DE102011075992A1

DE102011075992A1 - Method for operating air conditioner in e.g. rail vehicle, involves activating coupling unit to connect air conditioner compressor with vehicle engine when actual temperature in vehicle falls below switching temperature

Info

Publication number: DE102011075992A1
Application number: DE102011075992A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Homann Stefan; Dr. Rose Michael
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2031-05-18
Also published as: DE102011075992B4

Abstract

The method involves driving coupling unit (2) by control and regulating device (3). The actual temperature corresponding to switching temperature is compared with predetermined set temperature. The braking operation of vehicle is detected when actual temperature is lower than limit temperature. The coupling unit is activated to connect air conditioner compressor with vehicle engine when actual temperature in vehicle falls below switching temperature and lies above limit temperature. An independent claim is included for air conditioner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage in einem Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, die einen Klimaanlagenkompressor, ein Kupplungsmittel, das betätigbar ist, um einen Klimaanlagenkompressor mit einem Fahrzeugmotor zu verbinden und so den Klimaanlagenkompressor durch den Fahrzeugmotor anzutreiben, und eine Steuerungs- und Regelungsvorrichtung, durch die das Kupplungsmittel betätigbar ist, aufweist, wobei die Ist-Temperatur im Fahrzeug überwacht und mit einer vorgegebenen Soll-Temperatur oder einer der Soll-Temperatur entsprechenden Schalt-Temperatur verglichen wird und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs das Kupplungsmittel betätigt wird, um den Klimaanlagenkompressor mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, die einen Klimaanlagenkompressor, ein Kupplungsmittel, das betätigbar ist, um den Klimaanlagenkompressor mit einem Fahrzeugmotor zu verbinden und so den Klimaanlagenkompressor durch den Fahrzeugmotor anzutreiben, und eine Steuerungs- und Regelungsvorrichtung, durch die das Kupplungsmittel betätigbar ist, aufweist, wobei die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung mit Temperatursensoren zur Bestimmung der Temperatur im Fahrzeug verbunden oder verbindbar ist.The invention relates to a method for operating an air conditioning system in a vehicle, in particular a rail vehicle, an air conditioning compressor, a coupling means, which is operable to connect an air conditioning compressor to a vehicle engine and thus to drive the air conditioning compressor by the vehicle engine, and a control and regulating device , by which the coupling means is actuated, wherein the actual temperature is monitored in the vehicle and compared with a predetermined desired temperature or the setpoint temperature corresponding switching temperature and depending on the result of the comparison, the coupling means is actuated, to connect the air conditioning compressor to the vehicle engine. Furthermore, the invention relates to an air conditioning system for a vehicle, in particular rail vehicle, an air conditioning compressor, a coupling means which is operable to connect the air conditioning compressor with a vehicle engine and so to drive the air conditioning compressor by the vehicle engine, and a control device, through which the coupling means is actuated, wherein the control and regulating device is connected or connectable with temperature sensors for determining the temperature in the vehicle.

Eine Vielzahl von Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und Schienenfahrzeugen ist heutzutage mit einer Klimaanlage ausgestattet. Durch diese wird das Raumklima, insbesondere die Temperatur im Fahrzeuginnenraum optimiert, was einen gesteigerten Komfort für dort befindliche Personen, bzw. eine geeignete Umgebungstemperatur für mit dem Fahrzeug transportierte Güter schafft. Darüber hinaus gewährleistet die Verwendung von Klimaanlagen in Fahrzeugen ein höheres Maß an Sicherheit, da sich das Vorherrschen einer angenehmen Temperatur, im Allgemeinen etwa 21°C, positiv auf die Konzentrationsfähigkeit des Fahrers auswirkt. In gleicher Weise kann ein Transportraum durch die Klimaanlage gekühlt werden, um eine geeignete Umgebungstemperatur für zu transportierende Güter zu schaffen.A variety of passenger cars, trucks and rail vehicles is nowadays equipped with air conditioning. Through this, the room climate, in particular the temperature in the vehicle interior is optimized, which creates an increased comfort for people there, or a suitable ambient temperature for transported with the vehicle goods. In addition, the use of air conditioning systems in vehicles ensures a higher level of safety, since the prevalence of a pleasant temperature, generally about 21 ° C, has a positive effect on the driver's ability to concentrate. Similarly, a transport space can be cooled by the air conditioner to provide a suitable ambient temperature for goods to be transported.

Die Absenkung der Raumtemperatur mit Hilfe einer Klimaanlage basiert auf der Nutzung eines Kältemittelkreislaufes. Dabei wird ein Kältemittel in einem Klimaanlagenkompressor verdichtet und durch diesen gefördert, anschließend in einem Kondensator verflüssigt, in einem Trockner wird dem Kältemittel Feuchtigkeit entzogen und es wird gereinigt, in einem Expansionsventil entspannt und abschließend in einem Verdampfer verdampft, bevor der Zyklus von neuem beginnt. Der Verdampfer bildet dabei einen Teil eines Wärmetauschers, in welchem das Kältemittel unter Aufnahme von Wärme aus vorbeiströmender Raumluft verdampft und die Raumluft demzufolge abgekühlt wird. Zum Betrieb wird der Klimaanlagenkompressor über ein Kupplungsmittel mit dem Fahrzeugmotor verbunden und über diesen angetrieben. Demzufolge wird Leistung vom Fahrzeugmotor abgegriffen, um mit Hilfe der Klimaanlage die Temperatur im Innenraum zu regulieren. Der Mehrverbrauch an Energie kann dabei im zweistelligen Prozentbereich des Gesamtenergiebedarfs eines Fahrzeugs liegen. In Situationen, in denen der Motor mit hoher Leistung betrieben werden muss, etwa wenn das Fahrzeug aus dem Stand heraus beschleunigt wird, kann mit dem Betrieb der Klimaanlage auch eine Einschränkung der Beschleunigungsleistung einhergehen.Lowering the room temperature with the aid of an air conditioning system is based on the use of a refrigerant circuit. Here, a refrigerant is compressed in an air conditioning compressor and promoted by this, then liquefied in a condenser, the refrigerant is deprived of moisture in a dryer and it is cleaned, expanded in an expansion valve and finally evaporated in an evaporator before the cycle begins again. The evaporator forms part of a heat exchanger, in which the refrigerant evaporates by absorbing heat from the air flowing past it and the room air is cooled accordingly. To operate the air conditioning compressor is connected via a coupling means to the vehicle engine and driven by this. As a result, power is taken from the vehicle engine to regulate the temperature in the interior using the air conditioner. The additional consumption of energy can be in the double-digit percentage range of the total energy requirement of a vehicle. In situations where the engine must be operated at high power, such as when the vehicle is accelerated from a standstill, the operation of the air conditioner may also be accompanied by a limitation of the acceleration performance.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die einen energieoptimierten Betrieb einer Fahrzeugklimaanlage ermöglichen sollen. Die DE 101 46 477 A1 beispielsweise offenbart eine Fahrzeugklimaanlage, die es ermöglicht, die bei einem Bremsvorgang erzeugte thermische Energie zu speichern und bei Bedarf zur Klimatisierung des Fahrzeugs zu nutzen. Dazu weist die Klimaanlage eine thermische Speichervorrichtung und einen Konservierungskreislauf auf, in welchem eine Flüssigkeit zur Aufnahme und Abgabe von thermischer Energie zirkuliert. Als Nachteilig wird bei dieser Klimaanlage empfunden, dass die bei Bremsvorgängen des Fahrzeuges aufgenommene thermische Energie zwischengespeichert werden muss, was im Allgemeinen mit Verlusten verbunden ist. Besonders für den Fall, dass die Flüssigkeit erwärmt wird, werden kühlungsbedingte Verluste auftreten.Various methods and devices are known from the prior art, which should enable energy-optimized operation of a vehicle air conditioning system. The DE 101 46 477 A1 For example, discloses a vehicle air conditioning, which makes it possible to store the thermal energy generated during a braking operation and to use when needed for air conditioning of the vehicle. For this purpose, the air conditioner on a thermal storage device and a preservation circuit, in which circulates a liquid for receiving and releasing thermal energy. A disadvantage is felt in this air conditioner that the recorded during braking operations of the vehicle thermal energy must be cached, which is generally associated with losses. Especially in the event that the liquid is heated, cooling losses will occur.

Die DE 38 22 465 offenbart weiterhin ein Verfahren zum Steuern bzw. zum Regeln des Betriebes eines Kältemittelkompressors mit variabler Förderleistung. Dabei wird darauf abgezielt, eine mit dem Betrieb des Klimaanlagenkompressors eingehende Verringerung der für den Fahrzeugantrieb zur Verfügung stehenden Motorleistung bei Anfahrvorgängen zu reduzieren.The DE 38 22 465 further discloses a method of controlling the operation of a variable capacity refrigerant compressor. The aim is to reduce incoming with the operation of the air conditioning compressor reduction of available for the vehicle engine power during startup operations.

Dazu wird sowohl die Stellung des Gaspedals als auch des Bremspedals und/oder das Handbremsmittels überwacht. Bei einem durch diese Überwachung registrierten Anfahrvorgang wird die Klimaanlage auf minimale Leistung zurückgefahren, mit der Folge, dass die für den Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung stehende Motorleistung entsprechend hoch ist. Bei dieser Ausführungsform wird als nachteilig empfunden, dass lediglich die Beeinträchtigung durch den Betrieb des Klimaanlagenkompressors während eines Anfahrvorgangs reduziert wird.For this purpose, both the position of the accelerator pedal and the brake pedal and / or the hand brake means is monitored. With a start-up process registered by this monitoring, the air-conditioning system is reduced to minimum power, with the result that the engine power available for driving the vehicle is correspondingly high. In this embodiment, it is considered to be disadvantageous that only the impairment due to the operation of the air conditioning compressor during a startup process is reduced.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Klimaanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen energieoptimierten Betrieb eines Fahrzeuges mit einer Fahrzeugklimaanlage ermöglichen.Starting from this prior art, it is an object of the present invention to provide a method and an air conditioning of the beginning to create type mentioned that allow energy-optimized operation of a vehicle with a vehicle air conditioning.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Soll-Temperatur eine darunterliegende untere Grenztemperatur zugeordnet wird, und dass kontinuierlich überwacht wird, ob das Fahrzeug gebremst wird, und für den Fall, dass einerseits ein Bremsvorgang erfasst wird, und andererseits die Ist-Temperatur im Fahrzeug die Schalt-Temperatur unterschreitet, jedoch nicht unterhalb der unteren Grenztemperatur liegt, das Kupplungsmittel betätigt wird, um den Klimaanlagenkompressor mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden.This object is achieved in the method of the aforementioned type in that the target temperature is assigned an underlying lower limit temperature, and that is continuously monitored whether the vehicle is braked, and in the event that on the one hand a braking operation is detected, and on the other hand, the actual temperature in the vehicle is below the switching temperature, but not below the lower limit temperature, the clutch means is actuated to connect the air conditioning compressor to the vehicle engine.

Des Weiteren wird die Aufgabe bei einer Klimaanlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung mit einer Detektionsvorrichtung zur Detektion von Bremsvorgängen des Fahrzeugs verbunden oder verbindbar ist und die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung ausgebildet ist, um den Klimaanlagenkompressor mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden, wenn einerseits ein Bremsvorgang durch die Detektionsvorrichtung detektiert wird und andererseits der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung von den Temperatursensoren eine Ist-Temperatur im Fahrzeug gemeldet wird, die eine vorgegebene Soll-Temperatur oder eine der Soll-Temperatur entsprechende Schalt-Temperatur unterschreitet, jedoch nicht unterhalb einer in der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung gespeicherten oder speicherbaren unteren Grenztemperatur liegt.Furthermore, the object is achieved in an air conditioner of the type mentioned above in that the control and regulating device is connected to a detection device for detecting braking events of the vehicle or connectable and the control and regulating device is designed to the air conditioning compressor with the vehicle engine connect, on the one hand, a braking operation is detected by the detection device and on the other hand, the control and regulating device of the temperature sensors an actual temperature is reported in the vehicle, which falls below a predetermined target temperature or the setpoint temperature corresponding switching temperature, but not is below a lower limit temperature stored or storable in the control device.

Der Erfindung liegt demnach die Idee zugrunde, Bremsvorgänge entlang einer von dem Fahrzeug zurückzulegenden Strecke auszunutzen, um den Klimaanlagenkompressor gezielt während der Bremsvorgänge mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden und so anzutreiben. Dazu wird in einem Temperaturbereich, in dem bei üblichen Verfahren kein bzw. nur ein intermittierender Betrieb der Fahrzeugklimaanlage erfolgt, gemäß der Erfindung die Klimaanlage bei Vorliegen eines Bremsvorganges aktiviert. Dies ist der Fall, wenn die Ist-Temperatur im Fahrzeuginnenraum unterhalb einer Soll-Temperatur bzw. einer dieser entsprechenden Schalt-Temperatur, die um einen Toleranzwert von der Soll-Temperatur nach oben oder unten hin abweichen kann, liegt. Auf diese Weise wird der Fahrzeugmotor verstärkt abgebremst, da durch den Klimaanlagenkompressor eine zusätzliche Last am Fahrzeugmotor anliegt. Dabei wird der Klimaanlagenkompressor direkt über die sonst bei Bremsvorgängen ungenutzte Motorleistung betrieben, ohne dass eine Umwandlung oder Speicherung der Energie erforderlich ist. Darüber hinaus wird das konventionelle Bremsmittel des Fahrzeugs geschont, da die über den Antrieb des Klimaanlagenkompressors erzielte Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht mehr mit dem herkömmlichen Bremsmittel geleistet werden muss.The invention is therefore based on the idea to exploit braking operations along a route to be traveled by the vehicle in order to connect the air conditioning compressor specifically during the braking operations with the vehicle engine and thus to drive. For this purpose, in a temperature range in which no or only intermittent operation of the vehicle air conditioning system is carried out in conventional methods, the air conditioning is activated in the presence of a braking operation according to the invention. This is the case when the actual temperature in the vehicle interior is below a setpoint temperature or a switching temperature corresponding thereto, which may deviate upwards or downwards by a tolerance value from the setpoint temperature. In this way, the vehicle engine is increasingly braked, as applied by the air conditioning compressor, an additional load on the vehicle engine. In this case, the air conditioning compressor is operated directly via the otherwise unused during braking processes engine power without a conversion or storage of energy is required. In addition, the conventional braking means of the vehicle is spared, since achieved via the drive of the air conditioning compressor reduction in vehicle speed no longer needs to be done with the conventional braking means.

Um einer Unterkühlung des Fahrzeugs vorzubeugen, beispielsweise wenn kurz hintereinander eine Vielzahl von Bremsvorgängen erfolgt, ist weiterhin eine untere Grenztemperatur definiert, unterhalb derer grundsätzlich kein Betrieb des Klimaanlagenkompressors erfolgt.In order to prevent hypothermia of the vehicle, for example when a plurality of braking operations take place in quick succession, a lower limit temperature is further defined below which, in principle, no operation of the air conditioning compressor takes place.

Überschreitet die Ist-Temperatur im Fahrzeug die Soll-Temperatur, bzw. eine dieser entsprechenden Schalt-Temperatur, wird die Klimaanlage – wie bei konventionellen Verfahren- ohne Berücksichtigung von möglichen Bremsabschnitten aktiviert.Exceeds the actual temperature in the vehicle, the setpoint temperature, or one of these corresponding switching temperature, the air conditioner - as in conventional method - activated without consideration of possible brake sections.

Die Messung der Ist-Temperatur im Fahrzeug erfolgt dabei in üblicher Weise über im Fahrzeug vorgesehene Temperatursensoren.The measurement of the actual temperature in the vehicle is carried out in the usual way via temperature sensors provided in the vehicle.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Betätigung einer Fahrzeugbremsanlage als Vorliegen eines Bremsvorganges erfasst wird. Ein Bremsvorgang wird dabei direkt über die Betätigung der Fahrzeugbremsanlage, wie beispielsweise das Betätigen des Bremspedals durch den Fahrer, registriert.In one embodiment of the present invention, it is provided that the actuation of a vehicle brake system is detected as the presence of a braking process. A braking process is registered directly via the operation of the vehicle brake system, such as the operation of the brake pedal by the driver.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Reduzierung der Zufuhr der Antriebsenergie zu dem Fahrzeugmotor als Vorliegen eines Bremsvorgangs erfasst wird. Vor der direkten Betätigung des Bremsmittels wird im Allgemeinen zunächst die Zufuhr der Antriebsenergie zu dem Fahrzeugmotor reduziert, beispielsweise, wenn der Fahrer den Fuß von dem Gaspedal nimmt. Dieser Vorgang kann ebenfalls als Vorliegen eines Bremsvorganges angesehen werden.Furthermore, it can be provided that a reduction of the supply of the drive energy to the vehicle engine is detected as the presence of a braking process. In general, prior to direct actuation of the brake means, the supply of drive energy to the vehicle engine is reduced, for example, when the driver takes his foot off the accelerator pedal. This process can also be regarded as the presence of a braking process.

Konstruktiv wird die Erfassung der Bremsvorgänge über eine an dem Fahrzeug vorgesehenen Detektionsvorrichtung zur Detektion von Bremsvorgängen ermöglicht. Diese kann dann Sensoren umfassen, welche die Stellung des Gas- und/oder Bremspedals des Fahrzeugs überwachen. Sind an dem Fahrzeug ABS-Sensoren vorgesehen, so können diese ebenfalls zur Erfassung von Bremsvorgängen herangezogen werden.In terms of design, the detection of the braking processes is made possible by means of a detection device provided on the vehicle for the detection of braking processes. This can then include sensors that monitor the position of the gas and / or brake pedal of the vehicle. If ABS sensors are provided on the vehicle, they can likewise be used to detect braking processes.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung steuert die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung nicht nur das Kupplungsmittel der Klimaanlage, sondern auch die Fahrzeugbremsanlage, und bei Erfassung eines Bremsvorgangs wird zunächst das Kupplungsmittel betätigt, um den Klimaanlagenkompressor mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden, und erst anschließend wird die Fahrzeugbremsanlage mit zeitlicher Verzögerung zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges betätigt. Zu diesem Zweck ist konstruktiv die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung mit der Fahrzeugbremsanlage verbunden oder verbindbar ausgebildet, um Daten über den Verlauf einer vom Fahrzeug zurückzulegenden Strecke zu analysieren und Abschnitte, in denen Bremsvorgänge wahrscheinlich sind, als Bremsabschnitte zu definieren, wobei die Steuerung in der Weise erfolgt, dass bei Erfassung eines Bremsvorgangs zunächst das Kupplungsmittel betätigt wird, um den Klimaanlagenkompressor mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden, und anschließend mit einer zeitlichen Verzögerung die Fahrzeugbremsanlage zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges betätigt wird.In another embodiment of the invention, the control device controls not only the clutch means of the air conditioner, but also the vehicle brake system, and upon detection of a braking operation, the clutch means is first operated to connect the air conditioning compressor to the vehicle engine, and only then is the vehicle brake system operated with a time delay to reduce the speed of the vehicle. For this purpose, the control and regulating device is structurally connected or connectable to the vehicle brake system in order to analyze data on the course of a route to be traveled by the vehicle and to define sections in which braking operations are probable as braking sections, the control being such is carried out that upon detection of a braking operation, first the coupling means is actuated to connect the air conditioning compressor with the vehicle engine, and then with a time delay, the vehicle brake system is operated to reduce the speed of the vehicle.

Der zunächst alleinige Einsatz des Klimaanlagenkompressors zur Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit resultiert in eine schwächere Abbremsung des Fahrzeugs. Der Bremsvorgang wird auf diese Weise verlängert mit der Folge, dass der Klimaanlagenkompressor über einen längeren Zeitraum unter Ausnutzung des Bremsvorganges betrieben werden kann, wenn dies gewünscht ist.The first use of the air conditioning compressor to reduce the vehicle speed results in a weaker deceleration of the vehicle. The braking process is extended in this way, with the result that the air conditioning compressor can be operated over a longer period by utilizing the braking operation, if desired.

Alternativ oder zusätzlich wird die Erfindung dadurch gelöst, dass der Verlauf einer vom Fahrzeug zurückzulegenden, bekannten Strecke analysiert wird, und Abschnitte, in denen Bremsvorgänge wahrscheinlich sind, als Bremsabschnitte definiert werden, und dass der Klimaanlagenkompressor durch Betätigung des Kupplungsmittels bevorzugt in den definierten Bremsabschnitten angetrieben wird, um die Bremsabschnitte gezielt zum Antrieb des Klimaanlagenkompressors auszunutzen.Alternatively or additionally, the invention is solved by analyzing the course of a known route to be traveled by the vehicle, and sections in which braking is likely to be defined as braking sections, and that the air conditioning compressor is preferably driven in the defined braking sections by actuation of the coupling means is to exploit the braking sections targeted to drive the air conditioning compressor.

Mit anderen Worten werden nach der Analyse des bekannten Streckenverlaufes Bremsabschnitte definiert, die zum Antrieb des Klimaanlagenkompressors bevorzugt ausgenutzt werden.In other words, braking sections are defined after the analysis of the known route, which are preferably used to drive the air conditioning compressor.

Insbesondere im Bereich des Schienenverkehrs oder auch bei Bussen im öffentlichen Personennahverkehr kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut angewendet werden, da der Streckenverlauf bekannt und das Geschwindigkeitsprofil relativ genau vorhersagbar ist. So sind durch Haltestellen Bremsvorgänge vorgegeben, und entsprechende Bremsabschnitte können nach der Analyse der Strecke definiert und problemlos für den gezielten Antrieb des Klimaanlagenkompressors herangezogen werden. Ebenso können Bremsabschnitte vor Kreuzungen oder Ampelanlagen definiert werden.In particular, in the field of rail transport or buses in public transport, the method according to the invention can be used particularly well, since the route is known and the speed profile is relatively accurately predictable. Braking operations are specified by stops, and corresponding brake sections can be defined after the analysis of the route and used without problems for the targeted drive of the air conditioning compressor. Likewise, braking sections can be defined before intersections or traffic lights.

Bei anderen Fahrzeugen, wie beispielsweise Personenkraftwagen, kann ein handelsübliches Navigationssystem vorgesehen sein, um den Streckenverlauf, der bei Personenkraftwagen im Allgemeinen nicht ebenso gut vorhersagbar ist, nach Eingabe des Start- und Zielpunktes berechnet werden. Zur konstruktiven Umsetzung ist die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung dabei derart ausgestaltet, dass sie Daten von dem Navigationssystem aufnehmen kann und den Verlauf der vom Fahrzeug zurückzulegenden Strecke auf der Grundlage der vom Navigationssystem erhaltenen Daten analysieren kann. Dies erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung von entlang der Strecke vorhandenen Staus, um potentielle Bremsabschnitte zu ermitteln, so dass die darin liegenden Bremsvorgänge zum Antrieb des Klimaanlagenkompressors ausgenutzt werden können.In other vehicles, such as passenger cars, a commercially available navigation system may be provided to calculate the route, which is generally not as predictable in passenger cars, after entering the start and end point. For structural implementation, the control and regulating device is designed such that it can receive data from the navigation system and can analyze the course of the distance to be traveled by the vehicle on the basis of the data obtained from the navigation system. This takes place, in particular, taking account of congestion along the route, in order to determine potential braking sections, so that the braking processes lying therein can be utilized to drive the air conditioning compressor.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Datenerfassungseinrichtung an der Klimaanlage vorgesehen ist, in der Daten über den Verlauf einer vom Fahrzeug zurückzulegenden Strecke gespeichert werden und von der Daten an die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung zur Analyse des Streckenverlaufs weitergeleitet werden. Die Datenverfassungseinrichtung ermöglicht es, Daten über den Streckenverlauf aufzunehmen und zu speichern und an die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung weiterzugeben. Diese analysiert basierend auf den erhaltenen Daten den Streckenverlauf, um den energieoptimierten Betrieb des Fahrzeugs mit der darin vorgesehenen Klimaanlage unter Ausnutzung von Bremsvorgängen zu gewährleisten. Konstruktiv kann die Datenerfassungseinrichtung ein eigenständiges Bauteil sein, welches der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung zugeordnet sein kann. Die Datenerfassungseinrichtung kann auch Teil der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung sein.A further embodiment of the present invention is characterized in that a data acquisition device is provided on the air conditioning system in which data about the course of a route to be covered by the vehicle are stored and forwarded from the data to the control device for analyzing the route. The data acquisition device makes it possible to record data about the route and store and pass it on to the control device. This analyzes based on the data obtained, the route to ensure the energy-optimized operation of the vehicle with the air conditioning system therein by taking advantage of braking. Constructively, the data acquisition device may be an independent component, which may be associated with the control and regulating device. The data acquisition device may also be part of the control and regulating device.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Abstand zu einem voranfahrenden Fahrzeug kontinuierlich überwacht wird und die ermittelnden Daten analysiert werden, um auf einen wahrscheinlich bevorstehenden Bremsvorgang zu schließen und entsprechende Bremsabschnitte zu definieren. Ein unmittelbar bevorstehender Bremsvorgang kann auch erkannt werden, indem das Geschwindigkeitsprofil eines vor dem Fahrzeug befindlichen weiteren Fahrzeuges überwacht wird. Durch eine kontinuierliche Abstandsüberwachung können Bremsvorgänge eines voranfahrenden Fahrzeugs erkannt und gegebenenfalls genutzt werden. Konstruktiv kann die Überwachung realisiert werden, indem Sensoren zur Abstandsbestimmung an dem Fahrzeug vorgesehen sind, wie beispielsweise Ultraschall-Sensoren. Derartige Sensoren sind zur Hilfestellung beim Einparken bereits serienmäßig an einer Vielzahl von Personenkraftwagen vorgesehen und können zur Erfassung von Bremsvorgängen herangezogen werden.Furthermore, it can be provided that the distance to a preceding vehicle is continuously monitored and the ascertaining data are analyzed in order to conclude a probably imminent braking operation and to define corresponding brake sections. An imminent braking operation can also be detected by monitoring the speed profile of another vehicle in front of the vehicle. By a continuous distance monitoring braking operations of a preceding vehicle can be detected and possibly used. Constructively, the monitoring can be realized by providing sensors for distance determination on the vehicle, such as ultrasonic sensors. Such sensors are already provided as standard on a variety of passenger cars for assistance in parking and can be used to detect braking operations.

In Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass für den Fall, dass die Ist-Temperatur im Fahrzeug die Soll-Temperatur bzw. die Schalt-Temperatur überschreitet, folgende Schritte durchgeführt werden:

– es wird überprüft, ob ein Bremsabschnitt in einem definierten Abstand von dem Fahrzeug vorhanden ist;
– wenn ein Bremsabschnitt in einem definierten Abstand von dem Fahrzeug vorhanden ist, wird der Klimaanlagenkompressor vor dem Bremsabschnitt nicht oder nur mit reduzierter Leistung betrieben;
– erreicht das Fahrzeug den Bremsabschnitt, wird der Klimaanlagenkompressor mit voller Leistung betrieben.

In an embodiment of this embodiment, it can be provided that, in the event that the actual temperature in the vehicle exceeds the desired temperature or the switching temperature, the following steps are carried out:

- It is checked whether a brake section is present at a defined distance from the vehicle;
- If a brake section is present at a defined distance from the vehicle, the air conditioning compressor is not operated before the brake section or only with reduced power;
- the vehicle reaches the braking section, the air conditioning compressor is operated at full power.

Überschreitet die Ist-Temperatur im Fahrzeug die Soll-Temperatur bzw. die Schalt-Temperatur, so liegt ein Bedarf für den Betrieb der Klimaanlage des Fahrzeuges vor. In konventionellen Systemen wird hier die Klimaanlage aktiviert und dauerhaft betrieben. Der erfindungsgemäßen Ausführungsform hingegen liegt die Idee zugrunde, beim Vorliegen eines solchen Bedarfes zunächst zu überprüfen, ob in einem definierten Abstand von dem Fahrzeug – hier kann es sich sowohl um einen räumlichen als auch zeitlichen Abstand handeln – ein Bremsabschnitt vorhanden ist. Dabei ist wesentlich, dass bestimmt werden kann, ob der Bremsabschnitt in einem zufriedenstellenden räumlichen oder zeitlichen Abstand von der momentanen Position des Fahrzeugs liegt. Ist dies der Fall, wird der konventionelle Betrieb der Klimaanlage ausgesetzt und der Klimaanlagenkompressor zunächst nicht oder nur mit geringer Leistung betrieben. Bei Erreichen des Bremsabschnittes wird dann in den Betrieb unter voller Leistung gewechselt, um den Bremsabschnitt zum Antrieb des Klimaanlagenkompressors zu nutzen und die sonst ungenutzte Energie gezielt zur Temperaturregulierung des Fahrzeuginnenraumes zu verwenden. Der Klimaanlagenkompressor wird intelligent gesteuert, was in einen energieeffizienten Betrieb des Fahrzeugs mit der darin vorgesehenen Klimaanlage resultiert.If the actual temperature in the vehicle exceeds the setpoint temperature or the switching temperature, then there is a need for the operation of the vehicle's air conditioning system. In conventional systems, the air conditioning is activated here and operated permanently. The embodiment according to the invention, on the other hand, is based on the idea of first checking, in the presence of such a requirement, whether a braking section is present at a defined distance from the vehicle, which may be both a spatial and a temporal distance. It is essential that it can be determined whether the braking portion is in a satisfactory spatial or temporal distance from the current position of the vehicle. If this is the case, the conventional operation of the air conditioning is suspended and operated the air conditioning compressor initially not or only with low power. Upon reaching the brake section is then changed into full power operation to use the braking section to drive the air conditioning compressor and to use the otherwise unused energy targeted for temperature control of the vehicle interior. The air conditioning compressor is intelligently controlled resulting in energy efficient operation of the vehicle with the air conditioning system provided therein.

Dabei kann vorgesehen sein, dass ein oberhalb an die Soll-Temperatur bzw. Schalt-Temperatur grenzender Toleranzbereich definiert wird, und in dem Fall, dass die Ist-Temperatur innerhalb des Toleranzbereiches liegt, der Klimaanlagenkompressor vor dem Bremsabschnitt nicht mit dem Fahrzeugmotor verbunden wird. Mit anderen Worten wird, wenn die Ist-Temperatur nur in für die im Fahrzeug befindlichen Personen tolerierbarem Maße von der Soll-Temperatur abweicht, nämlich innerhalb des Toleranzbereiches liegt, der Klimaanlagenkompressor zunächst überhaupt nicht betrieben. Es wird auf den in dem definierten Abstand von dem Fahrzeug vorliegende Bremsabschnitt gewartet. Erreicht das Fahrzeug diesen, wird der Klimaanlagenkompressor unter Ausnutzung des in dem Bremsabschnitt liegenden Bremsvorganges betrieben, um die gewählte Soll- bzw. Schalt-Temperatur anzustreben, bzw. zu erreichen.In this case, provision can be made for a tolerance range which adjoins the setpoint temperature or switching temperature to be defined, and in the event that the actual temperature lies within the tolerance range, the air conditioning compressor is not connected to the vehicle engine prior to the braking section. In other words, if the actual temperature differs from the target temperature only in the tolerable for the persons in the vehicle dimensions, namely within the tolerance range, the air conditioning compressor initially not operated. It is waited for the present at the defined distance from the vehicle brake section. When the vehicle reaches it, the air conditioning compressor is operated by utilizing the braking operation in the braking section to achieve or reach the selected target temperature.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein oberhalb des Toleranzbereiches liegender Temperaturbereich definiert wird, und in dem Fall, dass die Ist-Temperatur innerhalb des Temperaturbereiches liegt, der Klimaanlagenkompressor vor dem Bremsabschnitt mit reduzierter Leistung betrieben wird. Dadurch wird gewährleistet, dass keine Abweichung der Ist-Temperatur von der Soll-Temperatur in einem für die Personen im Fahrzeuginnenraum unkomfortablen Maße erreicht wird. Es wird auf den bevorstehenden Bremsabschnitt gewartet, der Klimaanlagenkompressor wird jedoch schon in geringem Umfang betrieben.In addition, it may be provided that a temperature range lying above the tolerance range is defined, and in the event that the actual temperature is within the temperature range, the air conditioning compressor is operated with reduced power in front of the braking portion. This ensures that no deviation of the actual temperature from the target temperature is achieved in an uncomfortable for the people in the vehicle interior dimensions. It is waiting for the upcoming brake section, the air conditioning compressor is already operated on a small scale.

In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die obere Grenze des Temperaturbereiches als obere Grenztemperatur oberhalb der Soll-Temperatur bzw. der Schalt-Temperatur definiert ist, und für den Fall, dass die Ist-Temperatur oberhalb der oberen Grenztemperatur liegt, der Klimaanlagenkompressor unabhängig vom Verlauf der vom Fahrzeug zurückzulegenden Strecke mit voller Leistung betrieben wird.In this case, it may be provided that the upper limit of the temperature range is defined as an upper limit temperature above the desired temperature or the switching temperature, and in the event that the actual temperature is above the upper limit temperature, the air conditioning compressor independent of Course of the track to be covered by the vehicle is operated at full power.

Die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung ist dazu derart ausgestaltet, dass in dieser sowohl die obere und untere Grenztemperatur, als auch der Toleranzbereich und der Temperaturbereich definiert sind bzw. definiert werden können. Die obere und untere Grenztemperatur, der Toleranzbereich und Temperaturbereich können dabei in der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung abgelegt, oder der Soll-Temperatur zugeordnet sein bzw. werden oder sie können frei definiert werden.The control and regulating device is designed such that in this both the upper and lower limit temperature, as well as the tolerance range and the temperature range are defined or can be defined. The upper and lower limit temperature, the tolerance range and temperature range can be stored in the control and regulating device, or be associated with the desired temperature or they can be freely defined.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:With regard to further advantageous embodiments and modifications of the invention, reference is made to the dependent claims and the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings. In the drawing shows:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klimaanlage; 1 a schematic representation of an air conditioner according to the invention;

2 ein Diagramm, das den Geschwindigkeitsverlauf eines Fahrzeuges über der Fahrstrecke während eines Bremsvorganges zeigt; 2 a diagram showing the speed profile of a vehicle over the route during a braking operation;

3 ein beispielhaftes Geschwindigkeitsprofil eines Fahrzeuges mit dem zugehörigen Temperaturverlauf im Fahrzeuginnenraum unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 3 an exemplary speed profile of a vehicle with the associated temperature profile in the vehicle interior using the method according to the invention; and

4 eine Diagramm, das den Geschwindigkeitsverlauf eines Fahrzeuges über der Fahrstrecke während eines weiteren Bremsvorganges zeigt. 4 a diagram showing the speed profile of a vehicle over the route during a further braking operation.

In 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klimaanlage für ein Fahrzeug gezeigt. Diese umfasst einen Klimaanlagenkompressor 1, ein Kupplungsmittel 2, das betätigbar ist, um den Klimaanlagenkompressor 1 mit einem Fahrzeugmotor zu verbinden und so den Klimaanlagenkompressor 1 mit dem Fahrzeugmotor anzutreiben, und eine Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3, durch die das Kupplungsmittel 2 betätigbar ist.In 1 is a schematic representation of an air conditioner according to the invention for a Vehicle shown. This includes an air conditioning compressor 1 , a coupling agent 2 , which is operable to the air conditioning compressor 1 to connect with a vehicle engine and so the air conditioning compressor 1 to drive with the vehicle engine, and a control device 3 through which the coupling agent 2 is operable.

Die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 ist weiterhin mit nicht dargestellten Temperatursensoren zur Bestimmung der Temperatur im Fahrzeuginnenraum verbunden. Des weiteren ist eine Datenerfassungseinrichtung 4 vorgesehen, die funktional der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 zugeordnet ist. Die Datenerfassungseinrichtung 4 dient der Speicherung von Daten über den Verlauf einer vom Fahrzeug zurückzulegenden Strecke und der Weiterleitung an die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 zur Analyse der Daten. Sie ist hier als einzelnes Bauteil dargestellt, kann aber auch Teil der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 sein.The control device 3 is further connected to temperature sensors, not shown, for determining the temperature in the vehicle interior. Furthermore, a data acquisition device 4 provided, the functional of the control device 3 assigned. The data acquisition device 4 is used to store data on the course of a distance traveled by the vehicle and the forwarding to the control device 3 to analyze the data. It is shown here as a single component, but can also be part of the control device 3 be.

Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Klimaanlage eine Detektionsvorrichtung 5 zur Erfassung von Bremsvorgängen des Fahrzeugs, die mit der Datenerfassungseinrichtung 4 und somit der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 verbunden ist.In addition, the air conditioner according to the invention comprises a detection device 5 for detecting braking events of the vehicle associated with the data acquisition device 4 and thus the control device 3 connected is.

Schließlich sind Sensoren 6 vorgesehen, mit deren Hilfe der Abstand zu einem voranfahrenden Fahrzeug ermittelt werden kann.Finally, there are sensors 6 provided, with the aid of the distance to a preceding vehicle can be determined.

Die Klimaanlage und insbesondere deren Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 ist derart konzipiert, dass der Kühlbetrieb bevorzugt während der Bremsphasen eines Fahrzeugs stattfindet. Dazu sind in der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 der Klimaanlage jeweils unterhalb der vom Benutzer einstellbaren Soll-Temperaturen T_soll bzw. diesen entsprechenden Schalt-Temperaturen der Klimaanlage liegende untere Grenztemperaturen T_min zugeordnet. Im Betrieb wird kontinuierlich überwacht, ob das Fahrzeug gebremst wird, und für den Fall, dass einerseits ein Bremsvorgang über die Detektionsvorrichtung 5 erfasst wird und andererseits die Ist-Temperatur im Fahrzeug die Schalt-Temperatur unterschreitet, jedoch nicht unterhalb der unteren Grenztemperatur T_min liegt, wird das Kupplungsmittel 2 betätigt, um den Klimaanlagenkompressor 1 mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden.The air conditioning and in particular their control and regulating device 3 is designed such that the cooling operation preferably takes place during the braking phases of a vehicle. These are in the control and regulating device 3 the air conditioning system below each of the user-adjustable target temperatures T _soll and those corresponding switching temperatures of the air conditioning lying lower limit temperatures T _min assigned. In operation, it is continuously monitored whether the vehicle is braked, and in the event that, on the one hand, a braking operation via the detection device 5 is detected and on the other hand, the actual temperature in the vehicle below the switching temperature, but not below the lower limit temperature T _min is, the coupling agent 2 pressed to the air conditioning compressor 1 to connect with the vehicle engine.

Auf diese Weise werden in einem Temperaturbereich, in dem bei herkömmlichen Klimaanlagen kein oder nur ein intermittierender Kühlbetrieb stattfindet, Bremsvorgänge genutzt, um den Klimaanlagenkompressor zu betreiben. Die Nutzung der Bremsvorgänge zum Antreiben des Klimaanlagenkompressors 1 hat den Vorteil, dass der Fahrzeugmotor verstärkt abgebremst wird, da durch den Klimaanlagenkompressor 1 eine zusätzliche Last am Fahrzeugmotor anliegt. Dies ist gut in der 2 erkennbar, wo der Bremsvorgang mit betätigter Klimaanlagenkupplung 2 im Vergleich zu einem Bremsvorgang ohne zusätzliche Betätigung der Klimaanlagenkupplung, der gestrichelt eingezeichnet ist, dargestellt ist.In this way, in a temperature range in which no or only intermittent cooling operation takes place in conventional air conditioning systems, braking operations are used to operate the air conditioning compressor. Use of braking for driving the air conditioning compressor 1 has the advantage that the vehicle engine is braked increasingly, because by the air conditioning compressor 1 an additional load is applied to the vehicle engine. This is good in the 2 recognizable, where the braking process with actuated air conditioning clutch 2 compared to a braking operation without additional operation of the air conditioning clutch, which is shown in dashed lines, is shown.

Dabei wird der Klimaanlagenkompressor 1 direkt über die sonst ungenutzte Motorleistung betrieben, ohne dass eine Umwandung oder Speicherung der Energie erforderlich ist. Darüber hinaus wird das konventionelle Bremsmittel des Fahrzeugs geschont, da die über den Antrieb des Klimaanlagenkompressors erzielte Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht mehr mit einem herkömmlichen Bremsmittel geleistet werden muss. Dabei gewährleistet die definierte untere Grenztemperatur T_min, dass keine für die im Fahrzeug befindlichen Personen unangenehm niedrige Temperatur erreicht wird.This is the air conditioning compressor 1 operated directly on the otherwise unused engine power without a conversion or storage of energy is required. In addition, the conventional braking means of the vehicle is spared, since the achieved via the drive of the air conditioning compressor reduction in vehicle speed no longer has to be done with a conventional braking means. The defined lower limit temperature T _min ensures that no uncomfortably low temperature is reached for the persons in the vehicle.

Überschreitet die Ist-Temperatur im Fahrzeug die Soll-Temperatur T_soll, bzw. die dieser entsprechende Schalt-Temperatur, kann die Klimaanlage – wie bei konventionellen Verfahren – ohne Berücksichtigung von möglichen Bremsabschnitten betrieben werden, um das Erreichen der gewünschten Temperatur zu ermöglichen.Exceeds the actual temperature in the vehicle, the target temperature T _ref, or the corresponding switching temperature, the air conditioner can - as in the conventional method - be operated without consideration of possible braking sections in order to permit attainment of the desired temperature.

Um auch die Bremsabschnitte für den Betrieb der Klimaanlage oberhalb der eingestellten Wunschtemperatur T_soll heranziehen zu können, wird im Rahmen einer intelligenten Steuerung der Klimaanlage auch der Verlauf einer vom Fahrzeug zurückzulegenden Strecke einbezogen. Die Streckendaten können über die Datenerfassungseinrichtung 4 in die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 eingegeben werden. Hierzu kann die Datenerfassungseinrichtung 4 insbesondere mit einem Navigationssystem des Fahrzeugs verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Datenerfassungseinrichtung 4 mit dem Internet zu verbinden, um die entsprechenden Streckendaten herunterladen zu können.In order to use the brake sections for the operation of the air conditioner above the set desired temperature T _soll , is included in the course of intelligent control of the air conditioning and the course of a distance traveled by the vehicle. The route data can be transmitted via the data acquisition device 4 in the control device 3 be entered. For this purpose, the data acquisition device 4 in particular be connected to a navigation system of the vehicle. Alternatively or additionally, it is possible for the data acquisition device 4 to connect to the Internet in order to download the relevant route data.

Im Rahmen der Streckenanalyse werden Abschnitte, in denen Bremsvorgänge wahrscheinlich sind, also beispielsweise Streckenabschnitte, die vor Kreuzungen oder Ampeln liegen, als Bremsabschnitte definiert. Im öffentlichen Nahverkehr und Schienenverkehr können auch Streckenabschnitte, die vor einer Haltestelle liegen, als Bremsabschnitte definiert werden. Des weiteren kann auch während der Fahrt über die Sensoren 6 eine kontinuierliche Abstandsüberwachung zu voranfahrenden Fahrzeugen stattfinden. Ebenso können Staumeldungen berücksichtigt werden. Die ermittelten Daten werden analysiert, um auf einen wahrscheinlich bevorstehenden Bremsvorgang zu schließen und entsprechende Bremsabschnitte zu definieren. Der Klimaanlagenkompressor 1 wird dann durch Betätigung des Kupplungsmittels 2 bevorzugt in den definierten Bremsabschnitten angetrieben, um die Bremsabschnitte gezielt zum Antrieb des Klimaanlagenkompressors 1 zu nutzen.In the course of the route analysis, sections in which braking is likely, ie, for example, road sections that lie in front of intersections or traffic lights, are defined as braking sections. In public transport and rail traffic, sections that lie in front of a stop can also be defined as braking sections. Furthermore, it is possible to use the sensors while driving 6 Continuous distance monitoring to leading vehicles take place. Likewise, traffic jam messages can be taken into account. The data obtained is analyzed to indicate a likely imminent braking process and to define appropriate braking sections. The air conditioning compressor 1 is then by actuation of the coupling agent 2 preferably driven in the defined braking sections to the brake sections targeted to drive the air conditioning compressor 1 to use.

Liegt die Ist-Temperatur im Fahrzeug oberhalb der Soll-Temperatur T_soll bzw. der Schalt-Temperatur, erfolgt die Steuerung der Klimaanlage durch die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3, indem konkret die folgenden Schritte durchgeführt werden:

– es wird überprüft, ob ein Bremsabschnitt in einem definierten Abstand von dem Fahrzeug vorhanden ist;
– wenn ein Bremsabschnitt in einem definierten Abstand von dem Fahrzeug vorhanden ist, wird der Klimaanlagenkompressor 1 vor dem Bremsabschnitt nicht oder nur mit reduzierter Leistung betrieben;
– erreicht das Fahrzeug den Bremsabschnitt, wird der Klimaanlagenkompressor 1 mit voller Leistung betrieben.

If the actual temperature in the vehicle above the setpoint temperature T _set and the switching temperature, is carried out the control of the air conditioner by the control and regulation device 3 by actually carrying out the following steps:

- It is checked whether a brake section is present at a defined distance from the vehicle;
- If a brake section is present at a defined distance from the vehicle, the air conditioning compressor 1 not operated before the braking section or only with reduced power;
- The vehicle reaches the brake section, the air conditioning compressor 1 operated at full power.

Ob der Klimaanlagenkompressor nicht oder nur mit reduzierter Leistung betrieben wird, hängt davon ab, wie stark die Ist-Temperatur im Fahrzeug von der Soll-Temperatur T_soll bzw. der Schalt-Temperatur abweicht.Whether the air conditioning compressor is not or operated at reduced power, depends on how much the actual temperature in the vehicle from the desired temperature T _set and the switching temperature deviates.

Dazu ist in der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung ein oberhalb an die einstellbaren Soll-Temperaturen T_soll bzw. Schalt-Temperaturen angrenzender Toleranzbereich TOB definiert. In dem Fall, dass die Ist-Temperatur innerhalb des Toleranzbereiches TOB liegt, wird der Klimaanlagenkompressor 1 vor dem Bremsabschnitt nicht mit dem Fahrzeugmotor verbunden.For this purpose, in the control and regulation device, an adjustable above the target temperatures T _set or switching temperatures adjacent tolerance range TOB defined. In the case that the actual temperature is within the tolerance range TOB, the air conditioning compressor becomes 1 not connected to the vehicle engine before the braking section.

In der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 ist darüber hinaus ein oberhalb des Toleranzbereichs TOB liegender Temperaturbereich TB definiert, und wenn die Ist-Temperatur innerhalb des Temperaturbereiches TB liegt, wird der Klimaanlagenkompressor 1 vor dem Bremsabschnitt mit reduzierter Leistung betrieben.In the control device 3 In addition, a temperature range TB lying above the tolerance range TOB is defined, and when the actual temperature is within the temperature range TB, the air conditioning compressor becomes 1 operated at reduced power before the braking section.

Die obere Grenze des Temperaturbereiches TB ist dabei als obere Grenztemperatur T_max oberhalb der Soll-Temperatur T_soll bzw. der Schalt-Temperatur definiert, und für den Fall, dass die Ist-Temperatur oberhalb der oberen Grenztemperatur T_max liegt, wird der Klimaanlagenkompressor unabhängig vom Verlauf der vom Fahrzeug zurückzulegenden Strecke mit voller Leistung betrieben.The upper limit of the temperature range TB is defined as the upper limit temperature T _max above the target temperature T _soll or the switching temperature, and in the event that the actual temperature is above the upper limit temperature T _max , the air conditioning compressor is independent operated at full power by the course of the track to be traveled by the vehicle.

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf 3 verwiesen. Im oberen Graph der Figur ist ein beispielhafter Geschwindigkeitsverlauf eines Fahrzeuges über der vom Fahrzeug zurückzulegenden Fahrstrecke aufgetragen. Die Fahrstrecke ist von der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung 3 analysiert worden und Abschnitte, in denen Bremsvorgänge wahrscheinlich sind, d. h. Abschnitte, die vor Kreuzungen, Ampelanlagen, Haltestellen etc. liegen, sind als Bremsabschnitte I, II, III, IV definiert. Die Bremsabschnitte I, II, III, IV sind als gepunktete Linien dargestellt. In gleicher Weise sind die Bereiche A, B, C, D, in denen tatsächlich Bremsvorgänge stattfinden, mit gestrichelten Linien gekennzeichnet. Unten in der 3 ist ein weiterer Graph gezeigt, welcher den Temperaturverlauf im Fahrzeuginnenraum über der Fahrstrecke zeigt und zu dem gezeigten Geschwindigkeitsprofil unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens korrespondiert. Die Abszissenachse beider Graphen ist entsprechend identisch.For further explanation of the method according to the invention is 3 directed. In the upper graph of the figure, an exemplary speed curve of a vehicle is plotted over the distance traveled by the vehicle. The driving distance is from the control and regulating device 3 been analyzed and sections in which braking operations are likely, ie sections that are located in front of intersections, traffic lights, stops, etc., are defined as braking sections I, II, III, IV. The brake sections I, II, III, IV are shown as dotted lines. In the same way, the areas A, B, C, D, in which actually braking operations take place, are indicated by dashed lines. Down in the 3 is a further graph showing the temperature profile in the vehicle interior over the route and corresponds to the velocity profile shown using the method according to the invention. The abscissa axis of both graphs is identical.

Zu Beginn des in der 3 dargestellten Fahrstreckenabschnitts bewegt sich das Fahrzeug mit steigender Geschwindigkeit. Während der Fahrt wird kontinuierlich die Ist-Temperatur im Fahrzeuginnenraum überwacht. Des Weiteren findet eine kontinuierliche Überwachung statt, ob die Sensoren 6 einen Bremsvorgang melden. Schließlich wird überprüft, ob ein Bremsabschnitt sich in dem innerhalb des definierten Abstandes vor dem Fahrzeug befindet.At the beginning of the in the 3 shown section of the route, the vehicle moves with increasing speed. While driving, the actual temperature in the vehicle interior is continuously monitored. Furthermore, continuous monitoring takes place, whether the sensors 6 report a braking event. Finally, it is checked whether a braking section is located within the defined distance in front of the vehicle.

Zunächst liegt die Ist-Temperatur im Fahrzeuginnenraum oberhalb der Soll-Temperatur T_soll bzw. Schalt-Temperatur und innerhalb des Toleranzbereiches TOB. Der Klimaanlagenkompressor 1 wird nicht betrieben, weil der Bremsabschnitt I, in einem zulässigen Abstand bevorsteht. Da die Ist-Temperatur während des Abwartens nicht über den Toleranzbereiches TOB hinaus ansteigt, wird der Betrieb des Klimaanlagenkompressors 1 die gesamte Fahrstrecke vor Erreichen des Bremsabschnittes I ausgesetzt. Bei Erfassung des in dem Bremsabschnitt I liegenden Bremsvorganges A, wird das Kupplungsmittel 2 betätigt, um den Klimaanlagenkompressor 1 mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden und ihn so mit voller Leistung anzutreiben. Die Ist-Temperatur im Fahrzeuginnenraum sinkt infolge dessen auf einen unterhalb der Soll-Temperatut T_soll liegenden Wert. Bei Beendigung des Bremsvorganges wird das Kupplungsmittel 2 betätigt, um die Verbindung des Klimaanlagenkompressors 1 mit dem Fahrzeugmotor zu lösen und den Antrieb der Klimaanlage einzustellen.First, the actual temperature in the vehicle interior above the setpoint temperature T _set or switching temperature, and within the tolerance range TOB. The air conditioning compressor 1 is not operated because the brake section I, imminent at an allowable distance. Since the actual temperature does not rise beyond the tolerance range TOB during the wait, the operation of the air conditioner compressor becomes 1 the entire distance before reaching the braking section I suspended. Upon detection of lying in the brake section I braking A, the coupling agent 2 pressed to the air conditioning compressor 1 to connect to the vehicle engine and thus to drive it at full power. As a result, the actual temperature in the vehicle interior drops to a value below target temperature T _soll . Upon completion of the braking process, the coupling agent 2 pressed to connect the air conditioning compressor 1 with the vehicle engine to solve and adjust the drive of the air conditioning.

In der Folge steigt die Ist-Temperatur im Fahrzeuginnenraum wieder an und über die Temperatur T_soll. Der Klimaanlagenkompressor 1 wird zunächst nicht betrieben, da wieder in zulässigem Abstand der Bremsabschnitt II liegt und sich die Ist-Temperatur innerhalb des Toleranzbereiches TOB begrenzt. Der Bremsabschnitt II wird zum Betrieb des Klimaanlagenkompressors abgewartet. Der Bremsabschnitt II ist als solcher vordefiniert, weil aufgrund beispielsweise einer Ampelanlage oder dergleichen in diesem Streckenabschnitt ein Bremsvorgang wahrscheinlich ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel findet in dem Bremsabschnitt II jedoch tatsächlich kein Bremsvorgang statt, beispielsweise weil die Ampelanlage auf Grün geschaltet ist. Aus diesem Grund steigt die Ist-Temperatur auch in dem Bremsabschnitt II weiter an. Nach Erreichen des Temperaturbereiches TB wird der Temperaturanstieg verlangsamt, weil der Klimaanlagenkompressor 1 mit geringer Leistung betrieben wird, während der in zulässigem Abstand bevorstehende Bremsabschnitt III abgewartet wird. Nach Erreichen des Bremsabschnittes III wird bei Erfassung des in dem Bremsabschnitt III liegenden Bremsvorganges B die Klimaanlage mit voller Leistung angetreten. Die Ist-Temperatur nimmt durch den Betrieb des Klimaanlagenkompressors 1 deutlich ab, bis sie unterhalb der unteren Grenztemperatur T_min fällt. Hier wird der Betrieb des Klimaanlagenkompressors 1 beendet, indem das Kupplungsmittel 2 betätigt und die Verbindung von Klimaanlagenkompressor 1 und Fahrzeugmotor gelöst wird. So wird verhindert, dass eine für die im Fahrzeuginnenraum befindlichen Personen unangenehm niedrige Temperatur erreicht wird.As a result, the actual temperature in the vehicle interior rises again and above the temperature T _soll . The air conditioning compressor 1 is initially not operated because again at a permissible distance of the brake section II and the actual temperature is limited within the tolerance range TOB. The brake section II is awaited to operate the air conditioning compressor. The brake section II is predefined as such, because due to, for example, a traffic light system or the like in this section a braking operation is likely. In the illustrated Embodiment takes place in the brake section II but actually no braking, for example, because the traffic light system is switched to green. For this reason, the actual temperature also increases in the brake section II on. After reaching the temperature range TB, the temperature increase is slowed down because the air conditioning compressor 1 is operated at low power, while the permissible distance imminent braking section III is awaited. After reaching the braking section III, the air conditioner is started at full power upon detection of lying in the braking section III braking process B. The actual temperature decreases due to the operation of the air conditioning compressor 1 significantly until it falls below the lower limit temperature T _min . Here is the operation of the air conditioning compressor 1 stopped by the coupling agent 2 pressed and the connection of air conditioning compressor 1 and vehicle engine is released. This prevents that an unpleasant low temperature is reached for the people in the vehicle interior.

Anschließend steigt die Ist-Temperatur wieder an. Bei Erfassung des Bremsvorganges C wird das Kupplungsmittel 2 betätigt, da die Ist-Temperatur oberhalb der unteren Grenztemperatur T_min und unterhalb der Soll-Temperatur T_soll liegt. Die Ist-Temperatur wird unter Ausnutzung des Bremsvorganges gesenkt. Am Ende des Bremsvorgangs C wird der Betrieb des Klimaanlagenkompressors 1 eingestellt.Subsequently, the actual temperature rises again. Upon detection of the braking process C, the coupling agent 2 operated because the actual temperature above the lower limit temperature T _min, and below the setpoint temperature T _set is located. The actual temperature is lowered by taking advantage of the braking process. At the end of braking C, the operation of the air conditioning compressor 1 set.

Im weiteren Streckenverlauf steigt die Temperatur im Fahrzeug erneut an und über die Temperatur T_soll. Da der nächste Bremsabschnitt IV nicht in einem zufriedenstellenden Abstand von dem Fahrzeug liegt, wird zunächst – wie bei konventionellen Verfahren – der Klimaanlagenkompressor 1 ohne Berücksichtigung des Verlaufes der Fahrstrecke betrieben. So wird die Ist-Temperatur mit minimaler Abweichung auf dem Wert der Soll-Temperatur T_soll gehalten. In zufriedenstellendem Abstand vor dem Bremsabschnitt V wird infolge der intelligenten Steuerung des Klimaanlagenkompressors 1 der Betrieb des Klimaanlagenkompressors ausgesetzt, um den bevorstehenden Bremsabschnitt IV abzuwarten und zum Antrieb des Klimaanlagenkompressors 1 nutzen zu können. Die Temperatur steigt an, ohne dabei den Toleranzbereich TOB zu überschreiten, und sobald der in dem Bremsabschnitt IV liegende Bremsvorgang D erfolgt, wird der Klimaanlagenkompressor 1 mit dem Fahrzeugmotor verbunden und durch diesen angetrieben. Die Ist-Temperatur sinkt unterhalb die Soll-Temperatur T_soll, ohne die untere Grenztemperatur T_min zu erreichen und steigt nach Beendigung des Bremsvorganges erneut an.As the route continues, the temperature in the vehicle rises again and above the temperature T _soll . Since the next brake section IV is not at a satisfactory distance from the vehicle, first, as in conventional methods, the air conditioning compressor 1 operated without consideration of the course of the route. Thus, the actual temperature is maintained with minimal deviation to the value of the target temperature T _soll . At a satisfactory distance before the braking section V is due to the intelligent control of the air conditioning compressor 1 the operation of the air conditioning compressor exposed to wait for the upcoming brake section IV and to drive the air conditioning compressor 1 to be able to use. The temperature rises without exceeding the tolerance range TOB, and as soon as the braking operation D in the braking portion IV occurs, the air conditioning compressor becomes 1 connected to the vehicle engine and driven by this. The actual temperature falls below the set temperature T _set, without reaching the lower limit temperature T _min and rises after completion of the braking operation again.

Weiterhin kann es bei Ausnutzung eines Bremsvorganges zum Betrieb des Klimaanlagenkompressors von Vorteil sein, wenn die Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit zunächst nur über den Betrieb des Klimaanlagenkompressors erzielt wird und im Anschluss, mit Verzögerung, das konventionelle Bremsmittel des Fahrzeugs betätigt wird. 4 enthält eine weitere Detailansicht eines Bremsabschnittes, bei dem der Bremsvorgang entsprechend absolviert wurde. Bei diesem Bremsabschnitt wird zunächst, zu Beginn des Abschnittes B, der Klimaanlagenkompressor 1 mit dem Fahrzeugmotor verbunden, was in eine moderate Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit resultiert. Anschließend, zu Beginn von Abschnitt C, wird das konventionelle Bremsmittel betätigt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit stärker zu reduzieren. Der Bremsvorgang ist hier zeitlich in die Länge gezogen und der Klimaanlagenkompressor kann über einen längeren Zeitraum unter Ausnutzung des Bremsvorganges betrieben werden, wenn dies gewünscht ist.Furthermore, it can be advantageous when using a braking operation for the operation of the air conditioning compressor, if the reduction of the vehicle speed is initially achieved only via the operation of the air conditioning compressor and subsequently, with delay, the conventional braking means of the vehicle is actuated. 4 contains a further detail view of a brake section, in which the braking process has been completed accordingly. In this braking section, first, at the beginning of section B, the air conditioning compressor 1 connected to the vehicle engine, resulting in a moderate reduction in vehicle speed. Subsequently, at the beginning of section C, the conventional brake means is actuated to reduce the vehicle speed more. The braking process is here protracted in time and the air conditioning compressor can be operated over a longer period by utilizing the braking process, if desired.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10146477 A1 [0004]
DE 3822465 [0005]

Claims

Method for operating an air conditioning system in a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising an air conditioning compressor ( 1 ), a coupling agent ( 2 ), which is operable to control the air conditioning compressor ( 1 ) to connect with a vehicle engine and so the air conditioning compressor ( 1 ) by the vehicle engine, and a control device ( 3 ) through which the coupling agent ( 2 ), wherein the actual temperature in the vehicle is monitored and compared with a predetermined setpoint temperature (T _soll ) or one of the setpoint temperature (T _soll ) corresponding switching temperature and, depending on the result of the comparison Coupling agent ( 2 ) is pressed to the air conditioning compressor ( 1 ) to the vehicle engine, characterized in that the target temperature (T _soll ) is associated with an underlying lower limit temperature (T _min ), and that is continuously monitored whether the vehicle is braked, and in the event that on the one hand On the other hand, the actual temperature in the vehicle is below the switching temperature, but not below the lower limit temperature (T _min ) is detected, the coupling agent ( 2 ) is pressed to the air conditioning compressor ( 1 ) to connect to the vehicle engine.

A method according to claim 1, characterized in that the actuation of a vehicle brake system is detected as the presence of a braking operation.

A method according to claim 1, characterized in that a reduction of the supply of the drive energy to the vehicle engine is detected as the presence of a braking operation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control and regulating device ( 3 ) the coupling agent ( 2 ) controls the air conditioning system and the vehicle brake system and upon detection of a braking process, first the coupling means ( 2 ) is pressed to the air conditioning compressor ( 1 ) To connect to the vehicle engine, and then with a time delay, the vehicle brake system is operated to reduce the speed of the vehicle.

Method for operating an air conditioning system in a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising an air conditioning compressor ( 1 ), a coupling agent ( 2 ), which is operable to control the air conditioning compressor ( 1 ) to connect with a vehicle engine and so the air conditioning compressor ( 1 ) by the vehicle engine, and a control device ( 3 ) through which the coupling agent ( 2 ), wherein the actual temperature in the vehicle is monitored and compared with a predetermined setpoint temperature (T _soll ) or one of the setpoint temperature (T _soll ) corresponding switching temperature and, depending on the result of the comparison Coupling agent ( 2 ) is pressed to the air conditioning compressor ( 1 ) to the vehicle engine, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the course of a known route to be traveled by the vehicle is analyzed and sections in which braking operations are probable are defined as braking sections, and in that the air conditioning compressor ( 1 ) by actuation of the coupling agent ( 2 ) is preferably driven in the defined braking sections to the brake sections targeted to drive the air conditioning compressor ( 1 ) exploit.

A method according to claim 5, characterized in that in the event that the actual temperature in the vehicle, the set temperature (T _soll) exceeds or the switching temperature, the following steps are performed: - it is checked whether a brake section in a defined distance from the vehicle is present; If there is a braking section at a defined distance from the vehicle, the air conditioning compressor ( 1 ) not operated before the braking section or only with reduced power; - If the vehicle reaches the braking section, the air conditioning compressor ( 1 ) operated at full power.

A method according to claim 6, characterized in that one above the set temperature (T _soll) or switching temperature bordering tolerance range (TOB) is defined and, in the event that the actual temperature within the tolerance range (TOB) is the air conditioning compressor ( 1 ) is not connected to the vehicle engine before the braking section.

A method according to claim 7, characterized in that above the tolerance range (TOB) lying temperature range (TB) is defined and in the case that the actual temperature is within the temperature range (TB), the air conditioning compressor ( 1 ) is operated before the braking section with reduced power.

The method of claim 7 or 8, characterized in that an upper limit temperature (T _max) above the set temperature (T _soll) or the switching temperature is defined and in the event that the actual temperature is above the upper Limit temperature (T _max ), the air conditioning compressor ( 1 ) is operated at full power regardless of the course of the track to be traveled by the vehicle.

Method according to one of claims 5 to 9, characterized in that a data acquisition device ( 4 ) is provided on the air conditioning system, in which data about the course of a distance to be covered by the vehicle are stored and from the data to the control device ( 3 ) for analysis of the route.

A method according to claim 10, characterized in that a navigation system is provided on the vehicle and the course of a distance to be traveled by the vehicle is analyzed on the basis of the data obtained from the navigation system, in particular taking into account existing congestion along the route to determine potential braking sections ,

Method according to one of claims 5 to 11, characterized in that the distance to a preceding vehicle is continuously monitored and the determined data are analyzed to close on a likely upcoming braking operation and to define corresponding brake sections.

Air conditioning system for a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising an air conditioning compressor ( 1 ), a coupling agent ( 2 ), which is operable to control the air conditioning compressor ( 1 ) to connect with a vehicle engine and so the air conditioning compressor ( 1 ) by the vehicle engine, and a control device ( 3 ) through which the coupling agent ( 2 ) is actuable, wherein the control and regulating device ( 3 ) is connected or connectable to temperature sensors for determining the temperature in the vehicle, characterized in that the control and regulating device ( 3 ) with a detection device ( 5 ) is connected or connectable to the detection of braking processes of the vehicle and the control and regulating device ( 3 ) is adapted to the air conditioning compressor ( 1 ) to connect to the vehicle engine, on the one hand a braking operation by the detection device ( 5 ) and on the other hand the control and regulating device ( 3 ) is reported by the temperature sensors an actual temperature in the vehicle, which falls below a predetermined target temperature (T _soll ) or one of the setpoint temperature (T _soll ) corresponding switching temperature, but not below a in the control and regulation device ( 3 ) stored or storable lower limit temperature (T _min ) is.

Air conditioning system according to claim 13, characterized in that the detection device ( 5 ) is configured to detect the operation of a vehicle brake system.

Air conditioning system according to claim 13, characterized in that the detection device ( 5 ) is configured to detect a reduction in the supply of drive power to the vehicle engine.

Air conditioning system according to one of claims 13 to 15, characterized in that the control and regulating device ( 3 ) is connected to the vehicle brake system or can be connected and configured to actuate the vehicle brake system, wherein the control takes place in such a way that upon detection of a braking process, first the coupling means ( 2 ) is pressed to the air conditioning compressor ( 1 ) to connect with the vehicle engine, and then with a time delay to actuate the vehicle brake system to reduce the speed of the vehicle.

Air conditioning system for a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising an air conditioning compressor ( 1 ), a coupling agent ( 2 ), which is operable to control the air conditioning compressor ( 1 ) to connect with a vehicle engine and so the air conditioning compressor ( 1 ) by the vehicle engine, and a control device ( 3 ) through which the coupling agent ( 2 ) is actuable, wherein the control and regulating device ( 3 ) is connected or connectable to temperature sensors for determining the temperature in the vehicle, in particular according to one of claims 13 to 16, characterized in that the control and regulation device ( 3 ) is configured to analyze data on the course of a route to be covered by the vehicle and to define sections in which braking is likely to be braking sections, wherein the control is carried out in such a way that upon detection of a braking operation, first the coupling means ( 2 ) is pressed to the air conditioning compressor ( 1 ) to be connected to the vehicle engine, and then with a time delay, the vehicle brake system is operated to reduce the speed of the vehicle.

Air conditioning system according to claim 17, characterized in that the control and regulating device ( 3 ) in the event that the actual temperature in the vehicle exceeds the target temperature (T _soll ) or the switching temperature, the following steps are carried out: - it is checked whether a brake section is present at a defined distance from the vehicle; If there is a braking section at a defined distance from the vehicle, the air conditioning compressor ( 1 ) not operated before the braking section or only with reduced power; - If the vehicle reaches the braking section, the air conditioning compressor ( 1 ) operated at full power.

Air conditioning system according to one of claims 13 to 18, characterized in that in the control and regulating device ( 3 ) a tolerance range (TOB) bordering on the target temperature (T _soll ) or switching temperature is defined or definable, and in that the control and regulating device ( 3 ) continuously determines whether the actual temperature in the vehicle in the tolerance range (TOB) and in the case that the actual temperature is within the tolerance range (TOB), the air conditioning compressor ( 1 ) does not connect to the vehicle engine before the brake section.

Air conditioning system according to claim 19, characterized in that in the control and regulating device ( 3 ) a temperature range (TB) lying above the tolerance range (TOB) is defined or definable, and the control and regulating device ( 3 ) in the event that the actual temperature is within the temperature range (TB), the air conditioning compressor ( 1 ) operates before the braking section with reduced power.

Air conditioning system according to claim 19 or 20, characterized in that in the control and regulating device ( 3 ) an upper limit temperature (T _max ) assigned to the desired temperature (T _soll ) is defined or definable, and the control and regulating device ( 3 ) in the event that the actual temperature in the vehicle is above the limit temperature (T _max ), the air conditioning compressor operates at full power.

Air conditioning system according to one of claims 13 to 21, characterized in that a data acquisition device ( 4 ) of the control device ( 3 ) and is adapted to store data about the course of a distance to be covered by the vehicle and to the control and regulating device ( 3 ) for analysis of the route.

Air conditioning system according to one of claims 13 to 22, characterized in that the control and regulating device ( 3 ) is connected or connectable and configured with a navigation system provided on the vehicle in order to analyze the course of a route to be traveled by the vehicle on the basis of the data obtained from the navigation system, in particular taking into account congestion along the route in order to determine potential brake sections.

Air conditioning system according to one of claims 17 to 23, characterized in that the control and regulation device ( 3 ) with sensors provided on the vehicle ( 6 ) is connected to the distance determination or connectable and configured to analyze the determined data to close on the basis of the determined data on an imminent braking operation and to define brake sections.