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Dokumentenidentifikation DE60214498T2 31.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001314590
Titel Fahrzeugklimaanlage die während des Abschaltens des Motors arbeitet
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Tomita, Denso Corporation, Hiroyuki, Kariya-City, Aichi-pref., 448-8661, JP;
Shirota, Denso Corporation, Yuichi, Kariya-City, Aichi-pref., 448-8661, JP
Vertreter Klingseisen & Partner, 80331 München
DE-Aktenzeichen 60214498
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.11.2002
EP-Aktenzeichen 020263463
EP-Offenlegungsdatum 28.05.2003
EP date of grant 06.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse B60H 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugklimaanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solche Klimaanlage ist in EP-A-0 995 621 offenbart.

In den vergangenen Jahren wurde zu Zwecken des Umweltschutzes ein Fahrzeug, welches seinen Motor automatisch stoppt, wenn das Fahrzeug seine Bewegung z.B., um auf grünes Licht zu warten, stoppt, kommerziell erhältlich. Dieses Fahrzeug ist als ein Eco-Lauf-[Eco-Run]- oder ökologisch laufendes Fahrzeug bekannt, und ein Beispiel eines solchen Fahrzeugs ist ein Hybridfahrzeug. In der Zukunft werden wahrscheinlich mehr Fahrzeuge die gleiche Motorstoppfunktion zeigen, wenn das Fahrzeug stoppt.

In einer Klimaanlage eines Fahrzeugs wird der Kompressor in dem Kälteerzeugungskreis durch den Fahrzeugmotor angetrieben, und daher stoppt, jedes Mal dann, wenn das vorstehend genannte Eco-Lauf-Fahrzeug seine Bewegung stoppt, was den Motor stoppt, auch der Kompressor, und die Temperatur in dem kühlenden Verdampfer steigt an. Dies hebt die Temperatur von in den Fahrzeuginnenraum geblasener Luft an und reduziert den Komfort der Fahrgäste, da diese sich nicht mehr kühl genug fühlen infolge der Erhöhung der Lufttemperatur.

Daher besteht eine ansteigende Nachfrage für eine Kälte-Thermalenergie-Speichertyp-Fahrzeugklimaanlage, die eine Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit enthält. Die Kälteenergie-Speichereinheit wird Kältethermalenergie während des Betriebs des Kompressors speichern, und kann in den Innenraum ausgeblasene Luft durch die Kältethermalenergie-Speichereinheit kühlen, wenn der Kompressor gestoppt ist (wenn die Kühlfunktion durch den kühlenden Verdampfer stoppt).

ZUSAMMENFASSUNG

Die Erfinder sind derzeit in dem Prozess der Entwicklung einer solchen Kältethermalenergie-Speichertyp-Fahrzeugklimaanlage. Wenn die Kältethermalenergiemenge, die in der Kältethermalenergie-Speichereinheit gespeichert ist, klein ist, während das Fahrzeug fährt, gibt es nur eine kleine Zufuhrzeit zur Kühlung von Luft, welche in den Innenraum mit komfortabler niedriger Temperatur einzublasen ist, wenn der Motor gestoppt ist. Daher muss die gespeicherte Kältethermalenergiemenge während das Fahrzeug fährt, d.h. während der Motor arbeitet, bekannt sein.

Die Erfindung richtet sich an eine Lösung des vorstehenden Problems. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kältethermalenergie-Speichertyp-Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, die es ermöglicht, die Menge von Kältethermalenergie, die in der Kältethermalenergie-Speichereinheit während des Betriebs des Fahrzeugmotors gespeichert wird, genau zu berechnen. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kältethermalenergie-Speichertyp-Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, welche eine Klimatisierungssteuerung ermöglicht, genau ausgeführt zu werden, wenn der Fahrzeugmotor gestoppt ist, und zwar in Abhängigkeit von der gespeicherten Menge von Kältethermalenergie, die in der Kältethermalenergie-Speichereinheit gespeichert ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Um die vorstehende Aufgabe zu erzielen, ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung in einer Fahrzeugklimaanlage eine Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) auf einer stromabwärtigen Seite eines Verdampfers (9) vorgesehen und durch kalte Luft gekühlt, die durch einen Verdampfer (9) hindurchtritt. Die in den Innenraum geblasene Luft wird durch eine Menge der gespeicherten Kältethermalenergie der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) gekühlt, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist. Die Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) weist ein Kältethermalenergie-Speichermaterial (44) auf, das durch die durch den Verdampfer (9) hindurchtretende kalte Luft gekühlt und verfestigt wird.

Während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) wird die Kältethermalenergie-Speicherzeit gemessen. Dies wird durch Messen der Zeit erreicht, die zum Erreichen des Verfestigungspunktes des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) oder einer niedrigeren Temperatur benötigt wird. Die gespeicherte Thermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) wird auf der Grundlage von Information einschließlich zumindest der Kältethermalenergie-Speicherzeit und des Volumens der kalten Luft berechnet.

Währenddessen wird Kältethermalenergie durch Latentwärme in Antwort auf die Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) gespeichert, welche die Verfestigungstemperatur oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) erreicht. Daher sind die Zeit nachdem die Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) die Verfestigungstemperatur oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) erreicht, und das Volumen der kalten Luft, Informationsstücke, die am meisten in Beziehung mit der Kältethermalenergie-Speichermenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) stehen. Daher wird die gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) auf der Grundlage von Information berechnet, die zumindest die Zeit nachdem die Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) den Verfestigungspunkt oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) erreicht, d.h. die Kältethermalenergie-Speicherzeit und das Volumen der kalten Luft. Daher kann gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) genau berechnet werden.

Zusätzlich gibt es ein Temperaturerfassungsmittel (32) zur Erfassung der Temperatur des Verdampfers (9) und ein Temperaturerfassungsmittel (33) zum Erfassen der Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40). Die gespeicherte Kältethermalenergiemenge wird auf der Grundlage der Kältethermalenergie-Speicherzeit, des Volumens der kalten Luft, der Temperatur des Verdampfers (9) und der Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) berechnet.

Währenddessen entspricht die gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) der Temperatur von Luft der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) vor und nach der Kältethermalenergiespeicherung. Mit anderen Worten entspricht die Menge der Temperaturdifferenz vor und nach der Kältethermalenergiespeicherung. Deshalb wird die Temperaturdifferenz zwischen diesen (9, 10) auf der Grundlage der Temperaturen des Verdampfers (9) und der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) bei der Berechnung der gespeicherten Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials in Betracht gezogen, und daher kann die gespeicherte Kältethermalenergiemenge genauer berechnet werden.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist in einer Fahrzeugklimaanlage, in welcher eine Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) auf einer stromabwärtigen Seite eines Verdampfers (9) vorgesehen ist und durch kalte Luft gekühlt wird, die durch den Verdampfer (9) hindurchtritt, und in den Innenraum geblasene Luft durch die gespeicherte Kältethermalenergiemenge der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) gekühlt wird, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist, die Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) ein Kältethermalenergie-Speichermaterial (44) auf, das durch kalte Luft gekühlt und verfestigt wird, welche durch den Verdampfer (9) hindurchgetreten ist. Während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) ist die Kältethermalenergiespeicher-Vervollständigungszeit, nachdem die Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) den Verfestigungspunkt oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) erreicht, d.h. bis die Kältethermalenergiespeicherung in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial (44) vervollständigt ist, für jedes Luftvolumen von Kaltluft voreingestellt.

Während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) erreicht die vergangene Zeit nachdem die Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) den Verfestigungspunkt oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) erreicht, gemessen. Die voreingestellte Kältethermalenergiespeicher-Vervollständigungszeit wird auf der Grundlage des tatsächlichen Kaltluftvolumens ausgewählt, nachdem die Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) den Verfestigungspunkt oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) erreicht. Die gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) wird auf der Grundlage des Verhältnisses der vergangenen Zeit relativ zu der ausgewählten Kältethermalenergiespeicher-Vervollständigungszeit berechnet.

Auf diese Weise kann unter Verwendung des Verhältnisses zwischen der Zeit, die vergangen ist, nachdem die Temperatur der Kältethermalenergie-Speichereinheit den Verfestigungspunkt oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials erreicht, und der voreingestellten Kältethermalenergiespeicher-Vervollständigungszeit, die auf der Grundlage des Luftvolumens zu dieser Zeit ausgewählt wird, die gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) genau berechnet werden.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird in einer Fahrzeugklimaanlage, in welcher eine Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) an der stromabwärtigen Seite eines Verdampfers (9) vorgesehen ist und durch kalte Luft gekühlt wird, die durch einen Verdampfer (9) hindurchgetreten ist, wird in den Innenraum geblasene Luft durch die gespeicherte Kältethermalenergiemenge der Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) gekühlt, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist. Die Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) weist ein Kältethermalenergie-Speichermaterial (44) auf, das durch die durch den Verdampfer (9) hindurchgetretene kalte Luft gekühlt und verfestigt wird.

Ein Speicherungskälte-Thermalenergiemengen-Berechnungsmittel (S50) berechnet die gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4). Wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt wird, kann das Volumen von in dem Innenraum geblasener Luft, das durch die Kältethermalenergieabstrahlung des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) für eine vorbestimmte Dauer gekühlt werden kann, auf der Grundlage von Information berechnet, die zumindest die gespeicherte Kältethermalenergiemenge und die Dauer und das Volumen von in den Innenraum geblasener Luft einschließt, und wird dahingehend gesteuert, das berechnete Luftvolumen anzunehmen.

Auf diese Weise wird das Volumen von in den Innenraum zu blasender Luft, welches durch die Kältethermalenergieabstrahlung des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) für eine vorgeschriebene Dauer gekühlt werden kann, berechnet, und das Volumen von in den Innenraum zu blasender Luft, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist, wird dahingehend gesteuert, das berechnete Luftvolumen anzunehmen. Daher wird ungeachtet einer Steigerung oder Senkung der gespeicherten Kältethermalenergiemenge, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt wird, das Luftvolumen entsprechend der tatsächlich gespeicherten Kältethermalenergiemenge zum Kühlen ausgewählt, wenn der Motor gestoppt ist, so dass Kühlen durch Kältethermalenergieabstrahlung des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) während der vorgeschriebenen Dauer fortgesetzt werden kann.

Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird das berechnete Luftvolumen auf der Grundlage von Information berechnet, die zumindest die gespeicherte Kältethermalenergiemenge, die Dauer und die Temperatur von Luft enthält, die in die Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) genommen wird. Da die gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (44) durch die Temperatur der in die Kältethermalenergie-Speichereinheit (40) genommenen Luft beeinflusst wird, wird die Temperatur der eingenommenen Luft in Betracht bei der Berechnung des Luftvolumens gezogen, so dass das Luftvolumen genauer berechnet werden kann.

Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist, ein Luftvolumen, das unter Verwendung einer Klimatisierungssteuerkonsole (36) manuell eingestelltes Luftvolumen, oder ein durch automatische Steuerung automatisch eingestelltes Luftvolumen als ein erstes Volumen von in den Innenraum geblasener Luft berechnet, wobei das berechnete Luftvolumen ein zweites Luftvolumen ist und das kleinere Luftvolumen von ersten und zweiten Luftvolumen als das Luftvolumen zum Blasen in den Innenraum ausgewählt wird, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt wird.

Auf diese Weise wird, wenn der Motor gestoppt wird, und das erste Luftvolumen kleiner als das zweite Luftvolumen ist, das Luftvolumen von in den Innenraum geblasener Luft automatisch als das erste Luftvolumen eingestellt, und das Luftvolumen durch die Betätigung der Fahrgäste nach deren Willen oder das durch die automatische Steuerung automatisch eingestellte Luftvolumen kann derart ausgewählt werden, dass der Komfort der Fahrgäste in Beziehung der Klimatisierung, wenn der Motor gestoppt ist, verbessert werden kann.

Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgend bereitgestellten detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sollte verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bezeichnen, nur zu Zwecken der Darstellung gedacht sind und nicht zur Einschränkung des Bereichs der Erfindung gedacht sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden werden, in welchen:

1 ein allgemeines Systemdiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;

2 eine Querschnittsansicht einer Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit 40 von 1 ist;

3 ein Flussdiagramm ist, welches eine Klimatisierungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;

4 ein Graph ist, welcher den Übergang der Verdampfer-Ausblaslufttemperatur Te und der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit-Ausblaslufttemperatur Tc in einem normalen Klimatisierungsbetrieb und einem Eco-Lauf-Klimatisierungsbetrieb zeigt;

5 ein Graph ist, welcher den Übergang von Verdampfer-Ausblastemperatur und Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc zeigt, welcher das Konzept zeigt, wie die gespeicherte Kälte-Thermalenergie-Menge gemäß einer zweiten Ausführungsform berechnet wird; und

6 ein Flussdiagramm ist, welches Klimatisierungssteuerung in einer Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist lediglich exemplarisch in seiner Natur und in keiner Weise zur Beschränkung der Erfindung, seiner Anwendung oder Verwendungen vorgesehen.

(Erste Ausführungsform)

1 ist eine allgemeine Ansicht einer ersten Ausführungsform, in welcher ein Kälteerzeugungskreis R einen Kompressor 1 aufweist, welcher ein Kältemittel einlässt, komprimiert und abgibt, und wobei der Kompressor 1 eine elektromagnetische Kupplung 2 zum Ankuppeln und Entkoppeln von Kraft aufweist. Kraft von einem Fahrzeugmotor 4 wird an den Kompressor 1 über die elektromagnetische Kopplung 2 und einen Riemen 3 übertragen, und daher stoppt der Kompressor 1 den Betrieb, wenn elektrischer Strom, der zu der elektromagnetischen Kopplung 2 zugeführt wird, durch eine Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 unterbrochen wird.

Ein erwärmtes Hochtemperatur-, Hochdruck-Kältemittelgas, welches von dem Kompressor 1 abgegeben wird, strömt in einen Kondensor 6, wird durch Wärmeaustausch mit Außenluft gekühlt, welche durch einen (nicht gezeigten) Kühllüfter ausgeblasen wird, und kondensiert. Das durch den Kondensor 6 kondensierte Kältemittel tritt in ein Flüssigkeitsreservoir 7 ein, in welchem das Kältemittel einer Gas-/Flüssigkeitsabscheidung unterzogen wird, und es wird überschüssiges flüssiges Kältemittel in dem Kälteerzeugungskreis R in dem Flüssigkeitsreservoir 7 gespeichert.

Das Flüssigkältemittel aus dem Reservoir 7 hat einen durch ein Expansionsventil 8 reduzierten Druck, welches ein Druckreduzierungsmittel ist, und erzielt einen Gas-/Flüssigkeits-Zweiphasenzustand. Das Expansionsventil 8 ist ein temperatursensitives Expansionsventil mit einem Temperatursensierungsabschnitt 8a, der die Temperatur eines Kältemittels an dem Auslass eines Verdampfers 9 sensiert, der einen Wärmetauscher zum Kühlen bildet. Das Niedrigdruck-Kältemittel aus dem Expansionsventil 8 strömt in den Verdampfer 9. Der Verdampfer 9 ist in dem Klimatisierungsgehäuse 10 in der Fahrzeugklimaanlage vorgesehen, und das in den Verdampfer 9 eingeströmte Niedrigdruck-Kältemittel absorbiert die Wärme der Luft in dem Klimatisierungsgehäuse 10 und verdampft. Der Auslass des Verdampfers 9 ist an der Einlassseite des Kompressors 1 angekoppelt, und die vorstehend beschriebenen Kreiskomponenten bilden einen geschlossenen Kreislauf.

In dem Klimatisierungsgehäuse 10 befindet sich ein Gebläse 11 auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 9 und das Gebläse 11 enthält einen Gebläselüfter 12 vom Zentrifugaltyp und einen Antriebsmotor 13. Die Innen/Außen-Luftumschaltbox 14 ist auf der Einlassseite des Gebläselüfters 12 vorgesehen. Eine Innen/Außen-Luftumschaltklappe 14a in der Innen/Außen-Luftumschaltbox 14 öffnet und schließt einen Außenlufteinlass 14b und einen Innenlufteinlass 14c. Auf diese Weise wird Außenluft (Luft außerhalb des Innenraums) oder Innenluft (Luft aus dem Innenraum) in die Innen/Außen-Luftumschaltbox 14 eingeleitet. Die Innen/Außen-Luftumschaltklappe 14a wird durch eine elektrische Antriebseinheit 14e angetrieben, die aus einem Servomotor hergestellt ist.

In dem Luftklimatisierungs-Ausblassystem ist eine Klimatisierungseinheit 15, die auf der stromabwärtigen Seite des Gebläses 11 vorgesehen ist, normalerweise in einer Instrumentenplatte an der Vorderseite des Innenraums positioniert und in der Mitte bezüglich der Fahrzeugbreite. Das Gebläse 11 ist auf der vorderen Fahrgastsitzseite bzw. Beifahrersitzseite vorgesehen, so wie sie von der Klimatisierungseinheit 15 versetzt ist. In dem Klimatisierungsgehäuse 10 sind auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 9 eine Kältethermalenergie-Speichereinheit 14 und eine Luftmischklappe 19 sequenziell bzw. hintereinander vorgesehen. Auf der stromabwärtigen Seite der Luftmischklappe 19 ist ein Heißwasserheizkern 20, der unter Verwendung von Heißwasser (Kühlwasser) für den Fahrzeugmotor 4 als eine Wärmequelle Wasser erhitzt, als ein Wärmetauscher zum Heizen vorgesehen.

Ein Bypass 21 zum Umgehen des Heißwasserheizkerns 20 und zum Strömen von Luft (Kaltluftströmung) ist auf einer Seite (oberer Teil) des Heißwasserheizkerns 20 ausgebildet. Die Luftmischklappe 19 ist eine gelenkig angebrachte Plattenklappe und wird durch eine elektrische Antriebseinheit 22 eines Servomotors angetrieben.

Die Luftmischklappe 19 steuert das Verhältnis der Volumina der heißen Luft durch den Heißwasserheizkern 20 und der durch den Bypass 21 hindurchtretenden Kaltluft.

Die Temperatur von in den Innenraum geblasener Luft wird durch Steuern dieses Verhältnisses der Volumina von Heißluft und Kaltluft gesteuert. Daher bildet in dieser Ausführungsform die Luftmischklappe 19 das Temperatursteuermittel für die in den Innenraum geblasene Luft. Auf der stromabwärtigen Seite des Heißwasserheizkerns 20 liegt ein Heißwasserdurchtritt 23 vor, der sich nach oben von einer unteren Seite aus erstreckt. Im Ergebnis werden Heißluft aus dem Heißluftdurchtritt 23 und Kaltluft aus dem Bypass 21 in dem Luftmischabschnitt 24 gemischt und erzeugen Luft mit gewünschter Temperatur.

In dem Klimatisierungsgehäuse 10 liegt ein Ausblasbetriebsart-Schaltabschnitt auf der stromabwärtigen Seite des Luftmischabschnitts 24 vor. Genauer ist eine Defrosteröffnung 25 an der oberen Oberfläche des Klimatisierungsgehäuses 10 ausgebildet, und die Defrosteröffnung 25 bläst Luft auf die innere Oberfläche des vorderen Fensters des Fahrzeugs über eine Defrosterluftleitung (nicht gezeigt). Die Defrosteröffnung 25 wird durch eine plattenförmige, gelenkig angebrachte Defrosterklappe 26 geöffnet und geschlossen.

Es ist eine Gesichtsöffnung 27 an der oberen Oberfläche des Klimatisierungsgehäuses 10 ausgebildet und befindet sich im Vergleich zu der Defrosteröffnung 25 in einer Position zu der hinteren Seite des Fahrzeugs hin. Luft wird aus der Gesichtsöffnung 27 zu dem oberen Körperteil des Passagiers in dem Innenraum über eine Gesichtsluftleitung (nicht gezeigt) ausgeblasen. Die Gesichtsöffnung 27 wird durch eine gelenkig angebrachte, plattenförmige Gesichtsklappe 28 geöffnet und geschlossen.

In dem Klimatisierungsgehäuse 10 befindet sich eine Fußöffnung 29 an dem unteren Teil der Gesichtsöffnung 27 und es wird Luft aus der Fußöffnung 29 zu dem Fußraum in dem Innenraum ausgeblasen. Die Fußöffnung 29 wird durch eine gelenkig angebrachte, plattenförmige Fußklappe 30 geöffnet und geschlossen. Die Blasbetriebsartklappen 26, 28 und 30 werden an einem gemeinsamen Verbindungsmechanismus (nicht gezeigt) angekoppelt, und durch eine elektrische Antriebseinheit 31 des Servomotors über den Verbindungsmechanismus angetrieben.

Der Temperatursensor 32 für den Verdampfer 9 ist unmittelbar nach dem Verdampfer 9 in dem aus dem Verdampfer 9 ausgeblasenen Luftstrom in dem Klimatisierungsgehäuse 10 vorgesehen. Der Sensor 32 erfasst die Verdampferblastemperatur Te. Dabei ist der Temperatursensor 33 für die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 unmittelbar nach der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 in dem aus der Einheit 40 ausgeblasenen Luftstrom vorgesehen. Der Sensor 33 erfasst die Blastemperatur Tc der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40.

Die Blastemperatur Te des Verdampfers, die durch den Verdampfertemperatursensor 32 erfasst wird, wird für Eingriffs-/Ankopplungs- und für Trenn-/Entkopplungs-Steuerung der elektromagnetischen Kupplung 2 des Kompressors 1 oder der Abgabekapazitätssteuerung des Kompressors 1, falls der Kompressor 1 von der Art mit variabler Verdrängung ist, ähnlich wie bei Standardklimaanlagen. Die Kühlkapazität des Verdampfers 9 und die Abgabekapazitätssteuerung wird durch diese Kupplungskopplungen und Entkopplungen gesteuert. Die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc, die durch den Kältethermalenergie-Speichertemperatursensor 33 erfasst wird, wird zur Steuerung der Öffnung der Luftmischklappe 19 verwendet. Die Öffnung der Luftmischklappe 19 wird auf der Grundlage des Werts der Kältethermalenergie-Speichereinheits-Auslasstemperatur Tc korrigiert. Die Werte der Verdampferausblastemperatur Te und der Kältethermalenergie-Speichereinheitausblastemperatur Tc werden auch für den Zweck der Berechnung einer Kältethermalenergiemenge, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 gespeichert ist, verwendet.

Zusätzlich zu den vorstehenden Temperatursensoren 32 und 33 werden Erfassungsausgangssignale in die Klimatisierungselektroniksteuereinheit 5 aus einer Sensorgruppe 35 eingegeben, um die Innenlufttemperatur Tr, die Außenlufttemperatur Tam, den Wert der Sonneneinstrahlung Ts, die Heißwassertemperatur Tw etc. für eine Klimatisierungssteuerung zu erfassen. Eine Klimatisierungssteuerkonsole 36, die nahe des Armaturenbretts in dem Innenraum vorgesehen ist, enthält eine Betriebsschaltergruppe 37, die manuell durch Fahrgäste bedient wird. Ein Betriebssignal aus der Betriebsschaltergruppe 37 wird in die Klimatisierungselektroniksteuereinheit 5 eingegeben.

Die Betriebsschaltergruppe 37 enthält einen Temperatureinstellschalter 37a, der ein Temperatureinstellsignal Tset erzeugt, einen Luftvolumenschalter 37b, der ein Luftvolumenschaltsignalerzeugt, einen Ausblasbetriebsartschalter 37c, der ein Ausblasbetriebsartsignal erzeugt, einen Innen-/Außenluft-Schalter 37d, der ein Innen-/Außenluft-Schaltsignal erzeugt, und einen Klimatisierungsschalter 37e, der ein Ein-/Aus-Signal für den Kompressor 1 erzeugt, und dgl. Der Ausblasbetriebsartschalter 37c wird verwendet, um die Betriebsart unter wohl bekannten Ausblasbetriebsarten wie einer Gesichtsbetriebsart, einer Fußbetriebsart, einer Bilevel-Betriebsart, einer Fuß/Defroster-Betriebsart und einer Defrosterbetriebsart manuell umzuschalten.

Die Klimatisierungssteuerkonsole 36 enthält einen Indikator 36a, der eine Nummer bezeichnet, welche die Kältethermalenergiespeicher-Verbleibzeit repräsentiert, während welcher die Eco-Lauf-Klimaanlage Kühlluft in den Innenraum unter Verwendung der Kältethermalenergiemenge blasen kann, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 gespeichert ist, wenn der Motor gestoppt ist. Mit anderen Worten kann die Zeitdauer, welche das Eco-Lauf-Klimatisieren unter Verwendung von Kältethermalenergiespeicherung als ein wirkendes Klimatisierungsmittel fortgesetzt werden kann. Der Indikator 36a zeigt die verbleibende Zeit in Sekunden an, und in 1 zeigen 30 s an, dass die Speicher-Kälte-Thermalenergie-Verbleibzeit 30 s ist.

Die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 ist an einer Motor-Elektroniksteuereinheit 38 angeschlossen, und ein Umdrehungszahlsignal, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und dgl. werden in die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 aus der Motor-Elektroniksteuereinheit 38 eingegeben. Wie wohl bekannt ist, steuert die Motor-Elektroniksteuereinheit 38 umfassend die Kraftstoffeinspritzmenge in den Fahrzeugmotor 4, die Zündzeitpunktsteuerung, und dgl. auf der Grundlage von Signalen aus einer Sensorgruppe (nicht gezeigt) zur Erfassung des Betriebszustands des Fahrzeugmotors 4. In dem Eco-Lauf-Fahrzeug, wie einem Hybridfahrzeug, auf welches die Erfindung anwendbar ist, stoppt, wenn auf der Grundlage des Umdrehungsanzahlsignals des Fahrzeugmotors 4, eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, eines Bremssignals und/oder dgl. bestimmt wird, dass das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand sein muss, stoppt die Motor-Elektroniksteuereinheit 38 automatisch den Fahrzeugmotor 4 durch Unterbrechen der Stromzufuhr zu der Zündeinrichtung oder durch Stoppen der Kraftstoffeinspritzung. Nachdem der Motor gestoppt ist, bestimmt dann, wenn das Fahrzeug beginnt, sich von dem gestoppten Zustand ausgehend zu bewegen, dies durch Antriebsbetrieb des Fahrers, die Motor-Elektroniksteuereinheit 38 aus einem Achsensignal oder dgl., dass das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen, und startet automatisch den Fahrzeugmotor 4. In der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart nachdem der Fahrzeugmotor 4 gestoppt wurde, gibt die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 ein Signal zur Anfrage eines Wiederstartens des Motors aus, wenn Kühlung durch die gespeicherte Kälte-Thermalenergiemenge der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 nicht aufrechterhalten werden kann.

Die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 und die Motor-Elektroniksteuereinheit 38 enthalten einen wohl bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und dgl. und Peripherieschaltkreise davon enthält. Die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 weist eine Funktion zur Ausgabe von Motorsteuersignalen einschließlich eines Erlaubnis- und eines Nichterlaubnis-Signals zur Unterbrechung des Fahrzeugmotors 4 und eines Signals zur Anfrage eines Wiederstartens des Motors, nachdem der Motor gestoppt wurde, auf. Zusätzliche Funktionen enthalten eine Funktion zur Berechnung der gespeicherten Kältethermalenergiemenge während der Motorbetriebszeitperiode, eine Eco-Lauf-Klimatisierungselektroniksteuerfunktion während der Motorbetriebszeitperiode und normale Klimatisierungssteuerfunktionen während des Betriebs des Motors wie die Kompressorkopplungs- und -entkopplungssteuerung, Luftvolumensteuerung, Luftmessklappensteuerung, Innen- und Außenlufteinlasssteuerung und Ausblasbetriebsartsteuerung. Es ist zu bemerken, dass die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 und die Motor-Elektroniksteuereinheit 38 in einer Steuereinheit kombiniert werden können.

Ein spezifischer Aufbau der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 wird nun beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 weist die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 eine Form auf, dessen vordere Oberfläche die gleiche Fläche wie die des Verdampfers 9 aufweist. Die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 ist in der Form eines Wärmetauschers, durch welchen das gesamte Volumen von Kaltluft hindurchtritt, die durch den Verdampfer 9 hindurchgetreten ist. Mit anderen Worten tritt das gesamte Volumen der Luft in dem Klimatisierungsgehäuse 10 durch den Verdampfer 9 und die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40. Auf diese Weise kann die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 in Richtung A der Luftströmung in dem Klimatisierungsgehäuse 10 dünn sein.

2 zeigt einen spezifischen Aufbau eines Wärmetauschers für die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 im Wege einer Darstellung. Die angehobenen Oberflächenabschnitte 41a und 42a sind abwechselnd an zwei Wärmeübertragungsplatten 41 bzw. 42 in der Richtung A von Luft-(Kaltluft)-Strömung ausgebildet. Die angehobenen Oberflächenabschnitte 41a und 42a liegen gegen die planaren Abschnitte der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 auf gegenüberliegenden Seiten der Platte an und sind durch Löten miteinander verbunden. Mit anderen Worten befinden sich die angehobenen Abschnitte 41a und 42a entlang gegenüberliegenden Seiten der Platte in einer abwechselnden Weise. In diesem Wege wird ein Rohr 45 mit einem eingeschlossenen Raum 43 innerhalb der angehobenen Oberflächenabschnitte 41a und 42a ausgebildet, so dass das Kältethermalenergiespeichermaterial 44 in dem eingeschlossenen Raum 43 eingeschlossen ist.

Es ist zu bemerken, dass in 2 die Vertikalrichtung entlang der Oberfläche des Blattes die Vertikalrichtung in der Anordnung der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 in dem Klimatisierungsgehäuse 10 ist. Daher erstrecken sich die angehobenen Oberflächenabschnitte 41a und 42a der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 und deren innerer eingeschlossener Raum 43 in der Vertikalrichtung in dem Klimatisierungsgehäuse 10. Daher wird auf den Oberflächen der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 erzeugtes Kondenswasser ermöglicht, infolge von Schwerkraft entlang den angehobenen Oberflächenabschnitten 41a und 41b herunterzutropfen.

Ferner sind in 2 nur zwei Sätze von Rohren 45 gezeigt, aber in der Praxis weist die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 eine Vorderoberfläche auf, dessen Fläche gleich der des Verdampfers 9 ist. Daher werden mehrere Sätze von Rohren 45 hintereinander in einer gestapelten Weise in der Richtung des Pfeils B vorgesehen, welches eine Richtung orthogonal zu der Luftströmungsrichtung A in 2 ist.

Anlageabschnitte sind zwischen den Rohren 45 auf den oberen und unteren Endabschnitten der mehreren Sätze von Rohren 45 vorgesehen, um Luftdurchtritte 46 in vorbeschriebenen Intervallen bzw. Abständen zwischen den Rohren 45 aufrechtzuerhalten. Die Anlageabschnitte zwischen den Wärmeübertragungsplatten 41, 42 der Rohre 45 und zwischen den Rohren 45 sind einstückig miteinander durch Hartlöten oder dgl. verbunden, so dass die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 insgesamt in einen einzigen Wärmetauscheraufbau integriert werden kann.

Die Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 sind vorzugsweise aus dünnem Aluminiumbogen oder einer dünnen Aluminiumplatte hergestellt, sind leichtgewichtig und dgl., um den Wärmeübertrag zu vereinfachen. Es ist zu bemerken, dass die Löttemperatur für Aluminium so hoch wie 600°C sein kann, und daher ist das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 in den eingeschlossenen Raum 43 eingeschlossen, nachdem die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 gelötet wurde. Um das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 einzuschließen, ist der eingeschlossene Raum 43 mit einer oder mehreren Füllöffnungen versehen, und das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 wird in den eingeschlossenen Raum 43 von den Einfüllöffnungen gefüllt. Dann wird ein geeignetes Dichtelement (wie ein O-Ring) zwischengelegt und ein Deckelelement wird angebracht, um den Einschluss nach dem Einfüllvorgang zu erzielen.

Es ist zu bemerken, dass genauer das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 vorzugsweise ein Material ist, welches bei einer Temperatur von 6 bis 8°C verfestigt (Schmelzpunkt), um den Verdampfer 9 von einem Überfrieren abzuhalten, und was das Material (Aluminium) der Kältethermalenergie-Speichereinheit von Korrosion abhält. Diese Bedingungen werden durch Paraffin erfüllt. Paraffin ist geschmolzenem Salz [molten salt] oder anderen anorganischen Substanzen hinsichtlich chemischer Stabilität, toxischer Natur und der Kosten überlegen. Die Menge von Paraffin, welches als das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 verwendet wird, ist etwa 300 ccm. Gemäß der Ausführungsform wird Paraffin mit einem Verfestigungspunkt (Schmelzpunkt) von 8°C als das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 verwendet.

Bei dem vorstehenden Aufbau wird der Betrieb der ersten Ausführungsform nun beschrieben. In der Fahrzeugklimaanlage wird der Kompressor 1 durch den Fahrzeugmotor 4 so angetrieben, dass der Kälteerzeugungskreis R durch den Kompressor 1 angetrieben wird, und die Temperatur des Verdampfers 9 in etwa auf einer Temperatur von 3°C bis 5°C durch Ankopplungs- und Entkopplungs-Steuerung des Kompressors 1 gehalten wird, so dass der Verdampfer 9 gegenüber einem Einfrieren geschützt wird.

In dem Verdampfer 9 absorbiert ein Niedrigtemperatur-, Niedrigdruck-Gas-/Flüssigkeits-Zweiphasenkältemittel, welches durch das Expansionsventil 8 druckreduziert wurde, Wärme von Luft, die aus dem Gebläse 11 ausgeblasen wurde, und zum Kühlen der ausgeblasenen Luft verdampft. Mit anderen Worten wird Kaltluft produziert. Die Kaltluft wird dann durch die Luftdurchtritte 46 der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 mit vorbestimmten Abständen zwischen den mehreren Sätzen von Rohren 45 hindurchgeleitet [directed].

Die Kaltluftströmung wird in Abhängigkeit von der Anordnung der Luftdurchtritte 46 unterbrochen oder gestört, und die Wärmeübertragungsrate auf der Luftseite kann somit signifikant verbessert werden. Daher kann das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44, welches normalerweise Paraffin ist, wirksam durch die Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 während des Durchtritts von der kalten Luft durch die Luftdurchtritte 46 gekühlt werden. Im Ergebnis wird das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gekühlt und ändert seinen Zustand von einer Flüssigphase bei einer normalen Temperatur auf einen festen Zustand. Auf diese Weise kann die Kältethermalenergie durch verfestigende Latentwärme gespeichert werden, d.h. durch Verwenden der kühlen Luft zum Verfestigen des Paraffins.

Daher kann in dem Fahrzeug, welches den Motor 4 automatisch stoppt, wenn das Fahrzeug zum Warfen auf grünes Licht stoppt (wenn Motorkraft nicht nötig ist), dann wenn der Kompressor 1 in dem Kälteerzeugungskreis R mit Stopp des Fahrzeugs stoppt, die Temperatur der in den Innenraum geblasenen Luft relativ niedrig gehalten werden, indem die gespeicherte Kältethermalenergiemenge des Kältethermalenergie-Speichermaterials (Paraffin) 44 verwendet wird. Daher wird dann, wenn der Innenraum im Sommer gekühlt wird, ein rapider Anstieg der Temperatur der in den Innenraum zu blasenden Luft verhindert. Dies erlaubt es den Fahrgästen, kühle Luft zu genießen und sich selbst dann wohlzufühlen, wenn der Motor ausgeschaltet ist, aber auf einen Start wartet.

Klimatisierungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform wird spezifisch in Verbindung mit 3 beschrieben. Die Steuerungsroutine in 3 wird durch die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 5 ausgeführt, und beginnt bei dem Start der Klimatisierungseinheit derart, wenn das Gebläse 11 aktiviert wird. In Schritt S10 werden ein Betriebssignal von der Betriebsschaltergruppe 37 der Klimatisierungssteuerkonsole 36, ein Erfassungssignal von der Sensorgruppe 35, ein Motorbetriebsstartsignal von der Motorelektroniksteuereinheit 38, und ein Signal, welches den Fahrzeuglaufzustand repräsentiert, gelesen.

Bei Schritt S20 wird bestimmt, ob die Klimaanlage in der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart ist. Genauer ist die Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart eine Klimatisierungsbetriebsart, in welcher der Klimatisierungsschalter 37e der Klimatisierungssteuerkonsole 36 eingeschaltet ist und der Fahrzeugmotor 4 automatisch gestoppt ist, etwa weil das Fahrzeug auf grünes Licht wartet. Währenddessen ist der Klimatisierungsschalter 37e eingeschaltet und der Fahrzeugmotor 4 und der Kompressor 1 sind in Betrieb.

In der normalen Klimatisierungsbetriebsart ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S20 NEIN, so dass die Steuerung zum Schritt S30 fortschreitet, wo die Klimaanlage durch normale Zustandssteuerung gesteuert wird. Genauer werden die Kompressoreinkopplungs- und -entkopplungssteuerung (oder die Kompressorkapazitätssteuerung), die Luftvolumensteuerung, die Luftmischklappensteuerung, die Innen- und Außenlufteinlasssteuerung, die Ausblasbetriebsartsteuerung, und dgl. durch ein wohl bekanntes Steuerverfahren ausgeführt.

In Schritt S40 wird bestimmt, ob die Verdampferausblastemperatur Te, die durch den Temperatursensor 32 erfasst wird, und die Kältethermalenergie-Speichereinheitausblastemperatur Tc, die durch den Temperatursensor 33 erfasst wird, beide gleich oder niedriger als der Verfestigungspunkt To (8°C in dieser Ausführungsform) des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 sind. Durch die Bestimmung in Schritt S40 wird der Zeitpunkt, wenn das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 beginnt, sich zu verfestigen, und die Latentwärme-Kältethermalenergiespeicherung in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 beginnt, bestimmt.

4 ist ein Graph, der den Übergang der Verdampferausblastemperatur Te und der Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc in der normalen Klimatisierungsbetriebsart und in der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart zeigt. Wenn die Verdampferausblastemperatur Te und die Kältethermalenergie-Speichereinheits-Ausblastemperatur Tc beide die Verfestigungstemperatur To des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 oder niedrigere Temperaturen erreicht, beginnt das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 sich zu verfestigen. Daher wird die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc auf Temperaturen gehalten, die geringfügig niedriger als die Verfestigungstemperatur To sind. Wenn die Latentwärme Kältethermalenergiespeicherung in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 vollständig ist, wird die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc niedriger als die Temperaturen um den Verfestigungspunkt To und erreichen die Verdampferausblastemperatur Te, wodurch die Kältethermalenergiespeicherung vervollständigt wird.

Hier ist eine Kältethermalenergiemenge Q1, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gespeichert ist, eine Wärmemenge, nachdem beide Temperaturen Tc und Te gleich oder niedriger als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 sind. Die Menge Q1 ist ebenfalls abhängig von einer Kältethermalenergie-Speicherzeit, die durch die Temperaturdifferenz (Tc – Te) der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 gespeichert wird. Die gespeicherte Kältethermalenergiemenge wird ebenfalls durch das Volumen von durch die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 hindurchtretender Kaltluft beeinflusst, welche das Volumen von in den Innenraum geblasener Luft ist.

Daher kann die Kältethermalenergiemenge Q1, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gespeichert ist, auf der Grundlage der vorstehenden Kältethermalenergie-Speicherzeit, der Temperaturdifferenz (Tc – Te) der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 vor und nach der Kältethermalenergiespeicherung und dem Volumen von Kaltluft berechnet werden. Wenn in Schritt S40 bestimmt wird, dass Te und Tc beide nicht größer als To sind, wird die Kältethermalenergie-Speichermenge Q1, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gespeichert ist, im nächsten Schritt S50 durch Gleichungen 1 und 2 berechnet. Die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1n wird in vorgeschriebenen Zeitintervallen "to" für die vorgeschriebene Zeit "to" durch die nachfolgende Gleichung 1 berechnet.

[Gleichung 1]

  • Gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1n = (Tc – Te) × Luftvolumen × vorgeschriebene Zeit "to" × C1

Es ist zu bemerken, dass C1 ein Korrekturkoeffizient mit Blick auf die Wärmeübertragungsrate der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40, der Verfestigungs-Latentwärme des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 und dgl. ist.

Die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1n, die für die vorgeschriebenen Zeitintervalle "to" berechnet werden, werden alle in die nachfolgende Gleichung 2 integriert, und auf der Grundlage des Ergebnisses der Integration wird die gesamte gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1, d.h. die "gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1 unmittelbar vor dem Übergang zu der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart" berechnet.

[Gleichung 2]

  • Gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1 = Q1n(1) + Q1n(2) + Q1n(3) ...

Es ist zu bemerken, dass in Gleichung 2 die Nummern in Klammern Ordnungsnummern in Berechnungen darstellen, wie das erste Mal, das zweite Mal, das dritte Mal. Wenn Tc = Te, ist das Kältethermalenergiespeichern in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 vervollständigt, und daher endet die Integration von Q1n in Gleichung 2, wenn Tc = Te. Die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q&agr; am Ende der Kältethermalenergiespeicherung kann zuvor auf der Grundlage der Verfestigungslatentwärme (Wärmemenge pro Einheitsgewicht) des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 und dem Gewicht des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 berechnet werden. Daher kann die Integration von Q1n in Gleichung 2 enden, wenn der berechnete Wert für die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1 die "gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q&agr; an dem Ende der Kältethermalenergiespeicherung erreicht", die zuvor berechnet wurde.

Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S40 NEIN ist, kann Latentwärme-Kältethermalenergiespeicherung durch Verfestigung des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 infolge der Bedingungen nicht stattfinden, und die Steuerung kehrt zu Schritt S20 zurück.

Alternativ schreitet dann, wenn die Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart in Schritt S20 bestimmt wird, die Steuerung zu Schritt S60 fort und es beginnt eine Steuerung unter der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart. Zuerst wird in Schritt S60 die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1, die in Schritt S50 berechnet wurde, gelesen. Die Eco-Lauf-Zustandssteuerung wird an der Klimaanlage in S70 ausgeführt. Genauer werden Luftvolumensteuerung, Luftmischklappensteuerung, Innen- und Außenluft-Einlasssteuerung, Ausblasbetriebsartsteuerung und dgl. in der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart durch ein Verfahren gemäß der normalen Klimatisierungsbetriebsart ausgeführt.

In Schritt S80 wird aus dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2 in der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart berechnet. Die abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2 kann aus der nachfolgenden Gleichung 3 ähnlich zu dem Fall der gespeicherten Kältethermalenergiemenge Q1 berechnet werden.

[Gleichung 3]

  • Abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2 = (Te – Tc) × Luftvolumen × Zeit, die nach Eco-Lauf-Klimatisierung vergangen ist ta × C2

Es ist zu bemerken, dass die Kühlfunktion des Verdampfers 9 in der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart unterbrochen wird, und daher die Verdampferausblastemperatur Te auf die Temperatur von Luft ansteigt, die aus dem Gebläse 11 in einer kurzen Zeitperiode nach dem Start der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart herausgenommen wurde. C2 ist ein Korrekturkoeffizient ähnlich zu C1 in Gleichung 1. In Schritt S85 wird die verbleibende gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q3, mit anderen Worten der Unterschied zwischen der gespeicherten Kältethermalenergiemenge Q1 und der abgestrahlten Kältethermalenergiemenge Q2 (Q3 = Q1 – Q2) berechnet. In dem folgenden Schritt S90 wird die gespeicherte Kältethermalenergieverbleibzeit "to" berechnet. Die abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2' pro Einheitszeit wird dann berechnet. Spezieller wird die abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2, die durch Gleichung 3 berechnet wird, in einen numerischen Wert pro Sekunde umgewandelt, um Q2' zu erhalten. Die gespeicherte Kältethermalenergieverbleibzeit "to" kann als eine Zeit in Sekunden durch Dividieren der verbleibenden gespeicherten Kältethermalenergiemenge Q3 durch die abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2' pro Sekunde berechnet werden. Genauer ist "to" = Q3/Q2'.

Ein Signal für die gespeicherte Kältethermalenergieverbleibzeit "to" wird dem Indikator 36a der Klimatisierungssteuerkonsole 36 ausgegeben, und die Anzahl (in Sekunden) der Kältethermalenergiespeicherzeit "to" wird durch den Indikator 36a angezeigt. Auf diese Weise können Fahrgästen die verbleibende Zeit für die Eco-Lauf-Klimatisierung mitgeteilt werden, die durch die Kältethermalenergie ermöglicht wird, die in der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 gespeichert ist.

In dem nächsten Schritt S100 wird bestimmt, ob die gespeicherte Kältethermalenergieverbleibzeit "to" 0 ist. Wenn die gespeicherte Kältethermalenergieverbleibzeit null (0) ist, schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S110, und eine Betriebsanfrage an den Fahrzeugmotor 4 wird an die Motor-Elektroniksteuereinheit 38 ausgegeben, so dass der Fahrzeugmotor 4 automatisch gestartet wird. Durch diese Prozedur endet die Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart, ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S20 NEIN und die normale Klimatisierungsbetriebsart wird wieder aufgenommen. Es ist zu bemerken, dass in 4 Tco eine Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur darstellt, wenn der Fahrzeugmotor 4 nach dem Ende der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart gestartet wird. Tco ist vorzugsweise ungefähr nicht mehr als 14°C, um den Komfort der Fahrgäste dahingehend sicherzustellen, dass sich diese kühl genug fühlen, und dahingehend, dass Abgabe von Gerüchen aus dem Verdampfer 9 verhindert wird.

Es ist zu bemerken, dass gemäß der ersten Ausführungsform in Schritt S40 der Punkt, wenn die Verdampferausblastemperatur Te und die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc beide den Verfestigungspunkt To (8°C in dieser Ausführungsform) des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 oder eine geringere Temperatur erreichen, als Startpunkt für das Latentwärme-Kältethermalenergiespeichern in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 bestimmt wird. Wenn die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc gleich oder niedriger als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 ist, wie in 4 gezeigt ist, wird die Verdampferausblastemperatur Te auch gleich oder geringer als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44. Daher kann die Bestimmung in Schritt S40 auf der Grundlage von nur der Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc gemacht werden.

Wie aus 4 gesehen werden kann, ist dann, wenn die Verdampferausblastemperatur Te um eine vorgeschriebene Differenz kleiner als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 ist, die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc gleich oder geringer als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44. Daher kann auf der Grundlage dieser Korrelation die Bestimmung in Schritt S40 auf der Grundlage von nur der Verdampferausblastemperatur Te gemacht werden.

Bei der vorstehenden Modifikation wird die Kältethermalenergiemenge Q1, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gespeichert ist, auf der Grundlage der Kältethermalenergiespeicherzeit, nachdem die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc zumindest gleich oder niedriger als der Kältethermalenergie-Speichermaterialverfestigungspunkt To, der Kältethermalenergie-Speichermaterialverfestigungspunkt To wird, während Temperaturdifferenz (Tc – Te) der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 vor und nach der Kältethermalenergiespeicherung, und dem Volumen der kalten Luft berechnet. Zusätzlich kann der Berechnungsvorgang für die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1 wie folgt vereinfacht werden. Spezifischer wird die Abgabefähigkeit des Kompressors 1 gesteuert (die Steuerung des Betriebsverhältnisses hinsichtlich Kontinuation/Unterbrechung des Kompressors 1, und die Steuerung der Abgabekapazität des Kompressors 1), so dass die Verdampferausblastemperatur Te stromaufwärts der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 normalerweise in der Umgebung von 3°C bis 4°C mit Ausnahme der Übergangsperiode unmittelbar nach dem Start des Kühlens fixiert wird, um zu verhindern, dass der Verdampfer 9 gefriert. Daher ist, nachdem Tc und Te beide gleich oder niedriger als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials sind, das Verhältnis der Zeitperiode, in welcher die Verdampferausblastemperatur Te im Wesentlichen auf einem festen Niveau gehalten wird, hoch. Anders gesagt, ist das Verhältnis der Zeitperiode, in welcher die Temperatur von durch die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 gesaugter Luft, die im Wesentlichen auf fixiertem Niveau gehalten wird, hoch.

Das Verhältnis der Zeitperiode, in welcher die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc nahe dem Kältethermalenergie-Speicherverfestigungspunkt To nach dem Start der Latentwärme-Kältethermalenergiespeicherung festgehalten wird, erhöht. Daher kann die Temperaturdifferenz (Tc – Te) der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 vor und nach der Kältethermalenergiespeicherung auf einen vorgeschriebenen Wert (Koeffizient) werden, der zuvor durch Experimente bestimmt wird. Auf diese Weise können ausschließlich nötige Eingangssignale, die zur Berechnung einer Kältethermalenergiemenge Q1 verwendet werden, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gespeichert ist, auf nur die der Kältethermalenergiespeicherzeit und des Luftvolumens reduziert werden.

(Zweite Ausführungsform)

Gemäß der ersten Ausführungsform wird die Kältethermalenergiemenge Q1, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gespeichert ist, durch die vorstehenden Gleichungen 1 und 2 in Schritt S50 berechnet. Wenn die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc gleich oder niedriger als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials ist, beginnt Latentwärme Kältethermalenergiespeicherung in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44. Sobald die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc auf die Verdampferausblastemperatur Te abgesenkt ist, kann bestimmt werden, dass die Kältethermalenergiespeicherung in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 vollständig ist. Gemäß der zweiten Ausführungsform erreicht die Zeit tx, die vergangen ist, nachdem die Kältethermalenergie-Speichereinheit-Ausblastemperatur Tc den Verfestigungspunkt To oder eine niedrigere Temperatur des Kältethermalenergie-Speichermaterials erreicht, gemessen, und die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1 wird auf der Grundlage der vergangenen Zeit tx berechnet.

5 ist ein Graph, der das Konzept zeigt, wie die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1 berechnet wird, gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Verhältnis der Zeitperiode, in welcher die Verdampferausblastemperatur Te im Wesentlichen festgehalten wird, ist hoch mit Ausnahme des Übergangszeitabschnitts unmittelbar nach dem Start des Kühlens, wie vorstehend beschrieben, um ein Gefrieren des Verdampfers 9 zu verhindern. Daher ist das Verhältnis der Zeitperiode, in welcher die Temperatur von durch die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 gesaugter Luft im Wesentlichen festgehalten wird, hoch.

Daher kann, nachdem Tc den Verfestigungspunkt To oder weniger des Kältethermalenergie-Speichermaterials erreicht, die Zeit tf bis Tc und Te auf diese Temperatur abgesunken sind und die Kältethermalenergiespeicherung vollständig ist, zuvor für jedes Volumen erhalten werden. In 5 stellt tf1 die Zeit dar, bis das Ende der Kältethermalenergiespeicherung dar, wenn das Luftvolumen das Minimalvolumen ist, Lo, während tf2 die Zeit darstellt, bis zu dem Ende der Kältethermalenergiespeicherung, wenn das Luftvolumen das Maximumvolumen, Hi, ist.

Währenddessen kann die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q&agr; am Ende der Kältethermalenergiespeicherung zuvor auf der Grundlage der Befestigungslatentwärme (Wärmemenge pro Einheitsgewicht) des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 und des Gewichts des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 berechnet werden. Daher werden Zeit tf1, tf2 bis zu dem Ende der Kältethermalenergiespeicherung für jedes Luftvolumen, die durch Experimente zuvor erhalten werden und die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q&agr; bei dem Ende der Kältethermalenergiespeicherung, die zuvor berechnet wird, in einem Speichermittel in der Steuereinheit 5 gespeichert, und es wird die vergangene Zeit tx gemessen. Auf diese Weise kann für die Minimumluftmenge Lo die aktuelle gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1, während sich das Fahrzeug bewegt, berechnet werden durch: Gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q&agr; an dem Ende der Kältethermalenergiespeicherung × (tx/tf1).

Für das maximale Luftvolumen Hi kann die aktuelle gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1, während sich das Fahrzeug bewegt, berechnet werden als: Gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q&agr; an dem Ende der Kältethermalenergiespeicherung × (tx/tf2).

Nachdem Tc den Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials erreicht, liegen Zeiten tf1, tf2 bis zum Ende der Kältethermalenergiespeicherung innerhalb des Kältethermalenergie-Speichermaterials 44 im Bereich von etwa 40 Sekunden bis etwa 80 Sekunden, wenn das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 ein Volumen von 300 ccm aufweist. Daher ist die Änderung des Luftvolumens innerhalb der Zeit tf1 und tf2 in der Praxis klein. Daher kann jedes der Luftvolumina für tf1 und tf2, von welchen Zeiten bis zum Ende der Kältethermalenergiespeicherung laufen, ein Luftvolumen sein, wenn Tc nicht mehr als der Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials ist. Der Durchschnittswert der Luftvolumina innerhalb der vergangenen Zeit Tx kann berechnet werden und die Zeit tf1, tf2 bis zum Ende der Kältethermalenergiespeicherung kann unter Verwendung des Durchschnittsluftvolumenwertes ausgewählt werden.

(Dritte Ausführungsform)

Gemäß der ersten Ausführungsform kann in der Steuerung der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart von Schritt S60 bis S110 in 3 die Speicherkälte-Thermalenergie-Verbleibzeit "to" auf der Grundlage der Speicherkälte-Thermalenergiemenge Q1 berechnet werden, die während des Betriebs des Fahrzeugmotors 4 (während sich das Fahrzeug bewegt) berechnet wurde, und der Wert der Speicherkälte-Thermalenergie-Verbleibzeit "to" (Sekunden) wird an dem Indikator 36a der Klimatisierungssteuerkonsole 36 angezeigt. Wenn die Speicherkälte-Thermalenergie-Verbleibzeit "to" null ist, wird eine Startanfrage an den Fahrzeugmotor 4 zu der Motorelektroniksteuereinheit 38 ausgegeben, und der Fahrzeugmotor 4 wird automatisch gestartet. Gemäß der dritten Ausführungsform wird die Luftvolumensteuerung in der Eco-Lauf-Klimatisierungssteuerung auf der Grundlage der Speicherkälte-Thermalenergiemenge Q1 ausgeführt, die während des Betriebs des Motors 4 (während sich das Fahrzeug bewegt) berechnet wurde.

6 ist ein Flussdiagramm zur Verwendung bei der Darstellung einer Steuerung in der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart gemäß der dritten Ausführungsform. In 6 sind Schritte S710 bis S740 zur Steuerung der Klimaanlage entsprechend Schritt S70 in 3. Die Beschreibung der dritten Ausführungsform fokussiert sich insbesondere auf die Luftvolumensteuerung für das Gebläse 11 zwischen Steuerungen in der Klimaanlage. Andere Steuerungen, wie Steuerung der Öffnung der Luftmischklappe 19 sind gleich denen der herkömmlichen Fälle, und werden daher nicht beschrieben.

In Schritt S60 wird ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Speicherkälte-Thermalenergiemenge Q1, die während des Betriebs des Fahrzeugmotors 4 (während sich das Fahrzeug bewegt) berechnet wurde, gelesen. Dann wird in Schritt S710 die Dauer tb der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart gelesen. Die Dauer tb ist eine voreingestellte, vorgeschriebene Zeitperiode, die in dem Speichermittel der Steuereinheit 5 gespeichert wird. Da es üblicherweise der Fall ist, dass das Fahrzeug für grünes Licht für höchstens eine Minute wartet, ist die Dauer tb beispielsweise auf eine Minute mit Blick auf die tatsächliche Signalwartezeit eingestellt.

Dann wird in Schritt S720 ein provisorisches Luftvolumen V1 in der Eco-Lauf-Luftklimatisierungsbetriebsart auf der Grundlage eines wohl bekannten Verfahrens berechnet. Genauer wird, wenn das Luftvolumen durch automatische Steuerung bestimmt wird, die Zielausblastemperatur TAO von in den Innenraum ausgeblasener Luft auf der Grundlage der eingestellten Temperatur Tset, der Innenraumtemperatur Tr, der Außenlufttemperatur Tam, des Werts der Sonneneinstrahlung Ts etc. in dem Temperatureinstellschalter 37a berechnet. Die Berechnung wird derart ausgeführt, dass, je niedriger die Zielausblastemperatur TAO ist, desto größer das provisorische Luftvolumen V1 wird.

Wenn der Luftvolumenschalter 37b manuell durch den Fahrgast betätigt wird und das Luftvolumen durch manuellen Betrieb angezeigt wird, wird das Luftvolumen durch manuellen Betrieb unter Verwendung des Luftvolumenschalters 37b als das provisorische Luftvolumen V1 eingestellt.

Dann wird in Schritt S730 bei während des Betriebs des Fahrzeugmotors 4 (während sich das Fahrzeug bewegt) gespeicherter Speicherkälte-Thermalenergiemenge Q1, das Luftvolumen V2 zum Aufrechterhalten der Eco-Lauf-Klimatisierung für die vorstehende Dauer tb berechnet. Wie das Luftvolumen V2 zu berechnen ist, wird nun spezifischer beschrieben. Die abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2 während der Dauer tb kann durch die folgende Gleichung 4 beschrieben werden:

[Gleichung 4]

  • Abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2 = (Te – Tc) × Luftvolumen V2 × Dauer tb × C2 wobei C2 ein Korrekturkoeffizient ähnlich zu C2 in Gleichung 3 ist.

Daher kann das Luftvolumen V2 durch Gleichung 5 wie folgt berechnet werden:

[Gleichung 5]

  • V2 = Q1/{(Te – Tc) × tb × C2}

Es ist zu bemerken, dass Te und Tc in Gleichung 5 Temperaturen von über die Kältethermalenergie-Speichereinheit gesaugter Luft während des Beginns der Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart darstellt. Tc kann als eine feste Temperatur betrachtet werden, welche durch den Verfestigungspunkt To des Kältethermalenergie-Speichermaterials bestimmt wird, und daher wird nur Te, was die Temperatur der über die Kältethermalenergie-Speichereinheit gezogenen Luft repräsentiert, in die Gleichung 5 zur Berechnung des Luftvolumens V2 eingegeben, ohne dass Tc eingegeben wird.

Dann wird in Schritt S740 das kleinere Volumen des provisorischen Luftvolumens V1 und des Luftvolumens V2, welches durch die gespeicherte Kältethermalenergiemenge Q1 und die abgestrahlte Kältethermalenergiemenge Q2 bestimmt wird, letztendlich als das Volumen Vo während der Eco-Lauf-Klimatisierung bestimmt. Genauer kann dann, wenn die Temperatur Te von über die Kältethermalenergie-Speichereinheit während der Eco-Lauf-Klimatisierung gesaugter Luft niedrig ist und die Kühllast klein ist, das Luftvolumen V1 kleiner als das Luftvolumen V2 sein. In dem Fall, in welchem das Luftvolumen V1 dahingehend ausgewählt wird, die Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart durchzuführen, so dass Klimatisierung in dem Innenraum mit Luftvolumen ausgeführt wird, welches zweckmäßig den Klimatisierungs-Umgebungsbedingungen entspricht.

Dahingegen ist dann, wenn die Temperatur Te von über die Kältethermalenergie-Speichereinheit während Eco-Lauf-Klimatisierung gesaugter Luft hoch ist und die Kühllast hoch ist, das Luftvolumen V2 kleiner als das Luftvolumen V1. In diesem Fall wird das Luftvolumen V2 ausgewählt, um die Eco-Lauf-Klimatisierungsbetriebsart auszuwählen, so dass Eco-Lauf-Klimatisierung während der vorbestimmten Dauer tb (eine Minute beispielsweise) fortgesetzt werden kann.

Der nächste Schritt S100a entspricht Schritt S100 gemäß der ersten Ausführungsform, und es wird in dem Schritt bestimmt, ob die Zeitdauer Tb abgelaufen ist. Wenn die Zeitdauer Tb abläuft, geht die Steuerung weiter zu Schritt S110. In Schritt S110 wird eine Anfrage zum Start des Fahrzeugmotors 4 an die Motor-Elektroniksteuereinheit 38 ausgegeben, und der Fahrzeugmotor 4 wird automatisch gestartet. Auf diese Weise endet die Eco-Lauf-Luftklimatisierungsbetriebsart, das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S20 ist NEIN, und die Steuerung geht weiter zur normalen Klimatisierungsbetriebsartsteuerung.

(Andere Ausführungsformen)

Es ist zu bemerken, dass gemäß der dritten Ausführungsform die Dauer Tb der Eco-Lauf-Luftklimatisierungsbetriebsart auf einen vorbestimmten Wert festgelegt ist. Es ist jedoch abzusehen, dass in der Zukunft mit einer solchen Eco-Lauf-Klimatisierungstechnologie es möglich sein wird, Straßeninformation, wie die, wie viele Sekunden es noch dauern wird, bis ein Verkehrssignal von rot auf grün schaltet, zu dem Fahrzeugcomputer von einer Straßeninformations-Erzeugungseinheit im Freien kommuniziert wird. Daher kann dann, wenn Straßeninformations-Erzeugungseinheiten dieser Art tatsächlich weitläufig vorgesehen sind und Information von den Straßeninformations-Erzeugungseinheiten gesendet wird, die Dauer tb auf der Grundlage der tatsächlichen verbleibenden Zeit variiert werden, bis das Signal von rot auf grün umschaltet.

In den Gleichungen 1 und 3 gemäß der ersten Ausführungsform wird bei der Berechnung der Kältethermalenergiemenge Q1, die in dem Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 gespeichert ist, und der abgestrahlten Kältethermalenergiemenge Q2n an das Kältethermalenergie-Speichermaterial 44 die Temperaturdifferenz (Tc – Te) der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 vor und nach dem Kältethermalenergiespeichern verwendet. Währenddessen kann Tc als eine feste Temperatur betrachtet werden, die durch die Verfestigungstemperatur To des Kältethermalenergie-Speichermaterials bestimmt wird, wie im Zusammenhang mit Gleichung 5 gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben wird. Daher kann auch in den Gleichungen 1 und 3 Te alleine zur Berechnung der gespeicherten Kältethermalenergiemenge Q1 und der abgestrahlten Kältethermalenergiemenge Q2n ohne Eingabe von Tc eingegeben werden.

In den vorstehenden Ausführungsformen sind als die Temperaturerfassungsmittel für den Verdampfer 9 und die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 Temperatursensoren 32 und 33 zur Erfassung der Ausblaslufttemperatur des Verdampfers 9 und der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 vorgesehen. Währenddessen können Temperatursensoren zur Erfassung von Oberflächentemperaturen oder dgl. des Verdampfers 9 oder der Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 als die Temperaturerfassungsmittel für den Verdampfer 9 und die Kältethermalenergie-Speichereinheit 40 verwendet werden.


Anspruch[de]
Fahrzeugklimaanlage zum Kühlen von Luft, die in eine Kabine eingeblasen wird, wenn ein Fahrzeugmotor (4) nicht arbeitet, wobei die Klimaanlage umfasst:

einen Kälteerzeugungskreislauf (R), enthaltend

einen Kompressor (1), der durch den Fahrzeugmotor (4) angetrieben wird, und einen Verdampfer (9) zum Kühlen von Luft, die in ein Fahrzeuginneres einzublasen ist; und

eine Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40), die an der stromabwärtigen Seite des Verdampfers (9) in einem Luftpfad vorgesehen ist und durch Kaltluft gekühlt wird, die durch den Verdampfer (9) hindurchtritt, wobei die Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) ein Kälte-Thermalenergie-Speichermaterial (44) aufweist, das durch Kaltluft gekühlt und verfestigt wird, die durch den Verdampfer (9) hindurchtritt, wobei die Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) in die Kabine eingeblasene Luft um ein gespeichertes Kälte-Thermalenergie-Ausmaß von der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) kühlt wird, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist,

eine Steuereinheit zum Berechnen des gespeicherten Thermalenergie-Ausmaßes während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4), dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuereinheit eine Kälte-Thermalenergie-Speicherzeit, nachdem eine Temperatur der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) einen Verfestigungspunkt des Kälte-Thermalenergie-Speichermaterials (44) oder eine niedrigere Temperatur erreicht, bis Kälte-Thermalenergie-Speicherung an dem Kälte-Thermalenergie-Speichermaterial (44) ausgeführt ist, misst,

die Steuereinheit das gespeicherte Kälte-Thermalenergie-Ausmaß des Kälte-Thermalenergie-Speichermaterials (44) während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) auf der Grundlage von zumindest der Kälte-Thermalenergie-Speicherzeit und einem Volumen der Kaltluft berechnet.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 1, ferner umfassend:

ein Temperaturerfassungsmittel (32) zum Erfassen einer Temperatur des Verdampfers (9); und

ein Temperaturerfassungsmittel (33) zum Erfassen der Temperatur der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40), wobei

das gespeicherte Kälte-Thermalenergie-Ausmaß auf der Grundlage der Kälte-Thermalenergie-Speicherzeit, dem Volumen der Kaltluft, der Temperatur des Verdampfers (9) und der Temperatur der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) berechnet wird.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 1, wobei

die Steuereinheit während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) voreingestellt wird, eine Kälte-Thermalenergie-Speichervervollständigungszeit nachdem eine Temperatur der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) einem Verfestigungspunkt des Kälte-Thermalenergie-Speichermaterials (44) oder eine niedrigere Temperatur erreicht, bis Kälte-Thermalenergie-Speicherung an dem Kälte-Thermalenergie-Speichermaterial (44) für jedes Volumen der Kaltluft abgeschlossen ist,

die Steuereinheit während des Betriebs des Fahrzeugmotors (4) die Zeit misst, die vergangen ist, nachdem die Temperatur der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) einen Verfestigungspunkt des Kälte-Thermalenergie-Speichermaterials (44) oder eine niedrigere Temperatur erreicht hat,

die Steuereinheit die voreingestellte Kälte-Thermalenergie-Speichervervollständigungszeit auf der Grundlage eines tatsächlichen Kaltluftvolumens auswählt, nachdem die Temperatur der Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) einen Verfestigungspunkt des Kälte-Thermalenergie-Speichermaterials (44) oder eine niedrigere Temperatur erreicht, und

die Steuereinheit das gespeicherte Kälte-Thermalenergie-Ausmaß des Kälte-Thermalenergie-Speichermaterials (44) während des Betriebs des Fahrzeugmotors (44) auf der Grundlage eines Verhältnisses der vergangenen Zeit relativ zu der ausgewählten Kälte-Thermalenergie-Speichervervollständigungszeit berechnet.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 1, wobei

die Steuereinheit, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist, ein Volumen von in die Kabine einzublasender Luft berechnet, dass durch die Kälte-Thermalenergie-Abstrahlung des Kälte-Thermalenergie-Speichermaterials (44) für eine vorgeschriebene Dauer auf der Grundlage von Information berechnet, welche zumindest das gespeicherte Kälte-Thermalenergie-Ausmaß und die Dauer enthält, und

wobei die Steuereinheit das Volumen von in die Fahrzeugkabine zu blasender Luft, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist, dahingehend steuert, das berechnete Luftvolumen aufzuweisen.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 4, wobei das berechnete Luftvolumen auf zumindest dem gespeicherten Kälte-Thermalenergie-Ausmaß, der Dauer und einer Temperatur von durch die Kälte-Thermalenergie-Speichereinheit (40) gezogener Luft basiert. Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 4, wobei

wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist, ein unter Verwendung einer Klimatisierungssteuerkonsole (36) manuell eingestelltes Luftvolumen, oder ein durch automatische Steuerung automatisch eingestelltes Luftvolumen als ein erstes Volumen von in die Kabine zu blasender Luft berechnet wird,

wobei das berechnete Luftvolumen ein zweites Luftvolumen ist, und das kleinere Luftvolumen von den ersten und zweiten Luftvolumina als das Luftvolumen ausgewählt wird, welches in die Kabine einzublasen ist, wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 5, wobei

wenn der Fahrzeugmotor (4) gestoppt ist, ein unter Verwendung einer Klimatisierungssteuerkonsole (36) manuell eingestelltes Luftvolumen, oder ein durch automatische Steuerung automatisch eingestelltes Luftvolumen als ein in die Kabine einzublasendes erstes Luftvolumen berechnet wird,

wobei das berechnete Luftvolumen ein zweites Luftvolumen ist, und das kleinere Luftvolumen von den ersten und zweiten Luftvolumina als das in die Kabine einzublasende Luftvolumen ausgewählt wird, wenn der Fahrzeugmotor (49) gestoppt ist.






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