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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung
für ein Kraftfahrzeug, bei welchem mittels eines Gebläses
in einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs Luft eingebracht wird.
Eine Umluftklappe wird in eine Teilumluftstellung gebracht, bei
welcher die in den Fahrgastraum eingebrachte Luft aus dem Fahrgastraum
entnommene Luft enthält.
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Die
EP 678 401 A1 beschreibt
einen Lufteinlass für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.
Der Lufteinlass befindet sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs
gesehen vor dem Fahrgastraum, und ein schräg nach oben
weisender offener Eintrittstutzen des Lufteinlasses dient zur Aufnahme
von frischer Außenluft. Der Eintrittsstutzen grenzt an
ein Gehäuseteil, an welches sich ein Ansaugtrichter eines
Gebläses der Klimaanlage anschließt. In dem Gehäuseteil
ist eine Umluftklappe angeordnet, welche die Form eines Viertels
einer Hohlkugel aufweist und daher auch als Kugelklappe bezeichnet
wird. Bei geschlossener Umluftklappe wird ein Eintreten von frischer
Außenluft in das Gebläse der Klimaanlage unterbunden,
und aus dem Fahrgastraum entnommene Luft wird im Fahrgastraum umgewälzt.
In einer Teilumluftstellung fördert das Gebläse
teilweise Umluft und teilweise frische Außenluft. Eine
solche Teilumluftstellung kann eingestellt werden, wenn die Klimaanlage
energiesparend betrieben werden soll, da in der Teilumluftstellung
weniger warme Außenluft gekühlt zu werden braucht
als bei vollständig geschlossener Umluftklappe. Unterhalb
der Umluftklappe und koaxial mit dieser ist eine Stauluftklappe
angeordnet, welche ebenfalls die Form eines Viertels einer Hohlkugel
aufweist. Die Stauluftklappe wird so bewegt, dass in dem Ansaugtrichter
des Gebläses ein gleichbleibender Staudruck und damit gleichbleibende Strömungsverhältnisse
herrschen.
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Als
nachteilig bei einem derartigen Lufteinlass ist der Umstand anzusehen,
dass das Ansteuern der Umluftklappe und der Stauluftklappe vergleichsweise
aufwändig ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu vereinfachen.
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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.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Umluftklappe
in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
in die Teilumluftstellung gebracht. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde,
dass es insbesondere bei vergleichsweise hoher Fahrgeschwindigkeit
zu einem derart hohen Staudruck im Lufteinlass des Gebläses
der Klimatisierungseinrichtung kommen kann, dass das Gebläse nicht
in Betrieb genommen werden kann. Bei einer niedrigen Fahrgeschwindigkeit
kann ein vergleichsweise starker atmosphärischer Wind dazu
führen, dass eingangsseitig am Gebläse ein hoher
Staudruck anliegt. Selbst bei einem Ansteuern des Gebläses
mit einem hohen Sollwert kann in solchen Fällen aufgrund
des hohen Staudrucks nicht das zum Anlaufen des Gebläses
notwendige Moment aufgebracht werden. Eine elektronische Auswerteeinheit kann
das Blockieren des Gebläses erfassen und – wie
bei einem mechanisch, etwa durch einen Gegenstand, blockierten Gebläse – ein
Inbetriebnehmen des Gebläses unterbinden.
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Wird
nun bei hoher Fahrgeschwindigkeit die Umluftklappe in die Teilumluftstellung
gebracht, so sorgt die Umluftklappe für eine Verringerung
des eingangsseitig des Gebläses anliegenden Staudrucks. Dadurch,
dass die Umluftklappe in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit
in die Teilumluftstellung gebracht wird, kann also sichergestellt
werden, dass auch bei hoher Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
insbesondere bei dessen Höchstgeschwindigkeit, ein ungestörter
Gebläseanlauf ermöglicht ist. Hierbei kann auf
das Vorsehen einer Stauluftklappe verzichtet werden, da bei Teilumluftbetrieb
kein hoher, blockierender Staudruck am Gebläse anliegt.
Es ist ein besonders einfaches Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung
geschaffen, da nicht zwei Klappen, eine Stauluftklappe und die Umluftklappe,
angesteuert zu werden brauchen, sondern lediglich die Umluftklappe.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Betriebszustand
des Kraftfahrzeugs definiert und zu diesem Betriebszustand eine
Grenzgeschwindigkeit, wobei die Umluftklappe in die Teilumluftstellung
gebracht wird, wenn das Kraftfahrzeug den Betriebszustand hat und
die Grenzgeschwindigkeit überschritten ist. Dabei kann
die Grenzgeschwindigkeit betriebszustandsabhängig, also
für verschiedene Betriebszustände unterschiedlich
definiert sein. Es kann so auch beim Überschreiten der
Grenzgeschwindigkeit die Umluftklappe weiterhin in einer Schließstellung
verbleiben, wenn der Betriebszustand des Kraftfahrzeugs derart ist,
dass nicht mit einem Blockieren des Gebläses zu rechnen ist.
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Hierbei
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass ein erfasster Betriebszustand
des Fahrzeugs eine Öffnung oder Teilöffung eines
Verdecks und/oder eines Daches und/oder zumindest eines Fensters
des Kraftfahrzeugs ist. Es hat sich nämlich herausgestellt,
dass es insbesondere bei geöffnetem Verdeck und gleichzeitig
hoher Fahrgeschwindigkeit zu Anlaufproblemen des Gebläses
kommen kann. Dies gilt ebenso, wenn ein Dach, beispielsweise ein Schiebedach,
oder ein Fenster des Kraftfahrzeugs geöffnet ist. Bereits
wenn ein Fenster des Kraftfahrzeugs mehr als nur einen Spalt weit
geöffnet ist, kann es nämlich bei hoher Fahrgeschwindigkeit
zu Druckverhältnissen kommen, welche ein Anlaufen des Gebläses
im Frischluftbetrieb erschweren oder verhindern.
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Als
weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Umluftklappe weiter
in Richtung einer Offenstellung bewegt wird, wenn dies aufgrund
einer Bedieneingabe und/oder aufgrund eines Sensorsignals angefordert
wird. So kann eine Bedienperson eine Umluftstellung der Umluftklappe
einstellen, wenn sie dies wünscht, etwa um ein Eindringen
von Gerüchen in den Fahrgastraum zu verhindern oder um
einen energieeffizienten Betrieb der Klimatisierungseinrichtung
zu ermöglichen. Auch kann ein Schadgassensor Schadgase
in der Außenluft feststellen und so dafür sorgen,
dass die Umluftkappe automatisch in die Offenstellung bewegt wird.
Zum Unterbinden des Eindringens von Schadgasen oder Gerüchen
in den Fahrgastraum kann die Umluftklappe insbesondere vollständig
in die Offenstellung bewegt werden.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Umluftklappe in eine
Teilumluftstellung von 50% bis 70% insbesondere 60% des Weges eingestellt
wird. Eine solche Teilumluftstellung hat sich als besonders wirkungsvoll
erwiesen, den Einfluss der Stauluft auf das Gebläse auch
bei einer sehr hohen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs dahingehend
zu verringern, dass das Gebläse sicher anläuft.
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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.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
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1 zeigt
ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen einer Regelung der Umluftklappe
in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs.
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Eine
Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs wird so betrieben, dass ein Gebläse
Luft in einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs einbringt. Um sicherzustellen,
dass das Gebläse problemlos anläuft, wird dafür gesorgt,
dass in einem Ansaugbereich des Gebläses ein bestimmter
Staudruck nicht überschritten wird. Der Staudruck ist hierbei
davon abhängig, ob eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
einen bestimmten Wert überschreitet und ob der Fahrgastraum
zumindest teilweise geöffnet ist. Bei einem Kraftfahrzeug
mit zu öffnendem Verdeck liegen beispielsweise bei geöffnetem
Verdeck andere Staudruckverhältnisse vor als bei geschlossenem
Verdeck. Ebenso kann es auf den Staudruck einen Einfluss haben,
ob ein Fenster des Kraftfahrzeugs mehr als einen Spalt weit oder
vollständig geöffnet ist.
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Es
wird daher eine Umluftklappe in eine Teilumluftstellung gebracht
(Schritt S11) wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen
Wert von 130 km/h überschritten hat und zumindest ein Fenster
des Kraftfahrzeugs oder das Verdeck geöffnet ist. Die Umluftklappe
erübrigt hierbei eine ansonsten vorzusehende Stauluftklappe,
so dass lediglich eine Klappe angesteuert zu werden braucht.
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In
einem Schritt S1 wird die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
erfasst und in einem Schritt S2 ermittelt, ob der Wert der Geschwindigkeit 130
km/h überschreitet. Ist dies der Fall wird an einen UND-Block 10 ein
Wert ”1” weitergegeben. Zusätzlich zum
Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit in Schritt S1 werden weitere Parameter überprüft.
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So
wird in einem Schritt S3 eine Position einer linken Fensterscheibe
und in einem Schritt S4 eine Position einer rechten Fensterscheibe überprüft. Ist
das linke oder das rechte Seitenfenster geöffnet, wird
in einem Schritt S5 geprüft, ob eine Öffnungsweite
zumindest eines der Fenster einen vorbestimmten Wert, etwa einen
Wert von 2 cm überschreitet. Ist dies der Fall wird in
einem Schritt S6 für das linke Fenster und in einem Schritt
S7 für das rechte Fenster jeweils ein Wert ”1” an
einen ODER-Block 12 übergeben.
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Weist
das Fahrzeug ein zu öffnendes Verdeck auf, wird zusätzlich
in einem Schritt S8 geprüft, ob das Verdeck geöffnet
ist und bei geöffnetem Verdeck ein Wert ”1” an
den ODER-Block 12 übergeben.
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In
einem Auswerteschritt S9 wird geprüft, ob an den UND-Block 10 sowohl
aus dem Schritt S2 als auch von dem ODER-Block 12 her der
Wert ”1” übergeben wurde. Ist dies der
Fall, wird an einen Vergleichsblock 14 ein Datenwert 16 weitergegeben, welcher
eine Teilumluftstellung der Umluftklappe angibt. Vorliegend gibt
der Datenwert 16 an, dass bei der Teilumluftstellung der
Umluftklappe auf eine Stellung von 60% des Schwenkweges eingestellt
wird.
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Wird
an den UND-Block 10 entweder aus dem Schritt S2 oder von
dem ODER-Block 12 her ein Wert ”0” übergeben,
so wird in dem Auswerteschritt S9 ein Nullwert 18 an den
Vergleichsblock 14 ausgegeben.
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In
dem Vergleichsblock 14 wird verglichen, ob ein weiterer
Zahlenwert 20 vorliegt, welcher das Einstellen einer Teilumluftstellung
mit mehr als 60% Umluft, insbesondere das Einstellen einer Vollumluftstellung
(Offenstellung), angibt. Ein solcher Zahlenwert 20 kann
an den Vergleichsblock 14 ausgegeben werden, wenn eine
Bedienperson mittels einer Bedieneingabe ein weiteres oder vollständiges
Schließen der Umluftklappe anfordert, oder wenn ein Schadgassensor
ein Signal ausgibt, aufgrund dessen die Umluftklappe vollständig
geschlossen werden soll. Ebenso kann eine Regelungseinrichtung einer
Klimaanlage dafür sorgen, dass eine Teilumluftstellung
mit mehr als 60% Umluft eingestellt wird, um einen energiesparenden
Betrieb eines Kältemittelverdichters der Klimaanlage zu
ermöglichen. Auch in diesem Fall wird an den Vergleichsblock 14 der
Zahlenwert 20 ausgegeben.
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Wird
in dem Vergleichsblock 14 festgestellt, dass kein Zahlenwert 20 vorliegt,
welcher eine Stellung der Umluftklappe mit mehr als 60% Umluft angibt,
so wird im Schritt S11 die Umluftklappe in die Teilumluftstellung
mit 60% Umluft gebracht.
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Im
Schritt S2 wird des Weiteren geprüft, ob die Fahrgeschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs einen Wert von 120 km/h wieder unterschritten
hat. In diesem Fall wird an den UND-Block 10 der Wert ”0” weitergegeben
und entsprechend in dem Auswerteschritt S9 der Nullwert 18 ausgewählt.
In diesem Fall wird die Umluftklappe wieder geöffnet. Durch
dieses Überprüfen des Unterschreitens der Geschwindigkeit von
120 hm/h in Schritt S2 wird sichergestellt, dass bei einer um den
Wert von 130 km/h schwankenden Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
die Umluftklappe nicht wiederholt in die Teilumluftstellung gebracht
und wieder geöffnet wird.
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Wenn
das Kraftfahrzeug kein zu öffnendes Verdeck vorweist oder
das Verdeck geschlossen ist, kann vorgesehen sein, dass in Schritt
S2 erst dann der Wert ”1” an den UND-Block 10 ausgegeben
wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit einen Wert von mindestens 140
km/h, insbesondere den Wert von 150 km/h, überschreitet
und wenn zugleich das linke Fenster oder das rechte Fenster mehr
als nur einen Spalt weit geöffnet sind.
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Ebenso
kann vorgesehen sein, dass bei geschlossenem Verdeck oder bei einem
Kraftwagen ohne zu öffnendes Verdeck im Schritt S2 erst
dann der Wert ”1” an den UND-Block 10 ausgegeben
wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen Wert
von mindestens 160 km/h, insbesondere den Wert von 170 km/h, überschreitet
und gleichzeitig lediglich ein Fenster mehr als nur einen Spalt
weit geöffnet ist.
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In
all diesen Fällen kann durch Verbringen der Umluftklappe
in die Teilumluftstellung mit 60% Umluft sichergestellt werden,
dass selbst beim Erreichen der Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
welche insbesondere bei 255 km/h liegen kann, das Gebläse
problemlos anläuft.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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