-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung des Innenraumes eines Fahrzeuges mit mindestens einem Antriebsmotor und einer Einrichtung zum automatischen Abschalten des Antriebsmotors bei vorliegenden Stoppbedingungen und/oder zum automatischen Starten des Antriebsmotors bei vorliegenden Startbedingungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Klimatisierung des Innenraumes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
-
In der
DE 103 53 505 B4 wird ein Verfahren zur Klimatisierung des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Gebläse zur Innenraumklimatisierung und eine Start- Stoppeinrichtung beschrieben. Mittels der Start-Stoppeinrichtung wird der Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs beim Anhalten des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von vorliegenden Stoppbedingungen automatisch abgeschaltet und anschließend bei Vorliegen von bestimmten Startbedingungen automatisch gestartet, wobei bei automatischer Abschaltung des Antriebsmotors das Gebläse zur Innenraumklimatisierung automatisch aktiviert wird, bzw. automatisch aktiviert bleibt, und wobei das Gebläse mit einer aufgrund der vorliegenden Restkältekapazität oder Restwärmekapazität ermittelten Gebläsestärke für den Zustand bei ausgeschaltetem Antriebsmotor betrieben wird.
-
In der
JP 2003-80 937 A wird zur Bereitstellung einer Klimaanlage zur Montage an einem Fahrzeug im Leerlauf, die in der Lage ist, die Verschlechterung der Kühlung so weit wie möglich einzuschränken, selbst wenn die Kühlfähigkeit beim Anhalten des Motors verschlechtert ist, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die ein Gebläse zum Einblasen von durch einen Verdampfer gekühlter Luft in den Innenraum umfasst, und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Klimatisierungsbedingungen in dem Fahrzeug in einem automatischen Modus durch Ändern der Gebläsemenge in Übereinstimmung mit der Soll-Gebläsetemperatur, die auf der Grundlage der von einem Fahrgast eingestellten Temperatur und den Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs bestimmt wird. Die Steuervorrichtung fixiert die Ausblasmenge des Gebläses auf die Ausblasmenge kurz vor dem Abstellen des Motors, wenn der Motor zum Zeitpunkt des Auto-Modus abgestellt wird, und kehrt die fixierte Ausblasmenge zu der Ausblasmenge zurück, die den Auto-Modus bestimmt, wenn der Motor wieder gestartet wird.
-
Die
WO 2008/104661 A1 betrifft ein Verfahren zur Einstellung des thermischen Komforts in einem Fahrzeug beim Abstellen und Starten des Motors. Das Verfahren umfasst die Definition von Hauptbedingungen, die sich im Wesentlichen auf die Wassertemperatur des Motors, auf die Temperatur im Fahrzeuginneren, auf das Beschlagsrisiko der Windschutzscheibe und auf das Risiko von Gerüchen im Verdampfer des Klimakreislaufs beziehen. Auf der Grundlage dieser Bedingungen wird die Motorabschaltdauer begrenzt. Diese Begrenzung kann durch ein Verbot, den Motor abzustellen, oder durch einen Neustart des Motors umgesetzt werden.
-
Dem Verfahren und der Vorrichtung zur Einstellung der Gebläsestärke eines Gebläses zur Innenraumklimatisierung geht die Grundidee voraus, dass in Kraftfahrzeugen mit einer Start-Stopp-Einrichtung im Stopp-Betrieb der Fahrzeugführer bzw. die Insassen des Fahrzeugs im Stoppbetrieb, also nach Ausschalten des Antriebsmotors, nicht auf Komfort verzichten möchte.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Komfort zu gewährleisten, ohne eine Batterieentladung zu verursachen.
-
Die Lösung der Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche 1 und 12 erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
-
Erfindungsgemäß ist bei einem Verfahren zur Klimatisierung eines Fahrzeugs mit einem Gebläse zur Innenraumklimatisierung vorgesehen, dass bei eingeschaltetem Gebläse und vorliegenden Stoppbedingungen und daraus resultierendem Abschalten des Antriebsmotors des Fahrzeugs, die Gebläsestärke auf einen von der eingestellten Gebläsestärke abhängigen Wert eingestellt und mit diesem Wert betrieben wird.
-
Besonders erfinderisch ist es, dass die Gebläsestärke nicht verändert wird, wenn das Gebläse mit einer Gebläsestärke unterhalb des konstanten, von der Gebläsestärke abhängigen Wertes betrieben wird.
-
Der von der Gebläsestärke abhängige Wert der Gebläsestärke wird erfinderisch so bestimmt, dass er von mindestens einer Umweltbedingung wie beispielsweise der Außentemperatur, der Luftfeuchte außen, bzw. im Fahrzeug, der Innentemperatur, usw. abhängt.
-
Es ist besonders erfinderisch, dass der Wert der Gebläsestärke im Kühlbetrieb der Heiz- und/oder Kühleinrichtung, die beispielsweise eine Klimaanlage ist, ein anderer ist, als im Heizbetrieb. Der Kühl- oder Heizbetrieb kann zum einen z.B. durch eine Außentemperatur festgelegt werden, die als Schwellwert die erfinderischen Gebläsestärkenunterschiede definiert. Zum anderen kann der Heiz- bzw. Kühlbetrieb durch einen Parameter festgelegt werden, der aus einer Vielzahl von Variablen, wie z.B. der Außentemperatur und dem voreingestellten Wert der gewünschten Innenraumtemperatur und dem Verhältnis der gemessenen Innenraumtemperatur zur voreingestellten Innenraumtemperatur bestimmt wird. Es sind auch andere Kombinationen von Messwerten und/oder Variablen denkbar, die zu einem Parameter führen oder einer Mehrzahl von Parametern, die den Kühl bzw. Heizbereich beschreiben, um dadurch den Wert der Gebläsestärke bestimmen zu können.
-
Für den erfinderischen voreingestellten Wert der Gebläsestärke wird vorteilhafterweise die elektrische Spannung verwendet. Die elektrische Spannung und somit die Gebläsestärke wird vom Fahrzeugführer über eine Bedieneinrichtung geregelt. Eine niedrige Spannung bedeutet eine niedrige Gebläsestärke, eine hohe Spannung eine hohe Gebläsestärke. In einem elektrischen Spannungsbereich kann die Gebläsestärke also variabel eingestellt werden.
-
Der Komfort für den Fahrer wird erfinderisch verbessert, wenn im Kühlbetrieb eine höhere elektrische Spannung für die Gebläsestärke bei ausgeschaltetem Antriebsmotor im Start-Stoppbetrieb vorliegt als im Heizbetrieb. Idealerweise wird die elektrische Spannung für die Gebläsestärke im Kühlbetrieb im Bereich von ca. 3 Volt bis ca. 6 Volt, vorzugsweise bei 5 Volt eingestellt. Im Heizbetrieb ist der vorteilhafte Bereich des Wertes zwischen ca. 2 Volt bis ca. 5 Volt, vorzugsweise 4 Volt.
Zur Einstellung der Gebläsestärke können natürlich auch der durch das Gebläse hervorgerufene Volumenstrom der Luft oder die Drehzahl des Gebläses verwendet werden.
-
Der Kühlbetrieb und/oder Heizbetrieb in einem Fahrzeug kann z.B. durch die eingestellte Innenraumtemperatur definiert werden. Unterhalb einer eingestellten Temperatur im Steuergerät ist der erfindungsgemäße Wert für die Gebläsestärke ein anderer als z.B. oberhalb der Temperatur. Idealerweise wird der Kühlbetrieb bzw. Heizbetrieb aber durch einen Parameter bestimmt, der sich aus einer Vielzahl von Umweltbedingungen ergibt. Auf die detaillierte Bestimmung dieses Parameters zur Definition des Kühlbetriebes und/oder Heizbetriebes wird hier nicht weiter eingegangen. Es soll jedoch erwähnt werden, dass Einflussgrößen wie die Außentemperatur und die vom Fahrzeugführer eingestellte Temperatur, usw. für diesen Parameter verwendet werden, bzw. verwendet werden können.
-
Nach dem Vorliegen von Startbedingungen zum Wiederstart des Antriebsmotors, wird erfindungsgemäß die Gebläsestärke auf den Wert eingestellt, den es vor dem Abschalten des Antriebsmotors bei Vorliegen von Stoppbedingungen hatte. War der Wert der Gebläsestärke kleiner als der voreingestellte Wert, so bleibt die Gebläsestärke konstant, wird also nicht verändert. Die Veränderung der Gebläsestärke nach dem Wiederstart des Antriebsmotors kann simultan mit dem Wiederstart aber auch zeitversetzt erfolgen.
-
In einem besonders erfinderischen Merkmal werden die Umweltbedingungen auch in der Stopp-Phase bei ausgeschaltetem Antriebsmotor ständig erfasst und ausgewertet, damit zum Beispiel bei einer veränderten Innenraumtemperatur nach Wiederstart die Gebläsestärke an diese veränderte Umweltbedingung angepasst wird.
-
Es ist besonders vorteilhaft, wenn bei Überschreiten eines Schwellwertes, der z.B. in Abhängigkeit vom Automatikmodus einer Klimaanlage definiert ist und zu dem jeweils eine bestimmte Gebläsestärke eingestellt ist, ein automatisches Abschalten des Antriebsmotors nicht vorgenommen wird.
-
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn ein Schwellwert im Stoppbetrieb vorliegt, der ebenfalls von der Gebläsestärke im Automatikbetrieb abhängt, bei dessen Überschreiten das Wiederstarten des Antriebsmotors vorgenommen wird. Erhöht beispielsweise der Fahrer im Stoppbetrieb die Gebläsestärke und überschreitet einen bestimmten Wert der Gebläsestärke, schaltet sich der Antriebsmotor wieder ein.
-
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass beim Wiederstart des Antriebsmotors die Ansteuerung von Warnleuchten unterdrückt wird. Dies ist ebenfalls ein Komfortgewinn für den Fahrzeugführer, da er sich auf den Verkehr konzentrieren kann und nicht durch das kurzzeitige Anzeigen der Warnleuchten abgelenkt wird, so wie es im regulären Motorstart geschieht, wenn keine Start-Stoppbedingung vorliegt.
-
Das erfinderische Verfahren ist besonders vorteilhaft für den Einsatz in einem Hybridfahrzeug, also einem Fahrzeug, das aus einer Kombination von mindestens zwei Antriebsmotoren betrieben wird, bzw. für einen Antriebsmotor mehrere Energiequellen hat. Ein Antriebsmotor ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor, der andere Antriebsmotor beispielsweise ein Elektromotor. In einem Parallelhybridfahrzeug kann der Elektromotor auch als Generator verwendet werden. Die Klimaanlage wird beispielsweise mit einem elektrischen Kompressor betrieben, der seine Energie von der Batterie bekommt, die mit dem Generator geladen wird, bzw. geladen werden kann. Ein Klimakompressor arbeitet beispielsweise im Leistungsbereich von ca. 800 bis ca. 9.000 U/min. Erfinderisch wird diese Leistung im Stopp-Betrieb auf einen Wert begrenzt, der zum Beispiel ca. 5.000 U/min beträgt. Der Vorteil besteht darin, dass die Klimaanlage auf diese Weise im Stopp-Betrieb betrieben werden kann oder betrieben wird, ohne dass die Batterie übermäßig an Leistung verbraucht und nicht mehr für diese Funktion einsatzbereit ist.
-
Weiter wird erfindungsgemäß der Verbrennungsmotor eingeschaltet, um den Elektromotor als Generator zu betreiben, wenn der Ladezustand der Batterie im Stopp-Betrieb einen bestimmten Wert unterschreitet. Mit dem Generator wird die Batterie geladen und der elektrische Klimakompressor ist somit wieder betreibbar bzw. kann wieder betrieben werden. Ein weiterer Einsatz dieses erfinderischen Verfahrens ist in einem seriellen Hybrid oder anderen Hybridfahrzeugen möglich.
-
Besonders erfinderisch ist eine Vorrichtung zur Klimatisierung des Innenraumes eines Fahrzeuges mit mindestens einem Antriebsmotor und einer Einrichtung zum automatischen Abschalten des Antriebsmotors bei vorliegenden Stoppbedingungen und/oder zum automatischen Starten des Antriebsmotors bei vorliegenden Startbedingungen, wobei mindestens ein Gebläse zur Innenraumklimatisierung und eine Einrichtung zur Steuerung der Gebläsestärke vorgesehen ist, wobei die Einrichtung zur Steuerung der Gebläsestärke derart ausgebildet ist, dass die Gebläsestärke des eingeschalteten Gebläses bei automatischer Abschaltung des Antriebsmotors bei vorliegenden Stoppbedingungen auf einen von der eingestellten Gebläsestärke abhängigen Wert eingestellt und mit diesem Wert betrieben wird.
-
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zur Gebläsesteuerung in einem Hybridfahrzeug den Ladezustand der Batterie ermittelt. Mit dieser Information kann bei Unterschreitung eines Wertes des Ladezustandes der Batterie im Stoppbetrieb der Verbrennungsmotor gestartet und der Generator betrieben werden. Dieser lädt die Batterie, um den elektrischen Kompressor wieder zu betreiben.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
-
Es zeigen:
- 1: Schaubild zur Veränderung der Gebläsestärke eines Gebläses in einem Fahrzeug mit einer Start-Stoppeinrichtung,
- 2: Schaubild zur Darstellung eines Automatikbetriebes einer Klimaanlage bzw. einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung in einem Fahrzeug, und
- 3: Schaubild zur Veränderung der Gebläsestärke eines Gebläses in einem Fahrzeug mit einer Start-Stoppeinrichtung sowie Hinweis auf die Unterschiede für den Heiz- und/oder Kühlbetrieb.
-
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel zeigt 1 die Anpassung der Gebläsestärke eines Gebläses zur Innenraumklimatisierung in einem Fahrzeug mit einer Start-Stoppeinrichtung. Ist das Gebläse vor einer Start-Stoppbedingung ausgeschaltet, so bleibt dieser Zustand bei Vorliegen von Start-Stoppbedingungen erhalten.
-
Bei einem eingeschalteten Gebläse mit einer Gebläsestärke A, die beispielsweise 6 Volt beträgt, und einem Heizbetrieb der Klimaanlage, beträgt der abhängige Wert von dieser Gebläsestärke B beispielsweise 4 Volt, und wird bei Vorliegen von Stoppbedingungen 1 auf diesen Wert geregelt.
-
Ein Heizbetrieb liegt beispielsweise im Winter vor, wenn der Fahrzeugführer einen warmen Innenraum wünscht. In 1 wird die Gebläsestärke unmittelbar von 6 Volt auf 4 Volt gesenkt. Es ist aber auch im Sinne der Erfindung, dass die Gebläsestärke sich rampenförmig von A nach B verändert, indem die Gebläsestärke nicht unmittelbar sondern kontinuierlich über eine festgelegten Zeitraum von A nach B geregelt wird. Bei vorliegenden Startbedingungen 2 in der Start-Stoppeinrichtung des Fahrzeugs wird die Gebläsestärke unmittelbar von B auf den ursprünglichen Zustand A erhöht. Dieser Vorgang kann wiederum im Sinne der Erfindung rampenförmig geschehen, so dass über einen festgelegten Zeitraum die Erhöhung kontinuierlich von B nach A vorgenommen wird.
-
Zum Zeitpunkt 1 in 1, d.h. wenn bei vorliegenden Stoppbedingungen der Antriebsmotor automatisch ausgeschaltet wird, wird erfindungsgemäß eine Drosseleinrichtung zur Veränderung des Gebläsevolumenstromes betätigt und die Drosselklappe beispielsweise mit einem Elektromotor geöffnet, so dass ein großer Volumenstrom an der Frontscheibe entlang strömt, um auf diese Weise ein Beschlagen der Scheibe zu vermeiden. Die Betätigung der Drosselklappe kann ebenfalls langsam oder schnell erfolgen und ist abhängig von Einstellungen in der Defrosteinrichtung (Einrichtung zur Vermeidung von Scheibenbeschlag). Der Winkel der Öffnung der Drosselklappe ist ebenfalls von der Luftfeuchtigkeit im Innenraum abhängig. Diese kann durch einen entsprechenden Sensor im Innenraum des Fahrzeugs oder aber auch durch einen Sensor am Verdampfer der Klimaanlage bestimmt werden. Sollte in dem Fahrzeug kein Feuchtigkeitssensor vorliegen, besteht die Möglichkeit, die zu erwartende Feuchtigkeit zum Beispiel durch einen Regensensor abzuschätzen. Der Regensensor ermittelt die Tröpfchenhäufigkeit (Schnee oder Nebel oder Regen) pro Fläche und ermöglicht durch einen Vergleich mit abgelegten Erfahrungswerten in einer Verarbeitungseinheit eine Abschätzung der zu erwartenden Luftfeuchtigkeit. Ist die zu erwartende bzw. aktuelle Luftfeuchtigkeit hoch, wird die Drosselklappe auf den maximalen Wert geöffnet. Bei niedrigeren Luftfeuchtigkeiten wird gemäß der Auswertung in der Verarbeitungseinrichtung ein niedriger Wert eingestellt.
-
Zum Zeitpunkt 2 in 1, d.h. wenn bei vorliegenden Startbedingungen der Antriebsmotor automatisch eingeschaltet wird, wird erfindungsgemäß die Drosselklappe wieder in den ursprünglichen Zustand vor Vorliegen einer Stoppbedingung versetzt. Erfindungsgemäß wird die bestimmte, bzw. zu erwartende Luftfeuchtigkeit im Innenraum kontinuierlich bestimmt, so dass der Öffnungswinkel der Drosselklappe auch in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit nach vorliegenden Startbedingungen eingestellt wird. Es ist weiterhin erfinderisch, dass die Drosselklappe zeitversetzt betätigt wird. Nach Wiederstart des Antriebsmotors wird sie zum Beispiel nach 20 Sekunden betätigt. Dies hat den Vorteil, dass zunächst der Volumenstrom in den Innenraum des Fahrzeugs in Richtung des Fahrzeugführers strömt, um seinen Komfort somit zu erhöhen. Im Sinne der Erfindung ist auch, dass die Warnleuchten im Kombiinstrument des Fahrzeugs nach dem automatischen Wiederstart des Antriebsmotors 2 nicht aufleuchten, um den Fahrer nicht abzulenken. Das Aussetzen der Warnleuchten erfolgt über einen kurzen festgelegten Zeitraum, so dass bei Vorliegen einer Warnsituation diese dann auch angezeigt wird.
-
In 1 ist ein weiteres erfinderisches Ausführungsbeispiel dargestellt. Wird das Gebläse vor Vorliegen einer Stoppbedingung für das automatische Abschalten des Antriebsmotors mit einer Gebläsestärke C betrieben, die unterhalb der des Wertes der Gebläsestärke B für den Stoppbetrieb liegt, so wird diese Gebläsestärke C nicht verändert. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Drosselklappe ebenfalls nicht verändert. Es ist aber auch im Sinne der Erfindung, dass die Drosselklappe gemäß der gemessenen bzw. zu erwartenden Luftfeuchtigkeit im Innenraum und/oder am Verdampfer betätigt wird, um ein Beschlagen der Scheibe zu vermeiden.
-
2 zeigt eine Einstellung für eine Klimaanlage in einem Fahrzeug mit Automatikbetrieb 4. Die Gebläsestärke 5 wird bei Aktivierung des Automatikbetriebes selbständig über eine Einrichtung, wie beispielsweise einem Steuergerät eingestellt. Diese Gebläsestärke im Automatikbetrieb ist ebenfalls von der eingestellten Innenraumtemperatur abhängig. Befindet sich das Fahrzeug im Stoppbetrieb wird die Gebläsestärke auf einen Wert gesenkt. Erhöht der Fahrer diese Gebläsestärke 5 zum Beispiel um mindestens 3 Skalenwerte, wird der Antriebsmotor erfinderisch wieder gestartet, damit ausreichend elektrische Leistung für die Gebläsestärke gegeben ist.
-
3 zeigt den erfinderischen Wert für die Gebläsestärke in Abhängigkeit von der eingestellten Gebläsestärke für eine Klimaanlage mit Automatikbetrieb. Dieser Wert der Gebläsestärke ist von einem Parameter abhängig, der aus bestimmten Umweltbedingungen, wie z.B. der eingestellten Innenraumtemperatur und zum Beispiel der gemessenen Außentemperatur ermittelt wurde. Diese Korrelationen sind z.B. in einem Steuergerät der Klimaanlage abgelegt. Fährt der Fahrer des Fahrzeugs im Automatikbetrieb der Klimaanlage ergibt sich in Abhängigkeit von Parametern ein Verlauf für die Gebläsestärke D. Bei vorliegenden Stoppbedingungen wird die Gebläsestärke bei ausgeschaltetem Antriebsmotor auf den von der Gebläsestärke abhängigen Wert B eingestellt. Wird die Gebläsestärke vom Fahrzeugführer erhöht, beispielsweise auf die Gebläsestärke E, so erhöht sich auch die abhängige Gebläsestärke im Stoppbetrieb B* um diesen Wert. Sollte dieser Wert einen Schwellwert bei eingeschaltetem Antriebsmotor überschreiten, so findet kein Abschalten des Antriebsmotors bei vorliegenden Stoppbedingungen statt. Ist der Antriebsmotor bei vorliegenden Stoppbedingungen ausgeschaltet und die Gebläsestärke wird auf einen Wert vom Fahrzeugführer erhöht, der ebenfalls einen Schwellwert überschreitet, so wird der Antriebsmotor wieder gestartet.
-
Besonders vorteilhaft ist es, das erfinderische Verfahren auch in Hybridfahrzeugen einzusetzen.
-
Bezugszeichenliste
-
- A,C
- Gebläsestärken
- B
- Wert einer Gebläsestärke
- B*
- Wert einer Gebläsestärke
- D
- Gebläsestärke im Automatikbetrieb
- E
- Verlauf der zusätzlich zum Automatikbetrieb gemäß der Kurve D aufgebrachten Gebläsestärke
- 1
- Abschaltung eines Antriebsmotors
- 2
- Wiederstart eines Antriebsmotors
- 3
- Eingestellte Innenraumtemperatur
- 4
- Bedieneinrichtung
- 5
- Anzeigeeinrichtung
