DE102008050857B4 - Klimaanlage für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage (1) für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:- Erfassen eines Betriebszustands eines Antriebsmotors (3) des Fahrzeugs und- Zuführen von Luft (5) zu einer Scheibe (6) des Fahrzeugs in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Antriebsmotors (3),dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibe (6) nach einer vorbestimmten Zeit nachdem der Antriebsmotor (3) gestartet wurde Luft (5) zugeführt wird, wobei:die vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit einer Temperatur eines Verdampfers der Klimaanlage (1) automatisch eingestellt wird, und/oderdie vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit einer Außentemperatur außerhalb des Fahrzeugs automatisch eingestellt wird, und/oderder Scheibe (6) für eine weitere vorbestimmte Zeit eine erhöhte Luftmenge zugeführt wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage für ein Fahrzeug sowie eine Klimaanlage für ein Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Start-/Stoppvorrichtung.
• Bei modernen Fahrzeugen, beispielsweise Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, wird eine Klimaanlage des Fahrzeugs unter anderem dazu verwendet, eine oder mehrere Scheiben des Fahrzeugs, wie z.B. die Windschutzscheibe oder die Seitenscheiben, beschlagfrei zu halten. Dazu wird entfeuchtete Luft, welche von der Klimaanlage des Fahrzeugs bereitgestellt wird, zu den beschlagfrei zu haltenden Scheiben geführt. Da ein Kompressor der Klimaanlage üblicherweise mit einem Antriebsmotor, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, des Fahrzeugs gekoppelt ist und von diesem direkt angetrieben wird, entfällt die Entfeuchtungsfunktion, sobald der Antriebsmotor des Fahrzeugs ausgeschaltet wird. Insbesondere bei Fahrzeugen mit einer so genannten Start-/Stoppvorrichtung, welche den Antriebsmotor des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs automatisch startet oder stoppt, kann somit ein Entfall der Entfeuchtungsfunktion häufig auftreten, wodurch die Gefahr eines Beschlagens der Scheiben steigt. Dadurch wird die Verkehrssicherheit gefährdet und der Fahrzeugführer ist dazu geneigt, die Start-/Stoppvorrichtung des Fahrzeugs zu deaktivieren, um das Beschlagen der Scheiben zu vermeiden. Dies erhöht jedoch wiederum den Kraftverbrauch des Fahrzeugs.
• In diesem Zusammenhang offenbart die JP 2001-287 532 A eine Fahrzeugklimaanlage. Um eine Abtauleistung für eine Scheibe zu verbessern, wird bei der Fahrzeugklimaanlage ein Kompressor zwangsweise gemäß den Fahrzeugfahrbedingungen angehalten. Wenn der Kompressor zwangsweise durch einen Stopp des Motors aufgrund eines Anhaltens des Fahrzeugs gestoppt wird, wird die von einer Abtauöffnung ausgegebene Luftmenge verringert.
• Ferner betrifft die JP H04-129 822 A eine Klimaanlage für ein Fahrzeug. Wenn ein Kompressor aufgrund einer Anforderung an einen Motor, wie zum Beispiel der Verzögerungszeit eines Fahrzeugs, angehalten wird, wird nicht entfeuchtete Luft auf ein Scheibenglas geblasen und das Scheibenglas ist in einem Zustand, in welchem es beschlagen kann. Durch eine Steuerung wird ein Gebläse angehalten und ein Ausblasen von Luft aus einer Abtauöffnung angehalten.
• Die DE 195 12 356 C1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage, bei dem Maßnahmen zur Verhinderung eines Beschlagens der Fahrzeugscheiben beim erneuten Starten der Klimaanlage nach einer vorangegangenen Stillstandsphase getroffen werden. Wenn die Fahrzeuginnenraumtemperatur mindestens so groß wie ein zugehöriger Sollwert ist, wird ein Gebläse beim Starten einer Kühlbetriebsphase der Klimaanlage gleichzeitig oder eine erste, kürzere Zeitspanne nach dem Einschalten des Kompressors eingeschaltet und sofort mit der eingestellten Gebläseleistung betrieben. Wenn die Innenraumtemperatur kleiner als der Sollwert ist, wird das Gebläse um eine größere Zeitspanne nach dem Einschalten des Kompressors verzögert eingeschaltet und anschließend sofort oder allmählich auf die eingestellte Gebläseleistung gebracht.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klimaanlage bzw. ein Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage eines Fahrzeugs dahingehend zu verbessern, dass die Gefahr eines Beschlagens der Scheiben des Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit einer Start-/Stoppvorrichtung, verringert wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und eine Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 6 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
• Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage für ein Fahrzeug bereit. Bei dem Verfahren wird ein Betriebszustand des Antriebsmotors des Fahrzeugs erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Antriebsmotors Luft zu einer Scheibe des Fahrzeugs zugeführt.
• Indem die Luft in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Antriebsmotors zu der Scheibe zugeführt wird, kann beispielsweise die Luftzufuhr zu der Scheibe abgestellt oder verringert werden, wenn der Antriebsmotor gestoppt ist. Da bei gestopptem Antriebsmotor eine Entfeuchtungsfunktion der Klimaanlage des Fahrzeugs entfällt, wird durch das Verhindern oder Verringern der weiteren Luftzufuhr zu der Scheibe des Fahrzeugs verhindert, dass die Scheibe auf Grund der feuchten Luft beschlägt.
• Weiterhin wird die Luftzufuhr zu der Scheibe erst nach einer vorbestimmten Zeit, nachdem der Antriebsmotor gestartet wurde, geöffnet. Da unmittelbar nach dem Starten des Antriebsmotors die Entfeuchtungsfunktion der Klimaanlage noch nicht zur Verfügung steht, wird somit vermieden, dass nach einem Wiederstarten des Antriebsmotors die Scheibe beschlägt. Die vorbestimmte Zeit, nach welcher der Scheibe wieder Luft nach dem Starten des Antriebsmotors zugeführt wird, wird in Abhängigkeit einer Temperatur eines Verdampfers der Klimaanlage automatisch eingestellt. Alternativ oder zusätzlich wird diese vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit einer Außentemperatur außerhalb des Fahrzeugs automatisch eingestellt. Wenn dann nach dem Starten des Antriebsmotors der Scheibe nach der vorbestimmten Zeit wieder Luft zugeführt wird, wird alternativ oder zusätzlich für eine weitere vorbestimmte Zeit eine erhöhte Luftmenge zugeführt, um einen eventuell aufgetretenen Beschlag auf der Scheibe möglichst rasch zu entfernen.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Antriebsmotor des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs von einer Start-/Stoppvorrichtung des Fahrzeugs automatisch gestartet oder gestoppt werden. Da bei Fahrzeugen mit einer automatischen Start-/Stoppvorrichtung der Antriebsmotor insbesondere im Stadtverkehr und im Stau häufig gestoppt wird, ist das zuvor beschriebene Verfahren zum Betrieb der Klimaanlage bei diesen Fahrzeugen besonders wirkungsvoll, um ein Beschlagen der Scheiben zu vermeiden. Das Verfahren kann sowohl für eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs als auch für eine oder mehrere Seitenscheiben des Fahrzeugs verwendet werden.
• Gemäß einer Ausführungsform wird weiterhin ein Betriebszustand eines Kompressors der Klimaanlage erfasst. Die Luftzufuhr zu der Scheibe wird abgestellt, wenn der Antriebsmotor gestoppt wird und der Kompressor vor dem Stoppen des Antriebsmotors aktiv war. War der Kompressor hingegen zuvor nicht aktiv, so wird die Luftzufuhr zu der Scheibe nicht abgestellt. War der Kompressor vor dem Stoppen des Antriebsmotors nicht aktiv, so war offensichtlich keine Entfeuchtungswirkung vor dem Stoppen des Antriebsmotor notwendig oder gewünscht. Somit wird die Luftzufuhr zu der Scheibe nur abgestellt, wenn eine Entfeuchtungswirkung notwendig oder gewünscht ist, anderenfalls bleibt die Luftzufuhr zu der Scheibe bestehen.
• Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Klimaanlage umfasst eine Erfassungseinheit zum Erfassen eines Betriebszustands eines Antriebsmotors des Fahrzeugs und ein Luftzuführungsmittel zum einstellbaren Zuführen von Luft zu einer Scheibe des Fahrzeugs. Die Erfassungseinheit kann beispielsweise mit einer Motorelektronik des Fahrzeugs gekoppelt sein, um zu bestimmen, ob der Antriebsmotor des Fahrzeugs läuft oder nicht. Das Luftzuführungsmittel kann beispielsweise eine einstellbare Lüftungsklappe zum dosierbaren Einstellen einer Luftzufuhr zu der Scheibe des Fahrzeugs umfassen. Mit Hilfe dieser Lüftungsklappe kann beispielsweise die Luftzufuhr zu der Scheibe verringert, vollständig unterbunden oder ungehindert zugeführt werden. Die Klimaanlage umfasst ferner eine Steuereinheit, welche mit dem Erfassungsmittel und dem Luftzuführungsmittel gekoppelt ist. Die Steuereinheit ist derart ausgestaltet, dass sie das Luftzuführungsmittel in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Antriebsmotors einstellt.
• Der Antriebsmotor des Fahrzeugs kann beispielsweise in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs von einer so genannten Start-/Stoppvorrichtung des Fahrzeugs automatisch gestartet oder gestoppt werden. Die Klimaanlage kann mit Hilfe des Luftzuführungsmittels beispielsweise Luft zu einer Windschutzscheibe und/oder einer Seitenscheibe des Fahrzeugs zuführen. Die derartig ausgestaltete Klimaanlage ist somit zum Durchführen des zuvor beschriebenen Verfahrens zum Betrieb einer Klimaanlage geeignet und umfasst somit die zuvor beschriebenen Vorteile.
• Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
• 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Klimaanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 2 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Öffnungswerts einer Lüftungsklappe einer Klimaanlage gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
• 1 zeigt eine Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug. Die Klimaanlage 1 umfasst eine Erfassungseinheit 2 zum Erfassen eines Betriebszustands eines Antriebsmotors 3 des Fahrzeugs und ein Luftzuführungsmittel 4 zum einstellbaren Zuführen von Luft 5 zu einer Scheibe 6 des Fahrzeugs. Das Luftzuführungsmittel 4 ist beispielsweise eine Lüftungsklappe 4, welche in einem Luftkanal 7 derart schwenkbar angeordnet ist, dass eine Luftmenge, welche beispielsweise mit Hilfe eines Gebläses durch den Lüftungskanal 7 befördert wird, in Abhängigkeit eines Öffnungswerts der Lüftungsklappe 4, welcher beispielsweise über einen Lüftungsklappenwinkel eingestellt wird, einstellbar ist. Somit kann ein Öffnungswert der Lüftungsklappe 4 zwischen beispielsweise 0 % und 100 % kontinuierlich eingestellt werden.
• Eine Betätigung der Lüftungsklappe 4 kann beispielsweise mit Hilfe einer elektromechanischen Einstellvorrichtung erfolgen. Die Klimaanlage 1 umfasst weiterhin eine Steuereinheit 8, welche mit dem Erfassungsmittel 2 und dem Luftzuführungsmittel 4 gekoppelt ist. Die Kopplung der Steuereinheit 8 mit dem Luftzuführungsmittel 4 kann beispielsweise mit Hilfe der zuvor genannten elektromechanischen Einstellvorrichtung erfolgen. Mit Hilfe der Erfassungseinheit 2 erhält die Steuereinheit 8 eine Information, ob der Antriebsmotor 3 des Fahrzeugs in Betrieb ist oder nicht. Der Antriebsmotor 3 kann beispielsweise automatisch mit Hilfe einer Start-/Stoppvorrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs gestartet oder gestoppt werden.
• Eine Ausführungsform einer Arbeitsweise der Steuereinheit 8 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 für ein Fahrzeug mit einer Start-/Stoppvorrichtung erläutert.
• 2 zeigt einen Verlauf eines Öffnungswerts der Lüftungsklappe 4 der Klimaanlage 1 der 1 über der Zeit. Zu einem Zeitpunkt 0 ist die Lüftungsklappe 4 auf einen Wert K₁ geöffnet und der Antriebsmotor 3 des Fahrzeugs in Betrieb. Der Wert K₁ kann beispielsweise 50 % des Öffnungswerts der maximalen Lüftungsklappe 4 darstellen. In diesem Zustand wird somit über den Lüftungskanal 7 und die Luftklappe 4 entfeuchtete Luft von einem Klimakompressor, welcher mit dem Antriebsmotor 3 des Fahrzeugs gekoppelt ist, der Scheibe 6 des Fahrzeugs zugeführt. Dadurch wird die Scheibe 6 beschlagfrei gehalten.
• Zu einem Zeitpunkt t₁ wird der Antriebsmotor 3 des Fahrzeugs von der Start-/Stoppvorrichtung des Fahrzeugs automatisch gestoppt, da das Fahrzeug beispielsweise an einer Ampel anhält. Wenn der Klimakompressor vor dem Stoppen des Antriebsmotors 3 aktiv war, hat er bis zum Stoppen des Antriebsmotors 3 die Luft entfeuchtet. Da bei gestopptem Antriebsmotor 3 auch der Klimakompressor des Fahrzeugs nicht mehr arbeitet, stellt der Klimakompressor keine entfeuchtete Luft mehr zur Verfügung. Die Steuereinheit 8 erfasst daher einen Betriebszustand des Antriebsmotors 3 und ob der Klimakompressor vor einem Stoppen des Antriebsmotors 3 aktiv war, d.h., ob der Klimakompressor vor dem Stoppen des Antriebsmotors 3 eine Entfeuchtung der Luft bewirkt hat. Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, dass der Antriebsmotor 3 gestoppt wird und der Klimakompressor zuvor aktiv war, steuert sie die Lüftungsklappe 4 wie nachfolgend beschrieben an, um ein Beschlagen der Scheibe 6 zu vermeiden. Dazu wird, wie in 2 gezeigt, die Lüftungsklappe 4 auf einen Öffnungswert von 0 % verringert, d.h., die Lüftungsklappe 4 verschließt den Lüftungskanal 7, so dass keine Luft zu der Scheibe 6 befördert wird. Dadurch wird verhindert, dass mit Feuchtigkeit angereicherte Luft an die Scheibe 6, beispielsweise eine Windschutzscheibe oder Seitenscheiben des Fahrzeugs, transportiert wird, wodurch die Scheibe 6 beschlagen würde.
• Zu einem Zeitpunkt t₂ wird der Antriebsmotor 3 des Fahrzeugs wieder automatisch von der Start-/Stoppvorrichtung gestartet, da beispielsweise eine Weiterfahrt von einem Fahrer des Fahrzeugs beabsichtigt ist. Wie aus 2 ersichtlich, bleibt die Lüftungsklappe 4 noch zunächst für einen Zeitraum t₃-t₂ geschlossen und wird dann zum Zeitpunkt t₃ auf einen Öffnungswert K₂ geöffnet. Nach dem Wiederstart des Antriebsmotors 3 wird zwar der Klimakompressor des Fahrzeugs auch wieder in Betrieb gesetzt, aber es dauert eine gewisse Zeit, bis der Klimakompressor die dem Lüftungskanal 7 zugeführte Luft soweit heruntergekühlt hat, dass die Luft entfeuchtet wird. Daher wird die Lüftungsklappe 4 zeitverzögert geöffnet, um sicherzustellen, dass keine mit Feuchtigkeit angereicherte Luft zu der Scheibe 6 des Fahrzeugs transportiert wird. Die Zeitverzögerung t₃-t₂ kann beispielsweise eine voreingestellte Zeitverzögerung sein oder kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Verdampfertemperatur und/oder einer Außentemperatur vor dem Stoppen des Antriebsmotors eingestellt werden.
• Der öffnungswert K₂ der Lüftungsklappe 4, welcher zum Zeitpunkt t₃ eingestellt wird, kann erheblich größer als der Öffnungswert K₁ der Lüftungsklappe 4 vor dem Stoppen des Antriebsmotors 3 sein. Dadurch wird nach dem Wiederstarten des Antriebsmotors 3 zunächst eine erhöhte Luftmenge zu der Scheibe 6 zugeführt, um die Gefahr eines Scheibenbeschlags zu verringern. Nach einer vorbestimmten Zeit t₄-t₃ wird der Öffnungswert der Lüftungsklappe 4 dann wieder auf den Öffnungswert K₁ eingestellt, welcher vor dem Stoppen des Antriebsmotors 3 eingestellt war, und somit wieder der Grundzustand der Scheibenbelüftung hergestellt. Der Zeitraum t₄-t₃ kann beispielsweise ein fester vorbestimmter Zeitraum von beispielsweise 10-20 Sekunden sein oder in Abhängigkeit von der Verdampfertemperatur, der Außentemperatur und/oder dem Zeitraum t₂-t₁, während dem der Antriebsmotor 3 abgeschaltet war, eingestellt werden.
• Mit Hilfe der zuvor beschriebenen Klimaanlage 1 kann ein Scheibenbeschlag bei einem Fahrzeug mit einer Start-/Stoppvorrichtung insbesondere nach einem Wiederstart des Antriebsmotors auch bei häufigen Start-/Stoppvorgängen zuverlässig vermieden werden. Dies erhöht eine Akzeptanz und Nutzung der Start-/Stoppvorrichtung durch den Fahrer des Fahrzeugs und trägt somit zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs bei.
• Bezugszeichenliste

1

Klimaanlage

2

Erfassungseinheit

3

Antriebsmotor

4

Luftzuführungsmittel, Lüftungsklappe

5

Luft

6

Scheibe

7

Lüftungskanal

8

Steuereinheit

Claims (10)

1. Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage (1) für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Erfassen eines Betriebszustands eines Antriebsmotors (3) des Fahrzeugs und - Zuführen von Luft (5) zu einer Scheibe (6) des Fahrzeugs in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Antriebsmotors (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibe (6) nach einer vorbestimmten Zeit nachdem der Antriebsmotor (3) gestartet wurde Luft (5) zugeführt wird, wobei: die vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit einer Temperatur eines Verdampfers der Klimaanlage (1) automatisch eingestellt wird, und/oder die vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit einer Außentemperatur außerhalb des Fahrzeugs automatisch eingestellt wird, und/oder der Scheibe (6) für eine weitere vorbestimmte Zeit eine erhöhte Luftmenge zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (3) des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs von einer Start-/Stoppvorrichtung des Fahrzeugs automatisch gestartet oder gestoppt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (6) des Fahrzeugs eine Windschutzscheibe (6) und/oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibe (6) keine Luft zugeführt wird, nachdem der Antriebsmotor (3) gestoppt wurde.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Betriebszustand eines Kompressors einer Klimaanlage (1) des Fahrzeugs erfasst wird, und dass der Scheibe (6) keine Luft zugeführt wird, wenn der Antriebsmotor (3) gestoppt wird und der Kompressor vor dem Stoppen des Antriebsmotors (3) aktiv war.
6. Klimaanlage (1) für ein Fahrzeug, umfassend: - eine Erfassungseinheit (2) zum Erfassen eines Betriebszustands eines Antriebsmotors (3) des Fahrzeugs, - ein Luftzuführungsmittel (4) zum einstellbaren Zuführen von Luft (5) zu einer Scheibe (6) des Fahrzeugs, und - eine Steuereinheit (8), welche mit dem Erfassungsmittel (2) und dem Luftzuführungsmittel (4) gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit (8) ausgestaltet ist, das Luftzuführungsmittel (4) in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Antriebsmotors (3) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) ausgestaltet ist, der Scheibe (6) nach einer vorbestimmten Zeit nachdem der Antriebsmotor (3) gestartet wurde Luft (5) zuzuführen, wobei: die vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit einer Temperatur eines Verdampfers der Klimaanlage (1) automatisch eingestellt wird, und/oder die vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit einer Außentemperatur außerhalb des Fahrzeugs automatisch eingestellt wird, und/oder der Scheibe (6) für eine weitere vorbestimmte Zeit eine erhöhte Luftmenge zugeführt wird.
7. Klimaanlage (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (3) des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs von einer Start-/Stoppvorrichtung des Fahrzeugs automatisch gestartet oder gestoppt wird.
8. Klimaanlage (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftzuführungsmittel (4) eine einstellbare Lüftungsklappe (4) zum dosierbaren Einstellen einer Luftzufuhr zu der Scheibe (6) des Fahrzeugs umfasst.
9. Klimaanlage (1) nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (6) des Fahrzeugs eine Windschutzscheibe (6) und/oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs umfasst.
10. Klimaanlage (1) nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-5 ausgestaltet ist.

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