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Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Belüftungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Steuerung zur Ausgabe eines Deaktivierungsignals für eine Kälteanlage des Belüftungssystems.
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Stand der Technik
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Übliche Klimaanlagen, die etwa in Kraftfahrzeugen verwendet werden, verwenden ein Kältemittel, welches mittels eines Kompressors komprimiert wird, wobei sich das Kältemittel erwärmt, danach in einem Abkühlvorgang verflüssigt und anschließend in einem Verdampfer expandiert wird, wobei sich das Kältemittel abkühlt. Ein am Verdampfer vorbei streichender Luftstrom wird in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs geleitet, so dass dieser abkühlt. Beim Abkühlen der Luft des Luftstroms im Bereich des Kondensators verliert die Luft einen Teil ihrer Speicherfähigkeit für Wasserdampf, sodass sich flüssiges Wasser am kalten Kondensator niederschlagen kann. Ein abtropfender Teil des kondensierten Wassers wird mittels einer geeigneten Vorrichtung aufgefangen. Eine verbleibende Restfeuchtigkeit am Verdampfer wird während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs mittels Fahrtwind verdunstet.
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Wird das Kraftfahrzeug abgestellt, so bleibt der Fahrtwind aus und die Restfeuchtigkeit kann nicht abgeführt werden. An den durch die Restfeuchtigkeit benetzten Teilen der Klimaanlage kann sich Schimmel bilden, der im weiteren Verlauf zu einer Geruchsbelastung im Inneren des Kraftfahrzeugs führen kann.
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Fahrern solcher Kraftfahrzeuge wird häufig empfohlen, die Klimaanlage bereits eine gewisse Zeit vor erreichen eines Fahrziels zu deaktivieren, damit kein weiteres Kondenswasser produziert wird und die bestehende Restfeuchtigkeit an die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Das vorzeitige Deaktivieren der Klimaanlage erfordert eine erhöhte Aufmerksamkeit vom Fahrer, damit die Klimaanlage nicht so früh abgeschaltet wird, dass die Temperatur im Innenraum noch vor Erreichen des Fahrziels unangenehm ansteigt, und nicht so spät, dass die Restfeuchtigkeit nicht vollständig verdunsten kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Belüftungssystem für ein Kraftfahrzeug anzugeben, das bei nur geringen oder gar keinen Komforteinbußen eine Geruchsbildung im Bereich der Klimaanlage wirkungsvoll verhindert.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Belüftungssystem mit den Merkmalen von Anspruch 1. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen an.
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Offenbarung der Erfindung
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Ein erfindungsgemäßes Belüftungssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Kälteanlage zur Bereitstellung gekühlter Luft im Innenraum des Kraftfahrzeugs, eine Navigationseinrichtung zur Bestimmung einer verbleibenden Fahrzeit zu einem geplanten Zielort und eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, ein Signal zur Deaktivierung der Kälteanlage auszugeben, wenn die Fahrzeit einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet.
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Erfindungsgemäß kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs zu einem optimalen Zeitpunkt mittels des Signals dazu aufgefordert werden, die Klimaanlage zu deaktivieren. Der Zeitpunkt kann so gewählt sein, dass das Kraftfahrzeug nicht länger als nötig mit deaktivierter Klimaanlage unterwegs ist und gleichzeitig Kondenswasser im Bereich der Kälteanlage, die durch deren Betrieb verursacht ist, bei Ankunft des Kraftfahrzeugs am geplanten Zielort durch Fahrtwind verdunstet ist.
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Die Steuerung kann dazu eingerichtet sein, den Schwellenwert auf der Basis von Klimainformationen im Umfeld des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Die Klimainformationen können beispielsweise eine Jahreszeit, eine Außentemperatur, eine Luftfeuchtigkeit und eine Betriebstemperatur an einem Teil der Kälteanlage umfassen. Dadurch kann der Zeitpunkt der Ausgabe des Signals noch besser bestimmt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann das Signal einen Grad der Deaktivierung in Abhängigkeit einer verbleibenden Fahrzeit des Kraftfahrzeugs zum geplanten Zielort angeben. Dadurch kann die Kälteanlage in mehreren Stufen oder stufenlos deaktiviert werden, wodurch ein Klimakomfort für den Fahrer und weitere Insassen des Kraftfahrzeugs gesteigert sein kann. Vorteilhafter Weise wird dadurch auch ein Temperaturschock der Insassen vermieden, der entstehen kann, wenn nach Ankunft des Kraftfahrzeugs am geplanten Zielort ein Insasse das gekühlte Kraftfahrzeug verlässt und sich schlagartig in einem wesentlich wärmeren Außenbereich wiederfindet.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
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1 eine Kälteanlage; und
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2 ein Belüftungssystem mit der Kälteanlage aus 1 darstellt.
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Genaue Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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1 zeigt eine Kälteanlage 100 an Bord eines Kraftfahrzeugs 105. In einem Kompressor 110 wird Kältemittel verdichtet. Der Kompressor 110 ist üblicher Weise von einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 105 angetrieben wobei eine Elektrokupplung 120 zur kraftschlüssigen Verbindung bzw. Trennung des Kompressors 110 von einer Abtriebswelle des Antriebsmotors vorgesehen ist. Das durch den Kompressionsvorgang erwärmte Kältemittel wird in einen Kondensator 130 weitergeleitet, der das Kältemittel auf eine Umgebungstemperatur abkühlt. Dazu kann ein Zusatzgebläse 140 vorgesehen sein, um Umgebungsluft an einer Oberfläche des Kondensators 130 vorbei zu befördern.
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Das unter Druck stehende und nunmehr abgekühlte Kältemittel wird anschließend in einem Flüssigkeitsbehälter 150 gesammelt und dann an ein Expansionsventil 155 weitergeleitet. Das Expansionsventil 155 spritzt das Kältemittel in einen Verdampfer 160 ein, wo das Kältemittel an Druck verliert und sich dadurch abkühlt. Durch den Druckverlust wird das Kältemittel gasförmig und durch einen anderen Abschnitt des Expansionsventils 155 zurück zum Kompressor 110 geführt, um dort erneut komprimiert zu werden.
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Der Verdampfer 160 weist eine Anzahl Lamellen auf, an denen vorbei Außenluft mittels eines Verdampfergebläses 170 in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs geleitet wird. Das Verdampfergebläse 170 kann mittels eines Temperatursensors 180 gesteuert sein, der das Verdampfergebläse 170 in Abhängigkeit einer Temperatur des Verdampfers 160 aktiviert bzw. deaktiviert.
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Die an den Lamellen des Verdampfers 160 vorbei streichende Außenluft gibt einen Teil ihrer Wärmeenergie an den Verdampfer 160 ab und wird dabei kälter. Durch die verringerte Temperatur sinkt eine Speicherfähigkeit der Außenluft für Wasserdampf, so dass Wasser, welches in Dampfform in der Außenluft gelöst ist, sich teilweise in Form von Wassertröpfchen am Verdampfer 160 niederschlägt. Unterhalb des Verdampfers 160 ist eine Kondenswasserwanne 190 angeordnet, um abtropfendes Kondenswasser abzuführen. Wassertröpfchen, die nicht in die Kondenswasserwanne 190 abtropfen, bleiben beim Abstellen des Kraftfahrzeugs 105 an der Oberfläche des Verdampfers 160 und bieten einen möglichen Entwicklungsraum für Pilze und Bakterien. Bildet sich im Bereich des Verdampfers 160 etwa Schimmel, so kann durch die am Verdampfer 160 in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs 105 vorbei streichende Luft eine Geruchsbelästigung innerhalb des Kraftfahrzeugs 105 hervorgerufen sein. Die Bildung von Schimmel- bzw. Bakterienkulturen im Bereich des Verdampfers 160 lässt sich vermeiden, wenn nach einem Abstellen der Kälteanlage 100 noch so lange Luft am Verdampfer 160 vorbei befördert wird, bis die Restfeuchtigkeit an der Oberfläche des Verdampfers 160 verdunstet ist. Vorrichtungen zur Erzeugung eines solchen Luftstroms nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs 105 haben sich als energieintensiv und häufig wenig effizient erwiesen.
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2 zeigt ein Belüftungssystem mit der Kälteanlage 100 aus 1. Eine Steuerung 210 ist mit der Kälteanlage 100, einem Navigationssystem 220 und einer Benutzerschnittstelle 330 verbunden. Ferner ist eine Anzahl Sensoren 240 vorgesehen, die ebenfalls mit der Steuerung 210 verbunden sind.
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Das Navigationssystem 220 ist dazu eingerichtet, eine Route zwischen einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 105 und einem geplante Fahrziel bestimmen und einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 bei der Erreichung des Fahrziels zu unterstützen. Das Navigationssystem 220 verfügt über eine Positionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 105 und einen Kartenspeicher mit Informationen über Wege zwischen der aktuellen Position und dem geplanten Zielort. Anhand dieser Informationen bestimmt das Navigationssystem 220 eine verbleibende Fahrtzeit zu dem geplanten Zielort und stellt diese der Steuerung 210 bereit. In einer Ausführungsform erfolgt eine Interaktion zwischen einem Benutzer und dem Navigationssystem 220 mittels der Benutzerschnittstelle 230.
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Die Kälteanlage 100 stellt der Steuerung 210 Betriebsparameter bereit, beispielsweise die mittels des Temperatursensors 180 aufgenommene Temperatur des Verdampfers 160. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung 210 dazu eingerichtet, die Kälteanlage 100 unmittelbar zu beeinflussen, etwa in Form eines intermittierenden oder dauerhaften Deaktivierens mittels der Elektrokupplung 120.
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Die Sensoren 240 sind optional und können beispielsweise eine Außentemperatur des Kraftfahrzeugs 105, eine relative Luftfeuchtigkeit der Außenluft und weitere Größen abtasten und in Form von Messwerten der Steuerung 210 bereitstellen. Die Benutzerschnittstelle 230 dient einer Interaktion eines Benutzers mit der Steuerung 210.
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In einer ersten Ausführungsform vergleicht die Steuerung 210 die vom Navigationssystem 220 bereitgestellte verbleibende Fahrtzeit mit einem vorbestimmten Schwellenwert und kriegt bei Unterschreiten des Stellenwertes ein entsprechendes Signal mittels der Benutzerschnittstelle 230 aus. In einer Variante der Erfindung kann das Signal unterschiedlich dringlich sein, je nach dem und wie viel der vorbestimmte Schwellenwert unterschritten ist.
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In einer zweiten Ausführungsform dient das Signal nicht der Information des Benutzers mittels der Benutzerschnittstelle 230, sondern unmittelbar der Deaktivierung der Kälteanlage 100. Der Grad der Deaktivierung kann in Stufen oder kontinuierlich entsprechend eines Maßes, in dem die verbleibende Fahrtzeit den Schwellenwert unterschreitet, durchgeführt werden.
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In beiden Ausführungsformen kann der vorbestimmte Schwellenwert auf der Basis der durch die Sensoren 240 bereitgestellten Messwerte durch die Steuerung 210 bestimmt werden. In einer anderen Ausführungsform kann ein fester Schwellenwert verwendet werden.
