DE102007013459A1 - Motor vehicle air conditioning system controlling method, involves allowing cold accumulator to be cooled by evaporator, where evaporation temperature is reduced in time interval before stopping coolant circuit - Google Patents

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Abstract

The method involves allowing a cold accumulator (20) to be cooled by an evaporator (16), where an evaporation temperature of a coolant in the evaporator is adjusted depending on a requirement within a temperature range. The evaporation temperature of the coolant in the evaporator is reduced in a time interval before stopping a coolant circuit (10), where the time interval is determined before stopping the coolant circuit by using a detection device (32) or a navigation system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage der im Oberbegriff des Patentanspruch 1 angegebenen Art sowie eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage zum Betrieb mit einem solchen Verfahren.The The invention relates to a method for controlling a motor vehicle air conditioning system specified in the preamble of claim 1 and a kind Automotive air conditioning system for operation with such a method.

Ein Verfahren zur Regelung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist beispielsweise bereits aus der DE 102 48 262 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein Verfahren zur Regelung der Verdampfungstemperatur in einem Kältemittelkreislaufs der Kraftfahrzeug-Klimaanlage, in welchem ein Kältespeicher mit einem Kältespeichermedium vorgesehen ist. Die Verdampfungstemperatur eines Kältemittels in einem Verdampfer der Kraftfahrzeug-Klimaanlage wird bedarfsabhängig eingestellt. Der einstellbare Wert liegt zwischen einer Minimaltemperatur und einer unterhalb einer Phasenübergangstemperatur des Kältespeichermediums liegenden Maximaltemperatur. Das Verfahren ermöglicht bei vorübergehendem Stillstand des Kältemittelkreislaufs, beispielsweise bei Abschaltung des Fahrzeugmotors, eine zeitweise Aufrechterhaltung des Kühlbetriebs.A method for controlling a motor vehicle air conditioning system, for example, already from the DE 102 48 262 A1 known. This document discloses a method for controlling the evaporation temperature in a refrigerant circuit of the motor vehicle air conditioner, in which a cold storage is provided with a cold storage medium. The evaporation temperature of a refrigerant in an evaporator of the motor vehicle air conditioning system is adjusted as needed. The adjustable value is between a minimum temperature and a lying below a phase transition temperature of the cold storage medium maximum temperature. The method allows for temporary standstill of the refrigerant circuit, for example, when switching off the vehicle engine, a temporary maintenance of the cooling operation.

Als nachteilig bei diesem Verfahren ist anzusehen, dass durch das Regelungsverfahren der Kraftfahrzeug-Klimaanlage die bei Stillstand des Kältemittelkreislaufs erzielbare Kühlwirkung des Kältespeichers zeitlich stark begrenzt ist.When A disadvantage of this method is to be considered that by the regulatory procedure the motor vehicle air conditioning at standstill of the refrigerant circuit achievable cooling effect of the cold storage time is very limited.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Regelung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage sowie eine solche Anlage der eingangs genannten Art anzugeben, durch welches die Kühlwirkung eines Kältespeichers verbessert wird.task The present invention is a method for controlling a Motor vehicle air conditioning and such a system of the beginning specify the type mentioned by which the cooling effect a cold storage is improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.These The object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a motor vehicle air conditioning with the features of claim 3 solved. advantageous Embodiments with expedient developments The invention are in the respective dependent claims specified.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist vorgesehen, dass die Verdampfungstemperatur eines Kältemittels im Verdampfer in einem Zeitabstand vor einem Stopp eines Kältemittelkreislaufs abgesenkt wird. Dadurch ist es möglich, ein Kältespeichermedium sehr stark abzukühlen und so die Dauer der Kühlwirkung eines Kältespeichers bei Stopp des Kraftfahrzeugmotors und des Kältemittelkreislaufs zu verlängern. Dies führt zu einer deutlichen Steigerung des Klimakomforts für die Fahrzeuginsassen, während gleichzeitig das Kraftstoff-Einsparpotenzial der Motorstopp-Funktion genutzt wird.at the inventive method for controlling a Automotive air conditioning is provided that the evaporation temperature a refrigerant in the evaporator at a time interval before is lowered to a stop of a refrigerant circuit. This makes it possible to use a cold storage medium very cool and so the duration of the cooling effect a cold storage at stop of the vehicle engine and the refrigerant circuit to extend. This leads to a significant increase in climate comfort for the vehicle occupants while at the same time used the fuel-saving potential of the engine stop function becomes.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für Klimaanlagen in Fahrzeugen, die über eine Start-Stopp-Funktion bzw. einen Leerlauf-Stopp Betriebsmodus verfügen, wie beispielsweise Hybrid-Fahrzeuge. Hierbei wird der Fahrzeugmotor bei kurzzeitigem Fahrzeugstillstand, zum Beispiel beim Halten an einer Ampel, im Stau oder im Leerlauf, automatisch abgeschaltet um den Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu reduzieren. Mit dem Stopp des Fahrzeugmotors wird auch der Kompressor der Klimaanlage außer Betrieb genommen und der Kältemittelkreislauf kommt zum Stillstand.The Method is particularly suitable for air conditioners in Vehicles that have a start-stop function or a Idle stop operating mode, such as Hybrid vehicles. Here, the vehicle engine is short-term Vehicle standstill, for example when stopping at a traffic light, in Congestion or idle, automatically shut off for fuel consumption and Reduce emissions. With the stop of the vehicle engine is also the compressor of the air conditioning system taken out of service and the refrigerant circuit comes to a standstill.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Zeitabstand vor dem Stopp des Kältemittelkreislaufs mit Hilfe eines Navigationssystems ermittelt. Hierdurch können auf besonders geeignete Weise Motor-Leerlauf-Situationen wie beispielsweise durch Staus und/oder Ampeln bedingte Fahrzeugstopps vorhergesehen und bei der Regelung der Klimaanlage berücksichtigt werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention is the Time interval before the refrigerant circuit stops with Help of a navigation system determined. This allows in a particularly suitable manner engine idling situations such as foreseen vehicle stops due to traffic jams and / or traffic lights and be taken into account in the regulation of the air conditioning.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten, soweit anwendbar, auch für eine erfindungsgemäß betriebene Kraftfahrzeug-Klimaanlage.The in connection with the method according to the invention described preferred embodiments and advantages apply, as applicable, also for a motor vehicle air conditioning system operated according to the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as from the drawings.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 einen stark schematisierten Kältemittelkreislauf einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage; und 1 a highly schematic refrigerant circuit of a motor vehicle air conditioner; and

2 ein schematisches Diagramm eines zeitlichen Verlaufs der Verdampfungstemperatur eines Verdampfers in einem Kältemittelkreislauf. 2 a schematic diagram of a time course of the evaporation temperature of an evaporator in a refrigerant circuit.

In 1 ist ein stark schematisierter Kältemittelkreislauf 10 einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage dargestellt. Der Kältemittelkreislauf 10 wird durch den Betrieb eines Kompressors 12 aufrechterhalten. Über einen Kondensator 14 wird einem Verdampfer 16 Kältemittel zugeführt. Die Zuführung des zu verdampfenden Kältemittels wird im dargestellten Ausführungsbeispiel über ein beispielsweise thermostatisches Expansionsventil 18 geregelt, denkbar wäre aber auch die Verwendung eines regelbaren Drosselorgans. Der Verdampfer 16 weist einen Kältespeicher 20 auf, in welchem sich ein in 1 nicht dargestelltes Kältespeichermedium befindet. Der Kältespeicher 20 kann, wie schematisch in 1 dargestellt, in den Verdampfer 16 integriert oder als separates Bauteil ausgeführt sein. Ein Strom von zu erwärmender Luft 22 wird beim Durchströmen des Verdampfers 16 bzw. des Kältespeichers in Kaltluft 24 überführt.In 1 is a highly schematic refrigerant circuit 10 a motor vehicle air conditioning system shown. The refrigerant circuit 10 is through the operation of a compressor 12 maintained. About a capacitor 14 becomes an evaporator 16 Supplied refrigerant. The supply of the refrigerant to be evaporated is in the illustrated embodiment via an example thermostatic expansion valve 18 regulated, but also conceivable would be the use of a controllable throttle body. The evaporator 16 has a cold storage 20 on, in which a in 1 not shown cold storage medium is located. The cold storage 20 can, as shown schematically in 1 shown in the evaporator 16 integrated or designed as a separate component. A stream of air to be heated 22 when flowing through the evaporator 16 or the cold storage in cold air 24 transferred.

Das Kältespeichermedium, welches vorzugsweise einen Schmelzpunkt von über 0°C aufweist, wird beim Betrieb des Verdampfers 16 auf eine Temperatur unterhalb seiner Phasenübergangstemperatur abgekühlt. Als Kältespeichermedien sind beispielsweise Decanol (Schmelzpunkt 7°C) und Tetradecan (Schmelzpunkt 6°C) geeignet. Das abgekühlte Kältespeichermedium dient im Kältespeicher 20 dazu, bei Stillstand des Kompressors 12 vorübergehend eine Aufrechterhaltung der Kühlung zu ermöglichen.The cold storage medium, which preferably has a melting point above 0 ° C, is in the operation of the evaporator 16 cooled to a temperature below its phase transition temperature. As cold storage media, for example, decanol (melting point 7 ° C) and tetradecane (melting point 6 ° C) are suitable. The cooled cold storage medium serves in the cold storage 20 at standstill of the compressor 12 temporarily to allow maintenance of the cooling.

Insbesondere in Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der Kältemittelkreislauf 10 der Kraftfahrzeug-Klimaanlage besonders wirtschaftlich geregelt wird, wenn die Verdampfungstemperatur T des Verdampfers 16 innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen einer Minimaltemperatur Tmin und einer Maximaltemperatur Tmax bedarfsabhängig eingestellt wird. Die Minimaltemperatur Tmin ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass eine Vereisung des Verdampfers ausgeschlossen ist. Die Maximaltemperatur Tmax sollte vorzugsweise niedriger sein als die Phasenübergangstemperatur des Kältespeichermediums, um im Kühlbetrieb des Kältespeichers 20 bei stillstehendem Kompressor 12 einen Fest-flüssig-Phasenwechsel des Kältespeichermediums für die Kühlung nutzen zu können.Especially in conjunction with 2 it can be seen that the refrigerant circuit 10 the motor vehicle air conditioning is controlled particularly economically when the evaporation temperature T of the evaporator 16 is set as required within a temperature range between a minimum temperature T min and a maximum temperature T max . The minimum temperature T min is preferably chosen so that icing of the evaporator is excluded. The maximum temperature T max should preferably be lower than the phase transition temperature of the cold storage medium to be in the cooling operation of the cold accumulator 20 with the compressor stopped 12 to be able to use a solid-liquid phase change of the cold storage medium for cooling.

2 zeigt einen schematischen Temperaturverlauf 26 der Verdampfungstemperatur T des Verdampfers 16 mit Kältespeicher 20, wobei weder die Achse Verdampfungstemperatur T noch die Zeitachse t eine feste Skalierung aufweisen. Zum Zeitpunkt t1 wird in einem nicht näher bestimmten Zeitabstand 28 zu einem Stopp-Zeitpunkt S die Verdampfungstemperatur T abgesenkt und so das Kältespeichermedium vorzugsweise stark heruntergekühlt. Zum Stopp-Zeitpunkt S wird der Kompressor 12 der Kraftfahrzeug-Klimaanlage außer Betrieb genommen und der Kältemittelkreislauf 10 kommt zum Stillstand. Zum Zeitpunkt t2 nach dem Stopp-Zeitpunkt S hat die Verdampfungstemperatur T wieder den ursprünglich eingestellten Wert erreicht. Mit dem Überschreiten der Maximaltemperatur Tmax zum Zeitpunkt t3 erfolgt der Fest-flüssig-Phasenwechsel des Kältespeichermediums und der Temperaturanstieg verlangsamt sich, bis die Verdampfungstemperatur T nach erfolgtem Schmelzen des Kältespeichermediums ab dem Zeitpunkt t4 wieder rascher ansteigt. 2 shows a schematic temperature profile 26 the evaporation temperature T of the evaporator 16 with cold storage 20 , wherein neither the axis evaporation temperature T nor the time axis t have a fixed scale. At time t 1 is in an unspecified time interval 28 at a stop time S, the evaporation temperature T is lowered, and thus the cold storage medium is preferably strongly cooled down. At the stop time S, the compressor becomes 12 the automotive air conditioning shut down and the refrigerant circuit 10 comes to a halt. At the time t 2 after the stop time S, the evaporation temperature T has again reached the originally set value. When the maximum temperature T max is exceeded at the time t 3 , the solid-liquid phase change of the cold storage medium takes place and the temperature increase slows down until the evaporation temperature T rises again more rapidly after the melting of the cold storage medium from the time t 4 .

In 2 ist schematisch ein Temperaturverlauf 30 angedeutet, wie er sich ohne die Absenkung der Verdampfungstemperatur T einstellen würde. 2 zeigt, dass sich durch die Absenkung der Verdampfungstemperatur T im Zeitabstand 28 vor dem Stopp-Zeitpunkt S die Kühlwirkung des Kältespeichers 20 um eine zwischen dem Stopp-Zeitpunkt S und dem Zeitpunkt t2 liegende Zeitspanne verlängert.In 2 is a schematic diagram of the temperature 30 indicated how he would adjust without lowering the evaporation temperature T. 2 shows that by lowering the evaporation temperature T at intervals 28 before the stop time S, the cooling effect of the cold storage 20 extended by a time interval between the stop time S and the time t 2 .

Wie insbesondere in Zusammenschau mit 1 erkennbar ist, kann zur Ermittlung des Zeitabstands 28 vor dem Stopp- Zeitpunkt S eine Erfassungseinrichtung 32 vorgesehen sein, die Signale an eine Steuereinheit 34 übermittelt. Die Steuereinheit 34 beeinflusst daraufhin den Kältemittelkreislauf 10, beispielsweise durch Regelung des Expansionsventils 18, so dass die Verdampfungstemperatur T abgesenkt wird.As in particular in conjunction with 1 can be seen, can be used to determine the time interval 28 before the stop time S a detection device 32 be provided, the signals to a control unit 34 transmitted. The control unit 34 then influences the refrigerant circuit 10 , For example by controlling the expansion valve 18 so that the evaporation temperature T is lowered.

Die Erfassungseinrichtung 32 kann als Abstandsregelungseinrichtung ausgebildet sein, welche beispielsweise eine Annäherung des Kraftfahrzeugs an einen Staubereich erfasst. Ebenso ist es denkbar, dass als Erfassungseinrichtung 32 ein Navigationssystem vorgesehen ist, mittels welchem der Zeitabstands 28 vor dem Stopp-Zeitpunkt S der Außerbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs ermittelt wird. Mit Hilfe des Navigationssystems können beispielsweise durch Staus und/oder Ampeln bedingte Fahrzeugstopps vorhergesehen werden und Signale zur Absenkung der Verdampfungstemperatur T an die Steuereinheit 34 übermittelt werden.The detection device 32 can be formed as a distance control device which detects, for example, an approach of the motor vehicle to a storage area. It is also conceivable that as a detection device 32 a navigation system is provided, by means of which the time interval 28 is determined before the stop time S of decommissioning of the refrigerant circuit. With the aid of the navigation system, for example, vehicle stops caused by congestion and / or traffic lights can be anticipated and signals for lowering the evaporation temperature T to the control unit 34 be transmitted.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10248262 A1 [0002] - DE 10248262 A1 [0002]

Claims (4)

Verfahren zur Regelung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem von einem Verdampfer (16) kühlbaren Kältespeicher (20) eines Kältemittelkreislaufs (10), wobei die Verdampfungstemperatur (T) eines Kältemittels im Verdampfer (16) bedarfsabhängig innerhalb eines Temperaturbereichs eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungstemperatur (T) in einem Zeitabstand (28) vor einem Stopp des Kältemittelkreislaufs (10) abgesenkt wird.Method for controlling a motor vehicle air conditioning system with one of an evaporator ( 16 ) coolable cold storage ( 20 ) of a refrigerant circuit ( 10 ), wherein the evaporation temperature (T) of a refrigerant in the evaporator ( 16 ) is adjusted as needed within a temperature range, characterized in that the evaporation temperature (T) at a time interval ( 28 ) before a stop of the refrigerant circuit ( 10 ) is lowered. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitabstand (28) vor dem Stopp des Kältemittelkreislaufs (10) mittels eines Navigationssystems ermittelt wird.Method according to claim 1, characterized in that the time interval ( 28 ) before the refrigerant circuit stops ( 10 ) is determined by means of a navigation system. Kraftfahrzeug-Klimaanlage zum Betrieb mit einem Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Erfassungseinrichtung (32) vorgesehen ist, mittels welcher ein Zeitabstand (28) vor einem Stopp eines Kältemittelkreislaufs (10) zu ermitteln ist.Motor vehicle air conditioning system for operation with a method according to claim 1, wherein a detection device ( 32 ) is provided, by means of which a time interval ( 28 ) before a stop of a refrigerant circuit ( 10 ) is to be determined. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Zeitabstands (28) ein Navigationssystems vorgesehen ist.Motor vehicle air conditioning system according to claim 3, characterized in that for determining the time interval ( 28 ) A navigation system is provided.
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