Toyota 4Runner: Systembeschreibung

SYSTEMBESCHREIBUNG

1. ALLGEMEINES

(a) Die Klimaanlage verfügt über folgende Regelungen.

Steuerung	Übersicht
Neuronale-Netzwerk-Regelung	Diese Regelung ist in der Lage, komplexe Steuerungen durchzuführen, indem sie die Informationsverarbeitung des Nervensystems lebender Organismen künstlich nachbildet, um eine komplexe Eingabe-Ausgabe-Beziehung ähnlich dem menschlichen Gehirn herzustellen.
Regelung der Auslasslufttemperatur	Auf Basis der am Temperaturregler eingestellten Temperatur berechnet die neuronale Netzwerk-Regelung die Auslasslufttemperatur anhand der Eingangssignale verschiedener Sensoren.
Getrennte Regelung links und rechts	Die Temperatureinstellungen für Fahrer und Beifahrer werden unabhängig voneinander geregelt, um für die rechte und linke Fahrzeugseite getrennte Innenraumtemperaturen zu erzielen.
Gebläsesteuerung	Steuert den Gebläsemotor entsprechend dem Luftvolumenstrom, der durch die neuronale Netzwerk-Regelung anhand der Eingangssignale verschiedener Sensoren berechnet wurde.
Regelung der Luftauslässe	Schaltet die Luftauslässe automatisch entsprechend dem Auslassmodus um, der durch die neuronale Netzwerk-Regelung berechnet wurde.
Regelung der Luftauslässe	Abhängig von Motorkühlmitteltemperatur, Außenlufttemperatur, Sonneneinstrahlung, erforderlicher Gebläsedrehzahl, Auslasstemperatur und Fahrzeuggeschwindigkeit schaltet diese Regelung die Gebläseauslässe automatisch auf Fuß- und Entfrostermodus, um ein Beschlagen der Scheiben bei niedriger Außenlufttemperatur zu verhindern.
Regelung der Luftansaugung	Regelt die Luftansaugklappe automatisch, um die berechnete erforderliche Auslasslufttemperatur zu erreichen.
Regelung der Luftansaugung	Betätigt den Stellmotor der Luftansaugklappe entsprechend dem Betrieb des Schalters für die Luftansaugung und bewegt die Klappen in die Frischluft- oder Umluftstellung.
Kompressorregelung	Das Klimaanlagen-Verstärkermodul vergleicht die Signale der A/C-Riemenscheibendrehzahl, die vom ECM (Kurbelwellenpositionssensor) übermittelt werden. Stellt das Klimaanlagen-Verstärkermodul fest, dass die A/C-Riemenscheibe blockiert ist, schaltet es die Magnetkupplung ab.
Entfrosterregelung	Die Entfrosterlogik dient dazu, die Entfrosterleistung zu verbessern.
Heckscheibenheizungsregelung	Bei eingeschalteter Zündung und betätigtem Schalter der Heckscheibenheizung wird das System aktiviert, um die Heizung der Heckscheibe für ca. 15 Minuten eingeschaltet zu halten. Die Betriebszeit der Heckscheibenheizung kann jedoch auf bis zu ca. 255 Minuten verlängert werden, wenn beide der folgenden Voraussetzungen erfüllt sind: Außentemperatur: 0 °C oder weniger Fahrzeuggeschwindigkeit: 50 km/h oder mehr
Diagnose	Ein Diagnosefehlercode (DTC) wird im Speicher abgelegt, wenn das Klimaanlagen-Verstärkermodul ein Problem mit der Klimaanlage erkennt.

2. NEURONALE-NETZWERK-REGELUNG

Die neuronale Netzwerk-Regelung erfasst Daten unter wechselnden Umgebungsbedingungen und speichert sie im Klimaanlagen-Verstärkermodul. Die neuronale Netzwerk-Regelung nutzt diese Daten, um die Klimaregelung zu verbessern.
Die Neuronale-Netz-Regelung besteht aus Neuronen, die in eine Eingangsschicht, eine Zwischenschicht und eine Ausgangsschicht gegliedert sind. Die Neuronen der Eingangsschicht verarbeiten die Eingangsdaten von Schaltern und Sensoren, zu denen die Außentemperatur, die Sonneneinstrahlung und die Innenraumtemperatur gehören, und geben diese Daten an die Neuronen der Zwischenschicht weiter. Auf Grundlage dieser Daten passen die Neuronen der Zwischenschicht die Stärke der Verbindungen zwischen den Neuronen an. Das Ergebnis wird anschließend von den Neuronen der Ausgangsschicht berechnet, und zwar als erforderliche Austrittstemperatur, Sonnenkorrektur, Soll-Luftvolumenstrom und Steuergröße für die Ausströmermodi. Die Klimaanlagen-Verstärkerbaugruppe steuert dann die Stellmotoren und den Gebläsemotor entsprechend den Steuergrößen, die durch die Neuronale-Netz-Regelung berechnet wurden.

3. MODUSSTELLUNG UND KLAPPENBETRIEB

Funktion der Hauptklappe

Steuerklappe	Betriebsstellung	Klappenstellung	Bedienung
Lufteinlass-Steuerklappe	Frischluft	A	Saugt Frischluft an.
Lufteinlass-Steuerklappe	Umluft	B	Führt Innenraumluft im Umluftbetrieb zurück.
Mischluftklappe	MAX COOL bis MAX HOT	E - D - C E' - D' - C'	Verändert das Mischungsverhältnis von kalter und warmer Luft, um die Temperatur stufenlos von warm bis kalt zu regeln.
MAX COOL-Klappe	MAX COOL	V	In der Stellung MAX COOL geöffnet.
MAX COOL-Klappe	Außer MAX COOL	W	In allen Stellungen außer der Stellung MAX COOL geschlossen.
MAX HOT-Klappe	MAX HOT	Y	In der Stellung MAX HOT geöffnet.
MAX HOT-Klappe	Außer MAX HOT	X	In allen Stellungen außer der Stellung MAX HOT geschlossen.
Modusklappe	Gesicht	F, I, N, T, X (GESICHT 1) F, J, N, T, X (GESICHT 2)	Luft strömt aus den mittleren Frontdüsen, den Seitendüsen und den hinteren Gesichtsdüsen aus. (GESICHT 1) Luft strömt aus den mittleren Frontdüsen, den Seitendüsen und den hinteren Gesichtsdüsen aus. Zusätzlich strömt etwas Luft aus den vorderen und hinteren Fußraumdüsen aus. (GESICHT 2)
	Bi-Level	G, L, N, T, X	Luft strömt aus den mittleren Frontdüsen, den Seitendüsen, den hinteren Gesichtsdüsen sowie den vorderen und hinteren Fußraumdüsen aus.
	Fuß	H, M, P, T, W, Y (Stellung MAX HOT) H, M, O, T, X (außer Stellung MAX HOT)	Luft strömt aus den vorderen und hinteren Fußraumdüsen aus. Zusätzlich strömt etwas Luft aus dem Frontscheiben-Defroster, den Seitendüsen, den mittleren Frontdüsen und den hinteren Gesichtsdüsen aus.
	Fuß/Defrost	H, K, R, T, W, Y (Stellung MAX HOT) H, M, Q, T, X (außer Stellung MAX HOT)	Entfeuchtet die Frontscheibe über den Frontscheiben-Defroster und die Seitendüsen, während Luft gleichzeitig aus den vorderen und hinteren Fußraumdüsen ausströmt. Zusätzlich strömt etwas Luft aus den mittleren Frontdüsen und den hinteren Gesichtsdüsen aus.
	Defrost	H, I, S, U, X	Entfeuchtet die Frontscheibe über die Frontscheiben-Defroster.

4. LUFTAUSLÄSSE UND LUFTVOLUMENSTROM

Anzeige (Modus)	Mittlere Frontdüse	Seitendüse	Vordere Fußraumdüse	Hintere Gesichtsdüse	Hintere Fußraumdüse	Frontscheiben-Defroster
Anzeige (Modus)	A	B	C	D	E	F
Gesicht 1			-		-	-
Gesicht 2						-
Bi-Level						-
Fuß
Fuß/Defrost
Defrost	-	-	-	-	-

HINWEIS:

Die Größe des Kreises zeigt den Anteil des Luftvolumenstroms an.

5. A/C-BLOCKIERSENSOR

Der A/C-Blockiersensor sendet Drehzahlsignale der A/C-Riemenscheibe an die Klimaanlagen-Verstärkerbaugruppe. Die Klimaanlagen-Verstärkerbaugruppe ermittelt anhand dieser Signale und der Motordrehzahlsignale, ob die Kältemittelverdichter-Baugruppe blockiert ist.

6. THERMISTOR NR. 1 AM VERDAMPFER

Der Thermistor Nr. 1 am Verdampfer erfasst die Temperatur der Kühlluft unmittelbar nach dem Durchströmen des Verdampfers in Form von Widerstandsänderungen und gibt die Temperatur an die Klimaanlagen-Verstärkerbaugruppe aus.

7. GEBLÄSE MIT LÜFTERMOTOR-UNTERBAUGRUPPE

Die Gebläse mit Lüftermotor-Unterbaugruppe besitzt einen integrierten Gebläseregler und wird von der Klimaanlagen-Verstärkerbaugruppe über eine Tastverhältnissteuerung angesteuert.

8. KLIMAANLAGEN-KABELBAUMBAUGRUPPE (BUS-STECKER)

(a) In dem Kabelbaum, der die Stellmotoren mit der Klimaanlagen-Verstärkerbaugruppe verbindet, wird ein BUS-Stecker verwendet.

Steckertyp	Angeschlossen an
*1: BUS-Stecker	Klappenstellmotor-Unterbaugruppe links (Mischklappen-Stellmotor Fahrerseite)
*2: BUS-Stecker	Klappenstellmotor-Unterbaugruppe links (Modusklappen-Stellmotor)
*3: BUS-Stecker	Klappenstellmotor-Unterbaugruppe rechts (Mischklappen-Stellmotor Beifahrerseite vorn)
*4: BUS-Stecker	Umluftklappen-Stellmotor-Unterbaugruppe
*5: Stecker	Klimaautomatik-Verstärker-Baugruppe
*6: Stecker	Thermistor Nr. 1 am Verdampfer

(b) Jeder BUS-Stecker besitzt einen integrierten Kommunikations-/Treiber-IC, der mit dem Stecker des jeweiligen Stellmotors kommuniziert, den Stellmotor ansteuert und über eine Positionserkennungsfunktion verfügt.

9. STELLMOTOR

(a) Der Stellmotor vom Impulsmustertyp erkennt die relative Position anhand von 2-Bit-Ein/Aus-Signalen.

Die Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen dieses Motors werden über zwei Signale, A und B, erkannt, die vier Mustertypen ausgeben. Die Klimaanlagen-Verstärkerbaugruppe zählt die Anzahl der Impulsmuster, um die Haltestellung zu bestimmen.

10. ZUSATZHEIZUNG (mit PTC-Heizung)

(a) Allgemein

(1) Die PTC-Heizung befindet sich oberhalb des Heizungskühlers im Klimagerät.

(2) Die PTC-Heizung besteht aus einem PTC-Element, Aluminiumrippen und Messingplatten. Wenn Strom an das PTC-Element angelegt wird, erzeugt es Wärme, die die durch das Gerät strömende Luft erwärmt.

(b) Betriebsbedingungen der PTC-Heizung

(1) Das Ein- und Ausschalten der PTC-Heizung wird vom Klimaanlagen-Verstärker in Abhängigkeit von Motorkühlmitteltemperatur, Außentemperatur, Motordrehzahl, Einstellung der Luftmischung und elektrischer Last (Generatorleistungsverhältnis) gesteuert.

Beispielsweise variiert die Anzahl der betriebenen PTC-Heizungen je nach Motorkühlmitteltemperatur, wie im folgenden Diagramm dargestellt.

11. KÜHLER-THERMISTOR (RAUMTEMPERATURSENSOR)

Der Kühler-Thermistor (Raumtemperatursensor) erfasst die Innenraumtemperatur anhand von Widerstandsänderungen seines eingebauten Thermistors und sendet ein Signal an den Klimaanlagen-Verstärker.

12. KÜHLER-THERMISTOR (AUSSENTEMPERATURSENSOR)

Der Kühler-Thermistor (Außentemperatursensor) erfasst die Außentemperatur anhand von Widerstandsänderungen seines eingebauten Thermistors und sendet ein Signal an den Klimaanlagen-Verstärker.

13. AUTOMATISCHER LICHTSENSOR (SONNENSENSOR)

(a) Der automatische Lichtsensor (Sonnensensor) besteht aus einer Fotodiode, 2 Verstärkerschaltungen für den Sonnensensor und einer Frequenzwandlerschaltung für den Lichtsensor.

(b) Der automatische Lichtsensor (Sonnensensor) erfasst (in Form von Stromänderungen durch die eingebaute Fotodiode) die Änderungen der Sonneneinstrahlung von der LH- und der RH-Seite (2 Richtungen) und gibt diese Sonneneinstrahlungssignale an den Klimaanlagen-Verstärker aus.

Systembeschreibung

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