DE102009053649A1 - Method for pre-air conditioning passenger compartment of motor vehicle, involves supplying component of air conditioning system of motor vehicle with electrical energy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorklimatisieren eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, bei welchem wenigstens eine Komponente einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt wird.The The invention relates to a method for pre-air conditioning a passenger compartment a motor vehicle, wherein at least one component of a Air conditioning system of the motor vehicle supplied with electrical energy becomes.
Die
Als nachteilig bei einem derartigen Verfahren ist der Umstand anzusehen, dass die für Klimatisierungszwecke aufgebrachte elektrische Energie nicht mehr für andere Zwecke, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, zur Verfügung steht.When disadvantageous in such a method is the circumstance that the applied for air conditioning purposes electrical Energy is no longer used for other purposes, in particular for Driving the motor vehicle, is available.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein die elektrischen Energiereserven des Kraftfahrzeugs schonendes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen.task Therefore, it is the electric energy reserves of the present invention the motor vehicle gentle method of the type mentioned to accomplish.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.These The object is achieved by a method having the features of the patent claim 1 solved. Advantageous embodiments with appropriate Further developments of the invention are in the dependent claims specified.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Vorklimatisieren eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs wird wenigstens eine Komponente einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt. Hierbei wird die wenigstens eine Komponente der Klimaanlage in Betrieb genommen, wenn mittels einer fahrzeugexternen Stromversorgungseinrichtung elektrische Energie in ein Stromnetz des Kraftfahrzeugs eingespeist wird. Dadurch ist sichergestellt, dass das Vorklimatisieren nicht auf Kosten der in einem elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs gespeicherten Energie geht.at the method according to the invention for pre-air conditioning A passenger compartment of a motor vehicle becomes at least one component an air conditioner of the motor vehicle supplied with electrical energy. Here, the at least one component of the air conditioner in operation taken when by means of a vehicle external power supply device electrical energy fed into a power grid of the motor vehicle becomes. This ensures that the pre-air conditioning is not at the expense of in an electrical energy storage of the motor vehicle stored energy goes.
Ist das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug oder als rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ausgebildet, so kann auf diese Weise eine Erhöhung der mittels des Kraftfahrzeugs elektrisch zurücklegbaren Wegstrecke erzielt werden. Durch das Vorklimatisieren muss darüber hinaus während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs weniger elektrische Energie eingesetzt werden, um den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs zu klimatisieren. Insbesondere das ohne ein vorhergehendes Vorklimatisieren ansonsten nötige starke Abkühlen oder starke Aufheizen zu Beginn der Inbetriebnahme der Klimaanlage kann entfallen. Bei der fahrzeugexternen Stormversorgungseinrichtung kann es sich um eine Ladestation, etwa nach Art einer herkömmlichen Tankstelle, oder um ein Stromnetz eines öffentlichen, privaten oder gewerblichen Gebäudes, insbesondere um ein Stromnetz eines Privathaushalts, handeln. Es ist so ein die elektrischen Energiereserven des Kraftfahrzeugs schonendes Verfahren zum Vorklimatisieren geschaffen, welches für einen Fahrzeugnutzer einen hohen Klimatisierungskomfort mit sich bringt.is the motor vehicle as a hybrid vehicle or as a purely electrically driven Vehicle trained so can increase this way the electrically displaceable by means of the motor vehicle path be achieved. By the preclimatization must over it in addition during driving of the motor vehicle less electrical energy is used to the passenger compartment of the motor vehicle to air-condition. In particular, without a previous Vorklimatisieren otherwise necessary strong cooling or strong heating At the beginning of the commissioning of the air conditioning can be omitted. In the vehicle external power supply device may be a Charging station, similar to a conventional filling station, or to a power network of a public, private or commercial building, in particular a household electricity network, act. It is such a the electrical energy reserves of the motor vehicle created a gentle process for Vorklimatisieren, which for a vehicle user with a high level of air conditioning comfort brings.
Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die wenigstens eine Komponente der Klimaanlage in Abhängigkeit von einem Ladezustand eines fahrzeuginternen elektrischen Energiespeichers in Betrieb genommen wird. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere wenn als fahrzeugexterne Stromversorgungseinrichtung das Stromnetz eines privaten oder gewerblichen Gebäudes genutzt wird, eine Leistungsabgabe der Stromversorgungseinrichtung begrenzt ist. Ist nun der fahrzeuginterne Energiespeicher, etwa bei einem Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug die Hochvoltbatterie, vergleichsweise weitgehend entladen, und steht für das Laden des elektrischen Energiespeichers nur eine begrenzte Zeit zur Verfügung, so steht für das Vorklimatisieren nicht ausreichend viel elektrische Energie bereit. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die fahrzeugexterne Stromversorgungseinrichtung zum Betreiben der wenigstens einen Komponente der Klimaanlage herangezogen wird, wenn der Ladezustand des fahrzeuginternen elektrischen Energiespeichers mehr als 50%, insbesondere mehr als 80%, bevorzugt jedoch mehr als 90% beträgt.When Advantageously, it has been shown that the at least one component the air conditioner depending on a state of charge of a in-vehicle electrical energy storage put into operation becomes. This is based on the knowledge that especially if as a vehicle external power supply, the power grid of a private or commercial building is used, a power delivery the power supply device is limited. Is now the vehicle's internal Energy storage, such as an electric vehicle or hybrid vehicle the high-voltage battery, relatively largely discharged, and is for charging the electrical energy storage only one limited time available, so stands for that Pre-conditioning does not provide enough electrical energy. For example, it can be provided that the vehicle-external power supply device used to operate the at least one component of the air conditioner is when the state of charge of the in-vehicle electrical energy storage more than 50%, in particular more than 80%, but more preferably more than 90% is.
Des Weiteren wird vorteilhaft die zur Verfügung stehende Energie der fahrzeugexternen Stromversorgungseinrichtung bei der Entscheidung berücksichtigt, wie viel der zur Verfügung stehenden elektrischen Energie zum Inbetriebnehmen der wenigstens einen Komponente der Klimaanlage herangezogen wird. Steht als fahrzeugexterne Stromversorgungseinrichtung nämlich ein sehr leistungsfähiger Stromanschluss zur Verfügung, so lassen sich sowohl das Laden des fahrzeuginternen elektrischen Energiespeichers als auch das Vorklimatisieren innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums realisieren.Of Furthermore, the energy available becomes advantageous the vehicle external power supply device in the decision takes into account how much of the available electrical Energy for commissioning the at least one component of Air conditioning is used. Stands as a vehicle external power supply device namely a very powerful power connection available, so can both the loading of the vehicle electrical energy storage as well as the pre-air conditioning within a very short period of time.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die wenigstens eine Komponente der Klimaanlage während einer, insbesondere vorbestimmten, Zeitspanne in Betrieb genommen, welche einer Startzeit des Kraftfahrzeugs vorausgeht. Die Startzeit des Kraftfahrzeugs wird hierbei bevorzugt durch eine Bedienperson, etwa einen Fahrzeugnutzer, vorgegeben. Hierbei kann eine Fernbedienung zum Einsatz kommen und/oder es kann eine Eingabe in ein Bediengerät der Klimaanlage oder in ein Kombiinstrument vorgenommen werden. Mittels des Kombiinstruments können weitere Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs ansteuerbar sein. Die Zeitspanne kann standardmäßig auf einen bestimmten Wert, etwa auf einen Wert von 30 Minuten eingestellt und/oder durch die Bedienperson vorgebbar sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one component of the air conditioning system is put into operation during a, in particular predetermined, period of time, which precedes a start time of the motor vehicle. The starting time of the motor vehicle is preferably predetermined by an operator, for example a vehicle user. In this case, a remote control can be used and / or it can be made an input to a control unit of the air conditioner or in a combination instrument. By means of the instrument cluster further functional units of the motor vehicle can be controlled. By default, the time span can be set to a specific value, for example to a value of 30 minutes, and / or predeterminable by the operator.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the below mentioned in the figure description and / or in the figure alone shown features and feature combinations are not only in the specified combination, but also usable in other combinations or in isolation, without to leave the scope of the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the claims, the following description is more preferred Embodiments and with reference to the drawing.
Diese zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm beim Vorklimatisieren eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs.These schematically shows a flow chart in Vorklimatisieren a Passenger compartment of a motor vehicle.
Ein Kraftfahrzeug, bei welchem das mit Bezug auf die Figur beschriebene Verfahren zum Vorklimatisieren des Fahrgastraums zum Einsatz kommen kann, ist bevorzugt als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet. Das Verfahren ist insbesondere vorteilhaft bei einem Kraftfahrzeug, bei welchem wenigstens eine Komponente der Klimaanlage, etwa eine Heizeinrichtung und/oder ein Kältemittelverdichter, elektrisch betrieben werden.One Motor vehicle in which the described with reference to the figure A method for pre-air conditioning of the passenger compartment can be used, is preferably designed as an electric vehicle or hybrid vehicle. The method is particularly advantageous in a motor vehicle, in which at least one component of the air conditioner, such as a Heating device and / or a refrigerant compressor, electric operate.
In
einem ersten Schritt
Nach
diesem Inbetriebnehmen oder Wecken
In
einem Schritt
Aus
der in Schritt
Muss
der Fahrgastraum geheizt werden, weil eine niedrige Umgebungstemperatur
vorliegt, so wird auf eine erste Zieltemperatur geheizt. Diese erste Zieltemperatur
kann beispielsweise 18°C betragen, so dass bei einer Umgebungstemperatur
von weniger als 18°C geheizt wird. Dadurch dass eine vergleichsweise
niedrige Zieltemperatur gewählt wird, hält sich
der elektrische Energieaufwand zum Beheizen des Fahrgastraums in
Grenzen. Diese erste Zieltemperatur kann hierbei von einer von dem
Fahrzeugnutzer im Klimabediengerät vorgegebenen Solltemperatur
für den Fahrgastraum abweichen. Beim Vorklimatisieren
Vorteilhaft wird beim Heizen die Klimaanlage in einem Umluftbetrieb betrieben. Hierbei kann die Feuchte der Luft im Fahrgastraum berücksichtigt werden, etwa durch Berücksichtigen von Signalen eines Beschlagsensors oder eines Feuchtesensors. Dadurch kann auch im Umluftbetrieb ein Beschlagen der Scheiben verhindert werden, indem bei zu großer Feuchte vom Umluftbetrieb zumindest teilweise auf einen Frischluftbetrieb umgestellt wird. Beim Heizen im Frischluftbetrieb wird ein Lüfter der Klimaanlage bevorzugt mit einer Leistung betrieben, welche um wenigstens 40%, insbesondere um 50% bis 70%, beispielsweise um 60%, geringer ist als eine maximale Leistung des Lüfters. Dadurch wird ein Austrag beheizter Luft aus dem Fahrgastraum gering gehalten.Advantageous When heating the air conditioning is operated in a recirculation mode. Here, the humidity of the air in the passenger compartment can be taken into account, for example by taking into account signals from a hardware sensor or a humidity sensor. This can also be in the recirculation mode Misting of the discs can be prevented by using too much moisture from the recirculation mode at least partially to a fresh air operation is converted. When heating in the fresh air mode is a fan the air conditioning preferably operated at a power which by at least 40%, in particular by 50% to 70%, for example by 60%, less is considered a maximum performance of the fan. This will a discharge of heated air from the passenger compartment kept low.
Bei hohen Umgebungstemperaturen, wenn also mittels der Klimaanlage die Temperatur der Luft im Fahrgastraum gesenkt werden soll, wird auf eine vorbestimmte zweite Zieltemperatur gekühlt, welche niedriger ist als die Umgebungstemperatur. Auch diese zweite Zieltemperatur ist bevorzugt vergleichsweise hoch gewählt, etwa durch Vorbestimmen einer zweiten Zieltemperatur von 26°C. Auch diese zweite Zieltemperatur kann von der vom Fahrzeugnutzer im Klimabediengerät vorgegebenen Solltemperatur abweichen. Dadurch benötigt die Klimaanlage beim Kühlen vergleichsweise wenig elektrische Energie. Dennoch ist ein deutlicher Komfortgewinn für den Fahrzeugnutzer erreichbar, wenn im Fahrgastraum nicht die hohe Umgebungstemperatur, sondern die zweite Zieltemperatur vorliegt.at high ambient temperatures, so if by means of the air conditioning Temperature of the air in the passenger compartment should be lowered cooled a predetermined second target temperature, which is lower is as the ambient temperature. Also this second target temperature is preferably chosen comparatively high, such as by Predetermining a second target temperature of 26 ° C. Also this second target temperature may be different from that of the vehicle user in the climate control device deviate specified set temperature. Needed the air conditioning when cooling comparatively little electric Energy. Nevertheless, a significant comfort gain for the vehicle user achievable if the high ambient temperature in the passenger compartment is not but the second target temperature is present.
Beim Kühlen wird die Klimaanlage vorteilhaft in einem Frischluftbetrieb betrieben, solange die Temperatur im Fahrgastraum höher ist als die Umgebungstemperatur. Hierbei wird zunächst nur der Lüfter der Klimaanlage in Betrieb genommen, während der Kältemittelverdichter außer Betrieb genommen bleibt. Sobald die Temperatur der Luft im Fahrgastraum der Umgebungstemperatur entspricht, wird die Klimaanlage beim Kühlen bevorzugt in einem Umluftbetrieb betrieben. Dies ist für die Klimatisierung des Fahrgastraums beim Kühlen nämlich besonders energieeffizient.At the Cooling the air conditioning is advantageous in a fresh air operation operated as long as the temperature in the passenger compartment higher is as the ambient temperature. This will be first only the fan of the air conditioner put into operation during the Refrigerant compressor remains shut down. Once the temperature of the air in the passenger compartment of the ambient temperature corresponds, the air conditioning is preferred when cooling operated in a recirculation mode. This is for air conditioning of the passenger compartment when cooling namely special energy-efficient.
Beim Austreiben der Luft aus dem Fahrgastraum im Frischluftbetrieb, welcher beim Kühlen dem Umluftbetrieb vorangeht, wird der Lüfter bevorzugt mit einer mittleren Leistung betrieben und nicht mit seiner maximalen Leistung.At the Expelling the air from the passenger compartment in fresh air operation, which When cooling recirculates, the fan becomes the fan preferably operated with an average power and not with his maximum power.
Kann die Leistung des Lüfters nicht stufenlos eingestellt werden, so wird im Umluftbetrieb sowohl beim Kühlen als auch beim Heizen der Lüfter der Klimaanlage mit einer Leistung betrieben, welche vergleichsweise gering ist. Beispielsweise kann bei vorgesehenen vier diskreten Leistungsstufen die Stufe zwei gewählt werden.can the performance of the fan can not be adjusted continuously, so in the recirculation mode both during cooling and during Heating the fan of the air conditioner with a power operated, which is comparatively low. For example, can be provided at four discrete power levels are selected the second level.
Während beim Heizen ein noch geringerer Luftdurchsatz sinnvoll ist, insbesondere wenn aufgrund der Feuchte fallweise in den Frischluftbetrieb umgeschaltet werden muss, ist beim Kühlen im Umluftbetrieb das Betreiben des Lüfters mit einer besonders hohen Leistung vorteilhaft. Um bei einem nicht stufenlos einstellbaren Lüfter hier einen Kompromiss zu finden, ist ein Betreiben des Lüfters mit einer Leistung von 20% bis 40% seiner maximalen Leistung vorteilhaft.While when heating an even lower air flow makes sense, in particular if occasionally switched to fresh air mode due to the humidity must be, is when cooling in the recirculation mode operating the fan with a particularly high performance advantageous. In order for a not infinitely adjustable fan here finding a compromise is operating the fan advantageous with a power of 20% to 40% of its maximum power.
Sowohl bei einem stufenlos einstellbaren Lüfter als auch bei einem Lüfter, bei welchem die jeweilige Leistungsstufe mit einem eingestellten diskreten Vorwiderstand korrespondiert, kann es jedoch vorgesehen sein, den Lüfter beim Kühlen mit einer höheren Leistung zu betreiben als beim Heizen.Either with a continuously adjustable fan as well as with a Fan, in which the respective power level with a set discrete series resistor corresponds, but it can be provided be the fan when cooling with a higher To operate power than when heating.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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