DE102012006325A1 - Air conditioning system for motor vehicle, has compressor and cold storage, where control unit is provided for controlling compressor, and prediction unit is provided by which imminent thrust condition of motor vehicle is determined - Google Patents

Air conditioning system for motor vehicle, has compressor and cold storage, where control unit is provided for controlling compressor, and prediction unit is provided by which imminent thrust condition of motor vehicle is determined Download PDF

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Abstract

The air conditioning system (10) has a compressor (14) and a cold storage (22), where a control unit (24) is provided for controlling the compressor. A prediction unit (26) is provided by which an imminent thrust condition of the motor vehicle is determined. The performance of the compressor is reduced by the control unit as a function of information relating to the imminent thrust condition. The information is outputted from the prediction unit. An independent claim is also included for a method for operating an air conditioning system of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für einen Kraftwagen, welche einen Verdichter und einen Kältespeicher umfasst. Mittels des Kältespeichers ist bei verringerter Leistung des Verdichters ein Ansteigen der Temperatur der in einen Fahrgastraum des Kraftwagens einzubringenden und mittels der Klimaanlage gekühlten Luft verringerbar. Zum Ansteuern des Verdichters ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimaanlage.The invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle, which comprises a compressor and a cold storage. By means of the cold accumulator, an increase in the temperature of the air to be introduced into a passenger compartment of the motor vehicle and cooled by the air conditioning system can be reduced with reduced compressor output. For controlling the compressor, a control device is provided. Furthermore, the invention relates to a method for operating such an air conditioner.

Aus dem Stand der Technik sind Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen bekannt, bei welchen an einem Verdampfer eines Kältemittelkreises der Klimaanlage ein Kältespeicher angeordnet ist. Bei eingeschalteter Klimaanlage speichert der Kältespeicher die Kälte und bei ausgeschaltetem Verdichter gibt er sie wieder ab. Ein solcher Kältespeicher kann hierbei der Luft Wärme entziehen und so den Anstieg der Ausblastemperatur verzögern.Air conditioners in motor vehicles are known from the prior art, in which a cold storage is arranged on an evaporator of a refrigerant circuit of the air conditioner. When the air conditioning is switched on, the cold storage tank stores the cold and when the compressor is switched off, it releases it again. Such a cold storage can in this case extract heat from the air and thus delay the increase in the discharge temperature.

Dies bewirkt eine Phlegmatisierung der Klimaanlage, d. h. es dauert nach dem Einschalten des Klimakompressors länger, bis die gewünscht niedrigen Luft-Ausblastemperaturen erreicht sind. Nach dem Abschalten des Klimakompressors kann jedoch auch über einen längeren Zeitraum kältere Luft erzeugt und in den Fahrgastraum des Kraftwagens eingebracht werden. Es lassen sich so Zeitphasen überbrücken, in welchen der Verdichter abgeschaltet ist, ohne dass die Temperatur der in den Fahrgastraum oder die Fahrerkabine eingeblasenen Luft eine Komfortgrenze überschreitet.This causes a phlegmatization of the air conditioner, d. H. it takes longer to switch on the air conditioning compressor until the desired low air outlet temperatures are reached. After switching off the air conditioning compressor, however, colder air can be generated over a longer period and introduced into the passenger compartment of the motor vehicle. It can be bridged so time periods in which the compressor is switched off without the temperature of the blown into the passenger compartment or the cab air exceeds a comfort limit.

Für Personenkraftwagen wird ein solcher Kältespeicher oder Klimaspeicher vor allem dann eingesetzt, wenn diese eine Motor-Start-Stopp-Funktion besitzen. Dann kann nämlich auch während einer Motor-Stopp-Phase in der der Kältemittelkompressor außer Betrieb ist, eine Kühlung der in den Fahrgastraum eingebrachten Luft erreicht werden.For passenger cars, such a cold storage or climate storage is used especially if they have an engine start-stop function. Then, namely, during an engine stop phase in which the refrigerant compressor is out of operation, a cooling of the air introduced into the passenger compartment can be achieved.

Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik bekannt, anhand einer kartenbasierten Vorausschau den unmittelbar vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverlauf und die zugehörigen Parameter, wie beispielsweise die Steigung in einem Vorausschauhorizont zu ermitteln. Basierend darauf wird dann eine vorausschauende, Kraftstoff sparende Fahrstrategie umgesetzt.Furthermore, it is known from the prior art, based on a map-based foresight, to determine the road course immediately ahead of the vehicle and the associated parameters, such as, for example, the slope in a forecast horizon. Based on this, a forward-looking, fuel-saving driving strategy will be implemented.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimaanlage zu schaffen, mittels welcher bzw. mittels welchem sich eine Kraftstoffersparnis erreichen lässt.Object of the present invention is to provide an air conditioner of the type mentioned above and a method for operating such an air conditioner, by means of which or by means of which a fuel economy can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by an air conditioner having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Klimaanlage ist eine Prädiktionseinrichtung vorgesehen, mittels welcher ein bevorstehender Schubzustand des Kraftwagens ermittelbar ist. Mittels der Steuerungseinrichtung ist die Leistung des Verdichters in Abhängigkeit von einer von der Prädiktionseinrichtung ausgegebenen Information verringerbar, wobei diese Information den bevorstehenden Schubzustand betrifft.In the air conditioning system according to the invention, a prediction device is provided by means of which an imminent thrust state of the motor vehicle can be determined. By means of the control device, the power of the compressor can be reduced in dependence on an information output by the prediction device, this information relating to the impending thrust state.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Schubzustand oder Schubbetrieb des Kraftwagens die Bewegungsenergie desselben genutzt werden kann, um den Verdichter anzutreiben und so den Kältespeicher ohne zusätzlichen Kraftstoffverbrauch aufzufüllen. Die Kraftstoffeinsparung lässt sich nun dadurch erzielen, dass die Steuerungseinrichtung die Leistung des Verdichters verringert, bevor der Schubzustand eintritt. Während der Verdichter mit der verringerten Leistung betrieben wird, sorgt der Kältespeicher dafür, die Zeit bis zum Schubzustand zu überbrücken, indem der Kältespeicher Kälte abgibt. Der Kältespeicher verlangsamt so den Temperaturanstieg und verhindert insbesondere ein Ansteigen der Temperatur über eine als komfortabel empfundene Grenze. So lässt sich auf besonders einfache Weise eine Kraftstoffersparnis erreichen.This is based on the knowledge that in the thrust state or overrun operation of the motor vehicle, the kinetic energy of the same can be used to drive the compressor and so fill the cold storage without additional fuel consumption. The fuel savings can now be achieved by the fact that the control device reduces the power of the compressor before the thrust state occurs. While the compressor is operated at the reduced power, the cold storage ensures to bridge the time to thrust by the cold storage releases cold. The cold storage slows down the temperature rise and prevents in particular an increase in temperature over a perceived as comfortable limit. This makes it possible to achieve fuel economy in a particularly simple manner.

Der Kältespeicher kann in einen Verdampfer der Klimaanlage integriert sein, oder er kann separat ausgebildet und beispielsweise neben dem Verdampfer angeordnet sein. Wird der Verdichter betrieben und im Anschluss an eine Expansion des verdichteten und gekühlten Kältemittels dieses im Verdampfer verdampft, führt dies zum Aufladen des Kältespeichers. Die Befüllung des Kältespeichers ist so an den Verdampfer gebunden und sie kann nur bei sich in Betrieb befindendem Verdichter erfolgen. Daher ist dafür zu sorgen, dass eine Aufladung des Kältespeichers direkt auf eine Entladung desselben folgt. Der Zeitpunkt des Aufladens ist daher nicht beliebig wählbar, und bevorzugt ist die Prädiktionseinrichtung dazu ausgelegt, einen ausreichend lang andauernden bevorstehenden Schubzustand des Kraftwagens zu ermitteln.The cold storage may be integrated in an evaporator of the air conditioner, or it may be formed separately and arranged, for example, next to the evaporator. If the compressor is operated and evaporated in the evaporator following an expansion of the compressed and cooled refrigerant, this leads to charging of the cold accumulator. The filling of the cold storage is so tied to the evaporator and they can be done only when in operation befindendem compressor. Therefore, care should be taken that charging of the cold accumulator directly follows discharge. The time of charging is therefore not arbitrary, and preferably the prediction device is designed to determine a sufficiently long-lasting impending thrust state of the motor vehicle.

Eine besonders große Kraftstoffersparnis lässt sich erreichen, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mittels der Steuerungseinrichtung die Leistung des Verdichters in Abhängigkeit von der Information auf einen Wert Null verringerbar, der Verdichter also abschaltbar ist. Eine damit einhergehend erreichbare Verkürzung der Laufzeit des Verdichters führt zu einer Verringerung des Kraftstoffbedarfs des Kraftwagens bzw. bei einem Elektrofahrzeug, bei welchem der Verdichter elektrisch angetrieben wird, zu einer Vergrößerung der Reichweite des Kraftfahrzeugs.A particularly large fuel economy can be achieved if according to an advantageous embodiment of the invention by means of the control device, the power of the compressor in response to the information to a value of zero reduced, the compressor is therefore switched off. A concomitantly achievable shortening of the term the compressor leads to a reduction of the fuel consumption of the motor vehicle or in an electric vehicle, in which the compressor is electrically driven, to an increase in the range of the motor vehicle.

Bevorzugt ist mittels der Prädiktionseinrichtung eine Zeitdauer ermittelbar, über welche hinweg die Leistung des Verdichters vor einem Eintreten des Schubzustands verringerbar ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass rechtzeitig vor dem Beginn des Schubbetriebs der Verdichter abgeschaltet oder dessen Leistungsaufnahme reduziert wird. Ergänzend oder alternativ kann ein vor dem Eintreten des Schubzustands liegender Zeitpunkt, in welchem die Leistung des Verdichters verringert werden soll, durch die Prädiktionseinrichtung ermittelt werden.By means of the prediction device, it is preferably possible to determine a time duration over which the power of the compressor can be reduced before an occurrence of the thrust state. As a result, it can be ensured that the compressor is switched off in good time or its power consumption is reduced in good time before the beginning of the overrun operation. Additionally or alternatively, a point in time prior to the occurrence of the thrust state in which the power of the compressor is to be reduced can be determined by the prediction device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Steuerungseinrichtung während des Schubzustands die Leistung des Verdichters auf einem größeren Wert als einen im Normalbetrieb des Verdichters eingestellten Wert einstellbar ist. Dies sorgt dafür, dass der Kältespeicher in der Schubphase durch eine verstärkte Aktivierung des Verdichters besonders rasch wieder aufgeladen oder aufgefüllt wird.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that by means of the control device during the overrun state, the power of the compressor is set to a value greater than a value set during normal operation of the compressor. This ensures that the cold storage is particularly quickly recharged or replenished in the boost phase by an increased activation of the compressor.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Prädiktionseinrichtung dazu ausgelegt ist, den bevorstehenden Schubzustand unter Berücksichtigung von Kartendaten und der geographischen Position des Kraftwagens zu ermitteln. Hierfür kann die Prädiktionseinrichtung eine Vorausschauhorizontfunktion umfassen, welche anhand von Navigationsdaten und einem empfangenen Positionssignal, etwa einem GPS-Signal (GPS = Global Positioning System, Globales Positionierungssystem), einen Vorausschauhorizont für die direkt vor dem Kraftwagen liegende Strecke ermitteln. Hierbei können insbesondere Steigungsdaten oder andere wichtige Parameter des Straßenverlaufs ermittelt werden.As further advantageous, it has been shown that the prediction device is designed to determine the upcoming thrust state taking into account map data and the geographical position of the motor vehicle. For this purpose, the prediction device may comprise a forecast horizon function, which determine a forecast horizon for the route lying directly in front of the motor vehicle on the basis of navigation data and a received position signal, for example a GPS (Global Positioning System) signal. In particular, slope data or other important parameters of the course of the road can be determined here.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Prädiktionseinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit vom bevorstehenden Schubzustand des Kraftwagens den Betrieb eines Lüfters zu unterbinden oder den Lüfter erst mit dem Eintreten des Schubzustands zu betreiben. Auch durch das Verringern der Lüfterlaufzeiten lässt sich nämlich eine Kraftstoffersparnis erreichen.In a further advantageous embodiment of the invention, the prediction device is designed to prevent the operation of a fan depending on the impending thrust state of the motor vehicle or to operate the fan until the onset of the thrust state. Even by reducing the fan running times can namely achieve fuel savings.

Hierbei kann der Lüfter zum Kühlen eines Kältemittels der Klimaanlage vorgesehen, also im Bereich eines Kondensators des Kältemittelskreises angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann dieser Lüfter auch zum Kühlen eines Kühlmittels für ein Antriebsaggregat des Kraftwagens vorgesehen sein, wenn kein separater, dem Kondensator des Kältemittelkreises zugeordneter Lüfter vorgesehen ist. Ein derartiger Lüfter wird üblicherweise in Betrieb genommen oder in der Leistung gesteigert, wenn dies für die Abkühlung des komprimierten Kältemittels im Kondensator gewünscht ist, wenn also ein vorbestimmter Schwellenwert der Temperatur des Kältemittels überschritten wird. Wird jedoch das Einschalten des Lüfters in die Schubphase verlagert, so lässt sich die Kühlung des Kältemittels zwar etwas verzögern, jedoch mit der dann im Schubbetrieb des Kraftwagens erzeugten Energie und somit ohne zusätzlichen Kraftstoffverbrauch bewerkstelligen.In this case, the fan may be provided for cooling a refrigerant of the air conditioning system, that is, it may be arranged in the region of a condenser of the refrigerant circuit. Additionally or alternatively, this fan may also be provided for cooling a coolant for a drive unit of the motor vehicle, if no separate, the capacitor of the refrigerant circuit associated fan is provided. Such a fan is usually put into operation or increased in performance, if this is desired for the cooling of the compressed refrigerant in the condenser, that is, when a predetermined threshold value of the temperature of the refrigerant is exceeded. However, if the switching on of the fan is shifted into the overrun phase, then the cooling of the refrigerant can be somewhat delayed, but with the energy then generated in the overrun mode of the motor vehicle and thus accomplish without additional fuel consumption.

Hierbei kann die Prädiktionseinrichtung dazu ausgelegt sein, in Abhängigkeit von einem zu erreichenden Wert der Temperatur des Kältemittels den Betrieb des Lüfters auszusetzen oder in die Schubphase zu verlagern. Es wird also eine vorübergehende Überschreitung des Schwellenwerts der Temperatur akzeptiert, solange die Überschreitung vom Wert her in einem vordefinierten Bereich bleibt. Zusätzlich oder alternativ kann mittels der Prädiktionseinrichtung eine Zeitdauer des Überschreitens des vorbestimmten Schwellenwerts der Temperatur des Kältemittels berücksichtigt werden. Die Überschreitung des Schwellenwerts der Temperatur wird also akzeptiert, wenn sie zeitlich in einem vordefinierten Bereich bleibt.In this case, the prediction device can be designed to suspend the operation of the fan depending on a value of the temperature of the refrigerant to be reached or to shift it into the overrun phase. Thus, a temporary overshoot of the threshold value of the temperature is accepted as long as the excess value remains within a predefined range. Additionally or alternatively, a period of exceeding the predetermined threshold value of the temperature of the refrigerant can be taken into account by means of the prediction device. Exceeding the threshold value of the temperature is thus accepted if it remains temporally in a predefined range.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Prädiktionseinrichtung dazu ausgelegt ist, beim Ermitteln des Bevorstehens des Schubzustands ein Gefälle der vor dem Kraftwagen liegenden Fahrstrecke zu berücksichtigen. Insbesondere bei einer Gefällefahrt des Kraftwagens kann nämlich der Schubbetrieb besonders gut genutzt werden, um über die Bewegungsenergie des Kraftwagens den Verdichter und/oder den Lüfter anzutreiben.Finally, it has proved to be advantageous if the prediction device is designed to take into account a gradient of the travel path ahead of the motor vehicle when determining the imminence of the thrust state. In particular, in a downslope of the motor vehicle namely the overrun operation can be used particularly well to drive the compressor and / or the fan via the kinetic energy of the motor vehicle.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage für einen Kraftwagen wird die Leistung eines Verdichters der Klimaanlage verringert. Mittels eines Kältespeichers wird bei der verringerten Leistung des Verdichters ein Ansteigen der Temperatur der in einen Fahrgastraum des Kraftwagens eingebrachten und mittels der Klimaanlage gekühlten Luft verringert. Der Verdichter wird von einer Steuerungseinrichtung angesteuert, wobei mittels einer Prädiktionseinrichtung ein bevorstehender Schubzustand des Kraftwagens ermittelt wird. Mittels der Steuerungseinrichtung wird die Leistung des Verdichters in Abhängigkeit von einer von der Prädiktionseinrichtung ausgegebenen Information verringert, wobei diese Information den bevorstehenden Schubzustand betrifft.In the method according to the invention for operating an air conditioning system for a motor vehicle, the power of a compressor of the air conditioning system is reduced. By means of a cold accumulator, an increase in the temperature of the introduced into a passenger compartment of the motor vehicle and cooled by the air conditioning air is reduced at the reduced power of the compressor. The compressor is controlled by a control device, wherein an imminent pushing state of the motor vehicle is determined by means of a prediction device. By means of the control device, the power of the compressor is reduced as a function of an information output by the prediction device, this information relating to the impending thrust state.

Die für die erfindungsgemäße Klimaanlage beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages and preferred embodiments described for the air conditioning system according to the invention also apply to the method according to the invention.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:

1 eine Klimaanlage eines Kraftwagens, bei welchem Steuergeräte für einen Verdichter und einen Lüfter steuerungstechnisch mit einem prädiktiven Fahrstrategiemodul gekoppelt sind; und 1 an air conditioning system of a motor vehicle, wherein control units for a compressor and a fan are control-coupled with a predictive driving strategy module; and

2 einen Graphen, anhand dessen der Betrieb der Klimaanlage gemäß 1 veranschaulicht wird. 2 a graph showing the operation of the air conditioner according to 1 is illustrated.

Eine in 1 gezeigte Klimaanlage 10 umfasst einen in an sich bekannter Weise ausgebildeten Kältemittelkreis 12, in welchem ein Kältemittel mittels eines Verdichters 14 verdichtet und anschließend im Bereich eines Gaskühlers oder Kondensators 16 gekühlt wird. An einer Expansionseinrichtung 18, etwa einem thermostatischen Expansionsventil, wird das Kältemittel entspannt, und das entspannte Kältemittel verdampft in einem Verdampfer 20.An in 1 shown air conditioning 10 comprises a refrigerant circuit formed in a manner known per se 12 in which a refrigerant by means of a compressor 14 compressed and then in the range of a gas cooler or condenser 16 is cooled. At an expansion device 18 such as a thermostatic expansion valve, the refrigerant is depressurized and the expanded refrigerant evaporates in an evaporator 20 ,

Der Verdampfer 20 weist einen in diesen integrierten Kältespeicher 22 auf, in welchem sich ein in 1 nicht dargestelltes Kältespeichermittel befindet. Der Kältespeicher 22 kann auch als separates Bauteil ausgeführt sein. Der Luft die in den Fahrgastraum eingeblasen wird und welche den Verdampfer 20 überstreicht, wird Wärme entzogen und die Luft somit gekühlt.The evaporator 20 has a built-in cold storage 22 on, in which a in 1 not shown cold storage means is located. The cold storage 22 can also be designed as a separate component. The air that is injected into the passenger compartment and which the evaporator 20 passes over, heat is removed and the air thus cooled.

Ein Steuergerät 24 steuert den Verdichter 14 an und kann dessen Leistung verringern bzw. diesen abschalten. Bei abgeschaltetem Verdichter 14 entzieht der Kältespeicher 22 weiterhin der in den Fahrgastraum eingeblasenen Luft Wärme, sodass auch bei abgeschaltetem Verdichter 14 noch eine Zeit lang gekühlte Luft bereitgestellt werden kann.A control unit 24 controls the compressor 14 and can reduce its power or turn off this. With the compressor switched off 14 withdraws the cold storage 22 Furthermore, the air blown into the passenger compartment heat, so even when the compressor is switched off 14 refrigerated air can be provided for a while.

Das Abschalten des Verdichters 14 erfolgt in Abhängigkeit davon, ob eine Prädiktionseinrichtung 26, also ein prädiktives Fahrstrategiemodul das Bevorstehen eines Schubbetriebs des Kraftwagens ermittelt. Beispielsweise kann der Kraftwagen sich im Schubbetrieb befinden, wenn dieser eine Gefällestrecke 28 befährt (vgl. 2). Vorliegend wird rechtzeitig vor dem Erreichen der Gefällestrecke 28 der Verdichter 14 von dem Steuergerät 24 außer Betrieb genommen oder in seiner Leistungsaufnahme reduziert, sodass während einer Zeitdauer 30 vor dem Erreichen der Gefällestrecke 28 (vgl. 2) eine Kraftstoffersparnis erzielt wird.Switching off the compressor 14 takes place depending on whether a prediction device 26 Thus, a predictive driving strategy module determines the imminence of a pushing operation of the motor vehicle. For example, the car may be in overrun if it is a downgrade 28 travels (cf. 2 ). This will be done in good time before reaching the downhill slope 28 the compressor 14 from the controller 24 shut down or reduced in its power consumption, so over a period of time 30 before reaching the downhill slope 28 (see. 2 ) a fuel economy is achieved.

Der Kältespeicher 22 kompensiert dann die fehlende Kühlleistung bis zum Erreichen der Schubphase, während derer der Kraftwagen 32 die Gefällestrecke 28 befährt. Während des Schubzustands des Kraftwagens 32 wird dann mittels des Steuergeräts 24 der Verdichter 14 wieder eingeschaltet und der Kältespeicher 22 wieder aufgeladen. Hierbei kann insbesondere der Verdichter 14 mit einer gegenüber einer Leistung im Normalbetrieb erhöhten Leistung betrieben werden.The cold storage 22 then compensates for the lack of cooling power until reaching the overrun phase, during which the car 32 the downhill slope 28 is traveling. During the push condition of the motor vehicle 32 is then using the controller 24 the compressor 14 switched on again and the cold storage 22 recharged. In this case, in particular, the compressor 14 be operated with respect to a performance in normal operation increased power.

Die Prädiktionseinrichtung 26 umfasst eine Vorausschauhorizontfunktion 34, ein Prädiktionsmodul 36 und ein Fahrstrategiemodul 38. Die Vorausschauhorizontfunktion 34 ermittelt anhand von Navigationsdaten und eines mittels eines Empfängers 40 empfangenen Positionssignals, beispielsweise anhand eines GPS-Signals, einen Vorausschauhorizont für die direkt vor dem Kraftwagen 32 liegende Fahrstrecke, insbesondere deren Steigung bzw. Gefälle. Zum Schubbetrieb kann es jedoch auch kommen, wenn der Kraftwagen 32 sich einem Streckenabschnitt mit Geschwindigkeitsbeschränkung nähert, wobei der Kraftwagen 32 eine über dieser beschränkten Geschwindigkeit liegende Fahrgeschwindigkeit aufweist. Auch beim Sich-Annähern an dichter werdenden Verkehr, oder eine Ausfahrt oder dergleichen kann abhängig von der Fahrsituation ein Schubzustand des Kraftwagens 32 bevorstehen, welcher mittels der Vorausschauhorizontfunktion 34 ermittelt werden kann. Das Prädiktionsmodul 36 sagt voraus, welcher Zustand des Kraftwagens 32 vorliegen wird, es betreibt also eine Voraussimulation. Hierbei berücksichtigt das Prädiktionsmodul 36 die Streckendaten bzw. den Vorausschauhorizont, welcher diesem von der Vorausschauhorizontfunktion 34 übermittelt wird.The prediction device 26 includes a lookahead horizon function 34 , a prediction module 36 and a driving strategy module 38 , The lookahead horizon function 34 determined by means of navigation data and one by means of a receiver 40 received position signal, for example, based on a GPS signal, a forecast horizon for the directly in front of the car 32 lying driving route, in particular their slope or gradient. However, it may also come to overrun when the car 32 approaching a stretch of road with speed limitation, the car 32 has a lying above this limited speed travel speed. Even when approaching to traffic becoming denser, or an exit or the like, depending on the driving situation, a pushing state of the motor vehicle 32 imminent, which by means of the forecast horizon function 34 can be determined. The prediction module 36 predicts which state of the motor vehicle 32 will be present, so it operates a pre-simulation. Here, the prediction module takes into account 36 the route data or the preview horizon, which this from the lookahead horizon function 34 is transmitted.

Das Fahrstrategiemodul 38 bestimmt zusammen mit dem Prädiktionsmodul 36 den passenden Abschaltzeitpunkt des Verdichters 14 bzw. den Zeitpunkt, an welchem die Reduzierung der Kompressorleistung einsetzen soll. Hierbei werden Umgebungsdaten 42, etwa über die Temperatur und das Klima, sowie Zustandsdaten 44, beispielsweise Angaben über die Temperatur des Fahrgastraums berücksichtigt.The driving strategy module 38 determined together with the prediction module 36 the appropriate shutdown time of the compressor 14 or the time at which the reduction of the compressor output should start. This will be environmental data 42 , about the temperature and the climate, as well as condition data 44 For example, information about the temperature of the passenger compartment taken into account.

Das Fahrstrategiemodul 38 gibt eine Steuerungsinformation 46 bezüglich des Abschaltzeitpunkts oder Zeitpunkts zur Leistungsreduktion des Verdichters 14 an das Steuergerät 24 weiter. Alternativ kann der Verdichter 14 direkt von der Prädiktionseinrichtung 26, insbesondere durch das Fahrstrategiemodul 38 angesteuert werden.The driving strategy module 38 gives a control information 46 with respect to the shutdown time or point in time for power reduction of the compressor 14 to the control unit 24 further. Alternatively, the compressor 14 directly from the prediction facility 26 , in particular by the driving strategy module 38 be controlled.

Um eine weitere Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftwagens 32 zu erreichen, kann auch die Laufzeit eines Lüfters 48 verringert werden, welcher dazu vorgesehen ist, den Kondensator 16 mit Luft zu beaufschlagen. Der Lüfter 48 kann als lediglich dem Kondensator 16 des Kältemittelkreises 12 zugeordneter Lüfter 48 ausgebildet sein, oder es kann mit diesem auch die Kühlung eines Kühlmittels des Motorkühlsystems des Kraftwagens 32 bewirkt werden.To further reduce the fuel consumption of the motor vehicle 32 To achieve that can also be the running time of a fan 48 be reduced, which is intended to the capacitor 16 to apply air. The fan 48 can than just the capacitor 16 of the refrigerant circuit 12 assigned fan 48 be formed, or it can with this, the cooling of a coolant of the engine cooling system of the motor vehicle 32 be effected.

Wenn auch die Lüfterlaufzeit in die Schubphase des Kraftwagens 32 verlagert wird, kann es zu einer kurzzeitigen Überschreitung eines Schwellenwerts der Temperatur des Kältemittels kommen, welche normalerweise das Zuschalten des Lüfters 48 bewirken würde. Vorliegend sorgt jedoch eine Steuerungsinformation 50, welche vom Fahrstrategiemodul 38 an eine Lüftersteuerung 52 oder direkt an den Lüfter 48 weitergegeben wird dafür, dass der Lüfter 48 erst dann eingeschaltet wird, wenn der Kraftwagen 32 sich auf der Gefällestrecke 28 befindet und so die kinetische Energie desselben im Schubbetrieb zum Antreiben des Lüfters 48 genutzt wird. Die Zuschaltung des Lüfters 48 kann auch durch ein von dem Steuergerät 24 übermitteltes Signal 54 erfolgen, wie dies in 1 schematisch veranschaulicht ist.Even if the fan running time in the push phase of the motor vehicle 32 This may result in a short-term exceeding of a threshold value of the temperature of the refrigerant which normally causes the fan to be switched on 48 would effect. In the present case, however, provides control information 50 , which from the driving strategy module 38 to a fan controller 52 or directly to the fan 48 is passed on that the fan 48 only then turned on when the car 32 on the downhill slope 28 and so its kinetic energy in overrun to drive the fan 48 is being used. The connection of the fan 48 can also by one of the control unit 24 transmitted signal 54 done as in 1 is illustrated schematically.

Eine kurzzeitige Überschreitung der Temperaturschwelle des Kältemittels kann zugelassen werden, wenn das Prädiktionsmodul 36 eine herannahende Schubphase erkennt und die Überschreitung zeitlich wie auch vom Wert her in einem vordefinierten Bereich bleibt.A short-term excess of the temperature threshold of the refrigerant may be allowed if the prediction module 36 recognizes an approaching push phase and the crossing remains in a predefined range in terms of time as well as value.

Um den Abschaltzeitpunkt oder den Zeitpunkt der Reduktion der Kompressorleistung besonders präzise zu bestimmen, kann das Prädiktionsmodul 36 auf eine Reihe von äußeren Faktoren, Signalen oder Informationen zurückgreifen. So können die Art und Intensität des Schubzustands und damit verbunden die Auflademöglichkeit des Kältespeichers berücksichtigt werden. Eine Berechnung der Bremsleistungsanforderung und der Antriebsleistungsanforderung bei dem Vorausschauhorizont kann im Rahmen der Berechnung der prädiktiven Fahrstrategie erfolgen und ebenfalls für diese Anwendung genutzt werden.In order to determine the deactivation time or the time of the reduction of the compressor power particularly precisely, the prediction module 36 to resort to a number of external factors, signals or information. Thus, the type and intensity of the thrust state and, associated therewith, the possibility of charging the cold accumulator can be taken into account. A calculation of the braking power requirement and the drive power requirement in the forecast horizon can be carried out as part of the calculation of the predictive driving strategy and can also be used for this application.

Des Weiteren berücksichtigt die Prädiktionseinrichtung 26 bevorzugt eine Kühlkapazität des Kältespeichers 22, also dessen aktuellen Füllzustand, aus welchem sich ableiten lässt, wie lange dieser Kälte abgeben kann. Auch können die Außentemperatur und/oder Wetterdaten und/oder Klimadaten und/oder eine geographische Information, also eine Ortsinformation über den Aufenthaltsort des Kraftwagens 32 berücksichtigt werden.Furthermore, the prediction device takes into account 26 preferably a cooling capacity of the cold accumulator 22 that is, its current filling state, from which it can be deduced how long this cold can give off. Also, the outside temperature and / or weather data and / or climate data and / or geographical information, so a location information on the whereabouts of the motor vehicle 32 be taken into account.

Auch die Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens lässt eine Aussage darüber zu, ob eine ausreichend lange Schubphase bevorsteht. Schließlich kann die Prädiktionseinrichtung 26 dazu ausgelegt sein, die Temperatur im Fahrgastraum und/oder einen Temperaturgradienten im Fahrgastraum zu berücksichtigen.Also, the consideration of the driving speed of the motor vehicle can be a statement about whether a sufficiently long coasting phase is imminent. Finally, the prediction device 26 be designed to take into account the temperature in the passenger compartment and / or a temperature gradient in the passenger compartment.

In einem in 2 gezeigten Graphen 56 veranschaulicht eine Kurve 58 den Verlauf der Temperatur T [°C] über die Zeit t. Eine weitere Kurve 60 zeigt den zeitlichen Verlauf der Ausblastemperatur des Verdampfers 20 ohne Berücksichtigung der Kühlleistung des Kältespeichers 22.In an in 2 shown graphs 56 illustrates a curve 58 the course of the temperature T [° C] over the time t. Another curve 60 shows the time course of the outlet temperature of the evaporator 20 without consideration of the cooling capacity of the cold storage 22 ,

Zu einem Zeitpunkt t1 wird der Verdichter 14 vor dem Erreichen der Gefällestrecke 28 über die Zeitdauer 30 hinweg ausgeschaltet. Entsprechend steigt die Ausblastemperatur am Verdampfer 20 an, jedoch verhindert der Kältespeicher 22, dass die Ausblastemperatur am mit dem Kältespeicher 22 versehenen Verdampfer 20, welche durch eine weitere Kurve 62 veranschaulicht ist, über eine Komfortgrenze 64 der Temperatur ansteigt.At a time t 1 , the compressor 14 before reaching the downhill slope 28 over the period of time 30 switched off. Accordingly, the blow-out temperature increases at the evaporator 20 on, but prevents the cold storage 22 in that the discharge temperature is on with the cold storage 22 provided evaporator 20 passing through another curve 62 is illustrated above a comfort limit 64 the temperature rises.

Mit dem Erreichen der Gefällestrecke 28, also mit dem Eintreten des Schubzustands zu einem Zeitpunkt t2 wird der Verdichter 14 wieder in Betrieb genommen, und der Kältespeicher 22 wird aufgeladen. Dies erfolgt über eine Zeitdauer 66 hinweg.By reaching the downhill slope 28 , So with the onset of the thrust state at a time t 2 , the compressor 14 put back into operation, and the cold storage 22 is charged. This is done over a period of time 66 time.

Claims (10)

Klimaanlage für einen Kraftwagen (32), mit einem Verdichter (14) und einem Kältespeicher (22), mittels welchem bei verringerter Leistung des Verdichters (14) ein Ansteigen der Temperatur der in einen Fahrgastraum des Kraftwagens (32) einzubringenden, mittels der Klimaanlage (10) gekühlten Luft verringerbar ist, wobei zum Ansteuern des Verdichters (14) eine Steuerungseinrichtung (24) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prädiktionseinrichtung (26) vorgesehen ist, mittels welcher ein bevorstehender Schubzustand des Kraftwagens (32) ermittelbar ist, wobei mittels der Steuerungseinrichtung (24) die Leistung des Verdichters (14) in Abhängigkeit von einer von der Prädiktionseinrichtung (26) ausgegebenen Information (46) betreffend den bevorstehenden Schubzustand verringerbar ist.Air conditioning for a motor vehicle ( 32 ), with a compressor ( 14 ) and a cold storage ( 22 ), by means of which at reduced power of the compressor ( 14 ) an increase in temperature in a passenger compartment of the motor vehicle ( 32 ), by means of the air conditioner ( 10 ) cooled air, wherein for driving the compressor ( 14 ) a control device ( 24 ), characterized in that a prediction device ( 26 ) is provided, by means of which an imminent pushing state of the motor vehicle ( 32 ) can be determined, wherein by means of the control device ( 24 ) the capacity of the compressor ( 14 ) depending on one of the prediction means ( 26 ) output information ( 46 ) is reducible with respect to the upcoming pushing state. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungseinrichtung (24) die Leistung des Verdichters (14) in Abhängigkeit von der Information (46) auf einen Wert Null verringerbar ist.Air conditioning system according to claim 1, characterized in that by means of the control device ( 24 ) the capacity of the compressor ( 14 ) depending on the information ( 46 ) can be reduced to a value of zero. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Prädiktionseinrichtung (26) – eine Zeitdauer (30), über welche hinweg die Leistung des Verdichters (14) vor einem Eintreten des Schubzustands verringerbar ist, – und/oder ein vor einem Eintreten des Schubzustands liegender Zeitpunkt (t1), in welchem die Leistung des Verdichters (14) verringerbar ist, ermittelbar ist.Air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that by means of the prediction device ( 26 ) - a period of time ( 30 ), over which the capacity of the compressor ( 14 ) can be reduced before an onset of the thrust state, - and / or a point in time (t 1 ) preceding the occurrence of the overrun state, in which the power of the compressor ( 14 ) is reducible, can be determined. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungseinrichtung (24) während des Schubzustands die Leistung des Verdichters (14) auf einen größeren Wert als einen im Normalbetrieb des Verdichters eingestellten Wert einstellbar ist.Air conditioning system according to one of claims 1 to 3, characterized in that by means of the control device ( 24 ) during the coasting state the power of the compressor ( 14 ) is adjustable to a value greater than a value set during normal operation of the compressor. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prädiktionseinrichtung (26) dazu ausgelegt ist, den bevorstehenden Schubzustand unter Berücksichtigung von Kartendaten und der, insbesondere mittels eines GPS-Empfängers (40) ermittelten, geographischen Position des Kraftwagens (32) zu ermitteln.Air conditioning system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the prediction device ( 26 ) is adapted to the forthcoming thrust state taking into account map data and, in particular by means of a GPS receiver ( 40 ), geographical position of the motor vehicle ( 32 ) to investigate. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prädiktionseinrichtung (26) dazu ausgelegt ist, für das Ausgeben der Information (46) an die Steuerungseinrichtung (24) – die Art und/oder Intensität des Schubzustands und/oder eine während des Schubzustands aufzubringende Bremsleistung und/oder Antriebsleistung und/oder – eine Kühlkapazität des Kältespeichers (22) und/oder – eine Außentemperatur und/oder Wetterdaten und/oder Klimadaten und/oder eine geographische Information und/oder – die Fahrgeschwindigkeit und/oder – eine Temperatur im Fahrgastraum und/oder einen Temperaturgradienten im Fahrgastraum zu berücksichtigen.Air conditioning system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the prediction device ( 26 ) is designed to output the information ( 46 ) to the control device ( 24 ) - the type and / or intensity of the thrust state and / or applied during the thrust state braking power and / or drive power and / or - a cooling capacity of the cold accumulator ( 22 ) and / or - an outside temperature and / or weather data and / or climatic data and / or geographical information and / or - the driving speed and / or - to take into account a temperature in the passenger compartment and / or a temperature gradient in the passenger compartment. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prädiktionseinrichtung (26) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit vom bevorstehenden Schubzustand des Kraftwagens (32) über ein Steuergerät den Betrieb eines, insbesondere zum Kühlen eines Kältemittels der Klimaanlage (10) und/oder eines Kühlmittels für ein Antriebsaggregat des Kraftwagens (32) ausgebildeten, Lüfters (48) zu unterbinden oder den Lüfter (48) erst mit dem Eintreten des Schubzustands zu betreiben.Air conditioning system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the prediction device ( 26 ) is designed, depending on the impending state of push of the motor vehicle ( 32 ) via a control unit, the operation of a, in particular for cooling a refrigerant of the air conditioning ( 10 ) and / or a coolant for a drive unit of the motor vehicle ( 32 ) trained, fans ( 48 ) or the fan ( 48 ) to operate only with the onset of the thrust state. Klimaanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prädiktionseinrichtung (26) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von – einem zu erreichenden Wert der Temperatur des Kältemittels und/oder – einer Zeitdauer des Überschreitens eines vorbestimmten Schwellenwerts der Temperatur des Kältemittels den Betrieb des Lüfters (48) zu unterbinden oder den Lüfter (48) erst mit dem Eintreten des Schubzustands zu betreiben.Air conditioning system according to claim 7, characterized in that the prediction device ( 26 ) is configured to control the operation of the fan in response to a value of the temperature of the refrigerant to be achieved and / or a duration of exceeding a predetermined threshold value of the temperature of the refrigerant ( 48 ) or the fan ( 48 ) to operate only with the onset of the thrust state. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prädiktionseinrichtung (26) dazu ausgelegt ist, beim Ermitteln des Bevorstehens des Schubzustands ein Gefälle der vor dem Kraftwagen (32) liegenden Fahrstrecke (28) zu berücksichtigen.Air conditioning system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the prediction device ( 26 ) is designed, when determining the imminence of the state of pushing, a gradient of the front of the vehicle ( 32 ) lying route ( 28 ). Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage (10) für einen Kraftwagen (32), bei welchem die Leistung eines Verdichters (14) der Klimaanlage (10) verringert wird und bei welchem mittels eines Kältespeichers (22) bei der verringerten Leistung des Verdichters (14) ein Ansteigen der Temperatur der in einen Fahrgastraum des Kraftwagens (32) eingebrachten, mittels der Klimaanlage (10) gekühlten Luft verringert wird, wobei der Verdichter (14) von einer Steuerungseinrichtung (24) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Prädiktionseinrichtung (26) ein bevorstehender Schubzustand des Kraftwagens (32) ermittelt wird, wobei mittels der Steuerungseinrichtung (24) die Leistung des Verdichters (14) in Abhängigkeit von einer von der Prädiktionseinrichtung (26) ausgegebenen Information (46) betreffend den bevorstehenden Schubzustand verringert wird.Method for operating an air conditioning system ( 10 ) for a motor vehicle ( 32 ), in which the performance of a compressor ( 14 ) of the air conditioner ( 10 ) is reduced and in which by means of a cold storage ( 22 ) at the reduced power of the compressor ( 14 ) an increase in temperature in a passenger compartment of the motor vehicle ( 32 ), by means of the air conditioning ( 10 ) cooled air, the compressor ( 14 ) from a control device ( 24 ), characterized in that by means of a prediction device ( 26 ) an imminent pushing state of the motor vehicle ( 32 ) is determined, wherein by means of the control device ( 24 ) the capacity of the compressor ( 14 ) depending on one of the prediction means ( 26 ) output information ( 46 ) concerning the impending thrust condition.
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