klimagerätes, ein Klimaanlagen schalter (A/C-Schalter) 28 zum Ein- und Ausschalten des Betrieb des Kühl kreislaufes, ein Ausschalter 29 zum Ausschalten des Klimagerätes, ein Ent froster-Schalter (DEF-Schalter) 30 zum manuellen Einstellen der Entfroster- Betriebsart und ein Lüftungsschalter (REC-Schalter) 31 zum manuellen Einstel len der Außenluft-/Umluftzirkulation vorgesehen. Ferner weist die Instrumen tentafel 26 zwei Schalter 32 zum wahlweisen Auf- und Abschalten der Temperatur für den Fahrgastraum, einen Betriebsartschalter 33 zum manuellen Wählen der Entlüftungs-Betriebsart, einen Gebläse-Schalter 34 zum manuellen Einstellen des geförderten Luftvolumens durch das Gebläse 5 und eine Anzeigevorrichtung 36 zum Anzeigen der augenblicklichen Betriebsbedingungen des Klimagerätes auf. Die Anzeigevorrichtung 36 wird von dem Mikrocomputer 19 über eine Schal tung 35 gesteuert.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, welches den durch den Mikrocomputer 19 durch geführten Steuerungsprozeß nach der Lehre der Erfindung verdeutlicht.

Der in Fig. 4 dargestellte Steuerungsprozeß für das Klimagerät beginnt mit dem Schritt 200 und wird in gleichmäßigen Intervallen durchgeführt, wenn ein Zeitgeber eingestellt oder ein Sprungbefehl eines anderen Programms oder Programmteiles aktiviert wird.

Im Schritt 210 werden die durch die Sensoren 20 bis 23 ermittelten Signale in Form von digitalen Signalen eingelesen (die im Fahrgastraum herrschende Temperatur T_r, die Außentemperatur T_a, die aktuelle Kühltemperatur des Verdampfers T_E und die Intensität des Sonnenlichtes T_sd). Im Schritt 220 werden die durch die Instrumententafel 26 eingestellten Signale, z. B. die für den Fahrgastraum eingestellte Temperatur T_set, eingelesen.

Im Schritt 230 wird ein Gesamtsignal T basierend auf den für die Umgebungs bedingungen innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes eingelesenen Signalen der Temperaturen T_r, T_a, T_sd, T_E und T_set berechnet. Hieraus ergibt sich dann als Gesamtsignal T die Wärmebelastung bzw. die Kühlbelastung nach der folgenden Gleichung (1):

T = (T_r-25) + a (T_a-25) + b T_sd + c (T_E-3) - d(T_set-25) + e (1)

In der Gleichung (1) sind a, b, c und d arithmetische Verstärkungsfak toren und e ein Korrekturwert. Jeder arithmetische Verstärkungsfaktor ist unter Beachtung dessen, was die Fahrgäste durch jede Veränderung ausgedrückt durch die Variable T_r (Temperatur im Fahrgastraum) spüren, experimentell bestimmt. Ist der Wert für das Gesamtsignal T gering, so ist auch die Kühl belastung gering. Ist jedoch der Wert für das Gesamtsignal T hoch, so ist auch die Kühlbelastung größer (die Kühlbelastung ist folglich - für einen bestimmten Bereich - direkt proportional zum Gesamtsignal T).

Nach der Berechnung des Gesamtsignals T erfolgt im Schritt 240 die Feststel lung ob das Gebläse 5 im Betrieb ist. Wenn das Gebläse 5 im Betrieb ist schreitet das Programm zum Schritt 250 fort. Ist das Gebläse 5 nicht im Betrieb so springt das Programm zum Schritt 330, wodurch dann die elek tromagnetische Kupplung 18 außer Betrieb gesetzt wird, so daß der Verdich ter 16 ebenfalls außer Betrieb gesetzt ist.

Im Schritt 250 erfolgt die Feststellung, ob der Klimaanlagenschalter 28 (A/C-Schalter) in der "EIN"- oder "AUS"-Position steht. Ist die Klima anlage eingeschaltet (A/C-Schalter in der "EIN"-Position) so fährt das Programm mit dem Schritt 260 fort. Im anderen Fall springt das Programm zum Schritt 330, wodurch wiederum der Verdichter 16 außer Betrieb gesetzt wird.

Im Schritt 260 erfolgt eine Entscheidung über die tatsächliche Kühltempe ratur T_E des Verdampfers 6. Ist die tatsächliche Kühltemperatur T_E gering so wird von B nach A bei einem Grenzwert α (z. B. bei 0,5°C) geschaltet. Ist die tatsächliche Kühltemperatur T_E hoch, so wird von A nach B bei einem Grenzwert β (z. B. bei 3°C) geschaltet. Somit ist eine Hysterese verwirk licht. Ist das Ergebnis dieser Entscheidung B, so fährt das Programm mit dem Schritt 270 fort. Im anderen Falle, wenn das Ergebnis dieser Entscheidung A ist, springt das Programm zum Schritt 330, wodurch der Betrieb des Verdich ters 16 gestoppt wird.

Ist im Schritt 260 die Entscheidung für B aufgrund der tatsächlichen Kühl temperatur T_E des Verdampfers 6 getroffen worden, also anders ausgedrückt, wenn die tatsächliche Kühltemperatur T_E des Verdampfers 6 höher ist und nicht nahezu gleich gering wie die Gefriertemperatur, dann wird die Soll- Kühltemperatur T′_E1 basierend auf dem Gesamtsignal T im Schritt 270 (wie in Fig. 5 dargestellt) berechnet (Mit T′_E1 ist hier nicht die Soll-Kühl temperatur gemeint, sondern das zu dieser Soll-Kühltemperatur korrespon dierende Signal. Dieses wird hier im folgenden aber zur Verhinderung von Mißverständnissen Soll-Kühltemperatur genannt).

Fig. 5 zeigt die Berechnung der Soll-Kühltemperatur T′_E1 in Abhängigkeit des Gesamtsignals T. Ist das errechnete Gesamtsignal T größer als 11 und die Kühlbelastung hoch, so wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 auf 3°C festgelegt. Die in Fig. 5 dargestellte Kurve zeigt niedrigere Soll- Kühltemperaturen T′_E1 für hohe Kühlbelastungen (linker Teilbereich der Kurve) und höhere Soll-Kühltemperaturen T′_E1 für geringere Kühlbelastungen (rechter Teilbereich der Kurve). Wenn das Gesamtsignal T gleich 7 oder ge ringer ist und folglich auch die Kühlbelastung gering ist, so wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 auf 13°C festgelegt. Ist das Gesamtsignal T berechnet worden und liegt zwischen und 7 und 11, so wird die erste Soll- Kühltemperatur T′_E1 zwischen den vorher festgelegten Temperaturwerten 3°C und 13°C in linearer Abhängigkeit zum Gesamtsignal T festgelegt.

Ist nun im vorher erwähnten Schritt 270 des Programms die erste Soll- Kühltemperatur T′_E1 des Verdampfers 6 festgelegt, so fährt das Programm mit dem Schritt 280 fort. Im Schritt 280 wird die zweite Soll-Kühltempe ratur T′_E2 für den Verdampfer 6 basierend auf der Außentemperatur T_a berech net. Diese Berechnung wird durch die Fig. 6 näher verdeutlicht.

Die Berechnung der zweiten Soll-Kühltemperatur T′_E2 für den Verdampfer 6 erfolgt nach dem folgenden Schema, welches in Fig. 6 dargestellt ist. Ist die Außentemperatur T_a gleich 10°C oder niedriger als 10°C, so wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 auf 3°C festgelegt. Liegt die Außentempe ratur T_a in einem gemäßigten Bereich zwischen 20°C und 25°C, so wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 auf 13°C festgelegt. Ist die Außentempera tur T_a größer oder gleich 30°C, so wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 auf 7°C festgelegt. Liegt die Außentemperatur T_a in den Bereichen zwischen 10°C oder 20°C oder zwischen 25°C und 30°C, so wird die zweite Soll-Kühl temperatur T′_E2 auf Temperaturwerte in diesen Bereichen durch die in Fig. 6 dargestellte Kurvezwischen 3°C oder 13°C oder 13°C und 7°C festgelegt. Die Kurve zeigt die geeignetsten Soll-Kühltemperaturen T′_E2 in Abhängigkeit der Außentemperaturen T_a um die Entfeuchtungsleistung des Verdampfers 6 auf rechtzuerhalten.

Im Schritt 290 des Programms wird nun die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 mit der zweiten Soll-Kühltemperatur T′_E2 verglichen. Ist nun die zweite Soll- Kühltemperatur T′_E2 niedriger als die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1, so wird die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 im Schritt 300 als Soll-Kühltem peratur T_E für den Verdampfer 6 ausgewählt. Andernfalls wenn die erste Soll- Kühltemperatur T′_E1 niedriger ist als die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2, so wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 im Schritt 310 als Soll-Kühl temperatur T_E für den Verdampfer 6 ausgewählt.

Im Schritt 320 werden die Signale für den elektrischen Strom I_sol so fest gelegt, daß die Differenz bzw. Abweichung Δ T zwischen der im Schritt 300 oder 310 festgelegten Soll-Kühltemperatur T′_E (T′_E ist identisch mit T′_E1 oder T′_E2) und der tatsächlichen Kühltemperatur T_E geringer oder nahezu gleich 1°C ist, woraufhin dann die Abgabeleistung des Verdichters 16 ge steuert wird.

Hierdurch bedingt, weil die niedrigere der beiden Soll-Kühltemperaturen T′_E1 und T′_E2 als Soll-Kühltemperatur T′_E für den Verdampfer 6 ausgewählt wird, kann eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung des Verdampfers 6 verhindert werden (hierbei wird die erste Soll-Kühltemperatur T′_E1 in Ab hängigkeit des Gesamtsignals T und die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 in Abhängigkeit der Außentemperatur T_a berechnet). Hierdurch bedingt wird eine Verringerung der Entfeuchtungsleistung des Verdampfers 6 genau dann verhindert, wenn die Temperatur für den Fahrgastraum bei einer hohen Außen temperatur ebenfalls hoch eingestellt ist oder wenn die Außentemperatur bei einer hohen Feuchtigkeit gering ist.

Im Schritt 340 erfolgt die weitere Steuerung nach der Steuerung für die Abgabeleistung des Verdichters 16. Schließlich bei Erreichung des Schrittes 350 springt das Programm an den Anfangspunkt zurück und es beginnt ein neuer Programmdurchlauf.

Es muß nicht erwähnt werden, daß der Gegenstand der Erfindung vor dem Hin tergrund des technischen Inhaltes nach der Lehre der Erfindung abgeändert werden kann.

So kann z. B., wie in Fig. 7 dargestellt, die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 basierend auf der Feuchtigkeit Th im Fahrgastraum berechnet werden. Es ist daher nicht unbedingt notwendig die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2 basierend auf der Außentemperatur T_a zu berechnen. Fig. 7 zeigt ein charak teristisches Schema zur Berechnung der zweiten Soll-Kühltemperatur T′_E2. Dargestellt ist hier eine lineare Abhängigkeit zwischen der zweiten Soll- Kühltemperatur T′_E2 und der im Fahrgastraum existierenden Feuchtigkeit Th. Je höher die Feuchtigkeit Th im Fahrgastraum ist, desto geringer ist dann die zweite Soll-Kühltemperatur T′_E2.

Claims

1. Steuervorrichtung zur Steuerung der Abgabeleistung eines Verdichters in einem Automobil-Klimagerät, mit einem in einem Lüftungskanal (1) des Automobil-Klimagerätes angeordneten Verdampfer (6) und mit einem Verdich ter (16) mit variabler Abgabeleistung, mit einem Expansionsventil (13) und mit einem Verflüssiger (15), die gemeinsam einen Kühlkreislauf bilden, wobei die Steuervorrichtung die Abgabeleistung des Verdichters (16) über im Verdichter (16) vorgesehene Bauelemente (17) steuert, gekennzeichnet durch:

a) eine Meßeinrichtung (100) zur Ermittlung der tatsächlichen Kühltempera tur (T_E) des Verdampfers (6);
b) eine Berechnungseinrichtung (110) zur Berechnung der Wärmebelastung auf der Grundlage von Wärmebelastungssignalen um das Klimagerät nach Maßgabe der innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes existierenden Um gebungsbedingungen einschließlich der Temperatur (T_r) im Fahrgastraum, der Außemtemperatur (T_a) und der für den Fahrgastraum eingestellten Temperatur (T_set) zu steuern;
c) eine erste Einstelleinrichtung (120) zum Einstellen einer ersten Soll- Kühltemperatur (T′_E1) des Verdampfers (6) basierend auf den Wärmebela stungssignalen und einem Schema für die erste Soll-Kühltemperatur, das eine hohe Soll-Kühltemperatur bei einer geringen Kühlbelastung (= geringe Wärmebelastung) zeigt;
d) eine zweite Einstelleinrichtung (130) zum Einstellen einer zweiten Soll- Kühltemperatur (T′_E2) des Verdampfers (6) basierend auf einem Schema für die zweite Soll-Kühltemperatur, das eine hohe Soll-Kühltemperatur bei einer mäßigen Außentemperatur (T_a) und eine geringe Soll-Kühltempe ratur sowohl bei einer geringen als auch bei einer hohen Außentempe ratur (T_a) zeigt;
e) eine Auswahlschaltung (140), welche die durch die erste Einstelleinrich tung (120) eingestellte erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) mit der durch die zweite Einstelleinrichtung (130) eingestellten zweiten Soll-Kühltem peratur (T′_E2) vergleicht und dann, wenn die von der Meßeinrichtung (100) ermittelte tatsächliche Kühltemperatur (T_E) des Verdampfers (6) über einem bestimmten Grenzwert liegt, die niedrigere der Soll-Kühltempera turen (T′_E1, T′_E2) auswählt; und
f) eine Steuerungseinheit (150) zur Steuerung der Abgabeleistung des Ver dichters (16) über die Bauelemente (17) basierend auf der durch die Aus wahlschaltung (140) ausgewählten Soll-Kühltemperatur (T′_E1 oder T _E2).

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Kühlbelastung hoch ist, die erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) auf den nie drigsten Temperaturwert festgelegt ist, daß, wenn die Kühlbelastung gering ist, die erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) auf den höchsten Temperaturwert festgelegt ist und daß im Intervall zwischen einer hohen und einer niedrigen Kühlbelastung die erste Soll-Kühltemperatur (T′_E1) bei sinkender Kühlbe lastung ansteigt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Außentemperatur (T_a) in einem gemäßigten Bereich liegt, die zweite Soll-Kühltemperatur (T′_E2) auf den höchsten Temperaturwert festge legt ist, daß, sobald die Außentemperatur (T_a) den gemäßigten Bereich ver läßt, die zweite Soll-Kühltemperatur (T′_E2) geringer wird, und daß, wenn die Außentemperatur (T_a) sehr viel höher liegt als der gemäßigte Bereich, die zweite Soll-Kühltemperatur (T′_E2) auf einen niedrigen Temperaturwert festgelegt ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Außentemperatur (T_a) sehr viel größer ist als die Außentem peraturen (T_a) im gemäßigten Bereich, der festgelegte niedrige Temperatur wert für die zweite Soll-Kühltemperatur ( T′_E2) größer ist als der festge legte niedrige Temperaturwert für die zweite Soll-Kühltemperatur (T′_E2) für den Fall, daß die Außentemperatur (T_a) sehr viel kleiner ist als die Aus sentemperaturen (T_a) im gemäßigten Bereich.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß der Verdichter (16) wirksam gesteuert wird, sobald ein Klimaanla genschalter (28) für den Betrieb des Kühlkreislaufes in der "EIN"-Position steht und das Gebläse (5) im Betrieb ist.