DE102005018043A1

DE102005018043A1 - Fahrzeug-Klimaanlagesystem

Info

Publication number: DE102005018043A1
Application number: DE200510018043
Authority: DE
Inventors: Daisuke Wako Yamaoka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2005-11-24
Also published as: US7413007B2; JP2005306109A; US20050230096A1; JP4391874B2

Abstract

Ein Fahrzeug-Klimaanlagesystem (10) schließt eine Klimaanlageeinheit (15) und einen Luftauslass (20) zum Öffnen und Schließen einer im hinteren Teil eines Fahrzeugkörpers ausgebildeten Öffnung (85) ein. Eine Steuereinheit (30) veranlasst den Luftauslass, die Öffnung den Veränderungen der Luftbedingungen in einem Fahrgastraum entsprechend zu öffnen und zu schließen, um im Fahrgastraum gute Umgebungsbedingungen zu erhalten.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeug-Klimaanlagesysteme und insbesondere auf ein Fahrzeug-Klimaanlagesystem, welches mit einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen Innenluft, die aus dem Inneren eines Fahrgastraums ausgetragen wird, und Außenluft, die in den Fahrgastraum eingeführt wird, versehen ist.

Ein Fahrzeug-Klimaanlagesystem, welches mit einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen Innenluft und Außenluft versehen ist, wenn die Außenluft in einen Fahrgastraum eingeführt und die Innenluft aus dem Inneren des Fahrgastraums ausgetragen wird, ist beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-200916 offenbart. Dieses Klimaanlagesystem wird hier mit Bezug auf 10 beschrieben.

In einer in 10 gezeigten Klimaanlageeinheit 100 wird ein Gebläseventilator 101 gedreht und wird das Öffnen und Schließen von ersten und zweiten Einführungstüren 102, 103 gesteuert, wobei Außenluft und Innenluft (nachfolgend als "eingeführte Luft" bezeichnet) zum Gebläseventilator 101 befördert werden.

Die eingeführte Luft wird mittels des Gebläseventilators 101 zu einer Verdampfungseinheit 105 befördert, so dass die eingeführte Luft mittels der Verdampfungseinheit 105 gekühlt und entfeuchtet wird.

Ein Teil der gekühlten und entfeuchteten, eingeführten Luft wird von einem Heizkern 106 erwärmt und zu einer Mischkammer 107 befördert. Der andere Teil der eingeführten Luft wird direkt durch eine Öffnung 108a einer Mischtür 108 in die Mischkammer 107 hinein befördert. Die beiden Ströme der eingeführten Luft werden in der Mischkammer 107 gemischt und auf eine gewünschte Temperatur eingestellt.

Die auf die gewünschte Temperatur eingestellte eingeführte Luft wird beispielsweise durch einen dritten Durchgang 114 ausgetragen, indem unter ersten, zweiten und dritten Auslasstüren 111, 112 und 113 die dritte Auslasstür 113 geöffnet wird, und sowie durch einen Auslass (nicht gezeigt) in einen Fahrgastraum.

Die Klimaanlageeinheit 100 ist mit einem Innenluft-Austragungsdurchgang 118 versehen, der mit dem Fahrgastraum in Verbindung steht, sowie mit einem Außenluft-Einführungsdurchgang 119, der sich stromaufwärts des Gebläseventilators 101 befindet.

Die von einem Einlass 118a des Innenluft-Austragungsdurchgangs 118 eingeführte Innenluft wird durch einen Wärmetauscher 120 zu einem Auslass 118b des Innenluft-Austragungsdurchgangs 118 befördert.

Die durch den Auslass 118b des Innenluft-Austragungsdurchgangs 118 verlaufende Innenluft wird durch einen in einer Tür 121 ausgebildeten Durchgang 122 und durch eine Innenluft-Austragungsöffnung 112a nach außen ausgetragen.

Wenn von einem Außenluft-Einlass 119a eingeführte Außenluft durch den Wärmetauscher 120 und durch den Außenluft-Einführungsdurchgang 119 zum Gebläseventilator 101 befördert wird, tauscht die Außenluft mit der zum Wärmetauscher 120 beförderten Innenluft Wärme aus, wodurch sie mittels der Wärme der Innenluft gewärmt wird. Daher wird die Temperatur der Außenluft unter Verwendung der Wärme der aus dem Fahrgastraum ausgetragenen Innenluft erhöht und wird die Außenluft mit der erhöhten Temperatur zum Gebläseventilator 101 befördert, was eine erhöhte Erwärmungswirkung zur Folge hat.

Ein herkömmliches Fahrzeug ist in einem unteren Bereich eines Kofferraums jedoch mit einem Luftauslassventil zum Austragen von Luft versehen, um in einem Fahrgastraum einen gewünschten Innendruck aufrechtzuerhalten. Beispielsweise ist ein geschlitztes Luftauslassventil bekannt. Wenn der Innendruck im Fahrgastraum nicht so hoch wie ein vorgegebener Wert ist, hält das Luftauslassventil den Schlitz mittels einer Federkraft eines elastischen Glieds geschlossen. Wenn der Innendruck im Fahrgastraum auf den vorgegebenen Wert ansteigt, überschreitet der Innendruck die Federkraft, wodurch der Schlitz gegen die Federkraft des elastischen Glieds geöffnet wird. Die Innenluft im Fahrgastraum wird von der Öffnung des Schlitzes nach außen ausgetragen.

Wenn die Innenluft im Fahrgastraum, wie oben beschrieben, von der Öffnung des Schlitzes nach außen ausgetragen wird, wird die Wärme der Innenluft von der Öffnung des Schlitzes nach außen abgegeben. Die von der Öffnung des Schlitzes nach außen abgegebene Wärme kann nicht als Wärme verwendet werden, um die Temperatur der in die Klimaanlageeinheit 100 eingeführten Außenluft zu erwärmen.

Es ist daher gewünscht, dass ein Klimaanlagesystem zur praktischen Anwendung kommt, welches ein wirkungsvolles Austauschen von Wärme erlaubt zwischen Innenluft, die aus dem Inneren eines Fahrgastraums ausgetragen worden ist, und Außenluft, die in eine Klimaanlageeinheit eingeführt worden ist.

Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug-Klimaanlagesystem vorgesehen, umfassend: einen Außenluft-Einführungsdurchgang zum Einführen von Außenluft von außerhalb eines Fahrzeugs in einen Fahrgastraum; eine Klimaanlage zum Wärmen oder Kühlen der eingeführten Außenluft; einen Innenluft-Austragungsdurchgang zum Austragen der Luft aus dem Fahrgastraum nach außerhalb des Fahrzeugs; einen Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen Innenluft, die in den Innenluft-Austragungsdurchgang eingeführt worden ist, und Außenluft, die in den Außenluft-Einführungsdurchgang eingeführt worden ist; einen vom Innenluft-Austragungsdurchgang getrennten Luftauslass, um das Öffnen und Schließen einer Öffnung zu ermöglichen, welche zum Austragen von Innenluft im Fahrgastraum nach außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist; und eine Steuereinheit zum Steuern des Luftauslasses, um die Öffnung während des Wärmetauschens geschlossen zu halten.

Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Teil der auszutragenden Innenluft im Fahrgastraum gesamthaft in den Innenluft-Austragungsdurchgang befördert, und wird die beförderte Innenluft durch den Wärmetauscher nach außen ausgetragen, der auf halbem Weg entlang des Innenluft-Austragungsdurchgangs vorgesehen ist. Im Wärmetauscher tauscht die Innenluft, die vom Inneren des Fahrgastraums gerade ausgetragen wird, mit der Außenluft, die gerade in den Fahrgastraum eingeführt wird, Wärme aus. Wenn der Innendruck im Fahrgastraum ansteigt, wird der bei der Öffnung vorgesehene Luftauslass zum Einstellen des Öffnungsgrads der Öffnung gesteuert, so dass der Wärmeaustausch mit der Außenluft wirksam durchgeführt werden kann, um die Bedingungen im Fahrzeuginneren angenehm zu halten.

Vorzugsweise steuert die Steuereinheit den Luftauslass entsprechend dem Öffnen und Schließen von Türen, die einen Teil des Fahrgastraums bilden. Wenn eine Tür geöffnet oder geschlossen wird, verändert sich der Innendruck im Fahrgastraum. Der Luftauslass wird gesteuert, um die Veränderung des Innendrucks aufzufangen. Insbesondere wenn eine Tür geöffnet wird, fällt der Innendruck im Fahrgastraum ab. Hiergegen wird der Luftauslass gesteuert, um die Öffnung zum gewünschten Aufrechterhalten des Innendrucks zu öffnen. Wenn die Tür geschlossen wird, steigt der Innendruck im Fahrgastraum vorübergehend an. Hiergegen wird die Öffnung mittels des Luftauslasses geöffnet, um den Innendruck in der gewünschten Weise aufrechtzuerhalten, und anschließend wird der Luftauslass für einen guten Wärmeaustausch geschlossen.

Erwünschterweise steuert die Steuereinheit den Luftauslass, um die Öffnung zu öffnen, wenn ein Luftdruck im Fahrgastraum einen vorgegebenen Wert erreicht. Das heißt, wenn die Innenluftbedingung im Fahrgastraum den vorgegebenen Wert erreicht, steuert die Steuereinheit den Luftauslass zum Öffnen der Öffnung, wodurch die Innenluftbedingung wieder auf den vorgegebenen Wert gebracht wird. Hier kann die Innenluftbedingung beispielsweise eine Konzentration von Kohlendioxid (CO₂) oder ein Innendruck sein.

Das Klimaanlagesystem der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise ferner einen Strömungsratenregler für Außenluft, der im Außenluft-Einführungsdurchgang vorgesehen ist, um die Menge der eingeführten Außenluft zu regeln, wobei der Strömungsratenregler für Außenluft die Menge der in den Außenluft-Einführungsdurchgang eingeführten Außenluft erhöht, wenn die Öffnung geöffnet ist. Daher ist es möglich, die Menge der von der Öffnung ausgetragenen Innenluft auszugleichen. Das Ausgleichen der Menge der von der Öffnung ausgetragenen Innenluft erlaubt es, die Umgebungsbedingungen im Fahrgastraum in der gewünschten Weise aufrechtzuerhalten.

Das Klimaanlagesystem der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise ferner auch einen Strömungsratenregler für Innenluft, der im Innenluft-Austragungsdurchgang vorgesehen ist, um die Menge der aus dem Inneren des Fahrgastraums ausgetragenen Innenluft zu regeln. Daher stellt der Strömungsratenregler für Innenluft sicher, dass eine Menge von Innenluft aus dem Inneren des Fahrgastraums ausgetragen wird, und dass ein Teil der auszutragenden Innenluft im Fahrgastraum ausgetragen werden kann, ohne im Fahrgastraum zu verweilen.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend nur beispielhaft, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben, in welchen:
1 eine schematische Seitenansicht eines mit einem Fahrzeug-Klimaanlagesystem gemäß der vorliegenden Erfindung versehenen Fahrzeugs ist;
2 ein schematisches Diagramm ist, welches das in 1 gezeigte Klimaanlagesystem erläutert;
3A und 3B Diagramme sind, die einen in 2 gezeigten Luftauslass erläutern;
4 ein Flussdiagramm in einer in 2 gezeigten Steuereinheit ist;
5A und 5B Diagramme sind, die eine Situation erläutern, in welcher eine rechte Vordertür geöffnet ist, wenn das in 2 gezeigte Klimaanlagesystem gerade verwendet wird;
6A und 6B Diagramme sind, die erläutern, wie ein Luftauslassventil geöffnet wird;
7A und 7B Diagramme sind, die eine Situation erläutern, in welcher eine rechte Vordertür geschlossen ist, wenn das Klimaanlagesystem gerade verwendet wird;
8A und 8B Diagramme sind, die eine Situation erläutern, in welcher eine rechte Vordertür halb geschlossen ist, wenn das Klimaanlagesystem gerade verwendet wird;
9 ein Diagramm ist, welches einen geschlossenen Zustand eines Luftauslassventils erläutert; und
10 ein Diagramm ist, welches eine Klimaanlageeinheit in einem konventionellen Fahrzeug-Klimaanlagesystem schematisch erläutert.
Auf die 1 und 2 Bezug nehmend ist ein Fahrzeug-Klimaanlagesystem 10 nach der vorliegenden Erfindung mit einer Klimaanlageeinheit 15, einem Luftauslass 20, mit Schaltern 22, 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließen einer Vordertür, mit Schaltern 24, 24 zum Detektieren des Öffnens und Schließen einer Hintertür, einem Konzentration-Detektiersensor 26, einem Innendruck-Detektiersensor 28 und einer Steuereinheit 30 versehen.
Die Klimaanlageeinheit 15 ist vor einer Instrumententafel 13 in einem vorderen Teil 12 eines Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen. Der Luftauslass 20 ist an einer Trennwand 18 eines Kofferraums 17 in einem hinteren Teil 16 des Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen. Die Schalter 22, 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür sind in einem unteren Abschnitt 19 des Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen, um das Öffnen und Schließen von rechten bzw. linken Vordertüren 21, 21 zu detektieren. Die Schalter 24, 24 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Hintertür sind in einem unteren Abschnitt 19 des Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen, um das Öffnen und Schließen von rechten bzw. linken Hintertüren 23, 23 zu detektieren. Auf einem Boden 31, der die Bodenseite eines Fahrzeugkörpers 11 bildet, ist der Konzentration-Detektiersensor 26 vorgesehen, um die Konzentration von Kohlendioxid (CO₂) zu detektieren. Der Innendruck-Detektiersensor 28 ist an einem Dach 25 des Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen, um den Innendruck in einem Fahrgastraum 27 zu detektieren. Auf Grundlage von Detektiersignalen der Schalter 22 und 24 zum Detektieren des Öffnens und Schließens der Vorder- und Hintertüren, des Konzentration-Detektiersensors 26 und des Innendruck-Detektiersensors 28 steuert die Steuereinheit 30 den Luftauslass 20.
Um die Luftdichtigkeit des Fahrgastraums 27 zu erhöhen, wird die Luftdichtigkeit der Glieder erhöht, die den Fahrgastraum 27 bilden, wie beispielsweise des Bodens 31 des Fahrzeugskörpers 11, eines Armaturenbretts 32, einer Paketablage 33, die den Fahrgastraum 27 und den Kofferraum 17 trennt, der Instrumententafel 13 und des Dachs 25.
Die Klimaanlageeinheit 15 schließt einen Gebläseventilator 42 ein, der im Wesentlichen in der Mitte eines Gehäuses 41 vorgesehen ist, einen Außenluft-Einführungsdurchgang 43, der stromaufwärts des Gebläseventilators 42 vorgesehen ist, einen Außenluft-Einführungsventilator (Außenluft-Strömungsratenregler) 45, der auf der Seite eines ersten Außenluft-Einlasses 44 des Außenluft-Einführungsdurchgangs 43 vorgesehen ist, einen Wärmetauscher 46, der auf halbem Weg entlang des Außenluft-Einführungsdurchgang 43 vorgesehen ist, einen zweiten Außenluft-Einlass 47 sowie einen Innenluft-Einlass 48, die in der Nähe des Gebläseventilators 42 im Außenluft-Einführungsdurchgang 43 vorgesehen sind, eine Außenluft-Einführungstür 51 sowie eine Innenluft-Einführungstür 52, die beim zweiten Außenluft-Einlass 47 bzw. beim Innenluft-Einlass 48 vorgesehen sind, einen neben dem Außenluft-Einführungsdurchgang 43 vorgesehenen Innenluft-Austragungsdurchgang 53, einen Innenluft-Einlass 54 des Innenluft-Austragungsdurchgangs 53, der in der Nähe des Gebläseventilators 42 vorgesehen ist, eine beim Innenluft-Einlass 54 vorgesehene Innenluft-Austragungstür 55, den Wärmetauscher 46, der auf halbem Weg entlang des Innenluft-Austragungsdurchgangs 53 vorgesehen ist, und einen Innenluft-Austragungsventilator (Innenluft-Strömungsratenregler) 57, der auf der Seite eines Innenluft-Auslasses 56 des Innenluft-Austragungsdurchgangs 53 vorgesehen ist.
Wie in 2 gezeigt wird, ist die Außenluft-Einführungstür 51 eine Tür zum Schalten zwischen einem Zustand, in welchem Außenluft vom ersten Außenluft-Einlass 44 in den Außenluft-Einführungsdurchgang 43 eingeführt wird, indem der zweite Außenluft-Einlass 47 geschlossen und der Außenluft-Einführungsdurchgang 43 geöffnet wird, und einem Zustand, in welchem Außenluft von dem zweiten Außenluft-Einlass 47 eingeführt wird, indem der zweite Außenluft-Einlass 47 geöffnet und der Außenluft-Einführungsdurchgang 43 geschlossen wird.
Die Innenluft-Einführungstür 52 ist eine Tür zum Schalten zwischen einem Zustand, in welchem keine Innenluft zum Gebläseventilator 42 eingeführt wird, indem der Innenluft-Einlass 48 geschlossen wird, und einem Zustand, in welchem Innenluft zum Gebläseventilator 42 eingeführt wird, indem der Innenluft-Einlass 48 geöffnet wird.
Die Innenluft-Austragungstür 55 ist eine Tür zum Schalten zwischen einem Zustand, in welchem Innenluft in den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 eingeführt wird, indem der Innenluft-Einlass 54 geöffnet wird, und einem Zustand, in welchem keine Innenluft in den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 eingeführt wird, indem der Innenluft-Einlass 54 geschlossen wird.
Der Außenluft-Einführungsventilator 45 ist ein Ventilator zum Befördern von Außenluft durch den ersten Außenluft-Einlass 44 des Außenluft-Einführungsdurchgangs 43 zum Wärmetauscher 46.
Der Innenluft-Austragungsventilator 57 ist ein Ventilator, um Innenluft durch den Innenluft-Auslass 56 des Innenluft-Austragungsdurchgangs 53 nach außen zu befördern.
Ein mit dem Innenluft-Austragungsventilator 57 in Verbindung stehender Auslass 58 ist einem unter niedrigem Luftwiderstand stehenden Abschnitt des Fahrzeugkörpers 11 entgegengesetzt (siehe 1), das heißt, einem bei fahrendem Fahrzeug unter niedrigem Druck stehenden Abschnitt. Da der mit dem Innenluft-Austragungsventilator 57 in Verbindung stehende Auslass 58 dem unter niedrigem Druck stehenden Abschnitt entgegengesetzt ist, kann die Innenluft vom Auslass 58 wirksam ausgetragen werden. Ein rechter vorderer Kotflügel (siehe 1) entspricht beispielsweise dem unter niedrigem Druck stehenden Abschnitt.
Der Wärmetauscher 46 schließt einen ersten Durchgang (nicht gezeigt) ein, durch welchen die vom Innenluft-Einlass 54 des Innenluft-Austragungsdurchgangs 53 eingeführte Innenluft in Richtung des Innenluft-Auslasses 56 des Innenluft-Austragungsdurchgangs 53 verläuft, sowie einen zweiten Durchgang (nicht gezeigt), durch welchen die vom ersten Außenluft-Einlass 44 des Außenluft-Einführungsdurchgangs 43 eingeführte Außenluft in Richtung zum Gebläseventilator 42 hin verläuft. Der Wärmetauscher 46 erlaubt es, dass die Innenluft durch den ersten Durchgang des Wärmetauschers 46 verläuft, und erlaubt es, dass die Außenluft durch den zweiten Durchgang des Wärmetauschers 46 verläuft, damit zwischen der durch den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 strömenden Innenluft und der durch den Außenluft-Einführungsdurchgang 43 strömenden Außenluft Wärme ausgetauscht wird.
Die Klimaanlageeinheit 15 schließt auch eine Verdampfungseinheit 61 und einen Heizkern 62 ein, die in dieser Reihenfolge stromabwärts des Gebläseventilators 42 vorgesehen sind, eine stromabwärts der Verdampfungseinheit 61 vorgesehene Mischtür 63 und eine stromabwärts der Mischtür 63 und des Heizkerns 62 vorgesehene Mischkammer 64.
Stromabwärts der Mischkammer 64 sind erste, zweite bzw. dritte Durchgänge 65, 66 bzw. 67 vorgesehen, und in diesen Durchgängen 65, 66 bzw. 67 sind erste, zweite bzw. dritte Auslasstüren 71, 72 bzw. 73 vorgesehen. Die Auslässe der drei Durchgänge 65, 66 und 67 stehen mit entsprechenden Luftauslässen (nicht gezeigt) in Verbindung.
Beim Erwärmen des Inneren des Fahrgastraums 27 wird in der Klimaanlageeinheit 15 beispielsweise der Gebläseventilator 42 gedreht und werden die Außenluft-Einführungstür 51 und die Innenluft-Einführungstür 52 geöffnet oder geschlossen, so dass Außenluft und Innenluft (nachfolgend als "eingeführte Luft" bezeichnet) von den ersten oder zweiten Außenluft-Einlässen 44 oder 47 und dem Innenluft-Einlass 48 zum Gebläseventilator 42 befördert wird.
Die eingeführte Luft wird mittels des Gebläseventilators 42 zu der Verdampfungseinheit 61 befördert, so dass die eingeführte Luft mittels der Verdampfungseinheit 61 gekühlt und entfeuchtet wird.
Ein Teil der gekühlten und entfeuchteten, eingeführten Luft wird vom Heizkern 62 erwärmt und zu einer Mischkammer 64 befördert, wohingegen der andere Teil der eingeführten Luft durch eine Öffnung 63a der Mischtür 63 zu der Mischkammer 64 befördert wird. Die beiden Ströme der eingeführten Luft werden in der Mischkammer 64 gemischt und auf eine gewünschte Temperatur eingestellt.
Die auf die gewünschte Temperatur eingestellte, eingeführte Luft wird durch die ersten, zweiten und dritten Auslasstüren 71, 72 und 73 gesteuert, um beispielsweise durch den dritten Durchgang 67 und den Luftauslass (nicht gezeigt) in den Fahrgastraum 27 ausgetragen zu werden.
Da die Klimaanlageeinheit 15 den Wärmetauscher 46 einschließt, der auf halbem Weg entlang des Außenluft-Einführungsdurchgangs 43 und entlang des Innenluft-Austragungsdurchgangs 53 vorgesehen ist, können die durch den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 strömende Innenluft und die durch den Außenluft-Einführungsdurchgang 43 strömende Außenluft Wärme austauschen.
Wenn das Innere des Fahrgastraums 27 beispielsweise erwärmt wird, weist die Innenluft im Fahrgastraum 27 insbesondere eine höhere Temperatur als die Außenluft auf. Indem man die Außenluft und die Innenluft durch den Wärmetauscher 46 verlaufen lässt, kann die Wärme der Innenluft daher an die durch den Wärmetauscher 46 eingeführte Außenluft übertragen werden, wodurch die Temperatur der Außenluft erhöht wird. Damit kann die Wärme der vom Fahrgastraum 27 ausgetragenen Innenluft zum Erhöhen der Temperatur der Außenluft verwendet werden, um die Außenluft mit der erhöhten Temperatur zum Gebläseventilator 42 zu befördern. Dies hat eine Erhöhung der Erwärmungswirkung der Klimaanlageeinheit 15 zur Folge.
Wenn das Innere des Fahrgastraums 27 andererseits gekühlt wird, weist beispielsweise die Innenluft eine niedrigere Temperatur als die Außenluft auf. Indem man die Außenluft und die Innenluft durch den Wärmetauscher 46 verlaufen lässt, kann die durch den Wärmetauscher 46 eingeführte Außenluft daher mittels der gekühlten Innenluft gekühlt werden. Damit kann die vom Fahrgastraum 27 ausgetragene Innenluft zum Kühlen der Außenluft verwendet werden, um die gekühlte Außenluft zum Gebläseventilator 42 zu befördern. Die hat eine Erhöhung der Kühlungswirkung der Klimaanlageeinheit 15 zur Folge.
Im vorderen Teil 12 (siehe 1) des Fahrzeugkörpers 11 sind die rechten und linken Vordertüren 21, 21 vorgesehen. Die rechten und linken Hintertüren 23, 23 sind hinter den rechten und linken Vordertüren 21, 21 vorgesehen.
In der Nähe der rechten und linken Vordertüren 21, 21 sind die Schalter 22, 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür vorgesehen, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Türen 21, 21 zu detektieren. Ferner sind in der Nähe der rechten und linken Hintertüren 23, 23 die Schalter 24, 24 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Hintertür vorgesehen, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Türen 23, 23 zu detektieren.
Die Schalter 22 und 24 zum Detektieren des Öffnens und Schließens von Vorder- und Hintertüren arbeiten auf dieselbe Art und Weise. Nachfolgend wird als Beispiel der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür beschrieben, welcher in der Nähe der rechten Vordertür 21 vorgesehen ist, und werden die anderen Türdetektierschalter 22 und 24 nicht beschrieben.
Der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens der Vordertür ist beispielsweise ein Schalter, der eingeschaltet ist, wenn die rechte Vordertür 21 sich aus einem vollständig geschlossenen Zustand heraus zu öffnen beginnt, und der ausgeschaltet ist, wenn die rechte Vordertür 21 sich aus einem vollständig geöffneten Zustand heraus zu schließen beginnt.
Der Konzentration-Detektiersensor 26 zum Detektieren der Konzentration von Kohlendioxid (CO₂) (nachfolgend als „CO₂-Konzentration" bezeichnet) ist auf dem Boden 31 (siehe 1) des Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen.
Der Konzentration-Detektiersensor 26 ist ein Sensor, der dann arbeitet, wenn die CO₂-Konzentration (Dm) im Fahrgastraum 27 einen vorgegebenen Wert (Dr) überschreitet.
Der Innendruck-Detektiersensor 28 zum Detektieren des Innendrucks im Fahrgastraum 27 ist in der Nähe des Konzentration-Detektiersensors 26 vorgesehen. Der Innendruck-Detektiersensor 28 ist ein Sensor, der detektiert, dass der Innendruck (Pm) im Fahrgastraum 27 über einem vorgegebenen Wert liegt, wenn der Innendruck (Pm) den vorgegebenen Wert überschreitet.
Der Luftauslass 20 ist in der Trennwand 18 des Kofferraums 17 (siehe 1) im hinteren Teil 16 des Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen. Der Luftauslass 20 wird mit Bezug auf die 3A und 3B beschrieben werden.
Auf die 3A und 3B Bezug nehmend schließt der Luftauslass 20 einen am Fahrzeugkörper 11 vorgesehenen Antriebsmotor 75 (siehe 1) und ein Luftauslassventil 80 ein, welches über einen Verbindungsabschnitt 77 mit einer Antriebswelle 76 des Antriebsmotors 75 verbunden ist.
Das Luftauslassventil 80 schließt eine Drehwelle 78 ein, die über den Verbindungsabschnitt 77 mit der Antriebswelle 76 verbunden ist, eine feste Platte 79, die ein Passloch 81 einschließt, in welches die Drehwelle 78 eingepasst ist, und eine Drehplatte 82, die ein Montageloch 83 einschließt, in welches die Drehwelle 78 eingreift.
Die feste Platte 79 ist eine auf der Drehwelle 78 drehbar montierte, kreisförmige Platte und ist mit einem Paar von Öffnungen 84, 84 ausgebildet, die sich bezüglich des Passlochs 81 an symmetrischen Positionen befinden. Die feste Platte 79 ist an einer Öffnung 85 montiert (siehe 1 und 2).
Die Drehplatte 82 ist ebenfalls eine kreisförmige Platte, die dieselbe Größe aufweist wie die feste Platte 82, ist zusammen mit der Drehwelle 78 drehbar auf der Drehwelle 78 montiert und ist mit einem Paar von Öffnungen 86, 86 gebildet, die sich bezüglich des Montagelochs 83 an symmetrischen Positionen befinden.
Das Luftauslassventil 80 kann die in den 1 und 2 gezeigte Öffnung 85 schließen, indem die Öffnungen 84 und 86 in der festen Platte 79 und in der Drehplatte 82 alternierend um 90° versetzt angeordnet werden.
Wenn die Öffnungen 84, 84 in der festen Platte 79 und die Öffnungen 86, 86 in der Drehplatte 82 um 90° versetzt angeordnet sind, wird der Antriebsmotor 75 gedreht, um die Drehplatte 82 durch die Drehwelle 78 zu drehen. Dadurch können die Öffnungen 84, 84 in der festen Platte 79 und die Öffnungen 86, 86 in der Drehplatte 82 derart zueinander ausgerichtet werden, dass Durchgänge 87, 87 (siehe 6B) vollständig geöffnet werden und daher die in den 1 und 2 gezeigte Öffnung 85 geöffnet wird.
Auf Grundlage einen Ein/Aus-Signals vom Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür steuert die in 2 gezeigte Steuereinheit 30 den Antriebsmotor 75 des Luftauslasses 20.
Ferner steuert die Steuereinheit 30 den Antriebsmotor 75 des Luftauslasses 20 auf Grundlage eines Detektiersignals vom Konzentration-Detektiersensor 26, wenn die CO₂-Konzentration (Dm) den vorgegebenen Wert (Dr) überschreitet.
Ferner steuert die Steuereinheit 30 den Antriebsmotor 75 des Luftauslasses 20 auf Grundlage eines Detektiersignals vom Innendruck-Detektiersensor 28, wenn der Innendruck (Pm) den vorgegebenen Wert (Pr) überschreitet.
Mit Bezug auf ein in 4 gezeigtes Flussdiagramm und auch mit Bezug auf 2 wird als Nächstes die Steuerung des Klimaanlagesystems 10 beschrieben.
Schritt (nachfolgend mit ST abgekürzt) 01: Die Anfangseinstellungen werden durchgeführt. Beispielsweise wird eingestellt die rechte Vordertür 21 auf geschlossen; die Klimaanlageeinheit 15 als eingeschaltet; der Außenluft-Einführungsventilator 45 auf halbe Geschwindigkeit; der Innenluft-Austragungsventilator 57 auf halbe Geschwindigkeit; der Luftauslass beispielsweise auf geschlossen (das heißt, auf geschlossene Öffnung 85).
ST02: Ein Schaltersignal vom Schalter (Sch.) 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür wird als Eingabesignal gelesen.
ST03: Der vorgegebene Wert (Dr) der "CO₂-Konzentration" im Fahrgastraum 27 wird eingestellt.
ST04: Es wird bestimmt, ob der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür eingeschaltet ist oder nicht. Wenn der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür eingeschaltet ist, geht der Prozess zu ST05 über, und wenn er ausgeschaltet ist, geht er zu ST10 über. Wenn der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür eingeschaltet ist, ist die rechte Vordertür 21 geöffnet. Wenn der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens der Vordertür ausgeschaltet ist, ist die rechte Vordertür 21 geschlossen.
ST05: Der Luftauslass 20 wird zum Öffnen angetrieben (gesteuert). Damit wird die Öffnung 85 offen gehalten.
ST06: Die Einführungs- und Austragungsventilatoren 45 und 57 werden angehalten.
ST07: Es wird bestimmt, ob der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür ausgeschaltet ist oder nicht. Wenn der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür ausgeschaltet ist, geht der Prozess zu ST08 über, und wenn nicht, wird das Bestimmen in ST07 wiederholt, bis der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens der Vordertür ausgeschaltet wird.
ST08: Der Luftauslass 20 wird zum Schließen angetrieben, und die Öffnung 85 wird geschlossen gehalten.
ST09: Die Einführungs- und Austragungsventilatoren 45 und 57 werden angetrieben, und dann kehrt der Prozess zu ST04 zurück.
ST10: Wenn es bestimmt wird, dass der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens einer Vordertür in ST04 ausgeschaltet ist, wird die "CO₂-Konzentration" Dm im Fahrgastraum 27 mit dem vorgegebenen Wert Dr verglichen, um zu bestimmen, ob Dm > Dr ist oder nicht. Falls Dm > Dr ist, geht der Prozess zu ST11 über, und falls nicht, kehrt er zu ST04 zurück.
ST11: Der Luftauslass 20 wird zum Öffnen angetrieben, und die Öffnung 85 wird offen gehalten.
ST12: Die Drehung der Einführungs- und Austragungsventilatoren 45 und 57 wird auf das Maximum erhöht.
ST13: Die "CO₂-Konzentration" Dm im Fahrgastraum 27 wird mit dem vorgegebenen Wert Dr verglichen, um zu bestimmen, ob Dm ≤ Dr ist oder nicht. Falls Dm ≤ Dr ist, geht der Prozess zu ST14 über, und falls nicht, wird die Bestimmung in ST13 wiederholt, bis Dm ≤ Dr ist.
ST14: Der Luftauslass 20 wird zum Schließen angetrieben, und die Öffnung 85 wird geschlossen gehalten.
ST15: Die Drehung der Einführungs- und Austragungsventilatoren 45 und 57 wird auf die mittlere Geschwindigkeit zurückgeführt, und dann kehrt der Prozess zu ST04 zurück.
Diese Steuerung wird durch das Ausschalten eines Hauptschalters (nicht gezeigt) der Klimaanlageeinheit 15 beendet.
Mit Bezug auf die 5A bis 9 werden als Nächstes die in 4 erläuterten Schritte ausführlich beschrieben.
Die 5A und 5B erläutern das Klimaanlagesystem 10, wenn es bei geschlossener rechter Vordertür 21 verwendet wird, und den Betrieb des Klimaanlagesystems 10, wenn die rechte Vordertür 21 geöffnet ist, was dem in 4 gezeigten ST04 entspricht.
5A erläutert eine Situation, in welcher die rechte Vordertür 21 geschlossen und der Luftauslass 20 geschlossen ist (das heißt bei geschlossener Öffnung 85). Damit wird die Luftdichtigkeit des Fahrgastraums 27 hoch gehalten, und steht der Fahrgastraum 27 nur durch den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 mit der Außenseite in Verbindung.
In diesem Zustand werden die Klimaanlageeinheit 15, der Außenluft-Einführungsventilator 45 und der Innenluft-Austragungsventilator 57 gesteuert. Insbesondere wird die Klimaanlageeinheit 15 auf einen wärmenden Zustand eingestellt; die Drehung des Außenluft-Einführungsventilators 45 auf mittlere Geschwindigkeit; und die Drehung des Innenluft-Austragungsventilators 57 auf mittlere Geschwindigkeit. In diesem Zustand wird die Innenluft im Fahrgastraum 27 auf einer hohen Temperatur gehalten.
Indem der Außenluft-Einführungsventilator 45 bei mittlerer Geschwindigkeit gedreht wird, wird Außenluft vom ersten Außenluft-Einlass 44 in den Außenluft-Einführungsdurchgang 43 eingeführt, wie durch den Pfeil a gezeigt. Die in den Außenluft-Einführungsdurchgang 43 eingeführte Außenluft wird wirksam durch den Wärmetauscher 46 zum Gebläseventilator 42 befördert, wie durch den Pfeil b gezeigt.
Diese Außenluft wird mittels des Gebläseventilators 42 zur Verdampfungseinheit 61 und dem in 2 gezeigten Heizkern 62 befördert, wie durch den Pfeil c gezeigt. Indem man die Außenluft durch die Verdampfungseinheit 61 und die Heizvorrichtung 62 verlaufen lässt, wird die entfeuchtete und auf eine gewünschte Temperatur erwärmten Außenluft in den Fahrgastraum 27 ausgetragen.
Das Austragen der auf eine gewünschte Temperatur erwärmten Außenluft in den Fahrgastraum 27 erhöht den Innendruck im Fahrgastraum 27. Deshalb ist es notwendig, die Innenluft aus dem Fahrgastraum auszutragen, um den Innendruck im Fahrgastraum 27 in der gewünschten Weise aufrechtzuerhalten.
Hierfür wird der Innenluft-Austragungsventilator 57 bei mittlerer Geschwindigkeit gedreht, so dass ein Teil der auszutragenden Innenluft im Fahrgastraum 27 vom Innenluft-Einlass 54 wirksam in den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 gezogen wird, wie durch den Pfeil d gezeigt.
Die in den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 gezogene Innenluft wird durch den Wärmetauscher 46 und den Innenluft-Auslass 56 zum Auslass 58 befördert (siehe 2), wie durch den Pfeil e gezeigt, und durch den Auslass 58 nach außen ausgetragen.
Der Innenluft-Austragungsventilator 57 ist im Innenluft-Austragungsdurchgang 53 vorgesehen, so dass ein Teil der auszutragenden Innenluft im Fahrgastraum 27 ausgetragen wird, ohne im Fahrgastraum 27 zurückzubleiben. Damit kann die Innenluft im Fahrgastraum 27 in gewünschten Bedingungen erhalten werden.
Die gesamte aus dem Fahrgastraum 27 ausgetragene Innenluft wird durch den Wärmetauscher 46 nach außen ausgetragen, und die in den Außenluft-Einführungsdurchgang 43 eingeführte Außenluft verläuft durch den Wärmetauscher 46. Die Wärme der Innenluft wird an die durch den Wärmetauscher 46 eingeführte Außenluft übertragen, wodurch sich die Temperatur der Außenluft erhöht. Daher kann die Wärme der aus dem Fahrgastraum 27 ausgetragenen Innenluft zum Erhöhen der Temperatur der Außenluft verwendet werden, und wird die Außenluft mit der erhöhten Temperatur zum Gebläseventilator 42 befördert. Dies führt zu einer Erhöhung der Wärmetauschfähigkeit des Wärmetauschers 46 und zu einer Erhöhung der Erwärmungswirkung der Klimaanlageeinheit 15.
Auch beim Kühlen des Fahrgastraums 27 kann der Austausch von Wärme zwischen der Innenluft und der Außenluft wie im Falle des Wärmens des Fahrgastraums 27 erhöht werden.
Wenn mit Bezug auf 5B die rechte Vordertür 21, welche einen Teil des Fahrgastraum 27 bildet, geöffnet ist, wie durch den Pfeil f gezeigt, wodurch der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens der Vordertür eingeschaltet wird, wird das Ein-Signal an die Steuereinheit 30 übermittelt. Auf Grundlage des Ein-Signals steuert die Steuereinheit 30 die Drehung des Antriebsmotors 75 des Luftauslasses 20, um das Luftauslassventil 80 zu öffnen.
Die 6A und 6B erläutern das Umschalten des Luftauslassventils 80 vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand, was ST05 in 4 entspricht.
Auf 6A Bezug nehmend sind die Öffnungen 86, 86 in der Drehplatte 82 relativ zu den Öffnungen 84, 84 in der festen Platte 79 um 90° versetzt angeordnet, und ist das Luftauslassventil 80 geschlossen gehalten.
Auf Grundlage eines Öffnungs-Antriebssignals steuert die Steuereinheit 30 den Antriebsmotor 75 des Luftauslasses 20 auf normale Drehung.
Die normale Drehung der Antriebswelle 76 bewirkt über den Verbindungsabschnitt 77 eine normale Drehung der Drehwelle 78, und die Drehplatte 82 dreht sich normal im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil g gezeigt.
Auf 6B Bezug nehmend dreht sich die Drehplatte 82 normal um 90°, und richten sich die Öffnungen 86, 86 in der Drehplatte 82 zu den Öffnungen 84, 84 in der festen Platte 79 aus. Damit sind die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 vollständig geöffnet, wodurch die Öffnung 85 geöffnet wird (siehe 7A).
Nachdem sich die Drehplatte 82 um 90° gedreht hat, steuert die Steuereinheit 30 die Drehung des Antriebsmotors 75, um diesen auf Grundlage eines Stoppsignals anzuhalten.
Wenn die in 5B gezeigte rechte Vordertür 21 geöffnet ist, sind die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 auf diese Art und Weise vollständig geöffnet, um die Öffnung 85 zu öffnen, um von der Öffnung 85 Außenluft in den Fahrgastraum 27 einzuführen.
Auch wenn eine relativ große Menge von Innenluft augenblicklich durch einen durch das Öffnen der rechten Vordertür 21 gebildeten Raum ausgetragen wird, wird deshalb von der Öffnung 85 Außenluft in den Fahrgastraum 27 eingeführt, so dass der Innendruck im Fahrgastraum 27 in der gewünschten Weise aufrechterhalten werden kann.
Die 7A und 7B erläutern eine Situation, in welcher die rechte Vordertür 21 bei Einsatz des Klimaanlagesystems 10 geöffnet ist, und den Betrieb, wenn die Tür 21 anschließend geschlossen wird. Diese Figuren entsprechen ST06, ST07 und ST08 in 4.
Nachdem die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 vollständig geöffnet worden sind, wird mit Bezug auf 7A der Außenluft-Einführungsventilator 45 angehalten und wird gleichzeitig der Innenluft-Austragungsventilator 57 angehalten.
Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, in welchem die rechte Vordertür 21 geschlossen wird.
Die rechte Vordertür 21 wird geschlossen, wie durch den Pfeil h gezeigt, wodurch der Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens der Vordertür ausgeschaltet wird. Die Steuereinheit 30 erhält ein Aus-Signal vom Schalter 22 zum Detektieren des Öffnens und Schließens der Vordertür.
Auf Grundlage des Aus-Signals gibt die Steuereinheit 30 ein Schließ-Antriebssignal aus. Auf Grundlage des Schließ-Antriebssignals treibt der Antriebsmotor 75 des Luftauslasses 20 das Luftauslassventil 80 an, sich durch Drehen zu schließen.
Mit Bezug auf 7B sind die Öffnungen 84, 84 in der festen Platte 79 zu den Öffnungen 86, 86 in der Drehplatte 82 ausgerichtet, und wird das Luftauslassventil 80 offen gehalten.
Auf Grundlage des von der Steuereinheit 30 gelieferten Schließ-Antriebssignals dreht sich der Antriebsmotor 75 des Luftauslasses 20 in entgegengesetzter Richtung.
Die Drehung der Antriebswelle 76 des Antriebsmotors 75 in entgegengesetzter Richtung bewirkt, dass sich die Drehwelle 78 über den Verbindungsabschnitt 77 in entgegengesetzter Richtung dreht, und die Drehplatte 82 dreht sich in entgegengesetzter Richtung im Gegenuhrzeigersinn, wie durch den Pfeil i gezeigt.
Die 8A und 8B erläutern eine Situation, in welcher die rechte Vordertür 21 bei Verwendung des Klimaanlagesystems 10 halb geschlossen ist.
Wenn die in 7A gezeigte rechte Vordertür 21 geschlossen ist, ist es wünschenswert, den Innendruck im Fahrgastraum 27 um ein bestimmtes Maß zu erhöhen, so dass die Schließgeschwindigkeit der rechten Vordertür 21 mittels des Innendrucks in der gewünschten Weise verringert und die rechte Vordertür 21 bequem geschlossen wird.
Wenn die rechte Vordertür 21 geschlossen wird, wird hierfür der Luftauslass 20 mittels der Steuereinheit 30 gesteuert, um die Öffnung der Öffnung 85 (siehe 7A) klein zu machen, wie in 8A gezeigt. Das heißt, die Öffnungen 86, 86 in der Drehplatte 82 werden von den Öffnungen 84, 84 in der festen Platte 79 leicht überlappt. Damit werden die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 klein gemacht.
Wenn mit Bezug auf 8B die rechte Vordertür 21 geschlossen wird, wird eine kleine Menge von Innenluft von der Öffnung 85 durch die kleinen Durchgänge 87, 87 im Auslassventil 80 ausgetragen, wie durch den Pfeil j gezeigt. Damit kann der Innendruck im Fahrgastraum 27 in der gewünschten Weise aufrechterhalten werden.
Darüber hinaus kann der in der gewünschten Weise aufrechterhaltene Innendruck im Fahrgastraum 27 die Schließgeschwindigkeit der rechten Vordertür 21 günstig verringern, um die rechte Vordertür 21 bequem zu schließen.
9 erläutert das Luftauslassventil 80 im Klimaanlagesystem 10 in geschlossenem Zustand und entspricht ST04 in 4.
Nachdem die in 8B gezeigte rechte Vordertür 21 geschlossen worden ist, dreht sich die Drehplatte 82 in entgegengesetzter Richtung um 90°, bis die Öffnungen 86, 86 in der Drehplatte 82 relativ zu den Öffnungen 84, 84 in der festen Platte 79 um 90° versetzt sind.
Nachdem sich die Drehplatte 82 in entgegengesetzter Richtung um 90° gedreht hat, hält der Antriebsmotor 75 auf Grundlage eines Stoppsignals von der Steuereinheit 30 an. Das Luftauslassventil 80 ist geschlossen, und die Öffnung 85 ist geschlossen.
Nachdem das Luftauslassventil 80 geschlossen worden ist, wird der Außenluft-Einführungsventilator 45 (siehe 8B) angetrieben und bei mittlerer Geschwindigkeit in Drehung gehalten, und wird auch der Innenluft-Austragungsventilator 57 (siehe 8B) angetrieben und bei mittlerer Geschwindigkeit in Drehung gehalten. Damit kehrt das Fahrzeug-Klimaanlagesystem 10 zum Zustand in 5A zurück und setzt den normalen Betrieb fort.
Nachdem die in 8B gezeigte rechte Vordertür 21 geschlossen worden ist, wird der Luftauslass 20 mittels der Steuereinheit 30 gesteuert, um die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 zu schließen. Damit steht der Fahrgastraum 27, wie in 5A erläutert, mit der Außenseite auch weiterhin nur durch den Innenluft-Austragungsdurchgang 53 in Verbindung. Dies führt zu einer Erhöhung der Wärmetauschfähigkeit des Wärmetauschers 46 und zu einer Erhöhung der Erwärmungswirkung der Klimaanlageeinheit 15.
Als Nächstes werden mit Bezug auf 5A die Einzelheiten von ST10 bis ST15 in 4 beschrieben, das heißt die Steuerung, wenn die CO₂-Konzentration (Dm) im Fahrgastraum 27 den vorgegebenen Wert (Dr) überschreitet.
Wenn die CO₂-Konzentration (Dm) im Fahrgastraum 27 den vorgegebenen Wert (Dr) überschreitet, detektiert der Konzentration-Detektiersensor 26 die Überschreitung der CO₂-Konzentration (Dm) über den vorgegebenen Wert (Dr).
Der Konzentration-Detektiersensor 26 sendet der Steuereinheit 30 ein Detektiersignal, welches die Überschreitung der CO₂-Konzentration (Dm) über den vorgegebenen Wert (Dr) anzeigt. Auf Grundlage des Detektiersignals gibt die Steuereinheit 30 ein Öffnungs-Antriebssignal ab. Auf Grundlage des Öffnungs-Antriebssignals treibt der Antriebsmotor 75 des Luftauslasses 20 das Luftauslassventil 80 durch Drehen zum Öffnen an. Wie in 6B erläutert, werden die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 damit vollständig geöffnet und wird die Öffnung 85 offen gehalten.
Nachdem die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 vollständig geöffnet worden sind, wird die Drehung des Außenluft-Einführungsventilators 45 auf das Maximum erhöht und wird auch die Drehung des Innenluft-Austragungsventilators 57 auf das Maximum erhöht. Damit wird die Menge der eingeführten Außenluft erhöht, um die Menge der von der Öffnung 85 ausgetragenen Innenluft auszugleichen. Infolgedessen wird die Innenluft im Fahrgastraum 27 in einer kurzen Zeitspanne durch frische Außenluft ersetzt, und sinkt die CO₂-Konzentration (Dm) unter den vorgegebenen Wert (Dr).
Das Ausgleichen der Menge der von der Öffnung 85 ausgetragenen Innenluft erlaubt es, dass die Umgebungsbedingungen im Fahrgastraum 27 in der gewünschten Weise aufrechterhalten werden.
Der Konzentration-Detektiersensor 26 detektiert die Tatsache, dass die CO₂-Konzentration (Dm) im Fahrgastraum 27 unter den vorgegebenen Wert (Dr) gesunken ist. Es wird kein Detektiersignal an die Steuereinheit 30 gesandt. Die Steuereinheit 30 steuert die Drehung des Antriebsmotors 75 des Luftauslasses 20, so dass das Luftauslassventil 80 auf Grundlage eines Schließ-Antriebssignals geschlossen wird.
Wie in 9 gezeigt, wird das Luftauslassventil 80 geschlossen, um die Öffnung 85 zu schließen.
Nachdem das Luftauslassventil 80 geschlossen worden ist, geht die Drehung des Außenluft-Einführungsventilators 45 auf die mittlere Geschwindigkeit zurück und geht die Drehung des Innenluft-Austragungsventilators 57 auf die mittlere Geschwindigkeit zurück. Dadurch kehrt das Fahrzeug-Klimaanlagesystem 10 zum normalen Zustand zurück und setzt den normalen Betrieb fort.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 5A, 6A, 6B und 9 die Steuerung beschrieben, wenn der Innendruck (Pm) im Fahrgastraum 27 den vorgegebenen Wert (Pr) überschreitet.
Die Steuerung des Innendrucks (Pm) geht im Wesentlichen in der gleichen Weise vonstatten wie die oben beschriebene Steuerung der CO₂-Konzentration (Dm) und wird daher ohne Verwendung eines Flussdiagramms beschrieben.
Wenn mit Bezug auf 5 der Innendruck (Pm) im Fahrgastraum 27 den vorgegebenen Wert (Pr) überschreitet, detektiert der Innendruck-Detektiersensor 28 die Überschreitung des Innendrucks (Pm) über den vorgegebenen Wert (Pr).
Der Innendruck-Detektiersensor 28 sendet der Steuereinheit 30 ein Detektiersignal, welches die Überschreitung des Innendrucks (Pm) über den vorgegebenen Wert (Pr) anzeigt. Auf Grundlage des Detektiersignals steuert die Steuereinheit 30 die Drehung des Antriebsmotors 75 des Luftauslasses 20, so dass das Luftauslassventil 80 geöffnet wird. Wie in 6B erläutert, werden die Durchgänge 87, 87 im Luftauslassventil 80 damit vollständig geöffnet, um die Öffnung 85 offen zu halten. Von der Öffnung 85 wird Innenluft ausgetragen, so dass der Innendruck (Pm) unter den vorgegebenen Wert (Pr) sinkt.
Der Innendruck-Detektiersensor 28 detektiert, dass der Innendruck (Pm) im Fahrgastraum 27 unter den vorgegebenen Wert (Pr) gesunken ist. Es wird kein Detektiersignal an die Steuereinheit 30 gesandt. Die Steuereinheit 30 steuert die Drehung des Antriebsmotors 75 des Luftauslasses 20, so dass das Luftauslassventil 80 geschlossen wird.
Wie in 9 gezeigt, wird das Luftauslassventil 80 geschlossen, und wird die Öffnung 85 geschlossen gehalten. Dadurch kehrt das Klimaanlagesystem 10 zum normalen Zustand zurück und setzt den normalen Betrieb fort.
Diese Ausführungsform ist mit einem Beispiel des Öffnens und Schließens des Luftauslassventils 80 des Luftauslasses 20 mittels des Antriebsmotors 75 beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, und alternativ können auch andere Antriebsmittel verwendet werden, wie beispielsweise ein Verrieglungsmagnet.
Diese Ausführungsform ist auch mit einem Beispiel beschrieben worden, in welchem der Außenluft-Einführungsventilator 45 und der Innenluft-Austragungsventilator 57 in Drehung bei mittlerer Geschwindigkeit versetzt werden. Die Drehung des Außenluft-Einführungsventilators 45 und des Innenluft-Austragungsventilators 57 kann jedoch in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Diese Ausführungsform ist auch mit einem Beispiel beschrieben worden, in welchem das Öffnen und Schließen des Luftauslassventils 80 des Luftauslasses 20 entsprechend der Kohlendioxid-(CO₂)-Konzentration und des Innendrucks im Fahrgastraum 27 gesteuert wird. Alternativ kann das Öffnen und Schließen des Luftauslassventils 80 des Luftauslasses 20 entsprechend anderen Bedingungen der Innenluft im Fahrgastraum 27 gesteuert werden (z.B. der Feuchtigkeit).
Diese Ausführungsform ist auch mit einem Beispiel beschrieben worden, in welchem der Konzentration-Detektiersensor 26 zum Detektieren der Kohlendioxid-(CO₂)-Konzentration auf dem Boden 31 des Fahrzeugkörpers 11 vorgesehen ist und der Innendruck-Detektiersensor 28 am Dach 25 vorgesehen ist. Die Montagepositionen der Sensoren 26 und 28 können jedoch in gewünschter Weise bestimmt werden. Falls der Innendruck-Detektiersensor 28 beispielsweise auf dem Boden 31 vorgesehen ist, können dieselben Funktionen und Wirkungen erzielt werden.
Ein Fahrzeug-Klimaanlagesystem (10) schließt eine Klimaanlageeinheit (15) und einen Luftauslass (20) zum Öffnen und Schließen einer im hinteren Teil eines Fahrzeugkörpers ausgebildeten Öffnung (85) ein. Eine Steuereinheit (30) veranlasst den Luftauslass, die Öffnung den Veränderungen der Luftbedingungen in einem Fahrgastraums entsprechend zu öffnen und zu schließen, um im Fahrgastraum gute Umgebungsbedingungen zu erhalten.

Claims

Fahrzeug-Klimaanlagesystem, umfassend: • einen Außenluft-Einführungsdurchgang (43) zum Einführen von Außenluft von außerhalb eines Fahrzeugs in einen Fahrgastraum (27); • eine Klimaanlage (15) zum Wärmen oder Kühlen der eingeführten Außenluft; • einen Innenluft-Austragungsdurchgang (53) zum Austragen der Luft aus dem Fahrgastraum nach außerhalb des Fahrzeugs; • einen Wärmetauscher (46) zum Austauschen von Wärme zwischen Innenluft, die in den Innenluft-Austragungsdurchgang eingeführt worden ist, und Außenluft, die in den Außenluft-Einführungsdurchgang eingeführt worden ist; • einen vom Innenluft-Austragungsdurchgang getrennten Luftauslass (20), um das Öffnen und Schließen einer Öffnung (85) zu ermöglichen, welche zum Austragen von Innenluft im Fahrgastraum nach außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist; und • eine Steuereinheit (30) zum Steuern des Luftauslasses, um die Öffnung während des Wärmetauschens geschlossen zu halten.
Klimaanlagesystem gemäß Anspruch 1, bei welchem die Steuereinheit (30) den Luftauslass (20) entsprechend dem Öffnen und Schließen von Türen (21, 23), die einen Teil des Fahrgastraums (27) bilden, steuert.
Klimaanlagesystem gemäß Anspruch 1, bei welchem die Steuereinheit (30) den Luftauslass (20) steuert, um die Öffnung (85) zu öffnen, wenn ein Luftdruck im Fahrgastraum (27) einen vorgegebenen Wert erreicht.
Klimaanlagesystem gemäß Anspruch 1, welches ferner einen Strömungsratenregler (45) für Außenluft umfasst, der im Außenluft-Einführungsdurchgang (43) vorgesehen ist, um die Menge der eingeführten Außenluft zu regeln, wobei der Strömungsratenregler für Außenluft die Menge der in den Außenluft-Einführungsdurchgang eingeführten Außenluft erhöht, wenn die Öffnung (85) geöffnet ist.
Klimaanlagesystem gemäß Anspruch 1, welches ferner einen Strömungsratenregler (57) für Innenluft umfasst, der im Innenluft-Austragungsdurchgang (53) vorgesehen ist, um die Menge der aus dem Inneren des Fahrgastraums (27) ausgetragenen Innenluft zu regeln.